本發(fā)明涉及自行車用控制裝置和自行車的變速系統(tǒng)。
背景技術：
已知具有對人力驅動力進行助力的馬達的自行車的變速系統(tǒng)。自行車的變速系統(tǒng)除了馬達外還包括將馬達的旋轉進行減速并輸出的減速器以及被傳遞了分別來自減速器和曲柄軸的旋轉的合力部件。專利文獻1公開了以往的自行車的變速系統(tǒng)的一例。
專利文獻1：日本特許第2623419號公報
以往的自行車的變速系統(tǒng)中，馬達的旋轉速度與曲柄的旋轉速度成例比。馬達具有對應旋轉速度而輸出轉矩發(fā)生變動的特性，所以根據(jù)曲柄的旋轉速度，可能會導致馬達的輸出轉矩不足，助力變小，或者馬達的驅動效率變低等問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供能夠抑制伴隨曲柄的旋轉速度變化而助力降低的自行車用控制裝置和自行車的變速系統(tǒng)。
1.本發(fā)明的自行車用控制裝置，能夠搭載于自行車，該自行車具備：第一變速器，其具有至少兩個變速級，能夠變更車輪的旋轉相對于曲柄的旋轉的比率；馬達，其對輸入所述曲柄的人力驅動力進行助力；以及第二變速器，其在所述變速級的任一個中，不變更所述車輪的旋轉相對于所述曲柄的旋轉的比率，而能夠將來自所述馬達的旋轉力傳遞給從所述曲柄至所述車輪的動力傳遞路徑，其中，該自行車用控制裝置具備基于所述第一變速器的狀態(tài)或向所述第一變速器的變速指示和所述自行車的狀態(tài)控制所述第二變速器的控制部。
2.本發(fā)明的自行車用控制裝置，能夠搭載于自行車，該自行車具備：第一變速器，其具有至少兩個變速級，能夠變更車輪的旋轉相對于曲柄的旋轉的比率；馬達，其對輸入所述曲柄的人力驅動力進行助力；以及第二變速器，其在所述變速級的任一個中，不變更所述車輪的旋轉相對于所述曲柄的旋轉的比率，而能夠將來自所述馬達的旋轉力傳遞給從所述曲柄至所述車輪的動力傳遞路徑，其中，該自行車用控制裝置具備基于所述自行車的狀態(tài)控制所述第二變速器和所述第一變速器的控制部。
3.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述自行車的狀態(tài)包括所述曲柄或所述馬達的轉速和基于所述人力驅動力的轉矩的至少一個。
4.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在由所述第一變速器動作而所述轉速超過預定的第一轉速的情況下以所述第二變速器的變速比變大的方式控制所述第二變速器。
5.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部基于所述第一變速器的狀態(tài)或向所述第一變速器的變速指示和所述轉速預測是否由所述第一變速器動作而所述轉速變化為超過所述第一轉速的值。
6.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在所述第一變速器不動作而所述轉速超過所述第一轉速的情況下以所述第二變速器的變速比變大的方式控制所述第二變速器。
7.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在由所述第一變速器動作而所述轉速變?yōu)樾∮陬A定的第二轉速的情況下以所述第二變速器的變速比變小的方式控制所述第二變速器。
8.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部基于所述第一變速器的狀態(tài)或向所述第一變速器的變速指示和所述轉速預測是否由所述第一變速器動作而所述轉速變化為小于所述第二轉速的值。
9.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在所述第一變速器不動作而所述轉速變?yōu)樾∮谒龅诙D速的情況下以所述第二變速器的變速比變小的方式控制所述第二變速器。
10.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述第一轉速比所述第二轉速大。
11.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在所述第一變速器動作而所述轉矩變?yōu)樾∮陬A定的第一轉矩的情況下以所述第二變速器的變速比變大的方式控制所述第二變速器。
12.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部基于所述第一變速器的狀態(tài)或向所述第一變速器的變速指示和所述轉矩預測是否由所述第一變速器動作而所述轉矩變化為小于所述第二轉矩的值。
13.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部在所述第一變速器動作而所述轉矩超過預定的第二轉矩的情況下以所述第二變速器的變速比變小的方式控制所述第二變速器。
14.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部基于所述第一變速器的狀態(tài)或向所述第一變速器的變速指示和所述轉矩預測是否由所述第一變速器動作而所述轉矩變化為超過所述第二轉矩的值
15.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部以所述曲柄的轉速維持在規(guī)定的范圍的方式控制所述第一變速器。
16.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述控制部使所述第二變速器和所述第一變速器以規(guī)定的順序動作或使所述第二變速器和所述第一變速器同時動作。
17.根據(jù)上述自行車用控制裝置的一例，所述規(guī)定的范圍的上限值比所述第一轉速大，所述規(guī)定的范圍的下限值比所述第二轉速小。
18.本發(fā)明的自行車的變速系統(tǒng)，具備：上述1～17任一項自行車用控制裝置；所述第一變速器；以及所述第二變速器。
19.根據(jù)上述自行車的變速系統(tǒng)的一例，其還具備機殼，該機殼至少設置所述第二變速器，將曲柄軸以能夠旋轉的狀態(tài)支撐。
20.本發(fā)明的自行車的變速系統(tǒng)，其具備：第一變速器，其能夠變更車輪的旋轉相對于自行車的曲柄的旋轉的比率；以及第二變速器，其具有至少兩個變速級，在所述變速級的任一個中，不變更所述車輪的旋轉相對于所述曲柄的旋轉的比率，而能夠將來自馬達的旋轉力傳遞給從所述曲柄至所述車輪的動力傳遞路徑。
21.根據(jù)上述自行車的變速系統(tǒng)的一例，所述第二變速器將來自所述馬達的旋轉力傳遞給所述動力傳遞路徑上所述第一變速器的上游側。
22.根據(jù)上述自行車的變速系統(tǒng)的一例，，所述第一變速器包括繞所述曲柄配置的前變速器和繞后輪的車軸配置的后變速器的至少一個。
23.根據(jù)上述自行車的變速系統(tǒng)的一例，所述第一變速器包括繞所述曲柄配置的前變速器，所述第二變速器將來自所述馬達的旋轉力傳遞給所述動力傳遞路徑上所述前變速器的下游側。
24.根據(jù)上述自行車的變速系統(tǒng)的一例，其還包括上述1～17任一項所述的自行車用控制裝置。
發(fā)明效果
本發(fā)明的自行車用控制裝置和自行車的變速系統(tǒng)能夠抑制伴隨曲柄的旋轉速度的變化導致助力降低的情況。
附圖說明
圖1是具備第一實施方式的自行車用變速系統(tǒng)的自行車的側面圖。
圖2是第一實施方式的變速系統(tǒng)的方框圖。
圖3是第一實施方式的自行車的動力傳遞路徑的示意圖。
圖4是第一實施方式的驅動單元的剖面圖。
圖5是第一實施方式的第一變速處理的流程圖。
圖6是表示曲柄轉速與轉矩的關系的曲線圖。
圖7是表示第一變速處理的執(zhí)行方式的一例的時序圖。
