驱动单元及电动辅助自行车的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够不给驾驶员带来违和感而停止辅助控制的驱动单元及电动辅助自行车。驱动单元（40）包括：曲轴（41），所述曲轴（41）与踏板（33、34）连接；扭矩检测部（57），所述扭矩检测部（57）检测在所述曲轴（41）产生的扭矩；以及辅助控制停止部（106），所述辅助控制停止部（106）基于在所述曲轴（41）旋转预定旋转角度范围的期间由所述扭矩检测部（57）检测的扭矩的振幅，停止辅助控制。
【专利说明】驱动单元及电动辅助自行车
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过电动马达的驱动力来辅助驾驶员的踏板踏力的驱动单元及电动辅助自行车。
【背景技术】
[0002]已知有如下电动辅助自行车:由扭矩检测部检测在与踏板一起旋转的曲轴上发生的扭矩，使用该检测结果来控制电动马达，由此辅助驾驶员的踏板踏力。在这样的电动辅助自行车中，例如在专利文献I中所公开的那样，检测扭矩的变动幅度，并且当该变动幅度比预定的幅度小的状态持续预定时间以上时，停止辅助控制。
[0003]专利文献1:专利第3108311号公报。
【发明内容】
[0004]可是，在上述的专利文献I所公开的构成中，当将作为停止辅助控制的基准的所述预定时间设定得短时，在曲柄旋转速度低的行驶状态下，间歇地满足辅助停止的基准，并且辅助控制有可能频繁地停止。另一方面，当将所述预定时间设定得长时，从驾驶员停止踩踏踏板开始到辅助停止为止的时间变长。
[0005]这样，在如专利文献I的构成那样基于预定的状态所持续的时间来判定辅助停止的情况下，根据作为停止辅助控制的基准的所述预定时间的长度，辅助控制间歇地停止，或者在停止的定时上产生大的偏差。因此，在这样的构成中，有可能给驾驶员带来违和感。
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种能够不给驾驶员带来违和感而停止辅助控制的驱动单元及电动辅助自行车。
[0007]本发明的一种实施方式涉及的驱动单元是通过电动马达的驱动力来辅助驾驶员的踏板踏力的驱动单元。驱动单元包括:曲轴，所述曲轴与踏板连接；扭矩检测部，所述扭矩检测部检测在所述曲轴产生的扭矩；扭矩振幅算出部，所述扭矩振幅算出部求出扭矩的振幅，所述扭矩的振幅是在所述曲轴旋转预定旋转角度的范围的期间由所述扭矩检测部检测出的；以及辅助控制停止部，所述辅助控制停止部在所述扭矩振幅算出部所求出的扭矩的振幅为阈值以下的情况下，停止辅助控制。
[0008]在本发明的一种实施方式所涉及的驱动单元中，无论在何种行驶状态下，都能够不给驾驶员带来违和感而精度良好地停止辅助控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示出电动辅助自行车的简要构成的右视图；
[0010]图2是示出电动辅助自行车的驱动单元和从动链轮的简要构成的图；
[0011]图3是在图2中的II1-1II线截面图；
[0012]图4是示意性地示出电动辅助自行车的动力传递和信号传递的路径的框图；
[0013]图5是示出电动辅助自行车的辅助控制停止部的简要构成的框图；[0014]图6是示出电动辅助自行车的曲轴的旋转角度和踏板踏力之间的关系的一个例子的图；
[0015]图7是示出电动辅助自行车的辅助停止判定流程的图；
[0016]图8是示出将踏板踏力存储到电动辅助自行车的存储器时的流程的图；
[0017]图9是示意性地示出电动辅助自行车的存储器的存储区域的图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。各图中的构成部件的尺寸并没有忠实地示出实际的构成部件的尺寸和各构成部件的尺寸比例。
[0019]在以下的说明中，前方、后方、左侧和右侧意味着握着车把23并坐在电动辅助自行车I的座24上的驾驶员所看到的前方、后方、左侧和右侧。
[0020](电动辅助自行车的全体构成)
