DE102023200508A1

DE102023200508A1 - Komponente für menschlich angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102023200508A1
Application number: DE102023200508.5A
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Nakamura; Norikazu TAKI; Nobuhiro Kure; Masaaki Yamamoto
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2022-02-10
Filing date: 2023-01-24
Publication date: 2023-08-10

Abstract

Eine menschlich angetriebene Fahrzeugkomponente umfasst einen ersten Spannungswandler 62 und einen zweiten Spannungswandler 64, die ausgebildet sind, um an eine Stromversorgung 40 angeschlossen zu werden, sowie eine Steuerung 66. Sowohl der erste Spannungswandler 62 als auch der zweite Spannungswandler 64 sind ausgebildet, um elektrischen Strom von der Stromversorgung 40 an die Steuerung 66 oder an einen Verbinder zu liefern, an den eine andere menschlich angetriebene Fahrzeugkomponente angeschlossen ist. Der zweite Spannungswandler 64 unterscheidet sich in seinen elektrischen Eigenschaften von dem ersten Spannungswandler 62. Die Steuerung 66 ist ausgebildet, um den ersten Spannungswandler 62 und den zweiten Spannungswandler 64 zu steuern und einen Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem nur der erste Spannungswandler 62 aktiviert ist, und einem zweiten Betriebszustand, in dem nur der zweite Spannungswandler 64 aktiviert ist, zu schalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
Ein Beispiel für eine Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs, die mit elektrischer Energie aus einer Energieversorgung angetrieben wird, ist in der JP 2015 231 764 A offenbart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, die in geeigneter Weise durch elektrische Energie aus einer Energieversorgung angetrieben wird.
Eine Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen ersten Spannungswandler, der dazu ausgebildet ist, mit einer Stromversorgung verbunden zu werden, einen zweiten Spannungswandler, der dazu ausgebildet ist, mit der Stromversorgung verbunden zu werden, und eine Steuerung. Der erste Spannungswandler ist ausgebildet, um elektrischen Strom von der Stromversorgung zu wenigstens einem von der Steuerung und einem Verbinder zu liefern, an den eine andere Komponente für das menschlich angetriebene Fahrzeug angeschlossen ist. Der zweite Spannungswandler ist ausgebildet, um elektrischen Strom von der Stromversorgung zu wenigstens einem von der Steuerung oder dem Verbinder zu liefern. Der zweite Spannungswandler unterscheidet sich in seinen elektrischen Eigenschaften von dem ersten Spannungswandler. Die Steuerung ist ausgebildet, um den ersten Spannungswandler und den zweiten Spannungswandler zu steuern und einen Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem nur der erste Spannungswandler aktiviert ist, und einem zweiten Betriebszustand, in dem nur der zweite Spannungswandler aktiviert ist, zu schalten.
Bei der Komponente nach dem ersten Aspekt wird der Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers in einen der Betriebszustände geschaltet, in dem nur einer der Spannungswandler mit der für den Zustand wenigstens von einem der Steuerung und der anderen Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug geeigneten elektrischen Eigenschaft aktiviert wird. So werden der erste Spannungswandler und der zweite Spannungswandler effizient angesteuert, so dass die Komponente bevorzugt mit elektrischem Strom, der von der Stromversorgung geliefert wird, betätigt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Ruhestrom betrifft. Der Ruhestrom des zweiten Spannungswandlers ist geringer als der Ruhestrom des ersten Spannungswandlers. Bei der Komponente gemäß dem zweiten Aspekt reduziert der zweite Spannungswandler den Verbrauch des elektrischen Stroms aus der Stromversorgung.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente gemäß dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die die Ausgangsstromkapazität betrifft. Die Ausgangsstromkapazität des zweiten Spannungswandlers ist geringer als die Ausgangsstromkapazität des ersten Spannungswandlers. Bei der Komponente nach dem dritten Aspekt wird ein großer Anteil des Ausgangsstroms über den ersten Spannungswandler an wenigstens eine der Steuerung und die andere Komponente geliefert.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Wirkungsgrad der Stromversorgung betrifft. Der erste Spannungswandler hat einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 80% oder mehr, wenn ein Strom von 1 Ampere oder mehr ausgegeben wird. Bei der Komponente gemäß dem vierten Aspekt gibt der erste Spannungswandler effizient einen Strom von 1 Ampere oder mehr aus.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Wirkungsgrad der Stromversorgung betrifft. Der zweite Spannungswandler hat einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 40% oder mehr, wenn ein Strom in einem Bereich von 100 Mikroampere bis 500 Mikroampere ausgegeben wird. Bei der Komponente gemäß dem fünften Aspekt gibt der zweite Spannungswandler effizient einen Strom im Bereich von 100 Mikroampere bis 500 Mikroampere aus.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass wenigstens eine von der Steuerung und der anderen Komponente dazu ausgebildet ist, wahlweise einen Stromverbrauchszustand zwischen einem ersten Stromverbrauchszustand und einem zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten, in dem der Stromverbrauch geringer ist als in dem ersten Stromverbrauchszustand. Bei der Komponente nach dem sechsten Aspekt wird der Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers in Abhängigkeit von dem Stromverbrauchszustand von wenigstens einer von der Steuerung und der anderen Komponente geschaltet.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass die elektrische Eigenschaft des ersten Spannungswandlers für die Verwendung im ersten Stromverbrauchszustand geeignet ist. Die elektrische Eigenschaft des zweiten Spannungswandlers ist für die Verwendung im zweiten Stromverbrauchszustand geeignet. Im ersten Stromverbrauchszustand ist die Steuerung ausgebildet, um den ersten Spannungswandler und den zweiten Spannungswandler zu steuern, die sich im ersten Betriebszustand befinden. Im zweiten Stromverbrauchszustand ist die Steuerung ausgebildet, um den ersten Spannungswandler und den zweiten Spannungswandler zu steuern, die sich im zweiten Betriebszustand befinden. Bei der Komponente nach dem siebten Aspekt werden der erste Spannungswandler und der zweite Spannungswandler in dem Betriebszustand gesteuert, der dem Stromverbrauchszustand von wenigstens einer von der Steuerung und der anderen Komponente entspricht. So werden der erste Spannungswandler und der zweite Spannungswandler effizient angesteuert.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Steuerung den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den zweiten Spannungswandler aus einem deaktivierten Zustand aktiviert und dann den ersten Spannungswandler aus einem aktivierten Zustand deaktiviert. Bei der Komponente nach dem achten Aspekt werden beim Schalten des Betriebszustands von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand die Schwankungen der Spannung, die an wenigstens eine von der Steuerung und der anderen Komponente geliefert wird, begrenzt.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente gemäß dem achten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Steuerung den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den zweiten Spannungswandler aus einem deaktivierten Zustand aktiviert und dann, nach Ablauf einer vorgegebenen ersten Zeitspanne, den ersten Spannungswandler aus einem aktivierten Zustand deaktiviert. Bei der Komponente nach dem neunten Aspekt werden in einem Fall, in dem der Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand geschaltet wird, die Schwankungen der Spannung, die an wenigstens eine von der Steuerung und der anderen Komponente geliefert wird, weiter begrenzt.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Steuerung den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den ersten Spannungswandler aus einem deaktivierten Zustand aktiviert und dann den zweiten Spannungswandler aus einem aktivierten Zustand deaktiviert. Bei der Komponente nach dem zehnten Aspekt werden in einem Fall, in dem der Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand geschaltet wird, die Schwankungen der Spannung, die an wenigstens eine von der Steuerung oder der anderen Komponente geliefert wird, begrenzt.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach dem zehnten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Steuerung den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie den ersten Spannungswandler aus einem deaktivierten Zustand aktiviert und dann, nach Ablauf einer vorgegebenen zweiten Zeitspanne, den zweiten Spannungswandler aus einem aktivierten Zustand deaktiviert. Bei der Komponente nach dem elften Aspekt werden in einem Fall, in dem der Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand geschaltet wird, die Schwankungen der Spannung, die an wenigstens eine von der Steuerung oder der anderen Komponente geliefert wird, weiter begrenzt.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie ein Betätigungssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung empfängt. In einem Fall, in dem die Steuerung das Betätigungssignal empfängt, ist die Steuerung ausgebildet, um von einem des ersten Betriebszustands und des zweiten Betriebszustands in den anderen des ersten Betriebszustands und des zweiten Betriebszustands zu schalten. Mit der Komponente nach dem zwölften Aspekt kann ein Fahrer des menschlich angetriebenen Fahrzeugs die Betätigungsvorrichtung bedienen, um den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers zu schalten.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente gemäß dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie ein Betätigungssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung empfängt, In einem Fall, in dem die Steuerung das Betriebssignal im ersten Betriebszustand empfängt, ist die Steuerung dazu ausgebildet, den Betriebszustand vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu schalten und ein erstes Steuersignal an die andere Komponente zu übertragen, um die andere Komponente von dem ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten. Bei der Komponente nach dem dreizehnten Aspekt bedient ein Fahrer des menschlich angetriebenen Fahrzeugs die Betätigungsvorrichtung, um den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers in den zweiten Betriebszustand zu schalten und auch in den zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten, in dem der Stromverbrauchszustand der anderen Komponente ist, so dass der Stromverbrauch gering ist.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie ein Betriebssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung empfängt. Für den Fall, dass die Steuerung das Betriebssignal im zweiten Betriebszustand empfängt, ist die Steuerung dazu ausgebildet, den Betriebszustand vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand zu schalten und ein zweites Steuersignal an die andere Komponente zu übertragen, um die andere Komponente vom zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten. Bei der Komponente nach dem vierzehnten Aspekt bedient ein Fahrer des menschlich angetriebenen Fahrzeugs die Betätigungsvorrichtung, um den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers und des zweiten Spannungswandlers in den ersten Betriebszustand zu schalten und auch in den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten, in dem der Stromverbrauchszustand der anderen Komponente ist, so dass der Stromverbrauch groß ist.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente nach dem zweiten oder dritten Aspekt außerdem einen Pfadschaltkreis, der in einer Stromleitung vorgesehen ist, die den Verbinder mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbindet. Der Pfadschaltkreis schließt einen ersten Pfad und einen zweiten Pfad ein, der parallel zu dem ersten Pfad geschaltet ist. In den zweiten Pfad ist ein Widerstand eingeschlossen. Die Steuerung ist ausgebildet, um den Pfadschaltkreis so zu steuern, dass er in dem ersten Betriebszustand einen Strom an den Verbinder über den ersten Pfad liefert und in dem zweiten Betriebszustand einen Strom an den Verbinder über den zweiten Pfad liefert. Bei der Komponente nach dem fünfzehnten Aspekt begrenzt der Widerstand in einem Fall, in dem die andere Komponente in dem zweiten Betriebszustand mit dem Verbinder verbunden ist, einen Einschaltstrom, der von dem zweiten Spannungswandler über den zweiten Pfad zu dem Verbinder fließt, um die andere Komponente zu laden.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente nach dem zweiten oder dritten Aspekt außerdem einen Pfadschaltkreis, der in einer Stromleitung vorgesehen ist, die den Verbinder mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbindet. Der Pfadschaltkreis schließt einen Widerstand ein. Die Steuerung ist ausgebildet, um den Pfadschaltkreis so zu steuern, dass er in dem ersten Betriebszustand einen Strom an den Verbinder unter Umgehung des Widerstands liefert und im zweiten Betriebszustand einen Strom über den Widerstand an den Verbinder liefert. Bei der Komponente nach dem sechzehnten Aspekt begrenzt der Widerstand in einem Fall, in dem die andere Komponente im zweiten Betriebszustand mit dem Verbinder verbunden ist, einen Einschaltstrom, der vom zweiten Spannungswandler zum Verbinder fließt, um den Kondensator der anderen Komponente zu laden.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente nach dem zweiten oder dritten Aspekt außerdem einen Kondensator und eine Entladungsschaltung, die zum Entladen des Kondensators ausgebildet ist. Der Kondensator ist mit einem Strompfad verbunden, der die Stromversorgung mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbindet. Die Steuerung ist ausgebildet, um die Entladungsschaltung zu aktivieren, wenn die Stromversorgung von dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler im zweiten Betriebszustand getrennt ist. Bei der Komponente nach dem siebzehnten Aspekt entlädt die Entladungsschaltung den Kondensator sofort, wenn die Stromversorgung von dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler in dem zweiten Betriebszustand getrennt ist. So wird die in dem Kondensator verbleibende Ladung kurz nach dem Trennen der Stromversorgung verringert. In diesem Zustand kann die Stromversorgung wieder mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbunden werden.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente nach dem siebzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Steuerung so ausgebildet ist, dass sie ein Aktivierungsverfahren ausführt, das den Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, wenn die Stromversorgung mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbunden ist. Bei der Ausführung des Aktivierungsverfahrens ist die Steuerung ausgebildet, die Entladungsschaltung zu aktivieren. Bei der Komponente nach dem achtzehnten Aspekt entlädt die Entladungsschaltung den Kondensator während des Aktivierungsverfahrens. Wenn die Stromversorgung während des Aktivierungsverfahrens von dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler getrennt wird, wird die im Kondensator verbleibende Ladung verringert. So wird die im Kondensator verbleibende Ladung kurz nach der Unterbrechung der Stromversorgung verringert. In diesem Zustand kann die Stromversorgung wieder mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbunden werden.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Komponente gemäß dem siebzehnten Aspekt so ausgebildet, dass in einem Fall, in dem die Steuerung ein Wiederherstellungsverfahren ausführt, das den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung ausgebildet ist, die Entladungsschaltung zu aktivieren. Bei der Komponente nach dem neunzehnten Aspekt entlädt die Entladungsschaltung den Kondensator während des Wiederherstellungsverfahrens. Wenn also die Stromversorgung während des Wiederherstellungsverfahrens von dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler getrennt wird, wird die im Kondensator verbleibende Ladung verringert. So wird die im Kondensator verbleibende Ladung kurz nach der Unterbrechung der Stromversorgung verringert. In diesem Zustand kann die Stromversorgung wieder mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler verbunden werden.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente nach dem siebzehnten Aspekt ferner einen Messwertgeber, der ausgebildet ist, um eine Verbindung der Stromversorgung mit dem ersten Spannungswandler und dem zweiten Spannungswandler zu erkennen. Bei der Komponente nach dem zwanzigsten Aspekt aktiviert die Steuerung die Entladungsschaltung in Abhängigkeit von dem Messergebnis des Messwertgebers.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Komponente nach einem der ersten bis dritten Aspekte außerdem einen Motor, der ausgebildet ist, um das menschlich angetriebene Fahrzeug mit einer Antriebskraft zu versorgen. Die Komponente nach dem einundzwanzigsten Aspekt schließt einen Motor ein, der ausgebildet ist, um das menschlich angetriebene Fahrzeug anzutreiben. Die Komponente wird zweckmäßigerweise mit elektrischem Strom angetrieben, der von der Stromversorgung geliefert wird.
