DE102018121579A1

DE102018121579A1 - Fahrradsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102018121579A1
Application number: DE102018121579.7A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro TSUCHIZAWA
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2019-03-07
Also published as: JP2019043440A; JP6941511B2; JP7337875B2; JP2021107227A

Abstract

Eine Fahrradsteuervorrichtung, die ausgebildet ist, eine Leistung eines Motors, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt, passend zu steuern, umfasst eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt. In einem Fall, in dem ein Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, steuert die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß zumindest einem von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl eines Drehkörpers. Der Drehkörper ist synchron mit der Vielzahl von Ritzeln um eine Drehachse drehbar, die sich von einer Drehachse der Vielzahl von Ritzeln unterscheidet.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrradsteuervorrichtung.
Die Patentschrift 1 beschreibt ein Beispiel einer bekannten Fahrradsteuervorrichtung. Die Fahrradsteuervorrichtung steuert eine Leistung eines Motors in einem Fall, in dem eine Schaltvorrichtung eines Fahrrads eine Schaltbetätigung durchführt.
Patentschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2004-268854
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Bei der obigen Fahrradsteuervorrichtung wird der Fahrzustand des Fahrrads in Bezug auf die Steuerung der Motorleistung bei einer Schaltbetätigung nicht berücksichtigt. Somit besteht kein Spielraum für eine weitere Verbesserung der Steuerung der Motorleistung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Fahrradsteuervorrichtung bereitzustellen, die ausgebildet ist, eine Leistung eines Motors, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt, passend zu steuern.
Eine Fahrradsteuervorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt. In einem Fall, in dem ein Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, steuert die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß zumindest einem von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl eines Drehkörpers. Der Drehkörper ist synchron mit der Vielzahl von Ritzeln um eine Drehachse drehbar, die sich von einer Drehachse der Vielzahl von Ritzeln unterscheidet.
Nach dem ersten Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung die Leistung des Motors passend gemäß dem Zustand der Ritzel. Es wird zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers, der mit den Ritzeln synchron ist, verwendet, anstatt direkt eine Drehphase und eine Drehzahl der Ritzel zu detektieren. Dies erhöht den Freiheitsgrad für die Anordnung eines Sensors, der für das Detektieren verwendet wird.
Eine Fahrradsteuervorrichtung nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt. In einem Fall, in dem ein hinterer Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, steuert die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß zumindest einem von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl eines Drehkörpers, der sich synchron mit der Vielzahl von Ritzeln dreht. Der Drehkörper umfasst ein Hinterrad.
Nach dem zweiten Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung die Leistung des Motors passend gemäß dem Zustand der Ritzel. Es wird zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Hinterrades, das mit den Ritzeln synchron ist, verwendet, anstatt direkt eine Drehphase und eine Drehzahl der Ritzel zu detektieren. Dies erhöht den Freiheitsgrad für die Anordnung eines Sensors, der für das Detektieren verwendet wird.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem zweiten Aspekt so ausgebildet, dass ein Kraftübertragungsweg zwischen der Vielzahl von Ritzeln und dem Hinterrad des Fahrrads mit keiner Freilaufkupplung versehen ist.
Nach dem dritten Aspekt drehen sich die Ritzel und die Hinterräder immer synchron miteinander, auch in einem Fall, in dem der Fahrer die Pedale nicht betätigt. Somit wird die Leistung des Motors weiter passend gesteuert, verglichen mit einem Fall, in dem eine Freilaufkupplung vorgesehen ist.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die Vielzahl von Ritzeln eine Vielzahl von hinteren Ritzeln umfasst, und der Drehkörper zumindest eines von einer Kurbel und/oder einem vorderen Ritzel umfasst.
Nach dem vierten Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung in einem Fall, dass die Kette zwischen den hinteren Ritzeln bewegt wird, die Leistung des Motors passend gemäß zumindest einem von der Drehphase und/oder der Drehzahl von zumindest einem von der Kurbel und/oder dem vorderen Ritzel.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die Vielzahl von Ritzeln eine Vielzahl von vorderen Ritzeln oder eine Vielzahl von hinteren Ritzeln umfasst, und der Drehkörper ein Vorderrad umfasst.
Nach dem fünften Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung in einem Fall, dass die Kette zwischen den vorderen Ritzel oder den hinteren Ritzeln bewegt wird, die Leistung des Motors passend gemäß zumindest einem von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Vorderrades.
Eine Fahrradsteuervorrichtung nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt. In einem Fall, in dem ein Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, steuert die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß einem Zustand eines Drehkörpers. Der Drehkörper umfasst die Kette.
Nach dem sechsten Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung die Leistung des Motors passend gemäß dem Zustand der Kette.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass der Zustand des Drehkörpers zumindest eines von einer Drehphase und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit der Kette umfasst.
Nach dem siebten Aspekt steuert die Fahrradsteuervorrichtung die Leistung des Motors passend gemäß zumindest einem von der Drehphase und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit der Kette.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach einem von dem ersten bis siebten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert.
Nach dem achten Aspekt wird in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Leistung des Motors verringert. Dies erleichtert das Schalten.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem achten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis ein Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers einen vorgegebenen Wert erreicht.
Nach dem neunten Aspekt bleibt die Leistung des Motors verringert, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers den vorgegebenen Wert erreicht. Dies erleichtert das Schalten.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem neunten Aspekt so ausgebildet, dass der vorgegebene Wert gemäß Information bestimmt wird, die sich auf einen Schaltbereich bezieht, der in der Vielzahl von Ritzeln vorgesehen ist.
Nach dem zehnten Aspekt wird der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers, der dazu benötigt wird, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen, passend festgelegt.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem zehnten Aspekt so ausgebildet, dass der vorgegebene Wert gemäß einem Verhältnis einer Drehzahl des Drehkörpers zu einer Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln bestimmt wird.
Nach dem elften Aspekt wird der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers, der dazu benötigt wird, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen, auch in einem Fall passend festgelegt, in sich dem die Drehzahl des Drehkörpers von der Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln unterscheidet.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem zehnten oder elften Aspekt so ausgebildet, dass die Schaltbetätigung eine erste Schaltbetätigung für ein Hochschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen ersten Schaltbereich für die erste Schaltbetätigung umfasst, der vorgegebene Wert einen ersten vorgegebenen Wert umfasst, der der ersten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die erste Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers den ersten vorgegebenen Wert erreicht.
Nach dem zwölften Aspekt wird die Leistung des Motors in einem Fall passend gesteuert, in dem das Hochschalten durchgeführt wird.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach einem von dem zehnten bis zwölften Aspekt so ausgebildet, dass die Schaltbetätigung eine zweite Schaltbetätigung für ein Herunterschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen zweiten Schaltbereich für die zweite Schaltbetätigung umfasst, der vorgegebene Wert einen zweiten vorgegebenen Wert umfasst, der der zweiten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die zweite Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers den zweiten vorgegebenen Wert erreicht.
Nach dem dreizehnten Aspekt wird die Leistung des Motors in einem Fall passend gesteuert, in dem das Herunterschalten durchgeführt wird.
Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem achten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors für eine vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an verringert.
Nach dem vierzehnten Aspekt wird die Leistung des Motors für die vorgegebene Zeitdauer vom Start der Schaltbetätigung an verringert. Dies ermöglicht es dem Umwerfer, die Kette ohne weiteres zwischen der Vielzahl von Ritzeln zu bewegen.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die vorgegebene Zeitdauer gemäß der Drehzahl des Drehkörpers und Information bestimmt wird, die sich auf einen Schaltbereich bezieht, der in der Vielzahl von Ritzeln vorgesehen ist.
Nach dem fünfzehnten Aspekt wird die vorgegebene Zeitdauer festgelegt, die dazu benötigt wird, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem fünfzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die vorgegebene Zeitdauer gemäß einem Verhältnis der Drehzahl des Drehkörpers zu einer Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln bestimmt wird.
Nach dem sechzehnten Aspekt wird die vorgegebene Zeitdauer, die dazu benötigt wird, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen, auch in einem Fall festgelegt, in sich dem die Drehzahl des Drehkörpers von der Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln unterscheidet.
Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Schaltbetätigung eine erste Schaltbetätigung für ein Hochschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen ersten Schaltbereich für die erste Schaltbetätigung umfasst, die vorgegebene Zeitdauer eine erste vorgegebene Zeitdauer umfasst, die der ersten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die erste Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert, bis die erste vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist.
Nach dem siebzehnten Aspekt wird die Leistung des Motors in einem Fall passend gesteuert, in dem das Hochschalten durchgeführt wird.
Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach einem von dem fünfzehnten bis siebzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Schaltbetätigung eine zweite Schaltbetätigung für ein Herunterschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen zweiten Schaltbereich für die zweite Schaltbetätigung umfasst, die vorgegebene Zeitdauer eine zweite vorgegebene Zeitdauer umfasst, die der zweiten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die zweite Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert, bis die zweite vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist.
Nach dem achtzehnten Aspekt wird die Leistung des Motors in einem Fall passend gesteuert, in dem das Herunterschalten durchgeführt wird.
