JP6226825B2 - 電動補助自転車 - Google Patents

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Description

本発明は、使用者のペダル踏力を電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車に関する。
ペダルとともに回転するクランク軸に発生するトルクを検出し、その検出結果を用いて電動モータを制御することにより、使用者のペダル踏力をアシストする電動補助自転車が知られている。
電動補助自転車は、電動モータを含む駆動ユニットやバッテリを搭載しているため、電動補助機能を持たない自転車よりも車重が増加している。例えば使用者が電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合、電動補助自転車は車重が重いため使用者の負担が大きい。このため、ペダル踏力によらずに電動補助自転車を移動させる状態において、電動モータを作動させて電動補助自転車の移動をアシストする電動補助自転車が知られている。
電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合、使用者にとって適切な速度は、使用者によって異なる。また、道路状況等の電動補助自転車が使用される環境によっても適切な速度は異なる。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる速度を使用者が任意に調節することのできる電動補助自転車が知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、電動補助自転車を押して移動させる際に、アシストによる車速を多段階に変化させる単一のスイッチを設けた電動補助自転車が開示されている。この電動補助自転車では、スイッチを操作する回数と車速とが関連付けられており、スイッチを何回操作するかによって車速を選択することができる。しかしながら、あらかじめ設定された複数の車速のうちから選択しなければならないため、車速の設定数が少なければ、使用者の好みに合わせた、きめ細かいアシストができない。また、車速の設定数が多ければ、車速を選択するための操作回数が多くなり不便である。
また、特許文献1には、加速用のスイッチを操作し続けている限り、上限まで車速を加速させるとともに、ブレーキに連動した解除スイッチを設けた電動補助自転車が開示されている。しかしながら、使用者が好みの車速を選択するには、加速用のスイッチ及び解除スイッチを両方操作しなければならず、車速を選択するための操作が煩雑である。
特開平9−263290号公報
本発明は、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、車速を選択するための操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能な電動補助自転車を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
本発明の第1の態様に係る電動補助自転車は、電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、電動モータと、車速を検出する車速検出部と、ペダル踏力によらずに電動補助自転車に車速が生じている第1状態であるかどうかを判定する第1状態判定部と、操作信号を出力可能である操作部と、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第1車速として設定する車速設定部と、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点以降、第1車速を維持するように電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備える。
第1の態様においては、電動補助自転車が第1状態である場合において操作部を操作することで、操作部を操作した時点以降、操作時における第1車速が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
第2の態様は、第1の態様において、操作部は、第1操作信号及び第2操作信号を切り替えて出力可能であり、車速設定部は、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第2車速として設定するとともに、第2車速よりも速い第3車速を設定し、かつ、第1操作信号が入力された後、操作部から第2操作信号が入力された場合に、第2操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第1車速として設定し、モータ制御部は、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点以降、第2車速から第3車速へ車速を増加するように電動モータの駆動を制御し、かつ、第1操作信号が入力された後、操作部から第2操作信号が入力された場合に、第2操作信号が入力された時点以降、第1車速を維持するように電動モータの駆動を制御する。
第2の態様においては、電動補助自転車が第1状態である場合において操作部を操作して第1操作信号を入力することで、操作部を操作した時点以降、第2車速から第3車速へ車速が増加する。車速が増加している状態において操作部を操作して第2操作信号を入力することで、操作時における車速である第1車速が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部を操作する回数を少なくしつつ、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
本発明の第3の態様に係る電動補助自転車は、電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、電動モータと、車速を検出する車速検出部と、ペダル踏力によらずに電動補助自転車に車速が生じている第1状態であるかどうかを判定する第1状態判定部と、操作信号を出力可能である操作部と、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第1駆動力として設定する駆動力設定部と、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点以降、第1駆動力を出力するように、電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備える。
第3の態様においては、電動補助自転車が第1状態である場合において操作部を操作することで、操作部を操作した時点以降、操作時における電動モータの第1駆動力が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
第4の態様は、第3の態様において、操作部は、第1操作信号及び第2操作信号を切り替えて出力可能であり、駆動力設定部は、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第2駆動力として設定するとともに、第2駆動力より大きい第3駆動力を設定し、かつ、第1操作信号が入力された後、操作部から第2操作信号が入力された場合に、第2操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第1駆動力として設定し、モータ制御部は、第1状態判定部によって電動補助自転車が第1状態であると判定され、操作部から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点以降、第2駆動力から第3駆動力まで駆動力を増加するように電動モータの駆動を制御し、かつ、第1操作信号が入力された後、操作部から第2操作信号が入力された場合に、第2操作信号が入力された時点以降、第1駆動力を出力するように、電動モータの駆動を制御する。
