JP5873000B2 - Electric assist bicycle - Google Patents

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本発明は、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、この補助駆動力によって補助的に車輪を駆動する電動補助自転車に関する。   The present invention relates to a battery-assisted bicycle that uses an electric motor to generate an auxiliary driving force corresponding to an input torque generated by a pedaling force applied to a pedal, and drives a wheel auxiliary by the auxiliary driving force.

ペダルに加えられた踏力を車輪に供給する人力駆動系と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力駆動系とを備えた電動補助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を後輪に伝達し、モータによる補助駆動力を前輪に伝達するタイプのものや、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を後輪に伝達するタイプのものがある。   2. Description of the Related Art An electrically assisted bicycle is known that includes a human-powered drive system that supplies a pedal force applied to a pedal to a wheel and an auxiliary drive force drive system that supplies an auxiliary drive force from an electric motor to the wheel according to the pedal force applied to the pedal ing. In the battery-assisted bicycle, the type that transmits the pedaling force applied to the pedal to the rear wheel and the auxiliary driving force by the motor to the front wheel, and the pedaling force applied to the pedal and the auxiliary driving force by the motor are both used. There is a type that transmits to the rear wheel.

特に電動モータで前輪を駆動するものは、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。また、ハンドルを切った状況において前輪のスリップが生じると車体が横滑りを起こして転倒するおそれもある。一方、電動モータで後輪を駆動するものは踏力による駆動力とモータによる補助駆動力が共に後輪に伝達されるため、後輪が比較的大きなトルクで駆動される。従って、濡れた路面や凍結した路面等を走行する場合に後輪においてスリップが生じやすい。このように、電動補助自転車では、車体が軽い、タイヤが細い、前輪駆動のタイプが存在する、といった特有の事情により、自動二輪車と比較して車輪のスリップを生じやすい。   In particular, in the case of driving the front wheels with an electric motor, the load on the front wheels is small in situations such as starting uphill, and therefore slip (idling) tends to occur on the front wheels. In addition, if the front wheel slips in a situation where the steering wheel is turned, the vehicle body may slip and fall over. On the other hand, when the rear wheels are driven by an electric motor, both the driving force by the stepping force and the auxiliary driving force by the motor are transmitted to the rear wheels, so that the rear wheels are driven with a relatively large torque. Therefore, when traveling on a wet road surface, a frozen road surface, or the like, slip easily occurs on the rear wheels. As described above, in the battery-assisted bicycle, wheel slipping is more likely to occur compared to a motorcycle due to specific circumstances such as a light vehicle body, thin tires, and a front wheel drive type.

電動補助自転車における車輪のスリップ対策に関する技術として、特許文献1には、電動モータにより駆動される前輪と踏力により駆動される後輪の回転差を検出し、前輪が後輪よりも速く回転している場合に、前輪がスリップしているものと判定し、前輪のスリップを検出すると、電動モータへの通電を停止する、または通電を制限して前輪の回転トルクを小さくする、またはモータの回転速度を制御することが記載されている。   As a technique related to wheel slip countermeasures in a battery-assisted bicycle, Patent Document 1 detects a rotational difference between a front wheel driven by an electric motor and a rear wheel driven by a pedaling force, and the front wheel rotates faster than a rear wheel. If it is determined that the front wheel is slipping and slipping of the front wheel is detected, the energization of the electric motor is stopped, or the energization is limited to reduce the rotational torque of the front wheel, or the rotation speed of the motor It is described to control.

一方、特許文献2には、踏力センサから入力された踏力検出値から後輪車速を求め、モータ電圧、電流等から前輪車速を求め、前輪車速が後輪車速よりも大きい場合には、前輪においてスリップが発生しているものと判断することが記載されている。また、スリップ検出の他の方法として、電動モータの回転速度から求めた前輪車速の増加率が所定値以上の場合にスリップが発生したと判定することが記載されている。また、この特許文献2には、スリップが発生したと判定された場合に、補助力駆動系における補助比率を減少し、減少した補助比率を所定時間だけ保持し、その後徐々に増加して元の補助比率に戻すことが記載されている。   On the other hand, in Patent Document 2, the rear wheel vehicle speed is obtained from the pedal force detection value input from the pedal force sensor, the front wheel vehicle speed is obtained from the motor voltage, current, etc., and when the front wheel vehicle speed is higher than the rear wheel vehicle speed, It is described that it is determined that a slip has occurred. Further, as another method of slip detection, it is described that it is determined that a slip has occurred when the rate of increase of the front wheel vehicle speed obtained from the rotational speed of the electric motor is equal to or greater than a predetermined value. Further, in Patent Document 2, when it is determined that slip has occurred, the assist ratio in the assist force drive system is decreased, the decreased assist ratio is maintained for a predetermined time, and then gradually increased to the original. It is described that the auxiliary ratio is restored.

特開2004−142634号公報JP 2004-142634 A 特許第4365113号公報Japanese Patent No. 4365113

上記した特許文献2に記載のようにスリップ発生時に補助比率を減少させた後、徐々に補助比率を回復させたとしても、降雨時などの状況では補助比率の回復後においてもスリップが生じやすい状況が継続するので、スリップの再発を防止することができない。このように、従来の電動補助自転車ではスリップ検出後における電動モータの出力制御において未だ改善の余地がある。   As described in Patent Document 2 above, even if the auxiliary ratio is gradually decreased after the slip ratio is reduced, the slip ratio is likely to be generated even after the recovery of the assist ratio even in the case of rain. Since this continues, slip recurrence cannot be prevented. Thus, in the conventional battery-assisted bicycle, there is still room for improvement in the output control of the electric motor after the slip detection.

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、電動モータによって駆動される車輪のスリップを検出した場合にスリップの再発を防止することができる電動補助自転車を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and an object thereof is to provide a battery-assisted bicycle that can prevent the recurrence of a slip when a slip of a wheel driven by an electric motor is detected. .

発明の第1の観点による電動補助自転車は、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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、前記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、前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、アシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御してからの前記ペダルの踏み込み回数が所定数に達した場合に、解除条件が成立したものとしてアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、を含む。 The battery-assisted bicycle according to the first aspect of the present invention includes an auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque generated by a pedaling force applied to a pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; A slip occurrence detecting means for detecting the occurrence of wheel slip, and a ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the input torque due to the pedal force when the slip of the wheel is detected by the slip occurrence detecting means. The output of the electric motor is controlled so that a certain assist ratio is smaller than the magnitude before the detection of the wheel slip, and the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller than the magnitude before the detection of the wheel slip. reed when depression number of said pedal from controlling the output reaches a predetermined number, as the release condition is satisfied Comprising a control means preparative ratio controls the output of the electric motor such that the magnitude of the previous detection of the slip of the wheels, the.

前記制御手段は、アシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御してから所定期間が経過したときにアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御してもよい。   The control means controls the output of the electric motor so that the assist ratio is smaller than the magnitude before detection of the wheel slip, and the assist ratio is detected before the detection of the wheel slip when a predetermined period has elapsed. You may control the output of the said electric motor so that it may become the magnitude | size.

本発明の第2の観点による電動補助自転車は、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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、前記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、前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、アシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御した後前記スリップ発生検出手段が所定期間継続して前記車輪のスリップを検出しない場合に、解除条件が成立したものとしてアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、を含む。  The battery-assisted bicycle according to the second aspect of the present invention includes an auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque generated by a pedaling force applied to a pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; A slip occurrence detecting means for detecting the occurrence of wheel slip, and a ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the input torque due to the pedal force when the slip of the wheel is detected by the slip occurrence detecting means. The output of the electric motor is controlled so that a certain assist ratio is smaller than the magnitude before the detection of the wheel slip, and the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller than the magnitude before the detection of the wheel slip. Canceled when the slip occurrence detecting means does not detect the wheel slip for a predetermined period after controlling the output. Assist ratio as matter is satisfied and a control means for controlling the output of the electric motor such that the magnitude of the previous detection of the slip of the wheel.

本発明の第3の観点による電動補助自転車は、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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、前記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、前記車輪に生じたスリップの規模を判定する判定手段と、前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さく、且つ前記判定手段によって判定されたスリップの規模が大きい程、前記車輪のスリップの検出後から所定の解除条件が成立するまでのアシスト比率が小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、前記所定の解除条件が成立したときにアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、を含む。  The battery-assisted bicycle according to a third aspect of the present invention includes an auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque generated by a pedaling force applied to a pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; Slip occurrence detection means for detecting the occurrence of wheel slip, determination means for determining the magnitude of slip generated in the wheel, and input by the tread force when the slip of the wheel is detected by the slip occurrence detection means The assist ratio, which is the ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the torque, is smaller than the magnitude before the detection of the slip of the wheel, and the magnitude of the slip determined by the judging means is larger. The output of the electric motor is reduced so that the assist ratio from when the slip is detected until the predetermined release condition is satisfied is reduced. Gyoshi, and a control means for the assist ratio to control the output of the electric motor such that the magnitude of the previous detection of the slip of the wheels when said predetermined cancellation condition is satisfied.
本発明の第1または第2の観点による電動補助自転車は、前記車輪に生じたスリップの規模を判定する判定手段を更に含んでいてもよく、この場合、前記制御手段は、前記判定手段によって判定されたスリップの規模が大きい程、前記車輪のスリップの検出後から前記解除条件が成立するまでのアシスト比率を小さくしてもよい。また、本発明の第1から第3の観点による電動補助自転車において、前記制御手段は、前記判定手段によって判定されたスリップの規模に応じて前記解除条件を変化させてもよい。  The battery-assisted bicycle according to the first or second aspect of the present invention may further include determination means for determining the scale of slip generated in the wheel. In this case, the control means is determined by the determination means. The larger the scale of the slip, the smaller the assist ratio from the detection of the wheel slip until the release condition is satisfied. In the battery-assisted bicycle according to the first to third aspects of the present invention, the control unit may change the release condition according to the size of the slip determined by the determination unit.

本発明に係る電動補助自転車によれば、電動モータによって駆動される車輪のスリップを検出した後にスリップが再発することを防止することができる。   According to the battery-assisted bicycle according to the present invention, it is possible to prevent the slip from recurring after detecting the slip of the wheel driven by the electric motor.

本発明の実施形態に係る電動補助自転車の構成を示す側面図である。1 is a side view showing a configuration of a battery-assisted bicycle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るモータ制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control system which concerns on embodiment of this invention. 図3(a)〜図3(c)は、それぞれ、本発明の実施形態に係る入力トルク検出信号、モータ出力指令値、モータトルク検出信号および回転数検出信号の時間推移を示した図である。FIGS. 3A to 3C are diagrams showing time transitions of the input torque detection signal, the motor output command value, the motor torque detection signal, and the rotation speed detection signal according to the embodiment of the present invention, respectively. . 図4(a)は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車の発進時におけるモータトルク検出信号の時間推移を示す図である。図4(b)は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車の発進時における回転数検出信号の時間推移を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing a time transition of the motor torque detection signal at the start of the battery-assisted bicycle according to the embodiment of the present invention. FIG. 4B is a diagram showing a time transition of the rotation speed detection signal when the battery-assisted bicycle according to the embodiment of the present invention starts. 図5(a)は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車の走行時におけるモータトルク検出信号の時間推移を示す図である。図5(b)は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車の走行時における回転数検出信号の時間推移を示す図である。Fig.5 (a) is a figure which shows the time transition of the motor torque detection signal at the time of driving | running | working of the battery-assisted bicycle which concerns on embodiment of this invention. FIG.5 (b) is a figure which shows the time transition of the rotation speed detection signal at the time of driving | running | working of the battery-assisted bicycle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るスリップ検出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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the slip detection process program which concerns on embodiment of this invention. 図7(a)および図7(b)は、本発明の実施形態に係るスリップ解消処理が実行された場合における電動モータにおけるアシスト比率の時間推移を示す図である。FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing a time transition of the assist ratio in the electric motor when the slip elimination process according to the embodiment of the present invention is executed. 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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the slip cancellation processing program which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る前輪のスリップが解消したときのモータトルク検出信号および回転数検出信号の時間推移を示した図である。It is the figure which showed the time transition of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal when the slip of the front wheel which concerns on embodiment of this invention is eliminated. 図10(a)は、本発明の実施形態に係るモータ出力回復処理中におけるアシスト比率の時間推移を示した図である。図10(b)は、本発明の実施形態に係るモータ出力回復処理中における電動モータにおけるトルク上限値の時間推移を示した図である。FIG. 10A is a diagram showing a time transition of the assist ratio during the motor output recovery process according to the embodiment of the present invention. FIG.10 (b) is the figure which showed the time transition of the torque upper limit value in the electric motor during the motor output recovery process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る走行制御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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the traveling control program which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るスリップ検出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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the slip detection process program which concerns on other embodiment of this invention. 図13(a)および図13(b)は、本発明の他の実施形態に係るスリップ解消処理中におけるアシスト比率の時間推移を示した図である。FIG. 13A and FIG. 13B are diagrams showing the time transition of the assist ratio during the slip elimination process according to another embodiment of the present invention. 本発明の他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。It is a flowchart which shows the flow of the process in the slip cancellation processing program which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るスリップ解消処理中におけるモータトルク検出信号の時間推移を示した図である。It is the figure which showed the time transition of the motor torque detection signal in the slip cancellation process which concerns on embodiment of this invention. 図16(a)は、本発明の他の実施形態に係る出力回復処理中におけるアシスト比率の時間推移を示す図である。図16(b)は本発明の他の実施形態に係る出力回復処理中における電動モータのトルク上限値の時間推移を示す図である。FIG. 16A is a diagram showing a time transition of the assist ratio during the output recovery process according to another embodiment of the present invention. FIG. 16B is a diagram showing a time transition of the torque upper limit value of the electric motor during the output recovery process according to another embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るアシストモード切替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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the assist mode switching process program which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る入力トルク検出部から出力される入力トルク信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the input torque signal output from the input torque detection part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るアシストモード切替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。It is a flowchart which shows the flow of a process in the assist mode switching process program which concerns on other embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施形態について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。また、以下の説明では、運転者によってペダルに加えられた踏力で後輪を駆動すると共に、電動モータによる補助駆動力で前輪を駆動するタイプの電動補助自転車に本発明を適用する場合を例示する。
[第1の実施形態]
電動補助自転車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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals. Further, in the following description, the case where the present invention is applied to a type of battery-assisted bicycle that drives the rear wheels with the pedaling force applied to the pedal by the driver and drives the front wheels with the auxiliary driving force by the electric motor is illustrated. .
[First embodiment]
The battery-assisted bicycle 1 has a frame including a front fork 11, a head pipe 12, a down tube 13, a seat tube 14, a seat stay 15, and a chain stay 16. The front wheel 21 is rotatably attached to the front fork 11, and the rear wheel 22 is rotatably attached to the intersection of the seat stay 15 and the chain stay 16.

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24の上端にはサドル26が取り付けられている。   A handle stem 23 is rotatably inserted into the head pipe 12, and a handle 24 is attached to the upper end of the handle stem 23. On the other hand, a seat post 25 is fitted to the seat tube 14, and a saddle 26 is attached to the upper end of the seat post 24.

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。運転者がペダル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。   The pedal 27 is connected to a sprocket (not shown) via a crank 28. The sprocket rotates when the driver applies pedaling force to the pedal 27, and the driving force is transmitted to the rear wheel 22 via the chain 29 as the sprocket rotates.

