WO2022168318A1 - 駆動システム、及び電動アシスト付き自転車 - Google Patents

駆動システム、及び電動アシスト付き自転車 Download PDF

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WO2022168318A1
WO2022168318A1 PCT/JP2021/004608 JP2021004608W WO2022168318A1 WO 2022168318 A1 WO2022168318 A1 WO 2022168318A1 JP 2021004608 W JP2021004608 W JP 2021004608W WO 2022168318 A1 WO2022168318 A1 WO 2022168318A1
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WO
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assist
motor
drive system
power
bicycle
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/004608
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English (en)
French (fr)
Inventor
佑介 丹治
秀樹 田村
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts
    • B62M6/65—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts with axle and driving shaft arranged coaxially

Definitions

  • the present disclosure generally relates to drive systems and electrically assisted bicycles. More particularly, the present disclosure relates to drive systems for power-assisted bicycles and power-assisted bicycles including such drive systems.
  • Patent Document 1 describes a bicycle control device.
  • This bicycle control device includes a control unit that controls the output of a motor that assists in propulsion of the bicycle, based on the human-powered driving force input to the bicycle.
  • the control unit controls the motor to achieve the first assist ratio when the output torque of the motor is equal to or lower than the first upper limit value.
  • the control unit controls the motor to achieve the second assist ratio when the output torque of the motor is equal to or lower than the second upper limit value.
  • the magnitude of the assist ratio differs for each operation mode, so that the propulsion of the bicycle can be more appropriately assisted.
  • the present disclosure is made in view of the above reasons, and aims to provide a drive system and a power-assisted bicycle that can improve the efficiency of assist control.
  • a drive system is a drive system for an electrically assisted bicycle.
  • the drive system includes a first motor, a second motor, and an adjustment section.
  • the first motor transmits a first power to the front wheels to assist the rotation of the front wheels.
  • the second motor transmits a second power to the rear wheels to assist the rotation of the rear wheels.
  • the adjusting unit adjusts a first assist ratio of the first power to the human-powered driving force and a second assist ratio of the second power to the human-powered driving force.
  • a power-assisted bicycle includes the drive system described above and the main body of the power-assisted bicycle.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a power-assisted bicycle equipped with a drive system according to one embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic side view of the same electrically assisted bicycle.
  • FIG. 2B is a schematic side view of the same electrically assisted bicycle traveling on a slope (uphill).
  • FIG. 3 is a block diagram of a detection section of the drive system of the same.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the assist ratio of the same drive system.
  • FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the drive system of the same.
  • a drive system 1 (see FIG. 1) according to the present embodiment is a drive system for a power-assisted bicycle 100 (see FIG. 2A).
  • the electrically assisted bicycle 100 according to this embodiment includes a drive system 1 and an electrically assisted bicycle main body 2 (see FIG. 2A).
  • the “electrically assisted bicycle 100” may be simply referred to as the bicycle 100 below.
  • a bicycle 100 is a bicycle capable of traveling on a running surface 101 by electric power.
  • the bicycle 100 is a bicycle in which a user's stepping force (pedal force) is assisted by a motor.
  • the running surface 101 of the bicycle 100 is parallel to the horizontal plane H1 (see FIG. 2A). However, actually, the running surface 101 does not need to be parallel to the horizontal plane H1, and may be inclined with respect to the horizontal plane H1 (see FIG. 2B), or may be an uneven surface.
  • the direction in which the bicycle 100 travels is defined as the "forward direction”
  • the opposite direction to the forward direction is defined as the "rearward direction”
  • the forward direction and the rearward direction are collectively defined as the "front-rear direction D1”.
  • these directional definitions are not intended to limit the manner in which the drive system 1 and the bicycle 100 are used.
  • the arrows indicating each direction in the drawings are only shown for explanation and are not substantial.
  • the drive system 1 includes a first motor M1, a second motor M2, and an adjustment section 300, as shown in FIG.
  • the first motor M1 transmits the first power to the front wheels 201 to assist the rotation of the front wheels 201 .
  • the second motor M2 transmits the second power to the rear wheels 202 to assist the rotation of the rear wheels 202 .
  • the adjustment unit 300 adjusts the first assist ratio of the first power to the human-powered driving force and the second assist ratio of the second power to the human-powered driving force.
  • the “human power driving force” referred to here is, for example, the pedaling force applied to the wheels 20 via the pedals 26 by the user.
  • the adjustment unit 300 adjusts the two assist ratios related to the power of the two motors (the first motor M1 and the second motor M2) for the front wheels 201 and the rear wheels 202, respectively. can be improved.
  • the bicycle 100 is an electrically assisted bicycle in which the user's stepping force (pedal force) is assisted by a motor.
  • a bicycle 100 includes a drive system 1 and a body 2 .
  • the drive system 1 includes a first motor M1, a second motor M2, a control device 3, a battery unit 4, a detection device group 8, and an operation unit 6, as shown in FIG.
  • the main body 2 includes a frame 7, a plurality of (two in the illustrated example) wheels 20, a front fork 22, a handle 23, a saddle 24, and a pair of cranks. It has an arm 25 and a pair of pedals 26 .
  • the main body 2 further includes a power transmission body 27, a first sprocket SP1, a second sprocket SP2, and a crankshaft 29.
  • a plurality of wheels 20 are members that support the frame 7 on the running surface 101 .
  • the main body 2 of this embodiment has one front wheel 201 and one rear wheel 202 as the plurality of wheels 20 .
  • the number of wheels 20 is not particularly limited, and the bicycle 100 may be an electric tricycle having two rear wheels 202, for example.
  • the front wheel 201 has a hub 281 in the center and the rear wheel 202 has a hub 291 in the center.
  • a front wheel 201 and a rear wheel 202 are attached to the frame 7 and are rotated by first power and second power output from the first motor M1 and the second motor M2, respectively.
  • the front wheel 201 is the front wheel of the two wheels 20 aligned in the front-rear direction D1. Front wheel 201 is supported by leg 221 so as to be rotatable around an axis extending in the left-right direction.
  • the front wheels 201 are wheels that receive power transmission from the first motor M1.
  • the rear wheel 202 is the rear wheel of the two wheels 20 aligned in the front-rear direction D1.
  • the rear wheel 202 is rotatably supported by a plurality (here, a pair) of chain stays 77 around an axis extending in the left-right direction.
  • the second sprocket SP2 is concentric with the hub 291 of the rear wheel 202 and integrally attached to the hub 291 .
  • the second sprocket SP2 is connected via a power transmission body 27 to the first sprocket SP1. Thereby, the human power driving force (pedal force) from the user is transmitted to the rear wheels 202 .
  • the front fork 22 supports the front wheel 201.
  • the front fork 22 has a pair of legs 221 , a crown 222 and a steering column 223 .
  • a crown 222 connects the upper ends of the pair of legs 221 .
  • a steering column 223 protrudes from the crown 222 .
  • a front wheel 201 is rotatably attached to the pair of legs 221 via a shaft passed through a hub 281 .
  • the rotation axis of front wheel 201 is parallel to running surface 101 .
  • the projecting direction (longitudinal direction) of the steering column 223 extends rearward as it goes upward from the crown 222 and is inclined with respect to the running surface 101 .
  • the handle 23 is attached to the upper end of the steering column 223 and fixed to the front fork 22 .
  • the steering column 223 is passed through the head pipe 71 of the frame 7 and is rotatably attached to the frame 7 .
  • the rotation axis of steering column 223 is substantially parallel to the longitudinal direction of steering column 223 . Therefore, the handle 23 can rotate the front wheel 201 with the axis along the longitudinal direction of the steering column 223 as the rotation axis.
  • the frame 7 is a framework to which a plurality of wheels 20, front forks 22, handle 23, saddle 24, battery unit 4 and control device 3 are attached.
  • the material of the frame 7 is, for example, an aluminum alloy containing aluminum as a main component.
  • the material of the frame 7 is not limited to aluminum alloy, and may be, for example, iron, chromium molybdenum steel, high-tensile steel, titanium, or magnesium.
  • the material of the frame 7 is not limited to metal, and may be carbon, wood, bamboo, or fiber-reinforced synthetic resin (eg, CFRP; Carbon Fiber Reinforced Plastics).
  • the frame 7 includes a head pipe 71, an upper pipe 72, a reinforcing pipe 73, a lower pipe 74, a vertical pipe 75, a plurality of (only one shown in FIG. 2A) seat stays 76, and a plurality of (in FIG. 2A chainstays 77 (only one shown) and brackets 78 .
  • "pipe” means an elongated hollow member.
  • the cross-sectional shape of pipes of the present disclosure may be, for example, circular (including perfect circles, ovals and ellipses), rectangular (including squares), hexagonal, or octagonal.
  • the head pipe 71 supports the front fork 22.
  • the central axis of the head pipe 71 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go rearward as it goes upward.
  • a steering column 223 is passed through the head pipe 71 so that the central axis of the head pipe 71 and the central axis of the steering column 223 are aligned. This allows the head pipe 71 to rotatably support the steering column 223 .
  • the rotation axis of the steering column 223 is the same as the central axis of the head pipe 71 .
  • the upper pipe 72 connects the head pipe 71 and the standing pipe 75 .
  • a longitudinal front end of the upper pipe 72 is connected to the head pipe 71 .
  • a longitudinal rear end of the upper pipe 72 is connected to a standing pipe 75 .
  • the central axis of the upper pipe 72 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go downward as it goes rearward. However, the upper pipe 72 does not have to be inclined with respect to the running surface 101 .
  • the upper pipe 72 may be omitted.
  • the reinforcement pipe 73 is a reinforcement member for reinforcing the connecting portion between the standing pipe 75 and the upper pipe 72 .
  • the reinforcing pipe 73 connects the standing pipe 75 and the upper pipe 72 .
  • the reinforcement pipe 73 may be omitted.
  • the standing pipe 75 holds the saddle 24.
  • a lower longitudinal end of the standing pipe 75 is connected to a bracket 78 .
  • the central axis of the standing pipe 75 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go rearward as it goes upward from the lower end.
  • the longitudinal rear end of the upper pipe 72 is connected to the intermediate portion of the vertical pipe 75 .
  • intermediate portion as used herein means a portion of the vertical pipe 75 in the longitudinal direction excluding the lower end and the upper end.
  • the upper pipe 72 may be connected to the upper end of the standing pipe 75 .
  • the lower pipe 74 connects the bracket 78 and the head pipe 71 .
  • a longitudinal front end of the lower pipe 74 is connected to the head pipe 71 .
  • a longitudinal rear end of the lower pipe 74 is connected to a bracket 78 .
