專利名稱：二輪車用變速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二輪車用變速控制裝置，特別涉及控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置。
背景技術(shù)：
在自行車中，提供了在輪轂的內(nèi)部備有變速機(jī)構(gòu)的內(nèi)裝變速裝置，但在這樣的備有內(nèi)裝變速裝置的自行車上，在負(fù)載作用在變速機(jī)構(gòu)上的狀態(tài)下不能順利地進(jìn)行變速。特別是在接受來自電動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力行駛的電動(dòng)輔助自行車中，在自動(dòng)進(jìn)行變速操作的場(chǎng)合，這樣的問題變得顯著。
因此，提供了日本特開平2001-10581號(hào)公報(bào)中所示的自行車自動(dòng)變速裝置。在該公報(bào)所示的裝置中，檢測(cè)速度和踏力，根據(jù)檢測(cè)的速度和踏力選擇最適當(dāng)?shù)臋n位。而且，在變速時(shí)，與踏力降低的時(shí)刻同時(shí)地進(jìn)行變速動(dòng)作。
在前述公報(bào)所示的裝置中，由于檢測(cè)速度和踏力，根據(jù)這二個(gè)參數(shù)決定換檔時(shí)間，所以用于控制的處理變得復(fù)雜。另外，控制器需要與電動(dòng)機(jī)之間和與變速裝置之間進(jìn)行雙向通信，仍然存在控制變得復(fù)雜的問題。
以上的問題，不限定于自動(dòng)變速裝置，在騎手發(fā)出變速指示，與其相應(yīng)由執(zhí)行裝置進(jìn)行變速的變速裝置也同樣存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車中，用簡(jiǎn)單的控制能順利地進(jìn)行變速。
本發(fā)明的第1技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，包括檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；在前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)時(shí)，輸出用于使來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的供給暫時(shí)停止或者降低的動(dòng)力控制信號(hào)的動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置；在輸出前述動(dòng)力控制信號(hào)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，對(duì)前述變速裝置輸出用于實(shí)施變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
在該裝置中，檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)，輸出用于暫時(shí)停止或降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的供給的動(dòng)力控制信號(hào)。在電動(dòng)機(jī)側(cè)，接受該信號(hào)后被使動(dòng)力供給暫時(shí)停止或降低。然后，在動(dòng)力控制信號(hào)被輸出并經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，對(duì)變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)。在變速裝置側(cè)，接受該信號(hào)而實(shí)行變速裝置的變速動(dòng)作。
在此，由于在二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)使來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給停止或者降低，所以通過在該時(shí)刻實(shí)行變速動(dòng)作，能容易且順利地進(jìn)行變速。而且，在實(shí)行該處理時(shí)，變速信號(hào)輸出裝置輸出動(dòng)力控制信號(hào)且經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，可以只向一方輸出變速信號(hào)，不需要復(fù)雜的判斷等控制處理。
本發(fā)明的第2技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第1技術(shù)方案的裝置中，前述動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置，在前述二輪車的行駛狀態(tài)成為用于掛低檔(shiftdown)的規(guī)定狀態(tài)時(shí)，輸出動(dòng)力控制信號(hào)。
一般情況下，在利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車中，在掛低檔時(shí)的變速操作是困難的。因此在本發(fā)明中，在行駛狀態(tài)成為用于掛低檔的規(guī)定狀態(tài)時(shí)，輸出動(dòng)力控制信號(hào)。由此，在掛低檔時(shí)停止或者降低動(dòng)力的供給，能順利地進(jìn)行變速。
本發(fā)明的第3技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第1或第2技術(shù)方案的裝置中，前述變速裝置進(jìn)行內(nèi)裝變速機(jī)的變速。
如上所述，在利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車中，特別在使用內(nèi)裝變速機(jī)的場(chǎng)合，變速變得困難。但是，通過把本發(fā)明用在這種二輪車上，變速變?nèi)菀住?br> 本發(fā)明的第4技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第1至第3技術(shù)方案的任一裝置中，前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置是檢測(cè)前述二輪車的車速的裝置。
