(57)【要約】【課題】自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率を所定比率に維持しやすい自転車用制御装置を提供する。【解決手段】自転車用制御装置は、自転車の変速比を変更可能な変速機と、前記自転車の推進をアシストするモータと、を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車に入力される人力駆動力に対する前記モータによる補助力の比率が所定比率になるように前記モータを制御し、前記所定比率を維持するために、前記モータの出力トルクおよび前記人力駆動力の少なくとも一方に応じて、前記変速機を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の変速比を変更可能な変速機と、前記自転車の推進をアシストするモータと、を制御する制御部を含み、
前記制御部は、前記自転車に入力される人力駆動力に対する前記モータによる補助力の比率が所定比率になるように前記モータを制御し、前記所定比率を維持するために、前記モータの出力トルクおよび前記人力駆動力の少なくとも一方に応じて、前記変速機を制御する、自転車用制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが第１トルク以上になった場合、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルク以上になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第１所定条件が成立する場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項２に記載の自転車用制御装置。
【請求項４】
前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、
前記第１所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階小さい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第１回転速度以下になる場合に成立する、請求項３に記載の自転車用制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルク以上になった場合、かつ、現在の前記変速比が第１変速比よりも大きい場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルクよりも大きい上限トルク以上にならないように前記モータを制御する、請求項２〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルクよりも小さい第２トルク以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが第２トルク以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルク以下になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第２所定条件が成立する場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項７または８に記載の自転車用制御装置。
【請求項１０】
前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、
前記第２所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階大きい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第２回転速度以上になる場合に成立する、請求項９に記載の自転車用制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルク以下になった場合、かつ、現在の前記変速比が第２変速比よりも小さい場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルクよりも小さい下限トルク以下にならないように前記モータを制御する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記人力駆動力が第１の値以上になった場合、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記人力駆動力が第１の値以上になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第３所定条件が成立する場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１３に記載の自転車用制御装置。
【請求項１５】
前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、
前記第３所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階小さい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第３回転速度以下になる場合に成立する、請求項１４に記載の自転車用制御装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記人力駆動力が前記第１の値以上になった場合、かつ、現在の前記変速比が第３変速比よりも大きい場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記人力駆動力が前記第１の値よりも小さい第２の値以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記人力駆動力が第２の値以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１〜１６のいずれか一項に自転車用制御装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記人力駆動力が前記第２の値以下になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第４所定条件が成立する場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１７または１８に記載の自転車用制御装置。
【請求項２０】
前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、
前記第４所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階大きい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第４回転速度以上になる場合に成立する、請求項１９に記載の自転車用制御装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記人力駆動力が前記第２の値以下になった場合、かつ、現在の前記変速比が第４変速比よりも小さい場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記自転車の走行状況に応じて前記所定比率を変更する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項２３】
前記走行状況は、前記人力駆動力、前記自転車のクランクの回転速度、前記自転車の車速、前記自転車の加速度、前記自転車の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つを含む、請求項２２に記載の自転車用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される自転車用制御装置は、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率が所定比率になるようにモータを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６２３４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記自転車用制御装置では、モータの出力特性のために、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率を所定比率にすることができないことがある。
