WO2007077827A1

WO2007077827A1 - 電動アシスト自転車

Info

Publication number: WO2007077827A1
Application number: PCT/JP2006/325917
Authority: WO
Inventors: Satoshi Kamiya
Original assignee: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-07-12
Also published as: KR20080077199A; EP1967446A1; EP1967446B1; KR101014278B1; EP1967446A4; JP5048519B2; JPWO2007077827A1

Abstract

　踏力に対応する補助動力を発生させるモータ（３）を備える。補助動力を発生・停止させる作動条件に基づいてモータ（３）の動作を制御するモータコントローラ（１）を備える。作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを１組として構成される。この作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定される。モータコントローラ（１）は、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段（３２）を備えている。

Description

明細書

電動アシスト自転車

技術分野

[0001] 本発明は、予め定めた発生'停止条件が満たされたときに補助動力の発生'停止を切換える電動アシスト自転車に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、乗員の踏力に略比例するような補助動力をモータによって発生させる電動ァシスト自転車としては、ノッテリの 1回の充電当たりの航続距離を延ばすために、補助動力が不必要であるときはモータを停止させるものがある。この種の電動アシスト自転車としては、例えば特開 2000— 72080号公報に開示されているものがある。

[0003] この公報に示された電動アシスト自転車は、乗員の踏力が予め定めたアシストカット踏力より小さい状態が所定時間継続したときに補助動力を停止させ、乗員の踏力が予め定めたアシスト再開踏力より大きくなつたときに補助動力を発生させる構成が採られている。アシストカット踏力とアシスト再開踏力とは、いずれも一定の値であり、電動アシスト自転車の所有者が変えることはできな、。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 上述したように構成された従来の電動アシスト自転車は、航続距離が延びる反面、使い勝手が悪くなるおそれがあった。これは、乗員の体力には差があり、また例えば舗装路カも未舗装路に入った場合などのように路面状況が急変することがある力もである。すなわち、従来の電動アシスト自転車においては、補助動力が不必要なときに補助動力が発生したり、補助動力が必要なときに発生しないことがあるから、使い勝手が悪!、ものとなるおそれがある。

[0005] 本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、航続距離が延びるような運転形態と、必要なときに補助動力が充分発生するような運転形態とを切替えることができる電動アシスト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 [0006] この目的を達成するために、本発明に係る電動アシスト自転車は、踏力の大きさに対応した補助動力を発生させるモータと、補助動力を発生 '停止させる作動条件に基づ、てモータの動作を制御するモータコントローラとを備えた電動アシスト自転車において、前記作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを 1組として構成され、かっこの作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定され、前記モータコントローラは、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段を備えているものである。発明の効果

[0007] 本発明によれば、モータの消費電力量が相対的に少なくなる作動条件がモータ制御用の作動条件として切替えられることによって、バッテリの 1回の充電当たりの航続距離が延びる。また、モータの消費電力量が相対的に多くなる作動条件がモータ制御用の作動条件として切替えられることによって、補助動力が必要なときに不足することなく発生する。

したがって、本発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えが可能となるから、使い勝手力い電動アシスト自転車を提供することができる。

[0008] 請求項 2記載の発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを乗員がスィッチ操作によって必要に応じて行うことができる。このため、より一層使い勝手がよい電動アシスト自転車を提供することができる。

[0009] 請求項 3記載の発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態とが運転状態に適合するように自動的に選択される。このため、乗員は運転形態の切替えを意識しなくてよいから、より一層使い勝手力い電動アシスト自転車を提供することができる。

[0010] 請求項 4記載の発明によれば、発生する補助動力が徐々に増大するようになるから、補助動力が発生して、な、状態から補助動力が発生する運転形態に移行したときに乗員に違和感を与えることがな、。

請求項 5記載の発明によれば、踏力が最小になったときに補助動力が停止するから、補助動力の停止時に乗員に違和感を与えることがない。

[0011] 請求項 6記載の発明によれば、乗員が各作動条件しきヽ値を最も適した条件となるように任意に変えることができるから、乗員の体力、好みなどに適合するように補助動力を発生させることができる。

請求項 7記載の発明によれば、乗員は、表示手段を見ることによって、補助動力が発生している力停止しているかを知ることができる。このため、この発明によれば、補助動力の発生する状況を容易に把握することができる電動アシスト自転車を提供することがでさる。

