DE102022213165A1

DE102022213165A1 - Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes fahrzeug, antriebssystem für ein menschlich angetriebenes fahrzeug, und ein menschlich angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102022213165A1
Application number: DE102022213165.7A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Nakashima; Tadaharu KUROTOBI
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-06-29
Also published as: JP2023095606A

Abstract

Eine Antriebseinheit 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug 10 umfasst eine Kurbelachse 14, eine Freilaufkupplung 54, einen Abtriebsabschnitt 56, eine elektrische Antriebsquelle 58 und eine Steuerung 60. Die Freilaufkupplung 54 dreht die Kurbelachse 14 zusammen mit dem Abtriebsabschnitt 56, um ein Verbindungsglied 22 in einer ersten Verbindungsglieddrehrichtung zu drehen, wenn die Kurbelachse 14 in einer ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, und lässt eine relative Drehung der Kurbelachse 14 und des Abtriebsabschnitts 56 zu, wenn die Kurbelachse 14 in einer zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Steuerung 60 steuert die elektrische Antriebsquelle 58, um das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung zu drehen, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, und steuert die elektrische Antriebsquelle 58, um das Verbindungsglied 22 in einer zweiten Verbindungsglieddrehrichtung zu drehen, wenn die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, ein Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
Ein Beispiel für eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, die ein Verbindungsglied mit einem Motor dreht, um ein Antriebsrad in einem Fall anzutreiben, in dem eine Kurbelachse in einer ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, und die den Motor in einem Fall deaktiviert, in dem die Kurbelachse in einer zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, die der ersten Kurbeldrehrichtung entgegengesetzt ist, ist in JP 5 202 769 B1 offenbart.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, ein Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, die die Drehung eines Verbindungsglieds in Übereinstimmung mit der Drehung einer Kurbelachse in einer bevorzugten Weise steuern.
Eine Antriebseinheit gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit umfasst einen Kurbelachsenbefestigungsabschnitt, eine Freilaufkupplung, einen Abtriebsabschnitt, eine elektrische Antriebsquelle und eine Steuerung. Der Kurbelachsenbefestigungsabschnitt ist so ausgebildet, dass er eine Befestigung einer Kurbelachse ermöglicht. Die Freilaufkupplung ist mit der Kurbelachse verbunden. Der Abtriebsabschnitt ist so ausgebildet, dass er durch die Freilaufkupplung mit der Kurbelachse verbunden ist und durch ein Verbindungsglied mit einem Antriebsrad des menschlich angetriebenen Fahrzeugs verbunden ist. Die elektrische Antriebsquelle umfasst einen Motor und ist so ausgebildet, dass sie die Antriebskraft des Motors auf das Verbindungsglied überträgt. Die Steuerung ist so ausgebildet, dass sie die elektrische Antriebsquelle steuert. Die Freilaufkupplung ist so ausgebildet, dass sie die Kurbelachse zusammen mit dem Abtriebsabschnitt dreht, so dass das Verbindungsglied in einer ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse in einer ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Freilaufkupplung ist so ausgebildet, dass sie eine relative Drehung der Kurbelachse und des Abtriebsabschnitts in einem Fall zulässt, in dem die Kurbelachse in einer zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, die der ersten Kurbeldrehrichtung entgegengesetzt ist. Die Steuerung ist so ausgebildet, dass sie die elektrische Antriebsquelle so steuert, dass das Verbindungsglied in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung in einem Fall gedreht wird, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Steuerung ist so ausgebildet, dass sie die elektrische Antriebsquelle so steuert, dass das Verbindungsglied in einer zweiten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, die der ersten Verbindungsglieddrehrichtung entgegengesetzt ist, wenn die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Bei der Antriebseinheit gemäß dem ersten Aspekt steuert die Steuerung die elektrische Antriebsquelle so, dass das Verbindungsglied in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Ferner steuert die Steuerung die elektrische Antriebsquelle so, dass das Verbindungsglied in der zweiten Verbindungsglied-Drehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse in der zweiten KurbelDrehrichtung gedreht wird. Die steuert die Drehung des Verbindungsglieds in Übereinstimmung von der Drehung der Kurbelachse. Die Antriebseinheit gemäß dem ersten Aspekt überträgt bei einer Drehung der Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung eine Drehung des Verbindungsglieds in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung auf das Antriebsrad. Dies bremst das Antriebsrad des Kraftfahrzeugs, das beispielsweise eine Rücktrittbremse umfasst.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die elektrische Antriebsquelle so ausgebildet ist, dass sie die motorische Antriebskraft über den Abtriebsabschnitt auf das Verbindungsglied überträgt. Die Antriebseinheit nach dem zweiten Aspekt überträgt die motorische Antriebskraft über den Abtriebsabschnitt auf das Verbindungsglied.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem ersten oder zweiten Aspekt so ausgebildet, dass der Abtriebsabschnitt so ausgebildet ist, dass er über ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad mit dem Verbindungsglied verbunden ist. Die Antriebseinheit nach dem dritten Aspekt überträgt die motorische Antriebskraft von dem Kettenrad, der Riemenscheibe oder dem Kegelrad auf das Verbindungsglied.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die elektrische Antriebsquelle einen schaltenden Abschnitt aufweist, der zwischen dem Motor und dem Abtriebsabschnitt vorgesehen ist. Der schaltende Abschnitt ist so ausgebildet, einen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem zweiten Verbindungszustand zu schalten. Der schaltende Abschnitt erlaubt die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor und dem Abtriebsabschnitt in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der erste Verbindungszustand ist. Der schaltende Abschnitt beschränkt die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor und dem Abtriebsabschnitt in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der zweite Verbindungszustand ist. Die Steuerung ist so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt in dem ersten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Bei der Antriebseinheit nach dem vierten Aspekt ist der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts der erste Verbindungszustand, wenn die Kurbelachse in die zweite Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Dies überträgt die Motorantriebskraft auf den Abtriebsabschnitt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem vierten Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den schaltenden Abschnitt in dem ersten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug ausübt. Bei der Antriebseinheit gemäß dem fünften Aspekt ist der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts der erste Verbindungszustand in einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Somit übt die elektrische Antriebsquelle eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug aus.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem vierten oder fünften Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den schaltenden Abschnitt in dem zweiten Verbindungszustand in mindestens einem der Fälle steuert, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebene Fahrzeugs kleiner oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit ist, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und eine Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse kleiner oder gleich einer ersten Drehgeschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse einwirkt, kleiner oder gleich einer ersten menschlichen Antriebskraft ist, und einem Fall, in dem der Motor ausgeschaltet ist. Bei der Antriebseinheit gemäß dem sechsten Aspekt ist der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts der zweite Verbindungszustand in mindestens einem der Fälle, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit der menschlichen Antriebskraft kleiner oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse kleiner oder gleich der ersten Drehgeschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die der Kurbelachse zugeführt wird, kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft ist, und einem Fall, in dem der Motor ausgeschaltet wird. Dadurch wird die Übertragung der Motorantriebskraft auf den Abtriebsbereich gestoppt.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der vierten bis sechsten Aspekte so ausgebildet, dass der schaltende Abschnitt eine elektromagnetische Kupplung umfasst. Bei der Antriebseinheit gemäß dem siebten Aspekt schaltet die elektromagnetische Kupplung den Verbindungszustand.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der vierten bis siebten Aspekte so ausgebildet, dass die elektrische Antriebsquelle ferner einen Drehzahlminderer aufweist. Der schaltende Abschnitt ist in dem Drehzahlminderer vorgesehen. Bei der Antriebseinheit nach dem achten Aspekt schaltet der im Drehzahlminderer vorgesehene schaltende Abschnitt den Verbindungszustand.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der ersten bis achten Aspekte so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den Motor gemäß einem Rotationswert der Kurbelachse in einem Fall steuert, in dem die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Antriebseinheit gemäß dem neunten Aspekt steuert den Motor in Abhängigkeit von dem Rotationswert der Kurbelachse, wenn die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Dadurch kann der Motor entsprechend der Absicht eines Fahrers betätigt werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach dem neunten Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den Motor so steuert, dass ein Rotationswert des Motors mit zunehmendem Rotationswert der Kurbelachse zunimmt, wenn die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Antriebseinheit nach dem zehnten Aspekt steuert den Motor so, dass der Rotationswert des Motors mit zunehmender Kurbeldrehzahl zunimmt, wenn die Kurbelachse in die zweite Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Dies ermöglicht dem Fahrer eine einfache Einstellung des Rotationswerts des Motors.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der ersten bis zehnten Aspekte so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den Motor so steuert, dass das Antriebsdrehmoment des Motors bei einem ersten Antriebsdrehmoment oder weniger gehalten wird, wenn die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Antriebseinheit gemäß dem elften Aspekt begrenzt die auf den Verbindungskörper ausgeübte Kraft in einem Fall, in dem die Kurbelachse in die zweite Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Dadurch wird die Belastung des Verbindungskörpers reduziert.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der ersten bis elften Aspekte so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem eine auf den Motor aufgebrachte Last die Drehung des Motors stoppt, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den Motor nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors gestoppt wurde, deaktiviert. Bei der Antriebseinheit gemäß dem zwölften Aspekt wird in einem Fall, in dem eine auf den Motor ausgeübte Last die Drehung des Motors stoppt, die auf den Verbindungskörper ausgeübte Kraft nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors gestoppt wurde, freigegeben. Dadurch wird die auf den Verbindungskörper wirkende Last verringert.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der ersten bis zwölften Aspekte so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle das Verbindungsglied in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den Motor so steuert, dass die elektrische Antriebsquelle eine Antriebskraft auf das Verbindungsglied in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung ausübt, bis die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Antriebseinheit nach dem dreizehnten Aspekt steuert den Motor so, dass die elektrische Antriebsquelle in einem Fall, in dem die Kurbelachse in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, bis die Kurbelachse in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, eine Antriebskraft auf das Verbindungsglied in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung ausübt. Dadurch kann der Motor in Übereinstimmung mit der Absicht des Fahrers betätigt werden.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit nach einem der ersten bis dreizehnten Aspekte so ausgebildet, dass der Abtriebsabschnitt koaxial zur Kurbelachse angeordnet ist. Bei der Antriebseinheit gemäß dem vierzehnten Aspekt wird die Drehung des Verbindungsglieds in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelachse in der Antriebseinheit gesteuert, die den koaxial zur Kurbelachse angeordneten Abtriebsabschnitt aufweist.
