JPH1081291A - 電動アシスト自転車のモータ制御装置 - Google Patents
電動アシスト自転車のモータ制御装置Info
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- JPH1081291A JPH1081291A JP26123496A JP26123496A JPH1081291A JP H1081291 A JPH1081291 A JP H1081291A JP 26123496 A JP26123496 A JP 26123496A JP 26123496 A JP26123496 A JP 26123496A JP H1081291 A JPH1081291 A JP H1081291A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速時においても踏力の変化にモータ駆動力
が追従できるようにし、これにより乗り心地を改善す
る。 【解決手段】 モータ制御装置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、踏力Ｆ
L とモータ駆動力ＦM との差であるトルク差ＦL- M を検
出するトルク差検出手段１８と、車速ｖを検出する車速
センサ２０と、駆動回路１６を制御する制御回路２２と
を備えている。制御回路２２は、トルク差検出手段１８
で検出されたトルク差ＦL-M の変化分ΔＦL-M 、車速セ
ンサ２０で検出された車速ｖ及び現在のモータ駆動力Ｆ
M1に基づき新たなモータ駆動力ＦM2を算出し、このモー
タ駆動力ＦM2を発生させるように駆動回路１６を制御す
る。
が追従できるようにし、これにより乗り心地を改善す
る。 【解決手段】 モータ制御装置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、踏力Ｆ
L とモータ駆動力ＦM との差であるトルク差ＦL- M を検
出するトルク差検出手段１８と、車速ｖを検出する車速
センサ２０と、駆動回路１６を制御する制御回路２２と
を備えている。制御回路２２は、トルク差検出手段１８
で検出されたトルク差ＦL-M の変化分ΔＦL-M 、車速セ
ンサ２０で検出された車速ｖ及び現在のモータ駆動力Ｆ
M1に基づき新たなモータ駆動力ＦM2を算出し、このモー
タ駆動力ＦM2を発生させるように駆動回路１６を制御す
る。
Description
【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電動アシスト自転車の制御装
置に関する。
助的に用いつつ走行可能な電動アシスト自転車の制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動アシスト自転車は、ペダルでの踏力
に対する一定比率のパワーを走行用モータで補うことに
より、少ない踏力でも大きな駆動力が得られるものであ
る。この電動アシスト自転車に組み込まれているモータ
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。
に対する一定比率のパワーを走行用モータで補うことに
より、少ない踏力でも大きな駆動力が得られるものであ
る。この電動アシスト自転車に組み込まれているモータ
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
ＦL 、モータ駆動力をＦM 、駆動力をＦ（＝ＦL ＋
ＦM ）、アシスト比をη（＝ＦM ／ＦL ）とする。図１
１及び図１２は一般的なモータ制御装置の動作を示し、
図１１が時間ｔと駆動力Ｆとの関係を示すグラフ、図１
２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。
ＦL 、モータ駆動力をＦM 、駆動力をＦ（＝ＦL ＋
ＦM ）、アシスト比をη（＝ＦM ／ＦL ）とする。図１
１及び図１２は一般的なモータ制御装置の動作を示し、
図１１が時間ｔと駆動力Ｆとの関係を示すグラフ、図１
２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。
【０００４】図１１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。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１２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（特開平6-107266号公報参照）。
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。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１２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（特開平6-107266号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のモータ制御装置
では、踏力ＦL が大きければモータ駆動力ＦM も大き
く、踏力ＦL が小さければモータ駆動力ＦM も小さくと
いう具合に、踏力ＦL そのものの値に基づき、新たなモ
ータ駆動力ＦM を算出している。そのため、踏力ＦL の
極大値では、その直後のサンプリング時間が来て初め
