JP7254857B2 - bicycle controller - Google Patents
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Description
本発明は、自転車用制御装置に関する。 The present invention relates to a bicycle control device.
特許文献1に開示される自転車用制御装置は、人力駆動力が減少するときの人力駆動力の変化に対するモータの出力の応答速度を、クランクの回転速度に応じて変更している。 The bicycle control device disclosed in Patent Literature 1 changes the response speed of the motor output to changes in the human-powered driving force when the human-powered driving force decreases according to the rotation speed of the crank.
自転車の走行環境が変化した場合でも、モータを適切に制御することができる自転車用制御装置が望まれている。
本発明の目的は、自転車の走行環境に応じたモータの制御を行うことができる自転車用制御装置を提供することである。
There is a demand for a bicycle control device that can appropriately control a motor even when the riding environment of the bicycle changes.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bicycle control device capable of controlling a motor according to the riding environment of the bicycle.
本発明の第1側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の推進をアシストするモータを、人力駆動力に応じて制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更する。 One form of a bicycle control device according to the first aspect of the present invention includes a control section that controls a motor that assists propulsion of a bicycle according to a human-powered driving force, and the control section controls a motor according to an inclination angle of the bicycle. to change the response speed of the motor with respect to the change in the manpower driving force.
自転車の傾斜角度は、路面の勾配を反映する。路面の勾配は、自転車の走行環境の一例である。上記自転車用制御装置によれば、自転車の傾斜角度に応じて人力駆動力の変化に対するモータの応答速度が変化する。このため、自転車の走行環境に応じたモータの制御を行うことができる。 The angle of inclination of the bicycle reflects the slope of the road surface. A slope of a road surface is an example of a riding environment for a bicycle. According to the bicycle control device, the speed of response of the motor to changes in the human power driving force changes according to the inclination angle of the bicycle. Therefore, the motor can be controlled in accordance with the running environment of the bicycle.
前記第1側面に従う第2側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が低下するときに、前記応答速度を変更する。
人力駆動力は、クランクの回転角度が上死点と下死点との中間角度にあるときに最大となり、クランクの回転角度が中間角度から上死点または下死点に向かうにつれて小さくなる。上記自転車用制御装置によれば、人力駆動力が低下するときに応答速度を変更するため、クランクの回転角度が中間角度から上死点または下死点に向かうときについて、自転車の走行環境に応じたモータの制御を行うことができる。
In the bicycle control device according to the second aspect according to the first aspect, the controller changes the response speed when the human power driving force decreases.
The human power driving force is maximized when the rotation angle of the crank is at an intermediate angle between the top dead center and the bottom dead center, and decreases as the rotation angle of the crank moves from the intermediate angle toward the top dead center or the bottom dead center. According to the above-mentioned bicycle control device, since the response speed is changed when the human-powered driving force is reduced, when the rotation angle of the crank moves from the middle angle to the top dead center or the bottom dead center, the speed is changed according to the running environment of the bicycle. motor control can be performed.
前記第2側面に従う第3側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記モータの応答速度を低くする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、モータの応答速度が低くなるため、クランクの回転角度が中間角度から上死点または下死点に向かうときにモータの出力が下がりにくい。このため、ライダーの負荷の大きい上り坂に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device according to the third aspect according to the second aspect, the controller reduces the response speed of the motor when the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the above bicycle control device, when the inclination angle of the bicycle on an uphill increases, the response speed of the motor decreases. The output does not easily drop. Therefore, it is possible to assist the propulsion of the bicycle, which is suitable for uphill slopes that impose a heavy load on the rider.
前記第2または第3側面に従う第4側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、下り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記応答速度を高くする。
上記自転車用制御装置によれば、下り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、人力駆動力が低下したときに、モータの出力が低下しやすい。このため、ライダーの負荷の小さい下り坂に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device according to the fourth aspect according to the second or third aspect, the control unit increases the response speed as the inclination angle of the bicycle on a downhill increases.
According to the above-described bicycle control device, when the inclination angle of the bicycle on a downward slope increases, the output of the motor tends to decrease when the human-powered driving force decreases. Therefore, it is possible to assist the propulsion of the bicycle suitable for downhills where the load on the rider is small.
前記第1~第4側面のいずれか1つに従う第5側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が上昇する場合に、前記応答速度を変更する。
上記自転車用制御装置によれば、人力駆動力が上昇するときに応答速度を変更するため、クランクの回転角度が上死点または下死点から中間角度に向かうときについて、自転車の走行環境に応じたモータの制御を行うことができる。
In the bicycle control device of the fifth aspect according to any one of the first to fourth aspects, the controller changes the response speed when the human power driving force increases.
According to the above-described bicycle control device, since the response speed is changed when the human-powered driving force increases, when the rotation angle of the crank moves from the top dead center or the bottom dead center to the intermediate angle, the speed is adjusted according to the running environment of the bicycle. motor control can be performed.
前記第5側面に従う第6側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記応答速度を高くする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、モータの応答速度が高くなるため、クランクの回転角度が上死点または下死点から中間角度に向かうときにモータの出力が早期に上昇する。このため、ライダーの負荷の大きい上り坂に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device according to the sixth aspect according to the fifth aspect, the control unit increases the response speed as the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the above-mentioned bicycle control device, when the inclination angle of the bicycle on an uphill increases, the response speed of the motor increases. Output rises early. Therefore, it is possible to assist the propulsion of the bicycle, which is suitable for uphill slopes that impose a heavy load on the rider.
前記第5または第6側面に従う第7側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、下り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記応答速度を低くする。
上記自転車用制御装置によれば、下り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、人力駆動力が上昇したときに、モータの出力が上昇しにくい。このため、ライダーの負荷の小さい下り坂に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device according to the seventh aspect according to the fifth or sixth aspect, the control unit reduces the response speed when the inclination angle of the bicycle on a downward slope increases.
According to the above-described bicycle control device, when the inclination angle of the bicycle on a downward slope increases, the output of the motor is less likely to increase when the human-powered driving force increases. Therefore, it is possible to assist the propulsion of the bicycle suitable for downhills where the load on the rider is small.
前記第1~第7側面のいずれか1つに従う第8側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記応答速度を段階的に変化させる。
上記自転車用制御装置によれば、自転車の傾斜角度に応じて応答速度を連続的に変化させる場合と比較して、応答速度を変化させるための処理を簡便にすることができる。
In the bicycle control device according to the eighth aspect according to any one of the first to seventh aspects, the control section changes the response speed stepwise according to the inclination angle of the bicycle.
According to the bicycle control device described above, the processing for changing the response speed can be simplified compared to the case where the response speed is continuously changed according to the inclination angle of the bicycle.
前記第1~第8側面のいずれか1つに従う第9側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が第1の角度以上になると、前記応答速度を一定にする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が第1の角度以上になると、応答速度が一定になるため、自転車の傾斜角度に応じて応答速度を変更する処理の負荷が大きくなり過ぎてしまうことが抑制される。
In the bicycle control device according to the ninth aspect according to any one of the first to eighth aspects, the control unit keeps the response speed constant when the inclination angle of the bicycle on an uphill slope becomes equal to or greater than a first angle. to
According to the above-described bicycle control device, when the inclination angle of the bicycle on an uphill slope becomes equal to or greater than the first angle, the response speed becomes constant. It is suppressed that it becomes too much.
前記第1~第9側面のいずれか1つに従う第10側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、下り坂における前記自転車の傾斜角度が第2の角度以上になると、前記応答速度を一定にする。
上記自転車用制御装置によれば、自転車の傾斜角度に応じて応答速度を変更する処理の負荷が大きくなり過ぎてしまうことが抑制される。
In the control device for a bicycle according to the tenth aspect according to any one of the first to ninth aspects, the control unit keeps the response speed constant when the inclination angle of the bicycle on a downhill is equal to or greater than a second angle. to
According to the above bicycle control device, it is possible to prevent the processing load of changing the response speed according to the inclination angle of the bicycle from becoming too large.
前記第1~第10側面のいずれか1つに従う第11側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車の車速が第1速度以下の場合の前記応答速度と、前記自転車の車速が前記第1速度を超えた場合の前記応答速度とを異ならせる。
上記自転車用制御装置によれば、車速が第1速度以下の場合および第1速度を超えた場合のそれぞれにおいて、車速に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device of the eleventh aspect according to any one of the first to tenth aspects, the control unit controls the response speed when the vehicle speed of the bicycle is equal to or lower than a first speed, and The response speed is made different from the response speed when the first speed is exceeded.
According to the above-described bicycle control device, it is possible to assist in propulsion of the bicycle suitable for the vehicle speed when the vehicle speed is equal to or lower than the first speed and when the vehicle speed exceeds the first speed.
前記第1~第11側面のいずれか1つに従う第12側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車の傾斜角度の変化に応じて、前記応答速度を変化させる。
上記自転車用制御装置によれば、傾斜角度が変化する走行路に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the twelfth aspect of the bicycle control device according to any one of the first to eleventh aspects, the control section changes the response speed according to a change in the inclination angle of the bicycle.
According to the above-described bicycle control device, it is possible to assist in propulsion of the bicycle suitable for running roads with varying inclination angles.
前記第12側面に従う第13側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度の増加速度が大きくなると、人力駆動力が上昇する場合における前記応答速度を高くする。
上記自転車用制御装置によれば、傾斜角度が次第に大きくなるような上り坂において、ライダーのペダリング状態に応じたモータの出力の制御を行うことができる。
In the bicycle control device according to the thirteenth aspect according to the twelfth aspect, the control unit increases the response speed when the human-powered driving force increases as the speed of increase in the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the above-described bicycle control device, it is possible to control the output of the motor according to the pedaling state of the rider on an uphill where the angle of inclination gradually increases.
前記第12または第13側面に従う第14側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、第1期間内に前記自転車の傾斜角度が上り坂と対応する角度から下り坂における第3角度以上に変化すると、人力駆動力が上昇する場合における前記応答速度を低くする。
上記自転車用制御装置によれば、走行路が上り坂から第3角度以上の下り坂に変化した場合に、路面に適した自転車の推進のアシストを行うことができる。
In the bicycle control device according to the fourteenth aspect according to the twelfth or thirteenth aspect, the controller changes the inclination angle of the bicycle from an angle corresponding to an uphill slope to a third angle or more for a downhill slope within a first period. Then, the response speed is lowered when the human-powered driving force increases.
According to the above-described bicycle control device, when the running road changes from an uphill to a downhill of the third angle or more, it is possible to assist in propulsion of the bicycle suitable for the road surface.
前記第1~第14側面のいずれか1つに従う第15側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車のクランクの回転速度に応じて、前記応答速度を変更する。
上記自転車用制御装置によれば、ライダーのペダリング状態に応じたモータの出力の制御を行うことができる。
In the bicycle control device of the fifteenth aspect according to any one of the first to fourteenth aspects, the control unit changes the response speed according to the rotation speed of the crank of the bicycle.
According to the above bicycle control device, it is possible to control the output of the motor according to the pedaling state of the rider.
前記第15側面に従う第16側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記クランクの回転速度が高くなると前記応答速度が低くなる第1のモードで、前記モータを制御可能である。
上記自転車用制御装置によれば、第1のモードでは、クランクの回転速度が低い状態で走行するときにおいて、人力駆動力が低下するときに、モータの出力も低下しやすくなる。このため、ライダーが自転車をコントロールしやすくなる。また、自転車の発進時のホイールスピンが抑制される。第1のモードでモータを制御することによって、特に路面に凹凸の多いオフロードを走行しやすくすることができる。
In the bicycle control device according to the sixteenth aspect according to the fifteenth aspect, the control section can control the motor in a first mode in which the response speed decreases as the rotational speed of the crank increases.
According to the above-described bicycle control device, in the first mode, the output of the motor tends to decrease when the human-powered driving force decreases when the bicycle is running with the rotation speed of the crank being low. This makes it easier for the rider to control the bicycle. In addition, wheel spin is suppressed when the bicycle is started. By controlling the motor in the first mode, it is possible to facilitate traveling on off-road roads, particularly those with uneven road surfaces.
前記第16側面に従う第17側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第1のモードにおいて、前記クランクの回転速度が第1の速度以上になると、前記応答速度を一定にする。
上記自転車用制御装置によれば、第1のモードにおいては、クランクの回転速度が第1の速度以上になると、応答速度が一定になるため、クランクの回転速度に応じて応答速度を変更する処理の負荷が大きくなり過ぎてしまうことが抑制される。
In the bicycle control device according to the seventeenth aspect according to the sixteenth aspect, the control unit keeps the response speed constant in the first mode when the rotation speed of the crank reaches or exceeds a first speed.
According to the bicycle control device, in the first mode, when the rotation speed of the crank becomes equal to or higher than the first speed, the response speed becomes constant. is suppressed from becoming too large.
前記第15側面に従う第18側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記クランクの回転速度が高くなると前記応答速度が高くなる第2のモードで、前記モータを制御可能である。
上記自転車用制御装置によれば、第2のモードでは、クランクの回転速度が低い状態で走行するときにおいて、人力駆動力が低下するときに、モータの出力が低下しにくくなる。このため、モータによるアシストが途切れてしまうことが抑制される。第2のモードでモータを制御することによって、特に路面の平坦なオンロードを走行しやすくすることができる。
In the bicycle control device according to the eighteenth aspect according to the fifteenth aspect, the controller can control the motor in a second mode in which the response speed increases as the rotation speed of the crank increases.
According to the above-described bicycle control device, in the second mode, the output of the motor is less likely to decrease when the human power driving force decreases while the bicycle is running with the rotation speed of the crank being low. Therefore, interruption of assist by the motor is suppressed. Controlling the motor in the second mode makes it easier to drive, especially on flat road surfaces.
前記第18側面に従う第19側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第2のモードにおいて、前記クランクの回転速度が第2の速度以上になると、前記応答速度を一定にする。
上記自転車用制御装置によれば、第2のモードにおいて、クランクの回転速度が第2の速度以上になると、応答速度が一定になるため、クランクの回転速度に応じて応答速度を変更する処理の負荷が大きくなり過ぎてしまうことが抑制される。
In the bicycle control device according to the nineteenth aspect according to the eighteenth aspect, the control unit keeps the response speed constant when the rotation speed of the crank becomes equal to or higher than a second speed in the second mode.
According to the bicycle control device, in the second mode, when the rotation speed of the crank becomes equal to or higher than the second speed, the response speed becomes constant. This prevents the load from becoming too large.
前記第16または第17側面に従う第20側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記クランクの回転速度が高くなると前記応答速度が高くなる第2のモードで、前記モータを制御可能である。
上記自転車用制御装置によれば、クランクの回転速度が低い状態で走行するときにおいて、人力駆動力が低下するときに、モータの出力が低下しにくくなる。このため、モータによるアシストが途切れてしまうことが抑制される。第2のモードでモータを制御することによって、特にオンロードを走行しやすくすることができる。
In the bicycle control device according to the twentieth aspect according to the sixteenth or seventeenth aspect, the control unit can control the motor in a second mode in which the response speed increases as the rotation speed of the crank increases. .
According to the bicycle control device described above, when the bicycle is running with the rotation speed of the crank being low, the output of the motor is less likely to decrease when the human power driving force decreases. Therefore, interruption of assist by the motor is suppressed. Controlling the motor in the second mode can facilitate on-road driving in particular.
