DE102019107221A1 - Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält einen Controller, der eine Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs steuert, die mindestens eines von einem den Vortrieb eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs unterstützenden Motor und einem Getriebe enthält, das ein erstes Verhältnis der Drehgeschwindigkeit eines Antriebsrads zur Drehgeschwindigkeit einer Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ändert. Der Controller ist eingerichtet, um die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in einem ersten Steuerzustand und einem zweiten Steuerzustand, der sich von dem ersten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In einem Fall, in dem ein Wert, der sich auf eine erste Änderungsrate eines Neigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert in dem ersten Steuerzustand ist, ändert der Controller den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand. Der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält mindestens einen von einem Gierwinkel und einem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.

Description

  • QUERVERWEIS AUF ANDERE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP 2018-066077 , die am 29. März 2018 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung JP 2018-066077 wird hierin durch Verweis aufgenommen.
  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • Zum Beispiel beschreibt die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2001-280464 ein bekanntes Steuergerät eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. In einem Fall, in dem sich ein mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug auf einer Steigung bewegt, ändert die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs einen Steuerzustand einer Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorstehende Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs berücksichtigt nur den Straßengradienten.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs vorzusehen, die eine Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geeignet steuert.
  • Eine Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Controller, der eine Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs steuert, die mindestens eines von einem den Vortrieb eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs unterstützenden Motor und einem Getriebe enthält, das ein erstes Verhältnis der Drehgeschwindigkeit eines Antriebsrads zur Drehgeschwindigkeit einer Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ändert. Der Controller ist eingerichtet, um die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in einem ersten Steuerzustand und einem zweiten Steuerzustand, der sich von dem ersten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In einem Fall, in dem ein Wert, der sich auf eine erste Änderungsrate eines Neigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert in dem ersten Steuerzustand ist, ändert der Controller den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand. Der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält mindestens einen von einem Gierwinkel und einem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt wird die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, die mindestens eines von dem Motor und dem Getriebe enthält, in einem Fall, in dem sich mindestens einer von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell ändert, geeignet gesteuert.
  • Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass in einem Fall, in dem ein Wert, der sich auf die erste Änderungsrate bezieht, kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert in dem zweiten Steuerzustand ist, der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand ändert.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zweiten Aspekt wird in einem Fall, in dem die Änderung mindestens eines von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs stabilisiert wird, der zweite Steuerzustand zurück in den ersten Steuerzustand versetzt, so dass die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem ersten Steuerzustand gesteuert wird.
  • Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass in einem Fall, in dem der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein erster Winkel ist, der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand ändert.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dritten Aspekt wird in einem Fall, in dem der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geringer als der erste Winkel in dem zweiten Steuerzustand ist, der zweite Steuerzustand zurück in den ersten Steuerzustand geändert, so dass die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem ersten Steuerzustand gesteuert wird.
  • Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass in einem Fall, in dem ein Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein zweiter Winkel ist, der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand ändert.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem vierten Aspekt wird in einem Fall, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs kleiner als der zweite Winkel in dem zweiten Steuerzustand ist, der zweite Steuerzustand zurück in den ersten Steuerzustand geändert, so dass die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem ersten Steuerzustand gesteuert wird.
  • Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt so eingerichtet, dass die von einem Menschen angetriebene Fahrzeugkomponente den Motor enthält und der Controller eingerichtet ist, um den Motor entsprechend der in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug eingegebenen menschlichen Antriebskraft beziehungsweise der dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführten menschlichen Antriebskraft zu steuern.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünften Aspekt wird der Motor entsprechend der ersten Änderungsrate mindestens eines von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs gesteuert. Der Controller steuert den Motor entsprechend der menschlichen Antriebskraft. Somit wird der Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs durch den Motor in geeigneter Weise unterstützt.
  • Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünften Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor so steuert, dass ein zweites Verhältnis einer vom Motor erzeugten Unterstützungskraft zu der menschlichen Antriebskraft im zweiten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis im ersten Steuerzustand ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechsten Aspekt wird in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate des mindestens einen von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs groß ist, das zweite Verhältnis kleiner als in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate klein ist. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht/einfach stabilisiert.
  • Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechsten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor steuert, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand nicht zu unterstützen.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebten Aspekt wird in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate mindestens eines von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs zunimmt, der Motor gesteuert, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nicht zu unterstützen. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünften oder sechsten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor so steuert, dass ein oberer Grenzwert einer Ausgabe des Motors in dem zweiten Steuerzustand kleiner als der obere Grenzwert der Ausgabe des Motors im ersten Steuerzustand ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achten Aspekt wird in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate des mindestens einen von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs zunimmt, der obere Grenzwert der Ausgabe des Motors verringert. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem fünften bis achten Aspekt der Controller eingerichtet, um den Motor in einem dritten Steuerzustand und einem vierten Steuerzustand, der sich von dem dritten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In einem Fall, in dem ein Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs oder ein Wert, der sich auf eine zweite Änderungsrate des Steigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem dritten Steuerzustand zunimmt, ändert der Controller den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunten Aspekt wird der Motor in einem Fall gesteuert, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell zunimmt.
  • Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunten Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor in dem vierten Steuerzustand so steuert, dass ein zweites Verhältnis einer von dem Motor erzeugten Unterstützungskraft zu der menschlichen Antriebskraft im vierten Steuerzustand größer als das zweite Verhältnis im dritten Steuerzustand ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zehnten Aspekt nimmt die Unterstützungskraft leicht in einem Fall zu, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell zunimmt. Somit fährt beispielsweise in einem Fall, in dem das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug auf ansteigenden Stufen fährt, das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug leicht über die Stufen.
  • Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird in der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem fünften bis zehnten Aspekt der Controller eingerichtet, um den Motor in einem fünften Steuerzustand und einem sechsten Steuerzustand, der sich von dem fünften Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In einem Fall, in dem ein Absolutwert eines Wertes, der sich auf eine zweite Änderungsrate eines Steigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem vierten vorbestimmten Wert ist und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem fünften Steuerzustand abnimmt, ändert der Controller den fünften Steuerzustand in den sechsten Steuerzustand.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem elften Aspekt wird der Motor in einem Fall, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell abnimmt, geeignet gesteuert.
  • Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem elften Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor so steuert, dass ein zweites Verhältnis einer vom Motor erzeugten Unterstützungskraft zur menschlichen Antriebskraft im sechsten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis in dem fünften Steuerzustand ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwölften Aspekt wird in einem Fall, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell abnimmt, das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwölften Aspekt so eingerichtet, dass der Controller den Motor steuert, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem sechsten Steuerzustand nicht zu unterstützen.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem dreizehnten Aspekt wird in einem Fall, in dem der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs schnell abnimmt, der Motor so gesteuert, dass der Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nicht unterstützt wird. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis dreizehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs das Getriebe enthält. Der Controller steuert das Getriebe so, dass das erste Verhältnis im zweiten Steuerzustand kleiner als das erste Verhältnis im ersten Steuerzustand ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem vierzehnten Aspekt beträgt das erste Verhältnis in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate des mindestens einen von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs zunimmt verringert. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis vierzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs das Getriebe enthält. Der Controller steuert das Getriebe, um das erste Verhältnis entsprechend einem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem ersten Steuerzustand zu ändern, und steuert das Getriebe in dem zweiten Steuerzustand nicht entsprechend dem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünfzehnten Aspekt wird das Getriebe in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate mindestens eines von dem Gierwinkel und dem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs zunimmt, nicht gesteuert. Somit wird das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs leicht stabilisiert.
  • Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem fünfzehnten Aspekt so eingerichtet, dass in einem Fall, in dem ein Parameter, der sich auf einen Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, in dem ersten Steuerzustand von einem vorbestimmten Bereich nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs wechselt, der Controller das Getriebe steuert, um das erste Verhältnis zu ändern.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechzehnten Aspekt wird in dem ersten Steuerzustand das erste Verhältnis in ein erstes Verhältnis geändert, das für den Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs geeignet ist.
  • Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Parameter mindestens eine von einer Drehgeschwindigkeit einer Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und einer in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug eingegebenen Antriebskraft beziehungsweise dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführten menschlichen Antriebskraft enthält.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem siebzehnten Aspekt wird mindestens eine von der Drehgeschwindigkeit der Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und der in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug eingegebenen menschlichen Antriebskraft beziehungsweise der dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführten menschlichen Antriebskraft im ersten Steuerzustand in einem geeigneten Bereich leicht aufrechterhalten.
  • Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem von dem ersten bis siebzehnten Aspekt ferner einen Detektor, der den Neigungswinkel erfasst.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achtzehnten Aspekt wird der Neigungswinkel durch den Detektor geeignet erfasst.
  • Nach einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achtzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Detektor ein Gyroskop enthält.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunzehnten Aspekt wird der Neigungswinkel durch das Gyroskop geeignet erfasst.
  • Nach einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem achtzehnten oder neunzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Detektor eine Halterung enthält, die an einem Rahmen des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs montierbar ist.
  • Mit der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwanzigsten Aspekt ist der Detektor an dem Rahmen montierbar und erfasst den Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • Die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung steuert in geeigneter Weise die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. Der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „einer oder mehrere“ einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Zum Beispiel bedeutet der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eine von“ „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl seiner Auswahlmöglichkeiten zwei ist. Zum anderen bedeutet der Ausdruck „mindestens eine von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten mindestens drei beträgt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, das eine erste Ausführungsform einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, das die erste Ausführungsform der Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält, zeigt.
    • 3 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen einem ersten Steuerzustand und einem zweiten Steuerzustand, der von dem in 2 gezeigten Controller ausgeführt wird.
    • 4 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen einem dritten Steuerzustand und einem vierten Steuerzustand, der von dem in 2 gezeigten Controller ausgeführt wird.
    • 5 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen einem fünften Steuerzustand und einem sechsten Steuerzustand, der von dem in 2 gezeigten Controller ausgeführt wird.
    • 6 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Ändern eines ersten Verhältnisses, der von einer zweiten Ausführungsform eines Controllers ausgeführt wird.
    • 7 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen dem ersten Steuerzustand und dem zweiten Steuerzustand, der durch ein erstes modifiziertes Beispiel eines Controllers ausgeführt wird.
    • 8 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen dem ersten Steuerzustand und dem zweiten Steuerzustand, der durch ein zweites modifiziertes Beispiel eines Controllers ausgeführt wird.
    • 9 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Umschalten zwischen dem dritten Steuerzustand und dem vierten Steuerzustand, der durch ein drittes modifiziertes Beispiel eines Controllers ausgeführt wird.
    • 10 ist eine Seitenansicht eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs mit einem vierten modifizierten Beispiel einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform einer Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 40 wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 40 einfach als die Steuervorrichtung 40 bezeichnet. Die Steuervorrichtung 40 ist an einem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug das durch zumindest menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält beispielsweise ein Fahrrad. Die Anzahl der Räder in dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug 10 ist nicht begrenzt. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug enthält zum Beispiel verschiedene Arten von Fahrrädern, wie zum Beispiel ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Stadtfahrrad, ein Lastenfahrrad und ein Liegerad und ein elektrisch unterstütztes Fahrrad (E-Bike). In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen bezieht sich das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 auf ein Fahrrad.
  • Wie in 1 gezeigt ist, enthält das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 eine Kurbel 12 und ein Antriebsrad 14. Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält ferner einen Rahmen 16. Die menschliche Antriebskraft H wird in die Kurbel 12 eingegeben beziehungsweise dieser zugeführt. Die Kurbel 12 enthält eine Kurbelwelle 12A, die relativ zum Rahmen 16 drehbar ist, und Kurbelarme 12B, die jeweils an axialen Enden der Kurbelwelle 12A vorgesehen sind. Ein Pedal 18 ist mit jedem Kurbelarm 12B gekoppelt. Das Antriebsrad 14 wird entsprechend der Drehung der Kurbel 12 angetrieben. Das Antriebsrad 14 wird von dem Rahmen 16 gestützt. Die Kurbel 12 und das Antriebsrad 14 sind durch einen Antriebsmechanismus 20 gekoppelt. Der Antriebsmechanismus 20 enthält einen ersten Drehkörper 22, der mit der Kurbelwelle 12A gekoppelt ist. Die Kurbelwelle 12A und der erste Drehkörper 22 können über eine erste Einwegkupplung gekoppelt sein. Die erste Einwegkupplung ist eingerichtet, um eine Vorwärtsdrehung des ersten Drehkörpers 22 in einem Fall zu ermöglichen, in dem sich die Kurbel 12 vorwärts dreht, und eine Rückwärtsdrehung des ersten Drehkörpers 22 in einem Fall zu verhindern, in dem sich die Kurbel 12 rückwärts dreht. Der erste Drehkörper 22 enthält ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Der Antriebsmechanismus 20 enthält ferner ein Kopplungselement 26 und einen zweiten Drehkörper 24. Das Kopplungselement 26 überträgt eine Drehkraft des ersten Drehkörpers 22 auf den zweiten Drehkörper 24. Das Kopplungselement 26 enthält beispielsweise eine Kette, einen Riemen oder eine Welle.
  • Der zweite Drehkörper 24 ist mit dem Antriebsrad 14 gekoppelt. Der zweite Drehkörper 24 enthält ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Vorzugsweise ist eine zweite Einwegkupplung zwischen dem zweiten Drehkörper 24 und dem Antriebsrad 14 vorgesehen. Die zweite Einwegkupplung ist eingerichtet, um eine Vorwärtsdrehung des Antriebsrads 14 in einem Fall zu ermöglichen, in dem sich der zweite Drehkörper 24 vorwärts dreht, und eine Rückwärtsdrehung des Antriebsrads 14 in einem Fall zu verhindern, in dem sich der zweite Drehkörper 24 rückwärts dreht.
  • Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält ein Vorderrad und ein Hinterrad. Das Vorderrad ist über eine Vordergabel 16A am Rahmen 16 befestigt. Ein Lenker 16C ist über einen Vorbau 16B mit der Vordergabel 16A verbunden. In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen bezieht sich das Antriebsrad 14 auf das Hinterrad. Das Vorderrad kann jedoch das Antriebsrad 14 sein.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 ferner eine Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. Die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält mindestens eines von einem Motor 30, der den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 unterstützt und einem Getriebe 32, das ein erstes Verhältnis R einer Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads 14 zu einer Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ändert. In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs sowohl den Motor 30 als auch das Getriebe 32 und die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält den Motor 30.
  • Das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 enthält ferner eine Batterie 34, eine Antriebsschaltung 36 des Motors 30 und einen Aktuator 38 des Getriebes 32. Der Motor 30 bildet eine Antriebseinheit zusammen mit der Antriebsschaltung 36.