Nach einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Fahrradsteuervorrichtung nach einem von dem zehnten bis dreizehnten und fünfzehnten bis achtzehnten Aspekt des Weiteren einen Speicher, der die Information speichert, die sich auf den Schaltbereich bezieht.
Nach dem neunzehnten Aspekt wird der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers oder die vorgegebene Zeitdauer, die dazu benötigt werden, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen, basierend auf der Information bestimmt, die sich auf den Schaltbereich bezieht und im Speicher gespeichert ist.
Nach einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem neunzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, zumindest eines von Information, die sich auf ein Umfangsintervall des Schaltbereichs bezieht, und/oder Information umfasst, die sich auf eine Anzahl von Schaltbereichen bezieht.
Nach dem zwanzigsten Aspekt wird der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers oder die vorgegebene Zeitdauer, die dazu benötigt werden, um die Kette zwischen den Ritzeln zu bewegen, durch zumindest eine von der Information, die sich auf das Umfangsintervall der Schaltbereiche bezieht, und/oder Information bestimmt, die sich auf die Anzahl von Schaltbereichen bezieht.
Nach einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem neunzehnten Aspekt so ausgebildet, dass der Speicher die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, in veränderbarer Weise speichert.
Nach dem einundzwanzigsten Aspekt kann die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht und im Speicher gespeichert ist, verändert werden. Somit wird die Leistung des Motors auch in einem Fall passend gesteuert, in dem die Ritzel ausgetauscht werden.
Nach einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradsteuervorrichtung nach dem neunzehnten oder zwanzigsten Aspekt so ausgebildet, dass die Vielzahl von Ritzeln ein erstes Ritzel und ein zweites Ritzel umfasst, die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, erste Information, die sich auf den Schaltbereich des ersten Ritzels bezieht, und zweite Information umfasst, die sich auf den Schaltbereich des zweiten Ritzels bezieht, und die Steuereinrichtung die erste Information und die zweite Information selektiv nutzt.
Nach dem zweiundzwanzigsten Aspekt wird die Leistung des Motors in jedem der Fälle passend gesteuert, in dem die Kette zum ersten Ritzel bewegt wird, und in dem die Kette zum zweiten Ritzel bewegt wird.
Nach einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradsteuervorrichtung nach einem von dem ersten bis zweiundzwanzigsten Aspekt des Weiteren einen ersten Detektionsabschnitt, der zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers detektiert.
Nach dem dreiundzwanzigsten Aspekt detektiert der erste Detektionsabschnitt zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers.
Die Fahrradsteuervorrichtung steuert passend eine Leistung eines Motors, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das eine Ausführungsform einer Fahrradsteuervorrichtung umfasst.
2 ist ein Blockdiagramm der in 1 gezeigten Fahrradsteuervorrichtung.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 1 dargestellten hinteren Umwerfers und seiner Umgebung.
4 ist eine Vorderansicht eines in 1 dargestellten Ritzels.
5 ist ein Ablaufdiagramm zum Steuern der Leistung eines Motors gemäß einer Drehphase eines in 1 dargestellten Drehkörpers.
6 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Information zeigt, die sich auf einen ersten vorgegebenen Wert bezieht.
7 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Information zeigt, die sich auf einen zweiten vorgegebenen Wert bezieht. 8 ist ein Ablaufdiagramm zum Steuern der Leistung des Motors gemäß einer Drehzahl des in 1 dargestellten Drehkörpers.
9 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Information zeigt, die sich auf eine erste vorgegebene Zeitdauer bezieht.
10 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von Information zeigt, die sich auf eine zweite vorgegebene Zeitdauer bezieht.
11 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das ein erstes abgewandeltes Beispiel eines Drehkörpers umfasst.
12 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das ein zweites abgewandeltes Beispiel eines Drehkörpers umfasst.
13 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das ein drittes abgewandeltes Beispiel eines Drehkörpers umfasst.
14 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das ein viertes abgewandeltes Beispiel eines Drehkörpers umfasst.
15 ist ein Blockdiagramm eines fünften abgewandelten Beispiels einer Fahrradsteuervorrichtung.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Ausführungsformen
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Fahrrad 10 einen Fahrradkörper 12, Räder 16, einen Antriebsmechanismus 22, Fahrradkomponenten 32, einen Motor 40, ein Gehäuse 44, eine Fahrradsteuervorrichtung 46, eine Freilaufkupplung 52A, eine Freilaufkupplung 52B, einen Drehkörper 54 und eine Vielzahl von Ritzeln 56. Die Fahrradkomponenten 32 umfassen zumindest eines von einer Batterie 32A, einer Kette 32B, Betätigungsabschnitten 32C und/oder einem Umwerfer 34. Die Fahrradsteuervorrichtung 46 umfasst eine Steuereinrichtung 48. Bevorzugt umfasst die Fahrradsteuervorrichtung 46 des Weiteren einen Speicher 50.
Der Fahrradkörper 12 umfasst einen Rahmen 14, eine Vorderradgabel 12A, die mit dem Rahmen 14 verbunden ist, und einen Lenker 12C, der mit der Vorderradgabel 12A durch einen Lenkervorbau 12B lösbar verbunden ist. Die Vorderradgabel 12A wird durch den Rahmen 14 gelagert. Der Fahrradrahmen 14 umfasst ein Steuerrohr 14A, ein Oberrohr 14B, ein Unterrohr 14C, ein Sattelrohr 14D, eine Sattelstrebe 14E, eine Kettenstrebe 14F und ein hinteres Ende 14G.
Die Räder 16 umfassen ein Vorderrad 18 und ein Hinterrad 20. Das Vorderrad 18 weist eine Achswelle 18A auf, die mit einem Ende der Vorderradgabel 12A verbunden ist. Das Hinterrad 20 weist eine Achswelle 20A auf, die mit dem hinteren Ende 14G des Rahmens 14 verbunden ist.
Der Antriebsmechanismus 22 umfasst eine Kurbel 24 und Pedale 26. Die Kurbel 24 umfasst eine Kurbelwelle 24A und Kurbelarme 24B. Der Antriebsmechanismus 22 überträgt menschliche Antriebskraft, die auf die Pedale 26 ausgeübt wird, auf das Hinterrad 20. Der Antriebsmechanismus 22 umfasst einen vorderen Drehkörper 28, der über die Freilaufkupplung 52A an die Kurbelwelle 24A gekoppelt ist. Die Freilaufkupplung 52A ist ausgebildet, die Vorwärtsdrehung des vorderen Drehkörpers 28 in einem Fall zu erlauben, in dem die Kurbel 24 vorwärts gedreht wird, und die Rückwärtsdrehung des vorderen Drehkörpers 28 in einem Fall zu verbieten, in dem die Kurbel 24 rückwärts gedreht wird.
Der vordere Drehkörper 28 umfasst eine Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der vordere Drehkörper 28 zwei vordere Ritzel 28A. Jedoch ist die Anzahl vorderer Ritzel 28A nicht auf zwei beschränkt und kann nur eins betragen. Der Antriebsmechanismus 22 ist beispielsweise ausgebildet, die Drehung der Kurbel 24 über die Kette 32B auf einen hinteren Drehkörper 30 zu übertragen, der an das Hinterrad 20 gekoppelt ist.
Bei dem dargestellten Beispiel umfasst die Vielzahl von Ritzeln 56 eine Vielzahl von hinteren Ritzeln 30A. Der hintere Drehkörper 30 umfasst die hinteren Ritzel 30A. Die Freilaufkupplung 52B ist in einem Kraftübertragungsweg zwischen dem hinteren Drehkörper 30 und dem Hinterrad 20 vorgesehen. Die Freilaufkupplung 52B ist ausgebildet, die Vorwärtsdrehung des Hinterrads 20 in einem Fall zu erlauben, in dem der hintere Drehkörper 30 vorwärts gedreht wird, und die Rückwärtsdrehung des hinteren Drehkörpers 30 in einem Fall zu verbieten, in dem das Hinterrad 20 rückwärts gedreht wird. Zumindest eine von der Freilaufkupplung 52A, die an den vorderen Drehkörper 28 gekoppelt ist, und/oder der Freilaufkupplung 52B, die an den hinteren Drehkörper 30 gekoppelt ist, kann entfallen.
