JP2001239981A - 電動自転車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面状況や積載重量等の負荷変動にかかわら
ず最適な加速度を得られ電動自転車を提供する。 【解決手段】 運転者による自走操作の操作量に応答し
た自走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車に
おいて、加速度を検知する加速度検知部２０３と、検知
された加速度に応じて自走動力を制御する急加速抑制制
御部２０５とを含み、急加速抑制制御部２０５は、検知
された加速度が所定の基準加速度を超えていると、駆動
モータＭへ供給する自走動力を、自走操作の操作量に応
答した基準値から漸減させ、その後、加速度が基準加速
度を下回ると、駆動モータＭへ供給する自走動力を、自
走操作の操作量に応答した基準値まで漸増させる．

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の自走操作
に応答した自走動力を発生する駆動モータを備えた電動
自転車に係り、特に、路面状況や積載重量等の負荷変動
にかかわらず最適な加速度を得られるようにした電動自
転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】クランク軸に入力される踏力に応答して
補助動力を発生する電動モータを備え、補助動力と踏力
とを合成して駆動輪へ伝達する電動補助自転車、いわゆ
るアシスト自転車とは別に、運転者の操作に応答した自
走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車が、例
えば特開平９−２６３２８９号公報において提案されて
いる。上記した電動自転車によれば、運転者は自身で発
生する踏力とは無関係に、簡単な操作だけで操作量に応
じた自走動力を得ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した電動自転車で
は、運転者による自走操作の操作量のみに応じて自走動
力が決定されるので、例えば平坦路に合わせて操作量と
自走動力とを対応付けてしまうと、上り坂では出力不足
となり、下り坂では出力過多となって所望のドライバビ
リティが得られない。また、路面状況以外にも、例えば
運転者の体重や荷物の積載量などにより総重量が基準値
よりも大きければ出力不足となり、基準値よりも小さけ
れば出力過多となってしまう。

【０００４】さらに、従来のアシスト自転車では、駆動
モータの出力が踏力の大きさに依存し、運転者は長時間
にわたって大きな踏力を入力し続けることなどできない
ので、駆動モータが長時間にわたって過負荷を強いられ
ることはない。これに対して電動自転車では、運転者に
よる自走操作の操作量に応じて自走動力が発生されるの
で、長時間にわたって過負荷を強いられることが考えら
れる。

【０００５】本発明の第１の目的は、上記した従来技術
の課題を解決し、路面状況や積載重量等の負荷変動にか
かわらず、最適な加速度を得られ電動自転車を提供する
ことにある。

【０００６】本発明の第２の目的は、上記した従来技術
の課題を解決し、駆動モータが酷使され続けないよう
に、その出力が適宜に制限されるようにした電動自転車
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴
がある。

【０００８】(1) 運転者による自走操作の操作量に応答
した自走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車
において、加速度を検知する加速度検知手段と、検知さ
れた加速度に応じて駆動モータの自走動力を制御する制
御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００９】(2) 運転者による自走操作の操作量に応答
した自走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車
において、駆動モータの自走動力を所定値に制限する出
力制限手段を設けたことを特徴とする。

【００１０】上記した特徴(1) によれば、自走操作の操
作量と加速度との対応関係に基づいて自走動力が制御さ
れるので、路面状況や積載重量等にかかわらず、自走操
作の操作量に応じた加速度を得られるようになる。

【００１１】上記した特徴(2) によれば、自走操作の操
作量に基づいて駆動モータから発生される自走動力を制
限することができるので、駆動モータの酷使を未然に防
止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明を適用した電動自転車の
構成を示した図であり、本発明の説明に不要な構成につ
いては、その図示を省略している。

