TWI670197B - 電動輔助系統及電動輔助車輛 - Google Patents

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TWI670197B TW107115799A TW107115799A TWI670197B TW I670197 B TWI670197 B TW I670197B TW 107115799 A TW107115799 A TW 107115799A TW 107115799 A TW107115799 A TW 107115799A TW I670197 B TWI670197 B TW I670197B
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蓮見光晴
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日商山葉發動機股份有限公司
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Abstract

本發明之實施形態之電動輔助自行車(1)中所使用之電動輔助系統(51)具備：電動馬達(53)，其產生對電動輔助自行車(1)之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器(35、46)，其輸出與藉由旋轉使電動輔助自行車(1)行駛之旋轉零件(26、53)之旋轉相應之信號；加速度感測器(38)，其輸出與電動輔助自行車(1)之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置(70)，其使用旋轉感測器(35、46)之輸出信號及加速度感測器(38)之輸出信號，對電動輔助自行車(1)之行駛速度進行運算。

Description

電動輔助系統及電動輔助車輛
本發明係關於一種用於電動輔助車輛之電動輔助系統、及具備該電動輔助系統之電動輔助車輛。
已知有藉由電動馬達而對騎乘者蹬踏板之力進行輔助之電動輔助自行車。於電動輔助自行車中，使電動馬達產生與騎乘者施加至踏板之人力相應之輔助力，將使人力與輔助力相加之驅動力傳遞至驅動輪。藉由利用電動馬達輔助人力，可減輕騎乘者蹬踏板之力(例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平09-226664號公報
[發明所欲解決之問題]
於電動輔助自行車中，有時根據車輛之行駛速度進行使電動馬達產生之輔助力之大小變化之控制。因此，於電動輔助自行車中，會檢測車輛之行駛速度。然而，有因車輛之行駛狀態而難以持續且穩定地檢測行駛速度之情形。例如，有於車輛剛發動後及即將停止前等狀態下，難以持續且穩定地檢測行駛速度之情形。
本發明提供一種能夠持續且穩定地檢測行駛速度之電動輔助系統及具備該電動輔助系統之電動輔助車輛。 [解決問題之技術手段]
本發明之實施形態之電動輔助系統係用於電動輔助車輛之電動輔助系統，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與藉由旋轉使上述電動輔助車輛行駛之旋轉零件之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
根據本發明之實施形態，併用旋轉感測器及加速度感測器對電動輔助車輛之行駛速度進行運算。於使用旋轉感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器檢測行駛速度。於使用加速度感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，使用旋轉感測器檢測行駛速度。可於各種條件下持續地檢測車輛速度，可進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置於第1條件下使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之兩者對上述行駛速度進行運算，於第2條件下使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之一者進行上述行駛速度之運算。
藉由根據條件變更用於行駛速度之運算之感測器，可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置根據自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數，變更上述旋轉感測器及上述加速度感測器之中用於上述行駛速度之運算之感測器。
藉由將用於行駛速度之運算之感測器變更為適合於目前之轉數之感測器，可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上之情形時，使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之兩者對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算，於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數未達上述特定之轉數之情形時，使用上述加速度感測器之輸出信號對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
於車輛剛發動後、車輛即將停止前及電動馬達停止時等，於自旋轉感測器獲得之轉數較小或成為零之情形時，使用旋轉感測器之行駛速度之檢測變得困難。於自旋轉感測器獲得之轉數未達特定之轉數之情形時，使用加速度感測器運算行駛速度。於使用旋轉感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器檢測行駛速度，藉此亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為上述特定之轉數以上之情形時，上述控制裝置使用上述旋轉感測器之輸出信號運算第1速度，使用上述加速度感測器之輸出信號運算第2速度，對上述第1速度及上述第2速度之各者進行加權，使用上述經加權之第1速度及上述經加權之第2速度之兩者，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
對自旋轉感測器獲得之速度及自加速度感測器獲得之速度之各者進行加權。藉由增大採用自與目前之轉數適合之感測器獲得之速度之比率，可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，亦可為，於上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為上述特定之轉數以上之情形時，上述控制裝置使用上述旋轉感測器之輸出信號運算第1速度，使用上述加速度感測器之輸出信號運算第2速度，於上述第1速度乘以第1係數，於上述第2速度乘以第2係數，使用上述乘以第1係數之第1速度及上述乘以第2係數之第2速度之兩者，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
於自旋轉感測器獲得之速度及自加速度感測器獲得之速度之各者乘以係數。藉由增大採用自與目前之轉數適合之感測器獲得之速度之比率，可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置根據自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之速度，變更上述旋轉感測器及上述加速度感測器之中用於上述行駛速度之運算之感測器。
為了運算行駛速度而將感測器變更為適合目前之行駛速度之感測器，藉此可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，亦可為，上述旋轉零件係上述電動馬達，上述旋轉感測器輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號。
併用與電動馬達之旋轉相應之信號及加速度感測器之輸出信號對電動輔助車輛之行駛速度進行運算。於電動馬達停止之情形時等無法進行使用旋轉感測器之行駛速度之檢測之條件下，可使用加速度感測器檢測行駛速度，藉此亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，上述旋轉零件係上述電動輔助車輛之車輪，上述旋轉感測器輸出與上述車輪之旋轉相應之信號。
併用與車輪之旋轉相應之信號及加速度感測器之輸出信號對電動輔助車輛之行駛速度進行運算。於車輛剛發動後及即將停止之前等車輪之旋轉較慢時，使用旋轉感測器之行駛速度之檢測變得困難。於使用旋轉感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，藉由使用加速度感測器檢測行駛速度，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，上述旋轉感測器係上述車輪每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號，上述控制裝置使用2個以上之上述脈衝信號運算上述行駛速度，於未檢測上述脈衝信號之期間，使用上述加速度感測器之輸出信號運算上述行駛速度。
於旋轉感測器未輸出脈衝信號之期間，無法進行使用脈衝信號之行駛速度之檢測。於無法進行使用旋轉感測器之行駛速度之檢測之期間，使用加速度感測器檢測行駛速度。藉此，於無法進行使用旋轉感測器之行駛速度之檢測之期間中，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，上述旋轉感測器係上述車輪每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號，上述控制裝置使用2個以上之上述脈衝信號運算上述行駛速度，上述控制裝置於檢測上述脈衝信號之後至檢測下一個上述脈衝信號之前之期間，使用上述加速度感測器之輸出信號運算上述行駛速度。