電動モータ30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生成する。電動モータ30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。電動モータ30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。   The electric motor 30 is mounted on the axle of the front wheel 21 and generates a driving force that rotates the front wheel 21. The rotation of the electric motor 30 is decelerated by a reduction mechanism (not shown) and transmitted to the front wheels 21. The electric motor 30 can be composed of, for example, a brushless DC motor.

電動モータ30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31から供給される。バッテリ31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。   Electric power for driving the electric motor 30 is supplied from a battery 31 detachably provided along the seat tube 14. The battery 31 is composed of, for example, a lithium ion secondary battery, and can be repeatedly used by charging.

図2は、電動補助自転車1における、電動モータ30の出力制御を行うためのモータ制御系の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a motor control system for performing output control of the electric motor 30 in the battery-assisted bicycle 1.

電源回路41は、例えばチョッパ方式の降圧型DC−DCコンバータを含んで構成され、バッテリ31から出力される直流電圧を降圧し、これをMCU(Micro Controller Unit)50の駆動電圧としてMCU50に供給する。   The power supply circuit 41 is configured to include, for example, a chopper step-down DC-DC converter, steps down a DC voltage output from the battery 31, and supplies this to the MCU 50 as a drive voltage of an MCU (Micro Controller Unit) 50. .

入力トルク検出部42は、運転者がペダルを踏み込む際の踏力(トルク)を検出し、検出した入力トルクの大きさを示す入力トルク検出信号をMCUに供給する。入力トルク検出部42は、例えば、クランク28のクランク軸とスプロケット(図示せず)との間に入力トルクに応じて変位するばね等の弾性体を設け、入力トルクに応じた回転部での弾性体の変位量をカムや遊星ギヤ等を用いて固定部での変位量に変換し、この変位量をポテンションメータ等を用いて電気信号に変換する公知のトルクセンサを含んで構成されていてもよい。また、入力トルク検出部42は、磁歪効果を持つ磁歪材と検出用コイルとで構成された、公知の非接触式のトルクセンサを含んで構成されていてもよい。   The input torque detector 42 detects a pedaling force (torque) when the driver steps on the pedal, and supplies an input torque detection signal indicating the magnitude of the detected input torque to the MCU. For example, the input torque detector 42 is provided with an elastic body such as a spring that is displaced according to the input torque between the crankshaft of the crank 28 and a sprocket (not shown), and is elastic at the rotating portion according to the input torque. It includes a known torque sensor that converts the amount of body displacement into the amount of displacement at the fixed part using a cam or planetary gear, etc., and converts this amount of displacement into an electrical signal using a potentiometer or the like. Also good. Further, the input torque detection unit 42 may include a known non-contact type torque sensor including a magnetostrictive material having a magnetostrictive effect and a detection coil.

操作・表示部43は、図2に示す制御系全体の起動および停止を切り替える電源スイッチ、電動モータによる補助駆動力の大きさを切り替えるためのアシストモード切替スイッチなどを含む操作入力部と、走行スピード、バッテリ残量などを表示する表示部と、を一体的に構成したものである。操作部に対する操作入力は、信号配線(図示せず)を介してMCU50に供される。また、表示部は、MCU50から共有される情報に基づいて各種の表示を行う。操作・表示部43は、運転者がその操作・表示面を操作および視認しやすいように、例えばハンドル24に取り付けられている。   The operation / display unit 43 includes an operation input unit including a power switch that switches activation and deactivation of the entire control system illustrated in FIG. 2, an assist mode switching switch that switches the magnitude of the auxiliary driving force by the electric motor, and a traveling speed. And a display unit for displaying the remaining battery level and the like. An operation input to the operation unit is provided to the MCU 50 via a signal wiring (not shown). The display unit performs various displays based on information shared from the MCU 50. The operation / display unit 43 is attached to, for example, the handle 24 so that the driver can easily operate and view the operation / display surface.

モータ駆動回路44は、MCU50から供給される制御信号に基づいて電動モータ30を駆動するための駆動電力をバッテリ31から取り出して電動モータ30に供給する。モータ駆動回路44は、例えばPWM(pulse width modulation)方式によって電動モータ30の駆動を行うものであってもよい。電動モータ30は、モータ駆動回路44から供給される駆動電力に応じた補助駆動力を発生させ、前輪21を回転駆動する。   The motor drive circuit 44 extracts drive power for driving the electric motor 30 from the battery 31 based on the control signal supplied from the MCU 50 and supplies the drive power to the electric motor 30. The motor drive circuit 44 may drive the electric motor 30 by, for example, a PWM (pulse width modulation) method. The electric motor 30 generates an auxiliary driving force corresponding to the driving power supplied from the motor driving circuit 44 and rotationally drives the front wheels 21.

モータトルク検出部45は、電動モータ30のトルクを検出し、検出したトルクの大きさを示すモータトルク検出信号をMCU50に供給する。ここで、電動モータ30が発生させるトルクは、電動モータ30に供給される電流に比例する。従って、モータトルク検出部45は、電動モータ30に供給される電流に基づいて電動モータ30のトルクを検出してもよい。   The motor torque detector 45 detects the torque of the electric motor 30 and supplies a motor torque detection signal indicating the magnitude of the detected torque to the MCU 50. Here, the torque generated by the electric motor 30 is proportional to the current supplied to the electric motor 30. Therefore, the motor torque detector 45 may detect the torque of the electric motor 30 based on the current supplied to the electric motor 30.

モータ回転数検出部46は、電動モータ30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をMCU50に供給する。例えば、電動モータ30がブラシレスDCモータによって構成される場合には、マグネットロータの回転位置を検出するためにホール素子などの磁気センサが電動モータ30に付随して設けられる。本実施形態では、モータ回転数検出部46は、この電動モータ30に付随して設けられる磁気センサを含んで構成されており、磁気センサの出力信号に基づいて電動モータ30の回転数を検出する。なお、モータ回転数検出部46は、発光ダイオード等の光源からの光を、スリット円盤上の位置検出パターンを通して受光素子で読み取る、公知の回転検出器(エンコーダ)を含んで構成されていてもよい。   The motor rotation speed detection unit 46 detects the rotation speed of the electric motor 30 and supplies a rotation speed detection signal indicating the detected rotation speed to the MCU 50. For example, when the electric motor 30 is configured by a brushless DC motor, a magnetic sensor such as a Hall element is provided along with the electric motor 30 in order to detect the rotational position of the magnet rotor. In the present embodiment, the motor rotation speed detection unit 46 includes a magnetic sensor provided along with the electric motor 30 and detects the rotation speed of the electric motor 30 based on an output signal of the magnetic sensor. . The motor rotation speed detection unit 46 may be configured to include a known rotation detector (encoder) that reads light from a light source such as a light emitting diode with a light receiving element through a position detection pattern on a slit disk. .

MCU50は、単一の半導体チップにCPU、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)である。MCU50は、入力トルク検出部42、モータトルク検出部45、モータ回転数検出部46から供給される各種信号に基づいて、走行状況に適したアシスト比率を演算によって導出する。例えば、電動モータ30の回転数が低く且つ電動モータ30のトルクが大きい場合には、発進直後の状態または上り坂を走行している状態等であると推測されるので、このような場合、MCU50は、より大きな補助駆動力を発生するべくモータ駆動回路44にモータ出力指令値を供給する。   The MCU 50 is an LSI (Large Scale Integration) in which a computer system including a CPU, a memory, an input / output circuit, a timer circuit, and the like is integrated on a single semiconductor chip. The MCU 50 derives an assist ratio suitable for the driving situation by calculation based on various signals supplied from the input torque detector 42, the motor torque detector 45, and the motor rotation speed detector 46. For example, when the rotational speed of the electric motor 30 is low and the torque of the electric motor 30 is large, it is presumed that the state is immediately after starting or a state where the vehicle is traveling uphill. Supplies a motor output command value to the motor drive circuit 44 to generate a larger auxiliary drive force.

また、MCU50は、モータトルク検出部45から供給されるモータトルク検出信号およびモータ回転数検出部46から供給される回転数検出信号に基づいて電動モータ30によって駆動される前輪21におけるスリップを検出するスリップ検出処理を実行する。MCU50におけるスリップ検出処理については後述する。   Further, the MCU 50 detects slip in the front wheels 21 driven by the electric motor 30 based on the motor torque detection signal supplied from the motor torque detection unit 45 and the rotation speed detection signal supplied from the motor rotation number detection unit 46. Execute slip detection processing. The slip detection process in the MCU 50 will be described later.

また、MCU50は、前輪21にスリップが生じた場合には、前輪21におけるスリップが解消するまで、踏力による入力トルクに対する電動モータ30による補助駆動力の比率(以下アシスト比率という)をスリップが解消するまで段階的に引き下げるスリップ解消処理を実行する。MCU50におけるスリップ解消処理については後述する。   Further, when the front wheel 21 slips, the MCU 50 cancels the ratio of the auxiliary driving force by the electric motor 30 to the input torque due to the pedaling force (hereinafter referred to as the assist ratio) until the slip at the front wheel 21 is eliminated. The slip elimination process is executed to gradually lower the speed until The slip elimination process in the MCU 50 will be described later.

また、MCU50は、上記のスリップ解消処理によって前輪21のスリップが解消した後に電動モータ30におけるアシスト比率を段階的に引き上げて電動モータ30の出力を回復させるモータ出力回復処理を実行する。MCU50におけるモータ出力回復処理については後述する。   Further, the MCU 50 executes a motor output recovery process for recovering the output of the electric motor 30 by gradually increasing the assist ratio in the electric motor 30 after the slip of the front wheel 21 is eliminated by the above-described slip cancellation process. The motor output recovery process in the MCU 50 will be described later.

<スリップ検出処理>
以下に、MCU50において実行されるスリップ検出処理について説明する。ここで、図3(a)〜図3(c)は、それぞれ、運転者によってペダル27に加えられる踏力によってクランク軸に生じる入力トルクを示す入力トルク検出信号、入力トルクに応じてMCU50からモータ駆動回路44に供給されるモータ出力指令値、該モータ出力指令値に応じて駆動される電動モータ30のトルクを示すモータトルク検出信号および電動モータ30の回転数を示す回転数検出信号の時間推移を示した図である。図3(a)は、発進時において前輪21にスリップが生じていない場合を示し、図3(b)は、発進時において前輪21にスリップが生じた場合を示し、図3(c)は、走行中において前輪21にスリップが生じた場合を示している。
<Slip detection processing>
Below, the slip detection process performed in MCU50 is demonstrated. Here, FIGS. 3A to 3C are respectively an input torque detection signal indicating an input torque generated in the crankshaft by a pedaling force applied to the pedal 27 by the driver, and motor driving from the MCU 50 according to the input torque. The time transition of the motor output command value supplied to the circuit 44, the motor torque detection signal indicating the torque of the electric motor 30 driven in accordance with the motor output command value, and the rotation speed detection signal indicating the rotation speed of the electric motor 30 FIG. FIG. 3A shows a case where no slip occurs on the front wheel 21 at the start, FIG. 3B shows a case where slip occurs on the front wheel 21 at the start, and FIG. The case where a slip occurs in the front wheel 21 during traveling is shown.

図3(a)に示すように、電動補助自転車1の発進時においてMCU50からモータ出力指令が発せられると、電動モータ30が回転を開始する。前輪21にスリップが生じていない場合には、電動モータ30の回転数は比較的緩やかに上昇するので、回転数検出信号は比較的緩やかな傾斜で立ち上がる。一方、電動モータ30のトルクは回転開始時点から急激に大きくなるのでモータトルク検出信号は急峻に立ち上がる。   As shown in FIG. 3A, when the motor output command is issued from the MCU 50 when the battery-assisted bicycle 1 is started, the electric motor 30 starts to rotate. When the front wheel 21 is not slipped, the rotational speed of the electric motor 30 rises relatively slowly, so that the rotational speed detection signal rises with a relatively gentle slope. On the other hand, since the torque of the electric motor 30 suddenly increases from the start of rotation, the motor torque detection signal rises sharply.

図3(b)に示すように、電動補助自転車1の発進開始時点から前輪21にスリップが生じた場合には、電動モータ30の負荷は、スリップが生じていない場合と比較して小さくなるので、電動モータ30の回転数は回転開始直後から急激に大きくなる。これにより、回転数検出信号は電動モータ30の回転開始直後から比較的急な傾きで上昇する。一方、電動モータ30のトルクは、スリップが生じていない場合と比較して小さくなり、その結果、モータトルク検出信号の立ち上がりは比較的緩やかとなる。   As shown in FIG. 3B, when the front wheel 21 slips from the start of the start of the battery-assisted bicycle 1, the load on the electric motor 30 is smaller than when no slip occurs. The rotational speed of the electric motor 30 increases rapidly immediately after the start of rotation. Thereby, the rotation speed detection signal rises with a relatively steep slope immediately after the start of rotation of the electric motor 30. On the other hand, the torque of the electric motor 30 is smaller than when no slip occurs, and as a result, the rise of the motor torque detection signal is relatively gradual.

図3(c)に示すように、電動補助自転車1の走行中に前輪21にスリップが生じた場合には、スリップ開始時点において電動モータ30の負荷が小さくなるので、回転数はスリップ開始直後において比較的急な傾きで上昇する。その結果、回転数検出信号には信号レベルが上昇する方向に変化する変曲点が現れる。一方、電動モータ30のトルクは、スリップ開始直後において比較的急な傾きで低下し、モータトルク検出信号には信号レベルが低下する方向に変曲点が現れる。   As shown in FIG. 3 (c), when slip occurs on the front wheel 21 while the battery-assisted bicycle 1 is traveling, the load on the electric motor 30 is reduced at the start of the slip, so that the rotational speed is immediately after the start of the slip. It rises with a relatively steep slope. As a result, an inflection point that changes in the direction in which the signal level increases appears in the rotation speed detection signal. On the other hand, the torque of the electric motor 30 decreases with a relatively steep slope immediately after the start of slipping, and an inflection point appears in the direction in which the signal level decreases in the motor torque detection signal.

このように、発進時および走行中において前輪21にスリップが生じた場合には、モータトルク検出部45から出力されるモータトルク検出信号およびモータ回転数検出部46から出力される回転数検出信号の波形は、スリップが生じていない場合とは異なる波形となる。MCU50は、モータトルク検出部45から出力されるモータトルク検出信号およびモータ回転数検出部46から出力される回転数検出信号を所定のサンプリング周期(例えば1msec)でサンプリングしてこれらの信号波形を観測することによって前輪21のスリップを検出する。   As described above, when the front wheel 21 slips during starting and running, the motor torque detection signal output from the motor torque detection unit 45 and the rotation speed detection signal output from the motor rotation speed detection unit 46 are detected. The waveform is different from that when no slip occurs. The MCU 50 samples the motor torque detection signal output from the motor torque detection unit 45 and the rotation speed detection signal output from the motor rotation number detection unit 46 at a predetermined sampling period (for example, 1 msec) and observes these signal waveforms. By doing so, the slip of the front wheel 21 is detected.

図4(a)および図4(b)は、それぞれ、電動補助自転車1の発進時において、MCU50が前輪21のスリップを検出する方法を示す図である。図4(a)には、電動補助自転車1の発進時におけるモータトルク検出信号の時間推移が示され、図4(b)には、電動補助自転車1の発進時における回転数検出信号の時間推移が示されている。各図において、スリップが生じていない場合が破線で示され、スリップが生じている場合が実線で示されている。また、各図におけるプロットは、MCU50における各信号のサンプリング点を示している。   FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a method in which the MCU 50 detects a slip of the front wheel 21 when the battery-assisted bicycle 1 is started. FIG. 4A shows a time transition of the motor torque detection signal when the battery-assisted bicycle 1 starts, and FIG. 4B shows a time transition of the rotation speed detection signal when the battery-assisted bicycle 1 starts. It is shown. In each figure, the case where slip does not occur is indicated by a broken line, and the case where slip occurs is indicated by a solid line. Also, the plots in each figure show the sampling points of each signal in the MCU 50.