[0021]在图1中示出实施方式I涉及的电动辅助自行车I的简要构成。在图2中示出电动辅助自行车I的驱动单元40和从动链轮45的简要构成。如后所述，该电动辅助自行车I通过从电动马达61 (参照图3)输出的驱动力对由驾驶员踩踏踏板33、34 (参照图1)来得到的踏板踏力进行辅助。即，电动辅助自行车I除了一般的自行车的构成以外，还包括用于辅助踏板踏力的驱动机构。
[0022]如图1所示，电动辅助自行车I包括在前后方向上延伸的车身框架11。另外，电动辅助自行车I包括前轮21、后轮22、车把23、车座24、以及驱动单元40。
[0023]车身框架11包括头管12、下框架13、座框架14、托架15 (参照图2)、一对后下叉(chain stay) 16和一对后上叉(seat stay) 17。如图1所不,头管12配置在电动辅助自行车I的前部。向后方延伸的下框架13的前方侧与头管12连接。座框架14连接着下框架13的后方侧并从该下框架13的后端部向上方、且向斜后方延伸。
[0024]如图2所示，托架15安装在下框架13的后方侧。在托架15的后方侧，以从左右夹持后轮22的方式连接有一对后下叉16。如图1所示，一对后上叉17各自的一个端部连接在各后下叉16。另外，一对后上叉17各自的另一个端部连接在座框架14。
[0025]在头管12旋转自如地插入有立管25。在立管25的上端部固定车把23。在立管25的下端部固定前叉26。在前叉26的下端部通过车轴27以能够旋转自如的方式支撑有前轮21。
[0026]在圆筒状的座框架14的内部插入有座管28。在座管28的上端部设置有车座24。
[0027]如图1和图2所示，在一对后下叉16的后端部通过车轴29以能够旋转自如的方式支撑有后轮22。在后轮22的右侧与车轴29同轴地设置有从动链轮45。从动链轮45经由单向离合器92 (参照图4)与后轮22。
[0028]如图2所示，在托架15上通过多个紧固配件30来固定驱动单元40。对于驱动单元40的构成后面叙述。如图1和图2所示，在驱动单元40的后述的驱动链轮42和设置于后轮22的从动链轮45上缠绕环状的链条46。以覆盖驱动单元40和链条46的方式来在车身框架11上安装有链条罩47 (参照图1)。链条罩47包括主罩48和副罩49。主罩48覆盖驱动链轮42的右侧并在前后方向上延伸。副罩49覆盖驱动单元40的后部的右侧。
[0029]如图1所示，在后述的驱动单元40的曲轴41的两端部安装有曲柄臂31、32。在曲柄臂31、32的前端部分别安装有踏板33、34。
[0030]如图1所示，在座框架14的后方配置有用于向后述的驱动单元40的电动马达61供应电力的电池单元35。电池单元35包括未图示的电池和电池控制部。电池是能够充电放电的充电电池。电池控制部控制电池的充电放电并且监控该电池的输出电流和剩余容量
坐寸ο
[0031]图3是示出驱动单元40的简要构成的截面图。该图3是图2中的II1-1II线截面图。
[0032]如图3所示，驱动单元40包括:主体部51、曲轴41、驱动链轮42、驱动力产生部60、辅助链轮43、链条张紧器86和控制装置100 (参照图1和图4)。
[0033]主体部51包括从左右相互组合的第一壳体部52和第二壳体部53。第一壳体部52和第二壳体部53通过多个紧固配件54被相互固定(参照图2和图3)。主体部51通过上述的紧固配件30被安装在托架15上。
[0034]如图3所示，曲轴41在左右方向上贯穿主体部51，并且能够旋转地被该主体部51的前端部支撑。曲轴41相对于第一壳体部52和第二壳体部53经由多个轴承能够旋转地支撑。在曲轴41的一侧设置有与该曲轴41 一体地旋转的近似圆筒状的内部部件55a。如上所述，由于在曲轴41的两端部连接有曲柄臂31、32，因此通过驾驶员踩踏踏板33、34，曲轴41旋转。
[0035]将驱动链轮42安装在内部部件55a的外周面的右端部。曲轴41、内部部件55a和驱动链轮42被相互同轴地配置。
[0036]在曲轴41的轴方向中央部分与该曲轴41同轴状地配置近似圆筒状的旋转部件56。旋转部件56的右端部经由圆筒形状的滑动轴承71被曲轴41支撑。旋转部件56的左端部通过例如花键构造与曲轴41连接。由此，旋转部件56与曲轴41 一体旋转。