於旋轉感測器輸出脈衝信號之後至下一次輸出脈衝信號之前之期間，無法進行使用脈衝信號之行駛速度之檢測。於無法進行使用旋轉感測器之行駛速度之檢測之期間，使用加速度感測器檢測行駛速度。藉此，於無法進行使用旋轉感測器之行駛速度之檢測之期間中，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置若檢測上述脈衝信號，便使用此次檢測出之脈衝信號與上次檢測出之脈衝信號運算上述行駛速度，將自上述加速度感測器之輸出信號獲得之上述行駛速度之大小修正為自上述脈衝信號獲得之上述行駛速度。
於未檢測脈衝信號之期間，使用加速度感測器檢測行駛速度。另一方面，於檢測脈衝信號之時序中，有相比使用加速度感測器，使用旋轉感測器時行駛速度之檢測精度高之情形。於該情形時，將使用加速度感測器所獲得之行駛速度之大小修正為使用旋轉感測器所獲得之行駛速度。基於進行此種修正，於未檢測脈衝信號之期間進行使用加速度感測器之行駛速度之檢測，藉此可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，亦可為，上述控制裝置於檢測上述脈衝信號之後至下一次檢測上述脈衝信號之前之期間，以自上述脈衝信號獲得之上述行駛速度為基準，使用上述加速度感測器之輸出信號運算上述行駛速度。
以使用旋轉感測器檢測出之行駛速度為基準，自加速度感測器之輸出信號運算行駛速度。藉此，可提高使用加速度感測器之行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，亦可為，上述旋轉零件係上述電動馬達，上述旋轉感測器輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號，上述控制裝置使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
於車輛剛發動後及即將停止之前等行駛速度較慢之情形時，使用旋轉感測器之行駛速度之檢測變得困難，但藉由使用加速度感測器可檢測行駛速度。電動馬達之轉數可自旋轉感測器之輸出信號運算。自使用加速度感測器檢測出之行駛速度與使用旋轉感測器檢測出之電動馬達之轉數，對動力傳遞機構之變速比進行運算。藉此，可進行與變速比相應之電動輔助車輛之控制。
於一實施形態中，亦可為，進而具備輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號之旋轉感測器，上述控制裝置使用與上述電動馬達之旋轉相應之信號及上述加速度感測器之輸出信號對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
於車輛剛發動後及即將停止之前等車輪之旋轉較慢時，與車輪之旋轉相應之信號頗無法輸出，無法進行行駛速度之運算或行駛速度之運算花費時間。於此種情形時，亦可藉由使用加速度感測器而檢測行駛速度。電動馬達之轉數可自旋轉感測器之輸出信號運算。自使用加速度感測器檢測出之行駛速度與使用旋轉感測器檢測出之電動馬達之轉數，可運算動力傳遞機構之變速比。藉此，可進行與變速比相應之電動輔助車輛之控制。
本發明之實施形態之電動輔助系統係用於電動輔助車輛之電動輔助系統，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
可使用加速度感測器檢測行駛速度，並且可使用旋轉感測器檢測電動馬達之轉數。自檢測出之行駛速度與電動馬達之轉數，可運算變速機之變速比，可進行與變速比相應之電動輔助車輛之控制。
本發明之實施形態之電動輔助車輛具備上述電動輔助系統。藉此，提供具備上述電動輔助系統之特徵之電動輔助車輛。 [發明之效果]
根據本發明之例示性的實施形態，併用輸出與電動輔助車輛之旋轉零件之旋轉相應之信號之旋轉感測器、及輸出與車輛之前進方向之加速度相應之信號之加速度感測器，對電動輔助車輛之行駛速度進行運算。於使用旋轉感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器檢測行駛速度。於使用加速度感測器之行駛速度之檢測困難之條件下，使用旋轉感測器檢測行駛速度。可於各種條件下持續且穩定地檢測車輛速度，可進行與行駛速度相應之電動輔助車輛之控制。
以下，一面參照隨附之圖式，一面對本發明之電動輔助系統及電動輔助車輛之實施形態進行說明。於實施形態之說明中，對相同之構成要素標註相同之參照符號，於重複之情形時省略其說明。所謂本發明之實施形態中之前後、左右、上下，係指以騎乘者朝向把手乘坐於電動輔助車輛之鞍(座部)之狀態為基準之前後、左右、上下。再者，以下之實施形態係例示，本發明並不受以下之實施形態限定。
圖1係表示本實施形態之電動輔助自行車1之側視圖。電動輔助自行車1具有於下文詳細敍述之驅動單元51。電動輔助自行車1係本發明之實施形態之電動輔助車輛之一例。驅動單元51係本發明之實施形態之電動輔助系統之一例。
電動輔助自行車1具有於前後方向延伸之車體框架11。車體框架11包含頭管12、下管5、托架6、後下叉7、座位管16、後上叉19。頭管12配置於車體框架11之前端。把手桿13能夠旋轉地插入至頭管12。把手14固定於把手桿13之上端部。於把手桿13之下端部固定有前叉15。於前叉15之下端部，能夠旋轉地支持有作為轉向輪之前輪25。於前叉15設置有對前輪25進行制動之刹車8。於頭管12之前方之位置設置有前筐21。於前叉15設置有頭燈22。
下管5係自頭管12朝向後方斜下方延伸。座位管16係自下管5之後端部朝向上方延伸。後下叉7係自座位管16之下端部朝向後方延伸。托架6將下管5之後端部、座位管16之下端部、及後下叉7之前端部連接。
於座位管16插入有座部柱17，於座部柱17之上端部設置有騎乘者乘坐之鞍27。後下叉7之後方部能夠旋轉地支持作為驅動輪之後輪26。於後下叉7之後方部，設置有對後輪26進行制動之刹車9。又，於後下叉7之後方部，設置有於停車時保持車輛站立之支架29。後上叉19係自座位管16之上部朝向後方斜下方延伸。後上叉19之下端部係連接於後下叉7之後方部。後上叉19支持設置於鞍27之後方之載物台24，並且支持覆蓋後輪26之上部之擋泥板18。於擋泥板18之後方部設置有尾燈23。
於車體框架11之配置於車輛中央部附近之托架6設置有驅動單元51。驅動單元51包含電動馬達53、曲柄軸57、控制裝置70。於托架6搭載有對電動馬達53等供給電力之電池56。電池56亦可支持於座位管16。
曲柄軸57係於左右方向貫通並支持於驅動單元51。於曲柄軸57之兩端部設置有曲柄臂54。於曲柄臂54之前端，能夠旋轉地設置有踏板55。
控制裝置70對電動輔助自行車1之動作進行控制。典型而言，控制裝置70具有能夠進行數位信號處理之微控制器、信號處理處理器等半導體積體電路。於騎乘者用腳踩踏踏板55而使之旋轉時產生之曲柄軸57之旋轉輸出經由鏈條28而傳遞至後輪26。控制裝置70以產生與曲柄軸57之旋轉輸出相應之驅動輔助輸出之方式對電動馬達53進行控制。電動馬達53產生之輔助力經由鏈條28而傳遞至後輪26。再者，亦可代替鏈條28而使用皮帶、軸等。
圖2係表示電動輔助自行車1之機械及電性構成之方塊圖。驅動單元51具備加速度感測器38、控制裝置70、電動馬達53、馬達旋轉感測器46、減速機45、單向離合器44、曲柄軸57、單向離合器43、轉矩感測器41、曲柄旋轉感測器42、合成機構58、及驅動鏈輪59。驅動單元51係使電動馬達53產生與施加至踏板55(圖1)之騎乘者之人力相應之驅動輔助輸出之輔助輸出控制系統。
首先，對動力之傳遞路徑進行說明。若騎乘者踩踏踏板55(圖1)而使曲柄軸57旋轉，則該曲柄軸57之旋轉經由單向離合器43而傳遞至合成機構58。電動馬達53之旋轉經由減速機45、單向離合器44而傳遞至合成機構58。
合成機構58例如具有筒狀構件，於該筒狀構件之內部配置有曲柄軸57。於合成機構58安裝有驅動鏈輪59。合成機構58係與曲柄軸57及驅動鏈輪59相同以旋轉軸為中心旋轉。
單向離合器43將曲柄軸57之順旋轉傳遞至合成機構58，不將曲柄軸57之逆旋轉傳遞至合成機構58。此處，所謂順旋轉，係指賦予使車輛前進之驅動力之旋轉之方向。所謂逆旋轉，係指不賦予使車輛前進之驅動力之旋轉之方向。單向離合器44將電動馬達53產生之使合成機構58順旋轉之方向之旋轉傳遞至合成機構58，使合成機構58逆旋轉之方向之旋轉不傳遞至合成機構58。又，於電動馬達53停止之狀態下，於騎乘者蹬踏板55而合成機構58旋轉之情形時，單向離合器44不將該旋轉傳遞至電動馬達53。騎乘者施加至踏板55之踏力與電動馬達53產生之輔助力傳遞至合成機構58並被合成。由合成機構58合成之合力經由驅動鏈輪59而向鏈條28傳遞。
鏈條28之旋轉經由從動鏈輪32而傳遞至驅動軸33。驅動軸33之旋轉經由變速機構36、單向離合器37而傳遞至後輪26。
變速機構36係根據由騎乘者而進行之變速操作器67之操作變更變速比之機構。變速操作器67例如安裝於把手14(圖1)。於該例中，變速機構36為內裝變速機，但變速機構36亦可外裝變速機。於變速機構36為外裝變速機之情形時，作為從動鏈輪32可使用多段鏈輪。單向離合器37僅於變速機構36之輸出軸之旋轉速度較後輪26之旋轉速度快之情形時，將變速機構36之旋轉傳遞至後輪26。於變速機構36之輸出軸之旋轉速度較後輪26之旋轉速度慢之情形時，單向離合器37不將變速機構36之旋轉傳遞至後輪26。
藉由此種動力傳遞路徑，而騎乘者施加至踏板55之踏力及電動馬達53產生之輔助力傳遞至後輪26。
再者，將騎乘者之踏力與電動馬達53產生之輔助力合成之機構並不限定於與如上所述之曲柄軸57相同以旋轉軸為中心旋轉之合成機構58。踏力與輔助力亦可於鏈條28中合成。
其次，對由控制裝置70而進行之電動馬達53之驅動控制進行說明。控制裝置70例如係MCU(Motor Control Unit，馬達控制單元)。控制裝置70具備運算電路71、記憶體72、及馬達驅動電路79。運算電路71對電動馬達53之動作進行控制，並且對電動輔助自行車1之各部之動作進行控制。記憶體72儲存有規定用以對電動馬達53及電動輔助自行車1之各部之動作進行控制之順序之電腦程式。運算電路71自記憶體72讀出電腦程式並進行各種控制。
加速度感測器38檢測電動輔助自行車1之車輛本體之加速度。加速度感測器38例如係壓阻型、靜電電容型或熱偵測型之3軸加速度感測器。3軸加速度感測器能夠將正交之3軸(X軸、Y軸、Z軸)之各方向之加速度利用1個測定。
