JPH09263290A

JPH09263290A - 電動自転車

Info

Publication number: JPH09263290A
Application number: JP7176196A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakazato; 博中里; Akihito Uetake; 昭仁植竹
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】運転者により自転車を手押しにより移動させ
る場合にも、所定速度以下で即座に自走し、適切なモー
タ補助力が得られるようにし、取扱容易性の向上が図れ
る電動自転車を提供すること。【構成】運転者がペダル入力した人力を駆動輪に伝達
する人力駆動系と、入力された人力を検出する人力検出
手段と、自転車の走行速度を判別する車速判別手段と、
モータを用いた補助駆動系を備え、車速と人力に応じた
モータ補助出力を人力駆動力に合成する電動自転車にお
いて、自転車の所定箇所に手押し補助モードに切換える
選択手段３１Ａ，３１Ｂ，３３Ａ，３３Ｂを設け、前記
手押し補助モードにおいては、モータ駆動により時速５
キロメートル以下で自走する構成の電動自転車である。
また、手押し補助速度の調節手段を設け、更に、モータ
の発生仕事量を常に一定量に一致するようにモータ制御
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補助駆動系の動力
源としてモータを用いた電動自転車に関し、特に、自転
車を手押しにより移動させる場合にも、所定のモータ補
助力が得られるようにして、取扱容易性の向上を可能に
したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、人力の補助用にモータを用いた電
動自転車が知られている。この種の電動自転車は、通常
の自転車に、モータと、このモータに電力を供給するバ
ッテリ電源部を搭載し、人力の駆動力に応じて所定のモ
ータ補助動力を追加補助し、人力の負荷を軽減させるよ
うにしたものである。

【０００３】また、このような電動自転車が、現在、日
本国内の法規上、自転車として類別されるためには、モ
ータによる自走を行わず、人力に応じた補助を行うこと
が必要とされている。すなわち、このモータによる補助
駆動力は、人力の駆動力を越えることはなく、また、自
転車の走行速度が毎時１５Ｋｍまでの場合には、人力に
対して１００％のモータ補助を行い、この毎時１５Ｋｍ
を越えた場合には、漸次減少し、そして、毎時２４Ｋｍ
以上では、モータ補助出力を停止するような制御に規制
されている。

【０００４】このような電動自転車は、図１２に示すよ
うに、通常の自転車と同様に、電動自転車１のフレーム
２の前後に前輪４及び後輪５を備え、後輪５を運転者の
人力（踏力）により駆動する人力駆動手段を備えて構成
され、更に、これに駆動力補助装置Ｊを追加して構成さ
れている。尚、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＤ９１０１）で
は、フレーム２のうち、符号２ｃで示すものをメインパ
イプ、２ｄを立パイプと呼んでいるので、本明細書でも
ＪＩＳ規格に従って用いている。

【０００５】この駆動力補助装置Ｓは、車軸と直交し且
つ車体幅方向の略中央付近に配設されたモータＭと、こ
のモータからの回転駆動力を車軸の回転方向に変換する
とともに減速する変換減速機構（図示を省略）と、この
減速されたモータ駆動力を、人力の通常駆動系に追加し
て合成するとともに、人力単独の駆動時には、モータ駆
動系を通常駆動系から切り離す合成機構（図示を省略）
とから構成されている。

【０００６】モータ駆動系は、モータを駆動源とした動
力伝達装置により回転駆動され、このモータは電気動力
装置から電力が供給されている。すなわち、この電気動
力装置は、複数の蓄電池を用いたバッテリ電源部１０、
電力を安定化して供給する電源回路部、走行用のモータ
Ｍ、このモータの出力動作を直接制御するモータ駆動回
路、及び、このモータ駆動回路にモータ出力指令信号を
出力する制御回路から構成されている。そして、このモ
ータから生じたモータ駆動出力は、従来の動力伝達装置
に追加され、この補助強化された駆動力は伝達装置を介
して走行輪に伝達され、人力の負荷を軽減させて快適な
自転車の走行を可能にしている。

【０００７】また、このモータ駆動系は、運転者が人力
駆動手段に入力した人力と、車両の走行速度に基づき、
モータによる補助出力が制御されている。

【０００８】すなわち、運転者の人力による駆動力を検
出する人力検出手段（自転車においては踏力検出手段）
と、自転車の走行速度を検出する車速検出手段が設けら
れており、これら両者から得られる現時点での最新の検
出値が、制御回路に読み込まれている。そして、この制
御回路により、該時点における走行速度に基づき、前述
した人力補助の比率を決定し、次に、この比率に人力検
出手段が検出した人力を掛合わせて、実際に必要な補助
出力を算定し、最後に、この補助出力を満たすモータ出
力指令値をモータ駆動回路に出力している。また、この
ような出力値の設定は、両検出値から、制御手段に予め
用意された演算式により段階的に演算して、又は、予め
所定に設定されたテーブルから両値を直接的にクロス参
照して、行われている。

【０００９】更に、このような電動自転車においては、
従来の自転車に比べて、車重が増加しているので、自転
車としての取扱の簡便性が、損なわれている不具合があ
った。すなわち、人力補助駆動系のモータやバッテリ電
源用の蓄電池を搭載しているので、電動自転車は従来よ
りも車重が増加しており、人力による手押し移動時には
取扱いが困難である。例えば、通常、自転車を停止位置
から車庫等の駐車位置に移動する場合、又は、逆に、駐
車位置から発進位置に移動させる場合には、運転者が降
車して、歩行しつつ自転車を手押しにより移動させてい
る。ところが、電動自転車は、このような人力移動に要
する人力が大きく、非平坦地や坂道における移動時に
は、人力移動の困難性が増大してしまう。

【００１０】そこで、このような使用者による電動自転
車の手押し状態を判別して、モータを用いて、歩行速度
よりも遅い一定速度に自走させるものが提案されている
（例えば、特開昭４−３５８９９８号）。

【００１１】すなわち、この手押し状態の判別は、１）
人力のペダル入力が０であること、２）車速が（１〜２
ｋｍ／ｈ）以上であること、３）ハンドルに設けたグリ
ップ・スイッチがオン状態であることの３つの条件を満
たした場合に、手押し状態であると判別し、押し歩き用
コントローラにより、モータによる自走速度を歩行速度
よりも遅い一定速度（２〜３ｋｍ／ｈ位）に制御してい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した電
動自転車は、手押し判別手段により、手押しにより自転
車が移動している状態を判別して、モータによる手押し
補助を開始しているので、状況によっては、手押し補助
が得られない不都合があった。すなわち、この手押し判
別は、その時点の車速が設定速度（１〜２ｋｍ／ｈ）以
上であることを検出しているので、少なくとも、この一
定速度よりも速い速度で自転車が移動させられているこ
とが必要である。しかし、例えば、歩道等の段差部に引
っ掛かった場合や、上がり坂の途中で自転車が停止した
場合には、自転車を僅かでも、手押しして動かすことが
困難であり、手押し補助モードに移行できない不都合が
あった。また、多量の荷物等を載せている場合には、こ
の困難さを増す傾向にあり、特に、幼児を載せている場
合には、転倒するおそれもあって極めて危険である。