在該裝置中，檢測(cè)行駛狀態(tài)的車速，當(dāng)車速成為一定的速度時(shí)，輸出動(dòng)力控制信號(hào)。在該場(chǎng)合，由于車速成為一定的速度時(shí)進(jìn)行變速，所以在那時(shí)可以停止或者降低動(dòng)力，變速變得容易。
本發(fā)明的第5技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第1至第3技術(shù)方案的任一裝置中，前述二輪車是自行車，行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置是檢測(cè)自行車的曲柄轉(zhuǎn)速的裝置。
例如，在作為行駛狀態(tài)檢測(cè)車速并進(jìn)行控制的場(chǎng)合，車速在每個(gè)變速級(jí)上不同。但是在檢測(cè)曲柄轉(zhuǎn)速并進(jìn)行控制的場(chǎng)合，可以控制成在各級(jí)中用幾乎相同的曲柄轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速，控制變?nèi)菀?。另外，如果想要在曲柄轉(zhuǎn)速為一定值的場(chǎng)合下進(jìn)行變速，則騎手容易知道變速點(diǎn)，可以消除在預(yù)想外的時(shí)刻進(jìn)行變速的不自然的感覺。
本發(fā)明的第6技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第1至第5技術(shù)方案的任一裝置中，還備有具有存儲(chǔ)用于控制條件為第1條件時(shí)的變速的變速級(jí)與存儲(chǔ)控制用閾值的關(guān)系的第1表和存儲(chǔ)用于控制條件為第2條件時(shí)的變速的變速級(jí)與控制用閾值的關(guān)系的第2表的變速控制表；接收來自外部的控制條件的條件接收裝置，前述變速信號(hào)輸出裝置，根據(jù)用前述條件接收裝置接收的控制條件選擇前述第1表或者第2表，基于選擇的表輸出前述變速信號(hào)。
在該裝置中，接受來自外部的控制條件，根據(jù)其接受的控制條件選擇第1表或者第2表，然后基于選擇的表輸出變速信號(hào)，在該場(chǎng)合，可以根據(jù)控制條件改變變速級(jí)的控制用閾值。
本發(fā)明的第7技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第6技術(shù)方案的裝置中，前述二輪車是自行車，前述控制條件是與踏力值有關(guān)的條件。
在此，可以根據(jù)踏力值改變用于變速的閾值，可以根據(jù)行駛條件設(shè)定適當(dāng)?shù)淖兯贂r(shí)刻。
本發(fā)明的第8技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，備有檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；在前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)暫時(shí)停止或者降低前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制裝置；在前述動(dòng)力被停止或者降低的期間，輸出用于對(duì)前述變速裝置實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
在該裝置中，檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)，暫時(shí)停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給。而后，在該期間，對(duì)變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)。在變速裝置側(cè)，接受該變速信號(hào)并實(shí)行變速裝置的變速動(dòng)作。
在此，由于二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給，所以通過在該時(shí)刻實(shí)行變速操作，可以容易且順利地進(jìn)行變速。而且，在實(shí)行該處理時(shí)，變速信號(hào)輸出裝置在輸出動(dòng)力控制信號(hào)并經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，即在動(dòng)力供給被停止或者被降低期間，可以只向一方輸出變速信號(hào)，不需要復(fù)雜的判斷等控制處理。
本發(fā)明的第9技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第8技術(shù)方案的裝置中，前述二輪車是自行車，還備有具有存儲(chǔ)用于自行車的踏力為規(guī)定踏力或規(guī)定踏力以下時(shí)的變速的變速級(jí)與控制用閾值的關(guān)系的第1表和存儲(chǔ)用于上述踏力超過了規(guī)定的踏力時(shí)的變速的變速級(jí)和控制用閾值的關(guān)系的第2表的變速控制表；用于檢測(cè)自行車的踏力的踏力檢測(cè)裝置，前述變速信號(hào)輸出裝置，基于前述踏力選擇前述第1表或者第2表，基于被選擇的表輸出前述變速信號(hào)。
在此，與前述同樣，可以根據(jù)踏力值改變用于變速的閾值，可以根據(jù)行駛條件設(shè)定適當(dāng)?shù)淖兯贂r(shí)刻。
本發(fā)明的第10技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第9技術(shù)方案的裝置中，前述控制用閾值是車速。
在該裝置中，可以根據(jù)踏力和車速進(jìn)行變速操作。
本發(fā)明的第11技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第10技術(shù)方案的裝置中，前述控制閾值是曲柄轉(zhuǎn)速。
