JP7312867B2 - Manpowered vehicle controller - Google Patents
Manpowered vehicle controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP7312867B2 JP7312867B2 JP2022014945A JP2022014945A JP7312867B2 JP 7312867 B2 JP7312867 B2 JP 7312867B2 JP 2022014945 A JP2022014945 A JP 2022014945A JP 2022014945 A JP2022014945 A JP 2022014945A JP 7312867 B2 JP7312867 B2 JP 7312867B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- load
- control
- crankshaft
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、人力駆動車用制御装置に関する。 The present invention relates to a controller for a manpowered vehicle.
例えば、特許文献1に開示されている人力駆動車用制御装置は、人力駆動車両に入力される人力駆動力に対するモータの出力の比率が所定の比率になるようにモータを制御している。 For example, a manpower-driven vehicle control device disclosed in Patent Document 1 controls a motor so that the ratio of the output of the motor to the manpower driving force input to the manpower-driven vehicle becomes a predetermined ratio.
本発明の目的の1つは、モータを好適に制御できる人力駆動車両用制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION One of the objects of the present invention is to provide a control device for a manpower-driven vehicle that can suitably control a motor.
本開示の第1側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第1入力部に与えられる第1荷重と前記第2入力部に与えられる第2荷重とのバランスに応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第1側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1荷重と第2荷重とのバランスに応じてモータを好適に制御できる。
A manpowered vehicle control device according to a first aspect of the present disclosure is a manpowered vehicle control device used in a manpowered vehicle, wherein the manpowered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft and supplied with a manpower driving force, and a motor for assisting the propulsion of the manpowered vehicle. It includes a control section that changes the control state of the motor.
According to the manpower-driven vehicle control device of the first aspect, the motor can be preferably controlled according to the balance between the first load and the second load.
本開示の第1側面に従う第2側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第1荷重の前記第2荷重に対する第1比率、または、前記第1荷重と前記第2荷重との差に応じて、前記モータの制御状態を変更する。
第2側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1比率または第1荷重と第2荷重との差に応じてモータの制御状態を好適に変更できる。
In the manpowered vehicle control device of the second aspect according to the first aspect of the present disclosure, the control unit changes the control state of the motor according to a first ratio of the first load to the second load or a difference between the first load and the second load.
According to the manpower-driven vehicle control device of the second aspect, it is possible to suitably change the control state of the motor according to the first ratio or the difference between the first load and the second load.
本開示の第2側面に従う第3側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第1比率が第1範囲に含まれる状態が維持される場合、前記モータを第1制御状態で制御し、前記第1比率が第1範囲に含まれない場合、前記モータを第2制御状態で制御し、前記第1制御状態の場合では、前記第2制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第2比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第3側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1比率が第1範囲に含まれる状態が維持される場合、第2比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第2比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。
In the control device for a manpowered vehicle according to the third aspect of the second aspect of the present disclosure, the control unit controls the motor in a first control state when the first ratio is maintained in the first range, controls the motor in a second control state when the first ratio is not in the first range, and controls at least one of a second ratio of the output of the motor to the manpower driving force and a maximum value of the output of the motor in the case of the first control state, compared to the case of the second control state. is small.
According to the manpowered vehicle control device of the third aspect, when the state in which the first ratio is included in the first range is maintained, only the second ratio, only the maximum value of the motor output, or both the second ratio and the maximum value of the motor output can be reduced.
本開示の第3側面に従う第4側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1範囲は、7/13以上、かつ、13/7以下の少なくとも一部の範囲を含む。
第4側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1比率が7/13以上、かつ、13/7以下を含む第1範囲の場合、第2比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第2比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。
In the fourth aspect of the manpowered vehicle control device according to the third aspect of the present disclosure, the first range includes at least a part of the range of 7/13 or more and 13/7 or less.
According to the manpowered vehicle control device of the fourth aspect, when the first ratio is in the first range including 7/13 or more and 13/7 or less, only the second ratio, only the maximum value of the motor output, or both the second ratio and the maximum value of the motor output can be reduced.
本開示の第4側面に従う第5側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1範囲は、1を含む。
第5側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1比率が1を含む第1範囲の場合、第2比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第2比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。
In the manpowered vehicle control device of the fifth aspect according to the fourth aspect of the present disclosure, the first range includes one.
According to the manpowered vehicle control device of the fifth aspect, when the first ratio is in the first range including 1, only the second ratio, only the maximum value of the motor output, or both the second ratio and the maximum value of the motor output can be reduced.
本開示の第6側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第6側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じてモータを好適に制御できる。
A manpowered vehicle control device according to a sixth aspect of the present disclosure is a manpowered vehicle control device used in a manpowered vehicle, wherein the manpowered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft to receive a manpowered driving force, and a motor that assists the propulsion of the manpowered vehicle. a control unit for changing the control state of the motor in response to a state;
According to the manpower-driven vehicle control device of the sixth aspect, the motor can be preferably controlled according to the state of change in the first load applied to the first input section and the state of change in the second load applied to the second input section.
本開示の第6側面に従う第7側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第1入力部および前記第2入力部が上死点および下死点を除く位置にある場合、前記第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する。
第7側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1入力部および第2入力部が上死点および下死点を除く位置にある場合に、第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じてモータを好適に制御できる。
In the control device for a manpowered vehicle according to the sixth aspect of the present disclosure, the control unit changes the control state of the motor according to the state of change of the first load applied to the first input unit and the state of change of the second load applied to the second input unit when the first input unit and the second input unit are at positions other than the top dead center and the bottom dead center.
According to the manpowered vehicle control device of the seventh aspect, when the first input section and the second input section are located at positions other than the top dead center and the bottom dead center, the motor can be preferably controlled according to the state of change in the first load applied to the first input section and the state of change in the second load applied to the second input section.
本開示の第6または第7側面に従う第8側面の人力駆動車用制御装置において、前記モータは、前記クランク軸が第1回転方向に回転している状態で前記人力駆動車の推進をアシストするように構成され、前記制御部は、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向に与えられる一方が増加した後、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に与えられる他方が増加すると、前記モータの制御状態を変更する。
第8側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1荷重および第2荷重のうち、第1回転方向に与えられる一方が増加した後、第1荷重および第2荷重のうち、第2回転方向に与えられる他方が増加した場合、モータを好適に制御できる。
In the eighth aspect manpowered vehicle control device according to the sixth or seventh aspect of the present disclosure, the motor is configured to assist the propulsion of the manpowered vehicle while the crankshaft is rotating in a first rotational direction, and the control unit controls the motor when one of the first load and the second load applied in the first rotational direction increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotational direction opposite to the first rotational direction increases. to change
According to the manpowered vehicle control device of the eighth aspect, when one of the first load and the second load applied in the first rotation direction increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction increases, the motor can be preferably controlled.
本開示の第8側面に従う第9側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、第2制御状態で前記モータを制御している場合に、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記クランク軸の前記第1回転方向に与えられる前記一方が増加した後、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記クランク軸の前記第2回転方向に与えられる前記他方が増加すると、前記モータの制御状態を前記第2制御状態から第1制御状態に変更し、前記第1制御状態の場合では、前記第2制御状態の場合よりも、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の第2比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第9側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1荷重および第2荷重のうち、第1回転方向に与えられる一方が増加した後、第1荷重および第2荷重のうち、第2回転方向に与えられる他方が増加した場合、第2比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第2比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。
In the control device for a manpowered vehicle according to the eighth aspect of the present disclosure, when the motor is controlled in the second control state, the control unit changes the control state of the motor from the second control state to the first control state when the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction of the crankshaft increases after the one of the first load and the second load applied in the first rotation direction of the crankshaft increases. In the case of (2), at least one of the second ratio of the output of the motor to the manpower driving force input to the manpowered vehicle and the maximum value of the output of the motor is smaller than in the second control state.
According to the manpowered vehicle control device of the ninth aspect, when one of the first load and the second load applied in the first rotation direction increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction increases, only the second ratio, only the maximum value of the motor output, or both the second ratio and the maximum value of the motor output can be reduced.
本開示の第10側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記クランク軸が第1回転方向に回転している状態で前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第1入力部に与えられる第1荷重および前記第2入力部に与えられる第2荷重のうち、前記クランク軸の第2回転方向に与えられる一方が、予め定める値以上の場合と、前記予め定める値未満の場合とにおいて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第10側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1荷重および第2荷重のうち、クランク軸の第2回転方向に与えられる一方が、予め定める値以上の場合と、予め定める値未満の場合とにおいて、モータを好適に制御できる。
A manpowered vehicle control device according to a tenth aspect of the present disclosure is a manpowered vehicle control device used in a manpowered vehicle, wherein the manpowered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft to receive a manpowered driving force, and a motor that assists propulsion of the manpowered vehicle while the crankshaft is rotating in a first rotation direction. a control unit that changes the control state of the motor when one of the second loads applied to the crankshaft in the second rotational direction of the crankshaft is greater than or equal to a predetermined value or less than the predetermined value.
According to the control device for a manpowered vehicle of the tenth aspect, the motor can be preferably controlled when one of the first load and the second load applied in the second rotation direction of the crankshaft is greater than or equal to the predetermined value or less than the predetermined value.
本開示の第10側面に従う第11側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第1入力部に与えられる第1荷重および前記第2入力部に与えられる第2荷重のうち、前記クランク軸の第2回転方向に与えられる前記一方が前記予め定める値以上の場合、前記モータを第1制御状態で制御し、前記第1入力部に与えられる第1荷重および前記第2入力部に与えられる第2荷重のうち、前記クランク軸の第2回転方向に与えられる前記一方が前記予め定める値未満の場合、前記モータを第2制御状態で制御し、前記第1制御状態の場合では、前記第2制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第2比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第11側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1荷重および第2荷重のうち、クランク軸の第2回転方向に与えられる一方が予め定める値以上の場合、第2比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第2比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。
In the controller for a manpowered vehicle according to the eleventh aspect of the present disclosure, when the one of the first load applied to the first input section and the second load applied to the second input section, which is applied in the second rotation direction of the crankshaft, is equal to or greater than the predetermined value, the control section controls the motor in a first control state, and out of the first load applied to the first input section and the second load applied to the second input section, the one applied in the second rotation direction of the crankshaft. is less than the predetermined value, the motor is controlled in a second control state, and in the case of the first control state, at least one of a second ratio of the output of the motor to the manpower driving force and a maximum value of the output of the motor is smaller than in the case of the second control state.
According to the manpowered vehicle control device of the eleventh aspect, when one of the first load and the second load applied in the second rotation direction of the crankshaft is equal to or greater than a predetermined value, only the second ratio, only the maximum value of the motor output, or both the second ratio and the maximum value of the motor output can be reduced.
本開示の第10または第11側面に従う第12側面の人力駆動車用制御装置において、前記予め定める値は、80ニュートン以上である。
第12側面の人力駆動車用制御装置によれば、80ニュートン以上の予め定める値を用いてモータを好適に制御できる。
In the twelfth aspect of the manpowered vehicle control device according to the tenth or eleventh aspect of the present disclosure, the predetermined value is 80 Newtons or more.
According to the manpower-driven vehicle control device of the twelfth aspect, the motor can be preferably controlled using a predetermined value of 80 Newtons or more.
本開示の第10または第11側面に従う第13側面の人力駆動車用制御装置において、前記予め定める値は、150ニュートン以下である。
第13側面の人力駆動車用制御装置によれば、150ニュートン以下の予め定める値を用いてモータを好適に制御できる。
In the manpowered vehicle control device of the thirteenth aspect according to the tenth or eleventh aspect of the present disclosure, the predetermined value is 150 Newtons or less.
