JPH09202285A - 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置 - Google Patents

補助動力付き自転車等の補助動力制御装置

Info

Publication number
JPH09202285A
JPH09202285A JP2986296A JP2986296A JPH09202285A JP H09202285 A JPH09202285 A JP H09202285A JP 2986296 A JP2986296 A JP 2986296A JP 2986296 A JP2986296 A JP 2986296A JP H09202285 A JPH09202285 A JP H09202285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
vehicle speed
power
force
auxiliary power
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.)
Withdrawn
Application number
JP2986296A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Okamoto
祐一 岡本
Kenichi Azuma
賢一 東
Norihiro Noda
典洋 野田
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.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2986296A priority Critical patent/JPH09202285A/ja
Publication of JPH09202285A publication Critical patent/JPH09202285A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサで異常値が検出された場合における、
電力の無駄な消費やセンサの破損等を防止する。 【解決手段】 補助動力制御装置10は、走行用モータ
12へ電池14の電力を供給する駆動回路16と、ペダ
ルでの踏力FL を検出する踏力センサ18と、車速vを
検出する車速センサ20と、踏力センサ18で検出され
た踏力FL 及び車速センサ20で検出された車速vに基
づき駆動回路16を制御する制御回路22と、踏力セン
サ18及び車速センサ20の電源スイッチ24とを備え
ている。そして、制御回路22は、踏力センサ18で検
出された踏力FL 又は車速センサ20で検出された車速
vが異常であれば、電源スイッチ24を開路する機能を
有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行用モータを補
助的に用いつつ走行可能な補助動力付き自転車等の補助
動力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在市販されている補助動力付き自転車
は、入力される人力に対する一定比率のパワーを、走行
用モータで補う(パワーアシスト)ものである。この補
助動力付き自転車に組み込まれている補助動力制御装置
は、走行用モータへ電池の電力を供給する駆動回路と、
ペダルでの踏力を検出する踏力センサと、車速を検出す
る車速センサと、前記踏力センサで検出された踏力及び
前記車速センサで検出された車速に基づき前記駆動回路
を制御する制御回路とを備えたものである。制御回路
は、踏力と車速とに基づき必要なモータ駆動力を算出
し、このモータ駆動力に相当する電池の電力を、駆動回
路を介して走行用モータへ供給する。
【0003】ここで、時間をt、車速をv、踏力を
L 、モータ駆動力をFM 、駆動力をF(=FL
M )、アシスト比をη(=FM /FL )とする。
【0004】図7及び図8は従来の補助動力制御装置の
動作を示し、図7が時間tと駆動力Fとの関係を示すグ
ラフ、図8が車速vとアシスト比ηとの関係を示すグラ
フである。以下、これらの図面に基づき説明する。
【0005】図7に示すように、踏力FL は、時間tに
対して凸状の曲線を描く。踏力FLの周期Tは、クラン
クの半回転に対応している。これは、ペダルが上死点又
は下死点の位置になると、踏力FL がほぼ零になるから
である。また、踏力FL の一周期T内では、アシスト比
ηが常に一定である。
【0006】しかし、アシスト比ηが常に一定では、高
速時において、車速の出し過ぎや電力消費の増大等の問
題が生ずる。そこで、図8に示すように、ある車速vH
以上になると、アシスト比ηを漸減させるものが知られ
ている(例えば特開平6-107266号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の補助動力制御装
置では、踏力センサ、車速センサ等のセンサで異常値が
検出されると、フェイルセイフ機能により、走行用モー
タへの電力供給が停止される(例えば特開平7-33069 号
公報)。
【0008】しかしながら、センサで異常値が検出され
ると、ほとんどの場合走行不可能となるにもかかわら
ず、センサへの電力は供給されたままである。そのた
め、センサへ不必要な電力を供給し続けることにより、
電池の電力が無駄に消費されていた。特に、異常値の原
因がセンサ系での短絡等にある場合は、過電流が流れ続
けることにより、大量の電力が無駄に消費されるととも
に、センサの破損等を引き起こすおそれがあった。
【0009】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、センサで異常
