JP2001097274A - 補助動力付き車両 - Google Patents

補助動力付き車両

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JP2001097274A
JP2001097274A JP27878099A JP27878099A JP2001097274A JP 2001097274 A JP2001097274 A JP 2001097274A JP 27878099 A JP27878099 A JP 27878099A JP 27878099 A JP27878099 A JP 27878099A JP 2001097274 A JP2001097274 A JP 2001097274A
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assist ratio
uphill
assist
vehicle
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Tateaki Tanaka
建明 田中
Hisahiro Kazuhara
寿宏 数原
Masanori Kamei
正則 亀井
Hiroaki Sagara
弘明 相良
Toshihiro Matsumoto
敏宏 松本
Masataka Inui
乾　　誠貴
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】補助が必要になったときには充分なアシスト
力、いわゆる補助力を得ることができると共に、一充電
当たりの走行距離を伸ばすことのできる補助動力付き車
両を提供することを課題とする。 【解決手段】人力駆動部と、人力トルクに基づいてモー
タ39を駆動する電動駆動部とを備え、人力駆動力に対す
る電動駆動力の出力比率であるアシスト比率を、走行開
始時或いは上り坂走行時に通常よりも高くなるように設
定し、走行開始時或いは上り坂走行時に更に高い値にな
る値を設定し、これを切換スイッチによって切り換え可
能になるようにした補助動力付き車両。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人力駆動力によっ
て車輪を駆動する人力駆動部と、この人力駆動力の大き
さに応じて動作する電動駆動部とを備え、これらの駆動
力を併せて走行することができる補助動力付き車両に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の補助動力付き車両、例え
ば電動アシスト自転車は、特開平７−３０９２８３号公
報（Ｂ６２Ｍ２３／０２）に記載の如く、人力駆動力に
よって車輪を駆動する人力駆動部と、この人力駆動力の
大きさに応じて動作する電動駆動部とを備え、人力駆動
力に対する電動駆動力の比率、即ちアシスト比率を、漕
ぎ始めだけ高くすることで走行開始時の走行を楽にする
という制御を行っていた。
【０００３】しかしながら、上記のような補助動力付き
車両の場合、どのような状態であっても低速時にはアシ
スト比率が高くなるという制御をしているため、低速時
の補助力が大きすぎて急発進するために危険であった
り、また、上り坂を発進するときであればアシスト比率
が低すぎるため、補助力が足りなかったりして使用者は
物足りなさを感じる等の問題があった。また、アシスト
比率のパターンが一つしかないため、バッテリの消費を
抑えようとしても走行開始時には必ず高い比率で走行し
てしまうため、バッテリの消費が多くなり、使用者はそ
れを抑えることができないといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みなされたもので、補助が必要になったときには充分
なアシスト力、いわゆる補助力を得ることができると共
に、一充電当たりの走行距離を伸ばすことのできる補助
動力付き車両を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
と、人力によって車輪を駆動する人力駆動部と、該人力
駆動部の人力駆動力を検出するトルク検出部と、モータ
によって前記車輪を駆動する電動駆動部と、走行開始又
は上り坂走行を検出する検出手段と、前記トルク検出部
の検出値に対する電動駆動力の出力の比率であるアシス
ト比率を前記検出手段が走行開始又は上り坂走行を検出
したときだけ高い値に設定する制御回路とを備え、前記
制御回路は、走行開始又は上り坂走行時に高くなる複数
の比率の異なるアシスト比率を予め設定し、前記アシス
ト比率を高いアシスト比率に切り換える切換スイッチを
設けたことを特徴とする。
【０００６】また、請求項２によると、前記制御回路
は、走行開始又は上り坂走行を検出したときのアシスト
比率のみ高い値にしてあり、前記切換スイッチによって
アシスト比率を切り換えることを特徴とする。
