JPH1179062A

JPH1179062A - 電動補助動力装置付自転車

Info

Publication number: JPH1179062A
Application number: JP23511397A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Morimoto; 康司森本
Original assignee: Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、ペダルを踏み込み走行している際
に踏力が加わらない位置にペダルが位置した際にも動力
を補助して良好な走行ができる電動補助動力装置付自転
車の提供にある。【解決手段】少なくともトルク検出手段１００の出力に
応じた踏み込みトルク値に基づきモーター出力決定手段
２０７によりモーター出力を決定し、モーター４０の出
力を制御して動力を補助する電動補助動力装置付自転車
において、走行中にクランクを半径とした軌跡上を移動
するペダルの移動中にペダルが最下点および最上点に位
置しペダルに走行させるための踏力が加わらない時に、
前記モーター４０に所定出力を出力させて動力を補助す
るように制御して、良好な走行ができるようにした電動
補助動力装置付自転車。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、人力走行におい
て電動補助動力装置からの動力の補助を受けて走行する
電動補助動力装置付自転車に関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車にモーターと減速機構からなる電
動補助動力装置を設けて、上り坂等での走行時に前記電
動補助動力装置から動力を供給して楽な走行ができるよ
うにした電動補助動力装置付自転車は広く知られてい
る。そして、走行中に動力を補助する方法は、走行中に
クランク軸に伝達される回転トルクつまりクランクに取
り付けられたぺダルを踏み込むことによって生じる踏み
込みトルク（以下踏力ともいう）の大きさをトルク検出
手段で検出し、このトルク検出手段の出力つまり踏力の
大きさに応じて前記モーターの出力を増減するように制
御して、踏力に対応した動力を補助して楽な走行ができ
るようにしているものである。

【０００３】ところで、走行中には前記ペダルを踏み込
むことによってクランクを介してクランク軸が回転し、
この際回転するペダルはクランクを半径とした円を回転
軌跡としこの軌跡上を移動することになる。そして、走
行中には前記回転軌跡中においてペダルの最下点および
最上点に位置する場合、つまり両クランクがクランク軸
の軸心を通りこの軸心と直交する垂線と一致する場合が
あり、このようにペダルが最下点および最上点に位置し
たときは、ペダルに走行に寄与するつまり走行させるた
めの踏力が加わらないつまり踏力は零となるものであ
る。そして、走行中にペダルの踏み込みによって加速状
態にあるとき、あるいは登坂状態にあるとき等前記ペダ
ルの最下点および最上点に位置して踏力が零となると、
この時点でそれまで踏力に応じてなされていた動力の補
助が急に断たれることから動力の補助が不連続となり、
この時点で急に走行スピードが減速状態となりいわゆる
ガクガクとした走行状態となり運転者にとっては乗り心
地が悪くなるという事態が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
電動補助動力装置付自転車においは、走行中にペダルの
踏み込みによって加速状態にあるとき、あるいは登坂状
態にあるとき等において前記ペダルの回転移動中にペダ
ルが最下点および最上点に位置すると踏力が零となり、
本来動力の補助を要するにも拘らず、この時点でそれま
で踏力に応じてなされていた動力の補助が急に断たれ動
力の補助が不連続となり、いわゆるガクガクとした走行
状態となり運転者にとっては乗り心地が悪くなるという
事態が生じてしまうという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、請求項１記載の発明は、少なく
ともトルク検出手段の出力に応じた踏み込みトルク値に
基づきモーター出力決定手段によりモーター出力を決定
し、モーターの出力を制御して動力を補助する電動補助
動力装置付自転車において、走行中にクランクを半径と
した軌跡上を移動するペダルの移動中にペダルが最下点
および最上点に位置した時に、前記モーターに所定出力
を出力させて動力を補助するようにした電動補助動力装
置付自転車としたものである。

【０００６】このように請求項１記載の発明は、走行中
のクランクを半径として回転する前記ペダルの回転軌跡
中において、ペダルが最下点および最上点に位置した時
に、前記モーターに所定出力を出力させて駆動し動力を
補助するように制御したことから、走行中にペダルの踏
み込みによって加速状態にあるとき、あるいは登坂状態
にあるとき等において前記ペダルが最下点および最上点
に位置して、ペダルに走行させるための踏力が加わらな
い時においても、モーターに所定出力を出力させるもの
であることから、動力の補助を連続的になすことができ
るという作用を有するものである。したがって、走行中
に走行スピードが減速状態となりいわゆるガクガクとし
た走行状態となることを防止でき乗り心地の向上が図れ
るものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、ぺダルの踏
み込みトルクを検出するトルク検出手段と、このトルク
検出手段の出力に基づいて現在踏み込みトルク値を算出
するトルク算出手段と、モーターの出力を決定するため
に決定された出力値を記憶する出力値記憶手段と、現在
踏み込みトルク値と前記出力値記憶手段に記憶された出
力値とを比較する第一の比較手段と、この第一の比較手
段によって比較された現在踏み込みトルク値と前記出力
値のいずれか大きい値から所定値を減算する減算手段
と、この減算手段による減算値と前記現在踏み込みトル
ク値とを比較する第二の比較手段と、この第二の比較手
段の比較の結果、前記減算値と前記現在踏み込みトルク
値のいずれか大きい値に基づいてモーターの出力を決定
するための出力値を決定する出力決定手段とを備え、走
行中にクランクの回転に伴って回転する前記ペダルが最
下点および最上点に位置した時に、前記出力決定手段に
所定出力を出力させてモーターを駆動し動力を補助する
ようにした電動補助動力装置付自転車としたものであ
る。

【０００８】このように構成した請求項２記載の発明
は、トルク検出手段の出力値に基づいてトルク算出手段
により算出された現在踏み込みトルク値と前記出力値記
憶手段にすでに記憶されている過去の出力値とを比較
し、大きい方から所定値を減算し、この減算値と前記現
在踏み込みトルク値とを比較し、大きい値に基づいてモ
ーター出力値を決定することにより、走行中に回転する
前記ペダルが回転軌跡中のペダルの最下点および最上点
に位置した時に、出力決定手段に所定出力を出力させて
連続的に動力補助をするようにしたものであることか
ら、走行中にペダルが最下点および最上点に位置し前記
ペダルに走行させるための踏力が加わらない時に、出力
決定手段に所定出力を出力させる構成を、任意の所定値
を用いるということによって簡単な構成とすることがで
きるという作用を有するものである。したがって、走行
中に走行スピードが減速状態となりいわゆるガクガクと
した走行状態となることを防止でき乗り心地の向上が図
れるものである。

【０００９】また、前記ペダルに走行させるための踏力
が加わらない状態におけるモーターの出力を決定するた
めに決定される出力値は前記所定値を変えるということ
によってなされるものであることからその設定が容易で
あるとともに、前記所定値はあらかじめ設定されるもの
であることからノイズ等に影響されず異常な動力補助が
されることを防止できるという作用を有するものであ
る。

【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において、出力値記憶手段に出力決定手段によ
って決定された出力値を順次記憶する複数の出力値格納
領域を設けるとともに移動平均値算出手段を設け、減算
手段により減算する所定値を前記記憶手段に格納された
所定個数の出力値を基に前記移動平均値算出手段によっ
て求めた移動平均値とした電動補助動力装置付自転車と
したものである。

