JP2017007599A - 電動機付自転車 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドルの操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止する
【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モータによって発生させ、補助駆動力によって前輪または後輪を駆動する補助駆動系と、前輪に接続されたハンドルと、車両の状態が所定状態となった場合に補助駆動力の大きさを低減する低減処理を実施し、車両の状態がハンドルの操舵を伴って所定状態になった場合には低減処理を実施しない補助駆動力制御部と、を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、車輪を駆動する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て電動モータから車輪に補助駆動力を供給する補助駆動系を備えた電動機付自転車が知られている。電動補助自転車には、ペダルに加えられた踏力によって後輪を駆動するとともにモータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動する前輪駆動型のものや、ペダルに加えられた踏力とモータによる補助駆動力との双方によって後輪を駆動する後輪駆動型のものがある。特にモータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動するタイプの電動機付自転車は、登坂発進等の状況では前輪への加重が小さくなるため、前輪においてスリップ（空転）が生じやすい。モータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動するタイプの電動機付自転車において、スリップを解消させる技術として、以下のものが知られている。

例えば、特許文献１には、ペダルに加えられた踏力による入力トルクに応じた補助駆動力を電動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、車輪のスリップの発生を検出するスリップ発生検出手段と、車輪のスリップの解消を検出するスリップ解消検出手段と、スリップ発生検出手段によって車輪のスリップの発生が検出された場合に、スリップ解消検出手段によって車輪のスリップの解消が検出されるまで補助駆動力の大きさを徐々に小さくする制御手段と、を含む電動機付自転車が記載されている。

特開２０１４−１２８９９４号公報

電動機付自転車におけるスリップ検出は、例えば、前輪と後輪との回転速度差に基づいて行うことが可能である。例えば、モータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車においては、前輪および後輪の回転速度をそれぞれ検出し、前輪の回転速度が後輪の回転速度よりも大となった場合に、前輪にスリップが生じたことを検出する。一方、モータが発生させる補助駆動力によって後輪を駆動する後輪駆動型の電動機付自転車においては、前輪および後輪の回転速度をそれぞれ検出し、後輪の回転速度が前輪の回転速度よりも大となった場合に、後輪にスリップが生じたことを検出する。また、後輪駆動型の電動機付自転車においては、後輪の回転速度が前輪の回転速度よりも大となった場合に、前輪が地面から浮き上がった状態となるウイリーを検出することも可能である。

しかしながら、前輪と後輪との回転速度差に基づいてスリップ検出またはウイリー検出を行った場合には、ハンドルの操舵を行ったときにスリップまたはウイリーの発生を誤検出してしまうおそれがある。図１は、ハンドルの操舵を行ったときの前輪３００を接地面側から眺めた図である。図１において、前輪３００における接地面との接触部分３１０がハッチングで示されている。一般的な自転車は、図２に示すように、前輪３００の接地面Ｇとの接触部分３１０は、操舵中心となる操舵軸Ｌ上には、存在しないことから、ハンドルの舵角が大きくなる方向にハンドルの操舵を行うと、図１に示すように、前輪３００の接地面との接触部分３１０が、車両の前方側に移動する。すなわち、ハンドルの舵角が大きくなる方向にハンドルの操舵を行うと、前輪３００には車両が前進する方向、すなわち正転方向に回転する力が加わり、前輪の回転速度が後輪の回転速度よりも大きくなる。一方、ハンドルの舵角が小さくなる方向にハンドルの操舵を行うと、前輪３００には車両が後退する方向、すなわち逆転方向に回転する力が加わり、前輪の回転速度が後輪の回転速度よりも小さくなる。

このように、ハンドルの操舵によって前輪と後輪との間に回転速度差が生じることから、前輪と後輪との回転速度差に基づいてスリップ検出またはウイリー検出を行い、スリップまたはウイリーを検出した場合に補助駆動力を低減させることにより、スリップまたはウイリーの解消を図るように構成された電動機付自転車においては、ハンドルの操舵を行った場合に、実際にはスリップまたはウイリーが発生していないにもかかわらず、補助駆動力を低減させてしまうおそれがある。

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ハンドルの操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止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モータによって発生させ、前記補助駆動力によって前輪または後輪を駆動する補助駆動系と、前記前輪に接続されたハンドルと、車両の状態が所定状態となった場合に前記補助駆動力の大きさを低減する低減処理を実施し、前記車両の状態が前記ハンドルの操舵を伴って前記所定状態になった場合には前記低減処理を実施しない補助駆動力制御部と、を含む電動機付自転車が提供される。

上記第１の観点による電動機付自転車において、前記補助駆動力制御部は、前記前輪と前記後輪との間に回転速度差を生じた場合、前記前輪の回転数と前記ペダルに連結されたクランク軸の回転数との比が所定の状態となった場合、または前記補助駆動力によって駆動される車輪の加速度の値が閾値よりも大となった場合に前記低減処理を実施してもよい。

本発明の第２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モータによって発生させ、前記補助駆動力によって前輪または後輪を駆動する補助駆動系と、前記前輪に接続されたハンドルと、前記前輪と前記後輪との間の回転速度差が閾値よりも大となった場合、または、前記前輪の回転数と前記ペダルに連結されたクランク軸の回転数との比が閾値よりも大となった場合、または前記補助駆動力によって駆動される車輪の加速度の値が閾値よりも大となった場合に前記補助駆動力の大きさを低減する補助駆動力制御部と、前記ハンドルの操舵に応じて前記閾値を変化させる閾値設定部と、を含む電動機付自転車が提供される。

