TWI478845B - 自行車用控制裝置 - Google Patents

Description

自行車用控制裝置

本發明，是有關於將具有變速機及行走補助用電動機的自行車控制的自行車用控制裝置。

除了人的踏力以外，由馬達的驅動力進行行走補助的電動輔助自行車已漸漸地普及。在此電動輔助自行車裝備變速機者，如專利文獻1。在此自行車中，被施加在踏板的人力，是透過鏈條朝變速機傳達，經變速之後，被傳達至後輪。且，在此自行車中，行走於後輪補助用電動機的驅動力也被傳達。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平9-58569號公報

在如專利文獻1所示的自行車中，進行降檔操作的變速機若降檔的話，因為踏力變小，所以由對應踏力決定的行走補助用電動機所產生的補助力會變小。因此，特別是在需要由行走補助用電動機所產生的輔助的上坡中，會感到補助力不足夠。

本發明的課題，是對於由電動機進行行走補助的自行車，可提高乘坐感覺。

發明1的自行車用控制裝置，是用於控制自行車，自行車具有：變速機、及將車輪驅動的行走補助用電動機。自行車用控制裝置，是具備：可檢出踏力的踏力檢出部、及控制部。控制部，是對應藉由踏力檢出部被檢出的踏力將行走補助用電動機控制。控制部，是變速機的降檔完成時，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率增加之後，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率減少。

在此自行車用控制裝置中，對應藉由踏力檢出部被檢出的踏力使行走補助用電動機被控制，對應踏力的減少使行走補助用電動機的補助力變弱的降檔後，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率增加。因此，即使在降檔後踏力減少，仍可以抑制補助力的減少。由此，可以抑制在降檔後騎士感到補助力不足夠，可以提高乘坐感覺。

且使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率增加 之後，因為是使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率減少，所以可以抑制補助用電動機在動作時所需要的電力的消耗。

發明2的自行車用控制裝置，是如發明1的自行車用控制裝置，進一步具備檢出變速機的位置的變速狀態檢出部。控制部，是依據變速狀態檢出部的檢出結果，判斷變速機的降檔的完成。在此情況下，控制部，是當變速機朝降檔後的變速狀態遷移時，可以判斷降檔已完成。

發明3的自行車用控制裝置，是如發明1的裝置，進一步具備變速狀態檢出部，其是將變速機設在變速操作用的變速操作部，供檢出變速操作部的位置。控制部，是依據變速狀態檢出部的檢出結果，判斷變速機的降檔的完成。在此情況下，控制部，是當變速操作部朝降檔後的變速狀態遷移時，可以判斷降檔已完成。

發明4的自行車用控制裝置，是如發明1至3項中任一項的自行車用控制裝置，控制部，是當使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率減少時，返回至將比率增加之前的狀態。此情況時，對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率，因為是返回至增加之前的比率，所以無論任一變速段，最終皆可以使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率成為一定。

發明5的自行車用控制裝置，是如發明1至4項中任一項的自行車用控制，進一步具備供檢出預定的條件用的預定條件檢出部。控制部，是預定條件檢出部若檢出預定 的條件的話，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率減少。在此情況下，因為直到檢出預定的條件為止對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率是成為一直增加，所以可以抑制非預期性的行走補助用電動機的輸出下降。

發明6的自行車用控制裝置，是如發明5的自行車用控制裝置，預定條件檢出部，是曲軸的旋轉速度若成為預定的旋轉速度的話，就檢出預定的條件。在降檔後曲軸的旋轉速度是比預定的旋轉速度更快速的話，因為可以判斷自行車的速度有某程度上昇，所以減少補助力來抑制電力的消耗。

發明7的自行車用控制裝置，是如發明6的自行車用控制裝置，預定條件檢出部，是具備供檢出自行車的曲軸的旋轉速度用的曲軸旋轉速度檢出部。

發明8的自行車用控制裝置，是如發明5的自行車用控制裝置，預定條件檢出部，是變速機的降檔完成後若預定時間經過的話，就檢出預定的條件。在此情況下，因為依據計時手段所計時的時間使輸出的比率減少，所以構成容易。

發明9的自行車用控制裝置，是如發明8的自行車用控制裝置，預定條件檢出部，是具備正時器。在此情況下，藉由被包含於控制部的正時器就可以檢出預定的條件。

發明10的自行車用控制裝置，是如發明1至9項中任一項的自行車用控制裝置，變速機，是內裝變速機。

發明11的自行車用控制裝置，是如發明1至9項中任一項的自行車用控制裝置，變速機，是外部裝備品變速機。

發明12的自行車用控制裝置，是如發明1至11項中任一項的自行車用控制裝置，行走補助用電動機，是設於車輪的1個也就是前輪或後輪，或是設於自行車的車架。

發明13的自行車的控制方法，是控制自行車的控制方法，該自行車，具有：變速機、及驅動車輪的行走補助用電動機。自行車的控制方法，是具有：檢出踏力的步驟；及變速機的降檔若完成時，使對於踏力的記行走補助用電動機的輸出的比率增加之後，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率減少的步驟。

