專利名稱：自行車用自動(dòng)變速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變速控制裝置，特別是，涉及根據(jù)自行車的行駛狀態(tài)控制分別具有多個(gè)變速級(jí)的前后變速裝置的自行車用自動(dòng)變速控制裝置。
背景技術(shù)：
在運(yùn)動(dòng)用的自行車及輕便車中，具有根據(jù)車速變速控制前后變速裝置(例如前后撥鏈器及前后多個(gè)鏈輪)的帶有自動(dòng)變速功能的變速控制機(jī)構(gòu)的變速裝置，在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在前述文獻(xiàn)公開(kāi)的將前后變速裝置自動(dòng)變速的現(xiàn)有技術(shù)的變速控制裝置中，在自動(dòng)變速模式時(shí)，在根據(jù)車速將前后的變速裝置變速的同時(shí)，在前后變速裝置變速時(shí)，以使用正在使用的鏈輪中的任一個(gè)進(jìn)行變速的方式進(jìn)行變速控制。借此，不會(huì)產(chǎn)生無(wú)效的變速。這樣，當(dāng)利用前后的變速裝置進(jìn)行自動(dòng)變速時(shí)，與只利用后變速裝置進(jìn)行自動(dòng)變速的情況相比，可以根據(jù)精密的齒輪比進(jìn)行十分精密的自動(dòng)變速。
專利文獻(xiàn)1特表平8-501742號(hào)公報(bào)在前述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，以在前后變速裝置的變速時(shí)，利用正在使用當(dāng)中的鏈輪中之一進(jìn)行變速的方式進(jìn)行變速控制。因此，很容易進(jìn)行不存在無(wú)效的變速，但存在著變速比急劇變化、對(duì)腳造成很大的負(fù)擔(dān)的可能性。因此，考慮將后變速裝置優(yōu)先地分階段地進(jìn)行變速。但是，當(dāng)這樣令后變速裝置優(yōu)先變速時(shí)，在速度急劇上升和急劇下降等速度變化激烈的情況下，變速動(dòng)作頻繁進(jìn)行，達(dá)到理想的齒輪比的時(shí)間延緩，有可能產(chǎn)生震顫。這樣，在前述變速控制裝置中，很難根據(jù)行駛狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題是，在自動(dòng)變速控制前后變速裝置的裝置中，即使行駛狀態(tài)發(fā)生急劇的變化，也能夠根據(jù)行駛狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。
根據(jù)發(fā)明1的自行車用自動(dòng)變速裝置，在根據(jù)自行車的行駛狀態(tài)控制分別具有多個(gè)變速級(jí)的前后變速裝置的裝置中，包括行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)是檢測(cè)行駛狀態(tài)的機(jī)構(gòu)?？刂茩C(jī)構(gòu)是根據(jù)用行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)，將前后變速裝置中的任一個(gè)優(yōu)先變速的機(jī)構(gòu)。
在這種自動(dòng)變速裝置中，當(dāng)檢測(cè)出行駛狀態(tài)時(shí)，根據(jù)檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)的變化將前后變速裝置中的任一個(gè)優(yōu)先變速。例如，當(dāng)緩慢行駛狀態(tài)變化時(shí)，利用變速比的變化小的后變速裝置進(jìn)行變速，在行駛狀態(tài)急劇變化時(shí)，可以利用變速比的變化比后變速裝置大的前變速裝置進(jìn)行變速。這里，由于根據(jù)行駛狀態(tài)將前后變速裝置中之任一進(jìn)行優(yōu)先變速，所以，即使行駛狀態(tài)發(fā)生急劇的變化，也能夠根據(jù)行駛狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。