再者，於本說明書中，正交之3軸(X軸、Y軸、Z軸)並非絕對座標系，而是相對座標。更具體而言，正交之3軸(X軸、Y軸、Z軸)之方向分別係搭載有加速度感測器38之電動輔助自行車1之前後方向、左右方向、及上下方向。再者，電動輔助自行車1之前方向係與其前進方向一致，上下方向係與垂直於路面之方向一致。因此，有時於平坦路行駛中之電動輔助自行車1之X軸、Y軸、Z軸與於傾斜路行駛中之電動輔助自行車1之X軸、Y軸、Z軸不一致。
再者，為了使加速度感測器38可測定電動輔助自行車1之前後方向、左右方向、及上下方向之加速度值而考慮各種方法。例如，為了使加速度感測器38之X軸、Y軸及Z軸分別與車輛之前後方向、左右方向、及上下方向一致，將加速度感測器38安裝於驅動單元51即可。此種加速度感測器38之安裝方法係指將加速度感測器38載置於水平面。
加速度感測器38載置於未圖示之電子電路基板上。於電子電路基板，亦配置有用以將來自電池56之電力送電至電動輔助自行車1之各電子零件之電源部、包含馬達驅動電路79、運算電路71、記憶體72等各種IC(integrated circuit，積體電路)晶片之控制部。
存在此種電子電路基板由於尺寸之限制等，而以垂直站立於驅動單元51內之狀態配置之情形。於此情形時，加速度感測器38變得並非載置於水平面之狀態。因此，必須使加速度感測器38減去向驅動單元51之加速度感測器38之安裝角度相當量之偏移而輸出信號。換言之，必須進行檢測方向修正。檢測方向修正之具體性的處理之內容由於公知，故而省略本說明書中之詳細之說明。藉由預先修正加速度感測器38之輸出值，可將加速度感測器38之X軸、Y軸及Z軸之輸出值作為電動輔助自行車1之前後方向、左右方向、及上下方向之加速度值測定。
再者，更佳為，加速度感測器38設置於接近電動輔助自行車1之重心之位置。如根據圖1理解般，由於驅動單元51配置於踏板55之附近，故而可謂之加速度感測器38配置於電動輔助自行車1之重心之附近。
為了不受與電子電路基板之設置方向有關之限制，亦考慮使加速度感測器38與電子電路基板為不同個體。藉由使兩者為不同個體，可使設置加速度感測器38之位置更精度良好地接近電動輔助自行車1之靜止時之重心。
再者，3軸加速度感測器係加速度感測器38之一例。作為加速度感測器38，亦可採用能夠測定X軸之加速度Gx及Z軸向之加速度Gz之2軸加速度感測器。作為加速度感測器38，亦可採用能夠測定X軸之加速度Gx之單軸加速度感測器。加速度感測器38只要能夠至少測定沿著車輛之前進方向之X軸之加速度Gx即可。再者，亦可使用複數個加速度感測器，檢測分別不同之軸向之加速度。於圖2所示之例中，加速度感測器38配置於驅動單元51內，但配置位置並不限定於其，亦可配置於電動輔助自行車1之任意之位置。
運算電路71係根據自加速度感測器38輸出之檢測信號，運算例如車輛之前進方向之加速度。又，運算電路71可藉由將車輛之前進方向之加速度積分，而取得車輛之行駛速度。
轉矩感測器41係將騎乘者施加至踏板55之人力(踏力)檢測為產生於曲柄軸57之轉矩。轉矩感測器41例如係磁致伸縮式轉矩感測器。轉矩感測器41將與經檢測出之轉矩之大小相應之振幅之電壓信號輸出至運算電路71。運算電路71將來自轉矩感測器41之電壓信號換算為轉矩值。例如，將自轉矩感測器41輸入之類比電壓信號轉換為數位值，根據數位值之大小算出轉矩。
轉矩感測器41亦可具有將電壓信號換算為轉矩值之轉矩運算電路(未圖示)。轉矩運算電路例如將經輸出之類比電壓信號轉換為數位電壓信號。經檢測出之轉矩之大小作為數位電壓信號之值之大小輸出。轉矩感測器41既可輸出類比信號，亦可輸出數位信號。
曲柄旋轉感測器42檢測曲柄軸57之旋轉角。曲柄旋轉感測器42將與曲柄軸57之旋轉角相應之信號輸出至運算電路71。例如，曲柄旋轉感測器42每隔特定之角度檢測曲柄軸57之旋轉，輸出矩形波信號或正弦波信號。使用經輸出之信號可算出曲柄軸57之旋轉角及旋轉速度。例如，於曲柄軸57之周圍配置複數個具有磁極(N極、S極)之磁體。利用位置固定之霍耳感測器，將伴隨曲柄軸57之旋轉之磁場之極性之變化轉換為電壓信號。運算電路71使用來自霍耳感測器之輸出信號，計數磁場之極性之變化，算出曲柄軸57之旋轉角及旋轉速度。曲柄旋轉感測器42亦可具有根據所獲得之信號算出曲柄軸57之旋轉角及旋轉速度之運算電路。運算電路71將曲柄軸57之轉矩與旋轉速度相乘，算出曲柄旋轉輸出。
於電動馬達53設置有馬達旋轉感測器46。馬達旋轉感測器46例如係編碼器。馬達旋轉感測器46檢測電動馬達53之轉子之旋轉角，將與旋轉角相應之信號向運算電路71及馬達驅動電路79輸出。例如，馬達旋轉感測器46每隔特定之角度檢測轉子之旋轉，輸出矩形波信號或正弦波信號。運算電路71及馬達驅動電路79根據馬達旋轉感測器46之輸出信號算出電動馬達53之轉數及旋轉速度。
車輪旋轉感測器35例如檢測後輪26之旋轉角，將與旋轉角相應之信號向運算電路71輸出。例如，車輪旋轉感測器35每隔特定之角度檢測後輪26之旋轉，輸出矩形波信號或正弦波信號。運算電路71根據車輪旋轉感測器35之輸出信號算出後輪26之轉數及旋轉速度。
圖3係表示車輪旋轉感測器35之一例之立體圖。於該例中，車輪旋轉感測器35具有霍耳感測器35s及永久磁鐵35m。霍耳感測器35s例如設置於支持後輪26之一對後下叉7(圖1)之一者。永久磁鐵35m例如設置於後輪26之輪輻34。於後輪26可設置1個以上之永久磁鐵35m。於該例中，於後輪26設置有1個永久磁鐵35m。後輪26每旋轉1圈，永久磁鐵35m通過霍耳感測器35s之附近1次。霍耳感測器35s係若永久磁鐵35m接近則檢測藉由永久磁鐵35m而產生之磁性，輸出脈衝信號。霍耳感測器35s係每當永久磁鐵35m通過其附近便輸出1個脈衝信號。即，於該例中，霍耳感測器35s係後輪26每旋轉1圈便輸出1個脈衝信號。運算電路71使用來自霍耳感測器35s之輸出信號，算出後輪26之轉數及旋轉速度。
再者，車輪旋轉感測器35亦可檢測前輪25之旋轉。於該情形時，例如，霍耳感測器35s設置於前叉15(圖1)，永久磁鐵35m設置於前輪25之輪輻。運算電路71使用來自霍耳感測器35s之輸出信號，算出前輪25之轉數及旋轉速度。
變速段感測器48將表示變速機構36之變速段之資料向運算電路71輸出。運算電路71根據表示變速段之資料，運算曲柄軸57與後輪26之間之動力傳遞機構之變速比。再者，運算電路71亦可如下所述根據電動馬達53之旋轉速度與車輛本體之行駛速度運算變速比。於該情形時，亦可省略變速段感測器48。
運算電路71根據曲柄軸57之轉矩及旋轉速度、車輛之行駛速度、變速比、由騎乘者而進行之操作裝置80之開關操作、及儲存於記憶體72之資訊等，算出用以產生適當之驅動輔助輸出之指令值，向馬達驅動電路79傳送。運算電路71例如藉由參照基於由施加至踏板55之騎乘者之人力產生之曲柄旋轉輸出與電動馬達53產生之驅動輔助輸出之關係等製成之映射表而算出指令值。於記憶體72中儲存有複數種映射表。運算電路71藉由自記憶體72讀出與條件一致之映射表，並參照經讀出之映射表而算出指令值。
馬達驅動電路79例如係反相器。馬達驅動電路79將具有與運算電路71之指令值相應之振幅、頻率、流向等之電流自電池56供給至電動馬達53。供給有該電流之電動馬達53旋轉，產生特定之驅動輔助輸出。如此，運算電路71以輔助行駛時之騎乘者之蹬踏板55之動作的方式，使電動馬達53產生輔助力。
電動馬達53產生之輔助力之大小可根據目前選擇之輔助模式而變動。輔助模式係騎乘者可對操作盤60進行操作而選擇。
操作盤60安裝於電動輔助自行車1之把手14(圖1)，例如藉由有線纜線而與控制裝置70連接。操作盤60將表示騎乘者進行之操作之操作信號傳送至控制裝置70，又，自控制裝置70接收用以提示騎乘者之各種資訊。
圖4係例示性的操作盤60之外觀圖。操作盤60例如安裝於把手14之左握把之附近。
操作盤60具備顯示面板61、輔助模式操作開關62、及電源開關65。
顯示面板61例如係液晶面板。於顯示面板61顯示自控制裝置70提供之電動輔助自行車1之速度、電池56之剩餘容量、與使輔助比率變動之範圍有關之資訊、包含輔助模式及其他行駛資訊之資訊。
顯示面板61具有速度顯示區域61a、電池剩餘容量顯示區域61b、輔助比率變動範圍顯示區域61c及輔助模式顯示區域61d。顯示面板61作為將該等資訊等報告給騎乘者之報告裝置而發揮功能，於該例中顯示資訊，但亦可輸出聲音並報告給騎乘者。
於速度顯示區域61a，電動輔助自行車1之車速以數字顯示。於本實施形態之情形時，電動輔助自行車1之車速係使用設置於後輪26或前輪25之車輪旋轉感測器35檢測。
於電池剩餘容量顯示區域61b，基於自電池56輸出至控制裝置70之電池剩餘容量之資訊，將電池56之剩餘容量由區段顯示。藉此，騎乘者可直觀地把握電池56之剩餘容量。
於輔助比率變動範圍顯示區域61c，使控制裝置70設定之輔助比率變動之範圍由區段顯示。又，亦可於該變動範圍內進而顯示目前執行中之輔助比率。
於輔助模式顯示區域61d，顯示騎乘者對輔助模式操作開關62進行操作而選擇之輔助模式。輔助模式例如係“強”、“標準”、“自動節能”。於騎乘者對輔助模式操作開關62進行操作而選擇輔助模式關閉之情形時，於輔助模式顯示區域61d顯示“無輔助”。
輔助模式操作開關62係騎乘者用以選擇上述複數個輔助模式(包含輔助模式關閉)中之一個之開關。於選擇複數個輔助模式中之一個時，設置於操作盤60之內部之微電腦(未圖示)將對經選擇之輔助模式進行特定之操作信號傳送至控制裝置70。
電源開關65係切換電動輔助自行車1之電源之接通/關閉之開關。騎乘者按壓電源開關65，切換電動輔助自行車1之電源之接通/關閉。
操作盤60進而具備藉由聲音而對騎乘者發送必要之資訊之揚聲器63及由光發送之燈64。例如，控制裝置70根據與騎乘者蹬踏板55之動作連動之加速度之變化，變更產生於電動馬達53之輔助力之大小。此時，藉由聲音之輸出及/或光之閃爍等，而將變更輔助力之大小之情況報告給騎乘者。藉此，騎乘者例如可辨識產生較大之輔助力。又，例如亦可藉由使把手14及/或鞍27產生振動，而將變更輔助力之大小之情況報告給騎乘者。
又，於使輔助力變大時，亦可使揚聲器63產生電動輔助自行車1之周圍之人們能夠聽到之音量之聲音，或者使頭燈22及尾燈23點亮或閃爍。藉此，電動輔助自行車1之周圍之人們可辨識電動輔助自行車1產生較正常之輔助力大之輔助力。
電動馬達53之輔助力相對於曲柄旋轉輸出以“強”、“標準”、“自動節能”之順序變小。
