JPH08175468A - Auxiliary power controller for auxiliary power type vehicle - Google Patents

Auxiliary power controller for auxiliary power type vehicle

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JPH08175468A
JPH08175468A JP32269694A JP32269694A JPH08175468A JP H08175468 A JPH08175468 A JP H08175468A JP 32269694 A JP32269694 A JP 32269694A JP 32269694 A JP32269694 A JP 32269694A JP H08175468 A JPH08175468 A JP H08175468A
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JP
Japan
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shaft
auxiliary power
resultant
motor
phase angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP32269694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Saruta
隆一 猿田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08175468A publication Critical patent/JPH08175468A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide an auxiliary power controller for an auxiliary power type vehicle which can control auxiliary power for human force to a predetermined ratio with hgih precision. CONSTITUTION: Torsion bars (torque transmission shafts) 28, 36 are provided between an input shaft 23 and a resultant force shaft 24 and between a motor shaft 41 and the resultant force shaft 24, respectively. Potentiometers (detection means) 43, 64, 45 which detect phase angles of the input shaft 23, motor shaft 41, and resultant force shaft 26, respectively, are provided so that supply voltage (or current) to an electric motor 39 is controlled by comparing a difference in phase angles between the input shaft 23 and the resultant force shaft 24 with a difference in phase angles between the motor shaft 41 and the resultant force shaft 24. Human force is detected due to a difference in phase angles between the input shaft 23 and the resultant force shaft 24, and auxiliary power is detected due to a difference in phase angles between the motor shaft 41 and the resultant force shaft 24, and feedback control is performed so that auxiliary power becomes a predetermined ratio (assist ratio) for human force.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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を並設して成る補助動力式車両の
補助動力制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an auxiliary power control device for an auxiliary power type vehicle in which a drive system driven by human power and a drive system driven by an electric motor are arranged in parallel.

【0002】[0002]

【従来の技術】補助動力式車両として例えば電動モータ
付自転車が提案され、実用に供されている。この電動モ
ータ付自転車は、人力による駆動系の他に電動モータに
よる駆動系を備え、人力を検知してその大きさに応じた
補助動力を車輪に付与することによってライダーの肉体
的負担を軽減するものである。
2. Description of the Related Art As an auxiliary power vehicle, for example, a bicycle with an electric motor has been proposed and put into practical use. This bicycle with an electric motor is provided with a drive system based on an electric motor in addition to a drive system based on human power, and reduces physical load on the rider by detecting human power and applying auxiliary power corresponding to the magnitude to the wheels. It is a thing.

【0003】ところで、補助動力の大きさは人力に対し
て所定の比率(以下、アシスト比と称す)となるよう制
御される(但し、人力と同等以下)が、この制御方式は
検知された人力(トルク)や車速に基づく所謂オープン
制御であった。
By the way, the magnitude of the auxiliary power is controlled so as to have a predetermined ratio (hereinafter referred to as an assist ratio) to human power (however, it is equal to or less than human power), but this control method detects detected human power. It was so-called open control based on (torque) and vehicle speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の補助
動力制御方法にあっては、人力を検知するトルクセンサ
ー等の精度が悪く、しかも、オープン制御方式を採用し
ていたため、アシスト比のバラツキが大きく、部品の組
立調整コストが高くなるという問題があった。
However, in the conventional auxiliary power control method, the accuracy of the torque sensor or the like for detecting the human power is poor, and since the open control system is adopted, the assist ratio varies. However, there is a problem that the cost of assembling and adjusting parts is high.

【0005】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、補助動力を人力に対して所定
の比率に高精度に制御することができる補助動力式車両
の補助動力制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to control auxiliary power of an auxiliary power type vehicle capable of controlling the auxiliary power with a predetermined ratio to human power with high accuracy. To provide a device.