  • the central axis of the lower pipe 74 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go upward as it goes forward from the rear end in the longitudinal direction.
  • a battery 41 of the battery unit 4 is detachably attached to the lower pipe 74 .
  • a plurality of (here, one pair as an example) chain stays 77 support the shaft of the rear wheel 202 .
  • a longitudinal front end of each chain stay 77 is connected to a bracket 78 .
  • the longitudinal rear end of each chain stay 77 is connected to the rear end of the corresponding seat stay 76 .
  • the pair of chain stays 77 are separated in the left-right direction, and the rear wheel 202 is rotatably attached to the rear ends of the pair of chain stays 77 via a shaft passed through a hub 291 .
  • the rotation axis of the rear wheel 202 is substantially parallel to the running surface 101 and coincides with the center axis of the shaft supporting the rear wheel 202 .
  • a plurality of (here, one pair as an example) seat stays 76 connect the chain stay 77 and the standing pipe 75 .
  • the longitudinal rear end of each seat stay 76 is connected to the longitudinal rear end of the corresponding chain stay 77 .
  • a longitudinal front end of each seat stay 76 is connected to an intermediate portion of the standing pipe 75 .
  • a pair of seat stays 76 branch from the upper pipe 72 and are integrated with the upper pipe 72 .
  • the seat stay 76 and the upper pipe 72 may be separate bodies.
  • the bracket 78 is the part to which the control device 3 is attached.
  • the bracket 78 is formed in a substantially C shape when viewed from a direction orthogonal to both the up-down direction and the front-rear direction D1.
  • the bracket 78 is connected to the longitudinal rear end of the lower pipe 74 , the longitudinal lower end of the standing pipe 75 , and the longitudinal front end of the chain stay 77 .
  • the longitudinal rear end of the lower pipe 74, the longitudinal lower end of the standing pipe 75, and the longitudinal front end of the chain stay 77 are fixed to each other.
  • the saddle 24 has a seat pillar 241 and a seat 242 on which the user sits.
  • the seat pillar 241 is passed through the vertical pipe 75 along the central axis of the vertical pipe 75 .
  • the seat pillar 241 protrudes downward from the seat portion 242 of the saddle 24 .
  • the seat pillar 241 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go forward as it goes downward.
  • the seat pillar 241 is attached to the vertical pipe 75 so as to be movable along the central axis of the vertical pipe 75 .
  • Each of the pair of pedals 26 is attached to one end of the corresponding crank arm 25 in the longitudinal direction opposite to the crankshaft 29 side.
  • Each pedal 26 is rotatably attached to the corresponding crank arm 25 .
  • the axis of rotation of the pedals 26 is substantially parallel to the axis of rotation of the crankshaft 29 .
  • a pair of crank arms 25 are attached to the crankshaft 29 as shown in FIG. 2A.
  • the longitudinal direction of the crank arm 25 intersects (perpendicularly in the illustrated example) the rotation axis of the crankshaft 29 .
  • the pair of crank arms 25 are arranged in a straight line when viewed in the rotation axis direction of the crankshaft 29 .
  • the power transmission body 27 transmits the human power driving force (pedal force) from the user to at least one of the plurality of wheels 20 (here, the rear wheel 202).
  • the power transmission body 27 is a chain that is spanned between the first sprocket SP1 and the second sprocket SP2 so as to be able to transmit power.
  • the power transmission body 27 may be, for example, a belt, shaft, wire, or gear.
  • the first sprocket SP1 is composed of, for example, a plurality of sprockets, and constitutes a transmission together with the second sprocket SP2. By changing the shift position of the transmission, the bicycle 100 can be shifted.
  • the first motor M1 transmits first power (rotational power) to the front wheels 201 to assist the rotation of the front wheels 201 .
  • the first motor M1 is, for example, a coreless DC brushless motor.
  • the first motor M1 is a hub motor.
  • the first motor M1 is integrated with and coaxially connected to the hub 281 of the front wheel 201 .
  • the first motor M1 is electrically connected to the control device 3 and controlled by the control device 3 .
  • First motor M ⁇ b>1 is driven by electric power from battery 41 and transmits first power to front wheels 201 .
  • the second motor M2 transmits the second power (rotational power) to the rear wheels 202 to assist the rotation of the rear wheels 202.
  • the second motor M2 is, for example, a coreless DC brushless motor like the first motor M1.
  • the second motor M2 is also a hub motor here.
  • the second motor M2 is integrated with and coaxially connected to the hub 291 of the rear wheel 202 .
  • the second motor M2 is electrically connected to the control device 3 and controlled by the control device 3 .
  • the second motor M2 is driven by electric power from the battery 41 and transmits second power to the rear wheels 202 .
  • the battery unit 4 has a battery 41 and a battery control section 42, as shown in FIG. Battery unit 4 is electrically connected to control device 3 .
  • the battery 41 supplies power to the first motor M1 and the second motor M2 via the control device 3. In addition to these motors, the battery 41 also supplies power to, for example, the headlights of the main body 2, the operation unit 6, and the like.
  • a secondary battery such as a lithium ion secondary battery that can be repeatedly charged and discharged is used.
  • the battery 41 is detachably attached to the lower pipe 74 . Note that the battery 41 may be arranged along the standing pipe 75 behind the standing pipe 75 .
  • the battery control unit 42 obtains the amount of power consumed by the battery 41 (battery power consumption) while the bicycle 100 is running (during use). Power consumption information representing battery power consumption is output from the battery control unit 42 to the control device 3 . Also, the battery control unit 42 manages the remaining amount of the battery 41 . Remaining amount information representing the remaining amount of the battery 41 is output from the battery control unit 42 to the control device 3 .
  • the operation unit 6 receives an operation from the user to individually turn ON/OFF each of the first motor M1 and the second motor M2.
  • the operation part 6 is attached to the handle 23, for example. Furthermore, the operation unit 6 is configured to receive an operation to change two types of assist ratios (first assist ratio and second assist ratio).
  • the operation unit 6 is electrically connected to the control device 3 .
  • the control device 3 is configured to perform assist control and regeneration control. Specifically, the control device 3 performs assist control for controlling the first motor M1 and the second motor M2 based on the human power driving force, the vehicle speed of the bicycle 100, the gear stage position (gear ratio) of the transmission, and the like. Run.
  • the human power driving force (pedal force) is detected by a pedal force detector F4, which will be described later.
  • the vehicle speed is calculated from the number of revolutions of the wheels 20 detected by a speed detector F1, which will be described later.
  • control device 3 executes processing related to regenerative control to charge the battery 41 with electric power generated by at least one of the first motor M1 and the second motor M2 during deceleration. For example, when the user operates the brake lever of the handlebar 23 while the bicycle 100 is running downhill, the control device 3 switches to the regenerative control mode and recovers the charge amount of the battery 41 by regenerative braking force. Note that the control device 3 may further perform lighting control related to the headlights.
  • control device 3 has a processing section 30, a storage section 32, and a housing 31 (see FIG. 2A) that accommodates the processing section 30. As shown in FIG. 1, the control device 3 has a processing section 30, a storage section 32, and a housing 31 (see FIG. 2A) that accommodates the processing section 30. As shown in FIG. 1, the control device 3 has a processing section 30, a storage section 32, and a housing 31 (see FIG. 2A) that accommodates the processing section 30. As shown in FIG.
  • the housing 31 has a hollow, flat box shape. Housing 31 is fixed to bracket 78 .
  • the processing unit 30 is mainly composed of a computer system having one or more processors and one or more memories.
  • the functions of each unit of the processing unit 30 are realized by one or more processors executing programs recorded in the memory.
  • the program may be prerecorded in a memory, may be provided through an electric communication line such as the Internet, or may be provided by being recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card.
  • the processing unit 30 has an adjustment unit 300, a detection unit 301, and a drive control unit 302, as shown in FIG.
  • the processing section 30 has a function as the adjustment section 300 , a function as the detection section 301 , and a function as the drive control section 302 .
  • the processing unit 30 is configured to acquire various electrical signals from the outside (battery unit 4, detection device group 8, and operation unit 6). The processing unit 30 executes processing related to assist control, regenerative control, etc. according to the acquired electrical signal.
  • the processing unit 30 executes processing related to assist control for driving the motor based on the assist ratio.
  • the "assist ratio" in the present disclosure is the ratio between the human power driving force (pedal force) and the electric power assistance (rotational power by the motor).
  • the number of motors in this embodiment is two, the first motor M1 and the second motor M2.
  • the assist ratio of the present embodiment includes two of a first assist ratio and a second assist ratio.
  • the detection unit 301 includes, for example, a speed detection unit F1, a rotation detection unit F2, an inclination detection unit F3, a pedaling force detection unit F4, an acceleration/deceleration detection unit F5, and an idling detection unit F6. including.
  • the detection unit 301 receives sensor signals (electrical signals) from the detection device group 8 .
  • the detection unit 301 generates specific information, which will be described later, based on the sensor signal, and sends it to the adjustment unit 300 .
  • the detection device group 8 includes a speed detection device 81, a rotation detection device 82, an inclination detection device 83, a pedaling force detection device 84, an acceleration/deceleration detection device 85, and an idling detection device 86, as shown in FIG.
  • the speed detection unit F1 detects the rotation state of the wheel 20 (for example, the rear wheel 202) of the bicycle 100.
  • Speed detection device 81 includes a magnet and a speed sensor. The magnets are located on the rear wheel 202 and rotate with the rear wheel 202 .
  • the speed sensor is a Hall IC that detects the magnetic force of a magnet.
  • the speed sensor is attached to the chain stay 77 of the frame 7, for example.
  • a speed sensor detects the magnetic force of a magnet using, for example, the Hall effect.
  • the speed sensor outputs a sensor signal based on the detection result to the control device 3 .
  • the speed detection unit F1 detects the rotation state of the rear wheel 202 once, for example, each time the rear wheel 202 rotates once, based on the sensor signal from the speed sensor.
  • the speed detection unit F1 may detect the rotational state of the front wheel 201 in addition to or instead of the rear wheel 202, in which case the magnet is placed on the front wheel 201 and rotates together with the front wheel 201.
  • the speed detection unit F1 calculates the current vehicle speed of the bicycle 100 and uses it for assist control and the like.
  • the rotation detection unit F2 detects the rotation state of each of the first motor M1 and the second motor M2.
  • the rotation detection device 82 includes a rotating member and a rotation sensor for each motor (each of the first motor M1 and the second motor M2).
  • the rotating member is attached to the outer peripheral surface of the output shaft of each motor and rotates together with the output shaft.
  • the rotating member is composed of, for example, a member in which magnets are embedded so that their magnetic poles alternate in the circumferential direction, or magnets that are magnetized so that their magnetic poles alternate in the circumferential direction.
