(57)【要約】      （修正有）【課題】電動補助自転車のアシスト制御に用いるトルク検出部、クランク回転検出部及びモータ回転検出部の各検出部の故障を精度良く検出可能な駆動ユニット、及び電動補助自転車を提供する。【解決手段】駆動ユニットは、ペダルが接続されるクランク軸４１と、電動モータ６１の回転を検出するモータ回転検出部６８と、クランク軸４１に発生するトルクを検出するトルク検出部５７と、クランク軸４１の回転を検出するクランク回転検出部５８と、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８のそれぞれの検出結果に基づいて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出するセンサ故障検出部１０６とを備える。【選択図】図４
2014133552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のペダル踏力を電動モータの駆動力によってアシストする駆動ユニットであって、
ペダルが接続されるクランク軸と、
前記電動モータの回転を検出するモータ回転検出部と、
前記クランク軸に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
前記クランク軸の回転を検出するクランク回転検出部と、
前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部のそれぞれの検出結果に基づいて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出するセンサ故障検出部とを備える、駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記トルク検出部の検出結果、及び、前記モータ回転検出部の検出結果と前記クランク回転検出部の検出結果との比較結果を用いて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出する、駆動ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記モータ回転検出部の検出結果と前記クランク回転検出部の検出結果とを、前記電動モータの回転速度、前記クランク軸の回転速度及び前記電動モータの減速比のいずれか一つに換算して比較する、駆動ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記電動モータの回転速度及び前記クランク軸の回転速度のいずれか一方の回転速度に換算された前記クランク回転検出部の検出結果が、前記一方の回転速度に換算された前記モータ回転検出部の検出結果よりも遅く、前記トルク検出部によって前記トルクの発生が検出された場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する、駆動ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記モータ回転検出部によって前記電動モータの回転が検出され、前記トルク検出部によって前記トルクの発生が検出された場合に、前記クランク回転検出部の検出結果に基づいて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定する、駆動ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動ユニットにおいて、
前記モータ回転検出部は、前記電動モータの回転速度を検出可能に構成されていて、
前記クランク回転検出部は、前記クランク軸の回転速度を検出可能に構成されていて、
前記センサ故障検出部は、
前記モータ回転検出部によって検出された前記電動モータの回転速度を、前記電動モータの回転速度、前記クランク軸の回転速度及び前記電動モータの減速比のいずれか一つの数値に換算する第１換算部と、
前記クランク回転検出部によって検出された前記クランク軸の回転速度を、前記第１換算部が換算した数値と同じ種類の数値に換算する第２換算部と、
前記第１換算部による換算値と前記第２換算部による換算値とを比較する第１回転速度比較部と、
前記モータ回転検出部によって前記電動モータの回転が検出され、前記トルク検出部によって前記ペダル踏力の発生が検出され、前記第１回転速度比較部によって前記第１換算部による換算値と前記第２換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部と、
を有する、駆動ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記モータ回転検出部によって前記電動モータの回転が検出され、前記トルク検出部によって前記ペダル踏力の発生が検出され、前記第１回転速度比較部によって前記第１換算部による換算値と前記第２換算部による換算値との差が前記所定値よりも大きいと判定される時間を計測する第１時間計測部をさらに有し、
前記故障判定部は、前記第１時間計測部によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する、駆動ユニット。
【請求項８】
請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記クランク回転検出部によって前記クランクの回転が検出され、前記トルク検出部によって前記トルクの発生が検出された場合に、前記モータ回転検出部の検出結果に基づいて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定する、駆動ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の駆動ユニットにおいて、
前記クランク回転検出部は、前記クランク軸の回転速度を検出可能に構成されていて、
前記モータ回転検出部は、前記電動モータの回転速度を検出可能に構成されていて、
前記センサ故障検出部は、
前記クランク回転検出部によって検出された前記クランク軸の回転速度を、前記電動モータの回転速度、前記クランク軸の回転速度及び前記電動モータの減速比のいずれか一つの数値に換算する第３換算部と、
前記モータ回転検出部によって検出された前記電動モータの回転速度を、前記第３換算部が換算した数値と同じ種類の数値に換算する第４換算部と、
前記第３換算部による換算値と前記第４換算部による換算値とを比較する第２回転速度比較部と、
前記クランク回転検出部によって前記クランク軸の回転が検出され、前記トルク検出部によって前記ペダル踏力の発生が検出され、前記第２回転速度比較部によって前記第３換算部による換算値と前記第４換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部とを有する、駆動ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、前記クランク回転検出部によって前記クランク軸の回転が検出され、前記トルク検出部によって前記ペダル踏力の発生が検出され、前記第２回転速度比較部によって前記第３換算部による換算値と前記第４換算部による換算値との差が前記所定値よりも大きいと判定される時間を計測する第２時間計測部をさらに有し、
前記故障判定部は、前記第２時間計測部によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する、駆動ユニット。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一つに記載の駆動ユニットにおいて、
前記クランク軸の回転駆動力と前記電動モータの回転駆動力との合力によって駆動される駆動輪と、
前記駆動輪に対して前記クランク軸及び前記電動モータのそれぞれの回転駆動力を伝達する動力伝達部材と、
前記クランク軸と前記動力伝達部材との間に設けられ、前記クランク軸から前記動力伝達部材への動力伝達のみを許容するクランク側一方向クラッチと、
前記電動モータと前記動力伝達部材との間に設けられ、前記電動モータから前記動力伝達部材への動力伝達のみを許容するモータ側一方向クラッチとをさらに備える、駆動ユニット。
【請求項１２】
請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記クランク回転検出部は、前記クランク軸の回転に応じたパルス信号を出力し、
前記センサ故障検出部は、前記モータ回転検出部によって前記電動モータの回転が検出され、前記トルク検出部によって前記トルクの発生が検出された場合に、前記クランク回転検出部から出力されるパルス信号に基づいて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定する、駆動ユニット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部は、
前記モータ回転検出部の出力結果に基づいて前記クランク回転検出部から出力されるパルス信号の出力間隔を推定するパルス間隔推定部と、
前記クランク回転検出部からパルス信号が出力された後、次のパルス信号が出力されていない未出力時間と、前記パルス間隔推定部で推定されたパルス信号の出力間隔とを比較するパルス間隔比較部と、
前記パルス間隔比較部によって、前記未出力時間が前記推定されたパルス信号の間隔よりも大きいと判定された場合に、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部とを有する、駆動ユニット。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一つに記載の駆動ユニットにおいて、
前記ペダル踏力に応じて前記電動モータを駆動させるアシスト制御を行うアシスト制御部をさらに備え、
前記アシスト制御部は、前記センサ故障検出部が前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、前記アシスト制御を抑制または停止する、駆動ユニット。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一つに記載の駆動ユニットにおいて、
運転者に対する情報を表示する表示装置と、
前記センサ故障検出部が前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、その検出結果を前記表示装置に故障情報として表示させる表示制御部とをさらに備える、駆動ユニット。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一つに記載の駆動ユニットにおいて、
