JP2000168672A - 電動補助自転車 - Google Patents

電動補助自転車

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JP2000168672A
JP2000168672A JP10346054A JP34605498A JP2000168672A JP 2000168672 A JP2000168672 A JP 2000168672A JP 10346054 A JP10346054 A JP 10346054A JP 34605498 A JP34605498 A JP 34605498A JP 2000168672 A JP2000168672 A JP 2000168672A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】走行フィーリングを損わずに、クランクの上下
死点付近においても走行安定性がもたらされ、かつ車速
の制御が容易でバッテリーの早期消耗も防止でき、なお
かつ押し歩きの容易な電動補助自転車を提供する。 【解決手段】クランク軸と、駆動輪と、踏力伝達系統
と、クランク軸回転速度検出手段と、駆動輪回転速度検
出手段と、アクセル手段と、アクセル開度検出手段と、
電動モーターと、クランク軸回転速度検出手段および駆
動輪回転速度検出手段ならびにアクセル開度検出手段か
らの入力を受け、クランク軸と駆動輪の回転速度比がペ
ダル踏力伝達系統の変速比に対して所定の公差内にある
ことを条件に、アクセル手段の開度に応じた一定出力の
補助駆動力を電動モーターに出力させるようにプログラ
ムされた制御手段とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車の車体に電
動モータを搭載し、その駆動補助力でペダル踏力をアシ
ストすることにより、乗員の負担を軽減させて走行を容
易にした電動補助自転車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電動補助自転車は、乗員
のペダル踏力に合わせて特定の大きさの駆動補助力を電
動モーターに出力させ、ペダル踏力の大きさが変化して
も常にペダル踏力と駆動補助力との比率(アシスト比)
が一定になるように制御されていた。
【0003】また、ペダル踏力に対する駆動補助力の割
合を段階的に減少させ得るようにし、車速が過大になっ
たり、バッテリーが早期に消耗することを防止するよう
にしたものもある(例えば特開平 7-33070号公報に記載
されている電動補助自転車)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの場合も、電動モーターの駆動補助力がペダル踏力
のトルク変動に合わせて増減するため、図20に示すよう
に、ペダル踏力がゼロに近付くクランクの上死点TDC
および下死点BDC付近においては駆動補助力もゼロに
近付き、電動補助自転車を前進させる駆動力が非常に小
さくなるため、特に発進時や登坂走行時等では車体がふ
らつきやすくなり、走行安定性が非常に悪くなるという
難点があった。
【0005】しかも、ペダル踏力と駆動補助力の比率が
常に一定であり、駆動補助力の出力を細かく調整するこ
とができないため、必ずしも乗員の脚力や走行条件(登
坂角、風向き、路面の質等による走行抵抗の大小)に適
合した駆動補助力が得られず、車速の制御が困難であ
り、無駄な加減速を繰り返すことによりバッテリーも早
期に消耗する傾向があった。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、自転車としての走行フィーリ
ングを損なうことなく、クランクの上下死点付近におい
ても良好な走行安定性がもたらされ、かつ車速の制御が
容易でバッテリーの早期消耗も防止でき、なおかつ押し
歩きの容易な電動補助自転車を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る電動補助自転車は、請求項1に記載し
たように、乗員のペダル踏力により回転駆動されるクラ
ンク軸と、上記クランク軸の回転力を駆動輪に伝達する
ペダル踏力伝達系統と、クランク軸の回転速度を検出す
るクランク軸回転速度検出手段と、上記駆動輪の回転速
度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、上記乗員によ
り任意に操作されるアクセル手段と、上記アクセル手段
の開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記ペダル
踏力をアシストする駆動補助力を出力する電動モーター
と、上記クランク軸回転速度検出手段および駆動輪回転
速度検出手段ならびにアクセル開度検出手段からの入力
を受け、クランク軸と駆動輪の回転速度比が上記ペダル
踏力伝達系統の変速比に対して所定の公差内にあること
を条件に、アクセル手段の開度に応じた一定出力の補助
駆動力を上記電動モーター出力させるようにプログラム
された制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【0008】また、請求項2に記載したように、請求項
1に記載した電動補助自転車において、前記乗員が任意
にシフト操作できる多段式変速機構を前記ペダル踏力伝
達系統に設け、上記多段式変速機構の各シフトポジショ
ン毎に各々公差を持った変速比を設定し、クランク軸と
駆動輪の回転速度比が上記各変速比の公差内にあること
を条件に、アクセル手段の開度に応じた一定出力の補助
駆動力を上記電動モーターに出力させるように前記制御
手段をプログラムした。
【0009】さらに、請求項3に記載したように、請求
項1に記載した電動補助自転車において、前記クランク
軸および駆動輪の回転速度と、前記アクセル手段の開度
との関係から、発進モードか通常走行モードかを判断
し、発進モードと判断した場合には、通常走行モードと
判断した場合よりも、前記アクセル手段の開度に対する
前記電動モーターの駆動補助力の出力割合を大きくする
ように前記制御手段をプログラムした。
【0010】そして、請求項4に記載したように、請求
項3に記載した電動補助自転車において、前記発進モー
ドと判断した場合には、前記通常走行モードと判断した
場合よりも、前記駆動補助力の出力上昇率を大きくする
ように前記制御手段をプログラムした。
【0011】また、請求項5に記載したように、請求項
3に記載した電動補助自転車において、前記発進モード
と判断した場合には、前記通常走行モードと判断した場
合よりも、前記電動モーターの起動時間から前記アクセ
ル手段の開度により定められた駆動補助力の目標値が出
力されるまでの出力到達時間を短くするように前記制御
手段をプログラムした。
【0012】さらに、請求項6に記載したように、請求
項1に記載した電動補助自転車において、前記発進モー
ドと判断した時点から所定の時間内に、前記クランク軸
と駆動輪の回転速度比が前記ペダル踏力伝達系統の変速
比に対して所定の公差内に入らない場合には駆動補助力
の出力を中止するように前記制御手段をプログラムし
た。
【0013】そして、請求項7に記載したように、請求
項2に記載した電動補助自転車において、前記クランク
軸と駆動輪の回転速度比が前記多段式変速機構の各段に
おける変速比の公差内にあることを検知することによ
り、多段式変速機構のシフトポジションを判別し、その
各シフトポジション毎に、前記アクセル手段の開度に対
する前記電動モーターの駆動補助力の出力割合を変化さ
せるように前記制御手段をプログラムした。
【0014】また、請求項8に記載したように、請求項
7に記載した電動補助自転車において、前記多段式変速
機構のシフトポジションがローギヤ側になる程、前記駆
動補助力の出力上昇率を大きくするように前記制御手段
をプログラムした。
【0015】さらに、請求項9に記載したように、請求
項8に記載した電動補助自転車において、前記多段式変
速機構のシフトポジションがローギヤ側になる程、前記
電動モーターの起動時間から前記アクセル手段の開度に
より定められた駆動補助力の目標値が出力されるまでの
出力到達時間を短くするように前記制御手段をプログラ
ムした。
【0016】そして、請求項10に記載したように、請求
項1に記載した電動補助自転車において、押し歩き判別
手段を設け、この押し歩き判別手段からの入力とアクセ
ル開度から、押し歩きモードにあるか否かを判断し、押
し歩きモードにあると判断した場合には、発進モードや
通常走行モードの場合よりも、前記アクセル手段の開度
に対する前記駆動補助力の出力割合を小さくし、かつ車
