JP5876010B2

JP5876010B2 - 電動機付自転車

Info

Publication number: JP5876010B2
Application number: JP2013133928A
Authority: JP
Inventors: 勝田上; 律夫西村
Original assignee: ブリヂストンサイクル株式会社
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2033-06-26
Also published as: JP2015009581A

Description

本発明は、補助駆動力を発生するモータを備えた電動機付自転車に関する。

所謂電動アシスト自転車等の電動機付自転車は、補助駆動力を発生させるモータと、モータに電力を供給するためのバッテリを備えている。バッテリは、前照灯（ヘッドライト）を点灯するための電源として使用される場合もある。このような電動機付自転車においては、バッテリ寿命の低下を防止するためにバッテリの過放電を回避する必要がある。

例えば、特許文献１には、電池を電源として駆動するモータと、モータの駆動を制御するモータ駆動回路と、電池を電源として点灯するランプと、電池の電圧を検出する電圧検出回路とを有する電動車において、電圧検出回路の検出する電圧が第１の所定値以下となったときにランプを消灯し、電圧検出回路の検出する電圧が第１の所定値よりも大きい第２の所定値以下となったときにモータを停止することが記載されている。

特開平９−３２３６９４号公報

上記特許文献１に記載の技術によれば、バッテリ電圧が第２の所定値以下となったときにモータが停止され、バッテリ電圧が第２の所定値よりも低い第１の所定値以下となったときにランプが消灯されるので、バッテリの過放電の発生を抑制することが可能となる。また、バッテリ電圧が第２の所定値以下となってモータが停止された後でも、バッテリ電圧が第１の所定値に達するまでの間はランプを点灯させることが可能となる。ここで、モータによるアシスト走行を行うことができる距離をより長くする観点から、モータが停止されることとなる上記第２の所定値をある程度低い値に設定しておくことが好ましい。この場合において、バッテリ電圧が上記第２の所定値よりも更に低い第１の所定値となるまでランプを点灯させた場合には、バッテリが過放電となる直前の状態まで消費されるおそれがある。過放電直前の状態で充電せずに長期間放置した場合には、バッテリは過放電に至りバッテリ寿命に深刻な影響を及ぼすおそれがある。

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、バッテリ電圧に応じてバッテリからモータおよびその他の電装品への電力供給を段階的に停止させるとともに、バッテリの過放電を従来よりも効果的に抑制することができる電動機付自転車を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を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、前記モータおよび前記モータ以外の電装品に電力を供給するためのバッテリと、前記バッテリの電圧レベルを検出して検出した電圧レベルを示す電圧検出信号を生成する電圧検出手段と、前記電圧検出信号によって示される前記バッテリの電圧レベルが所定の閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記バッテリから前記モータへの電力供給を停止し、前記モータへの電力供給の停止が継続されている状態で、前記電圧検出信号によって示される前記バッテリの電圧レベルが再度前記閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記バッテリから前記モータ以外の電装品への電力供給を停止する制御手段と、を含む電動機付自転車が提供される。

本発明の第２の観点によれば、前記制御手段は、前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったことを記憶する記憶部を有し、前記記憶部において前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったことを記憶している間、前記モータへの電力供給の停止を維持する第１の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第３の観点によれば、前記制御手段は、前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記記憶部において所定値をセットし、前記記憶部において前記所定値がセットされている間、前記モータへの電力供給の停止を維持する第２の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第４の観点によれば、前記制御手段は、起動時において前記所定値をリセットする第３の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第５の観点によれば、前記モータ以外の電装品としてライトを含む第１乃至第３のいずれかの観点による電動機付自転車が提供される。

本発明の第６の観点によれば、前記モータ以外の電装品として前記ライトの点灯および消灯を表示する表示部を備えた表示手段を更に含む第５の観点による電動機付自転車が提供される。

