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JPH1016857A - 電動補助車両 - Google Patents

電動補助車両

Info

Publication number
JPH1016857A
JPH1016857A JP8176229A JP17622996A JPH1016857A JP H1016857 A JPH1016857 A JP H1016857A JP 8176229 A JP8176229 A JP 8176229A JP 17622996 A JP17622996 A JP 17622996A JP H1016857 A JPH1016857 A JP H1016857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
data
unit
control unit
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8176229A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Yamamoto
聡 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP8176229A priority Critical patent/JPH1016857A/ja
Priority to EP97111188A priority patent/EP0816216A1/en
Priority to EP19970111180 priority patent/EP0816215B1/en
Priority to DE1997616167 priority patent/DE69716167T2/de
Priority to EP97111187A priority patent/EP0822133A1/en
Priority to CN97113723A priority patent/CN1072147C/zh
Priority to US08/888,575 priority patent/US5826675A/en
Publication of JPH1016857A publication Critical patent/JPH1016857A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントロールユニットを全機種共通化して部
品管理を簡略化できるとともに、コストを低減できる電
動補助車両を提供する。 【解決手段】 クランク軸１３に入力されたペダル踏力
と電動モータ２１からの補助力との合力を出力するパワ
ーユニット２２と、上記電動モータ２１による補助力を
可変制御するコントロールユニット２４とを備えた電動
補助車両１を構成する場合に、各機種共通のデータは上
記コントロールユニット２４に内蔵し、各機種固有のデ
ータを内蔵する車両判別ユニット４０を上記コントロー
ルユニット２４と別個に備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペダル踏力に応じ
た補助駆動力を電動モータから車輪に供給するようにし
た電動補助車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ペダルに入力されたペダル踏力と
電動モータからの補助駆動力との合力を車輪に供給する
ようにした電動補助自転車が提案されている（例えば、
特願平６−３２４６８６号参照）。この電動補助自転車
は、ペダル踏力と電動モータからの補助駆動力との合力
を出力するパワーユニットと、ペダル踏力を検出する踏
力検出装置と、該踏力検出値に応じて上記電動モータの
出力を可変制御するコントロールユニットとを備えてい
る。
【０００３】この種の電動補助自転車では、性能の異な
る多くの機種が製造されている。この場合、各機種毎の
減速ギヤ比，タイヤ径，クランク長等の相違を車両性能
の違いとしてコントロールユニットの性能データを書き
換えることにより対応している。そして各機種毎にコン
トロールユニットのハーネス，カプラを変えることによ
り、組み付け時の間違いを防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ように各機種毎にコントロールユニットを準備するとな
ると、コントロールユニットの種類が多くなり、その管
理が煩雑となるという問題があり、またコントロールユ
ニットの開発コストが上昇するという問題がある。
【０００５】また上記従来のような機種毎にハーネス，
カプラを変える方法では、必要な機種数に対応するのは
極めて困難であるという問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、コントロールユニットを共通化でき、部品管
理を簡略化できるとともに、開発コストを低減できる電