速が押し歩き時における歩行速度を越えない範囲で、ア
クセル手段の開度に応じた一定出力の補助駆動力を前記
電動モーターに出力させるように前記制御手段をプログ
ラムした。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る電
動補助自転車の外観の一例を示す左側面図である。
【0018】この電動補助自転車1は、例えば金属管を
組み合わせた車体フレーム2を備えており、この車体フ
レーム2の中央下部に電動パワーユニット3が搭載され
ている。車体フレーム2の前頭部には、前輪4を支持す
るフロントフォーク5がハンドルバー6等と共に左右回
動自在に軸支され、車体フレーム2の後部には駆動輪で
ある後輪7が軸支され、車体フレーム2の中央上部にサ
ドル8が設置される。
【0019】図2は、図1の II-II線に沿って展開した
電動パワーユニット3の断面図である。図1および図2
に示すように、クランク軸10が電動パワーユニット3の
後部を車幅方向に貫通する形で回転自在に軸支されてお
り、このクランク軸10の両端部にそれぞれクランク11が
ナット12で回転一体に固定され、左右のクランク11の先
端にそれぞれペダル13が回転自在に設けられる。
【0020】また、クランク軸10には電動パワーユニッ
ト3の右側に位置するドライブスプロケット15(図2参
照)が軸装され、このドライブスプロケット15と、後輪
7のハブ(非図示)の右側に設けられたドリブンスプロ
ケット(非図示)との間にチェーン16(図1参照)が巻
装される。なお、後輪7のハブには、例えば3段式変速
機構(非図示)が設けられており、図3にも示すよう
に、例えばハンドルバー6の左端側に設けられたシフト
グリップ17を捻ることにより乗員が任意にシフト操作
し、第1速、第2速、第3速のいずれかを選定するよう
になっている。この3段式変速機構は、請求項2に記載
した多段式変速機構となるものである。
【0021】クランク軸10は、サドル8に着座した乗員
が両足でペダル13を踏むことによりD方向に回転駆動さ
れ、その際にドライブスプロケット15がクランク軸10と
同一方向に回転し、この回転がチェーン16によりドリブ
ンスプロケットに伝達されて後輪7が駆動される。な
お、電動パワーユニット3の上方には、電動パワーユニ
ット3に内蔵された電動モーター18を作動させるための
バッテリーユニット19が着脱可能に設置され、電動パワ
ーユニット3と共にフレームカバー20で被装されてい
る。
【0022】図2に示すように、電動パワーユニット3
の外殻をなすケーシング22は、左側に位置するケース本
体23と、その右側開口部を液密に閉塞するように取着さ
れるケースカバー24とを備えて構成される。なお、ケー
ス本体23の周囲に設けられた複数の取付ブラケット25が
車体フレーム2にボルトで締結される。
【0023】クランク軸10はケーシング22の後部に軸支
され、クランク軸10の右側半分の外周に筒状の合力スリ
ーブ27がニードルベアリング28を介して軸装されてい
る。そして、クランク軸10の左端付近がケース本体23側
に嵌合されたベアリング29に軸支され、合力スリーブ27
の左右端がそれぞれケース本体23とケースカバー24に嵌
合されたベアリング30,31に軸支される。クランク軸10
と合力スリーブ27との間にはラチェット式のワンウェイ
クラッチ32が設けられ、クランク軸10のD方向への回転
のみが合力スリーブ27に伝達されるようになっている。
【0024】一方、駆動補助力を発生する電動モーター
18は、ケース本体23の前部左側に固定され、その主軸34
が右方に延び、ケーシング22内でベアリング35,36に軸
支された第1ギヤシャフト37に回転一体に連結されてい
る。また、第1ギヤシャフト37の後方には第2ギヤシャ
フト38がベアリング39,40に軸支され、その後方に第3
ギヤシャフト41がベアリング42,43に軸支されている。
【0025】第1ギヤシャフト37に回転一体に形成され
たプライマリードライブギヤ45は、第2ギヤシャフト38
に回転一体に設けられたプライマリードリブンギヤ46に
噛み合い、第2ギヤシャフト38に回転一体に形成された
セカンダリードライブギヤ47は、第3ギヤシャフト41に
ワンウェイクラッチ48を介して設けられたセカンダリー
ドリブンギヤ49に噛み合う。また、第3ギヤシャフト41
に回転一体に形成されたファイナルドライブギヤ50は、
合力スリーブ27の外周に回転一体に設けられたファイナ
ルドリブンギヤ51に噛み合う。そして、合力スリーブ27
の右端にドライブスプロケット15が回転一体に固定され
る。
【0026】なお、クランク軸10と、ワンウェイクラッ
チ32と、合力スリーブ27と、ドライブスプロケット15
と、チェーン16と、前記ドリブンスプロケットおよび3
段式変速機構とにより、請求項1に記載したペダル踏力
伝達系統Gが構成され、第1〜第3ギヤシャフト37,3
8,41と、6つのギヤ45,46,47,49,50,51と、ワン
ウェイクラッチ48とにより、駆動補助力伝達系統Hが構
成される。
【0027】ところで、クランク軸10の左端付近には円
盤状のセンサープレート54が回転一体に設けられてい
る。このセンサープレート54の外周部には複数のセンサ
ー突起55がギヤ歯状に等間隔に形成されている。また、
ケース本体23の左側面にはクランク回転速度センサー56
がボルト57で固定され、センサープレート54のセンサー
突起55に近接している。センサープレート54とクランク
回転速度センサー56は、請求項1に記載したクランク軸
回転速度検出手段の一例として機能し、クランク軸10と
共にセンサープレート54が回転すると、センサー突起55
の動きがクランク回転速度センサー56に読み取られ、ク
ランク軸10の回転速度が検出される。
【0028】さらに、ケーシング22の左側面の、例えば
電動モーター18の後方のスペースには、請求項1に記載
した制御手段の一例となる制御ユニット58が設置されて
いる。この制御ユニット58は、例えば小型のCPUとさ
れる。
【0029】この電動パワーユニット3において、電動
モーター18が作動すると、電動モーター18の主軸34と第
1ギヤシャフト37とプライマリードライブギヤ45がA方
向に回転し、第2ギヤシャフト38とプライマリードリブ
ンギヤ46とセカンダリードライブギヤ47がB方向に回転
し、第3ギヤシャフト41とセカンダリードリブンギヤ49
とファイナルドライブギヤ50がC方向に回転し、ファイ
ナルドリブンギヤ51と合力スリーブ27がD方向に回転す
る。このように、電動モーター18から出力される駆動補
助力は駆動補助力伝達系統Hにより3段階に減速されて
から合力スリーブ27に伝達される。
【0030】また、乗員がペダル13を漕いでクランク軸
10をD方向に回転させると、その回転がワンウェイクラ
ッチ32を経て合力スリーブ27に伝達される。従って、合
力スリーブ27とドライブスプロケット15は、乗員のペダ
ル踏力と電動モーター18の駆動補助力を両方受けてD方
向に回転し、その回転力がチェーン16を経て後輪7に伝
達され、電動補助自転車1が前進する。このように、電
動モーター18の駆動補助力が乗員のペダル踏力と共に後
輪7に伝達され、駆動補助力によりペダル踏力がアシス
トされるため、乗員の負担が軽減されて走行が容易にな
る。
【0031】なお、ワンウェイクラッチ32はクランク軸
10のD方向への回転のみを合力スリーブ27に伝達するた
め、乗員がペダル13を逆方向に漕いでクランク軸10を反
D方向へ回転させた場合には、ワンウェイクラッチ32の
作用によりクランク軸10の回転が合力スリーブ27に対し
て遮断され、クランク軸10が合力スリーブ27の中で空転
する。
【0032】一方、ワンウェイクラッチ48は、セカンダ
リードリブンギヤ49のC方向への回転のみを第3ギヤシ
ャフト41に伝達するように構成されており、例えばセカ
ンダリードリブンギヤ49の停止時に第3ギヤシャフト41
がC方向に回転しても、その回転はセカンダリードリブ
ンギヤ49に対して遮断される。このため、例えば電動モ
ーター18の停止時に乗員がペダル13を漕いでクランク軸
10と合力スリーブ27をD方向に回転させ、第3ギヤシャ
フト41をC方向に回転させたとしても、その回転力はワ
ンウェイクラッチ48に遮断されて電動モーター18に伝達
されることはなく、電動モーター18が逆駆動されないの
でペダル踏力が軽く保たれ、電動補助自転車1を一般の
自転車と同様に軽快に走らせることができる。
【0033】ところで、請求項1に記載した駆動輪回転
速度検出手段として、図1に示すように、後輪7には後
