(第1實施形態)
參照圖1對搭載實施形態之自行車用控制裝置之自行車進行說明。
自行車10具備驅動機構12、操作部14、電池16、輔助裝置18、及自行車用控制裝置30。自行車10例如為登山自行車,亦可為公路自行車或城市自行車。
驅動機構12包含曲柄12A及踏板12D。曲柄12A包含曲柄軸12B及曲柄臂12C。驅動機構12將施加於踏板12D之人力驅動力傳遞至後輪(圖示省略)。驅動機構12例如構成為經由鏈條、皮帶、或軸(圖示均予省略)而將曲柄之旋轉傳遞至後輪。驅動機構12包含經由單向離合器(圖示省略)而結合於曲柄軸12B之前旋轉體(圖示省略)。單向離合器構成為當曲柄12A前轉時使前旋轉體前轉,當曲柄12A後轉時不使前旋轉體後轉。前旋轉體包含鏈輪、皮帶輪或斜齒輪(圖示均予省略)。前旋轉體亦可不經由單向離合器地結合於曲柄軸12B。
操作部14設置於自行車10上。操作部14安裝於自行車10之把手桿(圖示省略)上。操作部14可與自行車用控制裝置30之控制部32進行通信。操作部14係與自行車用控制裝置30之控制部32可藉由有線或無線方式通信地連接。操作部14例如包含操作構件、檢測操作構件之移動之感測器、及根據感測器之輸出信號而與控制部32進行通信之電路。操作部14包含1個以上用以變更馬達22之行駛模式之操作構件。各操作構件包含按壓式開關、拉桿式開關、或觸控面板。當騎乘者對操作部14加以操作時,操作部14將用以切換自行車10之行駛模式之切換信號發送至控制部32。行駛模式包含第1模式及第2模式。第1模式係適於在崎嶇不平之險惡道路上行駛之模式。第2模式係適於在平坦道路上行駛之模式。
電池16包含1個或複數個電池單元。電池單元包含充電電池。電池16電性連接於輔助裝置18之馬達22,對馬達22供給電力。電池16對自行車用控制裝置30、及搭載於自行車10並與電池16以有線方式電性連接之其他電氣零件供給電力。
輔助裝置18包含驅動電路20及馬達22。驅動電路20控制自電池16對馬達22供給之電力。馬達22輔助自行車10之推進。馬達22包含電氣馬達。馬達22以將旋轉傳遞至自踏板12D至後輪(圖示省略)為止之人力驅動力傳遞路徑、或前輪(圖示省略)之方式設置。馬達22設置於自行車10之框架(圖示省略)、後輪、或前輪上。於一例中,馬達22與自曲柄軸12B至前旋轉體為止之動力傳遞路徑結合。較佳為於馬達22與曲柄軸12B之間之動力傳遞路徑上以如下方式設置單向離合器(圖示省略),該單向離合器係於使曲柄軸12B向自行車10前進之方向旋轉時不使馬達22因曲柄之旋轉力而旋轉。輔助裝置18亦可包含將馬達22之旋轉減速後輸出之減速機。
自行車用控制裝置30包含控制部32。於一例中,自行車用控制裝置30較佳為進而包含記憶部34、傾斜檢測部36、轉矩感測器38、及旋轉角度感測器40。
控制部32包含執行預先設定之控制程式之運算處理裝置。運算處理裝置例如包含CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)或MPU(Micro Processing Unit,微處理單元)。於記憶部34記憶有各種控制程式及用於各種控制處理之資訊。記憶部34例如包含非揮發性記憶體及揮發性記憶體。
傾斜檢測部36檢測自行車10之傾斜角度D。傾斜檢測部36係能夠以有線或無線方式與控制部32通信地連接。傾斜檢測部36包含三軸陀螺儀感測器36A及三軸加速度感測器36B。傾斜檢測部36之輸出包含三軸各自之姿態角度、及三軸各自之加速度之資訊。再者,三軸之姿態角度係俯仰角度DA、翻滾角度DB、及平擺角度DC。較佳為陀螺儀感測器36A之三軸與加速度感測器36B之三軸一致。傾斜檢測部36根據加速度感測器36B之輸出而修正陀螺儀感測器36A之輸出,並將與自行車10之傾斜角度D相應之信號輸出至控制部32。自行車10之傾斜角度D係俯仰角度DA之絕對值。當自行車10於上坡路上行駛時,俯仰角度DA為正。自行車10於上坡路上之傾斜角度D越大,則俯仰角度DA越大。當自行車10於下坡路上行駛時,俯仰角度DA為負。自行車10於下坡路上之傾斜角度D越大,則俯仰角度DA越小。輔助裝置18亦可設定為包含單軸加速度感測器或雙軸加速度感測器代替陀螺儀感測器36A及加速度感測器36B之構成。
轉矩感測器38輸出與人力驅動力T相應之信號。轉矩感測器38檢測施加於曲柄軸12B之人力驅動力T。轉矩感測器38可設置於曲柄軸12B至前旋轉體(圖示省略)之間,亦可設置於曲柄軸12B或前鏈輪上,或可設置於曲柄臂12C或踏板12D上。轉矩感測器38例如可使用應變感測器、磁應變感測器、光學感測器、及壓力感測器等而實現,只要是輸出與施加於曲柄臂12C或踏板12D之人力驅動力T相應之信號之感測器,即可採用任何感測器。
旋轉角度感測器40檢測曲柄之旋轉速度N及曲柄12A之旋轉角度。旋轉角度感測器40安裝於自行車10之框架(圖示省略)或輔助裝置18之殼體(圖示省略)上。旋轉角度感測器40包含檢測第1磁鐵M1之磁場之第1元件40A、及輸出與第2磁鐵M2之位置關係相應之信號之第2元件40B。第1磁鐵M1設置於曲柄軸12B或曲柄臂12C上,且與曲柄軸12B同軸配置。第1磁鐵M1係環狀磁鐵,於圓周方向交替排列配置有複數個磁極。第1元件40A檢測曲柄12A相對於框架之旋轉角度。第1元件40A於曲柄12A旋轉1圈時,輸出將360度除以同極之磁極數所得之角度作為1個週期之信號。旋轉角度感測器40所能檢測之曲柄12A之旋轉角度之最小值為180度以下,較佳為15度,進而較佳為6度。第2磁鐵M2設置於曲柄軸12B或曲柄臂12C上。第2元件40B檢測曲柄12A相對於框架之基準角度(例如,曲柄12A之上死點或下死點)。第2元件40B輸出將曲柄軸12B之旋轉1圈作為1個週期之信號。
旋轉角度感測器40亦可包含輸出與磁場強度相應之信號之磁感測器來代替第1元件40A及第2元件40B而構成。於該情形時,代替第1磁鐵M1及第2磁鐵M2,將磁場強度於圓周方向變化之環狀磁鐵與曲柄軸12B同軸地設置於曲柄軸12B上。藉由使用輸出與磁場強度相應之信號之磁感測器,可利用1個感測器檢測曲柄之旋轉速度N及曲柄12A之旋轉角度,從而可簡化構成及組裝。
控制部32根據人力驅動力T而控制馬達22。
控制部32使用低通濾波器52變更馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度。控制部32於人力驅動力T下降時,變更馬達22之響應速度。將人力驅動力T下降時之馬達22之響應速度記作響應速度R。
控制部32根據自行車10之傾斜角度D而變更響應速度R。控制部32根據自行車10之傾斜角度D而使響應速度R階段性地變化。控制部32根據曲柄之旋轉速度N而變更響應速度R。控制部32可根據操作部14之操作而切換第1模式及第2模式。於第1模式及第2模式下,對傾斜角度D及曲柄之旋轉速度N之響應速度R互不相同。
若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低馬達22之響應速度R。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D成為第1角度D1以上,則控制部32使響應速度R為固定。具體而言,於第1模式下,若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低馬達22之響應速度。於第1模式下,若自行車10於上坡路上之傾斜角度D成為第1角度D1以上,則控制部32使響應速度R為固定。於第2模式下,若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低馬達22之響應速度。
若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高響應速度R。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D成為第2角度D2以上,則控制部32使響應速度R為固定。具體而言,於第2模式下,若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高響應速度R。於第2模式下,若自行車10於下坡路上之傾斜角度D成為第2角度D2以上,則控制部32使響應速度R為固定。亦可為於第1模式下同樣地,若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高響應速度R,若自行車10於下坡路上之傾斜角度D成為第2角度D2以上,則控制部32使響應速度R為固定。
控制部32可於若曲柄之旋轉速度N提高則響應速度R降低之第1模式下控制馬達22。於第1模式下,若曲柄之旋轉速度N成為第1速度N1以上,則控制部32使響應速度R為固定。控制部32可於若曲柄之旋轉速度N提高則響應速度R提高之第2模式下控制馬達22。於第2模式下,若曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上,則控制部32使響應速度R為固定。
控制部32包含模式切換部42、人力驅動力運算部44、增減判定部46、修正部48、及輸出運算部50。控制部32之運算處理裝置藉由執行程式,而作為模式切換部42、人力驅動力運算部44、增減判定部46、修正部48、及輸出運算部50發揮功能。
模式切換部42基於來自操作部14之切換信號而切換自行車10之行駛模式。模式切換部42於自操作部14接收到意旨為將行駛模式切換為第1模式之切換信號時,將意旨為設定與記憶於記憶部34之第1模式對應之第1映射的信號發送至修正部48。模式切換部42於自操作部14接收到意旨為將行駛模式切換為第2模式之切換信號時,將意旨為設定與記憶於記憶部34之第2模式對應之第2映射的信號發送至修正部48。
人力驅動力運算部44基於來自轉矩感測器38之輸出而運算人力驅動力T。
增減判定部46判定人力驅動力T是增加還是減少。例如,運算此次運算週期中之人力驅動力T相較於前次運算週期中之人力驅動力T是增加還是減少。
修正部48包含低通濾波器52及響應速度設定部54。修正部48修正人力驅動力T。
低通濾波器52係一次低通濾波器。低通濾波器52使用時間常數K將人力驅動力T修正為修正驅動力TX。時間常數K越大則響應速度R越低,隨著人力驅動力T之變化而發生之修正驅動力TX之變化越晚。
響應速度設定部54設定低通濾波器52中使用之時間常數K。響應速度設定部54係利用由模式切換部42設定之第1映射或第2映射、傾斜角度D、及曲柄之旋轉速度N而設定時間常數K。
輸出運算部50基於人力驅動力T而決定馬達22之輸出(以下,稱為「馬達輸出TM」)。輸出運算部50例如將馬達轉矩及馬達轉數中之至少一者決定為馬達輸出TM。輸出運算部50基於增減判定部46之判定結果、及人力驅動力T與修正驅動力TX之比較結果,而選擇人力驅動力T及修正驅動力TX中之一者,基於所選擇之人力驅動力T或修正驅動力TX而決定馬達輸出TM。具體而言,輸出運算部50於人力驅動力T下降時,將修正驅動力TX乘以特定值所得之值決定為馬達輸出TM。輸出運算部50於人力驅動力T增加且人力驅動力T小於修正驅動力TX時,將修正驅動力TX乘以特定值所得之值決定為馬達輸出TM。輸出運算部50於人力驅動力T增加且人力驅動力T為修正驅動力TX以上時,將人力驅動力T乘以特定值所得之值決定為馬達輸出TM。再者,特定值係根據馬達輸出TM相對於人力驅動力T之比率不同之行駛模式而變更。行駛模式係藉由騎乘者對操作部14之操作等而切換。控制部32基於所決定之馬達輸出TM而對驅動電路20輸出控制信號。