第4の態様においては、電動補助自転車が第1状態である場合において操作部を操作して第1操作信号を入力することで、操作部を操作した時点以降、第2駆動力から第3駆動力へ駆動力が増加する。駆動力が増加している状態において操作部を操作して第2操作信号を入力することで、操作時における駆動力である第1駆動力が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部を操作する回数を少なくしつつ、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
第5の態様は、第1〜第4の態様の何れか1つにおいて、第1状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ電動補助自転車に車速が生じている場合に、第1状態であると判定する。
第5の態様においては、使用者が電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を移動させている状態において、アシスト制御を行うことができる。
第6の態様は、第1〜第4の態様の何れか1つにおいて、ペダル踏力によって発生するトルクを検出するトルク検出部を更に備え、第1状態判定部は、トルク検出部、及び、車速検出部の検出結果に基づいて、ペダル踏力が所定値以下であり、かつ、車速が所定値以下である場合に、第1状態であると判定する。
第6の態様においては、第1状態判定部は、トルク検出部、及び車速検出部の検出結果に基づいて、第1状態であるかどうかを判定することができる。
第7の態様は、第1〜第4の態様の何れか1つにおいて、シートの着座面に加わる圧力を検出するシート圧力検出部と、シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定するシート圧力判定部と、を更に備え、第1状態判定部は、シート圧力判定部によってシートの着座面に加わる圧力が所定値以下であると判定される場合に、第1状態であると判定する。
第7の態様においては、使用者がシートに着座していない状態において、アシスト制御を行うことができる。
図1は、実施形態1に係る電動補助自転車の概略構成を示す右側面図である。 図2は、実施形態1に係る電動補助自転車の駆動ユニット及び従動スプロケットの概略構成を示す図である。 図3は、図2におけるIII−III線断面図である。 図4は、ハンドルに取り付けられた左ブレーキレバーの拡大平面図である。 図5は、実施形態1に係る電動補助自転車の動力伝達及び信号伝達の経路を模式的に示すブロック図である。 図6は、実施形態1に係る電動補助自転車のアシスト制御部の概略構成を示すブロック図である。 図7は、実施形態1に係る電動補助自転車のアシスト制御フローを示す図である。 図8は、実施形態1に係る電動補助自転車のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。 図9は、実施形態1に係る電動補助自転車のアシスト制御における車速の変化を示すグラフである。 図10は、実施形態2に係る電動補助自転車のアシスト制御部の概略構成を示すブロック図である。 図11は、実施形態2に係る電動補助自転車のアシスト制御フローを示す図である。 図12は、実施形態1に係る電動補助自転車のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。 図13は、実施形態2に係る電動補助自転車のアシスト制御における駆動力の変化を示すグラフである。
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
以下の説明において、前方、後方、左方及び右方は、ハンドル23を握りつつ電動補助自転車1のシート24に着座した使用者から見た前方、後方、左方及び右方を意味する。
[実施形態1]
[電動補助自転車の全体構成]
図1は、実施形態1に係る電動補助自転車1の概略構成を示す右側面図である。図2は、実施形態1に係る電動補助自転車1の駆動ユニット40及び従動スプロケット45の概略構成を示す図である。
図1に示すように、電動補助自転車1は、車体フレーム11を有する。車体フレーム11は、前後方向に延びている。車体フレーム11は、ヘッドパイプ12、ダウンフレーム13、シートフレーム14、一対のチェーンステイ16、及び一対のシートステイ17を有している。ヘッドパイプ12は、電動補助自転車1の前部に配置されている。ヘッドパイプ12には、ダウンフレーム13の前端が接続されている。ダウンフレーム13は、前後方向に延びている。シートフレーム14は、ダウンフレーム13の後端に接続されている。シートフレーム14は、ダウンフレーム13の後端から上方且つ斜め後方に向かって延びている。
図2に示すように、ダウンフレーム13の後端には、ブラケット15が取り付けられている。ブラケット15の後端には、一対のチェーンステイ16が接続されている。一対のチェーンステイ16は、後輪22を左右から挟むように配置されている。図1に示すように、各チェーンステイ16の後端には、それぞれシートステイ17の一方の端部が接続されている。一対のシートステイ17は、後輪22を左右から挟むように配置されている。各シートステイ17の他方の端部は、それぞれ、シートフレーム14の上端に接続されている。
ヘッドパイプ12には、ハンドルステム25が回転自在に挿入されている。ハンドルステム25の上端には、ハンドル23が固定されている。ハンドルステム25の下端には、フロントフォーク26が固定されている。フロントフォーク26の下端には、前輪21が車軸27によって回転可能に支持されている。車軸27には、前輪21の回転速度から車速を検出する前輪車速検出部95が配置されている。
ハンドル23の左右端には、それぞれグリップ73が取り付けられている。ハンドル23の左部には、左ブレーキレバー74が取り付けられ、ハンドル23の右部には、右ブレーキレバー75が取り付けられている。左ブレーキレバー74は、後輪22のブレーキ(図示省略)を操作するためのレバーである。右ブレーキレバー75は、前輪21のブレーキ(図示省略)を操作するためのレバーである。左ブレーキレバー74は、後述する操作部190(図4参照)の操作を行うためのレバーでもある。
円筒状のシートフレーム14には、シートパイプ28が挿入されている。シートパイプ28の上端には、シート24が設けられている。
一対のチェーンステイ16の後端には、後輪22が車軸29によって回転可能に支持されている。後輪22の右方には、車軸29と同軸に従動スプロケット45が設けられている。従動スプロケット45は、一方向クラッチ92(図5参照)を介して後輪22に連結されている。従動スプロケット45には、後輪22の回転速度から車速を検出する後輪車速検出部96が配置されている。
車体フレーム11にはチェーンカバー47が取り付けられている。チェーンカバー47は、メインカバー48、及びサブカバー49を有している。メインカバー48は、前後方向に延びている。メインカバー48は、駆動ユニット40の右前部及びチェーン46を覆っている。サブカバー49は、駆動ユニット40の右後部を覆っている。
シートフレーム14の後方には、バッテリユニット35が配置されている。バッテリユニット35は、駆動ユニット40の電動モータ61に電力を供給する。バッテリユニット35は、図示しないバッテリ及び電池制御部を有する。バッテリは、充放電可能な充電池である。電池制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、バッテリの出力電流及び残容量等を監視する。