【００１１】このように請求項３記載の発明は、請求項
２記載の発明において減算手段により減算する所定値
を、前記出力値記憶手段に格納された所定個数の出力値
を基に移動平均値算出手段で求めた移動平均値としたこ
とから、請求項２記載の発明の作用に加えて、前記記憶
手段に記憶され比較される出力値が本来のペダルの踏み
込みトルクによるものではなくノイズの影響を受けた値
であったとしても、比較される出力値は所定個数を基に
算出された移動平均値であることからノイズの影響を低
減できるという作用を有するものである。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載の発明において、車速検出手段を設けるとともに、減
算手段により減算する所定値を車速の大きさに応じて大
きくするようにした電動補助動力装置付自転車としたも
のである。

【００１３】このように請求項４記載の発明は、請求項
２記載において、車速検出手段を設けるとともに、減算
手段により減算する所定値を車速の大きさに応じて大き
くするようにしたことから、請求項２記載の発明の作用
に加えて、前記所定値が一定の場合には車速が大きくな
ると補助する動力が大きくなるものであるが、前記所定
値を車速が大きくなることに応じて大きくすることによ
り、ペダルの踏力による走行中にペダルが最下点および
最上点に位置して踏力が零となるつまりペダルに走行さ
せるための踏力が加わらない時に、車速に関係なく補助
する動力を略一定とすることができるという作用を有す
るものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態を
図１ないし図１０に基づいて説明する。図１に示すよう
に、電動補助動力装置付自転車（以下単に自転車とい
う）Ａは、車体Ｂとこの車体Ｂに取り付けられた補助動
力装置（以下単に動力装置という）Ｃ等から構成されて
いる。そして、前記車体Ｂは、ハンガラグ１に一端側を
固定された立パイプ２および下パイプ３と、この下パイ
プ３の他端側に固定されたへッドパイプ４に一端側を固
定され他端側を前記立パイプ２の下方部に固定された上
パイプ５とからなるフレーム６、前記ハンガラグ１に一
端側を固定されたチェーンステー７、前記へッドパイプ
４に取り付けられた前ホーク８、この前ホーク８の上端
に取り付けられたハンドル９、前記前ホーク８の下端部
に取り付けられた前輪１０、前記立パイプ２の上部に一
端側を固定され他端側を前記チェーンステー７の他端側
と図示しない後つめを介して固定されたバックホーク１
１、前記チェーンステー７の他端側に取り付けられた後
輪１２、前記立パイプ２の上方に取り付けられたサドル
１３、前記後輪１２の上部に設けた荷受台１４等から構
成されている。

【００１５】また、前記ハンガラグ１には後述するクラ
ンク軸８０が回動自在に設けられ、このクランク軸８０
の両端部にはそれぞれペダル８１ａと８２ａが設けられ
た左クランク８１と右クランク８２が取り付けられてい
る。また、前記荷受台１４の上部には蓄電池１４ｂを収
納した蓄電池ケース１４ａが取り付けられている。ま
た、蓄電池１４ｂは後述するモーター４０等とはリード
線１６を介して電力が供給されるようになっている。ま
た、走行時の回転力を伝達するスプロケット１７と後輪
１２の図示しないスプロケットにはチェーン１８が架け
られている。

【００１６】つぎに、前記動力装置Ｃの構成を図２ない
し図４に基づいて説明する。図に示すように動力装置Ｃ
は、ケース本体２３と蓋ケース２５とからなるケース２
０、このケース２０に取り付けられた前記モーター４
０、減速機構５０から構成されており、また前記ケース
２０には軸受を介して取り付けられ前記減速機構５０か
ら回転力が伝達される中空軸７０と、この中空軸７０を
貫通してクランク軸８０が設けられている。また、前記
ケース２０内には後述するマイクロコンピュータ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等からなる制御装置２００等が収納されてい
る。

【００１７】そして、前記ケース２０には、減速機構５
０と前記制御装置２００等が収納されている。前記減速
機構５０は、前記モーター４０の出力軸４１の先端部に
取り付けられた歯車５１、この歯車５１と噛合する径大
な歯車５２、この歯車５２と一体に設けられた径小な歯
車５３、この歯車５３と噛合する径大な歯車５４ｂと傘
歯車５４ｃとからなる歯車５４、前記傘歯車５４ｃと噛
合する傘歯車５５、この傘歯車５５が取り付けられてい
る軸と同じ軸５５ａに取り付けられた歯車５５ｂ、この
歯車５５ｂに噛合する駆動歯車５６とから構成されてい
る。

【００１８】そして、前記歯車５５ｂは前記軸５５ａに
一方向性クラッチ５５ｆを介して取り付けられている。
この一方向性クラッチ５５ｆは前記モーター４０の回転
力を自転車が正規に走行つまり前進方向に走行するよう
に前記駆動歯車５６に伝達するように前記歯車５５ｂを
回転させるが、逆方向には空転するように機能するもの
である。つまり一方向性クラッチ５５ｆは後述する人力
走行の際にペダル８１ａ、８２ａが取り付けられている
クランク８１、８２が走行方向に回転したときは空転す
るように機能するものである。

【００１９】また、前記駆動歯車５６の中央部には軸孔
５６ａが形成されており、この軸孔５６ａには凹凸条５
６ｃが形成され、また、駆動歯車５６の蓋ケース２５側
の側面には軸孔５６ａの外周に図２、図３に示すように
同心状に配置された複数（実施例では３個、図２および
図３では１個のみ図示）の突起部５７が形成されてお
り、この突起部５７は図４に示す矢印方向つまり駆動歯
車５６が走行時に回転する方向に沿って同図に示すよう
に上方に向かって次第に上昇する傾斜面５７ａが形成さ
れている。また、駆動歯車５６の前記蓋ケース２５側の
側面には、図３に示すように前記隣接する突起部５７の
間に位置して軸孔５６ａと同心状に配置された複数（実
施例では３個設けられており、図３では１個のみ図示）
の後述する圧縮ばね６０の一端側を規制するＬ字状の規
制部材５８が形成されている。

【００２０】また、前記駆動歯車５６に形成された軸孔
５６ａには、減速機構５０を介して伝達される前記モー
ター４０の動力つまりトルク（以下回転力ともいう）を
スプロケット１７に伝達する前記中空軸７０が嵌合して
おり、この中空軸７０は前記ハンガラグ１に回転自在に
設けられ、内部に貫通孔７１を有するとともに一端側に
前記軸孔５６ａに形成された凹凸条５６ｃと係合する凹
凸条７２が形成され、前記軸孔５６ａに嵌合した状態で
は両凹凸条５６ｃ、７２の係合によって周方向に回り止
めされて、中空軸７０は駆動歯車５６と一体に回転する
ようになっている。また、中空軸７０の他端側にはスプ
ロケット１７が取り付けられている取付部材１７ａが取
り付けられており、また、この中空軸７０は凹凸条７２
が形成された近傍をボールベアリング７７の内輪に圧入
されて、このボールベアリング７７の外輪を前記ケース
本体２３に設けた軸受取付部２３ｂに圧入することによ
って中空軸７０はケース本体２３に取り付けられてい
る。

