DE102019217770A1

DE102019217770A1 - Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019217770A1
Application number: DE102019217770.0A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Takayama
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-06-04
Also published as: JP7277120B2; JP2020090109A; JP2023087060A

Abstract

Eine Steuerungsvorrichtung 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug 10 umfasst eine Steuerung 52, die konfiguriert ist, um die Ausgabe eines Hilfsmotors 42 zu steuern, den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 zu unterstützen, welches ein Getriebe 46, das ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades 12 durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel 14 gemäß der menschlichen Antriebskraft, welche in die Kurbel 14 eingegeben wird, erhalten wird. Während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, steuert in einem Fall, in dem sich eine Getrieberegelstufe des Getriebes 46 in einem ersten Bereich außerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet und das Übersetzungsverhältnis in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes 46 in den ersten Bereich fällt, größer ist als in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer von einem oberen Ausgabegrenzwert des Hilfsmotors 42, einer Ausgabe des Hilfsmotors 42 und einem Ausgabeverhältnis des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft erhöht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
So offenbart beispielsweise JP 10 - 59 260 A eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, die einen Hilfsmotor so steuert, dass das Verhältnis der Ausgabe des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft, die in ein menschlich angetriebenes Fahrzeug eingegeben wird, einem vorbestimmten Verhältnis entspricht.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, das einen Hilfsmotor vorteilhaft steuert.
Eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuerung, die konfiguriert ist, um eine Ausgabe eines Hilfsmotors zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt, das ein Getriebes, welches ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel eingegeben wird, erhalten wird. Während das menschlich angetriebene Fahrzeug fährt, steuert in einem Fall, in dem sich eine Getrieberegelstufe des Getriebes in einem ersten Bereich befindet, der außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und das Übersetzungsverhältnis in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in den ersten Bereich fällt, größer ist als in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, die Steuerung den Hilfsmotor so, dass mindestens einer von einem oberen Ausgabegrenzwert des Hilfsmotors, einer Ausgabe des Hilfsmotors und einem Ausgabeverhältnis des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft erhöht wird.
Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt wird der Hilfsmotor so gesteuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwertes des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnis des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft entsprechend der Getrieberegelstufen erhöht wird. Dadurch wird der Hilfsmotor vorteilhaft gesteuert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt so konfiguriert, dass die Getrieberegelstufe einer Betätigungsposition des Getriebes zugeordnet ist. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition im ersten Bereich liegt, ist das Übersetzungsverhältnis größer als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im vorbestimmten Bereich liegt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt wird in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis erhöht wird, der Hilfsmotor so gesteuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwertes des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft erhöht wird. Dies reduziert die Belastung des Fahrers.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt so konfiguriert, dass in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe des Getriebes in einem zweiten Bereich befindet, der sich vom ersten Bereich unterscheidet und nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Steuerung den Hilfsmotor so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft verringert wird. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes im zweiten Bereich liegt, der Hilfsmotor so gesteuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft verringert wird. Dies reduziert den Stromverbrauch.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt so konfiguriert, dass sich die Getrieberegelstufe auf eine Betätigungsposition des Getriebes bezieht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition im zweiten Bereich liegt, ist das Übersetzungsverhältnis kleiner als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im vorbestimmten Bereich liegt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem vierten Aspekt wird in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition des Getriebes im vorbestimmten Bereich liegt, die Menge der Leistungsaufnahme reduziert.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt so konfiguriert, dass die Getrieberegelstufe auf das Übersetzungsverhältnis bezogen ist. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem fünften Aspekt wird der Hilfsmotor entsprechend dem Übersetzungsverhältnis vorteilhaft gesteuert.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt so konfiguriert, dass die Getrieberegelstufe auf das Übersetzungsverhältnis bezogen ist. Das im zweiten Bereich enthaltene Übersetzungsverhältnis ist kleiner als das im vorbestimmten Bereich enthaltene Übersetzungsverhältnis. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem sechsten Aspekt, wird in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner ist als in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis im vorbestimmten Bereich liegt, die Menge der Leistungsaufnahme reduziert.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß einem der dritten, vierten und sechsten Aspekte so konfiguriert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes von einem des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs in den vorbestimmten Bereich geändert wird, die Steuerung mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerte des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft auf einen vorbestimmten Wert setzt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem siebten Aspekt, wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe von einem des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs in den vorbestimmten Bereich geändert wird, der Hilfsmotor vorteilhaft bei dem vorbestimmten Wert gesteuert.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß einem der dritten, vierten, sechsten und siebten Aspekte so konfiguriert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in einen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs fällt, die Steuerung den Hilfsmotor so steuert, dass mindestens eine von einer Regenerationsmenge und einer Regenerationsrate von der mindestens einen von einer Regenerationsmenge und einer Regenerationsrate in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, abweicht. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem achten Aspekt wird mindestens eine der Regenerationsmenge und der Regenerationsrate des Hilfsmotors gemäß der Getrieberegelstufe des Getriebes vorteilhaft gesteuert.
Eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuerung, die konfiguriert ist, um einen Hilfsmotor zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt, das ein Getriebe hat, das ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Division einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel eingegeben wird, erhalten wird. Die Steuerung steuert den Hilfsmotor so, dass sich ein regenerativer Zustand des Hilfsmotors zwischen einem Fall, in dem eine Getrieberegelstufe des Getriebes nicht in einen vorbestimmten Bereich fällt, und einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, unterscheidet. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem neunten Aspekt wird der regenerative Zustand des Hilfsmotors entsprechend der Getrieberegelstufe des Getriebes vorteilhaft gesteuert.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem neunten Aspekt so konfiguriert, dass der regenerative Zustand mindestens eine Regenerationsmenge des Hilfsmotors und eine Regenerationsrate des Hilfsmotors beinhaltet. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem zehnten Aspekt werden die Regenerationsmenge des Hilfsmotors und die Regenerationsrate des Hilfsmotors vorteilhaft geregelt.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem elften Aspekt wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge erhöht.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem zwölften Aspekt wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate erhöht.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors kleiner ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem dreizehnten Aspekt wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge verringert.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem vierzehnten Aspekt wird in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate verringert.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in einen ersten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors kleiner ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Die Steuerung steuert den Hilfsmotor so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in einen zweiten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung nach dem fünfzehnten Aspekt wird die Regenerationsmenge in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den ersten Bereich fällt, verringert und die Regenerationsmenge in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den zweiten Bereich fällt, erhöht.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Steuerung während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs den Hilfsmotor so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in einen ersten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in dem vorbestimmten Bereich fällt. Die Steuerung steuert den Hilfsmotor so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes in einen zweiten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem sechzehnten Aspekt wird die Regenerationsrate in einem Fall verringert, in dem die Getrieberegelstufe in den ersten Bereich fällt, und die Regenerationsrate in einem Fall erhöht, in dem die Getrieberegelstufe in den zweiten Bereich fällt.
Eine Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuerung, die konfiguriert ist, um eine Ausgabe eines Hilfsmotors zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt, das ein Getriebe, welches ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel eingegeben wird, erhalten wird. Die Steuerung steuert mindestens einen von einem oberen Ausgabewert des Hilfsmotors, einer Ausgabe des Hilfsmotors und eines Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft gemäß einer Differenz zwischen einer in einem vorbestimmten Bereich enthaltenen Getrieberegelstufen des Getriebes und der außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegenden Getrieberegelstufen des Getriebes. Mit der Steuerungsvorrichtung gemäß dem siebzehnten Aspekt wird mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts des Hilfsmotors, der Ausgabe des Hilfsmotors und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors zur menschlichen Antriebskraft gemäß der Differenz zwischen der Getrieberegelstufen des Getriebes, welcher in dem vorbestimmten Bereich enthaltenen ist, und der Getrieberegelstufe des Getriebes, die außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, gesteuert. Dadurch wird der Hilfsmotor vorteilhaft gesteuert.
Die Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert den Hilfsmotor vorteilhaft.
Eine umfassendere Beurteilung der Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile wird leicht erreicht, da diese durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, wobei:

1 eine Seitenansicht eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs, das eine erste Ausführungsform einer Steuerungsvorrichtung für das menschlich angetriebene Fahrzeug beinhaltet, ist;
2 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Ausgestaltung der Steuerungsvorrichtung für das menschlich angetriebene Fahrzeug in der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern eines Hilfsmotors ist, der von der in 2 dargestellten Steuerung in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe auf die Betätigungsposition eines Getriebes bezogen ist, ausgeführt wird;
4 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern des Hilfsmotors ist, der von der in 2 dargestellten Steuerung in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe auf ein Übersetzungsverhältnis bezogen ist, ausgeführt wird;
5 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern einer Regenerationsmenge des Hilfsmotors ist, der durch eine zweite Ausführungsform einer Steuerung in einem Fall in dem die Getrieberegelstufe mit der Betätigungsposition des Getriebes in Beziehung steht, ausgeführt wird;
6 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern der Regenerationsmenge des Hilfsmotors ist, der von der Steuerung der zweiten Ausführungsform in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe auf ein Übersetzungsverhältnis bezogen ist, ausgeführt wird;
7 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern einer Regenerationsrate des Hilfsmotors ist, der durch ein erstes modifiziertes Beispiel der Steuerung der zweiten Ausführungsform in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe mit der Betätigungsposition des Getriebes in Beziehung steht, ausgeführt wird; und
8 ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Steuern der Regenerationsrate des Hilfsmotors ist, der durch ein zweites modifiziertes Beispiel der Steuerung der zweiten Ausführungsform in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe auf das Übersetzungsverhältnis bezogen ist, ausgeführt wird.

Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Referenzziffern in den verschiedenen Zeichnungen entsprechende oder identische Elemente bezeichnen.
Der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eines von“ bedeutet „eines oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl der Auswahlen zwei beträgt. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „jede Kombination aus gleich oder mehr als zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl seiner Auswahlen gleich oder mehr als drei ist.
Eine erste Ausführungsform einer Steuerungsvorrichtung 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug wird nun mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben, wobei in der folgenden Beschreibung die Steuerungsvorrichtung 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug einfach als Steuerungsvorrichtung 50 bezeichnet wird. Die Steuerungsvorrichtung 50 ist an einem menschlich angetriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug, das zumindest von der menschlichen Antriebskraft H angetrieben werden kann. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 umfasst beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Cargo-Bike und ein Liegerad. Das Fahrrad beinhaltet ein Elektrofahrrad (E-Bike), auf das die Antriebskraft durch einen Elektromotor aufgebracht wird. Das Elektrofahrrad beinhaltet ein elektrisch unterstütztes Fahrrad, das den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen bezieht sich das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 auf ein Fahrrad mit zwei Rädern.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet Räder 12, eine Kurbel 14 und einen Fahrzeugkörper 16. Der Fahrzeugkörper 16 beinhaltet einen Rahmen 18 und eine Sattelstütze 20. Die menschliche Antriebskraft H wird in die Kurbel 14 eingeleitet. Die Kurbel 14 beinhaltet eine Kurbelwelle 14A, die konfiguriert ist, um sich relativ zum Rahmen 18 zu drehen, und Kurbelarme 14B, die an gegenüberliegenden axialen Enden der Kurbelwelle 14A vorgesehen sind. Zwei Pedale 22 sind einzeln mit den Kurbelarmen 14B gekoppelt. Die Räder 12 beinhalten ein angetriebenes Rad 12A und ein Antriebsrad 12B. Das Antriebsrad 12B wird entsprechend der Drehung der Kurbel 14 angetrieben. Das Antriebsrad 12B wird vom Rahmen 18 getragen. Die Kurbel 14 und das Antriebsrad 12B sind über einen Antriebsmechanismus 24 gekoppelt. Der Antriebsmechanismus 24 beinhaltet einen ersten Drehkörper 26, der mit der Kurbelwelle 14A gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 14A und der erste Drehkörper 26 können integral miteinander gekoppelt sein oder über eine erste Einwegkupplung. Die erste Einwegkupplung ist konfiguriert, um eine Vorwärtsdrehung des ersten Drehkörpers 26 in einem Fall zu ermöglichen, in dem die Kurbel 14 nach vorne dreht, und eine Rückwärtsdrehung des ersten Drehkörpers 26 in einem Fall zu verhindern, in dem sich die Kurbel 14 nach hinten dreht. Der erste Drehkörper 26 beinhaltet ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Der Antriebsmechanismus 24 beinhaltet ferner einen zweiten Drehkörper 28 und ein Kopplungselement 30. Das Kopplungselement 30 überträgt die Drehkraft des ersten Drehkörpers 26 auf den zweiten Drehkörper 28. Das Kopplungselement 30 beinhaltet beispielsweise eine Kette, einen Riemen oder eine Welle.
Der zweite Drehkörper 28 ist mit dem Antriebsrad 12B gekoppelt. Der zweite Drehkörper 28 beinhaltet ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Es wird bevorzugt, dass eine zweite Einwegkupplung zwischen dem zweiten Drehkörper 28 und dem Antriebsrad 12B vorgesehen ist. Die zweite Einwegkupplung ist konfiguriert, um eine Vorwärtsdrehung des Antriebsrades 12B in einem Fall zu ermöglichen, in dem sich der zweite Drehkörper 28 nach vorne dreht, und eine Rückwärtsdrehung des Antriebsrades 12B in einem Fall zu verhindern, in dem sich der zweite Drehkörper 28 nach hinten dreht. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 kann ein Getriebe 46 beinhalten, mit dem ein Rotationsverhältnis R geändert wird, das als Quotient definiert ist, der durch Division der Anzahl der Umdrehungen eines Rades 12 durch die Anzahl der Umdrehungen der Kurbel 14 erhalten wird. Das Getriebe 46 beinhaltet beispielsweise mindestens eines von einem vorderen Umwerfer, einem hinteren Umwerfer und einer internen Schaltvorrichtung. Das Getriebe 46 kann nur einen vorderen Umwerfer, nur eine hinteren Umwerfer, nur eine interne Schaltvorrichtung oder eine beliebige Kombination aus vorderem Umwerfer, hinterem Umwerfer und interner Schaltvorrichtung beinhalten. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet mindestens einer des ersten Drehkörpers 26 und des zweiten Drehkörpers 28 mehrere Kettenräder. Nur der erste Drehkörper 26, nur der zweite Drehkörper 28 oder sowohl der erste Drehkörper 26 als auch der zweite Drehkörper 28 können mehrere Kettenräder beinhalten. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der erste Drehkörper 26 ein Kettenrad und der zweite Drehkörper 28 mehrere Kettenräder. In einem Fall, in dem der erste Drehkörper 26 mehrere Kettenräder beinhaltet, beinhaltet der Umwerfer einen vorderen Umwerfer. In einem Fall, in dem der zweite Drehkörper 28 mehrere Kettenräder beinhaltet, beinhaltet der Umwerfer einen hinteren Umwerfer. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 eine interne Schaltvorrichtung beinhaltet, ist die interne Schaltvorrichtung beispielsweise auf der Nabe des Antriebsrades 12B vorgesehen.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet ein Vorderrad und ein Hinterrad. Das Vorderrad ist über eine Vorderradgabel 32 am Rahmen 18 befestigt. Eine Griffeinheit 34 ist mit der Vorderradgabel 32 gekoppelt. Die Griffeinheit 34 beinhaltet einen Vorbau 36 und eine Lenkerstange 38. Die Lenkerstange 38 ist über den Vorbau 36 mit der Vorderradgabel 32 gekoppelt. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen wird das Hinterrad als Antriebsrad 12B bezeichnet. Jedoch kann auch das Vorderrad das Antriebsrad 12B sein.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet ferner eine Batterie 40. Die Batterie 40 beinhaltet eine oder mehrere Batteriezellen. Die Batteriezellen beinhalten einen wiederaufladbaren Akku. Die Batterie 40 versorgt andere elektrische Komponenten mit elektrischer Energie, z.B. die Steuerungsvorrichtung 50, die am menschlich angetriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen und mit der Batterie 40 elektrisch verbunden ist. Die Batterie 40 ist mit der Steuerungsvorrichtung 50 verbunden, um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuerungsvorrichtung 50 durchzuführen. Die Batterie 40 ist konfiguriert, um z.B. eine Powerline-Kommunikation (PLC) mit der Steuerungsvorrichtung 50 durchzuführen. Die Batterie 40 kann an der Außenseite des Rahmens 18 montiert oder zumindest teilweise im Rahmen 18 untergebracht werden.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet einen Hilfsmotor 42, der konfiguriert ist, um den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 zu unterstützen. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet ferner eine Treiberschaltung 44. Die Treiberschaltung 44 beinhaltet eine Wechselrichterschaltung. Es wird empfohlen, dass der Hilfsmotor 42 und die Treiberschaltung 44 auf demselben Gehäuse angeordnet sind. Die Treiberschaltung 44 steuert die elektrische Energie, die von der Batterie 40 an den Hilfsmotor 42 geliefert wird. Die Treiberschaltung 44 ist mit der Steuerungsvorrichtung 50 verbunden, um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuerungsvorrichtung 50 durchzuführen. Die Treiberschaltung 44 ist konfiguriert, um beispielsweise eine serielle Kommunikation mit einer Steuerung 52 der Steuerungsvorrichtung 50 durchzuführen. Die Treiberschaltung 44 kann in die Steuerungsvorrichtung 50 integriert sein. Die Treiberschaltung 44 treibt den Hilfsmotor 42 gemäß einem Steuersignal der Steuerung 52 an.
Der Hilfsmotor 42 beinhaltet einen Elektromotor. Der Hilfsmotor 42 ist vorgesehen, um die Drehung auf das Vorderrad oder einen Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zu übertragen, der sich von den Pedalen 22 bis zum Hinterrad erstreckt. Der Hilfsmotor 42 ist am Rahmen 18 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10, dem Hinterrad oder dem Vorderrad vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Hilfsmotor 42 mit dem Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 gekoppelt. Es wird empfohlen, eine Einwegkupplung auf dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Hilfsmotor 42 und der Kurbelwelle 14A vorzusehen, so dass in einem Fall, in dem die Kurbelwelle 14A in eine Richtung gedreht wird, in der das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts fährt, der Hilfsmotor 42 nicht durch die Drehkraft der Kurbel 14 gedreht wird. In dem Gehäuse, an dem der Hilfsmotor 42 und die Treiberschaltung 44 vorgesehen sind, können andere Komponenten als der Hilfsmotor 42 und die Treiberschaltung 44 vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein, um die Drehzahl des Hilfsmotors 42 zu reduzieren und die Drehzahl auszugeben.
