CN105270557A - 自行车用控制装置、电动辅助自行车及其马达控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自行车用控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车以及电动辅助自行车的马达控制方法，能够根据用户的意图忠实地在推车步行时进行车轮驱动的辅助。自行车用控制装置具有输入部和控制部，该控制部通过输入部的操作能够切换对应人力驱动力控制马达的骑乘模式和对应输入部的操作而驱动马达的步行模式，在切换到步行模式后，该控制部对应输入部的操作驱动马达。

Description

自行车用控制装置、电动辅助自行车及其马达控制方法
技术领域
本发明涉及一种自行车用控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车以及电动辅助自行车的马达控制方法。
背景技术
已知不仅在骑车时而且在推着电动辅助自行车步行时也驱动马达而对车轮驱动进行辅助的电动辅助自行车。
专利文献1所记载的电动辅助自行车具备推车步行用的开关。该电动辅助自行车的控制装置当推车步行用的开关被按下时，基于作用于脚踏板的踏力和曲柄轴的旋转速度来判定是否处于推车步行状态。然后，控制装置若判定处于推车步行状态，则在规定的模式下驱动马达。推车步行用的开关兼用作用于调整通常的骑车时的辅助驱动力的开关。
专利文献1：日本专利特开2012-144061号公报
以往的电动辅助自行车中，虽然有时是在想要调整通常骑车时的辅助驱动力而操作了开关的情况下，却有可能违背使用者的意图而驱动了用于推车步行的马达。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种能够根据用户的意图而忠实地进行推车步行时车轮驱动辅助的自行车用控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车以及电动辅助自行车的马达控制方法。
(1)为解决上述技术问题，本发明提供一种自行车用控制装置，控制用于对自行车的车轮驱动进行辅助的马达，其具有输入部和控制部，该控制部能够通过所述输入部的操作，来切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式以及对应所述输入部的操作驱动所述马达的步行模式，在切换到所述步行模式之后，所述控制部对应所述输入部的操作来驱动所述马达。
(2)上述自行车用控制装置中，所述输入部至少包含第一操作开关和第二操作开关。
(3)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述骑乘模式时通过所述第一操作开关受到操作而从所述骑乘模式切换到所述步行模式，在所述步行模式时通过所述第二操作开关受到操作而从所述步行模式切换到所述骑乘模式，在用于切换到所述步行模式的第一操作开关的操作终止之后，在所述步行模式时通过所述第一操作开关受到操作而驱动所述马达。
(4)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，仅在所述第一操作开关正在受到操作的期间驱动所述马达。
(5)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述第一操作开关受到操作，则驱动所述马达直到第二操作开关受到操作为止。
(6)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述骑乘模式时，通过所述第一操作开关受到规定时间以上的操作，从所述骑乘模式切换到所述步行模式。
(7)上述自行车用控制装置中，所述输入部至少包含第三操作开关和第四操作开关，所述第三操作开关是用于变更到所述步行模式的开关，所述第四操作开关是用于除了模式变更以外的其他功能的开关。
(8)上述自行车用控制装置中，所述第四操作开关是变速开关，所述控制部在所述骑乘模式时基于所述第四操作开关控制变速装置，在所述步行模式时禁止基于所述第四操作开关的变速。
(9)上述自行车用控制装置中，所述骑乘模式包含对应人力驱动力而使所述马达输出辅助力的第一骑乘模式和不使所述马达输出辅助力的第二骑乘模式，所述控制部在所述第一骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述第二骑乘模式，在所述第二骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述步行模式。
(10)上述自行车用控制装置中，所述第一骑乘模式还包含对人力驱动力的辅助力的大小不同的多个辅助模式，所述控制部在所述骑乘模式时，对应所述第一操作开关以及所述第二操作开关的操作，来切换所述多个辅助模式。