Die Betätigungsabschnitte 32C sind ausgebildet, von einem Nutzer betätigbar zu sein. Die Betätigungsabschnitte 32C umfassen einen ersten Betätigungsabschnitt 32D und einen zweiten Betätigungsabschnitt 32E. Der erste Betätigungsabschnitt 32D ist ausgebildet, die Schaltstufe des Umwerfers 34 des Fahrrads 10 zu verändern, und überträgt ein Schaltsignal. Der zweite Betätigungsabschnitt 32E ist ausgebildet, einen Modus des Motors 40 zu verändern, der den Vortrieb des Fahrrads 10 unterstützt. Die Veränderung des Modus des Motors 40 umfasst zumindest eine von einer Veränderung bei einem Unterstützungsmodus, der menschliche Antriebskraft unterstützt, und/oder einer Veränderung, die zwischen einem Unterstützungsmodus und einem Laufmodus geschaltet wird. Die Betätigungsabschnitte 32C sind an den Lenker 12C des Fahrradkörpers 12 gekoppelt. Die Betätigungsabschnitte 32C sind ausgebildet, mit der Steuereinrichtung 48 der Fahrradsteuervorrichtung 46 zu kommunizieren. Die Betätigungsabschnitte 32C sind so verbunden, dass sie drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuereinrichtung 48 durchzuführen. Die Betätigungsabschnitte 32C sind ausgebildet, mit der Steuereinheit 48 beispielsweise durch eine Stromleitungskommunikation (power line communication, PLC) zu kommunizieren. In einem Fall, in dem der Nutzer die Betätigungsabschnitte 32C betätigt, übertragen die Betätigungsabschnitte 32C eine Leistungssignal an die Steuereinrichtung 48. Der erste Betätigungsabschnitt 32D umfasst ein oder mehr Betätigungselemente zum Verändern der Schaltstufe des Umwerfers 34. Die Betätigungsabschnitte 32C umfassen ein oder mehr Betätigungselemente zum Verändern des Modus des Motors 40. Jedes Betätigungselement umfasst einen Druckschalter, einen Hebelschalter oder einen Touchscreen. Die Betätigungsabschnitte 32C umfassen beispielsweise Betätigungselemente (nicht dargestellt), einen Sensor (nicht dargestellt), der die Bewegung der Betätigungselemente detektiert, und eine elektrische Schaltung (nicht dargestellt), die mit der Steuereinheit 48 gemäß einem Ausgangssignal des Sensors kommuniziert.
Wie in 2 gezeigt, umfasst der erste Betätigungsabschnitt 32D einen Hinterer-Umwerfer-Betätigungsabschnitt 32G, der einen hinteren Umwerfer 38 betätigt, und einen Vorderer-Umwerfer-Betätigungsabschnitt 32F, der einen vorderen Umwerfer 36 betätigt. Bevorzugt umfasst jeder von dem Vorderer-Umwerfer-Betätigungsabschnitt 32F und dem Hinterer-Umwerfer-Betätigungsabschnitt 32G einen Hochschaltbetätigungsabschnitt 32H für ein Hochschalten und einen Herunterschaltbetätigungsabschnitt 32l für ein Herunterschalten. Der hintere Umwerfer 38 und der vordere Umwerfer 36 können durch einen gemeinsamen Betätigungsabschnitt 32C betätigt werden.
Der Umwerfer 34 führt eine Schaltbetätigung durch, die die Kette 32B zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 bewegt. Der Umwerfer 34 umfasst zumindest einen von dem vorderen Umwerfer 36 und/oder dem hinteren Umwerfer 38. In dem in 1 gezeigten Beispiel umfasst der Umwerfer 34 den vorderen Umwerfer 36 und den hinteren Umwerfer 38. Der vordere Umwerfer 36 bewegt die Kette 32B zwischen der Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Vielzahl von Ritzeln 56 ein erstes Ritzel 56A und ein zweites Ritzel 56B. Das erste Ritzel 56A ist irgendeines von der Vielzahl von Ritzeln 56. Das zweite Ritzel 56B ist irgendeines von der Vielzahl von Ritzeln 56 außer dem ersten Ritzel 56A. Der hintere Umwerfer 38 bewegt die Kette 32B zwischen der Vielzahl von hinteren Ritzeln 30A. Das Übersetzungsverhältnis r wird durch das vordere Ritzel 28A und das hintere Ritzel 30A bestimmt, um die die Kette 32B läuft. Die Schaltstufe des hinteren Umwerfers 38 entspricht jedem der hinteren Ritzel 30A. Der hintere Umwerfer 38 umfasst ein erstes Basiselement 38A, das an den Rahmen 14 des Fahrrads 10 gekoppelt ist, ein zweites Basiselement 38C, das an das erste Basiselement 38A gekoppelt ist, ein bewegliches Element 38F, das bezüglich des zweiten Basiselements 38C beweglich ist, ein Kopplungselement 38B, das das zweite Basiselement 38C und das bewegliche Element 38F koppelt, und ein Stellglied 38D. Der hintere Umwerfer 38 umfasst einen Parallelverbindungsgliedmechanismus. Das Stellglied 38D ist beispielsweise ein Elektromotor. Das Stellglied 38D ist mit der Batterie 32A (siehe 1) elektrisch verbunden und wird mit elektrischer Energie von der Batterie 32A versorgt.
Das erste Basiselement 38A ist an ein Schaltauge 14H gekoppelt. Das zweite Basiselement 38C ist an das erste Basiselement 38A so gekoppelt, dass es um eine Drehachse drehbar ist, die parallel zu der Achse einer Nabenachswelle ist. Das zweite Basiselement 38C ist an ein Ende des Kopplungselements 38B gekoppelt. Das bewegliche Element 38F ist an das andere Ende des Kopplungselements 38B gekoppelt. Das bewegliche Element 38F trägt eine Kettenführung 38E. Die Kettenführung 38E ist an das bewegliche Element 38F gekoppelt, um um eine Drehachse schwenkbar zu sein, die parallel zur Nabenachswelle ist. Zwei Schaltungsräder 30B sind an die Kettenführung 38E gekoppelt. Die Kette 32B läuft auf den beiden Schaltungsrädern 30B.
Das Stellglied 38D betätigt den hinteren Umwerfer 38, um das Übersetzungsverhältnis r zu verändern. Genauer bewegt das Stellglied 38D das Kopplungselement 38B und das bewegliche Element 38F bezüglich des ersten Basiselements 38A. Der hintere Umwerfer 38 wird durch das Stellglied 38D angetrieben, um die Kette 32B zwischen der Vielzahl von hinteren Ritzeln 30A zu bewegen und das Übersetzungsverhältnis r zu verändern. Die Schaltbetätigung umfasst eine erste Schaltbetätigung für ein Hochschalten, die durch den Umwerfer 34 durchgeführt wird. Die Schaltbetätigung umfasst eine zweite Schaltbetätigung für ein Herunterschalten, die durch den Umwerfer 34 durchgeführt wird.
Wie in 1 gezeigt wird, bewegt der vordere Umwerfer 36 die Kette 32B zwischen der Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A. Das Übersetzungsverhältnis r wird durch das vordere Ritzel 28A und das hintere Ritzel 30A bestimmt, um die die Kette 32B läuft. Die Schaltstufe des vorderen Umwerfers 36 entspricht jedem der vorderen Ritzel 28A. Der vordere Umwerfer 36 umfasst ein Basiselement, das an den Rahmen 14 des Fahrrads 10 gekoppelt ist, ein bewegliches Element, das bezüglich des Basiselements beweglich ist, ein Kopplungselement, das das Basiselement und das bewegliche Element koppelt, und ein Stellglied (nicht gezeigt). Der vordere Umwerfer 36 umfasst einen Parallelverbindungsgliedmechanismus. Das Stellglied ist beispielsweise ein Elektromotor. Das Stellglied ist mit der Batterie 32A elektrisch verbunden und wird mit elektrischer Energie von der Batterie 32A versorgt. Das Basiselement ist an das Sattelrohr 14D gekoppelt. Das bewegliche Element umfasst eine Kettenführung. Das Stellglied betätigt den vorderen Umwerfer 36, um das Übersetzungsverhältnis r zu verändern. Genauer wird der vordere Umwerfer 36 durch das Stellglied angetrieben, um die Kette 32B zwischen der Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A zu bewegen und das Übersetzungsverhältnis r zu verändern.
Der vordere Umwerfer 36 sendet Information, die sich auf die Schaltstufe des vorderen Umwerfers 36 bezieht, an die Steuereinrichtung 48. Der hintere Umwerfer 38 sendet Information, die sich auf die Schaltstufe des hinteren Umwerfers 38 bezieht, an die Steuereinrichtung 48. Der Empfang der Information, die sich auf die Schaltstufen bezieht, von dem vorderen Umwerfer 36 und dem hinteren Umwerfer 38 ermöglicht es der Steuereinrichtung 48, das Übersetzungsverhältnis aus den gegenwärtigen Schaltstufen zu berechnen. Der vordere Umwerfer 36 kann weggelassen werden. In einem Fall, in dem der vordere Umwerfer 36 weggelassen wird, ist nur ein vorderes Ritzel 28A vorgesehen.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das hintere Ritzel 30A Schaltbereiche 30C und Zähne 30F. Bei dem dargestellten Beispiel ist das hintere Ritzel 30A mit zweiundvierzig Zähnen 30F versehen. In einem weiteren Beispiel kann die Anzahl der Zähne 30F, die im hinteren Ritzel 30A vorgesehen sind, kleiner oder größer als zweiundvierzig sein. Die Ausnehmungen 30C, die in einer ersten Seitenfläche ausgebildet sind, die eine Fläche umfasst, die einem der hinteren Ritzel 30A zugewandt ist, das einen kleineren Durchmesser aufweist. Die Ausnehmungen sind im Außenumfangsabschnitt des hinteren Ritzels 30A ausgebildet und können Seitenflächen der Zähne 30F umfassen. Die Schaltbereiche 30C sind so ausgebildet, dass die Kette gleichförmig zwischen benachbarten der hinteren Ritzel 30A bewegt wird. Die Schaltbereiche 30C umfassen erste Schaltbereiche 30D für die erste Schaltbetätigung. Die Schaltbereiche 30C umfassen zweite Schaltbereiche 30E für die zweite Schaltbetätigung. Einer oder mehr erste Schaltbereiche 30D sind in dem hinteren Ritzel 30A vorgesehen, so dass die Kette 32B bei einer Hochschaltbetätigung des Umwerfers 34 gleichförmig von dem hinteren Ritzel 30A getrennt wird. Einer oder mehr zweite Schaltbereiche 30E sind in dem hinteren Ritzel 30A vorgesehen, so dass die Kette 32B bei einer Herunterschaltbetätigung des Umwerfers 34 gleichförmig von dem hinteren Ritzel 30A getrennt wird.