図3は、図2の駆動ユニット40をIII−III線で切断した断面図である。図3に示すように、駆動ユニット40は、本体部51、クランク軸41、駆動力発生部60、チェーンテンショナ86、及び制御装置100(図1参照)を有する。
本体部51は、第1ケース52及び第2ケース53を有する。第1ケース52及び第2ケース53は、左右から互いに組み合わされ、複数の締結金具54によって互いに固定されている。本体部51は、締結金具30によって、ブラケット15に取り付けられている。
本体部51の前部には、クランク軸41が左右方向に貫通している。クランク軸41は、本体部51に対して複数の軸受を介して回転可能に支持されている。
クランク軸41の両端には、クランクアーム31、32が取り付けられている。クランクアーム31、32の先端には、それぞれ、ペダル33、34が取り付けられている。使用者がペダル33、34を踏み込むことにより、クランク軸41が回転する。駆動スプロケット42には、従動スプロケット45との間にチェーン46が巻き掛けられている。
クランク軸41には、回転部材56、一方向クラッチ55、及び駆動スプロケット42が、クランク軸41と同軸に配置されている。回転部材56は、クランク軸41の左右方向の中央に配置されている。回転部材56は、略円筒状である。回転部材56の右端は、円筒状の滑り軸受71を介してクランク軸41に支持されている。回転部材56の左端は、クランク軸41に接続されている。回転部材56の左端とクランク軸41は、例えばスプライン構造によって接続されている。これにより、回転部材56は、クランク軸41と一体で回転する。
一方向クラッチ55は、クランク軸41の右部に配置される。一方向クラッチ55は、インナー部材55a及びアウター部材55bを有する。
インナー部材55aは、回転部材56の右方に配置されている。インナー部材55aは、略円筒状であり、クランク軸41に対して回転可能である。インナー部材55aの右端の外周面には、駆動スプロケット42が取り付けられる。
アウター部材55bは、回転部材56の右部と、インナー部材55aの左部とに被さるように配置されている。アウター部材55bは、略円筒状である。アウター部材55bと回転部材56は接続されている。アウター部材55bと回転部材56は、例えばスプライン構造によって接続されている。これにより、アウター部材55b及び回転部材56は、一体で回転する。
アウター部材55bとインナー部材55aは、アウター部材55bからインナー部材55aに、前転方向(図1に示すように電動補助自転車1を右側から見て時計回りの方向をいう。以下、同様とする)の回転力のみを伝達するように接続されている。アウター部材55bとインナー部材55aは、例えばラチェット構造によって接続されている。アウター部材55bからインナー部材55aに、後転方向(図1に示すように電動補助自転車1を右側から見て反時計回りの方向をいう。以下、同様とする)の回転力は伝達されない。
クランク軸41、駆動スプロケット42、一方向クラッチ55、及び回転部材56は、上記のように構成されている。これにより、使用者が電動補助自転車1を前進させるようにペダル33、34を踏み込んでクランク軸41を前転方向に回転させた場合には、使用者のペダル踏力がクランク軸41から回転部材56及びアウター部材55bに伝達される。アウター部材55bの前転方向の回転は、インナー部材55aに伝達される。このため、インナー部材55aに取り付けられた駆動スプロケット42が前転方向に回転する。一方、使用者がクランク軸41を後転方向に回転させた場合、後転方向の回転は、ラチェット構造によりアウター部材55bからインナー部材55aには伝達されない。したがって、インナー部材55a及び駆動スプロケット42は後転方向に回転しない。
駆動ユニット40には、トルク検出部57及びクランク回転検出部58が設けられている。トルク検出部57は、ペダル踏力によってクランク軸41に発生するトルクを検出する。トルク検出部57は、たとえば磁歪式のトルクセンサである。トルク検出部57が磁歪式のトルクセンサの場合、トルク検出部57は、回転部材56の外周面に対向して配置されるコイルを有する。トルク検出部57は、回転部材56の歪みをコイルに生じる電圧の変化として検出することにより、クランク軸41に発生するトルクを検出する。トルク検出部57は、検出したトルクに応じた信号を、制御装置100に出力する。
トルク検出部57は、ペダル踏力を検出可能な構成であれば、磁歪式のトルクセンサに限定されない。また、トルク検出部57は、クランク軸41のトルクを直接検出せず、チェーン46に発生する張力からクランク軸41のトルクを検出する構成であってもよい。
クランク回転検出部58は、クランク軸41の回転を検出する。本実施形態のクランク回転検出部58は、一方向クラッチ55のアウター部材55bの回転からクランク軸41の回転を検出する。クランク回転検出部58は、磁石58a及びエンコーダ58bを有している。磁石58aは略円筒形状であり、アウター部材55bの外周面上に配置されている。エンコーダ58bは、磁石58aの外周面と対向する位置に配置されている。エンコーダ58bは、樹脂製の支持部材58cによって支持されている。アウター部材55bが回転することにより、磁石58aによる磁界が変化し、エンコーダ58bは、磁界の変化を検出する。クランク回転検出部58は、磁界の変化をパルス信号として制御装置100に対して出力する。
本体部51の前後方向の中央には、駆動力発生部60が配置されている。駆動力発生部60は、電動モータ61、出力軸81及びギヤ82を有する。
電動モータ61は、制御装置100から出力される制御信号に基づいて、ペダル踏力による電動補助自転車1の走行をアシストするための補助駆動力を発生する。また、電動モータ61は、制御装置100から出力される制御信号に基づいて、ペダル踏力によらない電動補助自転車1の移動をアシストするための補助駆動力を発生する。
電動モータ61は、ステータ62、ロータ63及び回転軸64を有する。ステータ62は、本体部51の第2ケース53に固定されている。第2ケース53には、電動モータ61の左側を覆うモータカバー65が取付けられている。回転軸64は、転がり軸受66及び67を介して、第2ケース53及びモータカバー65に回転可能に支持されている。回転軸64には、ロータ63が固定されている。回転軸64の外周には、右端から中央に向けて、ギヤ溝64aが形成されている。
電動モータ61には、モータ回転検出部68(図5参照)が設けられている。モータ回転検出部68は、ロータ63の回転を検出する。モータ回転検出部68は、ロータ63の回転を検出するエンコーダを有している。モータ回転検出部68は、検出したロータ63の回転に応じた信号を、制御装置100に出力する。
出力軸81は、回転軸64に対して後方に配置されている。出力軸81は、本体部51の第1ケース52に配置される転がり軸受83と、本体部51の第2ケース53に配置される転がり軸受84によって回転可能に支持されている。
出力軸81には、一方向クラッチ85を介してギヤ82が取り付けられている。ギヤ82は、転がり軸受83と転がり軸受84との間に、出力軸81と同軸に配置されている。ギヤ82は、電動モータ61の回転軸64に形成されたギヤ溝64aと噛み合っている。回転軸64に形成されたギヤ溝64aとギヤ82は減速機80を構成している。本実施形態では、電動モータ61が作動すると回転軸64は前転方向に回転する。このため、ギヤ82は、回転軸64の前転方向の回転によって後転方向に回転する。
一方向クラッチ85は、ギヤ82又は出力軸81に生じた後転方向の回転のみ伝達するように構成されている。このため、電動モータ61が作動してギヤ82が後転方向に回転した場合には、その回転は出力軸81に伝達されて出力軸81は後転方向に回転する。一方、出力軸81に前転方向の回転が生じても、ギヤ82には前転方向の回転は伝達されない。
