(57)【要約】  踏力に対応する補助動力を発生させるモータ（３）を備える。補助動力を発生・停止させる作動条件に基づいてモータ（３）の動作を制御するモータコントローラ（１）を備える。作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを１組として構成される。この作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定される。モータコントローラ（１）は、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段（３２）を備えている。
2007077827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏力の大きさに対応した補助動力を発生させるモータと、
前記補助動力を発生・停止させる作動条件に基づいて前記モータの動作を制御するモータコントローラとを備えた電動アシスト自転車において、
前記作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを１組として構成され、
かつこの作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定され、
前記モータコントローラは、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段を備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項２】
請求項１記載の電動アシスト自転車において、
作動条件切替手段は、複数組の作動条件のうち１組の作動条件を手動により選択する作動条件切替スイッチが接続されていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項３】
請求項１記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、走行時の負荷を検出する負荷検出手段を備え、
作動条件切替手段は、前記負荷検出手段によって検出された負荷の大きさに基づいて複数組の作動条件のうち１組の作動条件を選択する構成が採られていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、走行中に補助動力が発生していない状態から補助動力が発生する状態に移行するときは、人力に対する補助動力の大きさの割合を相対的に小さく設定する補助動力低減手段を備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、ペダル踏力が最も小さくなる最小時期を検出する最小時期検出手段と、
前記最小時期検出手段によって検出された最小時期に補助動力を停止させる補助動力停止手段とを備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちいずれか一つに記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、各作動条件のしきい値をそれぞれ変更可能な作動条件しきい値設定手段を備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちいずれか一つに記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、補助動力の発生の有無を判別可能に表示する表示手段を備えていることを特徴とする電動アシスト自転車。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか一つに記載の電動アシスト自転車において、
モータコントローラは、現在の作動条件を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された作動条件を起動時の初期値とする設定保存手段とを備えたことを特徴とする電動アシスト自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め定めた発生・停止条件が満たされたときに補助動力の発生・停止を切換える電動アシスト自転車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗員の踏力に略比例するような補助動力をモータによって発生させる電動アシスト自転車としては、バッテリの１回の充電当たりの航続距離を延ばすために、補助動力が不必要であるときはモータを停止させるものがある。この種の電動アシスト自転車としては、例えば特開２０００−７２０８０号公報に開示されているものがある。【０００３】