  • Die Batterie 34 enthält eine oder mehrere Batteriezellen. Die Batteriezellen enthalten eine wiederaufladbare Batterie. Die Batterie 34 liefert elektrische Energie an andere elektrische Komponenten, wie zum Beispiel den Motor 30 und die Steuervorrichtung 40, die an dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen und durch Drähte bzw. Kabel elektrisch mit der Batterie 34 verbunden sind. Die Batterie 34 ist mit einem Controller 42 der Steuervorrichtung 40 verbunden, um eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation mit dem Controller 42 durchzuführen. Die Batterie 34 ist eingerichtet, um mit dem Controller 42 beispielsweise über eine Energieleitungskommunikation (PLC) zu kommunizieren. Die Batterie 34 kann an der Außenseite des Rahmens 16 angebracht sein oder kann zumindest teilweise in dem Rahmen 16 untergebracht sein.
  • Vorzugsweise sind der Motor 30 und die Treiberschaltung 36 an demselben Gehäuse 30A vorgesehen. Die Treiberschaltung 36 steuert die dem Motor 30 von der Batterie 34 zugeführte Energie. Die Treiberschaltung 36 ist mit dem Controller 42 verbunden, um eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation mit dem Controller 42 durchzuführen. Die Treiberschaltung 36 ist eingerichtet, um mit dem Controller 42 zum Beispiel durch serielle Kommunikation zu kommunizieren. Die Treiberschaltung 36 treibt den Motor 30 entsprechend einem Steuersignal von dem Controller 42 an. Die Treiberschaltung 36 enthält eine Wechselrichterschaltung. Der Motor 30 unterstützt den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Motor 30 enthält einen Elektromotor. Der Motor 30 ist vorgesehen, um eine Drehung auf das Vorderrad oder zu einem Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H, der sich von den Pedalen 18 bis zum Hinterrad erstreckt, zu übertragen. Der Motor 30 ist an dem Rahmen 16 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, dem Hinterrad oder dem Vorderrad vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 30 mit dem Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 12A und dem ersten Drehkörper 22 gekoppelt. Auf dem Kraftübertragungsweg zwischen dem Motor 30 und der Kurbelwelle 12A kann eine Einwegkupplung vorgesehen sein, so dass in einem Fall, in dem die Kurbelwelle 12A in einer Richtung gedreht wird, in der das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 vorwärts fährt, der Motor 30 nicht durch die Drehkraft der Kurbel 12 gedreht wird. Andere Aufbauformen als der Motor 30 und die Antriebsschaltung 36 können an dem Gehäuse 30A vorgesehen sein, an dem der Motor 30 und die Treiberschaltung 36 vorgesehen sind. Beispielsweise kann an dem Gehäuse 30A eine Geschwindigkeitsreduziereinheit vorgesehen sein, die die Drehgeschwindigkeit des Motors 30 reduziert und die Drehung ausgibt.
  • Das Getriebe 32 bildet eine Getriebevorrichtung zusammen mit dem Aktuator 38. Das Getriebe 32 ändert das erste Verhältnis R der Drehgeschwindigkeit des Antriebsrads 14 zu der Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12. Das Getriebe 32 ist eingerichtet, um das erste Verhältnis R in abgestufter Weise zu ändern. Das Getriebe 32 kann so eingerichtet sein, dass es das erste Verhältnis R kontinuierlich ändert. Der Aktuator 38 führt einen Schaltvorgang an dem Getriebe 32 durch. Das Getriebe 32 wird von dem Controller 42 gesteuert. Der Aktuator 38 ist mit dem Controller 42 verbunden, um eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation mit dem Controller 42 durchzuführen. Der Aktuator 38 ist eingerichtet, um mit dem Controller 42 zum Beispiel über eine Energieleitungskommunikation (PLC) zu kommunizieren. Der Aktuator 38 führt einen Schaltvorgang an dem Getriebe 32 entsprechend einem Steuersignal von dem Controller 42 durch. Das Getriebe 32 enthält mindestens eines von einer Innenschalteinheit und einem Umwerfer. Der Umwerfer enthält mindestens einen von einem vorderen Umwerfer und einem hinteren Umwerfer. In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Getriebe 32 einen hinteren Umwerfer. Das Aktuator 38 kann in dem Getriebe 32 enthalten sein.
  • Die Steuervorrichtung 40 enthält den Controller 42. Der Controller 42 enthält einen elektrischen Controller. Die Steuervorrichtung 40 enthält ferner eine Speichereinheit (Speichervorrichtung) 44, einen Kurbeldrehsensor 46, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 und einen Drehmomentsensor 50.
  • Der Kurbeldrehsensor 46 wird verwendet, um die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 zu erfassen. Der Kurbeldrehsensor 46 ist an dem Rahmen 16 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 oder dem Gehäuse 30A vorgesehen, an dem der Motor 30 vorgesehen ist. Der Kurbeldrehsensor 46 ist so eingerichtet, dass er einen Magnetsensor enthält, der ein Signal entsprechend der Stärke eines Magnetfelds ausgibt. Ein ringförmiger Magnet mit einem Magnetfeld, dessen Stärke sich in Umfangsrichtung ändert, ist an der Kurbelwelle 12A oder dem Kraftübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 12A und dem ersten Drehkörper 22 vorgesehen. Der Kurbelwellendrehsensor 46 ist mit dem Controller 42 verbunden, um eine drahtgebundene oder eine Drahtlosverbindung durchzuführen. Der Kurbeldrehsensor 46 überträgt ein Signal, das der Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 entspricht, an den Controller 42 der Steuervorrichtung 40.
  • Der Kurbeldrehsensor 46 kann einen Magneten erfassen, der an einem Element vorgesehen ist, das sich einstückig mit der Kurbelwelle 12A in dem Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H zwischen der Kurbelwelle 12A und dem ersten Drehkörper 22 dreht. In einem Fall, in dem keine Einwegkupplung zwischen der Kurbelwelle 12A und dem ersten Drehkörper 22 vorgesehen ist, kann der vom Kurbelwellendrehsensor 46 erfasste Magnet beispielsweise am ersten Drehkörper 22 vorgesehen sein.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 wird verwendet, um eine Drehgeschwindigkeit des Rads zu erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 ist über eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation elektrisch mit dem Controller 42 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 ist mit dem Controller 42 verbunden, um eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation mit dem Controller 42 durchzuführen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 überträgt ein der Drehgeschwindigkeit des Rads entsprechendes Signal an den Controller 42. Der Controller 42 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit V des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 basierend auf der Drehgeschwindigkeit des Rads. Vorzugsweise enthält der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 ein magnetisches Reed, das einen Reedschalter oder ein Hall-Element bildet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 48 kann an einer Kettenstrebe des Rahmens 16 angebracht sein und eingerichtet sein, um einen am Hinterrad angebrachten Magneten zu erfassen, oder kann an der Vordergabel 16A vorgesehen sein und eingerichtet sein, um einen am Vorderrad angebrachten Magneten zu erfassen.
  • Der Drehmomentsensor 50 ist beispielsweise an dem Gehäuse 30A vorgesehen, an dem der Motor 30 vorgesehen ist. Der Drehmomentsensor 50 wird verwendet, um ein Drehmoment TH der der/in die Kurbel 12 zugeführten/eingegebenen menschlichen Antriebskraft H zu erfassen. Der Drehmomentsensor 50 ist beispielsweise auf dem Kraftübertragungsweg stromauf der ersten Einwegkupplung vorgesehen. Der Drehmomentsensor 50 enthält beispielsweise einen Dehnungssensor oder einen Magnetostriktionssensor. Der Dehnungssensor enthält einen Dehnungsmesser. In einem Fall, in dem der Drehmomentsensor 50 einen Dehnungssensor enthält, ist der Dehnungssensor beispielsweise am Außenumfang eines im Kraftübertragungsweg enthaltenen Drehkörpers vorgesehen. Der Drehmomentsensor 50 ist über eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikation mit dem Controller 42 verbunden. Der Drehmomentsensor 50 kann eine drahtgebundene oder eine Drahtloskommunikationseinheit enthalten. In diesem Fall ist die Kommunikationseinheit des Drehmomentsensors 50 eingerichtet, um mit dem Controller 42 zu kommunizieren.