根據(jù)發(fā)明2的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明1所述的裝置中，控制機(jī)構(gòu)在檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)的變化為第一種條件時(shí)，將后變速裝置的變速級(jí)優(yōu)選地依次變速，在檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)為比前述第一種條件急劇變化的第二種條件時(shí)，與后變速裝置的變速級(jí)無(wú)關(guān)，將前變速裝置的變速級(jí)優(yōu)選地變速。在這種情況下，在行駛狀態(tài)緩慢變化的第一種條件時(shí)，利用變速比的變化小的后變速裝置依次變速，在行駛狀態(tài)急劇變化的第二種條件時(shí)，可以利用變速比的變化比后變速裝置大的前變速裝置進(jìn)行變速。因此，即使行駛狀態(tài)急劇變化也不會(huì)頻繁進(jìn)行變速動(dòng)作，根據(jù)行駛狀態(tài)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變速動(dòng)作。
根據(jù)發(fā)明3的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明1或2所述的裝置中，控制機(jī)構(gòu)對(duì)根據(jù)前后變速級(jí)的組合設(shè)定的換高速檔閾值及換低速檔閾值與檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)進(jìn)行比較，將前后變速裝置中之任一優(yōu)先變速。在這種情況下，由于利用在換高速檔和換低速檔時(shí)不同閾值進(jìn)行控制，所以，很容易防止變速動(dòng)作頻繁產(chǎn)生的震顫，即使行駛狀態(tài)變化，變速動(dòng)作也不會(huì)更加頻繁地進(jìn)行。因此，可以根據(jù)行駛狀態(tài)實(shí)現(xiàn)更加恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。
根據(jù)發(fā)明4的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明3所述的裝置中，控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)超過(guò)比對(duì)應(yīng)于當(dāng)前變速級(jí)的后變速裝置的換高速檔閾值至少高出一檔的變速級(jí)的換高速檔閾值時(shí)，將前變速裝置的變速級(jí)優(yōu)先變速。在這種情況下，由于利用通常使用的換高速檔閾值進(jìn)行前變速裝置的優(yōu)先控制，所以，控制變得更加簡(jiǎn)單。
根據(jù)發(fā)明5的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明3或4所述的裝置中，控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)超過(guò)比對(duì)應(yīng)于當(dāng)前變速級(jí)的后變速裝置的換低速檔閾值至少低一檔的變速級(jí)的換低速檔閾值時(shí)，將前變速裝置的變速級(jí)優(yōu)先變速。在這種情況下，由于利用通常使用的換低速檔閾值進(jìn)行前變速裝置的優(yōu)先控制，所以，控制變得更加簡(jiǎn)單。
此外，在發(fā)明4及5中，所謂行駛狀態(tài)超過(guò)閾值，如果行駛狀態(tài)是速度的話，在換高速檔閾值的情況下，指的是，所檢測(cè)出來(lái)的速度在高速側(cè)超過(guò)換高速檔閾值，在換低速檔閾值的情況下，指的是在低速側(cè)超過(guò)該換低檔閾值。此外，在利用曲柄旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)行駛狀態(tài)的情況下，在換高速檔閾值的情況下，是指檢測(cè)出來(lái)的曲柄旋轉(zhuǎn)速度在高旋轉(zhuǎn)速度側(cè)超過(guò)換高速檔閾值，在換低速檔閾值的情況下，指的是在低旋轉(zhuǎn)速度側(cè)超過(guò)所述換低檔閾值。進(jìn)而，在用脈沖測(cè)量速度及曲柄轉(zhuǎn)數(shù)的情況下，在換高速檔閾值的情況下，指的是從檢測(cè)出來(lái)的脈沖間隔比對(duì)應(yīng)于換高速檔閾值的脈沖間隔短時(shí)的情況，在換低速檔的情況下，是該脈沖間隔變長(zhǎng)時(shí)的情況。
根據(jù)發(fā)明6的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明1至5中任何一個(gè)所述的裝置中，行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)自行車的車速。在這種情況下，由于通過(guò)用于自動(dòng)變速的車速優(yōu)先控制前變速裝置，所以優(yōu)先控制變得更加簡(jiǎn)單。
