(57)【要約】【課題】運転者が車体を左右に揺らしながら自転車を漕ぐ場合に、より快適な走行を実現できる電動補助自転車を提供する。【解決手段】電動補助自転車は、ペダルに加えられる踏力を検知するためのトルクセンサと、車体の左右方向への揺れを検知するための傾斜角センサと、運転者による駆動輪の駆動を補助する電動モータと、前記ペダルに加えられる踏力に基づいて前記電動モータを制御する制御装置と、を有している。前記制御装置は、前記電動モータの制御モードとして、通常走行において行う第１モードと、少なくとも傾斜角センサの出力に基づいて運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断する場合に、第１モードとは異なる制御で駆動輪の駆動を補助する第２モードとを有している。【選択図】  図５
2018001837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルに加えられる踏力を検知するための第１センサと、
車体の左右方向への揺れを検知するための第２センサと、
運転者による駆動輪の駆動を補助する電動モータと、
前記ペダルに加えられる踏力に基づいて前記電動モータを制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記電動モータの制御モードとして、通常走行において行う第１モードと、少なくとも前記第２センサの出力に基づいて運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断する場合に、前記第１モードとは異なる制御で前記駆動輪の駆動を補助する第２モードとを有している
ことを特徴とする電動補助自転車の駆動システム。
【請求項２】
前記第１センサで検知する踏力が前記第１モードと前記第２モードとにおいて同じ場合に、前記第２モードにおける前記電動モータの出力は前記第１モードにおける前記電動モータの出力とは異なる
ことを特徴とする請求項１に記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項３】
左方向と右方向のうちの一方向への車体の傾斜を第１の傾斜とし、前記左方向と前記右方向のうちの他方向への車体の傾斜を第２の傾斜としたとき、前記制御装置は前記第１の傾斜と前記第２の傾斜とを合わせて複数回検知したときに、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２センサの出力に基づいて、車体の左右方向への傾斜角を検知し、
前記制御装置は、車体の左右方向への傾斜角に基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２センサの出力に基づいて、車体の左右方向での加速度を検知し、
前記制御装置は、車体の左右方向での加速度に基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項６】
走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化するセンサが設けられており、
前記制御装置は、走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項７】
走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサとして、前記第１のセンサが設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項８】
走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサとして、前記ペダルが設けられているクランク軸の回転を検知するための第３センサが設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第１センサを通して検知した踏力と第１補助率とに応じた補助力を前記電動モータが出力するように前記電動モータを制御し、
前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第１補助率とは異なる第２補助率と前記第１センサを通して検知した踏力とに応じた補助力を前記電動モータが出力するように前記電動モータを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１０】
前記第１モードにおいて前記電動モータが出力する補助力は、前記ペダルが設けられているクランク軸の回転に応じて変動しており、
前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の極小値が前記第１モードでの補助力の極小値よりも高くなるように前記電動モータを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が前記第１モードでの補助力の振幅よりも小さくなるように前記電動モータを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が前記第１モードでの補助力の振幅よりも大きくなるように前記電動モータを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記第１モードにおいて、前記ペダルに加えられる踏力の変動によらず補助力が一定となるように前記電動モータを制御しており、
前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が生じるように前記電動モータを制御する
ことを特徴とする請求項１２に記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１４】
前記第２モードによる制御が実行されていることを運転者に通知するための通知装置がさらに設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載される電動補助自転車の駆動システム。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載される駆動システムを有している電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動補助自転車及びそれに搭載される駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者がペダルを踏む力（踏力）を電動モータで補助する電動補助自転車が利用されている。電動補助自転車では、一般的に、クランク軸に設けられているトルクセンサで踏力が検知され、電動モータは踏力に応じた補助力を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者はペダル上に立った姿勢で、車体を左右方向に揺らしながら自転車を漕ぐ場合がある。この場合には、通常の走行時と同様の大きさの補助力で電動モータを駆動するのは、必ずしも好ましくない。例えば急な上り坂を走行するとき、運転者は車体を左右方向に揺らしながら自転車を漕ぐ場合がある。このような場合には、通常よりも大きな補助力を電動モータが出力すれば、運転者はより快適に上り坂を走行できる。
【０００５】
本発明の目的の一つは、運転者が車体を左右に揺らしながら自転車を漕ぐ場合に、より快適な走行を実現できる電動補助自転車とそれに搭載される駆動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る駆動システムは、ペダルに加えられる踏力を検知するための第１センサと、車体の左右方向への揺れを検知するための第２センサと、運転者による駆動輪の駆動を補助する電動モータと、前記ペダルに加えられる踏力に基づいて前記電動モータを制御する制御装置と、を有している。前記制御装置は、前記電動モータの制御モードとして、通常走行において行う第１モードと、少なくとも前記第２センサの出力に基づいて運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断する場合に、前記第１モードとは異なる制御で前記駆動輪の駆動を補助する第２モードとを有している。
【０００７】
本発明によれば、運転者が車体を左右に揺らしながら自転車を漕ぐ場合に、より快適な走行を実現できる。
【０００８】