參照圖2對由控制部32執行之馬達控制進行說明。馬達控制係於對控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S11中運算人力驅動力T。其次,控制部32於步驟S12中判定當前之行駛模式是否為第1模式。控制部32於判定行駛模式為第1模式時,移行至步驟S13。控制部32於步驟S13中基於第1映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S14。
控制部32於步驟S14中判定人力驅動力T是否下降。例如,控制部32當此次運算週期中之人力驅動力T小於前次運算週期中之人力驅動力T時,判定出意旨為人力驅動力T下降。
控制部32於在步驟S14中判定人力驅動力T下降時,於步驟S15中基於在步驟S13中運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S16。控制部32於步驟S16中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次執行自步驟S11起之處理。
當選擇第1模式時,於曲柄之旋轉速度N不變之條件下,上坡路上之傾斜角度D越大則響應速度R越低。當選擇第1模式時,若上坡路上之傾斜角度D為第1角度D1以上,則響應速度R成為第1值R1。當選擇第1模式時,於傾斜角度D不變之條件下,若曲柄之旋轉速度N提高則響應速度R降低。當選擇第1模式時,若曲柄之旋轉速度N成為第1速度N1以上,則響應速度R成為固定。
如圖3所示,於第1映射中,俯仰角度DA越大則相對於特定曲柄旋轉速度N之時間常數K越大。因此,於第1映射中,上坡路上之傾斜角度D越大,則相對於特定曲柄旋轉速度N之時間常數K越大,響應速度R變小。
圖3之第1線L11表示俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第1線L11由實線表示。第2線L12表示俯仰角度DA為第2俯仰角度DA2時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第2線L12由虛線表示。第3線L13表示俯仰角度DA為第3俯仰角度DA3時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第3線L13由一點鏈線表示。第1俯仰角度DA1、第2俯仰角度DA2、及第3俯仰角度DA3具有「DA1>DA2>DA3」之關係。第1俯仰角度DA1例如為與道路之斜度10%對應之自行車10之俯仰角度DA,表現為正值。當俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1時,自行車10於上坡路上之傾斜角度D係第1角度D1。於一例中,第1俯仰角度DA1為+5.7度,第2俯仰角度DA2為+2.8度,第3俯仰角度DA3為0度。
於第1映射中,設定為當俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以上時,時間常數K成為固定。如第1線L11所示,當俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1時,不拘曲柄之旋轉速度N,選擇第1特定值K1作為時間常數K。
於第1映射中,設定為當俯仰角度DA未達第1俯仰角度DA1時,若曲柄之旋轉速度N提高則時間常數K增大。根據第1映射,設定為當俯仰角度DA未達第1俯仰角度DA1時,若曲柄之旋轉速度N成為第1速度N1以上則時間常數K成為固定。於一例中,俯仰角度DA未達第1俯仰角度DA1且曲柄之旋轉速度N為第1速度N1以上時之時間常數K與俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以上時之時間常數K1相等。
如第2線L12所示,當俯仰角度DA為第2俯仰角度DA2時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越直線性地增加,於曲柄之旋轉速度N成為第1速度N1以上時,時間常數K成為第1特定值K1。如第3線L13所示,當俯仰角度DA為第3俯仰角度DA3時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越直線性地增加,於曲柄之旋轉速度N成為第1速度N1以上時,時間常數K成為第1特定值K1。當俯仰角度DA為第3俯仰角度DA3時,於在曲柄之旋轉速度N處於未達第1速度N1之範圍曲柄之旋轉速度N相同之條件下,時間常數K小於俯仰角度DA為第2俯仰角度DA2時之時間常數K。
第1映射中之曲柄之旋轉速度N為第1速度N1以下之範圍內的曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係係使用第1運算式預先設定。第1運算式包含根據傾斜角度D而決定之係數。第1運算式例如係藉由以下之數式(1)而表示。
K=(4×A1×N)+(L1×A2)…(1)
「L1」係常數。「N」係曲柄之旋轉速度N。「A1」係根據傾斜角度D而決定之係數。「A2」係根據傾斜角度D而決定之係數。「A1」設定為傾斜角度D越大則越小。「A2」設定為傾斜角度D越大則越大。表1表示「A1」及[A2]與傾斜角度D之關係之一例。
[表1]
| 俯仰角度 | 路面 | 傾斜角度D | 道路斜度 | A1 | A2 |
第1俯仰角度DA1 | +5.7度 | 上坡路 | 5.7度 | +10% | 0 | 2 |
第2俯仰角度DA2 | +2.8度 | 上坡路 | 2.8度 | +5% | 0.5 | 1.0 |
第3俯仰角度DA3 | 0度 | | 0度 | 0% | 1.0 | 0 |
如圖2所示,控制部32於在步驟S12中判定當前之行駛模式非第1模式時,即當前之行駛模式為第2模式時,移行至步驟S17。控制部32於步驟S17中基於第2映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S14。
控制部32於步驟S14中判定人力驅動力T是否下降。控制部32於在步驟S14中判定人力驅動力T下降時,於步驟S15中基於在步驟S17中運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S16。控制部32於步驟S16中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S11執行處理。
當選擇第2模式時,於曲柄之旋轉速度N不變之條件下,下坡路上之傾斜角度D越大則響應速度R越高。當選擇第2模式時,若下坡路上之傾斜角度D為第2角度D2以下,則響應速度R成為第2值R2。於第2值R2時,響應速度R最高。於一例中,第2值R2與人力驅動力T上升時之響應速度R相等。當選擇第2模式時,設定為於傾斜角度D不變之條件下,若曲柄之旋轉速度N提高則響應速度R提高。當選擇第2模式時,若曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上,則響應速度R成為固定。
如圖4所示,於第2映射中,俯仰角度DA越大則相對於特定曲柄旋轉速度N之時間常數K越大。因此,根據第2映射,下坡路上之傾斜角度D越大,則相對於特定曲柄旋轉速度N之時間常數K越小,響應速度R越小。
圖4之第1線L21表示俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第1線L21由實線表示。第2線L22表示俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第2線L22由一點鏈線表示。第3線L23表示俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第3線L23由長虛線表示。第4線L24表示俯仰角度DA為第7俯仰角度DA7時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第4線L24由短虛線表示。第5線L25表示俯仰角度DA為第8俯仰角度DA8時之曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係。第5線L25由二點鏈線表示。第4俯仰角度DA4、第5俯仰角度DA5、第6俯仰角度DA6、第7俯仰角度DA7、及第8俯仰角度DA8具有「DA4<DA5<DA6<DA7<DA8」之關係。第4俯仰角度DA4例如為與道路之斜度-10%對應之自行車10之俯仰角度DA,表現為負值。當俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4時,自行車10於下坡路上之傾斜角度D係第2角度D2。於一例中,第4俯仰角度DA4為-5.7度,第5俯仰角度DA5為-2.8度,第6俯仰角度DA6為0度,第7俯仰角度DA7為+2.8度,第8俯仰角度DA8為+5.7度。
於第2映射中,設定為當俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4以下時,時間常數K成為固定。如第1線L21所示,當俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4時,不拘於曲柄之旋轉速度N,而選擇第2特定值K2作為時間常數K。第2特定值K2例如為「0」。
於第2映射中,設定為當俯仰角度DA大於第4俯仰角度DA4時,若曲柄之旋轉速度N提高則時間常數K減小。於第2映射中,設定為當俯仰角度DA大於第4俯仰角度DA4時,若曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上則時間常數K成為固定。於一例中,俯仰角度DA大於第4俯仰角度DA4且曲柄之旋轉速度N為第2速度N2以上時之時間常數K與俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4以下時之時間常數K2相等。
如第2線L22所示,當俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越呈指數函數性地減小,於曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上時,時間常數K成為第2特定值K2。
如第3線L23所示,當俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越呈指數函數性地減小,於曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上時,時間常數K成為第2特定值K2。當俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6時,於在曲柄之旋轉速度N處於未達第2速度N2之範圍曲柄之旋轉速度N相同之條件下,時間常數K大於俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5時之時間常數K。