出力軸81の右端には、補助スプロケット43が接続されている。補助スプロケット43と出力軸81は、例えばスプライン構造によって接続されている。これにより、電動モータ61が作動すると、電動モータ61の回転軸64の回転は、ギヤ82、一方向クラッチ85、及び出力軸81を介して補助スプロケット43に伝達される。つまり、駆動力発生部60で発生した補助駆動力が出力軸81から補助スプロケット43に伝達され、補助スプロケット43が後転方向に回転する。
本体部51の後部には、チェーンテンショナ86が配置されている。チェーンテンショナ86には、テンションスプロケット90が支持ボルト89によって回転可能に取り付けられている。図2に示すように、チェーンテンショナ86は、一端が支持ボルト88によって第1ケース52に対して回転可能に接続されている。チェーンテンショナ86の他端は、引張バネ87を介して第1ケース52に接続されている。テンションスプロケット90には、テンションスプロケット90を後方に押すようにチェーン46が巻き掛けられる。チェーンテンショナ86は、引張バネ87の弾性力によってチェーン46に対して適度な張力を付与する。
図2に示すように、本実施形態の電動補助自転車1において、駆動スプロケット42及び補助スプロケット43は、チェーン46を介して、後輪22に駆動力を伝達する。具体的には、使用者がペダル33、34を踏み込むことにより発生するペダル踏力は、駆動スプロケット42を前転方向に回転させ、チェーン46を介して後輪22を前転方向に回転させる駆動力として伝達される。また、電動モータ61が作動することにより発生する回転力は、補助スプロケット43を後転方向に回転させ、チェーン46を介して後輪22を前転方向に回転させる補助駆動力として伝達される。これにより、使用者がペダル33、34を踏み込んで発生させるペダル踏力を、電動モータ61から出力される駆動力によってアシストする。
また、電動補助自転車1は、例えば使用者が電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる状態においても、所定の条件のもとで電動モータ61を作動させる。電動モータ61の回転力は、チェーン46を介して後輪22を前転方向に回転させる補助駆動力として伝達されて電動補助自転車1の移動をアシストする。
尚、チェーン46の回転は、図5に示すように、従動スプロケット45、変速機構91、一方向クラッチ92を介して、後輪22に伝達される。変速機構91は、変速操作器93によって操作される。変速操作器93は、例えばハンドル23に設けられる。
制御装置100は、電動モータ61の出力を制御して、電動補助自転車1のアシスト制御を行う。制御装置100は、使用者のペダル踏力に応じて電動モータ61の出力を制御する。また、制御装置100は、使用者のペダル踏力が発生していない状態において、所定の条件のもとで電動モータ61の出力を制御する。制御装置100は、例えば電動モータ61の近傍に配置することができるが、他の位置に配置してもよい。
図4は、ハンドル23に取り付けられた左ブレーキレバー74の拡大平面図である。図4に示すように、ハンドル23の左部には、ブラケット76を介して左ブレーキレバー74が取り付けられている。左ブレーキレバー74は、ブラケット76に対して軸77で支持されている。このため、左ブレーキレバー74は、軸77を中心として位置A1、位置A2又は位置A3に移動可能である。左ブレーキレバー74は、例えば使用者が手で操作して位置A2又は位置A3に移動しても、使用者が手を離すと図示しない弾性部材によって位置A1に戻る。左ブレーキレバー74には、ブレーキワイヤー78が連結されている。左ブレーキレバー74が位置A1にある状態では、後輪22のブレーキは掛けられていない状態である。左ブレーキレバー74が位置A2にある状態では、ブレーキワイヤー78を介して後輪22のブレーキを掛けた状態となる。左ブレーキレバー74を位置A3にすると、後述するアシスト制御が実行される。
ブラケット76の内部において軸77の右方には、操作部190が配置されている。操作部190は、例えば、オン状態とオフ状態を切り替えることができるスイッチである。操作部190は、押す力が加わっている間はオン状態となり、オン状態である信号を制御装置100に出力する。操作部190に押す力が加わらなくなるとオフ状態となり、オン状態である信号を制御装置100に出力しなくなる。
左ブレーキレバー74が位置A1又は位置A2にある状態では、左ブレーキレバー74の右端74Aは、操作部190に接触しない。左ブレーキレバー74が位置A3にある状態では、左ブレーキレバー74の右端74Aは、操作部190に接触する。このため、左ブレーキレバー74の位置が位置A1又は位置A2から、位置A3に切り替えられると、操作部190は、操作部190がオフ状態からオン状態に切り替わる。操作部190は、オン状態である信号を制御装置100に出力する。
反対に、左ブレーキレバー74の位置が位置A3から位置A1又は位置A2に切り替えられると、操作部190は、操作部190がオン状態からオフ状態に切り替わる。操作部190は、オン状態である信号を制御装置100に出力しなくなる。
ブラケット76の内部において軸77の左方には、ブレーキ検出部191Aが配置されている。ブレーキ検出部191は例えば、リミットスイッチである。左ブレーキレバー74が位置A1又は位置A3にある状態、つまり左ブレーキレバー74によって後輪22のブレーキが掛けられていない状態では、左ブレーキレバー74の左端74Bは、ブレーキ検出部191Aに接触しない。左ブレーキレバー74が位置A2にある状態では、左ブレーキレバー74の左端74Bは、ブレーキ検出部191Aに接触する。左ブレーキレバー74の左端74Bがブレーキ検出部191Aに接触すると、ブレーキ検出部191は検出信号を制御装置100に出力する。
図示は省略するが、ハンドル23の右端には、右ブレーキレバー75によって前輪21のブレーキが掛けられたことを検出するブレーキ検出部191Bが取り付けられている。右ブレーキレバー75が、ブレーキ検出部191Bに接触すると、ブレーキ検出部191Bは検出信号を制御装置100に出力する。
[アシスト制御]
図5は、電動補助自転車1において、電動モータ61によるアシスト制御を行う際の信号の授受及び動力の伝達を示すブロック図である。図5では、アシスト制御を行う際の信号の授受を破線矢印によって示し、動力の伝達を実線矢印で示す。なお、図5中の符号のうち、図1から図4に示す符号と同一の符号は、電動補助自転車1における同一の構成を示す。
以下では、例えば使用者が電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる状態でのアシスト制御、つまり、ペダル踏力によらないで電動補助自転車1が移動している状態でのアシスト制御について説明する。ペダル踏力によって電動補助自転車1が走行している状態でのアシスト制御については説明を省略する。
図5に示すように、制御装置100は、ペダル踏力検知部101、変速段検知部107、メモリ108、アシスト制御部104A、及びモータ制御部105を有する。
ペダル踏力検知部101は、トルク検出部57によって検出されたクランク軸41のトルクに基づいて、使用者のペダル踏力を求める。
変速段検知部107は、モータ回転検出部68で検出された電動モータ61の回転速度、及び後輪車速検出部96で検出された後輪22の回転速度に基づいて、現在の変速段を検知する。
メモリ108は、アシスト制御部104Aで実行する各種プログラムや、データを記憶する。
アシスト制御部104Aは、ペダル踏力によらないで電動補助自転車が移動している状態において、アシスト制御を実行する際に要求される電動モータ61の駆動力を算出する。
