JP2021091292A - Control device for electric bicycle and electric bicycle - Google Patents
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Abstract
【課題】人が快適に電動自転車を押し歩く又は支え歩くことができる電動自転車用制御装置及び電動自転車を提供する。【解決手段】電動自転車用制御装置は、電動モータ４１と、車体１０への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３と、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度に関する情報を出力する第１センサとを備える、電動自転車に用いられる電動自転車用制御装置であって、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度に関する情報に基づく電動自転車１の速度が閾値以上となれば、閾値以上である目標値に沿った第１追従量よりも小さい第２追従量で、第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御する。【選択図】図４PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an electric bicycle and an electric bicycle capable of a person comfortably pushing or supporting the electric bicycle. SOLUTION: A control device for an electric bicycle is pushed by adding a second auxiliary driving force by the electric motor 41 to a pushing force to an electric motor 41 and a vehicle body 10, or by adding a second auxiliary driving force. A control device for an electric bicycle used for an electric bicycle, which comprises a control unit 43 for executing a second mode of self-propelled operation and a first sensor for outputting information on the speed of the electric bicycle 1 when the second mode is executed. Therefore, when the speed of the electric bicycle 1 based on the information on the speed of the electric bicycle 1 becomes equal to or higher than the threshold value when the second mode is executed, the control unit 43 has a first follow-up amount along the target value which is equal to or higher than the threshold value. The electric motor 41 is controlled so as to add a second auxiliary driving force with a small second follow-up amount. [Selection diagram] FIG. 4
Description
本開示は、電動自転車用制御装置及び電動自転車に関する。 The present disclosure relates to a control device for an electric bicycle and an electric bicycle.
従来、電動モータと、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状態であると判定されて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電動自転車が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, when it is determined that the vehicle speed is generated in the electric motor and the electric auxiliary bicycle regardless of the pedal effort and the operation signal is input from the operation unit, after the time when the operation signal is input. , An electric bicycle including a motor control unit that controls the drive of the electric motor so as to maintain the first vehicle speed is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
そこで、本開示は、人が快適に電動自転車を押し歩く又は支え歩くことができる電動自転車用制御装置及び電動自転車を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a control device for an electric bicycle and an electric bicycle that allow a person to comfortably push or support the electric bicycle.
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動自転車用制御装置は、電動モータと、車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、前記モードの実行時に、前記車体の速度に関する情報を出力する第１センサとを備える、電動自転車に用いられる電動自転車用制御装置であって、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の速度に関する情報に基づく前記車体の速度が閾値以上となれば、前記閾値以上である目標値に沿った前記第１追従量よりも小さい第２追従量で、前記補助駆動力を付加するように前記電動モータを制御する。 In order to achieve the above object, the control device for an electric bicycle according to one aspect of the present disclosure includes an electric motor and an auxiliary driving force added to the pushing force to the vehicle body to push the electric bicycle, or the auxiliary driving. It is a control device for an electric bicycle used for an electric bicycle, which includes a control unit that executes a mode in which a force is applied and self-propelled, and a first sensor that outputs information on the speed of the vehicle body when the mode is executed. When the speed of the vehicle body based on the information on the speed of the vehicle body becomes equal to or higher than the threshold value, the control unit is smaller than the first follow-up amount along the target value which is equal to or higher than the threshold value. The electric motor is controlled so as to add the auxiliary driving force with the second follow-up amount.
また、本開示の一態様に係る電動自転車用制御装置は、電動モータと、車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の速度が目標速度に近づくと前記電動モータの出力の変動量を徐々に小さくする。 Further, in the control device for an electric bicycle according to one aspect of the present disclosure, the electric motor and the pushing force to the vehicle body are pushed by adding the auxiliary driving force by the electric motor, or the auxiliary driving force is added to the electric motor. The control unit includes a control unit that executes a self-propelled mode, and the control unit gradually reduces the fluctuation amount of the output of the electric motor when the speed of the vehicle body approaches the target speed during the execution of the mode.
また、本開示の一態様に係る電動自転車用制御装置は、電動モータと、車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の速度が目標速度に向かい上昇するほど前記電動モータの出力の変動量を小さくし、前記車体の速度が前記目標速度に向かい下降するほど、前記電動モータの出力の変動量を小さくする。 Further, in the control device for an electric bicycle according to one aspect of the present disclosure, the electric motor and the pushing force to the vehicle body are pushed by adding the auxiliary driving force by the electric motor, or the auxiliary driving force is added to the electric motor. The control unit includes a control unit that executes a self-propelled mode, and the control unit reduces the fluctuation amount of the output of the electric motor as the speed of the vehicle body increases toward the target speed when the mode is executed, and the vehicle body. As the speed of the electric motor decreases toward the target speed, the fluctuation amount of the output of the electric motor is reduced.
また、本開示の一態様に係る電動自転車は、電動自転車用制御装置を備える。 Further, the electric bicycle according to one aspect of the present disclosure includes a control device for the electric bicycle.
本開示に係る電動自転車用制御装置等によれば、人が快適に電動自転車を押し歩く又は支え歩くことができる。 According to the electric bicycle control device and the like according to the present disclosure, a person can comfortably push or support the electric bicycle.
以下では、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims are described as arbitrary components.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺等は必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Therefore, for example, the scales and the like do not always match in each figure. Further, in each figure, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted or simplified.
以下、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置及び電動自転車について説明する。 Hereinafter, the electric bicycle control device and the electric bicycle according to the present embodiment will be described.