前記第20側面に従う第21側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記第2のモードにおいて、前記クランクの回転速度が第2の速度以上になると、前記応答速度を一定にする。
上記自転車用制御装置によれば、第2のモードにおいて、クランクの回転速度が第2の速度以上になると、応答速度が一定になるため、クランクの回転速度に応じて応答速度を変更する処理の負荷が大きくなり過ぎてしまうことが抑制される。
In the bicycle control device according to the 21st aspect according to the 20th aspect, the control unit keeps the response speed constant when the rotation speed of the crank reaches or exceeds a second speed in the second mode.
According to the bicycle control device, in the second mode, when the rotation speed of the crank becomes equal to or higher than the second speed, the response speed becomes constant. This prevents the load from becoming too large.
前記第20または第21側面に従う第22側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記制御部と通信可能な操作部の操作に応じて前記第1のモードおよび前記第2のモードを切り替え可能である。
上記自転車用制御装置によれば、ライダーの意思によって第1のモードおよび第2のモードを切り替えることができる。
In the bicycle control device according to the 22nd aspect according to the 20th or 21st aspect, the control section switches between the first mode and the second mode according to operation of an operation section communicable with the control section. It is possible.
According to the above bicycle control device, the first mode and the second mode can be switched according to the rider's intention.
前記第1~第22側面のいずれか1つに従う第23側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記応答速度を変更する。
上記自転車用制御装置によれば、ローパスフィルタを用いて応答速度を変更するため、簡単な処理で応答速度を変更することができる。
In the bicycle control device of the 23rd aspect according to any one of the 1st to 22nd aspects, the control unit uses a low-pass filter to change the response speed.
According to the bicycle control device described above, since the response speed is changed using the low-pass filter, the response speed can be changed with a simple process.
本発明の第24側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の推進をアシストするモータを、前記自転車に設けられる操作部の操作に応じて制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車の傾斜角度および前記自転車の前記傾斜角度の変化量の少なくとも一方に応じて、前記モータの出力トルクの増加速度を変更する。
上記自転車用制御装置によれば、操作部の操作に応じてモータを制御する場合に、モータの出力トルクが自転車の傾斜角度および自転車の傾斜角度の変化量の少なくとも一方に適した増加速度になるようにモータを制御することができる。
One form of a bicycle control device according to the twenty-fourth aspect of the present invention includes a control section that controls a motor that assists propulsion of a bicycle in accordance with an operation of an operation section provided on the bicycle, and the control section includes: The increasing speed of the output torque of the motor is changed according to at least one of the tilt angle of the bicycle and the amount of change in the tilt angle of the bicycle.
According to the bicycle control device, when the motor is controlled in accordance with the operation of the operation section, the output torque of the motor becomes an increasing speed suitable for at least one of the inclination angle of the bicycle and the amount of change in the inclination angle of the bicycle. You can control the motor like
前記第24側面に従う第25側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記モータの出力トルクの増加速度を高くする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が大きくなる場合に、モータの出力トルクを早期に増加させることができる。
In the bicycle control device according to the twenty-fifth aspect according to the twenty-fourth aspect, the control unit increases the rate of increase of the output torque of the motor when the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the above bicycle control device, the output torque of the motor can be increased early when the inclination angle of the bicycle increases on an uphill.
前記第24または第25側面に従う第26側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、下り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記モータの出力トルクの増加速度を低くする。
上記自転車用制御装置によれば、下り坂における自転車の傾斜角度が大きくなる場合に、モータの出力トルクの上昇を抑制することができる。
In the bicycle control device according to the twenty-sixth aspect according to the twenty-fourth or twenty-fifth aspect, the control unit reduces the rate of increase of the output torque of the motor when the inclination angle of the bicycle increases on a downward slope.
According to the above-described bicycle control device, it is possible to suppress an increase in the output torque of the motor when the inclination angle of the bicycle becomes large on a downward slope.
前記第24~第26側面のいずれか1つに従う第27側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度の増加速度が大きくなると、前記モータの出力トルクの増加速度を高くする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂において勾配が次第に大きくなるような走行路を走行する場合に、モータの出力トルクを早期に増加させることができる。
In the bicycle control device according to the twenty-seventh aspect according to any one of the twenty-fourth to twenty-sixth aspects, the control unit increases the output torque of the motor as the rate of increase in the inclination angle of the bicycle on an uphill slope increases. Increase speed.
According to the above-described bicycle control device, the output torque of the motor can be quickly increased when traveling on an uphill road with a gradually increasing gradient.
前記第24~第27側面のいずれか1つに従う第28側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、下り坂における前記自転車の傾斜角度の増加速度が大きくなると、前記モータの出力トルクの増加速度を低くする。
上記自転車用制御装置によれば、下り坂において勾配が次第に大きくなるような走行路を走行する場合に、モータの出力トルクの上昇を抑制することができる。
In the bicycle control device of the twenty-eighth aspect according to any one of the twenty-fourth to twenty-seventh aspects, the control unit increases the output torque of the motor as the speed of increase in the inclination angle of the bicycle on a downhill increases. slow down.
According to the bicycle control device described above, it is possible to suppress an increase in the output torque of the motor when traveling on a traveling road with a gradually increasing gradient on a downhill.
本発明の第29側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記モータの出力トルクが所定トルク以下になるように制御し、前記所定トルクは、前記自転車の傾斜角度に応じて変更される。
上記自転車用制御装置によれば、傾斜角度に好適な出力トルクになるようにモータを制御することができる。
One form of the bicycle control device according to the twenty-ninth aspect of the present invention includes a control unit that controls a motor that assists propulsion of the bicycle, and the control unit controls the output torque of the motor so that it is equal to or less than a predetermined torque. and the predetermined torque is changed according to the inclination angle of the bicycle.
According to the bicycle control device, the motor can be controlled so that the output torque is suitable for the tilt angle.
前記第29側面に従う第30側面の自転車用制御装置において、前記所定トルクは、第1トルクを含み、前記制御部は、人力駆動力に応じて前記モータを制御可能に構成され、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する場合、前記モータの出力トルクが前記第1トルク以下になるように制御し、前記第1トルクは、前記自転車の傾斜角度に応じて変更される。
上記自転車用制御装置によれば、傾斜角度に好適な第1トルク以下になるようにモータを制御することができる。
In the bicycle control device according to the thirtieth aspect according to the twenty-ninth aspect, the predetermined torque includes a first torque, the control unit is configured to be able to control the motor according to the human-powered driving force, and the human-powered driving force When the motor is controlled according to , the output torque of the motor is controlled to be equal to or less than the first torque, and the first torque is changed according to the inclination angle of the bicycle.
According to the bicycle control device, the motor can be controlled so that the torque is equal to or less than the first torque suitable for the tilt angle.
前記第30側面に従う第31側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記第1トルクを大きくする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、モータの出力トルクを大きくできる。
In the bicycle control device according to the 31st aspect according to the 30th aspect, the control unit increases the first torque as the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the bicycle control device, the output torque of the motor can be increased as the inclination angle of the bicycle increases on an uphill slope.
前記第29~第31側面のいずれか1つに従う第32側面の自転車用制御装置において、前記所定トルクは、第2トルクを含み、前記制御部は、前記自転車に設けられる操作部の操作に応じて前記モータを制御可能に構成され、前記操作部の操作に応じて前記モータを制御する場合、前記モータの出力トルクが前記第2トルク以下になるように制御し、前記第2トルクは、前記自転車の傾斜角度に応じて変更される。
上記自転車用制御装置によれば、操作部の操作に応じたモータを制御する場合に、傾斜角度に好適な第2トルク以下になるようにモータを制御することができる。
In the bicycle control device of the thirty-second aspect according to any one of the twenty-ninth to the thirty-first aspects, the predetermined torque includes a second torque, and the control section is adapted to operate an operation section provided on the bicycle. When the motor is controlled according to the operation of the operation unit, the output torque of the motor is controlled to be equal to or less than the second torque, and the second torque is the It is changed according to the inclination angle of the bicycle.
According to the bicycle control device described above, when the motor is controlled according to the operation of the operation section, the motor can be controlled so that the torque is equal to or less than the second torque suitable for the tilt angle.
前記第32側面に従う第33側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、上り坂における前記自転車の傾斜角度が大きくなると、前記第2トルクを大きくする。
上記自転車用制御装置によれば、上り坂における自転車の傾斜角度が大きくなると、モータの出力トルクを大きくできる。
In the bicycle control device according to the thirty-third aspect according to the thirty-second aspect, the control unit increases the second torque as the inclination angle of the bicycle on an uphill increases.
According to the bicycle control device, the output torque of the motor can be increased as the inclination angle of the bicycle increases on an uphill slope.
前記第1~第33側面のいずれか1つに従う第34側面の自転車用制御装置において、自転車の傾斜角度を検出する傾斜検出部をさらに含む。
上記自転車用制御装置によれば、傾斜検出部によって自転車の傾斜角度を検出することができる。
The bicycle control device of the 34th aspect according to any one of the 1st to 33rd aspects, further comprising a tilt detector for detecting a tilt angle of the bicycle.
According to the bicycle control device, the tilt angle of the bicycle can be detected by the tilt detector.
前記第1~第23、第30、および、第31側面のいずれか1つに従う第35側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力および前記自転車のクランクの回転速度に基づいて前記傾斜角度を演算する。
上記自転車用制御装置によれば、制御部が人力駆動力およびクランクの回転速度に基づいて傾斜角度を演算するため、人力駆動力を検出するセンサおよびクランクの回転速度を検出するセンサ以外に、傾斜角度を検出するためのセンサを別途必要としない。
In the bicycle control device of a thirty-fifth aspect according to any one of the first to twenty-third, thirtieth, and thirty-first aspects, the control unit, based on the human power driving force and the rotation speed of the crank of the bicycle, to calculate the tilt angle.
According to the above-described bicycle control device, since the control unit calculates the inclination angle based on the human power driving force and the rotation speed of the crank, in addition to the sensor for detecting the human power driving force and the sensor for detecting the rotation speed of the crank, A separate sensor for detecting the angle is not required.
本発明の第36側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の推進をアシストするモータを、人力駆動力に応じて制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車の車速が第1速度以下の場合と、前記自転車の車速が前記第1速度を超えた場合とにおいて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を異ならせる。
上記自転車用制御装置によれば、自転車の車速が第1速度以下の場合と、自転車の車速が第1速度を超えた場合とで、それぞれに好適な応答速度でモータを制御できる。
One form of the bicycle control device according to the thirty-sixth aspect of the present invention includes a control unit that controls a motor that assists propulsion of the bicycle according to the human power driving force, and the control unit controls the speed of the bicycle to the first speed. The speed of response of the motor to the change in the manpower driving force is made different between when the speed is below the speed and when the speed of the bicycle exceeds the first speed.
According to the bicycle control device described above, the motor can be controlled at a suitable response speed depending on whether the vehicle speed of the bicycle is equal to or lower than the first speed or when the vehicle speed of the bicycle exceeds the first speed.
前記第36側面に従う第37側面の前記制御部は、前記自転車の車速が前記第1速度以下の場合における前記応答速度を、前記自転車の車速が前記第1速度を超えた場合における前記応答速度よりも高くする。
上記自転車用制御装置によれば、自転車の車速が第1速度以下の場合には、モータの出力を増加させる場合にモータの出力を早期に増大させることができる。
The control unit according to the thirty-seventh aspect according to the thirty-sixth aspect reduces the response speed when the vehicle speed of the bicycle is equal to or lower than the first speed than the response speed when the vehicle speed of the bicycle exceeds the first speed. make it higher.
According to the bicycle control device described above, when the vehicle speed of the bicycle is equal to or lower than the first speed, the output of the motor can be increased quickly when increasing the output of the motor.
本発明の第38側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の推進をアシストするモータを、人力駆動力に応じて制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車が走行を開始してから所定期間以内の場合と、前記所定期間が経過した場合とにおいて、前記自転車に入力される人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を異ならせる。
上記自転車用制御装置によれば、自転車が走行を開始してから所定期間以内の場合と、所定期間が経過した場合とで、それぞれに好適な応答速度でモータを制御できる。
One form of the bicycle control device according to the thirty-eighth aspect of the present invention includes a control section that controls a motor that assists in propulsion of the bicycle according to the human power driving force, and the control section controls the movement of the bicycle when the bicycle starts running. The speed of response of the motor to a change in the human-powered driving force input to the bicycle is made different between when it is within a predetermined period of time and when the predetermined period of time has passed.
According to the above bicycle control device, the motor can be controlled at a suitable response speed depending on whether it is within a predetermined period of time after the bicycle starts running or when the predetermined period of time has elapsed.
前記第38側面に従う第39側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車が走行を開始してから前記所定期間以内の場合における前記応答速度を、前記所定期間が経過した場合における前記応答速度よりも高くする。
上記自転車用制御装置によれば、自転車が走行を開始してから所定期間以内の場合には、モータの出力を増加させる場合にモータの出力を早期に増大させることができる。
In the bicycle control device according to the thirty-ninth aspect according to the thirty-eighth aspect, the control unit controls the response speed within the predetermined period after the bicycle starts running, and the response speed after the predetermined period has passed. Make it higher than the response speed.
According to the above-described bicycle control device, the output of the motor can be quickly increased when the output of the motor is to be increased within a predetermined period of time after the bicycle starts running.
本発明の自転車用制御装置は、自転車の走行環境に応じたモータの制御を行うことができる。 The bicycle control device of the present invention can control the motor according to the running environment of the bicycle.
(第1実施形態)
図1を参照して、実施形態の自転車用制御装置を搭載する自転車について説明する。
自転車10は、駆動機構12、操作部14、バッテリ16、アシスト装置18、および、自転車用制御装置30を備える。自転車10は、例えばマウンテンバイクであるが、ロードバイクまたはシティバイクであってもよい。
(First embodiment)
A bicycle equipped with a bicycle control device according to an embodiment will be described with reference to FIG.
