(57)【要約】【課題】アクチュエータを用いることで、人力駆動車のコンポーネントに液体圧力を供給することができる制御システム、および、人力駆動車システムを提供する。【解決手段】制御システムは、人力駆動車のコンポーネントに流体圧力を供給するポンプと、少なくともポンプを動作させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御部と、を備え、コンポーネントは、アジャスタブルシートポスト、ホイール駆動装置、変速機、および、ステアリング補助装置の少なくとも１つを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力駆動車のコンポーネントに流体圧力を供給するポンプと、
少なくとも前記ポンプを動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記コンポーネントは、アジャスタブルシートポスト、ホイール駆動装置、変速機、および、ステアリング補助装置の少なくとも１つを含む、制御システム。
【請求項２】
前記ポンプは、前記コンポーネントに油圧および空圧の少なくとも１つを供給する、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記ポンプから前記コンポーネントに流体圧力が伝達されるように、前記ポンプと前記コンポーネントとを接続する第１接続部をさらに備える、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記ポンプによって発生される流体圧力を蓄圧する蓄圧部をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項５】
前記蓄圧部から前記コンポーネントに流体圧力が伝達されるように、前記蓄圧部と前記コンポーネントとを接続する第２接続部をさらに備える、請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記人力駆動車のドライブトレインに補助駆動力を出力するアシストモータを含む、請求項５に記載の制御システム。
【請求項７】
前記アシストモータの第１方向への回転を前記ドライブトレインに伝達する第１離合部をさらに備える、請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
前記アシストモータの前記第１方向とは逆の第２方向への回転を前記ポンプに伝達する第２離合部をさらに備える、請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記アシストモータが前記第１方向に回転する状態において、操作装置からの操作入力に応じて前記蓄圧部の流体圧力を前記コンポーネントに供給するように前記第２接続部を制御する、請求項７または８に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記アシストモータが前記第１方向に回転する状態において、操作装置からの操作入力に応じて前記アシストモータを前記第２方向に回転させる、請求項７または８に記載の制御システム。
【請求項１１】
前記第１離合部は、前記アシストモータが第１方向に回転する状態において、前記アシストモータの回転を、前記ドライブトレインおよび前記ポンプに伝達する、請求項７に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が所定速度以上になると、前記アシストモータを前記第２方向に回転させる、請求項８に記載の制御システム。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御システムと、
前記コンポーネントと、を備える、人力駆動車システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システム、および、人力駆動車システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＢＳユニットを備える自転車が知られている。例えば、特許文献１には、自転車の車輪に制動力を与える制動装置に、アシストモータによって駆動されるポンプによって油圧を与えるＡＢＳユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６４２０１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、アクチュエータを用いて、人力駆動車のコンポーネントに液体圧力を供給することができる制御システム、および、人力駆動車システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面に従う制御システムは、人力駆動車のコンポーネントに流体圧力を供給するポンプと、少なくとも前記ポンプを動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、前記コンポーネントは、アジャスタブルシートポスト、ホイール駆動装置、変速機、および、ステアリング補助装置の少なくとも１つを含む。
上記第１側面の制御システムによれば、アクチュエータを用いて、人力駆動車のコンポーネントに液体圧力を供給することができる。
