JP4118985B2

JP4118985B2 - 電動補助自転車

Info

Publication number: JP4118985B2
Application number: JP26979797A
Authority: JP
Inventors: 健治川口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: JPH11105777A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に搭載される電動モータを備え、車体の押し歩き時に前記電動モータのアシスト動力発揮を可能とした電動補助自転車に関し、特に、車体を人が押して歩くときの電動モータの制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車体を押して歩くときに、電動モータが発揮するアシスト動力を歩行速度よりやや遅い押し歩き速度となるように制御するようにしたものが、特開平４−３５８９８８号公報で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のものでは、車速が一定値以上の押し歩き時に電動モータによるアシスト動力が得られる構成となっている。このため、押し歩き時に路面に段差があったときには段差乗越え時に車速が前記一定値に達しないことがあり、その場合にはアシスト動力が得られない。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、押し歩き状態での段差乗越え時にも確実にアシスト動力が得られるようにした電動補助自転車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、車体に搭載される電動モータを備え、車体の押し歩き時に前記電動モータのアシスト動力発揮を可能とした電動補助自転車において、路面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、非操作位置から第１および第２操作位置への操作を可能とした押し歩き操作手段と、該押し歩き操作手段の操作に応じて電動モータのアシスト動力を制御するコントローラとを含み、そのコントローラは、押し歩き操作手段の第２操作位置への操作に応じた電動モータによるアシスト動力が押し歩き操作手段の第１操作位置への操作に応じた電動モータによるアシスト動力よりも大きく設定されるように、且つ押し歩き操作手段が第２操作位置に操作されている状態での電動モータの作動が傾斜角検出手段の検出値に基づいて制御されるように構成され、さらに該コントローラは、押し歩き操作手段が第２操作位置に在る状態での電動モータの制御時に路面の段差を乗り越えたことを傾斜角検出手段の検出値に基づいて判断することを可能とすると共にその段差乗越え判断に応じて電動モータの出力を減小せしめるべく構成されることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、押し歩き操作手段を操作することにより、押し歩き時に電動モータによるアシスト動力を得ることが可能であり、しかも押し歩き操作手段の第１操作位置への操作時に比べて第２操作位置への操作時の電動モータによるアシスト動力が大きいものであるので、通常の坂道や平地での押し歩き時には押し歩き操作手段を第１操作位置に操作し、段差乗越え時には押し歩き操作手段を第２操作位置に操作することにより、通常の坂道や平地での押し歩き時に対応したアシスト動力と、段差乗越え時に必要なアシスト動力とを使い分けるようにし、路面状況に応じたアシスト動力を得ることができる。その上、押し歩き操作手段が第２操作位置に操作されている状態での電動モータの作動が傾斜角検出手段の検出値に基づいて制御されるので、乗り越えるべき段差の傾斜状況に応じて電動モータの作動が制御されるようにして、段差に応じた適切なアシスト動力を得ることが可能となる。さらに押し歩き操作手段が第２操作位置に在る状態での電動モータの制御時に路面の段差を乗り越えたことを傾斜角検出手段の検出値に基づいて判断可能とし、その段差乗越え判断に応じて電動モータの出力を減小させることにより、押し歩き操作手段の第２操作位置への操作に伴って大きくなるアシスト動力を、段差乗越えに伴って減小せしめ、アシスト動力が不必要に大きくなることを回避することができる。
【０００７】