Das Getriebe 46 ändert das Rotationsverhältnis R, welches als ein Quotient definiert ist, der durch Division der Anzahl der Umdrehungen des Rades 12 durch die Anzahl der Umdrehungen der Kurbel 14 erhalten wird. Das Getriebe 46 ist konfiguriert, um ein vom Getriebe 46 erhaltenes Übersetzungsverhältnis S stufenweise zu ändern. Das Getriebe 46 kann konfiguriert sein, um das Übersetzungsverhältnis S stufenlos zu ändern. Mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis S des Getriebes 46 steigt das Übersetzungsverhältnis R. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 mehrere Getriebe 46 beinhaltet, entspricht das Rotationsverhältnis R einem Wert, der durch Multiplikation des mit den Getrieben 46 erhaltenen Übersetzungsverhältnisse S erhalten wird. Das Getriebe 46 führt einen Schaltvorgang gemäß einem Stellglied durch. Das Stellglied beinhaltet beispielsweise einen Elektromotor. Das Stellglied des Getriebes 46 ist mit der Steuerungsvorrichtung 50 verbunden, um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuerungsvorrichtung 50 durchzuführen. Das Getriebe 46 ändert eine Betätigungsposition P des Getriebes 46, um das Übersetzungsverhältnis S zu ändern. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 ein Umwerfer ist, ändert das Getriebe 46 die Betätigungsposition P des Getriebes 46, um das Kopplungselement 30 von einem von mehreren Kettenrädern zu einem anderen Kettenrad zu bewegen, so dass das durch das Getriebe 46 erhaltene Übersetzungsverhältnis S geändert wird. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 ein hinterer Umwerfer ist, beinhaltet die Betätigungsposition P des Getriebes 46 beispielsweise eine Position eines beweglichen Abschnitts relativ zu einem Befestigungsabschnitt des hinteren Umwerfers, der konfiguriert ist, um am Rahmen 18 befestigt zu werden. Der bewegliche Abschnitt beinhaltet mindestens eine von einer Kettenführung, einer Führungsrolle, einer Spannrolle, einem Gliedermechanismus und einem Vorspannelement. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 ein vorderer Umwerfer ist, beinhaltet die Betätigungsposition P des Getriebes 46 beispielsweise eine Position eines beweglichen Abschnitts relativ zu einem Befestigungsabschnitt des Umwerfers, der konfiguriert ist, um am Rahmen 18 befestigt zu werden. Der bewegliche Abschnitt beinhaltet mindestens eine Platte, einen Verbindungsmechanismus und ein Vorspannelement. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 eine interne Schaltvorrichtung ist, beinhaltet die Betätigungsposition P des Getriebes 46 eine Position eines Steuerelements, das konfiguriert ist, um den Drehzustand der im Getriebe 46 enthaltenen Gänge zu ändern. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 durch einen Elektromotor betätigt wird, kann die Betätigungsposition P des Getriebes 46 die Drehphase des Elektromotors beinhalten. Eine Getrieberegelstufe X kann eine Position einer Getriebebetriebsvorrichtung bezogen auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 beinhalten. Die Position der Getriebebetätigungsvorrichtung beinhaltet eine Betriebsposition eines vom Benutzer bedienbaren Betriebsabschnitts. In einem Fall, in dem das Getriebe 46 durch ein Seil betätigt wird, kann die Position der Getriebebetätigungsvorrichtung eine Bewegungsmenge des Kabels sein.
Die Steuerungsvorrichtung 50 beinhaltet die Steuerung 52. Die Steuerung 52 beinhaltet eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung, die ein vorbestimmtes Steuerprogramm ausführt. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung beinhaltet beispielsweise eine Zentralrecheneinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Die Steuerung 52 kann einen oder mehrere Mikrocomputer beinhalten. Die Steuerung 52 kann mehrere arithmetische Verarbeitungsvorrichtungen beinhalten, die sich an getrennten Positionen befinden. Die Steuerungsvorrichtung 50 beinhaltet ferner den Speicher 54. Der Speicher 54 speichert Informationen, die für verschiedene Steuerprogramme und verschiedene Steuerungsprozesse verwendet werden. Der Speicher 54 beinhaltet beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Die Steuerung 52 und der Speicher 54 sind beispielsweise am Gehäuse, an dem der Hilfsmotor 42 vorgesehen ist, vorgesehen.
Vorzugsweise beinhaltet die Steuerungsvorrichtung 50 ferner einen Kurbelrotationssensor 56, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 und einen Drehmomentsensor 60. Der Kurbelrotationssensor 56, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 und der Drehmomentsensor 60 können auf der Innen- oder Außenseite des Gehäuses, an dem der Hilfsmotor 42 vorgesehen ist, vorgesehen sein. Mindestens einer des Kurbelrotationssensors 56, des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 58 und des Drehmomentsensors 60 kann von der Steuerungsvorrichtung 50 weggelassen werden.
Der Kurbelrotationssensor 56 dient zum Erfassen der Drehzahl N der Kurbel 14 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Kurbelrotationssensor 56 ist beispielsweise am Rahmen 18 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 oder am Gehäuse, an dem der Hilfsmotor 42 vorgesehen ist, befestigt. Der Kurbelrotationssensor 56 ist konfiguriert, um einen Magnetsensor, der ein der Magnetfeldstärke entsprechendes Signal ausgibt, aufzunehmen. Ein Ringmagnet mit einer Magnetfeldstärke, die sich in Umfangsrichtung ändert, ist auf der Kurbelwelle 14A oder dem Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 vorgesehen. Der Kurbelrotationssensor 56 ist mit der Steuerung 52 verbunden, um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuerung 52 durchzuführen. Der Kurbelwellensensor 56 überträgt ein der Drehzahl N der Kurbel 14 entsprechendes Signal an die Steuerung 52. Der Kurbelrotationssensor 56 kann an einem Element vorgesehen werden, das sich integral mit der Kurbelwelle 14A auf dem Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 dreht. In einem Fall, in dem beispielsweise die erste Einwegkupplung nicht zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 vorgesehen ist, kann der Kurbelrotationssensor 56 am ersten Drehkörper 26 vorgesehen sein. Der Kurbelrotationssensor 56 kann zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit V des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 verwendet werden. In diesem Fall berechnet die Steuerung 52 die Drehzahl des Antriebsrades 12B gemäß der vom Kurbelwellensensor 56 erfassten Drehzahl N der Kurbel 14 und dem Rotationsverhältnis R zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit V des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10. Informationen über das Rotationsverhältnis R werden vorab im Speicher 54 gespeichert.
In einem Fall, in dem das Getriebe 46 am menschlich angetriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen ist, um das Rotationsverhältnis R zu ändern, kann die Steuerung 52 das Rotationsverhältnis R gemäß der Fahrgeschwindigkeit V des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 und der Drehzahl N der Kurbel 14 berechnen. In diesem Fall werden im Voraus Informationen über den Umfang des Antriebsrades 12B, den Durchmesser des Antriebsrades 12B oder den Radius des Antriebsrades 12B im Speicher 54 gespeichert. Die Steuerungsvorrichtung 50 kann einen Getriebesensor beinhalten.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 dient zum Erfassen der Drehzahl der Räder 12. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 ist über eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation elektrisch mit der Steuerung 52 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 ist mit der Steuerung 52 verbunden, um eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation mit der Steuerung 52 durchzuführen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 sendet ein der Drehzahl der Räder 12 entsprechendes Signal an die Steuerung 52. Die Steuerung 52 berechnet die Fahrgeschwindigkeit V des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 basierend auf der Drehzahl der Räder 12. In einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, deaktiviert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42. Der vorbestimmte Wert ist z.B. 25 Km/h oder 45 Km/h. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor beinhaltet beispielsweise ein magnetisches Reed, das einen Reedschalter oder ein Hallelement bildet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 kann an der Kettenstrebe des Rahmens 18 befestigt und konfiguriert sein, um einen am Hinterrad befestigten Magneten zu erfassen, oder er kann an der Vordergabel 32 vorgesehen und konfiguriert sein, um einen am Vorderrad befestigten Magneten zu erfassen. In einem weiteren Beispiel beinhaltet der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 einen GPS-Empfänger (Global Positioning System). Die Steuerung 52 kann die Fahrgeschwindigkeit V des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 basierend auf den vom GPS-Empfänger erhaltenen GPS-Informationen, den im Speicher 54 vorab gespeicherten Karteninformationen und der Zeit erfassen.
Es wird empfohlen, dass die Steuerung 52 einen Timer zur Zeitmessung beinhaltet.