[0012] 請求項 8記載の発明によれば、電源投入時などの作動条件切替手段の起動時に前回の走行時に選択した作動条件が自動的に選択される。このため、この発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを作動条件切替手段の起動毎に行う必要がない。したがって、上述したように運転形態の切替を行うことができる構成を採ってヽるにもかかわらず、操作が簡単な電動アシスト自転車を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、本発明に係る電動アシスト自転車の制御系の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 2は、補助動力 ONZOFF計算手段および作動条件切替手段の構成を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、踏力変化に対する作動条件毎の補助動力の発生'停止を示すタイムチヤートである。

圆 4]図 4は、作動条件変更に起因して補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャートである。

[図 5]図 5は、走行中に補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチヤートである。

[図 6]図 6は、補助動力を停止する時期を示すタイムチャートである。

[図 7]図 7は、作動条件を選択するときの動作を示すフローチャートである。

[図 8]図 8は、補助動力の発生 ·停止を制御するときの動作を示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明に係る電動アシスト自転車の一実施の形態を図 1ないし図 8によって詳細に説明する。

図 1は本発明に係る電動アシスト自転車の制御系の構成を示すブロック図、図 2は補助動力 ONZOFF計算手段および作動条件切替手段の構成を示すブロック図、図 3は踏力変化に対する作動条件毎の補助動力の発生 ·停止を示すタイムチャート、図 4は作動条件変更に起因して補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャートである。

[0015] 図 5は走行中に補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャート、図 6は補助動力を停止する時期を示すタイムチャート、図 7は作動条件を切替えるときの動作を示すフローチャート、図 8は補助動力の発生 ·停止を制御するときの動作を示すフローチャートである。

[0016] これらの図において、符号 1で示すものは、この実施の形態による電動アシスト自転車用のモータコントローラを示す。このモータコントローラ 1は、ノッテリ 2と、このバッテリ 2を電源として補助動力を発生させるモータ 3と、後述する作動条件切替自動 Z 手動スィッチ 4、作動条件切替スィッチ 5および作動条件しきい値設定手段 6と、補助動力作動表示手段 7と、加速度センサ 8と、傾斜角センサ 9と、車速センサ 10と、トルクセンサ 11とが接続されて、る。

[0017] 作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4、作動条件切替スィッチ 5および作動条件しきい値設定手段 6は、後述するように、この電動アシスト自転車において複数組の作動条件 (各組毎に補助動力の発生，停止の条件が異なる）を切替えるために使用するものである。これらのスィッチは、それぞれいわゆる押しボタンスィッチ力なり、押すことによって作動条件の切替えまたはしきい値の変更を行うことができるようにモータコントローラ 1に接続されている。これらのスィッチは、補助動力作動表示手段 7とともにスィッチボックス 12に取付けられ、このスィッチボックス 12を介して操向ハンドル（図示せず）に装着されている。

[0018] 補助動力作動表示手段 7はランプによって構成されて、る。加速度センサ 8は、この電動アシスト自転車の走行時の加速度を検出するためのものである。傾斜角センサ 9は、坂道などで前下がりまたは前上がりに傾斜する車体の傾斜角度を検出するためのものである。車速センサ 10は、車輪、ペダルクランク軸、モータ 3などの回転体の回転に基づいて車速を検出するためのものである。なお、車速を検出するに当たつては、車速センサ 10を用いることなぐモータ電圧'モータ電流などを用いた演算によって算出することもできる。トルクセンサ 11は、乗員がペダル（図示せず)を踏み込んだときの踏力の大きさを検出するためのものである。

[0019] モータコントローラ 1は、モータ 3の出力の演算や補助動力の発生'停止の制御などを実施する CPU21と、この CPU21によって計算された電流値をもってモータ 3に電流を流すモータ駆動回路 22と、後述する作動条件を記憶するための記憶手段 23とを備えている。この記憶手段 23は不揮発性メモリによって構成されている。モータ駆動回路 22には、モータ 3に流れている電流を検出するための電流検出回路 24が設けられている。

[0020] CPU21は、従来力もよく知られている方法によってモータ 3の出力を求める構成が採られている。すなわち、 CPU21は、トルクセンサ 11の電圧に基づいてトルク（踏力 )の大きさを求めるトルクセンサ入力処理手段 25と、このトルクセンサ入力処理手段 2 5によって求められた踏力の大きさに対応するモータ 3の出力（電流指令値)を求めるトルク電流計算手段 26と、このトルク電流計算手段 26によって求められた電流指令値に基づいてモータ駆動時のデューティー比を求める DUTY計算手段 27とを備えている。

