人力驱动车的控制装置的制作方法

文档序号:18948726发布日期:2019-10-23 01:52阅读:184来源:国知局
人力驱动车的控制装置的制作方法

本发明涉及人力驱动车的控制装置。



背景技术:

专利文献1公开了将辅助人力驱动车的推进的马达进行控制的人力驱动车的控制装置的一例。该控制装置在要求使设置于人力驱动车的变速机动作的情况下,使马达的辅助力暂时停止或下降。

专利文献1:日本特开2004-268854号公报。



技术实现要素:

优选地,能够与人力驱动车的行进状况对应地适当地控制辅助力。

根据本发明的第1方案的人力驱动车的控制装置,包括控制部,前述控制部控制马达,前述马达辅助人力驱动车的推进,前述控制部在关于前述人力驱动车的倾斜角为第1既定角度以上且有使设置于前述人力驱动车的变速机动作的要求的情况下,以前述马达的辅助力呈第1既定值以下的第1控制状态控制前述马达。

根据第1方案的人力驱动车的控制装置,考虑关于人力驱动车的倾斜角地控制马达的辅助力,所以能够将辅助力适当地控制。

在根据前述第1方案的第2方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部能够控制马达,使得在前述第1控制状态中,前述马达的辅助力为比0nm大的第1既定范围。

根据第2方案的人力驱动车的控制装置,在第1控制状态下能够抑制辅助力急剧地变化。

在根据前述第2方案的第3方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在借助前述马达辅助前述人力驱动车的状态及前述人力驱动车行进的状态的至少一方中,在关于前述人力驱动车的倾斜角为第1既定角度以上且有使设置于前述人力驱动车的变速机动作的要求的情况下,以前述第1控制状态控制前述马达。

根据第3方案的人力驱动车的控制装置,考虑关于人力驱动车的倾斜角地控制马达的辅助力,所以能够适当地控制辅助力。

在根据前述第2或第3方案的第4方案的人力驱动车的控制装置中,前述第1既定范围比0nm大且为25nm以下。

根据第4方案的人力驱动车的控制装置,在第1控制状态下能够抑制辅助力急剧地变化。

在根据前述第1~第4方案的任意一个的第5方案的人力驱动车的控制装置中,还包括检测关于前述人力驱动车的倾斜角的倾斜检测部。

根据第5方案的人力驱动车的控制装置,能够容易地检测关于人力驱动车的倾斜角。

在根据前述第5方案的第6方案的人力驱动车的控制装置中,前述倾斜检测部包括能够安装于前述人力驱动车的倾斜传感器。

根据第6方案的人力驱动车的控制装置,能够容易地检测关于人力驱动车的倾斜角。

在根据前述第5或第6方案的第7方案的人力驱动车的控制装置中,前述倾斜检测部基于前述人力驱动车的位置信息及地图信息检测关于前述人力驱动车的倾斜角。

根据第7方案的人力驱动车的控制装置,能够适当地检测关于人力驱动车的倾斜角。

在根据前述第1~第7方案的任意一个的第8方案的人力驱动车的控制装置中,使设置于前述人力驱动车的变速机动作的要求包括使驱动轮的旋转速度相对于前述人力驱动车的曲柄的旋转速度的第1旋转比例变小的要求。

根据第8方案的人力驱动车的控制装置,在有使第1旋转比例变小的要求的情况下能够适当地控制辅助力。

在根据前述第1~第8方案的任意一个的第9方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部构成为,能够以前述马达的辅助力相对于人力驱动力呈第1辅助比例的第2控制状态控制前述马达。

根据第9方案的人力驱动车的控制装置,能够将马达的辅助力多样地控制。

在根据前述第9方案的第10方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述马达被以前述第1控制状态控制且第1既定条件成立的情况下,将前述马达的控制状态改变成前述第2控制状态。

根据第10方案的人力驱动车的控制装置,能够将马达的控制状态从第1控制状态适当地切换成第2控制状态。

在根据前述第10方案的第11方案的人力驱动车的控制装置中,前述人力驱动车的曲柄的旋转角度被包含于既定角度范围的情况下,前述第1既定条件成立。

根据第11方案的人力驱动车的控制装置,基于曲柄的旋转角度确定第1既定条件,所以能够容易地确定第1既定条件。

在根据前述第11方案的第12方案的人力驱动车的控制装置中,前述既定角度范围包括除了前述曲柄的上死点及下死点的范围。

根据第12方案的人力驱动车的控制装置,曲柄的旋转角度在上死点及下死点以外的情况下将马达的控制状态从第1控制状态切换成第2控制状态。

在根据前述第10~第12方案的任意一个的第13方案的人力驱动车的控制装置中,前述第1既定条件涉及时间。

根据第13方案的人力驱动车的控制装置,能够基于时间将马达的控制状态从第1控制状态切换成第2控制状态。

在根据前述第10~第13方案的任意一个的第14方案的人力驱动车的控制装置中,在前述变速机的动作完成的情况下,前述第1既定条件成立。

根据第14方案的人力驱动车的控制装置,在变速机的动作完成的情况下,能够将马达的控制状态从第1控制状态切换成第2控制状态。

在根据前述第1~第14方案的任意一个的第15方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在基于前述马达的辅助力为前述第1既定值以下的情况下,与使前述变速机动作的要求对应地使前述变速机动作。