在該裝置中，可以根據(jù)踏力及曲柄轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速操作。
本發(fā)明的第12技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，是用于控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車的速度操作時(shí)的速度動(dòng)作的變速控制裝置，備有用于檢測(cè)進(jìn)行變速指示的操作的變速指示檢測(cè)裝置；在由前述變速指示檢測(cè)裝置檢測(cè)到進(jìn)行了變速指示的操作時(shí)，輸出用于暫時(shí)停止或者降低前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制信號(hào)的動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置；在輸出前述動(dòng)力控制信號(hào)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，輸出用于對(duì)應(yīng)前述變速指示的變速動(dòng)作的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
在該裝置中，當(dāng)由騎手做出用于變速的指示時(shí)，檢測(cè)該指示，輸出用于暫時(shí)停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制信號(hào)。在電動(dòng)機(jī)側(cè)，接受該信號(hào)后，動(dòng)力的供給被暫時(shí)停止或降低，然后，在輸出動(dòng)力控制信號(hào)并經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，對(duì)變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)。在變速裝置側(cè)，接受該變速信號(hào)并實(shí)行變速裝置的變速動(dòng)作。
在此，即使不是自動(dòng)變速，而是在由騎手做出變速指示的場(chǎng)合，也是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給。因此，同前述的一樣，可以容易并順利地進(jìn)行變速，另外，控制處理也變簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的第13技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，備有檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；在前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)前述變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置；用于檢測(cè)自行車的踏力的踏力檢測(cè)裝置；輸出前述變速信號(hào)后，在踏力成為規(guī)定踏力或規(guī)定踏力以下時(shí)，用于暫時(shí)停止或者降低前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制裝置。
在該裝置中，檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)的行駛狀態(tài)達(dá)到了預(yù)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)。然后，在自行車的踏力成為規(guī)定值或規(guī)定值以下的場(chǎng)合，暫時(shí)停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給。
在此，在變速裝置中，通過由彈簧構(gòu)造等積蓄由接受變速信號(hào)后的作動(dòng)得到的用于變速的驅(qū)動(dòng)力，在二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到預(yù)定狀態(tài)并停止或者降低來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給時(shí)，由積蓄的驅(qū)動(dòng)力實(shí)行變速動(dòng)作。因此，與前述同樣，可以容易且順利地進(jìn)行變速，同時(shí)控制變簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的第14技術(shù)方案的二輪車用變速控制裝置，在第13技術(shù)方案的裝置中，還備有積蓄驅(qū)動(dòng)前述變速裝置的力的變速裝置驅(qū)動(dòng)力積蓄裝置。
在此，用于變速的驅(qū)動(dòng)力被積蓄在變速裝置驅(qū)動(dòng)力積蓄裝置中，然后，在來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給被停止或者被降低時(shí)，由積蓄的驅(qū)動(dòng)力實(shí)行變速動(dòng)作。


圖1是采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自行車的側(cè)視圖。
圖2是其手把部分的立體圖。
圖3是表示控制系統(tǒng)的構(gòu)成的一個(gè)例子的方塊圖。
圖4是表示變速條件的一個(gè)例子的圖。
圖5是變速控制處理的主程序的流程圖的一個(gè)例子。
圖6是自動(dòng)變速處理的流程圖的一個(gè)例子。
圖7是手動(dòng)變速處理的流程圖的一個(gè)例子。
圖8是本發(fā)明的第2實(shí)施例的相當(dāng)于圖3的圖。