Der Drehmomentsensor 60 dient zum Erfassen des Drehmoments TH der menschlichen Antriebskraft H. Der Drehmomentsensor 60 ist beispielsweise am Gehäuse, an dem der Hilfsmotor 42 vorgesehen ist, vorgesehen. Der Drehmomentsensor 60 erfasst das Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H, die in die Kurbel 14 eingegeben wird. In einem Fall, in dem beispielsweise die erste Einwegkupplung auf dem Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, ist der Drehmomentsensor 60 auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der ersten Einwegkupplung vorgesehen. Der Drehmomentsensor 60 beinhaltet beispielsweise einen Dehnungssensor oder einen Magnetostriktionssensor. Der Dehnungssensor beinhaltet einen Dehnungsmessstreifen. In einem Fall, in dem der Drehmomentsensor 60 einen Dehnungssensor beinhaltet, wird es bevorzugt, dass der Dehnungssensor am Außenumfang eines Rotationskörpers, der in dem Kraftübertragungsweg enthalten ist, vorgesehen ist. Der Drehmomentsensor 60 kann einen drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikator beinhalten. Der Kommunikator des Drehmomentsensors 60 ist konfiguriert, um mit der Steuerung 52 zu kommunizieren.
Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass beispielsweise die Motorantriebskraft in Bezug auf die menschliche Antriebskraft H einem vorbestimmten Ausgabeverhältnis A entspricht. Die Steuerung 52 kann den Hilfsmotor 42 so steuern, dass beispielsweise das Ausgabedrehmoment TM der vom Hilfsmotor 42 erzeugten Motorantriebskraft in Bezug auf das Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 dem vorbestimmten Ausgabeverhältnis A entspricht. Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 beispielsweise in einem Betriebsmodus, der aus mehreren Betriebsmodi ausgewählt ist, die sich im Ausgabeverhältnis A der Motorantriebskraft zur menschlichen Antriebskraft H unterscheiden. In der Beschreibung kann das Drehmomentverhältnis AT des Ausgabedrehmoments TM des Hilfsmotors 42 zum Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 als Ausgabeverhältnis A bezeichnet werden. Die Steuerung 52 kann den Hilfsmotor 42 so steuern, dass beispielsweise die Leistung WX (Watt) des Hilfsmotors 42 in Bezug auf die Leistung WH (Watt) der menschlichen Antriebskraft H dem vorbestimmten Ausgabeverhältnis A entspricht. In der Beschreibung kann ein Verhältnis AW der Leistung WX der Motorantriebskraft zur Leistung WH der menschlichen Antriebskraft H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 als Ausgabeverhältnis A bezeichnet werden. Die Leistung WH der menschlichen Antriebskraft H ergibt sich aus der Multiplikation der menschlichen Antriebskraft H und der Drehzahl N der Kurbel 14. In einem Fall, in dem die Ausgabe des Hilfsmotors 42 über ein Untersetzungsgetriebe in den Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H eingegeben wird, ist die Ausgabe des Untersetzungsgetriebes die Motorantriebskraft. Die Steuerung 52 überträgt eine Steueranweisung an die Treiberschaltung 44 des Hilfsmotors 42 in Abhängigkeit von der Leistung WH oder dem Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H. Die Steueranweisung beinhaltet beispielsweise einen Drehmomentanweisu ngswert.
Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass eine obere Ausgabegrenze L des Hilfsmotors 42 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 beispielsweise in einem Betriebsmodus, der aus mehreren Betriebsmodi ausgewählt ist, die sich durch den oberen Ausgabegrenzwert L unterscheiden. Die Motorantriebskraft beinhaltet das Ausgabedrehmoment TM des Hilfsmotors 42. Die Motorantriebskraft kann die Leistung WX des Hilfsmotors 42 beinhalten. In diesem Fall steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Leistung WX des Hilfsmotors 42 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert WX1 wird. In einem Beispiel beträgt der vorbestimmte Wert WX1 500 Watt. In einem weiteren Beispiel beträgt der vorbestimmte Wert WX1 300 Watt. Die Steuerung 52 kann den Hilfsmotor 42 so steuern, dass das Drehmomentverhältnis AT kleiner oder gleich einem vorbestimmten Drehmomentverhältnis AT1 wird. In einem Beispiel beträgt das vorbestimmte Drehmomentverhältnis AT1 300%. In einem weiteren Beispiel beträgt das vorbestimmte Drehmomentverhältnis AT1 200%.
Die verschiedenen Betriebsmodi können sich in mindestens einem des Ausgabeverhältnisses A und des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42 voneinander unterscheiden. Die verschiedenen Betriebsmodi können sich nur durch das Ausgabeverhältnis A, nur durch den oberen Ausgabegrenzwert oder sowohl durch das Ausgabeverhältnis A als auch durch den oberen Ausgabegrenzwert L des Hilfsmotors 42 unterscheiden. In diesem Fall steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Motorantriebskraft kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert und dem Ausgabeverhältnis A, das in dem gewählten Betriebsmodus des Hilfsmotors 42 angegeben ist, wird.
Die mehreren Betriebsmodi beinhalten beispielsweise einen Maximal-Betriebsmodus, in dem das Ausgabeverhältnis A maximal ist, einen Minimal-Betriebsmodus, in dem das Ausgabeverhältnis A minimal ist, und einen Zwischen-Betriebsmodus, in dem das Ausgabeverhältnis A kleiner als das des Maximal-Betriebsmodus und größer als das des Minimalen-Betriebsmodus ist. Die mehreren Betriebsmodi können beispielsweise einen Maximal-Betriebsmodus, in dem der vorbestimmte Wert maximal ist, einen Minimal-Betriebsmodus, in dem der vorbestimmte Wert minimal ist, und einen Zwischen-Betriebsmodus beinhalten, in dem der vorbestimmte Wert kleiner als der des Maximal-Betriebsmodus und größer als der des Minimal-Betriebsmodus ist. Die mehreren Betriebsmodi können mehrere Zwischen-Betriebsmodi, die sich im Ausgabeverhältnis A unterscheiden, oder keinen Zwischen-Betriebsmodus beinhalten. In einem Fall, in dem der Betriebsmodus von einem der mehreren Betriebsmodi in einen andere gewechselt wird, wird es bevorzugt, dass die Steuerung 52 den Betriebsmodus so ändert, dass mindestens eines des in den Betriebsmodi angegebenen Ausgabeverhältnisses A und des obere Ausgabegrenzwertes L des Hilfsantriebs 42 stufenweise erhöht oder verringert wird.
Es wird bevorzugt, dass die Steuerung 52 das Getriebe 46 in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Fahrzustand und einer Fahrumgebung des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 steuert. In einem Fall, in dem beispielsweise die menschliche Antriebskraft H größer als eine erste Antriebskraft ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R verringert wird. In einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H kleiner als eine zweite Antriebskraft ist, die kleiner als die erste Antriebskraft ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R erhöht wird. In einem Fall, in dem beispielsweise die Drehzahl N der Kurbel 14 größer als eine erste Drehzahl ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R erhöht wird. In einem Fall, in dem die Drehzahl N der Kurbel 14 kleiner als eine zweite Drehzahl ist, die kleiner als die erste Drehzahl ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R verringert wird. In einem Fall, in dem beispielsweise der Neigungswinkel des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als ein erster Winkel ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R verringert wird. In einem Fall, in dem der Neigungswinkel des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner als ein zweiter Winkel ist, der kleiner als der erste Winkel ist, steuert die Steuerung 52 das Getriebe 46 so, dass das Rotationsverhältnis R erhöht wird.
In einem Fall, in dem die Steuerung 52 das Getriebe 46 gemäß mindestens einem des Fahrzustands und der Fahrumgebung des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 und einem Betrieb der Getriebebedienungseinrichtung steuert, setzt die Steuerung 52 einen Getriebeanweisungswert und treibt das Stellglied des Getriebes 46 an. Vorzugsweise speichert die Steuerung 52 den Getriebeanweisungswert im Speicher 54. Der Getriebeanweisungswert beinhaltet Informationen über mindestens eines der Betätigungsposition P des Getriebes 46, des durch die Betätigungsposition P des Getriebes 46 erhaltenen Übersetzungsverhältnisses S und des Übersetzungsverhältnisses R.
In einem Fall, in dem sich mindestens eine der Betätigungsposition P, des Übersetzungsverhältnisses S und des dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entsprechenden Rotationsverhältnisses R von einem tatsächlichen Erfassungswert unterscheidet, kann die Steuerung 52 das Getriebe 46 so betätigen, dass mindestens eine der Betätigungsposition P, des Übersetzungsverhältnisses S und des Rotationsverhältnisses R dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert gleich dem tatsächlichen Erfassungswert entspricht. In einem Fall, in dem sich mindestens eine der Betätigungsposition P, des Übersetzungsverhältnisses S und des dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entsprechenden Rotationsverhältnisses R von einem tatsächlichen Erfassungswert unterscheidet, kann die Steuerung 52 mindestens eine der Betätigungsposition P, des Übersetzungsverhältnisses S und des dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entsprechenden Rotationsverhältnisses R auf mindestens eine der Betätigungsposition P, des Übersetzungsverhältnisses S und des Rotationsverhältnisses R entsprechend dem tatsächlichen Erfassungswert aktualisieren.
Die Steuerung 52 steuert eine Ausgabe M des Hilfsmotors 42, der den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 einschließlich des Getriebes 46 gemäß der menschlichen Antriebskraft H an der Kurbel 14 unterstützt.
