DE102020105904A1

DE102020105904A1 - Steuervorrichtung eines mit menschenkraft angetriebenen fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020105904A1
Application number: DE102020105904.3A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shahana
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2020-09-10
Also published as: JP7412889B2; JP2020142605A

Abstract

Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält einen Motor, der eine Vortriebskraft auf das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug ausübt, eine Kurbelwelle, ein Antriebsrad und ein Getriebe, das das Übersetzungsverhältnis von Antriebsraddrehgeschwindigkeit zur Kurbelwellendrehgeschwindigkeit ändert. Die Steuervorrichtung umfasst einen Controller, der den Motor entsprechend der menschlichen Antriebskraft steuert und einen Unterstützungszustand ändert, der sich auf mindestens eines von dem Unterstützungsverhältnis der Motorunterstützungskraft zu einer vorbestimmten menschlichen Antriebskraft und der Motorunterstützungskraft bezieht. Der Unterstützungszustand enthält einen ersten Unterstützungszustand mit einem ersten Übersetzungsverhältnis und einen zweiten Unterstützungszustand mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis, das geringer als das erste Übersetzungsverhältnis ist. Der Controller steuert den Motor so, dass sich der erste Unterstützungszustand, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, von dem zweiten Unterstützungszustand unterscheidet, und sich der erste Unterstützungszustand, der die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt, von dem ersten Unterstützungszustand unterscheidet.

Description

HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der JP-Patentanmeldung mit der Nummer JP 2019-040067 , die am 05. März 2019 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der JP-Patentanmeldung JP 2019-040067 wird hiermit durch Verweis hierauf hierin aufgenommen.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 2000-344176 Offenbarung eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, die einen Motor so steuert, dass das Verhältnis von Motorausgabe zur menschlichen Antriebskraft, die in ein mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug eingegeben wird, gleich einem vorbestimmten Verhältnis wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist das Vorsehen einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, die einen Motor in einer bevorzugten Weise steuert.
Eine Steuervorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuervorrichtung eines mit Muskelkraft beziehungsweise Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug enthält einen Motor, eine Kurbelwelle, ein Antriebsrad und ein Getriebe. Der Motor wendet die Antriebskraft auf das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug an. Das Getriebe ändert das Übersetzungsverhältnis einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads zu einer Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Die Steuervorrichtung umfasst einen Controller. Der Controller ist eingerichtet, um den Motor entsprechend einer menschlichen Antriebskraft zu steuern. Der Controller ist eingerichtet, um einen Unterstützungszustand zu ändern, der sich auf mindestens eines von dem Unterstützungsverhältnis der von dem Motor erzeugten Unterstützungskraft zu einer vorbestimmten menschlichen Antriebskraft und der vom Motor erzeugten Unterstützungskraft bezieht. Der Unterstützungszustand enthält einen ersten Unterstützungszustand und einen zweiten Unterstützungszustand. Im ersten Unterstützungszustand ist das Übersetzungsverhältnis ein erstes Übersetzungsverhältnis. Im zweiten Unterstützungszustand ist das Übersetzungsverhältnis ein zweites Übersetzungsverhältnis, das geringer als das erste Übersetzungsverhältnis ist. Der Controller ist eingerichtet, um den Motor so zu steuern, dass sich der erste Unterstützungszustand, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, vom zweiten Unterstützungszustand unterscheidet. Ferner ist der Controller eingerichtet, um den Motor so zu steuern, dass sich der erste Unterstützungszustand, der die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt, von dem ersten Unterstützungszustand unterscheidet, der die vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Mit der Steuervorrichtung nach dem ersten Aspekt wird der Motor im ersten Unterstützungszustand gesteuert, der jeweils für den Fall geeignet ist, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist und in dem die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist. Dadurch wird der Motor in einer bevorzugten Weise gesteuert.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass die vorbestimmte Bedingung mindestens eines von einer Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, einem Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und der menschlichen Antriebskraft enthält.
Mit der Steuervorrichtung nach dem zweiten Aspekt wird der Motor im ersten Unterstützungszustand gesteuert, der für mindestens eines von der Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, dem Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und der menschlichen Antriebskraft geeignet ist. Dadurch wird der Motor in einer bevorzugten Art und Weise gesteuert.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem ersten oder zweiten Aspekt eingerichtet, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem dritten Aspekt erhöht das Unterstützungsverhältnis in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Dadurch wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis dritten Aspekt eingerichtet, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, das Unterstützungsverhältnis mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis zunimmt.
Mit dem Steuervorrichtung nach dem vierten Aspekt wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers weiter in dem Fall begrenzt, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt eingerichtet, so dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem fünften Aspekt erhöht das Unterstützungsverhältnis in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Wert ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Somit wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis fünften Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem sechsten Aspekt erhöht das Unterstützungsverhältnis in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als der vorbestimmte Wert ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Somit wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis sechsten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem siebten Aspekt erhöht die Unterstützungskraft in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Somit wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis siebten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Unterstützungskraft mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis zunimmt.
Mit dem Steuervorrichtung nach dem achten Aspekt wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers weiter begrenzt, wenn die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis achten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem neunten Aspekt erhöht die Unterstützungskraft in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als der vorbestimmte Wert ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Somit wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis neunten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor auf eine Weise steuert, dass in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Die Steuervorrichtung nach dem zehnten Aspekt erhöht die Unterstützungskraft in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als der vorbestimmte Wert ist und das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist. Somit wird eine Erhöhung der Belastung des Benutzers begrenzt.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem von dem ersten bis zehnten Aspekt eingerichtet, um den Controller das Getriebe zu betätigt, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern und das Getriebe entsprechend der vorbestimmten Bedingung zu steuern.
Die Steuervorrichtung nach dem elften Aspekt steuert das Getriebe so, dass das Übersetzungsverhältnis gleich einem für die vorbestimmte Bedingung geeigneten Übersetzungsverhältnis wird.