前記センサ故障検出部が前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、その検出結果を故障情報として記憶する記憶部をさらに備える、駆動ユニット。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一つに記載の駆動ユニットを搭載した電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者のペダル踏力を電動モータの駆動力によってアシストする駆動ユニット、及び電動補助自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペダルとともに回転するクランク軸に発生するトルクをトルク検出部によって検出し、その検出結果を用いて電動モータを制御することにより、運転者のペダル踏力をアシストする電動補助自転車が知られている。このような電動補助自転車では、例えば特許文献１に開示されるように、運転者がペダルを回転させた際にクランク軸に発生するトルクを、テンションメータによって踏力として検出している。
【０００３】
このようにクランク軸に発生するトルクを検出する構成において、トルクを検出するトルク検出部が故障した場合、運転者のペダル踏力に応じて適切なアシスト制御を行うことができない。
【０００４】
これに対し、例えば特許文献２に開示されるように、ペダルの回転速度を検出する回転速度センサを設けて、該回転速度センサから得られる回転速度センサ信号と、トルクセンサから得られるトルクセンサ信号とを比較して、各センサの状態を検出する電動補助自転車が知られている。具体的には、この電動補助自転車では、ペダルの回転速度センサから得られる回転速度センサ信号に基づいて決まる第一ペダル駆動状態を、トルクセンサから得られるトルクセンサ信号に基づいて決まる第二ペダル駆動状態と比較し、両者が異なる場合には、エラー信号が出力される。
【０００５】
上述のような特許文献２の構成では、トルクセンサ及び回転速度センサのいずれかが故障している場合に、エラー信号が出力される。すなわち、特許文献２の構成によって、トルクセンサ及び回転速度センサの故障を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４１２４１２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１３８１３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電動補助自転車では、クランク軸に作用するペダル踏力とクランク軸の回転とは必ずしも対応しない。すなわち、ペダル踏力がゼロの状態でクランク軸が回転している場合や、クランク軸が回転していない状態でペダル踏力が発生している場合がある。前者の場合は、例えば、下り坂などで、タイヤの回転に応じてチェーンを介してクランク軸も回転している場合が考えられる。また、後者の場合は、例えば、停止した状態で、運転者がペダルに足を載せた場合が考えられる。
【０００８】
このように、電動補助自転車の状態によっては、ペダル踏力から求められるペダル駆動状態とクランク軸から求められるペダル駆動状態とは必ずしも一致しない。そのため、上述の特許文献２のように、ペダルの回転速度に関する回転速度センサ信号から得られる第一ペダル駆動状態と、トルクセンサ信号から得られる第二ペダル駆動状態とが一致しないという判定結果に基づいて各センサの故障と判定すると、故障判定の精度が低下する恐れがある。
【０００９】
以上のように、従来の構成では、電動補助自転車のアシスト制御に用いる各センサ（トルク検出部、クランク回転検出部及びモータ回転検出部など）の故障を精度良く検出することができない。
【００１０】
本発明では、電動補助自転車のアシスト制御に用いるトルク検出部、クランク回転検出部及びモータ回転検出部の各検出部の故障を精度良く検出可能な駆動ユニット、及び電動補助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および発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る駆動ユニットは、運転者のペダル踏力を電動モータの駆動力によってアシストする駆動ユニットである。この駆動ユニットは、ペダルが接続されるクランク軸と、前記電動モータの回転を検出するモータ回転検出部と、前記クランク軸に発生するトルクを検出するトルク検出部と、前記クランク軸の回転を検出するクランク回転検出部と、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部のそれぞれの検出結果に基づいて、前記モータ回転検出部、前記トルク検出部及び前記クランク回転検出部の少なくとも一つが故障していることを検出するセンサ故障検出部とを備える。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る駆動ユニットでは、電動補助自転車のアシスト制御に用いるトルク検出部、クランク回転検出部及びモータ回転検出部の各検出部の故障を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１に係る電動補助自転車の概略構成を示す右側面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る電動補助自転車の駆動ユニット及び従動スプロケットの概略構成を示す図である。
【図３】図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る電動補助自転車の動力伝達及び信号伝達の経路を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る電動補助自転車のセンサ故障検出部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す図である。
【図７】図７は、センサ故障判定後の処理フローを示す図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る電動補助自転車のセンサ故障検出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施形態３に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態４に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態５に係る電動補助自転車のセンサ故障検出部の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施形態５に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１５】
以下の説明において、前方、後方、左方及び右方は、ハンドル２３を握りつつ電動補助自転車１のシート２４に着座した運転者から見た前方、後方、左方及び右方を意味する。
【００１６】
［実施形態１］
（電動補助自転車の全体構成）
図１に、実施形態１に係る電動補助自転車１の概略構成を示す。図２に、電動補助自転車１の駆動ユニット４０及び従動スプロケット４５の概略構成を示す。この電動補助自転車１は、後述するように、運転者がペダル３３，３４（図１参照）を踏み込むことにより得られるペダル踏力を、電動モータ６１（図３参照）から出力される駆動力によってアシストする。すなわち、電動補助自転車１は、一般的な自転車の構成に加えて、ペダル踏力をアシストするための駆動機構を有する。
【００１７】
図１に示すように、電動補助自転車１は、前後方向に延びる車体フレーム１１を有する。また、電動補助自転車１は、前輪２１、後輪２２、ハンドル２３、シート２４及び駆動ユニット４０を有する。
【００１８】
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、ダウンフレーム１３、シートフレーム１４、ブラケット１５（図２参照）、一対のチェーンステイ１６及び一対のシートステイ１７を有する。図１に示すように、ヘッドパイプ１２は、電動補助自転車１の前部に配置される。ヘッドパイプ１２には、後方に延びるダウンフレーム１３の前方側が接続されている。シートフレーム１４は、ダウンフレーム１３の後方側に接続されていて、該ダウンフレーム１３の後端部から上方且つ斜め後方に向かって延びている。
【００１９】
図２に示すように、ブラケット１５は、ダウンフレーム１３の後方側に取り付けられている。ブラケット１５の後方側には、後輪２２を左右から挟むように一対のチェーンステイ１６が接続されている。図１に示すように、一対のシートステイ１７は、それぞれ、一方の端部が各チェーンステイ１６に接続されている。また、一対のシートステイ１７は、それぞれ、他方の端部がシートフレーム１４に接続されている。
【００２０】
ヘッドパイプ１２には、ハンドルステム２５が回転自在に挿入されている。ハンドルステム２５の上端部には、ハンドル２３が固定される。このハンドル２３には、アシスト制御に関する情報を運転者に対して表示するための表示装置１５０が取り付けられている。ハンドルステム２５の下端部には、フロントフォーク２６が固定される。フロントフォーク２６の下端部には、前輪２１が車軸２７によって回転可能に支持されている。
【００２１】
円筒状のシートフレーム１４の内方には、シートパイプ２８が挿入されている。シートパイプ２８の上端部には、シート２４が設けられている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、一対のチェーンステイ１６の後端部には、後輪２２が車軸２９によって回転可能に支持されている。後輪２２の右側には、車軸２９と同軸に従動スプロケット４５が設けられている。従動スプロケット４５は、一方向クラッチ９２（図４参照）を介して後輪２２に連結される。
【００２３】
図２に示すように、ブラケット１５には、複数の締結金具３０によって駆動ユニット４０が固定される。駆動ユニット４０の構成については後述する。図１及び図２に示すように、駆動ユニット４０の後述する駆動スプロケット４２と後輪２２に設けられた従動スプロケット４５とには、無端状のチェーン４６が巻き掛けられている。駆動ユニット４０及びチェーン４６を覆うように、車体フレーム１１にチェーンカバー４７が取り付けられている（図１参照）。チェーンカバー４７は、メインカバー４８及びサブカバー４９を有する。メインカバー４８は、駆動スプロケット４２の右方を覆いつつ前後方向に延びている。サブカバー４９は、駆動ユニット４０の後部の右方を覆う。
【００２４】
図１に示すように、後述する駆動ユニット４０のクランク軸４１の両端部には、クランクアーム３１，３２が取り付けられている。クランクアーム３１，３２の先端部には、それぞれ、ペダル３３，３４が取り付けられている。
【００２５】
図１に示すように、シートフレーム１４の後方には、後述する駆動ユニット４０の電動モータ６１に電力を供給するためのバッテリユニット３５が配置されている。バッテリユニット３５は、図示しないバッテリ及び電池制御部を有する。バッテリは、充放電可能な充電池である。電池制御部は、バッテリの充放電を制御するとともに、該バッテリの出力電流及び残容量等を監視する。