【００１３】ハンドル１０には、従来の自転車と同様
に、左端部に後輪用のブレーキレバー１１、右端部に前
輪用のブレーキレバー１３が設けられ、各ブレーキレバ
ー１１、１３の支点近傍には、各ブレーキレバー１１、
１３が操作状態にあることを検知して制動中信号ＳB を
出力するブレーキスイッチ１２、１４が設けられてい
る。さらに、ハンドル１０の右端部には、後述する駆動
モータＭに発生させる自走動力を指示する自走操作入力
手段としてのスロットルレバー１６およびその操作角度
θthを操作量として検知するスロットル開度センサ１５
が設けられている。

【００１４】車体フレームの中央部には、駆動モータＭ
による「自走走行」および駆動モータＭの駆動力により
踏力を補助する「アシスト走行」を選択的に可能にする
パワーユニット２が搭載されている。左右のクランクペ
ダル３８Ｌ，３８Ｒからクランク軸３０に入力された踏
力は、ワンウエイクラッチ２６を介して、クランク軸３
０と同軸状に連結された大径ギア３６に伝達され、さら
に第１アイドル軸３５を介して出力軸３４に伝達され
る。

【００１５】一方、駆動モータＭが発生する駆動力は、
第２アイドル軸３６を介してアイドルギア３７に伝達さ
れる。アイドルギア３７は第１アイドル軸３５に対して
ワンウエイクラッチ２９を介して連結されており、前記
アイドルギア３７に伝達された駆動力は、第１アイドル
軸３５を介して前記出力軸３４に伝達される。出力軸３
４の一端はパワーユニット２の外部に露出し、この露出
端部には駆動スプロケット３２が連結されている。

【００１６】モータ回転センサ２５は、駆動モータＭの
回転速度ＮM を検知する。温度センサ２４は、駆動モー
タＭの温度ＴM を検知する。踏力センサ２３は、クラン
ク軸３０に入力された踏力を検知する。クランク回転セ
ンサ２２は、クランク軸３０の回転速度ＮC を検知す
る。電流センサ２７は、駆動モータＭの駆動電流ＩM を
検知する。各センサの出力信号はコントローラ２０へ入
力される。

【００１７】駆動輪としての後輪３１の車軸には、被動
スプロケット３３および４段変速の変速機１９が設けら
れている。前記出力軸３４の駆動スプロケット３２と被
動スプロケット３３とはチェーン３９により連結されて
いる。自動変速アクチュエータ１７は、前記コントロー
ラ２０から出力される変速指令ＳG に応答して、変速段
を代表する変速段信号ＤG を出力する。変速機１９は、
前記変速段信号ＤG により変速される。後輪３１の回転
速度Ｖは車速センサ１８により検知されて前記コントロ
ーラ２０に取り込まれる。

【００１８】図２は、前記コントローラ２０の主要部の
構成を示したブロック図であり、前記と同一の符号は同
一または同等部分を表している。

【００１９】自走時基準デューティ比マップ２０１に
は、自走走行時に駆動モータＭへ供給する駆動電流ＩM
の基準デューティ比Ｄref1が、前記スロットル開度セン
サ１５により検知されるスロットル開度θthの関数とし
て予め登録されている。アシスト時基準デューティ比マ
ップ２０２には、アシスト走行時に駆動モータＭへ供給
する駆動電流ＩM の基準デューティ比Ｄref2が、前記踏
力センサ２３により検知される踏力Ｆおよび前記車速セ
ンサ１８により検知される車速Ｖの関数として予め登録
されている。

【００２０】なお、車速Ｖを車速センサ１８により求め
るのではなく、図２に破線で示したように、車速検知部
２１３を別途に設け、自動変速アクチュエータ１７から
出力されて変速段Ｇを代表する変速段信号ＤG とモータ
回転速度ＮM とに基づいて車速Ｖを検知するようにして
も良い。

【００２１】加速度検知部２０３は、車速Ｖの時間変化
率に基づいて加速度ΔＶを検知する。ギア判別部２０４
は、前記検知された車速Ｖおよびモータ回転速度ＮM に
基づいて現在のギア段Ｇを判別する。急加速抑制制御部
２０５は、前記検知された加速度ΔＶを基準加速度ΔＶ
ref と比較し、検知された加速度ΔＶが基準加速度ΔＶ
ref を超えていると、急加速を抑制するための制御を、
後述するデューティ比補正部２０８へ指示する。

