TWI747812B - 用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法和裝置 - Google Patents

用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法和裝置 Download PDF

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Abstract

本發明是有關於一種用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法,其中各齒輪(1,2,...,i,...n)被分派一預定齒輪傳動範圍(G1,G2,G3,...,Gi;...;Gn),且各齒輪傳動範圍被分派一預定下限值(uG1;uG2;uGi)及一預定上限值(oG1,oG2,oGi),其中一齒輪傳動範圍(Gi)的上限值(oGi)在各種情況下是較下一較高速齒輪傳動範圍(Gi+1)的下限值(uGi+1)大一預定值,其中一齒輪傳動範圍(Gi)的上限值(oGi)與該下一較高速齒輪傳動範圍(Gi+1)的下限值(uGi+1)之間定義一重疊範圍(Üi/i+1),其中視該速度v的廓線而定,在該重疊範圍(Üi/i+1)內是以齒輪i或是齒輪i+1嚙合。

Description

用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法和裝置 發明領域
本發明是有關於一種用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法和裝置。
發明背景
現有技術中此類型之各種不同的控制方法和控制裝置已為熟知。
美國專利US 5,261,858揭露了一種用於腳踏車變速器的自動控制方法,其提供可調整的遲滯作用(adjustable hysteresis)。此遲滯作用是用來確保各個齒輪之間來回變換不會過於頻繁。當腳踏車變換至新的齒輪時,電腦會判定一想要的輪速及用於該新的齒輪之一往上變換輪速和一往下變換輪速。所述想要的輪速是當腳踏車的踏板以該新齒輪所要踏蹬頻率操作時達到。所述往上變換輪速指的是在電腦自動變換至一高速齒輪時之輪速,而所述往下變換輪 速指的是在電腦自動變換至一低速齒輪時之輪速。所述往上變換輪速是設定成高於目前輪速,而所述往下變換輪速是設定成低於目前輪速。這些往上變換和往下變換輪速之設定即造成遲滯效果。當目前輪速超過所述往上變換輪速或是落至所述往下變換輪速之下時,若曲柄與輪轂組合被適當定位,則該電腦產生一往上變換訊號或一往下變換訊號。根據美國專利US 5,261,858,該電腦能在特殊情況時調整所述往上變換輪速或往下變換輪速,來確保穩定的踏蹬頻率。
歐洲專利EP 0 899 188 B1揭露了一種用以於腳踏車的齒輪機構中依據腳踏車所判定的速度通過齒輪控制的自動變速之方法。根據歐洲專利EP 0 899 188 B1,不同的腳踏車速度被儲存於第一速度表、第二速度表、第三速度表及第四速度表中。參考儲存於所述速度表中的腳踏車速度,以對於是否要對各個齒輪之間作變換進行決定。
美國專利US 5,059,158揭露了一種用於腳踏車的齒輪之電子控制系統。該系統在一完全自動操作系統中,連續計算騎乘者用在目前齒輪比和目前腳踏車速度的推論節奏(踏蹬頻率)。然後該系統再判定所述計算的節奏是否落在由騎乘者選擇的範圍中。若所述計算的節奏太低,則該系統通過聲或光訊號通知騎乘者,並且再自動變換至下一較低速齒輪來增加騎乘者的節奏。反之,若所述計算的節奏太高,則該系統通過聲或光訊號通知騎乘者,並且再自動變換至下一較高速齒輪來減少騎乘者的節奏。該系統將 騎乘者的節奏維持在預設範圍中以用於所有齒輪比和腳踏車速度。
此外WO 02/055373 A2揭露了腳踏車用之自動齒輪系統。
發明概要
本發明的一目的在於提供一種用以控制一電子變速裝置的自動變速程序之方法,以此方法當使用一自動化變速裝置時能進一步改善腳踏車騎乘者之騎乘舒適度。
此目的是通過根據請求項1的用以控制一電子變速裝置的自動變速程序之方法來實現。
該方法的發展在請求項2至11中給出。
在根據本發明的方法中,對各齒輪分派一預定齒輪傳動範圍。齒輪傳動範圍指的是用在特定參數的值之範圍,舉例來說腳踏車速度、踏蹬頻率、輪子旋轉速率、GPS訊號等。對各齒輪傳動範圍分派一預定下限值及一預定上限值。在每種情況下,齒輪傳動範圍的上限值較下一較高速齒輪傳動範圍的下限值要大一預定值。在其之間,齒輪傳動範圍的上限值與下一較高速齒輪傳動範圍的下限值定義了一重疊範圍。視速度廓線(speed profile)而定,在該重疊範圍內可以齒輪i或是齒輪i+1嚙合。