Die Komponente des menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung wird zweckmäßigerweise mit elektrischem Strom angetrieben, der von der Stromversorgung geliefert wird.
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile wird leicht erfasst, wenn sie anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden wird, in denen:

1 eine Seitenansicht eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist, die eine erste Ausführungsform einer Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs einschließt;
2 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Konfiguration des in 1 dargestellten menschlich angetriebenen Fahrzeugs zeigt;
3 ein erster Teil eines Flussdiagramms ist, das ein Beispiel für das Schalten der Steuerung einer in 2 dargestellten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs in einem ersten Stromverbrauchszustand zeigt;
4 der zweite Teil eines Flussdiagramms ist, das ein Beispiel für das Schalten der Steuerung der in 2 dargestellten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs in einem zweiten Stromverbrauchszustand zeigt;
5 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel für die Stromverbrauchszustände und Betriebszustände zeigt, die sich bei der in 3 und 4 dargestellten Schaltsteuerung ändern;
6 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Konfiguration eines Pfadschaltkreises und peripherer Elemente zeigt, die in einer zweiten Ausführungsform einer Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug eingeschlossen sind;
7 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Konfiguration eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zeigt, das eine dritte Ausführungsform einer Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug einschließt;
8 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für die Entladungssteuerung zeigt, die von der in 7 gezeigten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ausgeführt wird;
9 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel für die Entladungssteuerung zeigt, die von der in 7 gezeigten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ausgeführt wird, wenn sie an eine Stromversorgung angeschlossen ist;
10 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel für eine Entladungssteuerung zeigt, die von der in 7 dargestellten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ausgeführt wird, wenn sie von der Stromversorgung getrennt ist; und
11 ein Zeitdiagramm ist, das ein Beispiel für die Entladungssteuerung zeigt, die von der in 7 gezeigten Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ausgeführt wird, wenn die Stromversorgung mit einem Ladegerät verbunden ist.

Die Ausführungsform(en) werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen entsprechende oder identische Elemente bezeichnen.
Eine erste Ausführungsform einer Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug, das mindestens ein Rad einschließt und durch mindestens eine menschliche Antriebskraft angetrieben wird. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt zum Beispiel verschiedene Arten von Fahrrädern ein, z. B. ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Stadtrad, ein Lastenrad, ein Handbike und ein Liegerad. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt zum Beispiel ein Einrad und ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Rädern ein. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das nur für den Antrieb durch menschliche Antriebskraft ausgebildet ist. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt ein E-Bike ein, das neben der menschlichen Antriebskraft auch die Antriebskraft eines Elektromotors für den Vortrieb nutzt. Das E-Bike schließt ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung ein, das mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird. Im Folgenden bezieht sich das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 auf ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt mindestens ein Rad 12 und einen Fahrzeugkörper 14 ein. Mindestens ein Rad 12 schließt ein Vorderrad 12F und ein Hinterrad 12R ein. Der Fahrzeugkörper 14 schließt einen Rahmen 16 ein. Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt außerdem eine Kurbel 18 ein, in die die menschliche Antriebskraft eingeleitet wird. Die Kurbel 18 schließt eine Kurbelachse 20 ein, die so ausgebildet ist, dass sie sich relativ zum Rahmen 16 und den Kurbelarmen 22A und 22B dreht. Die Kurbelarme 22A und 22B befinden sich an den gegenüberliegenden axialen Enden der Kurbelachse 20. Die Pedale 24A und 24B sind mit den Kurbelarmen 22A bzw. 22B gekoppelt.
Eine Vorderradgabel 26 ist mit dem Rahmen 16 verbunden. Das Vorderrad 12F ist an der Vordergabel 26 befestigt. Der Lenker 28 ist über einen Vorbau 30 mit der Vordergabel 26 gekoppelt. Das Hinterrad 12R wird vom Rahmen 16 getragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hinterrad 12R über einen Antriebsmechanismus 32 mit der Kurbel 18 gekoppelt. Das Hinterrad 12R wird in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelachse 20 angetrieben. Sowohl das Vorderrad 12F als auch das Hinterrad 12R können über den Antriebsmechanismus 32 an die Kurbel 18 gekoppelt werden.
Der Antriebsmechanismus 32 schließt einen ersten Rotationskörper 34 ein, der mit der Kurbelachse 20 gekoppelt ist. Der erste Rotationskörper 34 schließt ein vorderes Kettenrad ein. Der erste Rotationskörper 34 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad einschließen. Die Kurbelachse 20 kann durch eine Einwegkupplung mit dem vorderen Kettenrad gekoppelt sein.
Der Antriebsmechanismus 32 schließt außerdem einen zweiten Rotationskörper 36 und ein Getriebeelement 38 ein. Das Getriebeelement 38 ist ausgebildet, um die Drehkraft des ersten Rotationskörpers 34 auf den zweiten Rotationskörper 36 zu übertragen. Das Getriebeelement 38 schließt eine Kette ein. Das Getriebeelement 38 kann auch einen Riemen oder eine Welle einschließen. Der zweite Rotationskörper 36 schließt ein hinteres Kettenrad ein. Der zweite Rotationskörper 36 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad einschließen. Zum Beispiel läuft die Kette über das vordere Kettenrad und das hintere Kettenrad. In einem Beispiel ist der zweite Rotationskörper 36 mit dem Hinterrad 12R gekoppelt. Das Hinterrad 12R ist so ausgebildet, dass es sich entsprechend der Rotation des zweiten Rotationskörpers 36 dreht.
Das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 schließt eine Stromversorgung 40, eine erste Komponente 60, eine oder mehrere andere Komponenten 50, die sich von der ersten Komponente 60 unterscheiden, und eine Betätigungsvorrichtung 90 ein. 2 zeigt zwei der anderen Komponenten 50. Die Stromversorgung 40 ist ausgebildet, um das erste Bauteil 60, die anderen Komponenten 50 und die Betätigungsvorrichtung 90 mit elektrischem Strom zu versorgen. In einem Beispiel ist die Stromversorgung 40 eine Batterie. Die Batterie schließt ein oder mehrere Batterieelemente ein. Das Batterieelement schließt eine wiederaufladbare Batterie ein. Die Stromversorgung 40 liefert eine erste Spannung. Zum Beispiel beträgt die erste Spannung 36 V.
Die anderen Komponenten 50 sind elektrisch mit der Stromversorgung 40 und der ersten Komponente 60 verbunden. Zum Beispiel schließen die anderen Komponenten 50 wenigstens eines von einem einer Schaltvorrichtung und einem Fahrradcomputer ein.
Die erste Komponente 60 schließt einen ersten Spannungswandler 62 ein, der zum Anschluss an die Stromversorgung 40 ausgebildet ist, einen zweiten Spannungswandler 64, der zum Anschluss an die Stromversorgung 40 ausgebildet ist, und eine Steuerung 66. Der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 sind parallel an die Stromversorgung 40 angeschlossen. In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 ein Substrat ein, auf dem der erste Spannungswandler 62, der zweite Spannungswandler 64 und die Steuerung 66 montiert sind. Die erste Komponente 60 schließt außerdem einen ersten Verbinder 68 ein, der mit der Stromversorgung 40 verbunden ist, und einen zweiten Verbinder 70, der mit den anderen Komponenten 50 und der Betätigungsvorrichtung 90 verbunden ist.
In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 ein Rückfluss-Sperrteil 72 ein. Das Rückfluss-Sperrteil 72 verhindert einen Rückfluss des Stroms zu dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64. Zum Beispiel ist jeweils ein Rückfluss-Sperrteil 72 stromabwärts des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 angeordnet. Zum Beispiel ist jedes Rückfluss-Sperrteil 72 eine Schottky-Sperrdiode (SBD) oder ein Feldeffekttransistor (FET).
In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 einen Low-Dropout (LDO)-Regler 74 ein. In einem Beispiel ist die Steuerung 66 über den LDO-Regler 74 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbunden. Der LDO-Regler 74 wandelt die Spannung des elektrischen Stroms um, den der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 liefern. Zum Beispiel wandelt der LDO-Regler 74 eine 8-Volt-Spannung, die von dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 geliefert wird, in eine 3,3-Volt-Spannung um.
Zum Beispiel schließt die erste Komponente 60 auch einen Motor 76 ein, der ausgebildet ist, um das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 anzutreiben. In einem Beispiel ist die erste Komponente 60 eine Antriebseinheit 60A. Die Antriebseinheit 60A schließt den Motor 76 und einen Wechselrichter 78 ein. In einem Beispiel schließt die Antriebseinheit 60A ein Gehäuse 60B ein. Der Motor 76 ist an dem Gehäuse 60B angebracht. Zum Beispiel ist der Motor 76 ausgebildet, um die Antriebskraft auf die Kurbelachse 20 zu übertragen. In einem Beispiel ist der Motor 76 über den Wechselrichter 78 mit der Stromversorgung 40 verbunden. In einem Beispiel wird der Wechselrichter 78 von der Stromversorgung 40 mit der ersten Spannung versorgt. In einem Beispiel wird der Wechselrichter 78 von der Steuerung 66 gesteuert.
