JP6295223B2

JP6295223B2 - 変速制御装置

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Publication number: JP6295223B2
Application number: JP2015058490A
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Inventors: 俊高
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Priority date: 2015-03-20
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Publication date: 2018-03-14
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Also published as: JP2015209200A

Description

本発明は、制御装置、特に、自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、自転車の変速装置を制御する変速制御装置に関する。

モータによって補助力を発生する駆動ユニットを有するアシスト自転車が従来知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１のアシスト自転車では、複数種類の補助力をスイッチによって切り換え可能である。

特許３３０６３０９号明細書

本発明の課題は、アシスト自転車において、乗り心地を向上させることにある。

本発明に係る変速制御装置は、自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、自転車の変速装置を制御する変速制御装置である。変速制御装置は、変速制御部を備える。変速制御部は、複数の動作モードに応じて使用可能な変速範囲を選択し、選択された変速範囲で変速装置を制御する。

この変速制御装置では、補助動力装置の複数の動作モードに応じて、変速制御部が使用可能な変速配置を選択し、選択された変速範囲で変速装置を制御する。このため、アシスト自転車において、乗り心地を向上させることができる。

複数の動作モードは、第１動作モードおよび第２動作モードを含んでもよい。変速制御部は、第１動作モードにおいて使用可能な変速範囲と、第２動作モードにおいて使用可能な変速範囲との少なくとも一部を異ならせる。この場合には、第１動作モードと第２動作モードとにおいて、変速範囲が少なくとも一部で異なるので、動作モードに応じた変速範囲を選択できる。

変速制御部は、第１動作モードのときに使用可能な最大変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最大変速比のほうが大きくなるように変速装置を制御してもよい。

変速制御部は、第１動作モードのときに使用可能な最小変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最小変速比のほうが大きくなるように変速装置を制御してもよい。

第１動作モードは、第１補助力で前記人力駆動力を補助する動作モードであり、第２動作モードは、第１補助力よりも大きい第２補助力で人力駆動力を補助する動作モードであってもよい。

第１動作モードは、補助動力装置に補助力を発生させない動作モードであり、第２動作モードは、補助動力装置に補助力を発生させる動作モードであってもよい。

変速範囲は、変速比または変速段によって定義されてもよい。この場合に、変速範囲が明確になる。

変速制御部は、変速指令に応じて変速装置を制御してもよい。この場合には、変速操作によって発生する変速指令または自転車の走行状態によって発生する変速指令に基づいて変速装置を制御できる。

変速制御装置は、自転車の走行状態を検出する走行状態検出部をさらに備えてもよい。変速制御部は、走行状態検出部の検出結果に応じて、変速装置を制御する。この場合に、走行状態に応じて変速する自動変速制御を行える。

本発明の別の発明に係る変速制御装置は、自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、自転車の変速装置を制御する変速制御装置である。複数の動作モードは、第１動作モードおよび第２動作モードを含む。変速制御装置は、変速制御部を備える。変速制御部は、自転車の速度が所定の値以下になったとき、第１動作モードでは、第１動作モードに対応する第１変速状態となるように変速装置を制御し、第２動作モードでは、第２動作モードに対応し、第１変速状態とは異なる第２変速状態となるように変速装置を制御する。

この変速制御装置では、補助力が異なる第１動作モードと第２動作モードにおいて、自転車の速度が所定の値以下になったときに異なる変速状態に変速装置を制御するので、速度が所定の値以下になった後に使用者がペダルをこぐとき、使用者が快適に自転車を発進させることができ、アシスト自転車の乗り心地を向上させることができる。

所定の値は、０であってもよい。この場合には、自転車を停車させた後に使用者がペダルをこぐとき、使用者が快適に自転車を発進させることができ、アシスト自転車の乗り心地を向上させることができる。

第１変速状態における変速比は、第２変速状態における変速比よりも小さくてもよい。

本発明のさらに別の発明に係る変速制御装置は、自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、自転車の変速装置を制御する装置である。複数の動作モードは、第１動作モードおよび第２動作モードを含む。変速制御装置は、第１動作モードでは、時間に関連する第１パラメータと、自転車の走行状態と、に応じて変速装置を制御し、第２動作モードでは、時間に関連し、かつ第１パラメータとは異なる第２パラメータと、自転車の走行状態と、に応じて変速装置を制御する変速制御部を備える。

この変速制御装置では、第１動作モードと第２動作モードとにおいて、異なる時間に関連するパラメータによって変速装置が制御される。たとえば、第１動作モードよりも第２動作モードの補助力が大きい場合、第１パラメータの時間に関連する長さを第２パラメータの時間に関連する長さよりも短くすることによって、補助力が大きい第２動作モードの変速頻度を下げることができ、補助力が小さい第１動作モード時には、変速頻度を上げることができる。これによって、動作モードに応じて最適な変速頻度が得られ、アシスト自転車の乗り心地を向上させることができる。

変速制御部は、第１動作モードでは、自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から第１パラメータが表す時間が経過した後も、所定の条件を満たし続けているときに、変速装置を変速させ、第２動作モードでは、自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から第２パラメータが表す時間が経過した後も、所定の条件を満たし続けているときに、変速装置を変速させてもよい。

変速制御部は、第１動作モードでは、自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から第１パラメータが表す時間が経過した後に、所定の条件を満たしていないときには、変速装置を変速させず、第２動作モードでは、自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から第２パラメータが表す時間が経過した後に、所定の条件を満たしていないときには、変速装置を変速させなくてもよい。

第１パラメータが表す時間は、第２パラメータが表す時間よりも短くてもよい。

自転車の走行状態は、自転車の速度、クランクのケイデンス、人力駆動力、および自転車の進行方向の傾斜からなる群から選ばれてもよい。この場合には、自転車の走行状態に応じて、変速装置が自動的に変速動作するので変速操作が不要になる。

変速制御部は、変速比が小さくなる方への変速について、第１パラメータおよび第２パラメータと、自転車の走行状態と、に応じて変速装置を制御してもよい。この場合に、いわゆるシフトダウン変速において、変速頻度が補助力に応じて変化させることができる。

本発明によれば、複数の動作モードで動作する補助動力装置を有するアシスト自転車において、それぞれの動作モードでの変速範囲、変速状態、または変速頻度が変化するので、アシスト自転車の乗り心地を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る制御装置を組み込んだ電動補助自転車の一部を表す側面図。駆動ユニットを含む制御装置の構成を示すブロック図。内装変速機の各変速段のシフトアップしきい値およびシフトダウンしきい値の一例を示す図。本発明の第１の実施形態による変速制御部の制御動作の一例を示すフローチャート。変速段によって変速範囲が定義される場合の自動変速処理の制御動作の一例を示すフローチャート。変速段によって変速範囲が定義される場合の手動変速処理の制御動作の一例を示すフローチャート。３つのフロントスプロケットと１０個のリアスプロケットを有する変速装置において変速比によって変速範囲が定義される場合の変速比の一例を示す図。変速比によって変速範囲が定義される場合の第１の実施形態の変形例の図５に相当する図。本発明の第２の実施形態による自動変速処理の制御動作の一例を示す図５に相当する図。

