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公開番号2025111336
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005711
出願日2024-01-17
発明の名称電動アシスト自転車および電動アシスト自転車の変速比の判定方法
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人
主分類B62M 6/45 20100101AFI20250723BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】変速比の誤判定のリスクを低減するとともに、変速比を高精度に確定する電動アシスト自転車および電動アシスト自転車の変速比の判定方法の提供。
【解決手段】第1の変速比から第2の変速比に変更されてから、第2の変速比に対応するペダル(4)のアシストが開始されるまでの時間は、第3の変速比から第4の変速比に変更されてから、第4の変速比に対応するペダル(4)のアシストが開始されるまでの時間と異なる、電動アシスト自転車(1)。
【選択図】図4(a)
特許請求の範囲【請求項１】
第１の変速比から第２の変速比に変更されてから、前記第２の変速比に対応するペダルのアシストが開始されるまでの時間は、第３の変速比から第４の変速比に変更されてから、前記第４の変速比に対応する前記ペダルのアシストが開始されるまでの時間と異なる、電動アシスト自転車。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
制御装置を備え、
停止した前記制御装置の起動から、変速比に対応するペダルのアシストが開始されるまでの時間は、変速比の変更から、変更後の変速比に対応する前記ペダルのアシストが開始されるまでの時間に対して大きい、
電動アシスト自転車。
【請求項３】
車輪と、
制御装置と、
減速機と、前記ペダルをアシストするモータと、を有する回転装置と、
前記車輪の回転数を検出するセンサと、
前記モータの回転数を検出するセンサと、
を備え、
Ｎ
ｗ
を前記車輪の回転数［ｒｐｍ］、Ｎ
ｍ
を前記モータの回転数［ｒｐｍ］、ｇｒ
ＭＤＵ
を前記回転装置の減速比として、式（１）を定義し、
Ｎ
ｍ
／（ｇｒ
ＭＤＵ
・Ｎ
ｗ
）式（１）
前記制御装置は、前記変速比に対応する所定の範囲内に、式（１）の大きさが含まれるかを判定する、
請求項１に記載の電動アシスト自転車。
【請求項４】
車輪と、
減速機と、前記ペダルをアシストするモータと、を有する回転装置と、
前記車輪の回転数を検出するセンサと、
前記モータの回転数を検出するセンサと、
を備え、
Ｎ
ｗ
を前記車輪の回転数［ｒｐｍ］、Ｎ
ｍ
を前記モータの回転数［ｒｐｍ］、ｇｒ
ＭＤＵ
を前記回転装置の減速比として、式（１）を定義し、
Ｎ
ｍ
／（ｇｒ
ＭＤＵ
・Ｎ
ｗ
）式（１）
前記制御装置は、前記変速比に対応する所定の範囲内に、式（１）の大きさが含まれるかを判定する、
請求項２に記載の電動アシスト自転車。
【請求項５】
前記変速比に対応する前記ペダルのアシストが開始されるまでの時間は、車輪の１回転にかかる時間以内である、
請求項１から４のいずれかに記載の電動アシスト自転車。
【請求項６】
前記制御装置は、
第１センサからの車輪の回転数を示す信号および第２センサからのモータの回転数を示す信号に基づいて、式（１）に従って回転数の比を計算し、
すべての変速比のうちの１つまたは複数の変速比に関して、前記回転数の比が所定の回数以上閾値範囲内にある場合、前記１つまたは複数の変速比を仮判定し、
一旦仮判定された変速比に関して、前記回転数の比が閾値範囲内になくなった場合、前記変速比を除外し、
仮判定された１つの変速比に隣接する２つの変速比がともに除外された場合、仮判定さ
れた１つの変速比を変速比として判定する、
請求項３または４に記載の電動アシスト自転車。
【請求項７】
所定の変速比に変更されてから第１の期間の経過前に、前記所定の変速比の候補を判定する第１ステップと、
前記第１の期間の経過後で第２の期間の経過前に、前記所定の変速比の候補から前記所定の変速比を判定する第２ステップと、
を有する、電動アシスト自転車の変速比の判定方法。
【請求項８】
前記電動アシスト自転車は、
車輪と、
制御装置と、
減速機と、ペダルをアシストするモータと、を有する回転装置と、
前記車輪の回転数を検出するセンサと、
前記モータの回転数を検出するセンサと、
を備え、
Ｎ
ｗ
を前記車輪の回転数［ｒｐｍ］、Ｎ
ｍ
を前記モータの回転数［ｒｐｍ］、ｇｒ
ＭＤＵ
を前記回転装置の減速比として、式（１）を定義し、
Ｎ
ｍ
／（ｇｒ
ＭＤＵ
・Ｎ
ｗ
）式（１）
前記第１ステップにおいて、前記制御装置によって、複数の変速比に対応する数値範囲のうち、式（１）で算出された変速比を含む１つまたは複数の数値範囲が判定され、
前記１つまたは複数の数値範囲に対応する１つまたは複数の変速比が前記所定の変速比の候補である、
