DE102015110145A1

DE102015110145A1 - Fahrrad-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102015110145A1
Application number: DE102015110145.9A
Authority: DE
Inventors: Ryuichiro Takamoto; Jun Gao; Ayumi KATO; Makoto Usui; Taihei Nishihara; Yasuhiro TSUCHIZAWA
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2015-12-24
Also published as: CN105270556A; JP6429508B2; US20150367750A1; CN105270556B; TWI618655B; JP2016007905A; US9545855B2; TW201600394A; DE102015110145A9

Abstract

Die Fahrrad-Steuervorrichtung 10 ist ein Gerät zum Steuern einer Antriebseinrichtung 34, die ausgebildet ist, um manuelles Antreiben mit einem Motor 36 zu unterstützen. Das Fahrrad-Steuervorrichtung 10 umfasst einen Schalter 20 und eine Steuereinrichtung 12. Der Schalter 20 kann durch ein erste Betätigungsmethode und ein zweite Betätigungsmethode betätigt werden. Wenn der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die erste Betätigungsmethode betätigt, ändert die Steuereinrichtung 12 den Einstellzustand einer Funktion, die zuvor ohne Antreiben der Antriebseinrichtung 36 eingestellt wurde. Wenn der Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird, treibt die Steuereinrichtung 12 die Antriebseinrichtung 34 an.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und insbesondere eine Fahrrad-Steuervorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung, die zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildet ist.
HINTERGRUND
Betreffend eine Steuervorrichtung, zum Steuern einer Antriebseinrichtung, die zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildet ist, ist gemeinhin eine Steuervorrichtung bekannt, die zum Antreiben eines Motors während des Schieben-Gehen ausgebildet ist (siehe beispielsweise Patentschrift 1). In einer herkömmlichen Steuervorrichtung wird während des Betätigens einer Schieben-Gehen-Betätigungseinrichtung ein Motor angetrieben, und der Motor wird gestoppt, wenn das Betätigen eingestellt wird. Zusätzlich wird in einer herkömmlichen Steuervorrichtung die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads erfasst; während dem Schieben-Gehen wird der Motor so gesteuert, dass die Fahrgeschwindigkeit kleiner oder gleich 5 km pro Stunde beträgt.
[ENTGEGENHALTUNG]
(PATENTSCHRIFTEN)

[Patentschrift 1] Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 1997-263290

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[ZIEL DER ERFINDUNG IST DAS ERREICHEN VON FOLGENDEM]
Eine herkömmliches Steuervorrichtung macht eine Schieben-Gehen-Betätigungseinrichtung erforderlich, die eigens für das Schieben-Gehen ausgelegt ist, so dass zwei Betätigungseinrichtungen erforderlich werden, die Betätigungseinrichtung für Schieben-Gehen und eine normale Hilfsbedieneinrichtung, die die manuelle Antriebskraft beim Treten unterstützt, erforderlich werden.
Zusätzlich wird der Motor bei einer herkömmlichen Steuervorrichtung unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeit, die von einem Fahrgeschwindigkeitssensorerfasst wird, gesteuert, so dass die Fahrgeschwindigkeit 5 km pro Stunde nicht übersteigt. Ein Fahrgeschwindigkeitssensor, mit dem ein Fahrrad ausgestattet ist, weist eine magnetische Erfassungseinrichtung auf, die einen Magneten, mit dem ein Laufrad ausgestattet ist, aufweist. Bei einem auf diese Weise ausgebildeten Fahrgeschwindigkeitssensor wird beispielsweise die Anzahl von Impulsen pro Zeit, die von der magnetischen Erfassungseinrichtung ausgegeben wird, klein sein, im Falle einer Geschwindigkeit, die kleiner oder gleich 3 km pro Stunde ist, so dass die Fahrgeschwindigkeit nicht exakt erfasst werden kann. Aus diesem Grund kann in einer herkömmlichen Steuervorrichtung ein Motor für Schieben-Gehen nicht exakt gesteuert werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, in der Lage zu sein, einen Motor beim Schieben-Gehen mit einer einfachen Konfiguration anzutreiben.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, in der Lage zu sein, einen Motor für Schieben-Gehen auch dann exakt zu steuern, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads eine niedrige Geschwindigkeit ist.
[MITTEL ZUM ERREICHEN DES ZIELS]
Die Fahrrad-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung, die zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildet ist. Die Fahrrad-Steuervorrichtung umfasst eine Betätigungseinrichtung und eine Steuereinrichtung. Die Betätigungseinrichtung kann durch eine erste Betätigungsmethode und eine zweite Betätigungsmethode betätigt werden. Wenn die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wird, ändert die Betätigungseinrichtung den Einstellzustand einer zuvor eingestellten Funktion ohne eine Antriebseinrichtung anzutreiben. Wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird, treibt die Betätigungseinrichtung eine Antriebseinrichtung an.
In dieser Fahrrad-Steuervorrichtung ändert die Steuereinrichtung beim Betätigen der Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode einen Einstellzustand einer voreingestellten Funktion. Beispiele für Einstellzustände einer voreingestellten Funktion umfassen beispielsweise einen Einstellzustand, in dem eine Antriebseinrichtung nicht angetrieben wird, und einen Einstellzustand eines Niveaus einer Hilfskraft, die je nach manueller Kraft durch einen Motor unterstützt wird. Wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird, wird die Antriebseinrichtung angetrieben, die den Antrieb für das Fahrzeug liefert, so dass die Belastung des Fahrradfahrers beim Schieben-Gehen verringert wird. Hier können durch das Betätigen einer Betätigungseinrichtung durch verschiedene Betätigungsmethoden die Änderung eines Einstellzustands einer Funktion ohne Antreiben der Antriebseinrichtung und Antreiben der Antriebseinrichtung selektiv durchgeführt werden. Daher kann die Hilfssteuerung mit einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden.
Die Steuereinrichtung kann die Antriebseinrichtung antreiben, während die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird. Dabei wird, wenn das Betreiben der Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode gestoppt wurde, die Antriebseinrichtung gestoppt.
Die Steuereinrichtung kann das Antreiben der Antriebseinrichtung starten, wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird. Dabei wird das Antreiben der Antriebseinrichtung durch Betätigen durch die zweite Betätigungsmethode gestartet. Hier ist das Fortsetzen des Betätigens der Betätigungseinrichtung, um das Antreiben der Antriebseinrichtung fortzusetzen, nicht erforderlich.
Wenn die Betätigungseinrichtung betätigt wird, während die Antriebseinrichtung angetrieben wird, nachdem die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde, kann die Steuereinrichtung das Antreiben der Antriebseinrichtung stoppen.