この公報に示された電動アシスト自転車は、乗員の踏力が予め定めたアシストカット踏力より小さい状態が所定時間継続したときに補助動力を停止させ、乗員の踏力が予め定めたアシスト再開踏力より大きくなったときに補助動力を発生させる構成が採られている。アシストカット踏力とアシスト再開踏力とは、いずれも一定の値であり、電動アシスト自転車の所有者が変えることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように構成された従来の電動アシスト自転車は、航続距離が延びる反面、使い勝手が悪くなるおそれがあった。これは、乗員の体力には差があり、また例えば舗装路から未舗装路に入った場合などのように路面状況が急変することがあるからである。すなわち、従来の電動アシスト自転車においては、補助動力が不必要なときに補助動力が発生したり、補助動力が必要なときに発生しないことがあるから、使い勝手が悪いものとなるおそれがある。【０００５】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、航続距離が延びるような運転形態と、必要なときに補助動力が充分発生するような運転形態とを切替えることができる電動アシスト自転車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る電動アシスト自転車は、踏力の大きさに対応した補助動力を発生させるモータと、補助動力を発生・停止させる作動条件に基づいてモータの動作を制御するモータコントローラとを備えた電動アシスト自転車において、前記作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と補助動力を停止させる停止条件とを１組として構成され、かつこの作動条件は、モータの消費電力量が異なる複数組設定され、前記モータコントローラは、これらの複数組の作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする作動条件切替手段を備えているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータの消費電力量が相対的に少なくなる作動条件がモータ制御用の作動条件として切替えられることによって、バッテリの１回の充電当たりの航続距離が延びる。また、モータの消費電力量が相対的に多くなる作動条件がモータ制御用の作動条件として切替えられることによって、補助動力が必要なときに不足することなく発生する。
したがって、本発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えが可能となるから、使い勝手がよい電動アシスト自転車を提供することができる。【０００８】
請求項２記載の発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを乗員がスイッチ操作によって必要に応じて行うことができる。このため、より一層使い勝手がよい電動アシスト自転車を提供することができる。【０００９】
請求項３記載の発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態とが運転状態に適合するように自動的に選択される。このため、乗員は運転形態の切替えを意識しなくてよいから、より一層使い勝手がよい電動アシスト自転車を提供することができる。【００１０】
請求項４記載の発明によれば、発生する補助動力が徐々に増大するようになるから、補助動力が発生していない状態から補助動力が発生する運転形態に移行したときに乗員に違和感を与えることがない。
請求項５記載の発明によれば、踏力が最小になったときに補助動力が停止するから、補助動力の停止時に乗員に違和感を与えることがない。【００１１】
請求項６記載の発明によれば、乗員が各作動条件しきい値を最も適した条件となるように任意に変えることができるから、乗員の体力、好みなどに適合するように補助動力を発生させることができる。
請求項７記載の発明によれば、乗員は、表示手段を見ることによって、補助動力が発生しているか停止しているかを知ることができる。このため、この発明によれば、補助動力の発生する状況を容易に把握することができる電動アシスト自転車を提供することができる。【００１２】
請求項８記載の発明によれば、電源投入時などの作動条件切替手段の起動時に前回の走行時に選択した作動条件が自動的に選択される。このため、この発明によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを作動条件切替手段の起動毎に行う必要がない。したがって、上述したように運転形態の切替を行うことができる構成を採っているにもかかわらず、操作が簡単な電動アシスト自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明に係る電動アシスト自転車の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段および作動条件切替手段の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、踏力変化に対する作動条件毎の補助動力の発生・停止を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、作動条件変更に起因して補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、走行中に補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、補助動力を停止する時期を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、作動条件を選択するときの動