DE102015106496A1 - Gangwechselsteuervorrichtung - Google Patents

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DE102015106496A1
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Abstract

Die Steuervorrichtung 1 ist eine Gangwechselsteuervorrichtung, die ein elektrisches Getriebe 107 für Fahrräder gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Antriebseinheit 2 steuert, die an einem Fahrrad vorgesehen ist und die manuelle Antriebskraft unterstützt. Die Steuervorrichtung 1 umfasst einen Controller 4. Der Controller 4 wählt einen Gangwechselbereich aus, der gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi verwendet werden kann, und steuert das elektrische Getriebe 107 innerhalb des ausgewählten Gangwechselbereichs.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, und insbesondere eine Gangwechselsteuervorrichtung (kann auch als Gangschaltsteuervorrichtung bezeichnet werden), die eine Gangwechseleinrichtung (kann auch als Gangschalteinrichtung bezeichnet werden) eines Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung steuert, die dem Fahrrad bereitgestellt ist und die eine manuelle Antriebskraft unterstützt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Unterstützte Fahrräder mit einer Antriebseinheit zur Erzeugung einer Hilfskraft mit einem Motor sind herkömmlich bekannt (siehe beispielsweise die Patentschrift 1). Das unterstützte Fahrrad aus der Patentschrift 1 kann mittels eines Schalters zwischen einer Mehrzahl von Arten von Hilfskräften umgeschaltet werden.
  • DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
    • PATENTSCHRIFT 1: Japanische Patentschrift Nr. 3,306,309
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Fahrkomfort bei einem unterstützten Fahrrad zu verbessern.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
  • Die Gangwechselsteuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist eine Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft. Die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst einen Gangwechselcontroller (kann auch als Gangwechselsteuerung oder -steuereinheit bezeichnet werden). Der Gangwechselcontroller wählt einen Gangwechselbereich aus, der gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi verwendet werden kann, und der die Gangwechseleinrichtung innerhalb des ausgewählten Gangwechselbereichs steuert.
  • Bei dieser Gangwechselsteuervorrichtung wählt der Gangwechselcontroller eine Gangwechselanordnung aus, die gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi der Hilfsenergievorrichtung verwendet werden kann, und die die Gangwechseleinrichtung innerhalb des ausgewählten Gangwechselbereichs steuert. Somit ist eine Verbesserung des Fahrkomforts in einem unterstützten Fahrrad möglich.
  • Die Mehrzahl von Betriebsmodi kann einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus umfassen. Der Gangwechselcontroller variiert zumindest einen Teil des Gangwechselbereichs, der in dem ersten Betriebsmodus verwendet werden kann, und des Gangwechselbereichs, der in dem zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann. Da zumindest ein Teil des Gangwechselbereichs zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus unterschiedlich ist, ist in diesem Fall das Auswählen eines Gangwechselbereichs gemäß dem Betriebsmodus möglich.
  • Der Gangwechselcontroller kann die Gangwechseleinrichtung so steuern, dass das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  • Der Gangwechselcontroller kann die Gangwechseleinrichtung so steuern, dass das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  • Der erste Betriebsmodus kann ein Betriebsmodus sein, der die manuelle Antriebskraft mit einer ersten Hilfskraft unterstützt, und der zweite Betriebsmodus kann ein Betriebsmodus sein, der die manuelle Antriebskraft mit einer zweiten Hilfskraft unterstützt, die größer ist als die erste Hilfskraft.
  • Der erste Betriebsmodus kann ein Betriebsmodus sein, der die Hilfsenergievorrichtung nicht dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen, und der zweite Betriebsmodus kann ein Betriebsmodus sein, der die Hilfsenergievorrichtung dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen.
  • Der Gangwechselbereich kann durch das Übersetzungsverhältnis oder die Schaltposition definiert werden. In diesem Fall wird der Gangwechselbereich klar.
  • Der Gangwechselcontroller kann die Gangwechseleinrichtung als Reaktion auf einen Gangwechselbefehl steuern. In diesem Fall kann der Controller die Gangwechseleinrichtung basierend auf einem Gangwechselbefehl, der durch eine Gangwechseloperation erzeugt wird, oder basierend auf einem Gangwechselbefehl steuern, der durch den Fahrzustand des Fahrrads erzeugt wird, steuern.
  • Die Gangwechselsteuervorrichtung kann ferner eine Fahrzustandsdetektionseinheit umfassen, die den Fahrzustand des Fahrrads detektiert. Der Gangwechselcontroller steuert die Gangwechseleinrichtung gemäß dem Detektionsergebnis der Fahrzustandsdetektionseinheit. In diesem Fall ist das Ausführen einer automatischen Gangschaltsteuerung gemäß dem Fahrzustand möglich.
  • Die Gangwechselsteuervorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft. Die Mehrzahl von Betriebsmodi umfasst einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus. Die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst einen Gangwechselcontroller. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads kleiner oder gleich einem vorgeschriebenem Wert wird, steuert der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung so, dass sie in dem ersten Betriebsmodus in einem ersten Gangwechselzustand ist, der dem ersten Betriebsmodus entspricht; der Controller steuert die Gangwechseleinrichtung so, dass sie in dem zweiten Betriebsmodus in einem zweiten Gangwechselzustand ist, der sich von dem ersten Gangwechselzustand unterscheidet und der dem zweiten Betriebsmodus entspricht.
  • Da die Gangwechseleinrichtung so gesteuert wird, dass sie in einem unterschiedlichen Gangwechselzustand ist, wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads kleiner oder gleich einem vorgeschriebenen Wert im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand wird, in dem die Hilfskraft verschieden ist, kann bei dieser Gangwechselsteuervorrichtung der Fahrer, wenn der Fahrer die Pedale betätigt, nachdem die Geschwindigkeit kleiner oder gleich dem vorgeschriebenen Wert wird, das Fahrrad bequem starten, und der Fahrkomfort des unterstützten Fahrrads kann verbessert werden.
  • Der vorgeschriebene Wert kann 0 sein. In diesem Fall kann der Fahrer das Fahrrad bequem starten, wenn der Fahrer die Pedale betätigt, nachdem das Fahrrad angehalten wurde, und der Fahrkomfort des unterstützten Fahrrads kann verbessert werden.
  • Das Übersetzungsverhältnis im ersten Gangwechselzustand kann kleiner sein als das Übersetzungsverhältnis im zweiten Gangwechselzustand.
  • Die Gangwechselsteuervorrichtung nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft. Die Mehrzahl von Betriebsmodi umfasst einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus. Die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst einen Gangwechselcontroller, der die Gangwechseleinrichtung im ersten Betriebsmodus gemäß einem ersten Parameter, der sich auf die Zeit bezieht, und dem Fahrzustand des Fahrrads steuert, und der die Gangwechseleinrichtung im zweiten Betriebszustand gemäß einem zweiten Parameter, der sich auf die Zeit bezieht und sich von dem ersten Parameter unterscheidet, und dem Fahrzustand des Fahrrads steuert.
  • Bei dieser Gangwechselsteuervorrichtung wird die Gangwechseleinrichtung im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus gemäß verschiedenen Parametern gesteuert, die auf sich auf die Zeit beziehen. Im Falle dessen, dass die Hilfskraft des zweiten Betriebsmodus größer ist als die des ersten Betriebsmodus, kann beispielsweise dadurch, dass die Länge des ersten sich auf die Zeit beziehenden Parameters kürzer gemacht wird als die Länge des sich auf die Zeit beziehenden zweiten Parameters, die Gangwechselhäufigkeit des zweiten Betriebsmodus mit einer größeren Hilfskraft reduziert werden, und die Gangwechselhäufigkeit des ersten Betriebsmodus mit einer kleinen Hilfskraft kann erhöht werden. Damit kann eine optimale Gangwechselhäufigkeit gemäß dem Betriebsmodus erhalten werden, was den Fahrkomfort des unterstützten Fahrrads verbessern wird.
  • Der Gangwechselcontroller kann die Gangwechseleinrichtung schalten, wenn eine vorgeschriebene Bedingung immer noch erfüllt wird, sogar nachdem eine Zeitdauer, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im ersten Betriebszustand erfüllt, abgelaufen ist; der Controller kann die Gangwechseleinrichtung auch schalten, wenn eine vorgeschriebene Bedingung immer noch erfüllt wird, sogar nachdem eine Zeitdauer, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im zweiten Betriebszustand erfüllt, abgelaufen ist.
  • Der Gangwechselcontroller muss die Gangwechseleinrichtung nicht schalten, wenn eine vorgeschriebene Bedingung nicht erfüllt wird, nachdem eine Zeitdauer, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im ersten Betriebszustand erfüllt, abgelaufen ist; der Controller muss die Gangwechseleinrichtung auch nicht schalten, wenn eine vorgeschriebene Bedingung nicht erfüllt wird, nachdem eine Zeitdauer, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im zweiten Betriebszustand erfüllt, abgelaufen ist.
  • Die Zeit, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, kann kürzer sein als die Zeit, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird.
  • Der Fahrzustand des Fahrrads kann aus einer Gruppe ausgewählt werden, die die Geschwindigkeit des Fahrrads, die Trittfrequenz der Kurbel, die manuelle Antriebskraft und die Neigung des Fahrrads in der Fahrtrichtung umfasst. In diesem Fall wird die Gangwechseleinrichtung automatisch gemäß dem Fahrzustand des Fahrrads die Gänge schalten, so dass eine Gangwechseloperation unnötig wird.