[0037]与旋转部件56同轴地配置有扭矩检测部57。扭矩检测部57包括例如磁致伸缩式的扭矩传感器。当扭矩检测部57是磁致伸缩式的扭矩传感器时，扭矩检测部57包括与旋转部件56的外周面对置配置的线圈。这样的构成的扭矩检测部57检测旋转部件56的变形来作为线圈的电压变化，由此检测曲轴41的扭矩。扭矩检测部57将与检测到的扭矩对应的信号输出到后述的控制装置100 (参照图4)。控制装置100基于从扭矩检测部57输出的信号来控制后述的电动马达61。此外，扭矩检测部57只要是能够检测出扭矩的构成即可，也可以具有磁致伸缩式的扭矩传感器以外的构成。
[0038]以连结旋转部件56和内部部件55a的方式来将单向离合器55 (曲柄侧单向离合器)的近似圆筒状的外部部件55b被与曲轴41同轴地配置。外部部件55b的左端部和旋转部件56的右端部通过例如花键构造来被连接。由此，外部部件55b与旋转部件56 —体旋转。
[0039]以只将单向的旋转力从外部部件55b向内部部件55a传递的方式，通过例如棘轮构造来连接外部部件55b的右端部和内部部件55a的左端部。由此，从外部部件55b向内部部件55a传递前转方向(当从右侧看时为顺时针方向)的旋转力。但是，不从外部部件55b向内部部件55a传递后转方向(当从右侧看时为逆时针方向)的旋转力。
[0040]通过该构成，在驾驶员踩踏踏板33、34来使曲轴41旋转、以使电动辅助自行车I前进的情况下，驾驶员的踏板踏力从曲轴41经由旋转部件56和外部部件55b被传递至内部部件55a。因此，内部部件55a和驱动链轮42前转。另一方面，在驾驶员使曲轴41后转的情况下，不将该旋转从外部部件55b传递至内部部件55a。因此，内部部件55a和驱动链轮42不后转。
[0041]如图3所示，在单向离合器55的外部部件55b的外周面上配置有近似圆筒形状的磁铁58a。在与该磁铁58a的外周面的一部分对置的位置配置有具备霍尔元件的编码器58b。编码器58b通过树脂制的支撑部件58c来保持在第二壳体部53的内表面上。编码器58b检测由配置在外部部件55b的外周面上的磁铁58a产生的磁场的变化。由此,能够检测外部部件55b所连接的曲轴41的旋转。S卩，由磁铁58a和编码器58b构成检测曲轴41的旋转的曲柄旋转检测部58。当编码器58b检测到磁铁58a的磁场的变化时，该曲柄旋转检测部58输出脉冲信号。曲柄旋转检测部58例如以曲轴41的旋转角度为5度的间隔输出脉冲信号。
[0042]驱动力产生部60在第一壳体部52和第二壳体部53内配置在比曲轴41靠后方的位置处。驱动力产生部60包括电动马达61、输出轴81和齿轮82。
[0043]电动马达61基于从后述的控制装置100输出的控制信号来产生用于辅助电动辅助自行车I的行驶的驱动力。另外，控制电动马达61，以根据辅助模式来使对电动辅助自行车I行驶进行辅助的驱动力变化。
[0044]电动马达61包括:定子62、转子63和旋转轴64。定子62固定于第二壳体部53。在第二壳体部53以覆盖电动马达61的左侧的方式安装有马达罩65。旋转轴64贯穿转子63并且被固定在该转子63上。旋转轴64经由滚动轴承66、67以能够旋转的方式被支撑在第二壳体部53和马达罩65。在旋转轴64的右端部形成有齿轮槽64a。
[0045]另外，虽然没有特别地进行图示，但是在电动马达61的附近配置有后述的控制装置100。在本实施方式中，虽然在电动马达61的附近配置有控制装置100，但是不限于此，也可以在其它部位配置控制装置100。
[0046]另外，虽然没有特别地进行图示，但是在电动马达61设有用于检测转子63的旋转的马达旋转检测部68 (参照图4)。该马达旋转检测部68包括检测电动马达61的转子63的旋转的编码器。
[0047]如图3所示，在比曲轴41靠后方的位置处，输出轴81以能够旋转方式支撑于主体部51。具体地说，输出轴81经由滚动轴承83、84以能够旋转的方式被支撑在第一壳体部52和第二壳体部53。
