許多自行車(chē)包括具有一個(gè)或者多個(gè)撥鏈器和鏈輪的手動(dòng)換擋傳動(dòng)系統(tǒng)。撥鏈器引起鏈條在傳動(dòng)系統(tǒng)中的鏈輪之間移動(dòng)。撥鏈器經(jīng)由安裝在手把上或者自行車(chē)上的其它的騎乘者可接近的位置的換擋機(jī)構(gòu)手動(dòng)地?fù)Q擋。由此，騎乘者需發(fā)起換擋輸入以變更自行車(chē)中的齒輪比。對(duì)于不熟練的和熟練的騎乘者，此類(lèi)型的手動(dòng)換擋輸入均會(huì)難于掌握。騎乘者可能未以合適的力、時(shí)機(jī)或者方向致動(dòng)手動(dòng)換擋控制，結(jié)果是騎乘者所打算的換擋操作會(huì)被不及時(shí)地或者不合適地執(zhí)行。結(jié)果是，可導(dǎo)致效率低的齒輪比，并且可影響騎乘者的踩踏效率。

已經(jīng)研發(fā)出用于自行車(chē)的自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)以消除對(duì)騎乘者換擋的需求，提高踩踏效率并且簡(jiǎn)化自行車(chē)操作。然而，當(dāng)確定在傳動(dòng)系統(tǒng)中選擇的速度級(jí)(舉例來(lái)說(shuō)，齒輪比)時(shí)，之前的自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)僅考慮自行車(chē)的踏頻。包括諸如滾動(dòng)阻力、傳動(dòng)系統(tǒng)阻力、地心引力等給予自行車(chē)的不同的阻力其他的因素也可影響踩踏效率和換擋性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于自行車(chē)的自動(dòng)變速器的控制設(shè)備?？刂圃O(shè)備可包括配置為指示自動(dòng)變速器在多個(gè)速度級(jí)之間換擋的控制器，每個(gè)速度級(jí)具有相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍?？刂破骺蛇M(jìn)一步配置為確定自行車(chē)的行進(jìn)阻力。如果行進(jìn)阻力超過(guò)預(yù)定的閾值，控制器可配置為調(diào)整踏頻范圍中的至少一個(gè)，并且在調(diào)整該至少一個(gè)踏頻范圍之后，控制器可進(jìn)一步配置為操作自動(dòng)變速器，以基于所調(diào)整的踏頻范圍和檢測(cè)到的踏頻進(jìn)行換擋。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為例如通過(guò)在執(zhí)行換擋操作時(shí)考慮行進(jìn)阻力，可以選擇速度級(jí)，這改善了踩踏效率并在騎乘者輸入高扭矩期間避免刺耳的換擋操作。

在第一方面中，控制器可配置為接收來(lái)自自行車(chē)速度傳感器、曲柄旋轉(zhuǎn)速度傳感器和踏頻傳感器中的至少一個(gè)的傳感器輸入，并且基于傳感器 輸入計(jì)算行進(jìn)阻力。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為可以基于不同的傳感器輸入確定行進(jìn)阻力，以增加行進(jìn)阻力計(jì)算的可靠性以及精確度，以改善換擋操作。

在第一方面中，控制器可配置為根據(jù)以下公式計(jì)算行進(jìn)阻力：

$\∫T\×Ndt-\frac{1}{2}m{(v_2-v_1)}^2$

其中

T＝扭矩；

N＝曲柄軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)量(每單位時(shí)間)；

m＝自行車(chē)和騎乘者的質(zhì)量；以及

v＝自行車(chē)速度。

使用上述的公式計(jì)算行進(jìn)阻力的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為可以精確地確定行進(jìn)阻力。

在第一方面中，控制器可進(jìn)一步配置為：在第一換擋模式中，基于檢測(cè)到的踏頻，從在各自具有相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍的多個(gè)速度級(jí)之中確定速度級(jí)；并且在第二換擋模式中，基于檢測(cè)到的行進(jìn)阻力和檢測(cè)到的踏頻確定速度級(jí)。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)例如為在選擇速度級(jí)時(shí)將行進(jìn)阻力納入考慮僅在期望時(shí)進(jìn)行，這可以改善換擋操作并且提高踩踏效率。

在第一方面中，第一換擋模式可以為普通模式，當(dāng)行進(jìn)阻力不超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)適用第一換擋模式，并且第二換擋模式可以為高負(fù)載模式，當(dāng)行進(jìn)阻力超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)適用第二換擋模式。使用閾值以確定選擇的換擋模式的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為例如使行進(jìn)阻力能夠僅在其對(duì)踩踏效率會(huì)有顯著影響的時(shí)候使用，以改善自行車(chē)操作。

在第一方面中，速度級(jí)中的至少兩個(gè)的踏頻范圍相同或者重疊。使用相似或者重疊的速度級(jí)的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)可以例如提供平滑的換擋操作，其具有不那么唐突的轉(zhuǎn)換移動(dòng)。