Wenn die Betätigungseinrichtung kürzer als ein vorher festgelegter Zeitbetrag betätigt wird, kann die Steuereinrichtung bestimmen, dass die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wurde; wenn die Betätigungseinrichtung länger oder gleich lang wie der vorher fesgelegte Zeitbetrag betätigt wird, kann die Steuereinrichtung bestimmen, dass die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde. Dabei können die erste Betätigungsmethode und die zweite Betätigungsmethode durch eine sogenannte Lange-Drücken-Betätigung und eine Kurz-Drücken-Betätigung durchgeführt werden.
Wenn die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wird, kann die Steuereinrichtung den Betrag der Hilfskraft ändern, der je nach manueller Kraft durch den Motor vorgesehen ist. Dabei können das Verändern des Niveaus der Hilfskraft und das Antreiben des Motors mit einer Betätigungseinrichtung durchgeführt werden.
Weiterhin kann die Fahrrad-Steuervorrichtung eine Antriebskrafterfassungseinrichtung umfassen, die zum Erfassen der manuellen Antriebskraft ausgebildet ist. Wenn die manuelle Antriebskrafterfasssungseinrichtung das Größer- oder Gleichsein zu einer vorher festgelegten manuellen Antriebskraft erfasst, während die Antriebseinrichtung nach dem Betätigen der Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode angetrieben wird, kann die Steuereinrichtung das Antreiben der Antriebseinrichtung stoppen. Dabei wird beispielsweise die Antriebseinrichtung gestoppt, wenn der Motor für Schieben-Gehen angetrieben wird, wenn der Fahrradfahrer auf dem Fahrrad fährt und die Pedale tritt und die manuelle Antriebskraft größer oder gleich einem vorher festgelegten Betrag wird.
Weiterhin kann die Fahrrad-Steuervorrichtung eine Kurbeldrehzustandserfassungseinrichtung umfassen, die den Drehzustand einer Kurbel eines Fahrrads erfasst, das eine Antriebseinrichtung umfasst. Wenn die Kurbeldrehzustandserfassungseinrichtung einen vorher festgelegten Drehzustand erfasst, während die Antriebseinrichtung angetrieben wird, nachdem die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde, kann die Steuereinrichtung das Antreiben der Antriebseinrichtung stoppen. Dabei wird beispielsweise die Antriebseinrichtung gestoppt, wenn der Motor für Schieben-Gehen angetrieben wird, wenn der Fahrradfahrer auf dem Fahrrad fährt und die Pedale tritt und der Kurbeldrehzustand ein vorher festgelegter Drehzustand wird.
Weiterhin kann die Fahrrad-Steuervorrichtung eine Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung umfassen, die die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrrads erfasst, das eine Antriebseinrichtung umfasst. Die Steuereinrichtung kann die Antriebseinrichtung steuern, um kleiner oder gleich einer vorher festgelegten Fahrgeschwindigkeit basierend auf dem Erfassungsergebnis der Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung zu sein. Dabei wird die Antriebseinrichtung gesteuert, so dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads kleiner oder gleich einer vorher festgelegten Fahrgeschwindigkeit ist; wenn daher der Motor für Schieben-Gehen angetrieben wird, kann das Fahrrad mit der Gehgeschwindigkeit des Fahrradfahrers fahren.
Die Fahrrad-Steuervorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung, die zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildet ist. Die Fahrrad-Steuervorrichtung umfasst eine Betätigungseinrichtung, eine Steuereinrichtung, einen Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt und eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung. Die Steuereinrichtung treibt die Antriebseinrichtung an, wenn die Betätigungseinrichtung betätigt wird. Der Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt schätzt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis der Drehzahl des Motors ab. Die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung bestimmt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis des Drehzustands des Laufrads des Fahrrads. Die Steuereinrichtung treibt die Antriebseinrichtung auf der Basis der Geschwindigkeit an, die durch den Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt geschätzt wird, wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrrads in einem ersten Geschwindigkeitsbereich befindet; die Steuereinrichtung treibt die Antriebseinrichtung auf der Basis der Geschwindigkeit an, die aus der Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erhalten wird, wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrrads in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich befindet, der höher liegt als der erste Geschwindigkeitsbereich.
In dieser Fahrrad-Steuervorrichtung existieren, wenn die Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung, mit der das Fahrrad ausgestattet ist, die Fahrgeschwindigkeit aus dem Drehzustand des Laufrads bestimmt, wenn das Fahrrad im ersten Geschwindigkeitsbereich fährt, der niedriger ist als der zweite Geschwindigkeitsbereich, da die Drehzahl des Laufrads niedrig ist, Fälle, in denen die Fahrgeschwindigkeit nicht exakt bestimmt werden kann. Daher kann die Fahrgeschwindigkeit durch ein Abschätzen der Fahrgeschwindigkeit durch Betrachten der Drehzahl des Motors und des Übersetzungsverhältnisses exakt geschätzt werden, auch wenn das Fahrrad im ersten Geschwindigkeitsbereich fährt. Aus diesem Grund kann der Motor auch dann sehr exakt angetrieben werden, wenn sich die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads bei niedriger Geschwindigkeit befindet.
Weiterhin kann die Fahrrad-Steuervorrichtung eine Gangänderungserfassungseinrichtung umfassen, die den Zustand eines Getriebes erfasst, das für das Fahrrad vorgesehen ist. Der Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt kann die Geschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis des Zustands des Getriebes abschätzen, die durch die Gangänderungserfassungseinrichtung, die Drehzahl des Motors und Information über den Umfang des Laufrads erfasst wird. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads sogar während des Fahrens mit niedriger Geschwindigkeit aus der Drehzahl des Motors, die durch ein Reduziergetriebe reduziert wird, dem Gangänderungszustand des Getriebes (beispielsweise dem Übersetzungsverhältnis oder der Schaltstellung), und dem Umfang des Laufrads exakt abgeschätzt werden.
Der Gangänderungszustand kann das Übersetzungsverhältnis oder die Schaltstellung sein. Dabei kann die Fahrgeschwindigkeit auf der Basis der Drehzahl des Motors, aus dem Übersetzungsverhältnis, das durch die Anzahl von Zähnen des vorderen Zahnkranzes und des hinteren Zahnkranzes in einem externen Gangschalter bestimmt wird, sowie aus dem Übersetzungsverhältnis, das durch die Schaltstellung in einem internen Gangschalter bestimmt wird, exakt abgeschätzt werden.
Die Steuereinrichtung kann das Antreiben der Antriebseinrichtung stoppen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads den zweiten Geschwindigkeitsbereich übersteigt.
Die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung kann einen Magnet, mit dem ein Fahrrad-Laufrad ausgestattet ist, und eine Magneterfassungseinrichtung, die diesen Magneten erfasst, umfassen. Dabei wird die Antriebseinrichtung bei einer Fahrgeschwindigkeit, die durch die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasst wird, nur im zweiten Geschwindigkeitsbereich gesteuert. Aus diesem Grund kann der Motor auch dann exakt angetrieben werden, wenn eine Geschwindigkeitserfassungseinrichtung, die kostengünstig ist, aber ein schlechtes Geschwindigkeitserfassungsvermögen aufweist, während des Fahrens mit niedriger Geschwindigkeit verwendet wird.
Wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt und die Antriebseinrichtung angetrieben wird, kann die Steuereinrichtung die Ausgabekraft der Antriebseinrichtung so steuern, dass eine Kraft, die zuvor eingestellt wurde, nicht überschritten wird. Dabei ist beispielsweise die Ausgabekraft des Motors begrenzt, auch wenn der Motor auf der Basis der Schieben-Gehen-Geschwindigkeit angetrieben wird. Aus diesem Grund wird, wenn während des Antreibens des Motors für Schieben-Gehen eine Steigung erklommen wird, das Fahren des Fahrrads bei einer Geschwindigkeit, die schneller ist als die Geschwindigkeit, bei der der Fahrradfahrer zu Fuß geht, weniger wahrscheinlich.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Ausführen der Hilfssteuerung mit einer einfachen Konfiguration möglich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Antriebseinrichtung zum Schieben-Gehen angetrieben wird, die Motorsteuerung auch dann exakt ausgeführt werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads eine niedrige Geschwindigkeit ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine Konfiguration der Fahrrad-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel eines Steuervorgangs der Steuereinrichtung.
3 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel eines Steuervorgangs des Schaltbetriebs gemäß der ersten Ausführungsform der Steuereinrichtung.
4 ist ein Flussdiagramm und zeigt den Betrieb des Begrenzens der Motor-Ausgabekraft.
5 ist ein Blockdiagramm und zeigt eine Konfiguration der Fahrrad-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Beispiel eines Steuervorgangs des Schaltbetriebs gemäß der zweiten Ausführungsform der Steuereinrichtung.
[AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG]
<Erste Ausführungsform>
Wie in 1 gezeigt, steuert eine Fahrrad-Steuervorrichtung (hierin im Folgenden einfach als Steuervorrichtung bezeichnet) 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Antriebseinrichtung 34, die zur Unterstützung des manuellen Fahrens mit einem Hilfsmotor 36 ausgebildet ist. Die Steuervorrichtung 10 umfasst eine Steuereinrichtung 12, einen Schalter 20, einen Kadenzmesser 22, einen Kraftsensor 24, einen Fahrgeschwindigkeitssensor 26, einen Gangzahlsensor 28, und eine Speichervorrichtung 38. Der Schalter 20, der Kadenzmesser 22, der Kraftsensor 24, der Fahrgeschwindigkeitssensor 26, der Gangzahlsensor 28, und die Speichervorrichtung 38 sind mit der Steuereinrichtung 12 verbunden. Die Steuereinrichtung 12 ist ein Beispiel für eine Steuerung. Der Schalter 20 ist ein Beispiel für eine Betätigungseinrichtung. Der Kadenzmesser 22 ist ein Beispiel für eine Kurbeldrehzustandserfassungseinrichtung, die den Drehzustand einer Kurbel eines Fahrradserfasst, das die Antriebseinrichtung 34 umfasst. Der Kraftsensor 24 ist ein Beispiel für eine manuelle Antriebskrafterfassungseinrichtung, die zum Erfassen der manuellen Antriebskraft ausgebildet ist. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 26 ist ein Beispiel für eine Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung. Der Gangzahlsensor 28 ist ein Beispiel für eine Gangänderungserfassungseinrichtung. Die Steuervorrichtung 10, der Hilfsmotor 36, und eine Anzeigeeinrichtung 32 sind mit einer Batterie verbunden, die nicht im Diagramm dargestellt ist.
In der ersten Ausführungsform ist der Schalter 20 beispielsweise ein Druckknopfschalter; dieser Schalter dreht sich beispielsweise, wenn er gedrückt wird, nach EIN. Der Kadenzmesser 22 erfasst die Drehzahl einer Kurbelwelle des Fahrrads, das nicht im Diagramm dargestellt ist. Der Kraftsensor 24 erfasst die Kraft T, die auf die Kurbel als manuelle Antriebskraft wirkt. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst die Fahrgeschwindigkeit SV des Fahrrads. Der Fahrgeschwindigkeitssensor 26 umfasst mindestens einen Magneten 26a, der an einem Laufrad des Fahrrads vorgesehen ist, und eine Magneterfassungseinrichtung 26b, die diesen Magneten 26 erfasst Der Gangzahlsensor 28 erfasst den Gangänderungszustand des Getriebes, das am Fahrrad vorgesehen ist. Wenn dabei das Getriebe ein internes Getriebe ist, erfasst der Gangzahlsensor 28 die Schaltstellung des Übersetzungsverhältnisses. Wenn dabei das Getriebe ein externes Getriebe ist, erfasst der Gangzahlsensor 28 die Schaltstellung von sowohl der vorderen Kettenschaltung als auch der hinteren Kettenschaltung oder das Übersetzungsverhältnis in der Schaltstellung der vorderen Kettenschaltung und der hinteren Kettenschaltung. Die Speichervorrichtung 38 speichert verschiedene Datentypen. Die Speichervorrichtung 38 wird beispielsweise durch einen nichtflüchtigen Speicher ausgebildet. Die Speichervorrichtung 38 umfasst einen Schalterzustand-Registrierabschnitt 38a zum Registrieren des Zustands des Schalters 20 immer dann, wenn der Schalter 20 betätigt wird.
Die Anzeigeeinrichtung 32 und die Antriebseinrichtung 34 sind mit der Steuereinrichtung 12 als zu steuernde Objekte verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 32 kann beispielsweise als Fahrradcomputer ausgeführt sein. Die Anzeigeeinrichtung 32 ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, die zur Anzeige von Information, wie Fahrgeschwindigkeit, Hilfsniveau, Typ von Hilfsmodus (Schiebehilfemodus und normaler Hilfsmodus, der nachstehend erwähnt ist), und Gangnummer des Getriebes ausgebildet ist. Die Antriebseinrichtung 34 umfasst einen Hilfsmotor 36 und unterstützt das manuelle Fahren mit dem Hilfsmotor 36. Der Hilfsmotor 36 ist ein Elektromotor. Die Antriebseinrichtung 34 ist ausgebildet, um in mindestens zwei Typen von Hilfsmodi zu arbeiten, einem normalen Hilfsmodus, in dem der Hilfsmotor 36 je nach manueller Antriebskraft angetrieben wird, die auf die Kurbel einwirkt, und einem Schiebehilfemodus, in dem das Fahren des Fahrrads beim Schieben-Gehen unterstützt wird. Das Hilfsniveau ist beispielsweise in einer Vielzahl von Stufen vorgesehen. Zum Beispiel umfassen in dem Falle, dass vier Stufen von Hilfsniveau vorgesehen sind, die Stufen ein hohes Hilfsniveau, ein mittleres Hilfsniveau, ein niedriges Hilfsniveau, und ein Hilfsniveau von Null. Bei dem Hilfsniveau vom Null wird die Motoreinheit 34 nicht angetrieben, und die Unterstützung wird nicht ausgeführt.