【００１３】また、歩行速度よりも遅い一定の速度で自
走するように制御されているので、すなわちアシストし
ないことと同じことになるという不都合があった。

【００１４】他方、使用者の体力状況に対して、不適合
となる場合があった。すなわち、体力がある運転者によ
っては、自走速度が余りにも低速過ぎて、かえって、こ
の手押し補助モードが、煩わしくなるおそれがある一
方、体力が少ない若年者や高齢者にとっては、モータに
よるアシスト量が少な過ぎる場合が生じていた。

【００１５】そこで、本発明は、運転者により自転車を
手押しにより移動させる場合にも、所定速度以下で即座
に自走し、適切なモータ補助力が得られるようにし、取
扱容易性の向上が図れる電動自転車を得ることを目的と
している。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、運転者がペダル入力した人力を駆動輪に伝達
する人力駆動系と、入力された人力を検出する人力検出
手段と、自転車の走行速度を判別する車速判別手段と、
モータを用いた補助駆動系を備え、車速と人力に応じた
モータ補助出力を人力駆動力に合成する電動自転車にお
いて、自転車の所定箇所に手押し補助モードに切換える
選択手段を設け、前記手押し補助モードにおいては、モ
ータ駆動により時速５キロメートル以下で自走する構成
の電動自転車である。

【００１７】従来の手押し補助自転車では補助する自走
速度が、歩行速度よりも低く設定され、押し歩きの状況
下で良好なアシスト感が得られにくいのに対して、この
ように構成した場合は、歩行速度に等しいか、若干速い
速度に設定することができるので、手押し補助モードに
おいて確実なアシスト感を得ることができる。

【００１８】また、手押し補助モードに切換える選択手
段、例えばスイッチを操作することにより、即座に、手
押し補助モードが開始されるので、歩道等の段差部に引
っ掛かったり、上がり坂の途中で自転車が停止したりし
た場合にも、モータによる手押し補助する自走が行なわ
れ、確実に手押しによる移動が行える。特に、荷物等に
より、車重が増加している場合にも、迅速且つ確実な手
押しモータ補助を行うことができ、手押し移動の容易性
や、車体の転倒を防止して安全性を向上することができ
る。

【００１９】更に、このモータによる手押し補助自走速
度は、現在の日本国内の交通法規によって、ヘルメット
着用が義務付けられた速度範囲よりも低い速度の時速５
キロメートル以下に設定されているので、ヘルメットの
着用が不必要であり、通常の自転車と変わらない簡易な
取扱が可能となる。

【００２０】本願第２請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記自走速度が、時速５キロメ
ートル以下の予め設定された一定速度である構成の電動
自転車である。

【００２１】従って、使用者の体格や歩行速度に合わせ
て手押し補助モードを設定することにより、使用者の歩
行に沿うことができ、安全で且つ取扱いの容易なアシス
トをえることができる。

【００２２】本願第３請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおい
て、自走速度を任意に調節可能な調節手段を備えた構成
の電動自転車である。

【００２３】このように構成した場合は、押し歩きの状
況に応じて、運転者が時速５キロメートル以下で最適な
補助速度に調節でき、良好なアシスト感を得ることがで
きる。

【００２４】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおいて
モータが発生する仕事量を一定量に制御した構成の電動
自転車である。

【００２５】このように構成した場合は、モータが発生
する仕事量を常に所定量に一致するように駆動制御して
いるので、運転者による自転車の手押し移動速度に応じ
て、出力トルクが変化し、運転者に良好な補助動作感を
与えることができる。

【００２６】本願第５請求項に記載した発明は、前記請
求項４の電動自転車の手押し補助モードにおいて、歩行
速度の変化に追従して制御目標値とする仕事量を可変さ
せる構成の電動自転車である。

【００２７】従って、自転車のモータによる手押し補助
の自走特性が、状況や運転者の個体差に応じて、人間の
歩行による移動感覚と極めて近くなるので、自転車の取
扱容易性が向上できる。

【００２８】更に、この手押し補助モードを開始した後
に、良路から悪路に、または、上り坂から平坦地に移動
したり、この逆の場合に移動したりして、走行抵抗が変
化した場合にも、それぞれの歩行速度の変化に追従し
て、自動的にモータによる手押し補助のアシスト量が変
更されるので、同様に、取扱容易性の向上を図ることが
できる。

【００２９】本願第６請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおいて
モータが発生する仕事量を可変設定可能に設けた構成の
電動自転車である。

【００３０】このように構成した場合は、モータが発生
する仕事量を可変設定することができるので、運転者に
よる所望の自転車手押し移動速度を実現でき、従って、
状況に応じた柔軟な対処ができるとともに、運転者に良
好な補助動作感を与えることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る具体例を図
１乃至図１１に基づいて説明する。

【００３２】すなわち、図１に示すように、この電動自
転車１は、従来の自転車と同様に、複数のパイプ部材を
組合せて構成されたフレーム２の前後に車輪４，５を軸
架している。このフレーム２は、前輪４を軸支する前フ
ォーク２ａと、後輪５を軸支するバックフォーク２ｂ
と、これらの両フォーク２ａ，２ｂを支持するメインパ
イプ２ｃと、このメインパイプ２ｃから上方に設けられ
た立パイプ２ｄ等により構成され、この立パイプ２ｄの
上端には、運転者が着座するサドル６ａが、前フォーク
２ａの上端には、ハンドル６ｂが取付けられている。

【００３３】また、メインパイプ２ｃの下側には、人力
を補助するパワーユニット７が装着され、このパワーユ
ニット７は、クランク軸８を水平に軸支している。そし
て、このクランク軸８の両端には、それぞれ、ペダルア
ーム８ａの基端が取付けられ、各ペダルアーム８ａの先
端には、ペダル８ｂが軸支されている。また、このパワ
ーユニット７のクランク軸８は、内部の伝達機構を介し
て、出力歯車（本例では原動スプロケット）９Ａに接続
されている。そして、この原動スプロケット９Ａと、後
輪５に同軸に固着された従動スプロケット９Ｂとは、こ
れらの両者間に掛け渡されチェーン９Ｃにより接続され
ている。

