JPH1024887A - 電動補助自転車におけるモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】クランク軸と後輪に動力を伝達する動力伝達部
材との間に、第１一方向クラッチを有する第１動力伝達
系が設けられ、電動アシストモータと前記動力伝達部材
との間に、第２一方向クラッチを有する第２動力伝達系
が設けられる電動補助自転車において、小型化および低
コスト化を可能として自転車速度を代表する回転速度を
検出可能とした上でモータ制御を円滑に行うことを可能
とする。 【解決手段】電動アシストモータ３０および第２一方向
クラッチ８０間の回転部材７３の回転速度を検出する回
転速度検出手段Ｓ_R およびトルク検出手段Ｓ_T の検出値
に基づき電動アシストモータ３０の作動を制御するコン
トローラで、回転速度検出手段Ｓ_R の検出回転速度が前
回の回転速度から設定値を超えて変化した場合に前回の
回転速度に該設定値を加算した値が電動アシストモータ
３０の作動制御用回転速度として用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体フレームに支
持されたケーシングで回転自在に支承されるとともに両
端にクランクペダルをそれぞれ有するクランク軸と、後
輪に動力を伝達する動力伝達部材との間に、第１一方向
クラッチを有する第１動力伝達系が設けられ、前記ケー
シングに固定的に取付けられる電動アシストモータと前
記動力伝達部材との間に、第２一方向クラッチを有する
第２動力伝達系が設けられる電動補助自転車において、
電動アシストモータの作動を制御するためのモータ制御
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる電動補助自転車は、たとえ
ば特開平７−４０８７８号公報等により既に知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
電動アシストモータからのアシスト力を後輪に付与して
いる状態での自転車速度を代表する回転速度を検出する
ための回転速度検出手段が、クランク軸と同軸である動
力伝達部材に関連して設けられている。すなわち第１動
力伝達系の一部を構成する遊星歯車機構における外周歯
車が動力伝達部材に結合されており、その外周歯車の外
周の歯が被検出部とされ、該被検出部を検出するセンサ
がケーシングに固定されている。ところが、電動アシス
トモータからのアシスト力を動力伝達部材に作用させて
いる状態で、動力伝達部材の回転速度は電動アシストモ
ータの回転速度に比べて低く、そのように回転速度が低
い部材の回転速度を検出することから、上述のように比
較的大径である外周歯車を用いる必要が生じるととも
に、検出精度を高めるためにホール素子等の比較的高価
な半導体素子をセンサとして用いる必要があり、回転速
度検出手段だけでなくケーシングの大型化を招くととも
にコスト高を招くことになる。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、小型化および低コスト化を可能として自転車
速度を代表する回転速度を検出し得るようにした上で、
モータ制御を円滑に行い得るようにした電動補助自転車
におけるモータ制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車体フレームに支持されたケーシングで
回転自在に支承されるとともに両端にクランクペダルを
それぞれ有するクランク軸と、後輪に動力を伝達する動
力伝達部材との間に、第１一方向クラッチを有する第１
動力伝達系が設けられ、前記ケーシングに固定的に取付
けられる電動アシストモータと前記動力伝達部材との間
に、第２一方向クラッチを有する第２動力伝達系が設け
られる電動補助自転車において、電動アシストモータお
よび第２一方向クラッチ間で第２動力伝達系の一部を構
成する回転部材の回転速度を検出する回転速度検出手段
と、クランクペダルの入力トルクを検出するトルク検出
手段と、それらの検出手段の検出値に基づいて電動アシ
ストモータの作動を制御するとともに回転速度検出手段
による検出回転速度が前回の回転速度から設定値を超え
て変化した場合には前回の回転速度に該設定値を加算し
た値を電動アシストモータの作動制御用回転速度として
用いるコントローラとを含むことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