【０００５】
本発明の目的は、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率を所定比率に維持しやすい自転車用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】
【０００６】
本発明の第１側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転車の変速比を変更可能な変速機と、前記自転車の推進をアシストするモータと、を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記自転車に入力される人力駆動力に対する前記モータによる補助力の比率が所定比率になるように前記モータを制御し、前記所定比率を維持するために、前記モータの出力トルクおよび前記人力駆動力の少なくとも一方に応じて、前記変速機を制御する。
上記第１側面に従えば、変速比を変更すると、変速前と変速後とで変速機よりも上流側においてライダおよびモータの負荷が変化するため、クランクの回転速度と人力駆動力とが変化する。制御部は、人力駆動力に対するモータによる補助力の比率が所定比率になるようにモータを制御するので、人力駆動力が変化すれば、モータの出力トルクも変化することになる。モータの出力トルクがモータの出力特性に適した範囲になるように、モータの出力トルクおよび人力駆動力の少なくとも一方に応じて変速比が変更されることによって、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率が所定比率に維持されやすい。以下では、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率を、単に比率と記載する。
【０００７】
前記第１側面に従う第２側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが第１トルク以上になった場合、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第２側面に従えば、変速比を小さくすることによって、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを小さくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【０００８】
前記第２側面に従う第３側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルク以上になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第１所定条件が成立する場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第３側面に従えば、変速比を小さくすることによって、クランクの回転速度に関する自転車の運転状態が好ましくない状態に変化することを抑制できる。
【０００９】
前記第３側面に従う第４側面の自転車用制御装置において、前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、前記第１所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階小さい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第１回転速度以下になる場合に成立する。
上記第４側面に従えば、変速比を小さくすることによって、クランクの回転速度が第１回転速度よりも大きくなることを抑制できる。
【００１０】
前記第１〜第４側面のいずれか１つに従う第５側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルク以上になった場合、かつ、現在の前記変速比が第１変速比よりも大きい場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第５側面に従えば、変速比を第１変速比未満にするような制御が行われることを抑制できる。
【００１１】
前記第２〜第５側面のいずれか１つに従う第６側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルクよりも大きい上限トルク以上にならないように前記モータを制御する。
上記第６側面に従えば、モータの出力特性に適したモータの制御を行うことができる。
【００１２】
前記第２〜第６側面のいずれか１つに従う第７側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第１トルクよりも小さい第２トルク以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第７側面に従えば、変速比を大きくすることによって、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを大きくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【００１３】
前記第１〜第６側面に従う第８側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが第２トルク以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第８側面に従えば、変速比を大きくすることによって、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを大きくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【００１４】
前記第７または第８側面に従う第９側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルク以下になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第２所定条件が成立する場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第９側面に従えば、変速比を大きくすることによってクランクの回転速度に関する自転車の運転状態が好ましくない状態に変化することを抑制できる。
【００１５】
前記第９側面に従う第１０側面の自転車用制御装置において、前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、前記第２所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階大きい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第２回転速度以上になる場合に成立する。
上記第１０側面に従えば、変速比を大きくすることによってクランクの回転速度が第２回転速度未満になることを抑制できる。
【００１６】
前記第７〜第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルク以下になった場合、かつ、現在の前記変速比が第２変速比よりも小さい場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第１１側面に従えば、変速比を第２変速比よりも大きくするような制御が行われることを抑制できる。
【００１７】
前記第７〜第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの出力トルクが前記第２トルクよりも小さい下限トルク以下にならないように前記モータを制御する。
上記第１２側面に従えば、モータの出力特性に適したモータの制御を行うことができる。
【００１８】