輪回転速度検出センサー60が設けられる。また、図3に
示すように、例えばハンドルバー6の右端側のグリップ
部分には、ポテンショメーター等を用いたアクセル開度
センサー61を内蔵し、乗員の手により任意に操作される
回動式のアクセルグリップ62が設けられる。乗員がアク
セルグリップ62を捻って回動させると、アクセル開度セ
ンサー61に流れる電流の抵抗値が変化し、その抵抗値か
らアクセルグリップ62の開度(回動角)が検出されるよ
うになっている。
【0034】アクセルグリップ62は、請求項1に記載し
たアクセル手段の一例として機能し、アクセル開度セン
サー61は、同じく請求項1に記載したアクセル開度検出
手段として機能する。なお、ハンドルバー6のアクセル
グリップ62の側にはフロントブレーキレバー63が設けら
れ、シフトグリップ17の側にはリヤブレーキレバー64が
設けられる。また、ハンドルバー6の中央部にはメイン
スイッチ65とバッテリー残量計66等が設けられる。
【0035】さらに、請求項10に記載した押し歩き判別
手段の一例として、サドル8には乗車センサー68が設け
られ、ハンドルバー6のシフトグリップ17付近には押し
ボタン式の押し歩きスイッチ69が設けられている。
【0036】図4は、この電動補助自転車1の制御系統
を示したブロック図である。ここに示すように、制御ユ
ニット58には、バッテリーユニット19がメインスイッチ
65を介して接続され、電動モーター18も接続される。ま
た、制御ユニット58には、クランク回転速度センサー56
と、後輪回転速度検出センサー60と、アクセル開度セン
サー61と、乗車センサー68と、押しボタン式の押し歩き
スイッチ69が接続される。
【0037】さらに、前記バッテリー残量計66等の表示
ランプ類やメモリー回路70等も制御ユニット58に接続さ
れる。なお、メモリー回路70は制御ユニット58に内蔵し
ても構わない。また、制御ユニット58には、バッテリー
ユニット19の電圧を検出する電圧センサー71と、電動モ
ーター18に印加される電流を検出する電流センサー72が
接続される。
【0038】そして、制御ユニット58は、バッテリーユ
ニット19が正しく充電され、メインスイッチ65がONに
された状況の元で、クランク回転速度センサー56と後輪
回転速度検出センサー60とアクセル開度センサー61から
の入力信号を受けながら、運転状況に応じてバッテリー
ユニット19の電流を電動モーター18に印加し、電動モー
ター18を制御して補助駆動力を出力させるようにプログ
ラムされている。
【0039】
【表1】 例えば、表1の欄に示すように、クランク軸回転も後
輪回転も検出されず、アクセル開度のみが検出された場
合、制御ユニット58は電動補助自転車1が発進モードに
あると判断し、クランク軸10の回転開始と同時に、アク
セル開度(アクセルグリップ62の回動角)に応じた一定
出力の駆動補助力を電動モーター18に出力させる。
【0040】但しこの場合、制御ユニット58が発進モー
ドと判断した時点から所定の時間内(例えば1〜2秒以
内)に、後に詳述するようにクランク軸10と後輪7の回
転速度比Zがペダル踏力伝達系統Gのギヤ比により定め
られた変速比に対して所定の公差内に入らない場合には
駆動補助力の出力が中止される。従って、電動補助自転
車1が駆動補助力のみで発進することは不可能となり、
自転車としてのフィーリングが尊重される。
【0041】また、表1の欄に示すように、クランク
軸回転の検出と後輪回転の検出があり、アクセル開度の
検出もあれば、制御ユニット58は電動補助自転車1が通
常走行モードにあると判断し、アクセル開度に応じた一
定出力の駆動補助力を電動モーター18に出力させる。そ
して、この場合も、前述の如くクランク軸10と後輪7の
回転速度比Zが、ペダル踏力伝達系統Gのギヤ比により
定められた変速比に対して所定の公差内にあることが条
件とされる。
【0042】つまり、乗員がペダル13を漕いで電動補助
自転車1を走行させる時、後輪7の回転はクランク軸10
の回転に一定の比率で追従するため、図5に示すよう
に、クランク軸回転速度と後輪回転速度(車速)が正比
例し、その傾きが前記変速比となる。この変速比は、ペ
ダル踏力伝達系統Gに備わる3段式変速機構の第1速か
ら第3速までのシフトポジション(ギヤ比)によって異
なるため、各ギヤ比毎に所定の傾きを持つ変速比k1,
k2,k3が定められる。
【0043】そして、図6に示すように、上記各変速比
k1,k2,k3を中心に+−数パーセント程度の幅で
公差ka,kb,kcが設定され、クランク軸10と後輪
7の実際の回転速度比Zが、上記公差ka,kb,kc
のいずれかに入っていれば、制御ユニット58は後輪回転
がクランク軸回転に追従していると判断し、電動モータ
ー18に駆動補助力を出力させる。しかし、もしペダル踏
力が緩まる等してクランク軸回転が後輪回転に対して少
しでも遅れれば、上記回転速度比Zが上記公差ka,k
b,kcをすぐに逸脱するため、駆動補助力の出力が断
たれる。
【0044】なお、各シフトポジションにおける変速比
k1,k2,k3とその公差ka,kb,kcは予めメ
モリー回路70に記憶され、公差ka,kb,kcの範囲
はクランク回転速度センサー56と後輪回転速度検出セン
サー60に発生し得る測定誤差等を予め踏まえた上で必要
最小限の範囲に設定される。また、上記変速比やその公
差は多段式変速機構の段数分だけ設定されるが(この実
施形態のように3段式なら3種類、5段式なら5種
類)、多段式変速機構を備えない単速式の場合は1種類
のみとなる。
【0045】一方、表1の欄に示すように、クランク
軸回転の検出と後輪回転の検出があるものの、その回転
速度比が上記公差ka,kb,kcから外れている場合
には、制御ユニット58は電動補助自転車1が惰性走行に
入ってクランク軸10の回転速度が降下しつつあるか、ク
ランク軸10が逆転していると判断し、例えアクセル開度
の検出があっても電動モーター18に駆動補助力を出力さ
せない。
【0046】さらに、表1の欄や欄に示すように、
後輪回転の検出があってもクランク軸回転の検出がない
場合や、反対にクランク軸回転の検出があっても後輪回
転の検出がない場合には、制御ユニット58は電動補助自
転車1が惰性走行状態にあるか、または車体が停止して
クランク軸10のみが逆転している状態であると判断し、
アクセル開度の検出があっても駆動補助力を出力させな
い。
【0047】以上のように電動モーター18を制御すれ
ば、乗員がペダル13を踏んで電動補助自転車1を走行さ
せている時には、アクセル開度に応じた一定出力の駆動
補助力が電動モーター18から出力され、図7に示すよう
に、ペダル踏力がゼロに近付くクランク上死点TDCお
よび下死点BDC付近においても駆動補助力の出力が途
絶えない。このため、従来のようにペダル踏力のトルク
変動に合わせて駆動補助力が増減することがなく、特に
発進時や登坂走行時等においても車体がふらつかなくな
り、良好な走行安定性がもたらされる。
【0048】しかも、乗員がアクセルグリップ62を操作
することによって駆動補助力の出力を任意に調整し、ペ
ダル踏力と駆動補助力の比率を変更できるため、乗員の
脚力や各種の走行条件に適合した駆動補助力が得られ、
車速の制御も容易になるので無駄な加減速が省かれて省
電力化に繋がり、バッテリーユニット19の早期消耗も防
止される。その上、ペダル13を踏まないと駆動補助力が
出力されないため、電動補助自転車1が乗員の予期しな
い動きをすることがなく、自転車としての走行フィーリ
ングも損なわれない。
【0049】そして、3段式変速機構の各シフトポジシ
ョンに応じて前記変速比k1,k2,k3とその公差k
a,kb,kcを設定したので、どのシフトポジション
においても適確に駆動補助力によるアシストを得ること
ができ、走行性能を向上させることができる。
【0050】次に、上記のように制御ユニット58にプロ
グラムされた電動モーター制御の流れを、図8に示すフ
ローチャートに沿って説明すると、まず制御のスタート
後、S1でアクセル開度検出の有無が判断され、YES
ならS2に進んでクランク軸回転検出の有無が判断され
る。S2がYESならS3に進み、前述したようにクラ
ンク軸10と後輪7の回転速度比Zがペダル踏力伝達系統
Gの変速比k1,k2,k3の公差ka,kb,kcの
範囲内にあるか否かが判断される。そして、S3がYE
SならS4に進み、アクセル開度に応じた電流値が目標
値として設定され、制御が終了する。これにより、上記
目標電流値が電動モーター18に印加され、電動モーター
18から駆動補助力が出力される。