動補助車両を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、クラ
ンク軸に入力されたペダル踏力と電動モータからの補助
力との合力を出力するパワーユニットと、上記電動モー
タによる補助力を可変制御するコントロールユニットと
を備えた電動補助車両において、各機種共通の制御デー
タは上記コントロールユニットに内蔵させ、各機種固有
の 制御データを内蔵する車両判別ユニットを上記コン
トロールユニットと別個に備えたことを特徴としてい
る。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、上
記車両判別ユニットは外部からデータの書き換えが可能
でかつ樹脂封止されたメモリを備えていることを特徴と
している。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記車両判別ユニットは製造年度毎の機種識別コー
ドを有し、上記コントロールユニットは内蔵する機種識
別コードと上記車両判別ユニットからの機種識別コード
とが一致したとき制御動作を開始することを特徴として
いる。なお、識別コードが一致しないときには制御動作
を開始しない。又は停止するように構成しても良い。
【００１０】請求項４の発明は、請求項１ないし３の何
れかにおいて、上記車両判別ユニットを車体フレームに
取付けた状態で、該車両判別ユニットと車体フレームと
の間に機種毎に異なる嵌合関係をもって形成された凸部
と凹部とが嵌合していることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図９は、本発明の
一実施形態による電動補助自転車を説明するための図で
あり、図１は電動補助自転車の左側面図、図２〜図４は
それぞれパワーユニットの車体搭載状態を示す左側面
図，右側面図，平面図、図５〜図７はそれぞれ車両判別
ユニットの概略図、図８は制御動作を説明するためのブ
ロック構成図、図９は制御動作を説明するためのフロー
チャート図である。ここで本実施形態でいう前後左右と
は自転車に乗車したときの前後左右である。
【００１２】図において、１は電動補助自転車であり、
これの車体フレーム２は、前輪３が回転自在に支持され
たフロントフォーク４を回動自在に支持するヘッドパイ
プ２ａと、該ヘッドパイプ２ａから後方に斜め下方に延
びるメインチューブ２ｂと、該メインチューブ２ｂの後
端部から上方に起立するシートチューブ２ｃとを一体に
結合して構成されている。
【００１３】上記メインチューブ２ｂとシートチューブ
２ｃとの結合部には取付けブラケット５が溶接固定され
ている。該ブラケット５は、側面視で略円弧状をなしチ
ューブ結合部を左，右から覆う左, 右側壁５ａ，５ｂと
該両側壁間を後部から上部にかけて覆う上壁５ｃとから
なる横断面略コ字状に形成された板金製のものである。
【００１４】上記ブラケット５には車体後方に延びる
左, 右一対のチェーンステー６の前端部が接続されてお
り、各チェーンステー６の後端部と上記シートチューブ
２ｃの上端部とは左, 右一対のシートステー７で連結さ
れている。このチェーンステー６とシートステー７とは
後輪ブラケット８を介して一体に連結されており、該ブ
ラケット８に後輪９が回転自在に支持されている。上記
フロントフォーク４の上端にはハンドル１０が装着され
ており、また上記シートチューブ２ｃの上端にはサドル
１１が装着されたシートピラーチューブ１２が高さ調整
可能に挿着されている。
【００１５】上記取付けブラケット５により駆動装置２
０が懸架支持されている。この駆動装置２０は、クラン
ク軸１３に入力されたペダル踏力により後輪９を回転駆
動する人力駆動機構と、電動モータ２１からの補助駆動
力により後輪９を回転駆動する電動駆動機構とを備えて
いる。
【００１６】上記人力駆動機構は、上記取付けブラケッ
ト５に固定されたパワーユニット２２内にクランク軸１
３を車幅方向に貫通するようにかつ回転自在に配置し、
該クランク軸１３の両端にクランク１４を固着し、該ク
ランク１４の先端にペダル１５を回転自在に装着し、上
記クランク１３に入力されたペダル踏力をチェーンスプ
ロケット１７，チェ−ン１８を介して後輪９に伝達する
ように構成されている。
【００１７】上記電動駆動機構は、電動モータ２１から
の補助力と上記ペダル踏力との合力を出力するパワーユ
ニット２２と、上記電動モータ２１に電源を供給するバ
ッテリ２３と、該電動モータ２１の補助力を可変制御す
るコントロールユニット２４と、該コントロールユニッ
ト２４とは別個に設けられた車両判別ユニット４０とを
備えている。
【００１８】上記バッテリ２３は略直方体状をなし、そ
の内部には直列接続された多数のＮｉ−Ｃｄ単電池が収
納されており、該バッテリ２３は上記シートチューブ２
ｃの前側にこれの長手方向に沿って配置固定されてい
る。このバッテリ２３には車載状態でモータ側と接続さ
れる放電用端子と、充電用端子（不図示）が設けられて
