JPH0834385A - Vehicle with electric motor - Google Patents

Vehicle with electric motor

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Publication number
JPH0834385A
JPH0834385A JP18903094A JP18903094A JPH0834385A JP H0834385 A JPH0834385 A JP H0834385A JP 18903094 A JP18903094 A JP 18903094A JP 18903094 A JP18903094 A JP 18903094A JP H0834385 A JPH0834385 A JP H0834385A
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JP
Japan
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auxiliary
auxiliary rate
discharge amount
battery
rate
Prior art date
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Application number
JP18903094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nozomi Takada
望 高田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0834385A publication Critical patent/JPH0834385A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To run comfortably even if a running time becomes long by monitoring an operation time and compensating it so that the auxiliary rate is increased gradually as the operating time passes. CONSTITUTION:A CPU90 of a controller 48 is provided with an auxiliary rate calculating means 100 and an auxiliary rate compensation means 102, and the auxiliary rate calculating means 100 calculates by varying the auxiliary rate eta relative to a vehicle speed S and outputs it to the auxiliary rate compensation means 102. Namely the auxiliary rate eta is set approximately three times that in the middle speed area in the low speed area during starting and, in high speed area, set by gradually decreasing it as the vehicle speed increases to high speed. Also the auxiliary rate compensation means 102 is composed of an operation time monitoring means 102A and a discharge amount monitoring means 102B. The operation time monitoring means 102A increases the auxiliary rate eta as the operating time increases. Then the discharge amount monitoring means 102B obtains the discharge amount of a battery 38 and, when the discharge amount exceeds a specified limit, the amount is multiplied by a reduction auxiliary coefficient by it to compensate the auxiliary rate eta. The auxiliary rate etais multiplied by a depressing force FL to calculate a motor output, and output to a motor electric power control part 94.

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、人力駆動系と電気駆動
系とを持ち、電気駆動系の駆動力を人力による駆動力
(以下踏力という)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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has an electric drive system having a human-powered drive system and an electric drive system, and the drive power of the electric drive system is controlled in response to changes in the drive power (hereinafter referred to as pedaling force) due to human power. It concerns motorized vehicles.

【0002】[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自転
車などの乗り物が公知である(例えば実開昭56−76
590号、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
の負担を減らし楽な走行を可能にするものである。
2. Description of the Related Art A vehicle such as a bicycle is known in which human power is detected by, for example, pedaling force, and the driving force of an electric motor is controlled according to the magnitude of the pedaling force (for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-76).
590, JP-A-2-74491). That is, when the burden of human power is large, the driving force of the electric motor is increased to reduce the burden of human power and enable easy traveling.

【0003】[0003]

【従来の技術の問題点】この従来のものでは、踏力を検
出してこの踏力に対する電動モータによる補助率を一義
的に予め設定していた。しかし実際の走行では長時間の
連続走行により疲労が蓄積するため、脚力が走行に伴っ
て減少する。このような傾向は脚力の弱い人において顕
著である。このため長時間の走行によりモータの補助力
も少なくなり、快適な走行ができなくなるという問題が
生じる。
2. Description of the Related Art In the prior art, the pedal effort is detected and the assist rate of the electric motor for the pedal effort is uniquely set in advance. However, in actual running, since the fatigue accumulates due to continuous running for a long time, the leg force decreases with running. This tendency is remarkable in a person with weak leg strength. For this reason, the driving force of the motor is reduced by running for a long time, which causes a problem that comfortable running cannot be performed.

【0004】[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、走行時間が長くなって脚力が弱くなっても
快適な走行を続けられるように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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a vehicle with an electric motor that enables comfortable running even if the running time becomes long and the leg strength becomes weak. To aim.

【0005】[0005]

【発明の構成】本発明によればこの目的は、人力駆動系
と電気駆動系とを備え、人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自転車におい
て、人力による踏力を検出する踏力検出手段と、前記踏
力に基づいて前記電気駆動系の踏力に対する補助率を求
める補助率演算手段と、運転時間を監視する運転時間監
視手段と、運転時間の増加に対応して前記電気駆動系の
出力を増大させるように前記補助率を補正する補助率補
正手段と、前記補助率補正手段により補正された補助率
に基づき電気駆動系の出力を制御する走行制御手段とを
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。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide a bicycle equipped with an electric motor, which has a human power drive system and an electric drive system, and which controls the output of the electric drive system in response to changes in the human power. Pedaling force detecting means for detecting the, pedaling force calculating means for obtaining the pedaling rate for the pedaling force of the electric drive system based on the pedaling force, operating time monitoring means for monitoring the operating time, and in response to an increase in the operating time, An auxiliary ratio correction unit that corrects the auxiliary ratio so as to increase the output of the electric drive system, and a travel control unit that controls the output of the electric drive system based on the auxiliary ratio corrected by the auxiliary ratio correction unit. Is achieved by a vehicle with an electric motor.

