JP6970535B2 - Bicycle with motor - Google Patents
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Description
本発明は、電動機付自転車に関するものである。 The present invention relates to a motorized bicycle.
従来から、下記特許文献１に示されるような電動機付自転車が知られている。この電動機付自転車は、前輪と、後輪と、前輪を駆動するモータと、後輪を駆動する踏力が加えられるペダルと、踏力に基づく入力トルクを検出するトルクセンサと、モータを制御する制御部（モータ駆動制御器）とを備えている。また、この電動機付自転車は、発進指示を入力するための発進センサを備えている。運転者は、発進指示を発進センサに入力することによって、モータを駆動し、発進性を向上させることができる。特許文献１には、発進指示が操作パネルに入力される例が記載されている。
Conventionally, a bicycle with an electric motor as shown in
ところで、一般的に、運転者は、例えば登り坂の発進時などのような、両手をハンドルまたはブレーキレバーから放すことができない場合に、モータを駆動して発進性を向上させることを必要とする。
特許文献１に記載の電動機付自転車では、片手をハンドルまたはブレーキレバーから放して操作パネルに発進指示を入力しなければモータを駆動できないため、例えば登り坂などにおける発進性が十分に改善されていない。
By the way, in general, the driver needs to drive the motor to improve the startability when both hands cannot be released from the steering wheel or the brake lever, for example, when starting uphill. ..
In the bicycle with an electric motor described in
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、例えば登り坂などにおける発進性を改善することができる電動機付自転車を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a bicycle with an electric motor capable of improving the startability on an uphill, for example.
上記課題を解決するために、本発明の電動機付自転車は、前輪と、後輪と、前記前輪または前記後輪を駆動するモータと、前記後輪を駆動する踏力が加えられるペダルと、前記踏力に基づく入力トルクを検出するトルクセンサと、前記前輪または前記後輪の回転量を検出する車輪回転量検出部と、前記モータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記入力トルクが第１閾値以下の場合に、前記モータを駆動せず、前記入力トルクが前記第１閾値より大きい場合、かつ、前記入力トルクが、前記第１閾値より大きい第２閾値以下の場合、かつ、前記回転量が第３閾値より小さい場合に、前記モータを駆動せず、前記入力トルクが前記第１閾値より大きく前記第２閾値以下の場合、かつ、前記回転量が前記第３閾値以上の場合に、前記モータを駆動し、前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合に、前記モータを駆動する。 In order to solve the above problems, the motorized bicycle of the present invention includes a front wheel, a rear wheel, a motor for driving the front wheel or the rear wheel, a pedal to which a pedaling force for driving the rear wheel is applied, and the pedaling force. The control unit includes a torque sensor that detects an input torque based on the above, a wheel rotation amount detection unit that detects the rotation amount of the front wheel or the rear wheel, and a control unit that controls the motor. When the motor is not driven and the input torque is larger than the first threshold, and the input torque is larger than the first threshold and equal to or less than the second threshold, and the above is the case. When the rotation amount is smaller than the third threshold value, the motor is not driven, the input torque is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value, and the rotation amount is equal to or higher than the third threshold value. , The motor is driven, and when the input torque is larger than the second threshold value, the motor is driven.
本発明の電動機付自転車によれば、入力トルクが第２閾値より大きい場合には、前輪または後輪の回転量が第３閾値より小さい場合であってもモータが駆動されるため、前輪または後輪の回転量が小さい場合にモータが駆動されない例よりも、例えば登り坂などにおける発進性を改善することができる。 According to the motorized bicycle of the present invention, when the input torque is larger than the second threshold value, the motor is driven even when the rotation amount of the front wheels or the rear wheels is smaller than the third threshold value, so that the front wheels or the rear wheels are driven. It is possible to improve the startability on an uphill, for example, as compared with the case where the motor is not driven when the amount of rotation of the wheel is small.
本発明の電動機付自転車は、ブレーキレバーと、前記ブレーキレバーの操作を検出するブレーキセンサとを更に備え、前記制御部は、前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合、かつ、前記ブレーキレバーの操作が検出される場合に、前記モータを駆動してもよい。 The motorized bicycle of the present invention further includes a brake lever and a brake sensor for detecting the operation of the brake lever, and the control unit is used when the input torque is larger than the second threshold value and of the brake lever. The motor may be driven when the operation is detected.