て、モータ駆動力ＦMが減少することになる。低速のと
きは踏力ＦL の変化が緩やかであるので支障はないが、
高速になると踏力ＦL の変化にモータ駆動力ＦM が追従
できなくなる。その結果、踏力ＦL の極大値にモータ駆
動力ＦM の極大値が一致しなくなる。これは、力を緩め
たとき（極大値）に走行用モータ１２が強く回りだすこ
とになるので、極めて不自然で乗り心地を悪くする。
では、踏力ＦL が大きければモータ駆動力ＦM も大き
く、踏力ＦL が小さければモータ駆動力ＦM も小さくと
いう具合に、踏力ＦL そのものの値に基づき、新たなモ
ータ駆動力ＦM を算出している。そのため、踏力ＦL の
極大値では、その直後のサンプリング時間が来て初め
て、モータ駆動力ＦMが減少することになる。低速のと
きは踏力ＦL の変化が緩やかであるので支障はないが、
高速になると踏力ＦL の変化にモータ駆動力ＦM が追従
できなくなる。その結果、踏力ＦL の極大値にモータ駆
動力ＦM の極大値が一致しなくなる。これは、力を緩め
たとき（極大値）に走行用モータ１２が強く回りだすこ
とになるので、極めて不自然で乗り心地を悪くする。
【０００６】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、高速時におい
ても踏力の変化にモータ駆動力が追従でき、これにより
乗り心地を改善した、電動アシスト自転車のモータ制御
装置を提供することにある。
ても踏力の変化にモータ駆動力が追従でき、これにより
乗り心地を改善した、電動アシスト自転車のモータ制御
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ制御
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、踏力とモータ駆動力との差であるトルク差を検出す
るトルク差検出手段と、駆動回路を制御する制御回路と
を備えている。制御回路は、トルク差検出手段で検出さ
れたトルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を算
出し、このモータ駆動力を発生させるように駆動回路を
制御する。
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、踏力とモータ駆動力との差であるトルク差を検出す
るトルク差検出手段と、駆動回路を制御する制御回路と
を備えている。制御回路は、トルク差検出手段で検出さ
れたトルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を算
出し、このモータ駆動力を発生させるように駆動回路を
制御する。
【０００８】本発明に係るモータ制御装置では、トルク
差の変化分が大きければモータ駆動力も大きく、トルク
差の変化分が小さければモータ駆動力も小さくという具
合に、トルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を
算出している。そのため、踏力の極大値では、トルク差
の変化分が既に零になっており、その直後のサンプリン
グ時間を待つことなく、モータ駆動力が減少することに
なる。したがって、高速時においても、踏力の変化にモ
ータ駆動力が十分に追従できる。
差の変化分が大きければモータ駆動力も大きく、トルク
差の変化分が小さければモータ駆動力も小さくという具
合に、トルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を
算出している。そのため、踏力の極大値では、トルク差
の変化分が既に零になっており、その直後のサンプリン
グ時間を待つことなく、モータ駆動力が減少することに
なる。したがって、高速時においても、踏力の変化にモ
ータ駆動力が十分に追従できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るモータ制御
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。
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。
【００１０】モータ制御装置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、踏力ＦL
とモータ駆動力ＦM との差であるトルク差ＦL-M を検出
するトルク差検出手段１８と、車速ｖを検出する車速セ
ンサ２０と、駆動回路１６を制御する制御回路２２とを
備えている。制御回路２２は、トルク差検出手段１８で
検出されたトルク差ＦL-M の変化分ΔＦL-M 、車速セン
サ２０で検出された車速ｖ及び現在のモータ駆動力ＦM1
に基づき新たなモータ駆動力ＦM2を算出し、モータ駆動
力ＦM2を発生させるように駆動回路１６を制御する。モ
ータ駆動力ＦM2の算出式は、例えばＦM2＝ｋ（ΔＦL-M
＋ＦM1）である。ここで、ｋは係数である。
へ電池１４の電力を供給する駆動回路１６と、踏力ＦL
とモータ駆動力ＦM との差であるトルク差ＦL-M を検出
するトルク差検出手段１８と、車速ｖを検出する車速セ
ンサ２０と、駆動回路１６を制御する制御回路２２とを
備えている。制御回路２２は、トルク差検出手段１８で
検出されたトルク差ＦL-M の変化分ΔＦL-M 、車速セン
サ２０で検出された車速ｖ及び現在のモータ駆動力ＦM1
に基づき新たなモータ駆動力ＦM2を算出し、モータ駆動
力ＦM2を発生させるように駆動回路１６を制御する。モ