（２）（１）に記載される駆動システムにおいて、前記第１センサで検知する踏力が前記第１モードと前記第２モードとにおいて同じ場合に、前記第２モードにおける前記電動モータの出力は前記第１モードにおける前記電動モータの出力とは異なってもよい。
【０００９】
（３）（１）又は（２）に記載される駆動システムにおいて、左方向と右方向のうちの一方向への車体の傾斜を第１の傾斜とし、前記左方向と前記右方向のうちの他方向への車体の傾斜を第２の傾斜としたとき、前記制御装置は前記第１の傾斜と前記第２の傾斜とを合わせて複数回検知したときに、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断してもよい。言い換えれば、前記制御装置は前記第１の傾斜を少なくとも１回検知し且つ前記第２の傾斜を少なくとも１回検知したときに、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行していると判断してもよい。これによれば、運転者が車体を左右に揺らしながら走行しているか否かの判断をより正確に行うことができる。
【００１０】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第２センサの出力に基づいて、車体の左右方向への傾斜角を検知し、前記制御装置は、車体の左右方向への傾斜角に基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断してもよい。
【００１１】
（５）（１）乃至（３）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第２センサの出力に基づいて、車体の左右方向での加速度を検知し、前記制御装置は、車体の左右方向での加速度に基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断してもよい。
【００１２】
（６）（１）乃至（５）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化するセンサが設けられており、前記制御装置は、走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサの出力と前記第２センサの出力とに基づいて、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かを判断してもよい。これによれば、運転者が車体を左右方向に揺らしながら走行しているか否かの判断の正確性を向上できる。
【００１３】
（７）（６）に記載される駆動システムにおいて、走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサとして、前記第１のセンサが設けられてもよい。これによれば、駆動システムの部品数の増加を抑えることができる。
【００１４】
（８）（６）に記載される駆動システムにおいて、走行時にペダルの回転位置に応じて出力が変化する前記センサとして、前記ペダルが設けられているクランク軸の回転を検知するための第３センサが設けられてもよい。
【００１５】
（９）（１）乃至（８）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第１センサを通して検知した踏力と第１補助率とに応じた補助力を前記電動モータが出力するように前記電動モータを制御してもよい。そして、前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第１補助率とは異なる第２補助率と前記第１センサを通して検知した踏力とに応じた補助力を前記電動モータが出力するように前記電動モータを制御してもよい。
【００１６】
（１０）（１）乃至（９）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記第１モードにおいて前記電動モータが出力する補助力は、前記ペダルが設けられているクランク軸の回転に応じて変動しており、前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の極小値が前記第１モードでの補助力の極小値よりも高くなるように前記電動モータを制御してもよい。これによれば、第２モードにおいて電動モータの出力を増すことができる。
【００１７】
（１１）（１）乃至（１０）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が前記第１モードでの補助力の振幅よりも小さくなるように前記電動モータを制御してもよい。これによれば、第２モードにおいて電動モータの出力を滑らかにできる。
【００１８】
（１２）（１）乃至（９）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が前記第１モードでの補助力の振幅よりも大きくなるように前記電動モータを制御してもよい。
【００１９】
（１３）（１２）に記載される駆動システムにおいて、前記制御装置は、前記第１モードにおいて、前記ペダルに加えられる踏力の変動によらず補助力が一定となるように前記電動モータを制御しており、前記制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２モードでの補助力の振幅が生じるように前記電動モータを制御してもよい。
【００２０】
（１４）（１）乃至（１３）のいずれかに記載される駆動システムにおいて、前記第２モードによる制御が実行されていることを運転者に通知するための通知装置がさらに設けられてもよい。
【００２１】
（１５）本発明に係る電動補助自転車は（１）乃至（１４）のいずれかに記載される駆動システムを有している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る電動補助自転車の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示す電動補助自転車の構成を示すブロック図である。
【図３】車体の正面を概略的に示す図である。
【図４】制御装置が実行する処理を示すブロック図である。
【図５】制御装置が有している立ち漕ぎ走行判定部が行う処理を説明するための図である。図５（ａ）は立ち漕ぎ走行における傾斜角の変化の例を示している。図５（ｂ）は立ち漕ぎ走行における踏力トルクの変化の例を示している。
【図６】制御装置が有している立ち漕ぎ走行判定部が実行する処理の例を示すフロー図である。
【図７】制御装置が有している目標補助力算出部が実行する処理の一例を説明するための図である。この図では、補助率と車速との関係の一例が示されている。
【図８】制御装置が有している目標補助力算出部が実行する処理の他の例を説明するための図である。
【図９】制御装置が有している目標補助力算出部が実行する処理のさらに他の例を説明するための図である。
【図１０】図２に示す電動補助自転車の変形例を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す電動補助自転車の制御装置が有する処理を説明するための図である。
【図１２】図１０に示す電動補助自転車において立ち漕ぎ走行判定部が実行する処理の例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態の一例である電動補助自転車１００の側面図である。図２は電動補助自転車１００の構成を示すブロック図である。図２において太い実線は動力の伝達を表し、細い実線は信号や電流を表している。電動補助自転車１００は運転者の踏力を補助するための駆動システム１０を有している。駆動システム１０は、後述する電動モータ２１や、制御装置３０、モータ駆動装置３９、及びセンサ４１、４２、４３、４５、５１などの電装品で構成される。
【００２４】
［全体構成］
図１に示すように、電動補助自転車１００はクランク軸２を有している。クランク軸２の両端にはペダル２ａが取り付けられている。クランク軸２はサドルポスト１１の下端で支持されている。サドルポスト１１の上端にはサドル１８が固定されている。電動補助自転車１００の前部には、ハンドルポスト８と、ハンドルポスト８の上部に固定されているハンドル７と、ハンドルポスト８の下部に固定されているフロントフォーク１９と、フロントフォーク１９の下端で支持されている前輪９とが設けられている。ハンドルポスト８はフレーム１７の前端に設けられているヘッドパイプ１７ａで支持されている。フレーム１７の形状は図１に示す例に限られず、適宜変更されてもよい。
