TWI230671B - Shift control device for bicycle transmission - Google Patents

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TWI230671B
TWI230671B TW092123213A TW92123213A TWI230671B TW I230671 B TWI230671 B TW I230671B TW 092123213 A TW092123213 A TW 092123213A TW 92123213 A TW92123213 A TW 92123213A TW I230671 B TWI230671 B TW I230671B
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Ryuichirou Takamoto
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Shimano Kk
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Description

1230671 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於變速控制裝置,特別是關於用在變速控 制具有多個變速檔且可利用驅動手段升檔及降檔的自行車 用變速裝置的自行車用變速控制裝置。 【先前技術】 安裝具有多個變速檔的變速裝置的自行車已爲大家所 熟知。變速裝置,有外設變速裝置和內設變速裝置。外設 變速裝置,具有例如安裝在後輪上的多個鏈輪的小齒輪、 和在鏈輪的任何一個上換掛鏈條的撥鏈器,內設變速裝置 具有內設在後輪上的內設變速輪轂。這些變速裝置,通過 變速纜索連接安裝在車把等上的變速桿上。在安裝這種變 速裝置的自行車上,利用變速桿的手動操作,可對應行駿 狀態選擇最合適的變速檔。 但是,變速桿多配置在車把的制動桿附近,減速時制 動桿的操作和變速桿的操作必須同時進行,使變速操作困 難。因此,開發了因應自行車的行駛狀態(例如車速或曲 柄轉速)自動進行變速檔的切遞的變速控制裝置(參照例 如曰本專利文獻1 )。 過去,自行車的車速,是利用簧片開關對安裝在自行 車的車輪上的磁鐵檢測每一轉輸出的1個脈衝’再利用該 檢測脈衝的間隔和車輪的直徑求出。而且’在變速控制裝 置上,對應自行車的變速檔設定升檔速度臨界値和降檔速 _ · f* (2) 1230671 度臨界値2個速度臨界値。然後,進行控制,如果檢測出 的速度超過升檔速度臨界値則升檔,升檔以後如果下降到 低於降檔速度臨界値則降檔。這樣,通過對應1個變速檔 利用升檔和降檔時不同的速度臨界値控制變速定時,可防 止變速頻繁而産生的震顫現象。
實際控制時,是監測檢測的脈衝周期並根據該周期比 臨界値的周期長或短而進行升檔或降檔的控制。在降檔 時,當檢測出的脈衝的周期比對應當前變速檔的降檔臨界 値的周期長時,以降檔臨界値的周期的定時進行降檔。 專利文獻:日本專利特開平8 - 1 9 8 1 74號公報。
在上述過去的構成中,不管有無後面的檢測脈衝,都 可在臨.界値的周期進行降檔。因此,當産生脈衝的簧片開 關等感測器的異常或斷線等不能檢測脈衝時,可能在臨界 値的周期産生違反騎手意願的出人意料的降檔。當這樣的 出人意料的降檔發生在正用力踩踏板時,腳上會受到強衝 擊,給騎手造成負擔。特別是,利用來自交流發電機的脈 衝檢測車速時,對應發電機的極數,車輪每1轉從發電機 輸出多個脈衝。因此,脈衝高頻輸出,可進行時間滯後少 的精確控制。但是,因爲在短周期內完成上述的判斷,所 以’在臨界値的周期會頻繁産生違反騎手意願的出人意料 的降檔。 【發明內容】 本發明的課題,在於自行車用變速控制裝置,目的是 -5- (3) 1230671 可抑制違反騎手意願的出人意料的降檔。 發明1是關於自行車用變速控制裝置,是用於變速控 制具有多個變速檔且可利用驅動手段升檔及降檔的自行車 用變速裝置的裝置,具有脈衝檢測手段、臨界値設定手 段、第1控制手段。