自転車用回生制動制御装置
【課題】常時回生とブレーキ回生とを行う回生制動制御装置において、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようにする。
【解決手段】回生制動制御部７４は、第１制御部７５と、第２制御部７６と、切換制御部７７と、を備えている。第１制御部７５は、一定の第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第２制御部７６は、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。切換制御部７７は、第１制御部７５による制御を行っているときに、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、第２制御部７６による制御に切り換える。
【解決手段】回生制動制御部７４は、第１制御部７５と、第２制御部７６と、切換制御部７７と、を備えている。第１制御部７５は、一定の第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第２制御部７６は、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。切換制御部７７は、第１制御部７５による制御を行っているときに、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、第２制御部７６による制御に切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動制御装置、特に、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ装置に関連して、モータを制御する自転車用回生制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人力よる駆動をモータにより補助するアシスト自転車において、蓄電池の電力の消耗を抑えるために、回生制動を行う技術が従来知られている（たとえば、非特許文献１参照）。従来の回生制動装置では、ブレーキレバーにレバー操作の有無を検出するセンサを配置している。そして、ブレーキレバーが操作されたときにブレーキ回生を行い、回生充電している。また、下り坂を検知すると回生充電を行い、さらに平地でも弱い回生制動力を付与する常時回生を行って回転充電している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】三洋電機株式会社 ２０１０年３月２日ニュースリリース、[online]、＜URL : http:/jp.sanyo.com/news/2010/03/02-1/html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の構成では、上り坂以外の状況で常時回生、下り坂回生及びブレーキ回生により充電を行っている。このため下り坂回生及びブレーキ回生のみで回生充電を行う場合に比べて回生充電の機会が増加して充電効率が高くなる。
【０００５】
しかし、ブレーキレバーの操作によりブレーキ回生するとき、その回生制動力が一定である。このため、ブレーキ回生のときの回生充電を効率よく行えない。
【０００６】
本発明の課題は、常時回生とブレーキ回生とを行う回生制動制御装置において、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る自転車用回生制動制御装置は、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ機構に関連して、モータを制御する装置である。自転車用回生制動制御装置は、第１制御部と、第２制御部と、切換制御部と、を備えている。第１制御部は、一定の第１回生制動力を発生するようにモータを制御する。第２制御部は、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力を発生するようにモータを制御する。切換制御部は、第１制御部による制御を行っているときに、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、第２制御部による制御に切り換える。
【０００８】
この回生制動制御装置では、ブレーキ機構の状態、すなわち機械的なブレーキ機構による制動が行われているか否かに関わらず、第１制御部による一定の第１回生制動力を発生させた回生充電が行われる。第１回生制動力は、通常の走行に差し支えない程度の制動力に設定される。第１制御部による制御を行っているときにブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移すると、たとえば、ブレーキレバーを操作すると、第２制御部による制御に切り換わり、徐々に大きくなるような第２回生制動力による回生充電が行われる。このため、第１回生制動力による回生充電より充電量が多くなる。
したがって、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【０００９】
発明２に係る自転車用回生制動制御装置は、発明１に記載の装置において、ブレーキ機構は、自転車用ブレーキレバーを備える。第２制御部は、自転車用ブレーキレバーの動作に基づいてモータを制御する。
【００１０】
この場合には、第２制御部による制御のときには、ブレーキレバーの動作、たとえばブレーキレバーの移動位置によりモータが制御される。このため、ブレーキレバーの動作により第２回生制動力が徐々に大きくなり、第２回生制動力を滑らかに増加させることができる。
【００１１】
発明３に係る自転車用回生制動制御装置は、発明１又は２に記載の装置において、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、切換制御部により第１制御部による制御から第２制御部による制御に切り換わる第１制動モードと、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するときに、第２制御部による制御を行う第２制動モードと、に切り換えるモード切換部をさらに備える。
【００１２】
この場合には、第１制動モードでは、第１回生制動力で常時回生制動して回生充電し、ブレーキ機構が初期状態から動作状態に変化すると、徐々に大きくなる第２回生制動力で回生制動して回生充電量が多くなる。一方、第２制動モードでは、ブレーキ機構の状態が初期状態の間は回生制動を行わず、初期状態から動作状態に遷移すると、徐々に大きくなる第２回生制動力で制動して回生充電する。ここでは、ライダーの好みに合わせて充電量を調整できる。たとえば、電池残量が少ないときには、第１制動モードにして充電量を多くし、電池残量が多いときには、第２制動モードにしてブレーキ機構が動作しないときにペダルを軽くこげるようにすることができる。
【００１３】
発明４に係る自転車用回生制動制御装置は、発明２又は３に記載の装置において、移動位置検出部と位置判断部と、をさらに備える。移動位置検出部は、ブレーキレバーの揺動するレバー部材の初期位置からの移動位置、すなわちレバー部材の初期位置を基準としたときのレバー部材の位置を検出する。位置判断部は、初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する。切換制御部は、移動位置が所定位置を超えるまでは、第１制御部により第１回生制動力を発生させるようにモータを制御する。また切換制御部は、移動位置が所定位置を超えると、第２制御部により第２回生制動力を発生させるようにモータを制御する。
【００１４】
この場合には、ブレーキレバーのレバー部材の移動位置が所定位置を超えるまでは第１制御部により一定の第１回生制動力で回生制動される。移動位置が所定位置を超えると、第２制御部により移動位置に応じて徐々に大きくなる第２回生制動力で回生制動される。ここでは、レバー部材の移動位置によりモータ制御を切り換えているので、回生制動力の切り換えをスムーズに行える。
【００１５】
発明５に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４に記載の装置において、第２制御部は、初期位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が徐々に大きくなるようにモータを制御する。
【００１６】
この場合には、初期位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が大きくなる。このため、第１回生制動力とレバー部材が所定位置のときの第２回生制動力とが等しくなるように設定すれば、第１制御部による第１回生制動力から第２制御部による第２回生制動力に違和感なく回生制動力を変化させることができる。
【００１７】
発明６に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４又は５に記載の装置において、位置判断部は、第２回生制動力が第１回生制動力を超えるときの移動位置を所定位置と判断する。この場合には、一定の第１回生制動力と初期位置から徐々に大きくなる第２回生制動力とが同じになったときの移動位置を所定位置として判断している。たとえばデューティ制御により回生制動力を設定する場合、デューティ比が同じになったときに、所定位置と判断する。このため、レバー部材の初期位置が変動しても第２回生制動力が第１回生制動力から徐々に大きくなる。
【００１８】
発明７に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４に記載の装置において、第２制御部は、少なくとも所定位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が第１回生制動力より徐々に大きくなるように前記モータを制御する。
【００１９】
この場合には、所定位置を初期位置とブレーキ機構の制動開始位置との間で固定しても、所定位置で第２回生制動力が第１回生制動力から徐々に大きくなる。しかも、初期位置ではなく所定位置から第２回生制動力が大きくなるように設定できるので、制御を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一定の第１回生制動力による回生制動をブレーキ機構の状態に関わらず常時行って電源に対する回生充電を行っているときに、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移すると、徐々に大きくなる可変の第２回生制動力による回生充電が行われる。このため、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】ブレーキレバー及び表示装置を示す平面図。
【図３】表示装置のモード画面の表示の一例を示す図。
【図４】表示装置のサイクルコンピュータ画面の一例を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態による電装システムの構成を示すブロック図。
【図６】その接続形態を示すブロック図。
【図７】全体制御部の機能構成を示すブロック図。
【図８】回生制動制御部の制御動作を示すフローチャート。
【図９】初期位置書換部の動作を示すフローチャート。
【図１０】回生制動制御動作を示すフローチャート。
【図１１】ブレーキ回生及び常時回生時の回生制動力の変化を示すグラフ。
【図１２】第２実施形態の図１０に相当する図。
【図１３】第２実施形態の図１１に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１において、本発明の第１実施形態を採用する自転車は人力よる駆動をモータユニット１０により補助するアシスト自転車である。なお、以下の説明では、自転車の左右は、通常、自転車を後方から見たときに右にあるのを右とし、左にあるのを左と規定している。
【００２３】
自転車は、フレーム体１０２及びフロントフォーク１０３を有するフレーム１０１と、ハンドル部１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６ｆと、後輪１０６ｒと、フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒと、前照灯２３と、尾灯２４と、を備えている。フロントフォーク１０３は、フレーム体１０２の前部に斜めの軸回りに揺動自在に装着されている。フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒは、前輪１０６ｆ及び後輪１０６ｒのフロントリム１２１ｆ及びリアリム１２１ｒにそれぞれ接触して制動する。
【００２４】
フレーム１０１には、サドル１１１やハンドル部１０４を含む各部が取り付けられている。駆動部１０５は、フレーム体１０２のハンガー部に回転自在に支持されたクランク軸１１６と、クランク軸１１６の両端に固定されたギアクランク１１８ａ及び左クランク（図示せず）と、ギアクランク１１８ａに掛け渡されたチェーン１１９と、後輪１０６ｒのリアハブ１１０に装着されたギア１０９と、フロントディレーラ１０８ｆと、リアディレーラ１０８ｒと、を有している。
【００２５】
フロントディレーラ１０８ｆは、ギアクランク１１８ａに装着された、たとえば３枚のスプロケットのいずれかにチェーン１１９を架け渡すものである。リアディレーラ１０８ｒは、リアハブ１１０に取り付けられた、ギア１０９のたとえば９枚のスプロケットのいずれかにチェーン１１９を架け渡すものである。いずれも電動駆動されるものである。
【００２６】
フレーム体１０２の後上部には、リアキャリア１１２が取り付けられている。リアキャリア１１２には、全体制御部１２を含むリアキャリアユニット１３が装着されている。リアキャリアユニット１３は、後述するモータユニット１０、全体制御部１２及び前照灯２３等の電源となる蓄電部１４を着脱可能に搭載している。蓄電部１４は、例えばニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の蓄電池を含んでいる。蓄電部１４に尾灯２４が一体で取り付けられている。
【００２７】
前輪１０６ｆの中心には、前輪１０６ｆの駆動補助用のモータユニット１０が装着されている。モータユニット１０の内部には、図５に示すように、アシストモータ６０と、インバータ６１と、速度センサ６２とが設けられている。アシストモータ６０は、たとえば３相ブラシレスＤＣモータまたは交流モータである。インバータ６１は、蓄電部１４から直流出力された電流をアシストモータ６０のアシストモードに応じたアシスト力を発生する交流電流に変換する。また、アシストモータ６０の回生制動力を変化させる。インバータ６１は、デューティ比を変化させることによりアシスト力及び回生制動力を変化させる。速度センサ６２は、アシストモータ６０の回転速度つまり、自転車の速度を検出する。