【００２５】
図１に示すように、電動補助自転車１００はドライブユニット２０を有している。ドライブユニット２０は、運転者による後輪６の駆動を補助する補助力（補助トルク）を出力する電動モータ２１（図２参照）や減速機２５（図２参照）で構成される。電動モータ２１はバッテリ２２から供給される電力で駆動する。電動補助自転車１００の例では、バッテリ２２はサドルポスト１１の後側に取り付けられ、ドライブユニット２０はクランク軸２の後側に配置されている。電動モータ２１とバッテリ２２の位置は電動補助自転車１００の例に限られず、適宜変更されてよい。
【００２６】
ペダル２ａを通してクランク軸２に加えられた力は、図２に示すように一方向クラッチ２３を通して合力伝達機構２４に伝えられる。また、電動補助自転車１００の例では、電動モータ２１から出力される動力（補助力）は減速機２５と一方向クラッチ２６とを通して合力伝達機構２４に伝えられる。合力伝達機構２４は軸や、軸に設けられている回転部材、チェーン５（図１）などによって構成され、クランク軸２に加えられた力と電動モータ２１から出力される動力とを合成する。合力伝達機構２４の一例では、２つの力は共通の軸や共通の回転部材に入力されることによって合成される。他の例として、クランク軸２に加えられた力と電動モータ２１から出力される力の双方がチェーン５に入力されて、合成されてもよい。合力伝達機構２４で合成された動力は、図２に示すように、例えば変速機構２７と一方向クラッチ２８とを通して後輪６に伝えられる。電動補助自転車１００は変速機構２７を有していなくてもよい。
【００２７】
［センサ］
電動補助自転車１００は運転者がペダル２ａに加える踏力を検知するためのセンサを有している。このセンサは、例えばクランク軸２のトルクに応じた信号を出力するトルクセンサ４１（図２参照）である。トルクセンサ４１は、例えばクランク軸２に設けられている磁歪式のセンサであるが、他の種類のセンサでもよい。以下では、トルクセンサ４１で検知するトルク、すなわち、運転者がペダル２ａに加える踏力に起因するクランク軸２のトルクを「踏力トルク」と称する。
【００２８】
電動補助自転車１００は、電動モータ２１の回転速度に応じた信号を出力するモータ回転センサ（エンコーダ）４２と、クランク軸２の回転速度に応じた信号を出力するクランク回転センサ４５とを有している。さらに、電動補助自転車１００は前輪９の回転速度に応じた信号を出力する前輪回転センサ４３を有している。センサ４１、４２、４３、４５の出力信号は、電動モータ２１を制御する制御装置３０に入力される。
【００２９】
電動補助自転車１００は、さらに、車体の左右方向への揺れを検知するためのセンサを有している。電動補助自転車１００の例では、揺れを検知するためのセンサとして傾斜角センサ５１が設けられている。制御装置３０は、傾斜角センサ５１の出力に基づいて、車体の左右方向での傾斜角を検知する。図３は車体の正面を概略的に示す図である。本実施形態において、車体の傾斜角とは、鉛直方向に沿った直線Ｃ１から車体の上下方向に沿った直線Ｃ２までの角度θである。傾斜角センサ５１は、例えば直交する２方向における加速度に応じた信号を出力する２軸の加速度センサである。なお、傾斜角センサ５１の種類は、制御装置３０が傾斜角センサ５１の出力に基づいて傾斜角θを算出できるものであれば、特に限定されない。例えば、傾斜角センサ５１はジャイロセンサと加速度センサとで構成されてもよい。また、傾斜角センサ５１は液面が水平に維持されることを利用する液封入容量式傾斜センサでもよい。また、傾斜角センサ５１は３軸の加速度センサでもよい。
【００３０】
［制御装置］
電動補助自転車１００はトルクセンサ４１の出力に基づいて、電動モータ２１を制御する制御装置３０を有している。制御装置３０は、電動モータ２１の制御に係るプログラムやマップを保持しているメモリと、そのプログラムを実行するマイクロプロセッサとを有している。制御装置３０はトルクセンサ４１の出力に基づいて踏力トルクを検知し、電動モータ２１が踏力トルクに応じた補助力を出力するように、電動モータ２１を制御する。制御装置３０は、目標とする補助力に応じた指令値をモータ駆動装置３９に出力する。モータ駆動装置３９はバッテリ２２の電力を受け、指令値に応じた電力を電動モータ２１に供給する。
【００３１】
運転者はサドルから腰を浮かせた状態で車体を左右に揺らしながら走行する場合がある。例えば登坂を走行する場合に、運転者は車体を左右に揺らしながらペダル２ａを漕ぐ場合がある。運転者が車体を左右に揺らしながら走行している場合、制御装置３０は通常走行とは異なる制御で後輪６の駆動を補助する。以下では、運転者がサドルから腰を浮かせた状態で車体を左右に揺らしながら行う走行を「立ち漕ぎ走行」と称する。ここで、通常走行とは立ち漕ぎ走行以外の走行である。
【００３２】
図４は制御装置３０が実行する処理を示すブロック図である。制御装置３０は、立ち漕ぎ走行判定部３１、モード選択部３２、目標補助力算出部３３、モータ制御部３４、及び通知制御部３５を有している。これらは、制御装置３０を構成するマイクロプロセッサがメモリに保存されているプログラムを実行することによって実現される。
【００３３】
［立ち漕ぎ走行判定部］
立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。立ち漕ぎ走行判定部３１は、例えば右方向への車体の傾斜と左方向への車体の傾斜とが複数回連続した場合に、、立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。立ち漕ぎ走行判定部３１は、例えば左方向と右方向のうちの一方向への車体の傾斜が検知され、それに続く反対方向への傾斜を検知したときに、立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。他の例としては、立ち漕ぎ走行判定部３１は、２回目の傾斜を検知した後、さらに反対方向への傾斜を検知したときに（すなわち傾斜が３回生じたときに）、立ち漕ぎ走行がなされていると判断してもよい。
【００３４】
立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角センサ５１の出力に基づいて立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。立ち漕ぎ走行においては、２つのペダル２ａがペダル２ａの回転位置における最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するときに、車体が右方向又は左方向に最も傾けられていると推定される。したがって、例えば、２つのペダル２ａがそれぞれ最上位置（或いは最上位置の近く）と最下位置（或いは最下位置の近く）とに位置するタイミングで傾斜角が検知され、その傾斜角の絶対値が閾値よりも大きい場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が立ち漕ぎ走行中であると判断する。このようにペダル２ａの動きを考慮して立ち漕ぎ走行を判断することにより、判断の正確性を向上できる。例えば、左右に連続的に曲がった道での車両の走行と、立ち漕ぎ走行との識別や、バンク（カーブの外側が高い斜面）での走行と立ち漕ぎ走行との識別が可能となる。
【００３５】
立ち漕ぎ走行判定部３１は、傾斜角センサ５１に加えて、クランク軸２の回転位置に応じて出力が変動するセンサを利用して、立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。このようなセンサの一例には、クランク回転センサ４５や、トルクセンサ４１がある。立ち漕ぎ走行判定部３１は、必ずしもこのようなセンサを利用しなくてもよい。つまり、立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角センサ５１の出力だけに基づいて、車両が立ち漕ぎ走行中であるか否かを判断してもよい。
【００３６】