(11)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述人力驱动力达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
(12)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式时，若所述自行车的车速达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
(13)上述自行车用控制装置中，所述控制部在所述步行模式下正在驱动所述马达时，以使所述自行车的车速为预先设定的值以下的方式来驱动所述马达。
(14)上述自行车用控制装置中，所述预先设定的值能够变更设定。
(15)上述自行车用控制装置中，所述控制部对应所述输入部的操作正在驱动所述马达时，在车轮的旋转速度变为预先设定的值以下的情况下，停止所述马达的驱动。
(16)上述自行车用控制装置中，所述控制部在停止所述马达的驱动时，以使所述马达的输出逐渐变小的方式控制所述马达。
(17)为解决上述问题，本发明提供一种电动辅助自行车，其包含上述任一自行车用控制装置和所述马达。
(18)为解决上述问题，本发明提供一种马达控制方法，控制用于辅助自行车的车轮驱动的马达，通过所述输入部的操作，来切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式和对应输入部的操作驱动所述马达的步行模式，在切换到所述步行模式之后，对应所述输入部的操作来驱动所述马达。
(19)上述马达控制方法中，在用于切换到所述步行模式的第一操作开关的操作终止之后，在所述步行模式时，通过所述第一操作开关再次受到操作，而驱动所述马达。
(20)上述马达控制方法中，在所述步行模式时电源切断之后，若电源再次接入，则在所述骑乘模式下控制所述马达。
通过上述自行车控制装置、具备自行车用控制装置的电动辅助自行车、以及电动辅助自行车的马达控制方法，能够根据用户的意图忠实地执行推车步行时对车轮驱动的辅助。
附图说明
图1是电动辅助自行车的模型图。
图2是自行车用控制装置的框图。
图3是操作部及显示部的模型图。
图4是模式切换处理的一例的流程图。
图5是模式切换处理的一例的流程图。
图6是模式切换处理的又一例的流程图。
图7是操作部及显示部的其他方式的模型图。
图8是表示推车步行时对应开关操作的转矩指令值的波形的图。
图9是表示推车步行时强制停止马达时的转矩指令值的波形的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1～图5对自行车用控制装置进行说明。
以下的说明中，“左侧”表示骑乘在电动辅助自行车(自行车)上的用户的左手侧，“右侧”表示骑乘在电动辅助自行车上的用户的右手侧。“前方”表示电动辅助自行车的前进方向。“后方”表示电动辅助自行车的倒退方向。
图1中，表示具备自行车用控制装置的电动辅助自行车的一例。
电动辅助自行车具备车架2、可旋转地安装于车架2上的一对车轮(前轮4及后轮6)、用于驱动后轮6的驱动机构8、用于改变前轮4的朝向的车把10、车座12、电池14、操作部16和显示部18。
操作部16及显示部18例如安装于车把10上。
电池14例如安装于车架2或后置架上、亦或安装于车架2及后置架两者上。电池14对驱动机构8供给电力。
驱动机构8具备曲柄部20、用于传递曲柄部20的动力的链条22以及安装于后轮6的车轴上并通过链条22驱动的后链轮24。曲柄部20具备曲柄轴26、将曲柄轴26的旋转动力传递给链条22的前链轮28、对后轮6的驱动进行辅助的马达30。
曲柄轴26的旋转动力经由单向离合器传递给前链轮28。单向离合器在曲柄轴26向前旋转时，将曲柄轴26的旋转动力传递给前链轮28，而在曲柄轴26向后旋转时，不将曲柄轴26的旋转动力传递给前链轮28。另外，“向前旋转”意指曲柄轴26向电动辅助自行车前进的方向旋转。也可采用曲柄轴26与前链轮28之间的路径上不装设单向离合器的结构。这种情况下，可以操作装设于后轮6的轮毂上的倒刹。
马达30的旋转动力经由减速机构及传递机构传递给链条22。该减速机构通过多个齿轮组将马达30的输出轴的旋转速度减速并输出给传递机构。传递机构或作为与链条22啮合的链轮而构成，或作为将旋转动力传递给曲柄轴26的齿轮机构而构成。
图2中，表示自行车用控制装置的框图。
自行车用控制装置具有控制部32和输入部34(参照图3)。输入部34将与用户的操作对应的信号输出给控制部32。控制部32例如配置于曲柄部20上。控制部32包含微型计算机、存储器、用于驱动马达30的变流器而构成。存储器优选包含非易失性存储器。
在控制部32中连接有马达30、踏频传感器36、转矩传感器38、速度传感器40、操作部16以及显示部18。
踏频传感器36设于曲柄部20上，检测曲柄轴26的转速(每1分钟的转数，以下称为“踏频”)。踏频传感器36例如由检测安装于曲柄臂上的磁铁的传感器实现。
