CN101987650A - 自行车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不使用机械性操作杆而根据行驶状态改变左右踏板之间相互位置的自行车。该自行车具备:踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的曲轴(130)、从曲轴(130)向径向突出的左右曲柄(13R)和曲柄(13L)以及这些曲柄支承的左右踏板,并可改变曲柄(13L)相对于曲轴(130)的位置;电动机(114),给车轮提供转动驱动力;刹车,制动车轮转动;以及控制部,控制踏力产生部和电动机(114)。而且,实施使左右踏板朝斜前下方向的第1控制和通过控制电动机(114)使自行车以一定行驶速度行驶的第2控制,并且检测到对刹车的操作之后结束第1控制以及第2控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种自行车,尤其涉及可以改变曲柄和踏板相对于曲轴的位置的自行车。
背景技术
普通的自行车在自行车的左右侧配置带有踏板且与曲轴(转动驱动轴)互相形成180度角度的2个曲柄(联结棒)。为此,即使不给踏板施加踏力,左右的脚也不得不放在以曲轴为中心的对称位置上,这种姿势并不轻松。鉴于这一点,曾提出过可使两个踏板配置在曲轴的斜前下方的二轮车踏板位置切换装置(专利文献1)。在图16所示的专利文献1所记载的技术中,支承其中一个踏板14的曲柄13R基端被固定在曲轴11(转动驱动轴)上,支承另一个踏板的曲柄13L基端可转动地被安装于曲轴11上。操纵操作杆机构35,为了使曲柄13R相对于曲轴11处于斜前下方30度的角度位置,在卡合板12的凹状部16内卡合锁销45。而且,操作杆44作用于仅以轴向可滑动地嵌入在曲轴11内的离合器15使其使其移动从曲柄13L离开,使离合器15脱离与曲柄13L的卡合状态。并且,通过复位弹簧23的作用,能够使曲柄13L转动到与曲柄13R相同的角度位置并固定。
在专利文献2记载了将踏力的转动驱动力和电动机的转动驱动力传输给后轮的电动辅助自行车(电动补助自行车)技术。
另外,作为其它技术还曾公开过通过利用磁致伸缩效应(维拉里效应)无机械性接触地检测扭矩的扭矩传感器,检测踏板踏力的技术(非专利文献1)。
专利文献1:(日本)特开2000-43779号公报
专利文献2:(日本)特开2004-268843号公报
非专利文献1:因特网URL http://www.tdk.co.jp/techmag/knpwledge/200903/index.htm
在专利文献1所记载的技术中,在切换踏板位置时,必须用手移动操作杆,操作不方便且还需要腕力。
发明内容
本发明是鉴于上述以往问题而提出的,其目的在于提供一种无需用手移动操作杆也能够根据行驶状态改变左右踏板相互位置的自行车。
本发明的自行车具备:踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴、从上述转动驱动轴径向突出的左右联结棒以及被支承在上述左右联结棒的各前端上的左右踏板,并可改变任意上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置;电动机,对上述车轮提供转动驱动力;刹车,制动上述车轮的转动;以及控制部,控制上述踏力产生部和上述电动机,而且,上述控制部实施通过控制上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置来使上述左右踏板朝斜前下方向的第一控制和控制上述电动机以一定的行驶速度行驶的第2控制,并检测对上述刹车的操作,然后结束上述第1控制以及上述第2控制。
本发明所涉及到的其他自行车具备:踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴、从上述转动驱动轴向径向突出的左右联结棒以及被支承在上述左右联结棒的各前端的左右踏板,可改变任意上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置;电动机,给上述车轮提供转动驱动力;刹车,制动上述车轮的转动;踏力扭矩传感器,检测施加到上述踏力产生部的上述转动驱动轴的踏力大小;以及控制部,控制上述踏力产生部和上述电动机的控制部,而且上述控制部设定电动补助模式,该电动补助模式根据基于由上述踏力扭矩传感器检测出的踏力的转动驱动力的大小,使上述电动机产生转动驱动力,并且实施通过控制上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置来使上述左右踏板朝向斜前下方向的第1控制,而检测对上述刹车的操作后结束上述第1控制,做出使上述左右联结棒相对于上述转动驱动轴的位置互相成180度的控制,可对上述左右踏板施加踏力。
本发明的自行车具备踏力产生部,该踏力产生部具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴、从转动驱动轴以径向突出的左右联结棒以及被支承在左右联结棒的各前端的左右踏板,并且能够改变任一联结棒相对于转动驱动轴的位置。而且,控制部控制使左右踏板朝斜前下方向或者使左右联结棒相对于转动驱动轴的的位置相互成180度。
根据本发明的自行车,就可通过控制部的指令改变左右踏板的相互配置,因此可以提供很方便的自行车。
附图说明
图1为,表示实施方式二轮车的图。
图2为,表示合成了基于踏力的转动驱动力和电动机转动驱动力的驱动系统图。
图3为,第1实施方式踏力产生部的部分扩大图。
图4为,以模式表示弹簧存放部内部的图。
图5为,表示控制系统结构的图。
图6为,表示踏力模式设定处理内容的流程图。
图7为,表示搁脚模式设定处理内容的流程图。
图8为,表示搁脚模式设定处理的各种设定内容的模式图。
图9为,以每5度间隔设定曲柄形成斜前下方向10度(°)~斜前下方向30度(°)的范围时,表示曲轴固定板结构的模式图。
图10为,任意设定曲柄角度时的搁脚模式设定处理的流程图。
图11为,第2实施方式踏力产生部的图。
图12为,第3实施方式踏力产生部的图。
图13为,表示第1实施例二轮车控制方法的流程图。
图14为,表示第2实施例二轮车控制方法的流程图。
图15为,表示第3实施例二轮车控制方法的流程图。
图16为,表示背景技术的图。
图中标记