  • Der Gangwechselcontroller kann die Gangwechseleinrichtung gemäß dem ersten Parameter, dem zweiten Parameter und dem Fahrzustand des Fahrrads steuern, bezüglich des Schaltens in die Richtung, in der das Übersetzungsverhältnis kleiner wird. In diesem Fall kann beim so genannten Herunterschalten die Gangwechselhäufigkeit gemäß der Hilfskraft verändert werden.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Fahrkomfort eines unterstützten Fahrrads bei einem unterstützten Fahrrad verbessert werden, das eine Hilfsenergievorrichtung aufweist, die in einer Mehrzahl von Betriebsmodi arbeitet, da der Gangwechselbereich, der Gangwechselzustand oder die Gangwechselhäufigkeit für jeden der Betriebsmodi sich verändert.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Seitenansicht, die einen Teil eines Fahrrads mit Hilfsenergie zeigt, das die Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausbildung der Steuervorrichtung zeigt, die eine Antriebseinheit umfasst.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Hochschaltschwellenwert und einen Herunterschaltschwellenwert für jede Schaltposition eines internen Gangwechselmechanismus zeigt.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen Steuerprozess zeigt, der durch den Gangwechselcontroller gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen automatischen Schaltprozess des Steuerprozesses zeigt, wenn ein Gangwechselbereich durch die Schaltposition definiert wird.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für einen manuellen Schaltprozess des Steuerprozesses zeigt, wenn ein Gangwechselbereich durch die Schaltposition definiert wird.
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Übersetzungsverhältnisses in dem Fall zeigt, in dem der Gangwechselbereich durch das Übersetzungsverhältnis in einer Gangwechseleinrichtung definiert ist, die drei vordere Zahnkränze und zehn hintere Zahnkränze aufweist.
  • 8 ist ein der 5 entsprechendes Diagramm eines modifizierten Beispiels der ersten Ausführungsform in dem Fall, in dem der Gangwechselbereich durch das Übersetzungsverhältnis definiert wird.
  • 9 ist ein der 5 entsprechendes Diagramm, das ein Beispiel für einen automatischen Schaltprozess eines Steuerprozesses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • In 1 überträgt ein Fahrrad mit Hilfsenergie, das eine Steuervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, eine Pedalbetätigungskraft, die auf ein Pedal 100 wirkt, an einen internen Gangwechselmechanismus 107a, der um eine Achswelle 106 des Hinterrades herum vorgesehen ist, über einen Weg von einem Kurbelarm 101a (oder einem Kurbelarm 101b) → einer Kurbelwelle 102 → einer Antriebseinheit 2 → einem vorderen Zahnkranz 103 → einer Kette 104 → einem hinteren Zahnkranz 105. Die Pedalbetätigungskraft ist ein Beispiel für die manuelle Antriebskraft. Die Antriebseinheit 2 ist ein Beispiel für die Hilfsenergievorrichtung. Die Steuervorrichtung 1 ist ein Beispiel für die Gangwechselsteuervorrichtung (kann auch als Gangschaltsteuervorrichtung bezeichent werden).
  • Die Antriebseinheit 2 umfasst ein Gehäuse 11 und einen Motor 20, der in dem Gehäuse 11 angeordnet ist (siehe 2). Der Motor 20 ist zur Unterstützung der Pedalbetätigungskraft vorgesehen. Die Kurbelwelle 102 ist durch das Gehäuse 11 drehbar gelagert. Die Antriebseinheit 2 überträgt die Antriebskraft des Motors 20 an den vorderen Zahnkranz 103. Ein elektrisches Getriebe 107 umfasst beispielsweise einen Gangschaltungsmotor 107b und einen internen Gangwechselmechanismus 107a, der mit dem Gangschaltungsmotor 107b Gänge schaltet. Das elektrische Getriebe 107 ist ein Beispiel für den Gangwechselmechanismus. Wie in 2 gezeigt, umfasst das elektrische Getriebe 107 auch einen Gangzahlsensor 107c, der ausgebildet ist, die Schaltposition des internen Gangwechselmechanismus 107a zu detektieren. Der interne Gangwechselmechanismus 107a umfasst eine Mehrzahl von Schaltpositionen. Der interne Gangwechselmechanismus 107a umfasst in der vorliegenden Ausführungsform fünf Schaltpositionen. Das Übersetzungsverhältnis für jede Schaltposition in dem internen Gangwechselmechanismus 107a ist beispielsweise ungefähr 0,5 für die erste Schaltposition, ungefähr 0,8 für die zweite Schaltposition, ungefähr 1,2 für die dritte Schaltposition, ungefähr 1,6 für die vierte Schaltposition und ungefähr 2,1 für die fünfte Schaltposition.
  • Das Fahrrad mit Hilfsenergie kombiniert die Ausgangsleistung des Motors 20 mit der Pedalbetätigungskraft als Hilfskraft und unterstützt das Fahren. Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert der Sensor 50 die Pedalbetätigungskraft des Fahrers; wenn der detektierte Wert einen gesetzten Wert überschreitet, aktiviert der Sensor den Motor 20 und erzeugt eine Kraft, die der Pedalbetätigungskraft entspricht, als Hilfskraft. Die Antriebseinheit 2, die den Motor 20 zur Unterstützung umfasst, ist allgemein in der Nähe eines Verbindungsabschnitts eines unteren Endabschnitts eines Sattelrohrs und eines hinteren Endabschnitts eines Unterrohrs eines Rahmens angeordnet; diese Einheit ist durch einen nicht gezeigten Bolzen an dem Rahmen fixiert. Eine Batterie zum Antreiben des Motors ist entlang eines hinteren Trägers, des Unterrohrs oder des Sattelrohrs angeordnet.
  • ELEKTRISCHER AUFBAU
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau eines Fahrrads mit Hilfsenergie zeigt, das eine Antriebseinheit 2 umfasst. Das Fahrrad mit Hilfsenergie ist so ausgebildet, dass es eine Steuervorrichtung 1, eine Antriebseinheit 2, einen Inverter 6, ein elektrisches Getriebe 107, eine Gangschalteinheit 10 und eine Hilfsbetriebseinheit 12 aufweist. Die Steuervorrichtung 1 umfasst eine Gangwechselsteuervorrichtung. Die Steuervorrichtung 1 und der Inverter 6 können in der Antriebseinheit 2 enthalten sein. Ferner kann zumindest eines von der Steuervorrichtung 1 oder dem Inverter 6 im inneren oder äußeren Randabschnitt des Gehäuses 11 der Antriebseinheit 2 vorgesehen sein.
  • Die Steuervorrichtung 1 umfasst einen Controller 4 (kann auch als Steuerung oder Steuereinheit bezeichnet werden), eine Fahrzustandsdetektionseinheit 8 und einen Sensor 50. Der Controller 4 ist ausgebildet, beispielsweise eine Zentralprozessoreinheit (CPU) und einen Speicher, der ein vorgeschriebenes Programm speichert, zu umfassen. Der Controller 4 weist Informationen über die Korrelation zwischen einem Befehl, der an den Inverter 6 ausgegeben wird, um den Motor 20 anzutreiben, und einem Drehmoment auf, das der Motor 20 als Reaktion auf diesen Befehl ausgibt. Die Korrelationsinformationen können durch etwas wie eine Tabelle oder durch eine Formel dargestellt werden. Damit kann der Controller 4 das Ausgangsdrehmoment des Motors 20 erfassen. Der Sensor 50 detektiert ein Drehmoment, dass die Ausgangsleistung des Motors 20 und ein Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert. Somit kann der Controller 4 nur die Pedalbetätigungskraft berechnen, basierend auf dem Drehmoment, das die durch den Sensor 50 detektierte Ausgangleistung des Motors 20 und ein Drehmoment der Kurbelwelle 102 kombiniert, und dem Ausgangsdrehmoment des Motors 20. Damit kann der Controller 4 die Antriebseinheit 2 gemäß der Pedalbetätigungskraft steuern. Der Controller 4 kann die Antriebskraft für den Motor 20 durch Messen des durch den Motor 20 fließenden Stroms abschätzen, oder der Controller kann die Antriebskraft des Motors 20 basierend auf dem Befehlswert für den Motor 20 abschätzen. Der Sensor 50 kann ausgebildet sein, nur das Drehmoment der Kurbelwelle 102 zu detektieren, mit anderen Worten, nur die manuelle Antriebskraft.
  • Der Controller 4 steuert den Motor 20 über den Inverter 6 gemäß der Pedalbetätigungskraft und dem Detektionsergebnis der Fahrzustandsdetektionseinheit 8. In der ersten Ausführungsform steuert der Controller 4 den Motor 20 über den Inverter 6 in einem der Mehrzahl von Betriebsmodi. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Mehrzahl von Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus. Der erste Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus, der das Antreiben mit einer ersten Hilfskraft unterstützt. Der zweite Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus, der das Antreiben mit einer zweiten Hilfskraft unterstützt, die größer ist als die erste Hilfskraft des ersten Betriebsmodus. Die erste Hilfskraft steigt auf das Maximum an, beispielsweise auf denselben Wert wie die Pedalbetätigungskraft. Die zweite Hilfskraft steigt ebenfalls auf das Maximum an, beispielsweise auf das Doppelte der Pedalbetätigungskraft. Indes kann die erste Hilfskraft 0 sein. Das heißt, im ersten Betriebsmodus muss eine Hilfskraft durch den Motor 20 nicht erzeugt werden.
  • Der Controller 4 steuert ebenfalls das elektrische Getriebe 107 gemäß dem Betriebsmodus der Antriebseinheit 2, dem Ausgang der Fahrzustandsdetektionseinheit 8 und dem Detektionsergebnis des Gangzahlsensors 107c. Der Controller 4 ist ein Beispiel des Gangwechselcontrollers. In der ersten Ausführungsform wählt der Controller einen Gangwechselbereich des elektrischen Getriebes 107 aus, der gemäß dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, und steuert das elektrische Getriebe 107 innerhalb des ausgewählten Gangwechselbereichs. Der Controller 4 variiert zumindest einen Teil des Gangwechselbereichs, der in dem ersten Betriebsmodus verwendet werden kann, und des Gangwechselbereichs, der in dem zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann. Der Controller 4 steuert das elektrische Getriebe 107 so, dass das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann. Der Controller 4 steuert das elektrische Getriebe 107 so, dass das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann. Der Gangwechselbereich wird durch die Schaltposition oder das Übersetzungsverhältnis definiert. In der ersten Ausführungsform wird der Gangwechselbereich wird durch die Schaltposition definiert. Der Controller 4 steuert das elektrische Getriebe 107 durch den Gangwechselbefehl. Der Gangwechselbefehl wird als Reaktion auf eine Umschaltoperation oder den Fahrzustand des Fahrrads ausgegeben.