さらに請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記コントローラは、前記押し歩き操作手段が第１操作位置に操作されている状態での電動モータの作動を前記傾斜角検出手段の検出値に基づいて制御すべく構成されることを特徴とし、かかる構成によれば、段差ではない通常の坂道の傾斜角に応じた適切なアシスト動力を得ることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１ないし図８は本発明の一実施例を示すものであり、図１は電動補助自転車の側面図、図２はパワーユニットの模式構造図、図３はコントローラの構成を示す図、図４は押し歩き操作手段の縦断面図、図５は傾斜角検出手段の縦断面図、図６は図５の６−６線断面図、図７は坂道での電動モータのデューティを示す図、図８は段差乗越え時の電動モータのデューティを示す図である。
【００１０】
先ず図１において、この電動補助自転車の車体Ｂは、側面視で略Ｕ字状をなして前輪Ｗ_Fおよび後輪Ｗ_R間に配置される前部フレーム２１と、後輪Ｗ_Rを支持する後部フレーム２２とを備える。前部フレーム２１は、前輪Ｗ_Fを懸架するフロントフォーク２３を操向可能に支持するヘッドパイプ２１ａと、該ヘッドパイプ２１ａから後方側下向きに傾斜して延びるメインフレーム部２１ｂと、下方に向けて膨らむようにして前記メインフレーム部２１ｂの後端に連なる彎曲部２１ｃと、該彎曲部２１ｃから上方に向って延びるシートフレーム部２１ｄとが一体に連設されて成り、フロントフォーク２３の上端にバーハンドル２４が設けられる。
【００１１】
また前部フレーム２１におけるシートフレーム部２１ｄには、上端にシート２５を備えるシートポスト２６が、シート２５の上下位置を調整可能として装着されており、前部フレーム２１の下部には、電動モータ２８を有するパワーユニット２９が支持される。
【００１２】
後部フレーム２２は、パワーユニット２９の後部上方で前部フレーム２１における彎曲部２１ｃの上端部から後下がりに延びるとともにパワーユニット２９の後方では略水平に延出される左、右一対のリヤフォーク３０…と、前部フレーム２１におけるシートフレーム部２１ｄの上端部および両リヤフォーク３０…間に設けられる左、右一対のステー３１…とを備え、両リヤフォーク３０…間に後輪Ｗ_Rが軸支される。またシート２５の後方側にはリヤキャリア３４が配置されており、該リヤキャリア３４は、前記ステー３１…の上端から後方に延びる支持部材３２…と、前記ステー３１…の下端から上方に延びる支持部材３３…とで固定的に支持される。
【００１３】
両端にクランクペダル３５，３５をそれぞれ有するクランク軸３６がパワーユニット２９のケーシング３７で回転自在に支承され、該クランク軸３６から動力を伝達可能であるとともに前記電動モータ２８からのアシスト力をも作用させ得る駆動スプロケット３８と、後輪Ｗ_Rの車軸に設けられた被動スプロケット３９とに、チェーンケース４１で覆われるようにして無端状のチェーン４０が巻掛けられる。
【００１４】
電動モータ２８の作動は、パワーユニット２９の前方側で前部フレーム２１の下部に固定的に支持されたコントローラ４２で制御される。
【００１５】
ヘッドパイプ２１ａにはブラケット４３を介してフロントバスケット４４が取付けられる。しかも該フロントバスケット４４の背面部に配置されるバッテリ収納ケース４５も前記ブラケット４３に取付けられており、電動モータ２８に電力を供給するためのバッテリ４６がバッテリ収納ケース４５に挿脱可能に収納される。
【００１６】
ところで、前部フレーム２１の大部分はカバー４７で覆われており、該カバー４７の上部に、バッテリ４６からコントローラ４２および電動モータ２８に電力を供給するためのメインスイッチ４８が配設される。しかもカバー４７は、前部フレーム２１を上方側から覆う上部カバー４７ａと、前部フレーム２１を下方側から覆う下部カバー４７ｂとが相互に結合されて成るものであり、上部カバー４７ａの上部に、メインスイッチ４８を臨ませる開口部（図示せず）が設けられている。
【００１７】
図２において、クランク軸３６の右端部はケーシング３７で回転自在に支持されている回転筒体５０の内周に回転自在に支承されており、クランク軸３６の左端部はケーシング３７に回転自在に支承される。前記回転筒体５０には、チェーン４０が巻掛けられる駆動スプロケット３８が結合される。
【００１８】