1二轮车,5前链轮,11曲轴,12卡合板,13L、13R曲柄,14踏板,15离合器,16凹状部,22两卡合凹状部,23复位弹簧,25凸状部,26安装孔,31安装孔,32滚筒,34弹簧,35操作杆机构,37小凸缘部,39两内侧凸状部,43外侧凸状部,44手柄,45锁销,47滚筒,55孔部,56固定枢销,57连杆联结孔,70柱塞,71磁性体轴,72绕组线圈,74连杆,106前轮,107后轮,108制动杆,110驱动力产生控制部罩体,111回转轴,114电动机,115离合器单元,116曲柄轴承部,116a曲柄轴承,118曲轴固定板转动电动机,119单向离合器,120、121后链轮,122加速器杆,123、124链条,125张紧器,126车轴,128中间链轮,129弹簧存放部,130曲轴,130b弹簧端部连接部,131、132柱塞,131a、132a磁性体轴,133曲轴固定板,133a贯穿孔,134曲轴固定板,134a贯穿孔,135转动限制部件,136曲轴,136a 曲柄轴承,136b弹簧端部连接部,139弹簧,141、142齿轮,143转动轴承部,143a转动轴承,144轴,145压电元件,150踏力扭矩传感器,151车轮转速计,160控制部,162操作输入部,F框架,Sac自动行驶设定信号,Sa1加速信号,Sbk刹车信号,Sda压电元件驱动信号,Sdc离合器控制信号,Sdm电动机驱动信号,Sdp1、Sdp1柱塞信号,Sms踏板模式设定信号,Ssb踏力扭矩信号,Sss行驶模式设定信号,Svb行驶速度信号
具体实施方式
实施方式的二轮车,具备:踏力产生部,具有对车轮施加基于踏力的转动驱动力的曲轴(转动驱动轴)、从转动驱动轴径向突出的左右曲柄(联结棒)以及左右联结棒的各前端支承的左右踏板,并可改变左右任何一个曲柄相对于曲轴的位置;电动机,给车轮提供转动驱动力;刹车,制动车轮的转动;控制部,控制踏力产生部和电动机,而且,控制部进行,控制曲柄相对于曲轴的位置使左右踏板朝斜前下方向的第1控制和控制电动机以一定行驶速度行驶的第2控制,并检测对刹车的操作而结束第1控制以及第2控制。
在这里,使控制部还检测行驶速度,当行驶速度为规定速度以下时结束第1控制以及第2控制,也可以。而且,使控制部在结束第1控制以及第2控制之后,做出控制使曲柄相对于曲轴的位置相差180度,从而可对左右踏板提供踏力,也可以。
而且,其他实施方式的二轮车,具备:踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的曲轴(转动驱动轴)、从转动驱动轴的两端向径向突出的左右曲柄(联结棒)以及左右曲柄的各前端支承的左右踏板,并可改变左右任一个联结棒相对于曲轴的位置;电动机,对车轮提供转动驱动力;刹车,制动车轮的转动;踏力扭矩传感器,检测给踏力产生部的曲轴提供的踏力大小;以及控制部,控制踏力产生部和电动机。而且,控制部设定电动补助模式,该电动补助模式根据基于由踏力扭矩传感器检测出的踏力的转动驱动力的大小,使电动机产生转动驱动力,控制部实施通过控制曲柄相对于曲轴的位置来使左右踏板朝斜前下方向的第1控制,检测对刹车的操作而结束第1控制,做出控制使左右曲柄相对于曲轴的位置相互相差180度从而可对左右踏板提供踏力。
(对实施方式二轮车的说明)
图1为表示属于自行车的一种的实施方式二轮车的图。图1所示的二轮车1属于将踏力的转动驱动力和电动机的转动驱动力传达给后轮107的类型。
二轮车1可用作电动补助自行车(电动辅助自行车),还可用作用电动机的动力行驶的电动二轮车,另外也可用作不用电动机动力的自行车。电动补助自行车是以电池作为动力来源,从电动机获得部分行驶力。电动二轮车为行驶时不需要人力的二轮车。
二轮车1,具有普通自行车通常具备的前轮106和后轮107。还具有将从左侧踏板14通过左侧曲柄13L(图1中没有表示)传达的踏力和从右侧踏板14通过右侧曲柄13R传达的踏力的转动驱动力传达给后链轮121(第1后链轮)的链条123(第1链条)。在驱动力产生控制部罩体110的内部配置动力系统的一部分和控制部160(参照图5)。
在驱动力产生控制部罩体110的内部配置动力系统的电动机114(参照图2)。还具有将从电动机114的转动驱动力传达给后链轮120(第2后链轮)的链条124(第2链条)。通过控制部160的电动机驱动信号Sdm(参照图5)驱动电动机114。而且,在前轮106上设有车轮转速计151,可检测二轮车的行驶速度。而且,在二轮车1上设有制动杆108和作为电动二轮车时使用的加速杆122。
图2为,表示合成由踏板14的人力(踏力)产生的转动驱动力和电动机114的转动驱动力的驱动系统的图。图2(a)为从侧面看动力系统时的图,图2(b)为从上方看动力系统时的图。在专利文献2也说明了与上述动力系统类似的机构。在后轮107(参照图1)的车轴126将合成踏力的转动驱动力和电动机的转动驱动力。
离合器单元115与曲柄轴承部116被螺栓和螺母连接而成为一体。而且,在离合器单元115上固定了电动机114,使电动机114产生的转动驱动力传达到离合器单元115。
通过骑车人脚踏配置在左右的踏板14产生踏力,该踏力通过安排在左侧的曲柄13L和安排在右侧的曲柄13R转换为转动曲轴130的转动驱动力。曲轴130被固定在前链轮5上,通过施加到曲轴130上的转动驱动力(扭矩)转动前链轮5。通过曲柄轴承部116的曲柄轴承116a可转动地保持曲轴130。在曲轴130延伸方向的中途配置踏力扭矩传感器150。扭矩传感器150可配置于前链轮5与曲轴固定板133(参照图4)之间,也可配置于前链轮5与曲柄R之间。
在安装于曲轴130上的前链轮5和后链轮121之间架设链条123。在后链轮121和后轮107的车轴126之间安装周知的单向离合器119。利用这种驱动力传达机构,踏力被转换成转动后轮107的转动驱动力。另一方面,从车轴126输入的反输入扭矩通过单向离合器传达,所以不会传达到后链轮121。
电动机114的转动驱动力被输入到离合器单元115,来自离合器单元115的转动轴111的转动驱动力再传达到中间链轮128。链条124被架设在中间链轮128和被安装于车轴126上的后链轮120之间。后链轮120与车轴126连接在一起,使双向转达扭矩成为可能。
于是,在将链条124架在后链轮120上、链条123架在后链轮121上而通过两个链轮转动车轴126的构成中,使链条124具有合适张力时,在链条123上可能产生松弛。为了吸收该松弛,在链条123的路径配置张紧器125。
离合器单元115为周知的电磁离合器。离合器单元115根据控制部160发射的离合器控制信号Sdc(参照图5),在电动机114的转动轴与转动轴111之间控制转动驱动力的传达与否。而且,离合器单元115还具备减速齿轮,减小电动机114转动轴的转速之后传达给转动轴111。
在利用电动机转动驱动力行驶当中,即在“电动补助模式”和“电动二轮车模式”中,通过离合器单元115的作用,离合器将处于连接状态(离合器连接),电动机114的转动驱动力将传达给后链轮120。因为在车轴126合成该电动机扭矩和踏力扭矩,所以能够使二轮车以补助或电动二轮车模式行驶。在补助行驶中,控制部160通过检测踏力扭矩传感器150的踏力,控制踏力与电动机114动力之间的比例。
在非专利文献1中也有对这种踏力扭矩传感器的说明。踏力扭矩传感器150具有磁致伸缩材料和检测线圈。而且,在磁致伸缩材料上配设作为用于扩大磁效果的沟槽的滚花。踏力的转动驱动力从曲柄13R的方向传到磁致伸缩材料。通过该转动驱动力,在磁致伸缩材料上产生维拉里效应,使导磁率发生变化。检测线圈检测根据维拉里效应发生变化的信号。维拉里效应信号的大小根据踏力的转动驱动力发生变化。因此,从维拉里效应信号检测出的踏力扭矩信号Ssb(参照图5)将对应于踏力的转动驱动力。
