(57)【要約】【課題】運転者の志向性に応じて適切に補助動力が発生される電動補助自転車を提供する。【解決手段】バッテリ５０からモータ３４に駆動電流が与えられることにより、モータ３４が補助動力を発生する。モータ３４の駆動電流の値が電流センサ３５により検出される。コントローラ３０は、電流センサ３５から与えられる電流値に基づいて、モータ３４の消費電力を算出する。提示部４０はモータ３４の消費電力量を運転者ＤＶに提示する。コントローラ３０は、モータ３４の消費電力量に基づいて制御モードを選択し、選択された制御モードでモータ３４を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルと、
前記ペダルの操作により回転するクランク軸と、
前記クランク軸のトルクにより駆動される駆動輪と、
前記クランク軸のトルクに応じて補助動力を発生することにより前記駆動輪を補助駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記モータにより消費される電力量を消費電力量として取得する消費電力量取得部と、
前記消費電力量取得部により取得された消費電力量を運転者に提示する提示部と、
前記消費電力量取得部により取得された消費電力量に基づいて、補助動力の大きさが異なる複数の制御モードのうち一の制御モードを選択し、選択された制御モードで前記モータを制御する制御部とを備えることを特徴とする電動補助自転車。
【請求項２】
前記提示部は、前記消費電力量を音により運転者に提示することを特徴とする請求項１記載の電動補助自転車。
【請求項３】
前記提示部は、前記クランク軸が一回転または半回転するごとに前記消費電力量を運転者に提示することを特徴とする請求項１または２記載の電動補助自転車。
【請求項４】
前記制御部は、前記クランク軸が予め定められた角度回転する間における前記消費電力量に基づいて前記制御モードを選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動補助自転車。
【請求項５】
前記複数の制御モードは、補助動力の発生タイミングがさらに異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動補助自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動補助自転車においては、運転者の疲労を軽減するため、電動モータによって補助動力が発生される（例えば特許文献１〜４参照）。特許文献１には、運転者の特性に応じてアシスト比率（運転者の踏力に対する補助動力の比）が調整される電動補助自転車が記載されている。この電動補助自転車においては、トルクセンサにより運転者の踏力が検出され、検出された踏力のデータが記憶部に記憶される。記憶された一定期間分の踏力のデータに基づいて、運転者の特性が判定される。判定結果に基づいて、予め記憶された複数のアシスト比率のパターンから一のパターンが選択され、選択されたパターンに応じて、アシスト比率が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７１０８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３０４１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１４５２７７号公報
【特許文献４】特開２００２−２４０７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の電動補助自転車においては、運転者の過去の踏力に基づいて補助動力が与えられる。しかしながら、過去の踏力に基づいて与えられた補助動力は、必ずしも運転者が望む補助動力であるとは限らない。また、運転者は、今後自分が望む補助動力を得るためにどのようにペダルに踏力を加えるべきかの指標を有さない。
【０００５】
本発明の目的は、運転者の志向性に応じて適切に補助動力が発生される電動補助自転車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る電動補助自転車は、ペダルと、ペダルの操作により回転するクランク軸と、クランク軸のトルクにより駆動される駆動輪と、クランク軸のトルクに応じて補助動力を発生することにより駆動輪を補助駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリと、モータにより消費される電力量を消費電力量として取得する消費電力量取得部と、消費電力量取得部により取得された消費電力量を運転者に提示する提示部と、消費電力量取得部により取得された消費電力量に基づいて、補助動力の大きさが異なる複数の制御モードのうち一の制御モードを選択し、選択された制御モードでモータを制御する制御部とを備えるものである。