【０００７】更に、請求項３によると、前記制御回路
は、走行開始又は上り坂走行の検出の終了後所定期間も
アシスト比率を高い値にすることを特徴とする。
【０００８】そして、請求項４によると、前記所定期間
のアシスト比率は徐々に下げることを特徴とする。
【０００９】また、請求項５によると、人力によって車
輪を駆動する人力駆動部と、該人力駆動部の人力駆動力
を検出するトルク検出部と、モータによって前記車輪を
駆動する電動駆動部と、走行開始又は上り坂走行を検出
する検出手段と、前記トルク検出部の検出値に対する電
動駆動力の出力の比率であるアシスト比率を前記検出手
段が走行開始又は上り坂走行を検出したときだけ高い値
に設定する制御回路とを備え、前記制御回路は、走行開
始又は上り坂走行時に高くなる複数の比率の異なるアシ
スト比率が設定されるパワーモードを予め設定し、また
前記パワーモードのアシスト比率と略同様のパターンで
前記パワーモードよりも高い比率のアシスト比率が設定
されるハイパワーモードを設定し、前記モード及びアシ
スト比率を切り換える切換スイッチを設けたことを特徴
とする。
【００１０】また、請求項６によると、前記制御回路
は、それぞれのモードにおいて走行開始又は上り坂走行
を検出したときのアシスト比率のみ高い値にしてあり、
前記切換スイッチによってモード及びアシスト比率を切
り換えることを特徴とする。
【００１１】更に、請求項７によると、前記制御回路
は、それぞれのモードにおいて走行開始又は上り坂走行
の検出の終了後所定期間もアシスト比率を高い値にする
ことを特徴とする。
【００１２】上述する構成による動作を説明する。
【００１３】このような補助動力付き車両は、トルク検
出部によって検出される人力駆動力の大きさに応じてモ
ータが駆動し、人力駆動力とモータによる電動駆動力と
によって走行する。そして、この時のアシスト比率は、
走行開始又は上り坂走行時には通常走行時よりもアシス
ト比率が高く設定してあり、使用者が補助力を必要とす
るときには大きな電動駆動力が加わるようになってい
る。更にこのアシスト比率は、走行開始時や上り坂走行
時においての比率が異なるものを複数種類設けており、
使用者による切換スイッチの操作により、走行開始時や
上り坂走行時の補助力を変化させることができる。
【００１４】また、切換スイッチによって切り換えられ
るアシスト比率は、走行開始や上り坂走行後も所定期間
だけ高い比率に設定してあり、切換スイッチによって切
り換えることによってこの所定期間で大きな電動駆動力
で補助することができる。
【００１５】更に、走行開始や上り坂走行後の所定期間
は、徐々にアシスト比率が下がるように設定してあり、
急激に補助力が下がらないようになっている。
【００１６】また、請求項５においては、アシスト比率
が走行開始又は上り坂走行を検出したときだけ高い値に
設定してあり、走行開始又は上り坂走行時に高くなる複
数の比率の異なるアシスト比率が設定され、全体的にア
シスト比率の低いパワーモードと、パワーモードと略同
様のパターンで高い値のハイパワーモードを設定し、使
用者の切換スイッチの操作によってアシスト比率が切り
換えられるようになっている。
【００１７】また、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行を検出したときのアシスト
比率のみ高い値にしてあり、使用者が切換スイッチを操
作することによって、走行開始時や上り坂走行時に補助
力を大きくすることができる。即ち、パワーモードで走
行開始時や上り坂走行時の補助力が足りないときにはハ
イパワーモードにすることによって、走行開始時や上り
坂走行時の補助力を増やすことができる。そして、パワ
ーモードよりもハイパワーモードの方のアシスト比率を
高く設定することで、使用者が切換スイッチによって種
々の比率を選択することができる。
【００１８】更に、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行の検出の終了後所定期間も
アシスト比率を高い値にすることで、パワーモードでは
走行開始又は上り坂走行時以降も所定期間だけ高いアシ
スト比率で電動駆動力が動作することになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の補助動力付き車両の実施
の形態を、電動アシスト自転車を例に説明する。
【００２０】本発明に関わる補助動力付き車両は、電動
アシスト自転車に限らず、アシスト式の電動車いすな
ど、モータによって補助駆動される車両であれば、それ
ら全てを含むことは言うまでもない。
【００２１】電動アシスト自転車全体の構成について、
図５に基づき説明をする。
【００２２】１は、前部に設けられたヘッドパイプ２、
サドル３から下方に設けられたシートチューブ４と連結
するメインフレームであり、該メインフレーム１と前記