Die Steuereinrichtung 12, ist durch einen Microcomputer ausgebildet, umfassend beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit), einen Speicher, eine I/O Schnittstelle und einen Zeitgeber. Die Steuereinrichtung 12 umfasst einen Motordrehzahlschätzabschnitt 12a, einen Motorausgabekrafterfassungsabschnitt 12b, und einen Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt 12c als durch Software realisierte Funktionskomponenten. Der Motordrehzahlschätzabschnitt 12a schätzt die Drehzahl MS des Hilfsmotors 36 auf der Basis eines Motordrehzahlbefehls, den die Steuereinrichtung 12 an die Antriebseinrichtung 34 ausgibt. Der Motorausgabekrafterfassungsabschnitt 12b erfasst die Ausgabekraft MT des Hilfsmotors 36 aus dem Wert des elektrischen Stroms, der in dem Hilfsmotor 36 fließt. Der Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt 12c schätzt die Fahrgeschwindigkeit MV des Fahrrads auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses, das durch den Gangzahlsensor 28 erfasst wird, der Drehzahl MS des Hilfsmotor 36, des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, die aus dem Gangzahlsensor 28 erhalten wird, und von Information über den Umfang des Laufrads ab. Wenn indes dabei ein Entschleunigungsmechanismus, wie ein Planetengetriebemechanismus, in der Antriebseinrichtung 34 inbegriffen ist, wird die Drehzahl MS des Hilfsmotors 36 auch unter Berücksichtigung des Reduzierverhältnisses des Entschleunigungsmechanismus geschätzt.
Wenn der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die erste Betätigungsmethode betätigt, ändert die Steuereinrichtung 12 den Einstellzustand einer zuvor eingestellten Funktion ohne Antreiben der Antriebseinrichtung 34. Die erste Betätigungsmethode ist beispielsweise das Drücken des Schalters 20 für weniger als n Sekunden. In der ersten Ausführungsform bedeuten beispielsweise n Sekunden größer oder gleich 2 Sekunden. Wenn der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die erste Betätigungsmethode betätigt, ändert die Steuereinrichtung 12 das Niveau der Hilfskraft, die durch den Hilfsmotor 36 vorgesehen ist, je nach manueller Antriebskraft. Die Änderung des Niveaus der Hilfskraft, die durch den Hilfsmotor 36 vorgesehen ist, ist ein Beispiel für die Änderung des Einstellzustands einer im Voraus eingestellten Funktion. Wenn der Fahrradfahrer zusätzlich den Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethode betätigt, treibt die Steuereinrichtung 12 die Antriebseinrichtung 34 an. Die zweite Betätigungsmethode ist beispielsweise das Drücken des Schalters 20 für mehr als oder gleich n Sekunden.
In der ersten Ausführungsform, wenn der Schalter 20 durch die erste Betätigungsmethode betätigt wird, ändert die Steuereinrichtung 12 beispielsweise das Niveau der Hilfskraft, das durch den Hilfsmotor 36 vorgesehen ist, je nach manueller Antriebskraft in dem normalen Hilfsmodus. Wenn der Schalter 20 zusätzlich durch die zweite Betätigungmethode betätigt wird, treibt die Steuereinrichtung 12 die Antriebseinrichtung 34 im Schiebehilfemodus an, während der Schalter 20 betätigt wird. Auch dann, wenn der Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethode betätigt und die Antriebseinrichtung 34 angetrieben wird, stoppt die Steuereinrichtung 12 das Antreiben der Antriebseinrichtung 34 im Schiebehilfemodus, wenn das Betätigen des Schalters 20 zu Ende ist.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines speziellen Steuerbetriebs der ersten Ausführungsform der Steuereinrichtung 12 auf der Basis des Flussdiagramm erklärt, das in 2, 3 und 4 gezeigt ist. Der Vorgang der ersten Ausführungsform ist indes nicht auf das beschränkt, was in 2, 3 und 4 erläutert ist.
In 2, wenn die Steuervorrichtung 10 mit Strom versorgt wird, führt die Steuereinrichtung 12 den Schaltbetrieb aus, der in 3 in Schritt S1 gezeigt ist. Im Schaltbetrieb wird der Zustand des Schalters 20 in einem Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 38 immer dann gespeichert, wenn der Schalter 20 betätigt wird. Die Einzelheiten des Schaltbetriebs sind nachstehend erläutert.
In Schritt S2 in 2 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der Schiebehilfemodus durch den Schaltbetrieb eingestellt wurde oder nicht. Wenn eine Bestimmung vorgenommen wurde, dass der Schiebehilfemodus eingestellt wurde, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S2 zu Schritt S3 über. In Schritt S3 übernimmt die Steuereinrichtung 12 die Ausgabe aus dem Kadenzmesser 22 und bestimmt, ob sich die Kadenz C in einem vorher festgelegten Drehzustand befindet oder nicht. Ein vorher festgelegter Drehzustand ist beispielsweise ein Zustand, in dem sich die Kurbel gleich oder schneller als eine vorher festgelegte Drehzahl CS dreht, und ein Zustand, in dem eine Bestimmung vorgenommen werden kann, dass der Fahrradfahrer auf dem Sattel sitzt und die Kurbel dreht. Eine vorher festgelegte Drehzahl CS wird beispielsweise aus 1–5 U/min ausgewählt. Wenn die Bestimmung angibt, dass sich die Kadenz C nicht im vorher festgelegten Drehzustand befindet, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S3 zu Schritt S4 über. In Schritt S4 übernimmt die Steuereinrichtung 12 eine Ausgabe aus dem Kraftsensor 24 und bestimmt, ob die Kraft (die manuelle Antriebskraft) T, die auf die Kurbelwelle wirkt, größer oder gleich einer vorher festgelegten Kraft TS ist oder nicht. Eine vorher festgelegte Kraft TS ist eine Kraft, mit der eine Bestimmung vorgenommen werden kann, dass ein Fahrradfahrer auf dem Sattel sitzt und die Kurbel dreht. Die vorher festgelegte Kraft TS wird beispielsweise aus 0,1–0,2 Nm ausgewählt. Wenn die Bestimmung angibt, dass die Kraft T nicht größer oder gleich der vorher festgelegten Kraft TS ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S4 zu Schritt S5 über.