如第4線L24所示,當俯仰角度DA為第7俯仰角度DA7時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越呈指數函數性地減小,於曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上時,時間常數K成為第2特定值K2。當俯仰角度DA為第7俯仰角度DA7時,於在曲柄之旋轉速度N處於未達第2速度N2之範圍曲柄之旋轉速度N相同之條件下,時間常數K大於俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6時之時間常數K。
如第5線L25所示,當俯仰角度DA為第8俯仰角度DA8時,曲柄之旋轉速度N越高則時間常數K越呈指數函數性地減小,於曲柄之旋轉速度N成為第2速度N2以上時,時間常數K成為第2特定值K2。當俯仰角度DA為第8俯仰角度DA8時,於在曲柄之旋轉速度N處於未達第2速度N2之範圍曲柄之旋轉速度N相同之條件下,時間常數K大於俯仰角度DA為第7俯仰角度DA7時之時間常數K。
第2映射中之曲柄之旋轉速度N為第2速度N2以下之範圍內的曲柄之旋轉速度N與時間常數K之關係係使用第2運算式預先設定。第2運算式包含根據俯仰角度DA而決定之係數。第2運算式例如係藉由以下之數式(2)而表示。
K=(L2×B)÷100÷N×1000…(2)
「L2」係常數。「N」係曲柄之旋轉速度N。「B」係根據俯仰角度DA而決定之係數。「B」設定為俯仰角度DA越大則越大。表2表示「B」與俯仰角度DA之關係之一例。
[表2]
| 俯仰角度 | 路面 | 傾斜角度D | 道路斜度 | B |
第4俯仰角度DA4 | -5.7度 | 下坡路 | 5.7度 | -10% | 0 |
第5俯仰角度DA5 | -2.8度 | 下坡路 | 2.8度 | -5% | 0.5 |
第6俯仰角度DA6 | 0度 | | 0度 | 0% | 1.0 |
第7俯仰角度DA7 | +2.8度 | 上坡路 | 2.8度 | +5% | 1.5 |
第8俯仰角度DA8 | +5.7度 | 上坡路 | 5.7度 | +10% | 2.0 |
如圖2所示,控制部32於在步驟S14中判定人力驅動力T並未下降時,於步驟S18中判定人力驅動力T是否大於修正驅動力TX。控制部32於在步驟S18中判定人力驅動力T大於修正驅動力TX時,於步驟S19中基於人力驅動力T而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S16。控制部32於步驟S16中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S11執行處理。
另一方面,控制部32於在步驟S18中判定人力驅動力T為修正驅動力TX以下時,於步驟S15中基於修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S16。控制部32於步驟S16中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S11起執行處理。即,於人力驅動力T增加之期間,馬達22係基於人力驅動力T及修正驅動力TX中之較大者而得到控制。
參照圖5對選擇第1模式時之馬達控制之一例進行說明。圖5(a)表示時間與人力驅動力T之關係。圖5(b)表示時間與俯仰角度DA之關係。圖5(c)表示時間與馬達輸出TM之關係。圖5係表示曲柄之旋轉速度N為固定時自行車10之行駛狀態。於圖5(c)中,實線表示行駛過程中傾斜角度D變化時之馬達輸出TM,二點鏈線表示行駛過程中傾斜角度D不變時之馬達輸出TM。
自圖5之時刻t10起至時刻t11為止表示俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以上之俯仰角度DA之期間。於該期間,當人力驅動力T增加時,即曲柄臂12C(參照圖1)自上死點或下死點朝向上死點與下死點之中間角旋轉時,若人力驅動力T大於修正驅動力TX,則馬達輸出TM以與人力驅動力T之增加幅度實質上相等之增加幅度變化。又,當人力驅動力T減少時,即曲柄臂12C(參照圖1)自上死點與下死點之中間角朝向上死點或下死點旋轉時,馬達輸出TM以較人力驅動力T之減少幅度小之減少幅度減少。
時刻t11表示俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以下且大於第2俯仰角度DA2之時刻。此時,控制部32使時間常數K根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之減少幅度較自時刻t10起至時刻t11為止之期間大,修正驅動力TX之減少幅度接近於人力驅動力T之減少幅度。因此,馬達輸出TM之減少幅度接近於人力驅動力T之減少幅度。即,馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度R提高。當維持俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以下且大於第2俯仰角度DA2之狀態時,控制部32於人力驅動力T減少時以固定之響應速度R控制馬達22。
時刻t12表示俯仰角度DA為第2俯仰角度DA2以下且大於第3俯仰角度DA3之時刻。因此,修正驅動力TX之減少幅度較自時刻t11起至t12為止之期間大。因此,馬達輸出TM之減少幅度進而接近於人力驅動力T之減少幅度。即,馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度R提高。當維持俯仰角度DA為第3俯仰角度DA3以上之狀態時,控制部32於人力驅動力T減少時以固定之響應速度R控制馬達22。
參照圖6,對選擇第2模式時之馬達控制之一例進行說明。圖6(a)表示時間與人力驅動力T之關係。圖6(b)表示時間與俯仰角度DA之關係。圖6(c)表示時間與馬達輸出TM之關係。圖6係表示曲柄之旋轉速度N為固定時自行車10之行駛狀態。於圖6(c)中,實線表示行駛過程中傾斜角度D變化時之馬達控制之執行態樣之一例,二點鏈線表示行駛過程中傾斜角度D不變時之馬達控制之執行態樣之一例。
自圖6之時刻t20起至時刻t21為止表示俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6以下且大於第5俯仰角度DA5之期間。於該期間,若人力驅動力T大於修正驅動力TX,則當人力驅動力T增加時,馬達輸出TM以與人力驅動力T之增加幅度實質上相等之增加幅度變化。又,當人力驅動力T減少時,馬達輸出TM以較人力驅動力T之減少幅度小之減少幅度減少。
時刻t21表示俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5以下且大於第4俯仰角度DA4之時刻。此時,控制部32使時間常數K根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之減少幅度增大,修正驅動力TX之減少幅度接近於人力驅動力T之減少幅度。因此,馬達輸出TM之減少幅度接近於人力驅動力T之減少幅度。即,馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度R提高。當維持俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5以下且大於第4俯仰角度DA4之狀態時,控制部32於人力驅動力T減少時以固定之響應速度R控制馬達22。
時刻t22表示俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4以下之時刻。此時,控制部32將時間常數K設定為「0」。因此,修正驅動力TX之減少幅度增大,修正驅動力TX之減少幅度變為與人力驅動力T之減少幅度實質上相等。因此,馬達輸出TM之減少幅度變為與人力驅動力T之減少幅度實質上相等。即,馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度R提高。當維持俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4以下之狀態時,控制部32於人力驅動力T減少時以固定之響應速度R控制馬達22。
對自行車用控制裝置30之作用及效果進行說明。
自行車用控制裝置30可維持上坡路之傾斜角度D越大則使馬達輸出TM越大之狀態,故而於上坡路上行駛時可減輕騎行者之負荷。自行車用控制裝置30於下坡路或平坦道路上使馬達輸出TM根據人力驅動力T之變化而響應及時地變化,故而於下坡路或平坦道路上行駛時騎乘者易於控制自行車10。
自行車10於崎嶇不平之越野道路上爬坡時較自行車10於平坦道路上爬坡時,向自行車10之後方作用之力更大,但若使用自行車用控制裝置30,則可藉由選擇第1模式而使騎行者不易感覺到馬達輸出TM之不足。
(第2實施形態)
參照圖1及圖7~圖9,對第2實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第2實施形態之自行車用控制裝置30除於人力驅動力T上升之情形時亦根據傾斜角度D而變更馬達22之響應速度Q之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
控制部32於人力驅動力T上升之情形時,變更馬達22之響應速度。將人力驅動力T上升時之馬達22之響應速度記作響應速度Q。可為控制部32根據自行車10之傾斜角度D而使響應速度Q階段性地變化。亦可為控制部32根據自行車10之傾斜角度D而使響應速度Q連續性地變化。
若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高響應速度Q。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高人力驅動力T上升之情形時之馬達22之響應速度Q。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D成為第1角度D1以上,則控制部32使人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q為固定。
若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低響應速度Q。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D成為第2角度D2以上,則控制部32使人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q為固定。
記憶部34記憶有規定人力驅動力T之上升速度、傾斜角度D及修正值CX之關係之第3映射及第4映射。控制部32於人力驅動力T上升之情形時,使人力驅動力T加上或乘以修正值CX而運算修正驅動力TX。