根據(jù)發(fā)明7的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明1至5中任何一個(gè)所述的裝置中，行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)自行車的加速度。在這種情況下，由于利用對(duì)應(yīng)于行駛狀態(tài)的急劇變化而變化的加速度優(yōu)先控制前變速裝置，所以作為在優(yōu)先控制中的換高速檔及換低速檔的閾值，可以只使用它們之中的一種閾值。
根據(jù)發(fā)明8的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在發(fā)明1至7中任何一個(gè)所述的裝置中，前后變速裝置分別具有齒數(shù)不同的多個(gè)鏈輪及使掛到鏈輪中之任一個(gè)上的鏈條換檔用的能夠進(jìn)行電控制的撥鏈器。在這種情況下，在具有多個(gè)鏈輪和撥鏈器的前后的外裝變速裝置中，能夠根據(jù)行駛狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明


圖1、是采用本發(fā)明的一種實(shí)施形式的自行車的側(cè)視圖。
圖2、是車把部分的放大透視圖。
圖3、是表示控制裝置的結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。
圖4、是表示控制裝置的結(jié)構(gòu)的剩余部分的框圖。
圖5、是表示液晶顯示部的顯示畫(huà)面的一個(gè)例子的示意圖。
圖6、是表示第一控制部的主程序的控制內(nèi)容的流程圖。
圖7、是表示換高速檔1處理的控制內(nèi)容的流程圖。
圖8、是表示換高速檔2處理的控制內(nèi)容的流程圖。
圖9、是表示換低速檔1處理的控制內(nèi)容的流程圖。
圖10、是表示換低速檔2處理的控制內(nèi)容的流程圖。
圖11、是表示手動(dòng)變速處理的控制內(nèi)容的流程圖。
圖12、是表示換高速檔閾值的一個(gè)例子的圖示。
圖13、是表示換低速檔閾值的一個(gè)例子的圖示。
符號(hào)說(shuō)明8 前變速裝置9 后變速裝置11 控制裝置19 交流發(fā)電機(jī)26f、26r 前和后撥鏈器29 鏈條30 第一控制單元35 第一控制部F1～F3、R1～R8 鏈輪發(fā)明的實(shí)施形式在圖1中，采用本發(fā)明的一種實(shí)施形式的自行車是一種帶有前后懸架的山地自行車，包括帶有后懸架13r的車架體2和帶有前懸架13f的前叉3的車架1，車把部4，包含前后變速裝置8、9的驅(qū)動(dòng)部5，安裝在前叉3上的前輪6，安裝有輪轂發(fā)電機(jī)10的后輪7，控制包括前后變速裝置8、9在內(nèi)的各部用的控制裝置11(圖3)。
車架1的車架體2，是通過(guò)焊接異形方管制作而成的。在車架體2上，安裝包含鞍座18和驅(qū)動(dòng)部5在內(nèi)的各部分。前叉3，可繞傾斜的軸自由擺動(dòng)地安裝在車架體2的前部。
車把部4，如圖2所示，具有固定到前叉3的上部的車把立管12，固定在車把立管2上的車把桿15。在車把桿15的兩端上，安裝有剎車手柄16和把手17。在剎車手柄16的安裝部分上，安裝有進(jìn)行前后變速裝置8、9的手動(dòng)變速操作的前后變速開(kāi)關(guān)20a、20b、20c、20d，將運(yùn)行模式從自動(dòng)變速模式切換到手動(dòng)變速模式的操作開(kāi)關(guān)21a，進(jìn)行懸架13f、13r的硬軟的手動(dòng)切換用的操作開(kāi)關(guān)21b。變速開(kāi)關(guān)20a，是在手動(dòng)變速模式時(shí)，將后面描述的后撥鏈器26r一級(jí)一級(jí)地?fù)Q成低速檔用的開(kāi)關(guān)，變速開(kāi)關(guān)20b是將后撥鏈器26r一級(jí)一級(jí)地?fù)Q成高速檔用的開(kāi)關(guān)。變速開(kāi)關(guān)20c是在手動(dòng)模式時(shí)，將后面描述的前撥鏈器26f一級(jí)一級(jí)地?fù)Q成低速檔用的開(kāi)關(guān)，變速開(kāi)關(guān)20d是將前撥鏈器26f一級(jí)一級(jí)地?fù)Q成高速檔用的開(kāi)關(guān)。
驅(qū)動(dòng)部5，具有設(shè)于車架體2的下部(吊架部)的曲柄27，外裝式的前后變速裝置8、9。前變速裝置8，具有安裝到曲柄27上的3個(gè)鏈輪F1～F3，安裝在車架體2上的前撥鏈器26f。后變速裝置9，例如包括具有8個(gè)鏈輪R1～R8的多級(jí)齒輪25，安裝在車架體2的后部的后撥鏈器26r。曲柄27包括安裝有3個(gè)鏈輪F1-F3的齒輪曲柄27a和左曲柄27b。此外，驅(qū)動(dòng)部5，具有跨越齒輪曲柄27a和多級(jí)齒輪25其中各任一個(gè)的鏈輪F1～F3，R1～R8上鏈條29。