【0051】しかし、S1がNOの場合、つまりアクセ
ルが閉じている場合には、S5に進んでクランク軸回転
の無入力時間を計測するタイマーがリセットされ、次に
S6に進んで目標電流値が0に設定される。これによ
り、電動モーター18への電流印加はなされず、駆動補助
力が出力されずに制御が終了する。
【0052】また、S2がNOの場合、即ちアクセルが
開いていてもクランク軸10の回転がない場合にはS7に
進み、前記タイマーにより計測されるクランク軸回転の
無入力時間が所定の時間(例えば1〜2秒間)を経過し
たか否かが判断される。所定時間が経過していたら(S
7→YES)S6に進んで目標電流値が0に設定される
が、所定時間が経過していない場合には(S7→NO)
S4に進んでアクセル開度に応じた電流値が目標値とし
て設定される。
【0053】ところで、制御ユニット58は、前述したよ
うにクランク軸10および後輪7の回転速度と、アクセル
開度との関係から、電動補助自転車1が発進モードにあ
るか通常走行モードにあるかを判断するが、発進モード
と判断した場合には、通常走行モードと判断した場合よ
りも、アクセル開度に対する駆動補助力の出力割合を大
きくするようにプログラムされている。
【0054】即ち、駆動補助力の出力がアクセル開度に
正比例して上昇するとした場合、図9に示すように、同
一アクセル開度でも、発進モードにおける出力割合の方
が、通常走行モードにおける出力割合よりも大きく設定
される。この制御は、予めメモリー回路70に、アクセル
開度に対する印加電流割合の高い大電流マップと、印加
電流割合の低い通常電流マップとを記憶させておき、電
動モーター18に印加する目標電流値を、発進モードでは
大電流マップから、通常走行モードでは通常電流マップ
から、それぞれ選択することにより実行される。なお、
図9中に示す押し歩きモードについては後述する。
【0055】さらに、発進モードにあると判断した場合
には、通常走行モードと判断した場合よりも駆動補助力
の出力上昇率を大きくするように制御ユニット58をプロ
グラムしてもよい。即ち、図10に示すように、通常走行
モードにおける駆動補助力の出力割合を、アクセル開度
に正比例して直線的に立ち上がるようにする一方、発進
モードにおける駆動補助力の出力割合を、アクセルの開
き始めの範囲において急激に立ち上がり、アクセル開度
が増すにつれてなだらかになる二次曲線状になるように
設定する。
【0056】この制御も、電動モーター18に印加する目
標電流値を、発進モードでは前記大電流マップから、通
常走行モードでは前記通常電流マップから、それぞれ選
択することにより実行される。
【0057】上記のように、発進モードにおける駆動補
助力の出力割合や出力上昇率が、通常走行モードよりも
大きくなるように電動モーター18を制御すれば、発進時
にアクセル開度をさほど大きくしなくてもよくなるた
め、加速中にアクセルグリップ62の捻り角を戻しながら
車速を制御する必要がなくなり、車速制御が非常に容易
になる。
【0058】このような電動モーター18制御の流れを、
図11に示すフローチャートに沿って説明すると、まず、
S11で発進モードであるか否かが判断され、発進モード
であるならば(S11→YES)S12に進み、大電流マッ
プからアクセル開度に応じた電動モーター18への目標電
流値が設定されて制御が終了する。また、通常走行であ
るならば(S11→NO)S13に進み、通常電流マップか
らアクセル開度に応じた電動モーター18への目標電流値
が設定されて制御が終了する。
【0059】そしてまた、図12に示すように、電動モー
ター18の起動時間t0から、アクセル開度により定めら
れた駆動補助力の目標値が出力されるまでの出力到達時
間を、発進モードの場合と通常走行モードの場合とで区
別し、発進モードでの出力到達時間taが通常走行モー
ドの出力到達時間tbよりも短くなるように制御ユニッ
ト58をプログラムすることもできる。
【0060】この制御は、電動モーター18への制限電流
値を、電動モーター18の起動時間に対し、発進モードで
は大電流マップから、通常走行モードでは通常電流マッ
プから、それぞれ選択することにより実行される。これ
により、車速制御が一層容易になる。
【0061】この制御を図13に示すフローチャートに沿
って説明すると、まずS21で通常電流マップからアクセ
ル開度に応じた電動モーター18への目標電流値が設定さ
れ、次のS22で発進モードであるか否かが判断され、発
進モードであるならば(S22→YES)S23に進み、電
動モーター18の起動時間に応じて大電流マップから制限
電流値が設定される。
【0062】次に、S24で電動モーター18への目標電流
値が制限電流値を越えているか否かが判断され、YES
であればS25に進んで上記制限電流値を目標電流値とし
て設定し、制御が終了する。また、S22の判断がNOの
場合はS26に進み、電動モーター18の起動時間に応じて
通常電流マップから制限電流値が設定されてS24に進
み、S24の判断がNOの場合はS25をスキップして制御
が終了する。
【0063】さらに、制御ユニット58は、前述のように
走行時におけるクランク軸10と後輪7の回転速度比Z
が、3段式変速機構の第1速から第3速における変速比
k1,k2,k3の公差ka,kb,kc内にあること
を検知することにより、3段式変速機構のシフトポジシ
ョンを判別し、第1速から第3速の各シフトポジション
毎に、アクセル開度に対する電動モーター18への印加電
流割合を個別に選択して駆動補助力の出力割合を変化さ
せるようにプログラムされている。
【0064】この制御も、第1速から第3速について個
別に設定された電流マップを予めメモリー回路70に記憶
させておき、これらの電流マップを、検知したシフトポ
ジションに応じて制御ユニット58が選択することにより
実行される。この実施形態では、ハイギヤ側(第3速
側)の電流マップになる程、アクセル開度に対する印加
電流割合が大きく設定されている。これにより、図14に
示すように、シフトポジションがハイギヤ側になる程、
アクセル開度に対する駆動補助力の出力割合が大きくな
る。同時に、図15に示すように、シフトポジションがロ
ーギヤ側(第1速側)になる程、駆動補助力の出力上昇
率が大きくなるように制御してもよい。
【0065】このように、シフトポジションがハイギヤ
側になる程アクセル開度に対する駆動補助力の出力割合
を大きくしたり、ローギヤ側になる程駆動補助力の出力
上昇率が大きくなるように制御すれば、ローギヤ側での
微妙なアクセルコントロールが可能になり、省電力化に
貢献できるとともに、急坂発進時のように多大な駆動補
助力を必要とする時には、ローギヤ側にシフトすること
により大出力な駆動補助力が得られるため、車体のフラ
つき等を防止して走行安定性の向上を図ることができ
る。
【0066】上記制御の流れを、図16に示すフローチャ
ートに沿って説明すると、まずS31〜S33において、ク
ランク軸10と後輪7の回転速度比Zが3段式変速機構の
第1速から第3速における各変速比の公差ka,kb,
kcのいずれかの範囲内にあるか否を判断することによ
りシフトポジションが判別される。そして、例えば第3
速であれば(S31→YES)S34に、第2速であれば
(S32→YES)S35に、第1速であれば(S33→YE
S)S36にそれぞれ進み、S34〜S36で第1速から第3
速に応じて設定された電流マップからアクセル開度に応
じた目標電流が設定されて制御が終了する。また、S31
〜S33のいずれの場合もNOであればS37に進み、前回
選択した電流マップから目標電流が設定されて制御が終
了する。
【0067】また、図17に示すように、3段式変速機構
のシフトポジションがローギヤ側(第1速側)になる
程、電動モーター18の起動時間t0から、アクセル開度
により定められる駆動補助力の目標値が出力されるまで
の出力到達時間t1〜t3が短くなるように制御ユニッ
ト58をプログラムしてもよい。この制御も、電動モータ
ー18に印加する目標電流値を、第1速では第1速電流マ
ップから、第2速では第2速電流マップから、第3速で
は第3速電流マップから、制御ユニット58がそれぞれ選
択することにより実行される。これにより、車速の制御
が一層容易になる。
【0068】この制御を図18に示すフローチャートに沿
って説明すると、まずS41でアクセル開度に応じて通常
電流マップから電動モーター18への目標電流値が設定さ
れ、次のS42〜S44において、クランク軸10と後輪7の
回転速度比Zが3段式変速機構の第1速から第3速にお
ける各変速比の公差ka,kb,kcのいずれかの範囲
