JPH08244671A - 電動自転車 - Google Patents
電動自転車Info
- Publication number
- JPH08244671A JPH08244671A JP5558795A JP5558795A JPH08244671A JP H08244671 A JPH08244671 A JP H08244671A JP 5558795 A JP5558795 A JP 5558795A JP 5558795 A JP5558795 A JP 5558795A JP H08244671 A JPH08244671 A JP H08244671A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- driving force
- electric motor
- battery voltage
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 人力による主駆動力と、電動機による補助駆
動力とによって駆動するように構成した電動自転車にお
いて、補助駆動力を生成する直流電動機と、バッテリ
と、主駆動力を検出する踏力センサと、補助駆動力を検
出する補助力センサと、バッテリから電力を電動機へ供
給する電力供給手段と、主駆動力に対応する補助駆動力
を電動機が出力するように踏力センサと補助力センサか
らの出力をうけて電力供給手段を制御する制御手段と、
バッテリ電圧を検出しバッテリ電圧が所定値以上を維持
するように電力供給手段の電力供給量を規制する規制手
段を備えたことを特徴とする電動自転車である。 【効果】 バッテリ電圧が低下し始めると、バッテリか
ら電動機への電力供給量が規制され、バッテリ電圧が所
定値以上に維持されるので、バッテリの再充電能力を劣
化させたり、また、電動自転車の制御回路をバッテリ電
圧の低下によって誤動作させることがない。
動力とによって駆動するように構成した電動自転車にお
いて、補助駆動力を生成する直流電動機と、バッテリ
と、主駆動力を検出する踏力センサと、補助駆動力を検
出する補助力センサと、バッテリから電力を電動機へ供
給する電力供給手段と、主駆動力に対応する補助駆動力
を電動機が出力するように踏力センサと補助力センサか
らの出力をうけて電力供給手段を制御する制御手段と、
バッテリ電圧を検出しバッテリ電圧が所定値以上を維持
するように電力供給手段の電力供給量を規制する規制手
段を備えたことを特徴とする電動自転車である。 【効果】 バッテリ電圧が低下し始めると、バッテリか
ら電動機への電力供給量が規制され、バッテリ電圧が所
定値以上に維持されるので、バッテリの再充電能力を劣
化させたり、また、電動自転車の制御回路をバッテリ電
圧の低下によって誤動作させることがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電動自転車に関し、
特に、入力による主駆動力と、電動機による補助駆動力
とによって駆動するようにした電動自転車に関する。
特に、入力による主駆動力と、電動機による補助駆動力
とによって駆動するようにした電動自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動自転車においては、入力によ
る主駆動力を検出する踏力センサと、バッテリが電動機
へ供給するバッテリ電流に基づいて電動機トルクを検出
するバッテリ電流センサとを備え、それらのセンサ出力
に基づいて電動機による補助駆動力を制御するようにし
たもの（例えば、特開平４−１００７９０号公報参照）
や、主駆動力が所定値を越えたときのみ、電動機に補助
駆動力を出力させるもの（例えば、特開平５−２４６３
７８号公報参照）、そして、バッテリの電力残量を検出
して、それを表示するようにしたもの（例えば、特開平
６−１４４３４３号公報参照）などが知られている。
る主駆動力を検出する踏力センサと、バッテリが電動機
へ供給するバッテリ電流に基づいて電動機トルクを検出
するバッテリ電流センサとを備え、それらのセンサ出力
に基づいて電動機による補助駆動力を制御するようにし
たもの（例えば、特開平４−１００７９０号公報参照）
や、主駆動力が所定値を越えたときのみ、電動機に補助
駆動力を出力させるもの（例えば、特開平５−２４６３
７８号公報参照）、そして、バッテリの電力残量を検出
して、それを表示するようにしたもの（例えば、特開平
６−１４４３４３号公報参照）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、このような電
動自転車は、バッテリを電源として電動機を駆動するよ
うにしているが、バッテリは、その電圧が過度に低下す
ると、電動自転車の制御回路に必要な電圧が維持できな