根据第15方案的人力驱动车的控制装置,能够使变速机适当地动作。

根据本发明的第16方案的人力驱动车的控制装置,包括控制部,前述控制部控制马达,前述马达辅助人力驱动车的推进,前述控制部在由前述马达辅助前述人力驱动车的状态及前述人力驱动车行进的状态的至少一方中,在有使设置于前述人力驱动车的变速机动作的要求的情况下,将前述马达的辅助力控制成大于0nm且为25nm以下的第1既定范围。

根据第16方案的人力驱动车的控制装置,能够在有使变速机动作的要求的情况下适当地控制辅助力。

根据本发明的第17方案的人力驱动车的控制装置,包括控制部,前述控制部控制马达,前述马达辅助人力驱动车的推进,前述控制部在有使驱动轮的旋转速度相对于前述人力驱动车的曲柄的旋转速度的第2旋转比例变大的要求的情况下,以前述马达的辅助力增加的方式控制前述马达。

根据第17方案的人力驱动车的控制装置,能够适当减少对骑乘者施加的负荷。

根据本发明的第18方案的人力驱动车的控制装置,包括控制部,前述控制部控制马达,前述马达辅助人力驱动车的推进,前述控制部在由前述马达辅助前述人力驱动车的推进的状态、前述人力驱动车行进的状态及前述人力驱动车的加速度为既定加速度以上的状态的至少一个的状态中,在关于前述人力驱动车的倾斜角不足第2既定角度且有使驱动轮的旋转速度相对于前述人力驱动车的曲柄的旋转速度的第3旋转比例变大的要求的情况下,以使前述马达的辅助力增加的第3控制状态控制前述马达。

根据第18方案的人力驱动车的控制装置,在有骑乘者的加速要求的情况下能够适当地控制马达的辅助力。

在根据前述第18方案的第19方案的人力驱动车的控制装置中,前述人力驱动车行进的状态包括不借助前述马达辅助前述人力驱动车的推进的状态。

根据第19方案的人力驱动车的控制装置,在不辅助人力驱动车的推进的状态下,在有骑乘者的加速要求的情况下,能够适当控制马达的辅助力。

在根据前述第18或第19方案的第20方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部能够以相对于人力驱动力的前述马达的辅助力为第2辅助比例的第4控制状态控制前述马达。

根据第20方案的人力驱动车的控制装置,能够将马达的辅助力多样地控制。

在根据前述第20方案的第21方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述第3控制状态中,以相对于前述人力驱动力的前述马达的辅助力呈比前述第2辅助比例大的第3辅助比例的方式控制前述马达。

根据第21方案的人力驱动车的控制装置,能够适当减少骑乘者的负荷。

在根据前述20方案的第22方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述第3控制状态中,控制马达,使得产生第1辅助力,前述第1辅助力为,对于相对于前述人力驱动力呈比前述第2辅助比例大的第3辅助比例的辅助力加上既定的辅助力。

根据第22方案的人力驱动车的控制装置,能够适当减少骑乘者的负荷。

在根据前述第20方案的第23方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述第3控制状态中,控制马达,使得产生第2辅助力,前述第2辅助力为,对于相对于前述人力驱动力为前述第2辅助比例的加上既定的辅助力。

根据第23方案的人力驱动车的控制装置,能够适当减少骑乘者的负荷。

在根据前述第22或第23方案的第24方案的人力驱动车的控制装置中,前述既定的辅助力与前述第3旋转比例及前述第3旋转比例的变化量的至少一方对应地改变。

根据第24方案的人力驱动车的控制装置,适当地设定既定的辅助力。

在根据前述第24方案的第25方案的人力驱动车的控制装置中,前述第3旋转比例的变化量越增加,前述既定的辅助力越增加。

根据第25方案的人力驱动车的控制装置,能够适当减少骑乘者的负荷。

在根据前述第20~第25方案的任意一个的第26方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在将前述马达的控制状态改变成前述第3控制状态后,在第2既定条件成立的情况下,改变成前述第4控制状态。

根据第26方案的人力驱动车的控制装置,在第2既定条件成立的情况下能够将马达的控制状态从第3控制状态适当地切换成第4控制状态。

在根据前述第26方案的第27方案的人力驱动车的控制装置中,前述第2既定条件包括前述人力驱动车的曲柄的旋转速度及前述曲柄的旋转角度的一方的状态。

根据第27方案的人力驱动车的控制装置,能够基于曲柄的旋转速度及曲柄的旋转角度将马达的控制状态从第3控制状态适当地切换至第4控制状态。

在根据前述第27方案的第28方案的人力驱动车的控制装置中,若前述曲柄的旋转速度为55rpm以上,则前述第2既定条件成立。

根据第28方案的人力驱动车的控制装置,能够在曲柄的旋转速度为55rpm以上的情况下使辅助力适当下降。

在根据前述第18~第28方案的任意一个的第29方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述人力驱动车的前述曲柄的旋转速度为既定值以上的情况下,禁止前述第3控制状态下的前述马达的控制。

根据第29方案的人力驱动车的控制装置,在曲柄的旋转速度为既定值以上的情况下,辅助力不增加。

在根据前述第18~第29方案的任意一个的第30方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在即将改变前述第3旋转比例前、改变前述第3旋转比例时或刚改变前述第3旋转比例后,开始前述第3控制状态下的前述马达的控制。

根据第30方案的人力驱动车的控制装置,能够使变速机适当地动作。

在根据前述第18~第30方案的任意一个的第31方案的人力驱动车的控制装置中,前述控制部在前述第3控制状态中,在即将改变前述第3旋转比例前、改变前述第3旋转比例时及刚改变前述第3旋转比例后的至少某两个时机阶段性地使前述辅助力增加。