圖8是第一實施方式的第二變速處理的流程圖。
圖9是第二實施方式的第三變速處理的流程圖。
圖10是第二實施方式的第四變速處理的流程圖。
圖11是第三實施方式的第五變速處理的流程圖。
圖12是第一變形例的自行車的動力傳遞路徑的示意圖。
圖13是第二變形例的自行車的動力傳遞路徑的示意圖。
圖14是第三變形例的驅動單元的剖面圖。
圖15是第四變形例的驅動單元的示意圖。
圖16是第四變形例的第二變速器的示意圖。
圖17是第五變形例的驅動單元的模式圖。
圖18是表示第五變形例的第二變速器的第一狀態(tài)的示意圖。
圖19是表示第五變形例的第二變速器的第二狀態(tài)的示意圖。
圖20是表示第六變形例的第二變速器的第一狀態(tài)的示意圖。
圖21是表示第六變形例的第二變速器的第二狀態(tài)的示意圖。
圖22是表示第六變形例的第二變速器的示意圖。
附圖標記說明：
10自行車；38曲柄；42曲柄軸；50變速系統(tǒng)(自行車的變速系統(tǒng))；72機殼；52、52a、52b第一變速器；54第二變速器；56馬達；110控制裝置(自行車用控制裝置)；112控制部。
具體實施方式
參照圖1～圖8，關于第一實施方式的自行車的變速系統(tǒng)進行說明。
如圖1所示，搭載自行車的變速系統(tǒng)(以下稱作“變速系統(tǒng)50”)的自行車10包括前輪12、后輪14、車體16、驅動機構18和電池單元20。后輪14是車輪。車體16包括車架22、與車架22連接的前叉24和經(jīng)由叉桿26可拆裝地連接于前叉24的車把26a。前叉24支撐于車架22，連接于前輪12的車軸12a。
驅動機構18包括曲柄組件28、一對踏板30、后鏈輪34和車鏈36。
曲柄組件28具備曲柄38和前鏈輪40。曲柄38具備可旋轉地支撐于車架22的曲柄軸42和一對曲柄臂44。一對曲柄臂44安裝于曲柄軸42。一對踏板30具有踏板主體31和踏板軸32。踏板軸32與各個曲柄臂44連結。踏板主體31以能夠相對踏板軸32旋轉的狀態(tài)支撐于各個踏板軸32。
前鏈輪40連結于曲柄軸42。前鏈輪40與曲柄軸42同軸設置。前鏈輪40可以與曲柄軸42以不相對旋轉的方式連結，也可以以當曲柄軸42前轉時前鏈輪40也前轉的方式經(jīng)由第一離合器62(參照圖4)連結。
后鏈輪34能夠繞后輪14的車軸14a旋轉地安裝于后輪14。后鏈輪34經(jīng)由第二離合器(省略圖示)連結于后輪14。第二離合器是單向離合器。車鏈36卷掛于前鏈輪40和后鏈輪34。通過施加在踏板30的人力驅動力使曲柄軸42旋轉時，通過前鏈輪40、車鏈36和后鏈輪34而使后輪14旋轉。
電池單元20包括電池46和用于將電池46可拆裝地安裝于車架22的電池盒48。電池46包括一個或多個電池芯。電池46由充電池構成。電池46與馬達56電連接，對馬達56供給電力。
如圖2所示，變速系統(tǒng)50包括第一變速器52、第二變速器54和馬達56。在一例中，變速系統(tǒng)50還包括操作部58和自行車用控制裝置(以下稱作“控制裝置110”)。馬達56、第二變速器54和控制裝置110構成驅動單元60。控制裝置110能夠搭載于具備馬達56、第一變速器52和第二變速器54的自行車10。
如圖3所示，第一變速器52設于從曲柄38至后輪14的動力傳遞路徑rt。第一變速器52包括與后輪14的輪轂一體化的內裝變速器。第一變速器52能夠變更后輪14的旋轉相對于曲柄38的旋轉的比率。圖2所示的第一變速器52包括變速機構52a和促動器52b。變速機構52a包括例如行星齒輪機構。第一變速器52具有至少兩個變速級。通過促動器52b的動作來切換變速機構52a的齒輪的連結方式，變化第一變速器52的變速級。由此，變更自行車的變速比r1。自行車的變速比r1與后輪14的轉速相對于圖1所示的曲柄38的轉速的比率對應。
如圖3所示，第二變速器54在從曲柄38至后輪14的動力傳遞路徑rt上，將來自馬達56的旋轉力傳遞到第一變速器52的上游側。第二變速器54在第一變速器52的變速級的任一級中，不變更后輪14的旋轉相對于曲柄38的旋轉的比率就能夠將來自馬達56的旋轉力傳遞給從曲柄38到后輪14的動力傳遞路徑rt。第二變速器54和馬達56設于圖4所示的驅動單元60的機殼72。驅動單元60的功能是對輸入給曲柄軸42的人力驅動力進行助力。驅動單元60安裝于自行車10的車架22(參照圖1)，相對于車架22能夠拆裝。將驅動單元60和車架22結合的手段例如是螺栓。
圖2所示的操作部58安裝于車把26a(參照圖1)。操作部58將用于使第一變速器52動作的信號發(fā)送給控制裝置110。操作部58通過駕駛員的操作將增大自行車的變速比r1的升擋信號和減小自行車的變速比r1的降擋信號發(fā)送給控制裝置110。
如圖4所示，驅動單元60包括第一行星齒輪機構64、馬達56和合力部件70。馬達56包括第一馬達66和第二馬達68。第一馬達66的一例是電動馬達。第二馬達68的一例是電動馬達。在一例中，驅動單元60還包括曲柄軸42、機殼72、第一減速機構74、第二減速機構76、第一單向離合器78和第二單向離合器80。
至少第一馬達66對輸入給曲柄38的人力驅動力進行助力。第二馬達68通過控制第一行星齒輪機構64的第一傳遞體90和第二行星齒輪機構74a的第二傳遞體96的旋轉，從而變更從第二行星齒輪機構74輸出的轉速相對于從第一馬達66輸入給第一行星齒輪機構64的轉速的比率。從第二行星齒輪機構74輸出的轉速相對于輸入給第一行星齒輪機構64的轉速的比率是第二變速器54的變速比r2。第二變速器54包括第一行星齒輪機構64、第二行星齒輪機構74a和第二馬達68。
曲柄軸42在能夠相對于驅動單元60旋轉的狀態(tài)下由驅動單元60支撐。曲柄軸42的兩端部從機殼72突出。機殼72將曲柄軸42以能夠旋轉的狀態(tài)進行支撐。第一馬達66、第二變速器54、第一單向離合器78、第二單向離合器80、第一減速機構74和控制裝置110設于機殼72。
后述的第一輸出體88的旋轉被傳遞給合力部件70，而基于人力驅動力的旋轉以不經(jīng)由第一行星齒輪機構64的方式被給予合力部件70。合力部件70包括中空軸82和齒輪84。中空軸82在相對于機殼72能夠旋轉的狀態(tài)下支撐于機殼72。合力部件70繞曲柄軸42的軸心設置，能夠繞曲柄軸42的軸心旋轉。中空軸82的一方端部82a從機殼72突出。曲柄軸42以兩端部從中空軸82和機殼72突出的方式被插入中空軸82內。曲柄軸42經(jīng)由中空軸82支撐于機殼72。齒輪84以相對于中空軸82不能夠旋轉的狀態(tài)安裝于中空軸82，與中空軸82同軸設置。在其他例中，齒輪84可以通過加工中空軸82而與中空軸82一體形成。
第一離合器62設于曲柄軸42的外周與合力部件70的內周之間。第一離合器62是單向離合器。第一離合器62在曲柄軸42向前方旋轉的情況下從曲柄軸42向合力部件70傳遞旋轉，在曲柄軸42向后方旋轉的情況下以不從曲柄軸42向合力部件70傳遞旋轉的方式與曲柄軸42和合力部件70連結。
前鏈輪40在機殼72的外部配置于機殼72的側方。前鏈輪40通過螺栓b安裝于驅動單元60。螺栓b以在其與合力部件70之間固定前鏈輪40的方式擰入合力部件70。在使圖1所示的曲柄軸42向前方旋轉的人力驅動力被輸入給踏板30的情況下，曲柄軸42相對于自行車10的車架向前方旋轉。這種情況下，曲柄軸42的旋轉經(jīng)由第一離合器62和合力部件70傳遞給前鏈輪40，前鏈輪40的旋轉經(jīng)由車鏈36傳遞給后鏈輪34。在使曲柄軸42向后方旋轉的人力驅動力被輸入給踏板30的情況下，曲柄軸42相對于車架22向后方旋轉。這種情況下，在第一離合器62的作用下，曲柄軸42的旋轉不傳遞給合力部件70和前鏈輪40。
如圖4所示，第一行星齒輪機構64包括第一輸入體86、第一輸出體88和第一傳遞體90。
