電動(dòng)輔助單元、電動(dòng)輔助移動(dòng)體、電動(dòng)輔助移動(dòng)體組及電動(dòng)輔助移動(dòng)體的控制方法
【專利摘要】提供一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體，該電動(dòng)輔助移動(dòng)體在需要更換控制裝置的情況下，不需要對(duì)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)中的信息記錄重新進(jìn)行記錄。用于安裝在能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體上的電動(dòng)輔助單元具有：傳感器單元，其具有用于檢測(cè)與電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器與存儲(chǔ)介質(zhì)；馬達(dá)，其用于產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)力；控制裝置，其基于傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。
【專利說明】
電動(dòng)輔助單元、電動(dòng)輔助移動(dòng)體、電動(dòng)輔助移動(dòng)體組及電動(dòng)輔助移動(dòng)體的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)輔助單元。
【背景技術(shù)】
[0002]公知有一種能夠使由腳踏板的踏力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力被由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力(輔助力)輔助的電動(dòng)輔助自行車(例如，下述專利文獻(xiàn)I)。一般而言，在電動(dòng)輔助自行車中，利用傳感器檢測(cè)腳踏板的踏力(扭矩)及車速，控制裝置基于傳感器的檢測(cè)結(jié)果確定最適合的輔助比(踏力與輔助力之比)，并基于確定好的輔助比對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:(日本)特開2008-254592號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]在這樣的電動(dòng)輔助自行車中，由于控制裝置中通常搭載有存儲(chǔ)介質(zhì)，因此在想要將任何信息記錄到電動(dòng)輔助自行車中的情況下，能夠向該存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)信息。然而，在例如由于故障而需要更換控制裝置的情況下，存儲(chǔ)介質(zhì)也會(huì)被更換。因此，需要將更換前的存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的信息重新記錄到新安裝的存儲(chǔ)介質(zhì)中。另外，在電動(dòng)輔助自行車中，由于檢測(cè)扭矩的扭矩傳感器的靈敏度較高，因此扭矩傳感器的個(gè)體差異會(huì)給扭矩檢測(cè)精度、乃至馬達(dá)的控制精度帶來影響。因此，希望能夠修正扭矩傳感器的個(gè)體差異對(duì)扭矩檢測(cè)值的影響。另外，希望這樣的修正在由于馬達(dá)的故障等而導(dǎo)致更換馬達(dá)的狀況發(fā)生的情況下也能夠順利地進(jìn)行。
[0008]并且，在以往的電動(dòng)輔助自行車中，由于馬達(dá)的能力與確定輔助比的算法是固定的，因此無法根據(jù)狀況靈活地進(jìn)行電動(dòng)輔助。例如，在一個(gè)電動(dòng)輔助自行車被多個(gè)使用者(例如，年輕人與老人)所共有的情況下，根據(jù)使用者的踏力的不同，最適合的輔助特性不同。或者，在一名使用者將一個(gè)電動(dòng)輔助自行車使用于多個(gè)用途(例如，通勤與登山)的情況下，根據(jù)用途的不同，最適合的輔助特性不同。并且，在一名使用者根據(jù)用途而擁有多個(gè)自行車的情況下，使用較高價(jià)格的電動(dòng)輔助自行車作為這些自行車未必是經(jīng)濟(jì)的。這些問題是可以利用由電力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力輔助由人力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的各種電動(dòng)輔助移動(dòng)體中所共通的，而不是僅限于電動(dòng)輔助自行車。
[0009]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題的至少一部分而做出的，例如可以作為以下方式來實(shí)現(xiàn)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種用于安裝在能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體上的電動(dòng)輔助單元。該電動(dòng)輔助單元具有:傳感器單元，其具有用于檢測(cè)與電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器與存儲(chǔ)介質(zhì)；馬達(dá)，其用于產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)力;控制裝置，其基于傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。
