自行车用控制装置、电动辅助自行车及其马达控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车用控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车以及电动辅助自行车的马达控制方法。
【背景技术】
[0002]已知不仅在骑车时而且在推着电动辅助自行车步行时也驱动马达而对车轮驱动进行辅助的电动辅助自行车。
专利文献I所记载的电动辅助自行车具备推车步行用的开关。该电动辅助自行车的控制装置当推车步行用的开关被按下时，基于作用于脚踏板的踏力和曲柄轴的旋转速度来判定是否处于推车步行状态。然后，控制装置若判定处于推车步行状态，则在规定的模式下驱动马达。推车步行用的开关兼用作用于调整通常的骑车时的辅助驱动力的开关。
[0003]专利文献1:日本专利特开2012-144061号公报
[0004]以往的电动辅助自行车中，虽然有时是在想要调整通常骑车时的辅助驱动力而操作了开关的情况下，却有可能违背使用者的意图而驱动了用于推车步行的马达。
【发明内容】
[0005]因此，本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种能够根据用户的意图而忠实地进行推车步行时车轮驱动辅助的自行车用控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车以及电动辅助自行车的马达控制方法。
[0006](I)为解决上述技术问题，本发明提供一种自行车用控制装置，控制用于对自行车的车轮驱动进行辅助的马达，其具有输入部和控制部，该控制部能够通过所述输入部的操作，来切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式以及对应所述输入部的操作驱动所述马达的步行模式，在切换到所述步行模式之后，所述控制部对应所述输入部的操作来驱动所述马达。
[0007](2)上述自行车用控制装置中，所述输入部至少包含第一操作开关和第二操作开关。
(3)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述骑乘模式时通过所述第一操作开关受到操作而从所述骑乘模式切换到所述步行模式，在所述步行模式时通过所述第二操作开关受到操作而从所述步行模式切换到所述骑乘模式，在用于切换到所述步行模式的第一操作开关的操作终止之后，在所述步行模式时通过所述第一操作开关受到操作而驱动所述马达。
[0008](4)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，仅在所述第一操作开关正在受到操作的期间驱动所述马达。
(5)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述第一操作开关受到操作，则驱动所述马达直到第二操作开关受到操作为止。
[0009](6)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述骑乘模式时，通过所述第一操作开关受到规定时间以上的操作，从所述骑乘模式切换到所述步行模式。
[0010](7)上述自行车用控制装置中，所述输入部至少包含第三操作开关和第四操作开关，所述第三操作开关是用于变更到所述步行模式的开关，所述第四操作开关是用于除了模式变更以外的其他功能的开关。
[0011 ] (8)上述自行车用控制装置中，所述第四操作开关是变速开关，所述控制部在所述骑乘模式时基于所述第四操作开关控制变速装置，在所述步行模式时禁止基于所述第四操作开关的变速。
[0012](9)上述自行车用控制装置中，所述骑乘模式包含对应人力驱动力而使所述马达输出辅助力的第一骑乘模式和不使所述马达输出辅助力的第二骑乘模式，所述控制部在所述第一骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述第二骑乘模式，在所述第二骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述步行模式。
[0013](10)上述自行车用控制装置中，所述第一骑乘模式还包含对人力驱动力的辅助力的大小不同的多个辅助模式，所述控制部在所述骑乘模式时，对应所述第一操作开关以及所述第二操作开关的操作，来切换所述多个辅助模式。
[0014](11)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述人力驱动力达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
(12)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述自行车的车速达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
[0015](13)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式下正在驱动所述马达时，以使所述自行车的车速为预先设定的值以下的方式来驱动所述马达。