在此自行車的控制方法中，對應藉由踏力檢出部被檢出的踏力使行走補助用電動機被控制，對應踏力的減少使行走補助用電動機的補助補助力變弱的降檔後，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率增加。因此，即使在降檔後踏力減少，仍可以抑制補助力的減少。

依據本發明的話，在對應踏力的減少使行走補助用電動機的補助力變弱的降檔後，使對於踏力的行走補助用電動機的輸出的比率增加。因此，即使在降檔後踏力減少，仍可以抑制補助力的減少，抑制在降檔後騎士感到補助力不足夠，可以提高乘坐感覺。

90‧‧‧變速操作單元

91‧‧‧第1變速操作按鈕

92‧‧‧第2變速操作按鈕

93‧‧‧操作錶盤

94‧‧‧鞍座

95‧‧‧踏力感測器

96‧‧‧曲軸旋轉速度感測器

97‧‧‧磁鐵

98‧‧‧變速狀態感測器

101‧‧‧自行車

102‧‧‧車架

104‧‧‧手把

106‧‧‧前輪

107‧‧‧後輪

110‧‧‧鏈條

111‧‧‧車架體

112‧‧‧前叉

113‧‧‧踏板

114‧‧‧車把立管

115‧‧‧車手把

115a‧‧‧握部

116‧‧‧曲軸

116a‧‧‧曲軸

116b‧‧‧曲軸臂

116c‧‧‧曲軸臂

117‧‧‧控制部(微電腦)

118‧‧‧變速控制部

119‧‧‧輔助輸出控制部

120‧‧‧內裝變速機

121‧‧‧內裝變速輪轂

122‧‧‧變速用馬達

123‧‧‧馬達驅動器

124‧‧‧顯示裝置

126‧‧‧正時器

127‧‧‧吊架部

130‧‧‧後載架

133‧‧‧後載架單元

134‧‧‧充電池

139‧‧‧尾燈

140‧‧‧輔助馬達單元

141‧‧‧馬達驅動器

142‧‧‧行走輔助用馬達

143‧‧‧車速感測器

190f‧‧‧前變速操作部

190r‧‧‧後變速操作部

195‧‧‧踏力感測器

198f‧‧‧前變速位置感測器

198r‧‧‧後變速位置感測器

201‧‧‧自行車

202‧‧‧車架

204‧‧‧手把

206‧‧‧前輪

207‧‧‧後輪

210‧‧‧鏈條

212‧‧‧前叉

215‧‧‧車手把

216‧‧‧曲軸

217‧‧‧控制部

219‧‧‧輔助輸出控制部

220‧‧‧外部裝備品變速機

220f‧‧‧前撥鏈器

220r‧‧‧後撥鏈器

224‧‧‧顯示裝置

225f‧‧‧前鏈輪

225r‧‧‧後鏈輪

230‧‧‧後載架

233‧‧‧後載架單元

234‧‧‧充電池

240‧‧‧輔助馬達單元

241‧‧‧馬達驅動器

242‧‧‧行走輔助用馬達

243‧‧‧車速感測器

[第1圖]採用本發明的第1實施例的自行車用控制裝置的自行車的側面圖。

[第2圖]顯示被裝設於手把的變速操作單元的立體圖。

[第3圖]自行車用控制裝置的方塊圖。

[第4圖]顯示曲軸旋轉速度感測器的側面放大圖。

[第5圖]顯示輔助輸出控制部的控制動作的流程圖。

[第6圖]採用本發明的第2實施例的自行車用控制裝置的自行車的側面圖。

[第7圖]第2實施例的相當於第3圖的圖。

[第8圖]第2實施例的相當於第5圖的圖。

[第9圖]其他的實施例的相當於第5圖的圖。

<第1實施例> <整體構成>

採用本發明的第1實施例的自行車用控制裝置的自行車101如第1圖所示。自行車101，主要具備：車架102、及手把104、及顯示裝置124、及前輪106、及後輪107、及鏈條110、及曲軸116、及內裝變速機120、及後載架130、及充電池134、及輔助馬達單元140、及構成自行車用控制裝置的控制部控制部117、及無圖示的前制 動裝置及後制動裝置。

<車架>

車架102，是具有車架體111及前叉112。前叉112，是可繞傾斜的軸周圍擺動自如地裝設於車架體111的前部。在車架102中，安裝有包含鞍座94及手把104的各部。

<曲軸>

曲軸116，是具備：曲軸116a、及設在其軸方向的兩端且180度相位不同的左右的曲軸臂116b、116c。曲軸116a，是可旋轉自如地被支撐於車架體111的吊架部127。踏板113是各別被裝設在左右的曲軸臂116b、116c的自由端。鏈條110，是被掛架於：被固定於右側的曲軸臂116c的前鏈輪、及設於後述的內裝變速機120的內裝變速輪轂121的後鏈輪。