[0012]這樣的電動(dòng)輔助單元在由于故障等而需要更換控制裝置(控制裝置內(nèi)置于馬達(dá)的情況下是控制裝置及馬達(dá))的情況下，只要將控制裝置從傳感器單元分離，在傳感器單元留在電動(dòng)輔助移動(dòng)體側(cè)的狀態(tài)下更換控制裝置，記錄在傳感器單元的存儲(chǔ)介質(zhì)中的信息就會(huì)留在電動(dòng)輔助移動(dòng)體側(cè)。因此，在更換控制裝置時(shí)，不需要將應(yīng)記錄于存儲(chǔ)介質(zhì)的信息再次記錄于存儲(chǔ)介質(zhì)?；蛘撸胍虼鎯?chǔ)介質(zhì)累積存儲(chǔ)的信息不會(huì)因?yàn)楦鼡Q控制裝置而中途中斷。換言之，無需將在更換控制裝置之前存儲(chǔ)的信息記錄到存儲(chǔ)介質(zhì)的作業(yè)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式中，在存儲(chǔ)介質(zhì)中預(yù)先存儲(chǔ)有作為與傳感器的個(gè)體特性相關(guān)聯(lián)的信息的傳感器信息?？刂蒲b置基于傳感器的檢測(cè)結(jié)果與傳感器信息對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。根據(jù)這樣的方式，通過在電動(dòng)輔助移動(dòng)體發(fā)貨前將與傳感器單元的傳感器相對(duì)應(yīng)的傳感器信息預(yù)先記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)中，控制裝置能夠讀出傳感器信息，并基于該傳感器信息對(duì)傳感器的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正，對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。也就是，能夠?qū)鞲衅鞯膫€(gè)體差異的影響進(jìn)行修正。而且，即使是由于故障等而更換了控制裝置，由于傳感器信息保持存儲(chǔ)在電動(dòng)輔助移動(dòng)體側(cè)，因此無需再次將傳感器信息再次寫入存儲(chǔ)介質(zhì)中。因此，能夠順利地基于傳感器信息對(duì)傳感器檢測(cè)值進(jìn)行修正。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第二方式中，傳感器信息中包含用于根據(jù)固體特性修正傳感器的檢測(cè)值的修正值。根據(jù)這樣的方式，能夠不基于傳感器信息進(jìn)行復(fù)雜的演算，容易地對(duì)傳感器的檢測(cè)值進(jìn)行修正。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在第一至第三任一方式中，馬達(dá)及控制裝置中的至少一方可裝卸地連接于傳感器單元上。根據(jù)這樣的方式，使用者能夠根據(jù)狀況靈活地使用電動(dòng)輔助移動(dòng)體。例如，使用者能夠準(zhǔn)備規(guī)格不同的多個(gè)馬達(dá)，根據(jù)電動(dòng)輔助移動(dòng)體的使用者、使用用途等，選擇性地將多個(gè)馬達(dá)中的一個(gè)連接于傳感器單元上。或者，使用者能夠準(zhǔn)備固定有傳感器單元的多個(gè)移動(dòng)體本體，將一個(gè)馬達(dá)選擇性地安裝于多個(gè)移動(dòng)體本體中的一個(gè)上。即，能夠在多個(gè)移動(dòng)體本體之間共用馬達(dá)?；蛘撸褂谜咴谙胍匦沦徺I電動(dòng)輔助移動(dòng)體的情況下，可以僅新購入固定有傳感器單元的移動(dòng)體本體，并且將原有的馬達(dá)連接在該傳感器單元上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第一至第四任一方式中，控制裝置內(nèi)置于馬達(dá)中。根據(jù)這樣的方式，在更換連接于傳感器單元的馬達(dá)的情況下，與被變更的馬達(dá)相匹配的控制裝置也同時(shí)被更換。因此，在更換馬達(dá)與控制裝置雙方的情況下，降低了與更換相關(guān)的作業(yè)負(fù)荷。并且，在包含第四方式的第五方式中，使用者在以選擇性地將多個(gè)馬達(dá)中的一個(gè)連接于傳感器單元上的方式使用電動(dòng)輔助單元的情況下，能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)與連接于傳感器單元上的馬達(dá)相匹配的輔助力的控制。另外，由于馬達(dá)及控制裝置能夠一同在傳感器單元上裝卸，因此裝卸作業(yè)較為容易。并且，即使在以與第四方式相關(guān)聯(lián)地例示的各種使用形態(tài)使用電動(dòng)輔助單元的情況下，包含第二方式的第五方式的電動(dòng)輔助單元也能夠基于傳感器信息順利地對(duì)傳感器檢測(cè)值進(jìn)行修正。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第六方式，在第一至第五任一方式中，每當(dāng)電動(dòng)輔助單元起動(dòng)時(shí)，控制裝置將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的傳感器信息讀出。根據(jù)這樣的方式，在更換控制裝置(在第五方式中是控制裝置及馬達(dá))的情況下，更換后的控制裝置能夠從存儲(chǔ)介質(zhì)取得與傳感器單元的傳感器相對(duì)應(yīng)的傳感器信息，并順利地基于傳感器信息進(jìn)行對(duì)傳感器檢測(cè)值的修正。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第七方式，在第一至第六任一方式中，馬達(dá)可裝卸地連接于傳感器單元上。馬達(dá)具有第一馬達(dá)與第二馬達(dá)。第一馬達(dá)與第二馬達(dá)相互間規(guī)格不同，并能夠選擇性地連接于傳感器單元上。根據(jù)這樣的方式，使用者能夠根據(jù)電動(dòng)輔助移動(dòng)體的使用者、使用用途等，選擇性地將第一及第二馬達(dá)中的一個(gè)連接于傳感器單元上。其結(jié)果，能夠提供與使用者的狀況相對(duì)應(yīng)的靈活的電動(dòng)輔助。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第八方式，在第一至第六任一方式中，馬達(dá)可裝卸地連接于傳感器單元上。馬達(dá)具有內(nèi)置第一控制裝置的第一馬達(dá)與內(nèi)置第二控制裝置的第二馬達(dá)。第一馬達(dá)與第二馬達(dá)之間以及第一控制裝置與第二控制裝置之間的至少一方相互間規(guī)格不同。