おり、バッテリ２３は車載状態で、及び車体から取り外
して家の中等で充電できるようになっている。
【００１９】上記パワーユニット２２は、アルミダイキ
ャスト製のユニットケース２６内に不図示の遊星歯車式
増速機構，減速歯車機構を収納して構成されている。上
記ユニットケース２６はケース本体３０と、該ケース本
体３０の左側壁に形成された開口を閉塞する蓋部材３１
とからなり、該蓋部材３１はケース本体３０にねじ止め
固定されている。
【００２０】上記ケース本体３０の上壁の前部，及び後
部にはそれぞれ車幅方向に延びるボス部３０ａ，３０ｂ
が一体形成されている。このケース本体３０は上記ボス
部３０ａ，３０ｂを上記取付けブラケット５の左, 右側
壁５ａ，５ｂ間に位置させボルト３２ａ，３２ａを挿通
し、ナット３２ｂ，３２ｂを螺着することにより取付け
ブラケット５に締め付け固定されている。
【００２１】上記ユニットケース２６には上記クランク
軸１３がこれの両端部をケース外方に突出させて挿入さ
れており、該クランク軸１３に軸受を介して装着された
出力軸の右端部にはチェーンスプロケット１７が結合さ
れている。該スプロケット１７はチェーン１８を介して
上記後輪９に連結されている。
【００２２】また上記ケース本体３０の下端部には電動
モータ２１がボルト締め固定されており、該電動モータ
２１の回転軸はケース本体３０内に配設された上述の減
速歯車機構を介して上述の出力軸に連結されており、こ
れにより電動モータ２１の駆動力は減速歯車機構を介し
て出力軸に伝達され、ここでクランク軸１３からの踏力
と合力されて上記後輪９に伝達される。
【００２３】上記ケース本体３０の下部には車速センサ
４１，及び踏力センサ４２が配設されている。この車速
センサ４１はクランク軸１３の回転速度を検出し、該検
出値を上記コントロールユニット２４に出力する。また
上記踏力センサ４２はクランク軸１３に入力されたペダ
ル踏力を検出し、該検出値をコントロールユニット２４
に出力するようになっている。
【００２４】上記コントロールユニット２４はユニット
本体２４ａとこれを収容するコントロールボックス２４
ｂとからなり、該コントロールボックス２４ｂはケース
本体３０に突設されたボス部３０ｅに着脱可能にボルト
６６により締め付け固定されている。そして上記コント
ロールユニット２４の上半部は上記取付けブラケット５
内に位置しており、左, 右側壁５ａ，５ｂ及び上壁５ｃ
により囲まれている。
【００２５】上記車両判別ユニット４０は、上記メイン
チューブ２ｂの下端開口内に挿入配置されており、上記
取付けブラケット５の上壁５ｃに接合された支持片５０
ｃにボルト５０ａ，ナット５０ｂにより固定されてい
る。この車両判別ユニット４０は駆動装置２０の取付け
ブラケット５への取付けに先立って上記支持片５０ｃに
取付けられたものであり、かつメインチューブ２ｂ，取
付けブラケット５により囲まれている。
【００２６】上記車両判別ユニット４０は、ケース５０
内にユニット本体５１を収納した構成のものである。該
ユニット本体５１にはハーネス５２を介してカプラ５３
が接続されており、該カプラ５３は上記コントロールユ
ニット２４に接続されている。
【００２７】上記ユニット本体５１は基板５５上に実装
されたメモリ５６，コネクタ５７を該基板５５にパター
ン形成された配線５８により接続して構成されている。
このメモリ５６には記憶データの書き替え可能なＥＥＰ
ＲＯＭ，あるいはフラッシュメモリが採用されており、
上記コネクタ５７に上記ハーネス５２が接続されてい
る。なお、６４は製造工程において製品導通試験等を行
う場合に検査機のプローブが接触される検査端子であ
り、該検査端子６４を介してデータの書き替えが行われ
る。そして上記基板５５上及び搭載部品５６，５７等
は、上記データの書き替えが行われた後は樹脂封止さ
れ、その後のデータ書き替えは不能となっている。
【００２８】上記判別ユニット４０は上述のメモリ５６
と、上記検査端子６４を介してメモリ５６内のデータの
書き替えを行う場合にデータを受け入れるデータ受信機
能６２と、車両の補助力制御においてメモリ５６内の固
有データをコントロールユニット２４に送出するデータ
送信機能６３とを備えている。
【００２９】上記メモリ５６は、車種，ＩＤ，製造年月
日，号機等の機種別の製造データを格納する製造固有デ
ータ格納部６０と、クランク長，減速比，タイヤ径等の
機種別の性能データを格納する性能固有データ格納部６
１とを備えている。
【００３０】なお、上記各データの書き替えは判別ユニ
ット４０の工場出荷時に行われ、その後上述の樹脂封止
が行われるので、車両搭載後の上記データの書き替えは
不能であり、これにより不正改造を防止している。
【００３１】上記コントロールユニット２４は、上記判
別ユニット４０からの固有データを受信するデータ受信
機能４９と、該受信された固有データの受け入れの可否
を判別する固有データ判別機能４５と、固有データの受
