JPH11147494A - 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 - Google Patents
自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車Info
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- JPH11147494A JPH11147494A JP9331015A JP33101597A JPH11147494A JP H11147494 A JPH11147494 A JP H11147494A JP 9331015 A JP9331015 A JP 9331015A JP 33101597 A JP33101597 A JP 33101597A JP H11147494 A JPH11147494 A JP H11147494A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
- B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができ、かつ変速をスムー
ズに行うことのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車を提供することにある。 【解決手段】 アシストユニット５は車速センサ、踏力
検出器およびＣＰＵを有しており、該ＣＰＵは車速およ
び踏力ピーク値を基に、変速機１３のギヤ段を自動的に
求め、該ギヤ段による変速指令を変速シフタ（機構）お
よびアクチュエータに出力する。また、ＣＰＵは踏力が
低下したタイミングを検出し、このタイミングで前記ギ
ヤ段の切り替えをする。該タイミングとしては、踏力が
予め定められた値以下になった時、あるいは踏力の極小
値、あるいはその近辺を選択するのがよい。
に最適の変速制御を行うことができ、かつ変速をスムー
ズに行うことのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車を提供することにある。 【解決手段】 アシストユニット５は車速センサ、踏力
検出器およびＣＰＵを有しており、該ＣＰＵは車速およ
び踏力ピーク値を基に、変速機１３のギヤ段を自動的に
求め、該ギヤ段による変速指令を変速シフタ（機構）お
よびアクチュエータに出力する。また、ＣＰＵは踏力が
低下したタイミングを検出し、このタイミングで前記ギ
ヤ段の切り替えをする。該タイミングとしては、踏力が
予め定められた値以下になった時、あるいは踏力の極小
値、あるいはその近辺を選択するのがよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は自動変速制御装置
に関し、特に電動補助（アシスト）自転車等において、
運転者がマニュアル操作をしなくても、自動的に変速制
御をすることのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車に関する。
に関し、特に電動補助（アシスト）自転車等において、
運転者がマニュアル操作をしなくても、自動的に変速制
御をすることのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の変速装置を備えた電動補助自転車
には、ハンドル部のレバーと変速装置の変速機構部とを
ワイヤで連結し、該レバーの手動操作により変速機構部
を手動で動作させるようにしたものがある。
には、ハンドル部のレバーと変速装置の変速機構部とを
ワイヤで連結し、該レバーの手動操作により変速機構部
を手動で動作させるようにしたものがある。
【０００３】また、自転車に取り付けた無段変速装置の
変速比を、自動的にモータによって制御するようにした
自転車用電動無段変速装置に関する発明が、例えば特開
平６−１２７４５８号に開示されているように、なされ
ている。
変速比を、自動的にモータによって制御するようにした
自転車用電動無段変速装置に関する発明が、例えば特開
平６−１２７４５８号に開示されているように、なされ
ている。
【０００４】この発明では、自転車の運転者によく見え
てかつ手で操作しやすい位置、例えばハンドルバーの中
央部に表示器が設置され、この表示器に変速指令用のア
ップ（ＵＰ）、ダウン（ＤＯＷＮ）のソフトスイッチが
表示されている。走行中に、運転者によって該ソフトス
イッチのいずれか一方が押されると、変速用モータが押
された方向に回転し、変速比を増加または減少する。
てかつ手で操作しやすい位置、例えばハンドルバーの中
央部に表示器が設置され、この表示器に変速指令用のア
ップ（ＵＰ）、ダウン（ＤＯＷＮ）のソフトスイッチが
表示されている。走行中に、運転者によって該ソフトス
イッチのいずれか一方が押されると、変速用モータが押
された方向に回転し、変速比を増加または減少する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、前記し
た従来装置によれば、運転者がハンドル部のレバーを操
作したり、変速指令用のアップまたはダウンのスイッチ
を操作しないと、変速操作が行われず、不便であるとい
