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JP3276443B2 - Bicycle with electric motor - Google Patents
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JP3276443B2 - Bicycle with electric motor - Google Patents

Bicycle with electric motor

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JP3276443B2
JP3276443B2 JP05936593A JP5936593A JP3276443B2 JP 3276443 B2 JP3276443 B2 JP 3276443B2 JP 05936593 A JP05936593 A JP 05936593A JP 5936593 A JP5936593 A JP 5936593A JP 3276443 B2 JP3276443 B2 JP 3276443B2
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motor
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、人力による駆動系と電
動モータによる駆動系とを並列に設け、電動モータによ
る駆動力を人力による駆動力(以下踏力という)に略比
して制御するようにした電動モータ付き自転車に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is a drive system by the driving system and the electric motor by manual provided in parallel, substantially ratio a driving force by the electric motor to the drive force by human power (hereinafter referred to as pedaling force)
The present invention relates to a bicycle with an electric motor which is controlled as an example .

【0002】[0002]

【従来の技術】踏力を検出し、この踏力の大きさに比例
して電動モータの駆動力を制御するものが公知である
(特開昭50−125438号、実開昭56−7659
0号、特開平2−74491号等)。
2. Description of the Related Art It is known that a pedaling force is detected and the driving force of an electric motor is controlled in proportion to the magnitude of the pedaling force (JP-A-50-125438, JP-A-56-7659).
0, JP-A-2-74491, etc.).

【0003】ここに踏力は通常踏力を機械的変位に変
え、この機械的変位を電気的に検出することにより求め
られる。例えば踏力をチェーンを介して後輪に伝えるも
のでは、張り側のチェーンにばねによりチェーン走行方
向に直交する方向の変位を付与し、踏力の増減に伴うチ
ェーンの変位量から踏力を求めることができる(特開昭
50−125438)。
Here, the pedaling force is usually obtained by converting the pedaling force into a mechanical displacement and electrically detecting the mechanical displacement. For example, when the pedaling force is transmitted to the rear wheels via a chain, a spring is applied to the chain on the tension side in a direction perpendicular to the running direction of the chain, and the pedaling force can be obtained from the amount of displacement of the chain accompanying an increase or decrease in the pedaling force. (JP-A-50-125438).

【0004】[0004]

【従来の技術の問題点】しかしこのように機械的変位に
より踏力を検出するものでは、検出手段の可動部分等に
泥やほこり、油等が付着した時に作動が円滑でなくなる
ことがあり得る。このような可動部分は日常の点検によ
り清掃されているべきであるが、この清掃を怠ることに
よりこの可動部分の踏力に対する追従性が悪くなること
は、通常経験されることである。
However, when the pedaling force is detected by mechanical displacement as described above, the operation may not be smooth when mud, dust, oil or the like adheres to the movable portion of the detecting means. Such moving parts should be cleaned by daily inspection, but it is common experience that neglecting this cleaning deteriorates the ability of the moving parts to follow the pedaling force.