The
駆動機構12は、クランク12Aおよびペダル12Dを含む。クランク12Aは、クランク軸12Bおよびクランクアーム12Cを含む。駆動機構12は、ペダル12Dに加えられた人力駆動力Tを後輪(図示略)に伝達する。駆動機構12は、たとえばチェーン、ベルト、またはシャフト(いずれも図示略)を介して、クランク12Aの回転を後輪に伝達するように構成される。駆動機構12は、クランク軸12Bにワンウェイクラッチ(図示略)を介して結合される、フロント回転体(図示略)を含む。ワンウェイクラッチは、クランク12Aが前転したときに、フロント回転体を前転させ、クランク12Aが後転したときに、フロント回転体を後転させないように構成される。フロント回転体は、スプロケット、プーリーまたはベベルギア(いずれも図示略)を含む。フロント回転体は、クランク軸12Bにワンウェイクラッチを介さずに結合してもよい。
操作部14は、自転車10に設けられる。操作部14は、自転車10のハンドルバー(図示略)に取り付けられる。操作部14は、自転車用制御装置30の制御部32と通信可能である。操作部14は、自転車用制御装置30の制御部32と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作部14は、例えば操作部材と、操作部材の動きを検出するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部32と通信を行う電子回路とを含む。操作部14は、モータ22の走行モードを変更するための1つ以上の操作部材を含む。各操作部材は、プッシュスイッチ、レバー式スイッチ、または、タッチパネルを含む。ライダーによって操作部14が操作されるとき、操作部14は自転車10の走行モードを切り替えるための切替信号を制御部32に送信する。走行モードは、第1のモードおよび第2のモードを含む。第1のモードは、凹凸の多い悪路を走行するのに適したモードである。第2のモードは、平坦な道を走行するのに適したモードである。
The
バッテリ16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16は、アシスト装置18のモータ22に電気的に接続されて、モータ22に電力を供給する。バッテリ16は、自転車用制御装置30と、自転車10に搭載され、バッテリ16と有線で電気的に接続されている他の電気部品とに電力を供給する。
アシスト装置18は、駆動回路20およびモータ22を含む。駆動回路20は、バッテリ16からモータ22に供給される電力を制御する。モータ22は、自転車10の推進をアシストする。モータ22は、電気モータを含む。モータ22は、ペダル12Dから後輪(図示略)までの人力駆動力Tの伝達経路、または、前輪(図示略)に回転を伝達するように設けられる。モータ22は、自転車10のフレーム(図示略)、後輪、または前輪に設けられる。一例では、モータ22は、クランク軸12Bからフロント回転体までの動力伝達経路に結合される。モータ22とクランク軸12Bとの間の動力伝達経路には、クランク軸12Bを自転車10が前進する方向に回転させたときにクランク12Aの回転力によってモータ22が回転しないようにワンウェイクラッチ(図示略)が設けられるのが好ましい。アシスト装置18は、モータ22の回転を減速して出力する減速機を含んでいてもよい。
自転車用制御装置30は、制御部32を含む。一例では、自転車用制御装置30は、記憶部34、傾斜検出部36、トルクセンサ38、および、回転角度センサ40をさらに含むことが好ましい。
The
制御部32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。記憶部34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34は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。
傾斜検出部36は、自転車10の傾斜角度Dを検出する。傾斜検出部36は、有線または無線によって制御部32と通信可能に接続されている。傾斜検出部36は、3軸のジャイロセンサ36Aおよび3軸の加速度センサ36Bを含む。傾斜検出部36の出力は、3軸のそれぞれの姿勢角度、および、3軸のそれぞれの加速度の情報を含む。なお、3軸の姿勢角度は、ピッチ角度DA、ロール角度DB、および、ヨー角度DCである。ジャイロセンサ36Aの3軸と、加速度センサ36Bの3軸とは一致することが好ましい。傾斜検出部36は、ジャイロセンサ36Aの出力を加速度センサ36Bの出力に応じて補正し、自転車10の傾斜角度Dに応じた信号を制御部32に出力する。自転車10の傾斜角度Dは、ピッチ角度DAの絶対値である。自転車10が上り坂を走行しているとき、ピッチ角度DAは正になる。自転車10の上り坂における傾斜角度Dが大きくなるほど、ピッチ角度DAは大きくなる。自転車10は下り坂を走行しているとき、ピッチ角度DAは負になる。自転車10の下り坂における傾斜角度Dが大きくなるほど、ピッチ角度DAは小さくなる。アシスト装置18は、ジャイロセンサ36Aおよび加速度センサ36Bに代えて、1軸の加速度センサまたは2軸の加速度センサを含む構成とすることもできる。
The
トルクセンサ38は、人力駆動力Tに応じた信号を出力する。トルクセンサ38は、クランク軸12Bに与えられる人力駆動力Tを検出する。トルクセンサ38は、クランク軸12Bからフロント回転体(図示略)までの間に設けられてもよく、クランク軸12Bまたはフロントスプロケットに設けられてもよく、クランクアーム12Cまたはペダル12Dに設けられてもよい。トルクセンサ38は、例えば、歪センサ、磁歪センサ、光学センサ、および、圧力センサなどを用いて実現することができ、クランクアーム12Cまたはペダル12Dに加えられる人力駆動力Tに応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。
The
回転角度センサ40は、クランク12Aの回転速度Nおよびクランク12Aの回転角度を検出する。回転角度センサ40は、自転車10のフレーム(図示略)またはアシスト装置18のハウジング(図示略)に取り付けられる。回転角度センサ40は、第1の磁石M1の磁界を検出する第1の素子40Aと、第2の磁石M2との位置関係に応じた信号を出力する第2の素子40Bとを含む。第1の磁石M1は、クランク軸12Bまたはクランクアーム12Cに設けられ、クランク軸12Bに同軸に配置される。第1の磁石M1は、環状の磁石であって、周方向に複数の磁極が交互に並んで配置されている。第1の素子40Aは、フレームに対するクランク12Aの回転角度を検出する。第1の素子40Aは、クランク12Aが1回転するとき、360度を同極の磁極の数で割った角度を1周期とした信号を出力する。回転角度センサ40が検出可能なクランク12Aの回転角度の最小値は、180度以下であり、好ましくは15度であり、さらに好ましくは、6度である。第2の磁石M2は、クランク軸12Bまたはクランクアーム12Cに設けられる。第2の素子40Bは、フレームに対するクランク12Aの基準角度(例えば、クランク12Aの上死点または下死点)を検出する。第2の素子40Bは、クランク軸12Bの1回転を1周期とした信号を出力する。
The
回転角度センサ40は、第1の素子40Aおよび第2の素子40Bに代えて、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成されてもよい。この場合、第1の磁石M1および第2の磁石M2に代えて、周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石をクランク軸12Bに、クランク軸12Bと同軸に設ける。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを用いることによって、1つのセンサで、クランク12Aの回転速度Nおよびクランク12Aの回転角度を検出することができ、構成および組立を簡略化することができる。
The
制御部32は、モータ22を、人力駆動力Tに応じて制御する。
制御部32は、ローパスフィルタ52を用いて人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度を変更する。制御部32は、人力駆動力Tが低下するときに、モータ22の応答速度を変更する。人力駆動力Tが低下するときのモータ22の応答速度を、応答速度Rと記載する。
The
The
制御部32は、自転車10の傾斜角度Dに応じて、応答速度Rを変更する。制御部32は、自転車10の傾斜角度Dに応じて、応答速度Rを段階的に変化させる。制御部32は、クランク12Aの回転速度Nに応じて、応答速度Rを変更する。制御部32は、操作部14の操作に応じて第1のモードおよび第2のモードを切り替え可能である。第1のモードおよび第2のモードは、傾斜角度Dおよびクランク12Aの回転速度Nに対する応答速度Rが互いに異なる。
The
制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなるとモータ22の応答速度Rを低くする。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが第1の角度D1以上になると、応答速度Rを一定にする。具体的には、制御部32は、第1のモードにおいて上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、モータ22の応答速度Rを低くする。制御部32は、第1のモードにおいて、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが第1の角度D1以上になると、応答速度Rを一定にする。制御部32は、第2のモードにおいて上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、モータ22の応答速度Rを低くする。
The
制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、応答速度Rを高くする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが第2の角度D2以上になると、応答速度Rを一定にする。具体的には、制御部32は、第2のモードにおいて下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、応答速度Rを高くする。制御部32は、第2のモードにおいて、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが第2の角度D2以上になると、応答速度Rを一定にする。制御部32は、第1のモードにおいても、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、応答速度Rを高くし、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが第2の角度D2以上になると、応答速度Rを一定にしてもよい。
The
制御部32は、クランク12Aの回転速度Nが高くなると応答速度Rが低くなる第1のモードで、モータ22を制御可能である。制御部32は、第1のモードにおいて、クランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1以上になると、応答速度Rを一定にする。制御部32は、クランク12Aの回転速度Nが高くなると応答速度Rが高くなる第2のモードで、モータ22を制御可能である。制御部32は、第2のモードにおいて、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2以上になると、応答速度Rを一定にする。
The
制御部32は、モード切替部42、人力駆動力演算部44、増減判定部46、補正部48、および、出力演算部50を含む。制御部32の演算処理装置がプログラムを実行することによって、モード切替部42、人力駆動力演算部44、増減判定部46、補正部48、および、出力演算部50として機能する。
The
モード切替部42は、操作部14からの切替信号に基づいて自転車10の走行モードを切り替える。モード切替部42は、操作部14から走行モードを第1のモードに切り替える旨の切替信号を受信したとき、記憶部34に記憶されている第1のモードと対応する第1のマップを設定する旨の信号を補正部48に送信する。モード切替部42は、操作部14から走行モードを第2のモードに切り替える旨の切替信号を受信したとき、記憶部34に記憶されている第2のモードと対応する第2のマップを設定する旨の信号を補正部48に送信する。
The
人力駆動力演算部44は、トルクセンサ38からの出力に基づいて人力駆動力Tを演算する。
増減判定部46は、人力駆動力Tが増加しているか減少しているかを判定する。例えば、今回の演算周期における人力駆動力Tが前回の演算周期における人力駆動力Tよりも増加しているか減少しているかを演算する。
The human-powered
The increase/
補正部48は、ローパスフィルタ52および応答速度設定部54を含む。補正部48は、人力駆動力Tを補正する。
ローパスフィルタ52は、一次ローパスフィルタである。ローパスフィルタ52は、時定数Kを用いて人力駆動力Tを補正駆動力TXに補正する。時定数Kが大きいほど応答速度Rは低くなり、人力駆動力Tの変化に対する補正駆動力TXの変化が遅れる。
応答速度設定部54は、ローパスフィルタ52で用いられる時定数Kを設定する。応答速度設定部54は、モード切替部42によって設定された第1のマップまたは第2のマップ、傾斜角度D、および、クランク12Aの回転速度Nによって時定数Kを設定する。
Response
出力演算部50は、人力駆動力Tに基づいてモータ22の出力(以下、「モータ出力TM」)を決定する。出力演算部50は、モータ出力TMとして、例えばモータトルクおよびモータ回転数の少なくとも一方を決定する。出力演算部50は、増減判定部46の判定結果と、人力駆動力Tおよび補正駆動力TXの比較結果とに基づいて、人力駆動力Tおよび補正駆動力TXの一方を選択し、選択した人力駆動力Tまたは補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを決定する。具体的には、出力演算部50は、人力駆動力Tが低下するとき、補正駆動力TXに所定値を乗算した値をモータ出力TMとして決定する。出力演算部50は、人力駆動力Tが増加するとき、人力駆動力Tが補正駆動力TXよりも小さいときには、補正駆動力TXに所定値を乗算した値をモータ出力TMとして決定する。出力演算部50は、人力駆動力Tが増加するとき、人力駆動力Tが補正駆動力TX以上になると、人力駆動力Tに所定値を乗算した値をモータ出力TMとして決定する。なお、所定値は、人力駆動力Tに対するモータ出力TMの比率の異なる走行モードに応じて変更される。走行モードは、ライダーによる操作部14の操作等によって切り替えられる。制御部32は、決定したモータ出力TMに基づいて駆動回路20に制御信号を出力する。
The
図2を参照して、制御部32によって実行されるモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
制御部32は、ステップS11において人力駆動力Tを演算する。次に、制御部32は、ステップS12において現在の走行モードが第1のモードか否かを判定する。制御部32は、走行モードが第1のモードであると判定したとき、ステップS13へと移行する。制御部32は、ステップS13において、第1のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS14に移行する。
Motor control executed by the
The
制御部32は、ステップS14において人力駆動力Tが低下しているか否かを判定する。例えば、制御部32は、今回の演算周期における人力駆動力Tが前回の演算周期における人力駆動力Tよりも小さいとき、人力駆動力Tが低下している旨を判定する。
The
制御部32は、ステップS14において人力駆動力Tが低下していると判定したとき、ステップS15において、ステップS13において演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS16に移行する。制御部32は、ステップS16においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS11からの処理を実行する。
When the
第1のモードが選択されているとき、クランク12Aの回転速度Nが変化しなければ、上り坂における傾斜角度Dが大きいほど応答速度Rが低くなる。第1のモードが選択されているとき、上り坂における傾斜角度Dが第1の角度D1以上のとき、応答速度Rが第1の値R1となる。第1のモードが選択されているとき、傾斜角度Dが変化しなければ、クランク12Aの回転速度Nが高くなると応答速度Rが低くなる。第1のモードが選択されているとき、クランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1以上になると、応答速度Rが一定になる。
When the first mode is selected, if the rotation speed N of the
図3に示されるとおり、第1のマップでは、ピッチ角度DAが大きいほど、所定のクランク12Aの回転速度Nに対する時定数Kが大きくなる。このため、第1のマップでは、上り坂における傾斜角度Dが大きいほど、所定のクランク12Aの回転速度Nに対する時定数Kが大きくなり、応答速度Rが小さくなる。
As shown in FIG. 3, in the first map, the larger the pitch angle DA, the larger the time constant K with respect to the predetermined rotation speed N of the
図3の第1の線L11は、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第1の線L11は、実線で示される。第2の線L12は、ピッチ角度DAが第2のピッチ角度DA2のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第2の線L12は、点線で示される。第3の線L13は、ピッチ角度DAが第3のピッチ角度DA3のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第3の線L13は、一点鎖線で示される。第1のピッチ角度DA1、第2のピッチ角度DA2、および、第3のピッチ角度DA3は、「DA1>DA2>DA3」の関係を有する。第1のピッチ角度DA1は、例えば道路の斜度10%と対応する自転車10のピッチ角度DAであり、正の値を示す。ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1のとき、自転車10の上り坂における傾斜角度Dは、第1の角度D1である。一例では、第1のピッチ角度DA1は、+5.7度であり、第2のピッチ角度DA2は、+2.8度であり、第3のピッチ角度DA3は、0度である。
A first line L11 in FIG. 3 shows the relationship between the rotational speed N of the
第1のマップでは、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以上のとき、時定数Kが一定となるように設定されている。第1の線L11に示されるとおり、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1のとき、クランク12Aの回転速度Nに関わらず第1の所定値K1が時定数Kに選択される。
In the first map, the time constant K is set constant when the pitch angle DA is greater than or equal to the first pitch angle DA1. As indicated by the first line L11, when the pitch angle DA is the first pitch angle DA1, the first predetermined value K1 is selected as the time constant K regardless of the rotation speed N of the
第1のマップでは、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1未満のとき、クランク12Aの回転速度Nが高くなると時定数Kが大きくなるように設定されている。第1のマップによれば、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1未満のとき、クランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1以上になると、時定数Kが一定になるように設定されている。一例では、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1未満のとき、かつ、クランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1以上になるときの時定数Kは、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以上のときの時定数K1と等しい。
In the first map, when the pitch angle DA is less than the first pitch angle DA1, the time constant K is set to increase as the rotational speed N of the
第2の線L12に示されるとおり、ピッチ角度DAが第2のピッチ角度DA2のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは直線的に増加し、第1の速度N1以上では第1の所定値K1になる。第3の線L13に示されるとおり、ピッチ角度DAが第3のピッチ角度DA3のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは直線的に増加し、第1の速度N1以上では第1の所定値K1になる。ピッチ角度DAが第3のピッチ角度DA3のとき、クランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1未満の範囲においてクランク12Aの回転速度Nが同一の条件下では、時定数Kはピッチ角度DAが第2のピッチ角度DA2のときよりも小さい。
As indicated by the second line L12, when the pitch angle DA is the second pitch angle DA2, the higher the rotation speed N of the