第一馬達(dá)與第二馬達(dá)能夠選擇性地連接于傳感器單元上。根據(jù)這樣的方式，可以達(dá)到與第七方式同樣的效果。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第九方式，提供一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體。該電動(dòng)輔助移動(dòng)體具有移動(dòng)體本體與第一至第八任一方式的電動(dòng)輔助單元。根據(jù)這樣的電動(dòng)輔助移動(dòng)體，可以達(dá)到與第一至第八方式同樣的效果。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第十方式，提供一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體。該電動(dòng)輔助移動(dòng)體具有移動(dòng)體本體和第四方式、至少包含第四方式的第五及第六方式、以及第七方式及第八方式中的任一方式的電動(dòng)輔助單元。傳感器在馬達(dá)沒有連接到傳感器單元上的狀態(tài)下也能夠檢測(cè)出物理量。傳感器單元具有將檢測(cè)出的物理量記錄到存儲(chǔ)介質(zhì)的記錄裝置。根據(jù)這樣的方式，能夠始終對(duì)與電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量、即電動(dòng)輔助移動(dòng)體的移動(dòng)(行駛)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因此，能夠通過根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)備最適合的馬達(dá)并將該馬達(dá)連接于傳感器單元上，提供更加適合使用者的輔助特性。并且，即使更換了控制裝置或控制裝置及馬達(dá)，由于存儲(chǔ)介質(zhì)留在電動(dòng)輔助移動(dòng)體側(cè)，因此不會(huì)丟失更換前存儲(chǔ)的物理量的數(shù)據(jù)，能夠繼續(xù)存儲(chǔ)物理量的數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第十一方式，提供一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體組。該電動(dòng)輔助移動(dòng)體組具有電動(dòng)輔助移動(dòng)體，該電動(dòng)輔助移動(dòng)體為包含第四方式、至少包含第四方式的第五及第六方式、第七及第八方式中的至少一個(gè)方式的第九方式或第十方式的電動(dòng)輔助移動(dòng)體。電動(dòng)輔助移動(dòng)體具有第一移動(dòng)體本體與第二移動(dòng)體本體作為移動(dòng)體本體。傳感器單元具有安裝于第一移動(dòng)體本體上的第一傳感器單元和安裝于第二移動(dòng)體本體上的第二傳感器單元。根據(jù)這樣的電動(dòng)移動(dòng)體組，控制裝置及馬達(dá)的至少一方能夠兼用于第一移動(dòng)體本體及第二移動(dòng)體本體，因此較為經(jīng)濟(jì)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第十二方式，提供一種能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體的控制方法。該方法為:在安裝有具有用于檢測(cè)與電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器的傳感器單元的移動(dòng)體本體中，將作為與傳感器的個(gè)體特性相關(guān)聯(lián)的信息的傳感器信息預(yù)先存儲(chǔ)到傳感器單元內(nèi)，控制用于產(chǎn)生第二驅(qū)動(dòng)力的馬達(dá)的控制裝置從傳感器單元讀出傳感器信息，基于讀出的傳感器信息與傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)馬達(dá)進(jìn)行控制。根據(jù)這樣的方法，可以達(dá)到與第二方式同樣的效果。
【附圖說明】
[0024]圖1是概略性地示出作為本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)輔助自行車的圖。
[0025]圖2是示出了向傳感器單元上連接馬達(dá)之前的狀態(tài)的概略圖。
[0026]圖3是示出了將馬達(dá)連接于傳感器單元上的次序的概略圖。
[0027]圖4是示出了傳感器單元及馬達(dá)的構(gòu)成的概略框圖。
[0028]圖5是概略性地示出作為第二實(shí)施例的電動(dòng)輔助自行車組的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]A.第一實(shí)施例:
[0030]圖1示出了作為本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)輔助自行車10的大致結(jié)構(gòu)。電動(dòng)輔助自行車10具有自行車本體20和電動(dòng)輔助單元35。自行車本體20具有車體架21、把手22、車座23、前輪24和后輪25。
[0031 ]在車體架21的中央下端可旋轉(zhuǎn)地支承有傳動(dòng)軸26，在傳動(dòng)軸26的左右兩端部經(jīng)由踏板曲柄27安裝有腳踏板28。在傳動(dòng)軸26上，經(jīng)由單向離合器(省略圖示)以與傳動(dòng)軸26同軸的方式安裝有鏈輪29，該單向離合器用于只傳遞相當(dāng)于車體的前進(jìn)方向的箭頭Al方向的旋轉(zhuǎn)力。在該鏈輪29與設(shè)于后輪25中央部的后輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)31之間掛有閉合的鏈子32。