シートチューブ４とが連結する部分に人力によって回転
することが出来るペダル５が取り付けてある。
【００２３】６はハンドル７の動きに連動し、ハンドル
７操作によって走行方向を定める前輪で、該前輪６はス
ポーク８、リム９、タイヤ10から構成されている。
【００２４】11は、駆動輪となる後輪であり、該後輪11
も、タイヤ12、リム13、スポーク14、それと後輪11を駆
動するための駆動部15とから構成されている。前記駆動
部15には、チェーン16を介して伝達される人力駆動力を
検出する、後述するトルクセンサ52が内蔵されており、
また、このトルクセンサ52の値を入力して後述するモー
タ39に駆動信号を出力するマイコン58が内蔵されてい
る。
【００２５】17は、前記ペダル５の回転とともに回転す
る前スプロケットで、該前スプロケット17にはチェーン
16がかかっており前スプロケット17の回転を前記駆動部
15の車軸18に設けた後スプロケット19に動力を伝達する
ようになっている。上述するように、前記後輪11は、モ
ータ39を内蔵する前記駆動部15からなる電動駆動部20
と、前記ペダル５、前記チェーン16等からなる人力駆動
部21との２つの駆動部によって駆動され、走行すること
が出来る。
【００２６】22は、後述するモータ39の電源となる電池
で、２４ボルトのニッカド電池が納められている。ま
た、電池22は取り外し可能で充電の際は屋内で充電をす
ることができる。前記電池22は、前記シートチューブ４
を囲むように取り付けられており、サドル３の下方でロ
ックされるようにロック装置23が設けられている。
【００２７】24は、前カゴ、25は駐輪時に自転車を支え
るスタンドである。
【００２８】26は、夜間走行時に前方を明るく照射する
照明装置である。該照明装置26は、発電ダイナモとラン
プによって構成されている。
【００２９】27は、後輪11を制動するためのブレーキレ
バーである。
【００３０】また、図示しないアシスト比率を切り換え
るための走行モードの切換スイッチがハンドル７のグリ
ップ近傍に設けてある。
【００３１】次に、この電動アシスト自転車の駆動部15
について、図１及び図２に基づき説明する。
【００３２】28は、前記車軸18の長手方向の一部に設け
られた内装式の変速機で、該変速機28は前記後スプロケ
ット19に一方向クラッチ（図示せず）を介して連結され
ており、前記ペダル５の一方向でしか動力伝達せず、前
記ペダル５を逆回転させたときに変速機28と動力伝達が
遮断されるようになっている。
【００３３】29は、前記車軸18を中心に後輪11のハブを
構成する回転ケーシングで、該回転ケーシング29は、２
部品からなっており、一方は、前記スポーク14を取り付
けるためのＵ字状のリング30を外周に設けた回転ケーシ
ング29Ａで、もう一方は、前記車軸18にベアリング31を
介して取り付けられ、前記回転ケーシング29Ａの開口部
を塞ぐように複数箇所で前記リング30にネジ止めによっ
て固定された回転ケーシング29Ｂである。
【００３４】32は、前記回転ケーシング29Ｂに溶接によ
って固着され、車軸18と同心円状に回転ケーシング29Ｂ
外側に向かって円盤状の立壁を形成した回転片で、該回
転片32の内周には前記ブレーキレバー27の操作によって
外方向、即ち前記回転片32の内周に摺接して回転ケーシ
ング29の回転を制動するためのブレーキ装置33が設けら
れている。34は、該ブレーキ装置33の外を覆うブレーキ
カバーである。
【００３５】35は、前記バッテリ22より後述する制御基
板40に給電するためのコードで、該コード35はブレーキ
カバー34を貫通し、車軸18の一部の切り欠いた部分に挿
通させ、後述する固定ケーシング36外側壁に沿わせ、一
部、固定ケーシング36内側壁に沿わせて制御基板40に結
線されている。
【００３６】36は、前記回転ケーシング29内に設けられ
前記車軸18に固定された一面を開口した椀状の固定ケー
シングで、該固定ケーシング36は後述するＤＣブレシレ
スモータ39と遊星歯車減速機構を内蔵している。そし
て、この固定ケーシング36は、前記車軸18の長手方向の
変速機28が設けられていない部分の車軸18に固定されて
いる。
【００３７】38は、前記固定ケーシング36の内側面に設
けられたモータ39を構成するステータで、該ステータ38
は前記固定ケーシング36の外側面に設けられた制御基板
40を介して電力供給される。また、前記ステータ38は、
１８スロットを形成する鉄心に捲線を巻いて構成し、１
２極のマグネットを持つ。
【００３８】41は、前記固定ケーシング36の内側壁に設
けられた２個のベアリング42を介し、前記ステータ38の
内周で回転自在に設けられたロータで、該ロータ41は、
一部ギヤを形成した小径部分を形成するギヤ部43に取り
付けられている。該ギヤ部43は、後述する遊星歯車減速
機構43、44、45のサンギヤに当たる部分である。また、