【0006】すなわち運転時間の経過に伴って電動モー
タの補助率を次第に増大させるように補正をするもので
ある。ここに運転時間の計測は、メインキースイッチな
どにより電源スイッチがオンに投入された時点から始め
ることができる。またメインキースイッチをオンにした
まま信号待ちや立ち話のために走行を一定時間以上停止
している時には、疲労も回復してると考えられるから運
転時間の計測を中断し、省エネルギーモードが解除され
るのを待って再び運転時間を最初から計測し始めたり、
中断時の運転時間の加算を再開するように構成すること
ができる。
That is, the correction is made so that the auxiliary ratio of the electric motor is gradually increased with the passage of the operating time. Here, the measurement of the operation time can be started from the time when the power switch is turned on by the main key switch or the like. Also, when driving is stopped for a certain period of time while waiting for a signal or standing while the main key switch is on, it is considered that fatigue has also recovered, so driving time measurement is interrupted and the energy saving mode is released. Wait for and start measuring the driving time again from the beginning,
It can be configured to resume the addition of the operating time at the time of interruption.

【0007】さらに電池の放電量を監視し、放電量が設
定値以上に達した時には運転時間と関係なく電動モータ
による補助率を減少させ、電池の消耗を抑制し走行距離
を長くさせるようにしてもよい。
Further, the discharge amount of the battery is monitored, and when the discharge amount reaches a set value or more, the auxiliary rate by the electric motor is reduced regardless of the operating time so as to suppress the consumption of the battery and lengthen the traveling distance. Good.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例の側面図、図2はそ
のII−II線展開図、図3は図1における III−III 線断
面図、図4はその動力系統図、図5はそのコントローラ
の機能を示すブロック図、図6は補助率の制御特性の一
例を示す図、図7は運転時間による補助率補正特性を示
す図、図8は放電量による補助率補正特性を示す図、図
9は電池ロック装置を示す図、図10は電池ロック装置
の他の例を示す図、図11は動作の流れ図である。
FIG. 1 is a side view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a developed view of II-II line thereof, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram showing the function of the controller, FIG. 6 is a diagram showing an example of control characteristics of the auxiliary ratio, FIG. 7 is a diagram showing auxiliary ratio correction characteristics by operating time, and FIG. Fig. 9 is a diagram showing a battery lock device, Fig. 10 is a diagram showing another example of the battery lock device, and Fig. 11 is a flow chart of the operation.

【0009】この実施例の自転車は、図1に示すよう
に、略U字状の前フレーム10に後方から後フレーム1
2を固定したものである。前フレーム10はヘッドパイ
プ14と、ここから斜下後方へのびるダウンチューブ1
6と、ダウンチューブ16後端から立上がるシートチュ
ーブ18と、ヘッドパイプ14に回動自在に保持された
操向ハンドル20および前フォーク22と、この前フォ
ーク22に保持された前輪24と、シートチューブ18
の上端に保持されたサドル26とを持つ。
In the bicycle of this embodiment, as shown in FIG. 1, a substantially U-shaped front frame 10 is attached to the rear frame 1 from the rear side.
2 is fixed. The front frame 10 includes a head pipe 14 and a down tube 1 extending obliquely downward and rearward from here.
6, a seat tube 18 rising from the rear end of the down tube 16, a steering handle 20 and a front fork 22 rotatably held by the head pipe 14, a front wheel 24 held by the front fork 22, and a seat. Tube 18
And a saddle 26 held at the upper end of the.

【0010】後フレーム12は、片持ちのリヤアーム2
8が一体に作られたアルミ鋳造製の略箱状の伝動機ケー
ス30で形成され、この伝動機ケース30にはその後端
に位置する後輪32と、このケース30の前部に取付け
られた左右一対のクランクアーム34、34(図2参
照)と、ケース30の前部上面に取付けられた電動モー
タ36(図3参照)と、このモータ36の上方に取付け
られた電池38、38とが保持されている。
The rear frame 12 is a cantilevered rear arm 2
8 is formed of an integrally-cast aluminum-made substantially box-shaped transmission case 30. The transmission case 30 has a rear wheel 32 located at a rear end thereof and a front portion of the case 30. A pair of left and right crank arms 34, 34 (see FIG. 2), an electric motor 36 (see FIG. 3) attached to the front upper surface of the case 30, and batteries 38, 38 attached above the motor 36 are provided. Is held.

【0011】この後フレーム12は、前フレーム10に
固着した3つのブラケット40、42、44にボルト4
0A、42A、44Aでボルト止めされる。すなわち伝
動機ケース30の前部がブラケット40、42に固定さ
れ、モータ36の上端に位置する電池保持フレーム46
がブラケット44に固定される。またこの後フレーム1
2には、図1に示すように、コントローラ48、サーク
ル錠50、ブレーキ52が取付けられている。
The rear frame 12 has three brackets 40, 42, 44 fixed to the front frame 10 and bolts 4 attached thereto.
It is bolted at 0A, 42A and 44A. That is, the front portion of the transmission case 30 is fixed to the brackets 40 and 42, and the battery holding frame 46 located at the upper end of the motor 36.
Are fixed to the bracket 44. Also after this frame 1
As shown in FIG. 1, a controller 48, a circle lock 50, and a brake 52 are attached to the unit 2.