於輔助模式為“標準”之情形時，電動馬達53例如於電動輔助自行車1發動、平坦路行駛或上坡行駛時產生輔助力。於輔助模式為“強”之情形時，電動馬達53與“標準”之情形時相同，例如於電動輔助自行車1發動、平坦路行駛或上坡行駛時產生輔助力。電動馬達53於輔助模式為“強”之情形時，相對於相同之曲柄旋轉輸出產生較"標準"之情形時大之輔助力。於輔助模式為“自動節能”之情形時，於平坦路或下坡之行駛等踏板踏力較小時，電動馬達53使輔助力較“標準”之情形時小或停止輔助力之產生，而抑制電力消耗量。於輔助模式為“無輔助”之情形時，電動馬達53不產生輔助力。
如此，根據上述輔助模式，而相對於曲柄旋轉輸出之輔助力變化。於該例中，將輔助模式切換為4個階段。然而，輔助模式之切換亦可為3個階段以下，亦可為5個階段以上。
其次，對本實施形態之使用旋轉感測器之輸出信號及加速度感測器之輸出信號運算電動輔助自行車1之行駛速度的處理進行說明。
如上所述，於電動輔助自行車1中，根據車輛之行駛速度進行使電動馬達53產生之輔助力之大小變化之控制。因此，運算電路71例如使用車輪旋轉感測器35之輸出信號運算行駛速度。然而，於根據車輪旋轉感測器35之輸出信號運算行駛速度之方法中，有因車輛剛發動後及即將停止之前等車輛之行駛狀態而難以持續且穩定地運算行駛速度之情形。
於本實施形態中，使用輸出與電動輔助自行車1之旋轉零件之旋轉相應之信號之旋轉感測器之輸出信號、與加速度感測器38之輸出信號，運算電動輔助自行車1之行駛速度。
此處，所謂旋轉零件，係指為了使電動輔助自行車1行駛而旋轉之零件。旋轉零件例如係電動馬達53、後輪26或前輪25。再者，旋轉零件亦可為電動馬達53與後輪26之間之動力傳遞路徑中之任一個零件。例如，旋轉零件亦可為減速機45內之齒輪或變速機構36內之齒輪。又，所謂使用旋轉感測器之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號之運算，例如，係指使用旋轉感測器及加速度感測器38之兩者之輸出信號之運算、與使用一者之感測器之輸出信號之運算混合存在之處理。
於本實施形態中，例如，併用車輪旋轉感測器35及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度。於使用車輪旋轉感測器35之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器38檢測行駛速度。於使用加速度感測器38之行駛速度之檢測困難之條件下，使用車輪旋轉感測器35檢測行駛速度。又，例如，併用馬達旋轉感測器46及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度。於使用旋轉感測器46之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器38檢測行駛速度。於使用加速度感測器38之行駛速度之檢測困難之條件下，使用旋轉感測器46檢測行駛速度。藉此，可於各種條件下持續地檢測車輛速度，可適當地進行與行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
圖5係表示運算行駛速度之處理之一例之流程圖。於圖5所示之例中，併用馬達旋轉感測器46及加速度感測器38對電動輔助自行車1之行駛速度進行運算。
電動馬達53之轉數與電動輔助自行車1之行駛速度之關係例如可如以下之式1般表示。 V1 ＝60×R53 ×r45 ×r36 ×C26 ・・・(式1) 此處，V1 係車輛之行駛速度(km/h)，R53 係電動馬達53之轉數(rpm)，r45 係減速機45之減速比，r36 係減速機45之輸出軸與後輪26之間之變速比，C26 係後輪26之外周之長度。
運算電路71可根據馬達旋轉感測器46之輸出信號運算電動馬達53之轉數R53 。減速機45之減速比r45 及後輪26之外周之長度C26 係固定值，運算電路71預先記憶該等固定值。
運算電路71可使用表示變速段感測器48輸出之變速機構36之變速段之信號，運算變速比r36 。例如，變速機構36以外之減速機45之輸出軸與後輪26之間之各零件之齒數等為固定值。即，變速機構36以外之減速機45之輸出軸與後輪26之間之動力傳遞機構之減速比或增速比為固定值，運算電路71預先記憶此種固定值。又，運算電路71預先記憶變速機構36之複數個變速段各自之減速比或增速比。運算電路71可使用如上所述之固定值與變速段感測器48之輸出信號，運算變速比r36 。又，運算電路71亦可預先記憶表示變速機構36之變速段、電動馬達53之轉數、及電動輔助自行車1之行駛速度之關係的表格。於該情形時，運算電路71可藉由參照表格而運算行駛速度。
如上所述，可根據電動馬達53之轉數運算電動輔助自行車1之行駛速度。因此，例如，於電動輔助自行車1不具備車輪旋轉感測器35之形態中，運算電路71亦可獲得電動輔助自行車1之行駛速度。又，例如，於車輪旋轉感測器35產生故障之情形時，運算電路71亦可獲得電動輔助自行車1之行駛速度。
然而，於車輛剛發動後、車輛即將停止前及電動馬達53停止時等，自馬達旋轉感測器46獲得之轉數較小或為零之情形時，使用馬達旋轉感測器46之行駛速度之檢測困難，或無法檢測。因此，於本實施形態中，運算電路71於自馬達旋轉感測器46獲得之轉數未達特定之轉數之情形時，使用加速度感測器38運算行駛速度。運算電路71可藉由將自加速度感測器38之輸出信號獲得之車輛之前進方向之加速度積分，而取得車輛之行駛速度。於使用馬達旋轉感測器46之行駛速度之檢測困難之條件下，藉由使用加速度感測器38檢測行駛速度，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
於圖5所示之步驟S101中，運算電路71使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算電動馬達53之轉數。其次，於步驟S102中，運算電路71判定自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數是否為特定之轉數以上。
此處，所謂特定之轉數，例如，係指電動輔助自行車1慢行時之電動馬達53之轉數。例如，特定之轉數係相當於車輛之行駛速度2 km/h之電動馬達53之轉數。作為一例，於行駛速度V1 ＝2(km/h)、減速比r45 ＝1/40、變速比r36 ＝38/25、後輪外周之長度C26 ＝2(m)時，根據上述式1而電動馬達53之轉數R53 成為439(rpm)。即，於該例中，特定之轉數成為439(rpm)。再者，該轉數之值係一例，本發明並不限定於此。
於步驟S102中，若判定為自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上，則運算電路71進入步驟S103之處理。於步驟S103中，運算電路71使用馬達旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號之兩者運算車輛之行駛速度。
例如，運算電路71對根據馬達旋轉感測器46之輸出信號運算出之速度、及根據加速度感測器38之輸出信號運算出之速度之各者進行加權。運算電路71使用經加權之該等2個速度，運算車輛之行駛速度。例如，運算電路71如以下式2所示般運算車輛之行駛速度V1 。 V1 ＝a×Vm +(1-a)×Vg ・・・(式2) 此處，Vm 係根據馬達旋轉感測器46之輸出信號運算出之速度，Vg 係根據加速度感測器38之輸出信號運算出之速度，a係滿足0＜a＜1之任意之數。將經運算出之速度Vm 及Vg 之各者乘以係數。藉由調整係數之值，增大採用自與目前之電動馬達53之轉數適合之感測器獲得之速度之比率，可提高行駛速度之檢測精度。
a之值亦可為固定，亦可為可變。例如，於電動馬達53之轉數較大時，根據電動馬達53之轉數運算之行駛速度之精度較根據加速度感測器38之輸出信號運算之行駛速度之精度高。因此，於電動馬達53之轉數較大時使a之值變大，使採用自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之速度之比率變大。另一方面，於電動馬達53之轉數較小時，根據電動馬達53之轉數運算之行駛速度之精度變低。因此，於電動馬達53之轉數較小時使a之值變小，增大採用自加速度感測器38之輸出信號獲得之速度之比率。藉此，可提高行駛速度之檢測精度。
於步驟S102中，若判定為自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數未達特定之轉數，則運算電路71進入步驟S104之處理。於步驟S104中，運算電路71使用加速度感測器38之輸出信號運算車輛之行駛速度。於步驟S104中，運算電路71不對行駛速度之運算使用馬達旋轉感測器46之輸出信號。
於騎乘者不蹬電動輔助自行車1之踏板55而慣性行駛，或不蹬踏板55而下坡行駛時，電動馬達53停止，此時之電動馬達53之轉數成為零。於該情形時，根據電動馬達53之轉數求出之行駛速度成為零，成為與實際之車輛之行駛速度不同之值。
又，於單向離合器37(圖2)不將電動馬達53之旋轉傳遞至後輪26之條件下，根據電動馬達53之轉數求出之行駛速度與實際之車輛之行駛速度會成為不同之值。例如，於慣性行駛中或下坡行駛中騎乘者使踏板55稍微移動之情形時，有時電動馬達53稍微旋轉。然而，於變速機構36之輸出軸之旋轉速度較後輪26之旋轉速度慢之情形時，單向離合器37不將電動馬達53之旋轉傳遞至後輪。於此種條件下，根據電動馬達53之轉數求出之行駛速度會成為與實際之車輛之行駛速度不同之值。
因此，於步驟S104中，運算電路71不使用馬達旋轉感測器46之輸出信號，而使用加速度感測器38之輸出信號運算車輛之行駛速度。運算電路71藉由將自加速度感測器38之輸出信號獲得之車輛之前進方向之加速度積分，可取得車輛之行駛速度。
又，於車體之振動較大，或於傾斜路行駛之情形時，根據加速度感測器38之輸出信號運算車輛之行駛速度變得困難。於該情形時，運算電路71亦可不使用加速度感測器38之輸出信號，而使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算車輛之行駛速度。或者，運算電路71亦可使上述式2之a之值變大而運算行駛速度。
