DE102022106233A1

DE102022106233A1 - Steuervorrichtung für mit muskelkraft angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102022106233A1
Application number: DE102022106233.3A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shahana; Mitsuhiko Kawasaki; Taketoshi Sato
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-10-06
Also published as: US20220315163A1; CN115140232A

Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug umfasst einen Controller, der eingerichtet ist, um eine Getriebevorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug zu steuern. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug beinhaltet einen Motor, der eingerichtet ist, um eine Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug und auf die Getriebevorrichtung auszuüben. Der Motor ist eingerichtet, um durch Umschalten von Steuerzuständen gesteuert zu werden. In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, ist der Controller eingerichtet, eine Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.

Description

HINTERGRUND
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Anmeldung JP 2021-061248 , eingereicht am 31. März 2021, und der japanischen Anmeldung JP 2021-176476 , eingereicht am 28. Oktober 2021. Die gesamte Offenbarung der japanischen Anmeldung JP 2021-061248 und der japanischen Anmeldung 2021 - 176476 wird hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2015-209159 offenbart ein Beispiel für eine Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, die eine Getriebevorrichtung in Übereinstimmung mit einem Steuerzustand eines Motors steuert, der zum Aufbringen einer Antriebskraft auf ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug eingerichtet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, eingerichtet, um eine Getriebevorrichtung zu steuern, damit ein Fahrer sich beim Fahren des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs mit geringerer Wahrscheinlichkeit unwohl fühlt.
Eine Steuervorrichtung in Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug. Die Steuervorrichtung umfasst einen zum Steuern einer Getriebevorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug eingerichteten Controller. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug beinhaltet einen zum Aufbringen von Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug eingerichteten Motor und die Getriebevorrichtung. Der Motor ist eingerichtet, um durch Umschalten von Steuerzuständen gesteuert zu werden. In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, ist der Controller eingerichtet, eine Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Bei der Steuervorrichtung nach dem ersten Aspekt wird der Zustand der Getriebevorrichtung in einem Fall, in dem der Steuerzustand des Motors von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, voraussichtlich aufrecht erhalten, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dadurch wird ein vom Fahrer nicht beabsichtigtes Schalten der Getriebevorrichtung in einem Fall, in dem der Steuerzustand des Motors geändert wird, eingeschränkt. Auf diese Weise wird sich der Fahrer beim Fahren des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs mit geringerer Wahrscheinlichkeit unwohl fühlen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem ersten Aspekt eingerichtet, damit der Controller eingerichtet ist, ein Übersetzungsverhältnis mit dem Getriebe in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs und einer Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs zu ändern.
Bei der Steuervorrichtung nach dem zweiten Aspekt ändert der Controller automatisch das Übersetzungsverhältnis der Getriebevorrichtung in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs und der Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in der Steuervorrichtung nach dem zweiten Aspekt der Controller eingerichtet, die Getriebevorrichtung in Übereinstimmung mit einem auf den Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs bezogenen ersten Parameter und einem vorbestimmten ersten Schwellwert zu steuern. Der Controller ist eingerichtet, den vorbestimmten ersten Schwellwert zu ändern, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
Bei der Steuervorrichtung nach dem dritten Aspekt beschränkt der Controller die Schalthandlung der Getriebevorrichtung durch ein einfaches Verfahren. Dadurch wird der Verarbeitungsaufwand für den Controller verringert.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist bei der Steuervorrichtung nach dem zweiten oder dritten Aspekt der Controller eingerichtet, die Getriebevorrichtung in Übereinstimmung mit einem auf die Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs bezogenen zweiten Parameter und einem vorbestimmten zweiten Schwellwert zu steuern. Der Controller ist eingerichtet, den vorbestimmten zweiten Schwellwert zu ändern, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
Bei der Steuervorrichtung nach dem vierten Aspekt beschränkt der Controller die Schalthandlung der Getriebevorrichtung durch das einfache Verfahren.
In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis vierten Aspekte eingerichtet, damit die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem eine vorbestimmte erste Zeitspanne beim Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht.
Bei der Steuervorrichtung nach dem fünften Aspekt verhindert der Controller die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses durch die Getriebevorrichtung unmittelbar nach dem Wechsel von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem fünften Aspekt eingerichtet, damit die vorbestimmte erste Zeitspanne eine vorbestimmte erste Zeit beinhaltet.
Die Steuervorrichtung nach dem sechsten Aspekt verwendet die vorbestimmte erste Zeit als die vorbestimmte erste Zeitspanne. Somit ist/wird die Zeitdauer, für die das Schalten beschränkt ist, unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs festgelegt.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem sechsten Aspekt eingerichtet, damit die vorbestimmte erste Zeit größer oder gleich eine Sekunde und kleiner oder gleich fünf Sekunden ist.
Die Steuervorrichtung nach dem siebten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung nur im Bedarfsfall daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der fünften bis siebten Aspekte eingerichtet, damit die vorbestimmte erste Zeitspanne eine Zeitspanne beinhaltet, in der ein Rotationsbetrag eines Rads des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs einen vorbestimmten Rotationsbetrag annimmt.
Die Steuervorrichtung nach dem achten Aspekt verwendet als vorbestimmte erste Zeitspanne die Zeitspanne, in der der Rotationsbetrag des Rads des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs zu dem vorbestimmten Rotationsbetrag wird. Damit wird in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs die Zeitspanne verändert, für die das Schalten beschränkt ist/wird.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach dem achten Aspekt eingerichtet, damit der vorbestimmte Rotationsbetrag größer oder gleich 360 Grad und kleiner oder gleich 3600 Grad ist.
Die Steuervorrichtung nach dem neunten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während sich das Rad in einem Bereich von einer Umdrehung bis zehn Umdrehungen dreht.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis neunten Aspekte eingerichtet, damit der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Beschleunigung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Beschleunigung ist. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Beschleunigung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs kleiner eine vorbestimmte zweite Beschleunigung wird, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung ist.
Die Steuervorrichtung nach dem zehnten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug mit einer Beschleunigung beschleunigt, die größer oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung in Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs ist, selbst wenn der Steuerzustand des Motors geändert wird. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis zehnten Aspekte eingerichtet, damit der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Belastung eines Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Belastung ist. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Belastung des Fahrers kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Belastung, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist.
Die Steuervorrichtung nach dem elften Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während die Belastung des Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist, selbst wenn der Steuerzustand des Motors von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geändert wird. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis zehnten Aspekte eingerichtet, damit der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird und eine Kurbel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs sich in einem Zustand dreht, in dem die Belastung eines Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Belastung ist. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Belastung des Fahrers kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Belastung, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist.
Die Steuervorrichtung nach dem zwölften Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während die Belastung des Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist, selbst wenn der Steuerzustand des Motors von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geändert wird, während sich die Kurbel dreht. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis zwölften Aspekte eingerichtet, damit der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Steigung einer Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug fährt, größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Steigung ist. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn die Steigung der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug fährt, kleiner wird als eine vorbestimmte zweite Steigung, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung ist.
Die Steuervorrichtung nach dem dreizehnten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während die Steigung der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug fährt, größer oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung ist, selbst wenn der Steuerzustand des Motors von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geändert wird. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis dreizehnten Aspekte eingerichtet, damit der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem ein Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einem vorbestimmten ersten Neigungswinkel ist. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, wenn der Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter zweiter Neigungswinkel wird, der kleiner oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel ist.
Die Steuervorrichtung nach dem vierzehnten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis zu ändern, während der Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel ist, selbst wenn der Steuerzustand des Motors von einem der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geändert wird. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis vierzehnten Aspekte eingerichtet, damit sich die Steuerzustände in einem Unterstützniveau des Motors voneinander unterscheiden. Der Fall, dass der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, beinhaltet den Fall, in dem das Unterstützniveau des Motors erhöht ist/wird.
Die Steuervorrichtung nach dem fünfzehnten Aspekt hindert die Getriebevorrichtung daran, das Übersetzungsverhältnis in einem Fall zu ändern, in dem das Unterstützniveau des Motors erhöht ist/wird.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte eingerichtet, damit die Schalthandlung der Getriebevorrichtung eine Schalthandlung beinhaltet, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung erhöht.
Die Steuervorrichtung nach dem sechzehnten Aspekt beschränkt in einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dadurch wird eine Erhöhung der Belastung des Fahrers durch die Getriebevorrichtung vermieden, damit es weniger wahrscheinlich ist, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis sechzehnten Aspekte eingerichtet, damit die Schalthandlung der Getriebevorrichtung eine Schalthandlung beinhaltet, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung verringert.
Die Steuervorrichtung nach dem siebzehnten Aspekt beschränkt in einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, eine Verringerung des Übersetzungsverhältnisses, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dadurch wird eine Verringerung der Belastung des Fahrers durch die Getriebevorrichtung vermieden, damit es weniger wahrscheinlich ist, dass sich der Fahrer unwohl fühlt.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte eingerichtet, damit von einer ersten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung erhöht, und einer zweiten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung verringert, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung nur die erste Schalthandlung beinhaltet.
Die Steuervorrichtung nach dem achtzehnten Aspekt beschränkt in einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dadurch wird eine Erhöhung der Belastung des Fahrers durch die Getriebevorrichtung vermieden, damit es weniger wahrscheinlich ist, dass sich der Fahrer unwohl fühlt. Die Steuervorrichtung nach dem achtzehnten Aspekt beschränkt in einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, eine Verringerung des Übersetzungsverhältnisses nicht, bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dadurch wird eine Verringerung der durch die Getriebevorrichtung verursachten Belastung des Fahrers ermöglicht.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist bei der Steuervorrichtung nach einem der ersten bis achtzehnten Aspekte der Controller zum Steuern des Motors eingerichtet.
