CN1123752A - 电动辅助自行车 - Google Patents

Abstract

辅助基准值变更手段120内的运转状态判断手段121在踏力T小于运转状态判断基准值122a时，起动状态判断计时器123，使之计时此状态的持续时间，当持续判断时间时，输出起动基准值设定要求信号121b。基准值切换手段126将开始辅助的踏力基准值变更为此行驶状态基准值高的起动时基准值。当变为行驶状态，这种状态是施加了大于较高的起动时基准值的踏力的状态，则设定较低的行驶状态基准值。这样，不用车速传感器，通过变更基准值，即使停车时脚踏踏板，也不会产生辅助力。

Description

电动辅助自行车

本发明涉及利用电机的动力来辅助人力行驶的电动辅助自行车，特别是涉及下述的电动辅助自行车：不使用车速传感器，根据踏力检测装置判定自行车处于停车状态时，通过将判定是否需要辅助力(电机运转供给的辅助力)的基准值改变为比行驶中的基准值还高的值，以停止供给不需要的辅助力，即使在停车中脚踩在脚踏板上。

过去的技术中，并列设置人力驱动系统和电气驱动系统，根据踏力的变化控制电气驱动系统的输出，其中，当踏力超过所定的基准值时，驱动电机产生辅助力。

在特开平5—246378号公报中，提出了具有下述诸手段的电动辅助自行车：根据车速检测手段检测的车速决定基准值的踏力基准值决定手段，以及当踏力小于基准值时使电气驱动系统的输出驱动力为0的电机驱动力计算手段。这是由于，当踏力大于根据一直行驶在平坦路面时的平坦路行驶阻力求得的踏力基准值时，希望并用电机驱动和人力驱动；当实际踏力小于根据行驶阻力求得的基准值时，停止电机驱动，产生人力行驶自行车的感觉。

此外，在特开平4—358987号公报中也提出了这样的电动辅助自行车，单脚踩于脚踏板，另一脚蹬地面起动自行车时，踏力不规则变化，再者，有时会有很大的脚踏力，若根据踏力控制电机的驱动力，则行驶感变差，不能平滑地起动，所以，在自行车起动时规定时间内，不使电机产生辅助力，这样既可得到一样的平滑的行驶感，又可起动自行车。

当骑车人的踏力超过某一值时，一定施加辅助力的自行车，其助推感好，但是当脚踩脚踏板而又制动自行车时，由于施加了较大的踏力，有产生不需要的辅助力的问题。如特平4—358987号公报所提出的那样，在前轮或后轮设置回转传感器，如果根据回转传感器测出的车速，判定自行车处于停车状态，例如在等交通信号时的停车状态，则即使检测出较大踏力，也不产生辅助力，这样的控制较易实现。但是，为检测出停车状态，需要检测车轮回转的回转传感器，又需要检测车闸是否制动的检测手段等。

本发明是解决上述问题的，其目的在于提供一种电动辅助自行车，这种自行车不使用检测车速、闸制动等传感器，当根据踏力判断自行车处于停车状态时，通过将开始辅助时的踏力基准值改变为高于行驶中基准值的值，即使在停车中脚踩脚踏板，也不供给不需要的辅助力。

解决上述问题的本发明涉及的电动辅助自行车的特征在于具有辅助基准值变更手段，在踏力检测手段检测的踏力小于预先设定的运转状态判断基准值的状态持续预先设定的判断时间时，该手段将开始辅助的踏力基准值改变成比行驶状态基准值高的起动基准值。

辅助基准值变更手段监视踏力处于运转状态判断基准值以下状态的持续时间，在到达判断时间时，将开始辅助的辅助基准值变更为比行驶状态时使用的基准值高的起动时基准值。

所以，在停车状态下，开始辅助的基准值设定为较高的值，所以，在一侧脚踩脚踏板，另一侧脚踩地的状态下，即使向脚踏板施加较大的踏力，也不会运转电机，供给不需要的辅助力。此外，超过起动时基准值的踏力被施加后，通过将辅助基准值改变回到行驶状态不使用的基准值，则在踏力在一定值时，电机运转，辅助自行车行驶。