根据第31方案的人力驱动车的控制装置,能够使辅助力适当地增加。

发明效果

根据涉及本发明的人力驱动车的控制装置,能够与人力驱动车的行进状况对应地适当地控制辅助力。

附图说明

图1是搭载第1实施方式的人力驱动车的控制装置的人力驱动车的侧视图。

图2是图1的控制装置的框图。

图3是表示图2的控制部执行的辅助控制的处理流程的一例的流程图。

图4是表示图2的控制部执行的辅助控制的处理流程的一例的流程图。

图5是表示第2实施方式的控制装置的控制部执行的辅助控制的处理流程的一例的流程图。

图6是表示第3实施方式的控制装置的控制部执行的辅助控制的处理流程的一例的流程图。

图7是表示第4实施方式的控制装置的控制部执行的辅助控制的处理流程的一例的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

参照图1,对搭载人力驱动车的控制装置10的人力驱动车a进行说明。这里,人力驱动车a意味着关于用于行进的动力至少部分地使用人力的车,包括借助电动辅助人力的车。仅使用人力以外的动力的车不被包括于人力驱动车a。特别地,仅将内燃机用作动力的车不被包括于人力驱动车a。通常人力驱动车a设想成小型非机动车,设想为在公路上的驾驶不需要驾照的车。图示的人力驱动车a是包括使用电能辅助人力驱动车a的推进的辅助装置e3的自行车(e-bike)。更具体地,图示的人力驱动车a是城市自行车。人力驱动车a的种类也可以是公路自行车、山地自行车或越野自行车。以下将人力驱动车的控制装置10简称为控制装置10。

人力驱动车a具备主体a1、车把a2、驱动轮a3、把立a4、驱动机构b、操作部c、电池组d、驱动单元e及控制装置10。主体a1具备车架a5。驱动轮a3具备前轮a31及后轮a32。

驱动机构b将人力驱动力向后轮a32传递。驱动机构b包括前链轮齿b1、后链轮齿b2、链b3、曲柄机构f及一对踏板b4。另外,驱动机构b例如也可以是带驱动式或轴驱动式的。

曲柄机构f包括曲柄f1、右曲柄臂f2及左曲柄臂f3。曲柄f1被能够旋转地支承于设置于车架a5的下托架(省略图示)。右曲柄臂f2及左曲柄臂f3分别连结于曲柄f1。一对踏板b4的一方被能够旋转地支承于右曲柄臂f2。一对踏板b4的另一方被能够旋转地支承于左曲柄臂f3。

前链轮齿b1连结于曲柄f1。曲柄f1的旋转轴心与前链轮齿b1的旋转轴心同轴。用于将前链轮齿b1与曲柄f1连结的构造能够任意选择。在曲柄f1和前链轮齿b1之间设置单向离合器(省略图示)。单向离合器在向前转的曲柄f1的旋转速度比前链轮齿b1的旋转速度快的情况下,将曲柄f1的旋转向前链轮齿b1传递。另外,也可以省略单向离合器。

后链轮齿b2被支承于后轮a32的轮毂。链b3被卷挂于前链轮齿b1及后链轮齿b2。曲柄f1及前链轮齿b1借助施加至一对踏板b4的人力驱动力向前转的情况下,借助经由链b3及后链轮齿b2被传递的人力驱动力,后轮a32向前转。

操作部c安装于车把a2。操作部c以能够通过有线或无线的方式与控制装置10的控制部12(参照图2)通信地连接。如图2所示,操作部c包括第1操作部c1及第2操作部c2。由操作者操作第1操作部c1时,操作部c将使驱动轮a3的旋转速度相对于曲柄f1的旋转速度的比例ra变小的信号(以下称作“降挡信号”)向控制部12传送。由操作者操作第2操作部c2时,操作部c将使比例ra变大的信号(以下称作“升挡信号”)向控制部12传送。

电池组d具备电池d1及用于将电池d1相对于车架a5能够装卸地安装的电池架d2。电池d1包括一个或多个电池单元。电池d1由充电电池构成。电池d1与驱动单元e的马达e32(参照图2)电气连接。电池d1向马达e32供电。

驱动单元e包括壳e1、变速装置e2(参照图2)及辅助装置e3。壳e1设置于车架a5。变速装置e2(参照图2)及辅助装置e3被容纳于壳e1。

如图2所示,变速装置e2包括变速机e21及致动器e22。变速机e21将向曲柄f1(参照图1)输入的旋转变速来向前链轮齿b1(参照图1)传递。变速装置e2将比例ra改变。变速机e21的一例是包括行星齿轮机构(省略图示)的内置变速机。变速装置e2通过致动器e22的驱动改变构成变速机e21的行星齿轮机构的齿轮的连结状态,由此将比例ra阶段性(段階的)地改变。变速机e21也可以是外置变速机。

辅助装置e3包括驱动回路e31及马达e32。驱动回路e31控制从电池d1向马达e32供给的电力。马达e32辅助人力驱动车a的推进。马达e32由电气马达构成。马达e32与曲柄f1或变速机e21结合。优选地,在马达e32和曲柄f1或变速机e21之间的动力传递路径设置单向离合器(省略图示),使得马达e32不会由于曲柄f1的旋转力而旋转。