在第一方面中，在第一換擋模式中，基于目標(biāo)踏頻可以確定速度級(jí)中的至少一個(gè)的踏頻范圍。使用目標(biāo)踏頻的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為使騎乘者能夠在期望的踏頻范圍內(nèi)踩踏，以提高踩踏效率、減少騎乘者疲勞并且減少踩踏受傷的可能性。

在第一方面中，在第一換擋模式中，目標(biāo)踏頻可通過(guò)使用者可程控。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為騎乘者可以根據(jù)騎乘者的偏好調(diào)整目標(biāo)踏 頻，增加控制設(shè)備的適應(yīng)性和客戶(hù)滿(mǎn)意度。

在第一方面中，控制器可進(jìn)一步配置為開(kāi)始速度級(jí)跳躍模式，在速度級(jí)跳躍模式中，臨時(shí)踏頻范圍可設(shè)定為大于在第一換擋模式中的踏頻范圍，并且如果踏頻超出速度級(jí)跳躍模式中的臨時(shí)踏頻范圍之外，當(dāng)控制器不開(kāi)始第二換擋模式時(shí)，控制器可以再次開(kāi)始第一換擋模式。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為可避免不需要的換擋操作(舉例來(lái)說(shuō)，引起噪聲和振動(dòng)的唐突且刺耳的換擋轉(zhuǎn)換)，以例如改善換擋操作。

在第一方面中，控制器可進(jìn)一步配置為當(dāng)檢測(cè)到自行車(chē)速度大致為零時(shí)開(kāi)始停止模式，并且其中在停止模式中，踏頻范圍可設(shè)定為與速度級(jí)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的踏頻范圍。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為，例如當(dāng)自行車(chē)停止時(shí)可以設(shè)定期望的速度級(jí)，以使騎乘者能夠以期望的踏頻從靜止踩踏，而不用施加過(guò)度的扭矩。

在第一方面中，控制器可以進(jìn)一步配置為當(dāng)輸入能量達(dá)到或者超過(guò)預(yù)定的閾值時(shí)開(kāi)始高負(fù)載模式。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為當(dāng)騎乘者自身用力過(guò)度時(shí)，可以開(kāi)始高負(fù)載，以減少踩踏疲勞并且改善踩踏效率。

在第一方面中，控制器可以進(jìn)一步配置為檢測(cè)向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的轉(zhuǎn)換踏頻，并且配置為當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)換踏頻大于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限時(shí)，調(diào)整踏頻范圍，以具有低于檢測(cè)到的轉(zhuǎn)換踏頻的下限和高于檢測(cè)到的轉(zhuǎn)換踏頻的上限。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為例如可以避免在模式轉(zhuǎn)換期間的不需要的換擋，以改善換擋操作。

在第一方面中，控制器可以進(jìn)一步配置為檢測(cè)向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的轉(zhuǎn)換踏頻，并且可以配置為當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)換踏頻小于或者等于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限時(shí)，調(diào)整踏頻范圍，以具有低于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的當(dāng)前下限的下限和高于踏頻范圍的當(dāng)前上限的上限。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為例如可以避免在模式轉(zhuǎn)換期間的不需要的換擋，以改善換擋操作。

在第一方面中，當(dāng)檢測(cè)到的踏頻降到高負(fù)載模式中調(diào)整的踏頻范圍的下限之下時(shí)，控制器可以配置為確定是否可能降擋，并且如果可能，命令降擋操作；并且其中控制器可以進(jìn)一步配置為如果控制器不開(kāi)始高負(fù)載模式以及如果當(dāng)前速度級(jí)等于或者小于預(yù)定最小降擋速度級(jí)則禁止降擋操作。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為當(dāng)需求提供期望的換擋特性時(shí)，可以通過(guò)控制設(shè)備有選擇地實(shí)施降擋。

在第一方面中，預(yù)定最小降擋速度級(jí)根據(jù)使用者設(shè)定而確定。這種配置的一個(gè)潛在的優(yōu)點(diǎn)為騎乘者可以根據(jù)他們的偏愛(ài)調(diào)整最小降擋速度級(jí)，增加控制設(shè)備的適應(yīng)性以及客戶(hù)滿(mǎn)意度。

此發(fā)明內(nèi)容提供為以簡(jiǎn)化形式引入選擇的概念，下文在具體實(shí)施方式中會(huì)進(jìn)一步描述這些選擇的概念。此發(fā)明內(nèi)容不意圖明確所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意圖用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。而且，所要求保護(hù)的主題也不限制于解決此公開(kāi)的任何部分中所記載的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說(shuō)明

通過(guò)附圖的圖中的示例且不受附圖的圖所限制地圖示了本公開(kāi)，在附圖中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件，且其中：