  • Die Fahrzustandsdetektionseinheit 8 detektiert einen Fahrzustand, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die die Geschwindigkeit des Fahrrads, die Trittfrequenz der Kurbel, die Pedalbetätigungskraft (die manuelle Antriebskraft) und die Neigung des Fahrrads in der Fahrtrichtung umfasst. In der ersten Ausführungsform detektiert die Fahrzustandsdetektionseinheit 8 die Geschwindigkeit des Fahrrads. Die Fahrzustandsdetektionseinheit 8 kann beispielsweise einen Magneten umfassen, der am Vorderrad oder dem Hinterrad vorgesehen ist, wie auch einen magnetischen Sensor, der an dem Rahmen vorgesehen ist und der den Magneten detektiert. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit des Fahrrads aus dem Zeitlablauf, in dem der magnetische Sensor den Magneten detektiert, und dem Umfang des Rades detektiert. Indes kann die Fahrzustandsdetektionseinheit 8 die Drehzahl der Kurbelwelle 102 detektieren. Beispielsweise kann die Fahrzustandsdetektionseinheit 8 einen Magneten umfassen, der an den Kurbelarmen 101a und 101b oder der Kurbelwelle vorgesehen ist, wie auch einen magnetischen Sensor, der an Antriebseinheit 2 in der Umgebung der Kurbelwelle 102 vorgesehen ist. In diesem Fall kann die Trittfrequenz der Kurbel aus dem Ausgang des magnetischen Sensors detektiert werden. Da die Drehzahl des Rades aus einem Wert berechnet wird, der das Übersetzungsverhältnis mit der Trittfrequenz multipliziert, kann indes die Geschwindigkeit des Fahrrads detektiert werden, indem der Umfang des Hinterrades mit der Drehzahl multipliziert wird. Umgekehrt kann die Trittfrequenz detektiert werden, indem die Geschwindigkeit des Fahrrads durch den Umfang des Hinterrades und das Übersetzungsverhältnis dividiert wird.
  • Der Motor 20 wird beispielsweise durch einen dreiphasigen bürstenlosen Gleichstrommotor verwirklicht, und wird durch den Inverter 6 angetrieben. Der Inverter 6 wandelt Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom durch eine Umschaltsteuerung, basierend auf einem Befehl von dem Controller 4, um.
  • Das elektrische Getriebe 107 ist ausgebildet, einen Gangwechselmechanismus und ein elektrisches Stellglied zu umfassen. In der ersten Ausführungsform ist der Gangwechselmechanismus durch den internen Gangwechselmechanismus 107a ausgebildet, und das elektrische Stellglied ist durch den Motor 107b ausgebildet. Der Gangwechselmechanismus kann ein äußerer Gangwechselmechanismus sein. Das elektrische Stellglied kann ein Solenoid sein. Der Gangschaltungsmotor 107b betätigt den internen Gangwechselmechanismus 107a als Reaktion auf einen Gangwechselbefehl vom Controller 4.
  • Die Gangschalteinheit 10 ist ausgebildet, beispielsweise drei Schalter, einen ersten Schalter SW1, einen zweiten Schalter SW2 und einen dritten Schalter SW3, aufzuweisen. Die Gangschalteinheit 10 gibt einen Gangwechselbefehl und einen Umschaltbefehl zwischen manuellem Schalten und automatischen Schalten aus. Der Controller 4 steuert das elektrische Getriebe 107 durch zwei Gangschaltmodi, einen manuellen Schaltmodus und einen automatischen Schaltmodus. Der erste Schalter SW1 wird zur Ausgabe eines Hochschalt-Gangwechselbefehls verwendet, bei dem das Übersetzungsverhältnis größer wird, beispielsweise im manuellen Schaltmodus. Der zweite Schalter SW2 wird zur Ausgabe eines Herunterschalt-Gangwechselbefehls an den Controller 4 verwendet, so dass das Übersetzungsverhältnis kleiner wird, beispielsweise im manuellen Schaltmodus. Der dritte Schalter SW3 wird zum Ausgeben eines Befehls zum Umschalten zwischen beispielsweise dem manuellen Schaltmodus und dem automatischen Schaltmodus an den Controller 4 verwendet. Indes kann die Funktion jedes Schalters von SW1 bis SW3 durch Software frei eingestellt werden. Im manuellen Schaltmodus steuert der Controller 4 den Gangschaltungsmotor 107b als Reaktion auf einen Gangwechselbefehl von der Gangschalteinheit 10 und den Betriebsmodus der Antriebseinheit 2. Im automatischen Schaltmodus steuert der Controller das elektrische Getriebe 107 als Reaktion auf das Detektionsergebnis der Fahrzustandsdetektionseinheit 8 und den Betriebsmodus der Antriebseinheit 2.
  • Im automatischen Schaltmodus wird beispielsweise ein Gangwechselbefehl erzeugt, indem ein Hochschaltschwellenwert TU und ein Herunterschaltschwellenwert TD für jede Schaltposition verglichen wird, wie beispielhaft in 3 gezeigt wird, und der Gangwechselbefehl wird an das elektrische Getriebe 107 ausgegeben. Hierbei sind die Hochschaltschwellenwerte TU(1) – TU(4) von der ersten Schaltposition bis zur vierten Schaltposition beispielsweise 8 km/h, 12,2 km/h, 16,4 km/h und 20,5 km/h. Die Herunterschaltschwellenwerte TD(5) – TD(2) von der fünften Schaltposition bis zur zweiten Schaltposition sind beispielsweise 18,5 km/h, 14,6 km/h, 10,7 km/h und 8,5 km/h. Die Hochschaltschwellenwerte und die Herunterschaltschwellenwerte können gemäß der physischen Kraft des Fahrers, der Verwendung des Fahrrads, der Anzahl von Schaltpositionen usw. frei eingestellt werden. Das Hochschalten ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Schalten eines Gangs, das das Übersetzungsverhältnis erhöht, und das Herunterschalten ist ein Schalten eines Gangs, das das Übersetzungsverhältnis verringert.
  • In der ersten Ausführungsform wählt der Controller 4 einen Gangwechselbereich des elektrischen Getriebes 107 aus, der gemäß dem detektierten Wert der Fahrzustandsdetektionseinheit 8 und dem Betriebsmodus verwendet werden kann, und der Controller steuert das elektrische Getriebe 107 so, dass es innerhalb des ausgewählten Gangwechselbereichs ist. Der Controller 4 variiert zumindest einen Teil des Gangwechselbereichs, der in dem ersten Betriebsmodus verwendet werden kann, und des Gangwechselbereichs, der in dem zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann. Spezifisch steuert der Controller 4 das elektrische Getriebe 107 so, dass das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das maximale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann. Des Weiteren steuert der Controller 4 das elektrische Getriebe 107 so, dass das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als das minimale Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  • Beispielsweise ist im zweiten Betriebsmodus der Controller 4 ausgebildet, den internen Gangwechselmechanismus 107a in einem Gangwechselbereich zwischen der zweiten Schaltposition und der fünften Schaltposition der fünf Schaltpositionen des internen Gangwechselmechanismus 107a zu steuern. Beispielsweise ist im ersten Betriebsmodus der Controller ausgebildet, den internen Gangwechselmechanismus 107a innerhalb eines Gangwechselbereichs zwischen der ersten Schaltposition und der vierten Schaltposition der fünf Schaltpositionen des internen Gangwechselmechanismus 107a zu steuern.
  • Des Weiteren steuert der Controller 4 den Gangwechselzustand als Reaktion auf den Betriebsmodus, wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads weniger oder gleich einem vorgeschriebenen Wert wird. Der vorgeschriebene Wert schließt Null ein, was ein angehaltener Zustand ist. Indes kann der vorgeschriebene Wert ein anderer Wert als Null sein; beispielsweise kann dieser Wert ein Wert sein, der kleiner oder gleich 5 km pro Stunde ist. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads kleiner oder gleich dem vorgeschriebenem Wert wird, steuert der Controller 4 das elektrische Getriebe 107 so, dass es in dem ersten Betriebsmodus in einem ersten Gangwechselzustand ist, der dem ersten Betriebsmodus entspricht; der Controller steuert ebenfalls das elektrische Getriebe 107 so, dass es in dem zweiten Betriebsmodus in einem zweiten Gangwechselzustand ist, der sich von dem ersten Gangwechselzustand unterscheidet und der dem zweiten Betriebsmodus entspricht. Der erste Gangwechselzustand ist ein Gangwechselzustand, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner ist als der zweite Gangwechselzustand. In der ersten Ausführungsform ist der erste Gangwechselzustand beispielsweise die erste Schaltposition, und der zweite Gangwechselzustand ist beispielsweise die dritte Schaltposition. Die Einstellungen von zumindest einer der Schaltposition, die dem ersten Gangwechselzustand entspricht, und der Schaltposition, die dem zweiten Gangwechselzustand entspricht, kann verändert werden. Beispielsweise kann die Umschaltung von entweder der Gangschalteinheit 10 oder der Hilfsbetriebseinheit 12 und dem Controller 4 die Änderungseinheit konfigurieren, die zumindest entweder die Schaltposition, die dem ersten Gangwechselzustand entspricht, oder die Schaltposition, die dem zweiten Gangwechselzustand entspricht, durch Betätigung des Umschalters verändern kann. Des Weiteren kann eine externe Einstellvorrichtung, die als die Änderungseinheit dient, mit dem Controller 4 über eine Schnittstelle verbunden werden, und die Schaltpositionen, die jedem der Gangwechselzustände entsprechen, können frei durch die externe Einstellvorrichtung verändert werden. Die externe Einstelleinheit kann beispielsweise ein Fahrradcomputer, eine kleines, tragbares elektronische Vorrichtung, wie etwa ein Smartphone, oder ein Personal Computer sein.