第1のマップのうちのクランク12Aの回転速度Nが第1の速度N1以下の範囲におけるクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係は、第1の演算式を用いて予め設定される。第1の演算式は、傾斜角度Dに応じて決定される係数を含む。第1の演算式は、例えば以下の式(1)によって示される。
The relationship between the rotational speed N of the
K=(4×A1×N)+(L1×A2) …(1)
「L1」は、定数である。「N」は、クランク12Aの回転速度Nである。「A1」は、傾斜角度Dに応じて決定される係数である。「A2」は、傾斜角度Dに応じて決定される係数である。「A1」は、傾斜角度Dが大きいほど小さくなるように設定される。「A2」は、傾斜角度Dが大きいほど大きくなるように設定される。表1は、「A1」および[A2]と、傾斜角度Dとの関係の一例を示す。
K=(4×A1×N)+(L1×A2) (1)
"L1" is a constant. "N" is the rotation speed N of the
図2に示されるとおり、制御部32は、ステップS12において現在の走行モードが第1のモードではないと判定したとき、すなわち現在の走行モードが第2のモードであるとき、ステップS17へと移行する。制御部32は、ステップS17において、第2のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS14に移行する。
As shown in FIG. 2, when the
制御部32は、ステップS14において人力駆動力Tが低下しているか否かを判定する。制御部32は、ステップS14において人力駆動力Tが低下していると判定したとき、ステップS15において、ステップS17において演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS16に移行する。制御部32は、ステップS16においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS11からの処理を実行する。
The
第2のモードが選択されているとき、クランク12Aの回転速度Nが変化しなければ、下り坂における傾斜角度Dが大きいほど応答速度Rは高い。第2のモードが選択されているとき、下り坂における傾斜角度Dが第2の角度D2以下のとき、応答速度Rが第2の値R2となる。第2の値R2のとき、応答速度Rは最も高い。一例では、第2の値R2は、人力駆動力Tが上昇するときの応答速度Rと等しい。第2のモードが選択されているとき、傾斜角度Dが変化しなければ、クランク12Aの回転速度Nが高くなると応答速度Rが高くなるように設定されている。第2のモードが選択されているとき、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2以上になると、応答速度Rが一定になる。
When the second mode is selected, if the rotation speed N of the
図4に示されるとおり、第2のマップでは、ピッチ角度DAが大きいほど、所定のクランク12Aの回転速度Nに対する時定数Kが大きくなる。このため、第2のマップによれば、下り坂における傾斜角度Dが大きいほど、所定のクランク12Aの回転速度Nに対する時定数Kが小さくなり、応答速度Rが小さくなる。
As shown in FIG. 4, in the second map, the larger the pitch angle DA, the larger the time constant K with respect to the predetermined rotation speed N of the
図4の第1の線L21は、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第1の線L21は、実線で示される。第2の線L22は、ピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第2の線L22は、一点鎖線で示される。第3の線L23は、ピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第3の線L23は、長点線で示される。第4の線L24は、ピッチ角度DAが第7のピッチ角度DA7のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第4の線L24は、短点線で示される。第5の線L25は、ピッチ角度DAが第8のピッチ角度DA8のときのクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係を示す。第5の線L25は、二点鎖線で示される。第4のピッチ角度DA4、第5のピッチ角度DA5、第6のピッチ角度DA6、第7のピッチ角度DA7、第8のピッチ角度DA8は、「DA4<DA5<DA6<DA7<DA8」の関係を有する。第4のピッチ角度DA4は、例えば道路の斜度-10%と対応する自転車10のピッチ角度DAであり、負の値を示す。ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4のとき、自転車10の下り坂における傾斜角度Dは、第2の角度D2である。一例では、第4のピッチ角度DA4は、-5.7度であり、第5のピッチ角度DA5は、-2.8度であり、第6のピッチ角度DA6は、0度であり、第7のピッチ角度DA7は、+2.8度であり、第8のピッチ角度DA8は、+5.7度である。
A first line L21 in FIG. 4 shows the relationship between the rotational speed N of the
第2のマップでは、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4以下のとき、時定数Kが一定となるように設定されている。第1の線L21に示されるとおり、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4のとき、クランク12Aの回転速度Nに関わらず第2の所定値K2が時定数Kに選択される。第2の所定値K2は、例えば「0」である。
In the second map, the time constant K is set constant when the pitch angle DA is equal to or less than the fourth pitch angle DA4. As indicated by the first line L21, the second predetermined value K2 is selected as the time constant K regardless of the rotational speed N of the
第2のマップでは、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4より大きいとき、クランク12Aの回転速度Nが高くなると時定数Kが小さくなるように設定されている。第2のマップでは、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4より大きいとき、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2以上になると、時定数Kが一定になるように設定されている。一例では、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4より大きいとき、かつ、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2以上になるときの時定数Kは、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4以下のときの時定数K2と等しい。
In the second map, when the pitch angle DA is greater than the fourth pitch angle DA4, the time constant K is set to decrease as the rotational speed N of the
第2の線L22に示されるとおり、ピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは指数関数的に減少し、第2の速度N2以上では第2の所定値K2になる。
As indicated by the second line L22, when the pitch angle DA is the fifth pitch angle DA5, the higher the rotation speed N of the
第3の線L23に示されるとおり、ピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは指数関数的に減少し、第2の速度N2以上では第2の所定値K2になる。ピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6のとき、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2未満の範囲においてクランク12Aの回転速度Nが同一の条件下では、時定数Kはピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5のときよりも大きい。
As indicated by the third line L23, when the pitch angle DA is the sixth pitch angle DA6, the higher the rotation speed N of the
第4の線L24に示されるとおり、ピッチ角度DAが第7のピッチ角度DA7のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは指数関数的に減少し、第2の速度N2以上では第2の所定値K2になる。ピッチ角度DAが第7のピッチ角度DA7のとき、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2未満の範囲においてクランク12Aの回転速度Nが同一の条件下では、時定数Kはピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6のときよりも大きい。
As indicated by the fourth line L24, when the pitch angle DA is the seventh pitch angle DA7, the higher the rotation speed N of the
第5の線L25に示されるとおり、ピッチ角度DAが第8のピッチ角度DA8のとき、クランク12Aの回転速度Nが高いほど時定数Kは指数関数的に減少し、第2の速度N2以上では第2の所定値K2になる。ピッチ角度DAが第8のピッチ角度DA8のとき、クランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2未満の範囲においてクランク12Aの回転速度Nが同一の条件下では、時定数Kはピッチ角度DAが第7のピッチ角度DA7のときよりも大きい。
As indicated by the fifth line L25, when the pitch angle DA is the eighth pitch angle DA8, the higher the rotation speed N of the
第2のマップのうちのクランク12Aの回転速度Nが第2の速度N2以下の範囲におけるクランク12Aの回転速度Nと時定数Kとの関係は、第2の演算式を用いて予め設定される。第2の演算式は、傾斜角度Dに応じて決定される係数を含む。第2の演算式は、例えば以下の式(2)によって示される。
The relationship between the rotational speed N of the
K=(L2×B)÷100÷N×1000 …(2)
「L2」は、定数である。「N」は、クランク12Aの回転速度Nである。「B」は、傾斜角度Dに応じて決定される係数である。「B」は、傾斜角度Dが大きいほど大きくなるように設定される。表2は、「B」と傾斜角度Dとの関係の一例を示す。
K=(L2×B)/100/N×1000 (2)
"L2" is a constant. "N" is the rotation speed N of the
図2に示されるとおり、制御部32は、ステップS14において人力駆動力Tが低下していないと判定したとき、ステップS18において人力駆動力Tは補正駆動力TXよりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ステップS18において人力駆動力Tが補正駆動力TXよりも大きいと判定したとき、ステップS19において人力駆動力Tに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS16に移行する。制御部32は、ステップS16においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS11からの処理を実行する。
As shown in FIG. 2, when the
他方、制御部32は、ステップS18において人力駆動力Tが補正駆動力TX以下と判定したとき、ステップS15において補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS16に移行する。制御部32は、ステップS16においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS11からの処理を実行する。すなわち、人力駆動力Tが増加している期間においては、人力駆動力Tおよび補正駆動力TXのうちの大きな方に基づいてモータ22が制御される。
On the other hand, when the
図5を参照して、第1のモードが選択されているときのモータ制御の一例について説明する。図5(a)は、時間と人力駆動力Tとの関係を示す。図5(b)は、時間とピッチ角度DAとの関係を示す。図5(c)は、時間とモータ出力TMとの関係を示す。図5は、クランク12Aの回転速度Nが一定で自転車10が走行している状態を示す。図5(c)において実線は、走行中に傾斜角度Dが変化したときのモータ出力TMを示し、二点鎖線は、走行中に傾斜角度Dが変化しないときのモータ出力TMを示す。
An example of motor control when the first mode is selected will be described with reference to FIG. FIG. 5(a) shows the relationship between time and the human-powered driving force T. FIG. FIG. 5(b) shows the relationship between time and pitch angle DA. FIG. 5(c) shows the relationship between time and motor output TM. FIG. 5 shows a state in which the
図5の時刻t10から時刻t11までは、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以上のピッチ角度DAの期間を示す。この期間において、人力駆動力Tが増加するとき、すなわち、クランクアーム12C(図1参照)が上死点または下死点から上死点と下死点との中間角に向かって回転するとき、補正駆動力TXよりも人力駆動力Tが大きければ、モータ出力TMは人力駆動力Tの増加度合いと実質的に等しい増加度合いで変化する。また、人力駆動力Tが減少するとき、すなわち、クランクアーム12C(図1参照)が上死点と下死点との中間角から上死点または下死点に向かって回転するとき、モータ出力TMは人力駆動力Tの減少度合いよりも緩やかな減少度合いで減少する。
From time t10 to time t11 in FIG. 5, the pitch angle DA is equal to or greater than the first pitch angle DA1. During this period, when the manpower driving force T increases, that is, when the
時刻t11は、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以下かつ第2のピッチ角度DA2より大きくなった時刻を示す。このとき、制御部32は、時定数Kをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの減少度合いが時刻t10から時刻t11までの期間よりも大きくなり、補正駆動力TXの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いに近づく。このため、モータ出力TMの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いに近づく。すなわち、人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度Rが高くなる。制御部32は、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以下かつ第2のピッチ角度DA2よりも大きい状態が維持されるとき、人力駆動力Tが減少するときには一定の応答速度Rでモータ22を制御する。
Time t11 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the first pitch angle DA1 and greater than the second pitch angle DA2. At this time, the
時刻t12は、ピッチ角度DAが第2のピッチ角度DA2以下かつ第3のピッチ角度DA3より大きくなった時刻を示す。このため、補正駆動力TXの減少度合いが時刻t11からt12までの期間よりも大きくなる。このため、モータ出力TMの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いにさらに近づく。すなわち、人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度Rが高くなる。制御部32は、ピッチ角度DAが第3のピッチ角度DA3以上の状態が維持されるとき、人力駆動力Tが減少するときには一定の応答速度Rでモータ22を制御する。
Time t12 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the second pitch angle DA2 and greater than the third pitch angle DA3. Therefore, the degree of decrease in the correction driving force TX is greater than in the period from time t11 to t12. Therefore, the degree of decrease in the motor output TM becomes even closer to the degree of decrease in the manpower driving force T. That is, the response speed R of the
図6を参照して、第2のモードが選択されているときのモータ制御の一例について説明する。図6(a)は、時間と人力駆動力Tとの関係を示す。図6(b)は、時間とピッチ角度DAとの関係を示す。図6(c)は、時間とモータ出力TMとの関係を示す。図6は、クランク12Aの回転速度Nが一定で自転車10が走行している状態を示す。図6(c)において実線は、走行中に傾斜角度Dが変化したときのモータ制御の実行態様の一例を示し、二点鎖線は、走行中に傾斜角度Dが変化しないときのモータ制御の実行態様の一例を示す。
An example of motor control when the second mode is selected will be described with reference to FIG. FIG. 6(a) shows the relationship between time and the human-powered driving force T. FIG. FIG. 6(b) shows the relationship between time and pitch angle DA. FIG. 6(c) shows the relationship between time and motor output TM. FIG. 6 shows a state in which the
図6の時刻t20から時刻t21までは、ピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6以下かつ第5のピッチ角度DA5より大きい期間を示す。この期間において、補正駆動力TXよりも人力駆動力Tが大きければ、人力駆動力Tが増加するとき、モータ出力TMは人力駆動力Tの増加度合いと実質的に等しい増加度合いで変化する。また、人力駆動力Tが減少するとき、モータ出力TMは人力駆動力Tの減少度合いよりも緩やかな減少度合いで減少する。 A period from time t20 to time t21 in FIG. 6 indicates a period in which the pitch angle DA is equal to or less than the sixth pitch angle DA6 and greater than the fifth pitch angle DA5. In this period, if the human-powered driving force T is greater than the corrected driving force TX, the motor output TM changes at substantially the same rate of increase as the human-powered driving force T increases. Further, when the manpower driving force T decreases, the motor output TM decreases at a slower rate than the manpower driving force T decreases.