Bei der Steuervorrichtung nach dem neunzehnten Aspekt steuert der zum Steuern der Getriebevorrichtung eingerichtete Controller den Motor, der zum Aufbringen von Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug eingerichtet ist.
In Übereinstimmung mit einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis neunzehnten Aspekte weiter eine zum Empfang von auf die Steuerzustände bezogenen Informationen eingerichtete Eingabeeinheit. Der Controller ist eingerichtet, um die auf die Steuerzustände bezogenen Informationen über die Eingabeeinheit zu erhalten.
Die Steuervorrichtung nach dem zwanzigsten Aspekt erhält über die Eingabeeinheit auf die Steuerzustände bezogene Informationen.
Die Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung steuert die Vorrichtung des Getriebes, damit es weniger wahrscheinlich ist, dass sich ein Fahrer unwohl fühlt, wenn er mit dem mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug fährt.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs, die eine erste Ausführungsform einer Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug beinhaltet.
2 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Konfiguration des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs, das die Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform beinhaltet, zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem in 2 dargestellten Controller zur Steuerung einer Getriebevorrichtung ausgeführt wird.
4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von dem in 2 dargestellten Controller ausgeführt wird, um eine Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem ersten abgewandelten Beispiel eines Controllers ausgeführt wird, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem zweiten abgewandelten Beispiel eines Controllers ausgeführt wird, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem dritten abgewandelten Beispiel eines Controllers ausgeführt wird, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem vierten abgewandelten Beispiel eines Controllers ausgeführt wird, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.
9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das von einem fünften abgewandelten Beispiel eines Controllers ausgeführt wird, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung zu beschränken.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Eine erste Ausführungsform einer Steuervorrichtung 60 für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug, das mindestens ein Rad beinhaltet und von mindestens menschlicher Antriebskraft angetrieben wird. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenrad, ein Handbike und ein Liegerad. Die Anzahl der Räder des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist nicht begrenzt. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das eingerichtet ist, um nur durch menschliche Antriebskraft angetrieben zu werden. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet ein E-Bike, das zusätzlich zur menschlichen Antriebskraft die Antriebskraft eines Elektromotors nutzt. Das E-Bike beinhaltet ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung, das den Antrieb durch einen Elektromotor unterstützt. In der nachstehend beschriebenen Ausführungsform bezieht sich das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 auf ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung. Ein Beispiel für ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung ist ein Mountainbike.
Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet mindestens ein Rad 14 und einen Fahrzeugkörper 16. Das mindestens eine Rad 14 beinhaltet ein Hinterrad 14A und ein Vorderrad 14B. Der Fahrzeugkörper 16 beinhaltet einen Rahmen 18. An dem Fahrzeugkörper 16 ist eine Eingangsrotationswelle 12A bereitgestellt, die relativ zu dem Rahmen 18 drehbar ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangsrotationswelle 12A eine Kurbelwelle einer Kurbel 12. Die Kurbel 12 beinhaltet die Eingangsrotationswelle 12A, einen ersten Kurbelarm 12B, der an einem axialen Ende der Eingangsrotationswelle 12A bereitgestellt ist, und einen zweiten Kurbelarm 12C, der an dem anderen axialen Ende der Eingangsrotationswelle 12A bereitgestellt ist. Ein erstes Pedal 20A ist mit dem ersten Kurbelarm 12B gekoppelt. Ein zweites Pedal 20B ist mit dem zweiten Kurbelarm 12C gekoppelt. Das Hinterrad 14A wird in Übereinstimmung mit der Drehung der Kurbel 12 angetrieben. Das Hinterrad 14A ist durch den Rahmen 18 gelagert. Die Kurbel 12 und das Hinterrad 14A sind durch einen Antriebsmechanismus 22 gekoppelt.
Der Antriebsmechanismus 22 beinhaltet einen ersten Rotationskörper 24, der mit der Eingangsrotationswelle 12A gekoppelt ist. Die Eingangsrotationswelle 12A und der erste Rotationskörper 24 können gekoppelt sein, um integral miteinander zu rotieren, oder sie können durch eine erste Einwegkupplung gekoppelt sein. Die erste Einwegkupplung ist eingerichtet, um den ersten Rotationskörper 24 vorwärtszudrehen, wenn sich die Kurbel 12 vorwärts dreht, und dem ersten Rotationskörper 24 zu erlauben, sich relativ zur Kurbel 12 zu drehen, wenn sich die Kurbel 12 rückwärts dreht. Der erste Rotationskörper 24 beinhaltet ein vorderes Kettenrad. Der erste Rotationskörper 24 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad beinhalten. Der Antriebsmechanismus 22 beinhaltet weiterhin einen zweiten Rotationskörper 26 und ein Verbindelement 28. Das Verbindelement 28 überträgt die Rotationskraft des ersten Rotationskörpers 24 auf den zweiten Rotationskörper 26. Das Verbindelement 28 beinhaltet beispielsweise eine Kette, einen Riemen oder eine Welle.
Der zweite Rotationskörper 26 ist mit dem Hinterrad 14A gekoppelt. Der zweite Rotationskörper 26 beinhaltet ein hinteres Kettenrad. Der zweite Rotationskörper 26 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad beinhalten. Vorzugsweise ist eine zweite Einwegkupplung zwischen dem zweiten Rotationskörper 26 und dem Hinterrad 14A bereitgestellt. Die zweite Einwegkupplung ist eingerichtet, um das Hinterrad 14A vorwärtszudrehen, wenn sich der zweite Rotationskörper 26 vorwärts dreht, und es dem Hinterrad 14A zu erlauben, sich relativ zu dem zweiten Rotationskörper 26 zu drehen, wenn sich der zweite Rotationskörper 26 rückwärts dreht.
Das Vorderrad 14B ist über eine Vorderradgabel 30 am Rahmen 18 befestigt. Eine Lenkstange 34 ist über einen Lenkervorbau 32 mit der Vorderradgabel 30 gekoppelt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hinterrad 14A über den Antriebsmechanismus 22 mit der Kurbel 12 gekoppelt. Es kann jedoch jedes beliebige Hinterrad 14A oder Vorderrad 14B durch den Antriebsmechanismus 22 mit der Kurbel 12 gekoppelt sein.
Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet weiter eine Batterie 36. Die Batterie 36 beinhaltet ein oder mehrere Batterieelemente. Die Batterieelemente beinhalten eine wiederaufladbare Batterie. Die Batterie 36 ist eingerichtet, die Steuervorrichtung 60 mit elektrischer Energie zu versorgen. Vorzugsweise ist die Batterie 36 mit einem Controller 62 der Steuervorrichtung 60 über ein elektrisches Kabel oder eine Funkkommunikationseinrichtung verbunden, um mit dem Controller 62 zu kommunizieren. Die Batterie 36 ist eingerichtet, um mit dem Controller 62 zu kommunizieren, beispielsweise über Powerline-Kommunikation (PLC), Controller Area Network (CAN) oder Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART).
Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet einen zum Aufbringen von Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingerichteten Motor 38 und eine Getriebevorrichtung 42. Die Getriebevorrichtung 42 ist auf einem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft bereitgestellt und hat ein Übersetzungsverhältnis R. Das Übersetzungsverhältnis R wird durch ein Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit Vout eines Ausgangsabschnitts der Getriebevorrichtung 42 zur Rotationsgeschwindigkeit Vin eines Eingangsabschnitts der Getriebevorrichtung 42 ausgedrückt. Das Übersetzungsverhältnis R wird durch die Gleichung „R = Vout/Vin“ ausgedrückt. Wenn das Übersetzungsverhältnis R erhöht wird, wird eine Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 erhöht und auf das Rad 14 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Getriebevorrichtung 42 einen Umwerfer 42A und Kettenräder 42B mit einer Rotationsachse, die entlang der Rotationsachse ausgerichtet sind. In einem Fall, in dem der Umwerfer 42A einen Hinterumwerfer beinhaltet, beinhalten die Kettenräder 42B den zweiten Rotationskörper 26. Wenn der Umwerfer 42A einen Vorderumwerfer enthält, beinhalten die Kettenräder 42B den ersten Rotationskörper 24. Handelt es sich bei der Getriebevorrichtung 42 um den Umwerfer 42A, so entspricht die Rotationsgeschwindigkeit des Ausgangsabschnitts der Getriebevorrichtung 42 der Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Rotationskörpers 26. Handelt es sich bei der Getriebevorrichtung 42 um den Umwerfer 42A, so entspricht die Rotationsgeschwindigkeit des Eingangsabschnitts der Getriebevorrichtung 42 der Rotationsgeschwindigkeit des ersten Rotationskörpers 24. Die Getriebevorrichtung 42 kann eine Innenschaltvorrichtung beinhalten.
Vorzugsweise beinhaltet die Getriebevorrichtung 42 einen elektrischen Aktuator. In einem Fall, in dem die Getriebevorrichtung 42 den Umwerfer 42A beinhaltet, ist der elektrische Aktuator am Umwerfer 42A bereitgestellt und betätigt den Umwerfer 42A. Der elektrische Aktuator kann vom Umwerfer 42A und der Innenschaltvorrichtung getrennt sein und beispielsweise am Rahmen 18 bereitgestellt sein. Der elektrische Aktuator beinhaltet einen Elektromotor und einen Geschwindigkeitsreduzierer. Wenn der elektrische Aktuator am Rahmen 18 bereitgestellt ist, ist der elektrische Aktuator mit dem Umwerfer 42A oder der Innenschaltvorrichtung beispielsweise über einen Bowdenzug verbunden.
