TWI694031B - 自行車用裝置 - Google Patents

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TWI694031B
TWI694031B TW108109020A TW108109020A TWI694031B TW I694031 B TWI694031 B TW I694031B TW 108109020 A TW108109020 A TW 108109020A TW 108109020 A TW108109020 A TW 108109020A TW I694031 B TWI694031 B TW I694031B
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下田真実
野田慎一朗
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日商島野股份有限公司
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Abstract

[課題] 本發明提供一種即使搭載了ABS單元仍不易大型化之自行車用裝置。 [解決手段] 自行車用裝置56具備藉由對於從自行車之曲柄軸34輸入的人力驅動力附加輔助力之輔助馬達36驅動，來控制賦予自行車車輪之制動力的ABS單元58F。

Description

自行車用裝置
本發明係關於一種搭載ABS單元（防鎖死煞車系統(Antilock Brake System)）之自行車用裝置。
習知有具備ABS單元之自行車用裝置。如其中一例之專利文獻1的自行車用裝置，係藉由ABS單元控制賦予自行車車輪之制動力。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2014／108235號
（發明所欲解決之問題）
上述自行車用裝置中搭載有用於驅動ABS單元之驅動源。因而自行車用裝置大型化。 本發明之目的在提供一種即使搭載了ABS單元仍不易大型化之自行車用裝置。 （解決問題之手段）
〔1〕本發明一種形態之自行車用裝置，係具備ABS單元，其係藉由對於從自行車之曲柄軸輸入的人力驅動力附加輔助力之輔助馬達而驅動，來控制賦予前述自行車車輪之制動力。
〔2〕如前述自行車用裝置之一例，進一步具備前述輔助馬達。 〔3〕如前述自行車用裝置之一例，其中前述ABS單元具備泵，其係對前述車輪賦予制動力之制動裝置賦予油壓，前述泵藉由前述輔助馬達驅動。
〔4〕如前述自行車用裝置之一例，其中藉由前述輔助馬達在第一方向旋轉，來對前述人力驅動力附加輔助力，並藉由前述輔助馬達在與前述第一方向相反之第二方向旋轉來驅動前述泵。
〔5〕如前述自行車用裝置之一例，進一步具備單向離合器，其係當前述輔助馬達在前述第一方向旋轉時，不從前述輔助馬達傳達驅動力至前述泵，當前述輔助馬達在前述第二方向旋轉時，從前述輔助馬達傳達驅動力至前述泵。
〔6〕如前述自行車用裝置之一例，進一步具備控制裝置，其係控制前述輔助馬達及前述ABS單元。 〔7〕如前述自行車用裝置之一例，其中前述控制裝置連接於第一檢測裝置，其係檢測連接於前述制動裝置之操作裝置的操作狀態；及第二檢測裝置，其係檢測前述車輪之旋轉狀態；並依據前述第一檢測裝置及前述第二檢測裝置控制前述輔助馬達及前述ABS單元。
〔8〕如前述自行車用裝置之一例，前述控制裝置在使前述輔助馬達在前述第一方向旋轉時，當操作前述操作裝置時，使前述輔助馬達向前述第一方向之輸出降低。
〔9〕如前述自行車用裝置之一例，前述控制裝置在操作前述操作裝置時，藉由前述ABS單元使依據前述車輪旋轉狀態而賦予前述制動裝置之油壓減壓，並且使前述輔助馬達在前述第二方向旋轉。
〔10〕如前述自行車用裝置之一例，前述控制裝置在使前述輔助馬達在前述第二方向旋轉時，當處於未操作前述操作裝置狀態時，使前述輔助馬達向前述第二方向之旋轉停止。
〔11〕如前述自行車用裝置之一例，前述控制裝置在使前述輔助馬達在前述第二方向旋轉時，當處於前述車輪之旋轉速度未達指定速度的狀態時，使前述輔助馬達向前述第二方向之旋轉停止。
〔12〕如前述自行車用裝置之一例，前述控制裝置在將賦予前述制動裝置之油壓減壓後，藉由前述泵使前述油壓昇壓。 〔13〕如前述自行車用裝置之一例，進一步具備機殼，其係設置前述輔助馬達及前述ABS單元。
〔14〕如前述自行車用裝置之一例，其中前述ABS單元之前述泵係設於前述機殼的內部空間。 〔15〕如前述自行車用裝置之一例，其中前述車輪包含：前輪及後輪，前述ABS單元包含：第一ABS單元，其係控制賦予前述前輪之制動力；及第二ABS單元，其係控制賦予前述後輪之制動力。 （發明之效果）
採用上述自行車用裝置時，即使搭載了ABS單元仍不易大型化。
（實施形態1）
第一圖係電動輔助自行車（以下稱「自行車10」）之外觀。自行車10具備：構成其本體之車架12；可旋轉地安裝於車架12上之車輪的前輪14及後輪16；及用於變更前輪14方向而操作的把手18。自行車10進一步具備：安裝於把手18上之操作裝置的一對煞車桿20F、20R；對前輪14賦予制動力之制動裝置22F；及對後輪16賦予制動力之制動裝置22R。另外，前輪14及後輪16之直徑實質地相同。