【0005】実際の踏力Pは周期的に増減しているか
ら、検出した踏力Fも周期的に増減すべきであるが、こ
のような状態が発生すると踏力が加わっていない状態に
おいても相当に大きな踏力が加わっていると判断される
ことになる。従ってこの時には、運転者の意に反した大
きな電気駆動系出力を発生することになり、電池の消耗
が促進されたり運転感が悪くなるという問題があった。
また運転者が踏力検出手段に改造を加えて電気駆動系出
力を大きくすることも考えられる。さらにこの種の自転
車では、信号待ちなどでブレーキをかけたまま停車する
ことがあるが、この時にペダルに足を載せて小さな踏力
をペダルに加え続ける状態がよく起こり得る。この場合
には必要無いにもかかわらずモータ出力が発生し続ける
ことになり、電池が無駄に消耗されることになる。
Since the actual pedaling force P periodically increases and decreases, the detected pedaling force F should be periodically increased and decreased. However, when such a state occurs, even when the pedaling force is not applied, it is considerably large. It is determined that the pedaling force is applied. Therefore, at this time, a large electric drive system output contrary to the driver's intention is generated, and there is a problem that battery consumption is promoted and driving feeling is deteriorated.
It is also conceivable that the driver modifies the pedaling force detecting means to increase the output of the electric drive system. Further, in this type of bicycle, there is a case where the bicycle is stopped with a brake applied at a traffic light or the like. At this time, a situation in which a foot is put on the pedal and a small pedaling force is continuously applied to the pedal can often occur. In this case, the motor output continues to be generated even though it is not necessary, and the battery is wasted.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、踏力検出手段の可動部分の作動が円滑でな
い時や改造を行った時にも過大な電気駆動系出力が発生
することがなく、電池の無駄な消耗を防ぎ、運転感が悪
くなるのを防止することができる電動モータ付き自転車
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an excessive electric drive system output may be generated even when the operation of the movable portion of the treading force detecting means is not smooth or when a modification is made. It is another object of the present invention to provide an electric motor-equipped bicycle that can prevent unnecessary consumption of batteries and prevent a feeling of driving from deteriorating.

【0007】[0007]

【発明の構成】本発明によればこの目的は、人力駆動系
と電気駆動系とを並列に設け、人力による踏力に略比例
して前記電気駆動系の出力を制御する電動モータ付き自
転車において、踏力を検出する踏力検出手段と、CPU
で形成され一定時間dtごとに前記踏力検出手段で求め
た踏力計測値から踏力の変化率dF/dtを検出する踏
変化率検出手段と、前記変化率の変化に対応して計時
を開始する計時手段と、前記計時手段の積算値が所定値
を越えるとモータによる動力補助を停止させる停止判別
手段とを備えることを特徴とする電動モータ付き自転車
により達成される。
According to the present invention, it is an object of the present invention to provide an electric motor in which a human-powered drive system and an electric drive system are provided in parallel, and the output of the electric drive system is controlled substantially in proportion to the manual power. a bicycle attached, a pedal pressure detecting means for detecting a pedaling force, CPU
A stepping force change rate detecting means for detecting a stepping force change rate dF / dt from a stepping force measurement value obtained by the stepping force detecting means at every constant time dt, and a time corresponding to the change in the change rate.
And the integrated value of the time counting means is a predetermined value.
And a stop discriminating means for stopping the power assist by the motor when the power exceeds the threshold value.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の一実施例の側面図、図2はそ
の動力系統図、図3はそのコントローラの機能を示すブ
ロック図、図4は正常時の踏力に基づく動作説明図、図
5は異常時の踏力を示す図、図6は同じく異常時の踏力
を示す図、図7は動作流れ図である。
1 is a side view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a power system diagram thereof, FIG. 3 is a block diagram showing functions of the controller, FIG. 4 is an operation explanatory diagram based on normal pedaling force, FIG. 5 is a diagram showing the pedaling force at the time of abnormality, FIG. 6 is a diagram showing the pedaling force at the time of abnormality, and FIG. 7 is an operation flowchart.

【0009】図1において、符号10はメインフレーム
であり、ヘッドパイプ12から斜下後方へのびて後輪1
4の車軸に至る。このメインフレーム10にほぼ直交す
るようにシートチューブ16が固着され、このシートチ
ューブ16の上端にはサドル18を支持するシートポス
ト20が固定されている。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a main frame, which extends rearward from a head pipe 12 obliquely downward and rearward.
4 axles. A seat tube 16 is fixed substantially perpendicular to the main frame 10, and a seat post 20 for supporting a saddle 18 is fixed to an upper end of the seat tube 16.