【００２２】変速制御部２０６は、前記検知された加速
度ΔＶおよび車速Ｖ、ならびに前記ギア判別部２０４に
より判別された現在のギア段Ｇに基づいて変速車速（Ｖ
ch）データテーブル２０６ａを参照し、現在の走行状態
が変速タイミングであるか否かを判別する。この判別結
果は、前記デューティ比補正部２０８へ提供されると共
に変速アクチュエータ１７へ出力される。

【００２３】非乗車自走判別部２０７は、現在のギア段
Ｇおよびモータ回転速度ＮM に基づいて、現在の自走操
作が運転者の非乗車状態でのものであるか否かを判別す
る。押し歩き制御部２１１は、自走操作が運転者の非乗
車状態でのものであると判別されると、歩行速度に対応
した自走動力を発生させるための制御をデューティ比補
正部２０８へ指示する。

【００２４】制動時制御部２１０は、制動操作の有無お
よび車速Ｖに応じた自走動力の制御をデューティ比補正
部２０８へ指示する。さらに具体的に言えば、前記制動
時制御部２１０は、走行中にブレーキスイッチ１２、１
４のオン状態が検知されると、駆動モータＭに、当該駆
動モータＭが外部から見て実質的に無負荷となる駆動力
を発生させるための制御を指示する。また、ブレーキス
イッチ１２、１４がオン状態の停車状態において自走操
作がなされると、当該自走操作の操作量に応答した駆動
力を、そのまま駆動モータＭに発生させる。

【００２５】モータ出力制限部２０９は、前記電流セン
サ２７により検知された駆動モータＭの駆動電流ＩM 、
および前記温度センサ２４により検知された駆動モータ
Ｍの温度ＴM に基づいて当該駆動モータＭの使用状況を
監視し、駆動モータＭが過酷な使用状況下にあると、自
走動力を制限するための制御をデューティ比補正部２０
８へ指示する。

【００２６】前記デューティ比補正部２０８は、前記各
デューティ比マップ２０１，２０２で求められた基準デ
ューティ比Ｄref1，Ｄref2を、後に詳述するように、急
加速抑制制御部２０５、変速制御部２０６、押し歩き制
御部２１１、制動時制御部２１０およびモータ出力制限
部２０９からの指示に基づいて補正し、目標デューティ
比ＤM として出力する。

【００２７】次いで、図３のフローチャートを参照しな
がら、上記したコントローラ２０による自走走行時の駆
動モータＭの制御方法について説明する。

【００２８】ステップＳ１１では、前記スロットル開度
センサ１５によりスロットルレバー１６の開度θthが検
知され、車速センサ１８により車速Ｖが検知され、さら
に、モータ回転センサ２５により駆動モータＭの回転速
度ＮM が検知される。ステップＳ１２では、前記ステッ
プＳ１１で検知された車速Ｖに基づいて、前記加速度検
知部２０３により加速度ΔＶが演算される。ステップＳ
１３では、前記車速Ｖとモータ回転速度ＮM との相関関
係に基づいて、前記ギア判別部２０４により現在のギア
段Ｇが判別される。なお、ギア段Ｇは前記自動変速アク
チュエータ１７から出力される変速段信号ＤG に基づい
て判別しても良い。

【００２９】ステップＳ１４では、前記電流センサ２７
により駆動モータＭの駆動電流ＩMが検知され、温度セ
ンサ２４により駆動モータＭの温度ＴM が検知される。
ステップＳ１５では、前記自走時デューティ比マップ２
０１が参照され、前記ステップＳ１１で検知されたスロ
ットル開度θthに基づいて自走時基準デューティ比Ｄre
f1が検索される。