圖9是第2實(shí)施例的自動(dòng)變速處理的流程圖的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式[構(gòu)成]在圖1中，采用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自行車是輕便車，備有具有雙梁形的車架體2和前叉3的車架1、手把部4、驅(qū)動(dòng)部5、安裝發(fā)電輪轂12的前輪6、安裝3級(jí)變速的內(nèi)裝變速輪轂10的后輪7、前后的剎車裝置8(只圖示前面用的)、用于在手邊操作內(nèi)裝變速輪轂10的變速操作部9。另外，在車架1上還安裝鞍座11和向輔助動(dòng)力用馬達(dá)供給電力的電池27。再有，在該自行車上，沒有設(shè)置由手動(dòng)操作用的桿、鋼絲等構(gòu)成的變速操作裝置。
手把4固定在前叉3的上部，具有手把柱14和固定在手把柱14上的手把桿15。在手把桿15的兩端上安裝構(gòu)成剎車裝置8的剎車控制桿16和把手17。在右側(cè)的剎車控制桿16上安裝變速操作部9。
變速操作部9，如圖2所示，具有一體地形成在右側(cè)(前輪用)的剎車控制桿16上的操作面板20、左右并列地配置在操作面板20的下部的2個(gè)操作按鈕21、22、配置在操作按鈕21、22的上方的操作標(biāo)度盤23、配置在操作標(biāo)度盤23的左方的液晶顯示部24。在操作面板20的內(nèi)部收納用于控制變速操作的變速控制部25。(圖3)。
操作按鈕21、22是三角形狀的按鈕。左側(cè)的操作按鈕21是用于從低速級(jí)向高速級(jí)進(jìn)行變速的按鈕，右側(cè)的操作按鈕22是用于從高速級(jí)向低速級(jí)進(jìn)行變速的按鈕。操作標(biāo)度盤23是用于切換2個(gè)變速模式和停車(P)模式的標(biāo)度盤，具有3個(gè)停止位置P、A、M。在此，作為2個(gè)變速模式是自動(dòng)變速(A)模式和手動(dòng)變速(M)模式，自動(dòng)變速模式是根據(jù)來自發(fā)電輪轂12的車速信號(hào)自動(dòng)改變內(nèi)裝變速輪轂10的速度的模式。再有，在該自動(dòng)變速模式上，準(zhǔn)備了用于變速的2種表，根據(jù)踏力值決定使用哪一種表。另外，手動(dòng)變速模式是由操作按鈕21、22的操作把內(nèi)裝變速輪轂10變速到所希望的變速級(jí)的模式。停車模式是鎖定內(nèi)裝變速輪轂10來限制后輪7的回轉(zhuǎn)的模式。在液晶顯示部24上顯示現(xiàn)在的行駛速度，同時(shí)，顯示在變速時(shí)操作的變速級(jí)。
變速控制部25備有由CPU、RAM、ROM、I/O接口構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)。在變速控制部25上，如圖3所示，連接著發(fā)電輪轂12、由用于檢測(cè)內(nèi)裝變速輪轂10的動(dòng)作位置的電位計(jì)等構(gòu)成的動(dòng)作位置傳感器26、操作標(biāo)度盤23、操作按鈕21、22。另外，在變速控制部25上，還連接電池27、變速控制部25、液晶顯示部24、存儲(chǔ)部30、其他的輸入輸出部。電池27可以使用干電池等一次性電池或鋰氫電池等充電電池，向變速控制部25或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28供給電力。
發(fā)電輪轂12，例如是28極的交流發(fā)電機(jī)，由前輪6的回轉(zhuǎn)產(chǎn)生與車速對(duì)應(yīng)的交流信號(hào)，變速控制部25根據(jù)來自該發(fā)電輪轂12的交流信號(hào)的脈沖檢測(cè)車速。
在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28上連接驅(qū)動(dòng)內(nèi)裝變速輪轂10的變速馬達(dá)29。存儲(chǔ)部30由例如EEPOM等可寫的不易失存儲(chǔ)器構(gòu)成，在那里存儲(chǔ)在停車馬達(dá)中使用的密碼或在速度檢測(cè)中使用的輪胎直徑等各種數(shù)據(jù)。另外，如圖4所示，存儲(chǔ)自動(dòng)變速模式時(shí)的掛高檔及掛低檔時(shí)的車速閾值。在此，作為用于變速的車速閾值，準(zhǔn)備了2種表。“高轉(zhuǎn)矩模式”中的車速閾值是踏力值成為規(guī)定值或規(guī)定值以上時(shí)的車速閾值，“標(biāo)準(zhǔn)模式”中的車速閾值是踏力值沒有達(dá)到規(guī)定值時(shí)的車速閾值。變速控制部25根據(jù)各種模式控制變速馬達(dá)29，同時(shí)控制液晶顯示部24的顯示。
另外，該自行車具有用于控制輔助動(dòng)力的供給的助力控制部40。該助力控制部40與變速控制部25一樣，備有由CPU、RAM、ROM、I/O接口構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)，由收發(fā)信號(hào)用的2根控制線與變速控制部25連接，而且，在該助力控制部40上連接用于檢測(cè)踏力值的轉(zhuǎn)矩傳感器41、存儲(chǔ)部42、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器43和輔助動(dòng)力用馬達(dá)44。輔助動(dòng)力用馬達(dá)44用于輔助曲柄軸的回轉(zhuǎn)，由電池27驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)部5如圖1所示，設(shè)置在車架體2的下部(懸吊部)，具有安裝了前鏈輪的曲柄18、安裝了后鏈輪的內(nèi)裝變速輪轂10、架掛在兩鏈輪上的鏈條19。內(nèi)裝變速輪轂10是具有3個(gè)變速級(jí)和鎖定位置的3級(jí)變速輪轂，由變速馬達(dá)29切換3個(gè)變速位置和鎖定位置的總共4個(gè)位置。而且，由輔助動(dòng)力用馬達(dá)44(參照?qǐng)D3)對(duì)曲柄的回轉(zhuǎn)力施加輔助力。
變速及鎖定操作，通過由變速操作部9的操作標(biāo)度盤23進(jìn)行的模式選擇及由操作按鈕21、22進(jìn)行的變速操作使變速馬達(dá)29動(dòng)作來進(jìn)行。
圖5是表示變速控制部25的控制動(dòng)作的流程圖。
