JPH0733068A - 電動モータ付き乗り物 - Google Patents

電動モータ付き乗り物

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JPH0733068A
JPH0733068A JP5201952A JP20195293A JPH0733068A JP H0733068 A JPH0733068 A JP H0733068A JP 5201952 A JP5201952 A JP 5201952A JP 20195293 A JP20195293 A JP 20195293A JP H0733068 A JPH0733068 A JP H0733068A
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JP
Japan
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energy
human power
brake
saving mode
vehicle
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Pending
Application number
JP5201952A
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English (en)
Inventor
Shoichiro Miyata
彰一郎 宮田
Fumio Ito
文夫 伊藤
Yasuo Suganuma
泰夫 菅沼
Suetsugi Nagai
末次 永井
Katsumi Ikuma
克己 生熊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPH0733068A publication Critical patent/JPH0733068A/ja
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    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 人力駆動系と電気駆動系とを並列に設け、人
力による踏力の変化に対応して電気駆動系の出力を制御
する電動モータ付き自転車において、電池の消耗を防止
する。 【構成】 車速検出手段と、踏力検出手段と、ブレーキ
の作動を検出するブレーキスイッチと、ブレーキの作動
開始に基づいて制動省エネルギーモードに入り車速およ
び踏力が共に一定以上の時にこの制動省エネルギーモー
ドを解除する省エネ判別手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人力による駆動系と電
動モータによる駆動系とを並列に設け、電動モータによ
る駆動力を人力による駆動力の変化に対応して制御する
ようにした電動モータ付き乗り物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】人力を例えば踏力により検出し、この踏
力の大小に対応して電動モータの駆動力を制御する乗り
物が公知である(例えば実開昭56−76590、特開
平2−74491号)。すなわち人力の負担が大きい時
には電動モータの駆動力も増やして人力の負荷を減らす
ものである。
【0003】
【従来の技術の問題点】しかし従来のこの種の乗り物で
はエネルギー源である電池の容量には制約があるから、
電池の消耗をできるだけ少なくすることが必要である。
【0004】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、電池の無駄な消耗を防止した電動モータ付
き乗り物を提供することを目的とする。
【0005】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、人力駆動系
と電気駆動系とを並列に設け、人力による駆動力の変化
に対応して前記電気駆動系の出力を制御する電動モータ
付き乗り物において、車速検出手段と、人力検出手段
と、ブレーキの作動を検出するブレーキスイッチと、前
記ブレーキの作動開始に基づいて制動省エネルギーモー
ドに入り前記車速および人力が共に一定以上の時に前記
制動省エネルギーモードを解除する省エネ判別手段とを
備えることを特徴とする電動モータ付き乗り物により達
成される。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例の側面図、図2はそ
の動力系統図、図3はそのコントローラの機能を示すブ
ロック図、図4はその動作流れ図、図5は省エネルギー
モードの一部の動作流れ図である。
【0007】図1において、符号10はメインフレーム
であり、ヘッドパイプ12から斜下後方へのびて後輪1
4の車軸に至る。このメインフレーム10にほぼ直交す
るようにシートチューブ16が固着され、このシートチ
ューブ16の上端にはサドル18を支持するシートポス
ト20が固定されている。
【0008】シートチューブ16の下部には下に開いた
筒部16aが形成され、この中に永久磁石式直流電動モ
ータ22が収容される。シートチューブ16の下端には
動力ユニット24が固定されている。この動力ユニット
24はボトムブラケットケース(以下BBケースとい
う)26と、このBBケース26から後方へのびるリヤ
ステー28とを備え、このリヤステー28の後端に後輪
14が固定されている。なお右側のリヤステー28には
駆動軸30(図2参照)が挿通される。
【0009】動力ユニット24のBBケース26にはク
ランク軸32が貫挿され、その両端にクランク34が固
定されている。クランク34にはクランクペダル36、
36が取付けられている。
【0010】後輪14の車軸38の左端は、左のリヤス