MCU50は、車速が略ゼロの状態から入力トルクが加えられたことをもって電動補助自転車1の発進を検出する。ここで、車速が略ゼロとは、電動補助自転車1が完全に停車している状態若しくは、押し歩きしている状態等からの発進時における車速(例えば時速0〜5Km/h程度の範囲)をいう。以下、同様。)また、MCU50は、例えば、モータ回転数検出部46から供給される回転数検出信号に基づいて車速を検出することができる。MCU50は、電動補助自転車1の発進の検出の直後にサンプリングしたモータトルク検出信号の信号値の増加する方向における変化量(増加量)Δtが所定の閾値tよりも小さく、且つ電動補助自転車1の発進の検出の直後にサンプリングした回転数検出信号の信号値の増加する方向における変化量(増加量)Δrが所定の閾値よりも大きい場合には、前輪21にスリップが生じているものと判定する。図4(a)および図4(b)には、電動補助自転車1の発進検出後、1つめのサンプリング点における信号値と2つめのサンプリング点の信号値を用いてスリップ検出を行う場合が例示されている。なお、電動補助自転車1の発進の検出直後における2以上の複数のサンプリング点を用いてスリップ検出を行うこととしてもよい。また、変化量Δtおよび変化量Δrの閾値は、入力トルク検出部42から出力される入力トルク信号に応じて変化させてもよい。 The MCU 50 detects the start of the battery-assisted bicycle 1 when the input torque is applied from the state where the vehicle speed is substantially zero. Here, the vehicle speed is substantially zero means that the vehicle speed at the time of starting from a state where the battery-assisted bicycle 1 is completely stopped or pushed and walked (for example, a range of about 0 to 5 km / h). Say. The same applies hereinafter. In addition, the MCU 50 can detect the vehicle speed based on, for example, the rotation speed detection signal supplied from the motor rotation speed detection unit 46. MCU50 is increased variation in the direction of the signal value of the motor torque detection signal sampled immediately after the detection of the starting of the motor-assisted bicycle 1 (increment) Delta] t 1 is smaller than a predetermined threshold value t s, and motor-assisted bicycle When the change amount (increase amount) Δr 1 in the increasing direction of the signal value of the rotation speed detection signal sampled immediately after the detection of the start of 1 is larger than a predetermined threshold, the front wheel 21 is slipped. Is determined. FIG. 4A and FIG. 4B illustrate a case where slip detection is performed using the signal value at the first sampling point and the signal value at the second sampling point after the start of the battery-assisted bicycle 1 is detected. Has been. Note that slip detection may be performed using two or more sampling points immediately after detection of the start of the battery-assisted bicycle 1. Further, the threshold values of the change amount Δt 1 and the change amount Δr 1 may be changed according to the input torque signal output from the input torque detection unit 42.

図5(a)および図5(b)は、それぞれ、電動補助自転車1の走行時において、MCU50が前輪21のスリップを検出する方法を示す図である。図5(a)には、電動補助自転車1の走行時におけるモータトルク検出信号の時間推移が示され、図5(b)には、電動補助自転車1の走行時における回転数検出信号の時間推移が示されている。各図において、スリップが生じていない場合が破線で示され、スリップが生じている場合が実線で示されている。また、各図におけるプロットは、MCU50における各信号のサンプリング点を示している。   FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a method in which the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21 when the battery-assisted bicycle 1 is traveling. FIG. 5A shows a time transition of the motor torque detection signal when the battery-assisted bicycle 1 is traveling, and FIG. 5B shows a time transition of the rotation speed detection signal when the battery-assisted bicycle 1 is traveling. It is shown. In each figure, the case where slip does not occur is indicated by a broken line, and the case where slip occurs is indicated by a solid line. Also, the plots in each figure show the sampling points of each signal in the MCU 50.

MCU50は、例えば、モータ回転数検出部46から供給される回転数検出信号に基づいて車速を検出することができるので、この回転数検出信号に基づいて電動補助自転車が走行中であることを検出することができる。MCU50は、電動補助自転車1が走行中であることを検出した場合には、サンプリングしたモータトルク検出信号の信号値が低下する方向に変化する変曲点と、サンプリングした回転数検出信号の信号値が増加する方向に変化する変曲点とが同時に出現した場合に、前輪21にスリップが生じているものと判定する。例えば、MCU50は、モータトルク検出信号の信号値が前回サンプリングした信号値に対して低下する方向に変化する変化量Δtが所定の閾値よりも大きく、且つサンプリングした回転数検出信号の信号値が前回サンプリングした信号値に対して上昇する方向に変化する変化量Δrが所定の閾値よりも大きい場合には、前輪21にスリップが生じているものと判定してもよい。 For example, the MCU 50 can detect the vehicle speed based on the rotation speed detection signal supplied from the motor rotation speed detection unit 46, and thus detects that the battery-assisted bicycle is running based on the rotation speed detection signal. can do. When the MCU 50 detects that the battery-assisted bicycle 1 is traveling, the inflection point where the signal value of the sampled motor torque detection signal changes and the signal value of the sampled rotation speed detection signal are detected. When an inflection point that changes in the direction in which the wheel speed increases appears at the same time, it is determined that the front wheel 21 is slipping. For example, the MCU 50 has a change amount Δt 2 that changes in a direction in which the signal value of the motor torque detection signal decreases with respect to the previously sampled signal value is larger than a predetermined threshold, and the sampled rotation speed detection signal has a signal value of If the amount of change Δr 2 that changes in the upward direction with respect to the previously sampled signal value is larger than a predetermined threshold value, it may be determined that the front wheel 21 is slipping.

図6は、MCU50において実行されるスリップ検出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、MCU50内に形成された不揮発性メモリ(図示せず)に予め格納されている。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing in the slip detection processing program executed in the MCU 50. The program is stored in advance in a nonvolatile memory (not shown) formed in the MCU 50.

ステップS1において、MCU50は、モータトルク検出部45から出力されるモータトルク検出信号およびモータ回転数検出部46から出力される回転数検出信号の信号値をサンプリングする。   In step S <b> 1, the MCU 50 samples signal values of the motor torque detection signal output from the motor torque detection unit 45 and the rotation speed detection signal output from the motor rotation number detection unit 46.

ステップS2において、MCU50は、現在、電動補助自転車1が発進状態にあるか否かを判断する。MCU50は、例えば、車速が略ゼロの状態から入力トルクが加えられた場合に電動補助自転車1の発進を検出する。MCU50は発進を検出した場合に処理をステップS3に移行し、それ以外の場合には処理をステップS4に移行する。   In step S2, the MCU 50 determines whether or not the battery-assisted bicycle 1 is currently in a starting state. For example, the MCU 50 detects the start of the battery-assisted bicycle 1 when input torque is applied from a state where the vehicle speed is substantially zero. If the MCU 50 detects a start, the process proceeds to step S3. Otherwise, the process proceeds to step S4.

ステップS3において、MCU50は、前回サンプリングしたモータトルク検出信号の信号値に対する今回ステップS1においてサンプリングしたモータトルク検出信号の信号値の変化量(増加量)Δtが所定の閾値ts1よりも小さく(Δt<ts1)、且つ、前回サンプリングした回転数検出信号の信号値に対する今回ステップS1においてサンプリングした回転数検出信号の信号値の変化量(増加量)Δrが所定の閾値rs1よりも大きい(Δr>rs1)か否かを判断する。MCU50は、本ステップS3において、肯定判定を行った場合には処理をステップS6に移行し、否定判定を行った場合には本ルーチンを終了させる。 In step S3, the MCU 50 has a change amount (increase amount) Δt 1 of the signal value of the motor torque detection signal sampled in the current step S1 with respect to the signal value of the motor torque detection signal sampled last time smaller than a predetermined threshold value t s1 ( Δt 1 <t s1 ), and the change amount (increase amount) Δr 1 of the signal value of the rotation speed detection signal sampled in the current step S1 with respect to the signal value of the rotation speed detection signal sampled last time is greater than a predetermined threshold value r s1. It is determined whether it is large (Δr 1 > r s1 ). The MCU 50 proceeds to step S6 if an affirmative determination is made in step S3, and ends the present routine if a negative determination is made.

一方、ステップS4において、MCU50は、現在、電動補助自転車1が走行状態にあるか否かを判断する。MCU50は、例えば、モータ回転数検出部46から供給される回転数検出信号に基づいて車速を検出することができるので、この回転数検出信号に基づいて電動補助自転車が走行中であることを検出することができる。MCU50は電動補助自転車1が走行中であることを検出した場合には処理をステップS5に移行し、それ以外の場合は、本ルーチンを終了させる。   On the other hand, in step S4, the MCU 50 determines whether or not the battery-assisted bicycle 1 is currently running. For example, the MCU 50 can detect the vehicle speed based on the rotation speed detection signal supplied from the motor rotation speed detection unit 46, and thus detects that the battery-assisted bicycle is running based on the rotation speed detection signal. can do. If the MCU 50 detects that the battery-assisted bicycle 1 is running, the process proceeds to step S5. Otherwise, the routine is terminated.

ステップS5において、MCU50は、モータトルク検出信号の信号値が低下する方向に変化する変曲点が出現し、且つ、回転数検出信号の信号値が増加する方向に変化する変曲点が出現したか否かを判断する。例えば、前回サンプリングしたモータトルク検出信号の信号値に対する今回ステップS1においてサンプリングしたモータトルク検出信号の信号値の変化量(減少量)Δtが所定の閾値ts2よりも大きく、且つ、前回サンプリングした回転数検出信号の信号値に対する今回ステップS1においてサンプリングした回転数検出信号の信号値の変化量(増加量)Δrが所定の閾値rs2よりも大きいか否かを判定することによって、上記の変曲点の出現を判定することとしてもよい。MCU50は、本ステップS5において、肯定判定を行った場合には処理をステップS6に移行し、否定判定を行った場合には本ルーチンを終了する。 In step S5, the MCU 50 has an inflection point that changes in the direction in which the signal value of the motor torque detection signal decreases, and an inflection point that changes in the direction in which the signal value of the rotation speed detection signal increases. Determine whether or not. For example, the change amount (decrease amount) Δt 2 of the signal value of the motor torque detection signal sampled in the current step S1 with respect to the signal value of the motor torque detection signal sampled last time is larger than a predetermined threshold value ts2 and is sampled last time. By determining whether or not the change amount (increase amount) Δr 2 of the signal value of the rotation speed detection signal sampled in the current step S1 with respect to the signal value of the rotation speed detection signal is larger than a predetermined threshold value r s2 , The appearance of an inflection point may be determined. The MCU 50 proceeds to step S6 if an affirmative determination is made in step S5, and ends the present routine if a negative determination is made.

ステップS6において、MCU50は、前輪21にスリップが生じているものと判断して、スリップ検出フラグをセットして本ルーチンを終了させる。   In step S6, the MCU 50 determines that slip has occurred in the front wheels 21, sets the slip detection flag, and ends this routine.

このように、MCU50は、電動補助自転車1が発進状態であるのか走行中であるのかに応じて異なるアルゴリズムで前輪21のスリップを検出する。また、MCU50は、モータトルク検出信号と回転数検出信号の双方の波形に基づいて前輪21のスリップを検出する。このようなスリップ検出方法によれば、確実かつ迅速なスリップ検出を実現することができる。また、このようなスリップ検出方法によれば、既存の構成部品を用いてスリップ検出を行うことが可能であり、スリップ検出を行うためにのみ使用される部品の追加を要しない。すなわち、前輪と後輪の回転数の差に応じてスリップを検出する場合よりも簡便な構成とすることができる。   Thus, the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21 with a different algorithm depending on whether the battery-assisted bicycle 1 is in a starting state or is running. Further, the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21 based on the waveforms of both the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal. According to such a slip detection method, reliable and quick slip detection can be realized. Moreover, according to such a slip detection method, it is possible to perform slip detection using existing components, and it is not necessary to add a component that is used only for performing slip detection. That is, a simpler configuration can be achieved than when slip is detected according to the difference in rotational speed between the front wheels and the rear wheels.

<スリップ解消処理>
以下に、MCU50において実行されるスリップ解消処理について説明する。MCU50は、上記のスリップ検出処理において前輪21のスリップを検出した場合には、前輪21に生じたスリップを解消するスリップ解消処理を実行する。
<Slip elimination processing>
Below, the slip cancellation process performed in MCU50 is demonstrated. When the MCU 50 detects a slip of the front wheel 21 in the slip detection process described above, the MCU 50 executes a slip cancellation process for eliminating the slip generated on the front wheel 21.

図7(a)および図7(b)は、前輪21のスリップが検出され、スリップ解消処理が実行された場合における、電動モータ30におけるアシスト比率の時間推移を例示したものである。図7(a)および図7(b)におけるプロットは、MCU50からモータ駆動回路44に供給されるモータ出力指令値の出力タイミングを示している。MCU50は、所定の周期(例えば1msec)でモータ出力指令値を発する。電動モータ30におけるアシスト比率は、MCU50から発せられるモータ出力指令値によって制御されることとなる。   FIG. 7A and FIG. 7B illustrate the time transition of the assist ratio in the electric motor 30 when the slip of the front wheel 21 is detected and the slip elimination process is executed. The plots in FIG. 7A and FIG. 7B show the output timing of the motor output command value supplied from the MCU 50 to the motor drive circuit 44. The MCU 50 issues a motor output command value at a predetermined cycle (for example, 1 msec). The assist ratio in the electric motor 30 is controlled by a motor output command value issued from the MCU 50.

図7(a)および図7(b)に示すように、MCU50は、前輪21のスリップを検出すると、電動モータ30におけるアシスト比率を段階的に引き下げるべくモータ出力指令値をモータ駆動回路44に供給する。アシスト比率を段階的に引き下げることにより、電動モータ30による補助駆動力は段階的に小さくなる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, when the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21, the motor 50 supplies a motor output command value to the motor drive circuit 44 in order to reduce the assist ratio in the electric motor 30 step by step. To do. By reducing the assist ratio stepwise, the auxiliary driving force by the electric motor 30 decreases stepwise.

図7(a)には、前輪21のスリップが検出された場合にアシスト比率を一定量ずつ低下させる場合が示されている。換言すれば、アシスト比率を一定の傾きで低下させる場合が示されている。例えば、スリップ検出前のアシスト比率が100%(すなわち踏力による入力トルクと電動モータ30による補助駆動力が1:1)であった場合において、MCU50は、前輪21のスリップが検出された直後のモータ出力指令値でアシスト比率を例えば90%まで低下させる。その後、MCU50は、前輪21のスリップが解消しているか否かを判断し、スリップが解消していない場合には、さらに次のモータ出力指令値でアシスト比率を80%まで低下させ、前輪21のスリップが解消しているか否かを判定する。MCU50は、このような処理を前輪21のスリップが解消するまで繰り返す。この例では、前輪21のスリップが解消するまで、アシスト比率は10%ずつ引き下げられることとなる。なお、各モータ出力指令値毎のアシスト比率の引き下げ幅は適宜変更することが可能である。   FIG. 7A shows a case where the assist ratio is decreased by a certain amount when the slip of the front wheel 21 is detected. In other words, a case is shown in which the assist ratio is decreased at a constant slope. For example, when the assist ratio before slip detection is 100% (that is, the input torque due to the treading force and the auxiliary driving force due to the electric motor 30 is 1: 1), the MCU 50 performs the motor immediately after the slip of the front wheel 21 is detected. The assist ratio is reduced to 90%, for example, with the output command value. Thereafter, the MCU 50 determines whether or not the slip of the front wheel 21 has been resolved. If the slip has not been resolved, the MCU 50 further reduces the assist ratio to 80% with the next motor output command value. It is determined whether or not the slip has been eliminated. The MCU 50 repeats such processing until the slip of the front wheel 21 is eliminated. In this example, the assist ratio is reduced by 10% until the slip of the front wheel 21 is eliminated. Note that the amount of reduction in the assist ratio for each motor output command value can be changed as appropriate.

