CN102963487B - 自行车用控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车用控制装置，控制由电动机进行行驶辅助的自行车，能够实现冲击少的顺畅的变速动作。自行车用控制装置是控制具有曲柄、行驶辅助用马达（116）和内装变速器的自行车的装置，设有输出控制部（13）、变速可否判断部（16）和变速控制部（14）。输出控制部（13）控制行驶辅助用马达（116）的输出。变速可否判断部（16）判断曲柄的输出条件是否满足变速可能条件（16a）。变速控制部（14）接收变速的要求，使输出控制部（13）进行输出的停止，当变速可否判断部（16）判断为满足变速可能条件（16a）时，使内装变速器进行变速动作。

Description

自行车用控制装置

技术领域

本发明涉及一种自行车用控制装置，该自行车用控制装置控制具有曲柄、行驶辅助用电动机和变速器的自行车。

背景技术

除了人的踏力，还由马达驱动力进行行驶辅助的电动辅助自行车最近普及起来。在专利文献1中公开了规定的控制，以使当该电动辅助自行车上装备有变速器的情况下，该变速器执行的变速动作能够顺畅地进行。该控制是所谓当存在变速指示的操作时暂时停止来自行驶辅助用马达的辅助动力的供给并在较短的规定时间后再次开通辅助动力的供给的控制。根据该控制，能够在辅助动力的供给处于停止的期间执行变速动作，所以变速器变得容易变速。

专利文献1：日本专利特开平2004-268854号公报

虽然可以认为根据专利文献1所示的控制，变速能够相应存在变速器的程度地变得容易，但是在电动辅助自行车中，期望更顺畅的变速动作。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于使由电动机进行行驶辅助的自行车能够实现冲击少的顺畅的变速动作。

发明1所涉及的自行车用控制装置是控制具有曲柄、行驶辅助用电动机和变速器的自行车的装置，其设有输出控制部、变速可否判断部和变速控制部。输出控制部控制行驶辅助用电动机的输出。变速可否判断部判断曲柄的输出条件是否满足变速可能条件。变速控制部接收变速的要求，使输出控制部进行输出的停止或降低，当变速可否判断部判断为满足变速可能条件时使变速器进行变速动作。

在此，当作为有关曲柄的输出的参数的曲柄的输出条件不满足变速可能条件时不进行变速器的变速动作，当曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速动作，进而由于当变速动作时行驶辅助用电动机的输出停止或降低，所以变速器的变速变得能够输出进行。

发明2所涉及的自行车用控制装置，在发明1的控制装置的基础上，曲柄的输出条件有关曲柄的位置。

当曲柄的位置大致处于上止点与下止点的中间，乘在自行车上的人的踏力带来的较大力作用于变速器的部件上的情况等时，根据变速器的不同，有时会导致不能顺畅进行变速动作。但是在此、当有关曲柄的位置的曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速动作，所以变速器的变速能够顺畅地进行。

发明3所涉及的自行车用控制装置，在发明1的控制装置的基础上，曲柄的输出条件有关变速器的变速转矩。

当施加在变速器的部件上的变速转矩比较大时要使变速器进行变速动作的情况下，根据变速器的不同，有时会导致不能顺畅进行变速动作。但是在此、当有关变速器的变速转矩的曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速动作，所以变速器的变速能够顺畅地进行。

发明4所涉及的自行车用控制装置，在发明1的控制装置的基础上，曲柄的输出条件有关后轮转矩。

当施加在自行车的后轮的轴上的后轮转矩比较大时要使变速器进行变速动作的情况下，根据变速器的不同，有时会导致不能顺畅进行变速动作。但是在此、当有关后轮转矩的曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速动作，所以变速器的变速能够顺畅地进行。

发明5所涉及的自行车用控制装置，在发明1的控制装置的基础上，曲柄的输出条件有关曲柄轴的转矩。

当施加在曲柄轴上的转矩比较大时要使变速器进行变速动作的情况下，根据变速器的不同，有时会导致不能顺畅进行变速动作。但是在此、当有关曲柄轴的转矩的曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速动作，所以变速器的变速能够顺畅地进行。