脈衝檢測手段,是檢測對應自行車的 行駛狀態産生脈衝的脈衝發生手段的脈衝的手段。臨界値 設定手段,是設定對應多個變速檔的行駿狀態的升檔周期 以及第1降檔周期的手段。第1控制手段,是在利用脈衝 檢測手段檢測到第1脈衝之後至檢測到後面的第2脈衝之 前的脈衝周期比對應當前變速檔的第1降檔周期長時,在 檢測到第2脈衝之前不向低速側的變速檔變速,在檢測到 第2脈衝之後向低速側的變速檔變速地控制驅動手段的手 段。 在該變速控制裝置上,比較脈衝檢測結果與每變速檔 的升檔周期以及第1降檔周期。然後,當利用脈衝檢測手 段檢測到第1脈衝之後至檢測到後面的第2脈衝之前的脈 衝周期比對應當前變速檔的第1降檔周期長時,在檢測到 第2脈衝之前不向低速側的變速檔變速而在檢測到第2脈 衝之後向低速側的變速檔變速地控制驅動手段。在此,超 過第1降檔周期時,不立即降檔,如果在經過第1降檔周 期之後沒有檢測到第2脈衝則不降檔而保持該變速檔。而 且,只有在經過第1降檔周期之後檢測出第2脈衝時,才 控制驅動手段降檔到低速側的變速檔。因此,如果不能檢 測到用於檢測行駛狀態的第2脈衝時,不進行降檔動作, -6 - (4) 1230671 可抑制違反騎手意願的降檔。 發明2是關於自行車用變速控制裝置,是在發明〗所 述的裝置上,臨界値設定手段,還設定周期比第1降檔周 期短的第2降檔周期;還具有第2控制手段,該第2控制 手段’當利用脈衝檢測手段檢測到第1脈衝之後至檢測到 後面的第2脈衝之前的脈衝周期比對應當前變速檔的第2 降檔周期長且比第1降檔周期短的情況多次連續時,控制 前述驅動手段,向低速側的變速檔變速。這時,控制驅動 手段,在比第1降檔周期短的周期即比高速側的第2降檔 周期長且比第1降檔周期短時,之後多次連續檢測的脈衝 周期比第2降檔周期長且比第1降檔周期短時向低速側的 變速檔變速。因此,緩慢的減速時不會急劇變速,進一步 減輕騎手的負擔。特別是,在可頻繁地精確檢測行駛狀態 時不易發生頻繁的降檔,更加減輕騎手的負擔。 發明3是關於自行車用變速控制裝置,是在發明1或 2所述的裝置上,還具有第3控制手段,該第3控制手 段,控制驅動手段,當利用脈衝檢測手段檢測到第1脈衝 之後至檢測到後面的第2脈衝之前的脈衝周期比對應當前 的變速檔的升檔周期短的情況多次連續時,向高速側的變 速檔變速。這時,在升檔方面,也是因爲當比升檔周期短 時不立即升檔,而等待連續多次,所以即使頻繁地檢測脈 衝也不易進行無用的升檔。 發明4是關於自行車用變速控制裝置,是在發明1至 3任何一項所述的裝置上,脈衝檢測手段,檢測來自脈衝 (5) 1230671 發生手段的脈衝’而該脈衝發生手段産生對應作爲行駿狀 態的自行車車速的脈衝。這時’因爲檢測車速進行變速控 制,所以可進行對應車速的變速控制。 發明5是關於自行車用變速控制裝置,是在發明4所 述的裝置上,脈衝檢測手段,利用來自作爲與自行車的車 輪聯動轉動的脈衝發生手段的交流發電機的脈衝檢測車 速。這時,不另外設置用於檢測車輪的轉動的感測器或檢 測件而可檢測車速。並且,因爲可得到對應發電機的極數 的脈衝信號,所以,車輪的每一轉可得到多個脈衝信號, 可進行精確的變速控制。又,即使車輪的每1轉可得到多 個脈衝信號,也不易出現無用的變速控制。 發明6是關於自行車用變速控制裝置,是在發明1至 3任何一項所述的裝置上,脈衝檢測手段,檢測來自脈衝 發生手段的脈衝,而該脈衝發生手段産生的脈衝對應作爲 行駛狀態的自行車的曲柄的轉動。這時,因爲可變速控制 使曲柄轉速保持一定,所以,騎手可以一定範圍的曲柄轉 速有效地踩踏板。 發明7是關於自行車用變速控制裝置,是在發明1至 6任何一項所述的裝置上,驅動手段,是設置在自行車用 變速裝置上並利用電力動作的電動構件;各控制手段,電 氣控制驅動手段。這時,因爲驅動手段是電動機或利用螺 線管等的電力動作的電動構件,所以,可電氣控制。 【實施方式】 (6) 1230671 [構成] · 在圖1中,採用本發明的一實施形式的自行車是輕快 車’具有含雙環形的車架體2和前叉3的車架1、車把部 4、驅動部5、安裝發電輪轂1 2的前輪6、安裝3檔變速 的內設變速輪轂1 0的後輪7、前後的制動裝置8 (圖示只 有前用的)、用於用把手操作內設變速輪轂1 〇的變速操 作部9。 