转矩传感器38设于曲柄部20上。在曲柄轴26和前链轮28之间的传递路径上设有用于将曲柄轴26的旋转力传递给前链轮28的动力传递部件。转矩传感器38实际上是检测前述动力传递部件中产生的转矩。转矩相当于与输入到电动辅助自行车的脚踏板的踏力对应的力(人力驱动力)。
速度传感器40设于车架2的后下叉上，检测后轮6的旋转速度。速度传感器40例如由检测安装于车轮上的磁铁的传感器来实现。
另外，速度传感器40也可以以检测前轮4的旋转速度的方式构成。
控制部32接收来自踏频传感器36的信号，并基于该信号来计算踏频。算出的踏频可以由显示部18显示。
此外，控制部32接收来自转矩传感器38的信号，并基于该信号来计算转矩。
此外，控制部32接收来自速度传感器40的信号，并基于该信号来计算电动辅助自行车的车速。算出的车速可以由显示部18显示。
控制部32基于车速和转矩来定义辅助力，以产生与辅助力相当的转矩的方式控制马达30。辅助力基于预先设定的映像图定义。
映像图规定相对于车速的辅助比。辅助比表示马达30的辅助力相对于人力驱动力的比率。这样的映像图与马达30的动作模式分别对应设定。控制部32也可以由算式而非映像图来定义辅助力。接下来，对马达30的动作模式进行说明。
〈动作模式的说明〉
控制部32具有多个动作模式作为马达30的控制方式。若对动作模式分类，则可分为骑乘模式和步行模式。骑乘模式表示在用户骑在电动辅助自行车上的状态(以下称为“骑乘状态”)下能执行的马达30的动作模式。具体地，在骑乘模式下，控制部32对应人力驱动力驱动马达30。步行模式表示在电动辅助自行车由用户推着的状态(以下称为“推车步行状态”)下能执行的马达30的动作模式。具体地，在步行模式下，控制部32对应输入部34的操作驱动马达30或停止马达30的驱动。
骑乘模式中包含通常模式(NORMAL模式)和关闭模式(OFF模式)。通常模式是以规定方式驱动马达30的动作模式。关闭模式是不驱动马达30的动作模式。
骑乘模式中还包含相对人力驱动力的辅助力的大小不同的多个模式。骑乘模式中优选包含高耗模式(HIGH模式)和环保模式(ECO模式)。高耗模式是在规定的车速范围内产生比通常模式大的辅助力的动作模式。环保模式是在规定的车速范围内产生比通常模式小的辅助力的动作模式。步行模式是在步行速度范围内能够驱动马达30的动作模式。在步行模式下，执行接下来的车速限制控制。在车速限制控制中，控制部32在步行模式下正在驱动马达30时，若车速达到预先设定的值以上，则停止对该马达30的驱动。由此，能抑制车速变得比预先设定的值大。该预先设定的值例如可以与停止对马达30驱动时的值相等，由用户设定。
此外，在步行模式下，进一步执行接下来的车速抑制控制。在车速抑制控制中，控制部32在步行模式下正在驱动马达30时，以使车速处于预先设定的值以下的方式驱动马达30。由此，能抑制车速变得比预先设定的值大。
另外，上述“预先设定的值(上限值)”优选构成为能够变更设定。这是因为根据电动辅助自行车的用户的不同情况，步行的速度是不同的。用于设定该预先设定的值的开关例如设于操作部16上。预先设定的值例如选定时速3～5km。
此外，在步行模式下，执行接下来的转矩限制控制。在转矩限制控制中，控制部32在步行模式下驱动马达30时，若转矩(人力驱动力)达到预先设定的值以上，则停止马达30的驱动。由此，用户进行蹬踏时，马达30不受驱动。
图3中表示显示部18。显示部18显示马达30的动作模式。如图3所示，显示部18例如配置于车把10的左侧把手10a的右侧附近。显示部18中设有第一至第五显示灯52、54、56、58、60。第一显示灯52在动作模式为高耗模式时点亮。第二显示灯54在动作模式为通常模式时点亮。第三显示灯56在动作模式为环保模式时点亮。第四显示灯58在动作模式为关闭模式时点亮。第五显示灯60在动作模式为步行模式时点亮。显示部18例如可以由LED(发光二极管)显示装置或液晶显示装置构成。显示部18由液晶显示装置构成的情况下，取代第一至第五显示灯52、54、56、58、60，而显示与各动作模式对应的文字。这种情况下，显示部18中可以仅显示与所选择的动作模式对应的文字，也可以将与所选择的动作模式对应的文字与对应其他动作模式的文字区别显示。
〈动作模式的切换〉
图3中表示操作部16。马达30的动作模式通过操作输入部34来进行切换。操作部16设于把手附近。本实施方式中，操作部16例如设于左侧把手10a附近且显示部18附近、显示部18与左侧把手10a之间。在操作部16上设有两个开关作为输入部34。开关例如由按钮式开关、触摸式开关或滑动式开关等构成。本实施方式中，输入部34包含第一操作开关42和第二操作开关44。在车把10上安装有操作部16时，第一操作开关42配置在第二操作开关44的下方。
第一操作开关42和第二操作开关44经操作而向控制部32输出操作信号。在此，第一操作开关42和第二操作开关44每次被按下就输出操作信号。控制部32接收从第一操作开关42输出的操作信号和从第二操作开关44输出的操作信号，并基于这些操作信号来切换马达30的动作模式。