図7(b)には、前輪21のスリップが検出された場合にアシスト比率を直前の値から一定の割引率で割り引く場合が示されている。例えば、MCU50は、前輪21のスリップが検出された直後のモータ出力指令値でアシスト比率を例えば直前の値の50%に設定する。その後MCU50は、前輪21のスリップが解消しているか否かを判断し、スリップが解消していない場合には、さらに次のモータ出力指令値でアシスト比率を直前の値の50%に設定し(すなわち、アシスト比率は当初の25%)、前輪21のスリップが解消しているか否かを判定する。MCU50は、このような処理を前輪21のスリップが解消するまで繰り返す。なお、各モータ出力指令値毎のアシスト比率の割引率は適宜変更することが可能である。   FIG. 7B shows a case where the assist ratio is discounted from the previous value at a certain discount rate when a slip of the front wheel 21 is detected. For example, the MCU 50 sets the assist ratio to, for example, 50% of the immediately preceding value with the motor output command value immediately after the slip of the front wheel 21 is detected. Thereafter, the MCU 50 determines whether or not the slip of the front wheel 21 has been resolved. If the slip has not been resolved, the MCU 50 further sets the assist ratio to 50% of the immediately preceding value with the next motor output command value ( That is, the assist ratio is 25% at the beginning), and it is determined whether or not the slip of the front wheel 21 has been eliminated. The MCU 50 repeats such processing until the slip of the front wheel 21 is eliminated. Note that the discount rate of the assist ratio for each motor output command value can be changed as appropriate.

図8は、MCU50におい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。当該プログラムは、MCU50内に形成された不揮発性メモリ(図示せず)に予め格納されている。   FIG. 8 is a flowchart showing a flow of processing in the slip elimination processing program executed in the MCU 50. The program is stored in advance in a nonvolatile memory (not shown) formed in the MCU 50.

ステップS11において、MCU50は、直前のアシスト比率の設定値に対して引き下げを行い、これによって得られた値を今回のアシスト比率の設定値とする。MCU50は、例えば、図7(a)に示すように、引き下げ幅が一定となるようにアシスト比率の設定値を引き下げてもよいし、図7(b)に示すように、割引率が一定となるようにアシスト比率の設定値を引き下げてもよい。   In step S <b> 11, the MCU 50 lowers the immediately preceding assist ratio set value, and sets the value obtained thereby as the current assist ratio set value. For example, as shown in FIG. 7A, the MCU 50 may lower the assist ratio setting value so that the reduction width is constant, or the discount rate is constant as shown in FIG. 7B. The set value of the assist ratio may be lowered so that

ステップS12において、MCU50は、入力トルク検出部42から出力される入力トルク検出信号の信号値をサンプリングする。   In step S <b> 12, the MCU 50 samples the signal value of the input torque detection signal output from the input torque detection unit 42.

ステップS13において、MCU50は、ステップS11において導出したアシスト比率にステップS12においてサンプリングした入力トルク検出信号の信号値によって示される入力トルクを乗じた大きさの補助駆動力が得られるようにモータ出力指令値を生成して、これをモータ駆動回路44に供給する。なお、当該モータ出力指令値に対応する補助駆動力の大きさが前回算出されたモータ出力指令値に対応する補助駆動力の大きさよりも小さくなるように制限をかけてもよい。   In step S13, the MCU 50 determines the motor output command value so that an auxiliary driving force having a magnitude obtained by multiplying the assist ratio derived in step S11 by the input torque indicated by the signal value of the input torque detection signal sampled in step S12 is obtained. Is generated and supplied to the motor drive circuit 44. In addition, you may restrict | limit so that the magnitude | size of the auxiliary drive force corresponding to the said motor output command value may become smaller than the magnitude of the auxiliary drive force corresponding to the motor output command value calculated last time.

ステップS14において、MCU50は、モータトルク検出部45から出力されるモータトルク検出信号およびモータ回転数検出部46から出力される回転数検出信号の信号値をサンプリングする。   In step S <b> 14, the MCU 50 samples the signal values of the motor torque detection signal output from the motor torque detection unit 45 and the rotation speed detection signal output from the motor rotation speed detection unit 46.

ステップS15において、MCU50は、ステップS13においてサンプリングしたモータトルク検出信号および回転数検出信号のサンプリング値に基づいて、前輪21のスリップが解消したか否かを判定する。   In step S15, the MCU 50 determines whether or not the slip of the front wheel 21 has been resolved based on the sampled values of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal sampled in step S13.

ここで、図9を参照して、前輪21のスリップの解消を検出する方法について説明する。図9は、前輪21のスリップが解消してグリップが回復したときのモータトルク検出信号および回転数検出信号の時間推移を示したものである。図9に示すように、前輪21のスリップが解消して前輪21がグリップを回復すると、電動モータ30の負荷が大きくなる。その結果、電動モータ30の回転数はスリップ解消直後から比較的急な傾きで低下し、回転数検出信号には信号レベルが低下する方向に変化する変曲点が現れる。一方、電動モータ30のトルクはスリップ解消直後から比較的急な傾きで上昇し、モータトルク検出信号には信号レベルが上昇する方向に変曲点が現れる。MCU50は、サンプリングしたモータトルク検出信号および回転数検出信号のサンプリング値からこれらの信号に生じた変曲点を検出した場合に、前輪21のスリップが解消したものと判断する。   Here, with reference to FIG. 9, a method for detecting the cancellation of the slip of the front wheel 21 will be described. FIG. 9 shows a time transition of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal when the slip of the front wheel 21 is eliminated and the grip is recovered. As shown in FIG. 9, when the slip of the front wheel 21 is eliminated and the front wheel 21 recovers the grip, the load on the electric motor 30 increases. As a result, the rotational speed of the electric motor 30 decreases with a relatively steep slope immediately after the slip is eliminated, and an inflection point that changes in the direction in which the signal level decreases appears in the rotational speed detection signal. On the other hand, the torque of the electric motor 30 increases with a relatively steep slope immediately after the slip is eliminated, and an inflection point appears in the direction in which the signal level increases in the motor torque detection signal. The MCU 50 determines that the slip of the front wheel 21 has been eliminated when the inflection point generated in these signals is detected from the sampled values of the sampled motor torque detection signal and the rotation speed detection signal.

MCU50は、ステップS15において、スリップが解消していないものと判断した場合には、処理をステップS11に戻し、スリップが解消したものと判断した場合には、処理をステップS16に移行する。ステップS16において、MCU50は、スリップ解消フラグをセットして本ルーチンを終了させる。   If the MCU 50 determines in step S15 that the slip has not been resolved, the process returns to step S11. If the MCU 50 determines that the slip has been resolved, the process proceeds to step S16. In step S16, the MCU 50 sets a slip cancellation flag and ends this routine.

このように、MCU50は、前輪21のスリップを検出した場合には電動モータ30の出力の引き下げと、スリップが解消しているか否かの判定とをスリップが解消するまで繰り返し実行する。すなわち、MCU50は、電動モータ30の出力をスリップが解消するまで段階的に引き下げる。これにより、電動モータの出力が必要以上に低下したり、出力を低下したもののスリップの解消に到らないといった従来の制御方式における問題を解消することができる。また、本実施形態に係るスリップ解消処理によれば、電動モータ30のアシスト比率の引き下げは、スリップを解消し得る最低限の下げ幅に抑えられるので、電動モータ30による補助駆動力を最大限確保しつつスリップを解消することが可能となる。従って、従来の電動補助自転車と比較して、スリップが生じた場合における運転者の乗り心地を改善することができる。   As described above, when the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21, the MCU 50 repeatedly executes the reduction of the output of the electric motor 30 and the determination as to whether or not the slip is eliminated until the slip is eliminated. That is, the MCU 50 gradually reduces the output of the electric motor 30 until the slip is eliminated. As a result, it is possible to solve the problems in the conventional control method in which the output of the electric motor is reduced more than necessary, or the output is reduced but the slip is not solved. Further, according to the slip elimination process according to the present embodiment, the reduction of the assist ratio of the electric motor 30 can be suppressed to the minimum reduction width that can eliminate the slip, so that the auxiliary driving force by the electric motor 30 is ensured to the maximum. In addition, slip can be eliminated. Therefore, compared with the conventional battery-assisted bicycle, it is possible to improve the ride comfort of the driver when a slip occurs.

なお、本実施形態では、電動モータ30におけるアシスト比率を段階的に引き下げることにより電動モータ30の出力(トルク)を低下させてスリップを解消させることとしたが、電動モータ30の出力(トルク)の上限値を図7(a)および図7(b)に示すような態様で段階的に引き下げることとしてもよい。これにより、入力トルク(踏力)の上昇過程においてスリップが検出された場合でも、スリップ解消処理中において電動モータ30の出力が増加することはなくなるのでモータの出力を迅速に低下させることが可能となる。また、本実施形態では、アシスト比率を段階的に引き下げることにより電動モータ30の出力(トルク)を段階的に低下させることとしたが、アシスト比率を連続的に引き下げることにより電動モータ30の出力(トルク)を連続的に低下させてもよい。すなわち、MCU50は、前輪21のスリップの発生の検出後、スリップの解消を判定するまでの期間において電動モータ30の出力(トルク)が徐々に低下するようにモータ出力指令値を出力するように構成されていてればよい。   In the present embodiment, the output ratio (torque) of the electric motor 30 is reduced in a stepwise manner to reduce the output (torque) of the electric motor 30 to eliminate the slip. The upper limit value may be lowered in a stepwise manner as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). As a result, even when slip is detected in the process of increasing the input torque (stepping force), the output of the electric motor 30 does not increase during the slip elimination process, so the output of the motor can be quickly reduced. . In the present embodiment, the output (torque) of the electric motor 30 is reduced stepwise by decreasing the assist ratio stepwise. However, the output of the electric motor 30 (decreasing the assist ratio continuously) (Torque) may be continuously reduced. That is, the MCU 50 is configured to output the motor output command value so that the output (torque) of the electric motor 30 gradually decreases during the period from the detection of the occurrence of the slip of the front wheel 21 to the determination of the cancellation of the slip. It only has to be done.

<モータ出力回復処理>
以下に、MCU50において実行されるモータ出力回復処理について説明する。MCU50は、上記のスリップ解消処理において前輪21のスリップが解消されたものと判定した場合には、スリップ解消処理において低下したモータ出力を回復させるモータ出力回復処理を実行する。
<Motor output recovery processing>
Below, the motor output recovery process performed in MCU50 is demonstrated. When the MCU 50 determines that the slip of the front wheel 21 has been eliminated in the above-described slip elimination process, the MCU 50 executes a motor output recovery process for recovering the motor output reduced in the slip elimination process.

モータ出力回復処理の一例を図10(a)に示す。図10(a)には、モータ出力回復処理中におけるアシスト比率の時間推移が例示されている。図10(a)における各プロットは、MCU50からモータ駆動回路44に供給されるモータ出力指令値の出力タイミングを示している。図10(a)に示すように、MCU50は、上記のスリップ解消処理において前輪21のスリップの解消を検出すると、電動モータ30におけるアシスト比率を所定値まで段階的に引き上げるべくモータ出力指令値を生成する。例えば、MCU50は、前輪21のスリップの解消を判定した後、所定の周期(例えば1msec)で生成するモータ出力指令値によってアシスト比率を例えば1%ずつ上昇させる。アシスト比率は、例えば、スリップ検出前の標準のアシスト比率まで回復される。このように、アシスト比率を段階的に引き上げることにより電動モータ30の出力(トルク)は徐々に増加するので、スリップの再発を防止することができる。   An example of the motor output recovery process is shown in FIG. FIG. 10A illustrates the time transition of the assist ratio during the motor output recovery process. Each plot in FIG. 10A shows the output timing of the motor output command value supplied from the MCU 50 to the motor drive circuit 44. As shown in FIG. 10A, when the MCU 50 detects the cancellation of the slip of the front wheel 21 in the slip cancellation process, the MCU 50 generates a motor output command value to gradually increase the assist ratio in the electric motor 30 to a predetermined value. To do. For example, the MCU 50 determines the cancellation of the slip of the front wheel 21 and then increases the assist ratio by, for example, 1% by a motor output command value generated at a predetermined cycle (for example, 1 msec). For example, the assist ratio is restored to a standard assist ratio before slip detection. As described above, the output (torque) of the electric motor 30 is gradually increased by gradually increasing the assist ratio, so that the recurrence of the slip can be prevented.

なお、図10(a)では、モータ出力回復処理においてアシスト比率を一定の傾きで段階的に引き上げることで、電動モータ30の出力を回復させる場合を示しているが、電動モータ30のトルクの上限値を一定の傾きで段階的に引き上げることにより電動モータ30の出力を回復させてもよい。   FIG. 10A shows a case where the output of the electric motor 30 is recovered by stepping up the assist ratio with a constant gradient in the motor output recovery process. However, the upper limit of the torque of the electric motor 30 is shown. The output of the electric motor 30 may be recovered by raising the value stepwise with a constant slope.

また、アシスト比率を段階的に引き上げる際の各段階において前輪21にスリップが生じているか否かを判定し、スリップが検出された場合には、アシスト比率の1回の引き上げ幅をそれまでよりも小さくしてもよい。また、アシスト比率を段階的に引き上げている間にスリップが検出された場合には、上記のスリップ解消処理を再度実行することにより、アシスト比率の引き下げを行い、スリップの解消を検出したときに、再度アシスト比率を引き上げるようにしてもよい。   Further, it is determined whether or not a slip has occurred in the front wheel 21 at each stage when the assist ratio is raised step by step. If a slip is detected, the assist ratio is increased by one time than before. It may be small. In addition, when slip is detected while the assist ratio is being raised stepwise, the assist ratio is lowered by executing the slip cancellation process again, and when slip cancellation is detected, You may make it raise an assist ratio again.