下面根据图说明本发明的实施例。其中，

图1是本发明涉及电动辅助自行车侧面图。

图2是电池盒的纵剖面图。

图3是电池盒组件后部及中间壳体底部纵剖侧面图。

图4是传动齿轮机构及踏力检测手段模式结构图。

图5是控制系统方框构成图。

图6是控制装置动作时序图。

图7是控制装置具体实例回路构成图。

图8是电机驱动限制手段工作流程图。

图9是控制装置整体动作流程图。

图中的符号表示：1—电动辅助自行车、21—电机、70—踏力检测手段、100、200—控制装置、110—电机运转控制手段、120—辅助力基准值变更手段、121—运转状态判断手段、123—状态判断计时器、126—基准值切换手段、203a—CPU、203c—A/D转换器、203T—计时器。

图1是本发明电动辅助自行车的侧面图。

从电动辅助自行车1的头管2向斜后方延伸出下斜管3，从下斜管3的下端延伸出向上弯曲，并指向斜后方的座管4，由下斜管3及座管4构成大致呈V字型的主架5。在座管4的上端设置车座6。

在头管2上嵌插有可以自由转动的车把轴7，在车把轴7的上端一体地安装车把8，同时，在车把轴7的下端呈一体地延伸出的左右一对的前叉9的下端，自由回转地支承前轮10。

在下斜管3和车座管4交叉形成的主架的弯曲部下部，突出设有托架5a(如图3所示)，在其内安装传动齿轮机构，同时，兼作曲柄箱的齿轮箱11一体地安装在托架5a上。在齿轮箱11上一体地安装呈前后方向的后叉12。在车座管4和后叉的后端架设支撑13，在后叉12的后端可以自由回转地以轴支承后轮14。

在齿轮箱11上，嵌装有可以自由回转的曲轴(车拐轴)，在曲轴15的左右端一体地安装曲轴臂(车拐)16，曲轴臂16的前端设有脚踏板(脚蹬子)17。

与曲轴15一体设置的驱动链轮18以及和后车轮一体设置的从动链轮19之间架设有无缝链条20，通过脚踏板17上施加的力回转驱动曲轴15，则通过主动链轮18、链条20、以及从动链轮19使后轮14回转，电动辅助自行车1可以作为自行车行驶。

此外，沿车座管4，在齿轮箱11上固定电机21。在座管4的后侧面上，设有位于电机21上方的、控制电机21转动的电子控制装置、电机驱动装置等控制装置22。以控制装置22控制电机21回转，则电机的回转扭矩通过传动齿轮机构传递到曲轴15，以电机的动力对人力进行辅助。

由下斜管3和车座管4构成的主架5由大致呈V型的左右两部分的侧盖23及中间盖24覆盖。在覆盖下斜管3的侧盖23的倾斜的上表面上，可以拆卸地安装充电电池盒组件25。

在侧盖23的前端部上配设有由钥匙开关(组合开关)等构成的主开关41。通过与此主开关41的操作联动的锁紧装置(未图示)，当开关位于“开”位置时，为电池盒组件25不能拆下的结构。

此外，在电池盒组件25的侧面上，设有充电用接口等连接部42，即使在电池盒组件25安装于自行车1的状态下，也可以充电。

图2是电池盒的纵断面图。

电池盒组件25分成上下的下壳体26和上壳体27，在此电池盒组件25内，可以自由拆下地安装20个柱形的单一型Ni—Cd电池28a、28b构成的电源用电池组29。

此外，电池盒组件25的上壳体27形成电动辅助自行车1的车体外表面的一部分。

电源用电池组29的构成如下。相邻的Ni—Cd电池28a的正、负极交错排列，在Ni—Cd电池28a的外圆表面相互接触的状态，与Ni—Cd电池28a的中心线呈直角的方向呈一列排列10个Ni—Cd电池。在上述状态下，在此下层电池28a列上方各个凹下部分，重叠10个Ni—Cd电池28b。如图2的虚线所示，下层相邻的Ni—Cd电池28a的正、负极由铅焊方式用连接片30a互相连接，上层的各Ni—Cd电池28b同样以连接片30b相互连接，各Ni—Cd电池28a、28b的前端(图2中为左端)，正负极由连接片30c相互连接后，将上下Ni—Cd电池28a、28b插入筒状的热收缩性树脂制膜31内，再加热使膜收缩。