<內裝變速機>

內裝變速機120，是如第3圖所示，具備：內裝變速輪轂121、及變速用馬達122、及馬達驅動器123、及變速狀態感測器98。藉由鏈條110被驅動的內裝變速輪轂121，是被配置於後輪107的中心部。內裝變速輪轂121，是具有複數變速段，藉由例如8段變速的輪轂來實現。內裝變速輪轂121，是具備包含行星齒輪機構的變速 機構。在內裝變速輪轂121中，連結有將變速機構電動驅動用的變速用馬達122。馬達驅動器123，是從後述的變速控制部118接受訊號，將變速用馬達122驅動。變速狀態感測器98，是檢出內裝變速輪轂121的變速狀態，即複數變速段之中的那一狀態。變速狀態感測器98，是變速狀態檢出部的一例，藉由例如電位計來實現。變速狀態感測器98的檢出結果，是朝變速控制部118及輔助輸出控制部119輸出。且，後制動裝置是連結在內裝變速輪轂121。

<被裝設於手把的變速操作單元及顯示裝置>

手把104，是具有：被固定於前叉112的上部的車把立管114、及被固定於車把立管114的車手把115。刹車桿及握部115a是各別裝設在車手把115的兩端。

如第2圖所示，在手把104的握部115a的附近，裝設有變速操作單元90。變速操作單元90，是將第1變速操作按鈕91、第2變速操作按鈕92及操作錶盤93匯集成1個單元。第1及第2變速操作按鈕91、92、以及操作錶盤93，是位於人的手可一邊將握部115a握持地操作的位置。第1及第2變速操作按鈕91、92，是按鈕。左側的第1變速操作按鈕91，是供進行從低速段朝高速段的變速用的昇檔用的按鈕。右側的第2變速操作按鈕92，是供進行從高速段朝低速段的變速用的降檔用的按鈕。操作錶盤93，是將2個變速模式及停車(P)模式切 換用的錶盤，具有3個停止位置P、A、M。在此的2個變速模式，是自動變速(A)模式及手動變速(M)模式。自動變速模式，是依據來自後述的車速感測器143的車速訊號將內裝變速機120的內裝變速輪轂121自動變速的模式。且，手動變速模式，是藉由第1及第2變速操作按鈕91、92的操作，將內裝變速輪轂121朝所期的變速段變速的模式。停車模式，是將內裝變速輪轂121鎖定來限制後輪107旋轉的模式。

在車手把115中，固定有顯示裝置124。顯示裝置124，是具有液晶顯示器畫面，可顯示：變速模式、自行車的速度、變速段數、行走距離及充電池134的殘量等。

<後載架>

在車架體111的後部中，安裝有後載架130。在後載架130中，裝設有包含控制部控制部117的後載架單元133。後載架單元133，是將充電池134可裝卸地搭載。充電池134，是成為變速用馬達122、後述的行走輔助用馬達142、控制部117等動作時需要電力的各部的電源，充電池134，是使用例如鎳氫電池及鋰離子電池等的蓄電池。在充電池134中，一體安裝有尾燈139。

<輔助馬達單元>

在前輪106的中心部中，裝設有前輪106的驅動補助用的輔助馬達單元140。在輔助馬達單元140中，連結藉 由例如培林式制動器(鼓剎)裝置而實現的前制動裝置也可以。在輔助馬達單元140，未連結前制動裝置的情況時，在前叉112設置制動裝置即可。在輔助馬達單元140的內部中，如第3圖所示，設有：行走輔助用馬達142、及馬達驅動器141、及車速感測器143。行走輔助馬達，是行走補助用電動機的一例。行走輔助用馬達142，是例如3相無電刷DC馬達或交流馬達。馬達驅動器141，是將從充電池134被直流輸出的電流，轉換成適合行走輔助用馬達142的驅動用的交流電流。車速感測器143，是檢出行走輔助用馬達142的旋轉速度，即自行車101的速度。

輔助馬達單元140，是將對應人的踏力的扭矩，由行走輔助用馬達142補助地發生。對應人的踏力的扭矩，是例如作用於曲軸116a的扭矩的預定倍的扭矩。行走輔助用馬達142的扭矩，是被傳達至前輪106。將踏板113踩踏的人的踏力，是藉由踏力感測器95被檢出。踏力，是可以表示為作用於例如曲軸116a的扭矩。踏力感測器95，是踏力檢出部的一例。且行走輔助用馬達142，是依據曲軸旋轉速度感測器96被控制。曲軸旋轉速度感測器96，是預定條件檢出部的一例。