くなるばかりでなく、バッテリの再充電性能が劣化する
という問題があった。
動自転車は、バッテリを電源として電動機を駆動するよ
うにしているが、バッテリは、その電圧が過度に低下す
ると、電動自転車の制御回路に必要な電圧が維持できな
くなるばかりでなく、バッテリの再充電性能が劣化する
という問題があった。
【０００４】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、バッテリの電圧が低下し始めると、バッ
テリから電動機への電力供給量を規制してその電圧低下
を防止するようにした電動自転車を提供するものであ
る。
されたもので、バッテリの電圧が低下し始めると、バッ
テリから電動機への電力供給量を規制してその電圧低下
を防止するようにした電動自転車を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、人力による
主駆動力と、電動機による補助駆動力とによって駆動す
るように構成した電動自転車において、補助駆動力を生
成する直流電動機と、バッテリと、主駆動力を検出する
踏力センサと、主駆動力を検出する踏力センサと、補助
駆動力を検出する補助力センサと、バッテリから電力を
電動機へ供給する供給手段と主駆動力に対応する補助駆
動力を電動機が出力するように踏力センサと補助力セン
サからの出力をうけてバッテリから電動機への電力供給
量を制御する制御手段と、バッテリ電圧が所定値以上を
維持するように電動機への電力供給量を規制する規制手
段を備えたことを特徴とする電動自転車を提供するもの
である。
主駆動力と、電動機による補助駆動力とによって駆動す
るように構成した電動自転車において、補助駆動力を生
成する直流電動機と、バッテリと、主駆動力を検出する
踏力センサと、主駆動力を検出する踏力センサと、補助
駆動力を検出する補助力センサと、バッテリから電力を
電動機へ供給する供給手段と主駆動力に対応する補助駆
動力を電動機が出力するように踏力センサと補助力セン
サからの出力をうけてバッテリから電動機への電力供給
量を制御する制御手段と、バッテリ電圧が所定値以上を
維持するように電動機への電力供給量を規制する規制手
段を備えたことを特徴とする電動自転車を提供するもの
である。
【０００６】この発明における入力による主駆動力と
は、通常の自転車に見られるように、人がペダルを踏み
付けて駆動輪に伝達する力であり、その伝達手段には従
来の自転車において公知のものを用いることができる。
は、通常の自転車に見られるように、人がペダルを踏み
付けて駆動輪に伝達する力であり、その伝達手段には従
来の自転車において公知のものを用いることができる。
【０００７】また、電動機による補助駆動力とは、自転
車に対して人力による主駆動力が作動するときに、電動
機から補助的に付与される駆動力のことである。電動機
から自転車の駆動輪へ補助駆動力を伝達する構成として
は、電動機の出力を駆動輪の回転軸へ数段のギヤやベル
ト又はチェーンを介して伝達する手段や、電動機の出力
軸をギヤで減速した後、駆動輪のタイヤ又はリムに伝達
する手段などが用いられる。
車に対して人力による主駆動力が作動するときに、電動
機から補助的に付与される駆動力のことである。電動機
から自転車の駆動輪へ補助駆動力を伝達する構成として
は、電動機の出力を駆動輪の回転軸へ数段のギヤやベル
ト又はチェーンを介して伝達する手段や、電動機の出力
軸をギヤで減速した後、駆動輪のタイヤ又はリムに伝達
する手段などが用いられる。
【０００８】なお、駆動輪の回転速度が、電動機による
駆動回転速度よりも高いときに、電動機が駆動輪に対し
て制動力を与えないよう電動機と駆動輪とは一方向のク
ラッチを介して接続することが好ましい。
駆動回転速度よりも高いときに、電動機が駆動輪に対し
て制動力を与えないよう電動機と駆動輪とは一方向のク
ラッチを介して接続することが好ましい。
【０００９】電動機には、例えば、永久磁石励磁型の直
流ブラシモータを用いることができる。また、バッテリ
には、例えば、再充電可能なニッケル−カドミウム電池
を用いてもよい。
流ブラシモータを用いることができる。また、バッテリ
には、例えば、再充電可能なニッケル−カドミウム電池
を用いてもよい。
【００１０】踏力センサは、人力による主駆動力を検出
するセンサであり、これには、ペダルから駆動輪までの
主駆動力の伝達系に介在して主駆動力に応じて機械的な
歪みや変形を生じる要素と、その歪みや変形量を電気信
号に変換するセンサ（例えば歪みゲージ、ポテンショメ
ータ、又は差動トランスなど）とを組合せたものが用い
られる。
するセンサであり、これには、ペダルから駆動輪までの
主駆動力の伝達系に介在して主駆動力に応じて機械的な