う問題、また該変速指令に基づく変速制御のタイミング
に格別の配慮がなされていず、変速がスムーズに行われ
ない場合が起きる心配があった。
た従来装置によれば、運転者がハンドル部のレバーを操
作したり、変速指令用のアップまたはダウンのスイッチ
を操作しないと、変速操作が行われず、不便であるとい
う問題、また該変速指令に基づく変速制御のタイミング
に格別の配慮がなされていず、変速がスムーズに行われ
ない場合が起きる心配があった。
【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
を除去し、運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができ、かつ変速をスムー
ズに行うことのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車を提供することにある。
を除去し、運転者が何ら変速操作をしなくても、自動的
に最適の変速制御を行うことができ、かつ変速をスムー
ズに行うことのできる自動変速制御装置およびこれを用
いた電動補助自転車を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、変速機の変速比を増加または減少させ
るための自動変速制御装置において、踏力のピーク値と
車速とからこれらに適応したギヤ段を自動的に求める手
段と、前記変速機の前記手段によって求められたギヤ段
への切換えを、該踏力が低下した時に行う手段とを具備
した点に第１の特徴がある。また、本発明は、第１の特
徴を有する自動変速制御装置を、踏力検出器と車速セン
サを少なくとも備えた電動補助自転車に適用した点に第
２の特徴がある。
に、この発明は、変速機の変速比を増加または減少させ
るための自動変速制御装置において、踏力のピーク値と
車速とからこれらに適応したギヤ段を自動的に求める手
段と、前記変速機の前記手段によって求められたギヤ段
への切換えを、該踏力が低下した時に行う手段とを具備
した点に第１の特徴がある。また、本発明は、第１の特
徴を有する自動変速制御装置を、踏力検出器と車速セン
サを少なくとも備えた電動補助自転車に適用した点に第
２の特徴がある。
【０００８】前記第１の特徴によれば、ギヤ段の切換え
をスムーズに行うことができる。また、前記第２の特徴
によれば、電動補助自転車は既に踏力検出器と車速セン
サを具備しているので、高価なハード構成を付加するこ
となく本発明を実現することができる。
をスムーズに行うことができる。また、前記第２の特徴
によれば、電動補助自転車は既に踏力検出器と車速セン
サを具備しているので、高価なハード構成を付加するこ
となく本発明を実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１に、本発明の自動変速制御装置
が適用される電動補助自転車の要部の構成図を示し、図
２に図１の補助ユニット５の構成要素の要部を示す。な
お、本発明は、電動補助自転車に限定されず、変速制御
装置を有する他の装置にも適用できることは勿論であ
る。
を詳細に説明する。図１に、本発明の自動変速制御装置
が適用される電動補助自転車の要部の構成図を示し、図
２に図１の補助ユニット５の構成要素の要部を示す。な
お、本発明は、電動補助自転車に限定されず、変速制御
装置を有する他の装置にも適用できることは勿論であ
る。
【００１０】図１は、電動補助自転車を上から見た時の
要部構成図であり、１ａ、１ｂはペダル、２ａ、２ｂは
ペダル１ａ、１ｂに印加された人力を伝達するクラン
ク、３は該クランクを介して伝達された人力により回転
駆動されると共に、電動モータ４によりその回動をアシ
ストされるドライブスプロケットである。また、５はア
シストユニットであり、前記電動モータ４の駆動力をド
ライブスプロケット３に伝達する伝達機構、ならびに、
図２に示されている、車速センサ６、踏力検出器７およ
びＣＰＵ８等から構成されている。
要部構成図であり、１ａ、１ｂはペダル、２ａ、２ｂは
ペダル１ａ、１ｂに印加された人力を伝達するクラン
ク、３は該クランクを介して伝達された人力により回転
駆動されると共に、電動モータ４によりその回動をアシ
ストされるドライブスプロケットである。また、５はア
シストユニットであり、前記電動モータ４の駆動力をド
ライブスプロケット３に伝達する伝達機構、ならびに、
図２に示されている、車速センサ６、踏力検出器７およ
びＣＰＵ８等から構成されている。
【００１１】また、１０は後輪、１１は前記ドライブス
プロケット３の回転駆動力を後輪のドリブンスプロケッ
ト１２に伝達するチェーン、１３はギヤ比を変えて変速
する変速機、１４は該変速機１３の変速シフタ（機構）
およびアクチュエータである。該アクチュエータは、サ
ーボモータ、ソレノイド等から構成されており、該変速
シフタの動作を制御する。
プロケット３の回転駆動力を後輪のドリブンスプロケッ
ト１２に伝達するチェーン、１３はギヤ比を変えて変速
する変速機、１４は該変速機１３の変速シフタ（機構）
およびアクチュエータである。該アクチュエータは、サ
ーボモータ、ソレノイド等から構成されており、該変速
シフタの動作を制御する。