圖1示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的具有花鼓組件的示例自行車(chē)的圖解視圖；

圖2和3示出了用于操作自行車(chē)的自動(dòng)變速器的方法的流程圖；

圖4示出了用于操作在高負(fù)載模式中的自動(dòng)變速器的方法的流程圖；

圖5示出了用于操作自行車(chē)中的自動(dòng)變速器以執(zhí)行換擋模式選擇和換擋操作的方法的流程圖；

圖6示出了用于確定行進(jìn)阻力的方法的流程圖；

圖7示出了用于在自行車(chē)的自動(dòng)變速器中執(zhí)行換擋模式選擇的方法的詳細(xì)的流程圖；

圖8示出了用于在自行車(chē)的自動(dòng)變速器中執(zhí)行換擋模式選擇的方法的另一個(gè)詳細(xì)流程圖；以及

圖9示出了用于在自動(dòng)變速器中執(zhí)行換擋操作的方法的詳細(xì)的流程圖。

圖10示出了圖1的示例自行車(chē)的一個(gè)示例配置的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的選定實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從此公開(kāi)可以了解，所提供的對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的以下描述僅僅是例示性的，無(wú)意于限制本發(fā)明，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求及其等同方式所限定。

首先參考圖1，自行車(chē)1包括控制設(shè)備10?？刂圃O(shè)備10可包括自動(dòng)變 速器2、控制器3以及一個(gè)或者多個(gè)傳感器4。自動(dòng)變速器2可包括多個(gè)速度級(jí)14以及輸入設(shè)備15。速度級(jí)14可具有相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍?？刂破?可配置為指示自動(dòng)變速器2在多個(gè)速度級(jí)之間換擋。在一個(gè)例子中，速度級(jí)14的每個(gè)可具有相關(guān)聯(lián)的和預(yù)定的齒輪比。例如，速度級(jí)的每個(gè)可具有對(duì)應(yīng)的前后鏈輪比。然而，在其他的例子中，自動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)可包括連續(xù)可調(diào)整的齒輪，或者內(nèi)花轂齒輪(internal hub gears)。

控制器2可包括儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器7中的指令，其由處理器8可執(zhí)行，以執(zhí)行本文描述的方法。傳感器4可包括自行車(chē)速度傳感器11、曲柄旋轉(zhuǎn)傳感器12和踏頻傳感器13中的至少一個(gè)。以此方式，可以檢測(cè)例如諸如自行車(chē)速度、曲柄速度和自行車(chē)踏頻的變量，用于隨后計(jì)算諸如自行車(chē)的行進(jìn)阻力。

自動(dòng)變速器2可包括多個(gè)速度級(jí)14。速度級(jí)限定為用于自行車(chē)的自動(dòng)變速器的特定的齒輪比。在一個(gè)例子中，速度級(jí)可為不連續(xù)的。也就是說(shuō)在這樣的實(shí)施方式中存在多個(gè)預(yù)定的齒輪比。然而，在其他的實(shí)施方式中可存在多個(gè)連續(xù)的速度級(jí)。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，速度級(jí)可包括在鏈輪組(舉例來(lái)說(shuō)，飛輪)中的選擇的前牙盤(pán)和選擇的后鏈輪。然而，已經(jīng)預(yù)期到其他的速度級(jí)的配置。例如，速度級(jí)可為從連續(xù)可變的變速器部件或者內(nèi)變速花鼓中選擇，或者例如，自行車(chē)可僅包括在前和/或后變速器中可變的鏈輪。

控制設(shè)備10還可包括輸入設(shè)備15。輸入設(shè)備15可包括按鈕、觸敏設(shè)備(舉例來(lái)說(shuō)，觸摸板，觸摸屏)、顯示器等，其使騎乘者能夠在自動(dòng)變速器中選擇諸如本文更詳細(xì)地描述的預(yù)定的最小降擋速度級(jí)、目標(biāo)踏頻等的不同的設(shè)置。由此，預(yù)定的最小降擋速度級(jí)和/或目標(biāo)踏頻可通過(guò)使用者程控。以此方式，用于在本文更詳細(xì)描述的自動(dòng)換擋技術(shù)中使用的一些變量可以被使用者選擇以提供騎乘者定制的自動(dòng)換擋操作。所以，可增加騎乘者滿(mǎn)意度。當(dāng)操作時(shí)，輸入設(shè)備15將手動(dòng)換擋信號(hào)提供至控制器。自動(dòng)變速器基本上由控制器3自動(dòng)地控制。然而當(dāng)控制器3接收來(lái)自輸入設(shè)備15的換擋信號(hào)時(shí)，控制器基于換擋信號(hào)臨時(shí)地控制自動(dòng)變速器。進(jìn)一步在其他的實(shí)施方式中，輸入設(shè)備15可整合至諸如控制器3的控制設(shè)備、自動(dòng)變速器2等的部件中。進(jìn)一步在其他的實(shí)施方式中，諸如智能手機(jī)、平板電腦或者個(gè)人電腦的輸入設(shè)備15可與控制設(shè)備分離并且經(jīng)由無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備與控制器連接。自動(dòng)變速器2或者更一般地自行車(chē)1可包括配置為接收來(lái) 自騎乘者的踩踏輸入的曲柄軸16。曲柄軸16配置為將旋轉(zhuǎn)能量傳遞至速度級(jí)14。換擋設(shè)備17(舉例來(lái)說(shuō)，撥鏈器)還可設(shè)置在自動(dòng)變速器2中，以能夠在多個(gè)速度級(jí)14之間進(jìn)行換擋操作。因此，在一個(gè)例子中，換擋設(shè)備17可聯(lián)接至速度級(jí)14。而且，換擋設(shè)備17可配置為接收來(lái)自控制器3的換擋命令。以此方式，控制器3可以指示自動(dòng)變速器2以通過(guò)換擋設(shè)備17的操作在多個(gè)速度級(jí)14之間降擋和升擋。