【００２１】また、前記中空軸７０の貫通孔７１を貫通
してクランク軸８０が回転自在に設けられ、このクラン
ク軸８０の両端に取付部８３および取付部８４がそれぞ
れ形成されている。

【００２２】また、前記クランク軸８０には、前記中空
軸７０に取り付けられた駆動歯車５６に接近した部位に
一方向性クラッチ８５が取り付けられ、この一方向性ク
ラッチ８５を介してクランク軸８０には駆動板９０が取
り付けられている。そして、前記一方向性クラッチ８５
はクランク軸８０が人力走行の際にぺダル８１ａ、８２
ａが取り付けられた左右クランク８１、８２によって走
行方向に回転させられる場合は前記駆動板９０を回転さ
せ、これとは逆にクランク軸８０が回転したときは空転
し、前記駆動版９０を回転させないように機能するもの
である。

【００２３】また、前記駆動板９０の前記蓋ケース２５
側には前記駆動歯車５６の側面との間に空間を形成する
ように所定距離離間して形成された円盤形のフランジ部
９１が形成され、このフランジ部９１の駆動歯車５６側
の面には、図３に示すように前記圧縮ばね６０の他端側
に当接して圧縮する圧縮部９２が形成されている。そし
て、前記Ｌ字状の規制部材５８と前記圧縮部９２との間
に前記圧縮ばね６０が配設されている。

【００２４】そして、この圧縮ばね６０の付勢力の大き
さは、人力走行の際に前記クランク軸８０、一方向性ク
ラッチ８５を介して駆動板９０に加えられる回転力に応
じて圧縮するように設定されている。つまり、人力走行
の際には、前記クランク軸８０の回転に伴って一方向性
クラッチ８５とともに回転する駆動板９０の回転力に応
じて駆動歯車５６と相対移動が生じるように設定されて
いるものである。

【００２５】また、駆動板９０のフランジ部９１には、
図２、図４に示すように前記駆動歯車５６の側面に形成
した突起部５７に対応させた部位に貫通孔９３が３個
（図２、図４では１個のみ図示）形成されている。

【００２６】また、このフランジ部９１と対向して接離
可能に環状板からなる偏位プレート９５が配設されてお
り、この偏位プレート９５には前記それぞれの貫通孔９
３に対応した位置に一端側先端部を前記貫通孔９３に貫
通するように一体的に固着されたスライド軸９６が設け
られている。また、このスライド軸９６の他端側先端に
は球状突起９６ａが形成され、この球状突起９６ａは前
記駆動歯車５６に形成された突起部５７の傾斜面５７ａ
に、前記偏位プレート９５との間に配設したコイルスプ
リング９７によって圧接するように付勢されている。つ
まり、前記偏位プレート９５はこの偏位プレート９５に
固着されたスライド軸９６を前記フランジ部９１の貫通
孔９３に貫通させるとともにコイルスプリング９７によ
って付勢されて球状突起９６ａを前記傾斜面５７ａに圧
接された状態で駆動歯車５６と駆動板９０の問にクラン
ク軸８０の軸方向に移動可能に配設されているものであ
る。そして、ぺダル８１ａ、８２ａの踏力が左右クラ
ンク８１、８２を介して前記クランク軸８０に加わる
と、この回転力はクランク軸８０に取り付けられている
一方向性クラッチ８５を介して駆動板９０に伝達され駆
動板９０は回転し、そして、走行中に登り坂を走行する
等の加速状態となった場合には、それまで以上にペダル
８１ａ、８２ａは強く踏み込まれるため、このぺダル８
１ａ、８２ａの踏力によって回転するクランク軸８０に
一方向性クラッチ８５を介して取り付けられている駆動
板９０と、中空軸７０と一体に回転する駆動歯車５６と
の間に踏力に応じた相対移動が生じることになる。つま
り、自転車Ａを加速するためにぺダル８１ａ、８２ａを
強く踏み込み踏力を増加させることにより、駆動板９０
と駆動歯車５６との間に設けた圧縮ばね６０は圧縮さ
れ、前記駆動板９０は前記踏力に応じた量だけ駆動歯車
５６より先行して回転することになり、その結果偏位プ
レート９５に固着したスライド軸９６の球状突起９６ａ
は駆動歯車５６に設けた突起部５７の傾斜面５７ａに沿
って上方に移動し、この移動に伴ってコイルスプリング
９７は圧縮され、偏位プレート９５は駆動歯車５６から
離反する方向に移動つまり偏位することになる。

【００２７】そして、偏位プレート９５が駆動歯車５６
から離反する方向に偏位すると、この偏位プレート９５
の偏位量に応じて後述するトルク検出手段としてのトル
クセンサー１００の作動杆１４０が動作し、トルクセン
サー１００は踏力に応じた電気的出力を出力し、この電
気的出力は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル値）変換
器によってアナログ値をデジタル値につまりＡ／Ｄ変換
されて前記制御装置２００に送られるようになってい
る。

【００２８】また、前記動力装置Ｃの蓋ケース２５には
図１に示すように始動スイッチ１５が設けられており、
この始動スイッチ１５にはキー挿入孔１５ａが設けられ
ており、このキー挿入孔１５ａに図示しないキーを挿入
して閉成・開成操作することにより、前記蓄電池１４ｂ
からモーター４０等に電力の供給・停止がなされるよう
になっている。そして、始動スイッチ１５が閉成された
ときは動力装置Ｃからの回転力の補助により楽な走行が
できるものであり、また開成された時は人力のみによる
人力走行となるものである。

【００２９】つぎに、前記トルクセンサー１００の構成
を図５、図６に基づいて説明する。図５に示すようにト
ルクセンサー１００は、下部ケース１１０とこの下部ケ
ース１１０に取り付けられる上部ケース１２０とからな
るケース本体１０１、このケース本体１０１内に配設さ
れるセンサーとしての歪みゲージ１３０、被検出トルク
であるぺダルの踏力つまりクランク軸８０のトルクの作
用力を受ける作動杆１４０およびこの作動杆１４０が受
けた作用力を歪みゲージ１３０に伝達するコイルスプリ
ング１５０等から構成されている。

【００３０】また、前記上部ケース１２０には、底壁１
２１にそれぞれ内側および外側に突出した筒部１２５が
形成され、また、この筒部１２５には外側端部から略中
間部までの部位にはガイド孔１２６が形成されるととも
に、前記中間部から内側端部までの部位にはガイド孔１
２６より径大な孔１２７が形成されている。