作为电动补助自行车来使用时,控制部160检测踏力扭矩信号Ssb,并控制电动机114的扭矩使踏力的转动驱动力的大小和电动机114的转动驱动力的大小成为规定比率。
而且,在行驶中不使用电动补助时,因离合器单元115的作用,离合器处于切断状态(离合器切断),不让后轮107的旋转扭矩通过转动轴111反输入到电动机114的转动轴。这样,踏力的转动驱动力不会因电动机114、离合器单元115的减速齿轮内部的摩擦等被浪费。
而且,以电动二轮车来行驶时,如上所述,可通过单向离合器119的作用,在后轮107的转动力不会涉及到前链轮5的情况下,使前链轮5根据踏力自由转动。
在本实施方式中,作为行驶模式选择“电动补助模式”、没有电动机补助的“人力行驶模式(自行车模式)”或以电动二轮车模式行驶的“电动二轮车模式”的任一种,是通过从操作输入部162(参照图5)给控制部160传输行驶模式设定信号Sss(参照图5)来设定。
而且,在本实施方式中设有,给左右踏板14提供踏力的“踏力模式”和不给左右踏板14提供踏力而是将踏板14当作搁脚用的“搁脚模式”。选择“踏力模式”或“搁脚模式”,均通过从操作输入部162给控制部160传输踏板模式设定信号Sms(参照图5)来设定。
而且,在本实施方式中,通过从操作输入部162给控制部160传输自动行驶设定信号Sac,可设定为“自动行驶模式”。在“自动行驶模式”中,可根据控制部160的判断,使“电动补助模式”、“人力行驶模式”或“电动二轮车模式”和「踏力模式」或“搁脚模式”组合行驶。关于“自动行驶模式”的内容,将后述。
(第一实施方式的踏力产生部)
图3为第1实施方式的踏力动力产生部分(踏力产生部)的部分扩大图。图3(a)为以模式表示使踏力动力产生时的各部位动作的图。使踏力动力产生的“踏力模式”时,二轮车作为不利用电动机114动力的普通自行车或者接受电动机114的动力助力的电动补助自行车来工作。
图3(b)为以模式表示当不使踏力动力产生而是将双脚保持在轻松的位置行驶二轮车的“搁脚模式”时的各部位动作的图。即,在图3(b)所示的状态下,二轮车作为不使用踏力的驱动转动力和电动机114的驱动转动力而在坡道上自行的自行车、或以电动机114的动力动作的电动二轮车来工作。
下面,将说明图3(a)和图3(b)所示的各部位。曲柄轴承部116具有曲柄轴承116a、柱塞131(第1柱塞)和柱塞132(第2柱塞)。曲柄轴承116a具有球轴承,曲轴130(第1曲轴)可相对于曲柄轴承部116自由转动。而且,在曲轴130上配设踏力扭矩传感器150。
曲轴固定板133(第1曲轴固定板)具有圆盘形状,曲轴130贯穿设于其中心的贯穿孔内,用螺栓或焊接等固定曲轴130和曲轴固定板133。
通过螺栓或焊接等被固定在曲轴136上的曲轴固定板134(第2曲轴固定板)具有圆盘形状,曲轴130贯穿设在其中心的贯穿孔内。曲轴固定板134被固定在曲轴136(第2曲轴)上。在曲轴136上配设曲柄轴承136a(第2曲柄轴承),使曲轴136和曲轴固定板134可相对于曲轴130转动。曲轴130和曲轴136被弹簧部件施力在相互间产生转动力,施力机构部被存放于弹簧存放部129内。
在曲轴固定板133上设有贯穿孔133a。贯穿孔133a的大小被设定为可使柱塞131的磁性体轴131a不勉强而宽松地插入的尺寸。而且,在曲轴固定板134上设有贯穿孔134a。贯穿孔134a的大小被设定为可使柱塞132的磁性体轴132a不勉强而宽松地插入的尺寸。
在曲轴固定板133和曲轴固定板134的各外周部上形成齿轮,曲轴固定板133与齿轮141啮合,曲轴固定板134与齿轮142啮合。而且,通过轴144连接齿轮141和齿轮142。由转动轴轴承部143的转动轴承143a保持轴144。转动轴轴承部143被保持在压电元件145上,通过将电压施加到压电元件145,解除曲轴固定板133和齿轮142的啮合,还解除曲轴固定板134和齿轮142的啮合。
如图3(a)所示,当产生踏力动力(“踏力模式”)时,通过被存放在弹簧存放部129内的弹簧的施力,使曲柄13L的踏板14延伸的方向和曲柄13R的踏板14延伸的方向相差180度。通过暂且解除曲轴固定板133与齿轮142之间的啮合和曲轴固定板134与齿轮142之间的啮合,使曲轴136和曲轴130因弹簧的施力转动成规定位置关系,就可实现这种左右踏板14的相差180度的配置。
然后,曲柄13L的踏板14延伸的方向和曲柄13R的踏板14延伸的方向相差180度之后,施加到压电元件145的电压将变为0V。在这种状态下,曲轴固定板133和曲轴固定板134将同步转动,曲轴130和曲轴136如一根轴地转动。并且,通过各延伸方向相差180度的左右踏板14,可与普通自行车一样地将踏力提供给前链轮5。
如图3(b)所示,在不使踏力动力产生时(“搁脚模式”),使柱塞131的磁性体轴131a贯穿曲轴固定板133的贯穿孔133a,被固定在曲轴固定板133上的曲轴130和曲柄13R相对于曲柄轴承部116形成规定位置关系。在这里,所谓规定位置关系是指,二轮车在水平路面上时,曲柄13R的延伸方向相对于垂直线,例如成为斜前下方向30度。曲轴固定板133的贯穿孔133a和磁性体轴131a之间的相互位置关系决定规定位置关系。
而且,在不使踏力动力产生时(“搁脚模式”),柱塞132的磁性体轴132a贯穿曲轴固定板134的贯穿孔134a,被固定在曲轴固定板134上的曲轴136和曲柄13L相对于曲柄轴承部116形成规定位置关系。所谓规定位置关系是指,当二轮车在水平路面上时,曲柄13L的延伸方向相对于垂直线,例如形成斜前下方向30度。通过曲轴固定板134的贯穿孔134a与磁性体轴132a之间的相互位置关系决定规定位置关系。
而且,在图3(b)记载了解除曲轴固定板133与齿轮141之间的啮合和曲轴固定板134与齿轮142之间的啮合,但是,只在“踏力模式”和“搁脚模式”的中间过渡状态下解除上述啮合即可,而在图3(b)所示的状态下,即使曲轴固定板133与齿轮141处在啮合状态,曲轴固定板134与齿轮142处在啮合状态,也不妨碍动作。
图4为以模式表示弹簧存放部129内部的图。在曲轴130上固定弹簧端部连接部130b,在曲轴136上固定弹簧端部连接部136b。弹簧139(以虚线模式表示)从弹簧的一端连接的端部连接部130b到弹簧的另一端部连接的弹簧端部连接部136b以旋涡状卷绕,在弹簧端部连接部130b与弹簧端部连接部136b之间有向相互压接的方向的转动力施力。
如图4(a)所示,当曲轴130和曲轴136自由转动时,通过弹簧139的施力,使弹簧端部连接部130b和弹簧端部连接部136b处于压接的位置。此时,曲柄13L与曲柄13R的各自踏板14延伸的方向,如图3(a)所示,相差180度。然后,如图3(a)所示,通过连接的齿轮141与齿轮142的作用,使曲轴130与曲轴136处于固定状态,曲轴130与曲轴136的转动力通过曲轴130传达到前链轮5。
