JP3710906B2

JP3710906B2 - Vehicle with auxiliary power

Info

Publication number: JP3710906B2
Application number: JP01913297A
Authority: JP
Inventors: 好彦前田; 建明田中; 寿宏数原; 有志東桃; 弘明相良; 敏弘松本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JPH10218074A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人力による人力駆動部と、モータ等による電動による電動駆動部とを兼ね備え、２つの力を併用して走行することができる補助動力付き車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の補助動力付き車両は、特開平８−１１７７２号公報（Ｂ６２Ｍ２３／０２）に示すアシスト式の電気自転車のように、ペダルの駆動力による人力駆動部と、モータの駆動力による電動駆動部とを備え、人力駆動部の力の大きさと同じ大きさの電動駆動力を加えることによって、人力駆動力を通常の自転車の半分に抑えられるものが知られている。
【０００３】
また、この種の補助動力付き車両として、特開平６−１５６３６０号（Ｂ６２Ｍ２３／０２）に示すバイク式の電動自転車のように、電動駆動部と人力駆動部とを自転車本体に設け、電動駆動部はハンドル付近に設けたアクセルを操作することによって駆動し、また人力駆動部は電動駆動部とは無関係に動作するものが知られている。
【０００４】
以上２種類のアシスト式、バイク式の補助動力のついた車両において、自転車本体には停車時に本体を支えるための片足のスタンドが設けられており、通常の自転車同様、停車時は降下させて本体を支え、走行を始めるときは上昇させて走行時の邪魔にならないようにするというものが知られている。
【０００５】
しかしながら、上述するような自転車の場合、通常は走行開始時にスタンドを上昇させるのであるが、忘れて走行を始めてしまった場合、カーブなどで自転車本体が傾斜したときや、走行路の横に壁など障害物がある場合、スタンドが降下しているため、スタンドが路面や障害物に当たってしまい、非常に危険であるという問題が生じる。
【０００６】
また、スタンドを降下させて停車しているとき、停車中に電動駆動部が動作するような操作、例えばバイク式であればアクセルを操作したり、またアシスト式であればペダルを踏んだりした場合、スタンドによって起立しているにもかかわらず使用者の意思とは無関係に電動駆動部の動作で前に飛び出してしまい、非常に危険であるという問題があった。
【０００７】
また、スタンドが両足スタンドである場合、スタンドを立てて停車している時は車輪が地面から浮いているため、アクセル操作、または人力トルク信号入力によって電動駆動部の駆動によって車輪を回転させることが出来る。
【０００８】
この様に停車時に車輪が地面から浮いて回転している時、万一スタンドが上がり、回転している車輪が地面に設置した場合、急発進する可能性が高く、人が乗車している場合には非常に危険であるという問題があった。また、スタンドが立って車輪が地面から浮いていても、停車中に車輪が回転すると周囲の人に触れる場合があり、非常に危険である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記欠点に鑑みなされたもので、走行中や停車中の安全性を向上させた補助動力付き車両を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータを駆動源とする電動駆動部と、人力を駆動源とする人力駆動部とを設けた車両本体と、前記電動駆動部の出力の大きさを操作するアクセルと、前記車両本体の停止中に本体の起立を支える昇降自在のスタンドとを備え、前記スタンドの昇降状態を検知する昇降検知部を設け、前記スタンドが降下しているときは、前記電動駆動部の動作を停止する制御回路を設け、該制御回路は、前記アクセルが操作された状態で、前記スタンドが降下位置から上昇したとき、前記電動駆動部への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々にアクセルの指示値に近づけていくソフトスタート部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、モータを駆動源とする電動駆動部と、人力を駆動源とする人力駆動部とを設けた車両本体と、前記人力駆動部の駆動力を検出するするトルク検出部と、前記車両本体の停止中に本体の起立を支える昇降自在のスタンドとを備え、前記スタンドの昇降状態を検知する昇降検知部を設け、前記スタンドが降下しているときは、前記電動駆動部の動作を停止し、スタンドの上昇しているときは、前記トルク検出部の信号に基づいて電動駆動部を制御する制御回路を設け、該制御回路は、前記人力駆動部に駆動力が加わった状態で、前記スタンドが降下位置から上昇したとき、前記電動駆動部への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々に人力駆動力に近づけていくソフトスタート部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、電動駆動部と人力駆動部とを備えた車両本体がスタンドを降下させて停車しているとき、電動駆動部を動作するような操作があっても電動駆動部は動作しない。また、スタンドを降下させた状態で、人力駆動力によって走行を開始させたとしても、電動駆動力による駆動力は出力しない。
【００１４】
そして、電動駆動部を動作させるための手段としてアクセルを備え、アクセルを操作した状態でスタンドを降下位置から上昇させても、急激に電動駆動力が出力されることはなく、ソフトスタート部によって小さい値から徐々にアクセルの指示される値に増加していく。
【００１５】
また、電動駆動部は、制御回路によってトルク検出部の信号に基づいて動作しており、人力駆動力がある状態でスタンドを降下位置から上昇させても、急激に電動駆動力が付加されることはなく、ソフトスタート部によって小さい値から徐々に人力駆動力に近づくように増加していく。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、電動自転車を例に、図１乃至図６に基づいて以下に詳述する。
【００１７】
まず、電動自転車の全体構成について、図３に基づき説明をする。
【００１８】
１は、前部に設けられたヘッドパイプ２、サドル３から下方に設けられたシートチューブ４と連結するメインフレームを基部とする車両本体であり、該本体１は前記シートチューブ４の下端に人力によって回転することができるペダル５が取り付けられている。
【００１９】
６は、ハンドル７の動きに連動し、ハンドル７操作によって左右に動く前輪で、該前輪６はスポーク８、リム９、タイヤ10から構成されている。
【００２０】
11は、駆動輪となる後輪であり、該後輪11も、タイヤ12、リム13、スポーク14、それと後輪11を駆動するための電動駆動部、即ち駆動部15とから構成されている。
【００２１】
16は、前記ペダル５の回転とともに回転する前スプロケットで、該前スプロケット16にはチェーン17がかかっており前スプロケット16の回転を前記駆動部15の車軸に設けた後スプロケットに動力を伝達するようになっている。
【００２２】
18は、モータ36の電源となるバッテリで、該バッテリ18は１本１．２ボルトのセル電池が２０本直列接続されて、ケースに内蔵されている。また、バッテリ18は取り外し可能で充電の際は屋内で充電をすることができる。
【００２３】
19は、前記本体１に対して水平状態と垂直状態の２方向に回動自在に設けられたスタンドで、該スタンド19は前記本体１の停車中に本体１が転倒しないように降下させて本体１を支え、倒れることを防止するために設けられている。また、走行するときは本体１に対して水平状態に上昇させて邪魔にならないようにする。
【００２４】
次に、図４に基づき前記スタンド19について説明をする。
【００２５】
20は、前記本体１の駆動部15近傍に設けられた取り付け板で、該取り付け板20は前記スタンド19を回動自在に設けている。また、取り付け板20には、下方に爪21を形成している。
【００２６】
22は、前記スタンド19に回動自在に設けられたロック板で、該ロック板22は前記スタンド19が降下したときに回動することによって前記爪21と係合し、スタンド19が回動すること、即ちスタンド19が上昇してしまうことを防止する。
【００２７】