電動補助自転車１００の例では、立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角と踏力トルク（すなわちトルクセンサ４１の出力）とに基づいて、車両が立ち漕ぎ走行しているか否かを判断する。具体的には、立ち漕ぎ走行判定部３１は、踏力トルクに基づいて特定される期間又はタイミングで取得される傾斜角に基づいて、立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。より具体的には、踏力トルクのピーク値（極大及び極小）のタイミングで特定される期間又はタイミングにおいて取得された傾斜角の絶対値が、閾値よりも大きい場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。以下において、立ち漕ぎ走行判定部３１の処理を詳説する。
【００３７】
図５は立ち漕ぎ走行判定部３１が行う処理を説明するための図である。図５（ａ）は立ち漕ぎ走行における傾斜角の変化の例を示している。図５（ｂ）は立ち漕ぎ走行における踏力トルクの変化の例を示している。図５において横軸は時間である。
【００３８】
図５に示すように、傾斜角と踏力トルクは周期的に変化する。２つのペダル２ａがペダル２ａの回転位置における最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するとき、運転者の踏力は小さくなる。そのため、図５（ｂ）に示すように、踏力トルクが極小となるタイミング（例えば、時点ｔ２、ｔ４）は、２つのペダル２ａが最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するタイミングと認められる。また、上述したように、立ち漕ぎ走行においては、２つのペダル２ａが最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するタイミングで、車体が右方向又は左方向に最も大きく傾けられている。したがって、踏力トルクが極小となるタイミング（例えば、時点ｔ２、ｔ４）で、傾斜角は極大又は極小となる。立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角と踏力トルクとの間のこのような関係を利用して、車両が立ち漕ぎ走行しているか否かを判断する。
【００３９】
［立ち漕ぎ走行判定部の詳細］
一例では、立ち漕ぎ走行判定部３１は、踏力トルクが極大となる２つのタイミングの間の期間における傾斜角のピーク値を検知し、そのピーク値の絶対値が閾値よりも大きいか否か、及び連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かを判断する。こうすることによって、クランク軸２の回転に同期して車体が左右に揺られているか否か、及びその揺れが十分に大きいか否かが判断される。そして、その判断結果が連続して複数回、正（Ｙｅｓ）となる場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が立ち漕ぎ走行していると判断する。図５を参照すると、立ち漕ぎ走行判定部３１は、踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ１及びｔ３）の間の期間における傾斜角のピーク値（極大）θ１を算出し、ピーク値θ１が閾値θｔｈよりも大きいか否かを判断する。また、立ち漕ぎ走行判定部３１は、その次に踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ３及びｔ５）の間の期間における傾斜角のピーク値（極小）θ２を算出し、そのピーク値θ２の絶対値が閾値θｔｈよりも大きいか否か、及びピーク値θ２の符号がピーク値θ１の符号と異なるか否かを判断する。これらの判断結果がいずれも正（Ｙｅｓ）の場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。
【００４０】
なお、判断の回数は２回に限られない。すなわち、立ち漕ぎ走行判定部３１は、さらにその次に踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ５及びｔ６）の間の期間における傾斜角のピーク値（極大）θ３を検知し、ピーク値θ３の絶対値が閾値Ａｔｈよりも大きいか否か、及びピーク値θ３の符号が前回のピーク値θ２の符号と異なるか否かを判断してもよい。そして、連続する３つの判断結果が正（Ｙｅｓ）となる場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされていると判断してもよい。判断の回数は３回よりも多くてもよい。
【００４１】
立ち漕ぎ走行判定部３１は、ピーク値の絶対値が閾値よりも大きいか否か、及び、連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かだけでなく、踏力トルクの極大が閾値よりも大きいか否かを判断してもよい。
【００４２】
車両が立ち漕ぎ走行していると判断された後、例えば車体の傾斜角のピーク値が閾値θｔｈより小さくなったとき、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が通常走行に復帰したと判断する。また、踏力トルクが閾値よりも小さくなったとき、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が通常走行に復帰したと判断してもよい。
【００４３】
図６は立ち漕ぎ走行判定部３１が実行する処理の例を示すフロー図である。図６に示す処理は車両の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００４４】
まず、立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角と踏力トルクとを取得する（Ｓ１０１）。制御装置３０のメモリには、踏力トルクの前回の極大タイミングより後に取得した傾斜角なかのピーク値（最大値又は最小値）が保存される記憶領域が設けられている。立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに既に保存されているピーク値を更新する（Ｓ１０２）。すなわち、立ち漕ぎ走行判定部３１は、Ｓ１０１で取得した傾斜角の絶対値が、メモリに記録されている傾斜角（ピーク値）の絶対値よりも大きい場合には、Ｓ１０１で取得した傾斜角を新たなピーク値として上述の記憶領域に記録する。一方、Ｓ１０１で取得した傾斜角の絶対値が、メモリに既に記録されている傾斜角の絶対値よりも小さい場合には、メモリに記録されている傾斜角をピーク値として維持する。これによって、例えば、図５で例示されるピーク値θ１、θ２、θ３がメモリに記録される。
【００４５】
次に、立ち漕ぎ走行判定部３１はＳ１０１で取得した踏力トルクが極大であるか否かを判断する（Ｓ１０３）。例えば、立ち漕ぎ走行判定部３１は前回の処理で取得した踏力トルクと今回の処理で取得した踏力トルクとの差が、ゼロに近い閾値よりも小さくなったときに、今回の処理で取得した踏力トルクが極大であると判断する。Ｓ１０３の処理はこれに限られず、適宜変更されてよい。
【００４６】
Ｓ１０３において、Ｓ１０１で取得した踏力トルクが極大ではない場合、制御装置３０の処理はＳ１０１に戻る。Ｓ１０３において踏力トルクが極大と判断された場合、メモリに記録されている傾斜角（ピーク値）の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０４）。図５を参照すると、例えば、ピーク値θ２の絶対値が閾値θｔｈよりも大きいか否かを判断する。Ｓ１０４においてメモリに記録されているピーク値が閾値よりも大きい場合、Ｓ１０４の判断結果が正（Ｙｅｓ）である回数がゼロよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０５、以下において、Ｓ１０４の判断が正（Ｙｅｓ）と判断された回数を「揺れカウント数ｉ」と称する。）。揺れカウント数ｉがゼロである場合（Ｓ１０５の判断結果が「Ｎｏ」である場合）、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉを１にする（Ｓ１０７）。Ｓ１０５において、揺れカウント数ｉが１以上である場合（Ｓ１０５の判断結果が「Ｙｅｓ」である場合）、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている傾斜角（例えば図５のピーク値θ２）の符号（＋又は−）が前回のピーク値（例えば図５のピーク値θ１）の符号と異なるか否かを判断する（Ｓ１０６）。２つのピーク値の符号が互いに異なる場合、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉを１だけ増す（Ｓ１０７）。そして、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉが所定数ｎ以上であるか否かを判断する（Ｓ１０８）。こ所定数ｎは１以上の数字であり、好ましくは２以上の数字である。揺れカウント数ｉが所定数ｎ以上である場合、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている「立ち漕ぎ走行フラグ」をオンに設定する（Ｓ１０９）。