如图4(b)所示,可使曲轴130和曲轴136处于自由转动的状态,抵抗弹簧139的施力给左右踏板14之间提供踏力,给曲轴130与曲轴136之间提供转动力,解除弹簧端部连接部130b与弹簧端部连接部136b的压接。而且,可调整踏力的大小,在左右踏板14相差180度的位置上配置弹簧端部连接部130b和弹簧端部连接部136b。此时,曲柄13L与曲柄13R的各自踏板14延伸的方向,如图3(b)所示,成同一方向。在这种踏板14配置的状态下,只要通过磁性体轴131a和磁性体轴132a的作用,使曲柄13L和曲柄13R固定在曲柄轴承部116上,那么就可通过这种固定,使弹簧的施力无法波及到曲柄13L和曲柄13R。而且,可维持将左右踏板14配置在相差180度位置的状态。
图5为表示实施方式二轮车的控制系统结构的图。将参照图5说明控制系统。在控制系统中,由控制部160成为中心进行控制。
控制部160具有图中没有表示的CPU(中央处理器)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读内存)、I/O接口电路(输入输出接口电路)。在汇流线(地址汇流线、数据汇流线)上连接CPU、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读内存)和I/O接口电路。
ROM储存在CPU执行的程序,RAM暂时储存CPU的运算数据。而且,I/O接口电路具有在外部电路与CPU之间用于信号输入和输出的A/D转换器和D/A转换器等。
在控制部160上,有加速器杆122的加速器信号Sa1输入,有制动杆108的刹车信号Sbk输入,还有操作输入部162的自动行驶设定信号Sac、踏板模式设定信号Sms和行驶模式设定信号Sss输入。而且,还有车轮转速计151的行驶速度信号Svb输入,有踏力扭矩传感器150的踏力扭矩信号Ssb输入。而且,控制部160向电动机114输出电动机驱动信号Sdm、向离合器单元115输出离合器控制信号Sdc、向柱塞131输出柱塞信号Sdp1、向柱塞132输出柱塞信号Sdp2,还向压电元件145输出压电元件驱动信号Sda。
(踏力产生部的作用)
根据上述图1~图5所示的各部位结构图,将说明第1实施方式踏力产生部的作用。图6为表示设定使踏力动力产生的“踏力模式”时其处理(踏力模式设定处理)内容的流程图。图7为表示设定不产生踏力而将踏板14用作为搁脚的“搁脚模式”时其处理(搁脚模式设定处理)内容的流程图。
在图6所示的踏力模式设定处理中,控制部160控制各部位如下。
在步骤ST10,控制部160检测到对操作输入部162的操作和“踏力模式”指令的输入。例如,在操作输入部162配设具有“踏力模式”标记的按钮,骑车人按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。之后,控制部160检测到踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST11,控制部160将电压施加到压电元件145上,解除曲轴固定板133与齿轮142之间的啮合,并解除曲轴固定板134与齿轮142之间的啮合。骑车人从此刻开始,使左脚离开踏板14规定时间(例如3秒),而不妨碍曲柄13L的转动。
在步骤ST12,控制部160从步骤ST11的处理开始起等待上述规定时间经过后,继续步骤ST11的处理。在此期间,因齿轮141与齿轮142之间的啮合处在解除状态,所以通过弹簧139的施力,如图4(a)所示,转动至弹簧端部连接部130b和弹簧端部连接部136b压接。然后,如图3(a)所示,曲柄13L和曲柄13R的各踏板14延伸的方向相差180度。
在步骤ST13,控制部160停止对压电元件145施加电压。于是,曲轴固定板133将与齿轮141啮合,曲轴固定板134将与齿轮142啮合。然后,处理结束。
此后,将维持曲轴固定板133与齿轮142之间的啮合和曲轴固定板134与齿轮142之间的啮合状态,因此如图3(a)所示,曲柄13L和曲柄13R的各踏板14延伸的方向维持相差180度的状态,并通过踏板14将踏力传达到前链轮5。
在图7所示搁脚模式设定处理中,控制部160控制各部位如下。
在步骤ST20,控制部160检测到对操作输入部162的操作和“搁脚模式”指令的输入。例如,在操作输入部162上配设具有“搁脚模式”标记的按钮,骑车人按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。于是,控制部160检测到踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST21,控制部160给压电元件145施加电压,曲轴固定板133解除与齿轮141的啮合,曲轴固定板134解除与齿轮142的啮合。骑车人从此刻开始在规定时间内(例如,3秒以内)用左脚操作左踏板14,寻找曲柄13L的锁定位置。同样,用左脚操作踏板14,寻找曲柄13R的锁定位置。
在步骤ST22,控制部160对柱塞131输出柱塞信号Sdp1,对柱塞132输出柱塞信号Sdp2。于是,柱塞131的磁性体轴131a对曲轴固定板133突出。除了贯穿孔133a以外,只要磁性体轴131a的前端以小力量推压曲轴固定板133的侧面,曲轴固定板133就可自由转动。当柱塞131的磁性体轴131a贯穿贯穿孔133a时,曲轴固定板133被锁定而无法转动。同样地,柱塞132的磁性体轴132a对曲轴固定板134突出。除了贯穿孔134a以外,只要磁性体轴132a的前端以小力量推压曲轴固定板134的侧面,曲轴固定板134就可自由转动。当柱塞132的磁性体轴132a贯穿贯穿孔134a时,曲轴固定板134被锁定无法转动。在各曲轴固定板133和曲轴固定板134上分别设有1个贯穿孔133a和贯穿孔134a时,锁定位置各为一处。
在步骤ST23,控制部160从步骤ST21的处理开始起等待上述规定时间例如3秒钟经过后,继续步骤ST21的处理。在此期间,由于齿轮141、齿轮142的啮合处在被解除了的状态,因此可使曲柄13L和曲柄13R自由转动,寻找与各曲柄联动的曲轴固定板133和曲轴固定板134的锁定位置。在锁定状态下,如图3(b)所示,各踏板14的延伸方向成斜前下方向30度。在这里,成为斜前下方向30度的理由在于,事先配置使从曲轴固定板133的中心朝向贯穿孔133a的延长线方向相对于从曲轴固定板133的中心延伸的曲柄13R方向成为上述位置关系。同样地,是因为事先配置从曲轴固定板134的中心朝向贯穿孔134a的延长线方向相对于从曲轴固定板134的中心延伸的曲柄L方向成为上述位置关系。
在步骤ST24,控制部160停止对压电元件145施加电压。于是,曲轴固定板133将与齿轮141啮合,曲轴固定板134将与齿轮142啮合。步骤ST24的处理不一定是必要的处理,但是可用于削减电力消耗。通过该处理,无需对压电元件145施加多余的电力,从而可削减电力消耗。然后,处理结束。