23は、一端を前記ロック板22の一部に、他端を取り付け板20の一部に取り付けたバネで、該バネ23は、常に前記ロック板22がスタンド19より上になるように引っ張っており、スタンド19を降下させたときに爪21とロック板22とが自然に係合することを防止している。即ち、使用者の意思でロック板22を回動しないと、爪21とロック板22とは係合しないようになっている。
【００２８】
24は、前記取り付け板20の裏側に取り付けられた昇降検知部、即ちマイクロスイッチで、該マイクロスイッチ24はスタンド19が降下したときにオンし、上昇したときにオフするように、スイッチ部分がスタンド19の一部と当接したり離れたりする。
【００２９】
次に、前記ハンドル７の右側のグリップに設けられ、駆動部15の出力を調整するアクセル25について、図２に基づき説明をする。
【００３０】
26は、前記ハンドル７の右側先端に回動自在に嵌合する回動筒で、該回動筒26は使用者が右手で手前に回動することで走行速度を増すようになっている。
【００３１】
27は、一端を前記回動筒26の一部に、他端を後述するアクセルカバー32の一部に係止された輪状のスプリングで、該スプリング27は前記回動筒26が使用者によって回動されていないときに元に戻るように付勢されている。
【００３２】
28は、前記回動筒26に設けられた弧状のマグネットで、該マグネット28は回動筒26の回動と共に回動するようになっている。
【００３３】
29は、前記マグネット28の移動範囲に対向するように複数のリードスイッチ30が設けられた基板で、該基板29はリード線31によってアクセル信号を前記駆動部15に送るようになっている。
【００３４】
32は、前記回動筒26の一部、マグネット28、基板29、スプリング27を上下から覆いかぶせるアクセルカバーで、該アクセルカバー32によって前記ハンドル７に固定してある。
【００３５】
このような構成で、回動筒26が使用者によって回動されると、マグネット28は移動をする。この時、マグネット28の移動範囲に対向して設けた複数のリードスイッチ30がマグネット28によって１個ずつ動作を開始していく。例えば、少しの回動であれば１個のリードスイッチ30のみが動作し、最大まで回動すると４個のリードスイッチ30が動作することになり、使用者の希望する電動駆動力を駆動部15に入力することが出来る。
【００３６】
次に制御回路について、図１に基づき説明する。
【００３７】
33は、前記リードスイッチ30や基板29からなるアクセル信号を出力するアクセル回路で、該アクセル回路33は入力された信号を制御回路34に入力するようになっている。
【００３８】
35は、前記アクセル回路33からの信号に基づき前記制御回路34からの信号を入力するモータ駆動回路で、該モータ駆動回路35は前記駆動部15に設けられたモータ36を駆動用スイッチング素子37によってＰＷＭ制御する。また、制御回路34には、時間の経過とともに徐々にアクセル回路33からの指示信号に近づけていくソフトスタート部を設けており、該ソフトスタート部は後述するフローチャートに基づいて動作する。
【００３９】
38は、２４ボルトの電圧を５ボルトに降圧して制御回路34の電源となる定電圧回路である。
【００４０】
39は、モータ36に並列に接続してあるフライホイールダイオードである。
【００４１】
40は、モータ36とバッテリ18とを接続する回路内に介入した電源スイッチで、該電源スイッチ40は、駆動部15に電源を投入するため使用者によって操作される。
【００４２】
41は、スイッチング素子37に接続されたシャント抵抗である。
【００４３】
42は、前記バッテリ18の電圧を分圧して制御回路34に出力する電圧検出回路である。また、43は、スイッチング素子37とシャント抵抗41間に接続され、この信号を増幅して制御回路34に出力する電流検出回路である。
【００４４】
44は、前記電圧検出回路42と電流検出回路43からの信号に基づきバッテリ18の残量を表示するバッテリ残量表示回路であり、該バッテリ残量表示回路44は複数個のＬＥＤなどから構成され、ＬＥＤの点灯個数で残量を示すようになっている。
【００４５】
次に、上述する構成における動作について、図５及び図６に基づき説明をする。
【００４６】
図５におけるフローチャートは、電動駆動力の出力値の設定のみについて表したものである。
【００４７】
自転車がスタンド19を降下して停車している時、昇降検知部24によって降下している状態を制御回路34に入力する（Ｓ１）。そして、スタンド19が降下状態を連続しているときは電動駆動力Ｋはゼロ、即ち電動駆動力による動作は行わない（Ｓ２）。ここでスタンド19が上昇したとき、アクセル25の指示値Ａを入力し（Ｓ３）、アクセル回路33からの入力信号と駆動部15への出力信号とが同じであるかどうかを判断する（Ｓ４）。同じであれば、アクセル25は操作されていないと判断し、再びスタンド19が上昇しているかどうかを判断する（Ｓ１）。もし、アクセル回路33からの入力信号と駆動部15への出力信号とが異なる場合には、次へ進む。次に、アクセル回路33からの入力信号と駆動部15への出力信号とが異なる場合、例えばアクセル回路33からの入力信号のほうが大きい場合、アクセル25が速度が速くなる方向に操作されていると判断し、１ずつ、即ち徐々に駆動部15への出力信号を増やしていく（Ｓ６）。１増加した後、このルーチンの最初へ戻り、再びこの部分を通過するときには、最初に通過したときの出力信号１に１を加えて２になる。この状態が連続すると、時間とともに速度は徐々に増加することになる。所謂、ソフトスタートを行うことになる。
【００４８】
次に、走行開始後、アクセル回路33からの信号と駆動部15への信号とが比較され（Ｓ５）、アクセル25が速度の遅いほうに戻された場合、アクセル回路33からの入力と駆動部15への出力とが同じになるように制御される（Ｓ７）。
【００４９】
また、走行中は、常にスタンド19が上昇しているかどうかを判断し（Ｓ１）、もし、走行中にスタンド19が下げられると、スタンド19と地面が接触する恐れがあって危険であるため、電動駆動力Ｋをゼロにして（Ｓ２）、電動駆動力を停止する。
【００５０】
上述するフローチャートを、図６に示す如く、信号の入出力状態、タイミングチャートで示す。
【００５１】
このタイミングチャートは、上にマイクロスイッチ24からの信号を示し、信号がある状態がスタンド19の降下している状態、即ちマイクロスイッチ24がオンした状態を示している。また、次の信号の入力状態は、アクセル25からのアクセル信号を示すタイミングチャートで、リードスイッチ30の数だけ信号があり、４段階にアクセル信号が出力される。そして、波形の高さが上がるほど大きな駆動力を使用者が指示しているということである。そして、一番下に示すタイミングチャートは、電動駆動力を動作するための信号で、アクセル信号の大きさに応じた信号が出力されるようになっている。
【００５２】
まず、スタンド19位置は上がっており、アクセル回路33からアクセル信号が入力されると、電動駆動信号も徐々にそれに合わせて上がっていく（Ａ）。このとき、駆動部15への出力信号の立ち上がりが斜めになっているのは、前述したフローチャートのＳ６の部分があり、徐々に駆動信号が増加していくためである。そして、走行を終了するときなど、アクセル信号が小さくなると電動駆動信号も小さくなって駆動を終了する（Ｂ）。そして、スタンド19が降下すると降下されたとの信号が入力される（Ｃ）。
【００５３】
このとき、アクセル25を操作した場合、アクセル回路33からアクセル信号が入力され（Ｄ）、この状態でスタンド19が上げられると（Ｅ）、電動駆動信号はアクセル信号の値まで徐々に上昇していき、ゆっくりスタートすることになる。そして時間の経過によってアクセル信号と同じ値になる（Ｆ）。そして走行中、スタンド19が下げられると、アクセル信号があるにもかかわらず、電動駆動信号は停止し、電動駆動力による走行を停止する（Ｇ）。
【００５４】
以上のように、スタンド19が降下しているときは、駆動部19の動作を停止する制御回路34を設けたので、スタンド19を降下して停車しているとき、アクセル25を動作しても駆動部15が動作しないため、使用者の意思に反して急発進することがなく、非常に安全である。また、スタンド19が降下位置から上昇したとき、駆動部15への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々にアクセル25の指示値に近づけていくので、アクセル25操作した状態でスタンド19を上げても急発進することがなく、安全である。更に、スタンド19を降下させて走行している時、アクセル25を操作しても駆動部15からの出力は無く、走行するためには人力駆動力のみしか働かないので、使用者はスタンド19が下がっていることに気がつき、危険を防止することが出来る。
【００５５】
次に、第２実施例について説明をする。本実施例においては、電動駆動部と人力駆動部とを備え、人力駆動部の人力の大きさと同一の大きさの電動駆動力を出力する電動自転車について説明をする。本実施例は、電動駆動部は人力に基づいて電動駆動力が出力されるため、第１実施例で使用したアクセル25は設けない。