内にあるか否を判断することによりシフトポジションが
判別される。そして、例えば第3速であれば(S42→Y
ES)S45に、第2速であれば(S43→YES)S46
に、第1速であれば(S44→YES)S47にそれぞれ進
み、S45〜S47において電動モーター18の起動時間に応
じて各電流マップ(第1速〜第3速電流マップ)より制
限電流値が設定される。
【0069】次に、S49で電動モーター18への目標電流
値が制限電流値を越えているか否かが判断され、YES
であればS50に進んで上記制限電流値を目標電流値とし
て設定し、制御が終了する。また、S42〜S44のいずれ
の場合もNOであればS48に進み、電動モーター18の起
動時間に応じて前回選択した電流マップから制限電流値
が設定され、S49に進む。さらに、S49がNOの場合は
S50をスキップして制御が終了する。
【0070】ところで、この電動補助自転車1を押し歩
く場合には、電動モーター18から弱い駆動補助力が出力
されるように制御され、押し歩きの容易化が図られてい
る。この場合、制御ユニット58は、押し歩き判別手段で
ある乗車センサー68および押し歩きスイッチ69からの入
力と、アクセル開度とから、押し歩きモードにあるか否
かを判断し、押し歩きモードにあると判断した場合に
は、図9に示すように、発進モードや通常走行モードの
場合よりもアクセル開度に対する駆動補助力の出力割合
を小さくし、かつ車速が押し歩き時における歩行速度を
越えない範囲で、アクセル開度に応じた一定出力の補助
駆動力を前記電動モーター18に出力させる。
【0071】即ち、乗車センサー68はサドル8に乗員が
跨がっていなければOFFになり、同時に押し歩きスイ
ッチ69がONにされ、アクセルグリップ62が捻られる
と、制御ユニット58はアクセル開度に応じた駆動補助力
を電動モーター18に出力させる。この時のアクセル開度
に対する駆動補助力の出力割合は、発進モードや通常走
行モードの時よりも小さく設定され、かつ車速が押し歩
き時における歩行速度を越えない範囲で、例えば時速6
km以下になるように設定される。
【0072】従って、電動補助自転車1を押し歩く場合
は、左手で押し歩きスイッチ69をONにしながら、右手
でアクセルグリップ62を捻り、自分の歩行速度に電動補
助自転車1の進行速度が追従するようにアクセルグリッ
プ62の開度を調整すればよく、これにより押し歩く人の
歩行速度に合わせて微妙な車速コントロールが可能にな
るため押し歩きが非常に楽になる。
【0073】このような制御ユニット58にプログラムさ
れた押し歩き制御の流れを、図19に示すフローチャート
に沿って説明すると、まずS51でアクセル開度の有無が
判断され、アクセル開度があればS52に進み、アクセル
開度に応じて電動モーター18に印加する目標電流値が設
定されS53に進む。S53では、押し歩きスイッチ69がO
Nであるか否かが判断され、NOであれば、即ち押し歩
きスイッチ69がOFFならばS54に進み、乗車センサー
68がOFFであるか否かが判断される。そして、S54が
YES、即ち乗車センサー68がOFFならばS55に進
み、車速が時速6km以下になるように電動モーター18
への目標電流値が制御されて制御が終了する。
【0074】また、S51がNOの場合、つまりアクセル
開度が無い場合にはS56に進み、電動モーター18への目
標電流値が0に設定されて制御が終了する。さらに、S
53がYESの場合、即ち即ち押し歩きスイッチがONの
時にはS54をスキップしてS55に進み、車速が時速6k
m以下になるように電動モーター18への印加電流値が設
定されて制御が終了する。一方、S54がNOの場合、つ
まり乗車センサー68がONならば、電動モーター18に印
加する目標電流値が通常走行モードや発進モードの場合
と同様に設定されて制御が終了する。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
補助自転車は、乗員のペダル踏力により回転駆動される
クランク軸と、上記クランク軸の回転力を駆動輪に伝達
するペダル踏力伝達系統と、クランク軸の回転速度を検
出するクランク軸回転速度検出手段と、上記駆動輪の回
転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、上記乗員
により任意に操作されるアクセル手段と、上記アクセル
手段の開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記ペ
ダル踏力をアシストする駆動補助力を出力する電動モー
ターと、上記クランク軸回転速度検出手段および駆動輪
回転速度検出手段ならびにアクセル開度検出手段からの
入力を受け、クランク軸と駆動輪の回転速度比が上記ペ
ダル踏力伝達系統の変速比に対して所定の公差内にある
ことを条件に、アクセル手段の開度に応じた一定出力の
補助駆動力を上記電動モーター出力させるようにプログ
ラムされた制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【0076】このように構成すれば、乗員がペダルを踏
んで電動補助自転車を走行させている時にはアクセル開
度に応じた一定出力の駆動補助力が電動モーターから出
力され、ペダル踏力がゼロに近付くクランク上死点およ
び下死点付近においても駆動補助力の出力が途絶えな
い。従って、特に発進時や登坂走行時等においても車体
がふらつかず、良好な走行安定性がもたらされる。
【0077】しかも、乗員がアクセルグリップを操作す
ることによって駆動補助力の出力を任意に調整し、ペダ
ル踏力と駆動補助力の比率を変更できるため、乗員の脚
力や各種の走行条件に適合した駆動補助力が得られ、車
速の制御も容易になるので、無駄な加減速が省かれて省
電力化に繋がり、バッテリーユニットの早期消耗を防止
できる。そして、ペダルを踏まないと駆動補助力が出力
されないため、電動補助自転車が乗員の予期しない動き
をすることもなく、自転車としての走行フィーリングが
良好に保たれる。
【0078】また、本発明に係る電動補助自転車は、前
記乗員が任意にシフト操作できる多段式変速機構を前記
ペダル踏力伝達系統に設け、上記多段式変速機構の各シ
フトポジション毎に各々公差を持った変速比を設定し、
クランク軸と駆動輪の回転速度比が上記各変速比の公差
内にあることを条件に、アクセル手段の開度に応じた一
定出力の補助駆動力を上記電動モーターに出力させるよ
うに前記制御手段をプログラムしたため、多段式変速機
構のどのシフトポジションにおいても適確に駆動補助力
によるアシストを得ることができ、走行性能を向上させ
ることができる。
【0079】さらに、本発明に係る電動補助自転車は、
前記クランク軸および駆動輪の回転速度と、前記アクセ
ル手段の開度との関係から、発進モードか通常走行モー
ドかを判断し、発進モードと判断した場合には、通常走
行モードと判断した場合よりも、前記アクセル手段の開
度に対する前記電動モーターの駆動補助力の出力割合と
出力上昇率を大きくするよう前記制御手段をプログラム
したため、電動補助自転車の発進時におけるアクセル開
度を小さくすることができ、加速中にアクセルグリップ
の捻り角を戻しながら車速を制御する必要をなくして車
速制御を非常に容易にすることができる。
【0080】また、本発明に係る電動補助自転車は、前
記発進モードと判断した場合には、前記通常走行モード
と判断した場合よりも、前記電動モーターの起動時間か
ら前記アクセル手段の開度により定められた駆動補助力
の目標値が出力されるまでの出力到達時間を短くするよ
うに前記制御手段をプログラムしたため、車速制御を一
層容易にすることができる。
【0081】さらに、本発明に係る電動補助自転車は、
前記発進モードと判断した時点から所定の時間内に、前
記クランク軸と駆動輪の回転速度比が前記ペダル踏力伝
達系統の変速比に対して所定の公差内に入らない場合に
は駆動補助力の出力を中止するように前記制御手段をプ
ログラムしたため、電動補助自転車が駆動補助力のみで
発進することを回避でき、自転車としてのフィーリング
が損なわれることを防止できる。
【0082】そして、本発明に係る電動補助自転車は、
前記クランク軸と駆動輪の回転速度比が前記多段式変速
機構の各段における変速比の公差内にあることを検知す
ることにより、多段式変速機構のシフトポジションを判
別し、その各シフトポジション毎に、前記アクセル手段
の開度に対する前記電動モーターの駆動補助力の出力割
合を変化させるように前記制御手段をプログラムしたた
め、走行条件に応じた出力の駆動補助力を得ることがで
き、車速の制御を容易にするとともに省電力化に貢献す