Die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs der vorliegenden Offenbarung steuert den Motor in einer bevorzugten Weise.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs einschließlich einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs entsprechend der Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes Beispiel für einen Vorgang zur Steuerung eines Motors darstellt, der von einem in 2 gezeigten Controller ausgeführt wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Beispiel für den Vorgang zur Steuerung des Motors durch den in 2 gezeigten Controller darstellt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein drittes Beispiel eines Vorgangs zur Steuerung des Motors durch den in 2 gezeigten Controller darstellt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes modifiziertes Beispiel eines Vorgangs zur Steuerung des Motors durch den in 2 gezeigten Controller darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORM DER OFFENBARUNG
Ausführungsform
Eine Steuervorrichtung 40 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einer Ausführungsform wird nun anhand der 1 bis 5 beschrieben. Ein mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug, das zumindest mit der menschlichen Antriebskraft H angetrieben werden kann. Es gibt keine Begrenzung der Anzahl der Räder des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Zum Beispiel kann das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 ein Einrad oder ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern sein. Beispiele für das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthalten verschiedene Arten von Fahrrädern, wie z.B. ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Stadtfahrrad, ein Lastenfahrrad und ein Liegefahrrad sowie ein Elektrofahrrad (E-Bike). Das Elektrofahrrad enthält ein elektrisches Unterstützungsfahrrad, das den Antrieb des Fahrzeugs mit einem Elektromotor unterstützt. In der nachstehend beschriebenen Ausführungsform wird das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 als Fahrrad bezeichnet.
Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält einen Motor 12, eine Kurbelwelle 14A, ein Antriebsrad 16A und ein Getriebe 18. Der Motor 12 wendet die Vortriebskraft auf das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 an. Das Getriebe 18 ändert das Übersetzungsverhältnis R einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads 16A zu einer Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14A. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält ferner ein angetriebenes Rad 16B, eine Kurbel 14 und einen Rahmen 20. Die menschliche Antriebskraft H wird in die Kurbel 14 eingeleitet. Die Kurbel 14 enthält die Kurbelwelle 14A und zwei Kurbelarme 14B. Die Kurbelwelle 14A wird vom Rahmen 20 drehbar gestützt. Die beiden Kurbelarme 14B sind jeweils an zwei Enden der Kurbelwelle 14A vorgesehen. Zwei Pedale 22 sind einzeln mit dem Kurbelarm 14B verbunden. Das Antriebsrad 16A wird durch die Drehung der Kurbel 14 angetrieben. Das Antriebsrad 16A wird durch den Rahmen 20 gestützt. Die Kurbel 14 ist durch einen Antriebsmechanismus 24 mit dem Antriebsrad 16A verbunden. Der Antriebsmechanismus 24 enthält einen ersten Drehkörper 26, der mit der Kurbelwelle 14A gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 14A kann über eine erste Einwegkupplung mit dem ersten Drehkörper 26 gekoppelt werden. Die erste Einwegkupplung ist eingerichtet, um den ersten Drehkörper 26 vorwärts zu drehen, wenn die Kurbel 14 vorwärts gedreht wird, und ist eingerichtet, um den ersten Drehkörper 26 nicht rückwärts zu drehen, wenn die Kurbel 14 rückwärts gedreht wird. Der erste Drehkörper 26 enthält ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Der Antriebsmechanismus 24 enthält ferner einen zweiten Drehkörper 28 und ein Verbindungselement 30. Das Verbindungselement 30 überträgt die Drehkraft des ersten Drehkörpers 26 auf den zweiten Drehkörper 28. Das Verbindungselement 30 enthält beispielsweise eine Kette, einen Riemen oder eine Welle.
Der zweite Drehkörper 28 ist mit dem Antriebsrad 16A verbunden. Der zweite Drehkörper 28 enthält ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Vorzugsweise ist eine zweite Einwegkupplung zwischen dem zweiten Drehkörper 28 und dem Antriebsrad 16A vorgesehen. Die zweite Einwegkupplung ist eingerichtet, um das Antriebsrad 16A vorwärts zu drehen, wenn der zweite Drehkörper 28 vorwärts gedreht wird, und ist eingerichtet, um das Antriebsrad 16A nicht rückwärts zu drehen, wenn der zweite Drehkörper 28 rückwärts gedreht wird.
Eines von dem Antriebsrad 16A und dem Antriebsrad 16B enthält ein Vorderrad, das andere von dem Antriebsrad 16A und dem Antriebsrad 16B enthält ein Hinterrad. Das Vorderrad ist mit einer Vordergabel 32 am Rahmen 20 befestigt. Ein Lenker 34 ist durch einen Vorbau 36 mit der Vordergabel 32 verbunden. In der folgenden Ausführungsform wird das Hinterrad auf das Antriebsrad 16A bezogen, das Vorderrad kann aber auch das Antriebsrad 16A sein.
Das mit Menschenkraft betriebene Fahrzeug 10 enthält ferner eine Batterie 38. Die Batterie 38 enthält eine oder mehrere Batteriezellen. Jede Batteriezelle enthält eine wiederaufladbare Batterie. Die Batterie 38 versorgt einen Controller 42 der Steuervorrichtung 40 mit elektrischer Leistung. Vorzugsweise wird die Batterie 38 mit dem Controller 42 der Steuervorrichtung 40 über eine drahtgebundene oder eine Drahtlos-Verbindung in einer Weise verbunden, die eine Kommunikation ermöglicht. Die Batterie 38 ist so eingerichtet, dass sie mit dem Controller 42 z.B. über eine Energieleitungskommunikation (PLC) kommuniziert.
Der Motor 12 unterstützt den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Motor 12 enthält einen Elektromotor. Der Motor 12 ist vorgesehen, um die Drehung auf das Vorderrad oder auf einen Leistungsübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zu übertragen, der sich von den Pedalen 22 bis zum Hinterrad erstreckt. Der Leistungsübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H, der sich von den Pedalen 22 bis zum Hinterrad erstreckt, enthält das Hinterrad. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 12 vorgesehen, um die Drehung auf den ersten Drehkörper 26 zu übertragen. Der Motor 12 und ein Gehäuse, auf dem der Motor 12 vorgesehen ist, definieren eine Antriebseinheit. Vorzugsweise ist eine dritte Einwegkupplung im Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor 12 und der Kurbelwelle 14A vorgesehen, so dass der Motor 12 durch die Drehkraft der Kurbel 14 in einem Fall nicht gedreht wird, in dem die Kurbelwelle 14A in die Richtung gedreht wird, in die sich das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts bewegt.
