CN103287543B - 电动辅助自行车 - Google Patents

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Abstract

提供一种电动辅助自行车，其在施加较小的踏板踏力的行驶时也能够执行再生发电。电动辅助自行车具有：检测输入到踏板的踏力的踏板踏力传感器；以及根据该踏板踏力传感器的输出进行驱动力的補助的电动机，所述电动辅助自行车具有：控制电动机的电动机控制部；和根据电动辅助自行车的车体的加速度估计路面的下降斜坡的下降斜坡估计单元。当通过下降斜坡估计单元估计为路面是下降斜坡时，电动机控制部使电动机作为发电机发挥作用而进行再生发电。在加速度超过下坡再生开始阈值，并且由踏板踏力传感器检测到的踏板踏力小于辅助开始阈值的情况下，下降斜坡估计单元估计为路面是下降斜坡。

Description

电动辅助自行车
技术领域
本发明涉及电动辅助自行车，特别是涉及能够在制动时或下坡行驶时使电动机作为发电机发挥作用而进行再生发电的电动辅助自行车。
背景技术
以往，在检测人力的踏板踏力而进行电动机的驱动力辅助的电动辅助自行车中，已知有如下结构：当制动时或者下坡行驶时等，使电动机作为发电机工作而进行再生发电，通过该发出的电力对电池进行充电，由此延长基于一次充电的行驶距离。
专利文件1中公开了如下电动辅助自行车：再生发电的执行条件中包括踏力为零，此外，能够根据制动操作量、制动操作量的变化量以及车速来改变再生量的大小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3882993号公报
发明内容
然而，在专利文献1中记载的技术中，由于在再生发电的执行条件中包含踏板踏力为零，因而只要检测到踏板踏力就不执行再生发电。然而，存在如下课题：在实际的行驶中，即便是下降坡或平坦地，也大多是一边用较小的踏板踏力蹬踏板一边行驶，因而存在虽然是对再生发电有效的行驶状态，但也不执行再生发电的情况。
本发明的目在于，解决上述现有技术的课题，提供一种即便在施加较小的踏板踏力来行驶时也能够执行再生发电的电动辅助自行车。
为了达成所述目的，本发明提供一种电动辅助自行车（1），该电动辅助自行车（1）具有检测被输入到踏板（13L、13R）的踏力的踏板踏力传感器（SE3）和根据该踏板踏力传感器（SE3）的输出进行驱动力的補助的电动机（17），所述电动辅助自行车（1）的第1特征在于，其具有：控制所述电动机（17）的电动机控制部（16）；以及下降斜坡估计单元（80），其根据所述电动辅助自行车（1）的车体的加速度（a）估计路面的下降斜坡，当由所述下降斜坡估计单元（80）估计为路面是下降斜坡时，所述电动机控制部（16）使所述电动机（17）作为发电机发挥作用而进行再生发电，在所述加速度（a）超过下坡再生开始阈值（a1），并且由所述踏板踏力传感器（SE3）检测到的踏板踏力（Q）低于辅助开始阈值（Q1）的情况下，所述下降斜坡估计单元（80）估计为路面是下降斜坡。
此外，第2特征在于，所述电动机（17）构成为，在没有针对所述踏板（13L、13R）的输入的惯性行驶时，也通过从驱动轮（WR）传递的旋转驱动力而被动旋转，并且，根据检测所述电动机（17）的旋转速度的电动机转速传感器（SE1）的输出来计算所述车体的加速度（a）。
此外，第3特征在于，所述控制部（16）使所述再生发电的再生量变化，使得所述车体的加速度（a）保持为固定而与下降斜坡的程度无关。
此外，第4特征在于，通过所述下降斜坡估计单元（80）设定与所述加速度（a）相应的至少1个上限车速，所述电动机控制部（16）使再生发电的再生量变化，使得不超过所述上限车速。
此外，第5特征在于，根据在前轮（WF）或后轮（WR）的车轴上设置的车速传感器（SE2）的输出计算所述车体的加速度（a）。