[0021] この CPU21は、モータ 3の動力力もなる補助動力を発生させるときに、モータ駆動回路 22にそのときの乗員の踏力に対応したモータ出力が得られるように PWM出力データを送る。一方、 CPU21は、補助動力を停止させるときは、補助動力がなくなるようにモータ駆動回路 22に PWM出力データを送る。ここでいう補助動力の停止とは、モータ 3が停止する他に、モータ 3と車輪との間の動力伝達部材が車輪と一体に回転するようにモータ 3が回転する状態を含む。このように補助動力は発生しないがモータ 3は回転するような状態を以下においては無負荷連れ回り状態という。

[0022] CPU21は、補助動力の発生.停止を予め定めた作動条件に基づいて切替える構成が採られている。 CPU21は、これを実現するために、図 2に示すように、補助動力 ONZOFF計算手段 31と、作動条件切替手段 32と、車両負荷計算手段 33と、負荷トルクオブザーノ 34などを備えて、る。

[0023] 補助動力 ONZOFF計算手段 31は、この実施の形態においては、トルクセンサ入力処理手段 25によって求められた入力トルクの大きさ (乗員の踏力の大きさ）が補助動力を発生させる条件 (以下、この条件を単に補助動力発生条件という）を満たしたときに、補助動力が発生するように DUTY計算手段 27に制御信号を送出する。また、この補助動力 ON/OFF計算手段 31は、入力トルクの大きさが補助動力を停止させる条件 (以下、この条件を単に補助動力停止条件という）を満たし、かっこの条件を満たす状態が予め定めた時間 (停止待ち時間 Tw)だけ継続した後に、補助動力がなくなるように DUTY計算手段 27に制御信号を送る。

[0024] この補助動力 ONZOFF計算手段 31は、補助動力を停止させるに当って、予め定めた時間だけモータ 3を無負荷連れ回り状態とした後に停止させる。また、補助動力 ONZOFF計算手段 31は、補助動力を発生させるときには補助動力作動表示手段 7を点灯させる。なお、補助動力の発生 ·停止を制御すべき運転状態を検出するに当たっては、上述したように踏力の大きさを用いる他に、以下に述べるデータを用いることができる。このデータとは、最大踏力と最小踏力の差分の大きさや、踏力の単位時間当たりの変化量、ペダル回転数の変化分（回転減少で補助動力増大)あるいはこれらを組み合わせて求めた値などである。

[0025] 補助動力 ONZOFF計算手段 31が DUTY計算手段 27に制御信号を送るときの条件、すなわち、補助動力を発生'停止させる作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と、補助動力を停止させる停止条件とを 1組として構成されている。この作動条件は、後述するように、モータ 3の消費電力量が異なる複数糸且設定されている。これらの複数の作動条件は、予め定められており、図 1および図 2に示すように、記憶手段 23に記憶させてある。これらの作動条件は、後述するように、補助動力 ON ZOFF計算手段 31によって必要に応じて読み出されたり、更新されたりする。

また、補助動力 ONZOFF計算手段 31は、図 2に示すように、後述する補助動力低減手段 35と、最小時期検出手段 36と、補助動力停止手段 37と、設定保存手段 3 8とを備えている。

[0026] 作動条件切替手段 32は、後述する 2つの作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする。詳述すると、作動条件切替手段 32は、 2つの作動条件のうちいずれか一方の作動条件を手動または自動で選択し、この一方の作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力 ONZOFF計算手段 31〖こ送るように構成されてヽる。補助動力 ONZOFF計算手段 31は、作動条件切替情報に対応した作動条件を記憶手段 23から読み出し、この作動条件に基づいて上述したモータ制御を行う。

[0027] 2つの作動条件とは、この実施の形態においては、図 2に示すように、モータ 3の消費電力量が相対的に多くなる作動条件 1と、モータ 3の消費電力量が相対的に少なくなる作動条件 2とがある。作動条件 1が選択された場合の運転モードを以下においては単に通常モードという。また、作動条件 2が選択された場合の運転モードを以下にお!/、ては低消費電流モードと!/、う。

[0028] これらの 2つの作動条件 1, 2は、補助動力を発生させるときの条件である補助動力発生条件 1, 2と、補助動力を停止させるときの条件である補助動力停止条件 1, 2とからそれぞれ構成されている。これらの発生'停止条件 1, 2は、図 3に示すように設定されている。