第一輸入體86包括與第一馬達66的輸出軸66b連結的太陽齒輪86a。太陽齒輪86a設于輸出軸66b的外周，能夠與輸出軸66b一體旋轉。太陽齒輪86a和輸出軸66b之間設置有第一單向離合器78。第一單向離合器78阻止使曲柄軸42前轉時的人力驅動力被傳遞而第二馬達68旋轉。另外，曲柄軸42的前轉是自行車10前進時的曲柄軸42的旋轉方向。第一單向離合器78例如是滾柱式離合器。第一單向離合器78以在輸出軸66b向第一方向旋轉的情況下，當?shù)谝惠斎塍w86的旋轉速度和輸出軸66b的旋轉速度相等時，將輸出軸66b的旋轉傳遞給第一輸入體86，當?shù)谝惠斎塍w86的旋轉速度比輸出軸66b的旋轉速度高時，以不將輸出軸66b的旋轉傳遞給第一輸入體86的方式與輸出軸66b和第一輸入體86連結。第一單向離合器78阻止通過使曲柄軸42前轉時的人力驅動力而第二馬達68旋轉。
第一輸出體88包括與第一輸入體86嚙合的行星齒輪88a和能夠旋轉地支撐行星齒輪88a的齒輪架88b。第一行星齒輪機構64優(yōu)選具備多個行星齒輪88a。
第一傳遞體90設置為用以將第一輸入體86的旋轉傳遞給第一輸出體88。第一傳遞體90包括與第一輸出體88嚙合的環(huán)形齒輪90a。環(huán)形齒輪90a繞太陽齒輪86a與太陽齒輪86a同軸配置。第一傳遞體90經(jīng)由第二單向離合器80支撐于機殼72。第二單向離合器80例如是滾子式離合器。第二單向離合器80阻止第一傳遞體90向規(guī)定的方向旋轉。即、第一傳遞體90相對于機殼72能夠在第一方向旋轉，相對于機殼72不能在第二方向旋轉。
多個行星齒輪88a配置于太陽齒輪86a和環(huán)形齒輪90a之間。多個行星齒輪88a與太陽齒輪86a和環(huán)形齒輪90a嚙合。齒輪架88b經(jīng)由在軸方向貫通各個多個行星齒輪88a的行星銷88c可旋轉地支撐多個行星齒輪88a。在其他例中，行星銷88c可以與多個行星齒輪88a一體旋轉，可旋轉地支撐于齒輪架88b。
第一減速機構74將第一輸出體88的旋轉進行減速并傳遞給合力部件70。第一減速機構74包括第二行星齒輪機構74a。第二行星齒輪機構74a與第一行星齒輪機構64同軸設置。第二行星齒輪機構74a在第一行星齒輪機構64的軸方向上配置于與第一行星齒輪機構64相鄰的位置。
第二行星齒輪機構74包括第二輸入體92、第二輸出體94和第二傳遞體96。
第二輸入體92上被輸入第一輸出體88的旋轉。第二輸入體92包括與第一輸出體88連結的太陽齒輪92a。太陽齒輪92a設于第一輸出體88的外周部，與第一輸出體88一體旋轉。第二輸入體92的太陽齒輪92a的齒數(shù)優(yōu)選與第一輸入體86的太陽齒輪86a的齒數(shù)相等。
第二輸出體94包括與第二輸入體92嚙合的行星齒輪94a和可旋轉地支撐行星齒輪94a的齒輪架94b。第二行星齒輪機構74a優(yōu)選具備多個行星齒輪94a。齒輪架94b經(jīng)由在軸方向上貫通各個多個行星齒輪94a的行星銷94c可旋轉地支撐多個行星齒輪94a。在其他例中，行星銷94c可以與多個行星齒輪94a一體旋轉，可旋轉地支撐于齒輪架94b。
第二輸出體94的行星齒輪94a的齒輪優(yōu)選與第一輸出體88的行星齒輪88a的齒數(shù)相等。第二輸出體94的齒輪架94b的外周部上設置齒輪94d。齒輪94d與第二輸出體94同軸設置。齒輪94d與設于合力部件70的外周部的齒輪84嚙合。由此，第二輸出體94能夠對合力部件70傳遞旋轉。齒輪94d和齒輪84構成減速機構。第二輸出體94的旋轉優(yōu)選為減速而傳遞給合力部件70。在齒輪94d與齒輪84之間可以經(jīng)由其他齒輪從第二輸出體94對合力部件70傳遞旋轉，也可以通過環(huán)狀的部件從第二輸出體94對合力部件70傳遞旋轉。環(huán)狀的部件例如是卷掛在第二輸出體94與合力部件70上的傳送帶。齒輪94d與齒輪84之間經(jīng)由其他齒輪或通過環(huán)狀的部件從第二輸出體94對合力部件70傳遞旋轉，第二輸出體94的旋轉方向和合力部件70的旋轉方向變?yōu)橄嗤较虻那闆r下，只要將第一馬達66及第二馬達68的驅動方向和第一單向離合器78及第二單向離合器80的朝向相反即可。第一馬達66的轉矩和施加給曲柄軸42的轉矩在合力部件70上被合力。第一馬達66的旋轉在第一行星齒輪機構6上被變速后，被傳遞給合力部件70。施加給曲柄軸42的旋轉不變速而傳遞給合力部件70。
第二傳遞體96設置為用以將第二輸入體92的旋轉傳遞給第二輸出體94。第二傳遞體96包括與第二輸出體94嚙合的環(huán)形齒輪96a。第二傳遞體96的環(huán)形齒輪96a的齒數(shù)優(yōu)選為與第一傳遞體90的環(huán)形齒輪90a的齒數(shù)相等。第一傳遞體90和第二傳遞體96一體化，從而能夠同步旋轉。因此，第二傳遞體96相對于機殼72能夠在第一方向旋轉，相對于機殼72不能在第二方向旋轉。第一傳遞體90和第二傳遞體96可以一體形成，也可以分體形成，也可以通過連結而一體化。
第一馬達66支撐于機殼72。第一馬達66能夠將第一輸入體86旋轉。第一馬達66包括主體66a和輸出軸66b。主體66a包括轉子和定子(都省略圖示)。輸出軸66b將第一馬達66的轉子的旋轉傳遞給第一輸入體86。第一馬達66與第一行星齒輪機構64同軸設置。第一馬達66在第一行星齒輪機構64的軸方向上夾著第一行星齒輪機構64而配置于第一減速機構74的相反側。
第二馬達68能夠將第一傳遞體90旋轉。第二馬達68支撐于機殼72。第二馬達68包括主體68a和輸出軸68b。主體68a包括轉子和定子(都省略圖示)。第二馬達68配置在第一馬達66的徑方向的外側。第二馬達68的旋轉軸線與第一馬達66的旋轉軸線平行設置。第二馬達68的輸出軸68b上設置有齒輪68c。第二馬達68的旋轉經(jīng)由第二減速機構76傳遞給第一傳遞體90。為了阻止使曲柄軸42前轉時的人力驅動力被傳遞而第二馬達68旋轉，齒輪68c可以經(jīng)由單向離合器連結在輸出軸68b。
第二減速機構76將第二馬達68的旋轉減速并傳遞給第一傳遞體90。第二減速機構76包括設于第二馬達68的輸出軸68b的齒輪68c、在外周部具有齒輪98a的支撐體98、設于第一傳遞體90的外周部的齒輪90b。齒輪98a與支撐體98同軸設置，與支撐體98一體旋轉。支撐體98是軸，可旋轉地支撐于機殼72。支撐體98也可以固定于機殼72，可旋轉地支撐齒輪98a。齒輪98a與齒輪68c嚙合。齒輪98a嚙合在齒輪90b。齒輪90b與第一傳遞體90同軸設置。齒輪98a的齒數(shù)比齒輪68c的齒數(shù)多。齒輪90b的齒數(shù)比齒輪98a的齒數(shù)多。第二減速機構76可以省略齒輪98a，使齒輪68c和齒輪90b嚙合。這種情況下，只要將第二馬達68的驅動方向反向即可。包括在第二減速機構76的齒輪的個數(shù)不做限定。
如圖2所示，驅動單元60還包括轉矩傳感器100和旋轉速度傳感器102。轉矩傳感器100例如是應變規(guī)、半導體應變傳感器或磁應變傳感器。轉矩傳感器100安裝于合力部件70的中空軸82。磁應變傳感器的情況下，磁應變元件安裝于中空軸82。轉矩傳感器100檢測施加給合力部件70的轉矩。
在曲柄軸42的旋轉傳遞給合力部件70，第一馬達66和第二馬達68的旋轉不傳遞給合力部件70的情況下，轉矩傳感器100將反映了輸入給曲柄軸42的人力驅動力的信號輸出給控制裝置110。在曲柄軸42的旋轉、第一馬達66的旋轉和第二馬達68的旋轉傳遞給合力部件70的情況下，轉矩傳感器100將信號輸出給控制裝置110,該信號是反映了輸入給曲柄軸42的人力驅動力、以及將經(jīng)由第一行星齒輪機構64和第一減速機構74而傳遞的第一馬達66的轉矩和第二馬達68的轉矩合成所得的轉矩的信號。
