本發(fā)明涉及自行車用驅(qū)動(dòng)單元及其控制裝置。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1的自行車用驅(qū)動(dòng)單元具備行星齒輪機(jī)構(gòu)及多個(gè)馬達(dá)、作為助力人力驅(qū)動(dòng)力的助力裝置發(fā)揮功能，還作為變速機(jī)發(fā)揮功能。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2015－514635號(hào)公報(bào)。

搭載自行車用驅(qū)動(dòng)單元的自行車與沒有搭載自行車用驅(qū)動(dòng)單元的自行車相比，車重變重，所以難以推行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠輔助被搭載的自行車的推行的自行車用驅(qū)動(dòng)單元及其控制裝置。

〔1〕遵循本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一方案是，包括控制自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制部，所述自行車用驅(qū)動(dòng)單元包括：行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括被輸入自行車的曲柄的旋轉(zhuǎn)的輸入體、將旋轉(zhuǎn)向外部輸出的輸出體、以及用來(lái)控制前述輸入體與前述輸出體的旋轉(zhuǎn)比的傳遞體；第1馬達(dá)，所述第1馬達(dá)能夠向前述輸入體或前述輸出體傳遞旋轉(zhuǎn)力；第2馬達(dá)，所述第2馬達(dá)能夠向前述傳遞體傳遞旋轉(zhuǎn)力；前述控制部能夠根據(jù)除了前述曲柄以外的操作部的操作，驅(qū)動(dòng)前述第1馬達(dá)及前述第2馬達(dá)的至少一方。

〔2〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述第1馬達(dá)能夠向前述輸入體傳遞旋轉(zhuǎn)力；前述輸入體與前述曲柄連結(jié)；前述控制部能夠根據(jù)前述操作部的操作來(lái)驅(qū)動(dòng)前述第2馬達(dá)。

〔3〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在預(yù)先設(shè)定的第1條件下，根據(jù)前述操作部的操作來(lái)驅(qū)動(dòng)前述第2馬達(dá)。

〔4〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述第1條件包括以下狀態(tài)中的至少一個(gè)：前述曲柄實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)、前述自行車的車速為預(yù)先設(shè)定的第1速度以下的狀態(tài)、以及對(duì)于前述曲柄沒有施加第1既定值以上的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。

〔5〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部能夠切換乘車模式和步行模式，在所述乘車模式下，基于人力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)至少前述第1馬達(dá)，在所述步行模式下，能夠根據(jù)前述操作部的操作來(lái)驅(qū)動(dòng)至少前述第2馬達(dá)。

〔6〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在步行模式下，控制前述第1馬達(dá)，以便維持前述曲柄實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

〔7〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部通過(guò)使前述第1馬達(dá)停止，維持前述曲柄實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

〔8〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在前述乘車模式下，通過(guò)控制前述第2馬達(dá)的輸出，控制相對(duì)于前述輸入體的旋轉(zhuǎn)速度的、前述輸出體的旋轉(zhuǎn)速度。

〔9〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部基于前述操作部的操作來(lái)切換前述乘車模式和前述步行模式。

〔10〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在前述步行模式下，基于前述自行車的車速來(lái)控制前述第2馬達(dá)的輸出。

〔11〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在前述步行模式下，如果前述自行車的車速超過(guò)預(yù)先設(shè)定的第2速度，則將前述第2馬達(dá)停止。

〔12〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一例，前述控制部在前述步行模式下，如果向前述曲柄輸入的轉(zhuǎn)矩為第2既定值以上，則從前述步行模式切換為前述乘車模式。

〔13〕遵循本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置的一方案是，包括自行車用驅(qū)動(dòng)單元的控制裝置。

〔14〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，前述輸入體包括環(huán)形齒輪及行星齒輪的一方；前述輸出體包括環(huán)形齒輪及行星齒輪的另一方；前述傳遞體包括太陽(yáng)齒輪。

〔15〕根據(jù)前述自行車用驅(qū)動(dòng)單元的一例，還包括前述曲柄中包括的曲柄軸。

借助上述自行車用驅(qū)動(dòng)單元及其控制裝置，能夠輔助被搭載的自行車的推行。

附圖說(shuō)明

圖1是搭載有第1實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的電動(dòng)助力自行車的側(cè)視圖。