[0029] 図 3において、同図中に示す正弦波状の曲線は、踏力が変化する様子を示しており、横軸に時間をとり、縦軸に踏力の大きさをとつて描いてある。図 3においては、補助動力作動条件 1として設定された踏力の値を補助動力発生踏力 1とし、補助動力停止条件 1として設定された踏力の値を補助動力停止踏力 1として示す。補助動力停止踏力 1は、補助動力発生踏力 1より小さ!/、値に設定されて!、る。

[0030] また、図 3においては、補助動力作動条件 2として設定された踏力の値を補助動力発生踏力 2とし、補助動力停止条件 2として設定された踏力の値を補助動力停止踏力 2として示す。補助動力発生踏力 2は、補助動力発生踏力 1より大きい値に設定されている。また、補助動力停止踏力 2は、補助動力発生踏力 2より小さくかつ補助動力発生踏力 1より大きくなる値に設定されている。

[0031] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、図 3に示すように、作動条件 1が選択された場合 (通常モード）は、作動条件 2が選択された場合 (低消費電流モード）に較べて乗員の踏力が相対的に小さくても補助動力が発生するようになる。

[0032] 作動条件切替手段 32には、図 2に示すように、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4と、作動条件切替スィッチ 5と、作動条件しきい値設定手段 6とが接続されている。また、作動条件切替手段 32には、 CPU21内において、負荷検出手段 39が接続されている。

作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4は、作動条件 1と作動条件 2の切替を手動で行うか自動で行うかを選択するためのものである。作動条件切替スィッチ 5は、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4によって手動が選択された場合に作動条件 1と作動条件 2のうちいずれか一方を選択するためのものである。

[0033] 作動条件しきい値設定手段 6は、作動条件 1の補助動力発生条件 1および補助動力停止条件 1に設定された踏力の値 (しきい値)と、作動条件 2の補助動力発生条件 2および補助動力停止条件 2に設定された踏力の値 (しきい値)とを、それぞれ手動によるスィッチ操作によって好みに応じ任意の値に変更するためのものである。

[0034] 負荷検出手段 39は、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4によって自動が選択された場合にこの電動アシスト自転車の現在の負荷を演算によって求める回路が採られている。この実施の形態による負荷検出手段 39は、負荷トルクオブザーバ 34 (図 1参照）によって構成されている。この負荷トルクオブザーバ 34は、一般的に外乱ォブザーバと呼ばれるものにおいて、未知の情報として車両負荷を設定したものである。

[0035] この実施の形態による負荷トルクオブザーバ 34は、車速センサ 10によって検出された車速と、トルクセンサ 11によって検出された入力トルク (乗員の踏力）と、トルク電流計算手段 26によって設定された電流指令値 (モータ出力）とを用いて車体の負荷を検出する構成が採られている。なお、車体の負荷を検出するためには、上記負荷トルクオブザーバ 34の他に、図 1および図 2に示すように、車両負荷計算手段 33を用いることがでさる。

[0036] この車両負荷計算手段 33は、加速度センサ 8によって検出された車体の加速度と、傾斜角センサ 9によって検出された傾斜角とに基づいて車体の負荷を演算によつて求める回路が採られている。上述した負荷検出手段 39としては、負荷トルクォブザーバ 34と車両負荷計算手段 33とのうちいずれか一方のみによって構成することができるが、この他に、負荷トルクオブザーバ 34と車両負荷計算手段 33との両方に負荷を算出させ、これらの負荷の例えば平均値を採用するように構成することもできる。

[0037] この実施の形態による作動条件切替手段 32は、作動条件切替自動 Z手動スイツチ 4により手動が選択された場合、作動条件切替スィッチ 5によって選択された作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力 ONZOFF計算手段 31に送る。また、作動条件切替手段 32は、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4により自動が選択された場合、負荷検出手段 39によって求められた車体の負荷に基づいて作動条件 1 と作動条件 2とのうちいずれか一方を自ら選択する。

[0038] この選択時には、車体の負荷が予め定めた負荷より大きいときは作動条件 1 (通常モード)が選択され、車体の負荷が設定負荷以下であるときは作動条件 2 (低消費電流モード)が選択される。そして、作動条件切替手段 32は、このように自ら選択した作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力 ONZOFF計算手段 31に送る。すなわち、作動条件切替手段 32は、複数の作動条件 (作動条件 1と作動条件 2) を切替えてモータ制御用の作動条件とする。