【0006】[0006]

【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、人力による駆動系と電動モ
ータによる駆動系を並設し、入力軸に入力される人力と
モータ軸から出力される補助動力を合力軸を介して車輪
に伝達する補助動力式車両において、前記入力軸と合力
軸及び前記モータ軸と合力軸の間にトルクを振れ角に変
換するトルク伝達軸をそれぞれ介設するとともに、少な
くとも入力軸とモータ軸の位相角を検出する検出手段を
設け、該検出手段によって検出された位相角によって前
記電動モータを制御するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a drive system by human power and a drive system by an electric motor are provided in parallel, and the human power and motor shaft input to an input shaft are In an auxiliary power vehicle that transmits output auxiliary power to wheels via a resultant shaft, a torque transmission shaft that converts torque into a deflection angle is respectively provided between the input shaft and the resultant shaft and between the motor shaft and the resultant shaft. In addition to the above, a detecting means for detecting at least a phase angle between the input shaft and the motor shaft is provided, and the electric motor is controlled by the phase angle detected by the detecting means.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記検出手段に加えて前記合力軸の位相角
を検出する検出手段を設け、前記入力軸と合力軸との位
相角差及び前記モータ軸と合力軸との位相角差を比較す
ることによって前記電動モータを制御することを特徴と
する。
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, in addition to the detecting means, a detecting means for detecting a phase angle of the resultant shaft is provided, and a phase angle difference between the input shaft and the resultant shaft is provided. And controlling the electric motor by comparing the phase angle difference between the motor shaft and the resultant shaft.

【0008】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、前記トルク伝達軸をトーションバー
又はヘリカルコイルスプリングとしたことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the torque transmission shaft is a torsion bar or a helical coil spring.

【0009】請求項4記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記検出手段をポテンショメータ又
はロータリエンコーダで構成したことを特徴とする。
A fourth aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the detecting means is constituted by a potentiometer or a rotary encoder.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の発明において、入力軸とモータ
軸の位相角が同調するように電動モータへの供給電圧
(又は電流)を制御すれば、補助動力が人力に等しくな
るような(つまり、アシスト比=1となるような)フィ
ードバック制御が可能となり、人力と補助動力とのバラ
ンスを高精度に保つことができる。尚、この場合は、入
力軸に入力される人力とモータ軸から出力される補助動
力の絶対値を求める必要はない。
According to the invention of claim 1, if the supply voltage (or current) to the electric motor is controlled so that the phase angle between the input shaft and the motor shaft is synchronized, the auxiliary power becomes equal to human power (that is, The feedback control can be performed so that the assist ratio becomes 1), and the balance between human power and auxiliary power can be maintained with high accuracy. In this case, it is not necessary to obtain the absolute values of the human power input to the input shaft and the auxiliary power output from the motor shaft.

【0011】又、請求項2記載の発明によれば、入力軸
と合力軸との位相角差によって人力の大きさが検出さ
れ、モータ軸と合力軸の位相角差によって補助動力の大
きさが検出されるため、補助動力の大きさを人力に対し
て所定の比率(アシスト比)で高精度にフィードバック
制御することができる。
According to the second aspect of the invention, the magnitude of human power is detected by the phase angle difference between the input shaft and the resultant shaft, and the magnitude of the auxiliary power is determined by the phase angle difference between the motor shaft and the resultant shaft. Since it is detected, the magnitude of the auxiliary power can be feedback-controlled with high accuracy at a predetermined ratio (assist ratio) to human power.

【0012】而して、本発明によれば、補助動力(若し
くはこれに比例する量)が検出されてこれが人力(若し
くはこれに比例する量)に対して所定の比率になるよう
フィードバック制御されるため、前記作用効果が得られ
る。
Thus, according to the present invention, the auxiliary power (or an amount proportional thereto) is detected and feedback-controlled so that the auxiliary power has a predetermined ratio with respect to the human power (or an amount proportional thereto). Therefore, the above-mentioned effects can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1は本発明に係る補助動力制御装置を備
える電動モータ付自動車の側面図、図2は同電動モータ
付自転車のパワーユニットの平断面図、図3は補助動力
制御装置の機能ブロック図、図4は補助動力制御手順を
示すフローチャートである。
FIG. 1 is a side view of an electric motor vehicle equipped with an auxiliary power control device according to the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of a power unit of the same electric motor bicycle, and FIG. 3 is a functional block diagram of the auxiliary power control device. 4 is a flowchart showing the auxiliary power control procedure.