このように構成し、制御することによって、入力トルクが第２閾値より大きい場合には、ブレーキレバーの操作が検出される場合であってもモータが駆動される。そのため、ブレーキレバーの操作が検出される場合にモータが駆動されない例よりも、電動機付自転車の後退防止のためにブレーキレバーが操作される登り坂発進時における発進性を改善することができる。 By configuring and controlling in this way, when the input torque is larger than the second threshold value, the motor is driven even when the operation of the brake lever is detected. Therefore, as compared with the case where the motor is not driven when the operation of the brake lever is detected, it is possible to improve the starting performance at the time of starting uphill where the brake lever is operated to prevent the bicycle with an electric motor from retreating.
また、本発明の電動機付自転車では、前記制御部は、前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合かつ前記ブレーキレバーの操作が検出された場合に前記モータを駆動した後、第４閾値以上の時間が経過した場合または前記回転量が第５閾値以上になった場合、かつ、前記ブレーキレバーの操作が検出され続けている場合に、前記モータの駆動を停止させてもよい。 Further, in the motorized bicycle of the present invention, the control unit drives the motor when the input torque is larger than the second threshold value and the operation of the brake lever is detected, and then the fourth threshold value or more. The drive of the motor may be stopped when a lapse of time, when the rotation amount exceeds the fifth threshold value, and when the operation of the brake lever continues to be detected.
このように制御することによって、トルクセンサに異常が発生している場合に、運転者が電動機付自転車を発進させる意図を有さないにもかかわらず、モータが駆動され続けてしまう事態を回避することができる。また、運転者が体勢を崩して入力トルクが大きくなったにもかかわらず、つまり、運転者が電動機付自転車を発進させる意図を有さないにもかかわらず、モータが駆動され続けてしまう事態を回避することができる。また、ブレーキレバーの操作が検出され続けているにもかかわらず、つまり、モータが回転していないおそれがあるにもかかわらず、モータに対する通電が継続され、モータが昇温することに伴って、モータの性能が低下してしまうことを抑制することができる。 By controlling in this way, it is possible to avoid a situation in which the motor continues to be driven even though the driver does not intend to start the motorized bicycle when an abnormality occurs in the torque sensor. be able to. Also, even though the driver has lost his posture and the input torque has increased, that is, the motor continues to be driven even though the driver does not intend to start the motorized bicycle. It can be avoided. Further, even though the operation of the brake lever is continuously detected, that is, even though the motor may not be rotating, the energization of the motor is continued and the temperature of the motor rises. It is possible to prevent the performance of the motor from deteriorating.
また、本発明の電動機付自転車では、前記制御部は、前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合に前記モータを駆動した後、第４閾値以上の時間が経過した場合であって、前記回転量がゼロである場合に、前記モータの駆動を停止させてもよい。 Further, in the motorized bicycle of the present invention, the control unit rotates when a time equal to or longer than the fourth threshold has elapsed after driving the motor when the input torque is larger than the second threshold. When the amount is zero, the drive of the motor may be stopped.
このように制御することによって、モータが回転していないにもかかわらず、モータに対する通電が継続され、モータが昇温することに伴って、モータの性能が低下してしまうことを抑制することができる。 By controlling in this way, it is possible to prevent the performance of the motor from deteriorating as the temperature of the motor rises due to the continuous energization of the motor even though the motor is not rotating. can.
また、本発明の電動機付自転車では、前記制御部が前記モータの駆動を停止させた後、前記入力トルクが前記第２閾値以下の場合に、前記制御部は、前記モータの駆動停止状態を解除してもよい。 Further, in the motorized bicycle of the present invention, after the control unit stops driving the motor, when the input torque is equal to or less than the second threshold value, the control unit releases the drive stop state of the motor. You may.
このように制御することによって、制御部がモータの駆動を停止させた後、時間の経過に伴って温度が低下し、性能が回復したモータを、有効的に利用することができる。 By controlling in this way, it is possible to effectively use a motor whose temperature has decreased with the passage of time after the control unit has stopped driving the motor and whose performance has been restored.
また、本発明の電動機付自転車は、前記モータの回転数を検出する回転数センサを更に備え、前記車輪回転量検出部は、前記モータの回転数に基づいて前記電動機付自転車の車速を推定してもよい。 Further, the motorized bicycle of the present invention further includes a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the motor, and the wheel rotation amount detecting unit estimates the vehicle speed of the motorized bicycle based on the rotation speed of the motor. You may.
このように構成することによって、電動機付自転車の車速を推定することができると共に、モータが昇温するおそれがある状態、つまり、モータに対する通電が行われているにもかかわらず、モータが回転していない状態を把握することができる。 With this configuration, the vehicle speed of the motorized bicycle can be estimated, and the motor may rotate even though the motor is in a state where the temperature may rise, that is, the motor is energized. It is possible to grasp the state of not being.