Der Motor 38 ist eingerichtet, um Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 aufzubringen. Der Motor 38 beinhaltet einen oder mehrere Elektromotoren. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenloser Motor. Der Motor 38 ist eingerichtet, um eine Rotationskraft auf mindestens eines von dem Vorderrad 14B und einem Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft zu übertragen, der sich von den Pedalen 20A und 20B zu dem Hinterrad 14A erstreckt. Der Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft, der sich von den Pedalen 20A und 20B zu dem Hinterrad 14A erstreckt, beinhaltet das Hinterrad 14A. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 38 an dem Rahmen 18 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bereitgestellt und eingerichtet, um eine Rotationskraft auf den ersten Rotationskörper 24 zu übertragen.
Der Motor 38 ist an einem Gehäuse 40A bereitgestellt. Das Gehäuse 40A ist an dem Rahmen 18 bereitgestellt. Das Gehäuse 40A ist beispielsweise abnehmbar an dem Rahmen 18 befestigt. Eine Antriebseinheit 40 beinhaltet den Motor 38 und das Gehäuse 40A, an dem der Motor 38 bereitgestellt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise eine dritte Einwegkupplung auf dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Motor 38 und der Eingangsrotationswelle 12A bereitgestellt, so dass in einem Fall, in dem die Eingangsrotationswelle 12A in einer Richtung gedreht wird, in der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts fährt, die Rotationskraft der Kurbel 12 nicht auf den Motor 38 übertragen wird. In einem Fall, in dem der Motor 38 an mindestens einem von dem Hinterrad 14A und dem Vorderrad 14B bereitgestellt ist, kann der Motor 38 an einer Nabe bereitgestellt sein und zusammen mit der Nabe einen Nabenmotor bilden.
Die Steuervorrichtung 60 beinhaltet den Controller 62. Der Controller 62 beinhaltet einen Prozessor, der ein vorbestimmtes Steuerprogramm ausführt. Der Prozessor des Controllers 62 beinhaltet beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Der Controller 62 kann Prozessoren beinhalten, die an voneinander getrennten Positionen bereitgestellt sind. Der Controller 62 kann einen oder mehrere Mikrocomputer beinhalten. Vorzugsweise beinhaltet die Steuervorrichtung 60 weiter einen Speicher 64. Der Speicher 64 speichert das vorbestimmte Steuerprogramm und Informationen, die für Steuervorgänge verwendet werden. Der Speicher 64 beinhaltet beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Der nichtflüchtige Speicher beinhaltet beispielsweise mindestens einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und einen Flash-Speicher. Der flüchtige Speicher beinhaltet beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM).
Vorzugsweise beinhaltet die Steuervorrichtung 60 weiter eine Treiberschaltung 66 des Motors 38. Die Treiberschaltung 66 und der Controller 62 sind beispielsweise an dem Gehäuse 40A der Antriebseinheit 40 bereitgestellt. Die Treiberschaltung 66 und der Controller 62 können beispielsweise an demselben Schaltungsträger bereitgestellt sein. Die Treiberschaltung 66 beinhaltet eine Wechselrichterschaltung. Die Treiberschaltung 66 steuert die elektrische Energie, die dem Motor 38 von der Batterie 36 zugeführt wird. Die Treiberschaltung 66 ist mit dem Controller 62 über einen Leitungsdraht, ein elektrisches Kabel oder eine Funkkommunikationseinrichtung verbunden. Die Treiberschaltung 66 treibt den Motor 38 in Übereinstimmung mit einem Steuersignal des Controllers 62 an.
Der Motor 38 ist eingerichtet, um durch Umschalten von Steuerzuständen gesteuert zu werden. Vorzugsweise ist der Controller 62 eingerichtet, um den Motor 38 zu steuern. Die Steuervorrichtung 60 beinhaltet weiter eine zum Empfang von auf die Steuerzustände bezogenen Informationen eingerichtete Eingabeeinheit 70. Der Controller 62 ist eingerichtet, um die Informationen bezüglich der Steuerzustände über die Eingabeeinheit 70 zu erhalten. Die Eingabeeinheit 70 ist elektrisch mit dem Controller 62 verbunden. Die Eingabeeinheit 70 beinhaltet mindestens eine Funkkommunikationseinrichtung und einen Anschluss, an den ein elektrisches Kabel abnehmbar angeschlossen ist/wird. Ein elektrisches Kabel kann unlösbar mit der Eingabeeinheit 70 verbunden sein/werden.
An der Lenkstange 34 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist eine Betätigungsvorrichtung 54 bereitgestellt. Die Betätigungsvorrichtung 54 beinhaltet beispielsweise einen elektrischen Schalter, der mit einem Finger des Fahrers manuell betätigt werden kann. Die Betätigungsvorrichtung 54 kann beispielsweise ein Smartphone beinhalten. Die Betätigungsvorrichtung 54 kann elektrisch über ein elektrisches Kabel mit der Eingabeeinheit 70 verbunden sein oder über Funkkommunikation mit der Eingabeeinheit 70 verbunden sein. Die Betätigungsvorrichtung 54 überträgt Informationen bezüglich der Betätigungszustände an die Eingabeeinheit 70. Die auf die Steuerzustände bezogenen Informationen beinhalten beispielsweise Informationen zum Umschalten der Steuerzustände. In einem Fall, in dem die Betätigungsvorrichtung 54 betätigt wird, werden die Informationen bezüglich der Steuerzustände über die Eingabeeinheit 70 in den Controller 62 eingeleitet.
Vorzugsweise steuert der Controller 62 den Motor 38 in Übereinstimmung mit beispielsweise mindestens einer von einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einer Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A und einer menschlichen Antriebskraft. Das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 beinhaltet ferner mindestens einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46, einen Kurbelrotationssensor 48 und einen Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ist zum Erfassen von Informationen eingerichtet, die sich auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit V des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 beziehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 zum Erfassen von Informationen eingerichtet, die sich auf eine Rotationsgeschwindigkeit W von mindestens einem Rad 14 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 beziehen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ist beispielsweise zum Erfassen eines Magneten eingerichtet, der an mindestens einem Rad 14 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bereitgestellt ist.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ist beispielsweise zum Ausgeben eines Erfassungssignals für eine vorbestimmte Anzahl von Malen eingerichtet, während mindestens ein Rad 14 eine Drehung ausführt. Die vorbestimmte Anzahl von Malen ist beispielsweise eins. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 gibt ein Signal aus, das der Rotationsgeschwindigkeit W des Rades 14 entspricht. Der Controller 62 berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit V des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 auf der Grundlage eines Signals, das der Rotationsgeschwindigkeit W des Rads 14 entspricht, und von auf den Umfang des Rads 14 bezogenen Informationen. Die auf den Umfang des Rades 14 bezogenen Informationen sind/werden in dem Speicher 64 gespeichert.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 beinhaltet beispielsweise ein magnetisches Reed, das einen Reed-Schalter bildet, oder einen magnetischen Sensor wie ein Hall-Element. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 kann an einer Kettenstrebe des Rahmens 18 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 befestigt und zum Erfassen eines am Hinterrad 14A befestigten Magneten eingerichtet sein, oder er kann an der Vorderradgabel 30 bereitgestellt sein und zum Erfassen eines am Vorderrad 14B befestigten Magneten eingerichtet sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 eingerichtet, damit der Reed-Schalter den Magneten einmal während einer Umdrehung des Rades 14 erfasst.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 kann in jeder beliebigen Konfiguration eingerichtet sein, die Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit V des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 liefert. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die einen am Rad 14 bereitgestellten Magneten erfasst und kann beispielsweise eingerichtet sein, damit er einen an einer Scheibenbremse bereitgestellten Schlitz erfasst, einen optischen Sensor beinhaltet oder einen GPS-Empfänger (Global Positioning System) beinhaltet. Beinhaltet der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 einen GPS-Empfänger, kann der Controller 62 die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage der Zeit und einer zurückgelegten Strecke berechnen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ist über eine Funkkommunikationseinrichtung oder ein elektrisches Kabel mit dem Controller 62 verbunden.
Der Kurbelrotationssensor 48 ist eingerichtet, um auf die Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A bezogene Informationen zu erfassen. Der Kurbelrotationssensor 48 ist beispielsweise an dem Rahmen 18 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 oder der Antriebseinheit 40 bereitgestellt. Der Kurbelrotationssensor 48 kann an dem Gehäuse 40A der Antriebseinheit 40 bereitgestellt sein. Der Kurbelrotationssensor 48 ist eingerichtet, damit er einen Magnetsensor beinhaltet, der ein der Stärke des Magnetfeldes entsprechendes Signal ausgibt. Auf der Eingangsrotationswelle 12A ist ein Ringmagnet mit in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Süd- und Nordpolen bereitgestellt, ein Element, das sich im Zusammenwirken mit der Eingangsrotationswelle 12A dreht, oder ein Kraftübertragungsweg, der sich zwischen der Eingangsrotationswelle 12A und dem ersten Rotationskörper 24 erstreckt. Das Element, das sich im Zusammenwirken mit der Eingangsrotationswelle 12A dreht, kann eine Ausgangswelle des Motors 38 beinhalten.
Der Kurbelrotationssensor 48 gibt ein Signal aus, das der Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A entspricht. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem die erste Einwegkupplung nicht zwischen der Eingangsrotationswelle 12A und dem ersten Rotationskörper 24 bereitgestellt ist, der Magnet auf dem ersten Rotationskörper 24 bereitgestellt sein. Der Kurbelrotationssensor 48 kann beliebig eingerichtet sein, um auf die Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A bezogene Informationen zu erhalten, und kann anstelle eines Magnetsensors einen optischen Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Gyrosensor oder einen Drehmomentsensor beinhalten. Der Kurbelrotationssensor 48 ist über eine Funkkommunikationseinrichtung oder ein elektrisches Kabel mit dem Controller 62 verbunden.
Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 ist eingerichtet, um auf die menschliche Antriebskraft bezogene Informationen zu erfassen. Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 ist beispielsweise am Rahmen 18 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, an der Antriebseinheit 40, an der Kurbel 12 oder an den Pedalen 20A und 20B bereitgestellt. Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 kann an dem Gehäuse 40A der Antriebseinheit 40 bereitgestellt sein. Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 beinhaltet beispielsweise einen Drehmomentsensor. Der Drehmomentsensor ist eingerichtet, damit er ein Signal ausgibt, das dem durch die menschliche Antriebskraft auf die Kurbel 12 aufgebrachten Drehmoment entspricht. Beispielsweise ist es in einem Fall, in dem die erste Einwegkupplung auf dem Kraftübertragungsweg bereitgestellt ist, bevorzugt, dass der Drehmomentsensor auf der stromaufwärts gelegenen Seite der ersten Einwegkupplung im Kraftübertragungsweg bereitgestellt ist. Der Drehmomentsensor beinhaltet beispielsweise einen Dehnungssensor, einen magnetostriktiven Sensor oder einen Drucksensor. Der Dehnungssensor beinhaltet einen Dehnungsmessstreifen.
Der Drehmomentsensor ist im Kraftübertragungsweg oder in der Nähe eines Elements bereitgestellt, das im Kraftübertragungsweg enthalten ist. Das in dem Kraftübertragungsweg enthaltene Element beinhaltet beispielsweise die Eingangsrotationswelle 12A, ein Element, das die menschliche Antriebsleistung zwischen der Eingangsrotationswelle 12A und dem ersten Rotationskörper 24 überträgt, die Kurbelarme 12B und 12C und die Pedale 20A und 20B. Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 ist über eine Funkkommunikationseinrichtung oder ein elektrisches Kabel mit dem Controller 62 verbunden. Der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, die auf die menschliche Antriebskraft bezogene Informationen erhält, und kann beispielsweise einen Sensor beinhalten, der den auf die Pedale 20A und 20B ausgeübten Druck erfasst, oder einen Sensor, der die Spannung einer Kette erfasst.
Der Controller 62 ist zum Steuern des Motors 38 eingerichtet, der die Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 aufbringt. Der Controller 62 ist eingerichtet, um den Motor 38 in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft zu steuern, die in das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingeleitet wird. Die menschliche Antriebskraft kann als Drehmoment oder Leistung ausgedrückt werden.
Der Controller 62 ist eingerichtet, um den Motor 38 beispielsweise so zu steuern, damit das Unterstützniveau des Motors 38 einem vorbestimmten Unterstützniveau entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich die Steuerzustände des Motors 38 voneinander in einem Unterstützniveau des Motors 38. Vorzugsweise beinhaltet das vorbestimmte Unterstützniveau vorbestimmte Unterstützniveaus, die sich im Unterstützniveau voneinander unterscheiden. Der Controller 62 ändert das vorbestimmte Unterstützniveau in Übereinstimmung mit einer Betätigung des Fahrers an der Betätigungsvorrichtung 54, um das Unterstützungsniveau zu ändern.
Die Betätigungsvorrichtung 54 beinhaltet beispielsweise einen ersten elektrischen Schalter zur Erhöhung des Unterstützniveaus und einen zweiten elektrischen Schalter zur Verringerung des Unterstützniveaus. In einem Fall, in dem der erste elektrische Schalter betätigt wird und das Unterstützniveau nicht den Maximalwert hat, erhöht der Controller 62 das Unterstützniveau. Wenn der zweite elektrische Schalter betätigt wird und das Unterstützungsniveau nicht den Minimalwert hat, verringert der Controller 62 das Unterstützniveau. Der Controller 62 ist zum Speichern von auf das aktuelle Unterstützniveau bezogenen Informationen in dem Speicher 64 eingerichtet.
Vorzugsweise beinhaltet das Unterstützniveau mindestens eines von einem Verhältnis der Leistung des Motors 38 zu der menschlichen Antriebsleistung, die dem mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeug 10 zugeführt wird, dem Maximalwert der Leistung des Motors 38 und einem Begrenzungsniveau, das Änderungen in der Leistung des Motors 38 in einem Fall einschränkt, in dem sich die Leistung des Motors 38 verringert. Das Verhältnis zwischen der vom Motor 38 erzeugten Unterstützkraft und der menschlichen Antriebskraft kann als Unterstützverhältnis bezeichnet werden. Der Controller 62 ist eingerichtet, um den Motor 38 beispielsweise so zu steuern, damit das Verhältnis der vom Motor 38 erzeugten Unterstützkraft zur menschlichen Antriebskraft einem vorbestimmten Unterstützverhältnis entspricht. Die menschliche Antriebskraft entspricht der Antriebskraft des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, die durch Drehen der Kurbel 12 durch den Nutzer erzeugt wird. Die Unterstützkraft entspricht der Antriebskraft des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, die durch die Drehung des Motors 38 erzeugt wird. Das vorbestimmte Unterstützverhältnis ist nicht festgelegt und kann beispielsweise in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft, der Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V oder mit zwei oder allen von der menschlichen Antriebskraft, der Rotationsgeschwindigkeit C der Eingangsrotationswelle 12A und der Fahrzeuggeschwindigkeit V geändert werden.
Werden die menschliche Antriebskraft und die Unterstützkraft als Drehmoment ausgedrückt, wird die menschliche Antriebskraft als menschliches Drehmoment HT und die Unterstützkraft als Unterstützdrehmoment MT bezeichnet. Wenn die menschliche Antriebskraft und die Unterstützkraft als Leistung ausgedrückt werden, wird die menschliche Antriebskraft als menschliche Leistung HW bezeichnet, und die Unterstützkraft wird als Unterstützleistung MW bezeichnet. Das Unterstützverhältnis kann ein Verhältnis des Unterstützdrehmoments MT zu dem menschlichen Drehmoment HT des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 oder ein Verhältnis der Unterstützleistung MW des Motors 38 zu der menschlichen Leistung HW sein.
In der Antriebseinheit 40 der vorliegenden Ausführungsform ist die Kurbel 12 ohne Verwendung der Schaltvorrichtung mit dem ersten Rotationskörper 24 verbunden, und eine Ausgangsleistung des Motors 38 wird in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet. In einem Fall, in dem die Kurbel 12 mit dem ersten Rotationskörper 24 ohne Verwendung der Schaltvorrichtung verbunden ist und die Ausgangsleistung des Motors 38 in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet wird, entspricht die menschliche Antriebskraft der Antriebskraft, die durch das Drehen der Kurbel 12 durch den Nutzer erzeugt und in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet wird. In einem Fall, in dem die Kurbel 12 mit dem ersten Rotationskörper 24 verbunden ist, ohne die Schaltvorrichtung zu verwenden, und die Ausgangsleistung des Motors 38 in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet wird, entspricht die Unterstützkraft der Antriebskraft, die durch die Drehung des Motors 38 erzeugt wird und in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet wird. In einem Fall, in dem die Ausgangsleistung des Motors 38 über einen Geschwindigkeitsreduzierer in den ersten Rotationskörper 24 eingeleitet wird, entspricht die Unterstützkraft einer Ausgangsleistung des Geschwindigkeitsreduzierers.
Der Controller 62 ist eingerichtet, um den Motor 38 so zu steuern, damit die Unterstützkraft kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Wenn das Begrenzungsniveau der Leistungsänderungen des Motors 38 zunimmt, verringert sich ein Änderungsbetrag der Leistung des Motors 38 pro Zeiteinheit relativ zu einem Änderungsbetrag einer Steuergröße des Motors 38 pro Zeiteinheit. Wenn das Begrenzungsniveau der Leistungsänderungen des Motors 38 abnimmt, steigt der sich ändernde Betrag der Leistung des Motors 38 pro Zeiteinheit im Verhältnis zum sich ändernden Betrag der Steuergröße des Motors 38 pro Zeiteinheit. Das Begrenzungsniveau der Leistungsänderungen des Motors 38 ist umgekehrt proportional zu einer Reaktionsgeschwindigkeit des Motors 38. Die Reaktionsgeschwindigkeit des Motors 38 wird durch den sich ändernden Betrag der Ausgangsleistung des Motors 38 pro Zeiteinheit im Verhältnis zum sich ändernden Betrag der Steuergröße des Motors 38 pro Zeiteinheit ausgedrückt. Erhöhungen des Begrenzungsniveaus von Leistungsänderungen des Motors 38 verringern die Reaktionsgeschwindigkeit des Motors 38.
Der Controller 62 ändert das Begrenzungsniveau beispielsweise mithilfe eines Filters. Der Filter beinhaltet beispielsweise einen Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante. Der Controller 62 ändert das Begrenzungsniveau, indem er die Zeitkonstante des Filters ändert. Der Controller 62 kann das Begrenzungsniveau ändern, indem er eine Verstärkung zur Berechnung der Leistung des Motors 38 aus der menschlichen Antriebskraft ändert. Der Filter wird beispielsweise von einem Controller gesteuert, der eine vorbestimmte Software ausführt.
Der Controller 62 ist zum Steuern der Getriebevorrichtung 42 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 eingerichtet. Vorzugsweise ist der Controller 62 eingerichtet, um das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und einer Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 zu ändern. Vorzugsweise beinhaltet das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 einen Detektor 52, der zum Erfassen mindestens eines von dem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und der Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 eingerichtet ist.
