DE102014015630A1 - Fahrradsteuerapparat - Google Patents

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DE102014015630A1
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bicycle control
rotation
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DE201410015630
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Mitsuru TAUCHI
Takashi Toyoshima
Jun Gao
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Shimano Inc
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Shimano Inc
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Abstract

[Aufgabe] Aufgabe ist es vorliegend, einen Parameter bereitzustellen, welcher die Drehung der Kurbelwelle und die Muskelantriebskraft betrifft, wobei es weniger wahrscheinlich ist, dass der Parameter fluktuiert im Falle eines Fahrradsteuerapparats, welcher eine Antriebseinheit, welche eine Hilfsleistung erzeugt, und eine elektrische Schalteinheit steuert. [Mittel zur Lösung der Aufgabe] Der Fahrradsteuerapparat 1 steuert eine Antriebseinheit 2 welche eine Hilfsleistung erzeugt, sowie eine elektrische Schalteinheit 107b. Der Fahrradsteuerapparat 1 umfasst einen Drehmomentsensor 50, welcher eine Pedalkraft detektiert, welche die Muskelantriebskraft ist, einen Drehgeschwindigkeitssensor 8, und einen Steuerer 4. Der Drehgeschwindigkeitssensor detektiert eine Kurbeldrehgeschwindigkeit, welche ein Parameter ist, welcher die Drehung der Kurbelwelle 102 betrifft. Der Steuerer 4 steuert wenigstens eine aus entweder der Antriebseinheit 2 oder der elektrischen Schalteinheit 107b, so dass das Kurbeldrehmoment und die Kurbeldrehgeschwindigkeit sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befinden werden.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldungen mit der Nr. 2013-224121 , welche am 29. Oktober 2013 eingereicht worden ist, und mit der Nr. 2014-167488 , welche am 20. August 2014 eingereicht worden ist. Der gesamte Offenbarungsgehalt der japanischen Patentanmeldungen mit der Nr. 2014-167488 sowie der Nr. 2013-224121 sind hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerapparat und insbesondere einen Fahrradsteuerapparat, welcher eine Antriebseinheit, welche eine Hilfsleistung bzw. Zusatzleistung erzeugt, und einen elektrische Schalteinheit steuert.
  • Ein Fahrrad, welches eine Antriebseinheit, welche eine Zusatzleistung generiert, und eine elektrische Schalteinheit steuert, ist herkömmlicherweise bekannt (siehe z. B. die Patentschrift des japanischen Patents mit der Veröffentlichungsnummer. H11-180376 ). In der Patentschrift 1 wird die Muskelantriebskraft detektiert, wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbel sich von Null aus vergrößert und das Fahrrad sich zu bewegen anfängt; sobald bzw. wenn die detektierte Antriebskraft größer als oder gleich einem bestimmten Ausmaß wird, geht eine Antriebseinheit in Betrieb und stellt eine zusätzliche Kraft bereit. Solange sich die Drehgeschwindigkeit der Kurbel in einem vorbestimmten Bereich befindet, in welchem die Effizienz der Einheit hoch ist bzw. wird, wird das unterstützende Verhältnis bzw. Zusatzverhältnis daraufhin erhöht bis zu einem maximalen Wert in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit der Kurbel; sobald die Drehgeschwindigkeit der Kurbel den vorbestimmten Bereichüberschreitet, wird das unterstützende Verhältnis bzw. Hilfsverhältnis schrittweise verringert, ausgehend von maximalen Wert in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit der Kurbel. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbel sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, nimmt das unterstützende Verhältnis bzw. Hilfsverhältnis daher konstant den maximalen Wert an.
  • Wenn im Falle eines herkömmlichen Fahrradsteuerapparats die Drehgeschwindigkeit der Kurbel sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, nimmt das Unterstützungsverhältnis einen konstanten Wert an ohne Rücksicht auf die Muskelantriebskraft; im Falle eines Fahrens bei einer stabilen Drehgeschwindigkeit der Kurbel tritt daher in der Muskelantriebskraft des Fahrrades für gewöhnlich eine extreme Variabilität auf in Entsprechung des Zustandes der Straße.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Parameter zu definieren bzw. herzustellen, welcher die Drehung der Kurbelwelle und die Muskelantriebskraft betrifft, und welcher im Falle eines Fahrradsteuerapparates, welcher eine Antriebseinheit, welche eine Hilfsleistung erzeugt, und eine elektrische Schalteinheit steuert, weniger Schwankungen bzw. Fluktuationen unterworfen ist.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
  • Der Fahrradsteuerapparat gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrradsteuerapparat, welcher eine Antriebseinheit, welche eine Hilfsleistung erzeugt, und eine elektrische Schalteinheit bzw. Schaltwerkeinheit (transmission unit) steuert. Der Fahrradsteuerapparat umfasst einen Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung, welche die Muskelantriebskraft bzw. Körperkraft (also eine nicht-motorgetriebene Kraft) detektiert, eine Drehzustandsdetektionsvorrichtung und einen Steuerer. Die Drehzustandsdetektionsvorrichtung detektiert einen Parameter, welcher die Drehung der Kurbelwelle (im Folgenden wird der Parameter, welcher die Drehung der Kurbelwelle betrifft, als der Drehparameter bezeichnet) betrifft. Der Steuerer steuert wenigstens eine aus entweder der Antriebseinheit oder der elektrischen Schalteinheit derart, dass die Muskelantriebskraft und der Drehparameter sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden werden.
  • Im Falle des Fahrradsteuerapparates ist/wird wenigstens eine aus entweder der Antriebseinheit oder der elektrischen Schalteinheit derart gesteuert, dass die Muskelantriebskraft, welche durch die Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung detektiert ist/wird, sowie der Drehparameter, welcher durch die Drehzustandsdetektionsvorrichtung detektiert ist/wird, sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden werden. Wenn zum Beispiel der Drehparameter sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, aber die Muskelantriebskraft größer als der vorbestimmte Bereich ist, soll die unterstützende Antriebskraft (das Unterstützungsverhältnis) vergrößert werden. Wenn im gegenteiligen Fall die Muskelantriebskraft kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, soll die Antriebskraft gesteuert werden, um die unterstützende Antriebskraft (das Unterstützungsverhältnis) zu verringern. Wenn mithin die Muskelantriebskraft sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, aber der Drehparameter größer als der vorbestimmte Bereich ist, wird ein Hochschalten ausgeführt und, sofern notwendig, die Steuerung der Hilfsantriebskraft in Betrieb genommen. Wenn auf dieselbe Weise der Drehparameter kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, wird ein Herunterschalten ausgeführt und, sofern notwendig, die Steuerung der Hilfsantriebskraft in Betrieb genommen. Da in diesem Fall wenigstens eine aus entweder der Antriebseinheit oder der elektrischen Schalteinheit derart gesteuert ist/wird, dass der Drehparameter und die Muskelantriebskraft sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befinden, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Drehparameter und die Muskelantriebskraft fluktuieren bzw. schwanken.
  • Der Steuerer kann einen ersten Modus, welcher vorzugsweise die elektrische Schalteinheit steuert, und einen zweiten Modus aufweisen, welcher vorzugsweise die Antriebseinheit steuert. In diesem Fall können die Muskelantriebskraft und der Drehparameter gleichzeitig verändert werden, vorzugsweise durch ein Steuern der elektrischen Schalteinheit, und kann Energieverbrauch verhindert bzw. verringert bzw. unterdrückt werden. Es kann verhindert werden durch vorzugsweise ein Steuern der Antriebseinheit, dass die Muskelantriebskraft sich in einem großen Ausmaß verändert, ohne dass der Drehparameter sich verändert.
  • Der Steuerer kann die Antriebseinheit steuern nach einem Steuern der elektrischen Schalteinheit. In diesem Fall können die Muskelantriebskraft und der Drehparameter gleichzeitig verändert werden durch ein Steuern der elektrischen Schalteinheit. Wenn zum Beispiel die Muskelantriebskraft und der Drehparameter sich nicht weit außerhalb des vorbestimmten Bereichs befinden, können aus diesem Grunde in Abhängigkeit der Situation die Muskelantriebskraft und der Drehparameter in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, lediglich durch ein Steuern der elektrischen Schalteinheit. Im Falle dieser Ausgestaltung kann die Steuerung effizient gestaltet werden.
  • Wenn der Drehparameter kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, kann der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis (Übersetzung bzw. Untersetzung) klein ist/sein wird. In diesem Fall ist/wird durch ein Herunterschalten der Gangschaltung, wodurch das Gangverhältnis kleiner wird, die Muskelantriebskraft verringert und kann der Drehparameter groß eingestellt werden, so dass es leicht wird, den Drehparameter in den vorbestimmten Bereich zu bringen.
  • Wenn der Drehparameter größer als der vorbestimmte Bereich ist, kann der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis groß wird/sein wird. Durch ein Hochschalten der Gangschaltung, wodurch das Gangverhältnis größer wird, ist/wird in diesem Fall die Muskelantriebskraft vergrößert, und kann der Drehparameter klein eingestellt werden, so dass es leicht wird, den Drehparameter in den vorbestimmten Bereich zu bringen.
  • Wenn die Muskelantriebskraft größer als der vorbestimmte Bereich ist, kann der Steuerer die Hilfsantriebskraft vergrößern. In diesem Fall kann durch ein Vergrößern der Hilfsantriebskraft die Muskelantriebskraft klein eingestellt werden, ohne ein Ändern des Drehparameters, so dass es leicht wird, die Muskelantriebskraft in den vorbestimmten Bereich zu bringen.
  • Wenn die Muskelantriebskraft kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, kann der Steuerer die Hilfsantriebskraft verringern. In diesem Fall kann durch ein Verringern der Hilfsantriebskraft die Muskelantriebskraft vergrößert werden, ohne ein Verändern des Drehparameters, so dass es leicht wird, die Muskelantriebskraft in den vorbestimmten Bereich zu bringen.
  • Wenn die Muskelantriebskraft und der Drehparameter sich nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs befinden, kann der Steuerer, auch wenn sowohl die Antriebseinheit als auch die elektrische Schalteinheit gesteuert sind/werden, sowohl die Antriebseinheit als auch die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das gegenwärtige Gangverhältnis und die Hilfsleistung aufrecht erhalten sind/werden.
  • Wenn die Muskelantriebskraft größer als der vorbestimmte Bereich ist und der Drehparameter sich innerhalb eines ersten Bereichs befindet, welcher sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, kann der Steuerer die Hilfsantriebskraft vergrößern. Da es in diesem Fall weniger wahrscheinlich ist, dass der Drehparameter ausgehend vom ersten Bereich auch bei einem Vergrößern der Hilfsantriebskraft fluktuiert, kann die Muskelantriebskraft in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, lediglich durch ein Steuern der Antriebseinheit.
  • Der Steuerer kann die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis kleiner wird, wenn die Muskelantriebskraft größer als der erste Bereich ist und der Drehparameter sich innerhalb eines zweiten Bereichs befindet, welcher kleiner ist als der Drehparameter, welcher sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet. In diesem Fall wird durch ein Herunterschalten, so dass das Gangverhältnis kleiner wird, der Drehparameter im zweiten Bereich größer und ist/wird die Muskelantriebskraft verringert. Da jedoch der zweite Bereich sich innerhalb eines Bereichs befindet, welcher kleiner ist als der Drehparameter in der Mitte des vorbestimmten Bereichs, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass der Drehparameter außerhalb des vorbestimmten Bereichs gelangt, auch wenn der Drehparameter im zweiten Bereich groß wird. Der Drehparameter und die Muskelantriebskraft können in diesem Fall in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, lediglich durch ein Schalten der elektrischen Schalteinheit.