歪みや変形を生じる要素と、その歪みや変形量を電気信
号に変換するセンサ（例えば歪みゲージ、ポテンショメ
ータ、又は差動トランスなど）とを組合せたものが用い
られる。
【００１１】補助力センサは、電動機による補助駆動力
を検出するセンサであり、これには電動機から駆動輪ま
での補助駆動力の伝達系に介在して歪みや変形を検出す
るセンサを用いてもよいが、電動機トルクが電動機電流
に比例するので、電動機電流を検出する電流センサを用
いるのが簡便で好ましい。なお、電流センサには、シャ
ント抵抗やホール素子が用いられる。
を検出するセンサであり、これには電動機から駆動輪ま
での補助駆動力の伝達系に介在して歪みや変形を検出す
るセンサを用いてもよいが、電動機トルクが電動機電流
に比例するので、電動機電流を検出する電流センサを用
いるのが簡便で好ましい。なお、電流センサには、シャ
ント抵抗やホール素子が用いられる。
【００１２】供給手段には、例えば、スイッチングトラ
ンジスタやサイリスタのようなスイッチング素子を用い
ることができる。制御手段は、供給手段がスイッチング
素子である場合には、例えば１００〜１０００Ｈｚ程度
の一定の周波数つまり、１〜１０ｍｓの一定周期のパル
ス信号を出力してスイッチング素子をオン・オフし、そ
のデューティ比を変化させて電動機をＰＷＭ制御するも
のであり、これには、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから
なるマイクロコンピュータを使用することができる。
ンジスタやサイリスタのようなスイッチング素子を用い
ることができる。制御手段は、供給手段がスイッチング
素子である場合には、例えば１００〜１０００Ｈｚ程度
の一定の周波数つまり、１〜１０ｍｓの一定周期のパル
ス信号を出力してスイッチング素子をオン・オフし、そ
のデューティ比を変化させて電動機をＰＷＭ制御するも
のであり、これには、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭから
なるマイクロコンピュータを使用することができる。
【００１３】規制手段は、バッテリ電圧が所定値以上を
維持するようにバッテリから電動機への電力供給量を規
制するものであり、供給手段がスイッチング素子である
場合には、スイッチング素子のオン・オフのデューティ
比の最大値を規制するものである。
維持するようにバッテリから電動機への電力供給量を規
制するものであり、供給手段がスイッチング素子である
場合には、スイッチング素子のオン・オフのデューティ
比の最大値を規制するものである。
【００１４】この規制手段は、制御手段と同様にマイク
ロコンピュータで構成することができるので、制御手段
と共に一つのマイクロコンピュータで構成されることが
好ましい。
ロコンピュータで構成することができるので、制御手段
と共に一つのマイクロコンピュータで構成されることが
好ましい。
【００１５】
【作用】規制手段は、バッテリ電圧を検出して、バッテ
リ電圧が所定値以上を維持するように電動機への電力供
給量を規制する。従って、バッテリはその電圧が過度に
低下することがないので、電動自転車の制御回路に常に
適正な電圧が供給されると共に、バッテリの再充電性能
を損なうことがない。
リ電圧が所定値以上を維持するように電動機への電力供
給量を規制する。従って、バッテリはその電圧が過度に
低下することがないので、電動自転車の制御回路に常に
適正な電圧が供給されると共に、バッテリの再充電性能
を損なうことがない。
【００１６】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。これによって、この発明が限定されるもの
ではない。図１は、実施例の電動自転車の側面図、図２
はこの電動自転車の駆動系の構成説明図である。
を詳述する。これによって、この発明が限定されるもの
ではない。図１は、実施例の電動自転車の側面図、図２
はこの電動自転車の駆動系の構成説明図である。
【００１７】これらの図において、電動自転車本体１
は、人力駆動手段９および電動駆動手段１２によって駆
動する駆動輪２と、走行方向を決定する前輪３を有す
る。さらに本体１は、立パイプ４、上パイプ５、そして
下パイプ６とによって構成されたフレームを備え、立パ
イプ４の上端にはサドル７が設けてある。そして、上パ
イプ５と下パイプ６とが交わる部分の上方に前輪３の方
向を定めるハンドル８が設けてある。
は、人力駆動手段９および電動駆動手段１２によって駆
動する駆動輪２と、走行方向を決定する前輪３を有す
る。さらに本体１は、立パイプ４、上パイプ５、そして
下パイプ６とによって構成されたフレームを備え、立パ
イプ４の上端にはサドル７が設けてある。そして、上パ
イプ５と下パイプ６とが交わる部分の上方に前輪３の方