Vorzugsweise ist das Getriebe 18 so eingerichtet, dass das Übersetzungsverhältnis R stufenweise verändert wird. Das Getriebe 18 enthält einen elektrischen Aktuator 18A und einen Getriebehauptkörper 18B, der vom elektrischen Aktuator 18A angetrieben wird. Der Controller 42 der Steuervorrichtung 40 steuert den elektrischen Aktuator 18A. Der elektrische Aktuator 18A enthält einen Elektromotor und einen Antriebsschaltkreis, der die an den Elektromotor angelegte elektrische Leistung steuert. Der elektrische Aktuator 18A lässt den Getriebehauptkörper 18B einen Schaltvorgang durchführen. Eine im elektrischen Aktuator 18A enthaltene Antriebsschaltung 46 ist über eine Drahtlos-oder eine verdrahtete Verbindung mit dem Controller 42 in einer Weise verbunden, die eine Kommunikation ermöglicht. Der elektrische Aktuator 18A ist eingerichtet, um z.B. über eine Energieleitungskommunikation (PLC) mit dem Controller 42 zu kommunizieren. Der elektrische Aktuator 18A weist den Getriebehauptkörper 18B auf, der als Reaktion auf ein Steuersignal von dem Controller 42 einen Schaltvorgang ausführt. Das Getriebe 18 enthält z.B. mindestens eine interne Getriebenabe und eine externe Getriebevorrichtung (Umwerfer). Der Umwerfer enthält mindestens einen von einem vorderen Umwerfer und einem hinteren Umwerfer. In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Getriebe 18 einen hinteren Umwerfer. Als Getriebe 18 können verschiedene Arten von Getrieben, wie z.B. ein stufenloses Getriebe (CVT), verwendet werden. Das Getriebe 18 kann z.B. an einem Gehäuse der Antriebseinheit angebracht werden.
Die Steuervorrichtung 40 enthält den Controller 42. Der Controller 42 enthält Prozessoren, die vorbestimmte Steuerprogramme ausführen. Der Prozessor enthält z.B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Die Prozessoren können sich an verschiedenen Positionen befinden. Der Controller 42 kann einen oder mehrere Mikrocomputer enthalten. Die Steuervorrichtung 40 kann ferner Speicher 44 enthalten. Der Speicher 44 speichert (eine) Information(en), die für verschiedene Arten von Steuerprogrammen und Steuerprozessen verwendet werden. Der Speicher 44 enthält beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher.
Vorzugsweise enthält die Steuervorrichtung 40 zusätzlich den Antriebsschaltkreis 46 des Motors 12. Vorzugsweise sind der Antriebsschaltkreis 46 und der Controller 42 an dem Gehäuse vorgesehen, an dem der Motor 12 vorgesehen ist. Der Antriebsschaltkreis 46 und der Controller 42 sind z.B. auf demselben Schaltkreissubstrat vorgesehen. Der Antriebsschaltkreis 46 enthält einen Inverterschaltkreis. Der Antriebsschaltkreis 46 steuert die elektrische Leistung, die von der Batterie 38 dem Motor 12 zugeführt wird. Der Antriebsschaltkreis 46 ist mit dem Controller 42 über eine Drahtlos- oder eine drahtgebundene Verbindung so verbunden, dass eine Kommunikation möglich ist. Der Antriebsschaltkreis 46 ist eingerichtet, um mit dem Controller 42 z.B. über eine serielle Kommunikation zu kommunizieren. Der Antriebsschaltkreis 46 treibt den Motor 12 als Reaktion auf ein Steuersignal vom Controller 42 an.
Die Steuervorrichtung 40 steuert den Motor 12 entsprechend einer Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, einer Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A und der menschlichen Antriebskraft H. Vorzugsweise enthält die Steuervorrichtung 40 ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48, der eingerichtet ist, um die Fahrgeschwindigkeit V zu erfassen, einen Kurbeldrehsensor 50, der eingerichtet ist, um die Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A zu erfassen, und einen Drehmomentsensor 52, der eingerichtet ist, um die menschliche Antriebskraft H zu erfassen.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 wird zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 verwendet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 gibt ein Signal aus, das der Drehgeschwindigkeit eines Rades entspricht. Der Controller 42 kann die Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 auf der Grundlage der Raddrehgeschwindigkeit berechnen. Vorzugsweise enthält der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 einen magnetischen Reed, der einen ReedSchalter oder ein Hall-Element bildet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 kann an einer Kettenstrebe des Rahmens 20 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 montiert und eingerichtet werden, um einen am Hinterrad montierten Magneten zu erfassen, oder er kann an der Vordergabel 32 angebracht und eingerichtet werden, um einen am Vorderrad montierten Magneten zu erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 so eingerichtet, dass ein Reedschalter bei jeder Raddrehung einen Magneten erfasst.
Der Kurbeldrehsensor 50 wird zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A verwendet. Der Kurbeldrehsensor 50 wird z.B. am Rahmen 20 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 montiert. Der Kurbeldrehsensor 50 ist so eingerichtet, dass er einen Magnetsensor enthält, der ein der Stärke des Magnetfeldes entsprechendes Signal ausgibt. Ein ringförmiger Magnet, dessen Magnetfeldstärke sich in Umfangsrichtung ändert, ist an der Kurbelwelle 14A, einem Element, das in Zusammenarbeit mit der Kurbelwelle 14A gedreht wird, oder im Leistungsübertragungsweg, der sich von der Kurbelwelle 14A bis zum ersten Drehkörper 26 erstreckt, vorgesehen. Das Element, das in Zusammenarbeit mit der Kurbelwelle 14A gedreht wird, enthält eine Ausgabewelle des Motors 12. Der Kurbeldrehsensor 50 gibt ein Signal aus, das der Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A entspricht. Der Magnet kann an dem Element angebracht werden, das sich einstückig mit der Kurbelwelle 14A im Leistungsübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 dreht. Zum Beispiel kann der Magnet auf dem ersten Drehkörper 26 in einem Fall angebracht werden, in dem die erste Einwegkupplung zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26 nicht vorhanden ist. Der Kurbeldrehsensor 50 kann anstelle des Magnetsensors einen optischen Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Drehmomentsensor oder ähnliches enthalten.