ータ駆動力ＦM2の算出式は、例えばＦM2＝ｋ（ΔＦL-M
＋ＦM1）である。ここで、ｋは係数である。
【００１１】次に、上記各構成要素の具体例を列挙す
る。走行用モータ１２は直流ブラシレスモータ、電池１
４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、電池１４に接続
する電磁開閉器とから構成されている。トルク差検出手
段１８は、後述するように機構部品のみによって構成し
てもよいし、踏力センサ等を設けてソフトウェアで処理
する構成にしてもよい。この場合の踏力センサは、ロー
ドセル又はピエゾ素子等である。車速センサ２０は、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。
る。走行用モータ１２は直流ブラシレスモータ、電池１
４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、電池１４に接続
する電磁開閉器とから構成されている。トルク差検出手
段１８は、後述するように機構部品のみによって構成し
てもよいし、踏力センサ等を設けてソフトウェアで処理
する構成にしてもよい。この場合の踏力センサは、ロー
ドセル又はピエゾ素子等である。車速センサ２０は、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。
【００１２】図２は、モータ制御装置１０を組み込んだ
電動アシスト自転車の外観図である。以下、図１及び図
２に基づき説明する。
電動アシスト自転車の外観図である。以下、図１及び図
２に基づき説明する。
【００１３】電動アシスト自転車３０は、普通の自転車
としての構成の他に、モータ制御装置１０、走行用モー
タ１２、電池１４、動力ユニット３２、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３
６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。トルク差検出手段１８
は、動力ユニット３２又は後輪軸８０等に取り付けられ
る。車速センサ２０は、クランク軸３４又は後輪軸８０
等に取り付けられる。
としての構成の他に、モータ制御装置１０、走行用モー
タ１２、電池１４、動力ユニット３２、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３
６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。トルク差検出手段１８
は、動力ユニット３２又は後輪軸８０等に取り付けられ
る。車速センサ２０は、クランク軸３４又は後輪軸８０
等に取り付けられる。
【００１４】図３は、電動アシスト自転車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。ただし、図３において図１又は図２と同一部分は同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。
ロック図である。以下、図２及び図３に基づき説明す
る。ただし、図３において図１又は図２と同一部分は同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００１５】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、電動ア
シスト自転車３０が走行する。なお、ワンウェイクラッ
チ４０，４６，５０は、電動アシスト自転車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。
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、電動ア
シスト自転車３０が走行する。なお、ワンウェイクラッ
チ４０，４６，５０は、電動アシスト自転車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。
【００１６】図４及び図５は、合力装置４４及びトルク
差検出手段１８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。
差検出手段１８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。
【００１７】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
０L ，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。
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
０L ，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。
【００１８】トルク差検出手段１８としての直線型ポテ
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。電圧ＶL は、モータ駆動力ＦM と踏
力ＦL との差すなわちトルク差ＦL-M に対応する。
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。電圧ＶL は、モータ駆動力ＦM と踏
力ＦL との差すなわちトルク差ＦL-M に対応する。