【０００７】
その電動補助自転車においては、運転者がペダルを操作することによりクランク軸が回転し、クランク軸のトルクにより駆動輪が駆動される。また、クランク軸のトルクに応じてモータにより補助動力が発生され、駆動輪が補助駆動される。
【０００８】
モータにより消費される電力量が消費電力量として消費電力量取得部により取得される。取得された消費電力量は提示部により運転者に提示される。この場合、消費電力量は補助動力の大きさに依存し、補助動力の大きさは運転者によるペダルへの力の加え方に依存する。そのため、ペダルへの力の加え方に応じて消費電力量が変化する。
【０００９】
消費電力量が運転者に提示されることにより、運転者は、ペダルを操作しながら消費電力量を認識することができるとともに、消費電力量が所望の大きさになるようにペダルへの力の加え方を調整することができる。これにより、時間の経過とともに、運転者が省力志向を有するかまたは省エネルギー志向を有するかに応じてペダルへの力の加え方に一定の傾向が現れ、消費電力量の変動が小さくなる。
【００１０】
そこで、取得された消費電力量に基づいて、補助動力の大きさが異なる複数の制御モードのうち一の制御モードが選択され、選択された制御モードでモータが制御される。これにより、運転者の志向性に応じて制御モードが適切に選択され、補助動力が適切に発生される。
【００１１】
（２）提示部は、消費電力量を音により運転者に提示してもよい。この場合、運転者はペダルを操作しながら容易に消費電力量を認識することができる。
【００１２】
（３）提示部は、クランク軸が一回転または半回転するごとに消費電力量を運転者に提示してもよい。
【００１３】
この場合、運転者がペダルを操作しながらその時点の消費電力量を認識することができる。それにより、運転者は、消費電力量が所望の大きさになるようにペダルへの力の加え方を容易に調整することができる。
【００１４】
（４）制御部は、クランク軸が予め定められた角度回転する間における消費電力量に基づいて制御モードを選択してもよい。
【００１５】
この場合、消費電力量の変動があっても、運転者の志向性に応じて制御モードが適切に選択される。
【００１６】
（５）複数の制御モードは、補助動力の発生タイミングがさらに異なってもよい。
【００１７】
この場合、運転者の志向性に応じたタイミングで補助動力が発生される。それにより、運転者がより快適に電動補助自転車を運転することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、運転者の志向性に応じて制御モードが適切に選択され、補助動力が適切に発生される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る電動補助自転車の構成を示す側面図である。
【図２】補助駆動ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】提示部により発せられる音について説明するための図である。
【図４】制御モードの選択について説明するための図である。
【図５】節電モードおよび高アシストモードで発生される補助動力について説明するための図である。
【図６】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】消費電力提示処理のフローチャートである。
【図８】制御モード選択処理のフローチャートである。
【図９】節電モードおよび高アシストモードにおけるモータの他の制御例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る電動補助自転車について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（１）構成
図１は、本実施の形態に係る電動補助自転車の構成を示す側面図である。以下の説明において、前後、左右および上下とは、電動補助自転車の運転者を基準とした前後、左右および上下を意味する。
【００２２】
図１に示すように、電動補助自転車１００はフレーム１を備える。フレーム１は、ヘッドパイプ１０、上部パイプ１１、フロントパイプ１２、シートパイプ１３、一対のリヤパイプ１４（図１においては１つのみ図示）および一対の下部パイプ１５（図１においては１つのみ図示）からなる。ヘッドパイプ１０から後方に略水平に延びるように上部パイプ１１が設けられ、ヘッドパイプ１０から後方にかつ斜め下方に延びるようにフロントパイプ１２が設けられる。フロントパイプ１２の後端部から上方に延びるようにシートパイプ１３が設けられる。上部パイプ１１の後端部はシートパイプ１３に連結される。シートパイプ１３の上端部にサドル１６が取り付けられる。サドル１６の下方においてシートパイプ１３にバッテリ５０が取り付けられる。
【００２３】
