CN110316311A - 人力驱动车用控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使马达适当地辅助人力驱动车的推进的人力驱动车用控制装置。人力驱动车用控制装置包括控制部，所述控制部控制辅助人力驱动车的推进的马达，该人力驱动车具有曲柄，所述控制部根据人力驱动力和所述曲柄的转速，变更所述马达的辅助力相对于输入至所述曲柄的所述人力驱动力的比率，当所述曲柄的转速处于恒定状态且所述人力驱动力包括在第一范围内时，随着所述人力驱动力的增加而增加所述比率，所述控制部控制所述马达，以使所述人力驱动力为包括在所述第一范围内的第一规定值且所述曲柄的转速包括在第二范围内时的所述比率，大于所述人力驱动力为所述第一规定值且所述曲柄的转速包括在高于所述第二范围的第三范围内时的所述比率。

Description

人力驱动车用控制装置

技术领域

本发明涉及一种人力驱动车用控制装置。

背景技术

例如，专利文献1所公开的人力驱动车用控制装置控制马达，以使马达的输出相对于输入至人力驱动车的人力驱动力的比率变为预定的比率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-59260号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种人力驱动车用控制装置，其能够使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

根据本发明的第一方面的人力驱动车用控制装置包括控制部，该控制部控制辅助人力驱动车的推进的马达，所述人力驱动车具有曲柄，所述控制部：根据所述人力驱动力和所述曲柄的转速，变更所述马达的辅助力相对于输入至所述曲柄的人力驱动力的比率，当所述曲柄的转速处于恒定状态并且所述人力驱动力包括在第一范围内时，随着所述人力驱动力的增加而增加所述比率，控制所述马达，以使所述人力驱动力为包括在所述第一范围内的第一规定值并且所述曲柄的转速包括在第二范围内时的所述比率，大于所述人力驱动力为所述第一规定值并且所述曲柄的转速包括在高于所述第二范围的第三范围内时的所述比率。

根据第一方面的人力驱动车用控制装置，当人力驱动力包括在第一范围内并且曲柄的转速包括在第二范围内时，即使给予曲柄的人力驱动力相同，曲柄的转速越小马达的辅助力越大。因此，即使当曲柄的转速较低时，也能使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

在根据所述第一方面的第二方面的人力驱动车用控制装置中，所述第一范围包括所述人力驱动力大于或等于0Nm且小于或等于40Nm的范围的至少一部分。

根据第二方面的人力驱动车用控制装置，在人力驱动力大于或等于0Nm且小于或等于40Nm的范围的至少一部分中，即使当曲柄的转速较低时，也能使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

在根据所述第一或第二方面的第三方面的人力驱动车用控制装置中，所述第二范围包括所述曲柄的转速大于或等于0rps且小于或等于7/6rps的范围的至少一部分。

根据第三方面的人力驱动车用控制装置，即使当曲柄的转速大于或等于0rps且小于或等于7/6rps的范围的曲柄的转速较低时，也能使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

在根据所述第一～第三方面中任一方面的第四方面的人力驱动车用控制装置中，所述第三范围包括所述曲柄的转速超过7/6rps的范围的至少一部分。

根据第四方面的人力驱动车用控制装置，当曲柄的转速超过7/6rps时，由于人力驱动车易于稳定行驶，因此通过使比率小于曲柄的转速在第二范围内时的比率，能够抑制电力消耗。

在根据所述第一～第四方面中任一方面的第五方面的人力驱动车用控制装置中，所述控制部控制所述马达，以使所述辅助力不超过预先设定的第一值。

根据第五方面的人力驱动车用控制装置，通过将辅助力控制为小于或等于预先设定的第一值，能够抑制电力消耗，同时能够抑制马达的发热。

在根据所述第一～第五方面中任一方面的第六方面的人力驱动车用控制装置中，当所述曲柄的转速处于恒定状态并且所述人力驱动力为包括在第一范围内的第二规定值时，所述控制部驱动所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率与所述人力驱动力减小时的所述比率不同。

根据第六方面的人力驱动车用控制装置，当人力驱动力在随着人力驱动力的增加而增加比率的第一范围内时，分别在人力驱动力增加的情况下以及在人力驱动力减小的情况下，能够使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