[0039] 補助動力 ONZOFF計算手段 31の補助動力低減手段 35は、補助動力が発生するときに乗員に違和感を与えることがないようにするためのものである。この補助動力低減手段 35は、乗員の踏力に対する補助動力の割合が通常時より相対的に小さくなるように、補助動力の発生時の大きさを設定する。

[0040] この補助動力低減手段 35においては、例えば図 4に示すように、作動条件 2が選択された低消費電流モードにあって補助動力が発生していない状態で、時間 T1のときに作動条件 1に切替えられて補助動力が発生するようになった場合、人力系の入力に対する補助動力の割合を 0から通常レベルに達するまで徐々に増大させる。なお、以下においては、人力系の入力（踏力）に対する補助動力の割合を単にアシスト比という。

[0041] また、例えば図 5に示すように、作動条件 2が選択された低消費電流モードにあつて補助動力が発生していない状態で、踏力が補助動力発生踏力 2を越えた場合 (時間 T2)、アシスト比を 0から通常レベルに達するまで徐々に増大させる。

[0042] 補助動力 ONZOFF計算手段 31の最小時期検出手段 36と補助動力停止手段 37 は、走行中に補助動力を停止させたときに乗員に違和感を与えることがないようにするためのものである。

最小時期検出手段 36は、乗員の踏力の変化を常時検出し、補助動力を停止する行程において停止待ち時間 Twが経過した後であって、踏力の大きさが最小になつたときに検出信号を補助動力停止手段 37に送出する。

[0043] 補助動力停止手段 37は、最小時期検出手段 36から検出信号が送られたときに補助動力を停止させる構成が採られている。これらの最小時期検出手段 36と補助動力停止手段 37とを備えた補助動力 ONZOFF計算手段 31においては、図 6に示すように、例えば作動条件 2が選択された低消費電流モードにある場合、乗員の踏力が例えば補助動力停止踏力 2を下回り（時間 T3)、この踏力が低い状態が予め定めた時間だけ経過し (時間 T4)、その後に踏力が最小になったとき (T5)に、最小時期検出手段 36から補助動力停止手段 37に検出信号が送られ、補助動力停止手段 37が補助動力を停止させる。

[0044] 補助動力 ONZOFF計算手段 31の設定保存手段 38は、作動条件切替手段 32によって切替えられている現在の作動条件 (作動条件 1または作動条件 2)と、この作動条件に設定されているしきい値 (補助動力発生踏力 1, 2、補助動力停止踏力 1, 2) とを記憶手段 23に記憶させる。また、この設定保存手段 38は、 CPU21の起動時 (電源投入時）に、記憶手段 23が記憶している前回の電源切断時の作動条件としきい値とを読み込み、この作動条件としき、値とを初期値として設定する。

[0045] 次に、上述したモータ 3コンローラの動作を図 7および図 8に示すフローチャートによって詳細に説明する。

モータコントローラ 1は、先ず、図 7に示すフローチャートに示すように動作することによって作動条件を設定する。すなわち、モータコントローラ 1は、図 7に示すフローチャートのステップ S 1にお、て、作動条件切替自動 Ζ手動スィッチ 4が手動に切替えられているか自動に切替えられているかを判別する。このとき、手動に切替えられている場合は、ステップ S2において、作動条件切替スィッチ 5が通常モード (作動条件 1)から低消費電流モード (作動条件 2)に切替えられた力否かを判別する。この判別は、記憶手段 23に作動条件切替の ONZOFFとして記憶されているデータを用いて行う。このデータは、作動条件切替スィッチ 5の操作状態が分力るように構成されており、作動条件切替スィッチ 5を操作する毎に更新される。

[0046] この判別結果が NOの場合は、ステップ S3に進み、作動条件切替スィッチ 5が低消費電流モードから通常モードに切替えられたか否かを判別する。この判別は、記憶手段 23に作動条件切替の ONZOFFとして記憶されているデータを用いて行う。ステツプ S3において、この切替えが行われていない場合は、前回選択した作動条件（現在のモード）に基づいて補助動力の発生'停止を制御する。ステップ S3において、作動条件切替スィッチ 5による切替えが行われた場合は、ステップ S4において、作動条件を通常モード (作動条件 1)に切替える。