前側(cè)的鏈輪F1～F3，從齒數(shù)最少的鏈輪F1起，齒數(shù)依次增多，將齒數(shù)最多的鏈輪F3配置在最外側(cè)。此外，后側(cè)的鏈輪R1～R8，從齒數(shù)最多的鏈輪R1起，齒數(shù)依次變少，齒數(shù)最少的鏈輪R8配置在最外側(cè)。此外，在圖1中，為了將圖簡(jiǎn)化，并沒(méi)有正確地表示出鏈輪R1～R8的個(gè)數(shù)。
在左曲柄27b側(cè)的旋轉(zhuǎn)中心，安裝檢測(cè)曲柄27的旋轉(zhuǎn)用的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器(圖中未示出)。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器包括舌簧開(kāi)關(guān)23(圖3)，在舌簧開(kāi)關(guān)23的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)、沿曲柄27的旋轉(zhuǎn)方向隔開(kāi)一定的間隔配置的磁鐵(圖中未示出)，曲柄27每旋轉(zhuǎn)一圈從舌簧開(kāi)關(guān)23輸出4個(gè)脈沖。這里，之所以設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，是由于在外裝變速器的情況下，曲柄27不旋轉(zhuǎn)時(shí)，不能變速，所以，只在曲柄27旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行變速動(dòng)作的緣故。
后輪7的輪轂發(fā)電機(jī)10是能安裝自由輪(飛輪)的輪轂，自由輪安裝了盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)及多級(jí)齒輪25，其內(nèi)部具有通過(guò)后輪7的旋轉(zhuǎn)而發(fā)電的交流發(fā)電機(jī)19(圖3)。
控制裝置11，在響應(yīng)變速開(kāi)關(guān)20a～20d及操作開(kāi)關(guān)21a、21b的操作控制變速裝置8、9及懸架13f、13r的同時(shí)，還根據(jù)速度對(duì)它們進(jìn)行自動(dòng)控制。
控制裝置11，如圖3及圖4所示，具有第一、第二及第三控制單元30～32三個(gè)控制單元。第一控制單元30，連接到交流發(fā)電機(jī)19上。第一控制單元30由交流發(fā)電機(jī)19產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)，利用所提供的電力，控制前撥鏈器26f，后撥鏈器26r以及后懸架13r。第一控制單元30連接到第二控制單元31上，加載到電力上而將控制信號(hào)提供給第二控制單元31和第三控制單元32。具體地說(shuō)，使供應(yīng)的電力根據(jù)控制信號(hào)通斷、加載到電力上而輸出控制信號(hào)。
第二控制單元31，在根據(jù)從第一控制單元30送出的控制信號(hào)控制前懸架13f的同時(shí)，將各個(gè)開(kāi)關(guān)20a～20d、21a、21b的操作信息居間轉(zhuǎn)交給第一控制單元30。
第三控制單元32可自由拆裝地安裝第二控制單元31上。第三控制單元32具有能夠顯示行駛信息的液晶顯示部56，根據(jù)從第一控制單元30輸出的控制信號(hào)顯示控制液晶顯示部56。液晶顯示部56顯示車速，行走的距離，變速位置等行駛信息。
第一控制單元30，例如，安裝在車架體2下部的吊架部上，鄰接旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器及前撥鏈器26f設(shè)置。第一控制單元30，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制變速裝置8、9及后懸架13r。具體地說(shuō)，在自動(dòng)模式時(shí)，在根據(jù)速度變速控制變速裝置8、9的同時(shí)，根據(jù)速度控制后懸架13r的軟硬兩個(gè)硬度。在手動(dòng)模式時(shí)，根據(jù)各變速開(kāi)關(guān)20a～20d及操作開(kāi)關(guān)21a、21b的操作，控制變速裝置8、9及后懸架13r。此外，將速度信號(hào)作為控制信號(hào)，輸出到第二控制單元31和第三控制單元32上。