In einem Beispiel sind die erste Komponente 60, die anderen Komponenten 50 und die Betätigungsvorrichtung 90 über eine Stromleitung 42 miteinander verbunden. In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 eine Kommunikationseinrichtung 80 ein. In einem Beispiel ist die Kommunikationseinrichtung 80 über die Stromleitung 42 mit der Steuerung 66, den anderen Komponenten 50 und der Betätigungsvorrichtung 90 elektrisch verbunden. Zum Beispiel ist die Kommunikationseinrichtung 80 ausgebildet, um eine Powerline-Kommunikation (PLC) durchzuführen. Wenn die Kommunikationseinrichtung 80 eine Powerline-Kommunikation durchführt, dient die Stromleitung 42 auch als Kommunikationsleitung für PLC. Die Kommunikationseinrichtung 80 kann ein Controller Area Network (CAN) oder einen universellen asynchronen Empfänger/Sender (UART) verwenden. Wenn die Kommunikationseinheit 80 eine CAN- oder UART-Kommunikation durchführt, schließt das menschlich angetriebene Fahrzeug 10 eine Kommunikationsleitung ein, die sich von der Stromleitung 42 unterscheidet, und kommuniziert mit der Kommunikationseinheit 80 über die von der Stromleitung 42 abweichende Kommunikationsleitung. Die erste Komponente 60 kann ausgebildet sein, um eine drahtlose Kommunikation mit mindestens einer der anderen Komponenten 50 und der Betätigungsvorrichtung 90 durchzuführen.
Zum Beispiel ist die erste Komponente 60 mit der Stromversorgung 40 verbunden, um mit der Stromversorgung 40 zu kommunizieren. Zum Beispiel kommuniziert die Steuerung 66 mit der Stromversorgung 40 über mindestens eines der Kommunikationsmittel Powerline, CAN und UART. Die erste Komponente 60 kann für die drahtlose Kommunikation mit der Stromversorgung 40 ausgebildet sein.
Der erste Spannungswandler 62 ist ausgebildet, um elektrischen Strom von der Stromversorgung 40 an wenigstens eine von der Steuerung 66 und dem zweiten Verbinder 70 zu liefern, mit dem die anderen Verbinder 50 verbunden sind. Der zweite Spannungswandler 64 ist ausgebildet, um elektrischen Strom von der Stromversorgung 40 an wenigstens eine von der Steuerung 66 und dem zweiten Verbinder 70 zu liefern. Der zweite Spannungswandler 64 unterscheidet sich in seinen elektrischen Eigenschaften vom ersten Spannungswandler 62. Zum Beispiel betrifft die elektrische Eigenschaft den Ruhestrom, und der Ruhestrom des zweiten Spannungswandlers 64 ist geringer als der Ruhestrom des ersten Spannungswandlers 62. Zum Beispiel beträgt der Ruhestrom des ersten Spannungswandlers 62 100 Mikroampere (µA) oder mehr, und der Ruhestrom des zweiten Spannungswandlers 64 beträgt etwa 15 Mikroampere. In einem Beispiel schließt die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft ein, die die Ausgangsstromkapazität betrifft, und die Ausgangsstromkapazität des zweiten Spannungswandlers 64 ist geringer als die Ausgangsstromkapazität des ersten Spannungswandlers 62. In einem Beispiel beträgt die Ausgangsstromkapazität des ersten Spannungswandlers 62 3,5 Ampere oder mehr, und die Ausgangsstromkapazität des zweiten Spannungswandlers 64 beträgt etwa 0,8 Ampere. In einem Beispiel schließt die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft ein, die mit dem Wirkungsgrad der Stromversorgung zusammenhängt, und der erste Spannungswandler 62 hat einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 80 % oder mehr, wenn ein Strom von 1 Ampere oder mehr ausgegeben wird. In einem Beispiel hat der zweite Spannungswandler 64 einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 40 % oder mehr, wenn ein Strom in einem Bereich von 100 Mikroampere bis 500 Mikroampere geliefert wird.
Der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 sind beide mit dem ersten Verbinder 68 verbunden und wandeln die Spannung des elektrischen Stroms, der von der Stromversorgung 40 geliefert wird, um. Zum Beispiel wandeln der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 die erste Spannung, die von der Stromversorgung 40 geliefert wird, in eine zweite Spannung um. In einem Beispiel beträgt die zweite Spannung 8 V. In einem Beispiel schließen der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 einen Wandler ein. Der Wandler schließt einen DC/DC-Abwärtswandler ein. Zum Beispiel handelt es sich bei dem zweiten Spannungswandler 64 um einen Wandler, der nach dem Puls-Skip-Verfahren schaltet.
Die Steuerung 66 schließt einen Prozessor ein, der vorgegebene Steuerprogramme ausführt. Der Prozessor der Steuerung 66 schließt zum Beispiel eine Central Processing Unit (CPU) oder eine Micro Processing Unit (MPU) ein. Die Steuerung 66 kann Prozessoren einschließen, die sich an verschiedenen Stellen befinden. Die Steuerung 66 kann einen oder mehrere Mikrocomputer einschließen. Die Steuerung 66 ist mit der Stromversorgung 40 verbunden, um drahtgebunden oder drahtlos mit der Stromversorgung 40 zu kommunizieren. Die Steuerung 66 ist so ausgebildet, dass sie von der Stromversorgung 40 mit elektrischem Strom versorgt wird.
In einem Beispiel schließt die Steuerung 66 einen Stauraum ein. Der Speicher speichert Steuerprogramme und Informationen, die für verschiedene Steuerungsverfahren verwendet werden. Der Speicher schließt zum Beispiel einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher ein. Der nichtflüchtige Speicher schließt zum Beispiel wenigstens einen von einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder einem Flash-Speicher ein. Der flüchtige Speicher schließt zum Beispiel einen Direktzugriffsspeicher (RAM) ein.
Die Steuerung 66 ist ausgebildet, um den ersten Spannungswandler 62 und den zweiten Spannungswandler 64 zu steuern. Die Steuerung 66 ist ausgebildet, um einen Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 zu schalten, indem sie den ersten Spannungswandler 62 und den zweiten Spannungswandler 64 steuert. Zum Beispiel schaltet die Steuerung 66 den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem nur der erste Spannungswandler 62 aktiviert ist, und einem zweiten Betriebszustand, in dem nur der zweite Spannungswandler 64 aktiviert ist.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 den Betriebszustand vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand umschaltet, ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den zweiten Spannungswandler 64 aus einem deaktivierten Zustand zu aktivieren und dann den ersten Spannungswandler 62 aus einem aktivierten Zustand zu deaktivieren. Vorzugsweise ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie den zweiten Spannungswandler 64 aus dem deaktivierten Zustand aktiviert und den ersten Spannungswandler 62 aus dem aktivierten Zustand deaktiviert, nachdem eine vorgegebene erste Zeitspanne verstrichen ist. Zum Beispiel kann die erste Zeitspanne größer oder gleich der Zeitspanne sein, die voraussichtlich benötigt wird, um die Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 abzuschließen.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 den Betriebszustand vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand umschaltet, ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie den ersten Spannungswandler 62 aus einem deaktivierten Zustand aktiviert und dann den zweiten Spannungswandler 64 aus einem aktivierten Zustand deaktiviert. Vorzugsweise ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie den ersten Spannungswandler 62 aus dem deaktivierten Zustand aktiviert und den zweiten Spannungswandler 64 aus dem aktivierten Zustand deaktiviert, nachdem eine vorgegebene zweite Zeitspanne verstrichen ist. In einem Beispiel ist die zweite Zeitspanne größer oder gleich der Zeitspanne, die voraussichtlich benötigt wird, um die Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 abzuschließen. Die Zeit, die bis zur vollständigen Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 benötigt wird, unterscheidet sich aufgrund der elektrischen Eigenschaften der jeweiligen Spannungswandler 62 und 64 von der Zeit, die bis zur vollständigen Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 benötigt wird. In einem Beispiel ist die Zeit bis zur vollständigen Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 länger als die Zeit bis zur vollständigen Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64. Daher wird die zweite Zeitspanne auf eine längere Zeitspanne als die erste Zeitspanne eingestellt.
In einem Beispiel ist wenigstens eine von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 ausgebildet, um wahlweise einen Stromverbrauchszustand zwischen einem ersten Stromverbrauchszustand und einem zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten, in dem der Stromverbrauch geringer ist als im ersten Stromverbrauchszustand. Zum Beispiel ist im ersten Stromverbrauchszustand wenigstens eine von der Steuerung 66 und der andere Komponente 50, dazu ausgebildet, den Normalbetrieb durchzuführen. In einem Beispiel ist im zweiten Stromverbrauchszustand der Betrieb von mindestens einem von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 ausgebildet, um eingeschränkt zu werden. In einem Beispiel ist im zweiten Stromverbrauchszustand wenigstens eines von dem elektrischen Bauteile 66 und der anderen Komponente 50 so ausgebildet, dass es keinen normalen Betrieb durchführt, solange kein Kommunikationssignal empfangen wird. In einem Beispiel wird in dem zweiten Stromverbrauchszustand, in einem Fall, bei dem wenigstens eines von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 an die Stromversorgung 40 angeschlossen ist, die wenigstens eine von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 aktiviert.
In einem Beispiel hat der erste Spannungswandler 62 eine elektrische Eigenschaft, die für den Einsatz im ersten Stromverbrauchszustand geeignet ist. In einem Beispiel muss der erste Spannungswandler 62 im ersten Stromverbrauchszustand einen Strom von einigen Ampere oder mehr abgeben. In einem Beispiel hat der erste Spannungswandler 62 eine Ausgangsstromkapazität von 3,5 Ampere (A) oder mehr. In einem Beispiel hat der zweite Spannungswandler 64 eine elektrische Eigenschaft, die für den Einsatz im zweiten Stromverbrauchszustand geeignet ist. In einem Beispiel muss der zweite Spannungswandler 64 im zweiten Stromverbrauchszustand einen Strom von einigen Dutzend Mikroampere bis einigen hundert Mikroampere liefern und einen hohen Wirkungsgrad der Stromversorgung haben. In einem Beispiel, in dem ein Strom im Bereich von 100 Mikroampere bis 500 Mikroampere ausgegeben wird, hat der zweite Spannungswandler 64 einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 40% oder mehr, was relativ hoch ist.
In einem Beispiel ist die Steuerung 66 in dem ersten Stromverbrauchszustand ausgebildet, um den ersten Spannungswandler 62 und den zweiten Spannungswandler 64 in dem ersten Betriebszustand zu steuern. In einem Beispiel schaltet die Steuerung 66 in dem ersten Stromverbrauchszustand den ersten Spannungswandler 62 ein und schaltet den zweiten Spannungswandler 64 aus. Der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 werden in dem ersten Betriebszustand gesteuert, der für den ersten Stromverbrauchszustand geeignet ist. In dem zweiten Stromverbrauchszustand ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den ersten Spannungswandler 62 und den zweiten Spannungswandler 64 in dem zweiten Betriebszustand zu steuern. In einem Beispiel schaltet die Steuerung 66 in dem zweiten Stromverbrauchszustand den zweiten Spannungswandler 64 ein und schaltet den ersten Spannungswandler 62 aus. Der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 werden in dem zweiten Betriebszustand gesteuert, der für den zweiten Stromverbrauchszustand geeignet ist.