圖2是圖1的2－2線的剖視圖。

圖3是圖2的行星齒輪機(jī)構(gòu)的示意圖。

圖4是圖1的操作部及顯示部的主視圖。

圖5是圖1的控制裝置的塊圖。

圖6是控制裝置執(zhí)行的步行模式的流程圖。

圖7是第2實(shí)施方式的自行車用驅(qū)動(dòng)單元的剖視圖。

具體實(shí)施方式

（第1實(shí)施方式）

圖1是搭載有自行車用驅(qū)動(dòng)單元（以下稱作“驅(qū)動(dòng)單元50”）的電動(dòng)助力自行車（以下稱作“自行車10”）的側(cè)視圖。在一例中，自行車10具備框架12、前輪14、后輪16、車把18、曲柄軸20、一對(duì)曲柄22、一對(duì)踏板24、前鏈輪26、后鏈輪28、鏈30及第1單向離合器32。

前輪14及后輪16以能夠進(jìn)行相對(duì)于框架12的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被框架12支承。車把18被框架12支承以便能夠變更前輪14的朝向。

驅(qū)動(dòng)單元50包括殼體52及曲柄軸20。驅(qū)動(dòng)單元50的功能是助力向曲柄22輸入的人力驅(qū)動(dòng)力。曲柄軸20以能夠進(jìn)行相對(duì)于殼體52的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被殼體52支承。曲柄軸20能夠相對(duì)于殼體52向使自行車10前進(jìn)的方向（以下稱作“正轉(zhuǎn)方向r1”）及與正轉(zhuǎn)方向相反的方向（以下稱作“逆轉(zhuǎn)方向r2”）旋轉(zhuǎn)。

曲柄軸20的兩端部從殼體52突出。一對(duì)曲柄22以能夠與曲柄軸20一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)連結(jié)在曲柄軸20的兩端部的各自上。踏板24包括踏板主體24a及踏板軸24b。踏板軸24b以能夠與曲柄22一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)連結(jié)在曲柄22上。踏板主體24a以能夠進(jìn)行相對(duì)于踏板軸24b的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被踏板軸24b支承。

前鏈輪26與驅(qū)動(dòng)單元50連結(jié)。后鏈輪28經(jīng)由第1單向離合器32與后輪16連結(jié)。鏈30被卷掛在前鏈輪26及后鏈輪28上。

自行車10還具備電池34、車速傳感器36及踏蹬頻率（cadence）傳感器38。電池34被安裝在框架12上，向驅(qū)動(dòng)單元50供給電力。車速傳感器36被安裝在框架12上，通過(guò)檢測(cè)設(shè)在后輪16上的磁鐵37的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)檢測(cè)自行車10的車速。在另一例中，車速傳感器36也可以檢測(cè)前輪14的旋轉(zhuǎn)速度。踏蹬頻率傳感器38被安裝在曲柄22上，測(cè)量曲柄22的每1分鐘的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)（以下稱作“踏蹬頻率”）。在一例中，踏蹬頻率傳感器38例如包括檢測(cè)安裝在曲柄22上的磁鐵的傳感器。

自行車10還具備顯示部40及操作部42。在一例中，顯示部40及操作部42設(shè)在車把18的握柄的附近。顯示部40顯示關(guān)于自行車10的動(dòng)作狀態(tài)等的信息。該信息例如包括驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式。操作部42將與用戶的操作對(duì)應(yīng)的信號(hào)向驅(qū)動(dòng)單元50輸出。

如圖2及圖3所示，驅(qū)動(dòng)單元50包括第1馬達(dá)54、第2馬達(dá)56、控制裝置70及行星齒輪機(jī)構(gòu)80。驅(qū)動(dòng)單元50優(yōu)選的是還包括殼體52、支承部件60、多個(gè)軸承62、螺栓64、第2單向離合器66、轉(zhuǎn)矩傳感器68及輸出部件98。第1馬達(dá)54、第2馬達(dá)56、支承部件60、第2單向離合器66、轉(zhuǎn)矩傳感器68、控制裝置70及行星齒輪機(jī)構(gòu)80優(yōu)選的是設(shè)在殼體52的內(nèi)部。

