連載《ブリジストン・アルベルトe 電動アシスト自転車長期レポート》ー第5回ー

第5回　国内一の省エネ性能？とは...

一般的な"比例補助"について

購入後約一ケ月、走行距離422㎞（約75㎞走行時点でサイクルコンピューター取り付け現在の表時347ｋｍ）を記録したので、その後判明した新事実をまとめてみました。

比例補助とは、「正しくアシスト量」の事で、現行の法規制に基づき発進時（0ｋｍ／ｈ）から10㎞／ｈ以下の範囲内の時には踏み込み力に対して等倍ないしは2倍でアシストされる範囲。

それ以上の速度では、Max（定格出力）の250ｗ（1/3馬力）補助となり、安全のために20㎞／ｈ以上では電力がカットすなわちアシストが"0"となります！

更に後述する発電ブレーキ同様に「モーター過熱」保護のために10％以上で1ｋｍ以上続くような「長い登坂」ではモーター内蔵の温度センサーがモーター過熱を感知して保護のために、125W程度に出力が絞られるようです！（つまりペダルが重くなる！）

この状況が生じた場合は、停止して人車共に休息をとる？...か「自転車から降りて」押し上げてモーターを休ませる（冷やす）必要があります！

※SW・Offで自力してもかまいませんが、登りではモーターの"引きずり抵抗"のために「人力のみの登坂」は事実上不可能です！

第1節　カタログに記載されたブリジストン独自の逓減補助（ていげん＝発電ブレーキ）とは...

逓減（ていげん）補助とは（旧SANYOが開発した）ブリジストン独自の仕様で発電ブレーキの事です。

SANYO 初代eneloop以来、10㎞／ｈ以上→24㎞／ｈ以下というカタログ上の数値は変更されていませんが...

小生も使用していた初代SANYO eneloopはニッケル水素電池を用いていたので、"充電条件が緩やか"で、仕様通り10㎞／ｈ以上→24㎞／ｈ以下の速度範囲内で逓減補助（ていげん＝発電ブレーキ）が働く仕様となっていたのは第1回で説明した通りです。

ブラシレス直流モーターを使用して「モーター回転数」を精密に管理しているので、前途の範囲内で正確に作動していました。

ニッケル水素電池は1セルあたり1.2ｖと発生電圧が低いので、過電圧にならないように厳密に管理されていました。

つまり24㎞／ｈ以上ではバッテリー保護のために発電ブレーキが利かない仕組み（モーターの発生電圧は回転数に依存するため）となっていました。

第2節　進化したeneloop（電力回生）システム！

電池の充電状態により変化する新システム

リチウムイオン電池を使用した2代目（SANYOブランド最終型）から、平坦路でも自動で発電ブレーキが（半強制的に）働く今のシステムになりました。

つまり、平坦路でも自転車操業？（漕ぐ事）をやめると、自動的に発電ブレーキが効き10㎞／ｈ以下に速度が落ちるシステムが採用されています！

これにより1充電当たりの走行距離が大幅に伸びたのは、前回までの解説の通り。

さらに、低電圧のニッケル水素電池に比べて高電圧のリチウムイオン電池では、充電電圧が高くなり90％充電時では40ｋｍ／ｈ迄発電ブレーキが利くようになっています！

リチウムイオン電池は「デリケート」

但し、リチウムイオン電池は「デリケート」なので、いつでもＯＫというわけにはいきません！

バッテリー内に内蔵された「マイコン」で"過熱"や"ガス"の発生を検知すると「バッテリーが充電拒否！」信号を発して回生電力を拒否してしまいます！

「電車」で言うところの、"回生失効"現象が生じて「バッテリーが正常」に戻るまでノーブレーキ！となりハンドブレーキだけに頼る状態となってしまいます。

通常の平野部でのチョイノリ用途なら

（片道1㎞程度の通勤通学などの通常の使用）街乗りではほぼ発生しないでしょうが...