In einem Beispiel wird wenigstens eine von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 im zweiten Stromverbrauchszustand betrieben, anstatt in einem Abschaltzustand, der die Steuerung 66 oder die andere Komponente 50 vollständig deaktiviert. Im zweiten Stromverbrauchszustand schaltet die Steuerung 66 den zweiten Spannungswandler 64 ein, der einen geringeren Ruhestrom hat. Dadurch wird der Verbrauch des elektrischen Stroms aus der Stromversorgung 40 reduziert. So wird die Stromversorgung 40 länger genutzt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie von der manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung 90 ein Betriebssignal empfängt, In einem Beispiel ist die Betätigungsvorrichtung 90 ausgebildet, um wenigstens eine von der ersten Komponente 60 und der anderen Komponente 50 zu bedienen. In einem Beispiel ist die Betätigungsvorrichtung 90 ausgebildet, um wenigstens eine der Antriebseinheit 60A, eine Schaltvorrichtung und einen Fahrradcomputer zu bedienen. In einem Beispiel schließt die Betätigungsvorrichtung 90 mindestens einen Schalter ein. In einem Beispiel schließt der Schalter einen elektrischen Schalter ein. Wenn der Schalter einen elektrischen Schalter einschließt, kann der Schaltzustand des elektrischen Schalters geschaltet werden oder die elektrischen Kontakte des elektrischen Schalters können entsprechend der Bewegung eines Betätigungselements an der Betätigungsvorrichtung 90 verbunden oder getrennt werden. Die Betätigungsvorrichtung 90 gibt ein Betriebssignal in Übereinstimmung mit einer manuellen Bedienung aus. In einem Beispiel schließt das Betriebssignal mindestens eines der folgenden Signale ein: ein Betriebssignal zum Ein- und Ausschalten der Betätigungseinheit 60A, ein Betriebssignal zum Ändern eines Unterstützungsmodus der Betätigungseinheit 60A und ein Betriebssignal zum Schalten einer Schaltstufe der Schaltvorrichtung.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal empfängt, ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den Stromverbrauchszustand von einem des ersten elektrischen Stromverbrauchszustands und des zweiten Stromverbrauchszustands auf den anderen des ersten oder den zweiten Stromverbrauchszustands zu schalten. In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal im ersten Stromverbrauchszustand empfängt, ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den Stromverbrauchszustand vom ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten. In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal im zweiten Stromverbrauchszustand empfängt, ist die Steuerung 66 ausgebildet, den Stromverbrauchszustand vom zweiten Stromverbrauchszustand auf den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten.
Zum Beispiel ist in einem Fall, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal empfängt, die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie von dem ersten Betriebszustand oder von dem zweiten Betriebszustand in den jeweils anderen des ersten Betriebszustands und zweiten Betriebszustands schaltet.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal im ersten Betriebszustand empfängt, ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu schalten und ein erstes Steuersignal an die andere Komponente 50 zu übertragen, um die andere Komponente 50 von dem ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten. In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal im ersten Betriebszustand empfängt, schaltet die Steuerung 66 den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand. Vorzugsweise sendet die Steuerung 66 nach dem Umschalten des Betriebszustands das erste Steuersignal an die andere Komponente 50 und schaltet vom ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand. Als Reaktion auf den Empfang des ersten Steuersignals wird die andere Komponente 50 von dem ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand geschaltet.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 das Betriebssignal im zweiten Betriebszustand empfängt, ist die Steuerung 66 ausgebildet, den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand zu schalten und ein zweites Steuersignal an die andere Komponente 50 zu senden, um die andere Komponente 50 von dem zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten. In einem Beispiel sendet die Steuerung 66, wenn sie das Betriebssignal im zweiten Betriebszustand empfängt, das zweite Steuersignal an die andere Komponente 50 und schaltet sie von dem zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand. Als Reaktion auf den Empfang des zweiten Steuersignals wird die andere Komponente 50 von dem zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand geschaltet. Vorzugsweise schaltet die Steuerung 66 nach Abschluss der Umschaltung der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 in den ersten Stromverbrauchszustand den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand um.
Ein Beispiel für das Schalten des Betriebszustands und des Stromverbrauchszustands durch die Steuerung 66 in der vorliegenden Ausführungsform wird nun anhand der 3 und 4 beschrieben. Wird der elektrische Strom von der Stromversorgung 40 geliefert, geht die Steuerung 66 zu Schritt S11 über und startet das Verfahren. Die Steuerung 66 führt die in 3 und 4 dargestellte Steuerung des Schaltens in einem vorgegebenen Zyklus durch. Wenn die Lieferung von elektrischem Strom aus der Stromversorgung 40 gestoppt wird, beendet die Steuerung 66 das Verfahren.
Wie in 3 dargestellt, bestimmt die Steuerung 66 in Schritt S11, ob der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 der erste Stromverbrauchszustand ist. Wenn der Stromverbrauchszustand der erste Stromverbrauchszustand ist (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S12 über. In Schritt S12 bestimmt die Steuerung 66, ob ein Betriebssignal von der Betätigungsvorrichtung 90 empfangen wird. Wenn das Betriebssignal empfangen wird (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S13 über. Wenn das Betriebssignal nicht empfangen wird (NEIN), beendet die Steuerung 66 das Verfahren.
In Schritt S13 aktiviert die Steuerung 66 den zweiten Spannungswandler 64. Die Steuerung 66 geht zu Schritt S14 über und stellt fest, ob die erste Zeitspanne seit dem Beginn der Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 verstrichen ist. Wenn die erste Zeitspanne verstrichen ist (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S15 über. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Fall, dass die erste Zeitspanne ab dem Beginn der Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 verstrichen ist, dem Fall, dass die Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 abgeschlossen ist. Wenn die erste Zeitspanne seit dem Beginn der Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 nicht verstrichen ist (NO), wiederholt die Steuerung 66 den Schritt S14.
In Schritt S15 schaltet die Steuerung 66 den ersten Spannungswandler 62 aus. Die Steuerung 66 geht zu Schritt S16 über und überträgt das erste Steuersignal an die andere Komponente 50. Als Reaktion auf den Empfang des ersten Steuersignals wird die andere Komponente 50 von dem ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand geschaltet. Wenn das Umschalten des Stromverbrauchszustands abgeschlossen ist, kann die andere Komponente 50 ein Schaltabschluss-Signal an die Steuerung 66 senden. Die Steuerung 66 geht zu Schritt S17 über und schaltet den Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 vom ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand und beendet dann das Verfahren.
Die oben beschriebenen Schritte aktivieren den zweiten Spannungswandler 64 und deaktivieren auch den ersten Spannungswandler 62. So schaltet der Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand. Nachdem der Betriebszustand geschaltet ist, wird der Stromverbrauchszustand des Steuergeräts 66 und der anderen Komponente 50 vom ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand geschaltet.
Wenn der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 nicht der erste Stromverbrauchszustand (NO) ist, geht die Steuerung 66 in dem in 3 dargestellten Schritt S11 zu dem in 4 dargestellten Schritt S18 über. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Fall, dass der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 nicht der erste Stromverbrauchszustand ist, dem Fall, dass sich die Steuerung 66 im zweiten Stromverbrauchszustand befindet. In Schritt S18 bestimmt die Steuerung 66, ob ein Betriebssignal von der Betätigungsvorrichtung 90 empfangen wird. Wenn das Betriebssignal empfangen wird (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S19 über. Wenn das Betriebssignal nicht empfangen wird (NEIN), beendet die Steuerung 66 das Verfahren.
In Schritt S19 sendet die Steuerung 66 das zweite Steuersignal an die andere Komponente 50. Als Reaktion auf den Empfang des zweiten Steuersignals wird die andere Komponente 50 von dem zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand geschaltet. Die Steuerung 66 geht zu Schritt S20 über und stellt fest, ob die Umschaltung der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 vom zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand abgeschlossen ist. In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 ein Schaltabschluss-Signal von der anderen Komponente 50 empfängt, stellt die Steuerung 66 fest, dass das Umschalten der anderen Komponente 50 in den ersten Stromverbrauchszustand abgeschlossen ist. Wenn das Schalten in den ersten Stromverbrauchszustand abgeschlossen ist (JA), geht die Steuerung 66 in Schritt S20 zu Schritt S21 über. Wenn das Schalten in den ersten Stromverbrauchszustand nicht abgeschlossen ist (NEIN), wiederholt die Steuerung 66 den Schritt S20.
In Schritt S21 aktiviert die Steuerung 66 den ersten Spannungswandler 62. Die Steuerung 66 geht zu Schritt S22 über und ermittelt, ob die zweite Zeitspanne seit dem Beginn der Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 verstrichen ist. Wenn die zweite Zeitspanne verstrichen ist (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S23 über. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Fall, dass die zweite Zeitspanne ab dem Beginn der Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 verstrichen ist, dem Fall, dass die Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 abgeschlossen ist. Wenn die zweite Zeitspanne nicht verstrichen ist (NO), wiederholt die Steuerung 66 den Schritt S22. In Schritt S23 deaktiviert die Steuerung 66 den zweiten Spannungswandler 64 und beendet dann das Verfahren.
Die oben beschriebenen Schritte aktivieren den ersten Spannungswandler 62 und deaktivieren auch den zweiten Spannungswandler 64. So schaltet der Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand. Der Betriebszustand wird nach Abschluss der Umschaltung der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 vom zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand geschaltet.
Ein Beispiel für Änderungen des Betriebszustands und des Stromverbrauchszustands, die durch die in den 3 und 4 gezeigte Steuerung des Schalters verursacht werden, wird nun anhand von 5 beschrieben. 5 zeigt die Änderungen des Stromverbrauchszustands der Steuerung 66. Der Stromverbrauchszustand der anderen Komponente 50 ändert sich im Wesentlichen zur gleichen Zeit wie der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66.
Zum Zeitpunkt t11 empfängt die Steuerung 66 ein Betriebssignal. In der Zeit zwischen t11 und t15 wird der erste Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand geschaltet, und der erste Stromverbrauchszustand wird in den zweiten Stromverbrauchszustand geschaltet.
Zur Zeit t11 beginnt die Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64. Zum Zeitpunkt t12 ist die Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 abgeschlossen. Zum Zeitpunkt t13, an dem die erste Zeitspanne ab dem Zeitpunkt t11 verstrichen ist, beginnt die Deaktivierung des ersten Spannungswandlers 62. Der erste Zeitraum ist so festgelegt, dass die Zeit t13, zu der die Deaktivierung des ersten Spannungswandlers 62 beginnt, mit der Zeit t12, zu der die Aktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 abgeschlossen ist, übereinstimmt oder danach liegt. Zum Zeitpunkt t14 ist die Deaktivierung des ersten Spannungswandlers 62 abgeschlossen. Damit ist die Umschaltung des Betriebszustands des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand abgeschlossen. Anschließend, zur Zeit t15, schaltet der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 vom ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand.
Zum Zeitpunkt t16 empfängt die Steuerung 66 ein Betriebssignal. In der Zeit von Zeit t16 bis Zeit t20 wird der zweite Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand geschaltet, der zweite Betriebszustand wird in den ersten Betriebszustand geschaltet.
Zum Zeitpunkt t16 schaltet der Stromverbrauchszustand der Steuerung 66 vom zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand. Nach Abschluss des Umschaltens des Stromverbrauchszustands, zum Zeitpunkt t17, beginnt die Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62. Zum Zeitpunkt t18 ist die Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 abgeschlossen. Zum Zeitpunkt t19, an dem die zweite Periode ab dem Zeitpunkt t17 verstrichen ist, beginnt die Deaktivierung des zweiten Spannungswandlers 64. Der zweite Zeitraum ist so festgelegt, dass die Zeit t19, zu der die Deaktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 beginnt, mit der Zeit t18, zu der die Aktivierung des ersten Spannungswandlers 62 abgeschlossen ist, übereinstimmt oder danach liegt. Zum Zeitpunkt t20 ist die Deaktivierung des zweiten Spannungswandlers 64 abgeschlossen. Damit ist die Umschaltung des Betriebszustands des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand abgeschlossen.
Zum Beispiel schaltet die Steuerung 66 in einem Fall, in dem sie den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 umschaltet, einen der Spannungswandler 62 und 64, der sich in einem deaktivierten Zustand befindet, ein und deaktiviert dann den anderen der Spannungswandler 62 und 64, der sich in einem aktivierten Zustand befindet.
Wie in 5 dargestellt, geben der erste Spannungswandler 62 und der zweite Spannungswandler 64 im aktivierten Zustand vorgegebene Spannungen V1 bzw. V2 aus. In einem Beispiel ist die Spannung V1 gleich der Spannung V2. Durch das oben beschriebene Schalten des Betriebszustands wird die Spannung der Stromleitung 42, die die PLC-Kommunikation durchführt, auf einer vorgegebenen Spannung V3 gehalten. In einem Beispiel betragen die Spannungen V1, V2 und V3 8 Volt. In einem Beispiel wird die Spannung des LDO-Reglers 74 am Ausgang der Steuerung 66 auf einer vorgegebenen Spannung V4 gehalten. In einem Beispiel beträgt die Spannung V4 3,3 Volt.