腳踏車的速度廓線重重地取決於騎乘者的騎乘執行及特定騎乘情況。根據本發明的方法,騎乘行為及騎乘情況皆能影響自動變速。換言之,根據依據本發明的方 法,對於什麼時候哪個齒輪嚙合,或哪個齒輪將保持嚙合於二相鄰齒輪傳動範圍之間的重疊範圍中,是參考騎乘者的騎乘行為來作判定。在此文中,速度廓線指的是隨著時間的過去腳踏車速度的發展情形。
在習用技藝中,自動變速的轉換點是取決於遲滯作用,俾以指定出在轉換點之間連續來回變換,用以往上變速及往下變速。以此方式由遲滯作用指定出變換點當騎乘時會產生不舒適。根據本發明的方法改善了電子變速裝置的自動控制之行為,其在於,在二齒輪傳動範圍間的重疊範圍內,是參考騎乘者的騎乘行為及/或騎乘情況來作判定,判定一齒輪i或一齒輪i+1是否保持嚙合或嚙合。如上所說明,是視腳踏車的速度廓線而定來進行。
此外,不同於習用技藝,在本方法的發展中,例如能從表中讀取的預定義速度值不是唯一被使用的,也使用了反映騎乘情況及/或騎乘行為的速度廓線。因此藉本發明可實現騎乘者不被適於其騎乘方式的自動變速行為所打擾或損傷。因此本發明不僅適用於運動型騎乘者,亦適用於腳踏車的任何使用者。
根據本發明,當速度超過下一較高速齒輪傳動範圍的下限值時,從現行齒輪i變換至該下一較高速齒輪i+1。
再者根據本發明,當速度落至下一較低速齒輪傳動範圍的上限值之下時,從現行齒輪i變換至該下一較低速齒輪i-1。
變速作動發生時的速度能被分派給此變速作動 作為一轉換速度。除非另有表示,該轉換速度是腳踏車在最近完成變速作動時移動之速度。
根據本發明,下一變速作動的型式能取決於該轉換速度。在本文中,變速作動的型式指的是”往上變速”至下一較高速齒輪或”往下變速”至下一較低速齒輪。由於該轉換速度表示最近變速作動時的速度,因此根據本方法的發展該速度和該轉換速度都會被考慮來判定該下一變速作動的型式。
根據本發明的一發展,該下一變速作動的型式於該重疊範圍中能視最近變速作動是否為一往上變速或一往下變速來判定。
根據本方法的一發展,若先前變速作動是一往上變速且速度超過該齒輪傳動範圍Gi的一下限值,則能發生一往上變速。
當先前變速作動是一往下變速且速度落至一上限值之下時,能發生一往下變速。
根據依據本發明的方法之發展,若先前變速作動是一往下變速至該現行齒輪i,該速度高於先前轉換速度至少一預定閾值,且該速度高於下一較高速齒輪傳動範圍的下限值,則能發生一往上變速。
於本文中,若先前變速作動是一往上變速至該現行齒輪,該速度低於先前轉換速度至少一預定閾值,且該速度低於下一較低速齒輪傳動範圍的上限值,則能發生一往下變速。
因此對於是否將發生一往上變速或一往下變速之判定是自最近完成變速程序後參考該速度的廓線,即參考該轉換速度來進行。除了還有其他外,此還取決於該速度是否在先前轉換速度之上或之下一預定閾值。若在此該速度是在該下一較低速齒輪傳動範圍的上限值之下,則發生一往下變速。另一方面若該速度升至該下一較高速齒輪傳動範圍的下限值之上,則發生一往上變速。
在此,不像在習用技藝中,是將例如從表中讀取的預定義速度值為唯一被考慮的,而是將反映騎乘情況及/或騎乘者的騎乘行為之速度的廓線和最近變速作動的型式都作為考慮。
腳踏車的速度能連續地或在預定順序時間點上被判定。據此,該速度能在預定時間區間上來判定。在預定順序時間點之間的速度廓線能影響哪個齒輪嚙合或保持嚙合。在本文中該速度的廓線能被儲存。
各齒輪傳動範圍能對應於輪速的一預定範圍。舉例來說,一齒輪傳動範圍能為從0至10km/h,而下一較高速齒輪傳動範圍能始於8km/h且止於20km/h。該齒輪傳動範圍1的上限值是設定於10km/h。該齒輪傳動範圍2的下限值是設定於8km/h。據此齒輪傳動範圍1與齒輪傳動範圍2之間的重疊範圍落在10km/h,即齒輪傳動範圍1的上限值,與8km/h,即齒輪傳動範圍2的下限值之間。因此根據此實例該重疊範圍對應於2km/h。在此2km/h的重疊範圍中,根據本發明,即可隨該速度廓線和先前變速作動而定,來判定齒輪i或齒 輪i+1是否嚙合或保持嚙合。
因此該重疊範圍的大小是對應於該較低齒輪傳動範圍的上限值與該較高齒輪傳動範圍的下限值之差值。在上述的實例,齒輪傳動範圍1與齒輪傳動範圍2的重疊範圍是在8與10km/h之間。