如图2所示,控制装置10包括控制部12。控制部12控制辅助人力驱动车a的推进的马达e32。控制装置10优选地还具备倾斜检测部14。因此,能够容易地检测倾斜角θa。控制装置10优选地还具备旋转角传感器16、车速传感器18、转矩传感器20及储存部22。

控制部12包括中央处理器(cpu,centralprocessingunit)或微处理器(mpu,microprocessingunit)。控制部12也可以包括一个或多个微型计算机。在储存部22储存各种控制程序及用于各种控制处理的信息。

倾斜检测部14检测关于人力驱动车a的倾斜角θa。倾斜角θa包括人力驱动车a的俯仰角(ピッチ角)da、人力驱动车a相对于行进路面的人力驱动车a的倾斜角、及人力驱动车a的行进路面的倾斜角的至少一个。倾斜检测部14被以能够通过有线或无线的方式与控制部12通信地连接。倾斜检测部14具备倾斜传感器14a。倾斜传感器14a能够安装于人力驱动车a。因此,能够容易地检测倾斜角θa。倾斜传感器14a例如安装于车架a5或驱动单元e。倾斜传感器14a基于人力驱动车a的位置信息及地图信息检测关于人力驱动车a的倾斜角θa。因此,能够适当地检测倾斜角θa。倾斜传感器14a包括环球定位系统(gps,globalpositioningsystem)接收机,构成为能够与网络连接。倾斜传感器14a从环球定位系统及网络取得人力驱动车a行进的场所的地图数据、人力驱动车a的行进路面的坡度、及人力驱动车a的行进路面的状态的至少一个。倾斜传感器14a也可以不与网络连接,该情况下,地图数据被储存于储存部22。

倾斜检测部14还具备3轴的螺旋仪传感器14b及3轴的加速度传感器14c。倾斜检测部14的输出包括3轴的各自的姿势角度及3轴的各自的加速度的信息。另外,3轴的姿势角度是俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc。螺旋仪传感器14b的3轴优选为与加速度传感器14c的3轴一致。螺旋仪传感器14b及3轴的加速度传感器14c优选为以主体a1(参照图1)的左右方向和俯仰角da的轴的延伸的方向大致一致的方式安装于车架a5或驱动单元e。

旋转角传感器16检测曲柄f1的旋转速度及曲柄f1的旋转角度。旋转角传感器16以能够通过有线或无线来与控制部12通信的方式连接。旋转角传感器16被安装于车架a5(参照图1)。旋转角传感器16包括检测第1磁铁(省略图示)的磁场的第1元件(省略图示)、输出与第2磁铁(省略图示)的位置关系对应的信号的第2元件(省略图示)。第1磁铁设置于图1所示的曲柄f1、右曲柄臂f2或左曲柄臂f3,被与曲柄f1同轴地配置。第1磁铁是环状的磁铁,配置成在周向上多个磁极交替地排列。第1元件检测曲柄f1相对于车架a5或壳e1的旋转相位。第1元件在曲柄f1旋转一周时,输出以将360°除以同极的磁极数的角度为一个周期的信号。旋转角传感器16能够检测的曲柄f1的旋转角度的最小值为180°以下,优选为15度,更优选为6度。第2磁铁设置于曲柄f1、右曲柄臂f2或左曲柄臂f3,被同轴地配置于曲柄f1。第2元件检测曲柄f1相对于车架a5或壳e1的基准角度。基准角度的一例是曲柄f1的上死点或下死点。第2元件输出以曲柄轴旋转一周为一个周期的信号。另外,曲柄f1的上死点表示右曲柄臂f2及左曲柄臂f3在与路面正交的方向上延伸且一方的踏板b4处于距路面最远的位置的状态。曲柄f1的下死点表示右曲柄臂f2或左曲柄臂f3在与路面正交的方向上延伸且另一方的踏板b4处于距路面最远的位置的状态。上死点及下死点的相位差优选为180°。

车速传感器18以能够通过有线或无线来与控制部12通信的方式连接。车速传感器18安装于前叉a6(参照图1)、后下叉a7(参照图1)或后上叉a9(参照图1)。在车速传感器18安装于前叉a6的情况下,车速传感器18将对应于与安装于前轮a31的轮辐a8的磁铁24的相对位置的变化的值向控制部12输出。车速传感器18安装于后下叉a7或后上叉a9的情况下,车速传感器18将对应于与安装于后轮a32的轮辐a10的磁铁(省略图示)的相对位置的变化的值向控制部12输出。车速传感器18优选为包括构成笛簧开关的磁性体笛簧或霍尔元件。另外,车速传感器18也可以通过与环球定位系统通信来检测车速。

转矩传感器20输出与人力驱动力对应的信号。转矩传感器20检测施加至曲柄f1(参照图1)的人力驱动力。转矩传感器20例如设置于从曲柄f1至前链轮齿b1之间,设置于曲柄f1、前链轮齿b1、右曲柄臂f2、左曲柄臂f3或踏板b4。转矩传感器20例如能够使用应变传感器、磁应变传感器、光学传感器及压力传感器等来实现,若是将与施加至右曲柄臂f2、左曲柄臂f3、或踏板b4的人力驱动力对应的信号输出的传感器,则采用哪个传感器都可以。

控制部12基于倾斜传感器14a的输出计算倾斜角θa。在另外的例子中,控制部12基于螺旋仪传感器14b、加速度传感器14c及车速传感器18的输出计算倾斜角θa。倾斜角θa是人力驱动车a绕沿主体a1(参照图1)的左右方向延伸的轴的前后方向的倾斜角度。即,倾斜角θa是人力驱动车a的俯仰角da。倾斜角θa被设定成在主体a1被设置于水平的场所时为0°。因此,倾斜角θa与人力驱动车a的行进路面的坡度相关。