旋轉速度傳感器102包括檢測曲柄38的旋轉速度的踏頻傳感器。踏頻傳感器檢測例如設于曲柄軸42的磁鐵。踏頻傳感器包括簧片開關或霍爾元件等磁檢測傳感器。踏頻傳感器將與曲柄軸42的旋轉速度對應的信號輸出給控制裝置110。踏頻傳感器也可以采用檢測設于曲柄臂44的磁鐵的結構。這種情況下，踏頻傳感器將與曲柄臂44的旋轉速度對應的信號輸出給控制裝置110。旋轉速度傳感器可以還包括檢測自行車10的前輪或后輪的旋轉速度的車速傳感器?？刂蒲b置110基于旋轉速度傳感器的檢測結果計算曲柄的轉速ca。
控制裝置110具備控制部112?？刂蒲b置110優(yōu)選為還包括存儲部114。在存儲部114上存儲用于各種控制程序和各種控制處理的信息?？刂撇?12包括執(zhí)行預定的控制程序的運算處理裝置。運算處理裝置包括例如cpu(centralprocessingunit)或mpu(microprocessingunit)。
控制部112控制第一馬達66和第二馬達68?？刂撇?12根據(jù)人力驅動力和曲柄的轉速ca控制第一馬達66和第二馬達68的旋轉。控制部112通過使第一馬達66旋轉，從而使第一輸入體86在第一方向旋轉。第一輸入體86在第一方向旋轉時，向自行車10前進的方向的旋轉傳遞給合力部件70。第一傳遞體90相對于機殼72不旋轉時，第一輸入體86的旋轉被減速，且從第一輸出體88向第二輸入體92輸出。即、第一行星齒輪機構64的變速比rx比“1”小。
控制裝置110通過使第二馬達68旋轉，從而使第一傳遞體90在第一方向旋轉。第一傳遞體90向第一方向的旋轉速度越上升，則第一行星齒輪機構64的變速比rx越上升。第一傳遞體90向第一方向的旋轉速度變?yōu)榕c第一輸入體86相等時，第一行星齒輪機構64的變速比rx變?yōu)椤?”。即、控制裝置110通過控制第二馬達68的旋轉速度，從而能夠連續(xù)變更變速比rx。通過第二馬達68的控制，能夠將變速比rx從比1小的值變更為1?？刂蒲b置110也可以多階段控制第二馬達68的旋轉速度，多階段變更變速比rx。
關于第二馬達68和第一減速機構74的變速比ry的關系進行說明。
第二傳遞體96相對于機殼72不旋轉時，第二輸入體92的旋轉被減速，且從第一輸出體88輸出。即、第二行星齒輪機構74a的變速比ry比“1”小。另外，變速比ry是第二輸出體94的轉速相對于第二輸入體92的轉速的比。
控制裝置110通過使第二馬達68旋轉，從而使第二傳遞體96在第一方向旋轉。第二傳遞體96向第一方向的旋轉速度越上升，則第二行星齒輪機構74a的變速比ry越上升。第二傳遞體96向第一方向的旋轉速度變?yōu)榕c第二輸入體92相等時，第二行星齒輪機構74a的變速比ry變?yōu)椤?”。即、控制裝置110通過控制第二馬達68的旋轉速度，從而能夠連續(xù)變更變速比ry。通過第二馬達68的控制，變速比ry從比“1”小的值變更至“1”。
第一傳遞體90和第二傳遞體96一體旋轉。因此，第一行星齒輪機構64的變速比rx和第一減速機構74的變速比ry相關。第一行星齒輪機構64的變速比rx越大，則第一減速機構74的變速比ry越大。第二變速器54的變速比r2與變速比rx和變速比ry的乘積相等。
控制部112能夠切換基于曲柄的轉速ca將第一變速器52的變速級變速的自動變速模式和僅基于操作部58的操作將第一變速器52的變速級變更的手動變速模式?？刂撇?12例如通過駕駛員對操作部58(參照圖1)的操作，切換自動變速模式和手動變速模式。自動變速模式中，優(yōu)選將曲柄的轉速ca以維持在規(guī)定的范圍的方式變速。
自動變速模式中，控制部112基于自行車10的狀態(tài)控制第一變速器52。自行車10的狀態(tài)包括曲柄的轉速ca?？刂撇?12以曲柄的轉速ca維持在從上限值caa以下至下限值cab以上的規(guī)定的范圍的方式控制第一變速器52。此外，控制部112基于曲柄的轉速ca和預定的第一轉速cax控制第二變速器54的變速級，基于曲柄的轉速ca和預定的第二轉速cay控制第二變速器54的變速級。上限值caa比第一轉速cax大。下限值cab比第二轉速cay小。第一轉速cax比第二轉速cay大。
在自動變速模式和手動變速模式中，控制部112基于對第一變速器52的變速指示和自行車10的狀態(tài)來控制第二變速器54。自動變速模式中，控制部112基于第一變速器52的狀態(tài)和自行車10的狀態(tài)控制第二變速器54。第一變速器52的狀態(tài)包括自行車的變速比r1。
參照圖5，關于在自動變速模式中執(zhí)行的第一變速處理進行說明。本處理在自動變速模式被設定期間按規(guī)定周期反復執(zhí)行。
控制部112在步驟s11中判定曲柄的轉速ca是否從下限值cab以上變?yōu)樾∮谙孪拗礳ab。當曲柄的轉速ca從下限值cab以上變?yōu)樾∮谙孪拗礳ab時，控制部112進入步驟s12。在步驟s12中，控制部112判定自行車的變速比r1是否設定為最小的變速比r1，當判定未設定為最小的變速比r1時，進入步驟s13的判定處理。在此，第二變速器54的變速比r2是能夠二階段變更的。
控制部112在步驟s13中當控制第一變速器52以使第一變速器52的變速比r1變小時，判定曲柄的轉速ca是否超過第一轉速cax?？刂撇?12基于第一變速器52的狀態(tài)和曲柄的轉速ca預測由第一變速器52動作是否使曲柄的轉速ca變化為超過第一轉速cax的值。曲柄的轉速ca是否變化為超過預定的第一轉速cax的值的判定，基于當前的曲柄的轉速ca和當前的自行車的變速比r1以及變速后的自行車的變速比r1進行。各變速級中的自行車的變速比r1是預定的，存儲在存儲部114中，所以能夠預測變速后的曲柄的轉速ca。圖6是表示曲柄的轉速ca和基于人力驅動力的轉矩之間的相關關系的曲線圖。一般已知當曲柄的轉速ca變大時，基于人力驅動力的轉矩變小。
當由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca超過預定的第一轉速cax的情況下，控制部112使第二變速器54和第一變速器52以規(guī)定的順序動作。控制部112在由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca超過預定的第一轉速cax的情況下，首先在步驟s14中以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。在步驟s14中當?shù)诙兯倨?4的變速比r2設定為二階段中較高的變速比r2的情況下，維持該變速比r2。接著，控制部112在步驟s15中以自行車的變速比r1變小的方式控制第一變速器52。在步驟s15中，控制部112僅將第一變速器52的變速級變更一個階段。當步驟s15的處理終止后，本處理終止。在步驟s12中，控制部112在判斷自行車的變速比r1設定為最小的變速比r1時，終止本處理。
控制部112在步驟s13中判斷由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca不超過預定的第一轉速cax的情況下，進入步驟s15。
控制部112在步驟s11中判定曲柄的轉速ca沒有從下限值cab以上變?yōu)樾∮谙孪拗礳ab時，進入步驟s16?？刂撇?12在步驟s16中判定曲柄的轉速ca是否從上限值caa以下變?yōu)槌^上限值caa的值?？刂撇?12當判定曲柄的轉速ca從上限值caa以下變?yōu)槌^上限值caa的值時，進入步驟s17。在步驟s17中，控制部112判定自行車的變速比r1是否設定為最大的變速比r1，當判斷未設定為最大的變速比r1時，則進入步驟s18的判定處理。