Der Drehmomentsensor 52 wird zur Erfassung des Drehmoments der in die Kurbel 14 eingeleiteten menschlichen Antriebskraft H verwendet. In einem Fall, in dem z.B. die erste Einwegkupplung im Leistungsübertragungsweg vorgesehen ist, wird der Drehmomentsensor 52 an einer stromaufwärtigen Seite der ersten Einwegkupplung im Leistungsübertragungsweg vorgesehen. Der Drehmomentsensor 52 enthält einen Torsionssensor, einen magnetostriktiven Sensor, einen Drucksensor oder ähnliches. Der Torsionssensor enthält einen Torsionsmesser. Der Drehmomentsensor 52 ist im Leistungsübertragungsweg oder in der Nähe des im Leistungsübertragungsweg enthaltenen Elements vorgesehen. Das in dem Leistungsübertragungsweg enthaltene Element ist z.B. die Kurbelwelle 14A, ein Element, das die menschliche Antriebskraft H zwischen der Kurbelwelle 14A und dem ersten Drehkörper 26, dem Kurbelarm 14B oder dem Pedal 22 überträgt. Der Drehmomentsensor 52 kann eine Drahtlos- oder eine drahtgebundene Kommunikationseinheit enthalten. Die menschliche Antriebskraft H kann eine Leistung enthalten, die auf der menschlichen Antriebskraft H basiert. In diesem Fall ist die Leistung ein Wert, der durch Multiplikation des vom Drehmomentsensor 52 erfassten Drehmoments mit der vom Kurbelwellen-Drehsensor 50 erfassten Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A erhalten wird.
Der Controller 42 steuert den Motor 12 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H. Der Controller 42 ist eingerichtet, um einen Unterstützungszustand A zu ändern, der sich auf mindestens ein Unterstützungsverhältnis X einer Unterstützungskraft M des Motors 12 zu einer vorbestimmten menschlichen Antriebskraft H oder der Unterstützungskraft M des Motors 12 bezieht.
Der Controller 42 steuert z.B. den Motor 12 so, dass ein Verhältnis der vom Motor 12 erzeugten Unterstützungskraft M zur menschlichen Antriebskraft H gleich einem vorbestimmten Unterstützungsverhältnis X wird. Der Controller 42 kann z.B. den Motor 12 so steuern, dass das Ausgabedrehmoment TM, das auf der Unterstützungskraft M des Motors 12 basiert, zu dem Drehmoment TH, das auf der menschlichen Antriebskraft H des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 basiert, gleich dem vorbestimmten Unterstützungsverhältnis X wird. Der Controller 42 steuert den Motor 12 z.B. in einem Steuermodus, der aus Steuermodi, die unterschiedliche Unterstützungsverhältnisse X aufweisen, ausgewählt wird. Ein Drehmomentverhältnis des Ausgabedrehmoments TM, das auf der Unterstützungskraft M des Motors 12 basiert, zum Drehmoment TH, das auf der menschlichen Antriebskraft H des Fahrzeugs 10 basiert, kann auch als Unterstützungsverhältnis X bezeichnet werden. Der Controller 42 kann den Motor 12 z.B. so steuern, dass die Leistung WM (Watt) des Motors 12 zur Leistung WM (Watt), die auf der menschlichen Antriebskraft H basiert, gleich dem vorbestimmten Unterstützungsverhältnis X wird. Die Leistung WH, die auf der menschlichen Antriebskraft H basiert, wird durch Multiplikation der menschlichen Antriebskraft H mit der Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A berechnet. In einem Fall, in dem die Ausgabe des Motors 12 über ein Untersetzungsgetriebe in den Leistungspfad der menschlichen Antriebskraft H eingegeben wird, entspricht die Ausgabe des Untersetzungsgetriebes der Unterstützungskraft M. Der Controller 42 gibt eine Steueranweisung an den Antriebsschaltkreis 46 des Motors 12 entsprechend dem Drehmoment TH oder der Leistung WH, die auf der menschlichen Antriebskraft H basiert, aus. Die Steueranweisung enthält z.B. einen Drehmomentanweisungswert.
Der Controller 42 steuert den Motor 12 so, dass ein Maximalwert MX der Unterstützungskraft M geringer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Der Controller 42 steuert den Motor 12 z.B. in einem Steuermodus, der aus Steuermodi mit unterschiedlichen Maximalwerten MX ausgewählt wird. Die Unterstützungskraft M enthält das Ausgabedrehmoment TM des Motors 12. Die Unterstützungskraft M kann die Leistung WM des Motors 12 enthalten. In diesem Fall steuert der Controller 42 den Motor 12 so, dass die Leistung WM des Motors 12 geringer oder gleich einem vorbestimmten Wert WM1 ist. Der vorbestimmte Wert WM1 beträgt in einem Beispiel 500 Watt. Der vorbestimmte Wert WM1 beträgt in einem anderen Beispiel 300 Watt. Der Controller 42 kann den Motor 12 so steuern, dass das Drehmomentverhältnis AT geringer oder gleich einem vorbestimmten Drehmomentverhältnis AT1 ist. Das vorbestimmte Drehmomentverhältnis ATI beträgt in einem Beispiel 300%.
Vorzugsweise steuert der Controller 42 den Motor 12 in Abhängigkeit von mindestens einer von der Fahrgeschwindigkeit V und der Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A. Beispielsweise steuert der Controller 42 den Motor 12 so, dass das Unterstützungsverhältnis X und die Unterstützungskraft M mit dem Anfahren des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und dem Anstieg des Drehbetrags der Kurbel 14 zunehmen. Insbesondere steuert der Controller 42 den Motor 12 so, dass mindestens eines von dem Unterstützungsverhältnis X und der Unterstützungskraft M mit zunehmendem Drehbetrag der Kurbel 14 in einem Fall zunimmt, in dem sich die Fahrgeschwindigkeit V oder die Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A von 0 auf größer als 0 ändert. Der Controller 42 stoppt z.B. den Motor 12 in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V größer oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit VA wird. Die vorbestimmte Geschwindigkeit VA beträgt beispielsweise 45 km pro Stunde. Die vorbestimmte Geschwindigkeit VA kann niedriger als 45 km pro Stunde, z.B. 25 km pro Stunde, sein.
In einem Fall, in dem die Steuervorrichtung 40 den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 und den Kurbeldrehsensor 50 enthält, kann der Controller 42 das Übersetzungsverhältnis R berechnen, indem er die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 erfasste Drehgeschwindigkeit durch die Drehgeschwindigkeit N der Kurbelwelle 14A dividiert. Die Steuervorrichtung 40 kann ferner einen Schaltzustandsdetektor 54 enthalten. Der Schaltzustandsdetektor 54 gibt z.B. ein Signal, das einer Position eines beweglichen Abschnitts des Getriebes 18 entspricht, an den Controller 42 aus. Die Position des beweglichen Abschnitts des Getriebes 18 entspricht dem Übersetzungsverhältnis R. Der Schaltzustandsdetektor 54 kann eine Drehposition des Motors des elektrischen Aktuators 18A des Getriebes 18 oder eine Drehposition eines Drehelements in einem mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebe erfassen.