【００２６】
図３は、駆動ユニット４０の概略構成を示す断面図である。この図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２７】
図３に示すように、駆動ユニット４０は、本体部５１、クランク軸４１、駆動スプロケット４２、駆動力発生部６０、補助スプロケット４３、チェーンテンショナ８６及び制御装置１００（図１及び図４参照）を有する。また、駆動ユニット４０は、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８を有する。
【００２８】
本体部５１は、左右から互いに組み合わされる第１ケース部５２及び第２ケース部５３を有する。第１ケース部５２と第２ケース部５３とは、複数の締結金具５４によって互いに固定されている（図２及び図３参照）。本体部５１は、上述の締結金具３０によって、ブラケット１５に取り付けられている。
【００２９】
図３に示すように、クランク軸４１は、本体部５１を左右方向に貫通するとともに、該本体部５１の前端部に回転可能に支持されている。クランク軸４１は、第１ケース部５２及び第２ケース部５３に対して、複数の軸受を介して回転可能に支持されている。クランク軸４１の一方側には、該クランク軸４１と一体で回転する略円筒状のインナー部材５５ａが設けられている。上述のようにクランク軸４１の両端部にはクランクアーム３１，３２が接続されているため、運転者がペダル３３，３４を踏み込むことにより、クランク軸４１が回転する。
【００３０】
駆動スプロケット４２は、インナー部材５５ａの外周面の右端部に取り付けられる。クランク軸４１、インナー部材５５ａ及び駆動スプロケット４２は、互いに同軸に配置される。
【００３１】
クランク軸４１の軸方向中央部分には、該クランク軸４１と同軸状に略円筒状の回転部材５６が配置される。回転部材５６の右端部は、円筒形状の滑り軸受７１を介してクランク軸４１に支持されている。回転部材５６の左端部は、例えばスプライン構造によってクランク軸４１に接続されている。これにより、回転部材５６は、クランク軸４１と一体で回転する。
【００３２】
回転部材５６と同軸にトルク検出部５７が配置されている。トルク検出部５７は、たとえば磁歪式のトルクセンサを含む。トルク検出部５７が磁歪式のトルクセンサの場合、トルク検出部５７は、回転部材５６の外周面に対向して配置されるコイルを有する。このような構成のトルク検出部５７は、回転部材５６の歪みをコイルの電圧変化として検出することにより、クランク軸４１のトルクを検出する。トルク検出部５７は、検出したトルクに応じた信号を、後述する制御装置１００（図４参照）に出力する。制御装置１００は、トルク検出部５７から出力された信号に基づいて後述の電動モータ６１を制御する。なお、トルク検出部５７は、ペダル踏力を検出可能な構成であれば、磁歪式のトルクセンサ以外の構成を有していてもよい。
【００３３】
回転部材５６とインナー部材５５ａとを連結するように、一方向クラッチ５５（クランク側一方向クラッチ）の略円筒状のアウター部材５５ｂがクランク軸４１と同軸に配置されている。アウター部材５５ｂの左端部と回転部材５６の右端部とは、例えばスプライン構造によって接続される。これにより、アウター部材５５ｂは、回転部材５６と一体で回転する。
【００３４】
アウター部材５５ｂの右端部とインナー部材５５ａの左端部とは、アウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに一方向の回転力のみが伝達されるように、例えばラチェット構造によって接続される。これにより、アウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに、前転方向（右側から見て時計回りの方向）の回転力が伝達される。しかしながら、アウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに、後転方向（右側から見て反時計回りの方向）の回転力は伝達されない。
【００３５】
この構成により、運転者が電動補助自転車１を前進させるようにペダル３３，３４を踏み込んでクランク軸４１を回転させた場合には、運転者のペダル踏力がクランク軸４１から回転部材５６及びアウター部材５５ｂを介してインナー部材５５ａに伝達される。したがって、インナー部材５５ａ及び駆動スプロケット４２が前転する。一方、運転者がクランク軸４１を後転させた場合、その回転はアウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに伝達されない。したがって、インナー部材５５ａ及び駆動スプロケット４２は後転しない。
【００３６】
図３に示すように、一方向クラッチ５５のアウター部材５５ｂの外周面上には、略円筒形状の磁石５８ａが配置されている。この磁石５８ａの外周面の一部と対向する位置に、ホール素子を備えたエンコーダ５８ｂが配置されている。エンコーダ５８ｂは、樹脂製の支持部材５８ｃによって、第２ケース部５３の内面上に保持されている。エンコーダ５８ｂは、アウター部材５５ｂの外周面上に配置された磁石５８ａによる磁界の変化を検出する。これにより、アウター部材５５ｂが接続されたクランク軸４１の回転を検出することが可能になる。すなわち、磁石５８ａ及びエンコーダ５８ｂによって、クランク軸４１の回転を検出するクランク回転検出部５８が構成される。このクランク回転検出部５８は、磁石５８ａの磁界の変化をエンコーダ５８ｂが検出すると、パルス信号を出力する。
【００３７】
駆動力発生部６０は、第１ケース部５２及び第２ケース部５３内に、クランク軸４１よりも後方に配置されている。駆動力発生部６０は、電動モータ６１、出力軸８１及びギア８２を有する。
【００３８】
電動モータ６１は、後述する制御装置１００から出力される制御信号に基づいて電動補助自転車１の走行をアシストするための補助駆動力を発生する。また、電動モータ６１は、アシストモードに応じて電動補助自転車１の走行をアシストする補助駆動力を変化させるように、制御される。
【００３９】
電動モータ６１は、ステータ６２、ロータ６３及び回転軸６４を有する。ステータ６２は、第２ケース部５３に固定されている。第２ケース部５３には、電動モータ６１の左側を覆うように、モータカバー６５が取り付けられている。回転軸６４は、ロータ６３を貫通しているとともに該ロータ６３に固定されている。回転軸６４は、転がり軸受６６，６７を介して、第２ケース部５３及びモータカバー６５に回転可能に支持されている。回転軸６４の右端部には、ギア溝６４ａが形成されている。
【００４０】
なお、特に図示しないが、電動モータ６１の近傍には、後述する制御装置１００が配置されている。本実施形態では、電動モータ６１の近傍に制御装置１００を配置しているが、この限りではなく、制御装置１００を他の場所に配置してもよい。
【００４１】
また、特に図示しないが、電動モータ６１には、ロータ６３の回転を検出するためのモータ回転検出部６８（図４参照）が設けられている。このモータ回転検出部６８は、電動モータ６１のロータ６３の回転を検出するエンコーダを有する。なお、このエンコーダは、電動モータ６１の回転の制御に用いるために該電動モータ６１に一般的に設けられているエンコーダである。すなわち、本実施形態で用いるエンコーダは、従来の一般的なエンコーダと同様の構成を有する。
【００４２】
図３に示すように、出力軸８１は、クランク軸４１よりも後方の位置で、本体部５１に回転可能に支持されている。具体的には、出力軸８１は、転がり軸受８３，８４を介して第１ケース部５２及び第２ケース部５３に回転可能に支持されている。
【００４３】
ギア８２は、転がり軸受８３と転がり軸受８４との間に、出力軸８１と同軸に配置されている。ギア８２は、電動モータ６１の回転軸６４に形成されたギア溝６４ａと噛み合っている。これにより、電動モータ６１で発生した補助駆動力が回転軸６４からギア８２に伝達されて、該ギア８２が回転する。この実施形態では、回転軸６４が前転するように、電動モータ６１が配置される。したがって、ギア８２は、回転軸６４から伝達される補助駆動力によって後転する。
【００４４】
ギア８２と出力軸８１との間には、一方向クラッチ８５（モータ側一方向クラッチ）が設けられている。一方向クラッチ８５は、ギア８２から出力軸８１に後転方向の回転力を伝達するが、前転方向の回転力を伝達しないように構成されている。
【００４５】
補助スプロケット４３は、出力軸８１の右端部に、該出力軸８１と同軸に配置されている。補助スプロケット４３と出力軸８１とは、例えばスプライン構造によって互いに接続される。これにより、駆動力発生部６０で発生した補助駆動力が出力軸８１から補助スプロケット４３に伝達される。よって、補助スプロケット４３が後転する。
【００４６】
チェーンテンショナ８６は、第１ケース部５２の右側面の後端部に配置されている。チェーンテンショナ８６は、図２に示すように、一端側が引張バネ８７を介して第１ケース部５２に接続されている。また、チェーンテンショナ８６は、他端側が支持ボルト８８によって第１ケース部５２に対して回転可能に接続されている。チェーンテンショナ８６には、支持ボルト８９に対して回転可能なテンションスプロケット９０が設けられている。このテンションスプロケット９０には、該テンションスプロケット９０を後方に押すようにチェーン４６（動力伝達部材）が巻き掛けられる。したがって、チェーン４６は、チェーンテンショナ８６によって、適度なテンションに調整される。
【００４７】
制御装置１００は、電動補助自転車１のアシスト制御を行うとともに、表示装置１５０に各種情報を表示させる。図４に示すように、制御装置１００は、ペダル踏力検知部１０１、クランク回転位置検知部１０２、モータ回転速度検知部１０３、補助力演算部１０４（アシスト制御部）、モータ制御部１０５、センサ故障検出部１０６、メモリ１０７、過去異常履歴確認部１０８及び表示制御部１０９を有する。
【００４８】
ペダル踏力検知部１０１、モータ回転速度検知部１０３、補助力演算部１０４、モータ制御部１０５及びセンサ故障検出部１０６は、電動モータ６１によるアシスト制御を行う際に動作する。ペダル踏力検知部１０１、クランク回転位置検知部１０２、モータ回転速度検知部１０３及びセンサ故障検出部１０６は、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障したことを検出する際に動作する。表示制御部１０９は、表示装置１５０に各種情報を表示させる際に動作する。制御装置１００の詳しい構成については後述する。
【００４９】
（アシスト制御）
図４に、電動補助自転車１において、電動モータ６１によるアシスト制御を行う際の信号の授受及び動力の伝達をブロック図で示す。この図４では、アシスト制御を行う際の信号の授受を破線矢印によって示すととともに、動力の伝達を実線矢印で示す。なお、図４中の符号のうち、図１から図３に示す符号と同一の符号は、電動補助自転車１における同一の構成を示す。