【0015】先ず、図1に基づいて電動モータ付自転車
1の概略構成を説明する。
First, a schematic structure of the bicycle 1 with an electric motor will be described with reference to FIG.

【0016】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内にはハンドルス
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。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a head pipe located in front of the vehicle body, and a handle stem 3 is rotatably inserted in 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.

【0017】又、前記ヘッドパイプ2からはメインフレ
ーム7が後方に向かって斜め下方に延出しており、該メ
インフレーム7の後端部にはクランク軸8を支持するボ
ス9が結着されており、ボス9からは上方に向かって斜
め後方に傾斜するシートパイプ10が立設されている。
そして、シートパイプ10の上端にはシート11が支持
されている。
A main frame 7 extends obliquely downward from the head pipe 2 rearward, and a boss 9 for supporting a crank shaft 8 is attached to a rear end portion of the main frame 7. A seat pipe 10 is provided upright from the boss 9 so as to incline upward and obliquely upward.
A seat 11 is supported on the upper end of the seat pipe 10.

【0018】而して、前記クランク軸8の左右両端には
クランク12が取り付けられており、各クランク12の
端部にはペダル13が軸支されている。又、クランク軸
8の一方(左側)のクランク12の内側には大径のスプ
ロケット15が結着されている。
Cranks 12 are attached to the left and right ends of the crankshaft 8, and pedals 13 are pivotally supported at the ends of the cranks 12. A large-diameter sprocket 15 is attached to the inside of the crank 12 on one side (left side) of the crankshaft 8.

【0019】更に、車体後方へ伸びる左右一対のチェー
ンステイ16の後端部と前記シートパイプ10の中間部
から後方に向かって斜め下方に延出する左右一対のシー
トステイ17との連結部には後輪18が回転自在に軸支
されており、後輪18側には小径のスプロケット19が
設けられている。又、前記シートパイプ10と後輪18
との間の空間には脱着可能なバッテリ20が搭載されて
いる。
Further, at a connecting portion between a pair of left and right chain stays 16 extending rearward of the vehicle body and a pair of left and right seat stays 17 extending obliquely downward and rearward from an intermediate portion of the seat pipe 10. A rear wheel 18 is rotatably supported, and a small-diameter sprocket 19 is provided on the rear wheel 18 side. In addition, the seat pipe 10 and the rear wheel 18
A removable battery 20 is mounted in the space between and.

【0020】ところで、当該電動モータ付自転車1に
は、パワーユニット21が前記クランク軸8の後方に配
設されている。ここで、パワーユニット21の構成の詳
細を図2に基づいて説明する。
By the way, in the electric motor-assisted bicycle 1, a power unit 21 is disposed behind the crankshaft 8. Here, details of the configuration of the power unit 21 will be described with reference to FIG.

【0021】パワーユニット21のハウジング22内に
は、左右に2分割されて横方向に同軸に配された中空の
入力軸23と合力軸24がベアリング25,26,27
によって回転自在に支承されている。これらの入力軸2
3と合力軸24は相対回転可能であって、図示のように
入力軸23の端部外周に合力軸24の一端が相対回転可
能に嵌合されている。そして、これらの入力軸23と合
力軸24の内部にはトーションバー28が挿通してお
り、該トーションバー28の一端は入力軸23の外端部
に結着され、同トーションバー28の他端は合力軸24
の外端部に結着されている。
In the housing 22 of the power unit 21, a hollow input shaft 23 and a resultant shaft 24, which are divided into two parts on the left and right sides and are coaxially arranged in the lateral direction, are bearings 25, 26, 27.
It is rotatably supported by. These input shafts 2
3 and the resultant force shaft 24 are relatively rotatable, and one end of the resultant shaft 24 is relatively rotatably fitted to the outer periphery of the end portion of the input shaft 23 as shown in the figure. A torsion bar 28 is inserted inside the input shaft 23 and the resultant shaft 24. One end of the torsion bar 28 is connected to the outer end of the input shaft 23, and the other end of the torsion bar 28 is connected. Is the resultant shaft 24
Is attached to the outer edge of the.