【００３０】ステップＳ１６では、前記ブレーキスイッ
チ１２、１４の状態に基づいて、前記制動時制御部２１
０により、ブレーキ操作がなされているか否かが判定さ
れる。ブレーキ操作がなされていなければ、ステップＳ
１７では、モータ回転速度ＮMの上昇率ΔＮM に基づい
て、前記非乗車自走判別部２０７により、運転者が非乗
車状態でスロットルレバー１６を操作したか否かが判別
される。ここで、モータ回転速度ＮM の上昇率ΔＮM が
基準上昇率ΔＮref 以上であると、運転者が非乗車状態
でスロットルレバー１６を操作したと判別されてステッ
プＳ２４へ進み、それ以外は、乗車状態でスロットルレ
バー１６が操作されたものと判別されてステップＳ１８
へ進む。

【００３１】なお、スロットルレバー１６が運転者の非
乗車状態で操作されたか否かを判別するためのパラメー
タは、上記したようなモータ回転速度の上昇率ΔＮM に
限定されず、例えば加速度ΔＶを判別パラメータとして
採用し、加速度ΔＶが基準加速度よりも大きいときに、
非乗車状態での操作と判別するようにしても良い。ある
いは、駆動モータＭの駆動電流の変化率を判別パラメー
タとして採用し、電流変化率が基準変化率よりも大きい
ときに、非乗車状態での操作と判別するようにしても良
い。

【００３２】このように、本実施形態では自走操作が運
転者の非乗車状態でなされたものであるか否かを、車両
の加速度、駆動モータの回転速度の変化率、あるいは駆
動モータの駆動電流の変化率に基づいて判別するように
したので、運転者が非着座状態にあることを検知するた
めのセンサやスイッチを別途に設ける必要がない。

【００３３】次のステップＳ１８では、急加速を抑制し
ながら十分な加速性能を得るための『急加速抑制制御』
が実行される。

【００３４】図４は、『急加速抑制制御』の制御内容を
示したフローチャートであり、スロットルレバー１６の
操作量と加速度との対応関係に基づいて駆動モータＭの
自走動力を制御することにより、路面状況や積載重量等
にかかわらず、スロットルレバー１６の操作量に応じた
加速度が得られるようにしている。

【００３５】ステップＳ１８１では、前記急加速抑制制
御部２０５において、現在の加速度ΔＶが基準加速度Δ
Ｖref と比較される。ここで、加速度ΔＶが基準加速度
ΔＶref を上回っていると、急加速状態と判別されてス
テップＳ１８２へ進む。ステップＳ１８２では、デュー
ティ比補正部２０８により、前記自走時デューティ比マ
ップ２０１から検索された基準デューティ比Ｄref1に対
して“１”よりも小さい補正係数が乗じられ、演算結果
が目標デューティ比ＤM とされる。

【００３６】本実施形態では、前記補正係数が“０．
９”のｋ1 乗の値として定義され、指数ｋ1 の初期値は
“１”に設定されている。したがって、最初は前記マッ
プ２０１から判定された基準デューティ比Ｄref1の０．
９倍の値が、目標デューティ比ＤM として登録される。
ステップＳ１８３では、前記指数ｋ1 の値が“１”だけ
インクリメントされる。ステップＳ１８４では、急加速
抑制中フラグＦ1 がセットされる。

【００３７】その後は、前記ステップＳ１８１において
加速度ΔＶが基準加速度ΔＶref を下回ったと判定され
るまでは、上記した各処理が繰り返されて指数ｋ1 の値
が大きくなるので、当該指数ｋ１の値に応じて目標デュ
ーティ比ＤM が徐々に減ぜられることになる。

【００３８】また、以上のようにして目標デューティ比
ＤM が漸減された結果、前記ステップＳ１８１におい
て、加速度ΔＶが基準加速度ΔＶref を下回ったと判定
されると、ステップＳ１８５では、前記急加速抑制中フ
ラグＦ１が参照される。ここで、フラグＦ１がセットさ
れていれば、前記ステップＳ１８２で漸減されたデュー
ティ比を漸増させるべくステップＳ１８６へ進む。