(搁脚模式设定处理的第一变形例)
上述踏力模式设定处理和搁脚模式设定处理均可重复多次,所以当忘记从踏板14移开脚或忘记脚踏踏板14达到希望位置,而没有完成希望设定时,可多次重复设定。因此,不一定需要准确的动作。但是,在搁脚模式设定处理中,可通过监视柱塞131绕组线圈的电感和柱塞132绕组线圈的电感,更加提高可靠性。由控制部160进行对柱塞绕组线圈电感的监视。
在图7所示搁脚模式设定处理的步骤ST24,当规定时间经过之后,控制部160就停止对压电元件145施加电压,所以不管柱塞131的磁性体轴131a是否贯穿了贯穿孔133a或柱塞132的磁性体轴132a是否贯穿了贯穿孔134a,此后就无法使曲柄13L和曲柄13R个别单独转动。于是,可通过检测柱塞131、柱塞132的绕组线圈的电感,检测出各磁性体轴是否贯穿了贯穿孔133a或贯穿孔134a,而到双方磁性体轴贯穿为止,停止对压电元件145施加电压,从而使曲柄13L和曲柄13R的锁定更加容易。
在这里,在磁性体轴131a插入柱塞131的状态或磁性体轴132a插入柱塞132的状态下,由于以磁性体形成的磁性体轴起到磁核的作用,因此柱塞绕组线圈的电感值将变得很大。而且,在磁性体轴131a从柱塞131突出的状态或磁性体轴132a从柱塞132突出的状态下,由于磁核没有足够地插入柱塞的绕组内,所以柱塞的绕组线圈的电感值变得很小。在测定柱塞绕组线圈的电感时,在柱塞的绕组线圈施加直流电的同时重叠交流电,从控制部160检测出的交流电的交流电压值和交流电流值之比,检测柱塞绕组线圈的电感。然后,由控制部160将进行如下控制。
在第1变形例,代替图7上步骤ST23的处理,控制部160将继续进行步骤ST21和步骤ST22的处理,直到柱塞131绕组线圈的电感成为规定值以下,且柱塞132绕组线圈的电感成为规定值以下。或者,串联连接柱塞131的绕组线圈和柱塞132的绕组线圈,代替步骤ST23的处理,控制部160将继续进行步骤ST21和步骤ST22的处理,直到串联电感成为规定值以下。于是,可直到柱塞131的磁性体轴131a贯穿贯穿孔133a,且柱塞132的磁性体轴132a贯穿贯穿孔134a为止,使曲柄13L和曲柄13R分别单独转动,因此能够更加容易地检测锁定。
(搁脚模式设定处理的第2变形例)
在搁脚模式,曲柄13L与曲柄13R的位置被固定例如斜前下方向30度,但是可通过如下方式,例如以每隔5度既达到希望值。或者,也可配置为使曲柄13L与曲柄13R成不同的角度,例如,曲柄13L在斜前下方向30度而曲柄13R在斜前下方向20度。
图8为,以模式表示搁脚模式设定处理的各种设定内容的图。图8(a)表示,曲柄13L与曲柄13R均为斜前下方向30度时的情况;图8(b)表示,曲柄13L与曲柄13R均为斜前下方向20度时的情况;图8(c)表示,曲柄13L为斜前下方向30度而曲柄13R为斜前下方向20度时的情况;图8(d)表示曲柄13L为斜前下方20度而曲柄13R为斜前下方向30度时的情况。
图9为,模式表示以5度间隔设定为曲柄13L和曲柄13R成斜前下方向10度(°)~斜前下方向30度(°)范围内时的曲轴固定板133与曲轴固定板134结构的图。符号a~符号e表示贯穿孔133a和贯穿孔134a的配置。事先设定在符号a所示位置上贯穿孔133a和贯穿孔134a被锁定时,曲柄13L和曲柄13R成为斜前下方向10度的配置。
于是,在符号b所示的位置上贯穿孔133a和贯穿孔134a被锁定时,曲柄13L与曲柄13R成斜前下方向15度。在符号c所示的位置上贯穿孔133a和贯穿孔134a被锁定时,曲柄13L与曲柄13R成斜前下方向20度。在符号d所示的位置上贯穿孔133a和贯穿孔134a被锁定时,曲柄13L与曲柄13R成斜前下方向25度。在符号e所示的位置上贯穿孔133a和贯穿孔134a被锁定时,曲柄13L与曲柄13R成斜前下方向30度。
图10为,任意设定曲柄13L和曲柄13R的角度时的搁脚模式设定处理的流程图。
在步骤ST30,控制部160检测出对操作输入部162的操作和“搁脚模式”指令的输入。例如,在操作输入部162配设具有“搁脚模式”标记的按钮,骑车人按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。于是,控制部160检测到踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST31,控制部160对压电元件145施加电压,解除曲轴固定板133与齿轮141之间的啮合和曲轴固定板134与齿轮142之间的啮合。骑车人从此刻开始,可用左脚操作踏板14,用脚设定使曲柄13L接近喜欢的角度。同样地,可用左脚操作踏板14,用脚设定使曲柄13R接近喜欢的角度。
在步骤ST32,控制部160检测出对输入部162的操作和“右曲柄锁定”指令的输入。例如,在操作输入部162配设具有“右曲柄锁定”标记的按钮,骑车人用右脚推压踏板14设定右曲柄接近希望的角度之后,按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。控制部160检测到与“右曲柄锁定”对应的踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST33,控制部160检测出“右曲柄锁定”,向柱塞131输出柱塞信号Sdp1。于是,柱塞131的磁性体轴131a将对曲轴固定板133突出。除了在贯穿孔133a以外,仅为磁性体轴131a的前端以小力量按压曲轴固定板133的侧面而已,曲轴固定板133可在希望的角度附近自由转动。然后,当柱塞131的磁性体轴132a贯穿贯穿孔133a时,曲轴固定板133就被锁定,曲柄13R将无法转动。
在步骤ST34,控制部160检测出“左曲柄锁定”的指令被输入。例如,在操作输入部162上配设具有“左曲柄锁定”标记的按钮,骑车人用左脚按压踏板14将左曲柄设定为接近希望的角度之后,按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。控制部160将检测出与“左曲柄锁定”对应的踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST35,控制部160向柱塞132输出柱塞信号Sdp2。于是,柱塞132的磁性体轴132a对曲轴固定板134突出。在贯穿孔134a以外,磁性体轴132a的前端只是以较小力量按压曲轴固定板134的侧面而已,曲轴固定板134可在希望的角度附近自由转动。而且,当柱塞132的磁性体轴132a贯穿贯穿孔134a,曲轴固定板134就被锁定,曲柄13L就无法转动。骑车人在确认曲柄13L和曲柄13R的锁定之后,将转移到下一步骤ST36的处理。另外,可以适当选择先锁定曲柄R还是曲柄L,而且为了尽快实施步骤ST32~步骤ST34的处理,而连续按下按钮,就可以几乎同时锁定双方。