【００５６】
まず、図７に基づいて、制御回路のブロック図について説明をする。本実施例で第１実施例と同一の部分については、同一符号を付し説明を省略する。
【００５７】
45は、ペダル５にかかる人力駆動力の大きさを検出するトルク検出部であり、該トルク検出部45から入力される信号は制御回路34に入力される。この信号に基づき、人力と同じ駆動力になるようモータ駆動回路35に駆動信号を出力してスイッチング素子37をオンオフし、モータ36を駆動する。
【００５８】
次に駆動部15について、図９及び図10に具体的構成を示す。
【００５９】
46は、メインフレーム１に固定して取り付けられた円盤状の固定側ケーシングで、47は、前記固定側ケーシング46と同軸で固定側ケーシング46外側を回転する回転側ケーシングである。これらの固定側ケーシング47と回転側ケーシング46とを合わせて後輪11のハブを構成している。前記固定側ケーシング47と回転側ケーシング46は、約２ミリの厚さを持ったアルミ合金によって形成されている。
【００６０】
48は、前記回転側ケーシング46の外周に設けられたＬ字状の環状リブで、該環状リブ48は前記回転側ケーシング46に複数個所で固定されており、環状リブ48からはタイヤ12が取り付けられているリム13に向かってスポーク14が張設されている。
【００６１】
36は、駆動源となるモータで、49がロータ、50がステータである。該モータ36は、前記固定側ケーシング47に装着してあり、該モータ36の回転側ケーシング46から突出した部分にはモータカバー51によって施蓋し、モータ36の出力軸52をベアリング53によって支持している。
【００６２】
54は、前記固定側ケーシング47にネジ止めされ、保持部55に嵌合された遊星ローラ減速機構で、該遊星ローラ減速機構54は出力軸52と同一軸を中心として配置されている。
【００６３】
56は、前記出力軸52に２つのベアリングを介し、更に一方向クラッチ57を介して出力軸52と同軸に装着された第１プーリーで、該第１プーリー56にはゴム製のベルト58が掛けられている。
【００６４】
59は、前記ベルト58の他端が掛けられている第２プーリーで、該第２プーリー59は回転側ケーシング46にボルト60によって固定されている。また、第２プーリー59は中が空洞になっており、この中にトルク検出部45が設けられている。
【００６５】
61は、前記ベルト58の張りを調節するためのテンションプーリーで、該テンションプーリー61は支持体62の一端にローラ63が取り付けてあり、他端には固定側ケーシング47に取り付けるためのネジ64が設けてあり、ネジ64を取りつけてある部分を中心に支持体62が揺動可能であり、もう一方のネジ65を締め付けることでテンションプーリー61を固定し、前記ベルト58を押さえ、ベルト58の張りを調整することができる。
【００６６】
66は、固定側ケーシング47に内蔵された制御基板であリ、該制御基板66はプーリーのない部分に内蔵される。そして、制御基板66はトルク検出部45からの出力結果に応じたモータ36の回転を制御するマイコン以外に、モータ36をＰＷＭ制御する駆動回路やマイコンに起動電圧を入力するための定電圧回路、トルク検出回路などが装備されている。
【００６７】
67は、前記チェーン17が掛けられている後スプロケットであり、該後スプロケット67は車軸68に対してベアリング69を介して設けられ、一方向クラッチ70を介して後述する回動板74に取り付けられている。
【００６８】
71は、車軸68にベアリング72を介して設けられている回動筒で、該回動筒71は回転側ケーシング46の回転とともに回転する。
【００６９】
45は、第２プーリー59と車軸68近傍に取り付けられたトルク検出部であり、該トルク検出部45はチェーン17を介して動力伝達される人力駆動力、即ち人力トルクを検出するために設けられている。
【００７０】
前記トルク検出部45について説明する。
【００７１】
回動板74は、車軸68と同心円状で、相対する２ケ所には、軸方向に押圧棒75と、変換棒76とが一体成形されている。前記押圧棒75は、釣鐘型の面をもって柱状に形成されており、釣鐘型の曲面部分で弾性体、即ちバネ77を押さえるようになっている。そして、回動板74は、バネ77を伸縮させ、バネ77の他端が第２プーリー59の内壁を押さえながら第２プーリー59が回転する。また、前記変換棒76は、車軸68方向に伸びる長方体で、先端部分が回転方向に向かって短くなるように斜めに形成してある。
【００７２】
前記押圧棒75によって押さえられるバネ77は、他端を回転側ケーシング46の一部に接触させており、人力駆動力の伝達の順序として回動板74から押圧棒75、バネ77を伸縮させて回転側ケーシング46を回転させる。この時、伸縮されたバネ77の伸縮大きさに応じて回転側ケーシング46と少しの歪みを生じながら回動板74は回転する。そしてこの回動板74は、人力による歪みに応じて回動することになる。この時、同時に回動板74の少しの回動によって変換棒76も回動し、変換棒76先端に形成した傾斜部分によって傾斜部分と接する山形部78が押されて車軸68方向に移動する。この山形部78にはアルミ製のリング79が取り付けられており、山形部78の移動によってリング79も移動するようになっている。このリング79の先端にはリング79を回動板74側に付勢するためのＣリング80とバネ81が設けられている。よって回転側ケーシング46と回動板74が歪んだ分だけリング79が車軸68方向に移動するようになっている。
【００７３】
82は、前記固定側ケーシング46で前記リング79近傍に設けられたコイルで、該コイル82は前記リング79の接近によるインダクタンスの変化を電気的な信号に変換することができ、この出力を利用して人力のトルクを検出することができる。以上、これらの部材をまとめてトルク検出部45という。また、ここで変換棒76、山形部78、リング79、コイル82を検出部といい、これらによって弾性体の伸縮度合いを検出することができる。また、変換棒76、山形部78とを合わせて変換部材83と言い、回転方向のバネ77の伸縮を車軸68方向の移動に変換する。
【００７４】
次に、以上の構成で、動力系統図について、図８に基づき説明をする。
【００７５】
まず、人力駆動系について説明すると、ペダル５によって与えられた人力は、チェーン17によって後スプロケット67に伝達され、回動板74、バネ77を介して後輪11を回転させる。次に電動駆動系について説明すると、バネ77の伸縮の大きさ、即ち回動板74の回転移動距離を変換部材83によって車軸68方向の移動に変換し、その移動とともにリング79が移動するようにする。このリング79の移動をコイル82のインダクタンスの変化に変換し、電気信号として制御基板66に入力する。制御基板66は、固定側ケーシング47内に内蔵されている。そして、制御基板66にコイル82の信号を入力して、これに基づいたモータ36の回転となるように駆動信号を出力する。そして、モータ36の出力は遊星ローラ減速機構54によって減速され、第１プーリー56を介して後輪11が回転する。この制御における人力駆動力と電動駆動力の比率は１対１でモータ36による補助が行われる。
【００７６】
また、制御基板66には、スタンド19に設けたマイクロスイッチ24が接続されており、スタンド19の昇降状態を検出している。
【００７７】
次に、上述する構成における動作について、図11及び図12に基づき説明をする。
【００７８】
図11におけるフローチャートは、電動駆動力の出力値の設定のみについて表したものである。
【００７９】
自転車がスタンド19を降下して停車している時、昇降検知部24によって降下している状態を制御回路34に入力する（Ｓ１）。そして、スタンド19が降下状態を連続しているときは電動駆動力Ｋはゼロ、即ち電動駆動力による動作は行わない（Ｓ２）。ここでスタンド19が上昇したとき、トルク検出部45からの信号Ａを入力し（Ｓ３）、トルク検出部45からの入力信号と駆動部15への出力信号とが同じであるかどうかを判断する（Ｓ４）。同じであれば、ペダル５は踏まれていないと判断し、再びスタンド19が上昇しているかどうかを判断する（Ｓ１）。もし、トルク検出部45からの入力信号と駆動部15への出力信号とが異なる場合には、次へ進む。次に、トルク検出部45からの入力信号と駆動部15への出力信号とが異なる場合、例えば人力トルクの入力信号のほうが大きい場合、ペダル５に力を入れて踏まれていると判断し、１ずつ、即ち徐々に駆動部15への出力信号を増やしていく（Ｓ６）。１増加した後、このルーチンの最初へ戻り、再びこの部分を通過するときには、最初に通過したときの出力信号１に１を加えて２になる。この状態が連続すると、時間とともに速度は徐々に増加することになる。所謂、ソフトスタートを行うことになる。