在根据所述第一～第六方面中任一方面的第七方面的人力驱动车用控制装置中，所述曲柄的转速增加时的所述第二范围和所述曲柄的转速减小时的所述第二范围至少一部分不同，所述曲柄的转速增加时的所述第三范围和所述曲柄的转速减小时的所述第三范围至少一部分不同。

根据第七方面的人力驱动车用控制装置，能够将第二范围和第三范围中的每一范围设定为适合于曲柄的转速增加和曲柄的转速减小时的范围。

在根据所述第一～第七方面中任一方面的第八方面的人力驱动车用控制装置中，当所述曲柄的转速大于或等于预先设定的第二值时，所述控制部根据所述人力驱动力和所述曲柄的转速驱动所述马达。

根据第八方面的人力驱动车用控制装置，抑制使用者无意中通过控制部驱动马达。

在根据所述第八方面的第九方面的人力驱动车用控制装置中，所述预先设定的第二值为大于或等于1/60rps且小于或等于1/6rps的范围的值。

根据第九方面的人力驱动车用控制装置，当曲柄的转速大于或等于预先设定的大于或等于1/60rps且小于或等于1/6rps的范围的值时，根据人力驱动力和曲柄的转速适当地驱动马达。

在根据所述第一～第九方面中任一方面的第十方面的人力驱动车用控制装置中，所述控制部控制所述马达，以使所述比率变为将与所述人力驱动力相对应的基准比率乘以根据所述曲柄的转速确定的常数而得到的目标比率。

根据第十方面的人力驱动车用控制装置，能够适当地控制马达以便变为与曲柄的转速相对应的目标比率。

在根据所述第一～第十方面中任一方面的第十一方面的人力驱动车用控制装置中，所述控制部控制所述马达，以使所述比率不超过预先设定的上限值。

根据第十一方面的人力驱动车用控制装置，即使存在与比率有关的法律法规，也能进行应对。

在根据所述第十一方面的第十二方面的人力驱动车用控制装置中，所述控制部构成为，能够在所述预先设定的上限值不同的多个控制状态下控制所述马达。

根据第十二方面的人力驱动车用控制装置，通过变更马达的控制状态，能够变更预先设定的上限值。

在根据所述第十二方面的第十三方面的人力驱动车用控制装置中，所述多个控制状态包括：第一控制状态；和所述预先设定的上限值低于所述第一控制状态时的预先设定的上限值的第二控制状态；所述控制部控制所述马达，以使所述曲柄的转速小于或等于预先设定的第三值并且在第二控制状态下控制所述马达时的所述比率，大于所述曲柄的转速大于或等于四值并且在所述第一控制状态下控制所述马达时的所述比率，其中，所述第四值大于所述预先设定的第三值。

根据第十三方面的人力驱动车用控制装置，即使在预先设定的上限值比第一控制状态下的预先设定的上限值小的第二控制状态下，当曲柄的转速较低时，也能使比率大于第一控制状态的比率。因此，即使当曲柄的转速较低时，也能使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

根据本发明的第十四方面的人力驱动车用控制装置包括控制部，该控制部控制辅助人力驱动车的推进的马达，所述控制部根据人力驱动力变更所述马达的辅助力相对于输入至所述人力驱动车的人力驱动力的比率，当所述人力驱动力包括在第一范围内时，所述控制部控制所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率与所述人力驱动力减小时的所述比率不同。

根据第十四方面的人力驱动车用控制装置，关于人力驱动力包括在第一范围内时的比率，在人力驱动力增加的情况下以及在人力驱动力减小的情况下，能够使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

在根据所述第十四方面的第十五方面的人力驱动车用控制装置中，当所述人力驱动力包括在所述第一范围内时，所述控制部控制所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率小于所述人力驱动力减小时的所述比率。