在步骤ST36,控制部160停止对压电元件145施加电压。于是,曲轴固定板133将与齿轮141啮合,曲轴固定板134将与齿轮142啮合。例如,在操作输入部162配设具有“压电元件电压解除”标记的按钮,骑车人按下该按钮输出踏板模式设定信号Sms。然后,控制部160检测到与“压电元件电压解除”对应的踏板模式设定信号Sms。步骤ST36的处理不一定是必要的处理,但是为削减电力消耗的处理。通过该处理,无需给压电元件145施加多余的电力,从而可削减电力消耗。然后,处理结束。
(第2实施方式的踏力产生部)
图11为其他实施方式(第2实施方式)踏力产生部的图。在图3所示第1实施方式踏力产生部上作了一些变更作为第2实施方式的踏力产生部,在相同结构部分上附上与第1实施方式踏力产生部相同的符号,说明从略。
第2实施方式的踏力产生部与第1实施方式的踏力产生部的不同之处在于,用转动限制部件135来代替弹簧存放部129,而且不是通过弹簧139而是通过曲轴固定板转动电动机118提供转动力。
转动限制部件135的不同之处在于,在弹簧存放部129去掉了弹簧139。转动限制部件135通过与弹簧端部连接部130b和弹簧端部连接部136b相同的结构,只具有限制转动的功能。曲轴固定板转动电动机118的固定部侧具有被固定在曲柄轴承部116上并固定在曲轴固定板转动电动机118的转动轴上的齿轮118a。需要转动力时,给曲轴固定板转动电动机118放出电流,向与弹簧139相同的方向提供转动力。
曲轴固定板转动电动机118只要具有足够转动曲柄13L的力量即可。如果产生大于上述力量的扭矩,当曲柄13L接触骑车人的脚时就比较危险,因此采用小型小功耗的电动机。为此,即使在压接与弹簧端部连接部130b和弹簧端部连接部136b相同结构部件的状态下使曲轴固定板转动电动机118工作,在曲轴固定板转动电动机118上不会流动过大的电流,只要时间短,曲轴固定板转动电动机118不会因发热而受到损伤。
曲轴固定板134与齿轮118a始终处于啮合的状态。只要在使曲轴固定板转动电动机118产生转动力时以外,提高驱动曲轴固定板转动电动机118的驱动电路的输出阻抗,踏力不会通过曲轴固定板转动电动机118被消耗。
在曲轴固定板转动电动机118中,只在图6所示步骤ST12的处理时间、图7所示步骤ST23的处理时间和图10所示从步骤ST31到步骤ST36的处理时间,通过控制部160的控制放电,就起到与弹簧139相同的作用。
(第3实施方式的踏力产生部)
图12为另外其他实施方式(第3实施方式)踏力产生部的图。对专利文献1所记载的踏板位置转换装置作了一些变更,成了图12所示踏力产生部。图12(a)为表示产生踏力状态的图,图12(c)为表示踏板14位于斜前下方向30度时的图,图12(b)为从图12(a)所示状态过度到图12(c)所示状态的途中状态的图。
下面,将说明第3实施方式踏力产生部的作用。如图12(a)所示,通过电流流动由控制部160控制的柱塞70的绕组线圈72,磁性体轴71将缩回柱塞70的内部,压缩弹簧73。而且,通过各端部与操作杆机构35的连杆连接孔57和磁性体轴71连接的连杆74,操作杆44在固定枢销56周围以顺时针方向转动。在这里,操作杆44通过在操作杆44中间部的孔部55插入的固定枢销56,可在水平面内转动自如地被支承在二轮车的框架F上。而且,在框架F上设有可转动地支持曲轴11的轴套60。
而且,离合器15将沿着曲轴11向曲柄13L侧移动。因此,离合器15的小凸缘37通过滚筒32作用于操作杆44的叉形部,操作杆44的锁定销45从卡合板12的凹状部16脱离。在这里,在操作杆44的各叉形部前端上可转动地安装滚筒47。这些滚筒47可与上述离合器15小凸缘部37的侧面对接,滚筒47在与小凸缘37的侧面对接时,就随离合器15一起转动。
在这里,曲柄13L的基端部具有圆盘部19,在圆盘部19的周边形成从圆盘部19的内面陷入的2个卡合凹状部22。并且,离合器15的两内侧凸状部39与曲柄13L的两个卡合凹状部22嵌合。此时,设计为,曲柄13L相对于曲柄13R在曲轴11的周围成180°角度而朝向相反方向。因此,左右踏板14成为与普通自行车相同的踏板配置并产生踏力,并且可转动前链轮5。所以,在图12(a)所示的状态下,通过安装孔26和安装孔31,可向被安装于曲柄13L和曲柄13R上的左右踏板14提供踏力。
另一方面,不将踏板14作为产生踏力的目的而是作为搁脚(例如,作为电动二轮车使用时的搁脚,或作为自行车使用时的行驶坡道时的搁脚)使用时,如图12(b)所示,通过切断控制部160控制的柱塞70的绕组线圈72的电流,利用弹簧73的施力将连杆74拉向左侧。于是,操作杆44在固定枢销56的周围逆时针方向转动。此时,操作杆44的锁定销45与凹状部16嵌合,卡合板12被操作杆机构35锁定。只要设计成,在该锁定状态下使曲柄13R保持在曲轴11的斜前下方向30°的位置,曲柄13R就被固定在该位置。
通过操作杆44在固定枢销56周围以逆时针方向转动,离合器15被操作杆44的滚筒压住,并抵抗弹簧34的弹力沿曲轴11向曲柄13R侧移动。而且,如图12(c)所示,离合器15的两内侧凸状部39从曲柄13L的两个卡合凹状部22脱离,并通过复位弹簧23的施力,曲柄13L向逆时针方向转动180°,在外侧凸状部43的端面上使曲柄13L凸状部25的侧面对接。由于设计了曲柄13L在该对接位置上采取与曲柄13R相同的角度位置,所以曲柄13L和曲柄13R一同保持斜前下方向30°的位置。因此,在图12(c)所示的状态下,左右踏板14可作为搁脚使用。
要从图12(c)的状态回到图12(a)的状态,就实施与上述相反的步骤。通过这种方式,就可设定成踏力模式或搁脚模式。
总而言之,进行上述控制的控制部160当在设定成“踏力模式”时,对柱塞70的绕组线圈72放出电流,而当在设定成“搁脚模式”时,就切断柱塞70的绕组线圈72的电流。
以上说明的第1实施方式的踏力产生部、第2实施方式的踏力产生部以及第3实施方式的踏力产生部,在结构上有以下共同点。即具有,对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴(曲轴)、从转动驱动轴向径向突出的左右联结棒(曲柄)以及左右联结棒的各前端支持的左右踏板,并且可改变联结棒相对于转动驱动轴的位置。此时,通过电磁机构改变位置。该电磁机构在第1实施方式的踏力产生部为柱塞和压电元件,在第2实施方式的踏力产生部为柱塞和电动机,在第3实施方式的踏力产生部为柱塞。
(实施方式二轮车的控制方法)
通过使用第1实施方式的踏力产生部~第3实施方式的踏力产生部,能够自由选择“踏力模式”和“搁脚模式”。在这里,通过组合2个踏板模式“踏力模式”和“搁脚模式”以及3个行驶模式“电动补助模式”、“人力行驶模式”和“电动二轮车模式”,可提供以往没能实现过的很方便的二轮车。在实施方式中,为了操作容易,事先设计了将这些组合程序化的行驶模式(称为“自动行驶模式”)。
(第1实施例的二轮车控制方法)
在第1实施例的“自动行驶模式”中,二轮车以“电动二轮车模式”动作。
