JP2020142605A - 人力駆動車用の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1側面の制御装置によれば、アシスト状態を予め定める条件を満たす場合と予め定める条件を満たさない場合のそれぞれの場合に適した第1アシスト状態でモータを制御することによって、モータを好適に制御できる。
第2側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度、人力駆動車の走行抵抗、および人力駆動力の少なくとも1つに適した第1アシスト状態でモータを制御することによって、モータを好適に制御できる。
第3側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト比率を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第4側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、かつ、第1変速比率の場合、ユーザの負荷が大きくなることをより好適に抑制できる。
第5側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行抵抗が予め定める値よりも大きい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト比率を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第6側面の制御装置によれば、人力駆動力が予め定める値よりも大きい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト比率を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第7側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト力を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第8側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、かつ、第1変速比率の場合、ユーザの負荷が大きくなることをより好適に抑制できる。
第9側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行抵抗が予め定める値よりも大きい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト力を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第10側面の制御装置によれば、人力駆動力が予め定める値よりも大きい場合、かつ、第1変速比率の場合、アシスト力を大きくできるため、ユーザの負荷が大きくなることを抑制できる。
第11側面の制御装置によれば、予め定める条件に適した変速比率になるように変速機を制御できる。
図1から図5を参照して、実施形態の人力駆動車用の制御装置40について説明する。人力駆動車10は、少なくとも人力駆動力Hによって駆動することができる車である。人力駆動車10は、車輪の数が限定されず、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する車も含む。人力駆動車10は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車、ならびに、電動自転車(E−bike)を含む。電動自転車は、電気モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車10を、自転車として説明する。
Y=(2P/60)×(T×N×eH)÷V…(1)
Pは、円周率を示す。
Tは、人力駆動車10の出力トルクを示す。人力駆動車10の出力トルクTは、本実施形態のように第1回転体26にモータ12の回転が伝達される場合、第1回転体26が取り付けられる部分のクランク軸14Aまわりのトルクである。モータ12がクランク軸14A近傍に設けられ、人力駆動力Hの動力伝達経路において第1回転体26よりも上流側でモータ12の出力が人力駆動力Hと合流する場合、人力駆動車10の出力トルクTは、人力駆動車10に入力される人力駆動力HのトルクTHと、第1回転体26が取り付けられる部分に入力されるモータ12によって発生する出力トルクTMとを加算して得られる。この場合、人力駆動力Hの動力伝達経路においてモータ12の出力が人力駆動力Hと合流した部分よりも下流にトルクセンサ52を設けることによって、トルクセンサ52によって人力駆動車10の出力トルクTを検出できる。
Nは、人力駆動車10のクランク軸14Aの回転速度を示す。
eHは、人力駆動車10の人力駆動力Hの駆動輪16Aまでの動力伝達効率を示す。動力伝達効率は、予め記憶部44に記憶される動力伝達経路の動力損失、および、人力駆動車10の現在の変速比率Rによって求められる。人力駆動車10の変速比率Rに応じて動力伝達効率が異なる場合、記憶部44には、好ましくは、各変速比率Rに対応する動力伝達効率が記憶されている。eHは、モータ12の出力の駆動輪16Aまでの動力伝達効率を含んでいてもよい。eHがモータ12の出力の駆動輪16Aまでの動力伝達効率を含む場合、モータ12の出力に対応する動力伝達効率が記憶されていてもよい。
Vは、人力駆動車10の走行速度を示す。
実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車用の制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用の制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
予め定める条件が、走行速度V、走行抵抗Y、および、人力駆動力Hのうちの2つを含む場合、ステップS17における予め定める条件は、以下(A)から(F)のいずれかの場合に満たされるようにしてもよい。
(A)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さく、かつ、走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きい。
(B)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さい、または、走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きい。
(C)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さく、かつ、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
(D)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さい、または、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
(E)走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きく、かつ、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
(F)走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きい、または、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
予め定める条件が、走行速度V、走行抵抗Y、および、人力駆動力Hを含む場合、ステップS17における予め定める条件は、以下(G)から(I)のいずれかの場合に満たされるようにしてもよい。
(G)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さく、かつ、走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きく、かつ、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
(H)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さい、走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きい、または、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい。
(I)走行速度Vが予め定める速度VXよりも小さい、走行抵抗Yが予め定める値YXよりも大きい、および、人力駆動力Hが予め定める値HXよりも大きい、のうち2つの条件を満たす。
Claims (11)
- 人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、クランク軸と、駆動輪と、前記クランク軸の回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の変速比率を変更するための変速機と、を含み、
前記制御装置は、人力駆動力に応じて前記モータを制御する制御部を含み、
前記制御部は、予め定める前記人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力のアシスト比率、および、前記モータによる前記アシスト力の少なくとも1つに関するアシスト状態を変更可能に構成され、
前記アシスト状態は、前記変速比率が第1変速比率の場合における第1アシスト状態と、前記変速比率が前記第1変速比率よりも小さい第2変速比率の場合における第2アシスト状態と、を含み、
前記制御部は、
予め定める条件を満たす場合の前記第1アシスト状態を、前記第2アシスト状態と異ならせるように前記モータを制御し、
前記予め定める条件を満たさない場合の前記第1アシスト状態を、前記予め定める条件を満たす場合の前記第1アシスト状態と異ならせるように前記モータを制御する、制御装置。 - 前記予め定める条件は、前記人力駆動車の走行速度、前記人力駆動車の走行抵抗、および前記人力駆動力の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト比率が、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト比率よりも大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、前記変速比率が大きいほど、前記アシスト比率が大きくなるように前記モータを制御する、請求項1から3のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が予め定める値よりも大きい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト比率よりも、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト比率が大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1から4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動力が予め定める値よりも大きい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト比率よりも、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト比率が大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1から5のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト力よりも、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト力が大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1から6のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が予め定める速度よりも小さい場合、前記変速比率が大きいほど、前記アシスト力が大きくなるように前記モータを制御する、請求項1から7のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が予め定める値よりも大きい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト力よりも、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト力が大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1から8のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動力が予め定める値よりも大きい場合、前記変速比率が前記第1変速比率の場合における前記アシスト力よりも、前記変速比率が前記第2変速比率の場合における前記アシスト力が大きくなるように、前記モータを制御する、請求項1から9のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記変速比率を変更するように前記変速機を動作可能に構成され、前記予め定める条件に応じて前記変速機を制御する、請求項1から10のいずれか1項に記載の制御装置。
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