第3映射規定第1模式下人力驅動力T上升之情形時之修正值CX。於一例中,第3映射中規定為人力驅動力T之上升速度越大則修正值CX越大,且規定為俯仰角度DA越大則修正值CX越大。第4映射規定第2模式下人力驅動力T上升之情形時之修正值CX。於一例中,第4映射中規定為人力驅動力T之上升速度越大則修正值CX越大,且規定為俯仰角度DA越大則修正值CX越小。第3映射中亦可規定為與人力驅動力T之上升速度無關,俯仰角度DA越大則修正值CX越大。第4映射中亦可規定為與人力驅動力T之上升速度無關,俯仰角度DA越大則修正值CX越小。
控制部32亦可進行如下控制:於使人力驅動力T加上修正值CX而運算修正驅動力TX之情形時,在第3映射及第4映射中,若人力驅動力T之上升速度小於特定速度,則將修正值CX設定為負值。控制部32亦可進行如下控制:於使人力驅動力T乘以修正值CX而運算修正驅動力TX之情形時,在第3映射及第4映射中,若人力驅動力T之上升速度小於特定速度,則將修正值CX設定為未達1。
參照圖7對由控制部32執行之馬達控制進行說明。馬達控制係於對控制部32供給電力之狀態下按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S31中運算人力驅動力T。其次,控制部32於步驟S32中判定當前之行駛模式是否為第1模式。控制部32於判定行駛模式為第1模式時,移行至步驟S33。
控制部32於步驟S33中判定人力驅動力T是否下降。控制部32於判定人力驅動力T下降之情形時,移行至步驟S34。控制部32於步驟S34中基於第1映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S35。控制部32於步驟S35中基於所運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S36。控制部32於步驟S36中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S31起執行處理。
控制部32於在步驟S33中判定人力驅動力T上升、或未發生變化之情形時,移行至步驟S37。控制部32於步驟S37中基於第3映射、傾斜角度D、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S35。具體而言,控制部32運算出人力驅動力T之上升速度乘以或加上第3映射中規定之修正值CX所得之值作為修正驅動力TX。控制部32於步驟S35中基於所運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S36。控制部32於步驟S36中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S31起執行處理。
控制部32於在步驟S32中判定當前之行駛模式並非第1模式時,即當前之行駛模式為第2模式時,移行至步驟S38。控制部32於步驟S38中判定人力驅動力T是否下降。控制部32於判定人力驅動力T下降之情形時,移行至步驟S39。控制部32於步驟S39中基於第2映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S35。控制部32於步驟S35中基於所運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S36。控制部32於步驟S36中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S31起執行處理。
控制部32於在步驟S38中判定人力驅動力T上升之情形時,移行至步驟S40。控制部32於步驟S40中基於第4映射、傾斜角度D、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後移行至步驟S35。具體而言,控制部32運算出人力驅動力T之上升速度乘以或加上第4映射中規定之修正值CX所得之值作為修正驅動力TX。控制部32於步驟S35中基於所運算出之修正驅動力TX而運算馬達輸出TM,然後移行至步驟S36。控制部32於步驟S36中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S31起執行處理。
參照圖8,對選擇第1模式時之馬達控制之一例進行說明。圖8(a)表示時間與人力驅動力T之關係。圖8(b)表示時間與俯仰角度DA之關係。圖8(c)表示時間與馬達輸出TM之關係。圖8係表示曲柄之旋轉速度N為固定時自行車10之行駛狀態。於圖8(c)中,實線表示行駛過程中傾斜角度D變化時之馬達輸出TM,二點鏈線表示行駛過程中傾斜角度D不變時之馬達輸出TM。
自圖8之時刻t30起至時刻t31為止表示俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以上之俯仰角度DA之期間。於自時刻t30起至時刻t31為止之期間內的修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與自圖5之時刻t11起至時刻t12為止之期間同樣地變化。於自時刻t30起至時刻t31為止之期間內的修正驅動力TX上升之期間X2,即曲柄臂12C(參照圖1)自上死點或下死點朝向上死點與下死點之中間角旋轉時,馬達輸出TM以較人力驅動力T之增加幅度更大之增加幅度變化。
時刻t31表示俯仰角度DA為第1俯仰角度DA1以下且大於第2俯仰角度DA2之時刻。於自時刻t31起至時刻t32為止之期間內的修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與自圖5之時刻t11起至時刻t12為止之期間同樣地變化。控制部32於自時刻t31起至時刻t32為止之期間內的修正驅動力TX上升之期間X2,使響應速度Q根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之增加幅度小於自時刻t30起至時刻t31為止之期間之修正驅動力TX之增加幅度。
時刻t32表示俯仰角度DA為第2俯仰角度DA2以下且大於第3俯仰角度DA3之時刻。於時刻t32以後之修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與圖5之時刻t12以後同樣地變化。控制部32於時刻t32以後之修正驅動力TX上升之期間X2,使響應速度Q根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之增加幅度小於自時刻t31起至時刻t32止之期間之修正驅動力TX之增加幅度。
參照圖9,對選擇第2模式時之馬達控制之一例進行說明。圖9(a)表示時間與人力驅動力T之關係。圖9(b)表示時間與俯仰角度DA之關係。圖9(c)表示時間與馬達輸出TM之關係。圖9係表示曲柄之旋轉速度N為固定時自行車10之行駛狀態。於圖9(c)中,實線表示行駛過程中傾斜角度D變化時之馬達控制之執行態樣之一例,二點鏈線表示行駛過程中傾斜角度D不變時之馬達控制之執行態樣之一例。
自圖9之時刻t40起至時刻t41為止表示俯仰角度DA為第6俯仰角度DA6以下且大於第5俯仰角度DA5之俯仰角度DA之期間。於自時刻t40起至時刻t41止之期間內的修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與自圖6之時刻t21起至時刻t22為止之期間同樣地變化。於自時刻t40起至時刻t41為止之期間內的修正驅動力TX上升之期間X2,即曲柄臂12C(參照圖1)自上死點或下死點朝向上死點與下死點之中間角旋轉時,馬達輸出TM以較人力驅動力T之增加幅度大之增加幅度變化。
時刻t41表示俯仰角度DA為第5俯仰角度DA5以下且大於第4俯仰角度DA4之時刻。於自時刻t41起至時刻t42為止之期間內的修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與自圖6之時刻t21起至時刻t22為止之期間同樣地變化。控制部32於自時刻t41起至時刻t42為止之期間內的修正驅動力TX上升之期間X2,使響應速度Q根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之增加幅度小於自時刻t40起至時刻t41為止之期間之修正驅動力TX之增加幅度。
時刻t42表示俯仰角度DA為第4俯仰角度DA4以下之時刻。於時刻t42以後之修正驅動力TX減少之期間X1,人力驅動力T及馬達輸出TM與圖6之時刻t22以後同樣地變化。控制部32於時刻t42以後之修正驅動力TX上升之期間X2,使響應速度Q根據俯仰角度DA而縮小。因此,修正驅動力TX之增加幅度小於自時刻t41起至時刻t42為止之期間之修正驅動力TX之增加幅度。
(第3實施形態)
參照圖1、圖10、及圖11,對第3實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第3實施形態之自行車用控制裝置30除執行根據車速V及傾斜角度D而變更響應速度Q之控制之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
於本實施形態中,圖1所示之控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R、Q與自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R、Q不同。第1速度V1較佳設定為能判定自行車10開始行駛之車速V。第1速度V1較佳為設定於時速1 km~時速10 km之範圍內。於一例中,第1速度V1設定為時速3 km。第1速度V1較佳為預先記憶於記憶部34。記憶部34構成為可變更第1速度V1。例如,藉由對操作部14加以操作,或藉由外部之裝置,而變更記憶於記憶部34之第1速度V1。控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度Q高於自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度Q。控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R低於自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R。
控制部32使響應速度R、Q於自行車10開始行駛起特定期間PX1以內之情形時與經過特定期間PX1後之情形時不同。特定期間PX1較佳為設定於1秒~10秒之範圍內。於一例中,特定期間PX1設定為3秒。特定期間PX1較佳為預先記憶於記憶部34。記憶部34構成為可變更特定期間PX1。例如,藉由對操作部14加以操作,或藉由外部之裝置,而變更記憶於記憶部34之特定期間PX1。控制部32使自行車10開始行駛起特定期間PX1以內之情形時之響應速度Q高於經過特定期間PX1後之情形時之響應速度Q。控制部32使自行車10開始行駛起特定期間PX1以內之情形時之響應速度R低於經過特定期間PX1後之情形時之響應速度R。
若上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低人力驅動力T下降之情形時之響應速度R,提高人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。具體而言,於俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之上坡路上,控制部32提高人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。第1特定角度DX1設定為正值,於一例中,設定為9度。