Ein Antriebssystem gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug. Das Antriebssystem umfasst die Antriebseinheit nach einem der ersten bis vierzehnten Aspekte und eine am Antriebsrad vorgesehene Rücktrittbremse. Bei dem Antriebssystem gemäß dem fünfzehnten Aspekt wird die Rücktrittbremse in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelachse in dem Antriebssystem gesteuert, das die am Antriebsrad vorgesehene Rücktrittbremse umfasst.
Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Antriebssystem gemäß dem fünfzehnten Aspekt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug gemäß dem sechzehnten Aspekt steuert die Rücktrittbremse in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelachse.
In einer bevorzugten Weise steuern die Antriebseinheit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs, das Antriebssystem für ein menschlich angetriebenen Fahrzeugs und des menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehung des Verbindungsglieds in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelachse.
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile lässt sich ohne weiteres gewinnen, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen besser verstanden werden, wobei

1 ist ein Blockdiagramm, das einen Übertragungsweg der Antriebskraft in einem menschlich angetriebenen Fahrzeug zeigt, das eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und ein Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform umfasst;
2 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Ausbildung des menschlich angetriebenen Fahrzeugs, das die Antriebseinheit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs und das Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug umfasst, gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ist eine Seitenansicht der in 1 dargestellten Antriebseinheit;
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D4-D4 in 3;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen ersten Teil eines Prozesses veranschaulicht, der von einer Steuervorrichtung in 2 zur Steuerung einer elektrischen Antriebsquelle ausgeführt wird;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen zweiten Teil des Prozesses veranschaulicht, der von der Steuervorrichtung in 2 zur Steuerung der elektrischen Antriebsquelle ausgeführt wird;
7 ist ein Flussdiagramm, das einen dritten Teil des Prozesses veranschaulicht, der von der Steuervorrichtung in 2 zur Steuerung der elektrischen Antriebsquelle ausgeführt wird;
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess veranschaulicht, der von der Steuervorrichtung in 2 ausgeführt wird, um einen Motor in Abhängigkeit von einer an den Motor angelegten Last zu steuern;
9 ist ein Blockdiagramm, das einen Übertragungsweg der Antriebskraft in einem menschlich angetriebenen Fahrzeug zeigt, das eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und ein Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem modifizierten Beispiel umfasst; und
10 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs aus 9.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugsziffern entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug 10, ein Antriebssystem 40 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und eine Antriebseinheit 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug werden nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben. Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das mindestens ein Rad aufweist und mindestens durch menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Beispiele für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug sind verschiedene Arten von Fahrrädern wie Mountainbikes, Rennräder, Citybikes, Lastenräder, Handräder und Liegeräder. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst beispielsweise auch ein Einrad oder ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das nur durch menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst auch ein Elektrofahrrad (E-Bike), das zusätzlich zur menschlichen Antriebskraft die Antriebskraft eines Elektromotors für den Vortrieb nutzt. Das E-Bike umfasst ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung, das den Antrieb durch einen Elektromotor unterstützt. In der folgenden Beschreibung wird das menschlich angetriebene Fahrzeug als Fahrrad mit elektrischer Unterstützung bezeichnet.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 umfasst mindestens ein Rad und einen Fahrzeugkörper. Das mindestens eine Rad umfasst ein Vorderrad und ein Hinterrad 12. Die Fahrzeugkörper umfasst einen Rahmen. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 umfasst ferner eine Kurbel, auf die die menschliche Antriebskraft einwirkt. Die Kurbel besteht aus einer Kurbelachse 14 und zwei Kurbelarmen. Die Kurbelachse 14 ist relativ zum Rahmen drehbar. Die beiden Kurbelarme sind jeweils an zwei axialen Enden der Kurbelachse 14 vorgesehen. Mit jedem Kurbelarm ist ein Pedal verbunden.
Am Rahmen ist eine Vordergabel befestigt. Das Vorderrad ist mit der Vordergabel verbunden. Ein Lenker ist über einen Vorbau mit der Vordergabel verbunden. Das Hinterrad 12 wird vom Rahmen getragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hinterrad 12 ein Antriebsrad 16. In einem Beispiel ist die Kurbel mit dem Hinterrad 12 durch einen Antriebsmechanismus verbunden. Das Hinterrad 12 wird durch die Drehung der Kurbelachse 14 angetrieben. Mindestens eines der beiden Räder, das Vorderrad und das Hinterrad 12, kann über den Antriebsmechanismus mit der Kurbel verbunden sein.
Der Antriebsmechanismus umfasst einen ersten Rotationskörper 18, der mit der Kurbelachse 14 verbunden ist. Der erste Rotationskörper 18 umfasst beispielsweise ein vorderes Kettenrad. Der erste Rotationskörper 18 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad umfassen. Der Antriebsmechanismus umfasst ferner einen zweiten Rotationskörper 20 und ein Verbindungsglied 22. Das Verbindungsglied 22 ist so ausgebildet, dass es die Rotationskraft des ersten Rotationskörpers 18 auf den zweiten Rotationskörper 20 überträgt. Das Verbindungsglied 22 umfasst beispielsweise eine Kette. Das Verbindungsglied 22 kann auch einen Riemen oder eine Welle umfassen. Der zweite Rotationskörper 20 umfasst beispielsweise ein hinteres Kettenrad. Der zweite Rotationskörper 20 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad umfassen.
In einem Beispiel ist die Kette um das vordere und das hintere Kettenrad gewickelt. In einem Beispiel ist der zweite Rotationskörper 20 über eine Nabe 24 mit dem Hinterrad 12 verbunden. Das Hinterrad 12 ist so ausgebildet, dass es sich dreht, wenn sich der zweite Rotationskörper 20 dreht. Das auf das hintere Kettenrad übertragene Drehmoment wird über die Nabe 24 auf das Hinterrad 12 übertragen.
In einem Beispiel umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner eine Batterie 26. Die Batterie 26 umfasst eine oder mehrere Batteriezellen. Jede Batteriezelle umfasst eine wiederaufladbare Batterie. In einem Beispiel ist die Batterie 26 so ausgebildet, dass sie die Antriebseinheit 50 mit elektrischer Energie versorgt. Die Batterie 26 ist mit der Antriebseinheit 50 über ein elektrisches Kabel oder ein drahtloses Kommunikationsgerät derart verbunden, dass eine Kommunikation möglich ist. Die Batterie 26 ist so ausgebildet, dass sie mit der Antriebseinheit 50 kommunizieren kann, zum Beispiel über Power Line Communication (PLC), Controller Area Network (CAN) oder Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART).
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 umfasst das Antriebssystem 40 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeugs. Das Antriebssystem 40 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug umfasst die Antriebseinheit 50 für ein menschlich angetriebenen Fahrzeug und eine Rücktrittbremse 42, die an dem Antriebsrad 16 vorgesehen ist. In einem Beispiel ist die Rücktrittbremse 42 in der Nabe 24 des Antriebsrads 16 angeordnet. In einem Beispiel übt die Rücktrittbremse 42 eine Bremskraft auf das Antriebsrad 16 aus. In einem Beispiel ist die Rücktrittbremse 42 so ausgebildet, dass sie in einem Fall, in dem der zweite Rotationskörper 20 ein Drehmoment in einer Richtung erhält, die einer Vorwärtsbewegung des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 entgegengesetzt ist, eine Bremskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt. In einem Beispiel ist die Rücktrittbremse 42 so ausgebildet, dass sie eine Bremskraft auf das Antriebsrad 16 mit der Antriebskraft einer elektrischen Antriebsquelle 58 ausübt. Bei der Nabe 24 mit der Rücktrittbremse 42 kann es sich um eine Nabe mit einem Getriebe handeln, wie zum Beispiel SG-3C41 und SG-C6001-8C hergestellt von Shimano Inc.
Die Antriebseinheit 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug umfasst einen Kurbelachsenbefestigungsabschnitt 52, eine Freilaufkupplung 54, einen Abtriebsabschnitt 56, die elektrische Antriebsquelle 58 und eine Steuervorrichtung 60. Die Steuervorrichtung 60 ist so ausgebildet, dass es die elektrische Antriebsquelle 58 steuert. Die Antriebseinheit 50 kann ferner die Kurbelachse 14 umfassen.
In einem Beispiel umfasst die Antriebseinheit 50 ferner ein Gehäuse 62. Die Antriebseinheit 50 umfasst einen Montagebereich 62A, der zur Befestigung der Antriebseinheit 50 am Rahmen des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 dient. In einem Beispiel ist der Montagebereich 62A an einem peripheren Abschnitt des Gehäuses 62 vorgesehen. In einem Beispiel umfasst der Montagebereich 62A mindestens ein Loch oder ein Innengewinde. In einem Beispiel wird eine Schraube mit dem Rahmen und dem Loch und/oder dem Innengewinde im Montagebereich 62A in Eingriff gebracht, um das Gehäuse 62 am Rahmen zu befestigen.
In einem Beispiel ist der Kurbelachsenbefestigungsabschnitt 52 am Gehäuse 62 vorgesehen. Der Kurbelachsenbefestigungsabschnitt 52 ist so ausgebildet, dass er die Befestigung der Kurbelachse 14 ermöglicht. Der Kurbelachsenbefestigungsabschnitt 52 lagert die Kurbelachse 14 drehbar. In einem Beispiel umfasst der Kurbelachsenbefestigungsabschnitt 52 eine erste Öffnung 52X und eine zweite Öffnung 52Y zum Einsetzen der Kurbelachse 14. Die erste Öffnung 52X und die zweite Öffnung 52Y verbinden jeweils die Innenseite und die Außenseite des Gehäuses 62. Die erste Öffnung 52X ist in einer ersten Seitenfläche 62B des Gehäuses 62 in einer axialen Richtung der Kurbelachse 14 ausgebildet. Die zweite Öffnung 52Y ist in einer zweiten Seitenfläche 62C des Gehäuses 62 in der axialen Richtung der Kurbelachse 14 ausgebildet.