向を定めるハンドル８が設けてある。
【００１８】駆動輪２を駆動する人力駆動手段９は一般
の自転車と同様、ペダル１０を有し、使用者がペダル１
０を足で踏んで回転させることによってチェーン１１に
駆動力（踏力ともいう）が伝達され、その駆動力がスプ
ロケット１１ａと一方向クラッチ１１ｂと踏力センサ１
１ｃとを介して駆動輪２に伝達されて、駆動輪２が駆動
するようになっている。
の自転車と同様、ペダル１０を有し、使用者がペダル１
０を足で踏んで回転させることによってチェーン１１に
駆動力（踏力ともいう）が伝達され、その駆動力がスプ
ロケット１１ａと一方向クラッチ１１ｂと踏力センサ１
１ｃとを介して駆動輪２に伝達されて、駆動輪２が駆動
するようになっている。
【００１９】なお、踏力センサ１１ｃには、スプロケッ
ト１１ａの回転軸と駆動輪２の回転軸とを弾性体で接続
し、弾性体の歪みによって変位する磁石を検出コイルで
検出する構成のものを使用している。
ト１１ａの回転軸と駆動輪２の回転軸とを弾性体で接続
し、弾性体の歪みによって変位する磁石を検出コイルで
検出する構成のものを使用している。
【００２０】また、一方向クラッチ１１ｂは、踏力が駆
動輪２に与えようとする回転速度よりも実際の駆動輪２
の回転速度が高い時に、駆動輪２からチェーン１１に駆
動力が伝達されないように作用する。
動輪２に与えようとする回転速度よりも実際の駆動輪２
の回転速度が高い時に、駆動輪２からチェーン１１に駆
動力が伝達されないように作用する。
【００２１】人力駆動手段９と併用して駆動輪２を駆動
する電動駆動手段１２は、駆動輪２上部に設けた充電可
能なバッテリ１３を電源とし、バッテリ１３から駆動輪
２のハブに設けた電動機１４に電力を供給する。
する電動駆動手段１２は、駆動輪２上部に設けた充電可
能なバッテリ１３を電源とし、バッテリ１３から駆動輪
２のハブに設けた電動機１４に電力を供給する。
【００２２】電動駆動手段１２では、電動機１４からの
出力がギヤとベルトからなる減速機構１４ａにより減速
され一方向クラッチ１４ｂを介して駆動輪２に伝達され
る。一方向クラッチ１４ｂは、電動機１４が駆動輪２に
与えようとする回転速度よりも駆動輪２の実際の回転速
度の方が高い時に、駆動輪２から電動機１４に駆動力が
逆伝達されないように作用する。
出力がギヤとベルトからなる減速機構１４ａにより減速
され一方向クラッチ１４ｂを介して駆動輪２に伝達され
る。一方向クラッチ１４ｂは、電動機１４が駆動輪２に
与えようとする回転速度よりも駆動輪２の実際の回転速
度の方が高い時に、駆動輪２から電動機１４に駆動力が
逆伝達されないように作用する。
【００２３】次に、この電動自転車の制御回路を図３を
用いて説明する。図３に示すように、電動機１４と電動
機電流センサ（以下電流センサという）２２との直列回
路に、スイッチング素子２１と電源スイッチ１９を介し
てバッテリ１３の電圧が印加され、この直列回路にフラ
イホイルダイオード２０が接続されている。
用いて説明する。図３に示すように、電動機１４と電動
機電流センサ（以下電流センサという）２２との直列回
路に、スイッチング素子２１と電源スイッチ１９を介し
てバッテリ１３の電圧が印加され、この直列回路にフラ
イホイルダイオード２０が接続されている。
【００２４】１７はＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭからな
るマイクロコンピュータ（以下マイコンという）であ
る。マイコン１７は、バッテリ１３の電圧Ｖｂを検出す
る検出回路２４と電流センサ２２と踏力センサ１１ｃか
らの出力を受けて信号処理を行い、パルスジェネレータ
１８へデューティ制御信号を出力する。
るマイクロコンピュータ（以下マイコンという）であ
る。マイコン１７は、バッテリ１３の電圧Ｖｂを検出す
る検出回路２４と電流センサ２２と踏力センサ１１ｃか
らの出力を受けて信号処理を行い、パルスジェネレータ
１８へデューティ制御信号を出力する。
【００２５】パルスジェネレータ１８は、スイッチング
素子へ２４４Ｈｚの周波数の駆動パルスを出力し、マイ
コン１７からのデューティ制御信号に基づいてスイッチ
ング素子２１のデューティ比を制御する。
素子へ２４４Ｈｚの周波数の駆動パルスを出力し、マイ
コン１７からのデューティ制御信号に基づいてスイッチ
ング素子２１のデューティ比を制御する。
【００２６】なお、この実施例において、電動機１４に
は永久励磁式の直流ブラシモータ（最高出力３００Ｗ）
を、バッテリには２４Ｖ、５Ａｈのニッケル−カドミウ
ム電池を、電流センサ２２には、２．２５ｍΩのシャン
ト抵抗をそれぞれ使用している。
は永久励磁式の直流ブラシモータ（最高出力３００Ｗ）
を、バッテリには２４Ｖ、５Ａｈのニッケル−カドミウ
