(57)【要約】【課題】電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、車速を選択するための操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行う。【解決手段】電動モータ６１と、車速を検出する車速検出部９５と、ペダル踏力によらずに電動補助自転車１に車速が生じている第１状態であるかどうかを判定する第１状態判定部１５１と、操作部１９０と、電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点における車速検出部９５の検出結果を第１車速として設定する車速設定部１５５と、電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点以降、第１車速を維持するように電動モータ６１の駆動を制御するモータ制御部１０５と、を備える電動補助自転車とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、
電動モータと、
車速を検出する車速検出部と、
ペダル踏力によらずに前記電動補助自転車に車速が生じている第１状態であるかどうかを判定する第１状態判定部と、
操作信号を出力可能である操作部と、
前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を第１車速として設定する車速設定部と、
前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点以降、前記第１車速を維持するように前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、
を備える、電動補助自転車。
【請求項２】
請求項１に記載の電動補助自転車であって、
前記操作部は、第１操作信号及び第２操作信号を切り替えて出力可能であり、
前記車速設定部は、前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が第１状態であると判定され、前記操作部から前記第１操作信号が入力された場合に、前記第１操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を第２車速として設定するとともに、前記第２車速よりも速い第３車速を設定し、かつ、前記第１操作信号が入力された後、前記操作部から前記第２操作信号が入力された場合に、前記第２操作信号が入力された時点における前記車速検出部の検出結果を前記第１車速として設定し、
前記モータ制御部は、前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が第１状態であると判定され、前記操作部から前記第１操作信号が入力された場合に、前記第１操作信号が入力された時点以降、前記第２車速から前記第３車速へ車速を増加するように前記電動モータの駆動を制御し、かつ、前記第１操作信号が入力された後、前記操作部から前記第２操作信号が入力された場合に、前記第２操作信号が入力された時点以降、前記第１車速を維持するように前記電動モータの駆動を制御する、電動補助自転車。
【請求項３】
電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、
電動モータと、
車速を検出する車速検出部と、
ペダル踏力によらずに前記電動補助自転車に車速が生じている第１状態であるかどうかを判定する第１状態判定部と、
操作信号を出力可能である操作部と、
前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を第１駆動力として設定する駆動力設定部と、
前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から操作信号が入力された場合に、前記操作信号が入力された時点以降、前記第１駆動力を出力するように、前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、
を備える、電動補助自転車。
【請求項４】
請求項３に記載の電動補助自転車であって、
前記操作部は、第１操作信号及び第２操作信号を切り替えて出力可能であり、
前記駆動力設定部は、前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から前記第１操作信号が入力された場合に、前記第１操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を第２駆動力として設定するとともに、前記第２駆動力より大きい第３駆動力を設定し、かつ、前記第１操作信号が入力された後、前記操作部から前記第２操作信号が入力された場合に、前記第２操作信号が入力された時点における前記電動モータの駆動力を前記第１駆動力として設定し、
前記モータ制御部は、前記第１状態判定部によって前記電動補助自転車が前記第１状態であると判定され、前記操作部から前記第１操作信号が入力された場合に、前記第１操作信号が入力された時点以降、前記第２駆動力から前記第３駆動力まで駆動力を増加するように前記電動モータの駆動を制御し、かつ、前記第１操作信号が入力された後、前記操作部から前記第２操作信号が入力された場合に、前記第２操作信号が入力された時点以降、前記第１駆動力を出力するように、前記電動モータの駆動を制御する、電動補助自転車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動補助自転車であって、
前記第１状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ前記電動補助自転車に車速が生じている場合に、前記第１状態であると判定する、電動補助自転車。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動補助自転車であって、
ペダル踏力によって発生するトルクを検出するトルク検出部を更に備え、
前記第１状態判定部は、前記トルク検出部、及び、前記車速検出部の検出結果に基づいて、前記ペダル踏力が所定値以下であり、かつ、車速が所定値以下である場合に、前記第１状態であると判定する、電動補助自転車。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動補助自転車であって、
シートの着座面に加わる圧力を検出するシート圧力検出部と、
前記シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定するシート圧力判定部と、を更に備え、
前記第１状態判定部は、シート圧力判定部によって前記シートの着座面に加わる圧力が所定値以下であると判定される場合に、前記第１状態であると判定する、電動補助自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用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、使用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。
【０００３】
電動補助自転車は、電動モータを含む駆動ユニットやバッテリを搭載しているため、電動補助機能を持たない自転車よりも車重が増加している。例えば使用者が電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合、電動補助自転車は車重が重いため使用者の負担が大きい。このため、ペダル踏力によらずに電動補助自転車を移動させる状態において、電動モータを作動させて電動補助自転車の移動をアシストする電動補助自転車が知られている。
【０００４】
電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合、使用者にとって適切な速度は、使用者によって異なる。また、道路状況等の電動補助自転車が使用される環境によっても適切な速度は異なる。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる速度を使用者が任意に調節することのできる電動補助自転車が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