  • Der Controller 42 enthält eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung, die vorbestimmte Steuerprogramme ausführt. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung enthält beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Der Controller 42 kann einen oder mehrere Mikrocomputer enthalten. Der Controller 42 kann mehrere arithmetische Verarbeitungsvorrichtungen enthalten, die an getrennten Orten vorgesehen sind. Die Speichereinheit 44 speichert (eine) Information(en), die in verschiedenen Steuerprogrammen und verschiedenen Steuerprozessen verwendet wird/werden. Die Speichereinheit 44 enthält beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Der Controller 42 und die Speichereinheit 44 sind beispielsweise an dem Gehäuse 30A vorgesehen, an dem der Motor 30 vorgesehen ist. Der Controller 42 kann die Treiberschaltung 36 enthalten.
  • Der Controller 42 ist eingerichtet, um den Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H zu steuern, die in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingegeben beziehungsweise dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführt wird. Der Controller 42 ist eingerichtet, um den Motor 30 so zu steuern, dass ein zweites Verhältnis X einer Unterstützungskraft M, die von dem Motor 30 erzeugt wird, zu der in die Kurbel 12 eingegebenen menschlichen Antriebskraft H auf ein vorbestimmtes Verhältnis eingestellt wird. Das vorbestimmte Verhältnis kann ein fester Wert sein, ein Wert, der sich entsprechend der menschlichen Antriebskraft H ändert, ein Wert, der sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V ändert, oder ein Wert, der sich entsprechend der Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 ändert. Die menschliche Antriebskraft H enthält das Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H oder die Leistung (Watt) der menschlichen Antriebskraft H. In der Beschreibung kann sich das zweite Verhältnis X auf ein zweites Verhältnis XT eines Drehmoments TM der Unterstützungskraft M beziehen, die von dem Motor 30 erzeugt wird, zu dem Drehmoment TH der menschlichen Antriebskraft H, die in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingegeben wird. In der Beschreibung kann sich das zweite Verhältnis X auf ein zweites Verhältnis XW der Leistung (Watt) der Unterstützungskraft M, die von dem Motor 30 erzeugt wird, zu der Leistung (Watt) der in das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 eingegebenen menschliche Antriebskraft H beziehen. Die Leistung der menschlichen Antriebskraft H wird durch Multiplizieren des Drehmoments TH der in die Kurbel 12 eingegebenen menschlichen Antriebskraft H mit der Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 berechnet. In einem Fall, in dem die Ausgabe des Motors 30 über eine Geschwindigkeitsreduziereinheit in den Kraftübertragungsweg der menschlichen Antriebskraft H eingegeben wird, ist die Ausgabe der Geschwindigkeitsreduziereinheit die Unterstützungskraft M des Motors 30. In einem Fall, in dem die Geschwindigkeit des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 höher als oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist, stoppt der Controller 42 die Unterstützung des Motors 30. Die vorbestimmte Geschwindigkeit beträgt beispielsweise 25 km/h oder 45 km/h.
  • Die Steuervorrichtung 40 enthält ferner einen Detektor 52, der einen Neigungswinkel D erfasst. Der Detektor 52 enthält ein Gyroskop 52A. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Detektor 52 an dem Gehäuse 30A vorgesehen, an dem der Motor 30 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Detektor 52 in dem Gehäuse 30A untergebracht, an dem der Motor 30 vorgesehen ist. Der Detektor 52 ist über das Gehäuse 30A an dem Rahmen 16 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 angebracht. Das Gyroskop 52A entspricht einer Halterung, die an dem Rahmen 16 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 montierbar ist. Vorzugsweise enthält das Gyroskop 52A ein dreiachsiges Gyroskop 52A. Vorzugsweise ist das Gyroskop 52A eingerichtet, um einen Gierwinkel DY des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, einen Rollwinkel DR des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und einen Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 zu erfassen. Das Gyroskop 52A ist vorzugsweise an dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug 10 so vorgesehen, dass sich die drei Achsen in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, der Seitwärtsrichtung und der Vertikalrichtung des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 erstrecken. Das Gyroskop 52A kann ein einachsiges Gyroskop oder ein zweiachsiges Gyroskop enthalten. Der Detektor 52 kann einen Beschleunigungssensor enthalten. Der Detektor 52 kann eingerichtet sein, um den Neigungswinkel D entsprechend einem Erfassungsergebnis des Beschleunigungssensors zu korrigieren.
  • Der Controller 42 steuert die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs. Der Controller 42 ist eingerichtet, um die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in einem ersten Steuerzustand und einem zweiten Steuerzustand, der sich von dem ersten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In einem Fall, in dem ein Wert E, der sich auf eine erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht, größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert EA in dem ersten Steuerzustand ist, ändert der Controller 42 den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand. Der Neigungswinkel D des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 enthält mindestens einen von dem Gierwinkel DY des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und dem Rollwinkel DR des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Neigungswinkel D kann ferner den Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 enthalten. Vorzugsweise ist der erste vorbestimmte Wert EA größer als Null. In der vorliegenden Ausführungsform steuert der Controller 42 den Motor 30. In dem ersten Steuerzustand steuert der Controller 42 den Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H. Der Controller 42 kann in dem ersten Steuerzustand durch die Zufuhr von Energie aktiviert werden oder kann der erste Steuerzustand werden, indem der Unterstützungsmodus mit einem Betätigungsabschnitt ausgewählt wird.
  • Der auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezogene Wert E kann die erste Änderungsrate EX oder eine Änderungsrate der ersten Änderungsrate EX sein. Die erste Änderungsrate EX wird aus einem Betrag des Neigungswinkels D erhalten, der sich in einem vorbestimmten Zeitraum geändert hat. Die Änderungsrate der ersten Änderungsrate EX wird erhalten, indem eine zeitliche Ableitung der ersten Änderungsrate EX durchgeführt wird. Der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX bezieht, kann ein Wert sein, der erhalten wird, indem Ableitungen an der ersten Änderungsrate EX mehrmals durchgeführt werden. Der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX bezieht, kann einen Wert EY enthalten, der sich auf eine erste Änderungsrate EXY des Gierwinkels DY bezieht, oder kann einen Wert ER enthalten, der sich auf eine erste Änderungsrate EXR des Rollwinkels DR bezieht. In einem Fall, in dem der auf die erste Änderungsrate EX bezogene Wert E den auf die erste Änderungsrate EXY des Gierwinkels DY bezogenen Wert EY enthält, kann die erste Änderungsrate EX die erste Änderungsrate EXY sein oder kann eine Änderungsrate der ersten Änderungsrate EXY sein. In einem Fall, in dem der auf die erste Änderungsrate EX bezogene Wert E den auf die erste Änderungsrate EXR des Rollwinkels DR bezogenen Wert ER enthält, kann die erste Änderungsrate EX die erste Änderungsrate EXR oder eine Änderungsrate der ersten Änderungsrate EXR sein.