【００４７】
また、Ｓ１０４において、メモリに記録されている傾斜角（ピーク値）の絶対値が閾値よりも小さい場合、すなわち図５で示すピーク値θ１、θ２の絶対値が閾値θｔｈよりも小さい場合、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉをゼロに戻す（Ｓ１１０）。また、Ｓ１０６において、メモリに記録されている傾斜角（ピーク値）の符号が前回取得した傾斜角のピーク値の符号と同じ場合、すなわちＳ１０６の判断結果が「Ｎｏ」の場合も、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉをゼロに戻す（Ｓ１１０）。揺れカウント数ｉがゼロに戻された場合は、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている立ち漕ぎ走行フラグをオフに設定する（Ｓ１１１）。Ｓ１０８において、揺れカウント数ｉが所定数ｎよりも小さい場合、すなわちＳ１０８の判断結果が「Ｎｏ」である場合、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている「立ち漕ぎ走行フラグ」をオフに設定する（Ｓ１１１）。
【００４８】
図６に示す処理によって、傾斜角のピーク値（極大又は極小）の符号が複数回（図６においてｎ回）変化し、且つピーク値の絶対値が閾値よりも大きい回数が複数回連続する場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が立ち漕ぎ走行中であると判断する。
【００４９】
［立ち漕ぎ走行判定部の変形例］
立ち漕ぎ走行判定部３１の処理は上述の例に限られない。他の例として、立ち漕ぎ走行判定部３１は傾斜角のピーク値と、傾斜角がピーク値となるタイミングで特定されるタ期間において取得された踏力トルクとに基づいて、立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断してもよい。図５を参照すると、立ち漕ぎ走行判定部３１は、例えば、傾斜角のピーク値θ１、θ２の絶対値が閾値よりも大きく、ピーク値θ１、θ２の符号が異なり、且つピーク値θ１のタイミングｔ２とピーク値θ２のタイミングｔ４との間の期間で取得された踏力トルクの極大が閾値よりも大きい場合に、立ち漕ぎ走行がなされていると判断されてもよい。
【００５０】
さらに他の例では、立ち漕ぎ走行判定部３１は、傾斜角の変動周期と踏力トルクの変動周期とを利用してもよい。例えば、傾斜角のピーク値の絶対値が閾値よりも大きく、踏力トルクの極大が閾値よりも大きく、且つ、傾斜角の変動周期（例えば、極大から極小までの期間）と踏力トルクの変動周期（例えば、極大から極大までの期間）との差が閾値よりも小さい場合に、立ち漕ぎ走行がなされていると判断してもよい。
【００５１】
［クランク回転センサの利用］
上述したように、２つのペダル２ａがペダル２ａの回転位置における最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するとき、運転者の踏力は小さくなる。そのため、クランク回転センサ４５の出力から算出されるクランク軸２の回転速度もクランク軸２の回転位置に応じて変化する。したがって、立ち漕ぎ走行判定部３１の処理において、クランク回転センサ４５の出力から算出されるクランク軸２の回転速度が、踏力トルクに代えて利用されてもよい（以下では、クランク軸２の回転速度を「クランク軸速度」と称する）。具体的には、立ち漕ぎ走行判定部３１はクランク軸速度の極大のタイミング（又は極小のタイミング）で特定されるタイミング或いは期間における傾斜角のピーク値（図５において例えばθ１、θ２、θ３）を取得する。そして、立ち漕ぎ走行判定部３１はそのピーク値の絶対値が閾値よりも大きい場合に、立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。このとき、上述の立ち漕ぎ走行判定部３１の処理（例えば図６のＳ１０６）と同様、立ち漕ぎ走行判定部３１は連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かを判断してもよい。
【００５２】
また、クランク回転センサ４５の出力から算出されるクランク軸２の回転加速度も、図５（ｂ）で例示する踏力トルクと同様、クランク軸２の回転位置に応じて変化する。したがって、上述した立ち漕ぎ走行判定部３１の処理において、クランク回転センサ４５の出力から算出されるクランク軸２の回転加速度が、踏力トルクに代えて利用されてもよい（以下では、クランク軸２の回転加速度を「クランク軸加速度」と称する）。具体的には、立ち漕ぎ走行判定部３１は、クランク軸加速度の極大のタイミング（又は極小のタイミング）で特定されるタイミング或いは期間における傾斜角のピーク値（図５において例えばθ１、θ２、θ３）を取得する。そして、立ち漕ぎ走行判定部３１はそのピーク値の絶対値が閾値よりも大きい場合に、立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。このとき、上述した立ち漕ぎ走行判定部３１の処理（例えば図６のＳ１０６）と同様、立ち漕ぎ走行判定部３１は連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かを判断してもよい。
【００５３】
なお、クランク回転センサ４５は、クランク軸２の回転位置に応じた信号を出力してもよい。この場合、立ち漕ぎ走行判定部３１はクランク回転センサ４５の出力に基づいて、ペダル２ａが最上位置又は最下位置にあるタイミングを検知し、そのタイミングで取得された傾斜角の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判断してもよい。
【００５４】
［モード選択部］
制御装置３０は、電動モータ２１の制御モードとして、通常走行モードと、立ち漕ぎ走行モードとを有している。また、制御装置３０はモード選択部３２（図４参照）を有している。モード選択部３２は、立ち漕ぎ走行判定部３１の判断結果に応じて、通常走行モードと立ち漕ぎ走行モードとのうち一方のモードを選択する。電動補助自転車１００の例では、制御装置３０のメモリに記録されている立ち漕ぎ走行フラグがオンに設定されている場合に、モード選択部３２は立ち漕ぎ走行モードを選択する。一方、立ち漕ぎ走行フラグがオフに設定されている場合に、モード選択部３２は通常走行モードを選択する。
【００５５】
［目標補助力算出部］
制御装置３０は、上述したように、目標補助力算出部３３（図４参照）を有している。目標補助力算出部３３は電動モータ２１が出力すべき動力（補助力）、すなわち目標補助力を算出する。目標補助力算出部３３は、通常走行モードにおいて目標補助力を算出する通常走行モード算出部３３ａと、立ち漕ぎ走行モードにおいて目標補助力を算出する立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂとを有している。
【００５６】
［通常走行モード算出部］
通常走行モード算出部３３ａは、例えば、踏力トルク（トルクセンサ４１の出力）に応じた補助力を算出する。より具体的には、通常走行モード算出部３３ａは踏力トルクと車速とに応じた目標補助力を算出する。電動補助自転車１００の例では、補助率と車速との関係を表すマップや関係式が制御装置３０のメモリに予め格納されている（補助率＝補助力／踏力トルク）。通常走行モード算出部３３ａは、メモリに予め格納されているマップや関係式を参照してセンサ（例えば、前輪回転センサ４３）で検知した車速に応じた補助率を算出する。そして、通常走行モード算出部３３ａは、算出した補助率に踏力トルクを乗じ、その乗算の結果を目標補助力とする。
【００５７】