Eine Vielzahl von ersten Schaltbereichen 30D ist beispielsweise um die Drehachse des hinteren Ritzels 30A in gleichen Intervallen vorgesehen. In dem dargestellten Beispiel sind fünf erste Schaltbereiche 30D vorgesehen, und der Winkel zwischen den ersten Schaltbereichen 30D beträgt 72°. Fünf zweite Schaltbereiche 30E sind vorgesehen, und der Winkel zwischen den zweiten Schaltbereichen 30E beträgt 72°. Die vorderen Ritzel 28A und die hinteren Ritzel 30A weisen dieselbe Struktur auf. Bevorzugt sind die ersten Schaltbereiche 30D und die zweiten Schaltbereiche 30E abwechselnd um die Drehachse des hinteren Ritzels 30A vorgesehen. Die ersten Schaltbereiche 30D und die zweiten Schaltbereiche 30E müssen bezüglich ihrer Anzahl nicht gleich sein.
Der Drehkörper 54, der in 1 gezeigt wird, dreht sich synchron mit der Vielzahl von Ritzeln 56 und ist um eine Drehachse drehbar, die sich von einer Drehachse der Vielzahl von Ritzeln 56 unterscheidet. Bei dem dargestellten Beispiel fällt die Drehachse der Vielzahl von Ritzeln 56 mit der Achse der Achswelle 20A des Hinterrades 20 zusammen. Die Drehachse des Drehkörpers 54 fällt mit der Drehachse der Kurbelwelle 24A zusammen. Bevorzugt umfasst der Drehkörper 54 zumindest eines von der Kurbel 24 und/oder den vorderen Ritzeln 28A.
Die Steuereinrichtung 48, die in 2 gezeigt wird, steuert den Motor 40, der den Vortrieb des Fahrrads 10 unterstützt. Die Fahrradsteuervorrichtung 46 umfasst einen ersten Detektionsabschnitt 58. Der erste Detektionsabschnitt 58 detektiert zumindest eines von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl des Drehkörpers 54. Der erste Detektionsabschnitt 58 und die Steuereinrichtung 48 der Fahrradsteuervorrichtung 46 sind beispielsweise durch ein elektrisches Kabel verbunden. Bevorzugt umfasst das Fahrrad 10 einen zweiten Detektionsabschnitt 60, der die menschliche Antriebskraft detektiert, und einen dritten Detektionsabschnitt 62, der die Fahrzeuggeschwindigkeit detektiert. Der zweite Detektionsabschnitt 60 ist beispielsweise in einem Antriebskraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 24A und dem Drehkörper 54 vorgesehen. Der zweite Detektionsabschnitt 60 umfasst beispielsweise einen magnetostriktiven Sensor oder einen Dehnungssensor. Der dritte Detektionsabschnitt 62 ist beispielsweise am Rahmen 14 vorgesehen und umfasst einen Reedschalter oder einen Magnetfeldsensor, der einen Magneten detektiert, der an einem Rad 16 vorgesehen ist. Der zweite Detektionsabschnitt 60 und der dritte Detektionsabschnitt 62 sind mit der Steuereinrichtung 48 der Fahrradsteuervorrichtung 46 beispielsweise durch ein elektrisches Kabel verbunden. Die Steuereinrichtung 48 steuert den Motor 40 gemäß einem Ausgangssignal von zumindest einem von dem zweiten Detektionsabschnitt 60 und/oder dem dritten Detektionsabschnitt 62. In einem Fall, in dem beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit im Unterstützungsmodus kleiner oder gleich einer vorgegebenen Geschwindigkeit ist, steuert die Steuereinrichtung 48 den Motor 40 so, dass das Verhältnis der menschlichen Antriebskraft zu der Unterstützungskraft des Motors 40 auf ein vorgegebenes Verhältnis festgelegt wird.
Der erste Detektionsabschnitt 58 detektiert den Drehwinkel der Kurbel 24. Der erste Detektionsabschnitt 58 ist an den Rahmen 14 des Fahrrads 10 oder das Gehäuse 44 gekoppelt. Der erste Detektionsabschnitt 58 umfasst einen Magnetsensor, der ein Signal ausgibt, das der Stärke eines Magnetfeldes entspricht. Ein Ringmagnet, in dem sich die Stärke des Magnetfeldes in der Umfangsrichtung ändert, ist in einem Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 24A oder der Kurbelwelle 24A und dem vorderen Drehkörper 28 vorgesehen. Die Nutzer eines Magnetsensors, der ein Signal ausgibt, das der Stärke des Magnetfelds entspricht, ermöglicht die Detektion der Drehzahl der Kurbel 24 und die Detektion des Drehwinkels der Kurbel 24 mit einem einzigen Sensor. Somit werden der Aufbau und die Montage vereinfacht. Der erste Detektionsabschnitt 58 kann die Drehzahl der Kurbel 24 zusätzlich zum Drehwinkel der Kurbel 24 detektieren.
Anstelle eines Magnetsensors kann der erste Detektionsabschnitt 58 einen Beschleunigungssensor umfassen, der an der Kurbelwelle 24A oder den Kurbelarmen 24B vorgesehen ist. Die Ausgabe des Beschleunigungssensors umfasst einen Neigungswinkel des Beschleunigungssensors. Die Steuereinrichtung 48 berechnet zumindest eines von dem Drehwinkel der Kurbel 24 und/oder der Drehzahl der Kurbel 24 gemäß dem Neigungswinkel des Beschleunigungssensors. Der erste Detektionsabschnitt 58, der zweite Detektionsabschnitt 60 und der dritte Detektionsabschnitt 62 können durch Drahtloskommunikation Ausgangssignale an die Steuereinrichtung 48 senden.
Der Motor 40 ist vorgesehen, um eine Drehung an einen Übertragungsweg für menschliche Antriebskraft von den Pedalen 26 zum Hinterrad 20 übertragen. Der Motor 40 ist an dem Rahmen 14 des Fahrrads 10 oder an dem Hinterrad 20 vorgesehen. Bei einem Beispiel ist der Motor 40 an einen Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 24A und dem vorderen Drehkörper 28 gekoppelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Motor 40 und eine Antriebsschaltung 42 im selben Gehäuse 44 vorgesehen. Das Gehäuse 44 lagert die Kurbel 24 drehbar und ist an den Rahmen 14 gekoppelt. Der Motor 40 umfasst einen Elektromotor. Der Motor 40 ist ein bürstenloser Motor. Die Antriebsschaltung 42 umfasst eine Inverterschaltung und steuert elektrische Energie, die von der Batterie 32A dem Motor 40 zugeführt wird, basierend auf einem Befehl der Steuereinrichtung 48. Das Gehäuse 44 kann mit anderen Komponenten als dem Motor 40 und der Antriebsschaltung 42 versehen sein. Beispielsweise kann eine Untersetzungseinheit vorgesehen sein, die die Drehzahl des Motors 40 verringert und die Drehung ausgibt.
Die Steuereinrichtung 48 umfasst eine Arithmetik-Prozessoreinheit, die ein vorgegebenes Steuerprogramm ausführt. Die Arithmetik-Prozessoreinheit umfasst beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Die Steuereinrichtung 48 kann einen oder mehr Mikrocomputer umfassen. Die Steuereinrichtung 48 umfasst des Weiteren einen Taktgeber. Die Steuereinrichtung 48 führt verschiedene Arten der Steuerung gemäß Ausgangssignalen der Detektionsabschnitte 58, 60 und 62 aus. Die Steuereinrichtung 48 steuert den vorderen Umwerfer 36 und den hinteren Umwerfer 38 gemäß Schaltsignalen von den Betätigungsabschnitten 32C.