さらにカタログにある「7％程度」の下り勾配が2㎞程度以上続くような長い下り坂の峠道ではモーター過熱のために失効してしまいます！

つまり、ただでさえ重い（自重20ｋｇ）電動アシスト自転車が脆弱？な「後輪ローラーブレーキ」と「前輪リムブレーキ」装備の現状では、山間部の過疎地などで「お年寄り」が使用した場合「下り坂で」暴走事故？が生じないとも限rません！

事実、2km以上の下り坂を走行テストした結果「後輪ローラーブレーキ」の過熱による「ダレ！」で効きが甘くなる傾向が感じられました。（但し前輪のリムブレーキが強力なので暴走には至りませんが、握力の低下したお年寄りでは...）

※実例　1

小生の居住する柏原市には旧堅上（かたかみ）村に属する雁多尾畑（かりんとばた）地区という百数十戸住人数百人の集落があります。

この集落では「通常」下界？ではどこでも見かかることのできる「自転車」と「老人向けバッテリー介護カート」を一切見かけません！

この集落は標高約176ｍの村はずれまで標高30ｍの麓から約2ｋｍの坂道（平均斜度7.3％！）が続き、集落内の最高地点の標高は実に249ｍ！（赤いマーカー）集落内でも74ｍ！の標高差があり、大阪府下でも珍しい「天空の集落」となっています。

但し、村内を貫く生活道路には坂の町"尾道"のような"階段坂"通路は一切見当たりません！

集落内の生活道路の平均斜度は10％、一部12％に相当する急坂も多数あります。

冬季は路面凍結などで大変だろうと想像される集落です。

最寄り駅は隣接する青谷集落にあるＪＲ大和路線河内堅上駅（37ｍ）で、村のほぼ中心にある郵便局（標高198ｍ）から標高差にして150ｍ2.3ｋｍの下り坂を下った先になります。

正しく「行きはよいよい帰りは怖い...」状態。

つまり前途した理由で、現在国内で発売されている「介護カート・介護自転車？」の類は全メーカーを通じて一切利用不可能！な状態です。

という理由で、住人はもっぱら「原チャリ」か「軽トラ」を日常の足にもちいいています！

実例　2

この例以外にも、丘陵地帯"生駒山地"には標高250ｍ程度で麓との標高差200ｍ以上という天空の集落が多数存在します。

更に、金剛連山の麓「大阪でも数少ない村」千早赤阪村には最寄り駅南海三日市町駅（標高122ｍ）から道のり4㎞標高245ｍ（郵便局）に小吹台という新興住宅地もあります。

この新興住宅地の場合は河内長野駅（標高95ｍ）から南海バス（5；58分→20：20迄上り30本）が、富田林駅（標高51ｍ）からは金剛バス（富田林方面6：11→20：56　10本）が運行されていますが、仮に自転車だと河内長野まで4.8ｋｍ標高差161ｍ、富田林駅だと8.5ｋｍ標高差191ｍ！にもなります！

しかも、途中にやや起伏もありますがほぼ坂道の連続、最後の約3ｋｍは平均勾配3.7％！ここから村の中心地村役場（標高117ｍ）に行くにも途中に小さな峠（標高230ｍ）がありしかも道のりにして4.3ｋｍというわけで、役場に行くにもバスか原チャリ・マイカー利用となる新興住宅地です。

河内長野市に多数ある天空の町

このあたりには駅から2ｋｍ以内という触れ込みで、標高250ｍ近くの高台！にある新興住宅地が多数あります。

殆どの新興住宅地には「南海バス」「金剛バス」が運行されていますが、まったく運行されていないところもあります。

いずれも2ｋｍ以上の坂道が続くわけで、こんなところにこそアシスト自転車が必携でしょうが、「行きはよいよい帰りは怖い」！...