【０００６】
前記第１側面に従う第２側面の制御システムにおいて、前記ポンプは、前記コンポーネントに油圧および空圧の少なくとも１つを供給する。
上記第２側面の制御システムによれば、人力駆動車のコンポーネントを油圧、または、空圧により駆動することができる。
【０００７】
前記第１または第２側面に従う第３側面の制御システムは、前記ポンプから前記コンポーネントに流体圧力が伝達されるように、前記ポンプと前記コンポーネントとを接続する第１接続部をさらに備える。
上記第３側面の制御システムによれば、流体圧力を人力駆動車のコンポーネントに適切に伝達することができる。
【０００８】
前記第１から第３側面のいずれか１つに従う第４側面の制御システムは、前記ポンプによって発生される流体圧力を蓄圧する蓄圧部をさらに備える。
上記第４側面の制御システムによれば、ポンプによって発生される流体圧力を蓄圧することで有効に活用できる。
【０００９】
前記第４側面に従う第５側面の制御システムは、前記蓄圧部から前記コンポーネントに流体圧力が伝達されるように、前記蓄圧部と前記コンポーネントとを接続する第２接続部をさらに備える。
上記第５側面の制御システムによれば、流体圧力を人力駆動車のコンポーネントに適切に伝達することができる。
【００１０】
前記第５側面に従う第６側面の制御システムにおいて、前記アクチュエータは、前記人力駆動車のドライブトレインに補助駆動力を出力するアシストモータを含む。
上記第６側面の制御システムによれば、アクチュエータが人力駆動力のアシストとポンプの駆動とを兼ねるため、人力駆動車を軽量化することができる。
【００１１】
前記第６側面に従う第７側面の制御システムは、前記アシストモータの第１方向への回転を前記ドライブトレインに伝達する第１離合部をさらに備える。
上記第７側面の制御システムによれば、ドライブトレインを適切に動作させることができる。
【００１２】
前記第７側面に従う第８側面の制御システムは、前記アシストモータの前記第１方向とは逆の第２方向への回転を前記ポンプに伝達する第２離合部をさらに備える。
上記第８側面の制御システムによれば、ポンプを適切に動作させることができる。
【００１３】
前記第７または第８側面に従う第９側面の制御システムにおいて、前記制御部は、前記アシストモータが前記第１方向に回転する状態において、操作装置からの操作入力に応じて前記蓄圧部の流体圧力を前記コンポーネントに供給するように前記第２接続部を制御する。
上記第９側面の制御システムによれば、アシストモータが第１方向に回転する場合でも、蓄圧部の流体圧力をコンポーネントに供給できる。
【００１４】
前記第７または第８側面に従う第１０側面の制御システムにおいて、前記制御部は、前記アシストモータが前記第１方向に回転する状態において、操作装置からの操作入力に応じて前記アシストモータを前記第２方向に回転させる。
上記第１０側面の制御システムによれば、操作装置からの操作入力に応じてアシストモータを適切に動作させることができる。
【００１５】
前記第７側面に従う第１１側面の制御システムにおいて、前記第１離合部は、前記アシストモータが第１方向に回転する状態において、前記アシストモータの回転を、前記ドライブトレインおよび前記ポンプに伝達する。
上記第１１側面の制御システムによれば、アシストモータが第１方向に回転する状態で、第１離合部がドライブトレインとポンプを駆動することができる。
【００１６】
前記第８側面に従う第１２側面の制御システムにおいて、前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が所定速度以上になると、前記アシストモータを前記第２方向に回転させる。
上記第１２側面の制御システムによれば、コンポーネントを人力駆動車の状態に応じて適切に動作させることができる。
【００１７】
前記第１から第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車システムは、前記第１から第１２側面のいずれか１つに従う制御システムと、前記コンポーネントと、を備える。
上記第１３側面の人力駆動車システムによれば、上記制御システムのいずれか１つにより得られる効果と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の制御システムによれば、アクチュエータを用いて、人力駆動車のコンポーネントに液体圧力を供給することができる制御システム、および、人力駆動車システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の制御システムを含む人力駆動車の側面図。
【図２】図１の人力駆動車システムのブロック図。
【図３】制御部が実行する制御の一例を示すフローチャート。
【図４】第２実施形態の人力駆動車システムのブロック図。
【図５】第３実施形態の制御部が実行する制御の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１を参照して、制御システム２０を含む人力駆動車Ａについて説明する。
ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。図示される人力駆動車Ａは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Ａの推進を補助するアシストモータＥ１を含む自転車である。具体的には、人力駆動車Ａは、電動アシスト自転車である。なお、人力駆動車Ａの種類は、任意に変更可能であり、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、シティサイクル、カーゴバイク、リカンベント、または、キックスケータであってもよい。
【００２１】
人力駆動車Ａは、その本体を構成するフレームＡ１、フレームＡ１に回転可能に取り付けられる前輪支持装置Ａ２、前輪支持装置Ａ２に回転可能に取り付けられる車輪である前輪ＷＦ、およびフレームＡ１に回転可能に取り付けられる後輪ＷＲ、ならびに、前輪ＷＦの向きを変更するために操作されるハンドルＨ１を備える。人力駆動車Ａはさらに、ブレーキ装置ＢＤ、変速機Ｔ、サスペンションＳＵ、アジャスタブルシートポストＡＳＰ、および、ホイール駆動装置ＨＤを備える。前輪ＷＦは、タイヤＴＷとホイールからなる。後輪ＷＲは、タイヤＴＷとホイールからなる。人力駆動車Ａは、ステアリングＨをさらに含む。ステアリングＨは、ハンドルＨ１と、ハンドルＨ１を支持するステムＨ２とを含む。人力駆動車Ａは、ステアリングＨの操舵性を調節するステアリング補助装置ＳＡを備える。
【００２２】
人力駆動車Ａは、人力駆動車システム１０を備える。人力駆動車システム１０は、制御システム２０と、人力駆動車ＡのコンポーネントＣＯと、を備える。人力駆動車システム１０は、流体圧力によってコンポーネントＣＯを制御する。コンポーネントＣＯは、アジャスタブルシートポストＡＳＰ、ホイール駆動装置ＨＤ、変速機Ｔ、および、ステアリング補助装置ＳＡの少なくとも１つを含む。一例では、コンポーネントＣＯは、サスペンションＳＵ、ブレーキ装置ＢＤ、および、タイヤＴＷの少なくとも１つをさらに含む。
【００２３】
ブレーキ装置ＢＤは、前輪ＷＦに制動力を与えるブレーキ装置ＢＤ１、および、後輪ＷＲに制動力を与えるブレーキ装置ＢＤ２を含む。各ブレーキ装置ＢＤは、例えばディスクブレーキである。ブレーキ装置ＢＤ１は、車輪と一体的に回転できるように前輪ＷＦのハブＨＲに固定されるディスクローター２６Ｆを挟持することでディスクローター２６Ｆの回転を制動する。ブレーキ装置ＢＤ２は、後輪ＷＲのハブＨＲに固定されるディスクローター２６Ｒを挟持することでディスクローター２６Ｒの回転を制動する。ブレーキ装置ＢＤは、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲのリムに設けられる制動面を挟持するリムブレーキでもよい。
【００２４】
人力駆動車Ａは、後輪ＷＲに駆動力を伝達するドライブトレインＢを備える。ドライブトレインＢは、フレームＡ１に着脱可能に固定されるドライブユニットＥ、および、クランクアセンブリＣを備える。クランクアセンブリＣは、ドライブユニットＥに回転可能に取り付けられるクランク軸Ｃ１を備える。ドライブユニットＥは、クランク軸Ｃ１から入力される人力駆動力にアシスト力を付加するアシストモータＥ１、および、複数の機械要素を収容するハウジングＥ２を備える。アシストモータＥ１は、電気モータであり、ハウジングＥ２に設けられる。アシストモータＥ１は、ハウジングＥ２の内部空間に設けられてもよい。人力駆動車Ａはさらに、アシストモータＥ１に電力を供給するバッテリＢＴを備える。
【００２５】
クランクアセンブリＣは、クランク軸Ｃ１に連結される一対のクランクアームＣ２、および、クランクアームＣ２に回転可能に取り付けられる一対のペダルＰＤを備える。ドライブトレインＢは、ワンウェイクラッチを介してクランク軸Ｃ１と連結されるフロントスプロケットアセンブリＤ１、後輪ＷＲのハブＨＲにフリーホイールを介して回転可能に取り付けられるリアスプロケットアセンブリＤ２、ならびに、フロントスプロケットアセンブリＤ１およびリアスプロケットアセンブリＤ２に巻き付けられるチェーンＤ３を備える。フロントスプロケットアセンブリＤ１は、直径または歯数が異なる複数のフロントスプロケットＤ１１を備える。リアスプロケットアセンブリＤ２は、直径または歯数が異なる複数のリアスプロケットＤ２１を備える。
【００２６】
クランクアームＣ２を前回転させる人力駆動力がペダルＰＤに入力される場合、クランクアームＣ２およびクランク軸Ｃ１がフレームＡ１に対して一体的に前回転し、クランク軸Ｃ１の回転がフロントスプロケットアセンブリＤ１に伝達され、フロントスプロケットアセンブリＤ１の回転がチェーンＤ３によりリアスプロケットアセンブリＤ２および後輪ＷＲに伝達される。クランクアームＣ２を後回転させる人力駆動力がペダルＰＤに入力され、クランクアームＣ２およびクランク軸Ｃ１がフレームＡ１に対して一体的に後回転する場合、ワンウェイクラッチによりクランク軸Ｃ１の回転がフロントスプロケットアセンブリＤ１に伝達されない。
【００２７】
アシストモータＥ１は、クランクアームＣ２を前回転させる人力駆動力に応じて第１方向に回転する。アシストモータＥ１が第１方向に回転する場合、アシストモータＥ１の回転が減速機構および第１ワンウェイクラッチ５４（図２参照）を介してフロントスプロケットアセンブリＤ１に伝達される。このため、人力駆動力にアシスト力が付加される。アシストモータＥ１が第１方向に回転することによって人力駆動力にアシスト力が付加される。アシストモータＥ１が第１方向と反対の第２方向に回転する場合、アシストモータＥ１の回転が第２ワンウェイクラッチ５６（図２参照）を介してポンプＰＰに伝達される。