控制部12根据螺旋仪传感器14b的输出计算俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc。控制部12根据加速度传感器14c计算关于主体a1(参照图1)的前后方向的第1加速度矢量。控制部12根据车速传感器18的输出计算第2加速度矢量。控制部12基于第1加速度矢量及第2加速度矢量校正俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc,减少俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc所包括的误差。具体地,控制部12基于第1加速度矢量和第2加速度矢量的差量计算俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc的各自的校正角度。控制部12将校正角度加至俯仰角da、侧倾角db及偏转角dc。控制部12基于被校正的俯仰角da、侧倾角db、偏转角dc及人力驱动车a的倾斜角度的初始值计算倾斜角θa。另外,螺旋仪传感器14b及加速度传感器14c以主体a1(参照图1)的左右方向和俯仰角da的轴的延伸方向大致一致的方式安装于人力驱动车a时,能够基于俯仰角da、侧倾角db及人力驱动车a的倾斜角度的初始值计算倾斜角θa。此外,螺旋仪传感器14b及加速度传感器14c以主体a1(参照图1)的左右方向和俯仰角da的轴的延伸方向大致一致且主体a1(参照图1)的前后方向和侧倾角db的轴大致一致的方式安装于人力驱动车a时,能够基于俯仰角da及人力驱动车a的倾斜角度的初始值计算倾斜角θa。

控制部12基于旋转角传感器16的输出计算曲柄f1的旋转角度θb。控制部12将曲柄f1的上死点或下死点设为0°来计算曲柄f1的旋转角度θb。曲柄f1的旋转角度θb为0°以上且不足360°。

控制部12基于旋转角传感器16的输出计算曲柄f1的旋转速度。控制部12基于车速传感器18的输出及预先储存于储存部22的前轮a31(参照图1)的周长,计算人力驱动车a的每单位时间的行进距离(以下为“车速v”)。控制部12基于转矩传感器20的输出计算每单位时间的人力驱动力。

控制部12基于来自操作部c的升挡信号及降挡信号执行控制变速机e21的变速控制。控制部12在被输入升挡信号时,以比例ra变大的方式使变速机e21动作。控制部12在被输入降挡信号时,以比例ra变小的方式使变速机e21动作。

控制部12控制马达e32。控制部12基于人力驱动力及车速v执行控制马达e32的辅助控制。控制部12执行的辅助控制的概要如下所述。控制部12在车速v为预先设定的既定速度以上的情况下,及在未对曲柄f1输入人力驱动力的情况的至少一方的情况下,停止马达e32的驱动。既定速度例如是时速25km/h。控制部12以马达e32的输出为预先确定的既定的输出以下的方式控制马达e32。

控制部12在关于人力驱动车a的倾斜角θa为第1既定角度以上且存在使设置于人力驱动车a的变速机e21动作的要求的情况下,在马达e32的辅助力为第1既定值以下的第1控制状态下控制马达e32。第1既定角度例如是能够判定成人力驱动车a的行进路面是上坡的角度。控制部12在即使存在使变速机e21动作的要求的情况下倾斜角θa也不足第1既定角度的情况下,不将马达e32的控制状态改变成第1控制状态。控制部12在第1控制状态下,能够以马达e32的辅助力为比0nm大的第1既定范围的方式控制马达e32。因此,在第1控制状态能够抑制辅助力急剧变化。第1既定范围例如是大于0nm且为25nm以下。因此,在第1控制状态下能够抑制辅助力急剧变化。在一例中,控制部12在第1控制状态下以马达e32的辅助力为20nm以下的方式控制马达e32。控制部12在借助马达e32辅助人力驱动车a的状态(以下为“辅助状态”)及人力驱动车a行进的状态(以下为“车行进状态”)的至少一方,在关于人力驱动车a的倾斜角θa为第1既定角度以上且存在使设置于人力驱动车a的变速机e21动作的要求的情况下,在第1控制状态下控制马达e32。考虑倾斜角θa来控制马达e32的辅助力,所以能够适当控制辅助力。辅助状态例如是马达e32输出辅助力的状态。车行进状态例如是由车速传感器18检测的车速v超过0的状态。使设置于人力驱动车a的变速机e21动作的要求包括使驱动轮a3的旋转速度相对于人力驱动车a的曲柄f1的旋转速度的第1旋转比例变小的要求。因此,在存在使第1旋转比例变小的要求的情况下能够适当控制辅助力。使设置于人力驱动车a的变速机e21动作的要求包括使第1旋转比例变大的要求。控制部12构成为,能够在马达e32的辅助力相对于人力驱动力为第1辅助比例的第2控制状态下控制马达e32。因此,能够将马达e32的辅助力多样地控制。控制部12在马达e32被以第1控制状态控制且第1既定条件成立的情况下,将马达e32的控制状态改变成第2控制状态。因此,能够将马达e32的控制状态从第1控制状态适当地切换成第2控制状态。人力驱动车a的曲柄f1的旋转角度被包括于既定角度范围的情况下,第1既定条件成立。基于曲柄f1的旋转角度确定第1既定条件,所以能够将第1既定条件容易地决定。既定角度范围包括除了曲柄f1的上死点及下死点的范围。因此,曲柄f1的旋转角度在上死点及下死点以外的情况下能够将马达e32的控制状态从第1控制状态切换成第2控制状态。控制部12在马达e32的辅助力为第1既定值以下的情况下,与使变速机e21动作的要求对应地使变速机e21动作。因此,能够使变速机e21适当地动作。