【００８０】
次に、走行開始後、トルク検出部45からの信号と駆動部15への信号とが比較され（Ｓ５）、ペダル５を踏む力が弱くなると、トルク検出部45からの入力と駆動部15への出力とが同じになるように制御される（Ｓ７）。
【００８１】
また、走行中は、常にスタンド19が上昇しているかどうかを判断し（Ｓ１）、もし、走行中にスタンド19が下げられると、スタンド19と地面が接触する恐れがあって危険であるため、電動駆動力Ｋをゼロにして（Ｓ２）、電動駆動力を停止する。
【００８２】
上述するフローチャートを、図12に示す如く、信号の入出力状態で示す。
【００８３】
このタイミングチャートは、上にマイクロスイッチ24からの信号を示し、信号がある状態でスタンド19が降下し、マイクロスイッチ24がオンした状態を示している。また、次の信号は、実線がトルク検出部45からの入力信号、破線は駆動部15への出力信号を示すタイミングチャートである。ここで、複数の半円が上に向かって記載されているのは、その半円の１周期がペダル５の半回転の人力トルクの力の移り変わりを示している。そして、波形の高さが上がるほど大きな駆動力で使用者が走行しているということである。
【００８４】
まず、スタンド19位置は上がっており、ペダル５が踏まれてトルク検出部45から人力駆動力の信号が入力されると、電動駆動信号も徐々にそれに合わせて上がっていく（Ａ）。この場合は、人力トルクの大きさと駆動部15への出力信号は同じであり、重なっているため実線のみ記載している。そして、走行を終了するときなど、人力駆動力が小さくなると電動駆動信号も小さくなって駆動を終了する（Ｂ）。そして、スタンド19が降下すると降下されたとの信号が入力される（Ｃ）。
【００８５】
このとき、ペダル５が踏まれて人力駆動力が入力された場合、トルク検出部45からの信号は制御回路34に入力される（Ｄ）。この時の実線で記載した、トルク検出部45からの信号が半円にならず微妙に動いているのは、ペダル５を踏んだ状態でブレーキ操作などによって停車しているためである。この状態でスタンド19が上げられると（Ｅ）、電動駆動信号は人力駆動力と同じ駆動力まで徐々に上昇していき、ペダル５の回転の１周期内で、トルク検出部45からの入力信号と同じ値になる（Ｆ）。この部分が、前述したフローチャートのＳ６のルーチンを示しているが、第１実施例のソフトスタートよりも指示駆動出力への追従が速く、ペダル１周期以内に追従するようになっている。そして通常の走行を始めるが、走行中、スタンド19が下げられると、トルク検出部45からのトルク信号があるにもかかわらず、電動駆動信号は停止し、電動駆動力による走行を停止する（Ｇ）。
【００８６】
以上のように、スタンド19が降下しているときは、駆動部15の動作を停止する制御回路34を設けたので、スタンド19を降下して停車しているとき、ペダル５を踏んで人力駆動力が生じても駆動部15が動作しないため、使用者の意思に反して急発進することがなく、非常に安全である。また、スタンド19が降下位置から上昇したとき、駆動部15への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々にトルク検出部45の値と同じ値まで近づけていくので、ペダル５を踏んだ状態でスタンド19を上げても急発進することがなく、安全である。更に、更に、スタンド19を降下させて走行している時、ペダル５に人力がかかっても駆動部15からの出力は無いので、走行をする場合には人力駆動力による走行しか出来ず、使用者はスタンド19が下がっていることに気がつき、危険を防止することが出来る。
【００８７】
【発明の効果】
本発明は、モータを駆動源とする電動駆動部と、人力を駆動源とする人力駆動部とを設けた車両本体と、車両本体の停車中に本体の起立を支える昇降自在のスタンドとを備え、スタンドの昇降状態を検知する昇降検知部を設け、スタンドが降下しているときは、電動駆動部の動作を停止する制御回路を設けたので、スタンドを降下して停車しているとき、電動駆動部が動作しないため、使用者の意思に反して急発進することがなく、非常に安全である等の効果を奏する。
【００８８】
そして、スタンドを降下させた状態で走行をする場合には、人力駆動部による走行しかできないので、走行中、使用者がペダルの重さを感じることでスタンドの降下を知ることができ、危険を防止することが出来る。
【００８９】
また、電動駆動部の出力の大きさを操作するアクセルを設け、スタンドが降下位置から上昇したとき、電動駆動部への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々にアクセルの指示値に近づけていくソフトスタート部を備えているので、アクセル操作した状態でスタンドを上げても急発進することがなく、安全である。更に、スタンドを降下させて走行している時、アクセルを操作しても駆動部からの出力は無いので、使用者はスタンドが下がっていることに気がつき、危険を防止することが出来る等の効果を奏する。
【００９０】
更に、人力駆動部の駆動力を検出するトルク検出部を設け、電動駆動部は、制御回路によってトルク検出部の信号に基づいて動作し、スタンドが降下位置から上昇したとき、電動駆動部への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々に人力駆動力にに近づけていくソフトスタート部を備えているので、スタンドが降下位置から上昇したとき、駆動部への信号出力を時間の経過とともに小さい値から徐々にトルク検出部の値と同じ値まで近づけていくので、ペダルを踏んだ状態でスタンドを上げても急発進することがなく、安全である。更に、更に、スタンドを降下させて走行している時、ペダルに人力がかかっても駆動部からの出力は無いので、使用者はスタンドが下がっていることに気がつき、危険を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す制御回路のブロック図である。
【図２】同アクセルの構造を示す分解斜視図である。
【図３】同本体の側面図である。
【図４】同スタンドの側面図である。
【図５】同スタンドとアクセル回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】同スタンドとアクセル回路の出力信号を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２実施例を示す制御回路のブロック図である。
【図８】同動力系統図である。
【図９】同駆動部の側面断面図である。
【図１０】同駆動部の平面図である。
【図１１】同スタンドとトルク検出部の動作を示すフローチャートである。
【図１２】同スタンドとトルク検出部の出力信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
36 モータ
15 駆動部（電動駆動部）
５ペダル
17 チェーン
67 後スプロケット
１本体（車両本体）
19 スタンド
24 マイクロスイッチ(昇降検知部)
34 制御回路
25 アクセル
45 トルク検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle with auxiliary power that has both a human-powered drive unit by human power and an electric drive unit driven by a motor or the like and that can travel using two forces in combination.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of vehicle with auxiliary power is a human-powered drive unit using a pedal driving force and an electric motor driven by a motor, such as an assist type electric bicycle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-11772 (B62M23 / 02). It is known that a driving unit is provided, and the human driving force can be suppressed to half that of a normal bicycle by applying an electric driving force having the same magnitude as that of the human driving unit.