上部パイプ１１の後端部から後方にかつ斜め下方に延びるように一対のリヤパイプ１４が左右平行に設けられ、フロントパイプ１２の後端部から後方に略水平に延びるように一対の下部パイプ１５が左右平行に設けられる。一対のリヤパイプ１４の後端部と一対の下部パイプ１５の後端部とはそれぞれ互いに連結される。リヤパイプ１４と下部パイプ１５との連結部分に後輪スプロケット２８および後輪２９が回転自在にそれぞれ取り付けられる。
【００２４】
ヘッドパイプ１０内にはステアリング軸２０が回動自在に挿入される。ステアリング軸２０の上端部にハンドル２１が取り付けられる。ハンドル２１には、提示部４０が設けられる。提示部４０の詳細については後述する。ステアリング軸２０の下端部には一対のフロントフォーク１０３（図１においては１つのみ図示）が左右平行に取り付けられる。一対のフロントフォーク１０３の下端部に前輪２２が回転自在に取り付けられる。運転者ＤＶがハンドル２１を操作することにより、ヘッドパイプ１０の軸心を中心としてステアリング軸２０、フロントフォーク１０３および前輪２２が一体的に回動する。これにより、電動補助自動車１００が操舵される。
【００２５】
フロントパイプ１２とシートパイプ１３との連結部分に、左右に水平に延びるようにクランク軸２３が回転自在に取り付けられる。クランク軸２３には駆動スプロケット２６が取り付けられる。駆動スプロケット２６は無端のチェーン２７を介して後輪スプロケット２８に連結される。クランク軸２３の両端部には、それぞれクランク２４を介してペダル２５が取り付けられる。運転者ＤＶがペダル２５を操作することにより、クランク軸２３が回転する。クランク軸２３のトルクが駆動スプロケット２６およびチェーン２７を介して後輪スプロケット２８に伝達される。それにより、後輪２９が回転駆動される。クランク軸２３の近傍には、補助駆動ユニットＡＤが設けられる。
【００２６】
図２は、補助駆動ユニットＡＤの構成を示すブロック図である。図２に示すように、補助駆動ユニットＡＤは、コントローラ３０、トルクセンサ３１、クランク角センサ３２、インバータ３３、モータ３４および電流センサ３５を含む。バッテリ５０がインバータ３３を介してモータ３４に接続される。バッテリ５０からモータ３４に駆動電流が与えられることにより、モータ３４が補助動力を発生する。発生された補助動力が駆動スプロケット２６、チェーン２７および後輪スプロケット２８に伝達される。それにより、後輪２９が補助駆動される。
【００２７】
トルクセンサ３１は、クランク軸２３のトルク（以下、クランクトルクと呼ぶ）を検出する。クランク角センサ３２は、クランク軸２３の位相（以下、クランク角と呼ぶ）を検出する。電流センサ３５は、モータ３４の駆動電流の値を検出する。
【００２８】
コントローラ３０は、メモリ４１およびＣＰＵ（中央演算処理装置）４２を含む。メモリ４１には、後述の種々の処理を行うための制御プログラム、およびそれらの処理に用いられる種々の情報が記憶される。トルクセンサ３１により検出されたクランクトルク、クランク角センサ３２により検出されたクランク角および電流センサ３５により検出された電流値は、コントローラ３０のＣＰＵ４２に与えられる。ＣＰＵ４２は、電流センサ３５から与えられる電流値に基づいて、モータ３４の消費電力（モータ３４により消費される電力）を算出する。ＣＰＵ４２は、モータ３４の消費電力量に応じて制御モードを選択し、選択された制御モードでインバータ３３を制御することにより、バッテリ５０からモータ３４に与えられる駆動電流を制御する。制御モードの詳細については後述する。
【００２９】
（２）提示部
提示部４０は、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力を音により運転者ＤＶに提示する。ここで、１ストロークとは、運転者ＤＶが左右のペダル２５を基準状態から１回転させる動作をいう。基準状態は、例えば一方のペダル２５が下死点にあり他方のペダル２５が上死点にある状態である。１ストロークはクランク軸２３の１回転に相当する。
【００３０】
図３は、提示部４０により発せられる音について説明するための図である。図３において、横軸はストローク回数を示し、縦軸は１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量を示す。
【００３１】
図３の例では、期間Ｔ１において、１スロトーク当たりのモータ３４の消費電力量がしきい値ＴＨ１以下である。この場合、提示部４０は音を発さない。期間Ｔ２においては、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量がしきい値ＴＨ１より大きくしきい値ＴＨ２以下である。この場合、提示部４０は「ピッ、ピッ、ピッ、…」という音Ｍ１を発する。期間Ｔ３においては、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量がしきい値ＴＨ２より大きくしきい値ＴＨ３以下である。この場合、提示部４０は「ピピッ、ピピッ、ピピッ、…」という音Ｍ２を発する。期間Ｔ４においては、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量がしきい値ＴＨ３より大きい。この場合、提示部４０は「ピピピッ、ピピピッ、ピピピッ、…」という音Ｍ３を発する。
