CN117682004A - 人力驱动车用的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够适当地控制变速装置的人力驱动车用的控制装置。人力驱动车用的控制装置具备控制部，该控制部控制用于分级地变更所述人力驱动车的车轮的转速相对于曲柄轴的转速的比率的变速装置，所述控制部构成为，在变速条件成立的情况下，通过使所述比率仅变更一级的第一变速动作来控制所述变速装置，在所述变速条件成立且所述人力驱动车的车辆状态为规定状态的情况下，能够通过使所述比率变更两级以上的第二变速动作来控制所述变速装置，所述规定状态包括与所述人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。

Description

人力驱动车用的控制装置
技术领域
本公开涉及一种人力驱动车用的控制装置。
背景技术
例如，专利文献1所公开的人力驱动车用的控制装置控制人力驱动车的变速装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-47085号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
本公开的目的之一是提供一种能够适当地控制变速装置的人力驱动车用的控制装置。
用于解决问题的手段
根据本公开的第一方面的控制装置为人力驱动车用的控制装置，其具备控制部，该控制部控制用于分级地变更所述人力驱动车的车轮的转速相对于曲柄轴的转速的比率的变速装置，所述控制部构成为，在变速条件成立的情况下，通过使所述比率仅变更一级的第一变速动作来控制所述变速装置，在所述变速条件成立且所述人力驱动车的车辆状态为规定状态的情况下，能够通过使所述比率变更两级以上的第二变速动作来控制所述变速装置，所述规定状态包括与所述人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。
根据第一方面的控制装置，由于其构成为在与人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过使比率变更两级以上的第二变速动作来控制变速装置，因此，能够较早地使比率变更两级以上。因此，控制部能够适当地控制变速装置。
在根据本公开的第一方面的第二方面的控制装置中，所述变速装置包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的一个链轮改挂到另一个链轮的外装变速器，所述第一变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与所述第一链轮相邻的第二链轮的变速动作，所述第二变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与所述第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。
根据第二方面的控制装置，在第二变速动作中，比起多次进行第一变速动作，能够较早地使比率变更两级以上。
根据本公开的第三方面的控制装置为人力驱动车用的控制装置，其具备控制部，该控制部控制用于分级地变更所述人力驱动车的车轮的转速相对于曲柄轴的转速的比率的变速装置，所述变速装置包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的一个链轮改挂到另一个链轮的外装变速器，所述控制部构成为，在变速条件成立且规定条件不成立的情况下，能够通过变更所述比率的第一变速动作来控制所述变速装置，在所述变速条件成立且所述规定条件成立的情况下，能够通过变更所述比率的第二变速动作来控制所述变速装置，所述第一变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与所述第一链轮相邻的第二链轮的变速动作，所述第二变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与所述第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。
根据第三方面的控制装置，由于其构成为在规定条件成立的情况下，能够通过使比率变更两级以上的第二变速动作来控制变速装置，因此，能够较早地使比率变更两级以上。因此，控制部能够适当地控制变速装置。
在根据本公开的第三方面的第四方面的控制装置中，在所述人力驱动车的车辆状态为规定状态的情况下，所述规定条件成立，所述规定状态包括与所述人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。
根据第四方面的控制装置，在与人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面中的任一方面的第五方面的控制装置中，所述参数包括基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速。
根据第五方面的控制装置，在曲柄轴的推定转速的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面中的任一方面的第六方面的控制装置中，所述参数包括所述曲柄轴的转速。
根据第六方面的控制装置，在曲柄轴的转速的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面至第六方面中的任一方面的第七方面的控制装置中，所述参数包括车速。