根据第十五方面的人力驱动车用控制装置，当人力驱动力包括在第一范围内时，由于即使人力驱动力减小辅助力也难以减小，因此能够通过人力驱动力的脉冲来抑制辅助力的脉冲。

发明的效果

本发明的人力驱动车用控制装置，能够使马达适当地辅助人力驱动车的推进。

附图说明

图1为包括实施方式的人力驱动车用控制装置的人力驱动车的侧视图；

图2为示出包括实施方式的人力驱动车用控制装置的人力驱动车的电气结构的框图；

图3为由图2的控制部执行的控制马达的处理的流程图；

图4为示出存储于图2的存储部的人力驱动力与基准比率之间的关系的一个示例的图表；

图5为示出存储于图2的存储部的曲柄的转速与常数之间的关系的一个示例的图表；

图6为示出存储于变形例的存储部的曲柄的转速与常数之间的关系的一个示例的图表。

具体实施方式

参照图1～图5，对实施方式的人力驱动车用控制装置40进行说明。下面，将人力驱动车用控制装置40简单地记载为控制装置40。控制装置40设置于人力驱动车10。人力驱动车10为至少能够通过人力驱动力驱动的车辆。人力驱动车10例如包括自行车。人力驱动车10不限定车轮的数量，还包括例如独轮车和具有三个或多于三个车轮的车辆。人力驱动车10包括例如山地自行车、公路自行车、城市自行车、货运自行车和斜躺自行车等各种自行车、以及电动辅助自行车(E-bike)。下面，在实施方式中，将人力驱动车10作为自行车进行说明。

如图1所示，人力驱动车10具有曲柄12。人力驱动车10还包括驱动轮14和车架16。人力驱动力H输入至曲柄12。曲柄12包括：曲柄轴12A，其能够相对于车架16旋转；和曲柄臂12B，其分别设置于曲柄轴12A的轴向的两端部。踏板18连结于各曲柄臂12B。驱动轮14通过曲柄12旋转被驱动。驱动轮14支撑于车架16。曲柄12与驱动轮14通过驱动机构20连结。驱动机构20包括与曲柄轴12A结合的第一旋转体22。曲柄轴12A与第一旋转体22也可以经由第一单向离合器结合。第一单向离合器构成为：当曲柄12向前旋转时，使第一旋转体22向前旋转，当曲柄12向后旋转时，不使第一旋转体22向后旋转。第一旋转体22包括链轮、皮带轮或锥齿轮。驱动机构20还包括连结部件26和第二旋转体24。连结部件26将第一旋转体22的旋转力传递给第二旋转体24。连结部件26例如包括链条、皮带或传动轴。

第二旋转体24与驱动轮14连结。第二旋转体24包括链轮、皮带轮或锥齿轮。优选地，在第二旋转体24与驱动轮14之间设有第二单向离合器。第二单向离合器构成为：当第二旋转体24向前旋转时，使驱动轮14向前旋转，当第二旋转体24向后旋转时，不使驱动轮14向后旋转。

人力驱动车10包括前轮和后轮。前轮经由前叉16A安装于车架16。车把16C经由把立16B与前叉16A连结。在下面的实施方式中，将后轮作为驱动轮14进行说明，但前轮也可以为驱动轮14。

如图1和图2所示，人力驱动车10还包括电池28、马达30和驱动电路32。

电池28包括一个或多个单电池。单电池包括充电电池。电池28设置于人力驱动车10，并向通过有线与电池28电连接的其它电气部件，例如马达30和控制装置40，供给电力。电池28通过有线或无线可通信地与控制部42连接。电池28例如能够通过电力线通信(PLC；power line communication)与控制部42通信。电池28可以安装于车架16的外部，其至少一部分也可以收纳于车架16的内部。

马达30和驱动电路32优选设置于相同的壳体。驱动电路32控制从电池28供给至马达30的电力。驱动电路32通过有线或无线可通信地与控制装置40的控制部42连接。驱动电路32例如能够通过串行通信与控制部42通信。驱动电路32根据来自控制部42的控制信号驱动马达30。驱动电路32包括逆变电路。驱动电路32可以包括在控制部42。马达30构成为辅助人力驱动车10的推进。马达30包括电动马达。马达30设置为将旋转传递给从踏板18至后轮的人力驱动力H的动力传递路径或前轮。马达30设置于人力驱动车10的车架16、后轮或前轮。在一个示例中，马达30与从曲柄轴12A至第一旋转体22的动力传递路径结合。优选地，马达30与曲柄轴12A之间的动力传递路径设有单向离合器，以使当使曲柄轴12A向人力驱动车10前进的方向旋转时，马达30不会因曲柄12的旋转力而旋转。在设有马达30和驱动电路32的壳体中，可以设置除了马达30和驱动电路32以外的结构，例如可以设置将马达30的旋转减速并输出的减速器。