若下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高人力驅動力T下降之情形時之響應速度R,降低人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。具體而言,於俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之下坡路上,控制部32提高人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。第2特定角度DX2設定為負值,於一例中,設定為-9度。
參照圖10~圖12,對根據車速V及傾斜角度D而變更響應速度R、Q之馬達控制進行說明。馬達控制係於對控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S41中判定車速V是否為第1速度V1以下。控制部32於判定車速V為第1速度V1以下之情形時,移行至步驟S42。控制部32於步驟S42中判定俯仰角度DA是否大於第1特定角度DX1。控制部32於判定俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S43。控制部32於步驟S43中降低響應速度R,提高響應速度Q,然後移行至步驟S44。例如,控制部32使響應速度R低於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q高於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。響應速度Q、R之初始值QX、RX較佳設定為對於在車速V大於第1速度V1之條件下於平坦道路上行駛之情形而言較佳之值。
控制部32於步驟S44中判定是否已經過特定期間PX1。控制部32例如於自步驟S41中判定車速V為第1速度V1以下起算之經過期間成為特定期間PX1以上之情形時,判定已經過特定期間PX1。控制部32反覆進行步驟S44之判定處理,直至經過特定期間PX1為止。特定期間PX1較佳為設定於1秒~10秒之範圍內。於一例中,特定期間PX1設定為3秒。控制部32於已經過特定期間PX1之情形時,移行至步驟S45。控制部32於步驟S45中使響應速度R及響應速度Q恢復原樣。藉由步驟S45之處理,響應速度R及響應速度Q得以設定為於步驟S43中進行變更之前之響應速度R及響應速度Q。例如,控制部32將響應速度R及響應速度Q恢復為預先記憶於記憶部34之初始值RX、QX。
控制部32於在步驟S42中判定俯仰角度DA並不大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S46。控制部32於步驟S46中判定俯仰角度DA是否未達第2特定角度DX2。控制部32於判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,結束處理。因此,於自行車10處於俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下且第2特定角度DX2以上之行駛道路上之情形時,控制部32不變更響應速度R、Q即結束處理。
控制部32於在步驟S46中判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,移行至步驟S47。控制部32於步驟S47中提高響應速度R,降低響應速度Q,然後移行至步驟S44。例如,控制部32使響應速度R高於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q低於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。控制部32於在步驟S46中判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,於步驟S47中提高響應速度R,降低響應速度Q,然後移行至步驟S44。
控制部32於步驟S44中判定是否已經過特定期間PX1。控制部32例如於自步驟S41中判定車速V為第1速度V1以下起算之經過期間成為特定期間PX1以上之情形時,判定已經過特定期間PX1。控制部32反覆進行步驟S44之判定處理,直至經過特定期間PX1為止。控制部32於已經過特定期間PX1之情形時,移行至步驟S45。控制部32於步驟S45中使響應速度R及響應速度Q恢復原樣。藉由步驟S45之處理,響應速度R及響應速度Q得以設定為於步驟S47中進行變更之前之響應速度R及響應速度Q。例如,控制部32將響應速度R及響應速度Q恢復為預先記憶於記憶部34之初始值RX、QX。
控制部32於在步驟S41中判定車速V大於第1速度V1之情形時,移行至步驟S48。控制部32於步驟S48中判定俯仰角度DA是否大於第1特定角度DX1。控制部32於判定俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S49。控制部32於步驟S49中降低響應速度R,提高響應速度Q,然後移行至步驟S50。例如,控制部32使響應速度R低於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q高於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。控制部32於步驟S49中將響應速度R及響應速度Q設定為與步驟S43之情形時不同之大小。控制部32例如使步驟S43中設定之響應速度R低於步驟S49中設定之響應速度R,使步驟S43中設定之響應速度Q高於步驟S49中設定之響應速度Q。
控制部32於步驟S50中判定是否已經過特定期間PX2。具體而言,控制部32於自步驟S49中變更響應速度R、Q起算之經過期間成為特定期間PX2以上之情形時,判定已經過特定期間PX2。特定期間PX2較佳為設定於1秒~10秒之範圍內。於一例中,特定期間PX2設定為3秒。特定期間PX2較佳為預先記憶於記憶部34。記憶部34構成為可變更特定期間PX2。例如,藉由對操作部14加以操作,或藉由外部之裝置,而變更記憶於記憶部34之特定期間PX2。控制部32反覆進行步驟S50之判定處理,直至經過特定期間PX2為止。控制部32於已經過特定期間PX2之情形時,移行至步驟S51。控制部32於步驟S51中使響應速度R及響應速度Q恢復原樣。藉由步驟S51之處理,響應速度R及響應速度Q得以設定為於步驟S49中進行變更之前之響應速度R及響應速度Q。例如,控制部32使響應速度R及響應速度Q恢復為預先記憶於記憶部34之初始值RX、QX。
控制部32於在步驟S48中判定俯仰角度DA並不大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S52。控制部32於步驟S52中判定俯仰角度DA是否未達第2特定角度DX2。控制部32於判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,結束處理。因此,於自行車10處於俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下且第2特定角度DX2以上之行駛道路上之情形時,控制部32不變更響應速度R、Q即結束處理。
控制部32於在步驟S52中判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,於步驟S53中提高響應速度R,降低響應速度Q,然後移行至步驟S50。例如,控制部32使響應速度R高於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q低於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。控制部32例如使步驟S53中設定之響應速度R高於步驟S49中設定之響應速度R,使步驟S53中設定之響應速度Q低於步驟S49中設定之響應速度Q。
控制部32於步驟S50中判定是否已經過特定期間PX2。具體而言,控制部32於自步驟S53中變更響應速度R、Q起算之經過期間成為特定期間PX2以上之情形時,判定已經過特定期間PX2。控制部32反覆進行步驟S50之判定處理,直至經過特定期間PX2為止。控制部32於已經過特定期間PX2之情形時,移行至步驟S51。
(第4實施形態)
參照圖1、圖12、及圖13,對第4實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第4實施形態之自行車用控制裝置30除進行根據傾斜角度D而變更馬達22之輸出轉矩TA之控制之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
於本實施形態中,圖1所示之控制部32構成為於行駛模式下可根據人力驅動力T而控制馬達22,從而根據人力驅動力T而控制馬達22。於行駛模式下,控制部32係以馬達22之輸出轉矩TA成為特定轉矩TY以下之方式進行控制。特定轉矩TY係根據自行車10之傾斜角度D而變更。特定轉矩TY包含第1轉矩TY1。第1轉矩TY1係根據馬達22之輸出特性而設定,設定為較馬達22之輸出轉矩TA之上限轉矩小且位於上限轉矩附近之值。
控制部32於根據人力驅動力T而控制馬達22之情形時,係以馬達22之輸出轉矩TA成為第1轉矩TY1以下之方式進行控制。第1轉矩TY1係根據自行車10之傾斜角度D而變更。記憶部34記憶有規定第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係之第5映射。圖12之實線L31表示第5映射之一例。第1轉矩TY1較佳為按行駛模式而設定。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32加大第1轉矩TY1。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32縮小第1轉矩TY1。
參照圖13,對根據傾斜角度D而變更第1轉矩TY1之馬達控制進行說明。馬達控制係於向控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S61中判定俯仰角度DA是否大於第1特定角度DX1。控制部32於判定俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S62。控制部32於步驟S62中加大第1轉矩TY1,然後移行至步驟S63。具體而言,控制部32將馬達22之控制由使用圖12之實線L31所示之規定第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射切換為使用圖12之虛線L32所示之規定第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射。