上記第２の観点による電動機付自転車は、前記ハンドルの操舵速度を検出する操舵速度検出部を更に含んでいてもよく、前記閾値設定部は、前記操舵速度検出部によって検出された操舵速度が大きくなる程、前記閾値を大きくしてもよい。また、前記閾値設定部は、前記操舵速度検出部によって検出された操舵速度に応じて前記閾値を連続的または段階的に変化させてもよい。前記操舵速度検出部は、ジャイロセンサを含んで構成されていてもよく、前記ジャイロセンサは、前記ハンドルに取り付けられていてもよい。

上記第２の観点による電動機付自転車は、前記ハンドルの舵角を検出する舵角検出部を更に含んでいてもよく、前記閾値設定部は、前記舵角検出部によって検出された舵角が大きくなる程、前記閾値を大きくしてもよい。また、前記閾値設定部は、前記舵角検出部によって検出された舵角に応じて前記閾値を連続的または段階的に変化させてもよい。

本発明によれば、ハンドルの操舵に起因する補助駆動力制御への不適切な介入を防止することが可能となる。

ハンドルの操舵を行ったときの前輪を接地面側から眺めた図である。 前輪の接地面との接触部分と操舵軸との関係を示す図である。 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スリップ解消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。 本発明の実施形態に係るスリップ解消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。 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操舵速度の極性を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵速度センサの取り付け位置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るスリップ解消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。 図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、操舵速度Ｖ_φと閾値Ｖｔｈとの関係の一例を示すグラフである。 ハンドルの操舵速度Ｖ_φと、ハンドルの操舵に起因して生じる前輪と後輪との間の回転速度差ΔＶ_θとの関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態に係るスリップ解消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。 本発明の実施形態に係るスリップ解消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。 図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、ハンドル２１の舵角φと閾値Ｖｔｈとの関係の一例を示すグラフである。 ハンドルの舵角φと前輪の回転角θとの関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態に係るスリップ解消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。 ハンドルの舵角を検出するための舵角検出機構の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操舵軸と直交する平面におけるカム部材の平面図である。

以下、開示の技術の実施形態の一例を図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。

［第１の実施形態］
以下においては、モータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に本発明を適用する場合について説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の側面図である。電動機付自転車１は、前ホーク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１７は前ホーク１１に回動自在に取り付けられ、後輪１８はシートステー１５とチェーンステー１６との交点である回転軸１９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２０が回動自在に挿通され、ハンドルステム２０の上端にはハンドル２１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２２が嵌合されており、シートポスト２２の上端にはサドル２３が取り付けられている。チェーンステー１６の一端にクランク軸２４が支持されており、クランク軸２４には、クランク２５が取り付けられている。クランク２５の先端には、ペダル２６が回動自在に支持されている。

モータ１６０は、前輪１７の回転軸２９に装着され、前輪１７を駆動する補助駆動力を発生させる。すなわち、本実施形態において、モータ１６０は、前輪のハブに搭載されたハブマウント型である。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１７に伝達されるように構成されている。モータ１６０は、例えばブラシレスＤＣモータによって構成することができる。

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。なお、バッテリ１１０の取り付け位置は、シートチューブ以外の他の部位であってもよい。例えば、バッテリ１１０は、ダウンチューブ１３に取り付けられていてもよい。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る電動機付自転車１の電気系統の構成を示すブロック図である。

トルクセンサ２１０は、ペダル２６に加えられた踏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_Ｔを出力する。トルク検出信号Ｓ_Ｔは、演算処理装置２００に供給される。トルクセンサ２１０として、例えば、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。

モータ回転角センサ２２０は、モータ１６０の回転角度位置を検出し、検出したモータ１６０の回転角度位置を示すモータ回転角検出信号Ｓ_Ｍを出力する。モータ回転角検出信号Ｓ_Ｍは、演算処理装置２００に供給される。モータ回転角センサ２２０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されていてもよい。

クランク角センサ２３０は、クランク軸２４の回転角度位置を検出し、検出したクランク軸２４の回転角度位置を示すクランク角検出信号Ｓ_Ｃを出力する。クランク角検出信号Ｓ_Ｃは、演算処理装置２００に供給される。クランク角センサ２３０は、例えば、クランク軸２４の近傍に配置されたホール素子などによって構成されていてもよい。

舵角センサ２４０は、ハンドル２１の舵角φを検出し、検出した舵角φの大きさを示す舵角検出信号Ｓ_φを出力する。舵角検出信号Ｓ_φは、演算処理装置２００に供給される。舵角センサ２４０は、ロータリーエンコーダやポテンショメータ等を用いた公知の回転角度検出手段を用いて構成することができる。また、後述する図１８に示す機構によって舵角φを検出することも可能である。

演算処理装置２００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。演算処理装置２００は、モータ回転角センサ２２０から出力されるモータ回転角検出信号Ｓ_Ｍに基づいて自車両の走行速度Ｖを導出し、導出した走行速度Ｖと、トルクセンサ２１０から出力されるトルク検出信号Ｓ_Ｔと、に基づいてモータ駆動指令値Ｃを生成する。また、演算処理装置２００は、前輪１７のスリップを検出した場合には、前輪１７を駆動する補助駆動力の大きさを低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成する。なお、演算処理装置２００は、前輪１７のスリップを検出した場合に、前輪１７を駆動する補助駆動力の大きさをゼロにまで低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成してもよい。なお、演算処理装置２００は、本発明における補助駆動力制御部の一例である。

モータ駆動回路１２０は、演算処理装置２００から供給されるモータ駆動指令値Ｃによって示される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。演算処理装置２００によって前輪１７のスリップが検出された場合には、モータ駆動回路１２０は、モータ駆動指令値Ｃに基づいて、モータ１６０に供給する駆動電力の大きさを低減させる。これにより、補助駆動力の大きさが低減され、スリップが解消される。なお、演算処理装置２００によって前輪１７のスリップが検出された場合には、モータ駆動回路１２０は、モータ駆動指令値Ｃに基づいて、モータ１６０に供給する駆動電力の大きさをゼロとしてもよい。