踏力感測器95，是被安裝於車架102的吊架部127。踏力感測器95，是將曲軸116a的扭矩，由非接觸，或是與曲軸116a或曲軸臂116b接觸來檢出。踏力感測器95，是藉由例如1)磁應變感測器，具備：設於曲軸116a 的磁致伸縮元件及與該磁致伸縮元件相面對配置的檢出線圈，2)設於曲軸116a或是曲軸臂116b的應變計，或是3)設於將曲軸116a支撐的支撐部的應變計而實現。踏力感測器95，不限定於這些的構成，可對應發生在曲軸116a的扭矩使輸出變化的感測器即可。踏力感測器95，是將對應作用於曲軸116a的踏力而變化的訊號，朝控制部117送出。

曲軸旋轉速度感測器96，是如第4圖所示，檢出設於左的曲軸臂116b的基端的磁鐵97。曲軸旋轉速度感測器96，是使用例如、霍爾(Hall)元件、簧片開關等的磁力檢出構件而構成。曲軸旋轉速度感測器96，是在可與磁鐵97相面對的位置被固定於吊架部127。

<控制部>

構成自行車用控制裝置的控制部117，是如上述，被配置於後載架單元133的內部，包含微電腦，將被電連接的電氣元件控制。控制部117，是包含CPU(中央處理器、Central Processing Unit)、RAM(動態隨機存取記憶體、Random Access Memory)、ROM(唯讀記憶體、Read Only Memory)、I/O介面、及正時器126，且具備一些功能部。如第3圖所示，控制部117，其功能部，是具備：將行走輔助用馬達142的輸出控制的輔助輸出控制部119、及將內裝變速機120的變速用馬達122控制的變速控制部118。輔助輸出控制部119，是控制部的一例。

在控制部117中，來自各種感測器的資訊及人的操作指示被輸入。具體而言，在控制部117，電連接：第1變速操作按鈕91、第2變速操作按鈕92、操作錶盤93、車速感測器143、踏力感測器95、曲軸旋轉速度感測器96、及變速狀態感測器98等。

控制部117的輔助輸出控制部119，是輔助模式時，使騎乘者的踏力的預定倍的補助力發生的方式，將行走輔助用馬達142控制。輔助輸出控制部119，是由複數輔助模式將行走輔助用馬達142控制。具體而言，輔助輸出控制部119的輔助模式是具有：由踏力的最大2倍的比率的補助力補助的強輔助模式、由最大1.5倍的補助力補助的中輔助模式、及由最大1倍的補助力補助的弱輔助模式的3個輔助模式。且，輔助輸出控制部119，也具有不進行輔助的斷開(OFF)模式。輔助模式的切換，是藉由設於手把104的無圖示的開關進行也可以，且藉由前述的操作錶盤93進行也可以。

控制部117的變速控制部118，是接受從第1及第2變速操作按鈕91、92操作的變速的指示，將變速用馬達122動作來變更內裝變速輪轂121的段數，或是接受對應車速自動地生成的變速的指示，將變速用馬達122動作來變更內裝變速輪轂121的段數。

操作錶盤93位於停止位置M，且由人選擇手動變速模式時，變速控制部118，是當第1變速操作按鈕91被推壓時，進行從低速段朝高速段的昇檔變速，當第2變速 操作按鈕92被推壓時，進行從高速段朝低速段的降檔變速。即，變速控制部118，是當第1及第2變速操作按鈕91、92被推壓時，就判斷具有變速的指示。

操作錶盤93位於停止位置A，且由人選擇自動變速模式時，變速控制部118，是從顯示來自車速感測器143的訊號的車速資訊，若判斷為需要變速的話，將變速的指示朝將內裝變速機120的變速用馬達122驅動用的馬達驅動器123送出。

接著，參照第5圖，說明伴隨由上述的輔助輸出控制部119所產生的降檔變速的控制動作。無論手動變速模式或自動變速模式，當降檔時，隨著第5圖的流程圖進行將對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出比率變更的控制。

在此，降檔時將對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率變更，是依據以下的理由。無論手動變速及自動變速的其中任一，降檔，多是在加速的情況，或是進入上坡而減速的情況時進行。降檔的話因為踏力減少，所以在對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率為一定的情況中，對應踏力增減的補助力會變小。此結果，騎士，是會感到補助力不足夠。對於此，降檔時將對於踏力的行走用輔助用馬達142的輸出的比率增加的話，即使騎士的踏力小，因為也可以抑制補助力的減少，所以可以提高乘坐感覺。

具有欲將內裝變速輪轂121的段數變更的變速要求，即變速的指示的話，在步驟S1中，判斷是否具有降檔的 變速要求。此判斷，是自動變速模式的情況時，藉由從變速控制部118被輸出的變速指示進行判斷。手動變速模式的情況時，依據第2變速操作按鈕92是否***作來判斷。若判斷為降檔變速的變速指示的話從步驟S1移行至步驟S2。若判斷為不是降檔變速的話忽視以下的步驟並終了輔助輸出控制處理。在步驟S2中，等待降檔變速完成。此判斷，是例如藉由變速狀態感測器98的檢出結果來判斷。即，變速狀態感測器98若檢出內裝變速輪轂121是從某變速段朝比其更降檔側的變速段內遷移的話，就判斷為降檔變速完成。