[0003]
Further, as a vehicle with auxiliary power of this type, an electric drive unit and a human drive unit are provided in the bicycle body as in a motorcycle type electric bicycle shown in JP-A-6-156360 (B62M23 / 02). Is driven by operating an accelerator provided in the vicinity of the steering wheel, and the human-powered driving unit is known to operate independently of the electric driving unit.
[0004]
In the above-mentioned two types of assist-type and motorcycle-type vehicles with auxiliary power, the bicycle body is provided with a one-foot stand to support the body when the vehicle is stopped. It is known that the vehicle is lifted when starting to run so as not to interfere with the running.
[0005]
However, in the case of a bicycle as described above, the stand is usually raised at the start of running, but if you forget to start running, when the bicycle body tilts due to a curve, etc., a wall beside the running road, etc. When there is an obstacle, the stand is lowered, so that the stand hits a road surface or an obstacle, resulting in a very dangerous problem.
[0006]
In addition, when the stand is lowered and the vehicle is stopped, an operation that operates the electric drive unit, for example, when the motorcycle is operated, the accelerator is operated, and when the assist type is operated, the pedal is depressed. In spite of standing up by the stand, there is a problem that it is very dangerous because it pops forward by the operation of the electric drive unit regardless of the intention of the user.
[0007]
In addition, when the stand is a two-foot stand, the wheel floats from the ground when the stand is standing, so that the wheel can be rotated by driving the electric drive unit by operating the accelerator or inputting a human torque signal. I can do it.
[0008]
In this way, when the wheel is floating and rotating while stopping, if the stand rises and the rotating wheel is installed on the ground, there is a high possibility of sudden start, and a person is on Had the problem of being very dangerous. Even if the stand stands and the wheels are floating from the ground, if the wheels rotate while the vehicle is stopped, the surrounding people may be touched, which is very dangerous.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks, and an object thereof is to provide a vehicle with auxiliary power that has improved safety during traveling and stopping.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention provides a vehicle main body provided with an electric drive unit using a motor as a drive source and a human drive unit using human power as a drive source;An accelerator for manipulating the magnitude of the output of the electric drive unit; andA stand that can be raised and lowered to support the standing of the main body while the vehicle main body is stopped, and is provided with an elevating detection unit that detects the elevating state of the stand, and when the stand is lowered, the electric drive unit is operated. Provide a control circuit to stopWhen the accelerator is operated and the stand is lifted from the lowered position, the control circuit gradually increases the signal output to the electric drive unit from a small value to a command value of the accelerator over time. It has a soft start sectionIt is characterized by that.
[0011]
  Further, the present invention provides a vehicle body provided with an electric drive unit using a motor as a drive source, a human drive unit using human power as a drive source, a torque detection unit for detecting the drive force of the human drive unit, An elevating / lowering stand for supporting the standing of the main body while the vehicle main body is stopped, and an elevating detector for detecting the elevating state of the stand. When the stand is lowered, the operation of the electric drive unit When the stand is raised, a control circuit for controlling the electric drive unit based on the signal of the torque detection unit is provided, and the control circuit is in a state where the driving force is applied to the human power drive unit. And a soft start portion that gradually brings a signal output to the electric drive portion from a small value to a human drive force as time elapses when the stand is raised from the lowered position.
[0013]
With the above configuration, when the vehicle main body including the electric drive unit and the human drive unit is stopped with the stand lowered, the electric drive unit does not operate even if there is an operation for operating the electric drive unit. In addition, even if the driving is started by the human driving force with the stand lowered, the driving force by the electric driving force is not output.
[0014]
Then, an accelerator is provided as means for operating the electric drive unit, and even if the stand is raised from the lowered position while the accelerator is operated, the electric drive force is not suddenly output and is small by the soft start unit. The value gradually increases from the value to the value indicated by the accelerator.
[0015]
In addition, the electric drive unit is operated by the control circuit based on the signal of the torque detection unit, and even if the stand is raised from the lowered position in a state where there is human power drive force, the electric drive force is suddenly applied. Rather, the soft start part gradually increases from a small value so as to approach the human driving force.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 6, taking an electric bicycle as an example.
[0017]
First, the overall configuration of the electric bicycle will be described with reference to FIG.
[0018]
Reference numeral 1 denotes a vehicle main body based on a main frame connected to a head pipe 2 provided at a front portion and a seat tube 4 provided below from a saddle 3, and the main body 1 is manually attached to a lower end of the seat tube 4. The pedal 5 which can be rotated by is attached.
[0019]
Reference numeral 6 denotes a front wheel that moves in conjunction with the movement of the handle 7 and moves to the left and right by the operation of the handle 7.
[0020]
  11 is a rear wheel serving as a drive wheel, and the rear wheel 11 is also composed of a tire 12, a rim 13, a spoke 14, and an electric drive unit for driving the rear wheel 11, that is, a drive unit 15. .
[0021]
  Reference numeral 16 denotes a front sprocket that rotates with the rotation of the pedal 5, and a chain 17 is applied to the front sprocket 16 so that the rotation of the front sprocket 16 is transmitted to the rear sprocket provided on the axle of the drive unit 15. It has become.
[0022]
  Reference numeral 18 denotes a battery serving as a power source for the motor 36. The battery 18 includes 20 1.2-volt cell batteries connected in series and built in a case. Further, the battery 18 is removable and can be charged indoors when charging.
[0023]
Reference numeral 19 denotes a stand that is rotatable with respect to the main body 1 in two directions, a horizontal state and a vertical state. The stand 19 is lowered so that the main body 1 does not fall while the main body 1 is stopped. 1 is provided to support 1 and prevent it from falling over. Also, when traveling, it is raised horizontally to the main body 1 so as not to get in the way.
[0024]
Next, the stand 19 will be described with reference to FIG.
[0025]
Reference numeral 20 denotes an attachment plate provided in the vicinity of the drive unit 15 of the main body 1, and the attachment plate 20 is provided with the stand 19 so as to be rotatable. Further, the attachment plate 20 has a claw 21 formed below.
[0026]
Reference numeral 22 denotes a lock plate rotatably provided on the stand 19, and the lock plate 22 engages with the claw 21 by rotating when the stand 19 is lowered, so that the stand 19 rotates. That is, the stand 19 is prevented from rising.
[0027]
23 is a spring having one end attached to a part of the lock plate 22 and the other end attached to a part of the mounting plate 20. The spring 23 is always pulled so that the lock plate 22 is above the stand 19. Thus, the claw 21 and the lock plate 22 are prevented from naturally engaging when the stand 19 is lowered. That is, the claw 21 and the lock plate 22 are not engaged unless the lock plate 22 is rotated by the user's intention.
[0028]
Reference numeral 24 denotes an elevation detection unit, that is, a micro switch attached to the back side of the mounting plate 20. The micro switch 24 is turned on when the stand 19 is lowered and turned off when the stand 19 is raised. Abuts or leaves part of 19
[0029]
Next, the accelerator 25 that is provided on the right grip of the handle 7 and adjusts the output of the drive unit 15 will be described with reference to FIG.
[0030]
Reference numeral 26 denotes a rotating cylinder that is rotatably fitted to the right end of the handle 7. The rotating cylinder 26 is configured to increase the traveling speed by the user rotating with the right hand.