此外，第6特征在于，当用于检测所述电动辅助自行车（1）的制动操作的制动开关（SW）断开，并且加速度（a）超过所述下坡再生开始阈值（a1）时，所述电动机控制部（16）估计为路面是下降斜坡，并执行所述再生发电作为下坡再生发电。
此外，第7特征在于，当接通所述制动开关（SW），并且车速（V）超过制动再生开始阈值（V1）时，所述电动机控制部（16）执行发电量比所述下坡再生发电大的制动再生发电。
此外，第8特征在于，在所述加速度（a）超过比所述下坡再生开始阈值（a1）小的阈值（a3）的状态持续预定时间（n），并且由所述踏板踏力传感器（SE3）检测到的踏板踏力（Q）小于辅助开始阈值（Q1）的情况下，所述下降斜坡估计单元（80）也估计为路面是下降斜坡。
根据第1特征，具有：控制电动机的电动机控制部；以及根据电动辅助自行车的车体的加速度来估计路面的下降斜坡的下降斜坡估计单元，当由下降斜坡估计单元估计为路面是下降斜坡时，电动机控制部使电动机作为发电机发挥作用而进行再生发电，在加速度超过下坡再生开始阈值，并且由踏板踏力传感器检测到的踏板踏力小于辅助开始阈值的情况下，下降斜坡估计单元估计为路面是下降斜坡，因此，根据“在下降坡或平坦地惯性地行驶时，大多一边蹬踏板一边行驶”这一自行车驾驶的实际情况，能够在踏板踏力较小的情况下执行再生发电控制，能够实现能量效率的提高。
根据第2特征，电动机构成为，在没有针对踏板的输入的惯性行驶时，也通过从驱动轮传递的旋转驱动力而被动旋转，并且，根据检测电动机的旋转速度的电动机转速传感器的输出来计算车体的加速度，因此，能够使电动机转速传感器兼具车速传感器的功能，实现部件个数的减少和结构的简单化。
根据第3特征，控制部使所述再生发电的再生量变化，使得车体的加速度保持为固定而与下降斜坡的程度无关，因此，能够使用伴随再生发电的电动机旋转阻力，使下坡时的加速度固定而与下降斜坡的程度无关。
根据第4的特征，通过下降斜坡估计单元设定与加速度相应的至少1个上限车速，电动机控制部使再生发电的再生量变化，使得不超过上限车速，因此，能够使用伴随再生发电的电动机旋转阻力，保持预定的车速来执行下坡行驶而与下降斜坡的程度无关。
根据第5特征，根据在前轮或后轮的车轴上设置的车速传感器的输出计算车体的加速度，因此能够通过简单的结构检测车体的加速度。
根据第6特征，当用于检测电动辅助自行车的制动操作的制动开关断开，并且加速度超过下坡再生开始阈值时，电动机控制部估计为路面是下降斜坡，执行再生发电作为下坡再生发电，因此，能够容易地检测在下降斜坡等进行惯性行驶的状态，并执行适当的再生发电。此外，在下坡再生发电的条件中使用驾驶员感觉上容易把握的加速度，由此，与将容易因加速度或踏板踏力而发生变化的车速作为再生发电开始的触发因素的情况相比，能够容易地根据驾驶员的感觉而得到再生发电的开始时机。
根据第7特征，当接通制动开关，并且车速超过制动再生开始阈值时，电动机控制部执行发电量比下坡再生发电大的制动再生发电，因此，可以根据驾驶员的减速意图，执行比下坡再生发电强的再生制动发电。
根据第8特征，在加速度超过比下坡再生开始阈值小的阈值的状态持续预定时间，并且由踏板踏力传感器检测到的踏板踏力小于辅助开始阈值的情况下，下降斜坡估计单元也估计为路面是下降斜坡，因此，即便在检测到比下坡再生开始阈值小的加速度的情况下，在持续输出该加速度的状态下也可以执行下坡判定。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的电动辅助自行车的左侧视图。
图2是示出电动辅助自行车的重要部分的左侧视图。
图3是示出电动辅助自行车的重要部分的右侧视图。
图4是图3的A-A线剖面图。
图5是示出执行辅助/再生控制的电动机控制部及其周围的结构的框图。
图6是示出辅助/再生控制的整体结构的状态转变图。
图7是示出辅助/再生控制的步骤的流程图。
图8是示出规定全扭矩输出控制的流程的曲线图。
标号说明
