特許 7369531 人力駆動車用の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-18

(45)【発行日】2023-10-26

(54)【発明の名称】人力駆動車用の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/45 20100101AFI20231019BHJP

   B62M 9/121 20100101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

B62M6/45

B62M9/121

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019040068

(22)【出願日】2019-03-05

(65)【公開番号】P2020142606

(43)【公開日】2020-09-10

【審査請求日】2022-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】松田 浩史

【審査官】中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２３９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００７９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７００００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６４８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／４０ － ６／７５

Ｂ６２Ｍ ９／００ － １１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸の回転速度に対する駆動輪の回転速度の変速比率を変更するための変速機、および、前記クランク軸に入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するように構成されて人力駆動車に推進力を付加するように構成されるモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、
前記モータを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１モード、および、前記モータを駆動しない第２モードの少なくとも１つと、前記人力駆動車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第３モードと、を切り替え可能に構成され、
前記第１モードおよび前記第２モードの少なくとも１つにおいて、前記人力駆動車の走行速度と、前記クランク軸の回転速度と、に応じて前記変速比率の推定変速比率を推定し、
前記第３モードにおいて、前記推定変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御可能に構成される、制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１モードおよび前記第２モードにおいて、前記変速比率を推定できない場合、前記第３モードにおいて、予め定める変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記第３モードにおいて前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに応じて、前記モータの回転速度を制御可能に構成され、
前記第３モードにおいて、前記予め定める変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率と実質的に異なる場合、算出される前記変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する、請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第３モードにおいて前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに応じて、前記モータの回転速度を制御可能に構成される、請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記推定変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記推定変速比率と実質的に異なる場合、算出される前記変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する、請求項３または４に記載の制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記推定変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記推定変速比率よりも大きい場合、前記モータの回転速度を小さくする、請求項５に記載の制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記推定変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記推定変速比率よりも小さい場合、予め定める第１条件を満たすと前記モータの回転速度を大きくする、請求項５または６に記載の制御装置。

【請求項8】

クランク軸の回転速度に対する駆動輪の回転速度の変速比率を変更するための変速機、および、前記クランク軸に入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するように構成されて人力駆動車に推進力を付加するように構成されるモータを含む人力駆動車用の制御装置であって、
前記モータを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第３モードで前記モータを制御可能に構成され、
前記第３モードにおいて前記モータの回転速度が予め定める回転速度となるように前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の走行速度とに応じて、前記変速比率を算出し、
前記第３モードにおいて算出される前記変速比率が、予め定める変速比率とは実質的に異なる場合、前記算出される前記変速比率に応じて、前記走行速度が予め定める第１速度に近づくように前記モータの回転速度を制御する、制御装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率よりも大きい場合、前記モータの回転速度を小さくする、請求項３または８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率よりも小さい場合、予め定める第２条件を満たすと前記モータの回転速度を大きくする、請求項３、８、および、９のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項11】

前記人力駆動車の前記走行速度を検出するための車速センサを含み、
前記車速センサは、前記人力駆動車の車輪に設けられる磁石を検出するように構成され、前記車輪が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される、請求項１から１０のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項12】

前記予め定める回数は、１である、請求項１１に記載の制御装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記第３モードにおいて、操作装置の操作に応じて前記モータを駆動するように構成される、請求項１から１２のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項14】

前記制御部は、前記操作装置が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、前記モータを駆動するように構成される、請求項１３に記載の制御装置。

【請求項15】

前記予め定める第３条件は、前記人力駆動車のクランク軸が回転していない場合、および、前記人力駆動車の走行速度が、予め定める第２速度以下である場合、の少なくとも１つの場合に満たされている、請求項１４に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人力駆動車用の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車用制御装置は、人力駆動車両に入力される人力駆動力に対するモータの出力の比率が所定の比率になるようにモータを制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－３４４１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的の１つは、モータを好適に制御できる人力駆動車用の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、人力駆動車に推進力を付加するように構成されるモータを制御する制御部を含み、前記人力駆動車は、前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する前記人力駆動車の駆動輪の回転速度の変速比率を変更するための変速機を含み、前記モータは、前記クランク軸に入力される人力駆動力の伝達経路において前記変速機よりも上流側にトルクを伝達するように構成され、前記制御部は、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１モード、および、前記モータを駆動しない第２モードの少なくとも１つと、前記人力駆動車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第３モードと、を切り替え可能に構成され、前記第１モードおよび前記第２モードの少なくとも１つにおいて、前記人力駆動車の走行速度と、前記クランク軸の回転速度と、に応じて前記変速比率を推定し、前記第３モードにおいて、推定された前記変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御可能に構成される。
第１側面の制御装置によれば、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0006】

本開示の第１側面に従う第２側面の制御装置において、前記制御部は、前記第１モードおよび前記第２モードにおいて、前記変速比率を推定できない場合、前記第３モードにおいて、予め定める変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する。
第２側面の制御装置によれば、比率を推定できない場合であっても、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0007】

本開示の第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに応じて、前記モータの回転速度を制御可能に構成され、前記第３モードにおいて、前記予め定める変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率と実質的に異なる場合、算出される前記変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する。
第３側面の制御装置によれば、例えば人力駆動車を停車している間に変速比率を変更した場合であっても、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0008】

本開示の第１または２側面に従う第４側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに応じて、前記モータの回転速度を制御可能に構成される。
第４側面に従う制御装置によれば、例えば人力駆動車を停車している間に変速比率を変更した場合であっても、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0009】

本開示の第３または第４側面に従う第５側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて、推定された変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、推定された前記変速比率と実質的に異なる場合、算出される前記変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する。
第５側面の制御装置によれば、例えば人力駆動車を停車している間に変速比率を変更した場合であっても、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0010】