In einem Beispiel sind das elektrische Bauteil 50 und der LDO-Regler 74 so ausgebildet, dass sie bei einer Unterbrechung der Versorgung mit elektrischem Strom zurückgesetzt werden. In diesem Fall hält die Steuerung 66 die von den Spannungswandlern 62 und 64 an die andere Komponente 50 und den LDO-Regler 74 gelieferte Spannung auf dem vorgegebenen Wert V3, um ein Zurücksetzen der anderen Komponente 50 und des LDO-Reglers 74 zu vermeiden.
Die Spannungswandler 62 und 64 neigen dazu, zu einem Zeitpunkt, an dem die Ausgangsspannung von 0 V ansteigt, und zu einem Zeitpunkt, an dem die Ausgangsspannung von den Spannungen V1 und V2 abfällt, eine Brummspannung in der Stromleitung 42 zu erzeugen. Die Brummspannung wird über die Stromleitung 42 an die Kommunikationseinrichtung 80 übertragen. Die Kommunikationseinrichtung 80 kann die übertragene Brummspannung fälschlicherweise für ein Kommunikationssignal halten.
Zum Beispiel ist die Steuerung 66 ausgebildet, um den Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 in den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten. Die Steuerung 66 ist ausgebildet, den Betriebszustand im zweiten Stromverbrauchszustand nicht zu schalten. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die Spannungswandler 62 und 64 im zweiten Stromverbrauchszustand eine Brummspannung erzeugen. Dadurch wird die Häufigkeit verringert, mit der die Kommunikationseinrichtung 80 im zweiten Stromverbrauchszustand fälschlicherweise erkennt, dass es sich bei der Brummspannung um ein Kommunikationssignal handelt. Zum Beispiel ist im zweiten Stromverbrauchszustand wenigstens eine von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 so ausgebildet, dass sie keinen normalen Betrieb durchführt, wenn kein Kommunikationssignal empfangen wird. Dadurch wird vermieden, dass die Steuerung 66 oder die andere Komponente 50 durch Brummspannungen im zweiten Stromverbrauchszustand beeinträchtigt wird.
Eine zweite Ausführungsform einer Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschrieben. Die Elemente, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Elemente werden nicht im Detail beschrieben. 6 entspricht dem mit der Bezugsnummer 6 in 2 gekennzeichneten Abschnitt.
Die erste Komponente 60 der vorliegenden Ausführungsform schließt außerdem einen Pfadschaltkreis 100 ein, der in einer Stromleitung 44 vorgesehen ist, die den zweiten Verbinder 70 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbindet. Der Pfadschaltkreis 100 schließt einen Widerstand 102 ein. In einem Beispiel ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie den Pfadschaltkreis 100 so steuert, dass er im ersten Betriebszustand Strom an den zweiten Verbinder 70 unter Umgehung des Widerstands 102 liefert und im zweiten Betriebszustand Strom über den Widerstand 102 an den zweiten Verbinder 70 liefert.
In einem Beispiel schließt der Pfadschaltkreis 100 einen ersten Pfad 104 und einen zweiten Pfad 106 ein. Der zweite Pfad 106 ist parallel zum ersten Pfad 104 geschaltet und schließt den Widerstand 102 ein. In einem Beispiel ist die Steuerung 66 ausgebildet, den Pfadschaltkreis 100 so zu steuern, dass er im ersten Betriebszustand über den ersten Pfad 104 Strom an den zweiten Verbinder 70 liefert und im zweiten Betriebszustand über den zweiten Pfad 106 Strom an den zweiten Verbinder 70 liefert.
In einem Beispiel, wie in 6 dargestellt, schließt der Pfadschaltkreis 100 Feldeffekttransistoren (FET) 108A und 108B ein, die im ersten Pfad 104 vorgesehen sind.
Die Feldeffekttransistoren 108A und 108B sind zum Beispiel ein erster P-Kanal-Feldeffekttransistor 108A und ein zweiter P-Kanal-Feldeffekttransistor 108B, die einen in Reihe geschalteten Abschnitt bilden. Der Pfadschaltkreis 100 schließt außerdem zwei erste Widerstände 110 ein, die mit einem ersten Ende des in Reihe geschalteten Abschnitts verbunden sind, und zwei zweite Widerstände 112, die mit einem zweiten Ende des in Reihe geschalteten Abschnitts verbunden sind. Die beiden ersten Widerstände 110 sind in Reihe geschaltet. Die beiden zweiten Widerstände 112 sind in Reihe geschaltet. Das Gate des ersten P-Kanal-Feldeffekttransistors 108A ist zwischen den beiden ersten Widerständen 110 angeschlossen. Das Gate des zweiten P-Kanal-Feldeffekttransistors 108B ist zwischen den beiden zweiten Widerständen 112 angeschlossen. Der Pfadschaltkreis 100 schließt außerdem einen ersten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108C ein, der in Reihe mit den ersten Widerständen 110 geschaltet ist, und einen zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108D, der in Reihe mit den zweiten Widerständen 112 geschaltet ist.
In einem Beispiel ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie im ersten Betriebszustand ein Aktivierungssignal in das Gate des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108C und in das Gate des zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108D eingibt, um den ersten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108C und den zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108D in einen aktivierten Zustand zu schalten. Das Schalten des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108C und des zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108D in den aktivierten Zustand schaltet den ersten P-Kanal-Feldeffekttransistor 108A und den zweiten P-Kanal-Feldeffekttransistor 108B in den aktivierten Zustand. Dadurch wird der erste Pfad 104 leitend. Der Strom fließt in den ersten Pfad 104, während der Strom nicht in den zweiten Pfad 106, der den Widerstand 102 einschließt, fließt.
In einem Beispiel ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie im zweiten Betriebszustand ein Deaktivierungssignal in das Gate des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108C und in das Gate des zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108D eingibt, um den ersten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108C und den zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistor 108D in einen deaktivierten Zustand zu schalten. Das Schalten des ersten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108C und des zweiten N-Kanal-Feldeffekttransistors 108D in den deaktivierten Zustand schaltet den ersten P-Kanal-Feldeffekttransistor 108A und den zweiten P-Kanal-Feldeffekttransistor 108B in den deaktivierten Zustand. Folglich ist der erste Pfad 104 unterbrochen. Der Strom fließt nicht durch den ersten Pfad 104, sondern durch den zweiten Pfad 106, der den Widerstand 102 einschließt.
Wenn die Stromleitung 42, die mit der anderen Komponente 50 oder der Betätigungsvorrichtung 90 verbunden ist, mit dem zweiten Verbinder 70 verbunden ist, wird dem zweiten Verbinder 70 von dem ersten Spannungswandler 62 oder dem zweiten Spannungswandler 64 über die Stromleitung 44 ein relativ großer Strom geliefert, um einen Kondensator der anderen Komponente 50 oder einen Kondensator der Betätigungsvorrichtung 90 zu laden. Der relativ große Strom zum Laden des Kondensators der anderen Komponente 50 oder des Kondensators der Betätigungsvorrichtung 90 wird als Einschaltstrom bezeichnet. Die Kommunikationseinrichtung 80, die mit der Stromleitung 44 verbunden ist, schließt eine Spannungswandlungsschaltung mit einer relativ kleinen Stromkapazität ein, die im zweiten Stromverbrauchszustand verwendet wird. Wenn sich die erste Komponente 60 im zweiten Stromverbrauchszustand befindet, ist der Betriebszustand des ersten Spannungswandlers 62 und des zweiten Spannungswandlers 64 der zweite Betriebszustand.
Wenn die Stromleitung 42 im zweiten Betriebszustand an den zweiten Verbinder 70 angeschlossen ist, kann der Einschaltstrom, der in die Spannungswandlungsschaltung der Kommunikationseinrichtung 80 fließt, größer sein als die Stromkapazität. In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerung 66 in dem zweiten Betriebszustand, in dem nur der zweite Spannungswandler 64 aktiviert ist, den Pfadschaltkreis 100 so, dass der Strom über den Widerstand 102 an den zweiten Verbinder 70 geliefert wird. So begrenzt der Widerstand 102 die Höhe des Einschaltstroms. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Einschaltstrom, der die Stromkapazität überschreitet, in die Spannungswandlungsschaltung der Kommunikationseinrichtung 80 fließt.
Eine dritte Ausführungsform einer Komponente für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug wird nun anhand der 7 bis 10 beschrieben. Die Elemente, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
Die erste Komponente 60 der vorliegenden Ausführungsform schließt außerdem einen Kondensator 120 und eine Entladungsschaltung 130 ein, die zum Entladen des Kondensators 120 ausgebildet ist. Der Kondensator 120 ist an einen Strompfad angeschlossen, der die Stromversorgung 40 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbindet. In einem Beispiel schließt der erste Verbinder 68 der ersten Komponente 60 einen ersten positiven Anschluss 68A und einen zweiten negativen Anschluss 68B ein. In einem Beispiel schließt die Stromversorgung 40 einen dritten Verbinder 122 ein. Der dritte Verbinder 122 schließt einen zweiten positiven Anschluss 122A und einen zweiten negativen Anschluss 122B ein. Der erste positive Anschluss 68A ist mit dem zweiten positiven Anschluss 122A durch eine positive Stromleitung 124 verbunden. Der zweite negative Anschluss 68B ist über eine negative Stromleitung 126 mit dem zweiten negativen Anschluss 122B verbunden. In einem Beispiel ist der Kondensator 120 ein Elektrolytkondensator und hat einen positiven Anschluss, der mit dem ersten positiven Anschluss 68A verbunden ist, und einen negativen Anschluss, der mit dem zweiten negativen Anschluss 68B verbunden ist. Der negative Anschluss ist mit der Erde verbunden. Wenn die Stromversorgung 40 an die erste Komponente 60 angeschlossen ist, wird der Kondensator 120 mit elektrischem Strom aus der Stromversorgung 40 aufgeladen.
In einem Beispiel ist die Entladungsschaltung 130 mit einem Strompfad verbunden, der zwischen der Steuerung 66 und dem LDO-Regler 74 verläuft. In einem Beispiel schließt die Entladungsschaltung 130 einen Feldeffekttransistor 132 und einen Widerstand 134 ein. Der Feldeffekttransistor 132 steuert den Strom, der zum Widerstand 134 fließt. Der Widerstand 134 ist mit Masse verbunden. Die Steuerung 66 steuert die Spannung, die an das Gate des Feldeffekttransistors 132 angelegt wird, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. Die Aktivierung der Entladungsschaltung 130 stellt die elektrische Verbindung des Strompfads zwischen der Steuerung 66 und dem LDO-Regler 74 zur Erde her. In der vorliegenden Ausführungsform unterbricht der Feldeffekttransistor 132 den Stromfluss in der Entladungsschaltung 130, wenn eine Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 angelegt wird. Wenn keine Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 angelegt wird, wird die Entladungsschaltung 130 aktiviert, um die Entladung zu ermöglichen. Die Steuerung 66 stoppt das Anlegen der Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. Da die Stromkapazität des Strompfads zwischen der Steuerung 66 und dem LDO-Regler 74 relativ klein ist, können der Feldeffekttransistor 132 und der Widerstand 134 der Entladungsschaltung 130 in Größe und Kosten reduziert werden.
In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 außerdem einen dritten Anschluss 142 und einen vierten Anschluss 144 ein. Der dritte Anschluss 142 und der vierte Anschluss 144 sind am ersten Verbinder 68 angebracht. In einem Beispiel schließt die Stromversorgung 40 einen fünften Anschluss 146 und einen sechsten Anschluss 148 ein. Der fünfte Anschluss 146 und der sechste Anschluss 148 befinden sich am dritten Verbinder 122. In einem Beispiel sind die Stromversorgung 40 und die Steuerung 66 durch eine erste Kommunikationsleitung 150 und eine zweite Kommunikationsleitung 152 miteinander verbunden. Die erste Kommunikationsleitung 150 verbindet die Stromversorgung 40 und die Steuerung 66 über den dritten Anschluss 142 und den fünften Anschluss 146. Die zweite Kommunikationseinrichtung 152 verbindet die Stromversorgung 40 und die Steuerung 66 über den vierten Anschluss 144 und den sechsten Anschluss 148. In einem Beispiel führen die Stromversorgung 40 und die Steuerung 66 eine UART- oder CAN-Kommunikation über die erste Kommunikationsleitung 150 und die zweite Kommunikationsleitung 152 durch. In einem Beispiel liefert die Stromversorgung 40 ein Signal an die Steuerung 66 über die erste Kommunikationsleitung 150. Die Steuerung 66 überträgt ein Signal an die Stromversorgung 40 über die zweite Kommunikationsleitung 152.