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、補助動力の発生・停止を制御するときの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電動アシスト自転車の一実施の形態を図１ないし図８によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る電動アシスト自転車の制御系の構成を示すブロック図、図２は補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段および作動条件切替手段の構成を示すブロック図、図３は踏力変化に対する作動条件毎の補助動力の発生・停止を示すタイムチャート、図４は作動条件変更に起因して補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャートである。【００１５】
図５は走行中に補助動力が発生するときの補助動力の変化を示すタイムチャート、図６は補助動力を停止する時期を示すタイムチャート、図７は作動条件を切替えるときの動作を示すフローチャート、図８は補助動力の発生・停止を制御するときの動作を示すフローチャートである。【００１６】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電動アシスト自転車用のモータコントローラを示す。このモータコントローラ１は、バッテリ２と、このバッテリ２を電源として補助動力を発生させるモータ３と、後述する作動条件切替自動／手動スイッチ４、作動条件切替スイッチ５および作動条件しきい値設定手段６と、補助動力作動表示手段７と、加速度センサ８と、傾斜角センサ９と、車速センサ１０と、トルクセンサ１１とが接続されている。【００１７】
作動条件切替自動／手動スイッチ４、作動条件切替スイッチ５および作動条件しきい値設定手段６は、後述するように、この電動アシスト自転車において複数組の作動条件（各組毎に補助動力の発生・停止の条件が異なる）を切替えるために使用するものである。これらのスイッチは、それぞれいわゆる押しボタンスイッチからなり、押すことによって作動条件の切替えまたはしきい値の変更を行うことができるようにモータコントローラ１に接続されている。これらのスイッチは、補助動力作動表示手段７とともにスイッチボックス１２に取付けられ、このスイッチボックス１２を介して操向ハンドル（図示せず）に装着されている。【００１８】
補助動力作動表示手段７はランプによって構成されている。加速度センサ８は、この電動アシスト自転車の走行時の加速度を検出するためのものである。傾斜角センサ９は、坂道などで前下がりまたは前上がりに傾斜する車体の傾斜角度を検出するためのものである。車速センサ１０は、車輪、ペダルクランク軸、モータ３などの回転体の回転に基づいて車速を検出するためのものである。なお、車速を検出するに当たっては、車速センサ１０を用いることなく、モータ電圧・モータ電流などを用いた演算によって算出することもできる。トルクセンサ１１は、乗員がペダル（図示せず）を踏み込んだときの踏力の大きさを検出するためのものである。【００１９】
モータコントローラ１は、モータ３の出力の演算や補助動力の発生・停止の制御などを実施するＣＰＵ２１と、このＣＰＵ２１によって計算された電流値をもってモータ３に電流を流すモータ駆動回路２２と、後述する作動条件を記憶するための記憶手段２３とを備えている。この記憶手段２３は不揮発性メモリによって構成されている。モータ駆動回路２２には、モータ３に流れている電流を検出するための電流検出回路２４が設けられている。【００２０】
ＣＰＵ２１は、従来からよく知られている方法によってモータ３の出力を求める構成が採られている。すなわち、ＣＰＵ２１は、トルクセンサ１１の電圧に基づいてトルク（踏力）の大きさを求めるトルクセンサ入力処理手段２５と、このトルクセンサ入力処理手段２５によって求められた踏力の大きさに対応するモータ３の出力（電流指令値）を求めるトルク電流計算手段２６と、このトルク電流計算手段２６によって求められた電流指令値に基づいてモータ駆動時のデューティー比を求めるＤＵＴＹ計算手段２７とを備えている。【００２１】
このＣＰＵ２１は、モータ３の動力からなる補助動力を発生させるときに、モータ駆動回路２２にそのときの乗員の踏力に対応したモータ出力が得られるようにＰＷＭ出力データを送る。一方、ＣＰＵ２１は、補助動力を停止させるときは、補助動力がなくなるようにモータ駆動回路２２にＰＷＭ出力データを送る。ここでいう補助動力の停止とは、モータ３が停止する他に、モータ３と車輪との間の動力伝達部材が車輪と一体に回転するようにモータ３が回転する状態を含む。このように補助動力は発生しないがモータ３は回転するような状態を以下においては無負荷連れ回り状態という。【００２２】
ＣＰＵ２１は、補助動力の発生・停止を予め定めた作動条件に基づいて切替える構成が採られている。ＣＰＵ２１は、これを実現するために、図２に示すように、補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１と、作動条件切替手段３２と、車両負荷計算手段３３と、負荷トルクオブザーバ３４などを備えている。【００２３】