本発明によれば、バッテリ電圧に応じてバッテリからモータおよびその他の電装品への電力供給を段階的に停止させるとともに、バッテリの過放電を従来よりも効果的に抑制することができる電動機付自転車を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る電動機付自転車の構成を示す側面図である。本発明の実施形態に係る電動機付自転車の電気系統の構成を示すブロック図である。図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る操作・表示部の表示面の構成を示す平面図、図３（ｂ）は、操作・表示部の操作面の構成を示す平面図である。本発明の実施形態に係る操作・表示部の電気系統の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る過放電防止処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。図６（ａ）は、本発明の実施形態に係るモータの駆動が停止されたときのバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルの時間推移を示す図である。図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係るバッテリの電力消費量とバッテリ電圧との関係を示す図である。

以下、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。

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

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

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

ドライブユニット４０は、車体の略中央部においてダウンチューブ１３、シートチューブ１４およびチェーンステー１６に支持されている。ドライブユニット４０は、ペダル２７に加えられる踏力を検知するトルクセンサ２００（図２参照）と、走行スピードを検知する車速センサ２１０（図２参照）と、これらのセンサからの検知信号に基づいて走行状況に適したアシスト量を演算によって導出する制御部１００（図２参照）と、導出されたアシスト量に応じた電力をバッテリ１１０から取り出してモータ１６０を駆動するモータ駆動回路１２０（図２参照）と、モータ駆動回路１２０から供給された電力によって駆動されるモータ１６０と、モータ１６０の駆動に伴って発生した補助駆動力をチェーン２９に伝達するための動力伝達機構（図示せず）と、を含んでいる。なお、本実施形態では、モータ１６０をボトムブラケット付近に搭載してモータ１６０による補助駆動力をチェーン２９に伝達する所謂センターマウント方式の電動機付自転車を例示しているが、駆動方式は、特に限定されるものではなく、前輪２１または後輪２２にハブモータを組み込む方式のものに本発明を適用することも可能である。

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

フロントフォーク１１の先端部には、カゴ３０を支持するためのステー３１が接続されている。このステー３１には、ライト１７０が取り付けられている。ライト１７０は、自車両の前方に向けて光を出射する灯具である。ライト１７０は、バッテリ１１０から電力の供給を受けて発光するＬＥＤや白熱電球等の光源を含んで構成されている。なお、ライト１７０は、投光方向が自車両の前方に向くようにハンドル２４やフロントフォーク１１の適当な位置に設けられていてもよい。

ハンドル２４には、電動機付自転車１の電気系統を起動および停止させるための入力操作を受け付けるための電源ボタン１８４（図３（ｂ）、図４参照）、踏力に対する補助駆動力の比率（以下、アシスト比率ともいう）の設定を選択するための操作入力を受け付けるモード選択ボタン１８５（図３（ｂ）、図４参照）、ライト１７０を点灯および消灯させるための入力操作を受け付けるライトボタン１８６（図３（ｂ）、図４参照）、や自車両の状態を表示する表示部１８１〜１８３（図３（ａ）、図４参照）を有する操作・表示部１８０が設けられている。なお、操作・表示部１８０の設置位置は、ハンドル２４に限定されるものではないが、乗車時において操作面１８０Ｂおよび表示面１８０Ａをユーザが操作および視認しやすい位置に設けられていることが好ましい。

図２は、本発明の実施形態に係る電動機付自転車１の電気系統の構成を示すブロック図である。制御部１００は、ユーザによる操作・表示部１８０に対する操作入力に基づいてライト１７０およびモータ１６０の駆動を統括的に制御するものであり、例えば単一の半導体チップにＣＰＵ（演算処理装置）、メモリ、入出力回路、タイマー回路などを含むコンピュータシステムを集積したＬＳＩ（Large Scale Integration）を含んで構成されている。なお、本実施形態において制御部１００は、バッテリ１１０から供給される電力によって動作する。制御部１００は、操作・表示部１８０に設けられた電源ボタン１８４を押下することによって起動され、または停止状態となる。

制御部１００は、トルクセンサ２００および車速センサ２１０から供給される検知信号に基づいて走行状況に適したアシスト量を演算によって導出する。例えば、車速が低く且つ入力トルク（踏力）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、制御部１００は、より大きなアシスト量を導出する。なお、制御部１００は、操作・表示部１８０のモード選択ボタン１８５（図３（ｂ）、図４参照）に対する入力操作によって選択されたアシストモードに応じてアシスト比率を変化させる。本実施形態に係る電動機付自転車１においては、アシスト比率の大きさが互いに異なる３つのアシストモード（エコ、標準、パワー）が予め定められており、これらのいずれかをモード選択ボタン１８５を押下することによって選択することが可能となっている。制御部１００は、導出したアシスト量を示す制御信号（トルク指令値）をモータ駆動回路１２０に供給する。