In einem Beispiel hat der Abtriebsabschnitt 56 eine erste Rotationsachse C1 und ist so ausgebildet, dass er die Drehkraft der Kurbelachse 14 aufnimmt. In einem Beispiel ist der Abtriebsabschnitt 56 koaxial zur Kurbelachse 14 angeordnet. In einem Beispiel ist der Abtriebsabschnitt 56 im Wesentlichen zylindrisch. In einem Beispiel ist der Abtriebsabschnitt 56 an einem äußeren Umfangsabschnitt der Kurbelachse 14 um die erste Rotationsachse C1 vorgesehen. Der Abtriebsabschnitt 56 ist über die Freilaufkupplung 54 mit der Kurbelachse 14 verbunden. Die Freilaufkupplung 54 ist mit der Kurbelachse 14 verbunden. Der Abtriebsabschnitt 56 ist so ausgebildet, dass er über das Verbindungsglied 22 mit dem Antriebsrad 16 des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 verbunden ist. In einem Beispiel ist der Abtriebsabschnitt 56 so ausgebildet, dass er durch den zweiten Rotationskörper 20 mit dem Verbindungsglied 22 verbunden ist. In einem Beispiel ist der Abtriebsabschnitt 56 so ausgebildet, dass er mit dem Verbindungsglied 22 durch ein Element verbunden ist, das den zweiten Rotationskörper 20 bildet, wie beispielsweise ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad.
In einem Beispiel ist ein Antriebskraftübertragungselement 64 an der Kurbelachse 14 vorgesehen. In einem Beispiel ist das Antriebskraftübertragungselement 64 so ausgebildet, dass es die auf die Kurbelachse 14 einwirkende Drehkraft auf den Abtriebsabschnitt 56 überträgt. In einem Beispiel ist das Antriebskraftübertragungselement 64 im Wesentlichen zylindrisch. In einem Beispiel ist das Antriebskraftübertragungselement 64 um den äußeren Umfangsabschnitt der Kurbelachse 14 um die erste Rotationsachse C1 herum angeordnet.
In einem Beispiel umfasst die Kurbelachse 14 ein erstes axiales Ende 14A, das von der zweiten Öffnung 52Y aus dem Gehäuse 62 herausragt. In einem Beispiel weist die Kurbelachse 14 ein zweites axiales Ende 14B auf, das von der ersten Öffnung 52X aus dem Gehäuse 62 herausragt. In einem Beispiel befindet sich ein erstes Lager 62D in der zweiten Öffnung 52Y. In einem Beispiel ist die Kurbelachse 14 durch das erste Lager 62D relativ zum Gehäuse 62 drehbar gelagert. In einem Beispiel kann das erste Lager 62D ein Kugellager, ein Rollenlager oder ein Gleitlager sein.
In einem Beispiel befindet sich ein zweites Lager 62E in der ersten Öffnung 52X. In einem Beispiel wird der Abtriebsabschnitt 56 durch das zweite Lager 62E an dem Gehäuse 62 in einer Weise gelagert, dass dieser relativ zum Gehäuse 62 drehbar ist. In einem Beispiel ist das zweite Lager 62E an einem äußeren Umfangsabschnitt des Abtriebsabschnitts 56 vorgesehen. In einem Beispiel ist ein drittes Lager 62F zwischen einem inneren Umfangsabschnitt des Abtriebsabschnitts 56 und dem äußeren Umfangsabschnitt der Kurbelachse 14 vorgesehen. In einem Beispiel stützt der Abtriebsabschnitt 56 die Kurbelachse 14 mit dem dritten Lager 62F drehbar ab. Das zweite Lager 62E kann ein Kugellager, ein Rollenlager oder ein Gleitlager sein. Das dritte Lager 62F ist zum Beispiel ein Nadellager oder eine Hülse.
In einem Beispiel ist das zweite Lager 62E mindestens teilweise mit dem dritten Lager 62F in einer Richtung orthogonal zur ersten Rotationsachse C1 überlappend angeordnet. In einem Beispiel umfasst der Abtriebsabschnitt 56 ein drittes Ende 56A in einer Richtung, die sich parallel zur ersten Rotationsachse C1 erstreckt. In einem Beispiel ist ein Verbindungsabschnitt, der an einem äußeren Umfangsabschnitt des dritten Endes 56A vorgesehen ist, mit dem ersten Rotationskörper 18 verbunden. In einem Beispiel umfasst der Verbindungsabschnitt eine oder mehrere Keilnuten, die sich in der axialen Richtung der Kurbelachse 14 erstrecken.
Die elektrische Antriebsquelle 58 umfasst einen Motor 58A. Die elektrische Antriebsquelle 58 ist so ausgebildet, dass sie die Motorantriebskraft des Motors 58A auf das Verbindungsglied 22 überträgt. In einem Beispiel ist die elektrische Antriebsquelle 58 so ausgebildet, dass sie die Motorantriebskraft über den Abtriebsabschnitt 56 an das Verbindungsglied 22 überträgt. In einem Beispiel ist der Motor 58A in dem Gehäuse 62 vorgesehen. In einem Beispiel ist der Motor 58A so ausgebildet, dass er eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt. Der Motor 58A umfasst einen oder mehrere Elektromotoren. Der Elektromotor ist zum Beispiel ein bürstenloser Motor. Der Elektromotor ist zum Beispiel ein Innenrotormotor. In einem Beispiel ist der Motor 58A so ausgebildet, dass er eine Drehbewegung auf den ersten Rotationskörper 18 überträgt.
In einem Beispiel umfasst der Motor 58A eine Motorabtriebswelle 58B. In einem Beispiel ist die Kurbelachse 14 im Wesentlichen parallel zur Motorabtriebswelle 58B angeordnet. In einem Beispiel fungiert das Gehäuse 62 als ein Gehäuse des Motors 58A. Der Motor 58A kann ein Gehäuse aufweisen, das getrennt vom Gehäuse 62 ausgebildet ist. In einem Fall, in dem der Motor 58A ein Gehäuse umfasst, kann das Gehäuse des Motors 58A an dem Gehäuse 62 befestigt werden. Das Gehäuse des Motors 58A kann am peripheren Teil des Gehäuses 62 befestigt werden.
In einem Beispiel umfasst das Gehäuse 62 ein erstes Gehäuse 62G, ein zweites Gehäuse 62H und ein Abdeckung 62K. Das erste Gehäuse 62G umfasst die erste Seitenfläche 62B. Das zweite Gehäuse 62H umfasst die zweite Seitenfläche 62C. In einem Beispiel definieren das erste Gehäuse 62G und das zweite Gehäuse 62H einen Hohlraum. In einem Beispiel sind das erste Gehäuse 62G und das zweite Gehäuse 62H durch Schrauben miteinander verbunden.
Der Hohlraum des Gehäuses 62 nimmt mindestens einen Teil der Kurbelachse 14, mindestens einen Teil des Abtriebsabschnitts 56, das Antriebskraftübertragungselement 64, die elektrische Antriebsquelle 58, die Steuervorrichtung 60 und dergleichen auf. In einem Beispiel fungiert das erste Gehäuse 62G als ein Gehäuse des Motors 58A. Die Abdeckung 62K ist in dem ersten Gehäuse 62G vorgesehen und bildet mit dem ersten Gehäuse 62G einen Motorraum. Die Abdeckung 62K ist beispielsweise durch Schrauben am ersten Gehäuse 62G befestigt.
Die Freilaufkupplung 54 ist so ausgebildet, dass sie die Kurbelachse 14 zusammen mit dem Abtriebsabschnitt 56 dreht, so dass das Verbindungsglied 22 in einer ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse 14 in einer ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Ferner ist die Freilaufkupplung 54 so ausgebildet, dass sie eine relative Drehung der Kurbelachse 14 und des Abtriebsabschnitts 56 in einem Fall erlaubt, in dem die Kurbelachse 14 in einer zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, die der ersten Kurbeldrehrichtung entgegengesetzt ist. In einem Beispiel umfasst die Freilaufkupplung 54 eine Rollenkupplung, eine Klemmkupplung oder eine Nockenschaltkupplung. In einem Beispiel ist mindestens ein Teil der Freilaufkupplung 54 zwischen dem inneren Umfangsabschnitt des Abtriebsabschnitts 56 und dem äußeren Umfangsabschnitt der Kurbelachse 14 angeordnet. In einem Beispiel entspricht die erste Kurbeldrehrichtung der Drehrichtung der Kurbelachse 14 in einem Fall, in dem die Drehung der Kurbelachse 14 das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts bewegt.
In einem Beispiel umfasst die elektrische Antriebsquelle 58 ferner einen schaltenden Abschnitt 66. In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 zwischen dem Motor 58A und dem Abtriebsabschnitt 56 vorgesehen. In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 so ausgebildet, dass er einen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem zweiten Verbindungszustand schaltet. In einem Beispiel ermöglicht der schaltende Abschnitt 66 die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor 58A und dem Abtriebsabschnitt 56 in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der erste Verbindungszustand ist. In einem Beispiel beschränkt der schaltende Abschnitt 66 die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor 58A und dem Abtriebsabschnitt 56 in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der zweite Verbindungszustand ist. In einem Beispiel umfasst der schaltende Abschnitt 66 eine elektromagnetische Kupplung 66A. Der schaltende Abschnitt 66 kann eine Zwei-Wege-Kupplung umfassen.
In einem Beispiel umfasst die elektrische Antriebsquelle 58 ferner einen Drehzahlminderer 68. In einem Beispiel umfasst der Drehzahlminderer 68 mindestens eine Drehzahlreduziereinheit. In einem Beispiel umfasst die mindestens eine Drehzahlreduziereinheit eine erste Drehzahlreduziereinheit 70, eine zweite Drehzahlreduziereinheit 72 und eine dritte Drehzahlreduziereinheit 74. Die Anzahl der im Drehzahlminderer 68 umfassten Drehzahlreduziereinheiten kann eine, zwei, vier oder mehr betragen. Die erste Drehzahlreduziereinheit 70 umfasst ein erstes Zahnrad 70A, eine erste Rotationswelle 70B und ein zweites Zahnrad 70C. Das erste Zahnrad 70A hat einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad 70C. In einem Beispiel ist das erste Zahnrad 70A einstückig mit dem Abtriebsabschnitt 56 ausgebildet. In einem Beispiel ist das erste Zahnrad 70A auf dem äußeren Umfangsabschnitt des Abtriebsabschnitts 56 vorgesehen. Das erste Zahnrad 70A und der Abtriebsabschnitt 56 können separat ausgebildet und derart miteinander gekoppelt sein, dass eine relative Drehung eingeschränkt wird. In einem Beispiel hat die erste Rotationswelle 70B eine zweite Rotationsachse C2, die sich von der ersten Rotationsachse C1 unterscheidet. In einem Beispiel ist die zweite Rotationsachse C2 im Wesentlichen parallel zur ersten Rotationsachse C1.