クランクペダル３５，３５によってクランク軸３６に入力される踏力は、動力伝達手段５１を介して駆動スプロケット３８に伝達される。またケーシング３７には、電動モータ２８が取付けられており、この電動モータ２８の出力は、クランクペダル３５，３５による踏力をアシストすべく減速ギヤ列５２を介して駆動スプロケット３８に伝達される。
【００１９】
動力伝達手段５１は、クランク軸３６に連結されるトーションバー５３と、回転筒体５０およびトーションバー５３間に設けられる第１一方向クラッチ５４とで構成される。
【００２０】
クランク軸３６には、その軸線に沿って延びるスリット５５が設けられており、該スリット５５に装着されたトーションバー５３の一端に設けられた腕部５３ａがクランク軸３６に相対回転不能に結合される。またトーションバー５３の他端に設けられた腕部５３ｂが、スリット５５の左右内壁面との間に隙間を形成してスリット５５に遊嵌されており、トーションバー５３は、腕部５３ｂが前記隙間分だけ遊動する範囲で捩れ変形することができる。
【００２１】
第１一方向クラッチ５４は、前記トーションバー５３の他端の腕部５３ｂと、回転筒体５０の間に設けられるものであり、クランクペダル３５，３５を踏んでクランク軸３６を正転させると、クランク軸３６のトルクがトーションバー５３、第１一方向クラッチ５４および回転筒体５０を介して駆動スプロケット３８に伝達されるが、クランクペダル３５，３５を踏んでクランク軸３６を逆転させたときには、第１一方向クラッチ５４がスリップしてクランク軸３６の逆転が許容される。
【００２２】
クランクペダル３５，３５からクランク軸３６に入力されるトルクはトルク検出手段５６で検出されるものであり、該トルク検出手段５６は、入力トルクに応じたトーションバー５３の捩れをクランク軸３６の軸方向に沿う変位に変換するトルク−変位変換機構５７と、前記変位に応じた電気信号を出力するストロークセンサ５８とを備え、トルク−変位変換機構５７は、相対回転不能かつ軸方向相対移動可能としてクランク軸３６の外周に支持されたスライダ５９を備え、該スライダ５９に設けられた凸状のカム面５９ａを、第１一方向クラッチ５４におけるクラッチ内輪に設けられている凹状のカム面６０に係合させることにより構成される。
【００２３】
またクランク軸３６の回転数を検出するためにクランク軸３６の外周には歯部６１が設けられており、この歯部６１に対向してクランク軸回転センサ６２がケーシング３７内に固定的に配設される。而して該クランク軸回転センサ６２は、歯部６１を光学的もしくは磁気的に検出して検出パルスを出力するように構成される。
【００２４】
電動モータ２８の動力を駆動スプロケット３８に伝達するための減速ギヤ列５２は、電動モータ２８のモータ軸６３に固着された駆動ギヤ６４と、ケーシング３７で回転自在に支持されている第１アイドル軸６５の一端に固着されて前記駆動ギヤ６４に噛合される第１中間ギヤ６６と、第１アイドル軸６５に一体に設けられる第２中間ギヤ６７と、第２中間ギヤ６７に噛合される第３中間ギヤ６８と、第３中間ギヤ６８と同軸に配置されてケーシング３７に回転自在に支承される第２アイドル軸６９と、第３中間ギヤ６８および第２アイドル軸６９間に設けられる第２一方向クラッチ７０と、第２アイドル軸６９に一体に設けられる第４中間ギヤ７１と、駆動スプロケット３８が結合されている回転筒体５０に一体に設けられるとともに第４中間ギヤ７１に噛合される被動ギヤ７２とを備える。
【００２５】
電動モータ２８は、そのモータ軸６３をクランク軸３６と平行にしてケーシング３７に取付けられるものであり、第１および第２アイドル軸６５，６９は、クランク軸３６およびモータ軸６３と平行な軸線を有してケーシング３７に回転自在に支承される。
【００２６】
このような減速ギヤ列５２では、電動モータ２８の作動に伴なうトルクが減速されて駆動スプロケット３８に伝達されるが、電動モータ２８の作動が停止したときには、第２一方向クラッチ７０の働きにより第２アイドル軸６９の空転が許容され、クランクペダル３５，３５の踏力による駆動スプロケット３８の回転が妨げられることはない。
【００２７】
図３において、電動モータ２８の作動はコントローラ４２で制御されるものであり、該コントローラ４２は、クランク軸回転センサ６２、トルク検出手段５６、押し歩き操作手段７４₁および傾斜角検出手段７５からの信号に基づいて電動モータ２８の作動を制御する。
【００２８】
押し歩き操作手段７４₁は、車体Ｂを人が押し歩くときに２段階に操作することを可能として構成されるものであり、図１で示すように、バーハンドル２４に取付けられる。
【００２９】