在車架1上,安裝包含車座11和車把部4的各部 分。 車把部4,具有固定在前叉3的上部的車把豎杆1 4 和固定在車把豎杆1 4上的車把橫杆1 5。在車把橫杆1 5 的兩端安裝構成制動裝置8的制動桿1 6和把手1 7。在右 側的制動桿1 6上安裝變速操作部9。 變速操作部9,如圖2所示那樣,具有在右側(前輪 用)的制動桿1 6上一體形成的操縱盤2 0、在操縱盤2 0 的下部左右並排配置的2個操縱鈕2 1、22、配置在操縱 鈕2 1、22的上方的操縱刻度盤23、配置在操縱刻度盤23 的左方的液晶顯示部2 4。在操縱盤2 0的內部收裝用於控 制變速操作的變速控制部2 5 (圖3 )。 操縱鈕2 1、2 2是三角形狀的按鈕。左側的操縱鈕2 1 是用於進行從低速檔向局速檔變速的鈕,右側的操縱鈕 22是用於進行從高速檔向低速檔變速的鈕。操縱刻度盤 2 3是用於切換2個變速模式和停車(p )模式的刻度盤, 具有5個停止位置P、Al、A2、A3、M。在此,變速模式 -9- (7) 1230671 是3個自動變速模式(A1〜A3)和手動模式(Μ),自動 變速模式是根據來自發電輪轂1 2的車速信號使內設變速 輪轂1 〇自動變速的模式,在此,在3個自動變速模式 中,設定爲順著Α1〜A3向高速側變速。因此,通常設定 爲Α2模式,當在平地上希望高速行駛時,設定在A3模 式,行駿在升降激烈的山道上時設定爲A 1模式等,可根 據周圍的狀況和騎手的喜好自由選擇。手動變速模式是利 用操縱鈕2 1、22的操作使內設變速輪轂1 0變速的模式。 停車模式是鎖住內設變速輪轂1 0而限制後輪7的轉動的 模式。在液晶顯示部2 4上,可顯示當前的行駛速度,同 時也可顯示變速時操作的變速檔。 變速控制部25,具有由CPU、RAM、ROM、1/0介面 構成的微型電腦。在變速控制部2 5上,如圖3所示那 樣,連接發電輪轂1 2、檢測內設變速輪轂1 0的動作位置 的例如電位計構成的動作位置感測器 26、操縱亥|j度盤 23、以及操縱鈕21、22。並且,在變速控制部25上,連 接由電池構成的電源2 7、電機(馬達)驅動器2 8、、液晶 顯示部24、存儲部30、其他的輸入輸出部。電源27可以 採用乾電池等一次電池或錬氨電池等二次電池,向變、速控 制部2 5和電機驅動器2 8提供電力。 發電輪轂1 2,是例如2 8極的交流發電機,前輪6的 1轉産生1 4次對應車速的交流信號。利用來自該發電輪 轂】2的交流信號的脈衝,變速控制部2 5檢測車速S。因 此,對應車速的脈衝信號S,前輪6的1轉可檢測14 -10- (8) 1230671 次,可比採用磁鐵和簧片開關的車速檢測方法更精確地檢 測速度。因此,可更即時地執行變速控制。 在電機驅動器2 8上連接驅動內設變速輪轂〗〇的變速 電機29。存儲部30,用例如EEPROM等可更換記錄的非 易失性記憶體構成,其上可儲存停車模式下使用的密碼和 速度檢測使用的輪胎直徑等各種資料。又,如圖4所示那 樣,可儲存作爲自動變速模式時的升檔及降檔的臨界値的 周期與各變速檔的關係(臨界値)。變速控制部25,對 應各模式控制變速電機29的同時,顯示控制液晶顯示部 2 4 〇 在圖4上分別示出了用自動變速模式(A2 )時的各 周期表示的臨界値的一例。在此,在本實施形式中,用於 降檔的臨界値設計了第1降檔周期D 1和第2降檔周期D2 的低速及高速的2個周期。在此,如圖1 〇 ( A )所示那 樣’在第2降檔周期D2降檔的情況下,當脈衝信號S的 周期T比第2降檔周期D 2長時,在與其連續的多個檢測 脈衝全部比第2降檔周期D 2長的情況下,在該時間點 TM降檔。又,如圖1 0 ( b )所示那樣,檢測的脈衝的周 期T比第I降檔周期D 1長的情況,是不管此前的檢測速 度,在脈衝檢測的時間點TM2立即降檔。又,如圖1〇 (c )所示那樣,在由於自發電輪轂i 2的電源供給通道的 斷線、接觸不良、連接錯誤等原因檢測不到後面的脈衝時 保持該變速檔。