【0010】シートチューブ16の下部には下に開いた
筒部16aが形成され、この中に永久磁石式直流電動モ
ータ22が収容される。シートチューブ16の下端には
動力ユニット24が固定されている。この動力ユニット
24はボトムブラケットケース(以下BBケースとい
う)26と、このBBケース26から後方へのびるリヤ
ステー28とを備え、このリヤステー28の後端に後輪
14が固定されている。なお右側のリヤステー28には
駆動軸30(図2参照)が挿通される。
At the lower part of the seat tube 16, there is formed a cylindrical portion 16a which is opened downward, and accommodates a permanent magnet type DC electric motor 22 therein. A power unit 24 is fixed to a lower end of the seat tube 16. The power unit 24 includes a bottom bracket case (hereinafter referred to as a BB case) 26 and a rear stay 28 extending rearward from the BB case 26. The rear wheel 14 is fixed to the rear end of the rear stay 28. The drive shaft 30 (see FIG. 2) is inserted through the right rear stay 28.

【0011】動力ユニット24のBBケース26にはク
ランク軸32が貫挿され、その両端にクランク34が固
定されている。クランク34にはクランクペダル36、
36が取付けられている。
A crankshaft 32 is inserted through the BB case 26 of the power unit 24, and a crank 34 is fixed to both ends thereof. The crank 34 has a crank pedal 36,
36 are attached.

【0012】後輪14の車軸38の左端は、左のリヤス
テー28に固着したエンドプレート28aに固定され、
この車軸38の右端は右のリヤステー28に固定された
傘歯車ケース(図示せず)に固定されている。車軸38
にはハブ(図示せず)が回転自在に保持され、このハブ
には駆動軸30の回転が傘歯車機構および一方向クラッ
チ42(図2)を介して伝えられる。
The left end of the axle 38 of the rear wheel 14 is fixed to an end plate 28a fixed to the left rear stay 28,
The right end of the axle 38 is fixed to a bevel gear case (not shown) fixed to the right rear stay 28. Axle 38
A rotatable hub (not shown) is rotatably held therein. The rotation of the drive shaft 30 is transmitted to the hub via a bevel gear mechanism and a one-way clutch 42 (FIG. 2).

【0013】動力ユニット24には、クランク軸32の
回転を一方向クラッチ44(図2)を介して駆動軸30
に伝える傘歯車(図示せず)が内装されている。またこ
のクランク軸32と駆動軸30との間には遊星歯車機構
が介在されている。
The power unit 24 transmits the rotation of the crankshaft 32 to the drive shaft 30 via a one-way clutch 44 (FIG. 2).
Bevel gears (not shown) to be transmitted to the vehicle. A planetary gear mechanism is interposed between the crankshaft 32 and the drive shaft 30.

【0014】この遊星歯車機構は遊星歯車からペダル踏
力が入力され、リング歯車から駆動軸30に踏力が出力
される。そして中央のサン歯車に加わるトルクを踏力検
出手段としてのポテンショメータ46で検出することに
より踏力Fを検出するように構成されている。モータ2
2の回転は一方向クラッチ48および減速機50を介し
て駆動軸30に伝えられる。
In this planetary gear mechanism, pedaling force is input from the planetary gear, and pedaling force is output to the drive shaft 30 from the ring gear. The pedaling force F is detected by detecting a torque applied to the central sun gear by a potentiometer 46 as a pedaling force detecting means. Motor 2
2 is transmitted to the drive shaft 30 via the one-way clutch 48 and the speed reducer 50.

【0015】図1で52は鉛電池などの充電可能な電
池、54はコントローラであり、これらは前記メインフ
レーム10のヘッドパイプ12とシートチューブ16と
の間に収容されている。図1において56は前輪58の
回転速度から車速Sを求めるための車速センサである。
In FIG. 1, reference numeral 52 denotes a rechargeable battery such as a lead battery, and reference numeral 54 denotes a controller, which are accommodated between the head pipe 12 of the main frame 10 and the seat tube 16. In FIG. 1, reference numeral 56 denotes a vehicle speed sensor for obtaining the vehicle speed S from the rotation speed of the front wheels 58.