將領(lǐng)會(huì)的是自行車(chē)1可包括諸如前車(chē)輪和后車(chē)輪、車(chē)架、制動(dòng)系統(tǒng)等通常包括在自行車(chē)中的附加零件、部件等。

圖2和3示出了用于操作用于自行車(chē)的自動(dòng)變速器的方法M1。圖1中示出的包括自動(dòng)變速器2和控制器3的控制設(shè)備10可用于實(shí)施方法M1以及本文更詳細(xì)描述的方法M2、M3、M4、M5、M6和M7。具體地，圖1中示出的控制器3，可配置為實(shí)施本文描述的方法步驟。然而，在其他的實(shí)施方式中，具有自動(dòng)變速器、控制器等的其他合適的控制設(shè)備可用于實(shí)施本文描述的方法步驟。

在S1處，該方法包括指示自動(dòng)變速器在多個(gè)速度級(jí)之間換擋。速度級(jí)的每個(gè)具有相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍。在多個(gè)速度級(jí)之間換擋可包括經(jīng)由一個(gè)或者多個(gè)諸如撥鏈器(舉例來(lái)說(shuō)，前撥鏈器和/或后撥鏈器)或者內(nèi)變速花鼓的換擋設(shè)備變更自動(dòng)變速器中的速度級(jí)(舉例來(lái)說(shuō)，齒輪比)。然而，已經(jīng)預(yù)期到許多的適合的換擋設(shè)備。進(jìn)一步在一個(gè)實(shí)施方式中，自動(dòng)變速器可具有多個(gè)不連續(xù)的速度級(jí)(舉例來(lái)說(shuō)，不連續(xù)的齒輪比)。例如，速度級(jí)可包括選擇的前鏈輪和/或后鏈輪。然而，在其他的實(shí)施方式中，自動(dòng)變速器中的速度級(jí)可為連續(xù)可調(diào)整的。

接下來(lái)在S2處，該方法包括確定自行車(chē)的行進(jìn)阻力。確定自行車(chē)的行進(jìn)阻力可包括步驟S3-S4。在S3處，該方法包括接收來(lái)自自行車(chē)速度傳感器、曲柄旋轉(zhuǎn)傳感器和踏頻傳感器中的至少一個(gè)的傳感器輸入。在一個(gè)實(shí)施方式中，可接收來(lái)自上述全部的傳感器的傳感器輸入。以此方式，可以檢測(cè)到自行車(chē)速度、曲柄速度和自行車(chē)踏頻。在S4處，該方法包括基于傳感器輸入計(jì)算行進(jìn)阻力?；趥鞲衅鬏斎胗?jì)算行進(jìn)阻力可包括步驟S5。

在S5處，該方法包括根據(jù)以下公式計(jì)算行進(jìn)阻力：

$\∫T\×Ndt-\frac{1}{2}m{(v_2-v_1)}^2---\left(1\right)$

其中

T＝扭矩；

N＝曲柄軸旋轉(zhuǎn)的數(shù)目(每單位時(shí)間)；

m＝自行車(chē)和騎乘者的質(zhì)量；以及

v＝自行車(chē)速度

然而，在其他的實(shí)施方式中，可使用可模擬行進(jìn)阻力的其他的適合的公式來(lái)確定行進(jìn)阻力。

在S6處，該方法包括確定自行車(chē)的行進(jìn)阻力是否大于閾值。在其他的實(shí)施方式中，可使用其他的技術(shù)而不是行進(jìn)阻力閾值來(lái)確定換擋模式選擇。例如，在其他的實(shí)施方式中，可使用踏頻和/或速度來(lái)確定換擋模式選擇。

如果確定了行進(jìn)阻力大于閾值(在S6處為是)，則方法前進(jìn)至S7。在S7處，該方法包括實(shí)施第一換擋模式。在第一換擋模式中，該方法包括在S8處基于檢測(cè)到的踏頻從各自具有相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍的多個(gè)速度級(jí)之中確定速度級(jí)。由此，在第一換擋模式中，由于阻力對(duì)自行車(chē)踩踏操作的作用可能不顯著，可不考慮行進(jìn)阻力。在一個(gè)實(shí)施方式中，速度級(jí)中的至少兩個(gè)的踏頻范圍相同或者重疊。具有重疊的速度級(jí)可增加平滑換擋操作的可能性。然而，在其他的實(shí)施方式中，速度級(jí)可不重疊。進(jìn)一步在一個(gè)實(shí)施方式中，在第一換擋模式中，速度級(jí)的至少一個(gè)的踏頻范圍是基于目標(biāo)踏頻確定的。在這樣的實(shí)施方式中，在一個(gè)例子中，目標(biāo)踏頻通過(guò)使用者是可程控的。例如，騎乘者可使用輸入設(shè)備程控地選擇目標(biāo)踏頻。以此方式，騎乘者可以選擇合意的目標(biāo)踏頻，從而增加變速器的適應(yīng)性。然而在其他的例子中，目標(biāo)踏頻可由控制器自動(dòng)地確定而非用戶(hù)輸入。