Vorzugsweise ist der Controller 62 eingerichtet, die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit einem ersten auf den Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezogenen Parameter P1 und einem vorbestimmten ersten Schwellwert P1X zu steuern. Der Controller 62 steuert die Getriebevorrichtung 42 so, damit das Übersetzungsverhältnis R geändert wird, um den ersten Parameter P1 innerhalb eines ersten Bereichs aufrechtzuerhalten. Der erste Bereich wird durch den vorbestimmten ersten Schwellwert P1X festgelegt. Vorzugsweise beinhaltet der vorbestimmte erste Schwellwert P1X einen ersten oberen Grenzschwellwert P1X1 und einen ersten unteren Grenzschwellwert P1X2. Der erste Bereich ist kleiner oder gleich dem ersten oberen Grenzschwellwert P1X1 und größer oder gleich dem ersten unteren Grenzschwellwert P1X2.
Der erste Parameter P1 beinhaltet beispielsweise mindestens eine von der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 und der menschlichen Antriebskraft. Bei der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 kann es sich um einen tatsächlichen Messwert der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 oder um einen Schätzwert handeln. Beispielsweise steuert der Controller 62 in einem Fall, in dem sich die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 von innerhalb nach außerhalb des ersten Bereichs verschiebt, die Getriebevorrichtung 42, um das Übersetzungsverhältnis R so zu ändern, damit sich die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 zurück in den ersten Bereich verschiebt. Beispielsweise steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42, um das Übersetzungsverhältnis R so zu ändern, damit sich die menschliche Antriebskraft wieder in den ersten Bereich verschiebt, wenn sich die menschliche Antriebskraft von innerhalb nach außerhalb des ersten Bereichs verschiebt.
In einem Fall, in dem der erste Parameter P1 die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 ist, beinhaltet der Detektor 52 beispielsweise einen ersten Detektor, der eingerichtet ist, um auf die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 bezogene Informationen zu erfassen. Vorzugsweise ist der erste Detektor in der gleichen Weise eingerichtet wie der Kurbelrotationssensor 48. Der erste Detektor kann den Kurbelrotationssensor 48 beinhalten. Der erste Detektor kann einen Sensor beinhalten, der einen mit der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 korrelierten Parameter erfasst. Der Parameter, der mit der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 korreliert ist, ist beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der erste Detektor kann den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 beinhalten. Beispielsweise beinhaltet der erste Detektor den Kurbelrotationssensor 48, wenn die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 ein tatsächlicher Messwert der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 ist. In einem Fall beispielsweise, in dem die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 ein Schätzwert der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 ist, beinhaltet der erste Detektor den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46. Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um die Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 auf der Grundlage der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V und des Übersetzungsverhältnisses R zu berechnen. In einem Fall, in dem der erste Parameter P1 die menschliche Antriebskraft ist, beinhaltet der Detektor 52 beispielsweise einen zweiten Detektor, der eingerichtet ist, um auf die menschliche Antriebskraft bezogene Informationen zu erfassen. Vorzugsweise ist der zweite Detektor genauso eingerichtet wie der Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50. Der zweite Detektor kann durch den Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 gebildet werden.
Vorzugsweise ist der Controller 62 eingerichtet, die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit einem auf die Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezogenen zweiten Parameter P2 und einem vorbestimmten zweiten Schwellwert P2X zu steuern. Der zweite Bereich wird durch den vorbestimmten zweiten Schwellwert P2X spezifiziert. Vorzugsweise beinhaltet der vorbestimmte zweite Schwellwert P2X einen zweiten oberen Grenzschwellwert P2X1 und einen zweiten unteren Grenzschwellwert P2X2. Der zweite Bereich ist kleiner oder gleich dem zweiten oberen Grenzschwellwert P2X1 und größer oder gleich dem zweiten unteren Grenzschwellwert P2X2.
Der zweite Parameter P2 beinhaltet beispielsweise die Steigung S einer Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 unterwegs ist. Beispielsweise steuert der Controller 62 in einem Fall, in dem sich die Steigung S der Fahrbahn, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 unterwegs ist, von innerhalb des zweiten Bereichs zu außerhalb des zweiten Bereichs schaltet, die Getriebevorrichtung 42, um das Übersetzungsverhältnis R zu ändern.
In einem Fall, in dem der zweite Parameter P2 die Steigung S der Fahrbahn beinhaltet, beinhaltet der Detektor 52 beispielsweise einen Neigungsdetektor. Der Neigungsdetektor ist eingerichtet, um auf einen Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in einer Fahrtrichtung bezogene Informationen auszugeben. Der Neigungsdetektor beinhaltet beispielsweise mindestens einen Beschleunigungssensor oder einen Gyrosensor. Die Steigung S kann durch einen Neigungswinkel in einer Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 erfasst werden. Die Steigung S entspricht dem Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Controller 62 ist beispielsweise eingerichtet, die Steigung S in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel in Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 zu berechnen. Der Neigungswinkel beinhaltet einen GPS-Empfänger (Global Positioning System). Der Controller 62 kann die Steigung S auf der Grundlage der vom GPS-Empfänger erhaltenen GPS-Informationen und der in den im Voraus im Speicher 64 gespeicherten Karteninformationen enthaltenen Steigungen der Straßenoberfläche berechnen. Der Neigungsdetektor ist über eine Funkkommunikationseinrichtung oder ein elektrisches Kabel mit dem Controller 62 verbunden.
Ein Verfahren zur Steuerung der Getriebevorrichtung 42 mit dem Controller 62 wird nun mit Bezug auf 3 beschrieben. In dem in 3 dargestellten Flussdiagramm steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit dem ersten Parameter P1 und dem zweiten Parameter P2. Wird beispielsweise dem Controller 62 elektrische Energie zugeführt, so startet der Controller 62 das Verfahren und geht zu Schritt S11 des in 3 dargestellten Flussdiagramms über. In einem Fall, in dem das in 3 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S11 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Versorgung mit elektrischer Energie endet.
In Schritt S11 bestimmt der Controller 62, ob der erste Parameter P1 außerhalb des ersten Bereichs liegt. In einem Fall, in dem der erste Parameter P1 außerhalb des ersten Bereichs liegt, fährt der Controller 62 mit Schritt S12 fort. In Schritt S12 steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 und beendet dann das Verfahren. In Schritt S12 steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 so, dass der erste Parameter P1 auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses des in Schritt S11 verwendeten ersten Parameters P1 und des vorbestimmten ersten Schwellwerts P1X zurück in den ersten Bereich verschoben wird. In einem Fall, in dem das aktuelle Übersetzungsverhältnis R der Getriebevorrichtung 42 der Maximalwert oder der Minimalwert ist und der erste Parameter P1 nicht zurück in den ersten Bereich verschoben werden kann, selbst wenn die Getriebevorrichtung 42 angesteuert wird, kann der Controller 62 das Verfahren beenden, ohne von Schritt S11 zu Schritt S12 überzugehen.
In Schritt S11 fährt der Controller 62 in einem Fall, in dem der erste Parameter P1 nicht außerhalb des ersten Bereichs liegt, mit Schritt S13 fort. In Schritt S13 bestimmt der Controller 62, ob der zweite Parameter P2 außerhalb des zweiten Bereichs liegt. Liegt der zweite Parameter P2 außerhalb des zweiten Bereichs, fährt der Controller 62 mit Schritt S14 fort. Liegt der zweite Parameter P2 nicht außerhalb des zweiten Bereichs, so beendet der Controller 62 das Verfahren.
In Schritt S14 steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 und beendet dann das Verfahren. In Schritt S14 steuert der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 so, damit der zweite Parameter P2 auf der Basis eines Vergleichsergebnisses des in Schritt S13 verwendeten zweiten Parameters P2 und des zweiten Schwellwerts P2X zurück in den zweiten Bereich verschoben wird. In einem Fall, in dem das aktuelle Übersetzungsverhältnis R der Getriebevorrichtung 42 der Maximalwert oder der Minimalwert ist und der zweite Parameter P2 nicht zurück in den zweiten Bereich verschoben werden kann, selbst wenn die Steuervorrichtung 42 gesteuert wird, kann der Controller 62 das Verfahren beenden, ohne von Schritt S13 zu Schritt S14 überzugehen.
Der Controller 62 kann eingerichtet sein, die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit nur einem von dem ersten Parameter P1 und dem zweiten Parameter P2 zu steuern. In einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit dem ersten Parameter P1 steuert und die Getriebevorrichtung 42 nicht in Übereinstimmung mit dem zweiten Parameter P2 steuert, können die Schritte S13 und S14 ausgelassen werden. In einem Fall, in dem die Schritte S13 und S14 ausgelassen werden und die Bestimmung von Schritt S11 NEIN ist, beendet der Controller 62 das Verfahren. In einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit dem zweiten Parameter P2 steuert und die Getriebevorrichtung 42 nicht in Übereinstimmung mit dem ersten Parameter P1 steuert, können die Schritte S11 und S12 entfallen. In einem Fall, in dem die Schritte S11 und S12 entfallen und elektrische Energie beispielsweise dem Controller 62 zugeführt wird, startet der Controller 62 das Verfahren und fährt mit Schritt S13 fort. In einem Fall, in dem das in 3 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S13 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Versorgung mit elektrischer Energie endet.
In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, ist der Controller 62 eingerichtet, eine Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 zu beschränken, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Vorzugsweise unterscheiden sich die Steuerzustände in einem Unterstützniveau des Motors 38 voneinander. Der Fall, dass der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, beinhaltet den Fall, dass das Unterstützniveau des Motors 38 erhöht wird. In einem Fall, in dem das Unterstützungsniveau auf ein Unterstützungsniveau geändert wird, das größer als das derzeitige Unterstützungsniveau ist, bestimmt der Controller 62, dass der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird.