【0022】而して、上記入力軸23のハウジング22
外へ延出する外端部外周にはワンウェイクラッチ29を
介して小径のスプロケット30が設けられており、該ス
プロケット30と前記スプロケット15には無端状のチ
ェーン31が巻装されている。
Thus, the housing 22 of the input shaft 23
A small-diameter sprocket 30 is provided on the outer periphery of the outer end portion extending outward through a one-way clutch 29, and an endless chain 31 is wound around the sprocket 30 and the sprocket 15.

【0023】又、前記合力軸24の中間部外周にはワン
ウェイクラッチ32を介して大径のギヤ33が設けられ
ており、同合力軸24のハウジング22外へ延出する外
端部外周にはスプロケット34が結着されている。そし
て、スプロケット34と後輪18側に設けられた前記ス
プロケット19(図1参照)には無端状のチェーン35
が巻装されている。
A large-diameter gear 33 is provided on the outer periphery of the intermediate portion of the resultant shaft 24 via a one-way clutch 32, and the outer periphery of the outer end portion of the resultant shaft 24 extending outside the housing 22 is provided. The sprocket 34 is bound. An endless chain 35 is attached to the sprocket 34 and the sprocket 19 (see FIG. 1) provided on the rear wheel 18 side.
Is wrapped around.

【0024】更に、ハウジング22内には、トーション
バー36がベアリング14によって回転自在に支承され
ており、該トーションバー36の一端(左端)には大径
のギヤ37が結着され、他端部(右端)には小径のギヤ
38が結着されており、ギヤ38は前記ギヤ33に噛合
している。
Further, a torsion bar 36 is rotatably supported in the housing 22 by a bearing 14, and a large diameter gear 37 is connected to one end (left end) of the torsion bar 36 and the other end thereof is connected. A small-diameter gear 38 is attached to the (right end), and the gear 38 meshes with the gear 33.

【0025】一方、上記トーションバー36の後方には
電動モータ39がハウジング22に横向きに取り付けら
れて配設されており、該電動モータ39のベアリング4
0によって回転自在に支承されたモータ軸41の一端に
は小径のギヤ42が結着されている。そして、このギヤ
42は前記ギヤ37に噛合している。
On the other hand, behind the torsion bar 36, an electric motor 39 is installed laterally attached to the housing 22, and the bearing 4 of the electric motor 39 is arranged.
A gear 42 having a small diameter is attached to one end of a motor shaft 41 rotatably supported by 0. The gear 42 meshes with the gear 37.

【0026】而して、本実施例においては、ハウジング
22内に3つのポテンショメータ43,44,45が配
設されており、ポテンショメータ43は前記入力軸23
の位相角を検出するものであって、その入力軸に結着さ
れたギヤ46は前記入力軸23の外周に形成されたギヤ
47に噛合している。又、ポテンショメータ44は前記
モータ軸41の位相角を検出するものであって、その入
力軸に結着されたギヤ48は前記トーションバー36の
外周に形成されたギヤ49に噛合している。更に、ポテ
ンショメータ45は前記合力軸24の位相角及び回転速
度を検出するものであって、その入力軸に結着されたギ
ヤ50は合力軸24の外周に形成されたギヤ51に噛合
している。
Thus, in this embodiment, three potentiometers 43, 44 and 45 are arranged in the housing 22, and the potentiometer 43 is the input shaft 23.
The gear 46 connected to the input shaft of the gear 46 is engaged with a gear 47 formed on the outer periphery of the input shaft 23. The potentiometer 44 detects the phase angle of the motor shaft 41, and a gear 48 connected to the input shaft of the potentiometer 44 meshes with a gear 49 formed on the outer circumference of the torsion bar 36. Further, the potentiometer 45 detects the phase angle and the rotation speed of the resultant shaft 24, and the gear 50 connected to the input shaft thereof meshes with the gear 51 formed on the outer periphery of the resultant shaft 24. .

