【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライダーの踏力をパワーユニットによる補助動力によって補う電動自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリ、パワーユニット及びコントローラを車体に搭載し、ライダーの踏力を検出してその大きさに見合う補助動力を踏力に付加してライダーの肉体的負担を軽減する電動補助自転車が提案され、既に実用に供されている。
【０００３】
斯かる電動補助自転車において前記パワーユニットとコントローラに給電するバッテリは、充電時の脱着の便を考慮して一般にはパワーユニット及びコントローラとは別に取り付けられている。
【０００４】
ところで、バッテリに対する要求性能はユーザーによって様々であり、用途に応じて別々の仕様のものが必要となってくる。例えば、大型で高重量の長距離用大容量タイプや小型で軽量な短距離用小容量タイプのバッテリが必要となってくる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、用途に応じてそれぞれ別々のバッテリを製造すると、ケースの型代等が別に必要となり、製品価格の上昇を招いてしまう。
【０００６】
又、ユーザーがその時々の用途に合わせてバッテリを自由に選択できるようにすると、仕様の異なる複数のバッテリを購入しなければならず、ユーザーに大きな経済的負担を強いることとなる。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ユーザーが用途に応じてバッテリ容量を簡単に選択することができるとともに、ユーザーに大きな経済的負担を強いることのない電動補助自転車を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、バッテリ、パワーユニット及びコントローラを車体に搭載し、ライダーの踏力をパワーユニットによる補助動力によって補う電動補助自転車において、同一仕様で同一寸法・形状のバッテリを複数搭載可能とし、各バッテリの残量を常時検出して何れか１つのバッテリを選択して使用するバッテリ切換手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記バッテリ切換手段は、使用中のバッテリが切換時期に達した際には補助動力要求値が設定値以下であるときに補助動力の供給を瞬間的に停止してバッテリの切り換えを行うものとしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記バッテリから前記コントローラを経て前記パワーユニットに至る駆動電力供給ラインとは別に、各バッテリからのコントローラ電源ラインをそれぞれ設け、各電源ラインをダイオードを介して並列に接続したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明において、前記バッテリ切換手段に含まれるバッテリ切換用リレーを、電源を切っても直前の状態を保持する有極リレーで構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３又は４記載の発明において、前記複数のバッテリを車体前後方向に並設したことを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項１記載の発明によれば、ユーザーは車体に搭載すべきバッテリの数を選択することによって走行距離や積荷の大小等に応じてバッテリ容量を簡単に選択することができるとともに、同一仕様で同一寸法・形状のバッテリを複数用意しておけば足りるため、ユーザーの経済的負担が軽減される。又、バッテリを車体から取り外して充電するときには、使用したバッテリのみを運搬すれば済むため、ユーザーの肉体的負担も軽減される。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、バッテリの切り換えはライダーの踏力が小さくて補助動力要求値も小さいときに瞬間的になされるため、大きな補助動力が供給されているときに行う場合に比してライダーへのショックが小さく抑えられる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、電源スイッチ投入時にバッテリが装着されていない側にリレー接点が閉じていた場合の無電源状態やバッテリ切換時の回路オープンによるコントローラのリセットが避けられる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、バッテリ切換用リレーが有極リレーによって構成されるため、切換時に一瞬電力が必要なだけとなり、リレーによる電力消費量が低く抑えられる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、バッテリの数に拘らず車体重心の左右方向の変化がなく、自転車に高い操縦安定性が確保される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
先ず、本発明に係る電動補助自転車１の概略構成を図１及び図２に基づいて説明する。尚、図１は本発明に係る電動補助自転車１の側面図、図２は図１のＸ−Ｘ線拡大断面図（バッテリ収容部断面図）である。
【００２０】
図１において、２は車体前方に位置するヘッドパイプであり、該ヘッドパイプ２にはハンドルステム３が回動自在に挿通している。そして、ハンドルステム３の上端にはハンドル４が結着され、同ハンドルステム３の下端にはフロントフォーク５が結着されており、該フロントフォーク５の下端部には前輪６が回転自在に軸支されている。
【００２１】
又、前記ヘッドパイプ２からはダウンチューブ７が車体後方（図１の右方）に向かって斜め下方に延出しており、該ダウンチューブ７の後端部にはシートチューブ８が車体後方に向かって斜め上方に立設されるとともに、車体後方に向かって延在する１本の中間パイプ９が接続されている。そして、シートチューブ８内にはシートポスト１０が上下動自在に嵌合保持されており、該シートポスト１０の上端にはシート１１が支持されている。