According to the manpower-driven vehicle control device of the thirteenth aspect, the motor can be preferably controlled using a predetermined value of 150 Newtons or less.
本開示の第3、第9、および、第11側面のいずれか1つに従う第14側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記クランク軸の回転位相が第4範囲外の場合、前記第1制御状態で前記モータを制御することを禁止する。
第14側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランク軸の回転位相が第4範囲外の場合、第2比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。
In the manpowered vehicle control device of the fourteenth aspect according to any one of the third, ninth, and eleventh aspects of the present disclosure, the control unit prohibits the motor from being controlled in the first control state when the rotational phase of the crankshaft is outside the fourth range.
According to the manpower-driven vehicle control device of the fourteenth aspect, when the rotation phase of the crankshaft is outside the fourth range, it is possible to suppress a decrease in at least one of the second ratio and the maximum value of the motor output.
本開示の第14側面に従う第15側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1入力部および前記第2入力部は、前記クランク軸の回転方向において互いに180度離れた位相でクランク軸に接続され、前記第4範囲は、前記第1入力部および前記第2入力部がそれぞれ上死点および下死点から90度離れた前記クランク軸の回転位相を含む。
第15側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1入力部および第2入力部がそれぞれ上死点および下死点から90度離れたクランク軸の回転位相を含む第4範囲に応じてモータを好適に制御できる。
In the manpowered vehicle control device of the fifteenth aspect according to the fourteenth aspect of the present disclosure, the first input section and the second input section are connected to the crankshaft at phases 180 degrees apart from each other in the rotational direction of the crankshaft, and the fourth range includes rotational phases of the crankshaft at which the first input section and the second input section are 90 degrees apart from top dead center and bottom dead center, respectively.
According to the manpowered vehicle control device of the fifteenth aspect, the first input section and the second input section respectively correspond to the fourth range including the rotational phase of the crankshaft 90 degrees away from the top dead center and the bottom dead center.
本開示の第3、第9、第11、第14、および、第15側面のいずれか1つに従う第16側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、前記第1制御状態で前記モータを制御することを禁止する。
第16側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、第2比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。
In the sixteenth aspect of the manpowered vehicle control device according to any one of the third, ninth, eleventh, fourteenth, and fifteenth aspects of the present disclosure, the control unit prohibits the motor from being controlled in the first control state when the rotation speed of the crankshaft is equal to or higher than a predetermined speed.
According to the manpower-driven vehicle control device of the sixteenth aspect, when the rotation speed of the crankshaft is equal to or higher than the predetermined speed, it is possible to suppress a decrease in at least one of the second ratio and the maximum value of the motor output.
本開示の第1~第16側面のいずれか1つに従う第17側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1入力部および前記第2入力部は、クランクアームをそれぞれ含む。
第17側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクアームに与えられる第1荷重および第2荷重に応じてモータを好適に制御できる。
The manpowered vehicle control apparatus of the seventeenth aspect according to any one of the first through sixteenth aspects of the present disclosure, wherein the first input section and the second input section each include a crank arm.
According to the manpowered vehicle control device of the seventeenth aspect, the motor can be suitably controlled according to the first load and the second load applied to the crank arm.
本開示の第1~第17側面のいずれか1つに従う第18側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1入力部および前記第2入力部は、ペダルをそれぞれ含む。
第18側面の人力駆動車用制御装置によれば、ペダルに与えられる第1荷重および第2荷重に応じてモータを好適に制御できる。
The manpowered vehicle control apparatus of the eighteenth aspect according to any one of the first through seventeenth aspects of the present disclosure, wherein the first input section and the second input section each include a pedal.
According to the manpower-driven vehicle control device of the eighteenth aspect, the motor can be suitably controlled according to the first load and the second load applied to the pedals.
本開示の第17側面に従う第19側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1荷重および前記第2荷重を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記クランクアームに設けられる。
第19側面の人力駆動車用制御装置によれば、検出部によってクランクアームに与えられる第1荷重および第2荷重を好適に検出できる。
The manpowered vehicle control device of the nineteenth aspect according to the seventeenth aspect of the present disclosure, further comprising a detector that detects the first load and the second load, the detector being provided on the crank arm.
According to the manpower-driven vehicle control device of the nineteenth aspect, the first load and the second load applied to the crank arm can be preferably detected by the detector.
本開示の第18側面に従う第20側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1荷重および前記第2荷重を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記ペダルに設けられる。
第20側面の人力駆動車用制御装置によれば、検出部によってペダルに与えられる第1荷重および第2荷重を好適に検出できる。
The manpowered vehicle control device of the twentieth aspect according to the eighteenth aspect of the present disclosure, further comprising a detector for detecting the first load and the second load, the detector being provided on the pedal.
According to the manpower-driven vehicle control device of the twentieth aspect, the first load and the second load applied to the pedal can be preferably detected by the detector.
本開示の人力駆動車両用制御装置は、モータを好適に制御できる。 The human-powered vehicle control device of the present disclosure can suitably control the motor.
(第1実施形態)
図1~図3を参照して、第1実施形態の人力駆動車用制御装置50について説明する。以後、人力駆動車用制御装置50を、単に制御装置50と記載する。制御装置50は、人力駆動車10に設けられる。人力駆動車10は、少なくとも人力駆動力Hによって駆動することができる車両である。人力駆動車10は、車輪の数が限定されず、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する車両も含む。人力駆動車10は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。自転車は、電気モータによって駆動力が与えられる電動自転車(E-bike)を含む。電動自転車は、電動モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。電動自転車は、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施の形態において、人力駆動車10を、2つの車輪を有する自転車として説明する。
(First embodiment)
A human-powered vehicle control device 50 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. Hereinafter, the human-powered vehicle control device 50 is simply referred to as the control device 50 . The control device 50 is provided in the manpowered vehicle 10 . The manpowered vehicle 10 is a vehicle that can be driven by at least the manpower driving force H. As shown in FIG. The manpowered vehicle 10 is not limited in the number of wheels and includes, for example, unicycles and vehicles with three or more wheels. The human powered vehicle 10 includes various types of bicycles, such as mountain bikes, road bikes, city bikes, cargo bikes, and recumbent bikes. Bicycles include electric bicycles (E-bikes) powered by electric motors. Electric bicycles include power-assisted bicycles that assist the propulsion of the vehicle with an electric motor. Electric bicycles include electrically assisted bicycles whose propulsion is assisted by an electric motor. In the following embodiments, the manpowered vehicle 10 will be described as a bicycle having two wheels.
人力駆動車用制御装置50は、人力駆動車10に用いられる。人力駆動車10は、クランク軸12にそれぞれ接続され、人力駆動力Hが与えられる第1入力部14および第2入力部16と、人力駆動車10の推進をアシストするモータ18と、を含む。第1入力部14および第2入力部16は、クランクアーム20をそれぞれ含む。人力駆動車10は、クランク22を含む。クランク軸12、第1入力部14のクランクアーム20、および、第2入力部16のクランクアーム20は、クランク22に含まれる。好ましくは、第1入力部14および第2入力部16は、ペダル24をそれぞれ含む。人力駆動車10は、駆動輪26およびフレーム28をさらに含む。クランク22には、人力駆動力Hが入力される。クランク軸12は、フレーム28に対して回転可能である。クランクアーム20は、クランク軸12の軸方向の端部にそれぞれ設けられる。各クランクアーム20には、一対のペダル24がそれぞれ連結される。駆動輪26は、クランク22が回転することによって駆動される。駆動輪26は、フレーム28に支持される。クランク22と駆動輪26とは、駆動機構30によって連結される。駆動機構30は、クランク軸12に結合される第1回転体32を含む。クランク軸12と第1回転体32とは、第1ワンウェイクラッチを介して結合されていてもよい。第1ワンウェイクラッチは、クランク22が前転した場合に、第1回転体32を前転させ、クランク22が後転した場合に、第1回転体32を後転させないように構成される。第1回転体32は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構30は、第2回転体34と、連結部材36とをさらに含む。連結部材36は、第1回転体32の回転力を第2回転体34に伝達する。連結部材36は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。 The manpowered vehicle controller 50 is used in the manpowered vehicle 10 . The manpowered vehicle 10 includes a first input section 14 and a second input section 16 connected to the crankshaft 12 and receiving a manpowered driving force H, and a motor 18 that assists in propulsion of the manpowered vehicle 10 . First input portion 14 and second input portion 16 each include a crank arm 20 . Manpowered vehicle 10 includes a crank 22 . The crankshaft 12 , the crank arm 20 of the first input section 14 and the crank arm 20 of the second input section 16 are included in the crank 22 . Preferably, first input 14 and second input 16 each include a pedal 24 . Manpowered vehicle 10 further includes drive wheels 26 and frame 28 . A human driving force H is input to the crank 22 . Crankshaft 12 is rotatable with respect to frame 28 . The crank arms 20 are provided at axial ends of the crankshaft 12, respectively. A pair of pedals 24 are connected to each crank arm 20 . Drive wheel 26 is driven by rotation of crank 22 . A drive wheel 26 is supported by a frame 28 . The crank 22 and drive wheel 26 are connected by a drive mechanism 30 . Drive mechanism 30 includes a first rotor 32 coupled to crankshaft 12 . The crankshaft 12 and the first rotor 32 may be coupled via a first one-way clutch. The first one-way clutch rotates the first rotating body 32 forward when the crank 22 rotates forward, and prevents the first rotating body 32 from rotating backward when the crank 22 rotates backward. The first rotating body 32 includes a sprocket, pulley, or bevel gear. Drive mechanism 30 further includes a second rotating body 34 and a connecting member 36 . The connecting member 36 transmits the rotational force of the first rotating body 32 to the second rotating body 34 . Coupling member 36 includes, for example, a chain, belt, or shaft.
第2回転体34は、駆動輪26に連結される。第2回転体34は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第2回転体34と駆動輪26との間には、第2ワンウェイクラッチが設けられていることが好ましい。第2ワンウェイクラッチは、第2回転体34が前転した場合に、駆動輪26を前転させ、第2回転体34が後転した場合に、駆動輪26を後転させないように構成される。人力駆動車用制御装置50は、クランク軸12の回転速度に対する駆動輪26の回転速度を変更するために用いられる変速機42を含んでいてもよい。変速機42は、例えばフロントディレイラ、リアディレイラおよび内装変速機の少なくとも1つを含む。変速機42は、フロントディレイラのみ、リアディレイラのみ、内装変速機のみ、または、フロントディレイラ、リアディレイラおよび内装変速機のうちの任意の組合せを含んでいてもよい。本実施形態では、第1回転体32および第2回転体34の少なくとも一方は、複数のスプロケットを含む。第1回転体32のみ、第2回転体34のみ、または、第1回転体32および第2回転体34の両方が、複数のスプロケットを含んでいてもよい。本実施形態では、第1回転体32は、1枚のスプロケットを含み、第2回転体34は、複数のスプロケットを含む。ディレイラは、第1回転体32が複数のフロントスプロケットを含む場合、フロントディレイラを含み、第2回転体34が複数のフロントスプロケットを含む場合、リアディレイラを含む。変速機42が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、駆動輪26のハブに設けられる。 The second rotating body 34 is connected to the drive wheel 26 . The second rotating body 34 includes a sprocket, pulley, or bevel gear. A second one-way clutch is preferably provided between the second rotor 34 and the drive wheel 26 . The second one-way clutch rotates the driving wheels 26 forward when the second rotating body 34 rotates forward, and prevents the driving wheels 26 from rotating backward when the second rotating body 34 rotates backward. The manpowered vehicle controller 50 may include a transmission 42 that is used to vary the rotational speed of the drive wheels 26 relative to the rotational speed of the crankshaft 12 . Transmission 42 includes, for example, at least one of a front derailleur, a rear derailleur, and an internal transmission. Transmission 42 may include a front derailleur only, a rear derailleur only, an internal transmission only, or any combination of a front derailleur, a rear derailleur and an internal transmission. In this embodiment, at least one of the first rotating body 32 and the second rotating body 34 includes a plurality of sprockets. Only the first rotating body 32, only the second rotating body 34, or both the first rotating body 32 and the second rotating body 34 may include multiple sprockets. In this embodiment, the first rotating body 32 includes one sprocket, and the second rotating body 34 includes multiple sprockets. The derailleur includes a front derailleur when the first rotating body 32 includes multiple front sprockets, and includes a rear derailleur when the second rotating body 34 includes multiple front sprockets. If transmission 42 includes an internal transmission, the internal transmission is provided, for example, at the hub of drive wheel 26 .