特許文献１には、電動補助自転車を押して移動させる際に、アシストによる車速を多段階に変化させる単一のスイッチを設けた電動補助自転車が開示されている。この電動補助自転車では、スイッチを操作する回数と車速とが関連付けられており、スイッチを何回操作するかによって車速を選択することができる。しかしながら、あらかじめ設定された複数の車速のうちから選択しなければならないため、車速の設定数が少なければ、使用者の好みに合わせた、きめ細かいアシストができない。また、車速の設定数が多ければ、車速を選択するための操作回数が多くなり不便である。
【０００６】
また、特許文献１には、加速用のスイッチを操作し続けている限り、上限まで車速を加速させるとともに、ブレーキに連動した解除スイッチを設けた電動補助自転車が開示されている。しかしながら、使用者が好みの車速を選択するには、加速用のスイッチ及び解除スイッチを両方操作しなければならず、車速を選択するための操作が煩雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２６３２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、車速を選択するための操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能な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】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る電動補助自転車は、電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、電動モータと、車速を検出する車速検出部と、ペダル踏力によらずに電動補助自転車に車速が生じている第１状態であるかどうかを判定する第１状態判定部と、操作信号を出力可能である操作部と、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第１車速として設定する車速設定部と、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点以降、第１車速を維持するように電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備える。
【００１０】
第１の態様においては、電動補助自転車が第１状態である場合において操作部を操作することで、操作部を操作した時点以降、操作時における第１車速が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【００１１】
第２の態様は、第１の態様において、操作部は、第１操作信号及び第２操作信号を切り替えて出力可能であり、車速設定部は、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第２車速として設定するとともに、第２車速よりも速い第３車速を設定し、かつ、第１操作信号が入力された後、操作部から第２操作信号が入力された場合に、第２操作信号が入力された時点における車速検出部の検出結果を第１車速として設定し、モータ制御部は、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点以降、第２車速から第３車速へ車速を増加するように電動モータの駆動を制御し、かつ、第１操作信号が入力された後、操作部から第２操作信号が入力された場合に、第２操作信号が入力された時点以降、第１車速を維持するように電動モータの駆動を制御する。
【００１２】
第２の態様においては、電動補助自転車が第１状態である場合において操作部を操作して第１操作信号を入力することで、操作部を操作した時点以降、第２車速から第３車速へ車速が増加する。車速が増加している状態において操作部を操作して第２操作信号を入力することで、操作時における車速である第１車速が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部を操作する回数を少なくしつつ、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る電動補助自転車は、電動モータの駆動力によってアシストする電動補助自転車であって、電動モータと、車速を検出する車速検出部と、ペダル踏力によらずに電動補助自転車に車速が生じている第１状態であるかどうかを判定する第１状態判定部と、操作信号を出力可能である操作部と、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第１駆動力として設定する駆動力設定部と、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から操作信号が入力された場合に、操作信号が入力された時点以降、第１駆動力を出力するように、電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備える。
【００１４】
第３の態様においては、電動補助自転車が第１状態である場合において操作部を操作することで、操作部を操作した時点以降、操作時における電動モータの第１駆動力が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【００１５】
第４の態様は、第３の態様において、操作部は、第１操作信号及び第２操作信号を切り替えて出力可能であり、駆動力設定部は、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第２駆動力として設定するとともに、第２駆動力より大きい第３駆動力を設定し、かつ、第１操作信号が入力された後、操作部から第２操作信号が入力された場合に、第２操作信号が入力された時点における電動モータの駆動力を第１駆動力として設定し、モータ制御部は、第１状態判定部によって電動補助自転車が第１状態であると判定され、操作部から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点以降、第２駆動力から第３駆動力まで駆動力を増加するように電動モータの駆動を制御し、かつ、第１操作信号が入力された後、操作部から第２操作信号が入力された場合に、第２操作信号が入力された時点以降、第１駆動力を出力するように、電動モータの駆動を制御する。
【００１６】
第４の態様においては、電動補助自転車が第１状態である場合において操作部を操作して第１操作信号を入力することで、操作部を操作した時点以降、第２駆動力から第３駆動力へ駆動力が増加する。駆動力が増加している状態において操作部を操作して第２操作信号を入力することで、操作時における駆動力である第１駆動力が維持される。このため、電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を押して移動させる場合において、操作部を操作する回数を少なくしつつ、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【００１７】
第５の態様は、第１〜第４の態様の何れか１つにおいて、第１状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ電動補助自転車に車速が生じている場合に、第１状態であると判定する。
【００１８】
第５の態様においては、使用者が電動補助自転車に乗車せずに電動補助自転車を移動させている状態において、アシスト制御を行うことができる。
【００１９】
第６の態様は、第１〜第４の態様の何れか１つにおいて、ペダル踏力によって発生するトルクを検出するトルク検出部を更に備え、第１状態判定部は、トルク検出部、及び、車速検出部の検出結果に基づいて、ペダル踏力が所定値以下であり、かつ、車速が所定値以下である場合に、第１状態であると判定する。
【００２０】
第６の態様においては、第１状態判定部は、トルク検出部、及び車速検出部の検出結果に基づいて、第１状態であるかどうかを判定することができる。
【００２１】
第７の態様は、第１〜第４の態様の何れか１つにおいて、シートの着座面に加わる圧力を検出するシート圧力検出部と、シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定するシート圧力判定部と、を更に備え、第１状態判定部は、シート圧力判定部によってシートの着座面に加わる圧力が所定値以下であると判定される場合に、第１状態であると判定する。
【００２２】
第７の態様においては、使用者がシートに着座していない状態において、アシスト制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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、ハンドルに取り付けられた左ブレーキレバーの拡大平面図である。