補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、この実施の形態においては、トルクセンサ入力処理手段２５によって求められた入力トルクの大きさ（乗員の踏力の大きさ）が補助動力を発生させる条件（以下、この条件を単に補助動力発生条件という）を満たしたときに、補助動力が発生するようにＤＵＴＹ計算手段２７に制御信号を送出する。また、この補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、入力トルクの大きさが補助動力を停止させる条件（以下、この条件を単に補助動力停止条件という）を満たし、かつこの条件を満たす状態が予め定めた時間（停止待ち時間Ｔｗ）だけ継続した後に、補助動力がなくなるようにＤＵＴＹ計算手段２７に制御信号を送る。【００２４】
この補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、補助動力を停止させるに当って、予め定めた時間だけモータ３を無負荷連れ回り状態とした後に停止させる。また、補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、補助動力を発生させるときには補助動力作動表示手段７を点灯させる。なお、補助動力の発生・停止を制御すべき運転状態を検出するに当たっては、上述したように踏力の大きさを用いる他に、以下に述べるデータを用いることができる。このデータとは、最大踏力と最小踏力の差分の大きさや、踏力の単位時間当たりの変化量、ペダル回転数の変化分（回転減少で補助動力増大）あるいはこれらを組み合わせて求めた値などである。【００２５】
補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１がＤＵＴＹ計算手段２７に制御信号を送るときの条件、すなわち、補助動力を発生・停止させる作動条件は、補助動力を発生させる発生条件と、補助動力を停止させる停止条件とを１組として構成されている。この作動条件は、後述するように、モータ３の消費電力量が異なる複数組設定されている。
これらの複数組の作動条件は、予め定められており、図１および図２に示すように、記憶手段２３に記憶させてある。これらの作動条件は、後述するように、補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１によって必要に応じて読み出されたり、更新されたりする。
また、補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、図２に示すように、後述する補助動力低減手段３５と、最小時期検出手段３６と、補助動力停止手段３７と、設定保存手段３８とを備えている。【００２６】
作動条件切替手段３２は、後述する２つの作動条件を切替えてモータ制御用の作動条件とする。詳述すると、作動条件切替手段３２は、２つの作動条件のうちいずれか一方の作動条件を手動または自動で選択し、この一方の作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１に送るように構成されている。補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１は、作動条件切替情報に対応した作動条件を記憶手段２３から読み出し、この作動条件に基づいて上述したモータ制御を行う。【００２７】
２つの作動条件とは、この実施の形態においては、図２に示すように、モータ３の消費電力量が相対的に多くなる作動条件１と、モータ３の消費電力量が相対的に少なくなる作動条件２とがある。作動条件１が選択された場合の運転モードを以下においては単に通常モードという。また、作動条件２が選択された場合の運転モードを以下においては低消費電流モードという。【００２８】
これらの２つの作動条件１，２は、補助動力を発生させるときの条件である補助動力発生条件１，２と、補助動力を停止させるときの条件である補助動力停止条件１，２とからそれぞれ構成されている。これらの発生・停止条件１，２は、図３に示すように設定されている。【００２９】
図３において、同図中に示す正弦波状の曲線は、踏力が変化する様子を示しており、横軸に時間をとり、縦軸に踏力の大きさをとって描いてある。図３においては、補助動力作動条件１として設定された踏力の値を補助動力発生踏力１とし、補助動力停止条件１として設定された踏力の値を補助動力停止踏力１として示す。補助動力停止踏力１は、補助動力発生踏力１より小さい値に設定されている。【００３０】
また、図３においては、補助動力作動条件２として設定された踏力の値を補助動力発生踏力２とし、補助動力停止条件２として設定された踏力の値を補助動力停止踏力２として示す。補助動力発生踏力２は、補助動力発生踏力１より大きい値に設定されている。また、補助動力停止踏力２は、補助動力発生踏力２より小さくかつ補助動力発生踏力１より大きくなる値に設定されている。【００３１】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、図３に示すように、作動条件１が選択された場合（通常モード）は、作動条件２が選択された場合（低消費電流モード）に較べて乗員の踏力が相対的に小さくても補助動力が発生するようになる。【００３２】