【０００７】図１ないし図１３は本発明の一実施例を示
すものであり、図１は電動補助自転車の側面図、図２は
モータユニットの縦断側面図であって図３の２−２線断
面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の要部
拡大図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６
−６線断面図、図７はスライダインナーおよびクラッチ
内輪の係合状態を図４の７−７線矢視方向から見て示す
図、図８は電動アシストモータの制御装置の構成を示す
ブロック図、図９はコントローラで設定されるメインル
ーチンを示すフローチャート、図１０はコントローラで
の割込み処理を示すフローチャート、図１１はコントロ
ーラでの割込み処理を説明するための図、図１２はモー
タロック判別処理を行なうサブルーチンのフローチャー
ト、図１３は踏込み操作を一旦停止したときの回転速度
の変化を示す図である。

【０００８】先ず図１において、この電動補助自転車
は、側面視で略Ｕ字状をなす車体フレーム２１を備え、
該車体フレーム２１の前端のヘッドパイプ２２にフロン
トフォーク２３が操向可能に支承され、該フロントフォ
ーク２３の下端に前輪Ｗ_F が軸支され、フロントフォー
ク２３の上端にバーハンドル２４が設けられる。また車
体フレーム２１の下部には、電動アシストモータ３０を
有するモータユニット３１が設けられており、該モータ
ユニット３１の後部上方で車体フレーム２１から後下が
りに延びるとともにモータユニット３１の後方では略水
平に延出される左、右一対のリヤフォーク２５…間に後
輪Ｗ_R が軸支され、両リヤフォーク２５…および車体フ
レーム２１の後部間には左、右一対のステー２６…が設
けられる。さらに車体フレーム２１の後部には、上端に
シート２７を備えるシートポスト２８が、シート２７の
上下位置を調整可能として装着されており、シート２７
の後方側にはキャリア２９が固定配置される。

【０００９】両端にクランクペダル３２，３２をそれぞ
れ有するクランク軸３３がモータユニット３１で回転自
在に支承され、該クランク軸３３から動力を伝達可能で
あるとともに前記電動アシストモータ３０からのアシス
ト力をも作用させ得る駆動スプロケット３４と、後輪Ｗ
_R の車軸に設けられた被動スプロケット３５とに無端状
のチェーン３６が巻掛けられる。

【００１０】電動アシストモータ３０の作動は、モータ
ユニット３１の前方側で車体フレーム２１の下部に固定
的に支持されたコントローラ３７で制御されるものであ
り、該コントローラ３７は、電動アシストモータ３０の
回転数および入力ペダル３２，３２による入力トルクに
基づいて電動アシストモータ３０の作動を制御する。

【００１１】ヘッドパイプ２２にはブラケット４３を介
してフロントバスケット３８が取付けられる。しかも該
フロントバスケット３８の背面部に配置されるバッテリ
収納ケース３９も前記ブラケット４３に取付けられてお
り、電動アシストモータ３０に電力を供給するためのバ
ッテリ４０がバッテリ収納ケース３９に挿脱可能に収納
される。

【００１２】ところで、車体フレーム２１の大部分はカ
バー４１で覆われており、該カバー４１の上部に、バッ
テリ４０からコントローラ３７および電動アシストモー
タ３０に電力を供給するためのメインスイッチ４２が配
設される。

【００１３】図２、図３および図４を併せて参照して、
モータユニット３１のケーシング４５は、左ケーシング
半体４６と、該左ケーシング半体４６との間に第１収納
室４９を形成して左ケーシング半体４６に結合される右
ケーシング半体４７と、左ケーシング半体４６との間に
第２収納室５０を形成して左ケーシング半体４６に結合
されるカバー４８とから成り、左、右ケーシング半体４
６，４７が一対のボルト５１，５１により車体フレーム
２１の下部に共締めされる。