【００３４】更に、メインパイプ２ｃ下側で且つパワー
ユニット７の前方には、このパワーユニット７に電力を
供給するバッテリユニット１０が装着されている。

【００３５】尚、図示を省略したものもあるが、基本的
には、ハンドル６ｂに設けられたブレーキレバー、そし
て、ブレーキ機構、夜間走行用のライト等は、従来の自
転車と同じものが用いられている。

【００３６】このバッテリユニット１０には、電動自転
車１としての動作を開始させるメインキースイッチ１０
ａがケース側部に設けられ、電力供給用の蓄電池群、及
び付属回路等が収納されている。これらの蓄電池は、所
定にケーブル接続され、例えば、モータ用の２４Ｖのよ
うに、所定の電圧が出力できるように設けられている。
また、このバッテリユニット１０は、接続コネクタ１０
ｂを介して、パワーユニット７に電気的に接続され、バ
ッテリユニット１０からの電力を、電動自転車１に搭載
された機器、例えば、パワーユニット７のモータ、及び
各種センサやその付属回路等に分配供給され、各機器を
作動状態にする。

【００３７】また、このパワーユニット７には、図２に
示すように、運転者がペダル８ｂを漕いで入力した人力
を後輪５に伝達する人力伝達機構１２、ペダル入力され
た人力を検出する人力検出手段１３（本例においては、
自転車であるので、運転者の踏力を検出する踏力検出手
段でもある。）、現時点での走行速度を検出する車速検
出手段１４、モータＭとモータ減速機１５とを有し、こ
の人力伝達機構１２の回転を追加補助する補助駆動機構
１６、両検出手段１３，１４からの検出信号に基づき、
補助駆動機構１６を所定に制御する制御回路１７が収納
されている。

【００３８】すなわち、ペダルアーム１０ａを介してペ
ダル８ｂが接続されたクランク軸８は、人力系の一方向
クラッチ１８を介して、人力伝達機構１２に接続されて
いる。この一方向クラッチ１８は、人力による順方向の
回転駆動力のみを、人力伝達機構１２に伝達するように
構成され、運転者がペダル８ｂを逆方向に漕いでも空転
して、電動自転車１の逆進を防止するようにしている。
また、この人力伝達機構１２の出力側は、前記原動スプ
ロケット９Ａに接続されている。

【００３９】更に、前記補助駆動機構１６は、モータＭ
と、このモータ出力を所定のギア比により減速するモー
タ減速機１５を備え、補助駆動系の一方向クラッチ１９
を介して、人力伝達機構１２に接続されている。従っ
て、減速機１５によってモータ出力を減速することによ
り、モータＭの効率的な作動を可能にするとともに、一
方向クラッチ１９により、モータ補助が行なわれない、
すなわち、モータＭが停止している場合に、補助駆動機
構１６と人力伝達機構１２とを遮断し、モータＭが人力
の負荷となることを防止している。

【００４０】そして、このような電動自転車１におい
て、前輪４は、前フォーク２ａに設けられたハンドル６
ｂによって操向される一方、後輪５は、運転者がペダル
８ｂを漕ぐことにより回転駆動され、通常の自転車と同
様に電動自転車１が人力走行する。すなわち、運転者の
人力によりペダル８ｂが漕がれると、人力伝達機構１２
を介して原動スプロケット９Ａが回転駆動され、この原
動スプロケット９Ａの駆動力がチェーン９Ｃを介して、
後輪５の従動スプロケット９Ｂに伝達され、後輪５が回
転駆動されて、電動自転車１が、人力によって前進走行
する。

【００４１】また、運転者が、メインキースイッチ１０
ａをオン操作すると、バッテリユニット１０から各搭載
機器に電力が供給され、電動自転車１としての運転者の
負荷を軽減させる人力補助動作が開始され、パワーユニ
ット７のモータＭから所定のモータ補助出力を得ること
ができる。

【００４２】すなわち、本例の電動自転車１は、この人
力走行の走行補助モードにおいて、運転者の人力により
ペダル８ｂが漕がれると、このペダル入力された人力
が、人力系の一方向クラッチ１８を介して、人力伝達機
構１２に伝達されるとともに、人力検出手段１３により
検出される。また、同時に、その時点での自転車１の走
行速度が、車速検出手段１４により検出される。次に、
これらの検出された両値に基づき、制御回路１７が、所
定のプログラムに準じて、適切なモータ出力を設定す
る。すなわち、制御回路１７は、読込まれた車速検出手
段１４からの走行速度値に基づき、前述した所定の人力
を補助する補助比率を演算し、この補助比率に、人力検
出手段１３からの人力検出値を掛け合わせて、実際に必
要なモータ出力を決定し、モータＭに所定の補助駆動力
を出力させる。そして、このモータ補助出力は、モータ
減速機１５により適切に減速され、一方向クラッチ１９
を介して、人力伝達機構１２に追加合成され、この合成
駆動力により後輪５が回転駆動される。このようにし
て、電動自転車１が、所定に規定されたモータ動力によ
り補助されて、人力負荷を軽減させた快適な前進走行が
行われる。

【００４３】以下に、本発明の手押し補助モードを備え
た電動自転車を、図１及び図３に示す第１具体例に基づ
いて説明する。本具体例の電動自転車は、運転者の切換
えスイッチ操作により、走行用モータの駆動を低速に制
御する手押し補助モードを開始し、この手押し補助モー
ドにおいて、車両の人力による移動時に、走行用モータ
の低速動作による安全なパワーアシストを得られるよう
にしたものである。

【００４４】すなわち、図１及び図３に示すように、こ
の電動自転車には、手押し補助モードを起動するスイッ
チ３１と、このスイッチ３１に接続された手押し補助回
路が追加され、この手押し補助回路３２は、モータＭの
出力を制御するモータ駆動回路２０に接続されている。

【００４５】このスイッチ３１は、ハンドル６ｂの一方
又は両方のグリップ付近に設けられ、自動復帰式の接点
スイッチ３１Ａが用いられている。また、このスイッチ
３１Ａの出力端子は、手押し補助回路３２に接続され、
スイッチ３１Ａがオン操作された場合に、手押し補助モ
ードを開始するスイッチ信号を手押し補助回路３２に入
力するようにしている。従って、このスイッチ３１Ａを
運転者がオン操作し続けた場合にのみ、手押し補助回路
３２による手押し補助モードが維持され、スイッチ３１
Ａから運転者の手が離れた場合に、スイッチ信号がオフ
となり、即座に手押し補助モードが解除されるようにな
っている。