【0012】伝動機ケース30は図2、3に示すように
箱状に作られ、クランク軸54がこのケース30を貫通
してその両端に前記クランクアーム34、34が固定さ
れている。ケース30内には、クランク軸54の斜上後
方に合力軸56が回転自在に保持されている。クランク
軸54の回転は歯付きベルト58によってこの合力軸5
6に伝えられる。なおこのベルト58が掛け回されるク
ランク軸54側のプーリ60には、図2に示すように一
方向クラッチ62が装着されている。このクラッチ62
は、クランク軸54の回転をプーリ60に伝えるがその
逆方向の回転は伝えない。
The transmission case 30 is formed in a box shape as shown in FIGS. 2 and 3, and a crank shaft 54 penetrates the case 30 and the crank arms 34, 34 are fixed to both ends thereof. In the case 30, a resultant shaft 56 is rotatably held behind the crankshaft 54 obliquely above. The rotation of the crankshaft 54 is caused by the toothed belt 58.
6. A one-way clutch 62 is mounted on the pulley 60 on the crankshaft 54 side around which the belt 58 is wound, as shown in FIG. This clutch 62
Transmits the rotation of the crankshaft 54 to the pulley 60, but does not transmit the rotation in the opposite direction.

【0013】またこのベルト58の張り側には、図1に
示すように踏力センサ64が取付けられている。この踏
力センサ64は、ベルト58に転接してその弛みを吸収
するアイドルローラを備え、このアイドルローラの変位
量からベルト58の張力すなわち踏力FL を検出する。
A tread force sensor 64 is attached to the tight side of the belt 58 as shown in FIG. The depression force sensor 64 is provided with an idle roller for absorbing the slack rolling contact with the belt 58, it detects the tension i.e. pedaling force F L of the belt 58 from the displacement amount of the idle roller.

【0014】合力軸56には、一方向クラッチ66を介
して減速大歯車68が取付けられ、この歯車68には前
記モータ36により駆動される減速小歯車70が噛合し
ている。このためモータ36の回転は、歯車68、70
からなる減速部72と一方向クラッチ66とを介して合
力軸56に伝えられる。なお合力軸56からモータ36
への回転伝達はクラッチ66により遮断される。
A large reduction gear 68 is attached to the resultant shaft 56 via a one-way clutch 66, and a small reduction gear 70 driven by the motor 36 is meshed with the gear 68. Therefore, the rotation of the motor 36 is limited to the gears 68, 70.
Is transmitted to the resultant force shaft 56 via a speed reducer 72 and a one-way clutch 66. In addition, from the resultant shaft 56 to the motor 36
Transmission of rotation to the clutch is interrupted by the clutch 66.

【0015】合力軸56の左端には駆動スプロケット7
4が一体的に固着され、後輪32のハブ76には一方向
クラッチ78を介して被動スプロケット80が取付けら
れている。これらのスプロケット74、80には、ケー
ス30のリヤアーム28内を通るチェーン82が掛け回
されている。なおハブ76には変速機を内装しておいて
もよい。
A drive sprocket 7 is provided at the left end of the resultant shaft 56.
4 is integrally fixed, and a driven sprocket 80 is attached to the hub 76 of the rear wheel 32 via a one-way clutch 78. A chain 82 passing through the inside of the rear arm 28 of the case 30 is wound around these sprockets 74 and 80. The hub 76 may have a transmission built therein.

【0016】図4において84は車速センサであり、例
えば図1に示す前輪24のハブ86に設けておくことが
できる。この車速センサ84はハブ86に設けるのに代
えて、図4に仮想線で示すように踏力センサ64と合力
軸56との間から回転を検出してもよい。前記踏力セン
サ64が検出する踏力FL と、車速センサ84が検出す
る車速Sとはコントローラ48に入力される。コントロ
ーラ48は踏力FL の変化に対応してモータ電流を制御
し、モータ36の出力FM を制御する。ここに人力駆動
系および電気駆動系の減速比は異なるから、クランクア
ーム34に加わる踏力とモータ36の出力とが同じでも
後輪32における駆動力は異なる。ここではこの減速比
の差の影響を受けなくするため、踏力FL およびモータ
出力FMはそれぞれが後輪32に加わる駆動力を表すも
のとする。
In FIG. 4, reference numeral 84 is a vehicle speed sensor, which can be provided, for example, on the hub 86 of the front wheel 24 shown in FIG. Instead of providing the vehicle speed sensor 84 on the hub 86, the rotation may be detected from between the pedal force sensor 64 and the resultant shaft 56 as shown by the phantom line in FIG. A pedal force F L to the depression force sensor 64 detects, from the vehicle speed S that the vehicle speed sensor 84 detects is input to the controller 48. The controller 48 controls the motor current in response to changes in the pedal force F L, and controls the output F M of the motor 36. Here, since the reduction ratios of the human power drive system and the electric drive system are different, even if the pedaling force applied to the crank arm 34 and the output of the motor 36 are the same, the driving force at the rear wheel 32 is different. Here To unaffected by differences in the speed reduction ratio is each pedal force F L and the motor output F M is assumed to represent the driving force applied to the rear wheel 32.

【0017】コントローラ48は図5に示すように、C
PU90と、メモリ92と、モータ電力制御部94と、
その他種々の装置を備える。CPU90は走行制御手段
96と、発進判別手段98と、補助率演算手段100
と、補助率補正手段102と、電池ロック判別手段10
4と、その他の機能を持つ種々の制御手段を持つ。
The controller 48, as shown in FIG.
PU 90, memory 92, motor power control unit 94,
Other various devices are provided. The CPU 90 includes a traveling control means 96, a start determination means 98, and an auxiliary rate calculation means 100.
, Auxiliary rate correction means 102, and battery lock determination means 10
4 and various control means having other functions.