【００５０】
電動補助自転車１におけるアシスト制御は、制御装置１００によって、運転者のペダル踏力に応じて電動モータ６１を駆動制御することによって実現される。すなわち、制御装置１００は、クランク軸４１のトルクを検出するトルク検出部５７から出力される信号に基づいて、運転者のペダル踏力を検知する。また、制御装置１００は、検知したペダル踏力に応じて電動モータ６１の出力を制御する。さらに、制御装置１００は、クランク軸４１のトルクを検出するトルク検出部５７、該クランク軸４１の回転を検出するクランク回転検出部５８及び電動モータ６１の回転を検出するモータ回転検出部６８のいずれかの故障の有無も考慮して電動モータ６１の出力を制御する。
【００５１】
上述のとおり、制御装置１００は、ペダル踏力検知部１０１、クランク回転位置検知部１０２、モータ回転速度検知部１０３、補助力演算部１０４、モータ制御部１０５、センサ故障検出部１０６、メモリ１０７、過去異常履歴確認部１０８及び表示制御部１０９を有する。
【００５２】
ペダル踏力検知部１０１は、トルク検出部５７によって検出されたクランク軸４１のトルクに基づいて、運転者のペダル踏力を求める。クランク回転位置検知部１０２は、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転に基づいて、該クランク軸４１の回転速度を求める。モータ回転速度検知部１０３は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転に基づいて、該電動モータ６１の回転速度を求める。
【００５３】
補助力演算部１０４は、ペダル踏力検知部１０１によって検知されたペダル踏力に基づいて、電動モータ６１に要求される駆動力を求める。また、補助力演算部１０４は、後述するセンサ故障検出部１０６がいずれかの検出部の故障を検出した場合に、アシスト制御を抑制または停止するように、電動モータ６１の駆動力を算出する。なお、詳しい説明は省略するが、補助力演算部１０４は、電動補助自転車１のアシスト制御を行うアシストモードに応じて、電動モータ６１の駆動力を算出する。
【００５４】
モータ制御部１０５は、補助力演算部１０４によって求められた必要な駆動力を電動モータ６１が出力するように、該電動モータ６１の駆動を制御する。また、モータ制御部１０５は、モータ回転速度検知部１０３で検出された電動モータ６１の回転速度に応じて、電動モータ６１の駆動を制御する。
【００５５】
センサ故障検出部１０６は、ペダル踏力検知部１０１、クランク回転位置検知部１０２及びモータ回転速度検知部１０３からそれぞれ出力される信号に基づいて、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障しているかどうかを検出する。
【００５６】
具体的には、センサ故障検出部１０６は、トルク検出部５７によってクランク軸４１のトルク発生が検出され、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出されている場合に、クランク回転検出部６８によって、クランク軸４１の回転停止や推定されるクランク軸４１の回転速度と異なる回転速度が検出されると、いずれかの検出部が故障していると判定する。このように、電動モータ６１が回転している状態では、ギア８２及び一方向クラッチ８５を介して電動モータ６１がチェーン４６とともに回転しているため、クランク軸４１にトルクが発生していれば、該クランク軸４１は電動モータ６１の回転速度から推定される回転速度と同等の回転速度で回転しているはずである。よって、このような条件下で、クランク回転検出部５８の検出結果から得られるクランク軸４１の回転速度が前記推定される回転速度と同等でない場合には、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障していることになる。
【００５７】
図５に示すように、センサ故障検出部１０６は、踏力判定部１１１、モータ回転判定部１１２、クランク回転推定部１１３、回転速度比較部１１４及び故障判定部１１５を有する。
【００５８】
踏力判定部１１１は、ペダル踏力検知部１０１で求められたペダル踏力が閾値よりも大きいかどうかを判定する。この閾値は、トルク検出部５７の検出精度に応じて、運転者がペダル３３，３４を踏み込んでクランク軸４１にペダル踏力を与えていると判別可能なペダル踏力に設定される。
【００５９】
モータ回転判定部１１２は、モータ回転速度検知部１０３で求められた電動モータ６１の回転速度がゼロでないかどうかを判定する。すなわち、モータ回転判定部１１２は、電動モータ６１が回転しているかどうかを判定する。モータ回転判定部１１２は、電動モータ６１が駆動している場合だけでなく、電動モータ６１がチェーン４６の回転に伴って回転している場合も、電動モータ６１の回転として判定する。なお、モータ回転判定部１１２は、電動モータ６１の回転が所定回転以上の場合に、該電動モータ６１が回転していると判定してもよい。
【００６０】
クランク回転推定部１１３は、モータ回転速度検知部１０３で求められた電動モータ６１の回転速度に基づいて、クランク軸４１の回転速度を推定する。このように、電動モータ６１の回転速度に基づいてクランク軸４１の回転速度を推定可能な理由は、以下のとおりである。
【００６１】
図２に示すように、本実施形態の電動補助自転車１において、クランク軸４１に一方向クラッチ５５を介して接続された駆動スプロケット４２と、電動モータ６１の回転を出力する出力軸８１に設けられた補助スプロケット４３とは、チェーン４６を介して、後輪２２に駆動力を伝達する。また、図４に示すように、チェーン４６の回転は、後輪２２の車軸２９（駆動軸）、変速機構９１、一方向クラッチ９２を介して、後輪２２に伝達される。変速機構９１及び一方向クラッチ９２は、後輪２２の側方に取り付けられる。変速機構９１は、ハンドル２３に設けられた図示しない変速操作器９３によって操作される。
【００６２】
電動モータ６１と出力軸８１との間には、既述のようにギア８２（減速機）及び一方向クラッチ８５（モータ側一方向クラッチ）が設けられている。クランク軸４１と駆動スプロケット４２との間には、一方向クラッチ５５（クランク側一方向クラッチ）が設けられている。これらの構成により、電動モータ６１及びクランク軸４１の一方向の回転のみがチェーン４６に伝わるとともに、クランク軸４１及び出力軸８１にトルクが生じている場合にはクランク軸４１と出力軸８１とは同期して回転する。
【００６３】
このような構成において、電動モータ６１の回転速度と、クランク軸４１の回転速度とは、電動モータ６１の減速比（ギア８２の減速比に加えて、駆動スプロケット４２と補助スプロケット４３との径の比も考慮した減速比）の分だけ異なる。すなわち、電動モータ６１の回転速度から、電動モータ６１の減速比を用いて、クランク軸４１の回転速度を推定することができる。
【００６４】
回転速度比較部１１４は、クランク回転推定部１１３によって求められたクランク軸４１の推定回転速度（以下、推定クランク回転速度ともいう）と、クランク回転位置検知部１０２によって求められたクランク軸４１の回転速度（以下、検出クランク回転速度ともいう）とを比較する。回転速度比較部１１４は、検出クランク回転速度が推定クランク回転速度と異なる場合に、異常検出信号を出力する。
【００６５】
故障判定部１１５は、回転速度比較部１１４から異常検出信号が出力されると、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障していると判定する。故障判定部１１５は、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障していると判定した場合に、故障信号を出力する。この故障信号は、上述の補助力演算部１０４、後述のメモリ１０７、過去異常履歴確認部１０８及び表示制御部１０９に対して出力される。
【００６６】
メモリ１０７は、センサ故障検出部１０６から故障信号が出力された場合に、その故障信号に含まれている情報（故障信号が出力された時間等）を記憶する。過去異常履歴確認部１０８は、センサ故障検出部１０６から故障信号が出力された場合に、メモリ１０７に記憶されている故障情報を確認する。表示制御部１０９は、センサ故障検出部１０６から故障信号が出力された場合に、過去異常履歴確認部１０８によって確認された過去の故障情報とともに、表示装置１５０に故障情報を表示する。
【００６７】
（センサ故障判定）
次に、上述のような構成を有する電動補助自転車１において、センサ故障検出部１０６が、トルク検出部５７、クランク回転検出部５８及びモータ回転検出部６８のいずれかが故障したと判定するセンサ故障判定を、図６に示すフローに基づいて説明する。
【００６８】
図６に示すようなセンサ故障判定フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＡ１で、ペダル踏力検知部１０１によって求められたペダル踏力が閾値よりも大きいかどうかを、踏力判定部１１１によって判定する。踏力判定部１１１によってペダル踏力が閾値よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ２に進んで、電動モータ６１が回転しているかどうかを判定する。一方、ステップＳＡ１でペダル踏力が閾値以下であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ６に進んで、各検出部は正常であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【００６９】
なお、ペダル踏力の閾値は、トルク検出部５７の検出精度を考慮して、ノイズ等の影響を受けない範囲で、運転者によってクランク軸４１にペダル踏力が付与されたと判別可能な最小値に設定される。
【００７０】
ステップＳＡ２では、モータ回転検出部６８の検出結果に基づいてモータ回転速度検知部１０３で求められた電動モータ６１の回転速度がゼロであるかどうか、すなわち電動モータ６１が回転しているかどうかを、モータ回転判定部１１２によって判定する。
【００７１】
ステップＳＡ２において、電動モータ６１が回転していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ３に進んで、クランク回転推定部１１３によって、電動モータ６１の回転速度に基づいてクランク軸４１の推定回転速度（推定クランク回転速度）を求める。一方、ステップＳＡ２において、電動モータ６１が回転していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ６に進んで、各検出部が正常であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【００７２】