【００１２】なお、前記車速センサ６はペダル１ａ、１
ｂの回転数と前記変速シフタ１４で選択されているギヤ
段を基に車速を検出し、踏力検出器７はペダル１ａ、１
ｂの駆動力を例えば歪みゲージで検出する。該車速セン
サ６および踏力検出器７は従来から知られているものを
使用することができる。
ｂの回転数と前記変速シフタ１４で選択されているギヤ
段を基に車速を検出し、踏力検出器７はペダル１ａ、１
ｂの駆動力を例えば歪みゲージで検出する。該車速セン
サ６および踏力検出器７は従来から知られているものを
使用することができる。
【００１３】図３は、自転車がこがれる時の踏力の特性
を表すものである。人はペダル１ａ、１ｂに対し、力を
入れる、力を抜く、力を入れる、力を抜くという動作を
繰り返して自転車をこぐので、人力によって回転駆動さ
れるペダル１ａ、１ｂの踏力は、図示されているよう
に、大小を周期的に繰り返すことになる。ある時間ｔ1
に踏力が最小であれば、次の時間ｔ2 ではピーク（最
大）Ｐ1 となり、さらに次の時間ｔ3 では再び最小とな
り、時間ｔ4 ではピークＰ2 となる。運転者は、通常
は、自分のペースでペダルをこぐので、踏力は運転者の
ペースに応じた周期で滑らかに変動するが、時には突然
ペダルに力を入れて異常なこぎ方をする時がある。この
時には、踏力は図３の時間ｔ9 〜ｔ11のような変化を
し、踏力の変化値（Δ踏力）は通常のこぎ方の場合に比
べて非常に大きくなる。
を表すものである。人はペダル１ａ、１ｂに対し、力を
入れる、力を抜く、力を入れる、力を抜くという動作を
繰り返して自転車をこぐので、人力によって回転駆動さ
れるペダル１ａ、１ｂの踏力は、図示されているよう
に、大小を周期的に繰り返すことになる。ある時間ｔ1
に踏力が最小であれば、次の時間ｔ2 ではピーク（最
大）Ｐ1 となり、さらに次の時間ｔ3 では再び最小とな
り、時間ｔ4 ではピークＰ2 となる。運転者は、通常
は、自分のペースでペダルをこぐので、踏力は運転者の
ペースに応じた周期で滑らかに変動するが、時には突然
ペダルに力を入れて異常なこぎ方をする時がある。この
時には、踏力は図３の時間ｔ9 〜ｔ11のような変化を
し、踏力の変化値（Δ踏力）は通常のこぎ方の場合に比
べて非常に大きくなる。
【００１４】次に、本実施形態の動作を、図４のフロー
チャートを参照して説明する。このフローチャートは、
主に図２のＣＰＵの動作を示している。
チャートを参照して説明する。このフローチャートは、
主に図２のＣＰＵの動作を示している。
【００１５】自転車がこがれると、ステップＳ１が動作
し、ＣＰＵ８は踏力検出器７から踏力を読み取る。ステ
ップＳ２では、この踏力が、予め設定された値ｍより小
さいか否かの判断がなされる。この値ｍは踏力としては
非常に小さい値であり、例えば１０ｋｇ重以下、好まし
くは５ｋｇ重に設定されている。この判断が否定の時、
すなわち踏力がｍより大きい時には、ステップＳ３に進
んで今回検出された踏力と一つ前の踏力との差、すなわ
ち踏力の変化値Δ踏力が演算される。次いで、ステップ
Ｓ４では、該Δ踏力が正であるか否かが判断される。
し、ＣＰＵ８は踏力検出器７から踏力を読み取る。ステ
ップＳ２では、この踏力が、予め設定された値ｍより小
さいか否かの判断がなされる。この値ｍは踏力としては
非常に小さい値であり、例えば１０ｋｇ重以下、好まし
くは５ｋｇ重に設定されている。この判断が否定の時、
すなわち踏力がｍより大きい時には、ステップＳ３に進
んで今回検出された踏力と一つ前の踏力との差、すなわ
ち踏力の変化値Δ踏力が演算される。次いで、ステップ
Ｓ４では、該Δ踏力が正であるか否かが判断される。
【００１６】この判断が肯定の時（例えば、図３の時間
ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 等の時）にはステップＳ５に進
み、第１のフラグが１であるか否かが判断される。い
ま、該第１のフラグが０であるとするとステップＳ６に
進んでΔ踏力が予め設定された値ｎより大きいか否かの
判断がなされる。ここでは、運転者が通常のペースで自
転車をこいでいるかあるいは異常なこぎ方をしたかの判
断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ７に
進み、踏力の検出値がホールドされる。しかしながら、
該判断が肯定の時にはステップＳ８に進んで第２のフラ
グが立てられる（フラグ２←１）。そして、ステップＳ
７に進んで、踏力の検出値がホールドされる。
ｔ1 〜ｔ2 、ｔ3 〜ｔ4 等の時）にはステップＳ５に進
み、第１のフラグが１であるか否かが判断される。い
ま、該第１のフラグが０であるとするとステップＳ６に
進んでΔ踏力が予め設定された値ｎより大きいか否かの
判断がなされる。ここでは、運転者が通常のペースで自
転車をこいでいるかあるいは異常なこぎ方をしたかの判
断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ７に
進み、踏力の検出値がホールドされる。しかしながら、
該判断が肯定の時にはステップＳ８に進んで第２のフラ
グが立てられる（フラグ２←１）。そして、ステップＳ
７に進んで、踏力の検出値がホールドされる。