＜第１の実施形態＞
図１において、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１を組み込んだ電動アシスト自転車は、ペダル１００に作用する踏力を、クランクアーム１０１ａ（または、クランクアーム１０１ｂ）→クランク軸１０２→駆動ユニット２→フロントスプロケット１０３→チェーン１０４→リアスプロケット１０５という経路を経て、後車輪の車軸１０６まわりに設けられる内装変速機１０７ａに伝達する。踏力は、人力駆動力の一例である。駆動ユニット２は、補助動力装置の一例である。制御装置１は、変速制御装置の一例である。

駆動ユニット２は、ケーシング１１、およびケーシング１１内に配置されるモータ２０（図２参照）を有する。モータ２０は、踏力を補助するために設けられる。ケーシング１１には、クランク軸１０２が回転自在に支持される。駆動ユニット２は、モータ２０の駆動力をフロントスプロケット１０３に伝達する。電動変速ユニット１０７は、たとえば、変速モータ１０７ｂと、変速モータ１０７ｂによって変速動作する内装変速機１０７ａと、を有する。電動変速ユニット１０７は、変速装置の一例である。また、図２に示すように、電動変速ユニット１０７は、内装変速機１０７ａの変速段を検出可能な段数センサ１０７ｃを有する。内装変速機１０７ａは、複数の変速段を有する。内装変速機１０７ａは、本実施の形態では５つの変速段を有する。内装変速機１０７ａの各変速段の変速比は、たとえば、第１変速段が概ね０．５、第２変速段が概ね０．８、第３変速段が概ね１．２、第４変速段が概ね１．６、第５変速段が概ね２．１である。

電動アシスト自転車は、モータ２０の出力を補助力として踏力に合成し、走行をアシストする。本実施形態は、センサ５０でユーザの踏力を検出し、その検出値が設定値を超えたところで、モータ２０を起動して踏力に応じたトルクを補助力として発生させる。アシスト用のモータ２０を含む駆動ユニット２は、一般にフレームのシートチューブの下端部とフレームのダウンチューブの後端部との連結部付近に配置され、図示しないボルトによってフレームに固定される。モータ駆動用のバッテリは、リアキャリア、ダウンチューブまたはシートチューブに沿って配置される。

＜電動電気的な構成＞
図２は、駆動ユニット２を含む電動補助自転車の電動電気的な構成を示すブロック図である。電動補助自転車は、制御装置１、駆動ユニット２、インバータ部６、電動変速ユニット１０７、および変速操作部１０およびアシスト操作部１２を含んで構成される。制御装置１は、変速制御装置を含む。制御装置１およびインバータ部６は、駆動ユニット２に含まれていてもよい。また制御装置１およびインバータ部６の少なくとも一方は、駆動ユニット２のケーシング１１の内部または外周部に設けられてもよい。

制御装置１は、制御部４と、走行状態検出部８と、センサ５０と、を含む。制御部４は、たとえば演算処理装置（ＣＰＵ）と、所定のプログラムが記録されたメモリとを含んで構成される。制御部４は、モータ２０を駆動するためにインバータ部６に出力する指令と、この指令に応じてモータ２０が出力するトルクとの相関情報と、を有する。相関情報は、テーブルのようなもので表されてもよいし、関係式によって表されてもよい。このため制御部４は、モータ２０の出力トルクを把握することができる。前述するセンサ５０は、モータ２０の出力およびクランク軸１０２の回転力を合成した回転力を検出する。したがって、制御部４は、センサ５０が検出したモータ２０の出力およびクランク軸１０２の回転力を合成した回転力と、モータ２０の出力トルクとに基づいて、踏力のみを算出することができる。これにより、制御部４は、踏力に応じて、駆動ユニット２を制御することができる。制御部４は、モータ２０に流れる電流を計測してモータ２０の駆動力を推定してもよく、またはモータ２０への指令値に基づいてモータ２０の駆動力を推定してもよい。センサ５０は、クランク軸１０２の回転力のみ、言い換えれば人力駆動力のみを検出する構成としてもよい。

制御部４は、踏力および走行状態検出部８の検出結果に応じて、インバータ部６を介してモータ２０を制御する。制御部４は、第１の実施形態では、インバータ部６を介してモータ２０を、複数の動作モードのいずれか一つで制御する。本実施の形態では、複数の動作モードは、第１動作モードと第２動作モードとを含む。第１動作モードは、第１補助力で駆動を補助する動作モードである。第２動作モードは第１動作モードの第１補助力よりも大きい第２補助力で駆動を補助する動作モードである。第１補助力は、たとえば最大で踏力と同じ値まで増加する。また、第２補助力は、たとえば最大で踏力の２倍まで増加する。なお、第１補助力は、０であってもよい。すなわち第１動作モードでは、モータ２０による補助力を発生しなくてもよい。

また、制御部４は、駆動ユニット２の動作モード、走行状態検出部８の出力、および段数センサ１０７ｃの検出結果に応じて電動変速ユニット１０７を制御する。制御部４は、変速制御部の一例である。第１の実施形態では、制御部４は、第１動作モードおよび第２動作モードに応じて電動変速ユニット１０７の使用可能な変速範囲を選択し、選択された変速範囲で電動変速ユニット１０７を制御する。制御部４は、第１動作モードにおいて使用可能な変速範囲と、第２動作モードにおいて使用可能な変速範囲との少なくとも一部を異ならせる。制御部４は、第１動作モードのときに使用可能な最大変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最大変速比のほうが大きくなるように電動変速ユニット１０７を制御する。制御部４は、第１動作モードのときに使用可能な最小変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最小変速比のほうが大きくなるように電動変速ユニット１０７を制御する。変速範囲は、変速段または変速比によって定義される。第１の実施形態では、変速範囲は変速段によって定義される。制御部４は、変速指令によって電動変速ユニット１０７を制御する。変速指令は、スイッチ操作または自転車の走行状態に応じて出力される。

走行状態検出部８は、自転車の速度、クランクのケイデンス、踏力（人力駆動力）、および自転車の進行方向の傾斜からなる群から選ばれる走行状態を検出する。第１の実施形態では、走行状態検出部８は、自転車の速度を検出する。走行状態検出部８は、たとえば、前輪または後輪に設けられる磁石と、フレームに設けられて磁石を検出する磁気センサと、を有してもよい。この場合、磁気センサが磁石を検出したタイミングと車輪の周長とによって自転車の速度を検出する。なお、走行状態検出部８は、クランク軸１０２の回転速度を検出してもよい。たとえば、走行状態検出部８は、クランクアーム１０１ａ，１０１ｂまたはクランク軸に設けられる磁石と、クランク軸１０２の周囲において、駆動ユニット２に配置される磁気センサとを有してもよい。この場合、磁気センサの出力によってクランクのケイデンスを検出できる。なお、ケイデンスに変速比を乗算した値によって車輪の回転速度が求められるため、回転速度に後輪の周長を乗算して、自転車の速度を検出できる。逆に、自転車の速度を後輪の周長および変速比で除算することによって、ケイデンスを検出できる。

