專利名稱：變速器控制裝置和用于控制前變速器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變速器控制裝置，特別是一種控制電控前變速器的自行車變速器控制裝置，用于使軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速。
背景技術：
自行車變速器通常包括前變速器和后變速器。在這類變速器中，變速是這樣實現的，即，利用前變速器和后變速器，將安裝到曲柄軸上的沿軸向設置為一排的多個前鏈輪中的任一鏈輪上的鏈條、以及安裝到后輪轂軸上的沿軸向設置為一排的多個后鏈輪中任一鏈輪上的鏈條換檔變速。在具有上述結構的變速器中，已知(特開2002-87371號公報)還披露了變速器和附加的控制裝置，可利用致動裝置例如電動機使鏈條換檔變速，實現電動控制。
利用電控變速器控制變速的技術例如設計為通過使用變速操作裝置中的用于變速的操作按鈕，可以加速和減速。
在上述的傳統(tǒng)結構中，由于通過操作變速操作裝置利用前變速器和后變速器將鏈條換檔變速，在進行會使鏈條平移的涉及鏈輪組合的變速操作時，例如，在涉及到外軸向的前鏈輪以及內軸向的后鏈輪之間的鏈輪組合或者內軸向的前鏈輪和外軸向的后鏈輪之間的鏈輪組合時，鏈條偶然會與前變速器相接觸。前變速器和鏈條之間的干擾取決于自行車架的設計。即使在前變速器的安裝位置開始是合適的情況下，在使用自行車時，當前變速器的檔位滑動時，有時還會發(fā)生這種接觸。當鏈條和前變速器之間接觸時，會產生一些故障，例如由于鏈條摩擦會產生噪音，并且踏車的阻力就變得更大了。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種自行車變速器控制裝置，用于控制電控變速器，獲得前變速器和鏈條無法相互接觸的結構。
根據本發(fā)明的一個方面提供一種自行車變速器控制裝置，用于控制電控前變速器，使沿軸向設置為一排的多個前鏈輪上的鏈條換檔變速，該控制裝置上還安裝有變速操作裝置和控制器。變速操作裝置的目的是使前變速器進行變速。當控制器確定變速操作裝置已接收了操作模式#1時，控制器將前變速器移動到相應于多個鏈輪的多個檔位中的任一檔位，以及當控制器確定變速操作裝置已接收了不同于上述操作模式#1的操作模式#2時，將前變速器移動一微小距離，該微小距離比檔位之間的變位距離短。
在根據本發(fā)明的變速器控制裝置中，當變速操作裝置接收了操作模式#1時，進行普通的換檔，當變速操作裝置接收了與操作模式#1不相同的操作模式#2時，前變速器移動一微小距離，該微小距離比檔位之間的變位距離短。通過將變速器移動這樣的微小距離，當鏈條在外軸向的鏈輪上時，微小距離區(qū)域以內的鏈條移動；當鏈條在內軸向的鏈輪上時，微小距離區(qū)域以外的鏈條移動。因此，可以防止前變速器和鏈條之間相互接觸。在本發(fā)明中，由于可以通過操作模式#2將鏈條移動微小距離，前變速器根據鏈條換檔變速的鏈輪位置移動微小距離，因此，鏈條不太可能與前變速器相接觸。
在根據本發(fā)明的裝置中，變速操作裝置上安裝有變速開關，用于進行變速，當變速開關進行的操作時間超過了預定時間段，控制器確定執(zhí)行操作模式#2的操作。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于操作模式#2僅僅可以通過較長的時間按下用于進行普通操作模式#1的變速開關按鈕來執(zhí)行，因此，不需要另外增加用于進行操作模式#2的開關。
在根據本發(fā)明的裝置中，變速操作裝置上安裝有變速開關，包括用于加速的加速開關，以及用于減速的減速開關。當在可加速的期間內，加速開關所進行的操作的時間超過了一預定時間段，或者當在可減速的期間內，減速開關所進行的操作的時間超過了一預定時間段，控制器確定執(zhí)行操作模式#2的操作。根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置，由于操作模式#2僅通過較長時間地按下用于進行普通操作模式#1的變速開關按鈕來進行，因此，不需要另外增加用于進行操作模式#2的開關。
在根據本發(fā)明的裝置中，當變速開關進行的操作的時間超過了預定時間段，控制器根據時間改變前述的微小距離的大小。根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置，由于可以改變這樣的微小距離量，因此，相應地，可以根據前鏈輪和后鏈輪的組合也就是說根據鏈條傾斜的角度來相應調整前變速器的變速。
在根據本發(fā)明的裝置中，變速操作裝置上安裝有變速開關，包括用于加速的加速開關，以及，用于減速的減速開關。當在一定的可以加速的期間中，加速開關所進行的操作的時間超過了一定的預定時間段，或者當在一定的可以減速的期間中，減速開關所進行的操作的時間超過了一定的預定時間段時，控制器確定執(zhí)行操作模式#2的操作。根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置，由于利用進行普通操作模式#1的加速開關和減速開關，可以將在無法變速方向上的操作確定為操作模式#2執(zhí)行，因此，不需要另外增加用于進行操作模式#2的開關。