根据第七方面的控制装置，在车速的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面至第七方面的中的任一方面的第八方面的控制装置中，所述参数包括所述人力驱动车的行驶道路的坡度。
根据第八方面的控制装置，在行驶道路的坡度的变化量为规定量以上的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面至第八方面中的任一方面的第九方面的控制装置中，所述规定状态包括输入至所述人力驱动车的人力驱动力为规定范围内的状态。
根据第九方面的控制装置，在输入至人力驱动车的人力驱动力为规定范围内的状态的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第九方面的第十方面的控制装置中，所述规定状态包括所述人力驱动力为第一驱动力以下、且用于使所述比率增加的所述变速条件成立的情况。
根据第十方面的控制装置，在人力驱动力为第一驱动力以下、且用于使比率增加的变速条件成立的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地增加两级以上。
在根据本公开的第十方面的第十一方面的控制装置中，所述规定状态包括所述人力驱动力为所述第一驱动力以下、所述人力驱动车的加速度为第一加速度以上、且用于使所述比率增加的所述变速条件成立的情况。
根据第十一方面的控制装置，在人力驱动力为第一驱动力以下、人力驱动车的加速度为第一加速度以上、且用于使比率增加的变速条件成立的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地增加两级以上。
在根据本公开的第九方面至第十一方面中的任一方面的第十二方面的控制装置中，所述规定状态包括所述人力驱动力为第二驱动力以上、且用于使所述比率减少的所述变速条件成立的情况。
根据第十二方面的控制装置，在人力驱动力为第二驱动力以上、且用于使比率减少的变速条件成立的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地减少两级以上。
在根据本公开的第十二方面的第十三方面的控制装置中，所述规定状态包括所述人力驱动力为所述第二驱动力以上、所述人力驱动车的加速度为第二加速度以下、且用于使所述比率减少的所述变速条件成立的情况。
根据第十三方面的控制装置，在人力驱动力为第二驱动力以上、人力驱动车的加速度为第二加速度以下、且用于使比率减少的变速条件成立的情况下，能够通过第二变速动作，使比率较早地减少两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面至第十三方面中的任一方面的第十四方面的控制装置中，所述规定状态包括基于用于检测所述曲柄轴的转速的检测部的输出而得到的检测转速、与基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速的差为规定差以上的状态。
根据第十四方面的控制装置，在检测转速与曲柄轴的推定转速的差为规定差以上的状态的情况下，能够使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面、第二方面、以及第四方面至第十四方面中的任一方面的第十五方面的控制装置中，所述规定状态包括所述曲柄轴的旋转量为规定旋转量以下的状态。
根据第十五方面的控制装置，在曲柄轴的旋转量为规定旋转量以下的状态的情况下，能够使比率较早地变更两级以上。
在根据本公开的第一方面至第十五方面中的任一方面的第十六方面的控制装置中，所述变速条件与所述人力驱动车的行驶状态及行驶环境中的至少一者相关。
根据第十六方面的控制装置，能够根据人力驱动车的行驶状态及行驶环境中的至少一者来适当地控制变速装置。
在根据本公开的第一方面至第十六方面中的人一方面的第十七方面的控制装置中，所述变速条件包括所述曲柄轴的转速、输入至所述人力驱动车的人力驱动力、以及车速中的至少一者。
根据第十七方面的控制装置，能够根据曲柄轴的转速、人力驱动力、以及车速中的至少一者而适当地控制变速装置。
在根据本公开的第一方面至第十七方面中的任一方面的第十八方面的控制装置中，所述变速条件包括所述曲柄轴的转速，所述控制部在所述曲柄轴的转速比上限阈值大的情况下，控制所述变速装置，以使所述比率变大，在所述曲柄轴的转速比下限阈值小的情况下，控制所述变速装置，以使所述比率变小。
根据第十八方面的控制装置，能够在曲柄轴的转速比上限阈值大的情况下，控制变速装置，以使比率变大，在曲柄轴的转速比下限阈值小的情况下，控制变速装置，以使比率变小。
在根据本公开的第二方面至第四方面中的任一方面的第十九方面的控制装置中，所述第二变速动作包括控制所述变速装置以使基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速成为规定范围内的状态的变速动作。
根据第十九方面的控制装置，能够通过第二变速动作来控制变速装置，以使曲柄轴的推定转速较早地成为规定范围内的状态。
发明效果
本公开的人力驱动车用的控制装置能够适当地控制变速装置。
附图说明
图1是包括实施方式的人力驱动车用的控制装置的人力驱动车的侧视图；
图2是表示图1的第二旋转体的侧视图；
图3是表示图1的人力驱动车的电气结构的框图；
图4是由图2的控制部所执行的、控制变速装置的处理的流程图；
图5是由变形例的控制部所执行的、控制变速装置的处理的流程图。
具体实施方式
＜实施方式＞