また、本発明の電動機付自転車は、前記前輪および前記後輪のうちの前記モータによって駆動されない車輪の回転数を検出する他の回転数センサを更に備え、前記車輪回転量検出部は、前記他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて第２の車速を推定し、前記制御部は、前記モータの回転数に基づいて推定される前記車速と、前記他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて推定される前記第２の車速との差が、第６閾値より大きい場合に、前記モータの駆動を停止させてもよい。 Further, the motorized bicycle of the present invention further includes another rotation speed sensor that detects the rotation speed of the wheels of the front wheels and the rear wheels that are not driven by the motor, and the wheel rotation amount detecting unit is the other. The second vehicle speed is estimated based on the rotation speed detected by the rotation speed sensor of the motor, and the control unit detects the vehicle speed estimated based on the rotation speed of the motor and the other rotation speed sensors. When the difference from the second vehicle speed estimated based on the number of revolutions is larger than the sixth threshold value, the driving of the motor may be stopped.
このように、制御部は、モータの回転数に基づいて推定される車速と、他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて推定される第２の車速との差が、第６閾値より大きい場合に、電動機付自転車が転倒したおそれがあると判断し、モータの駆動を停止させる。そのため、モータの駆動が停止させられない場合よりも、運転者の安全性を向上させることができる。 In this way, the control unit has a sixth threshold value of the difference between the vehicle speed estimated based on the rotation speed of the motor and the second vehicle speed estimated based on the rotation speed detected by another rotation speed sensor. If it is larger than that, it is judged that the motorized bicycle may have fallen, and the motor drive is stopped. Therefore, the safety of the driver can be improved as compared with the case where the drive of the motor cannot be stopped.
本発明によれば、例えば登り坂などにおける発進性を改善できる電動機付自転車を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a bicycle with an electric motor that can improve the startability on an uphill, for example.
［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る電動機付自転車１の構成を、図１から図３を参照しながら説明する。図１は第１実施形態に係る電動機付自転車１の構成図である。図２は図１に示すハンドル１ｃなどの拡大図である。図３は第１実施形態に係る電動機付自転車１の機能を示すブロック図である。
図１および図２に示すように、第１実施形態の電動機付自転車１は、前輪１ａと、後輪１ｂと、ハンドル１ｃと、ブレーキレバー１ｄと、ペダル１ｅと、サドル１ｆと、クランク１ｇとを備えている。ブレーキレバー１ｄの非操作時には、ブレーキレバー１ｄが、図２に「非操作時」で示す位置に位置する。ブレーキレバー１ｄの操作時には、ブレーキレバー１ｄが、図２に「操作時」で示す位置に位置する。ペダル１ｅには、後輪１ｂを駆動する踏力が、運転者によって加えられる。また、ペダル１ｅは、クランク１ｇに連結されている。
また、図３に示すように、第１実施形態の電動機付自転車１は、モータ１１と、バッテリ１２と、トルクセンサ１３と、回転数センサ１４ａと、車輪回転量検出部１４ｂと、制御部１６とを備えている。モータ１１は前輪１ａを駆動する。バッテリ１２は、モータ１１および制御部１６に電力を供給する。トルクセンサ１３は、ペダル１ｅに加えられる運転者の踏力に基づく入力トルクを検出する。回転数センサ１４ａは、モータ１１の回転数を検出する。車輪回転量検出部１４ｂは、モータ１１の回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定する。また、車輪回転量検出部１４ｂは、モータ１１の回転数に基づいて、前輪１ａ（駆動輪）の回転量を検出（推定）する。制御部１６は、トルクセンサ１３によって検出された入力トルクと、車輪回転量検出部１４ｂによって検出された前輪１ａの回転量とに基づいて、モータ１１を制御する。詳細には、例えば、アシスト比率、電動機付自転車１が変速機を備える場合における変速比などに基づいて、制御部１６は、モータ１１の出力を制御する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the configuration of the motorized
As shown in FIGS. 1 and 2, the motorized
Further, as shown in FIG. 3, the
上述したように、図１から図３に示す例では、モータ１１が、前輪１ａを駆動するが、他の例では、代わりに、モータ１１が後輪１ｂを駆動してもよい。