前記第１〜第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が第１の値以上になった場合、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第１３側面に従えば、変速比を小さくすることによって、人力駆動力が低下しやすくなる。このため、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを小さくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【００１９】
前記第１３側面に従う第１４側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が第１の値以上になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第３所定条件が成立する場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第１４側面に従えば、変速比を小さくすることによってクランクの回転速度に関する自転車の運転状態が好ましくない状態に変化することを抑制できる。
【００２０】
前記第１４側面に従う第１５側面の自転車用制御装置において、前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、前記第３所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階小さい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第３回転速度以下になる場合に成立する。
上記第１５側面に従えば、変速比を小さくすることによってクランクの回転速度が第３回転速度よりも大きくなることを抑制できる。
【００２１】
前記第１３〜第１５側面に従う第１６側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が前記第１の値以上になった場合、かつ、現在の前記変速比が第３変速比よりも大きい場合に、前記変速比が小さくなるように前記変速機を制御する。
上記第１６側面に従えば、変速比を第３変速比未満にするような制御が行われることを抑制できる。
【００２２】
前記第１３〜第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が前記第１の値よりも小さい第２の値以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第１７側面に従えば、変速比を大きくすることによって、人力駆動力が上昇しやすくなる。このため、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを大きくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【００２３】
前記第１〜第１６側面のいずれか１つに従う第１８側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が第２の値以下になった場合、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第１８側面に従えば、変速比を大きくすることによって、人力駆動力が上昇しやすくなる。このため、比率を所定比率に維持するためのモータの出力トルクを大きくできるため、比率を所定比率に維持しやすい。
【００２４】
前記第１７または第１８側面に従う第１９側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が前記第２の値以下になった場合、かつ、前記自転車のクランクの回転速度に関する第４所定条件が成立する場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第１９側面に従えば、変速比を大きくすることによってクランクの回転速度に関する自転車の運転状態が好ましくない状態に変化することを抑制できる。
【００２５】
前記第１９側面に従う第２０側面の自転車用制御装置において、前記変速機は、前記変速比を段階的に変更可能に構成され、前記第４所定条件は、前記変速比を現在の前記変速比よりも１段階大きい変速比に変更した場合の前記自転車のクランクの回転速度の推定値が、予め定める第４回転速度以上になる場合に成立する。
上記第２０側面に従えば、変速比を小さくすることによってクランクの回転速度が第４回転速度よりも小さくなることを抑制できる。
【００２６】
前記第１７〜第２０側面のいずれか１つに従う第２１側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が前記第２の値以下になった場合、かつ、現在の前記変速比が第４変速比よりも小さい場合に、前記変速比が大きくなるように前記変速機を制御する。
上記第２１側面に従えば、変速比を第４変速比よりも大きくするような制御が行われることを抑制できる。
【００２７】
前記第１〜第２１側面のいずれか１つに従う第２２側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記自転車の走行状況に応じて前記所定比率を変更する。
上記第２２側面に従えば、自転車の走行状況に適したモータの制御を行うことができる。
【００２８】
前記第２２側面に従う第２３側面の自転車用制御装置において、前記走行状況は、前記人力駆動力、前記自転車のクランクの回転速度、前記自転車の車速、前記自転車の加速度、前記自転車の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つを含む。
上記第２３側面に従えば、人力駆動力、自転車のクランクの回転速度、自転車の車速、自転車の加速度、自転車の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つに適したモータの制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の自転車用制御装置は、自転車に入力される人力駆動力に対するモータによる補助力の比率を所定比率に維持しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の自転車用制御装置を含む自転車の側面図。
【図２】図１の自転車用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所定比率を変更する制御のフローチャート。
【図４】図２の制御部によって実行される変速比を変更する制御のフローチャート。
【図５】第２実施形態の制御部によって実行される変速比を変更する制御のフローチャート。
【図６】変形例の制御部によって実行される変速比を変更する制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１の実施形態の自転車用制御装置６０を搭載する自転車１０について説明する。自転車１０は、マウンテンバイクであってもよく、ロードバイクであってもよく、シティバイクであってもよい。また、自転車１０は、三輪車であってもよく、カーゴバイクであってもよい。
【００３２】
図１に示されるとおり、自転車１０は、自転車本体１２、車輪１４、駆動機構１６、および、自転車用制御システム４０を含む。
自転車本体１２は、フレーム１８、フレーム１８に接続されるフロントフォーク２０、および、フロントフォーク２０にステム２２Ａを介して着脱可能に接続されるハンドルバー２２Ｂを備えている。フロントフォーク２０は、フレーム１８に支持される。
【００３３】
車輪１４は、前輪２４および後輪２６を含む。前輪２４の車軸２４Ａは、フロントフォーク２０の端部に接続される。後輪２６の車軸２６Ａは、フレーム１８のリアエンドに接続される。
【００３４】