如图2所示，控制装置40包括控制部42。在一个示例中，控制装置40还包括存储部44、曲柄旋转传感器46、车速传感器48和转矩传感器50。

控制部42包括执行预先设定的控制程序的演算处理装置。演算处理装置例如包括CPU(Central Processing Unit)或MPU(Micro Processing Unit)。控制部42可以包括一个或多个微型计算机。存储部44存储有各种控制程序和用于各种控制处理的信息。存储部44例如包括非易失性存储器和易失性存储器。控制部42和存储部44例如设置于设有马达30的壳体。

曲柄旋转传感器46用于检测曲柄12的转速N。曲柄旋转传感器46安装于人力驱动车10的车架16或设有马达30的壳体。曲柄旋转传感器46构成为包括磁传感器，该磁传感器输出与磁场强度相对应的信号。磁场强度在周向上变化的环状磁铁设置于曲柄轴12A或从曲柄轴12A至第一旋转体22之间的动力传递路径。曲柄旋转传感器46通过有线或无线可通信地与控制部42连接。曲柄旋转传感器46将与曲柄12的转速N相对应的信号输出给控制部42。

曲柄旋转传感器46在从曲柄轴12A至第一旋转体22的人力驱动力H的动力传递路径中，可以设置于与曲柄轴12A一体旋转的部件。例如，当在曲柄轴12A与第一旋转体22之间未设有单向离合器时，曲柄旋转传感器46可以设置于第一旋转体22。

车速传感器48用于检测车轮的转速。车速传感器48通过有线或无线与控制部42电连接。车速传感器48通过有线或无线可通信地与控制部42连接。车速传感器48将与车轮的转速相对应的信号输出给控制部42。控制部42基于车轮的转速来演算人力驱动车10的车速V。控制部42在车速V大于或等于规定值时停止马达30。规定值例如为时速25Km或时速45Km。优选地，车速传感器48包括构成簧式开关的磁簧或霍尔元件。车速传感器48可以构成为，安装于车架16的后下叉，并检测安装于后轮的磁铁，也可以构成为，设置于前叉16A，并检测安装于前轮的磁铁。

转矩传感器50设置于设有马达30的壳体。转矩传感器50检测输入至曲柄12的人力驱动力H。转矩传感器50例如设置于动力传递路径中的比第一单向离合器更靠上游侧。转矩传感器50包括应变式传感器或磁致伸缩传感器等。应变式传感器包括应变仪。当转矩传感器50包括应变式传感器时，应变式传感器例如设置于动力传递路径所包括的旋转体的外周部。转矩传感器50可以包括无线或有线的通信部。转矩传感器50的通信部构成为能够与控制部42通信。

控制部42控制马达30。控制部42根据人力驱动力H，变更马达30的辅助力M相对于输入至曲柄12的人力驱动力H的比率A。控制部42根据人力驱动力H和曲柄12的转速N变更比率A。有时将马达30的辅助力M的转矩TM相对于输入至人力驱动车10的人力驱动力H的人力转矩TH的比率AT记载为比率A。有时将马达30的辅助力M的功率(瓦特)相对于输入至人力驱动车10的人力驱动力H的功率(瓦特)的比率AW记载为比率A。人力驱动力H的功率通过输入至曲柄12的人力驱动力H的转矩与曲柄12的转速N相乘而算出。当马达30的输出经由减速器输入至人力驱动力H的动力传递路径中时，将减速器的输出设定为马达30的辅助力M。若人力驱动车10的速度大于或等于预先设定的速度时，则控制部42停止马达30的辅助。预先设定的速度例如为25km/h或45km/h。

控制部42根据人力驱动力H确定基准比率AX，并使用基准比率AX演算目标比率AY。控制部42控制马达30，以使比率A变为目标比率AY。在一个示例中，目标比率AY为将与人力驱动力H相对应的基准比率AX乘以根据曲柄12的转速N而确定的常数K得到的值。

控制部42控制马达30，以使辅助力M不超过预先设定的第一值M1。控制部42控制马达30，以使比率A不超过预先设定的上限值AZ。控制部42构成为，能够在预先设定的上限值AZ不同的多个控制状态下控制马达30。多个控制状态包括：第一控制状态；和预先设定的上限值AZ低于第一控制状态时的预先设定的上限值AZ的第二控制状态。控制状态可以为三种或多于三种。在这种情况下，在三种或多于三种控制状态中的两种控制状态中，预先设定的上限值AZ中的较高者与第一控制状态相对应，预先设定的上限值AZ中的较低者与第二控制状态相对应。