人力駆動車10は、前輪および後輪を含む。フレーム28には、フロントフォーク28Aを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク28Aには、ハンドルバー28Cがステム28Bを介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪26として説明するが、前輪が駆動輪26であってもよい。 Manpowered vehicle 10 includes front and rear wheels. A front wheel is attached to the frame 28 via a front fork 28A. A handlebar 28C is connected to the front fork 28A via a stem 28B. In the following embodiments, the driving wheels 26 are the rear wheels, but the driving wheels 26 may be the front wheels.
人力駆動車10は、バッテリ38をさらに含む。バッテリ38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38は、人力駆動車10に設けられ、バッテリ38と電気的に接続されている他の電気部品、例えば、モータ18および制御装置50に電力を供給する。バッテリ38は、制御装置50の制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。バッテリ38は、例えば電力線通信(PLC;power line communication)によって制御部52と通信可能である。バッテリ38は、フレーム28の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部がフレーム28の内部に収容されてもよい。 The human powered vehicle 10 further includes a battery 38 . Battery 38 includes one or more battery cells. A battery cell includes a rechargeable battery. The battery 38 provides power to other electrical components provided in the manpowered vehicle 10 and electrically connected to the battery 38 , such as the motor 18 and controller 50 . The battery 38 is communicably connected to the controller 52 of the controller 50 by wire or wirelessly. The battery 38 can communicate with the control unit 52 by, for example, power line communication (PLC). The battery 38 may be attached to the outside of the frame 28 or at least partially housed inside the frame 28 .
人力駆動車10は、モータ18の駆動回路40をさらに含む。モータ18および駆動回路40は、同一のハウジングに設けられることが好ましい。駆動回路40は、バッテリ38からモータ18に供給される電力を制御する。駆動回路40は、制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。駆動回路40は、例えばシリアル通信によって制御部52と通信可能である。駆動回路40は、制御部52からの制御信号に応じてモータ18を駆動させる。モータ18は、人力駆動車10の推進をアシストする。モータ18は、電気モータを含む。モータ18は、ペダル24から後輪までの人力駆動力Hの動力伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。モータ18は、人力駆動車10のフレーム28、後輪、および、前輪の少なくとも1つに設けられる。モータ18は、人力駆動車10のフレーム28にのみ、後輪にのみ、前輪にのみ、または、フレーム28、後輪および前輪のうちの任意の組合せに設けられてもよい。一例では、モータ18は、クランク軸12から第1回転体32までの動力伝達経路に結合される。モータ18とクランク軸12との間の動力伝達経路には、クランク軸12を人力駆動車10が前進する方向に回転させた場合にクランク22の回転力によってモータ18が回転しないように第3ワンウェイクラッチが設けられるのが好ましい。モータ18および駆動回路40が設けられるハウジングには、モータ18および駆動回路40以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ18の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。 Manpowered vehicle 10 further includes a drive circuit 40 for motor 18 . Motor 18 and drive circuit 40 are preferably provided in the same housing. A drive circuit 40 controls power supplied from the battery 38 to the motor 18 . The drive circuit 40 is communicably connected to the controller 52 by wire or wirelessly. The drive circuit 40 can communicate with the control unit 52 by serial communication, for example. The drive circuit 40 drives the motor 18 according to the control signal from the controller 52 . A motor 18 assists in propulsion of the manpowered vehicle 10 . Motor 18 includes an electric motor. The motor 18 is provided so as to transmit rotation to the power transmission path of the manpower driving force H from the pedals 24 to the rear wheels or to the front wheels. The motor 18 is provided on at least one of a frame 28, rear wheels, and front wheels of the manpowered vehicle 10. As shown in FIG. The motors 18 may be provided on the frame 28 of the manpowered vehicle 10 only, on the rear wheels only, on the front wheels only, or on any combination of the frame 28, the rear wheels and the front wheels. In one example, motor 18 is coupled to a power transmission path from crankshaft 12 to first rotor 32 . A power transmission path between the motor 18 and the crankshaft 12 is preferably provided with a third one-way clutch so that the torque of the crank 22 does not rotate the motor 18 when the crankshaft 12 is rotated in the forward direction of the manpowered vehicle 10. The housing in which the motor 18 and the drive circuit 40 are provided may be provided with components other than the motor 18 and the drive circuit 40. For example, a reduction gear that reduces the speed of rotation of the motor 18 and outputs it may be provided.
制御装置50は、制御部52を含む。制御部52は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばCPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)を含む。制御部52は、1または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。制御部52は、複数の場所に離れて配置される複数の演算処理装置を含んでいてもよい。制御装置50は、記憶部54をさらに含む。記憶部54には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部54は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。制御部52および記憶部54は、例えばモータ18が設けられるハウジングに設けられる。 The control device 50 includes a control section 52 . Control unit 52 includes an arithmetic processing unit that executes a predetermined control program. The arithmetic processing unit includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). Control unit 52 may include one or more microcomputers. The control unit 52 may include a plurality of processing units that are spaced apart at a plurality of locations. Control device 50 further includes storage unit 54 . The storage unit 54 stores various control programs and information used for various control processes. The storage unit 54 includes, for example, nonvolatile memory and volatile memory. The control unit 52 and the storage unit 54 are provided, for example, in a housing in which the motor 18 is provided.
制御装置50は、クランク回転センサ56、車速センサ58、および、トルクセンサ60をさらに含む。
クランク回転センサ56は、人力駆動車10のクランク軸12の回転速度Nを検出するために用いられる。クランク回転センサ56は、例えば人力駆動車10のフレーム28またはモータ18が設けられるハウジングに取り付けられる。クランク回転センサ56は、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る。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸12またはクランク軸12から第1回転体32までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク回転センサ56は、制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。クランク回転センサ56は、クランク軸12の回転速度Nに応じた信号を制御部52に出力する。クランク回転センサ56は、クランク軸12から第1回転体32までの人力駆動力Hの動力伝達経路において、クランク軸12と一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、クランク回転センサ56は、クランク軸12と第1回転体32との間に第1ワンウェイクラッチが設けられない場合、第1回転体32に設けられてもよい。クランク回転センサ56は、人力駆動車10の車速Vを検出するために用いられてもよい。この場合、制御部52は、クランク回転センサ56によって検出されるクランク軸12の回転速度Nと、変速比とに応じて、駆動輪26の回転速度を演算して、人力駆動車10の車速Vを検出する。変速比に関する情報は、記憶部54に予め記憶されている。
Control device 50 further includes crank rotation sensor 56 , vehicle speed sensor 58 and torque sensor 60 .
A crank rotation sensor 56 is used to detect the rotation speed N of the crankshaft 12 of the manpowered vehicle 10 . The crank rotation sensor 56 is mounted, for example, on the frame 28 of the manpowered vehicle 10 or the housing in which the motor 18 is provided. The crank rotation sensor 56 includes a magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the strength of the magnetic field. An annular magnet whose magnetic field strength changes in the circumferential direction is provided on the crankshaft 12 or on the power transmission path between the crankshaft 12 and the first rotor 32 . The crank rotation sensor 56 is communicably connected to the controller 52 by wire or wirelessly. Crank rotation sensor 56 outputs a signal corresponding to rotation speed N of crankshaft 12 to control unit 52 . The crank rotation sensor 56 may be provided on a member that rotates integrally with the crankshaft 12 in the power transmission path of the manpower driving force H from the crankshaft 12 to the first rotor 32 . For example, the crank rotation sensor 56 may be provided on the first rotating body 32 if a first one-way clutch is not provided between the crankshaft 12 and the first rotating body 32 . Crank rotation sensor 56 may be used to detect vehicle speed V of manpowered vehicle 10 . In this case, the control unit 52 detects the vehicle speed V of the manpowered vehicle 10 by calculating the rotational speed of the driving wheels 26 according to the rotational speed N of the crankshaft 12 detected by the crank rotation sensor 56 and the gear ratio. Information about the gear ratio is pre-stored in the storage unit 54 .
人力駆動車10に変速比を変更するための変速機42が設けられる場合、制御部52は、人力駆動車10の車速Vと、クランク軸12の回転速度Nとに応じて、変速比を演算してもよい。この場合、駆動輪26の周長、駆動輪26の直径、または、駆動輪26の半径に関する情報が記憶部54に予め記憶されている。制御装置50は、変速センサを含んでいてもよい。変速センサは、例えば、変速機42に設けられる。変速センサは、変速機42の現在の変速ステージを検出する。変速センサは、制御部52に電気的に接続されている。変速ステージと変速比との関係は、記憶部54に予め記憶されている。制御部52は、変速センサの検出結果から、現在の変速比を検出することができる。制御部52は、駆動輪26の回転速度を変速比で除算することによって、クランク軸12の回転速度Nを演算できる。この場合、車速センサ58および変速センサをクランク回転センサ56として用いてもよい。変速センサは、変速機42ではなく、変速操作部に設けられてもよく、変速ワイヤに設けられてもよい。 If the manpowered vehicle 10 is provided with a transmission 42 for changing the gear ratio, the control unit 52 may calculate the gear ratio according to the vehicle speed V of the manpowered vehicle 10 and the rotational speed N of the crankshaft 12 . In this case, information about the circumference of the drive wheel 26, the diameter of the drive wheel 26, or the radius of the drive wheel 26 is stored in advance in the storage unit 54. FIG. Controller 50 may include a shift sensor. A shift sensor is provided in the transmission 42, for example. A shift sensor detects the current shift stage of the transmission 42 . The shift sensor is electrically connected to the controller 52 . The relationship between the shift stage and the gear ratio is pre-stored in the storage unit 54 . The control unit 52 can detect the current gear ratio from the detection result of the gear shift sensor. The control unit 52 can calculate the rotation speed N of the crankshaft 12 by dividing the rotation speed of the driving wheels 26 by the gear ratio. In this case, the vehicle speed sensor 58 and the shift sensor may be used as the crank rotation sensor 56 . Instead of the transmission 42, the shift sensor may be provided in the shift operating portion, or may be provided in the shift wire.