モータ２０は、たとえば３相ブラシレスＤＣモータによって実現され、インバータ部６によって駆動される。インバータ部６は、制御部４の指令に基づいて、スイッチング制御によって直流を３相交流に変換する。

電動変速ユニット１０７は、変速機および電動アクチュエータを含んで構成される。第１の実施形態では、変速機は内装変速機１０７ａによって構成され、電動アクチュエータはモータ１０７ｂによって構成される。変速機は、外装変速機であってもよい。電動アクチュエータは、ソレノイドであってもよい。変速モータ１０７ｂは、制御部４からの変速指令に応じて内装変速機１０７ａを動作させる。

変速操作部１０は、たとえば、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、および第３スイッチＳＷ３の３つのスイッチを含んで構成される。変速操作部１０は、変速指令と、手動変速および自動変速の切り替え指令とを制御部４に与える。制御部４は、手動変速モードおよび自動変速モードの２つの変速モードによって電動変速ユニット１０７を制御する。第１スイッチＳＷ１は、たとえば手動変速モード時に、変速比が大きくなるシフトアップの変速指令を出力するために用いられる。第２スイッチＳＷ２は、たとえば手動変速モード時に、変速比が小さくなるシフトダウンの変速指令を制御部４に出力するために用いられる。第３スイッチＳＷ３は、たとえば手動変速モードと自動変速モードとを切り替える指令を制御部４に出力するために用いられる。なお、各スイッチＳＷ１からＳＷ３の機能は、ソフトウェアによって任意に設定可能である。手動変速モードでは、制御部４は変速操作部１０からの変速指令および駆動ユニット２の動作モードに応じて、変速モータ１０７ｂを制御する。自動変速モードでは、制御部４は、走行状態検出部８の検出結果および駆動ユニット２の動作モードに応じて、電動変速ユニット１０７を制御する。

自動変速モードでは、たとえば、図３に一例として示すような各変速段のシフトアップしきい値ＴＵおよびシフトダウンしきい値ＴＤと自転車の速度とを比較して変速指令を生成し、電動変速ユニット１０７に変速指令を出力する。ここで、第１変速段から第４変速段までのシフトアップしきい値ＴＵ（１）−ＴＵ（４）は、たとえば、８ｋｍ／ｈ、１２．２ｋｍ／ｈ、１６．４ｋｍ／ｈ、２０．５ｋｍ／ｈである。第５変速段から第２変速段までのシフトダウンしきい値ＴＤ（５）−ＴＤ（２）は、たとえば、１８．５ｋｍ／ｈ、１４．６ｋｍ／ｈ、１０．７ｋｍ／ｈ、８．５ｋｍ／ｈである。シフトアップしきい値およびシフトダウンしきい値は、使用者の体力、自転車の用途、および変速段の数などに応じて任意に設定可能である。本実施の形態においてシフトアップは、変速比を大きくする変速であり、シフトダウンは変速比を小さくする変速である。

第１の実施形態では、走行状態検出部８の検出値と、動作モードと、に応じて、制御部４は、電動変速ユニット１０７の使用可能な変速範囲を選択し、選択された変速範囲で電動変速ユニット１０７を制御する。制御部４は、第１動作モードにおいて使用可能な変速範囲と、第２動作モードにおいて使用可能な変速範囲と、の少なくとも一部を異ならせる。具体的には、制御部４は、第１動作モードのときに使用可能な最大変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最大変速比のほうが大きくなるように電動変速ユニット１０７を制御する。また、制御部４は、第１動作モードのときに使用可能な最小変速比よりも、第２動作モードのときに使用可能な最小変速比のほうが小さくなるように電動変速ユニット１０７を制御する。

たとえば、第２動作モードのときには、制御部４は、内装変速機１０７ａの５段の変速段のうち第２変速段から第５変速段の変速範囲で内装変速機１０７ａを制御可能である。たとえば、第１動作モードのときには、内装変速機１０７ａの５段の変速段のうち第１変速段から第４変速段の変速範囲で内装変速機１０７ａを制御可能である。

また、制御部４は、自転車の速度が所定の値以下になったとき、動作モードに応じて変速状態を制御する。所定の値は、停止状態である０を含む。なお、所定の値は、０以外の値でもよく、たとえば、時速５ｋｍ以下の値であってもよい。自転車の速度が所定の値以下になると、制御部４は、第１動作モードでは、第１動作モードに対応する第１変速状態となるように電動変速ユニット１０７を制御し、第２動作モードでは、第２動作モードに対応し、第１変速状態とは異なる第２変速状態となるように電動変速ユニット１０７を制御する。第１変速状態は、第２変速状態よりも変速比が小さい変速状態である。第１の実施形態では、第１変速状態は、たとえば第１変速段であり、第２変速状態は、たとえば第３変速段である。第１変速状態に対応する変速段、および第２変速状態に対応する変速段のうち少なくともいずれか一方は設定の変更が可能である。たとえば変速操作部１０およびアシスト操作部１２のいずれかのスイッチと制御部４とが変更部を構成し、スイッチを操作することによって、第１変速状態に対応する変速段、および第２変速状態に対応する変速段のうち少なくともいずれか一方を変更してもよい。またインタフェースを介して、変更部としての外部の設定装置を制御部４に接続して、外部の設定装置によって各変速状態に対応する変速段を任意に変更してもよい。外部の設定装置は、たとえばサイクルコンピュータであってもよく、スマートフォンなどの小型携帯電子機器であってもよく、パーソナルコンピュータであってもよい。

第１の実施形態では、変速範囲の制御は、手動変速モードおよび自動変速モードの両方の変速モードに適用される。なお、動作モードに応じた変速範囲の制御は、手動変速モードおよび自動変速モードのどちらか片方の変速モードにのみ適用されてもよい。動作モードに応じた変速状態の制御は、手動変速モードに適用される。

アシスト操作部１２は、たとえば、第４スイッチＳＷ４を含んで構成され、動作モードの切り替え指示を制御部４に与える。たとえば、第４スイッチＳＷ４を操作する毎に第１動作モードと第２動作モードとが切り換わる。なお、第１スイッチＳＷ１から第４スイッチＳＷ４は、使用者が直接操作可能な、たとえば押しボタン、トグルスイッチ等のスイッチでもよいが、操作部材を介して使用者が操作可能なスイッチでもよく、タッチパネルであってもよい

動作モードおよび変速モードは、たとえば、ハンドルバーに設けられる表示装置に表示される。表示装置は、たとえばサイクルコンピュータに設けられる液晶表示装置であってもよく、発光ダイオードなどの発光装置であってもよい。発光装置の場合には、色または点滅等によって各種のモード（たとえば、動作モードおよび変速モード）を表示するようにしてもよい。