【００１７】以上の処理（ステップＳ１〜Ｓ８）は図３
の踏力が上昇傾向にある間繰り返し行われ、ステップＳ
７の踏力の検出値は該繰り返し毎に更新される。すなわ
ち、図３の一部を拡大して示す図５に示されているよう
に、制御ループタイミング毎に踏力の検出値は更新され
る。
の踏力が上昇傾向にある間繰り返し行われ、ステップＳ
７の踏力の検出値は該繰り返し毎に更新される。すなわ
ち、図３の一部を拡大して示す図５に示されているよう
に、制御ループタイミング毎に踏力の検出値は更新され
る。
【００１８】上記の処理が繰り返されている間に、例え
ば図３の時間ｔ2 を過ぎると、Δ踏力は負に転じ、ステ
ップＳ４の判断は否定になる。この時には、ステップＳ
７におけるピークホールド値はＰ1 となる。
ば図３の時間ｔ2 を過ぎると、Δ踏力は負に転じ、ステ
ップＳ４の判断は否定になる。この時には、ステップＳ
７におけるピークホールド値はＰ1 となる。
【００１９】ステップＳ４の判断が否定となってステッ
プＳ９に進むと、第１のフラグが１になっているか否か
の判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ
１０に進んで、第１のフラグが立てられる（フラグ１←
１）。次にステップＳ１１では、前記第２のフラグが立
っているか否かの判断が行われ、この判断が否定の時に
はステップＳ１２に進んで、踏力ピークホールド値Ｐ1
が例えばあるレジスタＸに記憶される。一方、ステップ
Ｓ１１の判断が肯定の時にはステップＳ１３に進んで第
２のフラグを下ろした後（フラグ２←０）、ステップＳ
１４に進む。すなわち、第２のフラグが立っている時に
は、踏力ピークホールド値は異常値であるので、レジス
タＸに記憶されずに捨てられる。
プＳ９に進むと、第１のフラグが１になっているか否か
の判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ
１０に進んで、第１のフラグが立てられる（フラグ１←
１）。次にステップＳ１１では、前記第２のフラグが立
っているか否かの判断が行われ、この判断が否定の時に
はステップＳ１２に進んで、踏力ピークホールド値Ｐ1
が例えばあるレジスタＸに記憶される。一方、ステップ
Ｓ１１の判断が肯定の時にはステップＳ１３に進んで第
２のフラグを下ろした後（フラグ２←０）、ステップＳ
１４に進む。すなわち、第２のフラグが立っている時に
は、踏力ピークホールド値は異常値であるので、レジス
タＸに記憶されずに捨てられる。
【００２０】ステップＳ１４では、レジスタＸに記憶さ
れた踏力ピークホールド値が所定個数になったか否かが
判断される。例えば、踏力ピークホールド値が３個集ま
ったか否かが判断される。この判断が否定の時には、前
記ステップＳ１に戻り、前記した処理が繰り返される。
れた踏力ピークホールド値が所定個数になったか否かが
判断される。例えば、踏力ピークホールド値が３個集ま
ったか否かが判断される。この判断が否定の時には、前
記ステップＳ１に戻り、前記した処理が繰り返される。
【００２１】さて、該ステップＳ１４の判断が肯定であ
ると判断されると、すなわち踏力ピークホールド値が例
えば３個（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）集まっていると判断され
ると、ステップＳ１５に進み該３個の踏力ピークホール
ド値の平均値（移動平均値）が求められる。この移動平
均値は、新たな踏力ピークホールド値Ｐ4 が得られる
と、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 から求められるというふうに、推
移していくことは明らかである。
ると判断されると、すなわち踏力ピークホールド値が例
えば３個（Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ）集まっていると判断され
ると、ステップＳ１５に進み該３個の踏力ピークホール
ド値の平均値（移動平均値）が求められる。この移動平
均値は、新たな踏力ピークホールド値Ｐ4 が得られる
と、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 から求められるというふうに、推
移していくことは明らかである。
【００２２】次に、ステップＳ１６では、ＣＰＵ８は車
速センサ６から車速を取り込む。次いで、ステップＳ１
７に進み、前記踏力ピークホールド値の移動平均値と車
速とから、ギヤ段を求め、ステップＳ１８では該ギヤ段
を出力する。ステップＳ１７のギヤ段は、予め踏力ピー
クホールド値の移動平均値、車速、およびギヤ段とを関
係付けるテーブル（または、変速マップ）を例えばＣＰ
Ｕ８中のメモリ、あるいはＣＰＵ８がアクセスできるＲ
ＯＭ等に格納しておき、該テーブルからギヤ段を求める
ようにすればよい。なお、該踏力ピークホールド値の移
動平均値、車速、およびギヤ段とを関係付けるテーブル
は、運転者の体力、走行路面の状況等に応じたものを作
成しておき、運転者に選ばせるようにしてもよい。
速センサ６から車速を取り込む。次いで、ステップＳ１
７に進み、前記踏力ピークホールド値の移動平均値と車
