JP2023121526A - Controller for man-power drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、人力駆動車用の制御装置に関する。 The present disclosure relates to controllers for human powered vehicles.
特許文献1は、人力駆動車にアシスト力を付与するモータを、人力駆動力に応じて制御する制御装置を開示する。特許文献1に開示される制御装置は、人力駆動力が減少する場合に、モータによるアシスト力の減少を遅らせることによって、モータによるアシスト力が途切れにくくなる。
特許文献1に開示される制御装置は、人力駆動力が減少する場合に、モータによるアシスト力の減少を遅らせるため、人力駆動力が減少から増加に転じた場合にモータによるアシスト力が大きくなる。
The control device disclosed in
本開示の目的の1つは、好適にモータを制御できる人力駆動車用の制御装置を提供することである。 One of the objects of the present disclosure is to provide a controller for a manpowered vehicle that can control a motor in a favorable manner.
本開示の第1側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に応じたアシスト力を付与するモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、前記モータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が前記予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、前記第2ペダリング期間において前記人力駆動車に入力される前記人力駆動力の実測値と前記予測値との第1差が第1値以上の場合、前記アシスト力が前記実測値に基づいて算出される第2目標値になるように、前記モータを制御するように構成される。
第1側面の制御装置によれば、第1ペダリング期間における人力駆動力から算出した予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、制御部が第2ペダリング期間においてモータを制御するため、第2ペダリング期間におけるアシスト力を適切なものにできる。したがって、制御部が好適にモータを制御できる。第1側面の制御装置によれば、制御部が人力駆動力の予測値と人力駆動力の実測値との差が第1値以上の場合に、アシスト力が実測値に基づいて算出される第2目標値になるようにモータを制御するため、制御部は、人力駆動力の予測値と人力駆動力の実測値との差が大きい場合に、アシスト力が実測値に適したアシスト力になるようにモータを制御できる。
A control device according to a first aspect of the present disclosure is a control device for a manpower-driven vehicle including a motor that applies an assist force according to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle, wherein a control unit that controls the motor wherein the control unit calculates a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle. wherein, during the second pedaling period, the motor is controlled such that the assist force reaches a first target value calculated based on the predicted value, and during the second pedaling period, When a first difference between the measured value of the manpower driving force input to the manpowered vehicle and the predicted value is equal to or greater than a first value, the assist force reaches a second target value calculated based on the measured value. is configured to control the motor such that the
According to the control device of the first aspect, the control unit controls the motor during the second pedaling period so as to achieve the first target value calculated based on the predicted value calculated from the human power driving force during the first pedaling period. Therefore, the assist force in the second pedaling period can be made appropriate. Therefore, the controller can preferably control the motor. According to the control device of the first aspect, the controller calculates the assist force based on the measured value when the difference between the predicted value of the human-powered driving force and the measured value of the human-powered driving force is equal to or greater than the first value. 2. In order to control the motor so as to achieve the target value, when the difference between the predicted value of the human-powered driving force and the actual value of the human-powered driving force is large, the assisting force becomes the assisting force suitable for the actual measured value. You can control the motor like
本開示の第1側面に従う第2側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1差が前記第1値以上、かつ、前記実測値が前記予測値よりも大きい場合、前記第2目標値が大きくなるように前記第2目標値を変更するように構成される。
第2側面の制御装置によれば、制御部は、人力駆動力の実測値が人力駆動力の予測値よりも大きい場合に、アシスト力が大きくなるようにモータを制御できるため、ライダがアシスト力の不足を感じにくい。
In the control device of the second aspect according to the first aspect of the present disclosure, when the first difference is equal to or greater than the first value and the measured value is larger than the predicted value, the second target value is configured to change the second target value such that
According to the control device of the second aspect, when the actual measured value of the human-powered driving force is larger than the predicted value of the human-powered driving force, the control unit can control the motor so that the assist force increases. It is difficult to feel the lack of
本開示の第1または第2側面に従う第3側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1差が前記第1値以上、かつ、前記実測値が前記予測値よりも小さい場合、前記第2目標値が小さくなるように前記第2目標値を変更するように構成される。
第3側面の制御装置によれば、制御部は、人力駆動力の実測値が人力駆動力の予測値よりも小さい場合に、アシスト力が小さくなるようにモータを制御できるため、ライダが違和感を覚えにくい。
In the control device according to the third aspect according to the first or second aspect of the present disclosure, when the first difference is equal to or greater than the first value and the measured value is smaller than the predicted value, the It is configured to change the second target value so that the second target value becomes smaller.
According to the control device of the third aspect, when the measured value of the human-powered driving force is smaller than the predicted value of the human-powered driving force, the control unit can control the motor so that the assist force becomes small, so that the rider feels uncomfortable. Hard to remember.
本開示の第1から第3側面のいずれか1つに従う第4側面の制御装置において、前記制御部は、前記予測値に第1所定値を乗算して前記第1目標値を算出するように構成される。
第4側面の制御装置によれば、制御部は、予測値に第1所定値を乗算した第1目標値に基づいて、モータを制御できる。
In the fourth aspect control device according to any one of the first to third aspects of the present disclosure, the controller calculates the first target value by multiplying the predicted value by a first predetermined value. Configured.
According to the control device of the fourth aspect, the control section can control the motor based on the first target value obtained by multiplying the predicted value by the first predetermined value.
本開示の第1から第4側面のいずれか1つに従う第5側面の制御装置において、前記人力駆動車のペダリング期間と、前記人力駆動力と前記アシスト力との和に関する設定値と、の関係を規定する所定情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記所定情報に基づき、前記設定値と前記予測値との第2差から、前記第1目標値を算出するように構成される。
第5側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値とアシスト力との和に関する設定値と予測値との第2差から算出される第1目標値に基づいて、モータを制御できる。
In the control device of the fifth aspect according to any one of the first to fourth aspects of the present disclosure, the relationship between the pedaling period of the manpowered vehicle and a set value related to the sum of the manpower driving force and the assist force The control unit is configured to calculate the first target value from a second difference between the set value and the predicted value based on the predetermined information. be done.
According to the control device of the fifth aspect, the control unit calculates the first target value calculated from the second difference between the set value and the predicted value regarding the sum of the actual measured value of the manpower driving force and the assist force in the second pedaling period. The motor can be controlled based on
本開示の第6側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に応じたアシスト力を付与するモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、前記モータを制御する制御部と、記憶部と、を備え、前記記憶部は、前記人力駆動車のペダリング期間と、前記人力駆動力と前記アシスト力との和に関する設定値と、の関係を規定する所定情報を記憶し、前記制御部は、前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記所定情報に基づき、前記設定値と前記予測値との第2差から、前記アシスト力の第1目標値を算出するように構成され、前記アシスト力が前記第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成される。
第6側面の制御装置によれば、第1ペダリング期間における人力駆動力から算出した予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、制御部が第2ペダリング期間においてモータを制御するため、第2ペダリング期間におけるアシスト力を適切なものにできる。したがって、制御部が好適にモータを制御できる。第6側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値とアシスト力との和に関する設定値と予測値との第2差から算出される第1目標値に基づいて、モータを制御できる。
A control device according to a sixth aspect of the present disclosure is a control device for a manpower-driven vehicle including a motor that applies an assist force according to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle, wherein a control unit that controls the motor and a storage unit, wherein the storage unit stores predetermined information defining a relationship between a pedaling period of the human-powered vehicle and a set value relating to the sum of the human-powered driving force and the assist force, The control unit is configured to calculate a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle. and, in the second pedaling period, a first target value of the assist force is calculated from a second difference between the set value and the predicted value based on the predetermined information, and the assist force is equal to the It is configured to control the motor to achieve a first target value.
According to the control device of the sixth aspect, the control unit controls the motor during the second pedaling period so as to achieve the first target value calculated based on the predicted value calculated from the human power driving force during the first pedaling period. Therefore, the assist force in the second pedaling period can be made appropriate. Therefore, the controller can preferably control the motor. According to the control device of the sixth aspect, the control unit calculates the first target value calculated from the second difference between the set value and the predicted value relating to the sum of the actual measured value of the manpower driving force and the assist force in the second pedaling period. The motor can be controlled based on
本開示の第5または第6側面に従う第7側面の制御装置において、前記所定情報は、前記人力駆動車の走行特性に応じた前記設定値に関する情報である。
第7側面の制御装置によれば、制御部は、人力駆動車の走行特性に好適な第1目標値に基づいて、モータを制御できる。
In the control device according to the seventh aspect according to the fifth or sixth aspect of the present disclosure, the predetermined information is information regarding the set value according to the running characteristics of the manpower-driven vehicle.
According to the control device of the seventh aspect, the control section can control the motor based on the first target value suitable for the running characteristics of the human-powered vehicle.
本開示の第7側面に従う第8側面の制御装置において、前記走行特性は、前記人力駆動車の車体特性、前記人力駆動車の搭乗者特性、または、前記人力駆動車の走行路特性の少なくとも1つを含む。
第8側面の制御装置によれば、制御部は、人力駆動車の車体特性、人力駆動車の搭乗者特性、または、人力駆動車の走行路特性の少なくとも1つに好適な第1目標値に基づいて、モータを制御できる。
In the control device of the eighth aspect according to the seventh aspect of the present disclosure, the running characteristics are at least one of vehicle body characteristics of the manpowered vehicle, passenger characteristics of the manpowered vehicle, or road road characteristics of the manpowered vehicle. including one.
According to the control device of the eighth aspect, the control unit sets the first target value suitable for at least one of the vehicle body characteristics of the manpowered vehicle, the passenger characteristics of the manpowered vehicle, and the traveling road characteristics of the manpowered vehicle. Based on this, the motor can be controlled.