【００４６】また、このようなスイッチ３１を、運転者
が乗車中はスイッチ操作が困難で、自転車を手押し移動
する場合に、手が接触する箇所であるサドル付近に設置
することにより、押し歩き状態を判別する機能を持たせ
た構成としてもよい。

【００４７】すなわち、この場合のスイッチ３１Ｂは、
サドル６ａ車体後側付近に配設され、プッシュ式の圧力
スイッチ又は感圧センサが用いられている。また、この
スイッチ３１Ｂの出力端子は、手押し補助回路３２に接
続され、スイッチ３１Ｂに圧力が加わった場合、すなわ
ち、運転者がサドル６ａに手を置いて、自転車を手押し
している場合に、手押し補助回路３２にオン信号を出力
するように設定されている。他方、スイッチ３１Ｂに加
わる圧力が軽減された場合、すなわち、運転者がサドル
６ａから手を離した場合に、オフ信号状態となる。従っ
て、このようなスイッチ３１Ｂを、運転者が乗車中はス
イッチ操作が困難、且つ、自転車を手押し移動する場合
に、手が接触する箇所に設けることにより、特別な判定
回路を設けることなく、押し歩き状態を確実に判別でき
る。

【００４８】この手押し補助回路３２は、これらのスイ
ッチ３１Ａ，３１Ｂからのスイッチ信号に基づき、モー
タ駆動回路２０に、予め定められた一定速度に電動自転
車を自走させるモータ出力指令信号を出力するように構
成され、このモータ駆動回路２０は、制御回路１７から
の指令信号よりも優先して、手押し補助回路３２からの
指令信号に従うように構成されている。

【００４９】また、この一定速度は、現在の日本国内の
交通法規によって、ヘルメット着用が義務付けられた速
度範囲よりも、低い速度の時速５キロメートル以下に設
定されている。

【００５０】従って、人力を補助する電動自転車の概念
と異なって自走することになるが、時速５キロメートル
以下なので、ヘルメットの着用が不必要であり、通常の
自転車と変わらない容易な取扱が可能である。

【００５１】また、この一定速度を、法規速度の範囲内
で、少なくとも、歩行速度に等しいか、若干速い速度に
設定されているので、自転車を手押し移動している運転
者に確実なアシスト感を与えることができる。

【００５２】尚、この一定速度は、法規速度（時速５キ
ロメートル）以下の範囲内で、予め設定しておいた、少
なくとも、歩行速度に等しいか、若干速い速度（時速３
キロメートル程度）に設定するようにしてもよい。

【００５３】また、この手押し補助回路３２は、手押し
補助専用の別回路構成としたが、従来の制御回路１７を
用いて構成するようにしてもよい。

【００５４】次に、このような手押し補助モード時の動
作制御を説明する。

【００５５】まず、運手者がスイッチをオン操作する
と、手押し補助モードが開始され、即座に、自転車が一
定速度で自走する。すなわち、このスイッチ信号に基づ
き、手押し補助回路３２から所定のモータ出力指令値
が、モータ駆動回路２０に出力され、モータ駆動回路２
０により一定の低速回転にモータが動作し、電動自転車
１が、一定の速度により自走を開始する。

【００５６】そして、運手者がスイッチをオフ操作する
と、即座に、手押し補助モードが解除される。すなわ
ち、手押し補助回路３２からの指令出力が停止され、モ
ータ駆動回路２０及びモータの作動が停止する。

【００５７】尚、このような手押し補助モードを、運転
者に積極的に報知する報知手段を設けてもよい。

【００５８】また、手押し補助モードを解除する制御
は、スイッチのオフ操作の条件に加えて、他の条件が成
立した場合を追加して、判定制御するように構成しても
よい。すなわち、例えば、自転車が下り坂に向っている
場合、運転者がブレーキ操作した場合や、手押し補助状
態で車速が所定の上限速度を越えた場合、人力がペダル
入力された場合の条件等を適宜設定するよう構成でき
る。従って、手押し補助モードに移行すること抑制する
抑制手段を別に設け、複数の解除条件を設定しているの
で、状況に応じて、柔軟にすみやかな手押し補助モード
の解除が行なえ、通常の補助走行モードに速やかに移行
することができ、安全性や取扱性の向上を図ることがで
きる。

【００５９】更に、上述したように各種スイッチを設け
る代わりに、ハンドル・グリップ付近に圧力センサや歪
センサを設け、運転者が手押しにより、その部位付近を
押したのを検知して、手押し補助モードに移行するよう
に構成してもよい。

【００６０】以上、説明したように、本例によれば、従
来の手押しを補助する自走速度が、歩行速度よりも低く
設定され、押し歩きの状況下で、良好なアシスト感が得
られないのに対して、歩行速度に等しいか、若干速い速
度に設定されているので、手押し補助モードにおいて、
確実なアシスト感を得ることができる。

【００６１】また、スイッチを操作することにより、即
座に、手押し補助モードが開始されるので、歩道等の段
差部に引っ掛かったり、上がり坂の途中で自転車が停止
したりした場合にも、モータによる手押し補助する自走
が行われ、確実に手押しによる移動が行なえる。特に、
荷物等により、車重が増加している場合にも、迅速且つ
確実な手押しモータ補助を行うことができ、手押し移動
の容易性や、車体の転倒を防止して安全性を向上するこ
とができる。

【００６２】更に、このモータによる手押し補助自走速
度は、現在の日本国内の交通法規によって、ヘルメット
着用が義務付けられた速度範囲よりも低い速度の時速５
キロメートル以下に設定されているので、ヘルメットの
着用が不必要であり、通常の自転車と変わらない簡易な
取扱が可能となる。

【００６３】次に、本発明の電動自転車を、図４乃至図
５に示す第２具体例に基づいて説明する。

【００６４】本具体例の電動自転車は、手押し補助モー
ドにおいて、モータによる自走速度を、法規速度（時速
５キロメートル）以下で、運転者の任意による所望の速
度に調節できるように構成したものである。

【００６５】すなわち、図４及び図５に示すように、上
述したスイッチに加えて、或いは該スイッチに組み込ん
で、手押し補助専用のアクセル・スイッチ３３Ａをハン
ドル６ｂに設け、このアクセル・スイッチ３３Ａの操作
量に応じて、手押し補助回路３２から出力されるモータ
指令値が変更される構成に設けている。