作動条件切替手段３２には、図２に示すように、作動条件切替自動／手動スイッチ４と、作動条件切替スイッチ５と、作動条件しきい値設定手段６とが接続されている。また、作動条件切替手段３２には、ＣＰＵ２１内において、負荷検出手段３９が接続されている。
作動条件切替自動／手動スイッチ４は、作動条件１と作動条件２の切替を手動で行うか自動で行うかを選択するためのものである。作動条件切替スイッチ５は、作動条件切替自動／手動スイッチ４によって手動が選択された場合に作動条件１と作動条件２のうちいずれか一方を選択するためのものである。【００３３】
作動条件しきい値設定手段６は、作動条件１の補助動力発生条件１および補助動力停止条件１に設定された踏力の値（しきい値）と、作動条件２の補助動力発生条件２および補助動力停止条件２に設定された踏力の値（しきい値）とを、それぞれ手動によるスイッチ操作によって好みに応じ任意の値に変更するためのものである。【００３４】
負荷検出手段３９は、作動条件切替自動／手動スイッチ４によって自動が選択された場合にこの電動アシスト自転車の現在の負荷を演算によって求める回路が採られている。この実施の形態による負荷検出手段３９は、負荷トルクオブザーバ３４（図１参照）によって構成されている。この負荷トルクオブザーバ３４は、一般的に外乱オブザーバと呼ばれるものにおいて、未知の情報として車両負荷を設定したものである。【００３５】
この実施の形態による負荷トルクオブザーバ３４は、車速センサ１０によって検出された車速と、トルクセンサ１１によって検出された入力トルク（乗員の踏力）と、トルク電流計算手段２６によって設定された電流指令値（モータ出力）とを用いて車体の負荷を検出する構成が採られている。なお、車体の負荷を検出するためには、上記負荷トルクオブザーバ３４の他に、図１および図２に示すように、車両負荷計算手段３３を用いることができる。【００３６】
この車両負荷計算手段３３は、加速度センサ８によって検出された車体の加速度と、傾斜角センサ９によって検出された傾斜角とに基づいて車体の負荷を演算によって求める回路が採られている。上述した負荷検出手段３９としては、負荷トルクオブザーバ３４と車両負荷計算手段３３とのうちいずれか一方のみによって構成することができるが、この他に、負荷トルクオブザーバ３４と車両負荷計算手段３３との両方に負荷を算出させ、これらの負荷の例えば平均値を採用するように構成することもできる。【００３７】
この実施の形態による作動条件切替手段３２は、作動条件切替自動／手動スイッチ４により手動が選択された場合、作動条件切替スイッチ５によって選択された作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１に送る。また、作動条件切替手段３２は、作動条件切替自動／手動スイッチ４により自動が選択された場合、負荷検出手段３９によって求められた車体の負荷に基づいて作動条件１と作動条件２とのうちいずれか一方を自ら選択する。【００３８】
この選択時には、車体の負荷が予め定めた負荷より大きいときは作動条件１（通常モード）が選択され、車体の負荷が設定負荷以下であるときは作動条件２（低消費電流モード）が選択される。そして、作動条件切替手段３２は、このように自ら選択した作動条件を作動条件切替結果情報として補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１に送る。
すなわち、作動条件切替手段３２は、複数組の作動条件（作動条件１と作動条件２）を切替えてモータ制御用の作動条件とする。【００３９】
補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１の補助動力低減手段３５は、補助動力が発生するときに乗員に違和感を与えることがないようにするためのものである。この補助動力低減手段３５は、乗員の踏力に対する補助動力の割合が通常時より相対的に小さくなるように、補助動力の発生時の大きさを設定する。【００４０】
この補助動力低減手段３５においては、例えば図４に示すように、作動条件２が選択された低消費電流モードにあって補助動力が発生していない状態で、時間Ｔ１のときに作動条件１に切替えられて補助動力が発生するようになった場合、人力系の入力に対する補助動力の割合を０から通常レベルに達するまで徐々に増大させる。なお、以下においては、人力系の入力（踏力）に対する補助動力の割合を単にアシスト比という。【００４１】
また、例えば図５に示すように、作動条件２が選択された低消費電流モードにあって補助動力が発生していない状態で、踏力が補助動力発生踏力２を越えた場合（時間Ｔ２）、アシスト比を０から通常レベルに達するまで徐々に増大させる。【００４２】
補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１の最小時期検出手段３６と補助動力停止手段３７は、走行中に補助動力を停止させたときに乗員に違和感を与えることがないようにするためのものである。
最小時期検出手段３６は、乗員の踏力の変化を常時検出し、補助動力を停止する行程において停止待ち時間Ｔｗが経過した後であって、踏力の大きさが最小になったときに検出信号を補助動力停止手段３７に送出する。【００４３】