図５は、演算処理装置２００によって実行されるスリップ解消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。このスリップ解消処理プログラムは、演算処理装置２００が備える不揮発性のメモリ（図示せず）に記憶されている。

ステップＳ１において、演算処理装置２００は、モータ回転角センサ２２０から出力されるモータ回転角検出信号Ｓ_Ｍの読み込みを行う。

ステップＳ２において、演算処理装置２００は、クランク角センサ２３０から出力されるクランク角検出信号Ｓ_Ｃの読み込みを行う。

ステップＳ３において、演算処理装置２００は、舵角センサ２４０から出力される舵角検出信号Ｓ_φの読み込みを行う。

ステップＳ４において、演算処理装置２００は、モータ回転角検出信号Ｓ_Ｍに基づいて前輪１７の回転速度Ｖｆを導出し、クランク角検出信号Ｓ_Ｃに基づいて後輪１８の回転速度Ｖｒを導出する。なお、前輪１７の回転速度Ｖｆは、前輪１７の単位時間あたりの回転角度、すなわち、前輪１７の角速度であり、後輪１８の回転速度Ｖｒは、後輪１８の単位時間あたりの回転角度、すなわち、後輪１８の角速度である。

ステップＳ５において、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。換言すれば、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆの大きさが、後輪１８の回転速度Ｖｒに閾値Ｖｔｈを加算して得られる大きさ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、処理をステップＳ６に移行する。一方、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には、処理をステップＳ１に戻す。

ステップＳ６において、演算処理装置２００は、舵角検出信号Ｓ_φに基づいて、ハンドル２１が操舵されているか否かを判定する。この判定処理において、車両が実質的に直進走行しているとみなせる舵角範囲である場合には、ハンドル２１が操舵されているとはみなさないものとしてもよい。演算処理装置２００は、ハンドル２１が操舵されていると判定した場合には処理をステップＳ７に移行し、ハンドル２１が操舵されていないと判定した場合には処理をステップＳ１に戻す。

ステップＳ６において、演算処理装置２００は、具体的に以下のような処理を行ってもよい。すなわち、演算処理装置２００は、舵角検出信号Ｓ_φによって示される舵角φが所定範囲内にあるか否かを判定してもよい。つまり、ハンドル２１の右方向および左方向の操舵量が所定範囲内であるか否かを判定する。上記所定範囲は、車両が略直進状態にあるとみなせる場合の舵角範囲とすることが好ましい。すなわち、直進状態における舵角をφ_０とした場合に、舵角検出信号Ｓ_φによって示される舵角φがφ_０±αの範囲内であれば、車両が実質的に直進走行しているものとみなして、ハンドル２１が操舵されていないと判定してもよい。より具体的には、車両が直進状態にある場合の舵角φを０°とした場合に、例えば、右方向５°および左方向５°を上記の所定範囲として設定してもよい。演算処理装置２００は、舵角検出信号Ｓ_φによって示される舵角φが所定範囲内にあると判定した場合には処理をステップＳ７に移行し、舵角検出信号Ｓ_φによって示される舵角φが所定範囲内にないと判定した場合には処理をステップＳ１に戻す。

ステップＳ７において、演算処理装置２００は、前輪１７を駆動する補助駆動力の大きさを低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成し、これをモータ駆動回路１２０に供給する。モータ駆動回路１２０は、モータ駆動指令値Ｃに基づいて、モータ１６０に供給する駆動電力の大きさを低減させる。これにより、モータ１６０から前輪１７に供給される補助駆動力が低減され、前輪１７のスリップが解消される。なお、演算処理装置２００は、ステップＳ７において、補助駆動力の大きさをゼロにまで低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成することにより、前輪１７への補助駆動力の供給を停止させてもよい。

以上のように、本実施形態に係る電動機付自転車においては、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上になった場合に前輪１７にスリップが発生したものと推定し、補助駆動力の大きさを低減させる低減処理を実施して前輪１７に生じたスリップの解消を図る。一方、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上になった場合でも、ハンドル２１の操舵を伴う場合には上記の低減処理を実施しない。

上記したように、ハンドルの操舵によって前輪と後輪との間に回転速度差が生じることから、前輪と後輪との間に回転速度差が生じた場合に、直ちにスリップが発生したものとみなして補助駆動力を低減させた場合には、ハンドルの操舵が補助駆動力制御に不適切に介入してしまうおそれがある。本実施形態に係る電動機付自転車１によれば、前輪１７と後輪１８との間に回転速度差が生じた場合でも、ハンドル２１の操舵を伴う場合には、補助駆動力を低減する低減処理は実施されない。従って、本実施形態に係る電動機付自転車１によれば、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することができる。

上記の実施形態では、モータが発生させる補助駆動力によって前輪１７を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に、本発明を適用する場合を例示したが、モータが発生させる補助駆動力によって後輪を駆動する後輪駆動型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。

図６は、後輪駆動型の電動機付自転車において適用されるスリップ解消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。図６に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ５がステップＳ５Ａに置き換えられたものであり、それ以外の各ステップＳ１〜Ｓ４、Ｓ６およびＳ７は、図５に示すフローチャートと同様であるので、重複する説明は省略する。

後輪駆動型の電動機付自転車においては、ステップＳ５Ａにおいて、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。換言すれば、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒの大きさが、前輪１７の回転速度Ｖｆに閾値Ｖｔｈを加算して得られる大きさ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、処理をステップＳ６に移行する。一方、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には処理をステップＳ１に戻す