Der Speicher 50 speichert Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C (siehe 4) bezieht. Bevorzugt speichert der Speicher 50 die Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C bezieht, in einer veränderbaren Weise. Die Information, die sich auf den Schaltbereiche 30C bezieht, umfasst zumindest eines von Information, die sich auf die Umfangsintervalle der Schaltbereiche 30C bezieht, und/oder Information, die sich auf die Anzahl von Schaltbereichen 30C bezieht. Der Speicher 50 speichert auch Information, die in verschiedenen Steuerprogrammen und verschiedenen Steuerprozessen verwendet wird. Der Speicher 50 umfasst beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Die Steuereinrichtung 48 und der Speicher 50 sind beispielsweise in dem Gehäuse 44 untergebracht. Die Steuereinrichtung 48 und der Speicher 50 können am Rahmen 14 vorgesehen sein.
Die den Motor 40 steuernde Betätigung, die durch die Fahrradsteuervorrichtung 46 durchgeführt wird, wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben. In einem Fall, in dem der Umwerfer 34 eine Schaltbetätigung durchführt, die die Kette 32B zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 bewegt, steuert die Steuereinrichtung 48 eine Leistung des Motors 40 gemäß zumindest einem von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers 54, der synchron mit der Vielzahl von Ritzeln 56 um eine Drehachse drehbar ist, die sich von der Drehachse der Vielzahl von Ritzeln 56 unterscheidet. In einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, verringert bevorzugt die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40.
Die Betätigung, die eine Leistung des Motors 40 gemäß der Drehphase des Drehkörpers 54 steuert, die in 5 gezeigt wird, wird nun beschrieben. In einem Fall, in dem der Motor 40 im Unterstützungsmodus die Unterstützung des Vortriebs des Fahrrads 10 gemäß der menschlichen Antriebskraft startet, geht die Steuereinrichtung 48 weiter zu Schritt S1. Während sie den Prozess ausführt, der in dem Ablaufdiagramm von 5 dargestellt wird, beendet die Steuereinrichtung 48, falls der Motor 40 deaktiviert ist, den Prozess im Ablaufdiagramm von 5 auch vor dem Abschluss des Prozesses. Hier wird die Steuerung beschrieben, die in einem Fall ausgeführt wird, in dem der hintere Umwerfer 38 ein Schalten durchführt.
In Schritt S1 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob ein Schaltsignal in einem schaltfähigen Zustand detektiert wird oder nicht. Das Schaltsignal umfasst ein Hochschaltsignal oder ein Herunterschaltsignal. Der schaltfähige Zustand ist ein Fall, in dem das Hochschaltsignal detektiert wird und die gegenwärtige Schaltstufe nicht dem hinteren Ritzel 30A entspricht, das den kleinsten Durchmesser aufweist, oder ein Fall, in dem das Herunterschaltsignal detektiert wird und die gegenwärtige Schaltstufe nicht dem hinteren Ritzel 30A entspricht, das den größten Durchmesser aufweist. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S1 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S2 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S1 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S1 erneut aus.
In Schritt S2 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob das detektierte Schaltsignal für die Hochschaltbetätigung ist oder nicht. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S2 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S3 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S2 negativ ist, ist das detektierte Schaltsignal für die Herunterschaltbetätigung, und die Steuereinrichtung 48 führt den Prozess von Schritt S9 aus.
Im Schritt S3 bestimmt die Steuereinrichtung 48 einen ersten vorgegebenen Wert. In einem Fall der Durchführung einer Schaltbetätigung verringert die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 von einem Start der Schaltbetätigung an, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 einen vorgegebenen Wert erreicht. Der vorgegebene Wert umfasst den ersten vorgegebenen Wert, der der ersten Schaltbetätigung entspricht. Der vorgegebene Wert umfasst einen zweiten vorgegebenen Wert, der der zweiten Schaltbetätigung entspricht. Der vorgegebene Wert wird gemäß Information bestimmt, die sich auf die Schaltbereiche 30C bezieht, die in der Vielzahl von Ritzeln 56 vorgesehen ist. Die Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C bezieht, ist beispielsweise die Anzahl der Schaltbereiche 30C und der Winkel zwischen den Schaltbereichen 30C. Die Anzahl der Schaltbereiche 30C umfasst die Anzahl der ersten Schaltbereiche 30D und die Anzahl der zweiten Schaltbereiche 30E. Der Winkel zwischen den Schaltbereichen 30C umfasst den Winkel zwischen den ersten Schaltbereichen 30D und den Winkel zwischen den zweiten Schaltbereichen 30E. Beispielsweise umfasst die Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C bezieht, erste Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C des ersten Ritzels 56A (siehe 3) bezieht, und zweite Information, die sich auf die Schaltbereiche 30C des zweiten Ritzels 56B (siehe 3) bezieht. Die Steuereinrichtung 48 nutzt die erste Information und die zweite Information selektiv.
Der Speicher 50 speichert Information, die sich auf den ersten vorgegebenen Wert bezieht, die in der Tabelle der 6 gezeigt ist. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A, auf dem die Kette 32B läuft. Die zweite Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B vor der Schaltbetätigung läuft. Die dritte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die vierte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der ersten Schaltbereiche 30D im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B vor der Schaltbetätigung läuft. Die fünfte Spalte der Tabelle zeigt den Winkel zwischen den ersten Schaltbereichen 30D. Die sechste Spalte der Tabelle ist der erste vorgegebene Wert.
Der Speicher 50 speichert Information, die sich auf den zweiten vorgegebenen Wert bezieht, die in der Tabelle der 7 gezeigt ist. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A, auf dem die Kette 32B läuft. Die zweite Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B vor der Schaltbetätigung läuft. Die dritte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die vierte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der zweiten Schaltbereiche 30E im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die fünfte Spalte der Tabelle ist der Winkel zwischen den zweiten Schaltbereichen 30E. Die sechste Spalte der Tabelle ist der zweite vorgegebene Wert.
Bevorzugt wird der vorgegebene Wert gemäß dem Verhältnis der Drehzahl des Drehkörpers 54 zu der Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln 56 bestimmt. Das Verhältnis der Drehzahl eines vorderen Ritzels 28A, das ein Beispiel des Drehkörpers 54 ist, zu der Drehzahl eines hinteren Ritzels 30A, das ein Beispiel des Ritzels 56 ist, ist gleich dem Verhältnis des Kehrwerts der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zum Kehrwert der Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A. Der Winkel zwischen den ersten Schaltbereichen 30D wird dadurch erhalten, dass 360° durch die Anzahl der ersten Schaltbereiche 30D dividiert wird. Der Winkel zwischen den zweiten Schaltbereichen 30E wird dadurch erhalten, dass 360° durch die Anzahl der zweiten Schaltbereiche 30E dividiert wird. Der erste vorgegebene Wert kann aus dem Winkel zwischen den ersten Schaltbereichen 30D und dem Verhältnis der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zur Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A bestimmt werden, die in 6 gezeigt werden. Der zweite vorgegebene Wert kann aus dem Winkel zwischen den zweiten Schaltbereichen 30E und dem Verhältnis der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zur Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A bestimmt werden, die in 7 gezeigt werden. Bevorzugt werden der ersten vorgegebene Wert und der zweite vorgegebene Wert im Vorhinein berechnet und im Speicher 50 gespeichert. Jedoch können der erste vorgegebene Wert und der zweite vorgegebene Wert durch die Steuereinrichtung 48 berechnet werden. Das Verhältnis der Drehzahl des vorderen Ritzels 28A zu der Drehzahl des hinteren Ritzels 30A kann aus einem anderen Wert als dem Verhältnis des Kehrwerts der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zum Kehrwert der Anzahl der Zähne im hinteren Ritzel 30A erhalten werden. Beispielsweise kann das Verhältnis der Drehzahl des vorderen Ritzels 28A zu der Drehzahl des hinteren Ritzels 30A aus dem Verhältnis der Drehzahl der Kurbel 24 zu der Drehzahl des Hinterrads 20 erhalten werden.
Das hintere Ritzel 30A und das vordere Ritzel 28A, die mit der Kette 32B vor der Schaltbetätigung in Eingriff kommen, können gemäß Information bestimmt werden, die sich auf die gegenwärtige Schaltstufe bezieht. Somit bestimmt die Steuereinrichtung 48 den ersten vorgegebenen Wert entsprechend einem Fall, in dem die Schaltstufe von der gegenwärtigen Schaltstufe um eine Stufe hochgeschaltet wird, gemäß der Information, die sich auf die gegenwärtige Schaltstufe bezieht. In 6 legt beispielsweise in einem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltstufe dem entspricht, dass das hintere Ritzel 30A einundzwanzig Zähne aufweist und das vordere Ritzel 28A vierundzwanzig Zähne aufweist, die Steuereinrichtung 48 den ersten vorgegebenen Wert auf 143° fest.
In Schritt S4 begrenzt die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40. Bevorzugt verringert die Steuereinrichtung 48 das Ausgangsdrehmoment des Motors 40. In einem Fall, in dem beispielsweise das Ausgangsdrehmoment des Motors 40 größer als ein Grenzwert ist, verringert die Steuereinrichtung 48 das Ausgangsdrehmoment des Motors 40. Die Steuereinrichtung 48 kann das Ausgangsdrehmoment des Motors 40 verringern, so dass das Verhältnis der Unterstützungsenergie zu der menschlichen Antriebskraft verringert wird. Die Steuereinrichtung 48 kann das Ausgangsdrehmoment des Motors 40 begrenzen, so dass das Verhältnis der Unterstützungsenergie zu der menschlichen Antriebskraft gleich einem ersten Verhältnis ist. Das erste Verhältnis wird beispielsweise aus einem Bereich von 0,1 bis 0,5 ausgewählt. Die Steuereinrichtung 48 kann den Motor 40 deaktivieren.