再者,變速作動的型式能被至少一檢測單元檢測。舉例來說,此類的檢測單元能為位置檢測器、移動檢測器或類似單元,其能檢測是否已發生往上變速或往下變速。
根據本發明的一發展,至少最後變速作動的型式及分派給它的轉換速度被儲存。
該方法能使用來控制呈一變速器系統或一齒輪轂形式之電子變速裝置。
本發明以上說明的目的亦可由一具有請求項12的特徵之控制裝置來實現。
該控制裝置的進一步實施例出自於依附請求項13至14。
根據本發明用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之控制裝置包含一齒輪傳動範圍分派單元,其是設計以分派一預定齒輪傳動範圍給各齒輪,一限制範圍分派單元,其是設計以分派一預定下限值及一預定上限值給各齒輪傳動範圍,其中該限制範圍分派單元分派所述限值的方式是,在各種情況下一齒輪傳動範圍的上限值是較下一較高速齒輪傳動範圍的下限值大一預定值,使得一齒輪傳動範圍的上限值與該下一較高速齒輪傳動範圍的下 限值之間定義一重疊範圍,以及一速度檢測單元,用以檢測腳踏車的速度v。該控制裝置進一步包含一齒輪檢測單元,其是設計以於該重疊範圍內,隨該速度的廓線而定,來判定一齒輪i或一齒輪i+1是否能嚙合。
根據一實施例,該控制裝置能包含一單元,其分派一轉換速度給一先前變速作動。
該控制裝置能包含一判定單元,其是設計以判定在該轉換速度之後的速度是否上升或落下一大於或等於一預定閾值的值。
該控制裝置能包含一檢測單元,其是設計以檢測一變速作動的型式。此外,該控制裝置能包含一記憶單元。
該電子變速裝置能為腳踏車的一變速器系統或一齒輪轂。
再者本發明是有關於一種腳踏車用的電子變速裝置,具有根據上述型式的控制裝置,其中該電子變速裝置是一變速器系統或一齒輪轂。
i,i+1‧‧‧齒輪
G1,G2,G3‧‧‧齒輪傳動範圍
Gi,Gi+1‧‧‧齒輪傳動範圍
uG2,uG3‧‧‧下限值
uGi,uGi+1‧‧‧下限值
oG1,oG2,oG3‧‧‧上限值
oGi,oGi+1‧‧‧上限值
Üi/i+1‧‧‧重疊範圍
Ü1/2,Ü2/3‧‧‧重疊範圍
uv‧‧‧轉換速度
v‧‧‧速度
T‧‧‧預定閾值
以下說明圖式是用以解釋本發明的一示範實施例。在此:圖1顯示各個齒輪傳動範圍及其重疊範圍之示意說明圖;圖2a至2d例示各種不同速度廓線及轉換點;及圖3至5顯示示意流程圖,例示根據本發明的方法之一示範實施例之各個方法步驟。
較佳實施例之詳細說明
圖1顯示了各種不同齒輪傳動範圍G1至G3連同重疊範圍Ü1/2及Ü2/3之示意說明圖。
齒輪傳動範圍G1對應於0至10km/h,齒輪傳動範圍G2對應於8至18km/h,及齒輪傳動範圍G3對應於16至26km/h。
齒輪傳動範圍G1具有下限值uG1為0km/h及上限值oG1為10km/h。齒輪傳動範圍G2具有下限值uG2為8km/h及上限值oG2為18km/h。齒輪傳動範圍G3具有下限值uG3為16km/h及上限值oG3為26km/h。
該重疊範圍Ü1/2是位在齒輪傳動範圍G1的上限值oG1與齒輪傳動範圍G2的下限值uG2之間。這意謂重疊範圍Ü1/3在該限值oG1,其對應於10km/h,與該限值oG2,其對應於8km/h之間。因此該限值oG1較齒輪傳動範圍G2的下限值uG2大一預定值。根據此實例,該限值oG1與該限值oG2之間的此預定值為2km/h。這樣方式亦應用於齒輪傳動範圍G2與G3之間的重疊範圍Ü2/3,其落在齒輪傳動範圍G2的上限值oG2與齒輪傳動範圍G3的下限值uG3之間。再次地,於本文中,該上限值oG2較齒輪傳動範圍G3的下限值uG3大一預定值。在重疊範圍Ü2/3的情況中,此值同樣對應於2km/h。
圖2a顯示了根據本發明所判定的可能速度廓線及轉換點之圖表。加上時間t作為橫坐標。使用速度v作為 縱座標。
數個速度測量點顯示於圖2a的圖表中,且以v1至v5表示。圖表中示意顯示了齒輪傳動範圍Gi及下一較高速齒輪傳動範圍Gi+1。齒輪傳動範圍Gi對應於齒輪i。齒輪傳動範圍Gi+1對應於齒輪i+1。
該重疊範圍Üi/i+1是形成於齒輪傳動範圍Gi的上限值oGi與下限值uGi+1之間。該限值oGi較該下限值uGi+1大一預定值。
於根據圖2a的圖表中,速度上升至速度v3。在此情況時騎乘者或腳踏車是在加速。當上升至速度v3時,速度v超過齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1。因此速度v是在該重疊範圍Üi/i+1內。