In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 außerdem einen Messwertgeber 154 ein, der die Verbindung der Stromversorgung 40 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 erkennt. In einem Beispiel ist der Messwertgeber 154 mit der ersten Kommunikationsleitung 150 verbunden. In einem Beispiel schließt der Messwertgeber 154 einen ersten Erfassungsanschluss 154A und einen zweiten Erfassungsanschluss 154B ein. Der erste Erfassungsanschluss 154A ist mit der ersten Kommunikationsleitung 150 verbunden. Der zweite Erfassungsanschluss 154B ist mit der Erde verbunden. Der Messwertgeber 154 schließt eine Kontaktschaltung ein. Die Kontaktschaltung ist so ausgebildet, dass sie zwischen einem verbundenen Zustand, in dem der erste Erfassungsanschluss 154A elektrisch mit dem zweiten Erfassungsanschluss 154B verbunden ist, und einem getrennten Zustand, in dem der erste Erfassungsanschluss 154A elektrisch vom zweiten Erfassungsanschluss 154B getrennt ist, umgeschaltet werden kann. In einem Beispiel schließt der Kontaktkreis einen normal geschlossenen Kontaktkreis ein. In einem Beispiel schließt die Kontaktschaltung ein Photo-MOS-Relais oder einen doppelt-diffundierten Metall-Oxid-Halbleiter (D-MOS) ein. In einem Beispiel schließt die erste Komponente 60 eine integrierte Schaltung (IC) 82 zur Stromversorgung ein, die ein Signal an die Kontaktschaltung überträgt. In einem Beispiel, in dem elektrischer Strom vom LDO-Regler 74 geliefert wird, überträgt die Stromversorgung IC 82 ein Signal an die Kontaktschaltung. In einem Beispiel gibt der IC 82 der Stromversorgung eine negative Spannung als Signal an die Kontaktschaltung aus. In einem Beispiel schaltet die Kontaktschaltung bei einem Signal von der Stromversorgung IC 82 vom eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand.
In einem Beispiel hält der fünfte Anschluss 146 der Stromversorgung 40 eine Hochziehspannung (Pull-up-voltage) aufrecht. Wenn die Stromversorgung 40 mit der ersten Komponente 60 verbunden ist, ist der fünfte Anschluss 146 mit dem Messwertgeber 154 verbunden, in dem sich der Kontaktkreis im angeschlossenen Zustand befindet. Daher wird die Hochziehspannung des fünften Anschlusses 146 auf einen Massepegel gesenkt. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem ein Absinken der Hochziehspannung des fünften Anschlusses 146 auf das Energieniveau erkannt wird, festgestellt, dass die Stromversorgung 40 mit der ersten Komponente 60 verbunden ist. Wenn die Verbindung mit der ersten Komponente 60 festgestellt wird, ist die Stromversorgung 40 ausgebildet, um elektrischen Strom an den ersten positiven Anschluss 68A zu liefern. Wenn das erste Bauteil 60 mit elektrischem Strom versorgt wird, sendet die Stromversorgung IC 82 ein Signal an den Kontaktkreis des Messwertgebers 154. Wird ein Signal von der Stromversorgung IC 82 empfangen, schaltet die Kontaktschaltung vom verbundenen Zustand in den getrennten Zustand. Dadurch wird die Hochziehspannung des fünften Anschlusses 146 wieder auf den Massepegel gebracht.
Wenn die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt wird, wird der fünfte Anschluss 146 mit einer Hochziehspannung abgetrennt und das Spannungsniveau der ersten Kommunikationsleitung 150 in der ersten Komponente 60 auf das Grundniveau abgesenkt. Wenn die Steuerung 66 ein Absinken des Energieniveaus der ersten Kommunikationsleitung 150 auf das Grundniveau feststellt, bestimmt die Steuerung 66, dass die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist.
Durch das Trennen der Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 wird die Entladung des Kondensators 120 eingeleitet. Während der Entladung des Kondensators 120 ist der Kontaktkreis des Messwertgebers 154 abgeschaltet, da die Stromversorgung IC 82 mit elektrischem Strom versorgt wird. Wenn die Stromversorgung 40 vor der Entladung des Kondensators 120 wieder an die erste Komponente 60 angeschlossen wird, wird die Hochziehspannung des fünften Anschlusses 146 nicht auf das Grundniveau gesenkt. Folglich kann die Verbindung der Stromversorgung 40 mit der ersten Komponente 60 nicht erkannt werden. Wenn die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt wird, ist es daher wünschenswert, dass der Kondensator 120 schnell entladen wird.
Im ersten Betriebszustand, in dem die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist, befindet sich die erste Komponente 60 im ersten Stromverbrauchszustand, der eine große Menge an elektrischem Strom verbraucht. Der elektrische Strom, der im Kondensator 120 verbleibt, wird von dem elektrischen Bauteil 60 schnell verbraucht, und die Entladung des Kondensators 120 wird schnell abgeschlossen. In dem zweiten Betriebszustand, wenn die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist, befindet sich die erste Komponente 60 im zweiten Stromverbrauchszustand, in dem eine geringe Menge an elektrischem Strom verbraucht wird. So wird der elektrische Strom, der im Kondensator 120 verbleibt, nicht so schnell von der ersten Komponente 60 verbraucht. Es dauert eine längere Zeit, bis der Kondensator 120 vollständig entladen ist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerung 66 im zweiten Betriebszustand, in dem die Stromversorgung 40 von dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 getrennt ist, ausgebildet, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. Im zweiten Betriebszustand, in dem die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist, aktiviert die Steuerung 66 die Entladungsschaltung 130, um den Kondensator 120 zu entladen. So wird der im Kondensator 120 verbliebene elektrische Strom durch die aktivierte Entladungsschaltung 130 schnell entladen.
In einem Beispiel legt die Steuerung 66 in dem zweiten Betriebszustand eine Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 der Entladungsschaltung 130 an, um den aktivierten Zustand der Entladungsschaltung 130 aufrechtzuerhalten. In einem Zustand, in dem die Entladungsschaltung 130 im deaktivierten Zustand gehalten wird, stellt die Steuerung 66 in einem Fall, in dem sie ein Absinken des Spannungsniveaus der ersten Kommunikationseinrichtung 150 auf das Grundniveau feststellt, fest, dass die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist. Wenn die Steuerung 66 feststellt, dass die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist, stellt die Steuerung 66 das Anlegen der Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 in der Entladungsschaltung 130 ein, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren.
In einem Beispiel, in dem die Stromversorgung 40 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbunden ist, ist die Steuerung 66 so ausgebildet, dass sie ein Aktivierungsverfahren ausführt, das den Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet. Wenn die Steuerung 66 das Aktivierungsverfahren ausführt, ist sie ausgebildet, die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. In einem Beispiel, in dem die Stromversorgung 40 mit der ersten Komponente 60 verbunden ist und die erste Komponente 60 mit elektrischem Strom versorgt, führt die Steuerung 66 das Verfahren aus, um den Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand umzuschalten. Wenn die Stromversorgung 40 während des Aktivierungsverfahrens von der ersten Komponente 60 getrennt wird, beginnt der Kondensator 120 sich zu entladen.
Während des Aktivierungsverfahrens verbraucht das elektrische Bauteil 60 nur wenig elektrischen Strom, und es dauert lange, bis der Kondensator 120 entladen ist. Wenn die Steuerung 66 das Verfahren zur Aktivierung ausführt, aktiviert die Steuerung 66 die Entladungsschaltung 130, damit der Kondensator 120 schnell entladen wird. In einem Beispiel stellt die Steuerung 66 während des Aktivierungsverfahrens das Anlegen einer Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 in der Entladungsschaltung 130 ein, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. Nach Abschluss des Aktivierungsverfahrens schaltet die Steuerung 66 den Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand um und legt Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 an, um die Entladungsschaltung 130 zu deaktivieren.
In einem Beispiel, in dem die Steuerung 66 ein Wiederherstellungsverfahren durchführt, das den Betriebszustand vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, ist die Steuerung 66 ausgebildet, die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. In einem Beispiel führt die Steuerung 66 im zweiten Betriebszustand ein Wiederherstellungsverfahren aus, das den Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, wenn die Steuerung 66 ein Wiederherstellungsunterbrechungssignal empfängt. Beispiele für ein Signal, das von der Steuerung 66 als Wiederherstellungsunterbrechungssignal erkannt wird, schließen ein Betriebssignal ein, das von der Betätigungsvorrichtung 90 ausgegeben wird, und ein Niedrigpegel-Impulssignal, das von der Stromversorgung 40 über die erste Kommunikationsleitung 150 ausgegeben wird. In einem Beispiel ist das von der Betätigungsvorrichtung 90 ausgegebene Betriebssignal ein Spannungssignal, das eine vorgegebene Amplitude überschreitet. In einem Beispiel hält das von der Stromversorgung 40 ausgegebene Impulssignal mit niedrigem Pegel eine bestimmte Zeit lang an, zum Beispiel 10 Millisekunden oder länger. In einem Beispiel schaltet die Steuerung 66 während des Wiederherstellungsverfahrens, wenn eine Wiederherstellungsbedingung erfüllt ist, den Betriebszustand vom zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand. Wenn während des Wiederherstellungsverfahrens die Wiederherstellungsbedingung nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit erfüllt wird, hält die Steuerung 66 den Betriebszustand im zweiten Betriebszustand aufrecht. In einem Beispiel ist die Wiederherstellungsbedingung erfüllt, wenn das als Wiederherstellungsunterbrechungssignal erkannte Signal als Betriebssignal von der Betätigungsvorrichtung 90 erkannt wird.
In einem Beispiel empfängt die Steuerung 66 in einem Fall, in dem die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt wird oder die Stromversorgung 40 aufhört, elektrischen Strom an die erste Komponente 60 zu liefern, ein Impulssignal mit niedrigem Pegel, das für eine vorbestimmte Zeit oder länger über die erste Kommunikationsleitung 150 anhält. Der Kondensator 120 muss schnell entladen werden, damit die Wiederaufnahme der Versorgung mit elektrischem Strom durch die Stromversorgung 40 erkannt werden kann. Während des Wiederherstellungsverfahrens verbraucht das elektrische Bauteil 60 jedoch nur wenig elektrischen Strom, und es dauert lange, bis der Kondensator 120 entladen ist. Deshalb aktiviert die Steuerung 66 während des Wiederherstellungsverfahrens die Entladungsschaltung 130.
In einem Beispiel, in dem die Stromversorgung 40 an ein Ladegerät angeschlossen ist, ist die Steuerung 66 ausgebildet, um die Entladungsschaltung 130 zu aktivieren. In einem Beispiel, in dem die Stromversorgung 40 an ein Ladegerät angeschlossen ist, wird der Kondensator 120 entladen. Wenn die Entladung des Kondensators 120 abgeschlossen ist, beginnt die Stromversorgung 40 mit dem Aufladen. Wenn die Stromversorgung 40 an ein Ladegerät angeschlossen ist, aktiviert die Steuerung 66 die Entladungsschaltung 130, damit der Ladevorgang sofort beginnt, wenn die Stromversorgung 40 an das Ladegerät angeschlossen ist.
Die Entladungssteuerung, die in der vorliegenden Ausführungsform von der Steuerung 66 durchgeführt wird, wird nun anhand von 8 beschrieben. Wenn der elektrische Strom von der Stromversorgung 40 geliefert wird, geht die Steuerung 66 zu Schritt S31 über und startet das Verfahren. Die Steuerung 66 führt die in 8 dargestellte Entladungssteuerung in einem vorgegebenen Zyklus durch. Wird die Lieferung von elektrischem Strom durch die Stromversorgung 40 gestoppt, beendet die Steuerung 66 das Verfahren.