モータ制御部105は、アシスト制御部104Aによって算出された必要な駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。モータ制御部105は、モータ回転検出部68で検出された電動モータ61の回転速度に応じて、電動モータ61の駆動を制御する。
図6は、実施形態1に係る電動補助自転車1のアシスト制御部104Aの概略構成を示す図である。図6に示すように、アシスト制御部104Aは、補助力演算部150、第1状態判定部151、トルク判定部152、車速判定部153、車速設定部155、操作信号判定部156、及びブレーキ判定部157を有している。
補助力演算部150は、メモリ108に記憶された各種プログラム及びデータを用いて、電動モータ61の駆動力を算出する。具体的には、前輪車速検出部95によって検出される車速が、後述する車速設定部155で設定される車速になるように、フィードバック制御を用いて電動モータ61の駆動力を算出する。
第1状態判定部151は、電動補助自転車1の車両の走行状態が第1状態であるかどうかを判定する。第1状態は、ペダル踏力によらずに、電動補助自転車1に車速が生じている状態である。つまり、使用者が電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させている状態である。
トルク判定部152は、トルク検出部57によって検出されたトルクが所定値以下であるかどうかを判定する。所定値は、使用者がペダル33、34を踏み込んでいないことが判別できる小さい値に設定される。
車速判定部153は、前輪車速検出部95によって検出された車速が0より大きく、所定値以下であるかどうかを判定する。所定値は、例えば、電動補助自転車1がペダル踏力によって走行する場合の通常の車速よりも低い車速であって、かつ、使用者が電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる場合の車速、例えば、時速5kmに設定される。
操作信号判定部156は、操作部190から第1操作信号又は第2操作信号が入力されたかどうかを判定する。
具体的には、図4に示すように、左ブレーキレバー74によって操作部190がオフ状態からオン状態に切り替わり、操作部190からオン状態である信号が入力されると、操作信号判定部156は、操作部190から第1操作信号が入力されたと判定する。また、左ブレーキレバー74によって操作部190がオン状態からオフ状態に切り替わり、操作部190からオン状態である信号が入力されなくなると、操作部190から第2操作信号が入力されたと判定する。
車速設定部155は、第1状態判定部151によって電動補助自転車1が第1状態であると判定され、操作部190から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点における前輪車速検出部95の検出結果を第2車速として設定する。また、車速設定部155は、第2車速よりも速い第3車速を設定する。第1操作信号が入力された後、操作部190から第2操作信号が入力された場合には、第2操作信号が入力された時点における前輪車速検出部95の検出結果を第1車速として設定する。車速設定部155で第2車速より速い第3車速を設定するのは、電動補助自転車1が第1状態でのアシスト制御において、電動補助自転車1を加速させるためである。
ブレーキ判定部157は、ブレーキ検出部191の検出結果に基づいて、前輪21又は後輪22のブレーキが掛けられたかどうかを判定する。
具体的には、図4に示すように、左ブレーキレバー74を操作して後輪22のブレーキを掛けると、左ブレーキレバー74の左端74Bがブレーキ検出部191Aに接触し、ブレーキ検出部191Aは検出信号を制御装置100に出力する。ブレーキ判定部157は、ブレーキ検出部191Aから信号が入力されると、後輪22のブレーキが掛けられたと判定する。また、右ブレーキレバー75を操作して前輪21のブレーキを掛けると、右ブレーキレバー75が、ブレーキ検出部191Bに接触し、ブレーキ検出部191Bは検出信号を制御装置100に出力する。ブレーキ判定部157は、ブレーキ検出部191Bから信号が入力されると、前輪21のブレーキが掛けられたと判定する。
[アシスト制御フロー]
図7は、実施形態1に係る電動補助自転車1のアシスト制御フローを示す図である。ペダル踏力によらずに電動補助自転車1を移動させる状態において、電動補助自転車1の移動をアシストするアシスト制御について、図7に示すフローに基づいて説明する。
図7に示すようなアシスト制御フローがスタートすると(スタート)、まず、ステップSA1で、トルク検出部57によって検出されたトルクが所定値以下であるかどうかを、トルク判定部152によって判定する。
トルク判定部152によって、トルクが所定値以下であると判定された場合(YESの場合)には、ステップSA2に進む。
ステップSA1でトルクが所定値より大きいと判定された場合(NOの場合)には、ステップSA12に進んで、電動補助自転車1は第1状態ではない状態(以下、第2状態とする。例えば、電動補助自転車1がペダル踏力によって走行している状態)であると判定し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSA2では、前輪車速検出部95によって検出された車速が0より大きく、所定値(例えば、時速5km)以下であるかどうかを車速判定部153によって判定する。
ステップSA2において、車速が0より大きく、所定値以下であると判定された場合(YESの場合)には、ステップSA3に進んで、第1状態判定部151によって電動補助自転車1は第1状態であると判定する。
ステップSA2において、車速が所定値より大きいと判定された場合(NOの場合)には、ステップSA12に進んで、電動補助自転車1は第1状態ではない第2状態(例えば、電動補助自転車1に使用者が乗車し、かつペダル踏力を生じさせずに走行している状態)であると判定し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSA3で電動補助自転車1が第1状態であると判定された後、ステップSA4では、第1操作信号が操作部190から入力されたかどうかを操作信号判定部156によって判定する。
ステップSA4で操作部190から第1操作信号が入力されたと判定された場合(YESの場合)には、ステップSA5に進む。
ステップSA4において、操作部190から第1操作信号が入力されない場合(NOの場合)には、ステップSA1に戻って、電動補助自転車1の車両状態が第1状態であるかどうかの判定を再開する。
ステップSA5で、操作信号が入力された時点における車速が車速設定部155によって第2車速として設定される。ステップSA6では、第2車速より速い第3車速が車速設定部155によって設定される。ステップSA6に続いてステップSA7に進む。
ステップSA7において、補助力演算部150は、電動補助自転車1の車速が第2車速から第3車速に変化するように電動モータ61の駆動力を算出する。
具体的には、補助力演算部150は、前輪車速検出部95によって検出される電動補助自転車1の車速が第2車速から第3車速に変化するように、フィードバック制御を用いて電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
尚、補助力演算部150は、電動補助自転車1の車速が第3車速に達した後は、電動補助自転車1の車速が第3車速に維持されるように、フィードバック制御を用いて電動モータ61の駆動力を算出する。
ステップSA8では、前輪車速検出部95によって検出された車速が第3車速より小さいかどうかを車速判定部153によって判定する。
ステップSA8において、前輪車速検出部95によって検出された車速が第3車速より小さいと判定された場合(YESの場合)には、ステップSA9に進む。