【0027】尚、上記ポテンショメータ43,44,4
5は図3に示すコントローラ60に電気的に接続されて
おり、本発明に係る補助動力制御装置は、前記トーショ
ンバー28,36、ポテンショメータ43,44,45
及びコントローラ60を含んで構成されている。
Incidentally, the potentiometers 43, 44, 4
5 is electrically connected to the controller 60 shown in FIG. 3, and the auxiliary power control device according to the present invention includes the torsion bars 28, 36 and potentiometers 43, 44, 45.
And a controller 60.

【0028】次に、本発明に係る補助動力制御装置の作
用を図3及び図4を参照しながら以下に説明する。
Next, the operation of the auxiliary power control system according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

【0029】ライダーが左右のペダル13を交互に踏ん
でクランク軸8を回転駆動すると、この回転はスプロケ
ット15、チェーン31、スプロケット30及びワンウ
ェイクラッチ29を経て入力軸23とトーションバー2
8に伝達され、従って、図3に示すように、クランク軸
8に入力される人力(トルク)はトーションバー28を
介して合力軸24に伝達される。
When the rider alternately depresses the left and right pedals 13 to drive the crankshaft 8 to rotate, this rotation passes through the sprocket 15, the chain 31, the sprocket 30, and the one-way clutch 29, and the input shaft 23 and the torsion bar 2 are rotated.
Therefore, as shown in FIG. 3, the human power (torque) input to the crankshaft 8 is transmitted to the resultant shaft 24 via the torsion bar 28.

【0030】他方、電動モータ39のモータ軸41の回
転はギヤ42,37、トーションバー36、ギヤ38,
33及びワンウェイクラッチ32を経て合力軸24に伝
達され、従って、図3に示すように、モータ軸41から
出力される補助動力はトーションバー36を介して合力
軸24に伝達される。
On the other hand, the rotation of the motor shaft 41 of the electric motor 39 is caused by the gears 42, 37, the torsion bar 36, the gear 38,
The auxiliary power output from the motor shaft 41 is transmitted to the resultant shaft 24 via the torsion bar 36, as shown in FIG. 3, through the 33 and the one-way clutch 32.

【0031】而して、合力軸24は人力と補助動力の双
方によって回転駆動され、その回転はスプロケット3
4、チェーン35及びスプロケット19を経て後輪18
に伝達されるため、後輪18が人力と補助動力の双方に
よって回転駆動されて当該電動モータ付自転車1が走行
せしめられる。
Thus, the resultant shaft 24 is rotationally driven by both human power and auxiliary power, and its rotation is sprocket 3
4, the chain 35 and the sprocket 19 and then the rear wheel 18
Therefore, the rear wheel 18 is rotationally driven by both human power and auxiliary power, and the bicycle 1 with the electric motor is driven.