【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６】図６は、実施形態１に係る電動補助自転車のアシスト制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る電動補助自転車のアシスト制御フローを示す図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る電動補助自転車のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。
【図９】図９は、実施形態１に係る電動補助自転車のアシスト制御における車速の変化を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る電動補助自転車のアシスト制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る電動補助自転車のアシスト制御フローを示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態１に係る電動補助自転車のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る電動補助自転車のアシスト制御における駆動力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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に着座した使用者から見た前方、後方、左方及び右方を意味する。
【００２６】
［実施形態１］
［電動補助自転車の全体構成］
図１は、実施形態１に係る電動補助自転車１の概略構成を示す右側面図である。図２は、実施形態１に係る電動補助自転車１の駆動ユニット４０及び従動スプロケット４５の概略構成を示す図である。
【００２７】
図１に示すように、電動補助自転車１は、車体フレーム１１を有する。車体フレーム１１は、前後方向に延びている。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、一対のチェーンステイ１６、及び一対のシートステイ１７を有している。ヘッドパイプ１２は、電動補助自転車１の前部に配置されている。ヘッドパイプ１２には、ダウンフレーム１３の前端が接続されている。ダウンフレーム１３は、前後方向に延びている。シートフレーム１４は、ダウンフレーム１３の後端に接続されている。シートフレーム１４は、ダウンフレーム１３の後端から上方且つ斜め後方に向かって延びている。
【００２８】
図２に示すように、ダウンフレーム１３の後端には、ブラケット１５が取り付けられている。ブラケット１５の後端には、一対のチェーンステイ１６が接続されている。一対のチェーンステイ１６は、後輪２２を左右から挟むように配置されている。図１に示すように、各チェーンステイ１６の後端には、それぞれシートステイ１７の一方の端部が接続されている。一対のシートステイ１７は、後輪２２を左右から挟むように配置されている。各シートステイ１７の他方の端部は、それぞれ、シートフレーム１４の上端に接続されている。
【００２９】
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の上端には、ハンドル２３が固定されている。ハンドルステム２５の下端には、フロントフォーク２６が固定されている。フロントフォーク２６の下端には、前輪２１が車軸２７によって回転可能に支持されている。車軸２７には、前輪２１の回転速度から車速を検出する前輪車速検出部９５が配置されている。
【００３０】
ハンドル２３の左右端には、それぞれグリップ７３が取り付けられている。ハンドル２３の左部には、左ブレーキレバー７４が取り付けられ、ハンドル２３の右部には、右ブレーキレバー７５が取り付けられている。左ブレーキレバー７４は、後輪２２のブレーキ（図示省略）を操作するためのレバーである。右ブレーキレバー７５は、前輪２１のブレーキ（図示省略）を操作するためのレバーである。左ブレーキレバー７４は、後述する操作部１９０（図４参照）の操作を行うためのレバーでもある。
【００３１】
円筒状のシートフレーム１４には、シートパイプ２８が挿入されている。シートパイプ２８の上端には、シート２４が設けられている。
【００３２】
一対のチェーンステイ１６の後端には、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の右方には、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５参照）を介して後輪２２に連結されている。従動スプロケット４５には、後輪２２の回転速度から車速を検出する後輪車速検出部９６が配置されている。
【００３３】
車体フレーム１１にはチェーンカバー４７が取り付けられている。チェーンカバー４７は、メインカバー４８、及びサブカバー４９を有している。メインカバー４８は、前後方向に延びている。メインカバー４８は、駆動ユニット４０の右前部及びチェーン４６を覆っている。サブカバー４９は、駆動ユニット４０の右後部を覆っている。
【００３４】
シートフレーム１４の後方には、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、駆動ユニット４０の電動モータ６１に電力を供給する。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、バッテリの出力電流及び残容量等を監視する。
【００３５】
図３は、図２の駆動ユニット４０をＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。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、駆動力発生部６０、チェーンテンショナ８６、及び制御装置１００（図１参照）を有する。
【００３６】
本体部５１は、第１ケース５２及び第２ケース５３を有する。第１ケース５２及び第２ケース５３は、左右から互いに組み合わされ、複数の締結金具５４によって互いに固定されている。本体部５１は、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。
【００３７】
本体部５１の前部には、クランク軸４１が左右方向に貫通している。クランク軸４１は、本体部５１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。
【００３８】
クランク軸４１の両端には、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の先端には、それぞれ、ペダル３３、３４が取り付けられている。使用者がペダル３３、３４を踏み込むことにより、クランク軸４１が回転する。駆動スプロケット４２には、従動スプロケット４５との間にチェーン４６が巻き掛けられている。
【００３９】
クランク軸４１には、回転部材５６、一方向クラッチ５５、及び駆動スプロケット４２が、クランク軸４１と同軸に配置されている。回転部材５６は、クランク軸４１の左右方向の中央に配置されている。回転部材５６は、略円筒状である。回転部材５６の右端は、円筒状の滑り軸受７１を介してクランク軸４１に支持されている。回転部材５６の左端は、クランク軸４１に接続されている。回転部材５６の左端とクランク軸４１は、例えばスプライン構造によって接続されている。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。
【００４０】
一方向クラッチ５５は、クランク軸４１の右部に配置される。一方向クラッチ５５は、インナー部材５５ａ及びアウター部材５５ｂを有する。
【００４１】
インナー部材５５ａは、回転部材５６の右方に配置されている。インナー部材５５ａは、略円筒状であり、クランク軸４１に対して回転可能である。インナー部材５５ａの右端の外周面には、駆動スプロケット４２が取り付けられる。
【００４２】
アウター部材５５ｂは、回転部材５６の右部と、インナー部材５５ａの左部とに被さるように配置されている。アウター部材５５ｂは、略円筒状である。アウター部材５５ｂと回転部材５６は接続されている。アウター部材５５ｂと回転部材５６は、例えばスプライン構造によって接続されている。これにより、アウター部材５５ｂ及び回転部材５６は、一体で回転する。
【００４３】