【００２８】
変速機Ｔは、外装変速機を含む。変速機Ｔは、フロントディレーラおよびリアディレーラの少なくとも１つを含む。フロントディレーラによって、チェーンＤ３が巻き掛けられるフロントスプロケットＤ１１が変更されることで人力駆動車Ａの変速比が変更される。人力駆動車Ａの変速比は、クランク軸Ｃ１の１回転あたりの後輪ＷＲの回転数によって定義される。人力駆動車Ａの変速比は、クランクアセンブリの１回転あたりの後輪ＷＲの回転数で定義される。リアディレーラによって、チェーンＤ３が巻き掛けられるリアスプロケットＤ２１が変更されることで人力駆動車Ａの変速比が変更される。一例では、操作装置６０の操作に応じて、対応する変速機Ｔが駆動される。変速機Ｔが空圧で制御される構成については、特許第３３１５３１６号に記載されている。
【００２９】
サスペンションＳＵは、フロントサスペンションＦＳＵおよびリアサスペンションの少なくとも１つを含む。フロントサスペンションＦＳＵは、前輪支持装置Ａ２に設けられ、前輪ＷＦが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。リアサスペンションは、後輪ＷＲが地面から受ける衝撃が緩和されるように動作する。サスペンションＳＵは、操作装置６０の操作に応じて、変位状態、トラベル量、減衰力、および、反発力の少なくとも１つが調節される。
【００３０】
アジャスタブルシートポストＡＳＰは、操作装置６０の操作に応じて、フレームＡ１に対するサドルＳＤの高さが変更されるように動作する。ホイール駆動装置ＨＤは、人力駆動車Ａのホイールの推進力がアシストされるように動作する。ホイール駆動装置ＨＤは、例えば操作装置６０の操作またはペダルＰＤに加えられる人力駆動力に応じて動作する。
【００３１】
タイヤＴＷは、前タイヤＴＷＦおよび後タイヤＴＷＲを含む。前タイヤＴＷＦおよび後タイヤＴＷＲは、それぞれ気体室を含む。気体室は、気体を圧縮した状態で維持可能である。前タイヤＴＷＦおよび後タイヤＴＷＲは、それぞれチューブ、および、チューブの内部に気体を注入するためのバルブを含む。前タイヤＴＷＦおよび後タイヤＴＷＲの気体室は、チューブの内部に形成される。前タイヤＴＷＦおよび後タイヤＴＷＲは、チューブレスタイヤによって構成されていてもよい。ポンプＰＰからの空圧は、例えば、フレームとホイールを繋ぐ管でタイヤＴＷに供給される。なお、ポンプＰＰからの油圧は、タイヤＴＷに供給されないことが好ましい。
【００３２】
ステアリング補助装置ＳＡは、人力駆動車ＡのステアリングＨの回転を調節するように動作する。ステアリング補助装置ＳＡは、例えば、ステアリングＨの操作に応じて、ステアリングＨに回転抵抗を付与したり、ステアリングＨをロックしたりすることで、ステアリングＨの回転を抑制する。ステアリング補助装置ＳＡは、ロータリーダンパーを含む。
【００３３】
図２を参照して、人力駆動車Ａの電気的または機械的な接続関係の一例である人力駆動車システム１０について説明する。図２の破線は、人力駆動車Ａの電気的な接続関係を示している。図２の実線は、人力駆動車Ａの機械的な接続関係を示している。
【００３４】
制御システム２０は、人力駆動車ＡのコンポーネントＣＯに流体圧力を供給するポンプＰＰと、少なくともポンプＰＰを動作させるアクチュエータ２２と、アクチュエータ２２を制御する制御部３０と、を備える。ポンプＰＰは、コンポーネントＣＯに油圧および空圧の少なくとも１つを供給する。アクチュエータ２２は、人力駆動車ＡのドライブトレインＢに補助駆動力を出力するアシストモータＥ１を含む。
【００３５】
制御システム２０は、アシストモータＥ１の第１方向への回転をドライブトレインＢに伝達する第１離合部５０をさらに備える。一例では、第１離合部５０は、第１ワンウェイクラッチ５４を含む。アシストモータＥ１は、第１ワンウェイクラッチ５４に機械的に接続される。第１ワンウェイクラッチ５４は、ドライブトレインＢに機械的に接続される。制御システム２０は、アシストモータＥ１の第１方向とは逆の第２方向への回転をポンプＰＰに伝達する第２離合部５２をさらに備える。一例では、第２離合部５２は、第２ワンウェイクラッチ５６を含む。アシストモータＥ１は、第２ワンウェイクラッチ５６に機械的に接続される。第２ワンウェイクラッチ５６は、ポンプＰＰに機械的に接続される。
【００３６】
アシストモータＥ１は、制御部３０に電気的に接続される。制御部３０は、アシストモータＥ１を制御する。アシストモータＥ１は、制御部３０の制御に応じて、第１方向または第２方向に回転する。アシストモータＥ１が第１方向に回転する場合、アシストモータＥ１の回転は、第１離合部５０を介してドライブトレインＢに伝達される。アシストモータＥ１が第１方向に回転する場合、第２離合部５２は、アシストモータＥ１の回転をポンプＰＰに伝達しない。アシストモータＥ１が第２方向に回転する場合、アシストモータＥ１の回転は、第２離合部５２を介してポンプＰＰに伝達される。アシストモータＥ１が第２方向に回転する場合、第１離合部５０は、アシストモータＥ１の回転をドライブトレインＢに伝達しない。