1…电动辅助自行车，9…电池，13L、13R…踏板，14…曲轴，16…控制器（电动机控制部），17…电动机，24…辅助驱动单元，26…壳体，80…下降斜坡估计单元，81…状态判定单元，82…计时器，SE1…电动机转速传感器（霍尔集成电路和磁铁），SE2…车速传感器，SE3…踏板踏力传感器（扭矩传感器37），SW…制动开关，WF…前轮，WR…后轮，A…辅助区域，A1…辅助状态，B…再生区域，B1…待机状态，B2…制动再生状态，B3…下坡再生状态，a1…下坡再生开始阈值，a3…阈值，Q1…辅助开始阈值。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。图1是本发明的一个实施方式的电动辅助自行车1的左侧视图。图2是示出图1的电动辅助自行车1的重要部分的左侧视图，图3是该重要部分的右侧视图，图4是图3的A-A线剖面图。
电动辅助自行车1具有位于车体前方的头管3、从该头管3向后下方延伸的下架2、以及从下架2的后端向上方立起的座管6。在头管3上能够转向地连接有向下方延伸的前叉5，前轮WF轴支于该前叉5的下端。在头管3的上端设有车把4，在车把4的两端安装有左右一对的前、后轮的制动杆44。在制动杆44的支撑部上设有用于检测制动操作的制动开关SW。
在下架2的后端配置有向后方延伸的后叉11，后轮WR轴支于该后叉11的后端。此外，在座管6的上部与后叉11的后部之间设置有左右一对支架10。
下架2和后叉11支撑辅助驱动单元24。在座管6上支撑有可以调整车座7的上下位置的座柱8。在座管6的后方安装有用于向辅助驱动单元24提供电力的电池9，该电池9可以相对于座管6的支架20装卸。
在车宽度方向上延伸的曲轴14贯通辅助驱动单元24和链轮15而配置。在曲轴14的两侧固定有具有踏板13L的曲柄12L和具有踏板13R的曲柄12R，驾驶员通过蹬踏板13L、13R向曲轴14施加旋转扭矩。曲轴14经由单向离合器78（参照图3）可以旋转自如地轴支于筒状的中空构件42的内侧，链轮15固定于该中空构件42的外周侧。链轮15的旋转经由链条22被传递到后轮WR侧的链轮23。
辅助驱动单元24在作为其框体的壳体26的内部中包含：无刷电动机（以下，有时仅称为电动机）17；使电动机17进行驱动的驱动器25；控制器16，其根据后述的踏板踏力传感器的输出值进行驱动器25的脉宽调制控制；与电动机17的驱动轴18啮合而旋转的驱动齿轮35；与驱动齿轮35成为一体而旋转的输出轴33；以及与输出轴33啮合而旋转的输出齿轮27。输出齿轮27与链轮15同样，被固定于曲轴14的中空构件42。输出轴33通过固定于左侧半壳体28的轴承48和固定于右侧半壳体29的轴承49而被旋转自如地支撑。
在电动机17的驱动轴18上设置有检测电动机17的旋转速度的电动机转速传感器SE1。此外，在前轮WF的车轴上设有车速传感器SE2，在曲轴14上设有检测驾驶员的踏板踏力的踏板踏力传感器SE3。电动机转速传感器SE1由在电动机17的驱动轴18的外周部设置的磁铁和霍尔集成电路构成。此外，踏板踏力传感器SE3由在曲轴14的外周部配置的磁致伸缩式扭矩传感器37（参照图4）构成。另外，车速传感器SE1也可以设于后轮WR等。
作为电动机控制部的控制器16根据由扭矩传感器37检测到的旋转扭矩值计算驾驶员在铅直方向上踩踏踏板13L、13R的力，对电动机17的驱动器25进行脉宽调制控制，以产生由该踏力和与电动辅助自行车1的车速相应的辅助比决定的辅助扭矩。
驱动器25具有由U相、V相以及W相构成的3相开关元件。控制器16以预定的占空比对UVW相的各开关元件进行接通/断开控制，由此对驱动器25进行脉宽调制控制。驱动器25通过该脉宽调制控制将电池9的直流电力转换为3相交流电力，并向电动机17的U相、V相以及W相各定子线圈通电。
电动机17产生的辅助扭矩经由驱动轴18和驱动齿轮48传递到输出轴33。被传递到输出轴33的辅助扭矩经由输出齿轮27传递到曲轴14的中空构件42。由此，驾驶员施加到曲轴14的旋转扭矩与电动机17提供的辅助扭矩的合力经由链条22传递到后轮侧的链轮23。