  • the rotation sensor is a Hall IC that detects the magnetic force of the magnet of the rotating member.
  • the rotation sensor is provided facing the rotating member.
  • the rotation sensor outputs to the control device 3 a sensor signal indicating changes in the magnetic field accompanying rotation of the rotating member.
  • the rotation detector F2 determines whether each motor is being driven based on the sensor signal from the rotation sensor. This makes it possible to determine whether each motor is being driven or stopped.
  • the tilt detector F3 detects the tilt of the bicycle 100 in the front-rear direction D1 with respect to the horizontal plane H1.
  • the tilt detection device 83 includes, for example, a triaxial gyro sensor.
  • the tilt detection device 83 may further include an acceleration sensor.
  • the gyro sensor is arranged inside the housing 31 of the control device 3 , but the place of arrangement is not particularly limited, and the gyro sensor may be mounted on the chain stay 77 of the frame 7 .
  • the gyro sensor outputs a sensor signal based on the amount of change in angle (angular velocity) of the main body 2 to the control device 3 .
  • the tilt detector F3 estimates the tilt angle ⁇ 1 (see FIG. 2B) from the detection result of the gyro sensor.
  • the inclination detection unit F3 determines whether the bicycle 100 is traveling on a slope (also determines whether it is an uphill or a downhill) from the detection result of the gyro sensor, the pedaling force, the vehicle speed, etc., and determines the determination result (specific information) is used for assist control and the like. That is, the specific information includes information regarding inclination.
  • the pedaling force detection unit F4 detects the pedaling force as the human power driving force.
  • the pedaling force detection device 84 includes, for example, a torque sensor.
  • the torque sensor is attached to the crankshaft 29, for example.
  • the torque sensor senses the input torque to the pedal 26 using, for example, the magnetostrictive effect.
  • the torque sensor outputs a sensor signal based on input torque to the control device 3 .
  • a pedaling force detection unit F4 calculates a pedaling force (manpower driving force) from the detection result of the torque sensor or the like, and uses the calculation result (specific information) for assist control or the like. That is, the specific information includes information about pedaling force.
  • the acceleration/deceleration detection unit F5 detects the acceleration/deceleration of the bicycle 100.
  • the acceleration/deceleration detection device 85 includes, for example, a triaxial acceleration sensor.
  • the acceleration sensor is placed inside the housing 31 of the control device 3, but the place of placement is not particularly limited. If the tilt detection device 83 includes an acceleration sensor, the acceleration sensor may also serve as part of the configuration of the acceleration/deceleration detection device 85 .
  • the acceleration sensor outputs a sensor signal based on acceleration or deceleration (negative acceleration) to the control device 3 .
  • the acceleration/deceleration detection unit F5 calculates the acceleration/deceleration of the bicycle 100 from the detection result of the acceleration sensor, and uses the calculation result (specific information) for assist control and the like.
  • the specific information includes information on acceleration/deceleration.
  • the acceleration/deceleration detection unit F5 detects the acceleration/deceleration of the bicycle 100 based on the detection result of the speed sensor of the speed detection device 81 and the detection result of the torque sensor of the pedaling force detection device 84 instead of the detection result of the acceleration sensor. can be calculated.
  • the idling detection unit F6 detects idling of at least one of the front wheels 201 and the rear wheels 202 . Idling (slipping) is likely to occur when the frictional resistance of the running surface 101 is low because the running surface 101 is wet in the rain or foreign matter such as fallen leaves are present on the running surface 101.
  • the slip detection device 86 includes, for example, a torque sensor. However, here, it is assumed that the torque sensor of the pedaling force detection device 84 attached to the crankshaft 29 also serves as the torque sensor of the slip detection device 86 . The torque sensor outputs a sensor signal based on input torque to the control device 3 .
  • the idling detection unit F6 determines the presence or absence of idling, and uses the determination result (specific information) for assist control and the like.
  • the specific information includes information on slipping.
  • the storage unit 32 is composed of a readable and writable memory.
  • the storage unit 32 is, for example, a flash memory.
  • the storage unit 32 is provided outside the processing unit 30 , but may be provided inside the processing unit 30 . That is, the storage unit 32 may be a built-in memory of the processing unit 30 .
  • the storage unit 32 stores various data relating to assist control and the like. In particular, the storage unit 32 stores correspondence information in which a plurality of types of driving states (to be described later) are associated with a plurality of assist patterns.
  • the drive control unit 302 calculates an assist torque value for each wheel 20 based on the detection result (current vehicle speed) of the speed detection unit F1 and the first assist ratio and second assist ratio determined by the adjustment unit 300.
  • the drive control unit 302 controls each motor by outputting a drive control signal to each motor so that each of the first motor M1 and the second motor M2 rotates at a predetermined rotational speed. Note that the adjustment unit 300 will be described in detail in the next section.
  • the adjuster 300 adjusts the first assist ratio of the first power from the first motor M1 to the manpower driving force and the second power from the second motor M2 to the manpower driving force. and the second assist ratio are adjusted.
  • the adjustment unit 300 of this embodiment determines the first assist ratio and the second assist ratio based on specific information regarding the running state of the bicycle 100 .
  • the specific information may include information regarding inclination, pedaling force, acceleration/deceleration, slipping, and the like.
  • the specific information does not have to include all information related to these, but preferably includes information related to pedaling force.
  • the adjustment unit 300 is configured to identify the current running state of the bicycle 100 based on the identification information.
  • the adjustment unit 300 selects an assist pattern corresponding to the specified current running state from a plurality of assist patterns stored in the storage unit 32 .
  • the following first to sixth running states are exemplified as types of the "running state".
  • the “first running state” is a state in which the bicycle 100 is running on flat ground where the running surface 101 is substantially parallel to the horizontal plane H1.
  • the “second running state” is a state in which the bicycle 100 is running uphill in which the running surface 101 is inclined with respect to the horizontal plane H1.
  • the “third running state” is a state in which the bicycle 100 is running on a downward slope in which the running surface 101 is inclined with respect to the horizontal plane H1.
  • the “fourth running state” is a state in which the bicycle 100 is running while accelerating.
  • the “fifth running state” is a state in which the bicycle 100 is running while decelerating.
  • the “sixth running state” is a state in which the bicycle 100 is running while slipping.
  • the adjustment unit 300 can specify the current running state in combination rather than specifying only one of these running states. For example, the adjustment unit 300 can specify that the current running state is the third running state and the fifth running state. The adjustment unit 300 selects the optimum assist pattern for the identified one or more types of running conditions.
  • Each assist pattern is information about the ratio of the amount of assistance for the rear wheels 202 (second power: assist torque value) to the amount of assistance for the front wheels 201 (first power: assist torque value) (hereinafter referred to as "torque ratio"). including. Torque ratios are different between a plurality of assist patterns.
  • the adjustment unit 300 determines the first assist ratio and the second assist ratio based on the selected assist pattern and the current vehicle speed of the bicycle 100 .
  • the adjustment unit 300 selects a uniform assist pattern in which the amount of assistance for the front wheels 201 and the amount of assistance for the rear wheels 202 are substantially evenly balanced in the "first running state (flat ground running)". That is, the adjustment unit 300 selects an assist pattern with a torque ratio in which the amount of assistance for the front wheels 201 and the amount of assistance for the rear wheels 202 are substantially equal. Note that the assist amount for the rear wheels 202 may be larger than the assist amount for the front wheels 201 .
  • the uniform assist pattern itself also includes a plurality of torque ratios different from each other, and the adjustment unit 300 selects the optimum torque ratio from among the plurality of torque ratios belonging to the uniform assist pattern. The adjustment unit 300 may select this uniform assist pattern or another assist pattern in the "fourth running state (acceleration)".
  • the adjustment unit 300 selects a rear-wheel-oriented assist pattern in which the amount of assistance for the rear wheels 202 is emphasized in the "second running state (uphill running)". That is, the adjustment unit 300 selects an assist pattern with a torque ratio in which the amount of assistance for the rear wheels 202 is greater than the amount of assistance for the front wheels 201 .
  • the rear-wheel-oriented assist pattern itself also includes a plurality of different torque ratios, and the adjustment unit 300 selects the optimum torque ratio from among the plurality of torque ratios belonging to the rear-wheel-oriented assist pattern. .
  • a plurality of torque ratios belonging to the rear-wheel-oriented assist pattern include a torque ratio in which the assist amount of the front wheels 201 is zero, that is, 0:1.
  • the adjustment unit 300 preferably finely adjusts each of the first assist ratio and the second assist ratio according to the magnitude of the inclination angle ⁇ 1, the vehicle speed, and the like. Adjusting unit 300 may select the rear-wheel-oriented assist pattern even during a predetermined period after bicycle 100 starts running.
  • the adjustment unit 300 selects a front-wheel-oriented assist pattern that emphasizes the amount of assistance for the front wheels 201 in the "third running state (downhill running)". That is, the adjustment unit 300 selects an assist pattern with a torque ratio in which the amount of assistance for the front wheels 201 is greater than the amount of assistance for the rear wheels 202 .
  • the front-wheel-oriented assist pattern itself also includes a plurality of different torque ratios, and the adjustment unit 300 selects the optimum torque ratio from among the plurality of torque ratios belonging to the front-wheel-oriented assist pattern.
  • a plurality of torque ratios belonging to the front-wheel-oriented assist pattern also include a torque ratio of 1:0 when the assist amount of the rear wheels 202 is zero.
  • the adjustment unit 300 preferably finely adjusts each of the first assist ratio and the second assist ratio according to the magnitude of the inclination angle ⁇ 1, the vehicle speed, and the like.
  • the amount of assistance on a downward slope is the amount of regenerative braking that reduces the vehicle speed.
  • the control device 3 executes assist control in conjunction with regeneration control. By making the regenerative brake larger for the front wheels 201 than for the rear wheels 202, more appropriate assist control can be executed.
  • the adjustment unit 300 may adjust the first assist ratio and the second assist ratio even while the brake lever (friction brake) of the handle 23 is being operated.
  • the first assist ratio and the second assist ratio relating to the regenerative braking force may be adjusted in conjunction with the friction brake.
  • the wheels 20 are prevented from being locked, and the possibility of the bicycle 100 slipping and overturning can be reduced.
  • the adjustment unit 300 may select a front-wheel-oriented assist pattern, or may select a different assist pattern. good.
  • the Road Traffic Law stipulates the upper limit of the assist ratio of electric power assistance to human power driving power for electric assist bicycles for each vehicle speed range.
  • the maximum assist ratio between human power driving force (see area R2) and electric power assistance (see area R1) is stipulated to be 1:2.