[0032]電動(dòng)輔助單元35具有傳感器單元40(圖1中省略圖示，參照?qǐng)D2)和多個(gè)(此處是兩個(gè))馬達(dá)50a、50b。傳感器單元40具有后述的傳感器41(參照?qǐng)D4)，傳感器41是為了檢測(cè)與電動(dòng)輔助自行車10相關(guān)的規(guī)定的物理量而設(shè)的。這樣的物理量中包含腳踏板28的踏力(扭矩)和電動(dòng)輔助自行車10的車速。傳感器41可以是能夠檢測(cè)多個(gè)物理量的單一的傳感器，也可以是對(duì)應(yīng)每個(gè)應(yīng)檢測(cè)的物理量而設(shè)的多個(gè)傳感器。
[0033]馬達(dá)50a、50b是為了提供對(duì)人力、即通過使用者踩踏腳踏板28的踏力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行輔助的驅(qū)動(dòng)力(輔助力)而設(shè)的。馬達(dá)50a、50b相互間規(guī)格(與輔助功能相關(guān)聯(lián)的規(guī)格)不同，馬達(dá)50a、50b可裝卸地選擇性地連接于傳感器單元40上。在本實(shí)施例中，作為該規(guī)格，馬達(dá)的額定輸出和用于確定輔助力的算法不同。在圖1中，示出了馬達(dá)50a連接于傳感器單元40上的狀態(tài)。由馬達(dá)50a產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由齒輪(省略圖示)向用于將腳踏板28的踏力傳遞給鏈輪29的傳遞齒輪作用。由此，踏力與輔助力合成，踏力得到輔助。在以下的說明中，在不區(qū)別馬達(dá)50a、50b的情況下，利用去除掉“a”、“b”的附圖標(biāo)記，對(duì)馬達(dá)或馬達(dá)的構(gòu)成元件進(jìn)行說明。
[0034]在這樣的電動(dòng)輔助自行車10中，馬達(dá)50a的輔助力是通過以下方式確定的。首先，通過傳感器單元40(更具體地是傳感器41)檢測(cè)腳踏板28的踏力(扭矩)及電動(dòng)輔助自行車1的車速。接下來，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行規(guī)定的算法，確定最適合的輔助比。然后，基于確定好的輔助比控制馬達(dá)。作為這樣的算法，能夠使用各種公知的算法。
[0035]圖2示出了馬達(dá)50a連接于傳感器單元40前的狀態(tài)。馬達(dá)50a具有殼體51a，在其內(nèi)部?jī)?nèi)置有控制裝置52a?？刂蒲b置52a構(gòu)成為例如具有CPU與存儲(chǔ)器的微型計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有上述的算法，CPU執(zhí)行該算法。在殼體5 Ia的上部(馬達(dá)50a連接于傳感器單元40上的狀態(tài)下的上部)，形成有用于與傳感器單元40進(jìn)行電連接的連接器53a。另外，在殼體51a的上部，形成有具有兩個(gè)孔部55a(在圖2中只圖示出一個(gè))的安裝部54a。
[0036]另一方面，在自行車本體20上，在車體架21與鏈輪29之間，傳感器單元40固定于車體架21上。在傳感器單元40的內(nèi)部，如上所述，收容有檢測(cè)踏力(扭矩)及車速的傳感器的至少一部分。用于檢測(cè)踏力及車速的傳感器能夠使用公知的各種傳感器(單個(gè)或多個(gè))。傳感器單元40的外形形成為與連接器53a嵌合的連接器形狀，若如后所述將馬達(dá)50a連接于傳感器單元40上，則傳感器單元40與控制裝置52a電連接。
[0037]在車體架21上，在與傳感器單元40相反的一側(cè)，在傳動(dòng)軸26的周圍固定有馬達(dá)固定部件61。馬達(dá)固定部件61具有朝向下方大致呈V字狀延伸設(shè)置的兩個(gè)臂，在這兩個(gè)臂的前端分別形成有貫通孔62。
[0038]圖3示出了將馬達(dá)50a接續(xù)于傳感器單元40上的次序。在馬達(dá)50a的連接中，首先，如圖3(a)所示，將馬達(dá)50a插入鏈輪29與馬達(dá)固定部件61之間。具體地，以安裝部54a的孔部55a與馬達(dá)固定部件61的貫通孔62對(duì)齊、并且傳感器單元40處于與連接器53a對(duì)齊的位置的方式插入馬達(dá)50a。然后，如圖3(b)所示，使馬達(dá)50a向箭頭A2的方向、即朝向傳感器單元40的方向移動(dòng)，將傳感器單元40的連接器與連接器53a連接。
[0039]然后，如圖3(c)所示，將安裝部件63向箭頭A3的方向插入安裝部54a與馬達(dá)固定部件61之間。在安裝部件63上形成有與兩個(gè)貫通孔62分別匹配的兩個(gè)貫通孔。然后，如圖3(d)所示，將螺栓64向箭頭A4的方向插入兩個(gè)貫通孔62中。然后，如圖3(e)所示，將螺栓64旋入直到螺栓64到達(dá)孔部55a，從而將馬達(dá)50a固定在自行車本體20上。這樣，馬達(dá)50a以與傳感器單元40連接的狀態(tài)固定于自行車本體20上。馬達(dá)50的取下可以通過與上述馬達(dá)50a的安裝次序相反的次序進(jìn)行。馬達(dá)50b的安裝及取下可以通過與馬達(dá)50a同樣的方法進(jìn)行。注意，傳感器單元40與馬達(dá)50a的連接方式及馬達(dá)50a的固定方式?jīng)]有特別的限定，能夠采用任意方式。
[0040]上述電動(dòng)輔助自行車10的電動(dòng)輔助單元35中，使用者能夠?qū)ⅠR達(dá)50a及馬達(dá)50b的任一方選擇性地向固定于自行車本體20上的傳感器單元40連接安裝。在本實(shí)施例中，如上所述，馬達(dá)50a、50b的馬達(dá)的額定輸出和用于確定輔助力的算法不同。作為算法的不同，例如可以是根據(jù)包括踏力及車速的預(yù)先設(shè)定的參數(shù)確定輔助比的確定方法的不同、上述參數(shù)的不同、與參數(shù)相對(duì)應(yīng)的輔助比的不同(輔助比確定方法相同，但參數(shù)與輔助比的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同的意思)等。馬達(dá)的額定輸出越大，輔助比就能夠設(shè)定得越大。