In einem Beispiel ist das zweite Zahnrad 70C auf der ersten Rotationswelle 70B vorgesehen. In einem Beispiel ist das zweite Zahnrad 70C ringförmig und an einer radialen Außenseite der ersten Rotationswelle 70B angeordnet. In einem Beispiel ist das zweite Zahnrad 70C mit dem ersten Zahnrad 70A verbunden. Anstelle des ersten Zahnrads 70A und des zweiten Zahnrads 70C können in der ersten Drehzahlreduziereinheit 70 auch Riemenscheiben indirekt durch einen Riemen verbunden sein. Anstelle des ersten Zahnrads 70A und des zweiten Zahnrads 70C können Zahnräder indirekt durch eine Kette in der ersten Drehzahlreduziereinheit 70 verbunden sein.
In einem Beispiel wird die erste Rotationswelle 70B durch ein viertes Lager 62M und ein fünftes Lager 62N an dem Gehäuse 62 in einer Weise gelagert, dass diese relativ zum Gehäuse 62 drehbar ist. In einem Beispiel ist das vierte Lager 62M an dem ersten Gehäuse 62G vorgesehen. In einem Beispiel ist das fünfte Lager 62N an dem zweiten Gehäuse 62H vorgesehen. In einem Beispiel stützen das vierte Lager 62M und das fünfte Lager 62N jeweils zwei axiale Enden der ersten Rotationswelle 70B. In einem Beispiel können das vierte Lager 62M und das fünfte Lager 62N Kugellager, Rollenlager oder Gleitlager sein. In einem Beispiel stützt die erste Rotationswelle 70B das zweite Zahnrad 70C. In einem Beispiel ist die erste Rotationswelle 70B koaxial mit dem zweiten Zahnrad 70C angeordnet.
In einem Beispiel ist das zweite Geschwindigkeitsreduziergetriebe 72 zwischen dem Motor 58A und dem ersten Geschwindigkeitsreduziergetriebe 70 angeordnet. In einem Beispiel umfasst die zweite Drehzahlreduziereinheit 72 ein drittes Zahnrad 72A, eine zweite Rotationswelle 72B und ein viertes Zahnrad 72C. In einem Beispiel hat das dritte Zahnrad 72A einen größeren Durchmesser als das vierte Zahnrad 72C. in einem Beispiel ist das dritte Zahnrad 72A auf der ersten Rotationswelle 70B angeordnet. In einem Beispiel ist das dritte Zahnrad 72A so ausgebildet, dass es zusammen mit der ersten Rotationswelle 70B gedreht wird. In einem Beispiel hat das dritte Zahnrad 72A einen größeren Durchmesser als das zweite Zahnrad 70C. In einem Beispiel sind das dritte Zahnrad 72A und die erste Rotationswelle 70B getrennt ausgebildet und derart miteinander verbunden, dass sie die Rotation beschränken. Das dritte Zahnrad 72A kann einstückig mit der ersten Rotationswelle 70B ausgebildet sein.
In einem Beispiel sind das zweite Zahnrad 70C und das dritte Zahnrad 72A zwischen dem vierten Lager 62M und dem fünften Lager 62N in der axialen Richtung der ersten Rotationswelle 70B angeordnet. In einem Beispiel befindet sich das zweite Zahnrad 70C angrenzend an das vierte Lager 62M. In einem Beispiel befindet sich das dritte Zahnrad 72A angrenzend an das fünfte Lager 62N.
In einem Beispiel ist das vierte Zahnrad 72C so ausgebildet, dass es zusammen mit der zweiten Rotationswelle 72B gedreht werden kann. In einem Beispiel ist das vierte Zahnrad 72C mit dem dritten Zahnrad 72A verbunden. In einem Beispiel ist das vierte Zahnrad 72C einstückig mit der zweiten Rotationswelle 72B ausgebildet. Das vierte Zahnrad 72C und die zweite Rotationswelle 72B können separat ausgebildet und auf eine Weise miteinander gekoppelt sein, dass eine relative Drehung eingeschränkt wird.
In einem Beispiel hat die zweite Rotationswelle 72B eine dritte Rotationsachse C3, die sich von der ersten Rotationsachse C1 und der zweiten Rotationsachse C2 unterscheidet. In einem Beispiel ist die dritte Rotationsachse C3 im Wesentlichen parallel zur ersten Rotationsachse C1 und zur zweiten Rotationsachse C2. Anstelle des dritten Zahnrads 72A und des vierten Zahnrads 72C können in der zweiten Drehzahlreduziereinheit 72 Riemenscheiben indirekt durch einen Riemen verbunden sein. Anstelle des dritten Zahnrads 72A und des vierten Zahnrads 72C können Kettenräder indirekt durch eine Kette in der zweiten Drehzahlreduziereinheit 72 verbunden sein.
In einem Beispiel wird die zweite Rotationswelle 72B durch ein sechstes Lager 62P und ein siebtes Lager 62Q an dem Gehäuse 62 in einer Weise gelagert, dass diese relativ zum Gehäuse 62 drehbar ist. In einem Beispiel ist das sechste Lager 62P an dem zweiten Gehäuse 62H vorgesehen. In einem Beispiel ist das siebte Lager 62Q an der Abdeckung 62K angebracht. Das sechste Lager 62P und das siebte Lager 62Q können Kugellager, Rollenlager oder Gleitlager sein.
In einem Beispiel umfasst die dritte Drehzahlreduziereinheit 74 ein fünftes Zahnrad 74A und ein sechstes Zahnrad 74B. In einem Beispiel hat das fünfte Zahnrad 74A einen größeren Durchmesser als das sechste Zahnrad 74B. In einem Beispiel ist das fünfte Zahnrad 74A in axialer Richtung der Kurbelachse 14 näher an der Abdeckung 62K angeordnet als das vierte Zahnrad 72C. In einem Beispiel ist das fünfte Zahnrad 74A auf der zweiten Rotationswelle 72B vorgesehen, um zusammen mit der zweiten Rotationswelle 72B gedreht zu werden. In einem Beispiel ist das fünfte Zahnrad 74A getrennt von der zweiten Rotationswelle 72B ausgebildet und mit der zweiten Rotationswelle 72B gekoppelt. Das fünfte Zahnrad 74A kann einstückig mit der zweiten Rotationswelle 72B ausgebildet sein.
In einem Beispiel sind das vierte Zahnrad 72C und das fünfte Zahnrad 74A zwischen dem sechsten Lager 62P und dem siebten Lager 62Q in axialer Richtung der zweiten Rotationswelle 72B angeordnet. In einem Beispiel ist das vierte Zahnrad 72C angrenzend an das sechste Lager 62P angeordnet. In einem Beispiel befindet sich das fünfte Zahnrad 74A angrenzend an das siebte Lager 62Q.
In einem Beispiel ist das sechste Zahnrad 74B auf der Motorabtriebswelle 58B angebracht und wird zusammen mit der Motorabtriebswelle 58B gedreht. In einem Beispiel ist das sechste Zahnrad 74B einstückig mit der Motorabtriebswelle 58B ausgebildet. In einem Beispiel kann das sechste Zahnrad 74B separat von der Motorabtriebswelle 58B ausgebildet und mit der Motorabtriebswelle 58B gekoppelt sein. Anstelle des fünften Zahnrads 74A und des sechsten Zahnrads 74B können in der dritten Drehzahlreduziereinheit 74 Riemenscheiben indirekt durch einen Riemen verbunden sein.
Anstelle des fünften Zahnrads 74A und des sechsten Zahnrads 74B können Kettenräder indirekt durch eine Kette in der dritten Drehzahlreduziereinheit 74 verbunden sein.
In einem Beispiel hat die Motorabtriebswelle 58B eine vierte Rotationsachse C4. In einem Beispiel unterscheidet sich die vierte Rotationsachse C4 von der ersten Rotationsachse C1, der zweiten Rotationsachse C2 und der dritten Rotationsachse C3. In einem Beispiel ist die vierte Rotationsachse C4 im Wesentlichen parallel zur ersten Rotationsachse C1, zur zweiten Rotationsachse C2 und zur dritten Rotationsachse C3. In einem Beispiel wird die Motorabtriebswelle 58B durch ein achtes Lager 62R und ein neuntes Lager 62S am Gehäuse 62 in einer Weise gelagert, dass diese relativ zum Gehäuse 62 drehbar ist. Das achte Lager 62R und das neunte Lager 62S können Kugellager, Rollenlager oder Gleitlager sein.
In einem Beispiel ist das achte Lager 62R an der Abdeckung 62K angebracht. In einem Beispiel ist das neunte Lager 62S an dem ersten Gehäuse 62G vorgesehen. In einem Beispiel stützt das achte Lager 62R die Motorabtriebswelle 58B an einem Abschnitt zwischen einem vierten Ende 58C und einem fünften Ende 58D der Motorabtriebswelle 58B in axialer Richtung. In einem Beispiel stützt das neunte Lager 62S das fünfte Ende 58D der Motorabtriebswelle 58B in der axialen Richtung der Motorabtriebswelle 58B.
In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 am Drehzahlminderer 68 vorgesehen. In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 an der ersten Drehzahlreduziereinheit 70 vorgesehen. In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B und einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C angeordnet. Der schaltende Abschnitt 66 kann an der zweiten Drehzahlreduziereinheit 72 oder der dritten Drehzahlreduziereinheit 74 vorgesehen sein. In einem Beispiel, in dem der schaltende Abschnitt 66 die elektromagnetische Kupplung 66A umfasst, entspricht der erste Verbindungszustand einem Zustand, in dem der äußere Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B mit dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C verbunden ist, so dass der äußere Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B zusammen mit dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C drehbar ist. In einem Fall, in dem der schaltende Abschnitt 66 die elektromagnetische Kupplung 66A umfasst, entspricht der zweite Verbindungszustand einem Zustand, in dem der äußere Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B von dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C getrennt ist, so dass der äußere Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B relativ zu dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C drehbar ist.