値が検出された場合における、電力の無駄な消費やセン
サの破損等を防止できる、補助動力制御装置を提供する
ことにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく研究を重ねた結果、センサに電源スイッチを
設け、この電源スイッチを制御回路によって開閉すれば
よいことを見い出した。
【0011】すなわち、本発明に係る補助動力制御装置
は、走行用モータへ電池の電力を供給する駆動回路と、
ある情報を検出するセンサと、このセンサで検出された
情報に基づき前記駆動回路を制御する制御回路と、電気
信号によって開閉するとともに閉路することによって前
記センサへ電力を供給する電源スイッチとを備えてい
る。そして、前記制御回路は、前記センサで検出された
情報が異常であれば、前記電源スイッチを開路する機能
を有している。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る補助動力制
御装置の一実施形態の基本的構成を示す機能ブロック図
である。以下、この図面に基づき説明する。
【0013】補助動力制御装置10は、走行用モータ1
2へ電池14の電力を供給する駆動回路16と、ペダル
38(図2)での踏力FL を検出する踏力センサ18
と、車速vを検出する車速センサ20と、踏力センサ1
8で検出された踏力FL 及び車速センサ20で検出され
た車速vに基づき駆動回路16を制御する制御回路22
と、踏力センサ18及び車速センサ20の電源スイッチ
24とを備えている。電源スイッチ24は、電気信号に
よって開閉するとともに、閉路することによって踏力セ
ンサ18及び車速センサ20へ電力を供給するものであ
る。制御回路22は、踏力センサ18で検出された踏力
L 又は車速センサ20で検出された車速vが異常であ
れば、電源スイッチ24を開路する機能を有している。
【0014】次に、上記各構成要素をより具体的に例示
する。走行用モータ12は直流ブラシレスモータ、電池
14は酸化鉛電池である。駆動回路16は、走行用モー
タ12に通電するスイッチングトランジスタ回路と、通
電量をパルス幅で制御するPWM回路とから構成されて
いる。踏力センサ18は、ロードセル、ピエゾ素子等を
ペダル38、クランク軸34(図2)等に取り付けたも
のである。車速センサ20は、クランク軸34に取り付
けられたタコジェネレータ又はロータリエンコーダであ
る。制御回路22は、CPU、ROM、RAM、入出力
インタフェース回路等によって構成され、各種の機能が
コンピュータプログラムによって実現されている。電源
スイッチ24は一般的な電磁リレーである。
【0015】図2は、補助動力制御装置10を組み込ん
だ補助動力付き自転車の外観図である。以下、この図面
に基づき説明する。
【0016】補助動力付き自転車30は、普通の自転車
としての構成の他に、補助動力制御装置10、走行用モ
ータ12、電池14、動力ユニット32、異常表示ラン
プ58(図3)を含む補器33等を内蔵している。ま
た、普通の自転車と同じように、クランク軸34の両端
にはクランク軸34に垂直にクランク36が固着され、
クランク36の先端にはペダル38が回動自在に取り付
けられている。
【0017】図3は、補助動力付き自転車30の機能ブ
ロック図である。以下、図2及び図3に基づき説明す
る。
【0018】走行用モータ12で発生した動力は、ワン
ウェイクラッチ40及び減速機42を介して、モータ駆
動力FM として合力装置44に伝達される。ペダル38
に加えられた踏力FL は、クランク軸34及びワンウェ
イクラッチ46を介して合力装置44に伝達される。合
力装置44では、モータ駆動力FM と踏力FL とを合成
して駆動力F(=FL +FM )として出力する。駆動力
Fは、動力伝達手段48及びワンウェイクラッチ50を
介して、後輪52を回転させる。これによって、補助動
力付き自転車30が走行する。なお、ワンウェイクラッ
チ40,46,50は、補助動力付き自転車30が前進
する方向にのみ、動力を伝達するクラッチである。減速
機42は、ギヤ比によって回転数を落とすものである。
動力伝達手段48は、チェーン、駆動軸、ベルト等であ
る。
【0019】補助動力制御装置10には、図1に示す構
成の他に、電池14と駆動回路16との間に介挿された
電源スイッチ54、走行用モータ12へ供給される電流
Imを検出する電流センサ56等が付設されている。電
源スイッチ54は例えば電磁開閉器であり、電流センサ
56は例えばシャント抵抗器である。制御回路22は、
踏力FL 、車速v又は電流Imが異常であれば、電源ス
イッチ24,54を開路して異常表示ランプ58を点灯
する機能を有している。
【0020】図4及び図5は、合力装置44の構成を示
す概略図である。以下、図3乃至図5に基づき説明す
る。
【0021】合力装置44は、構造的にはオルダム軸継
手にやや類似している。すなわち、合力装置44は、踏
力FL を伝達するペダル側軸60L に固着された回転板
62L と、モータ駆動力FM を伝達するモータ側軸60
M に固着された回転板62Mと、回転板60L ,60M
に間隙をもって挟持された中間板64と、回転板6
L ,60M に形成された斜面状カム66L ,66
M と、斜面状カム66L ,66M に噛合するとともに中
間板64に形成された斜面68L ,68M と、中間板6
4の周端64aを図示しない転動体を介して摺動自在に
嵌挿させる摺動凹部70と、摺動凹部70を互いに逆方
向に付勢する圧縮ばね72L ,72M と、圧縮ばね72
L ,72M を固定する固定部74L ,74M とを備えた
構造となっている。したがって、斜面状カム66L は、
中間板64を回転させる力Pと中間板64を軸方向へ移