在下层Ni—Cd电池28a的后端(图2中的右端)，以及上层电池28b的后端的负极及正极分别连接端子片32a、32b，在端子片32a、32b上，通过焊接分别一体地连接导线33a、33b的一端。导线33a、33b的另一端分别接于供电接口34(图3所示)上，通过此供电接口34向控制装置22一侧供电。

在上下层各Ni—Cd电池28a、28b之间分别配有热敏电阻等热敏性电阻元件35。此热敏性电阻元件35通过导线35a连接于图3所示的充电用接口36上，在以未图示的充电器进行充电时，未图示的充电器根据热敏性电阻元件35的阻值监测Ni—Cd电池28a、28b的温度。

此外，在此电池盒组件25内，安装有各种保险丝、防止逆极性充电的二极管等电路元件。

图3是电池盒组件的后端以及中间壳体底部的纵剖面图。

在电池盒组件25的后端部配设有供电用接口38。此供电用接口38具有以铜合金板材等导电弹性材料构成的左右一对的接点端子38a。各接点端子用螺丝40将其一端固定于接口壳体上，同时，与各导线33a、33b呈电气连接。而且，与此供电用接口38相配的接口39配置于中心盖24的底壁24a上。此接口39具有左右一对的棒状端子39a。并且，在安装电池盒组件25的状态下，各突出端子39a贯穿形成于底壳26上的开口26a以及供电用接口38的开口部38b，各突出端子39a的前端与各接点端子38a相接触。因此，电源可供电。各接点端子38a的另一端由于各突出端子39a向上突出产生变形，在此变形部分设有螺旋弹簧38c，不仅可以获得充分的接触压力，而且不易产生由行驶过程中的振动引起的瞬时断电。

图4是传动齿轮机构及踏力检测手段模式图。

在曲轴15的轴向中间部，形成有沿径向贯通的沿轴向延伸的通孔15a。在此通孔15a内，与曲轴15同轴并收纳于其中的扭杆51将其左端(输入端)上形成的头部51a借助于卡环52结合于曲轴15上，同时其右端(输出端)形成的头部51b压入接合于环状驱动零件53的内表面上形成的凹槽中。曲轴15的通孔15a相对的壁面呈弧状弯曲，因此，不仅允许它相对于扭杆51的自由端的头部51b回转所定的角度，而且，当过载作用时可防止扭杆51的断裂。

在固定于套筒54内圆的锥齿轮55和环形驱动零件53之间设有第一单方向离合器56，在脚踩踏板17使曲轴15正转时，曲轴15的扭矩通过扭杆51、驱动零件53、锥齿轮55及套筒54传递到以花键结合于套筒外周的主动链轮18上，借助链条及图1所示的从动链轮19传给后轮14。此外，脚踏踏板使曲轴15反转时，通过第一单方向离合器56的滑动，而允许曲轴15反转。

当电机21回转驱动时，其输出轴21a的扭矩通过4个直齿轮57、58、59、60及2个锥齿轮61、55传给主动链轮18。此外，即使在电机停止转动的状态，为不妨碍以人力驱动的主动链轮18的回转，在第1中间轴63上设了第2单方向离合器62。符号64为第2中间轴。

踏力检测手段70由扭矩—变形变换手段71、以及输出根据此变形输出电信号的应变传感器72构成。扭矩—变形变换手段71将踏力引起的扭转变成轴向的变形。扭矩—变形变换手段71由凸状的凸轮面及形成于驱动零件53的端面上的凹状的凸轮面配合构成。凸状的凸轮面形成于与曲轴15一体回转的内滑块71a的端面。

为了检测曲轴15的转数，在接结曲轴15及扭杆51的头部51a的卡环52的外周上形成齿部52a，与此齿部相对配有曲轴转数传感器75。曲轴转数传感器75输出以光学或电磁检测齿部52a的检测脉冲。