図７は目標補助力算出部３３が実行する処理の一例を説明するための図である。この図において横軸は車速であり、縦軸は補助率である。この図では、実線Ａが通常走行モードにおける補助率と車速との関係を示している。車速が０からＶ１の範囲では、補助率は一定値Ｒａ１である。車速がＶ１からＶ２の範囲において、補助率は徐々に低下し、車速がＶ２以上の範囲では補助率はゼロである。補助率と車速との関係は図７に示す例に限られない。例えば、車速が０からＶ２の範囲で、補助率は徐々に低下してもよい。
【００５８】
［立ち漕ぎ走行モード算出部］
立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、立ち漕ぎ走行モードが選択されている場合に、目標補助力を算出する。立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、通常走行モード算出部３３ａとは異なる処理（通常走行モードとは異なる演算方法）で、目標補助力を算出する。目標補助力の算出で利用される車速や踏力トルクなどの値が同じ場合、立ち漕ぎ走行モードで算出される目標補助力は通常走行モードで算出される目標補助力とは異なる。
【００５９】
［立ち漕ぎ走行モード算出部の例１］
一例では、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは通常走行モード算出部３３ａが算出する補助率とは異なる補助率を算出する。そして、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは算出した補助率と踏力トルクとを乗じ、その乗算の結果を目標補助力とする。一例では、立ち漕ぎ走行モード用の補助率と車速との関係を表すマップや関係式がメモリに予め格納される。図７では、立ち漕ぎ走行モード用の補助率と車速との関係が実線Ｂによって例示されている。この図の例では、立ち漕ぎ走行モードでの補助率は、車速が０からＶ１の範囲では、補助率は一定値Ｒｂ２である。車速がＶ１からＶ２の範囲において、補助率は徐々に低下し、車速がＶ２以上の範囲では補助率はゼロである。ここで立ち漕ぎ走行モード用の補助率Ｒｂ２は通常走行モードでの補助率Ｒａ１よりも大きい。また、車速Ｖ１からＶ２の範囲でも、立ち漕ぎ走行モードでの補助率は通常走行モードでの補助率よりも大きい。このように規定されている補助率によれば、立ち漕ぎ走行モードにおいては、通常走行モードよりも大きな補助力が得られる。
【００６０】
なお、立ち漕ぎ走行モード用の補助率は必ずしもメモリに格納されていなくてもよい。例えば、通常走行モード用の補助率（例えば図７の実線Ａ）に補正値を加算又は乗算し、その演算の結果が立ち漕ぎ走行モード用の補助率として利用されてもよい。
【００６１】
さらに他の例として、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、車速に応じて算出された補助率と踏力トルクとに基づいて算出した補助力に、補正値を加算又は乗算し、その演算の結果を目標補助力としてもよい。
【００６２】
［立ち漕ぎ走行モード算出部の例２］
上述したように、車両の走行中、踏力トルクはクランク軸２の回転に応じて変動している（図５（ｂ）参照）。上述したように、通常走行モードにおいて、目標補助力は踏力トルクと補助率とによって算出される。したがって、通常走行モードにおいて、電動モータ２１が出力する補助力はクランク軸２の回転に応じて変動する。制御装置３０は、立ち漕ぎ走行モードにおいては、通常走行モードよりも補助力の変動が滑らかになるように、電動モータ２１を制御してもよい。すなわち、制御装置３０は、立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の振幅が通常走行モードにおける補助力の振幅よりも小さくなるように、電動モータ２１を制御してもよい。例えば、制御装置３０は、立ち漕ぎ走行モードでの車速と踏力トルクが通常走行モードでのそれらと同じ条件下において、立ち漕ぎ走行モードでの補助力の極小値が通常走行モードでの補助力の極小値よりも高くなるように電動モータ２１を制御してもよい。
【００６３】
図８は、このような制御によって得られる補助力を説明するための図である。この図において横軸は時間であり、縦軸は補助力である。この図において、実線Ｃは通常走行モードにおける補助力の変動を例示し、実線Ｄは立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の変動を例示している。実線Ｃで示すように、通常走行モードにおいて、２つのペダル２ａがそれぞれ最上位置及び最下位置の近くにあるときに、補助力は極小Ｆｎとなる。また、実線Ｄで示すように、立ち漕ぎ走行モードにおいても、２つのペダル２ａがそれぞれ最上位置及び最下位置の近くにあるときに、補助力は極小Ｆｄとなる。ここで、立ち漕ぎ走行モードでの極小Ｆｄは通常走行モードでの極小Ｆｎよりも高い。そのため、立ち漕ぎ走行モードでの補助力の振幅は通常走行モードでの補助力の振幅よりも小さくなっている。
【００６４】
実線Ｄで示す立ち漕ぎ走行モードでの補助力は、種々の方法によって実現できる。例えば、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、トルクセンサ４１で検出した踏力トルクに基づいて算出された補助力にフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された補助力を目標補助力とする。他の例として、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、トルクセンサ４１で検出した踏力トルクにフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された踏力トルクに基づいて算出された補助力を目標補助力としてもよい。フィルタは目標補助力の低下が緩やかになるように設定される。すなわち、フィルタは単位時間あたりの補助力の低下が抑えられるように設定される。立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは踏力トルクが低下する過程、すなわち踏力トルクが極大から極小に変化する過程においてだけフィルタを利用してもよい。
【００６５】
なお、図８において、実線Ｄで示す立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の極大は、実線Ｃで示す通常走行モードにおける補助力の極大と一致している。立ち漕ぎ走行モードにおける補助力は図８に示す例に限られない。立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の極大は、通常走行モードにおける補助力の極大よりも低くなってもよい。この場合、立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の平均は、通常走行モードにおける補助力の平均よりも高くてもよいし、同じでもよい。また、立ち漕ぎ走行モードにおける補助力の平均は、通常走行モードにおける補助力の平均よりも低くてもよい。
【００６６】
［立ち漕ぎ走行モード算出部の例３］
さらに他の例では、制御装置３０は、立ち漕ぎ走行モードにおいては、補助力が一定値となるように電動モータ２１を制御してもよい。図９は制御モードが通常走行モードから立ち漕ぎ走行モードに変化する場合における補助力の例を示している。この図において横軸は時間である。時点ｔ１より前では通常走行モードが選択され、時点ｔ１より後では立ち漕ぎ走行モードが選択されている。
【００６７】
上述したように、踏力トルクはクランク軸２の回転に応じて変動する。通常走行モードにおいて、目標補助力は踏力トルクに応じて算出される。そのため、図９に示すように、通常走行モードが選択されている期間（時点ｔ１より前の期間）では、補助力はクランク軸２に回転に応じて変動する。図９の例では、立ち漕ぎ走行モードにおいて、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、クランク軸２の回転に応じた踏力トルクの変動によらない一定値Ｆｓを目標補助力として設定している。
【００６８】