モータ駆動回路１２０は、電源ラインＬ１を介してバッテリ１１０に接続されている。モータ駆動回路１２０は、インバータ回路を含んで構成されており、制御部１００によって導出されたアシスト量（トルク指令値）に対応した駆動電力をバッテリ１１０から取り出してモータ１６０に供給する。モータ１６０は、例えば、インナーロータ型のブラシレスモータであり、モータ駆動回路１２０を介してバッテリ１１０から供給される電力によって回転力を発生させる。

ライト駆動回路１３０は、電源ラインＬ２を介してバッテリ１１０に接続されている。ライト駆動回路１３０は、制御部１００から供給される制御信号に基づいて、駆動電力をバッテリ１１０から取り出してライト１７０に供給することによってライト１７０を点灯させる。制御部１００は、操作・表示部１８０に対する操作入力に基づいてライト駆動回路１３０を制御することによってライト１７０の点灯および消灯を制御する。

電圧センサ２２０は、バッテリ１１０の端子間電圧（以下バッテリ電圧ともいう）のレベルを検出し、検出した電圧レベルを示す電圧検出信号を生成して、これを制御部１００に供給する。電圧センサ２２０は、バッテリ１１０を構成する複数の電池セルの各々の電圧を測定することが可能な公知の電池監視ＩＣを含んで構成され得る。

制御部１００は、信号線を介して操作・表示部１８０と接続されており、ユーザによる操作・表示部１８０に対する操作入力に応じてモータ駆動回路１２０およびライト駆動回路１３０の制御を行う。

図３（ａ）は、操作・表示部１８０の表示面１８０Ａの構成の一例を示す平面図、図３（ｂ）は、操作・表示部１８０の操作面１８０Ｂの構成の一例を示す平面図、図４は、操作・表示部１８０の電気系統の構成を示すブロック図である。

本実施形態において、操作・表示部１８０は、略直方体の形状を有しており、表示面１８０Ａおよび操作面１８０Ｂは、上記直方体の互いに隣接する２つの面を構成している。また、本実施形態において、表示面１８０Ａが上方を向き、操作面１８０Ｂが乗車しているユーザ側に向くように操作・表示部１８０がハンドル２４に設置されている。

操作・表示部１８０の表示面１８０Ａには、自車両の状態を表示するための各種表示部１８１〜１８３が設けられている。また、操作・表示部１８０の操作面１８０Ｂには、電動機付自転車１の電気系統を起動および停止させるための入力操作を受け付ける電源ボタン１８４と、ユーザがモータ１６０によるアシスト比率の設定を選択するためのモード選択ボタン１８５と、ユーザがライト１７０の点灯および消灯を選択するためのライトボタン１８６と、が設けられている。

バッテリ残量表示部１８１は、バッテリ１１０の現在の電圧レベルを表示する表示部である。バッテリ残量表示部１８１は、図３（ａ）に例示すように、現在のバッテリ電圧のレベルを５段階で表示するための５つの発光部を含んでいる。表示制御部１８７は、バッテリ１１０の電圧レベルを示す情報を制御部１００から受信すると、当該電圧レベルに応じた数だけ上記発光部を点灯させる。

アシストモード表示部１８２は、モード選択ボタン１８５の操作によって選択されたアシストモードを表示する表示部である。本実施形態においては、アシスト比率の大きさが互いに異なる３つのアシストモード（エコ、標準、パワー）のいずれかをモード選択ボタン１８５を押下することによって選択することが可能となっている。なお、モード選択ボタン１８５を押下する毎に上記３つのアシストモードが順次選択されるようになっている。表示制御部１８７は、現在選択されているアシストモードを示す情報を制御部１００から受信すると、当該選択されているアシストモードに対応する発光部を点灯させる。