【００３１】そして、前記センサーつまり歪みゲージ１
３０は、例えばアルミニウム等からなる起歪体１３１の
表面に絶縁被膜を介して薄膜からなる４個の抵抗体Ｒ１
ないしＲ４（図５では不図示）を貼着あるいはいわゆる
半導体技術等により配設するとともに、これら４個の抵
抗体Ｒ１ないしＲ４を導体によって、図６に示すように
ブリッジＷを構成するように接続して構成されている。
そして、前記ブリッジＷの抵抗体Ｒ１とＲ３との接続点
および抵抗体Ｒ４とＲ２との接続点はリード線１３２ａ
および１３２ｂを介して電源に接続され、また、抵抗体
Ｒ１とＲ４との接続点および抵抗体Ｒ２とＲ３との接続
点は出力端部となっており、この出力端部から踏力の大
きさに応じた電気的出力が出力され、この電気的出力は
リード線１３３ａおよび１３３ｂを通して、Ａ／Ｄ変換
器１１０を介して制御装置２００に送られるようになっ
ている。

【００３２】また、前記下部ケース１１０と上部ケース
１２０とに固定端を挾持して固定された起歪体１３１の
自由端１３１ａは前記筒部１２５の内側端部の下方に位
置するとともにガイド孔１２６に対応する部位まで延出
されており、この先端部にはガイド孔１２６の軸心と一
致する軸心を有するピン１３４が取り付けられている。

【００３３】また、前記作動杆１４０は前記ガイド孔１
２６に案内されて軸方向にスライド自在に嵌合する軸部
１４１と、この軸部１４１の一端部に形成され摩擦を低
減するために鋼球１４２ａが回動可能にはめ込まれてい
る径大なストッパー部１４２とから構成され、また、作
動杆１４０と前記ピン１３４との間に前記コイルスプリ
ング１５０が所定量圧縮された状態で配設されている。

【００３４】そして、このトルクセンサー１００の動作
は従来周知の歪みゲージを用いたトルクセンサーと同一
の原理で動作するものである。つまりぺダル８１ａ、８
２ａの踏力は前記クランク軸８０に伝えられ、このクラ
ンク軸８０のトルクの大きさに応じて変化する偏位プレ
ート９５の偏位量に応じた曲げ力を起歪体１３１に付与
し、前記抵抗体Ｒ１ないしＲ４の抵抗値の変化に応じた
電気的出力をブリッジＷから出力させるものである。な
お、この実施の形態においては、偏位プレート９５が偏
位しないとき起歪体１３１に最大曲げ力が加えられるよ
うに構成されている。

【００３５】また、前記ケース２０の内部には図３に示
すように自転車Ａの車速を検出するスピードセンサー１
６０が設けられており、このスピードセンサー１６０は
周知の磁気センサーが用いられ、このスピードセンサー
１６０の図示しない検出部は前記駆動歯車５６の歯部に
近接して配置され、前記駆動歯車５６が回転することに
より検出部に駆動歯車５６の各歯が近接する毎に、発生
するパルス信号の単位時間当たりのパルス数に基づいて
車速を検出し、その出力を前記制御装置２００に送るも
のである。

【００３６】つぎに、前記モーター４０の駆動力の後輪
１２への伝達について説明する。

【００３７】人力走行において登り坂等を走行する場合
のように自転車Ａを加速するようにペダル８１ａ、８２
ａを踏み込むと、上述したようにぺダル８１ａ、８２ａ
の踏力が大きくなり所定値を超え、前記駆動歯車５６に
対して駆動板９０が先行して回転して両者に踏力に応じ
た量の相対移動が生じ、その結果偏位プレート９５のス
ライド軸９６の先端部は駆動歯車５６に設けた突起部５
７の傾斜面５７ａを上方に移動し、偏位プレート９５は
踏力の大きさに応じた偏位量だけ駆動歯車５６から離反
する方向に偏位する。その結果作動杆１４０、コイルス
プリング１５０を介して起歪体１３１に加えられていた
最大曲げ力が減少し、起歪体１３１は復元し、この復元
に伴いブリッジＷの抵抗Ｒ１ないしＲ４の抵抗値が変化
して、この変化に応じた電気的出力が制御装置２００に
送られる。

【００３８】そして、制御装置２００によって後述する
ようにモーター４０が駆動されてモーター４０の回転力
は出力軸４１に設けられた歯車４２から、前記減速機構
５０を介して駆動歯車５６に伝達され、この駆動歯車５
６を介して中空軸７０に伝達され、この中空軸７０に取
り付けられているスプロケット１７、チェーン１８を介
して後輪１２に伝達されるものである。つまりぺダル８
１ａ、８２ａを踏み込むことによってクランク軸８０に
伝達される人力によるトルクに前記モーター４０のトル
クすなわち動力が付加つまり補助されて自転車は走行す
るものである。つぎに、上記のように構成された自転車
Ａの踏力に応じた動力を補助する制御を、図７に示す制
御ブロック図および図８に示すフローチャートに基づい
て説明する。

【００３９】同図において符号２００は前述した制御装
置である。この制御装置２００は、前記トルクセンサー
１００からの出力に基づいて所定の時間毎にペダル８１
ａ、８２ａの現在の踏み込みトルクを算出するトルク算
出手段２０１、このトルク算出手段２０１に接続された
現在トルク値格納バッファー（以下単にバッファーとい
う）ＢＷ１、出力値記憶手段２０２、この出力値記憶手
段２０２および前記バッファーＢＷ１とに接続された第
一の比較手段２０３、この第一の比較手段２０３に接続
された比較結果格納バッファー（以下単にバッファーと
いう）ＢＷ２、あらかじめ定められた所定値Ｎを記憶す
る所定値記憶手段（以下単に記憶手段という）２０４、
この記憶手段２０４と前記バッファーＢＷ２とに接続さ
れた減算手段２０５、この減算手段２０５に接続された
減算値格納バッファー（以下単にバッファーという）Ｂ
Ｗ３、このバッファーＢＷ３と前記第一の比較手段ＢＷ
１とに接続された第二の比較手段２０６、この第二の比
較手段２０６に接続されるとともに前記出力記憶手段２
０２に接続され、モーター４０の出力値を決定するため
の出力値を決定する出力決定手段２０７、この出力決定
手段２０７に接続されたモーター駆動力決定手段２０
８、このモーター駆動力決定手段２０８に接続されたモ
ーター駆動回路２０９および図示しない制御手段等によ
り構成されている。

【００４０】また、前記第一の比較手段２０３および第
二の比較手段２０６は図示しないが演算機能、読出機能
を備えているものである。なお、この演算機能、読出機
能は別の演算手段に持たせるようにしてもよいものであ
る。

【００４１】また、前記モーター駆動回路２０９にはモ
ーター４０と蓄電池１４ｂとが接続されており、このモ
ーター駆動回路２０９は前記駆動力決定手段２０８から
の出力に基づいて蓄電池１４ｂから供給される電流を制
御してモーター４０の出力つまりトルクを制御するもの
である。また、前記出力値記憶手段２０２には、前記出
力決定手段２０７により算出された出力値を順次更新し
つつ格納するｎ個の格納領域２０２（１）ないし２０２
（ｎ）が設けられている。また、前記モーター駆動力決
定手段２０８にはスピードセンサー１６０が接続されて
おり、このモーター駆動力決定手段２０８は出力決定手
段２０７からの出力値と前記スピードセンサー１６０の
出力値とに基づいてモーター駆動力を決定し、モーター
駆動回路２０９に出力するものである。そして、上述し
たようにモーター駆動回路２０９はモーター駆動力決定
手段２０８からの出力に基づいて電池１４ｂからの電流
を制御して電動機を駆動するものである。