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、実施の形態１に係る電動自転車１の側面図である。
(Embodiment 1)
<Structure>
FIG. 1 is a side view of the
図１に示すように、電動自転車１は、第１モードと、第２モードとを有する。第１モードは、例えばアシストモードであり、ペダル１７への人（ユーザ）の踏力に基づく電動自転車１の前進を補助する。第２モードには、例えば押し歩きモード及び自走モードの少なくとも一方が含まれる。押し歩きモードでは、ユーザが電動自転車１を押して歩くときに、ユーザによる車体１０を前へ押す力に基づいて、電動自転車１の前進が補助される。自走モードでは、人が電動自転車１を支えながら歩くときの電動自転車１の前進が補助される。
As shown in FIG. 1, the
図２は、実施の形態１に係る電動自転車１の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
図１及び図２に示すように、電動自転車１は、車体１０と、操作部２１と、手動スイッチ２２と、クランク回転センサ３１と、電動自転車用制御装置の構成に含まれるモータ回転センサ３２と、踏力センサ３３と、車速センサ３４と、変速機計測部３５と、モータ駆動ユニット４０と、バッテリー５０と、前照灯６０と、変速機７０とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
［車体１０］
車体１０は、フレーム１１と、前輪１２と、後輪１３と、サドル１５と、ハンドル１４と、クランク１６と、ペダル１７と、図示しないスプロケットと、チェーン１９とを備える。
[Body 10]
The
フレーム１１は、ヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、立パイプ１１３と、フォーク１１４と、チェーンステー１１５とを備える。ヘッドパイプ１１１は、前輪１２を支持するフォーク１１４及びハンドル１４を、ヘッドパイプ１１１の軸を中心に回転自在に支持する。ハンドル１４を左右に回すことで、フォーク１１４に支持された前輪１２の向きを左右に回転させることができる。
The
メインフレーム１１２は、ヘッドパイプ１１１と立パイプ１１３とを連結する部分である。メインフレーム１１２の下端部には、クランク１６及びモータ駆動ユニット４０が取り付けられる。本実施の形態に係る電動自転車１は、クランク１６とモータ駆動ユニット４０とが一体化された、いわゆるセンターユニット方式の電動自転車１であるが、センターユニット方式に限定されない。
The
立パイプ１１３は、サドル１５を着脱可能に支持する。具体的には、立パイプ１１３には、サドル１５を支持するシートポストが挿入されて固定される。本実施の形態では、立パイプ１１３に、バッテリー５０が着脱可能に取り付けられる。
The
フォーク１１４は、前輪１２を回転自在に支持する。前輪１２を支持するフォーク１１４には、前照灯６０が取り付けられる。
The
チェーンステー１１５は、後輪１３を回転自在に支持する。
The chain stay 115 rotatably supports the
サドル１５は、人が適切な姿勢で乗車した場合に、人が座る部分である。
The
ハンドル１４には、一対のグリップ１４１、及び、一対のブレーキレバー１４２が左右に設けられる。
A pair of
一対のグリップ１４１は、適切な姿勢で乗車された場合に、手で握られる部分である。また、一対のグリップ１４１は、電動自転車１を押して又は支えて歩く際にも手で握られて、前方への押力を受ける。一対のグリップ１４１の少なくとも一方には、握る力又は押力を検知するグリップセンサが設けられてもよい。
The pair of
一対のブレーキレバー１４２は、前輪１２及び後輪１３の各々に取り付けられた、図示しないブレーキ装置の動作レバーである。一方のブレーキレバー１４２を操作することで、前輪１２に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、前輪１２に対して機械的な制動力を与える。他方のブレーキレバー１４２を操作することで、後輪１３に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、後輪１３に対して機械的な制動力を与える。
The pair of
ブレーキレバー１４２には、ブレーキセンサが設けられており、このブレーキセンサがブレーキレバー１４２に対する操作を検出するようになっている。
The
クランク１６は、クランク軸１６１と、一対のクランクアーム１６２とを有する。クランクアーム１６２は、メインフレーム１１２の両側に１つずつ設けられており、左右方向に延びるクランク軸１６１の両端に固定される。クランクアーム１６２の一方端がクランク軸１６１に固定され、他方端には、ペダル１７が回転自在に固定される。ペダル１７に踏力が加えられた場合、クランクアーム１６２がクランク軸１６１を中心に回転し、当該回転による人力駆動力がスプロケット及びチェーン１９を介して後輪１３に伝達される。第１モードで動作する場合には、踏力に基づく人力駆動力と、当該人力駆動力に付加された電動モータ４１による第１補助駆動力とが後輪１３に伝達される。
The
［操作部２１］
図３は、実施の形態１に係る電動自転車１のハンドル及び操作部２１の斜視図である。
[Operation unit 21]
FIG. 3 is a perspective view of the handle and the
図２及び図３に示すように、操作部２１は、一対のブレーキレバー１４２の一方（本実施の形態では左側のブレーキレバー１４２）の近傍に設けられる。操作部２１は、前照灯６０を点灯させるライトスイッチ（図示省略）等を備えた端末装置である。操作部２１は、人による操作を受け付けるためボタン等を有する。ボタンは、タッチパネルディスプレイ、機械式のボタン等である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、操作部２１は、例えば図１の後輪１３に空転が起こっていることを表示する表示部４４を備える。表示部４４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。
Further, the
［手動スイッチ２２］
手動スイッチ２２は、第２モードを実行するための押し歩き操作又は自走させる操作を受け付ける機械式のスイッチである。手動スイッチ２２は、例えばモーメンタリ型のスイッチである。具体的には、人によって手動スイッチ２２が押下されている期間では、操作部２１は、第２モードを実行するための第２モードオン信号を制御装置４２（後述）に出力し続ける。一方、手動スイッチ２２が押下されていない期間には、操作部２１は、第２モードオン信号を制御装置４２に出力しない。
[Manual switch 22]
The
なお、手動スイッチ２２を１回押下した場合に、その後、手動スイッチ２２を押し続けなくても、第２モードが実行されてもよい。第２モードの実行中に、再び手動スイッチ２２を押下した場合に、第２モードが停止されてもよい。この場合、手動スイッチ２２を押し続けなくてよいので、人は、車体１０を押すことに専念する。
When the
また、手動スイッチ２２には、第２モードの押し歩きモードを実行するための押し歩きスイッチと、第２モードの自走モードを実行するための自走スイッチとの２つの異なるスイッチが含まれてもよい。この場合、制御部４３は、押し歩きスイッチが押下されたとき、押し歩きモードを実行し、自走スイッチが押下されたとき、自走モードを実行してもよい。
Further, the
［クランク回転センサ３１］
図１及び図３に示すように、クランク回転センサ３１は、第１モード及び第２モードの実行時に、単位時間当たりのクランク１６の回転数を検出する。クランク回転センサ３１は、歯車状の回転体と、回転体の歯を挟むように配置された光出射部と受光部とを有する光検出器とを有することで実現する。クランク回転センサ３１は、検出したクランク１６の回転数を示すクランク回転数情報を制御装置４２に出力する。なお、クランク回転センサ３１は、クランク１６の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。また、クランク回転センサ３１は、クランク軸１６１の近傍に配置される。
[Crank rotation sensor 31]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
［モータ回転センサ３２］
モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転軸の近傍に配置される。モータ回転センサ３２は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の速度に関する情報を出力する。モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出し、モータ回転数情報を出力するホールＩＣセンサである。モータ回転数情報は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数に基づいて電動自転車１の速度を算出することができる情報であり、電動自転車１の速度に関する情報に含まれる。本実施の形態では、電動自転車１の速度とは、主に第２モード実行時における車体１０の速度である。モータ回転センサ３２は、第１センサの一例である。
[Motor rotation sensor 32]
The
具体的には、モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転軸と一体的に回転する磁石と、ホールＩＣとを有する。ホールＩＣは、磁石の回転に応じて変化する磁界の変化を検出することで、単位時間当たりの磁石の回転数、すなわち、電動モータ４１の回転数を検出する。なお、モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報を制御装置４２に出力する。
