TW201524800A

TW201524800A - 電動輔助車輛

Info

Publication number: TW201524800A
Application number: TW103139813A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Tanaka; Fuminao Obayashi; Kazuto Nakamura
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-07-01
Also published as: US20150136509A1; EP2873550A2; TWI560085B; EP2873550A3; US9376164B2; JP2015098227A

Abstract

本發明之電動輔助車輛包含：車體；踏板，其用以輸入人力；曲柄，其與上述踏板結合，且旋轉自如地支持於上述車體；至少一個車輪，其安裝於上述車體，且隨著上述曲柄之旋轉而旋轉；第1電動馬達，其安裝於上述車體，且驅動上述一個車輪；第2電動馬達，其安裝於上述車體，且驅動上述一個車輪或其他車輪；轉矩檢測單元，其檢測施加至上述曲柄之轉矩；轉矩指令值運算單元；及馬達驅動單元，其根據所運算出之轉矩指令值而驅動上述第1電動馬達及第2電動馬達。轉矩指令值運算單元根據藉由上述轉矩檢測單元檢測之轉矩而運算出用於上述第1電動馬達之第1轉矩指令值及用於上述第2電動馬達之第2轉矩指令值，且以使上述第1及第2轉矩指令值之相位相互偏移之方式運算出上述第1及第2轉矩指令值。

Description

電動輔助車輛

本發明係關於一種包含用以輸入人力之踏板、及用以驅動車輪之電動馬達之電動輔助車輛。

US2007169973A1中揭示有一種兩輪摩托車，其包含驅動前輪之前輪電氣馬達、驅動後輪之後輪電氣馬達、及踏板。車輪驅動模式包括：使兩個馬達作動之一體型車輪驅動模式、僅使後輪電氣馬達作動之後輪驅動模式、僅使前輪電氣馬達作動之前輪驅動模式、及以踏板與後輪電氣馬達而驅動後輪之踏板蹬踩支援。

於作為電動輔助車輛之一例之電動輔助腳踏車中，藉由施加至踏板之踏力而使曲柄旋轉，且將該曲柄之旋轉傳遞至後輪。另一方面，藉由電動馬達而產生與施加至曲柄之轉矩成比例之大小之輔助轉矩，且將該電動馬達產生之輔助轉矩傳遞至後輪。藉此，可利用電動馬達產生之轉矩而輔助藉由人力對車輪之驅動。

本案發明者等人對此種構成之電動輔助腳踏車進行了研究。於此過程中，發現以下所要說明之一課題，從而完成本案發明。

於先前以來之電動輔助腳踏車中，與自踏板施加至曲柄之踏力轉矩同步，自電動馬達產生與該踏力轉矩成比例之輔助轉矩。施加至曲柄之踏力轉矩以稍微超出踏板之上死點位置之曲柄角為起點上升，經過極大值，隨著朝向下死點而減少。此時，於踏力轉矩之極大值附近之時點，電動馬達產生之輔助轉矩過大，導致產生車輪之旋轉速度快於曲柄之旋轉速度之瞬間，從而有曲柄空轉固定時間之情況。此時，來自踏板之阻力急遽減少，駕駛者體驗到踏空感。即，駕駛者獲得一種所施加之踏力並未被有效地傳遞至後輪之感覺。此種踏空感有損乘坐感。

本發明之一實施形態提供一種電動輔助車輛，其包含：車體；踏板，其用以輸入人力；曲柄，其與上述踏板結合，且旋轉自如地支持於上述車體；至少一個車輪，其安裝於上述車體，且隨著上述曲柄之旋轉而旋轉；第1電動馬達，其安裝於上述車體，且驅動上述一個車輪；第2電動馬達，其安裝於上述車體，且驅動上述一個車輪或其他車輪；轉矩檢測單元，其檢測施加至上述曲柄之轉矩；轉矩指令值運算單元，其根據藉由上述轉矩檢測單元檢測之轉矩而運算出用於上述第1電動馬達之第1轉矩指令值及用於上述第2電動馬達之第2轉矩指令值，且以使上述第1及第2轉矩指令值之相位相互偏移之方式運算出上述第1及第2轉矩指令值；及馬達驅動單元，其分別根據藉由上述轉矩指令值運算單元所運算出之上述第1轉矩指令值及第2轉矩指令值而驅動上述第1電動馬達及第2電動馬達。