【００３７】
制御システム２０は、ポンプＰＰによって発生される流体圧力を蓄圧する蓄圧部２４をさらに備える。制御システム２０は、ポンプＰＰからコンポーネントＣＯに流体圧力が伝達されるように、ポンプＰＰとコンポーネントＣＯとを接続する第１接続部７０をさらに備える。蓄圧部２４からコンポーネントＣＯに流体圧力が伝達されるように、蓄圧部２４とコンポーネントＣＯとを接続する第２接続部７２をさらに備える。一例では、制御システム２０は、ポンプＰＰから蓄圧部２４に流体圧力が伝達されるように、ポンプＰＰと蓄圧部２４とを接続する第３接続部７４をさらに備える。制御部３０は、人力駆動車ＡのドライブトレインＢに補助駆動力を出力していないときに、アシストモータＥ１を第２方向に回転させることでポンプＰＰを駆動させ、蓄圧部２４に流体圧力を蓄圧させておいてもよい。
【００３８】
一例では、第１接続部７０は、流体が流れる第１流路７６、および、第１流路７６に設けられる第１流路制御部８０を含む。第１流路７６は、ポンプＰＰから複数のコンポーネントＣＯの各々に流体が流れるように、ポンプＰＰと複数のコンポーネントＣＯの各々とを接続する。第１流路制御部８０は、ポンプＰＰと複数のコンポーネントＣＯの各々との接続状態を切り替える。第１流路制御部８０は、１または複数の第１バルブ８４を含む。第１バルブ８４は、例えば電磁弁および電動弁の少なくとも１つを含む。
【００３９】
第１バルブ８４は、制御部３０に電気的に接続される。制御部３０は、第１接続部７０を制御する。第１接続部７０の制御には、第１流路制御部８０の制御が含まれる。第１流路制御部８０の制御には、第１バルブ８４の制御が含まれる。第１バルブ８４の制御では、第１バルブ８４の開度が調節される。第１バルブ８４を通過する流体の流量は、第１バルブ８４の開度に応じて変化する。第１バルブ８４の開度が第１開度である場合、第１バルブ８４が閉じ、流体は第１バルブ８４を通過しない。第１バルブ８４の開度が第１開度よりも大きい第２開度である場合、第１バルブ８４が開き、流体は第１バルブ８４を通過する。
【００４０】
一例では、第１バルブ８４に通電される場合、第１バルブ８４の開度が第１開度に設定される。第１バルブ８４に通電されない場合、第１バルブ８４の開度が第２開度に設定される。第２開度は、第１開度超、かつ、最大開度までの開度を含む。一例では、第１バルブ８４に通電されない場合、第１バルブ８４の開度が第１開度に設定される。第１バルブ８４に通電される場合、第１バルブ８４の開度が第２開度に設定される。制御部３０は、コンポーネントＣＯの動作状態等に応じて第２開度の大きさを調節できる。
【００４１】
第１接続部７０は少なくとも第１接続状態、第２接続状態、および、第３接続状態を含む。制御部３０は、第１接続部７０を制御することによって、第１接続部７０の接続状態を切り替える。第１接続状態では、ポンプＰＰが複数のコンポーネントＣＯのいずれにも接続されないように第１接続部７０が制御される。第１接続状態では、ポンプＰＰから流体が吐出された場合でもコンポーネントＣＯには流体が供給されない。第２接続状態では、ポンプＰＰが複数のコンポーネントＣＯのいずれか１つだけに接続されるように第１接続部７０が制御される。第２接続状態では、ポンプＰＰから吐出される流体は、ポンプＰＰに接続されるいずれか１つのコンポーネントＣＯに供給される。いずれか１つのコンポーネントＣＯは、供給された流体の圧力に応じて動作する。第３接続状態では、ポンプＰＰが複数のコンポーネントＣＯのうちの少なくとも２つに接続されるように第１接続部７０が制御される。第３接続状態では、ポンプＰＰから吐出される流体は、ポンプＰＰに接続される少なくとも２つのコンポーネントＣＯに供給される。少なくとも２つのコンポーネントＣＯは、供給された流体の圧力に応じて動作する。
【００４２】
一例では、第２接続部７２は、流体が流れる第２流路７８、および、第２流路７８に設けられる第２流路制御部８２を含む。第２流路７８は、蓄圧部２４から複数のコンポーネントＣＯの各々に流体が流れるように、蓄圧部２４と複数のコンポーネントＣＯの各々とを接続する。第２流路制御部８２は、蓄圧部２４と複数のコンポーネントＣＯの各々との接続状態を切り替える。第２流路制御部８２は、１または複数の第２バルブ８６を含む。第２バルブ８６は、例えば電磁弁および電動弁の少なくとも１つを含む。
【００４３】
第２バルブ８６は、制御部３０に電気的に接続される。制御部３０は、第２接続部７２を制御する。第２接続部７２の制御には、第２流路制御部８２の制御が含まれる。第２流路制御部８２の制御には、第２バルブ８６の制御が含まれる。第２バルブ８６の制御では、第２バルブ８６の開度が調節される。第２バルブ８６を通過する流体の流量は、第２バルブ８６の開度に応じて変化する。第２バルブ８６の開度が第３開度である場合、第２バルブ８６が閉じ、流体は第２バルブ８６を通過しない。第２バルブ８６の開度が第３開度よりも大きい第４開度である場合、第２バルブ８６が開き、流体は第２バルブ８６を通過する。
【００４４】