In Schritt S5 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob im Gangzahlsensor 28 eine Anomalität aufgetreten ist oder nicht. Wenn im Gangzahlsensor 28 eine Anomalität aufgetreten ist, kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis der Motordrehzahl MS während einer niedrigen Geschwindigkeit nicht exakt geschätzt werden. Wenn die Bestimmung angibt, dass im Gangzahlsensor 28 keine Anomalität aufgetreten ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S5 zu Schritt S6 über. In Schritt S6 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob im Fahrgeschwindigkeitssensor 26 eine Anomalität aufgetreten ist oder nicht. Wenn eine Bestimmung vorgenommen wird, dass im Fahrgeschwindigkeitssensor 26 keine Anomalität aufgetreten ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S6 zu Schritt S7 über. In Schritt S7 wird der erfasste Wert aus dem Fahrgeschwindigkeitssensor 26 als Fahrgeschwindigkeit SV gelesen. In Schritt S8 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wurde, größer oder gleich einer ersten Geschwindigkeit S1 ist oder nicht. Die erste Geschwindigkeit S1 beträgt beispielsweise 3 km pro Stunde. Ein erster Geschwindigkeitsbereich ist größer oder gleich 0 km pro Stunde und kleiner als die erste Geschwindigkeit S1. Wenn die Bestimmung angibt, dass die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wurde, größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit S1 ist, da der Fahrgeschwindigkeitssensor 26 eine genaue Fahrgeschwindigkeit erfassen kann, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S8 zu Schritt S9 über. In Schritt S9 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfassst wurde, größer oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit S2 ist oder nicht. Die zweite Geschwindigkeit S2 ist die maximale Geschwindigkeit während des Schiebehilfemodus und beträgt beispielsweise 5 km pro Stunde. Ein zweiter Geschwindigkeitsbereich ist größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit S1 und kleiner als die zweite Geschwindigkeit S2. Wenn die Bestimmung vorgenommen wird, dass die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wurde, größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit S2 ist, da dies eine Geschwindigkeit ist, die für den Schiebehilfemodus zu schnell ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S9 zu Schritt S10 über und stoppt der Hilfsmotor 36. Wenn die Bestimmung indes angibt, dass die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wurde, kleiner als die zweite Geschwindigkeit S2 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S9 zu Schritt S11 über, treibt den Hilfsmotor 36 an und geht mit dem Betrieb zu Schritt S1 über. Speziell dann, wenn der Hilfsmotor 36 nicht angetrieben wird, wird das Antreiben gestartet; wenn der Hilfsmotor läuft, wird das Antreiben fortgesetzt.
In Schritt S8 geht, wenn die Steuereinrichtung 12 bestimmt, dass die Fahrgeschwindigkeit SV, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 erfasst wurde, kleiner als die erste Geschwindigkeit S1 ist, da durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 26 keine genaue Fahrgeschwindigkeit erfasst werden kann, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S8 zu Schritt S12 über. In Schritt S12 schätzt die Steuereinrichtung 12 die Fahrgeschwindigkeit MV des Fahrrads aus der Motordrehzahl MS, die durch den Motordrehzahlschätzabschnitt 12a geschätzt wird, der aktuellen Schaltstellung oder dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes und dem Umfang des Laufrads ab. In Schritt S13 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit S1 ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV kleiner als die erste Geschwindigkeit S1 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S13 zu Schritt S11 über und treibt den Hilfsmotor 36 an. Wenn die Bestimmung angibt, dass die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV größer oder gleich der ersten Geschwindigkeit S1 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S13 zu Schritt S9 über.
In Schritt S5 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass im Gangzahlsensor 28 eine Anomalität aufgetreten ist, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S5 zu Schritt S16 über. In Schritt S16 führt die Steuereinrichtung 12 den gleichen Betrieb aus wie in Schritt S7, vorstehend erwähnt, und liest den bestimmten Wert aus dem Fahrgeschwindigkeitssensor 26 als Fahrgeschwindigkeit SV aus. Dann geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S16 zu Schritt S9 über.
In Schritt S6 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass im Fahrgeschwindigkeitssensor 26 eine Anomalität aufgetreten ist, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S6 zu Schritt S14 über. In Schritt S14 schätzt die Steuereinrichtung 12 die Fahrgeschwindigkeit MV des Fahrrads aus der Motordrehzahl MS, die durch den Motordrehzahlschätzabschnitt 12a geschätzt wurde, der Schaltstellung der höchsten Geschwindigkeit oder dem höchsten Übersetzungsverhältnis des Getriebes und dem Umfang des Laufrads ab. Der Grund dafür besteht darin, dass der Fahrgeschwindigkeitssensor 26 nicht normal arbeitet, aber die geschätzte Fahrgeschwindigkeit überschreitet die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit auch dann nicht, wenn die tatsächliche Schaltstellung oder das Übersetzungsverhältnis nicht bekannt ist, wobei die Steuereinrichtung 12 die Fahrgeschwindigkeit MV nicht aus dem aktuellen Übersetzungsverhältnis, sondern aus dem höchsten Übersetzungsverhältnis abschätzt. In Schritt S15 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit S2 ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit S2 ist, da dies eine Geschwindigkeit ist, die für den Schiebehilfemodus zu schnell ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S15 zu Schritt S10 über und stoppt den Hilfsmotor 36. Wenn die Bestimmung angibt, dass die geschätzte Fahrgeschwindigkeit MV kleiner als die zweite Geschwindigkeit S2 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S15 zu Schritt S11 über und treibt den Hilfsmotor 36 an.
Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus nicht der Schiebehilfemodus in Schritt S2 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S2 zu Schritt S17 über. In Schritt S17 führt die Steuereinrichtung 12 den normalen Hilfsbetrieb aus und geht mit dem Betrieb zu Schritt S1 über. Im normalen Hilfsbetrieb treibt die Steuereinrichtung 12 den Hilfsmotor 36 auf einem Hilfsniveau an, das durch den Schalter 20 je nach Kraft T gewählt wurde, die durch den Kraftsensor 24 bestimmt wird.
Im Schaltbetrieb in 3 liest die Steuereinrichtung 12 den aktuellen Schaltzustand des Schalters 20 in Schritt S21. In Schritt S22 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Schaltzustand ein gedrückter Zustand ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass sich der aktuelle Schaltzustand des Schalters 20 im gedrückten Zustand befindet, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S22 zu Schritt S23 über. In Schritt S23 liest die Steuereinrichtung 12 den vorherigen Schaltzustand aus dem Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 38 und bestimmt, ob der Schaltzustand, der zuvor registriert wurde, der gedrückte Zustand war oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter zuvor ebenfalls im gedrückten Zustand war, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S23 zu Schritt S24 über. In Schritt S24 misst die Steuereinrichtung 12 die Zeit, für die der Schalter 20 gedrückt wurde, und geht mit dem Betrieb zu Schritt S25 über. In Schritt S25 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die gedrückte Zeit n Sekunden überschritten hat oder nicht, i. e. ob der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethodebetätigt oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass die gedrückte Zeit n Sekunden überschritten hat und der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethode betätigt hat, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S25 zu Schritt S26 über. In Schritt S26 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist oder nicht. In der folgenden Erläuterung ist indes die Bestimmung, ob der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist oder nicht, nicht einfach das Bestimmen, ob der Hilfsmodus auf den Schiebehilfemodus eingestellt wurde oder nicht; sondern ist vielmehr die Bestimmung, ob der Hilfsmotor 36 im Schiebehilfemodus angetrieben wird oder nicht. D. h. im Fall, dass die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist, wird der Hilfsmotor 36 im Schiebehilfemodus angetrieben. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus nicht der Schiebehilfemodus ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S26 zu Schritt S27 über. In Schritt S27 geht die Steuereinrichtung 12 aus dem normalen Hilfsmodus in den Schiebehilfemodus über, zeigt in der Anzeigeeinrichtung 32 an, dass der Modus der Schiebehilfemodus ist, und geht mit dem Betrieb zu Schritt S28 über. In Schritt S28 registriert die Steuereinrichtung 12 den Schaltzustand zu dieser Zeit als den vorherigen Schaltzustand im Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 38, beendet den Schaltbetrieb und geht mit dem Betrieb zu Schritt S2 in 2 über.
