JPH1016868A - 電気自転車 - Google Patents

電気自転車

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JPH1016868A
JPH1016868A JP17468996A JP17468996A JPH1016868A JP H1016868 A JPH1016868 A JP H1016868A JP 17468996 A JP17468996 A JP 17468996A JP 17468996 A JP17468996 A JP 17468996A JP H1016868 A JPH1016868 A JP H1016868A
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    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自転車において、省配線ながら多機能化
を図り、電池の残量管理など精度を向上させることを目
的とする。 【解決手段】 電動駆動装置用の第1の制御回路と本体
制御回路7を併設し、それぞれマイクロコンピュータを
内蔵させその間を通信回線15で接続し、それぞれの制
御回路が電気自転車の制御や電池管理を分担して行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル負荷に応じ
て電動駆動装置を作動させることが可能な電気自転車に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】人力による駆動力と電動駆動装置による
駆動力を並列に設け、ペダル負荷に応じて規定範囲内で
電動駆動装置により駆動力を補助する機能を有する電気
自転車は種々提案されているが、電動駆動装置により補
助する範囲は、車速が0から15km/hまでは50%、
15km/hから24km/h間では車速に応じて漸次減少
せしめ、24km/hにおいて0%となるよう制御せねば
ならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため従来の電気自
転車では、電動駆動装置はペダル負荷を検出するペダル
踏み力検出器、ペダル回転速度を検出する車速検出器、
電動駆動装置に動力を供給する電動機、電動機出力を減
速してペダルに伝える減速機及び電動機を制御駆動する
制御回路から構成されており、ペダル踏み力検出器及び
車速検出器からの情報を基に制御回路に内蔵されたマイ
クロコンピュータがアシスト率を算出して電動機を制御
することにより前記規定内のパワーアシストを実現して
いる。また、制御回路に内蔵されたマイクロコンピュー
タには、電動機の制御以外に充電式電池の電池残量警告
及び電池切れなどを判断する機能も付加されている。
【0004】しかしながら、制御回路に内蔵されたマイ
クロコンピュータの得られる情報は限られたものであ
り、充電式電池の正確な監視は不可能であり、おおよそ
の目安が限度である。また、電動機の制御においても、
あらかじめ決められたアシスト比率、パターンに限ら
れ、幅広い利用範囲を考慮したものとはなっていない。
【0005】現在のシステムはかかる課題を解決しよう
とすると、多くの検出手段やスイッチが必要となり、こ
れらと電動駆動装置を電気的に接続する配線も必要とな
り組立性や価格を押し上げるため高価で量産性に欠ける
ものとなってしまうという欠点を有している。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の電気自転車は人力によって自転車を走行するペ
ダル駆動装置と、このペダル駆動装置を補助駆動する電
動駆動装置と、この電動駆動装置を制御駆動するマイク
ロコンピュータを内蔵した第1の制御回路と、前記電動
駆動装置に電気を供給する充電式電池の監視又はスイッ
チ操作による電気自転車の制御のうち少なくとも一方を
行うマイクロコンピュータを内蔵した第2の制御回路と
を備えたものであり、これらのマイクロコンピュータの
間で互いに機能を分担し合うことにより、コストや生産
性を犠牲にすることなく充電式電池の正確な充放電管理
や幅広い利用範囲を考慮した電動機制御が実現できる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の電気自転車は、人力によ
って自転車を走行するペダル駆動装置と、このペダル駆
動装置を補助駆動する電動駆動装置と、この電動駆動装
置を制御駆動するマイクロコンピュータを内蔵した第1
の制御回路と、前記電動駆動装置に電気を供給する充電
式電池の監視又はスイッチ操作による電気自転車の制御
のうち少なくとも一方を行うマイクロコンピュータを内
蔵した第2の制御回路とを備えたものであり、それぞれ
の制御回路により機能分担制御をすることができるの
で、操作性や乗り心地良く、多機能で、多用途に使用で
きる自転車を可能とする。
【0008】また、本発明は第1の制御回路と第2の制
御回路を通信回線により接続したので、それぞれが関連
を持ちながら作動させることができる。
【0009】また、アシスト変更スイッチによりアシス
ト率を指示し第2の制御回路を介して第1の制御回路に
アシスト率の信号を送信し電動駆動装置を制御すること
により、同一の電動装置を利用しても、乗り心地の異な
る電気自転車を実現できる。
【0010】また、第2の制御回路は充電式の電池の放
電状況監視及び充電状況監視により得られる情報から電
池残量を算出し、電池残量が警告指示値以下になると警
告表示機を作動する電池残量の正確な把握及び電池寿命
の把握が可能となり、残量警告表示を正確に出す表示を
する。
【0011】また、第2の制御回路が充電式電池の放電
状況監視及び充電状況監視によって得られた情報から電
池残量を算出し、電池残量信号を通信回路により第2の
制御回路に送信することで電動駆動装置を制御し、過大
な負荷による電池へのダメージを防止するとともに、充
電走行距離を引き延ばす作用を有する。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例について、図1,図2に