当曲柄12的转速N处于恒定状态并且人力驱动力H包括在第一范围RHX内时，控制部42随着人力驱动力H的增加而增加比率A。优选地，当控制部42控制比率AT时，第一范围RHX包括人力驱动力H为大于或等于0Nm且小于或等于40Nm的范围的至少一部分。更优选地，当控制部42控制比率AT时，第一范围RHX包括人力驱动力H为大于或等于0Nm且小于或等于30Nm的范围的至少一部分。

当曲柄12的转速N处于恒定状态并且人力驱动力H为包括在第一范围RHX内的第二规定值HB时，控制部42驱动马达30，使得人力驱动力H增加时的比率A与人力驱动力H减小时的比率A不同。第一范围RHX可以包括人力驱动力H增加时的第一范围RHX1和人力驱动力H减小时的第一范围RHX2。控制部42可以控制马达30，以使人力驱动力H增加时的第一范围RHX1和人力驱动力H减小时的第一范围RHX2的至少一部分不同。在这种情况下，第二规定值HB与包括在第一范围RHX1和第一范围RHX2这两者的值相对应。在曲柄12的转速N为恒定状态时，控制部42通过使人力驱动力H增加时的第一范围RHX1和人力驱动力H减小时的第一范围RHX2的至少一部分不同，从而执行滞后(hysteresis)控制。

图4示出了控制部42控制比率AT时的人力转矩TH与基准比率AX之间的关系中的第一范围RHX1、第一范围RHX2的一个示例。

在由图4的实线L11所示的示例中，人力驱动力H增加时的第一范围RHX1包括大于或等于第一下限值HX1且小于或等于第一上限值HY1的范围。在人力驱动力H增加的情况下，当人力驱动力H在小于或等于第一下限值HX1的范围内时，比率A设定为零。在人力驱动力H增加的情况下，当人力驱动力H在大于第一上限值HY1的范围内时，基准比率AX设定为恒定值。

在由图4的单点划线L12所示的示例中，人力驱动力H减小时的第一范围RHX2包括大于或等于第二下限值HX2且小于或等于第二上限值HY2的范围。第二下限值HX2例如为零。优选地，第一下限值HX1大于第二下限值HX2。优选地，第一上限值HY1大于第二上限值HY2。在人力驱动力H减小的情况下，当人力驱动力H在大于第二上限值HY2的范围内时，基准比率AX设定为恒定值。

若曲柄12的转速N大于或等于预先设定的第二值NA，则控制部42根据人力驱动力H和曲柄12的转速N驱动马达30。具体地，将曲柄12的转速N小于第二值NA时的常数K设定为零，将大于或等于第二值NA时的常数K设定为大于零的值。预先设定的第二值NA为大于或等于1/60rps(revolutions per second)且小于或等于1/6rps的范围的值。第二值NA也可以为大于或等于0rps且小于或等于1/6rps的范围的值。第二值NA优选为1/15rps或1/12rps。

控制部42控制马达30，以使人力驱动力H为包括在第一范围RHX内的第一规定值HA并且曲柄12的转速N包括在第二范围RNX内时的比率A与人力驱动力H为第一规定值HA并且曲柄12的转速N包括在第三范围RNY内时的比率A不同。第三范围RNY高于第二范围RNX。控制部42控制马达30，以使人力驱动力H为第一规定值HA并且曲柄12的转速N包括在第二范围RNX内时的比率A，大于人力驱动力H为第一规定值HA并且曲柄12的转速N包括在第三范围RNY内时的比率A。第二范围RNX包括曲柄12的转速N大于或等于0rps且小于或等于7/6rps的范围的至少一部分。优选地，第二范围RNX大于或等于0rps且小于或等于1rps。优选地，第二范围RNX大于或等于第二值NA且小于或等于1rps。第三范围RNY包括曲柄12的转速N超过7/6rps的范围的至少一部分。

第二范围RNX包括曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1和曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2。曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1和曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2至少一部分不同。在一个示例中，曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1比曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2大。例如，曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX包括大于或等于第二值NA且小于第一上限值NY1的范围，曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX包括大于或等于第二值NA且小于第二上限值NY2的范围。第二上限值NY2小于第一上限值NY1。在曲柄12的转速N大于或等于预先设定的第二值NA的状态下，控制部42通过使曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1和曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2的至少一部分不同，从而执行滞后控制。