【００３９】ステップＳ１８６では、現在の目標デュー
ティ比ＤM に“１”よりも小さい補正係数が乗じられ、
演算結果が新たな目標デューティ比ＤM とされる。本実
施形態では、前記補正係数が“０．９”のｋ2 乗値とし
て定義されており、指数ｋ2の初期値は“５”に設定さ
れている。したがって、最初は目標デューティ比ＤMの
０．５９（＝０．９5 ）倍の値が目標デューティ比ＤM
となる。

【００４０】ステップＳ１８７では、前記指数ｋ2 が
“０”まで減ぜられたか否かが判定され、最初は“５”
なのでステップＳ１８８へ進み、ここで指数ｋ2 の値が
“１”づつ減ぜられる。また、前記ステップＳ１８７に
おいて、前記指数ｋ2 が“０”と判定されれば、ステッ
プＳ１８９において、前記急加速抑制中フラグＦ１がリ
セットされて一連の『急加速抑制制御』が終了する。

【００４１】このように、本実施形態では加速度ΔＶが
基準加速度ΔＶref を上回っていると、ステップＳ１８
２において補正係数が徐々に減ぜられて目標デューティ
比ＤM が漸減され、その後、加速度ΔＶが基準加速度Δ
Ｖref を下回ると、ステップＳ１８６において補正係数
が徐々に増やされて目標デューティ比ＤM が漸増され、
前記漸減分が補われるので、急加速を抑制しながら十分
な加速性能を得ることができる。

【００４２】図３に戻り、ステップＳ１９では、自動変
速タイミングであるか否かが前記変速制御部２０６によ
り判別され、前記変速車速データテーブル２０６ａに予
めギア段ごとに記憶されている変速車速Ｖchと現在の車
速Ｖとの差分の絶対値が基準速度ＶA を下回っている
と、自動変速を実行すべくステップＳ２０の『変速制
御』が実行される。前記変速車速Ｖchとしては、１速／
２速間の変速タイミングを示す変速車速Ｖch12，２速／
３速間の変速タイミングを示す変速車速Ｖch23、および
３速／４速間の変速タイミングを示す変速車速Ｖch34が
それぞれ登録されており、いずれかの変速車速Ｖchが、
現在のギア段Ｇに基づいて選択される。

【００４３】図５は、前記『変速制御』の内容を示した
フローチャートであり、主に前記変速制御部２０６の動
作を示している。

【００４４】ステップＳ２０１では、シフトチェンジに
より生じるトルク変動が、上昇あるいは降下のいずれで
あるかが判定される。ここで、例えば２速から３速への
シフトアップ時は、図７に示したように、変速車速Ｖch
23における３速のトルクが２速のトルクよりも大きいの
で、シフトチェンジ後にトルクが上昇すると判定されて
ステップＳ２０２へ進む。同様に、２速から１速へのシ
フトダウン時も、図８に示したように、変速車速Ｖch12
における１速のトルクが２速のトルクよりも大きいの
で、シフトチェンジ後にトルクが上昇すると判定されて
ステップＳ２０２へ進む。

【００４５】ステップＳ２０２では、前記変速制御部２
０６の変速車速データテーブル２０６ａが参照され、現
在の車速Ｖが、現在のギア段に対応した予定の変速車速
Ｖchに達したか否かが判定される。ここで、図７に示し
たように、２速での走行中に車速Ｖが変速車速Ｖch23に
達して３速へのシフトアップタイミングと判定される
と、ステップＳ２０３では変速アクチュエータ１７が駆
動されてシフトチェンジ（シフトアップ）が行われる。
ステップＳ２０４では、現在の目標デューティ比ＤM に
“１”よりも小さい補正係数が乗じられ、演算結果が新
たな目標デューティ比ＤM とされる。