Der schaltende Abschnitt 66 kann an einem von dem äußeren Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B und dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C vorgesehen sein und einen Eingriffsabschnitt umfassen, der relativ zu dem anderen von dem äußeren Umfangsabschnitt der ersten Rotationswelle 70B und dem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 70C beweglich ist. Die Bewegung des Eingriffsabschnitts schaltet den Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 zwischen dem ersten Verbindungszustand und dem zweiten Verbindungszustand um. Der schaltende Abschnitt 66 kann an einer anderen Position vorgesehen sein und eine andere Struktur aufweisen.
In einem Beispiel, in dem der schaltende Abschnitt 66 die elektromagnetische Kupplung 66A umfasst, ermöglicht der Eingriffsabschnitt eine integrale Drehung des äußeren Umfangsabschnitts der ersten Rotationswelle 70B und des inneren Umfangsabschnitts des zweiten Zahnrads 70C in einem Fall, in dem die elektromagnetische Kupplung 66A unter Strom gesetzt und aktiviert ist. In einem Beispiel, in dem der schaltende Abschnitt 66 die elektromagnetische Kupplung 66A umfasst, ermöglicht der Eingriffsabschnitt eine relative Drehung des äußeren Umfangsabschnitts der ersten Rotationswelle 70B und des inneren Umfangsabschnitts des zweiten Zahnrads 70C in einem Fall, in dem die elektromagnetische Kupplung 66A stromlos und deaktiviert ist.
In einem Fall, in dem der schaltende Abschnitt 66 die elektromagnetische Kupplung 66A umfasst, kann der Eingriffsabschnitt so ausgebildet sein, dass er eine integrale Drehung des äußeren Umfangsabschnitts der ersten Rotationswelle 70B und des inneren Umfangsabschnitts des zweiten Zahnrads 70C in einem Fall ermöglicht, in dem die elektromagnetische Kupplung 66A deaktiviert ist, und eine relative Drehung des äußeren Umfangsabschnitts der ersten Rotationswelle 70B und des inneren Umfangsabschnitts des zweiten Zahnrads 70C in einem Fall ermöglicht, in dem die elektromagnetische Kupplung 66A aktiviert ist.
In einem Beispiel umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner einen Messwertgeber 28 für die menschliche Antriebskraft. In einem Beispiel umfasst der Messwertgeber 28 für die menschliche Antriebskraft einen Drehmomentsensor. In einem Beispiel ist der Drehmomentsensor so ausgebildet, dass er ein Signal ausgibt, das dem von der menschlichen Antriebskraft auf die Kurbelachse 14 aufgebrachten Drehmoment entspricht. In einem Beispiel umfasst ein Signal, das dem durch die menschliche Antriebskraft auf die Kurbelachse 14 aufgebrachten Drehmoment entspricht, Informationen, die sich auf die menschliche Antriebskraft beziehen, die auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 einwirkt.
In einem Beispiel ist der Drehmomentsensor in der Nähe der Kurbelachse 14 angebracht. In einem Beispiel ist der Drehmomentsensor in einem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft an einer stromaufwärts gelegenen Seite der Freilaufkupplung 54 vorgesehen. In einem Beispiel ist der Drehmomentsensor an der Kurbelachse 14, dem Kurbelarm oder dem Pedal vorgesehen. In einem Beispiel umfasst der Drehmomentsensor einen Dehnungssensor, einen magnetostriktiven Sensor, einen Drucksensor oder dergleichen. Ein Beispiel für einen Dehnungssensor ist ein Dehnungsmessstreifen. In einem Beispiel kann der Drehmomentsensor eine beliebige Ausbildung haben, solange Informationen über die menschliche Antriebskraft erhalten werden. In einem Beispiel kann der Drehmomentsensor einen Sensor umfassen, der den auf das Pedal ausgeübten Druck erfasst, einen Sensor, der die Spannung der Kette erfasst, oder ähnliches.
In einem Beispiel ist der Drehmomentsensor so ausgebildet, dass er während eines Zeitraums, in dem die Kurbelachse 14 eine Umdrehung vollendet, eine vorbestimmte Anzahl von Erfassungssignalen ausgibt. Die vorgegebene Anzahl beträgt beispielsweise zwei oder mehr. Die vorgegebene Anzahl ist beispielsweise vier oder größer. Die vorgegebene Anzahl ist zum Beispiel ein Vielfaches von vier. Die vorgegebene Zahl ist zum Beispiel acht, zwölf oder sechzehn.
In einem Beispiel umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner einen Messwertgeber 30 für den Drehwinkel einer Kurbel. Der Messwertgeber 30 für den Drehwinkel einer Kurbel umfasst einen Drehsensor für die Kurbelachsen. Der Drehsensor für die Kurbelachsen ist so ausgebildet, dass er Informationen erfasst, die einer Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 entsprechen. Die der Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 entsprechende Information umfasst eine Winkelbeschleunigung der Kurbelachse 14. Die Beschleunigung des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 entspricht zum Beispiel der Winkelbeschleunigung der Kurbelachse 14. Der Kurbelachsensensor gibt ein Signal aus, das der Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 entspricht.
Der Drehsensor für die Kurbelachsen umfasst einen Magnetsensor, der ein Signal ausgibt, das der Stärke eines Magnetfeldes entspricht. Der Magnetsensor umfasst einen ringförmigen Magneten, dessen Magnetfeld sich in einer Umfangsrichtung ändert. Der ringförmige Magnet, dessen Magnetfeld sich in Umfangsrichtung ändert, ist auf der Kurbelachse 14, einem Element, das zusammen mit der Kurbelachse 14 gedreht wird, oder in dem Übertragungsweg, der sich von der Kurbelachse 14 zum ersten Rotationskörper 18 erstreckt, vorgesehen. In einem Beispiel kann der Magnet an einem Element vorgesehen sein, das zusammen mit der Kurbelachse 14 im Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft von der Kurbelachse 14 zum ersten Rotationskörper 18 gedreht wird. In einem Beispiel kann der Magnet an der elektrischen Antriebsquelle 58 angebracht sein. Der Drehsensor für die Kurbelachsen kann anstelle des Magnetsensors auch einen optischen Sensor, einen Beschleunigungssensor, einen Gyrosensor, einen Drehmomentsensor oder Ähnliches umfassen.
In einem Beispiel, in dem die Kurbel von einer Referenzphase in eine erste Richtung gedreht wird, ist der Drehsensor für die Kurbelachsen so ausgebildet, dass er einen Ausgangswert in Übereinstimmung mit dem Rotationswert der Kurbel während eines Zeitraums erhöht, in dem die Kurbel eine Umdrehung vollendet. In einem Beispiel, in dem die Kurbel von der Referenzphase in die erste Richtung gedreht wird, kann der Drehsensor für die Kurbelachsen so ausgebildet werden, dass er den Ausgangswert in Übereinstimmung mit dem Rotationswert der Kurbel während eines Zeitraums erhöht, in dem die Kurbel eine halbe Umdrehung vollendet. Ferner kann in einem Beispiel, in dem die Kurbel von der Referenzphase in eine zweite Richtung gedreht wird, der Drehsensor für die Kurbelachsen so ausgebildet werden, dass er den Ausgangswert in Übereinstimmung mit dem Rotationswert der Kurbel während eines Zeitraums, in dem die Kurbel eine halbe Umdrehung vollendet, verringert. Der Kurbeldrehungssensor kann einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor umfassen. In einem Beispiel, in dem der Kurbeldrehungssensor einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor umfasst, ist die Steuervorrichtung 60 so ausgebildet, dass es die Drehgeschwindigkeit der Kurbel in Übereinstimmung mit der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Übersetzungsverhältnis berechnet.
In einem Beispiel umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 so ausgebildet, dass er Informationen erfasst, die einer Drehgeschwindigkeit des Rads des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 entsprechen. In einem Beispiel umfassen die Informationen, die der Drehgeschwindigkeit des Rades des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 entsprechen, die Fahrzeuggeschwindigkeit. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 so ausgebildet, dass er einen am Rad des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 angebrachten Magneten erfasst. In einem Beispiel gibt der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Signal aus, das der Rotationsgeschwindigkeit des Rades des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 entspricht.
In einem Beispiel umfasst der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 ein magnetisches Reed, das einen Reed-Schalter oder ein Hall-Element bildet. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 an einer Kettenstrebe des Rahmens des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 angebracht. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 so ausgebildet, dass er einen am Hinterrad 12 angebrachten Magneten erfasst. In einem Beispiel kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor an der Vorderradgabel angebracht sein. In einem Beispiel, in dem der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor an der Vordergabel vorgesehen ist, kann der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor so ausgebildet sein, dass er einen am Vorderrad angebrachten Magneten erfasst.
In einem Beispiel kann die Steuervorrichtung 60 die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Rads und der Informationen über die Umfangslänge des Rads berechnen. In einem Beispiel ist die Umfangslänge des Rades die Umfangslänge des Reifens. Die Informationen über die Umfangslänge des Rades werden in einem Speicher 78 gespeichert.
In einem Beispiel kann der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 einen optischen Sensor oder ähnliches umfassen. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 so ausgebildet, dass er während eines Zeitraums, in dem das Rad eine Umdrehung vollendet, eine vorbestimmte Anzahl von Erfassungssignalen ausgibt. Die vorgegebene Anzahl beträgt beispielsweise zwei oder mehr. Die vorgegebene Anzahl beträgt beispielsweise vier oder mehr. Die vorgegebene Anzahl ist zum Beispiel ein Vielfaches von vier. Die vorgegebene Zahl ist zum Beispiel acht, zwölf oder sechzehn. In einem Beispiel ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 so ausgebildet, dass ein Reed-Schalter jedes Mal, wenn das Rad eine Umdrehung vollendet hat, einen Magneten zweimal oder öfter erfasst.