[0047] ステップ S2において、切替えが行われた場合は、ステップ S5において、作動条件を低消費電流モード (作動条件 2)に切替える。

一方、ステップ S1において自動が選択されていた場合は、ステップ S6において、車体の現在の負荷を計算し、ステップ S7において、現在の車体の負荷が予め定めた作動条件切替しき!、値より大き!/、か否かを判別する。

[0048] 車体の負荷が作動条件切替しき、値より大き、場合、ステップ S8にお、て、現在のモードが通常モードであるか否かを判別する。このとき、通常モードではない場合は、ステップ S4に進んで通常モードに変更し、通常モードである場合は、現在の作動条件に基づ、て制御を行う。

[0049] ステップ S7にお、て、車体の負荷が作動条件切替しき、値以下である場合は、ステツプ S9において、現在のモードが低消費電流モードである力否かを判別する。このとき、低消費電流モードではない場合は、ステップ S5に進んで低消費電流モードに切替え、低消費電流モードである場合は、現在の作動条件に基づいて制御を行う

[0050] 上述したように制御モードを決定した後、モータコントローラ 1は、図 8に示すフローチャートのステップ P1において、現在補助動力を発生している力否かを判別する。補助動力が発生している場合は、ステップ P2において、現在のモードが通常モードである力否かを判別する。通常モードである場合は、ステップ P3に進み、現在の乗員の踏力が補助動力停止条件 1で設定された踏力より小さいか否かを判別する。 [0051] このとき、踏力の方が小さい場合は、ステップ P4〜P6に示すように、時間計測を開始し、補助動力を停止させるときの停止待ち時間 Twが経過するまでの間は補助動力を発生させ、停止待ち時間 Twが経過した後にステップ P7において補助動力を停止させる。ステップ P3において、踏力が補助動力停止条件 1で設定された踏力以上である場合は、ステップ P6に進み、補助動力を発生させる。この場合、アシスト比は通常レベルに設定される。

[0052] ステップ P2において、通常モードではないと判別されたときは、ステップ P8に進み、踏力が補助動力停止条件 2で設定された踏力より小さいか否かを判別する。このとき、踏力の方が小さい場合は、ステップ P9〜P10および P6に示すように、時間計測を開始し、補助動力を停止させるときの停止待ち時間 Twが経過するまでの間は補助動力を発生させ、停止待ち時間 Twが経過した後にステップ P 11において踏力が最小になった力否かを判別する。そして、踏力が最小になるまではステップ P6に進んで補助動力を発生させ、踏力が最小になったときにステップ P7に進んで補助動力を停止させる。

[0053] 一方、ステップ P1にお、て、 NOと判別された場合、すなわち現在は補助動力を発生していないと判別された場合であって、ステップ P12において、現在のモードが通常モードであると判別された場合は、ステップ P13に進み、現在の踏力が補助動力発生条件 1に設定されている踏力以上である否かを判別する。

[0054] この判別の結果、踏力の方が大きい場合、ステップ P 14において、作動条件が替えられた (モードが替わった)直後である力否かを判別し、切替直後ではな、場合はステツプ P6に進んで補助動力を発生させる。また、作動条件が替えられた直後の場合は、ステップ P15に進み、アシスト比が通常より小さくなるように補助動力を発生させる。

[0055] ステップ P12において、現在のモードが通常モードではないと判別された場合は、ステップ P 16に進み、現在の踏力が補助動力発生条件 2に設定されて、る踏力以上であるか否かを判別する。この結果、 YES、すなわち現在の踏力の方が大きい場合は、ステップ P17において、現在走行している状態である力否かを判別する。走行状態である場合は、ステップ P15に進み、アシスト比が通常より小さくなるように補助動力を発生させる。走行状態ではない場合は、ステップ P6に進み、低消費電流モードで設定された大きさの補助動力を発生させる。

[0056] 上述したように構成された電動アシスト自転車によれば、モータ 3の消費電力量が相対的に少なくなる作動条件 2が作動条件切替手段 32により切替えられることによつて、ノッテリの 1回の充電当たりの航続距離を延ばすことができる。また、モータ 3の消費電力量が相対的に多くなる作動条件 1が作動条件切替手段 32により切替えられることによって、補助動力が必要なときに不足することなく発生するようになる。

[0057] したがって、この電動アシスト自転車にぉ、ては、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えが可能となり、乗員の体力、趣向などに応じた走行が可能になる。