Vorzugsweise beinhaltet die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 eine Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R der Getriebevorrichtung 42 erhöht. Der Controller 62 beschränkt die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R erhöht. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 steuert, um das Übersetzungsverhältnis R in Übereinstimmung mit der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 zu ändern, der Controller 62 die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R erhöht, beschränken, indem er den ersten oberen Grenzschwellwert P1X1 und den ersten unteren Grenzschwellwert P1X2 des ersten Bereichs um einen ersten Wert erhöht. Beispielsweise kann der Controller 62 in einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 steuert, um das Übersetzungsverhältnis R in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft zu ändern, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R erhöht, durch Verringern des ersten oberen Grenzschwellwerts P1X1 und des ersten unteren Grenzschwellwerts P1X2 des ersten Bereichs um einen zweiten Wert beschränken.
In einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit dem auf den Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezogenen ersten Parameter P1 und dem vorbestimmten ersten Schwellenwert P1X steuert, kann der Controller 62 eingerichtet sein, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 durch Änderung des vorbestimmten ersten Schwellenwerts P1X zu begrenzen. In einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 in Übereinstimmung mit dem zweiten auf die Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezogenen Parameter P2 und dem vorbestimmten zweiten Schwellwert P2X steuert, kann der Controller 62 eingerichtet sein, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 durch Ändern des vorbestimmten zweiten Schwellwerts P2X zu beschränken.
Die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 kann eine Schalthandlung beinhalten, die das Übersetzungsverhältnis R der Getriebevorrichtung 42 verringert. Der Controller 62 beschränkt die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R verringert. Der Controller 62 kann nur eine von einer ersten Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R erhöht, und einer zweiten Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R verringert, beschränken. Beispielsweise kann von der ersten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 erhöht, und der zweiten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 verringert, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 so eingerichtet sein, damit sie nur die erste Schalthandlung beinhaltet. In einem Fall, in dem der Controller 62 nur eine von der ersten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 erhöht, und der zweiten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 verringert, beschränkt, kann der Controller 62 eingerichtet sein, um nur eine von der ersten Schalthandlung und der zweiten Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 zu beschränken, indem die oberen Grenzschwellwerte P1X1 und P2X1 und die unteren Grenzschwellwerte P1X2 und P2X2 erhöht oder verringert werden. In einem Fall, in dem der Controller 62 sowohl die erste Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 erhöht, als auch die zweite Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis R mit der Getriebevorrichtung 42 verringert, beschränkt, kann der Controller 62 eingerichtet sein, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 durch Erhöhen der oberen Grenzschwellwerte P1X1 und P2X1 und der unteren Grenzschwellwerte P1X2 und P2X2 zu beschränken.
Vorzugsweise ist die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn eine vorbestimmte erste Zeitspanne T1 beim Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht. Beispielsweise kann die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 eine vorbestimmte erste Zeit beinhalten. Vorzugsweise ist die vorbestimmte erste Zeit größer oder gleich einer Sekunde und kleiner oder gleich fünf Sekunden. Vorzugsweise beträgt die vorbestimmte erste Zeit drei Sekunden.
Beispielsweise kann die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 eine Zeit beinhalten, während der ein Rotationsbetrag des Rades 14 des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 zu einem vorbestimmten Rotationsbetrag wird. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Rotationsbetrag größer oder gleich 360 Grad und kleiner oder gleich 3600 Grad. Der vorbestimmte Rotationsbetrag ist beispielsweise größer oder gleich 1180 Grad und kleiner oder gleich 2520 Grad. Vorzugsweise beträgt der vorbestimmte Rotationsbetrag beispielsweise 2160 Grad. Der vorbestimmte Rotationsbetrag kann mit der Fahrstrecke des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 zusammenhängen. Beispielsweise ist der vorbestimmte Rotationsbetrag ein Rotationsbetrag, bei dem die Fahrstrecke des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 einer vorbestimmten Strecke entspricht. Die vorbestimmte Strecke ist beispielsweise größer oder gleich 10 Meter und kleiner oder gleich 20 Meter. Die vorbestimmte Strecke ist beispielsweise größer oder gleich 12 Meter und kleiner oder gleich 14 Meter. Die vorbestimmte Strecke beträgt beispielsweise 13 Meter.
Die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 kann eine Zeitspanne beinhalten, während der ein Rotationsbetrag des ersten Rotationskörpers 24 einen vorbestimmten ersten Rotationsbetrag annimmt. In einem Fall, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 die Zeitspanne beinhaltet, während der der Rotationsbetrag des ersten Rotationskörpers 24 zu dem vorbestimmten ersten Rotationsbetrag wird, ist es bevorzugt, dass der vorbestimmte erste Rotationsbetrag auf der Grundlage des vorliegenden Übersetzungsverhältnisses R der Getriebevorrichtung 42 berechnet wird. Der vorbestimmte erste Rotationsbetrag ist beispielsweise ein Wert, der sich aus der Division des vorbestimmten Rotationsbetrags durch das aktuelle Übersetzungsverhältnis R der Getriebevorrichtung 42 ergibt. Die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 kann eine Zeitspanne beinhalten, in der ein Rotationsbetrag des zweiten Rotationskörpers 26 zu einem vorbestimmten zweiten Rotationsbetrag wird. Bei dem vorbestimmten zweiten Rotationsbetrag handelt es sich beispielsweise um den vorbestimmten Rotationsbetrag.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Beschleunigung B des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist. In diesem Fall ist die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn die Beschleunigung B des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner oder gleich einer vorbestimmten zweiten Beschleunigung B2 wird, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist. Informationen, die sich auf die vorbestimmte erste Beschleunigung B1 und Informationen, die sich auf die vorbestimmte zweite Beschleunigung B2 beziehen, werden in dem Speicher 64 gespeichert. Informationen, die sich auf die vorbestimmte erste Beschleunigung B1 und Informationen, die sich auf die vorbestimmte zweite Beschleunigung B2 beziehen, können von einem Nutzer mit dem Controller 62 oder einer externen Vorrichtung, die mit dem Speicher 64 verbunden ist, eingestellt oder geändert werden.
In einem Fall, in dem die Beschleunigung B des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in der Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist und der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, kann das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 einen Beschleunigungsdetektor 56 beinhalten. Der Beschleunigungsdetektor 56 ist zum Ausgeben von auf die Beschleunigung B bezogenen Informationen in einer Richtung eingerichtet, in der sich das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts bewegt. Der Beschleunigungsdetektor 56 kann einen Beschleunigungssensor beinhalten oder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor beinhalten, der dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 ähnlich ist. Der Beschleunigungsdetektor 56 ist über eine Funkkommunikationseinrichtung oder ein elektrisches Kabel mit dem Controller 62 verbunden. Wenn der Beschleunigungsdetektor 56 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor beinhaltet, differenziert der Controller 62 die Fahrzeuggeschwindigkeit V, um Informationen bezüglich der Beschleunigung B in der Richtung zu erhalten, in der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts fährt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor des Beschleunigungsdetektors 56 kann durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 gebildet werden.
Ein Verfahren zum Beschränken der Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 mit dem Controller 62 wird nun in Bezug auf 4 beschrieben. In einem Fall, in dem elektrische Energie beispielsweise dem Controller 62 zugeführt wird, startet der Controller 62 das Verfahren und geht zu Schritt S21 des in 4 dargestellten Flussdiagramms über. Wenn das in 4 dargestellte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S21 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise bis die Zufuhr elektrischer Energie endet.
In Schritt S21 bestimmt der Controller 62, dass die Beschleunigung B größer oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist. In einem Fall, in dem die Beschleunigung B nicht größer oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist, beendet der Controller 62 das Verfahren. In einem Fall, in dem die Beschleunigung B größer oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung B1 ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S22 fort.
In Schritt S22 bestimmt der Controller 62, ob einer der Steuerzustände auf einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird. In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände nicht in einen weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, beendet der Controller 62 das Verfahren. In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, fährt der Controller 62 mit Schritt S23 fort.
In Schritt S23 beschränkt der Controller 62 die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 und fährt mit Schritt S24 fort. In Schritt S23 beschränkt der Controller 62 beispielsweise die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 durch Ändern des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs. Beispielsweise beschränkt der Controller 62 die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, indem er den vorbestimmten ersten Schwellwert P1X ändert, um das Übersetzungsverhältnis R zu erhöhen. Beispielsweise beschränkt der Controller 62 die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, indem er den vorbestimmten zweiten Schwellwert P2X ändert, um das Übersetzungsverhältnis R zu verringern.
In Schritt S24 bestimmt der Controller 62, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Der Controller 62 bestimmt, dass die vorbestimmte Bedingung mindestens in einem Fall erfüllt ist, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 ab dem Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht, und in einem Fall, in dem die Beschleunigung B des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner wird als die vorbestimmte zweite Beschleunigung B2. Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die vorbestimmte Bedingung nur in dem Fall erfüllt ist, in dem die Beschleunigung B des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner als die vorbestimmte zweite Beschleunigung B2 ist. In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S24 fort. In einem Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S25 fort.
In Schritt S25 hebt der Controller 62 die Beschränkung der Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 auf und beendet dann das Verfahren. Der Controller 62 verschiebt beispielsweise den ersten Bereich und den zweiten Bereich auf den ersten Bereich und den zweiten Bereich, die in Schritt S23 verwendet wurden, und hebt die Beschränkung der Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 auf.
Abgewandelte Beispiele
Die Beschreibung der vorangegangenen Ausführungsform veranschaulicht beispielhaft, ohne die Absicht einer Einschränkung, anwendbare Formen einer Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung. Die Steuervorrichtung für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise auf abgewandelte Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, und auf Kombinationen von mindestens zwei der abgewandelten Ausführungsformen, die sich nicht widersprechen, angewendet werden. In den nachfolgend beschriebenen abgewandelten Beispielen sind diejenigen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, die mit den entsprechenden Elementen der vorangegangenen Ausführungsform identisch sind. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Belastung E des Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Belastung E1 ist, und die vorbestimmte Bedingung kann in einem Fall erfüllt werden, in dem die Belastung E des Fahrers kleiner als eine vorbestimmte zweite Belastung E2 ist, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung E1 ist. Die Belastung E des Fahrers wird beispielsweise durch die menschliche Antriebskraft ausgedrückt. Die Information über die Belastung E des Fahrers wird beispielsweise vom Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 erfasst. Die Belastung E des Fahrers kann von einem anderen Detektor als dem Menschliche-Antriebskraft-Detektor 50 erfasst werden.