In einem Beispiel umfasst das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner einen Motor-Drehwinkelmesswertgeber 34. In einem Beispiel ist der Motor-Drehwinkelmesswertgeber 34 so ausgebildet, dass er die Drehgeschwindigkeit von mindestens einem Rotor des Motors 58A und der Motorabtriebswelle 58B erfasst. In einem Beispiel umfasst der Motor-Drehwinkelmesswertgeber 34 einen Magnetpolsensor. Der Magnetpolsensor ist in der Nähe des Motors 58A in der Antriebseinheit 50 vorgesehen. Der Magnetpolsensor ist so ausgebildet, dass er einen Drehwinkel des Motors 58A erfasst.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 auf einer Steuervorrichtung 76 vorgesehen, die in der Antriebseinheit 50 angeordnet ist. Die Steuervorrichtung 60 umfasst Prozessoren, die vorgegebene Steuerprogramme ausführen. Zu den Prozessoren der Steuerung 60 gehören beispielsweise eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Die Prozessoren der Steuervorrichtung 60 können an separaten Positionen vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung 60 kann einen oder mehrere Mikrocomputer umfassen. Die Steuervorrichtung 60 ist mit der Batterie 26 auf eine Weise verbunden, die eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation ermöglicht. Die Steuervorrichtung 60 ist so ausgebildet, dass sie elektrischen Strom von der Batterie 26 erhält.
In einem Beispiel umfasst die Steuervorrichtung 76 ferner den Speicher 78. Der Speicher 78 speichert verschiedene Steuerprogramme und Informationen, die für verschiedene Steuerprozesse verwendet werden. Der Speicher 78 umfasst beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Der nichtflüchtige Speicher umfasst 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 umfasst zum Beispiel einen Direktzugriffsspeicher (RAM).
In einem Beispiel ist die Steuervorrichtung 60 so ausgebildet, dass sie über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung mit einem anderen Gerät kommunizieren kann. In einem Beispiel umfasst das andere Gerät die Batterie 26, den Messwertgeber 28 für die menschliche Antriebskraft, den Messwertgeber 30 für den Drehwinkel einer Kurbel, den Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber 32 und den Motor-Drehwinkelmesswertgeber 34. In einem Fall, in dem die Steuervorrichtung 60 die Kommunikation mit einem anderen Gerät über eine drahtgebundene Verbindung durchführt, stellt die Steuervorrichtung 60 die Kommunikation zum Beispiel über Power Line Communication (PLC), Controller Area Network (CAN) oder Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) her. Wenn die Steuervorrichtung 60 über eine drahtlose Verbindung mit einem anderen Gerät kommuniziert, stellt die Steuervorrichtung 60 die Kommunikation zum Beispiel über Bluetooth®, ANT+®, Wi-Fi® oder Infrarotkommunikation her.
In einem Beispiel umfasst die Steuervorrichtung 76 ferner eine Antriebsschaltung 80. Die Antriebsschaltung 80 ist elektrisch mit dem Motor 58A verbunden. Die Antriebsschaltung 80 steuert die Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie 26 zum Motor 58A. Die Antriebsschaltung 80 umfasst eine Wechselrichterschaltung. Die Wechselrichterschaltung umfasst Transistoren. In einem Beispiel weist die Wechselrichterschaltung eine Ausbildung auf, bei der Wechselrichtereinheiten parallel miteinander verbunden sind. Jede Wechselrichtereinheit wird durch zwei in Reihe geschaltete Transistoren gebildet. Die Wechselrichterschaltung kann einen Stromsensor umfassen, der so ausgebildet ist, dass er den durch die Wechselrichterschaltung fließenden Strom erfasst. Der Stromsensor ist mit der Steuervorrichtung 60 auf eine Weise verbunden, die eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation ermöglicht.
Die Steuerung 60 ist so ausgebildet, dass sie die elektrische Antriebsquelle 58 so steuert, dass das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Die Steuerung 60 ist so ausgebildet, dass sie die elektrische Antriebsquelle 58 so steuert, dass das Verbindungsglied 22 in einer zweiten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, die der ersten Verbindungsglieddrehrichtung entgegengesetzt ist, wenn die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A und den schaltenden Abschnitt 66 so steuert, dass das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A und den schaltenden Abschnitt 66 so steuert, dass das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie feststellt, ob die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung oder in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, indem sie erfasst, ob der Ausgangswert des Drehsensors für die Kurbelachsen ansteigt oder abfällt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 in dem ersten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall aktiviert wird, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt.
In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A in Abhängigkeit vom Zustand des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 steuert. In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass sich die Antriebskraft in Übereinstimmung mit der menschlichen Antriebskraft ändert, die auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 einwirkt. In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass die Antriebskraft zunimmt, wenn die menschliche Antriebskraft, die auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 einwirkt, zunimmt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 im ersten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall aktiviert wird, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A in Übereinstimmung mit dem Rotationswert der Kurbelachse 14 steuert. In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass der Rotationswert des Motors 58A zunimmt, wenn der Rotationswert der Kurbelachse 14 zunimmt. In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass der Rotationswert des Motors 58A abnimmt, wenn der Rotationswert der Kurbelachse 14 abnimmt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass das Antriebsdrehmoment des Motors 58A bei einem ersten Antriebsdrehmoment oder darunter gehalten wird, wenn die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel wird das erste Antriebsmoment auf einen für die Rücktrittbremse 42 geeigneten Wert eingestellt. In einem Beispiel wird das erste Antriebsdrehmoment auf einen Wert eingestellt, der die Bremskraft der Rücktrittbremse 42 nicht erhöht, wenn die von der Rücktrittbremse 42 erzeugte Bremskraft in einem Fall maximal ist, in dem das auf die Rücktrittbremse 42 ausgeübte Antriebsdrehmoment größer oder gleich dem ersten Antriebsdrehmoment ist.
In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung ausübt, bis die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel, in dem die Drehung der Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gestoppt wird, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A so steuert, dass die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung ausübt, bis die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A in einem Fall deaktiviert, in dem die Drehung der Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gestoppt wird und die Kurbelachse 14 dann in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Dadurch kann die Rücktrittbremse 42 kontinuierlich auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 einwirken, wenn das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 angehalten wurde.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 in dem zweiten Verbindungszustand in mindestens einem der folgenden Fälle steuert: wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, oder wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit ist, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, oder wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 kleiner oder gleich einer ersten Drehgeschwindigkeit ist, oder wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse 14 einwirkt, kleiner oder gleich einer ersten menschlichen Antriebskraft ist, oder wenn der Motor 58A ausgeschaltet ist.
In einem Beispiel ist die Steuervorrichtung 60 so ausgebildet, dass es den schaltenden Abschnitt 66 in dem zweiten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall deaktiviert wird, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 kleiner als oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist. In einem Beispiel ist die erste Geschwindigkeit ein Wert, der es ermöglicht, festzustellen, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 seine Fahrt beendet hat. In einem Beispiel liegt die erste Geschwindigkeit in einem Bereich von 0 km pro Stunde bis 8 km pro Stunde. In einem Beispiel beträgt die erste Geschwindigkeit 5 km pro Stunde.
In einem Beispiel ist die Steuervorrichtung 60 so ausgebildet, dass es den schaltenden Abschnitt 66 in dem zweiten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist. In einem Beispiel ist die Steuervorrichtung 60 so ausgebildet, dass es die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall deaktiviert wird, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist. In einem Beispiel schaltet die Steuerung 60 den Motor 58A ab, wenn die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist. In einem Beispiel wird die zweite Geschwindigkeit auf einen Wert eingestellt, der den Vorschriften entspricht. In einem Beispiel beträgt die zweite Geschwindigkeit 24 km pro Stunde, 25 km pro Stunde oder 45 km pro Stunde.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 im zweiten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 kleiner oder gleich der ersten Drehgeschwindigkeit ist. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall deaktiviert ist, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 kleiner oder gleich der ersten Drehgeschwindigkeit ist. In einem Beispiel ist die erste Drehgeschwindigkeit ein Wert, mit dem festgestellt werden kann, ob das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 zum Stillstand gekommen ist. In einem Beispiel beträgt die erste Drehgeschwindigkeit 0 U/min oder einen Wert, der annähernd bei 0 U/min liegt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 in dem zweiten Verbindungszustand steuert, wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse 14 einwirkt, kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft ist. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall deaktiviert wird, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse 14 einwirkt, kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft ist.
In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den schaltenden Abschnitt 66 im zweiten Verbindungszustand steuert, wenn der Motor 58A ausgeschaltet ist. In einem Beispiel ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie die elektromagnetische Kupplung 66A so steuert, dass die elektromagnetische Kupplung 66A in einem Fall deaktiviert ist, in dem der Motor 58A ausgeschaltet ist. in einem Beispiel entspricht ein Fall, in dem der Motor 58A abgeschaltet ist, einem Fall, in dem ein Unterstützungsmodus ausgeschaltet ist. In einem Beispiel ist der schaltende Abschnitt 66 so ausgebildet, dass der Verbindungszustand der zweite Verbindungszustand in einem Fall ist, in dem die Antriebseinheit 50 deaktiviert ist oder sich in einem Schlafmodus befindet. Der schaltende Abschnitt 66 kann so ausgebildet werden, dass der Verbindungszustand der erste Verbindungszustand ist, wenn die Antriebseinheit 50 deaktiviert ist oder sich in einem Schlafmodus befindet.
Ein von der Steuerung 60 ausgeführter Prozess zur Steuerung der elektrischen Antriebsquelle 58 wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben. In einem Beispiel, in dem die Steuerung 60 mit elektrischer Energie versorgt wird, startet die Steuerung 60 den Prozess des in 5 dargestellten Flussdiagramms ab Schritt S11. In einem Fall, in dem der Prozess des Flussdiagramms in den 5 bis 7 endet, wiederholt die Steuervorrichtung 60 den Prozess ab Schritt S11 in vorbestimmten Zyklen, bis zum Beispiel die Zufuhr von elektrischer Energie gestoppt wird.
In Schritt S11 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Wenn die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S12 fort. In Schritt S12 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt. In einem Fall, in dem die elektrische Antriebsquelle 58 eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S13 fort.