図４において、押し歩き操作手段７４₁は、合成樹脂等の非導電性材料により円筒状に形成されるとともに半径方向内方に張出した鍔部７６ａを一端に有するハウジング７６と、合成樹脂等の非導電性材料により形成されて前記ハウジング７６の他端を閉塞する閉塞部材７７と、前記鍔部７６ａの内周で形成される挿入孔７８に挿入されるとともに前記鍔部７６ａの内面に係合可能な規制鍔部７９ａが設けられる押しボタン７９と、一端が押しボタン７９に固着されて棒状に延びる第１接点部材８０と、第１接点部材８０を摺動自在に嵌合して第１接点部材８０の軸方向移動を案内する案内筒部８１ａを一体に有してハウジング７６内に収納される導電材料製のガイド部材８１と、該ガイド部材８１および押しボタン７９間に縮設される第１ばね８２と、非導電材料により円盤状に形成されてハウジング７６の他端側に摺動自在に嵌合される可動部材８３と、第１接点部材８０との接触を可能として可動部材８３に設けられる第２接点部材８４と、閉塞部材７７の内面に当接される導電材料製のリテーナ８５と、第１ばね８２よりも大きなばね力を発揮すべく第２接点部材８４およびリテーナ８５間に縮設される導電性材料製の第２ばね８６と、第２接点部材８４との接触を可能として閉塞部材７７に設けられる第３接点部材８７とを備える。
【００３０】
ハウジング７６の軸方向中間部内面には半径方向内方に張出す張出し部７６ｂが一体に形成されており、ガイド部材８１は、該張出し部７６ｂで受けられるようにしてハウジング７６の一端側に収納され、ガイド部材８１および押しボタン７９間に設けられる第１ばね８２が発揮するばね力により張出し部７６ｂに押付けられることにより、ガイド部材８１がハウジング７６内で実質的に固定される。
【００３１】
可動部材８３は、ハウジング７６の張出し部７６ｂと閉塞部材７７との間でハウジング７６に摺動可能に嵌合されるものであり、この可動部材８３に設けられる第２接点部材８４には、第１接点部材８０の他端に接触可能な突部８４ａと、閉塞部材７７側に臨む平板部８４ｂとが形成される。
【００３２】
閉塞部材７７の内面中央部には、可動部材８３側に***した***部７７ａが一体に形成されており、リテーナ８５は、該***部７７ａを囲繞するリング状に形成されて閉塞板７７の内面に当接される。また第３接点部材８７は、第２接点部材８４の平板部８４ｂとの接触を可能として***部７７ａの先端部に配設される。
【００３３】
第２ばね８６は、第２接点部材８４の平板部８４ｂおよびリテーナ８５間に設けられるものであり、第２ばね８６が導電製材料から成るものであることにより、第２接点部材８４はリテーナ８５に電気的に接続されていることになる。
【００３４】
ガイド部材８１には第１導線８８が接続されており、ガイド部材８１は第１接点部材８０に常時接触しているので、第１導線８８は第１接点部材８０に接続されることになる。またリテーナ８５には第２導線８９が接続されており、リテーナ８５は第２ばね８６を介して第２接点部材８４に電気的に接続されるものであるので、第２導線８９は第２接点部材８４に接続されることになる。さらに第３接点部材８７には第３導線９０が接続される。
【００３５】
このような押し歩き操作手段７４₁によれば、押しボタン７９を押して第１接点部材８０を第２接点部材８４の突部８４ａに接触せしめる第１操作位置まで操作すると、第１および第２導線８８，８９間が導通することになり、また第１操作位置から押しボタン７９をさらに押し込んで第２接点部材８４の平板部８４ｂを第３接点部材８７に接触せしめる第２操作位置まで操作すると、第１および第２導線８８，８９間の導通状態を保持しつつ第１導線８８が第３導線９０に導通することになる。
【００３６】
傾斜角検出手段７５は、路面の傾斜角を検出するために、図１で示すように、車体Ｂに取付けられる。而して車体Ｂの押し歩き時に路面の傾斜角を速やかに検出するために傾斜角検出手段７５は車体Ｂの前部に取付けられることが望ましく、たとえば車体Ｂの前部フレーム２１におけるメインフレーム部２１ｂに取付けられる。
【００３７】
図５および図６において、傾斜角検出手段７５は、円形の横断面を有して前記前部フレーム２１に取付けられる固定のハウジング９８と、車体Ｂの幅方向に沿う軸線を有してハウジング９８に固定される支軸９９と、重錘１００を一体に有して前記支軸９９で回動可能に支持される揺動部材１０１と、該揺動部材１０１に対向してハウジング９８内に固定される支持板１０２と、支軸９９の軸線を中心とする円弧状にして支持板１０２の揺動部材１０１への対向面に設けられる帯状の導体１０３と、支軸９９の軸線を中心とする円弧状にして支持板１０２の揺動部材１０１への対向面に設けられる帯状の抵抗体１０４と、導体１０３および抵抗体１０４に摺接するようにして揺動部材１０１に固定されるブラシ１０５とを備え、抵抗体１０４の両端はバッテリ４６の両端に接続され、導体１０３の一端および接地間に電圧検出部１０５が設けられる。