【００４２】なお、モーター駆動回路２０９は前記出力
決定手段２０７からの出力にのみ基づいて決定するよう
にしてもよいものである。

【００４３】つぎに、このように構成された制御ブロッ
ク図による制御を、図８に示すフローチャートに基づい
て説明する。まず、自転車Ａの走行つまり運転するに当
たっては動力装置Ｃに設けた始動スイッチ１５を図示し
ないキーにより閉成して電源投入状態とする。ついで、
運転者はペダル８１ａ、８２ａを踏み込んで運転つまり
走行をする。そして、前記ペダル８１ａ、８２ａが踏み
込まれると、この踏力は前記トルクセンサー１００によ
って最初の踏力として検出され、踏力つまり踏み込みト
ルクに応じた電圧値として出力され、この電圧値はＡ／
Ｄ変換器１１０によってデジタル値に変換され制御装置
２００に送られ、このデジタル値に基づいて前記トルク
算出手段２０１は、ステップ１（以下Ｓ１として記載す
る。また、以降に説明するステップ２、ステップ３・・
・をそれぞれＳ２、Ｓ３・・・として記載する）で現在
踏み込みトルク値ＴＦを算出して、この結果はＳ２にお
いて前記バッファーＢＷ１に格納される。

【００４４】ついで、Ｓ３で現在踏み込みトルク値ＴＦ
を前記バッファーＢＷ１から、また、出力値記憶手段２
０２に記憶された所定個前つまり所定番目の格納領域
（この実施の形態ではｎ番目つまり出力値格納領域
（ｎ）２０２（ｎ））に格納されている過去の出力値Ｔ
Ｍ（ｎ）（現在踏み込みトルク値よりも所定個前のトル
クセンサー１００の出力に基づいて決定されたモーター
４０の出力値を決定するための出力値）がそれぞれ第一
の比較手段２０３に読み出されて両者のいずれが大きい
かが比較される。なお、この場合は前記トルクセンサー
１００で検出された踏力値が最初であることから前記出
力値記憶手段２０２には過去の出力は記憶されていない
のでこの場合は出力値は零として出力されるようになっ
ている。

【００４５】そして、Ｓ３で比較された結果、現在踏み
込みトルク値ＴＦが過去の出力値ＴＭ（ｎ）よりも大き
い時はＳ４に進み、現在踏み込みトルク値ＴＦはバッフ
ァーＢＷ２に格納され、つぎに、Ｓ６に進みこのＳ６に
おいて、減算手段２０５によってこの現在踏み込みトル
ク値ＴＦ（この値はＢＷ２の格納内容であることからＳ
６ではＢＷ２として示してある）から記憶手段２０４に
記憶されている所定値Ｎを減算し、この減算結果つまり
減算値ＳはバッファーＢＷ３に格納される。

【００４６】また、Ｓ３での比較の結果、過去の出力値
ＴＭ（ｎ）が現在踏み込みトルク値ＴＦより大きい場合
はＳ５に進み、過去の出力値ＴＭ（ｎ）は同様にバッフ
ァーＢＷ２に格納され、つぎに、Ｓ６に進みこのＳ６に
おいて、同様に減算手段２０５によってこの過去の出力
値ＴＭ（ｎ）（この値はＢＷ２の格納内容であることか
らＳ６ではＢＷ２として示してある）から前記記憶手段
２０４に記憶されている所定値Ｎを減算しこの減算結果
つまり減算値ＳはバッファーＢＷ３に格納される。

【００４７】つぎに、Ｓ７に進みこのＳ７において、前
記バッファーＢＷ３の内容、つまり現在踏み込みトルク
値ＴＦから所定値Ｎを減算した減算値Ｓ（この値はＢＷ
３の格納内容であることからＳ７ではＢＷ３として示し
てある）、または過去の出力値ＴＭ（ｎ）から所定値Ｎ
を減算した減算値Ｓ（Ｓ７ではＢＷ３として示してあ
る）と、前記バッファーＢＷ１に格納されている現在踏
み込みトルク値ＴＦとを第二の比較手段２０６で比較す
る。そして、その結果現在踏み込みトルク値の方が大き
いときは、Ｓ８に進み、出力決定手段２０７によって現
在踏み込みトルク値ＴＦに基づいてモーター４０の出力
値ＰＮを決定し、ついでＳ１０に進みこのＳ１０におい
て前記出力値ＰＮを過去の出力値ＴＭとして前記出力値
記憶手段２０２の最初の出力値格納領域２０２（１）に
格納する。

【００４８】また、前記Ｓ７の比較の結果前記減算値Ｓ
の方が大きいときはこの減算値Ｓに基づいて出力決定手
段２０７によって、モーター４０の出力値ＰＮを決定
し、ついでＳ１０に進みこのＳ１０において前記出力値
ＰＮを過去の出力値ＴＭとして前記出力値記憶手段２０
２の最初の出力値格納領域２０２（１）に格納する。

【００４９】つまり、Ｓ７ないしＳ１０においては、前
記バッファーＢＷ３の内容、つまり現在踏み込みトルク
値ＴＦから所定値Ｎを減算した減算値Ｓ、または過去の
出力値ＴＭから所定値Ｎを減算した減算値Ｓと、前記バ
ッファーＢＷ１に格納されている現在踏み込みトルク値
ＴＦとを第二の比較手段２０６で比較し、いずれか大き
い方に基づいてモーター４０の出力を決定するための出
力値ＰＮを決定し、この出力値ＰＮを過去の出力値とし
て前記出力値記憶手段２０２に格納するものである。

【００５０】そして、Ｓ１１において図７に示すように
出力決定手段２０７によって決定された出力値ＰＮと前
記スピードセンサー１６０の出力値に基づいてモーター
駆動力決定手段２０８はモーター４０の駆動力を決定し
その結果をモーター駆動回路２０９に出力し、モーター
駆動回路２０９は前記モーター駆動力決定手段２０８か
らの決定結果に基づいて電池１４ｂの電流を制御しモー
ター４０を駆動する。そして、モーター４０の駆動によ
り減速機構５０を介して動力が補助つまりペダル８１
ａ、８２ａの踏力に前記動力が加わり楽な走行ができる
ものである。

【００５１】そして、走行中はにおいてはペダル８１
ａ、８２ａが継続して踏み込まれることによりトルクセ
ンサー１００から連続して出力される出力値を所定の時
間毎に検出し、この検出結果に基づいて上記Ｓ１ないし
Ｓ１０の各ステップが繰り返されてモーター４０が制御
されるものである。したがって、前記出力値記憶手段２
０２の各格納領域２０２（１）ないし２０２（ｎ）には
前記出力決定手段２０７からの出力値が順次格納される
とともに順次更新されるものである。

【００５２】ここで、上記制御ブロックとフローチャー
トの各ステップが実行されるときの、ペダル８１ａ、８
２ａによる踏み込みトルクつまり現在踏み込みトルク値
ＴＦと出力値記憶手段２０２の過去の出力値ＴＭによっ
て決定される出力値ＰＮとの関係を図９を参照して説明
する。なお、ここでは、説明を簡単にするために、出力
値記憶手段２０２に記憶されている出力値ＴＭは、過去
に出力された現在踏み込みトルク値ＴＦがそのまま順次
記憶されているものとして説明する。