本開示の第５側面に従う第６側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて、推定された変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、推定された前記変速比率よりも大きい場合、前記モータの回転速度を小さくする。
第６側面の制御装置によれば、人力駆動車を押し歩く場合に、人力駆動車の走行速度が速くなり過ぎることを抑制できる。

【0011】

本開示の第５または第６側面に従う第７側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて、推定された変速比率に応じて前記モータの回転速度を制御する場合において、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、推定された前記変速比率よりも小さい場合、予め定める第１条件を満たすと前記モータの回転速度を大きくする。
第７側面の制御装置によれば、人力駆動車を押し歩く場合に、人力駆動車の走行速度が遅くなり過ぎることを抑制できる。また予め定める第１条件を満たすまでは、モータの回転速度を大きくしないので、誤検出によって人力駆動車の走行速度が速くなることを抑制できる。

【0012】

本開示の第８側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、人力駆動車に推進力を付加するように構成されるモータを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車の押し歩きをアシストするように前記モータを駆動可能な第３モードで前記モータを制御可能に構成され、第３モードにおいて前記モータの回転速度が予め定める回転速度となるように前記モータを駆動した後、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の走行速度とに応じて、前記人力駆動車の変速比率を算出し、算出される前記変速比率が、予め定める変速比率とは実質的に異なる場合、前記算出される前記変速比率に応じて、前記走行速度が予め定める第１速度に近づくように前記モータの回転速度を制御する。
第８側面の制御装置によれば、例えば人力駆動車を停車している間に変速比率を変更した場合であっても、人力駆動車を押し歩く場合に、モータを好適に制御できる。

【0013】

本開示の第３または第８側面に従う第９側面の制御装置において、前記制御部は、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率よりも大きい場合、前記モータの回転速度を小さくする。
第９側面の制御装置によれば、人力駆動車を押し歩く場合に、人力駆動車の走行速度が速くなり過ぎることを抑制できる。

【0014】

本開示の第３、第８、および、第９側面のいずれか１つに従う第１０側面の制御装置において、前記制御部は、前記モータの回転速度と、前記人力駆動車の前記走行速度とに基づいて算出される変速比率が、前記予め定める変速比率よりも小さい場合、予め定める第２条件を満たすと前記モータの回転速度を大きくする。
第１０側面の制御装置によれば、人力駆動車を押し歩く場合に、人力駆動車の走行速度が遅くなり過ぎることを抑制できる。また予め定める第２条件を満たすまでは、モータの回転速度を大きくしないので、誤検出によって人力駆動車の走行速度が速くなることを抑制できる。

【0015】

本開示の第１から第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の制御装置において、前記人力駆動車の前記走行速度を検出するための車速センサを含み、前記車速センサは、前記人力駆動車の車輪に設けられる磁石を検出するように構成され、前記車輪が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。
第１１側面の制御装置によれば、車速センサを簡易な構成によって実現できる。

【0016】

本開示の第１１側面に従う第１２側面の制御装置において、前記予め定める回数は、１である。
第１２側面の制御装置によれば、車速センサを、車輪が1回転する間に１回の検出信号を出力する最も簡単な構成によって実現できる。

【0017】

本開示の第１から第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の制御装置において、前記制御部は、前記第３モードにおいて、操作装置の操作に応じて前記モータを駆動するように構成される。
第１３側面の制御装置によれば、操作装置を操作することによってモータによって人力駆動車の押し歩きをアシストすることができる。

【0018】

本開示の第１３側面に従う第１４側面の制御装置において、前記制御部は、前記操作装置が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、前記モータを駆動するように構成される。
第１４側面の制御装置によれば、操作装置が操作されても、予め定める第３条件が満たされなければモータが駆動されない。

【0019】

本開示の第１４側面に従う第１５側面の制御装置において、前記予め定める第３条件は、前記人力駆動車のクランク軸が回転していない場合、および、前記人力駆動車の走行速度が、予め定める第２速度以下である場合、の少なくとも１つの場合に満たされている。
第１５側面の制御装置によれば、クランク軸が回転している場合、人力駆動車の走行速度が速くなった場合では、モータが駆動されない。

【発明の効果】

【0020】

本開示の人力駆動車用の制御装置は、モータを好適に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の側面図。

【図2】第１実施形態の人力駆動車用の制御装置の電気的な構成を示すブロック図。

【図3】図２の制御部によって実行されるモータを制御する処理の第１例を示すフローチャートの第１部分。

【図4】図２の制御部によって実行されるモータを制御する処理の第１例を示すフローチャートの第２部分。

【図5】第２実施形態の制御部によって実行されるモータを制御する処理の第２例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態の人力駆動車用の制御装置６０について説明する。人力駆動車１０は、少なくとも人力駆動力Ｈによって駆動することができる車である。人力駆動車１０は、車輪の数が限定されず、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する車も含む。人力駆動車１０は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車、ならびに、電動自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。電動自転車は、電気モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を、自転車として説明する。

