JP2015112994A

JP2015112994A - 電動機付自転車

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Publication number: JP2015112994A
Application number: JP2013256040A
Authority: JP
Inventors: 勝田上; Masaru Tagami
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-22
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: JP6002120B2

Abstract

【課題】回生充電に関し、ユーザの意思を反映させることができる電動機付自転車を提供する。
【解決手段】電動機付自転車は、ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を、バッテリから供給される電力によって動作するモータによって発生させ、補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、設定入力に基づいて、モータから回収された回生電流によってバッテリを充電する回生充電の態様が互いに異なる複数の設定のうちのいずれかを選択して回生充電に関する設定を行う設定手段と、所定の条件が満たされた場合に、設定手段による設定に基づいて回生充電の制御を行う制御手段と、を含む。
【選択図】図９

Description

本発明は、補助駆動力を発生するモータを備えた電動機付自転車に関する。

ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を、バッテリから供給される電力によって動作するモータによって発生させ、補助駆動力によって車輪を駆動する電動機付自転車が知られている。また、ブレーキ操作等に応じてモータから回収された回生電流によってバッテリを充電する回生充電機能を備えた電動機付自転車も知れられている。

例えば、特許文献１には、補助力の付加、停止および回生充電の態様を選択可能なモードスイッチを具備し、該モードスイッチは、ブレーキ操作時のみに回生充電を行うモードと、ブレーキ操作時以外にも回生充電を行うモードを切り替えることを特徴とする電動補助自転車が記載されている。

特開２００３−１０４２７７号公報

回生充電時には、モータの運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、モータから回生電流が回収される。これにより、モータが減速して制動力が発生し、車両は減速する。すなわち、回生充電を行うことによってユーザの走行フィーリングに影響が及ぶこととなる。例えば、自車両が下り坂を走行中であることまたは惰性走行中であることを検出した場合に回生充電を行うものにおいては、下り坂走行中や惰性走行中に自動的に回生充電が開始され、制動力が作用するので、ユーザは、惰性走行感が損なわれたと感じる場合もある。このように、所定の走行状態のときに自動的に回生充電動作に移行すると、ユーザが望む走行フィーリングが得られない場合がある。特に、電動機付自転車においては人力が介在するため、回生充電による走行フィーリングへの影響は、自動車と比べて大きい。一方、走行フィーリングが多少損なわれたとしても、積極的に回生充電を行ってバッテリを長持ちさせたい場合もある。

上記特許文献１に記載の電動補助自転車のように、ブレーキ操作時のみに回生充電を行うモードと、ブレーキ操作時以外にも回生充電を行うモードとの切り替えを可能としたとしても、ユーザの意思に対応させることができない場合がある。

そこで、本発明は、回生充電に関し、ユーザの意思を反映させることができる電動機付自転車を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を、バッテリから供給される電力によって動作するモータによって発生させ、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、設定入力に基づいて、前記モータから回収された回生電流によって前記バッテリを充電する回生充電の態様が互いに異なる複数の設定のうちのいずれかを選択して回生充電に関する設定を行う設定手段と、所定の条件が満たされた場合に、前記設定手段による設定に基づいて回生充電の制御を行う制御手段と、を含む電動機付自転車が提供される。

本発明の第２の観点によれば、前記設定手段は、設定入力に基づいて回生充電を許可または不許可とする設定を行い、前記制御手段は、前記所定の条件が満たされ且つ前記設定手段による設定において回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う第１の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第３の観点によれば、前記設定手段は、設定入力に基づいて回生電流の大きさの設定を行い、前記制御手段は、所定の条件が満たされた場合に、前記設定手段による設定に応じた大きさの回生電流にて回生充電を行う第１の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第４の観点によれば、前記設定手段は、設定入力に基づいて、回生充電に移行するための第１の条件および前記第１の条件とは異なる第２の条件の各々について前記回生充電に関する設定を行い、前記制御手段は、前記第１の条件または前記第２の条件が満たされた場合に、前記設定手段により設定された当該満たされた条件に対応する設定に基づいて回生充電の制御を行う第１から第３のいずれか１つの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第５の観点によれば、前記所定の条件が満たされた場合は、所定の走行状態が検出された場合を含む第１から第４のいずれか１つの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第６の観点によれば、前記ペダルに加えられた踏力に対する補助駆動力の比率の設定が互いに異なる複数のアシストモードのうちのいずれかを選択するアシストモード選択手段を更に含み、前記設定手段は、設定入力に基づいて、前記アシストモード毎に前記回生充電に関する設定を行う第１から第５のいずれか１つの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第７の観点によれば、前記設定入力を受け付ける入力手段を更に含む第１から第６のいずれか１つの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第８の観点によれば、前記入力手段は、前記設定手段により選択された設定を表示する表示部を含む第７の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第９の観点によれば、前記設定手段は、所定の条件が成立した場合に前記設定入力を受け付ける第１から第８のいずれか１つの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明によれば、回生充電に関し、ユーザの意思を反映させることができる電動機付自転車が提供される。

本発明の実施形態に係る電動機付自転車の構成を示す側面図である。本発明の実施形態に係る電動機付自転車のハンドル付近の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る電動機付自転車の電気系統の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るバッテリ、モータ駆動部およびモータの接続関係を詳細に示す図である。図５（ａ）は本発明の実施形態に係る操作・表示部の構成を示す平面図、図５（ｂ）は本発明の実施形態に係る操作・表示部の電気系統の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る回生充電可否設定の内容を示す図である。本発明の実施形態に係る回生充電可否設定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る回生充電移行処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る回生充電可否設定の内容を示す図である。本発明の実施形態に係る回生充電可否設定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る設定された移行可否設定の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る回生充電移行処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る回生電流設定の内容を示す図である。本発明の実施形態に係るモータ駆動回路におけるオンデューティと回生電流との関係の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る回生電流設定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る回生充電移行処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る主制御部において検出される異常の種類と、バッテリ残量表示部における表示態様との対応を例示した図である。本発明の実施形態に係るモード移行処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る電動機付自転車について図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施形態]
図１は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の構成を示す側面図である。電動機付自転車１は、フロントフォーク１１、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ１３、シートチューブ１４、シートステー１５、チェーンステー１６からなるフレームを有している。前輪２１はフロントフォーク１１に回動自在に取り付けられ、後輪２２はシートステー１５とチェーンステー１６との交点に回動自在に取り付けられている。

ヘッドパイプ１２には、ハンドルステム２３が回動自在に挿通され、ハンドルステム２３の上端にはハンドル２４が取り付けられている。一方、シートチューブ１４には、シートポスト２５が嵌合されており、シートポスト２５の上端にはサドル２６が取り付けられている。

ペダル２７は、クランク２８を介してスプロケット（図示せず）に接続されている。ユーザがペダル２７に踏力を加えることによりスプロケットが回転し、スプロケットが回転することによってチェーン２９を介して後輪２２に駆動力が伝達されるようになっている。

モータ１６０は、前輪２１の車軸に装着され、前輪２１を回転させる駆動力を発生させる。モータ１６０の回転は、減速機構（図示せず）によって減速され、前輪２１に伝達されるように構成されている。なお、本実施形態では、車輪にモータを組み込むハブモータ式の電動機付自転車を例示しているが所謂センターマウント方式の電動機付自転車に本発明を適用することも可能である。

モータ１６０を駆動するための電力は、シートチューブ１４に沿って着脱可能に設けられたバッテリ１１０から供給される。バッテリ１１０は、例えばリチウムイオン二次電池により構成され、充電を行うことによって繰り返し使用することが可能となっている。

フロントフォーク１１の先端部には、カゴ３０を支持するためのステー３１が接続されている。ライト１７０は、ステー３１の上部をカゴ３０の下面に取り付けるための締結金具（図示せず）に取り付けられている。ライト１７０は、バッテリ１１０から電力の供給を受けて発光するＬＥＤや白熱電球等の光源を含んで構成されている。なお、ライト１７０は、投光方向が自車両の前方に向くようにハンドル２４やフロントフォーク１１の適当な位置に設けられていてもよい。