【００２８】
また、ハンガー部１２２には、図５に示すように、クランク軸１１６に作用する踏力を検出するためのトルクセンサ１７およびクランク軸１１６の回転角度を検出する角度センサ１９を有する後述するハンガーユニット１２２ａが設けられている。
【００２９】
リアキャリアユニット１３は、全体制御部１２を内部に有している。全体制御部１２は、マイクロコンピュータを有し、接続された電装品を制御する。全体制御部１２は、アシストモードのとき、乗り手の踏力の最大でＮ１倍のアシスト力が発生するようにモータユニット１０を制御可能である。全体制御部１２は、複数の回生制動モードと複数のアシストモードとでアシストモータ６０を制御する。具体的には、全体制御部１２は、アシストモードでは、踏力のＮ１倍のアシスト力で補助する強アシストモード、Ｎ２倍のアシスト力で補助する中アシストモード、およびＮ３倍のアシスト力で補助する弱アシストモードの３つのアシストモードを有している。Ｎ１、Ｎ２およびＮ３は、予め定める数字を表し、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３に選ばれる。Ｎ１は例えば２に選ばれ、Ｎ２は例えば１．５に選ばれ、Ｎ３は例えば１に選ばれる。
【００３０】
また、回生制動モードでは、常時回生モード（第１制動モードの一例）と、後述する右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置に応じて制動力を変化させるブレーキ回生モード（第２制動モードの一例）との２つの制動モードを有している。また、モータユニット１０の動作モードとして、アシストおよび回生制動を両方とも行わないオフモードも有している。常時回生モードでは、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１が初期位置から移動したときに所定位置に到達するまでは、一定の第１回生制動力で制動し、所定位置を超えると、レバー部材３１の移動位置に応じて回生制動による制動力が大きくなる第２回生制動力で制動する。ブレーキ回生モードでは、常時回生は行わずに、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置に応じて、第２回生制動力で制御する。常時回生及びブレーキ回生制動モードでは、アシストモータ６０から発生する電力を蓄電部１４に蓄えつつ前輪１０６ｆを制動するようにしている。
【００３１】
ハンドル部１０４は、フロントフォーク１０３の上部に固定されたハンドルステム１１４と、ハンドルステム１１４に固定されたバーハンドル型のハンドルバー１１５とを有している。ハンドルバー１１５の両端には、自転車のハンドル部１０４を上方から見た図２に示すように、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒと、グリップ１５と、が装着されている。ハンドルバー１１５の中央部には、ハンドルステム１１４を跨いで表示装置１８が固定されている。表示装置１８は、液晶ディスプレイ画面１８ａを有している。液晶ディスプレイ画面１８ａは、例えば、図３に示すアシストおよび回生制動モードの選択画面等を表示するアシスト画面と、図４に示す自転車の速度、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの変速位置、並びに走行距離等を表示するサイクルコンピュータ画面とに切り換え可能である。なお、いずれの画面にも蓄電部１４の残量が表示される。図３に示すアシスト画面では、例えば２つの回生制動モードと、３つのアシストモードを選択できるとともに、アシストおよび回生制動を行わないオフモードも選択できる。後述する上モード選択スイッチ４４ｃまたは下モード選択スイッチ４４ｄを操作するとカーソルが上又は下に移動する。そして、移動先で数秒以上操作が停止するとそのモードが選択される。また、選択されたモードにカーソルが止まる。
【００３２】
なお、図３に示すアシスト画面では、アシストモードが強アシストモードに設定され、回生制動モードが常時回生モードに設定されている。したがって、アシストモードと回生制動モードが選択された場合は２つのカーソルが表示される。しかし、アシスト回生オフが選択された場合は、アシスト回生オフにカーソルが表示される。
【００３３】
また、サイクルコンピュータ画面において、変速位置のカーソルは、現在の変速位置を示している。
【００３４】
＜ブレーキレバーの構成＞
右ブレーキレバー１６ｆは、フロントブレーキケーブル１１３ｆによりフロントブレーキ装置１０７ｆに接続されている。左ブレーキレバー１６ｒは、リアブレーキケーブル１１３ｒによりリアブレーキ装置１０７ｒに接続されている。右ブレーキレバー１６ｆと、フロントブレーキ装置１０７ｆによりフロントブレーキ機構１１７ｆが構成される。また、左ブレーキレバー１６ｒと、リアブレーキ装置１０７ｒによりリアブレーキ機構１１７ｒが構成される。
【００３５】
右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、ハンドルバー１１５に着脱自在に装着される取付ブラケット３０と、取付ブラケット３０に揺動自在に装着されたレバー部材３１と、をそれぞれ備えている。
【００３６】
取付ブラケット３０は、図２に示すように、ハンドルバー１１５に装着可能に図２下部に配置された装着部４１と、装着部４１に連結されたブラケット部４２と、を有している。装着部４１は、図示しない固定ボルトを締め付けることにより取付ブラケット３０をハンドルバー１１５に固定できる。右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒのブラケット部４２には、リアディレーラ１０８ｒ及びフロントディレーラ１０８ｆを変速操作するためのリア変速操作部４３ｒ及びフロント変速操作部４３ｆが各別に着脱可能に取り付けられている。
【００３７】
リア変速操作部４３ｒ及びフロント変速操作部４３ｆは、例えば左右に並べて配置されたシフトアップスイッチ４３ａとシフトダウンスイッチ４３ｂとを有している。シフトアップスイッチ４３ａは、シフトダウンスイッチ４３ｂの、たとえば内側に配置されている。シフトアップスイッチ４３ａは、高速側の変速段に変速操作するためのスイッチであり、シフトダウンスイッチ４３ｂは、低速側の変速段に変速操作するためのスイッチである。たとえば、フロント変速操作部４３ｆのシフトアップスイッチ４３ａを操作すると、ギアクランク１１８ａにおいて、最小径のスプロケットから中間径のスプロケット、又は中間径のスプロケットから最大径のスプロケットにチェーン１１９が架け替えられる。また、リア変速操作部４３ｒのシフトアップスイッチ４３ａが操作されると、小ギア１０９において、チェーン１１９が架けられているスプロケットより一段小さい径のスプロケットにチェーン１１９が架け替えられる。シフトダウンスイッチ４３ｂが操作されると、逆の動作が行われる。
【００３８】
右ブレーキレバー１６ｆのブラケット部４２には、ライトスイッチ４４ａと、表示切換スイッチ４４ｂとが左右に並べて配置されている。表示切換スイッチ４４ｂは、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面とサイクルコンピュータ画面とに切り換えるためのスイッチである。ライトスイッチ４４ａは、前照灯２３をオンオフするスイッチである。ライトスイッチ４４ａは、押圧操作する都度、前照灯２３がオンまたはオフする。また、表示切換スイッチ４４ｂは、押圧操作する都度、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面とサイクルコンピュータ画面とに切り換える。
【００３９】
左ブレーキレバー１６ｒのブラケット部４２には、上モード選択スイッチ４４ｃと、下モード選択スイッチ４４ｄと、電源スイッチ４４ｅとが配置されている。上モード選択スイッチ４４ｃは、回生制動モードおよびアシストモードを図３に示す画面上方向に順に選択するスイッチである。下モード選択スイッチ４４ｄは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを図３に示す画面下方向に順に選択するスイッチである。電源スイッチ４４ｅは、図２において下モード選択スイッチ４４ｄの上方に配置された円形の押しボタンスイッチであり、全体制御部１２の電源をオンまたはオフするソフトウェアスイッチである。上モード選択スイッチ４４ｃを押圧する都度、回生制動モード又はアシストモードを選択するためのカーソルが画面上方向に順に移動する。カーソルの移動が停止するとそのモードが選択される。下モード選択スイッチ４４ｄは、同様に下方向に順にカーソルが移動する。ここでは、表示画面に表示されている各モードが上下方向に並んでいるが、各モードは左右方向に並べて表示されてもよい。電源スイッチ４４ｅは、押圧操作の都度、全体制御部１２の電源がオンまたはオフされる。
【００４０】
ブラケット部４２には、レバー部材３１の初期位置を調整可能な調整ボルトを有する初期位置調整部５０が設けられている。また、ブラケット部４２の内部には、レバー部材３１との距離によりレバー部材３１の初期位置からの移動位置を検出するリニアホール素子を用いたブレーキセンサ（移動位置検出部の一例）５３が設けられている。ブレーキセンサ５３は、レバー部材３１に埋め込まれた磁石５４からの距離により、レバー部材３１の初期位置からの移動位置を検出するリニアホール素子５５を有している。この移動位置に応じて全体制御部１２は、ブレーキ回生モード及び常時回生モード時に回生制動制御を行う。
【００４１】
レバー部材３１は、初期位置から最大揺動位置との間でブラケット部４２に揺動自在に装着されている。初期位置は、レバー部材３１が最もハンドルバー１１５から離れた位置である。レバー部材３１は、図示しない付勢部材により初期位置側に付勢されている。初期位置は、前述したように初期位置調整部５０により調整可能である。レバー部材３１には、フロントブレーキケーブル１１３ｆ（又はリアブレーキケーブル１１３ｒ）のインナーケーブルが係止されている。フロントブレーキケーブル１１３ｆ（又はリアブレーキケーブル１１３ｒ）のアウターケーシングは、ブラケット部４２に係止されている。
【００４２】
＜電装システムの構成＞
図５及び図６に示すように、自転車に搭載される電装システム１００は、電装品としてのリアキャリアユニット１３と、モータユニット１０と、ハンガーユニット１２２ａと、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒと、前照灯２３と、表示装置１８と、右ブレーキレバー１６ｆおよび左ブレーキレバー１６ｒとを備えている。これらの電装品が通信可能な第１電力線７０ａ〜７０ｇおよび第２電力線７１により接続されている。図５において第１電力線７０ａ〜７０ｇを実線で示し、第２電力線７１は第１電力線７０ａ〜７０ｇを示す線よりも太い線で示す。第１電力線７０ａ〜７０ｇ及び第２電力線７１は、２本の導線を含んで構成される。２本のうちの一方はグランドラインである。
【００４３】
リアキャリアユニット１３は、電装システム１００の電装品を制御する全体制御部１２と、蓄電部１４と、尾灯２４と、を有している。リアキャリアユニット１３はリアキャリア１１２に装着されている。全体制御部１２は、マイクロコンピュータを有するものである。全体制御部１２には、電装システム１００の電源としての蓄電部１４が着脱自在に装着されている。尾灯２４は、蓄電部１４に一体で取り付けられている。
【００４４】
リアキャリアユニット１３には、モータユニット１０が第２電力線７１を介して接続されている。第２電力線７１は、たとえば２４ボルトの電源電流を流せる電力線である。第１電力線７０ａ〜７０ｇは、たとえば６ボルトの電源電流を流せる電力線である。
【００４５】
第１電力線０ａ〜７０ｇ及び第２電力線７１には、それぞれの電装品を制御する制御信号が重畳された電源電流が流れている。
【００４６】
また、リアキャリアユニット１３には、ハンガーユニット１２２ａが第１電力線７０ａを介して接続されている。ハンガーユニット１２２ａは、前述したようにトルクセンサ１７と、角度センサ１９と、を有している。ハンガーユニット１２２ａには、前照灯２３、フロントディレーラ１０８ｆ、及びリアディレーラ１０８ｒが第１電力線７０ｂ、第１電力線７０ｇ及び第２電力線７０ｃを介して各別に接続されている。前照灯２３は、例えばＬＥＤ（発光素子）を用いた省電力形のものであり、フロントフォーク１０３の前面に装着されている。
【００４７】
フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒは、フロント変速モータ２０ｆ、フロント段数センサ２１ｆ及びリア変速モータ２０ｒ、フロント段数センサ２１ｆ及びリア段数センサ２１ｒを各別に有している。また、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒは、フロント変速モータ２０ｆ及びリア変速モータ２０ｒを制御する図示しないフロント制御部及びリア制御部を各別に有している。このフロント段数センサ２１ｆ及びリア段数センサ２１ｒの出力により表示装置１８にフロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの段数が各別に表示される。前照灯２３には、表示装置１８が第２電力線７０ｄを介して接続されている。
【００４８】
表示装置１８には、右ブレーキレバー１６ｆおよび左ブレーキレバー１６ｒが第１電力線７０ｅおよび第１電力線７０ｆを介して各別に接続されている。
【００４９】
図６に示すように、各電装品は、シリアルバス構造で接続されている。これにより、全体制御部１２が搭載される電装品（例えば、リアキャリアユニット１３）を除いて、いずれの電装品を接続または離脱しても、電装システム１００は動作可能である。例えば、図６において、前照灯２３を外しても、第１電力線７０ｂを表示装置１８に接続することにより、電装システム１００は動作する。また、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒが通常の変速ケーブルで動作する場合は、第１電力線７０ｇ及び第１電力線７０ｃを外せばよい。この場合にも、電装システム１００は動作する。
【００５０】
＜全体制御部の機能構成＞