  • In der ersten Ausführungsform wird das Steuern des Gangwechselbereichs auf beide Schaltmodi angewandt, den manuellen Schaltmodus und den automatischen Schaltmodus. Indes kann das Steuern des Gangwechselbereichs gemäß dem Betriebsmodus nur auf einen der Schaltmodi angewandt werden, auf entweder den manuellen Schaltmodus oder den automatischen Schaltmodus. Das Steuern des Gangwechselbereichs gemäß dem Betriebsmodus wird auf den manuellen Schaltmodus angewandt.
  • Die Hilfsbetriebseinheit 12 ist ausgebildet, beispielsweise einen vierten Schalter SW4 zu umfassen, und diese Einheit gibt einen Befehl an den Controller 4 aus, den Betriebsmodus umzuschalten. Beispielsweise werden der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus jedes Mal umgeschaltet, wenn der vierte Schalter SW4 betätigt wird. Indes können der erste Schalter SW1 bis vierte Schalter SW4 Schalter sein, die der Fahrer direkt betätigen kann, wie etwa ein Druckknopf oder ein Kippschalter, usw.; jedoch können sie auch Schalter sein, die der Fahrer über ein Bedienungselement oder ein Berührungsfeld bedienen kann.
  • Der Betriebsmodus und der Schaltmodus werden beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt, die an einem Lenker vorgesehen ist. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung sein, die an einem Fahrradcomputer vorgesehen ist, oder eine Licht emittierende Vorrichtung, wie etwa eine Leuchtdiode. Im Falle einer Licht emittierenden Vorrichtung kann die Ausbildung eine Anzeige verschiedener Modi (beispielsweise des Betriebsmodus und des Schaltmodus) durch Farbe oder Blinken usw. ermöglichen.
  • Als nächstes wird ein Beispiel eines spezifischen Gangwechselsteuerprozesses des Controllers 4 in der ersten Ausführungsform basierend auf den Steuerungsablaufdiagrammen erklärt, die in den 4 bis 6 und den 8 und 9 gezeigt sind. Indes ist der Gangwechselsteuerprozess nicht auf die in diesen Steuerungsablaufdiagrammen gezeigten Prozesse beschränkt.
  • Wenn in 4 die Steuervorrichtung 1 mit Strom versorgt wird und der Controller 4 in einen bedienbaren Zustand geht, führt in Schritt S1 der Controller 4 einen Initialisierungsprozess durch, in dem verschiedene Flags und Werte zurückgesetzt werden. Hierbei werden zumindest zwei Typen von Flags eingerichtet, ein Flag AM und ein Flag SM. Flag AM ist ein Flag zum Kennzeichnen, ob der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus oder der zweite Betriebsmodus ist. Der Flag AM wird gesetzt, wenn der zweite Betriebsmodus durch den vierten Schalter SW4 ausgewählt wird, und der Flag AM wird zurückgesetzt, wenn der Flag AM ausgewählt wird. Indes wird in der unten stehenden Erklärung das Setzen eines Flags mit einer "1" dargestellt, und das Zurücksetzen eines Flags wird mit einer "0" dargestellt. Der Flag SM ist ein Flag zum Kennzeichnen, ob der Schaltmodus der manuelle Schaltmodus oder der automatische Schaltmodus ist oder nicht. Der Flag SM wird gesetzt, wenn der automatische Schaltmodus durch den dritten Schalter SW3 ausgewählt wird, und der Flag SM wird zurückgesetzt, wenn der manuelle Schaltmodus ausgewählt wurde. Daher wird standardmäßig, wenn der Strom eingeschaltet wird, der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus sein, und der Schaltmodus wird der manuelle Schaltmodus sein. Hier ist der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus, und der Schaltmodus ist der manuelle Schaltmodus, wenn der Strom eingeschaltet wird; jedoch können die Flags, die unmittelbar vor dem Ausschalten des Stroms gesetzt werden, gespeichert werden, und diese Flags können gesetzt werden, wenn der Strom eingeschaltet wird.
  • Im Schritt S2 bestimmt der Controller 4, ob der vierte Schalter SW4 betätigt wurde oder nicht. Wenn der Controller 4 bestimmt, dass der vierte Schalter SW4 nicht betätigt wurde, geht der Betrieb zu Schritt S3 weiter. Im Schritt S3 bestimmt der Controller 4, ob der dritte Schalter SW3 betätigt wurde oder nicht. Wenn der Controller 4 bestimmt, dass der dritte Schalter SW3 nicht betätigt wurde, geht der Betrieb zu Schritt S4 weiter. In Schritt S4 liest der Controller die Geschwindigkeit VS aus der Fahrzustandsdetektionseinheit 8 aus. Im Schritt S5 bestimmt der Controller 4, ob der automatische Schaltmodus gesetzt wurde oder nicht.
  • Wenn der Controller 4 bestimmt, dass der vierte Schalter SW4 betätigt wurde, geht der Betrieb von Schritt S2 zu Schritt S6 weiter. In Schritt S6 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der gegenwärtige Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der gegenwärtige Betriebsmodus nicht der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller vom Schritt S6 zum Schritt S7 weiter, setzt den Flag AM, und ändert den Betriebsmodus auf den zweiten Betriebsmodus. In dem Fall, in dem der Flag AM gesetzt wurde, geht der Controller 4 vom Schritt S6 zum Schritt S8 weiter, setzt den Flag AM zurück, und ändert den Betriebsmodus auf den ersten Betriebsmodus. Sobald diese Einstellungen beendet sind, geht der Controller 4 zu Schritt S3.
  • Wenn der Controller 4 bestimmt, dass der dritte Schalter SW3 betätigt wurde, geht der Betrieb von Schritt S3 zu Schritt S9 weiter. In Schritt S9 bestimmt der Controller 4, ob der Flag SM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der gegenwärtige Schaltmodus der automatische Schaltmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der gegenwärtige Schaltmodusmodus nicht der automatische Schaltmodus ist, schreitet der Controller 4 vom Schritt S9 zum Schritt S10 fort, setzt den Flag SM, und ändert den Schaltmodus auf den automatischen Schaltmodus. In dem Fall, in dem der Flag SM gesetzt worden ist, treibt der Controller 4 den Betrieb vom Schritt S9 zum Schritt S11 voran, setzt den Flag SM zurück, und ändert den Schaltmodus auf den automatischen Schaltmodus. Sobald diese Einstellungen beendet wurden, geht der Controller 4 zu Schritt S4.
  • Wenn in Schritt S5 der Controller 4 bestimmt, dass der gegenwärtige Modus im automatischen Schaltmodus ist, geht der Betrieb zum Schritt S12 weiter. Im Schritt S12 führt der Controller 4 den automatischen Schaltbetriebsvorgang durch, wie in 5 gezeigt. Wenn in Schritt S5 bestimmt wurde, dass der gegenwärtige Modus im manuellen Schaltmodus ist, geht der Betrieb zum Schritt S14 weiter. Sobald der automatische Schaltprozess von Schritt S12 beendet wurde, geht der Controller 4 zu Schritt S2 weiter.
  • In Schritt S14 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS des Fahrrads kleiner oder gleich V1 km/h ist. Hier soll V1 Null sein, so dass der Controller 4 bestimmt, ob das Fahrrad gestoppt ist oder nicht. Wenn der Controller 4 bestimmt, dass das Fahrrad nicht in Schritt S14 gestoppt ist, das heißt, dass das Fahrrad nicht gestoppt ist, geht der Betrieb von Schritt S14 zu Schritt S15 weiter. Im Schritt S15 führt der Controller 4 den manuellen Schaltprozess durch, wie in 6 gezeigt. Sobald der automatische Schaltprozess von Schritt S13 beendet wurde, geht der Controller 4 zu Schritt S2 weiter.
  • Wenn der Controller 4 in Schritt S14 bestimmt, dass die Geschwindigkeit VS des Fahrrads kleiner oder gleich V1 km/h ist, geht der Betrieb von Schritt S14 zu Schritt S19 weiter. Im Schritt S19 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht. Wenn der Flag AM gesetzt wurde und der Betriebsmodus auf den zweiten Modus gesetzt wurde, treibt der Controller 4 den Betrieb zu Schritt S20 voran. In Schritt S20 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Gangwechselbefehl aus, der die Schaltposition SP in die X1-Schaltposition bringt. Wenn der gegenwärtige Modus im zweiten Betriebsmodus mit einer großen Hilfskraft ist, wird somit, wenn das Fahrrad anhält, ein Schalten zur X1-Schaltposition stattfinden; beim Starten des Fahrens nach dem Halten wird das Schalten der Gänge von der X1-Schaltposition aus gestartet. Wenn im Schritt 19 der Flag AM zurückgesetzt wurde und der Betriebsmodus auf den ersten Modus gesetzt wurde, geht der Controller 4 zum Schritt S21 weiter. In Schritt S21 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Gangwechselbefehl aus, der die Schaltposition SP in die X2-Schaltposition bringt. Wenn der gegenwärtige Modus im ersten Betriebsmodus mit einer kleinen Hilfskraft ist, oder ohne Hilfskraft, wird somit, wenn das Fahrrad anhält, ein Schalten zur X2-Schaltposition stattfinden; beim Starten des Fahrens nach dem Halten wird das Schalten der Gänge von der X2-Schaltposition aus gestartet. Das Übersetzungsverhältnis der X1-Schaltposition ist größer als das Übersetzungsverhältnis der X2-Schaltposition.