作为电动二轮车来使用时,必须始终以扭转手臂的状态操作加速器杆122,手容易疲劳。而且,要用手同时进行手柄操作和加速器操作,所以穿过商店街等人多的地方或在狭窄的道路上行驶时,很难进行细微的手柄操作,容易造成事故。而且,作为电动二轮车来使用时,虽然可不用踏力行驶,但是电动机114驱动力的大小可通过转动式开关或如实施方式所述以加速器杆122调整。因此,行驶中要急停时,有时要以用加速器杆122保持行驶状态的同时操作刹车杆108,这种操作有时会伴有危险。第1实施例二轮车的控制方法将解决防止产生这种缺陷的课题。
图13为表示第1实施例的二轮车控制方法的流程图。下面,将参照图13说明第1实施例的“自动行驶模式”。以第1实施例的“自动行驶模式”行驶二轮车时,通过按下操作输入部162上具有“第1自动行驶模式”标记的按钮,控制部160将接收“第1自动行驶模式”要求的自动行驶设定信号Sac,执行图13所示流程图的处理。
在步骤ST40,控制部160检测到操作输入部162的“搁脚模式”设定。例如,操作输入部162显示“搁脚模式”标记。当骑车人按下与该标记对应的按钮时,操作输入部162将输出踏板模式设定信号Sms,控制部160检测到踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST41,控制部160实施“第1控制”。第1控制的内容为设定成“搁脚模式”的处理。在利用第1实施方式踏力产生部(参照图3)时,为图7所示步骤ST21~步骤ST24的处理或图10所示步骤ST31~步骤ST36的处理。在利用第2实施方式的踏力产生部时,除了图7、图10所示的处理之外还实施曲轴固定板转动电动机118的控制。而且,利用第2实施方式的踏力产生部(参照图12)时,第1控制的内容为切断柱塞70电流的处理。不管在哪一种实施方式,通过实施作为“搁脚模式”的控制,曲柄13L和曲柄13R以规定角度被配置在斜前下方向,能够保持将两脚搭在踏板14上的轻松姿势。在这里,所谓规定角度例如为10度~30度的范围。
在步骤ST42,控制部160将实施“第2控制”。下面将说明“第2控制”的内容。首先,以“电动二轮车模式”只用电动机的驱动力行驶。控制部160检测到行驶速度信号Svb,并以此时的行驶速度信号Svb作为目标值。或者以事先规定的速度作为目标值。然后,控制部160将输出使电动二轮车以目标值的行驶速度行驶的电动机驱动信号Sdm,并根据反馈控制系统的作用使二轮车以一定速度行驶。即,“第2控制”为以定速行驶的电动二轮车模式控制。在利用第1实施方式的踏力产生部~第3实施方式的踏力产生部时,不管是任何情况只要具备电动机,就可实施“第2控制”。
在步骤ST43,控制部160将检测到制动杆108的刹车信号Sbk。操作制动杆108被操作时就输出刹车信号Sbk。而且,与以往的自行车相同,通过制动杆108的操作,使闸瓦(图中没有表示)按压车轮降低车轮的转速。
在步骤ST44,控制部160将根据检测到的刹车信号Sbk,判断刹车是否被操作了。当判断刹车被操作了时(是),处理将转移到步骤ST45。另一方面,当判断刹车没有被操作了时(否),处理将转移到步骤ST43。
在步骤ST45,控制部160结束“第1控制”和“第2控制”,实施“第3控制”。第3控制的内容为,进行进入“踏力模式”的控制。利用第1实施方式的踏力产生部时,为图6所示步骤ST11~步骤ST13的处理。利用第2实施方式的踏力产生部时,除了图6所示处理之外还进行曲轴固定板转动电动机118的控制。而且,利用第3实施方式的踏力产生部时,第3控制的内容为,给柱塞70放电的处理。不管在哪一种实施方式,通过实施进入“踏力模式”的控制,曲柄13L和曲柄13R之间的角度将成为180度。于是,能够将踏力提供给曲柄13L和曲柄13R的各踏板14。
在步骤ST46,控制部160将设定为“电动补助模式”或“人力行驶模式”。控制部160将无视加速器杆122的加速信号Sa1。步骤ST46的处理结束后,处理将转移到步骤ST40。
在这种“第1自动行驶模式”,当以一定速度行驶长距离时,能够以将两脚搁在踏板上的状态,而且将脚伸展到前方的轻松的姿势行驶。另一方面,一操作刹车,“第1控制”和“第2控制”就被结束,“电动二轮车”的功能结束,“搁脚模式”也被结束。于是,通过操作刹车转移到回避危险模式,即“第3控制”。另外,在图13的流程图中,可改变步骤ST41实施“第1控制”的处理和步骤ST42实施“第2控制”的处理的顺序,先进行第2控制,接着进行第1控制,也能得到相同的效果。
(第2实施例的二轮车控制方法)
在第2实施例的“自动行驶模式”,二轮车具有与第1实施例相同地以“电动二轮车模式”动作的特征,但是,当二轮车的行驶速度成为规定速度以下时也实施“第3控制”,这一点与第1实施例的二轮车控制方法不同。
在第1实施例的二轮车控制方法,当电动二轮车在行驶时,电池的电力供给不足、攀登陡坡或在泥泞的道路上车轮空转等情况下,虽然处在不能维持一定速度的状况,但是不得不以“搁脚模式”持续行驶。此时,改为回避危险模式最为理想。第2实施例的二轮车控制方法将解决这样的课题。以第2实施例的“自动行驶模式”使二轮车行驶时,通过按下操作输入部162的“第2自动行驶模式”标记的按钮,控制部160将执行图14所示流程图的处理。
图14为表示第2实施例的二轮车控制方法的流程图。在图14所示的步骤ST50~步骤ST54为与步骤ST40~步骤ST44大致相同的处理,所以说明从略。只是在步骤ST53的处理中,检测刹车信号Sbk之外还检测行驶速度信号Svb之处与步骤ST43的处理不同。
在步骤ST54,控制部160根据检测到的刹车信号Sbk,判断刹车是否被操作了。当判断刹车被操作了时(是),处理将转移到步骤ST56。另一方面,当判断刹车没有被操作时(否),处理将转移到步骤ST55。
在步骤ST55,控制部160将判断检测到的行驶速度信号Svb是否在规定速度以下。规定速度为,例如2km/h(时速2公里)。当判断行驶速度信号svb在于规定速度以下时(是),将转移到处理步骤ST56。另一方面,当判断行驶速度信号svb不在于规定速度以下时(否),处理将转移到步骤ST53。
在步骤ST56,控制部160结束“第1控制”和“第2控制”,实施“第3控制”。第3控制的内容为进入“踏力模式”的控制。在利用第1实施方式的踏力产生部时,为图6所示步骤ST11~步骤ST13的处理。在利用第2实施方式的踏力产生部时,除了图6所示的处理之外还实施曲轴固定板转动电动机18的控制。而且,利用第3实施方式的踏力产生部时,第3控制的内容为给柱塞70放电的处理。不管在哪一种实施方式,通过实施进入“踏力模式”的控制,曲柄13L与曲柄13R之间的角度成为180度。而且,可对曲柄13L和曲柄13R的各踏板14提供踏力。
如上所述,在第2实施例中,当判断刹车被操作了(是)时或行驶速度信号Svb在于规定速度以下时(是),将进行进入“踏力模式”的控制。因此,即使不进行刹车操作,当行驶速度下降时,不提二轮车或行驶路面有异常,将进行进入“踏力模式”的控制,可实现更加安全的行驶模式。