本開示の第5から第8側面のいずれか1つに従う第9側面の制御装置において、前記記憶部は、複数の前記所定情報を記憶し、前記制御部は、前記複数の前記所定情報のうちの1つに基づいて、前記第2差から、前記第1目標値を算出するように構成される。
第9側面の制御装置によれば、制御部は、複数の所定情報から1つを選択できるため、状況に応じてモータを好適に制御できる。
In the control device according to the ninth aspect according to any one of the fifth to eighth aspects of the present disclosure, the storage unit stores a plurality of pieces of the predetermined information, and the control unit stores, among the pieces of the predetermined information, is configured to calculate the first target value from the second difference based on one of
According to the control device of the ninth aspect, since the control section can select one from a plurality of pieces of predetermined information, the motor can be suitably controlled according to the situation.
本開示の第1から第9側面のいずれか1つに従う第10側面の制御装置において、前記制御部は、前記予測値、および、所定変数に基づいて前記第1目標値を算出し、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が増加する場合における前記第1目標値の変化率と、前記アシスト力が減少する場合における前記変化率と、が異なるように前記第1目標値を算出するように構成される。
第10側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間においてアシスト力が増加する場合とアシスト力が減少する場合とのそれぞれに対して好適な第1目標値の変化率によってモータを制御できる。
In the control device of the tenth aspect according to any one of the first to ninth aspects of the present disclosure, the control unit calculates the first target value based on the predicted value and a predetermined variable, In two pedaling periods, the first target value is calculated such that the change rate of the first target value when the assist force increases is different from the change rate when the assist force decreases. Configured.
According to the control device of the tenth aspect, the control unit operates the motor at a rate of change of the first target value suitable for each of the cases in which the assist force increases and the cases in which the assist force decreases in the second pedaling period. You can control it.
本開示の第11側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に応じたアシスト力を付与するモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、前記モータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が、前記予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が増加する場合における前記第1目標値の変化率と、前記アシスト力が減少する場合における前記変化率と、が異なるように前記第1目標値を算出するように構成される。
第11側面の制御装置によれば、第1ペダリング期間における人力駆動力から算出した予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、制御部が第2ペダリング期間においてモータを制御するため、第2ペダリング期間におけるアシスト力を適切なものにできる。したがって、制御部が好適にモータを制御できる。第11側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間においてアシスト力が増加する場合とアシスト力が減少する場合とのそれぞれに対して好適な第1目標値の変化率によってモータを制御できる。
A control device according to an eleventh aspect of the present disclosure is a control device for a manpower-driven vehicle including a motor that applies an assist force according to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle, wherein a control unit that controls the motor wherein the control unit calculates a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle. configured to control the motor so that the assist force becomes a first target value calculated based on the predicted value and a predetermined variable in the second pedaling period, In the second pedaling period, the first target value is calculated such that the rate of change of the first target value when the assist force increases differs from the rate of change when the assist force decreases. configured as
According to the control device of the eleventh aspect, the control unit controls the motor during the second pedaling period so as to achieve the first target value calculated based on the predicted value calculated from the human power driving force during the first pedaling period. Therefore, the assist force in the second pedaling period can be made appropriate. Therefore, the controller can preferably control the motor. According to the control device of the eleventh aspect, the control unit operates the motor at the rate of change of the first target value suitable for each of the cases in which the assist force increases and the cases in which the assist force decreases in the second pedaling period. You can control it.
本開示の第12側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に応じたアシスト力を付与するモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、前記モータを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が、前記予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が減少する場合に、前記人力駆動力に対する前記アシスト力の応答速度が遅くなるように前記第1目標値を算出するように構成される。
第12側面の制御装置によれば、第1ペダリング期間における人力駆動力から算出した予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、制御部が第2ペダリング期間においてモータを制御するため、第2ペダリング期間におけるアシスト力を適切なものにできる。したがって、制御部が好適にモータを制御できる。第12側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間においてアシスト力が減少する場合にアシスト力の応答速度が遅くなるため、ライダがペダリングするときに、アシスト力の減少を抑制できる。
A control device according to a twelfth aspect of the present disclosure is a control device for a manpower-driven vehicle including a motor that applies an assist force according to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle, wherein a control unit that controls the motor wherein the control unit calculates a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle. configured to control the motor so that the assist force becomes a first target value calculated based on the predicted value and a predetermined variable in the second pedaling period, In the second pedaling period, when the assist force decreases, the first target value is calculated such that the response speed of the assist force to the human-powered driving force becomes slow.
According to the control device of the twelfth aspect, the control unit controls the motor during the second pedaling period so as to achieve the first target value calculated based on the predicted value calculated from the human power driving force during the first pedaling period. Therefore, the assist force in the second pedaling period can be made appropriate. Therefore, the controller can preferably control the motor. According to the control device of the twelfth aspect, when the assist force decreases in the second pedaling period, the control unit slows down the response speed of the assist force, so that the decrease in the assist force can be suppressed when the rider pedals. .
本開示の第10から12側面に従う第13側面の制御装置において、前記所定変数は、前記予測値の平均値、前記予測値、および、前記第2ペダリング期間に関する変数である。
第13側面の制御装置によれば、制御部は、予測値、および、第2ペダリング期間に関する変数に基づいてモータを制御できる。
In the control device of the thirteenth aspect according to the tenth to twelfth aspects of the present disclosure, the predetermined variables are variables relating to the average value of the predicted values, the predicted value, and the second pedaling period.
According to the control device of the thirteenth aspect, the control section can control the motor based on the predicted value and the variables related to the second pedaling period.
本開示の第10から第13側面のいずれか1つに従う第14側面の制御装置において、前記制御部は、前記予測値に第2所定値を乗算した値、および、前記所定変数に基づいて前記第1目標値を算出するように構成され、前記第2ペダリング期間における前記第1目標値の最大ピーク値が、前記予測値に前記第2所定値を乗算した値の最大ピーク値よりも小さくなるように、前記所定変数を決定するように構成される。
第14側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間におけるアシスト力の最大ピーク値が予測値に第2所定値を乗算した最大ピーク値よりも小さくなるように、モータを制御するため、第2ペダリング期間におけるアシスト力の最大ピーク値が過度に大きくなりにくい。
In the control device of the fourteenth aspect according to any one of the tenth to thirteenth aspects of the present disclosure, the control unit multiplies the predicted value by a second predetermined value, and based on the predetermined variable, A first target value is calculated, and a maximum peak value of the first target value in the second pedaling period is smaller than a maximum peak value of a value obtained by multiplying the predicted value by the second predetermined value. and configured to determine the predetermined variable.
According to the control device of the fourteenth aspect, the control unit controls the motor so that the maximum peak value of the assist force during the second pedaling period is smaller than the maximum peak value obtained by multiplying the predicted value by the second predetermined value. Therefore, the maximum peak value of the assist force during the second pedaling period is unlikely to become excessively large.
本開示の第1から第14側面に従う第15側面の制御装置において、前記制御部は、オフセット値を用いて前記第1目標値を算出するように構成され、所定条件が満たされる場合、前記オフセット値を変更するように構成される。
第15側面の制御装置によれば、制御部は、所定条件に応じて変更されるオフセット値を用いて第1目標値を算出できるため、所定条件に応じてモータを好適に制御できる。
In the fifteenth aspect control device according to the first to fourteenth aspects of the present disclosure, the control unit is configured to calculate the first target value using an offset value, and when a predetermined condition is satisfied, the offset Configured to change the value.
According to the control device of the fifteenth aspect, since the control section can calculate the first target value using the offset value that is changed according to the predetermined condition, the motor can be preferably controlled according to the predetermined condition.
本開示の第15側面に従う第16側面の制御装置において、前記所定条件は、前記第2ペダリング期間における前記人力駆動力と前記予測値との差が第1範囲外の場合に満たされる。
第16側面の制御装置によれば、第2ペダリング期間における人力駆動力と予測値との差が第1範囲外の場合に、制御部がオフセット値を変更するため、第2ペダリング期間における人力駆動力と予測値との差に応じて、第1目標値を好適に変更できる。
In the control device of the sixteenth aspect according to the fifteenth aspect of the present disclosure, the predetermined condition is satisfied when the difference between the human power driving force and the predicted value in the second pedaling period is outside the first range.
According to the control device of the sixteenth aspect, when the difference between the human-powered driving force and the predicted value in the second pedaling period is outside the first range, the controller changes the offset value. The first target value can be suitably changed according to the difference between the force and the predicted value.
本開示の第1から第16側面のいずれか1つに従う第17側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1目標値が前記モータに応じた上限値以下になるように、前記第1目標値を算出するように構成される。
第17側面の制御装置によれば、制御部は、第2ペダリング期間におけるアシスト力がモータに応じた上限値以下になるように、モータを制御できるため、モータの特性に好適な制御を実行できる。
In the control device of the seventeenth aspect according to any one of the first to sixteenth aspects of the present disclosure, the control unit controls the first configured to calculate a target value;
According to the control device of the seventeenth aspect, the control unit can control the motor so that the assist force in the second pedaling period is equal to or less than the upper limit value according to the motor, so that control suitable for the characteristics of the motor can be executed. .