【００１４】クランク軸３３は、その大部分を第１収納
室４９内に配置するようにしてケーシング４５に回転自
在に支承されるものであり、ボールベアリング５２を介
して右ケーシング半体４７に支承された動力伝達部材と
しての回転筒体５３の内周に、前記クランク軸３３の右
端部がローラベアリング５４を介して支承され、クラン
ク軸３３の左端部はボールベアリング５５を介して左ケ
ーシング半体４６に支承される。而して右ケーシング半
体４７の右側方に配置される駆動スプロケット３４が前
記回転筒体５３に結合される。

【００１５】クランク軸３３の左右両端のクランクペダ
ル３２，３２による踏力は、第１動力伝達系５６を介し
てクランク軸３３から駆動スプロケット３４に伝達され
る。またケーシング４５には、電動アシストモータ３０
が取付けられており、この電動アシストモータ３０の出
力は、クランクペダル３２，３２による踏力をアシスト
すべく第２動力伝達系５７を介して駆動スプロケット３
４に伝達される。

【００１６】クランク軸３３の動力を駆動スプロケット
３４に伝達するための第１動力伝達系５６は、第１収納
室４９内に配置されるものであり、クランク軸３３に連
結されるトーションバー５８と、回転筒体５３およびト
ーションバー５８間に設けられる第１一方向クラッチ５
９とで構成される。

【００１７】図５および図６を併せて参照して、クラン
ク軸３３には、その軸線に沿って延びるスリット６０が
設けられており、トーションバー５８は、前記スリット
６０の左右内壁面６０ａ，６０ｂ間に回転自在に嵌合す
る円柱状の軸部５８ａと、該軸部５８の左端（図４の下
端）から両側方に突出する腕部５８ｂと、前記軸部５８
ａの右端（図４の上端）から両側方に突出する腕部５８
ｃとを有して、前記スリット６０に装着される。

【００１８】トーションバー５８の一方の腕部５８ｂ
は、スリット６０の左右内壁面６０ａ，６０ａに密に嵌
合してクランク軸３３に一体に結合される。またトーシ
ョンバー５８の他方の腕部５８ｃは、前記左右内壁面６
０ａ，６０ａとの間に隙間α，αを形成してスリット６
０に遊嵌されており、トーションバー５８の軸部５８ａ
は、腕部５８ｃが前記隙間α，α分だけ遊動する範囲で
捩れ変形することができる。

【００１９】第１一方向クラッチ５９は、相対回転自在
としてクランク軸３３を同軸に囲繞するリング状のクラ
ッチ内輪６１と、該クラッチ内輪６１を同軸に囲繞する
クラッチ外輪としての回転筒体５３と、クラッチ内輪６
１の外周に枢支されるとともに環状のスプリング６３で
拡開方向に付勢された複数たとえば４個のラチェット爪
６２…とを備え、クラッチ内輪６１の内周に設けられた
一対の凹部６１ａ，６１ａにトーションバー５８の腕部
５８ｃの両端が嵌合され、回転筒体５３の内周には、前
記各ラチェット爪６２…を係合せしめるラチェット歯６
４が形成される。

【００２０】このような第１一方向クラッチ５９によれ
ば、クランクペダル３２，３２を踏んでクランク軸３３
を正転させると、クランク軸３３のトルクがトーション
バー５８、第１一方向クラッチ５９および回転筒体５３
を介して駆動スプロケット３４に伝達されるが、クラン
クペダル３２，３２を踏んでクランク軸３３を逆転させ
たときには、第１一方向クラッチ５９がスリップしてク
ランク軸３３の逆転が許容される。

【００２１】ところで、クランクペダル３２，３２から
クランク軸３３に図６の矢印ａ方向のトルクが入力され
たとき、後輪Ｗ_R の負荷が回転筒体５３およびラチェッ
ト爪６２…を介して伝達されるクラッチ内輪６１が、前
記矢印ａ方向のトルクに対して抵抗するため、トーショ
ンバー５８の腕部５８ｃがクランク軸３３に対して矢印
ｂ方向に捩じれて相対回転する。その結果、クランク軸
３３およびクラッチ内輪６１との間に、クランク軸３３
に入力されたトルクに応じた相対回転が生じることにな
る。