け入れ可の場合に受信した固有データを格納する固有デ
ータ格納部４６と、固有データに基づいて補助運転領域
の設定，モータ電流値の演算処理等を行う計算処理機能
４７と、基本アシストデータの変更，格納処理機能４８
等を備えている。
【００３２】上記判別ユニット４０，コントロールユニ
ット２４により、上記固有データ、上記踏力センサ４２
からのペダル踏力、及び車速センサ４１からの車速度等
に基づいて、補助駆動力が求められ、該補助駆動力に対
応した電流がバッテリ２３から電動モータ２１に給電さ
れる。上記補助駆動力は、例えば乗員のペダル踏力１に
対して車速０〜１５Ｋｍ／ｈでは略１：１に設定されて
おり、かつ車速が１５Ｋｍ／ｈを越えた時点から次第に
小さくなり、２４Ｋｍ／ｈに達した時点でゼロになるよ
うに制御される。
【００３３】本実施形態装置のコントロールユニット２
４は、図９のフローチャートに示すように、メインスイ
ッチのオン信号が入力されると、判別ユニット４０から
製造固有データ，性能固有データを読み込み、該固有デ
ータ中のＩＤコード（機種識別コード）とコントロール
ユニット２４側のＩＤコードとの適合チェックを行い、
両コードが一致しないときには警告表示を行うととも
に、制御動作を停止する（ステップＳ１〜Ｓ４）。一方
上記ステップＳ２において両ＩＤコードが一致したとき
には機種固有データに基づいてアシスト制御を行う（ス
テップＳ５，Ｓ６）。
【００３４】このように本実施形態によれば、基本制御
プログラム等の機種が異なる場合にも共通となる制御デ
ータはコントロールユニット２４に内蔵させ、機種毎に
固有の制御データを備える車両判別ユニット４０を別個
独立に設けるようにしたので、コントロールユニット２
４を全機種に共通とすることができ、その管理を簡略化
でき、また各機種毎にコントロールユニットを開発する
必要がないので開発コストを低減できる。またカプラに
より機種判別を行うものではないのでカプラも共通化で
き、この点からもコストを低減できる。
【００３５】また車両判別ユニット４０に機種固有のデ
ータを書き込むようにしたので、性能固有データだけで
なく、製造年度，ＩＤコード，号機等の製造固有データ
をもきめ細かに設定でき、機種の増加に容易に対応でき
る。
【００３６】また上記車両判別ユニット４０をメインチ
ューブ２ｂ内に配置し、取付けブラケット５により囲ん
だので、外部からの取り外しを防止でき、該判別ユニッ
ト４０自体を他の機種用の判別ユニットに取り替えるこ
とによる改造を機械的に防止できる。また判別ユニット
４０を樹脂封止したので車両出荷後の書き替えによる改
造を電気的に防止できる。
【００３７】上記判別ユニット４０とコントロールユニ
ット２４の間のデータ授受は電気信号により行われるの
で、判別ユニットを別個に設けたことにより補助力制御
の応答性（アシスト性能）が低下する問題が生じること
はなく、商品性を確保できる。
【００３８】本実施形態では、車両判別ユニット４０の
メモリ５６を外部から書き替え可能としたので、データ
の書き替えを容易に行うことができるとともに、データ
フォーマットの変更を容易に行うことができる。
【００３９】さらに上記車両判別ユニット４０に機種固
有のＩＤ，製造年月日を書き込み、該ＩＤとコントロー
ルユニット２４のＩＤとを一致させるようにしたので、
製造年度毎の識別ができ、改造を防止できる。またコン
トロールユニットが新品に替わると該コントロール内の
ＩＤも変えられるので、旧モデルとの識別も可能とな
る。
【００４０】ここで、車両判別ユニット４０を車体フレ
ーム２に取付ける場合に、機種毎に車両判別ユニットと
車体フレームとの取付け関係を異なるように構成するこ
とも可能である。例えば、図６及び図７に二点鎖線で示
すように、車両判別ユニット４０に４つのに嵌合孔４０
ａ・・を形成し、車体フレーム２側に各嵌合孔４０ａに
嵌合挿入される４つの突起部２ｅ・・を形成する。そし
て上記嵌合孔，嵌合突起部の数量，位置，深さ等を機種
毎に変えるのである。
【００４１】このように構成した場合には、車両判別ユ
ニットの組み付け間違いを防止でき、また車両判別ユニ
ット４０を異なる機種のものと取り替えることをより一
層確実に防止できる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る電動
補助車両によれば、各機種共通の制御データを内蔵する
コントロールユニットと、各機種固有の制御データを内
蔵する車両判別ユニットとを別個に備えたので、コント
ロールユニットを共通化でき、量産が可能となるととも
に部品管理を簡略化できる効果があり、また各機種毎に
コントロールユニットを開発する必要がなくなり、カプ
ラも共通化でき、コストを低減できる効果がある。
【００４３】請求項２の発明では、車両判別ユニットの
メモリを、外部からデータを書き換えが可能でかつ樹脂
封止されたものとしたので、製造時のデータ書き替えを
容易に行うことができるとともに、車両出荷後の書き替
えによる改造を防止できる効果がある。