本開示の第1から第17側面のいずれか1つに従う第18側面の制御装置において、前記制御部は、前記第1ペダリング期間における前記人力駆動力の平均値、前記第1ペダリング期間における前記人力駆動力、および、前記第1ペダリング期間における前記人力駆動車のクランクの回転角度に応じて、前記予測値を算出する。
第18側面の制御装置によれば、制御部は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値、第1ペダリング期間における人力駆動力、および、第1ペダリング期間における人力駆動車のクランクの回転角度に応じた予測値に基づいた第1目標値になるように、第2ペダリング期間におけるモータを制御できる。
In the control device of the eighteenth aspect according to any one of the first to seventeenth aspects of the present disclosure, the control unit controls the average value of the human power driving force in the first pedaling period, the human power in the first pedaling period, The predicted value is calculated according to the driving force and the rotation angle of the crank of the manpowered vehicle during the first pedaling period.
According to the control device of the eighteenth aspect, the control unit controls the average value of the human-powered driving force during the first pedaling period, the human-powered driving force during the first pedaling period, and the rotation angle of the crank of the human-powered vehicle during the first pedaling period. The motor can be controlled in the second pedaling period so as to achieve the first target value based on the predicted value corresponding to the .
本開示の第1から第18側面のいずれか1つに従う第19側面の制御装置において、前記第1ペダリング期間は、前記人力駆動車のクランクが360度以上にわたり回転する期間である。
第19側面の制御装置によれば、制御部は、クランクが360度以上回転するペダリング期間における、人力駆動力の平均値、人力駆動力、および、クランクの回転角度に応じた予測値に基づいた第1目標値になるように、第2ペダリング期間におけるモータを制御できる。
In the control device of the nineteenth aspect according to any one of the first to eighteenth aspects of the present disclosure, the first pedaling period is a period during which the crank of the manpowered vehicle rotates through 360 degrees or more.
According to the control device of the nineteenth aspect, the control unit is based on the average value of the human power driving force, the human power driving force, and the prediction value according to the rotation angle of the crank during the pedaling period in which the crank rotates 360 degrees or more. The motor can be controlled during the second pedaling period so as to achieve the first target value.
本開示の第1から第19側面のいずれか1つに従う第20側面の制御装置において、前記第2ペダリング期間は、前記人力駆動車のクランクが360度以上にわたり回転する期間である。
第20側面の制御装置によれば、制御部は、クランクが360度以上回転するペダリング期間において、予測値に基づいた第1目標値になるように、モータを制御できる。
In the control device of the twentieth aspect according to any one of the first through nineteenth aspects of the present disclosure, the second pedaling period is a period during which the crank of the manpowered vehicle rotates through 360 degrees or more.
According to the control device of the twentieth aspect, the control section can control the motor so as to achieve the first target value based on the predicted value during the pedaling period in which the crank rotates 360 degrees or more.
本開示の第1から第20側面に従う第21側面の制御装置において、前記第2ペダリング期間の長さは、前記第1ペダリング期間の長さと等しい。
第21側面の制御装置によれば、制御部は、第1ペダリング期間の長さと第2ペダリング期間の長さとが等しいため、予測値を算出しやすい。
In the control device of the twenty-first aspect according to the first to twentieth aspects of the present disclosure, the length of the second pedaling period is equal to the length of the first pedaling period.
According to the control device of the twenty-first aspect, since the length of the first pedaling period and the length of the second pedaling period are equal, the control section can easily calculate the predicted value.
本開示の第1から第21側面に従う第22側面の制御装置において、前記第1ペダリング期間および前記第2ペダリング期間に関する情報を検出する第1検出部をさらに含む。
第22側面の制御装置によれば、制御部は、第1検出部によって、第1ペダリング期間および第2ペダリング期間に関する情報を好適に検出できる。
The control device according to the 22nd aspect according to the 1st to 21st aspects of the present disclosure further includes a first detector that detects information about the first pedaling period and the second pedaling period.
According to the control device of the twenty-second aspect, the control section can preferably detect information regarding the first pedaling period and the second pedaling period by the first detection section.
本開示の人力駆動車用の制御装置は、好適にモータを制御できる。 The control device for a manpowered vehicle of the present disclosure can suitably control a motor.
<第1実施形態>
図1から図7を参照して、本実施形態の人力駆動車用の制御装置50が説明される。以下では、人力駆動車用の制御装置50を、制御装置50と呼称する。人力駆動車10は、少なくとも1つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。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、ハンドバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車10が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車10は、例えば1輪車および2輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車10は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車10は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するE-bikeを含む。E-bikeは、電気モータによって推進が補助され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は電動アシスト自転車として説明される。
<First Embodiment>
A
図1に示されるとおり、例えば、人力駆動車10は、クランク12、駆動輪14、および、フレーム16を含む。クランク12には、人力駆動力が入力される。例えば、クランク12は、フレーム16に対して回転可能なクランク軸12Aと、クランク軸12Aの軸方向の端部にそれぞれ設けられる第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cとを含む。第2クランクアーム12Cは、第1クランクアーム12Bに対して回転位相が180度異なるように、クランク軸12Aの軸方向の端部に連結される。第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cのそれぞれには、ペダル18が連結される。クランク12は、ペダル18を介して、人力駆動力が入力される。駆動輪14は、クランク12が回転することによって駆動される。駆動輪14は、フレーム16に支持される。
As shown in FIG. 1, for example, a human powered
例えば、人力駆動車10は、駆動機構20を含む。駆動機構20は、クランク12に入力された人力駆動力を駆動輪14に伝達する。駆動機構20は、クランク12と駆動輪14とを連結する。例えば、駆動機構20は、クランク軸12Aに結合される第1回転体22を含む。第1回転体22は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。例えば、クランク軸12Aと第1回転体22とは、第1ワンウェイクラッチを介して結合される。第1ワンウェイクラッチは、クランク12が第1方向A1に回転した場合に、第1回転体22を前転させ、クランク12が第1方向A1とは反対の方向に回転した場合に、第1回転体22を後転させないように構成される。
For example,
例えば、駆動機構20は、第2回転体24と、連結部材26と含む。連結部材26は、第1回転体22の回転力を第2回転体24に伝達する。第2回転体24は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。連結部材26は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。第2回転体24は、駆動輪14に連結される。例えば、第2回転体24と駆動輪14とは、第2ワンウェイクラッチを介して結合される。第2ワンウェイクラッチは、第2回転体24が第1方向A1に回転した場合に、駆動輪14を前転させ、第2回転体24が第1方向A1とは反対の方向に回転した場合に、駆動輪14を後転させないように構成される。 For example, the drive mechanism 20 includes a second rotor 24 and a connecting member 26 . The connecting member 26 transmits the rotational force of the first rotating body 22 to the second rotating body 24 . The second rotating body 24 includes a sprocket, pulley, or bevel gear. Coupling member 26 includes, for example, a chain, belt, or shaft. The second rotating body 24 is connected to the drive wheel 14 . For example, the second rotating body 24 and the drive wheel 14 are coupled via a second one-way clutch. The second one-way clutch rotates the drive wheels 14 forward when the second rotating body 24 rotates in the first direction A1, and rotates the second rotating body 24 in the opposite direction to the first direction A1. , so as not to rotate the driving wheels 14 backward.