【0018】走行制御手段96はクランクアーム34か
ら入力される踏力Fに基づいて、踏力FL の周期に同期
して変化するモータ出力(トルク)FM =η・FL を出
力させる。すなわち踏力FL に対応してデューティ比が
変化するPWM(パルス幅制御)信号をモータ電力制御
部94に出力する。ここに補助率ηは、補助率演算手段
100で演算され図6に示すように変化するが、この補
助率ηはさらに補助率補正手段102により補正され
る。この点については後記する。モータ電力制御部94
はこのデューティ比でオン・オフするモータ電流をモー
タ36に供給し、所定の出力FM を発生させる。
The traveling control means 96 outputs a motor output (torque) F M = ηF L which changes in synchronization with the cycle of the pedal effort F L based on the pedal effort F input from the crank arm 34. That outputs a PWM (pulse width control) signal which changes the duty ratio corresponding to the pedal force F L to the motor power control unit 94. Here, the auxiliary ratio η is calculated by the auxiliary ratio calculating means 100 and changes as shown in FIG. 6, but the auxiliary ratio η is further corrected by the auxiliary ratio correcting means 102. This point will be described later. Motor power control unit 94
Supplies a motor current that turns on and off at this duty ratio to the motor 36 to generate a predetermined output F M.

【0019】発進判別手段98は、自転車の発進から安
定して自立走行が可能になる速度までの速度範囲を低速
域として判別するものである。この実施例では車速セン
サ84の出力である車速Sに基づいて、図6に示すよう
にS≒0から約6km/hまでの加速中の範囲(図中点
a→b)を低速域(L)と判断する。なお発進時の低速
域(L)だけを判別し、停止直前の減速時にはこの低速
域(L)を判別する必要はない。図5で106はヘッド
パイプ14付近に設けたメインキースイッチ、108は
手動ブレーキレバーに連動するブレーキスイッチであ
る。
The start determination means 98 determines the speed range from the start of the bicycle to the speed at which stable independent driving is possible as a low speed range. In this embodiment, based on the vehicle speed S which is the output of the vehicle speed sensor 84, the range during acceleration (point a → b in the figure) from S≈0 to about 6 km / h as shown in FIG. ). It should be noted that it is not necessary to determine only the low speed range (L) when starting, and to determine this low speed range (L) during deceleration immediately before stopping. In FIG. 5, reference numeral 106 is a main key switch provided near the head pipe 14, and reference numeral 108 is a brake switch that is interlocked with a manual brake lever.

【0020】前記補助率演算手段100では補助率ηを
図6に示すように車速Sに対して変化させる。すなわち
発進判別手段98が発進中の低速域(L)にあることを
判別すると、補助率演算手段100は補助率ηを中速域
(M)の補助率ηM (例えば1.0)に対して約3倍に
増加させる。ここに中速域(M)は約6〜15km/h
の範囲(図中点b→d)であり、中速域(M)の初期
(約6〜8km/h)範囲(図中点b→c)では、補助
率ηは低速の補助率ηL ≒3.0から中速の補助率ηM
≒1.0に滑らかに変化する。
The auxiliary ratio calculating means 100 changes the auxiliary ratio η with respect to the vehicle speed S as shown in FIG. That is, when the start determination means 98 determines that the vehicle is in the low speed range (L) while starting, the auxiliary ratio calculation means 100 sets the auxiliary ratio η to the auxiliary ratio η M (for example, 1.0) in the medium speed range (M). Increase about 3 times. Middle speed range (M) is about 6-15km / h
Is the range (point b → d in the figure), and in the initial (about 6 to 8 km / h) range (point b → c in the figure) of the medium speed range (M), the auxiliary ratio η is the low-speed auxiliary ratio η L. ≈3.0 to medium speed auxiliary ratio η M
It smoothly changes to ≈1.0.

【0021】また車速Sが15km/h以上になると高
速域(H)に入り、この速度域(図中点d→e)では車
速Sの増加に対して補助率ηH は漸減する。この補助率
ηHは図6に示すように直線的に減少させてもよいが、
非直線的に減少させてもよい。
When the vehicle speed S exceeds 15 km / h, the vehicle enters the high speed range (H), and in this speed range (point d → e in the figure), the assist rate η H gradually decreases as the vehicle speed S increases. This assist rate η H may be decreased linearly as shown in FIG.
It may be reduced non-linearly.

【0022】このように発進判別手段98は発進時の低
速域(L、点a→b)を判別し補助率演算手段100は
この範囲で補助率ηL を約3倍に増加させるから、発進
時における加速性能が向上し、安定した自立走行可能な
車速(例えば約6km/h)に速やかに到達する。この
ため脚力が弱い人が乗る場合や坂道で発進する場合に
も、発進時に車体がふらつく期間が短くなり、安定して
発進できる。
In this way, the starting determination means 98 determines the low speed range (L, point a → b) at the time of starting, and the auxiliary rate calculating means 100 increases the auxiliary rate η L by about 3 times in this range, so The acceleration performance at the time is improved, and the vehicle speed (for example, about 6 km / h) that enables stable self-sustaining travel is quickly reached. For this reason, even when a person with weak leg strength rides or starts on a slope, the period during which the vehicle body fluctuates at the time of starting is shortened, and stable starting is possible.