图5是本发明涉及电动辅助自行车的控制装置的方框构成图。

控制装置100由内装有CPU.ROM·RAM、A/D变换器、计时器等的单片机构成，包括电机运转控制手段110、辅助基准值变更手段120、以及A/D变换器130。所说的A/D变换器130将与踏力检测手段70检测出的踏力相关的电压信号75a变换成数字信号。

电机运转控制手段110具有辅助判定手段111、辅助力计算手段、PWM信号生成手段113、曲轴转数计算手段114。所说的辅助判定手段在变换成数字信号的检测踏力信号(下称踏力)T超过辅助基准值时，输出辅助要求信号111a，辅助力计算手段在接收辅助要求信号111a后计算辅助力，为从电机21给计算出的辅助力112a，PWM信号生成手段113生成必要的PWM信号113a并将之输出，曲轴转数计算手段114输出根据与曲轴转数传感器75检测出的曲轴回转数相关的脉冲信号75a输出与曲轴转数相关的数据V(下称曲轴转数)。

辅助基准值变更手段120具有运转状态判断部、基准切换手段126。运转状态判断部由运转状态判断手段121、判定值设定手段122、以及状态判断计时器123构成。基准切换手段126有选择地切换起动基准设定手段124设定的起动时的辅助开始基准值(以下称为起动时在准值)和行驶基准值设定手段125设定的行驶时的辅助开始基准值(以下称行驶基准值)。起动时基准值124a比行驶时基准值125a设定的要高。例如起动时基准值124a为10—20kgf，行驶时基准值125a为2—4kgf。

判定值设定手段122利用ROM等存贮预先设定的运转状态判定基准值122a，运转状态判定基准值122a是根据踏力判定自行车是否处于行驶状态的值，设定为基本上不踩脚板时的很小的踏力值。并且，运转状态判定基准值122a和行走时基准值125a可用相同的值，这时也可不设判定值设定手段。

运转状态判断手段121比较检测出踏力T和运转状态判定基准值122a，踏力T小于运转状态判定基准值122a时，将计时要求信号121a供给状态判断计时器123，计时踏力T处于运转状态判定基准值122a之下状态的持续时间。而且，当作为状态判断计时器123之输出的持续时间123a到达预先设定的判断时间(如1—3秒)时，判定为自行车处于停车状态，输出起动基准值设定要求信号121b。

起动时基准值设定手段124及行驶基准设定手段125利用ROM分别存贮起动基准值124a及行驶基准值125a。

基准值切换手段126接受起动基准值设定要求信号121b，则将起动基准值124a供给辅助判定手段111，当供给辅助要求信号111a时，将行驶基准值125a供给辅助判定手段111。并且，在控制装置100的电源工作的初期状态，将起动基准值124a供给辅助判定手段111。

辅助判定手段111将基准值切换手段126供给的基准基126和踏力T比较，当踏力超过基准值126a时，产生辅助要求信号。辅助力计算手段112根据踏力和曲轴转数V参照预先设定的计算式或预先存贮的变换表，来设定辅助力112a。

根据从PWM信号生成手段113输出的PWM信号113a开关驱动场效应管FET，对电机进行PWM运转。而且，符号B表示电池电源。S表示主开关、与主开关连动继电器接点等供电开关手段。

图6表示控制装置动作的时序图。

在初始状态，如图6(e)所示，由于选择起动基准值，在图6(a)表示的踏力达到起动基准值之前，图6(b)所示的辅助要求信号111a为L水平，从电机21不供给辅助力(电机驱动力)。当踏力T超过起动基准值则辅助要求信号111a为H水平，开始以PWM控制运转电机21。所以，如图6(c)所示，根据踏力T供给辅助力。通过产生辅助要求信号111a，基准值切换手段126选择行驶基准设定值125a，并输出之，最初以较大踏力踩脚踏板开始行驶后，踏力T超过行驶基准值时，供给辅助力(电机驱动力)。