In Schritt S13 bestimmt die Steuerung 60, ob der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der erste Verbindungszustand ist. Wenn der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 nicht der erste Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S14 fort. In einem Fall, in dem der Verbindungszustand der erste Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S15 fort. In Schritt S14 steuert die Steuerung 60 den schaltenden Abschnitt 66 so, dass der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der erste Verbindungszustand ist. Dann geht die Steuerung 60 zu Schritt S15 über. In Schritt S15 steuert die Steuerung 60 den schaltenden Abschnitt 66 im ersten Verbindungszustand und fährt dann mit Schritt S16 fort. In einem Beispiel steuert die Steuerung 60 in Schritt S15 den schaltenden Abschnitt 66, um den ersten Verbindungszustand beizubehalten. In Schritt S16 steuert die Steuerung 60 die elektrische Antriebsquelle 58 so, dass das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, und beendet dann das Verfahren.
Wenn die Kurbelachse 14 in Schritt S11 nicht in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, geht die Steuerung 60 zu Schritt S17 über. In Schritt S17 bestimmt die Steuerung 60, ob die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird. Falls die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S18 fort. Wenn die Kurbelachse 14 nicht in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, beendet die Steuerung 60 das Verfahren. In Schritt S18 bestimmt die Steuerung 60, ob der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der erste Verbindungszustand ist. Falls der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 nicht der erste Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S19 fort. Wenn der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der erste Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S20 fort.
In Schritt S19 steuert die Steuervorrichtung 60 den schaltenden Abschnitt 66 so, dass der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der erste Verbindungszustand ist. Dann geht die Steuerung 60 zu Schritt S20 über. In Schritt S20 steuert die Steuerung 60 den schaltenden Abschnitt 66 in dem ersten Verbindungszustand und geht dann zu Schritt S21 über. In einem Beispiel steuert die Steuerung 60 in Schritt S20 den schaltenden Abschnitt 66, um den ersten Verbindungszustand beizubehalten. In Schritt S21 steuert die Steuerung 60 die elektrische Antriebsquelle 58 so, dass das Verbindungsglied 22 in die zweite Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, und beendet dann das Verfahren.
Falls die elektrische Antriebsquelle 58 in Schritt S12 keine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ausübt, geht die Steuervorrichtung 60 zu Schritt S22 über. In Schritt S22 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die erste Geschwindigkeit, geht die Steuervorrichtung 60 zu Schritt S23 über. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, geht die Steuervorrichtung 60 zu Schritt S27 über.
In Schritt S23 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als die zweite Geschwindigkeit ist, geht die Steuervorrichtung 60 zu Schritt S24 über. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit, fährt die Steuervorrichtung 60 mit Schritt S27 fort.
In Schritt S24 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 kleiner oder gleich der ersten Drehgeschwindigkeit ist. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 größer als die erste Drehgeschwindigkeit ist, geht die Steuerung 60 zu Schritt S25 über.
In Schritt S25 stellt die Steuerung 60 fest, ob die auf die Kurbelachse 14 einwirkende menschliche Antriebskraft kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft ist. Ist die auf die Kurbelachse 14 einwirkende menschliche Antriebskraft größer als die erste menschliche Antriebskraft, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S26 fort. In einem Fall, in dem die auf die Kurbelachse 14 einwirkende menschliche Antriebskraft kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S27 fort.
In Schritt S26 bestimmt die Steuervorrichtung 60, ob die Drehung des Motors 58A gestoppt ist. Wenn der Motor 58A gedreht wird, beendet die Steuerung 60 das Verfahren. Wenn die Drehung des Motors 58A gestoppt ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S27 fort.
Die Steuervorrichtung 60 geht zu Schritt S27 über, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich der ersten Geschwindigkeit in Schritt S22 ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten Geschwindigkeit in Schritt S23 ist, wenn die Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse 14 kleiner oder gleich der ersten Drehgeschwindigkeit in Schritt S24 ist, wenn die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse 14 einwirkt, kleiner oder gleich der ersten menschlichen Antriebskraft in Schritt S25 ist, und wenn die Drehung des Motors 58A in Schritt S26 gestoppt wird. Die Steuerung 60 kann so ausgebildet sein, dass sie mindestens einen der Schritte S22 bis S26 ausführt. Die Schritte S22 bis S26 können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Mindestens einer der Schritte S22 bis S26 kann weggelassen werden.
In Schritt S27 bestimmt die Steuerung 60, ob der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der zweite Verbindungszustand ist. Falls der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 nicht der zweite Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S28 fort. In einem Fall, in dem der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der zweite Verbindungszustand ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S29 fort. In Schritt S28 steuert die Steuerung 60 den schaltenden Abschnitt 66 so, dass der Verbindungszustand des schaltenden Abschnitts 66 der zweite Verbindungszustand ist. Dann geht die Steuerung 60 zu Schritt S29 über. In Schritt S29 steuert die Steuerung 60 den schaltenden Abschnitt 66 in den zweiten Verbindungszustand und beendet dann das Verfahren. In einem Beispiel steuert die Steuerung 60 in Schritt S29 den schaltenden Abschnitt 66, um den zweiten Verbindungszustand beizubehalten.
In einem Beispiel, in dem eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A stoppt, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wurde, abschaltet. Die vorbestimmte Zeit ist zum Beispiel länger als oder gleich einer Sekunde und kleiner als oder gleich drei Sekunden. Ein Fall, in dem eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A stoppt, umfasst beispielsweise einen Fall, in dem eine äußere Kraft oder Ähnliches, die auf ein im Übertragungsweg der Antriebskraft des Motors 58A enthaltenes Element ausgeübt wird, die Übertragung der Antriebskraft des Motors 58A auf das Antriebsrad 16 stoppt.
In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, wenn eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A stoppt, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wurde, deaktiviert. Eine Situation, in der eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A in einem Fall stoppt, in dem die Kurbelachse 14 in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, umfasst beispielsweise eine Situation, in der die Motorabtriebswelle 58B ein zweites Drehmoment ausgibt, um das Verbindungsglied 22 in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung zu drehen, und eine Last des zweiten Drehmoments oder größer auf den Motor 58A in einer Richtung ausgeübt wird, die die Drehung des Motors 58A beschränkt.
In einem Beispiel, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, wenn eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A stoppt, ist die Steuerung 60 so ausgebildet, dass sie den Motor 58A nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wurde, deaktiviert. Eine Situation, in der eine auf den Motor 58A ausgeübte Last die Drehung des Motors 58A in einem Fall stoppt, in dem die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle 58 das Verbindungsglied 22 in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, umfasst beispielsweise eine Situation, in der die Motorabtriebswelle 58B ein erstes Drehmoment ausgibt, um eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 auszuüben, und eine Last des ersten Drehmoments oder größer auf den Motor 58A in einer Richtung ausgeübt wird, die die Drehung des Motors 58A beschränkt.
Ein von der Steuerung 60 ausgeführter Prozess zur Steuerung des Motors 58A in Abhängigkeit von einer an den Motor 58A angelegten Last wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In einem Beispiel, in dem die Steuervorrichtung 60 elektrische Energie zugeführt wird, startet die Steuerung 60 den Prozess des in 8 dargestellten Flussdiagramms ab Schritt S31. in einem Fall, in dem der Prozess des in 8 dargestellten Flussdiagramms endet, wiederholt die Steuerung 60 den Prozess ab Schritt S31 in vorbestimmten Zyklen, bis beispielsweise die Zufuhr von elektrischer Energie gestoppt wird.
In Schritt S31 bestimmt die Steuerung 60, ob die Drehung des Motors 58A durch eine auf den Motor 58A ausgeübte Last angehalten wird. Wenn die Drehung des Motors 58A durch die an den Motor 58A angelegte Last gestoppt wurde, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S32 fort. In einem Fall, in dem die Drehung des Motors 58A nicht durch die auf den Motor 58A ausgeübte Last gestoppt wird, beendet die Steuerung 60 das Verfahren.
In Schritt S32 bestimmt die Steuerung 60, ob die vorgegebene Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wird, verstrichen ist. Die Steuerung 60 wiederholt den Schritt S32, bis die vorbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wird, verstrichen ist. In einem Fall, in dem die vorbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors 58A gestoppt wird, verstrichen ist, fährt die Steuerung 60 mit Schritt S33 fort. In Schritt S33 schaltet die Steuerung 60 den Motor 58A ab und beendet dann das Verfahren.
In einem Beispiel, in dem die menschliche Antriebskraft die Kurbelachse 14 in der ersten Kurbeldrehrichtung dreht, überträgt die Antriebseinheit 50 die menschliche Antriebskraft über den Abtriebsabschnitt 56 und das Verbindungsglied 22 auf das Antriebsrad 16. In einem Beispiel, in dem die menschliche Antriebskraft die Kurbelachse 14 in die zweite Kurbeldrehrichtung dreht, überträgt die Antriebseinheit 50 die elektrische Antriebskraft der elektrischen Antriebsquelle 58 über das Verbindungsglied 22 auf das Antriebsrad 16. In einem Beispiel, in dem ein Fahrer versucht, das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 zu bremsen, dreht die Antriebseinheit 50 gemäß der vorliegenden Erfindung die Kurbelachse 14 in die zweite Kurbeldrehrichtung, um das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 mit der Antriebskraft der elektrischen Antriebsquelle 58 abzubremsen.
Bei dem erfindungsgemäßen menschlich angetriebenen Fahrzeug 10, dem Antriebssystem 40 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und der Antriebseinheit 50 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ist die Freilaufkupplung 54 zwischen der Kurbelachse 14 und dem Abtriebsabschnitt 56 angeordnet. Dies reduziert die Belastung des Fahrers in einem Beispiel, in dem der Fahrer die Kurbelachse 14 in die zweite Kurbeldrehrichtung dreht, um das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 zu bremsen.
Die Beschreibung im Zusammenhang mit der obigen Ausführungsform veranschaulicht, ohne die Absicht zu beschränken, eine anwendbare Form eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs, Antriebssystems für ein menschlich angetriebenen Fahrzeugs und einer menschlich angetriebenen Fahrzeugantriebseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Neben der oben beschriebenen Ausführungsform sind das menschlich angetriebene Fahrzeug, das Antriebssystem für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug und die Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise auf modifizierte Beispiele der oben beschriebenen Ausführungsform anwendbar, die im Folgenden beschrieben werden, sowie auf Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die einander nicht widersprechen. In den modifizierten Beispielen, die im Folgenden beschrieben werden, sind die gleichen Referenznummern für die Komponenten angegeben, die die gleichen sind wie die entsprechenden Komponenten der obigen Ausführungsform und solche Komponenten werden nicht im Detail beschrieben.