各制動裝置22F、22R例如係碟煞。各制動裝置22F、22R具備：固定於輪轂24F、24R可與車輪一體旋轉之碟形轉動體26F、26R；一對煞車墊（省略圖示）；及藉由將煞車墊按壓於碟形轉動體26F、26R，來制動碟形轉動體26F、26R之旋轉的卡子28F、28R。
一對煞車桿20F、20R中之一方煞車桿20F連接於用於制動前輪14的卡子28F。另一方煞車桿20R連接於用於制動後輪16的卡子28R。各卡子28F、28R藉由操作對應之煞車桿20F、20R，而經由煞車墊夾住碟形轉動體26F、26R。藉此，制動車輪之旋轉。
煞車桿20F、20R具備：安裝於把手18之基座部21A；可旋轉地連結於基座部21A之槓桿部21B；及連接於槓桿部21B之活塞（省略圖示）。操作煞車桿20F、20R時，槓桿部21B相對於基座部21A從未施加力時之槓桿部21B的位置之初始位置變位。
自行車10進一步具備對後輪16傳達驅動力之驅動機構30。驅動機構30具備可裝卸地固定於車架12的驅動單元32；及可旋轉地安裝於驅動單元32之曲柄軸34。驅動單元32具備：對於從曲柄軸34輸入之人力驅動力附加輔助力的輔助馬達36；及收容複數個機械元件之機殼38。輔助馬達36係電動馬達，且設於機殼38中。輔助馬達36亦可設於機殼38之內部空間。自行車10進一步具備對輔助馬達36供給電力之電池40。電池40安裝於車架12上。
驅動機構30進一步具備：連結於曲柄軸34之一對曲柄臂42；及可旋轉地安裝於曲柄臂42的一對踏板44。驅動機構30進一步具備：經由單向離合器46（參照第二圖）而與曲柄軸34連結之前鏈輪48；經由自由輪（省略圖示）可旋轉地安裝於後輪16之輪轂24R的後鏈輪50；及捲繞在前鏈輪48及後鏈輪50上之鏈條52。
使曲柄臂42向前旋轉之人力驅動力輸入踏板44時，曲柄臂42及曲柄軸34對車架12一體地向前旋轉，曲柄軸34之旋轉傳達至前鏈輪48，前鏈輪48之旋轉藉由鏈條52而傳達至後鏈輪50及後輪16。另外，使曲柄臂42向後旋轉之人力驅動力輸入踏板44，曲柄臂42及曲柄軸34對車架12一體地向後旋轉時，藉由單向離合器46曲柄軸34之旋轉不會傳達至前鏈輪48。
輔助馬達36依使曲柄臂42向前旋轉之人力驅動力而在第一方向旋轉。輔助馬達36在第一方向旋轉時，輔助馬達36之旋轉經由減速機構（省略圖示）及單向離合器54（參照第二圖）傳達至前鏈輪48。因而，對人力驅動力附加輔助力。
第二圖顯示自行車10（參照第一圖）之電性或機械性連接關係。另外，第二圖之虛線表示自行車10之電性連接關係。此外，第二圖之實線表示自行車10之機械性連接關係。
自行車10進一步具備藉由包含驅動單元32（參照第一圖）之複數個機械元件而構成的自行車用裝置56。自行車用裝置56具備：控制藉由輔助馬達36驅動，而從卡子28F賦予前輪14（參照第一圖）之制動力的ABS單元58F；及控制輔助馬達36及ABS單元58F之控制裝置60。ABS單元58F收容於機殼38之內部空間。
ABS單元58F具備：供給工作油，而對卡子28F賦予油壓之泵62；及貯存工作油之貯油器64F。泵62例如藉由活塞泵或齒輪泵等而實現。在輔助馬達36與泵62之間配置有自行車用裝置56之元件的單向離合器66。泵62經由單向離合器66而機械性連接於輔助馬達36。
單向離合器66於輔助馬達36之輸出軸在與第一方向相反之第二方向旋轉時，將輔助馬達36之旋轉傳達至泵62。因而，輔助馬達36在第二方向旋轉時，係經由單向離合器66而驅動泵62。另外，單向離合器66於輔助馬達36之輸出軸在第一方向旋轉時，不將輔助馬達36之旋轉傳達至泵62。另外，自行車用裝置56亦可進一步在輔助馬達36與泵62之間的動力傳達路徑上具備減速機構（省略圖示）。
ABS單元58F進一步具備調節賦予卡子28F之油壓的第一閥門68F及第二閥門70F。第一閥門68F配置於連接煞車桿20F與卡子28F之管路。第二閥門70F配置於連接卡子28F與貯油器64F之管路。
第一閥門68F及第二閥門70F藉由電磁閥或電動閥來實現。各閥門68F、70F藉由電磁閥實現時，從抑制電力浪費之觀點而言，宜利用未賦予電力時開放之電磁閥作為第一閥門68F，並利用未賦予電力時閉鎖之電磁閥作為第二閥門70F。藉由控制裝置60控制各閥門68F、70F之開關，來控制賦予卡子28F之油壓。
賦予卡子28F之油壓大時，卡子28F靠近碟形轉動體26F（參照第一圖）。此時，卡子28F經由煞車墊夾住碟形轉動體26F，控制前輪14之旋轉。另外，賦予卡子28F之油壓小時，卡子28F從碟形轉動體26F離開。因而，不制動前輪14之旋轉。
從泵62供給之工作油在第一管路72F、第二管路74F、及第三管路76F中流動。第一管路72F、第二管路74F及第三管路76F係分別分歧成3條的管路。第一管路72F之各端部連接於煞車桿20F、泵62、及第一閥門68F。第二管路74F之各端部連接於卡子28F、第一閥門68F、及第二閥門70F。第三管路76F之各端部連接於泵62、貯油器64F、及第二閥門70F。