[0048]在滚动轴承83和滚动轴承84之间与输出轴81同轴地配置有齿轮82。齿轮82与形成在电动马达61的旋转轴64的齿轮槽64a啮合。由此，由电动马达61产生的驱动力从旋转轴64被传递至齿轮82，该齿轮82旋转。在该实施方式中，以旋转轴64前转的方式配置电动马达61。因此，齿轮82通过从旋转轴64传递的驱动力来后转。
[0049]在齿轮82和输出轴81之间设置有单向离合器85 (马达侧单向离合器)。单向离合器85被构成为:从齿轮82向输出轴81传递后转方向的旋转力，而不传递前转方向的旋转力。
[0050]在输出轴81的右端部与该输出轴81同轴地配置有辅助链轮43。例如通过花键构造来将辅助链轮43和输出轴81彼此连接。由此，在驱动力产生部60产生的驱动力从输出轴81被传递至辅助链轮43。因此，辅助链轮43后转。[0051]在第一壳体部52的右侧面的后端部配置有链条张紧器86。如图2所示，链条张紧器86的一端侧经由张紧弹簧87与第一壳体部52连接。另外，链条张紧器86的另一端侧通过支撑螺栓88以能够相对于第一壳体部52旋转的方式与第一壳体部52连接。在链条张紧器86设有能够相对于支撑螺栓89旋转的张紧链轮90。在该张紧链轮90上以向后方按压该张紧链轮90的方式缠挂有链条46 (动力传递部件)。因此，通过链条张紧器86将链条46调整为适度的张力。
[0052]控制装置100进行电动辅助自行车I的辅助控制。如图4所示，控制装置100包括:踏板踏力检测部101、马达旋转速度检测部102、辅助力计算部103、马达控制部104、存储器105、以及辅助控制停止部106。下面对控制装置100的详细构成进行描述。
[0053](电动辅助自行车的辅助控制)
[0054]在图4中，以框图示出在电动辅助自行车I中当进行由电动马达61的辅助控制时的信号的发送和接收、以及动力的传递。在该图4中，由虚线箭头表示进行辅助控制时的信号的发送和接收，并且以实线箭头表示动力的传递。在图4中的符号中，与在图1至图3示出的符号相同的符号表不电动辅助自行车I中的相同的构成。
[0055]由控制装置100根据驾驶员的踏板踏力对电动马达61进行驱动控制，由此实现在电动辅助自行车I中的辅助控制。即，控制装置100基于从检测曲轴41的扭矩的扭矩检测部57输出的信号来检测驾驶员的踏板踏力。另外，控制装置100根据所检测的踏板踏力来控制电动马达61的输出。并且，控制装置100求出在曲轴41旋转半圈的期间的踏板踏力的振幅，并且根据该踏板踏力的振幅来停止辅助控制。
[0056]如上所述，控制装置100包括:踏板踏力检测部101、马达旋转速度检测部102、辅助力计算部103、马达控制部104、存储器105 (保存部)和辅助控制停止部106。
[0057]踏板踏力检测部101基于扭矩检测部57的检测结果来求出驾驶员的踏板踏力(扭矩)。马达旋转速度检测部102基于由马达旋转检测部68检测的电动马达61的旋转来求出该电动马达61的旋转速度。
[0058]辅助力计算部103基于由踏板踏力检测部101检测的踏板踏力来求出对电动马达61要求的驱动力(辅助力)。另外，当后述的辅助控制停止部106判定了辅助控制的停止时，辅助力计算部103计算出电动马达61的驱动力，以停止辅助控制。
[0059]另外，辅助力计算部103根据进行辅助控制时的辅助模式来算出电动马达61的驱动力。虽然省略详细的说明，但是电动辅助自行车I根据所要求的电动马达61的驱动力，包括例如“强”、“标准”、“自动节能”和“关”这四个辅助模式。
[0060]马达控制部104对电动马达61的驱动进行控制，以使得电动马达61输出由辅助力计算部103求出的必要的驱动力。另外，马达控制部104根据马达旋转速度检测部102中所检测的电动马达61的旋转速度来控制电动马达61的驱动。
[0061 ] 存储器105存储踏板踏力，所述储踏板踏力与曲柄旋转检测部58所检测的曲轴41的旋转角度对应。即，对存储器105输入从曲柄旋转检测部58输出的脉冲信号，并且输入从踏板踏力检测部101输出的踏板踏力。在存储器105中，以与脉冲信号对应的方式存储踏板踏力。
[0062]将从踏板踏力检测部101输出的踏板踏力之中的曲轴41旋转半圈(旋转角度180度)的踏板踏力存储到存储器105中。在存储器105所存储的踏板踏力是例如按照每5度曲轴41的旋转角度存储的踏板踏力。存储器105被构成为能够存储曲轴41的旋转角度在180度以上的踏板踏力。