发明6所涉及的自行车用控制装置，在发明2的控制装置的基础上，还设有曲柄位置检测部，该曲柄位置检测部检测曲柄的位置。并且，当曲柄的位置处于曲柄的上下止点附近时，变速可否判断部判断为满足变速可能条件。

在此、当曲柄的位置处于上止点或下止点的附近时，踏力引起的曲柄轴的转矩小，能够顺畅地进行变速器的变速，鉴于此，当曲柄的位置处于曲柄的上下止点附近时判断为满足变速可能条件。

发明7所涉及的自行车用控制装置，在发明5的控制装置的基础上，还设有曲柄轴转矩测量部，该曲柄轴转矩测量部测量曲柄轴的转矩。并且，当曲柄轴的转矩处于规定范围时，变速可否判断部判断为满足变速可能条件。

在此、当判断影响施加给变速器的部件的转矩的曲柄轴的转矩比较小、处于规定范围时，认定满足变速可能条件而进行变速器的变速动作。曲柄轴的转矩小、即链条的张力小时进行变速器的变速动作，所以变速动作变得顺畅。

发明8所涉及的自行车用控制装置，在发明1～7任一发明的控制装置的基础上，变速器具有变速用电动机。并且，变速控制部通过驱动变速用电动机，来使变速器进行变速动作。

在此、由变速用电动机的驱动而进行变速动作，但由于变速动作顺畅，所以能够使变速用电动机采用小型化的结构或抑制该变速用电动机的消耗电力。

发明9所涉及的自行车用控制装置，在发明1～8任一发明的控制装置的基础上，通过行驶辅助用电动机驱动链条。

在此、经由曲柄而被传递来人的踏力的链条也由行驶辅助用电动机直接或间接驱动。因本发明的改进使链条的张力变小，所以变速器的变速动作变得顺畅。

发明10所涉及的自行车用控制装置，在发明1～9任一发明的控制装置的基础上，变速器是内装变速器。

内装变速器是使用了齿轮的变速器，根据其安装位置有称作后轮毂变速器的和称作曲柄轴变速器的。该内装变速器中，一般地传递的转矩小时的变速动作比传递的转矩大时的变速动作顺畅。本发明中，由于变速动作时施加在变速器上的转矩变小，所以实现顺畅的变速动作。

发明11所涉及的自行车用控制装置，在发明1～9任一发明的控制装置的基础上，变速器是外装变速器。

外装变速器是通过由拨链器使链条在链轮之间移动来进行变速的变速器。在曲柄轴的链轮之间挂装了链条的前拨链器以及/或者在后轮的链轮之间挂装了链条的后拨链器由从换挡器（shifter）延伸的闸线（线缆）或电动马达驱动，从而进行变速。在该外装变速器中，即使某种程度的张力施加给链条，对变速动作的不良影响也少，但是当过度的张力施加给链条时变速困难。但是，根据本发明，由于不存在变速动作时在链条上被施加过度的张力的情况发生，所以变速动作变得顺畅。

发明效果：根据本发明，在存在变速的指示时行驶辅助用电动机的输出停止或降低，且曲柄的输出条件满足变速可能条件时进行变速器的变速动作，所以得以实现顺畅的变速动作。

附图说明

图1是采用本发明的一实施方式的自行车用控制装置的自行车的侧面图。

图2是表示曲柄位置传感器的图示。

图3是表示装设在手把上的变速操作单元的图示。

图4是自行车用控制装置的框图。

图5是表示曲柄臂的位置的判断的图示。

图6是变速控制的流程图。

附图标记说明：12微型计算机；13辅助输出控制部；14变速控制部；16变速可否判断部；39曲柄位置传感器；43踏力传感器；101自行车；110链条；112曲柄；112a曲柄轴；115辅助机构；116行驶辅助用马达；120内装变速轮毂；123变速用马达。