[0058] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4により手動を選択することにより、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを乗員がスィッチ操作によって必要に応じて行うことができる。このため、この電動アシスト自転車においては、人為的にかつ容易に運転形態を変えることができる。

[0059] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件切替自動 Z手動スィッチ 4により自動を選択することにより、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態とが運転状態に適合するように自動的に選択される。このため、この電動アシスト自転車によれば、乗員は、運転形態の切替えを意識する必要がない。

[0060] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、補助動力が発生するときに補助動力を徐々に増大させることができるから、補助動力が発生していない状態から補助動力が発生する運転形態に移行したときに乗員に違和感を与えることがない。

[0061] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、補助動力を停止させるに当たって、踏力が最小になったときに補助動力を停止させるから、補助動力の停止時に乗員に違和感を与えることがな、。

[0062] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件しきい値設定手段 6を操作することにより、作動条件を切替える際のしきい値 (踏力の値)を乗員が最も適した条件となるように変えることができるから、乗員の体力、趣向などに合わせて補助動力が発生する。

[0063] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、乗員は、補助動力作動表示手段 7を見ることによって、補助動力が発生しているか停止しているかを知ることができる。このため、この電動アシスト自転車によれば、補助動力の発生する状況を乗員が容易に把握することができる。

[0064] この実施の形態による電動アシスト自転車においては、電源投入時、すなわちモータコントローラ 1の起動時に、前回の走行時に選択していた作動条件が設定保存手段 38によって自動的に選択される。このため、この電動アシスト自転車によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えをモータコントローラ 1の起動毎に行う必要がなぐ操作が簡単である。

産業上の利用可能性

[0065] 本発明に係る電動アシスト自転車は、人力の大きさに対応したモータの出力が得られる電動アシスト自転車として使用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 踏力の大きさに対応した補助動力を発生させるモータと、

前記補助動力を発生'停止させる作動条件に基づいて前記モータの動作を制御するモータコントローラとを備えた電動アシスト自転車において、

前記作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを 1組として構成され、

かっこの作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定され、前記モータコントローラは、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段を備えて!/ゝることを特徴とする電動アシスト自転車

[2] 請求項 1記載の電動アシスト自転車において、

作動条件切替手段は、複数組の作動条件のうち 1組の作動条件を手動により選択する作動条件切替スィッチが接続されて!ヽることを特徴とする電動アシスト自転車。

[3] 請求項 1記載の電動アシスト自転車において、

モータコントローラは、走行時の負荷を検出する負荷検出手段を備え、作動条件切替手段は、前記負荷検出手段によって検出された負荷の大きさに基づ V、て複数組の作動条件のうち 1組の作動条件を選択する構成が採られて!/ヽることを特徴とする電動アシスト自転車。

[4] 請求項 1な!、し請求項 3のうちヽずれか一つに記載の電動アシスト自転車にお!、てモータコントローラは、走行中に補助動力が発生していない状態力も補助動力が発生する状態に移行するときは、人力に対する補助動力の大きさの割合を相対的に小さく設定する補助動力低減手段を備えてヽることを特徴とする電動アシスト自転車。

[5] 請求項 1な!、し請求項 4のうち、ずれか一つに記載の電動アシスト自転車にお!、てモータコントローラは、ペダル踏力が最も小さくなる最小時期を検出する最小時期検出手段と、

前記最小時期検出手段によって検出された最小時期に補助動力を停止させる補助動力停止手段とを備えて!/、ることを特徴とする電動アシスト自転車。

[6] 請求項 1な!、し請求項 5のうちヽずれか一つに記載の電動アシスト自転車にお!、てモータコントローラは、各作動条件のしきい値をそれぞれ変更可能な作動条件しき V、値設定手段を備えて!/、ることを特徴とする電動アシスト自転車。

[7] 請求項 1な!、し請求項 6のうちヽずれか一つに記載の電動アシスト自転車にお!、てモータコントローラは、補助動力の発生の有無を判別可能に表示する表示手段を備えて、ることを特徴とする電動アシスト自転車。

[8] 請求項 1な!、し請求項 7のうちヽずれか一つに記載の電動アシスト自転車にお!、てモータコントローラは、現在の作動条件を記憶する記憶手段と、

この記憶手段に記憶された作動条件を起動時の初期値とする設定保存手段とを備えたことを特徴とする電動アシスト自転車。