人力駆動車10は、前輪28および後輪30を含む。本実施形態では、後輪30が駆動輪14であるが、前輪28が駆動輪14であってもよい。フレーム16には、フロントフォーク32を介して前輪28が取り付けられる。フロントフォーク32には、ハンドルバー34がステム36を介して連結される。
例えば、人力駆動車10は、ドライブユニット38を含む。ドライブユニット38は、人力駆動車10に入力される人力駆動力に応じたアシスト力を付与するモータ40を含む。モータ40は、制御部52と通信可能に接続される。モータ40は、例えば、電力線通信(PLC;Power Line Communication)、CAN(Controller Area Network)、または、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)によって制御部52と通信可能である。
For example, human powered
例えば、人力駆動車10は、バッテリ42を含む。バッテリ42は、1または複数のバッテリセルを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ42は、人力駆動車10に設けられ、バッテリ42と有線で電気的に接続されている他の電気部品、例えば、モータ40および制御装置50に電力を供給する。バッテリ42は、制御装置50の制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。バッテリ42は、例えば、電力線通信によって制御部52と通信可能である。バッテリ42は、人力駆動車10のフレーム16の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部が人力駆動車10のフレーム16の内部に収容されてもよい。
For example, human powered
図2に示されるとおり、人力駆動車10は、制御装置50を含む。制御装置50は、制御部52を備える。制御部52は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)を含む。制御部52は、1または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。制御部52は、複数の場所に離れて配置される複数の演算処理装置を含んでいてもよい。
As shown in FIG. 2 ,
例えば、制御装置50は、記憶部54をさらに備える。記憶部54には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部54は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ROM(Read-Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、および、フラッシュメモリの少なくとも1つを含む。揮発性メモリは、例えば、RAM(Random Access Memory)を含む。
For example, the
制御部52は、モータ40を制御する。例えば、制御装置50は、モータ40に電力を供給するように構成されるインバータ回路56を備える。モータ40は、インバータ回路56から供給される電力によって、アシスト力を発生させる。制御部52、記憶部54、および、インバータ回路56は、例えばモータ40が設けられるドライブユニット38のハウジングに設けられる。
The
例えば、制御部52は、モータ40のアシスト力が、予め定められた目標値になるように、モータ40を制御する。制御部52は、インバータ回路56に電気的に接続され、インバータ回路56を制御することによって、モータ40を制御する。
For example, the
例えば、制御部52は、人力駆動力に応じて、クランク12の回転角度に対応するアシスト力を付与するように、モータ40を制御する。クランク12に入力される人力駆動力は、周期的に変化する。
For example, the
例えば、クランク12の回転角度は、第1クランクアーム12Bが上死点に対応する位置にある場合の角度をゼロとして、第1クランクアーム12Bが第1方向A1に人力駆動車10のフレーム16に対して回転した角度として表される。
For example, the rotation angle of the crank 12 is such that the first crank arm 12B rotates toward the frame 16 of the
例えば、制御装置50は、第1検出部58をさらに含む。第1検出部58は、クランク12の回転角度に関する情報を検出可能に構成される。例えば、第1検出部58は、クランク12の回転角度を検出する。第1検出部58は、制御部52にクランク12の回転角度に関する情報を出力可能に構成される。第1検出部58は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。第1検出部58が無線または有線の通信部を含む場合、第1検出部58の通信部は、制御部52と通信可能に構成される。
For example, the
例えば、第1検出部58は、クランク回転センサ60を含む。クランク回転センサ60は、クランク12の回転角度に関する情報を検出するように構成される。クランク回転センサ60は、例えば、人力駆動車10のフレーム16に設けられる。クランク回転センサ60は、磁界の強度に関する信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸12A、第1クランクアーム12B、第2クランクアーム12C、または、クランク軸12Aから第2回転体24までの人力駆動力の伝達経路に設けられる。クランク回転センサ60は、クランク12の回転角度に関する信号を出力する。クランク回転センサ60は、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、または、ジャイロセンサなどを含んでいてもよい。
For example, the
好ましくは、クランク回転センサ60は、クランク12が1回転する間において、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、2以上である。好ましくは、予め定める回数は、第1ペダリング期間および第2ペダリング期間に応じて決定される。
Preferably, the
クランク回転センサ60は、車速センサを含んで構成されていてもよい。クランク回転センサ60が車速センサを含む場合、例えば、制御部52は、車速センサによって検出される車速と、変速比とに応じてクランク12の回転角度を算出するように構成される。
例えば、制御装置50は、第2検出部62を備える。例えば、第2検出部62は、人力駆動車10に入力される人力駆動力に関する情報を検出する。人力駆動車10に入力される人力駆動力に関する情報は、例えば人力駆動力のトルクに関する情報である。本実施形態では、第2検出部62は、人力駆動力のトルクを検出する。第2検出部62は、制御部52に人力駆動力のトルクに関する情報を出力可能に構成される。第2検出部62は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。第2検出部62が無線または有線の通信部を含む場合、第2検出部62の通信部は、制御部52と通信可能に構成される。
For example, the
例えば、第2検出部62は、トルクセンサ64を含む。トルクセンサ64は、人力駆動力のトルクを検出するために用いられる。トルクセンサ64は、例えば、モータ40が設けられるドライブユニット38のハウジングに設けられる。トルクセンサ64は、クランク12に入力される人力駆動力のトルクを検出する。
For example, the
トルクセンサ64は、例えば、動力伝達経路に第1ワンウェイクラッチが設けられる場合、第1ワンウェイクラッチよりも上流側に設けられる。トルクセンサ64は、歪センサまたは磁歪センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ64が歪センサを含む場合、歪センサは、好ましくは、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。
For example, when a power transmission path is provided with a first one-way clutch, the
図1から図3を参照して、第1ペダリング期間における人力駆動力と、第2ペダリング期間における制御部52によるモータ40の制御との関係について説明する。
The relationship between the human power driving force during the first pedaling period and the control of the
制御部52は、人力駆動車10に関する第1ペダリング期間における人力駆動力に基づいて、第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値を算出するように構成される。
The
図3に示されるとおり、人力駆動力は、クランク12の回転角度に応じて周期的に変化する。クランク12の回転角度が第1クランクアーム12Bが上死点または下死点に位置する角度である場合、人力駆動力は最小になる。クランク12の回転角度が第1クランクアーム12Bが上死点から90度離れた位置と対応する角度、または、下死点から90度離れた位置と対応する角度である場合、人力駆動力は最大になる。したがって、人力駆動力の経時変化は、正弦波に類似した波形によって表される。
As shown in FIG. 3 , the human power driving force periodically changes according to the rotation angle of the crank 12 . When the rotation angle of the crank 12 is such that the first crank arm 12B is positioned at the top dead center or the bottom dead center, the human power driving force is minimized. When the rotation angle of the crank 12 is an angle corresponding to a
例えば、第1検出部58は、第1ペダリング期間および第2ペダリング期間に関する情報を検出する。第1検出部58が検出するクランク12の回転角度が、第1ペダリング期間および第2ペダリング期間に関する情報と対応する。例えば、図2に示すように、第1ペダリング期間および第2ペダリング期間は、重複せず、かつ、隣接する期間である。第1ペダリング期間および第2ペダリング期間は、必ずしも隣接していなくてもよい。例えば、第2ペダリング期間の長さは、第1ペダリング期間の長さと等しい。
For example, the
例えば、第1ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が360度以上にわたり回転する期間である。例えば、第1ペダリング期間の長さは、360度以上である。例えば、第1ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が360度にわたり回転する期間である。例えば、第1ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が180度の倍数にわたり回転する期間である。例えば、第1ペダリング期間が開始するタイミングは、第1クランクアーム12Bが上死点に対応する位置にあるタイミングである。例えば、第1ペダリング期間が終了するタイミングは、第1クランクアーム12Bが上死点に対応する位置から第1方向A1に回転し、上死点に対応する位置にあるタイミングである。例えば、第1ペダリング期間が開始するタイミングは、第1クランクアーム12Bが下死点に対応する位置にあるタイミングである。例えば、第1ペダリング期間が終了するタイミングは、第1クランクアーム12Bが上死点に対応する位置から第1方向A1に回転し、下死点に対応する位置にあるタイミングである。
For example, the first pedaling period is the period during which the crank 12 of the
例えば、第2ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が360度以上にわたり回転する期間である。例えば、第2ペダリング期間の長さは、360度以上である。例えば、第2ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が180度の倍数にわたり回転する期間である。例えば、第2ペダリング期間は、人力駆動車10のクランク12が360度にわたり回転する期間である。例えば、第2ペダリング期間が開始するタイミングは、第1ペダリング期間が終了するタイミングと実質的に一致する。例えば、第1ペダリング期間が終了するタイミングは、第1ペダリング期間が終了するタイミングと実質的に一致する。
For example, the second pedaling period is a period during which the crank 12 of the
例えば、制御部52は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値、第1ペダリング期間における人力駆動力、および、第1ペダリング期間における人力駆動車10のクランク12の回転角度に応じて、予測値を算出する。例えば、制御部52は、第1ペダリング期間において第2検出部62によって検出された人力駆動力と、予測値に関する関係式と、から、予測値を算出するように構成される。
For example, the
例えば、制御部52は、第1ペダリング期間におけるクランク12の回転角度が所定角度の場合の人力駆動力に基づいて、第2ペダリング期間におけるクランク12の回転角度が所定角度と同じ角度の場合の人力駆動力の予測値を算出する。制御部52は、第1ペダリング期間に含まれる複数の所定角度に基づいて、第2ペダリング期間が所定角度と同じ角度の場合の人力駆動力の予測値を算出することによって、第2ペダリング期間の全体における人力駆動力の予測値を算出する。例えば、制御部52によって算出された予測値は、図3のように、第1ペダリング期間の人力駆動力の変化の波形と対応した波形になるように構成される。
For example, based on the human power driving force when the rotation angle of the crank 12 during the first pedaling period is the predetermined angle, the
例えば、予測値に関する関係式は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値、第1ペダリング期間における人力駆動力、および、第1ペダリング期間における人力駆動車10のクランク12の回転角度に関する。例えば、予測値に関する関係式は、次の(1)式を含む。(1)式は、例えば記憶部54に記憶される。
T=A1×sinX+B1…(1)
For example, the relational expression regarding the predicted value relates to the average value of the human-powered driving force in the first pedaling period, the human-powered driving force in the first pedaling period, and the rotation angle of the crank 12 of the
T=A1×sinX+B1 (1)
Tは、第2ペダリング期間においてクランク12の回転角度がXである場合の予測値を示す。Xは、人力駆動車10のクランク12の回転角度を示す。SinXは、第1ペダリング期間において回転角度がXである場合に第2検出部62によって検出された人力駆動力を示す。A1は、第1ペダリング期間において回転角度がXである場合に第2検出部62によって検出された人力駆動力から第1ペダリング期間における人力駆動力の最小値を減算した値の半分の値を示す。B1は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値を示す。
T indicates a predicted value when the rotation angle of the crank 12 is X during the second pedaling period. X indicates the rotation angle of the crank 12 of the
例えば、制御部52は、アシスト力が目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、第1ペダリング期間における人力駆動力に応じて第2ペダリング期間におけるモータ40の制御を実行するように構成される。例えば、目標値は、第1目標値および第2目標値を含む。制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間における実測値と予測値との第1差に基づいてモータ40を制御するように構成される。制御部52は、第2ペダリング期間において人力駆動車10に入力される人力駆動力の実測値と予測値との第1差が第1値以上の場合、アシスト力が実測値に基づいて算出される第2目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。例えば、第1差は、絶対値によって表される。実測値は、第2検出部62によって検出される人力駆動力と対応する。
For example, the
例えば、制御部52は、第1差が第1値以上、かつ、実測値が予測値よりも大きい場合、第2目標値が大きくなるように第2目標値を変更するように構成される。制御部52は、第1差が第1値以上、かつ、実測値が予測値よりも大きい場合、アシスト力が変更後の第2目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。
For example, the
例えば、制御部52は、第1差が第1値以上、かつ、実測値が予測値よりも小さい場合、第2目標値が小さくなるように第2目標値を変更するように構成される。制御部52は、第1差が第1値以上、かつ、実測値が予測値よりも小さい場合、アシスト力が変更後の第2目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。
For example, the
図4は、人力駆動力の予測値、実測値、第1差、第1目標値、および、第2目標値の一例を示す。図4において、第2ペダリング期間における実測値は、第2ペダリング期間におけるクランク12の回転角度が270度と対応する時点付近から予測値よりも大きくなる。図4において、第2ペダリング期間におけるクランク12の回転角度が270度と対応する時点付近から実測値と予測値との第1差は、クランク12の回転角度が大きくなるにつれて大きくなる。したがって、図4においては、第2ペダリング期間におけるクランク12の回転角度が270度と対応する時点付近以降、かつ、第1差が第1値以上になった時点から第2目標値は第1目標値よりも大きくなる。 FIG. 4 shows an example of a predicted value, an actual measured value, a first difference, a first target value, and a second target value of the manpower driving force. In FIG. 4, the actual measurement value in the second pedaling period becomes larger than the predicted value from around the point of time when the rotation angle of the crank 12 in the second pedaling period corresponds to 270 degrees. 4, the first difference between the actual measurement value and the predicted value increases as the rotation angle of the crank 12 increases from around the time point corresponding to the rotation angle of the crank 12 of 270 degrees in the second pedaling period. Therefore, in FIG. 4 , the second target value becomes the first target value after the time when the rotation angle of the crank 12 in the second pedaling period corresponds to 270 degrees and when the first difference becomes equal to or greater than the first value. greater than the value.