車速センサ58は、車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサ58は、有線または無線によって制御部52と電気的に接続されている。車速センサ58は、制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。車速センサ58は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部52に出力する。制御部52は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車10の車速Vを演算する。制御部52は、車速Vが所定値以上になると、モータ18を停止する。所定値は、例えば時速25Km、または、時速45Kmである。車速センサは、例えば、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含む。車速センサは、フレーム28のチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク28Aに設けられ、前輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。別の例では、車速センサ58は、GPS受信部を含む。制御部52は、GPS受信部によって取得したGPS情報と、記憶部54に予め記録されている地図情報と、時間とに応じて、人力駆動車10の車速Vを検出してもよい。制御部52は、時間を計るためのタイマを含むことが好ましい。 A vehicle speed sensor 58 is used to detect the rotational speed of the wheels. The vehicle speed sensor 58 is electrically connected to the controller 52 by wire or wirelessly. The vehicle speed sensor 58 is communicably connected to the controller 52 by wire or wirelessly. The vehicle speed sensor 58 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the wheels to the controller 52 . The control unit 52 calculates the vehicle speed V of the manpowered vehicle 10 based on the rotational speed of the wheels. The control unit 52 stops the motor 18 when the vehicle speed V reaches or exceeds a predetermined value. The predetermined value is, for example, 25 Km/h or 45 Km/h. The vehicle speed sensor includes, for example, a magnetic lead that constitutes a reed switch or a Hall element. The vehicle speed sensor may be attached to the chain stay of the frame 28 and configured to detect a magnet attached to the rear wheel, or may be provided to the front fork 28A and configured to detect a magnet attached to the front wheel. In another example, vehicle speed sensor 58 includes a GPS receiver. The control unit 52 may detect the vehicle speed V of the manpowered vehicle 10 according to GPS information acquired by the GPS receiving unit, map information pre-recorded in the storage unit 54, and time. Control unit 52 preferably includes a timer for timing.
トルクセンサ60は、人力駆動力HのトルクTHを検出するために用いられる。トルクセンサ60は、例えば、モータ18が設けられるハウジングに設けられる。トルクセンサ60は、クランク22に入力される人力駆動力HのトルクTHを検出する。トルクセンサ60は、例えば、動力伝達経路に第1ワンウェイクラッチが設けられる場合、第1ワンウェイクラッチよりも上流側に設けられる。トルクセンサ60は、歪センサまたは磁歪センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ60が歪センサを含む場合、歪センサは、好ましくは、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。トルクセンサ60は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。トルクセンサ60の通信部は、制御部52と通信可能に構成される。 The torque sensor 60 is used to detect the torque TH of the manpower driving force H. FIG. The torque sensor 60 is provided, for example, in a housing in which the motor 18 is provided. The torque sensor 60 detects the torque TH of the manpower driving force H input to the crank 22 . For example, when a power transmission path is provided with a first one-way clutch, the torque sensor 60 is provided upstream of the first one-way clutch. Torque sensor 60 includes a strain sensor, a magnetostrictive sensor, or the like. A strain sensor includes a strain gauge. When the torque sensor 60 includes a strain sensor, the strain sensor is preferably provided on the outer circumference of the rotating body included in the power transmission path. Torque sensor 60 may include a wireless or wired communication unit. A communication unit of the torque sensor 60 is configured to communicate with the control unit 52 .
モータ18は、クランク軸12が第1回転方向A1に回転している状態で人力駆動車10の推進をアシストするように構成される。第1回転方向A1は、人力駆動車10が前進する場合のクランク軸12の回転方向と対応する。 The motor 18 is configured to assist in propelling the manpowered vehicle 10 while the crankshaft 12 is rotating in the first rotational direction A1. The first rotation direction A1 corresponds to the rotation direction of the crankshaft 12 when the manpowered vehicle 10 moves forward.
制御部52は、例えば、人力駆動力Hに対して、モータ18によるアシスト力が所定の第2比率Aになるように、モータ18を制御する。制御部52は、例えば、人力駆動車10の人力駆動力HのトルクTHに対する、モータ18によるアシスト力の出力トルクTMが所定の第2比率Aになるように、モータ18を制御してもよい。制御部52は、例えば、人力駆動力Hに対するモータ18の出力の第2比率Aの異なる複数の制御モードから選択される1つの制御モードでモータ18を制御する。人力駆動車10の人力駆動力HのトルクTHに対するモータ18の出力トルクTMのトルク比率ATを、第2比率Aと記載する場合がある。制御部52は、例えば、人力駆動力Hの仕事率WH(ワット)に対して、モータ18の仕事率WM(ワット)が所定の第2比率Aになるように、モータ18を制御してもよい。人力駆動力Hの仕事率WHは、人力駆動力Hとクランク22の回転速度Nとの乗算によって算出される。モータ18の出力が減速機を介して人力駆動力Hの動力経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ18の出力とする。制御部52は、人力駆動力HのトルクTHまたは仕事率WHに応じて、制御指令をモータ18の駆動回路40に出力する。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。 The control unit 52 controls the motor 18 so that the assist force of the motor 18 becomes a predetermined second ratio A to the human driving force H, for example. The control unit 52 may control the motor 18 so that the output torque TM of the assist force of the motor 18 with respect to the torque TH of the manpower driving force H of the manpowered vehicle 10 becomes a predetermined second ratio A, for example. The control unit 52 controls the motor 18 in one control mode selected from a plurality of control modes in which the second ratio A of the output of the motor 18 to the human driving force H is different, for example. A torque ratio AT of the output torque TM of the motor 18 to the torque TH of the manpower driving force H of the manpowered vehicle 10 may be referred to as a second ratio A in some cases. The control unit 52 may control the motor 18 so that the power WM (watts) of the motor 18 becomes a predetermined second ratio A with respect to the power WH (watts) of the human driving force H, for example. The power WH of the manpower driving force H is calculated by multiplying the manpower driving force H and the rotation speed N of the crank 22 . When the output of the motor 18 is input to the power path of the manpower driving force H through the speed reducer, the output of the speed reducer is the output of the motor 18 . The control unit 52 outputs a control command to the drive circuit 40 of the motor 18 according to the torque TH or the power WH of the manpower driving force H. The control command includes, for example, a torque command value.
制御部52は、モータ18の出力の最大値MXが所定値以下になるようにモータ18を制御する。制御部52は、例えば、最大値MXの異なる複数の制御モードから選択される1つの制御モードでモータ18を制御する。モータ18の出力は、モータ18の出力トルクTMを含む。モータ18の出力は、モータ18の仕事率WMを含んでいてもよい。この場合、制御部52は、モータ18の仕事率WMが所定値WM1以下になるようにモータ18を制御する。所定値WM1は、一例では、500ワットである。所定値WM1は、別の例では、300ワットである。制御部52は、トルク比率ATが所定トルク比率AT1以下になるようにモータ18を制御してもよい。所定トルク比率AT1は、一例では、300%である。 The control unit 52 controls the motor 18 so that the maximum value MX of the output of the motor 18 is equal to or less than a predetermined value. For example, the control unit 52 controls the motor 18 in one control mode selected from a plurality of control modes with different maximum values MX. The output of motor 18 includes the output torque TM of motor 18 . The output of motor 18 may include power WM of motor 18 . In this case, the controller 52 controls the motor 18 so that the power WM of the motor 18 is equal to or less than the predetermined value WM1. The predetermined value WM1 is 500 watts in one example. The predetermined value WM1 is 300 watts in another example. The control unit 52 may control the motor 18 so that the torque ratio AT is equal to or less than a predetermined torque ratio AT1. The predetermined torque ratio AT1 is, for example, 300%.
複数の制御モードのそれぞれにおいて、第2比率Aおよびモータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が異なっていてもよい。複数の制御モードのそれぞれにおいて、第2比率Aのみ、最大値MXのみ、または、第2比率Aおよび最大値MXの両方が異なっていてもよい。この場合、制御部52は、モータ18の出力が選択されているモータ18の制御モードにおいて規定される第2比率A以下、かつ、所定値以下になるようにモータ18を制御する。 At least one of the second ratio A and the maximum value MX of the output of the motor 18 may be different in each of the plurality of control modes. Only the second ratio A, only the maximum value MX, or both the second ratio A and the maximum value MX may be different in each of the plurality of control modes. In this case, the control unit 52 controls the motor 18 so that the output of the motor 18 is equal to or less than the second ratio A defined in the selected control mode of the motor 18 and is equal to or less than the predetermined value.
制御部52は、第1入力部14に与えられる第1荷重G1と第2入力部16に与えられる第2荷重G2とのバランスに応じて、モータ18の制御状態を変更する。 The control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the balance between the first load G1 applied to the first input unit 14 and the second load G2 applied to the second input unit 16 .
一例では、制御装置50は、第1荷重G1および第2荷重G2を検出する検出部62をさらに含み、検出部62は、クランクアーム20に設けられる。検出部62は、それぞれのクランクアーム20に設けられる。検出部62は、例えば、歪センサ等を含む。歪センサは、歪ゲージを含む。検出部62は、各クランクアーム20の延びる方向およびクランク軸12の回転軸心の延びる方向と直交する方向へのクランクアーム20の曲げによって生じる歪みを検出することが好ましい。第1荷重G1および第2荷重G2のうちの一方は、クランクアーム20の回転方向のうちの一方に与えられる力を正の値とし、他方は、クランクアーム20の回転方向のうちの他方に与えられる力を正の値として検出される。 In one example, the control device 50 further includes a detector 62 that detects the first load G1 and the second load G2, and the detector 62 is provided on the crank arm 20 . A detector 62 is provided on each crank arm 20 . The detection unit 62 includes, for example, a strain sensor or the like. A strain sensor includes a strain gauge. The detector 62 preferably detects strain caused by bending of the crank arms 20 in a direction orthogonal to the extending direction of each crank arm 20 and the extending direction of the rotational axis of the crankshaft 12 . One of the first load G1 and the second load G2 is detected as a positive force applied in one of the rotational directions of the crank arm 20, and the other is detected as a positive force applied in the other rotational direction of the crank arm 20.
別例では、図2の二点鎖線に示されるように、制御装置50は、第1荷重G1および第2荷重G2を検出する検出部64をさらに含み、検出部64は、ペダル24に設けられる。検出部64は、それぞれのペダル24に設けられる。検出部64は、例えば、荷重センサ、または、圧力センサ等を含む。検出部64は、ペダル24の表面およびペダル24とクランクアーム20との接続部の少なくとも一方に設けられる。検出部64は、ペダル24の表面のみ、ペダル24とクランクアーム20との接続部のみ、または、ペダル24の表面およびペダル24とクランクアーム20との接続部の両方に設けられてもよい。接続部は、ペダル24をクランクアーム20に対して回転可能に支持するペダル軸を含む。検出部64は、各ペダル24にかけられる鉛直方向下方の荷重または圧力荷重、あるいは、各ペダル24の回転軌跡の接線方向下方の荷重または圧力荷重を検出することが好ましい。検出部64が、各ペダル24にかけられる鉛直方向下方の荷重または圧力荷重を検出する場合、第1荷重G1および第2荷重G2は、各ペダル24に与えられる鉛直方向下方に向かう方向の力を正の値として検出されることが好ましい。検出部64が、各ペダル24の回転軌跡の接線方向下方の荷重または圧力荷重を検出する場合、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの一方は、クランクアーム20の回転方向のうちの一方に与えられる力を正の値とし、他方は、クランクアーム20の回転方向のうちの他方に与えられる力を正の値として検出される。 In another example, the control device 50 further includes a detector 64 that detects the first load G1 and the second load G2, and the detector 64 is provided on the pedal 24, as indicated by the two-dot chain line in FIG. A detector 64 is provided for each pedal 24 . The detector 64 includes, for example, a load sensor or a pressure sensor. The detection portion 64 is provided on at least one of the surface of the pedal 24 and the connecting portion between the pedal 24 and the crank arm 20 . The detector 64 may be provided only on the surface of the pedal 24 , only on the connection between the pedal 24 and the crank arm 20 , or on both the surface of the pedal 24 and the connection between the pedal 24 and the crank arm 20 . The connection includes a pedal axle that rotatably supports the pedal 24 with respect to the crank arm 20 . The detection unit 64 preferably detects a vertical downward load or pressure load applied to each pedal 24 or a tangential downward load or pressure load on the rotation locus of each pedal 24 . When the detection unit 64 detects a vertically downward load or a pressure load applied to each pedal 24, the first load G1 and the second load G2 are preferably detected as a positive force applied to each pedal 24 in a vertically downward direction. When the detection unit 64 detects a load or a pressure load in the tangential direction below the rotation locus of each pedal 24, one of the first load G1 and the second load G2 is detected as a force applied in one of the rotational directions of the crank arm 20 as a positive value, and the other is detected as a positive value as a force applied in the other rotational direction of the crank arm 20.