より説明する。
【0013】図1に本発明による電気自転車の概略構成
図を示す。電動機、ペダル踏み力検出器、車速検出器、
この踏み力検出器及び車速検出器から得られたデータを
もとに電動機の補助率を制御する電動駆動装置制御回路
が一体化した電動駆動装置1は前車輪と後車輪6を連結
するフレームのダウンパイプ3とサドルパイプ4の結合
部の下方に組み付けた電気自転車である。第1の制御回
路となす電動駆動装置1は一体化しているため、車体へ
の組み付けは簡単であり、また車体ほぼ中央の低い部分
に配置されているため、低重心となり、操作性の良い電
気自転車を実現している。さらに充電式電池5は第2の
制御回路となす本体制御回路7とともに樹脂製のケース
に収納され、サドルパイプ4と後輪6との間に組み付け
られている。
【0014】図2に本発明による電気自転車の制御を表
すブロック図を示す。図中2本線で示すのは電動機など
を駆動するための大電流が流れるパワーラインであり、
1本線で示すのは信号電流が流れる信号ラインである。
【0015】電動駆動装置制御回路2は、通信回線15
により本体制御回路7から送られるアシスト率指令信号
並びにペダル踏み力検出器8からのトルク信号及び車速
検出器9からの速度信号により、所定のPWMデューテ
ィーを演算し、電動機10を駆動する。
【0016】充電式電池5と本体制御回路7の間には、
メインスイッチ11が接続されて電源の開閉を行う。こ
の時、電動駆動装置制御回路2への電源供給は本体制御
回路7の電源開閉に連動して行われる。
【0017】また、本体制御回路7にはアシスト率選択
スイッチ12が接続され、規制値フルアシストモードま
たは、それより低いアシストモードをスイッチの切り替
えで選択することができる。この選択は、通信回線15
を経て、電動駆動装置制御回路2に送られ、電動駆動装
置制御回路2は電動機10をそれぞれの選択モードに応
じて駆動制御する。アシストモードの選択は、例えば体
力のあるときは、低アシスト率を選択し、疲労が出てき
たときには高アシストを選択することにより、遠出ある
いはより健康指向の自転車となり、使用する人の体力や
場所により使い分けが可能となる。
【0018】メインスイッチ11と本体制御回路7の間
には電池放電監視装置13が接続されて充電式電池5の
放電状況を常時監視し、その情報を本体制御回路7へ送
る。本体制御回路7は充電式電池5の電池残量が規定値
以下となった時点で、警報表示装置14を動作させてそ
れを運転者に知らせる。具体的には、LEDの点灯やブ
ザーを鳴らす方法等である。また、充電器17と充電式
電池5の間には電池充電監視装置16が接続され、完全
な充電がなされたか否か、さらには累積充電回数などを
監視する。これにより、充電式電池5の電池残量把握の
精度をさらに高いものとし、利用者に正しい電池残量を
伝えることが可能となると同時に電池寿命も把握できる
ので充電式電池5の更新も適正に行える。このようにし
て得られた精度の高い電池残量情報は、通信回線15を
経由し、電動駆動装置制御回路2に送られ、必要な電動
機10の駆動制御がなされる。つまり、電池切れが正し
く判断でき、その時点で電動駆動装置1を不動とするた
め、無理な使い方による電池へのダメージが回避され
る。
【0019】
【発明の効果】本発明の電気自転車は電動駆動装置制御
回路と本体制御回路とを併設し、それぞれが電気自転車
を分担し、さらに制御回路間を通信回線で接続すること
により、省配線ながら高精度の電池残量管理、さらには
アシスト率の変更選択など単独制御回路ではできない、
多機能化が図られ電気自転車の操作性,乗り心地を改善
向上し、多用途で、かつ健康指向の電気自転車を提供す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気自転車の概略構成図
【図2】本発明の電気自転車の制御方法を表すブロック
【符号の説明】
1 電動駆動装置 2 電動駆動装置制御回路 5 充電式電池 7 本体制御回路 10 電動機 11 メインスイッチ 12 アシスト率選択スイッチ 13 電池放電監視装置 14 警告表示装置 15 通信回線 16 電池充電監視装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】人力によって自転車を走行するペダル駆動
    装置と、このペダル駆動装置を補助駆動する電動駆動装
    置と、この電動駆動装置を制御駆動するマイクロコンピ
    ュータを内蔵した第1の制御回路と、前記電動駆動装置
    に電気を供給する充電式電池の監視又はスイッチ操作に
    よる電気自転車の制御のうち少なくとも一方を行うマイ
    クロコンピュータを内蔵した第2の制御回路とを備えた
    電気自転車。
  2. 【請求項2】第1の制御回路と第2の制御回路を通信回
    線により接続した請求項1記載の電気自転車。
  3. 【請求項3】アシスト変更スイッチによりアシスト率を
    指示し第2の制御回路を介して第1の制御回路にアシス
    ト率の信号を送信し電動駆動装置を制御する請求項2記
    載の電気自転車。
  4. 【請求項4】第2の制御回路は充電式電池の充電状況を
    監視する機能を有する請求項1記載の電気自転車。
  5. 【請求項5】第2の制御回路は充電式の放電状況を連続
    的に監視する機能を有する請求項1記載の電気自転車。
  6. 【請求項6】第2の制御回路は充電式の電池の放電状況
    監視及び充電状況監視により得られる情報から電池残量
    を算出し、電池残量が警告指示値以下になると警告表示
    機を作動する請求項1記載の電気自転車。
  7. 【請求項7】第2の制御回路が充電式電池の放電状況監
    視及び充電状況監視によって得られた情報から電池残量
    を算出し、電池残量信号を通信回路により第2の制御回
    路に送信することで電動駆動装置を制御する請求項2記
    載の電気自転車。
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