[0016](14)上述自行车用控制装置中，所述预先设定的值能够变更设定。
(15)上述自行车用控制装置中，所述控制部对应所述输入部的操作正在驱动所述马达时，在车轮的旋转速度变为预先设定的值以下的情况下，停止所述马达的驱动。
[0017](16)上述自行车用控制装置中，所述控制部在停止所述马达的驱动时，以使所述马达的输出逐渐变小的方式控制所述马达。
(17)为解决上述问题，本发明提供一种电动辅助自行车，其包含上述任一自行车用控制装置和所述马达。
[0018](18)为解决上述问题，本发明提供一种马达控制方法，控制用于辅助自行车的车轮驱动的马达，通过所述输入部的操作，来切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式和对应输入部的操作驱动所述马达的步行模式，在切换到所述步行模式之后，对应所述输入部的操作来驱动所述马达。
[0019](19)上述马达控制方法中，在用于切换到所述步行模式的第一操作开关的操作终止之后，在所述步行模式时，通过所述第一操作开关再次受到操作，而驱动所述马达。
[0020](20)上述马达控制方法中，在所述步行模式时电源切断之后，若电源再次接入，则在所述骑乘模式下控制所述马达。
[0021 ] 通过上述自行车控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车、以及电动辅助自行车的马达控制方法，能够根据用户的意图忠实地执行推车步行时对车轮驱动的辅助。
【附图说明】
图1是电动辅助自行车的模型图。
图2是自行车用控制装置的框图。
图3是操作部及显示部的模型图。
图4是模式切换处理的一例的流程图。
图5是模式切换处理的一例的流程图。
图6是模式切换处理的又一例的流程图。
图7是操作部及显示部的其他方式的模型图。
图8是表示推车步行时对应开关操作的转矩指令值的波形的图。
图9是表示推车步行时强制停止马达时的转矩指令值的波形的图。
【具体实施方式】
[0023](第一实施方式)
参照图1?图5对自行车用控制装置进行说明。
以下的说明中，“左侧”表示骑乘在电动辅助自行车(自行车)上的用户的左手侧，“右侦Γ表示骑乘在电动辅助自行车上的用户的右手侧。“前方”表示电动辅助自行车的前进方向。“后方”表示电动辅助自行车的倒退方向。
[0024]图1中，表示具备自行车用控制装置的电动辅助自行车的一例。
电动辅助自行车具备车架2、可旋转地安装于车架2上的一对车轮(前轮4及后轮6)、用于驱动后轮6的驱动机构8、用于改变前轮4的朝向的车把10、车座12、电池14、操作部16和显示部18。
[0025]操作部16及显示部18例如安装于车把10上。
电池14例如安装于车架2或后置架上、亦或安装于车架2及后置架两者上。电池14对驱动机构8供给电力。
[0026]驱动机构8具备曲柄部20、用于传递曲柄部20的动力的链条22以及安装于后轮6的车轴上并通过链条22驱动的后链轮24。曲柄部20具备曲柄轴26、将曲柄轴26的旋转动力传递给链条22的前链轮28、对后轮6的驱动进行辅助的马达30。
[0027]曲柄轴26的旋转动力经由单向离合器传递给前链轮28。单向离合器在曲柄轴26向前旋转时，将曲柄轴26的旋转动力传递给前链轮28，而在曲柄轴26向后旋转时，不将曲柄轴26的旋转动力传递给前链轮28。另外，“向前旋转”意指曲柄轴26向电动辅助自行车前进的方向旋转。也可采用曲柄轴26与前链轮28之间的路径上不装设单向离合器的结构。这种情况下，可以操作装设于后轮6的轮毂上的倒刹。
[0028]马达30的旋转动力经由减速机构及传递机构传递给链条22。该减速机构通过多个齿轮组将马达30的输出轴的旋转速度减速并输出给传递机构。传递机构或作为与链条22啮合的链轮而构成，或作为将旋转动力传递给曲柄轴26的齿轮机构而构成。
[0029]图2中，表示自行车用控制装置的框图。
自行车用控制装置具有控制部32和输入部34 (参照图3)。输入部34将与用户的操作对应的信号输出给控制部32。控制部32例如配置于曲柄部20上。控制部32包含微型计算机、存储器、用于驱动马达30的变流器而构成。存储器优选包含非易失性存储器。
[0030]在控制部32中连接有马达30、踏频传感器36、转矩传感器38、速度传感器40、操作部16以及显示部18。
踏频传感器36设于曲柄部20上，检测曲柄轴26的转速(每I分钟的转数，以下称为“踏频”)。踏频传感器36例如由检测安装于曲柄臂上的磁铁的传感器实现。
[0031]转矩传感器38设于曲柄部20上。在曲柄轴26和前链轮28之间的传递路径上设有用于将曲柄轴26的旋转力传递给前链轮28的动力传递部件。转矩传感器38实际上是检测前述动力传递部件中产生的转矩。转矩相当于与输入到电动辅助自行车的脚踏板的踏力对应的力(人力驱动力)。
[0032]速度传感器40设于车架2的后下叉上，检测后轮6的旋转速度。速度传感器40例如由检测安装于车轮上的磁铁的传感器来实现。
[0033]另外，速度传感器40也可以以检测前轮4的旋转速度的方式构成。
控制部32接收来自踏频传感器36的信号，并基于该信号来计算踏频。算出的踏频可以由显示部18显示。
[0034]此外，控制部32接收来自转矩传感器38的信号，并基于该信号来计算