モータ出力回復処理の他の例を図10(b)に示す。図10(b)には、モータ出力回復処理中における電動モータ30のトルク上限値の時間推移が例示されている。図10(b)におけるプロットは、MCU50からモータ駆動回路44に供給されるモータ出力指令値の出力タイミングを示している。図10(b)に示すように、MCU50は、上記のスリップ解消処理によって前輪21のスリップの解消を検出した後は、電動モータ30のトルクに所定の上限値Tmaxを設定し、トルク上限値Tmaxに到るまで電動モータ30のトルク上限値を段階的に引き上げる。トルク上限値Tmaxは、スリップが検出されない場合の通常時のトルク上限値よりも低い値とされる。このように、トルク上限値Tmaxを設定することにより、入力トルク(踏力)が大きい場合でも、電動モータ30のトルクが上限値Tmaxを超えることがなくなるので、スリップの再発を防止することができる。なお、トルク上限値Tmaxによる電動モータ30の出力制限は、例えば所定時間(数秒程度)が経過したとき、または、ペダル27の踏み込み動作の回数が所定数に達したとき等に解除されることが好ましい。 Another example of the motor output recovery process is shown in FIG. FIG. 10B illustrates the time transition of the torque upper limit value of the electric motor 30 during the motor output recovery process. The plot in FIG. 10B shows the output timing of the motor output command value supplied from the MCU 50 to the motor drive circuit 44. As shown in FIG. 10B, the MCU 50 sets a predetermined upper limit value Tmax for the torque of the electric motor 30 after detecting the cancellation of the slip of the front wheel 21 by the above-described slip cancellation processing. The torque upper limit value of the electric motor 30 is increased stepwise until T max is reached. The torque upper limit value T max is set to a value lower than the normal torque upper limit value when no slip is detected. In this way, by setting the torque upper limit value Tmax , even when the input torque (stepping force) is large, the torque of the electric motor 30 will not exceed the upper limit value Tmax , so that the recurrence of slip can be prevented. it can. The output limitation of the electric motor 30 by the torque upper limit value Tmax is released when, for example, a predetermined time (about several seconds) has elapsed or when the number of times the pedal 27 is depressed reaches a predetermined number. Is preferred.

図11は、MCU50において実行される、上記したスリップ検出処理、スリップ解消処理およびモータ出力回復処理をサブルーチンとして含む走行制御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、例えば、操作・表示部43の電源スイッチ(図示せず)の操作によって図2に示すモータ制御系全体が起動されたタイミングで実行される。   FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing in a travel control program that is executed by the MCU 50 and includes the above-described slip detection processing, slip cancellation processing, and motor output recovery processing as subroutines. The program is executed, for example, at the timing when the entire motor control system shown in FIG. 2 is started by operating a power switch (not shown) of the operation / display unit 43.

ステップS101において、MCU50は、上記のスリップ検出処理(図6参照)を実行する。ステップS102において、MCU50は、スリップ検出フラグがセットされているか否かを判定する。MCU50は、スリップ検出フラグがセットされていると判定した場合には、処理をステップS103に移行し、スリップ検出フラグがセットされていないと判定した場合には処理をステップS101に戻す。ステップS103において、MCU50は、上記のスリップ解消処理(図8参照)を実行する。ステップS104において、MCU50は、スリップ解消フラグがセットされているか否かを判定する。MCU50は、スリップ解消フラグがセットされていると判定した場合には、処理をステップS105に移行する。ステップS105において、MCU50は上記のモータ出力回復処理(図10参照)を実行して本ルーチンが終了する。   In step S101, the MCU 50 executes the slip detection process (see FIG. 6). In step S102, the MCU 50 determines whether or not the slip detection flag is set. If the MCU 50 determines that the slip detection flag is set, the process proceeds to step S103. If the MCU 50 determines that the slip detection flag is not set, the process returns to step S101. In step S103, the MCU 50 executes the slip elimination process (see FIG. 8). In step S104, the MCU 50 determines whether or not the slip cancellation flag is set. If the MCU 50 determines that the slip cancellation flag is set, the process proceeds to step S105. In step S105, the MCU 50 executes the above-described motor output recovery process (see FIG. 10), and this routine ends.

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補助自転車1によれば、モータトルク検出信号と回転数検出信号の双方の時間推移に基づいて前輪21のスリップを検出するので、確実かつ迅速なスリップ検出を実現することができる。また、既存の構成部品を用いてスリップ検出を行うことが可能であるので、低コストでスリップ検出システムを構築することができる。また、自車両が発進状態であるのか走行中であるのかに応じて異なるアルゴリズムで前輪21のスリップを検出するので、より的確なスリップ検出を実現することができる。   As apparent from the above description, according to the battery-assisted bicycle 1 according to the embodiment of the present invention, the slip of the front wheel 21 is detected based on the time transition of both the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal. Reliable and quick slip detection can be realized. In addition, since slip detection can be performed using existing components, a slip detection system can be constructed at a low cost. Further, since the slip of the front wheel 21 is detected by a different algorithm depending on whether the host vehicle is in a starting state or traveling, more accurate slip detection can be realized.

また、本発明の実施形態に係る電動補助自転車1によれば、前輪21のスリップを検出した場合には、スリップの解消が検出されるまで、アシスト比率を段階的に引き下げることによって電動モータ30の出力を段階的に低下させるので、電動モータの出力が必要以上に低下したり、出力の引き下げが不十分であるためにスリップが解消しないといった従来の制御方式における問題を解消することができる。また、電動モータ30の出力の低下量は、スリップを解消し得る最低限の大きさに抑えられるので、電動モータ30による補助駆動力を最大限確保しつつスリップを解消することが可能となる。このように、本実施形態に係る電動自転車1によれば、前輪21にスリップが生じた場合でもアシスト機能が最大限に発揮されるので、従来の電動補助自転車と比較して、スリップが生じた場合における運転者の乗り心地を改善することができる。   Further, according to the battery-assisted bicycle 1 according to the embodiment of the present invention, when the slip of the front wheel 21 is detected, the assist ratio of the electric motor 30 is decreased stepwise until the elimination of the slip is detected. Since the output is lowered step by step, it is possible to solve the problems in the conventional control method that the output of the electric motor is lowered more than necessary or the slip is not eliminated because the output is not sufficiently lowered. Further, since the amount of decrease in the output of the electric motor 30 is suppressed to a minimum magnitude that can eliminate the slip, it is possible to eliminate the slip while ensuring the maximum auxiliary driving force by the electric motor 30. As described above, according to the electric bicycle 1 according to the present embodiment, the assist function is exhibited to the maximum even when the front wheel 21 slips. Therefore, the slip occurs compared to the conventional battery-assisted bicycle. In this case, the ride comfort of the driver can be improved.

また、本発明の実施形態に係る電動補助自転車1によれば、スリップの解消が判定された直後からモータ出力回復処理が実行されるので、電動モータ30による補助駆動力を迅速に回復することができる。また、モータ出力回復処理では、電動モータ30の出力が徐々に増加するようにアシスト比率が段階的に引き上げられるのでスリップの再発を防止することができる。また、他の態様によるモータ出力回復処理によれば、電動モータ30のトルクには上限値Tmaxが設定され、前輪21の駆動力が制限されるので、スリップの再発を防止することができる。 Further, according to the battery-assisted bicycle 1 according to the embodiment of the present invention, since the motor output recovery process is executed immediately after the cancellation of the slip is determined, the auxiliary driving force by the electric motor 30 can be quickly recovered. it can. Further, in the motor output recovery process, the assist ratio is increased stepwise so that the output of the electric motor 30 gradually increases, so that the recurrence of slip can be prevented. Further, according to the motor output recovery process according to another aspect, the upper limit value Tmax is set for the torque of the electric motor 30 and the driving force of the front wheels 21 is limited, so that the recurrence of the slip can be prevented.

[第2の実施形態]
以下に、本発明の第2の実施形態に係る電動補助自転車について説明する。第2の実施形態に係る電動補助自転車では、MCU50は、上記したスリップ検出処理において、モータトルク検出部信号および回転数検出信号に基づいて路面の滑りやすさまたはスリップの規模を判定し、判定した路面のすべりやすさまたはスリップの規模に応じて、スリップ解消処理におけるアシスト比率の引き下げ量または割引率を変化させる。更に、第2の実施形態に係る電動補助自転車では、MCU50は、判定した路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じて、モータ出力回復処理におけるモータ出力の回復の態様を変化させる。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a battery-assisted bicycle according to the second embodiment of the present invention will be described. In the battery-assisted bicycle according to the second embodiment, the MCU 50 determines the slipperiness of the road surface or the scale of the slip based on the motor torque detection unit signal and the rotation speed detection signal in the slip detection process described above. The assist ratio reduction amount or the discount rate in the slip elimination process is changed according to the slipperiness of the road surface or the size of the slip. Furthermore, in the battery-assisted bicycle according to the second embodiment, the MCU 50 changes the motor output recovery mode in the motor output recovery process according to the determined slipperiness of the road surface or the magnitude of the slip.

はじめに、MCU50がスリップ検出処理において路面の滑りやすさまたはスリップの規模を判定する方法について説明する。本実施形態に係る電動補助自転車においても、上記した第1の実施形態と同様、モータトルク検出信号および回転数検出信号の波形に基づいて前輪21のスリップを検出する。   First, a method in which the MCU 50 determines the slipperiness of the road surface or the slip scale in the slip detection process will be described. Also in the battery-assisted bicycle according to the present embodiment, the slip of the front wheel 21 is detected based on the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal as in the first embodiment.

ここで、図4に示すように、電動補助自転車の発進時に前輪21にスリップが発生した場合には、モータトルク検出信号の立ち上がりは、スリップが生じていない場合と比較して緩やかとなる。一方、回転数検出信号の立ち上がりは、スリップが生じていない場合と比較して急峻となる。このようなスリップが生じた場合の波形と、スリップが生じていない場合の波形との差異は、路面が滑りやすい程顕著となる。すなわち、路面がより滑りやすい状況にある場合(路面の摩擦係数がより小さい場合)には、図4(a)に示すモータトルク検出信号のサンプリングポイント間における変化量Δtはより小さくなり、図4(b)に示す回転数検出信号のサンプリングポイント間における変化量Δrはより大きくなる。従って、MCU50は、モータトルク検出信号および回転数検出信号の波形に基づいて、発進時における前輪21のスリップを検出するとともに、これらの信号のサンプリングポイント間における変化量ΔtおよびΔrを検出することにより路面の滑りやすさまたはスリップの規模を判定することができる。MCU50は、変化量ΔtおよびΔrの大きさに応じて現在走行している路面の滑りやすさまたはスリップの規模を例えば3つのランク(A、B、C)のうちのいずれかに分類する。このとき、入力トルクの大きさも加味してランク付けを行うこととしてもよい。なお、変化量ΔtおよびΔrの双方およびいずれか一方の大きさに応じて路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランク付けを行ってもよい。 Here, as shown in FIG. 4, when a slip occurs on the front wheels 21 when the battery-assisted bicycle starts, the motor torque detection signal rises more slowly than when no slip occurs. On the other hand, the rise of the rotation speed detection signal is steep compared to the case where no slip occurs. The difference between the waveform when such slip occurs and the waveform when no slip occurs becomes more prominent as the road surface becomes slippery. That is, when the road surface is more slippery (when the friction coefficient of the road surface is smaller), the change amount Δt 1 between the sampling points of the motor torque detection signal shown in FIG. The amount of change Δr 1 between the sampling points of the rotation speed detection signal shown in 4 (b) becomes larger. Accordingly, the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21 at the time of starting based on the waveforms of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal, and detects the changes Δt 1 and Δr 1 between the sampling points of these signals. Thus, the slipperiness of the road surface or the scale of the slip can be determined. The MCU 50 classifies the slipperiness of the currently running road surface or the magnitude of the slip into, for example, one of three ranks (A, B, C) according to the magnitudes of the changes Δt 1 and Δr 1. . At this time, ranking may be performed in consideration of the magnitude of the input torque. Note that the degree of slipperiness of the road surface or the scale of the slip may be ranked in accordance with both and one of the change amounts Δt 1 and Δr 1 .

一方、図5に示すように、電動補助自転車の走行中にスリップが発生した場合には、モータトルク検出信号および回転数検出信号の双方に変曲点が現れる。これらの信号波形に生じる変曲点は、路面が滑りやすい程顕著となる。すなわち、路面が滑りやすいほど、変曲点に対応するサンプリングポイントにおける信号値と、変曲点の直後のサンプリングポイント(スリップ検出点に対応するサンプリングポイント)における信号値とのレベル差ΔtおよびΔrは大きくなる。従って、MCU50は、モータトルク検出信号および回転数検出信号の波形に基づいて、走行中における前輪21のスリップを検出するとともに、これらの信号の変曲点とスリップ検出点との間の信号値の変化量ΔtおよびΔrを検出することにより路面の滑りやすさまたはスリップの規模を判定することができる。MCU50は、変化量ΔtおよびΔrの大きさに応じて現在走行している路面の滑りやすさまたはスリップの規模を例えば3つのランク(A、B、C)のうちのいずれかに分類する。このとき、入力トルクの大きさも加味してランク付けを行うこととしてもよい。なお、変化量ΔtおよびΔrの双方およびいずれか一方の大きさに応じて路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランク付けを行ってもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when a slip occurs during the traveling of the battery-assisted bicycle, an inflection point appears in both the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal. Inflection points generated in these signal waveforms become more prominent as the road surface becomes slippery. That is, as the road surface is more slippery, the level difference Δt 2 and Δr between the signal value at the sampling point corresponding to the inflection point and the signal value at the sampling point immediately after the inflection point (sampling point corresponding to the slip detection point). 2 becomes larger. Therefore, the MCU 50 detects the slip of the front wheel 21 during traveling based on the waveforms of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal, and the signal value between the inflection point of these signals and the slip detection point. By detecting the change amounts Δt 2 and Δr 2 , the slipperiness of the road surface or the scale of the slip can be determined. The MCU 50 classifies the slipperiness of the currently running road surface or the magnitude of the slip into, for example, one of three ranks (A, B, C) according to the magnitudes of the changes Δt 2 and Δr 2. . At this time, ranking may be performed in consideration of the magnitude of the input torque. Note that the slipperiness of the road surface or the scale of the slip may be ranked according to both and one of the change amounts Δt 2 and Δr 2 .

図12は、上記した路面の滑りやすさまたはスリップの規模の判定処理を含む本発明の第2の実施形態に係るスリップ検出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。本フローチャートのステップS21〜ステップS26における処理は、図6に示すフローチャートのステップS1〜ステップS6と同様であるので、説明は省略する。ステップS27において、MCU50は、発進時におけるモータトルク検出信号の変化量Δtおよび回転数検出信号の変化量Δr又は、走行時におけるモータトルク検出信号の変化量Δtおよび回転数検出信号の変化量Δrに基づいて現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模を例えば3つのランク(A、B、C)のうちのいずれかにランク付けする。ここでは、滑りやすい順にAランク、Bランク、Cランクとする。MCU50は、ランク付けの結果をメモリに格納して本ルーチンが終了する。 FIG. 12 is a flowchart showing the flow of processing in the slip detection processing program according to the second embodiment of the present invention, including the determination processing of the slipperiness of the road surface or the scale of slip. The processing in steps S21 to S26 in this flowchart is the same as steps S1 to S6 in the flowchart shown in FIG. In step S27, MCU 50, the change amount of the motor torque detection signal at the time of starting Delta] t 1 and the amount of change in the rotational speed detection signal [Delta] r 1 or the change of the amount of change Delta] t 2 and the rotational speed detection signal of the motor torque detection signal during travel Based on the amount Δr 2 , the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is ranked, for example, in one of three ranks (A, B, C). Here, A rank, B rank, and C rank are set in order of easy slipping. The MCU 50 stores the ranking result in the memory, and this routine ends.

次に、MCU50が、スリップ解消処理において、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じてアシスト比率の引き下げ量または引き下げ率を変化させる態様について説明する。   Next, an aspect in which the MCU 50 changes the assist ratio reduction amount or reduction rate in accordance with the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale in the slip elimination processing will be described.