前記ロータ41は、マグネット41aを有する。
【００３９】前記ロータ41と前記ステータ38とを合わせ
てモータ39を構成している。本実施例では、ＤＣブラシ
レスモータを使用したが、他の種類のモータを使用して
も構わず、ステッピングモータなどを使用することで、
構成を更にコンパクトにできるのは言うまでもない。
【００４０】44は、前記ギヤ部43と前記固定ケーシング
36との間に設けられた４個のプラネットギヤで、該プラ
ネットギヤ44は、前記固定ケーシング36内周に固定され
た固定ギヤ45と前記ギヤ部43に噛み合ってロータ41の回
転によって車軸18回りを回転する。そして、46は、それ
ぞれの前記プラネットギヤ44の中心に回転自在に設けら
れ、車軸18に設けたベアリング47を介して回転自在に設
けられた出力盤で、該出力盤46は、前記回転ケーシング
29の回転ケーシング29Ｂにラチェット機構を有する一方
向クラッチ48を介して設けられている。この一方向クラ
ッチ48は、人力によって回転ケーシング29を回転するよ
りも後輪11の回転速度が速くなったときに人力駆動力と
モータ39との動力を遮断するようになっている。
【００４１】49は、前記変速機28の外周に固定された押
片で、該押片49は前記変速機28に固定され、変速機28と
回転ケーシング29との間に形成される開口を塞ぐ大きさ
に形成される開口を塞ぐ大きさに設けられた円盤状の鍔
50と、該鍔50の相対する位置の２カ所に形成された押板
51とから構成されており、前記押板51、即ち回転体の入
力部と前記回転ケーシング29、即ち回転体の出力部との
間には弾性体であるバネ61が設けられている。そして、
変速機28から人力駆動力が伝わると、人力駆動力の大き
さに応じた収縮量でバネ61を収縮させて回転ケーシング
29を回転させる。
【００４２】62は、前記押板51側に長穴71を形成して移
動可能に一端72を取り付け、他端73を回転ケーシング29
回動可能に取り付けた可変部材、即ち円弧状のリングで
あり、該リング62は前記バネ61の設けてある部分付近に
それぞれ一端72がくるように、合計２個設けてある。ま
た、リング62の材質は、導電材料、あるいは磁性材料を
使用している。本実施例ではアルミ製のリング62を使用
している。
【００４３】53は、バネ61の収縮によって変位する前記
リング62の内周に設けられた検出部材、即ちコイルで、
該コイル53は、制御回路を備えた制御基板40から給電さ
れ、リング62の変位によるインダクタンスの変化を人力
駆動力の大きさとして電気信号を制御基板40に入力し、
この信号値に基づいてモータ39が制御されるようになっ
ている。上述する、前記バネ61、リング62、コイル53な
どを合わせてトルク検出部、即ちトルクセンサ52とい
う。
【００４４】68は、モータ39を駆動制御するために必要
なロータ41の 回転位置を検出する位置検出センサであ
り、該位置検出センサ68の信号がマイコン58に入力され
てモータ制御信号を作っている。
【００４５】前記リング62の動作について、図２に基づ
き具体的に説明する。
【００４６】大きな人力が加わると、バネ61が大きく収
縮し、それによってリング62の押板51側の一端72に円周
方向に引っ張られる力が働くが、長穴71が設けてあるた
め、リング62は内側に移動する。この時、リング62の押
板51付近の一端72はバネ61の収縮によって移動するた
め、内側に向かって移動するが、他端73は回転ケーシン
グ29に軸支して取り付けてあるため変位せず、結局リン
グ62はこの他端73を軸に内側に変位する。即ち、リング
62は実線位置から２点鎖線の状態に変位する。また、こ
の加えられた大きな人力が無くなると、前記バネ61の復
元力によって押板51は元の位置に戻され、その動作によ
って、リング62の押板51付近の一端72がリング62の他端
73を軸に元に戻される。即ち、人力がなくなると、実線
で示す如く、リング62が外に広がる方向に変位する。
【００４７】このように、バネ61の収縮、即ち人力駆動
力の大きさによって変位量が変わるリング62を用いたの
で、人力駆動力の大きさによってコイル53のインダクタ
ンスを変化させることができ、人力駆動力の大きさを電
気信号で出力することができる。
【００４８】次に動作について、図３の動力系統図に基
づき説明する。
【００４９】まず始めに、人力駆動力の動力の伝達につ
いて説明する。
【００５０】ペダル５から人力駆動力が入力されると、
ペダル５に固定された前スプロケット17が回転し、チェ
ーン16を介して後スプロケット19が回転する。後スプロ
ケット19が回転すると、一方向クラッチ（図示せず）に
よって一方向のみ、動力が伝達される。
【００５１】進行方向の動力が伝達されると、使用者の
指示するギヤ比に設定された変速機28で変速された後、
トルクセンサ52を構成するバネ61を収縮させながら回転