【００５３】図９において実線Ｙはペダル８１ａ、８２
ａの踏み込みに応じて前記トルク算出手段２０１で算出
された現在踏み込みトルク値ＴＦの推移を示すものであ
る。そして、現在踏み込みトルクＴＦの下降過程から上
昇過程に至る過程における推移において、時間ｔ１ない
しｔ８における現在踏み込みトルク値ＴＦをＴＦ１ない
しＴＦ８で、また、前記出力値記憶手段２０２の所定個
を２個つまり格納領域２０２（２）に格納されている出
力値つまり上記したように２個前の現在踏み込みトルク
値ＴＦを過去の出力値として用い、また、所定値Ｎをｎ
（一定値）として決定される出力値ＰＮをＰＮ１ないし
ＰＮ７で示してある。

【００５４】いま、ｔ３における現在踏み込みトルク値
ＴＦはＴＦ３でありこのとき過去の出力値ＴＭは２個前
であることからＴＦ１である。したがって、第一の比較
手段２０３で比較された結果はｔ３における大きい方は
過去の出力値ＴＭ（ＴＦ１）となり、減算手段２０５に
より前記過去の出力値ＴＭ（ＴＦ１）から所定値ｎを減
算したときの減算値はＳ１である。

【００５５】つぎに第二の比較手段２０６で前記踏み込
みトルク値ＴＦ３と前記減算値はＳ１とを比較すると減
算値Ｓ１の方が大きいことから、この減算値Ｓ１に基づ
いて出力決定手段２０７によって決定される出力値ＰＮ
は、Ｓ１をｔ３の位置に平行移動することにより求めら
れるＰＮ１となる。

【００５６】同様にｔ４における現在踏み込みトルク値
ＴＦはＴＦ４であり、このとき過去の出力値ＴＭはＴＦ
２である。したがって、第一の比較手段２０３で比較さ
れた結果はｔ４における大きい方は過去の出力値ＴＭ
（ＴＦ２）となり、この過去の出力値ＴＭ（ＴＦ２）か
ら減算手段２０５により所定値ｎを減算した減算値Ｓ２
である。つぎに第二の比較手段２０６で前記踏み込みト
ルク値ＴＦ３と前記減算値はＳ２とを比較すると減算値
Ｓ２の方が大きいことから、この減算値Ｓ２に基づいて
出力決定手段２０７によって決定される出力値ＰＮは同
様にして求められＰＮ２となる。

【００５７】同様にしてｔ５の時点で前記出力値ＰＮ３
となり出力値ＰＮの推移は図９の一点鎖線Ｘで示すよう
に、下降過程においては出力値ＰＮは現在踏み込みトル
ク値ＴＦよりも大きくなる。

【００５８】つぎに、下降過程から上昇過程に至る過程
における推移における、時間ｔ６ないしｔ８についてみ
ると、まず、ｔ６における現在踏み込みトルク値はＴＦ
６であり、このとき２個前の過去の出力値ＴＭはＴＦ４
である。そして、この過去の出力値ＴＭ（ＴＦ４）と現
在踏み込みトルク値ＴＦ６とは同じ大きさであることか
ら、過去の出力値ＴＭ（ＴＦ４）から所定値ｎを減算さ
れ減算値Ｓ４となり、この減算値Ｓ４と現在踏み込みト
ルク値ＴＦ６とを第二の比較手段２０６で比較し、この
時は現在踏み込みトルク値ＴＦ６が大きいことから、こ
の現在踏み込みトルク値ＴＦ６に基づいて出力値ＰＮ４
が決定される。

【００５９】つぎに、ｔ７における現在踏み込みトルク
値はＴＦ７であり、このとき２個前の過去の出力値ＴＭ
はＴＦ５である。そして、この過去の出力値ＴＭ（ＴＦ
５）と現在踏み込みトルク値ＴＦ７とを比較すると、現
在踏み込みトルク値ＴＦ７の方が大きいことから、この
現在踏み込みトルク値ＴＦ７から減算手段２０５によっ
て所定値ｎが減算され、その減算値はＳ７であり、この
減算値Ｓ７と現在踏み込みトルク値ＴＦ７とが第二の比
較手段で比較される。この場合現在踏み込みトルク値Ｔ
Ｆ７の方が大きいことから、この現在踏み込みトルク値
ＴＦ７に基づいて出力値ＰＮ５が決定される。同様にし
て、ｔ８における出力値ＰＮ６が求められる。

【００６０】そして、図９からも判るように下降過程か
ら上昇過程に至る過程における推移においては、出力値
ＰＮの大きさは現在踏み込みトルク値ＴＦの値と等しく
なるものである。

【００６１】つまり、下降過程から上昇過程に至る過程
における推移においては、出力値ＰＮの大きさは現在踏
み込みトルク値ＴＦの値と等しく、上昇過程から下降過
程を経て再び上昇過程に移行する推移においては、出力
値ＰＮは現在踏み込みトルク値ＴＦよりも大きくなる。

【００６２】そして、前記最下点はペダル８１ａ、８２
ａがクランク軸８０の軸心を通る垂線と一致する位置つ
まりペダル８１ａ、８２ａのいずれか一方が最下点に他
方が最上点の位置に位置しており、この位置においては
ペダルには走行に寄与つまり走行させるための踏力が加
わることがなく、したがって、単にペダル８１ａ、８２
ａの踏力に応じた現在踏み込みトルク値ＴＦによってモ
ーター４０を制御して動力の補助をする構成では、前記
ペダル８１ａ、８２ａのいずれか一方が最下点に他方が
最上点の位置に位置したときは動力の補助がされないこ
とになるが、上記のように出力決定手段２０６から踏力
が加わらない位置においても出力値ＰＮを出力してモー
ター４０を駆動制御することにより前記最上点および最
下点においても動力の補助がなされるものである。

【００６３】したがって、走行中つまりペダル８１ａ、
８２ａを踏み込んで加速しつつ走行する場合、あるいは
登坂しつつ走行しているときは、継続してペダル８１
ａ、８２ａは踏み込まれて回転している過程において、
ペダル８１ａ、８２ａのうち一方が最下点に他方が最上
点に位置し、ペダル８１ａ、８２ａには走行させるため
の踏力が加わらない状態つまり踏力は零となった場合に
おいても所定の動力の補助がされることから、ガクガク
するような事態は生じることはなく乗り心地が損なわれ
ることがないものである。