根據本發(fā)明的裝置，變速操作裝置上安裝有變速開關，用于進行變速。當利用變速開關進行的多次操作的時間超過了預定時間段，控制器確定執(zhí)行操作模式#2的操作。根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置，由于操作模式#2可以通過雙擊用于進行普通操作模式#1的變速開關來進行，因此，不需要另外增加用于進行操作模式#2的開關。
根據本發(fā)明的裝置，變速操作裝置上安裝有用于操作模式#1的變速開關以及用于操作模式#2的開關，當操作操作模式#2開關時，控制器確定執(zhí)行操作模式#2的操作。根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，通過安裝僅用于進行操作模式#2的操作模式#2開關，可以防止錯誤的操作。
根據本發(fā)明的裝置，操作模式#2開關和變速開關安裝到同一殼體中。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于可以利用在同一殼體中的兩個開關來進行兩種類型的操作，就不需要換手來進行這兩種類型的操作。
根據本發(fā)明的裝置，操作模式#2開關和變速開關安裝到了兩級開關部件中。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于操作模式#1和操作模式#2可以是利用同一開關進行的兩種不同類型的操作，就不需要換手來進行這兩種類型的操作。
根據本發(fā)明的裝置，操作模式#2開關容納到與容納變速開關的殼體不同的殼體中。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于變速開關和操作模式#2開關可以分別安裝，因此，可減少錯誤操作的次數。
根據本發(fā)明的裝置，變速操作裝置上安裝有變速開關，包括用于加速的加速開關，以及用于減速的減速開關。變速操作裝置上安裝有變速部件，可以自由地移動到中間位置，以及從中間位置朝一個方向移動的加速位置以及從中間位置朝另一方向移動的減速位置。
當變速部件移動到加速位置，加速開關啟動，當變速部件變位到減速位置，減速開關啟動。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于可以通過一單一變速部件移動到不同的方向而進行加速和減速，因此，可以更容易地進行操作模式#1。
根據本發(fā)明的裝置，變速操作裝置上安裝有變速部件，可以自由地移動到中間位置、以及從中間位置朝一個方向移動的第一位置以及從中間位置朝另一方向移動的第二位置。當變速部件變位到第一位置時，執(zhí)行操作模式#1，當變速部件變位到第二位置，執(zhí)行操作模式#2。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于可以通過一單一變速部件變位到不同的方向而進行操作模式#1和操作模式#2，因此，可以更容易地進行切換操作模式#1和操作模式#2。
根據本發(fā)明的裝置，該裝置還安裝有一可探測后變速器的檔位的后檔位探測裝置。在這個裝置中，控制器根據從后檔位探測裝置中所探測的結果，使相應于操作模式#2的決定無效。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于前鏈輪和后鏈輪的組合的情況下，當不需要移動微小距離時，可以使操作模式#2無效，因此，可以防止操作模式#2的不必要操作。
在根據本發(fā)明的裝置中，該裝置還安裝有一可檢測驅動前變速器的電源電壓檢測裝置，其中控制器根據從電源電壓檢測裝置中所探測的結果，使相應于操作模式#2的決定無效。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，當電壓降低時，可以使操作模式#2無效，從而防止了電源的消耗。
本發(fā)明的另一方面提供一自行車變速器控制裝置，用于控制電控前變速器，使軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速。該裝置還安裝有變速開關、微調開關、控制器。變速開關用于將前變速器變位到對應于多個鏈輪的多個檔位中的任一檔位處。微調開關的用于使前變速器移動一微小距離，該微小距離比檔位之間的變位距離更短。控制器用于根據變速開關和微調開關的操作控制前變速器。
在根據本發(fā)明的另一方面的變速器控制裝置中，當操作變速開關時，鏈條移動到對應于多個鏈輪的任一鏈輪上。當操作微調開關的功能時，鏈條移動了微小距離。通過使變速器移動微小距離，當鏈條在外軸向的鏈輪上時，微小距離區(qū)域以內的鏈條移動；當鏈條在內軸向的鏈輪上時，微小距離區(qū)域以外的鏈條移動。因此，可以防止鏈條和前變速器之間的接觸。在本發(fā)明中，由于可以通過操作模式#2使鏈條移動微小距離，前變速器可根據鏈條換檔變速的鏈輪位置移動微小距離。因此，鏈條和前變速器之間不太可能接觸。