Der Unterstützungszustand A enthält einen ersten Unterstützungszustand A1 und einen zweiten Unterstützungszustand A2. Im ersten Unterstützungszustand A1 ist das Übersetzungsverhältnis R ein erstes Übersetzungsverhältnis R1. Im zweiten Unterstützungszustand A2 ist das Übersetzungsverhältnis R ein zweites Übersetzungsverhältnis R2, das geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. Der Controller 42 steuert den Motor 12 so, dass sich ein erster Unterstützungszustand A11, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, von dem zweiten Unterstützungszustand A2 unterscheidet. Ferner steuert der Controller 42 den Motor 12 so, dass sich ein erster Unterstützungszustand A12, der die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt, von dem ersten Unterstützungszustand A11, der die vorbestimmte Bedingung erfüllt, unterscheidet. Vorzugsweise entspricht das erste Übersetzungsverhältnis R1 jedem Übersetzungsverhältnis R, das größer oder gleich einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis R ist. Vorzugsweise entspricht das zweite Übersetzungsverhältnis R2 jedem Übersetzungsverhältnis R, das geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist.
Die vorbestimmte Bedingung enthält mindestens eines von der Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, einen Fahrwiderstand Y des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und der menschlichen Antriebskraft H. In einem ersten Beispiel enthält die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung, die sich auf die Fahrgeschwindigkeit V bezieht. In einem zweiten Beispiel enthält die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung, die sich auf den Fahrwiderstand Y bezieht. In einem dritten Beispiel enthält die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung, die sich auf die menschliche Antriebskraft H bezieht. Der Controller 42 berechnet den Fahrwiderstand Y z.B. aus der folgenden Gleichung (1).
$Y = (2 P / 60) \times (T \times N \times eH) \div V$
„P“ gibt ein Kreisverhältnis an.
„T“ gibt das Ausgabedrehmoment des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 an. In einem Fall, in dem, wie in der vorliegenden Ausführung, die Drehung des Motors 12 auf den ersten Drehkörper 26 übertragen wird, ist das Ausgabedrehmoment T des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 das Drehmoment um die Kurbelwelle 14A an einem Abschnitt, an dem der erste Drehkörper 26 montiert ist. In einem Fall, in dem der Motor 12 in der Nähe der Kurbelwelle 14A vorgesehen ist und die Ausgabe des Motors 12 mit der menschlichen Antriebskraft H an einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Drehkörpers 26 im Leistungsübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zusammenkommt, kann das Ausgabedrehmoment T des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 durch Addieren des Drehmoments TH, das auf der menschlichen Antriebskraft H basiert, die in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingeleitet wird, und des Ausgabedrehmoments TM, das vom Motor 12 erzeugt wird und in einen Abschnitt eingeleitet wird, auf dem der erste Drehkörper 26 montiert ist, erhalten werden. In diesem Fall ist der Drehmomentsensor 52 stromabwärts von einem Abschnitt vorgesehen, wo die Ausgabe des Motors 12 mit der menschlichen Antriebskraft H im Leistungsübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zusammenkommt, so dass der Drehmomentsensor 52 das Ausgabedrehmoment T des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 erfassen kann.
„N“ gibt die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14A des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 an.
Ferner gibt „eH“ einen Leistungsübertragungswirkungsgrad der menschlichen Antriebskraft H des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 auf das Antriebsrad 16A an. Der Leistungsübertragungswirkungsgrad ergibt sich aus der Verlustleistung im Leistungsübertragungsweg, die im Speicher 44 vorab gespeichert wird, und dem aktuellen Übersetzungsverhältnis R des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. In einem Fall, in dem sich der Leistungsübertragungswirkungsgrad entsprechend dem Übersetzungsverhältnis R des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 unterscheidet, ist es vorzuziehen, dass der Speicher 44 den jedem Übersetzungsverhältnis R entsprechenden Leistungsübertragungswirkungsgrad speichert. Außerdem kann „eH“ den Leistungsübertragungswirkungsgrad der Ausgabe des Motors 12 auf das Antriebsrad 16A enthalten. In einem Fall, in dem „eH“ den Leistungsübertragungswirkungsgrad der Ausgabe des Motors 12 auf das Antriebsrad 16A enthält, kann der Speicher 44 den Leistungsübertragungswirkungsgrad speichern, der der Ausgabe des Motors 12 entspricht.
„V“ gibt die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 an.
In einem Fall, in dem z.B. das erste Übersetzungsverhältnis R1 die vorbestimmte Bedingung erfüllt, entspricht das erste Übersetzungsverhältnis R1 dem Übersetzungsverhältnis R, bei dem eine Last auf einen Fahrer größer als eine vorbestimmte Last ist. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, ist es vorzuziehen, dass das Unterstützungsverhältnis X des ersten Unterstützungszustands A1 größer als das Unterstützungsverhältnis X des zweiten Unterstützungszustands A2 ist. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M in Beziehung steht, ist es vorzuziehen, dass die Unterstützungskraft M des ersten Unterstützungszustands A1 größer als die Unterstützungskraft M des zweiten Unterstützungszustands A2 ist. In einem Fall, in dem beispielsweise der Unterstützungszustand A in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R groß ist, gleich dem ersten Unterstützungszustand A1 wird, wird eine Erhöhung der Belastung des Fahrers begrenzt.
In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, ist es vorzuziehen, dass das Unterstützungsverhältnis X im ersten Unterstützungszustand A11 größer als ein Unterstützungsverhältnis X12 im ersten Unterstützungszustand A12 ist. Wenn z.B. in einem Fall, in dem das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R groß ist, anfängt zu fahren, wird, wenn der Unterstützungszustand A dem ersten Unterstützungszustand A11 in einem Zustand gleich wird, in dem die Fahrgeschwindigkeit V unmittelbar nach Beginn der Fahrt des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs gering ist, eine Erhöhung der Belastung des Fahrers begrenzt. Beispielsweise in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R groß ist, wird, wenn der Unterstützungszustand A gleich dem ersten Unterstützungszustand A11 wird, eine Erhöhung der Belastung des Fahrers begrenzt. Beispielsweise in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R groß ist, wird, wenn der Unterstützungszustand A gleich dem ersten Unterstützungszustand A11 wird, eine Erhöhung der Belastung des Fahrers begrenzt.