根據該構成，若對踏板輸入人力而使曲柄旋轉，則與其對應地，安裝於車體之車輪旋轉，藉此，可使車輛行駛。第1電動馬達驅動一個車輪，第2電動馬達驅動同一車輪或另一車輪。藉此，可藉由第1電動馬達及第2電動馬達而產生輔助人力驅動之輔助驅動力，且可將該輔助驅動力賦予至車輛。用於第1及第2電動馬達之第1及第2轉矩指令值相互之相位錯開。藉此，賦予至車輛之輔助驅動力於時間上得以平滑化，因而可避免輔助驅動力瞬間變得過大。藉此，可避免來自踏板之阻力急遽減少，故而可避免踏空感，從而可提供一種具有良好之乘坐感之電動輔助車輛。

此外，由於第1及第2轉矩指令值之相位相互偏移，因而可減小驅動電流之峰值。藉此，能以輸出較小之電池而驅動第1及第2電動馬達，因此可謀求電池之小型化，且與此對應地可謀求車輛之輕量化。

於本發明之一實施形態中，上述第1轉矩指令值及上述第2轉矩指令值中之一者與上述轉矩檢測單元檢測之轉矩同步。藉此，可自一個電動馬達產生與施加至曲柄之人力所產生之轉矩同步之驅動力，另一方面，可自其他電動馬達產生與該驅動力之相位偏移之驅動力。藉此，第1及第2電動馬達產生之輔助驅動力包含與踏力之時間變化對應之輔助驅動力成分，因而可實現自然之乘坐感。

於本發明之一實施形態中，上述至少一個車輪包含前輪及後輪，將上述曲柄之旋轉力傳遞至上述後輪，上述第1電動馬達係以驅動上述後輪之方式而配置，上述第2電動馬達係以驅動上述前輪之方式而配置，上述第1轉矩指令值或第2轉矩指令值與上述轉矩檢測單元檢測之轉矩同步。根據該構成，第1及第2電動馬達分別驅動後輪及前輪，因而構成二輪驅動式之電動輔助車輛。而且，第1及第2電動馬達之一者產生與施加至踏板之踏力同步之輔助驅動力，因而可實現自然之乘坐感。

於本發明之一實施形態中，上述至少一個車輪包含被傳遞上述曲柄之旋轉力之第1車輪、及不被傳遞上述曲柄之旋轉力之第2車輪，上述第1電動馬達驅動上述第1車輪，上述第1轉矩指令值與上述轉矩檢測單元檢測之轉矩同步。根據該構成，驅動被傳遞曲柄之旋轉力之第1車輪之第1電動馬達產生之輔助驅動力與施加至踏板之踏力同步。藉此，可實現更自然之乘坐感。於上述電動輔助車輛具有前輪及後輪之情形時，上述第1車輪亦可為後輪。

於本發明之一實施形態中，上述第1轉矩指令值及上述第2轉矩指令值於將上述曲柄之一旋轉作為一週期時，相位偏移90度。根據該構成，將第1及第2電動馬達產生之驅動力之相位換算成曲柄之旋轉角時偏移90度。藉此，可使驅動力有效地平滑化，因而可實現優異之乘坐感。此外，可使驅動電流之波峰最小化，因而可使用小電流輸出之電池，且與此對應地可使車輛輕量化。

本發明之一實施形態之電動輔助車輛進而包含檢測上述電動輔助車輛之車速之車速檢測單元，上述轉矩指令值運算單元於上述車速檢測單元檢測之車速為第1速度以下時，使上述第1轉矩指令值及上述第2轉矩指令值之相位匹配，於上述車速檢測單元檢測之車速超出上述第1速度時，使上述第1轉矩指令值及上述第2轉矩指令值之相位錯開。根據該構成，於車速為第1速度以下時，第1及第2電動馬達之驅動力之相位匹配，故而於發動時等之低速行駛時，可將較大之輔助驅動力賦予至車輛。尤其藉由使第1及第2電動馬達之驅動力與施加至踏板之踏力同步(即，與施加至曲柄之轉矩同步)，可產生與駕駛者之踏力同步之較大之驅動輔助力。藉此，於發動時等之低速行駛時，能以較大之輔助驅動力輔助車輛之驅動。另一方面，若車速超出第1速度，則第1及第2電動馬達之驅動力之相位錯開，因而使驅動力平滑化，可避免踏空感，且可減小峰電流。