[0063]存储器105是例如缓冲区在理论上连接成了环状的、所谓的环形缓冲区。在存储器105各存储区域中存储有曲轴41的每预定旋转角度(每个脉冲信号)的踏板踏力。
[0064]图9简要地示出存储器105的存储区域。存储器105包括用于从多个存储区域之中指定写入区域的指针。当曲轴41是正转(电动辅助自行车I前进时的旋转)时，用于在存储器105各存储区域中进行写入的指针前进(图9的黑箭头)。另一方面，当曲轴41是反转(向正转的反方向旋转)时，用于在存储器105各存储区域中进行写入的指针后退(图9的黑箭头)。由此，根据从曲柄旋转检测部58输出的脉冲信号来在各存储区域存储踏板踏力。另夕卜，在作为环形缓冲区的存储器105中，伴随着曲轴41的旋转总是存储新的踏板踏力。在图9中，存储器105所存储的踏板踏力的取样间隔以曲轴41的旋转来说是a度。
[0065]辅助控制停止部106基于从存储器105所存储的曲轴41旋转半圈的踏板踏力求出的踏力振幅，判定是否停止辅助控制。如图6所示，当驾驶员踩了踏板33、34时在曲轴41产生的踏板踏力根据该曲轴41的旋转角度而变动。
[0066]详细地说，当曲轴41旋转半圈的踏板踏力的振幅在阈值以下时，辅助控制停止部106判定为停止辅助控制。这样,基于曲轴41旋转半圈的踏力振幅、而不是预定时间内的踏力振幅，判定辅助控制的停止，由此，辅助停止的判定不会像现有技术那样受到预定时间的长度或曲轴41的旋转速度的影响。从而，能够提高辅助停止判定的精度。因此，能够防止辅助控制的频繁的停止或给驾驶员带来从踏板33、34的踩踏停止开始到辅助停止为止的时间延迟等的违和感。
[0067]如图5所示，辅助控制停止部106包括:踏力振幅算出部111 (扭矩振幅算出部)、踏力振幅比较部112、以及辅助停止判定部113。
[0068]踏力振幅算出部111基于存储在存储器105内的曲轴41旋转半圈(180度)的踏板踏力，从踏板踏力的最大值和最小值求出踏力振幅。详细地说，踏力振幅算出部111从存储器105读出从曲轴41当前的旋转角度(作为基准的角度位置)到180度前的旋转角度的范围(预定的角度范围)的踏板踏力。并且，踏力振幅算出部111使用读出的踏板踏力，算出踏板踏力的最大值和最小值的差，由此求出踏力振幅。
[0069]如上所述，由踏力振幅算出部111使用180度的曲轴41的旋转角度的踏板踏力来算出踏力振幅，由此，如图6所示，能够使用包含在旋转角度为180度的范围内的踏板踏力的最小值和最大值来求出更准确的踏力振幅。而且，如上所述，通过使用180度的旋转角度的踏板踏力来算出踏力振幅，与使用180度的旋转角度以上的范围内的踏板踏力来算出的情况相比，能够迅速、并且以小的计算负荷来求出更准确的踏力振幅。
[0070]踏力振幅比较部112判定由踏力振幅算出部111求出的踏板踏力的振幅是否在阈值以下。该阈值被设定为:当曲轴41无负荷旋转时的扭矩检测部57输出的变动幅度成为其下限。更优选的是，阈值是判定为驾驶员正踩踏踏板33、34的最低踏力振幅以下。当由踏力振幅算出部111求出的踏力振幅在阈值以下时，踏力振幅比较部112向辅助停止判定部113输出信号。
[0071]一旦从踏力振幅比较部112输出信号，则辅助停止判定部113判定为停止辅助控制。当判定为停止辅助控制时，辅助停止判定部113向辅助力计算部103输出停止信号。[0072](辅助停止判定)
[0073]接下来，在包括如上述的构成的电动辅助自行车I中，基于图7所示的流程来说明辅助控制停止部106判定为停止辅助控制的辅助停止判定。
[0074]当如图7所示的辅助停止判定流程开始时(开始)，首先，在步骤SAl中，由踏力振幅算出部111基于从存储器105读出的踏板踏力来算出踏力振幅。具体地说，在步骤SAl中，踏力振幅算出部111读出存储在存储器105中的曲轴41旋转半圈的踏板踏力，计算这些踏板踏力之中的最大值和最小值的差，由此求出踏力振幅。