次に、第１の実施形態における制御部４の具体的な変速制御動作の一例を、図４から６ならびに図８および９に示す制御フローチャートに基づいて説明する。なお、変速制御動作は、これらの制御フローチャートで示す動作に限定されない。

図４において、制御装置１に電源が投入され、制御部４が動作可能な状態になると、ステップＳ１において、制御部４は、各種のフラグおよび値などをリセットする初期設定処理を行う。ここでは、フラグは、フラグＡＭおよびフラグＳＭの少なくとも二種類用意される。フラグＡＭは、動作モードが第１動作モードか第２動作モードかを識別するためのフラグである。第４スイッチＳＷ４によって第２動作モードが選択されるとフラグＡＭがセットされ、第１動作モードが選択されると、フラグＡＭがリセットされる。なお、以降の説明では、フラグのセットを「１」で、フラグのリセットを「０」で示す。フラグＳＭは、変速モードが手動変速モードか自動変速モードかを識別するためのフラグである。第３スイッチＳＷ３によって、自動変速モードが選択されるとフラグＳＭがセットされ、手動変速モードが選択されると、フラグＳＭはリセットされる。したがって、初期設定によって、電源投入時には、動作モードが第１動作モードになり、変速モードが手動変速モードになる。ここでは、電源投入時に動作モードが第１動作モードになり、変速モードが手動変速モードになっているが、電源を切る直前に設定されているフラグを記憶しておき、電源投入時にそのフラグをセットしてもよい。

ステップＳ２では、制御部４は、第４スイッチＳＷ４が操作されたか否かを判断する。制御部４は、第４スイッチＳＷ４が操作されていない判断するとステップＳ３に移る。ステップＳ３では、制御部４は、第３スイッチＳＷ３が操作されたか否かを判断する。制御部４は、第３スイッチＳＷ３が操作されていない判断するとステップＳ４に移る。ステップＳ４では、制御部４は、走行状態検出部８から速度ＶＳを取り込む。ステップＳ５では、制御部４は、自動変速モードがセットされているか否かを判断する。

制御部４は、第４スイッチＳＷ４が操作されたと判断すると、ステップＳ２からステップＳ６に移る。ステップＳ６では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち、現在の動作モードが第２動作モードか否かを判断する。現在の動作モードが第２動作モードではない場合には、制御部４は、ステップＳ６からステップＳ７に移り、フラグＡＭをセットして動作モードを第２動作モードに変更する。フラグＡＭがセットされている場合は、制御部４は、ステップＳ６からステップＳ８に移り、フラグＡＭをリセットして動作モードを第１動作モードに変更する。これらの設定が終わると、制御部４は、ステップＳ３に移る。

制御部４は、第３スイッチＳＷ３が操作されたと判断すると、ステップＳ３からステップＳ９に移る。ステップＳ９では、制御部４は、フラグＳＭがセットされているか否か、すなわち現在の変速モードが自動変速モードか否かを判断する。現在の変速モードが自動変速モードではない場合には、制御部４は、ステップ９からステップＳ１０に処理を進め、フラグＳＭをセットして変速モードを自動動作モードに変更する。フラグＳＭがセットされている場合は、制御部４は、ステップＳ９からステップＳ１１に処理を進め、フラグＳＭをリセットして変速モードを手動変速モードに変更する。これらの設定が終わると、制御部４は、ステップＳ４に移る。

ステップＳ５において、制御部４は、自動変速モードであると判断すると、ステップＳ１２に移る。ステップＳ１２では、制御部４は、図５に示す自動変速処理を実行する。ステップＳ５において、手動変速モードであると判断すると、ステップＳ１４に移る。ステップＳ１２の自動変速処理が終わると、制御部４は、ステップＳ２に移る。
ステップＳ１４では、制御部４は、自転車の速度ＶＳがＶ１Ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判断する。ここでは、Ｖ１は０であるとし、制御部４は自転車が停止しているか否かを判断する。ステップＳ１４において制御部４は停止していない、すなわち自転車が走行していると判断すると、ステップＳ１４からステップＳ１５に移る。ステップＳ１５では、制御部４は、図６に示す手動変速処理を実行する。ステップＳ１３の手動変速処理が終わると、制御部４は、ステップＳ２に移る。

ステップＳ１４において、自転車の速度がＶ１Ｋｍ／ｈ以下であると判断すると、制御部４は、ステップＳ１４からステップＳ１９に移る。ステップＳ１９では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否かを判断する。フラグＡＭがセットされており動作モードが第２モードにセットされている場合には、制御部４は、ステップＳ２０に処理を進める。ステップＳ２０では、制御部４は、変速段ＳＰを第Ｘ_１変速段にする変速指令を電動変速ユニット１０７に出力する。これによって、補助力が大きい第２動作モードのときは、自転車が停止すると第Ｘ_１変速段に変速され、停止後に走行を開始するときに第Ｘ_１変速段から変速動作が開始される。ステップＳ１９においてフラグＡＭがリセットされ動作モードが第１モードにセットされている場合には、制御部４は、ステップＳ２１に移る。ステップＳ２１では、制御部４は、変速段ＳＰを第Ｘ_２変速段にする変速指令を電動変速ユニット１０７に出力する。これによって、補助力が小さい、または補助力がない第１動作モードのときは、自転車が停止すると第Ｘ_２変速段に変速され、停止後に走行を開始するときに第Ｘ_２変速段から変速動作が開始される。第Ｘ_１変速段の変速比は、第Ｘ_２変速段の変速比よりも大きい。