【0023】

人力駆動車１０は、人力駆動車１０に推進力を付与するモータ１２と、クランク軸１４Ａと、駆動輪１６Ａと、クランク軸１４Ａの回転速度に対する駆動輪１６Ａの回転速度の変速比率Ｒを変更するための変速機１８と、を含む。人力駆動車１０は、従動輪１６Ｂと、クランク１４と、フレーム２０と、をさらに含む。クランク１４には、人力駆動力Ｈが入力される。クランク１４は、フレーム２０に対して回転可能なクランク軸１４Ａと、クランク軸１４Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられるクランクアーム１４Ｂとを含む。各クランクアーム１４Ｂには、ペダル２２が連結される。駆動輪１６Ａは、クランク１４が回転することによって駆動される。駆動輪１６Ａは、フレーム２０に支持される。クランク１４と駆動輪１６Ａとは、駆動機構２４によって連結される。駆動機構２４は、クランク軸１４Ａに結合される第１回転体２６を含む。クランク軸１４Ａと第１回転体２６とは、第１ワンウェイクラッチを介して結合されていてもよい。第１ワンウェイクラッチは、クランク１４が前転した場合に、第１回転体２６を前転させ、クランク１４が後転した場合に、第１回転体２６を後転させないように構成される。第１回転体２６は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２４は、第２回転体２８と、連結部材３０とをさらに含む。連結部材３０は、第１回転体２６の回転力を第２回転体２８に伝達する。連結部材３０は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。

【0024】

第２回転体２８は、駆動輪１６Ａに連結される。第２回転体２８は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第２回転体２８と駆動輪１６Ａとの間には、好ましくは、第２ワンウェイクラッチが設けられている。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体２８が前転した場合に、駆動輪１６Ａを前転させ、第２回転体２８が後転した場合に、駆動輪１６Ａを後転させないように構成される。

【0025】

駆動輪１６Ａおよび従動輪１６Ｂの一方は前輪を含み、駆動輪１６Ａおよび従動輪１６Ｂの他方は後輪を含む。フレーム２０には、フロントフォーク３２を介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク３２には、ハンドルバー３４がステム３６を介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪１６Ａとして説明するが、前輪が駆動輪１６Ａであってもよい。

【0026】

人力駆動車１０は、人力駆動車用のバッテリ３８を含む。バッテリ３８は、１または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。バッテリ３８は、制御装置６０の制御部６２に電力を供給する。バッテリ３８は、好ましくは、制御装置６０の制御部６２と有線または無線によって通信可能に接続される。バッテリ３８は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって制御部６２と通信可能である。

【0027】

モータ１２は、人力駆動車１０の推進をアシストする。モータ１２は、電気モータを含む。モータ１２は、ペダル２２から後輪までの人力駆動力Ｈの動力伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。ペダル２２から後輪までの人力駆動力Ｈの動力伝達経路は、後輪を含む。本実施形態では、モータ１２は、第１回転体２６に回転を伝達するように設けられる。モータ１２およびモータ１２が設けられるハウジングは、ドライブユニットを構成する。モータ１２とクランク軸１４Ａとの間の動力伝達経路には、好ましくは、クランク軸１４Ａを人力駆動車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク１４の回転力によってモータ１２が回転しないように第３ワンウェイクラッチが設けられる。モータ１２は、クランク軸１４Ａに入力される人力駆動力Ｈの伝達経路において変速機１８よりも上流側にトルクを伝達するように構成される。

【0028】

変速機１８は、好ましくは、変速比率Ｒを段階的に変更するように構成される。変速機１８は、電動アクチュエータ１８Ａと、電動アクチュエータ１８Ａによって駆動される変速機本体１８Ｂとを含む。制御装置６０の制御部６２は、電動アクチュエータ１８Ａを制御する。電動アクチュエータ１８Ａは、電気モータと、電気モータに与える電力を制御する駆動回路と、を含む。電動アクチュエータ１８Ａは、変速機本体１８Ｂに変速動作を実行させる。電動アクチュエータ１８Ａに含まれる駆動回路４６は、制御部６２と有線または無線によって通信可能に接続されている。電動アクチュエータ１８Ａは、例えば電力線通信（ＰＬＣ）によって制御部６２と通信可能である。電動アクチュエータ１８Ａは、制御部６２からの制御信号に応じて変速機本体１８Ｂに変速動作を実行させる。変速機１８は、例えば、内装ハブ変速機および外装変速機（ディレイラ）の少なくとも一方を含む。ディレイラは、フロントディレイラおよびリアディレイラの少なくとも一方を含む。本実施の形態では、変速機１８は、リアディレイラを含む。変速機１８としては、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）など様々な種類の変速機を用いることができる。変速機１８は、例えばドライブユニットのハウジング内に設けられてもよい。

【0029】

本実施形態の制御装置６０が用いられる人力駆動車１０の変速機１８は、電動アクチュエータ１８Ａを用いて変速比率Ｒを変更可能に構成されてもよいが、例えば、電動アクチュエータ１８Ａを用いずに変速比率Ｒを変更可能に構成されていてもよい。例えば、変速機１８は、電動アクチュエータ１８Ａを省略し、ライダが操作可能な操作部とボーデンケーブルで接続され、ライダが手動によって変速する機械式の変速機であってもよい。本実施形態の制御装置６０は、制御部６２が変速機１８と電気的に接続されていない場合において、特に好適に用いることができる。例えば、変速機１８は、ライダが操作可能な操作部と電気ケーブルまたは無線通信装置で接続され、ライダが手動によって変速する電気式の変速機であってもよい。

【0030】

制御装置６０は、制御部６２を含む。制御部６２は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部は、１または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。制御装置６０は、記憶部６４をさらに含んでいてもよい。記憶部６４には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部６４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。記憶部６４には、変速機１８によって設定可能な変速比の情報が記憶される。記憶部６４には、好ましくは、変速機１８によって設定可能な全ての変速比の情報が記憶される。

【0031】

制御装置６０は、好ましくは、モータ１２の駆動回路４６をさらに備える。駆動回路４６と、制御部６２とは、好ましくは、モータ１２のハウジングに設けられる。駆動回路４６と、制御部６２とは、例えば同一の回路基板に設けられる。駆動回路４６は、インバータ回路を含む。駆動回路４６は、バッテリ３８からモータ１２に供給される電力を制御する。駆動回路４６は、制御部６２と有線または無線によって通信可能に接続されている。駆動回路４６は、例えばシリアル通信によって制御部６２と通信可能である。駆動回路４６は、制御部６２からの制御信号に応じてモータ１２を駆動させる。