[0041]根據(jù)這樣的電動(dòng)輔助自行車10的電動(dòng)輔助單元35，使用者能夠根據(jù)使用狀況的不同，將馬達(dá)50a、50b選擇性地向固定于自行車本體20上的傳感器單元40連接安裝，靈活地使用電動(dòng)輔助自行車10。例如，在一個(gè)電動(dòng)輔助自行車10被多個(gè)使用者(例如，年輕人與老人)所共有的情況下，可以根據(jù)使用者踏力的不同，選擇馬達(dá)50a、50b中的其中一方。具體地，在踏力大的年輕人使用電動(dòng)輔助自行車10的情況下，可以選定額定輸出相對(duì)較小、輔助比相對(duì)較小的馬達(dá)，在踏力小的老人使用電動(dòng)輔助自行車1的情況下，可以選定額定輸出相對(duì)較大、輔助比相對(duì)較大的馬達(dá)。另外，在一名使用者將一個(gè)電動(dòng)輔助自行車10使用于多個(gè)用途的情況下，可以根據(jù)用途，選擇馬達(dá)50a、50b中的其中一方。例如，在使用于通勤時(shí)，可以選定額定輸出相對(duì)較小、輔助比相對(duì)較小的馬達(dá)，在使用于登山時(shí)，可以選定額定輸出相對(duì)較大、輔助比相對(duì)較大的馬達(dá)?；蛘?，在想要鍛煉體力(想要得到大的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷)時(shí)，可以選定額定輸出相對(duì)較小、輔助比相對(duì)較小的馬達(dá)。當(dāng)然，電動(dòng)輔助自行車1還可以不安裝馬達(dá)50a、馬達(dá)50b中的任一方，當(dāng)作沒有輔助功能的通常的自行車使用。并且，通過選定與選定好的馬達(dá)相適應(yīng)的電池，可以獲得更舒適的使用環(huán)境。
[0042]另外，根據(jù)電動(dòng)輔助自行車10的電動(dòng)輔助單元35，由于準(zhǔn)備了馬達(dá)的額定輸出不同的馬達(dá)50a、50b，因此能夠容易地變更輔助力。并且，由于控制裝置52內(nèi)置于馬達(dá)50內(nèi)，因此在更換馬達(dá)50的情況下，還同時(shí)更換了與變更后的馬達(dá)50相匹配的控制裝置52(S卩，用于確定輔助力的算法)。因此，能夠容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)與安裝于自行車本體20上的馬達(dá)50相匹配的輔助力的控制。另外，由于能夠一同裝卸馬達(dá)50與控制裝置52，因此裝卸作業(yè)較為容易。
[0043]圖4是示出了傳感器單元40及馬達(dá)50a的構(gòu)成的概略框圖。如圖所示，傳感器單元40具有傳感器41、記錄裝置42和存儲(chǔ)器43。馬達(dá)50a具有控制裝置52a。關(guān)于傳感器41，見上述。
[0044]存儲(chǔ)器43是非易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)。在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器43是可擦寫的存儲(chǔ)介質(zhì)，在后述不向存儲(chǔ)器43記錄物理量的情況下，存儲(chǔ)器43也可以是不能擦寫的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器43從電動(dòng)輔助單元35發(fā)貨前便預(yù)先存儲(chǔ)與傳感器41的固體特性相關(guān)聯(lián)的信息(以下，稱為傳感器信息)。扭矩傳感器的靈敏度非常高，會(huì)產(chǎn)生比較大的個(gè)體差異，因此在本實(shí)施例中，控制裝置52具有修正這樣的個(gè)體差異的影響的功能。在存儲(chǔ)器43中存儲(chǔ)的傳感器信息被用于這樣的修正中。在本實(shí)施例中，傳感器信息包含用于根據(jù)扭矩傳感器的固體特性修正傳感器檢測(cè)值的傳感器修正值。修正值是指，在利用踏力將規(guī)定的扭矩作用到傳動(dòng)軸26上時(shí)由傳感器41輸出的值根據(jù)傳感器41的個(gè)體差異加上或減去的值。這樣的傳感器修正值根據(jù)傳感器靈敏度(傳感器輸出)的值而定，利用函數(shù)、表格等，將傳感器修正值與傳感器靈敏度對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)。換言之，作為傳感器信息，存儲(chǔ)傳感器靈敏度與傳感器修正值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外，在本實(shí)施例中，在預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器43中的傳感器信息中包含有溫度修正值。由于傳感器41的靈敏度在溫度條件達(dá)到零下時(shí)會(huì)發(fā)生劇變，因此在利用搭載于自行車本體20上的溫度傳感器檢測(cè)出零下的溫度的情況下，除了傳感器修正值以外，還使用該溫度修正值。
[0045]并且，在本實(shí)施例中，在存儲(chǔ)器43中預(yù)先存儲(chǔ)有測(cè)定傳感器41的固體特性的檢查日、傳感器41的制造批號(hào)。這些信息在傳感器單元40出現(xiàn)故障時(shí)或根據(jù)使用者的要求檢查時(shí)被參照，作為對(duì)應(yīng)的參考信息使用。
[0046]記錄裝置42具有將利用傳感器41檢測(cè)出的物理量(在本實(shí)施例中是扭矩及車速)記錄到存儲(chǔ)器43中的功能。在本實(shí)施例中，傳感器41及記錄裝置42是以無論馬達(dá)50是否連接在傳感器單元40上都進(jìn)行作動(dòng)的方式構(gòu)成的。即，只要向傳感器單元40供給電源，傳感器41就始終檢測(cè)物理量，記錄裝置42就將該物理量記錄到存儲(chǔ)器43。并且，記錄裝置42將電動(dòng)輔助單元35的起動(dòng)次數(shù)、利用溫度傳感器測(cè)定的溫度檢測(cè)結(jié)果記錄到存儲(chǔ)器43中。這樣記錄的物理量、起動(dòng)次數(shù)及溫度記錄能夠被用于對(duì)自行車本體20的行駛狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。即，只要根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)備最適合的馬達(dá)50并將該馬達(dá)50連接到傳感器單元40上，就能夠提供更加適合使用者的輔助特性。