由於速度已超過下一較高速齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1,因此變速至該下一較高速齒輪i,其是分派給齒輪傳動範圍Gi+1。於此實例中該轉換至齒輪i的轉換點對應於速度v3。在從齒輪i至齒輪i+1的轉換點時的速度v3被分派給此變速作動作為轉換速度uv。此型式的變速作動為往上變速至下一較高速齒輪i+1之事實亦被檢測。
在該轉換點(轉換速度v3)至下一較高速齒輪i+1後一短時間,腳踏車的速度v下落。該速度v掉過速度v4至齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1之下。
如已經說明的,在該轉換點的速度,即速度v3,是被分派給此變速程序作為轉換速度uv。根據依據本發明的方法,在該轉換速度v3後速度v是否上升或下落超過一預 定閾值T之問題在此時被檢測。在根據圖2a的實例中速度v下落。跟在該轉換點的轉換速度v3之後,速度掉至速度v5。在此下落至速度v5期間,速度下落超過該預定閾值T,使得在速度v5時可從齒輪i+1變換至齒輪i。因此於此例中該速度廓線必須滿足v
Figure 104143414-A0202-12-0011-9
v3-T,以能夠變換至下一較低速齒輪i。
總之,圖2a示範說明了在一往上變速程序至下一較高速齒輪i+1的檢測之後,該速度廓線的進一步發展被檢測。若跟在該轉換速度後,該速度掉至下限值uGi+1之下,且超過一預定閾值T,則會變速回到齒輪i。
若該速度在該轉換點的轉換速度之下超過一預定閾值T,則會從齒輪Gi+1變速至齒輪Gi。據此根據本發明的方法,跟在於該重疊範圍內的變速程序後,若速度低於該轉換速度一預定閾值T,則會變速至一較低速齒輪。
圖2b顯示了對應腳踏車加速階段的速度廓線之圖表。在此腳踏車的速度幾乎是連續增加。一旦該速度v超出該齒輪傳動範圍Gi+1的一下限值uGi+1時,該方法在速度v3時即從對應於齒輪傳動範圍Gi之齒輪i變速至對應於齒輪傳動範圍Gi+1之齒輪i+1。該速度v3是在該重疊範圍Üi/i+1內。
圖2c顯示了在減速階段及加速階段之間的速度廓線之圖表。
該速度v從速度v1下落,並落至齒輪傳動範圍Gi的上限值oGi之下。因此該速度v是在該重疊範圍Üi/i+1內。在速度v2時齒輪是從對應於齒輪傳動範圍Gi+1的齒輪i+1變 換至對應於齒輪傳動範圍Gi的齒輪i。該速度v2分派給此變速作動作為轉換速度uv。該速度v下落至齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1之下。在此之後,腳踏車加速,且速度v再次超過齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1。該速度v是在該重疊範圍Üi/i+1內。在速度v5之後,該速度v超過齒輪傳動範圍Gi的上限值oGi。在已超過該上限值oGi之後,該速度v又超出該轉換速度v2超過該閾值T。當在最近變速作動後的速度超出該轉換速度v2有該預定閾值T時,可能變速至對應於該齒輪傳動範圍Gi+1的較高速齒輪i+1。據此,於此情況時該速度v必須滿足v
Figure 104143414-A0202-12-0012-10
v2+T,以能夠再次變換至下一較高速齒輪i+1。
圖2d顯示了示範速度廓線的另一圖表。
腳踏車首先劇烈減速,使得該速度v迅速從速度v1下落至速度v2。在此下落的行程中,速度曲線通過該重疊範圍Üi/i+1並落至齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1之下。由於如此下掉,據此該速度亦落至該齒輪傳動範圍的上限值oGi之下。在已下落至該下限值uGi+1之下後,會在速度v2時從齒輪i+1變速至對應於齒輪傳動範圍Gi的齒輪i。該速度v2分派給此變速作動作為轉換速度uv。然後腳踏車再次加速,且速度v超出一值,其大於該轉換速度v2有該預定閾值T。然後該速度v再超出該下限值uGi+1,並且位在該重疊範圍Üi/i+1內。在該重疊範圍Üi/i+1內,在速度v5時會從對應於齒輪傳動範圍Gi的齒輪i變速至對應於齒輪傳動範圍Gi+1的齒輪i+1。然後該速度v繼續上升,並離開該重疊範 圍Üi/i+1。由於該速度廓線滿足v
Figure 104143414-A0202-12-0013-11
v2+T且該速度v是在該重疊範圍Üi/i+1內,因此能夠進行此變速作動。
