JPH11334676A - 補助動力装置付き車輌及びその制御方法 - Google Patents
補助動力装置付き車輌及びその制御方法Info
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- JPH11334676A JPH11334676A JP14715098A JP14715098A JPH11334676A JP H11334676 A JPH11334676 A JP H11334676A JP 14715098 A JP14715098 A JP 14715098A JP 14715098 A JP14715098 A JP 14715098A JP H11334676 A JPH11334676 A JP H11334676A
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Abstract
環境に応じての最適な走行を実現する。 【解決手段】 人力駆動力検出部5から検出した人力駆
動力、加速度検出部8から検出した加速度から、走行抵
抗を検出し、人力駆動力による補助動力比率と走行抵抗
による補助動力比率から総合の補助動力比率を決定する
ことにより、いかなる環境においても自然な乗り心地を
実現することができる。
Description
置による補助動力とを用いて、駆動する補助動力装置付
き車輌及びその制御方法に関する。
を補助動力装置として装備し、当該補助動力装置による
補助動力を操作者や使用者などによる人力駆動力に加え
て作用させ、走行、駆動する補助動力装置付き車輌が知
られている。具体的に言えば、例えば操作者がペダルを
踏むことにより生じるペダル踏力(回転力)、あるいは
ハンドリムを回すことにより生じる回転力に、電動モー
タを駆動することにより生じる補助動力を加えて、車輪
を回転し走行する電動モータ付き自転車、電動モータ付
き車椅子または荷物搬送車がある。このような補助動力
装置付き車輌では、検出した人力駆動力に対する上述の
補助動力の比率(以下、“補助比率”という)を制御す
ることにより、該車輌を駆動していた。
力のみの情報で制御する一般的なものや、特開平8−9
9683号公報に開示されたように、車輌の加速度計と
傾斜計を併用してモータに加える動力を決定するものな
どがある。
助動力装置付き車輌では、環境からの走行抵抗(例え
ば、走行環境抵抗や気象環境抵抗)が測定されておら
ず、環境に応じての最適な走行を実現することができな
い。また、一般的な電動モータの制御方法と異なり、人
力駆動力により、電動モータの負荷が異なるため単純に
踏力のみの信号や加速度計と傾斜計の併用から演算した
踏力の情報のみでは、環境からの走行抵抗(即ち気象条
件による走行抵抗、路面環境による走行抵抗)を検出す
ることができず、環境に応じて最適な補助率を決定する
ことができない。
るためになされたものであり、人力駆動力と車輌の加速
度を計測し、計測した人力駆動力と加速度とから、電動
モータの人力駆動力に対する補助比率と、走行抵抗に対
する補助比率とを演算して電動モータにより補助する動
力の総合補助比率を決定してを補助動力装置を駆動さ
せ、快適な制御を行うことを目的とする。
き車輌は、車輌の走行を行うための基本構造部を構成す
る車輌走行本体部、前記車輌走行本体部に人力駆動力を
与える人力駆動部、及び前記車輌走行本体部に補助動力
を与える補助動力駆動部を備えた補助動力装置付き車輌
であって、前記人力駆動力を検出する人力駆動力検出
部、前記車輌の加速度を検出する車輌加速度検出部、及
び前記人力駆動力検出部から検出した人力駆動力、前記
車輌加速度検出部から検出した加速度により、前記車輌
走行本体部の補助動力部の出力の前記人力駆動力に対す
る補正比率を決定する補助動力比率決定部を具備するこ
とを特徴とする。
御方法は、車輌の走行を行うための基本構造部を構成す
る車輌走行本体部、前記車輌走行本体部に人力駆動力を
与える人力駆動部、及び前記車輌走行本体部に補助動力
を与える補助動力駆動部を備えた補助動力装置付き車輌
の制御において、前記人力駆動力を検出する人力駆動力
検出ステップ、前記車輌の加速度を検出する車輌加速度
検出ステップ、及び前記人力駆動力検出ステップにおい
て検出した人力駆動力、前記車輌加速度検出ステップに
おいて検出した加速度により、前記車輌走行本体部の補
助動力部の出力の前記人力駆動力に対する補正比率を決
定する補助動力比率決定ステップとからなる。
御方法は、人力駆動力を検出する人力駆動力検出ステッ
プ、前記車輌の加速度を検出する車輌加速度検出ステッ
プ、及び前記人力駆動検出ステップにおいて検出した人
力駆動力、車輌加速度検出ステップにおいて検出した加
速度により、人力駆動力に対して前記補助動力駆動部に
より補助を行う第1の補助比率、車輌が外界から受ける
抵抗に対して前記補助動力駆動部により補助を行う第2
の補助比率、車輌の慣性項の大きさに対応して前記補助
動力駆動部により補助を行う第3の補助比率のいずれ
か、あるいは前記第1、第2、第3の補助比率の中から
複数の補助比率を決定するステップとからからなる。
車輌において検出した人力駆動力と加速度から走行抵抗
を検出し、車輌としていかなる環境においても自然な乗
り心地を実現することができる。
車輌及びその制御方法を示す好ましい実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明で
は、本発明の補助動力装置付き車輌の一つの好ましい実
施形態として、脚力(ペダル踏力)と補助動力とを組み