Specifically, the
［踏力センサ３３］
踏力センサ３３は、磁歪式のトルクセンサであり、ペダル１７への人力駆動力に基づいてクランク軸１６１が回転することにより発生する人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、コイルと、磁歪発生部とを有する。例えば、ペダル１７に踏力が加えられて人力駆動力が発生した場合に、磁歪発生部に歪みが発生する。磁歪発生部には、透磁率が増加する部位と減少する部位とが発生する。このコイルのインダクタンス差を検出することで、人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、検出した人力駆動力を示す踏力情報を制御装置４２に出力する。なお、踏力センサ３３の構成は特に限定されず、ペダル１７への人力駆動力が検出できればいかなる構成でもよい。
[Treading force sensor 33]
The
また、踏力センサ３３は、クランク軸１６１の近傍に配置される。
Further, the
［車速センサ３４］
車速センサ３４は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出する。車速センサ３４は、検出した電動自転車１の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。例えば車速センサ３４は、前輪１２又は後輪１３の回転から電動自転車１の速度を検出し、速度を示す速度情報を制御装置４２に出力するホイルセンサ等の速度センサである。車速センサ３４は、第２センサの一例である。
[Vehicle speed sensor 34]
The
なお、車速センサ３４は、ホイルセンサ、マグネットセンサ等であってもよいが、対地速度により算出するサイクルコンピュータであってもよく、電動自転車１の速度を検知することができればいかなる構成でもよい。
The
車速センサ３４は、例えば、フォーク１１４の下端部に設けられ、速度を測定し易い位置に配置される。
The
［変速機計測部３５］
変速機計測部３５は、後輪１３の変速機７０の段を計測し、変速機７０の段を示す情報を制御装置４２へ送信する。変速機７０の段の計測は、例えば、変速機切替装置が出力する変速機７０の段を示す情報を制御装置４２に出力することで実現してもよい。
[Transmission measuring unit 35]
The
［モータ駆動ユニット４０］
モータ駆動ユニット４０は、車体１０に取り付けられ、電動自転車用制御装置の構成に含まれる電動モータ４１と、制御装置４２とを有する。モータ駆動ユニット４０は、電動モータ４１及び制御装置４２を、樹脂製又は金属製の筐体に収納してユニット化される。筐体の内部には、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２及び踏力センサ３３等が設けられる。
[Motor drive unit 40]
The motor drive unit 40 has an
電動モータ４１は、制御装置４２による制御に基づいて、バッテリー５０からの電力を受けて駆動する。電動モータ４１の回転トルクは後輪１３のスプロケットに伝達されて、後輪１３が回転する。回転トルクは、第１補助駆動力及び第２補助駆動力を意味する。
The
電動モータ４１は、第１補助駆動力及び第２補助駆動力となるモータである。電動モータ４１は、第１モードを実行中に、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、第１補助駆動力を付加する。また、電動モータ４１は、第２モードを実行中に、電動自転車１に対する押し歩く力に、第２補助駆動力を付加する。また、電動モータ４１は、第２モードを実行中に、電動自転車１が人に支えられながら自走する第２補助駆動力を付加する。
The
図２に示すように、制御装置４２には、電動モータ４１、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、踏力センサ３３、車速センサ３４、変速機計測部３５、手動スイッチ２２、操作部２１、バッテリー５０及び前照灯６０が電気的に接続される。制御装置４２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、モータ回転センサ３２、車速センサ３４、変速機計測部３５等のセンサによるセンシング情報に基づいて、電動モータ４１の動作を制御する。また、制御装置４２には、操作部２１及び手動スイッチ２２による操作信号、及び、各センサによる検知結果であるセンシング情報が入力される。センシング情報は、クランク回転数情報、モータ回転数情報、踏力情報、速度情報、及び、変速機７０の段を示す情報を含む総称である。
As shown in FIG. 2, the
制御装置４２は、電動自転車用制御装置の構成に含まれる制御部４３を有する。制御部４３は、電動自転車１の動作モードに応じて、電動モータ４１を駆動する。具体的には、制御部４３は、第１モードと第２モードとを有し、第１モードと第２モードとを切り替えてそれぞれのモードを実行する。例えば、制御部４３は、第２モードが停止された後、踏力センサ３３によってペダル１７への踏力が検出されない場合、再度第２モードを開始する指示を受け付けたときに、第２モードを再開する。具体的には、制御部４３は、第２モードが停止された後、手動スイッチ２２が押下されたとき、第２モードを再開する。また、制御部４３は、踏力センサ３３によってペダル１７への踏力が検出された場合、手動スイッチ２２が押下されても第２モードを再開しない。
The
第１モードは、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ４１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモードである。第１モードは、手動スイッチ２２が押下されて電源がオンされた後、人が電動自転車１に乗車している場合に実行される。具体的には、第１モードは、踏力センサ３３で検知したペダル１７への踏力が所定値より大きい場合に実行される。
The first mode is an assist mode in which the vehicle travels by adding the first auxiliary driving force by the
制御部４３は、第１モードを実行する場合、ペダル１７への踏力と電動自転車１の速度とに基づいて、電動モータ４１が生成する第１補助駆動力の大きさを決定する。ペダル１７への踏力は、踏力センサ３３による検知結果から得られる。例えば、電動自転車１の速度は、前輪１２の単位時間当たりの回転数と前輪１２の大きさとに基づいて算出される、又は、後輪１３の単位時間当たりの回転数と、後輪１３の大きさとに基づいて算出される。
When the first mode is executed, the
なお、前輪１２又は後輪１３の単位時間当たりの回転数と電動自転車１の速度とを予め対応付けたテーブルが、制御装置４２のメモリに記憶されていてもよい。制御部４３は、当該テーブルを参照することで、前輪１２又は後輪１３の回転数から電動自転車１の速度を決定してもよい。
A table in which the number of rotations of the
第１モードにおける第１補助駆動力は、電動自転車１の走行速度に応じて異なるが、例えば、ペダル１７への踏力の２倍以下の大きさである。例えば、制御部４３は、電動自転車１の走行速度が時速１０ｋｍ未満の場合に、電動モータ４１を駆動することで、ペダル１７への踏力の２倍以下の第１補助駆動力を発生させる。制御部４３は、速度が時速２４ｋｍ以上の場合は、電動モータ４１に第１補助駆動力を発生させない。制御部４３は、速度が時速１０ｋｍ以上２４ｋｍ未満の場合には、電動モータ４１を駆動することで、速度に応じて定められた第１補助駆動力を発生させる。
The first auxiliary driving force in the first mode varies depending on the traveling speed of the
第２モードは、車体１０を押力に電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、支えられた車体１０に第２補助駆動力を付加して自走させる（支え歩く）モード（押し歩きモード又は自走モード）である。第２モードは、モードの一例である。
In the second mode, the
押し歩きモードは、電源がオン状態で、人が電動自転車１の車体１０を押し歩く際に、電動モータ４１による第２補助駆動力を車体１０に付加するモードである。押し歩きモードは、人が電動自転車１に乗車しておらず、車体１０を押しながら歩く場合に実行される。
The push-walking mode is a mode in which a second auxiliary driving force by the
自走モードは、電動自転車１を人が支えた状態で、電動モータ４１による第２補助駆動力を車体１０に付加して自走させるモードである。自走モードは、押し歩きモードと同様に、人が電動自転車１に乗車しておらず、電動自転車１の車体１０を支えながら歩く場合に実行される。自走モードにおいて、人は、車体１０を前方に押す力を加えていない。
The self-propelled mode is a mode in which a person supports the
制御部４３は、車体１０に対する前方への押す力の有無によって、押し歩きモード及び自走モードのいずれのモードを実行するか判別可能である。例えば、制御部４３は、グリップ１４１等に設けられたグリップセンサ等によって車体１０を前方への押す力の有無を検知し、検知結果に応じて押し歩きモードと自走モードとを切り替えて実行してもよい。あるいは、制御部４３は、押し歩きモードか自走モードかを判別することなく、第２補助駆動力を付加する第２モードとして実行してもよい。また、制御部４３は、人による手動スイッチ２２の操作によって、押し歩きモードと自走モードとを切り替えて実行してもよい。