[0031]
27 is a ring-shaped spring having one end engaged with a part of the rotating cylinder 26 and the other end engaged with a part of an accelerator cover 32 described later. The spring 27 is rotated by the user. It is energized to return to its original state when not being moved.
[0032]
An arc-shaped magnet 28 is provided on the rotating cylinder 26, and the magnet 28 rotates with the rotation of the rotating cylinder 26.
[0033]
Reference numeral 29 denotes a substrate on which a plurality of reed switches 30 are provided so as to face the moving range of the magnet 28, and the substrate 29 sends an accelerator signal to the driving unit 15 via a lead wire 31.
[0034]
An accelerator cover 32 covers a part of the rotating cylinder 26, the magnet 28, the substrate 29, and the spring 27 from above and below, and is fixed to the handle 7 by the accelerator cover 32.
[0035]
With this configuration, when the rotating cylinder 26 is rotated by the user, the magnet 28 moves. At this time, the plurality of reed switches 30 provided to face the moving range of the magnet 28 start operation one by one by the magnet 28. For example, only one reed switch 30 is operated if it is rotated a little, and four reed switches 30 are operated when it is rotated to the maximum. Can be entered.
[0036]
Next, the control circuit will be described with reference to FIG.
[0037]
Reference numeral 33 denotes an accelerator circuit that outputs an accelerator signal including the reed switch 30 and the substrate 29. The accelerator circuit 33 inputs an input signal to the control circuit 34.
[0038]
  35 is a motor drive circuit that inputs a signal from the control circuit 34 based on a signal from the accelerator circuit 33. The motor drive circuit 35 is configured to drive a motor 36 provided in the drive unit 15 by a drive switching element 37. PWM control is performed. Further, the control circuit 34 is provided with a soft start unit that gradually approaches the instruction signal from the accelerator circuit 33 as time elapses, and the soft start unit operates based on a flowchart described later.
[0039]
  Reference numeral 38 denotes a constant voltage circuit that steps down the voltage of 24 volts to 5 volts and serves as a power source for the control circuit 34.
[0040]
  39 is a flywheel diode connected to the motor 36 in parallel.
[0041]
  A power switch 40 intervenes in a circuit connecting the motor 36 and the battery 18, and the power switch 40 is operated by a user to turn on the power to the drive unit 15.
[0042]
41 is a shunt resistor connected to the switching element 37.
[0043]
A voltage detection circuit 42 divides the voltage of the battery 18 and outputs the divided voltage to the control circuit 34. Reference numeral 43 denotes a current detection circuit that is connected between the switching element 37 and the shunt resistor 41, amplifies this signal, and outputs the amplified signal to the control circuit.
[0044]
44 is a battery remaining amount display circuit for displaying the remaining amount of the battery 18 based on the signals from the voltage detection circuit 42 and the current detection circuit 43, and the battery remaining amount display circuit 44 is composed of a plurality of LEDs and the like. The remaining amount is indicated by the number of lit LEDs.
[0045]
Next, the operation in the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
[0046]
The flowchart in FIG. 5 shows only the setting of the output value of the electric driving force.
[0047]
When the bicycle descends from the stand 19 and stops, the state where the bicycle is descending is input to the control circuit 34 (S1). When the stand 19 continues in the lowered state, the electric driving force K is zero, that is, the operation by the electric driving force is not performed (S2). When the stand 19 is raised, the instruction value A of the accelerator 25 is input (S3), and it is determined whether the input signal from the accelerator circuit 33 and the output signal to the drive unit 15 are the same (S4). . If they are the same, it is determined that the accelerator 25 is not operated, and it is determined again whether the stand 19 is raised (S1). If the input signal from the accelerator circuit 33 and the output signal to the drive unit 15 are different, the process proceeds to the next. Next, when the input signal from the accelerator circuit 33 and the output signal to the drive unit 15 are different, for example, when the input signal from the accelerator circuit 33 is larger, the accelerator 25 is operated in the direction of increasing the speed. Judgment is made, and the output signal to the drive unit 15 is gradually increased one by one (S6). After incrementing by 1, when returning to the beginning of this routine and passing through this portion again, 1 is added to the output signal 1 at the time of first passing to become 2. If this state continues, the speed will gradually increase with time. A so-called soft start is performed.
[0048]
Next, after the start of traveling, the signal from the accelerator circuit 33 and the signal to the drive unit 15 are compared (S5), and when the accelerator 25 is returned to the lower speed, the input from the accelerator circuit 33 and the drive unit Control is performed so that the output to 15 is the same (S7).
[0049]
In addition, it is determined whether or not the stand 19 is always raised during traveling (S1). If the stand 19 is lowered during traveling, there is a risk that the stand 19 and the ground may come into contact with each other. The electric driving force K is set to zero (S2), and the electric driving force is stopped.
[0050]
As shown in FIG. 6, the above-described flowchart is shown in the signal input / output state and timing chart.
[0051]
This timing chart shows the signal from the micro switch 24 above, and the state where the signal is present indicates the state where the stand 19 is lowered, that is, the state where the micro switch 24 is turned on. The input state of the next signal is a timing chart showing the accelerator signal from the accelerator 25. There are as many signals as there are reed switches 30, and the accelerator signal is output in four stages. Then, the user indicates a greater driving force as the waveform height increases. The timing chart shown at the bottom is a signal for operating the electric driving force, and a signal corresponding to the magnitude of the accelerator signal is output.
[0052]
First, the position of the stand 19 is raised, and when an accelerator signal is input from the accelerator circuit 33, the electric drive signal gradually rises accordingly (A). At this time, the rise of the output signal to the drive unit 15 is slanted because there is a portion of S6 in the flowchart described above, and the drive signal gradually increases. When the accelerator signal becomes small, for example, when the running is finished, the electric drive signal becomes small and the driving is finished (B). When the stand 19 is lowered, a signal indicating that the stand 19 is lowered is input (C).
[0053]
At this time, when the accelerator 25 is operated, an accelerator signal is input from the accelerator circuit 33 (D). When the stand 19 is raised in this state (E), the electric drive signal gradually rises to the value of the accelerator signal. I will start slowly. Then, with the passage of time, it becomes the same value as the accelerator signal (F). Then, when the stand 19 is lowered during traveling, the electric drive signal stops despite the presence of the accelerator signal, and the traveling by the electric driving force is stopped (G).
[0054]
As described above, since the control circuit 34 for stopping the operation of the drive unit 19 is provided when the stand 19 is lowered, the accelerator 25 can be operated when the stand 19 is lowered and stopped. Since the drive unit 15 does not operate, it does not start suddenly against the user's intention and is very safe. Also, when the stand 19 is lifted from the lowered position, the signal output to the drive unit 15 gradually approaches the indicated value of the accelerator 25 from a small value as time passes, so the stand 19 is raised with the accelerator 25 operated. However, it does not start suddenly and is safe. Further, when the vehicle is traveling with the stand 19 lowered, there is no output from the drive unit 15 even if the accelerator 25 is operated, and only the human driving force is used to travel. You will notice that it is down and you can prevent danger.
[0055]
Next, the second embodiment will be described. In this embodiment, an electric bicycle including an electric drive unit and a human power drive unit and outputting an electric drive force having the same magnitude as the human power of the human power drive unit will be described. In this embodiment, since the electric drive unit outputs an electric drive force based on human power, the accelerator 25 used in the first embodiment is not provided.
[0056]
First, a block diagram of the control circuit will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0057]
A torque detection unit 45 detects the magnitude of the human driving force applied to the pedal 5, and a signal input from the torque detection unit 45 is input to the control circuit 34. Based on this signal, a driving signal is output to the motor driving circuit 35 so as to have the same driving force as human power, the switching element 37 is turned on and off, and the motor 36 is driven.