時刻t21は、ピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5以下かつ第4のピッチ角度DA4より大きくなった時刻を示す。このとき、制御部32は、時定数Kをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの減少度合いが大きくなり、補正駆動力TXの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いに近づく。このため、モータ出力TMの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いに近づく。すなわち、人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度Rが高くなる。制御部32は、ピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5以下かつ第4のピッチ角度DA4よりも大きい状態が維持されるとき、人力駆動力Tが減少するときには一定の応答速度Rでモータ22を制御する。
Time t21 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the fifth pitch angle DA5 and greater than the fourth pitch angle DA4. At this time, the
時刻t22は、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4以下になった時刻を示す。このとき、制御部32は、時定数Kを「0」にする。このため、補正駆動力TXの減少度合いが大きくなり、補正駆動力TXの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いと実質的に等しくなる。このため、モータ出力TMの減少度合いが人力駆動力Tの減少度合いと実質的に等しくなる。すなわち、人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度Rが高くなる。制御部32は、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4以下の状態が維持されるとき、人力駆動力Tが減少するときには一定の応答速度Rでモータ22を制御する。
Time t22 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the fourth pitch angle DA4. At this time, the
自転車用制御装置30の作用および効果について説明する。
自転車用制御装置30は、上り坂の傾斜角度Dが大きいほどモータ出力TMを大きい状態で維持することができるので、上り坂を走行するときに運転者の負荷を軽減することができる。自転車用制御装置30は、下り坂または平坦な道では、人力駆動力Tの変化に応じてモータ出力TMを応答よく変化させるので、下り坂または平坦な道を走行するときにライダーが自転車10をコントロールしやすくなる。
The operation and effects of the
The
自転車10が凹凸の多いオフロードにおいて上り坂を走行するとき、自転車10が平坦な道において上り坂を走行するときよりも自転車10の後方に働く力が大きいが、自転車用制御装置30を用いれば第1のモードを選択することによって運転者がモータ出力TMの不足を感じにくい。
When the
(第2実施形態)
図1および図7~図9を参照して、第2実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第2実施形態の自転車用制御装置30は、人力駆動力Tが上昇する場合にも傾斜角度Dに応じてモータ22の応答速度Qを変更する点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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
制御部32は、人力駆動力Tが上昇する場合に、モータ22の応答速度を変更する。人力駆動力Tが上昇するときのモータ22の応答速度を、応答速度Qと記載する。制御部32は、自転車10の傾斜角度Dに応じて、応答速度Qを段階的に変化させてもよい。制御部32は、自転車10の傾斜角度Dに応じて、応答速度Qを連続的に変化させてもよい。
The
制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、応答速度Qを高くする。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、人力駆動力Tが上昇する場合のモータ22の応答速度Qを高くする。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが第1の角度D1以上になると、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを一定にする。
The
制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、応答速度Qを低くする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを低くする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが第2の角度D2以上になると、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを一定にする。
The
記憶部34は、人力駆動力Tの上昇速度、傾斜角度D、および、補正値CXの関係を規定する第3のマップおよび第4のマップを記憶している。制御部32は、人力駆動力Tが上昇する場合、人力駆動力Tに補正値CXを加算または乗算し、補正駆動力TXを演算する。
The
第3のマップは、第1のモードにおいて人力駆動力Tが上昇する場合の補正値CXを規定する。一例では、第3のマップでは、人力駆動力Tの上昇速度が大きいほど補正値CXが大きくなるように規定され、かつ、ピッチ角度DAが大きいほど、補正値CXが大きくなるように規定されている。第4のマップは、第2モードにおいて人力駆動力Tが上昇する場合の補正値CXを規定する。一例では、第4のマップでは、人力駆動力Tの上昇速度が大きいほど補正値CXが大きくなるように規定され、かつ、ピッチ角度DAが大きいほど、補正値CXが小さくなるように規定される。第3のマップでは、人力駆動力Tの上昇速度とは関係なく、ピッチ角度DAが大きいほど、補正値CXが大きくなるように規定されていてもよい。第4のマップでは、人力駆動力Tの上昇速度とは関係なく、ピッチ角度DAが大きいほど、補正値CXが小さくなるように規定されていてもよい。 The third map defines the correction value CX when the human driving force T increases in the first mode. In one example, the third map defines that the correction value CX increases as the rate of increase of the human-powered driving force T increases, and the correction value CX increases as the pitch angle DA increases. there is A fourth map defines the correction value CX when the human-powered driving force T increases in the second mode. In one example, the fourth map defines that the correction value CX increases as the rate of increase of the human-powered driving force T increases, and the correction value CX decreases as the pitch angle DA increases. . The third map may define that the correction value CX increases as the pitch angle DA increases, regardless of the speed at which the human-powered driving force T increases. The fourth map may be defined so that the correction value CX becomes smaller as the pitch angle DA increases, regardless of the speed at which the human-powered driving force T increases.
制御部32は、人力駆動力Tに補正値CXを加算して補正駆動力TXを演算する場合、第3のマップおよび第4のマップにおいて、人力駆動力Tの上昇速度が所定速度よりも小さい場合には、補正値CXを負の値にすることもできる。制御部32は、人力駆動力Tに補正値CXを乗算して補正駆動力TXを演算する場合、第3のマップおよび第4のマップにおいて、人力駆動力Tの上昇速度が所定速度よりも小さい場合には、補正値CXを1未満にすることもできる。
When the
図7を参照して、制御部32によって実行されるモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている状態で、所定周期ごとに繰り返される。
制御部32は、ステップS31において人力駆動力Tを演算する。次に、制御部32は、ステップS32において現在の走行モードが第1のモードか否かを判定する。制御部32は、走行モードが第1のモードであると判定したとき、ステップS33へと移行する。
Motor control executed by the
The
制御部32は、ステップS33において、人力駆動力Tが低下しているか否かを判定する。制御部32は、人力駆動力Tが低下していると判定した場合、ステップS34に移行する。制御部32は、ステップS34において、第1のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS35に移行する。制御部32は、ステップS35において、演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS36に移行する。制御部32は、ステップS36においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS31からの処理を実行する。
In step S33, the
制御部32は、ステップS33において、人力駆動力Tが上昇しているか、または変化していないと判定した場合、ステップS37に移行する。制御部32は、ステップS37において、第3のマップ、傾斜角度D、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS35に移行する。具体的には、制御部32は、人力駆動力Tの上昇速度に第3のマップに規定される補正値CXを乗算または加算した値を補正駆動力TXとして演算する。制御部32は、ステップS35において、演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS36に移行する。制御部32は、ステップS36においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS31からの処理を実行する。
When the
制御部32は、ステップS32において現在の走行モードが第1のモードではないと判定したとき、すなわち現在の走行モードが第2のモードであるとき、ステップS38へと移行する。制御部32は、ステップS38において、人力駆動力Tが低下しているか否かを判定する。制御部32は、人力駆動力Tが低下していると判定した場合、ステップS39に移行する。制御部32は、ステップS39において、第2のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS35に移行する。制御部32は、ステップS35において、演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS36に移行する。制御部32は、ステップS36においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS31からの処理を実行する。
When the
制御部32は、ステップS38において、人力駆動力Tが上昇していると判定した場合、ステップS40に移行する。制御部32は、ステップS40において、第4のマップ、傾斜角度D、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS35に移行する。具体的には、制御部32は、人力駆動力Tの上昇速度に第4のマップに規定される補正値CXを乗算または加算した値を補正駆動力TXとして演算する。制御部32は、ステップS35において、演算した補正駆動力TXに基づいてモータ出力TMを演算し、ステップS36に移行する。制御部32は、ステップS36においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS31からの処理を実行する。
When the
図8を参照して、第1のモードが選択されているときのモータ制御の一例について説明する。図8(a)は、時間と人力駆動力Tとの関係を示す。図8(b)は、時間とピッチ角度DAとの関係を示す。図8(c)は、時間とモータ出力TMとの関係を示す。図8は、クランク12Aの回転速度Nが一定で自転車10が走行している状態を示す。図8(c)において実線は、走行中に傾斜角度Dが変化したときのモータ出力TMを示し、二点鎖線は、走行中に傾斜角度Dが変化しないときのモータ出力TMを示す。
An example of motor control when the first mode is selected will be described with reference to FIG. FIG. 8(a) shows the relationship between the time and the human-powered driving force T. FIG. FIG. 8(b) shows the relationship between time and pitch angle DA. FIG. 8(c) shows the relationship between time and motor output TM. FIG. 8 shows a state in which the
図8の時刻t30から時刻t31までは、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以上のピッチ角度DAの期間を示す。時刻t30から時刻t31までの期間内の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図5の時刻t11から時刻t12までと同様に変化する。時刻t30から時刻t31までの期間内の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、すなわち、クランクアーム12C(図1参照)が上死点または下死点から上死点と下死点との中間角に向かって回転するとき、モータ出力TMは人力駆動力Tの増加度合いよりも大きい増加度合いで変化する。
From time t30 to time t31 in FIG. 8, the pitch angle DA is equal to or greater than the first pitch angle DA1. During the period X1 in which the correction driving force TX decreases within the period from time t30 to time t31, the human driving force T and the motor output TM change in the same manner as from time t11 to time t12 in FIG. During the period X2 from the time t30 to the time t31 in which the correction driving force TX increases, that is, the
時刻t31は、ピッチ角度DAが第1のピッチ角度DA1以下かつ第2のピッチ角度DA2より大きくなった時刻を示す。時刻t31から時刻t32までの期間内の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図5の時刻t11から時刻t12までと同様に変化する。制御部32は、時刻t31から時刻t32までの期間内の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、応答速度Qをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの増加度合いが時刻t30から時刻t31までの期間よりも小さくなる。
Time t31 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the first pitch angle DA1 and greater than the second pitch angle DA2. During the period X1 from time t31 to time t32 in which the correction driving force TX decreases, the manpower driving force T and the motor output TM change in the same manner as from time t11 to time t12 in FIG. The
時刻t32は、ピッチ角度DAが第2のピッチ角度DA2以下かつ第3のピッチ角度DA3より大きくなった時刻を示す。時刻t32以降の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図5の時刻t12以降と同様に変化する。制御部32は、時刻t32以降の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、応答速度Qをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの増加度合いが時刻t31から時刻t32までの期間よりも小さくなる。
Time t32 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the second pitch angle DA2 and greater than the third pitch angle DA3. During the period X1 after time t32 in which the correction driving force TX decreases, the human driving force T and the motor output TM change in the same manner as after time t12 in FIG. The
図9を参照して、第2のモードが選択されているときのモータ制御の一例について説明する。図9(a)は、時間と人力駆動力Tとの関係を示す。図9(b)は、時間とピッチ角度DAとの関係を示す。図9(c)は、時間とモータ出力TMとの関係を示す。図9は、クランク12Aの回転速度Nが一定で自転車10が走行している状態を示す。図9(c)において実線は、走行中に傾斜角度Dが変化したときのモータ制御の実行態様の一例を示し、二点鎖線は、走行中に傾斜角度Dが変化しないときのモータ制御の実行態様の一例を示す。
An example of motor control when the second mode is selected will be described with reference to FIG. FIG. 9(a) shows the relationship between time and the human-powered driving force T. FIG. FIG. 9B shows the relationship between time and pitch angle DA. FIG. 9(c) shows the relationship between time and motor output TM. FIG. 9 shows a state in which the
図9の時刻t40から時刻t41までは、ピッチ角度DAが第6のピッチ角度DA6以下かつ第5のピッチ角度DA5より大きいピッチ角度DAの期間を示す。時刻t40から時刻t41までの期間内の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図6の時刻t21から時刻t22までと同様に変化する。時刻t40から時刻t41までの期間内の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、すなわち、クランクアーム12C(図1参照)が上死点または下死点から上死点と下死点との中間角に向かって回転するとき、モータ出力TMは人力駆動力Tの増加度合いよりも大きい増加度合いで変化する。
From time t40 to time t41 in FIG. 9, the pitch angle DA is equal to or less than the sixth pitch angle DA6 and greater than the fifth pitch angle DA5. During the period X1 from time t40 to time t41 in which the correction driving force TX decreases, the manpower driving force T and the motor output TM change in the same manner as from time t21 to time t22 in FIG. During the period X2 from the time t40 to the time t41 when the correction driving force TX increases, that is, the
時刻t41は、ピッチ角度DAが第5のピッチ角度DA5以下かつ第4のピッチ角度DA4より大きくなった時刻を示す。時刻t41から時刻t42までの期間内の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図6の時刻t21から時刻t22までと同様に変化する。制御部32は、時刻t41から時刻t42までの期間内の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、応答速度Qをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの増加度合いが時刻t40から時刻t41までの期間よりも小さくなる。
Time t41 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the fifth pitch angle DA5 and greater than the fourth pitch angle DA4. During the period X1 from time t41 to time t42 in which the correction driving force TX decreases, the manpower driving force T and the motor output TM change in the same manner as from time t21 to time t22 in FIG. The
時刻t42は、ピッチ角度DAが第4のピッチ角度DA4以下になる時刻を示す。時刻t42以降の補正駆動力TXが減少する期間X1において、人力駆動力Tおよびモータ出力TMは、図6の時刻t22以降と同様に変化する。制御部32は、時刻t42以降の補正駆動力TXが上昇する期間X2において、応答速度Qをピッチ角度DAに応じて小さくする。このため、補正駆動力TXの増加度合いが時刻t41から時刻t42までの期間よりも小さくなる。
Time t42 indicates the time when the pitch angle DA becomes equal to or less than the fourth pitch angle DA4. During the period X1 after time t42 when the correction driving force TX decreases, the manpower driving force T and the motor output TM change in the same manner as after time t22 in FIG. The
(第3実施形態)
図1、図10、および、図11を参照して、第3実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第3実施形態の自転車用制御装置30は、車速Vおよび傾斜角度Dに応じて応答速度Qを変更する制御を実行する点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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
本実施形態では、図1に示す制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合の応答速度R,Qと、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合の応答速度R,Qとを異ならせる。第1速度V1は、自転車10の走行の開始を判定可能な車速Vが設定されることが好ましい。第1速度V1は、時速1km~時速10kmの範囲で設定されることが好ましい。一例では、第1速度V1は、時速3kmに設定される。第1速度V1は、予め記憶部34に記憶されることが好ましい。記憶部34は、第1速度V1を変更可能に構成される。例えば、操作部14が操作されることによって、または、外部の装置によって、記憶部34に記憶される第1速度V1が変更される。制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合における応答速度Qを、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合における応答速度Qよりも高くする。制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合における応答速度Rを、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合における応答速度Rよりも低くする。
In this embodiment, the
制御部32は、自転車10が走行を開始してから所定期間PX1以内の場合と、所定期間PX1が経過した場合とにおいて、応答速度R,Qを異ならせる。所定期間PX1は、1秒~10秒の範囲で設定されることが好ましい。一例では、所定期間PX1は、3秒に設定される。所定期間PX1は、予め記憶部34に記憶されることが好ましい。記憶部34は、所定期間PX1を変更可能に構成される。例えば、操作部14が操作されることによって、または、外部の装置によって、記憶部34に記憶される所定期間PX1が変更される。制御部32は、自転車10が走行を開始してから所定期間PX1以内の場合における応答速度Qを、所定期間PXが経過した場合における応答速度Qよりも高くする。制御部32は、自転車10が走行を開始してから所定期間PX1以内の場合における応答速度Rを、所定期間PX1が経過した場合における応答速度Rよりも低くする。
The
制御部32は、上り坂における傾斜角度Dが大きくなると、人力駆動力Tが低下する場合の応答速度Rを低くし、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを高くする。具体的には、制御部32は、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きい上り坂において、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを高くする。第1所定角度DX1は、正の値に設定され、一例では、9度に設定される。
When the inclination angle D on an uphill increases, the
制御部32は、下り坂における傾斜角度Dが大きくなると、人力駆動力Tが低下する場合の応答速度Rを高くし、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを低くする。具体的には、制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満の下り坂において、人力駆動力Tが上昇する場合の応答速度Qを高くする。第2所定角度DX2は、負の値に設定され、一例では、-9度に設定される。
When the inclination angle D on the downhill increases, the
図10~図12を参照して、車速Vおよび傾斜角度Dに応じて応答速度R,Qを変更するモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
Motor control for changing the response speeds R and Q according to the vehicle speed V and the inclination angle D will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. Motor control is repeated at predetermined intervals while power is being supplied to the