図13(a)は、スリップ解消処理において、路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じてアシスト比率の引き下げ幅を変化させる場合を例示した図である。MCU50は、スリップ検出処理において、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をCランクと判定した場合には、図13(a)において一点鎖線で示すように、アシスト比率の1回の引き下げ幅を比較的小とする。すなわち、比較的小さい傾きでアシスト比率を低下させる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をAランクと判定した場合には、図13(a)において破線で示すように、アシスト比率の1回の引き下げ幅を比較的大とする。すなわち、比較的大きい傾きでアシスト比率を低下させる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をBランクと判定した場合には、図13(a)において実線で示すように、アシスト比率の1回の引き下げ幅を中程度とする。すなわち、Aランクにおける傾きとCランクにおける傾きの中間の傾きでアシスト比率を低下させる。   FIG. 13A is a diagram exemplifying a case where the assist ratio reduction width is changed in accordance with the slipperiness of the road surface or the scale of the slip in the slip elimination processing. In the slip detection process, the MCU 50 determines that the slipperiness of the currently running road surface or the scale of the slip is C rank, as shown by a one-dot chain line in FIG. Make the pull-down width relatively small. That is, the assist ratio is lowered with a relatively small inclination. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is rank A, as shown by the broken line in FIG. To be large. That is, the assist ratio is lowered with a relatively large inclination. On the other hand, if the MCU 50 determines that the slipperiness or slippage of the currently running road surface is rank B, as shown by the solid line in FIG. To the extent. That is, the assist ratio is lowered by an intermediate slope between the slope in the A rank and the slope in the C rank.

図13(b)は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じて直前のアシスト比率の割引率を変化させる場合を例示した図である。この場合、MCU50は、スリップ検出処理において、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をCランクと判定した場合には、図13(b)において一点鎖線で示すように、直前のアシスト比率に対する割引率を比較的小とする。例えば、MCU50は、アシスト比率を直前の値の80%(割引率20%)に設定する処理をスリップが解消するまで繰り返す。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をAランクと判定した場合には、図13(b)において破線で示すように、直前のアシスト比率に対する割引率を比較的大とする。例えば、MCU50は、アシスト比率を直前の値の40%(割引率60%)に設定する処理をスリップが解消するまで繰り返す。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をBランクと判定した場合には、図13(b)において実線で示すように、直前のアシスト比率に対する割引率を中程度とする。例えば、MCU50は、アシスト比率を直前の値の60%(割引率40%)に設定する処理をスリップが解消するまで繰り返す。   FIG. 13B is a diagram exemplifying a case where the discount rate of the immediately preceding assist ratio is changed according to the slipperiness of the road surface or the scale of the slip. In this case, in the slip detection process, when the slip detection process determines that the slipperiness of the currently running road surface or the scale of the slip is C rank, the MCU 50 immediately preceding assists as shown by a one-dot chain line in FIG. The discount rate for the ratio is relatively small. For example, the MCU 50 repeats the process of setting the assist ratio to 80% of the previous value (discount rate 20%) until the slip is resolved. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is A rank, the MCU 50 relatively reduces the discount rate for the immediately preceding assist ratio as shown by the broken line in FIG. Great. For example, the MCU 50 repeats the process of setting the assist ratio to 40% of the previous value (discount rate 60%) until the slip is resolved. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is B rank, the discount rate with respect to the immediately preceding assist ratio is medium as shown by the solid line in FIG. And For example, the MCU 50 repeats the process of setting the assist ratio to 60% of the previous value (discount rate 40%) until the slip is resolved.

比較的滑りにくいCランクの路面の場合、前輪21の駆動力をわずかに低下さればスリップは解消されるものと考えられる。従って、スリップ解消処理においてアシスト比率の1回の引き下げ幅または割引率を小さくすることにより、アシスト比率を最大限に確保しつつスリップの解消を行うことが可能となる。   In the case of a C-rank road surface that is relatively difficult to slip, it is considered that the slip is eliminated if the driving force of the front wheels 21 is slightly reduced. Therefore, it is possible to eliminate the slip while securing the assist ratio to the maximum by reducing the one-time reduction width or the discount rate of the assist ratio in the slip elimination process.

一方、非常に滑りやすいAランクの路面の場合、前輪21の駆動力をわずかに低下させてもスリップは解消されない可能性が高いと考えられる。従って、スリップ解消処理においてアシスト比率の1回の引き下げ幅または割引率を大きくすることにより、迅速にスリップを解消することが可能となる。   On the other hand, in the case of an A rank road surface that is very slippery, it is highly likely that the slip will not be resolved even if the driving force of the front wheels 21 is slightly reduced. Accordingly, it is possible to quickly eliminate the slip by increasing the one-time reduction ratio or discount rate of the assist ratio in the slip cancellation process.

図14は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模の判定結果に応じてアシスト比率の引き下げ幅または割引率を決定して段階的にアシスト比率の引き下げを行う本発明の第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。   FIG. 14 shows a second embodiment of the present invention in which the assist ratio is reduced stepwise by determining the reduction width or discount rate of the assist ratio according to the determination result of the slipperiness of the road surface or the scale of the slip. It is a flowchart which shows the flow of a process in a slip cancellation processing program.

ステップS31において、MCU50は、上記のスリップ検出処理のステップS27においてメモリに格納した路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクを当該メモリから読み出す。   In step S31, the MCU 50 reads from the memory the slipperiness of the road surface or the rank of the scale of the slip stored in the memory in step S27 of the slip detection process.

ステップS32において、MCU50は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクとアシスト比率の引き下げ幅または割引率とが対応づけられたテーブルを参照することにより読み出したランクに対応するアシスト比率の引き下げ幅または割引率を決定する。   In step S32, the MCU 50 refers to the table in which the rank of the slipperiness of the road surface or the scale of the slip and the reduction ratio or discount rate of the assist ratio are associated with each other, and the reduction ratio of the assist ratio corresponding to the read rank. Or determine the discount rate.

ステップS33において、MCU50は、ステップS32にて決定した引き下げ幅または割引率にて直前のアシスト比率の設定値に対して引き下げを行い、これによって得られた値を今回のアシスト比率の設定値とする。   In step S33, the MCU 50 lowers the previous assist ratio set value by the reduction amount or discount rate determined in step S32, and sets the value obtained thereby as the current assist ratio set value. .

以降のステップS34〜ステップS38における処理は、上記した第1の実施形態に係るスリップ解消処理のステップS12〜ステップS16と同様であるので説明は省略する。   The subsequent processes in steps S34 to S38 are the same as steps S12 to S16 of the slip elimination process according to the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.

このように本実施形態に係る電動補助自転車によれば、路面がすべりやすい程スリップ解消処理におけるアシスト比率の引き下げ幅または割引率が大きくなる。すなわち、比較的滑りやすい路面状況においてスリップが生じた場合には、アシスト比率は速やかに低下するので、スリップ検出からスリップ解消までの時間をより短くすることができる。一方、比較的滑りにくい路面状況においてスリップが生じた場合には、アシスト比率は緩やかに低下するので、補助駆動力を確保したままスリップの解消を図ることができる。   As described above, according to the battery-assisted bicycle according to the present embodiment, the assist ratio reduction width or the discount rate in the slip elimination process increases as the road surface easily slips. That is, when a slip occurs in a relatively slippery road surface condition, the assist ratio decreases quickly, so that the time from slip detection to slip cancellation can be further shortened. On the other hand, when a slip occurs in a road surface condition that is relatively difficult to slip, the assist ratio gradually decreases, so that it is possible to eliminate the slip while ensuring the auxiliary driving force.

上記の説明では、MCU50が前輪21のスリップ発生時点におけるモータトルク検出信号および回転数検出信号の波形から路面の滑りやすさまたはスリップの規模を判定し、当該判定した路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じてアシスト比率の引き下げ幅若しくは割引率を設定する場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、MCU50は、スリップ解消処理中に前輪21のスリップの規模の変化を検出し、スリップ規模の結果に応じてアシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の引き下げ率または割引率から変化させてもよい。   In the above description, the MCU 50 determines the slipperiness of the road surface or the magnitude of the slip from the waveforms of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal when the front wheel 21 slips, and determines the slipperiness or slippage of the determined road surface. Although the case where the reduction ratio or the discount rate of the assist ratio is set according to the scale is illustrated, the present invention is not limited to this. That is, the MCU 50 detects a change in the slip size of the front wheel 21 during the slip elimination process, and changes the assist ratio reduction width or discount rate from the previous reduction rate or discount rate according to the result of the slip size. Good.

この場合、MCU50は、スリップ解消処理中においてモータトルク検出部45から出力されるモータトルク検出信号をモニタし、その信号レベルの変化に基づいてスリップの規模の変化を判定する。前輪21に生じたスリップの規模がスリップ解消処理によって小さくなるにつれて電動モータ30のトルクが大きくなる。従って、MCU50は、スリップ解消処理において、前輪21のスリップ発生後のモータトルク検出信号の信号レベルの変化量に基づいてスリップ発生後におけるスリップの規模の変化を検出することが可能である。なお、MCU50は、スリップの規模の変化を検出するにあたり回転数検出信号を併せて使用することとしてもよい。   In this case, the MCU 50 monitors the motor torque detection signal output from the motor torque detection unit 45 during the slip elimination process, and determines the change in the scale of the slip based on the change in the signal level. The torque of the electric motor 30 increases as the size of the slip generated on the front wheel 21 decreases as a result of the slip elimination process. Therefore, the MCU 50 can detect the change in the scale of the slip after the occurrence of the slip based on the amount of change in the signal level of the motor torque detection signal after the occurrence of the slip of the front wheel 21 in the slip elimination process. Note that the MCU 50 may use the rotation speed detection signal in combination with the detection of the change in the slip scale.

MCU50は、スリップ解消処理において、段階的にモータ出力を低下させる各段階においてモータトルク検出信号をサンプリングしてスリップの規模の変化を検出し、スリップの規模が小さくなったと判定した場合(すなわち、モータトルク検出信号の信号レベルが上昇した場合)には、アシスト比率の引き下げ幅または割引率がそれまでの値よりも小さくなるように若しくはそれまでの値を維持するようにモータ出力指令値を生成する。一方、MCU50は、スリップの規模が変化していない若しくは大きくなったと判定した場合(すなわち、モータトルク検出信号の信号レベルが変化しない若しくは低下した場合)には、アシスト比率の引き下げ幅および割引率がそれまでの値よりも大きくなるようにモータ出力指令値を生成する。   In the slip elimination process, the MCU 50 samples the motor torque detection signal at each stage of gradually reducing the motor output, detects a change in the slip scale, and determines that the slip scale has become smaller (that is, the motor 50 When the signal level of the torque detection signal is increased), the motor output command value is generated so that the assist ratio reduction rate or discount rate is smaller than the previous value or is maintained. . On the other hand, when the MCU 50 determines that the magnitude of the slip has not changed or has increased (that is, when the signal level of the motor torque detection signal has not changed or has decreased), the assist ratio reduction range and the discount rate are reduced. A motor output command value is generated so as to be larger than the previous value.

例えば、図15に示すように、スリップ解消処理中において、モータトルク検出信号の任意のサンプリング点SP1における信号レベルaが、次のサンプリング点SP2においてaに増加した場合には、MCU50は、スリップの規模は小さくなったものと判定してスリップ解消処理におけるアシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の引き下げ幅または割引率よりも小さくなるように設定する。 For example, as shown in FIG. 15, when the signal level a 0 at an arbitrary sampling point SP1 of the motor torque detection signal is increased to a 1 at the next sampling point SP2 during the slip elimination process, the MCU 50 It is determined that the size of the slip has become smaller, and the assist ratio reduction width or discount rate in the slip elimination processing is set to be smaller than the immediately preceding reduction width or discount rate.

一方、スリップ解消処理中において、モータトルク検出信号の信号レベルがaからaに増加した場合もMCU50は、スリップの規模は小さくなったものと判定してスリップ解消処理におけるアシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の値よりも小さくなるように設定する。しかしながら、スリップ規模の低減量は、上記したaからaに変化する場合よりも小さいので、MCU50は、アシスト比率の引き下げ幅または割引率の直前の値に対する低下量を上記のaからaに変化する場合よりも小さくする。このようにMCU50は、スリップの規模の変化量をモータトルク検出信号の信号レベルの変化量から定量的に検出し、スリップの規模の低減量が大きい程(すなわち、モータトルク検出信号の信号レベルの増加量が大きい程)、アシスト比率の引き下げ幅または割引率の直前の引き下げ幅または割引率に対する低下量を小さくする。なお、スリップ解消処理中においてモータトルク検出信号の信号レベルの増加量が所定値未満である場合には、アシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の引き下げ幅または割引率と同一の値に設定してもよい。 On the other hand, during the slip resolving process, MCU 50 may signal level of the motor torque detection signal is increased from a 0 to a 2, which assists the ratio of Decrement the determination to slip resolving process as scale of slip becomes smaller Alternatively, the discount rate is set to be smaller than the previous value. However, since the reduction amount of the slip scale is smaller than that in the case of changing from a 0 to a 1 as described above, the MCU 50 reduces the reduction amount with respect to the value immediately before the reduction ratio or discount rate of the assist ratio from the above a 0 to a. It is smaller than the case of changing to 1 . Thus, the MCU 50 quantitatively detects the amount of change in the slip scale from the amount of change in the signal level of the motor torque detection signal, and the greater the amount of reduction in the slip scale (that is, the signal level of the motor torque detection signal). The larger the increase amount), the smaller the assist ratio reduction amount or the discount rate immediately before the discount rate or discount rate is reduced. If the increase in the signal level of the motor torque detection signal is less than the predetermined value during the slip cancellation process, the assist ratio reduction or discount rate is set to the same value as the previous reduction or discount rate. May be.

一方、スリップ解消処理中において、モータトルク検出信号の信号レベルが変化しない場合、MCU50は、スリップの規模に変化はないものと判断し、アシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の値よりも大きくなるように設定する。   On the other hand, if the signal level of the motor torque detection signal does not change during the slip elimination process, the MCU 50 determines that the scale of the slip does not change, and makes the assist ratio reduction range or discount rate larger than the previous value. Set as follows.

一方、スリップ解消処理中において、モータトルク検出信号の信号レベルがaからaに低下した場合には、MCU50は、スリップの規模は大きくなったものと判定してスリップ解消処理におけるアシスト比率の引き下げ幅または割引率を直前の値よりも大きくなるように設定するが、スリップ規模が大きくなっているので、アシスト比率の引き下げ幅または割引率の直前の引き下げ幅または割引率に対する増加量をスリップ規模に変化がない場合よりも大きくする。 On the other hand, during the slip resolution processing, when the signal level of the motor torque detection signal is lowered from a 0 to a 3 are, MCU 50 is the assist ratio in the determination to slip resolving process as scale of the slip became larger The amount of reduction or discount rate is set to be larger than the previous value, but the slip size is large, so the amount of increase in the assist ratio reduction amount or discount rate immediately before the reduction amount or discount rate is the slip size. Larger than when there is no change.

このように、スリップ解消処理中におけるスリップの規模の変化に追従するようにアシスト比率の引き下げ幅または割引率を逐次変化させることによりスリップの規模が大きい程アシスト比率の引き下げ幅または割引率が大きくなるのでスリップ解消に至るまでの時間を最小とすることができる。一方、スリップの規模が小さくなるにつれてアシスト比率の引き下げ幅または割引率が小さくなるので、スリップ解消時点におけるアシスト比率を最大とすることができる。   In this way, the assist ratio reduction or discount rate increases as the slip scale increases by successively changing the assist ratio reduction or discount rate so as to follow the change in slip size during the slip elimination process. Therefore, the time until the slip is eliminated can be minimized. On the other hand, as the slip scale decreases, the assist ratio reduction or discount rate decreases, so the assist ratio at the time of slip cancellation can be maximized.