第三范围RNY包括曲柄12的转速N增加时的第三范围RNY1和曲柄12的转速N减小时的第三范围RNY2。曲柄12的转速N增加时的第三范围RNY1和曲柄12的转速N减小时的第三范围RNY2至少一部分不同。在一个示例中，曲柄12的转速N增加时的第三范围RNY包括大于或等于第一上限值NY1的范围，曲柄12的转速N减小时的第三范围RNY包括大于或等于第二上限值NY2的范围。

图5示出了曲柄12的转速N与常数K之间的关系一个示例。

在由图5的实线L21所示的示例中，曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1包括第一部分范围RNX11和大于第一部分范围RNX11的第二部分范围RNX12。第一部分范围RNX11包括大于或等于第二值NA且小于第一中间值NX1的范围。第二部分范围RNX12包括大于或等于第一中间值NX1且小于第一上限值NY1的范围。在第一部分范围RNX11中，常数K设定为大于零的恒定值。在第二部分范围RNX12中，常数K设定为随着曲柄12的转速N的增加而减小。在第二部分范围RNX12中，常数K小于第一部分范围RNX11。在大于或等于第一上限值NY1的第三范围RNY1中，常数K设定为大于零且小于第二范围RNX1的恒定值。

在由图5的单点划线L22所示的示例中，曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2包括第三部分范围RNX21和大于第三部分范围RNX21的第四部分范围RNX22。第三部分范围RNX21包括大于或等于第二值NA且小于第二中间值NX2的范围。第四部分范围RNX22包括大于或等于第二中间值NX2且小于第二上限值NY2的范围。在第三部分范围RNX21中，常数K设定为大于零的恒定值。在第四部分范围RNX22中，常数K设定为随着曲柄12的转速N的增加而减小。在第四部分范围RNX22中，常数K小于第三部分范围RNX21。在大于或等于第二上限值NY2的第三范围RNY2中，常数K设定为大于零且小于第二范围RNX2的恒定值。第三部分范围RNX21比第一部分范围RNX11大。第二中间值NX2大于第一中间值NX1。第四部分范围RNX22的大小可以与第二部分范围RNX12的大小基本相同。

控制部42控制马达30，以使曲柄12的转速N小于或等于预先设定的第三值NB并且在第二控制状态下控制马达30时的比率A，大于曲柄12的转速N大于或等于第四值NC并且在第一控制状态下控制马达30时的比率A，其中，该第四值NC大于预先设定的第三值NB。在图5所示的示例中，第三值NB至少包括在第一部分范围RNX11和第三部分范围RNX21，并且第四值NC至少包括在第三范围RNY1、第三范围RNY2。

参照图3，对控制马达30的处理进行说明。若从电池28向控制部42供给电力，则控制部42开始进行处理并进入图3所示的流程图的步骤S11。只要供给电力，控制部42就每规定周期执行从步骤S11开始的处理。

在步骤S11中，控制部42获得与人力驱动力H相对应的基准比率A，并进入步骤S12。例如，控制部42根据人力转矩TH、和图4所示的人力转矩TH与基准比率AX之间的关系，获得基准比率AX。当人力转矩TH增加时，控制部42根据图4的实线L11获得基准比率AX。当人力转矩TH减小时，控制部42根据图4的单点划线L12获得基准比率AX。当人力转矩TH从增加变为减小时，直至在单点划线L12上获得的比率AX小于在实线L11上获得的比率AX，即使人力转矩TH减小也不会减小比率AX，而维持比率AX。

在步骤S12中，控制部42根据曲柄12的转速N确定常数K，进入步骤S13。例如，控制部42根据曲柄12的转速N、和图5所示的曲柄12的转速N与常数K之间的关系，确定常数K。当曲柄12的转速N增加时，控制部42根据图5的实线L21确定常数K。当曲柄12的转速N减小时，控制部42根据图5的单点划线L22确定常数K。

在步骤S13中，控制部42将在步骤S11中获得的基准比率AX乘以在步骤S12中确定的K，演算目标比率AY，并进入步骤S14。

在步骤S14中，控制部42判定目标比率AY是否小于或等于上限值AZ。当目标比率AY小于或等于上限值AZ时，控制部42进入步骤S15。在步骤S15中，控制部42控制马达30，以使比率A变为目标比率AY，并结束处理。