ケーシング29を回転させ、後輪11を回転させることがで
きる。
【００５２】次に、電動駆動力の動力の伝達について説
明する。
【００５３】前記トルクセンサ52のリング62の変位によ
るコイル53で検出されるインダクタンスの変化は、制御
基板40のマイコン58に入力される。そして、その信号値
に基づき、インバータ回路59に信号が出力され、インバ
ータ回路59内のＦＥＴのオンオフによってステータ38の
極性を変化させ、ロータ41に設けたマグネットによって
ロータ41が回転し、モータ39が駆動する。モータ39の駆
動は、遊星歯車減速機構、即ちギヤ部43、プラネットギ
ヤ44、固定ギヤ45によって減速され、前記プラネットギ
ヤ44に連結された出力盤46によって出力が取り出され、
ラチェット48を介して回転ケーシング29を回転させる。
そして後輪11が回転するようになる。
【００５４】以上のように、人力駆動力と電動駆動力は
回転ケーシング29で合力されて後輪11を駆動するように
なる。
【００５５】次に、本実施例の電動アシスト自転車の制
御回路について、図４に基づき説明をする。
【００５６】まず、上記トルクセンサ52の動作について
説明する。
【００５７】自転車の始動時、加速時、登坂時等、ペダ
ル５に大きな力がかかったとき、鍔部50と回転ケーシン
グ29との間のバネ61を挟み込んで動力が伝達されるた
め、人力の大きさに応じた分の収縮が生じる。この時、
リング62の変位によってコイル55のインダクタンスが変
化することになる。
【００５８】そして、このインダクタンスの変化は、電
気信号としてマイコン58に入力される。そしてこの信号
に基づいてモータ39を駆動する駆動信号が出力される。
【００５９】次に、制御回路のトルクセンサ52以外の部
分について説明をする。
【００６０】58は、トルクセンサ52からの信号を入力
し、その人力駆動力の信号の大きさに応じてインバータ
回路59に駆動信号を出力するマイコンで、該マイコン58
は前記電池22の電圧を降圧する定電圧回路60に接続され
てこれを電源として動作している。そして、マイコン58
から出力された駆動信号は、インバータ回路59内の複数
のＦＥＴをスイッチングして、モータ39のステータ38に
Ｕ、Ｖ、Ｗ信号を出力してロータ41を回転させる。ま
た、ロータ41の位置を検出するためにロータ41の位置検
出のための信号線がマイコン58の入力ポートに接続され
ている。
【００６１】74は、前述するハンドル７のグリップ近傍
に設けられ、切り換えることによって予め設定された複
数のアシスト比率のパターンを選択し、使用者によって
走行モードを選択するためのモード切換スイッチであ
る。
【００６２】この制御回路の動作についての第１実施例
について、図６及び図７に基づき説明をする。
【００６３】図７に示すグラフは、人力駆動力に対する
電動駆動力の比率、いわゆるアシスト比率の所定の規定
値に対する変化を示したものである。このアシスト比率
は、使用者によって設定されるモードに合わせた複数個
のアシスト比率のテーブルデータがマイコン内にメモリ
されており、所定の規定値に応じたアシスト比率をその
モードに応じて設定するように、グラフに示されてい
る。このグラフについて説明すると、横軸の所定の規定
は例えば走行速度に対応する値であり、規定値が１の時
は速度も１ｋｍ／ｈとなっている。また、規定値が２０
の時は速度も２０ｋｍ／ｈとなる。図７に示すグラフに
おいて、テーブルデータにメモりされているアシスト比
率は、パワーモードとそれよりも比率の高いハイパワー
モードの２つのモードがメモりされており、それぞれの
モードにおいても「標準」「中」「高」と３種類のモー
ドがある。まず、パワーモードの「標準」について説明
すると、これは図７における実線Ａで示されており、走
行開始時または上り坂走行時の走行速度である０ｋｍ／
ｈから約４ｋｍ／ｈまでは、通常走行時のアシスト比率
よりも高く設定しており、電動駆動力の値を大きくする
ことでふらつき等のないようにしている。そして、安定
走行状態であると考えられる４ｋｍ／ｈ以上は、一定の
値になるように設定してある。また、「中」について
は、実線Ｂで示されており、走行開始時または上り坂走
行時のアシスト比率だけが標準時よりも高くなるように
設定している。そして、走行開始時または上り坂走行時
である約４ｋｍ／ｈを越えると「標準」と同じアシスト
比率になるようになっている。次に、「高」についてで
あるが、実線Ｃに示されており、走行開始時または上り
坂走行時は、パワーモードの「中」と同じアシスト比率
になっており、そこから徐々にアシスト比率が下がり、
約２０ｋｍ／ｈで「標準」の時のアシスト比率になるよ
うになっている。
【００６４】次に、ハイパワーモードについて説明する
と、このハイパワーモードは図７の破線で示されてお
り、前述するパワーモードと同じパターンで、パワーモ
ードよりも全体的にアシスト比率が高くなるように設定