で実際の通勤通学には「原チャリ」か、「軽四」での送迎という事になっているようです。

（※いずれもサイクリングがてらに実地検証済み、ああシンドカッタ！...平日の昼間という事もあり、途中何台かのスポーツ車のサイクリング族とは出くわしましたが、地元住人のママチャリとは1台も出くわさずじまい！各メーカーは早急に最低4㎞（約30分間）連続定格出力で登坂（傾斜10％）走行しても過熱しない「モーター」を開発すべきでしょう！但し後述しますが、低発熱の大型モーターを使用して偽装疑惑？がささやかれているYAMAHA Passは、その後何度か見かけました！）

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低充電量領域ではカタログ表示通り

また充電量が50％を切り、

アシスト可能最低残量の10％に近づくと「バッテリー保護」のために24㎞／ｈ以下の範囲内でしか"逓減補助"は作動しなくなる！ようです。

ジェネレーターモーターの発熱が問題！

但し、最低速度も引き下がり8㎞／ｈまで有効範囲となります。（これもモーターの発熱如何では15㎞／ｈ以上でしか効かない場合があります。）

つまりバッテリーが必要とする電力（電圧ｘ電流）より過大な電力がバッテリーに流れないようにスマートバッテリー？自体が充電制限をしているわけです。

但し後輪ブレーキ（レバー）が作動しているときは（安全のために）停止（0ｋｍ／ｈ）寸前まで発電ブレーキが働くプログラムになっています。

進化した？信号待ち飛び出し防止機能

前回までのレポートで解説した通り、初代のSANYO eneloopでは、信号待ちなどで後輪ブレーキを働かせないで、ペダルに足を乗せたままにしておくと、モーターがオン状態となり「前に飛び出そうと」しましたが、

2代目以降はプログラム変更で、停止している状態すなわち車輪（モーター）が停止している状態では、「電力」が供給されない仕様となりました。

この変更で止まってさえいれば「ペダルに足を乗せたままでも」"飛び出し"たりはしなくなりましたが...坂道での発進時は難しくなりました！

★第3節　eneloopシステムの今後更なる進化を...

アシストオフ時の「モーター引きずり抵抗改善」を望む！

電動アシスト自転車全般に言えることですが、「電源Off」の状態でもペダルを漕げば"モーターは回る"ので、フィットネスクラブの自転車よろしく、「モーターの引きずり抵抗」が大きな負担となっています！

ためにアシスト切れ走行はエマージェンシーの意味ぐらいでしかありません！

ハブモーターといっても「遊星歯車」を用いたインナーモーター方式なので、「歯車」で増速された「モーター」の引きずり抵抗はかなり大きく「これが電池切れ自転車」の悲劇？につながっています。

そこで、今後、内装変速機のシフト機構のような手動「クラッチ」を開発して現状モーターのローター側にサンギヤーとともに固定となっているプラネタリギヤーをステーターシャフト側固定に変更して断続を行えるように改善すべきではないでしょうか！（※91）

参※91）当サイト関連記事　画期的なアイデア？電子シフト変速機ETCとはこちら。

モーター過熱（放熱）対策と"回生失効対策"の大問題が...

更に、前途した「モーター過熱」に対処するために循環油浸冷却「フィン付きモーターハブユニット」の開発も望まれます！

せっかくのモーターアシスト機能も前途したような「1ｋｍ以上の」"連続した坂道"が多い「山間部」の過疎地では役に立たなく？普及の妨げとなっているのではないでしょうか？

※その意味でも「放熱」に優れた「前後ディスクブレーキ」の早期装着実現が望まれる。

望まれる逓減ブレーキ失効対策！

更に、リチウムイオン電池の過熱：過充電防止対策と逓減ブレーキ失効対策として「セラミックス抵抗器等」で余剰電力？を"バイパス消費"させる回生ブレーキシステムの改善も望まれます。

※モーターの放熱対策が改善されれば「回生」に拘らなくても「抵抗放熱」で発電ブレーキの失効は回避できます！

望まれる永久磁石ACモーター化

現状のモーター過熱の原因として考えられるのは...、初期のハブモーターに比べて大幅な小型軽量化を実施したために、遊星歯車も含めて、内蔵DCモーターそのものも（定格出力の小さな）小型モーターに換装されたために、以前のように400W出力モーターを250W制限で使用していた時より放熱条件が厳しくなったことが考えられます？

今後は"電車同様"に「小型軽量化」が容易い「永久磁石型ACモーター」への移行が望まれることになるでしょう。

※モーターローターが小型軽量化すれば、ケーシングとの放熱も容易になるでしょう！

（モーター供給元Panasonicさん頑張って！）

ー続きはこちらー

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