第1馬達(dá)54包括主體54a、第1馬達(dá)軸54b及齒輪54c。主體54a包括轉(zhuǎn)子及定子（都省略圖示）。第1馬達(dá)軸54b與沿著曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)軸線的方向（以下稱作“第1方向d1”）平行。齒輪54c被安裝在第1馬達(dá)軸54b上，將第1馬達(dá)54的轉(zhuǎn)矩向行星齒輪機(jī)構(gòu)80傳遞。第1馬達(dá)54能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩向行星齒輪機(jī)構(gòu)80的輸入體82傳遞。

第2馬達(dá)56是內(nèi)轉(zhuǎn)子式的馬達(dá)，包括定子56a及轉(zhuǎn)子56b。定子56a被固定在殼體52上。轉(zhuǎn)子56b設(shè)在定子56a的內(nèi)周上。

支承部件60的形狀是圓筒形狀。支承部件60及曲柄軸20設(shè)在同軸上。支承部件60設(shè)在曲柄軸20的外周部與轉(zhuǎn)子56b的內(nèi)周之間，被固定到殼體52上。多個(gè)軸承62包括第1軸承62a及第2軸承62b。第1軸承62a以能夠進(jìn)行相對(duì)于支承部件60的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承曲柄軸20。第2軸承62b以能夠進(jìn)行相對(duì)于支承部件60的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)支承轉(zhuǎn)子56b。

轉(zhuǎn)矩傳感器68測(cè)量向曲柄軸20輸入的轉(zhuǎn)矩、即向踏板24輸入的人力驅(qū)動(dòng)力。在曲柄軸20的外周部，與曲柄軸20同軸地設(shè)有筒狀的套筒20a。套筒20a的一端部被固定在曲柄軸20上。套筒20a的另一端部連接在托架84上。轉(zhuǎn)矩傳感器68設(shè)在套筒20a上或套筒20a的外周上。轉(zhuǎn)矩傳感器68例如包括應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器或磁應(yīng)變傳感器。在將轉(zhuǎn)矩傳感器68用應(yīng)變計(jì)或半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器實(shí)現(xiàn)的情況下，在套筒20a的外周面上設(shè)置應(yīng)變計(jì)或半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器和無(wú)線發(fā)送機(jī)，借助無(wú)線向控制裝置70發(fā)送信號(hào)。在將轉(zhuǎn)矩傳感器68用磁應(yīng)變傳感器實(shí)現(xiàn)的情況下，在套筒20a的外周面上設(shè)置磁應(yīng)變?cè)?，在磁?yīng)變?cè)耐庵苌吓渲么艖?yīng)變傳感器。磁應(yīng)變傳感器例如固定設(shè)置在殼體52上。這里設(shè)置了轉(zhuǎn)矩傳感器68，但也可以例如如專利文獻(xiàn)1所示那樣，不設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器68，而控制裝置70基于第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的至少一方的電流來(lái)測(cè)量人力驅(qū)動(dòng)力。在不設(shè)置轉(zhuǎn)矩傳感器68的情況下，也可以將套筒20a省略，將托架84固定在曲柄軸20上。

行星齒輪機(jī)構(gòu)80包括輸入體82、傳遞體90及輸出體94。輸入體82被輸入自行車10的曲柄22的旋轉(zhuǎn)。輸出體94將曲柄22的旋轉(zhuǎn)向外部輸出。傳遞體90控制輸入體82的旋轉(zhuǎn)速度與輸出體94的旋轉(zhuǎn)速度的比。

傳遞體90包括太陽(yáng)齒輪92。太陽(yáng)齒輪92以能夠進(jìn)行相對(duì)于曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)繞曲柄軸20設(shè)置。第2馬達(dá)56能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩向太陽(yáng)齒輪92傳遞。在一例中，太陽(yáng)齒輪92以能夠與轉(zhuǎn)子56b一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在轉(zhuǎn)子56b的端部。第2馬達(dá)56能夠向傳遞體90傳遞旋轉(zhuǎn)力。傳遞體90及曲柄軸20設(shè)在同軸上。