また、上述したように、図１から図３に示す例では、回転数センサ１４ａがモータ１１の回転数を検出し、車輪回転量検出部１４ｂがモータ１１の回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定する。他の例では、代わりに、回転数センサ１４ａが後輪１ｂの回転数を検出し、車輪回転量検出部１４ｂが後輪１ｂの回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定してもよい。あるいは、更に他の例では、回転数センサ１４ａがクランク１ｇの回転数を検出し、車輪回転量検出部１４ｂがクランク１ｇの回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定してもよい。
As described above, in the examples shown in FIGS. 1 to 3, the
Further, as described above, in the examples shown in FIGS. 1 to 3, the
図４は第１実施形態の電動機付自転車１において実行される処理を説明するためのフローチャートである。
第１実施形態の電動機付自転車１は、電動機付自転車１の使用時に、図４に示す処理を実行する。
図４に示す例では、ステップＳ１において、制御部１６は、トルクセンサ１３によって検出された入力トルクＴが第１閾値ｔｈ１より大きいか否かを判定する。入力トルクＴが第１閾値ｔｈ１より大きい場合、制御部１６は、ステップＳ２に進む。一方、入力トルクＴが第１閾値ｔｈ１以下の場合、制御部１６は、例えば運転者が足をペダル１ｅに載せただけである、あるいは、運転者の誤操作によって運転者の踏力がペダル１ｅに加えられたおそれがあると判断し、つまり、運転者が電動機付自転車１を発進させる意図を有さないと判断し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、制御部１６が、モータ１１を駆動しない。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the process executed in the
The
In the example shown in FIG. 4, in step S1, the
ステップＳ２では、制御部１６は、トルクセンサ１３によって検出された入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２（＞ｔｈ１）より大きいか否かを判定する。入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合、制御部１６は、運転者が発進性を向上させることを必要としている、つまり、運転者がモータ１１のアシストを必要としていると判断し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、制御部１６が、モータ１１を駆動する。
一方、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２以下の場合、制御部１６は、ステップＳ３に進む。
In step S2, the
On the other hand, when the input torque T is equal to or less than the second threshold value th2, the
ステップＳ３では、制御部１６は、車輪回転量検出部１４ｂによって検出された前輪１ａの回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３より小さいか否かを判定する。回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３より小さい場合、制御部１６は、回転量ＲＡが小さく、不安定な走行状態であるため、モータ１１を駆動すると、電動機付自転車１の転倒のおそれ、あるいは、電動機付自転車１の飛び出しのおそれがあると判断し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、制御部１６が、モータ１１を駆動しない。
一方、回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３以上の場合、制御部１６は、回転量ＲＡが大きく、安定した走行状態であるため、モータ１１を駆動しても、電動機付自転車１の転倒のおそれ、あるいは、電動機付自転車１の飛び出しのおそれがないと判断し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、制御部１６が、モータ１１を駆動する。
In step S3, the
On the other hand, when the rotation amount RA is the third threshold value th3 or more, the
図４に示す例では、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合に、回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３より小さい場合であっても、ステップＳ４において、モータ１１が駆動される。そのため、回転量ＲＡが小さい場合にモータ１１が駆動されない例よりも、例えば登り坂などにおける電動機付自転車１の発進性を改善することができる。
In the example shown in FIG. 4, when the input torque T is larger than the second threshold value th2 and the rotation amount RA is smaller than the third threshold value th3, the
図５は図４においてモータ１１の駆動が開始された後に実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図５に示す例では、ステップＳ２１において、制御部１６は、図４のステップＳ４においてモータ１１が駆動された後（詳細には、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合にモータ１１が駆動された後）の経過時間ｔＡが、第４閾値ｔｈ４以上であるか否かを判定する。経過時間ｔＡが第４閾値ｔｈ４以上である場合、つまり、モータ１１が駆動された後に第４閾値ｔｈ４以上の時間が経過した場合、制御部１６は、ステップＳ２２に進む。
一方、経過時間ｔＡが第４閾値ｔｈ４より小さい場合、制御部１６は、図５に示す処理を終了する。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the process executed after the driving of the
In the example shown in FIG. 5, in step S21, the
On the other hand, when the elapsed time tA is smaller than the fourth threshold value th4, the
ステップＳ２２では、制御部１６は、回転量ＲＡがゼロであるか否かを判定する。回転量ＲＡがゼロである場合、制御部１６は、モータ１１が回転していないにもかかわらず、モータ１１に対する通電が継続されると、モータ１１が昇温し、モータ１１の性能が低下してしまうおそれがあると判断し、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、制御部１６が、モータ１１の駆動を停止する。