制御装置50は、検出部62および検出部64の両方を含んでいてもよく、一方のみを含んでいてもよい。制御装置50が検出部62および検出部64の両方を含む場合、制御部52は、検出部62によって検出される第1荷重G1および第2荷重G2と、検出部64によって検出される第1荷重G1および第2荷重G2との一方、または、両方を用いてモータ18の制御状態を変更するようにしてもよい。 The control device 50 may include both the detection section 62 and the detection section 64, or may include only one of them. If the control device 50 includes both the detection unit 62 and the detection unit 64, the control unit 52 may change the control state of the motor 18 using one or both of the first load G1 and the second load G2 detected by the detection unit 62 and the first load G1 and the second load G2 detected by the detection unit 64.
制御部52は、第1荷重G1の第2荷重G2に対する第1比率R、または、第1荷重G1と第2荷重G2との差に応じて、モータ18の制御状態を変更する。制御部52が第1荷重G1と第2荷重G2との差に応じてモータ18の制御状態を変更する場合、例えば、制御部52は、第1荷重G1と第2荷重G2との差の絶対値が所定値未満の場合、モータ18を第3制御状態で制御し、第1荷重G1と第2荷重G2との差の絶対値が所定値以上の場合、モータ18を第4制御状態で制御する。第3制御状態の場合では、第4制御状態の場合よりも、人力駆動力Hに対するモータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さいことが好ましい。第3制御状態の場合では、第4制御状態の場合よりも、第2比率Aのみ、および、最大値MXのみ、または、第2比率Aおよび最大値MXの両方が小さいことが好ましい。 The control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the first ratio R of the first load G1 to the second load G2 or the difference between the first load G1 and the second load G2. When the control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the difference between the first load G1 and the second load G2, for example, when the absolute value of the difference between the first load G1 and the second load G2 is less than a predetermined value, the control unit 52 controls the motor 18 in the third control state, and when the absolute value of the difference between the first load G1 and the second load G2 is greater than or equal to the predetermined value, controls the motor 18 in the fourth control state. In the case of the third control state, it is preferable that at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 to the manpower driving force H and the maximum value MX of the output of the motor 18 is smaller than in the case of the fourth control state. In the case of the third control state, it is preferable that only the second ratio A and only the maximum value MX, or both the second ratio A and the maximum value MX are smaller than in the case of the fourth control state.
制御部52が第1比率Rに応じてモータ18の制御状態を変更する場合、例えば、好ましくは、制御部52は、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持される場合、モータ18を第1制御状態で制御し、第1比率Rが第1範囲XRに含まれない場合、モータ18を第2制御状態で制御する。第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、人力駆動力Hに対するモータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さい。第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、第2比率Aのみ、最大値MXのみ、または、第2比率Aおよび最大値MXの両方が小さい。好ましくは、第1範囲XRは、7/13以上、かつ、13/7以下の少なくとも一部の範囲を含む。好ましくは、第1範囲XRは、1を含む。第1範囲XRの下限値は7/13以上であり、上限値は13/7以下であることが好ましい。第1範囲XRの中央値は、1であることが好ましい。記憶部54は、第1範囲XRを変更可能に記憶してもよい。この場合、人力駆動車10に設けられる操作部および外部の装置等によって第1範囲XRは変更可能に記憶部54に記憶されることが好ましい。 When the control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the first ratio R, preferably, the control unit 52 controls the motor 18 in the first control state when the first ratio R is maintained within the first range XR, and controls the motor 18 in the second control state when the first ratio R is not within the first range XR. In the first control state, at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 to the human driving force H and the maximum value MX of the output of the motor 18 is smaller than in the second control state. In the first control state, only the second ratio A, only the maximum value MX, or both the second ratio A and the maximum value MX are smaller than in the second control state. Preferably, the first range XR includes at least part of the range of 7/13 or more and 13/7 or less. Preferably, the first range XR includes one. It is preferable that the lower limit of the first range XR is 7/13 or more and the upper limit is 13/7 or less. The median value of the first range XR is preferably one. The storage unit 54 may store the first range XR changeably. In this case, it is preferable that the first range XR is stored in the storage unit 54 so as to be changeable by an operation unit provided in the manpowered vehicle 10, an external device, or the like.
搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ、かつ、ペダル24を漕いでいない場合、または、搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ、かつ、クランク22を小さな角度で揺動させている場合、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されやすい。このため、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持される場合、モータ18を第1制御状態で制御することによって、搭乗者がペダル24に足を載せてペダル24を漕いでいない場合および搭乗者がペダル24に足を載せてクランク22を揺動させている場合に、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方を小さくできる。これによって、特に搭乗者がペダル24に足を載せて立ち上がっている状態で、人力駆動車10のバランスを取りやすくなる。 When the rider puts his foot on the pedal 24 of the first input unit 14 and the pedal 24 of the second input unit 16 and does not pedal the pedal 24, or when he puts his foot on the pedal 24 of the first input unit 14 and the pedal 24 of the second input unit 16 and swings the crank 22 at a small angle, the state in which the first ratio R is included in the first range XR is likely to be maintained. Therefore, when the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained, by controlling the motor 18 in the first control state, at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 can be reduced when the rider puts his foot on the pedal 24 and does not pedal the pedal 24 and when he puts his foot on the pedal 24 and swings the crank 22. This facilitates balancing the human powered vehicle 10, especially with the rider standing with their feet on the pedals 24.
好ましくは、制御部52は、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合、第1制御状態でモータ18を制御することを禁止する。第1入力部14および第2入力部16は、クランク軸12の回転方向において互いに180度離れた位相でクランク軸12に接続され、第4範囲は、第1入力部14および第2入力部16がそれぞれ上死点および下死点から90度離れたクランク軸12の回転位相を含むことが好ましい。第4範囲は、例えば、上死点がクランク軸12の回転位相の0度である場合に、45度以上から135度以下までのクランク軸12の回転位相の範囲、および、225度以上から315度以下までのクランク軸12の回転位相の範囲を含む。 Preferably, control unit 52 prohibits control of motor 18 in the first control state when the rotational phase of crankshaft 12 is outside the fourth range. The first input portion 14 and the second input portion 16 are connected to the crankshaft 12 at phases 180 degrees apart from each other in the rotational direction of the crankshaft 12, and the fourth range preferably includes the rotational phases of the crankshaft 12 at which the first input portion 14 and the second input portion 16 are 90 degrees away from the top dead center and the bottom dead center, respectively. For example, when the top dead center is 0 degrees of the rotational phase of the crankshaft 12, the fourth range includes a rotational phase range of the crankshaft 12 from 45 degrees or more to 135 degrees or less and a rotational phase range of the crankshaft 12 from 225 degrees or more to 315 degrees or less.
特に搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ立ち上がっている状態で、ペダル24を漕いでいない場合、第1入力部14のクランクアーム20および第2入力部16のクランクアーム20が上下死点から90度離れた回転位相を含む領域に維持されやすい。搭乗者がペダル24を漕ぐ場合には、第1入力部14のクランクアーム20および第2入力部16のクランクアーム20が上下死点から90度離れた回転位相を含む第4範囲外にも位置しやすい。このため、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合に第1制御状態でモータ18を制御することを禁止することによって、搭乗者がペダリングする際に、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。 In particular, when the rider stands with his/her feet on the pedals 24 of the first input section 14 and the pedals 24 of the second input section 16 and does not pedal the pedals 24, the crank arm 20 of the first input section 14 and the crank arm 20 of the second input section 16 are likely to be maintained in a region including a rotational phase 90 degrees away from the vertical dead center. When the rider pedals the pedals 24, the crank arm 20 of the first input section 14 and the crank arm 20 of the second input section 16 are likely to be positioned outside the fourth range including the rotational phase 90 degrees away from the vertical dead center. Therefore, by prohibiting the motor 18 from being controlled in the first control state when the rotation phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range, it is possible to prevent at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 from decreasing when the rider pedals.
好ましくは、制御部52は、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合、第1制御状態でモータ18を制御することを禁止する。予め定める速度NXは、搭乗者が意図的にペダル24を漕いでいることを判定可能な値を含むことが好ましい。クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合に第1制御状態でモータ18を制御することを禁止し、第2制御状態でモータ18を制御することによって、搭乗者がペダリングする際に、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。 Preferably, the control unit 52 prohibits the motor 18 from being controlled in the first control state when the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX. The predetermined speed NX preferably includes a value that allows determination that the rider is intentionally pedaling the pedals 24 . By prohibiting the motor 18 from being controlled in the first control state when the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX, and controlling the motor 18 in the second control state, it is possible to prevent at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 from decreasing when the rider pedals.
図3を参照して、モータ18の制御状態を変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図3に示すフローチャートのステップS11に移行する。 Processing for changing the control state of the motor 18 will be described with reference to FIG. When power is supplied to the control unit 52, the control unit 52 starts processing and proceeds to step S11 of the flowchart shown in FIG.
制御部52は、ステップS11において、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上か否かを判定する。制御部52は、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上ではない場合、ステップS12に移行する。 In step S11, the control unit 52 determines whether or not the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than a predetermined speed NX. If the rotation speed N of the crankshaft 12 is not equal to or higher than the predetermined speed NX, the control unit 52 proceeds to step S12.
制御部52は、ステップS12において、クランク軸12の回転位相が第4範囲外か否かを判定する。制御部52は、クランク軸12の回転位相が第4範囲外ではない場合、ステップS13に移行する。 In step S12, the control unit 52 determines whether or not the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range. If the rotational phase of the crankshaft 12 is not outside the fourth range, the controller 52 proceeds to step S13.
制御部52は、ステップS13において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれるか否かを判定する。制御部52は、ステップS13において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態の場合、ステップS14に移行する。 In step S13, the control unit 52 determines whether or not the first ratio R is included in the first range XR. If the first ratio R is within the first range XR in step S13, the controller 52 proceeds to step S14.
制御部52は、ステップS14において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されているかを判定する。例えば、制御部52は、第1比率Rが第1範囲XRに含まれると判定してからの時間が所定時間以上になった場合、第1比率Rが第1範囲XRに含まれている状態が維持されていると判定する。例えば、制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2の検出周期、または、第1比率Rの演算周期において所定回以上連続して第1比率Rが第1範囲XRに含まれている場合、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されていると判定する。制御部52は、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されている場合、ステップS15に移行する。制御部52は、ステップS15において、第1制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。 In step S14, the control unit 52 determines whether the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained. For example, the control unit 52 determines that the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained when the time after it is determined that the first ratio R is included in the first range XR is equal to or longer than a predetermined time. For example, when the first ratio R is included in the first range XR continuously for a predetermined number of times or more in the detection period of the first load G1 and the second load G2 or the calculation period of the first ratio R, the control unit 52 determines that the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained. When the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained, the control unit 52 proceeds to step S15. In step S15, the control unit 52 controls the motor 18 in the first control state, and terminates the process.