【００１９】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 の
ちょうど中央に位置する（図４）。また、ＦM ＜ＦL と
なればｍ＜ｐとなるので、中間板６４は、圧縮ばね７２
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 となれば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）。
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 の
ちょうど中央に位置する（図４）。また、ＦM ＜ＦL と
なればｍ＜ｐとなるので、中間板６４は、圧縮ばね７２
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 となれば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）。
【００２０】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。
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。
【００２１】次に、モータ制御装置１０の動作を説明す
る。
る。
【００２２】図６及び図７は、モータ制御装置１０にお
ける車速ｖと係数ｋとの関係を示すグラフである。以
下、この図面に基づき説明する。
ける車速ｖと係数ｋとの関係を示すグラフである。以
下、この図面に基づき説明する。
【００２３】図６では、車速ｖが０≦ｖ≦ｖ1 のとき係
数ｋがｋ＝ｋ0 （一定）、車速ｖがｖ1 ＜ｖ＜ｖ2 のと
き係数ｋがｋ0 ＞ｋ＞０、車速ｖがｖ2 ≦ｖのとき、係
数ｋが係数ｋ＝０となる関係が示されている。これは、
高速時における車速の出し過ぎや電力消費の増大等の問
題を解消するために、車速ｖ1 以上になると係数ｋを漸
減させるものである。図７では、係数ｋが車速ｖの増加
に応じて、二段階に漸減（ａ）、折れ線状に漸減
（ｂ）、漸増→一定→漸減（ｃ）となる関係が示されて
いる。
数ｋがｋ＝ｋ0 （一定）、車速ｖがｖ1 ＜ｖ＜ｖ2 のと
き係数ｋがｋ0 ＞ｋ＞０、車速ｖがｖ2 ≦ｖのとき、係
数ｋが係数ｋ＝０となる関係が示されている。これは、
高速時における車速の出し過ぎや電力消費の増大等の問
題を解消するために、車速ｖ1 以上になると係数ｋを漸
減させるものである。図７では、係数ｋが車速ｖの増加
に応じて、二段階に漸減（ａ）、折れ線状に漸減
（ｂ）、漸増→一定→漸減（ｃ）となる関係が示されて
いる。
【００２４】図８は、モータ制御装置１０におけるトル
ク差の変化分ΔＦL-M とモータ駆動力ＦM2との関係を示
すグラフである。以下、この図面に基づき説明する。
ク差の変化分ΔＦL-M とモータ駆動力ＦM2との関係を示
すグラフである。以下、この図面に基づき説明する。
【００２５】図８では、ＦM1＝０の場合を示しているの
で、ＦM2＝ｋ・ΔＦL-M となる。また、車速ｖと係数ｋ
との関係は図６に示すとおりである。したがって、直線
ｄは車速ｖが０≦ｖ≦ｖ1 すなわち係数ｋがｋ＝ｋ
0 （一定）のときであり、直線ｅは車速ｖがｖ1 ＜ｖ＜
ｖ2 すなわち係数ｋがｋ0 ＞ｋ＞０のときであり、直線
ｆは車速ｖがｖ2 ≦ｖすなわち係数ｋがｋ＝０のときで
ある。
で、ＦM2＝ｋ・ΔＦL-M となる。また、車速ｖと係数ｋ
との関係は図６に示すとおりである。したがって、直線
ｄは車速ｖが０≦ｖ≦ｖ1 すなわち係数ｋがｋ＝ｋ
0 （一定）のときであり、直線ｅは車速ｖがｖ1 ＜ｖ＜
ｖ2 すなわち係数ｋがｋ0 ＞ｋ＞０のときであり、直線
ｆは車速ｖがｖ2 ≦ｖすなわち係数ｋがｋ＝０のときで
ある。
【００２６】図９は、モータ制御装置１０におけるトル
ク差の変化分ΔＦL-M とモータ駆動力ＦM2との関係を示
すグラフである。図１０は、モータ制御装置１０におけ
る車速ｖと係数ｋとの関係を示すグラフである。以下、
この図面に基づき説明する。
ク差の変化分ΔＦL-M とモータ駆動力ＦM2との関係を示
すグラフである。図１０は、モータ制御装置１０におけ
る車速ｖと係数ｋとの関係を示すグラフである。以下、
この図面に基づき説明する。
【００２７】図９では、ＦM1＝０の場合を示しているの
で、ＦM2＝ｋ・ΔＦL-M となる。ただし、係数ｋは変化
分ΔＦL-M の領域Ａ，Ｂ，Ｃに応じて異なった値をと
る。領域Ａでは係数ｋが０＜ｋ（一定）＜１、領域Ｂで
は係数ｋがｋ＝０、領域Ｃでは係数ｋがｋ＝１、として
いる。その結果、変化分ΔＦL-M の絶対値が大きい場
合、変化分ΔＦL-M が正（領域Ｃ）であれば加速傾向に
あるのでモータ駆動力ＦM2が十分に大きくなり、変化分
ΔＦL-M が負（領域Ａ）であれば減速傾向にあるのでモ
ータ駆動力ＦM2が徐々に小さくなる。そして、変化分Δ
ＦL-M の絶対値が小さい場合（領域Ｂ）は、モータ駆動
力ＦM2は変わらない。また、図１０に示すように、係数
ｋと車速ｖとは、領域Ａ，Ｂ，Ｃに対応する、関係
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’としてもよい。このようなきめ細かい
制御により、より快適な走行が可能となる。
で、ＦM2＝ｋ・ΔＦL-M となる。ただし、係数ｋは変化
分ΔＦL-M の領域Ａ，Ｂ，Ｃに応じて異なった値をと
る。領域Ａでは係数ｋが０＜ｋ（一定）＜１、領域Ｂで
は係数ｋがｋ＝０、領域Ｃでは係数ｋがｋ＝１、として