在步骤S14中，当控制部42判定目标比率AY不小于或等于上限值AZ时，进入步骤S16。在步骤S16中，控制部42将目标比率AY设定为上限值AZ，并进入步骤S15。在步骤S15中，控制部42控制马达30，以使比率A变为在步骤S16中设定的目标比率AY，并结束处理。

(变形例)

与实施方式有关的说明是根据本发明的人力驱动车用控制装置可以采用的示例，并非旨在限制其方式。根据本发明的人力驱动车用控制装置，例如可以采用下面所示的实施方式的变形例及彼此不矛盾的至少两个变形例组合而成的方式。在下面的变形例中，对与实施方式的方式共通的部分，附加与实施方式相同的符号，故不予赘述。

·控制部42可以控制马达30，以使在每种控制状态下曲柄12的转速N与比率A之间的关系的至少一部分不同。例如，在每种控制状态下变更曲柄12的转速N与常数K之间的关系。

在第一示例中，控制部42在每种控制状态下变更第二范围RNX1。例如，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由图6所示的实线L21所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由实线L31所示的关系。实线L31上的第二范围RNX的上限值小于实线L21上的第二范围RNX的上限值。实线L31上的第二范围RNX的上限值与实线L21上的第二范围RNX的上限值可以相等。在这种情况下，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N减小时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L22所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L32所示的关系。单点划线L32上的第二范围RNX的上限值小于单点划线L22上的第二范围RNX的上限值。单点划线L32上的第二范围RNX的上限值与单点划线L22上的第二范围RNX的上限值可以相等。另外，例如，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由实线L31所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由实线L21所示的关系。在这种情况下，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N减小时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L32所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L22所示的关系。

在第二示例中，控制部42除了按照每个控制状态变更第二范围RNX1之外，还可以按照每个控制状态变更第二范围RNX中的常数K的最大值。例如，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由实线L21所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由双点划线L41所示的关系。双点划线L41上的第二范围RNX的常数K的上限值小于实线L21上的第二范围RNX的常数K的上限值。在这种情况下，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N减小时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L22所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L42所示的关系。单点划线L42上的第二范围RNX的常数K的上限值小于单点划线L22上的第二范围RNX的常数K的上限值。另外，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由双点划线L41所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由实线L21所示的关系。在这种情况下，可以将第一控制状态下的曲柄12的转速N减小时的曲柄12的转速N与常数K的关系设定为由单点划线L42所示的关系，并可以将第二控制状态下的曲柄12的转速N增加时的曲柄12的转速N与常数K之间的关系设定为由单点划线L22所示的关系。

在第三示例中，控制部42可以不针对每个控制状态变更第二范围RNX1，而针对每个控制状态变更第二范围RNX中的常数K的最大值。

·控制部42可以控制马达30，以使在每个控制状态下人力转矩TH与基准比率AX之间的关系的至少一部分不同。例如，按照每个控制状态变更人力转矩TH与基准比率AX之间的关系。例如，在每个控制状态下，基准比率AX的最大值不同。

·在图5中，可以从曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1中省略第一部分范围RNX11和第二部分范围RNX12中的一个。当省略第二部分范围RNX12时，曲柄12的转速N增加时的整个第二范围RNX1变为第一部分范围RNX11。当省略第一部分范围RNX11时，曲柄12的转速N增加时的整个第二范围RNX1变为第二部分范围RNX12。

·在图5中，可以从曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2中省略第三部分范围RNX21和第四部分范围RNX22中的一个。当省略第四部分范围RNX22时，曲柄12的转速N减小时的整个第二范围RNX2变为第三部分范围RNX21。当省略第三部分范围RNX21时，曲柄12的转速N减小时的整个第二范围RNX2变为第四部分范围RNX22。

·控制部42可以控制马达30，以使曲柄12的转速N增加时的第二范围RNX1与曲柄12的转速N减小时的第二范围RNX2相等。

·控制部42可以控制马达30，以使曲柄12的转速N增加时的第三范围RNY1与曲柄12的转速N减小时的第三范围RNY2相等。

·当曲柄12的转速N处于恒定状态并且人力驱动力H为包括在第一范围RHX中的第二规定值HB时，控制部42可以控制马达30，以使人力驱动力H增加时的比率A与人力驱动力H减小时的比率A相等。