ハンドル２４には、操作・表示部１８０が設けられている。操作・表示部１８０は、ペダル２７に加えられる踏力に対する補助駆動力の比率（以下、アシスト比率ともいう）の設定を選択するための入力操作を受け付けるモード選択ボタン１８５（図５参照）、ライト１７０を点灯および消灯させるための入力操作を受け付けるライトボタン１８６（図５参照）、電動機付自転車１の状態を表示する各種の表示部１８１〜１８４（図５参照）を有する。なお、操作・表示部１８０は、本発明の入力手段の一例である。

図２は、電動機付自転車１のハンドル２４付近の構成を示す図である。なお、図２において、操作・表示部１８０が省略されている。ハンドル２４を構成する左右のグリップ５１の近傍には、リムブレーキやハブブレーキ等の機械式のブレーキ機構を有する前輪ブレーキまたは後輪ブレーキを作動させるためのブレーキレバー６１と、ブレーキレバー６１が操作されたことを検出するブレーキセンサ２３０が設けられている。

図３は、電動機付自転車１の電気系統の構成を示すブロック図である。主制御部１００は、後述する各種センサからの出力信号に基づいて検出した自車両の状態およびユーザによるモード選択ボタン１８５（図５参照）およびライトボタン１８６（図５参照）に対する入力操作に応じてモータ１６０およびライト１７０の駆動を統括的に制御するとともに、検出した自車両の状態を操作・表示部１８０に通知する。主制御部１００は、例えば単一の半導体チップにＣＰＵ（演算処理装置）、メモリ、入出力回路、タイマー回路などを含むコンピュータシステムを集積したＬＳＩ（Large Scale Integration）を含んで構成されている。

トルクセンサ２００は、ペダル２７に加えられた人力による入力トルクの大きさを検出し、検出した入力トルクの大きさを示すトルク検出信号Ｓ_１を生成する。トルクセンサ２００によって生成されたトルク検出信号Ｓ_１は、主制御部１００に供給される。トルクセンサ２００は、例えば、クランク軸に対して機械的な接触部分を有しない、磁歪効果を利用した公知のトルクセンサを用いることが可能である。

回転数センサ２１０は、モータ１６０の回転数を検出し、検出した回転数を示す回転数検出信号Ｓ_２を生成する。回転数検出信号Ｓ_２から車速を算出することも可能である。回転数センサ２１０によって生成された回転数検出信号Ｓ_２は、主制御部１００に供給される。回転数センサ２１０は、例えば、モータ１６０を構成するロータの角度位置を検出するホール素子によって構成することが可能である。

ブレーキセンサ２３０は、ハンドル２４の左右のグリップ５１にそれぞれ取り付けられたブレーキレバー６１が操作されたことを検出すると、ブレーキ操作検出信号Ｓ_３を生成してこれを主制御部１００に供給する。

主制御部１００は、バッテリ１１０から電力を取り出してこれをモータ１６０に供給してモータ１６０を駆動することにより補助駆動力を得る力行動作と、モータ１６０の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電流として回収し、回生電流によってバッテリ１１０を充電する回生充電動作との切り替えを制御する。回生充電時においては、モータ１６０から回生電流が回収されることでモータ１６０が減速され、電動機付自転車１に制動力が発生する。

主制御部１００は、トルクセンサ２００、回転数センサ２１０およびブレーキセンサ２３０から供給される検出信号Ｓ_１、Ｓ_２およびＳ_３に基づいて、力行動作時にはモータ駆動指令値Ｃ_１を生成し、回生モード時には回生電流指令値Ｃ_２を生成し、これらをモータ駆動部３００に供給することによってモータ１６０の動作を制御する。

モータ駆動部３００は、力行動作時においては、主制御部１００から供給されるモータ駆動指令値Ｃ_１によって示されるアシスト量（トルク目標値）に対応した駆動電力をバッテリ１１０から取り出してモータ１６０に供給する。一方、モータ駆動部３００は、回生充電時においては、主制御部１００から供給される回生電流指令値Ｃ_２によって示される値の回生電流をモータ１６０から回収し、回収した回生電流によってバッテリ１１０を充電する。

ライト駆動部４００は、主制御部１００から供給される制御信号に基づいて駆動電力をバッテリ１１０から取り出してライト１７０に供給することによってライト１７０を点灯させる。

バッテリ１１０は、主制御部１００と通信可能に接続されており、主制御部１００は常時バッテリ残量を監視している。

操作・表示部１８０は、主制御部１００と通信可能に接続されており、モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６（図５参照）に対する入力操作がなされたことを主制御部１００に通知する一方、電動機付自転車１の状態を示す情報が主制御部１００から操作・表示部１８０に通知される。

図４は、バッテリ１１０、モータ駆動部３００およびモータ１６０の接続関係を詳細に示す図である。モータ駆動部３００は、トランジスタＴ１〜Ｔ６を含むインバータ回路３０１と、トランジスタＴ１〜Ｔ６を個別にオンオフするためのゲート信号を生成するインバータ制御回路３０２と、インバータ回路３０１に接続されたトランジスタＴ７と、を含んでいる。トランジスタＴ７もインバータ制御回路３０２から供給されるゲート信号に応じてオンオフする。

各トランジスタＴ１〜Ｔ６は、ドレイン側にカソードが接続され、ソース側にアノードが接続されたダイオードを有するｎチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成されている。トランジスタＴ１〜Ｔ６は、オフ状態においてもダイオードを介して逆方向に電流を流すことが可能となっている。一方、トランジスタＴ７は、ドレイン側にアノードが接続され、ソース側にカソードが接続されたダイオードを有するｐチャネルＭＯＳＦＥＴによって構成されている。トランジスタＴ７は、オフ状態においても、ダイオードを介して逆方向に電流を流すことが可能となっている。

本実施形態において、モータ１６０は、アウターロータ型のブラシレスモータであり、永久磁石を含むロータと、モータ巻線Ｌを有するステータと、ロータの回転位置を検出するための３つのホール素子Ｈと、を含んでいる。なお、本実施形態において、ホール素子Ｈはモータ１６０の回転数を検出する回転数センサ２１０を兼ねている。

バッテリ１１０の正極側（ハイサイド側）に接続されたトランジスタＴ１、Ｔ３、Ｔ５と、バッテリ１１０の負極側（ローサイド側）に接続されたトランジスタＴ２、Ｔ４、Ｔ６との各接続点ｕ、ｖ、ｗは、モータ１６０を構成する３つのモータ巻線Ｌにそれぞれ接続されている。

インバータ制御回路３０２は、力行動作時には３つのホール素子Ｈからそれぞれ出力される検知信号によってロータの角度位置を検出し、検出したロータの角度位置に応じてトランジスタＴ１〜Ｔ６を一定の順序でオンさせる。これにより、モータ巻線Ｌに流れる電流の向きが順次切り替わりロータが回転する。インバータ制御回路３０２は、力行動作時においては、主制御部１００から供給されるモータ駆動指令値Ｃ_１によって示されるアシスト量（トルク目標値）が得られるようにトランジスタＴ１〜Ｔ６のオンデューティを調整する。また、インバータ制御回路３０２は、力行動作時にはトランジスタＴ７をオフさせることによりモータ１６０からバッテリ１１０に向かう方向の電流を遮断する。バッテリ１１０からモータ１６０に向かう方向の電流はトランジスタＴ７に付随するダイオードを介して流れる。