In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist und die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Controller 42 den ersten Unterstützungszustand A11 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis R ändern. Zum Beispiel in einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, erhöht der Controller 42 das Unterstützungsverhältnis X, wenn das Übersetzungsverhältnis R im ersten Unterstützungszustand A11 zunimmt. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M zusammenhängt, erhöht der Controller 42 beispielsweise die Unterstützungskraft M, wenn das Übersetzungsverhältnis R im ersten Unterstützungszustand A11 zunimmt. Das Unterstützungsverhältnis X oder die Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A11 kann für jedes Übersetzungsverhältnis R eingestellt werden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass der Speicher 44 (eine) erste Information(en) speichert, einschließlich des Verhältnisses des Unterstützungsverhältnisses X oder der Unterstützungskraft M und des Übersetzungsverhältnisses R. Der Controller 42 ändert mindestens eines von einem Unterstützungsverhältnis X und der Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A11 entsprechend der/den ersten im Speicher 44 gespeicherten Information(en).
In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, kann der Controller 42 eine Änderungsrate des Unterstützungsverhältnisses X im ersten Unterstützungszustand A11 so einstellen, dass sie sich von einer Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses R unterscheidet. Beispielsweise in einem Fall, in dem das erste Übersetzungsverhältnis R1 einen Bereich von einem unteren Grenzwert R11 bis zu einem oberen Grenzwert R12 enthält, der 500% des unteren Grenzwertes R11 beträgt, stellt der Controller 42 das Unterstützungsverhältnis X12 am oberen Grenzwert R12 auf 300% des Unterstützungsverhältnisses X11 am unteren Grenzwert R11 ein. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, kann der Controller 42 die Änderungsrate des Unterstützungsverhältnisses X im ersten Unterstützungszustand A11 so einstellen, dass sie gleich der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses R ist. Zum Beispiel in einem Fall, in dem das erste Übersetzungsverhältnis R1 einen Bereich vom unteren Grenzwert R11 bis zum oberen Grenzwert R12 enthält, der 300% des unteren Grenzwertes R11 beträgt, stellt der Controller 42 das Unterstützungsverhältnis X12 am oberen Grenzwert R12 auf 300% des Unterstützungsverhältnisses X11 am unteren Grenzwert R11 ein.
In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M zusammenhängt, kann der Controller 42 die Änderungsrate der Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A11 so einstellen, dass sie sich von der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses R unterscheidet. Wenn beispielsweise das erste Übersetzungsverhältnis R1 einen Bereich vom unteren Grenzwert R11 bis zum oberen Grenzwert R12 enthält, der 500% des unteren Grenzwertes R11 beträgt, stellt der Controller 42 die Unterstützungskraft M12 am oberen Grenzwert R12 auf 300% der Unterstützungskraft M11 am unteren Grenzwert R11 ein. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M in Beziehung steht, kann der Controller 42 die Änderungsrate der Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A11 so einstellen, dass sie gleich der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses R ist. Zum Beispiel in einem Fall, in dem das erste Übersetzungsverhältnis R1 einen Bereich vom unteren Grenzwert R11 bis zum oberen Grenzwert R12 enthält, der 300% des unteren Grenzwertes R11 beträgt, stellt der Controller 42 die Unterstützungskraft M12 am oberen Grenzwert R12 auf 300% der Unterstützungskraft M11 am unteren Grenzwert R11 ein.
Vorzugsweise ist der Controller 42 eingerichtet, um das Getriebe 18 zu betätigen, um das Übersetzungsverhältnis R zu ändern und das Getriebe 18 entsprechend der vorbestimmten Bedingung zu steuern. In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, steuert der Controller 42 das Getriebe 18, um das Übersetzungsverhältnis R zu ändern. Vorzugsweise, in einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, steuert der Controller 42 das Getriebe 18, um das Übersetzungsverhältnis R zu verringern. In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Controller 42 das Getriebe 18 so steuern, dass das Übersetzungsverhältnis R gleich einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis RX wird, oder das Getriebe 18 entsprechend einem vorgegebenen Parameter steuern. Zum Beispiel verringert der Controller 42 das Übersetzungsverhältnis R, wenn der Fahrwiderstand Y steigt.
In einem Beispiel des ersten Beispiels ist es in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, größer als das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist. In dem einen Beispiel des ersten Beispiels ist es in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt. Die vorbestimmte Geschwindigkeit VX beträgt z.B. 10 km pro Stunde.
In einem anderen Beispiel des ersten Beispiels, steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, den Motor 12 so, dass die Unterstützungskraft M in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, größer als die Unterstützungskraft M in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist. Im anderen Beispiel des ersten Beispiels, ist es in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass die Unterstützungskraft M mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt. Der Controller in dem einen Beispiel des ersten Beispiels und der Controller im anderen Beispiel des ersten Beispiels können vom Controller 42 gemeinsam in Kombination ausgeführt werden, solange die technische Konsistenz gegeben ist.
Ein Vorgang zur Steuerung des Motors 12 im ersten Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 mit elektrischer Leistung versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S11 des in 3 gezeigten Ablaufdiagramms fort. In einem Fall, in dem der Vorgang des Ablaufdiagramms in 3 endet, wiederholt der Controller 42 den Vorgang ab Schritt S11 in vorbestimmten Zyklen, bis die Zufuhr elektrischer Leistung gestoppt wird.
Im Schritt S11 bestimmt der Controller 42, ob das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R nicht geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S12 fort. Im Schritt S12 bestimmt der Controller 42, ob die Fahrgeschwindigkeit V geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist. In einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S13 fort. Im Schritt S13 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A11 und fährt dann mit Schritt S14 fort. Im Schritt S14 steuert der Controller 42 das Getriebe 18 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses R und beendet dann den Vorgang. Vorzugsweise steuert der Controller 42 das Getriebe 18, um das Übersetzungsverhältnis R im Schritt S14 zu verringern.
Im Schritt S12 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit V nicht geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX ist, mit Schritt S15 fort. Im Schritt S15 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A12 und beendet dann den Vorgang.
Im Schritt S11 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, mit Schritt S16 fort. Im Schritt S16 steuert der Controller 42 den Motor 12 in dem zweiten Unterstützungszustand A2 und beendet dann den Vorgang.
In einem Beispiel des zweiten Beispiels ist es in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als ein vorbestimmter Wert YX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist, größer als das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. In dem einen Beispiel des zweiten Beispiels, ist es in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als der vorbestimmte Wert YX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt.