  • Im automatischen Schaltprozess von 5 liest in Schritt S22 der Controller 4 die gegenwärtige Schaltposition SP aus dem Gangzahlsensor 107c aus. In Schritt S23 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, einen Hochschaltschwellenwert TU (SP) der Schaltposition, die in Schritt S22 ausgelesen wurde, übersteigt oder nicht. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS den Hochschaltschwellenwert TU (SP) nicht überschreitet, geht der Controller 4 vom Schritt S23 zum Schritt S24 weiter. In Schritt S24 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, kleiner ist als ein Herunterschaltschwellenwert TD (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS nicht kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (SP), geht der Controller 4 zum Schaltsteuerschritt S14 aus 4 weiter, da ein Schalten der Gänge nicht notwendig ist.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, den Hochschaltschwellenwert TU (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde, übersteigt, geht der Controller 4 von Schritt S23 zu Schritt S25 weiter. In Schritt S25 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S25 zum Schritt S26 weiter. In Schritt S26 wird darüber bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP des elektrischen Getriebes 107 größer oder gleich einer Xa1-Schaltposition ist oder nicht. Die Xa1-Schaltposition ist eine Schaltposition mit dem größten Übersetzungsverhältnis innerhalb des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus. Xa1 ist eine positive ganze Zahl, die bei der vorliegenden Ausführungsform fünf beträgt, und die ist Schaltposition, mit der das Übersetzungsverhältnis am größten wird. In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S26 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S24. In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP nicht größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S26 zu Schritt S27 weiter. In Schritt S27 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Befehl aus, die Gänge von der gegenwärtigen Schaltposition SP zu einer Schaltposition zu schalten, die um einen Gang (SP + 1) hochgeschaltet ist, und geht weiter zu Schritt S24. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S25 zum Schritt S28 weiter. In Schritt S28 wird darüber bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich einer Xa2-Schaltposition ist oder nicht. Die Xa2-Schaltposition ist eine Schaltposition mit dem größten Übersetzungsverhältnis innerhalb des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus. Xa2 ist eine positive ganze Zahl, die bei der vorliegenden Ausführungsform vier beträgt. Da im ersten Betriebsmodus der Gangwechselbereich von der ersten Schaltposition zur vierten Schaltposition beschränkt ist, geht der Controller 4 in dem Fall, dass die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich der vierten Schaltposition ist, vom Schritt S28 ohne weitere Bearbeitung weiter zum Schritt S24. In dem Fall, dass die gegenwärtige Schaltposition SP nicht größer oder gleich der vierten Schaltposition ist, geht der Controller 4 von Schritt S28 zu Schritt S27 und gibt einen Gangwechselbefehl an das elektrische Getriebe 107 aus, der einen Gang hochschaltet.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde, geht der Controller 4 von Schritt S24 zu Schritt S30 weiter. In Schritt S30 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S30 zum Schritt S31 weiter. In Schritt S31 wird darüber bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP des elektrischen Getriebes 107 größer oder gleich einer Xa3-Schaltposition ist oder nicht. Die Xa3-Schaltposition ist eine Schaltposition mit dem kleinsten Übersetzungsverhältnis innerhalb des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus. Xa3 ist eine positive ganze Zahl, die bei der vorliegenden Ausführungsform zwei beträgt. In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa3-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S31 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S2 in 4.
  • In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP nicht in der ersten Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S31 zu Schritt S32 weiter. In Schritt S32 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Befehl aus, die Gänge von der gegenwärtigen Schaltposition zu einer Schaltposition zu schalten, die um einen Gang heruntergeschaltet ist, und geht weiter zu Schritt S2 in 4. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus anstatt des zweiten Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S30 zum Schritt S33 weiter. In Schritt S33 wird darüber bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich einer Xa4-Schaltposition ist oder nicht. Die Xa4-Schaltposition ist eine Schaltposition mit dem kleinsten Übersetzungsverhältnis innerhalb des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus. Xa4 ist eine positive ganze Zahl, die bei der vorliegenden Ausführungsform eins beträgt. Da im ersten Betriebsmodus der Gangwechselbereich von der ersten Schaltposition zur vierten Schaltposition beschränkt ist, geht der Controller 4 in dem Fall, dass die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa4-Schaltposition ist, vom Schritt S33 ohne weitere Bearbeitung weiter zum Schritt S2 in 4. In dem Fall, dass die gegenwärtige Schaltposition SP nicht kleiner oder gleich der Xa4-Schaltposition ist, geht der Controller 4 von Schritt S33 zu Schritt S32 und gibt einen Gangwechselbefehl an das elektrische Getriebe 107 aus, einen Gang herunterzuschalten.
  • Auf diese Weise steuert der Controller 4 den Gangwechselmechanismus so, dass das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus mit einer großen Hilfskraft größer ist als das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus während des automatischen Schaltens. Der Controller 4 steuert den Gangwechselmechanismus auch so, dass das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus mit einer großen Hilfskraft größer ist als das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus während des automatischen Schaltens. Somit ist eine Verbesserung des Fahrkomforts möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Controller 4 den Gangwechselmechanismus so steuern, dass das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus größer ist als das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus; der Controller kann den Gangwechselmechanismus auch so steuern, dass das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus und das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus gleich sind. Des Weiteren kann der Controller 4 den Gangwechselmechanismus so steuern, dass das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus und das minimale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus gleich sind; der Controller kann den Gangwechselmechanismus auch so steuern, dass das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im zweiten Betriebsmodus größer ist das maximale Übersetzungsverhältnis des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus.
  • Im manuellen Schaltprozess von 6 liest in Schritt S41 der Controller 4 die gegenwärtige Schaltposition SP aus dem Gangzahlsensor 107c aus. Im Schritt S42 bestimmt der Controller 4, ob der erste Schalter SW1 für die Hochschaltoperation betätigt wurde oder nicht. In dem Fall, in dem der erste Schalter SW1 nicht betätigt wurde, geht der Controller 4 von Schritt S42 zu Schritt S43 weiter. Im Schritt S43 bestimmt der Controller 4, ob der zweite Schalter SW2 zum Herunterschalten betätigt wurde oder nicht. In dem Fall, in dem der zweite Schalter SW2 nicht betätigt wurde, geht der Controller 4 zu Schritt S2 in 4 weiter.
  • In dem Fall, in dem der erste Schalter SW1 betätigt wurde, geht der Controller 4 von Schritt S42 zu Schritt S45 weiter. Schritt S45 entspricht Schritt S25 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; Schritt S46 entspricht Schritt S26 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; Schritt S47 entspricht Schritt S27 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; und Schritt S48 entspricht Schritt S28 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; die redundanten Erläuterungen wurden weggelassen. In dem Fall, in dem in Schritt S46 der Controller 4 bestimmt, dass die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist, geht der Betrieb ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S43 weiter. In dem Fall, in dem in Schritt S48 der Controller 4 bestimmt, dass die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich der Xa2-Schaltposition ist, geht der Betrieb zu Schritt S43 weiter. Sobald Schritt S47 beendet wurde, geht der Controller 4 weiter zu Schritt S43.
  • In dem Fall, in dem der zweite Schalter SW2 betätigt wurde, geht der Controller 4 von Schritt S43 zu Schritt S50 weiter. Schritt S50 entspricht Schritt S30 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; Schritt S51 entspricht Schritt S31 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; Schritt S52 entspricht Schritt S32 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; und Schritt S53 entspricht Schritt S53 bei der automatischen Schaltsteuerung aus 5; die redundanten Erläuterungen wurden weggelassen. In dem Fall, in dem in Schritt S51 der Controller 4 bestimmt, dass die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa3-Schaltposition ist, geht der Betrieb ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S2 in 4 weiter. In dem Fall, in dem in Schritt S53 der Controller 4 bestimmt, dass die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa4-Schaltposition ist, geht der Betrieb ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S2 in 4 weiter. Sobald Schritt S52 beendet wurde, geht der Controller 4 weiter zu Schritt S2 in 4.
  • MODIFIZIERTES BEISPIEL DER ERSTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Das modifizierte Beispiel unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Aufbau des Gangwechselmechanismus und den Operationen des automatischen Schaltens und des manuellen Schaltens. Im modifizierten Beispiel wird der Gangwechselbereich wird durch das Übersetzungsverhältnis definiert. Dieses zeigt einen vorderen Zahnkranz FC, einen hinteren Zahnkranz CS, die Anzahl der Zähne für jeden Zahnkranz, und die aus ihren Kombinationen erhaltenen Übersetzungsverhältnisse. Das modifizierte Beispiel verwendet ein elektrisches Getriebe, das einen elektrischen vorderen Umwerfer (nicht gezeigt), der ausgebildet ist, die Kette an den vorderen Zahnkranz zu hängen, und einen elektrischen hinteren Umwerfer (nicht gezeigt) umfasst, der ausgebildet ist, die Kette an beispielsweise zehn hintere Zahnkränze zu hängen. Der elektrische vordere Umwerfer und der elektrische hintere Umwerfer umfassen beide einen Gangzahlsensor, der detektiert, an welchem Zahnkranz eine Kettenführung positioniert ist, das heißt die Schaltposition. Hier gibt es drei vordere Zahnkränze, die einen ersten vorderen Zahnkranz Low, einen zweiten vorderen Zahnkranz Mid und einen dritten vorderen Zahnkranz Top umfassen. Der hintere Zahnkranz umfasst den ersten bis zehnten Zahnkranz RS1–RS10.
  • Bei dem modifizierten Beispiel ergeben sich aus den Kombinationen der drei vorderen Zahnkränze und der zehn hinteren Zahnkränze insgesamt 30 Schaltpositionen. Da es jedoch viele Kombinationen mit ähnlichen Übersetzungsverhältnissen und Kombinationen, in denen die Kette stark geneigt wird, gibt, wird ein vorgeschriebener Schaltweg eingestellt, indem die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, die Neigung der Kette und die Häufigkeit des reibungslosen Gebrauchs berücksichtigt werden.