ム電池を、電流センサ２２には、２．２５ｍΩのシャン
ト抵抗をそれぞれ使用している。
【００２７】このような構成において、電源スイッチ１
９がオンされ、電動自転車のペダル１０が使用者によっ
て踏まれると、その踏力がチェーン１１を介して駆動輪
２へ伝達される。
９がオンされ、電動自転車のペダル１０が使用者によっ
て踏まれると、その踏力がチェーン１１を介して駆動輪
２へ伝達される。
【００２８】電動自転車では、周知のように本来の人力
による主駆動力、即ち踏力ＴLに電動機による補助駆動
力ＴMを付与して自転車を駆動するものである。踏力ＴL
は２つのペダル１０が互いに水平方向に位置するときに
ほぼ最大となり、互いに垂直方向に位置するときにほぼ
最小となって周期的に変化する。
による主駆動力、即ち踏力ＴLに電動機による補助駆動
力ＴMを付与して自転車を駆動するものである。踏力ＴL
は２つのペダル１０が互いに水平方向に位置するときに
ほぼ最大となり、互いに垂直方向に位置するときにほぼ
最小となって周期的に変化する。
【００２９】そこで、マイコン１７は、図４のフローチ
ャートに示すように、踏力センサ１１ｃの出力信号ａお
よび電流センサ２２の出力信号ｂを、それぞれ増幅率Ａ
とＢで増幅して踏力ＴLと補助駆動力ＴMとを算出し（ス
テップＳ１，Ｓ２）、それらの差（ＴL−ＴM）に基づい
て、スイッチング素子２１のデューティ比Ｄを決定する
（ステップＳ３）。
ャートに示すように、踏力センサ１１ｃの出力信号ａお
よび電流センサ２２の出力信号ｂを、それぞれ増幅率Ａ
とＢで増幅して踏力ＴLと補助駆動力ＴMとを算出し（ス
テップＳ１，Ｓ２）、それらの差（ＴL−ＴM）に基づい
て、スイッチング素子２１のデューティ比Ｄを決定する
（ステップＳ３）。
【００３０】次に、検出回路２４の出力ｃを増幅率Ｃで
増幅してバッテリ電圧Ｖｂを算出し（ステップＳ４）、
所定値Ｖｒと比較する（ステップＳ５）。バッテリ電圧
ＶｂがＶｒ以上であれば、ステップＳ３で決定したデュ
ーティ比Ｄを表わすデューティ制御信号をパルスジェネ
レータ１８へ出力する（ステップＳ６）。
増幅してバッテリ電圧Ｖｂを算出し（ステップＳ４）、
所定値Ｖｒと比較する（ステップＳ５）。バッテリ電圧
ＶｂがＶｒ以上であれば、ステップＳ３で決定したデュ
ーティ比Ｄを表わすデューティ制御信号をパルスジェネ
レータ１８へ出力する（ステップＳ６）。
【００３１】そして、バッテリ電圧ＶｂがＶｒより低下
しない限り、ステップＳ１〜ステップＳ６のルーチンを
くり返して、ＴLとＴMとの比率が一定になるようにバッ
テリ１３から電動機１４へ電力を供給する。
しない限り、ステップＳ１〜ステップＳ６のルーチンを
くり返して、ＴLとＴMとの比率が一定になるようにバッ
テリ１３から電動機１４へ電力を供給する。
【００３２】一方、ステップＳ５において、バッテリ電
圧Ｖｂが所定値Ｖｒよりも小さい（Ｖｂ＜Ｖｒ）時に
は、所定値Ｖｒとバッテリ電圧Ｖｂとの差を増幅率Ｋ2
で増幅した値を、ステップＳ３で決定したデューティ比
Ｄから減算してＤ１を算出する（ステップＳ７）。
圧Ｖｂが所定値Ｖｒよりも小さい（Ｖｂ＜Ｖｒ）時に
は、所定値Ｖｒとバッテリ電圧Ｖｂとの差を増幅率Ｋ2
で増幅した値を、ステップＳ３で決定したデューティ比
Ｄから減算してＤ１を算出する（ステップＳ７）。
【００３３】そして、算出したＤ１を新しいデューティ
比Ｄとして決定し（ステップＳ８）、ステップＳ８で決
定したデューティ比Ｄを表わすデューティ制御信号をパ
ルスジェネレータ１８へ出力する（ステップＳ６）。
比Ｄとして決定し（ステップＳ８）、ステップＳ８で決
定したデューティ比Ｄを表わすデューティ制御信号をパ
ルスジェネレータ１８へ出力する（ステップＳ６）。
【００３４】そして、バッテリ電圧Ｖｂが所定値Ｖｒ以
上になるまで、ステップＳ７とステップＳ８ルーチンを
実行する、つまり、デューティ比を低下させる。以上に
よって、バッテリ電圧Ｖｂは、常に所定値Ｖｒ以上に保
持される。
上になるまで、ステップＳ７とステップＳ８ルーチンを
実行する、つまり、デューティ比を低下させる。以上に
よって、バッテリ電圧Ｖｂは、常に所定値Ｖｒ以上に保
持される。
【００３５】図５は、上記動作における踏力ＴL、補助
駆動力ＴM、電動機電流Ｉａ、バッテリ電流Ｉｂ、バッ
テリ電圧Ｖｂおよびデューティ比ηの時間的変化を示
す。期間Ｔ１は電動自転車の負荷が小さい期間であり、
この期間では、周期的に変化する踏力ＴLのピークが小
さく、バッテリ電圧Ｖｂは所定値Ｖｒより大きいため、
踏力ＴLの変化に対応した補助駆動力ＴMが得られるよう
にデューティ比ηが変化する。
駆動力ＴM、電動機電流Ｉａ、バッテリ電流Ｉｂ、バッ
テリ電圧Ｖｂおよびデューティ比ηの時間的変化を示
す。期間Ｔ１は電動自転車の負荷が小さい期間であり、