【0016】ポテンショメータ46で検出した踏力Fは
コントロ−ラ54に入力され、このコントロ−ラ54は
この踏力Fに基づいてモータ電流を制御しモータ出力す
なわちモータトルクTMを発生させる。
The pedal force F detected by the potentiometer 46 control - are input to La 54, this controller - La 54 controls the motor current to generate a motor output or motor torque T M on the basis of the pedal force F.

【0017】コントローラ54は図3に示すように構成
される。モータ22と電池52とは、スイッチング回路
60と共に閉回路を形成し、この閉回路が主回路62と
なる。スイッチング回路60はサイリスタブリッジやト
ランジスタブリッジで構成される。なおモータ22には
フライホイールダイオード64が並列接続され、また電
流検出用のシャント66が主回路62に取付けられてい
る。
The controller 54 is configured as shown in FIG. The motor 22 and the battery 52 form a closed circuit together with the switching circuit 60, and this closed circuit becomes the main circuit 62. The switching circuit 60 includes a thyristor bridge and a transistor bridge. A flywheel diode 64 is connected to the motor 22 in parallel, and a shunt 66 for detecting current is attached to the main circuit 62.

【0018】68はCPU、68aはメモリである。C
PU68は走行制御手段68Aの機能を持ち、踏力Fや
車速Sなどに基づいてモータ22の出力(トルク)TM
の指令値iを出力する。すなわち踏力Fの周期的増減に
同期してモータ22の出力(トルク)TMを周期的に増
減させるように指令値iを出力する。また一定の車速S
になったらモータ出力TMを制限して車速Sを制限する
ようにしてもよい。
Reference numeral 68 denotes a CPU, and 68a denotes a memory. C
The PU 68 has a function of the traveling control means 68A, and outputs (torque) T M of the motor 22 based on the pedaling force F, the vehicle speed S, and the like.
Is output. That is, the command value i is output so that the output (torque) T M of the motor 22 is periodically increased and decreased in synchronization with the periodic increase and decrease of the pedaling force F. In addition, constant vehicle speed S
, The motor output T M may be limited to limit the vehicle speed S.

【0019】70はゲート回路であり、CPU68から
供給される指令値iに対応してデューティ比が変化する
ゲート信号gを出力する。すなわち指令値iがモータ出
力TM を増加させる時にはゲート信号gの(オン時間)
/(オフ時間+オン時間)の値(デューティという)を
大きくする。
A gate circuit 70 outputs a gate signal g whose duty ratio changes in accordance with a command value i supplied from the CPU 68. That is, when the command value i increases the motor output TM, the (on-time) of the gate signal g
The value of / (off time + on time) (duty) is increased.

【0020】ゲート回路70が指令値iに基づいて出力
するゲート信号gは、スイッチング回路60の各スイッ
チング素子に送られ、各スイッチング素子を選択的にオ
ン・オフさせる。
The gate signal g output from the gate circuit 70 based on the command value i is sent to each switching element of the switching circuit 60 to selectively turn on / off each switching element.

【0021】図3において、72はCPU68で形成さ
れる踏力変化率検出手段であり、踏力Fの時間に対する
変化率すなわち時間微分dF/dtを検出する。この踏
変化率検出手段72では、図4に示すようにポテンシ
ョメータ46で微小時間dtごとに検出した踏力Fの計
測値Faの差、すなわち前回検出した計測値(前回値)
F(t−dt)と、その次に検出した計測値(次回値)
F(t)との差を求め、この差の符号を求めフラグを
出力する。従って踏力の計測値Fa が増加する間はこの
差の符号は+となり、逆に減少する間では−になり、こ
の差に変化が無ければ差は0となるから、フラグは図4
に示すように差が0から+に変化する時に−から+に、
また差が0から−に変化する時に+から−に変化する。
In FIG. 3, reference numeral 72 denotes a CPU 68
Is a pedal force change rate detecting means, with respect to time of the pressing force F
The change rate, that is, the time derivative dF / dt is detected. In the depression force change rate detecting means 72, a difference of the measurement value F a tread force F detected every minute time dt by the potentiometer 46 as shown in FIG. 4, i.e. the measurement value previously detected (previous value)
F (t−dt) and the next detected value (next value)
The difference from F (t) is determined, the sign of the difference is determined, and a flag is output. Therefore, while the measured value Fa of pedal force increases the sign of this difference + becomes, the while conversely decreased - will, because a change in this difference becomes zero difference unless, flag 4
When the difference changes from 0 to + as shown in-, from-to +,
When the difference changes from 0 to-, it changes from + to-.