ステップＳＡ３で推定クランク回転速度を求めた後、ステップＳ４で、推定クランク回転速度が、クランク回転検出部５８の検出結果から求められた検出クランク回転速度と異なるかどうかを、回転速度比較部１１４によって判定する。推定クランク回転速度が検出クランク回転速度と異なる場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＡ５でいずれかの検出部の異常と判定し、このフローを終了する（エンド）。一方、ステップＳＡ４において、推定クランク回転速度が検出クランク回転速度と同じであると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ６に進んで各検出部は正常であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【００７３】
このように、本実施形態のセンサ故障判定フローでは、クランク軸４１に閾値よりも大きなペダル踏力が作用していて、電動モータ６１が回転している場合に、推定クランク回転速度と検出クランク回転速度とが異なっていれば、センサ故障であると判定する。
【００７４】
図６に示すフローでセンサ故障であると判定された場合（異常判定の場合）、制御装置１００内では、図７に示すフローによって処理される。
【００７５】
図７に示すフローがスタートすると（スタート）、ステップＳＢ１で、センサ故障検出部１０６が補助力演算部１０４に対し、アシスト制御におけるアシスト比率（運転者のペダル踏力に対する電動モータ６１の駆動力の比）を抑制またはアシスト制御を停止させるための信号を出力する。
【００７６】
続くステップＳＢ２で、センサ故障検出部１０６は、表示制御部１０９に対し、異常発生を表示装置１５０に表示させるための信号を出力する。このとき、センサ故障検出部１０６は、過去異常履歴確認部１０８に対して異常履歴を確認させるための信号を出力してもよいし、表示制御部１０９に対し、過去の異常履歴も合わせて表示装置１５０に表示させるための信号を出力してもよい。
【００７７】
続いてステップＳＢ３で、センサ故障検出部１０６は、メモリ１０７に対し、異常情報を記録させるための信号を出力する。すなわち、センサ故障検出部１０６は、メモリ１０７に対し、異常情報を含む異常信号を出力して、該メモリ１０７に異常情報を記憶させる。
【００７８】
以上の各ステップが終了した後、このフローを終了する（エンド）。
【００７９】
本実施形態では、電動補助自転車１は、ペダル３３，３４が接続されるクランク軸４１と、電動モータ６１の回転を検出するモータ回転検出部６８と、クランク軸４１に発生するトルクを検出するトルク検出部５７と、クランク軸４１の回転を検出するクランク回転検出部５８と、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８のそれぞれの検出結果に基づいて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出するセンサ故障検出部１０６とを備える。これにより、電動補助自転車１においてアシスト制御を行う際に重要なセンサである、クランク回転検出部５８、モータ回転検出部６８及びトルク検出部５７のいずれかが故障したことを検出することができる。
【００８０】
本実施形態では、センサ故障検出部１０６は、トルク検出部５７の検出結果、及び、モータ回転検出部６８の検出結果とクランク回転検出部５８の検出結果との比較結果を用いて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出する。これにより、モータ回転検出部６８の検出結果及びクランク回転検出部５８の検出結果のいずれかが異なっていることを検出することができる。したがって、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを容易に検出することができる。なお、検出結果とは、トルク検出部５７、モータ回転検出部６８及びクランク回転検出部５８からの出力信号を意味する。
【００８１】
本実施形態では、センサ故障検出部１０６は、モータ回転検出部６８の検出結果とクランク回転検出部５８の検出結果とを、電動モータ６１の回転速度、クランク軸４１の回転速度及び電動モータ６１の減速比のいずれか一つに換算して比較する。これにより、モータ回転検出部６８の検出結果とクランク回転検出部５８の検出結果とを容易に比較することができる。
【００８２】
なお、前記実施形態では、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度に基づいて推定クランク回転速度を求めているが、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転速度に基づいて電動モータ６１の推定回転速度を算出してもよいし、電動モータ６１の回転速度及びクランク軸４１の回転速度に基づいてギア８２の推定減速比を算出してもよい。ギア８２の推定減速比を求めた場合には、該推定減速比とギア８２の実際の減速比とを比較すればよい。
【００８３】
本実施形態では、センサ故障検出部１０６は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出された際に、クランク回転検出部５８の検出結果に基づいて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定するように構成されている。これにより、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つの故障を、精度良く検出することができる。
【００８４】
本実施形態の変形例として、センサ故障検出部１０６は、クランク回転検出部５８によってクランク軸４１の回転が検出され、トルク検出部５７によってトルクの発生が検出された場合に、モータ回転検出部６８の検出結果に基づいて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定するように構成されていてもよい。
【００８５】
本実施形態では、モータ回転検出部６８は、電動モータ６１の回転速度を検出可能に構成されている。クランク回転検出部５８は、クランク軸４１の回転速度を検出可能に構成されている。センサ故障検出部１０６は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度に基づいて、クランク軸４１の回転速度を推定するクランク回転推定部１１３と、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転速度と、クランク回転推定部１１３によって推定されたクランク軸４１の回転速度とを比較する回転速度比較部１１４と、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、回転速度比較部１１４によってクランク軸４１の回転速度の検出値と推定値とに差があると判定された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部１１５とを有する。
【００８６】
これにより、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つの故障を精度良く検出可能な構成を実現できる。
【００８７】
本実施形態では、電動補助自転車１は、クランク軸４１の回転駆動力と電動モータ６１の回転駆動力との合力によって駆動される後輪２２と、後輪２２に対してクランク軸４１及び電動モータ６１のそれぞれの回転駆動力を伝達するチェーン４６と、クランク軸４１とチェーン４６との間に設けられ、クランク軸４１からチェーン４６への動力伝達のみを許容する一方向クラッチ５５と、電動モータ６１とチェーン４６との間に設けられ、電動モータ６１からチェーン４６への動力伝達のみを許容する一方向クラッチ８５とをさらに備える。
【００８８】
このような構成では、クランク軸４１及び電動モータ６１は、それぞれ、一方向クラッチ５５，８５によって、一方向にのみ回転する。また、クランク軸４１及び電動モータ６１は、チェーン４６によって回転する。これにより、クランク軸４１の回転速度を、電動モータ６１の回転速度から容易に推定することが可能になる。
【００８９】
本実施形態では、ペダル踏力に応じて電動モータ６１を駆動させるアシスト制御を行う補助力演算部１０４をさらに備える。補助力演算部１０４は、センサ故障検出部１０６がモータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、前記アシスト制御を抑制または停止する。これにより、各検出部の故障に応じて電動補助自転車１のアシスト制御を抑制または停止することができる。
【００９０】
本実施形態では、電動補助自転車１は、運転者に対する情報を表示する表示装置１５０と、センサ故障検出部１０６がモータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、その検出結果を表示装置１５０に故障情報として表示させる表示制御部１０９とをさらに備える。これにより、各検出部が故障した際には、その故障情報を表示装置１５０に表示して運転者に報知することができる。
【００９１】
本実施形態では、電動補助自転車１は、センサ故障検出部１０６がモータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していることを検出した場合に、その検出結果を故障情報として記憶するメモリ１０７をさらに備える。これにより、各検出部の故障に関する故障情報を蓄積することができる。
【００９２】
［実施形態２］
図８に、実施形態２に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す。この実施形態２のセンサ故障判定フローでは、クランク回転検出部５８の検出結果から求めたクランク軸４１の回転速度を、推定回転速度に対して所定の範囲の値と比較する点で、実施形態１の故障判定フローとは異なる。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【００９３】
図８に示すフローにおけるステップＳＣ１〜ＳＣ３，ＳＣ６，ＳＣ７は、実施形態１の図６に示すフローのステップＳＡ１〜ＳＡ３，ＳＡ５，ＳＡ６と、それぞれ同じである。よって、ステップＳＣ１〜ＳＣ３，ＳＣ６，ＳＣ７の各ステップに関する詳しい説明は省略する。
【００９４】
図８に示すフローでは、ペダル踏力が閾値よりも大きく（ステップＳＣ１においてＹＥＳの場合）、且つ、電動モータ６１が回転している場合（ステップＳＣ２においてＹＥＳの場合）に、ＳＣ３でクランク軸４１の推定回転速度（以下、推定クランク回転速度ともいう）を算出する。その後、ステップＳＣ４で、ステップＳＣ３で求めた推定クランク回転速度から下側回転速度幅（回転速度の減少側の変動幅）を引いた値が、クランク回転検出部５８の検出結果から求めたクランク軸４１の回転速度（以下、検出クランク回転速度ともいう）よりも大きいかどうかを判定する。このステップＳＣ４では、推定クランク回転速度に電動モータ６１及びクランク軸４１の回転速度の誤差（検出誤差または回転速度の変動等）を考慮した回転速度と、検出クランク回転速度とを比較している。すなわち、ステップＳＣ４では、推定クランク回転速度に誤差を考慮した場合、その回転速度の範囲内に、検出クランク回転速度が含まれるかどうかを判定する。