図７に示すように、全体制御部１２は、ソフトウェアで実現される機能構成として、変速制御部７２と、アシスト制御部７３と、回生制動制御部（回生制動制御装置の一例）７４と、を有している。回生制動制御部７４は、第１制御部７５と、第２制御部７６と、切換制御部７７と、モード切換部７８と、位置判断部７９と、初期位置書換部８０と、調整位置書込部８１と、を有している。また、全体制御部１２には、前述した蓄電部１４及びモータユニット１０等の電装品に加えて記憶部９０が接続されている。記憶部９０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）またはフラッシュメモリ等の不揮発メモリ素子で構成されており、最大調整位置記憶部９１と、初期位置記憶部９２と、固定デューティ記憶部９３と、可変デューティ記憶部９４と、を有している。
【００５１】
最大調整位置記憶部９１には、初期位置調整部５０により最大限初期位置が調整されたときの移動位置が記憶されている。この記憶処理は、工場出荷時に行ってもよいし、販売店または乗り手が行ってもよい。初期位置記憶部９２には、初期位置が変更された場合に、後述する回生制動モード処理により変更された初期位置が記憶される。なお、自転車を購入後の最初の初期位置は、初期位置調整部５０により調整されていない位置であり、移動位置を数字で表す場合、例えば初期位置は移動位置「０」に対応する。
【００５２】
固定デューティ記憶部９３には、常時回生モード時に使用する第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤが記憶されている。可変デューティ記憶部９４には、ブレーキ回生時のレバー部材３１の初期位置からの移動位置Ｍに応じて徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２を発生する可変デューティＣＤが記憶されている。可変デューティＣＤは、たとえば移動位置Ｍの関数ｆ（Ｍ）に基づいて移動位置Ｍ毎に算出された表形式で可変デューティ記憶部９４に記憶されている。したがって、移動位置Ｍにより可変デューティＣＤを読み出すことができる。
【００５３】
たとえば、図１１に示すように、固定デューティＦＤは、たとえば最大回生制動力（デューティ比１００）の場合の３パーセントから２０パーセントのデューティ比である。また、可変デューティＣＤは、初期位置から徐々に大きくなるデューティ比であり、上限は１００パーセントである。なお、図１１に示す例では、上限に到達するまでにレバー部材３１の移動が終わっているため、第２回生制動力ＢＦ２は、１００パーセント以下になっている。また、図１１に示す可変デューティＣＤの曲線は移動位置Ｍの増加に応じて増加割合が大きくなる曲線である。
【００５４】
変速制御部７２は、左右のシフトアップスイッチ４３ａ及び左右のシフトダウンスイッチ４３ｂの操作に応じてフロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの段数を制御する。アシスト制御部７３は、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄで選択されたアシストモードでインバータ６１を介してアシストモータ６０を制御する。回生制動制御部７４は、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄで選択された回生制動モード（常時回生モードとブレーキ回生モードのいずれか）でインバータ６１を介してアシストモータ６０を制御する。
【００５５】
第１制御部７５は、一定の第１回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第２制御部７６は、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなる第２回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。具体的には、第２制御部７６は、レバー部材３１が初期位置（初期状態の一例）から移動するとその移動位置に応じて徐々に大きくなる第２回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第１回生制動力及び第２回生制動力の一例を図１１に示す。図１１では、第１制御部７５の制御によりアシストモータ６０が発生する第１回生制動力ＦＤは、一定であり、第２制御部７６の制御によりアシストモータ６０が発生する第２回生制動力ｆ（Ｍ）Ｄは、移動位置Ｍのたとえば関数ｆ（Ｍ）で表され、移動位置Ｍが大きくなると徐々に大きくなる。切換制御部７７は、常時回生モード時において第１制御部７５による制御を行っているときに、レバー部材３１が初期位置から所定位置を超えて移動すると、第２制動部７６による制御に切り換える。モード切換部７８は、常時回生モードとブレーキ回生モードとのいずれかに回生制動モードを切り換える。具体的には、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄによって選択された回生制動モードを動作させる。位置判断部７９は、レバー部材３１の初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する。
【００５６】
初期位置書換部８０は、初期位置調整部５０により初期位置が変更されたとき、初期位置記憶部９２の記憶内容を調整後の移動位置に書き換える。具体的には、リニアホール素子５５により最大調整位置より小さい移動位置が検出されると、その移動位置を初期位置として初期位置記憶部９２に記憶し、初期位置を書き換える。調整位置書込部８１は、例えば、初期位置調整部５０で最大限初期位置を調整したときに、各スイッチ４４ａ〜４４ｅのいずれか一つの例えば２秒以上の長押し操作または２つ以上の同時操作等の操作によりその操作が行われたときの移動位置を最大調整位置として最大調整位置記憶部９１に記憶させる。
【００５７】
＜回生制動制御部の制御動作＞
次に、回生制動制御部７４の制御動作を図９、図１０及び図１１に示す制御フローチャートに基づいて説明する。なお、制御動作は、図９から図１１に示す処理は本発明の制御動作の一例であり、本発明はこれに限定されない。また、以降の説明では、前輪１０６ｆ用のフロントブレーキ装置１０７ｆの制動操作を行う右ブレーキレバー１６ｆの移動位置によりブレーキ回生を行う場合を例に説明する。
【００５８】
蓄電部１４からの電力が全体制御部１２に供給されると、全体制御部１２が制御動作を開始する。
図８のステップＳ１では、初期設定を行う。初期設定では、各種の変数やフラグがリセットされる。ステップＳ２では、電源スイッチ４４ｅがオンされるのを待つ。電源スイッチ４ｅがオンされるとステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、表示装置１８の表示処理を行う。ここでは、表示切換スイッチ４４ｂの操作に応じて図３に示すアシスト画面と図４に示すサイクルコンピュータ画面とのいずれかを表示する。また、各種の表示処理を行う。ステップＳ４では、スイッチ入力がなされたか否を判断する。ステップＳ５では、アシストモードを実行するか否かを判断する。ステップＳ６では、初期位置が変更され初期位置書込処理を行うか否かを判断する。ステップＳ７では、回生制動処理を行うか否かを判断し、ステップＳ２に移行する。
【００５９】
スイッチ入力がなされたと判断すると、ステップＳ４からステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、スイッチ入力処理を行い、ステップＳ５に移行する。スイッチ入力処理では、操作されたスイッチに応じた処理を行う。例えば、図３に示すアシスト画面では、上モード選択スイッチ４４ｃを操作すると、画面右側に表示された３つのアシストモード及び２つの回生制動モードと、アシスト回生オフとのいずれかに表示されたカーソルが押圧操作の都度下方に一つずつ移動する。また、下モード選択スイッチ４４ｄを操作すると、カーソルが押圧操作の都度上方に一つずつ移動する。カーソル移動後に所定時間（例えば、２秒から５秒）が経過すると、選択されたアシストモード及び回生制動モードが設定され、設定されたアシストモード及び回生制動モードにカーソルが固定される。
【００６０】
アシストモードを実行すると判断すると、ステップＳ５からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、スイッチ入力処理により選択されたアシストモードでアシスト処理を行い、ステップＳ６に移行する。アシストモードでは、選択された「強」、「中」、「弱」のいずれかのアシストモードによるアシスト力をアシストモータ６０が発生し、乗り手の人力による駆動を補助する。
【００６１】
初期位置書換処理を行うと判断すると、ステップＳ６からステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、図９に示す初期位置書込処理を実行し、ステップＳ７に移行する。
【００６２】
回生制動処理を行うと判断すると、ステップＳ７からステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、図１０示す回生制動モード処理に実行し、ステップＳ２に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０の初期位置書込処理では、図９のステップＳ２０で速度センサ６２からの出力により自転車の速度が「０」か否かを判断する。速度が「０」ではない場合は図８に示すメインルーチンに戻る。速度が「０」の場合は、ステップＳ２１に移行する。
【００６４】
ステップＳ２１では、初期位置調整部５０により最大調整位置にレバー部材３１が調整され、その最大調整位置を書き込むための操作が行われたか否かを判断する。この判断は、例えば、ライトスイッチ４４ａと表示切換スイッチ４４ｂの同時操作により判断する。この判断が「ＹＥＳ」の場合はステップＳ１２に移行する。ステップＳ２２では、そのときの右ブレーキレバー１６ｆのリニアホール素子５５が検出したレバー部材３１の移動位置Ｍを最大調整位置ＭＡとして最大調整位置記憶部９１に書き込み、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、レバー部材３１が移動したか否かを判断する。移動していない場合は図８に示すメインルーチンに戻る。移動している場合は、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、リニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ２５では、最大調整位置記憶部９１から最大調整位置ＭＡを読み込む。ステップＳ２６では、取り込んだ移動位置Ｍが最大値調整位置ＭＡより小さいか否か、つまり、初期位置調整部５０による初期位置の調整操作であるのか否かを判断する。
【００６５】
移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより小さく、初期位置の調整操作であると判断した場合は、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、所定時間（たとえば、２秒）以上レバー部材３１が停止しているか否かを判断する。これは調整途中の移動位置をキャンセルするための処理である。所定時間レバー部材３１が停止していない場合は、メインルーチンに戻り、所定時間以上レバー部材３１が停止していると、ステップＳ２７からステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、そのときにリニアホール素子５５が検出した移動位置Ｍを初期位置記憶部９２に初期位置ＩＭとして記憶する。これにより、ブレーキ回生モードにおいて、レバー部材３１の初期位置ＩＭが変更される。
【００６６】
移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより大きく、通常の制動操作であると判断した場合は、ステップＳ２６から図８に示すメインルーチンに戻る。
【００６７】
ステップＳ１１の回生制動モード処理では、図１０のステップＳ３１で回生制動モードが常時制動モードか否かを判断する。第１実施形態では、回生制動モードは、常時制動モードとブレーキ回生モードの２つしかないので、常時回生モードの場合は、この判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３１からステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、固定デューティ記憶部９３から第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤを読み込む。ステップＳ３３では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ３４では、可変デューティ記憶部９４から第２回生制動力ＢＦ２を発生する移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤを読み込む。
【００６８】
ステップＳ３５では、移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えたか否かにより、移動位置Ｍが所定位置を超えたか否かを判断する。移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えていない場合は、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６では、固定デューティＦＤにより第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えると、ステップＳ３５からステップＳ３７に移行する。ステップＳ３７では、移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。これにより、常時回生モードのときには、図１１に太線で示すように、レバー部材３１が操作されるまでは、常時一定の第１回生制動力ＢＦ１で回生制動される。そして、レバー部材３１が所定位置に到達すると、移動位置Ｍに応じて第１回生制動力ＢＦ１から徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。なお、通常は、フロントブレーキ装置１０７ｆが制動動作する前、すなわち、フロントブレーキ装置１０７ｆのブレーキパッドが前輪１０６ｆのリム１２１ｆに接触する前の移動位置Ｍが所定位置となるように第２回生制動力は設定される。