控制部112在步驟s18中，當以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52時，判定曲柄的轉速ca是否變?yōu)樾∮诘诙D速cay?？刂撇?12基于第一變速器52的狀態(tài)和曲柄的轉速ca預測是否由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變化為小于第二轉速cay的值。曲柄的轉速ca是否變化為小于預定的第二轉速cay的值的判定基于當前的曲柄的轉速ca和當前的自行車的變速比r1及變速后的自行車的變速比r1進行。
由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮陬A定的第二轉速cay的情況下，控制部112使第二變速器54和第一變速器52以規(guī)定的順序動作?？刂撇?12在由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮陬A定的第二轉速cay的情況下，首先在步驟s19中以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。在步驟s19中第二變速器54的變速比r2設定為二階段中較低的變速比r2的情況下，維持該變速比r2。接著，控制部112在步驟s20中以自行車的變速比r1變大的方式控制第一變速器52。在步驟s20中，控制部112僅將第一變速器52的變更級變更一個階段。當步驟s20的處理終止，本處理終止。在步驟s17中，控制部112在判定自行車的變速比r1設定為最大的變速比r1時，終止本處理。
控制部112在步驟s18中判斷由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca沒有變?yōu)樾∮陬A定的第二轉速cay的情況下，進入步驟s20。
控制部112當在步驟s16中判定曲柄的轉速ca未從上限值caa以下變?yōu)榇笥谏舷拗礳aa時，不使第一變速器52和第二變速器54變速而終止本處理?？刂撇?12在曲柄的轉速ca維持在上限值caa以下且下限值cab以上的規(guī)定的范圍時，進行基于自行車10的狀態(tài)使第一變速器52和第二變速器54變速的控制。
參照圖7，關于由控制部112執(zhí)行的第一變速處理的執(zhí)行方式的一例進行說明。
時刻t11表示曲柄的轉速ca從下限值cab以上變?yōu)樾∮谙孪拗礳ab的時刻。圖7的實線表示在時刻t11控制部112以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52時預測到曲柄的轉速ca超過第一轉速cax的情況。這種情況下，控制部112以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54，且以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52。
圖7的雙點劃線表示在時刻t11控制部112以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52時預測到曲柄的轉速ca沒超過第一轉速cax的情況。這種情況下，控制部112不變更第二變速器54的變速比r2，且以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52。
時刻t21表示曲柄的轉速ca從上限值caa以下超過上限值caa的時刻。圖7的實線表示在時刻t21控制部112以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52時預測到曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮诘诙D速cay的情況。這種情況下，控制部112以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54，且以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52。
圖7的雙點劃線表示在時刻t21控制部112以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52時預測到曲柄的轉速ca未變?yōu)樾∮诘谝晦D速cax的情況。這種情況下，控制部112不變更第二變速器54的變速比r2，且以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52。
參照圖8，關于在自動變速模式和手動變速模式下執(zhí)行的第二變速處理進行說明。只要對變速系統(tǒng)50供給電源，本處理就按規(guī)定周期反復執(zhí)行。
控制部112在步驟s21中判定是否從操作部58被輸入了降擋信號?？刂撇?12當被輸入降擋信號時，執(zhí)行與第一變速處理的步驟s12～s15同樣的處理，然后終止本處理。本處理中，控制部112基于向第一變速器52的變速指示和曲柄的轉速ca預測是否由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變化為超過第一轉速cax的值。
控制部112在步驟s21中未被輸入降擋信號時，在步驟s22中判定是否輸入了升檔信號?？刂撇?12當被輸入升擋信號時，執(zhí)行與第一變速處理的步驟s17～s20同樣的處理，然后終止本處理。本處理中，控制部112基于向第一變速器52的變速指示和曲柄的轉速ca預測是否由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變化為小于第二轉速cay的值。控制部112在步驟s21中未被輸入升檔信號時，不使第一變速器52和第二變速器54動作而終止本處理。
關于本實施方式的變速系統(tǒng)50的作用和效果進行說明。
(1)變速系統(tǒng)50的第二變速器54在第一變速器52的變速級的任一個中都不變更后輪14的旋轉相對于曲柄38的旋轉的比率，而能夠將來自馬達56的旋轉力傳遞給從曲柄38至后輪14的動力傳遞路徑。根據(jù)該結構，能夠容易將第一馬達66的旋轉速度維持在規(guī)定的范圍內，所以能夠抑制伴隨曲柄的轉速ca的變化導致助力降低的情況。
(2)控制部112基于第一變速器52的狀態(tài)或向第一變速器52的變速指示和曲柄的轉速ca控制第二變速器54。因此，能夠抑制隨著第一變速器52的變速級變更而曲柄的轉速ca變化導致助力降低的情況。
(3)控制部112在由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca超過預定的第一轉速cax的情況下，以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。即、在預測到將變?yōu)榍霓D速ca不適合第二變速器54的變速比r2的狀態(tài)時，能夠預先將第二變速器54的變速比r2變更為適合第一變速器52的動作后的曲柄的轉速ca的變速比r2。
(4)控制部112在由第一變速器52動作而曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮陬A定的第二轉速cay的情況下，以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。即、在預測到將變?yōu)榍霓D速ca不適合第二變速器54的變速比r2的狀態(tài)時，能夠預先將第二變速器54的變速比r2變更為適合第一變速器52的動作后的曲柄的轉速ca的變速比r2。
(5)控制部112在自動變速模式中以曲柄的轉速ca維持在從上限值caa以下至下限值cab以上的規(guī)定的范圍的方式控制第一變速器52。因此，由于行駛中曲柄的轉速ca的變動被抑制，所以能夠降低駕駛員的負荷。
(6)控制部112能夠通過控制第二馬達68的轉速而多階段變更第二變速器54的變速比r2。因此，能夠實現(xiàn)適合曲柄的轉速ca的第二變速器54的變速比r2。