這樣,在超過第1降檔周期D1的時間點 不降檔,等到檢測出後面的脈衝再降檔,這樣,如果不能 -11 - (9) 1230671 檢測到用於檢測行駛狀態的脈衝時不進行降檔動作,可* _ 制違反騎手意願的降檔。 又,各變速檔的升檔和降檔的臨界値的周期是以曲柄 轉速爲基準設定。升檔周期,以曲柄轉速爲65rpm時的速 度設定;第2降檔周期D2,以例如曲柄轉速爲42 5rpm 時的速度設定;第1降檔周期D 1,以例如曲柄轉速爲 3 0 r p m時的速度設定。 在圖4中,在自動變速模式A2時,1速時的升檔周 期U ( 1 ) ’是例如自行車以1 1 · 8 km /h行駿時從發電輪轂 1 2輸出而檢測到的脈衝的周期,車輪的周長是2m時,每 1轉輸出脈衝1 4次時是4 3 .5 m秒。2速時的升檔周期U (2 ),是例如1 7 · 1 km/h時的周期,是3 0 · 1 m秒。3檔時 的第2降檔周期D2 ( 3 ),是例如1 6.2km/h時的周期, 是3 1 · 7m秒。又,3速時的第丨降檔周期〇 1 ( 3 ),是例 如1 5 · 4 k m / h時的周期,是3 3 · 4 m秒。2速時的第2降檔 周期D2 ( 2 ),是例如1 1 .2km/h時的周期,是45 · 8m 秒。2速時的第1降檔周期D1 ( 2 ),是例如i〇.6km/h時 的周期,是4 8 · 3 m秒。另外,自動變速模式a 1時,各周 期設定爲比這長的時間(慢車速),自動變速模式A3 時,設定爲短的時間(快車速)。 在适樣設定作爲變速用的臨界値的周期時,希望根據 第2降檔周期D2降檔時或根據升檔周期u升檔的判定所 需時間比曲柄1 8 (後述)的半轉的周期長。通過將判定 時間設計得比半轉周期長,可考慮曲柄1 8的速度變動引 -12- 1230671 do) 起的脈動進行變速控制,不易受到在曲柄1 8的半 産生的脈動的影響。在此,將第2降檔周期D 2以 周期的設定所用的曲柄轉速的周期和考慮它的判定 於圖5。在此,第2降檔周期D2的情況,將42.5 爲基準;升檔周期U的情況,將6 0轉設定爲基準 周期是轉速的倒數,所以,第2升檔周期D 2時的 的半轉的周期是0.7 1秒,升檔周期是〇 . 5秒。 在此,內設變速輪轂10的1速、2速、3速的 設爲0 · 7 3 3、1、1 · 3 6 0,如果將安裝在曲柄1 8上的 (圖未示)和安裝在後輪7上的後鏈輪(圖未示) 數分別設爲3 3齒、1 6齒,則曲柄轉速與車輪轉速 比在1速、2速、3速分別爲1.51、2.06、2.81。 由於來自發電輪轂1 2的車速信號S是前輪6的每 出1 4次,所以,爲了其可超過曲柄1 8的半轉,根 時2 0次、2速時1 5次分別連續的車速S的檢測結 是否降檔。适時的最小判疋時間也可超過脈動周期 小判定時間,因爲是在第2降檔周期D2附近行 候’所以,3速時Μ 〇 · 7 2秒’ 2速時爲〇. 7 4秒。 檔周期U時2速處是1 5次,1速處是1 1次。 驅動部5 ’如圖1所示那樣,設置在車架體2 (吊架部),具有安裝前鏈輪的曲柄1 8、安裝後 內設變速輪轂1 0、架在兩鏈輪上的鏈條〗9。內設 轂1 0是具有3個變速檔和鎖定位置的3檔變速輪 用變速電機29切換到3個變速位置和鎖定位置合言 轉期間 及升檔 時間示 轉設定 。因爲 曲柄1 8 齒輪比 前鏈輪 的各齒 的增速 因此, 1轉輸 據3速 果判斷 。該最 駛的時 又,升 的下部 鏈輪的 變速輪 轂,利 4個 -13- (11) 1230671 位置。在該鎖定位置,內設變速輪轂1 0的轉動受到限 制。該內設變速輪轂1 0的齒輪比如前述那樣例如是 0·7 3 3、1、1 .3 60。 [變速動作] 變速及鎖定操作,是通過利用變速操作部9的操縱刻 度盤23的模式選擇及操縱鈕2 1、22的變速操作使變速電 機2 9動作來進行的。 圖6〜圖9是顯示變速控制部25的控制動作的流程 圖。 當接通電源時,在圖6的步驟S 1進行初期設定。在 此’計算速度用的周長資料例如設爲2 6英寸直徑,變速 檔設爲2速(VP = 2 ),並可使各種標記重定。 在步驟S2,判斷操縱刻度盤23是否設在停車(P ) 模式。在步驟S 3,判斷操縱刻度盤2 3是否設在自動變速 (A )模式。