上記したように、後輪駆動型の電動機付自転車においてもハンドルの操舵によって前輪と後輪との間に回転速度差が生じることから、前輪と後輪との間に回転速度差が生じた場合に、直ちにスリップまたはウイリーが発生したものとみなして補助駆動力を低減させた場合には、ハンドルの操舵が補助駆動力制御に不適切に介入してしまうおそれがある。本実施形態に係る電動機付自転車によれば、前輪１７と後輪１８との間に回転速度差が生じた場合でも、ハンドル２１の操舵を伴う場合には、補助駆動力を低減する低減処理は実施されない。従って、本実施形態に係る電動機付自転車１によれば、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することができる。

なお、上記の実施形態においては、前輪１７と後輪１８のうち、モータ１６０が発生させる補助駆動力によって駆動される方の車輪の回転速度が、他方の車輪の回転速度よりも大きい場合に、補助駆動力によって駆動される方の車輪にスリップが生じたものと推定する場合を例示したが、この態様に限定されるものではない。

例えば、前輪１７の回転数とクランク軸２４の回転数との比に基づいてスリップの発生を推定してもよい。すなわち、前輪駆動型については、図５に示すフローチャートのステップＳ５において、前輪１７の回転数Ｒ１とクランク軸２４の回転数Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）が閾値よりも大であるか否かを判定し、比（Ｒ１／Ｒ２）が閾値よりも大であると判定した場合に前輪１７にスリップが生じたものと推定する。一方、後輪駆動型については、図５に示すフローチャートのステップＳ５において、前輪１７の回転数Ｒ１とクランク軸２４の回転数Ｒ２との比（Ｒ２／Ｒ１）が閾値よりも大であるか否かを判定し、比（Ｒ２／Ｒ１）が閾値よりも大であると判定した場合に後輪１８にスリップが生じたものと推定する。

また、前輪１７と後輪１８のうち、モータ１６０が発生させる補助駆動力によって駆動される方の車輪の加速度の値が閾値を超えた場合にスリップが生じたものと推定してもよい。すなわち、前輪駆動型については、図５に示すフローチャートのステップＳ５において、前輪１７の加速度の値が閾値を上回ったか否かの判定を行い、前輪１７の加速度の値が閾値を上回ったと判定した場合には、前輪１７にスリップが生じたものと推定する。後輪駆動型については、図５に示すフローチャートのステップＳ５において、後輪１８の加速度の値が閾値を上回ったか否かの判定を行い、後輪１８の加速度の値が閾値を上回ったと判定した場合には、後輪１８にスリップが生じたものと推定する。なお、上記した各方法によるスリップ検出は、ユーザが、車両に乗車している状態か車両から降車して手押ししている状態であるかにかかわらず行われる。

上記の実施形態では、舵角センサ２４０から出力される舵角検出信号Ｓ_φに基づいてハンドル２１が操舵されているか否かを判定し、ハンドル２１が操舵されているものと判定した場合には、補助駆動力の低減処理を実施しないことにより、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止しているが、本発明は、この態様に限定されるものではない。例えば、通常使用時におけるハンドルの操舵に起因して生じる前輪と後輪との間の回転速度差の推定される最大値を実験やシミュレーション等によって取得し、当該推定された回転速度差の最大値を、上記の閾値Ｖｔｈとして設定してもよい。かかる態様によれば、舵角センサ２４０等のハンドルの操舵を検出するデバイスを用いることなくハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することができる。
以上のように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車においては、車両の状態が所定状態となった場合に補助駆動力の大きさを低減する低減処理が実施され、車両の状態がハンドルの操舵を伴って若しくはハンドルの操舵に起因して上記所定状態になった場合には低減処理が実施されない。

［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２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。第２の実施形態に係る電動機付自転車は、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈをハンドルの操舵に応じて変化させる。以下においては、モータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に本発明を適用する場合について説明する。

第２の実施形態に係る電動機付自転車は、舵角センサ２４０に代えて、操舵速度センサ２５０を含む点において、上記した第１の実施形態に係る電動機付自転車と異なる。

操舵速度センサ２５０は、ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φを検出し、検出した操舵速度Ｖ_φの大きさを示す操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφを出力する。操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφは、演算処理装置２００に供給される。操舵速度センサ２５０は、例えば、公知のジャイロセンサによって構成されていてもよい。

操舵速度Ｖ_φは、単位時間当たりのハンドル２１の舵角の変化量（操舵量）、すなわち、操舵軸まわりに回転するハンドル２１の角速度であり、舵角が大きくなる方向を正とする。すなわち、図８に示すように、直進状態のハンドルポジションから左右旋回状態のハンドルポジションに向かう方向（ハンドルを切る方向）を操舵速度Ｖ_φにおける正の方向とする。一方、左右旋回状態のハンドルポジションから直進状態のハンドルポジションに向かう方向（ハンドルを戻す方向）を操舵速度Ｖ_φにおける負の方向とする。なお、操舵速度Ｖ_φの正負を判定するために、ハンドルの舵角を検出する公知の舵角センサを併用してもよい。

図９は、操舵速度センサ２５０の取り付け位置の一例を示す図である。操舵速度センサ２５０は、例えば、ハンドルグリップ２１Ａの近傍に取り付けることができる。操舵速度センサ２５０を、ハンドルグリップ２１Ａの近傍に取り付けることで、操舵軸Ｌを回転軸として回転するハンドル２１の角速度、すなわち、操舵速度Ｖ_φを検出することができる。なお、操舵速度センサ２５０は、既存の操作・表示部２６０の内部に設けられていてもよい。操作・表示部２６０は、踏力に対する補助駆動力の比率（アシスト比率）の設定やライトのオンオフの切り替え操作を行う操作部（図示せず）と、車速やバッテリ残量などを表示する表示部（図示せず）とを含んで構成されている。操舵速度センサ２５０を、既存の操作・表示部２６０の内部に設けることで、操舵速度センサ２５０の取り付けが容易となる。なお、操舵速度センサ２５０は、ハンドルステム２０とヘッドパイプ１２との相対的な位置関係を検出するように配置されたロータリーエンコーダによって構成されていてもよい。また、操舵速度センサ２５０は、操作・表示部２６０の内部に設けられた加速度センサによって構成されていてもよい。