  • In einem ersten Beispiel steuert der Controller 42 den Motor 30 so, dass das zweite Verhältnis X der vom Motor 30 erzeugten Unterstützungskraft M zur menschlichen Antriebskraft im zweiten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis X im ersten Steuerzustand ist. Vorzugsweise steuert der Controller 42 den Motor 30, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem zweiten Steuerzustand nicht zu unterstützen. In einem zweiten Beispiel steuert der Controller 42 den Motor 30 so, dass ein oberer Grenzwert MX einer Ausgabe des Motors 30 in dem zweiten Steuerzustand kleiner als der obere Grenzwert MX einer Ausgabe des Motors 30 in dem ersten Steuerzustand ist. Der obere Grenzwert MX der Ausgabe des Motors 30 kann ein oberer Grenzwert des Drehmoments TM der vom Motor 30 erzeugten Unterstützungskraft M oder ein oberer Leistungsgrenzwert der vom Motor erzeugten Unterstützungskraft M sein. Der Controller 42 kann nur eines von dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel ausführen oder kann sowohl das erste Beispiel als auch das zweite Beispiel ausführen.
  • In einem Fall, in dem der auf die erste Änderungsrate EX bezogene Wert E im zweiten Steuerzustand kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert EB ist, ändert der Controller 42 den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand. Vorzugsweise ist der zweite vorgegebene Wert EB größer als Null. Der zweite vorbestimmte Wert EB kann gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA sein.
  • Der Vorgang zum Umschalten zwischen dem ersten Steuerzustand und dem zweiten Steuerzustand wird nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 von der Batterie 34 mit Energie versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S11 in dem in 3 gezeigten Flussdiagramm fort. Solange die Energie zugeführt wird, führt der Controller 42 den Vorgang vom Schritt S11 in vorbestimmten Zyklen aus.
  • In Schritt S11 bestimmt der Controller 42, ob der Steuerzustand der erste Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Steuerzustand nicht der erste Steuerzustand ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steuerzustand der erste Steuerzustand ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S12 fort.
  • In Schritt S12 bestimmt der Controller 42, ob der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA ist. Zum Beispiel in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate EXY des Gierwinkels DY größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert EXY1 ist oder die erste Änderungsrate EXR des Rollwinkels DR größer als oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert EXR1 ist, bestimmt der Controller 42, dass der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA ist. In einem Fall, in dem der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, nicht größer als oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S13 fort.
  • In Schritt S13 ändert der Controller 42 den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand und fährt mit Schritt S14 fort. Der Controller 42 steuert zum Beispiel den Motor 30, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 nicht zu unterstützen, indem der erste Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand geändert wird.
  • In Schritt S14 bestimmt der Controller 42, ob der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EB ist. Zum Beispiel in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate EXY des Gierwinkels DY größer als oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert EXY2 ist oder die erste Änderungsrate EXR des Rollwinkels DR größer als oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert EXR2 ist, bestimmt der Controller 42, dass der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EB ist. Alternativ ist beispielsweise in einem Fall, in dem die erste Änderungsrate EXY des Gierwinkels DY größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EXY2 ist und die erste Änderungsrate EXR des Rollwinkels DR größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EXR2 ist, kann der Controller 42 bestimmen, dass der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EB ist. Der Controller 42 wiederholt den Schritt S14, bis der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EB wird. In einem Fall, in dem der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, kleiner als der zweite vorbestimmte Wert EB ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S15 fort.
  • In Schritt S15 ändert der Controller 42 den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand und beendet den Vorgang. Durch Ändern des zweiten Steuerzustands in den ersten Steuerzustand steuert der Controller 42 den Motor 30, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H auf die gleiche Weise wie vor dem Umschalten in den zweiten Steuerzustand in Schritt S13 zu unterstützen.
  • In einem Fall, in dem der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, größer als oder gleich dem ersten vorbestimmten Wert EA ist, ändert sich die Haltung des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, um sich von der Fahrbahn, der horizontalen Ebene oder der Fahrtrichtung unmittelbar vor der Änderung zu neigen. In diesem Fall ändert der Controller 42 den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand. Dies verringert die Ausgabe des Motors 30 und ermöglicht es dem Fahrer, das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 leicht zu stabilisieren.
  • In der vorliegenden Ausführungsform enthält der erste Steuerzustand einen dritten Steuerzustand.
  • Vorzugsweise ist der Controller 42 eingerichtet, um den Motor 30 in dem dritten Steuerzustand und einem vierten Steuerzustand, der sich von dem dritten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In dem dritten Steuerzustand steuert der Controller 42 den Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H. In einem Fall, in dem sich der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 oder ein Wert F, der sich auf eine zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht, größer als oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist und der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem dritten Steuerzustand zunimmt, ändert der Controller 42 den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand. In der vorliegenden Ausführungsform ändert der Controller 42 in einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 größer als oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert DPB ist und der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem dritten Steuerzustand zunimmt, den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand. Vorzugsweise ist der dritte vorbestimmte Wert DPB, der sich auf den Steigungswinkel DP bezieht, größer als Null. Der auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezogene Wert F kann die zweite Änderungsrate FX oder eine Änderungsrate der zweiten Änderungsrate FX sein. Die zweite Änderungsrate FX wird durch einen Betrag des Steigungswinkels DP erhalten, der sich in einer vorbestimmten Zeitdauer geändert hat. Die Änderungsrate des zweiten Änderungsrate FX wird erhalten, indem eine zeitliche Ableitung der zweiten Änderungsrate FX durchgeführt wird. Der Wert F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX bezieht, kann ein Wert sein, der erhalten wird, indem Ableitungen an der zweiten Änderungsrate FX mehrmals durchgeführt werden. Vorzugsweise steuert der Controller 42 den Motor 30 so, dass das zweite Verhältnis X der vom Motor 30 erzeugten Unterstützungskraft M zur menschlichen Antriebskraft H im vierten Steuerzustand größer als oder gleich dem zweiten Verhältnis X in dem dritten Steuerzustand ist.
  • Der Vorgang zum Umschalten zwischen dem dritten Steuerzustand und dem vierten Steuerzustand wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 von der Batterie 34 mit Energie versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S21 in dem in 4 gezeigten Flussdiagramm fort. Solange die Energie zugeführt wird, führt der Controller 42 den Vorgang von Schritt S21 in vorbestimmten Zyklen aus.
  • In Schritt S21 bestimmt der Controller 42, ob der Steuerzustand der dritte Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H gesteuert wird, bestimmt der Controller 42, dass der Steuerzustand der dritte Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Steuerzustand nicht der dritte Steuerzustand ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steuerzustand der dritte Steuerzustand ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S22 fort.
  • In Schritt S22 bestimmt der Controller 42, ob der Steigungswinkel DP größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert DPB ist. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP nicht größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert DPB ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert DPB ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S23 fort.
  • In Schritt S23 bestimmt der Controller 42, ob der Steigungswinkel DP zunimmt. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP nicht zunimmt, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP zunimmt, fährt der Controller 42 mit Schritt S24 fort.
  • In Schritt S24 ändert der Controller 42 den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand und fährt mit Schritt S25 fort. In Schritt S25 bestimmt der Controller 42, ob der Steigungswinkel DP kleiner als der dritte vorbestimmte Wert DPB ist. Der Controller 42 wiederholt Schritt S25, bis der Steigungswinkel DP kleiner als der dritte vorbestimmte Wert DPB wird. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP kleiner als der dritte vorbestimmte Wert DPB ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S26 fort. In Schritt S26 ändert der Controller 42 den vierten Steuerzustand in den dritten Steuerzustand und beendet den Vorgang.
  • In der vorliegenden Ausführungsform enthält der erste Steuerzustand einen fünften Steuerzustand.