In einem anderen Beispiel des zweiten Beispiels, steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als der vorbestimmte Wert YX ist, den Motor 12 so, dass die Unterstützungskraft M in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist, größer als die Unterstützungskraft M in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. Im anderen Beispiel des zweiten Beispiels, ist es in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als der vorbestimmte Wert YX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass die Unterstützungskraft M mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt. Die Steuerung in dem einen Beispiel des zweiten Beispiels und die Steuerung in dem anderen Beispiel des zweiten Beispiels können zusammen oder in Kombination von dem Controller 42 ausgeführt werden, solange die technische Konsistenz gegeben ist.
Ein Vorgang zur Steuerung des Motors 12 im zweiten Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 mit elektrischer Leistung versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S21 des in 4 gezeigten Ablaufdiagramms fort. In einem Fall, in dem der Vorgang des Ablaufdiagramms in 4 endet, wiederholt der Controller 42 den Vorgang ab Schritt S21 in vorbestimmten Zyklen, bis die Zufuhr elektrischer Leistung gestoppt wird.
Im Schritt S21 bestimmt der Controller 42, ob das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R nicht geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S22 fort. Im Schritt S22 bestimmt der Controller 42, ob der Fahrwiderstand Y größer als der vorbestimmte Wert YX ist. In einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y größer als der vorbestimmte Wert YX ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S23 fort. Im Schritt S23 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A11 und fährt dann mit Schritt S24 fort. Im Schritt S24 steuert der Controller 42 das Getriebe 18 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses R und beendet dann den Vorgang. Vorzugsweise steuert der Controller 42 das Getriebe 18, um das Übersetzungsverhältnis R im Schritt S24 zu verringern.
Im Schritt S22 geht der Controller 42 in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y nicht größer als der vorbestimmte Wert YX ist, zum Schritt S25 über. Im Schritt S25 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A12 an und beendet dann den Vorgang.
Im Schritt S21 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, mit Schritt S26 fort. Im Schritt S26 steuert der Controller 42 den Motor 12 in dem zweiten Unterstützungszustand A2 und beendet dann den Vorgang.
In einem Beispiel des dritten Beispiels ist es in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als ein vorbestimmter Wert HX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist, größer als das Unterstützungsverhältnis X in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. In dem einen Beispiel des dritten Beispiels, ist es in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als der vorbestimmte Wert HX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass das Unterstützungsverhältnis X mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt.
In einem anderen Beispiel des dritten Beispiels, steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als der vorbestimmte Wert HX ist, den Motor 12 so, dass die Unterstützungskraft M in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis R das zweite Übersetzungsverhältnis R2 ist, größer als die Unterstützungskraft M in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. Im anderen Beispiel des dritten Beispiels, ist es in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als der vorbestimmte Wert HX ist, vorzuziehen, dass der Controller 42 den Motor 12 so steuert, dass die Unterstützungskraft M mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis R zunimmt. Der Controller 42 kann die Steuerung in dem einen Beispiel des dritten Beispiels und die Steuerung im anderen Beispiel des dritten Beispiels zusammen ausführen, solange die technische Konsistenz gegeben ist. Mindestens zwei von der Steuerung im ersten Beispiel, der Steuerung im zweiten Beispiel und der Steuerung im dritten Beispiel können vom Controller 42 zusammen oder in Kombination ausgeführt werden, solange technische Konsistenz besteht.
Ein Vorgang zur Steuerung des Motors 12 im dritten Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 mit elektrischer Leistung versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S31 des in 5 gezeigten Ablaufdiagramms fort. In einem Fall, in dem der Vorgang des Ablaufdiagramms in 5 endet, wiederholt der Controller 42 den Vorgang ab Schritt S31 in vorbestimmten Zyklen, bis die elektrische Leistungszufuhr gestoppt wird.
Im Schritt S31 bestimmt der Controller 42, ob das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R nicht geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S32 fort. Im Schritt S32 bestimmt der Controller 42, ob die menschliche Antriebskraft H größer als der vorbestimmte Wert HX ist. In einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als der vorbestimmte Wert HX ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S33 fort. Im Schritt S33 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A11 und fährt dann mit Schritt S34 fort. Im Schritt S34 steuert der Controller 42 das Getriebe 18 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses R und beendet dann den Vorgang. Vorzugsweise steuert der Controller 42 das Getriebe 18, um das Übersetzungsverhältnis R im Schritt S34 zu verringern.
Im Schritt S32 geht der Controller 42 in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand Y nicht größer als der vorbestimmte Wert HX ist, zum Schritt S35 über. Im Schritt S35 steuert der Controller 42 den Motor 12 im ersten Unterstützungszustand A12 und beendet dann den Vorgang.
Im Schritt S31 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, mit Schritt S36 fort. Im Schritt S36 steuert der Controller 42 den Motor 12 in dem zweiten Unterstützungszustand A2 und beendet dann den Vorgang.
Modifizierte Beispiele
Die mit der vorstehenden Ausführungsform zusammenhängende Beschreibung veranschaulicht, ohne jegliche Absicht zu beschränken, eine anwendbare Form einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung. Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dieser Offenbarung beispielsweise auf modifizierte Beispiele der vorstehend beschriebenen Ausführungsform und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die sich nicht widersprechen, anwendbar. In den nachfolgend beschriebenen modifizierten Beispielen werden dieselben Referenznummern für diejenigen Komponenten angegeben, die mit den entsprechenden Komponenten der vorstehenden Ausführungsform übereinstimmen. Solche Komponenten werden nicht im Detail beschrieben.
Die vorbestimmte Bedingung kann zwei oder drei von der Fahrgeschwindigkeit V, dem Fahrwiderstand Y und der menschlichen Antriebskraft H enthalten. Alternativ kann die vorbestimmte Bedingung eine Bedingung enthalten, die sich nicht auf die Fahrgeschwindigkeit V, den Fahrwiderstand Y oder die menschliche Antriebskraft H bezieht, anstelle oder zusätzlich zu der vorbestimmten Bedingung, die sich auf die Fahrgeschwindigkeit V, den Fahrwiderstand Y und die menschliche Antriebskraft H bezieht. Der Controller 42 kann den Schritt S12 in 1 in den Schritt S17 in 6 ändern. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis R im Schritt S11 geringer als das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, geht der Controller 42 zum Schritt S17 über. Im Schritt S17 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, mit Schritt S13 fort. Im Schritt S17 fährt der Controller 42 in einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist, mit Schritt S15 fort.