テー28に固着したエンドプレート28aに固定され、
この車軸38の右端は右のリヤステー28に固定された
傘歯車ケース(図示せず)に固定されている。車軸38
にはハブ(図示せず)が回転自在に保持され、このハブ
には駆動軸30の回転が傘歯車機構および一方向クラッ
チ42(図2)を介して伝えられる。
【0011】動力ユニット24には、クランク軸32の
回転を一方向クラッチ44(図2)を介して駆動軸30
に伝える傘歯車(図示せず)が内装されている。またこ
のクランク軸32と駆動軸30との間には遊星歯車機構
が介在されている。
【0012】この遊星歯車機構は遊星歯車からペダル踏
力が入力され、リング歯車から駆動軸30に踏力が出力
される。そして中央のサン歯車に加わるトルクをポテン
ショメータ46で検出することにより踏力Fを検出する
ように構成されている。モータ22の回転は減速機48
および一方向クラッチ50を介して駆動軸30に伝えら
れる。
【0013】図1で52は鉛電池などの充電可能な電
池、54はコントローラであり、これらは前記メインフ
レーム10のヘッドパイプ12とシートチューブ16と
の間に収容されている。図1において56は車速センサ
であり、クランク軸32の回転速度を一方向クラッチ4
4よりも駆動軸30側で車速Sを求める。
【0014】ポテンショメータ46で検出した踏力Fは
コントロ−ラ54に入力され、このコントロ−ラ54は
この踏力Fに基づいてモータ電流を制御しモータ出力す
なわちモータトルクTM を発生させる。
【0015】コントローラ54は図3に示すように構成
される。モータ22と電池52とは、スイッチング回路
60と共に閉回路を形成し、この閉回路が主回路62と
なる。スイッチング回路60は例えばMOS−FETで
構成される。なおモータ22にはフライホールダイオー
ド64が並列接続され、また電流検出用のシャント66
が主回路62に取付けられている。
【0016】68はCPUであり、踏力Fや車速Sなど
に基づいてモータ22の出力(トルク)TM の指令値i
を出力する。すなわち踏力Fの周期的増減に同期してモ
ータ22の出力(トルク)TM を周期的に増減させるよ
うに指令値iを出力する。また一定の車速S以上になっ
たらモータ出力TM を制限して車速Sを一定速度以下に
制限するようにしてもよい。
【0017】70はゲート回路であり、CPU68から
供給されるデューティ比が変化する指令値iに対応し
て、スイッチング回路60を駆動するためのゲート信号
gを出力する。すなわちモータ出力TM を増加させる時
には指令値iの(オン時間)/(オフ時間+オン時間)
の値(デューティーという)を大きくする。
【0018】ゲート回路70が指令値iに基づいて出力
するゲート信号gは、スイッチング回路60のスイッチ
ング素子に送られ、各スイッチング素子を選択的にオン
・オフさせる。
【0019】図3において72はメインスイッチであ
り、このメインスイッチ72をオンにするとCPU68
は主回路62に介在するメインリレー74をオンにする
と共に、電源部76、補器制御部78、ゲート回路7
0、その他コントローラ54の各部を全て起動状態にす
る。電源部76は、例えばスイッチングレギュレータに
よって走行用の電池52の電圧を降圧し、CPU68の
電源電圧や、補器80の駆動電圧などを作る。
【0020】なお電源部76には電池52とは別の小容
量の電池82を接続してもよく、この場合には電池52
の電圧をスイッチングレギュレータにより降圧してこの
小容量の電池82を充電するようにする。補器80はラ
ンプ、メータ類を含み、これらは補器制御部78の指令
により電源部76の電力により駆動される。
【0021】84はブレーキスイッチであり、ブレーキ
作動を検出してCPU68にブレーキ信号を送出する。
このブレーキスイッチ84は、例えば操向ハンドル86
(図1)のグリップに設けたブレーキレバーの動きを検
出するスイッチで構成する。CPU68はこのブレーキ
信号に基づき強制的に制動省エネルギーモードにし、電
池の消耗を防止する。この動作については後記する。
【0022】CPU68はソフトウェアにより動作する
種々の機能を持つ。例えば外部信号判別手段86、第1
のタイマ88、第2のタイマ90、省エネ判別手段92
等の機能を持つ。外部信号判別手段86は、踏力Fおよ
び車速Sの各信号が共にそれぞれ一定値以下であること
を判別してオンとなるタイマスタート信号ts を第1の
タイマ88に送り、タイマ1の積算を開始させる。
【0023】省エネ判別手段92は第1のタイマ88の
積算値T1 が一定値T10以上になると、第1段の省エネ
動作を行う。例えば補器制御部78により補器80の作
動を停止させる。すなわちランプを消しメータ類のラン
プや作動を切る。
【0024】この省エネ判別手段92はまたこの第1の
タイマの積算値T1 が一定値T10以上になると、第2の
タイマ90による積算を開始し、その積算値T2 が一定
値T20以上になると第2段の省エネ動作を行う。例えば
メインリレー74、電源部76をオフにしてメインスイ
ッチ72を切ったのと同じ状態にする。
【0025】この省エネ判別手段92はさらにブレーキ
の作動に基づいて、踏力Fが一定以上であっても強制的
に制動省エネ動作に入り、踏力および車速が共に一定以
上になるとこの動作を解除する。この制動省エネ動作
は、例えばCPU68の再起動のための機能は生かしつ
つ他の機能を停止させてCPU68の省エネを行うもの
とすることができる。またCPU68の動作スピードの
基準となるクロックパルスの周波数を下げて、動作を遅
くして省エネを図ることも可能である。さらに主回路6
2のメインリレー74をオフにしてモータ電流IM を0
にするものであってもよい。
【0026】次に動作を図4、5を用いて説明する。ま
ずメインスイッチ72をオンにすると第1タイマ88が