制御部32は、ステップS41において、車速Vが第1速度V1以下か否かを判定する。制御部32は、車速Vが第1速度V1以下と判定した場合、ステップS42に移行する。制御部32は、ステップS42において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいと判定した場合、ステップS43に移行する。制御部32は、ステップS43において、応答速度Rを低くし、応答速度Qを高くし、ステップS44に移行する。例えば、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを低くし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを高くする。応答速度Q,Rの初期値QX,RXは、車速Vが第1速度V1よりも大きい場合に平道を走行する場合に好適な値が設定されていることが好ましい。
In step S41, the
制御部32は、ステップS44において、所定期間PX1が経過したか否かを判定する。制御部32は、例えばステップS41において車速Vが第1速度V1以下と判定してからの経過期間が所定期間PX1以上になった場合、所定期間PX1が経過したと判定する。制御部32は、所定期間PX1が経過するまで、ステップS44の判定処理を繰り返す。所定期間PX1は、1秒~10秒の範囲で設定されることが好ましい。一例では、所定期間PX1は、3秒に設定される。制御部32は、所定期間PX1が経過した場合、ステップS45に移行する。制御部32は、ステップS45において、応答速度Rおよび応答速度Qを元に戻す。ステップS45の処理によって、応答速度Rおよび応答速度Qは、ステップS43で変更する前の応答速度Rおよび応答速度Qに設定される。例えば、制御部32は、応答速度Rおよび応答速度Qを予め記憶部34に記憶されている初期値QX,RXに戻す。
In step S44, the
制御部32は、ステップS42において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きくないと判定した場合、ステップS46に移行する。制御部32は、ステップS46において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満か否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、処理を終了する。このため、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下かつ第2所定角度DX2以上の走行路に自転車10がいる場合には、制御部32は、応答速度R,Qを変更せずに処理を終了する。
When the
制御部32は、ステップS46において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定した場合、ステップS47に移る。制御部32は、ステップS47において応答速度Rを高くし、応答速度Qを低くし、ステップS44に移行する。例えば、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを高くし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを低くする。制御部32は、ステップS46において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定した場合、ステップS47において応答速度Rを高くし、応答速度Qを低くし、ステップS44に移行する。
When the
制御部32は、ステップS44において、所定期間PX1が経過したか否かを判定する。制御部32は、例えばステップS41において車速Vが第1速度V1以下と判定してからの経過期間が所定期間PX1以上になった場合、所定期間PX1が経過したと判定する。制御部32は、所定期間PX1が経過するまで、ステップS44の判定処理を繰り返す。制御部32は、所定期間PX1が経過した場合、ステップS45に移行する。制御部32は、ステップS45において、応答速度Rおよび応答速度Qを元に戻す。ステップS45の処理によって、応答速度Rおよび応答速度Qは、ステップS47で変更する前の応答速度Rおよび応答速度Qに設定される。例えば、制御部32は、応答速度Rおよび応答速度Qを予め記憶部34に記憶されている初期値QX,RXに戻す。
In step S44, the
制御部32は、ステップS41において、車速Vが第1速度V1よりも大きいと判定した場合、ステップS48に移行する。制御部32は、ステップS48において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいと判定した場合、ステップS49に移行する。制御部32は、ステップS49において、応答速度Rを低くし、応答速度Qを高くして、ステップS50に移行する。例えば、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを低くし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを高くする。制御部32は、ステップS49において、ステップS43の場合と応答速度Rおよび応答速度Qを異なる大きさに設定する。制御部32は、例えば、ステップS43において設定される応答速度Rを、ステップS49において設定される応答速度Rよりも低くし、ステップS43において設定される応答速度Qを、ステップS49において設定される応答速度Qよりも高くする。
When the
制御部32は、ステップS50において、所定期間PX2が経過したか否かを判定する。制御部32は、具体的には、ステップS49において応答速度R,Qを変更してからの経過期間が所定期間PX2以上になった場合、所定期間PX2が経過したと判定する。所定期間PX2は、1秒~10秒の範囲で設定されることが好ましい。一例では、所定期間PX2は、3秒に設定される。所定期間PX2は、予め記憶部34に記憶されることが好ましい。記憶部34は、所定期間PX2を変更可能に構成される。例えば、操作部14が操作されることによって、または、外部の装置によって、記憶部34に記憶される所定期間PX2が変更される。制御部32は、所定期間PX2が経過するまで、ステップS50の判定処理を繰り返す。制御部32は、所定期間PX2が経過した場合、ステップS51に移行する。制御部32は、ステップS51において、応答速度Rおよび応答速度Qを元に戻す。ステップS51の処理によって、応答速度Rおよび応答速度Qは、ステップS49で変更する前の応答速度Rおよび応答速度Qに設定される。例えば、制御部32は、応答速度Rおよび応答速度Qを予め記憶部34に記憶されている初期値RX,QXに戻す。
In step S50, the
制御部32は、ステップS48において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きくないと判定した場合、ステップS48に移行する。制御部32は、ステップS48において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満か否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、処理を終了する。このため、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下かつ第2所定角度DX2以上の走行路に自転車10がいる場合には、制御部32は、応答速度R,Qを変更せずに処理を終了する。
When the
制御部32は、ステップS52において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定した場合、ステップS53において応答速度Rを高くし、応答速度Qを低くし、ステップS50に移行する。例えば、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを高くし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを低くする。制御部32は、例えば、ステップS53において設定される応答速度Rを、ステップS49において設定される応答速度Rよりも高くし、ステップS53において設定される応答速度Qを、ステップS49において設定される応答速度Qよりも低くする。
When it is determined in step S52 that the pitch angle DA is less than the second predetermined angle DX2, the
制御部32は、ステップS50において、所定期間PX2が経過したか否かを判定する。制御部32は、具体的には、ステップS53において応答速度R,Qを変更してからの経過期間が所定期間PX2以上になった場合、所定期間PX2が経過したと判定する。制御部32は、所定期間PX2が経過するまで、ステップS50の判定処理を繰り返す。制御部32は、所定期間PX2が経過した場合、ステップS51に移行する。
In step S50, the
(第4実施形態)
図1、図12、および、図13を参照して、第4実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第4実施形態の自転車用制御装置30は、傾斜角度Dに応じてモータ22の出力トルクTAを変更する制御を行う点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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。
(Fourth embodiment)
A
本実施形態では、図1に示す制御部32は、走行モードにおいて、人力駆動力Tに応じてモータ22を制御可能に構成され、人力駆動力Tに応じてモータ22を制御する。走行モードにおいて、制御部32は、モータ22の出力トルクTAが所定トルクTY以下になるように制御する。所定トルクTYは、自転車10の傾斜角度Dに応じて変更される。所定トルクTYは、第1トルクTY1を含む。第1トルクTY1は、モータ22の出力特性に応じて設定され、モータ22の出力トルクTAの上限トルクよりも小さくかつ上限トルク近傍の値が設定される。
In this embodiment, the
制御部32は、人力駆動力Tに応じてモータ22を制御する場合、モータ22の出力トルクTAが第1トルクTY1以下になるように制御する。第1トルクTY1は、自転車10の傾斜角度Dに応じて変更される。記憶部34は、第1トルクTY1は、クランク12Aの回転速度Nとの関係を規定する第5のマップを記憶している。図12の実線L31は、第5のマップの一例を示す。第1トルクTY1は、走行モードごとに設定されることが好ましい。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、第1トルクTY1を大きくする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、第1トルクTY1を小さくする。
When controlling the
図13を参照して、傾斜角度Dに応じて第1トルクTY1を変更するモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
Motor control for changing the first torque TY1 in accordance with the tilt angle D will be described with reference to FIG. Motor control is repeated at predetermined intervals while power is being supplied to the
制御部32は、ステップS61において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいと判定した場合、ステップS62に移行する。制御部32は、ステップS62において、第1トルクTY1を大きくし、ステップS63に移行する。具体的には、制御部32は、図12の実線L31に示す第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップから、図12の破線L32に示す第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップを用いたモータ22の制御に切り替える。
In step S61, the
制御部32は、ステップS63において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ステップS63において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいと判定する限り、ステップS63の判定処理を繰り返す。制御部32は、ステップS63において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定した場合、ステップS64において第1トルクTY1を元に戻して処理を終了する。具体的には、制御部32は、ステップS62において切り替える前の第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップを用いたモータ22の制御に切り替える。
In step S63, the
制御部32は、ステップS61において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定した場合、ステップS65に移行する。制御部32は、ステップS65において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満か否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定した場合、ステップS66に移行する。制御部32は、ステップS66において、第1トルクTY1を小さくし、ステップS67に移行する。具体的には、制御部32は、図12の実線L31に示す第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップから、図12の一点鎖線L33に示す第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップを用いたモータ22の制御に切り替える。
When the
制御部32は、ステップS67において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満か否かを判定する。制御部32は、ステップS67において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定する限り、ステップS67の判定処理を繰り返す。制御部32は、ステップS67において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、ステップS64において第1トルクTY1を元に戻して処理を終了する。具体的には、制御部32は、ステップS66において切り替える前の第1トルクTY1とクランク12Aの回転速度Nとの関係を規定したマップを用いたモータ22の制御に切り替える。
In step S67, the
人力駆動力Tに対するモータ出力TMの比率の異なる走行モードが複数あり、ステップS62において制御部32が第1トルクTY1を大きくする場合、制御部32は、第1トルクTY1を、人力駆動力Tに対するモータ出力TMの比率が最も大きくなる走行モードにおけるモータ出力TMの最大トルクの値とするのが好ましい。人力駆動力Tに対するモータ出力TMの比率の異なる走行モードが複数あり、ステップS66において制御部32が第1トルクTY1を小さくする場合、制御部32は、第1トルクTY1を、人力駆動力Tに対するモータ出力TMの比率が最も小さくなる走行モードにおけるモータ出力TMの最大トルクの値とするのが好ましい。
If there are a plurality of driving modes with different ratios of the motor output TM to the manpower driving force T and the
(第5実施形態)
図1、図14~図16を参照して、第5実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第5実施形態の自転車用制御装置30は、モータ22を操作部14の操作に応じて駆動させる制御を行う点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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。
(Fifth embodiment)
A
本実施形態では、図1に示す操作部14を操作することによって、制御部32は、走行モードとウォークモードとを切り替え可能に構成される。制御部32は、モータ22を、操作部14の操作に応じて制御する。具体的には、制御部32は、ウォークモードでモータ22を駆動するために操作部14が操作されると、人力駆動力Tが0の場合、モータ22の駆動を開始する。制御部32は、操作部14の操作に応じてモータ22を制御する場合、モータ22の出力トルクTAが第2トルクTY2以下になるように制御する。制御部32は、操作部14の操作に応じてモータ22を制御する場合、車速Vが所定の車速V以下になるように制御する。制御部32は、自転車10の傾斜角度Dに応じて、モータ22の出力トルクTAの増加速度を変更する。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、モータ22の出力トルクTAの増加速度を高くする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、モータ22の出力トルクTAの増加速度を低くする。
In this embodiment, by operating the
図14~図16を参照して、ウォークモードにおけるモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
Motor control in the walk mode will be described with reference to FIGS. 14 to 16. FIG. Motor control is repeated at predetermined intervals while power is being supplied to the
制御部32は、ステップS71において、ウォークモードでのモータ22の駆動の開始要求があるか否かを判定する。具体的には、制御部32は、ウォークモードでモータ22を駆動するために操作部14が操作され、人力駆動力Tが0の場合、ウォークモードでのモータ22の駆動の開始要求があると判定する。制御部32は、ウォークモードでのモータ22の駆動の開始要求がないと判定した場合は、処理を終了する。
In step S71, the
制御部32は、ウォークモードでのモータ22の駆動の開始要求があると判定した場合、ステップS72に移行する。制御部32は、ステップS72において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きいと判定した場合、ステップS73に移行する。制御部32は、ステップS73において、出力トルクTAの増加速度を第1増加速度に設定し、ステップS77に移行する。
When the
制御部32は、ステップS72において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定した場合、ステップS74に移行する。制御部32は、ステップS74において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満か否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満と判定した場合、ステップS75に移行する。制御部32は、ステップS75において、出力トルクTAの増加速度を第2増加速度に設定し、ステップS77に移行する。
When the
制御部32は、ステップS74において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、ステップS76に移行する。制御部32は、ステップS76において、出力トルクTAの増加速度を第3増加速度に設定し、ステップS77に移行する。図16の破線L41は、第1増加速度が設定されているときの出力トルクTAを示し、一点鎖線L42は、第2増加速度が設定されているときの出力トルクTAを示し、実線L43は、第3増加速度が設定されているときの出力トルクTAを示す。第1増加速度は、第3増加速度よりも高い。第2増加速度は、第3増加速度よりも低い。
When the
制御部32は、ステップS77において、ステップS73、S75、または、S76において設定した増加速度でモータ22の駆動を開始し、ステップS78に移行する。制御部32は、ステップS78において、出力トルクTAが第2トルクTY2以上になったか否かを判定する。制御部32は、出力トルクTAが第2トルクTY2になるまでステップS78の判定処理を繰り返す。ステップS78の処理によって、出力トルクTAは、図16の破線L41、一点鎖線L42、または、実線L43のように第2トルクTY2まで増加する。
In step S77, the
制御部32は、出力トルクTAが第2トルクTY2以上になったと判定した場合、ステップS79に移行する。制御部32は、ステップS79において、車速Vに応じたモータ22の制御を開始し、ステップS80に移行する。制御部32は、ステップS80において、ウォークモードでのモータ22の駆動終了要求があるか否かを判定する。制御部32は、ウォークモードでモータ22を駆動するために操作部14が操作されなくなった場合、走行モードへの切り替えの操作が操作部14に入力された場合、または、人力駆動力Tが0よりも大きくなった場合に、ウォークモードでのモータ22の駆動終了要求があると判定する。制御部32は、ウォークモードでのモータ22の駆動終了要求があると判定するまで、ステップS79およびステップS80の処理を繰り返す。制御部32は、ウォークモードでのモータ22の駆動終了要求があると判定した場合、ステップS81においてウォークモードでのモータ22の駆動を停止して処理を終了する。
When the
(第6実施形態)
図17を参照して、第6実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第6実施形態の自転車用制御装置30は、自転車が走行を開始したときに応答速度R,Qを変更する制御を行う点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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。
(Sixth embodiment)
A
本実施形態では、図1に示す制御部32は、自転車10が走行を開始してから所定期間PX以内の場合と、所定期間PXが経過した場合とにおいて、応答速度R,Qを異ならせる。一例では、所定期間PXは、3秒に設定される。制御部32は、自転車10が走行を開始してから所定期間PX以内の場合における応答速度Qを、所定期間PXが経過した場合における応答速度Qよりも高くする。
In this embodiment, the
図17を参照して、自転車10が走行を開始したときに応答速度R,Qを変更するモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
Referring to FIG. 17, motor control for changing response speeds R and Q when
制御部32は、ステップS91において、自転車10が走行を開始したか否かを判定する。制御部32は、自転車10が走行を開始していないと判定した場合、処理を終了する。例えば、制御部32は、自転車10の車速Vが0から0以上になった場合に自転車10が走行を開始したと判定し、それ以外の場合には、自転車10が走行を開始していないと判定する。制御部32は、自転車10が走行を開始したと判定した場合、ステップS92に移行する。制御部32は、ステップS92において、応答速度Rを小さくし、応答速度Qを大きくし、ステップS93に移行する。具体的には、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを小さくし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを大きくする。
In step S91, the
制御部32は、ステップS93において、所定期間PXが経過したか否かを判定する。例えば、制御部32は、ステップS91において自転車10が走行を開始したと判定してからの期間が所定期間PX以上になった場合、所定期間PXが経過したと判定する。制御部32は、所定期間PXが経過するまでステップS93の判定処理を繰り返す。制御部32は、所定期間PXが経過したと判定した場合、ステップS94に移行する。制御部32は、ステップS94において、応答速度Rおよび応答速度Qを元に戻し、処理を終了する。具体的には、制御部32は、応答速度Rおよび応答速度Qを予め記憶部34に記憶されている初期値RX,QXに戻す。
In step S93, the
(第7実施形態)
図1および図18を参照して、第7実施形態の自転車用制御装置30について説明する。第7実施形態の自転車用制御装置30は、車速Vに応じて応答速度R,Qを変更する制御を行う点以外は第1実施形態の自転車用制御装置30と同様である。このため、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。
(Seventh embodiment)
A
本実施形態では、図1に示す制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合の応答速度R,Qと、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合の応答速度R,Qとを異ならせる。第1速度V1は、自転車10の走行の開始を判定可能な車速Vが設定されることが好ましい。一例では、第1速度V1は、時速1km~時速10kmの範囲で設定されることが好ましい。一例では、第1速度V1は、時速3kmに設定される。制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合における応答速度Qを、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合における応答速度Qよりも高くする。制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合における応答速度Rを、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合における応答速度Rよりも低くする。
In this embodiment, the
図18を参照して、傾斜角度Dに応じて第1トルクTY1を変更するモータ制御について説明する。モータ制御は、制御部32に電力が供給されている間、所定周期ごとに繰り返される。
Motor control for changing the first torque TY1 in accordance with the tilt angle D will be described with reference to FIG. Motor control is repeated at predetermined intervals while power is being supplied to the
制御部32は、ステップS95において、車速Vが第1速度V1以下か否かを判定する。制御部32は、車速Vが第1速度V1よりも大きいと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、車速Vが第1速度V1以下と判定した場合、ステップS96に移行する。制御部32は、ステップS96において、応答速度Rを小さくし、応答速度Qを大きくし、ステップS97に移行する。具体的には、制御部32は、予め記憶部34に記憶されている応答速度Rの初期値RXよりも応答速度Rを小さくし、予め記憶部34に記憶されている応答速度Qの初期値QXよりも応答速度Qを大きくする。
In step S95, the
制御部32は、ステップS97において、車速Vが第1速度V1以下か否かを判定する。制御部32は、車速Vが第1速度V1よりも大きくなるまでステップS97の判定処理を繰り返す。制御部32は、車速Vが第1速度V1よりも大きくなったと判定した場合、ステップS98において、応答速度Rおよび応答速度Qを元に戻し、処理を終了する。具体的には、制御部32は、応答速度Rおよび応答速度Qを予め記憶部34に記憶されている初期値RX,QXに戻す。
In step S97, the
(変形例)
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用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。本発明に従う自転車用制御装置は、例えば以下に示される上記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。
(Modification)
The descriptions of the above embodiments are examples of possible forms of the bicycle control device according to the present invention, and are not intended to limit the forms. A bicycle control device according to the present invention can take a form in which, for example, modifications of the above-described embodiments shown below and at least two mutually consistent modifications are combined.