In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung zwei von der Fahrgeschwindigkeit V, dem Fahrwiderstand Y und der menschlichen Antriebskraft H enthält, kann die vorbestimmte Bedingung im Schritt S17 in einer der folgenden Situationen (A) bis (F) erfüllt werden.
(A) Die Fahrgeschwindigkeit V ist niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX und der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX.
(B) Die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX oder der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX.
(C) Die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX und die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
(D) Die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX oder die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
(E) Der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX und die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
(F) Der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX oder die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung die Fahrgeschwindigkeit V, den Fahrwiderstand Y und die menschliche Antriebskraft H enthält, kann die vorbestimmte Bedingung im Schritt S17 in einer der folgenden Situationen (G) bis (I) erfüllt werden.
(G) Die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX, der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX, und die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
(H) Die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX, der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX, oder die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
(I) Zwei von drei Bedingungen sind erfüllt, nämlich die Fahrgeschwindigkeit V ist geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit VX, der Fahrwiderstand Y ist größer als der vorbestimmte Wert YX und die menschliche Antriebskraft H ist größer als der vorbestimmte Wert HX.
Der Schritt S14 in 3, der Schritt S24 in 4, der Schritt S34 in 5 und der Schritt S14 in 6 können weggelassen werden. Wenn z.B. das Übersetzungsverhältnis R größer oder gleich dem ersten Übersetzungsverhältnis R1 ist und die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, muss der Controller 42 das Übersetzungsverhältnis R nicht ändern. In diesem Fall kann das Getriebe 18 ein manuelles Getriebe sein, das vom Fahrer über ein Seil betätigt wird, und das Getriebe 18 muss nicht den elektrischen Aktuator 18A enthalten.
In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, kann das Unterstützungsverhältnis X im ersten Unterstützungszustand A1 geringer als das Unterstützungsverhältnis X im zweiten Unterstützungszustand A2 sein. In einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M in Beziehung steht, kann die Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A1 geringer als die Unterstützungskraft M im zweiten Unterstützungszustand A2 sein. In einem Fall, in dem beispielsweise das Übersetzungsverhältnis R das erste Übersetzungsverhältnis R1 ist, wird die Fahrgeschwindigkeit V nicht größer oder gleich der vorbestimmten Geschwindigkeit VA werden, wenn das Unterstützungsverhältnis X oder die Unterstützungskraft M verringert wird.
Der Controller 42 kann das Verhältnis des ersten Unterstützungszustandes A1 und des zweiten Unterstützungszustandes A2 entsprechend der vorbestimmten Bedingung ändern. Wenn beispielsweise in einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, erhöht der Controller 42 das Unterstützungsverhältnis X im ersten Unterstützungszustand A1 auf mehr als das Unterstützungsverhältnis X im zweiten Unterstützungszustand A2. Ferner verringert der Controller 42 in einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit dem Unterstützungsverhältnis X in Beziehung steht, das Unterstützungsverhältnis X im ersten Unterstützungszustand A1 auf geringer als das Unterstützungsverhältnis X im zweiten Unterstützungszustand A2, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist. Wenn beispielsweise in einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M in Beziehung steht, die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, erhöht der Controller 42 die Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A1 so, dass sie größer als die Unterstützungskraft M im zweiten Unterstützungszustand A2 ist. Ferner verringert der Controller 42 in einem Fall, in dem der Unterstützungszustand A mit der Unterstützungskraft M in Beziehung steht, die Unterstützungskraft M im ersten Unterstützungszustand A1, so dass sie geringer als die Unterstützungskraft M im zweiten Unterstützungszustand A2 ist, wenn die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist. Die vorbestimmte Bedingung enthält beispielsweise mindestens eine von einer Bedingung, die sich auf den Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und einer Bedingung, die sich auf die Fahrumgebung des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht.
Der Ausdruck „mindestens eine von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eine“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Zum anderen bedeutet die Formulierung „mindestens eine von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „jede Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei ist.
Bezugszeichenliste

10): mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug,
12): Motor,
14A): Kurbelwelle,
16A): Antriebsrad,
18): Getriebe,
40): Steuervorrichtung,
42): Controller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019040067 [0001]
JP 2000344176 [0003]

Claims

Steuervorrichtung für eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, wobei das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug einen Motor, der eine Antriebskraft auf das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug ausübt, eine Kurbelwelle, ein Antriebsrad und ein Getriebe, das ein Übersetzungsverhältnis einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads zu einer Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle ändert, enthält, wobei die Steuervorrichtung umfasst: einen Controller, der eingerichtet ist, um den Motor entsprechend einer menschlichen Antriebskraft zu steuern, wobei der Controller eingerichtet ist, um einen Unterstützungszustand zu ändern, der sich auf mindestens eines von dem Unterstützungsverhältnis der Motorunterstützungskraft zu einer vorbestimmten menschlichen Antriebskraft und der vom Motor erzeugten Unterstützungskraft bezieht, der Unterstützungszustand einen ersten Unterstützungszustand, in dem das Übersetzungsverhältnis ein erstes Übersetzungsverhältnis ist, und einen zweiten Unterstützungszustand, in dem das Übersetzungsverhältnis ein zweites Übersetzungsverhältnis ist, das geringer als das erste Übersetzungsverhältnis ist, enthält, der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass sich der erste Unterstützungszustand, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, vom zweiten Unterstützungszustand unterscheidet, und der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass sich der erste Unterstützungszustand, der die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt, von dem ersten Unterstützungszustand unterscheidet, der die vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Bedingung mindestens eines von einer Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, einem Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und der menschlichen Antriebskraft enthält.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, das Unterstützungsverhältnis mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis zunimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor auf eine Weise zu steuern, dass in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor auf eine Weise zu steuern, dass in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als das Unterstützungsverhältnis in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor auf eine Weise zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die Fahrgeschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Unterstützungskraft mit zunehmendem Übersetzungsverhältnis zunimmt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem der Fahrwiderstand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor so zu steuern, dass in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Unterstützungskraft in einem Zustand, in dem das Übersetzungsverhältnis das zweite Übersetzungsverhältnis ist, größer als die Unterstützungskraft in einem Zustand ist, in dem das Übersetzungsverhältnis das erste Übersetzungsverhältnis ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Controller eingerichtet ist, um das Getriebe zu betätigen, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern und das Getriebe entsprechend der vorbestimmten Bedingung zu steuern.