The
本実施の形態では、押し歩きモード及び自走モードのそれぞれは、手動スイッチ２２が押下されている期間に実行される。押し歩きモード及び自走モードのそれぞれは、ペダル１７への踏力が所定値より大きい場合には実行されなくてもよい。つまり、第１モードと第２モードとは排他的に実行される。また、押し歩きモードと自走モードとも排他的に実行される。
In the present embodiment, each of the push-walking mode and the self-propelled mode is executed during the period when the
また、制御部４３は、第２モードの実行時において、電動自転車１の速度に関する情報をモータ回転センサ３２から取得する。電動自転車１の速度に関する情報は、電動自転車１の速度を算出可能な電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報等を含む。本実施の形態では、制御部４３は、電動自転車１の速度に関する情報として、モータ回転数情報をモータ回転センサ３２から取得する。
Further, the
また、制御部４３は、第２モードの実行時において、モータ回転センサ３２からモータ回転数情報を取得すると、モータ回転数情報から電動自転車１の速度を算出する。例えば、制御部４３は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数から、電動自転車１の速度を算出する。
Further, when the
また、制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値以上であるかどうかを判定する。制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値未満であれば、電動自転車１の速度の大きさに応じて電動モータ４１を制御する。ここで、閾値は、目標速度以下であり、あらかじめ決定された値である。閾値は、目標速度の数十％程度に設定される。
Further, the
具体的には、制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値未満において、電動自転車１の速度が閾値に近づくほど、電動自転車１の速度に追従する第１追従量で第２補助駆動力を強めるように電動モータ４１を制御する。第１追従量は、電動自転車１の速度が閾値に近くなるほど追従量は小さくなり、電動自転車１の速度が低下して閾値から離れるほど、追従量は大きくなる。例えば人が電動自転車１の押し歩き又は支え歩きを開始した直後、又は、坂を上る場合では、電動自転車１の速度は、閾値よりも小さいため、電動自転車１の速度の増加量に追従するように、制御部４３は、電動モータ４１を制御して第２補助駆動力を車体１０に付与する。ここで、追従量は、電動自転車１の速度の変化に沿って変化する電動モータ４１の出力の変化の度合い（制御量）を示す。電動モータ４１の出力は、電動モータ４１の出力電流を制御することで変化する。また、追従量は、第１追従量及び第２追従量の総称である。制御部４３が第１追従量で電動モータ４１を制御する場合、車体１０に付与する第２補助駆動力の変動量は大きくなる。
Specifically, when the speed of the
また、制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値以上となれば、閾値以上である目標速度に沿った第１追従量よりも小さい第２追従量で、第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御する。人が電動自転車１を押し歩く又は支え歩く速度は、一定ではなく、正弦波のように変化する。つまり電動自転車１の速度が一定周期で変化するため、制御部４３は、電動自転車１の速度の変化に対する追従量を第２追従量にすることで、第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御する。ここで、第２追従量は、第１追従量に比べて正弦波のような人の歩行速度の変化にほとんど追従せず、人の歩行平均速度又は目標速度等に沿って追従する。人が電動自転車１を押し歩く又は支え歩く場合に、制御部４３は、大きい追従量にするわけではない。なぜならば、追従量が大きい場合、目標速度付近での追従量が過大となり、人が電動自転車１を押し歩く又は支え歩く場合、電動自転車１は、人の歩行速度の変化に引っ張られるため、制御部４３が目標速度に応じた第２補助駆動力を車体１０に付与するように、電動モータ２１の出力電流を戻そうとすると考えられるからである。このため、制御部４３は、第２追従量で電動モータ４１を制御する場合、目標速度付近での第２追従量が過大とならないように、第１追従量よりもなだらかに又はわずかに、押し歩く又は支え歩く電動自転車１の速度の変化に追従する。例えば、第２追従量は、目標速度時に制御される電動モータ４１の目標出力電流を基準として±２０％の範囲である。言い換えれば、第２追従量は、電動モータ４１の目標出力電流を基準として±２０％の範囲である。つまり、制御部４３は、第２追従量で電動モータ４１を制御する場合、電動自転車１を押し歩く又は支え歩く速度が変化しても、速度の変化に対してゆるやかに電動モータ４１の出力電流を制御する。目標速度及び目標出力電流は、目標値の一例である。
Further, when the speed of the
また、制御部４３は、第２モードを実行する場合、電動自転車１の走行速度が予め定められた上限値を超えないように、電動モータ４１に第２補助駆動力を生成させる。第２モードにおける第２補助駆動力は、例えば、電動自転車１の速度が時速６ｋｍ未満になる大きさである。本実施の形態では、第２モードを実行する場合、電動自転車１の速度の上限値が時速６ｋｍとしたが、時速３〜４ｋｍでもよく、より好ましくは時速３．３〜３．９ｋｍであってもよく、特に限定されない。
Further, when executing the second mode, the
例えば、電動自転車１の速度が時速３〜４ｋｍの範囲であれば、制御部４３は、第２追従量で電動モータ４１を制御する。この場合、閾値は、時速３ｋｍとなる。なお、これらの数値には限定されない。
For example, if the speed of the
制御装置４２は、バッテリー５０から供給される電力を、電動モータ４１及び前照灯６０等に供給する。
The
制御装置４２は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）等で実現され、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサ等で構成される。なお、制御装置４２は、専用の電子回路で実現されてもよい。
The
本実施の形態では、制御装置４２は、モータ駆動ユニット４０の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置４２は、モータ駆動ユニット４０とは別体で設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
［バッテリー５０］
バッテリー５０は、電動モータ４１の駆動用の電力を貯める蓄電池である。バッテリー５０は、例えば、二次電池であるが、キャパシタ等であってもよい。バッテリー５０は、電動モータ４１に電気的に接続されている。具体的には、バッテリー５０は電動モータ４１に対して電力を供給する。
[Battery 50]
The
［前照灯６０］
前照灯６０は、バッテリー５０から供給される電力によって、電動自転車１の進行方向に向けて光を発する照明装置である。前照灯６０は、操作部２１を介して、人による操作を受け付けることで点灯したり消灯したりする。前照灯６０は、操作部２１のライトスイッチによって、点灯と消灯とが切り替えられる。
[Headlight 60]
The
［変速機７０］
変速機７０は、互いにギア比の異なる複数の駆動力伝達経路を有する遊星ギア、多段ギア等の周知の変速機構で構成されている。変速機７０は、駆動力伝達経路を切り換えることで、例えば、低速段（Ｌｏｗギア）、中速段（Ｍｉｄｄｌｅギア）、高速段（Ｔｏｐギア）等に変速可能である。
[Transmission 70]
The
＜動作＞
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車１の制御処理について説明する。
<Operation>
Here, the control process of the
図４に示すように、まず、モータ回転センサ３２は、第２モードの実行時に、単位時間当たりの電動モータ４１の回転数を検出し（Ｓ１１）、検出した電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報を制御装置４２に出力する。
As shown in FIG. 4, first, the
制御装置４２の制御部４３は、モータ回転数情報を取得すると、モータ回転数情報に示されるモータ回転数から電動自転車１の速度を算出する（Ｓ１２）。
When the
また、車速センサ３４は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出し（Ｓ１３）、検出した電動自転車１の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。
Further, the
制御装置４２の制御部４３は、車速センサ３４から速度情報を取得すると、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を補正する（Ｓ１４）。
When the
なお、ステップＳ１３及びＳ１４の処理を行わなくてもよく、省略してもよい。 The processes of steps S13 and S14 may not be performed or may be omitted.