降檔變速若完成的話，從步驟S2移行至步驟S3。在步驟S3中，無關成為其中任一的輔助模式，輔助輸出控制部119是朝馬達驅動器141送出訊號使由行走輔助用馬達142所產生的補助力增加。具體而言，例如，使對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率增加。例如，使變更後的前述比率，增加至比變更前的前述比率更增加5%至30%的範圍。變更後的比率，是在各變速段個別設定也可以。在此情況下，可以在各變速段設定不同的變更後的變速比，可以對應變速機的特性設定適切的變速比。變更後的變速比，是在操作單元90具備將變速比變更用的操作開關，使可以藉由此操作開關變更的構成也可以。但是，被增加的輸出的比率是超過各輔助模式的上限的比率(例如低輔助模式中為踏力的1倍，在中輔助模式中為踏力的1.5倍，在高輔助模式中為踏力的2倍)情況時，就 只增加到上限的比率為止。

接著，移行至步驟S4，等待曲軸116的旋轉速度超過預定的曲軸旋轉速度。在此，預定的曲軸旋轉速度，是預先決定的曲軸旋轉速度也可以，例如，依據變速之前的曲軸旋轉速度來決定也可以。預先決定的旋轉速度，是例如選擇15rpm至25rpm的範圍。預先決定的旋轉速度，是在操作單元90具備將預先決定的旋轉速度變更用的操作開關，使可以藉由此操作開關變更的構成也可以。將預定的曲軸旋轉速度，設定成：依據變速之前的曲軸旋轉速度決定的情況時，將預定的曲軸旋轉速度對於變速之前的曲軸旋轉速度的例如110%至200%的範圍內的預定的值，或是變速之前的曲軸旋轉速度乘算了預先決定的乘數的值。預定的曲軸旋轉速度，是即使在各變速段個別設定也可以。在此情況下，可以在各變速段設定不同的預定的曲軸旋轉速度，就可以對應變速機的特性設定適切的曲軸旋轉速度。

步驟S4中的判斷，是例如，藉由曲軸旋轉速度感測器96的檢出結果來進行。因為每曲軸116旋轉一圈就從曲軸旋轉速度感測器96輸出脈衝訊號，所以可以其脈衝訊號的周期檢出曲軸旋轉速度。若判斷為曲軸旋轉速度超過預定的曲軸旋轉速度的話，移行至步驟S5。

在步驟S5中，解除由步驟S3增加的行走輔助用馬達142的輸出增加狀態。具體而言，將被增加的對於踏力之行走輔助用馬達142的輸出的比率返回至原來的比率。由 此，使對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率減少。步驟S5若完成的話就終了伴隨降檔變速的輸出控制處理。

在步驟S2之前，下一個變速操作被進行時，該變速操作的降檔的變速完成之後，控制部117的輔助輸出控制部119，是移行至第5圖所示的步驟S3。在此情況下，對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率是比1次的降檔的比率大也可以。

若，在步驟S3或步驟S4實行中下一個變速操作被進行時，控制部117的輔助輸出控制部119，是保持行走輔助用馬達142的輸出對於踏力增加的比率也可以，且再度從步驟S2進行。若，在步驟S5實行中若下一個變速操作被進行時，控制部117的輔助輸出控制部119，是停止步驟S5的處理，並且保持行走輔助用馬達142的輸出對於踏力增加的比率也可以，且再度從步驟S2進行。

又，在步驟S2中，雖依據設於內裝變速輪轂121的變速狀態感測器98的檢出結果來判斷變速完成，但是例如，依據從降檔的變速指示被輸出至預定的微少時間經過，來判斷降檔的變速完成也可以。且，由步驟S4雖依據曲軸旋轉速度感測器的檢出結果來判斷是否超過預定的曲軸旋轉速度，但是本發明不限定於此。例如，藉由：來自車速感測器143的被輸出的車輪的旋轉速度、及由變速狀態感測器98被檢出的變速狀態，求得曲軸旋轉速度，藉由所求得的曲軸旋轉速度，判斷是否超過預定的曲軸旋 轉速度也可以。

<第2實施例> <整體構成>

在第1實施例中，自行車用的變速機雖以內裝變速機為例說明本發明，但是在第2實施例中，自行車用變速機是以外部裝備品變速機220為例說明本發明。

採用了本發明的第2實施例的自行車用控制裝置的自行車201如第6圖所示。自行車201，是主要具備：車架202、及手把204、及顯示裝置224、及前輪206、及後輪207、及鏈條210、及曲軸216、及外部裝備品變速機220、及後載架230、及充電池234、及輔助馬達單元240、及構成自行車用控制裝置的控制部217、及無圖示的前制動裝置及後制動裝置。