【００２２】クランク軸３３の外周に、スライダインナ
ー６６が相対回転不能かつ軸方向相対移動可能に支持さ
れており、このスライダインナー６６の外周には、複数
のボール６７…を介してスライダアウター６８が相対回
転自在に支持される。

【００２３】図７で明示するように、第１一方向クラッ
チ５９におけるクラッチ内輪６１のスライダインナー６
６側の端面には凹状のカム面６１ｂが設けられ、スライ
ダインナー６６には、該カム面６１ｂに係合する凸状の
カム面６６ａが設けられる。

【００２４】左ケーシング半体４６に支点ピン６９を介
して基端部が揺動可能に支承された検出レバー７０の中
間部が、前記クラッチ内輪６１とは反対側からスライダ
アウター６８に当接される。一方、前記検出レバー７０
とともにトルク検出手段Ｓ_Tを構成するストロークセン
サ７１が左ケーシング半体４６に取付けられており、該
ストロークセンサ７１の検出子７１ａに前記検出レバー
７０の先端が当接される。さらに検出レバー７１および
左ケーシング半体４６間にはばね７２が縮設されてお
り、検出レバー７１が該ばね７２のばね力によりスライ
ダアウター６８に弾発的に当接され、スライダアウター
６８およびスライダインナー６６は、クラッチ内輪６１
側に向けて付勢される。

【００２５】クランクペダル３２，３２からクランク軸
３３へのトルク入力に応じて、トーションバー５８に捩
れが生じると、図７で示すように、スライダインナー６
６がクラッチ内輪６１に対して矢印ｃ方向に相対回転
し、スライダインナー６６のカム面６６ａがクラッチ内
輪６１のカム面６１ｂに押付けられる。その結果、スラ
イダインナー６６がばね７２のばね力に抗してクランク
軸３３の軸線に沿って矢印ｄ方向に摺動し、スライダイ
ンナー６６とともに移動するスライダアウター６８で押
された検出レバー７０が支点ピン６９まわりに揺動する
ことにより、ストロークセンサ７１の検出子７１ａが押
圧される。この検出子７１ａのストロークは、トーショ
ンバー５８の捩れ量、すなわちクランクペダル３２，３
２から入力される入力トルクに比例するものであり、ト
ルク検出手段Ｓ_T で入力トルクが検出されることにな
る。

【００２６】再び図２および図３において、電動アシス
トモータ３０の動力を駆動スプロケット３４に伝達する
ための第２動力伝達系５７は、第２収納室５０内で電動
アシストモータ３０の回転軸７３に固着された駆動ギヤ
７４と、第２収納室５０内で第１アイドル軸７５の一端
に固着されて前記駆動ギヤ７４に噛合される第１中間ギ
ヤ７６と、第１収納室４９内で第１アイドル軸７５に一
体に設けられる第２中間ギヤ７７と、第２中間ギヤ７７
に噛合される第３中間ギヤ７８と、第３中間ギヤ７８と
同軸に配置される第２アイドル軸７９と、第３中間ギヤ
７８および第２アイドル軸７９間に設けられる第２一方
向クラッチ８０と、第１収納室４９内で第２アイドル軸
７９に一体に設けられる第４中間ギヤ８１と、駆動スプ
ロケット３４が結合されている回転筒体５３に一体に設
けられるとともに第４中間ギヤ８１に噛合される被動ギ
ヤ８２とを備える。

【００２７】第１アイドル軸７５は、電動アシストモー
タ３０の回転軸７３と平行な軸線を有するものであり、
右ケーシング半体４７および第１アイドル軸７５間にボ
ールベアリング８３が、また左ケーシング半体４６およ
び第１アイドル軸７５間にボールベアリング８４が介装
される。第２アイドル軸７９は第１アイドル軸７５と平
行な軸線を有するものであり、右ケーシング半体４７お
よび第２アイドル軸７９間にボールベアリング８５が、
また左ケーシング半体４６および第２アイドル軸７９間
にボールベアリング８６が介装される。