  • Vorzugsweise ist der Controller 42 eingerichtet, um den Motor 30 in dem fünften Steuerzustand und einem sechsten Steuerzustand, der sich von dem fünften Steuerzustand unterscheidet, zu steuern. In dem fünften Steuerzustand steuert der Controller 42 den Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H. In einem Fall, in dem der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht, größer als oder gleich einem vierten vorbestimmten Wert FB ist und der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem fünften Steuerzustand abnimmt, ändert der Controller 42 den fünften Steuerzustand in den sechsten Steuerzustand. Vorzugsweise steuert der Controller 42 den Motor 30 so, dass das zweite Verhältnis X der vom Motor 30 erzeugten Unterstützungskraft M zur menschlichen Antriebskraft H im sechsten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis X im fünften Steuerzustand ist. Vorzugsweise steuert der Controller 42 in dem sechsten Steuerzustand den Motor 30, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 nicht zu unterstützen.
  • Der Vorgang zum Umschalten zwischen dem fünften Steuerzustand und dem sechsten Steuerzustand wird nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 von der Batterie 34 mit Energie versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S31 in dem in 5 gezeigten Flussdiagramm fort. Solange die Energie zugeführt wird, führt der Controller 42 den Vorgang von Schritt S31 in vorbestimmten Zyklen aus.
  • In Schritt S31 bestimmt der Controller 42, ob der Steuerzustand der fünfte Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Motor 30 entsprechend der menschlichen Antriebskraft H gesteuert wird, bestimmt der Controller 42, dass der Steuerzustand der fünfte Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Steuerzustand nicht der fünfte Steuerzustand ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steuerzustand der fünfte Steuerzustand ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S32 fort.
  • In Schritt S32 bestimmt der Controller 42, dass der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, größer als oder gleich dem vierten vorbestimmten Wert FB ist. Zum Beispiel bestimmt der Controller 42 in einem Fall, in dem der Absolutwert der zweiten Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP größer als oder gleich einem vierten vorbestimmten Wert FXA ist, dass sich der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, größer als oder gleich dem vierten vorbestimmten Wert FB ist. In einem Fall, in dem der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, nicht größer als oder gleich dem vierten vorbestimmten Wert FB ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, größer als oder gleich dem vierten vorbestimmten Wert FB ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S33 fort.
  • In Schritt S33 bestimmt der Controller 42, ob der Steigungswinkel DP abnimmt. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP nicht abnimmt, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP abnimmt, fährt der Controller 42 mit Schritt S34 fort. In Schritt S34 ändert der Controller 42 den fünften Steuerzustand in den sechsten Steuerzustand und fährt mit Schritt S35 fort.
  • In Schritt S35 bestimmt der Controller 42, ob der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, kleiner als der vierte vorbestimmte Wert FB ist. Der Controller 42 bestimmt zum Beispiel in einem Fall, in dem der Absolutwert der zweiten Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP kleiner als der vierte vorbestimmte Wert FXA ist, dass der Absolutwert des Werts F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, kleiner als der vierte vorbestimmte Wert FB ist. Der Controller 42 wiederholt den Schritt S35, bis der Absolutwert der zweiten Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP kleiner als der vierte vorbestimmte Wert FXA wird. In Schritt S36 ändert der Controller 42 den sechsten Steuerzustand in den fünften Steuerzustand und beendet den Vorgang.
  • Der Controller 42 kann die in den 3, 4 und 5 gezeigten Vorgänge parallel ausführen. In diesem Fall kann der Controller 42 den Motor 30 in einem Steuerzustand steuern, der einen aus dem ersten Steuerzustand und dem zweiten Steuerzustand, einen aus dem dritten Steuerzustand und dem vierten Steuerzustand und einen aus dem fünften Steuerzustand und dem sechsten Steuerzustand kombiniert. Beispielsweise kann der in 4 gezeigte Vorgang unter Verwendung des zweiten Steuerzustands oder des sechsten Steuerzustands als der dritte Steuerzustand ausgeführt werden. Der in 5 gezeigte Vorgang kann unter Verwendung des zweiten Steuerzustands oder des dritten Steuerzustands als der fünfte Steuerzustand ausgeführt werden. Der in 3 gezeigte Vorgang kann unter Verwendung des dritten Steuerzustands oder des sechsten Steuerzustands als der erste Steuerzustand ausgeführt werden. Die Speichereinheit 44 kann Programme speichern, die jeder Kombination des Steuerzustands entsprechen. In diesem Fall kann der Controller 42 einen einzelnen Steuerzustand aus den Kombinationen auswählen und den Motor 30 in dem ausgewählten Steuerzustand steuern. In einem Fall, in dem der Steuerzustand einer von dem zweiten Steuerzustand, dem vierten Steuerzustand oder dem sechsten Steuerzustand ist, kann der Controller 42 so eingerichtet werden, um nicht zu den anderen von dem zweiten Steuerzustand, dem vierten Steuerzustand und dem sechsten Steuerzustand geändert zu werden, bis der eine von dem zweiten Steuerzustand, dem vierten Steuerzustand und dem sechsten Steuerzustand in den vorhergehenden Steuerzustand wechselt.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform einer Steuervorrichtung 40 wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschrieben. Die Steuervorrichtung 40 der zweiten Ausführungsform ist dieselbe wie die Steuervorrichtung 40 der ersten Ausführungsform, außer dass der Controller 42 das Getriebe 32 anstelle des Motors 30 entsprechend dem Neigungswinkel D steuert. Die Elemente, die mit den entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
  • Die Komponente 28 eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält das Getriebe 32.
  • In einem ersten Beispiel steuert der Controller 42 das Getriebe 32 so, dass das erste Verhältnis R im zweiten Steuerzustand kleiner als das erste Verhältnis R im ersten Steuerzustand ist.
  • In einem zweiten Beispiel steuert der Controller 42 das Getriebe 32, um das erste Verhältnis R entsprechend einem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem ersten Steuerzustand zu ändern, und steuert in dem zweiten Steuerzustand das Getriebe 32 nicht entsprechend dem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Der Controller 42 kann nur eines von dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel oder beide durchführen.
  • In dem zweiten Beispiel steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem sich ein Parameter A, der sich auf den Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht, in dem ersten Steuerzustand von einem vorbestimmten Bereich WA nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs WA verschiebt, das Getriebe 32, um das erste Übersetzungsverhältnis R zu ändern. Der Parameter A enthält mindestens eine von der Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 und der menschlichen Antriebskraft H, die in das menschliche Fahrzeug 10 eingegeben wird. Der Controller 42 erhöht beispielsweise das erste Verhältnis R in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 größer als ein oberer Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist, und verringert das erste Verhältnis R in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 kleiner als ein unterer Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist. Der Controller 42 verringert beispielsweise das erste Verhältnis R in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H größer als der obere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist, und erhöht das erste Verhältnis R in einem Fall, in dem die menschliche Antriebskraft H kleiner als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist.
  • Der Vorgang zum Ändern des ersten Verhältnisses R entsprechend dem Parameter A wird nun unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In einem Fall, in dem der Controller 42 mit Energie von der Batterie 34 versorgt wird, startet der Controller 42 den Vorgang und fährt mit Schritt S41 in dem in 6 gezeigten Flussdiagramm fort. Solange die Energie zugeführt wird, führt der Controller 42 den Vorgang von Schritt S41 in vorbestimmten Zyklen aus.
  • In Schritt S41 bestimmt der Controller 42, ob der Steuerzustand der erste Steuerzustand ist. In einem Fall, in dem der Steuerzustand nicht der erste Steuerzustand ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Steuerzustand der erste Steuerzustand ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S42 fort.