制御部４３は、第２モードの実行時において、算出した電動自転車１の速度が閾値以上であるかどうかを判定する（Ｓ１５）。
The
図４及び図５に示すように、電動自転車１の速度が閾値未満である場合（Ｓ１５でＮｏ）、制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値に近づくほど、電動自転車１の速度に追従する第１追従量で第２補助駆動力を強めるように電動モータ４１を制御する（Ｓ１６）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。図５は、実施の形態１に係る電動自転車１の速度と時間との関係、及び、電動モータ４１の出力電流と時間との関係を示す図である。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the speed of the
制御部４３は、電動自転車１の速度が閾値以上である場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、閾値以上である目標速度に沿った第１追従量よりも小さい第２追従量で、第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御する（Ｓ１７）。具体的には、電動自転車１の速度が閾値以上となれば、追従量が第１追従量よりも小さくした第２追従量で電動モータ４１を制御する。これにより、図５に示すように、実線で示す人の歩行速度と、一点鎖線で示す電動自転車１の速度との間のギャップが後述する図６に比べて小さくなる。つまり、電動自転車１は、人の歩行速度に合わせた速度で移動する。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
＜比較例＞
図６は、比較例における電動自転車の速度と時間との関係、及び、電動モータの出力電流と時間との関係を示す図である。
<Comparison example>
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the speed and time of the electric bicycle in the comparative example and the relationship between the output current and time of the electric motor.
図６に示すように、電動モータの出力電流を人の歩行速度に追従するように制御した場合、実線で示す人の歩行速度と、一点鎖線で示す電動自転車の速度との間にギャップが生じてしまう。このため、制御部は、電動自転車１を押し歩く場合、電動自転車の速度が人の歩行速度の変化に沿った電動モータの出力電流（破線で示す）を制御することが、十分にできていない。
As shown in FIG. 6, when the output current of the electric motor is controlled to follow the walking speed of a person, a gap is generated between the walking speed of the person shown by the solid line and the speed of the electric bicycle shown by the one-point chain line. Will end up. Therefore, when pushing the
このため、比較例の電動自転車では、電動自転車１の速度と人の歩行速度とのズレにより、人は、電動自転車を押し歩く場合に違和感を覚えることがある。
Therefore, in the electric bicycle of the comparative example, the person may feel a sense of discomfort when pushing the electric bicycle due to the difference between the speed of the
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車用制御装置および電動自転車１の作用効果について説明する。
[Action effect]
Next, the operation and effect of the electric bicycle control device and the
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置は、電動モータ４１と、車体１０への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３と、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度に関する情報を出力する第１センサとを備える、電動自転車１に用いられる電動自転車用制御装置であって、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度に関する情報に基づく電動自転車１の速度が閾値以上となれば、閾値以上である目標速度に沿った第１追従量よりも小さい第２追従量で、第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御する。
As described above, in the control device for an electric bicycle according to the present embodiment, a second auxiliary driving force by the
例えば、従来の電動自転車では、人が電動自転車を押し歩く時に、電動自転車を一定の速度で移動するように制御される。しかし、人の歩行速度は正弦波のように変化するため、電動自転車の速度と人の歩行速度とのズレにより、人は、電動自転車を押し歩く場合に違和感を覚えることがある。 For example, in a conventional electric bicycle, when a person pushes the electric bicycle while walking, the electric bicycle is controlled to move at a constant speed. However, since the walking speed of a person changes like a sine wave, the difference between the speed of the electric bicycle and the walking speed of the person may cause a person to feel a sense of discomfort when pushing the electric bicycle.
しかし、本実施の形態によれば、例えば電動自転車１の速度が閾値より小さい場合には第１追従量で第２補助駆動力を強めるため、人に加わる負担を抑制することができる。また、電動自転車１の速度が閾値以上となる場合には、第２追従量で第２補助駆動力を付加するため、人の歩行速度と電動自転車１の速度とのズレを抑制することができる。
However, according to the present embodiment, for example, when the speed of the
したがって、電動自転車１は、人が快適に電動自転車１を押し歩く又は支え歩くことができる。その結果、人は、電動自転車１を押し歩く又は支え歩くことに専念することができる。
Therefore, the
また、本実施の形態に係る電動自転車１は、電動自転車用制御装置を備える。
Further, the
この電動自転車１においても、上述と同様の作用効果を奏する。
The
また、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置において、第１センサは、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出し、回転数情報を出力するホールＩＣセンサである。そして、回転数情報は、電動自転車１の速度に関する情報に含まれる。
Further, in the electric bicycle control device according to the present embodiment, the first sensor is a Hall IC sensor that detects the rotation speed of the
これによれば、実質的に押し歩き又は支え歩きの開始時点からの電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出することができるため、電動自転車１の速度を精度よく算出することができる。このため、押し歩き又は支え歩きを開始した直後に、第２補助駆動力を電動自転車１に付与することができるため、人が電動自転車１を押し歩く又は支え歩く際の負担の増大を抑制することができる。
According to this, since it is possible to substantially detect the number of rotations per unit time of the
また、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置は、さらに、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出して出力する第２センサを備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、第２センサが検出した電動自転車の速度に基づいて、モータ回転センサ３２が検出した電動自転車１の速度を補正する。
Further, the electric bicycle control device according to the present embodiment further includes a second sensor that detects and outputs the speed of the
これによれば、第２センサが検出した速度に基づいて、モータ回転センサ３２で検出された電動自転車１の速度を補正することで、電動自転車１の速度をより精度よく算出することができる。
According to this, the speed of the
また、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置において、第２追従量は、目標値を基準として±２０％の範囲である。 Further, in the electric bicycle control device according to the present embodiment, the second follow-up amount is in the range of ± 20% with respect to the target value.