第一控制單元30，具有由包含CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的第一控制部35。在第一控制部35，連接有利用從交流發(fā)電機(jī)19的脈沖輸出生成速度信號(hào)用的波形形成回路36，充電控制回路33，第一蓄電元件38a，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器的舌簧開(kāi)關(guān)23，電源通信回路34，電源通斷開(kāi)關(guān)28。此外，其上還連接有前撥鏈器26f的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(FMD)39f，后撥鏈器26r的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(RMD)39r，前撥鏈器26f的動(dòng)作位置傳感器(FLS)41f，后撥鏈器26r的動(dòng)作位置傳感器(RLS)41r，后懸架13r的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(RSD)43r。
在第一控制部35內(nèi)的存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)有各種行駛信息等行駛數(shù)據(jù)，同時(shí)，還容納對(duì)于控制所必需的控制數(shù)據(jù)。例如，作為控制數(shù)據(jù)，如圖12及圖13所示，存儲(chǔ)根據(jù)各鏈輪F1～F3，R1～R8的組合和車速進(jìn)行變速用的換高速檔的閾值U(F，R)(圖12)及換低速檔閾值D(F，R)(圖13)。這里，換高速檔閾值U(F，R)及換低速檔閾值D(F，R)利用車速設(shè)定，根據(jù)騎車人的愛(ài)好及行駛狀態(tài)，例如設(shè)定成在變速時(shí)刻的車速不同的表4～表-4，共9級(jí)。這里，隨著從表0向表4，在高速側(cè)變速，反之，隨著向表-4，在低速側(cè)變速。這里，在圖14中，在表0中，例如，在鏈條29掛在前撥鏈器26f的鏈輪F2和后撥鏈器26r的鏈輪R3上的狀態(tài)變速的時(shí)刻，是超過(guò)F2與R3的交點(diǎn)的速度(在這種情況下，為11.66)的時(shí)刻。該值成為前后鏈輪F2、R3組合的換高速檔的閾值U(F2，R3)。圖13所示的換低速檔閾值也一樣。
從經(jīng)過(guò)二極管42連接到第一蓄電元件38a上的第二蓄電元件38b向第一控制部35供電。二極管42以電流只從第一蓄電元件38a向第二蓄電元件38b一個(gè)方向流動(dòng)的方式設(shè)置。借此，可以防止從第二蓄電元件38b向第一蓄電元件38a反向流動(dòng)。這里，第一蓄電元件38a主要作為馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器39f、39r、43f、43r以及具有由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器39f、39r、43f、43r驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)的懸架13f、13r以及撥鏈器26f、26r等耗電大的用電量大的電器的電源使用。但是，也作為后面描述的第二控制部45的電源使用。第二蓄電元件38b作為第一控制部35，后面描述的第三控制部55及液晶顯示部56等耗電量少的用電量小的電器的電源使用。
第一及第二蓄電元件38a、38b，例如，由雙電荷層電容器等大容量電容器構(gòu)成，蓄積從交流發(fā)電機(jī)19輸出的、由充電控制回路33進(jìn)行過(guò)整流的直流電力。此外，蓄電元件38a、38b，也可以代替電容器用鎳鎘電池及鋰離子電池及鎳氫電池等蓄電池構(gòu)成。
充電控制回路33包括將從交流發(fā)電機(jī)19輸出的電力整流生成直流電力的整流回路37，利用從第一控制部35來(lái)的電壓信號(hào)將從整流回路37輸出的電力通斷的充電通斷開(kāi)關(guān)40。充電通斷開(kāi)關(guān)40是為了不會(huì)將電壓過(guò)大的電力蓄積在第一蓄電元件38a上。第一蓄電元件38a的電壓由第一控制部35監(jiān)視，當(dāng)所監(jiān)視的電壓超過(guò)規(guī)定電壓(例如7伏)時(shí)，第一控制部35輸出將充電通斷開(kāi)關(guān)40斷開(kāi)的電壓信號(hào)，將充電通斷開(kāi)關(guān)40斷開(kāi)。此外，當(dāng)在規(guī)定電壓(例如5.5伏)以下時(shí)，輸出接通電壓信號(hào)，將充電通斷開(kāi)關(guān)40閉合。
電源通信回路34也連接到第二蓄電元件38b上。電源通信回路34，借助與從第一控制部35來(lái)的速度、距離、變速級(jí)、自動(dòng)或手動(dòng)、懸架的軟硬等信息相應(yīng)的控制信號(hào)，將從第二蓄電元件38b送來(lái)的電力通斷，將包含控制信號(hào)的電力通向第二控制單元31，提供控制信號(hào)。