Die vorbestimmte erste Belastung E1 ist beispielsweise die menschliche-Antriebskraft, die auf die Eingangsrotationsachse 12A ausgeübt wird, und ist ein Wert in einem Bereich von 40 Nm oder mehr und 60 Nm oder weniger. Die vorbestimmte erste Belastung E1 ist die auf die Eingangsrotationsachse 12A ausgeübte menschliche Antriebskraft, die beispielsweise 50 Nm beträgt. Die vorbestimmte zweite Belastung E2 ist beispielsweise die menschliche Antriebskraft, die auf die Eingangsrotationsachse 12A ausgeübt wird, und liegt in einem Bereich von 10 Nm oder mehr und 20 Nm oder weniger. Die auf den Fahrer wirkende Belastung E kann zumindest durch die Herzfrequenz oder den Puls des Fahrers ausgedrückt werden. Informationen über die vorbestimmte erste Belastung E1 und Informationen über die vorbestimmte zweite Belastung E2 werden in dem Speicher 64 gespeichert. Informationen, die sich auf die vorbestimmte erste Belastung E1 und Informationen, die sich auf die vorbestimmte zweite Belastung E2 beziehen, können von einem Nutzer mit dem Controller 62 oder einer externen Vorrichtung, die mit dem Speicher 64 verbunden ist, eingestellt oder geändert werden. Die externe Vorrichtung beinhaltet beispielsweise ein Smartphone, einen Tablet-Computer oder einen Personal Computer.
Der Controller 62 kann beispielsweise das in 5 gezeigte Flussdiagramm ausführen, in dem der Schritt S21 in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm durch den Schritt S31 ersetzt wird. In dem in 5 gezeigten Flussdiagramm wird das gleiche Verfahren wie in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm nicht im Detail beschrieben. Beispielsweise startet der Controller 62 in einem Fall, in dem er mit elektrischer Energie versorgt wird, das Verfahren und fährt mit Schritt S31 des in 5 dargestellten Flussdiagramms fort. Wenn das in 5 dargestellte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S31 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise bis die Zufuhr elektrischer Energie endet. In Schritt S31 bestimmt der Controller 62, ob die Belastung E des Fahrers größer oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung E1 ist. In einem Fall, in dem die Belastung E des Fahrers größer oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung E1 ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S22 fort.
In dem in 5 gezeigten Schritt S24 bestimmt der Controller 62, dass die vorbestimmte Bedingung zumindest in einem Fall erfüllt ist, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 beim Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht, und in einem Fall, in dem die Belastung E des Fahrers geringer wird als die vorbestimmte zweite Belastung E2. Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Belastung E des Fahrers kleiner ist als die vorbestimmte zweite Belastung E2.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand geschaltet wird, in dem die Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Steigung S1 ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt werden kann, in dem die Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Steigung S2, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung S1 ist. Informationen bezüglich der Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, werden beispielsweise von einem Neigungsdetektor erfasst, der in dem Detektor 52 enthalten ist. Informationen über die Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, können von einem anderen Detektor als dem im Detektor 52 enthaltenen Neigungsdetektor erfasst werden.
Die vorbestimmte erste Steigung S1 ist beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 2 % bis 40 %. Die vorbestimmte erste Steigung S1 liegt beispielsweise bei 5 Prozent. Die vorbestimmte zweite Steigung S2 beträgt beispielsweise 3 Prozent oder mehr und 15 Prozent oder weniger. Die vorbestimmte erste Steigung S1 kann beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 20 Prozent bis 40 Prozent sein. Die vorbestimmte erste Steigung S1 kann beispielsweise 25 Prozent betragen. Die vorbestimmte zweite Steigung S2 kann beispielsweise 5 Prozent oder höher und 15 Prozent oder niedriger sein. Informationen, die sich auf die vorbestimmte erste Steigung S1 und Informationen, die sich auf die vorbestimmte zweite Steigung S2 beziehen, werden in dem Speicher 64 gespeichert. Informationen, die sich auf die vorbestimmte erste Steigung S1 und Informationen, die sich auf die vorbestimmte zweite Steigung S2 beziehen, können von einem Nutzer mit dem Controller 62 oder einer externen Vorrichtung, die mit dem Speicher 64 verbunden ist, eingestellt oder geändert werden. Die vorbestimmte erste Steigung S1 und die vorbestimmte zweite Steigung S2 können beispielsweise 5 Prozent betragen.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Belastung E des Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung E1 ist und sich die Kurbel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 dreht, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt werden kann, in dem die Belastung E des Fahrers kleiner als die vorbestimmte zweite Belastung E2 ist, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung E1 ist. Der Controller 62 kann beispielsweise das in 6 gezeigte Flussdiagramm ausführen, in dem der Schritt S32 zu dem in 5 gezeigten Flussdiagramm hinzugefügt wird. In dem in 6 gezeigten Flussdiagramm wird das gleiche Verfahren wie in dem in den 4 und 5 gezeigten Flussdiagramm nicht im Detail beschrieben. Beispielsweise startet der Controller 62 in einem Fall, in dem der Controller 62 mit elektrischer Energie versorgt wird, das Verfahren und fährt mit Schritt S31 des in 6 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 6 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S31 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Versorgung mit elektrischer Energie endet.
In dem in 6 dargestellten Schritt S22 geht der Controller 62 in dem Fall, in dem die Bestimmung des Controllers 62 JA lautet, zu Schritt S32 über. In Schritt S32 bestimmt der Controller 62, ob sich die Kurbel 12 dreht. Der Controller 62 beendet das Verfahren, wenn sich die Kurbel 12 nicht dreht. In einem Fall, in dem sich die Kurbel 12 dreht, fährt der Controller 62 mit Schritt S23 fort. In dem in 6 dargestellten Flussdiagramm kann das Bestimmungsverfahren von Schritt S32 vor dem Bestimmungsverfahren von Schritt S31 und dem Bestimmungsverfahren von Schritt S22 ausgeführt werden.
Der Controller 62 kann beispielsweise das in 7 gezeigte Flussdiagramm ausführen, in dem der Schritt S21 in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm durch den Schritt S41 ersetzt wird. In dem in 7 gezeigten Flussdiagramm wird das gleiche Verfahren wie in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm nicht im Detail beschrieben. Beispielsweise startet der Controller 62 in einem Fall, in dem er mit elektrischer Energie versorgt wird, das Verfahren und fährt mit Schritt S41 des in 7 dargestellten Flussdiagramms fort. Wenn das in 7 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S41 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Zufuhr elektrischer Energie endet. In Schritt S41 bestimmt der Controller 62, ob die Steigung S größer oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung S1 ist. In einem Fall, in dem die Steigung S größer oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung S1 ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S22 fort.
In dem in 7 dargestellten Schritt S24 bestimmt der Controller 62, dass die vorbestimmte Bedingung zumindest in einem Fall erfüllt ist, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 ab dem Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht, und in einem Fall, in dem die Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, kleiner wird als die vorbestimmte zweite Steigung S2. Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Steigung S der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug 10 fährt, geringer ist als die vorbestimmte zweite Steigung S2.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem ein Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich einem vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 ist, und die vorbestimmte Bedingung kann in einem Fall erfüllt sein, in dem der Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner ein vorbestimmter zweiter Neigungswinkel D2 ist, der kleiner oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 ist. Informationen über den Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 werden beispielsweise von dem Neigungsdetektor erfasst, der in dem Detektor 52 enthalten ist. Informationen, die sich auf den Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 beziehen, können von einem anderen Detektor als dem im Detektor 52 enthaltenen Neigungsdetektor erfasst werden.
Der vorbestimmte erste Neigungswinkel D1 ist beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 2 Grad bis 20 Grad. Der vorbestimmte erste Neigungswinkel D1 beträgt beispielsweise 2,86 Grad. Der vorbestimmte zweite Neigungswinkel D2 ist beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 2 Grad bis 9 Grad. Der vorbestimmte erste Neigungswinkel D1 kann beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 10 Grad bis 20 Grad sein. Der vorbestimmte erste Neigungswinkel D1 kann beispielsweise 14 Grad betragen. Der vorbestimmte zweite Neigungswinkel D2 kann beispielsweise ein Wert in einem Bereich von 3 Grad bis 9 Grad sein. Informationen, die sich auf den vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 und Informationen, die sich auf den vorbestimmten zweiten Neigungswinkel D2 beziehen, werden in dem Speicher 64 gespeichert. Die auf den vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 bezogenen Informationen und die auf den vorbestimmten zweiten Neigungswinkel D2 bezogenen Informationen können von einem Nutzer mit dem Controller 62 oder einer externen Vorrichtung, die mit dem Speicher 64 verbunden ist, eingestellt oder geändert werden. Der vorbestimmte erste Neigungswinkel D1 und der vorbestimmte zweite Neigungswinkel D2 können beispielsweise 2,86 Grad betragen.
Der Controller 62 kann beispielsweise das in 8 gezeigte Flussdiagramm ausführen, in dem der Schritt S21 in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm durch den Schritt S41 ersetzt wird. In dem in 8 gezeigten Flussdiagramm wird das gleiche Verfahren wie in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm nicht im Detail beschrieben. Beispielsweise startet der Controller 62 in einem Fall, in dem er mit elektrischer Energie versorgt wird, das Verfahren und fährt mit Schritt S51 des in 8 dargestellten Flussdiagramms fort. Wenn das in 8 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S51 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Zufuhr elektrischer Energie endet. In Schritt S51 bestimmt der Controller 62, ob der Neigungswinkel D größer oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 ist. In einem Fall, in dem der Neigungswinkel D größer oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel D1 ist, fährt der Controller 62 mit Schritt S22 fort.