【００３８】
このような傾斜角検出手段７５によれば、揺動部材１０１が、その重錘１００の働きにより車体Ｂが坂道等で傾斜しても重錘１００が支軸９９の下方位置に在る姿勢を保つのに対して、支軸９９の軸線まわりでの支持板１０２すなわち抵抗体１０４の揺動部材１０１に対する相対位置が前記傾斜に応じて変化することになり、ブラシ１０５の抵抗体１０４への接触位置が変化するのに伴って電圧検出部１０５での検出電圧が変化することになる。すなわち車体Ｂの路面に応じた傾斜角が傾斜角検出手段７５で検出されることになる。
【００３９】
再び図３において、コントローラ４２は、コンピュータから成るＣＰＵ（中央処理装置）９１と、リレースイッチ９２ａを備えるリレー９２と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）９３と、コンデンサ９４とを備える。
【００４０】
バッテリ４６のプラス側端子は、第１ヒューズ９５およびリレースイッチ９２ａを介して電動モータ２８のプラス側に接続されており、電動モータ２８のマイナス側はＦＥＴ９３を介して接地され、リレースイッチ９２ａおよび電動モータ２８間はコンデンサ９４を介して接地される。また第１ヒューズ９５およびリレースイッチ９２ａ間は、第２ヒューズ９６およびメインスイッチ４８を介してＣＰＵ９１に接続される。リレー９２におけるリレースイッチ９２ａのオン・オフ動作ならびにＦＥＴ８８のスイッチング動作はＣＰＵ９１で制御されるものであり、ＣＰＵ９１は、メインスイッチ４８の導通状態でリレースイッチ９２ａを導通せしめ、さらにＦＥＴ９３のスイッチング動作を制御して、電動モータ２８の作動を制御することになる。
【００４１】
ＣＰＵ９１には、押し歩き操作手段７４₁に連なる３つの導線８８，８９，９０が接続されており、それらの導線８８〜９０からの信号により、押し歩き操作手段７４₁が非操作位置、第１操作位置および第２操作位置のいずれの位置にあるかがＣＰＵ９１で判断されることになる。またＣＰＵ９１には、トルク検出手段５６、クランク軸回転センサ６２および傾斜角検出手段７５の信号が入力されており、メインスイッチ４８が導通状態に在るとともに押し歩き操作手段７４₁が非操作位置に在る状態でシート２５上に乗車した人がクランクペダル３５，３５を踏み込むと、ＣＰＵ９１によりリレー９２のリレースイッチ９２ａが導通せしめられ、トルク検出手段５６およびクランク軸回転センサ６２の検出値に基づいてＣＰＵ９１によりＦＥＴ９３のスイッチング動作が制御されることになり、それによりクランクペダル３５，３５の踏力をアシストするアシスト動力を発揮すべく電動モータ２８が作動することになる。
【００４２】
メインスイッチ４８が導通している状態での車体Ｂの押し歩き時に、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に操作されたときには、ＣＰＵ９１によりリレー９２のリレースイッチ９２ａが導通せしめられ、傾斜角検出手段７５の検出値に基づいてＦＥＴ９３のスイッチング動作が制御されることになり、図７で示すように、傾斜角が大となるにつれて電動モータ２８のデューティが大となるように制御される。すなわち図７の時刻ｔ１で押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に操作されるのに応じて電動モータ２８が作動を開始して、車体Ｂの押し歩き時にアシスト動力が得られるようになり、時刻ｔ２で押し歩き操作手段７４₁が非操作位置に戻されるのに応じて電動モータ２８の作動が停止される。この際、電動モータ２８のデューティは傾斜角が大となるにつれて大となるように制御されるのであるが、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に在るときの電動モータ２８のデューティの最大値は、たとえば３０％に設定されている。
【００４３】