制御部52は、ステップS11において、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、第2制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。制御部52は、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS11の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS11の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 When the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX in step S11, the control unit 52 proceeds to step S16. In step S16, the control unit 52 controls the motor 18 in the second control state, and terminates the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX. If the determination in step S11 is YES, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if the determination in step S11 is NO, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
制御部52は、ステップS12において、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、第2制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。制御部52は、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS12の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS12の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 If the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range in step S12, the controller 52 proceeds to step S16. In step S16, the control unit 52 controls the motor 18 in the second control state, and terminates the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range. If the determination in step S12 is YES, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if the determination in step S12 is NO, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
制御部52は、ステップS13において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれない場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、第2制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。制御部52は、第1比率Rが第1範囲XRに含まれない場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS13の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS13の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 If the first ratio R is not included in the first range XR in step S13, the control unit 52 proceeds to step S16. In step S16, the control unit 52 controls the motor 18 in the second control state, and terminates the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the first ratio R is not included in the first range XR. If the determination in step S13 is NO, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and end the process. In this case, if the determination in step S13 is YES, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
制御部52は、ステップS14において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されていない場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、第2制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。制御部52は、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持されていない場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS14の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS14の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 If the state in which the first ratio R is included in the first range XR is not maintained in step S14, the control unit 52 proceeds to step S16. In step S16, the control unit 52 controls the motor 18 in the second control state, and terminates the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the state in which the first ratio R is included in the first range XR is not maintained. If the determination in step S14 is NO, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if the determination in step S14 is YES, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
(第2実施形態)
図4および図5を参照して、第2実施形態の制御装置50について説明する。第2実施形態の制御装置50は、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理が異なる点以外は、第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
A control device 50 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. The control device 50 of the second embodiment is the same as the control device 50 of the first embodiment except that the processing for switching between the first control state and the second control state is different. Therefore, the same reference numerals as in the first embodiment are given to the configurations that are common to the first embodiment, and overlapping descriptions are omitted.
制御部52は、第1入力部14に与えられる第1荷重G1の変化の状態と、第2入力部16に与えられる第2荷重G2の変化の状態と、に応じて、モータ18の制御状態を変更する。制御部52は、好ましくは、第1入力部14および第2入力部16が上死点および下死点を除く位置にある場合、第1入力部14に与えられる第1荷重G1の変化の状態と、第2入力部16に与えられる第2荷重G2の変化の状態と、に応じて、モータ18の制御状態を変更する。 The control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the change state of the first load G1 applied to the first input unit 14 and the change state of the second load G2 applied to the second input unit 16. Preferably, when the first input unit 14 and the second input unit 16 are at positions other than the top dead center and the bottom dead center, the control unit 52 changes the control state of the motor 18 according to the change state of the first load G1 applied to the first input unit 14 and the change state of the second load G2 applied to the second input unit 16.
制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第1回転方向A1とは反対の第2回転方向A2に与えられる他方が増加すると、モータ18の制御状態を変更する制御部52を含む。 The control unit 52 includes a control unit 52 that changes the control state of the motor 18 when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 increases and then the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 opposite to the first rotation direction A1 increases.
制御部52は、第2制御状態でモータ18を制御している場合に、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加すると、モータ18の制御状態を第2制御状態から第1制御状態に変更する。制御部52は、第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さい。 When the motor 18 is controlled in the second control state, the control unit 52 changes the control state of the motor 18 from the second control state to the first control state when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases and then the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 increases. In the first control state, the control unit 52 makes at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 smaller than in the second control state.
第1入力部14が上死点および下死点よりも人力駆動車10の前方に位置するクランク軸12の回転位相を含む範囲内に位置し、第2入力部16が上死点および下死点よりも人力駆動車10の後方に位置するクランク軸12の回転位相を含む範囲内に位置する場合、第1入力部14の第1荷重G1が重力および踏力によってクランク軸12の第1回転方向A1に与えられる。この場合、第2入力部16の第2荷重G2が重力および踏力によってクランク軸12の第2回転方向A2に与えられる。第1入力部14が上死点および下死点よりも人力駆動車10の後方に位置するクランク軸12の回転位相を含む範囲内に位置し、第2入力部16が上死点および下死点よりも人力駆動車10の前方に位置するクランク軸12の回転位相を含む範囲内に位置する場合、第1入力部14の第1荷重G1が重力および踏力によってクランク軸12の第2回転方向A2に与えられる。この場合、第2入力部16の第2荷重G2が重力および踏力によってクランク軸12の第1回転方向A1に与えられる。 When the first input portion 14 is positioned within a range including the rotational phase of the crankshaft 12 positioned forward of the manpowered vehicle 10 relative to the top dead center and the bottom dead center, and the second input portion 16 is positioned within a range including the rotational phase of the crankshaft 12 positioned rearward of the manpowered vehicle 10 relative to the top dead center and the bottom dead center, the first load G1 of the first input portion 14 is applied in the first rotational direction A1 of the crankshaft 12 by gravity and pedaling force. In this case, the second load G2 of the second input portion 16 is applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 by gravity and pedaling force. When the first input portion 14 is positioned within a range including the rotational phase of the crankshaft 12 positioned behind the manpowered vehicle 10 relative to the top dead center and the bottom dead center, and the second input portion 16 is positioned within a range including the rotational phase of the crankshaft 12 positioned forward of the manpowered vehicle 10 relative to the top dead center and the bottom dead center, the first load G1 of the first input portion 14 is applied in the second rotational direction A2 of the crankshaft 12 by gravity and pedaling force. In this case, the second load G2 of the second input portion 16 is applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 by gravity and pedaling force.
搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ、かつ、ペダル24を漕いでいない場合、第1荷重G1および第2荷重G2の少なくとも一方がゼロになる場合も含まれる。例えば、第1荷重G1が第2荷重よりも大きい場合、クランク軸12は第1荷重G1の力が与えられる第1回転方向A1および第2回転方向A2の一方に回転する。例えば、第1荷重G1が第2荷重G2よりも小さい場合、クランク軸12は第2荷重G2の力が与えられる第1回転方向A1および第2回転方向A2の一方に回転する。 A case where at least one of the first load G1 and the second load G2 becomes zero when the rider puts his/her feet on the pedals 24 of the first input unit 14 and the pedals 24 of the second input unit 16 and does not step on the pedals 24 is also included. For example, when the first load G1 is larger than the second load, the crankshaft 12 rotates in one of the first rotation direction A1 and the second rotation direction A2 in which the force of the first load G1 is applied. For example, when the first load G1 is smaller than the second load G2, the crankshaft 12 rotates in one of the first rotation direction A1 and the second rotation direction A2 in which the force of the second load G2 is applied.
搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ、かつ、ペダル24を漕いでいない場合、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第1回転方向A1に与えられる一方と、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第2回転方向A2に与えられる他方とが交互に増減しやすい。このため、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第2回転方向A2に与えられる他方が増加した場合に第1制御状態でモータを制御することによって、搭乗者がペダル24を漕いでいない場合に、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方を小さくできる。 When the rider puts his foot on the pedal 24 of the first input unit 14 and the pedal 24 of the second input unit 16 and does not step on the pedal 24, one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 and the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 tend to alternately increase or decrease. Therefore, by controlling the motor in the first control state when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 increases and the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 increases, at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 can be reduced when the rider is not pedaling the pedals 24.
図4を参照して、モータ18の制御状態を第2制御状態から第1制御状態に変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図4に示すフローチャートのステップS21に移行する。本実施形態では、制御部52は、電力が供給されると第2制御状態で起動する。 Processing for changing the control state of the motor 18 from the second control state to the first control state will be described with reference to FIG. When power is supplied to the control unit 52, the control unit 52 starts processing and proceeds to step S21 of the flowchart shown in FIG. In this embodiment, the control unit 52 starts up in the second control state when power is supplied.
制御部52は、ステップS21において、第2制御状態でモータ18を制御しているか否かを判定する。制御部52は、ステップS21において第2制御状態でモータ18を制御していない場合、処理を終了する。制御部52は、第2制御状態でモータを制御している場合、ステップS22に移行する。 In step S21, the controller 52 determines whether or not the motor 18 is being controlled in the second control state. If the control unit 52 does not control the motor 18 in the second control state in step S21, the process ends. When controlling the motor in the second control state, the control unit 52 proceeds to step S22.
制御部52は、ステップS22において、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上か否かを判定する。制御部52は、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上ではない場合、ステップS23に移行する。 In step S22, the control unit 52 determines whether or not the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than a predetermined speed NX. If the rotation speed N of the crankshaft 12 is not equal to or higher than the predetermined speed NX, the control unit 52 proceeds to step S23.
制御部52は、ステップS23において、クランク軸12の回転位相が第4範囲外か否かを判定する。制御部52は、クランク軸12の回転位相が第4範囲外でない場合、ステップS24に移行する。クランク軸12の回転位相が第4範囲にある場合は、第1入力部14および第2入力部16が上死点および下死点を除く位置にある。 In step S23, the control unit 52 determines whether or not the rotation phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range. If the rotational phase of the crankshaft 12 is not outside the fourth range, the controller 52 proceeds to step S24. When the rotation phase of the crankshaft 12 is in the fourth range, the first input portion 14 and the second input portion 16 are at positions other than the top dead center and the bottom dead center.
制御部52は、ステップS24において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加したか否かを判定する。制御部52は、例えば、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、所定時間内に第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加した場合、ステップS24の判定をYESとする。制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加した場合、ステップS25に移行する。制御部52は、ステップS25において、第2制御状態から第1制御状態に変更し、処理を終了する。 In step S24, the control unit 52 determines whether or not the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotational direction A2 of the crankshaft 12 increases after one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotational direction A1 of the crankshaft 12 increases. For example, after one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases, the control unit 52 determines YES in step S24 when the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 increases within a predetermined time. If one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases and then the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 increases, the control unit 52 proceeds to step S25. In step S25, the control unit 52 changes from the second control state to the first control state, and terminates the process.
制御部52は、ステップS22において、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合、処理を終了する。制御部52は、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS22の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS22の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 If the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX in step S22, the control unit 52 ends the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than the predetermined speed NX. If the determination in step S22 is YES, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if the determination in step S22 is NO, the control section 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
制御部52は、ステップS23において、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合、処理を終了する。制御部52は、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS23の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS23の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 If the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range in step S23, the controller 52 ends the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range. If the determination in step S23 is YES, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and end the process. In this case, if the determination in step S23 is NO, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
制御部52は、ステップS24において、制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、所定時間内に第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加していない場合、処理を終了する。制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加していない場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS24でNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS24でYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 In step S24, if the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 does not increase within a predetermined time after one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases, the control unit 52 ends the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases after the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 does not increase. If NO in step S24, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if YES in step S24, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
図5を参照して、モータ18の制御状態を第1制御状態から第2制御状態に変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図5に示すフローチャートのステップS31に移行する。 Processing for changing the control state of the motor 18 from the first control state to the second control state will be described with reference to FIG. When power is supplied to the control unit 52, the control unit 52 starts processing and proceeds to step S31 of the flowchart shown in FIG.
制御部52は、ステップS31において、第1制御状態でモータ18を制御しているか否かを判定する。制御部52は、第1制御状態でモータ18を制御していない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態でモータ18を制御している場合、ステップS32に移行する。 In step S31, the controller 52 determines whether or not the motor 18 is being controlled in the first control state. If the control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state, the process ends. When controlling the motor 18 in the first control state, the control unit 52 proceeds to step S32.
制御部52は、ステップS32において、第2制御状態への変更条件が成立しているか否かを判定する。第2制御状態への変更条件は、例えば、クランク軸12の回転速度Nが予め定める速度NX以上の場合に成立する。第2制御状態への変更条件は、例えば、クランク軸12の回転位相が第4範囲外の場合に成立する。第2制御状態への変更条件は、例えば、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる他方が増加していない場合に成立する。第2制御状態への変更条件は、複数の条件の少なくとも1つが成立した場合に成立するようにしてもよく、複数の条件のうちの予め定める2つ以上の条件が成立した場合に成立するようにしてもよい。 In step S32, the control unit 52 determines whether or not the conditions for changing to the second control state are satisfied. The condition for changing to the second control state is satisfied, for example, when the rotation speed N of the crankshaft 12 is equal to or higher than a predetermined speed NX. The condition for changing to the second control state is met, for example, when the rotational phase of the crankshaft 12 is outside the fourth range. The condition for changing to the second control state is established, for example, when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 of the crankshaft 12 increases and then the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 does not increase. The condition for changing to the second control state may be satisfied when at least one of a plurality of conditions is satisfied, or may be satisfied when two or more predetermined conditions among the plurality of conditions are satisfied.