电动机17具有：转子32，其具有在圆周方向交替地配置的例如8个N极和S极的永久磁铁；以及例如12个定子30，它们以覆盖该转子32的外周部的方式在径向相对配置，具有产生使转子32旋转的旋转磁场的3相定子绕组。驱动轴18被固定于转子32，并与其一体地旋转。
辅助驱动单元24具有如下机构，该机构由于单向离合器78的作用，当向前进方向（正方向）蹬踏板13L、13R时，使链轮15旋转，当向反方向蹬踏板13L、13R时，不会使链轮15旋转。
单向离合器78设置在曲轴14与安装在曲轴14的外周的中空构件42之间。曲轴14的图示右端侧通过轴承38轴支于壳体26的右侧半壳体29。中空构件42的图示左端侧通过轴承43轴支于壳体26的左侧半壳体28。中空构件42的左端侧的外周部形成有用于固定链轮15的花键。
当向正方向蹬踏板13L、13R时，曲轴14旋转，并且单向离合器78接合，中空构件42旋转。另一方面，当向与正方向相反的方向蹬踏板13L、13R时，曲轴14旋转，但单向离合器78空转而中空构件42不旋转。此外，在由于后轮WR的旋转而使链轮15被动旋转的情况下，电动机17虽然被动旋转，但该被动旋转产生的动力不向踏板13L、13R传递。
扭矩传感器37通过支撑构件36支撑于中空构件42的外周部分，在中空构件42上设有磁性膜41。支撑构件36以扭矩传感器37与磁性膜41相对且可以与中空构件42相对旋转的方式支撑扭矩传感器37。扭矩传感器37将由通过中空构件42旋转而发生的磁致伸缩产生的各检测线圈39、40的电感的变化转换成电压，并输出到控制器16。扭矩传感器37以预定的周期检测旋转扭矩值。
检测电动机17的旋转速度的电动机转速传感器SE1由固定于电动机17的驱动轴18的磁铁和检测该磁铁的通过状态的霍尔集成电路构成。通过沿着电动机17的外周配置的多个螺栓34将保护电动机17的罩60安装于壳体26。电动机17的驱动轴18在转子32的左右的位置被固定于电动机罩60的轴承38和固定于右侧半壳体29的轴承50旋转自如地轴支。
电动机17被收纳配置于在曲轴14的车体前下方与扭矩传感器37划分的空间。驱动器25和控制器16在扭矩传感器37的车体下方被固定于壳体26的壁面。
在电动机17的驱动轴18与输出轴33之间构成为总是传递动力，当后轮WR被动旋转时，电动机17也被动旋转。由此，在制动时，当在下坡和平坦的路面进行惯性行驶时等，可以使电动机17作为发电机进行工作而执行再生发电。
图5是示出执行辅助/再生控制的电动机控制部及其周围的结构的框图。向电动机控制部（控制器）16分别输入来自电动机转速传感器SE1（霍尔集成电路和磁铁）、车速传感器SE2、踏板踏力传感器SE3（扭矩传感器37）的传感器信息和来自制动开关SW的信息。电动机控制部16构成为能够执行如下控制：根据这些信息，使电动机17作为发动机进行驱动而提供辅助扭矩，另一方面，使电动机17作为发电机进行驱动而进行再生发电，通过该发电对电池9进行充电。
在电动机控制部16中包含下降斜坡估计单元80、状态判定单元81以及计时器82。下降斜坡估计单元80具有如下功能：根据各传感器信息，估计电动辅助自行车1行驶时的路面是否是下降斜坡，或者，当是下降斜坡时估计其斜坡程度。此外，状态判定单元81具有根据各传感器信息和制动信息判定电动机17的控制状态的功能。计时器82测定各种时间，例如，能够根据从构成电动机转速传感器SE1的霍尔集成电路输出的脉冲信号信息得到用于计算电动机17的旋转速度的时间信息。
图6是示出辅助/再生控制的整体结构的状态转变图。电动机17的控制状态大致由辅助区域A和再生区域B构成。在辅助区域A中包含辅助状态A1。辅助状态A1是进行与踏板踏力相应的驱动力辅助的控制状态。
此外，再生区域B中包含待机状态B1、制动再生状态B2以及下坡再生状态B3。待机状态B1相当于驱动力辅助和再生发电均未执行的状态。此外，制动再生状态B2相当于以制动开关SW（以下，有时表示为制动SW）被接通作为触发因素而执行的再生发电控制状态。而且，下坡再生状态B3相当于在不伴随制动操作的下坡或惯性行驶时执行的再生发电控制状态。