(第二實施方式)
參照圖2、圖6、圖9和圖10說明第二實施方式的變速系統(tǒng)50。與第一實施方式共同的結構，使用與第一實施方式相同的附圖標記，省略其說明。
圖2所示的控制部112在自動變速模式中基于自行車10的狀態(tài)執(zhí)行變更第二變速器54的變速比r2的第三變速處理。自行車10的狀態(tài)包括基于人力驅動力的轉矩t。第三變速處理將在第一變速處理中的步驟s11置換為步驟s41，將步驟s13置換為步驟s42，將步驟s16置換為步驟s43，將步驟s18置換為步驟s44。其他步驟與第一變速處理相同，所以關于相同的處理的說明有時會省略。
參照圖9，關于由控制部112執(zhí)行的第三變速處理進行說明。只要自動變速模式被執(zhí)行，本處理就按規(guī)定周期反復執(zhí)行。
控制部112在步驟s41中判定基于人力驅動力的轉矩t是否從上限值ta以下變?yōu)榇笥谏舷拗祎a?？刂撇?12在判定轉矩t從上限值ta以下變?yōu)榇笥谏舷拗祎a時，則進入步驟s12。在步驟s12中，控制部112當判定自行車的變速比r1未被設定為最小的變速比r1時，則進入步驟s42的判定處理。
控制部112在步驟s42中，以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52時，判定轉矩t是否變?yōu)樾∮诘谝晦D矩tx。控制部112基于第一變速器52的狀態(tài)和轉矩t預測是否會由第一變速器52動作而轉矩t變化為小于第一轉矩tx的值。轉矩t是否會變化為小于第一轉矩tx的值的判定是基于例如與圖6所示的轉矩t和曲柄的轉速ca的相關性有關的信息(例如圖6的關系線la)和各變速級的自行車的變速比r1而進行?；诋斍暗霓D矩推定當前的曲柄的轉速ca，根據(jù)曲柄的轉速ca的推定值和當前的自行車的變速比r1及變速后的自行車的變速比r1求變速后的曲柄的轉速ca的推定值，根據(jù)變速后的曲柄的轉速ca的推定值和與轉矩t及曲柄的轉速ca的相關性有關的信息能夠推定變速后的轉矩t。與轉矩t及曲柄的轉速ca的相關性有關的信息存儲在存儲部114，例如可以作為數(shù)式存儲?？刂撇?12通過由轉矩傳感器100測量轉矩t，從而即使沒有旋轉速度傳感器102，也能夠推定曲柄的轉速ca。
控制部112在由第一變速器52動作而轉矩t變?yōu)樾∮陬A定的第一轉矩tx的情況下，在步驟s14中以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。由于在曲柄旋轉一圈期間轉矩t也變動，所以控制部112計算例如曲柄的旋轉一圈的平均轉矩或曲柄的旋轉多圈的平均轉矩，將該平均轉矩作為當前的轉矩使用?？刂撇?12在由第一變速器52動作而轉矩t沒有變?yōu)樾∮诘谝晦D矩tx的情況下，進入步驟s15的處理。
控制部112若在步驟s41中判定轉矩t未從上限值ta以下變?yōu)榇笥谏舷拗祎a，則在步驟s43中判定轉矩t是否從下限值tb以上變?yōu)樾∮谙孪拗祎b?？刂撇?12若判定轉矩t從下限值tb以上變?yōu)樾∮谙孪拗祎b的值，則進入步驟s44的判定處理。
控制部112在步驟s44中以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52時，判定轉矩t是否大于第二轉矩ty?？刂撇?12基于第一變速器52的狀態(tài)和轉矩t預測是否會由第一變速器52動作而轉矩t變化為超過第二轉矩ty的值。轉矩t是否變化為大于第二轉矩ty的值的判定與步驟s42的處理同樣進行。
控制部112在由第一變速器52動作而轉矩t超過預定的第二轉矩ty的情況下，在步驟s19中以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54?？刂撇?12在步驟s44中在由第一變速器52動作而轉矩t未變?yōu)榇笥诘诙D矩ty的情況下，進入步驟s20。
控制部112在步驟s43中當判定轉矩t沒有從下限值tb以上變?yōu)樾∮谙孪拗祎b，則不使第一變速器52和第二變速器54變速而終止本處理?？刂撇?12當轉矩t被維持在上限值ta以下且下限值tb以上的規(guī)定的范圍時，進行基于自行車10的狀態(tài)使第一變速器52和第二變速器54變速的控制。
參照圖10，關于在自動變速模式和手動變速模式中執(zhí)行的第四變速處理進行說明。只要變速系統(tǒng)50被供給電源，本處理就按規(guī)定周期反復進行。第四變速處理將第三變速處理中的步驟s41置換為步驟s21，將步驟s43置換為步驟s22，其他步驟與第三變速處理相同，所以關于共同的處理的說明可能會省略。
控制部112在步驟s21中判定是否從操作部58輸入了降擋信號?？刂撇?12若被輸入降擋信號，則進入第三變速處理的步驟s42。本處理中，控制部112基于向第一變速器52的變速指示和轉矩t預測是否將由第一變速器52動作而轉矩t變化為小于第一轉矩tx的值。
控制部112在步驟s21中若未被輸入降擋信號時，則在步驟s22中判定是否被輸入了升擋信號?？刂撇?12中若被輸入升擋信號，則進入步驟s44。本處理中，控制部112基于第一變速器52的狀態(tài)和轉矩t預測是否將由第一變速器52動作而轉矩t變化為超過第二轉矩ty的值?？刂撇?12在步驟s22中若判定未輸入升擋信號，則終止本處理。
根據(jù)第二實施方式的變速系統(tǒng)50，除了第一實施方式的(1)和(6)的效果外，得到以下的效果。
(7)控制部112基于第一變速器52的狀態(tài)或向第一變速器52的變速指示和轉矩t控制第二變速器54。因此，能夠抑制隨著第一變速器52的變速級的變更而轉矩t變化導致助力降低。
(8)控制部112在由第一變速器52動作而轉矩t變?yōu)樾∮陬A定的第一轉矩tx的情況下，以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。即、當預測轉矩t將變?yōu)椴贿m合第二變速器54的變速比r2的狀態(tài)時，能夠預先將第二變速器54的變速比r2變更為適合第一變速器52的動作后的轉矩t的變速比r2。
(9)控制部112在由第一變速器52動作而轉矩t變?yōu)榇笥陬A定的第二轉矩ty的情況下，以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。即、預測轉矩t將變?yōu)槲催m合第二變速器54的變速比r2的狀態(tài)時，能夠預先將第二變速器54的變速比r2變更為適合第一變速器52的動作后的轉矩t的變速比r2。
(10)控制部112在自動變速模式中以轉矩t維持在從上限值ta以下至下限值tb以上的規(guī)定的范圍的方式控制第一變速器52。因此，由于在行駛中轉矩t的變動被抑制，能夠降低駕駛員的負荷。
(第三實施方式)
參照圖2和圖11，關于第三實施方式的變速系統(tǒng)50進行說明。與第一實施方式共同的結構，使用與第一實施方式相同的附圖標記，省略其說明。
圖2所示的控制部112在自動變速模式和手動變速模式中，代替第二變速處理，或者在其基礎上，進行基于曲柄的轉速ca變更第二變速器54的變速比r2的第五變速處理。第五變速處理中，控制部112在第一變速器52不動作，曲柄的轉速ca超過第一轉速cax的情況下，能夠以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。并且，控制部112在第一變速器52不動作，曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮诘诙D速cay的情況下，能夠以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。