これによれば、電動自転車１を押し歩く又は支え歩く際の速度が変動しても、制御部４３は、第２追従量で第２補助駆動力を付加するように電動モータ４１を制御することができる。
According to this, even if the speed at the time of pushing or supporting the
また、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置において、制御部４３は、車体１０の速度が閾値未満において、電動自転車１の速度が閾値に近づくほど、電動自転車１の速度に追従する第１追従量で第２補助駆動力を強めるように電動モータ４１を制御する。
Further, in the electric bicycle control device according to the present embodiment, the
これによれば、電動自転車１の速度が目標速度に近づけば、追従量を第１追従量から第２追従量のように小さくすることで、人の歩行速度と電動自転車１の速度とのズレを抑制することができる。このため、電動自転車１は、人がより快適に電動自転車１を押し歩く又は支え歩くことができる。
According to this, when the speed of the
（実施の形態１の変形例１）
本変形例では、電動自転車１の速度が目標速度に近づくほど電動モータ４１の出力の変動量を徐々に小さくする点で、実施の形態１と相違する。本変形例における他の構成は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
(
This modification is different from the first embodiment in that the fluctuation amount of the output of the
図７は、実施の形態１の変形例１に係る電動自転車１の速度と時間との関係、及び、電動モータの出力電流と時間との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the speed and time of the
図７に示すように、電動モータ４１は、所定時間当たりの出力電流の変化が、目標速度に近づくほど小さくなる。図７で示した範囲Ａ及び範囲Ｂは、共に同一の所定時間における電動モータ４１の出力電流の変化を示している。所定時間は、例えば約０．１秒である。範囲Ｂにおける電動自転車１の車速は、範囲Ａにおける電動自転車１の車速よりも目標速度に近い。また、範囲Ｂにおける電動モータ４１の出力電流の変動量は、範囲Ａにおける電動モータ４１の出力電流の変動量よりも小さい。このように、電動自転車１の速度は、目標速度に近づくほど電動モータ４１の出力電流の変動量を徐々に小さくする。
As shown in FIG. 7, in the
ここでは、電動モータ４１の出力電流を制御する処理について説明する。図８Ａは、実施の形態１の変形例１に係る電動自転車１が第２モードで動作する場合を示すフローチャートである。
Here, a process of controlling the output current of the
図８Ａでは、電動自転車１は、ステップＳ１１からＳ１４までの処理を行う。
In FIG. 8A, the
制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に達しているかどうかを判定する（Ｓ２１）。
The
電動自転車１の速度が目標速度に達していない場合（Ｓ２１でＮｏ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に近づいているかどうかを判定する（Ｓ２２）。例えば、電動自転車１が停車又は実質的に停車している状態（例えば、時速１ｋｍ以下の速度）から押し歩きを開始して、電動自転車１の速度が目標速度に近づく場合に、ステップＳ２２の処理が行われる。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度に近づいている場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動モータ４１の出力電流を高めつつも、変動量を徐々に小さくする（Ｓ２３）。変動量を徐々に小さくするとは、段階的に小さくすること、及び、無段階的に小さくすることである。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から離れていく場合（Ｓ２２でＮｏ）、制御部４３は、電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっているかどうかを判定する（Ｓ２４）。電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっている場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動モータ４１の出力電流を高めつつも、変動量を徐々に大きくする（Ｓ２５）。そして、変動量を徐々に大きくするとは、段階的に大きくすること、及び、無段階的に大きくすることである。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっていない場合（Ｓ２４でＮｏ）、電動自転車１１は、第２モードの実行時に、一定速度で走行している場合である。この場合、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を維持する（Ｓ２６）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
図８Ｂは、図８Ａで電動自転車の速度が目標速度に達している場合を示すフローチャートである。 FIG. 8B is a flowchart showing the case where the speed of the electric bicycle reaches the target speed in FIG. 8A.
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、電動自転車１の速度が目標速度に達している場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に近づいているかどうかを判定する（Ｓ１２２）。
As shown in FIGS. 8A and 8B, when the speed of the
図８Ｂに示すように、電動自転車１の速度が目標速度に近づいている場合（Ｓ１２２でＹｅｓ）、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を弱めながら、変動量を徐々に小さくする（Ｓ１２３）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
As shown in FIG. 8B, when the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度に近づいていない場合（Ｓ１２２でＮｏ）、制御部４３は、電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっているかどうかを判定する（Ｓ１２４）。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっている場合（Ｓ１２４でＹｅｓ）、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を弱めながら、変動量を徐々に大きくする（Ｓ１２５）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっていない場合（Ｓ１２４でＮｏ）、つまり、電動自転車１の速度が一定の場合、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を維持する（Ｓ１２６）そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
なお、制御部４３は、ステップＳ２１で、電動自転車１の速度が目標速度に達している場合、単に電動モータ４１の出力電流の変動量を最小値にしてもよい。最小値は、例えば、実質的に変動量が０、又は、変動量が０である。そして、制御部４３は、処理をステップＳ１１に戻してもよい。
When the speed of the
このような、本変形例に係る電動自転車１は、電動モータ４１と、電動自転車１への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３とを備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に近づくと電動モータ４１の出力電流の変動量を徐々に小さくする。
Such an
本変形例によれば、例えば電動自転車１の速度が目標速度に近づく場合、制御部４３が電動モータ４１の出力電流の変動量を徐々に小さくするため、人の歩行速度と電動自転車１１の速度とのズレが抑制される。
According to this modification, for example, when the speed of the
したがって、電動自転車１は、人が快適に電動自転車１を押し歩く又は支え歩くことができる。その結果、人は、電動自転車１を押し歩く又は支え歩くことに専念することができる。
Therefore, the
（実施の形態１の変形例２）
本変形例では、電動自転車１の速度が目標速度に向かい上昇するほど電動モータ４１の出力電流の変動量を小さくし、電動自転車１の速度が目標速度に向かい下降するほど、電動モータ４１の出力の変動量を小さくする点で、実施の形態１と相違する。本変形例における他の構成は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
(Modification 2 of Embodiment 1)
In this modification, the fluctuation amount of the output current of the
ここでは、電動モータ４１の出力電流を制御する処理について説明する。図９Ａと同一の処理については、適宜説明を省略する。図９Ａは、実施の形態１の変形例２に係る電動自転車１が第２モードで動作する場合を示すフローチャートである。
Here, a process of controlling the output current of the
図９Ａでは、電動自転車１は、ステップＳ１１からＳ１４までの処理を行う。
In FIG. 9A, the
制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に達しているかどうかを判定する（Ｓ３１）。
The
電動自転車１の速度が目標速度に達していない場合（Ｓ３１でＮｏ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に向かい上昇しているかどうかを判定する（Ｓ３２）。電動自転車１の速度が目標速度に向かい上昇している場合（Ｓ３２でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動モータ４１の出力電流を高めつつも、変動量を、電動自転車１を押し歩きはじめた時点よりも小さくする（Ｓ３３）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度に向かい上昇していない場合（Ｓ３２でＮｏ）、制御部４３は、電動自転車１の速度が目標速度から下降しているかどうかを判定する（Ｓ３４）。電動自転車１の速度が目標速度から下降している場合（Ｓ３４でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動モータ４１の出力電流を高めつつも、変動量を大きくする（Ｓ３５）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から遠ざかっていない場合（Ｓ３４でＮｏ）、電動自転車１は、第２モードの実行時に、一定速度で走行している場合である。この場合、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を維持する（Ｓ３６）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
図９Ｂは、図９Ａで電動自転車の速度が目標速度に達している場合を示すフローチャートである。 FIG. 9B is a flowchart showing the case where the speed of the electric bicycle reaches the target speed in FIG. 9A.
