自行車用控制裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及控制裝置，特別是涉及控制產(chǎn)生輔助動力的驅(qū)動單元和電動變速單元的自行車用控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有控制產(chǎn)生輔助動力的驅(qū)動單元和電動變速單元的自行車(例如參照專利文獻I)。在專利文獻I中，當曲柄轉(zhuǎn)速從O開始增大、自行車開動了時，檢測人力驅(qū)動力，如果檢測到的驅(qū)動力大于等于預定值，則驅(qū)動單元動作，提供輔助力。此時，在增大到單元效率變高的預定范圍的曲柄轉(zhuǎn)速之前，根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)速使輔助比增大到最大值，當超過了預定范圍的曲柄轉(zhuǎn)速時，根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)速使輔助比從最大值逐漸減小。因此，當曲柄轉(zhuǎn)速處于預定范圍時，輔助比為最大值，并且恒定。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:(日本專利)特開平11-180376號公報。
[0006]在現(xiàn)有的自行車用控制裝置中，由于當曲柄轉(zhuǎn)速處于預定范圍時，輔助比恒定而與人力驅(qū)動力無關，因此在以穩(wěn)定的曲柄轉(zhuǎn)速來行駛的情況下，使用者的人力驅(qū)動力的變化容易根據(jù)道路的狀態(tài)而變得劇烈。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于:在控制產(chǎn)生輔助動力的驅(qū)動單元和電動變速單元的自行車用控制裝置中，使與曲軸的旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)和人力驅(qū)動力不易產(chǎn)生變動。
[0008]本發(fā)明的自行車用控制裝置包括檢測人力驅(qū)動力的人力驅(qū)動力檢測部、旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部、以及控制部。旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測與曲軸的旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)(以下將與曲軸的旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)表示為旋轉(zhuǎn)參數(shù))?？刂撇靠刂飘a(chǎn)生輔助驅(qū)動力的驅(qū)動單元和電動變速單元中的至少一者，以使人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到預定范圍。
[0009]根據(jù)該自行車用控制裝置，控制驅(qū)動單元和電動變速單元中的至少一者，以使由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的人力驅(qū)動力和由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到預定范圍。例如，在旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到了預定范圍、但是人力驅(qū)動力比預定范圍大的情況下，只要提高輔助驅(qū)動力(輔助比例)即可。相反，在人力驅(qū)動力比預定范圍小的情況下，只要控制驅(qū)動單元，減小輔助驅(qū)動力(輔助比例)即可。另一方面，在人力驅(qū)動力處于預定范圍、但是旋轉(zhuǎn)參數(shù)比預定范圍大的情況下，執(zhí)行升檔變速控制，并根據(jù)需要執(zhí)行輔助驅(qū)動力控制。同樣，在旋轉(zhuǎn)參數(shù)比預定范圍小的情況下，執(zhí)行降檔變速控制，并根據(jù)需要執(zhí)行輔助驅(qū)動力控制。這里，由于控制驅(qū)動單元和電動變速單元中的至少一者，使旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力進入到預定范圍，因此旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力不易發(fā)生變動。
[0010]控制部也可以具有優(yōu)先控制電動變速單元的第一模式和優(yōu)先控制驅(qū)動單元的第二模式。在該情況下，通過優(yōu)先控制電動變速單元，能夠同時改變?nèi)肆︱?qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)，從而能夠抑制電力消耗。通過優(yōu)先控制驅(qū)動單元，能夠在不使旋轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)生變化的情況下抑制人力驅(qū)動力大幅地發(fā)生變化。
[0011]控制部也可以在控制了電動變速單元之后控制驅(qū)動單元。在該情況下，通過控制電動變速單元，能夠同時改變?nèi)肆︱?qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)。因此，根據(jù)人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)稍微偏離了預定范圍等情況，能夠通過僅控制電動變速單元而使人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到預定范圍。由此，能夠使控制高效化。
[0012]在旋轉(zhuǎn)參數(shù)比預定范圍小的情況下，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比減小。在該情況下，通過執(zhí)行變速比減小的降檔變速，人力驅(qū)動力減小從而能夠增大旋轉(zhuǎn)參數(shù)，容易使旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到預定范圍。
[0013]在旋轉(zhuǎn)參數(shù)比預定范圍大的情況下，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比增大。在該情況下，通過執(zhí)行變速比增大的升檔變速，人力驅(qū)動力增大從而能夠減小旋轉(zhuǎn)參數(shù)，容易使旋轉(zhuǎn)參數(shù)進入到預定范圍。
[0014]在人力驅(qū)動力比預定范圍大的情況下，控制部也可以使輔助驅(qū)動力增大。在該情況下，通過使輔助驅(qū)動力增大，能夠在不使旋轉(zhuǎn)參數(shù)改變的情況下減小人力驅(qū)動力，人力驅(qū)動力容易進入到預定范圍。
[0015]在人力驅(qū)動力比預定范圍小的情況下，控制部也可以使輔助驅(qū)動力減小。在該情況下，通過使輔助驅(qū)動力減小，能夠在不使旋轉(zhuǎn)參數(shù)改變的情況下增大人力驅(qū)動力，人力驅(qū)動力容易進入到預定范圍。
[0016]在即使控制驅(qū)動單元和電動變速單元這兩者、人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)也不會進入到預定范圍的情況下，控制部也可以控制驅(qū)動單元和電動變速單元這兩者以維持當前的變速比和輔助動力。
[0017]當人力驅(qū)動力比預定范圍大、并且旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于預定范圍內(nèi)的第一范圍時，控制部也可以使輔助驅(qū)動力增大。在該情況下，由于即使增大輔助驅(qū)動力，旋轉(zhuǎn)參數(shù)也不易發(fā)生變動而脫離第一范圍，因此能夠通過僅控制驅(qū)動單元而使人力驅(qū)動力進入到預定范圍。
[0018]當人力驅(qū)動力比第一范圍大、并且旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)小的第二范圍時，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比減小。在該情況下，通過執(zhí)行變速比減小的降檔變速，處于第二范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)增大，人力驅(qū)動力減小。但是，由于第二范圍是比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)小的范圍，因此即使處于第二范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)增大，也不易脫離預定范圍。這里，只要對電動變速單元執(zhí)行變速控制，就能夠使旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力進入到預定范圍。
[0019]當人力驅(qū)動力比第二范圍大、并且旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)小的第三范圍時，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比減小，并且使輔助驅(qū)動力增大。在該情況下，由于人力驅(qū)動力處于與第二范圍相比人力驅(qū)動力更大的第三范圍、旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)小的范圍，因此只要對電動變速單元執(zhí)行變速控制，旋轉(zhuǎn)參數(shù)超過預定范圍的可能性就會很大。因此，通過控制驅(qū)動單元，在不使旋轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)生變化的情況下使輔助驅(qū)動力增大，能夠使旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力進入到預定范圍。
[0020]當人力驅(qū)動力比預定范圍小、并且旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)大的第四范圍時，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比增大，并且使輔助驅(qū)動力增大。在該情況下，通過執(zhí)行變速比增大的升檔變速，處于第四范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)減小，人力驅(qū)動力增大。由于第四范圍是比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)大的范圍，因此即使處于第四范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)減小，旋轉(zhuǎn)參數(shù)也不易脫離預定范圍，但是由于第四范圍的人力驅(qū)動力是與預定范圍的人力驅(qū)動力接近的范圍，因此人力驅(qū)動力可能會超過預定范圍。這里，通過對電動變速單元執(zhí)行升檔變速控制并執(zhí)行使人力驅(qū)動力增大的控制，能夠使旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力進入到預定范圍。
[0021]當人力驅(qū)動力比第四范圍小、并且旋轉(zhuǎn)參數(shù)處于比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)大的第五范圍時，控制部也可以控制電動變速單元以使變速比減小。在該情況下，通過執(zhí)行變速比增大的升檔變速，處于第四范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)減小，人力驅(qū)動力增大。由于第五范圍是比預定范圍的中間的旋轉(zhuǎn)參數(shù)大的范圍，因此即使處于第五范圍的旋轉(zhuǎn)參數(shù)減小，旋轉(zhuǎn)參數(shù)也不易脫離預定范圍。另外，由于第五范圍是人力驅(qū)動力比第四范圍小的范圍，因此人力驅(qū)動力即使由于升檔變速而增大了，也不易脫離預定范圍。這里，只要對電動變速單元執(zhí)行升檔變速控制，就能夠使旋轉(zhuǎn)參數(shù)和人力驅(qū)動力進入到預定范圍。
[0022]人力驅(qū)動力檢測部也可以將施加于曲軸的轉(zhuǎn)矩作為人力驅(qū)動力來進行檢測。在該情況下，能夠容易地檢測出人力驅(qū)動力。
[0023]旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部也可以將曲軸的轉(zhuǎn)速作為旋轉(zhuǎn)參數(shù)來進行檢測。在該情況下，能夠容易地檢測出旋轉(zhuǎn)參數(shù)。
[0024]與轉(zhuǎn)矩相關的預定范圍為大于等于1Nm且小于等于50Nm，優(yōu)選的是大于等于20Nm且小于等于30Nm。在該情況下，能夠?qū)㈩A定范圍設定為一般的使用者所期望的轉(zhuǎn)矩。
[0025]與轉(zhuǎn)速相關的預定范圍為大于等于30rpm且小于等于90rpm，優(yōu)選的是大于等于45rpm且小于等于70rpm。在該情況下，能夠?qū)㈩A定范圍設定為一般的使用者所期望的轉(zhuǎn)速。
[0026]預定范圍也可以是能夠進行設定或者變更的。在該情況下，能夠與使用者的期望或體力等相應地來設定或者變更預定范圍。
[0027]自行車用控制裝置也可以還包括操作部。當在行駛時操作了操作部時，控制部也可以基于人力驅(qū)動力檢測部檢測到的人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)中的至少一者來設定或者變更預定范圍。在該情況下，通過操作操作部，能夠與使用者的偏好或者體力等相應地來設定或者變更預定范圍。
[0028]人力驅(qū)動力檢測部也可以在行駛時以預定的時間間隔檢測人力驅(qū)動力。控制部也可以根據(jù)由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的多個人力驅(qū)動力或者該多個人力驅(qū)動力的平均值來設定或者變更預定范圍。在該情況下，由于能夠根據(jù)最近的使用者的人力驅(qū)動力來設定或者變更預定范圍，因此能夠與使用者的狀態(tài)(身體狀況、疲勞程度等)和行駛道路的狀態(tài)(例如行駛道路的傾斜程度、行駛道路的路面狀態(tài)(例如柏油路面或礫石路面))相應地來設定或者變更預定范圍。
[0029]旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部也可以在行駛時以預定的時間間隔檢測與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)?？刂撇恳部梢愿鶕?jù)由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的多個與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)或者該多個與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)的平均值來設定或者變更預定范圍。在該情況下，由于能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)、例如踩踏頻率(cadence)來設定或者變更預定范圍，因此能夠與使用者的狀態(tài)(身體狀況、疲勞程度等)和行駛道路的狀態(tài)(例如行駛道路的傾斜程度、行駛道路的路面狀態(tài)(例如柏油路面或礫石路面))等相應地來設定或者變更預定范圍。
[0030]由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的多個人力驅(qū)動力也可以至少包括緊接在操作操作部之前由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的人力驅(qū)動力。在該情況下，由于能夠根據(jù)緊接在使用者操作之前的人力驅(qū)動力來設定或者變更預定范圍，因此能夠迅速地設定或者變更預定范圍。
[0031]由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的多個與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)也可以至少包括緊接在操作操作部之前由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)。
[0032]控制部也可以設定預定范圍，使得多個人力驅(qū)動力的平均值位于預定范圍的中心。在該情況下，預定范圍成為適合使用者的范圍。
[0033]控制部也可以設定預定范圍，使得多個與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)的平均值位于預定范圍的中心。在該情況下，預定范圍成為適合使用者的范圍。
[0034]當在行駛時操作了操作部時，控制部也可以基于人力驅(qū)動力檢測部檢測到的人力驅(qū)動力和旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)中的至少一者來設定預定范圍。
[0035]由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的多個人力驅(qū)動力也可以至少包括緊接在操作操作部之后由人力驅(qū)動力檢測部檢測到的人力驅(qū)動力。
[0036]由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的多個與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)也可以至少包括緊接在操作操作部之后由旋轉(zhuǎn)參數(shù)檢測部檢測到的與旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，與曲軸的旋轉(zhuǎn)相關的參數(shù)和人力驅(qū)動力不易產(chǎn)生變動。
【附圖說明】
[0038]圖1是表示安裝了本發(fā)明的第一實施方式的控制裝置的電動輔助自行車的一部分的側(cè)視圖。
[0039]圖2是從圖1所示的剖面線I1-1I觀察到的驅(qū)動單元的截面圖。
[0040]圖3是表示包括驅(qū)動單元的控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]圖4是表示使人力驅(qū)動力和曲柄轉(zhuǎn)速收納于預定范圍的動作的圖。
[0042]圖5是表示第