如果確定了行進(jìn)阻力小于閾值(在S6處為否)，方法前進(jìn)至S9。在S9處，該方法包括確定至自動(dòng)變速器的輸入能量是否大于或者等于預(yù)定閾值。在其他的實(shí)施方式中，步驟S9可從方法M1省略。如果確定了輸入能量不大于或者等于預(yù)定閾值(在S9處為否)，方法繼續(xù)至S7。然而，如果確定了輸入能量大于或者等于預(yù)定閾值(在S9處為是)，方法前進(jìn)至S10。

在S10處，該方法包括實(shí)施第二換擋模式。在第二換擋模式中，該方法包括在S11處調(diào)整踏頻范圍中的至少一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)預(yù)定的值調(diào)整踏頻范圍。例如，通過(guò)預(yù)定的每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)(rpm)，可階梯式地變更踏頻范圍的上限和/或下限。調(diào)整踏頻范圍可以使踩踏效率提高并且還可允許改善換擋操作(舉例來(lái)說(shuō)，更平滑的換擋操作)。

接下來(lái)在S12處，該方法包括操作自動(dòng)變速器以基于調(diào)整的踏頻范圍和檢測(cè)到的踏頻換擋。

接下來(lái)在S13處，基于檢測(cè)到的行進(jìn)阻力和檢測(cè)到的踏頻執(zhí)行確定速度級(jí)。以此方式，通過(guò)考慮多個(gè)變量可以改善速度級(jí)選擇。所以，可以提高踩踏效率并且可以改善換擋操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一換擋模式可為普通模式并且第二換擋模式可為高負(fù)載模式。然而，已經(jīng)預(yù)期到其他類(lèi)型的模式。

現(xiàn)在參考圖3，在步驟S14處，該方法確定速度級(jí)跳躍模式是否應(yīng)當(dāng)開(kāi)始。進(jìn)入條件可用于確定速度級(jí)跳躍模式的實(shí)施，諸如控制器3接收來(lái)自輸入設(shè)備15的換擋信號(hào)。

如果確定了速度級(jí)跳躍模式應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S14處為是)，方法前進(jìn)至S15。在S15處，該方法包括開(kāi)始速度級(jí)跳躍模式。開(kāi)始速度級(jí)跳躍模式可包括步驟S16-S18。在S16處，該方法包括將臨時(shí)踏頻范圍設(shè)定為大于第一換擋模式中的踏頻范圍。在S17處，該方法包括確定踏頻是否超出臨時(shí)踏頻范圍。如果踏頻未超出臨時(shí)踏頻范圍(在S17處為否)，方法返回至S17。然而，如果踏頻超出臨時(shí)踏頻范圍(在S17處為是)，方法前進(jìn)至S18。在S18處，該方法包括當(dāng)控制器不開(kāi)始第二換擋模式時(shí)再次開(kāi)始第一換擋模式。因此，如所指示的，在S18處如果第二換擋模式不開(kāi)始，則方法可以返回至S7。然而，如果開(kāi)始了第二換擋模式，則方法可以返回至S12。

在S19處，方法包括確定停止模式是否應(yīng)當(dāng)開(kāi)始。將領(lǐng)會(huì)的是停止模式可以基于自行車(chē)的速度開(kāi)始。例如，當(dāng)自行車(chē)的速度小于閾值，或者在一個(gè)特定例子中大致為零時(shí)，可開(kāi)始停止模式。

如果確定了停止模式不應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S19處為否)，方法結(jié)束，并且典型地返回至在其中方法可在S1處再次展開(kāi)的狀態(tài)。然而，如果確定了停止模式應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S19處為是)，方法繼續(xù)至S20。在S20處，方法包括開(kāi)始停止模式。開(kāi)始停止模式可包括在S21處將踏頻范圍設(shè)定至與速度級(jí)相關(guān)聯(lián)的預(yù)定的踏頻范圍。以此方式，例如，可以選擇使騎乘者能夠從停止快速地加速的速度級(jí)，以改善自行車(chē)操作。

圖4示出了詳述用于實(shí)施高負(fù)載模式的特定的技術(shù)的方法M2。如上所述的關(guān)于方法M1圖示在圖2和圖3中，第二換擋模式可為高負(fù)載模式。