參照圖11，關于由控制部112執(zhí)行的第五變速處理進行說明。只要變速系統(tǒng)50被供給電源，本處理就按規(guī)定周期反復被執(zhí)行。
控制部112在步驟s31中，判定曲柄的轉速ca是否超過了第一轉速cax?？刂撇?12當曲柄的轉速ca超過第一轉速cax時，在步驟s32中以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54，然后終止本處理。在步驟s32中，控制部112當判定第二變速器54的變速比r2為能夠由第二變速器54實現(xiàn)的最大的變速比r2時，則維持變速比r2。
控制部112在步驟s31中，當判定曲柄的轉速ca未超過第一轉速cax時，則在步驟s33中，判定曲柄的轉速ca是否變?yōu)樾∮诘诙D速cay?？刂撇?12當判定曲柄的轉速ca變?yōu)樾∮诘诙D速cay時，則在步驟s34中，以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54，然后終止本處理。在步驟s34中，控制部112當判定第二變速器54的變速比r2為能夠由第二變速器54實現(xiàn)的最小的變速比r2時，則維持變速比r2。
控制部112在步驟s33中當曲柄的轉速ca為第二轉速cay以上時，即曲柄的轉速ca為第一轉速cax以下且第二轉速cay以上時，不變更第二變速器54的變速比r2而終止本處理。根據(jù)本實施方式的變速系統(tǒng)50，能夠得到第一實施方式的(1)和(2)的效果。
(變形例)
上述各實施方式的說明是本發(fā)明的自行車的變速系統(tǒng)能夠采用的方式的例示，不意味著限制該方式。本發(fā)明的自行車的變速系統(tǒng)例如能夠采用以下所示的上述各實施方式的變形例和彼此不矛盾的至少兩個變形例組合的方式。
·第一～第三實施方式的第一變速器52，可以取代內裝變速器，而包括繞曲柄38配置的前撥鏈器。這種情況下，變速機構52a可以包括前撥鏈器和多個前鏈輪。
·第一實施方式的第一和第二變速處理中，可以取代曲柄的轉速ca，也能夠基于馬達56的轉速控制第二變速器54。馬達56的轉速是自行車10的狀態(tài)。馬達56的轉速優(yōu)選使用第一馬達66的轉速。這種情況下，在第一和第二變速處理的步驟s13中由第一變速器52的動作而馬達56的轉速超過第一轉速時，在步驟s14中以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。此外，第一和第二變速處理的步驟s18中由第一變速器52的動作而馬達56的轉速變?yōu)樾∮诘诙D速時，在步驟s19中控制部112以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。
·第一和第二實施方式的第一～第四變速處理中，也能夠進行步驟s15后執(zhí)行步驟s14?？刂撇?12以第一變速器52的變速比r1變小的方式控制第一變速器52后，以第二變速器54的變速比r2變大的方式控制第二變速器54。此外，也能夠同時執(zhí)行步驟s14和步驟s15。即、控制部112也可以使第二變速器54和第一變速器52同時動作。如此進行處理的情況下，當在步驟s13、s42中控制部判定為no(否)時，只要僅進行步驟s15的處理，而不進行步驟s14的處理即可。
·第一和第二實施方式的第一～第四變速處理中，也能夠進行步驟s20后執(zhí)行步驟s19?？刂撇?12以第一變速器52的變速比r1變大的方式控制第一變速器52后，以第二變速器54的變速比r2變小的方式控制第二變速器54。此外，也能夠同時執(zhí)行步驟s19和步驟s20。即、控制部112也可以使第二變速器54和第一變速器52同時動作。如此進行處理的情況下，當在步驟s18、s44中控制部判定為no(否)時，只要僅進行步驟s20的處理，而不進行步驟s19的處理即可。
·各實施方式的變速系統(tǒng)50的結構，也能夠例如圖12所示進行變更。圖12的變速系統(tǒng)50的第一變速器52包括繞曲柄38配置的前變速器，第二變速器54在動力傳遞路徑rt上將來自馬達56的旋轉力傳遞給比前變速器更靠下游側。這種情況下，也能夠將第一變速器52作為設于驅動單元60的變速器。并且，也能夠將馬達56和第二變速器54設于后輪14的輪轂，將第一變速器52構成為包括前撥鏈器。
·各實施方式的第一變速器52，也可以取代內裝變速器，而包括后撥鏈器。這種情況下，變速機構52a包括后撥鏈器和多個后鏈輪。
·各實施方式的變速系統(tǒng)50，可以在從曲柄38至后輪14的動力傳遞路徑rt上例如圖13所示包括多個第一變速器52x、52y而構成。第一變速器52x是與第一～第三實施方式的第一變速器52同樣的結構，第一變速器52y是與圖12所示的實施方式的第一變速器52同樣的結構。這種情況下，控制部112也能夠基于第一變速器52x的狀態(tài)或向第一變速器52x的變速指示控制第二變速器54。此外，控制部112也能夠基于第一變速器52y的狀態(tài)或向第一變速器52y的變速指示控制第二變速器54。
·各實施方式的行星齒輪機構64、74a也可以置換為包括太陽輥、行星輥、輥架和環(huán)形輥的行星輥機構。此外，各實施方式的齒輪可以是平齒輪也可以是斜齒輪。
·各實施方式的驅動單元60的結構也能夠例如圖14那樣變更。圖14所示的驅動單元160和圖4所示的驅動單元60比較，不同的僅是第一傳遞體和第二傳遞體的結構，其他結構相同，所以關于相同的結構使用相同的附圖標記，僅對不同的部分進行說明。圖14的驅動單元160中，第一傳遞體90和第二傳遞體96能夠相對旋轉地獨立構成。第二單向離合器80設于第一傳遞體90與機殼72之間。第二傳遞體96相對于機殼72不能相對旋轉地設置。因此，第一行星齒輪機構64對應第二馬達68的旋轉速度將從第一馬達66輸入的旋轉進行變速，并輸出給第一減速機構74。第一減速機構74的第二行星齒輪機構74a將被第二輸入體92輸入的旋轉總是以恒定的減速比進行減速并從第二輸出體94輸出。即、第一行星齒輪機構64的變速比rx是可變的，第二行星齒輪機構74a的變速比ry是比“1”小的一定的值。
·各實施方式的驅動單元60的結構也能夠如圖15和圖16所示進行變更。圖15所示的驅動單元260與圖4所示的驅動單元60比較，僅第二變速器和馬達的結構不同，其他結構與驅動單元60相同。圖15的驅動單元260包括馬達116和第二變速器118。馬達116是與第一馬達66相同的結構。第二變速器118具有兩個變速級。第二變速器118包括第一旋轉體120、第二旋轉體122、第三旋轉體124和第四旋轉體126。第一旋轉體120包括第一旋轉軸120a和繞第一旋轉軸120a能夠旋轉地設置的第一齒輪120b和第二齒輪120c。
如圖16所示，第一齒輪120b與設于馬達116的輸出軸116a的齒輪116b嚙合。第一齒輪120b和第二齒輪120c經(jīng)由第一單向離合器128連結。
第二旋轉體122包括第二旋轉軸122a和能夠旋轉地設置在第二旋轉軸122a的第一齒輪122b以及第二齒輪122c。第一齒輪122b與設于馬達116的輸出軸116a的齒輪116b嚙合。第一齒輪122b和第二旋轉軸122a經(jīng)由第二單向離合器130連結。第三旋轉體124包括第三旋轉軸124a和能夠旋轉地設置在第三旋轉軸124a的第一齒輪124b以及第二齒輪124c。第一齒輪124b以及第二齒輪124c一體旋轉地連結或者一體形成。第一齒輪124b與第二旋轉體122的第二齒輪122c嚙合。
第四旋轉體126包括第四旋轉軸126a和能夠旋轉地設置在第四旋轉軸126a的第一齒輪126b以及第二齒輪126c。第一齒輪126b以及第二齒輪126c一體旋轉地連結或一體形成。第一齒輪126b分別與第一旋轉體120的第二齒輪120c和第三旋轉體124的第二齒輪124c嚙合。第二齒輪126c與形成在圖15所示的合力部件70的外周的齒輪84嚙合。