アウター部材５５ｂとインナー部材５５ａは、アウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに、前転方向（図１に示すように電動補助自転車１を右側から見て時計回りの方向をいう。以下、同様とする）の回転力のみを伝達するように接続されている。アウター部材５５ｂとインナー部材５５ａは、例えばラチェット構造によって接続されている。アウター部材５５ｂからインナー部材５５ａに、後転方向（図１に示すように電動補助自転車１を右側から見て反時計回りの方向をいう。以下、同様とする）の回転力は伝達されない。
【００４４】
クランク軸４１、駆動スプロケット４２、一方向クラッチ５５、及び回転部材５６は、上記のように構成されている。これにより、使用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を前転方向に回転させた場合には、使用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に伝達される。アウター部材５５ｂの前転方向の回転は、インナー部材５５ａに伝達される。このため、インナー部材５５ａに取り付けられた駆動スプロケット４２が前転方向に回転する。一方、使用者がクランク軸４１を後転方向に回転させた場合、後転方向の回転は、ラチェット構造によりアウター部材５５ｂからインナー部材５５ａには伝達されない。したがって、インナー部材５５ａ及び駆動スプロケット４２は後転方向に回転しない。
【００４５】
駆動ユニット４０には、トルク検出部５７及びクランク回転検出部５８が設けられている。トルク検出部５７は、ペダル踏力によってクランク軸４１に発生するトルクを検出する。トルク検出部５７は、たとえば磁歪式のトルクセンサである。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。トルク検出部５７は、回転部材５６の歪みをコイルに生じる電圧の変化として検出することにより、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は、検出したトルクに応じた信号を、制御装置１００に出力する。
【００４６】
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に限定されない。また、トルク検出部５７は、クランク軸４１のトルクを直接検出せず、チェーン４６に発生する張力からクランク軸４１のトルクを検出する構成であってもよい。
【００４７】
クランク回転検出部５８は、クランク軸４１の回転を検出する。本実施形態のクランク回転検出部５８は、一方向クラッチ５５のアウター部材５５ｂの回転からクランク軸４１の回転を検出する。クランク回転検出部５８は、磁石５８ａ及びエンコーダ５８ｂを有している。磁石５８ａは略円筒形状であり、アウター部材５５ｂの外周面上に配置されている。エンコーダ５８ｂは、磁石５８ａの外周面と対向する位置に配置されている。エンコーダ５８ｂは、樹脂製の支持部材５８ｃによって支持されている。アウター部材５５ｂが回転することにより、磁石５８ａによる磁界が変化し、エンコーダ５８ｂは、磁界の変化を検出する。クランク回転検出部５８は、磁界の変化をパルス信号として制御装置１００に対して出力する。
【００４８】
本体部５１の前後方向の中央には、駆動力発生部６０が配置されている。駆動力発生部６０は、電動モータ６１、出力軸８１及びギヤ８２を有する。
【００４９】
電動モータ６１は、制御装置１００から出力される制御信号に基づいて、ペダル踏力による電動補助自転車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、制御装置１００から出力される制御信号に基づいて、ペダル踏力によらない電動補助自転車１の移動をアシストするための補助駆動力を発生する。
【００５０】
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、本体部５１の第２ケース５３に固定されている。第２ケース５３には、電動モータ６１の左側を覆うモータカバー６５が取付けられている。回転軸６４は、転がり軸受６６及び６７を介して、第２ケース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には、ロータ６３が固定されている。回転軸６４の外周には、右端から中央に向けて、ギヤ溝６４ａが形成されている。
【００５１】
電動モータ６１には、モータ回転検出部６８（図５参照）が設けられている。モータ回転検出部６８は、ロータ６３の回転を検出する。モータ回転検出部６８は、ロータ６３の回転を検出するエンコーダを有している。モータ回転検出部６８は、検出したロータ６３の回転に応じた信号を、制御装置１００に出力する。
【００５２】
出力軸８１は、回転軸６４に対して後方に配置されている。出力軸８１は、本体部５１の第１ケース５２に配置される転がり軸受８３と、本体部５１の第２ケース５３に配置される転がり軸受８４によって回転可能に支持されている。
【００５３】
出力軸８１には、一方向クラッチ８５を介してギヤ８２が取り付けられている。ギヤ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。ギヤ８２は、電動モータ６１の回転軸６４に形成されたギヤ溝６４ａと噛み合っている。回転軸６４に形成されたギヤ溝６４ａとギヤ８２は減速機８０を構成している。本実施形態では、電動モータ６１が作動すると回転軸６４は前転方向に回転する。このため、ギヤ８２は、回転軸６４の前転方向の回転によって後転方向に回転する。
【００５４】
一方向クラッチ８５は、ギヤ８２又は出力軸８１に生じた後転方向の回転のみ伝達するように構成されている。このため、電動モータ６１が作動してギヤ８２が後転方向に回転した場合には、その回転は出力軸８１に伝達されて出力軸８１は後転方向に回転する。一方、出力軸８１に前転方向の回転が生じても、ギヤ８２には前転方向の回転は伝達されない。
【００５５】
出力軸８１の右端には、補助スプロケット４３が接続されている。補助スプロケット４３と出力軸８１は、例えばスプライン構造によって接続されている。これにより、電動モータ６１が作動すると、電動モータ６１の回転軸６４の回転は、ギヤ８２、一方向クラッチ８５、及び出力軸８１を介して補助スプロケット４３に伝達される。つまり、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、補助スプロケット４３が後転方向に回転する。
【００５６】
本体部５１の後部には、チェーンテンショナ８６が配置されている。チェーンテンショナ８６には、テンションスプロケット９０が支持ボルト８９によって回転可能に取り付けられている。図２に示すように、チェーンテンショナ８６は、一端が支持ボルト８８によって第１ケース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の他端は、引張バネ８７を介して第１ケース５２に接続されている。テンションスプロケット９０には、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が巻き掛けられる。チェーンテンショナ８６は、引張バネ８７の弾性力によってチェーン４６に対して適度な張力を付与する。
【００５７】
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、駆動スプロケット４２及び補助スプロケット４３は、チェーン４６を介して、後輪２２に駆動力を伝達する。具体的には、使用者がペダル３３、３４を踏み込むことにより発生するペダル踏力は、駆動スプロケット４２を前転方向に回転させ、チェーン４６を介して後輪２２を前転方向に回転させる駆動力として伝達される。また、電動モータ６１が作動することにより発生する回転力は、補助スプロケット４３を後転方向に回転させ、チェーン４６を介して後輪２２を前転方向に回転させる補助駆動力として伝達される。これにより、使用者がペダル３３、３４を踏み込んで発生させるペダル踏力を、電動モータ６１から出力される駆動力によってアシストする。
【００５８】
また、電動補助自転車１は、例えば使用者が電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる状態においても、所定の条件のもとで電動モータ６１を作動させる。電動モータ６１の回転力は、チェーン４６を介して後輪２２を前転方向に回転させる補助駆動力として伝達されて電動補助自転車１の移動をアシストする。
【００５９】