在检测踏力T比行驶基准值低的状态下，如图6(d)所示，由状态判断计时器123开始计时。由减速等，在不踏脚踏板，即检测踏力T比行驶基准值低的状态持续一个判断时间(如1—3秒)，则运转状态判断手段121判定自行车处于停止状态，如图6(e)所示，选择行驶基准值。所以，在停止状态下，脚踩脚踏板，即使施加比行驶基准值大的踏力，若踏力在起动基准值之下，则不产生辅助要求信号111a，不供给辅助力。

图7是表示控制装置的一具体例的回路构成图。

电池盒组件25内的电池电源BAT通过供电侧保险丝FO从供电用接口38的各端子B+，B-施加到控制装置200的各电源端子B+，B-。并且，充电通过二极管DI以及充电侧保险丝FI从充电用接口36的正极一侧端子36a来进行。检测充电时温度的热敏电阻35的一端连接于负极一侧端子36上，另一端连接在信号端子36c上。

主开关(key—swith)41为ON状态时，电源BAT从控制装置200的正极侧电源端子VB通过保险丝FO。主开关41、端子SW向电源复位回路201供电，同时，通过由二极管D1及充电电流限流电阻R1构成的预充电回路202，电机电源稳定用电容器C1充电。

电源复位回路201具有例如将24V的电池电源降压成12V及5V的稳定电源进行输出的12V、5V电源201a，以及以5V电源工作的复位回路201b。12V电源用于控制向电机21通电的电力用场效应管FET的栅极控制电压以及曲轴回转传感器的工作电压。5V电源用于单片机203、电机驱动限制手段210、电机电流检测回路204等。

复位回路201b在与5V电源接通时向CPU供给复位脉冲RS，同时监测以一定周期从CPU203a输出的看门狗(Watch dog Pulse)脉冲WP，当此看门狗脉冲WP在一定时间以上没有被输出时，输出复位脉冲信号，使CPU复位(初始化)。此外，当复位脉冲信号RS输出后，看门狗脉冲WP没有被供给时，复位回路201b将12V、5V电源的断开指令POFF供给12V、5V电源201a，使12V、5V电源的供给停止。

主控制系统由内装CPU203a、ROM·RAM203b、A/D转换器203c多个系统计时器203T的单片机203来构成。在此回路中，以CPU203a和计时器203T构成辅助基准值变更手段。

电机电源稳定用电容器C₁的两端电压由电阻R2、电阻R3分压，以将电压变为A/D转换器203c的许容输入电压范围内，分压后的电压供给到A/D转换器203c的输入端子A5。CPU203a根据复位信号RS初始化后，在A/D转换的分压电压值超过预定的电压时，输出继电器驱动指令203d。由此，通过继电器驱动回路205，继电器206的励磁线圈被通电，继电器206的触点闭合，向电机21施加电池电源电压。

由于是检测电机电源稳定用电容C₁的两端电压，在此电容C₁充电以后，驱动继电器206的触点闭合，所以，通过继电器的接点，充电电流不会过大，不会损害触点。但也可以是，在电容C₁的两端电压随时间的上升率在规定值以下时，即判断为电容C₁的预充电结束，使继电器206动作。根据电压变化来判定，可以和电池电源BAT的电压值无关地检测充电是否结束。

控制电机21通电的场效应管FET的漏—源极间短路、或漏—源极间并连连接反方向冲击电压吸收用二极管D2的短路发生时，电容C₁的两端电位变为由充电电流限流电阻R₁及电机21的线圈阻抗分压电池电压后的电压。充电电流限流电阻R₁的电压值设为比电机21的线圈阻抗高很多的值。所以，在上述短路故障发生时，预充电状态的电容C₁的端子电压不上升，继电器206的驱动被禁止，可以事先防止由短路而引起的过流供给。

此外，即使在电机21运行状态之下，CPU203a也检测电容C₁的两端电压，根据向电机21施加的实际电压值对PWM信号203e的通电比率进行补正，以得到所要求的辅助扭矩。因此，即使在电池电源电压降低的情况下，也可产生所要求的辅助扭矩。

向电机21停止供电时产生的反向过电压，通过二极管D3由电源BAT吸收。供电侧保险丝FO使用大电流用保险丝(数10安培)。由于向电机21的供电通过继电器206的触点进行，故与主开关41的电流容量较小及主开关串联连接的保险丝F₁的容量小的保险丝即可(数安培)。