図2、および、図4から図6を参照して、第1目標値の算出方法について説明する。
例えば、制御部52は、予測値に第1所定値を乗算して第1目標値を算出するように構成される。第1所定値は、平均アシスト比に第2ペダリング期間における人力駆動力に関する値、または、第1ペダリング期間における人力駆動力に関する値を乗算した値である。例えば平均アシスト比は、アシストモードに応じて設定される。例えば、制御部52は、複数のアシストモードにおいてモータ40を制御可能に構成される。複数のアシストモードにおける平均アシスト比は、それぞれ異なる。例えば、平均アシスト比は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値に応じて算出される。例えば、アシストモードごとに、平均アシスト比と第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値との関係は異なる。例えば、制御部52は、第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値に応じて、平均アシスト比を算出する。
A method of calculating the first target value will be described with reference to FIGS. 2 and 4 to 6. FIG.
For example, the
図5は、複数のアシストモードごとの第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値と平均アシスト比との関係の例を示すグラフである。図5の実線L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12のそれぞれは、1つのアシストモードにおける人力駆動力の平均値と平均アシスト比との関係を示す。図5では、12のアシストモードにおける人力駆動力の平均値と平均アシスト比との関係を示すが、アシストモードの数は適宜変更できる。例えば、二点鎖線Z1は、モータ40の出力が27Nmになる境界を示す。例えば、二点鎖線Z2は、モータ40の出力が85Nmになる境界を示す。例えば、実線L1,L2,L3によって示されるアシストモードは、モータ40の出力が27Nm以下になるように設定される。例えば、実線L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12によって示されるアシストモードは、モータ40の出力が85Nm以下になるように設定される。
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the average value of the human power driving force and the average assist ratio in the first pedaling period for each of a plurality of assist modes. Solid lines L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10, L11, and L12 in FIG. show. FIG. 5 shows the relationship between the average value of the manpower driving force and the average assist ratio in 12 assist modes, but the number of assist modes can be changed as appropriate. For example, a two-dot chain line Z1 indicates a boundary where the output of the
制御部52は、例えば、実線L2に示すアシストモードにおいて、人力駆動力の平均値が70Nmの場合、平均アシスト比を0.45と算出する。制御部52は、例えば、実線L4に示すアシストモードにおいて、人力駆動力の平均値が70Nmの場合、平均アシスト比を1.25と算出する。
For example, in the assist mode indicated by the solid line L2, the
人力駆動力の平均値と平均アシスト比との関係は、記憶部54に変更可能に記憶されてもよい。例えば、記憶部54に記憶される各アシストモードにおける人力駆動力の平均値と平均アシスト比との関係のうちの少なくとも1つが変更可能に構成される。
The relationship between the average value of the manpower driving force and the average assist ratio may be stored in the
例えば、制御部52は、平均アシスト比および所定変数に基づいて、第1所定値を算出する。第1所定値に関する関係式は、次の(2)式を含む。(2)式は、例えば記憶部54に記憶される。
Y=C×(2/P)×atan(B2/A2)…(2)
For example, the
Y=C×(2/P)×atan(B2/A2) (2)
Yは、第1所定値を示す。Cは、第1ペダリング期間の平均アシスト比を示す。Pは、円周率を示す。A2は、第2ペダリング期間において回転角度がXである場合の人力駆動力の予測値から第2ペダリング期間における予測値の最小値を減算した値の半分の値を示す。B2は、第2ペダリング期間における人力駆動力の平均値を示す。本実施形態において、A2は、A1と等しい。A2に代えて、A1を用いてもよい。本実施形態において、B2は、B1と等しい。B2に代えて、B1を用いてもよい。 Y indicates a first predetermined value. C indicates the average assist ratio in the first pedaling period. P indicates the circumference ratio. A2 represents half the value obtained by subtracting the minimum predicted value in the second pedaling period from the predicted value of the manpower driving force when the rotation angle is X in the second pedaling period. B2 indicates the average value of the human power driving force in the second pedaling period. In this embodiment, A2 is equal to A1. A1 may be used instead of A2. In this embodiment, B2 is equal to B1. B1 may be used instead of B2.
例えば、(2)式において、第1ペダリング期間における人力駆動力の振幅がゼロ(A1=0)である場合、atan(B2/A2)は、P/2になるため、第1所定値は平均アシスト比に等しい。第1ペダリング期間における人力駆動力の振幅がゼロである場合は、例えば、人力駆動力が入力されない場合である。例えば、(2)式において、第1ペダリング期間における人力駆動力の振幅が第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値に等しい(A1=B1)場合、atan(B2/A2)は、P/4になるため、第1所定値はC/2となる。第1ペダリング期間における人力駆動力の振幅が第1ペダリング期間における人力駆動力の平均値に等しい場合は、例えば、第1ペダリング期間における人力駆動力の最小ピーク値がゼロとなる場合である。 For example, in equation (2), when the amplitude of the human power driving force in the first pedaling period is zero (A1=0), atan(B2/A2) is P/2, so the first predetermined value is the average Equal to the assist ratio. A case where the amplitude of the human power driving force in the first pedaling period is zero is, for example, a case where the human power driving force is not input. For example, in equation (2), when the amplitude of the human-powered driving force in the first pedaling period is equal to the average value of the human-powered driving force in the first pedaling period (A1=B1), atan(B2/A2) is P/4 Therefore, the first predetermined value is C/2. When the amplitude of the manpower driving force in the first pedaling period is equal to the average value of the manpower driving force in the first pedaling period, for example, the minimum peak value of the manpower driving force in the first pedaling period is zero.
例えば、制御部52は、第2ペダリング期間の所定のクランク12の回転角度における予測値に、第1所定値を乗算した値を、第2ペダリング期間の所定のクランク12の回転角度における第1目標値として算出する。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間の所定のクランク12の回転角度における予測値と第1所定値との乗算値を、複数の所定のクランク12の回転角度において行うことによって、第2ペダリング期間の全体の期間における第1目標値を決定する。
For example, the
図2および図6を参照して、第1目標値の算出に用いられる所定情報について説明する。
例えば、記憶部54は、人力駆動車10のペダリング期間と、人力駆動力とアシスト力との和に関する設定値と、の関係を規定する所定情報を記憶する。例えば、記憶部54は、所定情報を変更可能に記憶する。
The predetermined information used to calculate the first target value will be described with reference to FIGS. 2 and 6. FIG.