【0032】而して、前述のように人力と補助動力はそ
れぞれトーションバー28,36を介して合力軸24に
伝達されるため、各トーションバー28,36はそれぞ
れ人力と補助動力の大きさに比例した量だけ捩れ、この
捩れは合力軸24の位相角Cとなって現れ、この位相角
Cは、合力軸24の回転がギヤ51,50を経て入力さ
れるポテンショメータ45によって検出される。これと
同時に入力軸23の回転はギヤ47,46を経てポテン
ショメータ43に入力され、モータ軸41の回転はギヤ
49,48を経てポテンショメータ44に入力され、従
って、入力軸23の位相角Aとモータ軸41の位相角B
がポテンショメータ43,44によってそれぞれ検出さ
れ(図4のSTEP1)、これらの検出結果はコントローラ
60に入力される。
As described above, since the human power and the auxiliary power are transmitted to the resultant shaft 24 through the torsion bars 28 and 36, the torsion bars 28 and 36 have the magnitudes of the human power and the auxiliary power, respectively. Twisting by a proportional amount, this twist appears as a phase angle C of the resultant force shaft 24, and this phase angle C is detected by a potentiometer 45 which is input by the rotation of the resultant force shaft 24 via gears 51 and 50. At the same time, the rotation of the input shaft 23 is input to the potentiometer 43 via the gears 47 and 46, and the rotation of the motor shaft 41 is input to the potentiometer 44 via the gears 49 and 48. Therefore, the phase angle A of the input shaft 23 and the motor Phase angle B of shaft 41
Are detected by the potentiometers 43 and 44 (STEP 1 in FIG. 4), and the detection results are input to the controller 60.

【0033】すると、コントローラ60は位相角差(C
−A)、(C−B)を演算し、入力軸23に入力される
人力及びモータ軸41から出力される補助動力をそれぞ
れ求める(図4のSTEP2)。
Then, the controller 60 causes the phase angle difference (C
-A) and (CB) are calculated to obtain the human power input to the input shaft 23 and the auxiliary power output from the motor shaft 41 (STEP 2 in FIG. 4).

【0034】又、本実施例においては、ポテンショメー
タ45によって合力軸24の回転速度が検知され(図4
のSTEP3)、この検知結果もコントローラ60に入力さ
れ、コントローラ60は合力軸24の回転速度(つま
り、車速)に対応する所定のアシスト比(人力に対する
補助動力の比率)Rを設定し(図4のSTEP4)、次に、
次式によって実際のアシスト比RM を演算する(図4の
STEP5)。
Further, in this embodiment, the rotation speed of the resultant shaft 24 is detected by the potentiometer 45 (see FIG. 4).
3), this detection result is also input to the controller 60, and the controller 60 sets a predetermined assist ratio (ratio of auxiliary power to human power) R corresponding to the rotation speed of the resultant shaft 24 (that is, vehicle speed) (see FIG. 4). STEP 4), then,
The actual assist ratio R M is calculated by the following formula (see FIG. 4).
STEP 5).

【0035】[0035]

【数1】RM =(C−B)/(C−A) 上式によって実際のアシスト比RM が求められると、こ
の実際のアシスト比RM が設定値Rと比較され(図4の
STEP6)、両者が等しい場合(RM =R)には、コント
ローラ60によってモータ制御ゲインがそのままホール
ドされ、電動モータ39が発生する補助動力の大きさは
現状の値に保たれる。
## EQU1 ## R M = (C−B) / (C−A) When the actual assist ratio R M is obtained by the above equation, this actual assist ratio R M is compared with the set value R (see FIG. 4).
If both are equal (R M = R) in STEP6), the motor control gain is held as it is by the controller 60, and the magnitude of the auxiliary power generated by the electric motor 39 is maintained at the current value.

【0036】又、実際のアシスト比RM が設定値Rより
も小さい(RM <R)場合には、コントローラ60によ
ってモータ制御ゲインが増加せしめられ(図4のSTEP
7)、バッテリ20から電動モータ39への供給電圧
(又は電流)が増加してRM =Rになるまで補助動力が
増大せしめられる。
When the actual assist ratio R M is smaller than the set value R (R M <R), the motor control gain is increased by the controller 60 (STEP in FIG. 4).
7) The auxiliary power is increased until the supply voltage (or current) from the battery 20 to the electric motor 39 increases and R M = R.