速とから、ギヤ段を求め、ステップＳ１８では該ギヤ段
を出力する。ステップＳ１７のギヤ段は、予め踏力ピー
クホールド値の移動平均値、車速、およびギヤ段とを関
係付けるテーブル（または、変速マップ）を例えばＣＰ
Ｕ８中のメモリ、あるいはＣＰＵ８がアクセスできるＲ
ＯＭ等に格納しておき、該テーブルからギヤ段を求める
ようにすればよい。なお、該踏力ピークホールド値の移
動平均値、車速、およびギヤ段とを関係付けるテーブル
は、運転者の体力、走行路面の状況等に応じたものを作
成しておき、運転者に選ばせるようにしてもよい。
【００２３】ギヤ段は、例えば１速、２速、３速の３段
からなり、１速はクランク１回転の進む距離が短く、３
速はクランク１回転の進む距離が長く、２速はクランク
１回転の進む距離が１速と３速の間に設定されている。
からなり、１速はクランク１回転の進む距離が短く、３
速はクランク１回転の進む距離が長く、２速はクランク
１回転の進む距離が１速と３速の間に設定されている。
【００２４】ステップＳ１８の最適ギヤ段が出力された
後は、第１のフラグは後述するステップＳ２２またはＳ
２４で０に戻されるまで１を維持するので、ステップＳ
９の判断は肯定となり、ステップＳ１０〜Ｓ１８をパス
し、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ９→Ｓ１の処
理を繰り返す。
後は、第１のフラグは後述するステップＳ２２またはＳ
２４で０に戻されるまで１を維持するので、ステップＳ
９の判断は肯定となり、ステップＳ１０〜Ｓ１８をパス
し、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ９→Ｓ１の処
理を繰り返す。
【００２５】次に、前記のようにして求められたギヤ段
出力に応じて行われる本発明の変速制御について説明す
る。前記したように、ステップＳ２では、踏力≦ｍが成
立するか否かの判断がなされる。ｍは、前述したよう
に、踏力が０に近い小さい値（例えば、５ｋｇ重）に設
定されているので、図５において、踏力がｍ以下の点Ａ
になると、ステップＳ２の判断は肯定となり、ステップ
Ｓ２０に進む。ステップＳ２０では、第１のフラグが１
であるか否かの判断がなされる。この判断が肯定になる
と、ステップＳ２１に進んで前記ステップＳ１８で求め
られたギア段出力に応じてギヤの変速制御が行われる。
そして、ステップＳ２２に進んで、第１のフラグが０に
戻される。
出力に応じて行われる本発明の変速制御について説明す
る。前記したように、ステップＳ２では、踏力≦ｍが成
立するか否かの判断がなされる。ｍは、前述したよう
に、踏力が０に近い小さい値（例えば、５ｋｇ重）に設
定されているので、図５において、踏力がｍ以下の点Ａ
になると、ステップＳ２の判断は肯定となり、ステップ
Ｓ２０に進む。ステップＳ２０では、第１のフラグが１
であるか否かの判断がなされる。この判断が肯定になる
と、ステップＳ２１に進んで前記ステップＳ１８で求め
られたギア段出力に応じてギヤの変速制御が行われる。
そして、ステップＳ２２に進んで、第１のフラグが０に
戻される。
【００２６】また、前記ステップＳ４の判断が肯定にな
り、ステップＳ５で第１のフラグが１であると判断され
ると（ステップＳ５が肯定）、ステップＳ２３に進み、
前記ステップＳ１８で求められたギア段出力に応じてギ
ヤの変速制御が行われる。すなわち、図５において、Δ
踏力が正に転じるＢ点になると、該ステップＳ２３のギ
ヤ変速制御が行われる。次に、ステップＳ２４では、第
１のフラグが０にされ、前記ステップＳ６へ進む。
り、ステップＳ５で第１のフラグが１であると判断され
ると（ステップＳ５が肯定）、ステップＳ２３に進み、
前記ステップＳ１８で求められたギア段出力に応じてギ
ヤの変速制御が行われる。すなわち、図５において、Δ
踏力が正に転じるＢ点になると、該ステップＳ２３のギ
ヤ変速制御が行われる。次に、ステップＳ２４では、第
１のフラグが０にされ、前記ステップＳ６へ進む。
【００２７】以上のように、本実施形態によれば、運転
者が自転車をこいでいる間に、運転者が何ら変速操作を
しなくても、自動的に踏力ピークホールド値の移動平均
値と車速とから、自動的に最適のギヤ段を求め、変速制
御を行うことができるようになる。
者が自転車をこいでいる間に、運転者が何ら変速操作を
しなくても、自動的に踏力ピークホールド値の移動平均
値と車速とから、自動的に最適のギヤ段を求め、変速制
御を行うことができるようになる。
【００２８】また、本実施形態では、ギヤ変換制御は、
踏力が前記のｍ以下になった時、あるいは踏力の極小値
近辺で行われるので、ギヤ段の切換え、換言すれば変速
をスムーズに行うことができる。また、図４のフローチ
ャートではステップＳ２１とＳ２３の２か所でギヤ変速
制御をしているので、例えばステップＳ２１でギヤ段の
切換えを失敗しても、ステップＳ２３で再度行えるよう
になる。なお、ステップＳ２１とＳ２３のいずれか一方
を省略するようにしてもよい。また、ギヤ段の切換えの
タイミングは、ステップＳ２１とＳ２３に限定されず、
踏力が前記ｍ以下であれば、何時でもよい。
踏力が前記のｍ以下になった時、あるいは踏力の極小値
近辺で行われるので、ギヤ段の切換え、換言すれば変速