次に、MCU50が、モータ出力回復処理において、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じてモータ出力の回復のさせ方を変化させる態様について説明する。MCU50は、上記の第1の実施形態の場合と同様、前輪21のスリップの解消を検出した後、電動モータ30の出力を段階的に引き上げるモータ出力回復処理を実行する。   Next, an aspect in which the MCU 50 changes how the motor output is restored in accordance with the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale in the motor output recovery process will be described. As in the case of the first embodiment, the MCU 50 executes a motor output recovery process in which the output of the electric motor 30 is increased stepwise after detecting the cancellation of the slip of the front wheel 21.

図16(a)は、本実施形態に係るモータ出力回復処理を示す図であり、モータ出力回復処理中におけるアシスト比率の時間推移を例示したものである。本実施形態では、MCU50は、モータ出力回復処理において、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じてアシスト比率の引き上げの傾きを変化させる。具体的には、MCU50は、上記のスリップ検出処理において、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をCランクと判定した場合には、図16(a)において一点鎖線で示すように、アシスト比率の1回の引き上げ幅を比較的大とする。すなわち、比較的大きい傾きでアシスト比率を増加させる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をAランクと判定した場合には、図16(a)において破線で示すように、アシスト比率の1回の引き上げ幅を比較的小とする。すなわち、比較的小さい傾きでアシスト比率を増加させる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をBランクと判定した場合には、図16(a)において実線で示すように、アシスト比率の1回の引き上げ幅を中程度とする。すなわち、Aランクにおける傾きとCランクにおける傾きの中間の傾きでアシスト比率を増加させる。このように、路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じてアシスト比率の増加の傾きを変えることで、路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じた適切なパワーアシストを実現することができる。   FIG. 16A is a diagram illustrating the motor output recovery process according to the present embodiment, and illustrates the time transition of the assist ratio during the motor output recovery process. In the present embodiment, in the motor output recovery process, the MCU 50 changes the inclination of raising the assist ratio according to the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale. Specifically, when the MCU 50 determines that the slipperiness of the currently running road surface or the scale of the slip is the C rank in the slip detection process, as shown by a one-dot chain line in FIG. The range of raising the assist ratio once is relatively large. That is, the assist ratio is increased with a relatively large inclination. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is A rank, as shown by a broken line in FIG. Make it small. That is, the assist ratio is increased with a relatively small inclination. On the other hand, if the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road surface is B rank, as shown by the solid line in FIG. To the extent. That is, the assist ratio is increased by an intermediate slope between the slope in the A rank and the slope in the C rank. As described above, by changing the inclination of the increase in the assist ratio according to the slipperiness of the road surface or the scale of the slip, it is possible to realize appropriate power assist according to the slipperiness of the road surface or the scale of the slip.

図16(b)は、本実施形態に係るモータ出力回復処理の他の例を示す図であり、モータ出力回復処理中における電動モータ50のトルクの上限値の時間推移を例示したものである。図16(b)に示すように、MCU50は、前輪21のスリップの解消を検出した後は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じて電動モータ30のトルクの上限値を互いに異なる値に設定してもよい。具体的には、MCU50は、上記のスリップ検出処理において、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をCランクと判定した場合には、図16(b)において一点鎖線で示すように、電動モータ30のトルク上限値を比較的大きいTmax1に設定し、トルク上限値Tmax1に到るまで電動モータ30のトルク上限値を段階的に引き上げる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をAランクと判定した場合には、図16(b)において破線で示すように、電動モータ30のトルク上限値を比較的小さいTmax3に設定し、トルク上限値Tmax3に到るまで電動モータ30のトルク上限値を段階的に引き上げる。一方、MCU50は、現在走行中の路面の滑りやすさまたはスリップの規模をBランクと判定した場合には、図16(b)において実線で示すように、電動モータ30のトルク上限値をTmax1とTmax3の中間のTmax2に設定し、トルク上限値Tmax2に到るまで電動モータ30のトルク上限値を段階的に引き上げる。なお、トルク上限値Tmax1、Tmax2、Tmax3は、いずれもスリップが検出されない場合の通常時のトルク上限値よりも低い値とされることが好ましい。また、トルク上限値Tmax1、Tmax2、Tmax3による電動モータ30の出力制限は、例えば所定時間(数秒程度)が経過したとき、または、ペダル27の踏み込み回数が所定数に達したとき等に解除されてもよい。このようなモータ出力回復処理によれば、路面が滑りやすい状況では、電動モータ30の出力(トルク)が十分に抑制されるのでスリップの再発を効果的に防止することができる。一方、路面が滑りにくい状況では、電動モータ30の出力(トルク)がある程度確保されるので、スリップの再発を防止しつつ十分な補助駆動力を得ることができる。従って、この場合においても路面の滑りやすさまたはスリップの規模に応じた適切なパワーアシストを実現することが可能となる。 FIG. 16B is a diagram illustrating another example of the motor output recovery process according to the present embodiment, and illustrates the time transition of the upper limit value of the torque of the electric motor 50 during the motor output recovery process. As shown in FIG. 16B, after detecting the cancellation of the slip of the front wheel 21, the MCU 50 differs in the upper limit value of the torque of the electric motor 30 according to the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale. It may be set to a value. Specifically, when the MCU 50 determines that the slipperiness of the currently running road surface or the scale of the slip is the C rank in the slip detection process, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. Then, the torque upper limit value of the electric motor 30 is set to a relatively large T max1 , and the torque upper limit value of the electric motor 30 is increased stepwise until the torque upper limit value T max1 is reached. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road surface is A rank, the MCU 50 sets the torque upper limit value of the electric motor 30 relatively as shown by the broken line in FIG. A small T max3 is set, and the torque upper limit value of the electric motor 30 is increased stepwise until the torque upper limit value T max3 is reached. On the other hand, when the MCU 50 determines that the slipperiness or the magnitude of the slip on the currently running road is rank B, the torque upper limit value of the electric motor 30 is set to T max1 as shown by a solid line in FIG. Is set to T max2 between T max3 and T max3 , and the torque upper limit value of the electric motor 30 is increased stepwise until the torque upper limit value T max2 is reached. The torque upper limit values T max1 , T max2 , and T max3 are preferably set to values lower than the normal torque upper limit value when no slip is detected. The output limit of the electric motor 30 by the torque upper limit values T max1 , T max2 , and T max3 is, for example, when a predetermined time (about several seconds) has elapsed, or when the number of depressions of the pedal 27 reaches a predetermined number. It may be canceled. According to such a motor output recovery process, in a situation where the road surface is slippery, the output (torque) of the electric motor 30 is sufficiently suppressed, so that the recurrence of the slip can be effectively prevented. On the other hand, in a situation where the road surface is difficult to slip, the output (torque) of the electric motor 30 is ensured to some extent, so that a sufficient auxiliary driving force can be obtained while preventing the recurrence of the slip. Accordingly, even in this case, it is possible to realize appropriate power assist in accordance with the slipperiness of the road surface or the scale of the slip.

[第3の実施形態]
以下に、本発明の第3の実施形態に係る電動補助自転車について説明する。本発明の第3の実施形態に係る電動補助自転車では、MCU50は、前輪21のスリップを検出した場合であって、現在走行中の路面が滑りやすい状況にあるものと判断し得る所定の条件が成立した場合に、通常のアシスト比率よりも小さいアシスト比率となるように電動モータ30の出力を制御する「低アシストモード」に移行する。
[Third embodiment]
The battery-assisted bicycle according to the third embodiment of the present invention will be described below. In the battery-assisted bicycle according to the third embodiment of the present invention, the MCU 50 detects a slip of the front wheel 21, and there is a predetermined condition that can be determined that the currently running road surface is slippery. When established, the process shifts to a “low assist mode” in which the output of the electric motor 30 is controlled so that the assist ratio is smaller than the normal assist ratio.

図17は、MCU50において実行されるアシストモード切替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、MCU50内に形成された不揮発性メモリ(図示せず)に予め格納されている。当該プログラムは、例えば、操作・表示部43の電源スイッチ(図示せず)の操作によって図2に示す制御系全体が起動されたタイミングで実行される。   FIG. 17 is a flowchart showing a process flow in the assist mode switching process program executed in the MCU 50. The program is stored in advance in a nonvolatile memory (not shown) formed in the MCU 50. The program is executed, for example, at the timing when the entire control system shown in FIG. 2 is activated by operating a power switch (not shown) of the operation / display unit 43.

ステップS41において、MCU50は、前輪21にスリップが生じたか否かを判定する。前輪21のスリップ検出は、上記したスリップ検出処理(図6参照)に準じて行うことが可能である。MCU50は、本ステップにおいてスリップを検出すると処理をステップS42に移行する。なお、MCU50は、本ステップにおいてスリップを検出した後、上記の第1の実施形態および第2の実施形態において示したスリップ解消処理およびモータ出力回復処理を実行してもよい。   In step S41, the MCU 50 determines whether or not a slip has occurred in the front wheel 21. The slip detection of the front wheel 21 can be performed according to the slip detection process described above (see FIG. 6). When the MCU 50 detects a slip in this step, the process proceeds to step S42. The MCU 50 may execute the slip elimination process and the motor output recovery process shown in the first embodiment and the second embodiment after detecting the slip in this step.

ステップS42において、MCU50は、低アシストモードへの移行条件が成立したか否かを判定する。MCU50は、例えば、上記した一連のスリップ検出処理、スリップ解消処理およびモータ出力回復処理が、最初のスリップ検出時点から所定期間内(例えば5秒間)において所定回数(例えば3回)実行された場合に、現在走行中の路面は滑りやすい状況であるものと判断して低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定してもよい。   In step S42, the MCU 50 determines whether or not a condition for shifting to the low assist mode is satisfied. The MCU 50, for example, when the above-described series of slip detection processing, slip cancellation processing, and motor output recovery processing is executed a predetermined number of times (for example, 3 times) within a predetermined period (for example, 5 seconds) from the first slip detection time. Alternatively, it may be determined that the condition for shifting to the low assist mode is satisfied by determining that the currently running road surface is slippery.

また、MCU50は、例えば運転者による連続する2回のペダルの踏み込み動作の各々に関連して前輪21のスリップを検出した場合に、現在走行中の路面は滑りやすい状況であるものと判断して低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定してもよい。   Further, the MCU 50 determines that the currently running road surface is slippery when the slip of the front wheel 21 is detected in association with, for example, two successive pedal depression operations by the driver. It may be determined that the condition for shifting to the low assist mode is satisfied.

また、MCU50は、最初のスリップ検出時点から所定期間内(例えば10秒間)に行われる複数回のペダルの踏み込み動作のうちのいずれか1回または複数回のペダルの踏み込み動作に関連して前輪21のスリップを検出した場合に低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定してもよい。なお、MCU50は、例えば、ペダルの踏み込み動作に対応してピークを生ずる図18に示すような入力トルク信号をモニタすることで、運転者によるペダルの踏み込み動作のタイミングを検出することができる。   Further, the MCU 50 relates to the front wheel 21 in relation to any one or a plurality of pedal depressions of a plurality of pedals performed within a predetermined period (for example, 10 seconds) from the first slip detection time. When the slip is detected, it may be determined that the condition for shifting to the low assist mode is satisfied. For example, the MCU 50 can detect the timing of the pedal depression operation by the driver by monitoring an input torque signal as shown in FIG. 18 that has a peak corresponding to the pedal depression operation.

MCU50は、ステップS42において低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定した場合には処理をステップS43に移行し、移行条件が成立していないものと判定した場合には処理をステップS41に戻す。   If the MCU 50 determines in step S42 that the condition for shifting to the low assist mode is satisfied, the process proceeds to step S43. If the MCU 50 determines that the condition for shifting is not satisfied, the process proceeds to step S41. return.

ステップS43において、MCU50は、アシスト比率の設定値を、スリップ検出前のアシスト比率の設定値よりも小さい値に設定することにより、アシストモードを通常モードから低アシストモードに移行する。低アシストモードに移行した後は、MCU50は、入力トルク検出部42から供給される入力トルク信号によって示される入力トルク(踏力)の大きさに低アシストモードにおけるアシスト比率を乗じた大きさの補助駆動力で前輪21を駆動するべくモータ出力指令値を生成してこれをモータ駆動回路44に供給する。   In step S43, the MCU 50 shifts the assist mode from the normal mode to the low assist mode by setting the assist ratio setting value to a value smaller than the assist ratio setting value before slip detection. After shifting to the low assist mode, the MCU 50 performs auxiliary driving having a magnitude obtained by multiplying the magnitude of the input torque (stepping force) indicated by the input torque signal supplied from the input torque detection unit 42 by the assist ratio in the low assist mode. A motor output command value is generated to drive the front wheels 21 with force, and is supplied to the motor drive circuit 44.

ステップS44において、MCU50は、低アシストモードの解除条件が成立したか否かを判定する。MCU50は、例えば、低アシストモードへの移行を開始してから所定期間(例えば10秒)経過したときに、低アシストモードの解除条件が成立したものと判定してもよい。また、MCU50は、低アシストモードに移行してからの運転者によるペダルの踏み込み回数が所定数(例えば3回)に達したときに低アシストモードの解除条件が成立したものと判定してもよい。また、MCU50は、低アシストモードに移行してからの走行距離が所定値に達したときに低アシストモードの解除条件が成立したものと判定してもよい。また、MCU50は、低アシストモードに移行後、所定期間(例えば10秒間)継続して前輪21のスリップが検出されない場合に低アシストモードの解除条件が成立したものと判定してもよい。MCU50は、低アシストモードの解除条件が成立したものと判定すると処理をステップS45に移行する。   In step S44, the MCU 50 determines whether or not a condition for canceling the low assist mode is satisfied. For example, the MCU 50 may determine that the condition for canceling the low assist mode is satisfied when a predetermined period (for example, 10 seconds) has elapsed since the start of the shift to the low assist mode. The MCU 50 may determine that the condition for canceling the low assist mode is satisfied when the number of times the driver depresses the pedal after shifting to the low assist mode reaches a predetermined number (for example, three times). . Further, the MCU 50 may determine that the condition for canceling the low assist mode is satisfied when the travel distance after shifting to the low assist mode reaches a predetermined value. Alternatively, the MCU 50 may determine that the condition for canceling the low assist mode is satisfied when the slip of the front wheel 21 is not detected for a predetermined period (for example, 10 seconds) after the transition to the low assist mode. If the MCU 50 determines that the condition for canceling the low assist mode is satisfied, the process proceeds to step S45.

ステップS45において、MCU50は、低アシストモードを解除して、電動モータ30によるアシスト比率を、低アシストモードにおけるアシスト比率からスリップ検出前の通常モードにおけるアシスト比率に切り替える。通常モードに移行した後は、MCU50は、入力トルク検出部42から供給される入力トルク信号によって示される入力トルク(踏力)の大きさに通常モードにおけるアシスト比率を乗じた大きさの補助駆動力で前輪21を駆動するべくモータ出力指令値を生成してこれをモータ駆動回路44に供給する。   In step S45, the MCU 50 cancels the low assist mode and switches the assist ratio of the electric motor 30 from the assist ratio in the low assist mode to the assist ratio in the normal mode before slip detection. After shifting to the normal mode, the MCU 50 uses an auxiliary driving force having a magnitude obtained by multiplying the magnitude of the input torque (stepping force) indicated by the input torque signal supplied from the input torque detector 42 by the assist ratio in the normal mode. A motor output command value is generated to drive the front wheels 21 and supplied to the motor drive circuit 44.