【００２８】このような第２動力伝達系５７では、電動
アシストモータ３０の作動に伴なうトルクが減速されて
駆動スプロケット３４に伝達されるが、電動アシストモ
ータ３０の作動が停止したときには、第２一方向クラッ
チ８０の働きにより第２アイドル軸７９の空転が許容さ
れ、クランクペダル３２，３２の踏力による駆動スプロ
ケット３４の回転が妨げられることはない。

【００２９】図８において、電動アシストモータ３０を
駆動するモータ駆動回路８９は、コントローラ３７によ
り制御されるものであり、該コントローラ３７には、ト
ルク検出手段Ｓ_T の検出値が入力されるとともに、回転
速度検出手段Ｓ_R の検出値が入力され、コントローラ３
７は、前記両検出手段Ｓ_T ，Ｓ_R の検出値に基づいて電
動アシストモータ３０の作動を制御するための信号を出
力する。

【００３０】ところで、回転速度検出手段Ｓ_T は、電動
アシストモータ３０による動力アシスト状態での自転車
速度を代表する回転速度を検出するものであり、図２お
よび図３で示すように、被検出部としてのリラクタ８７
と、電磁ピックアップコイル式のセンサ８８とで構成さ
れる。而して外周に突部８７ａを有するリラクタ８７
が、電動アシストモータ３０および第２一方向クラッチ
８０間で第２動力伝達系５７の一部を構成する回転部材
としての電動アシストモータ３０の回転軸７３に固定さ
れ、センサ８８は、前記突部８７ａに近接、対向可能な
検出部８８ａを有してケーシング４５の左ケーシング半
体４６に固定される。

【００３１】この回転速度検出手段Ｓ_T からは、突部８
７ａが検出部８８ａで検出される毎に、すなわち回転軸
７３の回転速度に応じて時間間隔をあけたパルスが出力
される。

【００３２】ところで、コントローラ３７では、図９で
示すメインルーチンに従って電動アシストモータ３０の
デューティ制御が実行されるものであり、図９のステッ
プＳ１では、回転速度ＮＣＲＭが「０」に設定され、ス
テップＳ２ではトルク検出手段Ｓ_T の検出値が入力トル
クＴＱＲＭと設定される。

【００３３】ステップＳ３では、回転速度ＮＣＲＭおよ
び入力トルクＴＱＲＭによって定まるマップにより、電
動アシストモータ３０の駆動デューティ比Ｄが設定され
る。而して前記マップは、回転速度ＮＣＲＭの増大に応
じて駆動デューティ比Ｄを大きく、また入力トルクＴＱ
ＲＭの増大に応じて駆動デューティ比Ｄを大きくするよ
うに設定されている。

【００３４】しかも回転速度ＮＣＲＭについては、図１
０で示すように、回転速度検出手段Ｓ_T からのパルス入
力に応じた割込み処理により演算されるものであり、図
１０のステップＳ１１では、回転速度検出手段Ｓ_T の検
出回転速度ＮＣＲＩが、（１／パルス時間）として演算
され、次のステップＳ１２では、回転速度ＮＣＲＭが、
前回の回転速度ＮＣＲＭに設定値ＮＣＲＵＰを加算した
値（ＮＣＲＭ＋ＮＣＲＵＰ）および検出回転速度ＮＣＲ
Ｉのいずれか小さい方を選択して、回転速度ＮＣＲＭと
する処理が行なわれる。