制御部52は、ステップS32において、第2制御状態への変更条件が成立していない場合、処理を終了する。制御部52は、ステップS32において、第2制御状態への変更条件が成立している場合、ステップS33に移行する。制御部52は、ステップS33において、第2制御状態に変更し、処理を終了する。 If the condition for changing to the second control state is not satisfied in step S32, the control unit 52 ends the process. When the condition for changing to the second control state is satisfied in step S32, the control unit 52 proceeds to step S33. In step S33, the control unit 52 changes to the second control state and terminates the process.
(第3実施形態)
図6を参照して、第3実施形態の制御装置50について説明する。第3実施形態の制御装置50は、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理が異なる点以外は、第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(Third embodiment)
A control device 50 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The control device 50 of the third embodiment is the same as the control device 50 of the first embodiment except that the processing for switching between the first control state and the second control state is different. Therefore, the same reference numerals as those of the first embodiment are given to the configurations that are common to the first embodiment, and overlapping explanations are omitted.
制御部52は、第1入力部14に与えられる第1荷重G1および第2入力部16に与えられる第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が、予め定める値GX以上の場合と、予め定める値GX未満の場合とにおいて、モータ18の制御状態を変更する。好ましくは、予め定める値GXは、80ニュートン以上である。より好ましくは、予め定める値GXは、150ニュートン以下である。 The control unit 52 changes the control state of the motor 18 depending on whether one of the first load G1 applied to the first input unit 14 and the second load G2 applied to the second input unit 16 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is greater than or equal to a predetermined value GX or less than the predetermined value GX. Preferably, the predetermined value GX is 80 Newtons or more. More preferably, the predetermined value GX is 150 Newtons or less.
制御部52は、第1入力部14に与えられる第1荷重G1および第2入力部16に与えられる第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、モータ18を第1制御状態で制御し、第1入力部14に与えられる第1荷重G1および第2入力部に与えられる第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX未満の場合、モータ18を第2制御状態で制御する。制御部52は、第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が小さい。 When one of the first load G1 applied to the first input portion 14 and the second load G2 applied to the second input portion 16, which is applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12, is equal to or greater than a predetermined value GX, the control unit 52 controls the motor 18 in the first control state, and the one of the first load G1 applied to the first input portion 14 and the second load G2 applied to the second input portion, which is applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12, is predetermined. If less than the value GX, the motor 18 is controlled in the second control state. In the first control state, the control unit 52 makes at least one of the second ratio A and the maximum value MX of the output of the motor 18 smaller than in the second control state.
搭乗者が第1入力部14のペダル24および第2入力部16のペダル24に足を載せ、かつ、ペダル24を漕いでいない場合、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第2回転方向A2に与えられる力がペダル24を漕いでいる場合よりも大きくなりやすい。このため、第1荷重G1および第2荷重G2のうちの第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合に第1制御状態でモータを制御することによって、搭乗者がペダル24を漕いでいない場合に、モータ18の出力の第2比率A、および、モータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方を小さくできる。 When the rider puts his/her feet on the pedals 24 of the first input unit 14 and the pedals 24 of the second input unit 16 and does not pedal the pedals 24, the force applied in the second rotation direction A2 of the first load G1 and the second load G2 tends to be larger than when the pedals 24 are pedaled. Therefore, by controlling the motor in the first control state when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 is equal to or greater than the predetermined value GX, at least one of the second ratio A of the output of the motor 18 and the maximum value MX of the output of the motor 18 can be reduced when the rider is not pedaling the pedal 24.
図6を参照して、モータ18の制御状態を第2制御状態から第1制御状態に変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図6に示すフローチャートのステップS11に移行する。 Processing for changing the control state of the motor 18 from the second control state to the first control state will be described with reference to FIG. When power is supplied to the control unit 52, the control unit 52 starts processing and proceeds to step S11 in the flowchart shown in FIG.
制御部52は、図3のステップS14の処理に変えて図6のステップS41の処理を実行する。制御部52は、図6のステップS11,S12,S15,S16において図3のステップS11,S12,S15,S16と同様の処理を行う。制御部52は、図6のステップS13において図3のステップS13と同様の処理を行い、図6のステップS13における判定がYESの場合、ステップS41に移行する。 The control unit 52 executes the process of step S41 of FIG. 6 instead of the process of step S14 of FIG. The control unit 52 performs the same processes as steps S11, S12, S15 and S16 in FIG. 3 in steps S11, S12, S15 and S16 in FIG. In step S13 of FIG. 6, the control unit 52 performs the same process as in step S13 of FIG. 3, and when the determination in step S13 of FIG. 6 is YES, the process proceeds to step S41.
制御部52は、ステップS41において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上か否かを判定する。制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、ステップS15に移行する。 In step S41, the control unit 52 determines whether or not one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than a predetermined value GX. If one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than a predetermined value GX, the control unit 52 proceeds to step S15.
制御部52は、ステップS41において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上ではない場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、第2制御状態でモータ18を制御し、処理を終了する。制御部52は、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上ではない場合には、第1制御状態でモータ18を制御しない。制御部52は、ステップS41の判定がNOの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部52は、ステップS41の判定がYESの場合、第1制御状態でのモータ18の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。 In step S41, if one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is not equal to or greater than a predetermined value GX, the control unit 52 proceeds to step S16. In step S16, the control unit 52 controls the motor 18 in the second control state, and terminates the process. The control unit 52 does not control the motor 18 in the first control state when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is not equal to or greater than a predetermined value GX. If the determination in step S41 is NO, the control unit 52 may set a flag to prohibit control of the motor 18 in the first control state, and terminate the process. In this case, if the determination in step S41 is YES, the control unit 52 may cancel the flag that prohibits the control of the motor 18 in the first control state.
(変形例)
実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動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。本発明に従う人力駆動車用制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(Modification)
The description of the embodiment is an example of the possible forms of the manpowered vehicle control device according to the present invention, and is not intended to limit the forms. The manpowered vehicle control device according to the present invention can take, for example, a modification of the embodiment shown below and a combination of at least two mutually consistent modifications. In the following modified examples, the same reference numerals as in the embodiment are given to the parts that are common to the embodiment, and the description thereof is omitted.
・第1実施形態において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第2回転方向A2に与えられる他方が増加し、かつ、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持される場合、かつ、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、第1制御状態でモータ18を制御するようにしてもよい。 In the first embodiment, after one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 increases, the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 increases, and the state where the first ratio R is included in the first range XR is maintained, and when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than the predetermined value GX. , the motor 18 may be controlled in the first control state.
・第1実施形態において、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持される場合、かつ、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、第1制御状態でモータ18を制御するようにしてもよい。 In the first embodiment, when the state in which the first ratio R is included in the first range XR is maintained, and when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than the predetermined value GX, the motor 18 may be controlled in the first control state.
・第1実施形態において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第2回転方向A2に与えられる他方が増加し、かつ、第1比率Rが第1範囲XRに含まれる状態が維持される場合、かつ、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、第1制御状態でモータ18を制御するようにしてもよい。 In the first embodiment, after one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 increases, the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 increases, and the state where the first ratio R is included in the first range XR is maintained, and when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than the predetermined value GX. , the motor 18 may be controlled in the first control state.
・第2実施形態において、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、クランク軸12の第2回転方向A2に与えられる一方が予め定める値GX以上の場合、かつ、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第1回転方向A1に与えられる一方が増加した後、第1荷重G1および第2荷重G2のうち、第2回転方向A2に与えられる他方が増加した場合、第1制御状態でモータ18を制御するようにしてもよい。 In the second embodiment, when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 of the crankshaft 12 is equal to or greater than the predetermined value GX, and when one of the first load G1 and the second load G2 applied in the first rotation direction A1 increases and then the other of the first load G1 and the second load G2 applied in the second rotation direction A2 increases, the motor 18 may be controlled in the first control state.
・第1実施形態の図3のステップS11,S12,S13,S14の処理は、順序を入れ替えてもよい。
・第2実施形態の図4のステップS22,S23,S24,S25の処理は、順序を入れ替えてもよい。
・第3実施形態の図6のステップS11,S12,S13,S41の処理は、順序を入れ替えてもよい。
- The order of steps S11, S12, S13, and S14 in FIG. 3 of the first embodiment may be changed.
- Processing of steps S22, S23, S24, and S25 of FIG. 4 of 2nd Embodiment may change an order.
- The order of steps S11, S12, S13, and S41 in FIG. 6 of the third embodiment may be changed.
・第1実施形態の図3および第3実施形態の図6の処理から、ステップS11を省略してもよい。この場合、制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図3または図6に示すフローチャートのステップS12に移行する。 - You may omit step S11 from the process of FIG. 3 of 1st Embodiment, and FIG. 6 of 3rd Embodiment. In this case, when power is supplied to the control unit 52, the control unit 52 starts processing and proceeds to step S12 of the flowchart shown in FIG. 3 or FIG.
・第1実施形態の図3および第3実施形態の図6の処理から、ステップS12を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS11でNOの場合、ステップS13に移行する。 - You may omit step S12 from the process of FIG. 3 of 1st Embodiment, and FIG. 6 of 3rd Embodiment. In this case, if the determination in step S11 is NO, the control unit 52 proceeds to step S13.
・第1実施形態の図3および第3実施形態の図6の処理から、ステップS13を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS12でNOの場合、ステップS14に移行する。 - You may omit step S13 from the process of FIG. 3 of 1st Embodiment, and FIG. 6 of 3rd Embodiment. In this case, if the determination in step S12 is NO, the control unit 52 proceeds to step S14.
・第1実施形態の図3の処理から、ステップS14を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS13でYESの場合、ステップS15に移行する。
・第1実施形態の図3の処理から、ステップS11、ステップS12、ステップS13、および、ステップS14のうち、いずれか2つまたはいずれか3つのステップを省略してもよい。
・第3実施形態の図6の処理から、ステップS41を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS13でYESの場合、ステップS15に移行する。
- You may omit step S14 from the process of FIG. 3 of 1st Embodiment. In this case, if the determination in step S13 is YES, the control unit 52 proceeds to step S15.
Any two or any three of steps S11, S12, S13, and S14 may be omitted from the process of FIG. 3 of the first embodiment.
- You may omit step S41 from the process of FIG. 6 of 3rd Embodiment. In this case, if the determination in step S13 is YES, the control unit 52 proceeds to step S15.
・第3実施形態の図6の処理から、ステップS11、ステップS12、ステップS13、および、ステップS41のうち、いずれか2つまたはいずれか3つのステップを省略してもよい。 Any two or any three of steps S11, S12, S13, and S41 may be omitted from the process of FIG. 6 of the third embodiment.
・第2実施形態の図4の処理から、ステップS22を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS22でNOの場合、ステップS23に移行する。
・第2実施形態の図4の処理から、ステップS23を省略してもよい。この場合、制御部52は、ステップS23でNOの場合、ステップS24に移行する。
・第2実施形態の図4の処理から、ステップS22およびステップS23を省略してもよい。
- You may omit step S22 from the process of FIG. 4 of 2nd Embodiment. In this case, if the determination in step S22 is NO, the control unit 52 proceeds to step S23.