一例では、第２バルブ８６に通電される場合、第２バルブ８６の開度が第３開度に設定される。第２バルブ８６に通電されない場合、第２バルブ８６の開度が第４開度に設定される。第４開度は、第３開度超、かつ、最大開度までの開度を含む。一例では、第２バルブ８６に通電されない場合、第２バルブ８６の開度が第３開度に設定される。第２バルブ８６に通電される場合、第２バルブ８６の開度が第４開度に設定される。制御部３０は、コンポーネントＣＯの動作状態等に応じて第４開度の大きさを調節できる。
【００４５】
第２接続部７２は少なくとも第４接続状態、第５接続状態、および、第６接続状態を含む。制御部３０は、第２接続部７２を制御することによって、第２接続部７２の接続状態を切り替える。第４接続状態では、蓄圧部２４が複数のコンポーネントＣＯのいずれにも接続されないように第２接続部７２が制御される。第５接続状態では、蓄圧部２４に流体圧力が蓄圧されている場合でもコンポーネントＣＯには流体圧力が供給されない。第５接続状態では、蓄圧部２４が複数のコンポーネントＣＯのいずれか１つだけに接続されるように第２接続部７２が制御される。第５接続状態では、蓄圧部２４に蓄圧された流体圧力は、蓄圧部２４に接続されるいずれか１つのコンポーネントＣＯに供給される。いずれか１つのコンポーネントＣＯは、供給された流体圧力に応じて動作する。第６接続状態では、蓄圧部２４が複数のコンポーネントＣＯのうちの少なくとも２つに接続されるように第２接続部７２が制御される。第６接続状態では、蓄圧部２４に蓄圧された流体圧力は、蓄圧部２４に接続される少なくとも２つのコンポーネントＣＯに供給される。少なくとも２つのコンポーネントＣＯは、供給された流体圧力に応じて動作する。
【００４６】
人力駆動車システム１０はさらに、前輪ＷＦの回転状態を検出する第１検出装置ＤＤ１、および、後輪ＷＲの回転状態を検出する第２検出装置ＤＤ２を備える。第１検出装置ＤＤ１および第２検出装置ＤＤ２は、制御部３０と電気的に接続される。
【００４７】
第１検出装置ＤＤ１は、例えば前輪ＷＦ付近のフレームＡ１に取り付けられる磁気センサ、および、前輪ＷＦのディスクローター２６Ｆまたは前輪ＷＦのスポークに取り付けられる磁石を含む。第１検出装置ＤＤ１は、磁気センサが磁石を検出することによって、前輪ＷＦの回転状態である回転速度を検出する。前輪ＷＦとともに回転する磁石は、前輪ＷＦの周方向に複数設けられてもよく、円環状に形成されて、周方向に交互に異なる極性に着磁されてもよい。
【００４８】
第２検出装置ＤＤ２は、例えば後輪ＷＲ付近のフレームＡ１に取り付けられる磁気センサ、および、後輪ＷＲのディスクローター２６Ｒまたは後輪ＷＲのスポークに取り付けられる磁石を含む。第２検出装置ＤＤ２は、磁気センサが磁石を検出することによって、後輪ＷＲの回転状態である回転速度を検出する。後輪ＷＲとともに回転する磁石は、後輪ＷＲの周方向に複数設けられてもよく、円環状に形成されて、周方向に交互に異なる極性に着磁されてもよい。
【００４９】
制御部３０は、第１検出装置ＤＤ１により検出された前輪ＷＦの回転速度の検出結果、および、第２検出装置ＤＤ２により検出された後輪ＷＲの回転速度の検出結果の少なくとも１つに基づいて、人力駆動車Ａの速度である車速を演算する。一例では、制御部３０は、第１検出装置ＤＤ１および第２検出装置ＤＤ２の検出結果のうち、回転速度の高い検出結果に基づいて、人力駆動車Ａの車速を演算する。
【００５０】
人力駆動車Ａはさらに、タイヤＴＷの気体室における気圧Ｐを検出する第３検出装置ＤＤ３を備える。第３検出装置ＤＤ３は、制御部３０と電気的に接続されている。第３検出装置ＤＤ３は、後タイヤＴＷＲの気体室の気圧Ｐを検出する。第３検出装置ＤＤ３は、タイヤＴＷのバルブに取り付けられる。第３検出装置ＤＤ３は、気圧Ｐに応じた信号を出力するセンサおよびセンサの出力を無線出力する無線通信部を含んでもよい。無線通信部は、第３検出装置ＤＤ３から受信した信号を処理して制御部３０に出力する。第３検出装置ＤＤ３は、前タイヤＴＷＦのバルブに取り付けられて前タイヤＴＷＦの気体室の気圧Ｐを検出してもよい。センサは、例えば圧力センサを含む。センサは、気圧を検出することができれば、他のセンサを含んでいてもよい。
【００５１】
人力駆動車システム１０は、人力駆動力を検出するトルクセンサＴＲを備える。トルクセンサＴＲは、制御部３０と電気的に接続される。トルクセンサＴＲは、例えばクランク軸Ｃ１とフロントスプロケットアセンブリＤ１との間の動力伝達経路に設けられる。トルクセンサＴＲは、例えば歪センサまたは磁歪センサ等によって実現される。
【００５２】
人力駆動車システム１０は、操作装置６０を備える。操作装置６０は、制御部３０に電気的に接続される。操作装置６０は、操作に応じた操作信号を制御部３０に送信する。一例では、操作装置６０は、第１操作装置、第２操作装置、第３操作装置、第４操作装置、第５操作装置、第６操作装置、第７操作装置、および、第８操作装置を含む。操作装置６０は、例えばハンドルＨ１に設けられる。第１操作装置は、アシストモータＥ１の動作状態を設定するために操作される。第２操作装置は、アジャスタブルシートポストＡＳＰの動作状態を設定するために操作される。第３操作装置は、ホイール駆動装置ＨＤの動作状態を設定するために操作される。第４操作装置は、変速機Ｔの動作状態を設定するために操作される。第５操作装置は、ステアリング補助装置ＳＡの動作状態を設定するために操作される。第６操作装置は、ブレーキ装置ＢＤの動作状態を設定するために操作される。第７操作装置は、サスペンションＳＵの動作状態を設定するために操作される。第８操作装置は、タイヤＴＷの空気圧を調節するために操作される。