具体实施方式

<整体结构>

采用本发明的一实施方式的自行车用控制装置的自行车101示于图1。自行车101主要设有：包含前叉102a的车架102、手把104、驱动部105、前轮106和后轮107。

<驱动部>

驱动部105具有链条110、装设有脚踏板111的曲柄112、包含后述的行驶辅助用马达116（参照图4）的辅助机构115以及作为辅助机构115的电源的可拆装的充电池117，分别由车架102支承。充电池117是使用了例如镍氢电池或锂离子电池等的蓄电部，可拆装地搭载在车架102上。

（驱动部的曲柄）

曲柄112具有水平延伸的曲柄轴112a和设于其轴向的两端并相差180度相位的左右曲柄臂112b。在曲柄臂112b的末端部装设脚踏板111。曲柄轴112a旋转自如地支承在车架102上。链条110挂设在固定于曲柄轴112a上的前链轮和设于后述的内装变速轮毂120上的后链轮上。

（驱动部的曲柄位置传感器）

为了检测曲柄112的曲柄臂112b的位置，在自行车101上装设图2所示的曲柄位置传感器39。曲柄位置传感器39具有设于曲柄臂112b上的磁铁45和设于车架102上的第一霍尔元件46a以及第二霍尔元件46b。

磁铁45形成为环状，在周向上邻接配置S极45a和N极45b。磁铁45通过固定部件48固定在曲柄臂112b上。固定部件48例如由多个螺栓实现。S极45a和N极45b配置在曲柄轴112a的外周，在此，分别具有半圆环的形状。例如，磁铁45由通过曲柄轴112a的中心的平面分割的一方为S极45a，另一方为N极45b。S极45a和N极45b由于邻接，所以具有两个边界。各边界绕曲柄轴112a相离180°。构成S极45a和N极45b的边界的第一边界线45c和第二边界线45d分别沿着曲柄臂112b的长度方向配置。更优选地，第一边界线45c和第二边界线45d设置在包含曲柄轴112a的旋转轴线且包含脚踏板111的安装孔的中心轴线的平面N上（参照图2）。在第一边界线45c的顺时针上游侧配置N极45b，在该第一边界线45c的顺时针下游侧配置S极45a。在第二边界线45d的顺时针上游侧配置S极45a，在该第二边界线45d的顺时针下游侧配置N极45b。

第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b以与磁铁45相对的位置装设在车架102上。磁铁45在曲柄轴112a的轴线方向上与第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b相对。第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b与包含右侧的曲柄臂112b的下止点或左侧的曲柄臂112b的下止点（右侧的曲柄臂112b的上止点）的规定区域α对应配置。规定区域α是从曲柄臂112b配置在下止点或上止点的基准位置到曲柄臂112b向周向的两侧例如各旋转15度的位置的范围。与规定区域α对应的曲柄臂112b的旋转角度例如为30度。与规定区域α对应的曲柄臂112b的旋转角度优选为从20度到40度的范围。

（驱动部的辅助机构）

辅助机构115由行驶辅助用马达116辅助产生对应由人的踏力而作用于曲柄轴112a的转矩的特定转矩（例如作用于曲柄轴112a的转矩的规定倍的转矩）。该行驶辅助用马达116的转矩经由动力辅助用链轮直接或间接传递给链条110。例如上述动力辅助用链轮可以与曲柄轴结合，也可以与前链轮结合。即、驱动部105将传递给曲柄轴112a的人的踏力以及作为行驶辅助用电动机的行驶辅助用马达116的输出经由链条110传递给内装变速轮毂120的链条。

<组装在后轮上的内装变速轮毂>

在后轮107上组装有构成内装变速器的内装变速轮毂120。内装变速轮毂120配置在后轮107的中心。例如是8级变速的轮毂。在内装变速轮毂120上连结用于电动驱动设有行星齿轮机构的变速机构的变速用马达123。变速用马达123与内装变速轮毂120一起构成内装变速器。另外，在内装变速轮毂120上例如连结有滚动制动器、带式制动器或盘式制动器等实现的后制动装置。