控制部32於步驟S63中判定俯仰角度DA是否大於第1特定角度DX1。控制部32反覆進行步驟S63之判定處理,直至於步驟S63中判定俯仰角度DA大於第1特定角度DX1為止。控制部32於在步驟S63中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下之情形時,於步驟S64中使第1轉矩TY1恢復原樣,然後結束處理。具體而言,控制部32將馬達22之控制切換為使用規定在步驟S62中進行切換之前之第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射。
控制部32於在步驟S61中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下之情形時,移行至步驟S65。控制部32於步驟S65中判定俯仰角度DA是否未達第2特定角度DX2。控制部32於判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,移行至步驟S66。控制部32於步驟S66中縮小第1轉矩TY1,然後移行至步驟S67。具體而言,控制部32將馬達22之控制由使用圖12之實線L31所示之規定第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射切換為使用圖12之一點鏈線L33所示之規定第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射。
控制部32於步驟S67中判定俯仰角度DA是否未達第2特定角度DX2。控制部32反覆進行步驟S67之判定處理,直至於步驟S67中判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2為止。控制部32於在步驟S67中判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,於步驟S64中使第1轉矩TY1恢復原樣,然後結束處理。具體而言,控制部32將馬達22之控制切換為使用規定在步驟S66中進行切換之前之第1轉矩TY1與曲柄之旋轉速度N之關係的映射。
於馬達輸出TM相對於人力驅動力T之比率不同之行駛模式有複數種,且在步驟S62中控制部32加大第1轉矩TY1之情形時,控制部32較佳為將第1轉矩TY1設定為馬達輸出TM相對於人力驅動力T之比率最大之行駛模式下的馬達輸出TM之最大轉矩之值。於馬達輸出TM相對於人力驅動力T之比率不同之行駛模式有複數種,且在步驟S66中控制部32縮小第1轉矩TY1之情形時,控制部32較佳為將第1轉矩TY1設定為馬達輸出TM相對於人力驅動力T之比率最小之行駛模式下的馬達輸出TM之最大轉矩之值。
(第5實施形態)
參照圖1、圖14~圖16,對第5實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第5實施形態之自行車用控制裝置30除進行使馬達22根據操作部14之操作而驅動之控制之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
於本實施形態中,構成為藉由操作圖1所示之操作部14,控制部32可切換行駛模式與步行模式。控制部32係根據操作部14之操作而控制馬達22。具體而言,若操作部14受到操作以於步行模式下驅動馬達22,則控制部32於人力驅動力T為0之情形時,開始馬達22之驅動。控制部32於根據操作部14之操作而控制馬達22之情形時,係以馬達22之輸出轉矩TA成為第2轉矩TY2以下之方式進行控制。控制部32於根據操作部14之操作而控制馬達22之情形時,係以車速V成為特定車速V以下之方式進行控制。控制部32根據自行車10之傾斜角度D,而變更馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32提高馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32降低馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。
參照圖14~圖16,對步行模式下之馬達控制進行說明。馬達控制係於向控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S71中判定是否有步行模式下之馬達22驅動開始要求。具體而言,在操作部14受到操作以於步行模式下驅動馬達22,且人力驅動力T為0之情形時,控制部32判定有步行模式下之馬達22驅動開始要求。控制部32於判定無步行模式下之馬達22驅動開始要求之情形時,結束處理。
控制部32於判定有步行模式下之馬達22驅動開始要求之情形時,移行至步驟S72。控制部32於步驟S72中判定俯仰角度DA是否大於第1特定角度DX1。控制部32於判定俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之情形時,移行至步驟S73。控制部32於步驟S73中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第1增加速度,然後移行至步驟S77。
控制部32於在步驟S72中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下之情形時,移行至步驟S74。控制部32於步驟S74中判定俯仰角度DA是否未達第2特定角度DX2。控制部32於判定俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,移行至步驟S75。控制部32於步驟S75中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第2增加速度,然後移行至步驟S77。
控制部32於在步驟S74中判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,移行至步驟S76。控制部32於步驟S76中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第3增加速度,然後移行至步驟S77。圖16之虛線L41表示設定為第1增加速度時之輸出轉矩TA,一點鏈線L42表示設定為第2增加速度時之輸出轉矩TA,實線L43表示設定為第3增加速度時之輸出轉矩TA。第1增加速度高於第3增加速度。第2增加速度低於第3增加速度。
控制部32於步驟S77中以步驟S73、S75、或S76中設定之增加速度開始馬達22之驅動,然後移行至步驟S78。控制部32於步驟S78中判定輸出轉矩TA是否為第2轉矩TY2以上。控制部32反覆進行步驟S78之判定處理,直至輸出轉矩TA成為第2轉矩TY2為止。藉由步驟S78之處理,輸出轉矩TA得以如圖16之虛線L41、一點鏈線L42、或實線L43所示般增加至第2轉矩TY2。
控制部32於判定輸出轉矩TA為第2轉矩TY2以上之情形時,移行至步驟S79。控制部32於步驟S79中開始根據車速V而控制馬達22,然後移行至步驟S80。控制部32於步驟S80中判定是否有步行模式下之馬達22驅動結束要求。控制部32在操作部14未被操作以於步行模式下驅動馬達22之情形時、操作部14被輸入向行駛模式切換之操作之情形時、或人力驅動力T大於0之情形時,判定有步行模式下之馬達22驅動結束要求。控制部32反覆進行步驟S79及步驟S80之處理,直至判定有步行模式下之馬達22驅動結束要求為止。控制部32於判定有步行模式下之馬達22驅動結束要求之情形時,於步驟S81中停止步行模式下之馬達22之驅動而結束處理。
(第6實施形態)
參照圖17,對第6實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第6實施形態之自行車用控制裝置30除進行於自行車開始行駛時變更響應速度R、Q之控制之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
於本實施形態中,圖1所示之控制部32使響應速度R、Q於自行車10開始行駛起特定期間PX以內之情形時與經過特定期間PX後之情形時不同。於一例中,特定期間PX設定為3秒。控制部32使自行車10開始行駛起特定期間PX以內之情形時之響應速度Q高於經過特定期間PX後之情形時之響應速度Q。
參照圖17,對在自行車開始行駛時變更響應速度R、Q之馬達控制進行說明。馬達控制係於向控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S91中判定自行車10是否已開始行駛。控制部32於判定自行車10尚未開始行駛之情形時,結束處理。例如,控制部32於自行車10之車速V由0變為0以上之情形時判定自行車10已開始行駛,於除此以外之情形時判定自行車10尚未開始行駛。控制部32於判定自行車10已開始行駛之情形時,移行至步驟S92。控制部32於步驟S92中降低響應速度R,提高響應速度Q,然後移行至步驟S93。具體而言,控制部32使響應速度R小於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q大於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。
控制部32於步驟S93中判定是否已經過特定期間PX。例如,控制部32於自步驟S91中判定自行車10已開始行駛起算之期間成為特定期間PX以上之情形時,判定已經過特定期間PX。控制部32反覆進行步驟S93之判定處理,直至經過特定期間PX為止。控制部32於判定已經過特定期間PX之情形時,移行至步驟S94。控制部32於步驟S94中使響應速度R及響應速度Q恢復原樣,然後結束處理。具體而言,控制部32使響應速度R及響應速度Q恢復為預先記憶於記憶部34之初始值RX、QX。
(第7實施形態)
參照圖1及圖18,對第7實施形態之自行車用控制裝置30進行說明。第7實施形態之自行車用控制裝置30除進行根據車速V而變更響應速度R、Q之控制之點以外,其他與第1實施形態之自行車用控制裝置30相同。因此,對於與第1實施形態共通之構成,標註與第1實施形態相同之符號,並省略重複之說明。
於本實施形態中,圖1所示之控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R、Q與自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R、Q不同。第1速度V1較佳設定為能判定自行車10開始行駛之車速V。於一例中,第1速度V1較佳為設定於時速1 km~時速10 km之範圍內。於一例中,第1速度V1設定為時速3 km。控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度Q高於自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度Q。控制部32使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R低於自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R。