  • Der Steuerer kann die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis kleiner ist/sein wird und die Hilfsantriebskraft vergrößert werden kann, wenn die Muskelantriebskraft größer ist als der zweite Bereich und der Drehparameter sich innerhalb eines dritten Bereichs befindet, welcher kleiner als der Drehparameter ist, welcher sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet. Da in diesem Fall die Muskelantriebskraft sich innerhalb des dritten Bereichs befindet, in welchem die Muskelantriebskraft größer als der zweite Bereich ist, und der Drehparameter sich innerhalb eines Bereichs befindet, welcher kleiner als der Drehparameter ist, welcher in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ist, besteht eine erhebliche Möglichkeit bzw. hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Drehparameter den vorbestimmten Bereich überschreiten wird, wenn ausschließlich die elektrische Schalteinheit geschaltet ist/wird. Durch ein Steuern der Antriebseinheit und durch ein Vergrößern der Hilfsantriebskraft ohne ein Ändern des Drehparameters können daher der Drehparameter und die Muskelantriebskraft in den vorbestimmten Bereich gebracht werden.
  • Der Steuerer kann die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis größer ist/sein wird, und kann die Hilfsantriebskraft vergrößern, wenn die Muskelantriebskraft größer ist als der vorbestimmte Bereich und der Drehparameter sich innerhalb eines vierten Bereichs befindet, welcher größer ist als der Drehparameter, welcher sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet. Durch ein Hochschalten derart, dass das Gangverhältnis größer wird, wird in diesem Fall der vierte Bereich kleiner, und ist/wird die Muskelantriebskraft vergrößert. Da der vierte Bereich sich innerhalb eines Bereichs befindet, welcher größer als der Drehparameter in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Drehparameter sich aus dem vorbestimmten Bereich heraus bewegt, auch wenn der Drehparameter im vierten Bereich klein wird; da jedoch die Muskelantriebskraft im vierten Bereich sich innerhalb eines Bereichs befindet, welcher nahe der Muskelantriebskraft im vorbestimmten Bereich ist, besteht eine Gefahr, dass die Muskelantriebskraft den vorbestimmten Bereich überschreiten wird. Der Drehparameter und die Muskelantriebskraft können in diesem Fall in den vorbestimmten Bereich gebracht werden durch ein Hochschalten der elektrischen Schalteinheit, so dass die Muskelantriebskraft vergrößert ist/wird.
  • Der Steuerer kann die elektrische Schalteinheit derart steuern, dass das Gangverhältnis klein sein wird, wenn die Muskelantriebskraft größer als der vierte Bereich ist, und der Drehparameter sich innerhalb eines fünften Bereichs befindet, welcher größer als der Drehparameter ist, welcher sich in der Mitte eines vorbestimmten Bereichs befindet. Durch ein Hochschalten derart, dass das Gangverhältnis größer wird, wird in diesem Fall der Drehparameter im vierten Bereich kleiner, und ist/wird die Muskelantriebskraft vergrößert. Da der fünfte Bereich sich innerhalb eines Bereichs befindet, welcher größer ist als der Drehparameter in der Mitte des vorbestimmten Bereichs, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Drehparameter sich aus dem vorbestimmten Bereich heraus bewegt, auch wenn der Drehparameter im fünften Bereich klein wird; da zusätzlich der fünfte Bereich ein Bereich mit einer kleineren Antriebskraft als der vierte Bereich ist, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit eines Verlassens des vorbestimmten Bereichs, auch wenn die Muskelantriebskraft vergrößert wird aufgrund eines Hochschaltens. Der Drehparameter und die Muskelantriebskraft können hier in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, lediglich durch ein Hochschalten der elektrischen Schalteinheit.
  • Die Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung kann das Drehmoment um die Kurbelwelle herum als die Muskelantriebskraft detektieren. In diesem Fall kann die Muskelantriebskraft auf eine einfache Weise detektiert werden.
  • Die Drehzustandsdetektionsvorrichtung kann die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle als den Drehparameter detektieren. In diesem Fall kann der Drehparameter auf eine einfache Weise detektiert werden.
  • Der vorbestimmte Bereich, welcher das Drehmoment betrifft, ist größer als oder gleich 10 Nm, ist kleiner als oder gleich 50 Nm, und ist vorzugsweise größer oder gleich 20 Nm sowie kleiner als oder gleich 30 Nm. In diesem Fall ist/wird der vorbestimmte Bereich eingestellt hin zu einem Drehmoment, welches von einem gewöhnlichen Radfahrer bevorzugt ist/wird.
  • Der vorbestimmte Bereich, welcher die Drehgeschwindigkeit betrifft, ist größer als oder gleich 30 rpm und kleiner als oder größer 90 rpm; vorzugsweise ist dieser größer als oder gleich 45 rpm oder kleiner als oder gleich 70 rpm. Der vorbestimmte Bereich ist/wird in diesem Fall eingestellt hin zu einem Drehparameter, welcher für einen gewöhnlichen Radfahrer bevorzugt ist/wird.
  • Der vorbestimmte Bereich kann einstellbar sein. In diesem Fall kann der vorbestimmte Bereich eingestellt sein/werden gemäß den Vorzügen, der körperlichen Kraft, etc. des Radfahrers.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es weniger wahrscheinlich, dass die Parameter, welche die Drehung der Kurbelwelle und die Muskelantriebskraft betreffen, fluktuieren.
  • 1 ist eine seitliche Ansicht eines Parts eines leistungsunterstützten Fahrrades, welches ausgestattet ist mit einem Steuerapparat gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit, welche entlang der Schnittlinie II-II, welche in der 1 gezeigt wird, geschnitten ist.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, welches die Ausgestaltung des Steuerapparates einschließlich der Antriebseinheit zeigt.
  • 4 ist ein Graph, welcher den Vorgang bzw. den Betrieb zeigt, welcher die Muskelantriebskraft und die Drehgeschwindigkeit der Kurbel dem vorbestimmten Bereich annähert bzw. die Muskelantriebskraft und die Drehgeschwindigkeit hin zum vorbestimmten Bereich konvergieren.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuervorgang zeigt, welcher die Muskelantriebskraft und die Drehgeschwindigkeit der Kurbel dem vorbestimmten Bereich gemäß der ersten Ausführungsform annähert bzw. die Muskelantriebskraft und die Drehgeschwindigkeit hin zum vorbestimmten Bereich konvergieren.
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines ersten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform entsprechend zu der 5.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuervorgang eines zweiten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuervorgang eines dritten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches den Steuervorgang eines vierten modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 10 ist ein Diagramm, welches die geteilten Bereiche gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, welches einen Steuerbetrieb der zweiten Ausführungsform zeigt, in welchem die Muskelantriebskraft und die Drehgeschwindigkeit der Kurbel hin zum vorbestimmten Bereich konvergieren.
  • In der 1 überträgt das leistungsunterstützte Fahrrad, welches mit einem Steuerapparat 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, die Pedalkraft, welche auf die Pedale 100 wirkt, an ein inneres Getriebe 107a, welches um die Welle 106 des hinteren Rades herum verbaut ist, auf dem folgenden Wegb bzw. der folgenden Route: Kurbelarm 101a (oder Kurbelarm 101b) → Kurbelwelle 102 → Antriebseinheit 2 → vorderer Zahnkranz 103 → Kette 104 → hinteres Zahnrad 105. Die Pedalkraft ist ein Beispiel einer Muskelantriebskraft. Die elektrische Schalteinheit 107 umfasst zum Beispiel einen Gangschaltmotor 107b und ein inneres Getriebe 107a, welches betätigt wird durch den Gangschalter des Gangschaltmotors 107b. Zusätzlich umfasst die elektrische Schalteinheit 107 einen Gangnummersensor 107c (siehe die 3), welcher die Gangschaltposition (die Gangposition) des inneren Getriebes 107a detektieren kann.
  • Das leistungsunterstützte Fahrrad kombiniert mit der Muskelantriebskraft die Ausgabe eines Motors 20 (siehe die 2) als die Hilfsleistung zu einem Unterstützen des Radfahrens. Die vorliegende Ausführungsform detektiert die Pedalkraft des Radfahrers mit dem Drehmomentsensor 50, und sobald der detektierte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Motor 20 gestartet, und ein Drehmoment, welches der Pedalkraft entspricht, als eine Hilfsleistung erzeugt. Der Drehmomentsensor 50 ist ein Beispiel einer Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung. Die Antriebseinheit 2, welche einen Motor 20 für ein Unterstützen umfasst, ist im Allgemeinen in der Nähe des Abschnitts angeordnet, welcher den unteren Endabschnitt eines Sitzrohres eines Rahmens und einen hinteren Abschnitt eines Unterrohres des Rahmens verbindet und am Rahmen mittels eines Bolzens, welcher nicht dargestellt ist, fixiert. Eine Batterie zum Antreiben des Motors ist angeordnet entlang eines hinteren Trägers des Unterrohres oder des Sitzrohres.
  • Wie in der 2 gezeigt wird, umfasst die Antriebseinheit 2 einen Motor (elektrischen Motor) 20, einen ersten verbindenden Part 30, einen zweiten verbindenden Part 60, einen eine Antriebskraft übertragenden Part 40 und einen Drehmomentsensor 50. Im Falle der Antriebseinheit 2 ist/wird die Kurbelwelle 102 in einem Durchgangsloch 11a eines Gehäuses 11 eingeführt. Die zwei axialen Endabschnitte der Kurbelwelle 102 ragen jeweils vom Gehäuse 11 hervor. Der Endabschnitt, welcher an der entgegengesetzten Seite des Zahnkranzes 103 der Kurbelwelle 102 angeordnet ist, ist/wird drehbar durch das Gehäuse 11 mittels eines ersten Wellenlagers 12 gestützt. Der Endabschnitt an der Seite des Zahnkranzes 103 der Kurbel 102 ist/wird drehbar gestützt durch das Gehäuse 11 mittels des Zahnkranzes 103 und eines dritten Wellenlagers 14. Das zweite Wellenlager 13 ist/wird gestützt durch den Zahnkranz 103, und der Zahnkranz 103 ist/wird drehbar gestützt durch ein drittes Wellenlager 14. Kurbelarme 101a und 101b (siehe die 1) sind/werden derart an beiden Enden der Kurbelwelle 102 befestigt, dass sie lösbar und als eine Einheit drehbar sind. Ein Kurbelarm aus den zwei Kurbelarmen 101a und 101b kann ausgestaltet sein, um nicht-lösbar von der Kurbelwelle 102 zu sein. Die ersten bis zu den dritten Wellenlagern 12, 13 und 14 sind/werden umgesetzt durch zum Beispiel ein Radiallager.