ることができる。
【0083】また、本発明に係る電動補助自転車は、前
記多段式変速機構のシフトポジションがローギヤ側にな
る程、前記駆動補助力の出力上昇率を大きくするように
前記制御手段をプログラムしたため、急坂発進時のよう
に多大な駆動補助力を必要とする時にはローギヤ側にシ
フトすることにより大出力な駆動補助力が得られ、車体
のフラつき等が防止されて走行安定性の向上を図ること
ができる。
【0084】さらに、本発明に係る電動補助自転車は、
前記多段式変速機構のシフトポジションがローギヤ側に
なる程、前記電動モーターの起動時間から前記アクセル
手段の開度により定められた駆動補助力の目標値が出力
されるまでの出力到達時間を短くするように前記制御手
段をプログラムしたため、車速の制御を一段と容易にす
ることができる。
【0085】そして、本発明に係る電動補助自転車は、
押し歩き判別手段を設け、この押し歩き判別手段からの
入力とアクセル開度から、押し歩きモードにあるか否か
を判断し、押し歩きモードにあると判断した場合には、
発進モードや通常走行モードの場合よりも、前記アクセ
ル手段の開度に対する前記駆動補助力の出力割合を小さ
くし、かつ車速が押し歩き時における歩行速度を越えな
い範囲で、アクセル手段の開度に応じた一定出力の補助
駆動力を前記電動モーターに出力させるように前記制御
手段をプログラムしたため、電動補助自転車を押し歩く
人の歩行速度に合わせた微妙な車速コントロールを可能
にし、押し歩きを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動補助自転車の外観の一例を示
す左側面図。
【図2】図1の II-II線に沿って展開した電動パワーユ
ニットの断面図。
【図3】ハンドルバー回りを後方から見た図。
【図4】電動補助自転車の制御系統を示したブロック
図。
【図5】各シフトポジションにおける変速比をグラフで
示した図。
【図6】各シフトポジションにおける変速比の公差をグ
ラフで示した図。
【図7】ペダル踏力と駆動補助力の関係をグラフで示し
た図。
【図8】電動モーター制御の流れをフローチャートで示
した図。
【図9】発進モードと通常走行モードと押し歩きモード
におけるアクセル開度と駆動補助力の関係をグラフで示
した図。
【図10】発進モードと通常走行モードにおけるアクセ
ル開度と駆動補助力の関係をグラフで示した図。
【図11】電動モーター制御の流れをフローチャートで
示した図。
【図12】発進モードと通常走行モードにおける電動モ
ーターの起動時間と駆動補助力の関係をグラフで示した
図。
【図13】電動モーター制御の流れをフローチャートで
示した図。
【図14】各シフトポジションにおけるアクセル開度と
駆動補助力の関係をグラフで示した図。
【図15】各シフトポジションにおけるアクセル開度と
駆動補助力の関係をグラフで示した図。
【図16】電動モーター制御の流れをフローチャートで
示した図。
【図17】各シフトポジションにおける電動モーターの
起動時間と駆動補助力の関係をグラフで示した図。
【図18】電動モーター制御の流れをフローチャートで
示した図。
【図19】電動モーター制御の流れをフローチャートで
示した図。
【図20】従来の技術におけるペダル踏力と駆動補助力
の関係をグラフで示した図。
【符号の説明】
1 電動補助自転車 3 電動パワーユニット 7 駆動輪である後輪 10 クランク軸 18 電動モーター 54 クランク軸回転速度検出手段の一例であるセンサー
プレート 56 クランク軸回転速度検出手段の一例であるクランク
回転速度センサー 58 制御手段の一例である制御ユニット 60 駆動輪回転速度検出手段の一例である後輪回転速度
検出センサー 61 アクセル開度検出手段の一例であるアクセル開度セ
ンサー 62 アクセル手段の一例であるアクセルグリップ 68 押し歩き判別手段の一例である乗車センサー 69 押し歩き判別手段の一例である歩きスイッチ k1,k2,k3 ペダル踏力伝達系統のギヤ比により
定められる変速比 ka,kb,kc 変速比の公差 G ペダル踏力伝達系統 H 駆動補助力伝達系統 Z クランク軸と駆動輪の回転速度比

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乗員のペダル踏力により回転駆動される
    クランク軸と、上記クランク軸の回転力を駆動輪に伝達
    するペダル踏力伝達系統と、クランク軸の回転速度を検
    出するクランク軸回転速度検出手段と、上記駆動輪の回
    転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、上記乗員
    により任意に操作されるアクセル手段と、上記アクセル
    手段の開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記ペ
    ダル踏力をアシストする駆動補助力を出力する電動モー
    ターと、上記クランク軸回転速度検出手段および駆動輪
    回転速度検出手段ならびにアクセル開度検出手段からの
    入力を受け、クランク軸と駆動輪の回転速度比が上記ペ
    ダル踏力伝達系統の変速比に対して所定の公差内にある
    ことを条件に、アクセル手段の開度に応じた一定出力の
    補助駆動力を上記電動モーターに出力させるようにプロ
    グラムされた制御手段とを備えてなることを特徴とする
    電動補助自転車。
  2. 【請求項2】 前記乗員が任意にシフト操作できる多段
    式変速機構を前記ペダル踏力伝達系統に設け、上記多段
    式変速機構の各シフトポジション毎に各々公差を持った
    変速比を設定し、クランク軸と駆動輪の回転速度比が上
    記各変速比の公差内にあることを条件に、アクセル手段
    の開度に応じた一定出力の補助駆動力を上記電動モータ
    ーに出力させるように前記制御手段をプログラムした請
    求項1に記載の電動補助自転車。
  3. 【請求項3】 前記クランク軸および駆動輪の回転速度
    と、前記アクセル手段の開度との関係から、発進モード
    か通常走行モードかを判断し、発進モードと判断した場
    合には、通常走行モードと判断した場合よりも、前記ア
    クセル手段の開度に対する前記電動モーターの駆動補助
    力の出力割合を大きくするように前記制御手段をプログ
    ラムした請求項1に記載の電動補助自転車。
  4. 【請求項4】 前記発進モードと判断した場合には、前
    記通常走行モードと判断した場合よりも、前記駆動補助
    力の出力上昇率を大きくするように前記制御手段をプロ
    グラムした請求項3に記載の電動補助自転車。
  5. 【請求項5】 前記発進モードと判断した場合には、前
    記通常走行モードと判断した場合よりも、前記電動モー
    ターの起動時間から前記アクセル手段の開度により定め
    られた駆動補助力の目標値が出力されるまでの出力到達
    時間を短くするように前記制御手段をプログラムした請
    求項3に記載の電動補助自転車。
  6. 【請求項6】 前記発進モードと判断した時点から所定
    の時間内に、前記クランク軸と駆動輪の回転速度比が前
    記ペダル踏力伝達系統の変速比に対して所定の公差内に
    入らない場合には駆動補助力の出力を中止するように前
    記制御手段をプログラムした請求項1に記載の電動補助
    自転車。
  7. 【請求項7】 前記クランク軸と駆動輪の回転速度比が
    前記多段式変速機構の各段における変速比の公差内にあ
    ることを検知することにより、多段式変速機構のシフト
    ポジションを判別し、その各シフトポジション毎に、前
    記アクセル手段の開度に対する前記電動モーターの駆動
    補助力の出力割合を変化させるように前記制御手段をプ
    ログラムした請求項2に記載の電動補助自転車。
  8. 【請求項8】 前記多段式変速機構のシフトポジション
    がローギヤ側になる程、前記駆動補助力の出力上昇率を
    大きくするように前記制御手段をプログラムした請求項
    7に記載の電動補助自転車。
  9. 【請求項9】 前記多段式変速機構のシフトポジション
    がローギヤ側になる程、前記電動モーターの起動時間か
    ら前記アクセル手段の開度により定められた駆動補助力
    の目標値が出力されるまでの出力到達時間を短くするよ
    うに前記制御手段をプログラムした請求項8に記載の電
    動補助自転車。
  10. 【請求項10】 押し歩き判別手段を設け、この押し歩