In Schritt S5 startet die Steuereinrichtung 48 damit, die Drehphase des Drehkörpers 54 zu detektieren. Die Steuereinrichtung 48 speichert einen Anfangswert der Drehphase des Drehkörpers 54, die durch den ersten Detektionsabschnitt 58 detektiert wird, im Speicher 50. Der Anfangswert der Drehphase des Drehkörpers 54 kann die Drehphase des Drehkörpers 54 sein, die in einem Zustand erhalten wird, in dem die Leistung des Motors 40 damit beginnt, sich zu verringern. Alternativ kann die Drehphase des Drehkörpers 54 in einem Zustand detektiert werden, in dem die Leistung des Motors 40 auf oder unter den Grenzwert verringert wird. Gleichzeitig lässt die Steuereinrichtung 48 den hinteren Umwerfer 38 die erste Schaltbetätigung durchführen.
In Schritt S6 detektiert die Steuereinrichtung 48 die Drehphase des Drehkörpers 54 und bestimmt, ob der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 den ersten vorgegebenen Wert erreicht oder nicht. Der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 wird durch die Differenz zwischen der Drehphase, die durch den ersten Detektionsabschnitt 58 detektiert wird, und der Drehphase, die im Speicher 50 in Schritt S5 gespeichert wird, berechnet. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S6 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S7 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S6 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S6 erneut aus.
In Schritt S7 stoppt die Steuereinrichtung 48 die Detektion der Drehphase des Drehkörpers 54.
In Schritt S8 hebt die Steuereinrichtung 48 die Begrenzung der Leistung des Motors 40 auf. Die Steuereinrichtung 48 steuert den Motor 40 gemäß der menschlichen Antriebskraft, so dass das Verhältnis der Unterstützungsenergie zu der menschlichen Antriebskraft gleich dem Verhältnis ist, bevor die Leistung des Motors 40 verringert wurde. Dann beendet die Steuereinrichtung 48 die Betätigung, die die Leistung des Motors 40 steuert.
Im Schritt S9 bestimmt die Steuereinrichtung 48 den zweiten vorgegebenen Wert. Der Prozess, der den zweiten vorgegebenen Wert bestimmt, ist derselbe wie der Prozess, der den ersten vorgegebenen Wert in Schritt S3 bestimmt.
In Schritt S10 begrenzt die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40.
In Schritt S11 startet die Steuereinrichtung 48 damit, die Drehphase des Drehkörpers 54 zu detektieren. Die Steuereinrichtung 48 speichert einen Anfangswert der Drehphase des Drehkörpers 54, die durch den ersten Detektionsabschnitt 58 detektiert wird, im Speicher 50. Gleichzeitig lässt die Steuereinrichtung 48 den hinteren Umwerfer 38 die zweite Schaltbetätigung durchführen.
In Schritt S12 detektiert die Steuereinrichtung 48 die Drehphase des Drehkörpers 54 und bestimmt, ob der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 den zweiten vorgegebenen Wert erreicht oder nicht. Der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 wird durch die Differenz zwischen der Drehphase, die durch den ersten Detektionsabschnitt 58 detektiert wird, und der Drehphase, die im Speicher 50 in Schritt S11 gespeichert wird, berechnet. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S12 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S13 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S12 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S12 erneut aus.
In Schritt S13 stoppt die Steuereinrichtung 48 die Detektion der Drehphase des Drehkörpers 54.
In Schritt S14 hebt die Steuereinrichtung 48 die Begrenzung der Leistung des Motors 40 auf. Dann beendet die Steuereinrichtung 48 die Betätigung, die die Leistung des Motors 40 steuert.
Wie in den Schritten S4 bis S8 und S10 bis S14 gezeigt wird, verringert in einem Fall der Durchführung der ersten Schaltbetätigung die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 von einem Start der Schaltbetätigung an, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 den ersten vorgegebenen Wert erreicht. In einem Fall der Durchführung der zweiten Schaltbetätigung verringert die Steuereinrichtung 48 bevorzugt die Leistung des Motors 40 von einem Start der Schaltbetätigung an, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers 54 den zweiten vorgegebenen Wert erreicht.
Anstatt die Leistung des Motors 40 gemäß der Drehphase des Drehkörpers 54 zu reduzieren, kann die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 gemäß der Drehzahl des Drehkörpers 54 steuern. Die Betätigung, die die Leistung des Motors 40 gemäß der Drehzahl des Drehkörpers 54 steuert, die in 8 gezeigt wird, wird nun beschrieben. 8 unterscheidet sich von 5 dahingehend, dass die Drehzahl des Drehkörpers 54 verwendet wird. In einem Fall, in dem der Motor 40 im Unterstützungsmodus die Unterstützung des Vortriebs des Fahrrads 10 gemäß der menschlichen Antriebskraft startet, geht die Steuereinrichtung 48 weiter zu Schritt S21. Während sie den Prozess ausführt, der in dem Ablaufdiagramm von 8 dargestellt wird, beendet die Steuereinrichtung 48, falls der Motor 40 deaktiviert ist, den Prozess im Ablaufdiagramm von 8 auch vor dem Abschluss des Prozesses. Hier wird die Steuerung beschrieben, die in einem Fall ausgeführt wird, in dem der hintere Umwerfer 38 ein Schalten durchführt.
In Schritt S21 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob ein Schaltsignal in dem schaltfähigen Zustand detektiert wird oder nicht. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S21 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S22 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S21 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S21 erneut aus.
In Schritt S22 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob das detektierte Schaltsignal für eine Hochschaltbetätigung ist oder nicht. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S22 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S23 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S22 negativ ist, ist das detektierte Schaltsignal für eine Herunterschaltbetätigung, und die Steuereinrichtung 48 führt den Prozess von Schritt S29 aus.
Im Schritt S23 bestimmt die Steuereinrichtung 48 eine erste vorgegebene Zeitdauer. In einem Fall der Durchführung einer Schaltbetätigung verringert die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 für eine vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an. Die vorgegebene Zeitdauer umfasst die erste vorgegebene Zeitdauer, die der ersten Schaltbetätigung entspricht. Die vorgegebene Zeitdauer umfasst eine zweite vorgegebene Zeitdauer, die der zweiten Schaltbetätigung entspricht. Die vorgegebene Zeitdauer wird gemäß der Drehzahl des Drehkörpers 54 und Information bestimmt, die sich auf die Schaltbereiche 30C bezieht, die in der Vielzahl von Ritzeln 56 vorgesehen ist.
Der Speicher 50 speichert Information, die sich auf die erste vorgegebene Zeitdauer bezieht, die in der Tabelle der 9 gezeigt ist. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A, auf dem die Kette 32B läuft. Die zweite Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B vor der Schaltbetätigung läuft. Die dritte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die vierte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der ersten Schaltbereiche 30D im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die fünfte Spalte der Tabelle ist die erste vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 10 Umdrehungen pro Minute beträgt. Die sechste Spalte der Tabelle ist die erste vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 60 Umdrehungen pro Minute beträgt. Die siebte Spalte der Tabelle ist die erste vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 120 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Der Speicher 50 speichert Information, die sich auf die zweite vorgegebene Zeitdauer bezieht, die in der Tabelle von 10 gezeigt wird. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A, auf dem die Kette 32B läuft. Die zweite Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B vor der Schaltbetätigung läuft. Die dritte Spalte der Tabelle zeigt die Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die vierte Spalte der Tabelle ist die Anzahl der zweiten Schaltbereiche 30E im hinteren Ritzel 30A, auf dem die Kette 32B nach der Schaltbetätigung läuft. Die fünfte Spalte der Tabelle ist die zweite vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 10 Umdrehungen pro Minute beträgt. Die sechste Spalte der Tabelle ist die zweite vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 60 Umdrehungen pro Minute beträgt. Die siebte Spalte der Tabelle ist die zweite vorgegebene Zeitdauer in einem Fall, in dem die Drehzahl des Drehkörpers 54 120 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Bevorzugt wird die vorgegebene Zeitdauer gemäß dem Verhältnis der Drehzahl des Drehkörpers 54 zu der Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln 56 bestimmt. Das Verhältnis der Drehzahl eines vorderen Ritzels 28A, das ein Beispiel des Drehkörpers 54 ist, zu der Drehzahl eines hinteren Ritzels 30A, das ein Beispiel des Ritzels 56 ist, ist gleich dem Verhältnis des Kehrwerts der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zum Kehrwert der Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A. Die erste vorgegebene Zeitdauer wird aus der Drehzahl des Drehkörpers 54 und dem Verhältnis der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zur Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A bestimmt, die in 9 gezeigt werden. Die zweite vorgegebene Zeitdauer wird aus der Drehzahl des Drehkörpers 54 und dem Verhältnis der Anzahl der Zähne im vorderen Ritzel 28A zur Anzahl der Zähne 30F im hinteren Ritzel 30A bestimmt werden, die in 10 gezeigt werden. Bevorzugt werden die erste vorgegebene Zeitdauer und die zweite vorgegebene Zeitdauer im Vorhinein berechnet und im Speicher 50 gespeichert. Jedoch können die erste vorgegebene Zeitdauer und die zweite vorgegebene Zeitdauer durch die Steuereinrichtung 48 berechnet werden.