  • Der Motor 20 ist derart angeordnet, dass die Drehwelle 20c parallel zu der Kurbelwelle 102 ist. Die Drehwelle 20c des Motors 20 ist/wird drehbar gestützt durch ein viertes Wellenlager 24a und ein fünftes Wellenlager 24b, welche angeordnet sind mit einem Intervall in der Richtung der Drehwelle 20c zwischen sich. Die Drehwelle 20c ist/wird fixiert an einem Rotor 20a des Motors 20. Ein Stator 20b des Motors 20 ist/wird verbaut am äußeren Umfang des Rotors 20a und ist/wird am Gehäuse 11 fixiert. Das vierte Wellenlager 24a und das fünften Wellenlager 24b sind/werden jeweils gestützt durch die Befestigungsabschnitte 22a und 22b, welche am Gehäuse 11 verbaut sind/werden. Das vierte Wellenlager 24a und das fünfte Wellenlager 24b sind/werden realisiert durch zum Beispiel ein Radiallager.
  • Die Ausgabe des Motors 20 ist/wird an den eine Antriebskraft übertragenden Part 40 übertragen mittels eines ersten Zahnrades 31 → eines zweiten Zahnrades 32 → einer Einwegkupplung 33 → einer Drehwelle 34 → eines dritten Zahnrades 36.
  • Der ersten verbindende Part 30 umfasst ein erstes Zahnrad 31, ein zweites Zahnrad 32, eine erste Einwegkupplung 33, eine Drehwelle 34 und ein drittes Zahnrad 36. Die Drehachse der Drehwelle 34 und die Drehachse A der Kurbelwelle 102 und die Drehwelle 20c des Motors 20 sind jeweils parallel zueinander angeordnet. Die Drehachse der Drehwelle 34 ist/wird verbaut in einer Position, welche von einer Fläche beabstandet ist, welche die Drehachse der Kurbelwelle 102 und die Drehwelle 20c des Motors 20 umfasst. Im Falle dieser Ausgestaltung können die Kurbelwelle 102 und die Drehwelle 20c des Motors 20 so nah zueinander wie möglich angeordnet sein, so dass die Antriebseinheit 2 klein hergestellt werden kann.
  • Das erste Zahnrad 31 ist/wird mit der Drehwelle 20c gekoppelt, um als eine Einheit drehbar zu sein. Im Falle dieser Ausgestaltung dreht das erste Zahnrad 31 als eine Einheit mit der Drehwelle 20c.
  • Das zweite Zahnrad 32 greift mit dem ersten Zahnrad 31 ein. Das zweite Zahnrad 32 ist/wird drehbar in einer Richtung um die Drehwelle 34 herum mittels der ersten Einwegkupplung 33 gestützt. Die erste Einwegkupplung 33 ist/wird zum Beispiel durch eine Einwegkupplung, welche eine Klinke und eine Ratsche umfasst, oder durch einen Hülsenfreilauf bzw. eine Walzenkupplung realisiert. Die ersten Einwegkupplung 33 ist/wird derart verbaut, dass die Drehung des zweiten Zahnrades 32 an die Drehwelle 34 übertragen ist/wird, jedoch ist/wird die Drehung der Drehwelle 34 nicht an das zweite Zahnrad 32 übertragen.
  • Die Drehwelle 34 ist/wird drehbar gestützt durch ein sechstes Wellenlager 35a und ein siebtes Wellenlager 35b, welche mit einem Intervall in der Richtung der Drehwelle 34 zwischen sich angeordnet sind. Das sechste Wellenlager 35a und das siebte Wellenlager 35b sind/werden gestützt durch das Gehäuse 11. Das sechste Wellenlager 35a und das siebte Wellenlager 35b sind/werden zum Beispiel durch ein Radiallager realisiert.
  • Das dritte Zahnrad 36 ist/wird fest an der Drehwelle 34 fixiert. Im Falle dieser Ausgestaltung dreht das dritte Zahnrad 36 als eine Einheit mit der Drehwelle 34. Das dritte Zahnrad 36 kann einstückig mit der Drehwelle 34 ausgeformt sein/werden. Das dritte Zahnrad 36 gelangt mit dem eine Antriebskraft übertragenden Part 40 in Eingriff, wie weiter unten erläutert.
  • Die Anzahl von Zähnen des zweiten Zahnrades 32 ist in diesem Fall größer als die Anzahl von Zähnen des ersten Zahnrades 31, und die Anzahl von Zähnen des eine Antriebskraft übertragenden Parts 40 ist größer als die Anzahl von Zähnen des dritten Zahnrades 36. Zusätzlich ist die Anzahl von Zähnen des zweiten Zahnrades 32 größer als die Anzahl von Zähnen des dritten Zahnrades 36. Durch das Eingreifen des ersten Zahnrades 31 und des zweiten Zahnrades 32 miteinander, sowie durch das Eingreifen des dritten Zahnrades 36 und des eine Antriebskraft übertragenden Parts 40 miteinander wird eine doppelte Reduktion bzw. Untersetzung verwirklicht. Auf diese Weise umfasst der erste verbindende Part 30 einen Bremsmechanismus.
  • Die Pedalkraft des Radfahrers ist/wird an den eine Antriebskraft übertragenden Part 40 übertragen mittels eines Pedals 100 → eines Kurbelarms 101a (oder eines Kurbelarms 101b) → einer Kurbelwelle 102 → einer zweiten Einwegkupplung 60a. Der zweite verbindende Part 60 umfasst eine zweite Einwegkupplung 60a und ein Einwegkupplungsbefestigungsglied 60b. Das Einwegkupplungsbefestigungsglied 60b ist/wird mit der Kurbelwelle 102 gekoppelt, um als eine Einheit drehbar zu sein. Im Falle dieser Ausgestaltung dreht das Einwegkupplungsbefestigungsglied 60b als eine Einheit mit der Kurbelwelle 102. Die zweite Einwegkupplung 60a ist/wird verbaut am äußeren Umfangspart des Einwegkupplungsbefestigungsgliedes 60b. Die zweite Einwegkupplung 60a ist/wird realisiert mittels zum Beispiel einer Einwegkupplung, welcher eine Klinke und eine Ratsche umfasst, oder mittels eines Rollenfreilaufs. Die zweite Einwegkupplung 60a ist/wird derart verbaut, dass die Drehung der Kurbelwelle 102 an einen kuppelnden Abschnitt 42 übertragen wird, aber die Drehung des kuppelnden Abschnitts 42 ist/wird nicht an die Kurbelwelle 102 übertragen.
  • Der eine Antriebskraft übertragende Part 40 überträgt das Drehmoment, welches die Ausgabe des Motors 20 und das Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert, an den Zahnkranz 103. Der eine Antriebskraft übertragende Part 40 umfasst einen einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41, einen kuppelnden Abschnitt 42 und einen einen Sensor lokalisierenden Part 43. Vorzugsweise umfasst der eine Antriebskraft übertragende Part 40 weiter ein Einführloch 44, um die Kurbelwelle 102 einzuführen. Der eine Antriebskraft übertragende Part 40 ist in diesem Fall in der Gestalt eines Rohres ausgeformt. Der eine Antriebskraft übertragende Part 40 umfasst einen ersten Röhrenabschnitt 40a, welcher einen einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41 und einen einen Sensor lokalisierenden Part 43 aufweist, einen zweiten Röhrenabschnitt 40b, welcher den kuppelnden Abschnitt 42 ausbildet, und einen verbindenden Abschnitt 40c, welcher den ersten Röhrenabschnitt 40a und den zweiten Röhrenabschnitt 40b verbindet. Der erste Röhrenabschnitt 40a, der zweite Röhrenabschnitt 40b und der verbindende Abschnitt 40c sind als eine Einheit bzw. einstückig ausgeformt.
  • Der einen Zahnkranz verbindende Abschnitt 41 kann mit dem Zahnkranz 103 koppeln. Der einen Zahnkranz verbindende Abschnitt 41 koppelt mit dem Zahnkranz 103 an den eine Antriebskraft übertragenden Part 40, um als eine Einheit drehbar zu sein mittels zum Beispiel einer Zahnung oder eines Splines. Der Zahnkranz 103 kann auch in den einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41 eingeführt sein/werden. Der Endabschnitt an der Seite des einen Zahnkranz verbindenden Abschnitts 41 des eine Antriebskraft übertragenden Parts 40 ist/wird drehbar durch das Gehäuse 11 mittels des Zahnkranzes 103 und des dritten Wellenlagers 14 gestützt. Der Zahnkranz 103 umfasst eine Basis 103a, welche mit dem einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41 und einem Zahnkranzhauptkörper 103b verbunden ist/wird. Die Basis 103a ist/wird in der Gestalt einer Röhre ausgeformt, und der einen Zahnkranz verbindende Abschnitt 41 ist/wird mit dem inneren Umfangspart verbunden. Zusätzlich ist/wird ein zweites Wellenlager 13 durch den inneren peripheren Abschnitt der Basis 103 gestützt, und wird der äußere periphere Abschnitt durch ein drittes Wellenlager 14 gestützt. Die Basis 103a springt nach außen hin hervor vom Gehäuse 11 durch ein Durchgangsloch 11a hindurch.
  • Der Zahnkranzhauptkörper 103b formt Zähne aus auf dem äußeren peripheren Abschnitt, welche radial vom Endabschnitt sich erstrecken, welcher nach außen hin vom Gehäuse der Basis 103a hervorragt. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Basis 103a und der Zahnkranzhauptkörper 103b als eine Einheit bzw. einstückig ausgeformt, jedoch können sie ebenfalls getrennt bzw. eigenständig ausgeformt sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist der äußere periphere Abschnitt des Zahnkranzhauptkörpers 103b verbaut unter einem Versatz hin zu der Seite des Gehäuses 11 in Bezug auf den proximalen Endabschnitt, welcher mit der Basis 103a verbunden ist.
  • Der kuppelnde Abschnitt 42 koppelt den ersten verbindenden Part und den zweiten verbindenden Part 60. Mit anderen Worten weist der kuppelnde Abschnitt 42 Zahnräder auf, welche mit dem dritten Zahnrad 36 in Eingriff gelangen, und ist verbunden mit der zweiten Einwegkupplung 60a. Der kuppelnde Abschnitt 42 sollte vorzugsweise verbaut sein/werden unter einem Abstand vom einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41 in der Richtung der Kurbelwelle 102, so dass ein Drehmomentsensor 50, welcher unten beschrieben wird, auf eine einfache Weise das Drehmoment detektieren kann, welches im eine Antriebskraft übertragenden Part 40 erzeugt ist/wird.
  • Der zweite Röhrenabschnitt 40b, welcher den kuppelnden Abschnitt 42 bildet, ist in der Gestalt einer Röhre ausgeformt mit einem äußeren Durchmesser, welcher größer ist als der erste röhrenförmige Abschnitt 40a. Der verbindende Abschnitt 40c erstreckt sich radial nach außen hin vom Endabschnitt des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a, welcher sich auf der gegenüberliegenden Seite des einen Zahnkranz verbindenden Abschnitts 41 befindet, und der äußere periphere Abschnitt in der radialen Richtung ist/wird verbunden mit dem zweiten röhrenförmigen Abschnitt 40b. Der zweite röhrenförmige Abschnitt 40b erstreckt sich hin zur gegenüberliegenden Seite des einen Zahnkranz verbindenden Abschnitts 41 ausgehend vom verbindenden Abschnitt 40c.
  • Das dritte Zahnrad 36 ist/wird mit dem äußeren peripheren Abschnitt des kuppelnden Abschnitts 42 verbunden, und die zweite Einwegkupplung 60a ist/wird mit dem inneren peripheren Abschnitt verbunden. Das dritte Zahnrad 36 und die zweite Einwegkupplung 60a sind/werden derart verbaut, dass wenigstens ein Part von ihnen in eine Richtung überlappen wird, welche senkrecht zu der Kurbelwelle 102 ist.