【0023】なお発進判別手段98は減速時には低速域
(L)を判別しないから、補助率演算手段100はこの
時の補助率ηL0を中速域(M)の補助率ηM と同一に維
持する(図6で点c→f)。従って停車するために減速
する際には補助率ηが増大することがなく、不必要にモ
ータ出力FM が増大しなくなる。この減速中か否かの判
別は、車速Sを監視することにより判別することができ
るが、ブレーキスイッチ108がオン(ブレーキ作動
中)となったことから判別してもよい。
Since the start determination means 98 does not determine the low speed range (L) during deceleration, the auxiliary rate calculation means 100 maintains the auxiliary rate η L0 at this time to be the same as the auxiliary rate η M in the medium speed range (M). (Point c → f in FIG. 6). Therefore, when decelerating to stop the vehicle, the auxiliary ratio η does not increase, and the motor output F M does not unnecessarily increase. The determination as to whether or not the vehicle is decelerating can be made by monitoring the vehicle speed S, but it may also be made from the fact that the brake switch 108 is turned on (the brake is being operated).

【0024】前記のように図6の特性により求めた補助
率ηは、運転条件によりさらに補正される。この補正は
補助率補正手段102(図5)の運転時間監視手段10
2Aおよび放電量監視手段102Bで行われる。運転時
間監視手段102Aでは連続運転の時間が長くなると運
転者の疲労が蓄積することを考慮して、運転時間tの経
過と共に補助率ηを増大させるための補正を行う。この
補正係数すなわち補助増加係数jは図7に示す特性によ
り求める。
As described above, the auxiliary ratio η obtained from the characteristics shown in FIG. 6 is further corrected by the operating conditions. This correction is performed by the operating time monitoring means 10 of the auxiliary rate correction means 102 (FIG. 5).
2A and discharge amount monitoring means 102B. In consideration of the fact that the driver's fatigue accumulates when the continuous driving time becomes long, the driving time monitoring means 102A makes a correction for increasing the auxiliary rate η with the elapse of the driving time t. The correction coefficient, that is, the auxiliary increase coefficient j is obtained from the characteristic shown in FIG.

【0025】また放電量監視手段102Bでは電池38
の放電量Dを電池電圧や放電時間、放電電流などに基づ
いて求め、放電量Dが設定値D0 となるまでは一定の標
準補助係数k1 とし、設定値D0 以上になると次第に減
少する低減補助係数k2 とする。これらの補助係数k
1 、k2 は図8に示す特性により求める。この補正によ
り走行距離を伸ばすことができる。このように求めた補
助増加係数jや補助係数k(k1 、k2 )などの補正係
数を、前記図6で求めた補助率ηに積算し、η×j×k
を新たな補助率ηとしてモータの出力FM =η×FL
求める。
In the discharge amount monitoring means 102B, the battery 38
The discharge amount D of is calculated based on the battery voltage, discharge time, discharge current, etc., and is set to a constant standard auxiliary coefficient k 1 until the discharge amount D reaches the set value D 0 , and gradually decreases when the set value D 0 or more is reached. A reduction auxiliary coefficient k 2 . These auxiliary factors k
1 and k 2 are obtained from the characteristics shown in FIG. With this correction, the traveling distance can be extended. The correction factors such as the auxiliary increase coefficient j and the auxiliary coefficient k (k 1 , k 2 ) thus obtained are integrated with the auxiliary rate η obtained in FIG. 6, and η × j × k
Is used as a new auxiliary rate η to obtain the motor output F M = η × F L.

【0026】次に電池のロック装置110を図9を用い
て説明する。この電池ロック装置110は、前記図1で
説明した電池保持フレーム46に設けた係合爪112、
112と、ロックキー114と、電池38を収容する電
池ケース116の底面に設けた係合爪118、118と
を備える。係合爪118、118は後方から前方へ水平
に移動させることにより係合爪112、112に係合す
る。
Next, the battery lock device 110 will be described with reference to FIG. The battery lock device 110 includes an engaging claw 112 provided on the battery holding frame 46 described in FIG.
112, a lock key 114, and engagement claws 118, 118 provided on the bottom surface of a battery case 116 that houses the battery 38. The engaging claws 118, 118 are engaged with the engaging claws 112, 112 by moving horizontally from the rear to the front.

【0027】なお電池ケース116の上部はシートチュ
ーブ18に図示しないフックにより係止されている。ま
た電池ケース116の上部には、後方から充電プラグ
(図示せず)が着脱される充電プラグ差込み口117が
取付けられている。
The upper portion of the battery case 116 is locked to the seat tube 18 by a hook (not shown). Further, a charging plug insertion port 117 to which a charging plug (not shown) is attached / detached from the rear is attached to the upper part of the battery case 116.