一方、インバータ制御回路３０２は、回生充電動作時にはハイサイド側のトランジスタＴ１、Ｔ３およびＴ５を全てオフ状態に維持しつつローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６を互いに同一のタイミングでオンオフするようにＰＷＭ制御し、且つトランジスタＴ７をオンさせる。上記ＰＷＭ制御において、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６がオン状態とされている期間においてはモータ巻線Ｌに短絡電流が流れてモータ巻線Ｌにエネルギーが蓄えられ、これによってモータ１６０が減速して回生制動による制動力が発生する。その後、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６がオフ状態とされるとモータ巻線Ｌに電圧が誘起される。かかる誘起電圧がバッテリ電圧を超えると、各トランジスタに付随するダイオードおよびトランジスタＴ７を介してバッテリ１１０に向けて回生電流が流れ、モータ巻線Ｌに蓄えられたエネルギーが放出されるとともにバッテリ１１０が充電される。インバータ制御回路３０２は、回生モード時においては、主制御部１００から供給される回生電流指令値Ｃ_２によって示される電流値の回生電流が得られるようにローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティを調整する。

図５（ａ）は、操作・表示部１８０の構成を示す平面図、図５（ｂ）は操作・表示部１８０の電気系統の構成を示すブロック図である。

操作・表示部１８０には、自車両の状態を表示するための複数の表示部１８１〜１８４が設けられている。また、操作・表示部１８０には、アシスト比率の設定を選択するための入力操作を受け付けるモード選択ボタン１８５と、ライト１７０を点灯および消灯させるための入力操作を受け付けるライトボタン１８６とが設けられている。モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６が押下されると、表示制御部１８７を介してこれらのボタンが押下されたことが主制御部１００に通知される。

主制御部１００は、モード選択ボタン１８５が押下されると、アシスト比率を切り替える。本実施形態においては、アシスト比率の設定が互いに異なる３つのアシストモード（エコ、標準、パワー）が予め定められている。「パワー」は、アシスト比率が最も大きいモードであり、「エコ」は、アシスト比率が最も小さいモードであり、「標準」は、「パワー」と「エコ」の中間のアシスト比率となっている。これら３つのアシストモードのいずれかが、モード選択ボタン１８５を押下する毎に順次選択されるようになっている。主制御部１００は、上記３つのアシストモードの各々について車速や踏力に応じた補助駆動力が得られるように作成されたマップを自身のメモリ内に保持している。主制御部１００は、選択されたアシストモードに応じたマップを参照してモータ駆動指令値Ｃ_１を生成し、これをモータ駆動部３００に供給する。

主制御部１００は、ライトボタン１８６が押下されると、ライト１７０の点灯および消灯を切り替える。すなわち、主制御部１００は、ライトボタン１８６が押下される毎にライトの点灯および消灯を切り替えるべくライト駆動部４００を制御する。

バッテリ残量表示部１８１は、バッテリ１１０に蓄積された電荷の残量（以下、バッテリ残量と称する）を表示する表示部である。バッテリ残量表示部１８１は、一列に並んで配置された５つの発光部を含んでいる。主制御部１００はバッテリ残量を常時監視している。表示制御部１８７は、バッテリ残量を示す情報を主制御部１００から受信すると、当該情報によって示されるバッテリ残量に応じた数だけ発光部を点灯させる。

アシストモード表示部１８２は、モード選択ボタン１８５の操作によって選択されたアシストモードを表示する表示部である。アシストモード表示部１８２は、上記３つのアシストモード（エコ、標準、パワー）に対応する３つの発光部を有する。表示制御部１８７は、現在選択されているアシストモードを示す情報を主制御部１００から受信すると、当該選択されているアシストモードに対応する発光部を点灯させる。

ライト点灯表示部１８３は、ライト１７０の駆動状態を表示する発光部を含んでいる。表示制御部１８７は、ライト１７０が点灯していることを示す情報を主制御部１００から受信すると、ライト点灯表示部１８３における発光部を点灯させ、ライト１７０が点灯していることを示す情報を受信しない場合には、ライト点灯表示部１８３における発光部を消灯させる。

状態表示部１８４は、自車両の状態を表示する単一の発光部を含んでいる。表示制御部１８７は、自車両の状態を示す情報を主制御部１００から受信すると、当該情報によって示される状態に対応した態様で状態表示部１８４における発光部を点灯させる。本実施形態において、状態表示部１８４を構成する発光部は、赤、緑、青の３つのＬＥＤチップが１つのパッケージ内に収容された所謂３色ＬＥＤによって構成されており、自車両が呈する複数の状態を、発光色によって識別表示する。

本実施形態に係る電動機付自転車１は、回生充電動作に移行するための移行条件が満たされた場合に回生充電動作に移行し得る。また、本実施形態に係る電動機付自転車１においては、移行条件が満たされた場合に、回生充電を行うか否かの設定（以下において、回生充電可否設定ともいう）をユーザによる設定入力に基づいて行うことが可能となっている。主制御部１００は、移行条件が満たされた場合において、回生充電可否設定により回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う。

主制御部１００は、例えば、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１と回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たす場合（すなわち、所定の走行状態のとき）に移行条件が満たされたものと判定する。主制御部１００は、移行条件が満たされたものと判定した場合には、回生充電可否設定により回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う。一方、主制御部１００は、移行条件が満たされたものと判定した場合であっても、回生充電可否設定により回生充電を行うことが不許可とされている場合には回生充電を行わない。

主制御部１００は、例えば、トルク検出信号Ｓ_１の信号値がゼロであり且つ回転数検出信号Ｓ_２の信号値が増加している場合に移行条件が満たされたものとして判定してもよい。これは、下り坂走行中を想定したものである。他の例として、主制御部１００は、トルク検出信号Ｓ_１の信号値がゼロであり、且つ回転数検出信号Ｓ_２の信号値が所定値よりも大きい場合に移行条件が満たされたものとして判定してもよい。これは、惰性走行中を想定したものである。また、トルク検出信号Ｓ_１と回転数検出信号Ｓ_２のいずれか一方の信号値に基づいて移行条件が満たされたか否かを判定してもよい。

ユーザは、主制御部１００の動作モードが設定モードとなっている場合に回生充電可否設定のための設定入力を行うことが可能である。主制御部１００は、例えば、操作・表示部１８０に対して所定の入力操作がなされると、通常モードから設定モードに移行する。主制御部１００の動作モードが通常モードから設定モードに移行すると、状態表示部１８４の発光部が黄色で点灯する。これにより、ユーザは主制御部１００の動作モードが設定モードに移行されたことを認識することができる。

図６は、本実施形態に係る回生充電可否設定の内容を示す図である。主制御部１００は、回生充電動作への移行可否の設定の内容を「設定１」および「設定２」として自身のメモリに記憶している。また、図６には、「設定１」および「設定２」の各々に対応する状態表示部１８４の表示態様も併せて示されている。ユーザは、設定モードにおいて、例えば、モード選択ボタン１８５を押下することにより「設定１」および「設定２」のいずれかを選択することが可能である。

「設定１」は、移行条件満足時における回生充電動作への移行を許可する設定である。「設定１」が選択されると、状態表示部１８４の発光部が発光色を黄色に維持したまま点滅する。「設定１」が選択された状態からモード選択ボタン１８５が押下されると「設定２」が選択される。

「設定２」は、移行条件満足時における回生充電動作への移行を不許可とする設定である。「設定２」が選択されると、状態表示部１８４の発光部が発光色を黄色に維持したまま「設定１」が選択された場合よりも長い周期で点滅する。「設定２」が選択された状態からモード選択ボタン１８５が押下されると「設定１」が選択された状態に戻る。