(第3实施方式例的二轮车控制方法)
第3实施例的“自动行驶模式”的特征在于,二轮车以“电动补助模式”动作。
图15为表示第3实施例的二轮车控制方法的流程图。下面将参照图15说明第3实施例的二轮车控制方法。以第2实施例的“自动行驶模式”行驶时,通过按下操作输入部162上具有“第3自动行驶模式”标记的按钮,控制部160将执行图15所示流程图的处理。
在步骤ST60,控制部160实施“第4控制”。第4控制的内容为,实施进入“电动补助模式”的控制。在电动补助模式中,控制部160在电动机114产生的转动驱动力小于基于由踏力扭矩传感器150检测的踏力的转动驱动力的范围内,按照基于踏力的转动驱动力的大小使电动机114产生转动驱动力。
在步骤ST61,控制部160检测操作输入部162的“搁脚模式”设定。例如,“搁脚模式”的标记显示在操作输入部162上。当骑车人按下与该标记对应的按钮时,操作输入部162输出踏板模式设定信号Sms,控制部160检测到踏板模式设定信号Sms。
在步骤ST62,控制部160实施“第1控制”。第1控制的内容为,设定“搁脚模式”的处理。利用第1实施方式的踏力产生部时,为图7所示步骤ST21~步骤ST24的处理或图10所示步骤ST31~步骤ST36的处理。在利用第2实施方式的踏力产生部时,除了图7和图10的处理之外还进行曲轴固定板转动电动机118的控制。而且,利用第3实施方式的踏力产生部时,第1控制的内容为切断柱塞70的电流的处理。不管在哪一种实施方式,通过实施进入“搁脚模式”的控制,能够将曲柄13L和曲柄13R以规定角度配置在斜前下方向,而保持将两脚搁在踏板14上的轻松姿势。在这里,所谓规定角度为,例如10度~30度的范围。在“电动补助模式”作为进行第1控制的较为恰当的情况为下坡道,这是因为在下坡道没必要提供踏力。
在步骤ST63,控制部160检测到制动杆108的刹车信号Sbk。当制动杆108被操作时就输出刹车信号Sbk。而且,与以往的自行车相同,通过操作制动杆108,使闸瓦按压车轮而降低车轮的转速。
在步骤ST64,控制部160根据检测到的刹车信号Sbk判断刹车是否被操作。当判断刹车被操作了时(是),处理将转移到步骤ST65。另一方面,当判断刹车没有被操作时(否),处理将转移到步骤ST63。
在步骤ST65,控制部160实施“第3控制”。第3控制的内容为,实施进入“踏力模式”的控制。利用第1实施方式的踏力产生部时为,图6所示步骤ST11~步骤ST13的处理。在利用第2实施方式的踏力产生部时,除了图6所示的处理之外还实施曲轴固定板转动电动机118的控制。而且,利用第3实施方式的踏力产生部时,第3控制的内容为,给柱塞70提供电流的处理。不管在哪一种实施方式,通过实施进入“踏力模式”的控制,曲柄13L与曲柄13R之间的角度将成为180度。然后,能够对曲柄13L和曲柄13R的各踏板14提供踏力。
结束步骤ST65的处理之后,处理将返回步骤ST61。在步骤ST61,操作输入部162将输出设定为“搁脚模式”的指令,只要控制部160不检测该指令,将继续维持“踏力模式”。
通过实施上述控制,即使在电动补助模式下也没必要提供踏力时,以“搁脚模式”轻松的姿势行驶,当为了回避危险操作了制动杆108时,可通过再次进入“踏力模式”确保更加安全的行驶。在这里,在步骤ST64判断刹车是否被操作了时,只要仅在急刹车(急刹车操作)被操作了时判断刹车被操作(是),就能够在较长的下坡也同时使用轻刹车,以轻松的姿势进行长时间行驶。
而且,虽然刹车被操作,但是判断是否为急刹车,可通过在制动杆108检测刹车的强度(闸瓦按压车轮的强度)来实现。例如,在制动杆108上安装电位器,将刹车强度转换为模拟电压信号之后将其作为刹车信号Sbk来使用。采取这种方式,就可自由设定在控制部160判断刹车是否被操作的判断程度,从而判断是否为急刹车。
虽然在上述实施方式中,将自行车作为二轮车来进行了说明,但是自行车为三轮车、四轮车的情况,也能应用上述说明的实施方式。
Claims (6)
1.一种自行车,其特征在于,具备:
踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴、从上述转动驱动轴向径向突出的左右联结棒以及上述左右联结棒的各前端支持的左右踏板,而且可改变任意一个上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置;
电动机,给上述车轮提供转动驱动力;
刹车,制动上述车轮的转动;以及
控制部,控制上述踏力产生部和上述电动机,而且
上述控制部,实施通过控制上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置来使上述左右踏板朝斜前下方向的第1控制,实施通过控制上述电动机使上述自行车以一定行驶速度行驶的第2控制,并且检测到对上述刹车的操作之后结束上述第1控制以及上述第2控制。
2.根据权利要求1所述的自行车,其特征在于,
上述控制部还检测行驶速度,当该行驶速度在规定速度以下时,结束上述第1控制以及上述第2控制。
3.根据权利要求1或2所述的自行车,其特征在于,
上述控制部在结束上述第1控制以及上述第2控制之后,控制成上述左右联结棒相对于上述转动驱动轴的位置相差180度,从而可对上述左右踏板施加踏力。
4.一种自行车,其特征在于,具备:
踏力产生部,具有对车轮提供基于踏力的转动驱动力的转动驱动轴、从上述转动驱动轴向径向突出的左右联结棒以及上述左右联结棒的各前端支承的左右踏板,并可改变任意一个上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置;
电动机,给上述车轮提供转动驱动力;
刹车,制动上述车轮的转动;
踏力扭矩传感器,检测施加到上述踏力产生部的上述转动驱动轴的踏力大小;以及
控制部,控制上述踏力产生部和上述电动机,而且,
上述控制部设定成电动补助模式,该电动补助模式按照基于上述踏力扭矩传感器所检测到的踏力的转动驱动力的大小,使上述电动机产生转动驱动力;上述控制部实施通过控制上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置来使上述左右踏板朝斜前下方向的第1控制;上述控制部在检测到对上述刹车的操作之后结束上述第1控制,控制成使上述左右联结棒相对于上述转动驱动轴的位置相差180度,从而可对上述左右踏板施加踏力。
5.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的自行车,其特征在于,
上述踏力产生部通过电磁机构改变上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置。
6.根据权利要求3所述的自行车,其特征在于,
上述踏力产生部通过电磁机构改变上述联结棒相对于上述转动驱动轴的位置。
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