當(dāng)電源被接通時(shí)，在步驟S1中進(jìn)行初期設(shè)定。接著，在步驟S2中，判斷操作標(biāo)度盤23是否被設(shè)置為停車(P)模式，在步驟S3中，判斷操作標(biāo)度盤23是否被設(shè)置為自動(dòng)變速(A)模式，在步驟S4中判斷操作標(biāo)度盤23是否被設(shè)置為手動(dòng)變速(M)模式，在步驟S5中，判斷是否選擇了其他的處理。
在操作標(biāo)度盤23回到P位置而被設(shè)置為停車(P)模式的場(chǎng)合，從步驟S2轉(zhuǎn)移到步驟S6。在步驟S6中，實(shí)行停車(P)處理。在操作標(biāo)度盤23回到A位置而被設(shè)置自動(dòng)變速模式的場(chǎng)合，從步驟S3轉(zhuǎn)移到步驟S7。在步驟S7中實(shí)行圖6所示的自動(dòng)變速(A)處理。在操作標(biāo)度盤23回到M位置而被設(shè)置手動(dòng)變速模式的場(chǎng)合，從步驟S4轉(zhuǎn)移到步驟S8。在步驟S8中，實(shí)行圖7所示的手動(dòng)變速(M)處理。在選擇其他處理的場(chǎng)合，從步驟S5轉(zhuǎn)移到步驟S9，實(shí)行被選擇的處理。
<停車處理>
在步驟S6的停車(P)處理中，對(duì)應(yīng)操作按鈕21、22的操作，實(shí)行登記用于解除內(nèi)裝變速輪轂10的鎖定狀態(tài)的密碼的登記密碼處理或進(jìn)行用于解除鎖定狀態(tài)的密碼輸入及校對(duì)的輸入密碼等的處理。
<自動(dòng)變速處理>
在步驟S7的自動(dòng)變速(A)處理中，根據(jù)車速S選擇變速級(jí)，實(shí)行變速動(dòng)作。首先，在圖6的步驟S10中，判斷是否滿足標(biāo)準(zhǔn)模式中的變速條件。即，參照?qǐng)D4的表，例如，現(xiàn)在用2速行駛著的場(chǎng)合，判斷車速是否為16km/h。在此，現(xiàn)在的檔位由動(dòng)作位置傳感器26取入、車速由來自發(fā)電輪轂12的信號(hào)，分別依次輸入變速控制部25。另外，踏力值由轉(zhuǎn)矩傳感器41檢測(cè)，該檢測(cè)值輸入助力控制部40。
在此，在助力控制部40側(cè)，由轉(zhuǎn)矩傳感器41經(jīng)常檢測(cè)行駛中的踏力值。因此，在助力控制部40中，在圖6的步驟P10中的踏力值T是規(guī)定值TH或規(guī)定值TH以上時(shí)，把表示該意思的信號(hào)(高轉(zhuǎn)矩信號(hào))送出到變速控制部25。具體地講，把設(shè)在與變速控制部25之間的控制線的電壓，例如，通常是3V的電壓變成0V。
另外，在變速控制部25中，當(dāng)在步驟S10中判斷為了標(biāo)準(zhǔn)模式中的變速條件時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S11。在步驟S11中，判斷是否從助力控制部40送出高轉(zhuǎn)矩信號(hào)，即判斷踏力值是否是TH或TH以上。在踏力值是TH或TH以上的場(chǎng)合，從步驟S11轉(zhuǎn)移到步驟S12。在該步驟S12中，判斷是否滿足了高轉(zhuǎn)矩模式中的變速條件。即，在前邊的例那樣現(xiàn)在的檔位是2速的場(chǎng)合，判斷車速是否為18.5km/h。在滿足了標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩模式中的變速條件的狀態(tài)下，在踏力值小于TH的場(chǎng)合，從步驟S11跳過步驟S12并轉(zhuǎn)移到步驟S13，而在滿足了高轉(zhuǎn)矩模式中的變速條件的場(chǎng)合，從步驟S12轉(zhuǎn)移到步驟S13。在步驟S13中，對(duì)助力控制部40輸出動(dòng)力控制信號(hào)。具體地講，只用100ms就把變速控制部25和助力控制部40之間的控制線的電壓，通常是3V電壓變成0V在助力控制部40側(cè)，當(dāng)檢測(cè)到動(dòng)力控制信號(hào)的輸出時(shí)，從P12步轉(zhuǎn)移到步驟P13。在步驟P13中，暫時(shí)停止輔助動(dòng)力的供給。然后，判斷在步驟P14中是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T2，如果經(jīng)過了就轉(zhuǎn)移到步驟P15。在步驟P15中再開始輔助動(dòng)力的供給。
在變速控制部25側(cè)，判斷在步驟S14中是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T1(在前面的例子中是100ms)。然后，如果經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間T1，則從步驟S14轉(zhuǎn)移到步驟S15。在步驟S15中，輸出變速信號(hào)。由該變速信號(hào)經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28驅(qū)動(dòng)馬達(dá)29，實(shí)行變速動(dòng)作。
在此，在從變速控制部25對(duì)助力控制部40輸出動(dòng)力控制信號(hào)之后，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間T1前在助力控制部40側(cè)暫時(shí)停止輔助動(dòng)力的供給。而且，由于從該時(shí)刻開始到經(jīng)過規(guī)定時(shí)間T2為止不供給輔助動(dòng)力，所以在變速機(jī)構(gòu)側(cè)的各構(gòu)件上沒有作用負(fù)載。因此，在該期間，變速控制部25中輸出變速信號(hào)，實(shí)行變速動(dòng)作。因而，能順利地進(jìn)行變速。
<手動(dòng)變速處理>
在步驟S8的手動(dòng)變速(M)處理中，根據(jù)騎手的變速指示選擇變速級(jí)，實(shí)行變速動(dòng)作。首先，在圖7的步驟S20中，判斷是否做出了用于變速的指示，即判斷是否操作了操作按鈕21、22。在按下了用于變速的操作按鈕的場(chǎng)合，從步驟S20轉(zhuǎn)移到步驟S21，輸出動(dòng)力控制信號(hào)。該動(dòng)力控制信號(hào)與前述的自動(dòng)變速處理時(shí)的動(dòng)力控制信號(hào)是完全相同的。