總之根據本發明,可以說的是,對於是否進行一往上變速或一往下變速之判定是在該重疊範圍Üi/i+1內參考該速度廓線來進行。在先前或最近的變速作動之後,可當該速度v在該轉換速度之後上升有一值是超過或等於一預定閾值T時,從齒輪i變換至齒輪i+1。此外,在一先前變速作動之後,若該速度v在該轉換速度之後下落有一值是超過或等於一預定閾值T時,可從齒輪i+1變換回齒輪i。
換言之,接在該重疊範圍內的變速作動後,該速度的進展被進一步檢測。在最近變速程序之後,有一等待,其跟在該轉換點或相關連轉換速度後,以查看該速度v是否上升或下落有一預定閾值T,才能進行下一變速程序。
圖3顯示了一流程圖,舉例說明一示範往上變速順序。此往上變速順序對應於根據圖2d的速度廓線的圖表。
在步驟S1開始,對整個方法中檢測該速度v。
於步驟S2中,對於該速度v是否大於該齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1進行判定。若不是,則齒輪i保持嚙合。
若該速度v大於該下限值uGi+1,則在步驟S3中進行變速至下一較高速齒輪i+1(+S)。
圖4是顯示一示範往下變速順序的流程圖。
步驟S4僅是再次說明腳踏車的速度v在整個方法 中進行檢測。
於步驟S5中,對於該速度v是否小於該齒輪傳動範圍Gi的上限值oGi進行判定。若不是,則齒輪i+1保持嚙合。
若該速度v小於該上限值oGi,則在步驟S6中進行變速至下一較低速齒輪i(-S)。
圖5顯示了能接在依據圖3或圖4的順序後的流程圖,其表示已經執行一或多種變速作動。
步驟S7能接在步驟S3或步驟S6後。
於步驟S7中,在齒輪i與i+1之間轉換點時之速度被分派給此變速作動作為該轉換速度uv。不管先前是否進行一往上變速程序(+S)或一往下變速程序(-S),一轉換速度都被分派給最後的變速作動。
於步驟S8中,判定所述最近的變速作動的型式,即最近變速作動是否為一往上變速程序(+S)或一往下變速程序(-S)。
若於步驟S8中判定是進行一往下變速程序(-S),則於步驟S9中判定該速度v在自該轉換點及相關連轉換速度uv之後是否已上升一大於或等於一預定閾值T的值。據此進行檢查,以查看是否滿足v
Figure 104143414-A0202-12-0014-12
uv+T。
若是,則於步驟S10中對於該速度v是否大於該齒輪傳動範圍Gi+1的下限值uGi+1進行判定。
若該速度v大於該限值uGi+1,則於步驟S11中進行一往上變速程序(+S)。
依據步驟S7至S11的順序大部分地對應於圖2b及2d所示的例子。步驟S9及S10亦能各以相反順序執行。
若於步驟S7中判定是進行一往上變速程序(+S),則於步驟S12中判定該速度v在自該轉換點及相關連轉換速度uv之後是否已下落一大於或等於一預定閾值T的值。據此進行檢查,以查看是否滿足v
Figure 104143414-A0202-12-0015-13
uv-T。
若是,則於步驟S13中對於該速度v是否小於該齒輪傳動範圍Gi的上限值oGi進行判定。
若該速度v低於該限值oGi,則於步驟S14中進行一往下變速程序(-S)。
依據步驟S7、S8及S12至S14的順序大部分地對應於圖2a所示的例子。步驟S12及S13亦能各以相反順序執行。
G1,G2,G3‧‧‧齒輪傳動範圍
Ü1/2,Ü2/3‧‧‧重疊範圍
uG2,uG3‧‧‧下限值
oG1,oG2,oG3‧‧‧上限值

Claims (14)

  1. 一種用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之方法,其中各齒輪被分派一預定齒輪傳動範圍,且各齒輪傳動範圍被分派一預定下限值及一預定上限值,其中一齒輪傳動範圍的上限值在各種情況下比下一較高速齒輪傳動範圍的下限值大一預定值,其中一齒輪傳動範圍的上限值與該下一較高速齒輪傳動範圍的下限值之間定義一重疊範圍,其中視該速度的廓線而定,在該重疊範圍內是以齒輪i或是齒輪i+1嚙合,以及其中視一最近變速作動為一往上變速還是一往下變速,來判定一變速作動之型式。
  2. 如請求項1之方法,其中當該速度超過該下一較高速齒輪傳動範圍的下限值時,能進行從一現行齒輪變速至該下一較高速齒輪。
  3. 如請求項1或2之方法,其中當該速度下落至該下一較低速齒輪傳動範圍的上限值之下時,能進行從一現行齒輪變速至該下一較低速齒輪。
  4. 如請求項1或2之方法,其中在一變速作動發生時之速度被分派給此變速作動作為一轉換速度。
  5. 如請求項4之方法,其中該下一變速作動之型式是視該轉換速度來判定。