図１０は、演算処理装置２００によって実行される本発明の第２の実施形態に係るスリップ解消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。

ステップＳ１１において、演算処理装置２００は、モータ回転角センサ２２０から出力されるモータ回転角検出信号Ｓ_Ｍの読み込みを行う。

ステップＳ１２において、演算処理装置２００は、クランク角センサ２３０から出力されるクランク角検出信号Ｓ_Ｃの読み込みを行う。

ステップＳ１３において、演算処理装置２００は、操舵速度センサ２５０から出力される操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφの読み込みを行う。

ステップＳ１４において、演算処理装置２００は、モータ回転角検出信号Ｓ_Ｍに基づいて前輪１７の回転速度Ｖｆを導出し、クランク角検出信号Ｓ_Ｃに基づいて後輪１８の回転速度Ｖｒを導出する。

ステップＳ１５において、演算処理装置２００は、操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφに基づいて、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈを導出する。

ここで、図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、操舵速度Ｖ_φと閾値Ｖｔｈとの関係の一例を示すグラフである。演算処理装置２００は、操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφによって示される操舵速度Ｖ_φが正の方向に大きくなる程、閾値Ｖｔｈを大きくする。

演算処理装置２００は、例えば、図１１（ａ）に示すように、操舵速度Ｖ_φに応じて閾値Ｖｔｈを連続的に変化させてもよい。この場合において、操舵速度Ｖ_φの変化に対して閾値Ｖｔｈを直線的に変化させてもよいし、非直線的に変化させてもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、操舵速度Ｖ_φに応じて閾値Ｖｔｈを段階的に変化させてもよい。この場合において、操舵速度Ｖ_φの変化に対して閾値Ｖｔｈを２段階または３段階以上で変化させてもよい。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示されるような、操舵速度Ｖ_φと閾値Ｖｔｈとの関係を示すデータは、演算処理装置２００が備える不揮発性のメモリ（図示せず）に記憶されている。演算処理装置２００は、かかるデータを参照することで、ステップＳ１３において読み込んだ操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφによって示される操舵速度Ｖ_φに対応する閾値Ｖｔｈを導出する。

ステップＳ１６において、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）がステップＳ１５において導出した閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、前輪１７にスリップが生じたものと判定し、処理をステップＳ１７に移行する。一方、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には、前輪１７にスリップが生じていないと判定し、処理をステップＳ１１に戻す。

ステップＳ１７において、演算処理装置２００は、前輪１７を駆動する補助駆動力の大きさを低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成し、これをモータ駆動回路１２０に供給する。モータ駆動回路１２０は、モータ駆動指令値Ｃに基づいて、モータ１６０に供給する駆動電力の大きさを低減させる。これにより、モータ１６０から前輪１７に供給される補助駆動力が低減され、前輪１７のスリップが解消される。なお、演算処理装置２００は、前輪１７にスリップが生じているものと判定した場合に、補助駆動力の大きさをゼロにまで低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成することにより、前輪１７への補助駆動力の供給を停止させてもよい。

上記したように、舵角が大きくなる方向にハンドル２１の操舵を行うと、前輪１７には、車両が前進する方向、すなわち正転方向に回転する力が加わり、前輪１７と後輪１８との間に回転速度差ΔＶ_θが生じることとなる。ここで、図１２は、ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φと、ハンドル２１の操舵に起因して生じる前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θ（＝Ｖｆ−Ｖｒ）との関係の一例を示すグラフである。図１２に示すように、ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φが正の方向に大きくなる程、前輪１７の回転速度が大きくなり、前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θ（＝Ｖｆ−Ｖｒ）は、大きくなる。本実施形態に係る電動機付自転車によれば、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈは、操舵速度Ｖ_φが正の方向に大きくなる程大きくなるように変化するので、前輪駆動型の電動機付自転車におけるスリップ検出において、ハンドル２１の操舵に起因して生じる前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θ（＝Ｖｆ−Ｖｒ）がキャンセルされるように作用する。従って、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することが可能となる。また、操舵速度Ｖφは、ジャイロセンサ等の操舵速度センサ２５０をハンドル２１に取り付けることで検出することができるので、舵角を検出する場合と比較して、簡便な構成とすることができる。

なお、上記の実施形態においては、前輪１７と後輪１８のうち、モータ１６０が発生させる補助駆動力によって駆動される方の車輪の回転速度が、他方の車輪の回転速度よりも大きい場合に、補助駆動力によって駆動される方の車輪にスリップが生じたものと推定する場合を例示したが、この態様に限定されるものではない。

例えば、前輪１７の回転数とクランク軸２４の回転数との比に基づいてスリップの発生を推定してもよい。すなわち、前輪駆動型については、図１０に示すフローチャートのステップＳ１６において、前輪１７の回転数Ｒ１とクランク軸２４の回転数Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）が閾値よりも大であるか否かを判定し、比（Ｒ１／Ｒ２）が閾値よりも大であると判定した場合に前輪１７にスリップが生じたものと推定する。一方、後輪駆動型については、図１０に示すフローチャートのステップＳ１６において、前輪１７の回転数Ｒ１とクランク軸２４の回転数Ｒ２との比（Ｒ２／Ｒ１）が閾値よりも大であるか否かを判定し、比（Ｒ２／Ｒ１）が閾値よりも大であると判定した場合に後輪１８にスリップが生じたものと推定する。