For example, the
例えば、制御部52は、所定情報に基づき、設定値と予測値との第2差から、第1目標値を算出するように構成される。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、所定情報に基づき、設定値と予測値との第2差から、アシスト力の第1目標値を算出するように構成される。
For example, the
図6は、所定情報の一例を示す。例えば、所定情報は、ペダリング期間におけるクランク12の回転角度と、設定値と、の関係を示す情報である。例えば、設定値は、クランク12の回転角度に対して設定される人力駆動力とアシスト力との和に関する値である。人力駆動力とアシスト力との和は、人力駆動車10の推進に最適な出力である。例えば、設定値として、クランク12の回転角度に応じた、人力駆動車10の推進に最適な出力が設定される。例えば、所定情報は、第2ペダリング期間におけるアシスト力と人力駆動力との和の目標波形を含む。例えば、目標波形は、プロのライダが人力駆動車10に搭乗する場合の人力駆動力の波形に基づいて設定される。
FIG. 6 shows an example of the predetermined information. For example, the predetermined information is information indicating the relationship between the rotation angle of the crank 12 during the pedaling period and the set value. For example, the set value is a value related to the sum of the human power driving force and the assist force set for the rotation angle of the crank 12 . The sum of the human-powered driving force and the assist force is the optimum output for propelling the human-powered
例えば、所定情報は、人力駆動車10の走行特性に応じた設定値に関する情報である。人力駆動車10の推進に最適な出力は、人力駆動車10の走行特性によって異なる。
For example, the predetermined information is information about set values according to the driving characteristics of the
例えば、人力駆動車10の走行特性は、人力駆動車10の車体特性、人力駆動車10の搭乗者特性、または、人力駆動車10の走行路特性の少なくとも1つを含む。人力駆動車10の車体特性は、人力駆動車10の車高、フレーム16の形状、クランク12の形状、および、車輪の大きさの少なくとも1つを含む。人力駆動車10の搭乗者特性は、搭乗者の身長、体重、および、脚の長さの少なくとも1つを含む。人力駆動車10の走行路特性は、走行路の路面の材質、傾斜、カーブ、および、段差の少なくとも1つを含む。
For example, the driving characteristics of the
例えば、記憶部54は、複数の所定情報を記憶し、制御部52は、複数の所定情報のうちの1つに基づいて、第2差から、第1目標値を算出するように構成される。例えば、複数の所定情報のそれぞれは、対応する人力駆動車10の走行特性が異なる。例えば、制御部52は、人力駆動車10の走行特性に応じた所定情報に基づいて、設定値と予測値との第2差から、第1目標値を算出するように構成される。例えば、複数の所定情報のそれぞれは、複数のアシストモードのそれぞれと対応する。例えば、制御部52は、選択中のアシストモードに応じた所定情報に基づいて、設定値と予測値との第2差から、第1目標値を算出するように構成される。
For example, the
例えば、制御部52は、所定変数に基づいて設定値を調整するように構成される。例えば、制御部52は、予測値、および、所定変数に基づいて第1目標値を算出する。例えば、制御部52は、予測値、および、所定変数に基づいて調整された設定値に基づいて、第1目標値を算出する。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が、予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。例えば、所定変数は、予測値の平均値、予測値、および、第2ペダリング期間に関する変数である。
For example, the
例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率と、アシスト力が減少する場合における変化率と、が異なるように第1目標値を算出するように構成される。
For example, in the second pedaling period, the
例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が減少する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の応答速度が遅くなるように第1目標値を算出するように構成される。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が減少する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の第1応答速度が、第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の第2応答速度よりも遅くなるように第1目標値を算出するように構成される。例えば、第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率が、アシスト力が減少する場合における変化率よりも大きくなるように第1目標値が算出されることによって、第2ペダリング期間において、アシスト力が減少する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の応答速度が遅くなるように第1目標値が算出される。
For example, the
例えば、アシスト力が減少する場合における変化率は、アシスト力が増加する場合における変化率よりも小さく、かつ、0.3倍よりも大きい。例えば、アシスト力が減少する場合における変化率は、アシスト力が増加する場合における変化率の0.7倍よりも小さく、かつ、0.5倍よりも大きい。第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率は、アシスト力が減少する場合における変化率よりも小さくなるように設定されてもよい。 For example, the rate of change when the assist force decreases is smaller than the rate of change when the assist force increases, and is greater than 0.3 times. For example, the rate of change when the assist force decreases is less than 0.7 times and greater than 0.5 times the rate of change when the assist force increases. In the second pedaling period, the rate of change of the first target value when the assist force increases may be set to be smaller than the rate of change when the assist force decreases.
例えば、制御部52は、予測値に第2所定値を乗算した値、および、所定変数に基づいて第1目標値を算出するように構成され、第2ペダリング期間における第1目標値の最大ピーク値が、予測値に第2所定値を乗算した値の最大ピーク値よりも小さくなるように、所定変数を決定するように構成される。例えば、第2所定値は、アシストモードごとに設定される基準のアシスト比である。アシスト比は、人力駆動力の大きさに対するモータ40の出力の大きさである。例えば、第2所定値は、第1所定値と同じ値でもよい。
For example, the
図6に二点鎖線によって示される設定値は、所定変数が第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率と、アシスト力が減少する場合における第1目標値の変化率とが異なるように構成される場合の設定値を示す。例えば、所定変数は、アシスト力が増加する場合と対応するクランク12の回転角度における第1所定変数と、アシスト力が減少する場合と対応するクランク12の回転角度における第2所定変数とを含む。 The set values indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 are the change rate of the first target value when the assist force increases and the first target value when the assist force decreases while the predetermined variable is in the second pedaling period. Figure 10 shows the setting values when configured to be different from the rate of change. For example, the predetermined variables include a first predetermined variable at the rotation angle of the crank 12 corresponding to the case where the assist force increases, and a second predetermined variable at the rotation angle of the crank 12 corresponding to the case where the assist force decreases.
図6に二点鎖線によって示される設定値は、第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における設定値の変化率が、アシスト力が減少する場合における設定値の変化率よりも大きくなるように構成される。図6に二点鎖線によって示される設定値は、アシスト力が減少する場合における設定値の変化率を小さくすることによって、アシスト力が急激に低下しないように設定される。 The set values indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 are set so that the rate of change of the set value when the assist force increases is greater than the rate of change of the set value when the assist force decreases during the second pedaling period. configured to The set value indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 is set so that the assist force does not suddenly decrease by reducing the change rate of the set value when the assist force decreases.
例えば、所定変数が、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率と、アシスト力が減少する場合における変化率とが異なるように設定されることによって、図6に二点鎖線によって示される設定値と対応するように、第1目標値の変化率が決定される。例えば、第1目標値の変化率は、クランク12の回転角度が所定角度変化する場合の第1目標値の変化量である。第1目標値の変化量は、絶対値によって表される。 For example, the predetermined variable is set so that the rate of change of the first target value when the assist force increases is different from the rate of change when the assist force decreases. A rate of change of the first target value is determined so as to correspond to the set value to be set. For example, the change rate of the first target value is the amount of change in the first target value when the rotation angle of the crank 12 changes by a predetermined angle. The amount of change in the first target value is represented by an absolute value.
例えば、制御部52は、第1所定値と予測値との積を算出し、算出した積と設定値との第2差に基づいて、第1目標値を算出するように構成される。例えば、制御部52は、第1所定値と予測値との積を算出し、算出した積と所定変数によって調整した設定値との第2差に基づいて、第1目標値を算出するように構成される。例えば、制御部52は、第1所定値と予測値との積に、第2差を加算した値を第1目標値として算出するように構成される。
For example, the
例えば、所定情報を用いた第1目標値は、次の(3)式によって算出される。(3)式は、記憶部54に記憶される。
X1=XA+D…(3)
For example, the first target value using predetermined information is calculated by the following equation (3). Equation (3) is stored in the
X1=XA+D (3)
X1は、第1目標値を示す。XAは、第1所定値と第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値との積であり、XA=Y×Tである。Dは、第2差である。 X1 indicates the first target value. XA is the product of the first predetermined value and the predicted value of the human power driving force in the second pedaling period, where XA=Y×T. D is the second difference.
例えば、制御部52は、第1目標値がモータ40に応じた上限値以下になるように、第1目標値を算出するように構成される。例えば、モータ40に応じた上限値は、モータ40の特性に応じたモータ40の出力の上限値である。例えば、モータ40に応じた上限値は、モータ40の電力制限、モータ40の回転速度、および、出力上限値の少なくとも1つに応じて決定される。例えば、出力上限値は、モータ40の特性に関する値である。例えば、設定値がモータ40に応じた上限値以下になるように設定されることによって、制御部52は、第1目標値がモータ40に応じた上限値以下になるように、第1目標値を算出するように構成される。例えば、設定値が所定変数によって調整されることによって、設定値がモータ40に応じた上限値以下になるように設定される。
For example, the
設定値がモータ40に応じた上限値以下になるように設定されない場合、制御部52は、(3)式によって算出された第1目標値がモータ40に応じた上限値を超える場合、モータ40に応じた上限値を超える第1目標値を、モータ40に応じた上限値に基づいて変更するように構成されてもよい。例えば、制御部52は、(3)式によって算出された第1目標値がモータ40に応じた上限値を超える場合、モータ40に応じた上限値を超える第1目標値を、モータ40に応じた上限値に変更する。例えば、記憶部54は、モータ40に応じた上限値に関する情報を、モータ40の特性に関連付けて記憶し、制御部52は、記憶部54に記憶されるモータ40に応じた上限値に関する情報から上限値を算出するように構成される。
If the setting value is not set to be equal to or lower than the upper limit value corresponding to the
例えば、制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値と予測値との第1差に応じて、第1目標値および第2目標値のいずれかを用いてモータ40を制御するように構成されてもよい。例えば、制御部52は、第1差が第1値以上の場合、アシスト力が第2目標値になるように、モータ40を制御するように構成され、第1差が第1値よりも小さい場合、アシスト力が第1目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。例えば、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値と予測値との第1差が第1値よりも小さい場合、第2目標値は、第1目標値と等しくなるように算出される。例えば、第1値は、記憶部54に変更可能に変更可能に記憶される。本実施形態では、第1値は、例えば、ゼロ以外の全て値である。
For example, the
例えば、第2目標値は、(4)式によって算出される。(4)式は、記憶部54に記憶される。
X2=Y×(TA-T)+X1…(4)
For example, the second target value is calculated by equation (4). (4) Formula is stored in the
X2=Y×(TA−T)+X1 (4)
X2は、第2目標値を示す。TAは、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値を示す。第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値と予測値とが等しい場合、第2目標値は第1目標値と等しい。したがって、第2ペダリング期間における人力駆動力の実測値と予測値とが等しい場合、制御部52は、アシスト力が第1目標値になるようにモータ40を制御してもよく、アシスト力が第2目標値になるようにモータ40を制御してもよい。
X2 indicates the second target value. TA indicates the measured value of the manpower driving force in the second pedaling period. The second target value is equal to the first target value when the measured value and the predicted value of the human power driving force in the second pedaling period are equal. Therefore, when the measured value and predicted value of the human power driving force in the second pedaling period are equal, the
図4に二点鎖線によって示される第1目標値は、(3)式によって得られる第1目標値と対応する。図4に二点鎖線によって示される第1目標値は、第1所定値と第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値との積に、図6に示す第2差を加算した値と対応する。図4に実線によって示される第2目標値は、(4)式によって得られる第2目標値と対応する。 The first target value indicated by the two-dot chain line in FIG. 4 corresponds to the first target value obtained by the formula (3). A first target value indicated by a two-dot chain line in FIG. 4 corresponds to a value obtained by adding a second difference shown in FIG. . The second target value indicated by the solid line in FIG. 4 corresponds to the second target value obtained by equation (4).