控制部32原则上在骑乘模式执行中(高耗模式、通常模式、环保模式中任一者时)，一旦收到从第一操作开关42输出的操作信号，则向减弱辅助力的方向切换动作模式。
此外，控制部32原则上在骑乘模式的执行中(通常模式、环保模式、OFF模式中任一者时)，若收到从第二操作开关44输出的操作信号，则向加强辅助力的方向切换动作模式。
此外，控制部32在骑乘模式中，若进行规定的开关操作，则将动作模式从骑乘模式切换到步行模式。以下，对模式切换处理进行说明。
图4和图5中表示模式切换处理的一例的流程图。另外，图5是图4后续的流程图，图4的“A”接着图5的“A”。
图4表示控制部32基于第一操作开关42的按下状态的处理，图5表示控制部32基于第二操作开关44的按下状态的处理。该模式切换处理中，首先，基于第一操作开关42的按下状态来执行各种处理，接着，基于第二操作开关44的按下状态来执行各种处理。另外，控制部32按每规定周期反复执行模式切换处理。
参照图4，对基于第一操作开关42的开关状态的处理(步骤S11～步骤S19的处理)进行说明。步骤S11中，控制部32读取第一操作开关42的按下状态和第二操作开关44的按下状态。例如，控制部32从第一操作开关42收到操作信号(表示按下状态的信号)时，判定第一操作开关42处于按下状态，而在没有从第一操作开关42收到操作信号时，判定第一操作开关42不处于按下状态。控制部32从第二操作开关44收到操作信号(表示按下状态的信号)时，判定第二操作开关44处于按下状态，而在没有从第二操作开关44收到操作信号时，判定第二操作开关44不处于按下状态。
步骤S12中，控制部32对第一操作开关42是否处于按下状态进行判定。判定第一操作开关42处于按下状态时(YES(是)判定)，移到步骤S13，而判定第一操作开关42不处于按下状态时(NO(否)判定)，移到步骤S21，执行关于第二操作开关44的处理。
步骤S13中，控制部32从存储器读取有关前次处理时第一操作开关42的开关状态，判定前次处理时的开关状态是否为按下状态。前次处理时的开关状态不是按下状态的情况下(NO判定)，移到步骤S14。而前次处理时的开关状态为按下状态的情况下(YES判定)，移到步骤S21，执行关于第二操作开关44的处理。
亦即，步骤S11～步骤S13的处理中，检测第一操作开关42是否从未***作的状态受到了操作。然后，在第一操作开关42从未***作的状态受到了操作的情况下，能够在之后的处理中执行动作模式的切换(步骤S14～步骤S17)。
在步骤S14中，控制部32判定动作模式是否为骑乘模式。动作模式为骑乘模式时(YES判定)，移到步骤S15。不是骑乘模式时，也就是处于步行模式时(NO判定)，移到步骤S18。
在步骤S15中，控制部32判定动作模式是否为关闭模式(OFF模式)。动作模式为关闭模式以外的模式时(NO判定)，移到步骤S16。依据步骤S15的判定，动作模式为关闭模式时(YES判定)，移到步骤S17。
在步骤S16中，控制部32向辅助力变弱的方向切换动作模式。例如，控制部32若动作模式为高耗模式则将其切换到通常模式，若动作模式为通常模式则将其切换到环保模式，若动作模式为环保模式则将其切换到关闭模式。
在步骤S17中，控制部32将动作模式从关闭模式切换到待机状态的步行模式。“待机状态的步行模式”表示在步行模式下等待使马达30驱动的指令的状态。亦即，在步骤S17中，马达30处于停止状态。
在步骤S18中，控制部32判定是否在步行模式下正在驱动马达30。步行模式处于在步行模式下驱动马达30的状态和在步行模式下等待使马达30驱动的指令的待机状态中的任一状态中。在该步骤(步骤S18)中，控制部32判定是否处于这之中的任一状态。
然后，控制部32在步行模式下没有正在驱动马达30时(NO判定)，移到步骤S19，控制部32在步行模式下驱动马达30。在步行模式下正在驱动马达30时(YES判定)，移到步骤S21，执行关于第二操作开关44的处理。
步骤S14～步骤S19的处理意指以下事项。控制部32在动作模式为关闭模式以外的骑乘模式时，若第一操作开关42被按下，则向辅助力变弱的方向切换动作模式。控制部32在动作模式为关闭模式时，若第一操作开关42被按下，则将动作模式从关闭模式切换到步行模式。在该时刻，控制部32变成不驱动马达30而等待下一个指令的待机状态。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于停止中时，若第一操作开关42被按下，则在步行模式下驱动马达30。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第一操作开关42被按下，则不变更马达30的动作模式。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第一操作开关42和第二操作开关44都没有被按下，则不变更马达30的动作模式，而继续驱动马达30。