ABS單元58F進一步具備：配置於第一管路72F之第一逆止閥78F；及配置於第三管路76F之第二逆止閥80F。第一逆止閥78F具有工作油從泵62流至煞車桿20F側，而工作油不致流至其相反側的作用。第二逆止閥80F具有工作油從貯油器64F側流至泵62側，而工作油不致流至其相反側的作用。因而，藉由泵62驅動，係從連接於貯油器64F之第三管路76F供給工作油至第一管路72F。驅動泵62時，第一管路72F之油壓昇壓。又，開放第二閥門70F時，隨著泵62之驅動，工作油從第二管路74F經由第二閥門70F而流入第三管路76F。
自行車10進一步具備：檢測煞車桿20F之操作狀態的第一檢測裝置82F；檢測前輪14之旋轉狀態的第二檢測裝置84F；及檢測後輪16（參照第一圖）之旋轉狀態的第二檢測裝置84R。第一檢測裝置82F及第二檢測裝置84F、84R係與控制裝置60電性連接。
第一檢測裝置82F係用於檢測煞車桿20F之槓桿部21B（參照第一圖）是否已由使用者操作的感測器。第一檢測裝置82F例如係安裝於煞車桿20F之角度感測器。角度感測器例如藉由電位器、磁性感測器、光學感測器等來實現。第一檢測裝置82F藉由檢測槓桿部21B對基座部21A（參照第一圖）之角度的操作角度，來檢測煞車桿20F的操作狀態。另外，角度感測器藉由磁性感測器實現時，設於基座部21A之磁性感測器檢測設於槓桿部21B的磁鐵的移動。
第二檢測裝置84F例如包含：安裝於前輪14附近之車架12（參照第一圖）的磁性感測器；及安裝於碟形轉動體26F或前輪14之輪輻的磁鐵。第二檢測裝置84F藉由磁性感測器檢測磁鐵，來檢測前輪14之旋轉狀態的旋轉速度。與前輪14一起旋轉之磁鐵亦可在前輪14之周方向設置複數個，亦可形成圓環狀，而在周方向交互磁化成不同磁性。
第二檢測裝置84R例如包含：安裝於後輪16附近之車架12的磁性感測器；及安裝於碟形轉動體26R或後輪16之輪輻的磁鐵。第二檢測裝置84R係藉由磁性感測器檢測磁鐵，來檢測後輪16之旋轉狀態的旋轉速度。與後輪16一起旋轉之磁鐵亦可在後輪16之周方向設置複數個，亦可形成圓環狀，而在周方向交互磁化成不同磁性。
控制裝置60依據藉由各第二檢測裝置84F、84R檢測出之前輪14及後輪16的至少一方旋轉速度之檢測結果，運算自行車10之速度的車速。控制裝置60依據各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果中旋轉速度高的檢測結果來運算自行車10之車速。
自行車10進一步具備：安裝於把手18（參照第一圖），用於切換輔助馬達36之動作模式而操作的操作部86；及檢測人力驅動力之扭力感測器87。操作部86及扭力感測器87係與控制裝置60電性連接。扭力感測器87例如設於曲柄軸34與前鏈輪48間之動力傳達路徑上。扭力感測器87例如藉由變形感測器或磁致伸縮感測器等來實現。
操作部86具備用於選擇輔助馬達36之動作模式的輔助選擇開關（省略圖示）。藉由輔助選擇開關將輔助馬達36之動作模式設定成開啟輔助模式時，依扭力感測器87之檢測結果，從電池40（參照第一圖）供給電力至輔助馬達36。另外，藉由輔助選擇開關將輔助馬達36之動作模式設定成斷開輔助模式時，則不藉由輔助馬達36輔助人力驅動力。
操作部86進一步具備用於切換使ABS單元58F形成可工作狀態之ABS工作模式；及不使ABS單元58F形成工作狀態之ABS不工作模式的ABS工作切換開關（省略圖示）。由控制裝置60對ABS單元58F之控制，係藉由ABS工作切換開關從ABS不工作模式切換成ABS工作模式來執行。另外，由控制裝置60對ABS單元58F之控制不取決於輔助選擇開關之操作。
控制裝置60依據第一檢測裝置82F及各第二檢測裝置84F、84R的檢測結果來控制輔助馬達36之輸出及旋轉方向。控制裝置60包含微處理器及記憶體，並藉由微處理器執行記憶於記憶體之程式而動作。控制裝置60依據第一檢測裝置82F及各第二檢測裝置84F、84R的檢測結果，將第一閥門68F及第二閥門70F之開關狀態切換成第一類型、第二類型、或第三類型。表1顯示各類型中第一閥門68F及第二閥門70F之開關狀態。
[表1]
Figure 108109020-A0304-0001
 第一類型係開放第一閥門68F，而閉鎖第二閥門70F之狀態。第二類型係閉鎖第一閥門68F，而開放第二閥門70F之狀態。第三類型係閉鎖第一閥門68F及第二閥門70F兩者之狀態。另外，藉由操作部86設定成ABS不工作模式時，係選擇第一類型。
選擇第一類型時，藉由操作煞車桿20F，煞車桿20F之活塞壓縮第一管路72F及第二管路74F中的工作油。亦即，第二管路74F之油壓昇壓，賦予卡子28F之油壓增大。因而，藉由操作煞車桿20F，卡子28F經由煞車墊夾住碟形轉動體26F來制動前輪14之旋轉。
選擇第二類型時，因為第二管路74F中之工作油移動至第三管路76F中，所以第二管路74F之油壓減壓。因而，賦予卡子28F之油壓亦減壓，賦予前輪14之制動力減弱。第三管路76F之工作油流入貯油器64F及泵62。另外，因為第二類型係閉鎖第一閥門68F，所以即使操作煞車桿20F，第二管路74F之油壓仍無變化。因而，賦予前輪14之制動力不取決於煞車桿20F的操作。
選擇第三類型時，因為第二管路74F中之工作油保持於第二管路74F中，所以保持第二管路74F之油壓。因而，賦予卡子28F之油壓亦保持，賦予前輪14之制動力保持一定。另外，因為第三類型係閉鎖第一閥門68F，所以與第二類型同樣地，賦予前輪14之制動力不取決於煞車桿20F的操作。