【００３５】すなわち、回転速度検出手段Ｓ_T からのパ
ルス入力に応じて、検出回転速度ＮＣＲＩが図１１の破
線で示すように、前回のパルス入力時の回転速度から設
定値ＮＣＲＵＰを超えて変化した場合には、図１１の実
線で示すように、前回の回転速度に前記設定値ＮＣＲＵ
Ｐを加算した値が電動アシストモータ３０の作動を制御
するための回転速度ＮＣＲＭとして用いられることにな
り、電動アシストモータ３０の作動制御にあたって回転
速度ＮＣＲＭの変化量が設定値ＮＣＲＵＰ以下に抑えら
れることになる。

【００３６】再び図９において、ステップＳ３での駆動
デューティ比設定後のステップＳ４では、設定された駆
動デューティ比Ｄによる電動アシストモータ３０の作動
制御が実行される。

【００３７】またステップＳ４を経過した後のステップ
Ｓ５では、モータロック判別が、図１２で示すサブルー
チンに従って実行されるものであり、図１２のステップ
Ｓ２１では、モータ回転中か否かが判定され、回転中で
あるときには、ステップＳ２２でカウンタをリセット
し、カウント値ＴＡＳＳを「０」に設定する。またモー
タ回転中ではなかったとき、すなわち回転速度検出手段
Ｓ_T で検出値が得られなかったときには、ステップＳ２
３でモータ制御中か否かが判定され、非制御中であると
きにはステップＳ２３からステップＳ２２に進んでカウ
ンタがリセットされる。

【００３８】ステップＳ２３において、モータ制御中で
あると判定されたとき、すなわちモータ制御中であるに
もかかわらず電動アシストモータ３０が停止状態にある
ときには、ステップＳ２４に進んでカウンタによるカウ
ントが実行され、カウント値ＴＡＳＳが、前回のカウン
ト値ＴＡＳＳに加算値（Ｄ／Ｄ０）を加算した値として
設定される。ここで、加算値（Ｄ／Ｄ０）は、現在の駆
動デューティ比Ｄが所定の駆動デューティ比Ｄ０で除算
された値であり、現在の駆動デューティ比Ｄが大きけれ
ば大きい値となるものであり、現在の駆動デューティ比
Ｄが大きければ大きい程カウントが速く進むことにな
る。

【００３９】ステップＳ２４を経過した後のステップＳ
２５では、カウント値ＴＡＳＳが所定値ＴＡＳＳ０以上
となったかどうかが判定され、ＴＡＳＳ≧ＴＡＳＳ０で
あると判定されたときに、ステップＳ２６で電動アシス
トモータ３０がロック状態にあると判定される。

【００４０】このようなモータロック判別によれば、電
動アシストモータ３０が何らかの原因によってロック状
態に陥ったときに、その電動アシストモータ３０の駆動
デューティ比Ｄが大きい程速やかにロック状態にあるこ
とが判定されることになる。而して電動アシストモータ
３０のロック状態において、駆動デューティ比Ｄが大き
い程、電動アシストモータ３０への印加電流が大きいの
で、印加電流に対応した時間で電動アシストモータ３０
のロック状態を判定することができ、電動アシストモー
タ３０に関連する電気回路での焼損等を効果的に防止す
ることができる。

【００４１】次にこの実施例の作用について説明する
と、電動補助自転車を走行させるべく乗員がクランクペ
ダル３２，３２を踏むと、クランク軸３３の動力が第１
動力伝達系５６を介して駆動スプロケット３４に伝達さ
れ、チェーン３６および被動スプロケット３５を介して
後輪Ｗ_R に動力が伝達されることになる。

【００４２】このときのクランクペダル３２，３２によ
る入力トルクがトルク検出手段Ｓ_Tによって検出され
る。また自転車速度を代表する回転速度として電動アシ
ストモータ３０の回転速度が回転速度検出手段Ｓ_R で検
出されるものであり、両検出手段Ｓ_T ，Ｓ_R の検出値に
応じたアシスト動力を電動アシストモータ３０で発揮さ
せることにより、乗員の負荷を軽減することができる。