於本發明之一實施形態中，上述轉矩指令值運算單元根據以下特性而運算出第1及第2轉矩指令值，即，於上述車速檢測單元檢測之車速超出較上述第1速度大之第2速度時，使上述第1轉矩指令值及第2轉矩指令值之相位錯開90度，於上述車速檢測單元檢測之車速超出上述第1速度且為上述第2速度以下時，使上述第1轉矩指令值及第2轉矩指令值之相位偏移隨著車速之增加而自0度增加至90度。於車速為第1速度~第2速度之範圍時，根據第1及第2轉矩指令值之相位偏移隨著車速之增加而自0度增加至90度之特性求出第1及第2轉矩指令值。因此，隨著車輛之加速，第1及第2電動馬達之驅動力之相位偏移逐漸擴大。因此，不會損及乘坐感，即，不會產生伴隨驅動特性之急遽變化而導致之驅動力之不連續感，可於無相位偏移之狀態與90度之相位偏移之狀態之間順利地進行狀態轉換。藉此，可實現乘坐感良好之電動輔助車輛。

本發明之上述或進而其他之目的、特徵及效果可藉由以下參照隨附圖式而敍述之實施形態之說明而明確。

1‧‧‧電動輔助車輛

2‧‧‧框架

3‧‧‧前輪

4‧‧‧後輪

5‧‧‧頭管

6‧‧‧上部管

7‧‧‧前管

8‧‧‧座部管

9‧‧‧後管

10‧‧‧下部管

11‧‧‧鞍座

12‧‧‧電池

13‧‧‧前輪電動馬達

14‧‧‧後輪電動馬達

15‧‧‧後輪鏈輪

16‧‧‧曲柄軸

17‧‧‧驅動鏈輪

18‧‧‧鏈條

19‧‧‧曲柄臂

20‧‧‧踏板

21‧‧‧駕駛者

23‧‧‧曲柄

25‧‧‧轉向軸

26‧‧‧前叉

27‧‧‧把手

28‧‧‧握把

31‧‧‧人力驅動系統

32‧‧‧電動驅動系統

35‧‧‧增速機構

36‧‧‧變速機構

37‧‧‧單向離合器

41‧‧‧踏力感測器

42‧‧‧曲柄角感測器

43‧‧‧前輪減速機構

44‧‧‧後輪減速機構

45‧‧‧控制器

46‧‧‧記憶體

50‧‧‧相位差設定單元

53‧‧‧前輪轉矩指令值運算單元

54‧‧‧後輪轉矩指令值運算單元

55‧‧‧前輪馬達驅動單元

56‧‧‧後輪馬達驅動單元

58‧‧‧車速檢測單元

S1‧‧‧步驟

S2‧‧‧步驟

S3‧‧‧步驟

S4‧‧‧步驟

S5‧‧‧步驟

S6‧‧‧步驟

圖1係用以說明本發明之一實施形態之電動輔助車輛之構成之側視圖。

圖2係用以說明上述電動輔助車輛之控制系統之構成之方塊圖。

圖3係用以說明關於後輪電動馬達及前輪電動馬達之控制之控制器之處理例的流程圖。

圖4係表示踏力、後輪驅動力及前輪驅動力之相位關係之一例(實施例)之波形圖。

圖5係表示比較例之踏力、後輪驅動力及前輪驅動力之相位關係之波形圖。

圖1係用以說明本發明之一實施形態之電動輔助車輛之構成之側視圖。該電動輔助車輛1係兩輪摩托車輛，其包含：前輪3及後輪4；人力驅動系統，其用以藉由人力而驅動後輪4；及電動驅動系統，其藉由電動馬達13、14而分別驅動前輪3及後輪4。