在助力控制部40側(cè)，當(dāng)檢測(cè)到動(dòng)力控制信號(hào)的輸出時(shí)，從步驟P20轉(zhuǎn)移到步驟P21，暫時(shí)停止輔助動(dòng)力的供給。然后，在步驟P22中判斷是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T2，如果經(jīng)過了，則轉(zhuǎn)移到步驟P23。在步驟P23中再開始輔助動(dòng)力的供給。
在變速控制部25側(cè)，在S步驟P22中判斷是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T1。如果經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T1，則從S步驟P22轉(zhuǎn)移到步驟S23。在步驟S23中輸出變速信號(hào)。由該變速信號(hào)經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28驅(qū)動(dòng)變速馬達(dá)29，根據(jù)操作按鈕的指示實(shí)行變速動(dòng)作。
在此，也同前述一樣，在停止輔助動(dòng)力的供給的期間實(shí)行變速動(dòng)作，可以進(jìn)行順利的變速動(dòng)作。另外，控制也變簡(jiǎn)單。
[構(gòu)成]圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的裝置的方塊圖。
在該第2實(shí)施例中，在內(nèi)裝變速輪轂10′中，設(shè)置用于積蓄驅(qū)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)10a的作動(dòng)力的機(jī)構(gòu)10b。該作動(dòng)力積蓄機(jī)構(gòu)10b接受來自變速馬達(dá)29的力并積蓄該力，之后，在變速機(jī)構(gòu)10a中能進(jìn)行變速時(shí)，利用積蓄的力進(jìn)行變速。
作為作動(dòng)力積蓄機(jī)構(gòu)10b的具體的構(gòu)成，例如，可以采用日本專利第3107317號(hào)授權(quán)公報(bào)所示的構(gòu)成(參照段落0011的記載及圖1、圖4、圖8)。在此，螺旋彈簧的一端卡定在驅(qū)動(dòng)側(cè)的回轉(zhuǎn)構(gòu)件上，同時(shí)螺旋簧的另一端卡定在被驅(qū)動(dòng)側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上，因此，在該構(gòu)成中，在被驅(qū)動(dòng)側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的回轉(zhuǎn)被禁止或者旋轉(zhuǎn)阻力大而回轉(zhuǎn)困難的場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)側(cè)的旋轉(zhuǎn)力在螺旋彈簧上作為扭轉(zhuǎn)而被積蓄，之后，在被驅(qū)動(dòng)側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的回轉(zhuǎn)被允許或者旋轉(zhuǎn)阻力變小時(shí)，由積蓄在螺旋彈簧內(nèi)的力使被驅(qū)動(dòng)側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。
利用這樣的構(gòu)成，可以用螺旋彈簧連結(jié)變速馬達(dá)29側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和變速機(jī)構(gòu)10a側(cè)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。在這種場(chǎng)合，在變速機(jī)構(gòu)10a側(cè)的構(gòu)件上作用大的載荷的狀態(tài)下，當(dāng)從變速馬達(dá)29側(cè)施加旋轉(zhuǎn)力時(shí)，該旋轉(zhuǎn)力被暫時(shí)積蓄在螺旋彈簧內(nèi)，然后，當(dāng)作用在變速機(jī)構(gòu)10a側(cè)的各構(gòu)件上的載荷變小或者沒有載荷時(shí)，由積蓄在螺旋彈簧內(nèi)的力驅(qū)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)10a側(cè)的各構(gòu)件，由此進(jìn)行變速。
另外，除了控制處理而外，其他的構(gòu)成與第1實(shí)施例完全相同。
如果使用具有以上那樣構(gòu)成的內(nèi)裝變速輪轂10′，能進(jìn)行如下的控制處理。
變速控制部25的基本的控制動(dòng)作與圖5所示的流程圖一樣，即使停車處理也與前述實(shí)施例一樣。另外，自動(dòng)變速處理及手動(dòng)變速處理不同，但由于不同點(diǎn)，也是兩者都一樣，所以以下只對(duì)自動(dòng)變速處理進(jìn)行說明。
<動(dòng)變速處理>
首先，在圖9的步驟S30中，判斷是否滿足了變速條件，該判斷與前述一樣，由車速是否成為規(guī)定的車速來進(jìn)行。當(dāng)判斷為滿足了變速條件時(shí)，從步驟S30轉(zhuǎn)移到步驟S31。在步驟S31中，把變速信號(hào)輸出到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28，同時(shí)也輸出到助力控制部40。由該變速信號(hào)，經(jīng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器28驅(qū)動(dòng)變速馬達(dá)29。在此，在踏力值大的場(chǎng)合，載荷作用在內(nèi)裝變速輪轂10的變速機(jī)構(gòu)的各部上，這種場(chǎng)合不能順利地進(jìn)行變速動(dòng)作。這樣，在載荷作用在內(nèi)裝變速輪轂10的各部上，回轉(zhuǎn)構(gòu)件或移動(dòng)構(gòu)件難以移動(dòng)的場(chǎng)合，變速馬達(dá)29的回轉(zhuǎn)積蓄在作為作動(dòng)力積蓄機(jī)構(gòu)10b的螺旋彈簧內(nèi)。因此，變速機(jī)構(gòu)在該時(shí)刻不動(dòng)作，不進(jìn)行變速。