参照图1至图4，对人力驱动车用的控制装置60进行说明。人力驱动车是具有至少一个车轮，至少能够通过人力驱动力驱动的交通工具。人力驱动车包括例如山地自行车、公路自行车、城市自行车、货运自行车、手推自行车以及斜躺式自行车等各种自行车。人力驱动车所具有的车轮的数量并无限定。例如，人力驱动车包括独轮车以及具有两个以上车轮的交通工具。人力驱动车并不限定于仅能够通过人力驱动力驱动的交通工具。人力驱动车包括不仅通过人力驱动力还利用电动马达的驱动力进行推进的电动自行车(E-bike)。电动自行车(E-bike)包括通过电动马达辅助推进的电动辅助自行车。以下，在各实施方式中，将人力驱动车作为自行车进行说明。
人力驱动车10包括曲柄轴12、第一旋转体14、车轮16、第二旋转体18、以及传递体20。曲柄轴12构成为供人力驱动力输入。第一旋转体14与曲柄轴12连接。第二旋转体18与车轮16连接。传递体20构成为，与第一旋转体14及第二旋转体18卡合，并在第一旋转体14和第二旋转体18之间传递驱动力。
例如，人力驱动车10还包括车体24。例如，车体24包括车架26。例如，车轮16包括前轮16F和后轮16R。例如，曲柄轴12相对于车架26可旋转。例如，人力驱动车10包括曲柄28。曲柄28包括曲柄轴12及两个曲柄臂28A、28B。例如，曲柄臂28A设于曲柄轴12的轴向上的第一端部，曲柄臂28B设于曲柄轴12的轴向上的第二端部。例如，人力驱动车10包括两个踏板30。例如，曲柄臂28A连结有两个踏板30中的一个。曲柄臂28B连结有两个踏板30中的另一个。例如，后轮16R通过曲柄轴12旋转而被驱动。例如，后轮16R支撑于车架26。
前轮16F经由前叉32安装于车架26。车把36经由把立34连结于前叉32。
例如，人力驱动车10还包括驱动机构38。例如，前轮16F及后轮16R中的至少一者与曲柄28通过驱动机构38连结。在本实施方式中，后轮16R与曲柄28通过驱动机构38连结。
例如，驱动机构38包括至少一个第一旋转体14、至少一个第二旋转体18、以及传递体20。至少一个第一旋转体14与曲柄轴12连接。至少一个第二旋转体18与车轮16连接。传递体20构成为，与至少一个第一旋转体14及至少一个第二旋转体18卡合，并在至少一个第一旋转体14和至少一个第二旋转体18之间传递驱动力。例如，传递体20将至少一个第一旋转体14的旋转力传递到至少一个第二旋转体18。
例如，至少一个第一旋转体14与曲柄轴12同轴配置。至少一个第一旋转体14与曲柄轴12可以不同轴配置。例如，在至少一个第一旋转体14与曲柄轴12未同轴配置的情况下，至少一个第一旋转体14与曲柄轴12经由第一传递机构而连接。第一传递机构可以包括多个齿轮，可以包括链轮及链条，可以包括皮带轮及皮带，可以包括传动轴及锥齿轮。例如，至少一个第一旋转体14包括至少一个驱动链轮。
例如，至少一个第二旋转体18与后轮16R同轴配置。至少一个第二旋转体18与后轮16R可以不同轴配置。例如，在至少一个第二旋转体18与后轮16R未同轴配置的情况下，至少一个第二旋转体18与后轮16R经由第二传递机构而连接。第二传递机构可以包括多个齿轮，可以包括链轮及链条，可以包括皮带轮及皮带，可以包括传动轴及锥齿轮。例如，至少一个第二旋转体18包括至少一个从动链轮。
至少一个第二旋转体18与后轮16R经由第三单向离合器连接。例如，第三单向离合器包括滚子离合器、楔块离合器以及棘轮离合器中的至少一者。第三单向离合器构成为，在第二旋转体18随着第一旋转体14向前旋转而旋转的情况下，从第二旋转体18向后轮16R传递驱动力，在后轮16R向前旋转的速度比第二旋转体18向前旋转的速度高的情况下，允许后轮16R与第二旋转体18的相对旋转。
例如，人力驱动车10还包括电池40。电池40包括一个或多个电池元件。电池元件包括充电电池。例如，电池40构成为向控制装置60及变速装置42供给电力。例如，电池40通过有线或无线与控制装置60可通信地连接。例如，电池40能够通过电力线通信(PLC；PowerLine Communication)、CAN(Controller Area Network，控制器局域网)、或者UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收发送设备)与控制装置60通信。
例如，人力驱动车10包括变速装置42。变速装置42阶段性地变更人力驱动车10的车轮16的转速相对于曲柄轴12的转速的比率R。例如，变速装置42构成为设于人力驱动车10的人力驱动力的传递路径且变更比率R。例如，比率R为车轮16的转速相对于曲柄28的转速的比率R。例如，车轮16的转速包括驱动轮的转速。
变速装置42包括外装变速器42A及内装变速器中的至少一者。在本实施方式中，变速装置42包括将人力驱动车10的链条从多个链轮中的一个链轮改挂到另一个链轮的外装变速器42A。本实施方式中的变速装置42包括外装变速器42A。外装变速器42A构成为操作传递体20，以变更车轮16的转速相对于曲柄轴12的转速的比率R。例如，外装变速器42A包括前拨链器及后拨链器中的至少一者。在外装变速器42A包括前拨链器及后拨链器中的至少一者的情况下，传递体20包括链条。
例如，外装变速器42A使与多个链轮中的一个链轮卡合的传递体20移动至多个链轮中的另一个链轮。例如，在变速装置42包括内装变速器的情况下，内装变速器设于后轮16R的花鼓。内装变速器可以包括CVT(Continuously Variable Transmission，无极变速器)。例如，变速装置42包括电动致动器42B。例如，电动致动器42B构成为使变速装置42动作。例如，电动致动器42B构成为使外装变速器42A动作。
外装变速器42A构成为操作传递体20，以变更车轮16的转速相对于曲柄轴12的转速的比率R。例如，外装变速器42A构成为设于人力驱动车10的人力驱动力的传递路径且变更比率R。例如，外装变速器42A操作传递体20，来变更至少一个第一旋转体14及至少一个第二旋转体18中的至少一者与传递体20的卡合状态，从而使比率R变更。比率R、车轮16的转速、以及曲柄轴12的转速之间的关系由式(1)表示。在式(1)中，R表示比率R。在式(1)中，W表示车轮16的转速。在式(1)中，C表示曲柄轴12的转速。