接下来，参照图5，对基于第二操作开关44的开关状态的处理(步骤S21～步骤S29的处理)进行说明。在步骤S21中，控制部32对第二操作开关44是否处于按下状态进行判定。判定第二操作开关44处于按下状态时(YES判定)，移到步骤S22，判定第二操作开关44不处于按下状态时(NO判定)，移到步骤S29。在步骤S29中，将第二操作开关44的开关状态储存在存储器中。另外，步骤29中所储存的各开关的开关状态，在下一次模式切换处理中作为前次处理时的开关状态被读取。
步骤S22中，控制部32从存储器读取有关前次处理时第二操作开关44的开关状态，判定前次处理时的开关状态是否为按下状态。前次处理时的开关状态不是按下状态的情况下(NO判定)，移到步骤S23。而前次处理时的开关状态为按下状态的情况下(YES判定)，移到步骤S29。
亦即，在步骤S21和步骤S22的处理中，对第二操作开关44是否从未***作的状态受到了操作进行检测。然后，在第二操作开关44是从未***作的状态受到了操作的情况下，能够在之后的处理中执行动作模式的切换(步骤S23～步骤S26、步骤S28)。
在步骤S23中，控制部32判定动作模式是否为骑乘模式。动作模式为骑乘模式时(YES判定)，移到步骤S24。不是骑乘模式时，亦即为步行模式时(NO判定)，移到步骤S26。
在步骤S24中，控制部32判定动作模式是否为高耗模式(HIGH模式)。动作模式为高耗模式以外的模式时(NO判定)，移到步骤S25。依据步骤S24的判定，动作模式为高耗模式时(YES判定)，移到步骤S29。
在步骤S25中，控制部32向辅助力变强的方向切换动作模式。例如，控制部32若动作模式为关闭模式则将其切换到环保模式，若动作模式为环保模式则将其切换到通常模式，若动作模式为通常模式则将其切换到高耗模式。
在步骤S26中，控制部32判定是否在步行模式下正在驱动马达30。步行模式处于在步行模式下驱动马达30的状态和在步行模式下等待使马达30驱动的指令的待机状态中的任一状态。该步骤(步骤S26)中，控制部32判定是否处于这之中的任一状态。然后，控制部32在步行模式下正在驱动马达30时(YES判定)，移到步骤S27，控制部32停止马达30的驱动。而控制部32在步行模式下没有正在驱动马达30时(NO判定)，移到步骤S28，将动作模式切换到关闭模式。
亦即，步骤S23～步骤S28的处理意指以下事项。控制部32在动作模式为高耗模式时，若第二操作开关44被按下，则不变更马达30的动作模式。控制部32在动作模式为高耗模式以外的骑乘模式时，若第二操作开关44被按下，则向辅助力变强的方向切换动作模式。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第二操作开关44被按下，则停止马达30的驱动。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于停止中时，若第二操作开关44被按下，则将动作模式从步行模式切换到关闭模式。
以下，对本实施方式的自行车用控制装置及电动辅助自行车的效果进行说明。
控制部32在切换到步行模式之后，对应输入部34的操作来驱动或停止马达30，因此，能对应用户的意图忠实地执行推车步行时车轮驱动的辅助。
此外，由于第一操作开关42的操作如果不执行两次则马达30就不会在步行模式下受到驱动，因此，即使从操作错误从骑乘模式切换到步行模式，马达30也不会立即开始驱动。而且，一旦马达30在步行模式下开始驱动，则之后不继续按压第一操作开关42就能够持续进行马达30的驱动。
此外，一个开关具备两个操作功能。亦即，第一操作开关42具有切换骑乘模式的功能和在步行模式下使马达30驱动的功能。因而，与各功能逐一设置开关的情况相比，能够减少操作部16的部件件数。
控制部32由于在步行模式时，若电动辅助自行车的车速达到预先设定的值以上(上限值以上)，则停止马达30的驱动，因此能够抑制电动辅助自行车的车速过度增大到用户的步行速度以上。
(第二实施方式)
参照图6，对其他实施方式的控制部32进行说明。本实施方式的控制部32具有与第一实施方式中所示的控制部32相同的结构。接下来的说明中，与第一实施方式中所示的控制部32的对应结构，在各结构中标注相同的附图标记。
本实施方式的控制部32与第一实施方式的控制部32，其有关执行的模式切换处理不同。特别是关于第一操作开关42的处理不同。关于第二操作开关44的处理因与第一实施方式中的模式切换处理相同，所以省略对其的说明。图6中所示“A”之后接着图5的“A”。以下，对关于第一操作开关42的处理进行说明。