Das hintere Ritzel 30A und das vordere Ritzel 28A, die mit der Kette 32B vor der Schaltbetätigung in Eingriff kommen, können gemäß Information bestimmt werden, die sich auf die gegenwärtige Schaltstufe bezieht. Somit bestimmt die Steuereinrichtung 48 die erste vorgegebene Zeitdauer entsprechend einem Fall, in dem die Schaltstufe von der gegenwärtigen Schaltstufe um eine Stufe hochgeschaltet wird, gemäß der Information, die sich auf die gegenwärtige Schaltstufe bezieht, und der Drehzahl des Drehkörpers 54. In 9 legt beispielsweise in einem Fall, in dem die gegenwärtige Schaltstufe dem entspricht, dass das hintere Ritzel 30A einundzwanzig Zähne aufweist und das vordere Ritzel 28A vierundzwanzig Zähne aufweist und die Drehzahl des Drehkörpers 54 60 Umdrehungen pro Minute beträgt, die Steuereinrichtung 48 die erste vorgegebenen Zeitdauer auf 0,396 Sekunden fest.
In Schritt S24 begrenzt die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40. Bevorzugt verringert die Steuereinrichtung 48 das Ausgangsdrehmoment des Motors 40.
In Schritt S25 startet die Steuereinrichtung 48 damit, eine Messzeit zu messen. Die Messzeit ist die Zeit von einem Start der Schaltbetätigung an. Die Steuereinrichtung 48 speichert die gegenwärtige Zeit im Speicher 50. Gleichzeitig lässt die Steuereinrichtung 48 den hinteren Umwerfer 38 die erste Schaltbetätigung durchführen.
Im Schritt S26 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob die Messzeit die erste vorgegebene Zeitdauer erreicht oder nicht. Die Messzeit wird durch die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und der Zeit berechnet, die im Speicher 50 in Schritt S25 gespeichert wird, berechnet. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S26 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S27 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S26 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S26 erneut aus.
In Schritt S27 stoppt die Steuereinrichtung 48 die Messung der Messzeit.
In Schritt S28 hebt die Steuereinrichtung 48 die Begrenzung der Leistung des Motors 40 auf. Die Steuereinrichtung 48 beendet die Betätigung, die die Leistung des Motors 40 steuert.
Im Schritt S29 bestimmt die Steuereinrichtung 48 die zweite vorgegebene Zeitdauer. Der Prozess, der die zweite vorgegebene Zeitdauer bestimmt, ist derselbe wie der Prozess, der die erste vorgegebene Zeitdauer in Schritt S23 bestimmt.
In Schritt S30 begrenzt die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40.
In Schritt S31 startet die Steuereinrichtung 48 damit, die Messzeit zu messen. Die Steuereinrichtung 48 speichert die gegenwärtige Zeit im Speicher 50. Gleichzeitig lässt die Steuereinrichtung 48 den hinteren Umwerfer 38 die zweite Schaltbetätigung durchführen.
Im Schritt S32 bestimmt die Steuereinrichtung 48, ob die Messzeit die zweite vorgegebene Zeitdauer erreicht oder nicht. Die Messzeit wird durch die Differenz zwischen der gegenwärtigen Zeit und der Zeit berechnet, die im Speicher 50 in Schritt S31 gespeichert wird, berechnet. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S32 positiv ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S33 aus. In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis von Schritt S32 negativ ist, führt die Steuereinrichtung 48 den Prozess von Schritt S32 erneut aus.
In Schritt S33 stoppt die Steuereinrichtung 48 die Messung der Messzeit.
In Schritt S34 hebt die Steuereinrichtung 48 die Begrenzung der Leistung des Motors 40 auf. Die Steuereinrichtung 48 beendet die Betätigung, die die Leistung des Motors 40 steuert.
Wie in den Schritten S24 bis S28 und S30 bis S34 gezeigt wird, verringert in einem Fall der Durchführung der ersten Schaltbetätigung die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40, bis die erste vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist. In einem Fall der Durchführung der zweiten Schaltbetätigung verringert die Steuereinrichtung 48 bevorzugt die Leistung des Motors 40, bis die zweite vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist.
Abgewandelte Beispiele
Die Beschreibung, die sich auf die obige Ausführungsform bezieht, stellt beispielhaft eine anwendbare Form einer Fahrradsteuervorrichtung nach der vorliegenden Offenbarung dar, ohne jede Absicht der Einschränkung. Zusätzlich zu der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Fahrradsteuervorrichtung nach der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auf abgewandelte Beispiele der obigen Ausführungsform und auf Kombinationen von zumindest zwei der abgewandelten Beispiele angewendet werden, die einander nicht widersprechen.
Der Aufbau des Drehkörpers 54 kann in jeder Weise verändert werden. 11 zeigt ein erstes abgewandeltes Beispiel des Drehkörpers 54, der sich synchron mit der Vielzahl von Ritzeln 56 dreht und das Hinterrad 20 umfasst. In einem Fall, in dem der hintere Umwerfer 38 eine Schaltbetätigung durchführt, die die Kette 32B zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 bewegt, steuert die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 gemäß zumindest einem von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers 54. In dem dargestellten Beispiel ist die Freilaufkupplung 52B in einem Kraftübertragungsweg zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 und dem Hinterrad 20 des Fahrrads 10 vorgesehen. In dem ersten abgewandelten Beispiel muss die Freilaufkupplung 52B nicht notwendigerweise in dem Kraftübertragungsweg zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 und dem Hinterrad 20 des Fahrrads 10 vorgesehen sein. In dem ersten abgewandelten Beispiel ist der erste Detektionsabschnitt 58 (siehe 2) ausgebildet, zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Hinterrades 20 zu detektieren. Beispielsweise ist ein ringförmiger Magnet an einem Nabengehäuse des Hinterrads 20 vorgesehen, und der erste Detektionsabschnitt 58 ist am Rahmen 14 vorgesehen. In einem Fall, in dem das Fahrrad 10 zumindest durch menschliche Antriebskraft vorangetrieben wird, gleichen sich die hinteren Ritzel 30A und/oder das Hinterrad 20 bezüglich der Drehzahl. Somit kann der vorgegebene Wert der Winkel zwischen den Schaltbereichen 30C (siehe 4) sein, und die vorgegebene Zeitdauer kann ohne Betrachtung des Übersetzungsverhältnisses bestimmt werden.
12 zeigt ein zweites abgewandeltes Beispiel des Drehkörpers 54, das das Vorderrad 18 umfasst. Die Vielzahl von Ritzeln 56 umfasst die Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A oder die Vielzahl von hinteren Ritzeln 30A. In dem zweiten abgewandelten Beispiel ist der erste Detektionsabschnitt 58 (siehe 2) ausgebildet, zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Vorderrades 18 zu detektieren. Beispielsweise ist ein ringförmiger Magnet an einem Nabengehäuse des Vorderrads 18 vorgesehen, und der erste Detektionsabschnitt 58 ist am Rahmen 14 vorgesehen. In einem Fall, in dem das Fahrrad 10 zumindest durch menschliche Antriebskraft vorangetrieben wird, gleichen sich die hinteren Ritzel 30A und/oder das Vorderrad 18 bezüglich der Drehzahl. Somit kann in einem Fall der Bewegung der Kette 32B zwischen den hinteren Ritzeln 30A der vorgegebene Wert der Winkel zwischen den Schaltbereichen 30C (siehe 4) sein, und die vorgegebene Zeitdauer kann ohne Betrachtung des Übersetzungsverhältnisses bestimmt werden.
13 zeigt ein drittes abgewandeltes Beispiel des Drehkörpers 54, das die Kette 32B umfasst. In einem Fall, in dem der Umwerfer 34 eine Schaltbetätigung durchführt, die die Kette 32B zwischen der Vielzahl von Ritzeln 56 bewegt, steuert die Steuereinrichtung 48 die Leistung des Motors 40 gemäß einem Zustand des Drehkörpers 54. Der Zustand des Drehkörpers 54 umfasst bevorzugt zumindest eines von einer Drehphase und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit der Kette 32B. In einem Fall, in dem die Kette 32B auf einem Ritzel 56 läuft, ist die Drehphase der Kette 32B eine Drehphase in einer Richtung entlang der Umfangsrichtung des Ritzels 56. Die Drehphase und die Drehzahl der Kette 32B können beispielsweise dadurch erhalten werden, dass Abschnitte der Kette 32B in vorgegebenen Intervallen magnetisiert werden und die magnetisierten Abschnitte mit einem Magnetsensor detektiert werden. Da sich die Kette 32B synchron mit den vorderen Ritzeln 28A und den hinteren Ritzeln 30A dreht, können, wenn die Drehphase der Kette 32B erhalten wird, die Drehphasen der vorderen Ritzel 28A und der hinteren Ritzel 30A bestimmt werden. Wenn die Drehzahl der Kette 32B erhalten wird, können die Drehzahlen der vorderen Ritzel 28A und der hinteren Ritzel 30A bestimmt werden. Der vorgegebene Wert und die vorgegebene Zeitdauer können aus der Drehphase und der Drehzahl der Kette 32B bestimmt werden.
