JP3440857B2 - 電気自転車 - Google Patents
電気自転車Info
- Publication number
- JP3440857B2 JP3440857B2 JP36265298A JP36265298A JP3440857B2 JP 3440857 B2 JP3440857 B2 JP 3440857B2 JP 36265298 A JP36265298 A JP 36265298A JP 36265298 A JP36265298 A JP 36265298A JP 3440857 B2 JP3440857 B2 JP 3440857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- pedal
- drive device
- electric bicycle
- electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル踏み力に応
じて電動駆動装置を作動させることが可能な、電気自転
車に関するものである。
じて電動駆動装置を作動させることが可能な、電気自転
車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動駆動装置を搭載した電気自転
車において、全てのペダルクランク回転角においてペダ
ル踏み力と同じ力をモータが出力するように制御してい
た。
車において、全てのペダルクランク回転角においてペダ
ル踏み力と同じ力をモータが出力するように制御してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式によるとペダルクランク回転角の全範囲でペダル踏み
力とモータ出力の比（以下アシスト比率と記す）を一定
とするため、軽快に坂を上っていく感覚がなかった。さ
らに急坂などでペダル踏み力のピークが大きくなってい
くとモータパワーが電流制限やモータの誘起電圧などに
より出力できない領域になり、アシスト比率が１：１に
ならずペダル踏み力がモータ出力より大きくなり人は重
く感じるという課題を有していた。
式によるとペダルクランク回転角の全範囲でペダル踏み
力とモータ出力の比（以下アシスト比率と記す）を一定
とするため、軽快に坂を上っていく感覚がなかった。さ
らに急坂などでペダル踏み力のピークが大きくなってい
くとモータパワーが電流制限やモータの誘起電圧などに
より出力できない領域になり、アシスト比率が１：１に
ならずペダル踏み力がモータ出力より大きくなり人は重
く感じるという課題を有していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ペダル踏み力の上昇期間と下降期間を検出
し、上昇期間中はアシスト比率を高く設定し、下降期間
中はアシスト比率を低く設定するようにして、上昇期間
中も下降期間中も一定のアシスト比率で走行するときと
同じ消費電力で坂道を軽快に上っていく感覚を出すこと
ができる。さらに急坂などでペダル踏み力と同等にパワ
ーをモータが出せない時（電流制限など）に、その制限
された部分と同じ面積を記憶しておき、制限部分以外で
制限された部分を補うことでアシスト不足を防ぐ。
に本発明は、ペダル踏み力の上昇期間と下降期間を検出
し、上昇期間中はアシスト比率を高く設定し、下降期間
中はアシスト比率を低く設定するようにして、上昇期間
中も下降期間中も一定のアシスト比率で走行するときと
同じ消費電力で坂道を軽快に上っていく感覚を出すこと
ができる。さらに急坂などでペダル踏み力と同等にパワ
ーをモータが出せない時（電流制限など）に、その制限
された部分と同じ面積を記憶しておき、制限部分以外で
制限された部分を補うことでアシスト不足を防ぐ。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、人力によって駆動されるペダル駆動装置と、電動モ
ータからの補助力を前記ペダル駆動装置に供給する電動
駆動装置とを備える電気自転車において、人力によるペ
ダル踏み力を検出するペダル踏み力検出手段を備え、前
記ペダル踏み力検出手段で踏み力が上昇している期間と
下降している期間を検出して上昇期間中はアシスト比率
を高く設定し、下降期間中はアシスト比率を低く設定す
ることで、上昇中も下降中も一定のアシスト比率で走行
する時と同じ消費電力で坂道を軽快に上っていく感覚を
出すという作用を有する。
は、人力によって駆動されるペダル駆動装置と、電動モ
ータからの補助力を前記ペダル駆動装置に供給する電動
駆動装置とを備える電気自転車において、人力によるペ
ダル踏み力を検出するペダル踏み力検出手段を備え、前
記ペダル踏み力検出手段で踏み力が上昇している期間と
下降している期間を検出して上昇期間中はアシスト比率
を高く設定し、下降期間中はアシスト比率を低く設定す
ることで、上昇中も下降中も一定のアシスト比率で走行
する時と同じ消費電力で坂道を軽快に上っていく感覚を
出すという作用を有する。
【０００６】請求項２記載の発明は、坂の角度が急にな
るにつれて、モータ出力が制限されアシストが不足する
現象が起こる、そのときに目標出力トルクと実際のモー
タ電流値から計算されるトルクの差を積分し、その出力
不足分の面積を記憶しておき、制限された部分以外で記
憶しておいた出力不足トルクの面積と同じトルクを加算
するというもので、急な坂道などの負荷の大きな場合で
も運転者はペダルを重く感じることが無いという作用を
有する。