在根據本發(fā)明的另一方面的變速器控制裝置中，微小距離可以預先設定。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，通過僅僅操作微調開關一次，可以使前變速器移動微小距離。
在根據本發(fā)明的另一方面的變速器控制裝置中，微小距離可以根據微調開關的操作時間來改變。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于可以改變這樣的微小距離，因此，可以根據前鏈輪和后鏈輪的組合，即根據鏈條的傾斜度，相應地調節(jié)前變速器的檔位。
在根據本發(fā)明的另一方面的變速器控制裝置中，變速開關和微調開關容納在同一殼體當中。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，由于可以利用在同一殼體中的兩個開關來進行兩種類型的操作，就不需要換手來進行這兩種類型的操作。
在根據本發(fā)明的另一方面的變速器控制裝置中，操作開關和微調開關安裝到不相同的殼體當中。在根據本發(fā)明的自行車變速器控制裝置中，通過安裝僅用于進行操作模式#2的操作模式#2開關，可防止錯誤操作。
根據本發(fā)明的又一方面提供了一種用于控制前變速器的方法中，該方法可以控制電控前變速器，使軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速。該方法包括一步驟，當控制器確定變速操作裝置接收了操作模式#1，控制器將前變速器變位到相應于多個鏈輪的任一檔位，還包括另一步驟，當控制器確定變速操作裝置接收了與所述操作模式#1不同的操作模式#2時，就將前變速器移動一定微小距離，該距離要比檔位之間的變位距離短。
該控制方法包括一步驟，當確定變速操作裝置接收了操作模式#1，控制器將前變速器移動到相應于多個鏈輪的任一檔位，以及，還包括另一步驟，當確定變速操作裝置接收了不同于所述操作模式#1的操作模式#2時，就將前變速器移動一定微小距離，該距離要比檔位之間的變位距離短。在本發(fā)明中，由于可利用操作模式#2將鏈條移動微小距離，因此，可以根據鏈條換檔變速的鏈輪位置，將前變速器移動微小距離。因此，鏈條不太可能與前變速器接觸。
根據本發(fā)明，由于可以利用操作模式#2將鏈條移動微小距離，因此，根據鏈條換檔變速的鏈輪位置可以使前變速器移動微小距離。因此，鏈條不太可能與前變速器相接觸。
根據本發(fā)明的另一方面，由于可以利用微調開關使鏈條移動微小距離，因此，可以根據鏈條換檔變速的鏈輪位置使前變速器移動微小距離。因此，鏈條不太可能與前變速器接觸。


圖1示出了應用了本發(fā)明的實施例的自行車的側視圖；圖2示出了自行車車把的主視圖；圖3示出了自行車后剎車握把的側視圖；圖4示出了自行車后剎車握把的主視圖；圖5示出了前鏈輪組和后鏈輪組的示意圖；圖6示出了變速器控制裝置的結構方框圖；圖7示出了第一實施例的控制流程圖；圖8示出了根據第一實施例的改進實施例的時序表；圖9示出了相應于圖7的第二實施例的控制流程圖；圖10示出了相應于圖7的第三實施例的控制流程圖；圖11示出了相應于圖6的第四實施例的變速器控制裝置的結構方框圖；圖12示出了相應于圖4的第四實施例的自行車后剎車握把的主視圖；
圖13示出了相應于圖4的基于第四實施例的改進的自行車后剎車握把的主視圖；圖14示出了相應于圖7的第四實施例的控制流程圖；圖15示出了相應于圖6的第五實施例的變速器控制裝置的結構方框圖；圖16示出了相應于圖3的第五實施例的自行車后剎車握把的側視圖；圖17示出了相應于圖7的第五實施例的控制流程圖。
具體實施例方式
圖1中示出了應用了本發(fā)明的實施例的自行車101是一公路賽車。該自行車上安裝有安裝有前叉98的菱形車架102；固定到前叉98上的車把104；驅動裝置105，包括安裝有鏈條95的曲柄96；踏腳板PD以及其它的部件；前變速器97f和后變速器97r、前鏈輪組99f和后鏈輪組99r以及其它部件；前輪106f和后輪106r，分別安裝在前叉98和車架102的后部上；前閘107f、后閘107r以及控制前變速器97f和后變速器97r變速的變速操作裝置110f和110r。
車把104包括立管111和車把手112，該車把手112與立管111相連接并固定到該立管111的上部。立管111與前叉98的上部相連接并固定到前叉98上。下彎把手類型的車把手112上安裝有一對右剎車握把113f和左剎車握把113r。如圖2至圖4中所示，剎車握把113f和113r安裝有前剎車架115f和后剎車架115r，分別安裝到車把手112的邊部，前(剎車)桿116f和后(剎車)桿116r安裝到前剎車架115f和后剎車架115r上，從而可以自由地擺動。
在前剎車架115f和后剎車架115r的內側，以及在前閘桿116f和后閘桿116r的后側，分別安裝有控制前變速器97f和后變速器97r變速的前變速操作裝置120f、后變速操作裝置120r以及前變速操作裝置121f和后變速操作裝置121r。前變速操作裝置120f和后變速操作裝置120r分別安裝在前剎車架115f和后剎車架115r上，從而當將手放到這些架子上時，可以進行操作。前變速操作裝置121f和后變速操作裝置121r分別安裝在前(剎車)桿116f和后(剎車)桿116r上，從而當將手放到這些桿上時，可以操作。