駆動機構１６は、クランク２８およびペダル３４を含む。クランク２８は、クランク軸３０およびクランクアーム３２を含む。駆動機構１６は、ペダル３４に加えられた人力駆動力を後輪２６に伝達する。駆動機構１６は、クランク軸３０にワンウェイクラッチを介して結合されたフロント回転体３６を含む。ワンウェイクラッチは、クランク２８が前転した場合に、フロント回転体３６を前転させ、クランク２８が後転した場合に、フロント回転体３６を後転させないように構成される。フロント回転体３６は、スプロケット、プーリまたはベベルギアを含む。フロント回転体３６は、クランク軸３０にワンウェイクラッチを介さずに結合してもよい。駆動機構１６は、例えば、チェーン、ベルト、またはシャフトを介して、クランク２８の回転を後輪２６に結合されるリア回転体３８に伝達するように構成される。リア回転体３８は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。リア回転体３８と後輪２６との間には、ワンウェイクラッチが設けられている。ワンウェイクラッチは、リア回転体３８が前転した場合に、後輪２６を前転させ、後輪２６が後転した場合に、リア回転体３８を後転させないように構成される。フロント回転体３６に結合されたワンウェイクラッチおよびリア回転体３８に結合されたワンウェイクラッチの少なくとも一方は、省略されてもよい。フロント回転体３６は、複数のフロントスプロケットを含んでもよい。リア回転体３８は、複数のリアスプロケットを含んでいてもよい。
【００３５】
図２に示されるとおり、自転車用制御システム４０は、変速機４２、電動アクチュエータ４４、モータ４６、モータ４６の駆動回路４８、操作部５０、バッテリ５２、トルクセンサ５４、および、クランク回転センサ５６、車速センサ５８、および、自転車用制御装置６０を含む。
【００３６】
変速機４２は、自転車１０の変速比Ｒを変更可能に構成される。変速機４２は、変速比Ｒを段階的に変更可能に構成される。電動アクチュエータ４４は、変速機４２に変速動作を実行させる。変速機４２は、自転車用制御装置６０の制御部６２によって制御される。電動アクチュエータ４４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４４は、例えばＰＬＣ（Power Line Communication）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４４は、制御部６２からの制御信号に応じて変速機４２に変速動作を実行させる。一例では、変速機４２は、図１に示すクランク軸３０に入力された回転を変速して後輪２６に伝達する。この場合、変速機４２は、内装変速機を含む。内装変速機は、クランク軸３０の近傍、または、後輪２６のハブに設けられる。内装変速機は、クランク２８とフロント回転体３６との間の動力伝達経路に設けられてもよい。別の例では、変速機４２は、複数のフロントスプロケットまたは複数のリアスプロケットの間でチェーンを掛け替えることによって、クランク軸３０に入力された回転を変速させて後輪に伝達させる。この場合、変速機４２は、外装変速機（ディレイラ）を含む。外装変速機は、複数のフロントスプロケット（図示略）間でチェーンを掛け替えるフロント外装変速機、および、複数のリアスプロケット（図示略）間でチェーンを掛け替えるリア外装変速機の少なくとも一方を含む。電動アクチュエータ４４は、電気モータを含む。変速機４２は、電動アクチュエータ４４が駆動されることにより、変速動作を行って自転車１０の変速比Ｒを段階的に変更する。変速機４２が内装変速機である場合、変速動作は変速機４２の内部の遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態を変更する動作を含む。変速機４２が外装変速機である場合、変速動作はスプロケット間におけるチェーンの掛け替えの動作を含む。内装変速機は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）機構を含んでいてもよい。一例では、ＣＶＴ機構は、入力体、出力体、および、伝達体を含む遊星機構によって構成され、伝達体が回転させられることによって変速比Ｒが連続的に変更される。
【００３７】
図２に示されるモータ４６および駆動回路４８は、同一のハウジング（図示略）に設けられることが好ましい。駆動回路４８は、バッテリ５２からモータ４６に供給される電力を制御する。駆動回路４８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４８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４８は、制御部６２からの制御信号に応じてモータ４６を駆動させる。モータ４６は、自転車１０の推進をアシストする。モータ４６は、電気モータを含む。モータ４６は、図１に示すペダル３４から後輪２６までの人力駆動力の伝達経路、または、前輪２４に回転を伝達するように設けられる。モータ４６は、自転車１０のフレーム１８、後輪２６、または、前輪２４に設けられる。一例では、モータ４６は、クランク軸３０からフロント回転体３６までの動力伝達経路に結合される。モータ４６とクランク軸３０との間の動力伝達経路には、クランク軸３０を自転車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク２８の回転力によってモータ４６が回転しないようにワンウェイクラッチ（図示略）が設けられるのが好ましい。モータ４６および駆動回路４８が設けられるハウジングには、モータ４６および駆動回路４８以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ４６の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
【００３８】
図２に示される操作部５０は、ユーザが操作可能である。操作部５０は、自転車１０の推進をアシストするモータ４６のモードを変更するように構成される。モータ４６のモードの変更は、人力駆動力をアシストするアシスト力の強さの異なるモード間での変更、および、アシストモードとウォークモードとを切り替える変更の少なくとも一方を含む。操作部５０は、自転車１０のハンドルバー２２Ｂ（図１参照）に取り付けられる。操作部５０は、例えば操作部材と、操作部材の動きを検出するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部６２と通信を行う電気回路とを含む。操作部５０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。操作部５０は、例えばＰＬＣによって制御部６２と通信可能である。ユーザによって操作部５０が操作されることによって、操作部５０は、制御部６２に出力信号を送信する。操作部５０は、モータ４６のモードを変更するための１つ以上の操作部材を含む。各操作部材は、プッシュスイッチ、レバー式スイッチ、または、タッチパネルによって構成される。
【００３９】
バッテリ５２は、１または複数のバッテリセルを含むバッテリユニット５２Ａ、および、バッテリユニット５２Ａを支持するバッテリホルダ５２Ｂを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ５２は、自転車１０に搭載され、バッテリ５２と有線で電気的に接続されている他の電機部品、例えば、モータ４６および自転車用制御装置６０に電力を供給する。バッテリ５２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。バッテリ５２は、例えばＰＬＣによって制御部６２と通信可能である。バッテリ５２は、フレーム１８の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部がフレーム１８の内部に収容されてもよい。
【００４０】
図２に示されるトルクセンサ５４は、人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力する。トルクセンサ５４は、図１に示すペダル３４を介して駆動機構１６に入力される人力駆動力ＴＡを検出する。トルクセンサ５４は、クランク軸３０からフロント回転体３６までの間の人力駆動力ＴＡの伝達経路に設けられてもよく、クランク軸３０またはフロント回転体３６に設けられてもよく、クランクアーム３２またはペダル３４に設けられてもよい。トルクセンサ５４は、例えば、歪センサ、光学センサ、および、圧力センサ等を用いて実現することができる。歪センサは、歪ゲージ、磁歪センサ、および、圧電センサを含む。トルクセンサ５４は、クランクアーム３２またはペダル３４に加えられる人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。トルクセンサ５４は、図２に示す制御部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。トルクセンサ５４は、人力駆動力ＴＡに応じた信号を制御部６２に出力する。