このように、設定モードにおいては、モード選択ボタン１８５を押下する毎に「設定１」および「設定２」のいずれかを順次選択することが可能である。また、状態表示部１８４を構成する発光部は、「設定１」および「設定２」のうち選択された設定に対応した態様で発光するので、ユーザは、現在選択されている設定を認識することが可能である。なお、状態表示部１８４における発光態様は、上記したものに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えば、状態表示部１８４における発光色で選択された設定を表示してもよい。また、状態表示部１８４に代えてバッテリ残量表示部１８１において、選択された設定を表示してもよい
本実施形態においては、３つのアシストモード（「エコ」、「標準」、「パワー」）の各々について共通の回生充電可否設定がなされる。例えば、回生充電可否設定として「設定１」が選択された場合には、「エコ」、「標準」、「パワー」の各々について、「設定１」が適用される。なお、アシストモード毎に回生充電可否設定を行えるように構成してもよい。

図７は、回生充電可否設定が行われる際に、主制御部１００において実行される回生充電可否設定処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。電源投入時において、主制御部１００の動作モードは、通常モードとされている。通常モードにおいて、主制御部１００は、モータ１６０およびライト１７０の駆動制御を行う。

ステップＳ１１において主制御部１００は、動作モードを設定モードに移行させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、例えば、モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６の双方を１０秒以上継続して押下する操作を検出すると設定モードに移行し、処理をステップＳ１２に移行する。なお、動作モードを設定モードに移行させるための入力操作は、上記したものに限定されるものではない。

ステップＳ１２において主制御部１００は、動作モードが設定モードに移行したことを操作・表示部１８０の表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる通知を受信すると、状態表示部１８４の発光部を例えば黄色で点灯させる。これにより、ユーザは、回生充電可否設定のための設定入力を行うことが可能な状態にあることを認識することができる。

ステップＳ１３において主制御部１００は、上記した「設定１」または「設定２」の選択入力を受け付ける。ユーザは、モード選択ボタン１８５を押下することにより、「設定１」および「設定２」のいずれかを選択することが可能である。状態表示部１８４の発光部は、「設定１」が選択されている場合には比較的短い周期で点滅し、「設定２」が選択されている場合には比較的長い周期で点滅するので、ユーザは、いずれの設定が選択されているのかを認識することができる。

ステップＳ１４において主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出すると処理をステップＳ１５に移行し、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出しない場合には処理をステップＳ１３に戻す。

ステップＳ１５において主制御部１００は、「設定１」および「設定２」のうち、ステップＳ１３において選択された設定を自身のメモリに記憶したのち、設定モードを終了させる。

図８は、電動機付自転車１が回生充電動作に移行する際に主制御部１００において実行される回生充電移行処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。

ステップＳ２１において主制御部１００は、回生充電動作に移行するための移行条件が満たされたか否かを判定する。主制御部１００は、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１および回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たしていることを検出すると（すなわち、下り坂走行や惰性走行等の所定の走行状態を検出すると）移行条件が満たされたものと判定して処理をステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において主制御部１００は、自身のメモリに記憶している回生充電可否設定を読み出す。

ステップＳ２３において主制御部１００は、回生充電を行うことが回生充電可否設定において許可されているか否かを判定する。主制御部１００は、回生充電可否設定において回生充電を行うことが許可されているものと判定した場合には、処理をステップＳ２４に移行する。一方、主制御部１００は、回生充電可否設定において回生充電を行うことが不許可とされているものと判定した場合には、処理をステップＳ２１に戻す。

ステップＳ２４において主制御部１００は、回生電流指令値Ｃ_２をモータ駆動部３００に供給することによってモータ１６０の動作状態を回生充電動作に移行する。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１によれば、例えば下り坂走行時や惰性走行時等の所定の走行状態のときに回生充電動作に移行し得るが、実際に回生充電を行うか否かについては、ユーザ自身が選択することが可能である。例えば、下り坂走行時や惰性走行時に車両に回生充電に伴う制動力が作用して減速してしまうことを回避したい場合には「設定２」を選択すればよく、下り坂等を利用して積極的に回生充電を行いたい場合には「設定１」を選択すればよい。このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１よれば、回生充電の移行可否に関してユーザの意思を反映させることができる。

また、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１によれば、回生充電可否設定は通常モードとは異なる設定モードにおいて行われる。これにより、設定モードを設けない場合と比較して、乗車時の操作の煩雑さを低減することができ、誤操作を抑制することが可能である。また、操作・表示部１８０に回生充電可否設定や回生電流設定における設定入力を行うための専用のボタンを設けなくてもよいので、操作・表示部１８０の構造を従来と同程度の大きさ及び複雑さとすることができる。

なお、本実施形態においては、トルク検出信号Ｓ_１および回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たすことを回生充電動作に移行するための移行条件としたが、これに限定されるものではない。例えば、ブレーキセンサ２３０からブレーキ操作検出信号Ｓ_３が出力されたこと（すなわち、ブレーキ操作がなされたこと）を移行条件としてもよい。また、バッテリ残量が所定レベル以下となったことを移行条件としてもよい。

また、上記の説明においては、設定モードに移行させる場合や、回生充電可否設定を行う場合における各種の入力操作を具体的に例示したが、かかる例示に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る電動機付自転車においては、後述する第１の移行条件および第２の移行条件のいずれかが満たされた場合に回生充電動作に移行され得る。また、第２の実施形態に係る電動機付自転車においては、第１の移行条件および第２の移行条件の各々について回生充電可否設定を行うことが可能である。主制御部１００は、第１の移行条件または第２の移行条件が満たされた場合において、回生充電可否設定により当該移行条件満足時において回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う。

主制御部１００は、例えば、ブレーキセンサ２３０からブレーキ操作検出信号Ｓ_３が出力されているものと判定した場合（すなわち、ブレーキ操作が検出された場合）に第１の移行条件が満たされたものと判定する。主制御部１００は、第１の移行条件が満たされたものと判定した場合には、回生充電可否設定により第１の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う。一方、主制御部１００は、第１の移行条件が満たされたものと判定した場合であっても、回生充電可否設定により第１の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが不許可とされている場合には回生充電を行わない。

また、主制御部１００は、例えば、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１と回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たす場合（すなわち、所定の走行状態のとき）に第２の移行条件が満たされたものと判定する。主制御部１００は、第２の移行条件が満たされたものと判定した場合には、回生充電可否設定により第２の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う。一方、主制御部１００は、第２の移行条件が満たされたものと判定した場合であっても、回生充電可否設定により第２の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが不許可とされている場合には回生充電を行わない。

主制御部１００は、例えば、トルク検出信号Ｓ_１の信号値がゼロであり且つ回転数検出信号Ｓ_２の信号値が増加している場合に第２の移行条件が満たされたものとして判定してもよい。これは、下り坂走行中を想定したものである。他の例として、主制御部１００は、トルク検出信号Ｓ_１の信号値がゼロであり、且つ回転数検出信号Ｓ_２の信号値が所定値よりも大きい場合に第２の移行条件が満たされたものとして判定してもよい。これは、惰性走行中を想定したものである。また、トルク検出信号Ｓ_１および回転数検出信号Ｓ_２のいずれか一方の信号値に基づいて第２の移行条件が満たされたか否かを判定してもよい。このように、第２の実施形態に係る電動機付自転車においては、ブレーキ操作および走行状態に応じて回生充電が行われ得る。

ユーザは、主制御部１００の動作モードが設定モードとなっている場合に回生充電可否設定のための設定入力を行うことが可能である。主制御部１００は、例えば、操作・表示部１８０に対して所定の入力操作がなされると、通常モードから設定モードに移行する。主制御部１００の動作モードが通常モードから設定モードに移行すると、状態表示部１８４の発光部が黄色で点灯する。これにより、ユーザは主制御部１００の動作モードが設定モードに移行されたことを認識することができる。ユーザは、設定モードにおいて、モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６を操作することにより、回生充電可否設定のための設定入力を行うことが可能である。

図９は、第２の実施形態に係る回生充電可否設定の内容を示す図である。主制御部１００は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行可否の設定と、第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行可否の設定との組み合わせを「設定１」〜「設定４」として自身のメモリに記憶している。また、図９には、「設定１」〜「設定４」の各々に対応するバッテリ残量表示部１８１の表示態様も併せて示されている。