【００４３】このような電動補助自転車において、回転
速度検出手段Ｓ_R は、電動アシストモータ３０および第
２一方向クラッチ８０間で第２動力伝達系５７の一部を
構成する電動アシストモータ３０の回転軸７３に固定さ
れたリラクタ８７と、ケーシング４５に取付けられたセ
ンサ８８とで構成されるものであり、回転筒体５３の回
転速度を検出していた従来のものと比べると、回転軸７
３の回転速度が回転筒体５３の回転速度よりも大である
ことから、リラクタ８７を比較的小型のものとして回転
速度検出手段Ｓ_R およびケーシング４５の小型化を図る
ことが可能となるとともに、ホール素子等の高価な半導
体素子を用いることなく比較的安価な電磁ピックアップ
式のセンサ８８を用いることが可能であり、コスト低減
を図ることができる。

【００４４】ところで、回転速度検出手段Ｓ_R が、第２
動力伝達系５７において第２一方向クラッチ８０よりも
電動アシストモータ３０側に配設されていることから、
回転速度検出手段Ｓ_R の検出値をそのまま用いて電動ア
シストモータ３０の作動を制御を行なっていたのでは、
電動アシストモータ３０による動力アシスト状態の途中
で入力トルクが減少したときに、電動アシストモータ３
０の回転にハンチングが生じ、電動補助自転車の搭乗者
に踏み抜けショックが生じることになる。すなわち図１
３（ａ）で示すように、クランクペダル３２，３２の踏
込みを一旦停止した後に再踏込みを行なうと、踏込みト
ルクの減少に伴って電動アシストモータ３０の回転速度
が小さくなり、第２動力伝達系５７の第２一方向クラッ
チ８０が切れ、電動アシストモータ３０の回転速度は、
図１３（ｂ）の一点鎖線で示すように一層低くなり、駆
動スプロケット３４の回転速度増大に遅れて上昇するこ
とになる。この際、電動アシストモータ３０の回転速度
は駆動スプロケット３４に対して、第２一方向クラッチ
８０を介して伝達される機構上の構成により、或る時間
Ｔの間は駆動スプロケット３４の回転速度よりも高くな
ることが可能であるため、回転速度検出手段Ｓ_R の検出
値をそのまま用いて電動アシストモータ３０の作動制御
が行なわれていると、駆動デューティ比Ｄが実際の駆動
スプロケット３４の回転数に対してよりも大きく設定さ
れることにより、第２一方向クラッチ８０の接続後に、
図１３（ａ）の一点鎖線で示すように電動補助自転車の
搭乗者に踏み抜けショックを与えるとともに、第２一方
向クラッチ８０以降の各回転部材の回転速度を増大させ
て電動補助自転車を一瞬加速させた後に、定常状態に入
ることになる。

【００４５】これに対し、コントローラ３７は、電動ア
シストモータ３０の作動制御に用いる回転速度ＮＣＲＭ
の変化量を設定値ＮＣＲＵＰ以下に抑えるようにしてい
るので、踏込みトルクの増大に遅れて上昇する回転軸７
３の回転速度の上昇率は、電動アシストモータ３０の駆
動デューティ比Ｄが比較的低く設定されることにより、
図１３（ｂ）の破線で示すように比較的低く、したがっ
て第２一方向クラッチ８０の接続時に電動補助自転車の
搭乗者に踏み抜けショックを与えることがなく、第２一
方向クラッチ８０の接続後に定常の自転車速度に対応し
た速度まで円滑に移行することになる。

【００４６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００４７】たとえば、回転速度検出手段Ｓ_T を構成す
るリラクタ８７およびセンサ８８の相対位置関係は、図
２および図３で示した相対位置に限定されるものではな
く、またリラクタ８７およびセンサ８８が電動アシスト
モータ３０に内蔵されていてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動アシ
ストモータおよび第２一方向クラッチ間で第２動力伝達
系の一部を構成する回転部材の回転速度を回転速度検出
手段で検出することにより、比較的回転速度の速い回転
部材の回転速度で自転車速度を代表させるようにして、
回転速度検出手段およびケーシングの小型化を図るとと
もに低コスト化を図ることができる。