第2單向離合器66設(shè)在太陽(yáng)齒輪92的內(nèi)周部與支承部件60的外周部之間。在一例中，第2單向離合器66由輥式離合器或爪式的離合器構(gòu)成。第2單向離合器66的功能是容許太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于支承部件60的向逆轉(zhuǎn)方向r2的旋轉(zhuǎn)、限制太陽(yáng)齒輪92相對(duì)于支承部件60的向正轉(zhuǎn)方向r1的旋轉(zhuǎn)。因此，太陽(yáng)齒輪92不能進(jìn)行相對(duì)于支承部件60的向正轉(zhuǎn)方向r1的旋轉(zhuǎn)。

輸出體94包括環(huán)形齒輪96。環(huán)形齒輪96以能夠進(jìn)行相對(duì)于殼體52的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)繞太陽(yáng)齒輪92設(shè)置。在與曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的方向上，環(huán)形齒輪96也可以從太陽(yáng)齒輪92偏置。輸出部件98以能夠與環(huán)形齒輪96一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)固定在環(huán)形齒輪96的內(nèi)周部上。輸出部件98也可以與環(huán)形齒輪96一體地形成。輸出部件98經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承在殼體52上。輸出部件98經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承著曲柄軸20的沿著旋轉(zhuǎn)軸線的方向的一端部。曲柄軸20的沿著旋轉(zhuǎn)軸線的方向的另一端部經(jīng)由軸承能夠旋轉(zhuǎn)地支承在殼體52上。輸出部件98的端部98a從殼體52突出。螺栓64被擰入到輸出部件98的端部98a。前鏈輪26在殼體52的外部設(shè)在殼體52的側(cè)方，被螺栓64固定到輸出部件98上。

輸入體82包括行星齒輪86。輸入體82優(yōu)選的是還包括托架84及行星銷88。在一例中，輸入體82中包含的行星齒輪86的個(gè)數(shù)是3個(gè)。其個(gè)數(shù)能夠變更為1個(gè)、2個(gè)或4個(gè)以上任何個(gè)數(shù)。

托架84以能夠與曲柄軸20一體旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在曲柄軸20上。托架84繞曲柄軸20設(shè)置。托架84包括第1部分84a及第2部分84b。第1部分84a固定在套筒20a上。第2部分84b設(shè)置為在第1方向d1上在與第1部分84a之間夾著行星齒輪86。曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)軸線及托架84的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)在同軸線上。第2部分84b的外周部形成有齒輪。該齒輪與齒輪54c嚙合。

行星銷88連結(jié)在第1部分84a和第2部分84b上，能夠與托架84一體地旋轉(zhuǎn)。行星齒輪86在與第1方向d1正交的方向（以下稱作“第2方向d2”）上設(shè)在太陽(yáng)齒輪92與環(huán)形齒輪96之間。行星齒輪86以能夠進(jìn)行相對(duì)于行星銷88的旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被行星銷88支承。行星齒輪86及行星銷88設(shè)在同軸上。行星銷88能夠旋轉(zhuǎn)地被托架84支承，太陽(yáng)齒輪92也可以固定設(shè)置在行星齒輪86上。

驅(qū)動(dòng)單元50包括多個(gè)動(dòng)作模式。多個(gè)動(dòng)作模式包括乘車模式及步行模式。乘車模式是在用戶搭乘在自行車10上的狀態(tài)（以下稱作“乘車狀態(tài)”）下被執(zhí)行的動(dòng)作模式。步行模式是在用戶一邊推動(dòng)自行車10一邊步行的狀態(tài)（以下稱作“推行狀態(tài)”）下被執(zhí)行的動(dòng)作模式。