  6. 如請求項1之方法,其中若該最近變速作動是一往上變速,且該速度超過一齒輪傳動範圍的一下限值,則進行 一往上變速。
  7. 如請求項1之方法,其中若該最近變速作動是一往下變速,且該速度落至一上限值下,則進行一往下變速。
  8. 如請求項4之方法,其中判定在該轉換速度之後的速度是否上升或下落有一大於或等於一預定閾值之值。
  9. 如請求項1之方法,其中若具下列情況,則進行一往上變速:該最近變速作動是一往下變速至該現行齒輪,該速度較該先前轉換速度高至少一預定閾值,及該速度高於該下一較高速齒輪傳動範圍的下限值。
  10. 如請求項1之方法,其中若具下列情況,則進行一往下變速:該最近變速作動是一往上變速至該現行齒輪,該速度較該先前轉換速度低至少一預定閾值,及該速度低於該下一較低速齒輪傳動範圍的上限值。
  11. 一種用以控制腳踏車的電子變速裝置的自動變速程序之控制裝置,具有一齒輪傳動範圍分派單元,其設計以分派一預定齒輪傳動範圍給各齒輪,一限制範圍分派單元,其設計以分派一預定下限值及一預定上限值給各齒輪傳動範圍,其中該限制範圍分派單元分派所述限值的方式是:一齒輪傳動範圍的上限值在各種情況下是較該下一較高速齒輪傳動範圍的下限值大一預定值,使得一齒輪傳動範圍的上限值與該下 一較高速齒輪傳動範圍的下限值之間定義一重疊範圍,一速度檢測單元,用以檢測該腳踏車的速度,及一齒輪檢測單元,其設計以視該速度的一廓線以及最近變速作動為一往上變速還是一往下變速而定,判定在該重疊範圍內,一齒輪或一下一較高齒輪是否能被嚙合。
  12. 如請求項11之控制裝置,其中該控制裝置包含一單元,其分派一轉換速度給該最近的變速作動。
  13. 如請求項12之控制裝置,其中該控制裝置包含一判定單元,其設計以判定在該轉換速度後的速度是否上升或下落有一大於或等於一預定閾值之值。
  14. 一種用於腳踏車的電子變速裝置,具有依據請求項11至13的控制裝置,其中該電子變速裝置是一變速器系統或一齒輪轂。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015206037B3 (de) * 2015-04-02 2016-08-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Schalten eines Schaltgetriebes eines Fahrrades, sowie Verwendung der Vorrichtung
US10370061B2 (en) * 2016-10-21 2019-08-06 Sram, Llc Bicycle control device and system
TWI630146B (zh) * 2016-11-08 2018-07-21 巨大機械工業股份有限公司 自行車變速方法
DE102020207152A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Shimano Inc. Steuervorrichtung und getriebesystem
JP7497213B2 (ja) 2020-05-29 2024-06-10 株式会社シマノ 人力駆動車用の制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4599917A (en) * 1983-05-02 1986-07-15 Regie Nationale Des Usines Renault Ratio change control in an automatic transmission with stepped ratios
JP3703810B2 (ja) * 2003-02-25 2005-10-05 株式会社シマノ 自転車用自動変速制御装置
TWI248411B (en) * 2000-09-13 2006-02-01 Shimano Kk Automatic shifting control device for a bicycle
JP2011507756A (ja) * 2007-12-21 2011-03-10 フォールブルック テクノロジーズ インコーポレイテッド 自動変速機及びその方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3255642A (en) * 1955-12-22 1966-06-14 Gen Motors Corp Transmission