Während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 gemäß der Getrieberegelstufe X des Getriebes 46. Während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 entsprechend dem Rotationsverhältnis R oder der Betätigungsposition P des Getriebes 46.
In einem Beispiel bezieht sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46. In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezogen ist, beinhaltet ein vorbestimmter Bereich DA der Getrieberegelstufe X einen vorbestimmten Bereich DPA der Betätigungsposition P, ein erster Bereich D1 der Getrieberegelstufe X beinhaltet einen ersten Bereich DP1 der Betätigungsposition P, ein zweiter Bereich D2 der Getrieberegelstufe X beinhaltet einen zweiten Bereich DP2 der Betätigungsposition P. In einem Fall, in dem sich die Betätigungsposition P ändert, ändert sich das Übersetzungsverhältnis S und das Übersetzungsverhältnis R. Ein vorbestimmter Bereich DRA beinhaltet die Betätigungsposition P des Getriebes 46 entsprechend dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 der Position entspricht, die dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, ist die Betätigungsposition P im vorbestimmten Bereich DRA enthalten.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, beinhaltet der vorbestimmte Bereich DA der Getrieberegelstufe X den vorbestimmten Bereich DRA des Übersetzungsverhältnisses R, der erste Bereich D1 der Getrieberegelstufe X beinhaltet einen ersten Bereich DR1 des Übersetzungsverhältnisses R, der zweite Bereich D2 der Getrieberegelstufe X beinhaltet einen zweiten Bereich DR2 des Übersetzungsverhältnisses R. Der vorbestimmte Bereich DRA beinhaltet das Rotationsverhältnis R entsprechend dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, wird das Rotationsverhältnis R in den vorbestimmten Bereich DRA aufgenommen. In einem Fall, in dem der im Speicher 54 gespeicherte Getriebeanweisungswert Informationen bezüglich der Betätigungsposition P speichert, kann die Steuerung 52 das dem Getriebeanweisungswert entsprechende Rotationsverhältnis R unter Verwendung von Informationen berechnen, welche die vorbestimmte Betätigungsposition P mit dem Rotationsverhältnis R verbinden und den vorbestimmten Bereich DRA, den ersten Bereich DR1 und den zweiten Bereich DR2 unter Verwendung des berechneten Rotationsverhältnisses R einstellen. In einem Fall, in dem der im Speicher 54 gespeicherte Getriebeanweisungswert Informationen über das Übersetzungsverhältnis S speichert und das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nur ein Getriebe 46 beinhaltet, kann die Steuerung 52 das dem Getriebeanweisungswert entsprechende Übersetzungsverhältnis S als das dem Getriebeanweisungswert entsprechende Rotationsverhältnis R zum Einstellen des vorbestimmten Bereichs DRA, des ersten Bereichs DR1 und des zweiten Bereichs DR2 verwenden.
Es wird bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung 50 einen ersten Detektor 62 beinhaltet, der konfiguriert ist, um die Betätigungsposition P des Getriebes 46 zu erfassen, und einen zweiten Detektor 64, der konfiguriert ist, um das Rotationsverhältnis R zu erfassen. Der erste Detektor 62 kann einen Getriebezustandssensor beinhalten. In diesem Fall kann die Steuerung 52 die Betätigungsposition P des Getriebes 46 erhalten, indem sie vorab im Speicher 54 gespeicherte Informationen verwendet. Der zweite Detektor 64 kann den Kurbelrotationssensor 56 und den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 beinhalten. In diesem Fall kann die Steuerung 52 einen als Rotationsverhältnis R als Quotienten berechnen, der durch Division der Anzahl der Umdrehungen des Rades 12, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 58 erfasst wird, durch die Anzahl der Umdrehungen der Kurbel 14 erhalten wird. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nur ein Getriebe 46 beinhaltet, verwendet die Steuerung 52 das Rotationsverhältnis R als Übersetzungsverhältnis S.
Während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, ist in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 im ersten Bereich D1 liegt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegt, und das Rotationsverhältnis R eines Zustands, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in den ersten Bereich D1 fällt, größer als das Rotationsverhältnis R eines Zustands, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwertes L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H erhöht wird.
Es ist vorzuziehen, dass in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 im zweiten Bereich D2 befindet, der sich vom ersten Bereich D1 unterscheidet und nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwertes L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H verringert wird.
Es ist vorzuziehen, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 von einem des ersten Bereichs D1 und des zweiten Bereichs D2 auf den vorbestimmten Bereich DA umgeschaltet wird, die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H auf einen vorbestimmten Wert setzt. Der vorbestimmte Wert entspricht beispielsweise dem oberen Ausgabegrenzwert L, der Ausgabe M und dem Ausgabeverhältnis A, die für jeden Betriebsmodus des Hilfsmotors 42 eingestellt sind.
Vorzugsweise bezieht sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46, und in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im ersten Bereich DP1 liegt, ist das Rotationsverhältnis R größer als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im vorbestimmten Bereich DPA liegt. Es wird bevorzugt, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im ersten Bereich DP1 liegt, das Übersetzungsverhältnis S größer ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im vorbestimmten Bereich DPA liegt.
Vorzugsweise bezieht sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46, und in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im zweiten Bereich DP2 liegt, ist das Rotationsverhältnis R kleiner als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im vorbestimmten Bereich DPA liegt. Es wird bevorzugt, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im zweiten Bereich DP2 liegt, das Übersetzungsverhältnis S kleiner ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P im vorbestimmten Bereich DPA liegt.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezogen ist, wird bevorzugt, dass während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 steuert, in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im ersten Bereich DP1 liegt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H erhöht wird.
In einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, wird bevorzugt, dass in einem Fall, in dem sich die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im zweiten Bereich DP2 liegt, der sich vom ersten Bereich DP1 unterscheidet und nicht in den vorbestimmten Bereich DPA fällt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass der obere Ausgabegrenzwert L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H verringert wird.
Vorzugsweise bezieht sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46, und in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 von einem der ersten Bereiche DP1 und dem zweiten Bereich DP2 auf den vorbestimmten Bereich DPA geändert wird, die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H auf einen vorbestimmten Wert setzt.
Nun wird mit Bezug auf 3 das Verfahren zum Steuern des Hilfsmotors 42 in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, beschrieben. In einem Fall, in dem der Steuerung 52 elektrische Energie zugeführt wird, startet die Steuerung 52 den Prozess und fährt mit Schritt S11 des in 3 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 3 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt die Steuerung 52 den Prozess von Schritt S11 nach einer vorbestimmten Zeitspanne, bis die Stromversorgung gestoppt wird.
In Schritt S11 bestimmt die Steuerung 52, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt oder nicht. So bestimmt die Steuerung 52 beispielsweise in mindestens einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit ist, und in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 14 größer oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, dass das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nicht fährt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das menschlich angeriebene Fahrzeug 10 fährt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S12 fort.
In Schritt S12 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S13 fort.
In Schritt S13 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im ersten Bereich DP1 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im ersten Bereich DP1 liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S14 fort. In Schritt S14 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A erhöht wird und zu Schritt S17 übergeht.
In Schritt S13 fährt, in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht im ersten Bereich DP1 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S15 fort. In Schritt S15 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im zweiten Bereich DP2 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht im zweiten Bereich DP2 liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess.
In Schritt S15 fährt, in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im zweiten Bereich DP2 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S16 fort. In Schritt S16 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A verringert wird und zu Schritt S17 übergeht.
In Schritt S17 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im vorbestimmten Bereich DPA liegt oder nicht. Die Steuerung 52 wiederholt den Prozess von Schritt S17, bis die Betätigungsposition P des Getriebes 46 den vorbestimmten Bereich DPA erreicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im vorbestimmten Bereich DPA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S18 fort. In Schritt S18 setzt die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A auf den vorbestimmten Wert und beendet den Prozess. In Schritt S18 kann die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Stellverhältnisses A auf den Wert vor der in Schritt S14 oder S16 vorgenommenen Änderung ändern und den Prozess beenden.
Vorzugsweise ist die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen, und das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 ist größer als das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA.
Vorzugsweise ist die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen, und das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 ist kleiner als das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, wird bevorzugt, dass während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10, in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 liegt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H erhöht wird.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, wird bevorzugt, dass in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 liegt, der sich vom ersten Bereich DR1 unterscheidet und nicht in den vorbestimmten Bereich DRA fällt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H verringert wird.
Vorzugsweise ist die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen, und in einem Fall, in dem sich das Rotationsverhältnis R des Getriebes 46 von einem des ersten Bereichs DR1 und des zweiten Bereichs DR2 auf den vorbestimmten Bereich DRA ändert, setzt die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H auf den vorbestimmten Wert.
Nun wird mit Bezug auf 4 das Verfahren zum Steuern des Hilfsmotors 42 in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, beschrieben. In einem Fall, in dem der Steuerung 52 elektrische Energie zugeführt wird, startet die Steuerung 52 den Prozess und fährt mit Schritt S21 des in 4 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 4 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt die Steuerung 52 den Prozess von Schritt S21 nach einem vorbestimmten Zeitintervall, bis die Stromversorgung unterbrochen wird.
In Schritt S21 bestimmt die Steuerung 52, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt oder nicht. So bestimmt die Steuerung 52 beispielsweise in mindestens einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit ist, und in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 14 größer oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, dass das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nicht fährt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S22 fort.