【0022】図3において74は計時手段であり、一定
時間dtごとに一定値を加算することによって踏力Fの
周期Tを求める。実際には図4に示すように、フラグが
+から−に変化する時点t1から、−が+に変化する時
点t2までの間で一定時間dtごとに一定値を積算する
ことによって、周期Tの半分T/2の時間を計時する。
In FIG. 3, reference numeral 74 denotes a time measuring means, which is fixed.
By adding a constant value every time dt, the pedaling force F
The period T is obtained. As in practice shown in FIG. 4, the flag from + - from the time t 1 which changes, - is integrated a predetermined value at regular time intervals dt in between time t 2 which changes +
Thereby, the time of half T / 2 of the cycle T is measured.

【0023】76は停止判別手段であり、求めた積算値
が適正な周期TまたはT/2範囲に入っているか否か
を調べ、適性範囲外ならモータ22の駆動を停止させ
る。実際には2分の1周期(T/2)ごとに積算開始す
るカウンタの積算値が所定値、すなわち正常時にとり得
T/2の最長限界に相当する積算値と比較し、最長限
に相当する積算値以下なら停止不要と判定する。例え
ば図5のように計時手段の積算値が適正な周期Tの半分
T/2最長限界に対応する積算値(所定値)越えた
時には停止必要と判別し、積算値がT/2周期の最長限
に相当する積算値(所定値)を越えた直後にモータに
よる動力補助を停止する。
Reference numeral 76 denotes a stop determining means, which is a calculated integrated value.
Is in the range of the proper cycle T or T / 2 , and if it is out of the proper range, the drive of the motor 22 is stopped. Actually, integration starts every half cycle (T / 2)
The integrated value of the counter is compared with a predetermined value, that is , an integrated value corresponding to the longest limit of T / 2 that can be taken in a normal state. If the integrated value is equal to or less than the integrated value corresponding to the longest limit , it is determined that the stop is unnecessary. For example, as shown in FIG. 5, when the integrated value of the time measuring means exceeds the integrated value (predetermined value) corresponding to the longest limit of half the proper period T / 2 , it is determined that the stop is necessary, and the integrated value is determined. Immediately after exceeding the integrated value (predetermined value) corresponding to the longest limit of the T / 2 cycle, power assist by the motor is stopped.

【0024】なおこの実施例では、踏力の計測値Fa
そのまま踏力Fとしてモータ出力TMを求めるのでな
く、踏力計測値Faと所定の踏力下限値Fmとの差(Fa
−Fm)を踏力指示値Fiとして求め、この指示値Fi
基づいてモータ出力TMを求めている。図3の78はこ
の演算を行う踏力指示値演算手段である。
It should be noted in this embodiment, rather than determining the motor output T M as it is force F measured values F a pedal effort, the difference between the treading force measuring value F a and a predetermined depression force lower limit value F m (F a
Seeking -F m) as depression force instruction value F i, seeking motor output T M on the basis of the instruction value F i. Reference numeral 78 in FIG. 3 denotes a pedaling force instruction value calculating means for performing this calculation.