制御部52は、実測値と予測値との第1差が第1値以上か否かを判定し、実測値と予測値との第1差が第1値未満の場合、(3)式を用いて算出した第1目標値に基づいて、モータ40を制御し、実測値と予測値との第1差が第1値以上の場合、(4)式を用いて算出した第2目標値に基づいてモータ40を制御するように構成されてもよい。
The
図7のフローチャートを参照して、第1目標値、および、第2目標値のいずれか1つに応じてモータ40を制御する処理を説明する。制御部52は、例えば、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図7に示すフローチャートのステップS11に移行する。
A process of controlling the
制御部52は、ステップS11において、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第1検出部58からの出力に応じて、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力された場合、ステップS12に移行する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されない場合、処理を終了する。
In step S11, the
制御部52は、ステップS12において、人力駆動力の実測値と予測値との第1差が第1値以上か否かを判定する。制御部52は、第2検出部62から人力駆動力の実測値を取得する。制御部52は、第1差が第1値以上である場合、ステップS13に移行する。制御部52は、第1差が第1値よりも小さい場合、ステップS14に移行する。
In step S12, the
制御部52は、ステップS13において、アシスト力が第2目標値になるように、モータ40を制御し、処理を終了する。
In step S13, the
制御部52は、ステップS14において、アシスト力が第1目標値になるように、モータ40を制御し、処理を終了する。
In step S14, the
例えば、ローパスフィルタ等を用いて、人力駆動力の実測値の変化速度に対するアシスト力の変化速度の比率である応答速度が遅くなるようにアシスト力を制御した場合、人力駆動力が減少から増加に転じると、アシスト力が人力駆動力に対して要求以上に大きくなる。本実施形態の制御部52は、第1ペダリング期間の人力駆動力に応じて算出される第2ペダリング期間の人力駆動力の予測値に応じてモータ40のアシスト力を制御するため、人力駆動力が減少から増加に転じても、アシスト力が人力駆動力に対して要求以上に大きくなり難い。本実施形態の制御部52は、ローパスフィルタを用いずに、モータ40のアシスト力を制御できる。本実施形態の制御部52は、人力駆動力が減少した後に停止した場合、早期にアシスト力をゼロにできるため、ライダが違和感を覚えにくい。
For example, if a low-pass filter or the like is used to control the assist force so that the response speed, which is the ratio of the change speed of the assist force to the change speed of the measured value of the manpower drive force, becomes slow, the manpower drive force will increase from a decrease. In other words, the assist force becomes larger than required for the manpower driving force. Since the
本実施形態の制御部52は、設定値に応じてモータ40を制御するため、設定値をライダが自然なアシストフィーリングを得られるように設定することによって、搭乗者は自然なフィーリングを得られる。
Since the
<第2実施形態>
図2、図6、図8、および、図9を参照して、第2実施形態の制御装置50について説明する。第2実施形態の制御装置50は、所定情報に基づいて算出した第1目標値に応じてモータ40を制御する点以外は第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<Second embodiment>
A
本実施形態の制御装置50は、モータ40を制御する制御部52と、記憶部54と、を備える。記憶部54は、人力駆動車10のペダリング期間と、人力駆動力とアシスト力との和に関する設定値と、の関係を規定する所定情報を記憶する。制御部52は、人力駆動車10に関する第1ペダリング期間における人力駆動力に基づいて、第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値を算出するように構成される。制御部52は、第2ペダリング期間において、所定情報に基づき、設定値と予測値との第2差から、アシスト力の第1目標値を算出するように構成される。制御部52は、アシスト力が第1目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。
The
本実施形態では、例えば、第1目標値は、第2差と等しい。例えば、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が第2差となるように、モータ40を制御するように構成される。
In this embodiment, for example, the first target value is equal to the second difference. For example, the
本実施形態では、制御部52は、所定情報に基づいて第1目標値を、第1ペダリング期間に算出するように構成される。本実施形態においては、制御部52は、第2ペダリング期間における実測値を用いてモータ40を制御しなくてもよい。したがって、制御部52は、所定情報基づいて第1目標値を、第1ペダリング期間において算出し、算出した第1目標値に基づいて、第2ペダリング期間においてモータ40を制御してもよい。
In this embodiment, the
図8に二点鎖線によって示される設定値は、予測値に平均アシスト比を乗算した場合の設定値を示す。制御部52は、例えば、図8に示される第2差を第1目標値として算出する。設定値が、図6に二点鎖線によって示される設定値である場合、制御部52は、図6に示される第2差を第1目標値として算出する。
A set value indicated by a two-dot chain line in FIG. 8 indicates a set value obtained by multiplying the predicted value by the average assist ratio. The
制御部52は、(3)式において第1所定値をゼロとして、第1目標値を算出するように構成されてもよい。制御部52が(3)式において第1所定値をゼロとして、第1目標値を算出するように構成される場合、制御部52は、(3)式によって算出された第1目標値に応じてモータ40を制御するように構成される。制御部52は、第1所定値をゼロとせず、第1実施形態と同様の(3)式において、第1目標値を算出するように構成されてもよい。
The
図9のフローチャートを参照して、所定情報に基づいて算出した第1目標値に応じて、モータ40を制御する処理を説明する。制御部52は、例えば、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図9に示すフローチャートのステップS21に移行する。
A process of controlling the
制御部52は、ステップS21において、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第1検出部58からの出力に応じて、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力された場合、ステップS22に移行する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されない場合、処理を終了する。
In step S21, the
制御部52は、ステップS22において、アシスト力が所定情報に基づいて算出した第1目標値になるように、モータ40を制御し、処理を終了する。
In step S22, the
<第3実施形態>
図2、図6、および、図10を参照して、第3実施形態の制御装置50について説明する。第3実施形態の制御装置50は、所定変数に基づいて算出した第1目標値に応じてモータ40を制御する点以外は第2実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<Third Embodiment>
A
本実施形態の制御装置50は、モータ40を制御する制御部52を備える。制御部52は、人力駆動車10に関する第1ペダリング期間における人力駆動力に基づいて、第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値を算出するように構成される。制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が、予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、モータ40を制御するように構成される。制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が増加する場合における第1目標値の変化率と、アシスト力が減少する場合における変化率と、が異なるように第1目標値を算出するように構成される。本実施形態の制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が減少する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の応答速度が遅くなるように第1目標値を算出するように構成される。
The
本実施形態の制御部52は、例えば、図6に二点鎖線によって示される設定値に基づいて、第1目標値を算出するように構成される。例えば、制御部52は、図6に二点鎖線によって示される設定値を用いて(3)式によって算出された第1目標値に応じてモータ40を制御するように構成される。
The
本実施形態では、制御部52は、所定変数に基づいて第1目標値を、第1ペダリング期間に算出するように構成される。本実施形態においては、制御部52は、第2ペダリング期間における実測値を用いてモータ40を制御しなくてもよい。したがって、制御部52は、所定変数に基づいて第1目標値を、第1ペダリング期間において算出してもよい。
In this embodiment, the
図10のフローチャートを参照して、所定変数に基づいて算出した第1目標値に応じて、モータ40を制御する処理を説明する。制御部52は、例えば、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図10に示すフローチャートのステップS31に移行する。
A process of controlling the
制御部52は、ステップS31において、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第1検出部58からの出力に応じて、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力された場合、ステップS32に移行する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されない場合、処理を終了する。
In step S31, the
制御部52は、ステップS32において、アシスト力が所定変数に基づいて算出した第1目標値になるように、モータ40を制御し、処理を終了する。
In step S32, the
<変更例>
各実施形態に関する説明は、本開示に従う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。本開示に従う制御装置は、例えば以下に示される各実施形態の変形例、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、各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。
<Change example>
The description of each embodiment is an example of a form that a control device according to the present disclosure can take, and is not intended to limit the form. A control device according to the present disclosure can take a form in which, for example, modifications of each embodiment shown below and at least two modifications not contradicting each other are combined. In the following modified examples, the same reference numerals as in the embodiment are given to the parts that are common to the embodiments, and the description thereof is omitted.