電動輔助車輛1包含：構成車體之框架2；安裝於框架2之前輪3；及同樣安裝於框架2之後輪4。框架2包含頭管5、上部管6、前管7、座部管8、左右一對後管9、及左右一對下部管10。以自頭管5向後方延伸之方式設置有上部管6。前管7配置於上部管6之下方，且自頭管5向後方朝斜下方延伸。以自前管7之後端部向上方延伸之方式設置有座部管8。上部管6之後端部與座部管8結合。於座部管8之上端部安裝有鞍座11。於鞍座11之下方，於座部管8上安裝有電池12。

以自上部管6之後端部向後方且斜下方延伸之方式，相互大致平行地設置有一對後管9。另一方面，以自前管7之後端部向後方大致水平地延伸之方式，相互大致平行地設置有一對下部管10。一對後管9之後端部與一對下部管10之後端部分別相互結合。於後管9與下部管10之結合部分，旋轉自如地安裝有後輪鏈輪15及後輪4。於後輪4之輪轂，裝入有後輪電動馬達14。後輪電動馬達14係以對後輪4賦予驅動力之方式構成。

於前管7與座部管8之結合部，以於左右水平延伸之方式旋轉自如地安裝有曲柄軸16。於曲柄軸16，安裝有驅動鏈輪17。於驅動鏈輪17與後輪鏈輪15上，捲繞有環形之鏈條18。因此，曲柄軸16之旋轉係自驅動鏈輪17經由鏈條18而傳遞至後輪鏈輪15。於曲柄軸16之兩端部，分別安裝有一對曲柄臂19。曲柄軸16及一對曲柄臂19構成曲柄23。於一對曲柄臂19分別安裝有一對踏板20。可藉由駕駛者21操作踏板20而使曲柄軸16旋轉，藉此，可藉由人力而驅動後輪4。

於頭管5，旋轉自如地***有轉向軸25。於轉向軸25之下端部，相互大致平行地安裝有一對前叉26。於一對前叉26之下端部，旋轉自如地安裝有前輪3。於前輪3之輪轂，裝入有前輪電動馬達13。前輪電動馬達13係以對前輪3賦予驅動力之方式構成。於轉向軸25之上端安裝有把手27。把手27大致水平地延伸，且具有由駕駛者21之右手及左手而分別握持之一對握把28。藉由駕駛者21向左右旋動操作把手27而使轉向軸25以頭管5之軸心為中心而旋動，伴隨於此，前叉26及前輪3一體地向左右旋動。藉此，使電動輔助車輛1轉向。

圖2係用以說明電動輔助車輛1之控制系統之構成之方塊圖。電動輔助車輛1包含：人力驅動系統31，其將藉由駕駛者21施加至踏板20之踏力以特定之變速比變速且供給至後輪4；及電動驅動系統32，其將後輪電動馬達14及前輪電動馬達13之驅動力分別供給至後輪4及前輪3。

人力驅動系統31包含藉由施加至踏板20之踏力而旋轉之曲柄23、增速機構35、變速機構36、及單向離合器37。增速機構35包含驅動鏈輪17、鏈條18及後輪鏈輪15。根據驅動鏈輪17與後輪鏈輪15之齒數比而使曲柄23之旋轉增速。變速機構36例如以如下方式構成，即，收容於後輪輪轂內，將與後輪鏈輪15結合之輸入軸之旋轉以複數段(例如3段)之變速比之任一者變速且輸出至輸出軸。單向離合器37將變速機構36之輸出軸之一方向(前進方向)之旋轉力傳遞至後輪4，且另一方向(後退方向)之旋轉不予傳遞。因此，施加至曲柄23之前進方向之旋轉力(人力轉矩)藉由增速機構35增速之後，藉由變速機構36變速，且經由單向離合器37而傳遞至後輪4。

電動驅動系統32根據踏力感測器41之輸出及曲柄角感測器42之輸出而驅動後輪電動馬達14及前輪電動馬達13。踏力感測器41檢測施加至曲柄23之踏力(轉矩)，且輸出與該踏力相應之踏力信號。踏力感測器41係用以檢測施加至曲柄23之轉矩之轉矩檢測單元之例。曲柄角感測器42檢測曲柄軸16之旋轉角即曲柄角。曲柄角之基準位置(曲柄角=0度之旋轉位置)亦可設定於駕駛者21施加之踏力自零上升之位置。此種基準位置可設定於例如1個曲柄臂19自曲柄軸16朝正上方之上死點位置、與該1個曲柄臂19自曲柄軸16水平地朝前方之前方水平位置之間。更具體而言，亦可將曲柄臂19自上死點位置朝30度左右前方傾斜之位置設為曲柄角之基準位置。