  • Der Endabschnitt des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a, welcher auf der gegenüberliegenden Seite des einen Zahnkranz verbindenden Abschnitts 41 sich befindet, ist/wird drehbar durch die Kurbelwelle 102 mittels eines achten Wellenlagers 15 gestützt. Das achte Wellenlager 15 ist/wird angeordnet zwischen dem verbindenden Abschnitt 40c und der Kurbelwelle 102. Das achte Wellenlager 15 ist/wird realisiert durch zum Beispiel ein Radiallager.
  • Wenigstens ein Part des Drehmomentsensors 50 ist/wird verbaut am einen Sensor lokalisierenden Part 43. Der Drehmomentsensor 50 umfasst einen Magnetostriktor 51 und eine Detektionsspule 52. Der einen Sensor lokalisierende Part 43 ist/wird angeordnet zwischen dem einen Zahnkranz verbindenden Abschnitt 41 und dem kuppelnden Abschnitt 42. Vorzugsweise sollte der einen Sensor lokalisierende Part 43 verbaut sein/werden am äußeren umfänglichen Part des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a. Zum Beispiel ist/wird ein Magnetostriktor 51, welcher ein Part eines magnetostriktiven Sensors ist, im einen Sensor lokalisierenden Part 43 verbaut. Wenn ein Magnetostriktor 51 im einen Sensor lokalisierenden Part 43 verbaut ist/wird, wie in der 2 gezeigt wird, ist/wird eine Spule 52 zu einem Detektieren der Torsion bzw. der Verdrehung des Magnetostriktors 51 an der Seite des äußeren Umfangs des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a verbaut. In diesem Fall ist/wird ein Drehmomentsensor 50 (ein magnetostriktiver Sensor), welcher die Torsion des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a detektiert, ausgeformt mittels der Magnetostriktors 51 und der Detektionsspule 52. Die Detektionsspule 52 ist/wird verbaut in einem eine Spulen haltenden Glied (nicht dargestellt), welches diese Detektionsspule 52 hält. Das eine Spulen haltende Glied ist/wird am Gehäuse 11 fixiert. Die Torsion bzw. die Verdrehung bzw. die Verdrillung des ersten röhrenförmigen Abschnitts 40a entspricht dem Drehmoment, welches im ersten röhrenförmigen Abschnitt 40a erzeugt ist/wird.
  • Mithin ist der Drehmomentsensor, welcher als ein Beispiel in der 2 dargestellt wird, lediglich ein Beispiel, und ein Dehnungsmessstreifen oder ein Halbleiter-Spannungssensor kann im einen Sensor lokalisierenden Part 43 anstelle des Drehmomentsensors 50 verbaut sein/werden. Im Falle eines Verbauens von zum Beispiel einem Dehnungsmessstreifen oder einem Halbleiter-Spannungssensor etc. im einen Sensor lokalisierenden Part 43 zum Beispiel, ist/wird ebenfalls ein Sender, welcher drahtlos Signale vom Dehnungsmessstreifen, Halbleiter-Spannungssensor etc. aussendet, im einen Sensor lokalisierenden Part verbaut und gibt diese Signale oder eine Information auf der Basis dieser Signale nach außen hin aus mit einem Radio. Zusätzlich kann ein optischer Sensor, welcher die Spannung bzw. Deformation des einen Sensor lokalisierenden Parts 43 unter Verwendung von Licht detektiert, anstelle des Drehmomentsensors 50 verbaut sein/werden.
  • Die 3 ist ein schematisches Diagramm, welches die Ausgestaltung der elektrischen Leistung und der Elektrizität eines leistungsunterstützten Fahrrades einschließlich der Antriebseinheit 2 zeigt. Das leistungsunterstützte Fahrrad umfasst einen Steuerapparat 1, eine Antriebseinheit 2, einen Wandlerpart 6, eine elektrische Schalteinheit 107 und einen Gangschaltpart 10. Der Steuerapparat 1 und der Wandlerpart 6 können auch in der Antriebseinheit 2 eingeschlossen sein/werden. Zusätzlich kann wenigstens eine aus dem Steuerapparat 1 oder dem Wandlerpart 6 am inneren oder äußeren peripheren Abschnitt des Gehäuses 11 der Antriebseinheit 2 verbaut sein/werden.
  • Der Steuerapparat 1 umfasst einen Steuerer 4, einen Drehgeschwindigkeitssensor 8 und ein Drehmomentsensor 50. Der Drehgeschwindigkeitssensor 8 ist ein Beispiel einer Drehzustandsdetektionsvorrichtung. Der Steuerer 4 steuert den Inverterpart 6 gemäß der Pedalkraft und der Resultate bezüglich der Detektion durch den Drehgeschwindigkeitssensor 8. Zusätzlich steuert der Steuerer die elektrische Schalteinheit 107 gemäß der Ausgabe des Drehgeschwindigkeitssensors 8 und der Ergebnisse einer Detektion des Gangnummersensors 107c. Der Drehmomentsensor 50 detektiert in diesem Fall das Drehmoment, welches die Ausgabe des Motors 20 und das Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert. Der Steuerer 4 umfasst zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher, welcher ein vorbestimmtes Programm speichert. Der Steuerer 4 weist eine Information auf, welche die Korrelation zwischen der Anweisung, welche an den Wandlerpart 6 ausgegeben ist/wird, um den Motor 20 anzutreiben, und dem Drehmoment betrifft, das der Motor 20 ausgibt entsprechend dieser Anweisung. Die Information hinsichtlich der Korrelation kann ausgedrückt werden unter Verwendung von zum Beispiel einer Tabelle oder einer Gleichung. Im Fall dieser Ausgestaltung kann der Steuerer 4 das Ausgabedrehmoment des Motors 20 erkennen. Der Steuerer 4 kann daher die Pedalkraft lediglich berechnen auf der Basis des Drehmoments, welches die Ausgabe des Motors 20, welche durch den Drehmomentsensor 50 detektiert ist/wird, und das Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert, sowie des Ausgabedrehmoments des Motors 20. Im Falle dieser Ausgestaltung kann der Steuerer die Antriebseinheit 2 steuern gemäß der Pedalkraft. Der Steuerer 4 kann ebenfalls die Antriebskraft des Motors 20 abschätzen durch ein Messen des elektrischen Stroms, welcher im Motor 20 fließt.
  • Der Motor 20 ist/wird realisiert durch zum Beispiel einen Drei-Phasenbürstenlosen Gleichstrommotor (DC-Motor) und ist/wird durch den Wandlerpart 6 angetrieben. Der Wandlerpart 6 wandelt Gleichstrom (DC) um in einen Drei-Phasen-Wechselstrom (Drei-Phasen-AC) mit einer Schaltsteuerung auf der Basis von Anweisungen seitens des Steuerers 4. Der Drehgeschwindigkeitssensor 8 detektiert die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 102. Der Drehgeschwindigkeitssensor 8 umfasst, wie in der 2 gezeigt wird, einen magnetischen Sensor 8a, welcher angeordnet ist im Gehäuse 11, und einem Magneten 8b, welcher dem Magnetsensor 8a gegenüberstehend in der Peripherie der Kurbelwelle 102 auf der gegenüberliegenden Seite des Zahnkranzes 103 angeordnet ist. Der Magnetsensor 8a ist zum Beispiel ein Hall-Element (Hall-Effekt-Element), welches den Fluss des Magneten 8b detektieren kann. Der Magnet 8b ist zum Beispiel von ringförmiger Gestalt, in welchem eine Vielzahl von S-Polen und N-Polen in der umlaufenden Richtung alternierend angeordnet sind/werden. Der Magnet 8b ist/wird zum Beispiel am Kurbelarm 101b verbaut, welcher an der gegenüberliegenden Seite des Zahnkranzes 103 angeordnet ist.
  • Die elektrische Schalteinheit 107 umfasst einen elektrischen Betätiger und ein Getriebe. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die elektrische Schalteinheit 107 ein inneres Getriebe 107a und einen Gangschaltmotor 107b, jedoch kann diese Einheit ein äußeres Getriebe sowie ein elektrischer Betätiger neben einem Motor (z. B. eine Spule) sein. Der Gangschaltmotor 107b betätigt das Getriebe gemäß den Anweisungen seitens des Steuerers 4.
  • Der Gangschaltpart 10 umfasst einen Betätigungsschalter und gibt Schaltanweisungen zu einem Schalten des Steuerers 4 aus. Der Steuerer 4 weist einen manuellen Schaltmodus sowie einen automatischen Schaltmodus auf. Im Falle des manuellen Schaltmodus steuert der Steuerer den Gangschaltmotor 107b gemäß der Schaltanweisungen für ein Schalten seitens des gangschaltenden Parts 10. Im Falle des automatischen Schaltmodus steuert der Steuerer 4 die elektrische Schalteinheit 107 und die Antriebseinheit 2 gemäß der Detektion des Drehgeschwindigkeitssensors 8 und des Drehmomentsensors 50. Insbesondere steuert in der ersten Ausführungsform der Steuerer die elektrische Schalteinheit 107 und die Antriebseinheit 2 auf eine kooperative Weise gemäß dem detektierten Wert des Drehgeschwindigkeitssensors 8 (eines Drehparameters) und dem detektierten Wert des Drehmomentsensors 50 (der Pedalkraft).
  • Im Folgenden wird die kooperative Steuerung des Steuerers 4 gemäß der ersten Ausführungsform erläutert werden auf der Basis der 4 und der 5.
  • Die 4 ist ein Graph mit der Pedalkraft T (Nm) als die vertikale Achse und der Kurbeldrehgeschwindigkeit R (rpm) als die horizontale Achse. Die Kurbeldrehgeschwindigkeit R ist ein Beispiel eines Parameters, welcher die Drehung der Kurbelwelle 102 betrifft. In der ersten Ausführungsform sind/werden die elektrische Schalteinheit 107 und die Antriebseinheit 2 auf eine kooperative Weise gesteuert, so dass die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs befinden werden, welcher durch die fetten Linien in der 4 dargestellt wird. In der vorliegenden Ausführungsform sind/werden die elektrische Schalteinheit 107 und die Antriebseinheit 2 auf eine kooperative Weise derart gesteuert, dass die Pedalkraft T sich innerhalb des Bereichs zwischen einer unteren beschränkenden Pedalkraft T1 und einer oberen beschränkenden Pedalkraft T2 befinden wird, und dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im Bereich zwischen einer unteren beschränkenden Drehgeschwindigkeit R1 und einer oberen beschränkenden Drehgeschwindigkeit R2 befinden wird. Mithin ist der Bereich der Pedalkraft T größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 50 Nm; vorzugsweise ist dieser größer als oder gleich 20 Nm und kleiner als oder gleich 30 Nm. Der Bereich der Kurbeldrehgeschwindigkeit R ist größer als oder gleich 30 rpm und kleiner als oder gleich 90 rpm. Vorzugsweise ist dieser größer als oder gleich 45 rpm und kleiner als oder gleich 70 rpm. Im vorbestimmten Bereich, welcher in der 4 gezeigt wird, ist zum Beispiel der Bereich der Pedalkraft T größer als oder gleich 20 Nm und kleiner als oder gleich 30 Nm, sowie der Bereich der Kurbeldrehgeschwindigkeit R größer als oder gleich 45 rpm und kleiner als oder gleich 70 rpm. Mithin kann der vorbestimmte Bereich frei nach Belieben geändert werden gemäß der körperlichen Kraft des Radfahrers etc. Wenn der vorbestimmte Bereich eingestellt ist/wird als ein solcher Bereich, wird der vorbestimmte Bereich derart eingestellt sein/werden, um einer bevorzugten Pedalkraft sowie einen Drehparameter eines gewöhnlichen Radfahrers zu entsprechen.