一方、押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に操作された状態での押し歩き時には、図７の鎖線で示すように、電動モータ２８のデューティが、最大でたとえば５０％となるようにして、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に在るときの電動モータ２８のデューティよりも大きくなるように制御される。
【００４４】
しかも押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に操作されている状態での電動モータ２８の作動は傾斜角検出手段７５の検出値に基づいて制御されるものであり、傾斜角検出手段７５の検出値の単位時間当たりの変化量Δθ／ΔＴが負の値（Δθ／ΔＴ＜０）となったときには、路面の段差を乗り越えた状態であるとＣＰＵ９１が判断して、電動モータ２８の出力が減小せしめられる。
【００４５】
すなわち図８において、時刻ｔ１で押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に操作されるのに基づいて、リレー９２のリレースイッチ９２ａが導通せしめられるとともにＦＥＴ９３のスイッチング動作が開始され、電動モータ２８の出力が予め設定されている曲線（鎖線で示す曲線）に従って電動モータ２８のデューティが大となるのであるが、（Δθ／ΔＴ＜０）となった時刻ｔ３では、リレー９２がそのリレースイッチ９２ａを遮断するようにＣＰＵ９１で制御される。このリレースイッチ９２ａの遮断に応じて、コンデンサ９４が放電を開始することになり、電動モータ２８のデューティすなわち出力は漸減するようにして減小することになる。この際、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置である状態を所定時間経過してから第２操作位置に操作されたときには、第１操作位置で定まるデューティまで漸減するように（図８の実線で示すように）制御され、また押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置である状態を所定時間経過せずに第２操作位置に操作されたときには、図８の鎖線で示すようにデューティが「０」となるまで電動モータ２８のデューティが漸減されることになる。
【００４６】
次にこの実施例の作用について説明すると、人が車体Ｂを押して押し歩くときには、メインスイッチ４８を導通操作した状態で押し歩き操作手段７４₁を操作することにより電動モータ２８によるアシスト動力を得ることができる。しかも押し歩き操作手段７４₁の第１操作位置への操作時に比べて第２操作位置への操作時の電動モータ２８によるアシスト動力が大きいものであるので、通常の坂道や平地での押し歩き時には押し歩き操作手段７４₁を第１操作位置に操作し、段差乗越え時には押し歩き操作手段７４₂を第２操作位置に操作することにより、通常の坂道や平地での押し歩き時に対応した比較的小さくても良いアシスト動力と、段差乗越え時に必要な比較的大きなアシスト動力とを使い分けるようにし、路面状況に応じたアシスト動力を得ることが可能である。
【００４７】
また押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に操作されている状態での電動モータ２８の作動が傾斜角検出手段７５で検出される路面の傾斜角に基づいて制御されるので、段差ではない通常の坂道の傾斜角に応じた適切なアシスト動力を得ることができ、さらに押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に操作されている状態での電動モータ２８の作動も傾斜角検出手段７５で検出される路面の傾斜角に基づいて制御されるので、乗り越えるべき段差の傾斜状況に応じて電動モータ２８の作動が制御されるようにして、段差に応じた適切なアシスト動力を得ることが可能となり、段差乗越え時ではないときに押し歩き操作手段７４₁を誤って第２操作位置に操作したとしても、傾斜角検出手段７５が路面の傾斜を検出していないときには電動モータ２８のアシスト動力が不必要に大きくなることはない。
【００４８】
しかも押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に在る状態での電動モータ２８の制御時には、傾斜角検出手段７５の検出値の単位時間当たりの変化量Δθ／ΔＴに基づいて路面の段差を乗り越えたことがＣＰＵ９１で判断され、段差乗越え判断に応じて電動モータ２８の出力が減小せしめられるので、押し歩き操作手段７４₁の第２操作位置への操作に伴って大きくなるアシスト動力を、段差乗越えに伴って減小せしめ、アシスト動力が不必要に大きくなることを防止することができる。