図５の自動変速処理では、ステップＳ２２において、制御部４は、段数センサ１０７ｃから現在の変速段ＳＰを取り込む。ステップＳ２３では、制御部４は、ステップＳ４において取り込んだ速度ＶＳが、ステップＳ２２において取り込んだ変速段ＳＰのシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えているか否か判断する。速度ＶＳがシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えていない場合は、制御部４は、ステップＳ２３からステップＳ２４に移る。ステップＳ２４では、制御部４は、ステップＳ４において取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満であるか否か判断する。速度ＶＳがシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満ではない場合は、変速動作を行う必要がないので、制御部４は、図４の変速制御のステップＳ１４に移る。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えている場合には、制御部４は、ステップＳ２３からステップＳ２５に移る。ステップＳ２５では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ２５からステップＳ２６に移る。ステップＳ２６では、電動変速ユニット１０７の現在の変速段ＳＰが第Ｘa1変速段以上であるか否かを判断する。第Ｘa1変速段は、第２動作モードでの変速範囲のうち変速比が最も大きい変速段である。Ｘa1は、正の整数であり、本実施の形態では変速比が最も大きい変速段となる５である。現在の変速段ＳＰが第Ｘa1変速段以上である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ２６からステップＳ２４に移る。現在の変速段ＳＰが第Ｘa1変速段以上ではない場合は、制御部４は、ステップＳ２６からステップＳ２７に移る。ステップＳ２７では、制御部４は、現在の変速段ＳＰから１段シフトアップした変速段（ＳＰ＋１）に変速する指令を電動変速ユニット１０７に出力し、ステップＳ２４に移る。動作モードが第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ２５からステップＳ２８に移る。ステップＳ２８では、変速段ＳＰが第Ｘa2変速段以上であるか否かを判断する。第Ｘa2変速段は、第１動作モードでの変速範囲のうち変速比が最も大きい変速段である。Ｘa2は、正の整数であり、本実施の形態では、４である。第１動作モードでは、変速範囲が第１変速段から第４変速段に制限されるため、現在の変速段ＳＰが第４変速段以上である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ２８からステップＳ２４に移る。現在の変速段ＳＰが第４変速段以上ではない場合は、制御部４は、ステップＳ２８からステップＳ２７に移り、１段シフトアップする変速指令を電動変速ユニット１０７に出力する。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満の場合には、制御部４は、ステップＳ２４からステップＳ３０に移る。ステップＳ３０では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ３０からステップＳ３１に移る。ステップＳ３１では、電動変速ユニット１０７の現在の変速段ＳＰが第Ｘa3変速段以下であるか否かを判断する。第Ｘa3変速段は、第２動作モードでの変速範囲のうち変速比が最も小さい変速段である。Ｘa3は、正の整数であり、本実施の形態では、２である。現在の変速段ＳＰが第Ｘa3変速段以下である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ３１から図４のステップＳ２に移る。現在の変速段ＳＰが第１変速段ではない場合は、制御部４は、ステップＳ３１からステップＳ３２に移る。ステップＳ３２では、制御部４は、現在の変速段から１段シフトダウンした変速段に変速する指令を電動変速ユニット１０７に出力し、図１４のステップＳ２に移る。動作モードが第２動作モードではなく第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ３０からステップＳ３３に移る。ステップＳ３３では、変速段ＳＰが第Ｘa4変速段以下であるか否かを判断する。第Ｘa4変速段は、第１動作モードでの変速範囲のうち変速比が最も小さい変速段である。Ｘa4は、正の整数であり、本実施の形態では１である。第１動作モードでは、変速範囲が第１変速段から第４変速段に制限されるため、現在の変速段ＳＰが第Ｘa4変速段以下である場合は、制御部４は、何も処理せずに、ステップＳ３３から図４のステップＳ２に移る。現在の変速段ＳＰが第Ｘa4変速段以下ではない場合には、制御部４は、ステップＳ３３からステップＳ３２に移り、１段シフトダウンする変速指令を電動変速ユニット１０７に出力する。

このように制御部４は、自動変速のときに、補助力が大きい第２動作モードの変速範囲の最小変速比のほうが第１動作モードの変速範囲の最小変速比よりも大きくなるように変速機を制御する。また制御部４は、自動変速のときに、補助力が大きい第２動作モードの変速範囲の最大変速比のほうが第１動作モードの変速範囲の最大変速範囲よりも大きくなるように変速機を制御する。これによって、乗り心地を向上させることができる。

他の形態では、制御部４は、第２動作モードの変速範囲の最小変速比ほうが第１動作モードの変速範囲の最小変速比よりも大きくなるように変速機を制御し、第２動作モードの変速範囲の最大変速比と第１動作モードの変速範囲の最大変速比とが同じになるように変速機を制御してもよい。また制御部４は、第２動作モードの変速範囲の最小変速比と第１動作モードの変速範囲の最小変速比とが同じになるように変速機を制御し、第２動作モードの変速範囲の最大変速比のほうが第１動作モードの変速範囲の最大変速比よりも大きくなるように変速機を制御してもよい。

図６の手動変速処理では、ステップＳ４１において、制御部４は、段数センサ１０７ｃから現在の変速段ＳＰを取り込む。ステップＳ４２では、制御部４は、シフトアップ操作用の第１スイッチＳＷ１が操作されたか否か判断する。第１スイッチＳＷ１が操作されていない場合は、制御部４は、ステップＳ４２からステップＳ４３に移る。ステップＳ４３では、制御部４は、シフトダウン用の第２スイッチＳＷ２が操作されたか否か判断する。第２スイッチＳＷ２が操作されていない場合は、制御部４は、図４のステップＳ２に移る。

第１スイッチＳＷ１が操作された場合には、制御部４は、ステップＳ４２からステップＳ４５に移る。ステップＳ４５は、図５の自動変速制御におけるステップＳ２５に対応し、ステップＳ４６は、図５の自動変速制御におけるステップＳ２６に対応し、ステップＳ４７は、図５の自動変速制御におけるステップＳ２７に対応し、ステップＳ４８は、図５の自動変速制御におけるステップＳ２８に対応するので、重複する説明を省略する。ステップＳ４６において、制御部４は、現在の変速段ＳＰが第Ｘａ１変速段以上であると判断した場合は、何も処理せずに、ステップＳ４３に移る。ステップＳ４８において、制御部４は、現在の変速段ＳＰが第Ｘａ２変速段以上ではあると判断した場合は、ステップＳ４３に移る。ステップＳ４７が終了すると、制御部４は、ステップＳ４３に移る。

第２スイッチＳＷ２が操作された場合には、制御部４は、ステップＳ４３からステップＳ５０に移る。ステップＳ５０は、図５の自動変速制御におけるステップＳ３０に対応し、ステップＳ５１は、図５の自動変速制御におけるステップＳ３１に対応し、ステップＳ５２は、図５の自動変速制御におけるステップＳ３２に対応し、ステップＳ５３は、図５の自動変速制御におけるステップＳ５３に対応するので、重複する説明を省略する。ステップＳ５１において、制御部４は、現在の変速段ＳＰが第Ｘａ３変速段以下であると判断した場合は、何も処理せずに、図４のステップＳ２に移る。ステップＳ５３において、制御部４は、現在の変速段ＳＰが第Ｘa4変速段以下であると判断した場合は、何も処理せずに、図４のステップＳ２に移る。ステップＳ５２が終了すると、制御部４は、図４のステップＳ２に移る。

＜第１の実施形態の変形例＞
変形例では、変速機の構成および自動変速および手動変速の処理が第１の実施形態と異なる。変形例では、変速比によって変速範囲が定義される。フロントスプロケットＦＣとリアスプロケットＣＳと各スプロケットの歯数と、その組み合わせによって得られる変速比とを示している。変形例では、フロントスプロケットにチェーンを架け渡し可能な電動フロントディレイラ（図示なし）と、たとえば１０個のリアスプロケットにチェーンの架け渡し可能な電動リアディレイラ（図示なし）と、を含む電動変速装置が使用される。電動フロントディレイラおよび電動リアディレイラは、どのスプロケットにチェーンガイドが位置しているか、すなわち変速段を検出する段数センサをそれぞれ有する。ここではフロントスプロケットは３つであり、第１フロントスプロケットＬｏｗ，第２フロントスプロケットＭｉｄ，第３フロントスプロケットＴｏｐギアを含む。リアスプロケットは、第１〜第１０リアスプロケットＲＳ１〜ＲＳ１０を含む。