【００２２】
ところで、車体の略中央下部には、パワーユニット１２がダウンチューブ７と中間パイプ９に吊下支持されており、ダウンチューブ７の前記パワーユニット１１の車体前方位置にはコントローラ１３が吊下支持されている。
【００２３】
上記パワーユニット１２はライダーの踏力を検出してそれに見合う補助動力を発生するものであって、これは踏力検出手段１４と電動モータ１５を含んで構成されている。そして、このパワーユニット１２にはクランク軸１６が回転自在に支承されており、該クランク軸１６の左右にはクランク１７が取り付けられ、各クランク１７の端部にはペダル１８が軸支されている。
【００２４】
他方、前記中間パイプ９の後端に固着された車幅方向に延在するクロスパイプ２２には、車体後方に向かって延設された左右一対のチェーンステイ１９が接続されており、該チェーンステイ１９の後端部と前記シートチューブ８の上端部とは左右一対のシートステイ２０によって連結されている。そして、チェーンステイ１９後端の前記シートステイ２０との連結部には後輪２１が回転自在に軸支されており、後輪２１にはホイールスプロケット２３が結着されている。尚、ホイールスプロケット２３と前記パワーユニット１２に設けられた不図示のドライブスプロケットの間には無端状のチェーン２４が巻装されている。
【００２５】
而して、本実施の形態に係る電動補助自転車１においては、シート１１の下方であって、且つ、シートチューブ８と後輪２１の間の空間にはバッテリボックス２５が３点ａ，ｂ，ｃで支持されて設置されており、該バッテリボックス２５内には、図２にも示すように、同一仕様で同一寸法・形状の四角柱状の２つのバッテリＡ，Ｂが車体前後方向に並べて収納されている。尚、バッテリボックス２５の上部は開口しており、この開口部はヒンジ２６を中心に回動して開閉する蓋部材２５ａによって覆われている。
【００２６】
ところで、本実施の形態に係る電動補助自転車１にはユーザーの用途（例えば、走行距離や積荷の大小）に応じてバッテリ容量を選択することができ、走行距離や積荷が大きくて大容量を必要とする場合には図示のようにバッテリボックス２５内に２つのバッテリＡ，Ｂを収納し、逆に走行距離や積荷が小さくて小容量で済む場合にはバッテリボックス２５内にはバッテリＡ，Ｂの何れか一方を収納することができる。そして、本実施の形態のように２つのバッテリＡ，Ｂをバッテリボックス２５内に収納した場合には、各バッテリＡ，Ｂの残量が常時検出され、使用中のバッテリＡ（Ｂ）が切換時期に達した際には、補助動力要求値が設定値以下であるときに補助動力の供給を瞬間的に停止してバッテリＡ（Ｂ）からバッテリＢ（Ａ）への切り換えが自動的に行われる。
【００２７】
ここで、給電系の電気回路を図３に基づいて説明する。
【００２８】
即ち、図３は給電系の電気回路図であり、同図中、Ａ，Ｂはバッテリ、１３は前記コントローラ、１５は前記電動モータであり、コントローラ１３には、前記踏力検出手段１４によって検出された踏力に比例した電力を電動モータ１５に供給するための踏力比例制御手段２７と、バッテリＡ，Ｂの残量を常時検出するバッテリ残量検出手段２８と、ＣＰＵ電源２９及びバッテリＡ，Ｂの自動切換を行うバッテリ切換手段３０が内蔵されており、該コントローラ１３には表示部３１が電気的に接続されている。
【００２９】
ところで、バッテリＡ，Ｂはコントローラ１３によって駆動されるバッテリ切換用リレー３２によって駆動電力供給ラインＬO に選択的に接続され、コントローラ１３を経てパワーユニット１２の電動モータ１５に電力を供給するが、バッテリ切換用リレー３２は有極リレーで構成されており、該リレー３２は電源を切っても直前の状態（電源を切る前の状態）を保持する。
【００３０】
又、図３に示すように、上記駆動電力供給ラインＬO とは別に、各バッテリＡ，Ｂからコントローラ１３のＣＰＵ電源２９に接続されるコントローラ電源ラインＬA ，ＬB が設けられており、これらのコントローラ電源ラインＬA ，ＬB はそれぞれダイオードＤA ，ＤB を介して並列に接続されている。
【００３１】
次に、前記バッテリ切換手段３０によるバッテリＡ，Ｂの切換手順を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４はバッテリＡ，Ｂの切換手順を示すフローチャート、図５はバッテリ残量とフラグの設定との関係を示す図である。
【００３２】
不図示の電源スイッチがＯＮされると、一方のバッテリＡが放電可能（ＯＫ）であるか否かが判断され（ステップ１）、バッテリＡが放電可能であれば、次に他方のバッテリＢが放電可能であるかが判断される（ステップ２）。そして、バッテリＢも放電可能（つまり、バッテリＡ，Ｂが共に放電可能）である場合には、フラグＡ１＝１，Ｂ１＝１、Ａ２＝１，Ｂ２＝１に設定され（ステップ３，４）、リレー３２がバッテリＡ側に切り換ええられる（ステップ５）。
【００３３】
ここで、フラグＡ１，Ｂ１は図５に示すようにバッテリＡ，Ｂの残量が０％（バッテリＡ，Ｂが無い場合も含む）であるか否かを示すフラグであって、残量が０％でなければ（つまり、放電可能であれば）Ａ１＝１，Ｂ＝１に設定され、残量が０％であればＡ１＝０，Ｂ１＝０に設定される。又、フラグＡ２，Ｂ２は図５に示すようにバッテリＡ，Ｂが切換時期に達しているか否かを示すフラグであって、切換時期に達していなければＡ２＝１，Ｂ２＝１に設定され、切換時期に達していればＡ２＝０，Ｂ２＝０に設定される。
【００３４】
尚、図３に示す表示部３１には、各バッテリＡ，Ｂの残量や切換時期を別個に表示する不図示の表示灯が少なくとも各２つずつ、計４つ以上設けられており、例えば各バッテリＡ，Ｂの残量が十分である場合には表示灯は緑に点灯され、残量が少なくなると緑の点滅表示がなされ、切換時期に達すると赤に点灯され、バッテリＡ，Ｂが装填されていない場合には消灯される。従って、ユーザーはバッテリＡ，Ｂの装填の有無を含めて両バッテリＡ，Ｂの状態を容易に把握することができる。
【００３５】