【0032】

制御装置６０は、人力駆動車１０の走行速度Ｖ、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎ、および、人力駆動力Ｈに応じてモータ１２を制御する。制御装置６０は、好ましくは、人力駆動車１０の走行速度を検出するための車速センサ４８を含む。制御装置６０は、好ましくは、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎを検出するためのクランク回転センサ５０、および、人力駆動力Ｈを検出するためのトルクセンサ５２をさらに備える。

【0033】

車速センサ４８は、好ましくは、人力駆動車１０の車輪に設けられる磁石を検出するように構成される。車速センサ４８は、好ましくは、車輪が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、好ましくは、１である。車速センサ４８は、人力駆動車１０の車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサ４８は、車輪の回転速度に応じた信号を出力する。制御部６２は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車１０の走行速度Ｖを算出できる。車速センサ４８は、好ましくは、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含む。車速センサ４８は、人力駆動車１０のフレーム２０のチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク３２に設けられ、前輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。本実施形態において、車速センサ４８は、車輪が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を１回検出するように構成される。

【0034】

クランク回転センサ５０は、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎを検出するために用いられる。クランク回転センサ５０は、例えば、人力駆動車１０のフレーム２０に取り付けられる。クランク回転センサ５０は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸１４Ａ、クランク軸１４Ａに連動して回転する部材、または、クランク軸１４Ａから第１回転体２６までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク軸１４Ａに連動して回転する部材は、モータ１２の出力軸を含む。クランク回転センサ５０は、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎに応じた信号を出力する。磁石は、クランク軸１４Ａから第１回転体２６までの人力駆動力Ｈの動力伝達経路において、クランク軸１４Ａと一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、磁石は、クランク軸１４Ａと第１回転体２６との間に第１ワンウェイクラッチが設けられない場合、第１回転体２６に設けられてもよい。クランク回転センサ５０は、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。

【0035】

トルクセンサ５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈのトルクを検出するために用いられる。トルクセンサ５２は、例えば、動力伝達経路に第１ワンウェイクラッチが設けられる場合、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサ５２は、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ５２は、動力伝達経路、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に含まれる部材に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、クランク軸１４Ａ、クランク軸１４Ａと第１回転体２６との間において人力駆動力Ｈを伝達する部材、クランクアーム１４Ｂ、または、ペダル２２である。トルクセンサ５２は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。人力駆動力Ｈは、人力駆動力Ｈの仕事率を含んでいてもよい。この場合、トルクセンサ５２によって検出されたトルクとクランク回転センサ５０によって検出されたクランク軸１４Ａの回転速度Ｎとを乗算した値が仕事率である。

【0036】

制御部６２は、人力駆動車１０に推進力を付加するように構成されるモータ１２を制御する。制御部６２は、人力駆動力Ｈに応じてモータ１２を制御する第１モード、および、モータ１２を駆動しない第２モードの少なくとも１つと、人力駆動車１０の押し歩きをアシストするようにモータ１２を駆動可能な第３モードと、を切り替え可能に構成される。制御部６２は、例えば操作装置６６に設けられる操作部が操作されることによって、第１モード、第２モードおよび第３モードを切り替えるように構成される。操作装置６６は、操作装置６６の操作に応じた信号が制御部６２に伝達されるように、制御部６２と有線または無線ユニットを介して接続される。第１モードおよび第２モードのうちの１つは、省略してもよい。

【0037】

制御部６２は、第１モードにおいて、予め定める人力駆動力Ｈに対するモータ１２によるアシスト力Ｍのアシスト比率Ｘ、および、モータ１２によるアシスト力Ｍの少なくとも１つに関するアシスト状態Ａを変更可能に構成される。

【0038】

制御部６２は、第１モードにおいて、例えば、人力駆動力Ｈに対して、モータ１２によるアシスト力Ｍが所定のアシスト比率Ｘになるように、モータ１２を制御する。制御部６２は、例えば、人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対する、モータ１２によるアシスト力Ｍの出力トルクＴＭが所定のアシスト比率Ｘになるように、モータ１２を制御してもよい。制御部６２は、例えば、アシスト比率Ｘの異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ１２を制御する。人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対するモータ１２によるアシスト力Ｍの出力トルクＴＭのトルク比率を、アシスト比率Ｘと記載する場合がある。制御部６２は、例えば、人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ（ワット）に対して、モータ１２の仕事率ＷＭ（ワット）が所定のアシスト比率Ｘになるように、モータ１２を制御してもよい。人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨは、人力駆動力Ｈとクランク軸１４Ａの回転速度Ｎとの乗算によって算出される。モータ１２の出力が減速機を介して人力駆動力Ｈの動力経路に入力される場合は、減速機の出力を、アシスト力Ｍとする。制御部６２は、人力駆動力ＨのトルクＴＨまたは仕事率ＷＨに応じて、制御指令をモータ１２の駆動回路４６に出力する。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。

【0039】

制御部６２は、アシスト力Ｍの最大値ＭＸが所定値以下になるようにモータ１２を制御する。制御部６２は、例えば、最大値ＭＸの異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ１２を制御する。アシスト力Ｍは、モータ１２の出力トルクＴＭを含む。アシスト力Ｍは、モータ１２の仕事率ＷＭを含んでいてもよい。この場合、制御部６２は、モータ１２の仕事率ＷＭが所定値ＷＭ１以下になるようにモータ１２を制御する。所定値ＷＭ１は、一例では、５００ワットである。所定値ＷＭ１は、別の例では、３００ワットである。制御部６２は、トルク比率ＡＴが所定トルク比率ＡＴ１以下になるようにモータ１２を制御してもよい。所定トルク比率ＡＴ１は、一例では、３００％である。