電動驅動系統32包含踏力感測器41、曲柄角感測器42、前輪電動馬達13、後輪電動馬達14、前輪減速機構43、後輪減速機構44、及控制器45。控制器45根據踏力感測器41及曲柄角感測器42之輸出而驅動前輪電動馬達13及後輪電動馬達14。前輪電動馬達13之旋轉藉由前輪減速機構43而減速，且傳遞至前輪3。後輪電動馬達14之旋轉藉由後輪減速機構44而減速，且傳遞至後輪4。

控制器45包含前輪轉矩指令值運算單元53及後輪轉矩指令值運算單元54，其等根據踏力感測器41及曲柄角感測器42之輸出而分別運算出前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值。進而，控制器45包含：前輪馬達驅動單元55，其根據前輪轉矩指令值而驅動前輪電動馬達13；及後輪馬達驅動單元56，其根據後輪轉矩指令值而驅動後輪電動馬達14。前輪轉矩指令值係前輪電動馬達13應產生之驅動轉矩之指令值。後輪轉矩指令值係後輪電動馬達14應產生之驅動轉矩之指令值。前輪馬達驅動單元55及後輪馬達驅動單元56以與前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值分別對應之占空比對來自電池12之驅動電壓進行PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變)控制。將該經PWM控制之驅動電壓施加至前輪電動馬達13及後輪電動馬達14。藉此，分別對應於前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之驅動電流流動於前輪電動馬達13及後輪電動馬達14。

前輪轉矩指令值運算單元53及後輪轉矩指令值運算單元54係本發明之轉矩指令值運算單元之一例。又，前輪馬達驅動單元55及後輪馬達驅動單元56係本發明之馬達驅動單元之一例。

控制器45進而包含車速檢測單元58。車速檢測單元58檢測電動輔助車輛1之車速且輸出車速資訊。車速檢測單元58亦可以根據前輪3或後輪4之旋轉速度而檢測車速之方式構成。更具體而言，車速檢測單元58亦可根據前輪電動馬達13或後輪電動馬達14之旋轉速度而檢測電動輔助車輛1之車速。車速檢測單元58並非必須求出電動輔助車輛1之車速，只要輸出與車速對應之車速資訊即可。具體而言，由於前輪 3或後輪4之旋轉速度與車速成比例，因而亦可將該旋轉速度作為車速資訊而輸出。同樣地，由於前輪電動馬達13或後輪電動馬達14之旋轉速度與車速成比例，因而亦可將該馬達旋轉速度作為車速資訊而輸出。圖2中，圖示有車速檢測單元58輸出與前輪電動馬達13之旋轉速度對應之車速資訊之例。

控制器45進而包含相位差設定單元50，該相位差設定單元50係根據藉由曲柄角感測器42檢測之曲柄角及藉由車速檢測單元58檢測之車速而設定後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差。於藉由車速檢測單元58檢測之車速為特定之第1車速閾值(例如0km/h)以下時，相位差設定單元50將後輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差設定為零，且將前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差設定為零。因此，前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之相位偏移角(相對相位差)成為零。另一方面，於藉由車速檢測單元58檢測之車速超出較第1車速閾值大之特定之第2車速閾值(例如30km/h)時，相位差設定單元50將後輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差設定為零，且將前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差設定為90度。因此，前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之相位偏移角成為90度。於藉由車速檢測單元58檢測之車速大於第1車速閾值且為第2車速閾值以下時，相位差設定單元50將後輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差保持為零，另一方面，將前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差根據車速(例如與車速成比例)而設定為0度~90度之範圍之值。更具體而言，前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差係以車速越大則越大之方式而設定。

若將曲柄角之基準位置如上所述設定為踏力之上升位置，則前輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差及後輪轉矩指令值相對於踏力之相位之相位差、與前輪轉矩指令值相對於曲柄角之相位之相位差及後輪轉矩指令值相對於曲柄角之相位之相位差相等。