ステップSA8において、前輪車速検出部95によって検出された車速が第3車速より小さくない、すなわち車速が第3車速に達したと判定された場合(NOの場合)には、SA13に進んで電動補助自転車1の車速を第3車速に維持し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSA9では、第2操作信号が操作部190から入力されたかどうかを操作信号判定部156によって判定する。
ステップSA9において、操作部190から第2操作信号が入力されたと判定された場合(YESの場合)には、ステップSA10に進んで、第2操作信号が入力された時点における車速を車速設定部155によって第1車速として設定する。
ステップSA9において、操作部190から第2操作信号が入力されたと判定されない場合(NOの場合)には、ステップSA7に戻って、補助力演算部150は、電動補助自転車1の車速が第3車速に変化するように電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
ステップSA10において、第2操作信号が入力された時点における車速を車速設定部155によって第1車速として設定すると、ステップSA11において、電動補助自転車1の車速を第1車速に維持し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSA11において、電動補助自転車1の車速を第1車速に維持する場合、補助力演算部150は、電動補助自転車1の車速が第1車速に維持されるように、フィードバック制御を用いて電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
図8は、実施形態1に係る電動補助自転車1のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。電動補助自転車1の車速を第1車速に維持している状態において、ブレーキが掛けられる場合のアシスト制御について、図8に示すフローに基づいて説明する。
図8に示すように、アシスト制御フローがスタートし(スタート)、ステップSB1では、電動補助自転車1の車速が第1車速に維持されている状態である。
ステップSB2では、ブレーキが掛けられたかどうかをブレーキ検出部191A及び191Bの検出結果に基づいてブレーキ判定部157によって判定する。
ステップSB2において、ブレーキが掛けられたと判定された場合(YESの場合)には、ステップSB3に進む。ステップSB3では、電動モータ61の駆動を停止するように電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
一方、ステップSB2において、ブレーキが掛けられていないと判定された場合(NOの場合)には、ステップSB1に戻って、電動補助自転車1の車速を第1車速に維持する。
図9は、実施形態1に係る電動補助自転車1のアシスト制御における車速の変化を示すグラフである。横軸は時刻tを示しており、縦軸は車速Vを示している。時刻t1において、第1状態判定部151によって電動補助自転車1が第1状態であると判定され、操作部190から第1操作信号S1が入力されたとする。操作信号が入力された時刻t1における車速は、車速設定部155によって第2車速V2として設定される。第2車速V2が設定されると、続いて、第2車速V2より速い第3車速V3が車速設定部155によって設定される。本実施形態のアシスト制御では、第1操作信号が入力された時刻t1から時刻t3の間において、電動補助自転車1の車速が第2車速V2から第3車速V3に変化するように電動モータ61の駆動力が制御されるものとする。電動補助自転車1の加速度は、一定値に設定されている。
電動補助自転車1の車速が第3車速V3に達する前の時刻t2において、操作部190から第2操作信号S2が入力されたとする。操作信号が入力された時刻t2における車速は、車速設定部155によって第1車速V1として設定される。操作部190から第2操作信号S2が入力された時刻t2以降は、電動補助自転車1の車速は、第1車速V1に維持される(グラフの実線部分)。第1車速V1、第2車速V2、及び第3車速V3の速度の関係は、第2車速V2≦第1車速V1≦第3車速V3である。
一方、電動補助自転車1の車速が第2車速V2から第3車速V3に変化する時刻t1から時刻t3の期間において、操作部190から第2操作信号S2が入力されなかった場合、電動補助自転車1の車速が第3車速V3に達した時刻t3以降は、電動補助自転車1の車速は、第3車速V3に維持される(グラフの破線部分)。
[実施形態1の効果]
本実施形態では、電動補助自転車1が第1状態である場合において操作部190を操作することで、操作部190を操作した時点以降、操作時における車速が維持される。このため、電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる場合において、操作部190の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。また、操作部190を操作した時点で、電動補助自転車1が第1状態であれば、アシストがされているか否かに関係なく、操作信号が入力された時点以降、その車速を維持するようにアシストされる。
本実施形態では、電動補助自転車1が第1状態である場合において操作部190を一度操作することで、操作部190を操作した時点以降、第2車速から第3車速へ車速が増加する。車速が増加している状態において操作部190をもう一度操作することで、操作時における車速である第1車速が維持される。このため、電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる場合において、操作部190を二度操作することで、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
[実施形態2]
図10は、実施形態2に係る電動補助自転車1のアシスト制御部104Bの概略構成を示すブロック図である。図11は、実施形態2に係る電動補助自転車1のアシスト制御フローを示す図である。実施形態2のアシスト制御フローでは、駆動力設定部159が、第1駆動力、第2駆動力及び第3駆動力を設定する点で実施形態1のアシスト制御フローとは異なる。以下の説明において、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる構成についてのみ説明する。
図11に示すアシスト制御フローにおけるステップSC1〜SC4及びステップSC12は、実施形態1の図7に示すアシスト制御フローのステップSA1〜SA4及びステップSA12とそれぞれ同じである。よって、ステップSC1〜SC4、及びステップSC12の各ステップに関する詳しい説明は省略する。
図10に示すように、アシスト制御部104Bは、補助力演算部150、第1状態判定部151、トルク判定部152、車速判定部153、駆動力判定部158、駆動力設定部159、操作信号判定部156、及びブレーキ判定部157を有している。
駆動力設定部159は、第1状態判定部151によって電動補助自転車1が第1状態であると判定され、操作部190から第1操作信号が入力された場合に、第1操作信号が入力された時点における電動モータ61の駆動力を第2駆動力として設定する。また、駆動力設定部159は、第2駆動力より大きい第3駆動力を設定する。第1操作信号が入力された後、操作部190から第2操作信号が入力された場合に、第2操作信号が入力された時点における電動モータ61の駆動力を第1駆動力として設定する。駆動力設定部159で第2駆動力より大きい第3駆動力を設定するのは、アシスト制御において、電動補助自転車1の駆動力を増加させるためである。
駆動力判定部158は、電動モータ61の駆動力が第3駆動力より小さいかどうかを判定する。
[アシスト制御フロー]