[0075]接着，在步骤SA2中，判定在步骤SAl中算出的踏力振幅是否在阈值以下。在步骤SA2中，当判定为踏力振幅在阈值以下时(“是”的情况)，向步骤SA3前进，并由辅助停止判定部113来进行停止辅助控制的判定(辅助停止判定)。另一方面，当判定为踏力振幅大于阈值时(“否”的情况)，向步骤SA4前进，并进行持续辅助控制的判定(辅助持续判定)。
[0076]在步骤SA3、SA4中分别进行了判定之后，结束该流程(结束)。
[0077]这样，从曲轴41的半圈的踏板踏力求出振幅，并且基于该振幅来进行辅助停止判定，由此能够不受到判定时间的长度或曲轴41的旋转速度的影响，而进行精度的良好的辅助停止判定。
[0078](踏板踏力的存储控制)
[0079]如上所述，在存储器105中存储有曲轴41旋转半圈的期间由踏板踏力检测部101检测的踏板踏力。该存储器105例如为环形缓冲区，在各存储区域中存储每个旋转角度(每个从曲柄旋转检测部58输出的脉冲信号)的踏板踏力。
[0080]以下，使用图8来说明将踏板踏力存储到存储器105时的流程。图8的流程在从曲柄旋转检测部58输出了脉冲信号时开始。
[0081 ] 当图8所示的流程开始时(开始)，在步骤SBl中，控制装置100基于曲柄旋转检测部58的检测结果来判定曲轴41是否已正转。该曲轴41的正转的检测例如能够通过考虑从曲柄旋转检测部58输出的脉冲信号的相位差等来实现。
[0082]在步骤SBl中，当判定为曲轴41正在正转时(“是”的情况)，向步骤SB2前进，并使存储器105的指针前进。另一方面，当判定为曲轴41不是在正转时(“否”的情况)，向步骤SB3前进，并使存储器105的指针后退。
[0083]在步骤SB2、SB3中使存储器105的指针移动之后，在步骤SB4中将踏板踏力保存到指针所在的存储区域。然后，结束该流程(结束)。
[0084]如上所述，根据曲轴41的旋转来改变存储器105的指针的位置，并将踏板踏力保存到该指针所在的存储区域，由此能够根据曲轴41的旋转角度来将踏板踏力存储到存储器105中。
[0085]在本实施方式中，电动辅助自行车I包括:曲轴41，所述曲轴41与踏板33、34连接；扭矩检测部57，所述扭矩检测部57检测在曲轴41产生的扭矩；辅助控制停止部106，所述辅助控制停止部106在曲轴41旋转预定旋转角度的范围的期间基于扭矩检测部57所检测的扭矩的振幅来停止辅助控制。
[0086]由此，能够使用曲轴41旋转预定旋转角度的范围(半圈)时的踏板踏力的振幅来进行辅助停止判定。因此，能够实现不受到判定时间的长度或曲轴41的旋转速度的影响、而精度良好地停止辅助控制的构成。[0087]在本实施方式中，辅助控制停止部106包括:踏力振幅算出部111，所述踏力振幅算出部111计算出扭矩的振幅；以及辅助停止判定部113，当由踏力振幅算出部111求出的扭矩的振幅在阈值以下时，所述辅助停止判定部113判定辅助控制的停止。
[0088]由此，能够实现使用曲轴41旋转预定旋转角度的范围时的踏板踏力的振幅来进行辅助停止判定的构成。
[0089]在本实施方式中，电动辅助自行车I包括:曲柄旋转检测部58，所述曲柄旋转检测部58检测曲轴41的旋转角度；以及存储器105，所述存储器105按照每个由曲柄旋转检测部58检测的曲轴41的旋转角度来存储由扭矩检测部57检测的扭矩。踏力振幅算出部111被构成为:能够将存储在存储器105中的扭矩之中的最大值和最小值的差作为所述扭矩的振幅来算出。
[0090]由此，在存储器105中，由于能够存储曲轴41旋转预定旋转角度的范围时的踏板踏力，因此能够容易地算出在该预定旋转角度的范围内的踏力振幅。从而，能够容易地实现使用旋转预定旋转角度的范围时的踏板踏力来进行辅助停止判定的构成。
[0091]在本实施方式中，存储器105被构成为:能够存储由扭矩检测部57检测的扭矩之中的、与预定旋转角度的范围对应的扭矩。由此，能够基于存储在存储器105中的所述预定旋转角度的范围内的踏力振幅来进行辅助停止判定。
[0092]在本实施方式中，所述阈值以当曲轴41无负荷旋转时的扭矩检测部57输出的变动幅度为下限。通过将在曲轴41上不产生扭矩时的扭矩检测部57的变动幅度以上的值设定为阈值，能够更准确地检测在曲轴41上不产生扭矩时的踏力振幅。从而，能够精度良好地停止辅助控制。
