JP3327182B2 - 電気自転車 - Google Patents
電気自転車Info
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- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
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- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/12—Bikes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル負荷に応じ
て電動補助駆動装置を作動させることが可能な、電気自
転車に関し、さらに詳しくは、負荷変動によって充電式
電池の電圧が制御回路動作電圧以下に低下することを防
ぐことに関するものである。
て電動補助駆動装置を作動させることが可能な、電気自
転車に関し、さらに詳しくは、負荷変動によって充電式
電池の電圧が制御回路動作電圧以下に低下することを防
ぐことに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気自転車は、ペダル駆動装置に
人力によって加えられるペダルトルクおよび充電式電池
の出力電圧値を監視しながら、充電式電池の出力電圧に
は関係なく電動補助駆動装置の出力トルクが前記ペダル
トルクの大きさに比例するように制御し、充電式電池の
出力電圧が電池の消耗により所定の終止電圧よりも低く
なった時点で電動補助駆動装置の動作を停止させてい
た。このような制御方法ではペダルを強く踏んだときに
は、一時的に大電流が流れて充電式電池の出力電圧は終
止電圧よりも低い電圧まで一時的に且つ急激に低下す
る。このような状態になると電動補助駆動装置のマイコ
ンやセンサ等の動作電圧が確保できなくなるので、マイ
コンが電動機駆動装置の動作を停止させて"電池消耗"の
警告を発するように制御していた。
人力によって加えられるペダルトルクおよび充電式電池
の出力電圧値を監視しながら、充電式電池の出力電圧に
は関係なく電動補助駆動装置の出力トルクが前記ペダル
トルクの大きさに比例するように制御し、充電式電池の
出力電圧が電池の消耗により所定の終止電圧よりも低く
なった時点で電動補助駆動装置の動作を停止させてい
た。このような制御方法ではペダルを強く踏んだときに
は、一時的に大電流が流れて充電式電池の出力電圧は終
止電圧よりも低い電圧まで一時的に且つ急激に低下す
る。このような状態になると電動補助駆動装置のマイコ
ンやセンサ等の動作電圧が確保できなくなるので、マイ
コンが電動機駆動装置の動作を停止させて"電池消耗"の
警告を発するように制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、充電式電池をまだ使い切らないうちに大
きなペダルトルクが加わると急激に出力電圧が低下する
ために"電池消耗"と判断して電動補助駆動装置を停止さ
せ、充電式電池の充電を要求することになる。この結果
一充電あたりの走行距離が短くなるばかりではなく、充
電式電池がニッケルカドミウム電池であった場合などは
メモリー効果を引き起こして充電式電池の性能を十分に
発揮できなくなってしまう。
来の構成では、充電式電池をまだ使い切らないうちに大
きなペダルトルクが加わると急激に出力電圧が低下する
ために"電池消耗"と判断して電動補助駆動装置を停止さ
せ、充電式電池の充電を要求することになる。この結果
一充電あたりの走行距離が短くなるばかりではなく、充
電式電池がニッケルカドミウム電池であった場合などは
メモリー効果を引き起こして充電式電池の性能を十分に
発揮できなくなってしまう。
【０００４】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、充電式電池能力を超えた過大なペダルトルクに
対して電動補助駆動装置の出力トルクすなわち入力電流
を制限することにより制御回路やセンサの電源電圧を担
保し、充電式電池の性能を十分に引き出すことができる
電気自転車の制御方法を提供することを目的とする。
であり、充電式電池能力を超えた過大なペダルトルクに
対して電動補助駆動装置の出力トルクすなわち入力電流
を制限することにより制御回路やセンサの電源電圧を担
保し、充電式電池の性能を十分に引き出すことができる
電気自転車の制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、人力によって駆動されるペダル駆動装置
と、充電式電池によって駆動され前記ペダル駆動装置を
アシストする電動補助駆動装置と、前記ペダル駆動装置
に加えられるペダル入力トルクおよび前記充電式電池の
出力電圧を監視する監視手段とを備えた電気自転車にお
いて、充電式電池の出力電圧が切り替え基準電圧である
ときのペダルトルクを最大許容トルク、前記最大許容ト