変形例では、全体として３個のフロントスプロケットと１０個のリアスプロケットとの組み合わせによって、変速位置は３０個存在する。しかし変速比が似通った組み合わせが多く存在するとともに、チェーンが大きく傾く組み合わせが存在するため、変速比の変化、チェーンの傾き、および使用頻度の平滑化を考慮して、所定の変速ルートが設定される。

図７に示す例では、制御部４は、たとえば、１４の変速比で変速装置を手動変速および自動変速させる。たとえば、図７に示すように、最少変速比から順番にシフトアップ変速する場合、フロントスプロケットを第１フロントスプロケットＬｏｗとしたままで、リアスロケットを第１リアスプロケットＲＳ１から第５リアスプロケットＲＳ５に順番に変更する。さらにシフトアップ変速すると、フロントスプロケットを第２フロントスプロケットＭｉｄとして、リアスプロケットを第４リアスプロケットＲＳ４から第７リアスプロケットＲＳ７に順番に変更する。さらにシフトアップ変速すると、フロントスプロケットを第３フロントスプロケットＴｏｐとして、リアスプロケットを第６リアスプロケットＲＳ６から第１０リアスプロケットＲＳ１０に順番に変更する。シフトダウン変速する場合には、シフトアップ変速の順番とは反対の順番でスプロケットを変更する。

ただし、図７に示す所定の変速ルートは一例であり、所定の変速ルートは、変速位置の数、変速範囲などによって種々のルートを設定可能である。このような変形例では、変速段が１４段であるので、最大変速比の変速段を除く各変速段に対応して１３個のシフトアップしきい値が設定され、最小変速比の変速段を除く各変速段に対応しておよび１３個のシフトダウンしきい値が設定される。第１の実施形態と同様に、ある変速比からそれよりも大きい変速比へのシフトアップしきい値は、大きい変速比からある変速比へのシフトダウンしきい値よりも大きい変速比に設定される。

また、第１動作モードは、たとえば補助力が「０」、すなわち、駆動ユニット２に補助力を発生させない動作モードであり、第２動作モードは、駆動ユニット２に補助力を発生させるモードである。この第１動作モードと第２動作モードとにおいて、変速範囲が異なる。たとえば、第１動作モードでは、たとえば変速比０．６７から変速比２．４７までの１１段階に変速範囲が制限される。また、第２動作モードでは、たとえば変速比１．００から最大変速比３．８２に制限される。なお、ディレイラを含む外装変速機では、停車中に変速装置を変速動作させることができないため、変形例では、図４におけるステップＳ１４からＳ２１を行わない。

変形例の自動変速制御を、図８に示す。図８において、ステップＳ６１では、制御部４は、電動フロントディレイラおよび電動リアディレイラに設けられる段数センサによって、電動フロントディレイラの現在の変速段の情報（前変速段ＦＳＰ）および電動リアディレイラの現在の変速段の情報（後変速段ＲＳＰ）を取り込む。ステップＳ６２では、制御部４は、前変速段ＦＳＰおよび後変速段ＲＳＰに基づいて、変速比ＧＲを算出する。ステップＳ６３では、制御部４は、ステップＳ４において取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速比ＧＲのシフトアップしきい値ＴＵ（ＧＲ）を超えているか否か判断する。速度ＶＳがシフトアップしきい値ＴＵ（ＧＲ）を超えていない場合は、制御部４は、ステップＳ６３からステップＳ６４に移る。ステップＳ６４では、制御部４は、ステップＳ４で取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速比ＧＲのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＧＲ）未満であるか否か判断する。速度ＶＳがシフトダウンしきい値ＴＤ（ＧＲ）未満ではない場合は、変速動作を行う必要がないので、制御部４は、図４の変速制御のステップＳ１４に移る。なお、変速比ＧＲの算出は演算によって行ってもよいが、制御部４内のメモリにフロントスプロケットとリアスプロケットの組み合わせによって得られる変速比を予め記憶し、その組み合わせによって、メモリから読み出すことによって行ってもよい。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速比ＧＲのシフトアップしきい値ＴＵ（ＧＲ）を超えている場合には、制御部４は、ステップＳ６３からステップＳ６５に移る。ステップＳ６５では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ６５からステップＳ６６に移る。ステップＳ６６では、現在の変速比ＧＲが第２動作モードの変速範囲の最大変速比Ｙa1以上であるか否かを判断する。この変形例では、Ｙa1は３．８２であり、現在の変速比ＧＲが「３．８２」以上である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ６６からステップＳ６４に移る。現在の変速比がＹa1以上ではない場合は、制御部４は、ステップＳ６６からステップＳ６７に移る。ステップＳ６７では、制御部４は、所定の変速ルートにおいて、現在の変速比から１段シフトアップした変速比に変速する指令を電動変速装置に出力し、ステップＳ６４に移る。動作モードが第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ６５からステップＳ６８に移る。ステップＳ６８では、変速比ＧＰが第１動作モードの変速範囲の最大変速比Ｙa2以上であるか否かを判断する。この変形例では、Ｙa2は「２．４７」であり、現在の変速比ＧＲが「２．４７」以上である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ６８からステップＳ６４に移る。現在の変速比ＧＲがＹa2以上ではない場合は、制御部４は、ステップＳ６８からステップＳ６７に移り、１段シフトアップした変速比に変速する変速指令を電動変速装置に出力し、図４のステップＳ１４に移る。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速比ＧＲのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＧＲ）未満の場合には、制御部４は、ステップＳ６４からステップＳ６９に移る。ステップＳ６９では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ６９からステップＳ７０に移る。ステップＳ７０では、現在の変速比ＧＲが所定の変速ルートの第１動作モードの変速範囲の最小変速比であるＹa3以下であるか否かを判断する。この変形例では、Ｙa3は「１．００」であり、現在の変速比ＧＲが「１．００」以下である場合には、制御部４は何も処理せずにステップＳ７０から図４のステップＳ１４に移る。現在の変速比がＹa3以下ではない場合は、制御部４は、ステップＳ７０からステップＳ７１に移る。ステップＳ７１では、制御部４は、所定の変速ルートにおいて、現在の変速比から１段シフトダウンした変速比に変速する指令を電動変速装置に出力し、ステップＳ７１から図４のステップＳ１４に移る。動作モードが第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ６９からステップＳ７２に移る。ステップＳ７２では、変速比ＧＲが第１動作モードの変速範囲の最小変速比であるＹa4以下であるか否かを判断する。この変形例では、Ｙa４は「０．６７」であり、現在の変速比ＧＲが「０．６７」以下である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ７２から図４のステップＳ１４に移る。現在の変速比ＧＲがＹa４以下ではない場合は、制御部４は、ステップＳ７２からステップＳ７１に移、１段シフトダウンした変速比に変速する変速指令を電動変速装置に出力する。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態においては、自動変速モードにおいて、変速範囲ではなく、第１動作モードと第２動作モードとにおいて、変速頻度を異ならせる。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に変速段によって、自動変速処理を実行する。なお、具体的には、変速頻度を動作モードに応じて変化させるために、自動変速度場合、変速条件を満たしてから動作モードに関連して実際に変速動作を行うまでの第１無応答時間と第２無応答時間とを設ける。第１動作モードの第１無応答時間Ｔ１は、たとえば２秒に設定され、第２動作モードの第２無応答時間Ｔ２は、たとえば５秒に設定される。第１無応答時間Ｔ１は、第１パラメータの一例であり、第２無応答時間Ｔ２は、第２パラメータの一例である。これによって、第１動作モードの場合よりも第２動作モードの場合の方が、変速頻度が低くなる。第１無応答時間Ｔ１および第２無応答時間Ｔ２の時間（２秒又は５秒）は、一例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。動作モードに応じた無応答時間は、自転車の変速頻度に応じて適宜に設定される。ただし、補助力が大きい第２動作モードの第２無応答時間Ｔ２が、補助力が小さい第１動作モードの第１無応答時間Ｔ１よりも長い方が好ましい。