尚、チェーン４６の回転は、図５に示すように、従動スプロケット４５、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は、変速操作器９３によって操作される。変速操作器９３は、例えばハンドル２３に設けられる。
【００６０】
制御装置１００は、電動モータ６１の出力を制御して、電動補助自転車１のアシスト制御を行う。制御装置１００は、使用者のペダル踏力に応じて電動モータ６１の出力を制御する。また、制御装置１００は、使用者のペダル踏力が発生していない状態において、所定の条件のもとで電動モータ６１の出力を制御する。制御装置１００は、例えば電動モータ６１の近傍に配置することができるが、他の位置に配置してもよい。
【００６１】
図４は、ハンドル２３に取り付けられた左ブレーキレバー７４の拡大平面図である。図４に示すように、ハンドル２３の左部には、ブラケット７６を介して左ブレーキレバー７４が取り付けられている。左ブレーキレバー７４は、ブラケット７６に対して軸７７で支持されている。このため、左ブレーキレバー７４は、軸７７を中心として位置Ａ１、位置Ａ２又は位置Ａ３に移動可能である。左ブレーキレバー７４は、例えば使用者が手で操作して位置Ａ２又は位置Ａ３に移動しても、使用者が手を離すと図示しない弾性部材によって位置Ａ１に戻る。左ブレーキレバー７４には、ブレーキワイヤー７８が連結されている。左ブレーキレバー７４が位置Ａ１にある状態では、後輪２２のブレーキは掛けられていない状態である。左ブレーキレバー７４が位置Ａ２にある状態では、ブレーキワイヤー７８を介して後輪２２のブレーキを掛けた状態となる。左ブレーキレバー７４を位置Ａ３にすると、後述するアシスト制御が実行される。
【００６２】
ブラケット７６の内部において軸７７の右方には、操作部１９０が配置されている。操作部１９０は、例えば、オン状態とオフ状態を切り替えることができるスイッチである。操作部１９０は、押す力が加わっている間はオン状態となり、オン状態である信号を制御装置１００に出力する。操作部１９０に押す力が加わらなくなるとオフ状態となり、オン状態である信号を制御装置１００に出力しなくなる。
【００６３】
左ブレーキレバー７４が位置Ａ１又は位置Ａ２にある状態では、左ブレーキレバー７４の右端７４Ａは、操作部１９０に接触しない。左ブレーキレバー７４が位置Ａ３にある状態では、左ブレーキレバー７４の右端７４Ａは、操作部１９０に接触する。このため、左ブレーキレバー７４の位置が位置Ａ１又は位置Ａ２から、位置Ａ３に切り替えられると、操作部１９０は、操作部１９０がオフ状態からオン状態に切り替わる。操作部１９０は、オン状態である信号を制御装置１００に出力する。
【００６４】
反対に、左ブレーキレバー７４の位置が位置Ａ３から位置Ａ１又は位置Ａ２に切り替えられると、操作部１９０は、操作部１９０がオン状態からオフ状態に切り替わる。操作部１９０は、オン状態である信号を制御装置１００に出力しなくなる。
【００６５】
ブラケット７６の内部において軸７７の左方には、ブレーキ検出部１９１Ａが配置されている。ブレーキ検出部１９１は例えば、リミットスイッチである。左ブレーキレバー７４が位置Ａ１又は位置Ａ３にある状態、つまり左ブレーキレバー７４によって後輪２２のブレーキが掛けられていない状態では、左ブレーキレバー７４の左端７４Ｂは、ブレーキ検出部１９１Ａに接触しない。左ブレーキレバー７４が位置Ａ２にある状態では、左ブレーキレバー７４の左端７４Ｂは、ブレーキ検出部１９１Ａに接触する。左ブレーキレバー７４の左端７４Ｂがブレーキ検出部１９１Ａに接触すると、ブレーキ検出部１９１は検出信号を制御装置１００に出力する。
【００６６】
図示は省略するが、ハンドル２３の右端には、右ブレーキレバー７５によって前輪２１のブレーキが掛けられたことを検出するブレーキ検出部１９１Ｂが取り付けられている。右ブレーキレバー７５が、ブレーキ検出部１９１Ｂに接触すると、ブレーキ検出部１９１Ｂは検出信号を制御装置１００に出力する。
【００６７】
［アシスト制御］
図５は、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示すブロック図である。図５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し、動力の伝達を実線矢印で示す。なお、図５中の符号のうち、図１から図４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。
【００６８】
以下では、例えば使用者が電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる状態でのアシスト制御、つまり、ペダル踏力によらないで電動補助自転車１が移動している状態でのアシスト制御について説明する。ペダル踏力によって電動補助自転車１が走行している状態でのアシスト制御については説明を省略する。
【００６９】
図５に示すように、制御装置１００は、ペダル踏力検知部１０１、変速段検知部１０７、メモリ１０８、アシスト制御部１０４Ａ、及びモータ制御部１０５を有する。
【００７０】
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、使用者のペダル踏力を求める。
【００７１】
変速段検知部１０７は、モータ回転検出部６８で検出された電動モータ６１の回転速度、及び後輪車速検出部９６で検出された後輪２２の回転速度に基づいて、現在の変速段を検知する。
【００７２】
メモリ１０８は、アシスト制御部１０４Ａで実行する各種プログラムや、データを記憶する。
【００７３】
アシスト制御部１０４Ａは、ペダル踏力によらないで電動補助自転車が移動している状態において、アシスト制御を実行する際に要求される電動モータ６１の駆動力を算出する。
【００７４】
モータ制御部１０５は、アシスト制御部１０４Ａによって算出された必要な駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。モータ制御部１０５は、モータ回転検出部６８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。
【００７５】
図６は、実施形態１に係る電動補助自転車１のアシスト制御部１０４Ａの概略構成を示す図である。図６に示すように、アシスト制御部１０４Ａは、補助力演算部１５０、第１状態判定部１５１、トルク判定部１５２、車速判定部１５３、車速設定部１５５、操作信号判定部１５６、及びブレーキ判定部１５７を有している。
【００７６】
補助力演算部１５０は、メモリ１０８に記憶された各種プログラム及びデータを用いて、電動モータ６１の駆動力を算出する。具体的には、前輪車速検出部９５によって検出される車速が、後述する車速設定部１５５で設定される車速になるように、フィードバック制御を用いて電動モータ６１の駆動力を算出する。
【００７７】
第１状態判定部１５１は、電動補助自転車１の車両の走行状態が第１状態であるかどうかを判定する。第１状態は、ペダル踏力によらずに、電動補助自転車１に車速が生じている状態である。つまり、使用者が電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させている状態である。
【００７８】
トルク判定部１５２は、トルク検出部５７によって検出されたトルクが所定値以下であるかどうかを判定する。所定値は、使用者がペダル３３、３４を踏み込んでいないことが判別できる小さい値に設定される。
【００７９】
車速判定部１５３は、前輪車速検出部９５によって検出された車速が０より大きく、所定値以下であるかどうかを判定する。所定値は、例えば、電動補助自転車１がペダル踏力によって走行する場合の通常の車速よりも低い車速であって、かつ、使用者が電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる場合の車速、例えば、時速５ｋｍに設定される。
【００８０】
操作信号判定部１５６は、操作部１９０から第１操作信号又は第２操作信号が入力されたかどうかを判定する。
【００８１】
具体的には、図４に示すように、左ブレーキレバー７４によって操作部１９０がオフ状態からオン状態に切り替わり、操作部１９０からオン状態である信号が入力されると、操作信号判定部１５６は、操作部１９０から第１操作信号が入力されたと判定する。また、左ブレーキレバー７４によって操作部１９０がオン状態からオフ状態に切り替わり、操作部１９０からオン状態である信号が入力されなくなると、操作部１９０から第２操作信号が入力されたと判定する。
【００８２】