目標補助力である値Ｆｓは、例えば制御装置３０のメモリに予め保存されている。目標補助力Ｆｓは車速に対応づけて保存されていてもよい。この場合、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、センサ（例えば、前輪回転センサ４３）の出力信号から車速を算出し、車速に対応する目標補助力Ｆｓをメモリから読み出す。
【００６９】
一定値である目標補助力Ｆｓは、踏力トルクの極大に基づいて算出されてもよい。図９を参照すると、例えば、制御モードが通常走行モードから立ち漕ぎ走行モードに切り替わる時間ｔ１での踏力トルクに基づいて目標補助力が出されてもよい。
【００７０】
［立ち漕ぎ走行モード算出部のその他］
トルクセンサ４１で検知する踏力が通常走行モードと立ち漕ぎ走行モードとにおいて同じ場合に、立ち漕ぎ走行モードにおける電動モータ２１の仕事率（電動モータのトルク×回転速度、すなわち、電動モータの出力）が通常走行モードにおける電動モータ２１の仕事率とは異なるように、電動モータ２１は制御される。電動補助自転車１００の一例では、制御装置３０は立ち漕ぎ走行モードにおいて、通常走行モードよりも大きな仕事率が電動モータ２１から得られるように電動モータ２１を制御してもよい。すなわち、立ち漕ぎ走行モードでの車速と踏力トルクが通常走行モードでのそれらと同じ条件下において、立ち漕ぎ走行モードでの仕事率が通常走行モードでの仕事率よりも大きくなるように、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは目標補助力を算出してもよい。例えば、図７を参照して説明したように、立ち漕ぎ走行モードでは高い補助率を利用することで、電動モータ２１の仕事率を増すことができる。また、図８を参照して説明したように目標補助力の極小を高くしたり、図９を参照して説明したように目標補助力を一定値とすることで、電動モータ２１の仕事率を増すことができる。なお、制御装置３０の制御は必ずしもこれに限られない。すなわち、立ち漕ぎ走行モードでの電動モータ２１の仕事率が通常走行モードでの電動モータ２１の仕事率よりも小さくなったり、通常走行モードでの仕事率と等しくなるように、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは目標補助力を設定してもよい。
【００７１】
通常走行モードでの目標補助力と立ち漕ぎ走行モードでの目標補助力との差が大きい場合、目標補助力算出部３３は制御モードが通常走行モードから立ち漕ぎ走行モードに切り替わるときに目標補助力を徐々に変化させてもよい。
【００７２】
［モータ制御部］
制御装置３０は上述したようにモータ制御部３４（図４参照）を有している。モータ制御部３４は目標補助力算出部３３の処理で算出された目標補助力に応じた電流指令値を算出する。モータ駆動装置３９は電流指令値に応じた駆動電流を電動モータ２１に供給する。また、モータ制御部３４はモータ回転センサ４２の出力信号に基づいて電動モータ２１の回転速度を算出し、電流指令値に応じた適切な駆動を電動モータ２１が行っているか否かを監視する。
【００７３】
［通知制御部］
図２に示すように、電動補助自転車１００は通知装置５９を有している。通知装置５９は立ち漕ぎ走行モードによる電動モータ２１の制御が実行されていることを運転者に通知するための装置である。通知装置５９はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子や、表示装置、スピーカなどである。図４に示すように、制御装置３０は通知装置５９を制御する通知制御部３５を有している。通知制御部３５は、モード選択部３２によって立ち漕ぎ走行モードが選択されている場合に、立ち漕ぎ走行モードが選択されていることを、通知装置から出る音や、光、画像で運転者に通知する。
【００７４】
［電動補助自転車の変形例］
本発明は以上説明した電動補助自転車１００に限られず、種々の変更が可能である。
【００７５】
［加速度センサの利用］
図１０は上述した電動補助自転車１００及び駆動システム１０の変形例を示すブロック図である。この図に示す電動補助自転車２００及び駆動システム２１０は、運転者が車体を左右に揺らしているか否かを判断するためのセンサとして、車体の左右方向での加速度に応じた信号を出力する加速度センサ５２を、傾斜角センサ５１に代えて有している。加速度センサ５２は例えば加速度の検出方向が１つである１軸の加速度センサである。加速度センサ５２は２軸の加速度センサや３軸の加速度センサでもよい。制御装置３０は加速度センサ５２の出力、すなわち車体の左右方向での加速度に基づいて立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。以下では、車体の左右方向での加速度を「横方向加速度」と称する。
【００７６】
電動補助自転車２００の制御装置３０は、踏力トルクに基づいて特定される期間又はタイミングで取得された横方向加速度に基づいて、立ち漕ぎ走行がなされているか否かを判断する。より具体的には、制御装置３０は踏力トルクのピーク値（極大及び極小）のタイミングで特定される期間又はタイミングにおいて横方向加速度のピーク値を取得し、そのピーク値の絶対値が閾値よりも大きい場合に立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。制御装置３０は踏力トルクに代えて、クランク回転センサ４５の出力に基づいて算出されるクランク軸２の回転速度や回転加速度を利用してもよい。
【００７７】
図１１は電動補助自転車２００の制御装置３０が行う処理を説明するための図である。図１１（ａ）は立ち漕ぎ走行における横方向加速度の変化の例を示している。図１１（ｂ）は立ち漕ぎ走行における踏力トルクの変化の例を示している。図１１において横軸は時間である。図１１（ｂ）で示す踏力トルクの変化は図５（ｂ）で示す踏力トルクの変化と同じである。
【００７８】
上述したように、立ち漕ぎ走行においては、２つのペダル２ａが最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するタイミングで、車体が右方向又は左方向に最も大きく傾けられると推定される。また、２つのペダル２ａが最上位置と最下位置とにそれぞれ位置するタイミングでは、踏力トルクが小さくなる。したがって、踏力トルクが極小となるタイミング（例えば、図１１において時点ｔ２、ｔ４）で、横方向加速度は極大又は極小となる。つまり、図１１（ａ）に示すように、横方向加速度は、図５を参照して説明した傾斜角と同様、クランク軸２の回転に応じて周期的に変動する。したがって、電動補助自転車２００の制御装置２３０は、電動補助自転車１００の制御装置３０と同様の処理を行うことができる。
【００７９】
一例では、制御装置２３０の立ち漕ぎ走行判定部３１（図４参照）は、踏力トルクが極大となる２つのタイミングの間の期間における横方向加速度のピーク値を取得し、そのピーク値の絶対値が閾値よりも大きいか否か、及び連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かを判断する。こうすることによって、クランク軸２の回転に同期して、車体が左右に揺られているか否か、及びその揺れが十分に大きいか否かが判断できる。そして、その判断結果が連続して複数回、正（Ｙｅｓ）となる場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が立ち漕ぎ走行していると判断する。図１１を参照すると、立ち漕ぎ走行判定部３１は、踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ１及びｔ３）の間の期間における横方向加速度のピーク値（極大）Ａ１が閾値Ａｔｈよりも大きいか否かを判断する。また、立ち漕ぎ走行判定部３１は、その次に踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ３及びｔ５）の間の期間における横方向加速度のピーク値（極小）Ａ２の絶対値が閾値Ａｔｈよりも大きいか否か、及びピーク値Ａ２の符号がピーク値Ａ１の符号と異なるか否かを判断する。これらの判断結果がいずれも正（Ｙｅｓ）の場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされていると判断する。判断の回数は２回に限られない。すなわち、立ち漕ぎ走行判定部３１は、さらにその次に踏力トルクが極大となる２つのタイミング（例えば、ｔ５及びｔ６）の間の期間における傾斜角のピーク値（極大）Ａ３の絶対値が閾値Ａｔｈよりも大きいか否か、及びピーク値Ａ３の符号が前回のピーク値Ａ２の符号と異なるか否かを判断してもよい。そして、連続する３つの判断結果が正（Ｙｅｓ）となる場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は立ち漕ぎ走行がなされていると判断してもよい。判断の回数は３回よりも多くてもよい。