乘車模式包括高性能模式、普通模式、經(jīng)濟(jì)模式及關(guān)閉模式。普通模式是至少第1馬達(dá)54被驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作模式。關(guān)閉模式是至少第1馬達(dá)54沒有被驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作模式。高性能模式是至少第1馬達(dá)54被驅(qū)動(dòng)、在既定的車速范圍內(nèi)產(chǎn)生比普通模式大的助力的動(dòng)作模式。經(jīng)濟(jì)模式是至少第1馬達(dá)54被驅(qū)動(dòng)、在既定的車速范圍內(nèi)產(chǎn)生比普通模式小的助力的動(dòng)作模式。

如圖4所示的一例那樣，顯示部40包括led顯示裝置。led顯示裝置包括第1～第5顯示燈40a～40e。第1顯示燈40a在驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式為高性能模式時(shí)點(diǎn)亮。第2顯示燈40b在驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式為普通模式時(shí)點(diǎn)亮。第3顯示燈40c在驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式為經(jīng)濟(jì)模式時(shí)點(diǎn)亮。第4顯示燈40d在驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式為關(guān)閉模式時(shí)點(diǎn)亮。第5顯示燈40e在驅(qū)動(dòng)單元50的動(dòng)作模式為步行模式時(shí)點(diǎn)亮。在另一例中，顯示部40包括液晶顯示裝置。在此情況下，液晶顯示裝置也可以顯示與各動(dòng)作模式對(duì)應(yīng)的文字。

操作部42包括第1開關(guān)42a、第2開關(guān)42b及第3開關(guān)42c。在一例中，各開關(guān)42a～42c是按鈕式的開關(guān)或滑動(dòng)式的開關(guān)。第1開關(guān)42a是在乘車模式中將助力加強(qiáng)時(shí)以及從步行模式向乘車模式變更時(shí)被操作的開關(guān)。第2開關(guān)42b是在乘車模式中將助力減弱時(shí)、從乘車模式向步行模式變更時(shí)、以及在步行模式中使第2馬達(dá)56動(dòng)作時(shí)被操作的開關(guān)。第3開關(guān)42c是在將變速模式切換時(shí)被操作的開關(guān)。各開關(guān)42a～42c被操作，由此向驅(qū)動(dòng)單元50輸出操作信號(hào)。乘車模式中的助力比的設(shè)定信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器76中。各變速模式也可以包括自動(dòng)變速模式和手動(dòng)變速模式。在自動(dòng)變速模式中，控制裝置70也可以基于人力驅(qū)動(dòng)力將輸出部件98相對(duì)于曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)速度的比變更，以將人力驅(qū)動(dòng)力保持在既定的范圍內(nèi)?？刂蒲b置70為了將輸出部件98相對(duì)于曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)速度的比變更，驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56。在手動(dòng)變速模式中，控制裝置70也可以將輸出部件98相對(duì)于曲柄軸20的旋轉(zhuǎn)速度的比例如根據(jù)操作部42的輸入操作設(shè)定為既定的比率。在手動(dòng)變速模式中，例如與操作部42另外設(shè)置的變速開關(guān)被操作，由此控制裝置70使變速比增加或使變速比減小。手動(dòng)變速模式下的變速比的設(shè)定信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器76中。

圖5是控制裝置70及與其關(guān)聯(lián)的部分的塊圖。控制裝置70包括控制部72。控制部72包括cpu（中央處理單元）74及存儲(chǔ)器76。在一例中，存儲(chǔ)器76包括非易失性存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有由cpu執(zhí)行的控制程序及各種設(shè)定信息?？刂撇?2分別與車速傳感器36、踏蹬頻率傳感器38、顯示部40、操作部42、第1馬達(dá)54、第2馬達(dá)56及轉(zhuǎn)矩傳感器68電氣地連接。

控制部72包括多個(gè)功能。第1功能是基于踏蹬頻率傳感器38的測(cè)量結(jié)果計(jì)算踏蹬頻率的功能。第2功能是基于車速傳感器36的測(cè)量結(jié)果計(jì)算自行車10的車速的功能。第3功能是基于轉(zhuǎn)矩傳感器68、或第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的至少一方的電流的測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算人力驅(qū)動(dòng)力的功能。第4功能是將計(jì)算出的車速及踏蹬頻率顯示在顯示部40上的功能。第5功能是根據(jù)除了曲柄22以外的操作部42的操作來(lái)控制第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的至少一方的功能。第6功能是切換基于人力驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)至少第1馬達(dá)54的乘車模式、和能夠根據(jù)操作部42的操作驅(qū)動(dòng)至少第2馬達(dá)56的步行模式的功能?？刂撇?2只要至少包含第5功能就可以。