【００３２】
このように、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量に応じて提示部４０により異なる音が発せられる。詳細には、各ストローク時に、前回のストロークにおけるモータ３４の消費電力量に応じた音が提示部４０により発せられる。これにより、運転者ＤＶは、モータ３４の消費電力量をリアルタイムで認識することができる。ＣＰＵ４２（図２）による提示部４０の制御については後述する。
【００３３】
（３）制御モード
本実施の形態では、モータ３４の消費電力量に応じて、節電モードおよび高アシストモードのいずれかの制御モードが選択され、選択された制御モードでモータ３４が制御される。
【００３４】
具体的には、１ストローク毎に、直近の規定回数のストロークにおけるモータ３４の消費電力量の平均値（以下、消費電力量平均値と呼ぶ）が算出される。例えば、規定回数が５回である場合、６回目のストローク時には、１〜５回目のストロークの消費電力量を５で除した値が消費電力量平均値として算出される。９回目のストロークの完了時には、４〜８回目のストロークの消費電力量を５で除した値が消費電力量平均値として算出される。
【００３５】
算出された消費電力量平均値が予め設定されたしきい値以下である場合、節電モードが選択される。算出された消費電力量平均値が予め設定されたしきい値より大きい場合、高アシストモードが選択される。
【００３６】
図４は、制御モードの選択について説明するための図である。図４において、横軸は、ストローク回数を示し、縦軸は、１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量を示す。１ストローク当たりのモータ３４の消費電力量が黒点で示され、消費電力量平均値が点線で示される。図４の例では、期間Ｔ１１において消費電力量平均値がしきい値ＴＨｘ以下であり、期間Ｔ１２において消費電力量平均値がしきい値ＴＨｘより大きい。この場合、期間Ｔ１１で節電モードが選択され、期間Ｔ１２で高アシストモードが選択される。
【００３７】
節電モードでモータ３４により発生される補助動力と高アシストモードでモータ３４により発生される補助動力との違いについて説明する。図５（ａ）は、節電モードでのクランクトルクと補助動力との関係を示し、図５（ｂ）は、高アシストモードでのクランクトルクと補助動力との関係を示す。図５（ａ）および図５（ｂ）においては、１ストロークにおけるクランクトルクおよび補助動力の変化が示される。横軸はクランク角を示し、縦軸はトルクを示す。ドットのハッチングが付された部分がクランクトルクを示し、斜線のハッチングが付された部分が補助動力を示す。
【００３８】
運転者ＤＶは、１ストロークにおいて左右のペダル２５を順に踏み込む。それにより、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、クランク角Ｃ１，Ｃ２でクランクトルクに２つのピークが現れる。図５（ａ）に示すように、節電モードでは、クランクトルクのピークの値がＦ１である場合に、クランクトルクと補助動力との合力のピークの値がＦ１ａとなるように、補助動力が発生される。一方、図５（ｂ）に示すように、高アシストモードでは、クランクトルクのピークの値がＦ１である場合に、クランクトルクと補助動力との合力のピークの値がＦ１ａより大きいＦ１ｂとなるように、補助動力が発生される。
【００３９】
例えば、クランクトルクの値に予め定められた係数が乗じられることにより補助動力の値が決定される。その場合、節電モードで用いられる係数より高アシストモードで用いられる係数が大きく設定される。
【００４０】
このように、節電モードで発生される補助動力より高アシストモードで発生される補助動力が大きい。これにより、節電モードでは、高アシストモードに比べて、モータ３４の消費電力量が抑制される。一方、高アシストモードでは、節電モードに比べて大きい補助動力が得られるので、運転者ＤＶの負担がより軽減される。
【００４１】
（４）ＣＰＵの制御動作
図６は、ＣＰＵ４２の制御動作を示すフローチャートである。運転者により補助駆動ユニットＡＤの電源スイッチ（図示せず）がオンされると、ＣＰＵ４２が図６の処理を開始する。まず、ＣＰＵ４２は、トルクセンサ３１により検出された現時点のクランクトルクを取得し、メモリ４１に記憶する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ４２は、クランク角センサ３２により検出された現時点のクランク角を取得し、メモリ４１に記憶する（ステップＳ２）。