Wie in den 9 und 10 gezeigt, kann das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ferner einen dritten Rotationskörper 36 umfassen, der mit dem Verbindungsglied 22 verbunden ist. In einem Beispiel, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 den dritten Rotationskörper 36 umfasst, wird die Antriebskraft des Motors 58A über den dritten Rotationskörper 36 statt über den Abtriebsabschnitt 56 auf das Verbindungsglied 22 übertragen. In einem Beispiel hat der dritte Rotationskörper 36 eine fünfte Rotationsachse C5. In einem Beispiel, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 den dritten Rotationskörper 36 und das Verbindungsglied 22 eine Kette umfasst, ist der dritte Rotationskörper 36 ein Kettenrad, um das die Kette gewickelt ist. In einem Beispiel, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 den dritten Rotationskörper 36 und das Verbindungsglied 22 eine Kette umfasst, wird die Kette durch die Drehung des dritten Rotationskörpers 36 angetrieben.
Der schaltende Abschnitt 66 kann bei der elektrischen Antriebsquelle 58 weggelassen werden. In einem Beispiel, in dem der schaltende Abschnitt 66 von der elektrischen Antriebsquelle 58 weggelassen wird, wird die Antriebskraft des Motors 58A immer auf das Verbindungsglied 22 übertragen.
Der Drehzahlminderer 68 kann in der elektrischen Antriebsquelle 58 weggelassen werden. In einem Beispiel, in dem der Drehzahlminderer 68 von der elektrischen Antriebsquelle 58 weggelassen wird, ist der schaltende Abschnitt 66 zwischen dem Rotor des Motors 58A und der Motorabtriebswelle 58B oder zwischen der Motorabtriebswelle 58B und dem Abtriebsabschnitt 56 vorgesehen.
Die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Ein weiteres Beispiel: Der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „nur eine einzige Auswahl“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder größer als drei ist.
Bezugszeichenliste

10: menschlich angetriebenes Fahrzeug
12: Hinterrad
14: Kurbelachse
14A: erstes axiales Ende
14B: zweites axiales Ende
16: Antriebsrad
18: erster Rotationskörper
20: zweiter Rotationskörper
22: Verbindungsglied
24: Nabe
26: Batterie
28: Messwertgeber für die menschliche Antriebskraft
30: Messwertgeber für den Drehwinkel einer Kurbel
32: Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber
34: Motor-Drehwinkelmesswertgeber
36: dritter Rotationskörper
40: Antriebssystem
42: Rücktrittbremse
50: Antriebseinheit
52: Kurbelachsenbefestigungsabschnitt
52X: erste Öffnung
52Y: zweite Öffnung
54: Freilaufkupplung
56: Abtriebsabschnitt
56A: drittes Ende
58: elektrische Antriebsquelle
58A: Motor
58B: Motorabtriebswelle
58C: viertes Ende
58D: fünftes Ende
60: Steuerung
62: Gehäuse
62A: Montagebereich
62B: erste Seitenfläche
62C: zweite Seitenfläche
62D: erstes Lager
62E: zweites Lager
62F: drittes Lager
62G: erstes Gehäuse
62H: zweites Gehäuse
62K: Abdeckung
62M: viertes Lager
62N: fünftes Lager
62P: sechstes Lager
62Q: siebtes Lager
62R: achtes Lager
62S: neuntes Lager
64: Antriebskraftübertragungselement
66: schaltender Abschnitt
66A: elektromagnetische Kupplung
68: Drehzahlminderer
70: erste Drehzahlreduziereinheit
70A: erstes Zahnrad
70B: erste Rotationswelle
70C: zweites Zahnrad
72: zweites Drehzahlreduziereinheit
72: drittes Zahnrad
72B: zweite Rotationswelle
72C: viertes Zahnrad
74: drittes Drehzahlreduziereinheit
74A: fünftes Zahnrad
74B: sechstes Zahnrad
76: Steuervorrichtung
78: Speicher
80: Antriebsschaltung
C1: erste Rotationsachse
C2: zweite Rotationsachse
C3: dritte Rotationsachse
C4: vierte Rotationsachse
C5: fünfte Rotationsachse
S11-S29: Schritt
S31-S33: Schritt

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 5202769 B1 [0002]

Claims

Antriebseinheit (50) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), die Antriebseinheit (50) umfassend: einen Kurbelachsenbefestigungsabschnitt (52), der so ausgebildet ist, dass er eine Befestigung einer Kurbelachse (14) ermöglicht; eine Freilaufkupplung (54), die mit der Kurbelachse (14) verbunden ist; einen Abtriebsabschnitt (56), der so ausgebildet ist, dass er durch die Freilaufkupplung (54) mit der Kurbelachse (14) verbunden ist und durch ein Verbindungsglied (22) mit einem Antriebsrad (16) des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) verbunden ist; eine elektrische Antriebsquelle (58), die einen Motor (58A) umfasst und so ausgebildet ist, dass sie die Antriebskraft des Motors (58A) auf das Verbindungsglied (22) überträgt; und eine Steuerung (60), die so ausgebildet ist, dass sie die elektrische Antriebsquelle (58) steuert, wobei die Freilaufkupplung (54) so ausgebildet ist, dass sie die Kurbelachse (14) zusammen mit dem Abtriebsabschnitt (56) dreht, so dass das Verbindungsglied (22) in einer ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse (14) in einer ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, und die Freilaufkupplung (54) so ausgebildet ist, dass sie eine relative Drehung der Kurbelachse (14) und des Abtriebsabschnitts (56) in einem Fall zulässt, in dem die Kurbelachse (14) in einer zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, die der ersten Kurbeldrehrichtung entgegengesetzt ist, und die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie die elektrische Antriebsquelle (58) so steuert, dass das Verbindungsglied (22) in der ersten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, wenn die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird, und die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie die elektrische Antriebsquelle (58) so steuert, dass das Verbindungsglied (22) in einer zweiten Verbindungsglieddrehrichtung gedreht wird, die der ersten Verbindungsglieddrehrichtung entgegengesetzt ist, wenn die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 1, wobei die elektrische Antriebsquelle (58) so ausgebildet ist, dass sie die Motorantriebskraft über den Abtriebsabschnitt (56) auf das Verbindungsglied (22) überträgt.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abtriebsabschnitt (56) so ausgebildet ist, dass er durch ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad mit dem Verbindungsglied (22) verbunden ist.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 1, wobei: die elektrische Antriebsquelle (58) einen schaltenden Abschnitt (66) umfasst, der zwischen dem Motor (58A) und dem Abtriebsabschnitt (56) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er einen Verbindungszustand zwischen einem ersten Verbindungszustand und einem zweiten Verbindungszustand umschaltet; der schaltende Abschnitt (66) die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor (58A) und dem Abtriebsabschnitt (56) in einem Fall zulässt, in dem der Verbindungszustand der erste Verbindungszustand ist; der schaltende Abschnitt (66) die Übertragung der Motorantriebskraft zwischen dem Motor (58A) und dem Abtriebsabschnitt (56) in einem Fall beschränkt, in dem der Verbindungszustand der zweite Verbindungszustand ist; und die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den schaltenden Abschnitt (66) in dem ersten Verbindungszustand in einem Fall steuert, in dem die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 4, wobei die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den schaltenden Abschnitt (66) in dem ersten Verbindungszustand in einem Fall steuert, in dem die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle (58) eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) ausübt.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den schaltenden Abschnitt (66) in dem zweiten Verbindungszustand in mindestens einem der Fälle steuert, in dem die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) kleiner oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die Geschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) größer oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit ist, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und eine Drehgeschwindigkeit der Kurbelachse (14) kleiner oder gleich einer ersten Drehgeschwindigkeit ist, einem Fall, in dem die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die menschliche Antriebskraft, die auf die Kurbelachse (14) einwirkt, kleiner oder gleich einer ersten menschlichen Antriebskraft ist, und einem Fall, in dem der Motor (58A) ausgeschaltet ist.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der schaltende Abschnitt (66) eine elektromagnetische Kupplung (66A) aufweist.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei: die elektrische Antriebsquelle (58) ferner einen Drehzahlminderer (68) umfasst; und der schaltende Abschnitt (66) ist im Drehzahlminderer (68) vorgesehen.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den Motor (58A) in Übereinstimmung mit einem Rotationswert der Kurbelachse (14) in einem Fall steuert, in dem die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach Anspruch 9, wobei die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den Motor (58A) so steuert, dass ein Rotationswert des Motors (58A) zunimmt, wenn der Rotationswert der Kurbelachse (14) in einem Fall zunimmt, in dem die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den Motor (58A) so steuert, dass ein Antriebsdrehmoment des Motors (58A) auf einem ersten Antriebsdrehmoment oder weniger gehalten wird, wenn die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei in einem Fall, in dem eine auf den Motor (58A) ausgeübte Last die Drehung des Motors (58A) stoppt, die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den Motor (58A) nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab einem Zeitpunkt, an dem die Drehung des Motors (58A) gestoppt wurde, deaktiviert.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in einem Fall, in dem die Kurbelachse (14) in der zweiten Kurbeldrehrichtung gedreht wird und die elektrische Antriebsquelle (58) das Verbindungsglied (22) in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung dreht, die Steuerung (60) so ausgebildet ist, dass sie den Motor (58A) so steuert, dass die elektrische Antriebsquelle (58) eine Antriebskraft auf das Verbindungsglied (22) in der zweiten Verbindungsglieddrehrichtung ausübt, bis die Kurbelachse (14) in der ersten Kurbeldrehrichtung gedreht wird.
Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Abtriebsabschnitt (56) koaxial zur Kurbelachse (14) angeordnet ist.
Antriebssystem (40) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), das Antriebssystem (40) umfassend: die Antriebseinheit (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 14; und eine Rücktrittbremse (42), die am Antriebsrad (16) vorgesehen ist.
Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), umfassend: das Antriebssystem (40) nach Anspruch 15.