この期間では、周期的に変化する踏力ＴLのピークが小
さく、バッテリ電圧Ｖｂは所定値Ｖｒより大きいため、
踏力ＴLの変化に対応した補助駆動力ＴMが得られるよう
にデューティ比ηが変化する。
【００３６】しかし、期間Ｔ２では電動自転車の負荷が
大きくなり、大きい踏力ＴLが必要とされるが、その踏
力に対応するだけの補助駆動力ＴMを電動機１４に出力
させると電動機電流Ｉａが増大しバッテリ電圧Ｖｂが所
定値Ｖｒより低下する。
大きくなり、大きい踏力ＴLが必要とされるが、その踏
力に対応するだけの補助駆動力ＴMを電動機１４に出力
させると電動機電流Ｉａが増大しバッテリ電圧Ｖｂが所
定値Ｖｒより低下する。
【００３７】そこで、前述のようにデューティ比ηを減
少してバッテリ電圧Ｖｂを所定値Ｖｒ以上に維持するよ
うにしている。なお、この場合、図５に示すように補助
駆動力ＦMの最大値が制限されることになる。
少してバッテリ電圧Ｖｂを所定値Ｖｒ以上に維持するよ
うにしている。なお、この場合、図５に示すように補助
駆動力ＦMの最大値が制限されることになる。
【００３８】図６〜図８は、図３に示す制御回路の要部
等価回路図であり、それぞれ図４のステップＳ４以降に
おける処理を行う回路の変形例を示している。なお、こ
れらの図においてＡ１とＡ２はアンプ、Ｓは加算器、Ｖ
Ａはゲイン可変アンプ、Ｇはゲート、Ｃはコンパレータ
である。
等価回路図であり、それぞれ図４のステップＳ４以降に
おける処理を行う回路の変形例を示している。なお、こ
れらの図においてＡ１とＡ２はアンプ、Ｓは加算器、Ｖ
Ａはゲイン可変アンプ、Ｇはゲート、Ｃはコンパレータ
である。
【００３９】図６では、図４のステップＳ３で決定した
デューティ比Ｄと、バッテリ電圧ＶｂをアンプＡ１で増
幅した値とを加算器Ｓで加算し、さらに増幅器Ａ２で増
幅して得た新しいデューティ比Ｄ１をパルスジェネレー
タ１８へ出力するようになっている。従って、バッテリ
電圧Ｖｂが低下するとデューティ比Ｄ１が低下し、バッ
テリ１３から電動機１４へ供給される電動が低下するの
で、バッテリ電圧Ｖｂの低下が抑制される。
デューティ比Ｄと、バッテリ電圧ＶｂをアンプＡ１で増
幅した値とを加算器Ｓで加算し、さらに増幅器Ａ２で増
幅して得た新しいデューティ比Ｄ１をパルスジェネレー
タ１８へ出力するようになっている。従って、バッテリ
電圧Ｖｂが低下するとデューティ比Ｄ１が低下し、バッ
テリ１３から電動機１４へ供給される電動が低下するの
で、バッテリ電圧Ｖｂの低下が抑制される。
【００４０】次に、図７では、図４のステップＳ３で決
定したデューティ比Ｄをゲイン可変アンプＶＡで増幅し
て、得られた値を新しいデューティ比Ｄ１としてパルス
ジェネレータ１８へ出力すると共に、ゲイン可変アンプ
ＶＡのゲインをバッテリ電圧Ｖｂによって変化させるよ
うにしている。従って、バッテリ電圧Ｖｂが低下すると
Ｄ１が減少し、バッテリ１３から電動機１４へ供給され
る電力が低下するので、バッテリ電圧Ｖｂの低下が抑制
される。
定したデューティ比Ｄをゲイン可変アンプＶＡで増幅し
て、得られた値を新しいデューティ比Ｄ１としてパルス
ジェネレータ１８へ出力すると共に、ゲイン可変アンプ
ＶＡのゲインをバッテリ電圧Ｖｂによって変化させるよ
うにしている。従って、バッテリ電圧Ｖｂが低下すると
Ｄ１が減少し、バッテリ１３から電動機１４へ供給され
る電力が低下するので、バッテリ電圧Ｖｂの低下が抑制
される。
【００４１】さらに、図８では、バッテリ電圧Ｖｂをコ
ンパレータＣで所定値Ｖｒと比較し、Ｖｂ＞Ｖｒのとき
のみ、図４のステップＳ３で決定したデューティ比Ｄを
ゲートＧを介してパルスジェネレータ１８へ出力するよ
うになっている。従って、バッテリ電圧Ｖｂが低下して
Ｖｂ＝Ｖｒになると、バッテリ１３から電動機１４への
電力供給が停止されるので、バッテリ電圧ＶｂはＶｒよ
り低下することがない。
ンパレータＣで所定値Ｖｒと比較し、Ｖｂ＞Ｖｒのとき
のみ、図４のステップＳ３で決定したデューティ比Ｄを
ゲートＧを介してパルスジェネレータ１８へ出力するよ
うになっている。従って、バッテリ電圧Ｖｂが低下して
Ｖｂ＝Ｖｒになると、バッテリ１３から電動機１４への
電力供給が停止されるので、バッテリ電圧ＶｂはＶｒよ
り低下することがない。
【００４２】
【発明の効果】この発明によれば、バッテリ電圧が低下
し始めると、バッテリから電動機への電力供給量が規制
され、バッテリ電圧が所定値以上に維持されるので、バ
ッテリの再充電能力を劣化させたり、また、電動自転車
の制御回路をバッテリ電圧の低下によって誤動作させる
ことがない。
し始めると、バッテリから電動機への電力供給量が規制
され、バッテリ電圧が所定値以上に維持されるので、バ
ッテリの再充電能力を劣化させたり、また、電動自転車
の制御回路をバッテリ電圧の低下によって誤動作させる