一方、回転量ＲＡがゼロではない場合、制御部１６は、図５に示す処理を終了する。
In step S22, the
On the other hand, when the rotation amount RA is not zero, the
図５に示す例では、ステップＳ２３において制御部１６がモータ１１の駆動を停止するため、モータ１１が回転していないにもかかわらず、モータ１１に対する通電が継続され、モータ１１が昇温することに伴って、モータ１１の性能が低下してしまうことを抑制することができる。
In the example shown in FIG. 5, since the
図６は図５においてモータ１１の駆動が停止された後に実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図６に示す例では、ステップＳ３１において、制御部１６は、図５のステップＳ２３においてモータ１１の駆動が停止された後に、入力トルクＴが、第２閾値ｔｈ２以下になったか否かを判定する。入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２以下になった場合、制御部１６は、ステップＳ３２に進む。
一方、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合、制御部１６は、図６に示す処理を終了する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the process executed after the drive of the
In the example shown in FIG. 6, in step S31, the
On the other hand, when the input torque T is larger than the second threshold value th2, the
ステップＳ３２では、制御部１６は、時間の経過に伴ってモータ１１の温度が低下し、モータ１１の性能が回復していると判断し、モータ１１の駆動停止状態を解除する。
図６に示す例では、ステップＳ３２において制御部１６がモータ１１の駆動停止状態を解除するため、制御部１６がモータ１１の駆動を停止させた後、時間の経過に伴って温度が低下し、性能が回復したモータ１１を、有効的に利用することができる。
In step S32, the
In the example shown in FIG. 6, since the
上述したように、第１実施形態の電動機付自転車１では、図４のステップＳ３において、回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３以上であると制御部１６が判定した場合に、ステップＳ４において、制御部１６がモータ１１を駆動する。そのため、電動機付自転車１の安定走行、および、それに伴う運転者の安全性を確保することができる。
また、図４のステップＳ１において、入力トルクＴが第１閾値ｔｈ１以下であると制御部１６が判定した場合に、制御部１６は、ステップＳ５を実行し、モータ１１を駆動しない。そのため、電動機付自転車１を発進させる意図を有さない運転者の安全性を確保することができる。
As described above, in the
Further, in step S1 of FIG. 4, when the
仮に、登り坂などにおいて、モータ１１の駆動開始に時間を要する場合には、モータ１１の駆動が開始されるまで、運転者はペダル１ｅに加えられる自分の踏力のみによって電動機付自転車１を走行させる必要があり、運転者の負担が大きくなってしまう。
上述したように、第１実施形態の電動機付自転車１では、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合に、回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３より小さい場合であっても、ステップＳ４において、モータ１１が駆動される。そのため、モータ１１の駆動開始に時間を要する場合よりも、例えば登り坂などにおける電動機付自転車１の発進性を改善することができる。
詳細には、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合には、運転者が、電動機付自転車１を発進させる意図を明らかに有しているため、モータ１１が駆動されても、電動機付自転車１の転倒のおそれは低いと考えられる。
入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合にもかかわらず、回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３より小さい場合には、電動機付自転車１が登り坂を走行しようとしていると推定することができる。従って、そのような場合にモータ１１が駆動されても、電動機付自転車１の飛び出しのおそれは低いと考えられる。
If it takes time to start driving the
As described above, in the
Specifically, when the input torque T is larger than the second threshold value th2, the driver clearly has the intention of starting the
If the rotation amount RA is smaller than the third threshold value th3 even though the input torque T is larger than the second threshold value th2, it can be estimated that the
上述したように、図１から図３に示す例では、回転数センサ１４ａがモータ１１の回転数を検出し、車輪回転量検出部１４ｂがモータ１１の回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定する。
他の例では、電動機付自転車１が、回転数センサ１４ａの他に、モータ１１によって駆動されない後輪１ｂの回転数を検出する他の回転数センサ（図示せず）を更に備えている。車輪回転量検出部１４ｂは、モータ１１の回転数に基づいて電動機付自転車１の車速を推定すると共に、他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて電動機付自転車１の第２の車速を推定する。制御部１６は、モータ１１の回転数に基づいて推定される電動機付自転車１の車速と、他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて推定される電動機付自転車１の第２の車速との差が、第６閾値より大きい場合に、電動機付自転車１が転倒したおそれがあると判断し、モータ１１の駆動を停止させる。そのため、モータ１１の駆動が停止させられない場合よりも、運転者の安全性を向上させることができる。