【0028】ロックキー114のロック爪120はロッ
ク状態で一方の係合爪118の後縁に係合し、この係合
爪118および112の係合状態で電池ケース116が
後方へ移動するのを規制することにより電池ケース11
6をロックするものである。なお図9で122は電池保
持フレーム46の後端をシートチューブ18の上端に結
合する補強メンバ、124は電池38をコントローラ4
8側へ電気接続するためのコネクタである。このコネク
タ124は電池ケース116を後方から水平に移動させ
て電池保持フレーム46にロックする際に、車体側と電
池ケース側の一対が互いに係合する。
The lock claw 120 of the lock key 114 is engaged with the trailing edge of one of the engagement claws 118 in the locked state, and the battery case 116 is prevented from moving rearward with the engagement of the engagement claws 118 and 112. Battery case 11 by regulation
It is to lock 6. In FIG. 9, reference numeral 122 is a reinforcing member for connecting the rear end of the battery holding frame 46 to the upper end of the seat tube 18, and 124 is the controller 38 for the battery 38.
It is a connector for electrically connecting to the 8 side. When the battery case 116 is horizontally moved from the rear side and locked to the battery holding frame 46, the connector 124 is engaged with the pair of the vehicle body side and the battery case side.

【0029】図10は他のロック装置110Aを示す図
である。この実施例は、電池ケース116Aをシートチ
ューブ18に直交する方向へ後から前へ向って移動させ
て係合させる係合爪112A、118Aを、電池保持フ
レーム48Aおよび電池ケース116Aに持つ。シート
チューブ18にはロックキー114Aが固定され、この
ロックキー114Aのロック爪120Aが下方へ突出可
能になっている。そして係合爪112Aに係合爪118
Aを係合させつつ、電池ケース116Aを電池保持フレ
ーム48Aにロックすれば、電池ケース116Aの前面
に固定した環部材126がロックキー114Aの下方に
臨む。この状態でロックキー114Aのロック爪120
Aを突出させればロック爪120Aが環部材126に係
合し、ロック状態となる。124Aはコネクタである。
FIG. 10 is a view showing another lock device 110A. In this embodiment, the battery holding frame 48A and the battery case 116A have engaging claws 112A and 118A for moving the battery case 116A from the rear to the front in a direction orthogonal to the seat tube 18 and engaging the same. A lock key 114A is fixed to the seat tube 18, and a lock claw 120A of the lock key 114A can be projected downward. Then, the engaging claw 118 is attached to the engaging claw 112A.
If the battery case 116A is locked to the battery holding frame 48A while engaging A, the ring member 126 fixed to the front surface of the battery case 116A faces below the lock key 114A. In this state, the lock claw 120 of the lock key 114A
When A is projected, the lock claw 120A engages with the ring member 126 and the lock state is achieved. 124A is a connector.

【0030】電池のロック装置110(110A)は図
5に示すようにロックキー114(114A)に連動す
るロックスイッチ128を持つ。このロックスイッチ1
28はロックキー114(114A)が電池をロックし
た状態で閉路する。電源スイッチであるメインスイッチ
106をオンにすると(図11のステップ200)、前
記電池ロック判別手段104(図5)はこのロックスイ
ッチ128の閉路からロック装置110(110A)が
ロックされているか否か判別する(図11のステップ2
02)。ロックされていないと判別すると、警告装置1
30(図5)をオンとして警告(アラーム)を発生させ
る(図11のステップ204)。
The battery lock device 110 (110A) has a lock switch 128 which is interlocked with the lock key 114 (114A) as shown in FIG. This lock switch 1
28 is closed with the lock key 114 (114A) locking the battery. When the main switch 106, which is a power switch, is turned on (step 200 in FIG. 11), the battery lock determination means 104 (FIG. 5) determines whether the lock device 110 (110A) is locked due to the closing of the lock switch 128. Determine (Step 2 of FIG. 11)
02). If it is determined that it is not locked, the warning device 1
30 (FIG. 5) is turned on to generate a warning (alarm) (step 204 in FIG. 11).

【0031】電池ケース116(116A)がロックさ
れていると判別すれば、警告装置130をオフとして警
告(アラーム)を停止させた後(ステップ205)、モ
ータ36をモータ電力制御手段94および電池38に接
続するリレースイッチ132(図5)のリレーをオンに
する(ステップ206)。主回路が電池38等に接続さ
れてモータ制御が開始されると、CPU90は踏力FL
や走行条件により発進判別手段98で発進を確認した後
(ステップ208)、前記補助率ηを補助演算手段10
0で演算する(ステップ210)。
If it is determined that the battery case 116 (116A) is locked, the warning device 130 is turned off to stop the warning (alarm) (step 205), and then the motor 36 is driven by the motor power control means 94 and the battery 38. The relay of the relay switch 132 (FIG. 5) connected to is turned on (step 206). When the motor control main circuit is connected to the battery 38 or the like is started, CPU 90 is pedal force F L
After the start determination means 98 confirms the start according to the driving conditions and the traveling conditions (step 208), the auxiliary rate η is calculated as the auxiliary calculation means 10
Calculation is performed with 0 (step 210).