ライト点灯表示部１８３は、ライト１７０が点灯していることを示す表示部である。ライト点灯表示部１８３は、ライト１７０の点灯時に点灯し、ライト１７０の消灯時に消灯する発光部を含んでいる。表示制御部１８７は、ライト１７０が点灯していることを示す情報を制御部１００から受信すると、上記発光部を点灯させる。

表示制御部１８７は、電源ボタン１８４、モード選択ボタン１８５またはライトボタン１８６が押下されると、制御部１００にこれらのボタンが押下されたことを示す制御信号を供給する。また、表示制御部１８７は、制御部１００から供給される情報に基づいて、上記したようにバッテリ残量表示部１８１、アシストモード表示部１８２およびライト点灯表示部１８３を構成する各発光部の点灯および消灯を制御する。なお、操作・表示部１８０は、バッテリ１１０から供給される電力によって動作する。

このように、本実施形態に係る電動機付自転車１は、モータ１６０以外の電装品として、ライト１７０および操作・表示部１８０を含んでおり、これらは全てバッテリ１１０から供給される電力によって動作する。また、ライト１７０およびモータ１６０の駆動を統括的に制御する制御部１００もバッテリ１１０から供給される電力によって動作する。

図５は、制御部１００によって実行されるバッテリ１１０の過放電を防止するための過放電防止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。過放電防止処理プログラムは、例えば、制御部１００を構成するメモリ（図示せず）に予め記憶されており、電源ボタン１８４が押下され、制御部１００が起動されると実行される。

ステップＳ１において、制御部１００は、電圧センサ２２０からバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルを示す電圧検出信号を取得する。

ステップＳ２において、制御部１００は、先のステップＳ１において取得した電圧検出信号によって示されるバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが所定の閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であるか否かを判断する。制御部１００は、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であると判断した場合には処理をステップＳ３に移行する一方、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下ではないと判断した場合には、処理をステップＳ１に戻す。

ステップＳ３において、制御部１００は、自身に備えているフラグレジスタ（図示せず）の値をバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったことを示す値“１”にセットする。フラグレジスタは、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったことを記憶しておくための記憶領域である。フラグレジスタにセットされた値は、例えば、制御部１００の起動時に初期値にリセットされる。なお、制御部１００がバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であると判断した場合にフラグレジスタにセットする値は、“１”に限らずいかなる値であってもよい。

ステップＳ４において、制御部１００は、バッテリ１１０からモータ１６０への電力供給を停止させる。すなわち、制御部１００は、フラグレジスタの値が“１”である間、バッテリ１１０からモータ１６０への電流を遮断するようにモータ駆動回路１２０を制御する。また、制御部１００は、フラグレジスタの値が“１”である間、モータ駆動回路１２０に対する制御信号（トルク指令値）の供給を停止する。これにより、モータ１６０による補助駆動力の発生が停止される。なお、本ステップＳ４において、電力供給が停止されるのは、モータ１６０に対してのみであり、バッテリ１１０からライト１７０および操作・表示部１８０への電力供給は維持される。

ここで、図６（ａ）は、モータ１６０の駆動中（すなわち、アシスト走行時）において、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となり、モータ１６０の駆動が停止されたときのバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルの時間推移を示す図である。モータ１６０が駆動されている期間Ｔ_１においては、バッテリ１１０からモータ１６０に向けて比較的大きな駆動電流が流れる。バッテリ１１０は比較的抵抗値の大きい内部抵抗を有しているので、モータ１６０が駆動されている期間Ｔ_１において、内部抵抗において電圧降下が生じる。すなわち、制御部１００は、モータ１６０が駆動されている期間Ｔ_１において、バッテリ１１０の内部抵抗による電圧降下を生じているバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルをモニタすることになる。

内部抵抗による電圧降下が生じているバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となり、バッテリ１１０からモータ１６０への電力供給が停止されると、バッテリ１１０からモータ１６０に向けて流れる駆動電流がゼロとなる。これにより、バッテリ１１０の内部抵抗による電圧降下も生じなくなる。従って、図６（ａ）に示すように、モータ１６０への電力供給が停止されると、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルは数ボルト程度上昇し、閾値電圧Ｖ_Ｔのレベルを上回る。このとき、フラグレジスタにセットされた値“１”はそのまま保持されるので、制御部１００は、モータ１６０への電力供給の停止を維持する。

