(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）に印加されるペダル踏力（Ｆ）を検知する踏力検出手段（ＳＥ３）と、前記ペダル踏力（Ｆ）に補助力（Ｔ）を重畳させる補助力モータ（１７）と、前記補助力（Ｔ）を計算して前記補助力モータ（１７）に前記補助力（Ｔ）の出力制御を行う制御部（１６）とを有する電動アシスト自転車（１）において、
前記制御部（１６）は、前記ペダル踏力（Ｆ）と単位クランク角度の通過時間（Δｔ）とに基づいてペダル踏力（Ｆ）の力積（Ｆ・Δｔ）を求め、該力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出することを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項２】
前記クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）は、クランク軸（１４）に固定された左右一対のペダルクランク（１２Ｌ，１２Ｒ）に回転自在に軸支されており、
前記力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出することにより、前記ペダル踏力（Ｆ）のピーク（Ｐ１，Ｐ２）が現れる前記クランク軸（１４）のクランク角度より手前の所定角度（θ）の範囲に、前記補助力（Ｔ）のピーク（Ｐｃ，Ｐｄ）が現れるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動アシスト自転車。
【請求項３】
前記制御部（１６）は、
前記力積（Ｆ・Δｔ）を単位クランク角度毎に演算し、
現在の単位クランク角度から１回転前までの力積（Ｆ・Δｔ）の平均値（Ａ）を継続的に更新し、
現在の単位クランク角度で求められた前記力積（Ｆ・Δｔ）の値と前記平均値（Ａ）とを比較することで前記補助力（Ｔ）を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動アシスト自転車。
【請求項４】
クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）に印加されるペダル踏力（Ｆ）を検知する踏力検出手段（ＳＥ３）と、前記ペダル踏力（Ｆ）に補助力（Ｔ）を重畳させる補助力モータ（１７）と、前記補助力（Ｔ）を計算して前記補助力モータ（１７）に前記補助力（Ｔ）の出力制御を行う制御部（１６）とを有する電動アシスト自転車（１）の補助力算出方法において、
前記制御部（１６）が、前記ペダル踏力（Ｆ）と単位クランク角度の通過時間（Δｔ）とに基づいてペダル踏力（Ｆ）の力積（Ｆ・Δｔ）を求める手順と、
前記制御部（１６）が、前記力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出する手順とを有することを特徴とする電動アシスト自転車の補助力算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アシスト自転車及び電動アシスト自転車の補助力算出方法に係り、特に、センサで検知されるペダル踏力に応じて駆動力補助を行う電動アシスト自転車及び電動アシスト自転車の補助力算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、人力によるペダル踏力を検知してモータによる駆動力補助を行う電動アシスト自転車において、乗員のさらなる負担軽減が可能となるアシスト力を得るための制御方法が検討されている。
【０００３】
特許文献１には、ペダルのクランク軸に設けられた非接触センサ等で検知されるペダル踏力の情報に加え、クランク角度の関数として予め定められたアシスト比パターンを備え、このアシスト比パターンに基づいてクランク角度に応じたアシスト力（補助力）を算出できるようにした電動アシスト自転車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５４５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、電動アシスト自転車のアシスト力は、センサで検知されたペダル踏力に比例するものとされる。したがって、所定のクランク間隔で発生する踏力のピークにおいて最も大きなアシスト力を重畳させることができ、乗員の負担をある程度までは軽減させることができる。
【０００６】