[0058]
Next, a specific configuration of the drive unit 15 is shown in FIGS.
[0059]
  Reference numeral 46 denotes a disk-shaped fixed casing that is fixedly attached to the main frame 1, and 47 is a rotating casing that rotates coaxially with the fixed casing 46 and rotates outside the fixed casing 46. The fixed casing 47 and the rotating casing 46 are combined to form a hub of the rear wheel 11. The stationary casing 47 and the rotating casing 46 are made of an aluminum alloy having a thickness of about 2 mm.
[0060]
  Reference numeral 48 denotes an L-shaped annular rib provided on the outer periphery of the rotation-side casing 46. The annular rib 48 is fixed to the rotation-side casing 46 at a plurality of locations, and the tire 12 is attached to the annular rib 48. A spoke 14 is stretched toward the rim 13 that is attached.
[0061]
  Reference numeral 36 denotes a motor serving as a drive source, 49 is a rotor, and 50 is a stator. The motor 36 is mounted on the stationary casing 47, and a portion of the motor 36 protruding from the rotating casing 46 is covered with a motor cover 51, and the output shaft 52 of the motor 36 is supported by a bearing 53. ing.
[0062]
  Reference numeral 54 denotes a planetary roller speed reduction mechanism screwed to the fixed casing 47 and fitted to the holding portion 55. The planetary roller speed reduction mechanism 54 is disposed around the same axis as the output shaft 52.
[0063]
  A first pulley 56 is mounted on the output shaft 52 through two bearings and coaxially with the output shaft 52 through a one-way clutch 57. A rubber belt 58 is hung on the first pulley 56. It has been.
[0064]
  Reference numeral 59 denotes a second pulley on which the other end of the belt 58 is hung. The second pulley 59 is fixed to the rotating side casing 46 by a bolt 60. The second pulley 59 has a hollow inside, and a torque detector 45 is provided therein.
[0065]
  61 is a tension pulley for adjusting the tension of the belt 58. The tension pulley 61 has a roller 63 attached to one end of a support 62, and a screw 64 for attaching to the stationary casing 47 at the other end. The support body 62 can swing around the part where the screw 64 is attached, the tension pulley 61 is fixed by tightening the other screw 65, the belt 58 is pressed, and the tension of the belt 58 is increased. Can be adjusted.
[0066]
  66 is a control board built in the fixed casing 47, and the control board 66 is built in a portion without a pulley. In addition to the microcomputer that controls the rotation of the motor 36 according to the output result from the torque detection unit 45, the control board 66 is a drive circuit that performs PWM control of the motor 36 and a constant voltage circuit for inputting a starting voltage to the microcomputer, Equipped with a torque detection circuit.
[0067]
  67 is a rear sprocket on which the chain 17 is hung. The rear sprocket 67 is provided to the axle 68 via a bearing 69 and is attached to a rotating plate 74 described later via a one-way clutch 70. ing.
[0068]
  Reference numeral 71 denotes a rotating cylinder provided on the axle 68 via a bearing 72. The rotating cylinder 71 rotates with the rotation of the rotary casing 46.
[0069]
  Reference numeral 45 denotes a torque detection unit attached in the vicinity of the second pulley 59 and the axle 68. The torque detection unit 45 is provided for detecting a human driving force transmitted through the chain 17, that is, a human torque. ing.
[0070]
The torque detector 45 will be described.
[0071]
The rotating plate 74 is concentric with the axle 68, and a pressing rod 75 and a conversion rod 76 are integrally formed in two opposite positions in the axial direction. The pressing rod 75 is formed in a pillar shape with a bell-shaped surface, and an elastic body, that is, a spring 77 is pressed by a curved surface portion of the bell-shaped. The rotating plate 74 expands and contracts the spring 77, and the second pulley 59 rotates while the other end of the spring 77 presses the inner wall of the second pulley 59. The conversion rod 76 is a rectangular parallelepiped extending in the direction of the axle 68, and is formed obliquely so that the tip portion becomes shorter in the rotation direction.
[0072]
The other end of the spring 77 pressed by the pressing rod 75 is in contact with a part of the rotating side casing 46, and the pressing rod 75 and the spring 77 are expanded and contracted from the rotating plate 74 as an order of transmission of the human driving force. The rotation side casing 46 is rotated. At this time, the rotating plate 74 rotates while causing a slight distortion with the rotating casing 46 according to the expansion / contraction size of the expanded / contracted spring 77. The rotating plate 74 rotates according to distortion caused by human power. At this time, the conversion rod 76 is also rotated by a slight rotation of the rotation plate 74, and the angled portion 78 in contact with the inclined portion is pushed by the inclined portion formed at the tip of the conversion rod 76 to move in the direction of the axle 68. An aluminum ring 79 is attached to the angle portion 78, and the ring 79 is also moved by the movement of the angle portion 78. A C-ring 80 and a spring 81 for urging the ring 79 toward the rotating plate 74 are provided at the tip of the ring 79. Therefore, the ring 79 moves in the direction of the axle 68 by the amount of distortion of the rotating casing 46 and the rotating plate 74.
[0073]
  82 is a coil provided in the vicinity of the ring 79 in the fixed casing 46. The coil 82 can convert an inductance change due to the approach of the ring 79 into an electrical signal, and uses this output. Thus, it is possible to detect human torque. These members are collectively referred to as the torque detection unit 45. Here, the conversion rod 76, the chevron part 78, the ring 79, and the coil 82 are referred to as a detection part, and by these, the degree of expansion and contraction of the elastic body can be detected. The conversion rod 76 and the mountain-shaped portion 78 are collectively referred to as a conversion member 83, and the expansion and contraction of the spring 77 in the rotational direction is converted into movement in the direction of the axle 68.
[0074]
Next, the power system diagram with the above configuration will be described with reference to FIG.
[0075]
First, the human power drive system will be described. The human power given by the pedal 5 is transmitted to the rear sprocket 67 by the chain 17 and rotates the rear wheel 11 through the rotating plate 74 and the spring 77. Next, the electric drive system will be described. The amount of expansion and contraction of the spring 77, that is, the rotational movement distance of the rotary plate 74 is converted into movement in the direction of the axle 68 by the conversion member 83, and the ring 79 moves with the movement. To do. This movement of the ring 79 is converted into a change in inductance of the coil 82 and input to the control board 66 as an electrical signal. The control board 66 is built in the fixed casing 47. Then, a signal of the coil 82 is inputted to the control board 66, and a drive signal is outputted so that the motor 36 is rotated based on the signal. Then, the output of the motor 36 is decelerated by the planetary roller reduction mechanism 54, and the rear wheel 11 rotates through the first pulley 56. The ratio of the human driving force and the electric driving force in this control is 1: 1, and assistance by the motor 36 is performed.
[0076]
Further, the control board 66 is connected to the micro switch 24 provided on the stand 19 to detect the up-and-down state of the stand 19.
[0077]
Next, the operation in the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
[0078]
The flowchart in FIG. 11 shows only the setting of the output value of the electric driving force.
[0079]
When the bicycle descends from the stand 19 and stops, the state where the bicycle is descending is input to the control circuit 34 (S1). When the stand 19 continues in the lowered state, the electric driving force K is zero, that is, the operation by the electric driving force is not performed (S2). Here, when the stand 19 is raised, the signal A from the torque detector 45 is input (S3), and it is determined whether the input signal from the torque detector 45 and the output signal to the drive unit 15 are the same. (S4). If they are the same, it is determined that the pedal 5 is not depressed, and it is determined again whether the stand 19 is raised (S1). If the input signal from the torque detection unit 45 and the output signal to the drive unit 15 are different, the process proceeds to the next. Next, when the input signal from the torque detection unit 45 and the output signal to the drive unit 15 are different, for example, when the input signal of the human power torque is larger, it is determined that the pedal 5 is stepped on with force applied, The output signal to the drive unit 15 is gradually increased one by one (S6). After incrementing by 1, when returning to the beginning of this routine and passing through this portion again, 1 is added to the output signal 1 at the time of first passing to become 2. If this state continues, the speed will gradually increase with time. A so-called soft start is performed.