在步驟S4,判斷操縱刻度盤23是否設在手 動變速(Μ )模式。在步驟S 5,判斷是否選擇輪胎直徑輸 入等其他處理。 當操縱刻度盤2 3回到Ρ位置而設在停車(Ρ )模式 時’從步驟S 2移到步驟S 6。在步驟S 6,實施停車(Ρ ) 處理。當操縱刻度盤23轉到Α1〜A3而設在自動變速模 式時,從步驟S 3移到步驟S 7。在步驟S 7,實施圖7及圖 8所示的自動變速(A )處理。當操縱刻度盤2 3轉到Μ 位置而設在手動變速模式時,從步驟S4移到步驟S8。在 -14- (12) 1230671 步驟S 8,實施圖9所示的手動變速(μ )處理。當選擇其 他處理時,從步驟S 5移到步驟S 9,實施選擇的處理。 利用步驟S 6的停車(P )處理,對應操縱鈕21、2 2 的操作進行登記用於解除內設變速輪轂1 0的鎖定狀態的 密碼的密碼登記處理或用於解除鎖定狀態的密碼輸入及進 行對照的密碼輸入處理等處理。 利用步驟S7的自動變速(A )處理,將動作位置VP 設在對應車速S的變速檔。另外,在此,對自動變速A2 模式進行說明。其他的自動變速模式A 1、A 3因爲只是升 檔周期和降檔周期不同,而控制程式相同,所以不再說 明。 在此,在圖7的步驟S 1 1,判斷是否設了降檔判定標 記DF ( DF=1 )。該降檔判定標記DF是在後述的步驟 S 2 5設的標記,是根據第2降檔周期D 2降檔時爲了判斷 曲柄1 8的半轉部分的檢測結果的經過而設置的標記。在 已設判定標記DF的情況下,移到步驟S 1 2而顯示降檔時 的脈衝檢測次數的計數變數N增加僅1。根據該計數變數 N判斷是否已經過曲柄半轉以上的時間。在沒有設降檔判 定標記D F的情況下跳過步驟s 1 2。同樣,在步驟S 1 3及 步驟S 1 4,進行升檔判定標記UF的處理,升檔判定標記 UF是在根據升檔周期U升檔時爲了判斷曲柄1 8的半轉部 分的檢測結果的經過而設置的。該升檔判定標記U F在後 述的步驟S 4 3設置。 在步驟S 1 5,取入動作位置感測器26的動作位置 -15- (13) 1230671 v p °在步驟S 1 6,利用來自發電輪轂1 2的交流信號 對應自行車的當前車速的脈衝信號S。在步驟s 1 7, 在後述的步驟S 2 1與脈衝的檢測一同重定並開始的計 T 1是否在設定値以上。在該步驟s 1 7的判斷,是用 斷疋:否因爲斷線等原因使來自發電輪轂1 2的脈衝不 送而在脈衝傳送系統産生故障。在計時器T 1大於設 日寸移到步驟S 1 8 ’進仃蜂鳴器或顯不等作爲表示感測 常的報警,並返回主程序。 當檢測脈衝S時從步驟S 1 6移到步驟S2 1。在 S 2 1,將計時器T丨的値取入周期τ的同時使計時器r 定並開始。該計時器T 1是用於檢測從發電輪轂1 2産 脈衝的周期T的計時器。在步驟S22,根據取入的當 衝的周期T是否超過對應圖4所示那樣的動作位置感 2 6的動作位置V p的升檔周期u ( V P )而進行圖8所 升檔處理。在步驟S 2 3,判斷脈衝的周期T是否比當 作位置VP上的第2降檔周期D2 ( VP )長。因爲當比 降檔周期D2 ( VP )短時不減速,所以,爲了消除因 降檔周期D2引起的變速控制在步驟S24重定降檔判 記DF,回到主程序。 當判斷脈衝的周期T比當前動作位置VP上的第 檔周期D 2 ( V P )長時,從步驟S 2 3移到步驟S 2 7。 驟S27,判斷脈衝的周期T是否比當前動作位置VP 第1降檔周期D 1 ( VP )長。該第]降檔周期D 1,如 那樣是與第2降檔周期D 1相比是低速側。因此,在 檢測 判斷 時器 於判 能傳 定値 器異 步驟 重 生的 前脈 測器 示的 前動 第2 第2 定標 2降 在步 上的 前述 比該 -16- (14) 1230671 第1降檔周期D 1長的情況下——即速度慢時急劇減速, 所以,爲了降檔移到步驟S 3 5。例如,變速檔(V P )爲2 速時,當檢測的脈衝的周期T比4 8.3毫秒長時,移到步 驟3 5。在步驟S 3 5,判斷當前的動作位置(變速檔)是否 爲1速。1速以外時移到步驟S36將動作位置VP降一 格。這樣,變速電機2 9變成小的齒輪比地動作而內設變 速輪轂1 0降1檔。1速時跳過該處理。 