In Schritt S22 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S23 fort.
In Schritt S23 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S24 fort. In Schritt S24 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A erhöht wird und zu Schritt S27 übergeht.
In Schritt S23 fährt die Steuerung 52 in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht im ersten Bereich DR1 liegt, mit Schritt S25 fort. In Schritt S25 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht im zweiten Bereich DR2 liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess.
In Schritt S25 fährt, in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S26 fort. In Schritt S26 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A verringert wird und zu Schritt S27 übergeht.
In Schritt S27 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA liegt oder nicht. Die Steuerung 52 wiederholt den Prozess von Schritt S27, bis das Rotationsverhältnis R den vorbestimmten Bereich DRA erreicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S28 fort. In Schritt S28 setzt die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A auf den vorbestimmten Wert, und beendet den Prozess. In Schritt S28 kann die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A auf den Wert vor der in Schritt S24 oder S26 vorgenommenen Änderung ändern und den Prozess beenden.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im ersten Bereich D1 liegt, in dem das Rotationsverhältnis R größer als im vorbestimmten Bereich DA ist, ist die Belastung des Fahrers größer als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im vorbestimmten Bereich DA liegt. So kann der Fahrer Unannehmlichkeiten wahrnehmen. In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im ersten Bereich D1 liegt, erhöht die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A. Dadurch wird die Belastung des Fahrers reduziert. Dies reduziert auch die Unannehmlichkeiten, die der Fahrer wahrnehmen kann.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im zweiten Bereich D2 liegt, in dem das Rotationsverhältnis R kleiner als im vorbestimmten Bereich DA ist, ist die Belastung des Fahrers geringer als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im vorbestimmten Bereich DA liegt. So kann der Fahrer Unannehmlichkeiten wahrnehmen. In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im zweiten Bereich D2 liegt, verringert die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A. Dadurch wird die Unannehmlichkeit, die der Fahrer wahrnehmen kann, reduziert. Darüber hinaus wird die Leistungsaufnahme des Hilfsmotors 42 reduziert.
Eine zweite Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung 50 wird nun mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Die Steuerungsvorrichtung 50 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuerungsvorrichtung 50 der ersten Ausführungsform dadurch, dass der regenerative Zustand gemäß der Getrieberegelstufen X geändert wird, weist ansonsten aber die selbe Ausgestaltung auf wie die Steuerungsvorrichtung 50 der ersten Ausführungsform auf. Den Elementen, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden die gleichen Bezugszeichen gegeben. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
Die Steuerung 52 beinhaltet einen Regenerationsmodus, in dem sich der Hilfsmotor 42 in einem regenerativen Zustand befindet. Im Regenerationsmodus wird der Zustand zwischen einem Hilfszustand, in dem der Hilfsmotor 42 den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 unterstützt, und einem regenerativen Zustand, in dem der Hilfsmotor 42 die Regeneration durchführt, umgeschaltet. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ist so konfiguriert, dass im Regenerationsmodus mindestens eine von einer Regenerationsmenge und einer Regenerationsrate veränderbar ist. Vorzugsweise ist die Steuerung 52 so konfiguriert, dass die Regenerationsmenge im Regenerationsmodus veränderbar ist. Die Regenerationsmenge kann eine Menge an elektrischer Energie sein, die pro vorbestimmtem Drehbetrag der Räder 12 erzeugt wird, oder eine Menge an elektrischer Energie, die pro vorbestimmter Zeitspanne erzeugt wird. Die Steuerung 52 lädt die Batterie 40 mit elektrischer Energie, die durch die Regeneration des Hilfsmotors 42 erzeugt wird. Die Steuerungsvorrichtung 50 kann einen Betriebsabschnitt beinhalten, der so konfiguriert ist, dass der Fahrer den Regenerationsmodus auswählen kann. Die Steuerung 52 kann konfiguriert sein, um in den Regenerationsmodus zu wechseln, wenn eine Bedingung für das Umschalten in den Regenerationsmodus erfüllt ist. Die Bedingung für das Umschalten in den Regenerationsmodus beinhaltet beispielsweise einen Zustand, in dem der Ladezustand der Batterie 40 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Pegel ist.
So schaltet die Steuerung 52 beispielsweise im Regenerationsmodus gemäß dem Drehmoment TH oder der Leistung WH der menschlichen Antriebskraft H zwischen dem Hilfszustand und dem regenerativen Zustand um und ändert die Regenerationsmenge durch Ändern des Drehmoments TH oder der Leistung WH, die zwischen dem Hilfszustand und dem regenerativen Zustand wechselt. So schaltet die Steuerung 52 beispielsweise im Regenerationsmodus, in einem Fall, in dem das Drehmoment TH oder die Leistung WH kleiner oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist, vom Hilfszustand in den regenerativen Zustand, um einen ersten Wert zu erhöhen, so dass die Regenerationsmenge erhöht wird. Ein Wert, der kleiner oder gleich Null ist, kann als erster Wert ausgewählt sein. Im Regenerationsmodus kann die Steuerung 52 die Regenerationsmenge ändern, indem sie das Verhältnis von Zeit des Regenerationszustandes zur Zeit des Hilfszustandes ändert. In einem Fall, in dem sich die Drehphase der Kurbel 14 in einem vorbestimmten Phasenbereich befindet, treibt die Steuerung 52 beispielsweise den Hilfsmotor 42 an. In einem Fall, in dem die Drehphase der Kurbel 14 außerhalb des vorbestimmten Phasenbereichs liegt, veranlasst die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42, eine Regeneration durchzuführen. In diesem Fall verringert die Steuerung 52 den vorbestimmten Phasenbereich, so dass die Regenerationsmenge erhöht wird.
Im regenerativen Zustand kann die Steuerung 52 anstelle oder zusätzlich zum Laden der Batterie 40 andere elektrische Komponenten als den Hilfsmotor 42 mit Strom versorgen. Zu den elektrischen Komponenten gehören beispielsweise eine Lampe oder eine Bremsvorrichtung.
Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42, der den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 einschließlich des Getriebes 46, in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft H, die in die Kurbel 14 eingegeben wird, unterstützt. Die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass der Regenerationszustand des Hilfsmotors 42 zwischen einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, und einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt, unterschiedlich ist. Das Getriebe 46 ändert das Rotationsverhältnis R, welches als ein Quotient, der durch Division der Anzahl der Umdrehungen des Rades 12 durch die Anzahl der Umdrehungen der Kurbel 14 erhalten wird, definiert ist. Das Getriebe 46 ist in gleicher Weise konfiguriert wie das Getriebe 46 der ersten Ausführungsform.
Vorzugsweise beinhaltet der regenerative Zustand mindestens eine der Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 und der Regenerationsrate des Hilfsmotors 42.
So steuert die Steuerung 52 beispielsweise während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt. So steuert die Steuerung 52 beispielsweise während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 kleiner ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt. Vorzugsweise steuert die Steuerung 52 während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in den ersten Bereich D1 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt, und die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in den zweiten Bereich D2 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt.
In einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DPA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P in den vorbestimmten Bereich DPA fällt. In einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DPA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 geringer ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P in den vorbestimmten Bereich DPA fällt. Vorzugsweise steuert in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 in den ersten Bereich DP1 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 kleiner ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P in den vorbestimmten Bereich DPA fällt, und die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuert, dass in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 in den zweiten Bereich DP2 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P in den vorbestimmten Bereich DPA fällt.
Nun wird mit Bezug auf 5 das Verfahren zum Steuern der Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, beschrieben. In einem Fall, in dem der Steuerung 52 elektrische Energie zugeführt wird, startet die Steuerung 52 den Prozess und fährt mit Schritt S31 des in 5 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 5 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt die Steuerung 52 den Prozess ab Schritt S31 nach einer vorbestimmten Zeitspanne, bis die Stromversorgung unterbrochen wird.
In Schritt S31 bestimmt die Steuerung 52, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt oder nicht. So bestimmt die Steuerung 52 beispielsweise in mindestens einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit ist, und in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 14 größer oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, dass das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nicht fährt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S32 fort.
In Schritt S32 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 außerhalb des vorbestimmten Bereichs DPA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S33 fort.
In Schritt S33 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im ersten Bereich DP1 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im ersten Bereich DP1 liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S34 fort. In Schritt S34 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsmenge verringert wird und fährt mit Schritt S37 fort.
In Schritt S33 fährt, in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht im ersten Bereich DP1 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S35 fort. In Schritt S15 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im zweiten Bereich DP2 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 nicht im zweiten Bereich DP2 liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess.
In Schritt S35 fährt, in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im zweiten Bereich DP2 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S36 fort. In Schritt S36 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsmenge erhöht wird und fährt mit Schritt S37 fort.
In Schritt S37 bestimmt die Steuerung 52, ob die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im vorbestimmten Bereich DPA liegt oder nicht. Die Steuerung 52 wiederholt den Prozess von Schritt S37, bis die Betätigungsposition P des Getriebes 46 den vorbestimmten Bereich DPA erreicht. In einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 im vorbestimmten Bereich DPA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S38 fort. In Schritt S38 stellt die Steuerung 52 die Regenerationsmenge auf den vorbestimmten Wert ein und beendet den Prozess. In Schritt S38 kann die Steuerung 52 die Regenerationsmenge auf den Wert vor der in Schritt S34 oder S36 vorgenommenen Änderung ändern und den Prozess beenden.