【００６９】
一方、ステップＳ３１でブレーキ回生と判断する（ステップＳ３１の判断が「ＮＯ」）の場合は、ステップＳ３１からステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ３９では、移動位置Ｍが初期位置である「０」か否かによりレバー部材３１が初期位置から移動したか否かを判断する。レバー部材３１が移動していないと判断すると、ステップＳ３９からメインルーチンに戻る。移動位置Ｍが初期位置より大きくなりレバー部材３１が移動したと判断すると、ステップＳ２９からステップＳ３７に移行する。そして、初期位置からのレバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。これにより、ブレーキ回生モードのときには、図１１において、初期位置から細線および太線で示した曲線から太線で示した第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。
【００７０】
ここでは、一定の第１回生制動力ＢＦ１による回生制動をフロントブレーキ機構１１７ｆの状態に関わらず常時行って電源である蓄電部１４に対する回生充電を行う。そして、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移する、すなわちレバー部材３１が初期状態から移動すると、徐々に大きくなる可変の第２回生制動力ＢＦ２による回生充電が行われる。したがって、回生制動モードにおいて、走行中は常に第１回生制動力ＢＦ１により回生充電させ、フロントブレーキ機構１１７ｆが動作するブレーキ回生時には、制動力が徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２で回生充電させることができる。このため、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【００７１】
また、フロントブレーキ機構１１７ｆの動作開始時に回生制動の第２回生制動力ＢＦ２が大きな制動力になっているため、回生制動からフロントブレーキ機構１１７ｆによる機械制動にスムーズに移行できる。このため、回生制動から機械制動への遷移時に制動力の急変が生じにくくなる。
【００７２】
さらに、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置をブレーキセンサ５３により検出し、レバー部材３１の移動位置によりアシストモータ６０を制御している。このため、第２回生制動力ＢＦ２をスムーズに増加させることができる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ブレーキ回生モードの第２回生制動力ＢＦ２を用い、初期位置から設定された移動位置Ｍ毎に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２が第１回生制動力ＢＦ１を超える位置を所定位置とした。したがって、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化しても必ず所定位置において、第１回生制動力から大きくなる第２回生制動力が得られる。しかし、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化すると所定位置は変化する。
【００７４】
第２実施形態では、予め設定された移動位置Ｍを所定位置ＳＭに固定し、移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えると、第１回生制動力ＢＦ１に対して増加する第２回生制動力ＢＦ２を発生するように、回生制動制御部７４がアシストモータ６０を制御する。したがって、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化しても所定位置ＳＭは変動しないようにすることができる。
【００７５】
図１２において、第２実施形態による回生制動モード処理では、ステップＳ４１で回生制動モードが常時制動モードか否かを判断する。回生制動モードは、第２実施形態でも常時制動モードとブレーキ回生モードの２つしかないので、常時回生モードの場合は、この判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ４１からステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２では、固定デューティ記憶部９３から第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤを読み込む。ステップＳ４３では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ４４では、移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えたか否かを判断する。移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えていない場合は、ステップＳ４４からステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５では、固定デューティＦＤにより第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。
【００７６】
移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えると、ステップＳ４４からステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、可変デューティＳＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。
【００７７】
可変デューティＳＤは、図１３に示すように、所定位置ＳＭからレバー部材３１の移動位置Ｍが移動すると固定デューティＦＤから徐々に大きくなるように設定されている。たとえば、固定デューティＦＤを初期値とする移動位置Ｍの関数に基づいて算出された移動位置Ｍ毎のデューティ比が可変デューティ記憶部９４に記憶されている。なお、可変デューティ記憶部９４には、可変の第３回生制動力ＢＦ３を発生するように初期位置から所定位置ＳＭまでの移動位置Ｍン毎のデューティ比も算出され記憶されている。この第３回生制動力ＢＦ３は、ブレーキ回生モードで使用される。
【００７８】
回生制動モードがブレーキ回生の場合、図１２のステップＳ４１からステップＳ４７に移行する。ステップＳ４７では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ４８では、移動位置Ｍが初期位置である「０」か否かによりレバー部材３１が初期位置から移動したか否かを判断する。レバー部材３１が移動していないと判断すると、ステップＳ４８からメインルーチンに戻る。移動位置Ｍが初期位置より大きくなりレバー部材３１が移動したと判断すると、ステップＳ４８からステップＳ４９に移行する。そして、初期位置から所定位置ＳＭまではレバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより可変の第３回生制動力ＢＦ３を発生するようにアシストモータ６０を制御する。また、所定位置ＳＭを超えると、レバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより可変の第２回生制動力ＢＦ３を発生するようにアシストモータ６０を制御する。これにより、ブレーキ回生モードのときには、図１３において、初期位置から細線および太線で示した曲線から太線で示した第３回生制動力及び第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。
【００７９】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８０】
（ａ）前記第１実施形態及び第２実施形態では、可変デューティＣＤの曲線は移動位置Ｍの増加に応じて増加割合が大きくなる曲線であったが、本発明の可変デューティＣＤはこれに限定されない。本発明の可変デューティＣＤは図１１に示す曲線に限定されず、移動位置Ｍに比例する直線でもよく、また、移動位置Ｍに応じて途中で増加割合が減少する曲線であってもよい。
【００８１】
（ｂ）前記実施形態では、ブレーキレバーとブレーキケーブルにより連結されたブレーキ装置を有するブレーキ機構を開示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ブレーキレバーと油圧配管により連結されたブレーキ装置を有するブレーキ機構にも本発明を適用できる。油圧配管を用いる場合、油の圧力を検出して、この圧力に応じて回生制御を行ってもよい。また前記実施形態では、ブレーキレバーのレバー部の移動位置に応じて回生制御を行っているが、ブレーキ装置のブレーキシューの移動位置に応じて回生制御を行ってもよく、ブレーキケーブルの一部分の移動位置に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８２】
（ｃ）前記実施形態では、フロントブレーキ機構１１７ｆの動作により常時回生モード及びブレーキ回生モードにおいて、回生制動力を制御しているが、リアブレーキ機構１１７ｒの動作により可変の回生制動力を制御してもよい。また前記実施形態では、右ブレーキレバー１６ｆの移動位置に応じて回生制御を行っているが、左ブレーキレバー１６ｒの移動位置に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８３】
（ｄ）前記実施形態では、前輪１０６ｆにモータユニット１０を設けたアシスト自転車を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、後輪１０６ｒ又はハンガー部１２２にモータユニットを設けたアシスト自転車にも本発明を適用できる。この場合、リアブレーキ機構１１７ｒの動作により可変の回生制動力を制御してもよい。
【００８４】
（ｅ）前記実施形態では、レバー部材が制動終了位置に移動するまでブレーキ機構による機械制動中も可変の回生制動力を同じように付与するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、機械制動が開始されると、回生制動をやめたり、回生制動力を一定にしたり、回生制動力を制動開始までと異なる割合で増加させたりしてもよい。
【００８５】
なお、機械制動を開始位置の判断をレバー部材３１の移動速度の変化により判断してもよい。たとえば、機械制動開始時はレバー部材の移動速度が遅くなるため、移動位置の時間変化により移動速度を検出し、所定以下の速度になると機械制動が開始されたと判断してもよい。機械制動が始まったと判断すると、回生制動力を変化させてもよい。
【００８６】
また、ブレーキ装置の機械制動開始時には、また、予めライダーが機械制動開始位置でレバー部材３１の移動を止めて、所定の操作（たとえばスイッチ類の長押し操作）によりそのときの移動位置Ｍを制動開始位置として設定してもよい。
【００８７】
（ｆ）前記実施形態では、レバー部材の移動位置を検出しているが、初期位置からのレバー部材の移動量を検出し、回生制御部は、検出した移動量に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８８】
（ｇ）前記実施形態では、アシスト自転車は外装変速機を有する構成であるが、内装変速機を有する構成であってもよく、変速機を備えない構成であってもよく、本システムはあらゆるアシスト自転車に適用することができる。
【００８９】
（ｈ）前記実施形態では、可変デューティＣＤが可変デューティ記憶部９４に表形式で記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、可変デューティＣＤを移動位置に応じて随時計算により求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１２ 全体制御部
１６ｆ 右ブレーキレバー
３１ レバー部材
５０ 初期位置調整部
５３ ブレーキセンサ（移動位置検出部の一例）
５５ リニアホール素子
６０ アシストモータ
７４ 回生制動制御部（回生制動制御装置の一例）
７５ 第１制御部
７６ 第２制御部
７７ 切換制御部
７８ モード切換部
７９ 位置判断部
８０ 初期位置書換部
８１ 調整位置書込部
９３ 固定デューティ記憶部
９４ 可変デューティ記憶部
１１７ｆ フロントブレーキ機構
１１７ｒ リアブレーキ機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動制御装置、特に、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ装置に関連して、モータを制御する自転車用回生制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人力よる駆動をモータにより補助するアシスト自転車において、蓄電池の電力の消耗を抑えるために、回生制動を行う技術が従来知られている（たとえば、非特許文献１参照）。従来の回生制動装置では、ブレーキレバーにレバー操作の有無を検出するセンサを配置している。そして、ブレーキレバーが操作されたときにブレーキ回生を行い、回生充電している。また、下り坂を検知すると回生充電を行い、さらに平地でも弱い回生制動力を付与する常時回生を行って回転充電している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】三洋電機株式会社 ２０１０年３月２日ニュースリリース、[online]、＜URL : http:/jp.sanyo.com/news/2010/03/02-1/html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の構成では、上り坂以外の状況で常時回生、下り坂回生及びブレーキ回生により充電を行っている。このため下り坂回生及びブレーキ回生のみで回生充電を行う場合に比べて回生充電の機会が増加して充電効率が高くなる。
【０００５】
しかし、ブレーキレバーの操作によりブレーキ回生するとき、その回生制動力が一定である。このため、ブレーキ回生のときの回生充電を効率よく行えない。
【０００６】