式(1)：R＝W(rpm)/C(rpm)
例如，外装变速器42A能够按照至少一个变速挡来变更比率R。例如，外装变速器42A构成为操作传递体20，以变更至少一个变速挡。例如，至少一个变速挡根据至少一个第一旋转体14及至少一个第二旋转体18中的至少一者来设定。例如，在至少一个变速挡包括多个变速挡的情况下，多个变速挡的每一个分别设定有不同的比率R。例如，变速挡越高，比率R越大。
例如，在至少一个第一旋转体14包括多个第一旋转体14且至少一个第二旋转体18包括多个第二旋转体18的情况下，变速挡根据多个第一旋转体14中的一个与多个第二旋转体18中的一个的组合来设定。例如，在至少一个第一旋转体14包括一个第一旋转体14且至少一个第二旋转体18包括多个第二旋转体18的情况下，变速挡根据多个第二旋转体18的数量来设定。例如，在至少一个第一旋转体14包括多个第一旋转体14且至少一个第二旋转体18包括一个第二旋转体18的情况下，变速挡根据多个第一旋转体14的数量来设定。
例如，外装变速器42A使与多个链轮中的一个链轮卡合的链条移动至多个链轮中的另一个链轮。例如，多个驱动链轮中的齿数最小的链轮和多个从动链轮中的齿数最大的链轮的组合与能够通过外装变速器42A实现的最小的变速挡对应。例如，多个驱动链轮中的齿数最大的链轮和多个从动链轮中的齿数最小的链轮的组合与能够通过外装变速器42A实现的最大的变速挡对应。
例如，在外装变速器42A包括前拨链器的情况下，多个第一旋转体14包括2个以上3个以下的链轮。例如，多个第一旋转体14包括2个链轮。
例如，在外装变速器42A包括前拨链器的情况下，外装变速器42A构成为，在变速动作中，使传递体20从多个第一旋转体14中的一个移动至多个第一旋转体14中的另一个。前拨链器通过操作传递体20，来变更至少一个第一旋转体14与传递体20的卡合状态，从而使比率R变更。例如，多个第一旋转体14包括多个链轮。
例如，在外装变速器42A包括后拨链器的情况下，至少一个第二旋转体18包括2个以上20个以下的链轮。例如，多个第二旋转体18包括12个链轮。
例如，在外装变速器42A包括后拨链器的情况下，多个第二旋转体18中的至少一个在周向上包括至少两个变速促进区域22。例如，至少两个变速促进区域22分别设定于多个第二旋转体18中的至少一个。至少两个变速促进区域22为促进后拨链器使传递体20从多个第二旋转体18中的一个向多个第二旋转体18中的邻接的另一个移动的区域。
例如，在至少两个变速促进区域22分别设定于多个第二旋转体18的每一个的情况下，至少两个变速促进区域22可以为在多个第二旋转体18的每一个上各不相同，也可以至少两个相同。多个第二旋转体18中的至少一个可以不包括至少两个变速促进区域22。例如，多个从动链轮中的最小的从动链轮不包括至少两个变速促进区域22，其他的从动链轮包括至少两个变速促进区域22。
例如，在至少两个变速促进区域22分别设定于多个第二旋转体18的每一个的情况下，至少两个变速促进区域22包括第一变速促进区域22A和第二变速促进区域22B。例如，第一变速促进区域22A促进链条从多个链轮中的一个向多个从动链轮中的另一个移动。至少一个第一变速促进区域22A构成为在使比率变大的情况下促进变速动作。例如，第一变速促进区域22A促进链条从多个链轮中的齿数多的从动链轮向多个链轮中的齿数少的链轮的移动。例如，第一变速促进区域22A包括链轮的齿，该链轮的齿具有供链条易于从链轮的齿脱离的结构。
例如，第二变速促进区域22B促进链条从多个链轮中的另一个向多个链轮中的一个的移动。至少一个第二变速促进区域22B构成为在使比率变小的情况下促进变速动作。例如，第二变速促进区域22B促进链条从多个链轮中的齿数少的链轮向多个链轮中的齿数多的链轮的移动。例如，第二变速促进区域22B包括链轮的齿，该链轮的齿具有供链条易于与链轮的齿卡合的结构。
图2中示出了多个第二旋转体18中的一个。在图2示出的多个第二旋转体18中的一个中，例如，第一变速促进区域22A及第二变速促进区域22B设有4个。例如，四个第一变速促进区域22A的每一个与四个第二变速促进区域22B的每一个在多个第二旋转体18中的一个的周向上交替设置。
例如，在外装变速器42A包括前拨链器的情况下，多个第一旋转体14中的至少一个可以与多个第二旋转体18中的至少一个相同地设有变速促进区域22。
例如，人力驱动车10还包括变速操作装置44。例如，变速操作装置44设于车把36。例如，变速操作装置44包括用于使比率R变大的第一操作部、以及用于使比率R变小的第二操作部。
例如，人力驱动车10还包括车速检测部46。例如，车速检测部46通过有线或无线与控制部62可通信地连接。例如，车速检测部46构成为检测与人力驱动车10的车速相关的信息。例如，车速检测部46构成为检测与车轮16的转速相关的信息。例如，车速检测部46构成为检测设于前轮16F及后轮16R中的至少一者的磁铁。
例如，车速检测部46构成为，在车轮16旋转一圈期间，输出预定次数的检测信号。例如，预定次数为1。例如，车速检测部46输出与车轮16的转速相应的信号。控制部62能够基于与车轮16的转速相应的信号和与车轮16的周长相关的信息算出人力驱动车10的车速。例如，存储部64存储有与车轮16的周长相关的信息。
例如，人力驱动车10还包括人力驱动力检测部48。人力驱动力检测部48通过有线或无线与控制部62可通信地连接。人力驱动力检测部48构成为输出与通过人力驱动力而施加给曲柄轴12的转矩相应的信号。与通过人力驱动力而施加给曲柄轴12的转矩相应的信号包括与输入至人力驱动车10的人力驱动力相关的信息。