図９において、本発明の第２の実施形態による自動変速モードでは、ステップＳ７６において、制御部４は、段数センサ１０７ｃから現在の変速段ＳＰを取り込む。ステップＳ７７は、制御部４は、ステップＳ４で取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えているか否か判断する。速度ＶＳがシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えていない場合は、制御部４は、ステップＳ７７からステップＳ７８に移る。ステップＳ７８では、制御部４は、ステップＳ４で取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満であるか否か判断する。速度ＶＳがシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満ではない場合は、変速動作を行う必要がないので、制御部４は、図４の変速制御のステップＳ１４に移る。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトアップしきい値ＴＵ（ＳＰ）を超えている場合には、制御部４は、ステップＳ７７からステップＳ７９に移る。ステップＳ７９では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ７９からステップＳ８０に移る。ステップＳ８０では，制御部４は、第２動作モードのときのシフトアップの変速タイミングを決めるタイマＵＴ２がすでにスタートしているか否かを判断する。制御部４は、タイマＵＴ２を有する。タイマＵＴ２は、第２動作モード時のシフトアップの第２無応答時間Ｔ２を計測するために設けられる。タイマＵＴ２がまだスタートしていない場合は、制御部４は、ステップＳ８０からステップＳ８１に移り、タイマＵＴ２をスタートさせてステップＳ８２に移る。タイマＵＴ２がすでにスタートしている場合には、制御部４は、ステップＳ８０からステップＳ８１をスキップしてステップＳ８２に移る。ステップＳ８２では、制御部４は、タイマＵＴ２がすでにタイムアップしているか否かを判断する。タイマＵＴ２がタイムアップしていない場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ８２からステップＳ７８に移る。タイマＵＴ２がすでにタイムアップしている場合は、制御部４は、ステップＳ８２からステップＳ８３に移り、現在の変速段ＳＰが、第Ｘa1変速段以上であるか否かを判断する。なお、タイマは、タイムアップするとリセットされる。変速段ＳＰが第Ｘa1変速段以上である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ８３からステップＳ７８に移る。現在の変速段ＳＰが第Ｘa1変速段以上ではない場合は、制御部４は、ステップＳ８３からステップＳ８４に移る。ステップＳ８４では、制御部４は、現在の変速段ＳＰから１段シフトアップした変速段（ＳＰ＋１）に変速する指令を電動変速ユニット１０７に出力し、図４のステップＳ１４に移る。

動作モードが第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ７９からステップＳ８５に移る。ステップＳ８５では、制御部４は、第１動作モードのときのシフトアップの変速タイミングを決めるタイマＵＴ１がすでにスタートしているか否かを判断する。制御部４は、タイマＵＴ１を有する。タイマＵＴ１は、第１動作モード時のシフトアップの第１無応答時間Ｔ１を計測するために設けられる。タイマＵＴ１がまだスタートしていない場合は、制御部４は、ステップＳ８５からステップＳ８７に移、タイマＵＴ１をスタートさせてステップＳ８７に移る。タイマＵＴ２がすでにスタートしている場合には、制御部４は、ステップＳ８５からステップＳ８６をスキップしてステップＳ８７に移る。ステップＳ８７では、制御部４は、タイマＵＴ１がすでにタイムアップしているか否かを判断する。タイマＵＴ１がタイムアップしていない場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ８７からステップＳ７８に移る。タイマＵＴ１がすでにタイムアップしている場合は、制御部４は、ステップＳ８７からステップＳ８３に移、以降は第２動作モードと同様な手順を実行する。

取り込んだ速度ＶＳが、取り込んだ変速段ＳＰのシフトダウンしきい値ＴＤ（ＳＰ）未満の場合には、制御部４は、ステップＳ７８からステップＳ８９に移る。ステップＳ８９では、制御部４は、フラグＡＭがセットされているか否か、すなわち動作モードが第２動作モードか否かを判断する。動作モードが第２動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ８９からステップＳ９０に移る。ステップＳ９０では、制御部４は、第２動作モードのときのシフトダウンの変速タイミングを決めるタイマＤＴ２がすでにスタートしているか否かを判断する。制御部４は、タイマＤＴ２を有する。タイマＤＴ２は、第２動作モード時のシフトダウンの第２無応答時間Ｔ２を計測するために設けられる。タイマＤＴ２がまだスタートしていない場合は、制御部４は、ステップＳ９０からステップＳ９１に移り、タイマＤＴ２をスタートさせてステップＳ９２に移る。タイマＤＴ２がすでにスタートしている場合には、制御部４は、ステップＳ９０からステップＳ９１をスキップしてステップＳ９２に移る。ステップＳ９２では、制御部４は、タイマＤＴ２がすでにタイムアップしているか否かを判断する。タイマＤＴ２がタイムアップしていない場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ９２から図４のステップＳ１４に移る。タイマＤＴ２がすでにタイムアップしている場合は、制御部４は、ステップＳ９２からステップＳ９３に移り、現在の変速段ＳＰが、第Ｘa3変速段以下であるか否かを判断する。変速段ＳＰが第Ｘa3変速段以下である場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ９３から図４のステップＳ１４に移る。現在の変速段ＳＰが第１変速段以下ではない場合には、制御部４は、ステップＳ９３からステップＳ９４に移る。ステップＳ９４では、制御部４は、現在の変速段ＳＰから１段シフトダウンした変速段（ＳＰ−１）に変速する指令を電動変速ユニット１０７に出力し、図４のステップＳ１４に移る。

動作モードが第１動作モードの場合には、制御部４は、ステップＳ８９からステップＳ９５に移る。ステップＳ９５では、制御部４は、第１動作モードのときのシフトダウンの変速タイミングを決めるタイマＤＴ１がすでにスタートしているか否かを判断する。制御部４は、タイマＤＴ１を有する。タイマＤＴ１は、第１動作モードのシフトダウン時の第１無応答時間Ｔ１を計測するために設けられる。タイマＤＴ１がまだスタートしていない場合は、制御部４は、ステップＳ９５からステップＳ９７に移り、タイマＤＴ１をスタートさせてステップＳ９７に移る。タイマＤＴ２がすでにスタートしている場合には、制御部４は、ステップＳ９５からステップＳ９６をスキップしてステップＳ９７に移る。ステップＳ７７では、制御部４は、タイマＤＴ１がすでにタイムアップしているか否かを判断する。タイマＤＴ１がタイムアップしていない場合は、制御部４は、何も処理せずにステップＳ９７から図４のステップＳ１４に移る。タイマＤＴ１がすでにタイムアップしている場合は、制御部４は、ステップＳ９７からステップＳ９３に移、以降は第２動作モードと同様な手順を実行する。