【００４１】
クランク回転センサ５６は、クランク２８の回転角度を検出する。クランク回転センサ５６は、自転車１０のフレーム１８またはモータ４６のハウジングに取り付けられる。
クランク回転センサ５６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３０またはクランク軸３０からフロント回転体３６までの間の動力伝達経路に設ける。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを用いることによって、１つのセンサで、クランク２８の回転速度およびクランク２８の回転角度を検出することができ、構成および組立を簡略化することができる。クランク回転センサ５６は、クランク２８の回転角度に加えて、クランク２８の回転速度を検出することもできる。クランク回転センサ５６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。クランク回転センサ５６は、クランク２８の回転角度に応じた信号を制御部６２に出力する。
【００４２】
クランク回転センサ５６は、磁気センサに代えて、クランク軸３０またはクランクアーム３２に設けられる加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサの出力は、加速度センサの傾斜角度を含む。制御部６２は、加速度センサの傾斜角度に応じてクランク２８の回転角度を演算する。
【００４３】
クランク回転センサ５６は、クランク軸３０からフロント回転体３６までの人力駆動力ＴＡの伝達経路において、クランク軸３０と一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、クランク回転センサ５６は、クランク軸３０とフロント回転体３６との間にワンウェイクラッチが設けられない場合、フロント回転体３６に設けられてもよい。
【００４４】
図１に示される車速センサ５８は、車輪１４の回転速度を検出する。車速センサ５８は、有線または無線によって制御部６２と電気的に接続されている。車速センサ５８は、フレームのチェーンステイに取り付けられる。車速センサ５８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。車速センサ５８は、後輪２６に取り付けられる磁石Ｍと車速センサ５８との相対位置の変化に応じた信号を制御部６２に出力する。制御部６２は、車輪１４の回転速度に基づいて自転車１０の車速Ｖを演算する。車速センサ５８は、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。車速センサ５８は、フロントフォーク２０に設けられ、前輪２４に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。
【００４５】
図２に示されるとおり、自転車用制御装置６０は、制御部６２を含む。一例では、自転車用制御装置６０は、記憶部６４をさらに含む。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。制御部６２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。制御部６２は、さらにタイマを含む。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。制御部６２および記憶部６４は、例えばモータ４６の設けられるハウジングに収容される。
【００４６】
制御部６２は、変速機４２と、モータ４６とを制御する。制御部６２は、自転車１０に入力される人力駆動力ＴＡに対するモータ４６による補助力の比率Ａが所定比率ＡＸになるようにモータ４６を制御する。アシストモードが、２段階のアシストモードを含む場合、所定比率ＡＸは、第１比率Ａ１、および、第１比率Ａ１よりも小さい第２比率Ａ２を含む。第１比率Ａ１は、最も所定比率ＡＸの大きいアシストモードの場合の所定比率ＡＸと対応する。第２比率Ａ２は、最も所定比率ＡＸの小さいアシストモードの場合の所定比率ＡＸと対応する。制御部６２は、所定比率ＡＸを維持するために、モータ４６の出力トルクＴＸおよび人力駆動力ＴＡの少なくとも一方に応じて変速機４２を制御する。アシストモードは、３段階以上のアシストモードを含んでもよい。この場合、所定比率ＡＸは、第１比率Ａ１および第２比率Ａ２に加えて、アシストモードの段階の数に応じて１つ以上の所定比率ＡＸをさらに含む。
【００４７】
制御部６２は、操作部５０からの信号に応じて所定比率ＡＸを変更する。具体的には、制御部６２は、操作部５０から所定比率ＡＸの大きいアシストモードへ変更する信号が入力され、かつ、所定比率ＡＸが第１比率Ａ１よりも小さいアシストモードが設定されている場合、アシストモードを所定比率ＡＸが１段階大きなモードに変更する。制御部６２は、操作部５０から所定比率ＡＸの小さいアシストモードへ変更する信号が入力され、かつ、所定比率ＡＸが第２比率Ａ２よりも大きいアシストモードが設定されている場合、アシストモードを所定比率ＡＸが１段階小さなモードに変更する。制御部６２は、操作部５０から所定比率ＡＸの小さいモードへ変更する信号が入力され、かつ、所定比率ＡＸが第２比率Ａ２の場合、アシストモードをオフにする。制御部６２は、アシストモードがオフの状態で操作部５０から所定比率ＡＸの大きいモードへ変更する信号が入力された場合、所定比率ＡＸが第２比率Ａ２のアシストモードでモータ４６の制御を行う。
【００４８】
制御部６２は、自転車１０の走行状況に応じて所定比率ＡＸを変更する。走行状況は、人力駆動力ＴＡ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎ、自転車１０の車速Ｖ、自転車１０の加速度、自転車１０の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つを含む。自転車１０の加速度は、例えば車速Ｖを微分することによって得られる。自転車１０の傾斜角度は、例えば傾斜センサを自転車１０に設けることによって得られる。自転車１０の傾斜角度は、ＧＰＳ（global positioning system）受信装置およびインターネット等を介して得ることのできる道路の勾配であってもよい。風速は、例えば風速センサを自転車１０に設けることによって得られる。路面抵抗は、例えば、クランク２８の回転速度Ｎおよび車速Ｖを用いて車輪１４のスリップ率を求めることによって得られる。風速および路面抵抗は、ＧＰＳ受信装置およびインターネット等を介して得ることもできる。走行抵抗は、例えば自転車１０に入力されるエネルギから、自転車１０の運動エネルギを減算することによって求めることができる。自転車１０に入力されるエネルギは、クランク２８の回転速度Ｎと、人力駆動力ＴＡおよびモータ４６の出力トルクＴＸの少なくとも一方の大きさとに基づいて得られる。自転車１０の運動エネルギは、自転車１０の車速Ｖと、自転車１０およびライダの重量とに基づいて得られる。
【００４９】
図３を参照して、所定比率ＡＸを変更する制御について説明する。制御部６２は、操作部５０が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図３に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部６２は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップＳ１１からの処理を実行する。
【００５０】