例如，人力驱动力检测部48设于人力驱动力的传递路径或者人力驱动力的传递路径所包括的部件的附近所设有的部件。例如，人力驱动力的传递路径所包括的部件包括曲柄轴12、和在曲柄轴12与至少一个第一旋转体14之间传递人力驱动力的部件。例如，动力传递部设于曲柄轴12的外周部。
人力驱动力检测部48包括应变传感器、磁致伸缩传感器、或者压力传感器等。应变传感器包括应变仪。人力驱动力检测部48只要能够获取与人力驱动力相关的信息，可以为任意结构。
例如，人力驱动力检测部48可以设于曲柄臂28A、28B、或者两个踏板30中的至少一者。例如，在人力驱动力检测部48设于两个踏板30中的至少一者的情况下，人力驱动力检测部48可以包括检测施加给两个踏板30中的至少一者的压力的传感器。例如，人力驱动力检测部48可以设于传递体20所包括的链条。例如，在人力驱动力检测部48设于链条的情况下，人力驱动力检测部48可以包括检测链条的张力的传感器。
例如，人力驱动车10还包括曲柄旋转状态检测部50。例如，曲柄旋转状态检测部50通过有线或无线与控制部62可通信地连接。曲柄旋转状态检测部50检测曲柄轴12及至少一个第一旋转体14中的至少一者的旋转量。例如，曲柄旋转状态检测部50构成为检测与曲柄轴12的转速相应的信息。例如，曲柄旋转状态检测部50构成为检测与至少一个第一旋转体14的转速相应的信息。与曲柄轴12的转速相应的信息包括曲柄轴12的角加速度。与至少一个第一旋转体14的转速相应的信息包括至少一个第一旋转体14的角加速度。
例如，曲柄旋转状态检测部50包括用于输出与磁场的强度相应的信号的磁传感器。曲柄旋转状态检测部50包括在周向上排列有多个磁极的环状磁铁。环状磁铁设于曲柄轴12、至少一个第一旋转体14、或者从曲柄轴12到至少一个第一旋转体14的动力传递路径之间。例如，环状磁铁包括一个S极和一个N极。一个S极和一个N极分别绕曲柄轴12的轴线连续地延伸180°。
例如，曲柄旋转状态检测部50输出与曲柄轴12的转速及至少一个第一旋转体14的转速中的至少一者相应的信号。例如，曲柄旋转状态检测部50构成为，在曲柄轴12和至少一个第一旋转体14中的至少一者旋转1圈期间，输出与曲柄轴12的旋转角度对应的检测信号。曲柄旋转状态检测部50可以包括光学传感器、加速度传感器、陀螺传感器或者转矩传感器等，来代替磁传感器。
例如，曲柄旋转状态检测部50设于人力驱动车10的车架26。例如，在曲柄旋转状态检测部50设于车架26的情况下，曲柄旋转状态检测部50可以构成为包括车速传感器。在曲柄旋转状态检测部50包括车速传感器的情况下，控制部62可以构成为，根据车速传感器所检测的车速、和比率R，算出曲柄轴12的转速。
曲柄旋转状态检测部50可以构成为检测至少一个第二旋转体18的旋转量。曲柄旋转状态检测部50可以构成为检测与至少一个第二旋转体18的转速相应的信息。例如，与至少一个第二旋转体18的转速相应的信息包括至少一个第二旋转体18的角加速度。例如，曲柄旋转状态检测部50可以输出与至少一个第二旋转体18的转速相应的信号。
例如，人力驱动车10还包括坡度检测部52。例如，坡度检测部52包括倾斜传感器和GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器中的至少一者。例如，倾斜传感器包括陀螺传感器和加速度传感器中的至少一者。在坡度检测部52包括GPS接收器的情况下，存储部64预先存储包括与行驶道路的坡度相关的信息的地图信息，控制部62获取人力驱动车10的当前所在地的行驶道路的坡度。
人力驱动车用的控制装置60具备控制部62。例如，控制部62包括执行预定控制程序的演算处理装置。例如，控制部62所包括的演算处理装置包括CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)或者MPU(Micro Processing Unit，微处理器)。
例如，控制部62所包括的演算处理装置可以设于彼此分开的多个场所。例如，演算处理装置的一部分可以设于人力驱动车10，演算处理装置的另一部分可以设于与互联网连接的服务器。在演算处理装置设于彼此分开的多个场所的情况下，演算处理装置的各部分经由无线通信装置彼此可通信地连接。控制部62可以包括一个或多个微型计算机。
例如，控制装置60还具备存储部64。例如，存储部64通过有线或无线与控制部62可通信地连接。例如，存储部64存储有控制程序及用于控制处理的信息。例如，存储部64例如包括非易失性存储器及易失性存储器。例如，非易失性存储器包括ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器)、以及闪速存储器中的至少一者。例如，易失性存储器包括RAM(Random AccessMemory，随机存储器)。
控制部62控制变速装置42。控制部62构成为，在变速条件成立的情况下，通过使比率R仅变更一级的第一变速动作来控制变速装置42。控制部62构成为，在变速条件成立且人力驱动车10的车辆状态为规定状态的情况下，能够通过使比率R变更两级以上的第二变速动作来控制变速装置42。规定状态包括与人力驱动车10的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。