電源通斷開(kāi)關(guān)28，也連接到電源蓄電元件38a上。電源通斷開(kāi)關(guān)28，是為了將從第一蓄電元件38a送往前懸架13f的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器43f和第二控制單元31的電力通斷而設(shè)置的。電源通斷開(kāi)關(guān)28，當(dāng)前后懸架13f、13r的軟硬控制結(jié)束時(shí)，借助從第一控制部35來(lái)的信號(hào)被斷開(kāi)，在控制開(kāi)始時(shí)接通。借此，可以抑制第一蓄電單元38a的電力被白白地消耗。
各馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器39f、39r、43f、43r，根據(jù)控制信號(hào)，向各個(gè)馬達(dá)輸出驅(qū)動(dòng)設(shè)于撥鏈器26f、26r上的馬達(dá)44f、44r，設(shè)于懸架13f、13r上的馬達(dá)(圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
第二控制單元31，如圖2所示，利用能夠固定的托架50安裝到車把部4的車把桿15上。如圖4所示，第二控制單元31，具有由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的第二控制部45。在第二控制部45上，連接有第一接收回路46，以及前懸架13f的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器(FSD)43f。第一接收回路46，連接到第一控制單元30的電通信回路34上，抽取包含電力的控制信號(hào)，輸出到第二控制部45。電通信回路34，也連接到第三蓄電元件38c上。第三蓄電元件38c，例如，采用電解電容器等容量比較小的電容器，用于將借助控制信號(hào)通斷的電力平滑化。在第三蓄電元件38c上，連接有緩沖放大器48。緩沖放大器48是能夠?qū)⑤斎胼敵鲭妷罕３趾愣ǖ姆糯笃鳎糜谑箯淖兯匍_(kāi)關(guān)20a、20b以及操作開(kāi)關(guān)21a、21b來(lái)的模擬電壓信號(hào)變得更加穩(wěn)定。
第二控制單元31，借助從第一蓄電元件38a來(lái)的電力進(jìn)行動(dòng)作，同時(shí)，根據(jù)載置于第二蓄電元件38b的電力上的控制信號(hào)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制前懸架13f。具體地說(shuō)，在自動(dòng)模式時(shí)，根據(jù)速度進(jìn)行前懸架13f的軟硬的切換，同時(shí)，在手動(dòng)變速模式時(shí)，根據(jù)操作開(kāi)關(guān)21b的操作，進(jìn)行前懸架13f的軟硬切換。此外，如前面所述，第二控制部45，只在利用電源通斷開(kāi)關(guān)28進(jìn)行懸架控制時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。
第三控制單元32，被稱之為自行車計(jì)算機(jī)，可自由拆裝地安裝在第二控制單元31上。此外，在第三控制單元32內(nèi)，例如安裝有鈕扣電池等電池59，可以由電池59供應(yīng)電力。借此，即使將第三控制單元32從第二控制單元31上卸下，第三控制單元32也能夠動(dòng)作。因此，在可以進(jìn)行輪徑的設(shè)定等各種初始設(shè)定的同時(shí)，也能夠存儲(chǔ)行駛距離，行駛時(shí)間等各種數(shù)據(jù)。
如圖4所示，第三控制單元32，具有由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的第三控制部55。在第三控制部55上，連接有液晶顯示部56，背照光58，電池59，第二接收回路61，第四蓄電元件38d。液晶顯示部56，能夠顯示速度及節(jié)奏(ケイデンス)和行駛距離及變速位置和懸架狀態(tài)等各種行駛信息，由背照光58進(jìn)行照明。電力穩(wěn)定回路57將電力通斷，提供控制信號(hào)，例如通過(guò)平滑化使包含通斷信號(hào)的電力更加穩(wěn)定。借此，即使將通斷控制信號(hào)載置于電力上，也不會(huì)發(fā)生背照光58的閃爍。
第二接收回路61，與第一接收回路46并聯(lián)連接，抽取包含在從第二蓄電元件38b來(lái)的電力內(nèi)的控制信號(hào)，輸出到第三控制部55上。第四蓄電元件38d，例如由電解電容構(gòu)成，是為了蓄積從第二蓄電元件38b供應(yīng)的電力、減少由通斷控制信號(hào)產(chǎn)生的影響而設(shè)置的。第四蓄電元件38d，與第二接收回路61并聯(lián)地連接，并連接到第三控制部55及電力穩(wěn)定回路57上。