【００５３】
制御部３０は、アシストモータＥ１が第１方向に回転する状態において、操作装置６０からの操作入力に応じて蓄圧部２４の流体圧力をコンポーネントＣＯに供給するように第２接続部７２を制御する。制御部３０は、操作装置６０において第１操作が操作されると、蓄圧部２４からの流体圧力を所定のコンポーネントＣＯに供給することによってコンポーネントＣＯを制御する。第２操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによってフレームＡ１に対するサドルＳＤの高さを上下すると設定してもよい。第３操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによってホイールの駆動を開始すると設定してもよい。第４操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによって変速機Ｔをシフトアップ、シフトダウンすると設定してもよい。第５操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによってステアリング補助装置ＳＡの回転抵抗を増加すると設定してもよい。第６操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによってブレーキ装置ＢＤの制動力を増加すると設定してもよい。第７操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力を供給することによってサスペンションＳＵを調節すると設定してもよい。第８操作装置において、第１操作は、蓄圧部２４からの流体圧力である空圧を供給することによってタイヤＴＷの空気圧を増加すると設定してもよい。
【００５４】
制御部３０は、アシストモータＥ１が第１方向に回転する状態において、操作装置６０からの操作入力に応じてアシストモータＥ１を第２方向に回転させる。例えば、人力駆動力に応じてアシストモータＥ１が第１方向に回転している状態で、人力駆動車Ａのライダーが急ブレーキをかけたときに、アシストモータＥ１を第２方向に回転させ、ブレーキ装置ＢＤの制動を補助する。
【００５５】
制御部３０は、例えばハウジングＥ２内に収容される。制御部３０は、バッテリＢＴから供給される電力によって動作する。制御部３０は、マイクロプロセッサおよびメモリを含み、メモリに記憶されているプログラムをマイクロプロセッサが実行することによって動作する。制御部３０は、人力駆動力に応じてアシストモータＥ１を第１方向に回転させる。制御部３０は、操作装置６０からの操作入力に応じてアクチュエータ２２の動作を制御する。制御部３０は、操作入力に応じてアシストモータＥ１を第２方向に回転させる。制御部３０は、ポンプＰＰを駆動させ油圧または空圧を発生させる。制御部３０は、操作入力に応じてポンプＰＰから発生した流体圧力を蓄圧する。制御部３０は、第１検出装置ＤＤ１、第２検出装置ＤＤ２、第３検出装置ＤＤ３、および、トルクセンサＴＲの少なくとも１つの検出結果に基づいて、アシストモータＥ１の出力および回転方向を制御してもよい。制御部３０は、人力駆動車Ａの走行速度が所定速度以上になると、アシストモータＥ１を第２方向に回転させる。
【００５６】
図３を参照して、制御部３０が実行する制御の一例について説明する。制御部３０は、ステップＳ１１において、アシストモータＥ１が第１方向に回転しているか否かを判定する。ステップＳ１１において、アシストモータＥ１が第１方向に回転していないと判定すると、制御部３０は、ステップＳ１１の処理を再び実行する。
【００５７】
ステップＳ１１において、アシストモータＥ１が第１方向に回転していると判定すると、制御部３０は、ステップＳ１２において、操作装置６０が操作されているか否かを判定する。ステップＳ１２において、操作装置６０が操作されていないと判定すると、制御部３０は、ステップＳ１１の処理を再び実行する。
【００５８】
ステップＳ１１において、操作装置６０が操作されていると判定すると、制御部３０は、ステップＳ１３において、操作装置６０において第１操作が実行されたか否かを判定する。第１操作は、アシストモータＥ１が第１方向に回転した状態において、蓄圧部２４の流体圧力をコンポーネントＣＯに供給するように第２接続部７２を制御する操作である。ステップＳ１３において、第１操作が実行されていないと判定すると、制御部３０はステップＳ１１の処理を再び実行する。
【００５９】
ステップＳ１３において、第１操作が操作されていると判定すると、制御部３０は、ステップＳ１４において、蓄圧部２４の流体圧力をコンポーネントＣＯに供給するように第２接続部７２を制御する。第２接続部７２に流体圧力が供給され、第２接続部７２の流体圧力が昇圧され始める。第２接続部７２の流体圧力が昇圧されることによって、コンポーネントＣＯが調節される。
【００６０】
制御部３０は、ステップＳ１５において、コンポーネントＣＯの状態が所定状態であるか否かを判定する。所定状態とは、ステップＳ１４の処理によって、蓄圧部２４の流体圧力がコンポーネントＣＯに供給され、コンポーネントＣＯが制御された状態を含む。ステップＳ１５において、人力駆動車Ａの状態が所定状態でないと判定すると、制御部３０は、ステップＳ１４の処理を再び実行する。