第三圖及第四圖係藉由控制裝置60執行之ABS工作控制的流程圖。控制裝置60藉由操作部86設定成ABS工作模式，而開始第三圖及第四圖所示之處理。已經設定成ABS工作模式時，藉由開啟控制裝置60之電源，而開始第三圖及第四圖所示之處理。控制裝置60之電源藉由操作部86切換開啟及斷開。以下，說明藉由操作部86選擇開啟輔助模式之情況。
控制裝置60依人力驅動力使輔助馬達36在第一方向旋轉。又，各閥門68F、70F之開關狀態在藉由控制裝置60切換前維持在第一類型。
控制裝置60在步驟S1中，依據第一檢測裝置82F之檢測結果，判定是否已操作煞車桿20F。在步驟S1中，判定為尚未操作煞車桿20F時，再度執行步驟S1之處理。另外，在步驟S1中判定為已操作煞車桿20F時，執行步驟S2之處理。另外，如本實施形態1，僅對前輪14執行ABS工作控制情況下，僅將與前輪14對應之煞車桿20F作為檢測對象。另外，僅對後輪16執行ABS工作控制情況下，僅將與後輪16對應之煞車桿20R作為檢測對象。
控制裝置60在步驟S2中，依人力驅動力使輔助馬達36在第一方向旋轉時，使輔助馬達36之輸出降低。而後，控制裝置60藉由使輔助馬達36之輸出降低，最後使輔助馬達36停止。
控制裝置60在步驟S3中，依據各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，判定自行車10之車速是否超過指定速度。指定速度例如宜為時速5km以下之速度。在步驟S3中，判定為車速超過指定速度時，執行步驟S4之處理。
控制裝置60在步驟S4中，依據各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，判定自行車10之狀態是否為指定狀態。指定狀態係前輪14之旋轉速度與後輪16的旋轉速度之差在指定速度以上的狀態、及車輪上產生在指定值以上之旋轉速度變化的狀態之至少一方成立的狀態。
如本實施形態1，僅對前輪14執行ABS工作控制情況下，就車輪上是否產生在指定值以上之旋轉速度變化的狀態，係僅將前輪14作為檢測對象。另外，僅對後輪16執行ABS工作控制情況下，就車輪上是否產生在指定值以上之旋轉速度變化的狀態，係僅將後輪16作為檢測對象。指定之狀態成立時，暗示藉由煞車桿20F之操作而制動的前輪14有可能鎖住。
步驟S4中，判定為自行車10之狀態係指定狀態時，執行步驟S6之處理。另外，在步驟S3中，判定為車速未達指定速度時，或是在步驟S4中，判定為自行車10之狀態並非指定狀態時，執行步驟S5之處理。
控制裝置60於步驟S5中，以從輔助馬達36輸出對應人力驅動力之驅動力的方式，恢復輔助馬達36之輸出。亦即，控制裝置60將在步驟S2中強制降低之輔助馬達36的輸出，恢復成輸出對應人力驅動力之驅動力的狀態。而後，控制裝置60在結束步驟S5之處理後，再度執行步驟S1之處理。
控制裝置60於步驟S6中，將第一閥門68F及第二閥門70F之開關狀態從第一類型切換成第二類型。因而，閉鎖第一閥門68F，而開放第二閥門70F。因而，將賦予卡子28F之油壓減壓，減弱賦予前輪14之制動力。
控制裝置60於步驟S7中，使輔助馬達36在第二方向旋轉。藉由輔助馬達36在第二方向旋轉，而從輔助馬達36傳達驅動力至泵62，泵62驅動。因而，對第一管路72F供給工作油，第一管路72F之油壓開始昇壓。另外，藉由第一管路72F之油壓昇壓，煞車桿20F之槓桿部21B朝向初始位置壓回。
控制裝置60於步驟S8中，判定執行步驟S6之處理後是否經過指定時間。於步驟S8中判定為尚未經過指定時間時，再度執行步驟S8之處理。另外，在步驟S8中判定為已經過指定時間時，執行步驟S9之處理。
控制裝置60於步驟S9中，將第一閥門68F及第二閥門70F之開關狀態從第二類型切換成第三類型。因而，閉鎖第一閥門68F及第二閥門70F兩者。因而，保持賦予卡子28F之油壓，且賦予前輪14之制動力保持一定。另外，在各閥門68F、70F從第二類型切換至第三類型之前，賦予卡子28F之油壓繼續減壓。
控制裝置60於步驟S10中，依據第一檢測裝置82F之檢測結果判定是否已操作煞車桿20F。在步驟S10中判定為已操作煞車桿20F時，執行步驟S11之處理。
控制裝置60於步驟S11中，依據各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，判定自行車10之車速是否在指定速度以上。指定速度例如宜為時速5km以下之速度。在步驟S11中，判定為車速在指定速度以上時，執行步驟S13之處理。另外，在步驟S10中，判定為尚未操作煞車桿20F時，或是在步驟S11中判定為車速未達指定速度時，執行步驟S12之處理。
控制裝置60於步驟S12中，將第一閥門68F及第二閥門70F之開關狀態從第三類型切換成第一類型。因而，開放第一閥門68F，而閉鎖第二閥門70F。因而，與煞車桿20F之操作連動而制動前輪14的旋轉。而後，控制裝置60於結束步驟S12之處理後，執行步驟S19的處理。
控制裝置60於步驟S13中，執行與在步驟S4執行之處理實質上相同的處理。在步驟S13中，判定為自行車10之狀態係指定狀態時，執行步驟S14之處理。