他方、ステップ２での判断結果がＮＯである場合、つまり、バッテリＡが放電可能で、バッテリＢが放電不能（残量が０％であるか或はバッテリＢが装填されていない場合）である場合には、フラグＡ１＝１，Ｂ１＝０、Ａ２＝１，Ｂ２＝０に設定され（ステップ６，７）、リレー３２がバッテリＡ側に切り換えられる（ステップ８）。
【００３６】
又、ステップ１での判断結果がＮＯである場合（つまり、バッテリＡが放電不能である場合）には、バッテリＢが放電可能であるか否かが判断され（ステップ９）、バッテリＢが放電可能である場合にはフラグＡ１＝０，Ｂ１＝１、Ａ２＝０，Ｂ２＝１に設定され（ステップ１０，１１）、リレー３２がバッテリＢ側に切り換えられる（ステップ１２）。これに対してバッテリＢも放電不能である場合には、その時点で処理は終了する（ステップ１３）。
【００３７】
以上の処理（初期設定）によってバッテリＡ，Ｂが如何なる状態にあるかがチェックされると、次に前記踏力検出手段１４（図１参照）によって踏力が検出されるとともに不図示の車速検出手段によって車速が検出され（ステップ１４）、バッテリＡ又はＢが切換時期に達したか否かが判断される（ステップ１５）。そして、バッテリＡ，Ｂが共に未だ切換時期に達していない場合には、コントローラ１３によって補助動力が演算され（ステップ１６）、それに見合う出力指示がなされ（ステップ１７）、処理はステップ１４に戻される。
【００３８】
一方、バッテリＡ又はＢが切換時期に達した場合には、フラグＡ２＝０又はＢ２＝０に設定され（ステップ１８）、踏力が所定の設定値より小さいか否か（つまり、補助動力要求値が設定値以下であるか否か）が判断され（ステップ１９）、踏力が設定値より大きい場合には、バッテリＡ，Ｂ間の切り換えは行われず、補助動力が演算されて補助動力の供給が継続される（ステップ１６，１７）。これに対して踏力が設定値よりも小さい場合には、切換時期に達したと判断されたバッテリＡ（Ｂ）とは異なる他方のバッテリＢ（Ａ）についてのフラグＢ２（Ａ２）＝１であるか否か（つまり、バッテリＢ（Ａ）が交換時期に未だ達していないか否か）が判断され（ステップ２０）、バッテリＢ（Ａ）が交換時期に達していなければ、踏力が小さい間に補助動力の供給を瞬間的に中断し（ステップ２１）、リレー３２をバッテリＡ（Ｂ）側からバッテリＢ（Ａ）に切り換えてバッテリＡ（Ｂ）をバッテリＢ（Ａ）に切り換える（ステップ２２）。
【００３９】
他方、ステップ２０での判断結果がＮＯである場合（つまり、バッテリＢ（Ａ）が切り換え時期に達している場合）には、切り換えようとする他方のバッテリＡ（Ｂ）の放電が可能であるか否か（即ち、切換時期に達しているが、残量が未だ０％に達していないか否か）が判断され（ステップ２３）、バッテリＡ（Ｂ）の放電が可能である間はそのまま継続して補助動力が供給され続け（ステップ１６，１７）、電力が消費されてバッテリＡ（Ｂ）の放電が不能になった時点で処理が終了する（ステップ２４）。
【００４０】
以上において、本実施の形態においては、ユーザーは電動補助自転車１のバッテリボックス２５内に装填すべきバッテリＡ，Ｂの数を選択することによって走行距離や積荷の大小等に応じてバッテリ容量を簡単に選択することができるとともに、同一仕様で同一寸法・形状の２つのバッテリＡ，Ｂを用意しておけば済むため、ユーザーの経済的負担が軽減される。又、バッテリＡ又はＢを車体から取り外して充電するときには、使用したバッテリＡ又はＢのみを運搬すれば済むため、ユーザーの肉体的負担も軽減される。
【００４１】
更に、本実施の形態においては、バッテリの切り換えはライダーの踏力が小さくて補助動力要求値も小さいときに瞬間的になされるため、大きな補助動力が供給されているときに行う場合に比してライダーへのショックが小さく抑えられる。
【００４２】
又、本実施の形態では、動電力供給ラインＬO とは別に、各バッテリＡ，Ｂからコントローラ１３のＣＰＵ電源２９に接続されるコントローラ電源ラインＬA ，ＬB が設けられており、これらのコントローラ電源ラインＬA ，ＬB はそれぞれダイオードＤA ，ＤB を介して並列に接続されているため、電源スイッチ投入時にバッテリＡ又はＢが装着されていない側にリレー３２の接点が閉じていた場合の無電源状態やバッテリＡ，Ｂ切換時の回路オープンによるコントローラ１３のリセットが避けられる。そして、バッテリ切換用リレー３２が有極リレーによって構成されるため、無駄なリレー３２の作動が防がれてリレー３２による電力消費量が低く抑えられる。
【００４３】
その他、本実施の形態に係る電動補助自転車１においては、バッテリＡ，Ｂの数に拘らず車体重心の左右方向の変化がなく、当該自転車１に高い操縦安定性が確保される。
【００４４】
ところで、以上の実施の形態は本発明を二輪の電動補助自転車に適用した例について述べたが、本発明は図６に示す三輪の電動補助自転車１０１をもその適用対象に含むものであって、この場合、同一仕様で同一寸法・形状の２つのバッテリＡ，Ｂを荷台トレー１３３内の左右に並設するようにしても良い。尚、図６において、１０４はハンドル、１１１はシート、１０６は前輪、１２１は後二輪、１３４は荷台トレー１３３上に固定された荷篭であって、荷台トレー１３３の後面にはバッテリＡ，Ｂを出し入れするための開口部を覆う蓋部材１３５が設けられている。
【００４５】
又、以上の実施の形態では、２つのバッテリを搭載可能な電動補助自転車について述べたが、電動補助自転車に３つ以上のバッテリを搭載可能に構成しても良いことは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ユーザーは車体に搭載すべきバッテリの数を選択することによって走行距離や積荷の大小等に応じてバッテリ容量を簡単に選択することができるととともにに、同一仕様で同一寸法・形状のバッテリを複数用意しておけば足りるため、ユーザーの経済的負担が軽減される。又、バッテリを車体から取り外して充電するときには、使用したバッテリのみを運搬すれば済むため、ユーザーの肉体的負担も軽減されるという効果も得られる。
【００４７】
請求項２記載の発明によれば、バッテリの切り換えはライダーの踏力が小さくて補助動力要求値も小さいときに瞬間的になされるため、大きな補助動力が供給されているときに行う場合に比してライダーへのショックが小さく抑えられるという効果が得られる。
【００４８】
請求項３記載の発明によれば、電源スイッチ投入時にバッテリが装着されていない側にリレー接点が閉じていた場合の無電源状態やバッテリ切換時の回路オープンによるコントローラのリセットが避けられるという効果が得られる。
【００４９】
請求項４記載の発明によれば、バッテリ切換用リレーが有極リレーによって構成されるため、切換時に一瞬電力が必要なだけとなり、リレーによる電力消費量が低く抑えられるという効果が得られる。
【００５０】
請求項５記載の発明によれば、バッテリの数に拘らず車体重心の左右方向の変化がなく、自転車に高い操縦安定性が確保されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動補助自転車１の側面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線拡大断面図（バッテリ収容部断面図）である。
【図３】本発明に係る電動補助自転車の給電系の電気回路図である。
【図４】バッテリの切換手順を示すフローチャートである。
【図５】バッテリ残量とフラグの設定との関係を示す図である。
【図６】本発明の別実施形態に係る三輪の電動補助自転車の後面図である。
【符号の説明】
１，１０１ 電動補助自転車
１２ パワーユニット
１３ コントローラ
２５ バッテリボックス
２８ バッテリ残量検出手段
３０ バッテリ切換手段
３２ バッテリ切換リレー
Ａ，Ｂ バッテリ
ＤA ，ＤB ダイオード
ＬO 駆動電力供給ライン
ＬA ，ＬB コントローラ電源ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric bicycle that supplements the pedaling force of a rider with auxiliary power from a power unit.
[0002]
[Prior art]
A battery, power unit, and controller are mounted on the vehicle body, and a battery-assisted bicycle that reduces the physical burden on the rider by detecting the rider's pedaling force and adding auxiliary power that matches the size to the pedaling force has been proposed. Has been.
[0003]
In such a battery-assisted bicycle, the battery for supplying power to the power unit and the controller is generally attached separately from the power unit and the controller in consideration of the detachment convenience during charging.
[0004]
By the way, the required performance for the battery varies depending on the user, and those with different specifications are required depending on the application. For example, there is a need for a large-sized, high-weight, large-capacity battery for long distances and a small, lightweight, small-capacity battery for short distances.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if separate batteries are manufactured for each application, a separate case mold is required, resulting in an increase in product price.
[0006]
In addition, if the user can freely select a battery according to the application at each time, a plurality of batteries having different specifications must be purchased, which imposes a great economic burden on the user.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is that the user can easily select the battery capacity according to the application and does not impose a large economic burden on the user. The purpose is to provide an auxiliary bicycle.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a battery having the same specifications and the same size and shape in a battery-assisted bicycle in which a battery, a power unit and a controller are mounted on a vehicle body and the rider's pedaling force is supplemented by auxiliary power from the power unit. A plurality of battery packs can be mounted, and a battery switching means is provided for constantly detecting the remaining amount of each battery and selecting and using one of the batteries.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the battery switching means is configured such that when the battery in use has reached the switching time, the auxiliary power request value is less than or equal to a set value. The supply is instantaneously stopped and the battery is switched.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a controller power supply line from each battery is provided separately from the drive power supply line from the battery to the power unit via the controller. The line is connected in parallel through a diode.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect of the invention, the battery switching relay included in the battery switching means is a polarized relay that maintains the previous state even when the power is turned off. It is characterized by that.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third, or fourth aspect of the invention, the plurality of batteries are arranged in parallel in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0013]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the user can easily select the battery capacity according to the travel distance, the size of the load, and the like by selecting the number of batteries to be mounted on the vehicle body. Since it is sufficient to prepare multiple batteries of the same size and shape in the specifications, the user's economic burden is reduced. Further, when the battery is removed from the vehicle body and charged, only the used battery needs to be transported, so that the physical burden on the user is reduced.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the battery is switched instantaneously when the pedaling force of the rider is small and the auxiliary power requirement value is small. The rider's shock can be kept small.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, it is possible to avoid a reset of the controller due to a no-power state when the relay contact is closed on the side where the battery is not mounted when the power switch is turned on or when the circuit is opened when the battery is switched.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, since the battery switching relay is constituted by a polarized relay, only instantaneous power is required at the time of switching, and the power consumption by the relay is kept low.
[0017]
According to the fifth aspect of the invention, regardless of the number of batteries, there is no change in the lateral direction of the center of gravity of the vehicle body, and high steering stability is ensured for the bicycle.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0019]
First, a schematic configuration of a battery-assisted bicycle 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a side view of the battery-assisted bicycle 1 according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line XX of FIG. 1 (battery accommodating section sectional view).
[0020]
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a head pipe positioned in front of the vehicle body, and a handle stem 3 is rotatably inserted into the head pipe 2. A handle 4 is attached to the upper end of the handle stem 3, and a front fork 5 is attached to the lower end of the handle stem 3, and a front wheel 6 is rotatably attached to the lower end of the front fork 5. It is supported.
[0021]
Further, a down tube 7 extends obliquely downward from the head pipe 2 toward the rear of the vehicle body (to the right in FIG. 1), and a seat tube 8 extends toward the rear of the vehicle body at the rear end of the down tube 7. And one intermediate pipe 9 extending toward the rear of the vehicle body is connected. A seat post 10 is fitted and held in the seat tube 8 so as to be movable up and down, and a seat 11 is supported on the upper end of the seat post 10.
[0022]
By the way, a power unit 12 is suspended and supported by the down tube 7 and the intermediate pipe 9 at a substantially central lower part of the vehicle body, and a controller 13 is suspended and supported at the vehicle body front position of the power unit 11 of the down tube 7. .
[0023]
The power unit 12 detects the rider's pedaling force and generates auxiliary power commensurate with it, and includes a pedaling force detection means 14 and an electric motor 15. A crankshaft 16 is rotatably supported on the power unit 12, cranks 17 are attached to the left and right sides of the crankshaft 16, and a pedal 18 is pivotally supported at the end of each crank 17.
[0024]
On the other hand, a pair of left and right chain stays 19 extending toward the rear of the vehicle body are connected to the cross pipe 22 that extends in the vehicle width direction and is fixed to the rear end of the intermediate pipe 9. The rear end portion 19 and the upper end portion of the seat tube 8 are connected by a pair of left and right seat stays 20. A rear wheel 21 is rotatably supported at a connecting portion of the rear end of the chain stay 19 with the seat stay 20, and a wheel sprocket 23 is attached to the rear wheel 21. An endless chain 24 is wound between the wheel sprocket 23 and a drive sprocket (not shown) provided in the power unit 12.
[0025]
Thus, in the battery-assisted bicycle 1 according to the present embodiment, the battery box 25 is located at three points a, b, below the seat 11 and in the space between the seat tube 8 and the rear wheel 21. As shown in FIG. 2, two quadrangular prism-shaped batteries A and B having the same specifications and the same size and shape are stored in the battery box 25 side by side in the longitudinal direction of the vehicle body. Has been. The upper portion of the battery box 25 is opened, and the opening is covered with a lid member 25a that rotates about the hinge 26 and opens and closes.
[0026]
By the way, in the battery-assisted bicycle 1 according to the present embodiment, the battery capacity can be selected according to the user's application (for example, the travel distance and the size of the load), and the travel distance and the load are large and a large capacity is required. When two batteries A and B are accommodated in the battery box 25 as shown in the figure, conversely, when the travel distance and the load are small and the capacity is small, the batteries A and B are contained in the battery box 25. Either of them can be stored. When the two batteries A and B are stored in the battery box 25 as in the present embodiment, the remaining amounts of the batteries A and B are always detected, and the battery A (B) in use is switched. When the timing is reached, when the auxiliary power request value is less than or equal to the set value, the supply of auxiliary power is momentarily stopped and the switching from battery A (B) to battery B (A) is automatically performed. Is called.
[0027]
Here, the electric circuit of the power feeding system will be described with reference to FIG.
[0028]
That is, FIG. 3 is an electric circuit diagram of a power feeding system, in which A and B are batteries, 13 is the controller, 15 is the electric motor, and the controller 13 detects the pedaling force detecting means 14. The pedal force proportional control means 27 for supplying electric power proportional to the pedal force to the electric motor 15, the battery remaining amount detecting means 28 for constantly detecting the remaining amount of the batteries A and B, the CPU power supply 29 and the batteries A and B A battery switching means 30 for performing automatic switching is built in, and a display unit 31 is electrically connected to the controller 13.