這樣,在從與第2降檔周期D2 ( VP )相比設定在低 速側的第1降檔周期D 1 ( VP )進一步降低車速時,因爲 立即變速’所以,在騎手疲勞或上坡等原因車速下降時可 迅速降檔,從而可減輕騎手的負擔。 當判斷脈衝的周期T比當前動作位置VP上的第1降 檔周期D1 ( VP )短時,從步驟S27移到步驟S28。這 時’脈衝的周期T位於第1降檔周期D 1與第2降檔周期 D 2之間,是逐漸減速的狀態。在步驟S 2 8,判斷降檔判 定標記D F是否已經建立。即,判斷周期τ是否開始進入 兩降檔周期D 1、D 2之間。 在開始時(D F = 1 )的情況下移到步驟S 2 9將降檔判 疋標記D F設在1。在步驟S 3 0,將計數變數N重定到 0 °在此,計數變數N是表示周期T連續進入兩降檔周期 之間的次數的變數。在步驟S3 1,將判定次數設定値Nm 設爲對應變速檔VP的數値N ( VP )。該判定次數N (VP ),因爲最初已經在步驟S27判定過1次,所以, 是從圖5所示的判定次數減去〗的次數,例如3速時是 -17- (15) 1230671 1 9,2速時是1 4。這些處理結束時回到主程序。 在降檔判定標記DF已經建立時,從步驟S28移到步 驟S 3 2。在步驟S 3 2 ’判斷計數變數n是否達到判定次數 設定値N m。沒有達到時回到主程序。達到時,移到步驟 S 3 3重定降檔判定標記D F。在步驟S 3 4,重定判定次數設 定値N m移到步驟S 3 5,在步驟S 3 6降檔。在此,在曲柄 半轉以上的期間當檢測出的脈衝的周期T連續進入兩降檔 周期Dl、D2之間時降檔。 在步驟S 2 2的升檔處理時,在圖8的步驟S 4 1判斷當 前的脈衝檢測周期T是否比圖4所示的對應當前變速檔 VP的升檔周期U(VP)短。當周期T比升檔周期U (VP )短時從步驟S41移到步驟S42。例如,當變速檔爲 2速(VP = 2 )時’如果周期τ比30.1毫秒短則該判斷爲 “ Yes” 。在步驟S42,判斷是否建立升檔判定標記UF。 在沒有建立升檔判定標記UF時,即開始周期T超過升檔 周期U時’移到步驟S43將升檔判定標記UF設爲1。在 步驟S 4 4,將計數變數Μ重定到0。在此,計數變數Μ是 表示周期 Τ連續超過升檔周期的次數的變數。在步驟 S45,將判定次數設定値Μη設爲對應變速檔VP的數値Μ (VP )。該判定次數 M ( VP ),因爲最初已經在步驟 S4 1判定過1次,所以,是從圖5所示的判定次數減去1 的次數,例如2速時是丨4,1速時是1 1。這些處理結束 時移到步驟S 2 3。 在升檔判定標記UF已經建立時,從步驟S42移到步 -18- (16) 1230671 驟S 4 6。在步驟s 4 6,判斷計數變數Μ是否達到判定次數 設定値Μη。計數變數Μ沒有達到判定次數設定値Μη時 移到步驟S23,達到時移到步驟S47將升檔判定標記UF 重定。在步驟S48,將判定次數設定値Μη重定。在步驟 S49,在步驟S19判斷變速檔是否爲3速。因爲3速時不 能再向上升,所以仍然不做任何處理移到步驟S23。但 是,3速時的升檔臨界値,如果是2 5 5則因爲是通常不能 考慮的周期所以通常該程式不能通過。未到3速時,移到 步驟S5 0,爲了將變速檔上升1檔而將動作位置VP上升 1格並移到步驟S23。這樣,變速電機29變成大齒輪比地 動作而內設變速輪轂1 0上升1檔。 在此,檢測的脈衝的周期 Τ比第 2降檔周期 D2 (VP )長時,不立即降檔,只有在判斷與之連續的多個 周期Τ全部比第2降檔周期D2(VP)長、且比第1降檔 周期D 1 ( VP )短時才降檔。而且,當判斷全部的檢測結 果中即使只有一個比第2降檔周期D2 ( VP )短都不降檔 而保持變速檔。因此,即使頻繁檢測行駛狀態,向輕便的 方向(向小齒輪比的變速方向)的變速動作也不易頻繁進 行’可抑制違反騎手意願的降檔。並且,因爲在檢測的周 期T比第1降檔周期D 1 ( V P )長時,在第1降檔周期D 1 的時間點不降檔,而是檢測脈衝足夠時才降檔,所以,當 由於發電輪轂1 2的異常或斷線等不能檢測到用於檢測行 駛狀態的脈衝時不進行降檔動作,可進一步抑制違反騎手 意願的降檔。 -19- (17) 1230671 在步驟S 8的手動變速處理時,利用操縱鈕2 i、22的 操作1檔1檔地變速。在圖9的步驟S 51,取入動作位置 感測器2 6的動作位置V P。在步驟s 5 2,判斷是否操作操 縱鈕2 1。在步驟S 5 3,判斷是否操作操縱鈕2 2。當操作 操縱紐2 1時從步驟S 5 2移到步驟S 5 4。在步驟s 5 4,根據 當前的動作位置VP判斷是否爲3速。當前的變速檔不是 3速時移到步驟S 4 5,動作位置V P上升1檔。當前的變 速檔是3速時跳過該處理。 當操作操縱鈕2 2時從步驟S 5 3移到步驟s 5 6。在步 驟S 5 6,根據當前的動作位置VP判斷是否1速。當前的 變速檔不是1速時移到步驟S 5 7,動作位置VP向低速檔 側移動僅1格降低1檔。當前的變速檔是1速時跳過該處 理。 [其他實施方式] (A $在前述實施形式中是以3檔變速的內設變 @ ^ Μ變速裝置爲例進行說明的,但變速檔的數量和 ^ @ ^ S的形式不限於前述實施形式。例如,本發明也可 $ ΐ fF胃_ 31裝釐由多個鏈輪和撥鏈器構成的外設變速裝 置的控制。 (b } $在前述實施形式中是以利用電動機驅動的 & ®胃Μ進行說明的,但本發明也可用于利用螺線管 ^電·油壓·氣壓缸等其他執行器驅動的變速裝置的控 制。 -20- (18) 1230671 (c )在前述實施形式中,雖然是以車速作爲行駛狀 態’但也可採用曲柄的轉速。這時,如圖1 1所示那樣, 也可在自行車的齒輪曲柄1 8上安裝磁鐵等檢測件丨丨3, 在自行車的車架體2上安裝檢測檢測件i ! 3的轉動的例如 由簧片開關構成的轉動檢測器1 1 2檢測曲柄的轉速。此 時’也可設置多個檢測件1 1 3以及/或者轉動檢測器。 又,如圖1 2所示那樣,也可對應變速檔將曲柄轉速的上 限及下限的周期設爲臨界値。在圖12中,在各變速檔可 設定同樣値也可各不相同。而且,與圖7同樣地在自動變 速模式下,也可控制,當曲柄轉動的檢測脈衝T比第2降 檔周期D2(VP)長且比第1降檔周期Dl(VP)短時, 判斷與之連續的曲柄轉速的檢測結果·在判定次數內是否全 部比第2降檔周期D2 ( VP )長,判斷全部的檢測結果都 長時降檔,即使一個短時也取消降檔。另外,比第1降檔 周期D 1 ( V P )長時,在檢測出下一脈衝的時間點降檔也 可以。 (d )在前述實施形式中’雖然設定了第2降檔周期 D2 ( VP ),但也可只利用第1降檔周期控制降檔。 (e )在前述實施形式中’雖然是在比升檔周期短時 進行既定次數判定後升檔’但也可立即升檔。又,也可設 計爲,設定周期不同的2個升檔周期’當檢測的周期比短 周期的第1升檔周期短時立即升檔’而在兩升檔周期之間 時進行既定次數判定後升檔。 (f )在前述實施形式中’雖然是將來自電源2 7的電 -21 - (19) 1230671 力作爲變速電機2 9和變速控制部2 5的電源,但如圖1 3 所示那樣,也可將發電輪轂】2提供的電力作爲電源。 (g )在前述實施形式中,雖然是利用來自發電輪轂 1 2的脈衝檢測車速,但本發明也可適用于利用由設置在 前叉等車體上的簧片開關等轉動檢測器和安裝在車輪上的 磁鐵等檢測件構成的車速感測器的脈衝檢測車速的形式。 這時,也可在轉動方向上設置多個磁鐵。 (h )前述各實施形式中的顯示實施程式的主程序或 臨界値等始終是一例,作爲實施本發明的方法,也可採用 別的演算法或別的臨界値。 如果採用本發明,超過第1降檔周期時,不立即降 檔,過了第1降檔周期之後如果檢測不到第2脈衝則不降 檔而保持該變速檔。而且,只在過了第1降檔周期之後檢 測到第2脈衝時控制驅動手段向低速側的變速檔降檔。因 此’當檢測不到用於檢測行駛狀態的第2脈衝時不進行降 檔動作,可抑制違反騎手意願的降檔。 【圖式簡單說明】 圖1是採用本發明的一實施形式的自行車的側視圖。 圖2是其車把部分的立體圖。 圖3是顯示控制系統的構成的一例的方塊圖。 圖4是設定周期的一例圖。 圖5是顯示設定周期與判定時間的關係的一例圖。 圖6是變速控制處理的主程序的流程圖的一例。 -22- (20) 1230671 圖7是自動變速處理的流程圖的一例。 圖8是升檔處理的流程圖的一例。 圖9是手動變速處理的流程圖的一例。 圖1 〇是顯示降檔時的換檔定時的定時圖。 圖Π是另一實施形式的相當於圖1的圖。 圖1 2是另一實施形式的相當於圖4的圖。 圖1 3是又一實施形式的相當於圖3的圖。 〔符號說明〕 1 〇內設變速輪轂 1 2發電輪軍受 25變速控制部 2 6動作位置感測器 29變速電機