ユーザは、設定モードにおいて、例えば、ライトボタン１８６を押下することにより「設定１」〜「設定４」のいずれかを選択することが可能である。「設定１」〜「設定４」を選択することによって第１の移行条件および第２の移行条件の各々について、同時に回生充電可否設定を行うことが可能である。

「設定１」は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行を許可し、且つ第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行を許可する設定である。「設定１」が選択されると、バッテリ残量表示部１８１の左から２番目の発光部が点灯する。「設定１」が選択された状態からライトボタン１８６が押下されると「設定２」が選択される。

「設定２」は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行を許可し、且つ第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行を不許可とする設定である。「設定２」が選択されると、バッテリ残量表示部１８１の左から３番目の発光部が点灯する。「設定２」が選択された状態からライトボタン１８６が押下されると「設定３」が選択される。

「設定３」は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行を不許可とし、且つ第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行を許可する設定である。「設定３」が選択されると、バッテリ残量表示部１８１の左から４番目の発光部が点灯する。「設定３」が選択された状態からライトボタン１８６が押下されると「設定４」が選択される。

「設定４」は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行を不許可とし、且つ第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行を不許可とする設定である。「設定４」が選択されると、バッテリ残量表示部１８１の左から５番目の発光部が点灯する。「設定４」が選択された状態からライトボタン１８６が押下されると「設定１」が選択された状態に戻る。

このように、設定モードにおいては、ライトボタン１８６を押下する毎に「設定１」〜「設定４」のいずれかを順次選択することが可能である。また、バッテリ残量表示部１８１において、「設定１」〜「設定４」のうち選択された設定に対応した位置の発光部が発光するので、ユーザは、現在選択されている設定を認識することが可能である。なお、バッテリ残量表示部１８１における表示態様は、「設定１」〜「設定４」の選択を識別表示できるものであればよく、上記した態様に限定されるものではない。

本実施形態においては、回生充電可否設定は、３つのアシストモード（「エコ」、「標準」、「パワー」）の各々について個別に行うことが可能である。設定モードにおいて、モード選択ボタン１８５が押下されると、「設定１」〜「設定４」の選択が確定して当該選択結果が主制御部１００のメモリに記憶されるとともに、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードが変更される。アシストモード表示部１８２を構成する３つの発光部のうち、回生充電可否設定の対象とされているアシストモードに対応する発光部が点灯する。これにより、ユーザは、回生充電可否設定の対象とされているアシストモードを認識することができる。

例えば、アシストモード「エコ」について「設定１」〜「設定４」のいずれかが選択された後、モード選択ボタン１８５が押下されると、「エコ」についての「設定１」〜「設定４」の選択が確定し、当該選択結果が主制御部１００のメモリに記憶されるとともに、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードが「標準」に変更される。「標準」について「設定１」〜「設定４」のいずれかが選択された後、モード選択ボタン１８５が押下されると、「標準」についての「設定１」〜「設定４」の選択が確定し、当該選択結果が主制御部１００のメモリに記憶されるとともに、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードが「パワー」に変更される。「パワー」について「設定１」〜「設定４」のいずれかが選択された後、モード選択ボタン１８５が押下されると、「パワー」についての「設定１」〜「設定４」の選択が確定し、当該選択結果が主制御部１００のメモリに記憶されるとともに、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードが「エコ」に変更される。

図１０は、回生充電可否設定が行われる際に、主制御部１００において実行される回生充電可否設定処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。電源投入時において、主制御部１００の動作モードは、通常モードとされている。通常モードにおいて、主制御部１００は、モータ１６０およびライト１７０の駆動制御を行う。

ステップＳ３１において主制御部１００は、動作モードを設定モードに移行させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、例えば、モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６の双方を１０秒以上継続して押下する操作を検出すると設定モードに移行し、処理をステップＳ３２に移行する。

ステップＳ３２において主制御部１００は、動作モードが設定モードに移行したことを表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる通知を受信すると、状態表示部１８４の発光部を例えば黄色で点灯させる。これにより、ユーザは、回生充電可否設定のための設定入力を行うことが可能な状態にあることを認識することができる。

ステップＳ３３において主制御部１００は、上記した「設定１」〜「設定４」の選択入力を受け付ける。設定モード移行時においては、３つのアシストモードのうち例えば「エコ」が回生充電可否設定の対象とされる。回生充電可否設定の対象とされたアシストモードは、アシストモード表示部１８２において表示される。ユーザは、ライトボタン１８６を押下することにより、回生充電可否設定の対象とされているアシストモードについて、「設定１」〜「設定４」のいずれかを選択することが可能である。バッテリ残量表示部１８１は、「設定１」〜「設定４」のうち選択された設定に応じた態様で発光するので、ユーザは、いずれの設定が選択されているのかを認識することができる。

ステップＳ３４において主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出すると処理をステップＳ３５に移行し、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出しない場合には処理をステップＳ３６に移行する。

ステップＳ３５において主制御部１００は、「設定１」〜「設定４」のうち、ステップＳ３３において選択された設定を自身のメモリに記憶したのち、設定モードを終了させる。

ステップＳ３６において主制御部１００は、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードを変更させる入力操作（すなわち、モード選択ボタン１８５の押下）がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードを変更させる入力操作がなされたものと判定した場合、処理をステップＳ３７に移行する。

ステップＳ３７において主制御部１００は、「設定１」〜「設定４」のうち、ステップＳ３３において選択された設定を自身のメモリに記憶する。

ステップＳ３８において、主制御部１００は、回生充電可否設定の対象とされるアシストモードを変更する。新たに回生充電可否設定の対象とされたアシストモードは、アシストモード表示部１８２において表示される。主制御部１００は、ステップＳ３８の処理が終了すると、処理をステップＳ３３に戻す。これにより、新たに回生充電可否設定の対象とされたアシストモードについて、「設定１」〜「設定４」のいずれかを選択することが可能となる。

図１１は、設定モードにおいて設定された回生充電可否設定の一例を示す図である。図１１に示す例では、アシストモード「エコ」について「設定１」が設定されている。すなわち、アシストモード「エコ」が選択されている状態での走行中に第１の移行条件が満たされた場合（ブレーキ操作がなされた場合）および第２の移行条件が満たされた場合（下り坂走行や惰性走行等の所定の走行状態の場合）における回生充電動作への移行が許可される。

また、図１１に示す例では、アシストモード「標準」について「設定２」が設定されている。すなわち、アシストモード「標準」が選択されている状態での走行中に第１の移行条件が満たされた場合における回生充電動作への移行が許可される一方、第２の移行条件が満たされた場合における回生充電動作への移行が不許可とされる。

また、図１１に示す例では、アシストモード「パワー」について「設定４」が設定されている。すなわち、「パワー」が選択されている状態での走行中に第１の移行条件が満たされた場合および第２の移行条件が満たされた場合における回生充電動作への移行が不許可とされる。

図１２は、第２の実施形態に係る電動機付自転車が回生充電動作に移行する際に主制御部１００において実行される回生充電移行処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。

ステップＳ４１において主制御部１００は、第１の移行条件が満たされたか否かを判定する。主制御部１００は、ブレーキセンサ２３０からブレーキ操作検出信号Ｓ_３が出力されたことを検出すると（すなわち、ブレーキレバー６１が操作されたことを検出すると）第１の移行条件が満たされたものと判定して処理をステップＳ４２に移行する。一方、主制御部１００は、ブレーキセンサ２３０からブレーキ操作検出信号Ｓ_３が出力されたことを検出しない場合には処理をステップＳ４４に移行する。