  • In dem in 7 gezeigten Beispiel wird der Controller 4 die Gangwechseleinrichtung in beispielsweise 14 Übersetzungsverhältnissen manuell schalten und automatisch schalten. Wie in 7 gezeigt wird, wird beispielsweise beim Hochschalten in der Reihenfolge vom minimalen Übersetzungsverhältnis der hintere Zahnkranz in der Reihenfolge von dem ersten hinteren Zahnkranz RS1 zum fünften hinteren Zahnkranz RS5 gewechselt, während der vordere Zahnkranz beim ersten vorderen Zahnkranz Low gehalten wird. Wenn ein weiteres Hochschalten stattfindet, geht der vordere Zahnkranz zum zweiten vorderen Zahnkranz Mid, und der hintere Zahnkranz wird in der Reihenfolge von dem vierten hinteren Zahnkranz RS4 zum siebten hinteren Zahnkranz RS7 gewechselt. Wenn ein weiteres Hochschalten stattfindet, geht der vordere Zahnkranz zum dritten vorderen Zahnkranz Top, und der hintere Zahnkranz wird in der Reihenfolge von dem sechsten hinteren Zahnkranz RS6 zum zehnten hinteren Zahnkranz RS10 gewechselt. Beim Herunterschalten werden die Zahnkränze in der zur Reihenfolge für das Hochschalten umgekehrten Reihenfolge gewechselt.
  • Jedoch ist der in 7 gezeigte vorgeschriebene Schaltweg ein Beispiel, und der vorgeschriebene Schaltweg kann gemäß der Anzahl von Schaltpositionen und dem Gangwechselbereich usw. auf verschiedene Wege eingestellt werden. In dieser Art von modifiziertem Beispiel werden, da es 14 Schaltpositionen gibt, 13 Hochschaltschwellenwerte entsprechend jeder Schaltposition mit Ausnahme der Schaltposition mit dem maximalen Übersetzungsverhältnis eingestellt, und 13 Herunterschaltschwellenwerte werden entsprechend jeder Schaltposition mit Ausnahme der Schaltposition mit dem minimalen Übersetzungsverhältnis eingestellt. Auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird der Hochschaltschwellenwert von einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zu einem größeren Übersetzungsverhältnis auf ein Übersetzungsverhältnis eingestellt, dass größer ist, als der Herunterschaltschwellenwert vom größeren Übersetzungsverhältnis zu dem bestimmten Übersetzungsverhältnis.
  • Des Weiteren ist ein erster Betriebsmodus ein Betriebsmodus, in dem beispielsweise eine Hilfskraft "0" ist, das heißt, in dem eine Hilfskraft nicht in der Antriebseinheit 2 erzeugt wird; der zweite Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus, der eine Hilfskraft in der Antriebseinheit 2 erzeugt. Der Gangwechselbereich unterscheidet sich zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus. Im ersten Betriebsmodus ist beispielsweise der Gangwechselbereich auf elf Schritte von beispielsweise dem Übersetzungsverhältnis 0,67 bis zum Übersetzungsverhältnis 2,47 beschränkt. Im zweiten Betriebsmodus ist ebenfalls der Gangwechselbereich von beispielsweise dem Übersetzungsverhältnis 1,00 bis zum maximalen Übersetzungsverhältnis 3,82 beschränkt. Indes werden bei einem äußeren Gangwechselmechanismus, der einen Umwerfer umfasst, im modifizierten Beispiel die Schritte S14 bis S21 in 4 nicht ausgeführt, da die Gänge in der Gangwechseleinrichtung nicht geschaltet werden können, wenn sie angehalten sind.
  • Eine automatische Gangschaltsteuerung des modifizierten Beispiels ist in 8 dargestellt. In 8 liest in Schritt S61 der Controller 4 Informationen bezüglich der gegenwärtigen Schaltposition des elektrischen vorderen Umwerfers (die vordere Schaltposition FSP) und Informationen bezüglich der gegenwärtigen Schaltposition des elektrischen hinteren Umwerfers (die hintere Schaltposition RSP) mit einem Gangzahlsensor aus, der am elektrischen vorderen Umwerfer und am elektrischen hinteren Umwerfer vorgesehen ist. In Schritt S62 berechnet der Controller 4 das Übersetzungsverhältnis GR basierend auf der vorderen Schaltposition FSP und der hinteren Schaltposition RSP. In Schritt S63 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, einen Hochschaltschwellenwert TU (GR) des eingelesenen Übersetzungsverhältnisses übersteigt oder nicht. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS den Hochschaltschwellenwert TU (GR) nicht überschreitet, geht der Controller 4 vom Schritt S63 zum Schritt S64 weiter. In Schritt S64 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, kleiner ist als ein Herunterschaltschwellenwert TD (GR) des Übersetzungsverhältnisses GR, das eingelesen wurde. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS nicht kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (GR), geht der Controller 4 zum Schaltsteuerschritt S14 aus 4 weiter, da ein Schalten der Gänge nicht notwendig ist. Indes kann die Berechnung des Übersetzungsverhältnisses durch Arithmetik durchgeführt werden, und das Übersetzungsverhältnis, das durch die Kombination des vorderen Zahnkranzes und des hinteren Zahnkranzes erhalten wird, kann in einem Speicher des Controllers 4 zuvor gespeichert werden und aus dem Speicher gemäß der Kombination ausgelesen werden.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, den Hochschaltschwellenwert TU (GR) des Übersetzungsverhältnisses GR, das eingelesen wurde, übersteigt, geht der Controller 4 von Schritt S63 zu Schritt S65 weiter. In Schritt S65 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S65 zum Schritt S66 weiter. In Schritt S66 wird darüber bestimmt, ob das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR größer oder gleich dem maximalen Übersetzungsverhältnis Ya1 des Gangwechselbereichs des zweiten Betriebsmodus ist oder nicht. In diesem modifizierten Beispiel beträgt Ya1 3,82; in dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR größer oder gleich "3,82" ist, geht der Controller vom Schritt S66 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S64. In dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis nicht größer oder gleich Ya1 ist, geht der Controller 4 vom Schritt S66 zu Schritt S67 weiter. In Schritt S67 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe einen Befehl aus, die Gänge von dem gegenwärtigen Übersetzungsverhältnis zu einem Übersetzungsverhältnis zu schalten, das um einen Gang hochgeschaltet ist, und geht weiter zu Schritt S64. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S65 zum Schritt S68 weiter. In Schritt S68 wird darüber bestimmt, ob das Übersetzungsverhältnis GR größer oder gleich dem maximalen Übersetzungsverhältnis Ya2 des Gangwechselbereichs des ersten Betriebsmodus ist oder nicht. In diesem modifizierten Beispiel beträgt Ya2 "2,47"; in dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR größer oder gleich "2,47" ist, geht der Controller 4 vom Schritt S68 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S64. In dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR nicht größer oder gleich Ya2 ist, geht der Controller 4 vom Schritt S68 zu Schritt S67 weiter, gibt an das elektrische Getriebe einen Gangwechselbefehl aus, der zu einem Übersetzungsverhältnis schaltet, das um einen Gang hochgeschaltet ist, und geht weiter zu Schritt S14 von 4.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (GR) des Übersetzungsverhältnisses GR, das eingelesen wurde, geht der Controller 4 von Schritt S64 zu Schritt S69 weiter. In Schritt S69 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S69 zum Schritt S70 weiter. In Schritt S70 wird darüber bestimmt, ob das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR kleiner oder gleich dem minimalen Übersetzungsverhältnis Ya3 des Gangwechselbereichs des ersten Betriebsmodus eines vorgeschriebenen Schaltwegs ist oder nicht. In diesem modifizierten Beispiel beträgt Ya3 "1,00"; in dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR kleiner oder gleich "1,00" ist, geht der Controller 4 vom Schritt S70 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S14 von 4. In dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis nicht kleiner oder gleich Ya3 ist, geht der Controller 4 vom Schritt S70 zu Schritt S71 weiter. In Schritt S71 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe einen Befehl aus, der Gänge auf einem vorgeschriebenen Schaltweg von dem gegenwärtigen Übersetzungsverhältnis zu einem Übersetzungsverhältnis schaltet, das um einen Gang heruntergeschaltet ist, und dann geht der Controller weiter zu Schritt S14 von 4. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S69 zum Schritt S72 weiter. In Schritt S72 wird darüber bestimmt, ob das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR kleiner oder gleich dem minimalen Übersetzungsverhältnis Ya4 des Gangwechselbereichs des ersten Betriebsmodus ist oder nicht. In diesem modifizierten Beispiel beträgt Ya4 "0,67"; in dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR kleiner oder gleich "0,67" ist, geht der Controller 4 vom Schritt S72 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S14 von 4. In dem Fall, in dem das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis GR nicht kleiner oder gleich Ya4 ist, geht der Controller 4 vom Schritt S72 zu Schritt S71 weiter und gibt an das elektrische Getriebe einen Gangwechselbefehl aus, der zu einem Übersetzungsverhältnis schaltet, das um einen Gang heruntergeschaltet ist.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • In der zweiten Ausführungsform wird im automatischen Schaltmodus die Gangwechselhäufigkeit anstelle des Gangwechselbereichs im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus variiert. Indes wird bei der zweiten Ausführungsform der automatische Schaltprozess durch die Schaltposition auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt. Um die Gangwechselhäufigkeit gemäß dem Betriebsmodus zu variieren, werden im Fall des automatischen Schaltens spezifisch eine erste Nicht-Reaktionszeit und eine zweite Nicht-Reaktionszeit, von wenn eine Schaltbedingung erfüllt wird bis zu wenn das Schalten der Gänge tatsächlich durchgeführt wird, in Bezug auf den Betriebsmodus vorgesehen. Die erste Nicht-Reaktionszeit T1 des ersten Betriebsmodus wird beispielsweise auf zwei Sekunden gesetzt, und die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 des zweiten Betriebsmodus wird beispielsweise auf fünf Sekunden gesetzt. Die erste Nicht-Reaktionszeit T1 ist ein Beispiel für einen ersten Parameter, und die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 ist ein Beispiel für einen zweiten Parameter. Damit wird die Gangwechselhäufigkeit im zweiten Betriebsmodus kleiner als im ersten Betriebsmodus. Die Zeiten der ersten Nicht-Reaktionszeit T1 und der zweiten Nicht-Reaktionszeit T2 (zwei oder fünf Sekunden) sind ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Werte beschränkt. Eine Nicht-Reaktionszeit gemäß dem Betriebsmodus wird angemessen gemäß der Gangwechselhäufigkeit des Fahrrads eingestellt. Jedoch ist die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 des zweiten Betriebsmodus mit einer großen Hilfskraft bevorzugt länger als die erste Nicht-Reaktionszeit T1 des ersten Betriebsmodus mit einer kleinen Hilfskraft.