如上所述，藉由將馬達旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號分開使用，可於各種條件下持續且穩定地檢測車輛速度。藉此，可於各種條件下適當地進行與行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
於上述例中，運算電路71根據自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數，變更馬達旋轉感測器46及加速度感測器38之中用於行駛速度之運算之感測器。運算電路71亦可根據自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之電動馬達53之旋轉速度或其周圍之旋轉零件之旋轉速度，變更馬達旋轉感測器46及加速度感測器38之中用於行駛速度之運算之感測器。又，變更用於行駛速度之運算之感測器並不限定於切換使用馬達旋轉感測器46及加速度感測器38之一者之運算與使用兩者之運算。所謂感測器之變更，亦包含切換使用馬達旋轉感測器46及加速度感測器38之一者之運算與使用另一者之運算。
又，於上述例中，將行駛速度之單位設為km/h，將轉數之單位設為rpm，但亦可進行採用該等以外之單位之運算。例如，亦可將行駛速度之單位設為米每分鐘，亦可將轉數之單位設為rps。
其次，對併用檢測後輪26之旋轉之車輪旋轉感測器35(圖2)及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度之處理進行說明。
圖6係表示使用車輪旋轉感測器35及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度之處理之流程圖。圖7係表示使用車輪旋轉感測器35及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度之處理之圖。
如上所述，車輪旋轉感測器35係後輪26每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號。例如，使用圖3如上所述，於在後輪26設置有1個車輪旋轉感測器35之永久磁鐵35m之形態中，車輪旋轉感測器35係後輪26每旋轉1圈便輸出1個脈衝信號。於車輪旋轉感測器35輸出1個脈衝信號之後至輸出下一個脈衝信號之期間，電動輔助自行車1會移動僅後輪26之外周之長度量。運算電路71可使用檢測車輪旋轉感測器35輸出之1個脈衝信號之後至檢測下一個脈衝信號為止之時間、與後輪26之外周之長度，運算車輛之行駛速度。
然而，於車輛剛發動後及即將停止之前等後輪26之旋轉速度較慢之狀態下，運算電路71檢測脈衝信號之後至下一次檢測脈衝信號為止花費時間，此期間無法更新行駛速度。於本實施形態中，未檢測脈衝信號之期間使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度，持續地更新行駛速度。藉此，於無法進行使用車輪旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間，亦可進行與此時之行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
圖7(a)之縱軸表示電動輔助自行車1之前進方向之行駛速度。圖7(a)之橫軸表示時間。圖7(b)之縱軸表示自加速度感測器38之輸出信號獲得之電動輔助自行車1之前進方向之加速度。圖7(b)之橫軸表示時間。圖7(a)之點線表示自加速度感測器38之輸出信號獲得之車輛之行駛速度81(以下，表述為加速度感測器速度)。圖7(a)之虛線表示自車輪旋轉感測器35之輸出信號獲得之車輛之行駛速度82(以下，表述為旋轉感測器速度)。圖7(a)之實線表示使用加速度感測器38之輸出信號及車輪旋轉感測器35之輸出信號之兩者運算所獲得之車輛之行駛速度83(以下，表述為推定速度)。
參照圖6及圖7，於時間為零時電動輔助自行車1停止。於電動輔助自行車1停止時，運算電路71不檢測來自車輪旋轉感測器35之脈衝信號，使用加速度感測器38之輸出信號運算加速度感測器速度81(步驟S111、S112)。該加速度感測器速度81成為推定速度83。由於干擾等，有時加速度感測器速度81不會完全變成零，會成為零或接近零之值。
於時間t11中，若電動輔助自行車1發動，則加速度感測器速度81變大。電動輔助自行車1發動後至後輪26較旋轉至少1圈更多地旋轉(例如旋轉2圈)為止，運算電路71不檢測複數個脈衝信號，故而使推定速度83與加速度感測器速度81一致。如此，於無法進行使用車輪旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間，運算電路71使用加速度感測器38檢測行駛速度。
若後輪26較旋轉1圈更多地旋轉，於時間t12中運算電路71檢測2個脈衝信號，則使用該等脈衝信號運算旋轉感測器速度82(步驟S113)。運算電路71進行使與加速度感測器速度81一致之推定速度83與旋轉感測器速度82一致之修正(步驟S114)。時間t12中之旋轉感測器速度82之大小為s12，運算電路71將推定速度83之大小修正為s12。
於時間t12檢測脈衝信號之後至下一次於時間t13檢測脈衝信號之前之期間，運算電路71不檢測脈衝信號。於該不檢測脈衝信號之期間，運算電路71使用加速度感測器速度81運算推定速度83(步驟S115、S116)。此時，運算電路71以旋轉感測器速度82之大小s12為基準，使用加速度感測器速度81運算推定速度83。具體而言，於圖7(a)之曲線圖中，以成為與由點線所示之加速度感測器速度81之斜率相同之斜率之方式，自速度s12使推定速度83上升。
於時間t13中，運算電路71重新檢測脈衝信號。運算電路71使用此次檢測出之脈衝信號與上次檢測出之脈衝信號運算旋轉感測器速度82(步驟S113)。運算電路71進行使以速度s12為基準使用加速度感測器速度81運算出之推定速度83與新的旋轉感測器速度82一致之修正(步驟S114)。時間t13中之旋轉感測器速度82之大小為s13，運算電路71將推定速度83之大小修正為s13。
運算電路71於不檢測脈衝信號之期間，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。另一方面，於檢測脈衝信號之時序中，有相比使用加速度感測器38，使用車輪旋轉感測器35時行駛速度之檢測精度高之情形。因此，於檢測脈衝信號之時序中，將使用加速度感測器38所獲得之行駛速度修正為使用車輪旋轉感測器35所獲得之行駛速度。進行此種修正，而且於不檢測脈衝信號之期間中進行使用加速度感測器38之行駛速度之運算。藉此，可提高使用加速度感測器38之輸出信號持續地更新行駛速度之精度。
於時間t13檢測脈衝信號之後至下一次於時間t14檢測脈衝信號之前之期間，運算電路71不檢測脈衝信號。於該不檢測脈衝信號之期間，運算電路71使用加速度感測器速度81運算推定速度83(步驟S115、S116)。與上述相同地，運算電路71以旋轉感測器速度82之大小s13為基準，使用加速度感測器速度81運算推定速度83。
於時間t14中，運算電路71重新檢測脈衝信號，運算旋轉感測器速度82(步驟S113)。運算電路71進行使以速度s13為基準使用加速度感測器速度81運算出之推定速度83與新的旋轉感測器速度82之大小s14一致之修正(步驟S114)。如此，運算電路71使用加速度感測器速度81及旋轉感測器速度82繼續推定速度83之運算。
於時間t15中，電動輔助自行車1之行駛速度轉變為減速。若於時間t16中檢測脈衝信號，則運算電路71運算旋轉感測器速度82。運算電路71進行使推定速度83與新的旋轉感測器速度82之大小s16一致之修正。
於時間t16檢測脈衝信號之後至下一次於時間t17檢測脈衝信號之前之期間，運算電路71不檢測脈衝信號。於該不檢測脈衝信號之期間，運算電路71使用加速度感測器速度81運算推定速度83。與上述相同地，運算電路71以旋轉感測器速度82之大小s16為基準，使用加速度感測器速度81運算推定速度83。若於時間t17中檢測脈衝信號，則運算電路71運算旋轉感測器速度82。運算電路71進行使推定速度83與新的旋轉感測器速度82之大小s17一致之修正。如此，運算電路71使用加速度感測器速度81及旋轉感測器速度82繼續推定速度83之運算。
於本實施形態中，於不檢測脈衝信號之期間，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度，持續地更新行駛速度。藉此，於無法進行使用車輪旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間，亦可進行與此時之行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
再者，車輪旋轉感測器35檢測後輪26之旋轉，但亦可檢測前輪25之旋轉。於車輪旋轉感測器35檢測前輪25之旋轉之形態中，與上述相同地可運算電動輔助自行車1之行駛速度。
其次，對使用馬達旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號運算電動輔助自行車1之動力傳遞機構之變速比的處理進行說明。
於上述例中，電動輔助自行車1具備輸出表示變速機構36之變速段之信號之變速段感測器48。於以下將說明之例中，對於電動輔助自行車1不具備變速段感測器48之情形時，或者於變速段感測器48產生故障之情形時，藉由運算而取得變速比之處理進行說明。
於本實施形態之電動輔助自行車1中，根據動力傳遞機構之變速比，控制使電動馬達53產生之輔助力之大小。例如，於變速比較低之情形時，使輔助力之大小變小。此處，所謂「變速比較低」，亦表述為「低速齒輪」，表示相對於電動馬達53之旋轉速度而後輪26之旋轉速度大幅減少之變速比。另一方面，所謂「變速比較高」，亦表述為「高速齒輪」，表示相對於電動馬達53之旋轉速度而後輪26之旋轉速度減少之比率較小之變速比。
可謂之變速比越低，則相對於施加至踏板55之人力而踏板55越容易旋轉。因此，若於變速比較低之情形時產生較大之輔助力，則存在騎乘者感到不適感之情形。因此，於變速機構36設定為較低之變速比之情形時，藉由使輔助力之大小變小，而降低騎乘者之不適感。例如，於記憶體72(圖2)中，儲存有將變速比設為複數個參數中之1個之映射表。運算電路71藉由參照此種映射表，而算出用以驅動電動馬達53之指令值。