をスムーズに行うことができる。また、図４のフローチ
ャートではステップＳ２１とＳ２３の２か所でギヤ変速
制御をしているので、例えばステップＳ２１でギヤ段の
切換えを失敗しても、ステップＳ２３で再度行えるよう
になる。なお、ステップＳ２１とＳ２３のいずれか一方
を省略するようにしてもよい。また、ギヤ段の切換えの
タイミングは、ステップＳ２１とＳ２３に限定されず、
踏力が前記ｍ以下であれば、何時でもよい。
【００２９】次に、本実施形態の変形例として、自転車
等のハンドルに何らかのスイッチを取り付けておき、運
転者が変速したい時に該スイッチを押せば、該スイッチ
の押されたタイミングが記憶され、以後このタイミング
でギヤ段を自動的に切換えるようにしても良い。また、
該スイッチが複数回押された時には、前に押されたタイ
ミングをキャンセルして最新のタイミングを採用した
り、該複数回押されたタイミングの平均を取ったりする
ようにしてもよい。
等のハンドルに何らかのスイッチを取り付けておき、運
転者が変速したい時に該スイッチを押せば、該スイッチ
の押されたタイミングが記憶され、以後このタイミング
でギヤ段を自動的に切換えるようにしても良い。また、
該スイッチが複数回押された時には、前に押されたタイ
ミングをキャンセルして最新のタイミングを採用した
り、該複数回押されたタイミングの平均を取ったりする
ようにしてもよい。
【００３０】本発明によれば、踏力ピークホールド値の
移動平均値と車速からギヤ段を求めるようにしたので、
例えば１個の踏力ピークホールド値と車速からギヤ段を
求めるようにすると、場合によってはペダルの１回転毎
にギヤ段が切り替わり、不安定な変速制御が行われる場
合も想定されるが、本実施形態によれば、安定な変速制
御を期待することができるようになる。
移動平均値と車速からギヤ段を求めるようにしたので、
例えば１個の踏力ピークホールド値と車速からギヤ段を
求めるようにすると、場合によってはペダルの１回転毎
にギヤ段が切り替わり、不安定な変速制御が行われる場
合も想定されるが、本実施形態によれば、安定な変速制
御を期待することができるようになる。
【００３１】また、自転車が異常なこぎ方をされた場合
には、この時の踏力ピークホールド値は無視されるの
で、このようなノイズ的な踏力により変速制御が行われ
ることがなく、良好な制御システムとなる。
には、この時の踏力ピークホールド値は無視されるの
で、このようなノイズ的な踏力により変速制御が行われ
ることがなく、良好な制御システムとなる。
【００３２】また、既知の電動補助自転車には、既に踏
力検出機構と車速検出機構が設けられているので、本発
明は新たなハードの機構を付加しなくても実現できる。
また、前記変速機１３に設けられているアクチュエータ
をアシストユニット５内に内蔵させると、変速機回りの
構造をシンプルにすることができる。このようにする
と、アシストユニット５から変速機１３までは、変速ワ
イヤのみとすることができる。
力検出機構と車速検出機構が設けられているので、本発
明は新たなハードの機構を付加しなくても実現できる。
また、前記変速機１３に設けられているアクチュエータ
をアシストユニット５内に内蔵させると、変速機回りの
構造をシンプルにすることができる。このようにする
と、アシストユニット５から変速機１３までは、変速ワ
イヤのみとすることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、変速機は、踏力が低下
した時に、踏力のピーク値と車速に適応したギヤ段に切
換えられるので、ギヤ段の切換えがスムーズに行われる
という効果、およびこの結果運転者は気持ち良く乗車で
きるという効果がある。
した時に、踏力のピーク値と車速に適応したギヤ段に切
換えられるので、ギヤ段の切換えがスムーズに行われる
という効果、およびこの結果運転者は気持ち良く乗車で
きるという効果がある。
【００３４】また、本発明の自動変速制御装置を電動補
助自転車に適用した場合、電動補助自転車は既に踏力検
出器と車速センサを具備しているので、高価なハード構
成を付加することなく本発明を実現することができると
いう効果がある。
助自転車に適用した場合、電動補助自転車は既に踏力検
出器と車速センサを具備しているので、高価なハード構
成を付加することなく本発明を実現することができると
いう効果がある。
【図１】 本発明が適用される電動補助自転車の要部の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】 図１のアシストユニットの要部の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 自転車走行時の踏力の特性図である。
【図４】 本発明の一実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】 図３の一部の波形の拡大図である。
１ａ、１ｂ…ペダル、２ａ、２ｂ…クランク、３…ドラ
イブスプロケット、４…電動モータ、５…アシストユニ
ット、６…車速センサ、７…踏力検出器、８…ＣＰＵ、
１０…後輪、１１…チェーン、１２…ドリブンスプロケ
ット、１３…変速機、１４…変速シフタ（機構）および