本实施方式的控制部32中，前次处理时的第一操作开关42的开关状态不是按下状态，且本次处理时的第一操作开关42的开关状态是按下状态时，执行与第一实施方式同样的处理。亦即，本实施方式的图6的步骤S31～步骤S39因与第一实施方式的步骤S11～步骤S19分别相同，所以省略对其的说明。本次处理时的第一操作开关42的开关状态不是按下状态时，与第一实施方式中的处理不同，基于前次处理时的第一操作开关42的开关状态来执行规定的处理。
在步骤S32中，控制部32判定第一操作开关42不处于按下状态时，移到步骤S41。
在步骤S41中，控制部32读取有关前次处理时第一操作开关42的开关状态，判定前次处理时的开关状态是否为按下状态。在前次处理时的开关状态不是按下状态的情况下(NO判定)，移到步骤S21(参照图5)。而前次处理时的开关状态为按下状态的情况下(YES判定)，移到步骤S42，控制部32判定是否在步行模式下正在驱动马达30。
控制部32在步行模式下没有正在驱动马达30时(NO判定)，移到步骤S21(参照图5)，执行关于第二操作开关44的处理。控制部32在步行模式下正在驱动马达30时(YES判定)，移到步骤S43，停止马达30的驱动。
亦即，步骤S41～步骤S43的处理意指以下事项。
控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第一操作开关42从按下状态变成非按下状态，也就是若第一操作开关42从正在***作的状态变成未***作的状态，则停止步行模式下的马达30的驱动。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第一操作开关42的按下状态被维持着(步骤S33中的YES判定)，则不变更动作模式。亦即，步行模式下的马达30的驱动状态由第一操作开关42的连续按下(持续按压)而得到维持。
这样，本实施方式中，步行模式下的马达驱动通过第一操作开关42的按下状态的持续得到维持，第一操作开关42的按下状态一旦解除(变成非按下状态时)，步行模式下的马达30的驱动就停止。
以下，对本实施方式的自行车用控制装置的效果进行说明。
仅通过停止第一操作开关42的操作，就能够解除通过马达30的辅助。
(第三实施方式)
参照图7，对操作部16及显示部18的其他方式进行说明。以下，与第一实施方式中所示操作部16和显示部18相同的构成用同一附图标记，省略对其的说明。另外，第一实施方式中，输入部34独立于其他装置设置，而本实施方式中，作为输入部34的操作部16的一部分功能设置在变速操作单元62中。
操作部16具有第二操作开关44和第一操作开关42作为输入部34。第二操作开关44和第一操作开关42具有与第一实施方式所示第二操作开关44和第一操作开关42同样的功能，能够变更动作模式，但是不能通过这些开关来在步行模式中驱动或停止马达30。
在变速操作单元62上设置有变速开关66和第三操作开关68。变速开关66为用于变更设于自行车上的变速装置的齿轮比的开关。具有表示变速操作单元62的变速级数(与变速装置的齿轮比对应的数字)的显示部64。第三操作开关68设于变速操作单元62附近。第三操作开关68优选配置在握住车把10的把手的状态下且拇指所及的范围内。由此，在握住把手的状态下操作第三操作开关68变成可能。本实施方式中，变速操作单元62安装在车把10的右侧把手10b附近。
第三操作开关68为用于在步行模式中驱动和停止马达30的开关。控制部32仅在关闭模式及步行模式中任一模式时才接收来自第三操作开关68的信号。然后，控制部32将第三操作开关68的操作视为与第一操作开关42的操作相同，执行与第一操作开关42的操作对应的模式切换处理。例如，控制部32基于第三操作开关68的操作而执行与第一或第二实施方式同样的模式切换处理。
控制部32在动作模式为关闭模式时，若第三操作开关68被按下，则将动作模式从关闭模式切换到步行模式。在该时刻，控制部32变成不驱动马达30而等待下一个指令的待机状态。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于停止中时，若第三操作开关68被按下，则在步行模式下驱动马达30。控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第三操作开关68从按下状态变成非按下状态，则停止步行模式下的马达30的驱动。
控制部32在动作模式为步行模式且马达30处于驱动中时，若第三操作开关68的按下状态被维持着，则不变更动作模式。亦即，步行模式下的马达30的驱动状态通过持续按压第三操作开关68而得到维持。
此外，控制部32根据动作模式允许或禁止基于变速开关66的变速。例如，控制部32在骑乘模式时容许基于变速开关66的变速，而在步行模式时禁止基于变速开关66的变速。由此，正当推车步行时，能够通过变更变速级数来抑制车速急剧变化。
本实施方式中，由于能够将用于在步行模式中驱动马达30的开关从用于变更动作模式的开关独立出来并设置，因此，能够容易将用于在步行模式中驱动马达30的开关配置在推车步行时易于操作的位置。