【0040】

制御部６２は、好ましくは、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎの少なくとも一方に応じて、モータ１２を制御する。例えば、制御部６２は、走行開始時にクランク１４の回転量が大きくなるほど、アシスト比率Ｘおよびアシスト力Ｍが大きくなるようにモータ１２を制御する。具体的には、制御部６２は、走行速度Ｖまたはクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが０から０よりも大きくなると、クランク１４の回転量が大きくなるほど、アシスト比率Ｘおよびアシスト力Ｍの少なくとも１つが大きくなるようにモータ１２を制御する。例えば、制御部６２は、走行速度Ｖが所定速度ＶＡ以上になると、モータ１２を停止する。所定速度ＶＡは、例えば、時速４５Ｋｍである。所定速度ＶＡは、時速４５Ｋｍ未満であってもよく、例えば、時速２５Ｋｍである。

【0041】

制御部６２は、第１モードおよび第２モードの少なくとも１つにおいて、人力駆動車１０の走行速度Ｖと、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎと、に応じて変速比率Ｒを推定する。制御部６２は、第３モードにおいて、推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御可能に構成される。

【0042】

制御装置６０が車速センサ４８とクランク回転センサ５０とを含む場合、制御部６２は、例えば、車速センサ４８によって検出される車輪の回転速度をクランク軸１４Ａの回転速度Ｎで除算することによって変速比率Ｒを推定する。本実施形態の制御装置６０は、好ましくは、変速状態検出部を備えない。制御装置６０は、変速状態検出部をさらに備えていてもよい。変速状態検出部は、例えば、変速機１８の可動部の位置に応じた信号を制御部６２に出力する。変速機１８の可動部の位置は、変速比率Ｒと対応する。変速状態検出部は、変速機１８の電動アクチュエータ１８Ａのモータの回転位置またはモータ１２に連結される減速機における回転部材の回転位置を検出してもよい。

【0043】

制御部６２は、第３モードにおいて、好ましくは、操作装置６６の操作に応じてモータ１２を駆動するように構成される。操作装置６６は、例えば、ハンドルバー３４に設けられる。操作装置６６は、好ましくは、ライダが操作可能なボタンおよびスイッチの少なくとも１つを含む。動作モードを切り替える操作部と、第３モードにおいてモータ１２を駆動するための操作部は、別々であってもよく、共通であってもよい。動作モードを切り替える操作部と、第３モードにおいてモータ１２を駆動するための操作部とが別々の場合、動作モードを切り替える操作部は、操作装置６６に設けられてもよく、操作装置６６とは異なる装置に設けられてもよい。第３モードにおいて、制御部６２は、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、モータ１２を駆動するように構成される。予め定める第３条件は、人力駆動車１０のクランク軸１４Ａが回転していないこと、および、人力駆動車１０の走行速度Ｖが、予め定める第２速度ＶＹ以下であること、の少なくとも１つを含む。予め定める第３条件は、好ましくは、人力駆動車１０のクランク軸１４Ａが回転していないこと、および、人力駆動車１０の走行速度Ｖが、予め定める第２速度ＶＹ以下であること、の両方を含む。本実施形態では、第３モードにおいて、操作装置６６が操作されている間、制御部６２はモータ１２を駆動可能に構成される。制御部６２は、第３モードにおいて、操作装置６６が操作されなくなった場合、第３モードを維持してもよく、第３モードから第１モードまたは第２モードに切り替えてもよい。制御部６２は、第３モードにおいて、予め定める第３条件が満たされなくなった場合、操作装置６６が操作されていても、モータ１２の駆動を停止させる。制御部６２は、第３モードにおいて、予め定める第３条件が満たされなくなった場合、操作装置６６が操作されていても、モータ１２の駆動を停止させて、第３モードから第１モードまたは第２モードに切り替えてもよい。

【0044】

制御部６２は、第１モードおよび第２モードにおいて、変速比率Ｒを推定できない場合、第３モードにおいて、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御する。制御部６２は、第１モードおよび第２モードにおいて、変速比率Ｒを推定できない場合、かつ、第１モードおよび第２モードの一方から第３モードに切り替えられた場合、第３モードにおいて、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御する。制御部６２は、好ましくは、第１モードおよび第２モードの一方から、第３モードに切り替えられる直前の制御周期において、変速比率Ｒを推定できない場合、かつ、第１モードおよび第２モードの一方から第３モードに切り替えられた場合、第３モードにおいて、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御する。予め定める変速比率ＲＹは、好ましくは、変速比率Ｒのうちの最大の変速比率Ｒであるが、変速比率Ｒのうちの中間の変速比率Ｒよりも大きい変速比率Ｒであってもよい。制御部６２は、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２を制御することによって、モータ１２を予め定める回転速度となるように駆動した場合に、人力駆動車１０の走行速度Ｖがモータ１２の駆動力のみによって予め定める速度ＶＸを超えることを抑制できる。予め定める速度ＶＸは、例えば時速３ｋｍから６Ｋｍの範囲の速度であり、例えば、時速５Ｋｍである。予め定める変速比率ＲＹに関する情報は、記憶部６４に記憶されている。

【0045】

制御部６２は、第３モードにおいてモータ１２を駆動した後、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに応じて、モータ１２の回転速度を制御可能に構成されてもよい。