In Schritt S23 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass sich der Schalter 20 zum ersten Mal im gedrückten Zustand befindet, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S23 zu Schritt S29 über. In Schritt S29 startet die Steuereinrichtung 12 einen Zeitgeber, den diese Einheit aufweist, misst die gedrückte Zeit des Schalters 20 und geht mit dem Betrieb zu Schritt S28 über. In Schritt S25 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass die gedrückte Zeit kleiner oder gleich n Sekunden ist, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S28 über. In Schritt S26 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S28 über.
In Schritt S22 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass sich der Schalter 20 nicht zum ersten Mal im gedrückten Zustand befindet, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S22 zu Schritt S30 über. In Schritt S30 liest die Steuereinrichtung 12 den vorherigen Schaltzustand aus dem Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 38 und bestimmt, ob dieser zuvor im gedrückten Zustand war oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter zuvor im gedrückten Zustand war, bedeutet dies, dass der Schalter zum ersten Mal einen nicht gedrückten Zustand aus dem gedrückten Zustand eingenommen hat; daher geht der Betrieb von Schritt S30 zu Schritt S31 über. In Schritt S31 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob sich der aktuelle Modus im Schiebehilfemodus befindet oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S31 zu Schritt S32 über. In Schritt S32 geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Hilfsmodus aus dem Schiebehilfemodus zum normalen Hilfsmodus über, zeigt in der Anzeigeeinrichtung 32, dass sich der Modus im normalen Hilfsmodus befindet, und geht mit dem Betrieb von Schritt S32 zu Schritt S28 über. In Schritt S30 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter nicht zuvor im gedrückten Zustand war, da der Schalter 20 gar nicht betätigt wurde, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S30 zu Schritt S28 über. Wenn die Bestimmung angibt, dass der Modus nicht der Schiebemodus in Schritt S31 ist, bestimmt die Steuereinrichtung 12, dass der Fahrradfahrer den Schalter durch die erste Betätigungsmethode betätigt hat, und geht mit dem Betrieb von Schritt S31 zu Schritt S33 über. In Schritt S33 ändert die Steuereinrichtung 12 das Hilfsniveau des normalen Hilfsmodus, d. h. das Niveau der Hilfskraft, die durch den Hilfsmotor 36 je nach manueller Kraft vorgesehen ist, zeigt das geänderte Hilfsniveau auf der Anzeigeeinrichtung 32 an und geht mit dem Betrieb von Schritt S33 zu Schritt S28 über.
Zusätzlich führt die Steuereinrichtung 12 während des Schiebehilfemodus auch eine Steuerung zur Begrenzung der Ausgabekraft MT des Hilfsmotors 36 der Antriebseinrichtung 34 aus, wie in 4 gezeigt. In 4 führt, wenn das Antreiben eines Hilfsmotors 36 im Schiebehilfemodus gestartet wird, die Steuereinrichtung 12 den Schritt von Schritt P1 in 4 aus. In Schritt P1 nimmt die Steuereinrichtung 12 Information über die Ausgabekraft MT des Hilfsmotors 36 aus dem Motorausgabekrafterfassungsabschnitt 12b auf und bestimmt, ob die Ausgabekraft MT größer oder gleich einer vorher festgelgten Kraft T1 ist oder nicht. Die Kraft T1 ist beispielsweise eine Kraft, mit der das Aufrechterhalten einer Fahrzeug-Zielgeschwindigkeit und das Erklimmen einer Steigung mit einem vorher festgelegten Gradienten möglich sind. Die Fahrzeug-Zielgeschwindigkeit wird beispielsweise eingestellt, dass sie 4 km pro Stunde beträgt, und der vorher festgelegte Gradient wird beispielsweise eingestellt, dass er 5% beträgt. Die Kraft T1 kann beispielsweise auf die Zeit des Transports ab Werk eingestellt sein oder diese Kraft kann durch eine Eingabeeinheit eingestellt werden, die zum Anschließen an das Steuervorrichtung 10 ausgebildet ist. Wenn die Bestimmung angibt, dass die Ausgabekraft MT, die aufgenommen wurde, größer oder gleich der Kraft T1 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt P1 zu Schritt P2 über. In Schritt P2 wird die Ausgabekraft MT bei der vorher festgelgten Kraft T1 gehalten, und die Ausgabekraft MT der Antriebseinrichtung 34 wird begrenzt, so dass die Ausgabekraft MT die Kraft T1 nicht übersteigt. Damit wird beispielsweise auch dann, wenn Geschwindigkeitssteuerung auf den Schiebehilfemodus angewendet wird, die Ausgabekraft MT des Hilfsmotor 36 begrenzt. Aus diesem Grund kann, wenn eine steile Steigung im Schiebehilfemodus erklommen wird, die Geschwindigkeit des Fahrrads im Vergleich zum Bodenniveau reduziert werden.
Hier können durch Betreiben eines Schalters 20 mit der ersten Betätigungsmethode und der zweiten Betätigungsmethode, die von der ersten Betätigungsmethode verschieden ist, ein Betrieb zur Änderung des Einstellzustand einer Funktion ohne Antreiben der Antriebseinrichtung 34 und ein Betrieb zum Antreiben der Antriebseinrichtung 34 ausgeführt werden. Aus diesem Grund kann die Hilfssteuerung mit einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden. Da zusätzlich die Hilfe beim Schieben-Gehen nur funktioniert, wenn der Schalter 20 betätigt wurde, kann das Antreiben des Motors im Schiebehilfemodus sofort gestoppt werden.
<Zweite Ausführungsform>
In der zweiten Ausführungsform ist die Konfiguration derart, dass wenn der Schalter 20 betätigt und der Hilfsmotor im Schiebehilfemodus angetrieben wird, das Antreiben des Hilfsmotors auch dann fortgesetzt wird, wenn der Betrieb des Schalters 20 gestoppt wurde, und die Hilfe beim Schieben-Gehen abgebrochen wird, wenn der Schalter 20 wieder betätigt wird.