ところで、近年の人間工学の研究においては、人間が感じる疲労と力積との間に所定の相関関係があることが見出された。すなわち、力積が大きいほど、人間は大きな疲労を感じるという特性が見出された。したがって、出願人は、この特性を用いて走行時における乗員の負担を軽減できる電動アシスト自転車を開発するに至った。
【０００７】
なお、特許文献１の技術も、基本的にはペダル踏力に比例したアシスト力を供給するものであり、走行時における乗員の負担軽減を可能とするアシスト力を供給することに関しては検討されていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、乗員がペダルを漕いだ際の負担を軽減できるアシスト力を発揮できる電動アシスト自転車及び電動アシスト自転車の補助力算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）に印加されるペダル踏力（Ｆ）を検知する踏力検出手段（ＳＥ３）と、前記ペダル踏力（Ｆ）に補助力（Ｔ）を重畳させる補助力モータ（１７）と、前記補助力（Ｔ）を計算して前記補助力モータ（１７）に前記補助力（Ｔ）の出力制御を行う制御部（１６）とを有する電動アシスト自転車（１）において、前記制御部（１６）は、前記ペダル踏力（Ｆ）と単位クランク角度の通過時間（Δｔ）とに基づいてペダル踏力（Ｆ）の力積（Ｆ・Δｔ）を求め、該力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出する点に第１の特徴がある。
【００１０】
また、前記クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）は、クランク軸（１４）に固定された左右一対のペダルクランク（１２Ｌ，１２Ｒ）に回転自在に軸支されており、前記力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出することにより、前記ペダル踏力（Ｆ）のピーク（Ｐ１，Ｐ２）が現れる前記クランク軸（１４）のクランク角度より手前の所定角度（θ）の範囲に、前記補助力（Ｔ）のピーク（Ｐｃ，Ｐｄ）が現れるように構成されている点に第２の特徴がある。
【００１１】
また、前記制御部（１６）は、前記力積（Ｆ・Δｔ）を単位クランク角度毎に演算し、現在の単位クランク角度から１回転前までの力積（Ｆ・Δｔ）の平均値（Ａ）を継続的に更新し、現在の単位クランク角度で求められた前記力積（Ｆ・Δｔ）の値と前記平均値（Ａ）とを比較することで前記補助力（Ｔ）を算出する点に第３の特徴がある。
【００１２】
また、クランクペダル（１３Ｌ，１３Ｒ）に印加されるペダル踏力（Ｆ）を検知する踏力検出手段（ＳＥ３）と、前記ペダル踏力（Ｆ）に補助力（Ｔ）を重畳させる補助力モータ（１７）と、前記補助力（Ｔ）を計算して前記補助力モータ（１７）に前記補助力（Ｔ）の出力制御を行う制御部（１６）とを有する電動アシスト自転車（１）の補助力算出方法において、前記制御部（１６）が、前記ペダル踏力（Ｆ）と単位クランク角度の通過時間（Δｔ）とに基づいてペダル踏力（Ｆ）の力積（Ｆ・Δｔ）を求める手順と、前記制御部（１６）が、前記力積（Ｆ・Δｔ）に応じて前記補助力（Ｔ）を算出する手順とを有する点に第４の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
第１，４の特徴によれば、制御部は、ペダル踏力と単位クランク角度の通過時間とに基づいてペダル踏力の力積を求め、該力積に応じて補助力を算出するので、ペダル踏力に比例して補助力（アシスト力）を供給する方式に対して、乗員のペダルを踏むことによる負担の大きさに応じて補助力を提供することができる。したがって、ペダルの漕ぎ始めにかかる力積が大きいところでは大きなアシスト力を提供することができるので、乗員における負担を軽減することができる。
【００１４】
第２の特徴によれば、クランクペダルは、クランク軸に固定された左右一対のペダルクランクに回転自在に軸支されており、力積に応じて補助力を算出することにより、ペダル踏力のピークが現れるクランク軸のクランク角度より手前の所定角度の範囲に、補助力のピークが現れるように構成されているので、ペダルを踏み下ろすにつれて膝の曲がりが小さくなって体重が乗せやすくなる位置、すなわち、力を入れやすいクランク角度より手前のクランク角度でのアシスト力を大きくすることで、ペダルを漕ぎやすくすることができる。
【００１５】