ここでは、自動変速のときに、第１動作モードと第２動作モードとにおいて、制御部４は、遅延時間（無反応時間）を補助力が大きい第２動作モードのほうが第１動作モードよりも大きくし、第２動作モードの変速頻度を低くした。これによって、アシスト自転車において、自動変速時に無駄な変速動作が生じにくくなり、乗り心地を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）第１の実施形態では、動作モードに応じた変速範囲の制限を自動変速および手動変速の両変速モードにおいて、実施しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、自動変速の場合のみ変速範囲を制限してもよい。第１動作モードと第２動作モードとで同じ段数分の変速範囲をシフトしているが、変速範囲の段数は、第１動作モードと第２動作モードとで異なっていてもよい。

（ｂ）第１の実施形態では、第１動作モードと第２動作モードとで同じ段数分の変速範囲をシフトしているが、変速範囲の段数の数は、第１動作モードと第２動作モードとで異なっていてもよい。また、自動変速モードと手動変速モードとで変速範囲を異ならせてもよい。

（ｃ）第１の実施形態の変形例では、自動変速モードを例に変速比によって変速範囲を第１動作モードと第２動作モードとで異ならせているが、手動変速モードにおいても、変速範囲を第１動作モードと第２動作モードとで異ならせてもよい手動変速の場合には、図８においてステップＳ６３を図６のステップＳ４２と同様な処理とし、図８においてステップＳ６４を図６のステップＳ４３と同様な処理とすればよい。

（ｄ）第２の実施形態では、自動変速のシフトダウン変速とシフトアップ変速との両変速方向で変速条件を満たしてから実際の変速動作を遅延して行うようにして動作モードに応じて変速頻度を変更したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、自動変速の一方の変速方向（たとえば、シフトダウン変速）のみ、動作モードに応じて変速頻度を変更してもよい。

（ｅ）上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、動作モードが２つであったが本発明はこれに限定されない。動作モードは３以上あってもよい。動作モードは、たとえばアシストしないモード、アシスト力が弱いモード、アシスト力が強いモードなどである。この場合、全ての動作モードで変速範囲（または、変速頻度）が異なってもよいが、少なくとも一つの動作モードだけが、他の複数の動作モードと変速範囲（または、変速頻度）が異なっていてもよい。

（ｆ）上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、走行状態として、自転車の速度が選ばれたが、走行状態は自転車の速度に限定されない。たとえば、クランクのケイデンス（クランクの回転速度）、踏力、および自転車の進行方向の傾斜を走行状態としてよい。踏力を走行状態として選択する場合には、制御部４は、踏力が大きくなるにつれて変速比が小さくなるように変速装置を制御してもよい。また、ケイデンスを走行状態として選択する場合は、制御部４は、ケイデンスが所定範囲となるように変速装置の変速比を制御してもよい。傾斜を走行状態として選択する場合には、制御部４は、傾斜が大きくなるほど、変速比が小さくなるように変速装置を制御してもよい。

（ｇ）第２の実施形態では、シフトアップとシフトダウンとで、第１無応答時間Ｔ１および第２無応答時間Ｔ２に時間を設定しているが、シフトダウンとシフトアップとで異なる時間設定してもよい。この場合、シフトダウン時の無応答時間をシフトアップ時の無応答時間よりも長くしてもよい。

（ｈ）上記実施の形態では、制御部４が自動変速制御と手動変速制御とを切り替えて可能であるが、制御部４が自動変速制御のみを備える構成であってもよく、手動変速制御のみを備える構成であってもよい。

１制御装置
２駆動ユニット
８走行状態検出部
１４制御部
１０７電動変速ユニット

Claims

自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、
自転車の変速装置を制御する変速制御装置であって、
前記複数の動作モードは、第１動作モードおよび第２動作モードを含み、
前記第１動作モードでは、時間に関連する第１パラメータと、前記自転車の走行状態と、に応じて前記変速装置を制御し、
前記第２動作モードでは、時間に関連し、かつ前記第１パラメータとは異なる第２パラメータと、前記自転車の走行状態と、に応じて前記変速装置を制御する変速制御部、
を備え、
前記第１パラメータが表す時間は、前記第２パラメータが表す時間よりも短く、
前記第１動作モードは、第１補助力で前記人力駆動力を補助する動作モードであり、
前記第２動作モードは、前記第１補助力よりも大きい第２補助力で前記人力駆動力を補助する動作モードである、
変速制御装置。
自転車に設けられて人力駆動力を補助する補助動力装置の複数の動作モードに応じて、
自転車の変速装置を制御する変速制御装置であって、
前記複数の動作モードは、第１動作モードおよび第２動作モードを含み、
前記第１動作モードでは、時間に関連する第１パラメータと、前記自転車の走行状態と、に応じて前記変速装置を制御し、
前記第２動作モードでは、時間に関連し、かつ前記第１パラメータとは異なる第２パラメータと、前記自転車の走行状態と、に応じて前記変速装置を制御する変速制御部、
を備え、
前記第１動作モードは、前記補助動力装置に補助力を発生させない動作モードであり、
前記第２動作モードは、前記補助動力装置に補助力を発生させる動作モードである、
自転車用変速制御装置。
前記変速制御部は、
前記第１動作モードでは、前記自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から前記第１パラメータが表す時間が経過した後も、前記所定の条件を満たし続けているときに、前記変速装置を変速させ、
前記第２動作モードでは、前記自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から前記第２パラメータが表す時間が経過した後も、前記所定の条件を満たし続けているときに、前記変速装置を変速させる、
請求項１又は２に記載の変速制御装置。
前記変速制御部は、
前記第１動作モードでは、前記自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から前記第１パラメータが表す時間が経過した後に、前記所定の条件を満たしていないときには、前記変速装置を変速させず、
前記第２動作モードでは、前記自転車の走行状態が所定の条件を満たした時から前記第２パラメータが表す時間が経過した後に、前記所定の条件を満たしていないときには、前記変速装置を変速させない、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用変速制御装置。
前記自転車の走行状態は、前記自転車の速度、クランクのケイデンス、前記人力駆動力、および前記自転車の進行方向の傾斜からなる群から選ばれる、請求項１から４のいずれか１項に記載の自転車用変速制御装置。
前記変速制御部は、変速比が小さくなる方への変速について、前記第１パラメータおよび前記第２パラメータと、前記自転車の走行状態と、に応じて前記変速装置を制御する、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用変速制御装置。