  • the maximum assist ratio is defined as 1:0. Therefore, in the present embodiment, the adjusting section 300 adjusts the first assist ratio and the second assist ratio within a range in which the overall assist ratio of the bicycle 100 satisfies the above regulation.
  • the adjustment unit 11 adjusts the total output of the first power and the second power (that is, the sum of the amount of assistance for the front wheels 201 and the amount of assistance for the rear wheels 202) to be equal to or less than a predetermined value.
  • the first assist ratio and the second assist ratio are called “individual assist ratio” for each wheel 20, and the ratio of the total assist amount of the front wheels 201 and rear wheels 202 to the human power driving force (pedal force) is “total assist ratio”. Let's call it "ratio".
  • the adjustment unit 300 adjusts the individual assist ratio so that the total assist ratio is at most 1:2 at 10 km/h or less, for example, in accordance with the Road Traffic Law.
  • the adjustment unit 300 determines the total power assist output (the sum of the assist amount for the front wheels 201 and the assist amount for the rear wheels 202) for the human-powered driving force, for example, according to the vehicle speed and the like. Then, according to the torque ratio of the selected assist pattern, the adjustment unit 300 allocates the assist amount for the front wheels 201 and the assist amount for the rear wheels 202 from the total output. That is, the first assist ratio and the second assist ratio are determined.
  • the operation unit 6 is configured to receive a change operation of the assist ratio from the user, and the adjustment unit 300 changes to the first assist ratio and the second assist ratio corresponding to the change operation. have.
  • the detection unit 301 receives sensor signals from the detection device group 8 (step S1).
  • the detection unit 301 generates specific information based on the sensor signal (step S2).
  • the adjustment unit 300 determines the current running state of the bicycle 100 based on the specific information (step S3). Then, the adjustment unit 300 selects the optimum assist pattern for the identified running state (step S4).
  • the adjustment unit 300 calculates the total power assist output and further determines the assist amount for the front wheels 201 and the assist amount for the rear wheels 202 so as to conform to the torque ratio of the selected assist pattern. That is, the adjustment unit 300 determines the first assist ratio and the second assist ratio (step S5).
  • the drive control unit 302 generates a drive control signal for the first motor M1 and a drive control signal for the second motor M2 based on the current vehicle speed and the first assist ratio and the second assist ratio determined by the adjustment unit 300. are output to each motor to control each motor (step S6).
  • the adjustment unit 300 adjusts two assist ratios related to the power of the two motors (the first motor M1 and the second motor M2) for the front wheels 201 and the rear wheels 202, respectively. Therefore, the efficiency of the assist control can be improved compared to, for example, the case where only the front wheels 201 or only the rear wheels 202 are assisted. In particular, the load balance on the front wheels 201 and the rear wheels 202 can change in a complex manner depending on the driving conditions. By including the adjustment unit 300 in the drive system 1, it is more likely that such changes can be followed.
  • first motor M1 and the second motor M2 are hub motors, independent assist control can be easily performed for the front wheels 201 and the rear wheels 202 .
  • the adjustment unit 300 determines the first assist ratio and the second assist ratio based on the specific information regarding the running state of the bicycle 100, more efficient assist control can be performed for each of the front wheels 201 and the rear wheels 202. realizable.
  • the drive system 1 (especially the control device 3) in the present disclosure includes a computer system.
  • a computer system is mainly composed of a processor and a memory as hardware.
  • the function of the drive system 1 in the present disclosure is realized by the processor executing a program recorded in the memory of the computer system.
  • the program may be recorded in advance in the memory of the computer system, may be provided through an electric communication line, or may be recorded in a non-temporary recording medium such as a computer system-readable memory card, optical disk, or hard disk drive. may be provided.
  • a processor in a computer system consists of one or more electronic circuits, including semiconductor integrated circuits (ICs) or large scale integrated circuits (LSIs).
  • Integrated circuits such as ICs or LSIs are called differently depending on the degree of integration, and include integrated circuits called system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • FPGAs Field-Programmable Gate Arrays
  • a plurality of electronic circuits may be integrated into one chip, or may be distributed over a plurality of chips.
  • a plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • a computer system includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Accordingly, the microcontroller also consists of one or more electronic circuits including semiconductor integrated circuits or large scale integrated circuits.
  • a plurality of functions of the drive system 1 are integrated in one housing.
  • the components of the drive system 1 may be distributed over a plurality of housings.
  • multiple functions in drive system 1 may be combined in one housing.
  • at least part of the functions of the drive system 1, for example, part of the functions of the drive system 1, may be realized by the cloud (cloud computing) or the like.
  • the number of motors is two. However, the number of motors may be three or more.
  • the number of first motors M1 may be two or more depending on the number of front wheels 201
  • the number of second motors M2 may be two or more depending on the number of rear wheels 202. It may be two or more.
  • both the first motor M1 and the second motor M2 are hub motors, but one of them may be a drive motor of a center unit attached around the bracket 78 .
  • the adjustment unit 300 may adjust the first assist ratio and the second assist ratio according to not only the running state but also the remaining amount of the battery 41 .
  • the adjustment unit 300 mutually determines the two assist ratios by using the torque ratio of the assist pattern, taking into account the mutual balance between the assist amount of the front wheels 201 and the assist amount of the rear wheels 202.
  • the adjustment unit 300 may independently determine the two assist ratios without considering the balance between the assist amount for the front wheels 201 and the assist amount for the rear wheels 202. good.
  • the adjustment unit 300 fixes one of the amount of assistance for the front wheels 201 and the amount of assistance for the rear wheels 202, and adjusts the amount of assistance for the other so that it changes according to the current running state. Two assist ratios may be adjusted.
  • the drive system (1) is a drive system for a power-assisted bicycle (100).
  • the drive system (1) comprises a first motor (M1), a second motor (M2) and an adjustment section (300).
  • a first motor (M1) transmits a first power to a front wheel (201) to assist rotation of the front wheel (201).
  • the second motor (M2) transmits the second power to the rear wheel (202) to assist the rotation of the rear wheel (202).
  • An adjustment unit (300) adjusts a first assist ratio of the first power to the human-powered driving force and a second assist ratio of the second power to the human-powered driving force. According to the first aspect, it is possible to improve the efficiency of the assist control.
  • the first motor (M1) and the second motor (M2) are each hub motors. According to the second aspect, it is easier to perform independent assist control for the front wheels (201) and the rear wheels (202).
  • the adjustment unit (300) adjusts the first An assist ratio and a second assist ratio are determined respectively. According to the third aspect, more efficient assist control can be realized for each of the front wheels (201) and the rear wheels (202) in the running state.
  • the drive system (1) further includes an inclination detector (F3) for detecting an inclination in the front-rear direction (D1) of the electrically assisted bicycle (100) with respect to the horizontal plane (H1).
  • the specific information includes at least information about inclination. For example, while the electric assist bicycle (100) is running on a slope, each of the front wheel (201) and the rear wheel (202) is more efficient. Good assist control can be realized.
  • the drive system (1) in the third aspect or the fourth aspect, further includes a pedaling force detection section (F4) that detects the pedaling force as the human driving force.
  • the specific information includes at least information about pedaling force. According to the fifth aspect, more efficient assist control can be realized for each of the front wheels (201) and the rear wheels (202).
  • a drive system (1) in any one of the third to fifth aspects, includes an acceleration/deceleration detector (F5) for detecting acceleration/deceleration of the electrically assisted bicycle (100). Prepare more.
  • the specific information includes at least information on acceleration/deceleration. According to the sixth aspect, more efficient assist control can be realized for each of the front wheels (201) and the rear wheels (202).
  • a drive system (1) in any one of the third aspect to the sixth aspect, is a wheel rotation detection unit that detects wheel rotation of at least one of the front wheels (201) and the rear wheels (202). (F6) is further provided.
  • the specific information includes at least information about idling. According to the seventh aspect, more efficient assist control can be realized for each of the front wheels (201) and the rear wheels (202).
  • the adjusting section (300) adjusts the total output of the first power and the second power to a predetermined value Adjust as follows. According to the eighth aspect, integrated assist control for the front wheels (201) and the rear wheels (202) can be easily realized.
  • a power-assisted bicycle (100) according to a ninth aspect comprises the drive system (1) according to any one of the first to eighth aspects, and a power-assisted bicycle main body (2). . According to the ninth aspect, it is possible to provide an electrically assisted bicycle (100) capable of improving the efficiency of assist control.
  • the configurations according to the second to eighth aspects are not essential configurations for the drive system (1), and can be omitted as appropriate.