  • Im Folgenden wird der Steuervorgang zu einem Konvergieren der Pedalkraft T und der Kurbeldrehgeschwindigkeit R hin zum vorbestimmten Bereich, wie in der 4 gezeigt wird, erläutert werden auf der Basis des Flussdiagramms, welches in der 5 gezeigt wird. Mithin ist die 5 ein Beispiel des Steuervorgangs und ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt durch den Steuervorgang, welcher in der 5 gezeigt wird.
  • In der 5 empfängt in Schritt S1 der Steuerer 4 die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T vom Drehgeschwindigkeitssensor 8 und dem Drehmomentsensor 50. In Schritt S2 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen worden ist, kleiner ist als die untere beschränkende Drehgeschwindigkeit R im vorbestimmten Bereich. In Schritt S3 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen worden ist, die obere beschränkende Drehgeschwindigkeit R2 im vorbestimmten Bereich überschreitet, bzw. übertrifft. In Schritt S4 bestimmt der Steuerer 43, ob oder nicht die Pedalkraft T, welche eingelesen worden ist, kleiner als die untere beschränkende Pedalkraft T1 im vorbestimmten Bereich ist. In Schritt S5 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T, welche eingelesen worden ist, die obere beschränkende Pedalkraft T2 im vorbestimmten Bereich übertrifft.
  • Im Falle der kooperativen Steuerung, welche in der 5 gezeigt ist, bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich befinden, durch ein bevorzugtes Steuern der Kurbeldrehgeschwindigkeit R gegenüber der Pedalkraft T. Mit anderen Worten steuert der Steuerer 4 die elektrische Schalteinheit 107 bevorzugt gegenüber einem Steuern der Antriebseinheit 2. Dies liegt daran, dass im Falle einer Schaltsteuerung die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T gleichzeitig wechseln, während im Falle einer unterstützten Steuerung die Kurbeldrehgeschwindigkeit R nicht auf eine einfache Weise gewechselt wird und die Pedalkraft hauptsächlich verändert wird. Wenn daher die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich innerhalb des vorbestimmten Bereichs (R1 ≤ R ≤ R2) befindet, wird sich die Pedalkraft T innerhalb des vorbestimmten Bereichs (T1 ≤ T ≤ T2) befinden, lediglich durch ein Ausführen einer unterstützenden Steuerung ohne ein Ausführen einer Schaltsteuerung.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit kleiner als die untere einschränkende Drehgeschwindigkeit R1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend vom Schritt S2 hin zu Schritt S6. In Schritt S6 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Herunterschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist/wird unternommen durch den Steuerer 4 durch ein Lesen von Daten seitens des Gangnummersensors 107c. Wenn zum Beispiel die Gangposition sich im tiefsten Gang (die Gangposition, bei welcher das Gangverhältnis das kleinste ist) befindet, wird diese Bestimmung „NEIN” ergeben. Sofern es möglich ist herunterzuschalten, fährt der Vorgang fort ausgehend vom Schritt S6 hin zu Schritt S7, und gibt der Steuerer 4 eine Anweisung an die elektrische Schalteinheit 107 zu einem Herunterschalten hin zu einer Gangposition aus, welche einen Schritt weiter hin zur Seite einer geringen Geschwindigkeit ist als die gegenwärtige Gangposition; der Vorgang kehrt daraufhin zurück hin zu Schritt S1. In Schritt S1 nimmt der Steuerer 4 die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T auf im nächsten Steuerzyklus. Wenn zusätzlich ein Herunterschalten nicht möglich ist, kann die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in einem vorbestimmten Bereich gebracht werden, auch wenn die elektrische Schalteinheit 107 gesteuert ist/wird; der Vorgang fährt daher fort mit Schritt S4 und führt eine unterstützende Steuerung aus bei einem gleichzeitigen Aufrechterhalten der gegenwärtigen Gangposition. Wenn die Kurbeldrehgeschwindigkeit R größer als oder gleich der unteren beschränkenden Drehgeschwindigkeit R1 ist, fährt der Vorgang fort, ausgehend von Schritt S2 hin zu Schritt S3.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R die obere beschränkende Drehgeschwindigkeit R2 überschreitet, fährt der Vorgang fort ausgehend vom Schritt S3 hin zu Schritt S8. In Schritt S8 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist/wird ausgeführt durch ein Lesen von Daten seitens des Gangnummersensors 107c wie im Falle eines Herunterschaltens. Wenn zum Beispiel die Gangposition sich im höchsten Gang (die Gangposition, an welcher das Gangverhältnis das größte ist) befindet, wird diese Bestimmung „NEIN” ergeben. Wenn ein Hochschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S8 hin zu Schritt S9, und gibt der Steuerer 4 eine Anweisung an die elektrische Schalteinheit 107 zu einem Hochschalten hin zu einer Gangposition aus, welcher sich einen Schritt näher hin zu der Seite einer hohen Geschwindigkeit befindet, als die gegenwärtige Gangposition; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S1. In Schritt S1 nimmt der Steuerer 4 die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T im nächsten Steuerzyklus auf. Wenn zusätzlich ein Hochschalten nicht möglich ist, kann die Kurbeldrehgeschwindigkeit R nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, auch wenn die elektrische Schalteinheit 107 gesteuert ist/wird; der Vorgang fährt daher fort mit Schritt S4 und führt eine unterstützende Steuerung aus bei einem gleichzeitigen Aufrechterhalten der gegenwärtigen Gangposition. Wenn die Kurbeldrehgeschwindigkeit R kleiner als oder gleich der oberen beschränkenden Drehgeschwindigkeit R2 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S3 hin zu Schritt S4. Im Vorgang vom Schritt S1 hin zu Schritt S9 wird der Steuerer 4 daher eine Schaltsteuerung wiederholen, bis die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich befindet; wenn die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich befindet, fährt der Vorgang fort mit Schritt S4.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Pedalkraft T kleiner als die untere beschränkende Pedalkraft T1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S4 hin zu Schritt S10. In Schritt S10 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Herunterfahren einer Unterstützung möglich ist. Diese Bestimmung ist/wird durchgeführt durch einen Bezug auf den gegenwärtigen Ausgabezustand des Motors 50 (den Steueranweisungswert an den Motor 50) oder auf das gegenwärtige Hilfsverhältnis (die Ausgabe des Motors 50 in Bezug auf die Muskelantriebskraft). Wenn zum Beispiel die Ausgabe des Motors 20 Null beträgt oder wenn das Hilfsverhältnis Null beträgt, ist der Motor 20 nicht in Betrieb, was dazu führt, dass die Bestimmung in Schritt S10 „NEIN” ergeben wird. Ein Herunterfahren der Hilfe bedeutet ein Verringern des Verhältnisses der Ausgabe des Motors 20 in Bezug auf die Muskelantriebskraft. Wenn ein Herunterfahren der Hilfe möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S10 hin zu Schritt S11, und wird ein Vorgang eines Herunterfahrens der Hilfe ausgeführt, in welchem der Steuerer 4 eine Anweisung an den Wandlerpart 6 ausgibt zu einem Verringern der Ausgabe im Vergleich zur gegenwärtigen Ausgabe des Motors 20 um ein vorbestimmtes Verhältnis (z. B. eine Ausgabe, welche um 10% niedriger liegt) oder zu einem Verringern des Hilfsverhältnisses im Vergleich zum gegenwärtigen Hilfsverhältnis um ein vorbestimmtes Verhältnis (z. B. ein Hilfsverhältnis, welches 10% niedriger ist); der Vorgang kehrt daraufhin zu Schritt S1 zurück. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Herunterfahren der Hilfe nicht möglich ist, da die Pedalkraft T nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden kann, auch wenn die Antriebseinheit 2 gesteuert ist/wird, kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S1 und hält das gegenwärtige Hilfsverhältnis aufrecht. Wenn die Pedalkraft T größer als oder gleich der unteren beschränkenden Pedalkraft T1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S4 hin zu Schritt S5.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Pedalkraft T die obere beschränkende Pedalkraft T2 überschritten hat, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S5 hin zu Schritt S12. In Schritt S12 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochfahren der Hilfe möglich ist. Ein Hochfahren der Hilfe bedeutet ein Erhöhen des Verhältnisses der Ausgabe des Motors in Bezug auf die Muskelantriebskraft. Diese Bestimmung ist/wird durchgeführt seitens des Steuerers 4 durch eine Bezugnahme auf das gegenwärtige Hilfsverhältnis, wie im Falle des Schrittes S10. Wenn zum Beispiel das Hilfsverhältnis 200% beträgt, wird diese Bestimmung „NEIN” ergeben. Sofern ein Hochfahren der Hilfe möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S12 hin zu Schritt S13, und wird ein Hochfahr-Vorgang der Hilfe ausgeführt, in welchem der Steuerer 4 eine Ausgabe an den Wandlerpart 6 zu einem Erhöhen der Ausgabe im Vergleich zur gegenwärtigen Ausgabe des Motors 20 um ein vorbestimmtes Verhältnis (z. B. eine Ausgabe, welche 10% höher ist) oder zu einem Erhöhen des Hilfsverhältnisses im Vergleich zum gegenwärtigen Hilfsverhältnis um ein bestimmtes Verhältnis (z. B. ein Hilfsverhältnis, welches 10% höher liegt) aus; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S1. Sofern ein Hochfahren der Hilfe nicht möglich ist, da die Pedalkraft T nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden kann, auf wenn die Antriebseinheit 2 gesteuert ist/wird, kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S1 und hält das gegenwärtige Hilfsverhältnis aufrecht.
  • Im Folgenden wird der oben beschriebene Steuervorgang im Detail beschrieben werden unter Verwendung eines Beispiels, in welchem die gegenwärtige Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft ausgehend von Zuständen A1, A2, A3, A4 und A5 detektiert werden, welche durch ein Quadrat, ein Dreieck, einen Kreis, einen Doppelkreis und einen Stern als Zeichen in 4 angegeben werden.
  • Wenn zum Beispiel das Fahrrad in einem Zustand A1, wie durch das Dreieckszeichen in 4 angezeigt, fährt, gibt dies an, dass die Pedalkraft T verringert worden ist hin zum vorbestimmten Bereich, wobei die Bestimmung in Schritt S2 „JA” ergibt, und lediglich durch einen Schaltvorgang (ein Herunterschalten) in Schritt S7. Wenn das Fahrrad im Zustand A2, wie durch die Quadratzeichen angezeigt, fährt, bedeutet dies, dass die Pedalkraft T nicht verringert worden ist hin zum vorbestimmten Bereich, auch wenn die Bestimmung in Schritt S2 „JA” war und ein Herunterschalten in Schritt S7 stattgefunden hat. In diesem Fall ergibt die Bestimmung in Schritt S5 „JA”, wird ein Hilfsverarbeiten (ein Hochfahren der Hilfe) durchgeführt in Schritt S12, und wird die Pedalkraft T in den vorbestimmten Bereich gebracht. Wenn das Fahrrad im Zustand A3, wie durch das Kreiszeichen angezeigt, fährt, befindet sich die Kurbeldrehgeschwindigkeit R schon im vorbestimmten Bereich; die Bestimmungen in sowohl Schritt S2 als auch Schritt S3 waren „NEIN”. Die Pedalkraft T wird daraufhin in den vorbestimmten Bereich gebracht durch lediglich den Hilfsvorgang (Hochfahren der Hilfe) in Schritt S13.