對藉由運算而取得變速比之處理進行說明。於電動輔助自行車1具備內裝變速機之形態中，動力傳遞機構之變速比例如係驅動鏈輪59、鏈條28、從動鏈輪32、驅動軸33、變速機構36之間之變速比。於電動輔助自行車1具備外裝變速機之形態中，動力傳遞機構之變速比例如係驅動鏈輪59、鏈條28、從動鏈輪32之間之變速比。此處，使減速機45之輸出軸與驅動鏈輪59之旋轉速度相同。作為動力傳遞機構之變速比，藉由運算而求出減速機45之輸出軸與後輪26之間之變速比r36 。
根據上述式1，變速比r36 可如以下之式3般表示。 r36 ＝V1 /(60×R53 ×r45 ×C26 )・・・(式3)
由於減速機45之減速比r45 與後輪26之外周之長度C26 係固定值，故而若將常數設為A，則變速比r36 可如以下之式4般表示。 r36 ＝A×V1 /R53 ・・・(式4)
即，變速比r36 係若電動輔助自行車1之行駛速度V1 與電動馬達53之轉數R53 可知則可藉由運算而求出。
然而，如上所述，於電動輔助自行車1之剛發動後及即將停止之前等後輪26之旋轉速度較慢之狀態下，車輪旋轉感測器35輸出脈衝信號花費時間。因此，於僅使用車輪旋轉感測器35運算車輛之行駛速度之情形時，運算電路71難以求出行駛速度V1 。因此，運算電路71亦難以求出變速比r36 。因此，於本實施形態中，利用使用加速度感測器38之輸出信號運算出之行駛速度V1 ，運算變速比r36 。藉此，即便於後輪26之旋轉速度較慢之狀態下，運算電路71亦可進行與變速比相應之電動馬達53之控制。
圖8係表示運算變速比之處理之流程圖。於步驟S121中，運算電路71使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算電動馬達53之轉數R53 。其次，於步驟S122中，運算電路71使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度V1 。運算電路71藉由將自加速度感測器38之輸出信號獲得之車輛之前進方向之加速度積分，可取得行駛速度V1 。其次，於步驟S123中，運算電路71使用電動馬達53之轉數R53 與車輛之行駛速度V1 運算變速比r36 。
如此，使用加速度感測器38之輸出信號運算變速比r36 。因此，即便於電動輔助自行車1之剛發動後及即將停止之前等後輪26之旋轉速度較慢之狀態下，亦可藉由運算而求出變速比r36 。藉由求出變速比r36 ，而運算電路71即便於後輪26之旋轉速度較慢之狀態下亦可進行與變速比相應之電動馬達53之控制。
其次，對使用馬達旋轉感測器46、車輪旋轉感測器35及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度之處理進行說明。
圖9係表示使用馬達旋轉感測器46、車輪旋轉感測器35及加速度感測器38運算電動輔助自行車1之行駛速度之處理之流程圖。
如根據上述例理解般，使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算出之車輛之行駛速度之精度相對地較高。然而，於單向離合器37(圖2)不將電動馬達53之旋轉傳遞至後輪26之條件下，根據電動馬達53之轉數求出之行駛速度與實際之車輛之行駛速度會成為不同的值。使用車輪旋轉感測器35之輸出信號運算出之行駛速度之精度於高速度區域中較高，但於低速度區域中變低。使用加速度感測器38之輸出信號運算出之行駛速度之精度相對地較低，但可始終運算行駛速度。於本實施形態中，將馬達旋轉感測器46、車輪旋轉感測器35及加速度感測器38之各者之短處相互補充而運算行駛速度。藉此，可於各種條件下持續且穩定地檢測車輛之行駛速度。
參照圖9，於騎乘者按壓電源開關65(圖4)，電動輔助自行車1自關閉狀態變化為接通狀態時，運算電路71設定零作為車輛之行駛速度之初始設定值(步驟S131)。
其次，於步驟S132中，運算電路71基於轉矩感測器41之輸出信號，判定曲柄軸57是否產生特定以上之轉矩。於騎乘者用腳踩踏踏板55時，曲柄軸57產生特定以上之轉矩。如上所述，轉矩感測器41將騎乘者施加至踏板55之人力檢測為產生於曲柄軸57之轉矩。於曲柄軸57產生特定以上之轉矩之情形時，控制裝置70進行使電動馬達53產生輔助力之控制。
運算電路71於判定為曲柄軸57產生特定以上之轉矩之情形時，使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算電動馬達53之轉數(步驟S133)。其次，於步驟S134中，運算電路71判定自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數是否為特定之轉數以上。
特定之轉數例如係相當於可視為電動輔助自行車1實質上停車之行駛速度之電動馬達53之轉數。例如，特定之轉數係相當於未達秒速10 cm左右之行駛速度之電動馬達53之轉數。作為一例，特定之轉數係60(rpm)。再者，該轉數之值為一例，本發明並不限定於此。
於步驟S134中，若判定為自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上，則運算電路71進入步驟S135之處理。於步驟S135中，運算電路71使用馬達旋轉感測器46之輸出信號運算車輛之行駛速度。運算電路71若運算行駛速度，則進入步驟S140之處理。
於步驟S140中，運算電路71判定是否進行使電動輔助自行車1之系統關閉之操作。使系統關閉之操作例如係騎乘者按壓電源開關65之操作。於不進行使系統關閉之操作之情形時，返回至步驟S132。於進行使系統關閉之操作之情形時，結束運算行駛速度之處理。
於步驟S134中，若判定為自馬達旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數未達特定之轉數，則運算電路71使車輛之行駛速度為零。例如，考慮於傾斜陡峭之上坡路中，騎乘者踩踏踏板55，但電動輔助自行車1不移動地保持停止之狀態。於該情形時，會產生於電動馬達53中流通有驅動電流但電動馬達53停止之情況。又，例如，於前輪25碰觸於人行道之階差之狀態，或等待信號而保持刹刹車之狀態將腳放置於踏板55之狀態等中亦相同地，會產生於電動馬達53中流通有驅動電流但電動馬達53停止之情況。如此，於騎乘者踩踏踏板55但電動輔助自行車1實質上停止之狀態下，運算電路71判斷車輛之行駛速度為零。運算電路71若判斷行駛速度為零，則進入步驟S140之處理。
於步驟S132中，於為判定曲柄軸57未產生特定以上之轉矩之情形時，運算電路71進入步驟S137之處理。
於步驟S137中，運算電路71判定是否於特定時間內檢測複數個來自車輪旋轉感測器35之脈衝信號。作為一例，特定時間為5秒。再者，該時間之值為一例，本發明並不限定於此。
於運算電路71於特定時間內檢測出複數個來自車輪旋轉感測器35之脈衝信號之情形時，使用該等脈衝信號運算車輛之行駛速度(步驟S138)。其次，於步驟S139中，以運算出之目前之行駛速度為基準，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。使用圖6及圖7如上所述，於不檢測脈衝信號之期間中，進行使用加速度感測器38之行駛速度之運算。藉此，於不檢測脈衝信號之期間中亦可持續地更新行駛速度。運算電路71若運算行駛速度，則進入步驟S140之處理。
於步驟S137中，於運算電路71未於特定時間內檢測出複數個來自車輪旋轉感測器35之脈衝信號之情形時，進入步驟S139之處理。於該情形時，運算電路71以已經運算完之目前之行駛速度為基準，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。再者，於目前之行駛速度為零之情形時，以零為基準運算行駛速度。如上所述，於後輪26之旋轉速度較慢之狀態下，運算電路71檢測脈衝信號之後至下一次檢測脈衝信號為止花費時間，該期間無法更新行駛速度。於該情形時，藉由使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度，可持續地更新行駛速度。藉此，於無法進行使用車輪旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間中，可進行與此時之行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
運算電路71若運算行駛速度，則進入步驟S140之處理。直至進行使系統關閉之操作為止，繼續上述處理。
如此，藉由將馬達旋轉感測器46之輸出信號、車輪旋轉感測器35之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號分開使用，可於各種條件下持續且穩定地檢測車輛之行駛速度。藉此，可於各種條件下適當地進行與行駛速度相應之電動輔助自行車1之控制。
於上述說明中，作為電動輔助自行車例示了二輪之電動輔助自行車，但本發明並不限定於此。例如，電動輔助自行車亦可為三輪以上之電動輔助自行車。
又，於上述說明中，傳遞騎乘者踩踏踏板而產生之人力及電動馬達產生之輔助力之驅動輪為後輪，但本發明並不限定於此。根據電動輔助自行車之形態，亦可將該等人力及輔助力傳遞至前輪，亦可傳遞至前輪及後輪之兩者。
以上，對本發明之例示性的實施形態進行了說明。
如上所述，本發明之實施形態之電動輔助系統51具備：電動馬達53，其產生對電動輔助車輛1之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器35及46，其輸出與藉由旋轉使電動輔助車輛1行駛之旋轉零件之旋轉相應之信號；及加速度感測器38，其輸出與電動輔助車輛1之前進方向之加速度相應之信號。電動輔助系統51進而具備控制裝置70，該控制裝置70使用旋轉感測器35及46之輸出信號之至少一者與加速度感測器38之輸出信號運算電動輔助車輛1之行駛速度。
根據本發明之實施形態，將旋轉感測器35及46之至少一者與加速度感測器38併用，運算電動輔助車輛1之行駛速度。於使用旋轉感測器35或46之行駛速度之檢測困難之條件下，使用加速度感測器38檢測行駛速度。於使用加速度感測器38之行駛速度之檢測困難之條件下，使用旋轉感測器35及46之至少一者檢測行駛速度。可於各種條件下持續地檢測車輛速度，可進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，控制裝置70於第1條件下，使用旋轉感測器35或46之輸出信號、及加速度感測器38之輸出信號之兩者運算行駛速度。於第2條件下，使用旋轉感測器35或46之輸出信號、及加速度感測器38之輸出信號之一者進行行駛速度之運算。