  • REFERENCE SIGNS LIST 100 electric assisted bicycle 1 drive system 2 main body 201 front wheel 202 rear wheel 300 adjustment unit F3 tilt detection unit F4 pedaling force detection unit F5 acceleration/deceleration detection unit F6 idling detection unit D1 front-back direction H1 horizontal plane M1 first motor M2 second motor

Abstract

アシスト制御に関する効率の向上を図ること。駆動システム（１）は、電動アシスト付き自転車用の駆動システムである。駆動システム（１）は、第１モータ（Ｍ１）と、第２モータ（Ｍ２）と、調整部（３００）とを備える。第１モータ（Ｍ１）は、前輪に第１動力を伝えて前輪の回転をアシストする。第２モータ（Ｍ２）は、後輪に第２動力を伝えて後輪の回転をアシストする。調整部（３００）は、人力駆動力に対する第１動力に関する第１アシスト比率と、人力駆動力に対する第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する。

Description

駆動システム、及び電動アシスト付き自転車
　本開示は、一般に、駆動システム、及び電動アシスト付き自転車に関する。より詳細には、本開示は、電動アシスト付き自転車用の駆動システム、及び当該駆動システムを備える電動アシスト付き自転車に関する。
　特許文献１には、自転車用制御装置が記載されている。この自転車用制御装置は、自転車に入力される人力駆動力に基づいて、自転車の推進をアシストするモータの出力を制御する制御部を含む。制御部は、第１動作モードにおいて、モータの出力トルクが第１の上限値以下のときに、第１のアシスト比となるようにモータを制御する。また制御部は、第２動作モードにおいて、モータの出力トルクが第２の上限値以下のときに、第２のアシスト比となるようにモータを制御する。この自転車用制御装置によれば、動作モードごとにアシスト比の大きさが異なることによって、自転車の推進をより適切にアシストできる。
特開２０１７－２２２２５０号公報
　ところで、自転車の前輪及び後輪の各々について、より効率の良いアシスト制御が望まれる場合がある。
　本開示は上記事由に鑑みてなされ、アシスト制御に関する効率の向上を図ることができる、駆動システム、及び電動アシスト付き自転車を提供することを目的とする。
　本開示の一態様の駆動システムは、電動アシスト付き自転車用の駆動システムである。前記駆動システムは、第１モータと、第２モータと、調整部とを備える。前記第１モータは、前輪に第１動力を伝えて前記前輪の回転をアシストする。前記第２モータは、後輪に第２動力を伝えて前記後輪の回転をアシストする。前記調整部は、人力駆動力に対する前記第１動力に関する第１アシスト比率と、前記人力駆動力に対する前記第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する。
　本開示の一態様の電動アシスト付き自転車は、上記の駆動システムと、前記電動アシスト付き自転車の本体と、を備える。
図１は、一実施形態に係る駆動システムを備えた電動アシスト付き自転車の全体構成を示す概略図である。 図２Ａは、同上の電動アシスト付き自転車の概略側面図である。図２Ｂは、同上の電動アシスト付き自転車が坂道（上り坂）を走行中における概略側面図である。 図３は、同上の駆動システムの検出部のブロック図である。 図４は、同上の駆動システムのアシスト比率を説明するための図である。 図５は、同上の駆動システムの動作を示すフローチャートである。
　（１）概要
　以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
　本実施形態に係る駆動システム１（図１参照）は、電動アシスト付き自転車１００（図２Ａ参照）用の駆動システムである。また本実施形態に係る電動アシスト付き自転車１００は、駆動システム１と、電動アシスト付き自転車の本体２（図２Ａ参照）と、を備えている。以下では「電動アシスト付き自転車１００」を単に自転車１００と呼ぶことがある。自転車１００は、電気的な動力によって、走行面１０１を走行可能な自転車である。特に自転車１００は、ユーザの踏む力（踏力）をモータによって補助する自転車である。
　以下では特に断りのない限り、自転車１００の走行面１０１は、水平面Ｈ１（図２Ａ参照）と平行であるとして説明する。ただし、実際は、走行面１０１は水平面Ｈ１と平行である必要はなく、水平面Ｈ１に対して傾斜していてもよいし（図２Ｂ参照）、凹凸のある面であってもよい。また、以下では、自転車１００が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向Ｄ１」として定義する。ただし、これらの方向の定義は、駆動システム１、及び自転車１００の使用態様を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は、説明のために表記しているにすぎず、実体を伴わない。
　本実施形態に係る駆動システム１は、図１に示すように、第１モータＭ１と、第２モータＭ２と、調整部３００とを備えている。第１モータＭ１は、前輪２０１に第１動力を伝えて前輪２０１の回転をアシストする。第２モータＭ２は、後輪２０２に第２動力を伝えて後輪２０２の回転をアシストする。
　そして、調整部３００は、人力駆動力に対する第１動力に関する第１アシスト比率と、人力駆動力に対する第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する。ここでいう「人力駆動力」とは、例えば、ユーザからペダル２６を介して車輪２０に与えられる踏力である。
　この構成によれば、調整部３００は、前輪２０１及び後輪２０２の２つのモータ（第１モータＭ１及び第２モータＭ２）の動力に関する２つのアシスト比率をそれぞれ調整するため、アシスト制御に関する効率の向上を図ることができる。
　（２）詳細
　（２．１）電動自転車の全体構成
　以下、本実施形態に係る自転車１００の全体構成について、図１～図５を参照しながら詳しく説明する。
　自転車１００は、上述の通り、ユーザの踏む力（踏力）をモータによって補助する電動アシスト自転車である。自転車１００は、駆動システム１と、本体２とを備えている。駆動システム１は、図１に示すように、第１モータＭ１と、第２モータＭ２と、制御装置３と、バッテリユニット４と、検出装置群８と、操作部６とを備えている。
　（２．２）本体
　本体２は、図２Ａに示すように、フレーム７と、複数（図示例では２つ）の車輪２０と、フロントフォーク２２と、ハンドル２３と、サドル２４と、一対のクランクアーム２５と、一対のペダル２６とを備えている。また本体２は、動力伝達体２７と、第１スプロケットＳＰ１と、第２スプロケットＳＰ２と、クランク軸２９とを更に備えている。
　複数の車輪２０は、フレーム７を走行面１０１の上に支える部材である。本実施形態の本体２は、複数の車輪２０として、１つの前輪２０１と、１つの後輪２０２とを有している。なお、車輪２０の数は特に限定されず、自転車１００は、例えば後輪２０２の数が２つの電動三輪車でもよい。前輪２０１は、中心にハブ２８１を有し、後輪２０２は、中心にハブ２９１を有している。前輪２０１及び後輪２０２は、フレーム７に取り付けられており、第１モータＭ１及び第２モータＭ２からそれぞれ出力された第１動力及び第２動力により回転する。
　前輪２０１は、前後方向Ｄ１に並ぶ２つの車輪２０のうちの前側の車輪である。前輪２０１は、レッグ２２１によって、左右方向に沿った軸回りに回転し得るように支持される。ここでは前輪２０１は、第１モータＭ１から動力の伝達を受ける車輪である。
　後輪２０２は、前後方向Ｄ１に並ぶ２つの車輪２０のうちの後側の車輪である。後輪２０２は、複数（ここでは一対）のチェーンステー７７によって、左右方向に沿った軸回りに回転可能に支持される。
　第２スプロケットＳＰ２は、後輪２０２のハブ２９１と同心状で、かつハブ２９１に対して一体的に取り付けられている。第２スプロケットＳＰ２は、第１スプロケットＳＰ１に対し、動力伝達体２７を介して連結されている。これにより、ユーザからの人力駆動力（踏力）は、後輪２０２に伝達される。
　フロントフォーク２２は、前輪２０１を支える。フロントフォーク２２は、一対のレッグ２２１と、クラウン２２２と、ステアリングコラム２２３とを有している。クラウン２２２は、一対のレッグ２２１の上端をつなぐ。ステアリングコラム２２３は、クラウン２２２から突出する。一対のレッグ２２１には、ハブ２８１に通されたシャフトを介して、前輪２０１が回転可能に取り付けられている。前輪２０１の回転軸は、走行面１０１に対して平行である。ステアリングコラム２２３の突出方向（長手方向）は、クラウン２２２から、上方向に行くに従って後方向に行くように延びており、走行面１０１に対して傾いている。
　ハンドル２３は、ステアリングコラム２２３の上端に取り付けられており、フロントフォーク２２に対して固定されている。ステアリングコラム２２３は、フレーム７のヘッドパイプ７１に通されており、フレーム７に回転可能に取り付けられている。ステアリングコラム２２３の回転軸は、ステアリングコラム２２３の長手方向に略平行である。したがって、ハンドル２３は、ステアリングコラム２２３の長手方向に沿う軸を回転軸として、前輪２０１を回転させることができる。
　フレーム７は、複数の車輪２０、フロントフォーク２２、ハンドル２３、サドル２４、バッテリユニット４及び制御装置３が取り付けられる骨組みである。フレーム７の材料は、例えば、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。ただし、フレーム７の材料は、アルミニウム合金に限らず、例えば、鉄、クロムモリブデン鋼、ハイテンスチール、チタン、又はマグネシウムであってもよい。また、フレーム７の材料は、金属に限らず、例えば、カーボン、木材、竹、又は繊維強化合成樹脂（例えば、ＣＦＲＰ；Carbon Fiber Reinforced Plastics）であってもよい。
　フレーム７は、ヘッドパイプ７１と、上パイプ７２と、補強パイプ７３と、下パイプ７４と、立パイプ７５と、複数（図２Ａでは１つのみ図示）のシートステー７６と、複数（図２Ａでは１つのみ図示）のチェーンステー７７と、ブラケット７８とを有している。本開示でいう「パイプ」とは、細長くて中空な部材を意味する。本開示のパイプの断面形状は、例えば、円形状（正円、長円及び楕円を含む）、長方形状（正方形を含む）、六角形状、又は八角形状であってもよい。
　ヘッドパイプ７１は、フロントフォーク２２を支える。ヘッドパイプ７１の中心軸は、上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。ヘッドパイプ７１には、ヘッドパイプ７１の中心軸とステアリングコラム２２３の中心軸とが沿うように、ステアリングコラム２２３が通されている。これによって、ヘッドパイプ７１は、ステアリングコラム２２３を回転可能に支える。ステアリングコラム２２３の回転軸は、ヘッドパイプ７１の中心軸と同じである。
　上パイプ７２は、ヘッドパイプ７１と立パイプ７５とをつなぐ。上パイプ７２の長手方向の前端は、ヘッドパイプ７１に接続されている。上パイプ７２の長手方向の後端は、立パイプ７５に接続されている。上パイプ７２の中心軸は、後方向に行くに従って下方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。ただし、上パイプ７２は走行面１０１に対して傾いていなくてもよい。上パイプ７２は、省略されてもよい。
　補強パイプ７３は、立パイプ７５と上パイプ７２との接続部分を補強するための補強部材である。補強パイプ７３は、立パイプ７５と上パイプ７２とをつなぐ。補強パイプ７３は、省略されてもよい。