As described above, in the examples shown in FIGS. 1 to 3, the
In another example, the
［第２実施形態］
以下、第２実施形態に係る電動機付自転車１について説明する。
第２実施形態の電動機付自転車１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電動機付自転車１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の電動機付自転車１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電動機付自転車１と同様の効果を奏することができる。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the
The
図７は第２実施形態に係る電動機付自転車１の機能を示すブロック図である。
図３に示すように、第１実施形態の電動機付自転車１は、ブレーキセンサ１５を備えていないが、図７に示すように、第２実施形態の電動機付自転車１は、ブレーキセンサ１５を備えている。ブレーキセンサ１５は、ブレーキレバー１ｄの操作を検出する。
ブレーキレバー１ｄが、図２に「操作時」で示す位置に位置する場合、ブレーキセンサ１５によって、ブレーキレバー１ｄの操作が検出される。一方、ブレーキレバー１ｄが、図２に「非操作時」で示す位置に位置する場合、ブレーキセンサ１５によって、ブレーキレバー１ｄの操作は検出されない。
FIG. 7 is a block diagram showing the functions of the
As shown in FIG. 3, the
When the
上述したように、第１実施形態の電動機付自転車１では、制御部１６が、トルクセンサ１３によって検出された入力トルクと、車輪回転量検出部１４ｂによって検出された前輪１ａの回転量とに基づいて、モータ１１を制御する。
一方、第２実施形態の電動機付自転車１では、制御部１６が、トルクセンサ１３によって検出された入力トルクと、車輪回転量検出部１４ｂによって検出された前輪１ａの回転量と、ブレーキセンサ１５によるブレーキレバー１ｄの操作の検出結果とに基づいて、モータ１１を制御する。
As described above, in the
On the other hand, in the
図８は第２実施形態の電動機付自転車１において実行される処理を説明するためのフローチャートである。
第２実施形態の電動機付自転車１は、電動機付自転車１の使用時に、図８に示す処理を実行する。
図８に示す例では、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５において、図４のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と同様の処理が実行される。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the process executed in the
The
In the example shown in FIG. 8, in steps S1, S2, S3, S4, and S5, the same processing as in steps S1, S2, S3, S4, and S5 of FIG. 4 is executed.
詳細には、図８のステップＳ３において、制御部１６は、車輪回転量検出部１４ｂによって検出された前輪１ａの回転量ＲＡが第３閾値ｔｈ３以上であると判定した場合、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１では、制御部１６は、ブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出されたか否かを判定する。ブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出された場合、制御部１６は、運転者が電動機付自転車１を減速または停止させる意図を有する、あるいは、運転者が電動機付自転車１を発進させる意図を有さないと判断し、ステップＳ５に進む。上述したように、ステップＳ５では、制御部１６が、モータ１１を駆動しない。
一方、ブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出されない場合、制御部１６は、運転者が電動機付自転車１を減速または停止させる意図を有しておらず、また、回転量ＲＡが大きく、安定した走行状態であるため、モータ１１を駆動しても、電動機付自転車１の転倒のおそれ、あるいは、電動機付自転車１の飛び出しのおそれがないと判断し、ステップＳ４に進む。上述したように、ステップＳ４では、制御部１６が、モータ１１を駆動する。
Specifically, in step S3 of FIG. 8, when the
In step S11, the
On the other hand, when the operation of the
図８に示す例では、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合には、ブレーキレバー１ｄの操作が検出される場合であってもモータ１１が駆動されるため、ブレーキレバー１ｄの操作が検出される場合にモータ１１が駆動されない例よりも、電動機付自転車１の後退防止のためにブレーキレバー１ｄが操作される登り坂発進時における発進性を改善することができる。
In the example shown in FIG. 8, when the input torque T is larger than the second threshold value th2, the
一般的な電動機付自転車では、登り坂発進時に電動機付自転車の後退防止のために、運転者がブレーキレバーを操作していると、モータは駆動されない。そのため、登り坂発進時（詳細には、運転者がブレーキレバーの操作を解除した瞬間）における運転者の負担が非常に大きい。
一方、第２実施形態の電動機付自転車１では、登り坂発進時に運転者がブレーキレバー１ｄを操作していても、上述したように、制御部１６が、ステップＳ４を実行し、モータ１１を駆動する。そのため、一般的な電動機付自転車よりも、登り坂発進時における運転者の負担を軽減することができる。
In a general motorized bicycle, the motor is not driven when the driver operates the brake lever to prevent the motorized bicycle from retreating when starting uphill. Therefore, the burden on the driver at the time of starting uphill (specifically, the moment when the driver releases the operation of the brake lever) is very large.