(其他的实施方式)
·上述第一及第二实施方式中，控制部32在动作模式处于关闭模式时，若第一操作开关42被按下，则将动作模式从关闭模式切换到步行模式(步骤S15、步骤S35)，但是向步行模式切换的切换条件也可以如以下所示构成。例如，控制部32在动作模式处于关闭模式时，当第一操作开关42的按下状态持续规定时间以上时，将动作模式从关闭模式切换到步行模式。该构成中，能够抑制违背用户的意思使动作模式从关闭状态切换到步行模式。
·上述第一实施方式及第二实施方式的自行车用控制装置中，优选具有以下构成。控制部32在步行模式时电源切断之后，若再次接入电源，则在骑乘模式(例如通常模式或OFF模式)下控制马达30。此外，控制部32也可以不论动作模式为任何模式的情况下，电源切断之后若电源再次接入，都在骑乘模式(例如通常模式或OFF模式)下对马达30进行控制。这种情况下，若在使用电动辅助自行车时接入电源，则总是在骑乘模式下起动，因此用户能够在使用开始时总是在骑乘模式使用电动辅助自行车。
·上述各实施方式中，优选控制部32在基于第一操作开关42或第三操作开关68开始马达30的驱动时，使用于驱动马达30的转矩指令值逐渐上升(参照图8)。转矩指令值例如为供给到马达30的电流值。由此，在步行模式下驱动马达30时，能够使自行车顺畅地起步。直到控制部32输出的转矩指令值变为最大为止的时间T1，选定1秒～5秒，例如可定为3秒。
·上述各实施方式中，优选控制部32在步行模式时，以使马达30的输出转矩为预先设定的转矩值Tm以下的方式对马达30进行控制(参照图8)。该预先设定的转矩值Tm以例如在上坡时推车步行时抑制自行车的速度上升的方式被选定。即使在速度未达到预先设定的速度的情况下，由于马达30的输出转矩受到限制，因此结果也能够抑制由马达30驱动的自行车的车速。
·上述各实施方式中，优选控制部32基于第一操作开关42或第三操作开关68而停止马达30的驱动时，使用于驱动马达30的转矩指令值逐渐减少(参照图8)。转矩指令值例如为电流值。直到控制部32输出的转矩指令值变为最小(＝0)为止的时间T2，选定为50毫秒以上且1秒以下。由此，在步行模式下停止马达30的驱动时，能够抑制曲柄轴26逆转。
·上述各实施方式中，优选控制部32在步行模式下正在驱动马达30时，一旦车轮的旋转速度降到预先设定的值以下时，就使马达30的驱动停止。预先设定的值例如为0。例如在自行车刹车的情况下，即使马达30受到驱动，车轮的旋转速度也会变低。因此，即便推车步行时使用马达30的辅助，若自行车刹车，则容易使马达30的驱动停止。另外，预先设定的值为规定值(比0大的值)时，控制部32在停止马达30的驱动时，以使马达30的输出逐渐变小的方式对马达30进行控制。
·上述各实施方式中，优选控制部32在步行模式下正在驱动马达30时，若对马达30施以规定以上的负荷，则强制使马达30的驱动停止。优选对马达30施以规定以上的负载而使马达30的驱动停止时，控制部32使用于驱动马达30的转矩指令值逐渐减少(参照图9)。直到控制部32输出的转矩指令值变为最小为止(＝0)的时间T3，选定为1秒以上且20秒以下，例如选定为5秒。由此，在马达30受到施加高负载的路面(例如陡峭的坡道)上推车步行时，即便马达30停止的情况下，用户也能感知辅助的减小而采取应对措施。
·上述第三实施方式中，第三操作开关68设于车把10的右侧把手10b附近，但也可设于左侧把手10a附近。
·上述各实施方式中，显示部18、64也可以与操作部16分体设置。这种情况下，显示部18、64例如可以设于车把10的左右方向的中央部。
·上述各实施方式中，也可以这样的方式构成：在步行模式下停止了马达30时以及驱动着马达30时变更显示部18、64的显示状态。例如，在步行模式下停止了马达30时，第五显示灯60点亮，在驱动着马达30时，使第五显示灯60闪烁。此外，也可变更第五显示灯60的颜色。在由液晶显示装置构成显示部18、64的情况下，可以在步行模式下停止了马达30时和驱动着马达30时变更所显示的的文字。
附图标记说明：
2车架；4前轮；6后轮；8驱动机构；10车把；10a左侧把手；10b右侧把手；12车座；14电池；16操作部；18显示部；20曲柄部；22链条；24后链轮；26曲柄轴；28前链轮；30马达；32控制部；34输入部；36踏频传感器；38转矩传感器；40速度传感器；42第一操作开关；44第二操作开关；52第一显示灯；54第二显示灯；56第三显示灯；58第四显示灯；60第五显示灯；62变速操作单元；64显示部；66变速开关；68第三操作开关。

Claims (20)

1.一种自行车用控制装置，控制用于对自行车的车轮驱动进行辅助的马达，其具有：
输入部；和
控制部，该控制部通过所述输入部的操作能够切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式和对应所述输入部的操作驱动所述马达的步行模式，