るにつれて、モータ出力が制限されアシストが不足する
現象が起こる、そのときに目標出力トルクと実際のモー
タ電流値から計算されるトルクの差を積分し、その出力
不足分の面積を記憶しておき、制限された部分以外で記
憶しておいた出力不足トルクの面積と同じトルクを加算
するというもので、急な坂道などの負荷の大きな場合で
も運転者はペダルを重く感じることが無いという作用を
有する。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００８】図１は本発明の実施例である電気自転車の
概略図を示し、車体フレーム１は従来の自転車と基本構
造は同一であり、前輪と後輪とサドルを一体に連結して
いるパイプが車体中央のサドルパイプ２の下端で一体化
していて、電動駆動装置３が車体フレーム下方外側中央
部に電源スイッチ４が後輪５と充電式の電池を備えた電
池ボックス６の間に組み込まれている。この電動駆動装
置３には、ペダル踏み力検出器が内蔵され、ペダル踏み
力検出器から人力で自転車をこいでいることと、その時
の車速を計算するための情報を得ている。また、ペダル
踏み力検出器から、ペダル踏み力の情報を得て、これら
の情報から電動駆動装置の出力を決定してモータを動作
させている。
概略図を示し、車体フレーム１は従来の自転車と基本構
造は同一であり、前輪と後輪とサドルを一体に連結して
いるパイプが車体中央のサドルパイプ２の下端で一体化
していて、電動駆動装置３が車体フレーム下方外側中央
部に電源スイッチ４が後輪５と充電式の電池を備えた電
池ボックス６の間に組み込まれている。この電動駆動装
置３には、ペダル踏み力検出器が内蔵され、ペダル踏み
力検出器から人力で自転車をこいでいることと、その時
の車速を計算するための情報を得ている。また、ペダル
踏み力検出器から、ペダル踏み力の情報を得て、これら
の情報から電動駆動装置の出力を決定してモータを動作
させている。
【０００９】図２は、電気自転車のシステム図を示す。
メインスイッチ１２をオンにすると、オートパワーオフ
回路２１を通して、マイコン２３にバッテリー１０から
電源が供給され、マイコン２３はペダル踏み力検出器１
７によりペダル踏み力を検出して、ペダル踏み力と同等
の力をモータ１４が出力するように、パワー素子１６の
オン期間を演算により決める。さらに、マイコンはペダ
ル踏み力の上昇・下降の判断を行い上昇の場合はアシス
ト設定値を高くし、下降の場合はアシスト設定値を低く
するように制御を行う。
メインスイッチ１２をオンにすると、オートパワーオフ
回路２１を通して、マイコン２３にバッテリー１０から
電源が供給され、マイコン２３はペダル踏み力検出器１
７によりペダル踏み力を検出して、ペダル踏み力と同等
の力をモータ１４が出力するように、パワー素子１６の
オン期間を演算により決める。さらに、マイコンはペダ
ル踏み力の上昇・下降の判断を行い上昇の場合はアシス
ト設定値を高くし、下降の場合はアシスト設定値を低く
するように制御を行う。
【００１０】図３は、ペダル踏み力の変化によってアシ
スト設定値を可変する方式を示す。ここでアシスト設定
値とは、ペダル踏み力とモータ出力の比を示しており、
１．０はペダル踏み力とモータ出力が１：１になるよう
に設定している。
スト設定値を可変する方式を示す。ここでアシスト設定
値とは、ペダル踏み力とモータ出力の比を示しており、
１．０はペダル踏み力とモータ出力が１：１になるよう
に設定している。
【００１１】ペダル踏み力が上昇していると判断すると
その期間はアシスト設定値を１．２と設定し、ペダル踏
み力が下降していると判断するとその期間はアシスト設
定値を０．８と設定することで、ペダル踏み力の全ての
期間にアシスト設定値１．０とした場合と比べて、消費
電力は同じになり、坂を上るときに加速感や軽快感がで
る。なお、省エネのために上昇期間のアシスト設定値を
１．２、下降期間のアシスト設定値を０．７としてトー
タルのアシスト設定値を１．０より小さくしてもよい。
その期間はアシスト設定値を１．２と設定し、ペダル踏
み力が下降していると判断するとその期間はアシスト設
定値を０．８と設定することで、ペダル踏み力の全ての
期間にアシスト設定値１．０とした場合と比べて、消費
電力は同じになり、坂を上るときに加速感や軽快感がで
る。なお、省エネのために上昇期間のアシスト設定値を
１．２、下降期間のアシスト設定値を０．７としてトー
タルのアシスト設定値を１．０より小さくしてもよい。
【００１２】図４は、急坂でのペダル踏み力とモータ電
流を示す。急坂などでペダル踏み力が大きくなると、モ
ータ電流もそれに従って大きくなるが、電流制限やモー
タの誘起電圧により流せる電流値が制限される。従っ
て、踏み力の頂点付近でアシスト比率が１：１にならな
い場合が起こる。そのことによりペダル１回転の平均ア
シスト比率が下がるので、乗り手にはペダル踏み力が重
く感じられる。そこで、電流値が制限された部分を、サ
ンプリング周期毎にペダルトルクとモータ電流値を比較
してペダルトルクよりもモータ電流値より算出されるト
ルクが小さい場合に、その差をメモリーに記憶してお
き、ペダル踏み力の立ち上がり（または立ち下がり）に
一定値を足りない部分と同じ面積になるように加算する
ことで足りない部分と同じ力を補うことでペダル１回転
の平均のアシスト比率を１：１にして乗り手に重く感じ
させないようにする。
流を示す。急坂などでペダル踏み力が大きくなると、モ
ータ電流もそれに従って大きくなるが、電流制限やモー