  • In Schritt S42 bestimmt der Controller 42, ob der Parameter A von innerhalb des vorbestimmten Bereichs WA nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs WA verschoben ist. In einem Fall, in dem der Parameter A nicht von innerhalb des vorbestimmten Bereichs WA nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs WA verschoben wird, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Parameter A von innerhalb des vorbestimmten Bereichs WA nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs WA verschoben wird, fährt der Controller 42 mit Schritt S43 fort.
  • In Schritt S43 bestimmt der Controller 42, ob das erste Verhältnis R veränderbar ist. Beispielsweise in einem Fall, in dem das erste Verhältnis R abnimmt, weil die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 kleiner als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist oder die menschliche Antriebskraft H größer als der obere Grenzwert in einem vorbestimmten Bereich WA ist, bestimmt der Controller 42, dass das erste Verhältnis R veränderbar ist, wenn das erste Verhältnis R größer als das minimale erste Verhältnis R des Getriebes 32 ist. Beispielsweise in einem Fall, in dem das erste Verhältnis R aufgrund dessen, dass die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 größer als der obere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist oder die menschliche Antriebskraft H kleiner als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist, bestimmt der Controller 42, dass das erste Verhältnis R veränderbar ist, wenn das erste Verhältnis R kleiner als das maximale erste Verhältnis R des Getriebes 32 ist. In einem Fall, in dem das erste Verhältnis R nicht veränderbar ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem das erste Verhältnis R veränderbar ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S44 fort.
  • In Schritt S44 ändert der Controller 42 das erste Verhältnis R und beendet den Vorgang. Beispielsweise steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 kleiner als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist oder die menschliche Antriebskraft H größer als der obere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist, das Getriebe 32 so, dass das erste Übersetzungsverhältnis R abnimmt. Beispielsweise steuert der Controller 42 in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit N der Kurbel 12 größer als der obere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist oder die menschliche Antriebskraft H kleiner als der untere Grenzwert des vorbestimmten Bereichs WA ist, das Getriebe 32 so, dass sich das erste Übersetzungsverhältnis R erhöht.
  • Modifiziertes Beispiel
  • Die Beschreibung, die sich auf die Ausführungsformen bezieht, veranschaulicht, ohne die Absicht zu beschränken, anwendbare Formen von Steuervorrichtungen eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Offenbarung. Die Steuervorrichtungen eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs der vorliegenden Offenbarung können beispielsweise modifizierte Beispiele der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die einander nicht widersprechen, enthalten. In den folgenden modifizierten Beispielen werden die Elemente, die mit den entsprechenden Elementen der Ausführungsformen identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
  • In einem Fall, in dem der Neigungswinkel D des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein erster Winkel DA ist, kann der Controller 42 den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand ändern. Beispielsweise führt der Controller 42 den Schritt S51 von 7 anstelle des Schritts S14 von 3 aus. In 7 geht der Controller 42 nach dem Schritt S13 zu Schritt S51 weiter. In Schritt S51 bestimmt der Controller 42, ob der Neigungswinkel D kleiner als der erste Winkel DA ist. Beispielsweise bestimmt der Controller 42 in einem Fall, in dem der Gierwinkel DY kleiner als ein erster Winkel DYA ist oder der Rollwinkel DR kleiner als ein erster Winkel DRA ist, dass der Neigungswinkel D kleiner als der erste Winkel DA ist. Der Controller 42 wiederholt Schritt S51, bis der Neigungswinkel D kleiner als der erste Winkel DA wird. In einem Fall, in dem der Neigungswinkel D kleiner als der erste Winkel DA ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S15 fort. In Schritt S51 kann in einem Fall, in dem der Gierwinkel DY kleiner als der erste Winkel DYA ist und der Rollwinkel DR kleiner als der erste Winkel DRA ist, der Controller 42 bestimmen, dass der Neigungswinkel D kleiner als der erste Winkel DA ist.
  • In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein zweiter Winkel DPA ist, kann der Controller 42 den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand ändern. Beispielsweise führt der Controller 42 den Schritt S61 von 8 anstelle des Schritts S14 von 3 aus. In 8 fährt der Controller 42 nach dem Schritt S13 mit dem Schritt S61 fort. In Schritt S61 bestimmt der Controller 42, ob der Steigungswinkel DP kleiner als der zweite Winkel DPA ist. Der Controller 42 wiederholt Schritt S61, bis der Steigungswinkel DP kleiner als der zweite Winkel DPA wird. In einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP kleiner als der zweite Winkel DPA ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S 15 fort.
  • In Schritt S14 von 3 kann der Controller 42 in einem Fall, in dem einer oder zwei der folgenden Fälle auftreten, mit Schritt S15 fortfahren. Die Fälle sind: der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, ist größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EB, der Neigungswinkel D des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist kleiner als der erste Winkel DA und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist kleiner als der zweite Winkel. Zusätzlich kann der Controller 42 in Schritt S14 von 3 zu Schritt S15 in einem Fall fortfahren, in dem alle Fälle, d.h. der Wert E, der sich auf die erste Änderungsrate EX des Neigungswinkels D bezieht, ist größer als oder gleich dem zweiten vorbestimmten Wert EB, der Neigungswinkel D des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist kleiner als der erste Winkel DA und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 ist kleiner als der zweite Winkel, auftreten.
  • In dem in 4 gezeigten Vorgang ist in einem Fall, in dem der Wert F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 bezieht, größer als oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert FA ist und der Steigungswinkel DP des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 in dem dritten Steuerzustand zunimmt, kann der Controller 42 den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand ändern. Vorzugsweise ist der dritte vorgegebene Wert FA größer als Null. Beispielsweise kann der Schritt S22 von 4 zu dem Schritt S71 von 9 geändert werden. In 9 schreitet der Controller 42 in einem Fall, in dem die positive Bestimmung in dem Schritt S21 erfolgt, zu Schritt S71 fort. In Schritt S71 bestimmt der Controller 42, ob der Wert F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert FA ist. In einem Fall, in dem der Wert F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, nicht größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert FA ist, beendet der Controller 42 den Vorgang. In einem Fall, in dem der Wert F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, größer als oder gleich dem dritten vorbestimmten Wert FA ist, fährt der Controller 42 mit Schritt S23 fort.
  • In dem vierten Steuerzustand kann die Bedingung zum Ändern des vierten Steuerzustands in den dritten Steuerzustand geändert werden. Zum Beispiel kann in Schritt S25 von 4 und 9 der Controller 42 den Schritt S25 wiederholen, bis der Steigungswinkel DP kleiner als ein fünfter vorbestimmter Wert wird, der sich vom dritten vorbestimmten Wert DPB unterscheidet, und in einem Fall, in dem der Steigungswinkel DP kleiner als der fünfte vorbestimmte Wert ist, zu Schritt S26 fortfahren.
  • Im sechsten Steuerzustand kann die Bedingung zum Ändern des sechsten Steuerzustands in den fünften Steuerzustand geändert werden. Beispielsweise kann in Schritt S35 von 5 der Controller 42 Schritt S25 wiederholen, bis der Absolutwert des Wertes F, der sich auf die zweite Änderungsrate FX des Steigungswinkels DP bezieht, kleiner als ein sechster vorbestimmter Wert wird, der sich von dem vierten vorbestimmten Wert FB unterscheidet, und zu Schritt S36 in einem Fall fortschreiten, in dem der Absolutwert kleiner als der sechste vorbestimmte Wert ist.