例如，第一变速动作包括将人力驱动车10的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与第一链轮相邻的第二链轮的变速动作。例如，控制部62在第一变速动作中，通过使外装变速器42A从与链条所卡合的第一链轮对应的位置移动到与链条所卡合的链轮相邻的第二链轮对应的位置，从而使比率R仅变更一级。控制部62在进行第一变速动作的情况下且变更两级以上的比率R的情况下，通过反复第一变速动作的开始和结束，来变更两级以上的比率R。
例如，第二变速动作包括将人力驱动车10的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。例如，控制部62在第二变速动作中，通过使外装变速器42A从与链条所卡合的第三链轮对应的位置移动到与链条所卡合的第三链轮不相邻的第四链轮对应的位置，从而使比率R变更两级以上。例如，第二变速动作包括控制变速装置42的变速动作，以使基于车速及比率R算出的曲柄轴12的推定转速成为规定范围内的状态。例如，控制部62构成为，在第二动作中，算出基于车速及比率R算出的曲柄轴12的推定转速成为规定范围内的状态的变速挡，并控制外装变速器42A，以使链条卡合于与算出的变速挡对应的第四链轮。例如，控制部62在通过使比率R仅变更一级而推定曲柄轴12的推定转速成为规定范围内的状态的情况下，即使与人力驱动车10的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上，在第一变速动作中，也可以控制变速装置42，以使比率R仅变更一级。
例如，控制部62在第一变速动作中，通过使比率R仅变更一级，来执行基于变速促进区域22的变速动作。控制部62构成为，在第一变速动作中，例如，在升挡操作中，在使外装变速器42A从与第一链轮对应的位置移动到与第二链轮对应的位置的状态下，链条通过与第一链轮的第一变速促进区域22A对应的位置。控制部62构成为，在第一变速动作中，例如，在降挡操作中，在使外装变速器42A从与第一链轮对应的位置移动到与第二链轮对应的位置的状态下，链条通过与第二链轮的第二变速促进区域22B对应的位置。链条位于与第二链轮的第二变速促进区域22B对应的位置的情况为因外装变速器42A而移动的链条位于能够与第二链轮的第二变速促进区域22B所包括的链轮齿接触的位置的情况。
例如，控制部62在第二变速动作中，通过使比率R变更两级以上，来部分地执行不基于变速促进区域22的变速动作。控制部62构成为，在第二变速动作中，例如，在升挡操作中，在确认链条通过了与第三链轮的第一变速促进区域22A对应的位置之前，使外装变速器42A从与第三链轮对应的位置移动到与第四链轮对应的位置。控制部62构成为，在第二变速动作中，例如，在降挡操作中，在确认链条通过了与位于第三链轮和第四链轮之间的链轮的第二变速促进区域22B对应的位置之前，使外装变速器42A从与第三链轮对应的位置移动到与第四链轮对应的位置。链条位于与第四链轮的第二变速促进区域22B对应的位置的情况为因外装变速器42A而移动的链条位于能够与第四链轮的第二变速促进区域22B所包括的链轮齿接触的位置的情况。
控制部62可以在第一变速动作中基于变速促进区域22而开始变速动作。控制部62可以在第一变速动作中，例如，在升挡操作中，在链条位于与第一链轮的第一变速促进区域22A对应的位置的情况下，控制外装变速器42A，以使外装变速器42A动作。控制部62可以在第一变速动作中，例如，在降挡操作中，在链条位于与第二链轮的第二变速促进区域22B对应的位置的情况下，控制外装变速器42A，以使外装变速器42A动作。
例如，变速条件与人力驱动车10的行驶状态以及行驶环境中的至少一者相关。例如，行驶状态包括曲柄轴12的转速、人力驱动力、以及车速中的至少一者。例如，行驶环境包括行驶道路的坡度。例如，行驶状态及行驶环境中的至少一者包括行驶阻力。例如，行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力、坡度阻力、以及加速阻力中的至少一者。
例如，变速条件包括曲柄轴12的转速、人力驱动力、以及车速中的至少一者。在本实施方式中，变速条件包括曲柄轴12的转速。例如，控制部62在曲柄轴12的转速比上限阈值大的情况下，控制变速装置42以使比率R变大，在曲柄轴12的转速比下限阈值小的情况下，控制变速装置42以使比率R变小。
在变速条件包括人力驱动力的情况下，例如，当人力驱动力在第一范围之外时，满足变速条件。在变速条件包括车速的情况下，例如，当车速在第二范围之外时，满足变速条件。
例如，变速条件包括行驶道路的坡度及行驶阻力中的至少一者。在变速条件包括行驶道路的坡度的情况下，例如，当行驶道路的坡度在第三范围之外时，满足变速条件。在变速条件包括行驶阻力的情况下，例如，当行驶阻力在第四范围之外时，满足变速条件。
例如，参数包括基于车速及比率R算出的曲柄轴12的推定转速。例如，控制部62通过将车速除以比率R及预先存储于存储部64的轮胎直径，来算出曲柄轴12的推定转速。在参数包括曲柄轴12的推定转速的情况下，规定量例如为10rpm以上且30rpm以下。在参数包括曲柄轴12的推定转速的情况下，规定量例如为20rpm。
例如，参数包括曲柄轴12的转速。在参数包括曲柄轴12的转速的情况下，规定量例如为10rpm以上且30rpm以下。例如，在参数包括曲柄轴12的转速的情况下，参数的变化量表示为车辆的运动状态从第一状态变化为第二状态的情况下的变化量。第一状态和第二状态下的车辆的运动状态大不相同。例如，在人力驱动车10加速后急剧减速的情况下，控制部62判定为从第一状态变为了第二状态。例如，人力驱动车10加速后急剧减速的情况包括行驶道路从下坡突然变为上坡的情况。在参数包括曲柄轴12的转速的情况下，规定量例如为20rpm。
例如，参数包括车速。在参数包括车速的情况下，规定量例如为1km/h以上且10km/h以下。例如，在参数包括车速的情况下，参数的变化量表示为车速检测部46的每个检测周期的变化量。在参数包括车速的情况下，规定量例如为5km/h。