【0046】

制御部６２は、好ましくは、第３モードにおいて、推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御する場合において、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、推定された変速比率ＲＺと実質的に異なる場合、算出される変速比率ＲＭに応じてモータ１２の回転速度を制御する。制御部６２は、例えば、車速センサ４８によって検出される車輪の回転速度をモータ１２の回転速度で除算することによって変速比率ＲＭを算出する。モータ１２とクランク軸１４Ａとの間に減速機が設けられる場合、制御部６２は、好ましくは、減速機の最終出力をモータ１２の回転速度として変速比率ＲＭを算出する。

【0047】

制御部６２は、好ましくは、第３モードにおいて、推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御する場合において、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、推定された変速比率ＲＺよりも大きい場合、モータ１２の回転速度を小さくする。制御部６２は、好ましくは、第３モードにおいて、推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御する場合において、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、推定された変速比率ＲＺよりも小さい場合、予め定める第１条件を満たすとモータ１２の回転速度を大きくする。予め定める第１条件は、例えば、変速比率ＲＭを予め定める周期毎に算出し、算出した変速比率ＲＭが予め定める回数連続して推定された変速比率ＲＺよりも小さい場合に満たされる。これによって、例えば、誤検出に応じてモータ１２の回転速度が大きくなってしまい、人力駆動車１０の走行速度Ｖが速くなることを抑制できる。予め定める回数は、例えば、２から５の間、好ましくは３である。

【0048】

制御部６２は、好ましくは、第３モードにおいて、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御する場合において、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なる場合、算出される変速比率ＲＭに応じてモータ１２の回転速度を制御する。

【0049】

制御部６２は、好ましくは、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹよりも大きい場合、モータ１２の回転速度を小さくする。制御部６２は、好ましくは、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率Ｒが、予め定める変速比率ＲＹよりも小さい場合、予め定める第２条件を満たすとモータ１２の回転速度を大きくする。予め定める第２条件は、例えば、変速比率ＲＭを予め定める周期毎に算出し、算出した変速比率ＲＭが予め定める回数連続して予め定める変速比率ＲＹよりも小さい場合に成立する。これによって、例えば、誤検出に応じてモータ１２の回転速度が大きくなってしまい、人力駆動車１０の速度が速くなることを抑制できる。予め定める回数は、例えば、２から５の間、好ましくは３である。

【0050】

図３および図４を参照して、モータ１２を制御する処理について説明する。制御部６２は、制御部６２に電力が供給されると、処理を開始して図３に示すフローチャートのステップＳ４０に移行する。制御部６２は、図３および図４のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップＳ４０からの処理を繰り返す。

【0051】

制御部６２は、ステップＳ４０において、第１モードまたは第２モードか否かを判定する。制御部６２は、第１モードではなく、かつ、第２モードではない場合、ステップＳ４５に移行する。制御部６２は、第１モードまたは第２モードの場合、ステップＳ４１に移行する。

【0052】

制御部６２は、ステップＳ４１において、クランク軸１４Ａが回転しており、かつ、車輪が回転しているか否かを判定する。ステップＳ４１において制御部６２が、クランク軸１４Ａが回転しており、かつ、車輪が回転していると判定すると、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ４１において制御部６２が、クランク軸１４Ａおよび車輪の少なくとも１つが回転していないと判定すると、ステップＳ４５に移行する。

【0053】

制御部６２は、ステップＳ４２において、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎは安定しているか否かを判定する。制御部６２は、ステップＳ４２において、例えば、走行速度Ｖの直近の複数回数の検出値と、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎの直近の複数回数の検出値と、からそれぞれの検出周期における変速比率Ｒを推定する。制御部６２は、推定される変速比率ＲＺのうちの、最大の変速比率ＲＺと、最小の変速比率ＲＺとが、変速機１８によって形成される隣り合う２つの変速ステージの変速比率Ｒの範囲を超えない場合、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定していると判定してもよい。直近の複数回数は、例えば２から５が好ましく、例えば３である。

【0054】

制御部６２は、ステップＳ４２において、例えば、走行速度Ｖの直近の複数回数の検出値と、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎの直近の複数回数の検出値とから推定される変速比率ＲＺのうちの、最大の変速比率ＲＺと、最小の変速比率ＲＺとの比が、所定範囲内であれば、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定していると判定してもよい。

【0055】

制御部６２は、ステップＳ４２において、例えば、走行速度Ｖの直近の複数回数の検出値が所定範囲内の場合、走行速度Ｖが安定していると判定してもよい。制御部６２は、例えば、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎの直近の複数回数の検出値が所定範囲内の場合、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定していると判定してもよい。

【0056】

制御部６２は、ステップＳ４２において、例えば、走行速度Ｖの直近の複数回数の検出値と、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎの直近の複数回数の検出値とから推定される変速比率ＲＺのうちの、最大の変速比率ＲＺと、最小の変速比率ＲＺとの差が、所定範囲内であれば、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定していると判定してもよい。

【0057】

制御部６２は、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定している場合、ステップＳ４３に移行する。制御部６２は、ステップＳ４３において、変速比率Ｒを推定し、推定された変速比率ＲＺを記憶部６４に記憶し、ステップＳ４５に移行する。記憶部６４は、例えば、推定された変速比率ＲＺを記憶部６４に更新して記憶する。