藉由根據條件變更用於行駛速度之運算之感測器，可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，控制裝置70根據自旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數，於旋轉感測器46與加速度感測器38中變更用於行駛速度之運算之感測器。
藉由將用於行駛速度之運算之感測器變更為適合目前之轉數之感測器，可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，控制裝置70於自旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上之情形時，使用旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號之兩者運算電動輔助車輛1之行駛速度。控制裝置70於自旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數未達特定之轉數之情形時，使用加速度感測器38之輸出信號運算電動輔助車輛1之行駛速度。
於車輛剛發動後、車輛即將停止前及電動馬達53停止時等，自旋轉感測器46獲得之轉數較小或為零之情形時，使用旋轉感測器46之行駛速度之檢測變得困難。於自旋轉感測器46獲得之轉數未達特定之轉數之情形時，使用加速度感測器38運算行駛速度。於使用旋轉感測器46之行駛速度之檢測困難之條件下，藉由使用加速度感測器38檢測行駛速度，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，於自旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上之情形時，控制裝置70使用旋轉感測器46之輸出信號運算第1速度，使用加速度感測器38之輸出信號運算第2速度。控制裝置70對第1速度及第2速度之各者進行加權，使用經加權之第1速度及經加權之第2速度之兩者，運算電動輔助車輛1之行駛速度。
對自旋轉感測器46獲得之速度及自加速度感測器38獲得之速度之各者進行加權。藉由增大採用自與目前之轉數適合之感測器獲得之速度之比率，可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，於自旋轉感測器46之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上之情形時，控制裝置70使用旋轉感測器46之輸出信號運算第1速度，使用加速度感測器38之輸出信號運算第2速度。控制裝置70於第1速度乘以第1係數，於第2速度乘以第2係數，使用乘以第1係數之第1速度及乘以第2係數之第2速度之兩者，運算電動輔助車輛1之行駛速度。
將自旋轉感測器46獲得之速度及自加速度感測器38獲得之速度之各者乘以係數。藉由增大採用自與目前之轉數適合之感測器獲得之速度之比率，可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，控制裝置70根據自旋轉感測器46之輸出信號獲得之速度，變更旋轉感測器46及加速度感測器38之中用於行駛速度之運算之感測器。
為了運算行駛速度將感測器變更為適合目前之行駛速度之感測器，藉此可於各種條件下持續地運算車輛速度。
於一實施形態中，旋轉零件係電動馬達53，旋轉感測器46輸出與電動馬達53之旋轉相應之信號。
併用與電動馬達53之旋轉相應之信號及加速度感測器38之輸出信號運算電動輔助車輛1之行駛速度。於電動馬達53停止之情形時等，於無法進行使用旋轉感測器46之行駛速度之檢測之條件下，使用加速度感測器38檢測行駛速度，亦可進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，旋轉零件係電動輔助車輛1之車輪25或26，旋轉感測器35輸出與車輪25或26之旋轉相應之信號。
併用與車輪25或26之旋轉相應之信號及加速度感測器38之輸出信號對電動輔助車輛1之行駛速度進行運算。於車輛剛發動後及即將停止之前等車輪25及26之旋轉較慢時，使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測變得困難。於使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測困難之條件下，藉由使用加速度感測器38檢測行駛速度，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，旋轉感測器35係車輪25或26每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號。控制裝置70使用2個以上之脈衝信號運算行駛速度。控制裝置70於不檢測脈衝信號之期間，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。
於旋轉感測器35不輸出脈衝信號之期間，無法進行使用脈衝信號之行駛速度之檢測。於無法進行使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間，使用加速度感測器38檢測行駛速度。藉此，於無法進行使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間中，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，旋轉感測器35係車輪25或26每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號。控制裝置70使用2個以上之脈衝信號運算行駛速度。控制裝置70於檢測脈衝信號之後至檢測下一次之脈衝信號之前之期間，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。
於旋轉感測器35輸出脈衝信號之後至下一次輸出脈衝信號之前之期間，無法進行使用脈衝信號之行駛速度之檢測。於無法進行使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間，使用加速度感測器38檢測行駛速度。藉此，於無法進行使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測之期間中，亦能進行與行駛速度相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，控制裝置70若檢測脈衝信號，則使用此次檢測出之脈衝信號與上次檢測出之脈衝信號運算行駛速度。而且，控制裝置70將自加速度感測器38之輸出信號獲得之行駛速度之大小修正為自脈衝信號獲得之行駛速度。
於不檢測脈衝信號之期間，使用加速度感測器38檢測行駛速度。另一方面，於檢測脈衝信號之時序中，有相比使用加速度感測器38，使用旋轉感測器35時行駛速度之檢測精度高之情形。於該情形時，將使用加速度感測器38所獲得之行駛速度之大小修正為使用旋轉感測器35所獲得之行駛速度。基於進行此種修正，於不檢測脈衝信號之期間進行使用加速度感測器38之行駛速度之檢測，可提高行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，控制裝置70於檢測脈衝信號之後至下一次檢測脈衝信號之前之期間，以自脈衝信號獲得之行駛速度為基準，使用加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。
以使用旋轉感測器35檢測出之行駛速度為基準，根據加速度感測器38之輸出信號運算行駛速度。藉此，可提高使用加速度感測器38之行駛速度之檢測精度。
於一實施形態中，旋轉零件係電動馬達53，旋轉感測器46輸出與電動馬達53之旋轉相應之信號。控制裝置70使用旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號對電動輔助車輛1所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
於車輛剛發動後及即將停止之前等行駛速度較慢之情形時，使用旋轉感測器35之行駛速度之檢測變得困難，但藉由使用加速度感測器38可檢測行駛速度。電動馬達53之轉數可根據旋轉感測器46之輸出信號運算。根據使用加速度感測器38檢測出之行駛速度與使用旋轉感測器46檢測出之電動馬達53之轉數，對動力傳遞機構之變速比進行運算。藉此，可進行與變速比相應之電動輔助車輛1之控制。
於一實施形態中，電動輔助系統51具備輸出與電動馬達53之旋轉相應之信號之旋轉感測器46。控制裝置70使用與電動馬達53之旋轉相應之信號及加速度感測器38之輸出信號對電動輔助車輛1所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
於車輛剛發動後及即將停止之前等車輪25及26之旋轉較慢時，難以輸出與車輪25或26之旋轉相應之信號，無法進行行駛速度之運算或者行駛速度之運算要花費時間。於此種情形時，藉由使用加速度感測器38亦能檢測行駛速度。電動馬達53之轉數可根據旋轉感測器46之輸出信號運算。根據使用加速度感測器38檢測出之行駛速度與使用旋轉感測器46檢測出之電動馬達53之轉數，可運算動力傳遞機構之變速比。藉此，可進行與變速比相應之電動輔助車輛1之控制。
本發明之一實施形態之電動輔助系統51具備：電動馬達53，其產生對電動輔助車輛1之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器46，其輸出與電動馬達53之旋轉相應之信號；及加速度感測器38，其輸出與電動輔助車輛1之前進方向之加速度相應之信號。電動輔助系統51進而具備控制裝置70，該控制裝置70使用旋轉感測器46之輸出信號及加速度感測器38之輸出信號，對電動輔助車輛1所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