例如，参数包括人力驱动车10的行驶道路的坡度。行驶道路的坡度例如由角度表示。例如，在参数包括行驶道路的坡度的情况下，参数的变化量表示为每秒的变化量。例如，在参数包括行驶道路的坡度的情况下，规定量为5度以上且15度以下。例如，在参数包括行驶道路的坡度的情况下，规定量为10度。
例如，规定状态包括输入至人力驱动车10的人力驱动力为规定范围内的状态。例如，规定状态包括人力驱动力为第一驱动力以下，且用于使比率R增加的变速条件成立的情况。例如，规定状态包括人力驱动力为第一驱动力以下、人力驱动车10的加速度为第一加速度以上、且用于增加比率R的变速条件成立的情况。第一驱动力例如为1Nm以上且20Nm以下。第一驱动力例如为10Nm。第一加速度例如为0km/h/s以上。第一加速度为0km/h/s。例如，规定状态包括人力驱动力为第二驱动力以上、且用于使比率R减少的变速条件成立的情况。例如，规定状态包括人力驱动力为第二驱动力以上、人力驱动车10的加速度为第二加速度以下、且用于使比率R减少的变速条件成立的情况。例如，第二驱动力比第一驱动力大。第二驱动力例如为60Nm以上且80Nm以下。第二驱动力例如为70Nm。第二加速度例如为0km/h/s以下。第二加速度例如为0km/h/s。
例如，规定状态包括基于用于检测曲柄轴12的转速的检测部的输出而得到的检测转速、与基于车速及比率R而算出的曲柄轴12的推定转速的差为规定差以上的状态。用于检测曲柄轴12的转速的检测部为曲柄旋转状态检测部50。规定差例如为10rpm。
例如，规定状态包括曲柄轴12的旋转量为规定旋转量以下的状态。曲柄轴12的旋转量可以由踏板30的行程量表示。规定旋转量例如为270度以上且450度以下。规定旋转量例如为360度。
参照图4，对控制部62控制变速装置42的处理进行说明。例如，若电力供给至控制部62，则控制部62开始处理并进入图4所示的流程图的步骤S11。例如，若图4的流程图结束，则控制部62在预定周期后，反复自步骤S11开始的处理，直至电力供给停止。
在步骤S11中，控制部62判定变速条件是否成立。在步骤S11中判定为变速条件不成立的情况下，控制部62结束处理。在变速条件成立的情况下，控制部62进入步骤S12。
在步骤S12中，控制部62判定车辆是否为规定状态。在车辆并非为规定状态的情况下，控制部62进入步骤S13。在步骤S13中，控制部62通过第一变速动作控制变速装置42，然后结束处理。
在步骤S12中，在车辆为规定状态的情况下，控制部62进入步骤S14。在步骤S14中，控制部62通过第二变速动作控制变速装置42，然后结束处理。
＜变形例＞
关于实施方式的说明是根据本公开的人力驱动车用的控制装置可采取方式的示例，并非意图限制其方式。例如，根据本公开的人力驱动车用的控制装置可采取以下所示实施方式的变形例以及相互不矛盾的至少两个变形例组合而成的方式。在以下的变形例中，对于与实施方式共通的部分，附加与实施方式相同的符号并省略其说明。
·控制部62构成为，在变速条件成立且规定条件不成立的情况下，能够通过变更比率R的第一变速动作来控制变速装置42，也可以构成为在变速条件成立且规定条件成立的情况下，能够通过变更比率R的第二变速动作来控制变速装置42。第一变速动作包括将人力驱动车10的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与第一链轮相邻的第二链轮的变速动作。第二变速动作包括将人力驱动车10的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。例如，规定条件在人力驱动车10的车辆状态为规定状态的情况下成立。例如，规定状态包括与人力驱动车10的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。规定条件例如，也可以在与人力驱动车10的车辆状态相关的参数在规定范围之外的情况下成立，而非参数的变化量。
参照图5，对控制部62控制变速装置42的处理进行说明。例如，若电力供给至控制部62，则控制部62开始处理并进入图5所示的流程图的步骤S21。例如，若图5的流程图结束，则控制部62在预定周期后，反复自步骤S21开始的处理，直至电力供给停止。
在步骤S21中，控制部62判定变速条件是否成立。在步骤S21中，在变速条件不成立的情况下，控制部62结束处理。在变速条件成立的情况下，控制部62进入步骤S22。
在步骤S22中，控制部62判定规定条件是否成立。控制部62在规定条件不成立的情况下，进入步骤S23。在步骤S23中，控制部62通过第一变速动作控制变速装置42，然后结束处理。
在步骤S22中，在规定条件成立的情况下，控制部62进入步骤S24。在步骤S24中，控制部62通过第二变速动作控制变速装置42，然后结束处理。
本说明书中使用的“至少一个”这种表述指的是所期望的选项的“一个以上”。作为一例，如果选项数是两个，则本说明书中使用的“至少一个”这种表述指的是“仅一个选项”或“两个选项这两者”。作为其他例，如果选项数是三个以上，则本说明书中使用的“至少一个”这种表述指的是“仅一个选项”或“两个以上的任意选项的组合”。
符号说明：
10…人力驱动车、12…曲柄轴、16…车轮、42…变速装置、42A…外装变速器、60…控制装置、62…控制部。

Claims (19)

1.一种控制装置，其为人力驱动车用的控制装置，且具备：
控制部，该控制部控制用于分级地变更所述人力驱动车的车轮的转速相对于曲柄轴的转速的比率的变速装置，
所述控制部构成为，