【0032】次に補助率補正手段102では運転時間t
や放電量Dにより補助率ηの補正を行う。すなわち運転
時間監視手段102Aは、リレースイッチ126がオン
になると運転時間tの計測を開始する(ステップ21
2)。そして図7に示す特性に従って補助増加係数jを
求める(ステップ214)。
Next, in the auxiliary rate correction means 102, the operating time t
And the auxiliary rate η is corrected by the discharge amount D. That is, the operating time monitoring means 102A starts measuring the operating time t when the relay switch 126 is turned on (step 21).
2). Then, the auxiliary increase coefficient j is obtained according to the characteristic shown in FIG. 7 (step 214).

【0033】次に放電量監視手段102Bは電池の放電
量Dを求め、設定量D0 より大ならば(ステップ21
6)、電池の残存容量は多いから大きい補助係数k1
選択する(ステップ218)。D≦D0 なら残存容量は
少ないから放電量Dと共に減少する低減補助係数k2
選択する(ステップ220)。
Next, the discharge amount monitoring means 102B obtains the discharge amount D of the battery, and if it is larger than the set amount D 0 (step 21).
6) Since the remaining capacity of the battery is large, a large auxiliary coefficient k 1 is selected (step 218). If D ≦ D 0, the remaining capacity is small, so the reduction assist coefficient k 2 that decreases with the discharge amount D is selected (step 220).

【0034】走行制御手段96では以上の演算結果か
ら、η×j×kを求め、これを新たな補助率ηとしてモ
ータ36の出力制御を行う(ステップ222)。そして
モータ36の補助を停止するための一定の条件が満たさ
れると(ステップ224)、モータ36による補助を停
止させる(ステップ226)。この補助を停止する条件
としては、メインキー106をオフにしたこと、ブレー
キスイッチ108がオンになったこと、電池電圧が一定
以下に降下したこと、車速sや踏力FL が略0になった
こと、メインキースイッチ106をオンのまま一定時間
停止していること、などがある。
The traveling control means 96 obtains η × j × k from the above calculation results, and controls the output of the motor 36 by using this as a new auxiliary ratio η (step 222). Then, when a certain condition for stopping the assistance of the motor 36 is satisfied (step 224), the assistance by the motor 36 is stopped (step 226). The conditions for stopping the auxiliary, it has turned off the main key 106, the brake switch 108 is turned on, the battery voltage drops below a predetermined level, the vehicle speed s and pedal force F L becomes substantially 0 And the main key switch 106 is kept on for a certain period of time, and so on.

【0035】以上の実施例は電池ケース116(116
A)のロック装置110(110A)をメインキースイ
ッチ106と別個に設けているが、両者を一体化しても
よい。図12はそのような実施例のスイッチ構造を示
す。このスイッチはロック装置のロックキー114Bに
メインキースイッチ106の機能を持たせたものであ
る。すなわちメインキースイッチ106のオン位置およ
びオフ位置ではロックキー114Bは電池をロックする
位置にあり、メインキースイッチ106がオフ位置より
反オン側に設けたロック解除位置でのみ非ロック状態に
して電池の着脱を可能にするものである。
In the above embodiment, the battery case 116 (116
Although the lock device 110 (110A) of A) is provided separately from the main key switch 106, both may be integrated. FIG. 12 shows a switch structure of such an embodiment. In this switch, the lock key 114B of the lock device has the function of the main key switch 106. That is, when the main key switch 106 is in the ON position and the OFF position, the lock key 114B is in a position to lock the battery, and the main key switch 106 is unlocked only in the unlock position provided on the opposite side of the OFF position from the battery. It is possible to attach and detach.

【0036】この実施例では運転時間tの増加に対して
補助率ηを増加させる係数(補助増加係数)jを図7に
より設定しているが、本発明はこれに限定されない。図
13は補助率補正特性の他の実施例を示す図である。こ
の実施例では、運転時間tの増加と共に補助増加係数j
を増加させるが、踏力FL が一定以上になるとこの係数
jを漸減させる。これは疲労が少なく十分大きな脚力を
維持していると考えられる場合には補助率ηを過大にす
る必要が無いからである。
In this embodiment, the coefficient (auxiliary increase coefficient) j for increasing the auxiliary rate η with respect to the increase of the operating time t is set according to FIG. 7, but the present invention is not limited to this. FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the auxiliary ratio correction characteristic. In this embodiment, the auxiliary increase coefficient j increases as the operating time t increases.
Increases the, gradually decreases the coefficient j when pedal force F L is above a certain. This is because it is not necessary to increase the assisting rate η when it is considered that the user is less tired and maintains a sufficiently large leg force.

【0037】補助率補正手段102の運転時間監視手段
102Aは、メインキースイッチ106のオンに基づい
て運転時間tを計測開始し、メインキースイッチ106
のオフにより計測を停止するように構成することができ
る。しかし実際の走行では、信号待ちや立ち話などのた
めにペダルを踏むこともなく停止していることがある。
このような時には運転者の疲労も回復するから運転時間
tは一度0に復帰させてから再び計測を行うようにする
のが望ましい。
The operating time monitoring means 102A of the auxiliary rate correcting means 102 starts measuring the operating time t based on the turning on of the main key switch 106, and the main key switch 106 is started.
The measurement can be stopped by turning off the. However, in actual driving, it may stop without stepping on the pedal to wait for a signal or to stand up.
In such a case, the fatigue of the driver is also recovered, so it is desirable to reset the driving time t to 0 once and then perform the measurement again.