【００８０】
立ち漕ぎ走行判定部３１は、ピーク値の絶対値が閾値よりも大きいか否か、及び、連続する２つのピーク値の符号が異なるか否かだけでなく、踏力トルクの極大が閾値よりも大きいか否かをさらに判断してもよい。
【００８１】
図１２は電動補助自転車２００において立ち漕ぎ走行判定部３１が実行する処理の例を示すフロー図である。図１２に示す処理は車両の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。図１２で例示する処理は、傾斜角に代えて横方向加速度を利用する点で図６で例示する処理とは異なり、その他の点では図６で例示する処理と同じである。
【００８２】
すなわち、立ち漕ぎ走行判定部３１は横方向加速度と踏力トルクとを取得する（Ｓ２０１）。次に、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに既に記録されている横方向加速度のピーク値を更新する（Ｓ２０２）。すなわち、立ち漕ぎ走行判定部３１は、Ｓ２０１で取得した横方向加速度の絶対値が、メモリに記録されている横方向加速度の絶対値よりも大きい場合には、Ｓ２０１で取得した横方向加速度を新たなピーク値としてメモリに記録する。一方、Ｓ２０１で取得した横方向加速度の絶対値が、メモリに既に記録されている横方向加速度の絶対値よりも小さい場合には、メモリに記録されている横方向加速度をピーク値として維持する。これによって、例えば、図１１で例示されるピーク値Ａ１やＡ２、Ａ３がメモリに記録される。
【００８３】
立ち漕ぎ走行判定部３１はＳ２０１で取得した踏力トルクが極大であるか否かを判断する（Ｓ２０３）。Ｓ２０３において、踏力トルクが極大と判断された場合、メモリに記録されている横方向加速度（ピーク値）の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０４）。図１１を参照すると、例えば、ピーク値Ａ２の絶対値が閾値Ａｔｈよりも大きいか否かを判断する。Ｓ２０４においてメモリに記録されているピーク値が閾値よりも大きい場合、Ｓ２０４の判断結果が正（Ｙｅｓ）である回数、すなわち上述した揺れカウント数ｉが、ゼロよりも大きいか否かを判断する。ここで、揺れカウント数ｉがゼロである場合（Ｓ２０５の判断結果が「Ｎｏ」である場合）、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉを１にする（Ｓ２０７）。Ｓ２０５において、揺れカウント数ｉが１以上であると判断される場合（Ｓ２０５の判断結果が「Ｙｅｓ」である場合）、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている横方向加速度（例えば図１１のピーク値Ａ２）の符号（＋又は−）が前回のピーク値（例えば図１１のピーク値Ａ１）の符号とは異なるか否かを判断する（Ｓ２０６）。ここで、２つのピーク値の符号が互いに異なる場合、すなわちＳ２０６の判断結果が「Ｙｅｓ」の場合、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉを１だけ増す（Ｓ２０７）。そして、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉが所定数ｎ以上であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。揺れカウント数ｉが所定数ｎ以上である場合、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている「立ち漕ぎ走行フラグ」をオンに設定する（Ｓ２０９）。また、Ｓ２０４において、メモリに記録されている横方向加速度（ピーク値）の絶対値が閾値よりも小さい場合、すなわち図１２で示すピーク値Ａ１、Ａ２の絶対値が閾値Ａｔｈよりも小さい場合、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉをゼロに戻す（Ｓ２１０）。また、Ｓ２０６において、メモリに記録されている横方向加速度（ピーク値）の符号が前回のピーク値の符号と同じ場合、すなわちＳ２０６の判断結果が「Ｎｏ」の場合も、立ち漕ぎ走行判定部３１は揺れカウント数ｉをゼロに戻す（Ｓ２１０）。揺れカウント数ｉがゼロに戻された場合は、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている立ち漕ぎ走行フラグをオフに設定する（Ｓ２１１）。
【００８４】
Ｓ２０８において、揺れカウント数ｉが所定数ｎよりも小さい場合、すなわちＳ２０８の判断結果が「Ｎｏ」である場合、立ち漕ぎ走行判定部３１はメモリに記録されている「立ち漕ぎ走行フラグ」をオフに設定する（Ｓ２１１）。
【００８５】
図１２に示す処理によって、立ち漕ぎ走行判定部３１は横方向加速度のピーク値（極大又は極小）の符号が複数回変化し、且つピーク値の絶対値が閾値よりも大きい回数が複数回連続する場合に、立ち漕ぎ走行判定部３１は車両が立ち漕ぎ走行中であると判断する。
【００８６】
電動補助自転車２００での立ち漕ぎ走行判定部３１の処理は上述の例に限られない。立ち漕ぎ走行判定部３１は、横方向加速度の変動周期と踏力トルクの変動周期とを利用してもよい。例えば、横方向加速度のピーク値の絶対値が閾値よりも大きく、且つ、横方向加速度の変動周期（例えば、極大から極小までの期間）と踏力トルクの変動周期（例えば、極大から極大までの期間）との差が閾値よりも小さい場合に、立ち漕ぎ走行がなされていると判断してもよい。
【００８７】
［目標補助力算出部の変形例］
また、通常走行モードでの制御と立ち漕ぎ走行モードでの制御は、図７乃至図９を参照して説明した例に限られない。
【００８８】
制御装置３０は、立ち漕ぎ走行モードにおいて、立ち漕ぎ走行モードでの補助力の振幅が通常走行モードでの補助力の振幅よりも大きくなるように電動モータ２１を制御してもよい。例えば、通常走行モード算出部３３ａは、通常走行モードにおいて、図８の実線Ｄを参照して説明した目標補助力を算出してもよい。例えば、通常走行モード算出部３３ａは、トルクセンサ４１で検知する踏力トルク又は踏力トルクに応じて算出される補助力にフィルタ処理を施すことによって、実線Ｄで示す目標補助力を算出してもよい。一方、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、踏力トルク（トルクセンサ４１の出力）に応じて変動する目標補助力を算出してもよい。言い換えれば、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、通常走行モード算出部３３ａとは異なり、フィルタ処理を利用しなくてもよい。
【００８９】
さらに別の変形例として、通常走行モード算出部３３ａは目標補助力として一定値を算出してもよい。例えば、通常走行モードにおいてクランク軸２の回転速度が閾値よりも高い場合、通常走行モード算出部３３ａは目標補助力として一定値を算出してもよい。つまり、制御装置３０は、通常走行モードにおいて、ペダル２ａに加えられる踏力によらず補助力が一定となるように、電動モータ２１を制御してもよい。一方、立ち漕ぎ走行モードにおいては、制御装置３０は、補助力の振幅が生じるように電動モータ２１を制御してもよい。すなわち、立ち漕ぎ走行モード算出部３３ｂは、踏力トルク（トルクセンサ４１の出力）に応じて変動する目標補助力を算出してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０，２１０  駆動システム、２１  電動モータ、２２  バッテリ、３０，２３０  制御装置、４１  トルクセンサ（第１のセンサ）、５１  傾斜角センサ（第２のセンサ）、５２  加速度センサ（第２のセンサ）。
【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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