JPS55109850A (en) * 1979-02-14 1980-08-23 Aisin Warner Ltd Digital controller of automatic transmission gear
US5059158A (en) 1990-05-08 1991-10-22 E.B.T., Inc. Electronic transmission control system for a bicycle
US5261858A (en) * 1992-06-19 1993-11-16 Browning Automatic Transmission Method and system for computer-controlled bicycle gear shifting
JP3284060B2 (ja) * 1996-09-20 2002-05-20 株式会社シマノ 自転車の変速制御方法及びその変速制御装置
JP3231006B2 (ja) * 1997-08-28 2001-11-19 株式会社シマノ 自転車用変速制御装置
US20020094906A1 (en) 2001-01-12 2002-07-18 Jordan Brian T. Automatic bicycle shifting system
US20030100392A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-29 Tadashi Ichida Method and apparatus for shifting a bicycle transmission
JP2005297655A (ja) * 2004-04-08 2005-10-27 Shimano Inc 自転車用変速制御装置及びフロントディレーラの制御方法
JP2008001229A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Shimano Inc 自転車用変速制御装置及び自転車用変速制御方法
US20120130603A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Sean Michael Simpson System and method for controlling a transmission of a human-powered vehicle
EP2551182B1 (en) * 2011-07-28 2015-01-21 Campagnolo S.r.l. Method for electronically controlling a bicycle gearshift and electronically servo-assisted bicycle gearshift
US9234580B1 (en) * 2015-05-28 2016-01-12 Shimano Inc. Control device for an automatic transmission of a bicycle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4599917A (en) * 1983-05-02 1986-07-15 Regie Nationale Des Usines Renault Ratio change control in an automatic transmission with stepped ratios
TWI248411B (en) * 2000-09-13 2006-02-01 Shimano Kk Automatic shifting control device for a bicycle
JP3703810B2 (ja) * 2003-02-25 2005-10-05 株式会社シマノ 自転車用自動変速制御装置
JP2011507756A (ja) * 2007-12-21 2011-03-10 フォールブルック テクノロジーズ インコーポレイテッド 自動変速機及びその方法

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