また、前輪１７と後輪１８のうち、モータ１６０が発生させる補助駆動力によって駆動される方の車輪の加速度の値が閾値を超えた場合にスリップが生じたものと推定してもよい。すなわち、前輪駆動型については、図１０に示すフローチャートのステップＳ１６において、前輪１７の加速度の値が閾値を上回ったか否かの判定を行い、前輪１７の加速度の値が閾値を上回ったと判定した場合には、前輪１７にスリップが生じたものと推定する。後輪駆動型については、図１０に示すフローチャートのステップＳ１６において、後輪１８の加速度の値が閾値を上回ったか否かの判定を行い、後輪１８の加速度の値が閾値を上回ったと判定した場合には、後輪１８にスリップが生じたものと推定する。

スリップ検出において上記したいずれの方法を採用する場合でもスリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈは、操舵速度Ｖφが正の方向に大きくなる程大きくなるように変化する。これにより、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することが可能となる。後述する第３の実施形態においても、スリップ検出において、上記したいずれの方法も採用することが可能である。

また、上記の実施形態では、モータが発生させる補助駆動力によって前輪１７を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に本発明を適用する場合を例示したが、モータが発生させる補助駆動力によって後輪を駆動する後輪駆動型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。

図１３は、後輪駆動型の電動機付自転車において適用されるスリップ解消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。図１３に示すフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１４およびＳ１７は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１４およびＳ１７と同様であるので、重複する説明を省略する。

ステップＳ１５Ａにおいて、演算処理装置２００は、操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφに基づいて、スリップの発生有無またはウイリーの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈを導出する。後輪駆動型の電動機付自転車においては、操舵速度検出信号Ｓ_Ｖφによって示される操舵速度Ｖ_φが負の方向（ハンドルを直進ポジションに戻す方向）に大きくなる程、閾値Ｖｔｈを大きくする。操舵速度Ｖ_φに対応する閾値Ｖｔｈの設定は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の例に倣って行うことが可能である。

ステップＳ１６Ａにおいて、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）がステップＳ１５Ａにおいて導出した閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、後輪１８にスリップが生じたものと判定し、または前輪１７が地面から浮き上がるウイリーが生じたものと判定し、処理をステップＳ１７に移行する。一方、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には、後輪１８にスリップが生じていないと判定し、またはウイリーが生じていないと判定し、処理をステップＳ１１に戻す。

図１２に示すように、ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φが負の方向（ハンドルを直進ポジションに戻す方向）に大きくなる程、前輪１７の回転速度Ｖｆが低下して、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差ΔＶ_θ（＝Ｖｒ−Ｖｆ）が大きくなる。本実施形態に係る電動機付自転車によれば、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈは、操舵速度Ｖ_φが負の方向に大きくなる程大きくなるように変化するので、後輪駆動型の電動機付自転車におけるスリップ検出またはウイリー検出において、ハンドル２１の操舵に起因して生じる前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θ（＝Ｖｒ−Ｖｆ）がキャンセルされるように作用する。従って、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することが可能となる。

なお、本実施形態において、演算処理装置２００は、本発明における補助駆動力制御部および閾値設定部の一例である。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る電動機付自転車は、上記した第２の実施形態に係る電動機付自転車と同様、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈをハンドルの操舵角に応じて変化させる。本発明の第３の実施形態に係る電動機付自転車の電気系統の構成は、図４に示す第１の実施形態に係る構成と同様であり、舵角センサ２４０を含む。以下においては、モータが発生させる補助駆動力によって前輪を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に本発明を適用する場合について説明する。

図１４は、演算処理装置２００によって実行される本発明の第３の実施形態に係るスリップ解消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。

ステップＳ２１において、演算処理装置２００は、モータ回転角センサ２２０から出力されるモータ回転角検出信号Ｓ_Ｍの読み込みを行う。

ステップＳ２２において、演算処理装置２００は、クランク角センサ２３０から出力されるクランク角検出信号Ｓ_Ｃの読み込みを行う。

ステップＳ２３において、演算処理装置２００は、舵角センサ２４０から出力される舵角検出信号Ｓ_φの読み込みを行う。

ステップＳ２４において、演算処理装置２００は、モータ回転角検出信号Ｓ_Ｍに基づいて前輪１７の回転速度Ｖｆを導出し、クランク角検出信号Ｓ_Ｃに基づいて後輪１８の回転速度Ｖｒを導出する。

ステップＳ２５において、演算処理装置２００は、舵角検出信号Ｓ_φに基づいて、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈを導出する。ここで、図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、ハンドル２１の舵角φと閾値Ｖｔｈとの関係の一例を示すグラフである。なお、直進状態のハンドル２１のポジションを舵角ゼロとし、舵角ゼロの状態からハンドル２１の左右への操舵量が大きくなる程、舵角は大きくなるものとする。

演算処理装置２００は、舵角検出信号Ｓ_φによって示されるハンドル２１の舵角φが大きくなる程、閾値Ｖｔｈを大きくする。演算処理装置２００は、例えば、図１５（ａ）に示すように、舵角φに応じて閾値Ｖｔｈを連続的に変化させてもよい。この場合において、舵角φの変化に対して閾値Ｖｔｈを直線的に変化させてもよいし、非直線的に変化させてもよい。また、図１５（ｂ）に示すように、舵角φに応じて閾値Ｖｔｈを段階的に変化させてもよい。この場合において、舵角φの変化に対して閾値Ｖｔｈを２段階または３段階以上で変化させてもよい。図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示されるような、舵角φと閾値Ｖｔｈとの関係を示すデータは、演算処理装置２００が備える不揮発性のメモリ（図示せず）に記憶されている。演算処理装置２００は、かかるデータを参照することで、ステップＳ２３において読み込んだ舵角検出信号Ｓ_φによって示される舵角φに対応する閾値Ｖｔｈを導出する。