いる。その結果、変化分ΔＦL-M の絶対値が大きい場
合、変化分ΔＦL-M が正（領域Ｃ）であれば加速傾向に
あるのでモータ駆動力ＦM2が十分に大きくなり、変化分
ΔＦL-M が負（領域Ａ）であれば減速傾向にあるのでモ
ータ駆動力ＦM2が徐々に小さくなる。そして、変化分Δ
ＦL-M の絶対値が小さい場合（領域Ｂ）は、モータ駆動
力ＦM2は変わらない。また、図１０に示すように、係数
ｋと車速ｖとは、領域Ａ，Ｂ，Ｃに対応する、関係
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’としてもよい。このようなきめ細かい
制御により、より快適な走行が可能となる。
【００２８】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、本発明に係るモータ制
御装置は、電動アシスト自転車に限らず、電動アシスト
車椅子、電動アシストカーゴ等にも適用することができ
る。また、図６乃至図１０に示す関係は、制御回路のメ
モリをスイッチで切り換えることにより、車種等に合わ
せて容易に選択できるようにしてもよい。
施形態に限定されない。例えば、本発明に係るモータ制
御装置は、電動アシスト自転車に限らず、電動アシスト
車椅子、電動アシストカーゴ等にも適用することができ
る。また、図６乃至図１０に示す関係は、制御回路のメ
モリをスイッチで切り換えることにより、車種等に合わ
せて容易に選択できるようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】請求項１，２又は３記載の本発明に係る
モータ制御装置によれば、踏力とモータ駆動力との差で
あるトルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を算
出するようにしたので、高速時においても踏力の変化に
モータ駆動力が十分に追従できる。したがって、高速時
における乗り心地を自然で快適なものに改善できる。
モータ制御装置によれば、踏力とモータ駆動力との差で
あるトルク差の変化分に基づき新たなモータ駆動力を算
出するようにしたので、高速時においても踏力の変化に
モータ駆動力が十分に追従できる。したがって、高速時
における乗り心地を自然で快適なものに改善できる。
【００３０】請求項３記載の本発明に係るモータ制御装
置によれば、車速を検出する車速センサを設け、車速も
勘案してモータ駆動力を算出するようにしたので、より
きめ細かに走行用モータを制御でき、高速時における乗
り心地をさらに改善できる。
置によれば、車速を検出する車速センサを設け、車速も
勘案してモータ駆動力を算出するようにしたので、より
きめ細かに走行用モータを制御でき、高速時における乗
り心地をさらに改善できる。
【図１】本発明に係るモータ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。
ける、基本的構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図１のモータ制御装置を組み込んだ電動アシス
ト自転車の外観図である。
ト自転車の外観図である。
【図３】図２の電動アシスト自転車の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図４】図２の電動アシスト自転車における合力装置及
びトルク差検出手段の構成を示す概略図である。
びトルク差検出手段の構成を示す概略図である。
【図５】図２の電動アシスト自転車における合力装置及
びトルク差検出手段の構成を示す概略図である。
びトルク差検出手段の構成を示す概略図である。
【図６】図３のモータ制御装置における車速と係数との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図７】図３のモータ制御装置における車速と係数との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図８】図３のモータ制御装置におけるトルク差の変化
分とモータ駆動力との関係を示すグラフである。
分とモータ駆動力との関係を示すグラフである。
【図９】図３のモータ制御装置におけるトルク差の変化
分とモータ駆動力との関係を示すグラフである。
分とモータ駆動力との関係を示すグラフである。
【図１０】図３のモータ制御装置における車速と係数と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１１】従来のモータ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。
と駆動力との関係を示すグラフである。
【図１２】従来のモータ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。
とアシスト比との関係を示すグラフである。
１０ モータ制御装置 １２ 走行用モータ １４ 電池 １６ 駆動回路 １８ トルク差検出手段 ２０ 車速センサ ２２ 制御回路 ３０ 電動アシスト自転車 ＦM ，ＦM1，ＦM2 モータ駆動力 ＦL 踏力 ＦL-M トルク差 ΔＦL-M トルク差の変化分 ｖ 車速
Claims (3)
- 【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、 踏力とモータ駆動力との差であるトルク差を検出するト
ルク差検出手段と、 このトルク差検出手段で検出されたトルク差の変化分に