参照图3,对辅助控制的一例进行说明。辅助控制在人力驱动车a的状态为辅助状态及车行进状态的至少一方的状态的情况下被执行。

控制部12在步骤s11中基于操作部c的输出判定是否有使变速机e21动作的要求。控制部12基于从操作部c输入升挡信号或降挡信号,判定成有使变速机e21动作的要求。步骤s11的判定结果是否定的情况下,控制部12重复执行步骤s11的判定处理。步骤s11的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s12的处理。

控制部12在步骤s12中基于倾斜检测部14的输出判定倾斜角θa是否为第1既定角度以上。步骤s12的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s12的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s13的处理。

控制部12在步骤s13中,基于车速传感器18的输出判定车速v是否不足既定速度。步骤s13的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s13的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s14的处理。

控制部12在步骤s14中,基于转矩传感器20的输出,判定是否向曲柄f1输入人力驱动力。步骤s14的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s14的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s15的处理。

控制部12在步骤s15中判定马达e32的辅助力是否为第1既定值以下。步骤s15的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s16的处理。

控制部12在步骤s16中与使变速机e21动作的要求对应地使变速机e21动作。控制部12在从操作部c输入升挡信号的情况下,以比例ra变大的方式使变速机e21动作。控制部12在被从操作部c输入降挡信号的情况下,以比例ra变小的方式使变速机e21动作。

步骤s15的判定结果是否定的情况下,控制部12执行图4所示的步骤s17的处理。控制部12在步骤s17中将马达的控制状态改变成第1控制状态。因此,马达e32的辅助力被设定于第1既定范围。控制部12在步骤s18中与使变速机e21动作的要求对应地使变速机e21动作。变速机e21的具体的动作的方式与步骤s16的情况相同。

控制部12在步骤s19中,基于旋转角传感器16的输出,判断第1既定条件是否成立。步骤s19的判定结果是否定的情况下,即,曲柄f1的旋转角度不被包括于第1既定角度范围的情况下,控制部12再次执行步骤s19的判定处理。步骤s19的判定结果是肯定的情况下,即,曲柄f1的旋转角度被包括于第1既定角度范围的情况下,控制部12执行步骤s20的处理。控制部12在步骤s20中将马达e32的控制状态从第1控制状态改变成第2控制状态。

根据第1实施方式的控制装置10得到如下的作用及效果。

考虑关于人力驱动车a的倾斜角θa来控制马达e32的辅助力,所以能够将辅助力适当地控制。

(第2实施方式)

参照图5,对第2实施方式的控制装置10进行说明。第2实施方式的控制装置10除了辅助控制的内容不同的方面以外是与第1实施方式的控制装置10相同的,所以关于与第1实施方式共通的结构,标注与第1实施方式相同一的附图标记,省略重复的说明。

控制装置10包括控制辅助人力驱动车a的推进的马达e32的控制部12。控制部12在借助马达e32辅助人力驱动车a的状态(辅助状态)、及人力驱动车a行进的状态(车行进状态)的至少一方,在存在使设置于人力驱动车a的变速机e21动作的要求的情况下,将马达e32的辅助力控制成比0nm大且为25nm以下的第1既定范围。

参照图5,对第2实施方式的控制装置10执行的辅助控制的一例进行说明。辅助控制在人力驱动车a的状态为辅助状态、及车行进状态的至少一方的状态的情况下被执行。

控制部12在步骤s21中基于操作部c的输出判断是否有使变速机e21动作的要求。控制部12基于从操作部c输入升挡信号或降挡信号来判断定有使变速机e21动作的要求。步骤s21的判定结果是否定的情况下,控制部12重复执行步骤s21的判定处理。在步骤s21的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s22的处理。

控制部12在步骤s22中,基于车速传感器18的输出判断车速v是否不足既定速度。步骤s22的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s22的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s23的处理。

控制部12在步骤s23中,基于转矩传感器20的输出判断是否向曲柄f1输入人力驱动力。步骤s23的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s23的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s24的处理。

控制部12在步骤s24中,判定马达e32的辅助力是否为第1既定值以下。步骤s24的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s25的处理。

控制部12在步骤s25中,与使变速机e21动作的要求对应地使变速机e21动作。控制部12在从操作部c输入升挡信号的情况下,以比例ra变大的方式使变速机e21动作。控制部12在从操作部c输入降挡信号的情况下,以比例ra变小的方式使变速机e21动作。

步骤s24的判定结果是否定的情况下,控制部12执行步骤s26的处理。控制部12在步骤s26中,设定成马达e32的辅助力为第1既定范围。控制部12在步骤s27中,与使变速机e21动作的要求对应地使变速机e21动作。变速机e21的具体的动作的方式与步骤s25的情况相同。

根据第2实施方式的控制装置10得到如下的作用及效果。

在有使变速机e21动作的要求的情况下,马达e32的辅助力被设定于第1既定范围,所以能够适当地控制辅助力。

(第3实施方式)

参照图6,对第3实施方式的控制装置10进行说明。第3实施方式的控制装置10除了辅助控制的内容不同的方面以外与第1实施方式的控制装置10相同,所以关于与第1实施方式共通的结构,标注与第1实施方式相同的附图标记,省略重复的说明。