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Claims (1)

1230671 (1) 拾、申請專利範圍 1、一種自行車用變速控制裝置,是用於變速控制具 有多個變速檔且可利用驅動手段升檔及降檔的自行車用變 速裝置的自行車用變速控制裝置,其特徵在於具有··檢測 對應前述自行車的行駛狀態産生脈衝的脈衝發生手段發出 的脈衝的脈衝檢測手段;相對於前述脈衝檢測手段檢測的 脈衝周期設定對應前述多個變速檔的升檔周期以及第1降 檔周期的臨界値設定手段;在利用前述脈衝檢測手段檢測 到第1脈衝之後至檢測到後面的第2脈衝之前的脈衝周期 比對應當前變速檔的前述第1降檔周期長時,控制前述驅 動手段在檢測到前述第2脈衝之前不向低速側的變速檔變 速而在檢測到前述第2脈衝之後向低速側的變速檔變速的 第1控制手段。 2、 如申請專利範圍第1項所述的自行車用變速控制 裝置,其中,前述臨界値設定手段,還設定周期比前述第 1降檔周期短的第2降檔周期;還具有第2控制手段,該 第2控制手段,當利用前述脈衝檢測手段檢測到第〗脈衝 之後至檢測到後面的第2脈衝之前的脈衝周期比對應當前 變速檔的前述第2降檔周期長且比前述第1降檔周羝短的 情況多次連續時,控制前述驅動手段向低速側的變速檔變 速。 3、 如申請專利範圍第1項所述的自行車用變速控制 裝置,其中,還具有第3控制手段,該第3控制手段,當 利用前述脈衝檢測手段檢測到第1脈衝之後至檢測到後面 -24- 1230671 (2) 的第2脈衝之前的脈衝周期比對應當前的變速檔的前述升 檔周期短的情況多次連續時,控制前述驅動手段向高速側 的變速檔變速。 4、 如申請專利範圍第2項所述的自行車用變速控制 裝置,其中,還具有第3控制手段,該第3控制手段,當 利用前述脈衝檢測手段檢測到第1脈衝之後至檢測到後面 的第2脈衝之前的脈衝周期比對應當前的變速檔的前述升 檔周期短的情況多次連續時,控制前述驅動手段向高速側 的變速檔變速。 5、 如申請專利範圍第1至4項中任何一項所述的自 行車用變速控制裝置,其中,前述脈衝檢測手段,檢測來 自脈衝發生手段的脈衝,而該脈衝發生手段産生作爲前述 行駛狀態對應前述自行車車速的脈衝。 6、 如申請專利範圍第5項所述的自行車用變速控制 裝置,其中,前述脈衝檢測手段,利用來自作爲與前述自 行車的車輪聯動轉動的前述脈衝發生手段的交流發電機的 脈衝檢測前述車速。 7、 如申請專利範圍第1至4項中任何一項所述的自 行車用變速控制裝置,其中,前述脈衝檢測手段,檢測來 自脈衝發生手段的脈衝,而該脈衝發生手段産生作爲前述 行駛狀態對應前述自行車的曲柄轉動的脈衝。 8、 如申請專利範圍第1至4項中任何一項所述的自 行車用變速控制裝置,其中,前述驅動手段,是設置在前 述自行車用變速裝置上並利用電力動作的電動構件;前述 -25- 1230671 (3) 各控制手段 9、如E 裝置,其中 裝置上並利 氣控制前述 1 0、如 裝置,其中 裝置上並利 氣控制前述 1 1、如 裝置,其中 裝置上並利 氣控制前述 ,電氣控制前述驅動手段。 戶請專利範圍第5項所述的自行車用變速控制 ,前述驅動手段,是設置在前述自行車用變速 用電力動作的電動構件;前述各控制手段,電 驅動手段。 申I靑專利範圍第6項所述的自行車用變速控制 ’則述驅動手段,是設置在前述自行車用變速 用電力動作的電動構件;前述各控制手段,電 驅動手段。 申μ專利範圍第7項所述的自行車用變速控制 BJ ίί驅動手段’是設置在前述自行車用變速 用電力動作的電動構件;前述各控制手段,電 驅動手段。
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