·控制部42可以根据人力驱动力H变更比率A。在这种情况下，控制部42可以不根据曲柄12的转速N进行变更。例如，从图3的处理中省略步骤S12的处理，并且，在步骤S13中，将基准比率AX设定为目标比率AY。在这种情况下，亦优选为，当人力驱动力H包括在第一范围RHX内时，控制部42控制马达30，使得人力驱动力H增加时的比率A与人力驱动力H减小时的比率A不同。在该变形例中，当人力驱动力H包括在第一范围RHX内时，控制部42可以控制马达30，使得人力驱动力H增加时的比率A小于人力驱动力H减小时的比率A。

符号说明

10…人力驱动车、12…曲柄、30…马达、40…人力驱动车用控制装置、42…控制部。

Claims (15)

1.一种人力驱动车用控制装置，其包括：

控制部，其控制辅助人力驱动车的推进的马达，该人力驱动车具有曲柄，

所述控制部：

根据人力驱动力和所述曲柄的转速，变更所述马达的辅助力相对于输入至所述曲柄的所述人力驱动力的比率，

当所述曲柄的转速处于恒定状态并且所述人力驱动力包括在第一范围内时，随着所述人力驱动力的增加而增加所述比率，

控制所述马达，以使所述人力驱动力为包括在所述第一范围内的第一规定值并且所述曲柄的转速包括在第二范围内时的所述比率，大于所述人力驱动力为所述第一规定值并且所述曲柄的转速包括在高于所述第二范围的第三范围内时的所述比率。

2.根据权利要求1所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述第一范围包括所述人力驱动力大于或等于0Nm且小于或等于40Nm的范围的至少一部分。

3.根据权利要求1或2所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述第二范围包括所述曲柄的转速大于或等于0rps且小于或等于7/6rps的范围的至少一部分。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述第三范围包括所述曲柄的转速超过7/6rps的范围的至少一部分。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述控制部控制所述马达，以使所述辅助力不超过预先设定的第一值。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

当所述曲柄的转速处于恒定状态并且所述人力驱动力为包括在第一范围内的第二规定值时，所述控制部驱动所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率与所述人力驱动力减小时的所述比率不同。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述曲柄的转速增加时的所述第二范围和所述曲柄的转速减小时的所述第二范围至少一部分不同，

所述曲柄的转速增加时的所述第三范围和所述曲柄的转速减小时的所述第三范围至少一部分不同。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

当所述曲柄的转速大于或等于预先设定的第二值时，所述控制部根据所述人力驱动力和所述曲柄的转速驱动所述马达。

9.根据权利要求8所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述预先设定的第二值为大于或等于1/60rps且小于或等于1/6rps的范围的值。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述控制部控制所述马达，以使所述比率变为将与所述人力驱动力相对应的基准比率乘以根据所述曲柄的转速确定的常数而得到的目标比率。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述控制部控制所述马达，以使所述比率不超过预先设定的上限值。

12.根据权利要求11所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述控制部构成为，能够在所述预先设定的上限值不同的多个控制状态下控制所述马达。

13.根据权利要求12所述的人力驱动车用控制装置，其中，

所述多个控制状态包括：第一控制状态；和所述预先设定的上限值低于所述第一控制状态时的预先设定的上限值的第二控制状态；

所述控制部控制所述马达，以使所述曲柄的转速小于或等于预先设定的第三值并且在第二控制状态下控制所述马达时的所述比率，大于所述曲柄的转速大于或等于第四值并且在所述第一控制状态下控制所述马达时的所述比率，其中，所述第四值大于所述预先设定的第三值。

14.一种人力驱动车用控制装置，其包括，

控制部，其控制辅助人力驱动车的推进的马达，

所述控制部根据人力驱动力，变更所述马达的辅助力相对于输入至所述人力驱动车的人力驱动力的比率，

当所述人力驱动力包括在第一范围内时，所述控制部控制所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率与所述人力驱动力减小时的所述比率不同。

15.根据权利要求14所述的人力驱动车用控制装置，其中，

当所述人力驱动力包括在所述第一范围内时，所述控制部控制所述马达，以使所述人力驱动力增加时的所述比率小于所述人力驱动力减小时的所述比率。