車架202、曲軸216、手把204、後載架230、輔助馬達單元240、踏力感測器195、及顯示裝置224，因為基本上是與第1實施例同樣的構成所以將對於第1實施例加算100的符號顯示在第6圖及第7圖並省略其說明。但是，前叉212，是具有懸吊功能。車速感測器243，不是用於變速控制，而是用於輔助輸出控制。

<外部裝備品變速機>

外部裝備品變速機220，是被裝設於手把104，藉由變速拉索與第7圖所示的前變速操作部190f及後變速操 作部190r連結的拉索驅動式的變速機。因此，未設置作為控制部217功能的變速控制部。

在前變速操作部190f及後變速操作部190r中，如第7圖所示，設有檢出變速狀態的前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198r。前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198f，是變速狀態檢出部的一例。前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198f，是例如，通常被設在前變速操作部190f及後變速操作部190r，檢出對應變速位置被定位的拉索捲取體的旋轉位置。前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198f，是例如由電位計所構成。

前變速操作部190f，是例如，在車手把215的後刹車桿裝設部分的內側與後刹車桿並列配置。後變速操作部190r，是例如，在車手把215的前刹車桿裝設部分的內側與前刹車桿並列配置。

外部裝備品變速機220，是如第6圖所示，具有前撥鏈器220f及後撥鏈器220r。前撥鏈器220f，是將鏈條210架設在徑不同的複數(例如3個)前鏈輪225f的其中任一。後撥鏈器220r，是將鏈條210架設在徑不同的複數(例如10個)後鏈輪225r的其中任一。

<控制部>

構成自行車用控制裝置的控制部217，是如上述，被配置於後載架單元233的內部，將被電連接的電氣元件控 制。控制部217，是與第1實施例同樣的硬體構成。功能構成是不具有如前述的變速控制部，而是具有輔助輸出控制部219。

在控制部217中，被輸入來自各種感測器的資訊及人的操作指示。具體而言，前變速位置感測器198f、後變速位置感測器198r、車速感測器243、及踏力感測器195等是被電連接在控制部217。

控制部217的輔助輸出控制部219，是輔助模式時，與第1實施例同樣地使發生騎乘者的踏力的預定倍的補助力的方式，將行走輔助用馬達242控制。且，輔助輸出控制部219，是由複數輔助模式將行走輔助用馬達242控制。進一步，輔助輸出控制部219，是也具有不進行輔助的斷開(OFF)模式。輔助模式的切換，是藉由設於手把204的無圖示的開關進行也可以，藉由設於顯示裝置224的開關進行也可以。

接著，參照第8圖，說明伴隨由上述的輔助輸出控制部219所產生的降檔變速的控制動作。在此，降檔時，依據第8圖的流程圖，進行將對於踏力的行走輔助用馬達242的輸出的比率變更的控制。

在第8圖的步驟S11，判斷降檔的變速操作是否被進行且降檔是否已完成。此判斷，是依據前變速操作部190f或後變速操作部190r是否被降檔操作來判斷。具體而言，前變速位置感測器198f或後變速位置感測器198r所檢出的變速位置，若是朝降檔的變速位置變化的話，就判 斷為輔助輸出控制部219的降檔變速操作已完成。若判斷為降檔的變速操作被進行的降檔已完成的話，就從步驟S11移行至步驟S13。若判斷為降檔變速未完成的話，就忽視以下的步驟並終了輸出控制處理。

在步驟S13中，與成為其中任一的輔助模式無關，輔助輸出控制部219皆朝馬達驅動器241將訊號送出並使由行走輔助用馬達242所產生的補助力增加。具體而言，與第1實施例同樣地，例如，使對於踏力的行走輔助用馬達242的輸出的比率比現在的比率更增加。但是，被增加的比率若超過各輔助模式的上限的比率(例如在低輔助模式中為踏力的1倍，在中輔助模式中為踏力的1.5倍，在高輔助模式中為踏力的2倍)情況時，就只增加到上限的比率為止。接著，移行至步驟S14，等待自行車201的車速超過預定速度。此情況，預定的速度，是預先決定的速度也可以，例如，依據變速之前的速度被決定也可以。預先決定的速度，是例如選擇5 km/h至10 km/h的範圍。預先決定的速度，是在操作單元90具備將預先決定的速度變更用的操作開關，可以藉由此操作開關變更的構成也可以。將預定的速度依據變速之前的速度決定的情況時，設定成：將預定的速度對於變速之前的速度的例如70%至100%的範圍內的預定的值，或是變速之前的速度乘算了預先決定的乘數的值。預定的速度，即使在各變速段個別設定也可以。在此情況下，可以在各變速段設定不同的預定的速度，可以對應變速機的特性設定適切的速度。