控制部72基于人力驅(qū)動(dòng)力和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器76中的助力比的設(shè)定信息及變速比的設(shè)定信息，決定第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的輸出轉(zhuǎn)矩，控制第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56?？刂撇?2優(yōu)選的是還基于車速?zèng)Q定第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的輸出轉(zhuǎn)矩。例如若成為預(yù)先設(shè)定的第2速度以上，則控制部72使第1馬達(dá)54的輸出轉(zhuǎn)矩下降，若成為預(yù)先設(shè)定的第1速度以上，則控制部72使第1馬達(dá)54停止。第2速度被設(shè)定為不到第1速度。助力比是助力相對(duì)于人力驅(qū)動(dòng)力的比率?？刂撇?2控制第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的輸出轉(zhuǎn)矩，使得由第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的輸出轉(zhuǎn)矩帶來(lái)的助力相對(duì)于人力驅(qū)動(dòng)力成為既定的比率?？刂撇?2在決定第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以使用表或運(yùn)算式。

控制部72通過(guò)控制第2馬達(dá)56的輸出來(lái)調(diào)節(jié)助力的強(qiáng)弱。隨著第2馬達(dá)56的輸出變高，相對(duì)于對(duì)輸入體82施加的來(lái)自曲柄軸20的轉(zhuǎn)矩，對(duì)輸入體82施加的來(lái)自第2馬達(dá)56的轉(zhuǎn)矩的比例變大，助力變強(qiáng)。相反，隨著第2馬達(dá)56的輸出變低，相對(duì)于對(duì)輸入體82施加的來(lái)自曲柄軸20的轉(zhuǎn)矩，對(duì)輸入體82施加的來(lái)自第2馬達(dá)56的轉(zhuǎn)矩的比例變小，助力變?nèi)酢?/p>

控制部72包括在步行模式下執(zhí)行的多個(gè)控制。多個(gè)控制包括第1控制、第2控制及第3控制?？刂撇?2在第1控制中控制第1馬達(dá)54，以便維持曲柄22實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在一例中，控制部72通過(guò)維持第1馬達(dá)54停止的狀態(tài)，維持曲柄22實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

控制部72在第2控制中，根據(jù)操作部42的操作驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56。在一例中，控制部72在預(yù)先設(shè)定的第1條件下，根據(jù)操作部42的操作驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56。第1條件例如包括以下狀態(tài)中的至少一個(gè)：曲柄22實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)、自行車10的車速為預(yù)先設(shè)定的第1速度以下的狀態(tài)、以及對(duì)于曲柄22沒有施加第1既定值以上的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。第1速度被預(yù)先設(shè)定，以便能夠判定自行車10的車速包含于在推行狀態(tài)下能夠產(chǎn)生的車速的范圍中。第1速度例如是時(shí)速5km。第1既定值被預(yù)先設(shè)定，以便能夠判定在曲柄22中被輸入了人力驅(qū)動(dòng)力。

控制部72在根據(jù)操作部42的操作驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56時(shí)，在第3控制中基于自行車10的車速控制第2馬達(dá)56的輸出。在一例中，控制部72控制第2馬達(dá)56，使得自行車10的車速成為第2速度?？刂撇?2在根據(jù)操作部42的操作驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56時(shí)，如果自行車10的車速比第2速度慢，則使第2馬達(dá)56的輸出變大，如果自行車10的車速比第2速度快，則使第2馬達(dá)56的輸出變小。如果車速成為第1速度以上，則控制部72將第2馬達(dá)56的驅(qū)動(dòng)停止。第2速度例如被設(shè)定為時(shí)速3～5km。關(guān)于第1速度及第2速度的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器76中。第2速度也可以是能夠由用戶變更。