ステップＳ４２において主制御部１００は、自身のメモリに記憶している回生充電可否設定を読み出す。ステップＳ４３において主制御部１００は、現在選択されているアシストモードにおいて第１の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが回生充電可否設定において許可されているか否かを判定する。主制御部１００は、回生充電を行うことが許可されているものと判定した場合には、処理をステップＳ４７に移行する。一方、主制御部１００は、回生充電を行うことが不許可とされているものと判定した場合には、処理をステップＳ４１に戻す。

例えば、アシストモードが「標準」である場合、「標準」に対応する回生充電可否設定として「設定１」または「設定２」が設定されている場合には、第１の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが許可されているものと判定され、処理はステップＳ４７に移行される。一方、「標準」に対応する回生充電可否設定として「設定３」または「設定４」が設定されている場合には、第１の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが不許可とされているものと判定され、処理はステップＳ４１に戻される。

ステップＳ４４において主制御部１００は、第２の移行条件が満たされたか否かを判定する。主制御部１００は、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１および回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たしていることを検出すると（すなわち、所定の走行状態を検出すると）第２の移行条件が満たされたものと判定して処理をステップＳ４５に移行する。一方、主制御部１００は、トルク検出信号Ｓ_１および回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たしていることを検出しない場合には、処理をステップＳ４１に戻す。

ステップＳ４５において主制御部１００は、自身のメモリに記憶している回生充電可否設定を読み出す。ステップＳ４６において主制御部１００は、現在選択されているアシストモードにおいて第２の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが回生充電可否設定において許可されているか否かを判定する。主制御部１００は、回生充電を行うことが許可されているものと判定した場合には、処理をステップＳ４７に移行する。一方、主制御部１００は、回生充電を行うことが不許可とされているものと判定した場合には、処理をステップＳ４１に戻す。

例えば、アシストモードが「標準」である場合、「標準」に対応する回生充電可否設定として「設定１」または「設定３」が設定されている場合には、第２の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが許可されているものと判定され、処理はステップＳ４７に移行される。一方、「標準」に対応する回生充電可否設定として「設定２」または「設定４」が設定されている場合には、第２の移行条件が満たされた場合に回生充電を行うことが不許可とされているものと判定され、処理はステップＳ４１に戻される。

ステップＳ４７において主制御部１００は、回生電流指令値Ｃ_２をモータ駆動部３００に供給することによってモータ１６０の動作状態を回生充電動作に移行する。

以上の説明から明らかなように、第２の実施形態に係る電動機付自転車よれば、ユーザは、第１の移行条件および第２の移行条件の各々について、回生充電を行うか否かの設定をアシストモード毎に行うことが可能である。すなわち、ユーザは、どのような状況で回生充電を行い、あるいは行わないのかを任意に設定することが可能である。従って、ユーザの意思やニーズにきめ細かく対応させることができる。このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車よれば、回生充電の移行可否に関してユーザの意思を反映させることができる。

また、第２の実施形態に係る電動機付自転車は、第１の移行条件満足時における回生充電動作への移行可否の設定と、第２の移行条件満足時における回生充電動作への移行可否の設定の組み合わせを「設定１」〜「設定４」として記憶しており、「設定１」〜「設定４」のいずれかを選択する形式で回生充電可否設定が行われる。これにより、「設定１」〜「設定４」のいずれかを選択することにより第１の移行条件および第２の移行条件の各々について同時に回生充電可否設定を行うことが可能となる。このように、第２の実施形態に係る電動機付自転車によれば、簡便な入力操作によって複数の移行条件の各々について回生充電可否設定を行うことが可能である。

また、回生充電可否設定を行う際には、上記したようにバッテリ残量表示部１８１、アシストモード表示部１８２および状態表示部１８４において回生充電可否設定に係る各種の表示がなされるので、ユーザはこれらの表示を確認することにより、適切に回生充電可否設定を行うことができる。

なお、上記の実施形態においては、複数のアシストモード（「エコ」、「標準」、「パワー」）の各々について回生充電可否設定を個別に行うこととしたが、複数のアシストモードの各々について共通の回生充電可否設定を行うようにしてもよい。例えば、回生充電可否設定として「設定１」を選択した場合には、「エコ」、「標準」、「パワー」の各アシストモードについて「設定１」を適用するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、ブレーキ操作がなされたことを第１の移行条件とし、所定の走行状態を検出したことを第２の移行条件としたが、これに限定されるものではない。例えば、バッテリ残量が所定レベル以下となったことを移行条件としてもよい。

また、上記の説明においては、設定モードに移行させる場合や、回生充電可否設定を行う場合における各種の入力操作を具体的に例示したが、かかる例示に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。
［第３の実施形態］
上記第１の実施形態および第２の実施形態に係る電動機付自転車は、移行条件満足時に回生充電を行うか否かの設定（回生充電可否設定）をユーザによる設定入力に基づいて行うものであった。これに対して第３の実施形態に係る電動機付自転車は、移行条件が満たされて回生充電動作に移行した場合の回生電流の大きさの設定（以下において回生電流設定ともいう）をユーザによる設定入力に基づいて行うものである。

図１３は、本実施形態に係る回生電流設定の内容を示す図である。主制御部１００は、回生電流設定の内容を「設定１」および「設定２」として自身のメモリに記憶している。また、図１３には、「設定１」および「設定２」の各々に対応する状態表示部１８４の表示態様も併せて示されている。ユーザは、設定モードにおいて、例えば、モード選択ボタン１８５を押下することにより「設定１」および「設定２」のいずれかを選択することが可能である。

「設定１」は、移行条件満足時に回生充電動作へ移行した場合の回生電流の大きさが「設定２」よりも大きくなる設定である。「設定１」が選択されると、状態表示部１８４の発光部が発光色を黄色に維持したまま点滅する。「設定１」が選択された状態からモード選択ボタン１８５が押下されると「設定２」が選択される。

「設定２」は、移行条件満足時に回生充電動作へ移行した場合の回生電流の大きさが「設定１」よりも小さくなる設定である。「設定２」が選択されると、状態表示部１８４の発光部が発光色を黄色に維持したまま「設定１」が選択された場合よりも長い周期で点滅する。「設定２」が選択された状態からモード選択ボタン１８５が押下されると「設定１」が選択された状態に戻る。

このように、設定モードにおいては、モード選択ボタン１８５を押下する毎に「設定１」および「設定２」のいずれかを順次選択することが可能である。また、状態表示部１８４を構成する発光部は、「設定１」および「設定２」のうち選択された設定に対応した態様で発光するので、ユーザは、現在選択されている設定を認識することが可能である。なお、状態表示部１８４における発光態様は、上記したものに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えば、状態表示部１８４における発光色で選択された設定を表示してもよい。また、状態表示部１８４に代えてバッテリ残量表示部１８１において、選択された設定を表示してもよい。

主制御部１００は、例えば、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１と回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たす場合（すなわち、所定の走行状態のとき）に移行条件が満たされたものと判定する。主制御部１００は、移行条件が満たされたものと判定した場合には回生充電動作に移行する。このとき、主制御部１００は、回生電流設定により「設定１」が選択されている場合には、「設定２」が選択されている場合よりも大きい回生電流にて回生充電を行うべく回生電流指令値Ｃ_２を生成する。一方、主制御部１００は、回生電流設定により「設定２」が選択されている場合には、「設定１」が選択されている場合よりも小さい回生電流にて回生充電を行うべく回生電流指令値Ｃ_２を生成する。従って、「設定１」が選択されている場合には、「設定２」が選択されている場合と比較して、回生充電動作時における制動力は大きくなり、また、バッテリ１１０の充電電荷量も大きくなる。

本実施形態においては、３つのアシストモード（「エコ」、「標準」、「パワー」）の各々について共通の回生充電可否設定がなされる。例えば、回生電流設定として「設定１」が選択された場合には、「エコ」、「標準」、「パワー」の各々について、「設定１」が適用される。