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、電動自転車１の速度が目標速度に達している場合（Ｓ３１でＹｅｓ）、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に向かい下降しているかどうかを判定する（Ｓ１３２）。
As shown in FIGS. 9A and 9B, when the speed of the
図９Ｂに示すように、電動自転車１の速度が目標速度に向かい下降している場合（Ｓ１３２でＹｅｓ）、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を弱めながら、変動量を小さくする（Ｓ１３３）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
As shown in FIG. 9B, when the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度に向かい下降していない場合（Ｓ１３２でＮｏ）、制御部４３は、電動自転車１の速度が目標速度から上昇しているかどうかを判定する（Ｓ１３４）。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から上昇している場合（Ｓ１３４でＹｅｓ）、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を弱めながら、変動量を大きくする（Ｓ１３５）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
電動自転車１の速度が目標速度から上昇していない場合（Ｓ１３４でＮｏ）、つまり、電動自転車１の速度が一定の場合、制御部４３は、電動モータ４１の出力電流を維持する（Ｓ１３６）そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the speed of the
なお、制御部４３は、ステップＳ３１で、電動自転車１の速度が目標速度に達している場合、単に電動モータ４１の出力電流の変動量を最小値にしてもよい。最小値は、例えば、実質的に変動量が０、又は、変動量が０である。そして、制御部４３は、処理をステップＳ１１に戻してもよい。
In step S31, when the speed of the
このような、本変形例に係る電動自転車１は、電動モータ４１と、電動自転車１への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３とを備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度が目標速度に向かい上昇するほど電動モータ４１の出力電流の変動量を小さくし、電動自転車１の速度が目標速度に向かい下降するほど、電動モータ４１の出力電流の変動量を小さくする。
Such an
本変形例においても、上述の変形例と同様の作用効果を奏する。 Also in this modified example, the same action and effect as those of the above-mentioned modified example are obtained.
（実施の形態２）
＜構成＞
本実施の形態の電動自転車用制御装置および電動自転車の構成を説明する。
(Embodiment 2)
<Structure>
The configuration of the electric bicycle control device and the electric bicycle of the present embodiment will be described.
実施の形態２では、電動自転車は、車速センサ３４を用いて電動自転車の速度を検知する点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態における他の構成は、特に明記しない場合、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the electric bicycle detects the speed of the electric bicycle by using the
本実施の形態では、制御部４３は、第２モードの実行時において、車速センサ３４から電動自転車の速度に関する情報を取得する。電動自転車の速度に関する情報は、電動自転車の速度を算出可能な電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報の他に、電動自転車の実際の速度を示す速度情報等を含む。
In the present embodiment, the
＜動作＞
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車の制御処理について、図１０を用いて説明する。
<Operation>
Here, the control process of the electric bicycle assuming that the
図１０は、実施の形態２に係る電動自転車が第２モードで動作する場合を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing a case where the electric bicycle according to the second embodiment operates in the second mode.
実施の形態１の図４と同様の処理については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。 The same processing as in FIG. 4 of the first embodiment is designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.
車速センサ３４は、第２モードの実行時に、電動自転車の速度を検出する。車速センサ３４は、検出した電動自転車の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。
The
制御装置４２の制御部４３は、車速センサ３４から速度情報を取得すると、電動自転車の速度を検出する（Ｓ１３）、検出した電動自転車の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。そして、ステップＳ１５からＳ１７までの処理を適宜行う。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
When the
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車用制御装置および電動自転車の作用効果について説明する。
[Action effect]
Next, the operation and effect of the electric bicycle control device and the electric bicycle in the present embodiment will be described.
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車用制御装置において、第１センサは、電動自転車の速度を検出し、速度情報を出力する車速センサ３４である。そして、速度情報は、電動自転車の速度に関する情報に含まれる。
As described above, in the electric bicycle control device according to the present embodiment, the first sensor is a
これによれば、電動自転車の速度を精度よく検知することができる。 According to this, the speed of the electric bicycle can be detected with high accuracy.
また、本実施の形態において、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。 Further, in the present embodiment, the same effects as those in the first embodiment are obtained.
（その他変形例等）
以上、本開示について、実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２等に限定されるものではない。
(Other modifications, etc.)
Although the present disclosure has been described above based on the first and second embodiments and the first and second modifications of the first embodiment, the present disclosure describes the first and second embodiments and the first modification of the first embodiment. It is not limited to the second grade.
例えば、上記の実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２では、押し歩きモード又は自走モードを開始する指示を受け付ける入力部の一例として、手動スイッチを備える例を示したが、これに限らない。例えば、手動スイッチの代わりに、ハンドルのグリップに設けられたグリップセンサを備えてもよい。グリップセンサが前方への押力を検出した場合に、制御部は、押し歩きモード又は自走モードを実行してもよい。グリップセンサが前方への押力を検出しない場合に、制御部は、押し歩きモード又は自走モードを停止してもよい。 For example, in the above-described first and second embodiments and the first and second modifications of the first embodiment, an example in which a manual switch is provided is shown as an example of an input unit that receives an instruction to start a push-walking mode or a self-propelled mode. However, it is not limited to this. For example, instead of the manual switch, a grip sensor provided on the grip of the handle may be provided. When the grip sensor detects a forward pushing force, the control unit may execute the pushing walking mode or the self-propelled mode. If the grip sensor does not detect a forward push force, the control unit may stop the push-walking mode or the self-propelled mode.