In 5, in der zweiten Ausführungsform, umfasst die Speichervorrichtung 138 zusätzlich zum Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a einen Hilfsmodusregistrierabschnitt 138b, der registriert, welcher Hilfsmodus gerade verwendet wird, der Schiebehilfemodus oder der normale Hilfsmodus. Die anderen Konfigurationen der Steuervorrichtung 110 sind die gleichen wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden; daher wurden diese Konfigurationen in 5 mit den gleichen Bezugszeichen offengelegt, und ihre Erläuterung wurden weggelassen. Zusätzlich ist der gesamte Vorgang der Steuereinrichtung 12 der gleiche wie der Vorgang der ersten Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, und nur der Schaltbetrieb ist von der ersten Ausführungsform verschieden. Daher wird nur der Schaltbetrieb unter Verwendung von 6 erläutert, und die anderen Erläuterungen wurden weggelassen. Der Vorgang der zweiten Ausführungsform ist indes für die Erläuterung in 6 nicht einschränkend.
Im Schaltbetrieb der zweiten Ausführungsform liest die Steuereinrichtung 12 den aktuellen Schaltzustand des Schalters 20 in Schritt S41 in 6. In Schritt S42 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Schaltzustand ein gedrückter Zustand ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass sich der aktuelle Schaltzustand des Schalters 20 im gedrückten Zustand befindet, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S42 zu Schritt S43 über. In Schritt S43 liest die Steuereinrichtung 12 den vorherigen Schaltzustand aus dem Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 138 und bestimmt, ob der Schalter zuvor ebenfalls im gedrückten Zustand war oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter zuvor ebenfalls im gedrückten Zustand war, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S43 zu Schritt S44 über. In Schritt S44 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus nicht der Schiebehilfemodus ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S44 zu Schritt S45 über. In Schritt S45 wird die Zeit gemessen, während der der Schalter 20 gedrückt war, und der Betrieb geht zu Schritt S46 über. In Schritt S46 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob die gedrückte Zeit n Sekunden überschreitet, i. e. ob der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethodebetätigt oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass die gedrückter Zeit n Sekunden überschritten hat und dass der Fahrradfahrer den Schalter 20 durch die zweite Betätigungsmethode betätigt hat, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S46 zu Schritt S47 über. In Schritt S47 überführt die Steuereinrichtung 12 den Hilfsmodus aus dem normalen Hilfsmodus in den Schiebehilfemodus, zeigt im Anzeigeeinrichtung 32 an, dass sich der Modus im Schiebehilfemodus befindet und geht mit dem Betrieb zu Schritt S48 über.
In Schritt S48 registriert die Steuereinrichtung 12 den Schaltzustand zu dieser Zeit als den vorherigen Schaltzustand im Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 138. Die Steuereinrichtung 12 registriert auch den Hilfsmodus zu dieser Zeit als den vorherigen Hilfsmodus im Hilfsmodus-Registrierabschnitt 138b, beendet den Schaltbetrieb und geht mit dem Betrieb zu Schritt S2 in 2 über.
In Schritt S43 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter 20 zuvor nicht im gedrückten Zustand war, in anderen Worten, wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter 20 zum ersten Mal im gedrückten Zustand war, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S49 über. In Schritt S49 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus nicht der Schiebemodus in Schritt S49 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S50 über, In Schritt S50 startet die Steuereinrichtung 12 einen Zeitgeber, den die Einheit aufweist, misst die gedrückte Zeit des Schalters 20 und geht mit dem Betrieb zu Schritt S48 über. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus der Schiebemodus in Schritt S49 ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S51 über. In der zweiten Ausführungsform wird der Schalter 20 während des Schiebemodus betätigt, um den Schiebehilfemodus zu annullieren, d. h. um das Antreiben des Motors 36 beim Schieben-Gehen zu stoppen. Aus diesem Grund überführt in Schritt S51 die Steuereinrichtung 12 den Hilfsmodus aus dem Schiebehilfemodus in den normalen Hilfsmodus, zeigt auf der Anzeigeeinrichtung 32 an, dass sich der Modus im normalen Hilfsmodus befindet, und geht mit dem Betrieb zu Schritt S48 über.
Dabei wird in Schritt S48 der Schaltzustand als der gedrückte Zustand registriert, und der Hilfsmodus wird als der normale Hilfsmodus registriert.
In Schritt S42 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter 20 nicht im gedrückten Zustand ist, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S42 zu Schritt S52 über. In Schritt S52 liest die Steuereinrichtung 12 den vorherigen Schaltzustand aus dem Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a der Speichervorrichtung 138 und bestimmt, ob der Schalter zuvor im gedrückten Zustand war oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der Schalter zuvor im gedrückten Zustand war, bedeutet dies, dass der Schalter zum ersten Mal aus dem gedrückten Zustand einen nicht gedrückten Zustand eingenommen hat. Daher geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S52 zu Schritt S53 über, um zu bestimmen, ob der Hilfsmotor 36 angetrieben wird oder nicht. In Schritt S53 bestimmt die Steuereinrichtung 12, ob der aktuelle Modus der Schiebehilfemodus ist oder nicht und ob der Hilfsmotor 36 angetrieben wird oder nicht. Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus der Schiebemodus ist und dass der Hilfsmotor 36 in Schritt S53 angetrieben wird, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S48 über. In Schritt S48 registriert die Steuereinrichtung 12, dass sich der Schaltzustand des Schalters 20 nicht im gedrückten Zustand befindet, als den vorherigen Schaltzustand mit den Schaltzustand-Registrierabschnitt 38a. Zusätzlich registriert die Steuereinrichtung, dass sich der Hilfsmodus im Schiebehilfemodus befindet, als vorherigen Hilfsmodus mit dem Hilfsmodus-Registrierabschnitt 138b,
Wenn die Bestimmung angibt, dass der aktuelle Modus nicht der Schiebehilfemodus ist, geht die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb von Schritt S53 zu Schritt S54 über. In Schritt S54 liest die Steuereinrichtung 12 den vorherigen Hilfsmodus aus dem Hilfsmodus-Registrierabschnitt 138b der Speichervorrichtung 138 und bestimmt, ob sich der Hilfsmodus, der zuvor registriert wurde, im Schiebemodus befand, oder nicht. In Schritt S54 bestimmt, wenn die Bestimmung angibt, dass sich der Modus zuvor nicht im Schiebemodus befand, die Steuereinrichtung 12, dass sich dieser bereits im normalen Hilfsmodus befindet und geht mit dem Betrieb zu Schritt S55 über. In Schritt S55 wird das Hilfsniveau im normalen Hilfsmodus abhängig vom Betrieb des Schalters 20 geschaltet.
In Schritt S54 geht, wenn die Bestimmung angibt, dass sich der Modus zuvor ebenfalls im Schiebehilfemodus befand, die Steuereinrichtung 12 mit dem Betrieb zu Schritt S48 über und registriert den aktuellen Schaltzustand und Hilfsmodus mit der Speichervorrichtung 138.
In der zweiten Ausführungsform wird daher, da der Schalter 20 nicht kontinuierlich betätigt werden muss, während der Motor 36 im Schiebehilfemodus angetrieben wird; das Schieben-Gehen mit dem Fahrrad leichter. Indes wird in der zweiten Ausführungsform die Ausgabekraft MT der Antriebseinrichtung 34 ebenfalls begrenzt, so dass die Ausgabekraft MT des Hilfsmotors 36, der in 4 gezeigt ist, die Kraft T1 nicht übersteigt.