參照圖18,對根據傾斜角度D而變更第1轉矩TY1之馬達控制進行說明。馬達控制係於向控制部32供給電力之期間按特定週期反覆實施。
控制部32於步驟S95中判定車速V是否為第1速度V1以下。控制部32於判定車速V大於第1速度V1之情形時,結束處理。控制部32於判定車速V為第1速度V1以下之情形時,移行至步驟S96。控制部32於步驟S96中降低響應速度R,提高響應速度Q,然後移行至步驟S97。具體而言,控制部32使響應速度R小於預先記憶於記憶部34之響應速度R之初始值RX,使響應速度Q小於預先記憶於記憶部34之響應速度Q之初始值QX。
控制部32於步驟S97中判定車速V是否為第1速度V1以下。控制部32反覆進行步驟S97之判定處理,直至車速V大於第1速度V1為止。控制部32於判定車速V大於第1速度V1之情形時,於步驟S98中使響應速度R及響應速度Q恢復原樣,然後結束處理。具體而言,控制部32使響應速度R及響應速度Q恢復為預先記憶於記憶部34之初始值RX、QX。
(變化例)
上述各實施形態之相關說明係依本發明而完成之自行車用控制裝置所能採取之形態之示例,並非意欲限制其形態。依本發明而完成之自行車用控制裝置例如可採取以下所示之上述各實施形態之變化例、及互不矛盾之至少2個變化例組合而成之形態。
・亦可將圖2之馬達控制變更為圖19所示之馬達控制。於圖19之馬達控制中,控制部32於步驟S11中運算人力驅動力T,不實施行駛模式之判定便進入至步驟S13。控制部32於步驟S13中基於第1映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後進入至步驟S14。於該變化例中,自行車用控制裝置30僅具備1個行駛模式,且未記憶第2映射而僅記憶有第1映射。
・亦可將圖2之馬達控制變更為圖20所示之馬達控制。於圖20之馬達控制中,控制部32於步驟S11中運算人力驅動力T,不實施行駛模式之判定便進入至步驟S17。控制部32於步驟S17中基於第2映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及人力驅動力T而運算修正驅動力TX,然後進入至步驟S14。於該變化例中,自行車用控制裝置30僅具備1個行駛模式,且未記憶第1映射而僅記憶有第2映射。
・亦可將圖2之馬達控制變更為圖21所示之馬達控制。修正部48可設定為並非修正人力驅動力T,而是修正輸出運算部50基於人力驅動力T所運算出之馬達輸出TM之構成。於圖21之馬達控制中,控制部32於步驟S21中運算人力驅動力T。其次,控制部32於步驟S22中藉由使人力驅動力T乘以特定值而運算馬達輸出TM。其次,控制部32於步驟S23中判定當前之行駛模式是否為第1模式。控制部32於判定行駛模式為第1模式時,移行至步驟S24。控制部32於步驟S24中基於第1映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及馬達輸出TM而運算修正輸出TD,然後移行至步驟S25。另一方面,控制部32於在步驟S23中判定當前之行駛模式非第1模式時,即當前之行駛模式為第2模式時,移行至步驟S27。控制部32於步驟S27中基於第2映射、傾斜角度D、曲柄之旋轉速度N、及馬達輸出TM而運算修正輸出TD,然後移行至步驟S25。
控制部32於步驟S25中判定人力驅動力T是否下降。控制部32於在步驟S25中判定人力驅動力T下降時,於步驟S26中基於修正輸出TD而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S21起執行處理。
控制部32於在步驟S25中判定人力驅動力T並未下降時,於步驟S28中判定馬達輸出TM是否大於修正輸出TD。控制部32於在步驟S28中判定馬達輸出TM大於修正輸出TD時,於步驟S29中基於馬達輸出TM而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S21起執行處理。
另一方面,控制部32於在步驟S28中判定馬達輸出TM為修正輸出TD以下時,於步驟S26中基於修正輸出TD而控制馬達22,經過特定週期後再次自步驟S21起執行處理。
・於第1及第2實施形態中,控制部32亦可構成為不拘於曲柄之旋轉速度N,根據傾斜角度D而變更響應速度R。具體而言,控制部32亦可使用僅包含傾斜角度D與時間常數K之關係之第1映射及第2映射而設定時間常數K。即,控制部32不拘曲柄之旋轉速度N,根據傾斜角度D而設定時間常數K。
・於第1及第2實施形態中,控制部32係使用第1映射或第2映射而設定時間常數K,但亦可使用運算式代替映射而設定時間常數K。於該情形時,記憶部34中記憶有與行駛模式相應之運算式(例如,上述數式(1)及數式(2))。
・於第1及第2實施形態中,控制部32於第1模式及第2模式下係根據傾斜角度D而階段性地變更響應速度R,但亦可根據傾斜角度D而連續性地變更響應速度R。於該情形時,例如藉由根據傾斜角度D而變化之函數運算出上述數式(1)及數式(2)中使用之修正值C1、A2、B。
・於第1實施形態中,亦可為當於下坡路上人力驅動力T增加時,下坡路上之傾斜角度D越大,則控制部32越為降低響應速度Q。
・於第2實施形態中,亦可將人力驅動力T之增加幅度設定為較響應速度Q設定為初始值QX之情形時之人力驅動力T之增加幅度低。於該情形時,響應速度Q越高於初始值QX,則修正驅動力TX之增加幅度越接近於人力驅動力T之增加幅度。響應速度Q越低於初始值QX,則修正驅動力TX之增加幅度越慢於人力驅動力T之增加幅度。於該變化例中,亦可為控制部32於人力驅動力T增加時,並非藉由人力驅動力T乘以或加上修正值CX而使響應速度Q變化,而是變更時間常數K藉此使響應速度Q變化。具體而言,將與初始值QX對應之時間常數K設定為大於0之值。於該情形時,例如,自圖8之時刻t30起至時刻t31止之期間X2的馬達輸出TM之增加幅度較自時刻t31起至時刻t32止之期間X2的馬達輸出TM之增加幅度更接近於人力驅動力T之增加幅度。又,自圖9之時刻t40起至時刻t41止之期間X2的馬達輸出TM之增加幅度較自時刻t41起至時刻t42止之期間X2的馬達輸出TM之增加幅度更接近於人力驅動力T之增加幅度。
・於第2實施形態中,亦可省略第1模式及第2模式中之一者。例如,在省略第2模式之情形時,於圖7之馬達控制中,控制部32亦可省略步驟S32、S38、S39、及S40。於該情形時,控制部32在執行步驟S31之處理後,移行至步驟S33。在省略第1模式之情形時,於圖7之馬達控制中,控制部32亦可省略步驟S32、S33、S34、及S37。於該情形時,控制部32在執行步驟S31之處理後,移行至步驟S38。
・於第3實施形態中,控制部32亦可進行車速V是否為第2速度V2以上之判定處理而代替步驟S44之判定處理。於一例中,第2速度V2設定為時速15 km。控制部32反覆進行步驟S44之判定處理,直至車速V成為第2速度V2以上為止。控制部32於車速V成為第2速度V2以上之情形時,移行至步驟S45。
・於第3實施形態中,控制部32亦可進行車速V是否為第2速度V2以上之判定處理而代替步驟S50之判定處理。控制部32於車速V成為第2速度V2以上之情形時,移行至步驟S51。
・於第3實施形態中,亦可不使響應速度R及響應速度Q中之一者於自行車10開始行駛起特定期間PX1以內之情形時與經過特定期間PX1後之情形時不同。具體而言,控制部32於圖10之步驟S43及步驟S47之至少一者中,僅變更響應速度R及響應速度Q中之一者,而不變更另一者。
・於第3實施形態中,亦可自圖10及圖11之流程圖省略步驟S44及步驟S50中之至少一者。於省略步驟S44之情形時,控制部32執行步驟S43或步驟S47之處理後結束處理。於該情形時,控制部32亦可於在步驟S46中判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,移行至步驟S45。於省略步驟S50之情形時,控制部32執行步驟S49或步驟S53之處理後結束處理。於該情形時,控制部32亦可於在步驟S52中判定俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上之情形時,移行至步驟S51。
・於第3實施形態中,控制部32亦可不使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R、Q與自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R、Q不同。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可自圖10及圖11之流程圖省略步驟S41及S48~S53。
・於第3實施形態中,亦可變更為控制部32於使自行車10之車速V為第1速度V1以下之情形時之響應速度R、Q與自行車10之車速V超過第1速度V1之情形時之響應速度R、Q不同之情形時,僅使響應速度R及響應速度Q中之一者不同。例如,於圖10之步驟S43及S47中,僅變更響應速度R及響應速度Q中之一者,於圖11之步驟S49及S53中,僅變更響應速度R及響應速度Q中之一者。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可變更為控制部32於根據自行車10之俯仰角度DA而使響應速度R、Q不同之情形時,僅使響應速度R及響應速度Q中之一者不同。例如,於圖10及圖11之步驟S43、S47、S49、及S53之至少一者中,僅變更響應速度R及響應速度Q中之一者,而不變更另一者。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可自圖10之流程圖省略步驟S46及S47。於該情形時,控制部32若於步驟S42中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下,則移行至步驟S44。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可自圖10之流程圖省略步驟S42及S43。於該情形時,控制部32若於步驟S41中判定車速V為第1速度V1以下,則移行至步驟S46。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可自圖11之流程圖省略步驟S52及S53。於該情形時,控制部32若於步驟S48中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下,則移行至步驟S50。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可自圖11之流程圖省略步驟S48及S49。於該情形時,控制部32若於步驟S41中判定車速V大於第1速度V1,則移行至步驟S52。
・於第3實施形態及其變化例中,亦可設定為圖10之流程圖之步驟S47之處理結束後即結束流程圖。於圖10及圖11之流程圖中,亦可設定為步驟S53之處理結束後即結束流程圖。
・於第4實施形態中,亦可自圖13之流程圖省略步驟S65、S66、及S67。於該情形時,控制部32於在步驟S61中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下之情形時,結束處理。