図１６は、ハンドル２１の舵角φと前輪１７の回転角θとの関係の一例を示すグラフである。図１６に示すように、ハンドル２１の操舵に起因して回転する前輪１７の回転角θは、舵角φの変化量に対して非直線的に変化する。閾値Ｖｔｈの設定は、舵角φと前輪１７の回転角θとの関係に基づいて行うことが好ましい。例えば、舵角φの変化量に対する前輪１７の回転角θの変化量の割合が比較的大きい領域Ａにおいては、舵角φの変化量に対する閾値Ｖｔｈの変化量を、他の領域よりも大きくしてもよい。

ステップＳ２６において、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）がステップＳ２５において導出した閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、前輪１７にスリップが生じたものと判定し、処理をステップＳ２７に移行する。一方、演算処理装置２００は、前輪１７の回転速度Ｖｆと後輪１８の回転速度Ｖｒとの差（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には、前輪１７にスリップが生じていないと判定し、処理をステップＳ２１に戻す。

ステップＳ２７において、演算処理装置２００は、前輪１７を駆動する補助駆動力の大きさを低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成し、これをモータ駆動回路１２０に供給する。モータ駆動回路１２０は、モータ駆動指令値Ｃに基づいて、モータ１６０に供給する駆動電力の大きさを低減させる。これにより、モータ１６０から前輪１７に供給される補助駆動力が低減され、前輪１７のスリップが解消される。なお、演算処理装置２００は、前輪１７にスリップが生じているものと判定した場合に、補助駆動力の大きさをゼロにまで低減させるようにモータ駆動指令値Ｃを生成することにより、前輪１７への補助駆動力の供給を停止させてもよい。

図１２に示すように、ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φが大きくなる程、前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θは大きくなるところ、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、スリップの発生有無の判定に用いる閾値Ｖｔｈは、ハンドル２１の舵角φが大きくなる程大きくなるように変化する。ハンドル２１の操舵速度Ｖ_φが大きくなる程、ハンドル２１の舵角φは大きくなるものと考えられるので、ハンドル２１の舵角φが大きくなる程、前輪１７と後輪１８との間の回転速度差は大きくなると考えられる。従って、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、上記した第２の実施形態の場合と同様、スリップ検出において、ハンドル２１の操舵に起因して生じる前輪１７と後輪１８との間の回転速度差ΔＶ_θ（＝Ｖｆ−Ｖｒ）がキャンセルされるように作用する。従って、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することが可能となる。また、本実施形態に係る電動機付自転車によれば、スリップ解消処理のために検出した舵角φを他の制御に利用することが可能となる。例えば、舵角φに応じてモータによるアシスト量を変化させたり、モータから取り出す回生電流の大きさを変化させたりしてもよい。

なお、上記の実施形態では、モータが発生させる補助駆動力によって前輪１７を駆動する前輪駆動型の電動機付自転車に本発明を適用する場合を例示したが、モータが発生させる補助駆動力によって後輪を駆動する後輪駆動型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。

図１７は、後輪駆動型の電動機付自転車において適用されるスリップ解消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。図１７に示すフローチャートは、図１４に示すフローチャートのステップＳ２６がステップＳ２６Ａに置き換えられたものであり、それ以外の各ステップＳ２１〜Ｓ２３およびＳ２５〜Ｓ２７は、図１４に示すフローチャートと同様である。

すなわち、後輪駆動型の電動機付自転車においては、ステップＳ２６Ａにおいて、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。換言すれば、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒの大きさが、前輪１７の回転速度Ｖｆに閾値Ｖｔｈを加算して得られる大きさ以上であるか否かを判定する。演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上であると判定した場合には、後輪１８にスリップが生じたものと判定し、または、前輪１７が地面から浮き上がるウイリーが生じたものと判定し、処理をステップＳ２７に移行する。一方、演算処理装置２００は、後輪１８の回転速度Ｖｒと前輪１７の回転速度Ｖｆとの差（Ｖｒ−Ｖｆ）が閾値Ｖｔｈ以上ではないと判定した場合には、後輪１８にスリップが生じていないと判定し、または、ウイリーが生じていないと判定し、処理をステップＳ２１に戻す。

上記の制御を行うことで、後輪駆動型の電動機付自転車におけるスリップ検出またはウイリー検出において、ハンドル２１の操舵に起因して生じる前輪１７と後輪１８との間の回転速度差がキャンセルされるように作用する。従って、ハンドル２１の操舵が補助駆動力制御に不適切に介入することを防止することが可能となる。

なお、本実施形態において、演算処理装置２００は、本発明における補助駆動力制御部および閾値設定部の一例である。

図１８は、ハンドル２１の舵角を検出するための舵角検出機構の一例を示す図である。ハンドル２１を支持するハンドルステム２０（図３参照）の下端は、ヘッドパイプ１２に挿入されたホークステム１１Ａに結合されている。すなわち、ホークステム１１Ａは、ハンドル２１の操舵に応じて操舵軸Ｌ周りに回転する。なお、ホークステム１１Ａは前ホーク１１（図３参照）の一部を構成する。ホークステム１１Ａの外周面には、リング状のカム部材６０が取り付けられている。