【0025】ここに踏力下限値Fmは電源投入直後では
通常の運転範囲での踏力計測値Faの上限近くに設定し
ておき、走行に従って踏力計測値Faの各周期ごとの最
小値に次第に接近させるように書き換えてゆく。この演
算は踏力下限値演算手段80で行われる。図4の踏力下
限値比較の欄の○印は、この書き換えを行うタイミング
を示している。
[0025] Here the depression force lower limit value F m may be set close to the upper limit of the treading force measuring value F a in the normal operating range just after the power is turned on, the minimum value for each cycle of the pedaling force measurement value F a in accordance with the running Rewrite to gradually approach. This calculation is performed by the pedaling force lower limit value calculating means 80. The circle mark in the column of the pedal effort lower limit value comparison in FIG. 4 indicates the timing at which this rewriting is performed.

【0026】このように踏力下限値Fmとの差(Fa−F
m)を踏力指示値Fiとしてモータ出力TMを求めること
により、万一過大な踏力計測値Faが入力されてもモー
タ出力TM が過大になるのを防ぐことができる。なぜな
ら踏力下限値Fmは最初大きな値であり、その後書き換
えられて踏力計測値Faの最小値付近に収れんしてゆく
からである。従って図6のように踏力計測値Faが踏力
下限値Fmより小さく一定で変化しなければ、踏力指示
値Fiは負となり、停止必要とする。
The difference between the thus depressing force limit value F m (F a -F
By obtaining the motor output T M a m) as depression force instruction value F i, the motor output T M be entered event excessive treading force measuring value F a can be prevented from becoming excessive. Because the depression force limit value F m is the first large value, because then rewritten by slide into converged to near the minimum value of the treading force measurement values F a. Thus if pedaling force measurement value F a is changed at a smaller constant than depressing force limit value F m as in FIG. 6, pedal force instruction value F i is negative, which requires stopping.

【0027】次に図7を用いて動作を説明する。まずC
PU68はフラグを+に設定し(ステップ100)、踏
力下限値Fmを設定し(ステップ102)、その他の初
期化処理を行う。そして踏力計測を開始し、一定時間d
tごとに踏力計測値Faを読込む(ステップ104)。
踏力指示値演算手段78では踏力指示値Fi=(Fa−F
m)の演算を所定時間dtの間隔で常時繰り返している
(ステップ106)。走行制御手段68Aではこの踏力
指示値Fiに基づきモータ出力TMを制御している。
Next, the operation will be described with reference to FIG. First C
PU68 sets the flag to + (step 100), sets the pedal force limit value F m (step 102), performs other initialization process. Then, the treading force measurement is started, and a certain time d
reading writing the treading force measuring value F a per t (step 104).
The pedal force instruction value calculating means 78 calculates the pedal force instruction value F i = (F a −F
The calculation of m ) is constantly repeated at intervals of a predetermined time dt (step 106). The running control means 68A controls the motor output T M on the basis of the depression force instruction value F i.

【0028】踏力変化率検出手段72は踏力計測値Fa
の時間dt間の差(次回値−前回値)を求め(ステップ
108)、踏力が減少中であればこの差がマイナスであ
るとして(ステップ110)、ステップ100で設定し
たフラグと一致するか調べる(ステップ112)。この
場合一致していないからフラグを+から−に書き換える
(ステップ114)。すると計時手段74はカウンタに
より計時を開始する(ステップ116)。
The depressing force changing rate detecting means 72 pedaling force measurement value F a
(The next time value−the previous value) is obtained (step 108). If the pedaling force is decreasing, this difference is assumed to be negative (step 110), and it is checked whether or not the difference matches the flag set in step 100. (Step 112). In this case, since they do not match, the flag is rewritten from + to-(step 114). Then, the timer 74 starts counting by the counter (step 116).