在另一例中，控制部72在第3控制中，也可以代替車速而基于第2馬達(dá)56的轉(zhuǎn)矩來(lái)控制驅(qū)動(dòng)單元50?；谵D(zhuǎn)矩的控制的內(nèi)容依據(jù)基于車速的控制。

圖6是表示控制裝置70執(zhí)行的步行模式的處理的流程圖。

控制部72如果根據(jù)操作部42的操作而從乘車模式轉(zhuǎn)變?yōu)椴叫心Ｊ?，則向步驟s1轉(zhuǎn)移，開始步行模式下的處理。在步驟s1中，控制部72判斷第2開關(guān)42b是否被操作。例如在第2開關(guān)42b是按鈕式的開關(guān)的情況下，控制部72判斷第2開關(guān)42b是否被按下。如果控制部72判斷出第2開關(guān)42b被操作，則向步驟s2轉(zhuǎn)移。在步驟s2中，控制部72將第1馬達(dá)54停止，基于來(lái)自車速傳感器36的信號(hào)驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56，使得車速成為第2速度，向步驟s3轉(zhuǎn)移。在步驟s3中，控制部72基于來(lái)自車速傳感器36的信號(hào)，判斷車速是否為第1速度以上。如果控制部72判斷出車速為第1速度以上，則向步驟s4轉(zhuǎn)移。如果例如在下坡上推行、或用戶提高推行自行車10的速度，則有車速成為第1速度以上的情況。在步驟s4中，控制部72將第2馬達(dá)56的驅(qū)動(dòng)停止，向步驟s3轉(zhuǎn)移。在步驟s1中，如果控制部72判斷出第2開關(guān)42b沒有被操作，則在經(jīng)過(guò)既定的時(shí)間后向步驟s1轉(zhuǎn)移。在步驟s3中，如果控制部72判斷出車速不到第1速度，則向步驟s1轉(zhuǎn)移。

在步驟s3中，控制部72僅判斷車速是否為第1速度以上，但在步驟s3中，控制部72也可以判斷下述情況中的一個(gè)以上：車速是否為第1速度以上、曲柄22是否旋轉(zhuǎn)、以及人力驅(qū)動(dòng)力是否為既定值以上?？刂撇?2基于來(lái)自踏蹬頻率傳感器38的信號(hào)判斷曲柄22是否旋轉(zhuǎn)。更優(yōu)選的是，在步驟s3中，控制部72判斷車速是否為第1速度以上、曲柄22是否旋轉(zhuǎn)、以及人力驅(qū)動(dòng)力是否既定值以上這三個(gè)。在此情況下，如果控制部72判斷出車速為第1速度以上、判斷出曲柄22正在旋轉(zhuǎn)、或者判斷出人力驅(qū)動(dòng)力為既定值以上，則向步驟s4轉(zhuǎn)移。在步驟s2中，控制部72也可以驅(qū)動(dòng)第2馬達(dá)56，以使得代替車速而第2馬達(dá)56的轉(zhuǎn)矩成為既定值。

根據(jù)第1實(shí)施方式，能得到以下的作用及效果。

（1）驅(qū)動(dòng)單元50包括行星齒輪機(jī)構(gòu)80、能夠向輸入體82傳遞旋轉(zhuǎn)力的第1馬達(dá)54、能夠向傳遞體90傳遞旋轉(zhuǎn)力的第2馬達(dá)56、以及控制部72?？刂撇?2能夠根據(jù)操作部42的操作來(lái)控制第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的至少一方。在搭載使用第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56的、借助行星齒輪機(jī)構(gòu)80變速的驅(qū)動(dòng)單元50的自行車10中，能夠減輕用戶推行自行車10時(shí)的負(fù)擔(dān)。

（2）控制部72在步行模式下，能夠控制第1馬達(dá)54，以便維持曲柄22實(shí)質(zhì)上不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。根據(jù)該方案，在用戶一邊推著自行車10一邊步行的情況下曲柄22不旋轉(zhuǎn)，所以曲柄22不易接觸到用戶的腳。