【0038】例えばCPU90には、一定時間以上停車
していてかつブレーキ操作など種々の操作を示す信号が
入力されない時には、自動的に省エネルギーモードに切
換え、何らかの操作が行われると直ちに通常の運転モー
ドに戻す機能(スリープ機能という)を持ったものがあ
る。このようなCPU90であれば、このスリープ機能
を利用して容易に運転時間tの計測を0に復帰させるこ
とができる。
For example, when a signal indicating various operations such as a brake operation is not input to the CPU 90 for a certain period of time and the vehicle is not in operation, the CPU 90 automatically switches to the energy saving mode and immediately returns to the normal operation mode when any operation is performed. Some have a return function (called sleep function). With such a CPU 90, the measurement of the driving time t can be easily returned to 0 by using this sleep function.

【0039】またこのスリープ機能により、前記のよう
に運転時間tを0に戻すようにしてもよいが、0に戻さ
ずに省エネルギーモードになっている間だけ運転時間t
の積算を停止し、通常の運転モードに戻った時に運転時
間tの積算を再開するようにしてもよい。
The sleep function may be used to return the operating time t to 0 as described above, but the operating time t is not returned to 0 and only during the energy saving mode.
May be stopped, and the operation time t may be restarted when returning to the normal operation mode.

【0040】以上の実施例は自転車に本発明を適用した
ものであるが、本発明は自転車以外の乗り物、例えば荷
物運搬車や車椅子などであってもよい。
Although the present invention is applied to a bicycle in the above embodiments, the present invention may be applied to vehicles other than bicycles, such as luggage carriers and wheelchairs.

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、運転時
間を計測して、この運転時間の増加に伴って踏力に対す
る電動モータの駆動力による補助率を増大させるように
したから、疲労により脚力が弱くなって来ても快適な走
行を続けることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the driving time is measured, and the auxiliary ratio of the driving force of the electric motor to the pedaling force is increased with the increase of the driving time. As a result, you can continue comfortable driving even if your leg strength becomes weak.

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

【図1】本発明の一実施例の側面図FIG. 1 is a side view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるII−II線展開図FIG. 2 is a developed view of the II-II line in FIG.

【図3】図1における III−III 線断面図FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】その動力系統図[Fig. 4] Power system diagram

【図5】コントローラの機能ブロック図FIG. 5: Functional block diagram of controller

【図6】補助率の特性図FIG. 6 is a characteristic diagram of an auxiliary ratio.

【図7】運転時間による補助率補正特性を示す図FIG. 7 is a diagram showing a supplementary rate correction characteristic according to operating time.

【図8】放電量による補助率補正特性を示す図FIG. 8 is a diagram showing auxiliary rate correction characteristics depending on the amount of discharge.

【図9】電池ロック装置を示す図FIG. 9 is a diagram showing a battery lock device.

【図10】電池ロック装置の他の例を示す図FIG. 10 is a diagram showing another example of the battery lock device.

【図11】動作の流れ図FIG. 11 is a flow chart of the operation.

【図12】ロック装置のロックキーの他の実施例を示す
FIG. 12 is a view showing another embodiment of the lock key of the lock device.

【図13】運転時間による補助率補正特性の他の実施例
を示す図
FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the auxiliary rate correction characteristic depending on the driving time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 前フレーム 12 後フレーム 20 操向ハンドル 24 前輪 26 サドル 30 伝動機ケース 32 後輪 34 クランクアーム 36 電動モータ 48 コントローラ 64 踏力検出手段としての踏力センサ 90 CPU 96 走行制御手段 100 補助率演算手段 102 補助率補正手段 102A 運転時間監視手段 104 電池ロック判別手段 106 メインキースイッチ 10 front frame 12 rear frame 20 steering wheel 24 front wheel 26 saddle 30 transmission case 32 rear wheel 34 crank arm 36 electric motor 48 controller 64 pedal force sensor as pedal force detection means 90 CPU 96 traveling control means 100 auxiliary rate calculation means 102 auxiliary Rate correction means 102A Operating time monitoring means 104 Battery lock determination means 106 Main key switch

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 人力駆動系と電気駆動系とを備え、人力
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
モータ付き自転車において、人力による踏力を検出する
踏力検出手段と、前記踏力に基づいて前記電気駆動系の
踏力に対する補助率を求める補助率演算手段と、運転時
間を監視する運転時間監視手段と、運転時間の増加に対
応して前記電気駆動系の出力を増大させるように前記補
助率を補正する補助率補正手段と、前記補助率補正手段
により補正された補助率に基づき電気駆動系の出力を制
御する走行制御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。
1. A bicycle equipped with an electric motor, which comprises a human power drive system and an electric drive system and controls the output of the electric drive system in response to changes in human power, and pedaling force detection means for detecting pedaling force by human power. Auxiliary ratio calculation means for obtaining an auxiliary ratio for the pedaling force of the electric drive system based on the pedaling force, operating time monitoring means for monitoring the operating time, and increasing the output of the electric drive system in response to the increase of the operating time. A vehicle equipped with an electric motor, further comprising: an auxiliary ratio correction means for correcting the auxiliary ratio, and a traveling control means for controlling an output of an electric drive system based on the auxiliary ratio corrected by the auxiliary ratio correction means.
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