可使用加速度感測器38檢測行駛速度，並且可使用旋轉感測器46檢測電動馬達53之轉數。根據檢測出之行駛速度與電動馬達53之轉數，可運算變速機之變速比，可進行與變速比相應之電動輔助車輛1之控制。
本發明之實施形態之電動輔助車輛1具備上述電動輔助系統51。藉此，提供具備上述電動輔助系統51之特徵之電動輔助車輛1。
以上，對本發明之實施形態進行了說明。上述實施形態之說明係本發明之例示，並不限定本發明。又，將上述實施形態中所說明之各構成要素適當組合而成之實施形態亦可能。本發明能夠於申請專利範圍或其均等之範圍內，進行改變、置換、附加及省略等。 [產業上之可利用性]
本發明對具有加速度感測器且對人力施加輔助力而驅動之車輛特別有用。
1‧‧‧電動輔助自行車(電動輔助車輛)
5‧‧‧下管
6‧‧‧托架
7‧‧‧後下叉
8‧‧‧刹車
9‧‧‧刹車
11‧‧‧車體框架
12‧‧‧頭管
13‧‧‧把手桿
14‧‧‧把手
15‧‧‧前叉
16‧‧‧座位管
17‧‧‧鞍管
18‧‧‧擋泥板
19‧‧‧後上叉
21‧‧‧前筐
22‧‧‧頭燈
23‧‧‧尾燈
24‧‧‧載物台
25‧‧‧前輪
26‧‧‧後輪
27‧‧‧鞍
28‧‧‧鏈條
29‧‧‧支架
32‧‧‧從動鏈輪
33‧‧‧驅動軸
34‧‧‧輪輻
35‧‧‧車輪旋轉感測器
35m‧‧‧永久磁鐵
35s‧‧‧霍耳感測器
36‧‧‧變速機構
37‧‧‧單向離合器
38‧‧‧加速度感測器
41‧‧‧轉矩感測器
42‧‧‧曲柄旋轉感測器
43‧‧‧單向離合器
44‧‧‧單向離合器
45‧‧‧減速機
46‧‧‧馬達旋轉感測器
48‧‧‧變速段感測器
51‧‧‧驅動單元(電動輔助系統)
53‧‧‧電動馬達
54‧‧‧曲柄臂
55‧‧‧踏板
56‧‧‧電池
57‧‧‧曲柄軸
58‧‧‧合成機構
59‧‧‧驅動鏈輪
60‧‧‧操作盤
61‧‧‧顯示面板
61a‧‧‧速度顯示區域
61b‧‧‧電池剩餘容量顯示區域
61c‧‧‧輔助比率變動範圍顯示區域
61d‧‧‧輔助模式顯示區域
62‧‧‧輔助模式操作開關
63‧‧‧揚聲器
64‧‧‧燈
65‧‧‧電源開關
67‧‧‧變速操作器
70‧‧‧控制裝置
71‧‧‧運算電路
72‧‧‧記憶體
79‧‧‧馬達驅動電路
81‧‧‧使用加速度感測器運算之行駛速度
82‧‧‧使用旋轉感測器運算之行駛速度
83‧‧‧推定速度
s12‧‧‧時間t12中之旋轉感測器速度82之大小
s13‧‧‧時間t13中之旋轉感測器速度82之大小
s14‧‧‧新的旋轉感測器速度82之大小
t11‧‧‧時間
t12‧‧‧時間
t13‧‧‧時間
t14‧‧‧時間
t15‧‧‧時間
t16‧‧‧時間
t17‧‧‧時間
圖1係表示本發明之實施形態之電動輔助自行車之側視圖。 圖2係表示本發明之實施形態之電動輔助自行車之機械構成之方塊圖。 圖3係表示本發明之實施形態之電動輔助自行車所具備之旋轉感測器之立體圖。 圖4係本發明之實施形態之操作盤之外觀圖。 圖5係表示本發明之實施形態之運算行駛速度之處理之流程圖。 圖6係表示本發明之實施形態之運算行駛速度之處理之流程圖。 圖7(a)及(b)係說明本發明之實施形態之運算行駛速度之處理之圖。 圖8係表示本發明之實施形態之運算變速比之處理之流程圖。 圖9係表示本發明之實施形態之運算行駛速度之處理之流程圖。

Claims (15)

  1. 一種電動輔助系統，其係用於電動輔助車輛者，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與藉由旋轉使上述電動輔助車輛行駛之旋轉零件之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算；且上述控制裝置係於第1條件下使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之兩者運算上述行駛速度，於第2條件下使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之一者進行上述行駛速度之運算。
  2. 如請求項1之電動輔助系統，其中上述控制裝置係根據自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數，變更上述旋轉感測器及上述加速度感測器之中用於上述行駛速度之運算之感測器。
  3. 如請求項1或2之電動輔助系統，其中上述控制裝置係於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為特定之轉數以上之情形時，使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號之兩者，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算，於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數未達上述特定之轉數之情形時，使用上述加速度感測器之輸出信號對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
  4. 如請求項3之電動輔助系統，其中於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為上述特定之轉數以上之情形時，上述控制裝置，使用上述旋轉感測器之輸出信號對第1速度進行運算，使用上述加速度感測器之輸出信號對第2速度進行運算，對上述第1速度及上述第2速度之各者進行加權，使用上述經加權之第1速度及上述經加權之第2速度之兩者，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
  5. 如請求項3之電動輔助系統，其中於自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之轉數為上述特定之轉數以上之情形時，上述控制裝置，使用上述旋轉感測器之輸出信號對第1速度進行運算，使用上述加速度感測器之輸出信號對第2速度進行運算，於上述第1速度乘以第1係數，於上述第2速度乘以第2係數，使用上述乘以第1係數之第1速度及上述乘以第2係數之第2速度之兩者，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算。
  6. 如請求項1之電動輔助系統，其中上述控制裝置係根據自上述旋轉感測器之輸出信號獲得之速度，變更上述旋轉感測器及上述加速度感測器之中用於上述行駛速度之運算之感測器。
  7. 如請求項1或2之電動輔助系統，其中上述旋轉零件係上述電動馬達，上述旋轉感測器輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號。
  8. 一種電動輔助系統，其係用於電動輔助車輛者，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與藉由旋轉使上述電動輔助車輛行駛之旋轉零件之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算；且上述旋轉零件係上述電動輔助車輛之車輪，上述旋轉感測器輸出與上述車輪之旋轉相應之信號，上述旋轉感測器係上述車輪每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號，上述控制裝置使用2個以上之上述脈衝信號對上述行駛速度進行運算，於未檢測上述脈衝信號之期間，使用上述加速度感測器之輸出信號對上述行駛速度進行運算。
  9. 如請求項8之電動輔助系統，其中上述旋轉感測器係上述車輪每旋轉特定之角度便輸出脈衝信號，上述控制裝置使用2個以上之上述脈衝信號對上述行駛速度進行運算，上述控制裝置於檢測上述脈衝信號之後至檢測下一個上述脈衝信號之前之期間，使用上述加速度感測器之輸出信號對上述行駛速度進行運算。
  10. 如請求項8或9之電動輔助系統，其中上述控制裝置若檢測上述脈衝信號，便使用此次檢測出之脈衝信號與上次檢測出之脈衝信號對上述行駛速度進行運算，將自上述加速度感測器之輸出信號獲得之上述行駛速度之大小修正為自上述脈衝信號獲得之上述行駛速度。
  11. 如請求項10之電動輔助系統，其中上述控制裝置係於檢測上述脈衝信號之後至下一次檢測上述脈衝信號之前之期間，以自上述脈衝信號獲得之上述行駛速度為基準，使用上述加速度感測器之輸出信號對上述行駛速度進行運算。
  12. 如請求項8或9之電動輔助系統，其進而具備輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號之旋轉感測器，上述控制裝置使用與上述電動馬達之旋轉相應之信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
  13. 一種電動輔助系統，其係用於電動輔助車輛者，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與藉由旋轉使上述電動輔助車輛行駛之旋轉零件之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛之行駛速度進行運算；且上述旋轉零件係上述電動馬達，上述旋轉感測器輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號，上述控制裝置使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
  14. 一種電動輔助系統，其係用於電動輔助車輛者，且具備：電動馬達，其產生對上述電動輔助車輛之騎乘者之人力進行輔助之輔助力；旋轉感測器，其輸出與上述電動馬達之旋轉相應之信號；加速度感測器，其輸出與上述電動輔助車輛之前進方向之加速度相應之信號；及控制裝置，其使用上述旋轉感測器之輸出信號及上述加速度感測器之輸出信號，對上述電動輔助車輛所具備之動力傳遞機構之變速比進行運算。
  15. 一種電動輔助車輛，其具備如請求項1至14中任一項之電動輔助系統。
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