合わせて走行する自転車を構成した例について説明す
る。
き車輌の概略構成を示す全体図であり、図2は図1に示
した補助動力装置付き車輌の要部構成を示すブロック図
である。
における補助動力装置付き車輌は、当該車輌を走行する
ための基本構造部を構成する車輌走行本体部1、前記車
輌走行本体部1を駆動するための人力駆動部2及び補助
動力駆動部3、及び前記補助動力駆動部3の制御を行う
制御部4を具備している。
走行するための車輪1a、1b、及び車輪1a、1bを
回転自在にそれぞれ支持する支持機構1c、1dを備え
ている。車輪走行本体部1には、人力駆動部2からの人
力駆動力と補助動力駆動部3からの補助動力が供給さ
れ、これにより上記車輪1a、1bが回転して車輌が走
行する。
力を受け取るためのペダル2aと、その人力を人力駆動
力として車輌走行本体部1に伝達するためのクランク軸
2bやチェーン等の伝達機構2cを備えている。
ての電動モータ3aと電動モータ3aの電源を構成する
2次電池などの電池3bを備え、制御部4からの指示信
号に基づいて作動(回転)する。さらに、補助動力駆動
部3は、その回転力を補助動力として伝達機構2cを介
して車輌走行本体部1に伝達する。尚、補助動力駆動部
3は、例えば電動モータ3aの通電電流などの補助動力
の大きさを示すための情報を制御部4に逐次出力してい
る。
体部1に伝達された人力駆動力を検出する人力駆動力検
出部5、加速度検出部8により検出した走行車輌の加速
度に基づいて前記補助動力駆動部3の補正比率を決定す
る補助動力比率決定部6を備えている。
クセンサを備え、このトルクセンサによって人力駆動力
を所定のサンプリング周期で検出する。
じた電圧と加速度情報から走行抵抗気象条件による抵抗
や走行路面条件による抵抗等の(環境走行抵抗と重力に
対する補償項)値を推定し、その推定した値に応じた電
圧を電動モータ3aに出力する。
き車輌の制御方法について、図3を参照して説明する。
図3は、図1に示した補助動力装置付き車輌の制御を説
明するフローチャートである。図3に示すように、本実
施形態の補助動力装置付き車輌では、まず人力駆動力検
出部5が人力駆動部2から車輌走行本体部1に伝達され
た人力駆動力を検出する(ステップ1)。検出した人力
駆動力の信号から人力駆動力を補助する補助動力として
の電動モータに加えるべき電圧を演算して第1の補助動
力比率を決定する(ステップ2)。
部8から検出した情報にフィルタをかけて系全体の走行
抵抗(環境走行抵抗と重力補償項)を演算し(ステップ
3)、第2の補助動力比率を決定する(ステップ4)。
比率の出力と走行抵抗に対する第2の補助動力比率の出
力から補助動力付き車輌全体の総合補助動力比率を決定
し、この総合補助動力比率を補助動力駆動部3に出力す
る(ステップ5)。なお、ここでは総合補助動力比率を
踏力にもとづき補助する第1の補助動力比率と走行抵抗
にもとづく第2の補助動力比率の和としているが、第
1、第2の補助動力比率それぞれの値に一定の係数、ま
たは一定の関係式を乗じて出力させてもよい。
の慣性項を補償するための慣性補助動力比率を演算し
て、上記の総合補助動力比率に追加してもよい。
タ3aの回転数をエンコーダ情報から検出してもいい
し、クランク軸2bの回転数から検出してもいいし、自
転車の車輪1a、1bの回転数から検出してもいい。
示す。人力駆動力をトルクセンサ9(例えば磁歪式トル
クセンサ等)で検出する。検出した踏力のQ倍の出力を
補助動力駆動部3に出力する。
なって電動自転車を駆動させる。電動自転車の速度ある
いは加速度の信号を用いて走行抵抗
走行抵抗を演算してもよい。電動自転車の運動方程式は
以下のように表すことができる。
車と人間の重量、dは路面の摩擦係数、θは路面の傾き
を表す。なお、
自転車に加えることにより、電動自転車を駆動させる。
抵抗を演算して補助動力装置により加える出力を決定し
たが、走行抵抗に対する補助動力比率のみを電動自転車
に加えてもよい。
き車輌及びその制御方法によれば、人力駆動力検出部か
ら検出した人力駆動力、車輌加速度検出部から検出した
加速度から、走行中の車輌走行本体部の走行抵抗に対す
る補助を考慮した補助動力駆動部の補助比率を決定する
ことにより、いかなる環境においても車輌の自然な乗り
心地を実現することができる。
き車輌の概略構成を示す全体図
示すブロック図
するフローチャート
御部の構成を示すブロック線図
Claims (3)
- 【請求項1】 車輌の走行を行うための基本構造部を構
成する車輌走行本体部、前記車輌走行本体部に人力駆動
力を与える人力駆動部、及び前記車輌走行本体部に補助
動力を与える補助動力駆動部を備えた補助動力装置付き
車輌であって、前記人力駆動力を検出する人力駆動力検
出部、前記車輌の加速度を検出する車輌加速度検出部、
及び前記人力駆動力検出部から検出した人力駆動力、前
記車輌加速度検出部から検出した加速度により、前記車
輌走行本体部の補助動力部の出力の前記人力駆動力に対
する補正比率を決定する補助動力比率決定部を具備する
ことを特徴とする補助動力装置付き車輌。 - 【請求項2】 車輌の走行を行うための基本構造部を構
成する車輌走行本体部、前記車輌走行本体部に人力駆動
力を与える人力駆動部、及び前記車輌走行本体部に補助
動力を与える補助動力駆動部を備えた補助動力装置付き
車輌の制御において、前記人力駆動力を検出する人力駆
動力検出ステップ、前記車輌の加速度を検出する車輌加
速度検出ステップ、及び前記人力駆動力検出ステップに
おいて検出した人力駆動力、前記車輌加速度検出ステッ
プにおいて検出した加速度により、前記車輌走行本体部