車速設定部１５５は、第１状態判定部１５１によって電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点における前輪車速検出部９５の検出結果を第２車速として設定する。また、車速設定部１５５は、第２車速よりも速い第３車速を設定する。第１操作信号が入力された後、操作部１９０から第２操作信号が入力された場合には、第２操作信号が入力された時点における前輪車速検出部９５の検出結果を第１車速として設定する。車速設定部１５５で第２車速より速い第３車速を設定するのは、電動補助自転車１が第１状態でのアシスト制御において、電動補助自転車１を加速させるためである。
【００８３】
ブレーキ判定部１５７は、ブレーキ検出部１９１の検出結果に基づいて、前輪２１又は後輪２２のブレーキが掛けられたかどうかを判定する。
【００８４】
具体的には、図４に示すように、左ブレーキレバー７４を操作して後輪２２のブレーキを掛けると、左ブレーキレバー７４の左端７４Ｂがブレーキ検出部１９１Ａに接触し、ブレーキ検出部１９１Ａは検出信号を制御装置１００に出力する。ブレーキ判定部１５７は、ブレーキ検出部１９１Ａから信号が入力されると、後輪２２のブレーキが掛けられたと判定する。また、右ブレーキレバー７５を操作して前輪２１のブレーキを掛けると、右ブレーキレバー７５が、ブレーキ検出部１９１Ｂに接触し、ブレーキ検出部１９１Ｂは検出信号を制御装置１００に出力する。ブレーキ判定部１５７は、ブレーキ検出部１９１Ｂから信号が入力されると、前輪２１のブレーキが掛けられたと判定する。
【００８５】
［アシスト制御フロー］
図７は、実施形態１に係る電動補助自転車１のアシスト制御フローを示す図である。ペダル踏力によらずに電動補助自転車１を移動させる状態において、電動補助自転車１の移動をアシストするアシスト制御について、図７に示すフローに基づいて説明する。
【００８６】
図７に示すようなアシスト制御フローがスタートすると（スタート）、まず、ステップＳＡ１で、トルク検出部５７によって検出されたトルクが所定値以下であるかどうかを、トルク判定部１５２によって判定する。
【００８７】
トルク判定部１５２によって、トルクが所定値以下であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ２に進む。
【００８８】
ステップＳＡ１でトルクが所定値より大きいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ１２に進んで、電動補助自転車１は第１状態ではない状態（以下、第２状態とする。例えば、電動補助自転車１がペダル踏力によって走行している状態）であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【００８９】
ステップＳＡ２では、前輪車速検出部９５によって検出された車速が０より大きく、所定値（例えば、時速５ｋｍ）以下であるかどうかを車速判定部１５３によって判定する。
【００９０】
ステップＳＡ２において、車速が０より大きく、所定値以下であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ３に進んで、第１状態判定部１５１によって電動補助自転車１は第１状態であると判定する。
【００９１】
ステップＳＡ２において、車速が所定値より大きいと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ１２に進んで、電動補助自転車１は第１状態ではない第２状態（例えば、電動補助自転車１に使用者が乗車し、かつペダル踏力を生じさせずに走行している状態）であると判定し、このフローを終了する（エンド）。
【００９２】
ステップＳＡ３で電動補助自転車１が第１状態であると判定された後、ステップＳＡ４では、第１操作信号が操作部１９０から入力されたかどうかを操作信号判定部１５６によって判定する。
【００９３】
ステップＳＡ４で操作部１９０から第１操作信号が入力されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ５に進む。
【００９４】
ステップＳＡ４において、操作部１９０から第１操作信号が入力されない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ１に戻って、電動補助自転車１の車両状態が第１状態であるかどうかの判定を再開する。
【００９５】
ステップＳＡ５で、操作信号が入力された時点における車速が車速設定部１５５によって第２車速として設定される。ステップＳＡ６では、第２車速より速い第３車速が車速設定部１５５によって設定される。ステップＳＡ６に続いてステップＳＡ７に進む。
【００９６】
ステップＳＡ７において、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の車速が第２車速から第３車速に変化するように電動モータ６１の駆動力を算出する。
【００９７】
具体的には、補助力演算部１５０は、前輪車速検出部９５によって検出される電動補助自転車１の車速が第２車速から第３車速に変化するように、フィードバック制御を用いて電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【００９８】
尚、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の車速が第３車速に達した後は、電動補助自転車１の車速が第３車速に維持されるように、フィードバック制御を用いて電動モータ６１の駆動力を算出する。
【００９９】
ステップＳＡ８では、前輪車速検出部９５によって検出された車速が第３車速より小さいかどうかを車速判定部１５３によって判定する。
【０１００】
ステップＳＡ８において、前輪車速検出部９５によって検出された車速が第３車速より小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ９に進む。
【０１０１】
ステップＳＡ８において、前輪車速検出部９５によって検出された車速が第３車速より小さくない、すなわち車速が第３車速に達したと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＳＡ１３に進んで電動補助自転車１の車速を第３車速に維持し、このフローを終了する（エンド）。
【０１０２】
ステップＳＡ９では、第２操作信号が操作部１９０から入力されたかどうかを操作信号判定部１５６によって判定する。
【０１０３】
ステップＳＡ９において、操作部１９０から第２操作信号が入力されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＡ１０に進んで、第２操作信号が入力された時点における車速を車速設定部１５５によって第１車速として設定する。
【０１０４】
ステップＳＡ９において、操作部１９０から第２操作信号が入力されたと判定されない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＡ７に戻って、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の車速が第３車速に変化するように電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１０５】
ステップＳＡ１０において、第２操作信号が入力された時点における車速を車速設定部１５５によって第１車速として設定すると、ステップＳＡ１１において、電動補助自転車１の車速を第１車速に維持し、このフローを終了する（エンド）。
【０１０６】
ステップＳＡ１１において、電動補助自転車１の車速を第１車速に維持する場合、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の車速が第１車速に維持されるように、フィードバック制御を用いて電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１０７】
図８は、実施形態１に係る電動補助自転車１のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。電動補助自転車１の車速を第１車速に維持している状態において、ブレーキが掛けられる場合のアシスト制御について、図８に示すフローに基づいて説明する。
【０１０８】
図８に示すように、アシスト制御フローがスタートし（スタート）、ステップＳＢ１では、電動補助自転車１の車速が第１車速に維持されている状態である。
【０１０９】
ステップＳＢ２では、ブレーキが掛けられたかどうかをブレーキ検出部１９１Ａ及び１９１Ｂの検出結果に基づいてブレーキ判定部１５７によって判定する。