【0058】

制御部６２は、ステップＳ４２において、走行速度Ｖおよびクランク軸１４Ａの回転速度Ｎが安定していない場合、ステップＳ４４に移行する。制御部６２は、ステップＳ４４において、変速比率Ｒを推定できなかったことを記憶部６４に記憶し、ステップＳ４５に移行する。制御部６２は、ステップＳ４４において、変速比率Ｒを推定できなかったことを示すフラグを設定してもよい。記憶部６４には、例えば、推定された変速比率ＲＺ、および、変速比率Ｒを推定できなかったことを示すフラグのいずれか１つが記憶される。制御部６２は、ステップＳ４２における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ４３において推定された変速比率ＲＺを時刻とともに記憶部６４に記憶し、ステップＳ４２における判定がＮＯの場合、ステップＳ４４において時刻のみを記憶部６４に記憶することによって変速比率Ｒを推定できなかったことを記憶してもよい。この場合、制御部６２は、時計機能を有する。初期状態において、例えば、記憶部６４には変速比率Ｒを推定できなかったことを示すフラグが記憶されている。バッテリ３８からの電力が供給されると、記憶部６４には変速比率Ｒを推定できなかったことを示すフラグを記憶するように構成されていてもよい。

【0059】

制御部６２は、ステップＳ４５において第３モードか否かを判定する。制御部６２は、第３モードではない場合、ステップＳ４０に移行する。制御部６２は、第３モードの場合、ステップＳ４６に移行する。制御部６２は、電力が供給されて起動すると、第１モードまたは第２モードで動作するように構成されてもよく、この場合、ステップＳ４０を省略し、ステップＳ４５における判定がＮＯの場合、ステップＳ４１に移行してもよい。

【0060】

制御部６２は、ステップＳ４６において、変速比率Ｒを推定できたか否かを判定する。制御部６２は、例えば、記憶部６４に変速比率Ｒを推定できなかったことが記憶されている場合、変速比率Ｒを推定できなかったと判定し、記憶部６４に変速比率Ｒを推定できなかったことが記憶されていない場合、変速比率Ｒを推定できたと判定する。制御部６２は、例えば、第３モードに移行する直前の制御周期と対応する時刻の推定された変速比率ＲＺが記憶部６４に記憶されていた場合、変速比率Ｒを推定できたと判定し、第３モードに移行する直前の制御周期と対応する時刻の推定された変速比率ＲＺが記憶部６４に記憶されていない場合、変速比率Ｒを推定できていないと判定してもよい。

【0061】

制御部６２は、ステップＳ４６において、推定された変速比率Ｒが記憶部６４に記憶されている場合、ステップＳ４７に移行する。制御部６２は、ステップＳ４７において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ４８に移行する。制御部６２は、ステップＳ４８において、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度が安定しており、かつ、算出される変速比率ＲＭは、推定された変速比率ＲＺと実質的に異なるか否かを判定する。制御部６２は、例えば、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定しており、かつ、算出される変速比率ＲＭは、推定された変速比率ＲＺと第１所定値以上離れている場合、算出される変速比率ＲＭは、推定された変速比率ＲＺと実質的に異なると判定する。制御部６２は、算出される変速比率ＲＭが、推定された変速比率ＲＺと実質的に異なる場合、ステップＳ４９に移行する。制御部６２は、ステップＳ４８において、例えば、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定していないと判定する場合は、ステップＳ５０に移行する。ステップＳ４８における走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度が安定しているか否かの判定については、ステップＳ４１の場合のクランク軸１４Ａの回転速度Ｎをモータ１２の回転速度に置き換えたものと同様である。

【0062】

制御部６２は、ステップＳ４９において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、算出される変速比率ＲＭに応じてモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ５０に移行する。制御部６２は、ステップＳ４８において、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定しており、かつ、算出される変速比率ＲＭが、推定された変速比率ＲＺと実質的に等しい場合、ステップＳ５０に移行する。制御部６２は、ステップＳ４８からステップＳ５０に移行する場合、ステップＳ４７において設定された推定された変速比率ＲＺに応じてモータ１２の回転速度を制御する処理を維持する。

【0063】

制御部６２は、ステップＳ４６において、変速比率ＲＺが記憶されていない場合、ステップＳ５１に移行する。制御部６２は、ステップＳ５１において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ５２に移行する。制御部６２は、ステップＳ５２において、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定しており、かつ、算出される変速比率ＲＭは、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なるか否かを判定する。制御部６２は、例えば、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定しており、かつ、算出される変速比率ＲＭは、予め定める変速比率ＲＹと第２所定値以上離れている場合、算出される変速比率ＲＭは、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なると判定する。制御部６２は、算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なる場合、ステップＳ５３に移行する。制御部６２は、ステップＳ５２において、例えば、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度は安定していないと判定する場合は、ステップＳ５０に移行する。ステップＳ５２における走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度の回転速度Ｎは安定しているか否かを判定については、ステップＳ４１の場合のクランク軸１４Ａの回転速度Ｎをモータ１２の回転速度に置き換えたものと同様である。

【0064】

制御部６２は、ステップＳ５３において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、算出される変速比率ＲＭに応じてモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ５０に移行する。制御部６２は、ステップＳ５２において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間に算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異ならない場合、ステップＳ５０に移行する。制御部６２は、ステップＳ５２からステップＳ５０に移行する場合、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間は、ステップＳ５１において設定された予め定める変速比率ＲＹに応じてモータ１２の回転速度を制御する処理を維持する。

【0065】

制御部６２は、ステップＳ５０において、第３モードか否かを判定する。制御部６２は、第３モードの場合、ステップＳ４６に移行する。制御部６２は、第３モードではない場合、処理を終了する。

【0066】

図３および図４に示す処理において、ステップＳ４８を省略し、制御部６２は、ステップＳ４７の後、ステップＳ４９に移行するようにしてもよい。図３および図４に示す処理において、ステップＳ４８およびステップＳ４９を省略し、制御部６２は、ステップＳ４７の後、ステップＳ５０に移行するようにしてもよい。