第３の特徴によれば、制御部は、力積を単位クランク角度毎に演算し、現在の単位クランク角度から１回転前までの力積の平均値を継続的に更新し、現在の単位クランク角度で求められた力積の値と平均値とを比較することで補助力を算出するので、クランク１回転前の状態と比較することにより、例えば、アシスト力が急激に変化するような場合にはこれをセンサノイズ等のエラーとして排除してアシスト力の適正化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アシスト自転車の左側面図である。
【図２】電動アシスト自転車の要部を示す左側面図である。
【図３】電動アシスト自転車の要部を示す右側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】モータ制御部およびその周辺の構成を示すブロック図である。
【図６】ペダルクランクの模式図である。
【図７】登坂路走行中のペダル踏力の推移を示すグラフである。
【図８】登坂路走行中の力積の推移を示すグラフである。
【図９】力積に応じて算出されたアシストトルクの推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動アシスト自転車１の左側面図である。図２は、図１の電動アシスト自転車１の要部を示す左側面図であり、図３は同右側面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
電動アシスト自転車１は、車体前方に位置するヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から後方かつ下方に延びるダウンフレーム２と、ダウンフレーム２の後端から上方に立ち上がるシートパイプ６とを備える。ヘッドパイプ３には、下方に延びるフロントフォーク５が操舵可能に接続されており、このフロントフォーク５の下端に前輪ＷＦが軸支されている。ヘッドパイプ３の上端にはハンドル４が設けられており、ハンドル４の両端には、前後輪のブレーキレバー４４が左右一対で取り付けられている。ブレーキレバー４４の支持部には、ブレーキ操作を検知するためのブレーキスイッチＳＷが設けられている。
【００１９】
ダウンフレーム２の後端には、後方に延びるリヤフォーク１１が配設されており、このリヤフォーク１１の後端に後輪ＷＲが軸支されている。シートパイプ６の上部とリヤフォーク１１の後部との間には、左右一対のステー１０が配設されている。
【００２０】
ダウンフレーム２およびリヤフォーク１１は、アシスト駆動ユニット２４を支持している。シートパイプ６には、シート７の上下位置を調整可能とするシートポスト８が支持されている。シートパイプ６の後方には、アシスト駆動ユニット２４に電力を供給するバッテリ９が支持部２０によって着脱可能に取り付けられている。
【００２１】
車幅方向に延びるクランク軸１４は、アシスト駆動ユニット２４およびスプロケット１５を貫通して配設されている。クランク軸１４の両側には、ペダル１３Ｌを有する左側のクランク１２Ｌと、ペダル１３Ｒを有する右側のクランク１２Ｒとが固定されており、運転者がペダル１３Ｌ，１３Ｒを漕ぐ（踏む）ことにより、クランク軸１４に回転トルクが与えられる。クランク軸１４は、筒状の中空部材４２の内側にワンウェイクラッチ７８（図３参照）を介して回転自在に軸支されており、この中空部材４２の外周側にスプロケット１５が固定されている。スプロケット１５の回転は、チェーン２２を介して後輪ＷＲ側のスプロケット２３に伝達される。
【００２２】
アシスト駆動ユニット２４は、その筐体としてのケース２６の内部に、ブラシレスモータ（以下、単にモータと示すこともある）１７と、モータ１７を駆動させる駆動ドライバ２５と、後述するペダル踏力センサの出力値に基づいて駆動ドライバ２５のＰＷＭ制御を行うコントローラ１６と、モータ１７の駆動軸１８と噛み合って回転する駆動ギヤ３５と、駆動ギヤ３５と一体となって回転する出力軸３３と、出力軸３３と噛み合って回転する出力ギヤ２７が含まれる。
【００２３】
出力ギヤ２７は、スプロケット１５と同様に、クランク軸１４の中空部材４２に固定されている。出力軸３３は、左側ケース半体２８に固定されたベアリング４８および右側ケース半体２９に固定されたベアリング４９によって回転自在に支持されている。
【００２４】