・第1実施形態において、制御部52は、第2ペダリング期間において、アシスト力が減少する場合に、人力駆動力に対するアシスト力の応答速度が遅くならないように第1目標値を算出するように構成されてもよい。例えば、制御部52は、図8に二点鎖線によって示される設定値に基づいて、第1目標値を算出するように構成されてもよい。例えば、制御部52は、図8に二点鎖線によって示される設定値、および、(3)式によって算出される第1目標値に応じてモータ40を制御するように構成されてもよい。
- In the first embodiment, the
・制御部52は、オフセット値を用いて第1目標値を算出するように構成され、所定条件が満たされる場合、オフセット値を変更するように構成されてもよい。例えば、所定条件は、第2ペダリング期間における人力駆動力と予測値との差が第1範囲外の場合に満たされる。例えば、制御部52は、実測値と予測値との差が第1範囲外、かつ、人力駆動力の実測値が予測値よりも大きい場合、オフセット値を大きくする。制御部52は、実測値と予測値との差が第1範囲外、かつ、人力駆動力の実測値が予測値よりも小さい場合、オフセット値を大きくする。例えば、制御部52は、(5)式によって、第1目標値を算出する。
X1=XA+E…(5)
Eは、オフセット値を示す。オフセット値は、定数であってもよく、変数であってもよい。
図11のフローチャートを参照して、制御部52がオフセット値を変更する処理を説明する。制御部52は、例えば、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図11に示すフローチャートのステップS41に移行する。
制御部52は、ステップS41において、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第1検出部58からの出力に応じて、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されたか否かを判定する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力された場合、ステップS42に移行する。制御部52は、第2ペダリング期間における人力駆動力が入力されない場合、処理を終了する。
制御部52は、ステップS42において、人力駆動力の実測値と予測値との差が第1範囲内か否かを判定する。制御部52は、第2検出部62から人力駆動力の実測値を取得する。制御部52は、人力駆動力の実測値と予測値との差が第1範囲内である場合、処理を終了する。制御部52は、人力駆動力の実測値と予測値との差が第1範囲外の場合、ステップS43に移行する。
制御部52は、ステップS43において、オフセット値を変更し、処理を終了する。例えば、制御部52は、人力駆動力の実測値が予測値よりも大きい場合、オフセット値を大きく変更する。例えば、制御部52は、人力駆動力の実測値が予測値よりも小さい場合、オフセット値を小さく変更する。制御部52は、変更されたオフセット値を(5)式に代入して得られた第1目標値に応じてモータ40を制御するように構成される。
- The
X1=XA+E (5)
E indicates an offset value. The offset value may be a constant or variable.
Processing for changing the offset value by the
In step S41, the
In step S42, the
In step S43, the
・制御部52が(5)式を用いて第1目標値を算出する場合、かつ、人力駆動車10が変速装置を含む場合、所定条件は変速装置によって人力駆動車10の変速比が変更される場合に満たされてもよい。例えば、制御部52は、変速装置によって人力駆動車10の変速比が変更される場合、オフセット値が小さくなるように、オフセット値を変更するように構成される。変速装置によって人力駆動車10の変速比が変更される場合に、オフセット値が小さくなることによって、第1目標値が小さくなるので、アシスト力が小さくなる。アシスト力が小さくなることによって、変速装置が変速しやすくなる。
When the
・第2ペダリング期間の長さは、第1ペダリング期間の長さと等しくなくてもよい。例えば、第1ペダリング期間の長さは360度であり、第2ペダリング期間の長さが720度であってもよい。制御部52は、第1ペダリング期間における人力駆動力に基づいて、第2ペダリング期間の2周期分のペダリング期間における人力駆動力の予測値を算出してもよい。
- The length of the second pedaling period need not be equal to the length of the first pedaling period. For example, the length of the first pedaling period may be 360 degrees and the length of the second pedaling period may be 720 degrees. The
・制御部52は、第1ペダリング期間の人力駆動力に加えて、第1ペダリング期間よりも前のペダリング期間の人力駆動力に応じて、第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値を算出してもよい。例えば、第1ペダリング期間よりも前のペダリング期間から第1ペダリング期間までにかけて、人力駆動力が増加する傾向にある場合、第1ペダリング期間よりも前のペダリング期間から第1ペダリング期間までにかけて、人力駆動力が増加しない傾向にある場合よりも、第2ペダリング期間における人力駆動力の予測値が大きくなるように予測値を算出する。
The
本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、所望の選択肢の「1つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が2つであれば「1つの選択肢のみ」または「2つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が3つ以上であれば「1つの選択肢のみ」または「2つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。 As used herein, the phrase "at least one" means "one or more" of the desired option. As an example, the phrase "at least one" as used herein means "only one option" or "both of the two options" if the number of options is two. As another example, the expression "at least one" used herein means "only one option" or "any combination of two or more options" if the number of options is three or more. means.
10…人力駆動車、12…クランク、40…モータ、50…制御装置、52…制御部、54…記憶部、58…第1検出部。
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が前記予測値に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、
前記第2ペダリング期間において前記人力駆動車に入力される前記人力駆動力の実測値と前記予測値との第1差が第1値以上の場合、前記アシスト力が前記実測値に基づいて算出される第2目標値になるように、前記モータを制御するように構成される、制御装置。 A control device for a manpower-driven vehicle including a motor that provides an assist force corresponding to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle,
A control unit that controls the motor,
The control unit
configured to calculate a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle;
configured to control the motor so that the assist force reaches a first target value calculated based on the predicted value in the second pedaling period;
When a first difference between the measured value of the manpower driving force input to the manpowered vehicle and the predicted value is equal to or greater than a first value during the second pedaling period, the assist force is calculated based on the measured value. a control device configured to control the motor to achieve a second target value of
前記制御部は、前記所定情報に基づき、前記設定値と前記予測値との第2差から、前記第1目標値を算出するように構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。 further comprising a storage unit that stores predetermined information defining a relationship between a pedaling period of the manpower-driven vehicle and a set value relating to the sum of the manpower-driven force and the assist force;
5. The control unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the controller is configured to calculate the first target value from a second difference between the set value and the predicted value based on the predetermined information. Control device as described.
前記モータを制御する制御部と、記憶部と、を備え、
前記記憶部は、前記人力駆動車のペダリング期間と、前記人力駆動力と前記アシスト力との和に関する設定値と、の関係を規定する所定情報を記憶し、
前記制御部は、
前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記所定情報に基づき、前記設定値と前記予測値との第2差から、前記アシスト力の第1目標値を算出するように構成され、
前記アシスト力が前記第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成される、制御装置。 A control device for a manpower-driven vehicle including a motor that provides an assist force corresponding to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle,
A control unit that controls the motor, and a storage unit,
The storage unit stores predetermined information defining a relationship between a pedaling period of the human-powered vehicle and a set value relating to the sum of the human-powered driving force and the assist force,
The control unit
configured to calculate a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle;
configured to calculate a first target value of the assist force from a second difference between the set value and the predicted value based on the predetermined information in the second pedaling period;
A control device configured to control the motor so that the assist force becomes the first target value.
前記制御部は、前記複数の前記所定情報のうちの1つに基づいて、前記第2差から、前記第1目標値を算出するように構成される、請求項5から8のいずれか一項に記載の制御装置。 The storage unit stores a plurality of pieces of predetermined information,
9. Any one of claims 5 to 8, wherein the control unit is configured to calculate the first target value from the second difference based on one of the plurality of predetermined information. The control device according to .
前記予測値、および、所定変数に基づいて前記第1目標値を算出し、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が増加する場合における前記第1目標値の変化率と、前記アシスト力が減少する場合における前記変化率と、が異なるように前記第1目標値を算出するように構成される、請求項1から9のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit
calculating the first target value based on the predicted value and a predetermined variable;
In the second pedaling period, the first target value is calculated such that the rate of change of the first target value when the assist force increases differs from the rate of change when the assist force decreases. 10. A control device according to any one of the preceding claims, arranged to:
前記モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が、前記予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が増加する場合における前記第1目標値の変化率と、前記アシスト力が減少する場合における前記変化率と、が異なるように前記第1目標値を算出するように構成される、制御装置。 A control device for a manpower-driven vehicle including a motor that provides an assist force corresponding to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle,
A control unit that controls the motor,
The control unit
configured to calculate a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle;
configured to control the motor so that the assist force becomes a first target value calculated based on the predicted value and a predetermined variable in the second pedaling period;
In the second pedaling period, the first target value is calculated such that the rate of change of the first target value when the assist force increases differs from the rate of change when the assist force decreases. A controller, configured to:
前記モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記人力駆動車に関する第1ペダリング期間における前記人力駆動力に基づいて、前記第1ペダリング期間よりも後の第2ペダリング期間における前記人力駆動力の予測値を算出するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が、前記予測値、および、所定変数に基づいて算出される第1目標値になるように、前記モータを制御するように構成され、
前記第2ペダリング期間において、前記アシスト力が減少する場合に、前記人力駆動力に対する前記アシスト力の応答速度が遅くなるように前記第1目標値を算出するように構成される、制御装置。 A control device for a manpower-driven vehicle including a motor that provides an assist force corresponding to a manpower-driven force input to the manpower-driven vehicle,
A control unit that controls the motor,
The control unit
configured to calculate a predicted value of the human-powered driving force in a second pedaling period after the first pedaling period based on the human-powered driving force in the first pedaling period of the human-powered vehicle;
configured to control the motor so that the assist force becomes a first target value calculated based on the predicted value and a predetermined variable in the second pedaling period;
The control device is configured to calculate the first target value so that the response speed of the assist force to the human-powered driving force becomes slow when the assist force decreases during the second pedaling period.
前記予測値に第2所定値を乗算した値、および、前記所定変数に基づいて前記第1目標値を算出するように構成され、
前記第2ペダリング期間における前記第1目標値の最大ピーク値が、前記予測値に前記第2所定値を乗算した値の最大ピーク値よりも小さくなるように、前記所定変数を決定するように構成される、請求項10から13のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit
configured to calculate the first target value based on the value obtained by multiplying the predicted value by a second predetermined value and the predetermined variable,
The predetermined variable is determined such that a maximum peak value of the first target value in the second pedaling period is smaller than a maximum peak value of a value obtained by multiplying the predicted value by the second predetermined value. 14. A control device according to any one of claims 10 to 13, wherein
オフセット値を用いて前記第1目標値を算出するように構成され、
所定条件が満たされる場合、前記オフセット値を変更するように構成される、請求項1から14のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit
configured to calculate the first target value using an offset value,
15. A control device according to any one of the preceding claims, arranged to change the offset value if a predetermined condition is met.
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