【0067】

図３および図４に示す処理において、ステップＳ５２を省略し、制御部６２は、ステップＳ５１の後、ステップＳ５３に移行するようにしてもよい。図３および図４に示す処理において、ステップＳ５２およびステップＳ５３を省略し、制御部６２は、ステップＳ５１の後、ステップＳ５０に移行するようにしてもよい。

【0068】

ステップＳ４９およびステップＳ５３において、制御部６２は、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹよりも大きい場合、モータ１２の回転速度を小さくし、変速比率Ｒが、予め定める変速比率ＲＹよりも小さい場合、予め定める第２条件を満たすとモータ１２の回転速度を大きくする制御を行ってもよい。

【0069】

（第２実施形態）
図２および図５を参照して、第２実施形態の制御装置６０について説明する。第２実施形態の制御装置６０は、第３モードにおいてモータ１２の回転速度が予め定める回転速度となるようにモータ１２を制御する点以外は第１実施形態と同様なので、第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0070】

制御部６２は、第３モードにおいてモータ１２の回転速度が予め定める回転速度となるようにモータ１２を駆動した後、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに応じて、人力駆動車１０の変速比率ＲＭを算出し、算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹとは実質的に異なる場合、算出される変速比率ＲＭに応じて、走行速度Ｖが予め定める第１速度ＶＺに近づくようにモータ１２の回転速度を制御する。制御部６２は、好ましくは、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率ＲＭが、予め定める変速比率ＲＹよりも大きい場合、モータ１２の回転速度を小さくする。制御部６２は、好ましくは、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに基づいて算出される変速比率Ｒが、予め定める変速比率ＲＹよりも小さい場合、予め定める第２条件を満たすとモータ１２の回転速度を大きくする。予め定める第１速度ＶＺは、例えば時速３ｋｍから６Ｋｍの範囲の速度であり、例えば時速５ｋｍである。

【0071】

図５を参照して、モータ１２を制御する処理について説明する。制御部６２は、制御部６２に電力が供給されると、処理を開始して図５に示すフローチャートのステップＳ６１に移行する。制御部６２は、図５のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップＳ６１からの処理を繰り返す。

【0072】

制御部６２は、ステップＳ６１において、第３モードか否かを判定する。制御部６２は、第３モードではない場合、処理を終了する。制御部６２は、第３モードの場合、ステップＳ６２に移行する。制御部６２は、ステップＳ６２において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、モータ１２の回転速度が予め定める回転速度になるようにモータ１２を駆動し、ステップＳ６３に移行する。予め定める回転速度は、最大の変速比率Ｒの場合において、人力駆動車１０の走行速度Ｖが予め定める第１速度ＶＺを超えないように設定される。制御部６２は、ステップＳ６３において、走行速度Ｖおよびモータ１２の回転速度が安定している状態において、モータ１２の回転速度と、人力駆動車１０の走行速度Ｖとに応じて、人力駆動車１０の変速比率ＲＭを算出できるか否かを判定する。制御部６２は、ステップＳ６３における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ６４に移行する。制御部６２は、ステップＳ６３における判定がＮＯの場合、フローチャートを終了する。

【0073】

制御部６２は、ステップＳ６４において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間に算出される変速比率ＲＭは、予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なるか否かを判定する。制御部６２は、算出される変速比率ＲＭが予め定める変速比率ＲＹと実質的に異なる場合、ステップＳ６５に移行する。制御部６２は、ステップＳ６５において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、算出される変速比率ＲＭに応じて走行速度Ｖが予め定める第１速度ＶＺに近づくようにモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ６６に移行する。

【0074】

制御部６２は、ステップＳ６４において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間に算出される変速比率ＲＭが予め定める変速比率ＲＹと実質的に異ならない場合、ステップＳ６７に移行する。制御部６２は、ステップＳ６７において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、予め定める変速比率ＲＹに応じて走行速度Ｖが予め定める第１速度ＶＺに近づくようにモータ１２の回転速度を制御し、ステップＳ６６に移行する。制御部６２は、ステップＳ６７において操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている間、ステップＳ６２と同様にモータ１２を駆動してもよい。予め定める変速比率ＲＹは、好ましくは、変速機１８によって設定可能な変速比率Ｒのうち、最大となる変速比率Ｒである。

【0075】

制御部６２は、ステップＳ６６において、第３モードか否かを判定する。制御部６２は、第３モードの場合、ステップＳ６３に移行する。制御部６２は、第３モードではない場合、処理を終了する。

【0076】

（変形例）
実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車用の制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用の制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0077】

・第１、第２実施形態において、操作装置６６が操作され、かつ、予め定める第３条件が満たされている場合に、制御部６２がモータ１２を駆動するが、予め定める第３条件が満たされなくても、操作装置６６が操作されると制御部６２がモータ１２を駆動する構成としてもよい。

【0078】

・クランク回転センサ５０は、モータ１２の回転を検出するように構成されていてもよい。第１モードにおいて、クランク軸１４Ａが回転し、モータ１２が駆動されている場合は、クランク軸１４Ａの回転速度Ｎと、モータ１２の回転速度とが比例するので、制御部６２は、モータ１２の回転からクランク軸１４Ａの回転速度Ｎを算出できる。この変形例では、好ましくは、図４のステップＳ４８およびステップＳ４９の処理が省略され、制御部６２は、ステップＳ４７の処理の後、ステップＳ５０に移行する。

【0079】

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、その選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、その選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

【符号の説明】

【0080】

１０…人力駆動車、１２…モータ、１４Ａ…クランク軸、１６Ａ…駆動輪、１８…変速機、４８…車速センサ、６０…制御装置、６２…制御部、６６…操作装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】