<装设在手把上的变速操作单元>

如图3所示，在手把104的手柄104a附近装设有变速操作单元20。变速操作单元20是集合了第一变速操作按钮21、第二变速操作按钮22以及变速拨盘23于一体的单元。第一以及第二变速操作按钮21、22以及操作拨盘23如图3所示位于人手能够一边握着手柄104a一边进行操作的位置。

第一以及第二变速操作按钮21、22是按压按钮。第一变速操作按钮21是用于进行从低速级向高速级变速的按钮。第二变速操作按钮22是用于进行从高速级向低速级变速的按钮。操作拨盘23是用于切换两个变速模式和停车（P）模式的拨盘，具有三个停止位置P、A、M。在此、两个变速模式是自动变速（A）模式和手动变速（M）模式。自动变速模式是基于来自后述的速度传感器41的车速信号将内装变速轮毂120进行自动变速的模式。另外，手动变速模式是通过第一以及第二变速操作按钮21、22的操作来将内装变速轮毂120变速到所希望的变速级的模式。停车模式是锁定内装变速轮毂120而限制后轮107的旋转的模式。

<自行车用控制装置>

自行车101中采用的自行车用控制装置具有微型计算机12，控制所连接的电装件。设于车架2上的微型计算机12包含：CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）、RAM（random access memory：随机存储器）、ROM（Read-Only Memory：只读存储器）、I/O（Input/Output：输入/输出）界面，并具有若干个功能部。如图4所示，微型计算机12作为其功能部具有控制行驶辅助用马达116的输出的辅助输出控制部13、控制使内装变速器120进行变速动作的变速用马达123的变速控制部14、判断是否为可以使变速用马达123进行变速动作的状况的变速可否判断部16。

在微型计算机12中输入来自各种传感器的信息以及人的操作指示。具体地，在微型计算机12上电气连接第一变速操作按钮21、第二变速操作按钮22、操作拨盘23、曲柄位置传感器39、车速传感器41、踏力传感器43等。第一以及第二变速操作按钮21、22以及操作拨盘23如上所述装设在人手能够一边握住手把104的手柄104a一边进行操作的位置。曲柄位置传感器39如上所述装设在曲柄臂112b以及车架102上。车速传感器41内设在设于前轮106上的发电轮毂109（参照图1）中。作为交流发电机的发电轮毂109内的车速传感器41将因前轮106旋转而与车速对应的交流信号传送给微型计算机12。踏力传感器43非接触检测曲柄轴112a的转矩，或者接触曲柄轴112a或曲柄臂112b而检测曲柄轴112a的转矩。踏力传感器43例如由具有设于曲柄轴112a上的磁致应变（磁歪）元件和与该磁致应变元件相对配置的检测线圈的磁致应变传感器、设于曲柄轴112a或曲柄臂112b上的应变规（歪みゲ-ジ）、或设于支承曲柄轴112a的支承部上的应变规实现。踏力传感器43不限于这些结构，只要是对应作用于曲柄轴112a上产生的转矩而输出进行变化的传感器即可。踏力传感器43将对应作用于曲柄轴112a上的踏力而变化的信号作为表示转矩值的信息发送给微型计算机12。第一以及第二变速操作按钮21、22以及操作拨盘23将人的操作指示传送给微型计算机12。

微型计算机12的辅助输出控制部13当辅助模式时控制行驶辅助用马达116以产生骑乘者踏力的规定倍的辅助力。辅助输出控制部13由多个辅助模式控制行驶辅助用马达116。具体地，作为辅助模式，辅助输出控制部13具有以踏力的最大2倍的辅助力辅助的强辅助模式、以最大1.5倍的辅助力辅助的中辅助模式、以及以最大1倍的辅助力辅助的弱辅助模式三个辅助模式。另外，辅助输出控制部13还具有不进行辅助的切断模式。辅助模式的切换可以由设于手把部104上的未图示的开关进行，另外也可以由前述的操作拨盘23进行。