【００６１】
ステップＳ１５において、コンポーネントＣＯの状態が所定状態であると判定すると、制御部３０は、ステップＳ１６において、コンポーネントＣＯの制御が完了したか否かを判定する。ステップＳ１６において、コンポーネントＣＯの制御が完了していないと判定すると、制御部３０は、ステップＳ１６の処理を再び実行する。
【００６２】
ステップＳ１６において、コンポーネントＣＯの制御が完了したと判定すると、制御部３０は、ステップＳ１７において、蓄圧部２４からコンポーネントＣＯへの流体圧力の供給を止める。
【００６３】
以上の処理を経て、ステップＳ１１からステップＳ１７の処理を終了する。制御部３０は、例えば人力駆動車Ａの走行中において、ステップＳ１１からステップＳ１７の処理を含む制御を繰り返し実行する。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図４を参照して、人力駆動車Ａの電気的または機械的な接続関係の一例である人力駆動車システム１０について説明する。第１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。
【００６５】
アクチュエータ２２は、第１離合部５０を介して、ドライブトレインＢおよびポンプＰＰに機械的に接続される。第１離合部５０は、アシストモータＥ１が第１方向に回転する状態において、アシストモータＥ１の回転を、ドライブトレインＢおよびポンプＰＰに伝達する。第１離合部５０は、アシストモータＥ１の第１方向の回転によって、ドライブトレインＢが駆動している場合、アシストモータＥ１の第１方向の回転を少しずつポンプＰＰに伝達する。ポンプＰＰから発生した流体圧力は、蓄圧部２４に蓄圧される。本実施形態において、第２離合部５２は省略してもよい。
【００６６】
＜第３実施形態＞
図５を参照して、制御部３０が実行する制御の一例について説明する。本実施形態では、ステップＳ１１の処理は同一である。本実施形態では、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実施形態および第２実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６７】
制御部３０は、ステップＳ３１において、第１検出装置ＤＤ１、および、第２検出装置ＤＤ２の検出結果に基づいて、人力駆動車Ａの車速が所定速度以上であるか否かを判定する。所定速度とは、通常ではアシストを停止する速度で、例えば時速２５ｋｍの速度である。時速２５ｋｍ未満では、アシストモータＥ１から人力駆動力に応じた駆動力が出力される。時速２５ｋｍ以上では、アシストモータＥ１の出力で、ポンプＰＰが駆動される。ステップＳ３１において、人力駆動車Ａの車速が所定速度未満であると判定すると、制御部３０はステップＳ３１の処理を再度実行する。ステップＳ３１において、人力駆動車Ａの車速が所定速度以上であると判定すると、制御部３０は、ステップＳ３２において、アシストモータＥ１を第２方向に回転させる。アシストモータＥ１が第２方向に回転することにより、アシストモータＥ１からポンプＰＰに駆動力が伝達され、ポンプＰＰが回転する。制御部３０は、ポンプＰＰから発生した流体圧力を、蓄圧部２４に供給し、蓄圧部２４に液体圧力を蓄圧させる。ポンプＰＰから発生した流体圧力が、コンポーネントＣＯに供給されてもよい。
【００６８】
制御部３０は、ステップＳ３３において、人力駆動車Ａの車速が所定速度未満であるか否かを判定する。ステップＳ３３において、人力駆動車Ａの車速が所定速度未満でないと判定すると、制御部３０はステップＳ３２の処理を再び実行する。ステップＳ３３において、人力駆動車Ａの車速が所定速度未満でないと判定すると、制御部３０は、ステップＳ３４において、アシストモータＥ１を第１方向に回転させる。
【００６９】
各実施形態に関する説明は、本発明に従う制御システム、および、人力駆動システム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。本発明に従う制御システム、および、人力駆動システムは、例えば以下に示される各実施形態の変形例、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。
【００７０】
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】
【００７１】
Ａ…人力駆動車、ＣＯ…コンポーネント、ＰＰ…ポンプ、２２…アクチュエータ、３０…制御部、２０…制御システム、ＨＤ…ホイール駆動装置、Ｔ…変速機、ＡＳＰ…アジャスタブルシートポスト、ＳＡ…ステアリング補助装置、２４…蓄圧部、Ｂ…ドライブトレイン、Ｅ１…アシストモータ、６０…操作装置、５０…第１離合部、５２…第２離合部、７０…第１接続部、７２…第２接続部、１０…人力駆動車システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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