【００４９】また回転速度検出手段およびトルク検出手
段の検出値に基づいて電動アシストモータの作動を制御
するコントローラにおいて、回転速度検出手段による検
出回転速度が前回の回転速度から設定値を超えて変化し
た場合には前回の回転速度に該設定値を加算した値を電
動アシストモータの作動制御用回転速度として用いるこ
とにより、電動アシストモータおよび第２一方向クラッ
チ間で第２動力伝達系の構成部材の回転速度を検出する
ようにしたにもかかわらず、電動アシストモータによる
動力アシスト状態の途中で入力トルクが減少し、第２一
方向クラッチが再接続したときにも電動アシストモータ
の回転にハンチングが生じることを防止し、電動補助自
転車の搭乗者に踏み抜けショックを与えることも防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動補助自転車の側面図である。

【図２】モータユニットの縦断側面図であって図３の２
−２線断面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図４の５−５線断面図である。

【図６】図４の６−６線断面図である。

【図７】スライダインナーおよびクラッチ内輪の係合状
態を図４の７−７線矢視方向から見て示す図である。

【図８】電動アシストモータの制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】コントローラで設定されるメインルーチンを示
すフローチャートである。

【図１０】コントローラでの割込み処理を示すフローチ
ャートである。

【図１１】コントローラでの割込み処理を説明するため
の図である。

【図１２】モータロック判別処理を行なうサブルーチン
のフローチャートである。

【図１３】踏込み操作を一旦停止したときの回転速度の
変化を示す図である

【符号の説明】

２１・・・車体フレーム ３０・・・電動アシストモータ ３２・・・クランクペダル ３３・・・クランク軸 ３７・・・コントローラ ４５・・・ケーシング ５３・・・動力伝達部材としての回転筒体 ５６・・・第１動力伝達系 ５７・・・第２動力伝達系 ５９・・・第１一方向クラッチ ７３・・・回転部材としての電動アシストモータの回転
軸 ８０・・・第２一方向クラッチ Ｓ_R ・・・回転速度検出手段 Ｓ_T ・・・トルク検出手段 Ｗ_R ・・・後輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレーム（２１）に支持されたケー
   シング（４５）で回転自在に支承されるとともに両端に
   クランクペダル（３２）をそれぞれ有するクランク軸
   （３３）と、後輪（Ｗ_R ）に連動、連結された動力伝達
   部材（５３）との間に、第１一方向クラッチ（５９）を
   有する第１動力伝達系（５６）が設けられ、前記ケーシ
   ング（４５）に固定的に取付けられる電動アシストモー
   タ（３０）と前記動力伝達部材（５３）との間に、第２
   一方向クラッチ（８０）を有する第２動力伝達系（５
   ７）が設けられる電動補助自転車において、電動アシス
   トモータ（３０）および第２一方向クラッチ（８０）間
   で第２動力伝達系（５７）の一部を構成する回転部材
   （７３）の回転速度を検出する回転速度検出手段
   （Ｓ_R）と、クランクペダル（３２）の入力トルクを検
   出するトルク検出手段（Ｓ_T ）と、それらの検出手段
   （Ｓ_R ，Ｓ_T ）の検出値に基づいて電動アシストモータ
   （３０）の作動を制御するとともに回転速度検出手段
   （Ｓ_R ）による検出回転速度が前回の回転速度から設定
   値を超えて変化した場合には前回の回転速度に該設定値
   を加算した値を電動アシストモータ（３０）の作動制御
   用回転速度として用いるコントローラ（３７）とを含む
   ことを特徴とする電動補助自転車におけるモータ制御装
   置。