タの誘起電圧により流せる電流値が制限される。従っ
て、踏み力の頂点付近でアシスト比率が１：１にならな
い場合が起こる。そのことによりペダル１回転の平均ア
シスト比率が下がるので、乗り手にはペダル踏み力が重
く感じられる。そこで、電流値が制限された部分を、サ
ンプリング周期毎にペダルトルクとモータ電流値を比較
してペダルトルクよりもモータ電流値より算出されるト
ルクが小さい場合に、その差をメモリーに記憶してお
き、ペダル踏み力の立ち上がり（または立ち下がり）に
一定値を足りない部分と同じ面積になるように加算する
ことで足りない部分と同じ力を補うことでペダル１回転
の平均のアシスト比率を１：１にして乗り手に重く感じ
させないようにする。
【００１３】
【発明の効果】本願請求項１記載の発明によれば、踏み
力信号の上昇期間・下降期間に同期してアシスト比率を
可変することにより、アシスト比率一定の時と同じ消費
電力で、加速感や軽快感を出すことができる。
力信号の上昇期間・下降期間に同期してアシスト比率を
可変することにより、アシスト比率一定の時と同じ消費
電力で、加速感や軽快感を出すことができる。
【００１４】請求項２または請求項３に記載の発明によ
れば、踏み力信号と同じトルクをモータが出力できない
場合に、その他の部分に出力できないトルクと同じトル
クを出力させることでペダル１回転の平均アシスト比率
を維持して乗り手に重く感じさせないようにすることが
できる。
れば、踏み力信号と同じトルクをモータが出力できない
場合に、その他の部分に出力できないトルクと同じトル
クを出力させることでペダル１回転の平均アシスト比率
を維持して乗り手に重く感じさせないようにすることが
できる。
【図１】本実施例による電気自転車の概略図
【図２】本実施例による電気自転車のシステム図
【図３】（ａ）本実施例によるペダル踏み力とアシスト
比率の関係を示す図 （ｂ）本実施例のモータの電流を示す図
比率の関係を示す図 （ｂ）本実施例のモータの電流を示す図
【図４】（ａ）本実施例による急坂でのペダル踏み力を
示す図 （ｂ）本実施例による急坂でのモータ電流を示す図
示す図 （ｂ）本実施例による急坂でのモータ電流を示す図
１ 車体フレーム
２ サドルパイプ
３ 電動駆動装置
４ 電源スイッチ
５ 後輪
６ 電池ボックス
１０ 電池
１１ ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−255564（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−175582（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−114292（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−244672（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−156880（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−59262（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−290794（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62M 23/02
Claims (3)
- 【請求項１】 人力によって駆動されるペダル駆動装置
と、電動モータからの補助力を前記ペダル駆動装置に供
給する電動駆動装置とを備える電気自転車において、人
力によるペダル踏み力を検出するペダル踏み力検出手段
を備え、前記ペダル踏み力検出手段で踏み力信号が上昇
しているか下降しているかの判別手段を備え、前記踏み
力信号が上昇しているときのペダル踏み力に対するモー
タ出力の比率を、前記踏み力信号が下降しているときの
ペダル踏み力に対するモータ出力の比率より大きくさせ
ることを特徴とする電気自転車。 - 【請求項２】 ペダル踏み力のピークでモータ電流が制
限された場合に本来出力されるべき部分の面積を記憶
し、制限された以外の部分に前記制限された部分の面積
と同じ量を加えてアシストを補う請求項１記載の電気自
転車。 - 【請求項３】 人力によって駆動されるペダル駆動装置
と、電動モータからの補助力を前記ペダル駆動装置に供
給する電動駆動装置と、人力によるペダル踏み力を検出
するペダル踏み力検出手段を備える電気自転車におい
て、ペダル踏み力のピークでモータ電流が制限された場
合に本来出力されるべき部分の面積を記憶し、制限され
た以外の部分に前記制限された部分の面積と同じ量を加
えてアシストを補うことを特徴とする電気自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36265298A JP3440857B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 電気自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36265298A JP3440857B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 電気自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000177675A JP2000177675A (ja) | 2000-06-27 |