　立パイプ７５は、サドル２４を保持する。立パイプ７５の長手方向の下端は、ブラケット７８に接続されている。立パイプ７５の中心軸は、下端から上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。立パイプ７５の中間部分には、上パイプ７２の長手方向の後端が接続されている。ここでいう「中間部分」とは、立パイプ７５の長手方向のうちの下端と上端とを除く部分を意味する。上パイプ７２は、立パイプ７５の上端に接続されてもよい。
　下パイプ７４は、ブラケット７８とヘッドパイプ７１とをつなぐ。下パイプ７４の長手方向の前端は、ヘッドパイプ７１に接続されている。下パイプ７４の長手方向の後端は、ブラケット７８に接続されている。下パイプ７４の中心軸は、長手方向の後端から前方向に行くに従って上方向に行くように走行面１０１に対して傾いている。下パイプ７４には、バッテリユニット４のバッテリ４１が取外し可能に取り付けられている。
　複数（ここでは一例として一対）のチェーンステー７７は、後輪２０２のシャフトを支える。各チェーンステー７７の長手方向の前端は、ブラケット７８に接続されている。各チェーンステー７７の長手方向の後端は、対応するシートステー７６の後端に接続されている。一対のチェーンステー７７は、左右方向に離れており、一対のチェーンステー７７の後端部には、ハブ２９１に通されたシャフトを介して、後輪２０２が回転可能に取り付けられている。後輪２０２の回転軸は、走行面１０１に対して略平行であり、後輪２０２を支えるシャフトの中心軸と同じである。
　複数（ここでは一例として一対）のシートステー７６は、チェーンステー７７と立パイプ７５とをつなぐ。各シートステー７６の長手方向の後端は、対応するチェーンステー７７の長手方向の後端に接続されている。各シートステー７６の長手方向の前端は、立パイプ７５の中間部分に接続されている。一対のシートステー７６は、上パイプ７２から分岐しており、上パイプ７２と一体である。ただし、シートステー７６と上パイプ７２とは別体であってもよい。
　ブラケット７８は、制御装置３が取り付けられる部分である。ブラケット７８は、上下方向及び前後方向Ｄ１の両方と直交する方向から見て略Ｃ字状に形成されている。ブラケット７８には、下パイプ７４の長手方向の後端、立パイプ７５の長手方向の下端及びチェーンステー７７の長手方向の前端が接続されている。これによって、下パイプ７４の長手方向の後端、立パイプ７５の長手方向の下端及びチェーンステー７７の長手方向の前端は、互いに固定されている。
　サドル２４は、シートピラー２４１と、ユーザが座る座部２４２とを有する。シートピラー２４１は、立パイプ７５の中心軸に沿うようにして、立パイプ７５に通されている。シートピラー２４１は、サドル２４において座部２４２から下側に突出している。シートピラー２４１は、下方向に行くに従って前方向に行くように、走行面１０１に対して傾斜している。シートピラー２４１は、立パイプ７５に対し、立パイプ７５の中心軸に沿って移動可能に取り付けられている。
　一対のペダル２６の各々は、対応するクランクアーム２５の長手方向の端部のうち、クランク軸２９側とは反対側の端部に取り付けられている。各ペダル２６は、対応するクランクアーム２５に対して、回転可能に取り付けられている。ペダル２６の回転軸は、クランク軸２９の回転軸に対して略平行である。クランク軸２９には、図２Ａに示すように、一対のクランクアーム２５が取り付けられている。クランクアーム２５の長手方向は、クランク軸２９の回転軸に対して交差する（図示例では、直交する）。一対のクランクアーム２５は、クランク軸２９の回転軸方向に見て一直線上に並ぶ。
　動力伝達体２７は、ユーザからの人力駆動力（踏力）を、複数の車輪２０のうちの少なくとも一つ（ここでは後輪２０２）に伝達する。動力伝達体２７は、第１スプロケットＳＰ１と第２スプロケットＳＰ２との間で動力伝達可能に架けられるチェーンである。ただし、動力伝達体２７は、例えば、ベルト、シャフト、ワイヤ、又はギアであってもよい。
　第１スプロケットＳＰ１は、例えば、複数のスプロケットで構成されており、第２スプロケットＳＰ２と共に変速機を構成する。この変速機の変速位置を変えることにより、自転車１００の変速が可能となる。
　（２．３）駆動システム
　（２．３．１）第１モータ及び第２モータ
　第１モータＭ１は、前輪２０１に第１動力（回転動力）を伝えて前輪２０１の回転をアシストする。第１モータＭ１は、例えば、コアレスＤＣブラシレスモータである。ここでは第１モータＭ１は、ハブモータである。第１モータＭ１は、前輪２０１のハブ２８１と一体化して同軸でつながっている。第１モータＭ１は、制御装置３と電気的に接続されて、制御装置３により制御される。第１モータＭ１は、バッテリ４１からの電力によって駆動し、前輪２０１に第１動力を伝達する。
　第２モータＭ２は、後輪２０２に第２動力（回転動力）を伝えて後輪２０２の回転をアシストする。第２モータＭ２は、例えば、第１モータＭ１と同様に、コアレスＤＣブラシレスモータである。ここでは第２モータＭ２も、ハブモータである。第２モータＭ２は、後輪２０２のハブ２９１と一体化して同軸でつながっている。第２モータＭ２は、制御装置３と電気的に接続されて、制御装置３により制御される。第２モータＭ２は、バッテリ４１からの電力によって駆動し、後輪２０２に第２動力を伝達する。
　（２．３．２）バッテリユニット
　バッテリユニット４は、図１に示すように、バッテリ４１と、バッテリ制御部４２とを有している。バッテリユニット４は、制御装置３と電気的に接続されている。
　バッテリ４１は、制御装置３を介して、第１モータＭ１及び第２モータＭ２に電力を供給する。またバッテリ４１は、これらのモータに加えて、例えば、本体２のヘッドライト、及び操作部６等に電力を供給する。バッテリ４１としては、例えばリチウムイオン二次電池のような充放電が繰り返し可能な二次電池が用いられる。バッテリ４１は、下パイプ７４に対して取外し可能に取り付けられている。なお、バッテリ４１は、立パイプ７５の後方において、立パイプ７５に沿って配置されてもよい。
　バッテリ制御部４２は、自転車１００が使用されるごとに、自転車１００の走行時（使用時）にバッテリ４１で消費された電力量（バッテリ消費電力量）を求める。バッテリ消費電力量を表す消費電力量情報は、バッテリ制御部４２から制御装置３に出力される。また、バッテリ制御部４２は、バッテリ４１の残量を管理する。バッテリ４１の残量を表す残量情報は、バッテリ制御部４２から制御装置３に出力される。
　（２．３．３）操作部
　操作部６は、ユーザから、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の各々を個別にＯＮ／ＯＦＦするための操作を受け付ける。操作部６は、例えば、ハンドル２３に取り付けられる。さらに操作部６は、２種類のアシスト比率（第１アシスト比率及び第２アシスト比率）の変更操作を受け付けるように構成される。操作部６は、制御装置３と電気的に接続される。
　（２．３．４）制御装置
　制御装置３は、アシスト制御、及び回生制御を行うように構成される。具体的には、制御装置３は、人力駆動力、自転車１００の車速、及び変速機のギア段位置（ギア比）等に基づいて、第１モータＭ１及び第２モータＭ２を制御するアシスト制御を実行する。人力駆動力（踏力）は、後述する踏力検出部Ｆ４で検出される。車速は、後述するスピード検出部Ｆ１で検出される車輪２０の回転数等から算出される。
　また制御装置３は、減速時において、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の少なくとも一方で発電した電力で、バッテリ４１を充電する回生制御に関する処理を実行する。例えば、自転車１００が下り坂を走行中において、ユーザがハンドル２３のブレーキレバーを操作すると、制御装置３は、回生制御のモードに切り替えて、回生ブレーキ力によりバッテリ４１の充電量を回復させる。なお、制御装置３は、ヘッドライトに関する点灯制御を更に行なってもよい。
　ここで制御装置３は、図１に示すように、処理部３０と、記憶部３２と、処理部３０を収容するハウジング３１（図２Ａ参照）とを有している。
　ハウジング３１は、中空の扁平な箱状である。ハウジング３１は、ブラケット７８に固定されている。
　処理部３０は、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。処理部３０では、１以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、処理部３０の各部の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
　処理部３０は、図１に示すように、調整部３００と、検出部３０１と、駆動制御部３０２とを有している。言い換えると、処理部３０は、調整部３００としての機能、検出部３０１としての機能、及び、駆動制御部３０２としての機能を有している。
　処理部３０は、外部（バッテリユニット４、検出装置群８、及び操作部６）から各種の電気信号を取得するように構成される。処理部３０は、取得した電気信号に応じて、アシスト制御及び回生制御等に関する処理を実行する。
　特に処理部３０は、アシスト比率に基づいてモータを駆動するアシスト制御に関する処理を実行する。本開示における「アシスト比率」とは、人力駆動力（踏力）と電力補助（モータによる回転動力）との比率である。ただし、上述の通り、本実施形態のモータの数は、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の２つである。さらに本実施形態のアシスト比率は、第１アシスト比率、及び第２アシスト比率の２つを含む。
　検出部３０１は、図３に示すように、例えば、スピード検出部Ｆ１と、回転検出部Ｆ２と、傾斜検出部Ｆ３と、踏力検出部Ｆ４と、加減速検出部Ｆ５と、空転検出部Ｆ６とを含む。検出部３０１は、検出装置群８からセンサ信号（電気信号）を受信する。検出部３０１は、センサ信号に基づき、後述する特定情報を生成して、調整部３００に送出する。
　ここで検出装置群８は、図１に示すように、スピード検出装置８１、回転検出装置８２、傾斜検出装置８３、踏力検出装置８４、加減速検出装置８５、及び空転検出装置８６を含む。
　スピード検出部Ｆ１は、自転車１００の車輪２０（例えば後輪２０２）の回転状態を検出する。スピード検出装置８１は、磁石とスピードセンサとを含む。磁石は、後輪２０２に配置され、後輪２０２と共に回転する。スピードセンサは、磁石の磁力を検知するホールＩＣである。スピードセンサは、例えばフレーム７のチェーンステー７７に装着される。スピードセンサは、例えばホール効果を用いて、磁石の磁力を検知する。スピードセンサは、検出結果に基づくセンサ信号を制御装置３に出力する。スピード検出部Ｆ１は、スピードセンサからのセンサ信号に基づき、例えば後輪２０２が１回転するごとに後輪２０２の回転状態を１回検出する。スピード検出部Ｆ１は、後輪２０２に加えて又は代わりに、前輪２０１の回転状態を検出してもよく、この場合、磁石は、前輪２０１に配置され、前輪２０１と共に回転する。スピード検出部Ｆ１は、自転車１００の現在の車速を演算し、アシスト制御等に用いる。
　回転検出部Ｆ２は、第１モータＭ１及び第２モータＭ２の各々の回転状態を検出する。回転検出装置８２は、回転部材と回転センサとを、各モータ（第１モータＭ１及び第２モータＭ２の各々）に含む。回転部材は、各モータの出力軸の外周面に取り付けられて、出力軸と共に回転する。回転部材は、例えば、その周方向において交互に磁極が入れ替わるように磁石が埋め込まれた部材、又は周方向において交互に磁極が入れ替わるように着磁された磁石で構成されている。回転センサは、回転部材の磁石の磁力を検知するホールＩＣである。回転センサは、回転部材に対向して設けられている。回転センサは、回転部材の回転に伴う磁界の変化を示すセンサ信号を制御装置３に出力する。回転検出部Ｆ２は、回転センサからのセンサ信号に基づき、各モータが駆動中であるか否かを判定する。これにより、各モータが駆動中であるか停止中であるかを判定することができる。