【００４２】
次に、ＣＰＵ４２は、電流センサ３５により検出された現時点のモータ３４の駆動電流の値を取得する（ステップＳ３）。次に、ＣＰＵ４２は、取得された駆動電流の値に基づいて、モータ３４の消費電力を算出し、算出された消費電力をステップＳ１で取得されたクランク角に対応付けて消費電力の履歴としてメモリ４１に記憶する（ステップＳ４）。
【００４３】
次に、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２で取得されたクランク角に基づいて、処理が開始されてからクランク軸２３が規定角度以上回転したか否かを判定する（ステップＳ５）。規定角度は、例えば３６０度（１回転）である。クランク軸２３が規定角度以上回転していない場合、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１の処理に戻る。
【００４４】
クランク軸２３が規定角度以上回転している場合、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２で取得されたクランク角に基づいて、現ストロークが終了したか否かを判定する（ステップＳ６）。この場合、例えば左右のペダル２５が基準状態にあるときのクランク角を基準として、クランク角が３６０度進むごとに、ＣＰＵ４２は現ストロークが終了したと判定する。
【００４５】
現ストロークが終了していない場合、ＣＰＵ４２は、後述のステップＳ１１に進む。現ストロークが終了した場合、ＣＰＵ４２は、メモリ４１に記憶されたモータ３４の消費電力の履歴に基づいて、終了した現ストロークにおけるモータ３４の消費電力量を算出する（ステップＳ７）。次に、ＣＰＵ４２は、終了した現ストロークにおける消費電力量に基づいて消費電力提示処理を行う（ステップＳ８）。消費電力提示処理の詳細については後述する。
【００４６】
次に、ＣＰＵ４２は、メモリ４１に記憶された消費電力の履歴に基づいて、終了した現ストロークまでの消費電力量平均値を算出する（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ４２は、算出された消費電力量平均値に基づいて制御モード選択処理を行う（ステップＳ１０）。これにより、節電モードおよび高アシストモードのいずれかの制御モードが選択される。制御モード選択処理の詳細については後述する。
【００４７】
次に、ＣＰＵ４２は、選択された制御モードおよびステップＳ１で取得されたクランクトルクに基づいて、モータ３４により発生されるべき補助動力を算出する（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ４２は、算出された補助動力が発生されるようにモータ３４を制御する（ステップＳ１２）。これにより、選択された制御モードに応じた補助動力がモータ３４により発生される。
【００４８】
一方、上記ステップＳ６で現ストロークが終了していない場合、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１１において、前回のストローク終了時に選択された制御モードおよびステップＳ１で取得されたクランクトルクに基づいて、モータ３４により発生されるべき補助動力を算出する。このように、１ストロークが終了するごとに制御モード選択処理が行われ、制御モードが更新される。
【００４９】
次に、ＣＰＵ４２は、補助駆動ユニットＡＤの電源スイッチ（図示せず）がオフされたか否かを判定する（ステップＳ１３）。電源スイッチがオフされていない場合、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１〜Ｓ１３の処理を繰り返し行う。電源スイッチがオフされた場合、ＣＰＵ４２は処理を終了する。
【００５０】
図６のステップＳ８における消費電力提示処理の詳細について説明する。図７は、消費電力提示処理のフローチャートである。図７に示すように、ＣＰＵ４２は、図６のステップＳ７で算出された消費電力量（終了した現ストロークにおける消費電力量）が予め定められたしきい値ＴＨ３より大きいか否かを判定する（ステップＳ２１）。算出された消費電力量がしきい値ＴＨ３（図３参照）より大きい場合、ＣＰＵ４２は、音Ｍ３を発するように提示部４０を制御する（ステップＳ２２）。
【００５１】
算出された消費電力量がしきい値ＴＨ３以下である場合、ＣＰＵ４２は、算出された消費電力量がしきい値ＴＨ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ２３）。算出された消費電力量がしきい値ＴＨ２より大きい場合、ＣＰＵ４２は、図３の音Ｍ２を発するように提示部４０を制御する（ステップＳ２４）。
【００５２】