【００６６】このアクセル・スイッチ３３Ａには、例え
ば、レバー式スイッチが用いられており、該スイッチ３
３Ａの操作量に応じて、抵抗値を変化させる可変抵抗器
が内蔵されている。すなわち、この可変抵抗器は、アク
セル開度が増加するのに応じて、抵抗値を減少させる抵
抗器であり、アクセル開度の増加に応じて、スイッチ信
号の電圧値が増大するように設けられている。そして、
この可変抵抗器の出力端子は、手押し補助回路３２に接
続され、運転者によるアクセル開度に応じたスイッチ電
圧信号が、手押し補助回路３２に入力されている。

【００６７】尚、上述した第１具体例と同様に、このス
イッチ３３Ａを設置する箇所を、乗車中はスイッチ操作
が困難で、自転車を手押し移動する場合に、手が接触す
る箇所にし、このスイッチ３３Ａに手押し状態の判別機
能を付加してもよい。これは、後述する第３具体例も同
様である。

【００６８】また、この手押し補助回路３２は、このス
イッチ電圧信号に応じて、法規速度まで、モータ出力が
増大するモータ指令値を生成するように構成されてい
る。

【００６９】尚、このスイッチ３３Ａの構成を、スイッ
チ操作量に応じて、自走速度が連続的に変化するアクセ
ル方式の構成としたが、これに限らず、スイッチ操作入
力が行われ続ける限り、自走速度の上限（時速５キロメ
ートル）まで、所定の増速率で速度を上昇させ、予め備
えられているブレーキに連動した解除スイッチを設けた
構成としてもよい。また、この増速率も、一定ではな
く、例えば、急激なものから徐々に緩やかなものに変化
するなどのように、使用者の好みや路面等の走行状況に
応じて、任意のパターンを選択できるように構成してよ
い。

【００７０】また、自走速度が段階的に変化する多段階
方式に構成してもよい。また、この多段階方式に用いる
スイッチとしても、複数のスイッチを設けて、これらを
択一的に選択操作するようにしたり、単一のスイッチを
設け、このスイッチの操作回数により選択操作するよう
にしたり、複数の選択ポジションを有する単一の選択ス
イッチを用いたり、適宜、適切なものを採択できる。

【００７１】以上説明したように、本具体例によれば、
上述した具体例と同様な効果を奏するのみならず、アク
セル・スイッチを追加し、このスイッチにより手押し補
助速度を調節できるように構成したので、押し歩きの状
況に応じて、運転者により最適な補助速度に調節でき、
状況に応じた良好なアシスト感を得ることができる。

【００７２】また、自転車のバッテリ残量に応じて、モ
ータ手押し補助の使用量を調節することもでき、柔軟な
対処が可能となる。すなわち、例えば、バッテリ残量が
少なくても、移動開始時にのみ大きなモータ補助が必要
な場合や、僅かな力のモータ補助でも、比較的に長時
間、モータ補助が必要な場合にも、本例の手押し補助速
度の調節機能を使って、対処することができる。

【００７３】更に、これとは逆に、バッテリ残量が多く
ても、凍結した路面を、ゆっくりと着実に手押し移動し
たい場合や、スペース的に狭い場所を手押し移動する場
合にも、極低速なモータ手押し補助に調節でき、安全に
且つ容易に対処できることになる。

【００７４】次に、本発明の電動自転車を、図６乃至図
１１に示す第３具体例に基づいて説明する。

【００７５】本具体例の電動自転車は、手押し補助モー
ドにおいて、モータの発生仕事量をある一定値に制御す
ることにより、押し歩き状況に応じた最適なモータ補助
が得られるようにしたものである。すなわち、現時点で
のモータが生成している出力トルクと、モータ回転速度
を検出し、これらの両値を掛合わせたモータ発生仕事量
が、予め定められた所定値に一致するように、モータの
駆動を制御している。

【００７６】すなわち、図６に示すように、本例の電動
自転車は、上述した第１具体例に、モータ回転数を検出
するモータ回転速度検出手段３６と、モータＭに流れる
電流を検出して、モータＭが発生しているトルクを判別
するモータ電流検出手段３７とを追加して構成され、手
押し補助回路３２の制御内容を、これらの両検出手段３
６，３７からの検出値に基づき、現時点でのモータ仕事
量を判定し、常に所定の値に一致するようにモータ制御
するように変更している。

【００７７】この例に用いられているモータＭは、図７
に示すように、一般的な耐久性及び信頼性に優れたブラ
シレスＤＣモータを用いており、図示を省略したモータ
・ケース内に、円筒形状のロータ・コア２２と、この外
周に配設されたステータ・コア２３を収納した構成とさ
れている。また、このロータ・コア２２の外周には、周
方向に交互にＮ・Ｓ極に着磁された永久磁石が設けら
れ、このロータ２２自体は、モータ・ケースに回転可能
に軸支されたモータ軸２１にキー接続されている。更
に、このロータ２２の回りに配設されたステータ・コア
２３は、直接的にケース側に固定され、３相の励磁コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗを備えている。

【００７８】また、このモータＭの出力は、モータ駆動
回路２０による通電制御により、設定されている。ま
た、この種のブラシレスモータは、ロータの回転位置を
検出して各相の励磁コイルに通電制御するため、ロータ
端面にロータの回転位置を特定する被検出用の磁石片を
貼着し、この被検出用磁石片の回転軌道の近傍に磁気検
出素子を設け、この磁気検出素子によって被検出用磁石
片の磁気を検知して、ロータの回転位置を検出するよう
にしている。もっとも、ブラシレスモータ以外のモータ
を用いることもできる。

【００７９】すなわち、このモータＭを通電制御するモ
ータ駆動回路２０は、ステータに設けられた磁気検出素
子２３ａと、これらの磁気検出素子２３ａからロータ・
コア２２の位置検出信号に基づき、ロータ２２の回転位
置を検出するロータ回転位置判別回路２５と、この位置
判別回路２５からの判別信号と、制御回路１７及び手押
し補助回路３２からのモータ出力指令信号に基づき、ス
テータ・コア２３の各相励磁コイルの切換えタイミング
及び通電時間を決定するモータ制御回路２６と、このモ
ータ制御回路２６からの動作信号に基づき、任意の各相
励磁コイルへの通電を、切換え動作させるスイッチング
回路２７とから構成されている。