　傾斜検出部Ｆ３は、水平面Ｈ１に対する自転車１００の前後方向Ｄ１の傾斜を検出する。傾斜検出装置８３は、例えば三軸のジャイロセンサを含む。傾斜検出装置８３は、加速度センサを更に含んでもよい。ジャイロセンサは、制御装置３のハウジング３１内に配置されるが、配置場所は特に限定されず、フレーム７のチェーンステー７７に装着されてもよい。ジャイロセンサは、本体２の角度の変化量（角速度）に基づくセンサ信号を制御装置３に出力する。傾斜検出部Ｆ３は、ジャイロセンサの検出結果から傾斜角度θ１（図２Ｂ参照）を推定する。また傾斜検出部Ｆ３は、ジャイロセンサの検出結果、踏力、及び車速等から、自転車１００が坂道（上り坂及び下り坂の区別も判定）を走行中であるかを判定し、その判定結果（特定情報）をアシスト制御等に用いる。すなわち、特定情報は、傾斜に関する情報を含む。
　踏力検出部Ｆ４は、人力駆動力として踏力を検出する。踏力検出装置８４は、例えばトルクセンサを含む。トルクセンサは、例えばクランク軸２９に装着される。トルクセンサは、例えば磁歪効果を用いて、ペダル２６への入力トルクを検知する。トルクセンサは、入力トルクに基づくセンサ信号を制御装置３に出力する。踏力検出部Ｆ４は、トルクセンサの検出結果等から踏力（人力駆動力）を演算し、その演算結果（特定情報）をアシスト制御等に用いる。すなわち、特定情報は、踏力に関する情報を含む。
　加減速検出部Ｆ５は、自転車１００の加減速を検出する。加減速検出装置８５は、例えば三軸の加速度センサを含む。加速度センサは、制御装置３のハウジング３１内に配置されるが、配置場所は特に限定されない。傾斜検出装置８３が加速度センサを含む場合には、当該加速度センサが、加減速検出装置８５の構成の一部を兼ねてもよい。加速度センサは、加速度又は減速度（負の加速度）に基づくセンサ信号を制御装置３に出力する。加減速検出部Ｆ５は、加速度センサの検出結果から、自転車１００の加減速を演算し、その演算結果（特定情報）をアシスト制御等に用いる。すなわち、特定情報は、加減速に関する情報を含む。なお、加減速検出部Ｆ５は、加速度センサからの検出結果ではなく、スピード検出装置８１のスピードセンサの検出結果、及び踏力検出装置８４のトルクセンサの検出結果に基づいて、自転車１００の加減速を演算してもよい。
　空転検出部Ｆ６は、前輪２０１及び後輪２０２の少なくとも一方の空転を検出する。空転（スリップ）は、雨天で走行面１０１が濡れていたり走行面１０１上に落ち葉等の異物が存在していたりすることで、走行面１０１の摩擦抵抗が低くなった状態時に起こり易い。空転検出装置８６は、例えばトルクセンサを含む。ただし、ここでは、クランク軸２９に装着された踏力検出装置８４のトルクセンサが、空転検出装置８６のトルクセンサを兼ねているものとする。トルクセンサは、入力トルクに基づくセンサ信号を制御装置３に出力する。空転検出部Ｆ６は、トルクセンサの検出結果、及びスピードセンサの検出結果に基づいて、空転の有無を判定し、その判定結果（特定情報）をアシスト制御等に用いる。すなわち、特定情報は、空転に関する情報を含む。
　記憶部３２は、読み書き可能なメモリで構成されている。記憶部３２は、例えばフラッシュメモリである。記憶部３２は、処理部３０の外部に設けられているが、処理部３０の内部に設けられていてもよい。すなわち、記憶部３２は、処理部３０の内蔵メモリであってもよい。記憶部３２は、アシスト制御等に関する種々のデータを記憶する。特に記憶部３２は、（後述する）複数種類の走行状態と複数のアシストパターンとが対応付けされた対応情報を記憶する。
　駆動制御部３０２は、スピード検出部Ｆ１の検出結果（現在の車速）、及び調整部３００で決定した第１アシスト比率及び第２アシスト比率に基づき、各車輪２０のアシストトルク値を演算する。そして、駆動制御部３０２は、所定の回転速度で第１モータＭ１及び第２モータＭ２の各々が回転するように各モータに駆動制御信号を出力して、各モータを制御する。なお、調整部３００については次の欄で詳細に説明する。
　（２．３．５）調整部
　調整部３００は、人力駆動力に対する、第１モータＭ１からの第１動力に関する第１アシスト比率と、人力駆動力に対する、第２モータＭ２からの第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する。特に本実施形態の調整部３００は、自転車１００の走行状態に関する特定情報に基づいて、第１アシスト比率と第２アシスト比率とをそれぞれ決定する。特定情報は、傾斜、踏力、加減速、及び空転等に関する情報を含み得る。特定情報は、これらに関する情報を全て含むことは必須ではないが、特に踏力に関する情報を含むことが好ましい。
　具体的には、調整部３００は、特定情報に基づいて、自転車１００の現在の走行状態を特定するように構成される。調整部３００は、記憶部３２に記憶される複数のアシストパターンから、特定した現在の走行状態に対応するアシストパターンを選択する。ここでいう「走行状態」の種類として、以下の第１～第６走行状態を例示する。
　「第１走行状態」は、走行面１０１が水平面Ｈ１と略平行な平地を自転車１００が走行中の状態である。「第２走行状態」は、走行面１０１が水平面Ｈ１に対して傾斜した上り坂を自転車１００が走行中の状態である。「第３走行状態」は、走行面１０１が水平面Ｈ１に対して傾斜した下り坂を自転車１００が走行中の状態である。「第４走行状態」は、自転車１００が加速しながら走行中である状態である。「第５走行状態」は、自転車１００が減速しながら走行中の状態である。「第６走行状態」は、自転車１００がスリップしながら走行中の状態である。
　これらの走行状態の種類は、単なる一例であり、特に限定されない。また調整部３００は、現在の走行状態を、これらの走行状態の中から１つだけを特定するのではなく、複合的に特定し得る。例えば、調整部３００は、現在の走行状態が第３走行状態及び第５走行状態にあると特定し得る。調整部３００は、特定した１又は複数種類の走行状態に最適なアシストパターンを選択する。
　各アシストパターンは、前輪２０１のアシスト量（第１動力：アシストトルク値）に対する、後輪２０２のアシスト量（第２動力：アシストトルク値）の比率（以下、「トルク比率」と呼ぶ）に関する情報を含む。複数のアシストパターン間で、トルク比率は異なる。調整部３００は、選択したアシストパターン、及び自転車１００の現在の車速に基づいて、第１アシスト比率と第２アシスト比率とをそれぞれ決定する。
　調整部３００は、「第１走行状態（平地走行）」において、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量とのバランスが略均等な、均等型のアシストパターンを選択する。すなわち、調整部３００は、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量とが略等しいトルク比率のアシストパターンを選択する。なお、後輪２０２のアシスト量の方が、前輪２０１のアシスト量より大きくてもよい。均等型のアシストパターン自体も、互いに異なる複数のトルク比率を含み、調整部３００は、均等型のアシストパターンに属する複数のトルク比率の中から、最適なトルク比率を選択していく。調整部３００は、「第４走行状態（加速）」においても、この均等型のアシストパターンを選択してもよいし、別のアシストパターンを選択してもよい。
　また調整部３００は、「第２走行状態（上り坂走行）」において、後輪２０２のアシスト量を重視した、後輪重視型のアシストパターンを選択する。すなわち、調整部３００は、後輪２０２のアシスト量の方が、前輪２０１のアシスト量よりも大きいトルク比率のアシストパターンを選択する。後輪重視型のアシストパターン自体も、互いに異なる複数のトルク比率を含み、調整部３００は、後輪重視型のアシストパターンに属する複数のトルク比率の中から、最適なトルク比率を選択していく。後輪重視型のアシストパターンに属する複数のトルク比率は、前輪２０１のアシスト量がゼロ、つまり０対１のトルク比率も含む。調整部３００は、傾斜角度θ１の大きさ及び車速等に応じて、第１アシスト比率及び第２アシスト比率の各々を微調整することが好ましい。調整部３００は、自転車１００が走行を開始してから所定の期間中においても、後輪重視型のアシストパターンを選択してもよい。
　また調整部３００は、「第３走行状態（下り坂走行）」において、前輪２０１のアシスト量を重視した、前輪重視型のアシストパターンを選択する。すなわち、調整部３００は、前輪２０１のアシスト量の方が、後輪２０２のアシスト量よりも大きいトルク比率のアシストパターンを選択する。前輪重視型のアシストパターン自体も、互いに異なる複数のトルク比率を含み、調整部３００は、前輪重視型のアシストパターンに属する複数のトルク比率の中から、最適なトルク比率を選択していく。前輪重視型のアシストパターンに属する複数のトルク比率は、後輪２０２のアシスト量がゼロ、つまり１対０のトルク比率も含む。調整部３００は、傾斜角度θ１の大きさ及び車速等に応じて、第１アシスト比率及び第２アシスト比率の各々を微調整することが好ましい。ただし、下り坂におけるアシスト量は、車速を減速させる回生ブレーキの量とする。言い換えると、制御装置３は、回生制御と連携してアシスト制御を実行する。回生ブレーキを、後輪２０２よりも前輪２０１を大きくすることで、より適切なアシスト制御を実行できる。ハンドル２３のブレーキレバー（摩擦ブレーキ）の操作中においても、調整部３００は、第１アシスト比率及び第２アシスト比率を調整してもよい。
　特に、ユーザが例えば急ブレーキを掛けた時に、摩擦ブレーキと連動して、回生ブレーキ力に関する第１アシスト比率と第２アシスト比率を調整してもよい。これにより車輪２０がロック状態となることを抑制し、自転車１００がスリップして転倒してしまう可能性を抑制できる。
　調整部３００は、「第５走行状態（減速）」及び「第６走行状態（スリップ）」においても、前輪重視型のアシストパターンを選択してもよいし、別のアシストパターンを選択してもよい。
　なお、例えば日本国では、道路交通法により、電動アシスト自転車における、人力駆動力に対する電力補助のアシスト比率の上限が、車速の範囲毎に定められている。具体的には、日本国では、図４に示すように、例えば１０ｋｍ／ｈ以下では、人力駆動力（領域Ｒ２参照）と電力補助（領域Ｒ１参照）との最大アシスト比率が１対２に規定され、２４ｋｍ／ｈ以上では、最大アシスト比率が１対０に規定されている。したがって、本実施形態では、調整部３００は、自転車１００の全体的なアシスト比率が上記規定を満たす範囲内で、第１アシスト比率と第２アシスト比率とを調整する。言い換えると、調整部１１は、第１動力及び第２動力の合計出力（つまり、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量の合計）が、所定値以下になるように調整する。
　例えば、第１アシスト比率と第２アシスト比率とを、車輪２０ごとの「個別アシスト比率」と呼び、人力駆動力（踏力）に対する、前輪２０１及び後輪２０２の合計アシスト量の比率を「合算アシスト比率」と呼ぶとする。調整部３００は、道路交通法に準じて、この合算アシスト比率が、例えば１０ｋｍ／ｈ以下では、最大でも１対２になるように、個別アシスト比率を調整する。
　したがって、調整部３００は、例えば、車速等に応じて、人力駆動力に対する電力補助の合計出力（前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量の合計）を決定する。それから、調整部３００は、選択したアシストパターンのトルク比率に準じて、その合計出力から前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量とを割り振る。すなわち、第１アシスト比率及び第２アシスト比率をそれぞれ決定する。
　ただし、道路交通法は各国で異なり得るため、調整部３００が合算アシスト比率の最大を考慮することは必須ではない。
　なお、操作部６は、ユーザからアシスト比率の変更操作を受け付けるように構成されていて、調整部３００は、その変更操作に対応する第１アシスト比率及び第２アシスト比率へ変更する手動モードも、有している。
　（２．４）動作説明