また、上記の実施の形態２では、制御部は、第２モードの実行時において、クランク回転センサが検出したクランクの回転数から算出した車体の速度に基づいて、車速センサが検出した車体の速度を補正してもよい。 Further, in the second embodiment, the control unit uses the vehicle body speed detected by the vehicle speed sensor based on the vehicle body speed calculated from the crank rotation speed detected by the crank rotation sensor when the second mode is executed. May be corrected.
また、上記各実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２に係る電動自転車用制御装置による制御方法は、コンピュータを用いたプログラムによって実現され、このようなプログラムは、記憶装置に記憶されてもよい。 Further, the control method by the electric bicycle control device according to the above-described first and second embodiments and the first and second modifications of the first embodiment is realized by a program using a computer, and such a program is a storage device. It may be stored in.
また、上記各実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２に係る電動自転車用制御装置及び電動自転車に含まれる各処理部は、典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。 Further, the control device for the electric bicycle and each processing unit included in the electric bicycle according to the above-described first and second embodiments and the first and second modifications of the first embodiment are typically realized as an LSI which is an integrated circuit. To. These may be individually integrated into one chip, or may be integrated into one chip so as to include a part or all of them.
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。 Further, the integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
なお、上記各実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 In the above-described first and second embodiments and the first and second modifications of the first embodiment, each component is composed of dedicated hardware or a software program suitable for each component is executed. May be realized by. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２は例示された数字に制限されない。 In addition, all the numbers used above are exemplified for the purpose of concretely explaining the present disclosure, and the first and second embodiments of the present disclosure and the modified examples 1 and 2 of the first embodiment are exemplified. Not limited to numbers.
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。 Further, the division of the functional block in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks can be realized as one functional block, one functional block can be divided into a plurality of functional blocks, and some functions can be transferred to other functional blocks. You may. Further, the functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed by a single hardware or software in parallel or in a time division manner.
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。 Further, the order in which each step in the flowchart is executed is for the purpose of exemplifying the present disclosure in detail, and may be an order other than the above. Further, a part of the above steps may be executed at the same time (parallel) as other steps.
その他、実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１、２及び実施の形態１の変形例１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
In addition, embodiments obtained by subjecting
１ 電動自転車
１０ 車体
３４ 車速センサ（第２センサ）
４１ 電動モータ
４３ 制御部
1
41
Claims (9)
車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、
前記モードの実行時に、前記車体の速度に関する情報を出力する第１センサとを備える、電動自転車に用いられる電動自転車用制御装置であって、
前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の速度に関する情報に基づく前記車体の速度が閾値以上となれば、前記閾値以上である目標値に沿った前記第１追従量よりも小さい第２追従量で、前記補助駆動力を付加するように前記電動モータを制御する
電動自転車用制御装置。 With an electric motor
A control unit that executes a mode in which the auxiliary driving force of the electric motor is added to the pushing force to the vehicle body to push the vehicle, or the auxiliary driving force is added to the self-propelled vehicle.
A control device for an electric bicycle used for an electric bicycle, which includes a first sensor that outputs information about the speed of the vehicle body when the mode is executed.
When the control unit executes the mode, if the speed of the vehicle body based on the information on the speed of the vehicle body becomes equal to or higher than the threshold value, the second control unit is smaller than the first follow-up amount along the target value which is equal to or higher than the threshold value. A control device for an electric bicycle that controls the electric motor so as to add the auxiliary driving force by a follow-up amount.
前記回転数情報は、前記車体の速度に関する情報に含まれる
請求項１に記載の電動自転車用制御装置。 The first sensor is a Hall IC sensor that detects the number of revolutions of the electric motor per unit time and outputs the number of revolutions information.
The control device for an electric bicycle according to claim 1, wherein the rotation speed information is included in the information regarding the speed of the vehicle body.
前記速度情報は、前記車体の速度に関する情報に含まれる
請求項１に記載の電動自転車用制御装置。 The first sensor is a speed sensor that detects the speed of the vehicle body and outputs speed information.
The control device for an electric bicycle according to claim 1, wherein the speed information is included in the information regarding the speed of the vehicle body.
前記制御部は、前記モードの実行時に、前記第２センサが検出した前記車体の速度に基づいて、前記第１センサが検出した前記車体の速度を補正する
請求項１又は２に記載の電動自転車用制御装置。 Further, a second sensor that detects and outputs the speed of the vehicle body when the mode is executed is provided.
The electric bicycle according to claim 1 or 2, wherein the control unit corrects the speed of the vehicle body detected by the first sensor based on the speed of the vehicle body detected by the second sensor when the mode is executed. Control device for.
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動自転車用制御装置。 The control device for an electric bicycle according to any one of claims 1 to 4, wherein the second follow-up amount is in the range of ± 20% with respect to the target value.
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動自転車用制御装置。 The control unit increases the auxiliary driving force by a first follow-up amount that follows the speed of the vehicle body as the speed of the vehicle body approaches the threshold value when the speed of the vehicle body is less than the threshold value. The control device for an electric bicycle according to any one of claims 1 to 5, which controls an electric motor.
車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部とを備え、
前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の速度が目標速度に近づくと前記電動モータの出力の変動量を徐々に小さくする
電動自転車用制御装置。 With an electric motor
It is provided with a control unit that executes a mode in which the auxiliary driving force of the electric motor is added to the pushing force to the vehicle body to push the vehicle, or the auxiliary driving force is added to the vehicle to self-propell.
The control unit is a control device for an electric bicycle that gradually reduces the amount of fluctuation in the output of the electric motor when the speed of the vehicle body approaches the target speed when the mode is executed.
車体への押力に前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記モードの実行時に、前記車体の速度が目標速度に向かい上昇するほど前記電動モータの出力の変動量を小さくし、
前記車体の速度が前記目標速度に向かい下降するほど、前記電動モータの出力の変動量を小さくする
電動自転車用制御装置。 With an electric motor
It is provided with a control unit that executes a mode in which the auxiliary driving force of the electric motor is added to the pushing force to the vehicle body to push the vehicle, or the auxiliary driving force is added to the vehicle to self-propell.
The control unit
When the mode is executed, the fluctuation amount of the output of the electric motor is reduced as the speed of the vehicle body increases toward the target speed.
A control device for an electric bicycle that reduces the amount of fluctuation in the output of the electric motor as the speed of the vehicle body decreases toward the target speed.
電動自転車。 An electric bicycle provided with the control device for an electric bicycle according to any one of claims 1 to 8.
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