（3）控制部72在步行模式下，如果自行車10的車速超過(guò)預(yù)先設(shè)定的第2速度，則將第2馬達(dá)56停止。根據(jù)該方案，減小了在用戶一邊推著自行車10一邊步行的情況下自行車10的車速過(guò)度變高的可能性。

（第2實(shí)施方式）

第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元100具備在以下的方面與第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元50不同、在其他的方面與第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元50實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。

圖7是第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元100的剖視圖。驅(qū)動(dòng)單元100具備第2行星齒輪機(jī)構(gòu)101。第2行星齒輪機(jī)構(gòu)101具備第2輸入體102、第2輸出體104及第2傳遞體108。第2輸入體102包括第2環(huán)形齒輪103。第2輸出體104包括第2托架105、第2行星齒輪106及第2行星銷107。第2傳遞體108包括第2太陽(yáng)齒輪109。

曲柄軸20與第2輸入體102連結(jié)。施加在曲柄22上的旋轉(zhuǎn)被向第2輸入體102傳遞，第2環(huán)形齒輪103旋轉(zhuǎn)。第2托架105將第2行星齒輪106能夠旋轉(zhuǎn)地支承。第2托架105連結(jié)在輸出部件98上。第2托架105包括設(shè)在與曲柄軸20同軸上的圓筒部分105a。圓筒部分105a經(jīng)由軸承將第2太陽(yáng)齒輪109能夠旋轉(zhuǎn)地支承。第2馬達(dá)56設(shè)置為其旋轉(zhuǎn)軸從曲柄軸20離開。第1馬達(dá)54能夠向第2輸出體104傳遞轉(zhuǎn)矩。在圓筒部分105a的端部上形成有齒輪。該齒輪與安裝在第1馬達(dá)軸54b上的齒輪54c嚙合。根據(jù)第2實(shí)施方式，能得到與第1實(shí)施方式的（1）～（3）的效果同樣的效果。

（變形例）

關(guān)于上述各實(shí)施方式的說(shuō)明是遵循本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元可取的方案的例示，并不是要限制其方案。遵循本發(fā)明的自行車用驅(qū)動(dòng)單元例如可取以下所示的上述各實(shí)施方式的變形例、及將相互不矛盾的至少兩個(gè)變形例組合后得到的方案。

?第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元50可取不包括曲柄軸20的方案。在此情況下，作為自行車10的構(gòu)成要素的曲柄軸20設(shè)在驅(qū)動(dòng)單元50中。第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元100也能夠同樣變更。

?第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元50被設(shè)置的位置能夠任意地變更。在一例中，能夠?qū)⒃撐恢迷O(shè)定在后鏈輪28附近。第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元100也能夠同樣變更。

?在第1實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元50中，第1馬達(dá)54也可以構(gòu)成為，不是與輸入體、而是與輸出體94連接并旋轉(zhuǎn)。在此情況下，輸出體94在其外周部具有與齒輪54c嚙合的齒輪。

?在第2實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)單元100中，第1馬達(dá)54也可以構(gòu)成為，不是與第2輸出體104、而是與第2輸入體102連接并旋轉(zhuǎn)。在此情況下，第2輸入體102在其外周部具有與齒輪54c嚙合的齒輪。

?在步驟s2中，控制部72也可以不是僅驅(qū)動(dòng)第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56中的第2馬達(dá)56，而是僅驅(qū)動(dòng)第1馬達(dá)54，或驅(qū)動(dòng)第1馬達(dá)54及第2馬達(dá)56兩者。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10自行車；20曲柄軸；22曲柄；42操作部；50驅(qū)動(dòng)單元；54第1馬達(dá)；56第2馬達(dá)；70控制裝置；72控制部；80行星齒輪機(jī)構(gòu)；80a第2行星齒輪機(jī)構(gòu)；82輸入體；86行星齒輪；90傳遞體；92太陽(yáng)齒輪；94輸出體；96環(huán)形齒輪；100驅(qū)動(dòng)單元；102第2輸入體；103第2環(huán)形齒輪；104第2輸出體；106第2行星齒輪。