| JP3440857B2 true JP3440857B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18477407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36265298A Expired - Lifetime JP3440857B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 電気自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440857B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109720497A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 株式会社岛野 | 人力驱动车辆用控制装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114604350B (zh) * | 2020-12-08 | 2023-06-16 | 财团法人自行车暨健康科技工业研究发展中心 | 电动自行车以代谢当量为控制目标追随的补助力控制方法 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36265298A patent/JP3440857B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109720497A (zh) * | 2017-10-31 | 2019-05-07 | 株式会社岛野 | 人力驱动车辆用控制装置 |
| CN109720497B (zh) * | 2017-10-31 | 2021-06-04 | 株式会社岛野 | 人力驱动车辆用控制装置 |
| TWI776972B (zh) * | 2017-10-31 | 2022-09-11 | 日商島野股份有限公司 | 人力驅動車輛用控制裝置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000177675A (ja) | 2000-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4744283B2 (ja) | 補助動力付き車両 | |
| JP5842105B2 (ja) | 電動アシスト自転車 | |
| TWI694950B (zh) | 電動助力自行車用的助力系統 | |
| US5777442A (en) | Control for electric power assisted vehicle | |
| US8616321B2 (en) | Control apparatus for motor-assisted bicycle | |
| CN110114264A (zh) | 电动辅助系统和电动辅助车辆 | |
| US20170057595A1 (en) | Smart auxiliary power system for bicycle | |
| JP5564390B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JPH09267790A (ja) | 補助動力付き自転車の回生制御装置 | |
| JP2008143330A (ja) | 電動補助自転車の駆動力制御装置及び電動補助自転車 | |
| TWI770430B (zh) | 電動助力車、傳動裝置及控制方法 | |
| JP2017154564A (ja) | 電動アシスト自転車 | |
| JP2002145168A (ja) | 補助動力装置付き車輌とその制御方法 | |
| JP2000006878A (ja) | 電動自転車の回生電流制御方法 | |
| JP4518300B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| WO2014003017A1 (ja) | 補助動力付き移動機器の制御装置、および、その制御装置を備えた補助動力付き移動機器 | |
| CN211223723U (zh) | 一种平衡车 | |
| JP4518301B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JP2002255080A (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JP3440857B2 (ja) | 電気自転車 | |
| JP4518298B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JPH09130911A (ja) | 電気自動車の駆動制御装置 | |
| Abhilash et al. | Power efficient e-bike with terrain adaptive intelligence | |
| CN107253508B (zh) | 一种轻量化自行车动力改装套件及其改装控制方法 | |
| JPH07143603A (ja) | パワーアシスト自転車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |