JP7142265B2 - Electric bicycle and control method of electric bicycle - Google Patents
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Description
本開示は、電動自転車及び電動自転車の制御方法に関する。 The present disclosure relates to an electric bicycle and a control method for an electric bicycle.
従来、踏力を補助するアシスト力を出力する電動モータと、車両の加速度を検知する加速度センサとを備え、ペダルに加えられる踏力に応じたアシスト力を出力するように電動モータを制御する電動自転車が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is an electric bicycle that includes an electric motor that outputs an assist force that assists the pedal effort and an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, and that controls the electric motor so as to output an assist force corresponding to the pedal effort applied to the pedals. (see, for example, Patent Document 1).
従来の電動自転車では、電動自転車の状態によっては、ユーザが電動自転車の漕ぎ出し時における、補助駆動力(アシスト力)が、不適切となることがある。例えば、平地での電動自転車の発進時に、補助駆動力が過剰となることによる電動自転車の急な速度上昇、上り坂での補助駆動力不足といったことがある。 In a conventional electric bicycle, depending on the state of the electric bicycle, the auxiliary driving force (assist force) may become inappropriate when the user starts pedaling the electric bicycle. For example, when the electric bicycle is started on flat ground, the auxiliary driving force becomes excessive, resulting in a sudden increase in the speed of the electric bicycle, or when the auxiliary driving force is insufficient on an uphill slope.
そこで、本開示は、漕ぎ出し時における電動自転車の車速を適切にすることができる電動自転車及び電動自転車の制御方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present disclosure is to provide an electric bicycle and a control method for the electric bicycle that can make the vehicle speed of the electric bicycle appropriate when rowing.
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、前記第1センサが検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、前記第2センサが検出した前記車速とに基づいた当該電動自転車の状態に応じて算出された前記電動モータによる補助駆動力を、前記人力駆動力に付加させる制御部とを備え、当該電動自転車の状態は、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態と、当該電動自転車が停止している停止状態とを含み、前記制御部は、前記第2センサが検出した前記車速に基づいて、当該電動自転車が前記惰性走行状態、及び、前記停止状態のいずれであるかを判定する。 In order to achieve the above object, an electric bicycle according to one aspect of the present disclosure is an electric bicycle including an electric motor, and includes a first sensor that detects a force applied by a user to a pedal, and a vehicle speed of the electric bicycle. Assistance by the electric motor calculated according to the state of the electric bicycle based on the second sensor, the human power driving force based on the pedaling force detected by the first sensor, and the vehicle speed detected by the second sensor a control unit for adding a driving force to the human-powered driving force, and the state of the electric bicycle includes an inertia running state in which the electric bicycle is traveling by inertia and a stopped state in which the electric bicycle is stopped. and the control unit determines whether the electric bicycle is in the coasting state or the stopped state based on the vehicle speed detected by the second sensor .
また、本開示の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、前記第1センサが検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、前記第2センサが検出した前記車速とに基づいて、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態、及び、当該電動自転車が停止している停止状態のいずれであるかを判定する制御部とを備え、前記制御部は、前記惰性走行状態であれば、前記人力駆動力に付加する前記電動モータの補助駆動力を、前記車速が期待値に近づくように制御し、前記停止状態であれば、前記車速が期待値に近づくように、前記踏力の大きさに基づいて、前記人力駆動力に付加する前記電動モータの補助駆動力を制御する。 Further, an electric bicycle according to an aspect of the present disclosure is an electric bicycle including an electric motor, which includes a first sensor that detects a force applied by a user to a pedal; a second sensor that detects a vehicle speed of the electric bicycle; Based on the human power driving force based on the pedaling force detected by the first sensor and the vehicle speed detected by the second sensor, an inertia running state in which the electric bicycle is running by inertia, and the electric bicycle a control unit for determining whether the vehicle is in a stopped state, wherein the control unit controls the auxiliary driving force of the electric motor to be added to the human-powered driving force if the vehicle is in the inertia running state. Auxiliary drive of the electric motor added to the human-powered driving force based on the magnitude of the depression force so that the vehicle speed approaches the expected value in the stopped state so that the vehicle speed approaches the expected value. control power.
また、本開示の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、前記第2センサが検出した前記車速とに基づいて、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態であることを特定する制御部とを備え、前記惰性走行状態で前記第1センサが前記ペダルへの前記踏力の付加を検知した場合、前記制御部は、前記車速が期待値に近づくように、前記踏力に基づく人力駆動力に付加する補助駆動力を制御し、前記制御部は、人力駆動力と前記車速とに基づいて、当該電動自転車が停止している停止状態であることを特定し、前記停止状態で前記第1センサが前記ペダルへの前記踏力の付加を検知した場合、前記車速が期待値に近づくように、前記人力駆動力に付加する補助駆動力を制御する。 Further, an electric bicycle according to an aspect of the present disclosure is an electric bicycle including an electric motor, which includes a first sensor that detects a force applied by a user to a pedal; a second sensor that detects a vehicle speed of the electric bicycle; a control unit that determines, based on the vehicle speed detected by the second sensor, that the electric bicycle is in an inertia running state in which the electric bicycle is running by inertia; When the application of the pedaling force to the pedal is detected, the control unit controls an auxiliary driving force to be added to the human-powered driving force based on the pedaling force so that the vehicle speed approaches an expected value. Based on the driving force and the vehicle speed, it is specified that the electric bicycle is in a stopped state, and when the first sensor detects that the pedal force is applied to the pedal in the stopped state, the The auxiliary driving force added to the human driving force is controlled so that the vehicle speed approaches the expected value .
また、本開示の一態様に係る電動自転車の制御方法は、電動モータを備える電動自転車の制御方法であって、ユーザのペダルへの踏力を検出することと、当該電動自転車の車速を検出することと、検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、検出した前記車速とに基づいた当該電動自転車の状態に応じて算出された前記電動モータによる補助駆動力を、前記人力駆動力に付加させることとを含み、当該電動自転車の状態は、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態と、当該電動自転車が停止している停止状態とを含み、当該電動自転車の車速を検出する第2センサが検出した前記車速に基づいて、当該電動自転車が前記惰性走行状態、及び、前記停止状態のいずれであるかを判定する。 Further, a method for controlling an electric bicycle according to an aspect of the present disclosure is a method for controlling an electric bicycle including an electric motor, and includes detecting a force applied to a pedal by a user, and detecting a vehicle speed of the electric bicycle. and adding to the human-powered driving force an auxiliary driving force by the electric motor calculated according to the state of the electric bicycle based on the detected pedaling force and the detected vehicle speed. and the state of the electric bicycle includes an inertia running state in which the electric bicycle is coasting and a stop state in which the electric bicycle is stopped, and a second detecting the vehicle speed of the electric bicycle Based on the vehicle speed detected by the sensor, it is determined whether the electric bicycle is in the coasting state or the stopped state .
本開示に係る電動自転車等によれば、漕ぎ出し時における電動自転車の車速を適切にすることができる。 According to the electric bicycle and the like according to the present disclosure, it is possible to make the vehicle speed of the electric bicycle appropriate when rowing.
以下では、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection of components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest concept of the present disclosure will be described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about the substantially same structure, and the overlapping description is abbreviate|omitted or simplified.
また、以下の説明において、「前方」とは、電動自転車の走行時の進行方向であり、「後方」とはその反対方向である。具体的には、電動自転車のサドルに対してハンドル側が「前方」である。「左右方向」は、前後方向に対して直交する方向である。 In the following description, "forward" is the direction in which the electric bicycle travels, and "backward" is the opposite direction. Specifically, the handle side is "forward" with respect to the saddle of the electric bicycle. A “left-right direction” is a direction perpendicular to the front-rear direction.
(実施の形態)
[構成]
まず、本実施の形態に係る電動自転車1の構成について説明する。
(Embodiment)
[Constitution]
First, the configuration of the
図1は、実施の形態に係る電動自転車1の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an
電動自転車1は、車体10と、車体10に取り付けられたモータ駆動ユニット20と、操作部40と、バッテリー50と、前照灯60と、変速機80とを備える。
The
車体10は、フレーム11と、前輪12と、後輪13と、ハンドル14と、サドル15と、クランク16と、ペダル17と、図示しないスプロケットと、チェーン19とを備える。
The
フレーム11は、ヘッドパイプ111と、メインフレーム112と、立パイプ113と、フォーク114と、チェーンステー115とを備える。ヘッドパイプ111は、前輪12を支持するフォーク114及びハンドル14を、ヘッドパイプ111の軸を中心に回転自在に支持する。ハンドル14を左右に回すことで、フォーク114に支持された前輪12の向きを左右に回転させることができる。
The
メインフレーム112は、ヘッドパイプ111と立パイプ113とを連結する部分である。メインフレーム112の下端部には、クランク16及びモータ駆動ユニット20が取り付けられる。本実施の形態に係る電動自転車1は、クランク16とモータ駆動ユニット20とが一体化された、いわゆるセンターユニット方式の電動自転車であるが、センターユニット方式に限定されない。
The
立パイプ113は、サドル15を着脱可能に支持する。具体的には、立パイプ113には、サドル15を支持するシートポストが挿入されて固定される。本実施の形態では、立パイプ113に、バッテリー50が着脱可能に取り付けられる。
The standing
フォーク114は、前輪12を回転自在に支持する。前輪12を支持するフォーク114には、前照灯60が取り付けられる。チェーンステー115は、後輪13を回転自在に支持する。
The
図2は、実施の形態に係る電動自転車1のハンドル14及び操作部40の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
図1及び図2に示すように、ハンドル14には、一対のグリップ141、及び、一対のブレーキレバー142が左右に設けられる。一対のグリップ141は、適切な姿勢で乗車された場合に、手で握られる部分である。また、一対のグリップ141は、電動自転車1を押して又は支えて歩く際にも手で握られて、前方への押力を受ける。一対のグリップ141の少なくとも一方には、握る力又は押力を検知するグリップセンサが設けられてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一対のブレーキレバー142は、前輪12及び後輪13の各々に取り付けられた、図示しないブレーキ装置の動作レバーである。一方のブレーキレバー142を操作することで、前輪12に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、前輪12に対して機械的な制動力を与える。他方のブレーキレバー142を操作することで、後輪13に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、後輪13に対して機械的な制動力を与える。
A pair of
ブレーキレバー142には、ブレーキセンサが設けられており、このブレーキセンサがブレーキレバー142に対する操作を検出するようになっている。
A brake sensor is provided on the
一対のブレーキレバー142の一方(本実施の形態では左側のブレーキレバー142)の近傍には、操作部40が設けられる。操作部40は、前照灯60を点灯させるライトスイッチ(図示省略)、手動スイッチ42等を備えた端末装置である。また、操作部40は、機械式の手動スイッチ42を備える。手動スイッチ42は、第2モードを実行するための押し歩き操作を受け付ける。手動スイッチ42は、例えばモーメンタリ型のスイッチである。具体的には、ユーザによって手動スイッチ42が押下されている期間では、操作部40は、第2モードを実行するための第2モードオン信号を制御装置22(後述)に出力し続ける。一方、手動スイッチ42が押下されていない期間には、操作部40は、第2モードオン信号を制御装置22に出力しない。
An
図1に示すように、サドル15は、ユーザが適切な姿勢で乗車した場合に、人(ユーザ)が座る部分である。
As shown in FIG. 1, the
クランク16は、クランク軸161と、一対のクランクアーム162とを有する。クランクアーム162は、メインフレーム112の両側に1つずつ設けられており、左右方向に延びるクランク軸161の両端に固定される。クランクアーム162の一方端がクランク軸161に固定され、他方端には、ペダル17が回転自在に固定される。ペダル17に踏力が加えられた場合、クランクアーム162がクランク軸161を中心に回転し、当該回転による人力駆動力がスプロケット及びチェーン19を介して後輪13に伝達される。第1モードで動作する場合には、踏力に基づく人力駆動力と、当該人力駆動力に付加された電動モータ21による第1補助駆動力とが後輪13に伝達される。
The
モータ駆動ユニット20は、電動モータ21及び制御装置22が、樹脂製又は金属製の筐体に収納されてユニット化されている。
The motor drive unit 20 is unitized by housing an
電動モータ21は、制御装置22による制御に基づいて、バッテリー50からの電力を受けて駆動する。電動モータ21の回転トルクは後輪13のスプロケットに伝達されて、後輪13が回転する。回転トルクは、第1補助駆動力及び第2補助駆動力を意味する。また、電動モータ21は、モータ出力を出さない非駆動時に回生電力を発生させてバッテリー50を充電する回生動作を行うことができ、回生ブレーキとして作動することができる。
The
電動モータ21は、第1補助駆動力及び第2補助駆動力となるモータである。電動モータ21は、第1モードを実行中に、ペダル17への踏力に基づく人力駆動力に、第1補助駆動力を付加する。また、電動モータ21は、第2モードを実行中に、電動自転車1に対する押して又は支えて歩く力に、第2補助駆動力を付加する。
The
図3は、実施の形態に係る電動自転車1の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
図3に示すように、電動自転車1は、さらに、クランク回転センサ31と、電流センサ32と、踏力センサ33と、車速センサ34と、変速機計測部71とを備える。
As shown in FIG. 3 , the
制御装置22には、電動モータ21、クランク回転センサ31、電流センサ32、踏力センサ33、車速センサ34、変速機計測部71、手動スイッチ42、操作部40、バッテリー50及び前照灯60が接続される。制御装置22は、クランク回転センサ31、踏力センサ33、電流センサ32、車速センサ34、変速機計測部71等のセンサによるセンシング情報に基づいて、電動モータ21の動作を制御する。また、制御装置22には、各スイッチに対する操作信号、及び、各センサによる検出結果であるセンシング情報が入力される。センシング情報は、クランク16の回転数を示す情報、電動モータ21の回転数を示す情報、電動モータ21のトルクを示す情報、踏力情報、速度情報、及び、変速機80を示す情報を含む総称である。
The
本実施の形態では、制御装置22は、モータ駆動ユニット20の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置22は、モータ駆動ユニット20とは別体で設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
クランク回転センサ31及び踏力センサ33は、クランク軸161の近傍に配置される。電流センサ32は、電動モータ21の回転軸の近傍に配置される。
The
クランク回転センサ31は、単位時間当たりのクランク16の回転数を検出する。クランク回転センサ31は、歯車状の回転体と、回転体の歯を挟むように配置された光出射部と受光部とを有する光検出器とを有することで実現する。クランク回転センサ31は、クランク16の回転数を示す情報を制御装置22に出力する。なお、クランク回転センサ31は、クランク16の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。
The
電流センサ32は、電動モータ21に流れる電流値を算出する回路であり、電流値を示す電流情報を出力する。電流センサ32は、モータ回転センサ32aと、モータトルクセンサ32bとを有する。電流センサ32は、モータ回転センサ32aが検知した単位時間当たりの電動モータ21の回転数と、モータトルクセンサ32bが検知した電動モータ21のトルクとを用いて電流値を算出する。なお、電流値の算出は、モータ回転センサ32a、及びモータトルクセンサ32bがそれぞれ単独でも行うことが可能である。このため、電流値の算出には、モータ回転センサ32a、及びモータトルクセンサ32bの両方を必ず用いる必要はない。
The
モータ回転センサ32aは、電動モータ21の回転軸と一体的に回転する磁石と、ホールICとを有する。ホールICは、磁石の回転に応じて変化する磁界の変化を検出することで、単位時間当たりの磁石の回転数、すなわち、電動モータ21の回転数を検出する。なお、モータ回転センサ32aは、電動モータ21の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。モータ回転センサ32aは、電動モータ21の回転数を示す情報を制御装置22に出力する。
The
モータトルクセンサ32bは、電動モータ21のトルクを検出することができる。モータトルクセンサ32bは、例えば磁歪式、歪みゲージ式、光学式等のトルクセンサであるが、これらに限定されず、電動モータ21のトルクを検出することができればいかなる構成でもよい。モータトルクセンサ32bは、電動モータ21のトルクを示す情報を制御装置22に出力する。
The
踏力センサ33は、磁歪式のトルクセンサであり、ペダル17への人力駆動力に基づいてクランク軸161が回転することにより発生する人力駆動力を検出する。踏力センサ33は、コイルと、磁歪発生部とを有する。例えば、ペダル17に踏力が加えられて人力駆動力が発生した場合に、磁歪発生部に歪みが発生する。磁歪発生部には、透磁率が増加する部位と減少する部位とが発生する。このコイルのインダクタンス差を検出することで、人力駆動力を検出する。踏力センサ33は、踏力情報を制御装置22に出力する。なお、踏力センサ33の構成は特に限定されず、ペダル17への人力駆動力が検出できればいかなる構成でもよい。踏力センサ33は、第1センサの一例である。
The pedaling
車速センサ34は、例えば、フォーク114の下端部に設けられる。車速センサ34は、例えば、速度センサ等である。車速センサ34は、前輪12の回転から電動自転車1の車速を検出し、車速を示す速度情報を制御装置22に出力する。車速センサ34は、例えば、ホイルセンサ等であってもよいが、対地速度により算出するサイクルコンピュータであってもよく、電動自転車1の速度を検知することができればいかなる構成でもよい。車速センサ34は、第2センサの一例である。
The
変速機計測部71は、後輪13の変速機80の段を計測し、変速機80を示す情報を制御装置22へ送信する。変速機80の段の計測は、例えば、変速機切替装置が出力する変速機80を示す情報を制御部221に出力することで実現してもよい。
The
制御装置22は、クランク回転センサ31、電流センサ32、踏力センサ33、車速センサ34、変速機計測部71等のセンサによるセンシング情報に基づいて、電動モータ21の動作、つまり、適切な第1補助駆動力及び第2補助駆動力を付加するための電動モータ21の出力を制御する。本実施の形態では、制御装置22は、モータ駆動ユニット20の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置22は、モータ駆動ユニット20とは別体で設けられていてもよい。
The
制御装置22は、バッテリー50から供給される電力を、電動モータ21及び前照灯60等に供給する。
The
制御装置22は、制御部221を有する。制御部221は、電動自転車1の動作モードに応じて、電動モータ21を駆動する。具体的には、制御部221は、第1モードと第2モードとを有し、第1モードと第2モードとを切り替えてそれぞれの動作モードを実行する。
The
第1モードは、ペダル17への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ21による第1補助駆動力を付加して走行するアシストモードである。第1モードは、手動スイッチ42が押下されて電源がオンされた後、ユーザが電動自転車1に乗車している場合に実行される。具体的には、第1モードは、踏力センサ33で検知したペダル17への踏力が所定の閾値より大きい場合に実行される。
The first mode is an assist mode in which a first auxiliary driving force by the
第2モードは、電動モータ21による第2補助駆動力を車体10への押力に付加して押し歩く、又は第2補助駆動力を付加して自走させるモード(押し歩きモード又は自走モード)を有する。つまり、押し歩きモードは、電源がオン状態で、ユーザが電動自転車1を押し歩く際に、電動モータ21による第2補助駆動力を車体10に付加するモードである。押し歩きモードは、ユーザが電動自転車1に乗車しておらず、電動自転車1の車体10を押しながら歩く場合に実行される。
The second mode is a mode in which a second auxiliary driving force by the
自走モードは、電動自転車1をユーザが支えた状態で、電動モータ21による第2補助駆動力を車体10に付加して自走させるモードである。自走モードは、押し歩きモードと同様に、人が電動自転車1に乗車しておらず、電動自転車1の車体10を支えながら歩く場合に実行される。自走モードにおいて、ユーザは、車体10を前方に押す力を加えていない。
The self-propelled mode is a mode in which the
なお、押し歩きモードと自走モードとは、車体10に対する前方への押す力の有無によって判別可能である。制御部221は、例えば、グリップ141等に設けられたグリップセンサ等によって前方への押す力の有無を検知し、検知結果に応じて押し歩きモードと自走モードとを切り替えて実行してもよい。あるいは、制御部221は、押し歩きモードと自走モードと判別することなく、第2補助駆動力を付加する第2モードとして実行してもよい。
It should be noted that the push-walking mode and the self-propelled mode can be distinguished by the presence or absence of forward pushing force on the
制御部221は、第1モードを実行する場合、ペダル17への踏力と電動自転車1の車速とに基づいて、電動モータ21が生成する第1補助駆動力の大きさを決定する。ペダル17への踏力は、踏力センサ33による検出結果から得られる。電動自転車1の車速は、車速センサ34、及び、モータ回転センサ32a等によって得られる。
When executing the first mode, the
制御部221は、第1モードを実行する場合、ユーザがペダル17を漕ぎ出す時に、電動自転車1の状態を判定する。具体的には、制御部221は、踏力センサ33が検出した踏力に基づく人力駆動力と、車速センサ34及びモータ回転センサ32aが検出した車速とに基づいて電動自転車1の状態を判定する。より具体的には、制御部221は、車速によって、電動自転車1が惰性で走行している惰性走行状態(電動自転車1の状態の一例)、及び、電動自転車1が停止している停止状態(電動自転車1の状態の一例)のいずれであるかを判定する。さらに、制御部221は、停止状態において、踏力が閾値以上であるかどうかの判定によって、踏力が大きい第1状態(電動自転車1の状態の一例)か、踏力が閾値未満である踏力が小さい第2状態(電動自転車1の状態の一例)かを判定する。
When executing the first mode, the
ここで惰性走行状態とは、ユーザがペダル17に踏力を付加していない状態、つまり、ユーザがペダル17を漕いでいない状態で電動自転車1が走行している状態である。また、ここで停止状態とは、ユーザがペダル17を漕いでいない状態で、電動自転車1が停止している状態である。これらのため、ユーザがペダル17に踏力を付加して電動自転車1が走行している状態は、停止状態にも惰性走行状態にも該当しない。
Here, the coasting state is a state in which the user does not apply any force to the
制御部221は、ユーザがペダル17に踏力を付加していない状態(踏力センサ33から取得した、センシング情報の踏力が0)であり、かつ、電動自転車1が走行している状態(車速が0より大きい値)であれば、惰性走行状態と判定する。制御部221は、惰性走行状態であれば、人力駆動力に付加する電動モータ21の第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御する。ここで基準出力は、第1補助駆動力を弱めたり強めたりする制御を行う前の、電動モータ21が実際に出力した第1補助駆動力のデフォルト値である。このため、基準出力は、電動モータ21が人力駆動力に付加する第1補助駆動力の理想的な出力値である期待値とは異なる。
The
また、制御部221は、ユーザがペダル17に踏力を付加していない状態であり、かつ、電動自転車1の車速が0(m/s)であれば、停止状態と判定する。制御部221は、踏力が閾値以上であるかどうかを判定し、判定結果に応じて、人力駆動力に付加する電動モータ21の第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御する。
If the user is not applying force to the
図4及び図5で示すように、惰性走行状態及び停止状態のそれぞれの期待値は、ペダル17に踏力が付加されてからの時間と車速との相関関数で定められる。図4は、実施の形態に係る電動自転車1が惰性走行状態の相関関数を示す図である。図5は、実施の形態に係る電動自転車1が停止状態の相関関数を示す図である。図4、5の相関関数は、一例であり図4、5に限定されない。
As shown in FIGS. 4 and 5, the expected value for each of the inertial running state and the stopped state is determined by the correlation function between the time from when the pedal force is applied to the
例えば、制御部221が第1補助駆動力を基準出力よりも弱めることで、細い二点鎖線で示す「基準出力でのMiddleギア」の曲線を、車速が期待値に近づくように(相関関数に沿うような)、太い実線で示す「Middleギア」の曲線にすることができる。また、制御部221が第1補助駆動力を基準出力よりも弱めることで、細い破線で示す「基準出力でのLowギア」の曲線を、車速が期待値に近づくように、太い一点鎖線で示す「Lowギア」の曲線にすることができる。
For example, the
図3で示すように、制御部221は、計時部222と、記憶部223とをさらに有する。計時部222は、ペダル17に踏力が付加された状態が継続した時間(駆動時間)を計時し、時間を示す情報を制御装置22の制御部221に出力する。これにより、制御部221は、現時点(駆動時間)の車速と、相関関数での時間に応じた期待値とを比較する。また、制御部221は、電動モータ21による第1補助駆動力を基準値に近づける制御を、所定期間の間だけ行う。
As shown in FIG. 3 , the
記憶部223は、惰性走行状態で電動自転車1に踏力が付加された際の期待値(以下、惰性走行状態の相関関数という)を示す情報、及び、停止状態で電動自転車1に踏力が付加された際の期待値(以下、停止状態の相関関数という)を示す情報を格納する。
The
バッテリー50は、電動モータ21の駆動用の電力を貯める蓄電池である。バッテリー50は、例えば、二次電池であるが、キャパシタ等であってもよい。バッテリー50は、電動モータ21に電気的に接続されている。具体的には、バッテリー50は電動モータ21に対して電力を供給するとともに、電動モータ21からの回生電力を充電する。
The
変速機80は、互いにギア比の異なる複数の駆動力伝達経路を有する遊星ギア、多段ギア等の周知の変速機構で構成されている。変速機80は、駆動力伝達経路を切り換えることで、例えば、低速段(Lowギア)、中速段(Middleギア)、高速段(Topギア)等に変速可能である。
The
[電動自転車の制御方法]
図6は、実施の形態に係る電動自転車1の制御方法の流れを示すフローチャートである。
[How to control an electric bicycle]
FIG. 6 is a flow chart showing the flow of the control method for the
ここでは、予め手動スイッチ42がオンされ、第1モードを実行し、ペダル17に踏力を一定に与え続ける場合を想定した、電動自転車1の制御処理について説明する。
Here, the control processing of the
まず、ユーザが電動自転車1のペダル17に踏力を付加する(ペダル17を漕ぎ出す)と、踏力センサ33は、ペダル17への踏力を検出し(S11)、踏力情報を制御装置22に出力する。これにより、制御装置22は、電動モータ21を起動させる。
First, when the user applies a pedaling force to the
次に、制御装置22は、人力駆動力に付加する第1補助駆動力を電動モータ21の駆動を開始させる(S12)。
Next, the
次に、制御部221は、電動自転車1の速度が0(m/s)であるかどうかを判定する(S13)。具体的には、制御部221は、モータ回転センサ32aから電動モータ21の回転数を示す情報から算出した車速と、車速センサ34が検出した車速とに基づいて、0(m/s)であるかどうかを判定する。
Next, the
制御部221は、電動自転車1の車速が0(m/s)であると判定すると(S13でYes)、電動自転車1が停車状態であると特定する。制御部221は、電動モータ21の回転数を示す情報から電動自転車1の車速が0(m/s)と算出でき、かつ、速度情報が示す速度も0(m/s)である場合、停止状態と判定する。
When the
次に、制御部221は、に格納されている停止状態の相関関数(期待値)を適用する(S14)。
Next, the
次に、制御部221は、モータ回転センサ32aから、電動モータ21の回転数を示す情報を取得し、電動モータ21の回転数を示す情報から、電動自転車1の第1車速を算出する(S15)。これは、ペダル17の漕ぎ出し時における車速を精度よく測るために、電動モータ21の回転数から算出する。制御部221は、図5の停止状態の相関関数で示す期待値に近づけるように、電動モータ21が出力する第1補助駆動力を制御する。
Next, the
次に、制御部221は、踏力センサ33から取得した踏力情報が示す踏力が第1閾値以上であるかどうかを判定する(S16)。
Next, the
踏力情報が示す踏力が第1閾値未満であると制御部221が判定した場合(S16でNo)、ユーザがペダル17に与えた踏力が小さい第2状態であることを意味する。この場合、制御部221は、ステップS15で算出した第1車速が、記憶部223に格納されている停止状態の相関関数の車速(期待値)以上であるかどうかを判定する。具体的には、制御部221は、電動モータ21が回転を開始してから(ユーザがペダル17を漕ぎ出してから)の駆動時間の第1車速が、停止状態の相関関数で示す同駆動時間の車速(以下、第2車速)以上であるかどうかを判定する(S17)。第2車速は、期待値の一例である。
When the
第1車速が第2車速以上であると制御部221が判定した場合(S17でYes)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも大幅に弱めた出力T1にする(S18)。これは、電動自転車1の停止状態から短期間での速度上昇が検知されたことを意味するため、例えば、電動自転車1が下り坂を下っている場合等である。踏力が第1閾値未満であれば第1補助駆動力もさほど大きくはないが、電動自転車1が急激な速度上昇を起こさないように、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも大幅に弱める。そして、制御部221は、ステップS19に進む。
When the
また、第1車速が第2車速未満であると制御部221が判定した場合(S17でNo)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも強めた出力R1にする(S20)。これは、停止状態から緩やかな速度上昇が検知されたことを意味するため、例えば、電動自転車1が平地を走行している場合等である。踏力が第1閾値未満であれば踏力に付加される第1補助駆動力が小さくなってしまうため、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも強める。そして、制御部221は、ステップS19に進む。
Further, when the
なお、ステップS18、S20において、第2状態では、電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも強める大きさよりも、基準出力よりも弱める大きさの方が大きい。つまり、(出力T1-基準出力)>(出力R1-基準出力)の関係にある。
In steps S18 and S20, in the second state, the magnitude of weakening the first auxiliary driving force of the
一方、踏力情報が示す踏力が第1閾値以上であると制御部221が判定した場合(S16でYes)、ユーザがペダル17に与えた踏力が大きい第1状態であることを意味する。この場合、制御部221は、第1車速が第2車速よりも大きいかどうかを判定する(S21)。
On the other hand, when the
第1車速が第2車速以上であると制御部221が判定した場合(S21でYes)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも弱めた出力T2にする(S22)。これは、停止状態から短期間での速度上昇、かつ、踏力が大きいことを意味するため、例えば、平地において、変速機80のギアが高速段に設定されている場合、電動自転車1に荷物が載せられている場合等である。この場合、制御部221は、第1補助駆動力不足とならない程度に第1補助駆動力を基準出力よりも緩やかに弱める。そして、制御部221は、ステップS19に進む。なお、出力T2は、出力T1よりも小さい出力であり、出力0をも含む。
When the
また、第1車速が第2車速未満であると制御部221が判定した場合(S21でNo)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも大幅に強めた出力R2にする(S23)。これは、電動自転車1の停止状態から緩やかな速度上昇、かつ、踏力が大きいことを意味するため、例えば、電動自転車1が上り坂を上っている場合、電動自転車1に重い荷物が積載されている場合等である。踏力が第1閾値以上であれば第1補助駆動力が大きくても、上り坂では車速がさほど出ないため、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも大幅に強める。そして、制御部221は、ステップS19に進む。なお、出力R2は、出力R1よりも大きい出力である。
Further, when the
なお、ステップS22、S23において、第1状態では、電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも弱める大きさよりも、基準出力よりも強める大きさの方が大きい。つまり、(出力R2-基準出力)>(出力T2-基準出力)の関係にある。
In steps S22 and S23, in the first state, the magnitude of increasing the first auxiliary driving force of the
次に、制御部221は、計時部222から、電動モータ21が回転を開始してから(ユーザがペダル17を漕ぎ出してから)の時間を示す情報を取得する。制御部221は、電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過しているかどうかを判定する(S19)。
Next, the
電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過していないと制御部221が判定した場合(S19でNo)、制御部221は、ステップS15に処理を戻し、同様の処理を行う。所定期間は、ペダル17に踏力が付加され始めた漕ぎ出しの期間である。道路環境、電動自転車1の総重量等によって、急な車速上昇、第1補助駆動力不足等の不具合が発生し易いため、このような不具合を抑制するように、所定期間、適切な第1補助駆動力を人力駆動力に付加させる。所定期間は、例えば、数秒、数十秒等である。
When the
また、電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過していると制御部221が判定した場合(S19でYes)、制御部221は、この処理を終了する。そして、制御部221は、再度、電動自転車1のペダル17への踏力の付加が停止すると、同様の処理を行う。
If the
ステップS13の説明に戻る。制御部221は、電動自転車1の車速が0(m/s)よりも大きいと判定すると(S13でNo)、電動自転車1が惰性走行状態であると特定する。制御部221は、図4の惰性走行状態の相関関数で示す期待値に近づけるように、電動モータ21が出力する第1補助駆動力を制御する。
It returns to description of step S13. When the
次に、制御部221は、記憶部223に格納されている惰性走行状態の相関関数(期待値)を適用する(S24)。
Next, the
次に、制御部221は、電動自転車1の車速を検出した車速センサ34から、電動自転車1の速度情報(第1車速を示す情報)を取得する(S25)。
Next, the
次に、制御部221は、ユーザがペダル17を漕ぎ出してからの駆動時間の第1車速が、記憶部223に格納されている惰性走行状態の相関関数で示す同駆動時間の第2車速以上であるかどうかを判定する(S26)。
Next, the
第1車速が第2車速以上であると制御部221が判定した場合(S26でYes)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも弱めた出力T3にする(S27)。これは、惰性走行状態から短期間での速度上昇が検知されたことを意味するため、例えば、電動自転車1が平地を走行している場合等である。惰性走行状態でさらに、速度が増せば電動自転車1の車速が高くなり過ぎるため、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも弱める。そして、制御部221は、ステップS29に進む。
When the
また、第1車速が第2車速未満であると制御部221が判定した場合(S26でNo)、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも強めた出力R3にする(S28)。これは、惰性走行状態でユーザがペダル17に踏力を付加したにも関わらずさほどの速度上昇が検知されていないことを意味するため、例えば、電動自転車1が上りの坂道に侵入した場合、電動自転車1が平地を走行している場合等である。このため、車速がさほど出ないため、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも強める。そして、制御部221は、ステップS29に進む。
Further, when the
次に、制御部221は、計時部222から、電動モータ21が回転を開始してから(ユーザがペダル17を漕ぎ出してから)の時間を示す情報を取得する。制御部221は、電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過しているかどうかを判定する(S29)。
Next, the
電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過していないと制御部221が判定した場合(S29でNo)、制御部221は、ステップS25に処理を戻し、同様の処理を行う。
When the
また、電動モータ21が回転を開始してからの時間が所定期間を経過していると制御部221が判定した場合(S29でYes)、制御部221は、この処理を終了する。そして、制御部221は、再度、電動自転車1のペダル17への踏力の付加が停止すると、同様の処理を行う。
If the
[作用効果]
次に、本実施の形態における電動自転車1及び電動自転車1の制御方法の作用効果について説明する。
[Effect]
Next, the effects of the
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車1は、電動モータ21を備える。電動自転車1は、ユーザのペダル17への踏力を検出する踏力センサ33と、電動自転車1の車速を検出する車速センサ34と、踏力センサ33が検出した踏力に基づく人力駆動力と、車速センサ34が検出した車速とに基づいた電動自転車1の状態に応じて算出された電動モータ21による第1補助駆動力を、人力駆動力に付加させる制御部221とを備える。
As described above, the
この構成によれば、ユーザによるペダル17の漕ぎ出し時に、電動自転車1の状態に応じた第1補助駆動力を人力駆動力に付加することができる。
According to this configuration, when the user starts pedaling the
したがって、この電動自転車1では、漕ぎ出し時における電動自転車1の車速を適切にすることができる。これにより、ペダル17の漕ぎ出し時に、第1補助駆動力が大きくなり過ぎることによるウイリィーの抑制、及び、上り坂での力強い発進を実現することができる。その結果、この電動自転車1では、安全性と快適性とを向上させることができる。
Therefore, with this
また、本実施の形態に係る電動自転車1は、電動モータ21を備える。電動自転車1は、ユーザのペダル17への踏力を検出する踏力センサ33と、電動自転車1の車速を検出する車速センサ34と、踏力センサ33が検出した踏力に基づく人力駆動力と、車速センサ34が検出した車速とに基づいて、電動自転車1が惰性で走行している惰性走行状態、及び、電動自転車1が停止している停止状態のいずれであるかを判定する制御部221とを備える。そして、制御部221は、惰性走行状態であれば、人力駆動力に付加する電動モータ21の第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御し、停止状態であれば、車速が期待値に近づくように、踏力の大きさに基づいて、人力駆動力に付加する電動モータ21の第1補助駆動力を制御する。
The
また、本実施の形態に係る電動自転車1は、電動モータ21を備える。電動自転車1は、ユーザのペダル17への踏力を検出する踏力センサ33と、電動自転車1の車速を検出する車速センサ34と、車速センサ34が検出した車速とに基づいて、電動自転車1が惰性で走行している惰性走行状態であることを特定する制御部221とを備える。そして、惰性走行状態で踏力センサ33がペダル17への踏力の付加を検知した場合、制御部221は、車速が期待値に近づくように、踏力に基づく人力駆動力に付加する第1補助駆動力を制御する。
The
また、本実施の形態に係る電動自転車1の制御方法は、電動モータ21を備える電動自転車1の制御方法である。電動自転車1の制御方法は、ユーザのペダル17への踏力を検出することと、電動自転車1の車速を検出することと、検出した踏力に基づく人力駆動力と、検出した車速とに基づいた電動自転車1の状態に応じて算出された電動モータ21による第1補助駆動力を、人力駆動力に付加させることとを含む。
Also, the method for controlling the
これらにおいても上述と同様の作用効果を奏する。 Also in these, there exists an effect similar to the above-mentioned.
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、電動自転車1の状態は、電動自転車1が惰性で走行している惰性走行状態と、電動自転車1が停止している停止状態とを含む。そして、制御部221は、車速センサ34が検出した車速に基づいて、電動自転車1が惰性走行状態、及び、停止状態のいずれであるかを判定する。
In addition, in the
この構成によれば、制御部221は、電動自転車1のペダル17に踏力が付加されていないときの電動自転車1の状態、つまり、停止状態か惰性走行状態かを判定することができる。このため、制御部221は、電動自転車1の状態に応じて、第1補助駆動力をより適切に制御することができる。
According to this configuration, the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、電動自転車1の状態は、停止状態において、踏力が大きい第1状態と、第1状態よりも踏力が小さい第2状態とを含む。また、制御部221は、惰性走行状態であれば、人力駆動力に付加する電動モータ21による第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御する。そして、制御部221は、停止状態であれば、踏力が閾値以上であるかどうかを判定し、踏力が閾値以上であれば第1状態として、人力駆動力に付加する電動モータ21による第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御し、踏力が閾値未満であれば第2状態として、人力駆動力に付加する電動モータ21による第1補助駆動力を、車速が期待値に近づくように制御する。
In addition, in the
この構成によれば、制御部221は、第1補助駆動力を、惰性走行状態及び停止状態のそれぞれに適した出力に変更することができる。また、制御部221は、停止状態では、さらに第1状態か第2状態かどうかを判定することで、停止状態からのペダル17の漕ぎ出し時における急な車速上昇、第1補助駆動力不足等を抑制することができる。このため、制御部221は、電動モータ21の第1補助駆動力を自動的に調節するため、漕ぎ出し時における電動自転車1の車速をより適切にすることができる。
According to this configuration, the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、制御部221は、車速が期待値以上であるかどうかを判定し、車速が期待値以上であれば、車速が期待値に近づくように電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも弱め、車速が期待値未満であれば、車速が期待値に近づくように電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも強める。
Further, in the
この構成によれば、制御部221は、第1補助駆動力を基準出力よりも弱めたり強めたりすることで、ペダル17の漕ぎ出し時における急な車速上昇、第1補助駆動力不足等を抑制することができる。これにより、制御部221は、電動モータ21の第1補助駆動力を自動的に調節するため、漕ぎ出し時における電動自転車1の車速をより適切にすることができる。
According to this configuration, the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、第1状態では、電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも弱める大きさよりも、基準出力よりも強める大きさの方が大きい。また、第2状態では、電動モータ21による第1補助駆動力を基準出力よりも強める大きさよりも、基準出力よりも弱める大きさの方が大きい。
Further, in the
この構成によれば、踏力の大きさと車速の大きさとによって、電動自転車1の状態をより詳細に分析することができる。このため、制御部221は、電動自転車1の状態に応じて、第1補助駆動力をより適切に制御することができる。これにより、制御部221は、漕ぎ出し時における電動自転車1の車速をより適切にすることができる。
According to this configuration, the state of the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、期待値は、ペダル17に踏力が付加されてからの時間と、車速との相関関数で定められる。
Further, in the
この構成によれば、制御部221は、相関関数に基づいて、電動モータ21の第1補助駆動力をより適切に制御することができる。ペダル17の漕ぎ出し時における電動自転車1の車速を理想的な速度にすることができる。
According to this configuration, the
また、本実施の形態に係る電動自転車1は、さらに、惰性走行状態で電動自転車1に踏力が付加された際の期待値を示す情報(惰性走行状態の相関関数を示す情報)、及び、停止状態で電動自転車1に踏力が付加された際の期待値を示す情報(停止状態の相関関数を示す情報)を格納する記憶部223を備える。
Further, the
この構成によれば、記憶部223が電動自転車1の状態ごとの期待値を格納しているため、制御部221は、電動自転車1の状態に応じて、第1補助駆動力をより適切に制御することができる。
According to this configuration, since the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、制御部221は、電動モータ21による第1補助駆動力の制御を所定期間行う。
Further, in the
この構成によれば、所定期間を経過すれば、第1補助駆動力を基準出力に対して強めたり弱めたりする制御を停止させるため、制御部221の処理負担を軽減することができる。
According to this configuration, the control for strengthening or weakening the first auxiliary driving force with respect to the reference output is stopped after the predetermined period has elapsed, so that the processing load on the
また、本実施の形態に係る電動自転車1において、制御部221は、人力駆動力と車速とに基づいて、電動自転車1が停止している停止状態であることを特定し、停止状態で踏力センサ33がペダル17への踏力の付加を検知した場合、車速が期待値に近づくように、人力駆動力に付加する第1補助駆動力を制御する。
Further, in the
この構成によれば、停止状態が特定されるため、制御部221は、第1補助駆動力をより適切に制御することができる。
According to this configuration, the stopped state is specified, so the
(その他)
以上、本開示に係る電動自転車及び電動自転車の制御方法について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(others)
As described above, the electric bicycle and the method for controlling the electric bicycle according to the present disclosure have been described based on the above embodiments, but the present disclosure is not limited to the above embodiments.
例えば、上記の実施の形態の電動自転車及び電動自転車の制御方法において、計時部は、制御装置に設けられているが、制御部に設けられていてもよく、制御装置の外部に設けられていてもよい。 For example, in the electric bicycle and electric bicycle control method of the above embodiments, the timing unit is provided in the control device, but may be provided in the control unit, or may be provided outside the control device. good too.
また、上記の実施の形態の電動自転車及び電動自転車の制御方法において、制御部は、電動モータによる第1補助駆動力が規定の出力以上となれば、第1補助駆動力を人力駆動力に付加しないように、電動モータを停止させてもよい。 Further, in the electric bicycle and electric bicycle control method of the above embodiments, the control unit adds the first auxiliary driving force to the human-powered driving force when the first auxiliary driving force generated by the electric motor reaches or exceeds a specified output. You may stop an electric motor so that it may not carry out.
また、上記の実施の形態の電動自転車及び電動自転車の制御方法において、クランクの回転数と電動自転車の速度とを予め対応付けたテーブルが、制御装置の記憶部に記憶されていてもよい。制御部は、当該テーブルを参照することで、クランクの回転数から電動自転車の車速を決定してもよい。 Further, in the electric bicycle and electric bicycle control method of the above-described embodiments, a table in which the rotation speed of the crank and the speed of the electric bicycle are associated in advance may be stored in the storage unit of the control device. The control unit may determine the vehicle speed of the electric bicycle from the rotation speed of the crank by referring to the table.
また、上記実施の形態において、制御装置の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)又はプロセッサ等のプログラム実行部が、HDD(Hard Disk Drive)又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Further, in the above embodiments, all or part of the components of the control device may be configured with dedicated hardware, or may be realized by executing a software program suitable for each component. good. Each component may be implemented by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a HDD (Hard Disk Drive) or a semiconductor memory. good.
また、制御装置の構成要素は、1つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。1つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。 Also, the components of the controller may consist of one or more electronic circuits. Each of the one or more electronic circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
1つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、IC(Integrated Circuit)又はLSI(Large Scale Integration)等が含まれてもよい。IC又はLSIは、1つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、IC又はLSIと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又は、ULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれるかもしれない。また、LSIの製造後にプログラムされるFPGA(Field Programmable Gate Array)も同じ目的で使うことができる。 One or more electronic circuits may include, for example, a semiconductor device, an IC (Integrated Circuit), or an LSI (Large Scale Integration). An IC or LSI may be integrated on one chip or may be integrated on a plurality of chips. Although they are called ICs or LSIs here, they may be called system LSIs, VLSIs (Very Large Scale Integration), or ULSIs (Ultra Large Scale Integration) depending on the degree of integration. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that is programmed after the LSI is manufactured can also be used for the same purpose.
また、本開示の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、HDD若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Also, general or specific aspects of the disclosure may be implemented in a system, apparatus, method, integrated circuit, or computer program product. Alternatively, it may be realized by a computer-readable non-temporary recording medium such as an optical disk, HDD, or semiconductor memory storing the computer program. Also, any combination of systems, devices, methods, integrated circuits, computer programs and recording media may be implemented.
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, it is realized by arbitrarily combining the constituent elements and functions of each embodiment without departing from the scope of the present disclosure. Forms are also included in this disclosure.
1 電動自転車
17 ペダル
21 電動モータ
33 踏力センサ(第1センサ)
34 車速センサ(第2センサ)
221 制御部
223 記憶部
1
34 vehicle speed sensor (second sensor)
221
Claims (10)
ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、
当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、
前記第1センサが検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、前記第2センサが検出した前記車速とに基づいた当該電動自転車の状態に応じて算出された前記電動モータによる補助駆動力を、前記人力駆動力に付加させる制御部とを備え、
当該電動自転車の状態は、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態と、当該電動自転車が停止している停止状態とを含み、
前記制御部は、前記第2センサが検出した前記車速に基づいて、当該電動自転車が前記惰性走行状態、及び、前記停止状態のいずれであるかを判定する
電動自転車。 An electric bicycle comprising an electric motor,
a first sensor that detects the user's force applied to the pedal;
a second sensor that detects the vehicle speed of the electric bicycle;
The auxiliary driving force by the electric motor calculated according to the state of the electric bicycle based on the human driving force based on the pedaling force detected by the first sensor and the vehicle speed detected by the second sensor, A control unit that is added to the human power driving force ,
The state of the electric bicycle includes an inertia state in which the electric bicycle is coasting and a stopped state in which the electric bicycle is stopped,
The control unit determines whether the electric bicycle is in the coasting state or the stopped state based on the vehicle speed detected by the second sensor.
Electric bicycle.
前記制御部は、
前記惰性走行状態であれば、前記人力駆動力に付加する前記電動モータによる補助駆動力を、前記車速が期待値に近づくように制御し、
前記停止状態であれば、前記踏力が閾値以上であるかどうかを判定し、前記踏力が閾値以上であれば前記第1状態として、前記人力駆動力に付加する前記電動モータによる補助駆動力を、前記車速が期待値に近づくように制御し、前記踏力が閾値未満であれば前記第2状態として、前記人力駆動力に付加する前記電動モータによる補助駆動力を、前記車速が期待値に近づくように制御する
請求項1に記載の電動自転車。 The state of the electric bicycle includes, in the stopped state, a first state in which the pedaling force is large and a second state in which the pedaling force is smaller than that in the first state,
The control unit
In the inertial running state, controlling the auxiliary driving force by the electric motor to be added to the human-powered driving force so that the vehicle speed approaches an expected value;
If it is in the stopped state, it is determined whether or not the pedaling force is equal to or greater than a threshold. The vehicle speed is controlled to approach an expected value, and if the pedaling force is less than a threshold value, the second state is set so that the auxiliary driving force by the electric motor added to the human-powered driving force is adjusted so that the vehicle speed approaches the expected value. The electric bicycle according to claim 1 , wherein the electric bicycle is controlled to
前記車速が前記期待値以上であるかどうかを判定し、
前記車速が前記期待値以上であれば、前記車速が前記期待値に近づくように前記電動モータによる補助駆動力を基準出力よりも弱め、
前記車速が前記期待値未満であれば、前記車速が前記期待値に近づくように前記電動モータによる補助駆動力を前記基準出力よりも強める
請求項2に記載の電動自転車。 The control unit
determining whether the vehicle speed is equal to or greater than the expected value;
if the vehicle speed is equal to or higher than the expected value, weakening the auxiliary driving force of the electric motor below a reference output so that the vehicle speed approaches the expected value;
3. The electric bicycle according to claim 2 , wherein if the vehicle speed is less than the expected value, the auxiliary driving force of the electric motor is made stronger than the reference output so that the vehicle speed approaches the expected value.
前記第2状態では、前記電動モータによる補助駆動力を前記基準出力よりも強める大きさよりも、前記基準出力よりも弱める大きさの方が大きい
請求項3に記載の電動自転車。 in the first state, the magnitude of increasing the auxiliary driving force of the electric motor above the reference output is greater than the magnitude of weakening the auxiliary driving force from the reference output;
4 . The electric bicycle according to claim 3 , wherein in the second state, the magnitude of weakening the auxiliary driving force of the electric motor from the reference output is larger than the magnitude of increasing the auxiliary driving force from the reference output.
請求項2~4のいずれか1項に記載の電動自転車。 The electric bicycle according to any one of claims 2 to 4 , wherein the expected value is determined by a correlation function between the time after the pedaling force is applied to the pedal and the vehicle speed.
請求項2~5のいずれか1項に記載の電動自転車。 Further, information indicating an expected value when the pedaling force is applied to the electric bicycle in the inertia running state and information indicating an expected value when the pedaling force is applied to the electric bicycle in the stopped state are stored. The electric bicycle according to any one of claims 2 to 5 , further comprising a storage unit for
請求項1~6のいずれか1項に記載の電動自転車。 The electric bicycle according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control section controls the auxiliary driving force of the electric motor for a predetermined period.
ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、
当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、
前記第1センサが検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、前記第2センサが検出した前記車速とに基づいて、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態、及び、当該電動自転車が停止している停止状態のいずれであるかを判定する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記惰性走行状態であれば、前記人力駆動力に付加する前記電動モータの補助駆動力を、前記車速が期待値に近づくように制御し、
前記停止状態であれば、前記車速が期待値に近づくように、前記踏力の大きさに基づいて、前記人力駆動力に付加する前記電動モータの補助駆動力を制御する
電動自転車。 An electric bicycle comprising an electric motor,
a first sensor that detects the user's force applied to the pedal;
a second sensor that detects the vehicle speed of the electric bicycle;
Based on the human power driving force based on the pedaling force detected by the first sensor and the vehicle speed detected by the second sensor, an inertia running state in which the electric bicycle is running by inertia, and the electric bicycle A control unit that determines which of the stopped states is stopped,
The control unit
In the inertia running state, controlling the auxiliary driving force of the electric motor added to the human-powered driving force so that the vehicle speed approaches an expected value;
An electric bicycle, in which, in the stopped state, the auxiliary driving force of the electric motor to be added to the human-powered driving force is controlled based on the magnitude of the pedaling force so that the vehicle speed approaches an expected value.
ユーザのペダルへの踏力を検出する第1センサと、
当該電動自転車の車速を検出する第2センサと、
前記第2センサが検出した前記車速とに基づいて、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態であることを特定する制御部とを備え、
前記惰性走行状態で前記第1センサが前記ペダルへの前記踏力の付加を検知した場合、前記制御部は、前記車速が期待値に近づくように、前記踏力に基づく人力駆動力に付加する補助駆動力を制御し、
前記制御部は、
人力駆動力と前記車速とに基づいて、当該電動自転車が停止している停止状態であることを特定し、
前記停止状態で前記第1センサが前記ペダルへの前記踏力の付加を検知した場合、前記車速が期待値に近づくように、前記人力駆動力に付加する補助駆動力を制御する
電動自転車。 An electric bicycle comprising an electric motor,
a first sensor that detects the user's force applied to the pedal;
a second sensor that detects the vehicle speed of the electric bicycle;
a control unit that determines, based on the vehicle speed detected by the second sensor, that the electric bicycle is in an inertia running state,
When the first sensor detects the addition of the pedaling force to the pedal in the inertial running state, the control unit performs auxiliary driving to add human-powered driving force based on the pedaling force so that the vehicle speed approaches an expected value. control the power,
The control unit
identifying that the electric bicycle is in a stopped state based on the human-powered driving force and the vehicle speed;
When the first sensor detects the addition of the pedaling force to the pedal in the stopped state, the auxiliary driving force added to the human driving force is controlled so that the vehicle speed approaches an expected value.
Electric bicycle.
ユーザのペダルへの踏力を検出することと、
当該電動自転車の車速を検出することと、
検出した前記踏力に基づく人力駆動力と、検出した前記車速とに基づいた当該電動自転車の状態に応じて算出された前記電動モータによる補助駆動力を、前記人力駆動力に付加させることとを含み、
当該電動自転車の状態は、当該電動自転車が惰性で走行している惰性走行状態と、当該電動自転車が停止している停止状態とを含み、
当該電動自転車の車速を検出する第2センサが検出した前記車速に基づいて、当該電動自転車が前記惰性走行状態、及び、前記停止状態のいずれであるかを判定する
電動自転車の制御方法。 A control method for an electric bicycle having an electric motor, comprising:
detecting the user's pedaling force;
detecting the vehicle speed of the electric bicycle;
adding to the human-powered driving force the auxiliary driving force by the electric motor calculated according to the state of the electric bicycle based on the detected pedaling force and the detected vehicle speed. fruit,
The state of the electric bicycle includes an inertia state in which the electric bicycle is coasting and a stopped state in which the electric bicycle is stopped,
Based on the vehicle speed detected by the second sensor that detects the vehicle speed of the electric bicycle, it is determined whether the electric bicycle is in the coasting state or the stopped state.
How to control an electric bicycle.
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