    き判別手段からの入力とアクセル開度から、押し歩きモ
    ードにあるか否かを判断し、押し歩きモードにあると判
    断した場合には、発進モードや通常走行モードの場合よ
    りも、前記アクセル手段の開度に対する前記駆動補助力
    の出力割合を小さくし、かつ車速が押し歩き時における
    歩行速度を越えない範囲で、アクセル手段の開度に応じ
    た一定出力の補助駆動力を前記電動モーターに出力させ
    るように前記制御手段をプログラムした請求項1に記載
    の電動補助自転車。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012086460A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 マイクロスペース株式会社 モータ駆動制御装置
EP2471705A1 (en) 2010-12-31 2012-07-04 J.D Components Co., Ltd. Control system for power-assisted bicycle
JP2013047082A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用制御装置
JP2013047084A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用制御装置
JP2015020642A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 太陽誘電株式会社 制御装置及び電動アシスト車
CN104340327A (zh) * 2013-07-29 2015-02-11 彭国智 具有自动波功能的电动车
EP2873550A3 (en) * 2013-11-18 2015-08-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electrically assisted vehicle
JP2016007905A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社シマノ 自転車用制御装置
CN105270557A (zh) * 2014-07-17 2016-01-27 株式会社岛野 自行车用控制装置、电动辅助自行车及其马达控制方法
JP2016022954A (ja) * 2015-08-12 2016-02-08 株式会社シマノ 自転車用制御装置
WO2016034322A1 (de) * 2014-09-05 2016-03-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebshilfe sowie verfahren zum bereitstellen eines unterstützenden drehmoments
WO2016116226A1 (de) * 2015-01-19 2016-07-28 Unicorn Energy GmbH Antriebsbaugruppe für ein manuell angetriebenes fahrzeug mit einem elektrischen hilfsantrieb, verfahren zum regeln einer solchen antriebsbaugruppe und verwendung
JP2018001837A (ja) * 2016-06-28 2018-01-11 ヤマハ発動機株式会社 電動補助自転車及び駆動システム
CN108016562A (zh) * 2016-10-31 2018-05-11 株式会社岛野 自行车用控制装置及包括其的自行车用控制系统
US10407125B2 (en) 2015-04-07 2019-09-10 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electric vehicle
JP2020029207A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
US20210046911A1 (en) * 2019-08-15 2021-02-18 Lyft, Inc. Systems and methods for intelligently engaging multiple brakes
CN112706871A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 睿能创意公司 电动助力车、传动装置及控制方法
JP2021098389A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動アシスト自転車の制御方法、電動アシスト自転車の制御装置、および、電動アシスト自転車
JP2022048315A (ja) * 2018-08-23 2022-03-25 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
US11987320B2 (en) 2019-10-24 2024-05-21 Gogoro Inc. Power assisted electric bicycle, transmission device and control method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733070A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Yamaha Motor Co Ltd 電動モータ付き乗り物
JPH09193877A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Matsuda Eng:Kk 電動アシスト多輪自転車
JPH09240564A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Yamaha Motor Co Ltd 電動補助車両の補助力制御装置
JPH09263290A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Seiko Epson Corp 電動自転車
JPH09286376A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Yamaha Motor Co Ltd 電動モータ付き乗り物およびその制御方法
JPH1081290A (ja) * 1996-09-11 1998-03-31 Aichi Steel Works Ltd トルク補助式電動自転車
JP3056233U (ja) * 1998-07-28 1999-02-12 巨大機械工業股▲分▼有限公司 電動自転車

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733070A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Yamaha Motor Co Ltd 電動モータ付き乗り物
JPH09193877A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Matsuda Eng:Kk 電動アシスト多輪自転車
JPH09240564A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Yamaha Motor Co Ltd 電動補助車両の補助力制御装置
JPH09263290A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Seiko Epson Corp 電動自転車
JPH09286376A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Yamaha Motor Co Ltd 電動モータ付き乗り物およびその制御方法
JPH1081290A (ja) * 1996-09-11 1998-03-31 Aichi Steel Works Ltd トルク補助式電動自転車
JP3056233U (ja) * 1998-07-28 1999-02-12 巨大機械工業股▲分▼有限公司 電動自転車

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5922586B2 (ja) * 2010-12-22 2016-05-24 マイクロスペース株式会社 モータ駆動制御装置