本発明の課題は、常時回生とブレーキ回生とを行う回生制動制御装置において、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明１に係る自転車用回生制動制御装置は、人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ機構に関連して、モータを制御する装置である。自転車用回生制動制御装置は、第１制御部と、第２制御部と、切換制御部と、を備えている。第１制御部は、一定の第１回生制動力を発生するようにモータを制御する。第２制御部は、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力を発生するようにモータを制御する。切換制御部は、第１制御部による制御を行っているときに、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、第２制御部による制御に切り換える。
【０００８】
この回生制動制御装置では、ブレーキ機構の状態、すなわち機械的なブレーキ機構による制動が行われているか否かに関わらず、第１制御部による一定の第１回生制動力を発生させた回生充電が行われる。第１回生制動力は、通常の走行に差し支えない程度の制動力に設定される。第１制御部による制御を行っているときにブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移すると、たとえば、ブレーキレバーを操作すると、第２制御部による制御に切り換わり、徐々に大きくなるような第２回生制動力による回生充電が行われる。このため、第１回生制動力による回生充電より充電量が多くなる。
したがって、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【０００９】
発明２に係る自転車用回生制動制御装置は、発明１に記載の装置において、ブレーキ機構は、自転車用ブレーキレバーを備える。第２制御部は、自転車用ブレーキレバーの動作に基づいてモータを制御する。
【００１０】
この場合には、第２制御部による制御のときには、ブレーキレバーの動作、たとえばブレーキレバーの移動位置によりモータが制御される。このため、ブレーキレバーの動作により第２回生制動力が徐々に大きくなり、第２回生制動力を滑らかに増加させることができる。
【００１１】
発明３に係る自転車用回生制動制御装置は、発明１又は２に記載の装置において、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、切換制御部により第１制御部による制御から第２制御部による制御に切り換わる第１制動モードと、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するときに、第２制御部による制御を行う第２制動モードと、に切り換えるモード切換部をさらに備える。
【００１２】
この場合には、第１制動モードでは、第１回生制動力で常時回生制動して回生充電し、ブレーキ機構が初期状態から動作状態に変化すると、徐々に大きくなる第２回生制動力で回生制動して回生充電量が多くなる。一方、第２制動モードでは、ブレーキ機構の状態が初期状態の間は回生制動を行わず、初期状態から動作状態に遷移すると、徐々に大きくなる第２回生制動力で制動して回生充電する。ここでは、ライダーの好みに合わせて充電量を調整できる。たとえば、電池残量が少ないときには、第１制動モードにして充電量を多くし、電池残量が多いときには、第２制動モードにしてブレーキ機構が動作しないときにペダルを軽くこげるようにすることができる。
【００１３】
発明４に係る自転車用回生制動制御装置は、発明２又は３に記載の装置において、移動位置検出部と位置判断部と、をさらに備える。移動位置検出部は、ブレーキレバーの揺動するレバー部材の初期位置からの移動位置、すなわちレバー部材の初期位置を基準としたときのレバー部材の位置を検出する。位置判断部は、初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する。切換制御部は、移動位置が所定位置を超えるまでは、第１制御部により第１回生制動力を発生させるようにモータを制御する。また切換制御部は、移動位置が所定位置を超えると、第２制御部により第２回生制動力を発生させるようにモータを制御する。
【００１４】
この場合には、ブレーキレバーのレバー部材の移動位置が所定位置を超えるまでは第１制御部により一定の第１回生制動力で回生制動される。移動位置が所定位置を超えると、第２制御部により移動位置に応じて徐々に大きくなる第２回生制動力で回生制動される。ここでは、レバー部材の移動位置によりモータ制御を切り換えているので、回生制動力の切り換えをスムーズに行える。
【００１５】
発明５に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４に記載の装置において、第２制御部は、初期位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が徐々に大きくなるようにモータを制御する。
【００１６】
この場合には、初期位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が大きくなる。このため、第１回生制動力とレバー部材が所定位置のときの第２回生制動力とが等しくなるように設定すれば、第１制御部による第１回生制動力から第２制御部による第２回生制動力に違和感なく回生制動力を変化させることができる。
【００１７】
発明６に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４又は５に記載の装置において、位置判断部は、第２回生制動力が第１回生制動力を超えるときの移動位置を所定位置と判断する。この場合には、一定の第１回生制動力と初期位置から徐々に大きくなる第２回生制動力とが同じになったときの移動位置を所定位置として判断している。たとえばデューティ制御により回生制動力を設定する場合、デューティ比が同じになったときに、所定位置と判断する。このため、レバー部材の初期位置が変動しても第２回生制動力が第１回生制動力から徐々に大きくなる。
【００１８】
発明７に係る自転車用回生制動制御装置は、発明４に記載の装置において、第２制御部は、少なくとも所定位置からの移動位置に応じて第２回生制動力が第１回生制動力より徐々に大きくなるように前記モータを制御する。
【００１９】
この場合には、所定位置を初期位置とブレーキ機構の制動開始位置との間で固定しても、所定位置で第２回生制動力が第１回生制動力から徐々に大きくなる。しかも、初期位置ではなく所定位置から第２回生制動力が大きくなるように設定できるので、制御を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一定の第１回生制動力による回生制動をブレーキ機構の状態に関わらず常時行って電源に対する回生充電を行っているときに、ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移すると、徐々に大きくなる可変の第２回生制動力による回生充電が行われる。このため、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】ブレーキレバー及び表示装置を示す平面図。
【図３】表示装置のモード画面の表示の一例を示す図。
【図４】表示装置のサイクルコンピュータ画面の一例を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態による電装システムの構成を示すブロック図。
【図６】その接続形態を示すブロック図。
【図７】全体制御部の機能構成を示すブロック図。
【図８】回生制動制御部の制御動作を示すフローチャート。
【図９】初期位置書換部の動作を示すフローチャート。
【図１０】回生制動制御動作を示すフローチャート。
【図１１】ブレーキ回生及び常時回生時の回生制動力の変化を示すグラフ。
【図１２】第２実施形態の図１０に相当する図。
【図１３】第２実施形態の図１１に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１において、本発明の第１実施形態を採用する自転車は人力よる駆動をモータユニット１０により補助するアシスト自転車である。なお、以下の説明では、自転車の左右は、通常、自転車を後方から見たときに右にあるのを右とし、左にあるのを左と規定している。
【００２３】
自転車は、フレーム体１０２及びフロントフォーク１０３を有するフレーム１０１と、ハンドル部１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６ｆと、後輪１０６ｒと、フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒと、前照灯２３と、尾灯２４と、を備えている。フロントフォーク１０３は、フレーム体１０２の前部に斜めの軸回りに揺動自在に装着されている。フロントブレーキ装置１０７ｆ及びリアブレーキ装置１０７ｒは、前輪１０６ｆ及び後輪１０６ｒのフロントリム１２１ｆ及びリアリム１２１ｒにそれぞれ接触して制動する。
【００２４】
フレーム１０１には、サドル１１１やハンドル部１０４を含む各部が取り付けられている。駆動部１０５は、フレーム体１０２のハンガー部に回転自在に支持されたクランク軸１１６と、クランク軸１１６の両端に固定されたギアクランク１１８ａ及び左クランク（図示せず）と、ギアクランク１１８ａに掛け渡されたチェーン１１９と、後輪１０６ｒのリアハブ１１０に装着されたギア１０９と、フロントディレーラ１０８ｆと、リアディレーラ１０８ｒと、を有している。
【００２５】
フロントディレーラ１０８ｆは、ギアクランク１１８ａに装着された、たとえば３枚のスプロケットのいずれかにチェーン１１９を架け渡すものである。リアディレーラ１０８ｒは、リアハブ１１０に取り付けられた、ギア１０９のたとえば９枚のスプロケットのいずれかにチェーン１１９を架け渡すものである。いずれも電動駆動されるものである。
【００２６】
フレーム体１０２の後上部には、リアキャリア１１２が取り付けられている。リアキャリア１１２には、全体制御部１２を含むリアキャリアユニット１３が装着されている。リアキャリアユニット１３は、後述するモータユニット１０、全体制御部１２及び前照灯２３等の電源となる蓄電部１４を着脱可能に搭載している。蓄電部１４は、例えばニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の蓄電池を含んでいる。蓄電部１４に尾灯２４が一体で取り付けられている。
【００２７】
前輪１０６ｆの中心には、前輪１０６ｆの駆動補助用のモータユニット１０が装着されている。モータユニット１０の内部には、図５に示すように、アシストモータ６０と、インバータ６１と、速度センサ６２とが設けられている。アシストモータ６０は、たとえば３相ブラシレスＤＣモータまたは交流モータである。インバータ６１は、蓄電部１４から直流出力された電流をアシストモータ６０のアシストモードに応じたアシスト力を発生する交流電流に変換する。また、アシストモータ６０の回生制動力を変化させる。インバータ６１は、デューティ比を変化させることによりアシスト力及び回生制動力を変化させる。速度センサ６２は、アシストモータ６０の回転速度つまり、自転車の速度を検出する。
【００２８】
また、ハンガー部１２２には、図５に示すように、クランク軸１１６に作用する踏力を検出するためのトルクセンサ１７およびクランク軸１１６の回転角度を検出する角度センサ１９を有する後述するハンガーユニット１２２ａが設けられている。
【００２９】
リアキャリアユニット１３は、全体制御部１２を内部に有している。全体制御部１２は、マイクロコンピュータを有し、接続された電装品を制御する。全体制御部１２は、アシストモードのとき、乗り手の踏力の最大でＮ１倍のアシスト力が発生するようにモータユニット１０を制御可能である。全体制御部１２は、複数の回生制動モードと複数のアシストモードとでアシストモータ６０を制御する。具体的には、全体制御部１２は、アシストモードでは、踏力のＮ１倍のアシスト力で補助する強アシストモード、Ｎ２倍のアシスト力で補助する中アシストモード、およびＮ３倍のアシスト力で補助する弱アシストモードの３つのアシストモードを有している。Ｎ１、Ｎ２およびＮ３は、予め定める数字を表し、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３に選ばれる。Ｎ１は例えば２に選ばれ、Ｎ２は例えば１．５に選ばれ、Ｎ３は例えば１に選ばれる。
【００３０】
また、回生制動モードでは、常時回生モード（第１制動モードの一例）と、後述する右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置に応じて制動力を変化させるブレーキ回生モード（第２制動モードの一例）との２つの制動モードを有している。また、モータユニット１０の動作モードとして、アシストおよび回生制動を両方とも行わないオフモードも有している。常時回生モードでは、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１が初期位置から移動したときに所定位置に到達するまでは、一定の第１回生制動力で制動し、所定位置を超えると、レバー部材３１の移動位置に応じて回生制動による制動力が大きくなる第２回生制動力で制動する。ブレーキ回生モードでは、常時回生は行わずに、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置に応じて、第２回生制動力で制御する。常時回生及びブレーキ回生制動モードでは、アシストモータ６０から発生する電力を蓄電部１４に蓄えつつ前輪１０６ｆを制動するようにしている。
【００３１】
ハンドル部１０４は、フロントフォーク１０３の上部に固定されたハンドルステム１１４と、ハンドルステム１１４に固定されたバーハンドル型のハンドルバー１１５とを有している。ハンドルバー１１５の両端には、自転車のハンドル部１０４を上方から見た図２に示すように、右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒと、グリップ１５と、が装着されている。ハンドルバー１１５の中央部には、ハンドルステム１１４を跨いで表示装置１８が固定されている。表示装置１８は、液晶ディスプレイ画面１８ａを有している。液晶ディスプレイ画面１８ａは、例えば、図３に示すアシストおよび回生制動モードの選択画面等を表示するアシスト画面と、図４に示す自転車の速度、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの変速位置、並びに走行距離等を表示するサイクルコンピュータ画面とに切り換え可能である。なお、いずれの画面にも蓄電部１４の残量が表示される。図３に示すアシスト画面では、例えば２つの回生制動モードと、３つのアシストモードを選択できるとともに、アシストおよび回生制動を行わないオフモードも選択できる。後述する上モード選択スイッチ４４ｃまたは下モード選択スイッチ４４ｄを操作するとカーソルが上又は下に移動する。そして、移動先で数秒以上操作が停止するとそのモードが選択される。また、選択されたモードにカーソルが止まる。