算出された消費電力量がしきい値ＴＨ２以下である場合、ＣＰＵ４２は、算出された消費電力量がしきい値ＴＨ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。算出された消費電力量がしきい値ＴＨ１より大きい場合、ＣＰＵ４２は、図３の音Ｍ１を発するように提示部４０を制御する（ステップＳ２６）。算出された消費電力量がしきい値ＴＨ１以下である場合、ＣＰＵ４２は、音を発さないように提示部４０を制御する（ステップＳ２７）。
【００５３】
この場合、１ストロークの間、提示部４０から発せされる音は維持される。１ストロークが終了するごとに消費電力提示処理が行われ、提示部４０から発せされる音が更新される。それにより、１ストロークごとにモータ３４の消費電力量が運転者ＤＶに提示される。
【００５４】
図６のステップＳ１０における制御モード選択処理の詳細について説明する。図８は、制御モード選択処理のフローチャートである。図８に示すように、ＣＰＵ４２は、図６のステップＳ９で算出された消費電力量平均値が予め定められたしきい値ＴＨｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ３１）。算出された消費電力量平均値がしきい値ＴＨｘ（図４参照）より大きい場合、ＣＰＵ４２は、高アシストモードを選択する（ステップＳ３２）。算出された消費電力量平均値がしきい値ＴＨｘ以下である場合、ＣＰＵ４２は、節電モードを選択する（ステップＳ３３）。
【００５５】
このようにして、消費電力量平均値に基づいて、節電モードおよび高アシストモードのいずれかの制御モードが選択される。選択された制御モードに応じて、上記のようにモータ３４が制御される。
【００５６】
（５）効果
本実施の形態に係る電動補助自転車１００においては、運転時に、モータ３４の消費電力量が提示部４０により提示されるとともに、モータ３４の消費電力量に応じて節電モードおよび高アシストモードのいずれかの制御モードが選択され、選択された制御モードでモータ３４が制御される。
【００５７】
この場合、消費電力量が提示部４０によって提示されることにより、運転者ＤＶは、ペダル２５を操作しながら消費電力量を認識することができるとともに、消費電力量が所望の大きさになるようにペダル２５への力の加え方を調整することができる。これにより、時間の経過とともに、運転者ＤＶが省力志向を有するかまたは省エネルギー志向を有するかに応じてペダル２５への力の加え方に一定の傾向が現れる。
【００５８】
例えば、運転者ＤＶが省力志向を有する場合には、提示される消費電力量が大きくても、大きい補助動力が得られるように、運転者ＤＶは比較的大きい力を勢いよくペダル２５に加える。一方、運転者ＤＶが省エネルギー志向を有する場合には、提示される消費電力量が小さく維持されるように、運転者ＤＶは比較的小さい力をなだらかにペダル２５に加える。このように、ペダル２５への力の加え方に運転者ＤＶの志向性に応じた傾向が現れることにより、消費電力の変動が小さくなる。
【００５９】
そこで、モータ３４の消費電力量に応じて節電モードおよび高アシストモードのいずれかの制御モードが選択されることにより、運転者ＤＶの志向性に応じて適切に制御モードが選択される。その結果、運転者ＤＶの志向性に応じて適切に補助動力が発生される。
【００６０】
また、本実施の形態では、モータ３４の消費電力量が音により運転者ＤＶに提示されるので、運転者ＤＶはペダル２５を操作しながら容易に消費電力量を認識することができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態では、１ストロークごとに消費電力量が運転者ＤＶに提示されるので、運転者ＤＶはモータ３４の消費電力量をリアルタイムで認識することができる。それにより、運転者ＤＶは、消費電力量が所望の大きさになるようにペダル２５への力の加え方を容易に調整することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、１ストロークが終了するごとに、直近の規定回数のストロークにおけるモータ３４の消費電力量の平均値が算出され、その平均値に基づいて制御モードが選択される。それにより、消費電力量が変動する場合でも、運転者ＤＶの志向性に応じて制御モードが適切に選択される。
【００６３】
（６）他の実施の形態
（６−１）
上記実施の形態では、図５に示したように、節電モードおよび高アシストモードのいずれにおいても、クランクトルクがピークとなるクランク角Ｃ１，Ｃ２でクランクトルクと補助動力との合力がピークとなるようにモータ３４が制御されるが、これに限らない。
【００６４】
図９は、節電モードおよび高アシストモードにおけるモータ３４の他の制御例について説明するための図である。図９（ａ）には、節電モードでのクランクトルクと補助動力との関係が示され、図９（ｂ）には、高アシストモードでのクランクトルクと補助動力との関係が示される。図９の例について、図５の例と異なる点を説明する。