<Weitere Ausführungsformen>
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt; es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere können die in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele je nach Anforderung beliebig kombiniert werden.

(a) In der ersten und die zweiten Ausführungsform wurde ein Beispiel eines Betriebs mit langem Drücken eines Schalters 20 als die zweite Betätigungsweise beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt. Zum Beispiel kann ein Fall, in dem ein Schalter durch Doppelklick (beispielsweise zwei Mal in einer Sekunde) betätigt wird als zweite Betätigungsmethode gestaltet werden. Zusätzlich können beispielsweise zwei Schalter vorgesehen sein, und ein Fall, in dem zwei Schalter betätigt werden, kann als die zweite Betätigungsmethode ausgebildet werden. Auch kann ein Fall, in dem zwei Schalter in einem vorher festgelegten Zeitraum betätigt werden, als die zweite Betätigungsmethode gestaltet werden. Die vorgeschriebene Zeit wird vorzugsweise aus 0,5 Sekunden bis 1 Sekunde ausgewählt.
(b) In der ersten und die zweiten Ausführungsform wurde ein Druckknopfschalter als Beispiel des Schalters 20 beschrieben, aber dieser Schalter ist nicht auf einen Druckknopfschalter begrenzt. Der Schalter kann ein Schalter mit einer anderen Form sein, wie ein Schiebschalter oder ein Schalter, der durch Ziehen etc. betätigt wird.
(c) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde die Drehzahl des Hilfsmotors 36 auf der Basis des Drehbefehlswertes bestimmt, aber die Drehung des Hilfsmotors kann durch einen Sensor bestimmt werden.

Bezugszeichenliste

10: Fahrrad-Steuervorrichtung
12: Steuereinrichtung
12c: Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt
20: Schalter
22: Kadenzmesser
24: Kraftsensor
26: Fahrgeschwindigkeitssensor
26a: Magnet
26b: Magnetbestimmungseinrichtung
28: Gangzahlsensor
34: Antriebseinrichtung
36: Hilfsmotor

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 1997-263290 [0003]

Claims

Fahrrad-Steuervorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung, die zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildet ist, umfassend: eine Betätigungseinrichtung, die durch eine erste Betätigungsmethode und ein zweite Betätigungsmethode betätigt werden kann; und eine Steuereinrichtung, die einen Einstellzustand einer zuvor eingestellten Funktion ohne Antreiben der Antriebseinrichtung ändert, wenn die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wird, und die die Antriebseinrichtung antreibt, wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung antreibt, während die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung das Antreiben der Antriebseinrichtung startet, wenn die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wird.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Antreiben der Antriebseinrichtung gestoppt wird, wenn die Betätigungseinrichtung betätigt wird, während die Antriebseinrichtung angetrieben wird, nachdem die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Betätigungseinrichtung kürzer als ein vorher festgelegter Zeitbetrag betätigt wird, die Steuereinrichtung bestimmt, dass die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wurde, und wenn die Betätigungseinrichtung länger als oder gleich ein vorher festgelegter Zeitbetrag betätigt wurde, die Steuereinrichtung bestimmt, dass die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Betätigungseinrichtung durch die erste Betätigungsmethode betätigt wird, die Steuereinrichtung ein Niveau der Hilfskraft ändert, das je nach manueller Kraft durch den Motor vorgesehen ist.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin umfassend eine manuelle Antriebskrafterfassungseinrichtung, die zum Erfassen der manuellen Antriebskraft ausgebildet ist, wobei das Antreiben der Antriebseinrichtung gestoppt wird, wenn die manuelle Antriebskrafterfassungseinrichtung das Größer- oder Gleichsein einer vorher festgelegten manuellen Antriebskraft bestimmt, während die Antriebseinrichtung angetrieben wird, nachdem die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin umfassend eine Kurbeldrehzustandserfassungseinrichtung, die einen Drehzustand einer Kurbel eines Fahrrads, das die Antriebseinrichtung umfasst, erfasst, wobei das Antreiben der Antriebseinrichtung gestoppt wird, wenn die Kurbeldrehzustandserfassungseinrichtung einen vorher festgelegten Drehzustand erfasst, während die Antriebseinrichtung angetrieben wird, nachdem die Betätigungseinrichtung durch die zweite Betätigungsmethode betätigt wurde.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin umfassend eine Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung, die eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrrads, das die Antriebseinrichtung umfasst, erfasst, wobei die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung so steuert, dass sie kleiner oder gleich einer vorher festgelegten Fahrgeschwindigkeit ist.
Fahrrad-Steuervorrichtung zum Steuern einer zur Unterstützung des manuellen Antriebs mit einem Motor ausgebildeten Antriebseinrichtung, umfassend: eine Betätigungseinrichtung; eine Steuereinrichtung, die die Antriebseinrichtung antreibt, wenn die Betätigungseinrichtung betätigt wurde; einen Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt, der eine Fahrgeschwindigkeit eines Fahrrads auf der Basis einer Drehzahl des Motors abschätzt; und eine Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung, die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis eines Drehzustands eines Laufrads des Fahrrads berechnet, wobei die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung auf der Basis der Geschwindigkeit antreibt, die durch den Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt geschätzt wurde, wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrrads in einem ersten Geschwindigkeitsbereich befindet, und die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung auf der Basis der Geschwindigkeit antreibt, die von der Fahrgeschwindigkeitserfassungseinrichtung erhalten wurde, wenn sich die Geschwindigkeit des Fahrrads in einem zweiten Geschwindigkeitsbereich befindet, der höher liegt als der erste Geschwindigkeitsbereich.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin umfassend eine Gangänderungserfassungseinrichtung, die einen Zustand eines Getriebes erfasst, mit der das Fahrrad ausgestattet ist, wobei der Fahrgeschwindigkeitsschätzabschnitt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads auf der Basis des Zustand des Getriebes schätzt, der durch die Gangänderungserfassungseinrichtung, die Drehzahl des Motors, und Informationen über einen Umfang des Laufrads erfasst wurde. Fahrrad-Steuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Gangänderungszustand ein Übersetzungsverhältnis oder eine Schaltstellung ist.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Steuereinrichtung das Antreiben der Antriebseinrichtung stoppt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrrads den zweiten Geschwindigkeitsbereich überschreitet.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Geschwindigkeitserfassungseinrichtung einen Magneten umfasst, der an einem Fahrrad-Laufrad vorgesehen ist.
Fahrrad-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Steuereinrichtung eine Ausgabekraft der Antriebseinrichtung begrenzt, so dass die Ausgabekraft des Motors eine vorher festgelegte Kraft nicht überschreitet, wenn die Betätigungseinrichtung betätigt und die Antriebseinrichtung angetrieben wird.