另外，辅助输出控制部13接收来自变速控制部14的要求，使辅助力暂时为零。对此在后面详述。

微型计算机12的变速控制部14对应第一以及第二变速操作按钮21、22的操作，开动变速用马达123来变更内装变速轮毂120的级数，或者接收对应车速而自动地开动变速用马达123来变更内装变速轮毂120的级数。不过，参照图6如后所述，变速控制部14在变更内装变速轮毂120的级数之前将使辅助力暂时为零的指令向辅助输出控制部13传送。另外，当变速可否判断部16未判断为能够变速时，直到变速可否判断部16的判断变为能够变速之前，变速控制部14不向变速用马达123传送动作指令而进行待机。

当操作拨盘23位于停止位置M，由人选择了手动变速模式时，变速控制部14在第一变速操作按钮21被按压时进行从低速级向高速级的变速，当第二变速操作按钮22被按压时进行从高速级向低速级的变速。

当操作拨盘23位于停止位置A，选择了自动变速模式时，若变速控制部14根据基于来自车速传感器41的车速信号的车速信息判断变速是必要时，将该变速指令传送给内装变速轮毂120的变速用马达123。变速控制部14保持用于自动变速的两种表格，对应由踏力传感器43检测出的踏力值（曲柄轴112a的转矩）来决定使用某一个表格。具体地、保持有高转矩模式以及通常模式的各表格，在各表格中存储自动变速模式时的加挡和减挡的车速阈值。高转矩模式中的车速阈值是踏力值为规定值以上时的车速阈值，通常模式中的车速阈值是踏力值未达到规定值的情况下的车速阈值。

微型计算机12的变速可否判断部16判断是否可以使内装变速轮毂120进行变速动作。该变速可否判断部16当判断为不能使内装变速轮毂120进行变速动作、即未满足变速可能条件时，即使存在变速要求的情况下，上述的变速控制部14也不对内装变速轮毂120的变速用马达123传送动作指令而待机（参照后述的图6的步骤S4）。

变速可否判断部16所保持的变速可能条件16a是曲柄112的输出条件之一的有关曲柄112的曲柄臂112b的位置的条件。具体地，变速可能条件16a是所谓曲柄112的曲柄臂112b的位置处于其上下止点的附近的条件。变速可否判断部16当曲柄112的曲柄臂112b的位置处于上下止点的附近时判断为满足变速可能条件16a。

该曲柄112的曲柄臂112b的位置由上述的曲柄位置传感器39的输出检测出。变速可否判断部16根据曲柄位置传感器39的检测结果来判断左右的各曲柄臂112b的任一个是否处于包含下止点的规定区域α。变速可否判断部16根据第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出的组合来判断右侧的曲柄臂112b以及左侧的曲柄臂112b是否处于四个区域中的某一个中。第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出当S极45a相对时为“L（低）”电平、当N极45b相对时为“H（高）”电平。从第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b输出的信号的组合分别为第一组合A1、第二组合A2、第三组合A3和第四组合A4。

图5（A）表示第一组合A1时第一霍尔元件46a以及第二霍尔元件46b和磁铁45的位置的一例。在第一组合A1中，例如，第一霍尔元件46a的输出为“L（低）”电平，第二霍尔元件46b的输出为“H（高）”电平。当右侧的曲柄臂112b处于包含下止点的规定区域α时，第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第一组合A1。当第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第一组合A1时，从自行车101的侧面看，如图5（A）所示，磁铁45的第一边界线45c位于第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b之间。

图5（B）表示第二组合A2时第一霍尔元件46a以及第二霍尔元件46b和磁铁45的位置的一例。在第二组合A2中，例如，第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出都为“H”电平。当右侧的曲柄臂112b从包含下止点的规定区域α向箭头B所示方向（从自行车101右侧看的顺时针方向）旋转，磁铁45的第一边界线45c处于超过第一霍尔元件46a且左侧的曲柄臂112b即将进入包含下止点的规定区域α之前的区域时，第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第二组合A2。