控制裝置60於步驟S14中，執行與步驟S6執行之處理實質上相同的處理。而後，控制裝置60在結束步驟S14的處理後，再度執行步驟S8之處理。另外，控制裝置60經過步驟S14之處理而執行步驟S8的處理時，判定執行步驟S14之處理後是否經過指定時間。
另外，在步驟S13中，判定為自行車10之狀態並非指定狀態時，執行步驟S15的處理。控制裝置60在步驟S15中，執行與步驟S12執行之處理實質上相同的處理。
控制裝置60於步驟S16中，依據第一檢測裝置82F之檢測結果，判定是否已操作煞車桿20F。在步驟S16中判定為已操作煞車桿20F時，執行步驟S17之處理。
控制裝置60於步驟S17中，依據各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，判定自行車10之車速是否在指定速度以上。指定速度例如宜為時速5km以下之速度。在步驟S17中判定為車速在指定速度以上時，執行步驟S18之處理。另外，在步驟S16中判定為尚未操作煞車桿20F時，或是在步驟S17中判定為車速未達指定速度時，執行步驟S19之處理。
控制裝置60於步驟S18中執行與在步驟S4執行之處理實質上相同的處理。在步驟S18中判定為自行車10之狀態係指定狀態時，執行步驟S14之處理。另外，在步驟S18中判定為自行車10之狀態並非指定狀態時，執行步驟S19之處理。
控制裝置60於步驟S19中判定執行步驟S6之處理或步驟S14之處理後是否經過指定時間。具體而言，係判定從各閥門68F、70F之開關狀態切換成第二類型的最後處理是否經過指定時間。指定時間例如係依據用於使第一管路72F及第二管路74F中之工作油量上昇至指定量所需時間而預先決定。指定量例如係與步驟S6的處理之前狀態實質上相同的量。
在步驟S19中判定為尚未經過指定時間時，再度執行步驟19之處理。另外，在步驟S19中判定為已經過指定時間時，執行步驟S20之處理。
控制裝置60於步驟S20中停止輔助馬達36向第二方向旋轉。因而，泵62之驅動停止。控制裝置60反覆執行步驟S1～步驟S20之處理，直至藉由操作部86從ABS工作模式切換成ABS不工作模式。另外，藉由操作部86選擇斷開輔助模式時，執行從第三圖及第四圖所示之處理中省略步驟S2及步驟S5的處理之ABS工作控制。
參照第一圖及第二圖說明自行車用裝置56之作用。使用者在搭乘自行車10前或行駛中操作操作部86。藉由操作部86設定成開啟輔助模式，輔助馬達36依輸入踏板44之人力驅動力在第一方向旋轉，而對人力驅動力附加輔助力。
當車速超過指定速度而使用者操作煞車桿20F時，前輪14會因路面狀態或使用者握住煞車桿20F的強度而鎖住。此時，藉由控制裝置60控制輔助馬達36及ABS單元58F，來控制賦予自行車10之前輪14的制動力。具體而言，藉由操作部86設定成ABS工作模式，而反覆執行第三圖及第四圖所示之步驟S1～步驟S20的處理。
因而，即使前輪14隨著操作煞車桿20F而可能鎖住，藉由控制裝置60驅動ABS單元58F，前輪14恢復到正常狀態。因而，使用者在行駛時不易喪失平衡。
又，ABS單元58F之泵62藉由輔助馬達36在第二方向旋轉而驅動。亦即，藉由輔助馬達36在第一方向旋轉而對人力驅動力附加輔助力，並藉由輔助馬達36在第二方向旋轉來驅動泵62。因而，與藉由輔助馬達36對人力驅動力附加輔助力，並藉由不同於輔助馬達36之驅動源驅動泵62的構成比較，自行車用裝置56不易大型化。因而，可有助於自行車10之小型化及輕量化。
採用實施形態1之自行車用裝置56時，進一步獲得以下效果。 （1）自行車用裝置56在使輔助馬達36在第一方向旋轉而操作煞車桿20F時，係藉由控制裝置60使輔助馬達36之輸出降低。因而，當前輪14隨著煞車桿20F之操作而可能鎖住時，由於輔助馬達36之輸出變小，因此使用者在行駛時不易喪失平衡。
（2）自行車用裝置56藉由輔助馬達36及ABS單元58F被控制裝置60控制，而將賦予卡子28F之油壓減壓，並且使輔助馬達36在第二方向旋轉來驅動泵62。因而，與將賦予卡子28F之油壓減壓後才驅動泵62的構成比較，容易使在第一管路72F及第二管路74F中流動的工作油量早期上昇至指定量。
（3）自行車10車輪之旋轉速度未達指定速度時，亦即，自行車10之車速未達指定速度時，即使車輪鎖住，使用者在行駛時仍不易喪失平衡。自行車用裝置56係根據這一點，當藉由控制裝置60判定為車速未達指定速度狀態時，不驅動ABS單元58F，或是停止驅動ABS單元58F。因而，與即使車速未達指定速度時仍然驅動ABS單元58F之構成，或是繼續驅動ABS單元58F之構成比較，可抑制電力浪費。
（4）自行車用裝置56將輔助馬達36及ABS單元58F收容於機殼38的內部空間。因而，與將ABS單元58F之一部分或全部設於機殼38外部的構成比較，可有助於保護ABS單元58F。
（5）根據自行車10，藉由隨著ABS單元58F之工作而將賦予卡子28F之油壓減壓，即使前輪14恢復到正常狀態後，仍然操作煞車桿20F時，前輪14有可能再度鎖住。自行車用裝置56係根據這一點，藉由將賦予卡子28F之油壓減壓，在前輪14恢復到正常狀態後，藉由控制裝置60執行步驟S16～步驟S18的處理。因而，即使車輪可能再度鎖住時，由於ABS單元58F再度工作，因此使用者不易喪失平衡。 （實施形態2）
實施形態2之自行車用裝置56具備在以下說明的部分中與實施形態1之自行車用裝置56不同，在其他部分中與實施形態1之自行車用裝置56實質上相同的構成。另外，實施形態2之自行車用裝置56的說明，係在與實施形態1之自行車用裝置56共通的構成上註記同一符號，而省略其構成之說明的一部分或全部。
第五圖顯示自行車10（參照第一圖）之電性或機械性連接關係。另外，第五圖之虛線表示自行車10之電性連接關係。又，第五圖之實線表示自行車10之機械性連接關係。
自行車用裝置56具備控制藉由輔助馬達36驅動，而從各卡子28F、28R賦予車輪之制動力的ABS單元。ABS單元包含：控制賦予前輪14（參照第一圖）之制動力的第一ABS單元58F；及控制賦予後輪16（參照第一圖）之制動力的第二ABS單元58R。各ABS單元58F、58R收容於機殼38的內部空間。控制裝置60控制輔助馬達36、第一ABS單元58F、及第二ABS單元58R。另外，因為第一ABS單元58F係與實施形態1之ABS單元58F實質上相同的構成，所以省略其說明的一部分或全部。
第二ABS單元58R具備與第一ABS單元58F共通之泵62、及貯存工作油之貯油器64R。泵62係各ABS單元58F、58R中共通的元件，且具有對各卡子28F、28R賦予油壓的作用。另外，亦可每一ABS單元58F、58R分別具備泵62。
第二ABS單元58R進一步具備調節賦予卡子28R之油壓的第一閥門68R及第二閥門70R。第一閥門68R係與第一ABS單元58F中之第一閥門68F實質上相同的構成，且配置於連接煞車桿20R與卡子28R的管路中。第二閥門70R係與第一ABS單元58F中之第二閥門70F實質上相同的構成，且配置於連接卡子28R與貯油器64R的管路中。
賦予卡子28R之油壓大時，卡子28R靠近碟形轉動體26R（參照第一圖）。此時，卡子28R經由煞車墊夾住碟形轉動體26R，制動後輪16之旋轉。另外，賦予卡子28R之油壓小時，卡子28R從碟形轉動體26R離開。因而不制動後輪16之旋轉。
從泵62供給之工作油在第一ABS單元58F中之第一管路72F、第二管路74F、及第三管路76F中流動，並且在第二ABS單元58R中之第一管路72R、第二管路74R、及第三管路76R中流動。第一管路72R、第二管路74R、及第三管路76R係分別分歧成3條的管路。
第一管路72R之各端部連接於煞車桿20R、泵62、及第一閥門68R。第一管路72R藉由連接於第一管路72F中之泵62與第一逆止閥78F之間的部分而與泵62連接。第二管路74R之各端部連接於卡子28R、第一閥門68R、及第二閥門70R。第三管路76R之各端部連接於泵62、貯油器64R、及第二閥門70R。第三管路76R藉由連接於第三管路76F中之泵62與第二逆止閥80F之間的部分而與泵62連接。
第二ABS單元58R進一步具備：配置於第一管路72R之第一逆止閥78R；及配置於第三管路76R之第二逆止閥80R。第一逆止閥78R係與第一ABS單元58F中之第一逆止閥78F實質上相同的構成。第二逆止閥80R係與第一ABS單元58F中之第二逆止閥80F實質上相同的構成。
自行車10進一步具備檢測煞車桿20R之操作狀態的第一檢測裝置82R。第一檢測裝置82R係與第一檢測裝置82F實質上相同之構成。第一檢測裝置82R與控制裝置60電性連接。
操作部86具備用於切換使各ABS單元58F、58R形成可工作狀態之ABS工作模式；與使各ABS單元58F、58R形成不工作狀態之ABS不工作模式的ABS工作切換開關（省略圖示）。
控制裝置60依據各第一檢測裝置82F、82R及各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，控制輔助馬達36之輸出及旋轉方向。控制裝置60依據各第一檢測裝置82F、82R及各第二檢測裝置84F、84R之檢測結果，個別地切換第一ABS單元58F中之第一閥門68F及第二閥門70F的開關狀態、以及第二ABS單元58R中之第一閥門68R及第二閥門70R的開關狀態。關於第二ABS單元58R中之各閥門68R、70R的開關狀態之切換的控制，係與關於第一ABS單元58F中之各閥門68F、70F的開關狀態之切換的控制實質上相同。
控制裝置60藉由操作部86設定成ABS工作模式，開始進行第三圖及第四圖所示之處理。 控制裝置60在步驟S1、步驟S10、及步驟S16中，依據各第一檢測裝置82F、82R判定是否正操作各煞車桿20F、20R。正在操作各煞車桿20F、20R之至少一方時，判定為正操作各煞車桿20F、20R。
控制裝置60於步驟S6中，將第一ABS單元58F中之第一閥門68F及第二閥門70F、以及第二ABS單元58R中之第一閥門68R及第二閥門70R的至少一方之開關狀態從第一類型切換成第二類型。
控制裝置60例如在步驟S4中，使與檢測出在指定值以上之旋轉速度變化的車輪對應之ABS單元58F、58R工作。亦即，控制裝置60於步驟S4中判定為係後輪16中產生在指定值以上之旋轉速度變化的狀態時，在步驟S6中將第二ABS單元58R中之第一閥門68R及第二閥門70R的開關狀態從第一類型切換成第二類型。
又，控制裝置60例如在步驟S4中檢測出前輪14之旋轉速度與後輪16的旋轉速度之差在指定速度以上時，使與旋轉速度低之一方車輪對應的ABS單元58F、58R工作。亦即，控制裝置60在步驟S4中判定為後輪16之旋轉速度也比前輪14的旋轉速度低超過指定速度時，在步驟S6中將第二ABS單元58R中之第一閥門68R及第二閥門70R的開關狀態從第一類型切換成第二類型。另外，在步驟S14中亦與步驟S6相同。
參照第一圖及第五圖說明自行車用裝置56之作用。 當車速在指定速度以上而使用者操作各煞車桿20F、20R時，前輪14及後輪16之至少一方會因路面狀態或使用者握住煞車桿20F、20R的強度而鎖住。此時，藉由控制裝置60控制輔助馬達36及各ABS單元58F、58R，來控制賦予自行車10之車輪的制動力。
因而，即使前輪14及後輪16的至少一方隨著操作煞車桿20F、20R而可能鎖住，藉由控制裝置60驅動各ABS單元58F、58R，車輪恢復到正常狀態。因而，使用者在行駛時不易喪失平衡。
採用實施形態2之自行車用裝置56時，除了實施形態1獲得之（1）～（5）的效果之外，還獲得以下之效果。 （6）自行車用裝置56具備：控制賦予前輪14之制動力的第一ABS單元58F、及控制賦予後輪16之制動力的第二ABS單元58R。因而，即使前輪14及後輪16之任何一方或兩者隨著操作煞車桿20F、20R而可能鎖住，藉由各ABS單元58F、58R工作，仍可使前輪14及後輪16恢復到正常狀態。因而，與僅具備第一ABS單元58F及第二ABS單元58R之一方的構成比較，使用者在行駛時不易喪失平衡。 （變形例）
關於實施形態之說明係可取得按照本發明的自行車用裝置之形態的例示，並無限制其形態之意圖。按照本發明之自行車用裝置，除了實施形態之外，還可取得例如以下所示之實施形態的變形例、及組合不相互矛盾之至少2個變形例的形態。
‧變形例之控制裝置60在ABS工作控制中，同時執行步驟S6之處理與步驟S7的處理。另外變形例之控制裝置60在ABS工作控制中，比步驟S6之處理先執行步驟S7的處理。
‧採用變形例之控制裝置60時，在ABS工作控制中，從第三圖及第四圖所示之處理省略步驟S16～步驟S18的處理。 ‧採用變形例之控制裝置60時，在ABS工作控制中，從第三圖及第四圖所示之處理省略步驟S19的處理。採用該變形例時，宜使用可在短時間使油壓量上昇，而驅動泵62之性能高的輔助馬達36。
‧採用變形例之控制裝置60時，從在第三圖及第四圖所示之步驟S4、步驟S13及步驟S18的處理中判定的指定狀態，省略前輪14之旋轉速度與後輪16的旋轉速度之差在指定速度以上的狀態。
‧變形例之第一檢測裝置82F、82R係取代角度感測器，而為檢測第一管路72F、72R之油壓的油壓感測器。油壓感測器例如藉由設於第一管路72F、72R之內壁的壓力感測器來實現。
‧變形例之操作裝置，包含藉由對把手18在把手18之軸線周圍旋轉來制動車輪旋轉的夾鉗，而取代煞車桿20F、20R。採用該變形例時，係依夾鉗之旋轉量調節賦予車輪的制動力。另外變形例之操作裝置包含安裝於把手18的按鈕，而取代煞車桿20F、20R。採用該另外變形例時，係依按下按鈕之量調節賦予車輪的制動力。
‧變形例之制動裝置22F、22R，例如係輪緣煞車或懸臂煞車，而取代碟煞。 ‧實施形態1之變形例的自行車用裝置56，具備控制賦予後輪16之制動力的ABS單元58R，而取代ABS單元58F。ABS單元58R係與實施形態2之第二ABS單元58R實質上相同的構成。
‧採用實施形態1之變形例的自行車用裝置56時，係將ABS單元58F安裝於機殼38外部。如第六圖所示，自行車用裝置56例如進一步具備安裝於機殼38外部之箱88。採用該變形例時，係在箱88之內部空間收容ABS單元58F。另外，即使在實施形態2中，同樣之變形仍然成立。採用實施形態2之變形例的自行車用裝置56時，例如將第一ABS單元58F及第二ABS單元58R之至少一方收容於箱88的內部空間。
‧實施形態1之變形例的自行車用裝置56係在機殼38的內部空間收容ABS單元58F之泵62，並在機殼38外部配置ABS單元58F的其他元件。採用該變形例時，ABS單元58F之其他元件例如被收容於安裝在機殼38外部的箱之內部空間。另外，即使在實施形態2中，同樣之變形仍然成立。
‧採用變形例之自行車用裝置56時，控制裝置60對ABS單元58F、58R之控制取決於輔助選擇開關的操作。例如，藉由選擇開啟輔助模式，一定是切換成ABS工作模式。
‧採用變形例之自行車10時，從操作部86省略ABS工作切換開關。採用該變形例時，例如藉由輔助選擇開關選擇開啟輔助模式而切換成ABS工作模式。另外，藉由輔助選擇開關選擇斷開輔助模式而切換成ABS不工作模式。
10‧‧‧自行車 12‧‧‧車架 14‧‧‧前輪 16‧‧‧後輪 18‧‧‧把手 20F、20R‧‧‧煞車桿(操作裝置) 21A‧‧‧基座部 21B‧‧‧槓桿部 22F、22R‧‧‧制動裝置 24F、24R‧‧‧輪轂 26F、26R‧‧‧碟形轉動體 28F、28R‧‧‧卡子 30‧‧‧驅動機構 32‧‧‧驅動單元 34‧‧‧曲柄軸 36‧‧‧輔助馬達 38‧‧‧機殼 40‧‧‧電池 42‧‧‧曲柄臂 44‧‧‧踏板 46‧‧‧單向離合器 48‧‧‧前鏈輪 50‧‧‧後鏈輪 52‧‧‧鏈條 54‧‧‧單向離合器 56‧‧‧自行車用裝置 58F、58R‧‧‧ABS單元 60‧‧‧控制裝置 62‧‧‧泵 64F、64R‧‧‧貯油器 66‧‧‧單向離合器 68F、68R‧‧‧第一閥門 70F、70R‧‧‧第二閥門 72F、72R‧‧‧第一管路 74F、74R‧‧‧第二管路 76F、76R‧‧‧第三管路 78F、78R‧‧‧第一逆止閥 80F、80R‧‧‧第二逆止閥 82F、82R‧‧‧第一檢測裝置 84F、84R‧‧‧第二檢測裝置 86‧‧‧操作部 87‧‧‧扭力感測器 88‧‧‧箱