モータ１７の駆動軸１８には、モータ１７の回転速度を検知するモータ回転速度センサＳＥ１が設けられている。また、前輪ＷＦの車軸には車速センサＳＥ２が設けられており、クランク軸１４には運転者によるペダル踏力を検知するペダル踏力センサＳＥ３が設けられている。モータ回転速度センサＳＥ１は、モータ１７の駆動軸１８の外周部に設けられた磁石およびホールＩＣからなる。また、ペダル踏力センサＳＥ３は、クランク軸１４の外周部に配設された磁歪式のトルクセンサ３７（図４参照）からなる。なお、車速センサＳＥ１は、後輪ＷＲ等に設けてもよい。
【００２５】
モータ制御部（制御部）としてのコントローラ１６は、トルクセンサ３７によって検出された回転トルク値から運転者が鉛直方向にペダル１３Ｌ、１３Ｒを踏む力を算出し、この踏み力に基づいて適切なアシストトルクが発生するように、モータ１７の駆動ドライバ２５をＰＷＭ制御する。
【００２６】
駆動ドライバ２５は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相のスイッチング素子を有する。コントローラ１６は、所定のデューティ比でＵＶＷ相の各スイッチング素子をオン・オフ制御することで駆動ドライバ２５をＰＷＭ制御する。駆動ドライバ２５は、このＰＷＭ制御によりバッテリ９の直流電力を３相交流電力に変換して、モータ１７のＵ相、Ｖ相およびＷ相の各ステータコイルに通電する。
【００２７】
モータ１７が発生したアシストトルクは、駆動軸１８および駆動ギヤ３５を介して出力軸３３に伝達される。出力軸３３に伝達されたアシストトルクは、出力ギヤ２７を介してクランク軸１４の中空部材４２に伝達される。これにより、運転者がクランク軸１４に与えた回転トルクおよびモータ１７が与えたアシストトルクの合力が、チェーン２２を介して後輪側のスプロケット２３に伝達されることとなる。
【００２８】
モータ１７は、円周方向に交互に配置された例えば８個のＮ極およびＳ極の永久磁石を有するロータ３２と、該ロータ３２の外周部を覆うように径方向で対向配置され、ロータ３２を回転させる回転磁界を発生する３相のステータ巻線を有する例えば１２個のステータ３０とを備える。駆動軸１８はロータ３２に固定され、これと一体に回転する。
【００２９】
アシスト駆動ユニット２４は、ワンウェイクラッチ７８の作用によって、ペダル１３Ｌ，１３Ｒを前進方向（正方向）に漕いだ場合にはスプロケット１５を回転させ、ペダル１３Ｌ，１３Ｒを逆方向に漕いだ場合にはスプロケット１５を回転させない機構を有する。
【００３０】
ワンウェイクラッチ７８は、クランク軸１４と、クランク軸１４の外周に挿嵌される中空部材４２との間に設けられている。クランク軸１４の図示右端側（図４参照）は、ベアリング３８によってケース２６の右側ケース半体２９に軸支されている。中空部材４２の図示左端側（図４参照）は、ベアリング４３によってケース２６の左側ケース半体２８に軸支されている。中空部材４２の左端側の外周部には、スプロケット１５を固定するためのスプラインが形成されている。
【００３１】
正方向にペダル１３Ｌ，１３Ｒが漕がれると、クランク軸１４が回転すると共に、ワンウェイクラッチ７８が係合して中空部材４２が回転する。一方、正方向と反対方向にペダル１３Ｌ，１３Ｒが漕がれると、クランク軸１４は回転するが、ワンウェイクラッチ７８が空転して中空部材４２は回転しない。また、後輪ＷＲの回転によってスプロケット１５が従動回転される場合は、モータ１７は従動回転するものの、この従動回転による動力はペダル１３Ｌ，１３Ｒに伝わらないこととなる。
【００３２】
トルクセンサ３７は、中空部材４２の外周部分に支持部材３６によって支持されており、中空部材４２には磁性膜４１が設けられている。支持部材３６は、トルクセンサ３７が磁性膜４１に対向し、かつ中空部材４２と相対回転可能となるようにトルクセンサ３７を支持する。トルクセンサ３７は、中空部材４２が回転することで発生する磁歪によって生じる各検出コイル３９，４０のインダクタンスの変化を電圧に変換してコントローラ１６に出力する。トルクセンサ３７は、所定の周期で回転トルク値を検出する。
【００３３】
モータ１７の回転速度を検出するモータ回転速度センサＳＥ１は、モータ１７の駆動軸１８に固定された磁石と、この磁石の通過状態を検出するホールＩＣとから構成されている。モータ１７を保護するカバー６０は、モータ１７の外周に沿って配設される複数のボルト３４によってケース２６に取り付けられている。モータ１７の駆動軸１８は、ロータ３２の左右の位置で、モータカバー６０に固定されるベアリング２７および右側ケース半体２９に固定されるベアリング５０によって回転自在に軸支されている。