【０１１０】
ステップＳＢ２において、ブレーキが掛けられたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＢ３に進む。ステップＳＢ３では、電動モータ６１の駆動を停止するように電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１１１】
一方、ステップＳＢ２において、ブレーキが掛けられていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＢ１に戻って、電動補助自転車１の車速を第１車速に維持する。
【０１１２】
図９は、実施形態１に係る電動補助自転車１のアシスト制御における車速の変化を示すグラフである。横軸は時刻ｔを示しており、縦軸は車速Ｖを示している。時刻ｔ１において、第１状態判定部１５１によって電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から第１操作信号Ｓ１が入力されたとする。操作信号が入力された時刻ｔ１における車速は、車速設定部１５５によって第２車速Ｖ２として設定される。第２車速Ｖ２が設定されると、続いて、第２車速Ｖ２より速い第３車速Ｖ３が車速設定部１５５によって設定される。本実施形態のアシスト制御では、第１操作信号が入力された時刻ｔ１から時刻ｔ３の間において、電動補助自転車１の車速が第２車速Ｖ２から第３車速Ｖ３に変化するように電動モータ６１の駆動力が制御されるものとする。電動補助自転車１の加速度は、一定値に設定されている。
【０１１３】
電動補助自転車１の車速が第３車速Ｖ３に達する前の時刻ｔ２において、操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力されたとする。操作信号が入力された時刻ｔ２における車速は、車速設定部１５５によって第１車速Ｖ１として設定される。操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力された時刻ｔ２以降は、電動補助自転車１の車速は、第１車速Ｖ１に維持される（グラフの実線部分）。第１車速Ｖ１、第２車速Ｖ２、及び第３車速Ｖ３の速度の関係は、第２車速Ｖ２≦第１車速Ｖ１≦第３車速Ｖ３である。
【０１１４】
一方、電動補助自転車１の車速が第２車速Ｖ２から第３車速Ｖ３に変化する時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間において、操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力されなかった場合、電動補助自転車１の車速が第３車速Ｖ３に達した時刻ｔ３以降は、電動補助自転車１の車速は、第３車速Ｖ３に維持される（グラフの破線部分）。
【０１１５】
［実施形態１の効果］
本実施形態では、電動補助自転車１が第１状態である場合において操作部１９０を操作することで、操作部１９０を操作した時点以降、操作時における車速が維持される。このため、電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる場合において、操作部１９０の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。また、操作部１９０を操作した時点で、電動補助自転車１が第１状態であれば、アシストがされているか否かに関係なく、操作信号が入力された時点以降、その車速を維持するようにアシストされる。
【０１１６】
本実施形態では、電動補助自転車１が第１状態である場合において操作部１９０を一度操作することで、操作部１９０を操作した時点以降、第２車速から第３車速へ車速が増加する。車速が増加している状態において操作部１９０をもう一度操作することで、操作時における車速である第１車速が維持される。このため、電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる場合において、操作部１９０を二度操作することで、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【０１１７】
［実施形態２］
図１０は、実施形態２に係る電動補助自転車１のアシスト制御部１０４Ｂの概略構成を示すブロック図である。図１１は、実施形態２に係る電動補助自転車１のアシスト制御フローを示す図である。実施形態２のアシスト制御フローでは、駆動力設定部１５９が、第１駆動力、第２駆動力及び第３駆動力を設定する点で実施形態１のアシスト制御フローとは異なる。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。
【０１１８】
図１１に示すアシスト制御フローにおけるステップＳＣ１〜ＳＣ４及びステップＳＣ１２は、実施形態１の図７に示すアシスト制御フローのステップＳＡ１〜ＳＡ４及びステップＳＡ１２とそれぞれ同じである。よって、ステップＳＣ１〜ＳＣ４、及びステップＳＣ１２の各ステップに関する詳しい説明は省略する。
【０１１９】
図１０に示すように、アシスト制御部１０４Ｂは、補助力演算部１５０、第１状態判定部１５１、トルク判定部１５２、車速判定部１５３、駆動力判定部１５８、駆動力設定部１５９、操作信号判定部１５６、及びブレーキ判定部１５７を有している。
【０１２０】
駆動力設定部１５９は、第１状態判定部１５１によって電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から第１操作信号が入力された場合に、第１操作信号が入力された時点における電動モータ６１の駆動力を第２駆動力として設定する。また、駆動力設定部１５９は、第２駆動力より大きい第３駆動力を設定する。第１操作信号が入力された後、操作部１９０から第２操作信号が入力された場合に、第２操作信号が入力された時点における電動モータ６１の駆動力を第１駆動力として設定する。駆動力設定部１５９で第２駆動力より大きい第３駆動力を設定するのは、アシスト制御において、電動補助自転車１の駆動力を増加させるためである。
【０１２１】
駆動力判定部１５８は、電動モータ６１の駆動力が第３駆動力より小さいかどうかを判定する。
【０１２２】
［アシスト制御フロー］
次に、ペダル踏力によらずに電動補助自転車１を移動させる状態において、電動補助自転車１の移動をアシストするアシスト制御について、図１１に示すフローに基づいて説明する。
【０１２３】
図１１に示すようなアシスト制御フローがスタートし（スタート）、ステップＳＣ１〜ＳＣ４の各ステップを実行する。続くステップＳＣ５では、操作信号が入力された時点における駆動力が、駆動力設定部１５９によって第２駆動力として設定される。続いて、ステップＳＣ６では、第２駆動力より大きい第３駆動力が駆動力設定部１５９によって設定される。
【０１２４】
ステップＳＣ７において、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の駆動力が第２駆動力から第３駆動力に変化するように電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１２５】
尚、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の駆動力が第３駆動力に達した後は、電動補助自転車１の駆動力は、第３駆動力に維持される。
【０１２６】
ステップＳＣ８では、電動モータ６１の駆動力が第３駆動力より小さいかどうかを駆動力判定部１５８によって判定する。
【０１２７】
ステップＳＣ８において、電動モータ６１の駆動力が第３駆動力より小さいと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ９に進む。
【０１２８】
一方、ステップＳＣ８において、電動モータ６１の駆動力が第３駆動力より小さくない、すなわち駆動力が第３駆動力に達したと判定された場合（ＮＯの場合）には、ＳＣ１３に進んで電動モータ６１の駆動力を第３駆動力に維持し、このフローを終了する（エンド）。
【０１２９】
ステップＳＣ９では、第２操作信号が操作部１９０から入力されたかどうかを操作信号判定部１５６によって判定する。
【０１３０】
ステップＳＣ９において、操作部１９０から第２操作信号が入力されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＣ１０に進んで、第２操作信号が入力された時点における駆動力を駆動力設定部１５９によって第１駆動力として設定する。
【０１３１】