In Schritt S31 bestimmt die Steuerung 66, ob das Verfahren zur Aktivierung ausgeführt wird. Wenn das Verfahren zur Aktivierung ausgeführt wird (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S36 über. Wird das Verfahren zur Aktivierung nicht ausgeführt (NEIN), geht die Steuerung 66 zu Schritt S32 über.
In Schritt S32 stellt die Steuerung 66 fest, ob die Stromversorgung 40 an ein Ladegerät angeschlossen ist. Wenn die Stromversorgung 40 an das Ladegerät angeschlossen ist (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S36 über. Wenn die Stromversorgung 40 nicht an das Ladegerät angeschlossen ist (NEIN), geht die Steuerung 66 zu Schritt S33 über.
In Schritt S33 bestimmt die Steuerung 66, ob der Betriebszustand der zweite Betriebszustand ist. Wenn der Betriebszustand der zweite Betriebszustand ist (JA), fährt die Steuerung 66 mit Schritt S34 fort. Wenn der Betriebszustand nicht der zweite Betriebszustand ist (NEIN), beendet die Steuerung 66 das Verfahren.
In Schritt S34 bestimmt die Steuerung 66, ob die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist. Wenn die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist (JA), geht die Steuerung 66 zu Schritt S36 über. Wenn die Stromversorgung 40 nicht von der ersten Komponente 60 getrennt ist (NEIN), geht die Steuerung 66 zu Schritt S35 über.
In Schritt S35 bestimmt die Steuerung 66, ob das Wiederherstellungsunterbrechungssignal empfangen wird. Wenn das Wiederherstellungsunterbrechungssignal empfangen wird (JA), fährt die Steuerung 66 mit Schritt S36 fort. Wenn das Wiederherstellungsunterbrechungssignal nicht empfangen wird (NEIN), beendet die Steuerung 66 das Verfahren. In Schritt S36 schaltet die Steuerung 66 die Entladungsschaltung 130 ein. Der Kondensator 120 wird durch das Verfahren in Schritt S36 entladen.
Die von der Steuerung 66 durchgeführte Entladungssteuerung wird nun anhand der 9 bis 11 beschrieben. 9 zeigt ein Beispiel für die Entladungssteuerung, die beim Anschluss der Stromversorgung 40 an die erste Komponente 60 durchgeführt wird.
Zur Zeit t21 wird die Stromversorgung 40 an die erste Komponente 60 angeschlossen. Wenn die Stromversorgung 40 mit der ersten Komponente 60 verbunden ist, wird elektrischer Strom von der Stromversorgung 40 an den ersten positiven Anschluss 68A geliefert, und das elektrische Potenzial des ersten positiven Anschlusses 68A beginnt zu steigen. Zur Zeit t21 wird der fünfte Anschluss 146, der eine Hochziehspannung aufrechterhält, mit dem Messwertgeber 154 verbunden, in dem sich die Kontaktschaltung im angeschlossenen Zustand befindet. Infolgedessen beginnt das elektrische Potenzial des fünften Anschlusses 146 auf das Grundniveau zu sinken.
Der elektrische Strom, der von der Stromversorgung 40 an den ersten positiven Anschluss 68A geliefert wird, wird vom zweiten Spannungswandler 64 umgewandelt. Zur Zeit t22 beginnt die Ausgangsspannung des zweiten Spannungswandlers 64 daher zu steigen. Der von der Stromversorgung 40 gelieferte und vom zweiten Spannungswandler 64 umgewandelte elektrische Strom wird durch den LDO-Regler 74 umgewandelt. Zur Zeit t22 beginnt also die vom LDO-Regler 74 ausgegebene Spannung zu steigen.
Zur Zeit t23 ist der Anstieg der Ausgangsspannung des zweiten Spannungswandlers 64 und des LDO-Reglers 74 abgeschlossen. Nach Abschluss des Anstiegs der Ausgangsspannung des LDO-Reglers 74 beginnt die Stromversorgung IC 82, ein Signal an den Kontaktkreis des Messwertgebers 154 zu senden. Dementsprechend beginnt das elektrische Potenzial, das die Stromversorgung IC 82 liefert, zu sinken. Zur Zeit t23 ist die Erhöhung des elektrischen Potenzials der Steuerung 66 abgeschlossen. Dementsprechend beginnt das elektrische Potenzial der zweiten Kommunikationsleitung 152, die ein Signal von der Steuerung 66 zur Stromversorgung 40 überträgt, anzusteigen. Dadurch steigt auch das elektrische Potenzial des vierten Anschlusses 144 und des sechsten Anschlusses 148 an.
Zur Zeit t24 ist der Anstieg des elektrischen Potenzials in der zweiten Kommunikationsleitung 152 abgeschlossen. Damit ist der Anstieg des elektrischen Potenzials des vierten Anschlusses 144 und des sechsten Anschlusses 148 abgeschlossen. Zur Zeit t24 ist die Verringerung des elektrischen Potenzials, das von der Stromversorgung IC 82 ausgeht, abgeschlossen. Nach Abschluss der Verringerung des elektrischen Potenzials des Stromversorgers IC 82 wird der Kontaktkreis des Messwertgebers 154 in den ausgeschalteten Zustand geschaltet. Infolgedessen beginnt die Hochziehspannung des fünften Anschlusses 146 zu steigen. Dadurch steigen das elektrische Potenzial des dritten Anschlusses 142 und das elektrische Potenzial der ersten Kommunikationsleitung 150.
Für eine vorgegebene Zeit zwischen t24 und t25 wird die Entladungsschaltung 130 aktiviert. Bis zum Zeitpunkt t25 legt die Steuerung 66 keine Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 in der Entladungsschaltung 130 an. Zu der Zeit t25 legt die Steuerung 66 eine Spannung an das Gate des Feldeffekttransistors 132 in der Entladungsschaltung 130 an. In einem Beispiel ist die vorgegebene Zeit von t24 bis t25 die Zeit, die benötigt wird, um das Verfahren abzuschließen. In einem Beispiel beträgt die vorgegebene Zeit etwa eine Sekunde.
10 zeigt ein Beispiel für die Entladungssteuerung, die durchgeführt wird, wenn die Stromversorgung 40 im zweiten Betriebszustand von der ersten Komponente 60 getrennt wird. Zur Zeit t31 wird die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 abgekoppelt. Dadurch wird die Lieferung von elektrischem Strom von der Stromversorgung 40 an das erste Bauteil 60 unterbrochen und der Kondensator 120 beginnt sich zu entladen. Dementsprechend beginnt das elektrische Potenzial des ersten positiven Anschlusses 68A zu sinken. Zur Zeit t31 beginnt das elektrische Potenzial des sechsten Anschlusses 148 zu sinken. Zur Zeit t31 beginnt das elektrische Potenzial des dritten Anschlusses 142 zu sinken. Somit beginnt das elektrische Potenzial der ersten Kommunikationsleitung 150 in der ersten Komponente 60 zu sinken. Das elektrische Potenzial des vierten Anschlusses 144 wird durch die im Kondensator 120 verbleibende elektrische Ladung aufrechterhalten.
Zur Zeit t32 ist die Verringerung des elektrischen Potenzials des sechsten Anschlusses 148 abgeschlossen. Zur Zeit t32 ist die Verringerung des elektrischen Potenzials des dritten Anschlusses 142 abgeschlossen. Damit ist die Verringerung des elektrischen Potenzials der ersten Kommunikationsleitung 150 in der ersten Komponente 60 abgeschlossen. Wenn die Steuerung 66 eine Abnahme des elektrischen Potenzials der ersten Kommunikationsleitung 150 in der ersten Komponente 60 feststellt, bestimmt die Steuerung 66, dass die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist. Zum Zeitpunkt t32 stellt die Steuerung 66 fest, dass die Stromversorgung 40 von der ersten Komponente 60 getrennt ist, und aktiviert die Entladungsschaltung 130, um mit der Entladung des Kondensators 120 zu beginnen.
Zur Zeit t33, wenn eine bestimmte Zeit nach dem Zeitpunkt t32 verstrichen ist, ist die Entladung des Kondensators 120 abgeschlossen. Nach Abschluss der Entladung des Kondensators 120 beginnen die Ausgangsspannung des zweiten Spannungswandlers 64 und die Ausgangsspannung des LDO-Reglers 74 jeweils zu sinken. Zur Zeit t33 beginnt die vom IC 82 der Stromversorgung gelieferte Spannung, von einem negativen Wert auf Null zurückzugehen. Da die Lieferung von elektrischem Strom aus dem Kondensator 120 zum Zeitpunkt t33 beendet ist, beginnt das elektrische Potenzial des vierten Anschlusses 144 zu sinken. Ein Beispiel für den Zeitraum von der Zeit t32, in der die Entladung des Kondensators 120 beginnt, bis zur Zeit t33, in der die Entladung des Kondensators 120 abgeschlossen ist, beträgt 400 Millisekunden.
11 zeigt ein Beispiel für die Entladungssteuerung, die für den Fall ausgeführt wird, dass die Stromversorgung 40 im zweiten Betriebszustand an ein Ladegerät angeschlossen wird. Die Unterschiede zu 10 werden im Folgenden beschrieben.
Zur Zeit t31 wird die Stromversorgung 40 an ein Ladegerät angeschlossen. Wenn die Stromversorgung 40 mit dem Ladegerät verbunden ist, sendet die Stromversorgung 40 kein Signal mehr an die erste Kommunikationsleitung 150. Zur Zeit t31 beginnt das elektrische Potenzial des fünften Anschlusses 146 zu sinken. Die Steuerung 66 überträgt ein Signal an die Stromversorgung 40 über die zweite Kommunikationsleitung 152, bis die Entladung des Kondensators 120 abgeschlossen ist. Zum Zeitpunkt t33, wenn die Entladung des Kondensators 120 abgeschlossen ist, beginnt das elektrische Potenzial des sechsten Anschlusses 148 zu sinken.
Die Beschreibung, die sich auf die obigen Ausführungsformen bezieht, veranschaulicht, ohne die Absicht, diese einzuschränken, die anwendbaren Formen einer menschlich angetriebenen Fahrzeugkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Komponente eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel in abgewandelten Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, und in Kombinationen von mindestens zwei der abgewandelten Ausführungsformen, die sich nicht gegenseitig widersprechen, eingesetzt werden. In den folgenden abgewandelten Ausführungsbeispielen werden die Elemente, die mit den entsprechenden Elementen der obigen Ausführungsformen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
Die Steuerung 66 kann so ausgebildet sein, dass sie die Spannungswandler 62 und 64 so steuert, dass einer der Spannungswandler 62 und 64, der sich im aktivierten Zustand befindet, deaktiviert wird, während der andere Spannungswandler 62 und 64, der sich im deaktivierten Zustand befindet, aktiviert wird.
Die Steuerung 66 kann ausgebildet sein, um die Spannungswandler 62 und 64 so zu steuern, dass einer der Spannungswandler 62 und 64, der sich im deaktivierten Zustand befindet, zur gleichen Zeit aktiviert wird, wie der andere der Spannungswandler 62 und 64, der sich im aktivierten Zustand befindet, deaktiviert wird.
Der Stromverbrauchszustand von wenigstens einer von der Steuerung 66 und der anderen Komponente 50 wird zur gleichen Zeit geschaltet wie der Betriebszustand der Spannungswandler 62 und 64.
In der zweiten Ausführungsform ist der Aufbau des Pfadschaltkreises 100 nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Form beschränkt. Der Pfadschaltkreis 100 kann eine beliebige Struktur haben, die zwischen einem Zustand, in dem Strom unter Umgehung des Widerstands 102 zum zweiten Verbinder 70 fließt, und einem Zustand, in dem Strom über den Widerstand 102 zum zweiten Verbinder 70 fließt, schaltet.
In der dritten Ausführungsform muss die Entladungsschaltung 130 nicht unbedingt mit dem Strompfad zwischen der Steuerung 66 und dem LDO-Regler 74 verbunden sein. In einem Beispiel kann die Entladungsschaltung 130 an einen Strompfad angeschlossen werden, der den Kondensator 120 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbindet. Die Entladungsschaltung 130 kann an einen Strompfad angeschlossen werden, der den zweiten Verbinder 70 mit dem ersten Spannungswandler 62 und dem zweiten Spannungswandler 64 verbindet.