  • Im Falle eines Doppelkreises zeigt dies ein Beispiel, in welchem die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T in den vorbestimmten Bereich gelangen mit lediglich einem Schaltvorgang (einem Hochschalten) ausgehend von dem Zustand A4. Im Falle eines Sternzeichens zeigt dies ein Beispiel, in welchem der vorbestimmte Bereich erreicht wird durch einen Schaltvorgang (ein Hochschalten) und einen darauf folgenden Hilfsvorgang (ein Hochfahren der Hilfe) ausgehend von dem Zustand A5. Ohne dass dies in der 4 dargestellt wäre, wird mithin bei einer Pedalkraft T, welche kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, und bei einer Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche sich im vorbestimmten Bereich befindet, die Pedalkraft T in den vorbestimmten Bereich gebracht durch lediglich einen Hilfsvorgang (ein Herunterfahren der Hilfe) auf dieselbe Weise wie im Falle des Kreiszeichens.
  • Auf diese Weise sind/werden in der ersten Ausführungsform die Kurbeldrehgeschwindigkeit (ein Parameter, welcher die Drehung der Kurbelwelle betrifft) R und die Pedalkraft (die Muskelantriebskraft) T detektiert. Nach einem Schalten derart, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in den vorbestimmten Bereich gebracht ist/wird, bringt die Steuerung die Pedalkraft T in den vorbestimmten Bereich durch ein Steuern der Hilfe. Im Falle dieser Ausgestaltung kann Energieverbrauch unterdrückt bzw. verringert werden. Da zusätzlich wenigstens eines aus dem Getriebe oder dem Motor 20 derart gesteuert ist/wird, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T sich in dem vorbestimmten Bereich befinden, kann eine Fluktuation in der Pedalkraft des Radfahrers unterdrückt bzw. gedämpft bzw. abgestellt werden. Zusätzlich können in Abhängigkeit von der Situation die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in den vorbestimmten Bereich gebracht werden durch lediglich ein Steuern der elektrischen Schalteinheit 107. Im Falle dieser Ausgestaltung kann die Steuerung effizient gestaltet sein/werden.
  • In der ersten Ausführungsform ist ein Schalten (eine Steuerung der elektrischen Schalteinheit 107) vorzugsweise ausgeführt worden gegenüber der Hilfssteuerung (der Steuerung der Antriebseinheit 2); in dem ersten modifizierten Beispiel, welches in der 6 gezeigt wird, wird jedoch vorzugsweise ein Hilfssteuern gegenüber einem Schalten ausgeführt. In dem ersten modifizierten Beispiel bestimmt in Schritt S22 und Schritt S23, wie in der 6 dargestellt, der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T sich im vorbestimmten Bereich befindet. Zusätzlich führt der Steuerer 4 die Vorgänge eines Herunterfahrens der Hilfe und eines Hochfahrens der Hilfe in individueller Weise in Schritt S27 und S29 aus. Wenn die Pedalkraft T sich im vorbestimmten Bereich befindet, bestimmt der Steuerer 4 daraufhin in Schritt S24 und Schritt S25, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich befindet, und führt der Steuerer 4 die Vorgänge eines Hochschaltens und eines Herunterschaltens in individueller Weise in Schritt S31 und Schritt S33 aus. Wenn die Hilfssteuerung vorzugsweise ausgeführt wird, insbesondere im Falle eines Verwendens eines inneren Getriebes, und wenn die Pedalkraft größer als der vorbestimmte Bereich ist, kann auf diese Weise das Drehmoment, welches auf das innere Getriebe wirkt, klein gestaltet sein/werden, so dass ein Gangschalten später einfacher wird. Die anderen Steuervorgänge sind dieselben wie die Steuervorgänge in 4 der ersten Ausführungsform, aus welchem Grunde sie in der 6 gezeigt werden und ihre Erläuterungen weggelassen werden.
  • In der ersten Ausführungsform und im modifizierten Beispiel bringt die Steuerung die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in den vorbestimmten Bereich durch ein Wechseln um eine Gangposition nach der anderen bzw. zu einem gegebenen Zeitpunkt im Fall eines Schaltens sowie durch ein Wechseln um ein vorbestimmtes Ausmaß (10%) nach dem anderen bzw. zu einem gegebenen Zeitpunkt im Falle eines Hilfsvorgangs. In den zweiten und dritten Beispielen sind/werden ein Schalten und Hilfsvorgänge durchgeführt durch eine Berechnung gemäß der Pedalkraft, welche eingelesen ist/wird, und der Differenz zwischen der Kurbeldrehgeschwindigkeit R und dem vorbestimmten Bereich (z. B. dem Median des vorbestimmten Bereichs). Mithin sind/werden Veränderungen in der Pedalkraft T für ein jedes Hochschalten und Herunterschalten für eine jede Gangposition und in der Drehgeschwindigkeit R in einem Speichermittel gespeichert, wie zum Beispiel in einem Speicher. Zusätzlich ist/wird die Beziehung zwischen den Veränderungen in der Ausgabe des Motors 20 oder des Hilfsverhältnisses und den Veränderungen in der Pedalkraft T im Vorhinein in einem Speichermittel gespeichert, wie zum Beispiel in einem Speicher. Mithin ist/wird im zweiten modifizierten Beispiel, wie in der 7 gezeigt wird, ein Schalten vorzugsweise durchgeführt bzw. verarbeitet mit Bezug auf einen Hilfsvorgang bzw. ein Hilfsverarbeiten auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform.
  • In 7 nimmt in Schritt S41 der Steuerer 4 die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sowie die Pedalkraft T auf vom Drehgeschwindigkeitssensor 8 und dem Drehmomentsensor 50. In Schritt S42 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, weniger als die untere beschränkende Drehgeschwindigkeit R1 im vorbestimmten Bereich beträgt. In Schritt S43 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen worden ist, die obere beschränkende Drehgeschwindigkeit R2 im vorbestimmten Bereich überschreitet. In Schritt S44 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T, welche eingelesen ist/wird, weniger als die untere beschränkende Pedalkraft T1 im vorbestimmten Bereich beträgt. In Schritt S45 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T, welche eingelesen ist/wird, die obere beschränkende Pedalkraft T2 im vorbestimmten Bereich überschreitet.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R kleiner als die untere beschränkende Drehgeschwindigkeit R1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S42 hin zu Schritt S46. In Schritt S46 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Herunterschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. wenn ein Herunterschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S46 hin zu Schritt S47. In Schritt S47 ist/wird das Ausmaß eines Herunterschaltens berechnet gemäß der Differenz zwischen der Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und der Kurbeldrehgeschwindigkeit in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ((R1 + R2)/2). Mit den Ergebnissen der Berechnung gibt der Steuerer 4 daraufhin eine Anweisung zu einem einmaligen oder mehrmaligen Herunterschalten hin zu den Gangpositionen an der Seite einer niedrigen Geschwindigkeit aus an die elektrische Schalteinheit 107; daraufhin fährt der Vorgang fort hin zu Schritt S44. Im Falle dieser Ausgestaltung ist/wird die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in den vorbestimmten Bereich gebracht. Wenn ein Herunterschalten nicht möglich ist, kann die Kurbeldrehgeschwindigkeit R nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, auch wenn die elektrische Schalteinheit 107 gesteuert ist/wird. Der Vorgang fährt daher fort hin zu Schritt S44 und führt eine Hilfssteuerung aus, während die gegenwärtige Gangposition aufrecht erhalten wird.
  • Wenn die Kurbeldrehgeschwindigkeit R größer als oder gleich der unteren beschränkenden Drehgeschwindigkeit R1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S42 hin zu Schritt S43.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit die obere beschränkende Drehgeschwindigkeit R2 überschreitet, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S43 hin zu Schritt S48. In Schritt S48 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. Wenn ein Hochschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S48 hin zu Schritt S49. In Schritt S49 ist/wird das Ausmaß eines Hochschaltens berechnet gemäß der Differenz zwischen der Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und der Kurbeldrehgeschwindigkeit in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ((R1 + R2)/2). Mit den Ergebnissen der Berechnung gibt der Steuerer 4 daraufhin eine Anweisung zu einem einmaligen oder mehrmaligen Hochschalten hin zu den Gangpositionen an der Seite von hohen Geschwindigkeiten aus an die elektrische Schalteinheit 107; daraufhin fährt der Vorgang fort hin zu Schritt S44. Im Falle dieser Ausgestaltung ist/wird die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in den vorbestimmten Bereich gebracht. Wenn ein Hochschalten nicht möglich ist, kann die Kurbeldrehgeschwindigkeit R nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden, auch wenn die elektrische Schalteinheit 107 gesteuert ist/wird; daher fährt der Vorgang fort hin zu Schritt S44 und führt eine Hilfssteuerung aus, während die gegenwärtige Gangposition aufrecht erhalten wird.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Pedalkraft T kleiner als die untere beschränkende Pedalkraft T1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S44 hin zu Schritt S50. In Schritt S50 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Herunterfahren der Hilfe möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. Wenn ein Herunterfahren der Hilfe möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S50 hin zu Schritt S51, und das Ausmaß eines Herunterschaltens ist/wird berechnet gemäß der Differenz zwischen der gegenwärtigen Pedalkraft T, welche eingelesen ist/wird, und der Pedalkraft in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ((T1 + T2)/2). Daraufhin ist/wird gemäß den Ergebnissen der Berechnung ein Vorgang für ein Herunterfahren der Hilfe durchgeführt, in welchem der Steuerer 4 an den Wandlerpart 6 eine Anweisung ausgibt, die Ausgabe zu verringern im Vergleich zur gegenwärtigen Ausgabe des Motors 20, oder das Hilfsverhältnis zu verringern im Vergleich zum gegenwärtigen Hilfsverhältnis; daraufhin fährt der Vorgang fort hin zu Schritt S41. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Herunterfahren der Hilfe nicht möglich ist, da die Pedalkraft T nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden kann, auch wenn die Antriebseinheit 2 gesteuert ist/wird, kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S41 und hält das gegenwärtige Hilfsverhältnis aufrecht. Wenn die Pedalkraft T größer als oder gleich der unteren beschränkenden Pedalkraft T1 ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S44 hin zu Schritt S45.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Pedalkraft T die obere beschränkende Pedalkraft T2 überschritten hat, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S45 hin zu Schritt S52. In Schritt S52 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochfahren der Hilfe möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. Wenn ein Hochfahren der Hilfe möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend vom Schritt S52 hin zu Schritt S53, und das Ausmaß eines Hochfahrens der Hilfe ist/wird berechnet gemäß der Differenz zwischen der gegenwärtigen Pedalkraft T, welche eingelesen ist/wird, und der Pedalkraft in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ((T1 + T2)/2). Gemäß den Ergebnissen der Berechnung ist/wird daraufhin ein Vorgang eines Hochfahrens der Hilfe ausgeführt, in welchem der Steuerer 4 an den Wandlerpart 6 eine Anweisung ausgibt, die Ausgabe höher als die gegenwärtige Ausgabe des Motors 20 zu gestalten, oder das Hilfsverhältnis höher als das gegenwärtige Hilfsverhältnis zu gestalten; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S41. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Hochfahren der Hilfe nicht möglich ist, da die Pedalkraft T nicht in den vorbestimmten Bereich gebracht werden kann, auch wenn die Antriebseinheit 2 gesteuert ist/wird, kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S41 und hält das gegenwärtige Hilfsverhältnis aufrecht
  • Im zweiten modifizierten Beispiel ist ein Schalten (eine Steuerung der elektrischen Schalteinheit 107) gegenüber einem Hilfssteuern (Steuerung der Antriebseinheit 2) vorzugsweise ausgeführt worden; im dritten modifizierten Beispiel, welches in der 8 gezeigt wird, ist/wird jedoch die Hilfssteuerung vorzugsweise gegenüber einem Schalten ausgeführt. Im dritten modifizierten Beispiel bestimmt in Schritt S62 und Schritt S63, wie in der 8 gezeigt wird, der Steuerer 4, ob oder nicht die Pedalkraft T sich im vorbestimmten Bereich befindet. Der Steuerer 4 führt zusätzlich die Vorgänge eines Herunterfahrens der Hilfe und eines Hochfahrens der Hilfe auf eine individuelle Weise in Schritt S67 und Schritt S69 auf dieselbe Weise aus, wie im modifizierten Beispiel 2. Wenn die Pedalkraft T sich im vorbestimmten Bereich befindet, bestimmt der Steuerer 4 daraufhin, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich in Schritt S64 und Schritt S65 befindet. Sollte dies sich nicht im vorbestimmten Bereich befinden, führt der Steuerer 4 die Prozesse eines Runterschaltens und eines Hochschaltens individuell auf dieselbe Weise wie im modifizierten Beispiel 2 in Schritt S71 und in Schritt S73 aus, welche dieselben sind wie im modifizierten Beispiel 2. Auf diese Weise kann, wenn die Hilfssteuerung vorzugsweise ausgeführt wird, und insbesondere im Falle eines Verwendens eines inneren Getriebes, und wenn die Pedalkraft größer als der vorbestimmte Bereich ist, das Drehmoment, welches auf das innere Getriebe ausgeübt wird, klein gestaltet werden, so dass ein Gangschalten später einfacher wird. Die anderen Steuervorgänge sind dieselben wie die Steuervorgänge, welche in der 7 aus der zweiten Ausführungsform dargestellt werden, weshalb sie auch in der 8 gezeigt werden und ihre Erläuterungen weggelassen werden.