制御部１００は、ステップＳ４においてモータ１６０への電力供給を停止すると、ステップＳ５においてモータ１６０の電力供給停止後、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、モータ１６０の駆動停止後、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが上昇するのに必要な時間であり、例えば２秒程度とすることができる。

モータ１６０への電力供給の停止後、所定時間が経過すると、制御部１００は、ステップＳ６において電圧センサ２２０からバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルを示す電圧検出信号を取得する。

ステップＳ７において、制御部１００は、先のステップＳ６において取得した電圧検出信号によって示されるバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが所定の閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であるか否かを判断する。なお、本ステップＳ７における判定に使用する閾値電圧Ｖ_Ｔのレベルと先のステップＳ２における判定に使用する閾値電圧Ｖ_Ｔのレベルは同一である。制御部１００は、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であると判断した場合には処理をステップＳ８に移行する一方、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下ではないと判断した場合には、処理をステップＳ６に戻す。

ステップＳ８において、制御部１００は、モータ１６０以外の他の電装品（本実施形態においては、ライト１７０および操作・表示部１８０）への電力供給を停止する。具体的には、制御部１００は、バッテリ１１０からライト１７０に向けて流れる電流を遮断するようにライト駆動回路１３０を制御する。また、制御部１００は、操作・表示部１８０のバッテリ残量表示部１８１、アシストモード表示部１８２、ライト点灯表示部１８３を構成する各発光部を消灯状態に維持する。すなわち、モータ１６０への電力供給の停止が維持された状態で、再度バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった場合には、ライト１７０の消灯状態が維持されるとともに、操作・表示部１８０の各発光部の消灯状態が維持される。また、本ステップＳ８において、バッテリ１１０から制御部１００への電力供給も遮断される。これにより、制御部１００は機能停止状態となる。このように、モータ１６０の停止後、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが再び閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となると、バッテリ１１０から供給される電力によって動作する全ての構成要素に対する電力供給が遮断される。これにより、更なるバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベル低下が防止される。

図６（ｂ）は、バッテリ１１０からの電力消費量（放電電荷量）とバッテリ電圧Ｖ_Ｂとの関係の一態様を示す図である。図６（ｂ）に示すように、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルは、バッテリ１１０からの電力消費量に伴って低下する。バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベルに達し、モータ１６０の駆動が停止されると、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが一旦上昇する。バッテリ１１０を更に消費し、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが再度閾値電圧Ｖ_Ｔのレベルに達すると、ライト１７０および操作・表示部１８０への電力供給も停止される。

このように、本実施形態に係る電動機付自転車１においては、制御部１００が起動された後、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが最初に閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった場合に、モータ１６０への電力供給が停止される。モータ１６０への電力供給を停止することによりバッテリ電圧Ｖ_Ｂが数ボルト程度上昇する。本実施形態に係る電動機付自転車１においては、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが最初に閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった後は、バッテリ電圧Ｖ_Ｂの上昇分に相当する電力によってモータ１６０以外の他の電装品（本実施形態においてはライト１７０および操作・表示部１８０）を有効に機能させることが可能である。また、モータ１６０への電力供給が停止された後、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが再度閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった場合にモータ１６０以外の他の電装品への電力供給が停止される。

すなわち、本実施形態に係る電動機付自転車１においては、モータ１６０への電力供給可否を判定するための閾値電圧Ｖ_Ｔと、モータ１６０以外の他の電装品への電力供給可否を判定するための閾値電圧Ｖ_Ｔとが同一となっている。制御部１００は、起動後、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが最初に閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったときにフラグレジスタの値を所定値（本実施形態では“１”）に設定し、フラグレジスタの値が上記所定値を保持している間、モータ１６０への電力供給の停止を維持する。従って、モータ１６０への電力供給の停止によってバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが回復しても、モータ１６０の駆動が再開されることはない。