【0037】上記とは逆に、実際のアシスト比RM が設
定値Rよりも大きい(RM >R)場合には、コントロー
ラ60によってモータ制御ゲインが減少せしめられ(図
4のSTEP8)、バッテリ20から電動モータ39への供
給電圧(又は電流)が減少してRM =Rになるまで補助
動力が減少せしめられる。
Conversely, when the actual assist ratio R M is larger than the set value R (R M > R), the motor control gain is reduced by the controller 60 (STEP 8 in FIG. 4), and the battery The auxiliary power is reduced until the supply voltage (or current) from 20 to the electric motor 39 decreases and R M = R.

【0038】以上のように、本実施例によれば、入力軸
23と合力軸24との位相角差(C−A)よって人力の
大きさが、モータ軸41と合力軸24の位相角差(C−
B)によって補助動力の大きさがそれぞれ正確に検出さ
れるため、補助動力の大きさを人力に対して所定の比率
(アシスト比)で高精度にフィードバック制御すること
ができる。
As described above, according to the present embodiment, the magnitude of the human power is determined by the phase angle difference (CA) between the input shaft 23 and the resultant force shaft 24, and the phase angle difference between the motor shaft 41 and the resultant force shaft 24. (C-
Since the amount of the auxiliary power is accurately detected by B), the amount of the auxiliary power can be feedback-controlled with high accuracy at a predetermined ratio (assist ratio) to the human power.

【0039】又、本実施例によれば、電動モータ39の
出力特性の温度によるバラツキや経年変化、バッテリ2
0の電圧変動、不図示のワイヤーやコネクタ類の抵抗変
動等を補正することができ、常に高精度な制御が可能と
なる。
Further, according to this embodiment, variations in the output characteristics of the electric motor 39 due to temperature, secular change, battery 2
Voltage fluctuations of 0, resistance fluctuations of wires and connectors (not shown), etc. can be corrected, and highly accurate control is always possible.

【0040】ところで、入力軸23の位相角Aとモータ
軸41の位相角Bが同調するように電動モータ39への
供給電圧(又は電流)を制御すれば、補助動力が人力に
等しくなるような(つまり、アシスト比=1となるよう
な)フィードバック制御が可能となり、人力と補助動力
とのバランスを高精度に保つことができる。尚、この場
合は、入力軸23に入力される人力とモータ軸41から
出力される補助動力の絶対値を求める必要はないため、
ポテンショメータ45は不要となる。
By the way, if the supply voltage (or current) to the electric motor 39 is controlled so that the phase angle A of the input shaft 23 and the phase angle B of the motor shaft 41 are synchronized, the auxiliary power becomes equal to human power. Feedback control (that is, assist ratio = 1) is possible, and the balance between human power and auxiliary power can be maintained with high accuracy. In this case, since it is not necessary to obtain the absolute values of the human power input to the input shaft 23 and the auxiliary power output from the motor shaft 41,
The potentiometer 45 becomes unnecessary.

【0041】尚、以上の実施例においては、トルクを捩
れ角に変換するトルク伝達軸としてトーションバーを用
いたが、斯かるトルク伝達軸としてはヘリカルコイルス
プリング等を用いることができる。又、以上は入力軸、
モータ軸等の位相角を測定する検出手段としてポテンシ
ョメータを用いた例について述べたが、検出手段として
はロータリエンコーダ等を用いることができる。
In the above embodiments, the torsion bar is used as the torque transmission shaft for converting the torque into the torsion angle, but a helical coil spring or the like can be used as the torque transmission shaft. The above is the input shaft,
Although the example using the potentiometer as the detecting means for measuring the phase angle of the motor shaft or the like has been described, a rotary encoder or the like can be used as the detecting means.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、補助動力(等しくはこれに比例する量)が検出
されてこれが人力(若しくはこれに比例する量)に対し
て所定の比率になるようフィードバック制御するため、
補助動力を人力に対して所定の比率に高精度に制御する
ことができるという効果が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the auxiliary power (equal to the amount proportional to the auxiliary power) is detected, and this is set to the predetermined value with respect to the human power (or the amount proportional to the human power). Since feedback control is performed so that the ratio becomes
The effect that the auxiliary power can be controlled with a predetermined ratio to human power with high precision is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る補助動力制御装置を備える電動モ
ータ付自動車の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an automobile with an electric motor including an auxiliary power control device according to the present invention.