【００３２】
なお、図３に示すアシスト画面では、アシストモードが強アシストモードに設定され、回生制動モードが常時回生モードに設定されている。したがって、アシストモードと回生制動モードが選択された場合は２つのカーソルが表示される。しかし、アシスト回生オフが選択された場合は、アシスト回生オフにカーソルが表示される。
【００３３】
また、サイクルコンピュータ画面において、変速位置のカーソルは、現在の変速位置を示している。
【００３４】
＜ブレーキレバーの構成＞
右ブレーキレバー１６ｆは、フロントブレーキケーブル１１３ｆによりフロントブレーキ装置１０７ｆに接続されている。左ブレーキレバー１６ｒは、リアブレーキケーブル１１３ｒによりリアブレーキ装置１０７ｒに接続されている。右ブレーキレバー１６ｆと、フロントブレーキ装置１０７ｆによりフロントブレーキ機構１１７ｆが構成される。また、左ブレーキレバー１６ｒと、リアブレーキ装置１０７ｒによりリアブレーキ機構１１７ｒが構成される。
【００３５】
右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒは、ハンドルバー１１５に着脱自在に装着される取付ブラケット３０と、取付ブラケット３０に揺動自在に装着されたレバー部材３１と、をそれぞれ備えている。
【００３６】
取付ブラケット３０は、図２に示すように、ハンドルバー１１５に装着可能に図２下部に配置された装着部４１と、装着部４１に連結されたブラケット部４２と、を有している。装着部４１は、図示しない固定ボルトを締め付けることにより取付ブラケット３０をハンドルバー１１５に固定できる。右ブレーキレバー１６ｆ及び左ブレーキレバー１６ｒのブラケット部４２には、リアディレーラ１０８ｒ及びフロントディレーラ１０８ｆを変速操作するためのリア変速操作部４３ｒ及びフロント変速操作部４３ｆが各別に着脱可能に取り付けられている。
【００３７】
リア変速操作部４３ｒ及びフロント変速操作部４３ｆは、例えば左右に並べて配置されたシフトアップスイッチ４３ａとシフトダウンスイッチ４３ｂとを有している。シフトアップスイッチ４３ａは、シフトダウンスイッチ４３ｂの、たとえば内側に配置されている。シフトアップスイッチ４３ａは、高速側の変速段に変速操作するためのスイッチであり、シフトダウンスイッチ４３ｂは、低速側の変速段に変速操作するためのスイッチである。たとえば、フロント変速操作部４３ｆのシフトアップスイッチ４３ａを操作すると、ギアクランク１１８ａにおいて、最小径のスプロケットから中間径のスプロケット、又は中間径のスプロケットから最大径のスプロケットにチェーン１１９が架け替えられる。また、リア変速操作部４３ｒのシフトアップスイッチ４３ａが操作されると、小ギア１０９において、チェーン１１９が架けられているスプロケットより一段小さい径のスプロケットにチェーン１１９が架け替えられる。シフトダウンスイッチ４３ｂが操作されると、逆の動作が行われる。
【００３８】
右ブレーキレバー１６ｆのブラケット部４２には、ライトスイッチ４４ａと、表示切換スイッチ４４ｂとが左右に並べて配置されている。表示切換スイッチ４４ｂは、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面とサイクルコンピュータ画面とに切り換えるためのスイッチである。ライトスイッチ４４ａは、前照灯２３をオンオフするスイッチである。ライトスイッチ４４ａは、押圧操作する都度、前照灯２３がオンまたはオフする。また、表示切換スイッチ４４ｂは、押圧操作する都度、表示装置１８の液晶ディスプレイ画面１８ａをアシスト画面とサイクルコンピュータ画面とに切り換える。
【００３９】
左ブレーキレバー１６ｒのブラケット部４２には、上モード選択スイッチ４４ｃと、下モード選択スイッチ４４ｄと、電源スイッチ４４ｅとが配置されている。上モード選択スイッチ４４ｃは、回生制動モードおよびアシストモードを図３に示す画面上方向に順に選択するスイッチである。下モード選択スイッチ４４ｄは、複数の回生制動モード又は複数のアシストモードを図３に示す画面下方向に順に選択するスイッチである。電源スイッチ４４ｅは、図２において下モード選択スイッチ４４ｄの上方に配置された円形の押しボタンスイッチであり、全体制御部１２の電源をオンまたはオフするソフトウェアスイッチである。上モード選択スイッチ４４ｃを押圧する都度、回生制動モード又はアシストモードを選択するためのカーソルが画面上方向に順に移動する。カーソルの移動が停止するとそのモードが選択される。下モード選択スイッチ４４ｄは、同様に下方向に順にカーソルが移動する。ここでは、表示画面に表示されている各モードが上下方向に並んでいるが、各モードは左右方向に並べて表示されてもよい。電源スイッチ４４ｅは、押圧操作の都度、全体制御部１２の電源がオンまたはオフされる。
【００４０】
ブラケット部４２には、レバー部材３１の初期位置を調整可能な調整ボルトを有する初期位置調整部５０が設けられている。また、ブラケット部４２の内部には、レバー部材３１との距離によりレバー部材３１の初期位置からの移動位置を検出するリニアホール素子を用いたブレーキセンサ（移動位置検出部の一例）５３が設けられている。ブレーキセンサ５３は、レバー部材３１に埋め込まれた磁石５４からの距離により、レバー部材３１の初期位置からの移動位置を検出するリニアホール素子５５を有している。この移動位置に応じて全体制御部１２は、ブレーキ回生モード及び常時回生モード時に回生制動制御を行う。
【００４１】
レバー部材３１は、初期位置から最大揺動位置との間でブラケット部４２に揺動自在に装着されている。初期位置は、レバー部材３１が最もハンドルバー１１５から離れた位置である。レバー部材３１は、図示しない付勢部材により初期位置側に付勢されている。初期位置は、前述したように初期位置調整部５０により調整可能である。レバー部材３１には、フロントブレーキケーブル１１３ｆ（又はリアブレーキケーブル１１３ｒ）のインナーケーブルが係止されている。フロントブレーキケーブル１１３ｆ（又はリアブレーキケーブル１１３ｒ）のアウターケーシングは、ブラケット部４２に係止されている。
【００４２】
＜電装システムの構成＞
図５及び図６に示すように、自転車に搭載される電装システム１００は、電装品としてのリアキャリアユニット１３と、モータユニット１０と、ハンガーユニット１２２ａと、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒと、前照灯２３と、表示装置１８と、右ブレーキレバー１６ｆおよび左ブレーキレバー１６ｒとを備えている。これらの電装品が通信可能な第１電力線７０ａ〜７０ｇおよび第２電力線７１により接続されている。図５において第１電力線７０ａ〜７０ｇを実線で示し、第２電力線７１は第１電力線７０ａ〜７０ｇを示す線よりも太い線で示す。第１電力線７０ａ〜７０ｇ及び第２電力線７１は、２本の導線を含んで構成される。２本のうちの一方はグランドラインである。
【００４３】
リアキャリアユニット１３は、電装システム１００の電装品を制御する全体制御部１２と、蓄電部１４と、尾灯２４と、を有している。リアキャリアユニット１３はリアキャリア１１２に装着されている。全体制御部１２は、マイクロコンピュータを有するものである。全体制御部１２には、電装システム１００の電源としての蓄電部１４が着脱自在に装着されている。尾灯２４は、蓄電部１４に一体で取り付けられている。
【００４４】
リアキャリアユニット１３には、モータユニット１０が第２電力線７１を介して接続されている。第２電力線７１は、たとえば２４ボルトの電源電流を流せる電力線である。第１電力線７０ａ〜７０ｇは、たとえば６ボルトの電源電流を流せる電力線である。
【００４５】
第１電力線０ａ〜７０ｇ及び第２電力線７１には、それぞれの電装品を制御する制御信号が重畳された電源電流が流れている。
【００４６】
また、リアキャリアユニット１３には、ハンガーユニット１２２ａが第１電力線７０ａを介して接続されている。ハンガーユニット１２２ａは、前述したようにトルクセンサ１７と、角度センサ１９と、を有している。ハンガーユニット１２２ａには、前照灯２３、フロントディレーラ１０８ｆ、及びリアディレーラ１０８ｒが第１電力線７０ｂ、第１電力線７０ｇ及び第２電力線７０ｃを介して各別に接続されている。前照灯２３は、例えばＬＥＤ（発光素子）を用いた省電力形のものであり、フロントフォーク１０３の前面に装着されている。
【００４７】
フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒは、フロント変速モータ２０ｆ、フロント段数センサ２１ｆ及びリア変速モータ２０ｒ、フロント段数センサ２１ｆ及びリア段数センサ２１ｒを各別に有している。また、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒは、フロント変速モータ２０ｆ及びリア変速モータ２０ｒを制御する図示しないフロント制御部及びリア制御部を各別に有している。このフロント段数センサ２１ｆ及びリア段数センサ２１ｒの出力により表示装置１８にフロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの段数が各別に表示される。前照灯２３には、表示装置１８が第２電力線７０ｄを介して接続されている。
【００４８】
表示装置１８には、右ブレーキレバー１６ｆおよび左ブレーキレバー１６ｒが第１電力線７０ｅおよび第１電力線７０ｆを介して各別に接続されている。
【００４９】
図６に示すように、各電装品は、シリアルバス構造で接続されている。これにより、全体制御部１２が搭載される電装品（例えば、リアキャリアユニット１３）を除いて、いずれの電装品を接続または離脱しても、電装システム１００は動作可能である。例えば、図６において、前照灯２３を外しても、第１電力線７０ｂを表示装置１８に接続することにより、電装システム１００は動作する。また、フロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒが通常の変速ケーブルで動作する場合は、第１電力線７０ｇ及び第１電力線７０ｃを外せばよい。この場合にも、電装システム１００は動作する。
【００５０】
＜全体制御部の機能構成＞
図７に示すように、全体制御部１２は、ソフトウェアで実現される機能構成として、変速制御部７２と、アシスト制御部７３と、回生制動制御部（回生制動制御装置の一例）７４と、を有している。回生制動制御部７４は、第１制御部７５と、第２制御部７６と、切換制御部７７と、モード切換部７８と、位置判断部７９と、初期位置書換部８０と、調整位置書込部８１と、を有している。また、全体制御部１２には、前述した蓄電部１４及びモータユニット１０等の電装品に加えて記憶部９０が接続されている。記憶部９０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）またはフラッシュメモリ等の不揮発メモリ素子で構成されており、最大調整位置記憶部９１と、初期位置記憶部９２と、固定デューティ記憶部９３と、可変デューティ記憶部９４と、を有している。
【００５１】
最大調整位置記憶部９１には、初期位置調整部５０により最大限初期位置が調整されたときの移動位置が記憶されている。この記憶処理は、工場出荷時に行ってもよいし、販売店または乗り手が行ってもよい。初期位置記憶部９２には、初期位置が変更された場合に、後述する回生制動モード処理により変更された初期位置が記憶される。なお、自転車を購入後の最初の初期位置は、初期位置調整部５０により調整されていない位置であり、移動位置を数字で表す場合、例えば初期位置は移動位置「０」に対応する。
【００５２】
固定デューティ記憶部９３には、常時回生モード時に使用する第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤが記憶されている。可変デューティ記憶部９４には、ブレーキ回生時のレバー部材３１の初期位置からの移動位置Ｍに応じて徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２を発生する可変デューティＣＤが記憶されている。可変デューティＣＤは、たとえば移動位置Ｍの関数ｆ（Ｍ）に基づいて移動位置Ｍ毎に算出された表形式で可変デューティ記憶部９４に記憶されている。したがって、移動位置Ｍにより可変デューティＣＤを読み出すことができる。
【００５３】
たとえば、図１１に示すように、固定デューティＦＤは、たとえば最大回生制動力（デューティ比１００）の場合の３パーセントから２０パーセントのデューティ比である。また、可変デューティＣＤは、初期位置から徐々に大きくなるデューティ比であり、上限は１００パーセントである。なお、図１１に示す例では、上限に到達するまでにレバー部材３１の移動が終わっているため、第２回生制動力ＢＦ２は、１００パーセント以下になっている。また、図１１に示す可変デューティＣＤの曲線は移動位置Ｍの増加に応じて増加割合が大きくなる曲線である。
【００５４】
変速制御部７２は、左右のシフトアップスイッチ４３ａ及び左右のシフトダウンスイッチ４３ｂの操作に応じてフロントディレーラ１０８ｆ及びリアディレーラ１０８ｒの段数を制御する。アシスト制御部７３は、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄで選択されたアシストモードでインバータ６１を介してアシストモータ６０を制御する。回生制動制御部７４は、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄで選択された回生制動モード（常時回生モードとブレーキ回生モードのいずれか）でインバータ６１を介してアシストモータ６０を制御する。
【００５５】