圖3係用以說明關於後輪電動馬達14及前輪電動馬達13之控制之控制器45之處理例的流程圖。若藉由踏力感測器41檢測出踏力，則控制器45(後輪轉矩指令值運算單元54)運算出例如與藉由踏力感測器41檢測之踏力成比例之後輪轉矩指令值(步驟S1)。於該情形時，後輪轉矩指令值係將固定之後輪輔助比率乘以踏力所得之值。因此，後輪轉矩指令值之相位與踏力之相位一致。

控制器45將曲柄角感測器42之輸出信號及踏力感測器41之輸出信號建立關聯而保存於記憶體46(參照圖2)中(步驟S2)。即，將與曲柄角對應之踏力保存於記憶體46中。

進而，控制器45(相位差設定單元50)根據車速檢測單元58產生之車速資訊而運算出後輪轉矩指令值與前輪轉矩指令值之相位偏移角(步驟S3)。於該處理例中，踏力與後輪轉矩指令值為相同相位，因而相位差設定單元50求出前輪轉矩指令值相對於踏力之相位差。

控制器45(前輪轉矩指令值運算單元53)自記憶體46讀出與自當前之曲柄角相位偏移僅該相位偏移角之曲柄角對應的踏力，且運算出與該踏力成比例之前輪轉矩指令值(步驟S4)。因此，前輪轉矩指令值之相位偏離後輪轉矩指令值僅相位偏移角。前輪轉矩指令值之大小係相位偏移但與踏力成比例之值，且係將固定之前輪輔助比率乘以踏力所得之值。換言之，前輪轉矩指令值之大小係將前輪輔助比率乘以相位偏移僅相位偏移角之踏力所得之值。

控制器45(後輪馬達驅動單元56)將與所運算出之後輪轉矩指令值相應之電流供給至後輪電動馬達14(步驟S5)。因此，於後輪4，供給有駕駛者施加之踏力，並且自後輪電動馬達14供給有與該踏力同步之後輪輔助力(後輪輔助轉矩)。因此，驅動後輪之後輪驅動力成為踏力及後輪輔助力之合計值。另一方面，控制器45(前輪馬達驅動單元55) 將與所運算出之前輪轉矩指令值相應之電流供給至前輪電動馬達13(步驟S6)。其結果為，前輪電動馬達13供給至前輪3之前輪輔助力(前輪輔助轉矩)之相位偏離踏力之相位僅上述相位偏移角。由於踏力與後輪輔助力為相同相位，因此相對於其等之合計即後輪驅動力(=踏力+後輪輔助力)，前輪驅動力(=前輪輔助力)之相位僅偏移上述相位偏移角。

該流程圖之處理例表示後輪轉矩指令值相對於踏力為相同相位，且前輪轉矩指令值相對於踏力為不同相位之情形。於不僅前輪轉矩指令值而且後輪轉矩指令值之相位亦自踏力之相位錯開之情形時，控制器45根據車速資訊而分別運算出相對於踏力之前輪相位偏移角及後輪相位偏移角。繼而，控制器45自記憶體46讀出相對於自當前之曲柄角分別相位偏移僅前輪相位偏移角及後輪相位偏移角之曲柄角的踏力，且運算出與該等踏力分別成比例之前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值。藉此，前輪轉矩指令值之相位偏離踏力之相位僅前輪相位偏移角，後輪轉矩指令值之相位偏離踏力之相位僅後輪相位偏移角。藉由將前輪相位偏移角與後輪相位偏移角設定為不同之值，而使前輪轉矩指令值與後輪轉矩指令值相互之相位偏移。

圖4係表示踏力、後輪驅動力及前輪驅動力之相位之關係之一例之波形圖。踏力表示沿著與正弦波之絕對值波形近似之波形之變化。踏力與後輪轉矩指令值為相同相位，因此，踏力與後輪驅動力(=踏力+後輪輔助力)成為相同相位。前輪驅動力相對於踏力偏移90度相位。而且，於本例中，前輪驅動力之大小設定為與後輪驅動力相等。因此，後輪驅動力及前輪驅動力(=前進輔助力)相互偏移90度相位，且峰值相等。藉此，實現不適感較少之電動輔助。施加至電動輔助車輛1之總驅動力(後輪驅動力+前輪驅動力)呈現如下之波形，即，於後輪驅動力及前輪驅動力之各波峰位置取極小值，且於該等波峰位置之間取極大值。後輪驅動力之變動藉由相位偏移之前輪驅動力而補償，其結果為，總驅動力之變動與後輪驅動力或前輪驅動力之變動相比充分小。