【００９５】
ステップＳＣ４において、推定クランク回転速度から下側回転速度幅を引いた値が、検出クランク回転速度よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ６に進んでセンサの異常と判定する。すなわち、ステップＳＣ４においてＹＥＳの場合には、検出クランク回転速度が、推定クランク回転速度に誤差を考慮した回転速度の範囲内に含まれないため、センサ異常と判定する。
【００９６】
一方、ステップＳＣ４において、推定クランク回転速度から下側回転速度幅を引いた値が、検出クランク回転速度以下であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＣ５に進む。このステップＳＣ５では、ステップＳＣ３で求めた推定クランク回転速度に上側回転速度幅（回転速度の増加側の変動幅）を足した値が、検出クランク回転速度よりも小さいかどうかを判定する。このステップＳＣ５も、上述のステップＳＣ４と同様、推定クランク回転速度に電動モータ６１及びクランク軸４１の回転速度の誤差（検出誤差または回転速度の変動等）を考慮した回転速度の範囲内に、検出クランク回転速度が含まれるかどうかを判定している。
【００９７】
ステップＳＣ５において、推定クランク回転速度に上側回転速度幅を足した値が、検出クランク回転速度よりも小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ６に進んでセンサ異常と判定する。
【００９８】
一方、推定クランク回転速度に上側回転速度幅を足した値が、検出クランク回転速度以上であると判定された場合（ＮＯの場合）には、検出クランク回転速度が、推定クランク回転速度に対してプラス側及びマイナス側の誤差を考慮した所定範囲（所定値）内に含まれる。そのため、ステップＳＣ７に進んで各検出部は正常と判定する。
【００９９】
このように、検出クランク回転速度が、推定クランク回転速度に対して所定の範囲内に含まれるかどうかを判定することにより、電動モータ６１及びクランク軸４１の回転速度の誤差等による誤判定を低減できる。すなわち、電動モータ６１及びクランク軸４１の回転速度が変動した場合でも、センサ故障判定を精度良く行うことができる。
【０１００】
本実施形態では、モータ回転検出部６８は、電動モータ６１の回転速度を検出可能に構成されている。クランク回転検出部５８は、クランク軸４１の回転速度を検出可能に構成されている。センサ故障検出部１０６は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度に基づいて、クランク軸４１の回転速度を推定するクランク回転推定部１１３と、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転速度と、クランク回転推定部１１３によって推定されたクランク軸４１の回転速度とを比較する回転速度比較部１１４と、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、回転速度比較部１１４によってクランク軸４１の回転速度の検出値と推定値との差が所定値よりも大きいと判定された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部１１５とを有する。
【０１０１】
これにより、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つの故障を精度良く検出可能な構成を実現できる。すなわち、モータ回転検出部６８及びクランク回転検出部５８でそれぞれ検出する際に誤差等が生じた場合でも、その影響を受けることなく、クランク軸４１の回転速度の検出値とクランク軸４１の回転速度の推定値とを比較することが可能となる。したがって、故障判定部１１５によるセンサ故障判定を精度良く行うことができる。
【０１０２】
本実施形態では、センサ故障検出部１０６は、クランク回転推定部１１３及び回転速度比較部１１４を有するが、これに限定されない。本実施形態の第１の変形例として、センサ故障検出部１０６は、第１換算部、第２換算部、及び第１回転速度比較部を有してもよい。第１換算部は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度を、電動モータ６１の回転速度、クランク軸４１の回転速度、及び電動モータ６１の減速比のいずれか一つの数値に換算する。第２換算部は、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転速度を、電動モータ６１の回転速度、クランク軸４１の回転速度、及び電動モータ６１の減速比のうち、第１換算部が換算した数値と同じ種類の数値に換算する。また、第１回転速度比較部は、第１換算部による換算値と第２換算部による換算値とを比較する。そして、故障判定部１１５は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、第１回転速度比較部によって第１換算部による換算値と第２換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１０３】
また、本実施形態の第２の変形例として、センサ故障検出部１０６は、第３換算部、第４換算部、及び第２回転速度比較部を有してもよい。第３換算部は、クランク回転検出部５８によって検出されたクランク軸４１の回転速度を、電動モータ６１の回転速度、クランク軸４１の回転速度及び電動モータ６１の減速比のいずれか一つの数値に換算する。第４換算部は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度を、第３換算部が換算した数値と同じ種類の数値に換算する。第２回転速度比較部は、第３換算部による換算値と第４換算部による換算値とを比較する。故障判定部１１５は、クランク回転検出部５８によってクランク軸４１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、第２回転速度比較部によって第３換算部による換算値と第４換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１０４】
［実施形態３］
図９に、実施形態３に係る電動補助自転車のセンサ故障検出部１２０の概略構成を示す。この実施形態３の構成は、センサ故障検出部１２０が異常検出時間をカウントするタイマ１２１及び検出時間判定部１２２を有する点で実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。
【０１０５】
図９に示すように、センサ故障検出部１２０は、タイマ１２１（時間計測部）及び検出時間判定部１２２を有する。センサ故障検出部１２０は、タイマ１２１及び検出時間判定部１２２を有する以外、実施形態１のセンサ故障検出部１０６と同じ構成である。
【０１０６】
タイマ１２１は、ペダル踏力が閾値よりも大きく且つ電動モータ６１が回転している場合に、クランク軸４１の推定回転速度（以下、推定クランク回転速度ともいう）とクランク回転検出部５８の検出結果から求められたクランク軸４１の回転速度（以下、検出クランク回転速度ともいう）とが異なると判定される時間（以下、異常検出時間ともいう）をカウントする。すなわち、タイマ１２１は、実施形態１で異常と判断される状態がどの程度継続しているのかをカウントする。
【０１０７】
また、タイマ１２１は、各検出部が正常範囲内であると判定された場合には、カウントした時間をリセットする。
【０１０８】
検出時間判定部１２２は、タイマ１２１によってカウントされた異常検出時間が所定時間よりも大きいかどうかを判定する。なお、この所定時間は、検出誤差等を考慮して、各検出部の異常と判定される時間に設定される。
【０１０９】
（センサ故障判定）
図１０に、本実施形態の構成におけるセンサ故障判定フローを示す。図１０において、ステップＳＤ１〜ＳＤ４，ＳＤ７，ＳＤ９は、実施形態１の図６に示すフローのステップＳＡ１〜ＳＡ４，ＳＡ５，ＳＡ６と、それぞれ同じである。よって、ステップＳＤ１〜ＳＤ３，ＳＤ７，ＳＤ９の各ステップに関する詳しい説明は省略する。
【０１１０】
図１０に示すフローでは、ペダル踏力が閾値よりも大きく（ステップＳＤ１においてＹＥＳの場合）、且つ、電動モータ６１が回転している場合（ステップＳＤ２においてＹＥＳの場合）に、推定クランク回転速度が、検出クランク回転速度と異なるかどうかを判定する（ステップＳＤ４）。
【０１１１】
ステップＳＤ４において、推定クランク回転速度が検出クランク回転速度と異なると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＤ５に進んでタイマ１２１によって、前記判定がされている間の時間（異常検出時間）をカウントする。
【０１１２】
一方、ステップＳＤ４で推定クランク回転速度が検出クランク回転速度と同じと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＤ８に進んでタイマ１２１のカウントをリセットした後、ステップＳＤ９で各検出部は正常であると判定する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【０１１３】
なお、ステップＳＤ１でペダル踏力が閾値以下であると判定された場合（ＮＯの場合）、及び、ステップＳＤ２で電動モータ６１が回転していないと判定された場合（ＮＯの場合）も、ステップＳＤ８に進んでタイマ１２１のカウントをリセットした後、ステップＳＤ９で各検出部は正常であると判定する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【０１１４】
ステップＳＤ５においてタイマ１２１によって異常検出時間をカウントした後、ステップＳＤ６で、カウントされた異常検出時間が所定時間よりも長いかどうかを検出時間判定部１１５によって判定する。この所定時間は、検出誤差等を考慮して、各検出部の異常と判定される時間に設定される。
【０１１５】
ステップＳＤ６で異常検出時間が所定時間よりも長いと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＤ７に進んで各検出部の異常と判定する。一方、異常検出時間が所定時間以下と判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＤ８に進んでタイマ１２１をリセットした後、ステップＳＤ９でいずれの検出部も正常であると判定する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【０１１６】