首先，当接通电动辅助自行车1的电源时，电动机17的控制状态处于待机状态B1。在该待机状态B1中，当制动SW断开，并且由踏板踏力传感器SE3检测到的传感器扭矩值Q成为预先决定的辅助开始阈值Q1以上时，控制状态切换至辅助状态A1，开始驱动力辅助控制。另外，不仅是在待机状态B1，而是在包含制动再生状态B2和下坡再生状态B3的全体，即，在位于再生区域B的状态中都以相同的条件执行向辅助状态A1的转移。而且，在辅助状态A1中，当制动SW被接通，或者传感器扭矩值T小于辅助开始阈值Q1时，控制状态转移至待机状态B1，驱动力辅助控制结束。
接着，在待机状态B1中，当制动SW被接通，并且车速V超过制动再生开始阈值V1时，控制状态切换至制动再生状态B2，开始再生发电控制。在从待机状态B1向制动再生状态B2的转移条件中包含制动SW的接通，由此，可以根据驾驶员的减速意图，执行比下坡再生发电强的再生制动发电。而且，在制动再生状态B2中，当制动SW被断开，或者，车速V为制动再生结束阈值V2以下时，控制状态返回待机状态B1，再生发电控制结束。另外，阈值V1和V2被设定为V1＞V2的关系。
此外，在待机状态B1中，当制动SW断开，并且加速度a超过下坡再生开始阈值a1时，控制状态切换至下坡再生状态B3，开始再生发电控制。换言之，如果电动辅助自行车1的电源被接通，在由踏板踏力传感器SE3检测到的传感器扭矩值Q小于辅助开始阈值Q1的状态下，制动SW断开，而且加速度a超过下坡再生开始阈值a1时，电动机控制部16估计为路面是下降斜坡，并与此相应地执行再生发电。该下坡再生发电被设定为发电量和再生制动量比制动再生发电小的再生发电。
此外，在本实施方式中，可以在从待机状态B1向下坡再生状态B3切换的条件中增加“制动SW断开，并且在加速度a超过比下坡再生开始阈值a1小的阈值a3的状态下经过了预定时间n”。由此，从B1向B3切换的条件成为“制动SW断开，并且加速度a超过下坡再生开始阈值a1”，或者，“制动SW断开，并且在加速度a超过比下坡再生开始阈值a1小的阈值a3的状态下经过了预定时间n”。
设定使用该阈值a3和由计时器82（参照图5）测量的经过时间n（例如，5秒）的判定，以提高下坡判定的准确性。具体而言，即便在检测到比下坡再生开始阈值a1小的加速度的情况下，也可以通过附加条件进行下坡判定，并且，可以防止在平地等行驶的过程中，当驾驶员每次停止蹬踏板时会判定为下坡。
在平地等行驶的过程中，当驾驶员每次停止蹬踏板时之所以会判定为下坡，是因为本实施方式的辅助驱动单元24的构造。如上所述，辅助驱动单元24构成为，由于单向离合器78的作用，向前进方向（正方向）蹬踏板13L、13R时使链轮15旋转，当向反方向蹬踏板13L、13R时不使链轮15旋转。此外，在链轮15由于后轮WR的旋转而被动旋转的情况下，电动机17进行被动旋转，但基于该被动旋转的动力不向踏板13L、13R传递，由此可以进行再生发电。另一方面，设定为根据电动机17的转速计算电动辅助自行车1的车速。
在具有以上结构的辅助驱动单元24中，当在平地等行驶的过程中驾驶员停止蹬踏板时，电动机辅助瞬间从启动切换到停止，另一方面，由于在电动机轴与驱动系统之间存在间隙（lash），因此在电动机轴停止后，在通过驱动系统的旋转而填充该间隙并开始带动电动机轴旋转之前，会稍微产生时间延迟。即，当电动机轴从停止状态向带动旋转状态转移时，在电动机轴中产生加速度，因此在仅将踏板踏力的有无和加速度的增加判定作为下坡判定的条件的情况下，可能由于该加速度而判定为下坡。
因此，在本实施方式中，在从B1切换为B3的条件中增加“制动SW断开，并且在加速度a超过了阈值a3的状态下经过了预定时间n”，由此，能够防止由于停止蹬踏板而判定为下坡。因此，设定为下坡再生开始阈值a1＞阈值a3，此外，将阈值a3设定为比当在平地等行驶过程中驾驶员停止蹬踏板时可能检测到的加速度β小的值。由此，能够避免由驱动系统的间隙引起的瞬时的加速度β而导致判定为下坡，并且，即便是比加速度β小的阈值a3，在其持续输出的情况下也可以执行下坡判定。