【００４６】本実施形態では、前記補正係数が“０．
９”のｋ3 乗値として定義され、指数ｋ3 の初期値は
“５”に設定されている。したがって、最初は現在の目
標デューティ比ＤM の０．５９（＝０．９5 ）倍の値が
目標デューティ比ＤM となる。この結果、図７に示した
ように、３速へのシフトアップ直後のトルクは、ギア段
が３速であるにもかかわらず２速でのトルクと同等のレ
ベルまで低下することになるので、変速ショックが発生
しない。

【００４７】ステップＳ２０５では、前記指数ｋ3 が
“０”か否かが判定され、最初は“５”なのでステップ
Ｓ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、指数ｋ3 が
“１”だけ減ぜられる。

【００４８】その後は、上記した各処理が繰り返されて
指数ｋ3 の値が徐々に減少し、これに応じて目標デュー
ティ比ＤM が漸増される。したがって、図７に示したよ
うに、駆動モータＭの自走動力も、変速車速Ｖch23にお
いて一気に減ぜられた後は漸増し、やがては本来の目標
デューティ比ＤM へ戻るので、ギア段に応じた本来のト
ルクを得られるようになる。

【００４９】同様に、図８に示したように、２速での走
行中に車速Ｖが変速車速Ｖch12まで低下して１速へシフ
トダウンされる場合も、シフトダウン直後は、ギア段が
１速であるにもかかわらず２速でのトルクと同等のレベ
ルまで目標デューティ比ＤMが減ぜられ、その後、目標
デューティ比ＤM が徐々に増加されて本来の目標デュー
ティ比へ戻るので、変速ショックの発生が防止される。

【００５０】一方、例えば１速から２速へのシフトアッ
プ時は、図９に示したように、変速車速Ｖch12における
２速のトルクが１速のトルクよりも小さいので、シフト
チェンジ後にトルクが減少すると判定されてステップＳ
２０８へ進む。ステップＳ２０８では、現在の車速Ｖが
予定の変速車速Ｖch12に達したか否かが判定される。車
速Ｖが未だ変速車速Ｖch12に達していないと判定される
と、ステップＳ２０９では、現在の目標デューティ比Ｄ
M に“１”よりも小さい補正係数が乗じられ、計算結果
が新たな目標デューティ比ＤM とされる。

【００５１】本実施形態では、前記補正係数が“０．
９”のｋ4 乗値として定義され、指数ｋ4 の初期値は
“１”に設定されている。したがって、最初は現在の目
標デューティ比ＤM の０．９倍の値が目標デューティ比
ＤM となる。ステップＳ２１０では、前記指数ｋ4 が
“１”づつ増やされる。

【００５２】その後は、前記ステップＳ２０８において
車速Ｖが変速車速Ｖch12に達したと判定されるまで上記
した各処理が繰り返されるので、前記指数ｋ4 の値に応
じて目標デューティ比ＤM が漸減されることになる。し
たがって、図９に示したように、トルクは徐々に減少す
る。

【００５３】その後、ステップＳ２０８において、車速
Ｖが変速車速Ｖch12に達したと判定されると、ステップ
Ｓ２１１では、変速アクチュエータが駆動されてシフト
チェンジが行われる。このとき、本実施形態によれば、
図９に示したようにトルクが２速でのトルクと同等レベ
ルまで低下しているので、当該シフトチェンジによる変
速ショックの発生が防止される。ステップＳ２１２で
は、前記指数ｋ4 に“１”がセットされて一連の変速制
御が終了する。

【００５４】図３に戻り、ステップＳ２３では、モータ
の酷使を防止するための『モータ出力制限制御』が実行
される。以下、図６のフローチャートを参照して前記
『モータ出力制限制御』について説明する。

【００５５】ステップＳ２３１では、前記電流センサ２
７により検知されたモータ駆動電流ＩM と現在の目標デ
ューティ比ＤM とに基づいて、駆動モータＭの現在の出
力Ｐout が算出される。ステップＳ２３２では、駆動モ
ータＭの現在の出力Ｐout と所定の最大出力Ｐmax とが
比較される。前記最大出力Ｐmax は駆動モータＭの最大
定格の２倍程度に設定することが望ましく、本実施形態
では最大定格の１．５倍に設定されている。