このように、本実施形態に係る電動補助自転車によれば、前輪21におけるスリップの発生状況によって低アシストモードへの移行条件が成立したか否かが判定され、低アシストモードへの移行条件が成立した場合には、電動モータ30におけるアシスト比率がスリップ発生前のアシスト比率よりも小さい値に設定される。このようなアシスト切替制御によれば、比較的滑りやすい路面の走行時においては、アシスト比率が通常よりも小さい値に設定されるので、スリップの再発を効果的に防止することが可能となる。また、低アシストモードの解除条件を設けることにより、一旦低アシストモードに移行した場合でも通常モードへの復帰が可能となる。   As described above, according to the battery-assisted bicycle according to the present embodiment, it is determined whether or not the condition for shifting to the low assist mode is satisfied according to the slip occurrence state of the front wheels 21, and the condition for shifting to the low assist mode is satisfied. In this case, the assist ratio in the electric motor 30 is set to a value smaller than the assist ratio before the occurrence of slip. According to such assist switching control, when traveling on a relatively slippery road surface, the assist ratio is set to a smaller value than usual, so that it is possible to effectively prevent the recurrence of slip. In addition, by providing a condition for canceling the low assist mode, it is possible to return to the normal mode even when the low assist mode has been entered.

図19は、変形例に係るアシストモード切替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。   FIG. 19 is a flowchart showing the flow of processing in the assist mode switching processing program according to the modification.

ステップS51において、MCU50は、前輪21にスリップが生じたか否かを判定する。前輪21のスリップ検出は、上記した第2の実施形態に係るスリップ検出処理(図12参照)に準じて行うことが可能である。すなわち、本ステップS51では、スリップ検出が行われるとともに、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランク付けがなされる。   In step S51, the MCU 50 determines whether or not a slip has occurred in the front wheel 21. The slip detection of the front wheel 21 can be performed in accordance with the slip detection process (see FIG. 12) according to the second embodiment described above. That is, in this step S51, slip detection is performed, and the slipperiness of the road surface or the scale of the slip is ranked.

ステップS52において、MCU50は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクをメモリに格納する。   In step S52, the MCU 50 stores in the memory the slipperiness of the road surface or the rank of the magnitude of the slip.

ステップS53において、MCU50は、低アシストモードへの移行条件が成立したか否かを判定する。本ルーチンでは、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクを低アシストモードへの移行条件として用いてもよい。例えば、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクがAランクである場合に低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定してもよい。MCU50は、低アシストモードへの移行条件が成立したものと判定した場合には処理をステップS54に移行し、移行条件が成立していないものと判定した場合には処理をステップS51に戻す。   In step S53, the MCU 50 determines whether or not a condition for shifting to the low assist mode is satisfied. In this routine, the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale may be used as a condition for shifting to the low assist mode. For example, it may be determined that the transition condition to the low assist mode is satisfied when the slipperiness of the road surface or the rank of the scale of the slip is A rank. If the MCU 50 determines that the condition for shifting to the low assist mode is satisfied, the process proceeds to step S54. If the MCU 50 determines that the condition for shifting is not satisfied, the process returns to step S51.

ステップS54において、MCU50は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクをメモリから読み出す。   In step S54, the MCU 50 reads out the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale from the memory.

ステップS55において、MCU50は、電動モータ30によるアシスト比率を、スリップ検出前の設定値よりも小さい値に設定することによりアシストモードを通常モードから低アシストモードに移行する。このとき、MCU50は、ステップS54において読み出した路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じて低アシストモードにおけるアシスト比率を設定する。すなわち、MCU50は、路面が比較的すべりやすいと判定した場合には、低アシストモードにおけるアシスト比率を比較的小さい値に設定し、路面が比較的すべりにくいと判定した場合には、低アシストモードにおけるアシスト比率を比較的大きい値に設定する。MCU50は、路面の滑りやすさまたはスリップの規模とアシスト比率の設定値とを対応づけたテーブルを参照することにより低アシストモードにおけるアシスト比率の設定値を導出してもよい。   In step S55, the MCU 50 shifts the assist mode from the normal mode to the low assist mode by setting the assist ratio of the electric motor 30 to a value smaller than the set value before slip detection. At this time, the MCU 50 sets the assist ratio in the low assist mode according to the slipperiness of the road surface read in step S54 or the rank of the slip scale. That is, when the MCU 50 determines that the road surface is relatively slippery, the MCU 50 sets the assist ratio in the low assist mode to a relatively small value. When the MCU 50 determines that the road surface is relatively difficult to slide, the MCU 50 Set the assist ratio to a relatively large value. The MCU 50 may derive the set value of the assist ratio in the low assist mode by referring to a table in which the slipperiness of the road surface or the magnitude of the slip is associated with the set value of the assist ratio.

ステップS56において、MCU50は、ステップS54において読み出した路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じて低アシストモードの解除条件を設定する。例えば、低アシストモードへの移行後の経過時間によって解除条件を規定する場合には、路面がすべりやすい程、解除条件としての経過時間としてより長い時間を要求することとしてもよい。例えば、MCU50は、路面が比較的すべりやすいと判定した場合には、「低アシストモードに移行後10秒経過すること」を解除条件として設定し、路面が比較的すべりにくいと判定した場合には、「低アシストモード移行後5秒経過すること」を解除条件として設定してもよい。   In step S56, the MCU 50 sets conditions for canceling the low assist mode in accordance with the slipperiness of the road surface read in step S54 or the rank of the slip scale. For example, when the release condition is defined by the elapsed time after shifting to the low assist mode, the longer the elapsed time as the release condition may be requested as the road surface slides more easily. For example, if the MCU 50 determines that the road surface is relatively slippery, the MCU 50 sets “10 seconds after shifting to the low assist mode” as a release condition, and determines that the road surface is relatively difficult to slip. , “5 seconds after transition to the low assist mode” may be set as the release condition.

また、例えば低アシストモードに移行してからの運転者によるペダルの踏み込み動作の回数によって解除条件を規定する場合には、路面が滑りやすい程、解除条件としてのペダルの踏み込み動作の回数として、より多くの回数を要求することとしてもよい。例えば、MCU50は、路面が比較的すべりやすいと判定した場合には、「低アシストモードに移行後ペダルの踏み込み動作が5回なされること」を解除条件として設定し、路面が比較的すべりにくいと判定した場合には、「低アシストモード移行後ペダルの踏み込み動作が1回なされること」を解除条件として設定してもよい。   In addition, for example, when the release condition is defined by the number of pedal depressions by the driver after shifting to the low assist mode, the more the road surface is slippery, the more the number of pedal depressions as the release condition, It may be requested many times. For example, if the MCU 50 determines that the road surface is relatively slippery, the MCU 50 sets “the pedal must be depressed 5 times after shifting to the low assist mode” as a release condition, and the road surface is relatively difficult to slide. When the determination is made, “the pedal must be depressed once after shifting to the low assist mode” may be set as the release condition.

また、例えば低アシストモードに移行してから前輪21のスリップの非検出期間によって解除条件を規定する場合には、路面が滑りやすい程、解除条件としてのスリップ非検出期間として、より長い非検出期間を要求することとしてもよい。例えば、MCU50は、路面が比較的すべりやすいと判定した場合には、「低アシストモードに移行後、前輪21のスリップの非検出期間が10秒継続すること」を解除条件として設定し、路面が比較的すべりにくいと判定した場合には、「低アシストモードに移行後、前輪21のスリップの非検出期間が3秒継続すること」を解除条件として設定してもよい。   In addition, for example, when the release condition is defined by the non-detection period of the slip of the front wheel 21 after shifting to the low assist mode, the longer the non-detection period as the slip non-detection period as the release condition, the slippery the road surface. May be requested. For example, when the MCU 50 determines that the road surface is relatively slippery, the MCU 50 sets “the non-detection period of the slip of the front wheel 21 continues for 10 seconds after shifting to the low assist mode” as a release condition, and the road surface If it is determined that it is relatively difficult to slip, “the non-detection period of the slip of the front wheel 21 continues for 3 seconds after shifting to the low assist mode” may be set as a cancellation condition.

ステップS57において、MCU50は、ステップS56において設定した解除条件が成立したか否かを判定し、解除条件が成立したものと判定した場合には処理をステップS58に移行する。   In step S57, the MCU 50 determines whether or not the release condition set in step S56 is satisfied. If it is determined that the release condition is satisfied, the process proceeds to step S58.

ステップS58において、MCU50は、低アシストモードを解除して、電動モータ30によるアシスト比率を、低アシストモードにおけるアシスト比率からスリップ検出前の通常モードにおけるアシスト比率に切り替えて本ルーチンを終了させる。   In step S58, the MCU 50 releases the low assist mode, switches the assist ratio of the electric motor 30 from the assist ratio in the low assist mode to the assist ratio in the normal mode before slip detection, and ends this routine.

このように、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じて低アシストモードに移行した際のアシスト比率を設定することにより、スリップが生じた場合に路面のすべりやすさに応じた適切な出力制限を行うことが可能となる。さらに、路面の滑りやすさまたはスリップの規模のランクに応じて低アシストモードの解除条件を設定することにより、スリップの再発を効果的に抑制することが可能となる。   Thus, by setting the assist ratio when shifting to the low assist mode according to the slipperiness of the road surface or the scale of the scale of the slip, it is possible to select an appropriate amount according to the slipperiness of the road surface when a slip occurs. It is possible to limit output. Furthermore, it is possible to effectively suppress the recurrence of the slip by setting the release condition of the low assist mode in accordance with the slipperiness of the road surface or the rank of the slip scale.

なお、上記の各実施形態では、モータトルク検出信号および回転数検出信号の波形から前輪21のスリップを検出することとしたが、前輪21と後輪22との回転数差から前輪21のスリップを検出してもよい。この場合、電動モータ30で駆動される前輪21の回転数は、電動モータ30の回転数やギヤ比等から算出することができる。一方、運転者のペダルの踏み込み動作によって駆動される後輪22の回転数は、例えば、公知の回転検出器(エンコーダ)やペダルの踏み込み動作に同期した入力トルク信号の周期から算出することが可能である。   In each of the above embodiments, the slip of the front wheel 21 is detected from the waveforms of the motor torque detection signal and the rotation speed detection signal. However, the slip of the front wheel 21 is determined from the rotation speed difference between the front wheel 21 and the rear wheel 22. It may be detected. In this case, the rotational speed of the front wheel 21 driven by the electric motor 30 can be calculated from the rotational speed, gear ratio, and the like of the electric motor 30. On the other hand, the rotation speed of the rear wheel 22 driven by the driver's pedal depression operation can be calculated from, for example, a known rotation detector (encoder) or a cycle of the input torque signal synchronized with the pedal depression operation. It is.

また、上記の各実施形態では、電動モータ30で前輪21を駆動するタイプの電動補助自転車に本発明を適用する場合を例示したが、後輪を電動モータで駆動するタイプの電動補助自転車に本発明を適用することも可能である。   Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a type of battery-assisted bicycle that drives the front wheels 21 with the electric motor 30 is illustrated, but the present invention is applied to a type of battery-assisted bicycle that drives the rear wheels with an electric motor. The invention can also be applied.

1 電動補助自転車
21 前輪
22 後輪
30 電動モータ
31 バッテリ
42 入力トルク検出部
44 モータ駆動回路
45 モータトルク検出部
46 モータ回転数検出部
50 MCU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric assist bicycle 21 Front wheel 22 Rear wheel 30 Electric motor 31 Battery 42 Input torque detection part 44 Motor drive circuit 45 Motor torque detection part 46 Motor rotation speed detection part 50 MCU

Claims (5)

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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、
前記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、
前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、アシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御してからの前記ペダルの踏み込み回数が所定数に達した場合に、解除条件が成立したものとしてアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、
を含む電動補助自転車。
An auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque by a pedaling force applied to the pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; and
Slip occurrence detecting means for detecting occurrence of slip of the wheel;
When a slip of the wheel is detected by the slip generation detecting means, an assist ratio, which is a ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the input torque due to the pedal effort, is greater than the magnitude before the detection of the wheel slip. The output of the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller, and the number of times the pedal is depressed after the output of the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller than the magnitude before the detection of the slip of the wheel is predetermined. Control means for controlling the output of the electric motor so that the assist ratio becomes the magnitude before the detection of the slip of the wheel when the release condition is satisfied ,
Including motor-assisted bicycles.
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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、
前記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、
前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、アシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さくなるように前記電動モータの出力を制御した後前記スリップ発生検出手段が所定期間継続して前記車輪のスリップを検出しない場合に、解除条件が成立したものとしてアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、
を含む電動補助自転車。
An auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque by a pedaling force applied to the pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; and
Slip occurrence detecting means for detecting occurrence of slip of the wheel;
When a slip of the wheel is detected by the slip generation detecting means, an assist ratio, which is a ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the input torque due to the pedal effort, is greater than the magnitude before the detection of the wheel slip. The output of the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller, and the output of the electric motor is controlled so that the assist ratio becomes smaller than the magnitude before the detection of the slip of the wheel. Then, when not detecting the slip of the wheel, a control means for controlling the output of the electric motor so that the assist ratio becomes the size before the detection of the slip of the wheel, assuming that the release condition is satisfied ,
Including motor-assisted bicycles.
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、前記補助駆動力によって車輪を駆動する補助駆動系と、
前記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、
前記車輪に生じたスリップの規模を判定する判定手段と、
前記スリップ発生検出手段によって前記車輪のスリップが検出された場合に、前記踏力による入力トルクの大きさに対する前記補助駆動力の大きさの比率であるアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさよりも小さく、且つ前記判定手段によって判定されたスリップの規模が大きい程、前記車輪のスリップの検出後から所定の解除条件が成立するまでのアシスト比率が小さくなるように前記電動モータの出力を制御し、前記所定の解除条件が成立したときにアシスト比率が前記車輪のスリップの検出前の大きさとなるように前記電動モータの出力を制御する制御手段と、
を含む電動補助自転車。
An auxiliary drive system that generates an auxiliary drive force according to an input torque by a pedaling force applied to the pedal by an electric motor, and drives a wheel by the auxiliary drive force; and
Slip occurrence detecting means for detecting occurrence of slip of the wheel;
Determining means for determining the magnitude of slip generated in the wheel;
When a slip of the wheel is detected by the slip generation detecting means, an assist ratio, which is a ratio of the magnitude of the auxiliary driving force to the magnitude of the input torque due to the pedal effort, is greater than the magnitude before the detection of the wheel slip. The output of the electric motor is controlled so that the assist ratio from the detection of the wheel slip until the predetermined release condition is satisfied decreases as the slip size determined by the determination means increases. and control means for controlling an output of the electric motor as the assist ratio becomes a magnitude of the previous detection of the slip of the wheels when said predetermined cancellation condition is satisfied,
Including motor-assisted bicycles.
前記車輪に生じたスリップの規模を判定する判定手段を更に含み、
前記制御手段は、前記判定手段によって判定されたスリップの規模が大きい程、前記車輪のスリップの検出後から前記解除条件が成立するまでのアシスト比率を小さくする請求項1または請求項2に記載の電動補助自転車。
A judgment means for judging a magnitude of slip generated in the wheel;
Wherein, the larger the scale of the slip determined by the determining means, after the detection of the slip of the wheel according to claim 1 or claim 2 to reduce the assisting ratio to the release condition is satisfied Electric assist bicycle.
前記制御手段は、前記判定手段によって判定されたスリップの規模に応じて前記解除条件を変化させる請求項3または請求項4に記載の電動補助自転車。 The control means, the motor-assisted bicycle according to claim 3 or claim 4 to change the pre Machinery removal conditions depending on the size of the slip determined by the determining means.
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