第１制御部７５は、一定の第１回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第２制御部７６は、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなる第２回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。具体的には、第２制御部７６は、レバー部材３１が初期位置（初期状態の一例）から移動するとその移動位置に応じて徐々に大きくなる第２回生制動力を発生するようにアシストモータ６０を制御する。第１回生制動力及び第２回生制動力の一例を図１１に示す。図１１では、第１制御部７５の制御によりアシストモータ６０が発生する第１回生制動力ＦＤは、一定であり、第２制御部７６の制御によりアシストモータ６０が発生する第２回生制動力ｆ（Ｍ）Ｄは、移動位置Ｍのたとえば関数ｆ（Ｍ）で表され、移動位置Ｍが大きくなると徐々に大きくなる。切換制御部７７は、常時回生モード時において第１制御部７５による制御を行っているときに、レバー部材３１が初期位置から所定位置を超えて移動すると、第２制動部７６による制御に切り換える。モード切換部７８は、常時回生モードとブレーキ回生モードとのいずれかに回生制動モードを切り換える。具体的には、上モード選択スイッチ４４ｃ及び下モード選択スイッチ４４ｄによって選択された回生制動モードを動作させる。位置判断部７９は、レバー部材３１の初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する。
【００５６】
初期位置書換部８０は、初期位置調整部５０により初期位置が変更されたとき、初期位置記憶部９２の記憶内容を調整後の移動位置に書き換える。具体的には、リニアホール素子５５により最大調整位置より小さい移動位置が検出されると、その移動位置を初期位置として初期位置記憶部９２に記憶し、初期位置を書き換える。調整位置書込部８１は、例えば、初期位置調整部５０で最大限初期位置を調整したときに、各スイッチ４４ａ〜４４ｅのいずれか一つの例えば２秒以上の長押し操作または２つ以上の同時操作等の操作によりその操作が行われたときの移動位置を最大調整位置として最大調整位置記憶部９１に記憶させる。
【００５７】
＜回生制動制御部の制御動作＞
次に、回生制動制御部７４の制御動作を図９、図１０及び図１１に示す制御フローチャートに基づいて説明する。なお、制御動作は、図９から図１１に示す処理は本発明の制御動作の一例であり、本発明はこれに限定されない。また、以降の説明では、前輪１０６ｆ用のフロントブレーキ装置１０７ｆの制動操作を行う右ブレーキレバー１６ｆの移動位置によりブレーキ回生を行う場合を例に説明する。
【００５８】
蓄電部１４からの電力が全体制御部１２に供給されると、全体制御部１２が制御動作を開始する。
図８のステップＳ１では、初期設定を行う。初期設定では、各種の変数やフラグがリセットされる。ステップＳ２では、電源スイッチ４４ｅがオンされるのを待つ。電源スイッチ４ｅがオンされるとステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、表示装置１８の表示処理を行う。ここでは、表示切換スイッチ４４ｂの操作に応じて図３に示すアシスト画面と図４に示すサイクルコンピュータ画面とのいずれかを表示する。また、各種の表示処理を行う。ステップＳ４では、スイッチ入力がなされたか否を判断する。ステップＳ５では、アシストモードを実行するか否かを判断する。ステップＳ６では、初期位置が変更され初期位置書込処理を行うか否かを判断する。ステップＳ７では、回生制動処理を行うか否かを判断し、ステップＳ２に移行する。
【００５９】
スイッチ入力がなされたと判断すると、ステップＳ４からステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、スイッチ入力処理を行い、ステップＳ５に移行する。スイッチ入力処理では、操作されたスイッチに応じた処理を行う。例えば、図３に示すアシスト画面では、上モード選択スイッチ４４ｃを操作すると、画面右側に表示された３つのアシストモード及び２つの回生制動モードと、アシスト回生オフとのいずれかに表示されたカーソルが押圧操作の都度下方に一つずつ移動する。また、下モード選択スイッチ４４ｄを操作すると、カーソルが押圧操作の都度上方に一つずつ移動する。カーソル移動後に所定時間（例えば、２秒から５秒）が経過すると、選択されたアシストモード及び回生制動モードが設定され、設定されたアシストモード及び回生制動モードにカーソルが固定される。
【００６０】
アシストモードを実行すると判断すると、ステップＳ５からステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、スイッチ入力処理により選択されたアシストモードでアシスト処理を行い、ステップＳ６に移行する。アシストモードでは、選択された「強」、「中」、「弱」のいずれかのアシストモードによるアシスト力をアシストモータ６０が発生し、乗り手の人力による駆動を補助する。
【００６１】
初期位置書換処理を行うと判断すると、ステップＳ６からステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、図９に示す初期位置書込処理を実行し、ステップＳ７に移行する。
【００６２】
回生制動処理を行うと判断すると、ステップＳ７からステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、図１０示す回生制動モード処理に実行し、ステップＳ２に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０の初期位置書込処理では、図９のステップＳ２０で速度センサ６２からの出力により自転車の速度が「０」か否かを判断する。速度が「０」ではない場合は図８に示すメインルーチンに戻る。速度が「０」の場合は、ステップＳ２１に移行する。
【００６４】
ステップＳ２１では、初期位置調整部５０により最大調整位置にレバー部材３１が調整され、その最大調整位置を書き込むための操作が行われたか否かを判断する。この判断は、例えば、ライトスイッチ４４ａと表示切換スイッチ４４ｂの同時操作により判断する。この判断が「ＹＥＳ」の場合はステップＳ１２に移行する。ステップＳ２２では、そのときの右ブレーキレバー１６ｆのリニアホール素子５５が検出したレバー部材３１の移動位置Ｍを最大調整位置ＭＡとして最大調整位置記憶部９１に書き込み、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、レバー部材３１が移動したか否かを判断する。移動していない場合は図８に示すメインルーチンに戻る。移動している場合は、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、リニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ２５では、最大調整位置記憶部９１から最大調整位置ＭＡを読み込む。ステップＳ２６では、取り込んだ移動位置Ｍが最大値調整位置ＭＡより小さいか否か、つまり、初期位置調整部５０による初期位置の調整操作であるのか否かを判断する。
【００６５】
移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより小さく、初期位置の調整操作であると判断した場合は、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、所定時間（たとえば、２秒）以上レバー部材３１が停止しているか否かを判断する。これは調整途中の移動位置をキャンセルするための処理である。所定時間レバー部材３１が停止していない場合は、メインルーチンに戻り、所定時間以上レバー部材３１が停止していると、ステップＳ２７からステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、そのときにリニアホール素子５５が検出した移動位置Ｍを初期位置記憶部９２に初期位置ＩＭとして記憶する。これにより、ブレーキ回生モードにおいて、レバー部材３１の初期位置ＩＭが変更される。
【００６６】
移動位置Ｍが最大調整位置ＭＡより大きく、通常の制動操作であると判断した場合は、ステップＳ２６から図８に示すメインルーチンに戻る。
【００６７】
ステップＳ１１の回生制動モード処理では、図１０のステップＳ３１で回生制動モードが常時制動モードか否かを判断する。第１実施形態では、回生制動モードは、常時制動モードとブレーキ回生モードの２つしかないので、常時回生モードの場合は、この判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３１からステップＳ３２に移行する。ステップＳ３２では、固定デューティ記憶部９３から第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤを読み込む。ステップＳ３３では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ３４では、可変デューティ記憶部９４から第２回生制動力ＢＦ２を発生する移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤを読み込む。
【００６８】
ステップＳ３５では、移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えたか否かにより、移動位置Ｍが所定位置を超えたか否かを判断する。移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えていない場合は、ステップＳ３５からステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６では、固定デューティＦＤにより第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。移動位置Ｍでの可変デューティＣＤが固定デューティＦＤを超えると、ステップＳ３５からステップＳ３７に移行する。ステップＳ３７では、移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。これにより、常時回生モードのときには、図１１に太線で示すように、レバー部材３１が操作されるまでは、常時一定の第１回生制動力ＢＦ１で回生制動される。そして、レバー部材３１が所定位置に到達すると、移動位置Ｍに応じて第１回生制動力ＢＦ１から徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。なお、通常は、フロントブレーキ装置１０７ｆが制動動作する前、すなわち、フロントブレーキ装置１０７ｆのブレーキパッドが前輪１０６ｆのリム１２１ｆに接触する前の移動位置Ｍが所定位置となるように第２回生制動力は設定される。
【００６９】
一方、ステップＳ３１でブレーキ回生と判断する（ステップＳ３１の判断が「ＮＯ」）の場合は、ステップＳ３１からステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ３９では、移動位置Ｍが初期位置である「０」か否かによりレバー部材３１が初期位置から移動したか否かを判断する。レバー部材３１が移動していないと判断すると、ステップＳ３９からメインルーチンに戻る。移動位置Ｍが初期位置より大きくなりレバー部材３１が移動したと判断すると、ステップＳ２９からステップＳ３７に移行する。そして、初期位置からのレバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。これにより、ブレーキ回生モードのときには、図１１において、初期位置から細線および太線で示した曲線から太線で示した第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。
【００７０】
ここでは、一定の第１回生制動力ＢＦ１による回生制動をフロントブレーキ機構１１７ｆの状態に関わらず常時行って電源である蓄電部１４に対する回生充電を行う。そして、フロントブレーキ機構１１７ｆが初期状態から制動状態に遷移する、すなわちレバー部材３１が初期状態から移動すると、徐々に大きくなる可変の第２回生制動力ＢＦ２による回生充電が行われる。したがって、回生制動モードにおいて、走行中は常に第１回生制動力ＢＦ１により回生充電させ、フロントブレーキ機構１１７ｆが動作するブレーキ回生時には、制動力が徐々に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２で回生充電させることができる。このため、ブレーキ回生時の回生充電量が多くなり、ブレーキ回生による回生充電を効率よく行えるようになる。
【００７１】
また、フロントブレーキ機構１１７ｆの動作開始時に回生制動の第２回生制動力ＢＦ２が大きな制動力になっているため、回生制動からフロントブレーキ機構１１７ｆによる機械制動にスムーズに移行できる。このため、回生制動から機械制動への遷移時に制動力の急変が生じにくくなる。
【００７２】
さらに、右ブレーキレバー１６ｆのレバー部材３１の移動位置をブレーキセンサ５３により検出し、レバー部材３１の移動位置によりアシストモータ６０を制御している。このため、第２回生制動力ＢＦ２をスムーズに増加させることができる。
【００７３】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ブレーキ回生モードの第２回生制動力ＢＦ２を用い、初期位置から設定された移動位置Ｍ毎に大きくなる第２回生制動力ＢＦ２が第１回生制動力ＢＦ１を超える位置を所定位置とした。したがって、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化しても必ず所定位置において、第１回生制動力から大きくなる第２回生制動力が得られる。しかし、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化すると所定位置は変化する。
【００７４】
第２実施形態では、予め設定された移動位置Ｍを所定位置ＳＭに固定し、移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えると、第１回生制動力ＢＦ１に対して増加する第２回生制動力ＢＦ２を発生するように、回生制動制御部７４がアシストモータ６０を制御する。したがって、第１回生制動力ＢＦ１及び第２回生制動力ＢＦ２の曲線が変化しても所定位置ＳＭは変動しないようにすることができる。
【００７５】