してある。例えば、ハイパワーモードの「標準」は、０
ｋｍ／ｈから４ｋｍ・ｈまでは、パワーモードの２倍の
大きさになるように設定してあり、そして、４ｋｍ／ｈ
以上もパワーモードの２倍近くの値になるようになって
いる。そして、「中」は、パワーモードの「中」と同じ
パターンで、０ｋｍ／ｈから４ｋｍ／ｈだけが「標準」
よりも高い値になっている。また、「高」も、パワーモ
ードの「高」と同じパターンで、パワーモードの「高」
よりもアシスト比率が高くなるように設定してある。即
ち、走行速度が４ｋｍ／ｈを越えるとアシスト比率は徐
々に下がっていき、約２０ｋｍ／ｈ時点で、「標準」
「中」と同じ値になるようになっている。
【００６５】これらのモードは、図６に示すモード切換
スイッチ74によって切り換えられ、このスイッチはスラ
イドスイッチになっており、順に「切」、パワーモード
の「標準」「中」「高」、ハイパワーモードの「標準」
「中」「高」とスライドすることで図７に示すアシスト
比率が切り換わるようになるようになっている。
【００６６】次に、第２実施例について、図８のフロー
チャートに基づいて説明をする。
【００６７】本実施例は、走行開始時及び上り坂走行時
を検出するために、トルクセンサ52の検出値によって判
断しており、図７の横軸になっている規定値の値が人力
トルクから換算した値になっている。
【００６８】これを示すのが図８のフローチャートであ
り、まず、時間をカウントするタイマをクリアし（Ｓ
１）、トルクセンサ52からの人力トルクの値を読み込む
（Ｓ２）。読み込まれた人力トルクの値は前回の人力ト
ルクの値と比較され、人力トルクの幅がどれだけ変化し
ているかどうかを算出する（Ｓ３）。そして、この値が
所定値Ａ以下であれば停止しているか、又は平地走行で
人力トルクの変化が小さいと判断し（Ｓ４）、タイマー
のカウントを開始する（Ｓ５）。そして、トルクの変動
が小さい期間が所定の時間、本実施例ではタイマーが５
０をカウントする時間継続したとき、停止、或いは平地
走行していると判断し（Ｓ６）、規定値を０にして（Ｓ
７）、次に人力トルクの変動があったときに高いアシス
ト比率で走行できるようになっている。即ち、停止から
走行を開始するとアシスト比率が高く設定でき、また、
平地走行から上り坂になるとアシスト比率が高く設定で
きるようになっている。
【００６９】次に、Ｓ４の人力トルクの幅が所定値Ａよ
りも大きいときは、走行中であると判断し、規定値を１
ずつ増加させるようにしていく（Ｓ８）。このようなフ
ローチャートにすることで、停止状態から走行を開始す
ると、この部分で規定値が増加し、走行開始してから所
定時間の経過で通常のアシスト比率に戻すことができ
る。
【００７０】本実施例では、図７に示す規定値を走行速
度、或いは人力トルクに設定しているが、その他にクラ
ンクの回転数や走行距離に設定しても良く、走行開始か
ら所定の回転数や距離になるまでや、走行開始時や上り
坂などの回転数が小さいときにアシスト比率を高く設定
し、ふらつきを防止するようにしても構わない。また、
発進開始からの時間を計測しておき、所定時間経過する
までアシスト比率が高くなるように設定して発進時のふ
らつきを防止するようにしても構わない。
【００７１】以上のように、トルク検出部によって検出
される人力駆動力の大きさに応じてモータが駆動し、こ
の時のアシスト比率は、走行開始又は上り坂走行時には
通常走行時よりもアシスト比率が高く設定してあり、使
用者が補助力を必要とするときには大きな電動駆動力が
加わるようになっている。更にこのアシスト比率は、走
行開始時や上り坂走行時においての比率が異なるものを
複数種類設けており、使用者による切換スイッチの操作
により、走行開始時や上り坂走行時の補助力を変化させ
ることができるので、走行開始時や上り坂走行時に高い
アシスト比率で走行することができ、常に安定した走行
をすることができる。また、標準のアシスト比率では走
行開始時や上り坂走行時の補助力が足りないときは、モ
ードを切り換えることによって補助力を増加させること
ができる。
【００７２】また、切換スイッチによって切り換えられ
るアシスト比率は、走行開始や上り坂走行後も所定期間
だけ高い比率に設定してあり、切換スイッチによって切
り換えることによってこの所定期間で大きな電動駆動力
で補助することができ、またこの部分だけアシスト比率
を高く設定しているので、バッテリの一充電当たりの走
行距離を伸ばすことができる。
【００７３】更に、走行開始や上り坂走行後の所定期間
は、徐々にアシスト比率が下がるように設定してあり、
急激に補助力が下がらないようになっているため、使用
者が走行中に急激にアシスト比率が下がって乗り心地が
悪くならないようになっている。
【００７４】また、アシスト比率が走行開始又は上り坂
走行を検出したときだけ高い値に設定してあり、走行開