ルクが加わったときの電動駆動補助装置の出力トルクを
基準トルクとし、前記最大許容トルクより大きなペダル
入力トルクが加わったとき、ペダル入力トルクを最大許
容トルクとみなすことで、前記電動駆動補助装置の出力
トルクが基準トルク以下に保持されることを特徴とする
電気自転車であり、電池の出力電圧が切り替え基準電圧
より高い時にはペダル入力トルクに比例するように電動
補助駆動装置の出力トルクを制御し、電池の出力電圧が
切り替え基準電圧より小さくなった時にはペダルトルク
が基準トルク以下に維持することにより、充電式電池の
出力電圧が制御回路の動作保証電圧以下に下がらないよ
うにするものである。
に本発明は、人力によって駆動されるペダル駆動装置
と、充電式電池によって駆動され前記ペダル駆動装置を
アシストする電動補助駆動装置と、前記ペダル駆動装置
に加えられるペダル入力トルクおよび前記充電式電池の
出力電圧を監視する監視手段とを備えた電気自転車にお
いて、充電式電池の出力電圧が切り替え基準電圧である
ときのペダルトルクを最大許容トルク、前記最大許容ト
ルクが加わったときの電動駆動補助装置の出力トルクを
基準トルクとし、前記最大許容トルクより大きなペダル
入力トルクが加わったとき、ペダル入力トルクを最大許
容トルクとみなすことで、前記電動駆動補助装置の出力
トルクが基準トルク以下に保持されることを特徴とする
電気自転車であり、電池の出力電圧が切り替え基準電圧
より高い時にはペダル入力トルクに比例するように電動
補助駆動装置の出力トルクを制御し、電池の出力電圧が
切り替え基準電圧より小さくなった時にはペダルトルク
が基準トルク以下に維持することにより、充電式電池の
出力電圧が制御回路の動作保証電圧以下に下がらないよ
うにするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、人力によって駆動されるペダル駆動装置と、充電式
電池によって駆動され前記ペダル駆動装置をアシストす
る電動補助駆動装置と、前記ペダル駆動装置に加えられ
るペダル入力トルクおよび前記充電式電池の出力電圧を
監視する監視手段とを備えた電気自転車において、充電
式電池の出力電圧が切り替え基準電圧であるときのペダ
ルトルクを最大許容トルク、前記最大許容トルクが加わ
ったときの電動駆動補助装置の出力トルクを基準トルク
とし、前記最大許容トルクより大きなペダル入力トルク
が加わったとき、ペダル入力トルクを最大許容トルクと
みなすことで、前記電動駆動補助装置の出力トルクが基
準トルク以下に保持されることを特徴とする電気自転車
であり、電池から過大な電流が流れ出ることを抑制し、
一時的且つ急激な電圧低下が起こらないように作用す
る。
は、人力によって駆動されるペダル駆動装置と、充電式
電池によって駆動され前記ペダル駆動装置をアシストす
る電動補助駆動装置と、前記ペダル駆動装置に加えられ
るペダル入力トルクおよび前記充電式電池の出力電圧を
監視する監視手段とを備えた電気自転車において、充電
式電池の出力電圧が切り替え基準電圧であるときのペダ
ルトルクを最大許容トルク、前記最大許容トルクが加わ
ったときの電動駆動補助装置の出力トルクを基準トルク
とし、前記最大許容トルクより大きなペダル入力トルク
が加わったとき、ペダル入力トルクを最大許容トルクと
みなすことで、前記電動駆動補助装置の出力トルクが基
準トルク以下に保持されることを特徴とする電気自転車
であり、電池から過大な電流が流れ出ることを抑制し、
一時的且つ急激な電圧低下が起こらないように作用す
る。
【０００７】また、請求項２記載の発明は、切り替え基
準電圧が電動補助駆動装置の制御回路を正常に駆動する
のに必要最低限度の電圧値より僅かに高い電圧値である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自転車である。
準電圧が電動補助駆動装置の制御回路を正常に駆動する
のに必要最低限度の電圧値より僅かに高い電圧値である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自転車である。
【０００８】また、請求項３記載の発明は、充電式電池
がニッケルカドミウム電池であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の電気自転車であり、メモリ
ー効果を引き起こしても、電池の性能を十分発揮するこ
とができる。
がニッケルカドミウム電池であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の電気自転車であり、メモリ
ー効果を引き起こしても、電池の性能を十分発揮するこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は本発明の実施例である電気自転車の
概略図を示し、車体フレーム１は従来の自転車と基本構
造は同一であり、前輪と後輪とサドルを一体に連結して
いるパイプが車体中央のサドルパイプ２の下端で一体化
