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TW202009168A - 人力驅動車之變速控制系統 - Google Patents

人力驅動車之變速控制系統 Download PDF

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TW202009168A
TW202009168A TW108123832A TW108123832A TW202009168A TW 202009168 A TW202009168 A TW 202009168A TW 108123832 A TW108123832 A TW 108123832A TW 108123832 A TW108123832 A TW 108123832A TW 202009168 A TW202009168 A TW 202009168A
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human
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angle
transmission
crank
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謝花聰
原宣功
高山仁志
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日商島野股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能適切地控制變速機之變速之人力驅動車之變速控制系統。 人力驅動車之變速控制系統用於包含曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含：馬達，其係以驅動上述傳遞體之方式構成；第1檢測部，其檢測上述人力驅動車之加速度及振動之至少一者；及控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第1檢測部之檢測結果，控制上述馬達。

Description

人力驅動車之變速控制系統
本發明係關於一種人力驅動車之變速控制系統。
專利文獻1之人力驅動車之變速控制系統根據特定之條件控制變速機，變更變速比。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表平10-511621號公報
[發明所欲解決之問題]
上述人力驅動車之變速控制系統為了減輕行駛負荷等而控制變速機，但對除此以外之條件未作任何研究。 本發明之目的之一在於，提供一種能適切地控制變速機之變速之人力驅動車之變速控制系統。 [解決問題之技術手段]
本發明之第1態樣之人力驅動車之變速控制系統用於包含曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含：馬達，其係以驅動上述傳遞體之方式構成；第1檢測部，其檢測上述人力驅動車之加速度及振動之至少一者；及控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第1檢測部之檢測結果，控制上述馬達。 根據第1態樣之人力驅動車之變速控制系統，藉由根據第1檢測部之檢測結果，控制馬達，即便在曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之情形時，亦能適切地控制變速機之變速。
於依照本發明之第1態樣的第2態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述加速度為第1值以上，上述振動之大小為第2值以上，或上述振動之持續時間為第3值以上之情形時，不驅動上述馬達。 根據第2態樣之人力驅動車之變速控制系統，在不適於變速之狀況下，能抑制馬達被驅動。
於依照本發明之第1態樣的第3態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述加速度未達第1值，上述振動之大小未達第2值，或上述振動之持續時間未達第3值之情形時，以不驅動上述驅動輪，且驅動上述傳遞體之方式控制上述馬達。 根據第3態樣之人力驅動車之變速控制系統，於加速度未達第1值，振動之大小未達第2值，或振動之持續時間未達第3值之情形時，以驅動傳遞體之方式控制馬達，因此變速機能執行穩定之變速。又，因係以不使驅動輪驅動之方式驅動馬達，故不會違背搭乘者之意圖而藉由馬達推進人力驅動車。
於依照本發明之第1～3態樣之任一者的第4態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述人力驅動車包含轉向部，進而包含檢測與上述轉向部之狀態相關之第1資訊、及與上述人力驅動車之姿勢相關之第2資訊之至少一者之第2檢測部，且上述控制部於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第2檢測部之檢測結果而控制上述馬達。 根據第4態樣之人力驅動車之變速控制系統，能根據轉向部之狀態及人力驅動車之姿勢之至少一者，適切地控制變速機之變速。
本發明之第5態樣之人力驅動車之變速控制系統用於包含轉向部、曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含：馬達，其係以驅動上述傳遞體之方式構成；第2檢測部，其檢測與上述轉向部之狀態相關之第1資訊、及與上述人力驅動車之姿勢相關之第2資訊之至少一者；及控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第2檢測部之檢測結果，控制上述馬達。 根據第5態樣之人力驅動車之變速控制系統，能根據轉向部之狀態及人力驅動車之姿勢之至少一者，適切地控制變速機之變速。
於如本發明之第4或第5態樣的第6態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述第2資訊包含上述人力驅動車之側傾角度、上述人力驅動車之橫擺角度、及上述人力驅動車之俯仰角度之至少一者。 根據第6態樣之人力驅動車之變速控制系統，能根據人力驅動車之側傾角度、人力驅動車之橫擺角度、及人力驅動車之俯仰角度之至少一者，適切地控制變速機之變速。
於如本發明之第4～第6態樣之任一者的第7態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述第1資訊包含轉向角度，上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度之至少一者。 根據第7態樣之人力驅動車之變速控制系統，能根據轉向角度，適切地控制變速機之變速。
於如本發明之第6態樣的第8態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述第1資訊包含轉向角度，上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度之至少一者，且上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述轉向角度為第1角度以上，上述轉向角度之變化量為第1變化量以上，上述側傾角度為第2角度以上，上述側傾角度之變化量為第2變化量以上，上述橫擺角度為第3角度以上，上述橫擺角度之變化量為第3變化量以上，上述俯仰角度為第4角度以上，及上述俯仰角度之變化量為第4變化量以上之情形之至少1個情形時，不驅動上述馬達。 根據第8態樣之人力驅動車之變速控制系統，在不適於變速之狀況下，能抑制馬達被驅動。