在S22處，該方法包括確定高負(fù)載模式是否應(yīng)當(dāng)開(kāi)始。在一個(gè)實(shí)施方式中，高負(fù)載模式可如關(guān)于方法M1所述，基于自行車(chē)的行進(jìn)阻力和/或輸 入能量開(kāi)始。

如果確定了高負(fù)載模式應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S22處為是)，方法繼續(xù)至S23。在S23處該方法包括實(shí)施高負(fù)載模式。實(shí)施高負(fù)載模式S23可包括步驟S24-S36。在S24處方法包括檢測(cè)向高負(fù)載模式的轉(zhuǎn)換時(shí)的轉(zhuǎn)換踏頻。將領(lǐng)會(huì)的是高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換可包括在基于檢測(cè)到的行進(jìn)阻力和檢測(cè)到的踏頻確定速度級(jí)的步驟之前的時(shí)間段。

在S25處，該方法確定轉(zhuǎn)換踏頻是否大于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限。如果確定了轉(zhuǎn)換踏頻大于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限(在S25處為是)，那么方法繼續(xù)至S26。在S26處該方法包括當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)換踏頻大于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限時(shí)，調(diào)整踏頻范圍以具有低于檢測(cè)的轉(zhuǎn)換踏頻的下限和高于檢測(cè)的轉(zhuǎn)換踏頻的上限。

然而，如果確定了轉(zhuǎn)換踏頻不大于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限(在S25處為否)，那么方法繼續(xù)至S27。在S27處，該方法包括當(dāng)檢測(cè)的轉(zhuǎn)換踏頻小于或者等于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的下限時(shí)，調(diào)整踏頻范圍以具有低于當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍的當(dāng)前下限的下限以及高于踏頻范圍的當(dāng)前上限的上限。在S28處該方法確定檢測(cè)到的踏頻是否降至調(diào)整的踏頻范圍的下限之下。

如果檢測(cè)到的踏頻未降到調(diào)整的踏頻范圍的下限之下(在S28處為否)，方法移動(dòng)至S32。然而，如果檢測(cè)到的踏頻降到調(diào)整的踏頻范圍的下限之下(在S28處為是)，方法繼續(xù)至S29。

在S29處，該方法包括確定降擋操作是否是可能的。如果確定了降擋操作是可能的(在S29處為是)，方法繼續(xù)至S30。如果現(xiàn)在的速度狀態(tài)不是預(yù)定的最小速度級(jí)，降擋操作是可能的。在S30處，該方法包括命令降擋操作。然而，如果確定了降擋操作是不可能的(在S29處為否)，方法繼續(xù)至S31。在S31處，方法包括禁止降擋操作。

在S32處，該方法確定檢測(cè)到的踏頻是否大于調(diào)整的踏頻范圍的更高的極限。如果檢測(cè)到的踏頻不大于調(diào)整的踏頻范圍的更高的極限(在S32處為否)，方法返回至S28。然而，如果檢測(cè)到的踏頻大于調(diào)整的踏頻范圍的更高的極限(在S32處為是)，方法前進(jìn)至S33。

在S33處，方法包括確定升擋操作是否是可能的。如果確定了升擋操作是可能的(在S33處為是)，方法繼續(xù)至S34。在S34處方法包括命令升擋操作。然而，如果確定了升擋操作是不可能的(在S33處為否)，方 法繼續(xù)至S35。如果當(dāng)前的速度狀態(tài)不是預(yù)定的最大速度級(jí)，則升擋操作是可能的。在S35處，方法包括禁止升擋操作。

然而，如果確定了高負(fù)載模式不應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S22處為否)，方法前進(jìn)至S36。在S36處，該方法包括如果控制器不開(kāi)始高負(fù)載模式以及如果當(dāng)前速度級(jí)等于或者小于預(yù)定的最小降擋速度級(jí)，則禁止降擋操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)使用者設(shè)定確定預(yù)定的最小降擋速度級(jí)。

圖5示出了用于控制自行車(chē)的控制設(shè)備中的換擋操作的方法M3。在S37處，該方法包括確定行進(jìn)阻力。如上所討論的，行進(jìn)阻力可以使用公式(1)確定。接下來(lái)在S38處，該方法包括確定操作的模式。如上所討論的，操作的模式可包括第一換擋模式(舉例來(lái)說(shuō)，普通模式)、第二換擋模式(舉例來(lái)說(shuō)，高負(fù)載模式)、停止模式和/或速度級(jí)跳躍模式。換擋模式可以基于行進(jìn)阻力、自行車(chē)速度和/或輸入能量選擇。

接下來(lái)在S39處，方法包括調(diào)整踏頻范圍。可以基于在S38中選擇的模式調(diào)整踏頻范圍。以此方式，可以基于行進(jìn)阻力改變踏頻范圍以改善換擋操作。例如，可以期望增加不同的操作模式中的踏頻范圍的幅度(舉例來(lái)說(shuō)，擴(kuò)展踏頻的上和/或下限)以在騎乘者施加大量的能量時(shí)禁止不需要的換擋操作。然而，在其他的例子中，可減小踏頻范圍的幅度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)選擇了第一換擋模式時(shí)，可不調(diào)整踏頻范圍。在S40處，該方法包括確定換擋操作，其可包括在步驟S41處確定降擋許可。然而將領(lǐng)會(huì)的是還可確定升擋許可。在S42處該方法包括命令換擋操作。將領(lǐng)會(huì)的是自動(dòng)變速器可以此方式換擋而無(wú)需請(qǐng)求換擋操作的使用者輸入。