【００４９】
ところで、上記実施例では、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に操作された状態での電動モータ２８による動力アシストを、押し歩き操作手段７４₁が非操作位置に戻されるのに応じて停止するようにしたが、押し歩き操作手段７４₁が第１操作位置に操作された時点から所定時間が経過したときに電動モータ２８による動力アシストを停止するようにしてもよい。また押し歩き操作手段７４₁が第２操作位置に操作されている状態での段差乗越え判断に応じて電動モータ２８の出力を漸減するようにしたが、段差乗越え判断に応じて電動モータ２８の出力を直ちに停止するようにしてもよく、この場合、図３のコンデンサ９４が不要となる。
【００５０】
図９ないし図１１は押し歩き操作手段の変形例を示すものであり、図９は押し歩き操作手段の変形例の斜視図、図１０は非操作位置に在る状態での押し歩き操作手段の縦断面図、図１１は押し歩き操作手段が非操作位置、第１操作位置および第２操作位置に在る状態での図１０の１１−１１線に沿う断面図である。
【００５１】
この押し歩き操作手段７４₂は、一端を閉じるとともに他端を開放した横断面円形の筒上に形成されるハウジング１０４と、非導電材料により円盤状に形成されてハウジング１０４内に回動可能に収納される回動板１０５と、ハウジング１０４の一端中央部に設けられる挿入孔１０６に挿入されて前記回動板１０５の中央部に一体に連設されるレバー１０７と、回動板１０５およびハウジング１０４間に設けられるねじりばね１０８と、非導電材料により円盤状に形成されるとともに回動板１０５に対向してハウジング１０４の他端側に収納、固定される支持板１０９と、回動板１０５の支持板１０９への対向面に配設される第１および第２可動接点１１０，１１１と、支持板１０９の回動板１０５への対向面に配設される第１ないし第４固定接点１１２，１１３，１１４，１１５とを備える。
【００５２】
レバー１０７は、略Ｌ字状に形成されており、このレバー１０７を操作することにより、非操作位置と、非操作位置からハウジング１０４の周方向に所定角度だけ角変位させた第１操作位置と、第１操作位置からハウジング１０４の前記周方向に所定角度だけ角変位させた第２操作位置との間で回動板１０５を回動操作することが可能であり、ねじりばね１０８は、回動板１０５が非操作位置にあるときにはばね力を発揮することはないが、非操作位置から第１あるいは第２操作位置に回動操作するのに応じて回動板１０５を非操作位置側に回動付勢するばね力を発揮する。
【００５３】
第１および第２可動接点１１０，１１１は、回動板１０５の回動軸線を中心とする円弧状に形成されて回動板１０５の周方向に間隔をあけた位置に配設されるものであり、両可動接点１１０，１１１は、支持板１０９の回動板１０５への対向面に摺接する方向にばね１１６…でそれぞれ付勢される。一方、第１ないし第４固定接点１１２〜１１５は、円形にそれぞれ形成されて支持板１０９の周方向に間隔をあけた位置で支持板１０９の回動板１０５への対向面にほぼ面一となるようにして配設される。
【００５４】
両固定接点１１０，１１１と、各固定接点１１２〜１１５との相対位置は、回動板１０５が図１１（ａ）で示す非操作位置に在るときには、第１可動接点１１０が第１固定接点１１２に接触しているのみで第２可動接点１１１は固定接点１１２〜１１５のいずれにも接触しておらず、回動板１０５が図１１（ｂ）で示す第１操作位置に在るときには、第１可動接点１１０が第１および第２固定接点１１２，１１３に接触して第１および第２固定接点１１２，１１３間を導通せしめるとともに第２可動接点１１１が第３固定接点１１４に接触するが第４固定接点１１５とは接触しておらず、回動板１０５が図１１（ｃ）で示す第２操作位置に在るときには、第１可動接点１１０が第１固定接点１１２との接触を解除して第２固定接点１１３に接触した状態にあるとともに第２可動接点１１１が第３および第４固定接点１１４，１１５に接触して第３および第４固定接点１１４，１１５間を導通せしめるように設定されている。
【００５５】