通过泄流电阻R₄向曲轴转数传感器75供给12V电源。即使由端子VC在曲轴转数传感器75一侧产生短路，由于由电阻R4限流，电源系统得到保护。输入端子CP的曲轴转数检测信号75a由波形整形回路206整形，变换成5V的逻辑幅值电压，向CPU203的输入电子供给。

通过泄流电阻R5向踏力检测手段70供给5V电源。即使由端子Vp在踏力检测手段70一侧产生短路，由于电阻R₅的限流作用，电源系统得到保护。供给到端子Ts的踏力检测输出(电压信号)70a，被分压比不同的2组分压回路分压，分别将分压电压供给到A/D转换器203c。将由电阻R₇及R₆构成的分压回路设成分压比设为如1/2，将由电阻R₈及R₉构成的另一分压回路的分压比设为如1/4。

备有分压比不同的二个系统的检测电压，CPU203a根据二个系统的A/D转换数据检测扭矩的大小，同时，选择检测扭矩小时的供给到A/D输入端子A2的电压(分压比1/2)的A/D转换数据，以及选择检测扭矩大时的供给到A/D输入端子A3的电压(分压比1/4)的A/D转换数据，考虑到分压比来换算扭矩值。由这样的构成及处理，即使A/D转换器203c的分辨率一样，也可以在小扭矩到大扭矩的较宽范围内检测出精度高的扭矩值。

由于踏力检测手段的检测输出受供给电源电压的影响，所以将实际供给到踏力检测手段70的电压供给到A/D输入端子A/D，根据D/A变换数据修正检测电压，可以更准确地进行踏力检测。

电机驱动限制手段210内的电压比较器212比较将供给到踏力检测手段70电压经阻抗211a及阻抗211b分压得到的临界电压VTH，以及由阻抗R₈，R₉分压的踏力检测输出70a的电压。由于将供给到踏力检测手段70的电压分压，得到临界电压值VTH，故可以更准确地判定踏力是否超过所定值。

电压比较器212的输出212a供给到CPU203a的输入端子。CPU203检测电压比较器212的输出212a的水平值，即踏力周期性的零状态。并且，在根据基于A/D变换数据的踏力检测，电机21运行的状态下，在未检测出踏力周期性地为零状态的情况下，停止PWM信号203e的输出，停止电机21的运转。因此，可以防止踏力检测手段70及A/D转换器203c等的踏力检测系统的工作不正常、产生不需要的辅助扭矩。

CPU213a根据由A/D转换器213c检测出的踏力、以及曲轴回转数检索占空比图，生成对应于求出的占空比的PWM信号203e，并输出。上述的回转数是根据对应于曲轴回转数的信号75a检测出的。

此PWM信号213e在比较器212的输出212a为H时，即检测出的踏力大于所规定的踏力时，通过逻辑积回路213供给到FET驱动回路207。FET驱动回路217根据逻辑积输出信号213a向场效应管FET的栅极供给电力，使场效应管FET开关驱动。由此，电机21由PWM方式控制运转。

CPU203根据电机电流检测电机21的运转是否正常，当检测出异常电流值时，限制电机21的运转。

电机通电时，场效应管FET的漏—源之间产生电机电流乘以场效应管FET导通电阻所得电压(下面称之为FET导通电压)。

电机电流检测回路204内的电子开关204a与逻辑积输出信号213a的H水平同步地呈导通状态，将FET导通电压供给到由电阻R10和电容C构成的时间常数回路214b。电子开关204a可用双极晶体管、场效应管等构成。与PWM信号同步读入的FET导通电压在时间常数回路204b中大致变成对FET导通电压对应的直流电压(脉动电流电压)。在电压放大器204c经直流放大此直流电压得到的电压信号204d供给到A/D变换器203b的A/D变换输入端子A5。而且，根据与A/D变换的电机电流值相关的电压数值，在电机电流值过大的情况下，CPU203a或将通电占空比压低或停止电机21的运转。