- You may omit step S23 from the process of FIG. 4 of 2nd Embodiment. In this case, if the determination in step S23 is NO, the control unit 52 proceeds to step S24.
- You may omit step S22 and step S23 from the process of FIG. 4 of 2nd Embodiment.
・第2実施形態およびその変形例において、第1荷重G1の所定時間あたりの変化量および第2荷重G2の所定時間あたりの変化量に応じて第2制御状態から第1制御状態に変更するようにしてもよい。この場合、第1荷重G1の変化の状態は、第1荷重G1の所定時間あたりの変化量を含み、第2荷重G2の変化の状態は、第2荷重G2の所定時間あたりの変化量を含む。例えば、制御部52は、第1荷重G1の所定時間あたりの変化量が第1所定値以上、かつ、第2荷重G2の所定時間あたりの変化量が第2所定値以上の場合、第2制御状態から第1制御状態に変更する。 In the second embodiment and its modification, the second control state may be changed to the first control state according to the amount of change in the first load G1 per predetermined time and the amount of change in the second load G2 per predetermined time. In this case, the state of change of the first load G1 includes the amount of change of the first load G1 per predetermined time, and the state of change of the second load G2 includes the amount of change of the second load G2 per predetermined time. For example, the control unit 52 changes from the second control state to the first control state when the amount of change in the first load G1 per predetermined time is greater than or equal to a first predetermined value and the amount of change in the second load G2 per predetermined time is greater than or equal to a second predetermined value.
・第2実施形態およびその変形例において、制御部52は、第1入力部14および第2入力部16が上死点および下死点の位置にある場合にも、第1入力部14に与えられる第1荷重G1の変化の状態と、第2入力部16に与えられる第2荷重G2の変化の状態と、に応じて、モータ18の制御状態を変更するようにしてもよい。 In the second embodiment and its modification, the control unit 52 may change the control state of the motor 18 according to the change state of the first load G1 applied to the first input unit 14 and the change state of the second load G2 applied to the second input unit 16 even when the first input unit 14 and the second input unit 16 are at the top dead center and the bottom dead center.
・第1~第3実施形態およびその変形例において、制御部52は、第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、第2比率Aおよびモータ18の出力の最大値MXの少なくとも一方が大きくなるようにモータ18を制御してもよい。制御部52は、第1制御状態の場合では、第2制御状態の場合よりも、第2比率Aのみ、最大値MXのみ、または、第2比率Aおよび最大値MXの両方が大きくなるようにモータ18を制御してもよい。 In the first to third embodiments and their modifications, the control unit 52 may control the motor 18 so that at least one of the second ratio A and the maximum value MX of the output of the motor 18 is greater in the first control state than in the second control state. The control unit 52 may control the motor 18 so that only the second ratio A, only the maximum value MX, or both the second ratio A and the maximum value MX are larger in the first control state than in the second control state.
10…人力駆動車、12…クランク軸、14…第1入力部、16…第2入力部、20…クランクアーム、24…ペダル、18…モータ、50…人力駆動車用制御装置、52…制御部、62…検出部、64…検出部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Human-powered vehicle, 12... Crankshaft, 14... 1st input part, 16... 2nd input part, 20... Crank arm, 24... Pedal, 18... Motor, 50... Control device for human-powered vehicle, 52... Control part, 62... Detecting part, 64... Detecting part.
Claims (14)
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、
前記第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記第1荷重の変化の状態および前記第2荷重の変化の状態は、前記クランク軸の回転方向の力に関する、人力駆動車用制御装置。 A human-powered vehicle control device used in a human-powered vehicle,
The human-powered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft and supplied with a human-powered driving force, and a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle,
The human-powered vehicle control device includes:
A control unit that changes a control state of the motor according to a change state of the first load applied to the first input unit and a change state of the second load applied to the second input unit,
A control device for a manpowered vehicle, wherein the state of change of the first load and the state of change of the second load relate to force in the rotational direction of the crankshaft.
前記制御部は、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向に与えられる一方が増加した後、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に与えられる他方が増加すると、前記モータの制御状態を変更する、請求項1に記載の人力駆動車用制御装置。 wherein the motor is configured to assist propulsion of the manpowered vehicle while the crankshaft is rotating in a first rotational direction;
2. The manpowered vehicle control device according to claim 1 , wherein the control unit changes the control state of the motor when one of the first load and the second load applied in the first rotation direction increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction opposite to the first rotation direction increases.
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、
前記第1入力部に与えられる第1荷重の所定時間あたりの変化量と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の所定時間あたりの変化量と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む、人力駆動車用制御装置。 A human-powered vehicle control device used in a human-powered vehicle,
The human-powered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft and supplied with a human-powered driving force, and a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle,
The human-powered vehicle control device includes:
A control device for a manpowered vehicle, including a control unit that changes the control state of the motor according to the amount of change per predetermined time in the first load applied to the first input unit and the amount of change per predetermined time in the second load applied to the second input unit.
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、
前記第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記制御部は、前記第1入力部および前記第2入力部が上死点および下死点を除く位置にある場合、前記第1入力部に与えられる前記第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる前記第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する、人力駆動車用制御装置。 A human-powered vehicle control device used in a human-powered vehicle,
The human-powered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft and supplied with a human-powered driving force, and a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle,
The human-powered vehicle control device includes:
A control unit that changes a control state of the motor according to a change state of the first load applied to the first input unit and a change state of the second load applied to the second input unit,
The control device for a manpowered vehicle, wherein the control unit changes the control state of the motor according to the change state of the first load applied to the first input unit and the change state of the second load applied to the second input unit when the first input unit and the second input unit are located at positions other than the top dead center and the bottom dead center.
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第1入力部および第2入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、
前記第1入力部に与えられる第1荷重の変化の状態と、前記第2入力部に与えられる第2荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記モータは、前記クランク軸が第1回転方向に回転している状態で前記人力駆動車の推進をアシストするように構成され、
前記制御部は、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向に与えられる一方が増加した後、前記第1荷重および前記第2荷重のうち、前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に与えられる他方が増加すると、前記モータの制御状態を変更する、人力駆動車用制御装置。 A human-powered vehicle control device used in a human-powered vehicle,
The human-powered vehicle includes a first input section and a second input section connected to a crankshaft and supplied with a human-powered driving force, and a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle,
The human-powered vehicle control device includes:
A control unit that changes a control state of the motor according to a change state of the first load applied to the first input unit and a change state of the second load applied to the second input unit,
wherein the motor is configured to assist propulsion of the manpowered vehicle while the crankshaft is rotating in a first rotational direction;
The control unit changes the control state of the motor when one of the first load and the second load applied in the first rotation direction increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction opposite to the first rotation direction increases.
前記第1制御状態の場合では、前記第2制御状態の場合よりも、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の第2比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい、請求項2または6に記載の人力駆動車用制御装置。 wherein, when the motor is controlled in a second control state, when one of the first load and the second load applied in the first rotation direction of the crankshaft increases and then the other of the first load and the second load applied in the second rotation direction of the crankshaft increases, the control state of the motor is changed from the second control state to the first control state;
7. The manpowered vehicle control device according to claim 2 , wherein in the first control state, at least one of a second ratio of the output of the motor to the manpower driving force input to the manpowered vehicle and a maximum value of the output of the motor is smaller than in the second control state.
前記第4範囲は、前記第1入力部および前記第2入力部がそれぞれ上死点および下死点から90度離れた前記クランク軸の回転位相を含む、請求項8に記載の人力駆動車用制御装置。 the first input section and the second input section are connected to the crankshaft in phases separated from each other by 180 degrees in the rotational direction of the crankshaft;
9. The controller for a manpowered vehicle according to claim 8 , wherein said fourth range includes rotational phases of said crankshaft where said first input and said second input are 90 degrees away from top dead center and bottom dead center, respectively.
前記検出部は、前記クランクアームに設けられる、請求項11に記載の人力駆動車用制御装置。 further comprising a detection unit that detects the first load and the second load,
12. The controller for a manpowered vehicle according to claim 11 , wherein said detector is provided on said crank arm.
前記検出部は、前記ペダルに設けられる、請求項12に記載の人力駆動車用制御装置。 further comprising a detection unit that detects the first load and the second load,
13. The controller for a manpowered vehicle according to claim 12 , wherein said detector is provided on said pedal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022014945A JP7312867B2 (en) | 2018-08-23 | 2022-02-02 | Manpowered vehicle controller |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018156567A JP7021031B2 (en) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Control device for human-powered vehicles |
JP2022014945A JP7312867B2 (en) | 2018-08-23 | 2022-02-02 | Manpowered vehicle controller |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018156567A Division JP7021031B2 (en) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | Control device for human-powered vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022048314A JP2022048314A (en) | 2022-03-25 |
JP7312867B2 true JP7312867B2 (en) | 2023-07-21 |
Family
ID=87201129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022014945A Active JP7312867B2 (en) | 2018-08-23 | 2022-02-02 | Manpowered vehicle controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7312867B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201105800Y (en) | 2007-08-28 | 2008-08-27 | 久鼎金属实业股份有限公司 | Pedal force sensing system of electric power-assisted bicycle |
JP2010280290A (en) | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Yamaha Motor Co Ltd | Electric power assist vehicle |
JP2017226296A (en) | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | Electrically assisted vehicle and assist output control system |
-
2022
- 2022-02-02 JP JP2022014945A patent/JP7312867B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201105800Y (en) | 2007-08-28 | 2008-08-27 | 久鼎金属实业股份有限公司 | Pedal force sensing system of electric power-assisted bicycle |
JP2010280290A (en) | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Yamaha Motor Co Ltd | Electric power assist vehicle |
JP2017226296A (en) | 2016-06-21 | 2017-12-28 | ヤマハ発動機株式会社 | Electrically assisted vehicle and assist output control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022048314A (en) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7564179B2 (en) | Control device for human-powered vehicle and drive unit for human-powered vehicle | |
CN110857134B (en) | Speed change control system of manpower-driven vehicle | |
JP7300246B2 (en) | Manpowered vehicle controller | |
JP7277090B2 (en) | Manpowered vehicle controller | |
CN113044152B (en) | Control device for man-power driven vehicle | |
TW202225023A (en) | Control device for man power drive vehicle | |
JP2020040479A (en) | Control device for human-powered vehicle | |
TWI831960B (en) | Control device for human driven vehicles | |
JP2022103608A (en) | Control device for human-powered vehicle and control system for human-powered vehicle | |
JP2023087060A (en) | Control device for human-powered vehicle | |
JP7266987B2 (en) | CONTROL DEVICE FOR MAN-POWERED VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR MAN-POWERED VEHICLE | |
US11377166B2 (en) | Human-powered vehicle control device | |
JP7497214B2 (en) | Control device and transmission system | |
JP2022104358A (en) | Control device for human-powered vehicle and control system for human-powered vehicle | |
JP7021031B2 (en) | Control device for human-powered vehicles | |
JP7244240B2 (en) | Manpowered vehicle controller | |
JP7312867B2 (en) | Manpowered vehicle controller | |
JP7293417B2 (en) | Manpowered vehicle controller | |
JP2024017490A (en) | Control device for human power-driven vehicle | |
JP2022124357A (en) | Control device for human-power drive vehicle and control system for human-power drive vehicle | |
JP2020011527A (en) | Control device for human powered vehicle and drive device for human powered vehicle | |
JP7324694B2 (en) | Discrimination device for human-powered vehicle and control device for human-powered vehicle | |
JP2024017489A (en) | Control device for human power-driven vehicle | |
JP2022013862A (en) | Control device and transmission system | |
TW202400476A (en) | Controlling device for human powered vehicle characterized in that the controlling device for a human powered vehicle can properly control a motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230314 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230627 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230710 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7312867 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |