[0027] (第1實施方式) 參考第1圖,針對搭載第1實施方式的自行車用控制裝置50及自行車用驅動裝置30的自行車10來說明。 [0028] 自行車10,具備有:框架12、框架12所支承的驅動機構14、及自行車用驅動裝置30。 驅動機構14包含曲柄16及踏板18。曲柄16包含曲柄軸16A及曲柄臂16B。驅動機構14,將施加於踏板18的人力驅動力傳遞至後輪WR。驅動機構14包含:經由單向離合器44A結合於曲柄軸16A的前旋轉體20。單向離合器44A,當曲柄16前轉時,使前旋轉體20前轉,當曲柄16後轉時,不使前旋轉體20後轉。單向離合器44A也可省略。前旋轉體20包含:鏈輪、滑輪、或斜齒輪。前旋轉體20,也可不經由單向離合器而結合於曲柄軸16A。驅動機構14,例如經由鏈條、皮帶、或軸部,將曲柄16的旋轉傳遞至後輪WR所結合的後旋轉體22。後旋轉體22包含:鏈輪、滑輪、或斜齒輪。在後旋轉體22與後輪WR之間設置有單向離合器44B。單向離合器44B,當後旋轉體22前轉時,使後輪WR前轉,當後旋轉體22後轉時,不使後旋轉體22後轉。 [0029] 如第2圖所示,自行車用驅動裝置30包含:自行車用控制裝置50、馬達32、傳遞機構34。如第4圖所示,自行車用驅動裝置30進一步包含:馬達32的驅動電路36、操作部38、及電池40。 [0030] 如第1圖所示,馬達32及驅動電路36,收容於同一殼體42。第4圖所示的驅動電路36,用來控制從電池40供給到馬達32的電力。馬達32用來輔助自行車10的推進。馬達32包含電動馬達。馬達32設置成:對從踏板18起至後輪WR的人力驅動力的傳遞路線傳遞旋轉。馬達32,結合於從曲柄軸16A起至前旋轉體20的人力驅動力的傳遞路線。在殼體42,也可設置馬達32及驅動電路36以外的構造,例如也可設置將馬達32的旋轉減速而輸出的減速器。 [0031] 如第2圖所示,傳遞機構34將馬達32的旋轉力傳遞到自行車10的車輪W。在一個例子,傳遞機構34將馬達32的旋轉力傳遞到自行車10的後輪WR。傳遞機構34,在馬達32與車輪W之間的動力傳遞路線R包含單向離合器44B、44C。單向離合器44C設置成,在使車輪W朝自行車10後退的方向旋轉的情況,及使曲柄軸16A朝自行車10前進的方向旋轉的情況,藉由曲柄16的旋轉力讓馬達32不旋轉。在一個例子,單向離合器44C配置在馬達32與輸出部46之間。輸出部46將曲柄軸16A與前旋轉體20連結。也可將單向離合器44B、44C的至少其中一方省略。 [0032] 第3圖所示的操作部38可讓騎乘者操作。操作部38安裝於自行車10的車把桿12H。操作部38,可與自行車用控制裝置50的控制部52通訊。操作部38,連接成可藉由有線或無線方式與控制部52通訊。操作部38例如可藉由PLC(Power Line Communication)(電力線通訊)而與控制部52通訊。藉由騎乘者操作操作部38,則操作部38將輸出訊號發送到控制部52。操作部38包含:用來將馬達32的輔助模式變更的第1開關38A及第2開關38B。操作部38包含:例如操作構件、檢測操作構件的動作且構成第1開關38A及第2開關38B的感應器、因應感應器的輸出訊號與控制部52進行通訊的電動電路(都省略圖示)。 [0033] 第1圖所示的電池40,包含:含有1個或複數個電池元件的電池單元40A、及用來支承電池單元40A的電池座40B。電池單元包含充電池。電池40將電力供給到自行車10所搭載的以有線方式電動地連接於電池40的其他電動零件例如馬達32及自行車用控制裝置50。 [0034] 如第4圖所示,自行車用控制裝置50包含控制部52。在一個例子,自行車用控制裝置50較佳進一步包含:記憶部54、轉矩感應器56、曲柄旋轉感應器58、車速感應器60、及檢測部62。 [0035] 轉矩感應器56,輸出與人力驅動力TA因應的訊號。轉矩感應器56,用來檢測經由踏板18輸入到驅動機構14的人力驅動力TA。轉矩感應器56,也可設置在從曲柄軸16A起至前旋轉體20之間的人力驅動力TA的傳遞路線,也可設置在曲柄軸16A或前旋轉體20,也可設置在曲柄臂16B或踏板18。轉矩感應器56,例如可以使用應變感應器、磁致伸縮感應器、光學感應器、及壓力感應器等來達成,只要是將與施加到曲柄臂16B或踏板18的人力驅動力TA因應的訊號輸出的任何感應器都可以採用。 [0036] 曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉角度CA。曲柄旋轉感應器58,安裝於自行車10的框架12或馬達32的殼體42。曲柄旋轉感應器58包含:檢測第1磁鐵M1的磁場的第1元件58A、與輸出因應其與第2磁鐵M2的位置關係的訊號的第2元件58B。第1磁鐵M1,設置在曲柄軸16A或曲柄臂16B,配置成與曲柄軸16A同軸。第1磁鐵M1,是環狀磁鐵,配置成在周方向讓複數的磁極交互排列。第1元件58A,用來檢測曲柄16相對於框架12的旋轉角度。第1元件58A,當曲柄16旋轉一次時,將360度除以同極的磁極的數量而成的角度作為一周期的訊號輸出,曲柄旋轉感應器58可檢測的曲柄16的旋轉角度的最小值,是180度以下,較佳為15度,更好為6度。第2磁鐵M2,設置在曲柄軸16A或曲柄臂16B。第2元件58B,用來檢測曲柄16相對於框架12的基準角度(例如曲柄16的上死點或下死點)。第2元件58B,輸出將曲柄軸16A的一次旋轉作為一周期的訊號。 [0037] 曲柄旋轉感應器58,也可取代第1元件58A及第2元件58B,而包含用來輸出因應磁場強度之訊號的磁性感應器。在該情況,取代第1磁鐵M1及第2磁鐵M2,將磁場強度在其周方向變化的環狀磁鐵與曲柄軸16A同軸地設置在曲柄軸16A。藉由使用輸出因應磁場強度之訊號的磁性感應器,則能以一個感應器,檢測出曲柄16的旋轉速度N及曲柄16的旋轉角度,可以使構造及組裝簡化。曲柄旋轉感應器58,除了曲柄16的旋轉角度CA之外,也可檢測曲柄16的旋轉速度N。曲柄16的旋轉速度N,也可使用第1元件58A的輸出、第2元件58B的輸出、及磁性感應器的輸出的任一種來檢測。 [0038] 車速感應器60檢測出車輪W的旋轉速度。車速感應器60,藉由有線或無線方式與控制部52電連接。如第1圖所示,車速感應器60安裝於框架12的鏈條支架。車速感應器60,將與在後輪WR所安裝的磁鐵M與車速感應器60之相對位置的變化所因應的訊號輸出到控制部52。車速感應器60,較佳包含:構成簧片開關的磁性體簧片或霍爾元件。 [0039] 第4圖所示的檢測部62,用來檢測使用環境及自行車10的姿勢的至少其中一方。姿勢包含自行車10的傾斜角度DA。自行車10的傾斜角度DA,包含自行車10的前後方向相對於水平面的傾斜角度DA。檢測部62包含:用來檢測自行車10的傾斜角度DA的傾斜感應器62A。傾斜感應器62A用來檢測自行車10的俯仰角度。傾斜感應器62A也可檢測自行車10的翻滾角度及偏擺角度較佳。傾斜感應器62A,設置於框架12(參考第1圖)或設置有馬達32的殼體42。殼體42可旋轉地支承曲柄16且安裝於框架12。傾斜感應器62A,藉由有線或無線方式與控制部52可通訊地連接。傾斜感應器62A包含:3軸的陀螺儀感應器62B及3軸的加速度感應器62C的至少其中一方。傾斜感應器62A的輸出包含:3軸的各姿勢角度、及3軸的各加速度的資訊。3軸的姿勢角度為俯仰角度、翻滾角度、及偏擺角度。陀螺儀感應器62B的3軸與加速度感應器62C的3軸為一致較佳。傾斜感應器62A,以讓第1圖的自行車10的左右方向與俯仰角度的軸延伸的方向大致一致的方式安裝於框架12或殼體42較佳。 [0040] 控制部52,包含用來執行預定的控制程式的運算處理裝置。運算處理裝置,包含例如CPU(Central Processing Unit)(中央處理單元)或MPU(Micro Processing Unit)(微處理單元)。控制部52也可包含1個或複數的微電腦。控制部52進一步包含計時器。在記憶部54儲存有:各種控制程式、及使用於各種控制處理的資訊。記憶部54例如包含非揮發性記憶體及揮發性記憶體。控制部52及記憶部54例如收容於殼體42。 [0041] 控制部52,根據車速感應器60的輸出來運算自行車10的行駛速度V。 控制部52,至少根據傾斜感應器62A的輸出來運算自行車10的傾斜角度DA。傾斜角度DA,是繞著朝自行車10的左右方向延伸的軸之自行車10的前後方向的傾斜角度。也就是說傾斜角度DA是自行車10的俯仰角度。傾斜角度DA,當自行車10設置在水平場所時是設定為「0」度。因此傾斜角度DA是相關於自行車10的行駛路面的斜率。 [0042] 控制部52,從陀螺儀感應器62B的輸出來運算俯仰角度、翻滾角度、及偏擺角度。控制部52,從加速度感應器62C的輸出來運算針對自行車10的前後方向的第1加速度向量。控制部52,從車速感應器60的輸出來運算第2加速度向量。控制部52,根據第1加速度向量及第2加速度向量,將俯仰角度、翻滾角度、偏擺角度修正,減少俯仰角度、翻滾角度、偏擺角度所包含的誤差。具體來說,控制部52,根據第1加速度向量與第2加速度向量的差分,來運算俯仰角度、翻滾角度、偏擺角度的各修正角度。控制部52,將修正角度加入俯仰角度、翻滾角度、偏擺角度。控制部52,根據修正過的俯仰角度、翻滾角度、偏擺角度及自行車10的傾斜角度的初期值來運算傾斜角度DA。在將傾斜感應器62A安裝於自行車10且讓自行車10的左右方向與俯仰角度的軸的延伸方向大致一致的情況,可根據俯仰角度、翻滾角度及自行車10的傾斜角度的初期值來運算傾斜角度DA。在將傾斜感應器62A安裝於自行車10且讓自行車10的左右方向與俯仰角度的軸的延伸方向大致一致且自行車10的前後方向與翻滾角度的軸大致一致的情況,可根據俯仰角度及自行車10的傾斜角度的初期值來運算傾斜角度DA。 [0043] 控制部52用來控制馬達32。控制部52,在自行車10的行駛速度V為預定速度VX以下的情況,則使馬達32輔助自行車10的推進。控制部52,能以因應輸入到自行車10的人力驅動力TA來輔助自行車10的推進的輔助模式,來控制馬達32。控制部52,能以用來輔助自行車10的推行的推行模式來控制馬達32。控制部52,因應操作部38的操作及各種感應器的輸出的至少其中一方,來切換輔助模式與推行模式。 [0044] 預定速度VX,包含:適合輔助模式的預定速度VX1及適合推行模式的預定速度VX2。控制部52,在輔助模式,在自行車10的行駛速度V為預定速度VX1以下的情況,則使馬達32輔助自行車10的推進。預定速度VX1在一個例子為時速25km。控制部52,在推行模式,在自行車10的行駛速度V為預定速度VX2以下的情況,則使馬達32輔助自行車10的推行。 [0045] 在輔助模式,控制部52因應於人力驅動力TA來驅動馬達32。輔助模式包含:馬達32的輸出相對於人力驅動力TA的比率(以下稱為「輔助比」)不同的複數的輔助模式及不驅動馬達32的關閉模式。控制部52,當在關閉模式操作第3圖所示的操作部38的第1開關38A時,切換到輔助比最低的輔助模式。控制部52,當在輔助模式操作操作部38的第1開關38A時,切換到輔助比更高一階段的模式。控制部52,在輔助比最高的輔助模式的情況,操作操作部38的第1開關38A時,維持輔助比最高的輔助模式。控制部52,當在關閉模式操作操作部38的第2開關38B時,從輔助模式切換到推行模式。控制部52,當在輔助模式操作操作部38的第2開關38B時,切換到輔助比更低一階段的模式。控制部52,當在輔助比最低的輔助模式操作操作部38的第2開關38B時,切換到關閉模式。輔助模式,也可包含一個輔助模式與關閉模式,也可僅包含一個輔助模式。控制部52,在去除關閉模式的輔助模式,操作操作部38的第2開關38B預定時間以上的話,切換到推行模式也可以。在車把桿12H設置有未圖示的顯示裝置,在所選擇的複數的輔助模式及推行模式之中,顯示現在選擇的動作模式。 [0046] 在推行模式,控制部52,能驅動馬達32來輔助自行車10的推行。推行模式包含:不驅動馬達32的待機模式及驅動馬達32的驅動模式。控制部52,在推行模式而人力驅動力TA未輸入到曲柄16的狀態,可驅動馬達32。控制部52,當從輔助模式切換到推行模式時,則成為待機模式。控制部52,當在待機模式操作第2開關38B時,從待機模式切換到驅動模式。控制部52,如果需要因應來自各種感應器的輸入而停止馬達32的驅動的話,或如果不操作第1開關38A的話,在推行模式持續按壓第2開關38B期間,會維持驅動模式而驅動馬達32。各種感應器包含:車速感應器60、轉矩感應器56、及曲柄旋轉感應器58。控制部52,在操作第2開關38B而維持驅動模式的狀態,解除第2開關38B的操作的話,則將驅動模式切換成待機模式。控制部52,在操作第2開關38B而維持驅動模式的狀態,如果因應來自各種感應器的輸入需要停止馬達32的驅動的話,或者操作第1開關38A的話,則將驅動模式切換到待機模式。在操作第2開關38B的狀態而驅動模式切換成待機模式的情況,暫時解除第2開關38B的操作而再操作的話,則控制部52能再從待機模式切換成驅動模式。在推行模式,控制部52,當藉由車速感應器60所檢測的自行車10的行駛速度V超過預定速度VX2的話,則判斷需要停止馬達32的驅動。在推行模式,控制部52,當藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA為預定值以上的話,則判斷需要停止馬達32的驅動。在推行模式,控制部52,當藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉的話,則判斷需要停止馬達32的驅動。在推行模式,也可省略:根據藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA來停止馬達32的驅動的控制、及根據藉由曲柄旋轉感應器58所檢測的曲柄16的旋轉來停止馬達32的驅動的控制的至少其中一方。 [0047] 參考第5圖,針對將輔助模式與推行模式切換的切換控制來說明。控制部52,當操作第1開關38A或第2開關38B時,則能將輔助模式與推行模式切換。在自行車用控制裝置50的電源開啟的情況,反覆執行切換控制。在自行車用控制裝置50的電源關閉的情況,停止切換控制。 [0048] 控制部52,在步驟S11,判斷現在的模式是否為輔助模式。控制部52判斷為輔助模式的情況,則轉往步驟S12。控制部52,在步驟S12,判斷是否進行過朝推行模式的切換操作。具體來說,控制部52,在輔助模式的關閉模式操作操作部38的第2開關38B的情況,則判斷進行過朝推行模式的切換操作。控制部52,在去除關閉模式的輔助模式,操作操作部38的第2開關38B預定時間以上的話,判斷進行過朝推行模式的切換操作也可以。 [0049] 控制部52,在判斷未進行朝推行模式的切換操作的情況,則結束處理。控制部52,在判斷進行過朝推行模式的切換操作的情況,在步驟S13,從輔助模式切換成推行模式,結束處理。 [0050] 控制部52,在步驟S11判斷並不是輔助模式而是推行模式的情況,則轉往步驟S14,判斷是否進行過朝輔助模式的切換操作。具體來說,控制部52,在推行模式的待機模式操作操作部38的第1開關38A的情況,則判斷進行過朝輔助模式的切換操作。控制部52,在推行模式的待機模式操作操作部38的第1開關38A預定時間以上的情況,則判斷進行過朝輔助模式的切換操作也可以。控制部52,在判斷未進行朝輔助模式的切換操作的情況,則結束處理。控制部52,在判斷進行過朝輔助模式的切換操作的情況,在步驟S15,從推行模式切換成輔助模式,結束處理。 [0051] 控制部52,因應檢測部62的輸出來變更預定速度VX2。預定速度VX2,因應自行車10的使用環境及自行車10的姿勢的至少其中一方來變更。使用環境包含自行車10行駛的路面的傾斜角度DA。路面的傾斜角度DA,包含自行車10行駛的方向相對於水平面的傾斜角度DA。記憶部54,儲存有用來限定傾斜角度DA與預定速度VX2的關係的資訊。限定傾斜角度DA與預定速度VX2的關係的資訊,例如包含:圖面、圖表、或使用函數的關係式。控制部52,因應檢測部62的輸出、及記憶部54所儲存的限定傾斜角度DA與預定速度VX2的關係的資訊,來設定預定速度VX2。在記憶部54,也可儲存有複數的圖面、複數的圖表、或複數的關係式。在該情況,控制部52,在設定預定速度VX2的情況,也可因應傾斜角度DA或其他條件,從複數的圖面、複數的圖表、或複數的關係式中選擇一種。在其他例子,使用者也可經由操作部38或外部裝置等,從複數的圖面、複數的圖表、或複數的關係式中預先選擇一種。 [0052] 預定速度VX2,在傾斜角度DA為大於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA為「0」的情況更低。預定速度VX2,在傾斜角度DA大於「0」的情況,則傾斜角度DA越大則變得越低。表1,顯示用來限定傾斜角度DA與預定速度VX2的圖表的第1例子。在表1,傾斜角度DA大於「0」的預定角度,包含2度以上的任意值。 [0053]
![Figure 02_image001](https://patentimages.storage.googleapis.com/c1/23/b4/563c37abcb2596/02_image001.png)
[0054] 預定速度VX2,在傾斜角度DA為小於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA為「0」的情況更低。預定速度VX2,在傾斜角度DA小於「0」的情況,則傾斜角度DA越小則變得越低。表2,顯示用來限定傾斜角度DA與預定速度VX2的圖表的第2例子。表3,顯示用來限定傾斜角度DA與預定速度VX2的圖表的第3例子。在表2及表3,傾斜角度DA小於「0」的預定角度,包含小於-2度的任意值。 [0055]
[0056]
![Figure 02_image005](https://patentimages.storage.googleapis.com/4b/a4/26/e065a010ab7054/02_image005.png)
[0057] 預定速度VX2,在傾斜角度DA的絕對值為大於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA的絕對值為「0」的情況更低。預定速度VX2,在傾斜角度DA的絕對值大於「0」的情況,則傾斜角度DA的絕對值越大則變得越低。第6圖及第7圖,是用來限定傾斜角度DA與預定速度VX2的關係的圖面的一個例子。第6圖的圖面對應於將表1與表2組合的圖表。第7圖的圖面對應於將表1與表3組合的圖表。在第6圖,即使傾斜角度DA大於「0」,即使傾斜角度DA小於「0」,在傾斜角度為-8度至+8度的範圍,傾斜角度DA的絕對值相等的情況,除了傾斜角度DA的邊界值之外,預定速度VX2相等。在第7圖,與傾斜角度DA的絕對值對應的預定速度VX2,在傾斜角度DA大於「0」的情況,與傾斜角度DA小於「0」的情況,至少一部分不同。在第6圖及第7圖,傾斜角度DA的絕對值大於「0」的預定角度,包含2度以上的任意值及小於-2度的任意值。 [0058] 控制部52,在推行模式讓自行車10行駛於下坡的情況,將馬達32對自行車10的推行的輔助停止也可以。在一個例子,控制部52,在推行模式讓自行車10行駛於下坡的情況,藉由將預定速度VX2設定為「0」來停止馬達32的驅動,停止自行車10的推行的輔助。 [0059] 參考第8圖,針對推行模式的馬達32的驅動控制來說明。控制部52,在推行模式期間每隔預定周期執行驅動控制。控制部52,當至少一個預定條件成立時則停止驅動控制。預定條件,是在從推行模式變更成輔助模式的情況、自行車用控制裝置50的電源從開啟成為關閉的情況、及自行車10的行駛速度V超過預定速度VX2的情況的至少一種成立。預定條件,也可在藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA成為預定值以上的情況、及藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉的情況的至少其中一方成立。 [0060] 控制部52,在步驟S21,判斷是否有推行模式的馬達32的驅動的開始要求。控制部52,例如在第4圖的切換控制切換成推行模式的狀態,且操作操作部38的第2開關38B的情況,且在未輸入人力驅動力TA的情況,則判斷有馬達32的驅動的開始要求。控制部52,在判斷有馬達32的驅動的開始要求之前,每隔預定周期反覆進行步驟S21的處理。 [0061] 控制部52,在步驟S21判斷有推行模式的馬達32的驅動的開始要求的情況,轉往步驟S22,取得傾斜角度DA,轉往步驟S23。控制部52,在步驟S23,因應在步驟S22所取得的傾斜角度DA來設定預定速度VX2。 [0062] 控制部52,在步驟S23設定預定速度VX2之後,轉往步驟S24。控制部52,在步驟S24,開始驅動馬達32,轉往步驟S25。控制部52,驅動馬達32,讓自行車10的行駛速度V成為在步驟S23所設定的預定速度VX2。 [0063] 控制部52,在步驟S25取得傾斜角度DA,在步驟S26判斷在步驟S25所取得的傾斜角度DA是否小於預定角度DAX。預定角度DAX為負值。預定角度DAX例如為-8度。預定角度DAX對應於斜率較大的下坡。控制部52,在傾斜角度DA大於預定角度DAX的情況,使用在步驟S25所取得的傾斜角度DA,與步驟S23同樣地再設定預定速度VX2,轉往步驟S29。控制部52,在傾斜角度DA小於預定角度DAX的情況,在步驟S28將預定速度VX2設定為「0」,轉往步驟S29。 [0064] 控制部52,在步驟S29,判斷是否有推行模式的馬達32的驅動的停止要求。控制部52,當至少一個停止條件成立時,則判斷有馬達32的驅動的停止要求。停止條件,是在從推行模式變更成輔助模式的情況、及自行車10的行駛速度V超過預定速度VX2的情況的至少一種成立。停止條件,也可在藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA成為預定值以上的情況、及藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉的情況的至少其中一方成立。控制部52,在判斷沒有馬達32的驅動的停止要求的情況,轉往步驟S25,反覆進行步驟S25、S26、S27、S29的處理、或步驟S25、S26、S28、S29的處理。控制部52,在步驟S29判斷有馬達32的驅動的停止要求的情況,在步驟S30停止馬達32的驅動,結束處理而在預定周期後再開始從步驟S21開始的處理。 [0065] 自行車用控制裝置50,在使用者在上坡或下坡推行自行車10的情況,相較於在平坦路面推行自行車10的情況藉由更減低自行車10的行駛速度V,則能使自行車10的行駛速度相對於使用者的步行速度在適當的範圍。 [0066] (第2實施方式) 參考第4圖、第9圖及第10圖針對第2實施方式的自行車用驅動裝置30A加以說明。第2實施方式的自行車用驅動裝置30A,除了省略了單向離合器44B、44C以外,都與第1實施方式的自行車用驅動裝置30相同,所以針對與第1實施方式共通的構造,加上與第1實施方式相同的符號,省略重複的說明。 [0067] 第2實施方式的自行車用驅動裝置30A包含:自行車用控制裝置50、馬達32、傳遞機構34A。自行車用驅動裝置30A進一步包含:第4圖所示的馬達32的驅動電路36、操作部38、及電池40。 [0068] 如第4圖所示,傳遞機構34A將馬達32的旋轉力傳遞到自行車10的車輪W。傳遞機構34A,可將馬達32的旋轉力傳遞到自行車10的車輪W,且將來自車輪W的旋轉力傳遞到馬達32。在一個例子,傳遞機構34A,可將馬達32的旋轉力傳遞到自行車10的後輪WR,且將來自後輪WR的旋轉力傳遞到馬達32。在第2實施方式,在從傳遞機構34A的輸出部46到後輪WR之間也並未設置單向離合器。 [0069] 控制部52(參考第4圖),在推行模式讓自行車10行駛於下坡的情況,驅動馬達32以將自行車10制動。 參考第10圖,針對推行模式的馬達32的驅動控制來說明。控制部52,在推行模式期間每隔預定周期執行驅動控制。控制部52,當至少一個預定條件成立時則停止驅動控制。預定條件,是在從推行模式變更成輔助模式的情況、自行車用控制裝置50的電源從開啟成為關閉的情況、及自行車10的行駛速度V超過預定速度VX2的情況的至少一種成立。預定條件,也可在藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA成為預定值以上的情況、及藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉的情況的至少其中一方成立。 [0070] 控制部52,在進行與第8圖的步驟S21、步驟S22、步驟S23、及步驟S24同樣的處理後,轉往步驟S25。控制部52,在步驟S25取得傾斜角度DA,在步驟S26判斷在步驟S25所取得的傾斜角度DA是否在預定角度DAX以下。控制部52,在傾斜角度DA大於預定角度DAX的情況,使用在步驟S25所取得的傾斜角度DA,與步驟S23同樣地再設定預定速度VX2,轉往步驟S29。控制部52,在傾斜角度DA在預定角度DAX以下的情況,在步驟S31執行馬達32的制動控制,轉往步驟S29。具體來說,控制部52,控制馬達32讓自行車10的行駛速度V成為預定速度VX2。藉由馬達32的制動控制將自行車10的行駛速度V減速。控制部52,其功能作為馬達32的煞車。控制部52,也可使馬達32再生制動,在該情況,則能使電力儲存在電池40。 [0071] 控制部52,在步驟S29,判斷是否有推行模式的馬達32的驅動的停止要求。控制部52,在判斷沒有馬達32的驅動的停止要求的情況,回到步驟S25,反覆進行步驟S25、S26、S27、S29的處理、或步驟S25、S26、S31、S29的處理。控制部52,在步驟S29判斷有馬達32的驅動的停止要求的情況,在步驟S30停止馬達32的驅動,結束處理而在預定周期後再開始從步驟S21開始的處理。 [0072] (第3實施方式) 參考第4圖、第11圖及第12圖針對第3實施方式的自行車用控制裝置50加以說明。第3實施方式的自行車用控制裝置50,除了在輔助模式根據傾斜角度DA變更預定速度VX1以外,都與第1實施方式的自行車用控制裝置50相同,所以針對與第1實施方式共通的構造,加上與第1實施方式相同的符號,省略重複的說明。 [0073] 控制部52,因應檢測部62的輸出來變更預定速度VX1。預定速度VX1,因應自行車10的使用環境及自行車10的姿勢的至少其中一方來變更。使用環境包含自行車10行駛的路面的傾斜角度DA。路面的傾斜角度DA,包含自行車10行駛的方向相對於水平面的傾斜角度DA。記憶部54,儲存有用來限定傾斜角度DA與預定速度VX1的關係的資訊。限定傾斜角度DA與預定速度VX1的關係的資訊,例如包含:圖面、圖表、或使用函數的關係式。控制部52,因應檢測部62的輸出、及記憶部54所儲存的限定傾斜角度DA與預定速度VX1的關係的資訊,來設定預定速度VX1。 [0074] 預定速度VX1,在傾斜角度DA大於「0」的情況,設定為一定的值。預定速度VX1,在傾斜角度DA大於「0」的情況,與傾斜角度DA為「0」的情況相等。預定速度VX1,在傾斜角度DA為小於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA為「0」的情況更低。預定速度VX1,在傾斜角度DA小於「0」的情況,則傾斜角度DA越小則變得越低。表4,顯示用來限定傾斜角度DA與預定速度VX1的關係的圖表的第1例子。第11圖,是用來限定傾斜角度DA與預定速度VX1的關係的圖面的一個例子。第11圖的圖面對應於表4。在第11圖,與傾斜角度DA的絕對值對應的預定速度VX1,在傾斜角度DA大於「0」的情況,與傾斜角度DA小於「0」的情況不同。 [0075] 控制部52,在輔助模式讓自行車10行駛於下坡的情況,將馬達32對自行車10的推進的輔助停止也可以。在一個例子,控制部52,在傾斜角度DA小於「0」的情況,藉由將預定速度VX1設定為「0」來停止馬達32的驅動,停止自行車10的推進的輔助。 [0076]
![Figure 02_image007](https://patentimages.storage.googleapis.com/2a/aa/b0/b751da590c11a2/02_image007.png)
[0077] 參考第12圖,針對輔助模式的馬達32的驅動控制來說明。控制部52,在除去關閉模式的輔助模式期間每隔預定周期執行驅動控制。控制部52,當至少一個預定條件成立時則停止驅動控制。預定條件,是在從關閉模式以外的輔助模式變更成關閉模式的情況、從輔助模式變更為推行模式的情況、自行車用控制裝置50的電源從開啟成為關閉的情況、及自行車10的行駛速度V超過預定速度VX1的情況的至少一種成立。預定條件,也可在藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉停止的情況、人力驅動力TA小於預定值的情況的至少其中一方成立。 [0078] 控制部52,在步驟S41,判斷是否有輔助模式的馬達32的驅動的開始要求。控制部52,例如在第4圖的切換控制切換成關閉模式以外的輔助模式的狀態,且在輸入預定值以上的人力驅動力TA的情況,則判斷有馬達32的驅動的開始要求。控制部52,在判斷有馬達32的驅動的開始要求之前,每隔預定周期反覆進行步驟S41的處理。 [0079] 控制部52,在步驟S41判斷有輔助模式的馬達32的驅動的開始要求的情況,轉往步驟S42,取得傾斜角度DA,轉往步驟S43。控制部52,在步驟S43,因應在步驟S42所取得的傾斜角度DA來設定預定速度VX1。 [0080] 控制部52,在步驟S43設定預定速度VX1之後,轉往步驟S44。控制部52,在步驟S44,開始驅動馬達32,轉往步驟S45。控制部52,在自行車10的行駛速度V成為在步驟S43所設定的預定速度VX1之前,因應人力驅動力TA來驅動馬達32。 [0081] 控制部52,在步驟S45取得傾斜角度DA,在步驟S46判斷在步驟S45所取得的傾斜角度DA是否小於預定角度DAY。預定角度DAY為負值。預定角度DAY例如為-8度。預定角度DAY對應於斜率較大的下坡。控制部52,在傾斜角度DA大於預定角度DAY的情況,使用在步驟S45所取得的傾斜角度DA,與步驟S43同樣地再設定預定速度VX1,轉往步驟S49。控制部52,在傾斜角度DA小於預定角度DAY的情況,在步驟S48將預定速度VX1設定為「0」,轉往步驟S49。 [0082] 控制部52,在步驟S49,判斷是否有輔助模式的馬達32的驅動的停止要求。控制部52,當至少一個停止條件成立時,則判斷有馬達32的驅動的停止要求。停止條件,是在變更為關閉模式的情況、在從輔助模式變更成推行模式的情況、及自行車10的行駛速度V超過預定速度VX1的情況的至少一種成立。停止條件,也可在藉由轉矩感應器56所檢測的人力驅動力TA小於預定值的情況、及藉由曲柄旋轉感應器58檢測出曲柄16的旋轉停止的情況的至少其中一方成立。控制部52,在判斷沒有馬達32的驅動的停止要求的情況,回到步驟S45,反覆進行步驟S45、S46、S47、S49的處理、或步驟S45、S46、S48、S49的處理。控制部52,在步驟S49判斷有馬達32的驅動的停止要求的情況,在步驟S50停止馬達32的驅動,結束處理而在預定周期後再開始從步驟S41開始的處理。 [0083] (變形例) 關於上述實施方式的說明,是本發明的自行車用控制裝置及包含該控制裝置的自行車用驅動裝置所採取的型態的例子,並非意圖限制其形態。本發明的自行車用控制裝置及包含該控制裝置的自行車用驅動裝置,可採取例如以下所示的上述各實施方式的變形例及未相互矛盾的至少兩個變形例組合的型態。在以下的變形例,針對與實施方式共通的部分,加上與實施方式相同的符號,省略其說明。 [0084] 在控制部52以推行模式驅動馬達32的情況、傾斜角度DA小於「0」的情況,使預定速度VX2成為一定值也可以。在第8圖及第10圖的步驟S23及步驟S26的至少其中一方,也可只在傾斜角度DA大於「0」的情況,因應傾斜角度DA進行預定速度VX2的設定。在藉由步驟S23及步驟S26不設定預定速度VX2的情況,控制部52控制馬達32以不超過預先在記憶部54儲存的基準的預定速度VX2。 [0085] 在控制部52以推行模式驅動馬達32的情況、傾斜角度DA大於「0」的情況,使預定速度VX2成為一定值也可以。在第8圖及第10圖的步驟S23及步驟S26的至少其中一方,也可只在傾斜角度DA小於「0」的情況,因應傾斜角度DA進行預定速度VX2的設定。在藉由步驟S23及步驟S26不設定預定速度VX2的情況,控制部52控制馬達32以不超過預先在記憶部54儲存的基準的預定速度VX2。 [0086] 在控制部52以推行模式驅動馬達32的情況,也可不是根據俯仰角度而根據翻滾角度變更預定速度VX2。表5,是顯示將在推行模式包含翻滾角度的傾斜角度DA的絕對值與預定速度VX2的關係加以限定的圖表的一個例子。預定速度VX2,在傾斜角度DA的絕對值為大於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA的絕對值為「0」的情況更低。預定速度VX2,在傾斜角度DA的絕對值大於「0」的情況,則傾斜角度DA的絕對值越大則變得越低較佳。在傾斜角度DA的絕對值為預定值以下的情況,在使預定速度VX2成為一定的第1速度,傾斜角度DA的絕對值大於預定值的情況,使預定速度VX2成為一定的第2速度也可以。作為自行車10的翻滾角度大於「0」的情況的一個例子,例如包含具有側傾角的斜面的山路或行駛彎道的情況。斜面的側傾角對應於自行車10的使用環境。行駛於具有側傾角的斜面或彎道時的自行車10相對於水平面的翻滾角度,與自行車10的姿勢對應。在該情況,由於相較於行駛於平坦的路面的情況使用者的步行速度更低,所以藉由讓傾斜角度DA的絕對值越大則預定速度VX2越低則能有助於可用性。 [0087]
![Figure 02_image009](https://patentimages.storage.googleapis.com/1e/5d/44/8bc49fc9a85303/02_image009.png)
[0088] 在第3實施方式,在推行模式,控制部52也可因應傾斜角度DA而不變更預定速度VX2。 [0089] 在第3實施方式,在以輔助模式驅動馬達32時且傾斜角度DA小於「0」的情況,使預定速度VX1成為一定值也可以。 在第3實施方式,在以輔助模式驅動馬達32時且傾斜角度DA大於「0」的情況,也可變更預定速度VX1讓傾斜角度DA越大則越高。 [0090] 在第3實施方式,當以輔助模式驅動馬達32時,也可不是根據俯仰角度而根據翻滾角度變更預定速度VX1。表6,是顯示將在輔助模式包含翻滾角度的傾斜角度DA的絕對值與預定速度VX1的關係加以限定的圖表的一個例子。預定速度VX1,在傾斜角度DA的絕對值為大於「0」的預定角度的情況,較傾斜角度DA的絕對值為「0」的情況更低。預定速度VX1,在傾斜角度DA的絕對值大於「0」的情況,則傾斜角度DA的絕對值越大則變得越低。在表6,傾斜角度DA的絕對值大於「0」的預定角度,包含小於-10度的任意值或大於10度的任意值。在傾斜角度DA的絕對值為預定值以下的情況,在使預定速度VX1成為一定的第3速度,傾斜角度DA的絕對值大於預定值的情況,使預定速度VX1成為一定的第4速度也可以。在一個例子,第4速度包含「0」,第3速度包含大於第4速度的值。第4速度為「0」的情況,藉由將第4速度設定為預定速度VX1,則停止馬達32的驅動。預定值大於預定角度的絕對值較佳。作為自行車10的翻滾角度大於「0」的情況的一個例子,例如包含具有側傾角的斜面的山路或行駛彎道的情況。在該情況,由於相較於行駛於平坦的路面的情況自行車的行駛速度V更低,所以藉由讓傾斜角度DA的絕對值越大則預定速度VX1越低則能有助於可用性。在該變形例,檢測部62也可檢測1或2方向的傾斜角度DA。1或2方向的傾斜角度DA包含俯仰角度、翻滾角度、及偏擺角度之中至少翻滾角度。在該情況,也可將傾斜感應器62A的陀螺儀感應器62B變更為1軸或2軸的陀螺儀感應器62B,加速度感應器62C也可變更為1軸或2軸的加速度感應器62C。 [0091]
![Figure 02_image011](https://patentimages.storage.googleapis.com/6e/5e/95/31de5615db71aa/02_image011.png)
[0092] 在第3實施方式,也可進一步執行第1實施方式的第8圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制。也可將第3實施方式的傳遞機構34變更為第2實施方式的傳遞機構34A,進一步執行第2實施方式的第10圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制。 [0093] 在第2實施方式的自行車用驅動裝置30A,也可取代第10圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制,執行第1實施方式的第8圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制。 [0094] 在第1實施方式的自行車用驅動裝置30,也可取代第8圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制,執行第2實施方式的第10圖所示的推行模式的馬達32的驅動控制。 [0095] 在第1及第2實施方式,控制部52,在推行模式而馬達32的旋轉速度為預定速度VX3以下的情況,使馬達32輔助自行車10的推進也可以。自行車用控制裝置50,進一步包含用來檢測馬達32的旋轉速度的旋轉感應器。