アクチュエータ。
イブスプロケット、４…電動モータ、５…アシストユニ
ット、６…車速センサ、７…踏力検出器、８…ＣＰＵ、
１０…後輪、１１…チェーン、１２…ドリブンスプロケ
ット、１３…変速機、１４…変速シフタ（機構）および
アクチュエータ。
Claims (6)
- 【請求項１】 変速機の変速比を増加または減少させる
ための自動変速制御装置において、 踏力のピーク値と車速とからこれらに適応したギヤ段を
自動的に求める手段と、 前記変速機の前記手段によっ
て求められたギヤ段への切換えを、該踏力が低下した時
に行う手段とを具備したことを特徴とする自動変速制御
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動変速制御装置におい
て、 予め小さな踏力値ｍを定め、前記踏力が該踏力値ｍ以下
になったタイミングで前記ギヤ段の切換えを行うように
したことを特徴とする自動変速制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の自動変速制御装
置において、 前記踏力が該踏力値ｍ以下になった直後のタイミングで
前記ギヤ段の切換えを行うようにしたことを特徴とする
自動変速制御装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の自動変
速制御装置において、 前記踏力が極小値またはその近
辺になったタイミングで前記ギヤ段の切換えを行うよう
にしたことを特徴とする自動変速制御装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の自動変
速制御装置において、 前記ギヤ段の切換えを行うタイ
ミングを設定する手段を設けたことを特徴とする自動変
速制御装置。 - 【請求項６】 踏力検出器と車速センサを少なくとも備
えた電動補助自転車に、前記請求項１〜５のいずれかに
記載の自動変速制御装置を適用したことを特徴とする電
動補助自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331015A JPH11147494A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331015A JPH11147494A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11147494A true JPH11147494A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18238882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9331015A Pending JPH11147494A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 自動変速制御装置およびこれを用いた電動補助自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11147494A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7062980B2 (en) | 2003-03-11 | 2006-06-20 | Shimano, Inc. | Bicycle shift control device with decreased stress during shifting |
| WO2007077827A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | 電動アシスト自転車 |
| JP2009196570A (ja) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Panasonic Corp | 電動自転車の自動変速方法 |
| WO2011138139A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur automatischen steuerung des gangs eines elektrofahrrad-getriebes |
| EP2511166A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-17 | J.D Components Co., Ltd. | Shift control system for power-assisted bicycle |
| EP2684791A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-15 | J.D Components Co., Ltd. | Gear-shifting system for power - assisted bicycle |