【００５６】ここで、現在の出力Ｐout が最大出力Ｐma
x を上回っていると判定されると、ステップＳ２３３で
は、目標デューティ比ＤM に所定の最大値Ｄmax がセッ
トされる。ステップＳ２３４では、前記温度センサ２４
により検知された駆動モータＭの温度ＴM と基準温度Ｔ
ref とが比較される。本実施形態では、基準温度Ｔref
が９０℃に設定されている。

【００５７】ここで、温度ＴM が基準温度Ｔref 以上で
あると、ステップＳ２３５において、現在の目標デュー
ティ比ＤM に“１”よりも小さい補正係数が乗じられ、
計算結果が新たな目標デューティ比ＤM とされる。本実
施形態では、前記補正係数が“０．５”のｋ5 乗値とし
て定義され、指数ｋ5 の初期値は“１”に設定されてい
る。したがって、最初は現在の目標デューティ比ＤM の
０．５倍の値が目標デューティ比ＤM となる。ステップ
Ｓ２３６では、前記指数ｋ5 が“１”だけ増やされる。

【００５８】一方、前記ステップＳ２３４において、温
度ＴM が基準温度Ｔref を下回っていると判定される
と、ステップＳ２３６では、前記指数ｋ5 に初期値の
“１”がセットされる。

【００５９】このように、本実施形態では駆動モータＭ
の出力を制限すると共に、温度が上昇すると目標デュー
ティ比ＤM を漸減させるので、駆動モータＭの酷使を未
然に防止することができる。また、駆動モータＭの出力
上限を当該駆動モータＭの定格の２倍以内に制限するよ
うにしたので、駆動モータＭを酷使することなく大きな
自走動力を得ることができる。

【００６０】再び図３に戻り、ステップＳ２５では、以
上のようにして求められた目標デューティ比ＤM に基づ
く駆動モータＭの電流制御が実行される。

【００６１】なお、ステップＳ１６において、いずれか
のブレーキスイッチ１２、１４がオン状態にある、すな
わちブレーキ操作中と判定されると、ステップＳ２１で
は、車速Ｖに基づいて走行中であるか否かが判別され
る。

【００６２】ここで、車速Ｖが“０”よりも大きいと、
走行中と判定されてステップＳ２２へ進む。ステップＳ
２２では、駆動モータＭが外部から見て実質的に無負荷
となる駆動力を当該駆動モータＭに発生させるための目
標デューティ比ＤM として、例えば、現在の目標デュー
ティ比の２０％相当、あるいは目標デューティ比の最大
値Ｄmax の２０％相当の値（あるいは、“０”％であっ
ても良い）が設定される。

【００６３】また、前記ステップＳ２１において停車中
と判別されると、前記図４に関して説明した『急加速抑
制制御』のステップＳ１８６へ進む。この結果、目標デ
ューティ比ＤM が一気に減ぜられ、その後徐々に増加さ
れることになる。

【００６４】すなわち、本実施形態では制動操作がなさ
れている停車状態で自走操作がなされると、駆動モータ
に発生させる自走動力が自走操作の操作量に応答した値
まで漸増されるので、坂道発進時における車両の“ずり
下がり”を防止することができる。

【００６５】さらに、前記ステップＳ１７において、ド
ライバーが非乗車状態と判定されると、ステップＳ２４
では、手押し走行に最適な自走動力を発生させるべく、
現在の目標デューティ比ＤM の２０％相当、あるいは目
標デューティ比の最大値Ｄmax の２０％相当の値が新た
な目標デューティ比ＤM として設定される。

【００６６】このように、本実施形態によれば、歩行速
度に対応した自走動力を、通常の自走動力を発生させる
ための自走操作入力手段（スロットルレバー１６）を用
いて発生させることができるので、複数の自走操作入力
手段を設けることなく、歩行速度での自走機能を有する
電動自転車を構成することができる。