また回動板１０５の側面には、該回動板１０５の半径方向に沿って延びる有底の収納穴１１７が設けられており、該収納穴１１７には、一部を回動板１０５の側面から突出させるクリックボール１１８と、該クリックボール１１８を回動板１０５の側面から突出せしめるばね力を発揮するばね１１９とが収納される。一方、ハウジング１０４の内側面には、回動板１０５が非操作位置に在るときにクリックボール１１８の一部を収納、係合させる係合凹部１２０と、回動板１０５が第１操作位置に在るときにクリックボール１１８の一部を収納、係合させる係合凹部１２１とが設けられており、ねじりばね１０８で回動板１０５が回動付勢されるにもかかわらず、回動板１０５の非操作位置および第１操作位置が安定的に保持されることになる。
【００５６】
このような押し歩き操作手段７４₂を用いても、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、押し歩き操作手段を操作することによって押し歩き時に電動モータによるアシスト動力を得ることが可能であり、通常の坂道や平地での押し歩き時には押し歩き操作手段を第１操作位置に操作し、段差乗越え時には押し歩き操作手段を第２操作位置に操作することにより、通常の坂道や平地での押し歩き時に対応したアシスト動力と、段差乗越え時に必要なアシスト動力とを使い分けるようにして路面状況に応じたアシスト動力を得ることができる。
【００５９】
しかも乗り越えるべき段差の傾斜状況に応じて電動モータの作動が制御されるようにして段差に応じた適切なアシスト動力を得ることが可能となる。さらに押し歩き操作手段の第２操作位置への操作に伴って大きくなるアシスト動力を段差乗越えに伴って減小せしめるようにし、アシスト動力が不必要に大きくなることを回避することができる。
【００６０】
また特に請求項２の発明によれば、段差ではない通常の坂道の傾斜角に応じた適切なアシスト動力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動補助自転車の側面図である。
【図２】パワーユニットの模式構造図である。
【図３】コントローラの構成を示す図である。
【図４】押し歩き操作手段の縦断面図である。
【図５】傾斜角検出手段の縦断面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】坂道での電動モータのデューティを示す図である。
【図８】段差乗越え時の電動モータのデューティを示す図である。
【図９】押し歩き操作手段の変形例の斜視図である。
【図１０】非操作位置に在る状態での押し歩き操作手段の縦断面図である。
【図１１】押し歩き操作手段が非操作位置、第１操作位置および第２操作位置に在る状態での図１０の１１−１１線に沿う断面図である。
【符号の説明】
２８・・・電動モータ
３５・・・クランクペダル
４２・・・コントローラ
７４₁，７４₂・・押し歩き操作手段
７５・・・傾斜角検出手段
Ｂ・・・・車体

Claims

車体（Ｂ）に搭載される電動モータ（２８）を備え、車体（Ｂ）の押し歩き時に前記電動モータ（２８）のアシスト動力発揮を可能とした電動補助自転車において、
路面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段（７５）と、非操作位置から第１および第２操作位置への操作を可能とした押し歩き操作手段（７４₁，７４₂）と、該押し歩き操作手段（７４₁，７４₂）の操作に応じて電動モータ（２８）のアシスト動力を制御するコントローラ（４２）とを含み、
そのコントローラ（４２）は、押し歩き操作手段（７４₁，７４₂）の第２操作位置への操作に応じた電動モータ（２８）によるアシスト動力が該押し歩き操作手段（７４₁，７４₂）の第１操作位置への操作に応じた電動モータ（２８）によるアシスト動力よりも大きく設定されるように、且つ押し歩き操作手段（７４ ₁ ，７４ ₂ ）が第２操作位置に操作されている状態での電動モータ（２８）の作動が傾斜角検出手段（７５）の検出値に基づいて制御されるように構成され、
さらに該コントローラ（４２）は、押し歩き操作手段（７４ ₁ ，７４ ₂ ）が第２操作位置に在る状態での電動モータ（２８）の制御時に路面の段差を乗り越えたことを傾斜角検出手段（７５）の検出値に基づいて判断することを可能とすると共にその段差乗越え判断に応じて電動モータ（２８）の出力を減小せしめるべく構成されることを特徴とする電動補助自転車。
前記コントローラ（４２）は、前記押し歩き操作手段（７４₁，７４₂）が第１操作位置に操作されている状態での電動モータ（２８）の作動を前記傾斜角検出手段（７５）の検出値に基づいて制御すべく構成されることを特徴とする、請求項１記載の電動補助自転車。