图5（C）表示第三组合A3时第一霍尔元件46a以及第二霍尔元件46b和磁铁45的位置的一例。在第三组合A3中，例如，第一霍尔元件46a的输出为“H”电平，第二霍尔元件46b的输出为“L”电平。左侧的曲柄臂112b处于包含下止点的规定区域α时的第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第三组合A3。当第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第三组合A3时，从自行车101的侧面看，如图5（C）所示，磁铁45的第二边界线45d位于第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b之间。

图5（D）表示第四组合A4时第一霍尔元件46a以及第二霍尔元件46b和磁铁45的位置的一例。在第四组合A4中，例如，第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出都为“L”电平。当左侧的曲柄臂112b从包含下止点的规定区域α向箭头B所示方向（从自行车101右侧看的顺时针方向）旋转，磁铁45的第二边界线45d处于超过第一霍尔元件46a且右侧的曲柄臂112b即将进入包含下止点的规定区域α之前的区域时，第一霍尔元件46a和第二霍尔元件46b的输出为第四组合A4。

变速可否判断部16当第一组合A1时判断为右侧的曲柄臂112b的位置处于下止点的附近（左侧的曲柄臂112b的位置处于上止点的附近），当第三组合A3时判断为左侧的曲柄臂112b的位置处于下止点的附近（右侧的曲柄臂112b的位置处于上止点的附近），满足曲柄臂112b的位置处于上下止点的附近的所谓变速可能条件16a。

接着，参照图6，整理上述变速控制部14的变速控制的要点进行说明。无论在手动变速模式中，还是在自动变速模式中，都依据图6的流程进行变速控制。

当存在要变更内装变速轮毂120的级数的变速要求时，从步骤S1移至步骤S2。在步骤S2中，判断根据来自车速传感器41的信号计算出的车速是否为零。在车速为零的情况下，从步骤S2移至步骤S5，立即对变速用马达123传送动作指令，执行变速动作。由于若车速为零，则内装变速轮毂120的内部部件上几乎不受转矩作用，所以能够顺畅地进行变速动作。在步骤S2中若判断车速不为零时，移至步骤S3。在步骤S3中，无论是变为哪种辅助模式，都降低行驶辅助用马达116的辅助力。在此、在步骤S3中，辅助输出控制部13将行驶辅助用马达116的输出变为零，暂时形成没有行驶辅助的状态。接着，移至步骤S4，变速可否判断部16判断是否满足曲柄112的曲柄臂112b的位置处于上下止点的附近的变速可能条件16a。若曲柄臂112b的位置不在上下止点的附近，则直到曲柄臂112b的位置到上下止点附近之前反复进行步骤S4。若曲柄臂112b的位置在上下止点的附近（或曲柄臂112b的位置到上下止点的附近）则移至步骤S5，执行变速动作。在此，由于没有行驶辅助、且曲柄臂112b的位置处于上下止点的附近，所以施加在内装变速轮毂120的内部部件的转矩非常小，变速动作能够顺畅地进行。当步骤S5的变速动作完成时，移至步骤S6。在步骤S6中，在步骤S3中降低了行驶辅助用马达116的输出的情况下、在该实施方式中为零的情况下，解除该输出降低状态，返回原来基于辅助模式的输出。在步骤S6中，在步骤S5中执行变速动作后规定时间后，可以解除行驶辅助用马达116的输出降低状态，另外也可以例如在变速器或变速马达上预先设置用于检测当前的变速级的传感器，基于该传感器的输出而判断变速已经完成时，解除行驶辅助用马达116的输出降低状态。

<其他实施方式>

以上，说明了本发明的一实施方式的自行车用控制装置，但是本发明不限于上述的实施方式，在不脱离发明的构思的范围内能够进行种种变更。

（a）也能够在手把104上固定具有触摸屏的显示输入装置，进行辅助模式的选择、车速或车速级数的显示、充电池117的残量显示等。

（b）在上述实施方式中，在步骤S3中，使辅助输出控制部13所控制的行驶辅助用马达116的输出为零，当进行变速动作时暂时形成没有行驶辅助的状态。也可以取而代之，在步骤S3中，使行驶辅助用马达116的输出降低（例如减半）而低于基于此时的辅助模式的输出值，也可以暂时减小进行变速动作时的行驶辅助力。即使多少存在行驶辅助，若输出小，则变速动作变得顺畅。