每一個變速操作裝置120f、120r、121f、121r上安裝有變速部件125，可停留在中間位置PO、從中間位置向下或者向內移動的第一位置P1、從空擋位置PO向上或者向外移動的第二位置。通過變速部件125朝向空擋位置PO，可施加能量。
此外，如圖6所示，在變速操作裝置120f、121f中分別安裝有前加速開關131f和前減速開關132f。同樣，在變速操作裝置120r、121r中還分別安裝有后加速開關131r和后減速開關132r。此外，該實施例的結構可設計為當將變速部件125操作到第一位置P1時，前加速開關和后加速開關打開，當將變速部件125操作到第二位置P2時，前減速開關和后減速開關打開?？梢栽O置其它適當的開關組合。
如前所述，驅動裝置105包括鏈條95、前變速器97f和后變速器和97r。該前、后變速器可將鏈條95a換檔變速到不同的齒輪上以及前鏈輪99f和后鏈輪99r上。前變速器97f是電控變速器，安裝在車架102的座管102a上，可以將鏈條95引導到兩個檔位。后變速器97r是電控變速器，安裝在車架102的后部上，具有十個檔位。前變速器97f和后變速器97r由電源(圖中未示出)供電進行工作。如圖6所示，每一個變速器分別安裝有檔位傳感器133f和133r，檢測檔位。
如圖5中所示的前鏈輪組99f上安裝有兩個鏈輪F1，F2。這兩個鏈輪沿著曲軸的軸向排列為一排，并且具有不同數量的齒。后鏈輪組99r上安裝有十個鏈輪R1到R10，沿后輪的輪轂軸的軸向排列為一排，并且具有不同數量的齒。此處，內鏈輪F1的齒數要比外鏈輪F2的齒數更少。此外，隨著鏈輪的位置從最里面的鏈輪R1向外移動，齒的數量依次減少。因此，最外面的頂部鏈輪R10具有最少的齒數。前變速器97f和后變速器97r為了變速將鏈條95換動變位到多個鏈輪F1、F2和R1到R10中的任一鏈輪上。這種變速(操作模式#1的一個例子)可以通過變速操作裝置120f、120r、121f、121r來操作。
如圖2和圖6所示，變速器控制裝置110例如配備了殼體126，該殼體126安裝到車把手112的中央部上；變速控制器130(控制器的一個例子)，包括一個容納在殼體126中的微計算機；以及，如前所述的變速操作裝置120f、120r、121f、121r(變速操作裝置的一個例子)。
此外，變速器控制裝置110上安裝有設置在殼體126中的液晶顯示裝置135。變速控制器130連接到包括在變速操作裝置120f，120r，121f，121r中的前加速開關131f和后加速開關131r以及前減速開關132f和后減速開關132r、安裝到前叉98上的速度傳感器122、前變速器97f和后變速器97r以及其它的輸出/輸入部件。速度傳感器122通過檢測安裝在前輪106f的輻條106s的檢測磁體123而檢測前輪106f的旋轉。速度傳感器122利用電磁信號或者電線將旋轉信號輸出到變速控制器130。
變速控制器130根據加速開關131f、131r、前減速開關132f和后減速開關132r發(fā)出的信號以及前檔位傳感器133f和后檔位傳感器133r發(fā)出的信號來控制前變速器97f和后變速器97r。控制器也根據速度傳感器122、變速傳感器133f、133r傳出的信號在液晶顯示裝置135上顯示速度、檔位以及行進距離。此外，在通過壓下開關比通常時間更長的一定時間而進行加速和減速操作(操作模式#2的一個例子)的情況下，當前變速器97f能夠進行加速或者減速操作時，前變速器97f在加速方向和減速方向移動比檔位的間距更小的微小距離L1實現變位，從而實現微調。
以下結合圖7中所示的控制流程圖來說明通過變速控制器130實現的控制方法。
當變速控制器130通電后，在步驟S1中完成初始設置。在該步驟中，各種標志和參數要重新設置。在步驟S2中，變速操作裝置120f和121f用于確定是否已經打開前加速開關131f。
在步驟S3中，變速操作裝置120f、121f用于確定是否已經打開前減速開關132f。
在步驟S4中，變速操作裝置120r和121r用于確定是否已經打開后加速開關131r。在步驟S5中，變速操作裝置120r和121r用于確定是否已經打開后減速開關132r。
當判斷出前加速開關131f已經打開，由步驟S2轉到步驟S10。在步驟S10中，需要判斷是否已經按下前變速開關131f預定時間t1(例如大約1秒至4秒)。這個判斷確定了是否使用進行普通變速的操作模式#1還是進行微調的操作#2；這個判斷根據從前加速開關的脈沖下降沿的關閉沿(off-edge)時序來提供。騎自行車的人例如根據前變速器97f的噪音和液晶顯示裝置135上顯示的檔位來決定是否有必要進行微調。
當判斷出開關并沒有按下一個更長的時間，轉到步驟S11。在步驟S11中，需要判斷前變速器97f的檔位是否位于鏈輪F2上，即是否位于外側的高速鏈輪上。當檔位位于F2上，不太可能繼續(xù)加速；因此，無需進行操作，將流程轉到步驟S3。當檔位沒有位于F2上，即檔位位于F1上時，由步驟S11轉移到步驟S12。在步驟S12中，齒輪加速到檔位F2上，流程轉向步驟S3。