【0029】そしてステップ106に戻り、踏力指示値
iを書き換え、モータ出力TMを制御する一方、時間d
t後において前記の差を求める(ステップ108)。踏
力が減少中であれば差はマイナスで(ステップ11
0)、フラグ(−)と一致するから(ステップ11
2)、カウンタに一定値を加算する(ステップ11
8)。停止判別手段76はカウンタの積算値を最長限界
に対応する所定値と比較し、所定値以下なら(ステップ
120)、ステップ106に戻る。踏力の減少中には差
はマイナスでフラグ(−)と一致するから(ステップ1
08、110、112)、その間カウンタが加算されて
ゆく。この踏力の減少中にカウンタの積算値が最長限界
に対応する所定値を越えると停止必要として、フラグを
+に変え(ステップ122)、カウンタを0にリセット
し(ステップ124)、モータ22による補助を停止さ
せる(ステップ126)。
Then, returning to step 106, the pedal force indication value F i is rewritten to control the motor output T M , while the time d
After t, the difference is obtained (step 108). If the pedaling force is decreasing, the difference is negative (step 11).
0) because it matches the flag (-) (step 11).
2) Add a constant value to the counter (step 11)
8). Stop judging means 76 sets the integrated value of the counter to the longest limit
Is compared with the predetermined value , and if it is equal to or smaller than the predetermined value (step 120), the process returns to step 106. Since the difference is negative and coincides with the flag (-) while the pedaling force is decreasing (step 1).
08, 110, 112), during which time the counter is incremented. While the pedal effort is decreasing, the accumulated value of the counter reaches the longest limit.
When the value exceeds a predetermined value , the flag is changed to + (step 122), the counter is reset to 0 (step 124), and the assist by the motor 22 is stopped (step 126).

【0030】周期TまたはT/2に対応するカウンタの
積算値が最長限界に対応する所定値に到達する前に踏力
が増加に変われば、差はプラスとなり(ステップ10
8、128)、その直前のフラグが−なので両者が不一
致であるとし(ステップ130)、フラグを+に書き換
える(ステップ132)。そしてカウンタを0にリセッ
トしてから(ステップ134)、踏力下限値Fmの書き
換えが必要か否か判別する(ステップ136)。
If the pedaling force changes to increase before the integrated value of the counter corresponding to the period T or T / 2 reaches the predetermined value corresponding to the longest limit, the difference becomes positive (step 10).
8, 128). Since the flag immediately before is-, it is determined that the two do not match (step 130), and the flag is rewritten to + (step 132). Then the counter is reset to 0 (step 134), it determines whether it is necessary to rewrite the depression force limit value F m (step 136).

【0031】この踏力下限値Fmの書き換えは図4で説
明したように踏力Fの最小値付近で行われ、この付近で
の踏力計測値(前回値)Faが踏力下限値Fmより大きけ
れば書き換えない。小さければこの踏力計測値(前回
値)Faと踏力下限値の算術平均を求めて、これを新た
な踏力下限値Fmとする(ステップ138)。このよう
に踏力計測値Faの最小値が踏力下限値Fmより小さい間
は、1周期ごとに踏力下限値Fmを少しずつ減少させる
ように書き換えを繰り返す。
The rewriting of the depression force lower limit value F m is carried out in the vicinity of the minimum value of the force F as described in FIG. 4, treading force measuring value at Nearby (previous value) F a is greater than the depression force limit value F m If not rewritten. If smaller the pedaling force measurement value seeking the arithmetic mean of the (previous value) F a, a pedal pressure lower limit value, this is a new pedal force limit value F m (step 138). Thus pedaling force measurement value F a minimum pedal force limit value F m between less than the repeats rewriting to reduce gradually the depression force limit value F m for each cycle.

【0032】本実施例ではフラグが+から−に変化する
時点t1から、−から+に変化する時点t2までを計時期
間としているが、本発明はこれに限定されない。フラグ
が−から+に変化する時点t2から次周期のフラグが+
から−に変化する時点 1 までを計時してもよく、この
場合には図7の流れ図においてステップ100ではフラ
グをマイナスに設定することになる。
From the time t 1 that changes, - - [0032] In this embodiment flag from + is that the timing period until time t 2 which changes from the +, the invention is not limited thereto. Flag - the next cycle of the flag from the time t 2 which changes from + is +
From - may be counting up time t 1 which changes, in this case is to set a flag in step 100 to the negative in the flowchart of FIG.