控制装置10包括控制辅助人力驱动车a的推进的马达e32的控制部12。控制部12在存在使驱动轮a3的旋转速度相对于人力驱动车a的曲柄f1的旋转速度的第2旋转比例变大的要求的情况下,以马达e32的辅助力增加的方式控制马达e32。

参照图6,对第3实施方式的控制装置10执行的辅助控制的一例进行说明。辅助控制在人力驱动车a的状态为辅助状态及车行进状态的至少一方的状态的情况下被执行。

控制部12在步骤s31中,基于操作部c的输出判定是否有使第2旋转比例变大的要求。控制部12例如基于从操作部c输入升挡信号,判定成有使第2旋转比例变大的要求。步骤s31的判定结果是否定的情况下,控制部12重复执行步骤s31的判定处理。步骤s31的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s32的处理。

控制部12在步骤s32中,基于车速传感器18的输出,判定成车速v是否不足既定速度。步骤s32的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s32的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s33的处理。

控制部12在步骤s33中,基于转矩传感器20的输出,判定是否向曲柄f1输入人力驱动力。步骤s33的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s33的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s34的处理。控制部12在步骤s34中,以马达e32的辅助力增加的方式控制马达e32。

根据第3实施方式的控制装置10得到如下的作用及效果。

在有使第2旋转比例变大的要求的情况下,辅助力增加,所以能够适当减少施加至骑乘者的负荷。

(第4实施方式)

参照图7,对第4实施方式的控制装置10进行说明。第4实施方式的控制装置10除了辅助控制的内容不同的方面以外与第1实施方式的控制装置10相同,所以对与第1实施方式共通的结构,标注与第1实施方式相同的附图标记,省略重复的说明。

控制装置10包括控制辅助人力驱动车a的推进的马达e32的控制部12。控制部12在借助马达e32辅助人力驱动车a的推进的状态(辅助状态)、人力驱动车a行进的状态(车行进状态)及人力驱动车a的加速度为既定加速度以上的状态(以下为“既定加速状态”)的至少一个状态中,关于人力驱动车a的倾斜角θa不足第2既定角度且有使驱动轮a3的旋转速度相对于人力驱动车a的曲柄f1的旋转速度的第3旋转比例变大的要求的情况下,在使马达e32的辅助力增加的第3控制状态下控制马达e32。第2既定角度例如是能够判定成人力驱动车a的行进路面为下坡的角度。第2既定角度例如是能够判定成人力驱动车a的行进路面平坦的角度。第2既定角度例如是能够判定成人力驱动车a的行进路面不足既定角度的上坡的角度。人力驱动车a行进的状态包括不借助马达e32辅助人力驱动车a的推进的状态。因此,在不辅助人力驱动车a的推进的状态下有骑乘者的加速要求的情况下能够适当控制马达e32的辅助力。控制部12能够在马达e32的辅助力相对于人力驱动力为第2辅助比例的第4控制状态下控制马达e32。因此,能够将马达e32的辅助力多样地控制。控制部12在第3控制状态中,控制马达e32,使得马达e32的辅助力相对于人力驱动力为比第2辅助比例大的第3辅助比例。因此,能够适当减少骑乘者的负荷。控制部12在将马达e32的控制状态改变成第3控制状态后,在第2既定条件成立的情况下改变成第4控制状态。因此,第2既定条件成立的情况下能够将马达e32的控制状态从第3控制状态适当地切换成第4控制状态。第2既定条件包括人力驱动车a的曲柄f1的旋转速度及曲柄f1的旋转角度的一方的状态。因此,能够基于曲柄f1的旋转速度及曲柄f1的旋转角度将马达e32的控制状态从第3控制状态适当地切换成第4控制状态。在一例中,若曲柄f1的旋转速度为55rpm以上,则第2既定条件成立。因此,曲柄f1的旋转速度为55rpm以上的情况下能够使辅助力适当地下降。在更优选的例子中,若曲柄f1的旋转速度为60rpm以上,则第2既定条件成立。在一例中,曲柄f1的旋转角度为360°以上的情况下第2既定条件成立。更优选地,曲柄f1的旋转角度为270°以上的情况下第2既定条件成立。进一步优选地,曲柄f1的旋转角度为180°以上的情况下第2既定条件成立。控制部12在人力驱动车a的曲柄f1的旋转速度为既定值以上的情况下,禁止第3控制状态下的马达e32的控制。因此,曲柄f1的旋转速度为既定值以上的情况下辅助力不增加。既定值的一例为70rpm。既定值的更优选的一例为65rpm。既定值的进一步优选的一例为61rpm。控制部12在即将改变第3旋转比例前、改变第3旋转比例时或刚改变第3旋转比例后,开始第3控制状态下的马达e32的控制。因此,能够使变速机e21适当地动作。控制部12在第3控制状态中,在即将改变第3旋转比例前、改变第3旋转比例时及刚改变第3旋转比例后的至少某两个时机阶段性地使辅助力增加。因此,能够使辅助力适当地增加。

参照图7,对第4实施方式的控制装置10执行的辅助控制的一例进行说明。辅助控制在人力驱动车a的状态为辅助状态、车行进状态及既定加速状态的至少一个的状态的情况下被执行。

控制部12在步骤s41中,基于操作部c的输出,判定是否有使第3旋转比例变大的要求。控制部12例如基于从操作部c输入升挡信号判定成有使第3旋转比例变大的要求。步骤s41的判定结果是否定的情况下,控制部12重复执行步骤s41的判定处理。步骤s41的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s42的处理。