【００６５】
図９（ａ）の例では、クランク角Ｃ１，Ｃ２でクランクトルクがピークとなり、クランク角Ｃ１，Ｃ２よりそれぞれ予め定められた角度遅れたクランク角Ｃ１１，Ｃ１２でクランクトルクと補助動力との合力がピークとなる。一方、図９（ｂ）の例では、クランク角Ｃ１，Ｃ２でクランクトルクがピークとなり、クランク角Ｃ１，Ｃ２よりそれぞれ予め定められた角度前のクランク角Ｃ２１，Ｃ２２でクランクトルクと補助動力との合力がピークとなる。
【００６６】
これにより、節電モードでは、運転者ＤＶが比較的小さい力をなだらかにペダル２５に加えた場合でも、疾走感が得られる。また、高アシストモードでは、運転者ＤＶが比較的大きい力を勢いよくペダル２５に加えることにより、より力強い走行が実現される。
【００６７】
このように、制御モードに応じて補助動力の発生のタイミングが異なるようにモータ３４が制御されることにより、各制御モードにおいて、運転者ＤＶがより快適に電動補助自転車を運転することができる。
【００６８】
（６−２）
上記実施の形態では、消費電力量が音によって聴覚的に運転者ＤＶに提示されるが、消費電力量が他の方法で運転者ＤＶに提示されてもよい。例えば、提示部４０に画面が設けられ、その画面に消費電力量が表示されることにより、消費電力量が視覚的に運転者ＤＶに提示されてもよい。または、ハンドル２１に振動発生器が取り付けられ、消費電力量に応じた振動がハンドル２１に付与されることにより、消費電力量が触覚的に運転者ＤＶに提示されてもよい。
【００６９】
（６−３）
上記実施の形態では、制御モードとして節電モードおよび高アシストモードの２つが設定されるが、これに限定されず、補助動力の大きさまたはタイミングが異なる３つ以上の制御モードが設定されてもよい。この場合も、消費電力量平均値に応じて１の制御モードが選択され、その制御モードでモータ３４が制御される。
【００７０】
（６−４）
上記実施の形態では、提示部４０が音なしおよび音Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の４段階で消費電力量を運転者ＤＶに提示するが、これに限定されず、提示部４０が２段階、３段階または５段階以上で消費電力量を運転者ＤＶに提示してもよい。
【００７１】
（６−５）
上記実施の形態では、１ストロークごとに消費電力量が運転者ＤＶに提示されるが、これに限定されない。例えば、半ストロークまたは２ストローク等の所定回数のストロークごとに消費電力量が運転者ＤＶに提示されてもよく、または予め定められた一定時間ごとに消費電力量が運転者ＤＶに提示されてもよい。あるいは、所定回数のストロークにおける消費電力の平均値が運転者ＤＶに提示されてもよい。
【００７２】
（６−６）
上記実施の形態では、直近の規定回数のストロークにおけるモータ３４の消費電力量の平均値に基づいて制御モードが選択されるが、これに限定されず、予め定められた一定時間における消費電力量に基づいて制御モードが選択されてもよい。
【００７３】
（６−７）
本発明は、２輪の電動補助自転車１００に限定されず、３輪以上の電動補助自転車に適用されてもよい。
【００７４】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【００７５】
上記実施の形態においては、ペダル２５がペダルの例であり、クランク軸２３がクランク軸の例であり、後輪２９が駆動輪の例であり、モータ３４がモータの例であり、バッテリ５０がバッテリの例であり、電流センサ３３が消費電力量取得部の例であり、提示部４０が提示部の例であり、ＣＰＵ４２が制御部の例である。
【００７６】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、２輪または３輪等の種々の電動補助自転車に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  フレーム
１０  ヘッドパイプ
１１  上部パイプ
１２  フロントパイプ
１３  シートパイプ
１４  リヤパイプ
１５  下部パイプ
１６  サドル
２０  ステアリング軸
２１  ハンドル
２２  前輪
２３  クランク軸
２４  クランク
２５  ペダル
２６  駆動スプロケット
２７  チェーン
２８  後輪スプロケット
２９  後輪
３０  コントローラ
３１  トルクセンサ
３２  クランク角センサ
３３  インバータ
３４  モータ
３５  電流センサ
４０  提示部
４１  メモリ
４２  ＣＰＵ
５０  バッテリ
１００  電動補助自転車
１０３  フロントフォーク
ＡＤ  補助駆動ユニット
ＤＶ  運転者
【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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