基づき新たなモータ駆動力を算出し、このモータ駆動力
を発生させるように前記駆動回路を制御する制御回路
と、 を備えた電動アシスト自転車のモータ制御装置。 - 【請求項２】 走行用モータへ電池の電力を供給する駆
動回路と、 踏力とモータ駆動力との差であるトルク差を検出するト
ルク差検出手段と、 このトルク差検出手段で検出されたトルク差の変化分及
び現在のモータ駆動力に基づき新たなモータ駆動力を算
出し、このモータ駆動力を発生させるように前記駆動回
路を制御する制御回路と、 を備えた電動アシスト自転車のモータ制御装置。 - 【請求項３】 走行用モータへ電池の電力を供給する駆
動回路と、 踏力とモータ駆動力との差であるトルク差を検出するト
ルク差検出手段と、 車速を検出する車速センサと、 前記トルク差検出手段で検出されたトルク差の変化分、
前記車速センサで検出された車速及び現在のモータ駆動
力に基づき新たなモータ駆動力を算出し、このモータ駆
動力を発生させるように前記駆動回路を制御する制御回
路と、 を備えた電動アシスト自転車のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26123496A JPH1081291A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 電動アシスト自転車のモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26123496A JPH1081291A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 電動アシスト自転車のモータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081291A true JPH1081291A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17359010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26123496A Withdrawn JPH1081291A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 電動アシスト自転車のモータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1081291A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019064353A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社シマノ | 自転車用制御装置 |
| DE102018005355B3 (de) | 2018-07-05 | 2019-10-17 | Institut für Automatisierung und Informatik GmbH Zentrum für industrielle Forschung und Entwicklung Wernigerode | Verfahren zur Bestimmung des vom Fahrer an den Fahrradtretkurbeln erzeugten Drehmomentes an einem elektrisch unterstützten Fahrrad mit Mittelmotor |
| CN111942513A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用的控制装置 |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP26123496A patent/JPH1081291A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019064353A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社シマノ | 自転車用制御装置 |
| DE102018005355B3 (de) | 2018-07-05 | 2019-10-17 | Institut für Automatisierung und Informatik GmbH Zentrum für industrielle Forschung und Entwicklung Wernigerode | Verfahren zur Bestimmung des vom Fahrer an den Fahrradtretkurbeln erzeugten Drehmomentes an einem elektrisch unterstützten Fahrrad mit Mittelmotor |
| CN111942513A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-17 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用的控制装置 |
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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: 20031202 |