此外，在与A/D转换的电机电流值相关的电压值超过预先设定的相当于电机电流大致为0或近于0时的设定值，在这一时刻，CPU203c使计时器203T计时，在预先设定的容许时间内，电压不变为相当于电机电流大致为0的设定值时，停止输出电机驱动指令203d，使电机21断电。

这样，在本回路例中，利用单片机203内的A/D变换器203c、计时器203T等构成电机供电停止手段。

也可通过与场效应管FET串联的电流检测用电阻，根据电流检测出用电阻端产生的电压进行电机电流的检测。在此实施例中，是通过检测FET导通电压来实现电流检测的，故没有由插入电流检测出电阻的电力损失，有效地利用电池电源BAT。

CPU203a比较与电池电源电压相关的数据与预定的残量判定电压值，当电池电源电压低于残量判定电压值时，产生表示输出203f，通过表示灯驱动回路208使表示灯闪亮，进行需要充电的表示。表示灯不是连续通电，而是动态闪烁，可作到节电。也可用间隔数秒的周期闪烁。上述与电源电压相关的数据是通过A/D变换器203c读入的。

图8是电机驱动限制手段的动作时序图。

脚踏自行车脚踏板时，脚踏板上死点、下死点上，没有施加踏力，故，踏力检测输出70a为如图8(a)所示周期性增减的电压波形。踏力检测输出70a的电压超过临界值电压VTH时，电压比较器212输出如图8(c)所示的H水平信号212a。所以CPU203a根据踏力检测输出70a输出图8(b)所示电机驱动信号(PWM信号)203e，则通过逻辑积回路(与门)213输出图8(d)所示的逻辑输出信号213a，根据此逻辑输出信号213a控制电机21的运转。即，仅在踏力超过临界值时，允许电机21运转，供给辅助力。

主控制系统由于某种原因不能正常工作时，例如，如图8(e)所示，即使在时刻t₁以后保持H水平的输出，如图8(f)所示，仅在踏力超过临界值时，允许电机21运转。所以，即使CPU203a的动作不正常，在没踏脚踏板的状态下，不从电机21供给辅助力。

图9表示控制装置整体动作流程图。

CPU203a在步骤S₁判定向电机电源稳定化用电容C₁的预充电是否完了，在预充电完了后输出继电器驱动指令203d(S₂)。而且，作为辅助开始基准值的初始值设定起动基准值。

并且，在步骤S₄，CPU203a检查踏力T是否超过基准值，当超过基准值时，复位状态计时器(S₅)，将基准值变更为行驶基准值(S₆)，根据踏力及曲轴转数生成并输出PWM信号(S₇)，这样，电机21进行PWM运转，供给辅助力。

在步骤S₄，当踏力T超过基准值时，使状态判断计时器时踏力为基准值状态的持续时间(S₈)，其中，状态判断计时器是为判定停止状态而设的。在持续时间为判断时间时(S₉)，将基准值变更为起动基准值(S₁₀)。这样，在暂时未踏脚踏板，制动自行车停车时，基准值又恢复为起动基准值，故即使脚踩脚踏板，如果踏力在起动基准值以内，也不会供给辅助力。

在此实施例中，通过步骤S₃—S₁₀的处理，实现辅助基准值变更手段的功能。

CPU203a检测出电机电流(S₁₁)，判断电机电流是否超过基准值(S₁₂)。在超过基准值时，利用计时器203T进行计时(S₁₃)，超过基准值的时间达到许容时间时(S14)，停止PWM信号的输出(S15)，停止继电器驱动指令203d的输出，电机21断电(S16)。在S12步骤，判定电机电流为基准值之下时，在步骤S17复位计时器203T的计时时间，循环步骤S4以后的处理。这样，以步骤S72步骤S13的处理，实现电机供电停止手段的功能动作。

Claims (1)

1. 一种电动辅助自行车，利用电机动力辅助人力行驶的自行车，其特征在于：具有辅助基准值变更手段，该手段在踏力检测手段检测的踏力小于预先设定的运转状态判断基准值以下的状态持续判断时间的情况下，将开始辅助的踏力基准值变更为比行驶状态基准值高的起动时基准值。

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