在变速条件成立的情况下，通过使所述比率仅变更一级的第一变速动作来控制所述变速装置，
在所述变速条件成立且所述人力驱动车的车辆状态为规定状态的情况下，能够通过使所述比率变更两级以上的第二变速动作来控制所述变速装置，
所述规定状态包括与所述人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述变速装置包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的一个链轮改挂到另一个链轮的外装变速器，
所述第一变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与所述第一链轮相邻的第二链轮的变速动作，
述第二变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与所述第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。
3.一种控制装置，其为人力驱动车用的控制装置，且具备：
控制部，该控制部控制用于分级地变更所述人力驱动车的车轮的转速相对于曲柄轴的转速的比率的变速装置，
所述变速装置包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的一个链轮改挂到另一个链轮的外装变速器，
所述控制部构成为，
在变速条件成立且规定条件不成立的情况下，能够通过变更所述比率的第一变速动作来控制所述变速装置，
在所述变速条件成立且所述规定条件成立的情况下，能够通过变更所述比率的第二变速动作来控制所述变速装置，
所述第一变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第一链轮改挂到与所述第一链轮相邻的第二链轮的变速动作，
所述第二变速动作包括将所述人力驱动车的链条从多个链轮中的第三链轮改挂到与所述第三链轮之间夹着其他链轮的第四链轮的变速动作。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
在所述人力驱动车的车辆状态为规定状态的情况下，所述规定条件成立，
所述规定状态包括与所述人力驱动车的车辆状态相关的参数的变化量为规定量以上的状态。
5.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述参数包括基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速。
6.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述参数包括所述曲柄轴的转速。
7.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述参数包括车速。
8.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述参数包括所述人力驱动车的行驶道路的坡度。
9.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括输入至所述人力驱动车的人力驱动力为规定范围内的状态。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括所述人力驱动力为第一驱动力以下、且用于使所述比率增加的所述变速条件成立的情况。
11.根据权利要求10所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括所述人力驱动力为所述第一驱动力以下、所述人力驱动车的加速度为第一加速度以上、且用于使所述比率增加的所述变速条件成立的情况。
12.根据权利要求9所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括所述人力驱动力为第二驱动力以上、且用于使所述比率减少的所述变速条件成立的情况。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括所述人力驱动力为所述第二驱动力以上、所述人力驱动车的加速度为第二加速度以下、且用于使所述比率减少的所述变速条件成立的情况。
14.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括基于用于检测所述曲柄轴的转速的检测部的输出而得到的检测转速、与基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速的差为规定差以上的状态。
15.根据权利要求1或4所述的控制装置，其中，
所述规定状态包括所述曲柄轴的旋转量为规定旋转量以下的状态。
16.根据权利要求1或3所述的控制装置，其中，
所述变速条件与所述人力驱动车的行驶状态及行驶环境中的至少一者相关。
17.根据权利要求1或3所述的控制装置，其中，
所述变速条件包括所述曲柄轴的转速、输入至所述人力驱动车的人力驱动力、以及车速中的至少一者。
18.根据权利要求1或3所述的控制装置，其中，
所述变速条件包括所述曲柄轴的转速，
所述控制部在所述曲柄轴的转速比上限阈值大的情况下，控制所述变速装置，以使所述比率变大，在所述曲柄轴的转速比下限阈值小的情况下，控制所述变速装置，以使所述比率变小。
19.根据权利要求2或3所述的控制装置，其中，
所述第二变速动作包括控制所述变速装置以使基于车速及所述比率而算出的所述曲柄轴的推定转速成为规定范围内的状态的变速动作。
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