・図2のモータ制御を、図19に示すモータ制御に変更することもできる。図19のモータ制御では、制御部32は、ステップS11において人力駆動力Tを演算し、走行モードの判定を行わずにステップS13へと進む。制御部32は、ステップS13において、第1のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS14に進む。この変形例においては、自転車用制御装置30は、1つの走行モードのみを備え、第2のマップを記憶せず、第1のマップのみを記憶している。
- The motor control shown in FIG. 2 can be changed to the motor control shown in FIG. In the motor control of FIG. 19, the
・図2のモータ制御を、図20に示すモータ制御に変更することもできる。図20のモータ制御では、制御部32は、ステップS11において人力駆動力Tを演算し、走行モードの判定を行わずにステップS17へと進む。制御部32は、ステップS17において、第2のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、人力駆動力Tに基づいて補正駆動力TXを演算し、ステップS14に進む。この変形例においては、自転車用制御装置30は、1つの走行モードのみを備え、第1のマップを記憶せず、第2のマップのみを記憶している。
- The motor control shown in FIG. 2 can be changed to the motor control shown in FIG. In the motor control of FIG. 20, the
・図2のモータ制御を、図21に示すモータ制御に変更することもできる。補正部48は、人力駆動力Tを補正するのではなく、出力演算部50が人力駆動力Tに基づいて演算したモータ出力TMを補正する構成とすることができる。図21のモータ制御では、制御部32は、ステップS21において人力駆動力Tを演算する。次に、制御部32は、ステップS22において人力駆動力Tに所定値を乗算することによってモータ出力TMを演算する。次に、制御部32は、ステップS23において現在の走行モードが第1のモードか否かを判定する。制御部32は、走行モードが第1のモードであると判定したとき、ステップS24へと移行する。制御部32は、ステップS24において、第1のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、モータ出力TMに基づいて補正出力TDを演算し、ステップS25に移行する。他方、制御部32は、ステップS23において現在の走行モードが第1のモードではないと判定したとき、すなわち現在の走行モードが第2のモードであるとき、ステップS27へと移行する。制御部32は、ステップS27において、第2のマップ、傾斜角度D、クランク12Aの回転速度N、および、モータ出力TMに基づいて補正出力TDを演算し、ステップS25に移行する。
- The motor control shown in FIG. 2 can be changed to the motor control shown in FIG. The
制御部32は、ステップS25において人力駆動力Tが低下しているか否かを判定する。制御部32は、ステップS25において人力駆動力Tが低下していると判定したとき、ステップS26において補正出力TDに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS21からの処理を実行する。
The
制御部32は、ステップS25において人力駆動力Tが低下していないと判定したとき、ステップS28においてモータ出力TMは補正出力TDよりも大きいか否かを判定する。制御部32は、ステップS28においてモータ出力TMが補正出力TDよりも大きいと判定したとき、ステップS29においてモータ出力TMに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS21からの処理を実行する。
When the
他方、制御部32は、ステップS28においてモータ出力TMが補正出力TD以下と判定したとき、ステップS26において補正出力TDに基づいてモータ22を制御し、所定周期後に再びステップS21からの処理を実行する。
On the other hand, when the
・第1および第2実施形態において、制御部32は、クランク12Aの回転速度Nに関わらず、傾斜角度Dに応じて応答速度Rを変更するように構成されてもよい。具体的には、制御部32は、傾斜角度Dと時定数Kとの関係のみを含む第1のマップおよび第2のマップを用いて時定数Kを設定することもできる。すなわち、制御部32は、クランク12Aの回転速度Nに関わらず、傾斜角度Dに応じて時定数Kを設定する。
- In 1st and 2nd embodiment, the
・第1および第2実施形態において、制御部32は、第1のマップまたは第2のマップを用いて時定数Kを設定しているが、マップに代えて演算式を用いて時定数Kを設定することもできる。この場合、記憶部34には、走行モードに応じた演算式(例えば、上記式(1)および式(2))が記憶される。
- In the first and second embodiments, the
・第1および第2実施形態において、制御部32は、第1のモードおよび第2のモードにおいて傾斜角度Dに応じて応答速度Rを段階的に変更しているが、傾斜角度Dに応じて応答速度Rを連続的に変更するようにしてもよい。この場合、例えば上記式(1)および式(2)に用いられる補正値C1、A2、Bを傾斜角度Dに応じて変化する関数によって算出する。
- In the first and second embodiments, the
・第1実施形態において、制御部32は、下り坂において人力駆動力Tが増加するときに、下り坂における傾斜角度Dが大きいほど応答速度Qを低くするようにしてもよい。
- In 1st Embodiment, when the human-powered driving force T increases in a downhill, you may make it the
・第2実施形態において、応答速度Qに初期値QXが設定されている場合の人力駆動力Tの増加の度合いよりも人力駆動力Tの増加の度合いを低く設定することもできる。この場合、初期値QXよりも応答速度Qを高くするほど、人力駆動力Tの増加度合いに補正駆動力TXの増加度合い近づく。初期値QXよりも応答速度Qを低くするほど、人力駆動力Tの増加度合いに対する補正駆動力TXの増加度合いが遅れるようになる。この変形例において、制御部32は、人力駆動力Tが増加するときに、人力駆動力Tに補正値CXを乗算または加算して応答速度Qを変化させるのではなく、時定数Kを変更することによって、応答速度Qを変化させることもできる。具体的には、初期値QXと対応する時定数Kを0よりも大きい値にする。この場合、例えば、図8の時刻t30から時刻t31までの期間X2のモータ出力TMの増加の度合いは、時刻t31から時刻t32までの期間X2のモータ出力TMの増加の度合いよりも人力駆動力Tの増加の度合いに近くなる。また、図9の時刻t40から時刻t41までの期間X2のモータ出力TMの増加の度合いは、時刻t41から時刻t42までの期間X2のモータ出力TMの増加の度合いよりも人力駆動力Tの増加の度合いに近くなる。
- In the second embodiment, the degree of increase in the human-powered driving force T can be set lower than the degree of increase in the human-powered driving force T when the response speed Q is set to the initial value QX. In this case, as the response speed Q becomes higher than the initial value QX, the increase degree of the correction driving force TX approaches the increase degree of the human driving force T. FIG. As the response speed Q becomes lower than the initial value QX, the degree of increase of the correction driving force TX with respect to the degree of increase of the manpower driving force T lags behind. In this modification, when the human-powered driving force T increases, the
・第2実施形態において、第1のモードおよび第2のモードの一方を省略してもよい。例えば、第2のモードを省略する場合、図7のモータ制御において、制御部32は、ステップS32、S38、S39、および、S40を省略することもできる。この場合、制御部32は、ステップS31の処理を実行した後、ステップS33に移行する。第1のモードを省略する場合、図7のモータ制御において、制御部32は、ステップS32、S33、S34、および、S37を省略することもできる。この場合、制御部32は、ステップS31の処理を実行した後、ステップS38に移行する。
- In the second embodiment, one of the first mode and the second mode may be omitted. For example, when omitting the second mode, the
・第3実施形態において、制御部32は、ステップS44の判定処理に代えて、車速Vが第2速度V2以上か否かの判定処理を行うこともできる。第2速度V2は、一例では時速15kmが設定される。制御部32は、車速Vが第2速度V2以上になるまで、ステップS44の判定処理を繰り返す。制御部32は、車速Vが第2速度V2以上になった場合、ステップS45に移行する。
- In 3rd Embodiment, it replaces with the determination process of step S44, and the
・第3実施形態において、制御部32は、ステップS50の判定処理に代えて、車速Vが第2速度V2以上か否かの判定処理を行うこともできる。制御部32は、車速Vが第2速度V2以上になった場合、ステップS51に移行する。
- In 3rd Embodiment, it replaces with the determination process of step S50, and the
・第3実施形態において、応答速度Rおよび応答速度Qの一方を自転車10が走行を開始してから所定期間PX1以内の場合と、所定期間PX1が経過した場合とにおいて異ならせないようにしてもよい。具体的には、制御部32は、図10のステップS43およびステップS47の少なくとも一方において、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを変更し、他方を変更しない。
・In the third embodiment, even if one of the response speed R and the response speed Q is not set to be different between when the predetermined period of time PX1 has elapsed since the
・第3実施形態において、図10および図11のフローチャートからステップS44およびステップS50の少なくとも一方を省略してもよい。ステップS44を省略する場合には、制御部32は、ステップS43またはステップS47の処理を実行すると、処理を終了する。この場合、制御部32は、ステップS46において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、ステップS45に移るようにしてもよい。ステップS50を省略する場合には、制御部32は、ステップS49またはステップS53の処理を実行すると、処理を終了する。この場合、制御部32は、ステップS52において、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上と判定した場合、ステップS51に移るようにしてもよい。
- In 3rd Embodiment, at least one of step S44 and step S50 may be abbreviate|omitted from the flowchart of FIG.10 and FIG.11. When omitting step S44, the
・第3実施形態において、制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合の応答速度R,Qと、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合の応答速度R,Qとを異ならせなくてもよい。
In the third embodiment, the
・第3実施形態およびその変形例において、図10および図11のフローチャートからステップS41およびS48~S53を省略してもよい。 - In the third embodiment and its modification, steps S41 and S48 to S53 may be omitted from the flow charts of FIGS.
・第3実施形態において、制御部32は、自転車10の車速Vが第1速度V1以下の場合の応答速度R,Qと、自転車10の車速Vが第1速度V1を超えた場合の応答速度R,Qとを異ならせる場合、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを異ならせるように変更してもよい。例えば、図10のステップS43およびS47において、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを変更し、図11のステップS49およびS53において、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを変更する。
In the third embodiment, the
・第3実施形態およびその変形例において、制御部32は、自転車10のピッチ角度DAに応じて応答速度R,Qとを異ならせる場合、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを異ならせるように変更してもよい。例えば、図10および図11のステップS43、S47、S49、および、S53の少なくとも1つにおいて、応答速度Rおよび応答速度Qの一方のみを変更し、他方を変更しない。
- In the third embodiment and its modification, when the response speeds R and Q are changed according to the pitch angle DA of the
・第3実施形態およびその変形例において、図10のフローチャートからステップS46およびS47を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS42でピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定すると、ステップS44に移る。
- In 3rd Embodiment and its modification, you may abbreviate|omit step S46 and S47 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第3実施形態およびその変形例において、図10のフローチャートからステップS42およびS43を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS41で車速Vが第1速度V1以下と判定すると、ステップS46に移る。
- In 3rd Embodiment and its modification, you may abbreviate|omit step S42 and S43 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第3実施形態およびその変形例において、図11のフローチャートからステップS52およびS53を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS48でピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定すると、ステップS50に移る。
- In 3rd Embodiment and its modification, you may abbreviate|omit step S52 and S53 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第3実施形態およびその変形例において、図11のフローチャートからステップS48およびS49を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS41で車速Vが第1速度V1よりも大きいと判定すると、ステップS52に移る。
- In 3rd Embodiment and its modification, you may abbreviate|omit step S48 and S49 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第3実施形態およびその変形例において、図10のフローチャートのステップS47の処理が終了すると、フローチャートを終了するようにしてもよい。図10および図11のフローチャートにおいて、ステップS53の処理が終了すると、フローチャートを終了するようにしてもよい。 - In 3rd Embodiment and its modification, you may make it complete|finish a flowchart, when the process of step S47 of the flowchart of FIG. 10 is complete|finished. In the flowcharts of FIGS. 10 and 11, the flowchart may end when the process of step S53 is completed.