根据以上所述，本实施方式的辅助驱动单元能够容易地检测在下降斜坡等进行惯性行驶的状态，并执行适当的再生发电。此外，使用驾驶员在感觉上容易掌握的加速度作为下坡再生发电的条件，因而与将容易因加速度或踏板踏力而发生变化的车速作为再生发电开始的条件的情况相比，能够容易地获得适合驾驶员的感觉的再生发电的开始时机。
而且，在下坡再生状态B3中，当制动SW断开，并且加速度a成为下坡再生结束阈值a2以下时，控制状态返回待机状态B1，再生发电控制结束。另外，阈值a1和a2被设定为a1＞a2的关系。
根据上述的设定，即便在下降坡或平坦地进行惯性行驶时驾驶员蹬了踏板的情况下，如果踏板踏力小于辅助开始阈值Q1，则也可以根据加速度a进行下降斜坡判定，从而执行再生发电控制。即，图4所示的下降斜坡估计单元80根据加速度a超过下坡再生开始阈值a1的情况而估计路面是下降斜坡，此时，即便驾驶员蹬踏板而输出传感器扭矩值Q，只要该传感器扭矩值Q小于辅助开始阈值Q1，就判定为是下降斜坡，并执行再生发电控制。
图7是示出辅助/再生控制的步骤的流程图。在步骤Sl中，通过状态判定单元81（参照图5）执行控制状态的状态判定处理。在步骤S2中，判定是否是待机状态B1，当判定为肯定时进入步骤S3，执行待机扭矩运算。例如可以将待机扭矩设定为零或大致为零。
在步骤S2中判定为否定，即，不是待机状态B1的情况下，进入步骤S7，判定是否是辅助状态A1，当判定为肯定时进入步骤S8，执行辅助扭矩的运算。可以使用预先设定的数据表进行辅助扭矩的运算。辅助扭矩被设定为例如随着踏板踏力的增大而变大。
此外，当在步骤S7中判定为否定时，进入步骤S9，判定是否是制动再生状态B2，当判定为肯定时进入步骤S10，执行制动再生扭矩的运算。可以使用预先设定的数据表进行制动再生扭矩的运算。能够以例如车速越大制动再生扭矩就越大，并且，制动操作量越大制动再生扭矩就越大的方式设定制动再生扭矩。
此外，当在步骤S9中判定为否定时，进入步骤S11，判定是否是下坡再生状态B3，当判定为肯定时进入步骤S12，执行下坡再生扭矩的运算。可以使用预先设定的数据表进行下坡再生扭矩的运算。能够以例如加速度越大并且车速越大下坡再生扭矩就越大的方式设定下坡再生扭矩。此外，能够以下坡时的加速度成为固定的方式决定下坡再生扭矩，并且，以维持根据加速度而设定的上限车速的方式设定下坡再生扭矩。这些控制可以通过基于电动机转速传感器SE1或车速传感器SE2的输出的反馈控制来执行。此外，可以具备根据加速度或车速使踏板踏力的辅助开始阈值Q1增减的数据表。另外，当在步骤S11中判定为否定时，作为未确定状态判定处理而进入步骤S4。
返回流程图，在步骤S4中，再次判定是否是辅助状态A1，当判定为肯定时，在步骤S5中，执行向辅助扭矩附加上限值限制等的过滤器/限制器处理，结束一系列的控制。另一方面，当在步骤S4判定为否定时，执行附加再生扭矩的上限值限制等的过滤器/限制器处理，结束一系列的控制。另外，例如可以配合各国的法令等而设定辅助扭矩和再生扭矩的上限值限制。
图8是示出规定全扭矩输出控制的流程的曲线图。能够应用规定全扭矩输出控制作为电动辅助自行车1的驱动力辅助的方法。该控制方法通过对辅助驱动单元的输出施加限制，在没能输出全部原本想要输出的辅助扭矩的情况下，将输出限制的部分在其前后分配，由此，能够以自然的输出特性促进降低驾驶员的负担。
在该曲线图中，用实线示出因驾驶员蹬踏板而产生的曲柄扭矩Qc，用粗实线示出根据该曲柄扭矩Qc而输出的辅助扭矩Qa。所产生的曲柄扭矩Qc在到达时刻t1、t3、t6的顶点时逐渐增大，辅助扭矩Qa也与此相应地增大。