於如本發明之第6態樣的第9態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述第1資訊包含轉向角度，上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度之至少一者，且上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述轉向角度未達第1角度，上述轉向角度之變化量未達第1變化量，上述側傾角度未達第2角度，上述側傾角度之變化量未達第2變化量，上述橫擺角度未達第3角度，上述橫擺角度之變化量未達第3變化量，上述俯仰角度未達第4角度，及上述俯仰角度之變化量未達第4變化量之情形之至少1個情形時，驅動上述馬達。 根據第9態樣之人力驅動車之變速控制系統，於轉向角度未達第1角度，轉向角度之變化量未達第1變化量，側傾角度未達第2角度，側傾角度之變化量未達第2變化量，橫擺角度未達第3角度，橫擺角度之變化量未達第3變化量，俯仰角度未達第4角度，及俯仰角度之變化量未達第4變化量之情形之至少1個情形時，驅動馬達，因此變速機能執行穩定之變速。
於如本發明之第1～第9態樣之任一者的第10態樣之人力驅動車之變速控制系統中，進而包含使上述變速機動作之電動致動器，且上述控制部控制上述電動致動器，上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且不驅動上述馬達之情形時，不使上述變速機動作。 根據第10態樣之人力驅動車之變速控制系統，能抑制不適於變速之狀況下之變速機之動作。
本發明之第11態樣之人力驅動車之變速控制系統用於包含曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含：電動致動器，其使上述變速機動作；及控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則不使上述變速機動作。 根據第11態樣之人力驅動車之變速控制系統，能抑制不適於變速之狀況下之變速機之動作。於第11態樣之人力驅動車之變速控制系統中，例如能抑制因變速機動作而對人力驅動車之操作所造成之影響。
於如本發明之第11態樣的第12態樣之人力驅動車之變速控制系統中，進而包含驅動上述傳遞體之馬達，且上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且使上述變速機動作之情形時，以驅動上述傳遞體之方式控制上述馬達。 根據第12態樣之人力驅動車之變速控制系統，於包含馬達之變速控制系統中，當在曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，產生對變速機之變速要求，且使變速機動作之情形時，以驅動傳遞體之方式控制馬達，因此能藉由變速機較佳地變速。
於如本發明之第1～第10態樣及第12態樣之任一者的第13態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述馬達連接於向上述人力驅動車輸入之人力驅動力之傳遞路徑中之較上述傳遞體靠上游側。 根據第13態樣之人力驅動車之變速控制系統，能將馬達之輸出轉矩較佳地傳遞至傳遞體。
於如本發明之第1～第10、第12及第13態樣之任一者的第14態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述馬達係以輔助推進上述人力驅動車之方式構成。 根據第14態樣之人力驅動車之變速控制系統，能藉由馬達輔助推進人力驅動車。
於如本發明之第14態樣的第15態樣之人力驅動車之變速控制系統中，於上述曲柄向預先規定之方向旋轉之情形時，上述控制部根據向上述人力驅動車輸入之人力驅動力，控制上述馬達。 根據第15態樣之人力驅動車之變速控制系統，於曲柄向預先規定之方向旋轉之情形時，能較佳地輔助推進人力驅動車。
於如本發明之第1～第15態樣之任一者的第16態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述預先規定之範圍包含自上述曲柄之曲柄臂處於上下死點之角度偏離90度之角度。 根據第16態樣之人力驅動車之變速控制系統，在曲柄臂維持於包含自處於上下死點之角度偏離90度之角度的範圍內之情形時，能適切地控制變速機之變速。
於如本發明之第1～第15態樣之任一者的第17態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述預先規定之範圍為30度以內。 根據第17態樣之人力驅動車之變速控制系統，在曲柄臂維持於30度以內之範圍內之情形時，能適切地控制變速機之變速。
於如本發明之第1～第17態樣之任一者的第18態樣之人力驅動車之變速控制系統中，進而包含輸出上述變速要求之變速操作部。 根據第18態樣之人力驅動車之變速控制系統，能藉由變速操作部較佳地產生變速要求。
於如本發明之第1～第18態樣之任一者的第19態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述控制部根據上述人力驅動車之行駛狀態及上述人力驅動車之行駛環境之至少一者，產生上述變速要求。 根據第19態樣之人力驅動車之變速控制系統，能根據人力驅動車之行駛狀態及人力驅動車之行駛環境之至少一者，較佳地產生變速要求。
於如本發明之第1～第19態樣之任一者的第20態樣之人力驅動車之變速控制系統中，上述第1旋轉體及上述第2旋轉體分別包含鏈輪，上述傳遞體包含鏈條，上述變速機包含變速器。 根據上述第20態樣之變速控制系統，分別包含鏈輪之第1旋轉體及第2旋轉體能適切地控制具備包含鏈條之傳遞體、及包含變速器之變速機的變速控制系統之變速機之變速。 [發明之效果]
本發明之人力驅動車之變速控制系統能適切地控制變速機之變速。
(第1實施形態) 參照圖1～圖5，對第1實施形態之人力驅動車10之變速控制系統50進行說明。以後，將人力驅動車10之變速控制系統50簡記作變速控制系統50。變速控制系統50設置於人力驅動車10。人力驅動車10係可至少藉由人力驅動力H驅動之車。人力驅動車10例如包含自行車。關於人力驅動車10，車輪之數量並不限定，例如亦包含獨輪車、及具有3個以上車輪之車。人力驅動車10例如包含登山自行車、道路自行車、城市自行車、載貨自行車及斜躺車等各種自行車，以及電動自行車(E-bike)。電動自行車包含藉由電動馬達輔助推進車輛之電動輔助自行車。以下，於實施形態中，將人力驅動車10設為自行車進行說明。
人力驅動車10包含曲柄12、能獨立於曲柄12而旋轉之第1旋轉體14、驅動輪16、能獨立於驅動輪16而旋轉之第2旋轉體18、於第1旋轉體14與第2旋轉體18之間傳遞旋轉力之傳遞體20、及控制傳遞體20使變速比變化之變速機22。人力驅動車10進而具備車架24。向曲柄12輸入人力驅動力H。曲柄12包含能相對於車架24旋轉之曲柄軸26、及分別設置於曲柄軸26之軸向之端部之曲柄臂28。於各曲柄臂28連結有踏板30。驅動輪16係藉由曲柄12旋轉而驅動。驅動輪16支持於車架24。曲柄12與驅動輪16藉由驅動機構32而連結。驅動機構32包含結合於曲柄軸26之第1旋轉體14。曲柄軸26與第1旋轉體14經由第1單向離合器34而結合。第1單向離合器34構成為，於曲柄12前轉之情形時，使第1旋轉體14前轉，於曲柄12後轉之情形時，不使第1旋轉體14後轉。第1旋轉體14藉由第1單向離合器34能獨立於曲柄12而旋轉。第1旋轉體14包含鏈輪或皮帶輪。驅動機構32進而包含傳遞體20、第2旋轉體18。傳遞體20將第1旋轉體14之旋轉力傳遞至第2旋轉體18。傳遞體20例如包含鏈條或皮帶。
第2旋轉體18連結於驅動輪16。第2旋轉體18包含鏈輪或皮帶輪。於第2旋轉體18與驅動輪16之間，較佳為設置有第2單向離合器36。第2單向離合器36構成為，於第2旋轉體18前轉之情形時，使驅動輪16前轉，於第2旋轉體18後轉之情形時，不使驅動輪16後轉。第2旋轉體18藉由第2單向離合器36能獨立於驅動輪16而旋轉。