In dieser Beschreibung bedeutet die Formulierung „mindestens eine“ im Sinne der Erfindung „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Erfindung verwendet wird, „nur eine Wahl“ oder „beide von zwei Wahlmöglichkeiten“ in einem Fall, in dem die Anzahl der Wahlmöglichkeiten zwei beträgt. In einem anderen Beispiel bedeutet in dieser Beschreibung die Formulierung „mindestens eine von“, wie sie in dieser Erfindung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder größer als drei ist.
Bezugszeichenliste

6: Abschnitt
10: Menschlich angetriebenes Fahrzeug
12: Rad
12F: Vorderrad
12R: Hinterrad
14: Fahrzeugkörper
16: Rahmen
18: Kurbel
20: Kurbelachse
22A, 22B: Kurbelarm
24A, 24B: Pedal
26: Vorderradgabel
28: Lenker
30: Vorbau
32: Antriebsmechanismus
34: Erster Rotationskörper
36: Zweiter Rotationskörper
38: Übertragungselement
40: Strom-I Energieversorgung
42,44: Stromleitung
50: Komponente
60: Erste Komponente
60A: Antriebseinheit
60B: Gehäuse
62: Erster Spannungswandler
64: Zweiter Spannungswandler
66: Steuerung
68: Erster Verbinder
68A: Erster positiver Anschluss
68B: Zweiter negativer Anschluss
70: Zweiter Verbinder
72: Rückflussverhinderer
74: Niederspannungsregler (LDO)
76: Motor
78: Wechselrichter
80: Kommunikationseinrichtung
82: Integrierter Schaltkreis (IC) für die Stromversorgung
90: Betätigungsvorrichtung
100: Pfadschaltkreis
102: Widerstand
104: Erster Pfad
106: Zweiter Pfad
108A: Erster P-Kanal-Feldeffekttransistor
108B: Zweiter P-Kanal-Feldeffekttransistor
108C: Erster N-Kanal-Feldeffekttransistor
108D: Zweiter N-Kanal-Feldeffekttransistor
110: Erster Widerstand
112: Zweiter Widerstand
120: Kondensator
122: Dritter Verbinder
122A: Zweiter positiver Anschluss
122B: Zweiter negativer Anschluss
124: Positive Stromleitung
126: Negative Stromleitung
130: Entladungsschaltung
132: Feldeffekttransistor
134: Widerstand
142: Dritter Anschluss
144: Vierter Anschluss
146: Fünfter Anschluss
148: Sechster Anschluss
150: Erste Kommunikationsleitung
152: Zweite Kommunikationsleitung
154: Messwertgeber
154A: Erster Erfassungsanschluss
154B: Zweiter Erfassungsanschluss
S11 - S36: Verfahrensschritte
t11 - t25: Zeit
t31 - t33: Zeit
V1 - V4: Spannung

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 2015231764 A [0002]

Claims

Komponente (50) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (10), wobei die Komponente (50) umfasst einen ersten Spannungswandler (62), der ausgebildet ist, um mit einer Stromversorgung (40) verbunden zu werden; einen zweiten Spannungswandler (64), der ausgebildet ist, um mit der Stromversorgung (40) verbunden zu werden; und eine Steuerung (66), wobei: der erste Spannungswandler (52) ausgebildet ist, um elektrischen Strom von der Stromversorgung (40) zu wenigstens einem von der Steuerung (66) und einem Verbinder zu liefern, an den eine andere Komponente (50) für das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) angeschlossen ist; der zweite Spannungswandler (64) ausgebildet ist, um elektrischen Strom von der Stromversorgung (40) zu wenigstens einem von der Steuerung (66) und dem Verbinder zu liefern; der zweite Spannungswandler (64) unterscheidet sich in seinen elektrischen Eigenschaften von dem ersten Spannungswandler (62); die Steuerung (66) ausgebildet ist, um den ersten Spannungswandler (62) und den zweiten Spannungswandler (64) zu steuern und einen Betriebszustand des ersten Spannungswandlers (62) und des zweiten Spannungswandlers (64) zwischen einem ersten Betriebszustand, in dem nur der erste Spannungswandler (62) aktiviert ist, und einem zweiten Betriebszustand, in dem nur der zweite Spannungswandler (64) aktiviert ist, zu schalten.
Komponente (50) nach Anspruch 1, wobei die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Ruhestrom betrifft; und der Ruhestrom des zweiten Spannungswandlers (64) geringer ist als der Ruhestrom des ersten Spannungswandlers (62).
Komponente (50) nach Anspruch 1, wobei die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die die Ausgangsstromkapazität betrifft; und die Ausgangsstromkapazität des zweiten Spannungswandlers (64) geringer ist als die Ausgangsstromkapazität des ersten Spannungswandlers (62).
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Wirkungsgrad der Stromversorgung betrifft; und der erste Spannungswandler (62) einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 80% oder mehr aufweist, wenn ein Strom von 1 Ampere oder mehr ausgegeben wird.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrische Eigenschaft eine Eigenschaft einschließt, die den Wirkungsgrad der Stromversorgung betrifft; und der zweite Spannungswandler (64) einen Wirkungsgrad der Stromversorgung von 40 % oder mehr aufweist, wenn ein Strom in einem Bereich von 100 Mikroampere bis 500 Mikroampere ausgegeben wird.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine von der Steuerung (66) und der anderen Komponente (50) ausgebildet ist, um wahlweise einen Stromverbrauchszustand zwischen einem ersten Stromverbrauchszustand und einem zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten, in dem der Stromverbrauch geringer ist als im ersten Stromverbrauchszustand.
Komponente (50) nach Anspruch 6, wobei die elektrische Eigenschaft des ersten Spannungswandlers (62) für die Verwendung im ersten Stromverbrauchszustand geeignet ist; die elektrische Eigenschaft des zweiten Spannungswandlers (64) für die Verwendung im zweiten Stromverbrauchszustand geeignet ist; im ersten Stromverbrauchszustand ist die Steuerung (66) ausgebildet, den ersten Spannungswandler (62) und den zweiten Spannungswandler (64) zu steuern, die sich im ersten Betriebszustand befinden; und im zweiten Zustand des Stromverbrauchs ist die Steuerung (66) ausgebildet, um den ersten Spannungswandler (62) und den zweiten Spannungswandler (64) zu steuern, die sich im zweiten Betriebszustand befinden.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einem Fall, in dem die Steuerung (66) den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, die Steuerung (66) ausgebildet ist, um den zweiten Spannungswandler (64) aus einem deaktivierten Zustand zu aktivieren und dann den ersten Spannungswandler (62) aus einem aktivierten Zustand zu deaktivieren.
Komponente (50) nach Anspruch 8, wobei in einem Fall, in dem die Steuerung (66) den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, die Steuerung (66) ausgebildet ist, um den zweiten Spannungswandler (64) aus einem deaktivierten Zustand zu aktivieren und dann, nach Ablauf einer vorgegebenen ersten Zeitspanne, den ersten Spannungswandler (62) aus einem aktivierten Zustand zu deaktivieren.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in einem Fall, in dem die Steuerung (66) den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung (66) ausgebildet ist, den ersten Spannungswandler (62) aus einem deaktivierten Zustand zu aktivieren und dann den zweiten Spannungswandler (64) aus einem aktivierten Zustand zu deaktivieren.
Komponente (50) nach Anspruch 10, wobei in einem Fall, in dem die Steuerung (66) den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung (66) ausgebildet ist, um den ersten Spannungswandler (62) aus einem deaktivierten Zustand zu aktivieren und dann, nach Ablauf einer vorgegebenen zweiten Zeitspanne, den zweiten Spannungswandler (64) aus einem aktivierten Zustand zu deaktivieren.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung (66) ausgebildet ist, um ein Betriebssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung (90) zu empfangen; und in einem Fall, in dem die Steuerung (66) das Betätigungssignal empfängt, die Steuerung (66) ausgebildet ist, um von einem des ersten Betriebszustands und des zweiten Betriebszustands in den anderen des ersten Betriebszustands und des zweiten Betriebszustands zu schalten.
Komponente (50) nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (66) ausgebildet ist, ein Betätigungssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung (90) zu empfangen; und in einem Fall, in dem die Steuerung (66) das Betriebssignal im ersten Betriebszustand empfängt, die Steuerung (66) ausgebildet ist, den Betriebszustand von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu schalten und ein erstes Steuersignal an die andere Komponente (50) zu übertragen, um die andere Komponente (50) von dem ersten Stromverbrauchszustand in den zweiten Stromverbrauchszustand zu schalten.
Komponente (50) nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (66) ausgebildet ist, um ein Betriebssignal von einer manuell bedienbaren Betätigungsvorrichtung (90) zu empfangen; und in einem Fall, in dem die Steuerung (66) das Betriebssignal im zweiten Betriebszustand empfängt, die Steuerung (66) ausgebildet ist, den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand zu schalten und ein zweites Steuersignal an die andere Komponente zu übertragen, um die andere Komponente (50) von dem zweiten Stromverbrauchszustand in den ersten Stromverbrauchszustand zu schalten.
Komponente (50) nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend einen Pfadschaltkreis (100), der in einer Stromleitung (42, 44) vorgesehen ist, die den Verbinder mit dem ersten Spannungswandler (62) und dem zweiten Spannungswandler (64) verbindet, wobei der Pfadschaltkreis (100) einen ersten Pfad (104) und einen zweiten Pfad (106) einschließt, der parallel zum ersten Pfad (104) geschaltet ist, wobei der zweite Pfad (106) einen Widerstand (102) einschließt, und die Steuerung (66) ausgebildet ist, um den Pfadschaltkreis (100) so zu steuern, dass er dem Verbinder in dem ersten Betriebszustand Strom über den ersten Pfad (104) zuführt und in dem zweiten Betriebszustand Strom über den zweiten Pfad (106) zuführt.
Komponente (50) nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend einen Pfadschaltkreis (100), der in einer Stromleitung (42, 44) vorgesehen ist, die den Verbinder mit dem ersten Spannungswandler (62) und dem zweiten Spannungswandler (64) verbindet, wobei der Pfadschaltkreis (100) einen Widerstand (102) einschließt, und die Steuerung (66) ausgebildet ist, um die Pfadschaltung (100) so zu steuern, dass sie in dem ersten Betriebszustand Strom an den Verbinder unter Umgehung des Widerstands (102) liefert und in dem zweiten Betriebszustand Strom über den Widerstand an den Verbinder liefert.
Komponente (50) nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend: einen Kondensator (120); und eine Entladungsschaltung (130), die zum Entladen des Kondensators (120) ausgebildet ist, wobei der Kondensator (120) mit einem Strompfad verbunden ist, der die Stromversorgung (40) mit dem ersten Spannungswandler (62) und dem zweiten Spannungswandler (64) verbindet, und die Steuerung (66) ausgebildet ist, um die Entladungsschaltung (130) in einem Fall zu aktivieren, in dem die Stromversorgung (40) im zweiten Betriebszustand von dem ersten Spannungswandler (62) und von dem zweiten Spannungswandler (64) abgekoppelt ist.
Komponente (50) nach Anspruch 17, wobei die Steuerung (66) ausgebildet ist, ein Aktivierungsverfahren auszuführen, das den Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand schaltet, wenn die Stromversorgung (40) mit dem ersten Spannungswandler (62) und dem zweiten Spannungswandler (64) verbunden ist, und die Steuerung (66) ausgebildet ist, um bei der Ausführung des Aktivierungsverfahrens die Entladungsschaltung (130) zu aktivieren.
Komponente (50) nach Anspruch 17, wobei in einem Fall, in dem die Steuerung (66) ein Wiederherstellungsverfahren ausführt, das den Betriebszustand von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand schaltet, die Steuerung (66) ausgebildet ist, um die Entladungsschaltung (130) zu aktivieren.
Komponente (50) nach Anspruch 17, ferner umfassend einen Messwertgeber (154), der ausgebildet ist, eine Verbindung der Stromversorgung (40) mit dem ersten Spannungswandler (62) und dem zweiten Spannungswandler (64) zu erkennen.
Komponente (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen Motor (76), der ausgebildet ist, um eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug (10) auszuüben.