（c）在上述实施方式中，作为变速可否判断部16所保持的变速可能条件16a，采用作为曲柄112的输出条件之一的有关曲柄112的曲柄臂112b的位置的条件。也可以取而代之，作为变速可能条件采用作为曲柄112的输出条件之一的有关曲柄112的曲柄轴112a的转矩的条件。具体地，可以在由踏力传感器43检测出的曲柄轴112a的转矩处于规定范围的情况下（比规定的阈值小的情况下），判断为满足变速可能条件。这种情况下，由于是行驶辅助降低的状态或没有行驶辅助的状态、且施加给曲柄112的踏力小，所以施加给内装变速轮毂120的内部部件的转矩小，也能够顺畅地进行变速动作。

（d）在上述实施方式中，作为变速可否判断部16所保持的变速可能条件16a，采用作为曲柄112的输出条件之一的有关曲柄112的曲柄臂112b的位置的条件。也可以取而代之，作为变速可能条件采用作为曲柄112的输出条件之一的有关后轮107的转矩的条件。具体地，设置检测后轮107的转矩的传感器。并且，可以在该传感器的检测转矩比规定的阈值小的情况下，判断为满足变速可能条件。这种情况下，由于是行驶辅助降低的状态或没有行驶辅助的状态、且在装设内装变速轮毂120的后轮107的转矩小时进行变速动作，所以施加给内装变速轮毂120的内部部件的转矩小，也能够顺畅地进行变速动作。后轮107的转矩可以根据曲柄轴和齿轮比来求得。

（e）在上述实施方式中，作为变速可否判断部16所保持的变速可能条件16a，采用作为曲柄112的输出条件之一的有关曲柄112的曲柄臂112b的位置的条件。也可以取而代之，作为变速可能条件采用作为曲柄112的输出条件之一的有关内装变速轮毂120的变速转矩的条件。具体地，直接检测或计算求得从链条经由链轮输入给内装变速轮毂120的转矩。并且，可以在该转矩比规定的阈值小的情况下，判断为满足变速可能条件。由于在内装变速轮毂120上预先设定了可变速的输入转矩，所以只要以该设定的输入转矩为阈值即可。这种情况下，由于是行驶辅助降低的状态或没有行驶辅助的状态、且在内装变速轮毂120的转矩小时进行变速动作，所以施加给内装变速轮毂120的内部部件的转矩小的状态下也能够顺畅地进行变速动作。

（f）上述实施方式中，本发明适用于构成内装变速器的内装变速轮毂120装设在后轮107上的自行车101。取而代之，本发明也适用于具有通过附设在曲柄轴上的行星齿轮机构进行变速的变速器的自行车。

（g）在上述实施方式中，本发明适用于构成内装变速器的内装变速轮毂120装设在后轮107上的自行车101。取而代之，本发明也适用于设有具有被电动驱动的前拨链器或后拨链器的外装变速器的自行车。这种情况下，没有在外装变速器上施加了过度的张力的状态下进行变速动作的情况，变速动作变得顺畅。外装变速器的情况下采用这样的方案：在图6的步骤S2中，判断基于来自车速传感器41的信号算出的车速是否为零，判断为车速不为零时，抑制步骤S3，在步骤S2中判断为车速为零时，待机等待步骤S3以后的处理。即，在步骤S2中判断为车速为零时，反复进行步骤S2的判断，直到车速大于零，待机等待步骤S3以后的处理（步骤S3～S5的处理）。

（h）上述实施方式中，在曲柄轴112a的附近配设辅助机构115，将行驶辅助用马达116的转矩经由动力辅助用链轮传递给链条110。也可以取代该辅助机构115，在前轮106上装设行驶辅助用的马达单元。优选在该马达单元的内部配置行驶辅助用马达、变流器、车速传感器等。