このように、ペダル踏力が閾値よりも大きく、且つ、電動モータ６１が回転しており、検出クランク回転速度が推定クランク回転速度と異なる場合でも、その状態が所定時間よりも長く継続しているかどうかを判定することにより、より精度良くセンサの故障判定を行うことが可能になる。すなわち、本実施形態の構成により、各検出部の検出誤差等によって該各検出部からの出力値が変動した場合などにおいても、検出部の故障判定のばらつきを低減することができる。したがって、実施形態１の構成に比べて、精度の良いセンサ故障判定が可能になる。
【０１１７】
本実施形態では、センサ故障検出部１２０は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、回転速度比較部１１４によってクランク軸４１の回転速度の差が生じると判定される時間を計測するタイマ１２１をさらに有する。故障判定部１１５は、タイマ１２１によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１１８】
これにより、一時的に各検出部からの出力値が変動した場合などでも、上述のような各検出部の検出結果が所定時間以上、継続して出力されないと、各検出部の故障とは判定されない。したがって、各検出部の故障を精度良く検出することが可能になる。
【０１１９】
［実施形態４］
図１１に、実施形態４に係る電動補助自転車のセンサ故障判定フローを示す。この実施形態４のセンサ故障判定フローでは、実施形態３のタイマ１２１及び検出時間判定部１２２によって、実施形態２で異常と判定された状態が継続する時間（異常検出時間）をカウントし、その結果に応じて各検出部の異常の有無を判定する点で、実施形態２のセンサ故障判定フローとは異なる。以下の説明において、実施形態２と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態２と異なる構成についてのみ説明する。
【０１２０】
図１１に示すフローにおけるステップＳＥ１〜ＳＥ５，ＳＥ８，ＳＥ１０は、実施形態２の図８に示すフローのステップＳＣ１〜ＳＣ５，ＳＣ６，ＳＣ７と、それぞれ同じである。よって、ステップＳＥ１〜ＳＥ５，ＳＥ８，ＳＥ１０の各ステップに関する詳しい説明は省略する。
【０１２１】
図１１に示すフローでは、ペダル踏力が閾値よりも大きく（ステップＳＥ１においてＹＥＳの場合）、且つ、電動モータ６１が回転している場合（ステップＳＥ２においてＹＥＳの場合）に、クランク軸４１の推定回転速度（以下、推定クランク回転速度ともいう）から下側回転速度幅を引いた値が、クランク回転検出部５８の検出結果から求められたクランク軸４１の回転速度（以下、検出クランク回転速度ともいう）よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳＥ４）。
【０１２２】
ステップＳＥ４において、推定クランク回転速度から下側回転速度幅を引いた値が、検出クランク回転速度よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＥ６に進んで、その判定が継続する時間（異常検出時間）をタイマ１２１によってカウントする。
【０１２３】
一方、ステップＳＥ４において、推定クランク回転速度から下側回転速度幅を引いた値が、検出クランク回転速度以下であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＥ５に進む。このステップＳＥ５では、実施形態２の図８に示すステップＳＣ５と同様、推定クランク回転速度に上側回転速度幅を足した値が、検出クランク回転速度よりも小さいかどうかを判定する。
【０１２４】
ステップＳＥ５において、推定クランク回転速度に上側回転速度幅を足した値が、検出クランク回転速度よりも小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＥ６に進んで、その判定時間（異常検出時間）をタイマ１２１によってカウントする。
【０１２５】
一方、ステップＳＥ５において、推定クランク回転速度に上側回転速度幅を足した値が、検出クランク回転速度以上であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＥ９に進んでタイマ１２１をリセットする。その後、ステップＳＥ１０で、各検出部は正常であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【０１２６】
なお、ステップＳＥ１でペダル踏力が閾値以下であると判定された場合（ＮＯの場合）、及び、ステップＳＥ２で電動モータ６１が回転していないと判定された場合（ＮＯの場合）も、ステップＳＥ９に進んでタイマ１２１のカウントをリセットした後、ステップＳＥ１０で各検出部は正常であると判定する。その後、このフローを終了する（エンド）。
【０１２７】
ステップＳＥ６においてタイマ１２１によって異常検出時間をカウントした後、続くステップＳＥ７において、ステップＳＥ６でカウントされた異常検出時間が所定時間よりも長いかどうかを検出時間判定部１２２によって判定する。異常検出時間が所定時間よりも長いと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＥ８に進んで各検出部が異常であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【０１２８】
一方、ステップＳＥ７において、異常検出時間が所定時間以下であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＥ９に進んでタイマ１２１をリセットした後、各検出部が正常であると判定し（ステップＳＥ１０）、このフローを終了する（エンド）。
【０１２９】
このように、クランク回転検出部５８の検出結果から求めたクランク軸４１の回転速度を、クランク軸４１の推定回転速度に回転速度の誤差等を考慮した推定回転速度の範囲と比較することにより、実施形態２と同様、センサの異常判定の精度を向上することができる。
【０１３０】
しかも、実施形態３と同様、電動補助自転車１の異常状態が検出されても、異常検出時間が所定時間よりも長くならないと、各検出部の異常と判定しない。よって、各検出部の検出誤差等によって該各検出部からの出力値が変動した場合などでも、センサ故障判定のばらつきを低減することができる。
【０１３１】
したがって、本実施形態により、センサ故障判定をより精度良く行うことができる。
【０１３２】
本実施形態では、センサ故障検出部１２０は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、回転速度比較部１１４によってクランク軸４１の回転速度の差が所定値よりも大きいと判定される時間を計測するタイマ１２１をさらに有する。故障判定部１１５は、タイマ１２１によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１３３】
これにより、実施形態２と同様、モータ回転検出部６８及びクランク回転検出部５８でそれぞれ検出する際に誤差等が生じた場合でも、その影響を受けることなく、クランク軸４１の回転速度の検出値とクランク軸４１の回転速度の推定値とを比較することが可能となる。したがって、故障判定部１１５によるセンサ故障判定を精度良く行うことができる。
【０１３４】
しかも、実施形態３と同様、一時的に各検出部からの出力値が変動した場合などでも、上述のような各検出部の検出結果が所定時間以上、継続して出力されないと、各検出部の故障とは判定されない。したがって、各検出部の故障を精度良く検出することが可能になる。
【０１３５】
なお、本実施形態では、センサ故障検出部１０６は、クランク回転推定部１１３及び回転速度比較部１１４を有するが、これに限定されない。実施形態２の第１の変更例と同様に、センサ故障検出部１０６は、第１換算部、第２換算部、第１回転速度比較部を有してもよい。この場合、センサ故障検出部１０６は、第１時間計測部を有する。第１時間計測部は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、第１回転速度比較部によって第１換算部による換算値と第２換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定される時間を計測する。故障判定部１１５は、第１時間計測部によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１３６】
また、実施形態２の第２の変形例と同様に、センサ故障検出部１０６は、第３換算部、第４換算部、第２回転速度比較部を有してもよい。この場合、センサ故障検出部１０６は、第２時間計測部を有する。第２時間計測部は、クランク回転検出部５８によってクランク軸４１の回転が検出され、トルク検出部５７によってペダル踏力の発生が検出され、第２回転速度比較部によって第３換算部による換算値と第４換算部による換算値との差が所定値よりも大きいと判定される時間を計測する。故障判定部１１５は、第２時間計測部によって計測された時間が所定時間よりも長い場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。
【０１３７】
［実施形態５］
図１２に、実施形態５に係る電動補助自転車のセンサ故障検出部１３０の概略構成を示す。この実施形態５の構成は、クランク回転推定部１１３、回転速度比較部１１４及び検出時間判定部１２２の代わりに、パルス間隔推定部１３１及びパルス間隔比較部１３２を有する点で、実施形態３の構成と異なる。以下の説明において、実施形態３と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態３と異なる構成についてのみ説明する。
【０１３８】
図１２に示すように、センサ故障検出部１３０は、踏力判定部１１１、モータ回転判定部１１２、パルス間隔推定部１３１、パルス間隔比較部１３２、タイマ１２１及び故障判定部１１５を有する。踏力判定部１１１、モータ回転判定部１１２及びタイマ１２１は、実施形態２のセンサ故障検出部１２０と同様なので、詳しい説明を省略する。
【０１３９】
パルス間隔推定部１３１は、モータ回転速度検知部１０３によって求められた電動モータ６１の回転速度に基づいて、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号の間隔を推定する。このパルス信号は、クランク軸４１の回転速度を求める際に用いられる信号である。パルス信号の間隔は、クランク軸４１の回転速度に反比例する。すなわち、パルス間隔推定部１３１は、実施形態２におけるクランク回転推定部１１３と同様、電動モータ６１の回転速度に基づいてクランク軸４１の回転速度を推定している。