していて、人力によって駆動されるペダル駆動装置をア
シストする電動補助駆動装置３が車体フレーム下方外側
中央部に電源スイッチ４が後輪５と充電式のニッケルカ
ドミウム電池を備えた電池ボックス６の間に組み込まれ
ている。この電動補助駆動装置３には、ペダル回転速度
検出器およびペダルトルク検出器が内蔵され、ペダル回
転速度から人力で自転車をこいでいることと、その時の
車速を計算するための情報を得ている。また、ペダルト
ルク検出器から、ペダルの負荷トルクの情報を得、これ
らの情報から電動補助駆動装置の出力を決定して電動機
を動作させている。
概略図を示し、車体フレーム１は従来の自転車と基本構
造は同一であり、前輪と後輪とサドルを一体に連結して
いるパイプが車体中央のサドルパイプ２の下端で一体化
していて、人力によって駆動されるペダル駆動装置をア
シストする電動補助駆動装置３が車体フレーム下方外側
中央部に電源スイッチ４が後輪５と充電式のニッケルカ
ドミウム電池を備えた電池ボックス６の間に組み込まれ
ている。この電動補助駆動装置３には、ペダル回転速度
検出器およびペダルトルク検出器が内蔵され、ペダル回
転速度から人力で自転車をこいでいることと、その時の
車速を計算するための情報を得ている。また、ペダルト
ルク検出器から、ペダルの負荷トルクの情報を得、これ
らの情報から電動補助駆動装置の出力を決定して電動機
を動作させている。
【００１１】図２には自転車走行時のペダルトルク、充
電式電池電流、充電式電池電圧の波形を示す。電気自転
車は、マイコンにより乗り手の踏み力すなわちペダルト
ルクと同じ力を電動補助駆動装置が出すように制御され
るので充電式電池電流波形は、ペダルトルクと同様な波
形になる。そのときの充電式電池電圧値は、充電式電池
電流が大きくなるほど、充電式電池電圧低下の割合が大
きくなる。特に充電式電池電池容量小の場合に、充電式
電池電圧低下の割合も大きくなる。よって＋１２Ｖ駆動
のセンサ等を使用している時に、駆動させるための電圧
を確保できなくなると、誤動作を引き起こす可能性があ
る。そこで駆動電圧以上の電圧＋１３Ｖになったときの
ペダルトルクを最大許容トルクＴｈとし、次のペダルト
ルクがＴｈよりも大きくなった場合には、ペダルトルク
をＴｈとしてマイコン内部の計算で使用することで充電
式電池電流もＩｈで制限され、充電式電池電圧低下も＋
１３Ｖで制限される。
電式電池電流、充電式電池電圧の波形を示す。電気自転
車は、マイコンにより乗り手の踏み力すなわちペダルト
ルクと同じ力を電動補助駆動装置が出すように制御され
るので充電式電池電流波形は、ペダルトルクと同様な波
形になる。そのときの充電式電池電圧値は、充電式電池
電流が大きくなるほど、充電式電池電圧低下の割合が大
きくなる。特に充電式電池電池容量小の場合に、充電式
電池電圧低下の割合も大きくなる。よって＋１２Ｖ駆動
のセンサ等を使用している時に、駆動させるための電圧
を確保できなくなると、誤動作を引き起こす可能性があ
る。そこで駆動電圧以上の電圧＋１３Ｖになったときの
ペダルトルクを最大許容トルクＴｈとし、次のペダルト
ルクがＴｈよりも大きくなった場合には、ペダルトルク
をＴｈとしてマイコン内部の計算で使用することで充電
式電池電流もＩｈで制限され、充電式電池電圧低下も＋
１３Ｖで制限される。
【００１２】このようにニッケルカドミウム充電池によ
って駆動される電動補助駆動装置３は、ペダルの負荷ト
ルクをペダルトルク検出器で計り、且つ充電式電池の出
力電池を測定し、得られた充電式電池の出力電圧がセン
サーを含む制御回路を作動するのに最低限必要な電圧で
ある切り替え基準電圧より低くなった時には、電動補助
駆動装置３の出力トルクは一定の値以下に保持されるよ
うに制御するので、充電式電池が低くなった場合、電動
補助駆動装置の出力トルクは大きくならないので充電式
電池の性能を十分に引き出すことができる。
って駆動される電動補助駆動装置３は、ペダルの負荷ト
ルクをペダルトルク検出器で計り、且つ充電式電池の出
力電池を測定し、得られた充電式電池の出力電圧がセン
サーを含む制御回路を作動するのに最低限必要な電圧で
ある切り替え基準電圧より低くなった時には、電動補助
駆動装置３の出力トルクは一定の値以下に保持されるよ
うに制御するので、充電式電池が低くなった場合、電動
補助駆動装置の出力トルクは大きくならないので充電式
電池の性能を十分に引き出すことができる。
【００１３】
【発明の効果】本願請求項１，２記載の発明によれば、
大きなペダルトルクが加わったことにより電動補助駆動
装置の出力トルクを大きくしようとして充電式電池の出
力電圧が基準電圧値まで下がった場合に、それ以上ペダ
ルトルクが増加しても電動補助駆動装置の出力トルクを
増やさないように制御することで充電式電池出力電圧の
低下を防ぐことができ、制御回路やセンサの電源電圧を
担保することができる。そして従来の制御方法では基準
電圧値以下になると通常システムを止めていたが、この
方式を用いると基準電圧値以下にならないので、充電式