On the other hand, in the
図９は図８においてモータ１１の駆動が開始された後に実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図９に示す例では、ステップＳ２１において、制御部１６は、図８のステップＳ４においてモータ１１が駆動された後（詳細には、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きい場合かつブレーキレバー１ｄの操作が検出された場合にモータ１１が駆動された後）の経過時間ｔＡが、第４閾値ｔｈ４以上であるか否かを判定する。経過時間ｔＡが第４閾値ｔｈ４以上である場合、つまり、モータ１１が駆動された後に第４閾値ｔｈ４以上の時間が経過した場合、制御部１６は、ステップＳ４１に進む。
一方、経過時間ｔＡが第４閾値ｔｈ４より小さい場合、制御部１６は、ステップＳ４２に進む。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the process executed after the driving of the
In the example shown in FIG. 9, in step S21, the
On the other hand, when the elapsed time tA is smaller than the fourth threshold value th4, the
ステップＳ４２では、制御部１６は、前輪１ａの回転量ＲＡが第５閾値ｔｈ５以上になったか否かを判定する。つまり、制御部１６は、モータ１１が駆動された後に前輪１ａが第５閾値ｔｈ５以上回転したか否かを判定する。前輪１ａの回転量ＲＡが第５閾値ｔｈ５以上になった場合、制御部１６は、ステップＳ４１に進む。
一方、前輪１ａの回転量ＲＡが第５閾値ｔｈ５以上になっていない場合、制御部１６は、図９に示す処理を終了する。
In step S42, the
On the other hand, when the rotation amount RA of the
ステップＳ４１では、制御部１６は、モータ１１が駆動された後にブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出され続けているか否かを判定する。モータ１１が駆動された後にブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出され続けている場合、制御部１６は、ブレーキレバー１ｄの操作が継続され、モータ１１が回転していないおそれがあるにもかかわらず、モータ１１に対する通電が継続されると、モータ１１が昇温し、モータ１１の性能が低下してしまうおそれがあると判断し、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、制御部１６が、モータ１１の駆動を停止する。
一方、モータ１１が駆動された後にブレーキセンサ１５によってブレーキレバー１ｄの操作が検出され続けていない場合、制御部１６は、図９に示す処理を終了する。
In step S41, the
On the other hand, if the operation of the
図９に示す例では、ステップＳ２３において制御部１６がモータ１１の駆動を停止するため、モータ１１が回転していないにもかかわらず、モータ１１に対する通電が継続され、モータが昇温することに伴って、モータ１１の性能が低下してしまうことを抑制することができる。
また、トルクセンサ１３に異常が発生している場合に、運転者が電動機付自転車１を発進させる意図を有さないにもかかわらず、モータ１１が駆動され続けてしまう事態を回避することができる。
また、運転者が体勢を崩して入力トルクＴが大きくなったにもかかわらず、つまり、運転者が電動機付自転車１を発進させる意図を有さないにもかかわらず、モータ１１が駆動され続けてしまう事態を回避することができる。
In the example shown in FIG. 9, since the
Further, when an abnormality has occurred in the
Further, the
上述したように、第２実施形態の電動機付自転車１では、ブレーキレバー１ｄが操作されているにもかかわらず、モータ１１が駆動されるのは、モータ１１が駆動された後の経過時間ｔＡが、第４閾値ｔｈ４に到達するまでの期間、あるいは、モータ１１が駆動された後の前輪１ａの回転量ＲＡが第５閾値ｔｈ５に到達するまでの期間に限定される。しかも、ブレーキレバー１ｄが操作されているにもかかわらず、モータ１１が駆動されるのは、入力トルクＴが第２閾値ｔｈ２より大きく、運転者が、電動機付自転車１を発進させる意図を明らかに有している場合に限定される。そのため、ブレーキレバー１ｄが操作されているにもかかわらず、モータ１１が駆動されても、危険性は低いと考えられる。
As described above, in the
なお、電動機付自転車１の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
By recording a program for realizing all or part of the functions of the
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. In that case, it also includes those that hold the program for a certain period of time, such as the volatile memory inside the computer system that is the server or client. Further, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to replace the constituent elements in the above-described embodiment with well-known constituent elements as appropriate without departing from the spirit of the present invention, and the above-described embodiments and modifications may be appropriately combined.