ことがない。
【図１】この発明の一実施例を示す電動自転車の側面図
である。
である。
【図２】実施例の駆動系を示す説明図である。
【図３】実施例の制御回路図である。
【図４】実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図６】実施例の変形を示す等価回路図である。
【図７】実施例の変形を示す等価回路図である。
【図８】実施例の変形を示す等価回路図である。
１ 本体 ２ 駆動輪 ３ 前輪 ４ 立パイプ ５ 上パイプ ６ 下パイプ ７ サドル ８ ハンドル ９ 人力駆動手段 １０ ペダル １１ チェーン １２ 電動駆動手段 １３ バッテリ １４ 電動機
Claims (2)
- 【請求項１】 人力による主駆動力と、電動機による補
助駆動力とによって駆動するように構成した電動自転車
において、補助駆動力を生成する直流電動機と、バッテ
リと、主駆動力を検出する踏力センサと、補助駆動力を
検出する補助力センサと、バッテリから電力を電動機へ
供給する電力供給手段と、主駆動力に対応する補助駆動
力を電動機が出力するように踏力センサと補助力センサ
からの出力をうけて電力供給手段を制御する制御手段
と、バッテリ電圧を検出しバッテリ電圧が所定値以上を
維持するように電力供給手段の電力供給量を規制する規
制手段を備えたことを特徴とする電動自転車。 - 【請求項２】 供給手段がスイッチング素子からなり、
制御手段はスイッチング素子のオン・オフのデューティ
比を変化して電力供給量を制御し、規制手段は、バッテ
リ電圧が所定値以上を維持するように前記デューティ比
の最大値を規制することを特徴とする請求項１記載の電
動自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5558795A JPH08244671A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 電動自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5558795A JPH08244671A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 電動自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08244671A true JPH08244671A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=13002890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5558795A Pending JPH08244671A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 電動自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08244671A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10250674A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自転車とその制御方法 |
| CN105963914A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-09-28 | 河南汇亚电子科技有限公司 | 一种vr动感单车 |
| WO2020158280A1 (ja) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | 本田技研工業株式会社 | 自転車用電動アシスト装置及び自転車 |
| TWI780857B (zh) * | 2021-08-10 | 2022-10-11 | 凱納股份有限公司 | 電力輔助自行車之控制整合結構及其控制方法 |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP5558795A patent/JPH08244671A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10250674A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自転車とその制御方法 |
| CN105963914A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-09-28 | 河南汇亚电子科技有限公司 | 一种vr动感单车 |