圖6示出了詳細(xì)方法M4，方法M4示出了確定行進(jìn)阻力的方式。然而，已經(jīng)預(yù)期到用于確定行進(jìn)阻力的許多方法。

在S43處，該方法包括計(jì)算瞬時(shí)輸入能量。接下來(lái)在S44處，該方法包括整合瞬時(shí)能量以計(jì)算輸入能量。在S45處該方法包括確定自行車(chē)速度傳感器是否有正讀數(shù)。如果確定了自行車(chē)速度傳感器沒(méi)有正讀數(shù)(在S45處為否)，方法結(jié)束。然而，如果確定自行車(chē)速度傳感器有正讀數(shù)(在S45處為是)，方法前進(jìn)至S46。在S46處，方法包括計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)中的改變。

在S47處，該方法包括計(jì)算作為運(yùn)轉(zhuǎn)和輸入能量之間的差的行進(jìn)阻力。以此方式，可以精確地確定行進(jìn)阻力，以在使用行進(jìn)阻力時(shí)確定換擋模式選擇。接下來(lái)在S48處，方法包括重新設(shè)定整合的輸入能量。

圖7示出了詳細(xì)方法M5，方法M5示出換擋模式選擇技術(shù)。在S49處，該方法包括確定自行車(chē)的速度是否為零。如果自行車(chē)速度為零(在S49處為是)方法繼續(xù)至S50。在S50處，方法包括通過(guò)設(shè)定零速度標(biāo)記開(kāi)始停止模式。

然而，如果自行車(chē)速度不為零(在S49處為否)，方法前進(jìn)至S51。在S51處，方法包括確定行進(jìn)阻力是否在第一閾值之上。如果行進(jìn)阻力不在第一閾值(在S51處為否)之上，方法前進(jìn)至S52。在S52處，方法包括實(shí)施普通模式。如上所談?wù)摰?，在普通模式中基于檢測(cè)到的踏頻可確定速度級(jí)。

然而，如果行進(jìn)阻力在第一閾值之上(在S51處為是)，方法前進(jìn)至S53。在S53處，方法包括確定輸入能量是否在閾值之下。如果確定了輸入能量不在閾值之下(在S53處為否)，方法繼續(xù)至S54。在S54處，方法包括實(shí)施高負(fù)載模式。如上所談?wù)摰?，在高?fù)載模式中基于檢測(cè)到的行進(jìn)阻力和檢測(cè)到的踏頻可確定速度級(jí)。然而，如果確定了輸入能量在閾值之下(在S53處為是)，方法繼續(xù)至S55。在S55處，方法包括實(shí)施普通模式。方法M5能夠使行進(jìn)阻力和輸入能量在換擋模式選擇期間均納入考慮，以改善換擋操作。

圖8示出了詳細(xì)方法M6，方法M6示出換擋模式選擇技術(shù)。在S56處，該方法包括確定高負(fù)載模式是否應(yīng)當(dāng)實(shí)施。如果確定高負(fù)載模式應(yīng)當(dāng)實(shí)施(在S56處為是)，方法前進(jìn)至S57。在S57處，該方法確定當(dāng)前踏頻范圍的下限是否大于向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的踏頻。

如果確定了當(dāng)前踏頻范圍的下限大于向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的踏頻(在S57處為是)，方法前進(jìn)至S58。在S58處，該方法包括從向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的踏頻減去3rpm，以限定踏頻范圍的下限，并且增加20rpm到向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的踏頻，以限定踏頻范圍的上限。

然而，如果確定了當(dāng)前踏頻范圍的下限不大于向高負(fù)載模式轉(zhuǎn)換時(shí)的踏頻(在S57處為否)，方法前進(jìn)至S59。在S59處，該方法包括從當(dāng)前踏頻范圍的下限減去3rpm，以限定踏頻范圍的下限，并且增加20rpm到當(dāng)前踏頻范圍的下限，以限定踏頻范圍的上限。將領(lǐng)會(huì)的是S58和S59中描述的踏頻范圍調(diào)整的量級(jí)實(shí)際上是示例性的，并且在其他的實(shí)施方式中，可以使用其他的適合的踏頻范圍調(diào)整值。

如果確定了高負(fù)載模式不應(yīng)當(dāng)開(kāi)始(在S56處為否)，方法前進(jìn)至S60。 在S60處，該方法包括確定是否設(shè)定零速度標(biāo)記。當(dāng)自行車(chē)速度小于預(yù)定的值或者大致為零時(shí)可設(shè)定零速度級(jí)標(biāo)記。