【００６７】また、本実施形態では、自走操作が運転者
の非乗車状態でのものであるか否かを判別し、自走操作
が非乗車状態でのものと判別された場合のみ、歩行速度
に対応した自走動力を発生させるようにしたので、運転
者が乗車しているにもかかわらず歩行速度に対応した自
走動力が出力されてしまうことがない。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。

【００６９】(1) 自走操作の操作量と加速度との対応関
係に基づいて自走動力が制御されるようにしたので、路
面状況や積載重量等にかかわらず、自走操作の操作量に
応じた加速度を得られるようになる。

【００７０】(2) 加速度が所定の基準加速度を超えてい
ると、駆動モータへ供給する自走動力を自走操作の操作
量に応答した基準値から漸減させるので、下り坂や積載
重量が小さい場合のように、加速し易い環境下では自走
動力が減ぜられて適正な加速感を得ることができる。そ
の後、検知された加速度が基準加速度を下回ると、駆動
モータへ供給する自走動力が自走操作の操作量に応答し
た基準値まで漸増させるので、加速し易い環境が解消さ
れた後も良好な加速感を得ることができる。

【００７１】(3) 駆動モータの自走動力を所定値に制限
する出力制限手段を設け、自走操作の操作量に基づいて
駆動モータから発生される自走動力を制限するようにし
たので、駆動モータの酷使を未然に防止することができ
る。

【００７２】(4) 駆動モータの自走動力を、当該駆動モ
ータの定格の２倍以内に制限するようにしたので、駆動
モータを酷使することなく十分な自走動力を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電動自転車の構成を示した図
である。

【図２】図１のコントローラのブロック図である。

【図３】コントローラの動作を示したフローチャートで
ある。

【図４】急加速抑制制御のフローチャートである。

【図５】変速制御のフローチャートである。

【図６】モータ出力制限制御のフローチャートである。

【図７】２速から３速へのシフトアップ時の変速制御方
法を示した図である。

【図８】２速から１速へのシフトダウン時の変速制御方
法を示した図である。

【図９】１速から２速へのシフトアップ時の変速制御方
法を示した図である。

【符号の説明】

２…パワーユニット、１０…ハンドル、１１，１３…ブ
レーキレバー、１２，１４…ブレーキスイッチ、１５…
スロットル開度センサ、１６…スロットルレバー、１７
…自動変速アクチュエータ、１８…車速センサ、１９…
変速機、２０…コントローラ、２２…クランク回転セン
サ、２３…踏力センサ、２４…温度センサ、２５…モー
タ回転センサ、２６…ワンウエイクラッチ、２７…電流
センサ、３０…クランク軸、３２…駆動スプロケット、
３４…出力軸、３５…第１アイドル軸、３６…第２アイ
ドル軸、３７…アイドルギア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者による自走操作の操作量に応答し
   た自走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車に
   おいて、 加速度を検知する加速度検知手段と、 前記検知された加速度に応じて前記自走動力を制御する
   制御手段とを含むことを特徴とする電動自転車。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記加速度検知手段に
   より検知された加速度が所定の基準加速度を超えている
   と、前記駆動モータへ供給する自走動力を、前記自走操
   作の操作量に応答した基準値から漸減させ、その後、加
   速度が前記基準加速度を下回ると、前記駆動モータへ供
   給する自走動力を、前記自走操作の操作量に応答した基
   準値まで漸増させることを特徴とする請求項１に記載の
   電動自転車。
3. 【請求項３】 運転者による自走操作の操作量に応答し
   た自走動力を発生する駆動モータを備えた電動自転車に
   おいて、 前記自走動力を所定値に制限する出力制限手段を具備し
   たことを特徴とする電動自転車。
4. 【請求項４】 前記出力制限手段は、前記自走動力を駆
   動モータの定格の２倍以内に制限することを特徴とする
   請求項３に記載の電動自転車。