ここで、図１４は、回生充電動作時にモータ駆動回路１２０において行われるＰＷＭ制御におけるローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティと、回生電流との関係の一例を示す図である。図１４において、モータ１６０の回転数（車速）が比較的高い場合が実線で示され、モータ１６０の回転数（車速）が比較的低い場合が破線で示され、モータ１６０の回転数（車速）が中程度の場合が一点鎖線で示されている。

図１４に示すように、回生電流は、あるオンデューティでピークを持つ。これは、回生充電動作時において、ローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６（図４参照）のオンデューティが小さすぎるとモータ１６０のインダクタ（モータ巻線Ｌ）に蓄えられるエネルギーが小さくなる一方、オンデューティが大きすぎるとモータ１６０のインダクタ（モータ巻線Ｌ）に蓄えられたエネルギーを放出する時間が不足するためである。また、回生電流の最大値はモータ１６０の回転数が高い程（車速が高い程）大きくなる。図１４においてラインＡは、各回転数における回生電流のピークを結んだ線であり、ラインＢは、ラインＡよりもオンデューティが小さい領域を結んだ線である。

主制御部１００は、回生電流設定において「設定１」が選択されている場合には、例えば、モータ１６０の回転数（車速）に応じたラインＡ上の点を導出して駆動回路１２０のローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティを回生電流指令値Ｃ_２によって制御する。すなわち、「設定１」が選択されている場合には、回生電流の大きさは、当該車速において回収可能な最大の電流値に設定される。一方、主制御部１００は、回生電流設定において「設定２」が選択されている場合には、モータ１６０の回転数（車速）に応じたラインＢ上の点を導出して駆動回路１２０のローサイド側のトランジスタＴ２、Ｔ４およびＴ６のオンデューティを回生電流指令値Ｃ_２によって制御する。すなわち、「設定２」が選択されている場合には、回生電流の大きさは、「設定１」が選択されている場合よりも小さい電流値に設定される。

ユーザは、主制御部１００の動作モードが設定モードとなっている場合に回生充電可否設定を行うことが可能である。主制御部１００は、例えば、操作・表示部１８０に対して所定の入力操作がなされると、通常モードから設定モードに移行する。主制御部１００の動作モードが通常モードから設定モードに移行すると、状態表示部１８４の発光部が黄色で点灯する。これにより、ユーザは主制御部１００の動作モードが設定モードに移行されたことを認識することができる。

図１５は、回生電流設定が行われる際に、主制御部１００において実行される回生電流設定処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。電源投入時において、主制御部１００の動作モードは、通常モードとされている。通常モードにおいて、主制御部１００は、モータ１６０およびライト１７０の駆動制御を行う。

ステップＳ５１において主制御部１００は、動作モードを設定モードに移行させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、例えば、モード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６の双方を１０秒以上継続して押下する操作を検出すると設定モードに移行し、処理をステップＳ５２に移行する。なお、動作モードを設定モードに移行させるための入力操作は、上記したものに限定されるものではない。

ステップＳ５２において主制御部１００は、動作モードが設定モードに移行したことを操作・表示部１８０の表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる通知を受信すると、状態表示部１８４の発光部を例えば黄色で点灯させる。これにより、ユーザは、回生電流設定のための設定入力を行うことが可能な状態にあることを認識することができる。

ステップＳ５３において主制御部１００は、上記した「設定１」または「設定２」の選択入力を受け付ける。ユーザは、モード選択ボタン１８５を押下することにより、「設定１」および「設定２」のいずれかを選択することが可能である。状態表示部１８４の発光部は、「設定１」が選択されている場合には比較的短い周期で点滅し、「設定２」が選択されている場合には比較的長い周期で点滅するので、ユーザは、いずれの設定が選択されているのかを認識することができる。

ステップＳ５４において主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出すると処理をステップＳ５５に移行し、設定モードを終了させる所定の入力操作を検出しない場合には処理をステップＳ５３に戻す。

ステップＳ５５において主制御部１００は、「設定１」および「設定２」のうち、ステップＳ５３において選択された設定を自身のメモリに記憶したのち、設定モードを終了させる。

図１６は、電動機付自転車１が回生充電動作に移行する際に主制御部１００において実行される回生充電移行処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。

ステップＳ６１において主制御部１００は、回生充電動作に移行するための移行条件が満たされたか否かを判定する。主制御部１００は、トルクセンサ２００から供給されるトルク検出信号Ｓ_１および回転数センサ２１０から供給される回転数検出信号Ｓ_２が所定の条件を満たしていることを検出すると（すなわち、下り坂走行や惰性走行等の所定の走行状態を検出すると）移行条件が満たされたものと判定して処理をステップＳ６２に移行する。

ステップＳ６２において主制御部１００は、自身のメモリに記憶している回生電流設定を読み出す。

ステップＳ６３において主制御部１００は、回生電流設定において、「設定１」および「設定２」のいずれが選択されているのかを判定し、「設定１」が選択されているものと判定した場合には、処理をステップＳ６４に移行し、「設定２」が選択されているものと判定した場合には、処理をステップＳ６５に移行する。

ステップＳ６４において主制御部１００は、「設定１」に対応する回生電流にて回生充電を行うべく回生電流指令値Ｃ_２をモータ駆動部３００に供給する。ステップＳ６４において主制御部１００は、「設定２」に対応する回生電流にて回生充電を行うべく回生電流指令値Ｃ_２をモータ駆動部３００に供給する。

以上の説明から明らかなように、第３の実施形態に係る電動機付自転車によれば、例えば下り坂走行時や惰性走行時等の所定の走行状態のときに回生充電動作に移行する。このとき、回生電流設定において、ユーザによる設定入力に基づいて選択された設定に応じた大きさの回生電流にて回生充電が行われる。例えば、下り坂走行時や惰性走行時に車両に回生充電に伴う制動力が作用して減速してしまうことを極力抑制したい場合には回生電流の大きさが相対的に小さい「設定２」を選択すればよく、下り坂等を利用して積極的に回生充電を行いたい場合には回生電流の大きさが相対的に大きい「設定１」を選択すればよい。このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１よれば、回生電流の大きさに関してユーザの意思を反映させることができる。

また、上記の説明においては、設定モードに移行させる場合や、回生電流設定を行う場合における各種の入力操作を具体的に例示したが、かかる例示に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。

また、本実施形態においては、３つのアシストモード（「エコ」、「標準」、「パワー」）の各々について共通の回生電流設定がなされる場合を例示したが、３つのアシストモードの各々について個別に回生電流設定を行うようにしてもよい。また、本実施形態においては、回生充電動作に移行するための移行条件が１つである場合を例示したが、移行条件は２つ以上であってもよく、第１の移行条件および第２の移行条件の各々について、個別に回生電流設定を行うようにしてもよい。また、上記した第２の実施形態と同様に、アシストモード毎および移行条件毎に個別に回生電流設定を行うようにしてもよい。

また、本実施形態においては、「設定１」または「設定２」を選択することで、回生電流の大きさを２段階で切り替える場合を例示したが、回生電流の大きさを３つ以上の段階で切り替えるようにしてもよい。

また、本実施形態に係る回生電流設定と、上記した第１および第２の実施形態に係る回生充電可否設定とを組み合わせてもよい。例えば「設定１」に回生電流大を割り当て、「設定２」に回生電流小を割り当て、「設定３」に回生充電動作への移行の不許可を割り当ててもよい。
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る電動機付自転車においては、通常モードにおいて所定の入力操作がなされると、自己診断モードに移行し、自己診断モードにおいて所定の入力操作がなされた場合に設定モードに移行する。第４の実施形態に係る電動機付自転車が備える自己診断機能について以下に説明する。