人力驅動車10包含前輪及後輪。於車架24，經由前叉24A安裝有前輪。於前叉24A，經由把手柱24B連結有把手桿24C。於以下之實施形態中，將後輪設為驅動輪16，且將前輪設為轉向輪38進行說明，但亦可前輪為驅動輪16，且後輪為轉向輪38。
人力驅動車10進而包含電池40。電池40包含1個或複數個電池單元。電池單元包含充電電池。電池40設置於人力驅動車10，向與電池40電性連接之其他電氣零件，例如變速控制系統50之馬達52及控制部56，供給電力。電池40藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。電池40例如藉由電力線通信(PLC；power line communication)能與控制部56通信。電池40可安裝於車架24之外部，亦可至少一部分收容於車架24之內部。
變速機22變更驅動輪16之旋轉速度相對於曲柄12之旋轉速度N之比即變速比。變速機22構成為能分階段地變更變速比。變速機22亦可構成為能不分階段地變更變速比。較佳為，第1旋轉體14及第2旋轉體18分別包含鏈輪，傳遞體20包含鏈條，變速機22包含變速器。於本實施形態中，第1旋轉體14及第2旋轉體18之至少一者包含複數個鏈輪。於本實施形態中，第1旋轉體14包含1個鏈輪，第2旋轉體18包含複數個鏈輪。關於變速器，於第1旋轉體14包含複數個前鏈輪之情形時，包含前變速器，於第2旋轉體18包含複數個前鏈輪之情形時，包含後變速器。
變速控制系統50可用於人力驅動車10。變速控制系統50包含以驅動傳遞體20之方式構成之馬達52、檢測人力驅動車10之加速度及振動之至少一者之第1檢測部54、及控制部56。
控制部56包含執行預先規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)。控制部56可包含1個或複數個微電腦。控制部56亦可包含相隔而配置於複數個場所之複數個運算處理裝置。變速控制系統50進而包含記憶部58。向記憶部58記憶各種控制程式及用於各種控制處理之資訊。記憶部58例如包含非揮發性記憶體及揮發性記憶體。控制部56及記憶部58例如設置於供設置馬達52之殼體。
變速控制系統50進而包含馬達52之驅動電路60。馬達52及驅動電路60較佳為設置於同一殼體。驅動電路60控制自電池40向馬達52供給之電力。驅動電路60藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。驅動電路60根據來自控制部56之控制信號來驅動馬達52。驅動電路60包含變流器電路。馬達52係以輔助推進人力驅動車10之方式構成。馬達52包含電動馬達。馬達52係以向踏板30至後輪之人力驅動力H之動力傳遞路徑傳遞旋轉之方式設置。馬達52連接於向人力驅動車10輸入之人力驅動力H之傳遞路徑中之較傳遞體20靠上游側。於一例中，馬達52結合於曲柄軸26至第1旋轉體14之動力傳遞路徑。馬達52係以向設置於第1單向離合器34與第1旋轉體14之間之輸出部42傳遞輸出轉矩之方式設置。輸出部42與第1旋轉體14一體地旋轉。馬達52設置於人力驅動車10之車架24。於馬達52與曲柄軸26之間之動力傳遞路徑上，較佳為以於使曲柄軸26向人力驅動車10前進之方向旋轉之情形時馬達52並不藉由曲柄12之旋轉力而旋轉之方式設置有第3單向離合器62。於供設置馬達52及驅動電路60之殼體，亦可設置有馬達52及驅動電路60以外之構成，例如亦可設置有使馬達52之旋轉減速而將其輸出之減速機。於在供設置馬達52及驅動電路60之殼體設置有減速機之情形時，馬達52之驅動力經由減速機傳遞至輸出部42。
變速控制系統50進而包含曲柄旋轉感測器64、車速感測器66及轉矩感測器68。 曲柄旋轉感測器64可用以檢測人力驅動車10之曲柄12之旋轉速度N。曲柄旋轉感測器64例如安裝於人力驅動車10之車架24、或供設置馬達52之殼體。曲柄旋轉感測器64係包含輸出與磁場之強度對應之信號之磁感測器而構成。磁場之強度沿著周向變化之環狀之磁鐵設置於曲柄軸26、或曲柄軸26至第1旋轉體14之間之動力傳遞路徑。曲柄旋轉感測器64藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。曲柄旋轉感測器64將與曲柄12之旋轉速度N對應之信號向控制部56輸出。曲柄旋轉感測器64於曲柄軸26至第1旋轉體14之人力驅動力H之動力傳遞路徑上，亦可設置於與曲柄軸26一體地旋轉之構件。曲柄旋轉感測器64亦可用以檢測人力驅動車10之車速V。於該情形時，控制部56根據藉由曲柄旋轉感測器64所檢測出之曲柄12之旋轉速度N、及變速比，計算驅動輪16之旋轉速度，檢測人力驅動車10之車速V。與變速比相關之資訊已預先記憶於記憶部58。
控制部56亦可根據人力驅動車10之車速V、及曲柄12之旋轉速度N來計算變速比。於該情形時，與驅動輪16之周長、驅動輪16之直徑、或驅動輪16之半徑相關之資訊已預先記憶於記憶部58。變速機22亦可包含變速感測器。變速感測器檢測變速機22之當前之變速階段。變速感測器電性連接於控制部56。變速階段與變速比之關係已預先記憶於記憶部58。控制部56根據變速感測器之檢測結果，能檢測出當前之變速比。控制部56藉由將驅動輪16之旋轉速度除以變速比而能計算出曲柄12之旋轉速度N。於該情形時，亦可將車速感測器66及變速感測器用作曲柄旋轉感測器64。
車速感測器66可用以檢測車輪之旋轉速度。車速感測器66藉由有線或無線與控制部56電性連接。車速感測器66藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。車速感測器66將與車輪之旋轉速度對應之信號向控制部56輸出。控制部56基於車輪之旋轉速度計算人力驅動車10之車速V。於車速V成為特定值以上時，控制部56停止馬達52。特定值例如為時速25 Km或時速45 Km。車速感測器較佳為包含構成舌簧開關之磁性體導線、或霍耳元件。車速感測器66可構成為，安裝於車架24之後下叉，檢測安裝於後輪之磁鐵，亦可構成為，設置於前叉24A，檢測安裝於前輪之磁鐵。於另一例中，車速感測器66包含GPS(Global Positioning System，全球定位系統)接收部。控制部56亦可根據藉由GPS接收部所取得之GPS資訊、預先記錄於記憶部58之地圖資訊、及時間，檢測人力驅動車10之車速V。控制部56較佳為包含用以計時之計時電路。
轉矩感測器68可用以檢測人力驅動力H之轉矩TH。轉矩感測器68例如設置於供設置馬達52之殼體。轉矩感測器68檢測向曲柄12輸入之人力驅動力H之轉矩TH。轉矩感測器68設置於較第1單向離合器34靠動力傳遞路徑之上游側。轉矩感測器68包含應變感測器或磁應變感測器等。應變感測器包含應變計。於轉矩感測器68包含應變感測器之情形時，應變感測器較佳為設置於動力傳遞路徑中包含之旋轉體之外周部。轉矩感測器68亦可包含無線或有線之通信部。轉矩感測器68之通信部構成為能與控制部56通信。
於曲柄12向預先規定之方向F1旋轉之情形時，控制部56根據向人力驅動車10輸入之人力驅動力H，控制馬達52。預先規定之方向F1係使曲柄12旋轉以使人力驅動車10前進之方向。
控制部56例如以馬達52所產生之輔助力相對於人力驅動力H，成為特定之比率A之方式控制馬達52。控制部56例如亦能以馬達52所產生之輔助力之輸出轉矩TM相對於人力驅動車10之人力驅動力H之轉矩TH，成為特定之比率A之方式控制馬達52。控制部56係以自馬達52之輸出相對於人力驅動力H之比率A不同之複數個控制模式中選擇之1個控制模式控制馬達52。有時會將馬達52之輸出轉矩TM相對於人力驅動車10之人力驅動力H之轉矩TH之轉矩比率AT記作比率A。控制部56例如亦能以馬達52之功率WM(瓦特)相對於人力驅動力H之功率WH(瓦特)，成為特定之比率A之方式控制馬達52。人力驅動力H之功率WH係藉由將人力驅動力H與曲柄12之旋轉速度N相乘而算出。於馬達52之輸出經由減速機向人力驅動力H之動力路徑輸入之情形時，將減速機之輸出設為馬達52之輸出。控制部56根據人力驅動力H之轉矩TH或功率WH，將控制指令向馬達52之驅動電路60輸出。控制指令例如包含轉矩指令值。
參照圖4，對根據人力驅動力H控制馬達52之處理進行說明。向控制部56供給電力後，控制部56開始處理，移行至圖4所示之流程圖之步驟S11。
於步驟S11中，控制部56對曲柄12是否向預先規定之方向F1旋轉進行判定。例如於曲柄12向預先規定之方向F1以特定速度以上旋轉之情形、及曲柄12正於特定時間向預先規定之方向F1旋轉特定角度以上之情形之至少1個情形時，控制部56可判定曲柄12向預先規定之方向F1旋轉。於曲柄12未向預先規定之方向F1旋轉之情形時，控制部56結束處理。於曲柄12向預先規定之方向F1旋轉之情形時，控制部56將流程移行至步驟S12。
於步驟S12中，控制部56根據人力驅動力H，控制馬達52，並結束處理。控制部56例如以成為與所選擇之馬達52之控制模式對應之比率A之方式控制馬達52。
變速控制系統50較佳為進而包含輸出變速要求之變速操作部70。變速操作部70藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。變速操作部70例如藉由電力線通信(PLC)能與控制部56通信。變速操作部70分別包含例如操作構件、檢測操作構件之動態之檢測部、及根據檢測部之輸出信號與控制部56進行通信之電氣電路。藉由使用者操作操作構件，檢測部向控制部56發送輸出信號。操作構件及檢測其動態之檢測部係包含接點式開關、磁感測器及觸控面板之至少一者而構成。變速操作部70例如設置於把手桿24C。
控制部56亦可根據人力驅動車10之行駛狀態及人力驅動車10之行駛環境之至少一者，產生變速要求。人力驅動車10之行駛狀態及人力驅動車10之行駛環境例如包含曲柄12之旋轉速度N、人力驅動力H、車速V、人力驅動車10之行駛道路之路面狀態、人力驅動車10之行駛道路之路面坡度、及人力驅動車10之行駛阻力之至少一者。變速控制系統50亦可進而包含檢測人力驅動車10之行駛狀態及人力驅動車10之行駛環境之檢測部。例如於反映人力驅動車10之行駛狀態及人力驅動車10之行駛環境之參數超過特定值之情形時，控制部56產生變速要求。於一例中，控制部56於曲柄12之旋轉速度N大於第1速度N1之情形時，且變速比並非最大之情形時，產生用以增大變速比之變速要求，於曲柄12之旋轉速度N小於第2速度N2之情形時，且變速比並非最小之情形時，產生用以減小變速比之變速要求。於另一例中，控制部56於人力驅動力H大於第1驅動力H1之情形時，且變速比並非最小之情形時，產生用以減小變速比之變速要求，於人力驅動力H小於第2驅動力H2之情形時，且變速比並非最大之情形時，產生用以增大變速比之變速要求。
變速控制系統50較佳為進而包含使變速機22動作之電動致動器72。控制部56控制電動致動器72。電動致動器72使變速機22執行變速動作。變速機22由控制部56控制。電動致動器72藉由有線或無線可通信地連接於控制部56。電動致動器72例如藉由電力線通信(PLC)能與控制部56通信。控制部56根據變速要求，向電動致動器72發送控制信號。電動致動器72根據來自控制部56之控制信號，使變速機22執行變速動作。
第1檢測部54例如設置於車架24、變速機22或供設置馬達52之殼體。第1檢測部54例如包含傾斜感測器。傾斜感測器檢測人力驅動車10之傾斜角度。傾斜感測器例如包含陀螺儀感測器。陀螺儀感測器較佳為包含三軸陀螺儀感測器。陀螺儀感測器較佳構成為能檢測人力驅動車10之橫擺角度、人力驅動車10之側傾角度、及人力驅動車10之俯仰角度。陀螺儀感測器之3條軸較佳為以沿著人力驅動車10之前後方向、左右方向及上下方向之方式設置於人力驅動車10。陀螺儀感測器亦可包含單軸陀螺儀感測器或雙軸陀螺儀感測器。第1檢測部54亦可包含加速度感測器。加速度感測器檢測人力驅動車10之前後方向、左右方向及上下方向之至少1個加速度。
若於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，若產生對變速機22之變速要求，則控制部56根據第1檢測部54之檢測結果，控制馬達52。預先規定之範圍WX較佳為包含自曲柄12之曲柄臂28處於上下死點之角度偏離90度之角度。上死點與在人力驅動車10於水平面上行駛之情形時，曲柄臂28自曲柄軸26之旋轉軸心向鉛直方向之上方延伸之狀態下的曲柄12之旋轉角度CA對應。下死點與在人力驅動車10於水平面上行駛之情形時，曲柄臂28自曲柄軸26之旋轉軸心向鉛直方向之下方延伸之狀態下的曲柄12之旋轉角度CA對應。預先規定之範圍WX較佳為30度以內。曲柄12之曲柄臂28處於上下死點之旋轉角度CA可相對於車架24預先固定，亦可根據人力驅動車10之俯仰角度加以修正。
較佳為，控制部56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且加速度D未達第1值DX，振動之大小B未達第2值BX，或振動之持續時間T未達第3值TX之情形時，以不驅動驅動輪16，且驅動傳遞體20之方式控制馬達52。於馬達52至驅動輪16之動力傳遞路徑上，包含第2單向離合器36。因此，藉由於驅動輪16正在旋轉時，以使第2旋轉體18之旋轉速度低於驅動輪16之旋轉速度之方式驅動馬達52，能不使驅動輪16旋轉，且驅動傳遞體20。於曲柄12至輸出部42之動力傳遞路徑上，包含第1單向離合器34，因此即便藉由馬達52驅動傳遞體20，曲柄12亦不會被馬達52驅動。曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態包含：第1狀態，其係曲柄12之旋轉角度CA完全維持於預先規定之範圍WX內；或第2狀態，其係曲柄12之旋轉角度CA自預先規定之範圍WX內向預先規定之範圍WX外移動少許時間，而返回至預先規定之範圍WX內。控制部56每隔特定時間便對曲柄12之旋轉角度CA進行判定，當複數次判定中僅1次或一部分判定係曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX外之情形時，判定為第2狀態。
控制部56於在驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且加速度D為第1值DX以上，振動之大小B為第2值BX以上，或振動之持續時間T為第3值TX以上之情形時，不驅動馬達52。例如，於變速機22包含後變速器之情形時，藉由使馬達52驅動傳遞體20，第2旋轉體18旋轉，因此能使變速機22良好地進行變速動作。振動會阻礙變速機22之變速動作。於加速度D未達第1值DX，振動之大小B未達第2值BX，或振動之持續時間T未達第3值TX之情形時，控制部56驅動馬達52，因此能於振動不易阻礙變速動作之情形時，使變速機22進行變速動作。於加速度D為第1值DX以上，振動之大小B為第2值BX以上，或振動之持續時間T為第3值TX以上之情形時，振動容易阻礙變速動作。於振動容易阻礙變速動作之情形時，控制部56不驅動馬達52，且不使變速機22進行變速動作。
於第1檢測部54包含陀螺儀感測器之情形時，振動之大小B相當於傾斜角度之變化之大小、及傾斜角度之變化速度之至少一者。於第1檢測部54包含陀螺儀感測器之情形時，振動之持續時間T相當於傾斜角度反覆增加與減少之時間。於第1檢測部54包含加速度感測器之情形時，振動之大小B相當於加速度之大小。於第1檢測部54包含加速度感測器之情形時，振動之持續時間T相當於加速度在正值與負值之間反覆變化之時間。於人力驅動車10包含懸架裝置之情形時，第1檢測部54亦可包含檢測懸架裝置之狀態之懸架狀態感測器。懸架狀態感測器檢測懸架裝置之衝程量、及懸架裝置之流體之狀態之至少一者。第1檢測部54亦可包含檢測對前輪及後輪之至少一者之車軸施加之荷重的荷重感測器。