制御部６２は、ステップＳ１１において、所定比率ＡＸの上昇条件が成立したか否かを判定する。所定比率ＡＸの上昇条件は、人力駆動力ＴＡ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎ、自転車１０の車速Ｖ、自転車１０の加速度、自転車１０の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つに応じて成立する。制御部６２は、例えば、人力駆動力ＴＡ、自転車１０の車速Ｖ、自転車１０の加速度、自転車１０の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つが予め定める値よりも大きくなった場合、所定比率ＡＸの上昇条件が成立したと判定する。制御部６２は、例えば、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎが予め定める値よりも小さくなった場合、所定比率ＡＸの上昇条件が成立したと判定する。
【００５１】
制御部６２は、所定比率ＡＸの上昇条件が成立したと判定した場合、ステップＳ１２に移行し、所定比率ＡＸが第１比率Ａ１よりも小さいか否かを判定する。具体的には、制御部６２は、アシストモードが第１比率Ａ１と対応するモードであるか否かを判定する。制御部６２は、所定比率ＡＸが第１比率Ａ１よりも小さいと判定した場合、ステップＳ１３において、所定比率ＡＸを１段階上昇させ、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ１２において所定比率ＡＸが第１比率Ａ１であると判定した場合、所定比率ＡＸを変更せずに処理を終了する。
【００５２】
制御部６２は、ステップＳ１１において、所定比率ＡＸの上昇条件が成立していないと判定した場合、ステップＳ１４に移行し、所定比率ＡＸの低下条件が成立したか否かを判定する。所定比率ＡＸの低下条件は、人力駆動力ＴＡ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎ、自転車１０の車速Ｖ、自転車１０の加速度、自転車１０の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つに応じて成立する。制御部６２は、例えば、人力駆動力ＴＡ、自転車１０の車速Ｖ、自転車１０の加速度、自転車１０の傾斜角度、風速、路面抵抗、および、走行抵抗の少なくとも１つが予め定める値よりも小さくなった場合、所定比率ＡＸの低下条件が成立したと判定する。制御部６２は、例えば、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎが予め定める値よりも大きくなった場合、所定比率ＡＸの低下条件が成立したと判定する。
【００５３】
制御部６２は、所定比率ＡＸの低下条件が成立したと判定した場合、ステップＳ１５に移行し、所定比率ＡＸが第２比率Ａ２よりも大きいか否かを判定する。具体的には、制御部６２は、アシストモードが第２比率Ａ２と対応するモードであるか否かを判定する。制御部６２は、所定比率ＡＸが第２比率Ａ２よりも大きいと判定した場合、ステップＳ１６において、所定比率ＡＸを１段階低下させ、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ１５において所定比率ＡＸが第２比率Ａ２であると判定した場合、所定比率ＡＸを変更せずに処理を終了する。
【００５４】
制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１よりも大きい上限トルクＴＹ１以上にならないようにモータ４６を制御する。上限トルクＴＹ１は、モータ４６の特性に応じて決定される。制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２よりも小さい下限トルクＴＹ２以下にならないようにモータを制御する。第２トルクＴＸ２は、第１トルクＴＸ１よりも小さい。下限トルクＴＹ２は、モータ４６の特性に応じて決定される。第１トルクＴＸ１は、上限トルクＴＹ１近傍の値が設定される。第１トルクＴＸ１は、上限トルクＴＹ１と下限トルクＴＹ２との中央値よりも上限トルクＴＹ１に近い。第２トルクＴＸ２は、下限トルクＴＹ２近傍の値が設定される。第２トルクＴＸ２は、上限トルクＴＹ１と下限トルクＴＹ２との中央値よりも下限トルクＴＹ２に近い。
【００５５】
制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１以上になった場合、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１以上になった場合、かつ、現在の変速比Ｒが第１変速比Ｒ１よりも大きい場合に、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。第１変速比Ｒ１は、例えば変速機４２によって実現可能な最小の変速比Ｒと対応する。制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１以上になった場合、かつ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎに対する第１所定条件が成立する場合に、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。第１所定条件は、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階小さい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＸが、予め定める第１回転速度Ｎ１以下になる場合に成立する。
【００５６】
制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下になった場合、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下になった場合、かつ、現在の変速比Ｒが第２変速比Ｒ２よりも小さい場合に、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。第２変速比Ｒ２は、例えば変速機４２によって実現可能な最大の変速比Ｒと対応する。制御部６２は、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下になった場合、かつ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎに関する第２所定条件が成立する場合に、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。第２所定条件は、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階大きい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＹが、予め定める第２回転速度Ｎ２以上になる場合に成立する。
【００５７】
図４を参照して、変速比Ｒを変更する制御について説明する。制御部６２は、操作部５０が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図４に示すフローチャートのステップＳ２１に移行する。制御部６２は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップＳ２１からの処理を実行する。
【００５８】
制御部６２は、ステップＳ２１において、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１以上か否かを判定する。制御部６２は、出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１以上であると判定した場合、ステップＳ２２に移行し、変速比Ｒが第１変速比Ｒ１よりも大きいか否かを判定する。制御部６２は、変速比Ｒが第１変速比Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ２３に移行し、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階小さい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＸを演算する。具体的には、制御部６２は、予め記憶部６４に記憶している変速比Ｒの変化と推定値ＮＸとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式の少なくとも１つを用いて推定値ＮＸを演算する。変速比Ｒの変化と推定値ＮＸとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式のそれぞれは、車速Ｖおよび人力駆動力ＴＡ等のパラメータを含むものであってもよい。次に、制御部６２は、ステップＳ２４において推定値ＮＸが第１回転速度Ｎ１以下か否かを判定する。