【００８０】このスイッチング回路２７は、電流を供給
するバッテリユニット１０に、各励磁コイルＵ，Ｖ，
Ｗ、それぞれを、通電方向が逆方向となる２つのＭＯＳ
−ＦＥＴ型トランジスタにより形成されたトランジスタ
・スイッチを介在させて接続した構成とされている。す
なわち、このトランジスタ・スイッチは、各々還流ダイ
オードＤａ⁺、Ｄｂ⁺、Ｄｃ⁺が接続されたＰ側のトラン
ジスタＴａ⁺、Ｔｂ⁺、Ｔｃ⁺と、各々還流ダイオードＤ
ａ^-、Ｄｂ^-、Ｄｃ^-が接続されたΝ側のトランジスタＴ
ａ^-、Ｔｂ^-、Ｔｃ^-とを備え、これらのＰ側トランジス
タとΝ側トランジスタとを一組組合せて、各励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗ用のスイッチを形成している。例えば、Ｕ相
励磁コイル用のトランジスタ・スイッチは、ドレイン端
子が電源側に接続され、ソース端子が励磁コイル側に接
続されたＰ側のＭＯＳ−ＦＥＴ型トランジスタＴａ
⁺と、ソース端子が励磁コイル側に接続され、ドレイン
端子がバッテリ電源８側に接続されたΝ側のＭＯＳ−Ｆ
ＥＴ型トランジスタＴａ^-とから構成され、それぞれの
ゲート端子は、個別にモータ制御回路２６に接続されて
いる。

【００８１】そして、モータ制御回路２６が、スイッチ
ング回路２７を所定にスイッチ動作させることにより、
３相の直流電流を、各相の巻線のうち選択的に２つの巻
線に順次通電して、回転用の磁界を生成し、この磁界に
よりロータ・コア２２を回転駆動させている。

【００８２】すなわち、まず、各磁気検出素子２３ａか
らの検出信号に基づいて、位置判別回路２５がロータ２
２の回転位置を判別し、この位置判別回路２５からの判
別信号に基づいて、モータ制御回路２６が、各相の励磁
コイルＵ、Ｖ、Ｗの転流タイミングを決定する。次に、
各転流タイミングに基づき、スイッチ接続信号をスイッ
チング回路２７の特定のトランジスタへ出力し、各Ｕ、
Ｖ、Ｗ相の励磁コイルへ適切な転流タイミングで、所定
の期間、電流が供給される。すなわち、モータ制御回路
２６が、スイッチング回路２７の所定に組合わせた２つ
のトランジスタをオン接続動作させて所定のスイッチ動
作させることにより、バッテリユニット１０からの供給
電流を、各相の励磁コイル巻線のうち選択的に２組の巻
線に順次通電して、回転用の磁界を生成し、この回転磁
界によりロータ・コア２２を回転駆動させている。この
ような繰返し動作によって、常にロータ２２に固着され
た永久磁石に対して、回転方向の先に位置する励磁コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗが励磁され、両者間に作用する電磁的な反
発・吸引力により、ロータ２２の回転駆動が維持され
る。

【００８３】このモータ速度検出手段３６は、再び図９
に示すように、ブラシレス・モータＭに予め備えられて
いるロータ回転位置検出手段である磁気検出素子２３ａ
から出力されるロータ回転位置信号を、専用回路又は手
押し補助回路３２により変換処理して、速度信号を得ら
れるようにしたものである。すなわち、ロータ回転位置
検出手段５０は、ある時点でのモータ・ロータ２２の回
転位置を検出し判別しているので、ロータが次の回転位
置まで回転する時間を計測することにより、容易にロー
タ回転速度を判定できることになる。

【００８４】尚、予め備えられている車速検出手段１４
を用いて、手押し補助時の車速を検出し、この車速から
モータ減速比等を加味して、モータ回転速度を得るよう
に構成してもよく、この場合には、回転位置検出手段を
用いて、モータ回転速度を得る構成と同様に、構造的、
回路的に簡素化を図ることができる。

【００８５】このモータ電流検出手段３７は、図８に示
すように、ブラシレスモータＭの各励磁コイルＵ，Ｖ，
Ｗへの通電用配線に、それぞれ、シャント抵抗器３９
Ａ，３９Ａを直列に接続して設け、この抵抗器３９Ａの
前後に備えられている出力端子を、手押し補助回路３２
に接続して構成され、この抵抗器３９Ａの検出電圧値を
適宜換算して、モータが消費している電流値を測定して
いる。

【００８６】すなわち、このシャント抵抗器３９は、消
費電力が小さい低抵抗の抵抗器を配線上に直列接続し、
この抵抗器３９の両端の端子電圧を測定することによ
り、このシャント抵抗器３９による配線の電力消費を最
小限にしながら、正確に配線を流れる電流値を検出でき
るようにしたものである。

【００８７】また、ロータ２２の回転に伴って、通電さ
れる励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗが切換えられるので、これに
応じて適切なシャント抵抗器３９Ａが切換え選択され
て、選択されたシャント抵抗器３９Ａの検出値が、手押
し補助回路３２に読込まれるようにしている。従って、
各励磁コイルへの通電切換えに応じたシャント抵抗器３
９Ａの検出電圧が、手押し補助回路３２に読込まれ、こ
の検出電圧からモータ消費電流が判別される。

【００８８】尚、モータの極数と、ステータの一周当た
り励磁コイルの個数との組合せに対応して、シャント抵
抗器の数や検出する励磁コイルの切換え処理は、変更さ
れることになる。

【００８９】また、このように、モータに備えられてい
る個別の励磁コイルに着目して、その消費電流を検出す
るのではなく、モータ全体として消費される電流を検出
するようにしてもよい。

【００９０】すなわち、図９に示すように、バッテリユ
ニット１０から給電ライン上において、モータ駆動回路
２０の直前に、単一のシャント抵抗器３９Ｂを直列に配
設し、このシャント抵抗器３９Ｂによって、モータ駆動
回路２０を含めたモータ系全体に供給され消費される電
流値を検出する構成とされている。従って、より信頼性
の向上やコストダウンを図ることができる。すなわち、
電流検出用に必要なシャント抵抗器が一つで済むのみな
らず、モータの回転動作に伴い通電切換えされる励磁コ
イルに応じて、電圧値を読み込むシャント抵抗器を切換
える操作及び、これに必要な回路的及びプログラム・ソ
フト的な構成が不要となる。

【００９１】そして、このモータ消費電流から、手押し
補助回路３２によって、実際に出力されているモータ・
トルクが判別されるとともに、モータ回転速度検出手段
により、モータ回転数が判別され、モータが現時点で生
成している仕事量が判別される。すなわち、一般にＤＣ
モータの特性としては、モータが消費した電流に対して
は、モータＭの出力トルクが正比例し、一義的に決定さ
れることが知られている。従って、この特性を用いて、
実際に消費したモータ電流値により、出力トルクを判別
することができる。

【００９２】そして、実際のモータ仕事量が、予め設定
された基準仕事量に一致しているかが比較判定され、不
一致の場合には、従前のモータ出力指令値が、再設定又
は調整される。