【００４４】請求項３の発明では、車両判別ユニットの
機種識別コードとコントロールユニットの機種識別コー
ドとが一致しないときには制御動作を開始しない、ある
いは停止するようにしたので、書き換えによる改造を確
実に防止できる効果がある。
【００４５】請求項４の発明では、車両判別ユニットと
車体フレームとを機種毎に異なる嵌合関係をもって形成
された凹，凸部とで嵌合させたので、車両判別ユニット
の取付け間違い，別の機種用判別ユニットの取付けを防
止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電動補助自転車の左
側面図である。
【図２】上記電動補助自転車の駆動装置の左側面図であ
る。
【図３】上記駆動装置の右側面図である。
【図４】上記駆動装置の平面図である。
【図５】上記電動補助自転車の車両判別ユニットのメモ
リ部分の概略図である。
【図６】上記車両判別ユニットの概略平面図である。
【図７】上記車両判別ユニットの概略側面図である。
【図８】上記コントロールユニット，車両判別ユニット
の機能ブロック図である。
【図９】上記コントロールユニットの動作を示すフロー
チャート図である。
【符号の説明】
１ 電動補助自転車 ２ 車体フレーム １３ クランク軸 ２１ 電動モータ ２２ パワーユニット ２４ コントロールユニット ４０ 車両判別ユニット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クランク軸に入力されたペダル踏力と電
    動モータからの補助力との合力を出力するパワーユニッ
    トと、上記電動モータによる補助力を可変制御するコン
    トロールユニットとを備えた電動補助車両において、各
    機種共通の制御データを上記コントロールユニットに内
    蔵させるとともに、各機種固有の制御データを内蔵する
    車両判別ユニットを上記コントロールユニットと別個に
    備えたことを特徴とする電動補助車両。
  2. 【請求項２】 請求項１において、上記車両判別ユニッ
    トは外部からデータの書き換えが可能でかつ樹脂封止さ
    れたメモリを備えていることを特徴とする電動補助車
    両。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記車両判別
    ユニットは製造年度毎の機種識別コードを有し、上記コ
    ントロールユニットは内蔵する機種識別コードと上記車
    両判別ユニットからの機種識別コードとが一致したとき
    制御動作を開始することを特徴とする電動補助車両。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３の何れかにおいて、上
    記車両判別ユニットを車体フレームに取付けた状態で、
    該車両判別ユニットと車体フレームとの間に機種毎に異
    なる嵌合関係をもって形成された凸部と凹部とが嵌合し
    ていることを特徴とする電動補助車両。
JP8176229A 1996-07-03 1996-07-05 電動補助車両 Withdrawn JPH1016857A (ja)

Priority Applications (7)

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EP97111188A EP0816216A1 (en) 1996-07-03 1997-07-03 Electric motor-assissted bicycle
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Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8176229A JPH1016857A (ja) 1996-07-05 1996-07-05 電動補助車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1016857A true JPH1016857A (ja) 1998-01-20

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ID=16009899

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JP8176229A Withdrawn JPH1016857A (ja) 1996-07-03 1996-07-05 電動補助車両

Country Status (3)

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JP (1) JPH1016857A (ja)
CN (1) CN1072147C (ja)

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