控制部12在步骤s42中,基于倾斜检测部14的输出判定倾斜角θa是否不足第2既定角度。步骤s42的判定结果为否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s42的判定结果为肯定的情况下,控制部12执行步骤s43的处理。

控制部12在步骤s43中,基于车速传感器18的输出判定车速v是否不足既定速度。步骤s43的判定结果为否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s43的判定结果为肯定的情况下,控制部12执行步骤s44的处理。

控制部12在步骤s44中,基于转矩传感器20的输出判定是否向曲柄f1输入人力驱动力。步骤s44的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s44的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s45的处理。

控制部12在步骤s45中,基于旋转角传感器16的输出,判定曲柄f1的旋转速度是否不足既定值。步骤s45的判定结果是否定的情况下,控制部12结束本控制。步骤s45的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s46的处理。

控制部12在步骤s46中,将马达e32的控制状态改变成第3控制状态。因此,设定成马达e32的辅助力为第3辅助比例。

控制部12在步骤s47中,以使第3旋转比例变大的方式使变速机e21动作。控制部12在将改变第3旋转比例前开始第3控制状态下的马达e32的控制。另外,也可以是,控制部12改变第3旋转比例时或刚改变第3旋转比例后,开始第3控制状态下的马达e32的控制。此外,优选地,控制部12在将改变第3旋转比例前、改变第3旋转比例及刚改变第3旋转比例后的至少某两个的时机阶段性地使辅助力增加。

控制部12在步骤s48中,基于旋转角传感器16的输出判定第2既定条件是否成立。控制部12例如在曲柄f1的旋转速度为55rpm以上的情况下判定成第2既定条件成立。步骤s48的判定结果为否定的情况下,控制部12再次执行步骤s48的处理。控制部12在步骤s48的判定结果为肯定的情况下,执行步骤s49的处理。控制部12在步骤s49中,将马达e32的控制状态从第3控制状态改变成第4控制状态。

根据第4实施方式的控制装置10,得到如下的作用及效果。

能够基于骑乘者的加速要求适当地控制马达e32的辅助力。

(变形例)

上述实施方式是关于本发明的人力驱动车的控制装置能够采用的方式的例示,不意欲对该方式进行限制。关于本发明的人力驱动车的控制装置能够采用与实施方式例示的方式不同的方式。其一例是将实施方式的结构的一部分取代、改变或省略的方式、或对实施方式附加新的结构的方式。以下表示实施方式的变形例的一例。

・关于第1实施方式的控制装置10执行的辅助控制的第1既定条件能够任意改变。在一例中,第1既定条件涉及时间。因此,能够基于时间将马达e32的控制状态从第1控制状态切换至第2控制状态。该变形例的控制装置10的控制部12在辅助控制的步骤s19中,判定是否从起点经过一定时间。起点的一例是控制部12接收升挡信号或降挡信号时,以及变速机e21执行变速动作时。一定时间例如是设想为变速机e21的动作完成的时间。控制部12在从起点经过一定时间的情况下执行步骤s20的处理。另一方面,控制部12在未从起点经过一定时间的情况下,再次执行步骤s20的判定处理。在其他例中,在变速机e21的动作完成的情况下,第1既定条件成立。因此,变速机e21的动作完成的情况下能够将马达e32的控制状态从第1控制状态切换至第2控制状态。变速机e21的动作的完成例如是马达e32的动作的完成、比例ra变化成与使变速机e21动作的要求对应的比例ra及变速机e21的动作完成。另外,变速机e21的动作完成由设置于变速机e21的传感器或设置于人力驱动车a的变速机e21以外的场所的传感器检测。

・第1实施方式的控制装置10执行的辅助控制的内容能够任意改变。在一例中,控制装置10在图3所示的辅助控制中,与步骤s11的处理相比先执行步骤s12的处理。即,该变形例的控制装置10的控制部12在步骤s12中,基于倾斜检测部14的输出判定倾斜角θa是否为第1既定角度以上。步骤s12的判定结果是否定的情况下,控制部12重复执行步骤s12的判定处理。步骤s12的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s11的处理。控制部12在步骤s11中,基于操作部c的输出判定是否有使变速机e21动作的要求。控制部12基于从操作部c输入升挡信号或降挡信号判定成是否有使变速机e21动作的要求。步骤s11的判定结果是否定的情况下,结束本控制。步骤s11的判定结果是肯定的情况下,控制部12执行步骤s13的处理。

・第4实施方式的控制装置10执行的辅助控制的第3控制状态中,相对于人力驱动力的马达e32的辅助力能够任意改变。在一例中,控制部12在第3控制状态中,控制马达e32,使得产生第1辅助力,前述第1辅助力为,对于相对于人力驱动力呈比第2辅助比例大的第3辅助比例的辅助力加上既定的辅助力。因此,能够适当减少骑乘者的负荷。在其他例子中,控制部12在第3控制状态中,控制马达e32,使得产生第2辅助力,前述第2辅助力为,对于相对于人力驱动力呈第2辅助比例的辅助力加上既定的辅助力。因此,能够适当减少骑乘者的负荷。这些变形例的既定的辅助力与第3旋转比例及第3旋转比例的变化量的至少一方对应地改变。因此,适当设定既定的辅助力。在一例中,第3旋转比例的变化量越增加,则既定的辅助力越增加。因此,能够适当减少骑乘者的负荷。

附图标记说明

10…控制装置、12…控制部、14…倾斜检测部、14a…倾斜传感器。

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