So steuert beispielsweise die Steuerung 52 in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht in den vorbestimmten Bereich DRA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den vorbestimmten Bereich DRA fällt. So steuert beispielsweise die Steuerung 52 in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht in den vorbestimmten Bereich DRA fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 kleiner ist als in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den vorbestimmten Bereich DRA fällt. Vorzugsweise steuert die Steuerung 52 in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, während das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den ersten Bereich DR1 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 geringer ist als in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den vorbestimmten Bereich DRA fällt, und die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den zweiten Bereich DR2 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den vorbestimmten Bereich DRA fällt.
Nun wird mit Bezug auf 6 das Verfahren zum Steuern des Hilfsmotors 42 in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezogen ist, beschrieben. In einem Fall, in dem der Steuerung 52 elektrische Energie zugeführt wird, startet die Steuerung 52 den Prozess und fährt mit Schritt S41 des in 6 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 6 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt die Steuerung 52 den Prozess ab Schritt S41 nach einer vorbestimmten Zeitspanne, bis die Stromversorgung gestoppt wird.
In Schritt S41 bestimmt die Steuerung 52, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt oder nicht. So bestimmt die Steuerung 52 beispielsweise in mindestens einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit ist, und in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 14 größer oder gleich einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit ist, dass das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 nicht fährt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 fährt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S42 fort.
In Schritt S42 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R außerhalb des vorbestimmten Bereichs DRA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S43 fort.
In Schritt S43 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im ersten Bereich DR1 liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S44 fort. In Schritt S44 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsmenge verringert wird und fährt mit Schritt S47 fort.
In Schritt 43 fährt, in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht im ersten Bereich DR1 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S45 fort. In Schritt S45 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 liegt oder nicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R nicht im zweiten Bereich DR2 liegt, beendet die Steuerung 52 den Prozess.
In Schritt S45 fährt, in einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im zweiten Bereich DR2 liegt, die Steuerung 52 mit Schritt S46 fort. In Schritt S46 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsmenge erhöht wird und fährt mit Schritt S47 fort.
In Schritt S47 bestimmt die Steuerung 52, ob das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA liegt oder nicht. Die Steuerung 52 wiederholt den Prozess von Schritt S47, bis das Rotationsverhältnis R den vorbestimmten Bereich DRA erreicht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R im vorbestimmten Bereich DRA liegt, fährt die Steuerung 52 mit Schritt S48 fort. In Schritt S48 stellt die Steuerung 52 die Regenerationsmenge auf den vorbestimmten Wert ein und beendet den Prozess. In Schritt S48 kann die Steuerung 52 die Regenerationsmenge auf den Wert vor der in Schritt S44 oder S46 vorgenommenen Änderung ändern und den Prozess beenden.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im ersten Bereich D1 liegt, in dem das Rotationsverhältnis R größer als im vorbestimmten Bereich DA ist, ist die Belastung des Fahrers größer als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im vorbestimmten Bereich DA liegt. So kann der Fahrer Unannehmlichkeit wahrnehmen. In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im ersten Bereich D1 liegt, verringert die Steuerung 52 die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42. Dies reduziert die Belastung des Fahrers. Dies reduziert auch die Unannehmlichkeiten, die der Fahrer wahrnehmen kann.
In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im zweiten Bereich D2 liegt, in dem das Rotationsverhältnis R kleiner als im vorbestimmten Bereich DA ist, ist die Belastung des Fahrers geringer als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im vorbestimmten Bereich DA liegt. So kann der Fahrer Unannehmlichkeiten wahrnehmen. In einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X im zweiten Bereich D2 liegt, erhöht die Steuerung 52 die Regenerationsmenge des Hilfsmotors 42. Dies reduziert die Unannehmlichkeiten, die der Fahrer wahrnehmen kann. Darüber hinaus wird die Stromerzeugungsmenge erhöht.
Die Beschreibung der oben genannten Ausführungsformen veranschaulicht, ohne die Absicht, die anwendbaren Formen einer Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Die Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise auf modifizierte Beispiele der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die sich nicht widersprechen, angewendet werden. In den folgenden modifizierten Beispielen werden den Elementen, die mit den entsprechenden Elementen der obigen Ausführungsform identisch sind, die gleichen Referenzzeichen gegeben. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform kann die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuern, dass sich die Regenerationsrate zwischen einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in einem des ersten Bereichs D1 und des zweiten Bereichs D2 fällt, und einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in dem vorbestimmten Bereich DA fällt, unterscheidet. Die Regenerationsrate ist beispielsweise die Rate der Leistung WH oder das Drehmoment TH der bei der Regeneration verwendeten menschlichen Antriebskraft H. So ist beispielsweise am Hilfsmotor 42 eine Änderungsvorrichtung vorgesehen, die konfiguriert ist, um die Rate der auf den Rotor des Hilfsmotors 42 übertragenen menschlichen Antriebskraft H zu ändern, und die Steuerung 52 steuert die Änderungsvorrichtung, um die Regenerationsrate zu ändern.
So steuert die Steuerung 52 beispielsweise während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt. So steuert die Steuerung 52 beispielsweise während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 nicht in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors 42 geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt. Vorzugsweise steuert die Steuerung 52 während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in den ersten Bereich D1 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors 42 geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt, und die Steuerung 52 steuert den Hilfsmotor 42 so, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in den zweiten Bereich D2 fällt, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors 42 größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in den vorbestimmten Bereich DA fällt.
Insbesondere wird in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf die Betätigungsposition P des Getriebes 46 bezieht, wie in 7 dargestellt ist, der in 5 dargestellte Schritt S34 auf den in 7 dargestellten Schritt S51, der in 5 dargestellte Schritt S36 auf den in 7 dargestellten Schritt S52 und der in 5 dargestellte Schritt S38 auf den in 7 dargestellten Schritt S53 geändert. In Schritt S51 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsrate verringert wird und fährt mit Schritt S37 fort. In Schritt S52 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsrate erhöht wird und fährt mit Schritt S37 fort. In Schritt S53 setzt die Steuerung 52 die Regenerationsrate auf den vorbestimmten Wert und beendet den Prozess.
In einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe X auf das Rotationsverhältnis R bezieht, wie in 8 dargestellt ist, wird der in 6 dargestellte Schritt S44 auf den in 8 dargestellten Schritt S61, der in 6 dargestellte Schritt S46 auf den in 8 dargestellten Schritt S62 und der in 6 dargestellte Schritt S48 auf den in 8 dargestellten Schritt S63 umgestellt. In Schritt S61 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsrate verringert wird und fährt mit Schritt S47 fort. In Schritt S62 steuert die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so, dass die Regenerationsrate erhöht wird und fährt mit Schritt S47 fort. In Schritt S63 setzt die Steuerung 52 die Regenerationsrate auf den vorbestimmten Wert und beendet den Prozess.
In der ersten Ausführungsform kann die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 so steuern, dass mindestens eine der Regenerationsmenge und der Regenerationsrate zwischen einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46 in einem des ersten Bereichs D1 und des zweiten Bereichs D2 fällt, und einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe X in dem vorbestimmten Bereich DA fällt, unterschiedlich ist.
Die Steuerung 52 kann mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnis A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H gemäß der Differenz zwischen der Getrieberegelstufe X des Getriebes 46, die in dem vorbestimmten Bereich DA enthaltenen ist, und der Getrieberegelstufe X des Getriebes 46, die außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA fällt, steuern. Das Getriebe 46 ändert das Rotationsverhältnis R, welches als ein Quotient, der durch Division der Anzahl der Umdrehungen des Rades 12 durch die Anzahl der Umdrehungen der Kurbel 14 erhalten wird, definiert ist. Das Getriebe 46 ist in gleicher Weise konfiguriert wie das Getriebe 46 der ersten Ausführungsform. Vorzugsweise ist die Getrieberegelstufe X des Getriebes 46, die in den vorbestimmten Bereich DA fällt, die Getrieberegelstufe X, die dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht. Vorzugsweise steuert die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnis A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H entsprechend der Differenz zwischen der Getrieberegelstufe X, die dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, und der vom ersten Detektor 62 oder dem zweiten Detektor 64 erfassten Getrieberegelstufe X. So erhöht beispielsweise die Steuerung 52 in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 in den ersten Bereich DP1 fällt, eine Anstiegsrate mindestens eines des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A, wenn die Differenz zwischen der vom ersten Detektor 62 erfassten Betätigungsposition P des Getriebes 46 und der Betätigungsposition P, die dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, zunimmt. So erhöht beispielsweise die Steuerung 52 in einem Fall, in dem die Betätigungsposition P des Getriebes 46 in den zweiten Bereich DP2 fällt, die Reduktionsrate von mindestens eines des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A, wenn sich die Differenz zwischen der vom ersten Detektor 62 erfassten Betätigungsposition P des Getriebes 46 und der Betätigungsposition P, die dem im Speicher 54 gespeicherten Übertragungsanweisungswert entspricht, erhöht. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den ersten Bereich DR1 fällt, erhöht die Steuerung 52 beispielsweise Anstiegsrate von mindestens einem des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A, wenn die Differenz zwischen dem vom zweiten Detektor 64 erfassten Rotationsverhältnis R und dem Rotationsverhältnis R, das dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, zunimmt. In einem Fall, in dem das Rotationsverhältnis R in den zweiten Bereich DR2 fällt, erhöht die Steuerung 52 beispielsweise eine Reduktionsrate von mindestens einem des oberen Ausgabegrenzwerts L, der Ausgabe M und des Ausgabeverhältnisses A, wenn die Differenz zwischen dem vom zweiten Detektor 64 erfassten Rotationsverhältnis R und dem Rotationsverhältnis R, welches dem im Speicher 54 gespeicherten Getriebeanweisungswert entspricht, zunimmt. Mit zunehmender Differenz zwischen der im vorbestimmten Bereich DA enthaltenen Getrieberegelstufe X und der außerhalb des vorbestimmten Bereichs DA liegenden Getrieberegelstufe X kann die Steuerung 52 mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts L des Hilfsmotors 42, der Ausgabe M des Hilfsmotors 42 und des Ausgabeverhältnisses A des Hilfsmotors 42 zur menschlichen Antriebskraft H linear, stufenweise oder exponentiell erhöhen.