始又は上り坂走行時に高くなる複数の比率の異なるアシ
スト比率が設定され、全体的にアシスト比率の低いパワ
ーモードと、パワーモードと略同様のパターンでアシス
ト比率の高い値のハイパワーモードを設定し、使用者の
切換スイッチの操作によってアシスト比率が切り換えら
れるようになっているため、使用者がパワーモードでも
補助力に物足りなさを感じるとき、ハイパワーモードに
切り換えることによって、更に走行が楽になると共に、
使用者の好みに応じて補助力を変えることができる。
【００７５】また、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行を検出したときのアシスト
比率のみ高い値にしてあり、使用者が切換スイッチを操
作することによって、走行開始時や上り坂走行時に補助
力を大きくすることができる。即ち、パワーモードで走
行開始時や上り坂走行時の補助力が足りないときにはハ
イパワーモードにすることによって、走行開始時や上り
坂走行時の補助力を増やすことができる。そして、パワ
ーモードよりもハイパワーモードの方のアシスト比率を
高く設定することで、使用者が切換スイッチによって種
々の比率を選択することができる。
【００７６】更に、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行の検出の終了後所定期間も
アシスト比率を高い値にすることで、パワーモードでは
走行開始又は上り坂走行時以降も所定期間だけ高いアシ
スト比率で電動駆動力が動作することになる。
【００７７】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の構成によれば、
トルク検出部によって検出される人力駆動力の大きさに
応じてモータが駆動し、この時のアシスト比率は、走行
開始又は上り坂走行時には通常走行時よりもアシスト比
率が高く設定してあり、使用者が補助力を必要とすると
きには大きな電動駆動力が加わるようになっている。更
にこのアシスト比率は、走行開始時や上り坂走行時にお
いての比率が異なるものを複数種類設けており、使用者
による切換スイッチの操作により、走行開始時や上り坂
走行時の補助力を変化させることができるので、走行開
始時や上り坂走行時に高いアシスト比率で走行すること
ができ、常に安定した走行をすることができ、標準のア
シスト比率では走行開始時や上り坂走行時の補助力が足
りないときは、モードを切り換えることによって補助力
を増加させることができるので非常に使い勝手が良くな
る等の効果を奏する。
【００７８】また、切換スイッチによって切り換えられ
るアシスト比率は、走行開始や上り坂走行後も所定期間
だけ高い比率に設定してあり、切換スイッチによって切
り換えることによってこの所定期間で大きな電動駆動力
で補助することができ、またこの部分だけアシスト比率
を高く設定しているので、バッテリの一充電当たりの走
行距離を伸ばすことができる等の効果を奏する。
【００７９】更に、走行開始や上り坂走行後の所定期間
は、徐々にアシスト比率が下がるように設定してあり、
急激に補助力が下がらないようになっているため、使用
者が走行中に急激にアシスト比率が下がって乗り心地が
悪くならない等の効果を奏する。
【００８０】また、請求項５の記載によると、アシスト
比率が走行開始又は上り坂走行を検出したときだけ高い
値に設定してあり、走行開始又は上り坂走行時に高くな
る複数の比率の異なるアシスト比率が設定され、全体的
にアシスト比率の低いパワーモードと、パワーモードと
略同様のパターンでアシスト比率の高い値のハイパワー
モードを設定し、使用者の切換スイッチの操作によって
アシスト比率が切り換えられるようになっているため、
使用者がパワーモードでも補助力に物足りなさを感じる
とき、ハイパワーモードに切り換えることによって、更
に走行が楽になると共に、使用者の好みに応じて補助力
を変えることができる等の効果を奏する。
【００８１】また、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行を検出したときのアシスト
比率のみ高い値にしてあり、使用者が切換スイッチを操
作することによって、走行開始時や上り坂走行時に補助
力を大きくすることができる。即ち、パワーモードで走
行開始時や上り坂走行時の補助力が足りないときにはハ
イパワーモードにすることによって、走行開始時や上り
坂走行時の補助力を増やすことができる。そして、パワ
ーモードよりもハイパワーモードの方のアシスト比率を
高く設定することで、使用者が切換スイッチによって種
々の比率を選択することができる等の効果を奏する。
【００８２】更に、制御回路は、それぞれのモードにお
いて走行開始又は上り坂走行の検出の終了後所定期間も
アシスト比率を高い値にすることで、パワーモードでは
走行開始又は上り坂走行時以降も所定期間だけ高いアシ