【００３４】
モータ１７は、クランク軸１４の車体前方かつ下方でトルクセンサ３７と区画された空間に収納配置されている。駆動ドライバ２５およびコントローラ１６は、トルクセンサ３７の車体下方でケース２６の壁面に固定されている。
【００３５】
モータ１７の駆動軸１８と出力軸３３との間は、常時動力が伝達されるように構成されており、後輪ＷＲが従動回転する際にはモータ１７も従動回転することとなる。これにより、制動時、下り坂および平坦な路面を惰性走行する際等に、モータ１７を発電機として作動させて回生発電を実行することが可能となる。
【００３６】
図５は、アシスト／回生制御を実行するモータ制御部およびその周辺の構成を示すブロック図である。モータ制御部（コントローラ）１６には、モータ回転数センサＳＥ１（ホールＩＣおよび磁石）、車速センサＳＥ２、ペダル踏力センサＳＥ３（トルクセンサ３７）からのセンサ情報およびブレーキスイッチＳＷからの情報がそれぞれ入力される。モータ制御部１６は、これらの情報に基づいて、モータ１７を発動機として駆動してアシストトルクを与える一方、モータ１７を発電機として駆動して回生発電し、この発電によりバッテリ９を充電する制御を実行できるように構成されている。
【００３７】
モータ制御部１６には、力積算出手段８０、アシストトルク算出手段８１およびタイマ８２が含まれている。本願発明では、アシストトルクの大きさを決定するためにペダル踏力の力積を用いるように構成されており、力積算出手段８０は、力積[Ns]＝力[N]×作用時間[s]の演算式で、ペダルクランクが所定角度回動する間のペダル踏力の力積を算出する。アシストトルク算出手段８１は、力積算出手段８０で算出された力積や車速等のパラメータに応じてアシストトルクを算出する。タイマ８２は各種時間を計測するものであり、モータ回転速度センサＳＥ１を構成するホールＩＣから出力されるパルサ信号情報に基づいてモータ１７の回転速度を算出したり、ペダル踏力の力積を算出するための時間情報を得ることができる。
【００３８】
図６は、ペダルクランクの模式図である。また、図７は登坂路走行中のペダル踏力Ｆの推移を示すグラフである。図７では、同じ車速で２種の登坂路を走行した場合のペダル踏力の推移を比較している（高登坂：実線、低登坂：破線）。
【００３９】
乗員によるペダル踏力は、登坂路等でペダル負荷が大きくなるほどにクランク１回転中の変動量が大きくなる。これは、左右のペダルを交互に踏み下ろす力でクランク軸を回すという構造上、力を入れやすいクランク角度とそうでないクランク角度との間でペダル踏力の差が生じるためである。
【００４０】
一方、図７に示すように、ペダル踏力のピークＰ１，Ｐ２が現れるクランク角度は、登坂角度の大小に基づくペダル踏力の大小にかかわらずほぼ同じとなる。これは、ペダルを踏み下ろすにつれて膝の曲がりが小さくなって体重が乗せやすくなる位置、すなわち、力を入れやすいクランク角度が変わらないためである。ピークＰ１，Ｐ２が現れるクランク角度は、主に乗員の体格（足の関節間の長さ等）および（自転車の寸法シートからクランク軸までの距離等）に起因するものであり、本実施形態では、ペダルクランクが水平となる手前２０〜３０度あたりに現れている。そして、クランク軸の回転速度は、ペダル踏力の大きさに比例してペダル踏力のピーク時に最も速くなる。
【００４１】
ここで、アシストトルクの算出にあたっては、あくまでも乗員の入力を補助するものとするならば、実際のペダル踏力に比例させるのが適切といえる。この手法によれば、アシストトルクのピークは、ペダル踏力のピークと一致することとなる。
【００４２】
しかしながら、本願発明者らが乗員の負担に関する官能試験を重ねたところ、アシストトルクのピークをペダル踏力のピークＰ１，Ｐ２より少し手前にずらしてやることで、アシストトルクの大きさが同じであっても、従来の方法よりペダルを漕ぐのが楽になった（軽くなった）と感じることが明らかとなった。
【００４３】
このピークＰ１，Ｐ２より少し手前の所定角度θ（例えば、３０〜６０°）の範囲は、ペダルを踏む足を切り替えて力を入れ始める段階、いわば、ペダル踏み込み動作の初期段階にあたる。したがって、所定角度θの範囲では、まだクランク軸速度が小さく、単位クランク角度の通過時間も長くなる。
【００４４】
これに対し、本願発明者は、ペダル踏力に応じて単位クランク角度の通過時間が変化することに着目し、時間をパラメータに含む運動量である「力積」を用いることで、走行時における乗員の負担が軽減されるアシストトルクの供給を可能としている。