第一圖係實施形態1之自行車的側視圖。 第二圖係第一圖之自行車的方塊圖。 第三圖係藉由第一圖之控制裝置執行控制的流程圖。 第四圖係藉由第一圖之控制裝置執行控制的流程圖。 第五圖係實施形態2之自行車的方塊圖。 第六圖係變形例之自行車的方塊圖。
20F‧‧‧煞車桿(操作裝置)
28F‧‧‧卡子
34‧‧‧曲柄軸
36‧‧‧輔助馬達
38‧‧‧機殼
46‧‧‧單向離合器
48‧‧‧前鏈輪
54‧‧‧單向離合器
56‧‧‧自行車用裝置
58F‧‧‧ABS單元
60‧‧‧控制裝置
62‧‧‧泵
64F‧‧‧貯油器
66‧‧‧單向離合器
68F‧‧‧第一閥門
70F‧‧‧第二閥門
72F‧‧‧第一管路
74F‧‧‧第二管路
76F‧‧‧第三管路
78F‧‧‧第一逆止閥
80F‧‧‧第二逆止閥
82F‧‧‧第一檢測裝置
84F、84R‧‧‧第二檢測裝置
86‧‧‧操作部
87‧‧‧扭力感測器

Claims (13)

  1. 一種自行車用裝置，係包含： 輔助馬達，其係配置來對從自行車的曲柄軸輸入之人力驅動力附加輔助力； ABS單元，其係配置來控制賦予至前述自行車的車輪之制動力； 輔助選擇開關，其係配置來於開啟輔助模式與斷開輔助模式之間切換前述輔助馬達；以及 控制裝置，其係配置來控制前述ABS單元，藉由前述控制裝置對前述ABS單元之控制取決於前述輔助選擇開關之操作。
  2. 如申請專利範圍第1項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來當前述輔助馬達處於前述開啟輔助模式時，控制前述輔助馬達來對前述人力驅動力附加前述輔助力，前述控制裝置係配置來當前述選擇輔助開關選擇前述開啟輔助模式時，設定前述ABS單元到ABS工作模式。
  3. 如申請專利範圍第1項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來當前述輔助馬達處於前述開啟輔助模式時，控制前述輔助馬達來對前述人力驅動力附加前述輔助力，前述控制裝置係配置來當前述選擇輔助開關選擇前述斷開輔助模式時，設定前述ABS單元到ABS不工作模式。
  4. 如申請專利範圍第2項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來當前述輔助馬達處於前述開啟輔助模式時，控制前述輔助馬達來對前述人力驅動力附加前述輔助力，前述控制裝置係配置來當前述選擇輔助開關選擇前述斷開輔助模式時，設定前述ABS單元到ABS不工作模式。
  5. 如申請專利範圍第3項之自行車用裝置，進一步包含ABS工作切換開關，其係使前述ABS單元處在前述ABS工作模式以及前述ABS不工作模式中之一，在前述ABS工作模式中前述ABS單元處在可工作狀態，在前述ABS不工作模式中前述ABS單元處在不工作狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項之自行車用裝置，其中前述ABS單元進一步包含泵，其用來對自行車制動器賦予油壓。
  7. 如申請專利範圍第6項之自行車用裝置，其中前述輔助馬達係配置來當前述輔助馬達在第一方向旋轉，對前述人力驅動力附加前述輔助力。
  8. 如申請專利範圍第7項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來依據前述自行車的至少一自行車車輪的旋轉速度，控制前述輔助馬達與前述ABS單元。
  9. 如申請專利範圍第8項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來在判定為正在操作煞車桿且前述輔助馬達正在前述第一方向旋轉下，將前述輔助馬達在前述第一方向的輸出降低。
  10. 如申請專利範圍第9項之自行車用裝置，進一步包含煞車桿檢測裝置，其係配置來檢測前述自行車之前述煞車桿的操作狀態。
  11. 如申請專利範圍第10項中自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來依據前述自行車車輪的前述旋轉狀態，將賦予至前述自行車制動器之前述油壓減壓。
  12. 如申請專利範圍第11項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來在將賦予至前述制動裝置之前述油壓減壓後，控制前述泵使前述油壓昇壓。
  13. 如申請專利範圍第12項之自行車用裝置，其中前述控制裝置係配置來在藉由前述控制裝置判定為正在操作前述煞車桿下，在前述輔助馬達正在前述第一方向旋轉時將前述輔助馬達之前述輸出降低。
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