在切换到所述步行模式之后，所述控制部对应所述输入部的操作驱动所述马达。
2.如权利要求1所述的自行车用控制装置，其中，
所述输入部至少包含第一操作开关和第二操作开关。
3.如权利要求2所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部，
在所述骑乘模式时，通过所述第一操作开关受到操作，从所述骑乘模式切换到所述步行模式，
在所述步行模式时，通过所述第二操作开关受到操作，从所述步行模式切换到所述骑乘模式，
在用于切换到步行模式的第一操作开关的操作终止后，在所述步行模式时，通过所述第一操作开关受到操作，驱动所述马达。
4.如权利要求3所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述步行模式时，仅在所述第一操作开关正在受到操作的期间驱动所述马达。
5.如权利要求2所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述步行模式时，若所述第一操作开关受到操作，则驱动所述马达直到所述第二操作开关受到操作为止。
6.如权利要求2～5中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述骑乘模式时，通过所述第一操作开关受到规定时间以上的操作，从所述骑乘模式切换到所述步行模式。
7.如权利要求2所述的自行车用控制装置，其中，
所述输入部至少包含第三操作开关和第四操作开关，
所述第三操作开关是用于变更到所述步行模式的开关，
所述第四操作开关是用于除了模式变更以外的其他功能的开关。
8.如权利要求7所述的自行车用控制装置，其中，
所述第四操作开关是变速开关，
所述控制部在所述骑乘模式时基于所述第四操作开关控制变速装置，在所述步行模式时禁止基于所述第四操作开关的变速。
9.如权利要求2～6中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述骑乘模式包含对应人力驱动力而使所述马达输出辅助力的第一骑乘模式和不使所述马达输出辅助力的第二骑乘模式，
所述控制部在所述第一骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述第二骑乘模式，在所述第二骑乘模式时若所述第一操作开关受到操作，则切换到所述步行模式。
10.如权利要求9所述的自行车用控制装置，其中，
所述第一骑乘模式还包含相对人力驱动力的辅助力的大小不同的多个辅助模式，
所述控制部在所述骑乘模式时，对应所述第一操作开关以及所述第二操作开关的操作，来切换所述多个辅助模式。
11.如权利要求1～10中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述步行模式时，若所述人力驱动力达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
12.如权利要求1～11中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述步行模式时，若所述自行车的车速达到预先设定的值以上，则停止所述马达的驱动。
13.如权利要求1～12中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在所述步行模式下正在驱动所述马达时，以使所述自行车的车速变为预先设定的值以下的方式来驱动所述马达。
14.如权利要求12或13所述的自行车用控制装置，其中，
所述预先设定的值能够变更设定。
15.如权利要求1～14中任一项所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部对应所述输入部的操作正在驱动所述马达时，在车轮的旋转速度变为预先设定的值以下的情况下，停止所述马达的驱动。
16.如权利要求15所述的自行车用控制装置，其中，
所述控制部在停止所述马达的驱动时，以使所述马达的输出逐渐变小的方式控制所述马达。
17.一种电动辅助自行车，包含权利要求1～16中任一项的自行车用控制装置和所述马达。
18.一种马达控制方法，控制用于辅助自行车的车轮驱动的马达，
通过所述输入部的操作，来切换对应人力驱动力控制所述马达的骑乘模式和对应输入部的操作驱动所述马达的步行模式，
在切换到所述步行模式之后，对应所述输入部的操作来驱动所述马达。
19.如权利要求18所述的马达控制方法，其中，
在用于切换到所述步行模式的第一操作开关的操作终止之后，在所述步行模式时，通过所述第一操作开关再次受到操作，而驱动所述马达。
20.如权利要求18或19所述的马达控制方法，其中，
在所述步行模式时电源切断之后，若电源再次接入，则在所述骑乘模式下控制所述马达。
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