【００４５】
力積[Ｎｓ]は、力[Ｎ]×作用時間[ｓ]の演算式で算出される。すなわち、ペダル踏力積（Ｆ・Δｔ）は、ペダル踏力（Ｆ）×単位クランク角度の通過時間（Δｔ）の演算式で算出することができる。なお、単位クランク角度は、回転角度センサとして用いられるモータ回転速度センサＳＥ１の分解能や演算装置の処理速度に応じて任意に設定（例えば、３度）することができる。
【００４６】
図８は、登坂路走行中の力積（ペダル踏力積）Ｆ・Δｔの推移を示すグラフである。このグラフでは、図７と同様に、同じ車速で２種の登坂路を走行した場合の力積の推移を比較している（高登坂：実線、低登坂：破線）。
【００４７】
このグラフに示すように、力積のピークＰａ，Ｐｂは共に所定角度θの範囲に収まることとなる。これは、所定角度θの範囲では、ペダル踏力はピークＰ１，Ｐ２に比して小さいものの、クランク回転速度も小さいために単位クランク角度を通過する時間が長くなるためである。これにより、力積に基づいてアシストトルクを算出すれば、そのピークが所定角度θの範囲に収まるアシストトルク波形が得られることとなる。
【００４８】
図９は、力積に応じて算出されたアシストトルクＴの推移を示すグラフである。このグラフでも、同じ社則で２種の登坂路を走行した場合のアシストトルクの推移を比較している（高登坂：実線、低登坂：破線）。
【００４９】
本実施形態において、力積に基づいてアシストトルクを算出するには、まず、クランクが単位クランク角度を移動するまでの力積（クランクトルク積）の演算が実行される。次に、このクランクトルク積をクランク１回分の単位クランク角度において演算し、クランク１回転分のクランクトルク積の平均値（Ａ）を算出する。そして、該平均値（Ａ）と現在の単位クランク角度でのクランクトルク積とを比較し、その大きさの比に基づいて現在のアシストトルクを算出することとなる。
【００５０】
換言すれば、制御部が、力積を単位クランク角度毎に演算し、現在の単位クランク角度から１回転前までの力積の平均値（Ａ）を継続的に更新し、現在の単位クランク角度で求められた力積の値と平均値（Ａ）とを比較することでアシストトルクを算出するのであり、これにより、アシスト力が急激に変化するような場合にはこれをセンサノイズ等のエラーとして排除し、アシスト力の適正化を図ることが可能となる。
【００５１】
本実施形態では、アシストトルクの算出にあたり、法規で定められた車速上昇に伴うアシストトルク上限値を考慮している。このため、アシストトルクのピークＰｃ，Ｐｄの絶対値の差は小さくなっているが、ピークＰｃ，Ｐｄはいずれも所定角度θの範囲に収まっている。これにより、ペダル踏込位置である所定角度θの範囲で適切なアシストトルクが得られ、走行時における乗員の負担軽減が可能となる。
【００５２】
上記したように、本発明に係る電動アシスト自転車によれば、ペダル踏力と単位クランク角度の通過時間とに基づいて求められたペダル踏力積に応じて、アシストトルクを算出するので、乗員がペダルに力が入れにくくペダルの回転速度が小さくなる部分を中心にアシストトルクを供給することができる。これにより、乗員がペダルに力を入れにくい位置でアシストトルクが供給され、走行時における乗員の負担軽減が可能となる。
【００５３】
なお、電動アシスト自転車の構造や各部の寸法、踏力センサの構造、ペダル踏力積の算出方法、ペダル踏力積に基づくアシストトルクの算出方法、単位クランク角度の設定値等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動アシスト自転車、９…バッテリ、１２Ｌ，１２Ｒ…クランク、１３Ｌ，１３Ｒ…ペダル（クランクペダル）、１４…クランク軸、１６…コントローラ（制御部）、１７…モータ、２４…アシスト駆動ユニット、２６…ケース、８０…力積算出手段、８１…アシストトルク算出手段、８２…タイマ、ＳＥ１…モータ回転速度センサ（ホールＩＣおよび磁石）、ＳＥ２…車速センサ、ＳＥ３…ペダル踏力センサ（踏力検出手段）、Ｆ…ペダル踏力、Ｆ・Δｔ…ペダル踏力積（力積）、Ｔ…アシストトルク（補助力）、Δｔ…単位クランク角度の通過時間、θ…所定角度
【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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