圖5表示比較例，其表示使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位均與踏力之相位一致之例。於該情形時，總驅動力之相位亦與踏力之相位一致。後輪驅動力及前輪驅動力同時取峰值，與此同時，總驅動力取極大值。該極大值成為後輪驅動力及前輪驅動力之峰值之和。因此，總驅動力變動較大。即，總驅動力反覆地急遽增加及急遽減少。於總驅動力急遽增加時，電動馬達13、14急遽加速。此時，若於駕駛者可施加較大之踏力之曲柄角區域產生輔助過剩，則存在產生踏空感之虞。該問題藉由使後輪驅動力及前輪驅動力之相位錯開之上述實施形態之構成而得以解決。

如上所述，根據本實施形態，若對踏板20輸入人力而使曲柄23旋轉，則與此對應地後輪4旋轉，藉此，可使電動輔助車輛1行駛。後輪電動馬達14驅動後輪4而對後輪4賦予後輪輔助力，前輪電動馬達13驅動前輪3而對前輪3賦予前輪輔助力。藉此，藉由後輪輔助力及前輪輔助力而可輔助人力驅動。用於後輪電動馬達14及前輪電動馬達13之後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值相互之相位錯開。藉此，賦予至電動輔助車輛1之輔助力於時間上得以平滑化，因而可避免輔助力瞬間變得過大。藉此，可避免對踏板20施加踏力時之阻力急遽減少，因此可避免踏空感，從而可提供一種具有良好之乘坐感之電動輔助車輛1。

此外，由於後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位相互偏移，故而可減小供給至後輪電動馬達14及前輪電動馬達13之總驅動電流之峰值。藉此，能以輸出較小之電池12而驅動後輪電動馬達14及前輪電動馬達13，因此可謀求電池12之小型化，且與此對應地可謀求電動輔助車輛1之輕量化。

為了避免踏空感而考慮進行如下之控制，即，代替使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位不同而使其等為相同相位，例如將前輪轉矩指令值限制為固定之上限值以下。但，此種控制會產生輔助驅動力相對於踏力之比率之變動，故而存在產生其他不適感之虞，而且存在輔助力不足之虞。於後輪轉矩指令值與前輪轉矩指令值之間設有相位差之上述實施形態中，不存在產生此種不適感或輔助力不足之虞。

於本實施形態中，後輪轉矩指令值與踏力同步，因而自後輪電動馬達14產生與施加至曲柄23之人力所產生之轉矩(踏力)同步之輔助力，另一方面，可自前輪電動馬達13產生與該輔助力之相位偏移之輔助力。藉此，電動馬達13、14產生之輔助力包含與踏力之時間變化對應之輔助力成分(後輪輔助力)，因而可實現自然之乘坐感。而且，於本實施形態中，對被傳遞施加至曲柄23之踏力之後輪4賦予之後輪輔助力與踏力同步。藉此，可實現更自然之乘坐感。

又，於本實施形態中，於車速充分大時，後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值於將曲柄23之一旋轉作為一週期時相位偏移90度。藉此，可使輔助力有效地平滑化，因而可實現優異之乘坐感。此外，可使驅動電流之波峰最小化，因而可使用小電流輸出之電池12，與此對應地，可使電動輔助車輛1輕量化。

進而，於本實施形態中，於車速為第1車速閾值以下時，使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位匹配，於車速超出第1車速閾值時，使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位錯開。藉此，於發動時等之低速行駛時，可將較大之輔助力賦予至電動輔助車輛1。尤其藉由使後輪電動馬達14及前輪電動馬達13之兩者產生之輔助力與施加至踏板20之踏力同步，可產生與駕駛者之踏力同步之較大之輔助力。藉此，於發動時等之低速行駛時，能以較大之輔助力對電動輔助車輛1之驅動予以輔助。另一方面，若車速超出第1車速閾值，則後輪電動馬達14及前輪電動馬達13產生之輔助力之相位錯開，因而使輔助力平滑化，可避免踏空感，且可減小峰電流。