人力驅動車10包含轉向部44。變速控制系統50較佳為進而包含檢測與轉向部44之狀態相關之第1資訊、及與人力驅動車10之姿勢相關之第2資訊之至少一者的第2檢測部74。轉向部44包含把手桿24C、把手柱24B及前叉24A之至少一者。把手桿24C及把手柱24B構成把手46。
第1資訊包含轉向角度S，轉向角度S包含人力驅動車10之把手46相對於人力驅動車10之車架24之角度、人力驅動車10之轉向輪相對於人力驅動車10之車架24之角度、及人力驅動車10之前叉24A相對於人力驅動車10之車架24之角度之至少一者。於第2檢測部74檢測第1資訊之情形時，第2檢測部74檢測把手46相對於車架24之角度、轉向輪38相對於車架24之角度、及前叉24A相對於車架24之角度之至少一者。第2檢測部74例如設置於車架24之頭管24D，檢測前叉24A相對於頭管24D之旋轉角度。第2檢測部74例如包含旋轉編碼器及旋轉電位計之至少一者。
第2資訊包含人力驅動車10之側傾角度、人力驅動車10之橫擺角度、及人力驅動車10之俯仰角度之至少一者。於第2檢測部74檢測第2資訊之情形時，第2檢測部74例如包含傾斜感測器。第2檢測部74之傾斜感測器與第1檢測部54之傾斜感測器同樣地構成。可將第1檢測部54之傾斜感測器用作第2檢測部74之傾斜感測器，亦可使第2檢測部74之傾斜感測器與第1檢測部54之傾斜感測器分開構成。
較佳為，若於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，若產生對變速機22之變速要求，則控制部56根據第2檢測部74之檢測結果，控制馬達52。
較佳為，控制部56於在驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且轉向角度S未達第1角度SX，轉向角度S之變化量未達第1變化量，側傾角度未達第2角度，側傾角度之變化量未達第2變化量，橫擺角度未達第3角度，橫擺角度之變化量未達第3變化量，俯仰角度未達第4角度，及俯仰角度之變化量未達第4變化量之情形之至少1個情形時，驅動馬達52。
參照圖5，對產生了變速要求之情形時控制馬達52及變速機22之處理進行說明。向控制部56供給電力後，控制部56開始處理，移行至圖5所示之流程圖之步驟S21。
於步驟S21中，控制部56對驅動輪16是否旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA是否處於預先規定之範圍WX內進行判定。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA不在預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56結束處理。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56將流程移行至步驟S22。
於步驟S22中，控制部56對是否產生了變速要求進行判定。於未產生變速要求之情形時，控制部56結束處理。於產生了變速要求之情形時，控制部56將流程移行至步驟S27。
於步驟S27中，控制部56根據變速要求對可否變速進行判定。於當前之變速比並非最小變速比或最大變速比之情形時，若產生變速要求，則控制部56判定可變速。於當前之變速比為最小變速比之情形時，如產生減小變速比之變速要求，則控制部56判定不可變速。於當前之變速比為最小變速比之情形時，如產生增大變速比之變速要求，則控制部56判定可變速。於當前之變速比為最大變速比之情形時，如產生增大變速比之變速要求，則控制部56判定不可變速。於當前之變速比為最大變速比之情形時，如產生減小變速比之變速要求，則控制部56判定可變速。控制部56若判定可變速，則將流程移行至步驟S23，若判定不可變速，則結束處理。
於步驟S23中，控制部56對第1條件是否成立進行判定。於加速度D未達第1值DX，振動之大小B未達第2值BX，或振動之持續時間T未達第3值TX之情形時，第1條件成立。於第1條件不成立之情形時，控制部56結束處理。於第1條件成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S24。
於步驟S24中，控制部56對第2條件是否成立進行判定。於轉向角度S未達第1角度SX，轉向角度S之變化量未達第1變化量，側傾角度未達第2角度，側傾角度之變化量未達第2變化量，橫擺角度未達第3角度，橫擺角度之變化量未達第3變化量，俯仰角度未達第4角度，及俯仰角度之變化量未達第4變化量之情形之至少1個情形時，第2條件成立。於第2條件不成立之情形時，控制部56結束處理。於第2條件成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S25。
於步驟S25中，控制部56以不驅動驅動輪16，且驅動傳遞體20之方式控制馬達52，並將流程移行至步驟S26。於步驟S26中，控制部56使變速機22動作，並結束處理。具體而言，控制部56根據於步驟S22中判定出之變速要求，使變速機22動作。
亦可為，於變速機22之變速動作完成之情形時，控制部56停止馬達52之驅動。亦可為，控制部56於驅動電動致動器72，開始變速機22之變速動作且經過特定時間後之情形時，判定變速機22之變速動作完成。亦可為，控制部56根據檢測變速機22之狀態之變速感測器之輸出，判定變速機22之變速動作之完成。
(第2實施形態) 參照圖3及圖6，對第2實施形態之變速控制系統50進行說明。第2實施形態之變速控制系統50除產生了變速要求之情形時控制馬達52之處理不同之方面以外，其他與第1實施形態之變速控制系統50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。
本實施形態之變速控制系統50用於包含曲柄12、第1旋轉體14、驅動輪16、第2旋轉體18、傳遞體20、變速機22之人力驅動車10。變速控制系統50包含電動致動器72、控制部56。控制部56於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，若產生對變速機22之變速要求，則不使變速機22動作。
本實施形態之變速控制系統50較佳為進而包含驅動電路60、第3單向離合器62、第1檢測部54、記憶部58、曲柄旋轉感測器64、車速感測器66、轉矩感測器68、變速操作部70及第2檢測部74。變速控制系統50可進而包含馬達52，亦可不包含馬達52。
參照圖6，對產生了變速要求之情形時控制變速機22之處理進行說明。向控制部56供給電力後，控制部56開始處理，移行至圖6所示之流程圖之步驟S31。
於步驟S31中，控制部56對驅動輪16是否旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA是否處於預先規定之範圍WX內進行判定。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA不在預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56結束處理。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56將流程移行至步驟S32。
於步驟S32中，控制部56對是否產生了變速要求進行判定。於未產生變速要求之情形時，控制部56結束處理。於產生了變速要求之情形時，控制部56將流程移行至步驟S33。
於步驟S33中，控制部56不使變速機22動作，而結束處理。具體而言，控制部56根據於步驟S32中判定出之變速要求，不使變速機22動作。
亦可為，於步驟S33中，當不使變速機22動作之情形時，控制部56保留與於步驟S32中判定出之變速要求對應之使變速機22動作的處理，直至驅動輪16旋轉，或曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX外為止，於驅動輪16旋轉之情形時，或曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX外之情形時，使變速機22動作。
(第3實施形態) 參照圖3及圖7，對第3實施形態之變速控制系統50進行說明。第3實施形態之變速控制系統50除產生了變速要求之情形時控制馬達52之處理不同之方面以外，其他與第2實施形態之變速控制系統50相同，因此對於與第2實施形態共通之構成，標註與第2實施形態相同之符號，並省略重複之說明。
於本實施形態中，變速控制系統50包含電動致動器72、控制部56。變速控制系統50包含驅動傳遞體20之馬達52。控制部56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且使變速機22動作之情形時，以驅動傳遞體20之方式控制馬達52。控制部56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生了對變速機22之變速要求之情形時，當特定之條件成立之情形時，使馬達52及變速機22動作。
於變速機22包含變速器之情形時，在第2旋轉體18不旋轉之狀態下，變速動作不完成。變速控制系統50由於包含馬達52，因此即便於曲柄12不旋轉之情形時，亦能使第2旋轉體18旋轉。因此，即便於曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內而不旋轉之情形時，亦能藉由驅動馬達52而完成變速動作。
本實施形態之變速控制系統50較佳為進而包含驅動電路60、第3單向離合器62、第1檢測部54、記憶部58、曲柄旋轉感測器64、車速感測器66、轉矩感測器68、變速操作部70及第2檢測部74。
參照圖7，對產生了變速要求之情形時控制馬達52及變速機22之處理進行說明。向控制部56供給電力後，控制部56開始處理，移行至圖7所示之流程圖之步驟S41。
於步驟S41中，控制部56對驅動輪16是否旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA是否處於預先規定之範圍WX內進行判定。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA不在預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56結束處理。於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX內之情形時，控制部56將流程移行至步驟S42。
於步驟S42中，控制部56對是否產生了變速要求進行判定。於未產生變速要求之情形時，控制部56結束處理。於產生了變速要求之情形時，控制部56將流程移行至步驟S43。
於步驟S43中，控制部56對是否使變速機22動作進行判定。於特定之條件成立之情形時，控制部56使變速機22動作。例如於根據變速要求可變速之情形時，特定之條件成立。根據變速要求可否變速係與圖5之步驟S27同樣地進行判定。特定之條件可於根據變速要求可變速，且藉由馬達52之驅動能使第2旋轉體18旋轉之情形時成立。特定之條件例如亦可於根據變速要求可變速，且電池40之餘量為特定餘量以上之情形時成立。特定餘量對應於能驅動馬達52之餘量。控制部56於使變速機22動作之情形時，將流程移行至步驟S44。
於步驟S44中，控制部56以不驅動驅動輪16，且驅動傳遞體20之方式控制馬達52，並將流程移行至步驟S45。於步驟S45中，控制部56使變速機22動作，並結束處理。具體而言，控制部56根據於步驟S42中判定出之變速要求，使變速機22動作。
亦可為，於變速機22之變速動作完成之情形時，控制部56停止馬達52之驅動。亦可為，控制部56於驅動電動致動器72，開始變速機22之變速動作且經過特定時間後之情形時，判定變速機22之變速動作完成。亦可為，控制部56根據檢測變速機22之狀態之變速感測器之輸出，判定變速機22之變速動作之完成。
(第4實施形態) 參照圖3及圖8，對第4實施形態之變速控制系統50進行說明。第4實施形態之變速控制系統50除產生了變速要求之情形時控制馬達52之處理不同之方面以外，其他與第1實施形態之變速控制系統50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56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且加速度D為第1值DX以上，振動之大小B為第2值BX以上，或振動之持續時間T為第3值TX以上之情形時，不驅動馬達52。
控制部56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且轉向角度S為第1角度SX以上，轉向角度S之變化量為第1變化量X以上，側傾角度為第2角度以上，側傾角度之變化量為第2變化量以上，橫擺角度為第3角度以上，橫擺角度之變化量為第3變化量以上，俯仰角度為第4角度以上，及俯仰角度之變化量為第4變化量以上之情形之至少1個情形時，不驅動馬達52。
控制部56於在驅動輪16旋轉且曲柄12之旋轉角度CA維持於預先規定之範圍WX內之狀態下，產生對變速機22之變速要求，且不驅動馬達52之情形時，不使變速機22動作。
參照圖8，對產生了變速要求之情形時控制馬達52及變速機22之處理進行說明。向控制部56供給電力後，控制部56開始處理，移行至圖8所示之流程圖之步驟S51。
於步驟S51中，控制部56對驅動輪16是否旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA是否處於預先規定之範圍WX內進行判定。控制部56於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA不在預先規定之範圍WX內之情形時，結束處理。控制部56於驅動輪16旋轉，且曲柄12之旋轉角度CA處於預先規定之範圍WX內之情形時，將流程移行至步驟S52。
於步驟S52中，控制部56對是否產生了變速要求進行判定。於未產生變速要求之情形時，控制部56結束處理。於產生了變速要求之情形時，控制部56將流程移行至步驟S59。
於步驟S59中，控制部56根據變速要求對可否變速進行判定。步驟S59中之處理與步驟S27中之處理相同。控制部56若判定可變速，則將流程移行至步驟S53，若判定不可變速，則結束處理。
於步驟S53中，控制部56對第3條件是否成立進行判定。於加速度D為第1值DX以上，振動之大小B為第2值BX以上，或振動之持續時間T為第3值TX以上之情形時，第3條件成立。於第3條件成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S54。
於步驟S54中，控制部56不驅動馬達52，而將流程移行至步驟S55。於步驟S55中，控制部56不使變速機22動作，而結束處理。
當於步驟S53中，第3條件不成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S56。於步驟S56中，控制部56對第4條件是否成立進行判定。於轉向角度S為第1角度SX以上，轉向角度S之變化量為第1變化量X以上，側傾角度為第2角度以上，側傾角度之變化量為第2變化量以上，橫擺角度為第3角度以上，橫擺角度之變化量為第3變化量以上，俯仰角度為第4角度以上，及俯仰角度之變化量為第4變化量以上之情形之至少1個情形時，第4條件成立。於第4條件成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S54。
當於步驟S56中，第4條件不成立之情形時，控制部56將流程移行至步驟S57。於步驟S57中，控制部56以不驅動驅動輪16，且驅動傳遞體20之方式控制馬達52，並將流程移行至步驟S58。於步驟S58中，控制部56使變速機22動作，並結束處理。具體而言，控制部56根據於步驟S52中判定出之變速要求，使變速機22動作。
亦可為，於變速機22之變速動作完成之情形時，控制部56停止馬達52之驅動。亦可為，控制部56於驅動電動致動器72，開始變速機22之變速動作且經過特定時間後之情形時，判定變速機22之變速動作完成。亦可為，控制部56根據檢測變速機22之狀態之變速感測器之輸出，判定變速機22之變速動作之完成。
(變化例) 與實施形態相關之說明係本發明之人力驅動車之變速控制系統所能採用之形態之例示，而並非意欲限制其形態。本發明之人力驅動車之變速控制系統例如可採用以下所示之實施形態之變化例、及不相互矛盾之至少2個變化例組合而成之形態。於以下之變化例中，對於與實施形態之形態共通之部分，標註與實施形態相同之符號，並省略其說明。
・亦可自第1實施形態之圖5省略步驟S23。於該情形時，如圖9所示，當在步驟S22中為是之情形時，將流程移行至步驟S24。於省略步驟S23之情形時，可省略第1檢測部54。
・亦可自第1實施形態之圖5省略步驟S24。於該情形時，當在步驟S23中為是之情形時，將流程移行至步驟S25。於省略步驟S24之情形時，可省略第2檢測部74。
・於第1實施形態之圖5中，亦可將步驟S24與步驟S23之處理順序調換。於第1實施形態及變化例中，亦可改變步驟S27之處理順序。例如亦可於步驟S23與步驟S24之間、或步驟S24與步驟S25之間，執行步驟S27之處理。
・亦可自第4實施形態之圖8省略步驟S54及步驟S55之處理。於該情形時，當在步驟S53中為是之情形、及在步驟S56中為是之情形時，結束處理。
・於第4實施形態之圖8中，亦可將步驟S54與步驟S55之處理順序調換。於第8實施形態及變化例中，亦可改變步驟S59之處理順序。例如亦可於步驟S53與步驟S54之間、或步驟S56與步驟S57之間，執行步驟S59之處理。
・於各實施形態及變化例中，變速操作部70亦可為藉由纜線使變速機22動作之機械式操作裝置。於該情形時，亦可省略電動致動器72。可於操作裝置及纜線之一者，設置用以檢測操作裝置之操作之感測器，藉由將該感測器以無線或有線之方式連接於控制部56，能向控制部56輸入變速要求。亦可藉由設置於變速機22之變速感測器，向控制部56輸入變速要求。於使用機械式操作裝置使變速機22動作之情形時，省略圖5之步驟S26、圖6之步驟S33、圖7之步驟S45、圖8之步驟S58、及圖9之步驟S26之處理。
・於各實施形態及變化例中，馬達52亦可構成為不輔助推進人力驅動車10。例如，亦可為設置於車架24，藉由皮帶輪驅動傳遞體20之馬達52。
・亦可為，控制部56取代圖5之步驟S21、圖6之步驟S31、圖7之步驟S41、圖8之步驟S51、及圖9之步驟S21，或除了該等步驟以外，於對曲柄12賦予之第1荷重G1與第2荷重G2之平衡為特定之平衡之情形時，在步驟S21、S31、S41、S51中將狀況推進成是。第1荷重G1及第2荷重G2係對左右之曲柄臂28分別賦予之荷重、或對左右之踏板30分別賦予之荷重。於該情形時，變速控制系統50較佳為進而包含檢測第1荷重G1及第2荷重G2之檢測部。於檢測部檢測左右之曲柄臂28各自之荷重之情形時，檢測部例如包含應變感測器或磁應變感測器等。應變感測器包含應變計。檢測部較佳為檢測與各曲柄臂28延伸之方向及曲柄軸26之旋轉軸心延伸之方向正交之方向之應變。關於第1荷重G1及第2荷重G2，較佳為其中一者係將對曲柄臂28之旋轉方向中之一個方向賦予之力設為正值而檢測，另一者係將對曲柄臂28之旋轉方向中之另一方向賦予之力設為正值而檢測。於檢測部檢測左右之踏板30各自之荷重之情形時，檢測部例如包含荷重感測器或壓力感測器等。檢測部設置於踏板30之表面、或踏板30與曲柄臂28之連接部之至少一者。連接部包含將踏板30能相對於曲柄臂28旋轉地支持之踏板軸。檢測部較佳為檢測對各踏板30施加之鉛直方向下方之荷重、或壓力荷重。第1荷重G1及第2荷重G2較佳為將對各踏板30賦予之朝向鉛直方向下方之方向之力設為正值而檢測。控制部56亦可將藉由檢測部所檢測出之荷重之絕對值用作第1荷重G1及第2荷重G2。 於一例中，在第1荷重G1相對於第2荷重G2之第1比率維持為包含於第1範圍內之狀態之情形時，或第1荷重G1與第2荷重G2之差之絕對值未達特定值之情形時，控制部56使步驟S21、S31、S41及S51之判定變成是。第1範圍XR包含7/13以上且13/7以下之至少一部分之範圍。第1範圍XR較佳為包含1。 於另一例中，若在左右之曲柄臂28之一者位於將繞著曲柄軸26之範圍二等分之第2範圍及第3範圍之一者，左右之曲柄臂28之另一者位於第2範圍及第3範圍之另一者之狀態下，第1荷重G1及第2荷重G2中，對預先規定之旋轉方向賦予之一者增加後，第1荷重G1及第2荷重G2中，對與預先規定之旋轉方向相反之旋轉方向賦予之另一者增加，則控制部56使步驟S21、S31、S41及S51之判定變成是。
・亦可構成為，控制部56取代圖5之步驟S21、圖6之步驟S31、圖7之步驟S41、圖8之步驟S51、及圖9之步驟S21，或除了該等步驟以外，於第1荷重G1及第2荷重G2中，對與曲柄軸26之預先規定之旋轉方向相反之旋轉方向賦予之一者為預先規定之值GX以上之情形時，使步驟S21、S31、S41及S51之判定變成是。預先規定之值GX例如為80牛頓以上。預先規定之值GX例如較佳為150牛頓以下。
・變速機22、第1旋轉體14及第2旋轉體18例如亦可如美國專利說明書9789928號中所揭示般，設置於將曲柄軸26可旋轉地支持之殼體，而構成變速機構。
10‧‧‧人力驅動車 12‧‧‧曲柄 14‧‧‧第1旋轉體 16‧‧‧驅動輪 18‧‧‧第2旋轉體 20‧‧‧傳遞體 22‧‧‧變速機 24‧‧‧車架 24A‧‧‧前叉 24B‧‧‧把手柱 24C‧‧‧把手桿 24D‧‧‧頭管 26‧‧‧曲柄軸 28‧‧‧曲柄臂 30‧‧‧踏板 32‧‧‧驅動機構 34‧‧‧第1單向離合器 36‧‧‧第2單向離合器 38‧‧‧轉向輪 40‧‧‧電池 42‧‧‧輸出部 44‧‧‧轉向部 46‧‧‧把手 50‧‧‧變速控制系統 52‧‧‧馬達 54‧‧‧第1檢測部 56‧‧‧控制部 58‧‧‧記憶部 60‧‧‧驅動電路 62‧‧‧第3單向離合器 64‧‧‧曲柄旋轉感測器 66‧‧‧車速感測器 68‧‧‧轉矩感測器 70‧‧‧變速操作部 72‧‧‧電動致動器 74‧‧‧第2檢測部 F1‧‧‧預先規定之方向
圖1係包含第1實施形態之人力驅動車之變速控制系統的人力驅動車之側視圖。 圖2係表示圖1之人力驅動車之動力傳遞路徑之模式圖。 圖3係表示第1實施形態之人力驅動車之變速控制系統之電氣構成的方塊圖。 圖4係藉由圖3之控制部所執行之根據人力驅動力驅動馬達的處理之流程圖。 圖5係藉由圖3之控制部所執行之控制馬達及變速機的處理之流程圖。 圖6係藉由第2實施形態之控制部所執行之控制變速機的處理之流程圖。 圖7係藉由第3實施形態之控制部所執行之控制馬達及變速機的處理之流程圖。 圖8係藉由第4實施形態之控制部所執行之控制馬達及變速機的處理之流程圖。 圖9係藉由變化例之控制部所執行之控制馬達及變速機的處理之流程圖。
10‧‧‧人力驅動車
22‧‧‧變速機
40‧‧‧電池
50‧‧‧變速控制系統
52‧‧‧馬達
54‧‧‧第1檢測部
56‧‧‧控制部
58‧‧‧記憶部
60‧‧‧驅動電路
64‧‧‧曲柄旋轉感測器
66‧‧‧車速感測器
68‧‧‧轉矩感測器
70‧‧‧變速操作部
72‧‧‧電動致動器
74‧‧‧第2檢測部

Claims (20)

  1. 一種人力驅動車之變速控制系統，其用於包含曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含： 馬達，其係以驅動上述傳遞體之方式構成； 第1檢測部，其檢測上述人力驅動車之加速度及振動之至少一者；及 控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第1檢測部之檢測結果，控制上述馬達。
  2. 如請求項1之人力驅動車之變速控制系統，其中上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述加速度為第1值以上，上述振動之大小為第2值以上，或上述振動之持續時間為第3值以上之情形時，不驅動上述馬達。
  3. 如請求項1之人力驅動車之變速控制系統，其中上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述加速度未達第1值，上述振動之大小未達第2值，或上述振動之持續時間未達第3值之情形時，以不驅動上述驅動輪，且驅動上述傳遞體之方式控制上述馬達。
  4. 如請求項1至3中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述人力驅動車包含轉向部， 進而包含檢測與上述轉向部之狀態相關之第1資訊、及與上述人力驅動車之姿勢相關之第2資訊之至少一者之第2檢測部，且 上述控制部於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第2檢測部之檢測結果，控制上述馬達。
  5. 一種人力驅動車之變速控制系統，其用於包含轉向部、曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含： 馬達，其係以驅動上述傳遞體之方式構成； 第2檢測部，其檢測與上述轉向部之狀態相關之第1資訊、及與上述人力驅動車之姿勢相關之第2資訊之至少一者；及 控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則根據上述第2檢測部之檢測結果，控制上述馬達。
  6. 一種如請求項4或5之人力驅動車之變速控制系統，其中上述第2資訊包含上述人力驅動車之側傾角度、上述人力驅動車之橫擺角度、及上述人力驅動車之俯仰角度之至少一者。
  7. 如請求項6之人力驅動車之變速控制系統，其中上述第1資訊包含轉向角度， 上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度中的至少一者，且 上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述轉向角度為第1角度以上，上述轉向角度之變化量為第1變化量以上，上述側傾角度為第2角度以上，上述側傾角度之變化量為第2變化量以上，上述橫擺角度為第3角度以上，上述橫擺角度之變化量為第3變化量以上，上述俯仰角度為第4角度以上，及上述俯仰角度之變化量為第4變化量以上之情形之至少1個情形時，不驅動上述馬達。
  8. 如請求項6之人力驅動車之變速控制系統，其中上述第1資訊包含轉向角度， 上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度之至少一者，且 上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且上述轉向角度未達第1角度，上述轉向角度之變化量未達第1變化量，上述側傾角度未達第2角度，上述側傾角度之變化量未達第2變化量，上述橫擺角度未達第3角度，上述橫擺角度之變化量未達第3變化量，上述俯仰角度未達第4角度，及上述俯仰角度之變化量未達第4變化量之情形之至少1個情形時，驅動上述馬達。
  9. 一種如請求項4至6中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述第1資訊包含轉向角度， 上述轉向角度包含上述人力驅動車之把手相對於上述人力驅動車之車架之角度、上述人力驅動車之轉向輪相對於上述人力驅動車之車架之角度、及上述人力驅動車之前叉相對於上述人力驅動車之車架之角度之至少一者。
  10. 一種如請求項1至9中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其進而包含使上述變速機動作之電動致動器，且 上述控制部控制上述電動致動器， 於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且不驅動上述馬達之情形時，不使上述變速機動作。
  11. 一種人力驅動車之變速控制系統，其用於包含曲柄、能獨立於上述曲柄而旋轉之第1旋轉體、驅動輪、能獨立於上述驅動輪而旋轉之第2旋轉體、於上述第1旋轉體與上述第2旋轉體之間傳遞旋轉力之傳遞體、及控制上述傳遞體使變速比變化之變速機的人力驅動車，且包含： 電動致動器，其使上述變速機動作；及 控制部，其於上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於預先規定之範圍內之狀態下，若產生對上述變速機之變速要求，則不使上述變速機動作。
  12. 如請求項11之人力驅動車之變速控制系統，其進而包含驅動上述傳遞體之馬達，且 上述控制部於在上述驅動輪旋轉且上述曲柄之旋轉角度維持於上述預先規定之範圍內之狀態下，產生對上述變速機之變速要求，且使上述變速機動作之情形時，以驅動上述傳遞體之方式控制上述馬達。
  13. 一種如請求項1至10及12中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述馬達連接於向上述人力驅動車輸入之人力驅動力之傳遞路徑中之較上述傳遞體靠上游側。
  14. 一種如請求項1至10、12及13中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述馬達係以輔助推進上述人力驅動車之方式構成。
  15. 如請求項14之人力驅動車之變速控制系統，其中上述控制部於上述曲柄向預先規定之方向旋轉之情形時，根據向上述人力驅動車輸入之人力驅動力而控制上述馬達。
  16. 一種如請求項1至15中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述預先規定之範圍包含自上述曲柄之曲柄臂處於上下死點之角度偏離90度之角度。
  17. 一種如請求項1至15中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述預先規定之範圍為30度以內。
  18. 一種如請求項1至17中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其進而包含輸出上述變速要求之變速操作部。
  19. 一種如請求項1至18中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述控制部根據上述人力驅動車之行駛狀態及上述人力驅動車之行駛環境之至少一者，產生上述變速要求。
  20. 一種如請求項1至19中任一項之人力驅動車之變速控制系統，其中上述第1旋轉體及上述第2旋轉體分別包含鏈輪， 上述傳遞體包含鏈條， 上述變速機包含延遲器變速器。
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