另外，在助力控制部40側(cè)，當(dāng)在步驟P30中檢測(cè)到變速信號(hào)被輸出來了時(shí)，從步驟P30轉(zhuǎn)移到步驟P31。在步驟P31中，判斷踏力值T是否小于規(guī)定的閾值Tth。在踏力值小于閾值的場(chǎng)合，由于判斷為作用在變速機(jī)構(gòu)側(cè)的各部上的載荷也變小，所以在該場(chǎng)合，轉(zhuǎn)移到步驟P32，暫時(shí)停止輔助動(dòng)力的供給。
當(dāng)暫時(shí)停止輔助動(dòng)力時(shí)，由于作用在變速機(jī)構(gòu)側(cè)的各部上的載荷沒有了，所以各構(gòu)件的回轉(zhuǎn)或者移動(dòng)能順利地進(jìn)行。因此，由因前述的變速信號(hào)的輸出而積蓄在動(dòng)力積蓄機(jī)構(gòu)10b內(nèi)的力，使各構(gòu)件能順利地旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)，由此，能進(jìn)行變速。
然后，在步驟P33中判斷是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間T3，如果經(jīng)過了則轉(zhuǎn)移到步驟P34，在步驟P34中再開始輔助動(dòng)力的供給。
根據(jù)這樣的實(shí)施例，可以順利地進(jìn)行變速。
(a)用于自動(dòng)變速的參數(shù)(行駛狀態(tài))不限定于車速，例如，也可以由曲柄的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行變速。在這種場(chǎng)合，可以在自行車的齒輪曲柄上安裝磁鐵等檢測(cè)元件，在自行車的車架體上安裝檢測(cè)該檢測(cè)元件的回轉(zhuǎn)的例如由磁導(dǎo)線開關(guān)構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器。
(b)在前述實(shí)施例中，在接受動(dòng)力控制信號(hào)后暫時(shí)停止輔助動(dòng)力，但即使把輔助動(dòng)力降低為規(guī)定值或規(guī)定值以下也可以得到同樣的效果。
(c)在前述實(shí)施例中，作為變速裝置以3級(jí)變速的內(nèi)裝變速輪轂為例進(jìn)行了說明，但是，變速級(jí)數(shù)和變速裝置的形態(tài)不被前述實(shí)施例限定。
(d)在前述的實(shí)施例中，以用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的變速裝置為例進(jìn)行了說明，但在用螺線管或電氣、油壓、空壓缸等其他的作動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)的變速裝置的控制中，也可以使用本發(fā)明。
(e)在前述實(shí)施例中，由來自發(fā)電輪轂12的脈沖檢測(cè)車速，但也可以把本發(fā)明用于由來自由設(shè)置在前叉等車體上的磁導(dǎo)線開關(guān)等旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器和安裝在車輪上的磁鐵等檢測(cè)元件構(gòu)成的車速傳感器的脈沖檢測(cè)車速。這時(shí)，在回轉(zhuǎn)方向上可以設(shè)置多塊磁鐵。
(f)本發(fā)明也能用于自行車以外的二輪車。
(g)在前述的實(shí)施例中，在進(jìn)行掛高檔及掛低檔這兩種操作時(shí)暫停輔助動(dòng)力，但由于在掛低檔時(shí)，變速困難顯著，所以可以只在掛低檔時(shí)暫停輔助動(dòng)力。
(h)在前述實(shí)施例中，對(duì)于踏力值沒有作特別的說明。但是也可以設(shè)置多個(gè)用于控制的踏力閾值，根據(jù)狀況選擇使用的踏力閾值。
根據(jù)本發(fā)明，在利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛的二輪車中，用簡(jiǎn)單的控制可以順利地進(jìn)行變速。
權(quán)利要求
1.一種二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，其特征在于，包括檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；在前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到了預(yù)定的狀態(tài)時(shí)，輸出用于使來自上述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給暫時(shí)停止或者降低的動(dòng)力控制信號(hào)的動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置；在輸出前述動(dòng)力控制信號(hào)經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間后，對(duì)前述變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置，在前述二輪車的行駛狀態(tài)成為用于掛低檔的規(guī)定狀態(tài)時(shí)，輸出動(dòng)力控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述變速裝置進(jìn)行內(nèi)裝變速機(jī)的變速。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置是檢測(cè)前述二輪車的車速的裝置。
5.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述二輪車是自行車，前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置是檢測(cè)自行車的曲柄轉(zhuǎn)數(shù)的裝置。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，還具有具有存儲(chǔ)用于控制條件為第1條件時(shí)的變速的變速級(jí)與控制用閾值的關(guān)系的第1表和存儲(chǔ)用于控制條件為第2條件時(shí)的變速的變速級(jí)與控制用閾值的關(guān)系的第2表的變速控制表；接收來自外部的控制條件的條件接收裝置，前述變速信號(hào)輸出裝置，基于用前述條件接收裝置接收的控制條件選擇前述第1表或者第2表，基于被選擇的表輸出前述變速信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的二輪車用的變速控制裝置，其特征在于，前述二輪車是自行車，前述控制條件是與踏力值有關(guān)的條件。
8.一種二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，其特征在于，包括檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；在前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到了預(yù)定狀態(tài)時(shí)暫時(shí)停止或者降低前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制裝置；在前述動(dòng)力被停止或者降低的期間，對(duì)前述變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述二輪車是自行車，還具有具有存儲(chǔ)用于自行車的踏力為規(guī)定踏力或規(guī)定踏力以下時(shí)的變速的變速級(jí)與控制用閾值的關(guān)系的第1表和存儲(chǔ)用于上述踏力超過了規(guī)定的踏力時(shí)的變速的變速級(jí)和控制用閾值的關(guān)系的第2表的變速控制表；用于檢測(cè)自行車的踏力的踏力檢測(cè)裝置，前述變速信號(hào)輸出裝置，基于前述踏力選擇前述第1表或者第2表，基于被選擇的表輸出前述變速信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述控制用閾值是車速。
11.如權(quán)利要求9所述的二輪車用變速控制裝置，其特征在于，前述控制閾值是曲柄轉(zhuǎn)速。
12.一種二輪車用變速控制裝置，是用于控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的二輪車的變速操作時(shí)的速度動(dòng)作的變速控制裝置，其特征在于，包括用于檢測(cè)進(jìn)行變速指示的操作的變速指示檢測(cè)裝置；在由前述變速指示檢測(cè)裝置檢測(cè)到進(jìn)行了變速指示的操作時(shí)，輸出用于暫時(shí)停止或者降低前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給的動(dòng)力控制信號(hào)的動(dòng)力控制信號(hào)輸出裝置；在輸出前述動(dòng)力控制信號(hào)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，輸出用于對(duì)應(yīng)于前述變速指示的變速動(dòng)作的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置。
13.一種二輪車用變速控制裝置，是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的二輪車的變速裝置的變速控制裝置，其特征在于，包括檢測(cè)二輪車的行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置；前述二輪車的行駛狀態(tài)達(dá)到了預(yù)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)前述變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速信號(hào)輸出裝置；用于檢測(cè)自行車的踏力的踏力檢測(cè)裝置；在輸出了前述變速信號(hào)后，在踏力成為規(guī)定的踏力或規(guī)定以下的踏力時(shí)，用于暫時(shí)使前述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給停止或者降低的動(dòng)力控制裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的二輪車用的變速裝置，其特征在于，還包括積蓄驅(qū)動(dòng)前述變速裝置的力的變速裝置驅(qū)動(dòng)力積蓄裝置。
全文摘要
在利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的自行車中，可用簡(jiǎn)單的控制進(jìn)行順利的變速。該變速控制裝置是控制利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的自行車的內(nèi)裝變速裝置的裝置，備有檢測(cè)自行車的車速的發(fā)電輪轂12、自行車的車速達(dá)到了預(yù)定的速度時(shí)輸出用于使來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力供給暫時(shí)停止或者降低的動(dòng)力控制信號(hào)的動(dòng)力信號(hào)輸出裝置(變速控制部25)、在輸出動(dòng)力控制信號(hào)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，對(duì)內(nèi)裝變速裝置輸出用于實(shí)行變速的變速信號(hào)的變速輸出裝置(變速控制部25)。
文檔編號(hào)B62M25/08GK1530284SQ20041000521
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者高本隆一朗, 谷田正人, 人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野