１…電動機付自転車、１ａ…前輪、１ｂ…後輪、１ｃ…ハンドル、１ｄ…ブレーキレバー、１ｅ…ペダル、１ｆ…サドル、１ｇ…クランク、１１…モータ、１２…バッテリ、１３…トルクセンサ、１４ａ…回転数センサ、１４ｂ…車輪回転量検出部、１５…ブレーキセンサ、１６…制御部 1 ... Bicycle with motor, 1a ... Front wheel, 1b ... Rear wheel, 1c ... Handle, 1d ... Brake lever, 1e ... Pedal, 1f ... Saddle, 1g ... Crank, 11 ... Motor, 12 ... Battery, 13 ... Torque sensor, 14a ... Rotation speed sensor, 14b ... Wheel rotation amount detection unit, 15 ... Brake sensor, 16 ... Control unit
Claims (6)
後輪と、
前記前輪または前記後輪を駆動するモータと、
前記後輪を駆動する踏力が加えられるペダルと、
前記踏力に基づく入力トルクを検出するトルクセンサと、
前記前輪または前記後輪の回転量を検出する車輪回転量検出部と、
前記モータを制御する制御部と、
ブレーキレバーと、
前記ブレーキレバーの操作を検出するブレーキセンサとを備える電動機付自転車であって、
前記制御部は、
前記入力トルクが第１閾値以下の場合に、前記モータを駆動せず、
前記入力トルクが前記第１閾値より大きい場合、かつ、前記入力トルクが、前記第１閾値より大きい第２閾値以下の場合、かつ、前記回転量が第３閾値より小さい場合に、前記モータを駆動せず、
前記入力トルクが前記第１閾値より大きく前記第２閾値以下の場合、かつ、前記回転量が前記第３閾値以上の場合に、前記モータを駆動し、
前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合、かつ、前記ブレーキレバーの操作が検出される場合に、前記モータを駆動する、
電動機付自転車。 With the front wheel
With the rear wheel
With the motor that drives the front wheels or the rear wheels,
A pedal to which the pedaling force that drives the rear wheels is applied, and
A torque sensor that detects the input torque based on the pedaling force, and
A wheel rotation amount detecting unit that detects the rotation amount of the front wheel or the rear wheel, and
A control unit for controlling the motor,
Brake lever and
A bicycle with an electric motor equipped with a brake sensor for detecting the operation of the brake lever.
The control unit
When the input torque is equal to or less than the first threshold value, the motor is not driven and the motor is not driven.
The motor is driven when the input torque is larger than the first threshold value, the input torque is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value, and the rotation amount is smaller than the third threshold value. Without
When the input torque is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value, and when the rotation amount is equal to or higher than the third threshold value, the motor is driven.
When the input torque is larger than the second threshold value and the operation of the brake lever is detected , the motor is driven.
Bicycle with electric motor.
前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合かつ前記ブレーキレバーの操作が検出された場合に前記モータを駆動した後、第４閾値以上の時間が経過した場合または前記回転量が第５閾値以上になった場合、かつ、前記ブレーキレバーの操作が検出され続けている場合に、前記モータの駆動を停止させる、
請求項１に記載の電動機付自転車。 The control unit
When the input torque is larger than the second threshold value and when the operation of the brake lever is detected, when the time equal to or more than the fourth threshold value elapses after driving the motor, or when the rotation amount becomes the fifth threshold value or more. When the operation of the brake lever continues to be detected, the drive of the motor is stopped.
The motorized bicycle according to claim 1.
前記入力トルクが前記第２閾値より大きい場合に前記モータを駆動した後、第４閾値以上の時間が経過した場合であって、前記回転量がゼロである場合に、前記モータの駆動を停止させる、
請求項１に記載の電動機付自転車。 The control unit
When the input torque is larger than the second threshold value, the motor is driven, and then the fourth threshold value or more has elapsed, and when the rotation amount is zero, the drive of the motor is stopped. ,
The motorized bicycle according to claim 1.
前記制御部は、前記モータの駆動停止状態を解除する、
請求項２または請求項３に記載の電動機付自転車。 When the input torque is equal to or less than the second threshold value after the control unit stops driving the motor,
The control unit releases the drive stop state of the motor.
The motorized bicycle according to claim 2 or 3.
前記車輪回転量検出部は、前記モータの回転数に基づいて前記電動機付自転車の車速を推定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動機付自転車。 Further equipped with a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the motor,
The wheel rotation amount detecting unit estimates the vehicle speed of the motorized bicycle based on the rotation speed of the motor.
The motorized bicycle according to any one of claims 1 to 4.
前記車輪回転量検出部は、前記他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて第２の車速を推定し、
前記制御部は、
前記モータの回転数に基づいて推定される前記車速と、前記他の回転数センサによって検出された回転数に基づいて推定される前記第２の車速との差が、第６閾値より大きい場合に、前記モータの駆動を停止させる、
請求項５に記載の電動機付自転車。 Further equipped with other rotation speed sensors for detecting the rotation speed of the wheels of the front wheels and the rear wheels that are not driven by the motor.
The wheel rotation amount detecting unit estimates the second vehicle speed based on the rotation speed detected by the other rotation speed sensor, and determines the second vehicle speed.
The control unit
When the difference between the vehicle speed estimated based on the rotation speed of the motor and the second vehicle speed estimated based on the rotation speed detected by the other rotation speed sensor is larger than the sixth threshold value. , Stop driving the motor,
The motorized bicycle according to claim 5.
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