[0047]在這樣的電動(dòng)輔助單元35中，控制裝置52將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器43中的傳感器信息以規(guī)定的時(shí)機(jī)讀出，控制裝置52基于該傳感器信息與傳感器41的檢測(cè)結(jié)果對(duì)馬達(dá)50進(jìn)行控制。在本實(shí)施例中，每當(dāng)起動(dòng)電動(dòng)輔助單元35時(shí)，控制裝置52將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器43的傳感器信息讀出。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在馬達(dá)50a、50b可選擇地連接到傳感器單元40上時(shí)，新連接的馬達(dá)50的控制裝置52能夠切實(shí)地取得傳感器信息，順利地對(duì)傳感器檢測(cè)值進(jìn)行修正。其中，規(guī)定的時(shí)機(jī)能夠適當(dāng)設(shè)定，例如，也可以是通過設(shè)于電動(dòng)輔助單元35上的用戶接口(例如，按鈕)從使用者輸入指示的時(shí)候。
[0048]根據(jù)上述電動(dòng)輔助自行車10，由于傳感器信息存儲(chǔ)在傳感器單元40側(cè)，因此即使將連接到傳感器單元40上的馬達(dá)50更換，新連接的馬達(dá)50的控制裝置52也能夠從傳感器單元40取得信息。即，不用在每次更換馬達(dá)50時(shí)將傳感器信息寫入存儲(chǔ)器43。因此，能夠順利地基于傳感器信息對(duì)傳感器檢測(cè)值進(jìn)行修正。而且，想要向存儲(chǔ)器43累積存儲(chǔ)的信息、例如上述物理量、起動(dòng)次數(shù)及溫度記錄，不會(huì)因?yàn)楦鼡Q馬達(dá)50而中途中斷。
[0049]B.第二實(shí)施例:
[0050]圖5示出了作為第二實(shí)施例的電動(dòng)輔助自行車組110的大致結(jié)構(gòu)。組110具有兩個(gè)自行車本體120a、120b和電動(dòng)輔助單元135。電動(dòng)輔助單元135具有兩個(gè)傳感器單元140a、140b和一個(gè)馬達(dá)150。自行車本體120a、120b上各自固定有傳感器單元140a、140b。自行車本體120a、120b及馬達(dá)150的結(jié)構(gòu)與上述自行車本體20、傳感器單元40及馬達(dá)50是同樣的。
[0051]在這樣的電動(dòng)輔助自行車組110中，通過將馬達(dá)150可選擇地連接于傳感器單元140a、140b中的任一方，能夠在自行車本體120a、120b之間共用馬達(dá)150。因此，相對(duì)于自行車本體的數(shù)量，能夠減少馬達(dá)的數(shù)量，較為經(jīng)濟(jì)。自行車本體120a、120b可以是其使用者不同的自行車，也可以是同一使用者使用的不同類型的自行車。另外，自行車本體的數(shù)量可以是2以上的任意數(shù)量，馬達(dá)150的數(shù)量可以是比自行車本體的數(shù)量少的任意數(shù)量。
[0052]C.變形例:
[0053]C-1.變形例1:
[0054]馬達(dá)50a、50b也可以具有同一個(gè)額定輸出，僅是存儲(chǔ)于控制裝置52的算法不同。即便是這樣的結(jié)構(gòu)，由于能夠在馬達(dá)的額定輸出的范圍內(nèi)改變輔助特性，因此可以靈活地根據(jù)狀況使用電動(dòng)輔助自行車10?；蛘?，也可以是馬達(dá)50a、50b具有不同的額定輸出，但由同一個(gè)算法控制控制。
[0055]C-2.變形例2:
[0056]控制裝置52可以不設(shè)在馬達(dá)50側(cè)，而是設(shè)在自行車本體20側(cè)。也就是，控制裝置52也可以以使用者不能夠取下的方式固定在自行車本體20上。在該情況下，為了謀求可選擇地連接于傳感器單元40上的馬達(dá)50與控制裝置52的匹配，在控制裝置52中也可以存儲(chǔ)多個(gè)算法。另外，控制裝置52也可以具有用戶接口，該用戶接口接收被安裝的馬達(dá)的識(shí)別信息的輸入。在該情況下，控制裝置52也可以基于輸入的識(shí)別信息，確定所要執(zhí)行的算法(與識(shí)別信息相對(duì)應(yīng)的算法)。即使在這樣的情況下，在由于故障等而更換了控制裝置52時(shí)，新安裝的控制裝置52也能夠從存儲(chǔ)器43中讀取傳感器信息，順利地進(jìn)行對(duì)傳感器檢測(cè)值的修正。
[0057]或者，也可以將馬達(dá)50設(shè)于自行車本體20側(cè)，將控制裝置52可裝卸地連接在傳感器單元40上。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠可選擇地用不同的算法對(duì)一個(gè)馬達(dá)50進(jìn)行控制。在該情況下，可選擇地連接的控制裝置52也能夠從存儲(chǔ)器43中讀取傳感器信息，順利地進(jìn)行對(duì)傳感器檢測(cè)值的修正。
[0058]C-3.變形例 3:
[0059]傳感器信息不必是修正值本身，也可以是能夠算出修正值的信息。例如，在傳感器41的個(gè)體差異根據(jù)傳感器41的制造批次有較大不同的情況下，也可以將批號(hào)作為傳感器信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器43。在該情況下，控制裝置52也可以參照存儲(chǔ)于控制裝置52所具有的存儲(chǔ)器中的定義了批號(hào)與傳感器修正值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格，基于從存儲(chǔ)器43讀出的批號(hào)確定傳感器修正值。
[0060]C-4.變形例4:[0061 ]馬達(dá)50可裝卸地連接于傳感器單元40的結(jié)構(gòu)也可以適用于一個(gè)自行車本體20與僅具有一個(gè)馬達(dá)50的一個(gè)電動(dòng)輔助單元35。在該情況下，使用者在自家或外出場(chǎng)所停車時(shí)，作為防盜對(duì)策，也可以將成本相對(duì)較高的馬達(dá)50取下。這樣，在電動(dòng)輔助自行車10被盜時(shí)，能夠降低經(jīng)濟(jì)損失。馬達(dá)50連接到新購入的自行車本體20的傳感器單元40上，可以繼續(xù)使用。在這樣的情況下，馬達(dá)50的控制裝置52也可以容易地取得傳感器信息。