當判斷出開關已經按下了一個很長的時間，流程由步驟S10轉到步驟S13進行微調。在步驟S13中，需要判斷檔位是否位于F1上，當檔位沒有位于F1上，即檔位位于F2上，不作任何操作，流程轉到步驟S3。當檔位位于F1上時，如果判斷出騎自行車的人選擇了微調，流程由步驟S13轉到步驟S14。在步驟S14中，需要判斷后變速器97r是否位于R8至R10之間的任何位置。如果前變速器97f的檔位位于F1上，后變速器97r的檔位位于R8至R10之間的任何位置，如圖5中清楚所示，鏈條放置為其右側顯著向上傾斜，因此，鏈條更可能與前變速器97f接觸。因此，在加速方向上(向外的方向)使前變速器97f移動微小距離L1(例如，0.5毫米至2毫米，比鏈輪F1和F2之間的距離小，優(yōu)選為大約1毫米)，實現微調。
當后變速器97r的檔位沒有位于R8至R10之間的任何位置時，無需進行操作，為了使操作模式#2無效，流程轉到步驟S3。
當判斷出已經打開前減速開關132f時，流程由步驟S3轉到步驟S16。在步驟S16中，需要判斷前減速開關132f是否已經被按下一給定時間段t1(例如大約1秒至4秒)。這個判斷根據前減速開關132f的負沿的關閉沿(off-edge)時序來確定。當判斷出開關沒有被按下一個很長的時間，流程轉到步驟S17。在步驟S17中，需要判斷前變速器97f的檔位是否位于鏈輪F1上，即檔位是否位于朝內的低速鏈輪上。當檔位位于F1上，沒有進一步減速的可能。因此，不作任何操作，流程轉到步驟S4。當檔位沒有位于F1上，即檔位位于F2上，流程由步驟S17轉到步驟S18。在步驟S18中，前變速器97f減速到檔位F1上，流程轉到步驟S4。
當判斷出開關被壓下一個更長的時間，流程由步驟S16轉到步驟S19進行上述微調。在步驟S19中，需要判斷檔位是否位于F2上，當檔位沒有位于F2上，即檔位位于F1上，不作任何操作，流程轉到步驟S4；當檔位位于F2上，如果確定出騎自行車的人選擇微調，流程由步驟S19轉到步驟S20。在步驟20中，需要根據后檔位傳感器133r來確定后變速器97r是否位于R1至R3之間的任何位置。如果前變速器97r的檔位位于F2上并且后變速器97r的檔位位于R1至R3之間的任何位置，如圖5中清楚地示出，鏈條放置為其右側向下傾斜；因此，鏈條更可能與前變速器97f接觸。
因此，沿減速方向的微調可以通過使前變速器97f沿減速方向移動微小距離L1(例如，0.5毫米至2毫米，在長度上比鏈輪F1和F2之間的距離小，優(yōu)選大約1毫米)來實現。而且，當后變速器97r的檔位沒有位于R1至R3之間的任何位置時，不作任何操作使操作模式#2無效，通過將開關壓下一段較長的時間來提供該命令，流程轉到步驟S4。
在步驟S15和步驟S21中進行微調時，如圖8所示，當前加速開關131f或者前減速開關132f被壓下一超過給定時間t2的更長時間時，可以根據開關壓下的給定時間t2按比例改變移動距離L1。例如，可以根據特定時間t2按比例延長移動距離，或者，根據時間(t2-t1)按比例延長該距離。此外還可以根據給定時間t2的函數按比例延長移動距離，或者可以按步驟變長。
當判斷出后加速開關131r被打開，流程由步驟S4轉向步驟S25。在步驟S25中，需要判斷后變速器97r的檔位是否位于鏈輪R10上，即是否位于最外面的高速鏈輪上，如果后變速器97r的檔位位于R10上，不太可能有進一步的加速，此時不作任何操作，流程轉向步驟S5。當檔位沒有位于R10上，即檔位位于R1至R9之間的任何位置時，流程由步驟S25轉向步驟S26。在步驟26中，后變速器97r加速從而位于從R2至R10之間的任何位置，接著，流程轉向步驟S5。
當已經判斷出后減速器132r已打開，流程由步驟S5轉向步驟S27。在步驟S27中，需要判斷后變速器97r的檔位是否位于鏈輪R1上，即位于最里面的低速鏈輪上，如果檔位位于R1上，不太可能有更低的變速，因此不作任何操作，流程轉為步驟S2。當檔位沒有位于R1上，即當檔位位于R2至R10之間的任何位置時，流程由步驟S27轉為步驟S28。在步驟28中，后變速器97r減速，從而位于從R1至R9之間的任何位置，流程轉回到步驟S2。
在這個實施例中，因為前變速器97f可以通過操作模式#2移動一個微小距離，即根據鏈條換檔變速的鏈輪位置使前變速器97f移動微小距離，從而鏈條95不太可能與前變速器97f接觸，而且，因為本實施例能夠進行微調，而該微調可利用進行普通操作模式#1的前加速開關131f或者前減速開關132f實現微小位移，因此沒有必要為了進行操作模式#2另外增加一個開關。
第二實施例在第二實施例中，普通變速操作和微調操作是相互明顯區(qū)別的，不是通過壓下前加速開關131f或者前減速開關132f一段加長時間來實現微調操作的，而是通過在一段給定的時間兩次按下開關，即雙擊操作來實現的。而且，在下面所示的流程圖和控制方框圖中，相同部件采用了相同的標號。
在圖9所示的實施例中，當已經判斷出前加速開關131f已經打開，流程由步驟S2轉向步驟S30。在步驟30中，需要判斷是否在一段時間t3(例如大約0.1至1秒)內兩次壓下加速開關131f，即判斷出是否已進行了雙擊操作。這個判斷決定了是否進行普通變速的操作模式#1或者進行微調的操作模式#2，這個判斷根據由前加速開關131f輸出的正沿的打開沿(on-edge)時序來決定的。騎車者例如根據由前變速器97f傳出的噪音和在液晶顯示裝置135顯示的檔位來決定是否需要實行微調。當已經確定了沒有進行雙擊，流程由步驟S30轉向步驟S11。