補助動力停止手段３７は、最小時期検出手段３６から検出信号が送られたときに補助動力を停止させる構成が採られている。これらの最小時期検出手段３６と補助動力停止手段３７とを備えた補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１においては、図６に示すように、例えば作動条件２が選択された低消費電流モードにある場合、乗員の踏力が例えば補助動力停止踏力２を下回り（時間Ｔ３）、この踏力が低い状態が予め定めた時間だけ経過し（時間Ｔ４）、その後に踏力が最小になったとき（Ｔ５）に、最小時期検出手段３６から補助動力停止手段３７に検出信号が送られ、補助動力停止手段３７が補助動力を停止させる。【００４４】
補助動力ＯＮ／ＯＦＦ計算手段３１の設定保存手段３８は、作動条件切替手段３２によって切替えられている現在の作動条件（作動条件１または作動条件２）と、この作動条件に設定されているしきい値（補助動力発生踏力１，２、補助動力停止踏力１，２）とを記憶手段２３に記憶させる。また、この設定保存手段３８は、ＣＰＵ２１の起動時（電源投入時）に、記憶手段２３が記憶している前回の電源切断時の作動条件としきい値とを読み込み、この作動条件としきい値とを初期値として設定する。【００４５】
次に、上述したモータ３コンローラの動作を図７および図８に示すフローチャートによって詳細に説明する。
モータコントローラ１は、先ず、図７に示すフローチャートに示すように動作することによって作動条件を設定する。すなわち、モータコントローラ１は、図７に示すフローチャートのステップＳ１において、作動条件切替自動／手動スイッチ４が手動に切替えられているか自動に切替えられているかを判別する。このとき、手動に切替えられている場合は、ステップＳ２において、作動条件切替スイッチ５が通常モード（作動条件１）から低消費電流モード（作動条件２）に切替えられたか否かを判別する。この判別は、記憶手段２３に作動条件切替のＯＮ／ＯＦＦとして記憶されているデータを用いて行う。このデータは、作動条件切替スイッチ５の操作状態が分かるように構成されており、作動条件切替スイッチ５を操作する毎に更新される。【００４６】
この判別結果がＮＯの場合は、ステップＳ３に進み、作動条件切替スイッチ５が低消費電流モードから通常モードに切替えられたか否かを判別する。この判別は、記憶手段２３に作動条件切替のＯＮ／ＯＦＦとして記憶されているデータを用いて行う。ステップＳ３において、この切替えが行われていない場合は、前回選択した作動条件（現在のモード）に基づいて補助動力の発生・停止を制御する。ステップＳ３において、作動条件切替スイッチ５による切替えが行われた場合は、ステップＳ４において、作動条件を通常モード（作動条件１）に切替える。【００４７】
ステップＳ２において、切替えが行われた場合は、ステップＳ５において、作動条件を低消費電流モード（作動条件２）に切替える。
一方、ステップＳ１において自動が選択されていた場合は、ステップＳ６において、車体の現在の負荷を計算し、ステップＳ７において、現在の車体の負荷が予め定めた作動条件切替しきい値より大きいか否かを判別する。【００４８】
車体の負荷が作動条件切替しきい値より大きい場合、ステップＳ８において、現在のモードが通常モードであるか否かを判別する。このとき、通常モードではない場合は、ステップＳ４に進んで通常モードに変更し、通常モードである場合は、現在の作動条件に基づいて制御を行う。【００４９】
ステップＳ７において、車体の負荷が作動条件切替しきい値以下である場合は、ステップＳ９において、現在のモードが低消費電流モードであるか否かを判別する。このとき、低消費電流モードではない場合は、ステップＳ５に進んで低消費電流モードに切替え、低消費電流モードである場合は、現在の作動条件に基づいて制御を行う。【００５０】
上述したように制御モードを決定した後、モータコントローラ１は、図８に示すフローチャートのステップＰ１において、現在補助動力を発生しているか否かを判別する。補助動力が発生している場合は、ステップＰ２において、現在のモードが通常モードであるか否かを判別する。通常モードである場合は、ステップＰ３に進み、現在の乗員の踏力が補助動力停止条件１で設定された踏力より小さいか否かを判別する。【００５１】
このとき、踏力の方が小さい場合は、ステップＰ４〜Ｐ６に示すように、時間計測を開始し、補助動力を停止させるときの停止待ち時間Ｔｗが経過するまでの間は補助動力を発生させ、停止待ち時間Ｔｗが経過した後にステップＰ７において補助動力を停止させる。ステップＰ３において、踏力が補助動力停止条件１で設定された踏力以上である場合は、ステップＰ６に進み、補助動力を発生させる。この場合、アシスト比は通常レベルに設定される。【００５２】
ステップＰ２において、通常モードではないと判別されたときは、ステップＰ８に進み、踏力が補助動力停止条件２で設定された踏力より小さいか否かを判別する。このとき、踏力の方が小さい場合は、ステップＰ９〜Ｐ１０およびＰ６に示すように、時間計測を開始し、補助動力を停止させるときの停止待ち時間Ｔｗが経過するまでの間は補助動力を発生させ、停止待ち時間Ｔｗが経過した後にステップＰ１１において踏力が最小になったか否かを判別する。そして、踏力が最小になるまではステップＰ６に進んで補助動力を発生させ、踏力が最小になったときにステップＰ７に進んで補助動力を停止させる。【００５３】