第一單向離合器128當?shù)谝恍D體120的第一齒輪120b被輸入第一方向f1的旋轉時使第二齒輪120c向第一方向f1旋轉。第一單向離合器128當?shù)谝恍D體120的第一齒輪120b被輸入第二方向f2的旋轉時不對第二齒輪120c傳遞旋轉。第二單向離合器130當?shù)诙D體122的第一齒輪122b被輸入第二方向f2的旋轉時使第二齒輪122c向第二方向f2旋轉。第二單向離合器130當?shù)诙D體122的第一齒輪122b被輸入第一方向f1的旋轉時不對第二齒輪122c傳遞旋轉。第四旋轉體126上根據(jù)馬達116的旋轉方向被傳遞從馬達116經(jīng)由第一旋轉體120的旋轉和從馬達116經(jīng)由第二旋轉體122以及第三旋轉體124的旋轉的一方。馬達116的旋轉經(jīng)由第一旋轉體120傳遞給第四旋轉體126時的變速比和經(jīng)由第二旋轉體122以及第三旋轉體124傳遞給第四旋轉體126時的變速比設定為不同。因此，控制部112通過切換馬達116的旋轉方向，能夠切換第二變速器118的變速比。
·各實施方式的驅動單元60的結構也能夠如圖17～圖19所示進行變更。圖17的驅動單元360與圖16所示的驅動單元260比較，僅第二變速器的結構不同，其他結構與驅動單元260相同。圖17的驅動單元360包括馬達116以及第二變速器132。第二變速器132包括行星齒輪機構134、第一單向離合器136、第二單向離合器138、切換機構140和旋轉體148。
如圖18所示，行星齒輪機構134包括太陽齒輪142、環(huán)形齒輪144和齒輪架146。太陽齒輪142設于馬達116的輸出軸116a，與輸出軸116a一體旋轉。第一單向離合器136配置在齒輪架146和圖17所示的機殼72之間，限制齒輪架146相對于機殼72在第一方向f1上的旋轉。第二單向離合器138配置在環(huán)形齒輪144與圖17所示的機殼72之間，限制環(huán)形齒輪144相對于機殼72在第二方向f2上的旋轉。切換機構140通過第二單向離合器138切換允許環(huán)形齒輪144的第二方向上的旋轉的狀態(tài)和限制該旋轉的狀態(tài)。
旋轉體148包括繞旋轉軸148a能夠旋轉地設置的第一齒輪148b、第二齒輪148c和第三齒輪148d。第一齒輪148b、第二齒輪148c和第三齒輪148d一體旋轉地連結或一體形成。第一齒輪148b和第二齒輪148c的齒數(shù)不同。第一齒輪148b與設于齒輪架146的外周部的齒輪146a嚙合。第二齒輪148c與設于環(huán)形齒輪144的外周部的齒輪144a嚙合。第三齒輪148d與形成在合力部件70的外周的齒輪84嚙合。
通過使馬達116向一方向旋轉而齒輪架146上被傳遞第二方向f2的旋轉力時，環(huán)形齒輪144的第二方向f2的旋轉由第二單向離合器138和切換機構140限制。這時，齒輪架146的第二方向f2的旋轉經(jīng)由齒輪146a、第一齒輪148b和第三齒輪148d傳遞給設于合力部件70的外周部的齒輪84。
如圖19所示，通過使馬達116向另一方向旋轉而齒輪架146被傳遞第一方向的旋轉力時，齒輪架146的第一方向的旋轉由第一單向離合器136規(guī)制，環(huán)形齒輪144的第二方向的旋轉由第二單向離合器138和切換機構140容許。這時，環(huán)形齒輪144的第二方向的旋轉經(jīng)由齒輪144a、第二齒輪148c和第三齒輪148d傳遞給設于合力部件70的外周部的齒輪84。
馬達116的旋轉經(jīng)由齒輪架146傳遞給旋轉體148時的變速比小于經(jīng)由環(huán)形齒輪144傳遞給旋轉體148時的變速比。因此，控制部112通過切換馬達116的旋轉方向從而能夠切換第二變速器132的變速比。
·各實施方式的驅動單元60的結構也能夠如圖20和圖21所示進行變更。圖20和圖21所示的驅動單元460與圖16所示的驅動單元260比較，僅第二變速器的結構不同，其他結構與驅動單元260相同。圖20的驅動單元460上設置馬達116和第二變速器150。第二變速器150包括第一旋轉體152、第二旋轉體154和移動機構156。第一旋轉體152和第二旋轉體154能夠對合力部件70的齒輪84傳遞旋轉。
第一旋轉體152包括繞旋轉軸152a能夠旋轉的第一齒輪152b和第二齒輪152c。第一齒輪152b和第二齒輪152c一體旋轉地連結或一體形成。第二齒輪152c與合力部件70的齒輪84嚙合。第二旋轉體154包括繞旋轉軸154a能夠旋轉的第一齒輪154b和第二齒輪154c。第一齒輪154b和第二齒輪154c一體旋轉地連結或一體形成。第二齒輪154c與合力部件70的齒輪84嚙合。
移動機構156能夠使馬達116向與馬達116的旋轉軸垂直的方向移動。移動機構156切換圖20所示的馬達116的輸出軸116a上設置的齒輪116b與第一旋轉體152的第一齒輪152b嚙合的狀態(tài)和圖21所示的齒輪116b與第二旋轉體154的第一齒輪154b嚙合的狀態(tài)。第一旋轉體152的第一齒輪152b和第二旋轉體154的第一齒輪154b的齒數(shù)不同，以及/或者第一旋轉體152的第二齒輪152c和第二旋轉體154的第二齒輪154c的齒數(shù)不同，從而構成為對應動力的傳遞路徑而變速比不同?？刂撇?12使馬達116移動，從而使齒輪116b與第一齒輪152b或第一齒輪154b選擇性嚙合，能夠切換第二變速器150的變速比。
·圖20和圖21的驅動單元460也能夠如圖22所示進行變更。圖22所示的驅動單元560與圖20和圖21所示的驅動單元460比較，僅第二變速器的結構不同，其他結構與驅動單元460相同。圖22的第二變速器250的移動機構156能夠使第二旋轉體154在與軸方向垂直的方向上移動。馬達116的齒輪116b和第一旋轉體152的第一齒輪152b總是嚙合。移動機構156切換第二旋轉體154的第一齒輪154b與馬達116的齒輪116b卡合的狀態(tài)和第二旋轉體154的第一齒輪154b與馬達116的齒輪116b分離的狀態(tài)。與合力部件70的齒輪84嚙合的第一旋轉體152的第二齒輪152c經(jīng)由單向離合器158連接在第一齒輪152b。第一旋轉體152的第二齒輪152c和第二旋轉體154的第一齒輪154b的齒數(shù)不同。第二旋轉體154的第一齒輪154b與馬達116的齒輪116b卡合的狀態(tài)下，從第二旋轉體154經(jīng)由合力部件70傳遞給第一旋轉體152的旋轉比從馬達116傳遞給第一旋轉體152的旋轉快。這時，通過單向離合器158的功能能夠使第一旋轉體152的第二齒輪152c和第一旋轉體152的第一齒輪152b相對旋轉。因此，控制部112通過使第二旋轉體154移動，從而能夠切換第二變速器150的變速比。
·各實施方式的驅動單元60可以采取不包括第一單向離合器78的方式。這種情況下，也能夠將太陽齒輪86a形成在輸出軸66b的外周部。此外，也可以將第一單向離合器78設置在第一輸出體88和第二輸入體92之間，也可以設置在第二輸出體94和齒輪94d之間，或者也可以設置在合力部件70和齒輪84之間。第一單向離合器78只要能夠阻止第二馬達68通過使曲柄軸42前轉時的人力驅動力而旋轉，則可以設置在從第二馬達68的輸出軸至合力部件70的驅動路徑上的任意位置。
·各實施方式的驅動單元60能夠采用不包括曲柄軸42的方式。這種情況下，作為自行車的構成要素的曲柄軸42設置在驅動單元60。
·各實施方式中，合力部件也可以由曲柄軸42構成。這種情況下，省略合力部件70，將第一減速機構74的旋轉傳遞給曲柄軸42。
·各實施方式中，也可以省略第一離合器62。
·各實施方式中，控制裝置110可以設置在機殼72的外部，也可以設置在自行車10的車架22上。