[0029]
The batteries A and B are selectively connected to the drive power supply line L O by a battery switching relay 32 driven by the controller 13 and supply power to the electric motor 15 of the power unit 12 via the controller 13. The switching relay 32 is composed of a polarized relay, and the relay 32 maintains the previous state (the state before the power is turned off) even when the power is turned off.
[0030]
Further, as shown in FIG. 3, controller power supply lines L A and L B connected to the CPU power supply 29 of the controller 13 from the batteries A and B are provided separately from the drive power supply line L O. These controller power supply lines L A and L B are connected in parallel via diodes D A and D B , respectively.
[0031]
Next, the procedure for switching the batteries A and B by the battery switching means 30 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for switching between the batteries A and B, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the remaining battery level and the flag setting.
[0032]
When a power switch (not shown) is turned on, it is determined whether or not one battery A can be discharged (OK) (step 1). If battery A can be discharged, then the other battery B It is determined whether discharge is possible (step 2). When the battery B can also be discharged (that is, both the batteries A and B can be discharged), the flags A1 = 1, B1 = 1, A2 = 1, and B2 = 1 are set (steps 3 and 4). The relay 32 is switched to the battery A side (step 5).
[0033]
Here, the flags A1 and B1 are flags indicating whether or not the remaining amount of the batteries A and B is 0% (including the case where the batteries A and B are not present) as shown in FIG. If it is not 0% (that is, if discharge is possible), A1 = 1 and B = 1 are set. If the remaining amount is 0%, A1 = 0 and B1 = 0 are set. Further, as shown in FIG. 5, the flags A2 and B2 indicate whether or not the batteries A and B have reached the switching time. If the switching time has not been reached, A2 = 1 and B2 = 1 are set. If the switching time has been reached, A2 = 0 and B2 = 0 are set.
[0034]
In addition, the display unit 31 shown in FIG. 3 is provided with at least two indicator lights (not shown) for separately displaying the remaining amount and switching time of each battery A and B, for example, a total of four or more. When the remaining amount of each battery A, B is sufficient, the indicator lamp is lit in green. When the remaining amount is low, the indicator blinks in green. When the switching time is reached, the indicator lamp is lit in red. When not loaded, it is turned off. Therefore, the user can easily grasp the states of the batteries A and B including whether or not the batteries A and B are loaded.
[0035]
On the other hand, if the determination result in step 2 is NO, that is, battery A can be discharged and battery B cannot be discharged (the remaining amount is 0% or battery B is not loaded). In this case, the flags A1 = 1, B1 = 0, A2 = 1, and B2 = 0 are set (steps 6 and 7), and the relay 32 is switched to the battery A side (step 8).
[0036]
If the determination result in step 1 is NO (that is, if battery A cannot be discharged), it is determined whether or not battery B can be discharged (step 9), and battery B is discharged. If possible, the flags A1 = 0, B1 = 1, A2 = 0, B2 = 1 are set (steps 10 and 11), and the relay 32 is switched to the battery B side (step 12). On the other hand, when the battery B cannot be discharged, the process ends at that time (step 13).
[0037]
When the state of the batteries A and B is checked by the above processing (initial setting), the pedaling force is detected by the pedaling force detection means 14 (see FIG. 1) and the vehicle speed detection means (not shown) is detected. The vehicle speed is detected (step 14), and it is determined whether or not the battery A or B has reached the switching time (step 15). When both the batteries A and B have not yet reached the switching time, the auxiliary power is calculated by the controller 13 (step 16), an output instruction commensurate with that is given (step 17), and the process returns to step 14. .
[0038]
On the other hand, when the battery A or B has reached the switching time, the flag A2 = 0 or B2 = 0 is set (step 18), and whether or not the pedal effort is smaller than a predetermined set value (that is, the auxiliary power request value). (Step 19), and if the pedal effort is greater than the set value, switching between the batteries A and B is not performed, and the auxiliary power is calculated and the auxiliary power is supplied. Continue (steps 16 and 17). On the other hand, when the pedaling force is smaller than the set value, the flag B2 (A2) = 1 for the other battery B (A) different from the battery A (B) determined to have reached the switching time. (That is, whether or not the battery B (A) has not yet reached the replacement time) (step 20), and if the battery B (A) has not reached the replacement time, the pedaling force is low. The supply of auxiliary power is momentarily interrupted (step 21), the relay 32 is switched from the battery A (B) side to the battery B (A), and the battery A (B) is switched to the battery B (A) (step 22). .