主制御部１００は、例えば、ブレーキレバー６１が操作され、且つモード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６の双方が押下された状態を１０秒以上継続させる等の所定の入力操作がなされると、自己診断モードに移行して自車両の自己診断を行う。主制御部１００は、自車両に異常が生じていることを検出すると、異常が生じている旨および当該異常の種類（異常の内容）を示す情報を表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる情報を受信すると状態表示部１８４を構成する発光部を例えば赤色で点灯させるとともに、バッテリ残量表示部１８１を主制御部１００から通知された異常の種類（異常の内容）に応じた態様で点灯させる。

図１７は、主制御部１００において検出される異常の種類（異常の内容）と、バッテリ残量表示部１８１における表示態様との対応を例示した図である。表示制御部１８７は、モータ駆動部３００の異常を示す情報が主制御部１００から通知された場合には、バッテリ残量表示部１８１を構成する５つの発光部のうち一番左側の発光部を点灯させる。なお、主制御部１００は、例えば、モータ駆動部３００からモータ１６０に供給される駆動電流が、モータ駆動指令値Ｃ_１に応じた大きさになっていない場合等にモータ駆動部３００に異常が生じているものと判定する。

また、表示制御部１８７は、回転数センサ２１０を構成するホール素子Ｈに異常があることを示す情報が主制御部１００から通知された場合には、バッテリ残量表示部１８１を構成する５つの発光部のうち左から２番目の発光部を点灯させる。主制御部１００は、例えば、モータ１６０の停止時に回転数センサ２１０から回転数ゼロを示す回転数検出信号Ｓ_２を適正に受信できない場合等に回転数センサ２１０に異常があるものと判定する。

また、表示制御部１８７は、トルクセンサ２００に異常があることを示す情報が主制御部１００から通知された場合には、バッテリ残量表示部１８１を構成する５つの発光部のうち左から３番目の発光部を点灯させる。主制御部１００は、例えば、トルクセンサ２００のキャリブレーション時にトルクセンサ２００からトルク検出信号Ｓ_１を適正に受信できない場合等にトルクセンサ２００に異常があるものと判定する。

また、表示制御部１８７は、主制御部１００とバッテリ１１０との間の通信に異常があることを示す情報が主制御部１００から通知された場合には、バッテリ残量表示部１８１を構成する５つの発光部のうち左から４番目の発光部を点灯させる。主制御部１００は、例えば、バッテリ１１０からバッテリ残量を示す情報を取得できない場合等にバッテリ１１０との間の通信に異常があるものと判定する。

また、表示制御部１８７は、主制御部１００と操作・表示部１８０との間の通信に異常があることを示す情報が主制御部１００から通知された場合には、バッテリ残量表示部１８１を構成する５つの発光部のうち一番右の発光部を点灯させる。主制御部１００は、例えば、操作・表示部１８０との間で各種情報の送受信を適切に行うことができない場合等に操作・表示部１８０との間の通信に異常があるものと判定する。

このように、自車両に何らかの異常が生じた場合には、状態表示部１８４を構成する発光部が赤色で点灯するとともにバッテリ残量表示部１８１において当該異常の種類（異常の内容）に対応した箇所の発光部が点灯するので、ユーザは自車両に異常が生じていることを認識することができるだけでなく、異常が生じている箇所を特定することができる。

なお、バッテリ残量表示部１８１において表示される異常の種類や、バッテリ残量表示部１８１における表示態様は適宜変更することが可能である。また、本実施形態では、バッテリ残量表示部１８１における５つの発光部を用いて５種類の異常を識別表示することとしているが、２以上の発光部を同時に点灯または点滅させることにより、５種類以上の異常を識別表示させることも可能である。

自己診断モードにおいて例えばライトボタン１８６が押下される等の所定の入力操作がなされると、設定モードに移行する。主制御部１００は、動作モードを設定モードに移行すると、その旨を表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる通知を受信すると状態表示部１８４を構成する発光部を例えば黄色で点灯させる。

図１８は、自己診断モードと設定モードとの間の移行が行われる際に、主制御部１００において実行されるモード移行処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムは、主制御部１００のメモリに記憶されている。

ステップＳ７１において主制御部１００は、動作モードを自己診断モードに移行させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、例えば、ブレーキレバー６１が操作され、且つモード選択ボタン１８５およびライトボタン１８６の双方を継続して１０秒以上押下する操作を検出すると自己診断モードに移行し、処理をステップＳ７２に移行する。

ステップＳ７２において主制御部１００は、自車両に異常が生じていることを検出すると、異常が生じている旨および当該異常の種類（異常の内容）を示す情報を表示制御部１８７に通知する。表示制御部１８７は、かかる情報を受信すると状態表示部１８４を構成する発光部を例えば赤色で点灯させるとともに、バッテリ残量表示部１８１を構成する発光部を主制御部１００から通知された異常の種類（異常の内容）に応じた態様で点灯させる。

ステップＳ７３において主制御部１００は、動作モードを設定モードに移行させる所定の入力操作がなされたか否かを判定する。主制御部１００は、例えば、ライトボタン１８６を押下する操作を検出すると、設定モードに移行して処理をステップＳ７４に移行する。

ステップＳ７４において主制御部１００は、第１の実施形態に係る回生充電可否設定処理（図７参照）におけるステップＳ１２以降の処理、または、第２の実施形態に係る回生充電可否設定処理（図１０参照）におけるステップＳ３２以降の処理、または、第３の実施形態に係る回生電流設定処理（図１５参照）におけるステップＳ５２以降の処理を実行する。

このように、第４の実施形態に係る電動機付自転車においては、設定モードは、自己診断モードから移行されるので、通常モードから移行される場合と比較して、誤操作によってユーザが意図しない回生充電可否設定や回生電流設定がなされるリスクを低減することが可能である。

１電動機付自転車
５１ブレーキレバー
１００主制御部
１１０バッテリ
１６０モータ
１８０操作・表示部
１８１バッテリ残量表示部
１８４状態表示部
１８５モード選択ボタン
１８６ライトボタン
２００トルクセンサ
２１０回転数センサ
２３０ブレーキセンサ

Claims

ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を、バッテリから供給される電力によって動作するモータによって発生させ、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、
設定入力に基づいて、前記モータから回収された回生電流によって前記バッテリを充電する回生充電の態様が互いに異なる複数の設定のうちのいずれかを選択して回生充電に関する設定を行う設定手段と、
所定の条件が満たされた場合に、前記設定手段による設定に基づいて回生充電の制御を行う制御手段と、
を含む電動機付自転車。
前記設定手段は、設定入力に基づいて回生充電を許可または不許可とする設定を行い、
前記制御手段は、前記所定の条件が満たされ且つ前記設定手段による設定において回生充電を行うことが許可されている場合に回生充電を行う請求項１に記載の電動機付自転車。
前記設定手段は、設定入力に基づいて回生電流の大きさの設定を行い、
前記制御手段は、所定の条件が満たされた場合に、前記設定手段による設定に応じた大きさの回生電流にて回生充電を行う請求項１に記載の電動機付自転車。
前記設定手段は、設定入力に基づいて、回生充電に移行するための第１の条件および前記第１の条件とは異なる第２の条件の各々について前記回生充電に関する設定を行い、
前記制御手段は、前記第１の条件または前記第２の条件が満たされた場合に、前記設定手段により設定された当該満たされた条件に対応する設定に基づいて回生充電の制御を行う請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
前記所定の条件が満たされた場合は、所定の走行状態が検出された場合を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
前記ペダルに加えられた踏力に対する補助駆動力の比率の設定が互いに異なる複数のアシストモードのうちのいずれかを選択するアシストモード選択手段を更に含み、
前記設定手段は、設定入力に基づいて、前記アシストモード毎に前記回生充電に関する設定を行う請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
前記設定入力を受け付ける入力手段を更に含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
前記入力手段は、前記設定手段により選択された設定を表示する表示部を含む請求項７に記載の電動機付自転車。
前記設定手段は、所定の条件が成立した場合に前記設定入力を受け付ける請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電動機付自転車。