步驟S13中的判斷，是例如，依據車速感測器243的檢出結果進行。又，沒有車速感測器而只具有曲軸旋轉速度感測器情況時，藉由曲軸旋轉速度感測器的檢出結果以及前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198r的檢出結果將變速比算出，對於從曲軸旋轉速度感測器所得到的曲軸旋轉數乘算變速比就可以求得車速。且，如第1實施例的依據曲軸旋轉速度感測器的檢出結果是否超過預定曲軸旋轉速度的判斷，取代成由上述的判斷進行也可以。因此，在第2實施例中，車速感測器243是預定條件檢出部的一例。

若判斷為車速超過預定速度的話，移行至步驟S15。在步驟S15中，解除由步驟S13所增加的行走輔助用馬達142的出量增加狀態。具體而言，將被增加的對於踏力的行走輔助用馬達242的輸出的比率返回至原來的比率。由此，使對於踏力的行走輔助用馬達242的輸出的比率減少。步驟S15若完成的話終了伴隨降檔變速的輸出控制處理。

在步驟S11之前，下一個變速操作被進行時，該變速操作的降檔的變速完成之後，控制部117的輔助輸出控制部119，是移行至第8圖所示的步驟S13。在此情況下，對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率是比1次的降檔的比率大也可以。

若，在步驟S13或步驟S14實行中若下一個變速操作被進行時，控制部117的輔助輸出控制部119，是保持行 走輔助用馬達142的輸出對於踏力增加的比率也可以，且再度從步驟S11進行。若，在步驟S15實行中下一個變速操作被進行時，控制部117的輔助輸出控制部119，是停止步驟S15的處理，並且保持行走輔助用馬達142的輸出對於踏力增加的比率也可以，且再度從步驟S11進行。

又，在步驟S11中，雖不判斷是否被降檔操作，而是依據前變速位置感測器198f或後變速位置感測器198r的檢出結果來判斷降檔變速的完成，但是是否被降檔操作是另外判斷也可以。例如，對於通常被設在前變速操作部及後變速操作部的拉索捲取體的旋轉方向是捲取方向或解除方向，是檢出電位計的輸出訊號的變化，若感測器檢出捲取方向或解除方向時，才判斷降檔操作也可以。

在此，即使手動的變速機，也與前述的第1實施例同樣地，降檔時使對於踏力的行走用輔助用馬達142的輸出的比率增加，即使騎士的踏力小，仍可以抑制補助力的減少，可以提高乘坐感覺。

<其他的實施例>

以上，雖說明了本發明的一實施例的自行車用控制裝置，但是本發明不限定於上述實施例，在不脫離發明的實質範圍內可進行各種變更。

(a)在第1實施例中，將本發明適用於將內裝變速機120的內裝變速輪轂121裝設在後輪107的自行車101。可取代其，本發明也可以適用於藉由附在曲軸的行 星齒輪機構進行變速的具有變速機的自行車。

(b)在上述實施例中，雖依據預定曲軸旋轉數的超過或預定車速的超過，將對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的增加了的比率返回至增加前的原來的比率，但是返回至原來的比率的時間點不限定於這些。例如，如第9圖所示，在步驟S24，將對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率增加之後經過預定時間的話，返回至原來的比率也可以。預定時間的經過，可以藉由控制部117中的正時器126測量。因此，依據預定時間進行判斷的話，正時器126是成為預定條件檢出部的一例。因此，控制部117以外，不需另外設置將對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率返回用的預定條件檢出部，就可以將對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率返回至原比率。又，在第9圖中，步驟S24以外的動作是進行與第1實施例相同的動作。

(c)在上述實施例中，將輔助馬達單元140裝設在前輪106。可取代其，將輔助馬達單元設在後輪或車架也可以。將輔助馬達馬達單元設在車架的情況時，可以安裝在例如下降管及坐墊管的其中任一，輔助馬達單元，是將曲軸、前鏈輪、鏈條、後滾輪的其中任一驅動。

(d)在上述實施例中，雖依據檢出作用於曲軸的扭矩的踏力感測器95、195的檢出結果，由輔助輸出控制部119、219將行走輔助用馬達142、242控制，但是可取代此踏力感測器95、195，設置檢出踏板的踏力的感測器也 可以，且設置檢出鏈條的拉伸的感測器也可以。輔助輸出控制部119、219，是依據來自這些的感測器的資訊，將行走輔助用馬達142、242控制。

(e)在上述實施例中，內裝變速機雖是電動驅動，外部裝備品變速機雖是拉索驅動，但是內裝變速機是拉索驅動也可以。且，外部裝備品變速機是電動驅動也可以。電動驅動的情況時，從判斷降檔操作的開始至判斷降檔變速的完成，使對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率增加也可以。且拉索驅動的情況時，只有判斷降檔變速的完成，使對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率增加也可以。又，電動驅動的情況，也省略降檔操作的判斷而只有判斷降檔變速的完成，使對於踏力的行走輔助用馬達的輸出的比率增加也可以。