| EP2724925A1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-04-30 | J.D Components Co., Ltd. | Gear shifting system for lowering motor rotational speed during gear shifting of pedal-assisted bicycle |
| CN103786827A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 久鼎金属实业股份有限公司 | 助力自行车换挡时降低马达转速的换挡系统 |
| US20160052594A1 (en) * | 2013-04-08 | 2016-02-25 | Robert Bosch Gmbh | Pedal-driven vehicle, and method for operating the pedal-driven vehicle |
| FR3051432A1 (fr) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede et un systeme d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une activite physique consistant a executer un mouvement alternatif de pedalage sur un dispositif a pedalier |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9331015A patent/JPH11147494A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7062980B2 (en) | 2003-03-11 | 2006-06-20 | Shimano, Inc. | Bicycle shift control device with decreased stress during shifting |
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| CN102939237A (zh) * | 2010-05-06 | 2013-02-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于自动控制电动自行车变速器档位的方法及装置 |
| WO2011138139A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur automatischen steuerung des gangs eines elektrofahrrad-getriebes |
| US9026288B2 (en) | 2010-05-06 | 2015-05-05 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for automatically controlling the gear of an electric bicycle transmission |
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| FR3051432A1 (fr) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede et un systeme d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une activite physique consistant a executer un mouvement alternatif de pedalage sur un dispositif a pedalier |
| EP3257736A1 (fr) * | 2016-05-17 | 2017-12-20 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Procédé et un système d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une activité physique consistant à executer un mouvement alternatif de pédalage sur un dispositif à pédalier |
| US10633055B2 (en) | 2016-05-17 | 2020-04-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method and a system for estimation of a useful effort provided by an individual during a physical activity consisting in executing an alternating pedalling movement on a pedal device |
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