【図2】本発明に係る補助動力制御装置を備える電動モ
ータ付自動車のパワーユニットの平断面図である。
FIG. 2 is a plan sectional view of a power unit of an automobile with an electric motor including an auxiliary power control device according to the present invention.

【図3】本発明に係る補助動力制御装置の機能ブロック
図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of an auxiliary power control device according to the present invention.

【図4】補助動力制御手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing an auxiliary power control procedure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動モータ付自転車(補助動力式車両) 23 入力軸 24 合力軸 28,36 トーションバー(トルク伝達軸) 39 電動モータ 41 モータ軸 44〜45 ポテンショメータ(検出手段) 1 Bicycle with electric motor (auxiliary power vehicle) 23 Input shaft 24 Combined shaft 28,36 Torsion bar (torque transmission shaft) 39 Electric motor 41 Motor shaft 44-45 Potentiometer (detection means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人力による駆動系と電動モータによる駆
動系を並設し、入力軸に入力される人力とモータ軸から
出力される補助動力を合力軸を介して車輪に伝達する補
助動力式車両に設けられる装置であって、前記入力軸と
合力軸及び前記モータ軸と合力軸の間にトルクを振れ角
に変換するトルク伝達軸をそれぞれ介設するとともに、
少なくとも入力軸とモータ軸の位相角を検出する検出手
段を設け、該検出手段によって検出された位相角によっ
て前記電動モータを制御するようにしたことを特徴とす
る補助動力式車両の補助動力制御装置。
1. An auxiliary power vehicle in which a driving system driven by human power and a driving system driven by an electric motor are arranged in parallel, and the human power input to the input shaft and the auxiliary power output from the motor shaft are transmitted to the wheels via the resultant shaft. And a torque transmission shaft for converting torque into a deflection angle between the input shaft and the resultant shaft, and between the motor shaft and the resultant shaft.
An auxiliary power control device for an auxiliary power vehicle, characterized in that at least detection means for detecting a phase angle between the input shaft and the motor shaft is provided, and the electric motor is controlled by the phase angle detected by the detection means. .
【請求項2】 前記検出手段に加えて前記合力軸の位相
角を検出する検出手段を設け、前記入力軸と合力軸との
位相角差及び前記モータ軸と合力軸との位相角差を比較
することによって前記電動モータを制御することを特徴
とする請求項1記載の補助動力式車両の補助動力制御装
置。
2. A detection means for detecting a phase angle of the resultant shaft is provided in addition to the detection means, and a phase angle difference between the input shaft and the resultant shaft and a phase angle difference between the motor shaft and the resultant shaft are compared. The auxiliary power control device for an auxiliary power vehicle according to claim 1, wherein the electric motor is controlled by performing the operation.
【請求項3】 前記トルク伝達軸は、トーションバー又
はヘリカルコイルスプリングであることを特徴とする請
求項1又は2記載の補助動力式車両の補助動力制御装
置。
3. The auxiliary power control device for an auxiliary power type vehicle according to claim 1, wherein the torque transmission shaft is a torsion bar or a helical coil spring.
【請求項4】 前記検出手段は、ポテンショメータ又は
ロータリエンコーダで構成されることを特徴とする請求
項1又は2記載の補助動力式車両の補助動力制御装置。
4. The auxiliary power control device for an auxiliary power vehicle according to claim 1, wherein the detection means is composed of a potentiometer or a rotary encoder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109131707A (en) * 2017-06-16 2019-01-04 株式会社岛野 Bicycle control

Cited By (2)

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CN109131707B (en) * 2017-06-16 2020-06-09 株式会社岛野 Bicycle control device

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