CN103430446A (zh) * 2010-12-22 2013-12-04 微空间株式会社 电动机驱动控制装置
WO2012086460A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 マイクロスペース株式会社 モータ駆動制御装置
EP2471705A1 (en) 2010-12-31 2012-07-04 J.D Components Co., Ltd. Control system for power-assisted bicycle
US8532857B2 (en) 2010-12-31 2013-09-10 J.D. Components Co., Ltd. Power-assisted system for bicycle
JP2013047082A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用制御装置
JP2013047084A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Shimano Inc 自転車用制御装置
CN102963483A (zh) * 2011-08-29 2013-03-13 株式会社岛野 自行车用控制装置
US8972086B2 (en) 2011-08-29 2015-03-03 Shimano Inc. Bicycle drive apparatus
JP2015020642A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 太陽誘電株式会社 制御装置及び電動アシスト車
CN104340327A (zh) * 2013-07-29 2015-02-11 彭国智 具有自动波功能的电动车
EP2873550A3 (en) * 2013-11-18 2015-08-26 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electrically assisted vehicle
US9376164B2 (en) 2013-11-18 2016-06-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electrically assisted vehicle
JP2016007905A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社シマノ 自転車用制御装置
CN105270557A (zh) * 2014-07-17 2016-01-27 株式会社岛野 自行车用控制装置、电动辅助自行车及其马达控制方法
JP2016022798A (ja) * 2014-07-17 2016-02-08 株式会社シマノ 自転車用制御装置、自転車用制御装置を備える電動アシスト自転車、及び電動アシスト自転車のモータ制御方法
US10035560B2 (en) 2014-07-17 2018-07-31 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle
US10029759B2 (en) 2014-07-17 2018-07-24 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle
US9604696B2 (en) 2014-07-17 2017-03-28 Shimano Inc. Bicycle control device, motor assist bicycle including bicycle control device, and method of controlling motor of motor assist bicycle
WO2016034322A1 (de) * 2014-09-05 2016-03-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebshilfe sowie verfahren zum bereitstellen eines unterstützenden drehmoments
CN106458285A (zh) * 2014-09-05 2017-02-22 宝马股份公司 驱动辅助装置以及用于提供支持性扭矩的方法
WO2016116226A1 (de) * 2015-01-19 2016-07-28 Unicorn Energy GmbH Antriebsbaugruppe für ein manuell angetriebenes fahrzeug mit einem elektrischen hilfsantrieb, verfahren zum regeln einer solchen antriebsbaugruppe und verwendung
CN107207071A (zh) * 2015-01-19 2017-09-26 优尼科能源有限公司 具有电辅助驱动机构的用于人工驱动的车辆的驱动组件、用于调节该驱动组件的方法及应用
US10343746B2 (en) 2015-01-19 2019-07-09 Unicorn Energy GmbH Drive assembly for a manually driven vehicle with an electric auxiliary drive, method for regulating a drive assembly of this type, and use
US10407125B2 (en) 2015-04-07 2019-09-10 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electric vehicle
JP2016022954A (ja) * 2015-08-12 2016-02-08 株式会社シマノ 自転車用制御装置
JP2018001837A (ja) * 2016-06-28 2018-01-11 ヤマハ発動機株式会社 電動補助自転車及び駆動システム
CN108016562B (zh) * 2016-10-31 2021-01-26 株式会社岛野 自行车用控制装置及包括其的自行车用控制系统
CN108016562A (zh) * 2016-10-31 2018-05-11 株式会社岛野 自行车用控制装置及包括其的自行车用控制系统
JP2022048315A (ja) * 2018-08-23 2022-03-25 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
JP7021031B2 (ja) 2018-08-23 2022-02-16 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
JP2020029207A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
JP7293417B2 (ja) 2018-08-23 2023-06-19 株式会社シマノ 人力駆動車用制御装置
US20210046911A1 (en) * 2019-08-15 2021-02-18 Lyft, Inc. Systems and methods for intelligently engaging multiple brakes
CN112706871A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 睿能创意公司 电动助力车、传动装置及控制方法
US11987320B2 (en) 2019-10-24 2024-05-21 Gogoro Inc. Power assisted electric bicycle, transmission device and control method
JP2021098389A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動アシスト自転車の制御方法、電動アシスト自転車の制御装置、および、電動アシスト自転車
JP7285452B2 (ja) 2019-12-20 2023-06-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動アシスト自転車の制御方法、電動アシスト自転車の制御装置、および、電動アシスト自転車

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