請求項７に記載の電動アシスト自転車の変速比の判定方法。
【請求項９】
前記第１の期間および前記第２の期間を含む期間は、車輪の１回転にかかる時間以内である、
請求項７または８に記載の電動アシスト自転車の変速比の判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アシスト自転車および電動アシスト自転車の変速比の判定方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、変速機とモータとを有しかつ変速機の変速比の変化に応じてモータの駆動回転数とペダルの駆動回転数との比が変化する電動アシスト自転車のアシスト比を適切に制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－２４１０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動アシスト自転車の現在の変速比を判定するためには、モータの回転数および車輪の回転数を測定する必要がある。しかしながら、回転数センサの精度の問題から、「隣接する変速比のどちらが正しいか分からない」という状態が発生しうる。例えば、ギア３に設定されている場合でも、モータの回転数および車輪の回転数を測定した結果からは、ギア２とギア３のどちらに設定されているのかが分からない場合がある。この状態において、ギア２に設定されていると誤って判定すると、電動アシスト自転車が期待しない挙動をするおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、「隣接する変速比のどちらが正しいか分からない」という状態の場合、隣接する変速比の両方を候補と仮判定することにより誤判定のリスクを低減すること、および、変速比を高精度に確定することを課題の一例とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一例である電動アシスト自転車では、第１の変速比から第２の変速比に変更されてから、前記第２の変速比に対応するペダルのアシストが開始されるまでの時間は、第３の変速比から第４の変速比に変更されてから、前記第４の変速比に対応する前記ペダルのアシストが開始されるまでの時間と異なる。
【０００７】
本発明の一例である電動アシスト自転車は、制御装置を備え、
停止した前記制御装置の起動から、変速比に対応するペダルのアシストが開始されるまでの時間は、変速比の変更から、変更後の変速比に対応する前記ペダルのアシストが開始されるまでの時間に対して大きい。
【０００８】
本発明の一例である電動アシスト自転車の変速比の判定方法は、
所定の変速比に変更されてから第１の期間の経過前に、前記所定の変速比の候補を判定する第１ステップと、
前記第１の期間の経過後で第２の期間の経過前に、前記所定の変速比の候補から前記所定の変速比を判定する第２ステップと、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
制御装置（モータ制御駆動装置）を備える電動アシスト自転車の側面図である。
電動アシスト自転車の一部を示す図である。
制御装置、第１センサ、第２センサおよびモータの構成を模式的に示すブロック図である。
本発明における制御を説明するためのフローチャートである。
本発明における制御を説明するためのタイミング図である。
本発明におけるその他の制御を説明するためのタイミング図である。
本発明におけるその他の制御を説明するためのタイミング図である。
変速比状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
電動アシスト自転車における、変速時の検出およびモータ制御を説明するためのシミュレーション図である。
図８（ａ）のうち、ギア９からギア８に変更され、図７に示す変速比状態判定処理を経てギア８に確定するまでの部分を拡大したシミュレーション図である。
図８（ａ）のうち、ギア２からギア１に変更され、図７に示す変速比状態判定処理を経てギア１に確定するまでの部分を拡大したシミュレーション図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、制御装置（モータ制御駆動装置）を備える電動アシスト自転車の側面図である。
電動アシスト自転車１は、フレームＦ、ハンドルＨ、サドルＳ、伝達体Ｃ、電池Ｂ、回転装置（ＭＤＵ：モータドライブユニット）１００、第１車輪（前輪）２、第２車輪（後輪）３およびペダル４を備える。運転者が電動アシスト自転車１のサドルＳに座り、ペダル４を足で漕いで回転させると、必要に応じて回転装置１００によるアシストを受けながら、伝達体Ｃを介して車輪（典型的には後輪３）に駆動力が伝達され、前方への走行が可能となる。伝達体Ｃは、チェーンであってもよく、ベルトであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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