[0093]在本实施方式中，所述预定旋转角度的范围为范围固定、且相位能够变化的角度范围。而且，在所述预定旋转角度的范围中的相位与踏板33、34的旋转同步变化。S卩，在存储器150中存储伴随着踏板33、34的旋转而由扭矩检测部57新检测出的扭矩，并且从存储器150中删除最旧的扭矩存储值。由此，能够使存储在存储器150中的扭矩存储值总是最新的预定角度范围内的扭矩的值。
[0094]在本实施方式中，所述预定旋转角度的范围在180度以上。当曲轴41的旋转角度的范围在180度以上时，踏力(扭矩)包括最小值和最大值。从而,通过使所述预定旋转角度的范围在180度以上，能够求出更准确的踏力振幅。因此，能够精度更好地进行辅助控制的停止判定。
[0095](其他实施方式)
[0096]以上，虽然说明了本发明的实施方式，但是上述的实施方式不过是用于实施本发明的例示。因此，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离该主旨的范围内对上述的实施方式进行适当变形来实施。
[0097]在所述实施方式中，作为存储器105使用环形缓冲区。但是，只要是能够存储每个曲轴41的旋转角度的踏板踏力的构成，其他构成的存储器也可以。
[0098]标号说明
[0099]I电动辅助自行车
[0100]33、34 踏板
[0101]40驱动单元[0102]41 曲轴
[0103]57扭矩检测部
[0104]58曲柄旋转检测部
[0105]61电动马达
[0106]105存储器(存储部)
[0107]106辅助控制停止部
[0108]111踏力振幅算出部(扭矩振幅算出部)
[0109]113辅助停止判定部
【权利要求】
1.一种驱动单元，是通过电动马达的驱动力来辅助驾驶员的踏板踏力的驱动单元，其特征在于，包括: 曲轴，所述曲轴与踏板连接； 扭矩检测部，所述扭矩检测部检测在所述曲轴产生的扭矩；以及辅助控制停止部，所述辅助控制停止部基于在所述曲轴旋转预定旋转角度的范围的期间所述扭矩检测部所检测的扭矩的振幅，停止辅助控制。
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其中， 所述辅助控制停止部包括: 扭矩振幅算出部，所述扭矩振幅算出部计算出所述扭矩的振幅；以及辅助停止判定部，在所述扭矩振幅算出部所求出的扭矩的振幅为阈值以下的情况下，所述辅助停止判定部判定辅助控制的停止。
3.根据权利要求2所述的驱动单元，其中， 所述预定旋转角度的范围为范围固定、且相位能够变化的角度范围。
4.根据权利要求3所述的驱动单元，其中， 所述预定旋转角度的范围中的相位与所述踏板的旋转同步变化。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动单元，其中，还包括: 曲柄旋转检测部，所述曲柄旋转检测部检测所述曲轴的旋转角度；以及 存储部，所述存储部按照每个由所述曲柄旋转检测部检测的曲柄轴的旋转角度来存储由所述扭矩检测部检测的扭矩； 所述扭矩振幅算出部被构成为能够将存储在所述存储部的扭矩中的最大值和最小值的差作为所述扭矩的振幅来计算出。
6.根据权利要求5所述的驱动单元，其中， 所述存储部被构成为能够存储所述扭矩检测部所检测的扭矩之中的、与所述预定旋转角度的范围对应的扭矩。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的驱动单元，其中， 所述阈值以当所述曲轴无负荷旋转时的所述扭矩检测部的输出的变动幅度为下限。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动单元，其中， 所述预定旋转角度的范围在180度以上。
9.搭载了权利要求1至8中任一项所述的驱动单元的电动辅助自行车。
【文档编号】B62M6/45GK103863506SQ201310694117
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2012年12月17日
【发明者】有宗伸泰, 神谷谕, 根来正宪 申请人:雅马哈发动机株式会社