【００５９】
制御部６２は、ステップＳ２４において、推定値ＮＸが第１回転速度Ｎ１以下であると判定した場合、ステップＳ２５において変速比Ｒを１段階小さい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御し、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ２４において、推定値ＮＸが第１回転速度Ｎ１よりも大きいと判定した場合、変速比Ｒを変更せずに処理を終了する。
【００６０】
制御部６２は、ステップＳ２１において、出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１未満であると判定した場合、ステップＳ２６に移行する。制御部６２は、ステップＳ２６において、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下か否かを判定する。制御部６２は、出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下であると判定した場合、ステップＳ２７に移行し、変速比Ｒが第２変速比Ｒ２よりも小さいか否かを判定する。制御部６２は、変速比Ｒが第２変速比Ｒ２よりも小さいと判定した場合、ステップＳ２８に移行し、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階大きい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＹを演算する。具体的には、制御部６２は、予め記憶部６４に記憶している変速比Ｒの変化と推定値ＮＹとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式の少なくとも１つを用いて推定値ＮＹを演算する。変速比Ｒの変化と推定値ＮＹとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式のそれぞれは、車速Ｖおよび人力駆動力ＴＡ等のパラメータを含むものであってもよい。次に、制御部６２は、ステップＳ２９において推定値ＮＹが第２回転速度Ｎ２以上か否かを判定する。
【００６１】
制御部６２は、ステップＳ２９において、推定値ＮＹが第２回転速度Ｎ２以上であると判定した場合、ステップＳ３０において変速比Ｒを１段階大きい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御し、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ２９において、推定値ＮＹが第２回転速度Ｎ２よりも小さいと判定した場合、変速比Ｒを変更せずに処理を終了する。
【００６２】
制御部６２は、ステップＳ２６において、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下であると判定した場合、処理を終了する。ステップＳ２１の否定判定およびステップＳ２６の否定判定によって、モータ４６の出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１未満かつ第２トルクＴＸ２よりも大きい範囲内にある場合には、変速比Ｒの変更は行われない。
【００６３】
（第２実施形態）
図２および図５を参照して、第２実施形態の自転車用制御装置６０について説明する。第２実施形態の自転車用制御装置６０は、変速比Ｒを変更する制御においてモータ４６の出力トルクＴＸに代えて人力駆動力ＴＡを用いる点以外は第１実施形態の自転車用制御装置６０と同様であるので、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。
【００６４】
制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１以上になった場合、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１以上になった場合、かつ、現在の変速比Ｒが第３変速比Ｒ３よりも大きい場合に、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。第３変速比Ｒ３は、変速機４２によって実現可能な最小の変速比Ｒと対応する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１以上になった場合、かつ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎに関する第３所定条件が成立する場合に、変速比Ｒが小さくなるように変速機４２を制御する。第３所定条件は、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階小さい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＸが、予め定める第３回転速度Ｎ３以下になる場合に成立する。
【００６５】
制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１よりも小さい第２の値ＴＡ２以下になった場合、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第２の値ＴＡ２以下になった場合、かつ、現在の変速比Ｒが第４変速比Ｒ４よりも小さい場合に、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。第４変速比Ｒ４は、変速機４２によって実現可能な最大の変速比Ｒと対応する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第２の値ＴＡ２以下になった場合、かつ、自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎに関する第４所定条件が成立する場合に、変速比Ｒが大きくなるように変速機４２を制御する。第４所定条件は、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階大きい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＹが、予め定める第４回転速度Ｎ４以上になる場合に成立する。
【００６６】
図５を参照して、変速比Ｒを変更する制御について説明する。制御部６２は、操作部５０が操作されてアシストモードが開始されると、処理を開始して図５に示すフローチャートのステップＳ４１に移行する。制御部６２は、アシストモードが実行されている限り、所定周期ごとにステップＳ４１からの処理を実行する。
【００６７】
制御部６２は、ステップＳ４１において、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１以上か否かを判定する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１以上であると判定した場合、ステップＳ４２に移行し、変速比Ｒが第３変速比Ｒ３よりも大きいか否かを判定する。制御部６２は、変速比Ｒが第３変速比Ｒ３よりも大きいと判定した場合、ステップＳ４３に移行し、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階小さい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＸを演算する。具体的には、制御部６２は、予め記憶部６４に記憶している変速比Ｒの変化と推定値ＮＸとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式の少なくとも１つを用いて推定値ＮＸを演算する。変速比Ｒの変化と推定値ＮＸとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式のそれぞれは、車速Ｖおよび人力駆動力ＴＡ等のパラメータを含むものであってもよい。次に、制御部６２は、ステップＳ４４において推定値ＮＸが第３回転速度Ｎ３以下か否かを判定する。