次に、ペダル踏力によらずに電動補助自転車1を移動させる状態において、電動補助自転車1の移動をアシストするアシスト制御について、図11に示すフローに基づいて説明する。
図11に示すようなアシスト制御フローがスタートし(スタート)、ステップSC1〜SC4の各ステップを実行する。続くステップSC5では、操作信号が入力された時点における駆動力が、駆動力設定部159によって第2駆動力として設定される。続いて、ステップSC6では、第2駆動力より大きい第3駆動力が駆動力設定部159によって設定される。
ステップSC7において、補助力演算部150は、電動補助自転車1の駆動力が第2駆動力から第3駆動力に変化するように電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
尚、補助力演算部150は、電動補助自転車1の駆動力が第3駆動力に達した後は、電動補助自転車1の駆動力は、第3駆動力に維持される。
ステップSC8では、電動モータ61の駆動力が第3駆動力より小さいかどうかを駆動力判定部158によって判定する。
ステップSC8において、電動モータ61の駆動力が第3駆動力より小さいと判定された場合(YESの場合)には、ステップSC9に進む。
一方、ステップSC8において、電動モータ61の駆動力が第3駆動力より小さくない、すなわち駆動力が第3駆動力に達したと判定された場合(NOの場合)には、SC13に進んで電動モータ61の駆動力を第3駆動力に維持し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSC9では、第2操作信号が操作部190から入力されたかどうかを操作信号判定部156によって判定する。
ステップSC9において、操作部190から第2操作信号が入力されたと判定された場合(YESの場合)には、ステップSC10に進んで、第2操作信号が入力された時点における駆動力を駆動力設定部159によって第1駆動力として設定する。
一方、ステップSC9において、操作部190から第2操作信号が入力されたと判定されない場合(NOの場合)には、ステップSC7に戻って、補助力演算部150は、電動補助自転車1の駆動力が第3駆動力に変化するように電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
ステップSC10において、第2操作信号が入力された時点における駆動力を駆動力設定部159によって第1駆動力として設定すると、ステップSC11において、電動補助自転車1の駆動力を第1駆動力に維持し、このフローを終了する(エンド)。
ステップSC11において、電動補助自転車1の駆動力を第1駆動力に維持する場合、補助力演算部150は、電動補助自転車1の駆動力を第1駆動力に維持し、モータ制御部105は、電動モータ61が第1駆動力を出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
図12は、実施形態2に係る電動補助自転車1のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。電動補助自転車1の駆動力を第1駆動力に維持している状態において、ブレーキが掛けられる場合のアシスト制御について、図12に示すフローに基づいて説明する。
図12に示すように、アシスト制御フローがスタートし(スタート)、ステップSD1では、電動補助自転車1の駆動力が第1駆動力に維持されている状態である。
ステップSD2では、ブレーキが掛けられたかどうかをブレーキ検出部191A及び191Bの検出結果に基づいてブレーキ判定部157によって判定する。
ステップSD2において、ブレーキが掛けられたと判定された場合(YESの場合)には、ステップSD3に進む。ステップSD3では、電動モータ61の駆動を停止するように電動モータ61の駆動力を算出する。モータ制御部105は、補助力演算部150によって算出された駆動力を電動モータ61が出力するように、電動モータ61の駆動を制御する。
一方、ステップSD2において、ブレーキが掛けられていないと判定された場合(NOの場合)には、ステップSD1に戻って、電動補助自転車1の駆動力を第1駆動力に維持する。
図13は、実施形態1に係る電動補助自転車1のアシスト制御における駆動力の変化を示すグラフである。横軸は時刻tを示しており、縦軸は駆動力Dを示している。時刻t1において、第1状態判定部151によって電動補助自転車1が第1状態であると判定され、操作部190から第1操作信号S1が入力されたとする。操作信号が入力された時刻t1における駆動力は、駆動力設定部159によって第2駆動力D2として設定される。第2駆動力D2が設定されると、続いて、第2駆動力D2より大きい第3駆動力D3が駆動力設定部159によって設定される。本実施形態のアシスト制御では、第1操作信号が入力された時刻t1から時刻t3の間において、電動補助自転車1の駆動力が第2駆動力D2から第3駆動力D3に変化するように電動モータ61の駆動力が制御されるものとする。電動補助自転車1の駆動力の変化率は、一定値に設定されている。
電動補助自転車1の駆動力が第3駆動力D3に達する前の時刻t2において、操作部190から第2操作信号S2が入力されたとする。操作信号が入力された時刻t2における駆動力は、駆動力設定部159によって第1駆動力D1として設定される。操作部190から第2操作信号S2が入力された時刻t2以降は、電動補助自転車1の駆動力は、第1駆動力D1に維持される(グラフの実線部分)。第1駆動力D1、第2駆動力D2、及び第3駆動力D3の駆動力の関係は、第2駆動力D2≦第1駆動力D1≦第3駆動力D3である。
一方、電動補助自転車1の駆動力が第2駆動力D2から第3駆動力D3に変化する時刻t1から時刻t3の期間において、操作部190から第2操作信号S2が入力されなかった場合、電動補助自転車1の駆動力が第3駆動力D3に達した時刻t3以降は、電動補助自転車1の駆動力は、第3駆動力D3に維持される(グラフの破線部分)。
[実施形態2の効果]
本実施形態では、電動補助自転車1が第1状態である場合において操作部190を操作することで、操作部190を操作した時点以降、操作時における電動モータ61の駆動力が維持される。このため、電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる場合において、操作部190の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
本実施形態では、電動補助自転車1が第1状態である場合において操作部190を一度操作することで、操作部190を操作した時点以降、第2駆動力から第3駆動力へ駆動力が増加する。駆動力が増加している状態において操作部190をもう一度操作することで、操作時における駆動力である第1駆動力が維持される。このため、電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を押して移動させる場合において、操作部190を二度操作することで、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
実施形態1では、操作部190から第2操作信号S2が入力された時点で、車速が第1車速V1に維持されるようにしたが、これに限定されない。操作部190から第1操作信号S1が入力された時点で、電動補助自転車1が第1状態であれば、アシストがされているか否かに関係なく、操作信号が入力された時点以降、その車速を維持するようにアシストされるようにしてもよい。