Die Steuerung 52 kann anstelle der Betätigungsposition P den Hilfsmotor 42 gemäß dem Übersetzungsverhältnis S steuern. In diesem Fall beinhaltet die Steuerungsvorrichtung 50 vorzugsweise einen dritten Detektor, der konfiguriert ist, um das Übersetzungsverhältnis S zu erfassen. Der dritte Detektor erfasst beispielsweise die Drehzahl eines Drehkörpers, der sich stromaufwärts des Getriebes 46 befindet, und die Drehzahl eines Drehkörpers, der sich stromabwärts des Getriebes 46 befindet. Die Steuerung 52 berechnet das Übersetzungsverhältnis S, indem sie die Drehzahl des Drehkörpers stromabwärts des Getriebes 46 durch die Drehzahl des Drehkörpers stromaufwärts des Getriebes 46 dividiert. In einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 mehrere Getriebe 46 beinhaltet, kann die Steuerung 52 den Hilfsmotor 42 gemäß dem Übersetzungsverhältnis S jedes Getriebes 46 steuern oder den Hilfsmotor 42 gemäß dem Rotationsverhältnis R, das durch Multiplikation der Übersetzungsverhältnisse S der mehreren Getriebe 46 erhalten wird, steuern.
Ohne ein Stellglied zu beinhalten, kann das Getriebe 46 über ein mechanisches Kabel mit der Getriebebetätigungsvorrichtung verbunden sein. In diesem Fall speichert die Steuerung 52 vorzugsweise die der erfassten Betätigung der Getriebebetätigungsvorrichtung entsprechende Getrieberegelstufe X im Speicher 54. In diesem Fall ist der vorbestimmte Bereich DA ein Bereich, der die im Speicher 54 gespeicherte Getrieberegelstufe X beinhaltet.
Bezugszeichenliste

10: menschlich angetriebenes Fahrzeug
12: Fahrzeugrad
12A: angetriebenes Rad
12B: Antriebsrad
14: Kurbel
14A: Kurbelwelle
14B: Kurbelarme
16: Fahrzeugkörper
18: Rahmen
20: Sattelstütze
22: Pedale
24: Antriebsmechanismus
26: erster Drehkörper
28: zweiter Drehkörper
30: Kopplungselement
32: Vorderradgabel
34: Griffeinheit
36: Vorbau
38: Lenkerstange
40: Batterie
42: Hilfsmotor
44: Treiberschaltung
46: Getriebe
50: Steuerungsvorrichtung für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug
52: Steuerung
54: Speicher
56: Kurbelrotationssensor
58: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
60: Drehmomentsensor
62: erster Detektor
64: zweiter Detektor
S11 - S63: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10059260 A [0002]

Claims

Eine Steuerungsvorrichtung (50) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst: eine Steuerung (52), die konfiguriert ist, um eine Ausgabe eines Hilfsmotors (42) zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) unterstützt, welches ein Getriebe (46) beinhaltet, das ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades (12) durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel (14) gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel (14) eingegeben wird, erhalten wird, wobei, während das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) fährt, in einem Fall, in dem sich eine Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einem ersten Bereich befindet, der außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und das Übersetzungsverhältnis in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in den ersten Bereich fällt, größer ist als in einem Zustand, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass mindestens einer von einem oberen Ausgabegrenzwert des Hilfsmotors (42), einer Ausgabe des Hilfsmotors (42) und einem Ausgabeverhältnis des Hilfsmotors (42) zur menschlichen Antriebskraft erhöht wird.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei die Getrieberegelstufe auf eine Betätigungsposition des Getriebes (46) bezogen ist, und in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im ersten Bereich liegt, das Übersetzungsverhältnis größer ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im vorbestimmten Bereich liegt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem sich die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einem zweiten Bereich befindet, der sich vom ersten Bereich unterscheidet und nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass mindestens einer des oberen Ausgabegrenzwerts des Hilfsmotors (42), der Ausgabe des Hilfsmotors (42) und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors (42) zur menschlichen Antriebskraft verringert wird.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 3, wobei die Getrieberegelstufe auf eine Betätigungsposition des Getriebes (46) bezogen ist, und in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im zweiten Bereich liegt, das Übersetzungsverhältnis kleiner ist als in einem Fall, in dem die Betätigungsposition im vorbestimmten Bereich liegt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei die Getrieberegelstufe auf das Übersetzungsverhältnis bezogen ist.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 3, wobei die Getrieberegelstufe auf das Übersetzungsverhältnis bezogen ist, und das in dem zweiten Bereich enthaltene Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das in den vorbestimmten Bereich enthaltene Übersetzungsverhältnis.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 3, 4 und 6, wobei in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) von einem des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs in den vorbestimmten Bereich geändert wird, die Steuerung (52) mindestens einen des oberen Ausgabegrenzwerts des Hilfsmotors (42), der Ausgabe des Hilfsmotors (42) und des Ausgabeverhältnisses des Hilfsmotors (42) zur menschlichen Antriebskraft auf einen vorbestimmten Wert setzt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 3, 4, 6 und 7, wobei in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs fällt, die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass sich mindestens eine von einer Regenerationsmenge und einer Regenerationsrate von der mindestens einen von einer Regenerationsmenge und einer Regenerationsrate in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, unterscheidet.
Eine Steuerungsvorrichtung (50) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst: eine Steuerung (52), die konfiguriert ist, um einen Hilfsmotor (42) zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) unterstützt, das ein Getriebe (46) beinhaltet, das ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades (12) durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel (14) gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel (14) eingegeben wird, erhalten wird, wobei die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass sich ein regenerativer Zustand des Hilfsmotors (42) zwischen einem Fall, in dem eine Getrieberegelstufe des Getriebes (46) nicht in einen vorbestimmten Bereich fällt, und einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, unterscheidet.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 9, wobei der regenerative Zustand mindestens eine Regenerationsmenge des Hilfsmotors (42) und eine Regenerationsrate des Hilfsmotors (42) beinhaltet.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (52) während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors (42) größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (52) während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors (42) größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (52) während der Fahrt des menschlichem angetriebenen Fahrzeugs (10) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors (42) kleiner ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (52) während der Fahrt des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) nicht in den vorbestimmten Bereich fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors (42) geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei während das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) fährt, die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einen ersten Bereich, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors (42) kleiner ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, und die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einen zweiten Bereich, der außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, fällt, die Regenerationsmenge des Hilfsmotors (42) größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Die Steuerungsvorrichtung (50) nach Anspruch 10, wobei während das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) fährt, die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einen ersten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors (42) geringer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt, und die Steuerung (52) den Hilfsmotor (42) so steuert, dass in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe des Getriebes (46) in einen zweiten Bereich außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, die Regenerationsrate des Hilfsmotors (42) größer ist als in einem Fall, in dem die Getrieberegelstufe in den vorbestimmten Bereich fällt.
Eine Steuerungsvorrichtung (50) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst: eine Steuerung (52), die konfiguriert ist, um eine Ausgabe eines Hilfsmotors (42) zu steuern, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) unterstützt, das ein Getriebe (46) beinhaltet, das ein Übersetzungsverhältnis ändert, das als Quotient definiert ist, der durch Dividieren einer Anzahl von Umdrehungen eines Rades (12) durch eine Anzahl von Umdrehungen einer Kurbel (14) gemäß der menschlichen Antriebskraft, die in die Kurbel (14) eingegeben wird, erhalten wird, wobei die Steuerung (52) mindestens einen von einem oberen Ausgabegrenzwert des Hilfsmotors (42), einer Ausgabe des Hilfsmotors (42) und einem Ausgabeverhältnis des Hilfsmotors (42) zur menschlichen Antriebskraft gemäß einer Differenz zwischen einer Getrieberegelstufe des Getriebes (46), welche in einen vorbestimmten Bereich fällt, und einer Getrieberegelstufe des Getriebes, welche außerhalb des vorbestimmten Bereichs fällt, steuert.