[0039]
On the other hand, when the determination result in step 20 is NO (that is, when the battery B (A) has reached the switching time), the other battery A (B) to be switched can be discharged. (That is, whether or not the switching time has been reached but the remaining amount has not yet reached 0%) (step 23), and the battery A (B) can be discharged as it is. The auxiliary power continues to be supplied (steps 16 and 17), and the process ends when the power is consumed and the battery A (B) cannot be discharged (step 24).
[0040]
As described above, in the present embodiment, the user can easily reduce the battery capacity according to the travel distance, the size of the load, etc. by selecting the number of batteries A and B to be loaded in the battery box 25 of the battery-assisted bicycle 1. In addition, since it is sufficient to prepare two batteries A and B having the same specifications and the same size and shape, the user's economic burden is reduced. Further, when the battery A or B is removed from the vehicle body and charged, only the used battery A or B needs to be transported, so that the physical burden on the user is reduced.
[0041]
Further, in the present embodiment, the battery is switched instantaneously when the pedaling force of the rider is small and the auxiliary power requirement value is small, so that the battery is switched as compared with the case where the large auxiliary power is supplied. Rider shock is minimized.
[0042]
In the present embodiment, controller power supply lines L A and L B connected to the CPU power supply 29 of the controller 13 from the batteries A and B are provided separately from the dynamic power supply line L O. Since the controller power supply lines L A and L B are connected in parallel via the diodes D A and D B , respectively, the contact of the relay 32 is closed on the side where the battery A or B is not mounted when the power switch is turned on. In this case, it is possible to avoid resetting the controller 13 due to no power supply or when the battery A or B is switched. Since the battery switching relay 32 is constituted by a polarized relay, the useless operation of the relay 32 is prevented and the power consumption by the relay 32 is kept low.
[0043]
In addition, in the battery-assisted bicycle 1 according to the present embodiment, regardless of the number of batteries A and B, there is no change in the lateral direction of the center of gravity of the vehicle body, and high steering stability is ensured for the bicycle 1.
[0044]
By the way, although the above embodiment described the example which applied this invention to the two-wheeled electric assistance bicycle, this invention also includes the three-wheeled electric assistance bicycle 101 shown in FIG. In this case, two batteries A and B having the same specifications and the same size and shape may be arranged side by side on the left and right sides of the cargo tray 133. In FIG. 6, 104 is a handle, 111 is a seat, 106 is a front wheel, 121 is a rear two wheels, 134 is a cargo box fixed on a carrier tray 133, and batteries A and B are mounted on the rear surface of the carrier tray 133. A lid member 135 is provided to cover an opening for taking in and out.
[0045]
Moreover, in the above embodiment, although the battery-assisted bicycle which can mount two batteries was described, it is needless to say that the battery-assisted bicycle may be configured to be able to mount three or more batteries.
[0046]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, the user can easily select the battery capacity according to the distance traveled, the size of the load, etc. by selecting the number of batteries to be mounted on the vehicle body. In addition, it is sufficient to prepare a plurality of batteries having the same specifications and the same size and shape, thereby reducing the user's economic burden. Further, when the battery is removed from the vehicle body and charged, only the used battery needs to be transported, so that the physical burden on the user can be reduced.
[0047]
According to the second aspect of the present invention, the battery is switched instantaneously when the pedaling force of the rider is small and the auxiliary power requirement value is small. As a result, the shock to the rider can be kept small.
[0048]
According to the third aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to avoid a reset of the controller due to a no-power state when the relay contact is closed on the side where the battery is not mounted when the power switch is turned on or a circuit open when the battery is switched. can get.
[0049]
According to the fourth aspect of the present invention, since the battery switching relay is constituted by a polarized relay, only an instantaneous power is required at the time of switching, and an effect that the power consumption by the relay can be suppressed low can be obtained.
[0050]
According to the fifth aspect of the present invention, there is no change in the lateral direction of the center of gravity of the vehicle body regardless of the number of batteries, and an effect that high steering stability is ensured for the bicycle can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle 1 according to the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1 (battery housing cross-sectional view).
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a power feeding system of the battery-assisted bicycle according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a battery switching procedure.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a remaining battery level and a flag setting.
FIG. 6 is a rear view of a three-wheel battery-assisted bicycle according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,101 motor-assisted bicycle 12 power unit 13 controller 25 battery boxes 28 battery remaining amount detecting means 30 battery switching means 32 battery changeover relay A, B battery D A, D B diode L O drive power supply line L A, L B controller power line