　以下、駆動システム１の動作について、図５を参照して説明する。
　検出部３０１は、検出装置群８からセンサ信号を受信する（ステップＳ１）。検出部３０１は、センサ信号に基づき、特定情報を生成する（ステップＳ２）。調整部３００は、特定情報に基づき、自転車１００の現在の走行状態を判定する（ステップＳ３）。そして、調整部３００は、特定した走行状態に最適なアシストパターンを選択する（ステップＳ４）。
　調整部３００は、電力補助の合計出力を算出し、更に、選択したアシストパターンのトルク比率に準ずるように前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量とをそれぞれ決定する。つまり、調整部３００は、第１アシスト比率と第２アシスト比率とをそれぞれ決定する（ステップＳ５）。
　駆動制御部３０２は、現在の車速及び調整部３００で決定した第１アシスト比率及び第２アシスト比率に基づき、第１モータＭ１用の駆動制御信号と第２モータＭ２用の駆動制御信号を生成して各モータにそれぞれ出力して各モータを制御する（ステップＳ６）。
　このように本実施形態によれば、調整部３００は、前輪２０１及び後輪２０２の２つのモータ（第１モータＭ１及び第２モータＭ２）の動力に関する２つのアシスト比率をそれぞれ調整する。そのため、例えば前輪２０１のみ、又は後輪２０２のみをアシスト制御する場合に比べて、アシスト制御に関する効率の向上を図ることができる。特に走行状態に応じて、前輪２０１及び後輪２０２への荷重バランスは、複雑に変化し得る。駆動システム１が調整部３００を備えることで、そのような変化に追従できる可能性が高くなる。
　また第１モータＭ１及び第２モータＭ２がハブモータであるため、前輪２０１及び後輪２０２について互いに独立したアシスト制御をより容易に行える。特に調整部３００は、自転車１００の走行状態に関する特定情報に基づいて、第１アシスト比率と第２アシスト比率とをそれぞれ決定するため、前輪２０１及び後輪２０２の各々についてより効率の良いアシスト制御を実現できる。
　（３）変形例
　上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、上記実施形態に係る駆動システム１（特に調整部３００）と同様の機能は、この処理方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
　以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。以下では、上記実施形態を「基本例」と呼ぶこともある。
　本開示における駆動システム１（特に制御装置３）は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における駆動システム１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
　また、駆動システム１（特に制御装置３）における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されていることは必須の構成ではない。駆動システム１の構成要素は、複数のハウジングに分散して設けられていてもよい。反対に、駆動システム１における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されてもよい。さらに、駆動システム１の少なくとも一部の機能、例えば、駆動システム１の一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
　基本例では、モータの数は、２つである。しかし、モータの数は、３つ以上でもよく、例えば前輪２０１の数に応じて第１モータＭ１の数は２つ以上でもよいし、後輪２０２の数に応じて第２モータＭ２の数は２つ以上でもよい。
　基本例では、第１モータＭ１及び第２モータＭ２は、いずれもハブモータであるが、いずれか一方は、ブラケット７８周辺に取り付けられるセンターユニットのドライブモータでもよい。
　基本例におけるアシスト制御において、調整部３００は、走行状態だけでなく、バッテリ４１の残量に応じて、第１アシスト比率及び第２アシスト比率を調整してもよい。
　基本例では、調整部３００は、アシストパターンのトルク比率を用いて、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量との互いのバランスを考慮して、２つのアシスト比率を相互的に決定していた。しかし、トルク比率を用いることは必須ではなく、調整部３００は、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量とのバランスを考慮せずに、２つのアシスト比率を独立的に決定してもよい。例えば、調整部３００は、前輪２０１のアシスト量と後輪２０２のアシスト量のうち、いずれか一方のアシスト量を固定して、他方のアシスト量が現在の走行状態に応じて変化するように、２つのアシスト比率を調整してもよい。
　（４）まとめ
　以上説明したように、第１の態様に係る駆動システム（１）は、電動アシスト付き自転車（１００）用の駆動システムである。駆動システム（１）は、第１モータ（Ｍ１）と、第２モータ（Ｍ２）と、調整部（３００）とを備える。第１モータ（Ｍ１）は、前輪（２０１）に第１動力を伝えて前輪（２０１）の回転をアシストする。第２モータ（Ｍ２）は、後輪（２０２）に第２動力を伝えて後輪（２０２）の回転をアシストする。調整部（３００）は、人力駆動力に対する第１動力に関する第１アシスト比率と、人力駆動力に対する第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する。第１の態様によれば、アシスト制御に関する効率の向上を図ることができる。
　第２の態様に係る駆動システム（１）に関して、第１の態様において、第１モータ（Ｍ１）及び第２モータ（Ｍ２）は、それぞれハブモータである。第２の態様によれば、前輪（２０１）及び後輪（２０２）について互いに独立したアシスト制御をより容易に行える。
　第３の態様に係る駆動システム（１）に関して、第１の態様又は第２の態様において、調整部（３００）は、電動アシスト付き自転車（１００）の走行状態に関する特定情報に基づいて、第１アシスト比率と第２アシスト比率とをそれぞれ決定する。第３の態様によれば、その走行状態において、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の各々についてより効率の良いアシスト制御を実現できる。
　第４の態様に係る駆動システム（１）は、第３の態様において、水平面（Ｈ１）に対する電動アシスト付き自転車（１００）の前後方向（Ｄ１）の傾斜を検出する傾斜検出部（Ｆ３）を更に備える。特定情報は、少なくとも傾斜に関する情報を含む、第４の態様によれば、例えば電動アシスト付き自転車（１００）が坂道を走行中において、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の各々についてより効率の良いアシスト制御を実現できる。
　第５の態様に係る駆動システム（１）は、第３の態様又は第４の態様において、人力駆動力として踏力を検出する踏力検出部（Ｆ４）を更に備える。特定情報は、少なくとも踏力に関する情報を含む。第５の態様によれば、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の各々について、更に効率の良いアシスト制御を実現できる。
　第６の態様に係る駆動システム（１）は、第３の態様～第５の態様のいずれか１つにおいて、電動アシスト付き自転車（１００）の加減速を検出する加減速検出部（Ｆ５）を更に備える。特定情報は、少なくとも加減速に関する情報を含む。第６の態様によれば、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の各々について、更に効率の良いアシスト制御を実現できる。
　第７の態様に係る駆動システム（１）は、第３の態様～第６の態様のいずれか１つにおいて、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の少なくとも一方の空転を検出する空転検出部（Ｆ６）を更に備える。特定情報は、少なくとも空転に関する情報を含む。第７の態様によれば、前輪（２０１）及び後輪（２０２）の各々について、更に効率の良いアシスト制御を実現できる。
　第８の態様に係る駆動システム（１）に関して、第１の態様～第７の態様のいずれか１つにおいて、調整部（３００）は、第１動力及び第２動力の合計出力が、所定値以下になるように調整する。第８の態様によれば、前輪（２０１）及び後輪（２０２）に関する統合的なアシスト制御を容易に実現できる。
　第９の態様に係る電動アシスト付き自転車（１００）は、第１の態様～第８の態様のいずれか１つにおける駆動システム（１）と、電動アシスト付き自転車の本体（２）と、を備える。第９の態様によれば、アシスト制御に関する効率の向上を図ることが可能な電動アシスト付き自転車（１００）を提供できる。
　第２～第８の態様に係る構成については、駆動システム（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
　１００　電動アシスト付き自転車
　１　駆動システム
　２　本体
　２０１　前輪
　２０２　後輪
　３００　調整部
　Ｆ３　傾斜検出部
　Ｆ４　踏力検出部
　Ｆ５　加減速検出部
　Ｆ６　空転検出部
　Ｄ１　前後方向
　Ｈ１　水平面
　Ｍ１　第１モータ
　Ｍ２　第２モータ

Claims (9)

  1. 　電動アシスト付き自転車用の駆動システムであって、
    　前輪に第１動力を伝えて前記前輪の回転をアシストするための第１モータと、
    　後輪に第２動力を伝えて前記後輪の回転をアシストするための第２モータと、
    　人力駆動力に対する前記第１動力に関する第１アシスト比率と、前記人力駆動力に対する前記第２動力に関する第２アシスト比率とをそれぞれ調整する調整部と、
    を備える、
    　駆動システム。
  2. 　前記第１モータ及び前記第２モータは、それぞれハブモータである、
    　請求項１に記載の駆動システム。
  3. 　前記調整部は、前記電動アシスト付き自転車の走行状態に関する特定情報に基づいて、前記第１アシスト比率と前記第２アシスト比率とをそれぞれ決定する、
    　請求項１又は請求項２に記載の駆動システム。
  4. 　水平面に対する前記電動アシスト付き自転車の前後方向の傾斜を検出する傾斜検出部を更に備え、
    　前記特定情報は、少なくとも前記傾斜に関する情報を含む、
    　請求項３に記載の駆動システム。
  5. 　前記人力駆動力として踏力を検出する踏力検出部を更に備え、
    　前記特定情報は、少なくとも前記踏力に関する情報を含む、
    　請求項３又は請求項４に記載の駆動システム。
  6. 　前記電動アシスト付き自転車の加減速を検出する加減速検出部を更に備え、
    　前記特定情報は、少なくとも前記加減速に関する情報を含む、
    　請求項３～５のいずれか１項に記載の駆動システム。
  7. 　前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方の空転を検出する空転検出部を更に備え、
    　前記特定情報は、少なくとも前記空転に関する情報を含む、
    　請求項３～６のいずれか１項に記載の駆動システム。
  8. 　前記調整部は、前記第１動力及び前記第２動力の合計出力が、所定値以下になるように調整する、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の駆動システム。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の駆動システムと、
    　前記電動アシスト付き自転車の本体と、
    を備える、
    　電動アシスト付き自転車。
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