進而，於本實施形態中，根據以下特性而設定相位偏移，即，於車速超出第2車速閾值時，使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位錯開90度，於車速超出第1車速閾值且為第2車速閾值以下時，使後輪轉矩指令值及前輪轉矩指令值之相位偏移隨著車速之增加而自0度增加至90度。因此，隨著電動輔助車輛1之加速，後輪電動馬達14及前輪電動馬達13產生之輔助力之相位偏移逐漸擴大。因此，不會損及乘坐感，即，不會產生伴隨驅動特性之急遽變化而導致之輔助力之不連續感，可於無相位偏移之狀態與90度之相位偏移之狀態之間順利地進行狀態轉換。藉此，可實現乘坐感良好之電動輔助車輛1。

以上，已對本發明之一實施形態進行說明，但本發明如以下例示性地列舉般，亦能以進而其他形態實施。

1.於上述實施形態中，示出具備2個驅動車輪3、4之車輛，但驅動車輪之數量亦可並非為2個。即，本發明之電動輔助車輛中，可僅具備1個驅動車輪，亦可具備3個以上之驅動車輪。又，於本發明之電動輔助車輛中，可具備隨著車輛之行駛而從動之從動車輪，亦可不具備該從動車輪。例如，於具有前輪及後輪之兩輪摩托車中，亦可前輪及後輪之任一者為驅動車輪，且其等之另一者為從動車輪。又，亦可對前輪及後輪之任一者僅供給人力驅動系統之驅動力，且對其等之另一者僅供給電動驅動系統之驅動力。更一般化而言，複數個驅動車輪亦可包含僅被供給人力驅動系統之驅動力之至少1個車輪、及僅被供給電動驅動系統之驅動力之至少1個車輪。車輪之總數亦可並非為2個，其既可為1個，亦可為3個以上。

2.於上述實施形態中，2個電動馬達13、14對前輪3及後輪4分別供給輔助力，但亦可形成為使2個電動馬達對1個車輪(前輪3或後輪4)供給輔助力之構成。於該情形時，藉由使該2個電動馬達產生之輔助力之相位錯開而可避免踏空感。

3.亦可具備3個以上之電動馬達。於該情形時，使其等中之至少2個電動馬達產生之輔助力之相位錯開即可。可使3個以上之電動馬達對各不相同之車輪賦予輔助力，亦可使至少2個電動馬達對共用之1個車輪賦予輔助力。於使n個(n為2以上之自然數)電動馬達產生之輔助力之相位錯開之情形時，較佳為將該等電動馬達之轉矩指令值間之相位差設定為各自180度/n。於任一情形時，轉矩指令值間之相位差均成為90度以下。

4.於上述實施形態中，後輪轉矩指令值與踏力同步，前輪轉矩指令值之相位自踏力之相位錯開。但，亦可使前輪轉矩指令值之相位與踏力之相位同步，且使後輪轉矩指令值之相位自踏力之相位錯開。進而，如上所述，亦可使前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之兩者之相位自踏力之相位錯開。於該情形時，亦較佳為前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之相位相互錯開。

5.於上述實施形態中，以曲柄角為基準而使前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之相位錯開。但，亦可根據踏力之相位而使前輪轉矩指令值及後輪轉矩指令值之相位錯開，亦可藉由使前輪轉矩指令值之相位與後輪轉矩指令值之相位於時間上錯開而確保其等之間之相位差。

6.圖1中例示有電動輔助腳踏車之形態之電動輔助車輛，但本發明之電動輔助車輛亦可具有輕型機踏車(moped)之形態。

已對本發明之實施形態詳細地進行說明，但該等實施形態僅係為了明確本發明之技術內容而使用之具體例，本發明不應限定於該等具體例而解釋，本發明之範圍僅藉由隨附之申請專利範圍而限定。

本申請案對應於2013年11月18日向日本專利廳提交之特願2013-238176號，該申請案之全部揭示以引用之方式併入於本文中。