【００６４】そして、走行中におけるトルクセンサー１
００の出力に基づいてトルク算出手段２０１で算出され
る現在踏み込みトルク値ＴＦの推移を示す曲線Ｙと、図
８に示すフローチャートのＳ１からＳ１０の各ステップ
を経て前記出力決定手段２０７によって求められた出力
値ＰＮの推移を示す曲線Ｘと関係を計算で求めて示した
ものが図１０である。図１０に示すようにトルクセンサ
ー１００の出力に基づいてトルク算出手段２０１で算出
される現在踏み込みトルク値ＴＦの最高点Ｈから次第に
下降し最下点Ｕを経て再び上昇する部位においては、前
記出力値ＰＮの曲線Ｘは現在踏み込みトルク値ＴＦの曲
線Ｙよりも上方に位置しており、このことは、単に前記
現在踏み込みトルク値ＴＦの値のみに基づいてモーター
４０の出力値を決定する場合よりも、大きな出力値が決
定されることを意味するものである。

【００６５】つまり、前記最下点Ｕはペダル８１ａ、８
２ａがクランク軸８０の軸心を通る垂線と一致した位置
に位置し、踏力が加わらない状態であるが、上記したよ
うに、この最下点Ｕにおいても曲線Ｘで示すようにモー
ター４０に出力させることができるものであることか
ら、ペダル８１ａ、８２ａに踏力が加わらない状態にお
いても、モーター４０は所定の出力をするように制御さ
れるものであり、動力の補助が急に断たれるという事態
は生じることなく、良好な走行が維持できるものであ
る。

【００６６】なお、図１０において、出力値ＰＮの曲線
Ｘと現在踏み込みトルク値ＴＦの曲線Ｙとのｙ軸方向の
差を小さくしたいつまり出力値ＰＮを小さくしたいとき
は、前記所定値Ｎの値を大きく設定することによってな
される。

【００６７】このように、所定数Ｎを用いこの所定値Ｎ
を現在踏み込みトルク値ＴＦと過去の出力値ＴＭとのい
ずれか大きい方から減算し、この減算した減算値Ｓと現
在踏み込みトルク値ＴＦとを比較し、いずれか大きい方
に基づいてモーター４０の出力を決定するための出力値
を決定することによりペダル８１ａ、８２ａに踏力が加
わらない状態においてもモーター４０に出力させるよう
にした、つまり走行中にペダル８１ａ、８２ａのいずれ
か一方が最下点に他方が最上点に位置し前記ペダル８１
ａ、８２ａに踏力が加わらない時に、前記モーター４０
に所定出力を出力させて駆動し動力を補助するように制
御したことから、走行中にペダルに踏力が加わらない時
においても、動力の補助をして連続的な動力補助をなす
ことができ、したがって、走行中に走行スピードが減速
状態となりいわゆるガクガクとした走行状態となること
を防止でき乗り心地の向上が図れるものである。

【００６８】なお、上記実施の形態においては、ペダル
８１ａ、８２ａを踏み込んでの走行中において、ペダル
８１ａ、８２ａに踏力が加わらない状態においてモータ
ー４０に出力させる構成を、所定数Ｎを用いこの所定値
Ｎを現在踏み込みトルク値ＴＦと過去の出力値ＴＭとの
いずれか大きい方から減算し、この減算した減算値Ｓと
現在踏み込みトルク値ＴＦとを比較しいずれか大きい方
に基づいてモーター４０の出力を決定するための出力値
を決定するという構成としたが、これは、ペダル８１
ａ、８２ａに踏力が加わらない状態となる部位を、例え
ば、現在踏み込みトルク値ＴＦが下降過程にあることを
判断するとともに、その減少率を判断しこの減少率が極
めて小さくなった時点を踏力が加わらない状態と判断し
て所定の出力値を決定する構成としてもよいものであ
る。しかし、上記実施の形態のように構成した場合は単
に所定値Ｎを用いるだけであることから、後者のような
構成に比べその回路構成が簡単にできるとともに、前記
所定値Ｎはあらかじめ設定されている値であることから
外部からのノイズの影響を受けないという利点がある。
また、上記実施の形態においては、出力値記憶手段２０
２に複数の過去の出力値を記憶する複数の出力値格納領
域を設ける構成としたが、これは１個としてもよいもの
である。

【００６９】また、上記実施の形態においては、第一の
比較手段２０３で比較する過去の出力値ＴＭは、出力値
記憶手段２０２の複数の出力値格納領域の中から任意に
定めた出力値つまり所定の出力値格納領域に格納された
１個の出力値を用いる構成としたが、この場合は前記過
去の出力値ＴＭが何等か事情により外部ノイズの影響を
受けた異常値であると、出力決定手段２０７で決定され
る出力値ＰＮはノイズの影響を受けた異常値となり、正
常の動力補助がなされないという事態が生じる。

【００７０】このことを解消するための構成を図１１の
制御ブロック図を参照として説明する。図１１（なお、
図１１では図７と同一構成部分については同一符号を付
してある）に示すように、出力値記憶手段２０２に移動
平均値算出手段２１０を接続するとともに、この移動平
均値算出手段２１０に移動平均値格納バッファーＢＷ４
を接続し、この移動平均値格納バッファーＢＷ４を前記
第一の比較手段２０３に接続する構成とし、移動平均値
算出手段２１０によって、出力値記憶手段２０２の複数
の出力値格納領域の中から最新の出力値ＴＭを含む所定
個数の出力値ＴＭに基づいて移動平均を算出し、この算
出結果を前記移動平均値格納バッファーＢＷ４に格納
し、この移動平均値格納バッファーＢＷ４に格納された
前記所定個の出力値の移動平均値と現在踏み込みトルク
値ＴＦとを前記第一の比較手段２０３で比較する構成と
する。つまり、出力値記憶手段２０２に記憶された出力
値の中に外部ノイズの影響を受けた異常値があったとし
ても、移動平均されることによって前記異常値の影響度
を軽減できるものである。

【００７１】なお、この場合の制御は上記実施の形態に
おける制御において過去の出力値ＴＭが移動平均値にお
き代わるのみであってその動作は同一である。

【００７２】また、上記実施の形態においては所定値Ｎ
を一定としたが、この所定値Ｎが一定の場合は車速が大
きくなるにつれて、図１０における現在踏み込みトルク
値ＴＦの曲線Ｙはｘ軸方向に圧縮された形となり、出力
値ＰＮの曲線Ｘと前記曲線Ｙとの開きは（曲線Ｙに対す
る曲線Ｘの上方への開きが）大きくなる。つまり車速が
大きくなるにつれて、出力値ＰＮが大きくなって大きな
動力の補助がされるということになる。

【００７３】このことを解消するためには図１２（な
お、図１２では図７と同一構成部分については同一符号
を付してある）に示す構成とすればよい。つまり図１２
に示すように、スピードセンサー１６０からの出力を記
憶手段２０４に入力し、この出力すなわち速度の大きさ
に応じて所定値Ｎの大きさを変化させる、つまり車速が
大きくなるにつれて所定値Ｎの値を大きくするようにす
ればよい。このように車速が大きくなるにつれて所定値
Ｎを大きくすることにより、出力値ＰＮつまり曲線Ｘと
前記現在踏み込みトルク値ＴＦつまり曲線Ｙとの開きを
略一定とすることができ、したがって車速が大きくなっ
たとしても補助する動力を略一定に維持できるものであ
る。