動させる力pとに踏力FL を分力して、斜面68L へ伝
達する。同様に、斜面状カム66M は、中間板64を回
転させる力Mと中間板64を軸方向へ移動させる力mと
にモータ駆動力FM を分力して、斜面68M へ伝達す
る。
【0022】直線型ポテンショメータ76は、直流定電
圧Vccが印加された抵抗体761と、摺動凹部70に固
着された可動接点762とからなる。直線型ポテンショ
メータ76からは、抵抗体761上の可動接点762の
位置によって決まる電圧VLが出力される。
【0023】圧縮ばね72L ,72M は、同一の材質及
び構造となっている。そのため、FM =FL であればm
=pとなるので、中間板64は回転板60L ,60M
ちょうど中央に位置する(図4)。また、FM <FL
なればとm<pとなるので、中間板64は、圧縮ばね7
M の付勢力と釣り合う位置まで、回転板60M 側に移
動する(図5)。これとは逆に、FM >FL でなればm
>pとなるので、中間板64は、圧縮ばね72L の付勢
力と釣り合う位置まで、回転板60L 側へ移動する(図
示せず)。
【0024】このとき、中間板64とともに可動接点7
62が移動することにより、モータ駆動力FM と踏力F
L との大小関係に対応して、電圧VL が直線型ポテンシ
ョメータ76から制御回路22(図3)へ出力される。
制御回路22は、例えばアシスト比ηが常に1となるよ
うに、すなわち常にFM =FL となるように、駆動回路
16(図3)を制御する。
【0025】図6は補助動力制御装置10の動作の一例
を示すフローチャートである。以下、図2乃至図6に基
づき、制御回路22の動作を中心に説明する。
【0026】本例におけるアシスト比ηは、パワーアシ
ストを行う限り常に1である。また、踏力FL 及び電流
Imは周期的に変動するので、図6における踏力FL
び電流Imは、一定時間における平均値又は最大値であ
る。
【0027】運転者が図示しないメインスイッチをオン
にすると、図6に示す動作が始まる。まず、制御回路2
2は、車速vを車速センサ20から、踏力FL を踏力セ
ンサ18から、電流Imを電流センサ56からそれぞれ
入力する(ステップ101)。続いて、車速v、踏力F
L 、電流Im等が全て正常か否かを判断する(ステップ
102)。正常であれば、パワーアシスト制御を実行し
(ステップ103)、ステップ101へ戻る。
【0028】ステップ102で正常でなければ、その異
常が正常復帰可能な範囲であるか否かを判断する(ステ
ップ104)。正常復帰可能な範囲でなければ、電源ス
イッチ54を開路することにより走行用モータ12をオ
フにして(ステップ105)、電源スイッチ24を開路
することにより踏力センサ18及び車速センサ20をオ
フにする(ステップ106)。最後に、異常表示ランプ
58をオンにして(ステップ107)、終了する。この
ように、異常時における踏力センサ18及び車速センサ
20への電力供給を停止することにより、電力の無駄な
消費を防止できる。特に、異常の原因が踏力センサ18
又は車速センサ20系での短絡等にある場合は、大量の
電力の無駄な消費を防止できるとともに、踏力センサ1
8又は車速センサ20の破損等も防止できる。
【0029】また、ステップ104おいてその異常が正
常復帰可能な範囲にあれば、電源スイッチ54を開路す
ることにより走行用モータ12をオフにして(ステップ
108)、異常表示ランプ58をオンにする(ステップ
109)。続いて、車速v、踏力FL 、電流Im等を入
力して(ステップ110)、車速v、踏力FL 電流Im
等が全て正常か否かを判断する(ステップ111)。正
常であれば、異常表示ランプ58をオフにして(ステッ
プ112)、ステップ101へ戻る。一方、ステップ1
11において正常でなければ、ステップ110へ戻る。
【0030】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施形態に限定されない。例えば、本発明は、補助動力付
き自転車に限らず、補助動力付きボート、補助動力付き
手押し台車等にも適用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明に係る補助動力制御装置によれ
ば、センサに電源スイッチを設け、センサで検出された
情報が異常であれば、この電源スイッチを開路すること
により、異常時におけるセンサへの電力供給を停止でき
るので、電力の無駄な消費を防止できる。特に、異常の
原因がセンサ系での短絡等にある場合は、大量の電力の
無駄な消費を防止できるとともに、センサの破損等も防
止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る補助動力制御装置の一実施形態に
おける、基本的構成を示す機能ブロック図である。
【図2】図1の補助動力制御装置を組み込んだ補助動力
付き自転車の外観図である。
【図3】図2の補助動力付き自転車の機能ブロック図で
ある。
【図4】図2の補助動力付き自転車における合力装置の
構成を示す概略図である。
【図5】図2の補助動力付き自転車における合力装置の
構成を示す概略図である。
【図6】図3における補助動力制御装置の動作の一例を
示すフローチャートである。
【図7】従来の補助動力制御装置の動作における、時間
と駆動力との関係を示すグラフである。
【図8】従来の補助動力制御装置の動作における、車速
とアシスト比との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 補助動力制御装置 12 走行用モータ 14 電池 16 駆動回路 18 踏力センサ 20 車速センサ 22 制御回路 24 電源スイッチ 30 補助動力付き自転車 38 ペダル FL 踏力 v 車速