然而，在该曲线图的例中，在辅助扭矩Qa中设有输出限制Qs，因而无法输出超过输出限制Qs的辅助扭矩Qa，限制在时刻t2～t4的期间T1内的输出。规定全扭矩输出控制是指，将原本应该在该输出限制期间内输出的作功量Wl，在时刻t4～t5的補助驱动力追加期间T2内分配并追加到曲柄扭矩Qc，由此补充辅助扭矩。
根据该控制方法，能够将被消减的上限部分的作功量（W1、W2）按照曲柄扭矩Qc在时间轴方向作为追加扭矩H1、H2而进行追加，因而能够有效地利用原本没有输出的辅助扭矩。
另外，开始驱动力辅助的踏板踏力的辅助开始阈值Q1的设定，以及制动再生开始阈值V1、制动再生结束阈值V2、下坡再生开始阈值a1及下坡再生结束阈值a2的设定等不限于上述实施方式，可以进行各种变更。本发明的电动辅助自行车的控制方法，可以应用于在三轮自行车等各种车辆中应用的躯动力辅助装置。

Claims (7)

1.一种电动辅助自行车(1)，所述电动辅助自行车(1)具有：
检测输入到踏板(13L、13R)的踏力的踏板踏力传感器(SE3)；以及
根据该踏板踏力传感器(SE3)的输出进行驱动力的辅助的电动机(17)，
所述电动辅助自行车(1)的特征在于，其具有：
控制所述电动机(17)的电动机控制部(16)；以及
下降斜坡估计单元(80)，其根据所述电动辅助自行车(1)的车体的加速度(a)估计路面的下降斜坡，
当由所述下降斜坡估计单元(80)估计为路面是下降斜坡时，所述电动机控制部(16)使所述电动机(17)作为发电机发挥作用而进行再生发电，
在所述加速度(a)超过下坡再生开始阈值(a1)，并且由所述踏板踏力传感器(SE3)检测到的踏板踏力(Q)小于辅助开始阈值(Q1)的情况下，所述下降斜坡估计单元(80)估计为路面是下降斜坡，
在所述加速度(a)超过比所述下坡再生开始阈值(a1)小的阈值(a3)的状态持续预定时间(n)，并且由所述踏板踏力传感器(SE3)检测到的踏板踏力(Q)小于辅助开始阈值(Q1)的情况下，所述下降斜坡估计单元(80)也估计为路面是下降斜坡，
比所述下坡再生开始阈值(a1)小的所述阈值(a3)被设定为比当在平地行驶过程中驾驶员停止蹬踏板时可能检测到的加速度(β)小的值。
2.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其特征在于，
所述电动机(17)构成为，在没有针对所述踏板(13L、13R)的输入的惯性行驶时，也通过从驱动轮(WR)传递的旋转驱动力而被动旋转，
根据检测所述电动机(17)的旋转速度的电动机转速传感器(SE1)的输出，计算所述车体的加速度(a)。
3.根据权利要求1或2所述的电动辅助自行车，其特征在于，
所述控制部(16)使所述再生发电的再生量变化，使得所述车体的加速度(a)保持为固定而与下降斜坡的程度无关。
4.根据权利要求1或2所述的电动辅助自行车，其特征在于，
通过所述下降斜坡估计单元(80)，设定与所述车体的加速度(a)相应的至少1个上限车速，
所述电动机控制部(16)使再生发电的再生量变化，使得不超过所述上限车速。
5.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其特征在于，
根据在前轮(WF)或后轮(WR)的车轴上设置的车速传感器(SE2)的输出计算所述车体的加速度(a)。
6.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其特征在于，
当用于检测所述电动辅助自行车(1)的制动操作的制动开关(SW)断开，并且所述车体的加速度(a)超过所述下坡再生开始阈值(a1)时，所述电动机控制部(16)估计为路面是下降斜坡，并执行所述再生发电作为下坡再生发电。
7.根据权利要求6所述的电动辅助自行车，其特征在于，
当所述制动开关(SW)被接通，并且车速(V)超过制动再生开始阈值(V1)时，所述电动机控制部(16)执行发电量比所述下坡再生发电大的制动再生发电。
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