  • Im automatischen Schaltprozess gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 9 liest in Schritt S76 der Controller 4 die gegenwärtige Schaltposition SP aus dem Gangzahlsensor 107c aus. In Schritt S77 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, einen Hochschaltschwellenwert TU (SP) der Schaltposition, die ausgelesen wurde, übersteigt oder nicht. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS den Hochschaltschwellenwert TU (SP) nicht überschreitet, geht der Controller 4 vom Schritt S77 zum Schritt S78 weiter. In Schritt S78 bestimmt der Controller 4, ob die Geschwindigkeit VS, die in Schritt S4 ausgelesen wurde, kleiner ist als ein Herunterschaltschwellenwert TD (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde. In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS nicht kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (SP), geht der Controller 4 zum Schaltsteuerschritt S14 aus 4 weiter, da ein Schalten der Gänge nicht notwendig ist.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, den Hochschaltschwellenwert TU (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde, übersteigt, geht der Controller 4 von Schritt S77 zu Schritt S79 weiter. In Schritt S79 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S79 zum Schritt S80 weiter. Im Schritt S80 bestimmt der Controller 4, ob eine Uhr UT2, die den Schaltzeitpunkt für das Hochschalten im zweiten Betriebsmodus bestimmt, bereits gestartet wurde oder nicht. Der Controller 4 umfasst eine Uhr UT2. Die Uhr UT2 wird vorgesehen, um die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 des Hochschaltens im zweiten Betriebsmodus zu messen. In dem Fall, in dem die Uhr UT2 noch nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S80 zu Schritt S81 weiter, startet die Uhr UT2, und geht zu Schritt S82 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr UT2 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S80 zu Schritt S82 weiter, wobei er Schritt S81 überspringt. Im Schritt S82 bestimmt der Controller 4, ob die Uhr UT2 bereits gestartet wurde oder nicht. In dem Fall, in dem die Uhr UT2 nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S82 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S78 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr UT2 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 vom Schritt S82 zu Schritt S83 weiter und bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist oder nicht. Indes wird die Uhr zurückgesetzt, wenn die Uhr gestartet wird. In dem Fall, in dem die Schaltposition SP größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S83 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S78. In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP nicht größer oder gleich der Xa1-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S83 zu Schritt S84 weiter. In Schritt S84 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Befehl aus, die Gänge von der gegenwärtigen Schaltposition SP zu einer Schaltposition zu schalten, die um einen Gang (SP + 1) hochgeschaltet ist, und geht weiter zu Schritt S14 von 4.
  • In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S79 zum Schritt S85 weiter. Im Schritt S85 bestimmt der Controller 4, ob eine Uhr UT1, die den Schaltzeitpunkt für das Hochschalten im ersten Betriebsmodus bestimmt, bereits gestartet wurde oder nicht. Der Controller 4 umfasst eine Uhr UT1. Die Uhr UT1 wird vorgesehen, um die erste Nicht-Reaktionszeit T1 des Hochschaltens im ersten Betriebsmodus zu messen. In dem Fall, in dem die Uhr UT1 noch nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S85 zu Schritt S87 weiter, startet die Uhr UT1, und geht zu Schritt S87 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr UT1 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S85 zu Schritt S87 weiter, wobei er Schritt S86 überspringt. Im Schritt S87 bestimmt der Controller 4, ob die Uhr UT1 bereits gestartet wurde oder nicht. In dem Fall, in dem die Uhr UT1 nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S87 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S78 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr UT1 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S87 zu Schritt S83 weiter und führt von nun an dieselbe Prozedur wie im zweiten Betriebsmodus durch.
  • In dem Fall, in dem die Geschwindigkeit VS, die eingelesen wurde, kleiner ist als der Herunterschaltschwellenwert TD (SP) der Schaltposition SP, die eingelesen wurde, geht der Controller 4 von Schritt S78 zu Schritt S89 weiter. In Schritt S89 bestimmt der Controller 4, ob der Flag AM gesetzt wurde oder nicht, das heißt, ob der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist oder nicht. In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der zweite Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S89 zum Schritt S90 weiter. Im Schritt S90 bestimmt der Controller 4, ob eine Uhr DT1, die den Schaltzeitpunkt für das Herunterschalten im zweiten Betriebsmodus bestimmt, bereits gestartet wurde oder nicht. Der Controller 4 umfasst eine Uhr DT2. Die Uhr DT2 wird vorgesehen, um die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 des Herunterschaltens im zweiten Betriebsmodus zu messen. In dem Fall, in dem die Uhr DT2 noch nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S90 zu Schritt S91 weiter, startet die Uhr DT2, und geht zu Schritt S92 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr DT2 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S90 zu Schritt S92 weiter, wobei er Schritt S91 überspringt. Im Schritt S92 bestimmt der Controller 4, ob die Uhr DT2 bereits gestartet wurde oder nicht. In dem Fall, in dem die Uhr DT2 nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S92 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S14 aus 4 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr DT2 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 vom Schritt S92 zu Schritt S93 weiter und bestimmt, ob die gegenwärtige Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa3-Schaltposition ist oder nicht. In dem Fall, in dem die Schaltposition SP kleiner oder gleich der Xa3-Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S93 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S14 in 4. In dem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltposition SP nicht kleiner oder gleich der ersten Schaltposition ist, geht der Controller 4 vom Schritt S93 zu Schritt S94 weiter. In Schritt S94 gibt der Controller 4 an das elektrische Getriebe 107 einen Befehl aus, die Gänge von der gegenwärtigen Schaltposition SP zu einer Schaltposition zu schalten, die um einen Gang (SP – 1) heruntergeschaltet ist, und geht dann weiter zu Schritt S14 von 4.
  • In dem Fall, in dem der Betriebsmodus der erste Betriebsmodus ist, geht der Controller 4 vom Schritt S89 zum Schritt S95 weiter. Im Schritt S95 bestimmt der Controller 4, ob eine Uhr DT1, die den Schaltzeitpunkt für das Herunterschalten im ersten Betriebsmodus bestimmt, bereits gestartet wurde oder nicht. Der Controller 4 umfasst eine Uhr DT1. Die Uhr DT1 wird vorgesehen, um die erste Nicht-Reaktionszeit T1 des Herunterschaltens im ersten Betriebsmodus zu messen. In dem Fall, in dem die Uhr DT1 noch nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S95 zu Schritt S97 weiter, startet die Uhr DT1, und geht zu Schritt S97 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr DT1 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S95 zu Schritt S97 weiter, wobei er Schritt S96 überspringt. Im Schritt S77 bestimmt der Controller 4, ob die Uhr DT1 bereits gestartet wurde oder nicht. In dem Fall, in dem die Uhr DT1 nicht gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S97 ohne weitere Bearbeitung zu Schritt S14 aus 4 weiter. In dem Fall, in dem die Uhr DT1 bereits gestartet wurde, geht der Controller 4 von Schritt S97 zu Schritt S93 weiter und führt von nun an dieselbe Prozedur wie im zweiten Betriebsmodus durch.
  • Hier konfiguriert der Controller 4 beim automatischen Schalten im ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus die Verzögerungszeit (die Nicht-Reaktionszeit) so, dass das Übersetzungsverhältnis im zweiten Betriebsmodus mit einer großen Hilfskraft größer ist als im zweiten Betriebsmodus, so dass die Gangwechselhäufigkeit des zweiten Betriebsmodus verringert wurde. Damit wird es weniger wahrscheinlich, dass ein unnötiges Schalten der Gänge während des automatischen Schaltens auftritt, und es ist möglich, den Fahrkomfort bei einem unterstützten Fahrrad zu verbessern.
  • ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde oben beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt; verschiedene Modifikationen können gemacht werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die verschiedenen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die in der vorliegenden Schrift beschrieben wurden, nach Bedarf frei kombiniert werden.
    • (a) In der ersten Ausführungsform wird das Beschränken des Gangwechselbereichs gemäß dem Betriebsmodus in beiden Schaltmodi, dem automatischen Schalten und dem manuellen Schalten durchgeführt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Gangwechselbereich nur auf den Fall des automatischen Schaltens beschränkt werden. Der Gangwechselbereich wird um dieselbe Anzahl von Gängen im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus geschaltet, jedoch kann die Anzahl der Gänge des Gangwechselbereichs sich zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden.
    • (b) In der ersten Ausführungsform wird der Gangwechselbereich um dieselbe Anzahl von Gängen im ersten Betriebsmodus und im zweiten Betriebsmodus geschaltet, jedoch kann die Anzahl der Gänge des Gangwechselbereichs sich zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus unterscheiden. Der Gangwechselbereich kann auch zwischen dem automatischen Schaltmodus und dem manuellen Schaltmodus variiert werden.