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行用モータへ電池の電力を供給する駆
    動回路と、ある情報を検出するセンサと、このセンサで
    検出された情報に基づき前記駆動回路を制御する制御回
    路とを備えた、補助動力付き自転車等の補助動力制御装
    置において、 電気信号によって開閉するとともに閉路することによっ
    て前記センサへ電力を供給する電源スイッチが設けら
    れ、 前記制御回路は、前記センサで検出された情報が異常で
    あれば、前記電源スイッチを開路することを特徴とす
    る、補助動力付き自転車等の補助動力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記センサは、ペダルでの踏力を検出す
    る踏力センサと、前記補助動力付き自転車等の車速を検
    出する車速センサとからなる、請求項1記載の補助動力
    付き自転車等の補助動力制御装置。
JP2986296A 1996-01-24 1996-01-24 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置 Withdrawn JPH09202285A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2986296A JPH09202285A (ja) 1996-01-24 1996-01-24 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2986296A JPH09202285A (ja) 1996-01-24 1996-01-24 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09202285A true JPH09202285A (ja) 1997-08-05

Family

ID=12287791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2986296A Withdrawn JPH09202285A (ja) 1996-01-24 1996-01-24 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09202285A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108896090A (zh) * 2018-06-28 2018-11-27 上海钧正网络科技有限公司 一种电单车踏频检测系统及其检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108896090A (zh) * 2018-06-28 2018-11-27 上海钧正网络科技有限公司 一种电单车踏频检测系统及其检测方法
CN108896090B (zh) * 2018-06-28 2024-04-16 上海钧正网络科技有限公司 一种电单车踏频检测系统及其检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4118984B2 (ja) 電動補助自転車
EP0590674B1 (en) Method for powering a muscle-operated vehicle and vehicle
US5226501A (en) Electric-motored bicycle
JPH0733069A (ja) 電動モータ付き乗り物
EP0810142A3 (en) Motor-driven power steering system for motor vehicle
JP2010264977A (ja) 電動アシスト自転車
JPH07172377A (ja) 電気自転車
KR870008744A (ko) 모터구동식 동력조향 제어장치
JPH09202285A (ja) 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置
JP4623864B2 (ja) 電動アシスト自転車
JPH1067378A (ja) 電動アシスト自転車のモータ制御装置
JPH09207865A (ja) 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置
JP3508387B2 (ja) 電動アシスト自転車の制御装置
JPH1081291A (ja) 電動アシスト自転車のモータ制御装置
JP2973109B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JPH09249184A (ja) 補助動力付き自転車等の補助動力制御装置
JP3141344B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JPS6338031A (ja) 自動車の補助駆動装置
JP2003134613A (ja) 動力伝達装置、自動車、自転車及び一方向クラッチ付きモータの制御方法
JP2925356B2 (ja) 電動式パワーステアリング装置
JP3327874B2 (ja) 電動モータ付き自転車およびそのモータ制御方法
JP3141345B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JPH0867289A (ja) 補助駆動力付き自転車
JP3072481B2 (ja) 駆動力補助装置付き自転車
JPH0848279A (ja) 動力自転車

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030401