| WO2020158280A1 (ja) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | 本田技研工業株式会社 | 自転車用電動アシスト装置及び自転車 |
| JPWO2020158280A1 (ja) * | 2019-02-01 | 2021-09-30 | 本田技研工業株式会社 | 自転車用電動アシスト装置及び自転車 |
| EP3895971A4 (en) * | 2019-02-01 | 2022-06-08 | Honda Motor Co., Ltd. | ELECTRICAL AUXILIARY DEVICE FOR BICYCLES AND BICYCLE |
| US11794854B2 (en) | 2019-02-01 | 2023-10-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Bicycle electric power assist device and bicycle |
| TWI780857B (zh) * | 2021-08-10 | 2022-10-11 | 凱納股份有限公司 | 電力輔助自行車之控制整合結構及其控制方法 |
| US11753107B2 (en) | 2021-08-10 | 2023-09-12 | Hyena Inc. | Control integrated structure of electrically assisted bicycle and controlling method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5819867A (en) | Electrically powered bicycle | |
| EP1886913B1 (en) | Electrically assisted bicycle | |
| JP3086475B2 (ja) | 電動モータ付き人力駆動装置 | |
| US5971090A (en) | Torque limiting device for motors in electically driven vehicles and electrically driven vehicle incorporation the torque limiting device | |
| EP1236640B1 (en) | Control unit for motor-assisted bicycle | |
| KR101209609B1 (ko) | 전기자전거의 주행모드 제어 방법 | |
| JPH0733069A (ja) | 電動モータ付き乗り物 | |
| JP3054234B2 (ja) | 電動モータ付き自転車 | |
| JP4518300B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| US20210046998A1 (en) | Power train for a pedal vehicle | |
| US6545437B1 (en) | Control for a muscle or motor-powered drive | |
| JP2002255080A (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JP2002255083A (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JPH08244671A (ja) | 電動自転車 | |
| JP4518298B2 (ja) | 電動補助自転車の制御装置 | |
| JP3530252B2 (ja) | 電動自転車 | |
| ITGE940115A1 (it) | Dispositivo di propulsione a motore elettrico, in particolare nei veicoli ad una , due o piu' ruote motrici e veicolo con detto | |
| JPH08113184A (ja) | 電動自転車 | |
| JP3499948B2 (ja) | 電動自転車 | |
| JP2000053070A (ja) | 電動自転車 | |
| JPH08230753A (ja) | 電動自転車 | |
| JP3086616B2 (ja) | 電動自転車 | |
| JP3557006B2 (ja) | 車いすにおける補助駆動装置 | |
| JP2000103383A (ja) | 補助動力付き車両 | |
| JP3955152B2 (ja) | 補助動力装置付き車輌及びその制御装置 |