控制部52,因應來自旋轉感應器的訊號,來界定馬達32的旋轉速度。預定速度VX3,因應自行車10的使用環境及自行車的姿勢的至少其中一方來變更。馬達32的旋轉速度,與自行車10的行駛速度V成比例,所以可將馬達32的旋轉速度用作為控制參數來改為自行車10的行駛速度V。控制部52所執行的控制,在第8圖及第10圖的流程,只要將把自行車的車速與預定速度VX1進行比較的處理,更換為將馬達32的旋轉速度與預定速度VX3進行比較的處理即可,所以省略其說明。在從自行車10的馬達32起至後輪WR的動力傳遞路線R具備變速器的情況,則在變速器、變速操作裝置、或變速纜線設置有檢測現在的變速階段的檢測感應器,或因應來自車速感應器60與曲柄旋轉感應器58的訊號讓控制部52運算變速比。在記憶部54,儲存有與各變速階段及各變速比對應的預定速部VX3,控制部52設定:用來檢測變速階段的檢測感應器或與運算的變速比對應的預定速度VX3。 [0096] 在第3實施方式,控制部52,在輔助模式而馬達32的旋轉速度為預定速度VX4以下的情況,使馬達32輔助自行車10的推進也可以。自行車用控制裝置50,進一步包含用來檢測馬達32的旋轉速度的旋轉感應器。控制部52,因應來自旋轉感應器的訊號,來界定馬達32的旋轉速度。預定速度VX4,因應自行車10的使用環境及自行車的姿勢的至少其中一方來變更。預定速度VX4,例如在表4的預定速度VX1,設定將從馬達32起至後輪WR的動力傳遞路線R的變速比回算的值。在該變形例,例如控制部52執行第13圖所示的馬達的驅動控制。在第13圖所示的步驟S41、S42、S44、S45、S46、S49、S50,進行與第12圖所示的步驟S41、S42、S44、S45、S46、S49、S50同樣的處理。在第13圖的馬達的驅動控制,取代步驟S43而執行步驟S51的處理,取代步驟S47而執行步驟S52的處理,取代步驟S48執行步驟S53的處理。控制部52,在步驟S51,因應傾斜角度DA來設定預定速度VX4。控制部52,在步驟S52,因應傾斜角度DA來設定預定速度VX4。控制部52,在步驟S53,將預定速度VX4設定為「0」。藉由步驟S53的處理,在路面為下坡時停止馬達32的輔助。 [0097] 可將在第1實施方式的馬達32的驅動控制所用的表2變更為表7。在該情況,與傾斜角度DA的絕對值對應的預定速度VX2,在傾斜角度DA大於「0」的情況,與傾斜角度DA小於「0」的情況相等。 [0098]
![Figure 02_image013](https://patentimages.storage.googleapis.com/ff/ee/bf/5f24fa980d7c56/02_image013.png)
[0099] 控制部52,也可改為傾斜角度DA或根據傾斜角度DA以外的使用環境來變更預定速度VX1、VX2、VX3、VX4。傾斜角度DA以外的使用環境包含氣溫或照度。在該情況,檢測部62也可包含用來檢測氣溫及照度的至少其中一方的感應器。例如,控制部52,當氣溫變低時,則將預定速度VX1、VX2、VX3、VX4降低。例如,控制部52,當氣溫越低則將預定速度VX1、VX2、VX3、VX4越降低。在氣溫較低的情況,路面可能會結冰。藉由因應氣溫來變更預定速度VX1、VX2、VX3、VX4,則能有助可用性。例如,控制部52,當照度變低時,則將預定速度VX1、VX2、VX3、VX4降低。例如,控制部52,當照度越低則將預定速度VX1、VX2、VX3、VX4越降低。照度較低的情況可能會看不見路況。藉由因應自行車10的周圍的照度來變更預定速度VX1、VX2、VX3、VX4,則能有助可用性。 [0100] 在第1至第3實施方式,檢測部62也可檢測1或2方向的傾斜角度DA。1或2方向的傾斜角度DA包含俯仰角度、翻滾角度、及偏擺角度之中至少俯仰角度。在該情況,也可將傾斜感應器62A的陀螺儀感應器62B變更為1軸或2軸的陀螺儀感應器62B,加速度感應器62C也可變更為1軸或2軸的加速度感應器62C。 [0101] 檢測部62,也可改為傾斜感應器62A或另外包含GPS(global positioning system)(全球定位系統)接收器。在該情況,將經由藉由GPS接收器所接收的訊號與網路等所讀取的地圖資料或預先儲存在記憶部54的地圖資料進行比較,來運算路面的傾斜角度DA。 [0102] 檢測部62,也可改為傾斜感應器62A或另外包含:用來接收來自智慧手機等的外部的行動通訊裝置的資訊的接收部。在該情況,檢測部62從行動通訊裝置接收:行動通訊裝置所取得的自行車10的使用環境及自行車10的姿勢的至少其中一方的資訊。在騎乘自行車10的使用者具有行動通訊裝置的情況,也可根據行動通訊裝置的傾斜角度來運算自行車10的傾斜角度DA。 [0103] 在用來接收來自上述行動通訊裝置的資訊的變形例,也可因應行動通訊裝置所檢測的自行車的使用環境及自行車的姿勢的至少其中一方,來設定預定速度VX1、VX2、VX3、VX4,將設定後的預定速度VX1、VX2、VX3、VX4發送到控制部52。在該情況,控制部52,根據所接收的預定速度VX1、VX2、VX3、VX4來控制馬達32。 [0104] 也可將各實施方式的馬達32設置在自行車10的框架12、後輪WR或前輪WF。在將馬達32設置在前輪WF的情況,則將馬達32設置在前輪WF的輪轂,設置成將旋轉傳遞到前輪WF。在將馬達32設置在後輪WR的情況,則將馬達32設置在後輪WR的輪轂,設置成將旋轉傳遞到後輪WR。