下面用來實行普通變速的步驟與實施例1中所述的步驟相同；因此省略了對它們的說明。當已經確定進行了雙擊，流程由步驟S30轉向步驟S13，從而實行前述的微調。下面用于微調的步驟也和實施例1中說明的步驟相同；因此省略了對它們的說明。
第三實施例在如圖10所示的第三實施例中，在不可進行減速期間，在前減速開關132f進行該操作的情況下，或者在不可進行減速期間，在前加速開關131f進行該操作的情況下，此時這些操作確定為操作模式#2。
在如圖10所示的第三實施例中，當已經判斷出前加速開關131f打開時，流程由步驟S2轉向步驟S11。在步驟S11中，需要確定前變速器97f的檔位是否位于鏈輪F2即外側的高速鏈輪上。如果檔位位于鏈輪F2上，不太可能進行進一步的加速，因此，將確定操作操作模式#2，流程轉向步驟S20。但是，在第三實施例中，由于檔位位于鏈輪F2上，所以進行減速方向的微調。因此，在步驟S20中，根據由后檔位傳感器133r給出的結果，當判斷出后變速器97r不位于R1至R3之間的任何位置時，將不作任何操作使得操作模式#2無效，其中操作模式#2是一個由前加速開關131f觸發(fā)的加速操作，此時當無法再進行加速操作時，流程轉變?yōu)椴襟ES3。如果后變速器97r的檔位是位于R1至R3之間的任何位置，流程轉向步驟S21，并且執(zhí)行前述的減速方向的微調操作。
當已經判斷出前減速開關132f打開，流程由步驟S3轉向步驟S17。在步驟S17中，需要判斷前變速器97f的檔位置是否位于鏈輪F1，即靠內的低速鏈輪位置上。如果檔位位于F1上，不太可能進一步減速；因此，將這些操作確定為操作模式#2，流程轉向步驟S14。但是，在第三實施例中，由于檔位位于鏈輪F1上，所以執(zhí)行加速方向的微調。在步驟S14中，根據由后檔位傳感器133r的輸出確定后變速器97r是否位于R8至R10之間的任何位置。如果判斷出后變速器97r不位于R8至R10之間的任何位置，將不作任何操作使得操作模式#2無效，其中操作模式#2是由前減速開關132f觸發(fā)的減速操作，當無法減速時，流程轉向步驟S4。如果后變速器97r的檔位位于R1至R3之間的任何位置，流程轉向步驟S15，執(zhí)行所述加速方向的微調操作。下面的步驟與第一實施例中所述那些步驟相同；所以在此省略對它們的描述。
第四實施例在前述實施例中，通過變速開關觸發(fā)的特殊操作來實現微調，但是在第四實施例中，微調是通過使用僅用于在加速和減速方向上進行微調的開關來實現的。
在圖11中，變速控制器130連接到加速微調開關140u、減速微調開關140d、以及前加速開關131f和后加速開關131r、以及前減速開關132f和后減速開關132r。
在如圖12所示的第四實施例中，加速微調開關140u可以安裝到變速操作裝置121f的第二位置P2上，其中前加速開關131f可安裝到第一位置P1或者變速操作裝置120f的第一位置P1上。在前加速開關131f安裝到變速操作裝置121f的第一位置P1上時，前減速開關132f安裝在變速操作裝置120f的第一位置P1上；同樣，減速微調開關140d安裝在變速操作裝置120f的第二位置P2上。即，變速開關和微調開關容納在同一變速操作裝置中。在加速微調開關140u安裝在變速操作裝置120f的第一位置P1的情況下，減速微調開關140d安裝在變速操作裝置120f的第二位置P2上，前加速開關131f安裝在變速操作裝置121f的第一位置P1上，前減速開關132f安裝在變速操作裝置121f的第二位置P2上。即，微調開關和變速開關是安裝在不同的變速操作裝置中的。
而且，如圖13所示，變速操作裝置121f可以具有四個開關前加速開關131f，前減速開關132f，加速微調開關140u和減速微調開關140d。此時，加速微調開關140u和減速微調開關140d安裝在第二級的第三位置P3和第四位置P4上，由第二次點擊變速操作裝置開關觸發(fā)。
在如上所述的實施例中，如圖14所示，步驟S3之后的步驟S33確定是否已經按下加速微調開關140u。在步驟S34中，判斷是否已經按下減速微調開關140d。當確定開關還沒有被按下時，流程轉向步驟S4。
當已經按下加速微調開關140u，流程由步驟S33轉向步驟S14。在步驟S14中，后鏈輪的檔位利用與上述相同的方法判斷。在步驟S15中，利用與上述相同的方法進行加速微調。此時，微小距離L1可以根據加速微調開關140u的操作時間來延長。
當已經按下減速微調開關140d，流程由步驟S34轉向步驟S20。在步驟S20中，后鏈輪的檔位用與上述相同的方法來確定；在步驟S21中，利用與上述相同的方法減速微調。在此狀態(tài)下，微小距離L1可以根據減速微調開關140d的操作時間來延長。
在所述第四實施例中，因為可以通過使用專用開關進行微調，所以即使開關的數量增加，誤操作的次數也會減少。
第五實施例在前述實施例中，安裝有專用開關用于在加速和減速方向上進行微調。但是，也可以只安裝一個開關用來實行這兩種微調，而且操作模式#2不僅可以通過后變速器97r的檔位而且可以通過驅動變速器97f和97r的電源(圖中未示出)電壓進行無效。
而且，如圖15所示，變速控制器130上安裝有微調開關141和電源電壓測試部件142和前加速開關131f和后加速開關131r，和前減速開關132f和后減速開關132r。
如圖16所示，微調開關141構造為例如在剎車架115r上安裝一個普通壓下按鈕。
在如上所述構造的第五實施例中，如圖17所示，步驟S3后的步驟S35確定是否已經按微調開關141。當已經確定微調開關141沒有在步驟S35中按下，流程轉向S4。
當確定已經按下了微調開關141，流程由步驟S35轉向步驟S36。在步驟S36中，要基于由電源電壓檢測部件142的發(fā)送信號來判斷是否電源電壓已經下降。例如，如果被測量的電壓低于50％，此狀況被判斷為電壓降低。如果電源電壓已經降低，流程轉向步驟S4使得由微調開關141觸發(fā)的操作模式#2無效。如果電壓還沒有降低，流程轉為步驟S37。在步驟37中，要確定檔位(前變速器97f的)是否位于F1上。如果前變速器97f的檔位位于F1上，流程轉向步驟S14，使得在加速的方向上進行微調。接著后變速器97r的檔位如前所述那樣被確定，在步驟15中也如前所述在加速的方向上實行微調。而且，用如前所述相同的方式根據后檔位無效操作模式#2。當檔位位于F2上，流程轉為步驟S20，在減速方向上實行微調。接著，后變速器97r的檔位如前所述那樣確定，在步驟21中也如前所述在減速方向上實行微調。此外，用如前所述相同的方式根據后檔位無效操作模式#2。
其它實施例(a)在所述實施例中，使用兩級前鏈輪組的一個實施例進行了說明。但是，也可以用相同的方式處理一個三級前鏈輪組。在由F1至F3的三個鏈輪構成的前鏈輪組中，當檔位位于中間鏈輪F2上時，由操作模式#2觸發(fā)的開關輸入可以被設計為可忽略的。
(b)在前述實施例中，以一種公路賽車用自行車的變速器控制裝置作為例子進行了說明。但是，本發(fā)明也可以應用在任何類型的另外安裝有外部變速器的自行車上。
(c)在所述實施例中，后變速器是電控操作類型。但是，后變速器也可以是手動操作類型。
標號列表95鏈條97f 前變速器99f，97r 前鏈輪組，后鏈輪組110 變速器控制裝置130 變速控制器131f 前加速開關132f 前減速開關140u 加速微調開關140d 減速微調開關141 微調開關142 電源電壓檢測部件F1，F2前鏈輪(前變速器的檔位)R1-R10后齒輪組(后變速器的檔位)
權利要求
1.一種自行車變速器控制裝置，控制一電控前變速器，用于將安置于沿軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速，所述變速器控制裝置上安裝有變速操作裝置，所述變速操作裝置操縱所述前變速器實現變速；以及控制器，當確定出所述變速操作裝置已接收到操作模式#1時，所述控制器使所述前變速器變位到相應于所述多個鏈輪中的任一鏈輪的檔位，并且，當確定所述變速操作裝置已接收到不同于所述操作模式#1的操作模式#2時，所述控制器使所述前變速器移動一微小距離，所述微小距離比所述檔位之間的變位距離要短。
2.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，在所述變速操作裝置上安裝有用于進行所述變速的變速開關；當通過所述變速開關進行所述操作超過一預定時間段后，所述控制器確定執(zhí)行所述操作模式#2的操作。
3.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有變速開關，所述變速開關包括用于加速的加速開關和用于減速的減速開關；在可加速的期間，當使用所述加速開關進行的操作超過預定時間段時，或者，在可減速的期間，當使用所述減速開關進行一操作超過預定時間段時，所述控制器確定執(zhí)行所述操作模式#2的操作。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的自行車變速器控制裝置，其中，當所述變速開關進行的操作超過預定時間段時，所述控制器根據所述時間改變所述微小距離。
5.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有變速開關，所述變速開關包括用于加速的加速開關以及用于減速的減速開關，在不可加速期間，在所述加速開關進行的操作超過預定時間段的情況下，以及，在不可減速期間，在所述減速開關操作超過預定時間段的情況下，所述控制器均確定執(zhí)行所述操作模式#2的操作。
6.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有用于進行所述變速的變速開關，當所述變速開關在一定預定時間段內進行多次操作時，所述控制器確定執(zhí)行所述操作模式#2的操作。
7.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有用于所述操作模式#1的變速開關、及用于所述操作模式#2的操作模式#2開關；當操作所述操作模式#2開關時，所述控制器確定執(zhí)行所述操作模式#2的操作。
8.根據權利要求7所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述操作模式#2開關和所述變速開關容納在同一殼體中。
9.根據權利要求8所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述操作模式#2開關和所述變速開關安裝在一2級開關部件中。
10.根據權利要求7所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述操作模式#2開關容納在與容納所述變速開關的殼體不同的殼體中。
11.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有變速開關，所述變速開關包括用于加速的加速開關以及用于減速的減速開關；所述變速操作裝置上安裝有變速部件，所述變速部件可以自由移動到中間位置、從所述中間位置朝一方向移動的加速位置、以及從所述中間位置朝另一方向移動的減速位置，當所述變速部件移動到所述加速位置時，所述加速開關啟動，以及，當所述變速部件移動到所述減速位置時，所述減速開關啟動。
12.根據權利要求1所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速操作裝置上安裝有變速部件，所述變速部件可自由移動到中間位置、從所述中間位置沿一個方向移動的第一位置、以及從所述中間位置沿另一方向移動的第二位置；當所述變速部件移動到所述第一位置時，執(zhí)行操作模式#1；當所述變速部件移動到所述第二位置時，執(zhí)行操作模式#2。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述自行車變速器控制裝置上還安裝有后檔位檢測裝置，可以檢測后變速器的檔位，以及，其中所述控制器根據從所述后檔位檢測裝置所得到的檢測結果使相應于所述操作模式#2的決定無效。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述控制裝置還安裝有電源電壓檢測裝置，可以檢測用于驅動所述前變速器的電源電壓，以及，其中，所述控制器可以根據從所述電源電壓檢測裝置所得到的檢測結果使相應于所述操作模式#2的決定無效。
15.一種自行車變速器控制裝置，控制一電控前變速器，用于將安裝在沿軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速，所述控制裝置上安裝有變速開關，將所述前變速器移動到相應于所述多個鏈輪的多個檔位的任一位置；微調開關，將所述前變速器移動微小距離，所述微小距離比所述檔位之間的變位距離要短；以及，控制器，根據所述變速開關和所述微調開關的操作控制所述前變速器。
16.根據權利要求15所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述微小距離已經預先確定。
17.根據權利要求15所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述微小距離隨所述微調開關的操作時間而變化。
18.根據權利要求15至17中任一項所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速開關和所述微調開關容納在同一殼體中。
19.根據權利要求15至17中任一項所述的自行車變速器控制裝置，其中，所述變速開關和所述微調開關容納在不同的殼體中。
20.一種控制前變速器的方法，用于控制電控前變速器，使位于沿軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速；所述方法包括如下步驟當確定了所述變速操作裝置已接收了操作模式#1時將所述前變速器移動到對應于所述多個鏈輪的任一檔位的步驟，以及，當確定了所述變速操作裝置已接收了不同于所述操作模式#1的操作模式#2時將所述前變速器移動微小距離的步驟，其中所述距離比所述檔位之間的變位距離短。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制電控變速器的自行車變速器控制裝置，具有可使鏈條不直接與前變速器接觸的結構。自行車變速控制裝置(110)是控制一電控前變速器(97f)的裝置，從而將安裝在沿軸向設置為一排的多個鏈輪上的鏈條換檔變速。該變速控制裝置上裝配了變速操作裝置(120f)、(121f)、和變速控制器(130)。該變速操作裝置用于操縱前變速器進行變速。當確認變速操作裝置已經接收操作模式#1時，變速控制器將前變速器移動到對應多個鏈輪上的任何一個檔位，以及，當確認變速操作裝置已經接收了不同于所述操作模式#1的操作模式#2時，變速控制器將前變速器移動一比檔位之間的變位距離更小的微小距離。
文檔編號B62M25/08GK1660663SQ20051000266
公開日2005年8月31日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權日2004年2月24日
發(fā)明者藤井和浩, 高本隆一朗, 市田典 申請人:株式會社島野