本実施形態では、第1状態判定部は、トルク判定部152、及び車速判定部153の判定結果に基づいて、ペダル踏力が所定値以下であり、かつ車速が所定値以下である場合に第1状態であると判定したが、これに限定されない。例えば、第1状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ車速が生じている場合に第1状態であると判定してもよい。この場合、使用者が電動補助自転車1に乗車せずに電動補助自転車1を移動させている状態において、アシスト制御を行うことができる。
使用者が乗車しているかどうかを検出する手段として、例えば、シート圧力検出部及びシート圧力判定部を用いることができる。シート圧力検出部は、シートの着座面に加わる圧力を検出する。シート圧力判定部は、シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定する。第1状態判定部は、シート圧力判定部によってシートの着座面に加わる圧力が所定値以下である場合に第1状態であると判定する。この場合、使用者がシートに着座していない状態において、アシスト制御を行うことができる。
また、第1状態であるかどうかを判定する別の手段として、クランク回転検出部、及び車速検出部、を用いることができる。第1状態判定部は、クランク回転検出部、及び車速検出部の検出結果に基づいて、クランク軸の回転数が所定値以下であり、かつ車速が所定値以下である場合に第1状態であると判定する。この場合、クランク軸の回転数を低くして電動補助自転車1を移動させる状態において、アシスト制御を行うことができる。
1 電動補助自転車
57 トルク検出部
61 電動モータ
95 前輪車速検出部(車速検出部)
105 モータ制御部
151 第1状態判定部
155 車速設定部
159 駆動力設定部
190 操作部

Claims (7)

  1. 電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、
    電動モータと、
    車速を検出する車速検出部と、
    ペダル踏力によらずに前記電動補助自転車に車速が生じている第1状態であるかどうかを判定する第1状態判定部と、
    操作信号を出力可能である操作部と、
    前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を第1車速として設定する車速設定部と、
    前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点以降、前記第1車速を維持するように前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、
    を備える、電動補助自転車。
  2. 請求項1に記載の電動補助自転車であって、
    前記操作部は、第1操作信号及び第2操作信号を切り替えて出力可能であり、
    前記車速設定部は、前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が第1状態であると判定され、前記操作部から前記第1操作信号が入力された場合に、前記第1操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を第2車速として設定するとともに、前記第2車速よりも速い第3車速を設定し、かつ、前記第1操作信号が入力された後、前記操作部から前記第2操作信号が入力された場合に、前記第2操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を前記第1車速として設定し、
    前記モータ制御部は、前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が第1状態であると判定され、前記操作部から前記第1操作信号が入力された場合に、前記第1操作信号が入力された時点以降、前記第2車速から前記第3車速へ車速を増加するように前記電動モータの駆動を制御し、かつ、前記第1操作信号が入力された後、前記操作部から前記第2操作信号が入力された場合に、前記第2操作信号が入力された時点以降、前記第1車速を維持するように前記電動モータの駆動を制御する、電動補助自転車。
  3. 電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、
    電動モータと、
    車速を検出する車速検出部と、
    ペダル踏力によらずに前記電動補助自転車に車速が生じている第1状態であるかどうかを判定する第1状態判定部と、
    操作信号を出力可能である操作部と、
    前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を第1駆動力として設定する駆動力設定部と、
    前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点以降、前記第1駆動力を出力するように、前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、
    を備える、電動補助自転車。
  4. 請求項3に記載の電動補助自転車であって、
    前記操作部は、第1操作信号及び第2操作信号を切り替えて出力可能であり、
    前記駆動力設定部は、前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から前記第1操作信号が入力された場合に、前記第1操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を第2駆動力として設定するとともに、前記第2駆動力より大きい第3駆動力を設定し、かつ、前記第1操作信号が入力された後、前記操作部から前記第2操作信号が入力された場合に、前記第2操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を前記第1駆動力として設定し、
    前記モータ制御部は、前記第1状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第1状態であると判定され、前記操作部から前記第1操作信号が入力された場合に、前記第1操作信号が入力された時点以降、前記第2駆動力から前記第3駆動力まで駆動力を増加するように前記電動モータの駆動を制御し、かつ、前記第1操作信号が入力された後、前記操作部から前記第2操作信号が入力された場合に、前記第2操作信号が入力された時点以降、前記第1駆動力を出力するように、前記電動モータの駆動を制御する、電動補助自転車。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の電動補助自転車であって、
    前記第1状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ前記電動補助自転車に車速が生じている場合に、前記第1状態であると判定する、電動補助自転車。
  6. 請求項1から4のいずれか1項に記載の電動補助自転車であって、
    ペダル踏力によって発生するトルクを検出するトルク検出部を更に備え、
    前記第1状態判定部は、前記トルク検出部、及び、前記車速検出部の検出結果に基づいて、前記ペダル踏力が所定値以下であり、かつ、車速が所定値以下である場合に、前記第1状態であると判定する、電動補助自転車。
  7. 請求項1から4のいずれか1項に記載の電動補助自転車であって、
    シートの着座面に加わる圧力を検出するシート圧力検出部と、
    前記シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定するシート圧力判定部と、を更に備え、
    前記第1状態判定部は、シート圧力判定部によって前記シートの着座面に加わる圧力が所定値以下であると判定される場合に、前記第1状態であると判定する、電動補助自転車。
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