一方、ステップＰ１において、ＮＯと判別された場合、すなわち現在は補助動力を発生していないと判別された場合であって、ステップＰ１２において、現在のモードが通常モードであると判別された場合は、ステップＰ１３に進み、現在の踏力が補助動力発生条件１に設定されている踏力以上である否かを判別する。【００５４】
この判別の結果、踏力の方が大きい場合、ステップＰ１４において、作動条件が替えられた（モードが替わった）直後であるか否かを判別し、切替直後ではない場合はステップＰ６に進んで補助動力を発生させる。また、作動条件が替えられた直後の場合は、ステップＰ１５に進み、アシスト比が通常より小さくなるように補助動力を発生させる。【００５５】
ステップＰ１２において、現在のモードが通常モードではないと判別された場合は、ステップＰ１６に進み、現在の踏力が補助動力発生条件２に設定されている踏力以上であるか否かを判別する。この結果、ＹＥＳ、すなわち現在の踏力の方が大きい場合は、ステップＰ１７において、現在走行している状態であるか否かを判別する。走行状態である場合は、ステップＰ１５に進み、アシスト比が通常より小さくなるように補助動力を発生させる。走行状態ではない場合は、ステップＰ６に進み、低消費電流モードで設定された大きさの補助動力を発生させる。【００５６】
上述したように構成された電動アシスト自転車によれば、モータ３の消費電力量が相対的に少なくなる作動条件２が作動条件切替手段３２により切替えられることによって、バッテリの１回の充電当たりの航続距離を延ばすことができる。また、モータ３の消費電力量が相対的に多くなる作動条件１が作動条件切替手段３２により切替えられることによって、補助動力が必要なときに不足することなく発生するようになる。【００５７】
したがって、この電動アシスト自転車においては、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えが可能となり、乗員の体力、趣向などに応じた走行が可能になる。【００５８】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件切替自動／手動スイッチ４により手動を選択することにより、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えを乗員がスイッチ操作によって必要に応じて行うことができる。このため、この電動アシスト自転車においては、人為的にかつ容易に運転形態を変えることができる。【００５９】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件切替自動／手動スイッチ４により自動を選択することにより、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態とが運転状態に適合するように自動的に選択される。このため、この電動アシスト自転車によれば、乗員は、運転形態の切替えを意識する必要がない。【００６０】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、補助動力が発生するときに補助動力を徐々に増大させることができるから、補助動力が発生していない状態から補助動力が発生する運転形態に移行したときに乗員に違和感を与えることがない。【００６１】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、補助動力を停止させるに当たって、踏力が最小になったときに補助動力を停止させるから、補助動力の停止時に乗員に違和感を与えることがない。【００６２】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、作動条件しきい値設定手段６を操作することにより、作動条件を切替える際のしきい値（踏力の値）を乗員が最も適した条件となるように変えることができるから、乗員の体力、趣向などに合わせて補助動力が発生する。【００６３】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、乗員は、補助動力作動表示手段７を見ることによって、補助動力が発生しているか停止しているかを知ることができる。このため、この電動アシスト自転車によれば、補助動力の発生する状況を乗員が容易に把握することができる。【００６４】
この実施の形態による電動アシスト自転車においては、電源投入時、すなわちモータコントローラ１の起動時に、前回の走行時に選択していた作動条件が設定保存手段３８によって自動的に選択される。このため、この電動アシスト自転車によれば、航続距離の延長を優先した運転形態と、補助動力の使用を優先した運転形態との切替えをモータコントローラ１の起動毎に行う必要がなく、操作が簡単である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る電動アシスト自転車は、人力の大きさに対応したモータの出力が得られる電動アシスト自転車として使用することができる。
【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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【国際調査報告】
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