一方、ステップＳＣ９において、操作部１９０から第２操作信号が入力されたと判定されない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＣ７に戻って、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の駆動力が第３駆動力に変化するように電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１３２】
ステップＳＣ１０において、第２操作信号が入力された時点における駆動力を駆動力設定部１５９によって第１駆動力として設定すると、ステップＳＣ１１において、電動補助自転車１の駆動力を第１駆動力に維持し、このフローを終了する（エンド）。
【０１３３】
ステップＳＣ１１において、電動補助自転車１の駆動力を第１駆動力に維持する場合、補助力演算部１５０は、電動補助自転車１の駆動力を第１駆動力に維持し、モータ制御部１０５は、電動モータ６１が第１駆動力を出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１３４】
図１２は、実施形態２に係る電動補助自転車１のブレーキが掛けられる場合のアシスト制御フローを示す図である。電動補助自転車１の駆動力を第１駆動力に維持している状態において、ブレーキが掛けられる場合のアシスト制御について、図１２に示すフローに基づいて説明する。
【０１３５】
図１２に示すように、アシスト制御フローがスタートし（スタート）、ステップＳＤ１では、電動補助自転車１の駆動力が第１駆動力に維持されている状態である。
【０１３６】
ステップＳＤ２では、ブレーキが掛けられたかどうかをブレーキ検出部１９１Ａ及び１９１Ｂの検出結果に基づいてブレーキ判定部１５７によって判定する。
【０１３７】
ステップＳＤ２において、ブレーキが掛けられたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳＤ３に進む。ステップＳＤ３では、電動モータ６１の駆動を停止するように電動モータ６１の駆動力を算出する。モータ制御部１０５は、補助力演算部１５０によって算出された駆動力を電動モータ６１が出力するように、電動モータ６１の駆動を制御する。
【０１３８】
一方、ステップＳＤ２において、ブレーキが掛けられていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳＤ１に戻って、電動補助自転車１の駆動力を第１駆動力に維持する。
【０１３９】
図１３は、実施形態１に係る電動補助自転車１のアシスト制御における駆動力の変化を示すグラフである。横軸は時刻ｔを示しており、縦軸は駆動力Ｄを示している。時刻ｔ１において、第１状態判定部１５１によって電動補助自転車１が第１状態であると判定され、操作部１９０から第１操作信号Ｓ１が入力されたとする。操作信号が入力された時刻ｔ１における駆動力は、駆動力設定部１５９によって第２駆動力Ｄ２として設定される。第２駆動力Ｄ２が設定されると、続いて、第２駆動力Ｄ２より大きい第３駆動力Ｄ３が駆動力設定部１５９によって設定される。本実施形態のアシスト制御では、第１操作信号が入力された時刻ｔ１から時刻ｔ３の間において、電動補助自転車１の駆動力が第２駆動力Ｄ２から第３駆動力Ｄ３に変化するように電動モータ６１の駆動力が制御されるものとする。電動補助自転車１の駆動力の変化率は、一定値に設定されている。
【０１４０】
電動補助自転車１の駆動力が第３駆動力Ｄ３に達する前の時刻ｔ２において、操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力されたとする。操作信号が入力された時刻ｔ２における駆動力は、駆動力設定部１５９によって第１駆動力Ｄ１として設定される。操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力された時刻ｔ２以降は、電動補助自転車１の駆動力は、第１駆動力Ｄ１に維持される（グラフの実線部分）。第１駆動力Ｄ１、第２駆動力Ｄ２、及び第３駆動力Ｄ３の駆動力の関係は、第２駆動力Ｄ２≦第１駆動力Ｄ１≦第３駆動力Ｄ３である。
【０１４１】
一方、電動補助自転車１の駆動力が第２駆動力Ｄ２から第３駆動力Ｄ３に変化する時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間において、操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力されなかった場合、電動補助自転車１の駆動力が第３駆動力Ｄ３に達した時刻ｔ３以降は、電動補助自転車１の駆動力は、第３駆動力Ｄ３に維持される（グラフの破線部分）。
【０１４２】
［実施形態２の効果］
本実施形態では、電動補助自転車１が第１状態である場合において操作部１９０を操作することで、操作部１９０を操作した時点以降、操作時における電動モータ６１の駆動力が維持される。このため、電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる場合において、操作部１９０の操作回数を増やすことなく、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【０１４３】
本実施形態では、電動補助自転車１が第１状態である場合において操作部１９０を一度操作することで、操作部１９０を操作した時点以降、第２駆動力から第３駆動力へ駆動力が増加する。駆動力が増加している状態において操作部１９０をもう一度操作することで、操作時における駆動力である第１駆動力が維持される。このため、電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を押して移動させる場合において、操作部１９０を二度操作することで、使用者の好みに合わせたアシストを行うことが可能となる。
【０１４４】
［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。
【０１４５】
実施形態１では、操作部１９０から第２操作信号Ｓ２が入力された時点で、車速が第１車速Ｖ１に維持されるようにしたが、これに限定されない。操作部１９０から第１操作信号Ｓ１が入力された時点で、電動補助自転車１が第１状態であれば、アシストがされているか否かに関係なく、操作信号が入力された時点以降、その車速を維持するようにアシストされるようにしてもよい。
【０１４６】
本実施形態では、第１状態判定部は、トルク判定部１５２、及び車速判定部１５３の判定結果に基づいて、ペダル踏力が所定値以下であり、かつ車速が所定値以下である場合に第１状態であると判定したが、これに限定されない。例えば、第１状態判定部は、乗車している使用者を検出せず、かつ車速が生じている場合に第１状態であると判定してもよい。この場合、使用者が電動補助自転車１に乗車せずに電動補助自転車１を移動させている状態において、アシスト制御を行うことができる。
【０１４７】
使用者が乗車しているかどうかを検出する手段として、例えば、シート圧力検出部及びシート圧力判定部を用いることができる。シート圧力検出部は、シートの着座面に加わる圧力を検出する。シート圧力判定部は、シート圧力検出部で検出される圧力が所定値以下であるかどうかを判定する。第１状態判定部は、シート圧力判定部によってシートの着座面に加わる圧力が所定値以下である場合に第１状態であると判定する。この場合、使用者がシートに着座していない状態において、アシスト制御を行うことができる。
【０１４８】
また、第１状態であるかどうかを判定する別の手段として、クランク回転検出部、及び車速検出部、を用いることができる。第１状態判定部は、クランク回転検出部、及び車速検出部の検出結果に基づいて、クランク軸の回転数が所定値以下であり、かつ車速が所定値以下である場合に第１状態であると判定する。この場合、クランク軸の回転数を低くして電動補助自転車１を移動させる状態において、アシスト制御を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４９】
１      電動補助自転車
５７    トルク検出部
６１    電動モータ
９５    前輪車速検出部（車速検出部）
１０５  モータ制御部
１５１  第１状態判定部
１５５  車速設定部
１５９  駆動力設定部
１９０  操作部
【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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