【００９３】このように、モータの発生仕事量を一定に
しているので、図１０に示すように、運転者の手押しに
より遅く移動している場合には、モータ出力トルクが大
きくなり、すなわち、モータによるアシスト量が多くな
る。

【００９４】また、速い速度で歩いている時、すなわち
速く移動している場合には、モータから出力されるトル
クが少なくなり、アシスト量が減少する。

【００９５】更に、尚且つ、移動速度が速い時でも、ヘ
ルメット着用を義務付けられる法規速度の時速５キロメ
ートルを越えるようなモータ回転速度では、モータ作動
が停止され、手押し補助モードが解除される。

【００９６】従って、時速５キロメートル以下の場合に
は、それぞれの状況に応じた自走速度で自転車が移動す
るので、確実なアシスト感が得られる。

【００９７】このような電動自転車の手押し補助モード
における動作制御について、図１１に示すフローチャー
トを参照して説明する。

【００９８】まず、ステップＰ１０１において、電動自
転車のスイッチ１０ａがオン操作状態で、手押し補助モ
ードに移行するスイッチ３１が操作されたと判別される
と、手押し補助回路３２により、電動自転車１がモータ
Ｍによる手押しを補助する自走が開始される。すなわ
ち、スイッチ操作が判別された場合には、ステップＰ１
０２〜Ｐ１０４に処理が進み、手押し補助モードの駆動
制御が実行され、判別されない場合には、ステップＰ１
０５に処理が進み、モータの駆動が停止される。

【００９９】このステップＰ１０２において、現時点で
のモータ速度検出手段３６からモータ回転速度値が、手
押し補助回路３２に読み込まれる。

【０１００】そして、ステップＰ１０３においては、モ
ータ電流検出手段３７により、現時点でのモータ消費電
流値が検出される。すなわち、モータの各励磁コイルへ
の通電切換えに対応したシャント抵抗器３９から検出し
た電圧値が、手押し補助回路３２に読み込まれ、この手
押し補助回路３２により、まず、読み込んだ電圧値から
モータ消費電流値が換算され、更に、換算されたモータ
消費電流値から、モータ出力トルクが演算され、ステッ
プＰ１０４に進む。

【０１０１】尚、これらの検出値が得られない初回時に
は、予め定められた初期値により、以降の制御が行なわ
れる。

【０１０２】このステップＰ１０４において、これらの
モータ消費電流値と、モータ回転速度値とが掛合わせ
て、現時点で実際にモータが生成している仕事量が演算
され、予め定められた基準仕事量と比較判定される。そ
して、両者に格差がある場合には、実際にモータが発生
している仕事量が、基準仕事量に一致するように、モー
タ出力指令値が修正され設定される。

【０１０３】そして、ステップＰ１０１に処理が復帰
し、スイッチ操作が継続される限り、ステップＰ１０１
〜１０４の一連の処理を繰り返す。

【０１０４】また、スイッチ操作が判別されないステッ
プＰ１０５においては、モータの駆動が停止され、ステ
ップＰ１０１に処理が復帰する。

【０１０５】尚、上述した具体例において、モータの発
生仕事量を計測するために、モータ消費電流と、モータ
回転数を検出したが、これに限らず、モータ電流と、モ
ータ電圧を検出し、これらに基づいて、モータの発生仕
事量を計測するようにしてもよく、更に、モータ電圧
と、モータ回転数とからモータ仕事量を計測するように
してもよい。

【０１０６】また、モータの発生仕事量を一定にした
が、これに限らず、上記第２具体例の指示スイッチと調
節機構を用いて、運転者の任意に可変に設定できるよう
にして、状況に応じた柔軟な対処ができるような構成と
してもよい。

【０１０７】更に、現時点での手押し補助の移動速度に
応じて、パターン的に最適な変化をするように構成して
もよく、このパターンも複数のパターンを予め設定して
おき、自動的に又は使用者の任意に変更できるように構
成してよい。

【０１０８】以上説明したように、本例の電動自転車に
よれば、上述した手押し補助モードにおいて、第１具体
例と同様な効果を奏するのみならず、法規速度の範囲内
で、モータが発生する仕事量を常に所定量に一致するよ
うに駆動制御しているので、運転者による自転車の手押
し移動速度に応じて、出力トルクが変化し、運転者に良
好な補助動作感を与えることができる。

【０１０９】すなわち、例えば、タイヤがパンクした場
合や登坂時や悪路等により、走行抵抗が大きい場合に
は、自転車は、モータから低速だが大きなトルクが与え
られる一方、下り坂や舗装路等により走行抵抗が小さい
場合には、モータから高速だが少ないトルクが与えらこ
とになる。

【０１１０】また、これに加えて、使用者の体力が弱く
て、自転車を歩行速度としては低速に移動する場合、又
は、車重の増大等により、低速にしか移動できない場合
には、モータにより低速だが大トルクが与えられる。他
方、使用者の体力が強くて、車重等に拘わりなく自転車
を高速移動させる場合には、モータにより高速だが小ト
ルクが与えらことになる。

【０１１１】従って、自転車のモータによる手押し補助
の自走特性が、状況や運転者の個体差に応じて、人間の
歩行による移動感覚と極めて近くなるので、自転車の取
扱容易性が向上できる。

【０１１２】更に、この手押し補助モードを開始した後
に、良路から悪路に、または、上り坂から平坦地に移動
したり、この逆の場合に移動したりして、走行抵抗が変
化した場合にも、それぞれの歩行速度の変化に追従し
て、自動的にモータによる手押し補助のアシスト量が変
更されるので、同様に、取扱容易性の向上を図ることが
できる。

【０１１３】

【発明の効果】本願第１請求項に記載した発明は、運転
者がペダル入力した人力を駆動輪に伝達する人力駆動系
と、入力された人力を検出する人力検出手段と、自転車
の走行速度を判別する車速判別手段と、モータを用いた
補助駆動系を備え、車速と人力に応じたモータ補助出力
を人力駆動力に合成する電動自転車において、自転車の
所定箇所に手押し補助モードに切換える選択手段を設
け、前記手押し補助モードにおいては、モータ駆動によ
り時速５キロメートル以下で自走する構成の電動自転車
である。

【０１１４】従って、従来の手押しを補助する自走速度
が、歩行速度よりも低く設定され、押し歩きの状況下
で、良好なアシスト感が得られないのに対して、歩行速
度に等しいか、若干速い速度に設定されているので、手
押し補助モードにおいて、確実なアシスト感を得ること
ができる。