リセットされ(ステップ100)、ブレーキスイッチ8
4がブレーキの作動を検出しているか否かを判別する
(ステップ102)。ブレーキが作動中(ブレーキ信号
がオン)ならば省エネ判別手段92は制動省エネモード
を選択し(ステップ104)、前記のように電池の消耗
を防ぐ。
【0027】この制動省エネモードは、踏力Fが一定値
(F0 )以上になり、かつ車速Sが一定値(S0 )以上
になるまで続く(ステップ106)。この条件を満たす
とこの制動省エネモードから脱出し、ステップ100に
戻る。
【0028】ブレーキ信号がオフであれば(ステップ1
02、No)、次にCPU68は一定値以上の踏力Fお
よび車速Sの信号(以下外部信号という)が入力されて
いるか否かを外部信号判別手段86で判別する(ステッ
プ108)。これらの外部信号が入力されていれば、通
常の走行制御が行われる(ステップ110)。すなわち
踏力Fに応じてモータ出力TM が制御される。
【0029】一定以上の外部信号の入力が無ければ第1
のタイマ88がタイムカウントを開始し(ステップ11
2)、その積算値T1 が一定値T10以下のうちに(ステ
ップ114)外部信号の入力が有れば(ステップ11
6)、第1のタイマ88をリセットして(ステップ11
8)通常の走行制御(ステップ110)へ戻る。T1
10になると(ステップ114)、前記制動省エネモー
ドとは別の省エネモードに入る。
【0030】この省エネモードではまず第1段の省エネ
動作を行うと共に(ステップ120)、第2段の省エネ
動作(ステップ122)に先行して第2のタイマ90を
一度リセットしてからその積算を開始する(図5のステ
ップ124、126)。第1の省エネ動作は前記したよ
うに例えば補器80をオフにするものである。この第1
の省エネ動作を続けている間に外部信号が入力されれば
(ステップ128)、第1タイマ88をリセットするス
テップ100に戻る。
【0031】第1の省エネ動作中に、第2のタイマ90
の積算値T2 が一定値T20以上になると(図5のステッ
プ130)、メインリレー74をオフにし、電源部70
やゲート回路70等の回路全体をオフにしてメインスイ
ッチ72をオフにしたのと同じ状態にする(ステップ1
32)。積算値T2 がT20に達する前に外部信号の入力
があれば(ステップ134)、第2のタイマ90をリセ
ットして(ステップ136)通常の走行制御(ステップ
110)に戻る。
【0032】以上の実施例ではブレーキ信号による制動
省エネ動作だけでなく、外部信号が一定時間以上無い時
にも他の省エネ動作を行うようにしている。従って省エ
ネ効果は一層大きくなる。本発明における人力は前記実
施例のように自転車の場合には踏力Fから検出すればよ
いが、踏力以外の駆動力から人力を検出してもよいのは
勿論である。
【0033】この発明は自転車だけでなく車椅子などの
人力駆動の乗り物に適用したものを含み、この車椅子の
場合には腕の駆動力を検出する。本発明の乗り物は、人
力で索引する運搬装置など人力を駆動力とする運搬装置
を含むものであり、運転者が必ずしも乗車することを必
要としない。
【0034】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、ブレー
キをかけた時には強制的に制動省エネモードに入るよう
にしたから電池の消耗を防いでエネルギーの有効利用が
図れる。また人力および車速が一定以下になるとこの制
動省エネモードを解除するから、直ちに通常の走行モー
ドに戻ることができ、走行感を悪くするおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の側面図
【図2】その動力系統図
【図3】モータ制御系統図
【図4】動作流れ図
【図5】省エネルギーモードの一部の動作流れ図
【符号の説明】
22 電動モータ 32 クランクペダル 54 コントローラ 68 CPU 84 ブレーキスイッチ 92 省エネ判別部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 末次 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 生熊 克己 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人力駆動系と電気駆動系とを並列に設
    け、人力による駆動力の変化に対応して前記電気駆動系
    の出力を制御する電動モータ付き乗り物において、車速
    検出手段と、人力検出手段と、ブレーキの作動を検出す
    るブレーキスイッチと、前記ブレーキの作動開始に基づ
    いて制動省エネルギーモードに入り前記車速および人力
    が共に一定以上の時に前記制動省エネルギーモードを解
    除する省エネ判別手段とを備えることを特徴とする電動
    モータ付き乗り物。
JP5201952A 1993-07-23 1993-07-23 電動モータ付き乗り物 Pending JPH0733068A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011126426A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Panasonic Corp 電動自転車およびそのブレーキ調整方法

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011126426A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Panasonic Corp 電動自転車およびそのブレーキ調整方法

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