【００７４】なお、スピードセンサー１６０の出力に応
じて所定値Ｎを変化させる方法としては、例えば、記憶
手段２０４に複数の設定領域を設け、これら設定領域の
それぞれに異なる値の複数の所定値を設定しておくとと
もに、スピードセンサー１６０の出力の大きさを検知す
る検知手段を設け、この検知手段の結果に基づいて前記
記憶手段２０４から車速に対応した所定値を読み出すよ
うな構成とすればよい。

【００７５】

【発明の効果】上記のように構成した請求項１記載の発
明は、走行中のクランクを半径として回転する前記ペダ
ルの回転軌跡中において、ペダルが最下点および最上点
に位置した時に、前記モーターに所定出力を出力させて
駆動し動力を補助するように制御したことから、走行中
にペダルの踏み込みによって加速状態にあるとき、ある
いは登坂状態にあるとき等において前記ペダルが最下点
および最上点に位置してペダルに走行させるための踏力
が加わらない時においても、モーターに所定出力を出力
させることから、動力の補助を連続的になすことがで
き、したがって、走行中に走行スピードが減速状態とな
りいわゆるガクガクとした走行状態となることを防止で
き、乗り心地の向上が図れるという効果を有するもので
ある。

【００７６】また、請求項２記載の発明は、トルク検出
手段の出力値に基づいてトルク算出手段により算出され
た現在踏み込みトルク値と前記出力値記憶手段にすでに
記憶されている過去の出力値とを比較し、大きい方から
所定値を減算し、この減算値と前記現在踏み込みトルク
値とを比較し、大きい値に基づいてモーター出力値を決
定することにより、走行中に回転する前記ペダルが回転
軌跡中のペダルの最下点および最上点に位置した時に、
出力決定手段に所定出力を出力させて連続的に動力補助
をするようにしたものであることから、走行中にペダル
が最下点および最上点に位置し前記ペダルに走行させる
ための踏力が加わらない時に、出力決定手段に所定出力
を出力させる構成を、任意の所定値を用いることによっ
て簡単な構成とすることができ、したがって、走行中に
走行スピードが減速状態となりいわゆるガクガクとした
走行状態となることを防止でき、乗り心地の向上が図れ
るという効果を有するものである。

【００７７】また、前記ペダルに走行させるための踏力
が加わらない状態におけるモーターの出力を決定するた
めに決定される出力値は前記所定値を変えるということ
によってなされるものであることからその設定が容易で
あるとともに、前記所定値はあらかじめ設定されるもの
であることからノイズ等に影響されず、異常な動力補助
がされることを防止できるという効果を有するものであ
る。

【００７８】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において減算手段により減算する所定値を、前
記出力値記憶手段に格納された出力値の所定個を基に移
動平均値算出手段で求めた移動平均値としたことから、
請求項２記載の発明の効果に加えて、前記記憶手段に記
憶され比較される出力値が本来のペダルの踏み込みトル
クによるものではなくノイズの影響を受けた値であった
としても、比較される出力値は所定個の移動平均値であ
ることからノイズの影響を低減できるという効果を有す
るものである。

【００７９】また、請求項４記載の発明は、請求項２記
載において、車速検出手段を設けるとともに、減算手段
により減算する所定値を車速の大きさに応じて大きくす
るようにしたことから、請求項２記載の発明の効果に加
えて、前記所定値が一定の場合には車速が大きくなると
補助する動力が大きくなるものであるが、前記所定値を
車速が大きくなることに応じて大きくすることにより、
ペダルの踏力による走行中にペダルが最下点および最上
点に位置して踏力が零となるつまりペダルに走行させる
ための踏力が加わらない時に、車速に関係なく補助する
動力を略一定とすることができるという効果を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動補助動力装置付自転車の実施の形
態の全体図。

【図２】上記実施の形態の補助動力装置の構成を示す断
面図。

【図３】上記実施の形態の補助動力装置を示す側面図。

【図４】上記実施の形態ぺダルの踏力とトルク検出手段
の動作の関係を示す部分図。

【図５】上記実施の形態のトルク検出手段（トルクセン
サー）の断面図。

【図６】上記実施の形態のトルク検出手段（トルクセン
サー）の回路図。

【図７】上記実施の形態の制御ブロック図。

【図８】上記実施の形態の制御のフローチャート。

【図９】上記制御における現在踏み込みトルク値と所定
値とに基づいて出力値を求める説明図。

【図１０】上記制御に基づいて現在踏み込みトルク値と
出力値の推移の関係を示す図。

【図１１】上記実施の形態における他の制御の実施の形
態を示す制御ブロック図。

【図１２】上記実施の形態におけるさらに他の制御の実
施の形態を示す制御ブロック図。

【符号の説明】

Ａ電動補助動力装置付自転車Ｃ補助動力装置１４ｂ蓄電池４０モーター８０クランク軸８１ａ、８２ａぺダル１００トルクセンサー（トルク検出手段）１６０スピードセンサー（車速検出手段）２００制御装置２０１トルク算出手段２０２出力値記憶手段２０３第一の比較手段２０４所定値記憶手段２０５減算手段２０６第二の比較手段２０７出力決定手段２１０移動平均値算出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともトルク検出手段の出力に応じ
た踏み込みトルク値に基づきモーター出力決定手段によ
りモーター出力を決定し、モーターの出力を制御して動
力を補助する電動補助動力装置付自転車において、走行
中にクランクを半径とした軌跡上を移動するペダルの移
動中にペダルが最下点および最上点に位置した時に、前
記モーターに所定出力を出力させて動力を補助するよう
にしたことを特徴とする電動補助動力装置付自転車。
【請求項２】ぺダルの踏み込みトルクを検出するトル
ク検出手段と、このトルク検出手段の出力に基づいて現
在踏み込みトルク値を算出するトルク算出手段と、モー
ターの出力を決定するために決定された出力値を記憶す
る出力値記憶手段と、現在踏み込みトルク値と前記出力
値記憶手段に記憶された出力値とを比較する第一の比較
手段と、この第一の比較手段によって比較された現在踏
み込みトルク値と前記出力値のいずれか大きい値から所
定値を減算する減算手段と、この減算手段による減算値
と前記現在踏み込みトルク値とを比較する第二の比較手
段と、この第二の比較手段の比較の結果前記減算値と前
記現在踏み込みトルク値のいずれか大きい値に基づいて
モーターの出力を決定するための出力値を決定する出力
決定手段とを備え、走行中にクランクの回転に伴って回
転する前記ペダルが最下点および最上点に位置した時
に、前記出力決定手段に所定出力を出力させてモーター
を駆動し動力を補助するようにしたことを特徴とする電
動補助動力装置付自転車。
【請求項３】請求項２記載の発明において、前記出力
値記憶手段に前記出力決定手段によって決定された出力
値を順次記憶する複数の出力値格納領域を設けるととも
に移動平均値算出手段を設け、減算手段により減算する
所定値を前記記憶手段に格納された所定個数の出力値を
基に前記移動平均値算出手段によって求めた移動平均値
としたことを特徴とする電動補助動力装置付自転車。
【請求項４】請求項２記載の発明において、車速検出
手段を設けるとともに、減算手段により減算する所定値
を車速の大きさに応じて大きくするようにしたことを特
徴とする電動補助動力装置付自転車。