なお、モータ１６０が駆動されていない状態でバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが最初に閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった場合においては、モータ１６０への電力供給を停止してもバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルは回復することはない。この場合、モータ１６０への電力供給が停止された後、直ちにモータ１６０以外の他の電装品への電力供給も停止される。また、本実施形態においては、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった状態で制御部１００が再起動されると、フラグレジスタの値が初期値にリセットされるが、その後、直ちにバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが制御部１００によってモニタされる。そして、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下であることが検出され、フラグレジスタの値が“１”にセットされ、モータ１６０への電力供給を禁止する状態に移行する。一方、バッテリ１１０を十分充電した後制御部１００を起動すれば、フラグレジスタの値がリセットされることによりモータ１６０への電力供給の停止が解除される。

本発明の実施形態に係る電動機付自転車１によれば、モータ１６０によるアシスト走行時にバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となった場合には、モータ１６０が停止されるものの、モータ１６０の停止によってバッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが回復するので、しばらくの間はライト１７０を点灯させることや、操作・表示部１８０における各種の表示を行うことが可能である。また、モータ１６０への電力供給可否を判定するための閾値電圧Ｖ_Ｔと、ライト１７０への電力供給可否を判定するための閾値電圧Ｖ_Ｔとが同一であるので、複数の閾値電圧を用いてモータおよびライトへの電力供給を段階的に停止させる従来のものよりバッテリの過放電を効果的に抑制することができる。このように、本発明の実施形態に係る電動機付自転車によれば、バッテリ電圧に応じてモータおよびモータ以外の電装品を段階的に停止させるとともにバッテリの過放電を従来よりも効果的に抑制することが可能となる。

なお、上記した実施形態では、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが再度閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったときに、バッテリ１１０からライト１７０および操作・表示部１８０の双方への電力供給を停止することとしたが、ライト１７０および操作・表示部１８０いずれか一方の電力供給を停止することとしてもよい。また、上記した実施形態では、モータ１６０以外の他の電装品として、ライト１７０および操作・表示部１８０を例示したが、モータ１６０以外の他の電装品として、テールライト、電動変速機等を更に備えた電動機付自転車に本発明を適用することも可能である。この場合、バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが最初に閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったときに、モータ１６０への電力供給を停止し、その後、再度バッテリ電圧Ｖ_Ｂのレベルが閾値電圧Ｖ_Ｔのレベル以下となったときに、これらの全てまたは一部の電装品への電力供給を停止させるようにしてもよい。

１電動機付自転車
１００制御部
１１０バッテリ
１２０モータ駆動回路
１３０ライト駆動回路
１６０モータ
１７０ライト
１８０操作・表示部

Claims

ペダルに加えられた踏力に応じた大きさの補助駆動力を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、
前記モータおよび前記モータ以外の電装品に電力を供給するためのバッテリと、
前記バッテリの電圧レベルを検出して検出した電圧レベルを示す電圧検出信号を生成する電圧検出手段と、
前記電圧検出信号によって示される前記バッテリの電圧レベルが所定の閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記バッテリから前記モータへの電力供給を停止し、前記モータへの電力供給の停止が継続されている状態で、前記電圧検出信号によって示される前記バッテリの電圧レベルが再度前記閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記バッテリから前記モータ以外の電装品への電力供給を停止する制御手段と、
を含む電動機付自転車。
前記制御手段は、前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったことを記憶する記憶部を有し、前記記憶部において前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったことを記憶している間、前記モータへの電力供給の停止を維持する請求項１に記載の電動機付自転車。
前記制御手段は、前記バッテリの電圧レベルが前記閾値電圧のレベル以下となったと判定したときに前記記憶部において所定値をセットし、前記記憶部において前記所定値がセットされている間、前記モータへの電力供給の停止を維持する請求項２に記載の電動機付自転車。
前記制御手段は、起動時において前記所定値をリセットする請求項３に記載の電動機付自転車。
前記モータ以外の電装品としてライトを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動機付自転車。
前記モータ以外の電装品として前記ライトの点灯および消灯を表示する表示部を備えた表示手段を更に含む請求項５に記載の電動機付自転車。