[0062]C-5.變形例5:
[0063]上述電動(dòng)輔助自行車10的結(jié)構(gòu)可以適用于各種能夠利用由電力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力輔助由人力產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)輔助移動(dòng)體。作為這樣的移動(dòng)體，也可以是例如輪椅、三輪車、載貨用的臺(tái)車等。
[0064]以上，雖然基于幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述發(fā)明的實(shí)施方式是為了容易地理解本發(fā)明而列舉的，并不限定本發(fā)明。毫無疑問的是，本發(fā)明不脫離其宗旨即可進(jìn)行變更、改良，并且，本發(fā)明中包含其等同物。另外，可以在能夠解決上述技術(shù)問題中的至少一部分的范圍內(nèi)，或者是在實(shí)現(xiàn)了效果中的至少一部分的范圍內(nèi)，將權(quán)利要求書及說明書中記載的各構(gòu)成要素進(jìn)行任意組合、或者是省略。
[0065]附圖標(biāo)記說明
[0066]10…電動(dòng)輔助自行車
[0067]20…自行車本體
[0068]21…車體架
[0069]22…把手
[0070]23...車座
[0071]24...前輪
[0072]25...后輪
[0073]26…傳動(dòng)軸
[0074]27...踏板曲柄
[0075]28…腳踏板
[0076]29…鏈輪
[0077]31...后輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)
[0078]32...鏈子
[0079]35...電動(dòng)輔助單元
[0080]40…傳感器單元
[0081]41…傳感器
[0082]42…記錄裝置
[0083]43…存儲(chǔ)器
[0084]50a、50b...馬達(dá)
[0085]51a…殼體
[0086]52…控制裝置
[0087]52a…控制裝置
[0088]53a…連接器
[0089]54a…安裝部
[0090]55a...孔部
[0091]61…馬達(dá)固定部件
[0092]62…貫通孔
[0093]63…安裝部件
[0094]64...螺栓
[0095]110…電動(dòng)輔助自行車組
[0096]120a、120b…自行車本體
[0097]135…電動(dòng)輔助單元
[0098]140a、140b…傳感器單元
[0099]150…馬達(dá)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)輔助單元，用于安裝在能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體上，其特征在于，具有: 傳感器單元，其具有用于檢測(cè)與所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器與存儲(chǔ)介質(zhì)； 馬達(dá)，其用于產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)力； 控制裝置，其基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)所述馬達(dá)進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 所述存儲(chǔ)介質(zhì)中預(yù)先存儲(chǔ)有作為與所述傳感器的個(gè)體特性相關(guān)聯(lián)的信息的傳感器信息， 所述控制裝置基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果與所述傳感器信息對(duì)所述馬達(dá)進(jìn)行控制。3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 所述傳感器信息中包含用于根據(jù)所述固體特性修正所述傳感器的檢測(cè)值的修正值。4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 所述馬達(dá)及所述控制裝置中的至少一方可裝卸地連接于所述傳感器單元上。5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 所述控制裝置內(nèi)置于所述馬達(dá)中。6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 每當(dāng)所述電動(dòng)輔助單元起動(dòng)時(shí)，所述控制裝置將存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的所述傳感器信息讀出。7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 準(zhǔn)備多個(gè)所述馬達(dá)， 多個(gè)所述馬達(dá)各自可裝卸地連接于所述傳感器單元上， 多個(gè)所述馬達(dá)相互間規(guī)格不同，能夠根據(jù)各自的規(guī)格選擇多個(gè)該馬達(dá)中的任意一個(gè)連接到所述傳感器單元上。8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 準(zhǔn)備多個(gè)所述馬達(dá)， 多個(gè)所述馬達(dá)各自可裝卸地接續(xù)于所述傳感器單元上， 多個(gè)所述馬達(dá)各自都內(nèi)置有控制裝置， 多個(gè)所述馬達(dá)之間以及所述控制裝置之間中的至少一方相互間規(guī)格不同， 在多個(gè)所述馬達(dá)中，能夠根據(jù)各自的規(guī)格選擇多個(gè)該馬達(dá)中的任意一個(gè)連接到所述傳感器單元上。9.