【０１１５】また、手押し補助モードに切換える選択手
段、例えばスイッチを操作することにより、即座に、手
押し補助モードが開始されるので、歩道等の段差部に引
っ掛かったり、上がり坂の途中で自転車が停止したりし
た場合にも、モータによる手押し補助する自走が行なわ
れ、確実に手押しによる移動が行える。特に、荷物等に
より、車重が増加している場合にも、迅速且つ確実な手
押しモータ補助を行うことができ、手押し移動の容易性
や、車体の転倒を防止して安全性を向上することができ
る。

【０１１６】更に、このモータによる手押し補助自走速
度は、現在の日本国内の交通法規によって、ヘルメット
着用が義務付けられた速度範囲よりも低い速度の時速５
キロメートル以下に設定されているので、ヘルメットの
着用が不必要であり、通常の自転車と変わらない簡易な
取扱が可能となる。

【０１１７】本願第２請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記自走速度が、時速５キロメ
ートル以下の予め設定された一定速度である構成の電動
自転車である。

【０１１８】従って、使用者の体格や歩行速度に合わせ
て手押し補助モードを設定することにより、使用者の歩
行に沿うことができ、安全で且つ取扱いの容易なアシス
トをえることができる。

【０１１９】本願第３請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおい
て、自走速度を任意に調節可能な調節手段を備えた構成
の電動自転車である。

【０１２０】従って、使用者の体格や歩行速度に合わせ
て手押し補助モードを実施できるので、押し歩きの状況
に応じて、運転者により最適な補助速度に調節でき、各
運転者に応じた良好なアシスト感を得ることができる。

【０１２１】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおいて
モータが発生する仕事量を一定量に制御した構成の電動
自転車である。

【０１２２】従って、モータが発生する仕事量を常に所
定量に一致するように駆動制御しているので、運転者に
よる自転車の手押し移動速度に応じて、出力トルクが変
化し、運転者に良好な補助動作感を与えることができ
る。

【０１２３】本願第５請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記手押し補助モードで、制御
によってモータが発生する仕事量を一致させる目標値
を、歩行速度に追従して可変させながら制御する構成の
電動自転車である。

【０１２４】従って、自転車のモータによる手押し補助
の自走特性が、状況や運転者の個体差に応じて、人間の
歩行による移動感覚と極めて近くなるので、自転車の取
扱容易性が向上できる。

【０１２５】更に、この手押し補助モードを開始した後
に、良路から悪路に、または、上り坂から平坦地に移動
したり、この逆の場合に移動したりして、走行抵抗が変
化した場合にも、それぞれの歩行速度の変化に追従し
て、自動的にモータによる手押し補助のアシスト量が変
更されるので、同様に、取扱容易性の向上を図ることが
できる。

【０１２６】本願第６請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記手押し補助モードにおいて
モータが発生する仕事量を可変設定可能に設けた構成の
電動自転車である。

【０１２７】従って、モータが発生する仕事量を可変設
定することができるので、運転者による所望の自転車手
押し移動速度を実現でき、状況に応じた柔軟な対処がで
きるとともに、運転者に良好な補助動作感を与えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動自転車に係り、全体の概略構成を
示す側面図である。

【図２】本例の電動自転車に係り、人力駆動及び通常の
モータ補助駆動制御の概略全体を説明するブロック図で
ある。

【図３】本発明の第１具体例に係り、概略構成を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の第２具体例に係り、自転車の概略構成
を示す側面図である。

【図５】本発明の第２具体例に係り、概略構成を示すブ
ロック図である。

【図６】本発明の第３具体例に係り、概略構成を示すブ
ロック図である。

【図７】本例のモータＭの通電制御系を示す概略説明図
である。

【図８】本例のモータ電流検出手段を説明する概略回路
図である。

【図９】本例の他のモータ電流検出手段を説明する概略
回路図である。

【図１０】本例の手押し補助制御を説明するグラフであ
る。

【図１１】本例の手押し補助制御を説明するフローチャ
ートである。

【図１２】従来の電動自転車に係り、全体の概略構成を
示す側面図である。

【符号の説明】

１電動自転車２フレーム体２ａ前フォーク２ｂバックフォーク２ｃメインパイプ２ｄ立パイプ４前輪５後輪６ａサドル６ｂハンドル７パワーユニット８クランク軸８ａペダルアーム８ｂペダル９Ａ出力歯車（原動スプロケット）９Ｂ従動スプロケット９Ｃチェーン１０バッテリユニット１０ａメインキー・スイッチ１０ｂ接続コネクタ１２人力伝達機構１３人力検出手段（踏力検出手段）１４車速検出手段１５モータ減速機１６補助駆動機構１７制御回路１８人力系の一方向クラッチ１９補助駆動系の一方向クラッチ２０モータ駆動回路２１モータ軸２２ロータ・コア２３ステータ・コア２３ａ磁気検出素子２５ロータ回転位置判別回路２６モータ制御回路２７スイッチング回路３１モード切換えスイッチ３１Ａスイッチ（オン・オフ式）３１Ｂスイッチ（押し歩き判別オン・オフ式）３２手押し補助回路３３Ａスイッチ（調節式）３３Ｂスイッチ（押し歩き判別調節式）３６モータ回転速度検出手段３７モータ電流検出手段３９Ａ（各励磁コイル用）シャント抵抗器３９Ｂ（全体用）シャント抵抗器Ｊ駆動力補助装置Ｍ人力補助用ブラシレスＤＣモータＵ，Ｖ，Ｗモータの各相励磁コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者がペダル入力した人力を駆動輪に
伝達する人力駆動系と、入力された人力を検出する人力
検出手段と、自転車の走行速度を判別する車速判別手段
と、モータを用いた補助駆動系を備え、車速と人力に応
じたモータ補助出力を人力駆動力に合成する電動自転車
において、自転車の所定箇所に手押し補助モードに切換える選択手
段を設け、前記手押し補助モードにおいては、モータ駆動により時
速５キロメートル以下で自走することを特徴とする電動
自転車。
【請求項２】前記自走速度が、時速５キロメートル以
下の予め設定された一定速度であることを特徴とする請
求項１記載の電動自転車。
【請求項３】前記手押し補助モードにおいて、自走速
度を任意に調節可能な調節手段を備えたことを特徴とす
る請求項１記載の電動自転車。
【請求項４】該手押し補助モードにおいて、モータが
発生する仕事量を一定量に制御したことを特徴とする請
求項１記載の電動自転車。
【請求項５】該手押し補助モードにおいて、歩行速度
の変化に追従して制御目標値を変化させることを特徴と
する請求項４記載の電動自転車。
【請求項６】該手押し補助モードにおいて、モータが
発生する仕事量を可変設定可能に設けたことを特徴とす
る請求項１記載の電動自転車。