【0033】また踏力下限値Fmの書き換えに際して
は、FaとFmとの単純算術平均としているが他の比率で
の加重平均を用いて踏力下限値Fmを求めてもよい。
Further the time of rewriting of the depression force lower limit value F m, may be obtained depressing force limit value F m using although a simple arithmetic average of the F a and F m a weighted average of other ratios.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、踏力計
測値の増減を監視し、その変化率dF/dtの変化状態
に対応して積算開始したカウンタの積算値が所定値(最
長限界に対応する積算値)を超えるとモータによる動力
補助を停止させるものであるから、踏力検出手段に動作
不良があったり、改造された場合にもモータ出力が過大
になることがなく、電池が無駄に消耗されることがな
く、運転感が悪くなることがない。また信号待ちの時な
どでブレーキをかけたままペダルに足を載せペダルに小
さな踏力を加え続ける場合には、モータ出力が発生しな
くなるから、電池が無駄に消耗されることがない。
According to the first aspect of the present invention, as described above, the increase / decrease of the tread force measurement value is monitored, and the change rate dF / dt is changed.
If the integrated value of the counter that started integration in response to the value exceeds a predetermined value ( the integrated value corresponding to the longest limit ) , the power assist by the motor is stopped. In this case, the motor output does not become excessive, the battery is not wastefully consumed, and the driving feeling does not deteriorate. Further, when the foot is put on the pedal and the pedal is continuously applied with a small pedaling force while the brake is applied, for example, when waiting for a signal, the motor output is not generated, so that the battery is not wasted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の側面図FIG. 1 is a side view of one embodiment of the present invention.

【図2】その動力系統図Fig. 2 Power system diagram

【図3】コントローラの機能を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing functions of a controller.

【図4】正常時の動作説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation in a normal state.

【図5】異常時の踏力計測値の一例を示す図FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a measured value of a pedaling force at the time of abnormality.

【図6】異常時の踏力計測値の他の例を示す図FIG. 6 is a diagram showing another example of the pedaling force measurement value at the time of abnormality.

【図7】動作流れ図FIG. 7 is an operation flowchart.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 後輪 22 電動モータ 36 クランクペダル 46 踏力検出手段としてのポテンショメータ 54 コントローラ 68 CPU 72 踏力変化率検出手段 74 計時手段 76 停止判別手段 F 踏力 Fa 踏力計測値Reference Signs List 14 rear wheel 22 electric motor 36 crank pedal 46 potentiometer as pedaling force detecting unit 54 controller 68 CPU 72 pedaling force change rate detecting unit 74 time counting unit 76 stop discriminating unit F pedaling force Fa pedaling force measured value

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62M 23/02 B62K 11/00 B62M 7/06 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62M 23/02 B62K 11/00 B62M 7/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 人力駆動系と電気駆動系とを並列に設
け、人力による踏力に略比例して前記電気駆動系の出力
を制御する電動モータ付き自転車において、踏力を検出
する踏力検出手段と、CPUで形成され一定時間dtご
とに前記踏力検出手段で求めた踏力計測値から踏力の変
化率dF/dtを検出する踏力変化率検出手段と、前記
変化率の変化に対応して計時を開始する計時手段と、前
計時手段の積算値が所定値を越えるとモータによる動
力補助を停止させる停止判別手段とを備えることを特徴
とする電動モータ付き自転車。
1. A stepping force detecting means for detecting a stepping force in a bicycle with an electric motor which is provided with a human driving system and an electric driving system in parallel and controls the output of the electric driving system substantially in proportion to the stepping force by the manpower. It is formed by CPU for a certain time dt
At the same time, the change in the treading force from the treading force measurement value obtained by the treading force detecting means
A pedaling force change rate detecting means for detecting the conversion rate dF / dt ;
A bicycle equipped with an electric motor, comprising: a time- measuring means for starting time- measurement in response to a change in the rate of change; and a stop determination means for stopping power assist by a motor when an integrated value of the time-measuring means exceeds a predetermined value. .
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