一種電動(dòng)輔助單元，用于安裝在能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體上，其特征在于，具有: 傳感器單元，其具有用于檢測(cè)與所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器； 多個(gè)馬達(dá)，其用于產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)力，多個(gè)所述馬達(dá)相互間規(guī)格不同，能夠根據(jù)各自的規(guī)格選擇多個(gè)該馬達(dá)中的任意一個(gè)并將該任意一個(gè)的馬達(dá)可裝卸地連接于所述傳感器單元上； 控制裝置，其基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制連接于所述傳感器單元上的馬達(dá)。10.—種電動(dòng)輔助單元，用于安裝在能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助的電動(dòng)輔助移動(dòng)體上，其特征在于，具有: 傳感器單元，其具有用于檢測(cè)與所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器； 多個(gè)馬達(dá)，其用于產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)力，多個(gè)所述馬達(dá)各自都內(nèi)置有控制裝置，多個(gè)所述馬達(dá)之間以及所述控制裝置之間中的至少一方相互間規(guī)格不同，在多個(gè)所述馬達(dá)中，能夠根據(jù)各自的規(guī)格選擇多個(gè)該馬達(dá)中的任意一個(gè)并將該任意一個(gè)的馬達(dá)可裝卸地連接于所述傳感器單元上； 控制裝置，其基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制連接于所述傳感器單元上的馬達(dá)。11.如權(quán)利要求7或9所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于， 多個(gè)所述馬達(dá)至少在馬達(dá)的輸出方面規(guī)格各有不同。12.如權(quán)利要求8或10所述的電動(dòng)輔助單元，其特征在于，具有如下方式中的至少任一方式: 多個(gè)所述馬達(dá)至少在馬達(dá)的輸出方面規(guī)格各有不同的方式； 多個(gè)所述控制裝置至少在算法方面規(guī)格各有不同的方式。13.一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體，其特征在于，具有: 移動(dòng)體本體； 權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元。14.一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體，其特征在于，具有: 移動(dòng)體本體； 權(quán)利要求4、引用基礎(chǔ)中至少包含權(quán)利要求4的權(quán)利要求5及權(quán)利要求6、權(quán)利要求7至權(quán)利要求12中的至少一項(xiàng)所述的電動(dòng)輔助單元； 所述傳感器在所述馬達(dá)沒有連接到所述傳感器單元上的狀態(tài)下也能夠檢測(cè)出所述物理量， 所述傳感器單元還具有將檢測(cè)出的所述物理量記錄到所述存儲(chǔ)介質(zhì)的記錄裝置。15.一種電動(dòng)輔助移動(dòng)體組，其特征在于，具有: 電動(dòng)輔助移動(dòng)體，其為引用基礎(chǔ)中包含權(quán)利要求4、至少引用權(quán)利要求4的權(quán)利要求5及權(quán)利要求6、權(quán)利要求7至權(quán)利要求12中的至少一項(xiàng)的權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的電動(dòng)輔助移動(dòng)體， 所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體具有第一移動(dòng)體本體與第二移動(dòng)體本體作為所述移動(dòng)體本體，所述傳感器單元具有安裝于第一移動(dòng)體本體上的第一傳感器單元與安裝于第二移動(dòng)體本體上的第二傳感器單元。16.—種電動(dòng)輔助移動(dòng)體的控制方法，所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體能夠使由人力產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)力被由電力產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)力輔助， 所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體的控制方法的特征在于， 在安裝有具有用于檢測(cè)與所述電動(dòng)輔助移動(dòng)體相關(guān)的物理量的傳感器的傳感器單元的移動(dòng)體本體中，將作為與所述傳感器的個(gè)體特性相關(guān)聯(lián)的信息的傳感器信息預(yù)先存儲(chǔ)到所述傳感器單元內(nèi)， 控制用于產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)力的馬達(dá)的控制裝置從所述傳感器單元讀出所述傳感器信息，基于讀出的該傳感器信息與所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)所述馬達(dá)進(jìn)行控制。
【文檔編號(hào)】B62M6/50GK106029489SQ201580008649
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日
【發(fā)明人】吉家彰人, 山口勝浩, 西川將史, 金田健
【申請(qǐng)人】新時(shí)代技研株式會(huì)社, 盛勢(shì)達(dá)瑞士有限公司