[0080]
Next, after the start of traveling, the signal from the torque detection unit 45 is compared with the signal to the drive unit 15 (S5), and when the force to step on the pedal 5 becomes weak, the input from the torque detection unit 45 and the drive unit 15 (S7).
[0081]
In addition, it is determined whether or not the stand 19 is always raised during traveling (S1). If the stand 19 is lowered during traveling, there is a risk that the stand 19 and the ground may come into contact with each other. The electric driving force K is set to zero (S2), and the electric driving force is stopped.
[0082]
The flowchart described above is shown in signal input / output states as shown in FIG.
[0083]
This timing chart shows a signal from the micro switch 24 at the top, and shows a state where the stand 19 is lowered and the micro switch 24 is turned on in the presence of the signal. The next signal is a timing chart in which a solid line indicates an input signal from the torque detection unit 45 and a broken line indicates an output signal to the drive unit 15. Here, a plurality of semicircles are described upward, and one cycle of the semicircle indicates a change in the force of the human-powered torque of the half rotation of the pedal 5. The higher the waveform height, the greater the driving force the user is traveling.
[0084]
First, the position of the stand 19 is raised, and when the pedal 5 is depressed and a signal of human driving force is input from the torque detector 45, the electric driving signal gradually rises accordingly (A). In this case, the magnitude of the manpower torque and the output signal to the drive unit 15 are the same and overlap, so only the solid line is shown. When the driving force is reduced, for example, when the running is finished, the electric drive signal is also reduced and the driving is finished (B). When the stand 19 is lowered, a signal indicating that the stand 19 is lowered is input (C).
[0085]
At this time, when the pedal 5 is depressed and human power driving force is input, a signal from the torque detector 45 is input to the control circuit 34 (D). The reason why the signal from the torque detection unit 45 described in the solid line at this time is not semicircular but is moving slightly is that the vehicle is stopped by a brake operation or the like while the pedal 5 is depressed. When the stand 19 is raised in this state (E), the electric drive signal gradually rises to the same drive force as the human drive force, and the input signal from the torque detector 45 within one cycle of the rotation of the pedal 5. (F). This portion shows the routine of S6 in the above-described flowchart, and the follow-up to the instruction drive output is faster than the soft start of the first embodiment, and the follow-up is performed within one cycle of the pedal. Then, normal traveling is started, but when the stand 19 is lowered during traveling, the electric drive signal stops despite the torque signal from the torque detector 45, and the traveling by the electric driving force is stopped (G ).
[0086]
As described above, since the control circuit 34 for stopping the operation of the drive unit 15 is provided when the stand 19 is lowered, when the stand 19 is lowered and stopped, the pedal 5 is stepped on to be driven manually. Since the drive unit 15 does not operate even if force is generated, it does not start suddenly against the user's intention and is very safe. Further, when the stand 19 is lifted from the lowered position, the signal output to the drive unit 15 is gradually approached from the small value to the same value as the value of the torque detection unit 45 over time, so that the pedal 5 is depressed. Even if the stand 19 is raised, it does not start suddenly and is safe. Furthermore, when running with the stand 19 lowered, there is no output from the drive unit 15 even if the pedal 5 is subjected to human power. The person notices that the stand 19 is lowered, and can prevent danger.
[0087]
【The invention's effect】
The present invention includes a vehicle main body provided with an electric drive unit using a motor as a drive source, a human power drive unit using human power as a drive source, and a stand that can be raised and lowered to support the standing of the main body while the vehicle main body is stopped. Since there is a control unit that stops the operation of the electric drive unit when the stand is lowered, an elevating detection unit that detects the lift state of the stand is provided. Since the drive unit does not operate, the vehicle does not start suddenly against the user's intention, and there are effects such as being very safe.
[0088]
And when traveling with the stand lowered, only the driving by the human drive unit can be done, so the user can know the descent of the stand by feeling the weight of the pedal while traveling, and there is a danger. Can be prevented.
[0089]
In addition, an accelerator that manipulates the magnitude of the output of the electric drive unit is provided, and when the stand rises from the lowered position, the signal output to the electric drive unit is gradually made closer to the accelerator instruction value from a small value over time. Since it is equipped with a soft start section, it does not start suddenly even if the stand is raised with the accelerator operated, and it is safe. In addition, when driving with the stand lowered, there is no output from the drive unit even if the accelerator is operated, so the user can notice that the stand is down and prevent danger etc. Play.
[0090]
Furthermore, a torque detection unit for detecting the driving force of the human power drive unit is provided, and the electric drive unit is operated based on the signal of the torque detection unit by the control circuit, and when the stand is raised from the lowered position, the electric drive unit is connected to the electric drive unit. Since it has a soft start part that gradually brings the signal output from a small value to a human driving force over time, when the stand rises from the lowered position, the signal output to the driving part is small over time Since it gradually approaches the same value as the value of the torque detector from the value, even if the stand is raised with the pedal depressed, it does not start suddenly and is safe. Furthermore, when running with the stand lowered, there is no output from the drive unit even if the pedal is subjected to human power, so the user can notice that the stand is down and prevent danger. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a control circuit showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of the accelerator.
FIG. 3 is a side view of the main body.
FIG. 4 is a side view of the stand.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the stand and the accelerator circuit.
FIG. 6 is a timing chart showing output signals of the stand and the accelerator circuit.
FIG. 7 is a block diagram of a control circuit showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram of the same power system.
FIG. 9 is a side sectional view of the drive unit.
FIG. 10 is a plan view of the drive unit.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the stand and the torque detector.
FIG. 12 is a timing chart showing output signals of the stand and the torque detector.
[Explanation of symbols]
36    motor
        15 Drive unit (electric drive unit)
5 pedals
        17 chain
        67 Rear sprocket
1 Body (vehicle body)
        19 Stand
        24 Micro switch (Elevation detector)
34 Control circuit
        25 Accelerator
        45 Torque detector

Claims

A vehicle main body provided with an electric drive unit using a motor as a drive source, a human power drive unit using human power as a drive source, an accelerator for operating the output magnitude of the electric drive unit, and while the vehicle main unit is stopped A stand that can be raised and lowered to support the standing of the main body, provided with a lift detection unit for detecting the lift state of the stand, and provided with a control circuit for stopping the operation of the electric drive unit when the stand is lowered. When the accelerator is operated and the stand is lifted from the lowered position, the control circuit gradually increases the signal output to the electric drive unit from a small value to a command value of the accelerator over time. A vehicle with auxiliary power, characterized by having a soft start section .

A vehicle main body provided with an electric drive unit using a motor as a drive source, a human power drive unit using human power as a drive source, a torque detection unit for detecting the drive force of the human drive unit, and the vehicle main unit being stopped And an elevating detection unit for detecting the elevating state of the stand, and when the stand is lowered, the operation of the electric drive unit is stopped, A control circuit is provided for controlling the electric drive unit based on a signal from the torque detection unit when the lift is raised, and the control circuit is configured so that the stand is in the lowered position in a state where the driving force is applied to the human power drive unit. A vehicle with auxiliary power, comprising: a soft start portion that gradually brings the signal output to the electric drive portion from a small value to a human drive force as time elapses .