In dem in 8 dargestellten Schritt S24 bestimmt der Controller 62, dass die vorbestimmte Bedingung zumindest in einem Fall erfüllt ist, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 beim Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht, und in einem Fall, in dem der Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner als der vorbestimmte zweite Neigungswinkel D2 wird. Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um zu bestimmen, dass die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem der Neigungswinkel D des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner als der vorbestimmte zweite Neigungswinkel D2 ist.
Solange der Controller 62 eingerichtet ist, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 zu beschränken, bis eine vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, können andere Konfigurationen weggelassen werden. Der Controller 62 kann beispielsweise das in 9 gezeigte Flussdiagramm ausführen, bei dem der Schritt S21 des in 4 gezeigten Flussdiagramms weggelassen wird. Beispielsweise startet der Controller 62 in einem Fall, in dem er mit elektrischer Energie versorgt wird, das Verfahren und fährt mit Schritt S22 des in 9 dargestellten Flussdiagramms fort. In einem Fall, in dem das in 9 gezeigte Flussdiagramm endet, wiederholt der Controller 62 das Verfahren ab Schritt S22 nach einem vorbestimmten Intervall, beispielsweise, bis die Versorgung mit elektrischer Energie endet.
In dem in 9 dargestellten Schritt S24 bestimmt der Controller 62, dass die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die vorbestimmte erste Zeitspanne T1 ab dem Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstrichen ist.
Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann einen Fall beinhalten, in dem das Unterstützniveau des Motors 38 verringert wird. Der Fall, in dem der eine der Steuerzustände auf den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann sowohl einen Fall beinhalten, in dem das Unterstützniveau des Motors 38 erhöht wird, als auch einen Fall, in dem das Unterstützniveau des Motors 38 verringert wird.
Der Controller 62 kann die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R verringert, beschränken. Beispielsweise in einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 steuert, um das Übersetzungsverhältnis R in Übereinstimmung mit der Rotationsgeschwindigkeit C der Kurbel 12 zu ändern, beschränkt der Controller 62 die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R verringert, indem er den ersten oberen Grenzschwellwert P1X1 und den ersten unteren Grenzschwellwert P1X2 des ersten Bereichs um einen dritten Wert verringert. Beispielsweise beschränkt der Controller 62 in einem Fall, in dem der Controller 62 die Getriebevorrichtung 42 steuert, um das Übersetzungsverhältnis R in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft zu ändern, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42, die das Übersetzungsverhältnis R verringert, indem er den ersten oberen Grenzschwellwert P1X1 und den ersten unteren Grenzschwellwert P1X2 des ersten Bereichs um einen vierten Wert erhöht.
In einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, ist der Controller 62 eingerichtet, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung 42 zu verhindern, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. In diesem Fall, beispielsweise wenn einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, kann der Controller 62 eingerichtet sein, die Schalthandlung der Übertragungsvorrichtung 42 auch dann zu verhindern, wenn eine Schaltbetätigungsvorrichtung betätigt wird. Die Schaltbetätigungsvorrichtung ist beispielsweise getrennt von der Betätigungsvorrichtung 54 bereitgestellt. Die Schaltbetätigungsvorrichtung beinhaltet beispielsweise einen elektrischen Schalter, der manuell mit einem Finger des Fahrers betätigt werden kann. Die Schaltbetätigungsvorrichtung kann beispielsweise ein Smartphone beinhalten. Die Schaltbetätigungsvorrichtung kann über ein elektrisches Betätigungskabel mit dem Controller 62 verbunden sein oder über Funkkommunikation mit dem Controller 62 verbunden sein.
Der Controller 62 kann eingerichtet sein, um das vorbestimmte Unterstützniveau in Übereinstimmung mit mindestens einem von dem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und der Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 anstelle von oder zusätzlich zu einer Betätigung durch den Fahrer an der Betätigungsvorrichtung 54 automatisch zu ändern.
Ein Steuersystem für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug kann durch die Steuervorrichtung 60 und mindestens einen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46, dem Kurbelrotationssensor 48, dem Detektor für menschliche Antriebskraft 50, dem Detektor 52, dem Beschleunigungsdetektor 56, der Betätigungsvorrichtung 54, der Getriebevorrichtung 42, und der Batterie 36 gebildet werden.
In dieser Beschreibung bedeutet die Formulierung „zumindest eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Als ein Beispiel bedeutet die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“ in einem Fall, in dem die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei ist. In einem anderen Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei beträgt.
Bezugszeichenliste

(10): mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug
(12): Kurbel
(14): Rad
(38): Motor
(42): Getriebevorrichtung
(60): Steuervorrichtung
(62): Controller
(70): Eingabeeinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021061248 [0001]
JP 2021176476 [0001]
JP 2021 [0001]
JP 176476 [0001]

Claims

Steuervorrichtung (60) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, die Steuervorrichtung (60) umfassend: einen Controller (62), eingerichtet zum Steuern einer Getriebevorrichtung (42) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, wobei das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug einen zum Aufbringen einer Antriebskraft auf das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug eingerichteten Motor (38) und die Getriebevorrichtung (42) beinhaltet, der Motor (38) eingerichtet ist, durch Umschalten von Steuerzuständen gesteuert zu werden, und in einem Fall, in dem einer der Steuerzustände in einen weiteren der Steuerzustände geschaltet wird, der Controller (62) eingerichtet ist, eine Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) zu beschränken, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Steuervorrichtung (60) nach Anspruch 1, bei welcher der Controller (62) eingerichtet ist, ein Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung (42) in Übereinstimmung mit mindestens einem von einem Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs und einer Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs zu ändern.
Steuervorrichtung (60) nach Anspruch 2, bei welcher: der Controller (62) eingerichtet ist, die Getriebevorrichtung (42) in Übereinstimmung mit einem auf den Fahrzustand des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs bezogenen ersten Parameter und einem vorbestimmten ersten Schwellwert zu steuern; und der Controller (62) eingerichtet ist, den vorbestimmten ersten Schwellwert zu ändern, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) zu beschränken.
Steuervorrichtung (60) nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher: der Controller (62) eingerichtet ist, die Getriebevorrichtung (42) in Übereinstimmung mit einem auf die Fahrumgebung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs bezogenen zweiten Parameter und einem vorbestimmten zweiten Schwellwert zu steuern; und der Controller (62) eingerichtet ist, den vorbestimmten zweiten Schwellwert zu ändern, um die Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) zu beschränken.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem eine vorbestimmte erste Zeitspanne ab dem Umschalten von dem einen der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände verstreicht, die vorbestimmte erste Zeitspanne beinhaltet vorzugsweise eine vorbestimmte erste Zeit, die vorbestimmte erste Zeit ist vorzugsweise größer oder gleich einer Sekunde und kleiner oder gleich fünf Sekunden.
Steuervorrichtung (60) nach Anspruch 5, bei welcher die vorbestimmte erste Zeitspanne eine Zeitspanne beinhaltet, während der ein Rotationsbetrag eines Rades (14) des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs ein vorbestimmter Rotationsbetrag wird, vorzugsweise ist der vorbestimmte Rotationsbetrag größer oder gleich 360 Grad und kleiner oder gleich 3600 Grad.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Beschleunigung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Beschleunigung ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Beschleunigung des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs kleiner als eine vorbestimmte zweite Beschleunigung wird, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Beschleunigung ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Belastung eines Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Belastung ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Belastung des Fahrers kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Belastung, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird und eine Kurbel (12) des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs sich in einem Zustand dreht, in dem die Belastung eines Fahrers des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Belastung ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Belastung des Fahrers kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Belastung, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Belastung ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Steigung einer Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug fährt, größer oder gleich einer vorbestimmten ersten Steigung ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem die Steigung der Straße, auf der das mit Muskelkraft angetriebene Fahrzeug fährt, kleiner als eine vorbestimmte zweite Steigung wird, die kleiner oder gleich der vorbestimmten ersten Steigung ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der Fall, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem der eine der Steuerzustände in den weiteren der Steuerzustände in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem ein Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einem vorbestimmten ersten Neigungswinkel ist, und die vorbestimmte Bedingung in einem Fall erfüllt ist, in dem der Neigungswinkel des mit Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter zweiter Neigungswinkel wird, der kleiner oder gleich dem vorbestimmten ersten Neigungswinkel ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welcher die Steuerzustände sich in einem Unterstützniveau des Motors (38) voneinander unterscheiden, und der Fall, in dem der eine der Steuerzustände auf den weiteren der Steuerzustände umgeschaltet wird, einen Fall beinhaltet, in dem das Unterstützniveau des Motors (38) erhöht wird.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) eine Schalthandlung beinhaltet, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung (42) erhöht.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher die Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) eine Schalthandlung beinhaltet, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung (42) verringert.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher von einer ersten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung (42) erhöht, und einer zweiten Schalthandlung, die das Übersetzungsverhältnis mit der Getriebevorrichtung (42) verringert, die Schalthandlung der Getriebevorrichtung (42) nur die erste Schalthandlung beinhaltet.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei welcher der Controller (62) zum Steuern des Motors (38) eingerichtet ist.
Steuervorrichtung (60) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, weiter umfassend: eine zum Empfang von auf die Steuerzustände bezogenen Informationen eingerichtete Eingabeeinheit (70), wobei der Controller (62) zum Erhalten der auf die Steuerzustände bezogenen Informationen über die Eingabeeinheit (70) eingerichtet ist.