【００６８】
制御部６２は、ステップＳ４４において、推定値ＮＸが第３回転速度Ｎ３以下であると判定した場合、ステップＳ４５において変速比Ｒを１段階小さい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御し、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ４４において、推定値ＮＸが第３回転速度Ｎ３よりも大きいと判定した場合、変速比Ｒを変更せずに処理を終了する。
【００６９】
制御部６２は、ステップＳ４１において、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１未満であると判定した場合、ステップＳ４６に移行する。制御部６２は、ステップＳ４６において、人力駆動力ＴＡが第２の値ＴＡ２以下か否かを判定する。制御部６２は、人力駆動力ＴＡが第２の値ＴＡ２以下であると判定した場合、ステップＳ４７に移行し、変速比Ｒが第４変速比Ｒ４よりも小さいか否かを判定する。制御部６２は、変速比Ｒが第４変速比Ｒ４よりも小さいと判定した場合、ステップＳ４８に移行し、変速比Ｒを現在の変速比Ｒよりも１段階大きい変速比Ｒに変更した場合の自転車１０のクランク２８の回転速度Ｎの推定値ＮＹを演算する。具体的には、制御部６２は、予め記憶部６４に記憶している変速比Ｒの変化と推定値ＮＹとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式の少なくとも１つを用いて推定値ＮＹを演算する。変速比Ｒの変化と推定値ＮＹとの関係を示すマップ、テーブル、および、数式のそれぞれは、車速Ｖおよび人力駆動力ＴＡ等のパラメータを含むものであってもよい。次に、制御部６２は、ステップＳ４９において推定値ＮＹが第４回転速度Ｎ４以上か否かを判定する。
【００７０】
制御部６２は、ステップＳ４９において、推定値ＮＹが第４回転速度Ｎ４以上であると判定した場合、ステップＳ５０において変速比Ｒを１段階大きい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御し、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ４９において、推定値ＮＹが第４回転速度Ｎ４よりも小さいと判定した場合、変速比Ｒを変更せずに処理を終了する。
【００７１】
制御部６２は、ステップＳ４６において、人力駆動力ＴＡが第２の値ＴＡ２以下であると判定した場合、処理を終了する。ステップＳ４１の否定判定およびステップＳ４６の否定判定によって、人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１未満かつ第２の値ＴＡ２よりも大きい範囲内にある場合には、変速比Ｒの変更は行われない。
【００７２】
（変形例）
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転車用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。本発明に従う自転車用制御装置は、例えば以下に示される上記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、各実施形態の形態と共通する部分については、各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
・第１実施形態の図４に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ２６〜Ｓ３０を省略してもよい。この場合、制御部６２は、ステップＳ２１において出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１未満であると判定した場合、処理を終了する。
・第１実施形態の図４に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ２１〜Ｓ２５を省略してもよい。
【００７４】
・第１実施形態の図４に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２８、および、Ｓ２９を省略してもよい。具体的には、図６に示されるように、制御部６２は、ステップＳ２２において変速比Ｒが第１変速比Ｒ１よりも大きいと判定した場合、ステップＳ２５に移行し、変速比Ｒを１段階小さい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御して、処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ２２において、変速比Ｒが第１変速比Ｒ１未満と判定した場合、変速比Ｒを変更せずに処理を終了する。制御部６２は、ステップＳ２１において、出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１未満であると判定した場合、ステップＳ２６に移行する。制御部６２は、ステップＳ２６において、モータ４６の出力トルクＴＸが第２トルクＴＸ２以下であると判定し、かつ、ステップＳ２７において、変速比Ｒが第２変速比Ｒ２よりも小さいと判定した場合、ステップＳ３０に移行する。制御部６２は、ステップＳ３０において変速比Ｒを１段階大きい変速比Ｒに変更するように変速機４２を制御し、処理を終了する。
【００７５】
・第１実施形態の図４に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ２３およびＳ２４のみを省略してもよい。また、第１実施形態の図４に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ２８およびＳ２９のみを省略してもよい。
【００７６】
・図６に示す変形例からステップＳ２６、Ｓ２７、および、Ｓ３０を省略してもよい。この場合、制御部６２は、ステップＳ２１において出力トルクＴＸが第１トルクＴＸ１未満であると判定した場合、処理を終了する。
・図６に示す変形例からステップＳ２１、Ｓ２２、および、Ｓ２５を省略してもよい。
【００７７】
・第２実施形態の図５に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４８、および、Ｓ４９を省略してもよい。また、ステップＳ４３およびＳ４４のみを省略してもよく、ステップＳ４８およびステップＳ４９のみを省略してもよい。
【００７８】
・第２実施形態の図５に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ４６〜Ｓ５０を省略してもよい。この場合、制御部６２は、ステップＳ４１において人力駆動力ＴＡが第１の値ＴＡ１未満であると判定した場合、処理を終了する。この場合、さらにステップＳ４３およびステップＳ４４を省略してもよい。
【００７９】
・第２実施形態の図５に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ４１〜Ｓ４５を省略してもよい。この場合、さらにステップＳ４８およびステップＳ４９を省略してもよい。
【００８０】
・第２実施形態の図５に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ４３、Ｓ４４、および、Ｓ４６〜Ｓ５０を省略してもよい。
・第２実施形態の図５に示す変速比Ｒを変更する制御からステップＳ４１〜Ｓ４５、および、Ｓ４８〜Ｓ４９を省略してもよい。
【００８１】
・各実施形態において、図３に示す所定比率ＡＸを変更する制御を省略してもよい。この場合、制御部６２は、操作部５０に入力される操作のみに応じて所定比率ＡＸを変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…自転車、６０…自転車用制御装置、６２…制御部。
【図１】
2019001336.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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