（i）上述实施方式中，在曲柄轴112a的附近配设辅助机构115，将行驶辅助用马达116的转矩经由动力辅助用链轮传递给链条110。也可以取代该辅助机构115，在后轮107上装设行驶辅助用的马达单元。这种情况下，马达单元设于变速器的输出侧。

（j）曲柄位置检测传感器39不限于上述结构，也可以由转动编码器实现。

（k）在上述实施方式中，辅助输出控制部13根据检测作用于曲柄轴上的转矩的踏力传感器43的输出来控制行驶辅助用马达116，但是取代该踏力传感器43，也可以设置用于检测脚踏板的踏力的传感器，另外也可以设置检测链条的张力的传感器。辅助输出控制部13根据来自这些传感器的信息来控制行驶辅助用马达116。

（l）在上述实施方式中，在步骤S2中判断车速是否为零，但是也可以在步骤S2中判断曲柄是否正在旋转。例如，能够将曲柄位置传感器作为检测曲柄的旋转的传感器使用。在由曲柄位置传感器检测出的曲柄的位置不变化的情况下，在变速控制部中判断为曲柄未旋转。在步骤S2中，变速控制部当从曲柄位置传感器输出的信号在规定时间内变化的情况下判断曲柄正在旋转，而移至步骤S3。另外在步骤S2中，变速控制部当从曲柄位置传感器输出的信号在规定时间内不变化的情况下判断曲柄未旋转，而移至步骤S5。检测曲柄的旋转的传感器不限于上述的结构，也可以由磁铁和舌簧开关来实现。在外装变速器中采用这样的方案：图6的步骤S2中，从曲柄位置传感器输出的信号在规定时间内变化的情况下，判断为曲柄正在旋转，而移至步骤S3，当在步骤S2中判断为曲柄未旋转时，直到判断为曲柄正在旋转之前，待机等待步骤S3以后的处理。

（m）在上述实施方式中，在步骤S2中判断车速是否为零，但是在步骤S2中，也可以判断踏力传感器中是否检测出踏力。在步骤S2中，当变速控制部根据从踏力传感器输出的信号而判断被提供着踏力时，移至步骤S3，当判断未被提供踏力时，移至步骤S5。在外装变速器中采用这样的方案：图6的步骤S2中，当判断正在提供踏力时，移至步骤S3，当判断未提供踏力时，直到检测出踏力之前，待机等待步骤S3以后的处理。

（n）在上述各实施方式中，也可以省略步骤S2，当判断步骤S1中存在变速要求时，移至步骤S3。

Claims (5)

1.一种自行车用控制装置，控制具有曲柄、行驶辅助用电动机和变速器的自行车，该自行车用控制装置设有：

输出控制部，该输出控制部控制所述行驶辅助用电动机的输出；

变速可否判断部，该变速可否判断部判断所述曲柄的输出条件是否满足变速可能条件；

变速控制部，该变速控制部接收变速的要求，使所述输出控制部进行所述输出的停止或降低，当所述变速可否判断部判断为满足所述变速可能条件时，使所述变速器进行变速动作；以及

曲柄位置检测部，该曲柄位置检测部检测所述曲柄的位置，

其中，所述曲柄的输出条件有关所述曲柄的位置，且当所述曲柄的位置处于所述曲柄的上下止点附近时，所述变速可否判断部判断为满足所述变速可能条件。

2.如权利要求1所述的自行车用控制装置，其中，

所述变速器具有变速用电动机，

所述变速控制部通过驱动所述变速用电动机，来使所述变速器进行变速动作。

3.如权利要求1所述的自行车用控制装置，其中，

通过所述行驶辅助用电动机驱动链条。

4.如权利要求1所述的自行车用控制装置，其中，

所述变速器是内装变速器。

5.如权利要求1所述的自行车用控制装置，其中，

所述变速器是外装变速器。