    • (c) Im modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform wird der Gangwechselbereich für den ersten Betriebsmodus und den zweiten Betriebsmodus durch das Übersetzungsverhältnis unterschiedlich gemacht, mit dem automatischen Schaltmodus als Beispiel; jedoch sollte auch im manuellen Schaltmodus im Falle des manuellen Schaltens, bei dem der Gangwechselbereich zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus unterschiedlich gemacht werden, der Schritt S63 in 8 zum selben Prozess wie Schritt S42 in 6 gemacht werden, und der Schritt S64 in 8 sollte zum selben Prozess wie Schritt S43 in 6 gemacht werden.
    • (d) In der zweiten Ausführungsform wurde die Gangwechselhäufigkeit gemäß dem Betriebsmodus verändert, indem das tatsächliche Schalten der Gänge mit einer Verzögerung durchgeführt wurde, nachdem die Schaltbedingungen in beiden Schaltrichtungen des Herunterschaltens und des Hochschaltens mit einem automatischen Schalten erfüllt wurden; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Gangwechselhäufigkeit gemäß dem Betriebsmodus in nur einer Schaltrichtung des automatischen Schaltens (beispielsweise nur beim Herunterschalten) verändert werden.
    • (e) Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und zweiten Ausführungsform gab es zwei Betriebsmodi, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann drei oder mehr Betriebsmodi geben. Der Betriebsmodus kann beispielsweise ein Modus sein ohne Unterstützung, ein Modus mit einer schwachen Hilfskraft und ein Modus mit einer starken Hilfskraft. In diesem Fall kann der Gangwechselbereich (oder die Gangwechselhäufigkeit) in allen der Betriebsmodi unterschiedlich sein, oder es kann zumindest ein Betriebsmodus einen unterschiedlichen Gangwechselbereich (oder Gangwechselhäufigkeit) gegenüber dem Rest der Mehrzahl von Betriebsmodi aufweisen.
    • (f) Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und zweiten Ausführungsform wurde die Geschwindigkeit des Fahrrads als Fahrzustand ausgewählt, aber der Fahrzustand ist nicht auf die Geschwindigkeit des Fahrrads beschränkt. Beispielsweise kann die Trittfrequenz der Kurbel (die Drehzahl der Kurbel), die Pedalbetätigungskraft und die Neigung des Fahrrads in der Fahrtrichtung zum Fahrzustand gemacht werden. In dem Fall, in dem die Pedalbetätigungskraft als Fahrzustand ausgewählt wird, kann der Controller 4 die Gangwechseleinrichtung so steuern, dass das Übersetzungsverhältnis kleiner wird, während die Pedalbetätigungskraft größer wird. Ferner kann in dem Fall, in dem die Trittfrequenz als Fahrzustand ausgewählt wird, der Controller 4 das Übersetzungsverhältnis der Gangwechseleinrichtung so steuern, dass die Trittfrequenz sich innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs befindet. In dem Fall, in dem die Neigung als Fahrzustand ausgewählt wird, kann der Controller 4 die Gangwechseleinrichtung so steuern, dass das Übersetzungsverhältnis kleiner wird, während die Neigung größer wird.
    • (g) In der zweiten Ausführungsform wurden Zeiten für die erste Nicht-Reaktionszeit T1 und die zweite Nicht-Reaktionszeit T2 zum Hochschalten und Herunterschalten eingestellt; jedoch kann eine andere Zeiteinstellung für das Herunterschalten und das Hochschalten durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Nicht-Reaktionszeit während des Herunterschaltens länger gemacht werden als die Nicht-Reaktionszeit während des Hochschaltens.
    • (h) Bei der oben beschriebene Ausführungsform ist der Controller 4 ausgebildet, zwischen der automatischen Gangschaltsteuerung und der manuellen Gangschaltsteuerung umzuschalten; jedoch kann der Aufbau so sein, dass der Controller 4 nur die automatische Gangschaltsteuerung umfasst, oder so, dass der Controller nur die manuelle Gangschaltsteuerung umfasst.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steuervorrichtung
    2
    Antriebseinheit
    8
    Fahrzustandsdetektionseinheit
    4
    Controller
    107
    Elektrisches Getriebe

Claims (24)

  1. Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft, wobei die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst: einen Gangwechselcontroller, der ausgebildet ist, einen Gangwechselbereich auszuwählen, der gemäß der Mehrzahl von Betriebsmodi verwendet werden kann, und der die Gangwechseleinrichtung innerhalb des Gangwechselbereichs steuert, der ausgewählt wurde.
  2. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus umfasst, und der Gangwechselcontroller zumindest einen Teil des Gangwechselbereichs, der in dem ersten Betriebsmodus verwendet werden kann, und des Gangwechselbereichs variiert, der in dem zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  3. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung so steuern kann, dass ein maximales Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als ein maximales Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  4. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung so steuern kann, dass ein minimales Übersetzungsverhältnis, das während des zweiten Betriebsmodus verwendet werden kann, größer ist als ein minimales Übersetzungsverhältnis, das während des ersten Betriebsmodus verwendet werden kann.
  5. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer ersten Hilfskraft unterstützt, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer zweiten Hilfskraft unterstützt, die größer ist als die erste Hilfskraft.
  6. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung nicht dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen.
  7. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gangwechselbereich durch ein Übersetzungsverhältnis oder eine Schaltposition definiert wird.
  8. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung gemäß einem Gangwechselbefehl steuert.
  9. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, des Weiteren umfassend: eine Fahrzustandsdetektionseinheit, die einen Fahrzustand des Fahrrads detektiert, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung gemäß einem Detektionsergebnis der Fahrzustandsdetektionseinheit steuert.
  10. Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft, wobei die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst: die Mehrzahl von Betriebsmodi umfasst einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus, und wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads kleiner oder gleich einem vorgeschriebenem Wert wird, steuert der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung so, dass sie in dem ersten Betriebsmodus in einem ersten Gangwechselzustand ist, der dem ersten Betriebsmodus entspricht, und der Controller steuert die Gangwechseleinrichtung so, dass sie in dem zweiten Betriebsmodus in einem zweiten Gangwechselzustand ist, der sich von dem ersten Gangwechselzustand unterscheidet und der dem zweiten Betriebsmodus entspricht.
  11. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei der vorgeschriebene Wert 0 ist.
  12. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Übersetzungsverhältnis im ersten Gangwechselzustand kleiner ist als das Übersetzungsverhältnis im zweiten Gangwechselzustand.
  13. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer ersten Hilfskraft unterstützt, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer zweiten Hilfskraft unterstützt, die größer ist als die erste Hilfskraft.
  14. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung nicht dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung dazu bringt, die Hilfskraft zu erzeugen.
  15. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung so steuert, dass sie im ersten Betriebszustand in einer voreingestellten ersten Schaltposition ist, und der Controller die Gangwechseleinrichtung so steuert, dass sie im zweiten Betriebszustand in einer voreingestellten zweiten Schaltposition ist.
  16. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 15, umfassend eine Änderungseinheit, die ausgebildet ist, zumindest eine von der voreingestellten ersten Schaltposition und der voreingestellten zweiten Schaltposition zu verändern.
  17. Gangwechselsteuervorrichtung für ein Fahrrad zum Steuern einer Gangwechseleinrichtung des Fahrrads gemäß einer Mehrzahl von Betriebsmodi einer Hilfsenergievorrichtung des Fahrrads zur Unterstützung einer manuellen Antriebskraft, wobei die Gangwechselsteuervorrichtung umfasst: die Mehrzahl von Betriebsmodi umfasst einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus, und im ersten Betriebsmodus wird die Gangwechseleinrichtung gemäß einem ersten Parameter, der sich auf die Zeit bezieht, und einem Fahrzustand des Fahrrads gesteuert, und im zweiten Betriebsmodus wird die Gangwechseleinrichtung gemäß einem zweiten Parameter, der sich auf die Zeit bezieht und sich vom ersten Parameter unterscheidet, und dem Fahrzustand des Fahrrads gesteuert.
  18. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung schaltet, wenn eine vorgeschriebene Bedingung immer noch erfüllt wird, sogar nachdem eine Zeitdauer, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im ersten Betriebszustand erfüllte, abgelaufen ist, und der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung schaltet, wenn eine vorgeschriebene Bedingung immer noch erfüllt wird, sogar nachdem eine Zeitdauer, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im zweiten Betriebszustand erfüllte, abgelaufen ist.
  19. Gangwechselsteuervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung nicht schaltet, wenn eine vorgeschriebene Bedingung nicht erfüllt wird, nachdem eine Zeitdauer, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads eine vorgeschriebene Bedingung im ersten Betriebszustand erfüllte, abgelaufen ist, und der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung nicht schaltet, wenn eine vorgeschriebene Bedingung nicht erfüllt wird, nachdem eine Zeitdauer, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird, von dem Zeitpunkt an, an dem der Fahrzustand des Fahrrads die vorgeschriebene Bedingung im zweiten Betriebszustand erfüllte, abgelaufen ist.
  20. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Zeit, die durch den ersten Parameter ausgedrückt wird, kürzer ist als die Zeit, die durch den zweiten Parameter ausgedrückt wird.
  21. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der Fahrzustand des Fahrrads aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Geschwindigkeit des Fahrrads, einer Trittfrequenz einer Kurbel, der manuellen Antriebskraft und einer Neigung des Fahrrads in der Fahrtrichtung besteht.
  22. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei der Gangwechselcontroller die Gangwechseleinrichtung bezüglich des Schaltens in eine Richtung, in der das Übersetzungsverhältnis kleiner wird, gemäß dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter und dem Fahrzustand des Fahrrads steuert.
  23. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer ersten Hilfskraft unterstützt, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die manuelle Antriebskraft mit einer zweiten Hilfskraft unterstützt, die größer ist als die erste Hilfskraft.
  24. Gangwechselsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, wobei der erste Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung nicht dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen, und der zweite Betriebsmodus ein Betriebsmodus ist, der die Hilfsenergievorrichtung dazu bringt, eine Hilfskraft zu erzeugen.
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