・第4実施形態において、図13のフローチャートからステップS65、S66、および、S67を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS61において、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定した場合、処理を終了する。
- In 4th Embodiment, you may abbreviate|omit step S65, S66, and S67 from the flowchart of FIG. In this case, if the
・第4実施形態において、図13のフローチャートからステップS61、S62、および、S63を省略してもよい。この場合、制御部32は、制御部32に電力が供給されるとステップS65の処理を実行する。
- In 4th Embodiment, you may abbreviate|omit step S61, S62, and S63 from the flowchart of FIG. In this case, the
・第5実施形態において、図14のフローチャートからステップS74およびS75を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS72においてピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定すると、ステップS76に移行する。
- In 5th Embodiment, you may abbreviate|omit step S74 and S75 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第5実施形態において、図14のフローチャートからステップS72およびS73を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS71においてウォークモードでのモータ22の駆動開始要求があったと判定すると、ステップS74に移行する。
- In 5th Embodiment, you may abbreviate|omit step S72 and S73 from the flowchart of FIG. In this case, when the
・第5実施形態およびその変形例において、第2トルクTY2を、自転車10の傾斜角度Dに応じて変更するようにしてもよい。一例では、制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、第2トルクTY2を大きくする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dが大きくなると、第2トルクTY2を小さくする。例えば、制御部32は、図22に示すように、図14のステップS73の処理に代えてステップS82を実行し、図14のステップS75の処理に代えてステップS83を実行し、図14のステップS76の処理に代えてステップS84の処理を実行する。制御部32は、ステップS82において、出力トルクTAの増加速度を第1増加速度に設定し、第2トルクTY2を第1の値TZ1に設定する。制御部32は、ステップS83において、出力トルクTAの増加速度を第2増加速度に設定し、第2トルクTY2を第2の値TZ2に設定する。制御部32は、ステップS84において、出力トルクTAの増加速度を第3増加速度に設定し、第2トルクTY2を第3の値TZ3に設定する。第1の値TZ1は、第3の値TZ3よりも大きい。第2の値TZ2は、第3の値TZ3よりも小さい。このため、ピッチ角度DAが第1所定角度DX1よりも大きい場合、制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上かつ第1所定角度DX1以下の場合よりも大きい第2トルクTY2以下になるようにモータ22を制御する。ピッチ角度DAが第2所定角度DX2未満の場合、制御部32は、ピッチ角度DAが第2所定角度DX2以上かつ第1所定角度DX1以下の場合よりも小さい第2トルクTY2以下になるようにモータ22を制御する。
- In the fifth embodiment and its modification, the second torque TY2 may be changed in accordance with the inclination angle D of the
・図22に示す変形例のステップS82、S83、および、S84の少なくとも1つの処理において、出力トルクTAの増加速度を変更する処理を省略することもできる。この場合、自転車10の傾斜角度Dに関わらず、出力トルクTAの増加速度は一定になる。
- In at least one process of steps S82, S83, and S84 of the modification shown in FIG. 22, the process of changing the increasing speed of the output torque TA can be omitted. In this case, regardless of the inclination angle D of the
・図22に示す変形例のフローチャートからステップS74およびS83を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS72においてピッチ角度DAが第1所定角度DX1以下と判定すると、ステップS84に移行する。
- Steps S74 and S83 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, when the
・図22に示す変形例のフローチャートからステップS72およびS82を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS71においてウォークモードでのモータ22の駆動開始要求があったと判定すると、ステップS74に移行する。
- Steps S72 and S82 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, when the
・第5実施形態において、制御部32は、自転車10の傾斜角度Dの変化量に応じて、モータ22の出力トルクTAの増加速度を変更してもよい。一例では、制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dの増加速度が大きくなると、モータ22の出力トルクTAの増加速度を高くする。制御部32は、下り坂における自転車10の傾斜角度Dの増加速度が大きくなると、モータ22の出力トルクTAの増加速度を低くする。例えば、制御部32は、図14のステップS73、S75、または、S76において出力トルクTAの増加速度を設定後、図23に示すステップS85に移行する。制御部32は、ステップS85において、ピッチ角度DAが0よりも大きくかつピッチ角度DAの増加速度が大きくなったか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが0よりも大きくかつピッチ角度DAの増加速度が大きくなったと判定した場合、ステップS86に移行する。制御部32は、ステップS86において出力トルクTAの増加速度を高くし、ステップS78に移行する。制御部32は、ステップS85において、ピッチ角度DAが0以下という判定およびピッチ角度DAの増加速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、ステップS87に移行する。制御部32は、ステップS87において、ピッチ角度DAが0よりも小さくかつピッチ角度DAの減少速度が大きくなったか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが0よりも小さくかつピッチ角度DAの減少速度が大きくなったと判定した場合、ステップS88に移行する。制御部32は、ステップS88において出力トルクTAの増加速度を低下させ、ステップS78に移行する。制御部32は、ステップS78において、出力トルクTAが第2トルクTY2以上になるまで、ステップS85からの処理を繰り返す。制御部32は、ステップS78において、出力トルクTAが第2トルクTY2以上になったと判定した場合、ステップS79に移行する。制御部32は、ステップS87において、ピッチ角度DAが0以上という判定およびピッチ角度DAの減少速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、ステップS78に移行する。
- In the fifth embodiment, the
・図23に示す変形例のフローチャートからステップS87およびS88を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS85においてピッチ角度DAが0以下という判定およびピッチ角度DAの増加速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、ステップS78に移行する。
- Steps S87 and S88 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, when at least one of the determination that the pitch angle DA is 0 or less and the determination that the increasing speed of the pitch angle DA has not increased is performed in step S85, the
・図23に示す変形例のフローチャートからステップS85およびS86を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS77の処理の後、ステップS87に移行する。
- Steps S85 and S86 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, the
・第6実施形態において、制御部32は、応答速度Rを変更しなくてもよい。具体的には、制御部32は、図17のステップS92の処理において、応答速度Qを変更し、応答速度Rを変更しない。
- In 6th Embodiment, the
・第6実施形態において、制御部32は、制御部32に電力が供給されてから自転車10が走行を開始するまでに応答速度R,Qを変更するようにしてもよい。例えば、図17のフローチャートにおいて、ステップS91とステップS92とを入れ替える。この場合、自転車10が停止したときに、制御部32は、ステップS92の処理を行うようにしてもよい。制御部32は、自転車10が走行を開始するとステップS91に移行する。制御部32は、ステップS91において自転車10が走行を開始したと判定するとステップS93に移る。
- In the sixth embodiment, the
・第7実施形態において、制御部32は、応答速度Rを変更しなくてもよい。具体的には、制御部32は、図18のステップS96の処理において、応答速度Qを変更し、応答速度Rを変更しない。
- In 7th Embodiment, the
・第7実施形態において、制御部32は、制御部32に電力が供給されてから車速Vが0よりも大きくかつ第1速度V1以下になるまでに応答速度R,Qを変更するようにしてもよい。例えば、図18のフローチャートにおいて、ステップS95とステップS96とを入れ替える。この場合、自転車10が停止したときに、制御部32は、ステップS96の処理を行うようにしてもよい。制御部32は、ステップS95において車速Vが第1速度V1以下であると判定すると、ステップS97に移る。
- In the seventh embodiment, the
・制御部32は、自転車10の傾斜角度Dの変化に応じて、応答速度R,Qを変化させてもよい。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dの増加速度が大きくなると、人力駆動力Tが上昇する場合における応答速度Qを高くする。制御部32は、上り坂における自転車10の傾斜角度Dの増加速度が大きくなると、応答速度Rを低くする。例えば、制御部32は、図24に示す制御を実行する。制御部32は、ステップS101において、ピッチ角度DAが0よりも大きくかつピッチ角度DAの増加速度が大きくなったか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが0よりも大きくかつピッチ角度DAの増加速度が大きくなったと判定した場合、ステップS102に移行する。制御部32は、ステップS102において、応答速度Rを低くし、応答速度Qを高くし、処理を終了する。制御部32は、ステップS101において、ピッチ角度DAが0以下という判定およびピッチ角度DAの増加速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、ステップS103に移行する。制御部32は、ステップS103において、ピッチ角度DAが0よりも小さくかつピッチ角度DAの減少速度が大きくなったか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが0よりも小さくかつピッチ角度DAの減少速度が大きくなったと判定した場合、ステップS104に移行する。制御部32は、ステップS104において、応答速度Rを高くし、応答速度Qを低くし、処理を終了する。制御部32は、ステップS103において、ピッチ角度DAが0以上という判定およびピッチ角度DAの減少速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、応答速度R,Qを変更せずに処理を終了する。この変形例において、制御部32は、ステップS102およびステップS104において応答速度R,Qを変更したあと、所定期間後に応答速度R,Qを戻すようにしてもよい。
- The
・図24に示す変形例のフローチャートからステップS103およびS104を省略してもよい。この場合、制御部32は、ステップS101においてピッチ角度DAが0以下という判定およびピッチ角度DAの増加速度が大きくなっていないという判定の少なくとも一方を行った場合、処理を終了する。
- Steps S103 and S104 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, the
・図24に示す変形例のフローチャートからステップS101およびS102を省略してもよい。この場合、制御部32は、制御部32に電力が供給されるとステップS103の処理を実行する。
- Steps S101 and S102 may be omitted from the flowchart of the modification shown in FIG. In this case, the
・制御部32は、第1期間内に自転車10の傾斜角度Dが上り坂と対応する角度から下り坂における第3角度DX3以上に変化すると、人力駆動力Tが上昇する場合における応答速度Qを低くしてもよい。制御部32は、第1期間内に自転車10の傾斜角度Dが上り坂と対応する角度から下り坂における第3角度DX3以上に変化すると、応答速度Rを高くしてもよい。第1期間は、1秒~10秒の範囲で設定されることが好ましい。一例では、第1期間は、3秒に設定される。第1期間は、予め記憶部34に記憶されることが好ましい。記憶部34は、第1期間を変更可能に構成される。例えば、操作部14が操作されることによって、または、外部の装置によって、記憶部34に記憶される第1期間が変更される。例えば、制御部32は、図25に示す制御を実行する。制御部32は、ステップS105において、ピッチ角度DAが0よりも大きい角度から0よりも小さい第3角度DX3以下に変化したか否かを判定する。制御部32は、ピッチ角度DAが0よりも大きい角度から0よりも小さい第3角度DX3以下に変化したと判定した場合、ステップS106に移行する。制御部32は、ステップS106において、応答速度Rを高くし、応答速度Qを低くし、処理を終了する。制御部32は、ステップS105において、ピッチ角度DAが0よりも大きい角度から0よりも小さい第3角度DX3以下に変化していないと判定した場合、応答速度R,Qを変更せずに処理を終了する。この変形例において、制御部32は、ステップS106において応答速度R,Qを変更したあと、所定期間後に応答速度R,Qを戻すようにしてもよい。図25のフローチャートにおいて、制御部32は、応答速度Rを変更しなくてもよい。
The
・制御部32は、傾斜角度DをGPS(Global Positioning System)と高度情報を含む地図情報とを用いて取得することもできる。また、制御部32は、気圧等を検出する高度検出センサを備え、GPSの情報に加えて高度検出センサの出力を用いて傾斜角度Dを精度よく取得することもできる。傾斜検出部36が、GPS受信機、地図情報を記憶しているメモリ、高度検出センサを含んでいてもよく、GPSによる傾斜角度Dの情報は、例えばサイクルコンピュータまたはスマートフォン等を介して制御部32に入力されてもよい。制御部32は、傾斜角度Dをライダーの入力によって取得することもできる。
- The
・ローパスフィルタ52を移動平均フィルタに変更することもできる。要するに、人力駆動力Tの変化に対するモータ22の応答速度Rを変更できる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。
- The low-
・制御部32は、人力駆動力Tおよびクランク12Aの回転速度Nに基づいて傾斜角度Dを演算することもできる。この場合、制御部32は、例えば人力駆動力Tが大きくかつクランク12Aの回転速度Nが低いほど、ピッチ角度DAが大きくなるように演算する。すなわち、制御部32は、人力駆動力Tが大きくかつクランク12Aの回転速度Nが低いほど、上り坂における傾斜角度Dが大きく、人力駆動力Tが小さくかつクランク12Aの回転速度Nが高いほど、下り坂における傾斜角度Dが大きいと判断する。また、この変形例において、人力駆動力Tおよびクランク12Aの回転速度Nに加えて自転車10の車速Vを用いて傾斜角度Dを演算することもできる。
- The
・制御部32は、自転車10の車速Vを用いてクランク12Aの回転速度Nを推定することもできる。例えば、制御部32は、タイヤ径と自転車10の変速比とを用いてクランク12Aの回転速度Nを推定する。
・The
10…自転車、14…操作部、22…モータ、30…自転車用制御装置、32…制御部、36…傾斜検出部、52…ローパスフィルタ。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が低下する場合に、下り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記人力駆動力が上昇する場合の前記応答速度を変更せずに、前記応答速度を低くする、自転車用制御装置。 Including a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the bicycle according to the human power driving force,
The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force decreases, the inclination angle of the bicycle on a downhill decreases. Then, the bicycle control device reduces the response speed without changing the response speed when the human power driving force increases .
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が低下する場合に、上り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記人力駆動力が上昇する場合の前記応答速度を変更せずに、前記応答速度を高くする、自転車用制御装置。 Including a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the bicycle according to the human power driving force,
The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force decreases, the inclination angle of the bicycle on an uphill decreases. Then, the bicycle control device increases the response speed without changing the response speed when the human power driving force increases .
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が上昇する場合に、上り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記人力駆動力が低下する場合の前記応答速度を変更せずに、前記応答速度を低くする、自転車用制御装置。 Including a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the bicycle according to the human power driving force,
The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force increases, the inclination angle of the bicycle on an uphill decreases. Then, the bicycle control device reduces the response speed without changing the response speed when the human power driving force decreases .
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が上昇する場合に、下り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記人力駆動力が低下する場合の前記応答速度を変更せずに、前記応答速度を高くする、自転車用制御装置。 Including a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the bicycle according to the human power driving force,
The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force increases, the inclination angle of the bicycle on a downhill decreases. Then, the bicycle control device increases the response speed without changing the response speed when the human power driving force decreases .
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が低下する場合に、下り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記応答速度を低くし、 The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force decreases, the inclination angle of the bicycle on a downhill decreases. Then, the response speed is lowered,
前記モータの出力トルクが増加する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いが、前記モータの出力トルクが減少する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いよりも大きい、自転車用制御装置。 A control device for a bicycle, wherein the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor increases is greater than the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor decreases.
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が低下する場合に、上り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記応答速度を高くし、 The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force decreases, the inclination angle of the bicycle on an uphill decreases. Then, the response speed is increased,
前記モータの出力トルクが増加する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いが、前記モータの出力トルクが減少する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いよりも大きい、自転車用制御装置。 A control device for a bicycle, wherein the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor increases is greater than the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor decreases.
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が上昇する場合に、上り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記応答速度を低くし、 The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force increases, the inclination angle of the bicycle on an uphill decreases. Then, the response speed is lowered,
前記モータの出力トルクが増加する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いが、前記モータの出力トルクが減少する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いよりも大きい、自転車用制御装置。 A control device for a bicycle, wherein the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor increases is greater than the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor decreases.
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記人力駆動力が上昇する場合に、下り坂における前記自転車の傾斜角度が小さくなると、前記応答速度を高くし、 The control unit changes a response speed of the motor with respect to a change in the human-powered driving force according to an inclination angle of the bicycle, and when the human-powered driving force increases, the inclination angle of the bicycle on a downhill decreases. Then, the response speed is increased,
前記モータの出力トルクが増加する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いが、前記モータの出力トルクが減少する場合の前記モータの出力トルクの変化の度合いよりも大きい、自転車用制御装置。 A control device for a bicycle, wherein the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor increases is greater than the degree of change in the output torque of the motor when the output torque of the motor decreases.
前記制御部は、前記自転車の傾斜角度に応じて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度を変更し、前記自転車の傾斜角度の変化に応じて、前記応答速度を変化させ、上り坂における前記自転車の傾斜角度の増加速度が小さくなると、前記人力駆動力が低下する場合における前記応答速度を変更せずに、前記人力駆動力が上昇する場合における前記応答速度を低くする、自転車用制御装置。 Including a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the bicycle according to the human power driving force,
The control unit changes the response speed of the motor with respect to changes in the human-powered driving force according to the inclination angle of the bicycle, changes the response speed according to changes in the inclination angle of the bicycle, when the speed of increase in the inclination angle of the bicycle decreases, the response speed when the human-powered driving force increases is decreased without changing the response speed when the human-powered driving force decreases. Device.
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