  • In der ersten Ausführungsform kann der Controller 42 den in 6 gezeigten Vorgang der zweiten Ausführungsform ausführen.
  • In der ersten Ausführungsform und ihren modifizierten Beispielen kann der Controller 42 eingerichtet sein, um keinen der in den 4 und 5 gezeigten Vorgänge auszuführen.
  • Der Detektor 52 kann anstelle oder zusätzlich zu dem Gyroskop 52A einen Bildsensor enthalten. Der Bildsensor erfasst ein Bild der Umgebung des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10. Das Bild der Umgebung des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 enthält beispielsweise ein Bild einer Straßenoberfläche. Der Controller 42 erhält zum Beispiel den Rollwinkel DR des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 durch Berechnen des Neigungswinkels der Straßenoberfläche.
  • Der Detektor 52 kann gegen einen in 10 gezeigten Detektor 54 ausgetauscht werden, der eine Halterung 54A enthält, die an dem Rahmen 16 des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 montierbar ist. In dem in 10 gezeigten Beispiel ist die Halterung 54A an einem Unterrohr des Rahmens 16 montiert.
  • Der Controller 42 kann den Motor so steuern, dass das zweite Verhältnis X der Unterstützungskraft M, die von dem Motor 30 erzeugt wird, zu der menschlichen Antriebskraft H in dem zweiten Steuerzustand größer als das zweite Verhältnis X in dem ersten Steuerzustand ist. Hierdurch ergeben sich beispielsweise die nachfolgend beschriebenen Vorteile (1) und (2). (1) Im Falle einer Slalomfahrt wird die Unterstützungskraft erhöht. Dies erleichtert das Umkehren einer Lenkrichtung. (2) In einem Fall des schnellen Abbiegens des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10 driftet das mit Menschenkraft angetriebene Fahrzeug 10 leicht. Dies stabilisiert das Verhalten des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs 10, das im Gelände fährt. Der Ausdruck „mindestens einer von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „einer oder mehrere“ einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Zum Beispiel bedeutet der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eine von“ „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl seiner Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Zum anderen bedeutet der Ausdruck „mindestens eine von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von mindestens zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten mindestens drei beträgt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10)
    mit Menschenkraft angetriebenes Fahrzeug;
    12)
    Kurbel;
    14)
    Antriebsrad;
    16)
    Rahmen;
    28)
    Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs;
    30)
    Motor;
    32)
    Getriebe;
    40)
    Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs;
    42)
    Controller;
    52, 54)
    Detektor;
    52A)
    Gyroskop;
    54A)
    Halterung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018066077 [0001]
    • JP 2001280464 [0003]

Claims (10)

  1. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs, umfassend: einen Controller, der eine Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs steuert, die mindestens eines von einem den Vortrieb eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs unterstützenden Motor und einem Getriebe, das ein erstes Verhältnis der Drehgeschwindigkeit eines Antriebsrads zur Drehgeschwindigkeit einer Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs ändert, enthält, wobei der Controller eingerichtet ist, um die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in einem ersten Steuerzustand und einem zweiten Steuerzustand, der sich von dem ersten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern, wobei beim Erreichen eines ersten vorbestimmten Wertes in dem ersten Steuerzustand ist, der Controller den ersten Steuerzustand in den zweiten Steuerzustand ändert und der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs mindestens einen von einem Gierwinkel und einem Rollwinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs enthält.
  2. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem ein Wert, der sich auf die erste Änderungsrate bezieht, kleiner als ein zweiter vorbestimmter Wert in dem zweiten Steuerzustand ist, ändert der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand; oder in einem Fall, in dem der Neigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein erster Winkel ist, ändert der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand; oder in einem Fall, in dem ein Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand kleiner als ein zweiter Winkel ist, ändert der Controller den zweiten Steuerzustand in den ersten Steuerzustand.
  3. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs den Motor enthält und der Controller eingerichtet ist, um den Motor entsprechend der dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführten menschlichen Antriebskraft zu steuern, vorzugsweise steuert der Controller den Motor so, dass ein zweites Verhältnis einer vom Motor erzeugten Unterstützungskraft zur menschlichen Antriebskraft in dem zweiten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis in dem ersten Steuerzustand ist, noch bevorzugter steuert der Controller den Motor, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem zweiten Steuerzustand nicht zu unterstützen.
  4. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach Anspruch 3, wobei der Controller den Motor so steuert, dass ein oberer Grenzwert einer Ausgabe des Motors in dem zweiten Steuerzustand kleiner als der obere Grenzwert der Ausgabe des Motors im ersten Steuerzustand ist.
  5. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 3 und 4, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor in einem dritten Steuerzustand und einem vierten Steuerzustand, der sich von dem dritten Steuerzustand unterscheidet, zu steuern, und in einem Fall, in dem ein Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs oder ein Wert, der sich auf eine zweite Änderungsrate des Steigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem dritten vorbestimmten Wert ist und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem dritten Steuerzustand zunimmt, ändert der Controller den dritten Steuerzustand in den vierten Steuerzustand, vorzugsweise steuert der Controller den Motor in dem vierten Steuerzustand so, dass ein zweites Verhältnis einer von dem Motor erzeugten Unterstützungskraft zu der menschlichen Antriebskraft im vierten Steuerzustand größer als das zweite Verhältnis im dritten Steuerzustand ist.
  6. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Controller eingerichtet ist, um den Motor in einem fünften Steuerzustand und einem sechsten Steuerzustand, der sich von dem fünften Steuerzustand unterscheidet, zu steuern, in einem Fall, in dem ein Absolutwert eines Wertes, der sich auf eine zweite Änderungsrate eines Steigungswinkels des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, größer als oder gleich einem vierten vorbestimmten Wert ist und der Steigungswinkel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem fünften Steuerzustand abnimmt, ändert der Controller den fünften Steuerzustand in den sechsten Steuerzustand, vorzugsweise steuert der Controller den Motor so, dass ein zweites Verhältnis einer vom Motor erzeugten Unterstützungskraft zur menschlichen Antriebskraft im sechsten Steuerzustand kleiner als das zweite Verhältnis in dem fünften Steuerzustand ist, noch bevorzugter steuert der Controller den Motor, um den Vortrieb des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem sechsten Steuerzustand nicht zu unterstützen.
  7. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs das Getriebe enthält und der Controller das Getriebe so steuert, dass das erste Verhältnis im zweiten Steuerzustand kleiner als das erste Verhältnis im ersten Steuerzustand ist.
  8. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Komponente eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs das Getriebe enthält und der Controller das Getriebe steuert, um das erste Verhältnis entsprechend einem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs in dem ersten Steuerzustand zu ändern, und steuert das Getriebe in dem zweiten Steuerzustand nicht entsprechend dem Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs.
  9. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei in einem Fall, in dem ein Parameter, der sich auf einen Fahrzustand des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs bezieht, in dem ersten Steuerzustand von einem vorbestimmten Bereich nach außerhalb des vorbestimmten Bereichs wechselt, der Controller das Getriebe steuert, um das erste Verhältnis zu ändern, vorzugsweise enthält der Parameter mindestens eine von einer Drehgeschwindigkeit einer Kurbel des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs und einer dem mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeug zugeführten Antriebskraft.
  10. Steuervorrichtung eines mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner einen Detektor umfasst, der den Neigungswinkel erfasst, vorzugsweise enthält der Detektor ein Gyroskop und/oder eine Halterung, die an einem Rahmen des mit Menschenkraft angetriebenen Fahrzeugs montierbar ist.
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