(f)在前述的各實施例中，自行車的行走速度是只有預定速度以下的情況時，進行第5圖、第8圖及第9圖所示的控制也可以。預定速度，是當例如行走輔助用馬達的驅動是選擇為應停止的速度的話，就選擇例如24 km/h。

(g)且在前述的各實施例中，自行車的行走速度是第1行走速度以下的情況、及行走速度超過第1行走速度時，將第5圖的步驟S3、第8圖所示的步驟S13、及第9圖所示的步驟S3中的對於踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率的增加率變更也可以。自行車的行走速度是第1行走速度以下時，是比超過第1行走速度時，更加大對 於前述踏力的行走輔助用馬達142的輸出的比率的增加率。且即使此情況時，只有自行車的行走速度是比第1行走速度更高的第2行走速度以下的情況時，才進行第5圖、第8圖及第9圖所示的控制也可以。

(g)在前述的實施例中，雖各別在前變速操作部190f及後變速操作部190r設置前變速位置感測器198f及後變速位置感測器198r，但是前變速位置感測器，是設在前變速機，後變速位置感測器是設在後變速機也可以。此情況，拉索式的變速機的話，前變速位置感測器及後變速位置感測器，是檢出例如變速機的連桿構造中的連桿構件的角度。且電動驅動式的變速機的話，前變速位置感測器及後變速位置感測器，是檢出將變速機驅動用的馬達或齒輪的旋轉角度。

90‧‧‧變速操作單元

91‧‧‧第1變速操作按鈕

92‧‧‧第2變速操作按鈕

93‧‧‧操作錶盤

95‧‧‧踏力感測器

96‧‧‧曲軸旋轉速度感測器

98‧‧‧變速狀態感測器

117‧‧‧控制部

118‧‧‧變速控制部

119‧‧‧輔助輸出控制部

120‧‧‧內裝變速機

121‧‧‧內裝變速輪轂

122‧‧‧變速用馬達

123‧‧‧馬達驅動器

126‧‧‧正時器

140‧‧‧輔助馬達單元

141‧‧‧馬達驅動器

142‧‧‧行走輔助用馬達

143‧‧‧車速感測器

Claims (13)

1. 一種自行車用控制裝置，是用於控制自行車，該自行車具有變速機、及將車輪驅動的行走補助用電動機，具備：可檢出踏力的踏力檢出部、及對應藉由前述踏力檢出部被檢出的踏力將前述行走補助用電動機控制的控制部，前述控制部，是前述變速機的降檔完成時，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率增加之後，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率減少。
2. 如申請專利範圍第1項的自行車用控制裝置，其中，進一步具備供檢出變速機的狀態用的變速狀態檢出部，前述控制部，是依據前述變速狀態檢出部的檢出結果，判斷前述變速機的降檔的完成。
3. 如申請專利範圍第1項的自行車用控制裝置，其中，進一步具備變速狀態檢出部，其是設在將前述變速機變速操作用的變速操作部，供檢出變速操作部的位置，前述控制部，是依據前述變速狀態檢出部的檢出結果，判斷前述變速機的降檔的完成。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用控制裝置，其中， 前述控制部，是當對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率減少時，返回至將前述比率增加之前的狀態。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用控制裝置，其中，進一步具備供檢出預定的條件用的預定條件檢出部，前述控制部，是前述預定條件檢出部若檢出預定的條件的話，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率減少。
6. 如申請專利範圍第5項的自行車用控制裝置，其中，前述預定條件檢出部，是前述曲軸的旋轉速度若成為預定的旋轉速度的話，就檢出前述預定的條件。
7. 如申請專利範圍第6項的自行車用控制裝置，其中，前述預定條件檢出部，是具備供檢出前述自行車的曲軸的旋轉速度用的曲軸旋轉速度檢出部。
8. 如申請專利範圍第5項的自行車用控制裝置，其中，前述預定條件檢出部，是前述變速機的降檔完成後若預定時間經過的話，就檢出前述預定的條件。
9. 如申請專利範圍第8項的自行車用控制裝置，其中，前述預定條件檢出部，是具備正時器。
10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用控制裝置，其中，前述變速機，是內裝變速機。
11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用控制裝置，其中，前述變速機，是外部裝備品變速機。
12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用控制裝置，其中，前述行走補助用電動機，是設於前述車輪的1個也就是前輪或後輪，或是設於自行車的車架。
13. 一種自行車的控制方法，是控制自行車的控制方法，該自行車，具有：變速機、及將車輪驅動的行走補助用電動機，該控制方法，具有：檢出踏力的步驟；及前述變速機的降檔完成時，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率增加之後，使對於踏力的前述行走補助用電動機的輸出的比率減少的步驟。