電池容量を最後まで使用でき、走行距離も延長すること
ができる。
大きなペダルトルクが加わったことにより電動補助駆動
装置の出力トルクを大きくしようとして充電式電池の出
力電圧が基準電圧値まで下がった場合に、それ以上ペダ
ルトルクが増加しても電動補助駆動装置の出力トルクを
増やさないように制御することで充電式電池出力電圧の
低下を防ぐことができ、制御回路やセンサの電源電圧を
担保することができる。そして従来の制御方法では基準
電圧値以下になると通常システムを止めていたが、この
方式を用いると基準電圧値以下にならないので、充電式
電池容量を最後まで使用でき、走行距離も延長すること
ができる。
【００１４】本願請求項３記載の発明は、メモリー効果
が起こったとしても十分に性能を発揮することができ
る。
が起こったとしても十分に性能を発揮することができ
る。
【図１】本発明の実施例における電気自転車の概略構成
図
図
【図２】本発明の実施例におけるペダルトルク、充電式
電池の電流、電圧波形を示す図
電池の電流、電圧波形を示す図
１ 車体フレーム ２ サドルパイプ ３ 電動補助駆動装置 ４ 電源スイッチ ５ 後輪 ６ 電池ボックス
Claims (3)
- 【請求項１】 人力によって駆動されるペダル駆動装置
と、充電式電池によって駆動され前記ペダル駆動装置を
アシストする電動補助駆動装置と、前記ペダル駆動装置
に加えられるペダル入力トルクおよび前記充電式電池の
出力電圧を監視する監視手段とを備えた電気自転車にお
いて、充電式電池の出力電圧が切り替え基準電圧である
ときのペダルトルクを最大許容トルク、前記最大許容ト
ルクが加わったときの電動駆動補助装置の出力トルクを
基準トルクとし、前記最大許容トルクより大きなペダル
入力トルクが加わったとき、ペダル入力トルクを最大許
容トルクとみなすことで、前記電動駆動補助装置の出力
トルクが基準トルク以下に保持されることを特徴とする
電気自転車。 - 【請求項２】 切り替え基準電圧が電動補助駆動装置の
制御回路を正常に駆動するのに必要最低限度の電圧値よ
り僅かに高い電圧値であることを特徴とする請求項１に
記載の電気自転車。 - 【請求項３】 充電式電池がニッケルカドミウム電池で
あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
電気自転車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26311697A JP3327182B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 電気自転車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26311697A JP3327182B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 電気自転車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1199984A JPH1199984A (ja) | 1999-04-13 |
| JP3327182B2 true JP3327182B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=17385057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26311697A Expired - Lifetime JP3327182B2 (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 電気自転車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327182B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012206615A1 (de) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Pedalfahrzeugs |
| GB201512681D0 (en) * | 2014-08-01 | 2015-08-26 | Ford Global Tech Llc | Electric bicycle |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26311697A patent/JP3327182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1199984A (ja) | 1999-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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