の補助動力部の出力の前記人力駆動力に対する補正比率
を決定する補助動力比率決定ステップからなる補助動力
装置付き車輌の制御方法。 - 【請求項3】 車輌の走行を行うための基本構造部を構
成する車輌走行本体部、前記車輌走行本体部に人力駆動
力を与える人力駆動部、及び前記車輌走行本体部に補助
動力を与える補助動力駆動部を備えた補助動力装置付き
車輌の制御において、前記人力駆動力を検出する人力駆
動力検出ステップ、前記車輌の加速度を検出する車輌加
速度検出ステップ、及び前記人力駆動力検出ステップに
おいて検出した人力駆動力、車輌加速度検出ステップに
おいて検出した加速度により、人力駆動力に対して前記
補助動力駆動部により補助を行う第1の補助比率、車輌
が外界から受ける抵抗に対して前記補助動力駆動部によ
り補助を行う第2の補助比率、車輌の慣性項の大きさに
対応して前記補助動力駆動部により補助を行う第3の補
助比率のいずれか、あるいは前記第1、第2、第3の補
助比率の中から複数の補助比率を決定するステップとか
らなる補助動力装置付き車輌の制御方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14715098A JPH11334676A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 補助動力装置付き車輌及びその制御方法 |
DE69840090T DE69840090D1 (de) | 1997-12-24 | 1998-12-23 | Fahrzeug mit Hilfsmotor und Verfahren zu dessen Regelung |
EP19980310636 EP0926059B8 (en) | 1997-12-24 | 1998-12-23 | Vehicle with power assist unit and controlling method therefor |
TW87121563A TW387848B (en) | 1997-12-24 | 1998-12-23 | Vehicle with power assist unit and its controlling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14715098A JPH11334676A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 補助動力装置付き車輌及びその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11334676A true JPH11334676A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15423726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14715098A Pending JPH11334676A (ja) | 1997-12-24 | 1998-05-28 | 補助動力装置付き車輌及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11334676A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002255082A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Honda Motor Co Ltd | 電動補助自転車の制御装置 |
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JP2005335534A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 補助動力装置付き車両 |
JP2005335405A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 補助動力装置付き車両 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP14715098A patent/JPH11334676A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4518298B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車の制御装置 |
JP4518300B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車の制御装置 |
JP4518299B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車の制御装置 |
JP4518301B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | 電動補助自転車の制御装置 |
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JP4641740B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2011-03-02 | パナソニック株式会社 | 補助動力装置付き車両 |
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