【０１４０】
パルス間隔比較部１３２は、パルス間隔推定部１３１によって求められた推定パルス間隔（基準値）を、タイマ１２１によってカウントされる異常検出時間と比較する。具体的には、パルス間隔比較部１３２は、前記異常検出時間が前記推定パルス間隔よりも大きいかどうかを判定する。なお、本実施形態における異常検出時間は、ペダル踏力検知部１０１によって求められるペダル踏力が踏力閾値以上であり且つモータ回転速度検知部１０３で求められる電動モータ６１の回転速度が回転速度閾値以上の場合に、クランク回転位置検知部１０２がクランク軸４１の正回転（自転車が前進する際のクランク軸４１の回転）を検知していない時間を意味する。なお、推定パルス間隔は、固定値であってもよい。
【０１４１】
故障判定部１１５は、パルス間隔比較部１３２によって、異常検出時間が推定パルス間隔よりも大きいと判定された場合に、各検出部の異常と判定する。
【０１４２】
（センサ故障判定）
図１３に、本実施形態のセンサ故障検出部１３０によるセンサ故障判定フローを示す。
【０１４３】
図１３のフローがスタートすると（スタート）、ステップＳＦ１で、ペダル踏力検知部１０１によって求められたペダル踏力が踏力閾値以上かどうかを判定する。この踏力閾値は、実施形態１における踏力の閾値と同様、トルク検出部５７のノイズ等の影響を受けない範囲で、運転者によってペダル踏力が付与されたと判断可能な最小値に設定される。
【０１４４】
ステップＳＦ１において、ペダル踏力が踏力閾値以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＦ２に進んで電動モータ６１の回転速度が回転速度閾値以上かどうかを判定する。一方、ペダル踏力が踏力閾値よりも小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＦ８に進んでタイマ１２１をリセットした後、ステップＳＦ９で各検出部は正常と判定し、このフローを終了する（エンド）。
【０１４５】
ステップＳＦ２では、モータ回転速度検知部１０３によって求められた電動モータ６１の回転速度が、回転速度閾値以上であるかどうかを判定する。この回転速度閾値は、モータ回転検出部６８のノイズ等の影響を受けない範囲で、電動モータ６１が回転していると判断可能な最小値に設定される。
【０１４６】
ステップＳＦ２において、電動モータ６１の回転速度が回転速度閾値以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＦ３でクランク回転位置検知部１０２によってクランク軸４１の正回転が検知されたかどうかを判定する。一方、電動モータ６１の回転速度が回転速度閾値よりも小さいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＦ８に進んでタイマ１２１をリセットした後、ステップＳＦ９で各検出部は正常と判定し、このフローを終了する（エンド）。
【０１４７】
ステップＳＦ３では、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号に基づいて、クランク軸４１が正回転しているかどうかを判定する。すなわち、クランク回転検出部５８は、例えば、クランク軸４１が正回転した場合にパルス信号を出力するように構成されている。そのため、クランク回転位置検出部１０２が、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号を検知することにより、クランク軸４１の正回転を判定することができる。
【０１４８】
ステップＳＦ３において、クランク軸４１の正回転が検知されなかった場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＦ４に進んでその判定が行われている時間（異常検出時間、未出力時間）をタイマ１２１によってカウントする。一方、クランク軸４１の正回転が検知された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＦ８に進んでタイマ１２１をリセットした後、ステップＳＦ９で各検出部は正常と判定し、このフローを終了する（エンド）。
【０１４９】
ステップＳＦ４で異常検出時間をカウントした後、続くステップＳＦ５で、パルス間隔推定部１３１によって、電動モータ６１の回転速度に基づいて推定パルス間隔（基準値）を算出する。その後、ステップＳＦ６において、パルス間隔比較部１３２によって、ステップＳＦ４でカウントされた異常検出時間がステップＳＦ５で求めた推定パルス間隔よりも大きいかどうかを判定する。
【０１５０】
ステップＳＦ６において、異常検出時間が推定パルス間隔よりも大きいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＦ７に進んで各検出部が異常であると判定した後、このフローを終了する（エンド）。一方、異常検出時間が推定パルス間隔以下であると判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＦ９に進んで各検出部が正常であると判定した後、このフローを終了する（エンド）。
【０１５１】
このように、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号の間隔を用いて、センサ故障判定を行うことにより、クランク軸４１の回転速度を求める場合に比べて、簡単な構成でセンサ故障判定を行うことができる。すなわち、パルス間隔を用いることにより、タイマ１２１によってカウントされた異常検出時間とそのまま比較できるため、他の実施形態のようにクランク軸４１の回転速度を求めなくてもよい。よって、より単純なアルゴリズムによって、センサ故障判定を行うことが可能になる。
【０１５２】
しかも、実施形態３，４と同様、異常検出時間をカウントするため、各検出部からの出力によって異常状態を検出しても、異常検出時間が所定時間よりも長くならないと、センサ故障とは判定しない。よって、各検出部の検出誤差等によって該各検出部からの出力値が変動した場合などにおいても、センサ故障判定のばらつきを低減することができる。
【０１５３】
したがって、センサ故障判定を精度良く且つ容易に行うことが可能となる。
【０１５４】
本実施形態では、センサ故障検出部１３０は、電動モータ６１の回転速度及びクランク軸４１の回転速度のいずれか一方の回転速度に換算されたクランク回転検出部５８の検出結果が、前記一方の回転速度に換算されたモータ回転検出部６８の検出結果よりも遅く、トルク検出部５７によってトルクの発生が検出された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する。すなわち、本実施形態のように、ペダル踏力が踏力閾値以上であり、電動モータ６１の回転速度から求められる推定パルス間隔よりも、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号の間隔の方が大きい場合には、いずれかの検出部が故障していると判定する。
【０１５５】
本実施形態では、クランク回転検出部５８は、クランク軸４１の回転に応じたパルス信号を出力する。センサ故障検出部１３０は、モータ回転検出部６８によって電動モータ６１の回転が検出され、トルク検出部５７によってトルクの発生が検出された場合に、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号に基づいて、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障しているかどうかを判定する。これにより、上述の各実施形態のように、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度からクランク軸４１の回転速度を推定しなくても、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号を用いてセンサ故障判定を行うことが可能になる。したがって、制御装置における計算負荷を小さくできるため、容易にセンサ故障判定を行うことができる。
【０１５６】
本実施形態では、センサ故障検出部１３０は、モータ回転検出部６８の出力結果に基づいてクランク回転検出部５８から出力されるパルス信号の出力間隔を推定するパルス間隔推定部１３１と、クランク回転検出部５８からパルス信号が出力された後、次のパルス信号が出力されていない未出力時間と、パルス間隔推定部１３１で推定されたパルス信号の出力間隔とを比較するパルス間隔比較部１３２と、パルス間隔比較部１３２によって、前記未出力時間が前記推定されたパルス信号の間隔よりも大きいと判定された場合に、モータ回転検出部６８、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８の少なくとも一つが故障していると判定する故障判定部１１５とを有する。これにより、クランク回転検出部５８から出力されるパルス信号を用いたセンサ故障判定が可能になる。
【０１５７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【０１５８】
前記各実施形態では、センサ故障検出部１０６，１２０，１３０は、ペダル踏力が閾値よりも大きく、電動モータ６１が回転していると判定された場合に、クランク軸４１の回転速度に関する判定を行う。しかしながら、センサ故障検出部は、ペダル踏力の有無の判定、電動モータ６１の回転の有無の判定、及びクランク軸４１の回転速度に関する判定は、どのような順番で行ってもよい。
【０１５９】
前記各実施形態では、センサ故障検出部１０６，１２０，１３０は、モータ回転検出部６８によって検出された電動モータ６１の回転速度に基づいてクランク軸４１の回転速度に関する判定を行う。しかしながら、センサ故障検出部は、クランク軸４１の回転速度に基づいて電動モータ６１の回転速度に関する判定を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１６０】
１  電動補助自転車
２２後輪（駆動輪）
３３，３４  ペダル
４０  駆動ユニット
４１  クランク軸
４６  チェーン（動力伝達部材）
５５  一方向クラッチ（クランク側一方向クラッチ）
５７  トルク検出部
５８  クランク回転検出部
６８  モータ回転検出部
８５  一方向クラッチ（モータ側一方向クラッチ）
１０４  補助力演算部（アシスト制御部）
１０６、１２０、１３０  センサ故障検出部
１０７  メモリ（記憶部）
１０９  表示制御部
１１３  クランク回転推定部
１１４  回転速度比較部
１１５  故障判定部
１２１  タイマ（時間計測部）
１５０  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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