スト比率で電動駆動力が動作することになり、使用者の
走行が非常に楽になる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である駆動部の側面断面図
である。
【図２】同駆動部のトルクセンサ付近を側方からみた平
面図である。
【図３】同動力系統図である。
【図４】同制御回路のブロック図である。
【図５】同全体の構成を示す側面図である。
【図６】同切換スイッチを示す図である。
【図７】同所定の規定値に対するアシスト比率の設定値
を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施例を示す制御回路の動作を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
11 車輪（後輪） 52 トルク検出部（トルクセンサ） 39 モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀井 正則 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 相良 弘明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松本 敏宏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 乾 誠貴 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H115 PI16 PI29 PO07 PU08 PU11 PV09 PV24 QE04 QE08 QN02 QN12 RB08 SE03 TO04 TO07 TO30 UI24

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 人力によって車輪を駆動する人力駆動部
    と、該人力駆動部の人力駆動力を検出するトルク検出部
    と、モータによって前記車輪を駆動する電動駆動部と、
    走行開始又は上り坂走行を検出する検出手段と、前記ト
    ルク検出部の検出値に対する電動駆動力の出力の比率で
    あるアシスト比率を前記検出手段が走行開始又は上り坂
    走行を検出したときだけ高い値に設定する制御回路とを
    備え、前記制御回路は、走行開始又は上り坂走行時に高
    くなる複数の比率の異なるアシスト比率を予め設定し、
    前記アシスト比率を高いアシスト比率に切り換える切換
    スイッチを設けたことを特徴とする補助動力付き車両。
  2. 【請求項２】 前記制御回路は、走行開始又は上り坂走
    行を検出したときのアシスト比率のみ高い値にしてあ
    り、前記切換スイッチによってアシスト比率を切り換え
    ることを特徴とする請求項１記載の補助動力付き車両。
  3. 【請求項３】 前記制御回路は、走行開始又は上り坂走
    行の検出の終了後所定期間もアシスト比率を高い値にす
    ることを特徴とする請求項１記載の補助動力付き車両。
  4. 【請求項４】 前記所定期間のアシスト比率は徐々に下
    げることを特徴とする請求項３記載の補助動力付き車
    両。
  5. 【請求項５】 人力によって車輪を駆動する人力駆動部
    と、該人力駆動部の人力駆動力を検出するトルク検出部
    と、モータによって前記車輪を駆動する電動駆動部と、
    走行開始又は上り坂走行を検出する検出手段と、前記ト
    ルク検出部の検出値に対する電動駆動力の出力の比率で
    あるアシスト比率を前記検出手段が走行開始又は上り坂
    走行を検出したときだけ高い値に設定する制御回路とを
    備え、前記制御回路は、走行開始又は上り坂走行時に高
    くなる複数の比率の異なるアシスト比率が設定されるパ
    ワーモードを予め設定し、また前記パワーモードのアシ
    スト比率と略同様のパターンで前記パワーモードよりも
    高い比率のアシスト比率が設定されるハイパワーモード
    を設定し、前記モード及びアシスト比率を切り換える切
    換スイッチを設けたことを特徴とする補助動力付き車
    両。
  6. 【請求項６】 前記制御回路は、それぞれのモードにお
    いて走行開始又は上り坂走行を検出したときのアシスト
    比率のみ高い値にしてあり、前記切換スイッチによって
    モード及びアシスト比率を切り換えることを特徴とする
    請求項５記載の補助動力付き車両。
  7. 【請求項７】 前記制御回路は、それぞれのモードにお
    いて走行開始又は上り坂走行の検出の終了後所定期間も
    アシスト比率を高い値にすることを特徴とする請求項５
    記載の補助動力付き車両。
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