14 zeigt ein viertes abgewandeltes Beispiel des Drehkörpers 54, der zumindest eines von dem Hinterrad 20, den hinteren Ritzeln 30A und/oder der Kette 32B umfasst. Die Vielzahl von Ritzeln 56 umfasst die Vielzahl von vorderen Ritzeln 28A.
15 zeigt ein fünftes abgewandeltes Beispiel der Fahrradsteuervorrichtung 46, die des Weiteren einen vierten Detektionsabschnitt 64 umfasst. Das fünfte abgewandelte Beispiel unterscheidet sich von 2 dahingehend, dass die Betätigungsabschnitte 32C und der Umwerfer 34 durch einen Draht oder dergleichen verbunden sind, um ein mechanisches Schalten durchzuführen. Der vierte Detektionsabschnitt 64 detektiert eine Betätigung von zumindest einem von den Betätigungsabschnitten 32C, dem Draht und/oder dem Umwerfer 34. Bevorzugt kann der vierte Detektionsabschnitt 64 des Weiteren die Schaltstufe des Umwerfers 34 detektieren. Der vierte Detektionsabschnitt 64 und die Betätigungsabschnitte 32C und der vierte Detektionsabschnitt 64 und die Steuereinrichtung 48 sind durch Drähte oder durch Drahtloskommunikation verbunden. Die Steuereinrichtung 48 kann damit starten, den Motor 40 gemäß einer Leistung des vierten Detektionsabschnitts 64 zu steuern.
Die Steuereinrichtung 48 führt ein Schalten gemäß einer Betätigung der Betätigungsabschnitte 32C durch. Anstelle dessen kann die Steuereinrichtung 48 automatisch das Schalten beispielsweise gemäß zumindest einem von der Geschwindigkeit des Fahrrads 10 und/oder der Anzahl der Male, an denen die Kurbel 24 gedreht wird, durchführen. In diesem Fall bestimmt in Schritt S1 der 5 die Steuereinrichtung 48, ob eine vorgegebene Bedingung, die sich auf das Schalten bezieht, im schaltfähigen Zustand erfüllt ist oder nicht. Die vorgegebene Bedingung, die sich auf das Schalten bezieht, umfasst beispielsweise einen Fall, in dem die Trittfrequenz der Kurbel 24 sich nicht in einem vorgegebenen Bereich befindet.
Bezugszeichenliste

10: Fahrrad
18: Vorderrad
20: Hinterrad
24: Kurbel
28A: Vorderes Ritzel
30A: Hinteres Ritzel
30C: Schaltbereich
30D: Erster Schaltbereich
30E: Zweiter Schaltbereich
32B: Kette
34: Umwerfer
36: Vorderer Umwerfer
38: Hinterer Umwerfer
40: Motor
46: Fahrradsteuervorrichtung
48: Steuereinrichtung
50: Speicher
52A: Freilaufkupplung
52B: Freilaufkupplung
54: Drehkörper
56: Ritzel
56A: Erstes Ritzel
56B: Zweites Ritzel
58: Erster Detektionsabschnitt
60: Zweiter Detektionsabschnitt
62: Dritter Detektionsabschnitt
64: Vierter Detektionsabschnitt

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 2004268854 [0003]

Claims

Fahrradsteuereinrichtung, umfassend eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt, wobei in einem Fall, in dem ein Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß zumindest einem von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl eines Drehkörpers steuert, und der Drehkörper synchron mit der Vielzahl von Ritzeln um eine Drehachse drehbar ist, die sich von einer Drehachse der Vielzahl von Ritzeln unterscheidet.
Fahrradsteuereinrichtung, umfassend eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt, wobei in einem Fall, in dem ein hinterer Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß zumindest einem von einer Drehphase und/oder einer Drehzahl eines Drehkörpers steuert, der sich synchron mit der Vielzahl von Ritzeln dreht, und der Drehkörper ein Hinterrad umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der ein Kraftübertragungsweg zwischen der Vielzahl von Ritzeln und dem Hinterrad des Fahrrads mit keiner Freilaufkupplung versehen ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vielzahl von Ritzeln eine Vielzahl von hinteren Ritzeln umfasst, und der Drehkörper zumindest eines von einer Kurbel und/oder einem vorderen Ritzel umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vielzahl von Ritzeln eine Vielzahl von vorderen Ritzeln oder eine Vielzahl von hinteren Ritzeln umfasst, und der Drehkörper ein Vorderrad umfasst.
Fahrradsteuereinrichtung, umfassend eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist, einen Motor zu steuern, der den Vortrieb eines Fahrrads unterstützt, wobei in einem Fall, in dem ein Umwerfer eine Schaltbetätigung durchführt, die eine Kette zwischen einer Vielzahl von Ritzeln bewegt, die Steuereinrichtung eine Leistung des Motors gemäß einem Zustand eines Drehkörpers steuert, und der Drehkörper die Kette umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 6, bei der der Zustand des Drehkörpers zumindest eines von einer Drehphase und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit der Kette umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 8, bei der in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis ein Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers einen vorgegebenen Wert erreicht.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 9, bei der der vorgegebene Wert gemäß Information bestimmt wird, die sich auf einen Schaltbereich bezieht, der in der Vielzahl von Ritzeln vorgesehen ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 10, bei der der vorgegebene Wert gemäß einem Verhältnis einer Drehzahl des Drehkörpers zu einer Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln bestimmt wird.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Schaltbetätigung eine erste Schaltbetätigung für ein Hochschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen ersten Schaltbereich für die erste Schaltbetätigung umfasst, der vorgegebene Wert einen ersten vorgegebenen Wert umfasst, der der ersten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die erste Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers den ersten vorgegebenen Wert erreicht.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Schaltbetätigung eine zweite Schaltbetätigung für ein Herunterschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen zweiten Schaltbereich für die zweite Schaltbetätigung umfasst, der vorgegebene Wert einen zweiten vorgegebenen Wert umfasst, der der zweiten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die zweite Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors von einem Start der Schaltbetätigung an verringert, bis der Phasenveränderungsbetrag des Drehkörpers den zweiten vorgegebenen Wert erreicht.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 8, bei dem in einem Fall, in dem die Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors für eine vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an verringert.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 14, bei dem die vorgegebene Zeitdauer gemäß der Drehzahl des Drehkörpers und Information bestimmt wird, die sich auf einen Schaltbereich bezieht, der in der Vielzahl von Ritzeln vorgesehen ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 15, bei dem die vorgegebene Zeitdauer gemäß einem Verhältnis der Drehzahl des Drehkörpers zu einer Drehzahl der Vielzahl von Ritzeln bestimmt wird.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Schaltbetätigung eine erste Schaltbetätigung für ein Hochschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen ersten Schaltbereich für die erste Schaltbetätigung umfasst, die vorgegebene Zeitdauer eine erste vorgegebene Zeitdauer umfasst, die der ersten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die erste Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert, bis die erste vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem die Schaltbetätigung eine zweite Schaltbetätigung für ein Herunterschalten umfasst, die durch den Umwerfer durchgeführt wird, der Schaltbereich einen zweiten Schaltbereich für die zweite Schaltbetätigung umfasst, die vorgegebene Zeitdauer eine zweite vorgegebene Zeitdauer umfasst, die der zweiten Schaltbetätigung entspricht, und in einem Fall, in dem die zweite Schaltbetätigung durchgeführt wird, die Steuereinrichtung die Leistung des Motors verringert, bis die zweite vorgegebene Zeitdauer von einem Start der Schaltbetätigung an erreicht ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13 und 15 bis 18, die des Weiteren einen Speicher umfasst, der die Information speichert, die sich auf den Schaltbereich bezieht.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, zumindest eines von Information, die sich auf ein Umfangsintervall des Schaltbereichs bezieht, und/oder Information umfasst, die sich auf eine Anzahl von Schaltbereichen bezieht.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Speicher die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, in veränderbarer Weise speichert.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Vielzahl von Ritzeln ein erstes Ritzel und ein zweites Ritzel umfasst, die Information, die sich auf den Schaltbereich bezieht, erste Information, die sich auf den Schaltbereich des ersten Ritzels bezieht, und zweite Information umfasst, die sich auf den Schaltbereich des zweiten Ritzels bezieht, und die Steuereinrichtung die erste Information und die zweite Information selektiv nutzt.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, die des Weiteren einen ersten Detektionsabschnitt umfasst, der zumindest eines von der Drehphase und/oder der Drehzahl des Drehkörpers detektiert.