如果設(shè)定了零速度標(biāo)記(在S60處為是)，方法繼續(xù)至S61，其包括根據(jù)速度級(jí)數(shù)量設(shè)定踏頻。在S62處描繪出示例性的踏頻范圍和相關(guān)聯(lián)的速度級(jí)。然而，已經(jīng)預(yù)期到許多附加或者可替換的速度級(jí)以及相關(guān)聯(lián)的踏頻范圍。

如果確定了未設(shè)定零速度標(biāo)記(在S60處為否)，方法前進(jìn)至S63。在S63處，該方法包括確定是否設(shè)定速度級(jí)跳躍標(biāo)記。如果確定了未設(shè)定速度級(jí)跳躍標(biāo)記(在S63處為否)，方法繼續(xù)至S64。在S64處，該方法包括通過(guò)從標(biāo)準(zhǔn)的踏頻減去10rpm以限定下限并且增加10rpm到標(biāo)準(zhǔn)的踏頻以限定上限來(lái)限定踏頻范圍。在一個(gè)實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)的踏頻可以是使用者可程控的。而且，例如，初始的標(biāo)準(zhǔn)的踏頻可為諸如60rpm的預(yù)定的值。

然而，如果確定了未設(shè)定速度級(jí)跳躍標(biāo)記(在S63處為是)，方法繼續(xù)至S65。在S65處，該方法包括通過(guò)從標(biāo)準(zhǔn)的踏頻減去20rpm以限定下限并且增加20rpm到標(biāo)準(zhǔn)的踏頻以限定上限來(lái)限定踏頻范圍。將領(lǐng)會(huì)的是步驟S64和S65中的踏頻范圍調(diào)整實(shí)際上是示例性的，并且已經(jīng)預(yù)期到許多踏頻范圍調(diào)整程度。方法M6使當(dāng)前速度級(jí)的踏頻范圍能夠基于自行車(chē)中的不同的操作狀態(tài)調(diào)整，以通過(guò)增加踏頻范圍的邊界改善換擋操作，以防止在選擇的自行車(chē)操作的階段的不需要的換擋。

圖9示出了詳細(xì)方法M7，方法M7示出換擋操作。在S66處，該方法確定是否選擇高負(fù)載模式。如果確定了選擇了高負(fù)載模式(在S66處為是)，方法繼續(xù)至S67。在S67處，該方法包括允許降擋操作。將領(lǐng)會(huì)的是降擋包括在例如通過(guò)諸如撥鏈器的換擋設(shè)備選擇了較低擋位的情況下自動(dòng)變速器中的操作。

然而，如果確定未選擇高負(fù)載模式(在S66處為否)，方法繼續(xù)至S68。在S68處方法包括確定當(dāng)前速度級(jí)是否大于或者等于用于降擋的預(yù)定最小速度級(jí)。如果確定當(dāng)前速度級(jí)大于或者等于預(yù)定用于降擋的預(yù)定最小速度級(jí)(在S68處為是)，方法繼續(xù)至S69。在S69處，方法包括允許降擋操作。然而，如果確定當(dāng)前速度級(jí)不大于或者等于用于降擋的預(yù)定最小速度級(jí)(在S68處為否)，方法繼續(xù)至S70。在S70處，方法包括禁止降擋操作。方法M7使降擋能夠在實(shí)施高負(fù)載模式和速度級(jí)大于最小速度級(jí)時(shí)執(zhí) 行，以減小騎乘者需要施加在曲柄軸上的能量的總量。結(jié)果是，可以提高踩踏效率并且可以減少騎乘者疲勞。圖10示出了示例自行車(chē)1的側(cè)視圖，其已經(jīng)在圖1中圖示地示出。圖10中還示出了包括控制器3和輸入設(shè)備6的控制設(shè)備10。附加地，還描繪了具有換擋設(shè)備17(舉例來(lái)說(shuō)，前撥鏈器和后撥鏈器)的自動(dòng)變速器2。如上所討論的，控制器3可命令換擋設(shè)備17調(diào)整自動(dòng)變速器中的速度級(jí)。自行車(chē)進(jìn)一步包括車(chē)輪71和車(chē)架72。

本文所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”及其派生詞意圖為開(kāi)放性術(shù)語(yǔ)，其指明所記載的特征、元件、部件、群組、整體和/或步驟的存在，但不排除其他未記載的特征、元件、部件、群組、整體和/或步驟的存在。這種定義也適應(yīng)具有類(lèi)似含義的詞匯，例如，術(shù)語(yǔ)“具有”、“包含”及其派生詞。

本文所使用的程度術(shù)語(yǔ)，諸如“大致”意味著所修飾術(shù)語(yǔ)的合理量的偏差，使得最終結(jié)果不會(huì)顯著改變(例如制造公差)。

盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了自行車(chē)控制設(shè)備的特定實(shí)施方式，但所公開(kāi)的特定設(shè)置方式意味著僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。在不背離此公開(kāi)的范圍的情況下，可以采用不同方式結(jié)合上文所描述的各種實(shí)施方式的特征以及其變型。