図１２において、第２実施形態による回生制動モード処理では、ステップＳ４１で回生制動モードが常時制動モードか否かを判断する。回生制動モードは、第２実施形態でも常時制動モードとブレーキ回生モードの２つしかないので、常時回生モードの場合は、この判断が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ４１からステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２では、固定デューティ記憶部９３から第１回生制動力ＢＦ１を発生する固定デューティＦＤを読み込む。ステップＳ４３では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ４４では、移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えたか否かを判断する。移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えていない場合は、ステップＳ４４からステップＳ４５に移行する。ステップＳ４５では、固定デューティＦＤにより第１回生制動力ＢＦ１を発生するようにアシストモータ６０を制御し、メインルーチンに戻る。
【００７６】
移動位置Ｍが所定位置ＳＭを超えると、ステップＳ４４からステップＳ４６に移行する。ステップＳ４６では、可変デューティＳＤにより第２回生制動力ＢＦ２を発生するようにアシストモータ６０を制御する。
【００７７】
可変デューティＳＤは、図１３に示すように、所定位置ＳＭからレバー部材３１の移動位置Ｍが移動すると固定デューティＦＤから徐々に大きくなるように設定されている。たとえば、固定デューティＦＤを初期値とする移動位置Ｍの関数に基づいて算出された移動位置Ｍ毎のデューティ比が可変デューティ記憶部９４に記憶されている。なお、可変デューティ記憶部９４には、可変の第３回生制動力ＢＦ３を発生するように初期位置から所定位置ＳＭまでの移動位置Ｍン毎のデューティ比も算出され記憶されている。この第３回生制動力ＢＦ３は、ブレーキ回生モードで使用される。
【００７８】
回生制動モードがブレーキ回生の場合、図１２のステップＳ４１からステップＳ４７に移行する。ステップＳ４７では、ブレーキセンサ５３のリニアホール素子５５から移動位置Ｍを取り込む。ステップＳ４８では、移動位置Ｍが初期位置である「０」か否かによりレバー部材３１が初期位置から移動したか否かを判断する。レバー部材３１が移動していないと判断すると、ステップＳ４８からメインルーチンに戻る。移動位置Ｍが初期位置より大きくなりレバー部材３１が移動したと判断すると、ステップＳ４８からステップＳ４９に移行する。そして、初期位置から所定位置ＳＭまではレバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより可変の第３回生制動力ＢＦ３を発生するようにアシストモータ６０を制御する。また、所定位置ＳＭを超えると、レバー部材３１の移動位置Ｍに応じた可変デューティＣＤにより可変の第２回生制動力ＢＦ３を発生するようにアシストモータ６０を制御する。これにより、ブレーキ回生モードのときには、図１３において、初期位置から細線および太線で示した曲線から太線で示した第３回生制動力及び第２回生制動力ＢＦ２で回生制動される。
【００７９】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８０】
（ａ）前記第１実施形態及び第２実施形態では、可変デューティＣＤの曲線は移動位置Ｍの増加に応じて増加割合が大きくなる曲線であったが、本発明の可変デューティＣＤはこれに限定されない。本発明の可変デューティＣＤは図１１に示す曲線に限定されず、移動位置Ｍに比例する直線でもよく、また、移動位置Ｍに応じて途中で増加割合が減少する曲線であってもよい。
【００８１】
（ｂ）前記実施形態では、ブレーキレバーとブレーキケーブルにより連結されたブレーキ装置を有するブレーキ機構を開示したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ブレーキレバーと油圧配管により連結されたブレーキ装置を有するブレーキ機構にも本発明を適用できる。油圧配管を用いる場合、油の圧力を検出して、この圧力に応じて回生制御を行ってもよい。また前記実施形態では、ブレーキレバーのレバー部の移動位置に応じて回生制御を行っているが、ブレーキ装置のブレーキシューの移動位置に応じて回生制御を行ってもよく、ブレーキケーブルの一部分の移動位置に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８２】
（ｃ）前記実施形態では、フロントブレーキ機構１１７ｆの動作により常時回生モード及びブレーキ回生モードにおいて、回生制動力を制御しているが、リアブレーキ機構１１７ｒの動作により可変の回生制動力を制御してもよい。また前記実施形態では、右ブレーキレバー１６ｆの移動位置に応じて回生制御を行っているが、左ブレーキレバー１６ｒの移動位置に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８３】
（ｄ）前記実施形態では、前輪１０６ｆにモータユニット１０を設けたアシスト自転車を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、後輪１０６ｒ又はハンガー部１２２にモータユニットを設けたアシスト自転車にも本発明を適用できる。この場合、リアブレーキ機構１１７ｒの動作により可変の回生制動力を制御してもよい。
【００８４】
（ｅ）前記実施形態では、レバー部材が制動終了位置に移動するまでブレーキ機構による機械制動中も可変の回生制動力を同じように付与するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、機械制動が開始されると、回生制動をやめたり、回生制動力を一定にしたり、回生制動力を制動開始までと異なる割合で増加させたりしてもよい。
【００８５】
なお、機械制動を開始位置の判断をレバー部材３１の移動速度の変化により判断してもよい。たとえば、機械制動開始時はレバー部材の移動速度が遅くなるため、移動位置の時間変化により移動速度を検出し、所定以下の速度になると機械制動が開始されたと判断してもよい。機械制動が始まったと判断すると、回生制動力を変化させてもよい。
【００８６】
また、ブレーキ装置の機械制動開始時には、また、予めライダーが機械制動開始位置でレバー部材３１の移動を止めて、所定の操作（たとえばスイッチ類の長押し操作）によりそのときの移動位置Ｍを制動開始位置として設定してもよい。
【００８７】
（ｆ）前記実施形態では、レバー部材の移動位置を検出しているが、初期位置からのレバー部材の移動量を検出し、回生制御部は、検出した移動量に応じて回生制御を行ってもよい。
【００８８】
（ｇ）前記実施形態では、アシスト自転車は外装変速機を有する構成であるが、内装変速機を有する構成であってもよく、変速機を備えない構成であってもよく、本システムはあらゆるアシスト自転車に適用することができる。
【００８９】
（ｈ）前記実施形態では、可変デューティＣＤが可変デューティ記憶部９４に表形式で記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、可変デューティＣＤを移動位置に応じて随時計算により求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１２ 全体制御部
１６ｆ 右ブレーキレバー
３１ レバー部材
５０ 初期位置調整部
５３ ブレーキセンサ（移動位置検出部の一例）
５５ リニアホール素子
６０ アシストモータ
７４ 回生制動制御部（回生制動制御装置の一例）
７５ 第１制御部
７６ 第２制御部
７７ 切換制御部
７８ モード切換部
７９ 位置判断部
８０ 初期位置書換部
８１ 調整位置書込部
９３ 固定デューティ記憶部
９４ 可変デューティ記憶部
１１７ｆ フロントブレーキ機構
１１７ｒ リアブレーキ機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ機構に関連して、前記モータを制御する自転車用回生制動制御装置であって、
一定の第１回生制動力を発生するように前記モータを制御する第１制御部と、
前記ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力を発生するように前記モータを制御する第２制御部と、
第１制御部による制御を行っているときに、前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移すると、前記第２制御部による制御に切り換える切換制御部と、
を備えた自転車用回生制動制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ機構は、自転車用ブレーキレバーを備え、
前記第２制御部は、前記自転車用ブレーキレバーの動作に基づいて前記モータを制御する、請求項１に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移するとき、前記切換制御部により前記第１制御部による制御から前記第２制御部による制御に切り換わる第１制動モードと、前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移するときに、前記第２制御部による制御を行う第２制動モードとに切り換えるモード切換部をさらに備える、請求項１又は２に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項４】
前記ブレーキレバーの揺動するレバー部材の初期位置からの移動位置を検出する移動位置検出部と、
前記初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する位置判断部と、をさらに備え、
前記切換制御部は、前記移動位置が前記所定位置を超えるまでは、前記第１制御部により前記第１回生制動力を発生させるように前記モータを制御し、前記移動位置が前記所定位置を超えると、前記第２制御部により前記第２回生制動力を発生させるように前記モータを制御する、請求項２又は３に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項５】
前記第２制御部は、前記初期位置からの前記移動位置に応じて前記第２回生制動力が徐々に大きくなるように前記モータを制御する、請求項４に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項６】
前記位置判断部は、前記第２回生制動力が前記第１回生制動力を超えるときの前記移動位置を前記所定位置と判断する、請求項４又は５に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項７】
前記第２制御部は、少なくとも前記所定位置からの前記移動位置に応じて前記第２回生制動力が前記第１回生制動力より徐々に大きくなるように前記モータを制御する、請求項４に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項１】
人力による駆動をモータにより補助する電動自転車に装着可能なブレーキ機構に関連して、前記モータを制御する自転車用回生制動制御装置であって、
一定の第１回生制動力を発生するように前記モータを制御する第１制御部と、
前記ブレーキ機構が初期状態から制動状態に遷移するとき、徐々に大きくなるような第２回生制動力を発生するように前記モータを制御する第２制御部と、
第１制御部による制御を行っているときに、前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移すると、前記第２制御部による制御に切り換える切換制御部と、
を備えた自転車用回生制動制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ機構は、自転車用ブレーキレバーを備え、
前記第２制御部は、前記自転車用ブレーキレバーの動作に基づいて前記モータを制御する、請求項１に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移するとき、前記切換制御部により前記第１制御部による制御から前記第２制御部による制御に切り換わる第１制動モードと、前記ブレーキ機構が前記初期状態から前記制動状態に遷移するときに、前記第２制御部による制御を行う第２制動モードとに切り換えるモード切換部をさらに備える、請求項１又は２に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項４】
前記ブレーキレバーの揺動するレバー部材の初期位置からの移動位置を検出する移動位置検出部と、
前記初期位置からの移動位置が所定位置を超えたか否かを判断する位置判断部と、をさらに備え、
前記切換制御部は、前記移動位置が前記所定位置を超えるまでは、前記第１制御部により前記第１回生制動力を発生させるように前記モータを制御し、前記移動位置が前記所定位置を超えると、前記第２制御部により前記第２回生制動力を発生させるように前記モータを制御する、請求項２又は３に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項５】
前記第２制御部は、前記初期位置からの前記移動位置に応じて前記第２回生制動力が徐々に大きくなるように前記モータを制御する、請求項４に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項６】
前記位置判断部は、前記第２回生制動力が前記第１回生制動力を超えるときの前記移動位置を前記所定位置と判断する、請求項４又は５に記載の自転車用回生制動制御装置。
【請求項７】
前記第２制御部は、少なくとも前記所定位置からの前記移動位置に応じて前記第２回生制動力が前記第１回生制動力より徐々に大きくなるように前記モータを制御する、請求項４に記載の自転車用回生制動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２５９６８２（Ｐ２０１１−２５９６８２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４５５４（Ｐ２０１０−１３４５５４）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００２４３９）株式会社シマノ (1,038)
【Ｆターム（参考）】
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