図１９は、操舵軸Ｌと直交する平面におけるカム部材６０の平面図である。カム部材６０は、操舵中心Ｏを中心点とする略真円形状の内周面Ｐ１と、操舵中心Ｏからの距離が、周方向に沿って変化している外周面Ｐ２とを有する。すなわち、カム部材６０の厚さは、周方向に沿って変化している。カム部材６０は、ハンドル２１の操舵に応じて操舵中心Ｏを回転中心として回転する。

図１８に示すように、ヘッドパイプ１２には、カム部材６０の取り付け位置に対応する位置にストロークセンサ５０が取り付けられている。なお、ストロークセンサ５０は、上記した舵角センサ２４０の一例である。ストロークセンサ５０は、測定対象物との接触によって直線移動するセンサヘッド５２を有し、センサヘッド５２のストローク量に応じた電気信号を出力する直線変位センサである。ヘッドパイプ１２には、ストロークセンサ５０の取り付け位置に開口部１２Ｃが設けられており、センサヘッド５２の先端は、開口部１２Ｃを経由してヘッドパイプ１２の内部に侵入し、カム部材６０の外周面Ｐ２に接触している。センサヘッド５２は、その先端が、常にカム部材６０の外周面Ｐ２に接触するように、スプリング等によって突出方向に付勢力が付与されている。従って、ハンドル２１が操作されると、カム部材６０の外周面Ｐ２とセンサヘッド５２との接触位置がカム部材６０の周方向に沿って移動する。上記のように、カム部材６０の外周面Ｐ２は、操舵中心Ｏからの距離が周方向に沿って変化しているので、ハンドル２１の舵角に応じてセンサヘッド５２のストローク量が変化する。ストロークセンサ５０の出力信号は、演算処理装置２００に供給される。演算処理装置２００は、ストロークセンサ５０の出力信号からハンドル２１の舵角を取得することが可能である。

カム部材６０の外周面Ｐ２の形状は、ハンドル２１の操舵に応じてセンサヘッド５２のストローク量を変化させることによってハンドル２１の舵角を連続的または段階的に検出できるように構成されていればよい。例えば、図１９に示すように、カム部材６０の外周面Ｐ２の操舵中心Ｏからの距離が、基準点Ｚにおいて最も小さくなり、且つ基準点Ｚを起点として周方向に沿って所定の舵角φ_１まで連続的に大きくなるように、左右対称形状にカム部材６０を構成してもよい。この場合において、基準点Ｚを舵角０°に対応させてもよい。この構成によれば、センサヘッド５２は、舵角０°のときに最も突出し、φ_１までの角度範囲において舵角が大きくなるに従って徐々に後退するので、操舵量に応じた舵角を精度よく検出することができる。

１ 電動機付自転車
２１ ハンドル
１６０ モータ
２００ 演算処理装置
２１０ トルクセンサ
２２０ モータ回転角センサ
２３０ クランク角センサ
２４０ 舵角センサ
２５０ 操舵速度センサ

Claims (11)

1. 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モータによって発生させ、前記補助駆動力によって前輪または後輪を駆動する補助駆動系と、
   前記前輪に接続されたハンドルと、
   車両の状態が所定状態となった場合に前記補助駆動力の大きさを低減する低減処理を実施し、前記車両の状態が前記ハンドルの操舵を伴って前記所定状態になった場合には前記低減処理を実施しない補助駆動力制御部と、
   を含む電動機付自転車。
2. 前記補助駆動力制御部は、前記前輪と前記後輪との間に回転速度差を生じた場合、または前記前輪の回転数と前記ペダルに連結されたクランク軸の回転数との比が所定の状態となった場合、または前記補助駆動力によって駆動される車輪の加速度の値が閾値よりも大となった場合に前記低減処理を実施する
   請求項１に記載の電動機付自転車。
3. 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モータによって発生させ、前記補助駆動力によって前輪または後輪を駆動する補助駆動系と、
   前記前輪に接続されたハンドルと、
   前記前輪と前記後輪との間の回転速度差が閾値よりも大となった場合、または、前記前輪の回転数と前記ペダルに連結されたクランク軸の回転数との比が閾値よりも大となった場合、または前記補助駆動力によって駆動される車輪の加速度の値が閾値よりも大となった場合に前記補助駆動力の大きさを低減する補助駆動力制御部と、
   前記ハンドルの操舵に応じて前記閾値を変化させる閾値設定部と、
   を含む電動機付自転車。
4. 前記ハンドルの操舵速度を検出する操舵速度検出部を更に含み、
   前記閾値設定部は、前記操舵速度検出部によって検出された操舵速度が大きくなる程、前記閾値を大きくする
   請求項３に記載の電動機付自転車。
5. 前記閾値設定部は、前記操舵速度検出部によって検出された操舵速度に応じて前記閾値を連続的に変化させる
   請求項４に記載の電動機付自転車。
6. 前記閾値設定部は、前記操舵速度検出部によって検出された操舵速度に応じて前記閾値を段階的に変化させる
   請求項４に記載の電動機付自転車。
7. 前記操舵速度検出部は、ジャイロセンサを含んで構成される
   請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
8. 前記ジャイロセンサは、前記ハンドルに取り付けられている
   請求項７に記載の電動機付自転車。
9. 前記ハンドルの舵角を検出する舵角検出部を更に含み、
   前記閾値設定部は、前記舵角検出部によって検出された舵角が大きくなる程、前記閾値を大きくする
   請求項３に記載の電動機付自転車。
10. 前記閾値設定部は、前記舵角検出部によって検出された舵角に応じて前記閾値を連続的に変化させる
    請求項９に記載の電動機付自転車。
11. 前記閾値設定部は、前記舵角検出部によって検出された舵角に応じて前記閾値を段階的に変化させる
    請求項９に記載の電動機付自転車。

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