  • Im modifizierten Beispiel 4 ist die Ausgestaltung derart, dass ein erster Modus, welcher vorzugsweise ein Schalten ausführt, und ein zweiter Modus, welcher vorzugsweise ein Hilfssteuern ausführt, wählbar sind. In diesem Fall, wie in der 9 gezeigt wird, ist in Schritt S85 zum Beispiel die Ausgestaltung derart, dass der erste Modus und der zweite Modus wählbar sind durch ein Abwärtsdrücken bzw. ein nach unten gedrücktes Halten eines Schalters des ersten Gangschaltungsparts 10, etc. In Schritt S85, wie in der 9 dargestellt, wartet der Steuerer 4 darauf, dass der Schalter des Gangschaltparts 10 nach unten gedrückt gehalten ist/wird. Wenn der Schalter des Gangschaltparts 10 nach unten gedrückt gehalten ist/wird, fährt der Vorgang fort hin zu Schritt S86, und bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht der gegenwärtige Steuermodus der erste Modus ist. Wenn dieser der erste Modus ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S86 hin zu Schritt S87, und stellt der Steuerer 4 den Steuermodus ein hin zum zweiten Modus. Im Falle dieser Ausgestaltung wird die kooperative Steuerung ausgeführt, in welcher die Hilfssteuerung vorgezogen ist/wird, wie in der 6 oder der 8 gezeigt wird. Wenn eine Bestimmung getroffen ist/wird, dass dies nicht der erste Modus ist, d. h. dass dies der zweite Modus ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S86 hin zu Schritt S88, und stellt der Steuerer 4 den Steuermodus ein hin zum ersten Modus. Im Falle dieser Ausgestaltung ist/wird die kooperative Steuerung ausgeführt, in welcher das Schaltsteuern vorgezogen ist/wird, wie in 5 oder 7 gezeigt wird.
  • Auf diese Weise können durch die Wählbarkeit des Steuermodus die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R gleichzeitig geändert werden durch ein vorzugsweises Steuern der elektrischen Steuereinheit 07, und kann Energieverbrauch beseitigt bzw. unterdrückt werden. Durch ein vorzugsweises Steuern der Antriebseinheit 2 kann verhindert werden, dass die Pedalkraft T erheblich schwankt bzw. sich verändert, ohne dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R schwankt bzw. sich verändert.
  • In der zweiten Ausführungsform, wie in der 10 gezeigt wird, sind/werden die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T gesteuert durch ein Unterteilen dieser in eine Vielzahl von Bereichen unter Verwendung des vorbestimmten Bereichs als Ausgangspunkt bzw. als Basispunkt. Der Zweckmäßigkeit halber schließt die Unterteilung hier fünf Bereiche von einem ersten Bereich B1 bis zu einem fünften Bereich B5 ein, jedoch kann die Anzahl von Bereichen für ein Steuern variieren und sind die Bereiche nicht auf diese beschränkt.
  • Der erste Bereich B1 ist ein Bereich, in welchem die Pedalkraft T größer als der vorbestimmte Bereich um ein vorbestimmtes Ausmaß N1 (z. B. 10 Nm) ist, und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R sich im vorbestimmten Bereich befindet. Mit anderen Worten ist der erste Bereich B1 ein Bereich, in welchem T2 < T ≦ (T2 + N1) und R1 ≦ R ≦ R2 gilt. Der zweite Bereich B2 ist ein Bereich, in welchem die Pedalkraft T größer als die erste Bereich B1 um ein vorbestimmtes Ausmaß N2 (z. B. 10 Nm) ist, und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R weniger als die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in der Mitte des vorbestimmten Bereichs ist. Mit anderen Worten, ist der zweite Bereich B2 ein Bereich, in welchem (T2 + N1) < T ≦ (T2 + N1 + N2) und 0 ≦ R ≦ ((R1 + R2)/2) gilt. Der dritte Bereich ist ein Bereich, in welchem die Pedalkraft T größer als der zweite Bereich B2 ist, und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R weniger als die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in der Mitte des vorbestimmten Bereichs beträgt. Mit anderen Worten, ist der dritte Bereich B3 ein Bereich, in welchem T > (T2 + N1 + N2) und R < ((R1 + R2)/2) gilt. Der vierte Bereich B4 ist ein Bereich, in welchem die Pedalkraft T kleiner als der vorbestimmte um ein vorbestimmtes Ausmaß N3 (z. B. 10 Nm) ist, und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R größer als die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in dem Mitte des vorbestimmten Bereichs ist. Mit anderen Worten ist der vierte Bereich B4 ein Bereich, in welchem (T1 – N3) ≦ T < T1 und R > ((R1 + R2)/2) gilt. Der fünfte Bereich B5 ist ein Bereich, in welchem die Pedalkraft T weniger als der vierte Bereich B4 beträgt, und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R größer als die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in der Mitte des vorbestimmtes Bereichs ist. Mit anderen Worten ist der fünfte Bereich B5 ein Bereich, in welchem T < (T1 – N3) und R > ((R1 + R2)/2) gilt.
  • Im Folgenden wird der Steuervorgang des Steuerers 4 aus der zweiten Ausführungsform erläutert werden auf der Basis des Flussdiagramms, welches in der 11 gezeigt wird.
  • In Schritt S91 in der 11 nimmt der Steuerer 4 die Kurbeldrehgeschwindigkeit R und die Pedalkraft T seitens des Drehgeschwindigkeitssensors 8 und des Drehmomentsensors 50 auf. In Schritt S92 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im ersten Bereich B1 befinden. In Schritt S93 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im zweiten Bereich B2 befinden. In Schritt S96 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im dritten Bereich B3 befinden. In Schritt S95 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im vierten Bereich befinden. In Schritt S96 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im fünften Bereich B5 befinden.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im ersten Bereich B1 befinden, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S42 hin Schritt S97. Der erste Bereich B1 ist ein Bereich, in welchem der vorbestimmte Bereich und der Bereich der Kurbeldrehgeschwindigkeit R dieselben sind, und die Pedalkraft T größer als der vorbestimmte Bereich ist. Wenn aus diesem Grunde die Pedalkraft T verringert ist/wird durch ein Steuern eines Hochfahrens der Hilfe, ist es wahrscheinlich, dass die Pedalkraft T im vorbestimmten Bereich enthalten ist bzw. gehalten wird. In Schritt S97 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochfahren der Hilfe, welches die Pedalkraft T verringert, möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in Schritt S12 aus der 5 der ersten Ausführungsform. wenn eine Bestimmung getroffen worden ist, dass ein Hochfahren der Hilfe möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S97 hin zu Schritt S98, und ist/wird ein Vorgang eines Hochfahrens der Hilfe ausgeführt, in welchem der Steuerer 4 eine Anweisung an den Wandlerpart 6 ausgibt, das Hilfsverhältnis zu erhöhen; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S91.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im zweiten Bereich B2 befinden, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S93 hin zu Schritt S99. Der zweite Bereich B2 ist ein Bereich, welcher weniger als der Median der Kurbeldrehgeschwindigkeit des vorbestimmten Bereichs ((R1 + R2)/2) beträgt, und die Pedalkraft T größer als der erste Bereich B1 ist. Auf diese Weise kann durch ein gleichzeitiges Verringern der Pedalkraft T und Vergrößern der Kurbeldrehgeschwindigkeit R mittels eines Runterschaltens es wahrscheinlich sein, dass die Pedalkraft T im vorbestimmten Bereich enthalten ist. Aus diesem Grunde bestimmt in Schritt S99 der Steuerer 4, ob oder nicht ein Herunterschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in Schritt S6, wie in der 5 aus der ersten Ausführungsform dargestellt. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Herunterschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S99 hin zu Schritt S100, und wird ein Herunterschalten hin zu einer Gangposition ausgeführt, welche ein Schritt bzw. eine Stufe in Richtung von geringen Geschwindigkeiten im Vergleich zur gegenwärtigen Gangposition ist; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S91.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im dritten Bereich B3 befinden, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S94 hin zu Schritt S101. Der dritte Bereich B3 ist ein Bereich, welcher weniger als der Median der Kurbeldrehgeschwindigkeit aus dem vorbestimmten Bereich ((R1 + R2)/2) beträgt, und die Pedalkraft ist größer als der zweite Bereich B2. Aus diesem Grunde ist es schwierig, die Pedalkraft T sowie die Kurbeldrehgeschwindigkeit R in dem vorbestimmten Bereich zu halten lediglich durch ein gleichzeitiges Verringern der Pedalkraft T und ein Vergrößern der Kurbeldrehgeschwindigkeit R mittels eines Herunterschaltens. Die zwei Vorgänge eines Herunterschaltens und eines Steuerns eines Hochfahrens der Hilfe werden daher ausgeführt. In Schritt S101 wird eine Bestimmung gemacht in Bezug darauf, ob oder nicht ein Herunterschalten sowie ein Hochfahren der Hilfe möglich sind. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in Schritt S7 und Schritt S12 in der 5 aus der ersten Ausführungsform. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Hochschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S101 hin zu Schritt S102 und wird ein Herunterschalten hin zu einer Gangposition ausgeführt, welche um einen Schritt bzw. eine Stufe hin zur Seite von geringen Geschwindigkeiten im Vergleich zur gegenwärtigen Gangposition ist; zur selben Zeit ist/wird ein Vorgang eines Hochfahrens der Hilfe ausgeführt, um das Hilfsverhältnis zu erhöhen, und kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S91.
  • Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im vierten Bereich B4 befinden, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S95 hin zu Schritt S103. Der vierte Bereich B4 ist ein Bereich, welcher größer als der Median der Kurbeldrehgeschwindigkeit des vorbestimmten Bereichs ((R1 + R2)/2) ist, und die Pedalkraft weniger als der vorbestimmte Bereich beträgt. Da auf diese Weise die Pedalkraft T sich in der Nähe des vorbestimmten Bereichs befindet, besteht im Falle, dass das Erhöhen der Pedalkraft T und das Verringern der Kurbeldrehgeschwindigkeit R gleichzeitig ausgeführt werden durch ein Hochschalten, die Gefahr, dass die Pedalkraft T größer wird als der vorbestimmte Bereich. Aus diesem Grunde führt der Steuerer 4 zwei Vorgänge eines Hochschaltens und eines Steuerns des Hochfahrens der Hilfe aus. In Schritt S103 bestimmt der Steuerer 4, ob oder nicht ein Hochschalten und ein Hochfahren der Hilfe möglich sind. Diese Bestimmung ist dieselbe wie in Schritt S8 und Schritt S12 in der 5 aus der ersten Ausführungsform. Wenn eine Bestimmung getroffen worden ist, dass ein Hochschalten und ein Hochfahren der Hilfe möglich sind, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S103 hin zu Schritt S104, und wird ein Hochschalten hin zu einer Gangposition ausgeführt, welche um einen Schritt bzw. eine Stufe hin zur Seite von hohen Geschwindigkeiten ist, im Vergleich zur gegenwärtigen Gangposition; zur selben Zeit ist/wird ein Vorgang eines Hochfahrens der Hilfe ausgeführt, um das Hilfsverhältnis zu erhöhen, und kehrt der Vorgang zurück zu Schritt S91.
  • Wenn eine Bestimmung getroffen worden ist, dass die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche eingelesen ist/wird, und die Pedalkraft T sich im fünften Bereich B5 befinden, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S96 hin zu Schritt S105. Der fünfte Bereich B5 ist ein Bereich, welcher größer als der Median der Kurbeldrehgeschwindigkeit des vorbestimmten Bereichs ((R1 + R2)/2) ist, und die Pedalkraft größer als der vierte Bereich B4 ist. Da auf diese Weise die Pedalkraft T ein wenig außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, ist es im Falle, dass das Vergrößern der Pedalkraft T und das Verringern der Kurbeldrehgeschwindigkeit R gleichzeitig ausgeführt werden durch ein Hochschalten, möglich, dass die Pedalkraft T im vorbestimmten Bereich enthalten ist bzw. gehalten wird. Aus diesem Grunde ist/wird ausschließlich ein Hochschalten ausgeführt. In Schritt S105 wird eine Bestimmung getroffen in Bezug darauf, ob oder nicht ein Hochschalten möglich ist. Diese Bestimmung ist dieselben wie in Schritt S8 in 5 aus der ersten Ausführungsform. Wenn der Steuerer 4 bestimmt, dass ein Hochschalten möglich ist, fährt der Vorgang fort ausgehend von Schritt S105 hin zu Schritt S106, und ist/wird ein Hochschalten hin zu einer Gangposition ausgeführt, welche um einen Schritt bzw. um eine Stufe hin zur Seite von hohen Geschwindigkeiten ist, im Vergleich zur gegenwärtigen Gangposition; der Vorgang kehrt daraufhin zurück zu Schritt S91.
  • Die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R werden hier in eine Vielzahl von Bereichen (z. B. vom ersten Bereich B1 hin zum fünften Bereich B5) aufgeteilt, und ist/wird wenigstens eine aus der elektrischen Schalteinheit 107 oder der Antriebseinheit 2 gesteuert. Aus diesem Grunde können die Gehalte der Steuerung eingestellt werden für einen Bereich, und kann die Steuerung vereinfacht werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen; verschiedene Modifikationen können ausgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Insbesondere trifft dies zu auf die verschiedenen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, wie in der vorliegenden Beschreibung erläutert, welche frei und gemäß der Notwendigkeit kombiniert werden können.
    • (a) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel beschrieben worden, in welchem die Kurbeldrehgeschwindigkeit R, welche die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 102 ist, verwendet worden ist als der Drehparameter, welcher die Drehung der Kurbelwelle 102 betrifft; jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Wenn zum Beispiel die Gangposition des Getriebes detektiert werden kann auf eine Weise, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erläutert, kann der Drehparameter eingestellt sein/werden auf der Basis der Geschwindigkeit des Fahrrades, der Gangposition und dem Umfang des Reifens, oder auf der Basis der Drehgeschwindigkeit des Rades und der Gangposition.
    • (b) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel erläutert worden, in welchem die Pedalkraft T, welche durch das Drehmoment erhalten wird, welches die Ausgabe des Motors 20, welcher durch den Drehmomentsensor 50 detektiert ist/wird, und das Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert, und die Ausgabe des Motors 20 verwendet worden sind als die Muskelantriebskraft; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Im Falle der Pedalkraft T kann zum Beispiel die Pedalkraft T erhalten werden durch ein direktes Detektieren der Torsion bzw. Verdrillung bzw. Verdrehung der Kurbelwelle 102, der Dehnung der Kette 104, der Spannung bzw. Verspannung bzw. Deformation des Zahnkranzes 103, und der Verbiegung des Kurbelarms 101a (oder des Kurbelarms 101b), etc.
    • (c) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der vorbestimmte Bereich eingestellt worden als ein Bereich, welcher den Vorzügen eines gewöhnlichen Radfahrers entspricht, jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Wenn zum Beispiel der Wunsch vorliegt, die Übungslast zu erhöhen, können die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R des vorbestimmten Bereiches erhöht werden? Wenn zusätzlich ein Wunsch vorliegt, die Übungslast zu verringern, können die Pedalkraft T und die Kurbeldrehgeschwindigkeit R des vorbestimmten Bereichs verringert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steuerapparat
    2
    Antriebseinheit
    4
    Steuerer
    8
    Drehgeschwindigkeitssensor (ein Beispiel einer Drehzustandsdetektionsvorrichtung)
    20
    Motor
    50
    Sensor (ein Beispiel einer Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung)
    102
    Kurbelwelle
    107
    Elektrische Schalteinheit
    T
    Pedalkraft (ein Beispiel einer Muskelantriebskraft)
    R
    Kurbeldrehgeschwindigkeit (ein Beispiel eines Parameters, welcher die Rotation der Kurbelwelle betrifft)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013-224121 [0001, 0001]
    • JP 2014-167488 [0001, 0001]
    • JP 11-180376 [0003]

Claims (17)

  1. Fahrradsteuerapparat, welcher eine Antriebseinheit, welche eine Hilfsleistung erzeugt, und eine elektrische Schalteinheit steuert, wobei die Fahrradsteuervorrichtung umfasst eine Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung, welche eine Muskelantriebskraft detektiert, eine Drehzustandsdetektionsvorrichtung, welche einen Parameter in Bezug auf die Drehung der Kurbelwelle detektiert; und einen Steuerer, welcher wenigstens einen aus entweder der Antriebseinheit oder der elektrischen Schalteinheit derart steuert, dass die Muskelantriebskraft und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden.
  2. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerer einen ersten Modus, welcher vorzugsweise die elektrische Schalteinheit steuert, und einen zweiten Modus umfasst, welcher vorzugsweise die Antriebseinheit steuert.
  3. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Steuerer die Antriebseinheit nach einem Steuern der elektrischen Schalteinheit steuert.
  4. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis klein ist/sein wird, wenn der Parameter, welcher die Drehung betrifft, kleiner als der vorbestimmte Bereich ist.
  5. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis groß ist/sein wird, wenn der Parameter, welcher die Drehung betrifft, größer als der vorbestimmte Bereich ist.
  6. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Steuerer die Hilfsantriebskraft verringert, wenn die Muskelantriebskraft kleiner als der vorbestimmte Bereich ist.
  7. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Fall, dass die Muskelantriebskraft und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich nicht im vorbestimmten Bereich befinden, auch wenn sowohl die Antriebseinheit als auch die elektrische Schalteinheit gesteuert sind/werden, der Steuerer sowohl die Antriebseinheit als auch die elektrische Schalteinheit derart steuern kann, dass das gegenwärtige Gangverhältnis und die Hilfsleistung aufrecht erhalten sind/werden.
  8. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerer die Hilfsantriebskraft vergrößert, wenn die Muskelantriebskraft größer als der vorbestimmte Bereich ist, und/oder wenn der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich in einem ersten Bereich befindet, welcher innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
  9. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 8, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis kleiner ist/sein wird, wenn die Muskelantriebskraft größer als der erste Bereich ist, und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich in einem zweiten Bereich befindet, welcher kleiner als der Parameter ist, welcher die Drehung betrifft und sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet.
  10. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 9, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis kleiner ist/sein wird, und die Hilfsantriebskraft vergrößert, wenn die Muskelantriebskraft größer als der zweite Bereich ist, und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich in einem dritten Bereich befindet, welcher kleiner als der Parameter ist, welcher die Drehung betrifft und sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet.
  11. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis größer ist/sein wird, und die Hilfsantriebskraft vergrößert, wenn die Muskelantriebskraft kleiner als der vorbestimmte Bereich ist, und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich in einem vierten Bereich befindet, welcher größer als der Parameter ist, welcher die Drehung betrifft, und welcher sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet.
  12. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 11, wobei der Steuerer die elektrische Schalteinheit derart steuert, dass das Gangverhältnis kleiner werden wird, wenn die Muskelantriebskraft kleiner als der vierte Bereich ist, und der Parameter, welcher die Drehung betrifft, sich in einem fünften Bereich befindet, welcher größer ist als der Parameter, welcher die Drehung betrifft und sich in der Mitte des vorbestimmten Bereichs befindet.
  13. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Muskelantriebskraftdetektionsvorrichtung das Drehmoment um die Kurbelwelle herum als die Muskelantriebskraft detektiert.
  14. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 13, wobei der vorbestimmte Bereich, welcher das Drehmoment betrifft, größer als oder gleich 10 Nm ist und kleiner als oder gleich 50 Nm ist, und vorzugsweise größer als oder gleich 20 Nm ist und kleiner als oder gleich 30 Nm ist.
  15. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Drehzustandsdetektionsvorrichtung die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle als den Parameter, welcher die Drehung betrifft, detektiert.
  16. Fahrradsteuerapparat gemäß Anspruch 15, wobei der vorbestimmte Bereich, welcher die Drehgeschwindigkeit betrifft, größer als oder gleich 30 rpm ist und kleiner als oder gleich 90 rpm ist, und vorzugsweise größer als oder gleich 45 rpm ist und kleiner als oder gleich 70 rpm ist.
  17. Fahrradsteuerapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der vorbestimmte Bereich einstellbar ist.
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