・於第4實施形態中,亦可自圖13之流程圖省略步驟S61、S62、及S63。於該情形時,若向控制部32供給電力,則控制部32執行步驟S65之處理。
・於第5實施形態中,亦可自圖14之流程圖省略步驟S74及S75。於該情形時,控制部32若於步驟S72中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下,則移行至步驟S76。
・於第5實施形態中,亦可自圖14之流程圖省略步驟S72及S73。於該情形時,控制部32若於步驟S71中判定有步行模式下之馬達22驅動開始要求,則移行至步驟S74。
・於第5實施形態及其變化例中,亦可使第2轉矩TY2根據自行車10之傾斜角度D而變更。於一例中,若自行車10於上坡路上之傾斜角度增大,則控制部32加大第2轉矩TY2。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D增大,則控制部32縮小第2轉矩TY2。例如,控制部32如圖22所示,執行步驟S82而代替圖14之步驟S73之處理,執行步驟S83而代替圖14之步驟S75之處理,執行步驟S84之處理而代替圖14之步驟S76之處理。控制部32於步驟S82中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第1增加速度,將第2轉矩TY2設定為第1值TZ1。控制部32於步驟S83中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第2增加速度,將第2轉矩TY2設定為第2值TZ2。控制部32於步驟S84中將輸出轉矩TA之增加速度設定為第3增加速度,將第2轉矩TY2設定為第3值TZ3。第1值TZ1大於第3值TZ3。第2值TZ2小於第3值TZ3。因此,於俯仰角度DA大於第1特定角度DX1之情形時,控制部32以成為較俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上且第1特定角度DX1以下之情形時大且第2轉矩TY2以下之方式控制馬達22。於俯仰角度DA未達第2特定角度DX2之情形時,控制部32以成為較俯仰角度DA為第2特定角度DX2以上且第1特定角度DX1以下之情形時小且第2轉矩TY2以下之方式控制馬達22。
・亦可於圖22所示之變化例之步驟S82、S83、及S84之至少1個處理中,省略變更輸出轉矩TA之增加速度之處理。於該情形時,不拘自行車10之傾斜角度D,輸出轉矩TA之增加速度成為固定。
・亦可自圖22所示之變化例之流程圖省略步驟S74及S83。於該情形時,控制部32若於步驟S72中判定俯仰角度DA為第1特定角度DX1以下,則移行至步驟S84。
・亦可自圖22所示之變化例之流程圖省略步驟S72及S82。於該情形時,控制部32若於步驟S71中判定有步行模式下之馬達22驅動開始要求,則移行至步驟S74。
・於第5實施形態中,控制部32亦可根據自行車10之傾斜角度D之變化量而變更馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。於一例中,若自行車10於上坡路上之傾斜角度D之增加速度變大,則控制部32提高馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。若自行車10於下坡路上之傾斜角度D之增加速度變大,則控制部32降低馬達22之輸出轉矩TA之增加速度。例如,控制部32於在圖14之步驟S73、S75、或S76中設定輸出轉矩TA之增加速度後,移行至圖23所示之步驟S85。控制部32於步驟S85中判定是否俯仰角度DA大於0且俯仰角度DA之增加速度變大。控制部32於判定俯仰角度DA大於0且俯仰角度DA之增加速度變大之情形時,移行至步驟S86。控制部32於步驟S86中提高輸出轉矩TA之增加速度,然後移行至步驟S78。控制部32於在步驟S85中得出俯仰角度DA為0以下之判定及俯仰角度DA之增加速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,移行至步驟S87。控制部32於步驟S87中判定是否俯仰角度DA小於0且俯仰角度DA之減小速度變大。控制部32於判定俯仰角度DA小於0且俯仰角度DA之減小速度變大之情形時,移行至步驟S88。控制部32於步驟S88中降低輸出轉矩TA之增加速度,然後移行至步驟S78。控制部32於步驟S78中反覆進行自步驟S85起之處理,直至輸出轉矩TA成為第2轉矩TY2以上為止。控制部32於在步驟S78中判定輸出轉矩TA為第2轉矩TY2以上之情形時,移行至步驟S79。控制部32於在步驟S87中得出俯仰角度DA為0以上之判定及俯仰角度DA之減小速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,移行至步驟S78。
・亦可自圖23所示之變化例之流程圖省略步驟S87及S88。於該情形時,控制部32於在步驟S85中得出俯仰角度DA為0以下之判定及俯仰角度DA之增加速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,移行至步驟S78。
・亦可自圖23所示之變化例之流程圖省略步驟S85及S86。於該情形時,控制部32於步驟S77之處理後,移行至步驟S87。
・於第6實施形態中,控制部32亦可不變更響應速度R。具體而言,控制部32於圖17之步驟S92之處理中變更響應速度Q,而不變更響應速度R。
・於第6實施形態中,控制部32亦可自向控制部32供給電力起至自行車10開始行駛前,變更響應速度R、Q。例如,於圖17之流程圖中,將步驟S91與步驟S92對調。於該情形時,亦可為當自行車10停止時,控制部32進行步驟S92之處理。一旦自行車10開始行駛,控制部32便移行至步驟S91。控制部32若於步驟S91中判定自行車10已開始行駛,則移行至步驟S93。
・於第7實施形態中,控制部32亦可不變更響應速度R。具體而言,控制部32於圖18之步驟S96之處理中變更響應速度Q,而不變更響應速度R。
・於第7實施形態中,控制部32亦可自向控制部32供給電力起至自車速V成為大於0且第1速度V1以下前,變更響應速度R、Q。例如,於圖18之流程圖中,將步驟S95與步驟S96對調。於該情形時,亦可為當自行車10停止時,控制部32進行步驟S96之處理。控制部32若於步驟S95中判定車速V為第1速度V1以下,則移行至步驟S97。
・控制部32亦可根據自行車10之傾斜角度D之變化而使響應速度R、Q變化。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D之增加速度變大,則控制部32提高人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。若自行車10於上坡路上之傾斜角度D之增加速度變大,則控制部32降低響應速度R。例如,控制部32執行圖24所示之控制。控制部32於步驟S101中判定是否俯仰角度DA大於0且俯仰角度DA之增加速度變大。控制部32於判定俯仰角度DA大於0且俯仰角度DA之增加速度變大之情形時,移行至步驟S102。控制部32於步驟S102中降低響應速度R,提高響應速度Q,然後結束處理。控制部32於在步驟S101中得出俯仰角度DA為0以下之判定及俯仰角度DA之增加速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,移行至步驟S103。控制部32於步驟S103中判定是否俯仰角度DA小於0且俯仰角度DA之減小速度變大。控制部32於判定俯仰角度DA小於0且俯仰角度DA之減小速度變大之情形時,移行至步驟S104。控制部32於步驟S104中提高響應速度R,降低響應速度Q,然後結束處理。控制部32於在步驟S103中得出俯仰角度DA為0以上之判定及俯仰角度DA之減小速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,不變更響應速度R、Q即結束處理。於該變化例中,控制部32亦可於在步驟S102及步驟S104中變更響應速度R、Q後,經過特定期間後恢復響應速度R、Q。
・亦可自圖24所示之變化例之流程圖省略步驟S103及S104。於該情形時,控制部32於在步驟S101中得出俯仰角度DA為0以下之判定及俯仰角度DA之增加速度並未變大之判定中之至少一者之情形時,結束處理。
・亦可自圖24所示之變化例之流程圖省略步驟S101及S102。於該情形時,若向控制部32供給電力,則控制部32執行步驟S103之處理。
・亦可為若於第1期間內自行車10之傾斜角度D由與上坡路對應之角度變為下坡路上之第3角度DX3以上,則控制部32降低人力驅動力T上升之情形時之響應速度Q。亦可為若於第1期間內自行車10之傾斜角度D由與上坡路對應之角度變為下坡路上之第3角度DX3以上,則控制部32提高響應速度R。第1期間較佳為設定於1秒~10秒之範圍內。於一例中,第1期間設定為3秒。第1期間較佳為預先記憶於記憶部34。記憶部34構成為可變更第1期間。例如,藉由對操作部14加以操作,或藉由外部之裝置,而變更記憶於記憶部34之第1期間。例如,控制部32執行圖25所示之控制。控制部32於步驟S105中判定俯仰角度DA是否已由大於0之角度變為小於0之第3角度DX3以下。控制部32於判定俯仰角度DA已由大於0之角度變為小於0之第3角度DX3以下之情形時,移行至步驟S106。控制部32於步驟S106中提高響應速度R,降低響應速度Q,然後結束處理。控制部32於在步驟S105中判定俯仰角度DA並未由大於0之角度變為小於0之第3角度DX3以下之情形時,不變更響應速度R、Q即結束處理。於該變化例中,控制部32亦可於在步驟S106中變更響應速度R、Q後,經過特定期間後恢復響應速度R、Q。於圖25之流程圖中,控制部32亦可不變更響應速度R。
・控制部32亦可使用GPS(Global Positioning System,全球定位系統)及包含高度資訊之地圖資訊而取得傾斜角度D。又,控制部32亦可具備檢測氣壓等之高度檢測感測器,從而除使用GPS之資訊以外還使用高度檢測感測器之輸出而精度良好地取得傾斜角度D。傾斜檢測部亦可包含GPS接收器、記憶有地圖資訊之記憶體、高度檢測感測器,藉由GPS所得之傾斜角度D之資訊例如亦可經由自行車碼表(cycle computer)或智慧型手機等而輸入至控制部32。控制部32亦可藉由騎乘者之輸入而取得傾斜角度D。
・亦可將低通濾波器52變更為移動平均濾波器。總而言之,只要是可變更馬達22對人力驅動力T之變化之響應速度R之構成,便可採用任何構成。
・控制部32亦可基於人力驅動力T及曲柄之旋轉速度N而運算傾斜角度D。於該情形時,控制部32係以例如人力驅動力T越大且曲柄之旋轉速度N越低則俯仰角度DA越大之方式進行運算。即,控制部32係按照人力驅動力T越大且曲柄之旋轉速度N越低則上坡路上之傾斜角度D越大,人力驅動力T越小且曲柄之旋轉速度N越高則下坡路上之傾斜角度D越大而進行判斷。又,於該變化例中,亦可除使用人力驅動力T及曲柄之旋轉速度N以外還使用自行車10之車速而運算傾斜角度D。
・控制部32亦可使用自行車10之車速而推定曲柄之旋轉速度N。例如,控制部32使用輪胎徑及自行車10之變速比而推定曲柄之旋轉速度N。