圖5是表示液晶顯示部56的顯示面71的顯示內(nèi)容的圖示。在顯示面71上，設(shè)置主數(shù)值顯示部72，副數(shù)值顯示部73，內(nèi)容顯示部74，后齒輪級(jí)數(shù)顯示部75，前齒輪級(jí)數(shù)顯示部76。在主數(shù)值顯示部72和副數(shù)值顯示部73上，利用數(shù)值顯示自行車的速度，時(shí)刻等信息。內(nèi)容顯示部74，在顯示主數(shù)值顯示部72和副數(shù)值顯示部73的顯示內(nèi)容的同時(shí)，也顯示變速模式。例如，“VEL”表示行駛速度，“DST”表示行駛距離或累計(jì)距離，“CLK”表示時(shí)刻，“TIM”表示行駛時(shí)間，“GEA”表示齒輪變速裝置的換檔位置。此外，“AT”表示設(shè)定在自動(dòng)變速模式，“MT”表示設(shè)定在手動(dòng)變速模式。
速度單位可以在“Km/h”與“Mile/h”之間進(jìn)行切換，距離單位可以在“Km”和“Mile”之間進(jìn)行切換。在液晶顯示部56的初始設(shè)定中，通過(guò)設(shè)定距離單位，顯示面71的單位顯示，也顯示所設(shè)定的單位。
后齒輪級(jí)數(shù)顯示部75，顯示后變速裝置9的齒輪級(jí)數(shù)(變速級(jí)位置)。后齒輪級(jí)數(shù)顯示部75，尺寸依次縮小的圓盤(pán)狀顯示，從左向右排列。這是對(duì)應(yīng)于實(shí)際的后變速裝置9的齒輪的有效直徑配置的。此外，在液晶顯示部56的初始設(shè)定中，可以使前后變速裝置8、9的齒輪級(jí)數(shù)與自行車的實(shí)際齒輪級(jí)數(shù)相一致地進(jìn)行設(shè)定。例如，如果把后齒輪級(jí)數(shù)設(shè)定為8級(jí)的話，后齒輪級(jí)數(shù)顯示部75，顯示從左側(cè)起的8個(gè)圓盤(pán)狀顯示，不顯示右側(cè)的一個(gè)。
前齒輪級(jí)數(shù)顯示部76，顯示前變速裝置8的齒輪級(jí)數(shù)。前齒輪級(jí)數(shù)顯示部76，尺寸依次變小的圓盤(pán)狀顯示，從右至左排列。在初始設(shè)定中，如果將前齒輪級(jí)數(shù)設(shè)定為2級(jí)的話，前齒輪級(jí)數(shù)顯示部56從右側(cè)起顯示兩個(gè)圓盤(pán)狀顯示，不顯示左側(cè)的一個(gè)。這樣，由于后齒輪級(jí)顯示部75和前齒輪級(jí)顯示部76，按照使圓盤(pán)狀顯示的大小排列與自行車的實(shí)際的變速裝置8、9的齒輪排列相對(duì)應(yīng)的方式配置，所以，可以直觀地一目了然地了解齒輪級(jí)數(shù)。
在這樣構(gòu)成的控制裝置11中，當(dāng)自行車行駛時(shí)，輪轂發(fā)電機(jī)10的交流發(fā)電機(jī)19發(fā)電，其電力被送往第一控制單元30，第一及第二蓄電元件38a、38b蓄積電力。這里，由于交流發(fā)電機(jī)19設(shè)置在后輪7上，例如，如果將支架立起，使腳踏板旋轉(zhuǎn)的話，即使充電量不足，也可以將第一及第二蓄電元件38a、38b充電。因此，為了變速裝置的調(diào)整，如果使腳踏板旋轉(zhuǎn)的話，可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行充電，即使充電不足，也可以很容易進(jìn)行液晶顯示部56的設(shè)定等操作。
此外，由于第一控制單元30設(shè)置在吊架部上，所以，與交流發(fā)電機(jī)19的距離很近，可以縮短電源電纜，提高信號(hào)交換和電力供應(yīng)的效率。
此外，當(dāng)利用波形成形回路36進(jìn)行過(guò)波形成形的脈沖在第一控制部35上生成速度信號(hào)時(shí)，在自動(dòng)變速模式時(shí)，根據(jù)其速度信號(hào)控制撥鏈器26f、26r及懸架13f、13r。具體地說(shuō)，在自動(dòng)模式行駛過(guò)程中，當(dāng)速度超過(guò)規(guī)定的閾值或低于該閾值時(shí)，進(jìn)行變速動(dòng)作。這種變速動(dòng)作，由后撥鏈器26r優(yōu)先進(jìn)行。此外，當(dāng)速度達(dá)到規(guī)定速度以上時(shí)，兩個(gè)懸架13f、13r的硬度變硬。
當(dāng)用這種撥鏈器26f、26r及懸架13f、13r等的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)用電量大的電器時(shí)，第一蓄電元件38a的電壓往往會(huì)降低。當(dāng)?shù)谝豢刂撇?5和第三控制部55及液晶顯示部56以第一蓄電元件38a作為電源時(shí)，這種電壓降低有可能產(chǎn)生復(fù)位等不恰當(dāng)之處。但是，這里，由于利用通過(guò)二極管42與第一蓄電元件38a連接的第二蓄電元件38b作為這些電器的電源，所以，即使第一蓄電元件38a的電壓下降，也不會(huì)受影響。此外，第二控制部45以第一蓄電元件38a作為電源，但由于除進(jìn)行懸架13f的控制時(shí)之外是斷開(kāi)的，所以不大會(huì)受到第一蓄電元件38a的電壓下降的影響。
對(duì)應(yīng)于由第一控制部35生成的速度、距離、變速級(jí)、自動(dòng)或手動(dòng)、懸架的軟硬等信息的控制信號(hào)，輸出到電源通信回路34，根據(jù)控制信號(hào)，電源通信回路34將從第二蓄電元件38b供應(yīng)的電力通斷，用電力通斷表現(xiàn)的控制信號(hào)與電力一起被送往第二控制部45及第三控制部55。第二控制部45，在利用從第一蓄電元件38a供應(yīng)的電力動(dòng)作的同時(shí)，將利用載置于從第二蓄電元件38b送來(lái)的電力上的控制信號(hào)對(duì)前懸架13f進(jìn)行控制的信號(hào)輸出到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器43f上。此外，在第三控制部55，根據(jù)控制信號(hào)將速度及其它種種信息輸出到液晶顯示部56上的同時(shí)，根據(jù)其脈沖進(jìn)行距離的計(jì)算等，此外，當(dāng)操作開(kāi)關(guān)21a、21b及變速開(kāi)關(guān)20a～20d被操作時(shí)，不同的模擬電壓信號(hào)經(jīng)由緩沖放大器48被輸出到第一控制部35上，在第一控制部35處生成控制撥鏈器26f、26r的控制信號(hào)以及控制懸架13f、13r的信號(hào)及改變模式的信號(hào)。其中，控制前懸架13f的信號(hào)，被輸出到電源通信回路34，與速度信號(hào)一樣，將電力通斷，輸出到第二控制部45，由第二控制部45控制前懸架13f。
下面，主要對(duì)裝載在第一控制單元30上的第一控制部35的變速動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)后輪7旋轉(zhuǎn)，從交流發(fā)電機(jī)19供應(yīng)電力，將其蓄積的第一蓄電元件38a上供應(yīng)給第一控制部35時(shí)，自行車1的變速控制成為可能。借此，首先，在圖6的步驟S1，進(jìn)行第一控制部35的初始設(shè)定。在該初始設(shè)定中，例如，將變速模式設(shè)定為自動(dòng)變速模式。在步驟S2，判斷是否自動(dòng)變速模式。在步驟S3，判斷是否手動(dòng)變速模式。在步驟S4，例如，判斷是否指定懸架13f、13r的軟硬或液晶顯示部56的畫(huà)面顯示的變更或9種閾值達(dá)到選擇操作等其它模式。
當(dāng)判斷為自動(dòng)變速模式時(shí)，從步驟S2轉(zhuǎn)移到步驟S5。在步驟S5，取入以從交流發(fā)電機(jī)19輸出、由波形成形回路36波形成形的信號(hào)為基礎(chǔ)計(jì)算出來(lái)的車速V。在步驟S6，根據(jù)設(shè)于各撥鏈器26f、26r上的動(dòng)作位置傳感器41f、41r的狀態(tài)取入當(dāng)前的鏈輪組合(對(duì)前后變速級(jí)進(jìn)行的組合)F，R。這里，變數(shù)F是表示前撥鏈器26f的動(dòng)作位置的變數(shù)(量)，在從1至3之間變化。此外，變數(shù)R，是表示后撥鏈器26r的動(dòng)作位置的變數(shù)，在從1至8之間變化。
在步驟S7，判斷所取入的車速V是否超過(guò)對(duì)于每一種前后變速級(jí)的組合設(shè)定的圖12所示的換高速檔的閾值U(F，R)。
具體地說(shuō)，每次吸取車速V時(shí)，將對(duì)應(yīng)于從波形成形回路36輸出的車速V的脈沖間隔與對(duì)應(yīng)于閾值的脈沖間隔進(jìn)行比較。在比較脈沖間隔時(shí)，由于脈沖間隔隨著車速V變化，所以，根據(jù)與車速V對(duì)應(yīng)的脈沖間隔是比對(duì)應(yīng)于閾值的脈沖間隔短(車速V快)還是長(zhǎng)(車速V慢)判斷超過(guò)閾值。
在步驟S8，判斷所取入的車速V是否低于對(duì)于每一種前后變速級(jí)的組合設(shè)定的圖13所示的換低速檔的閾值D(F，R)。當(dāng)判斷為取入的車速V超過(guò)變速級(jí)的組合的每一個(gè)的換高速檔閾值U(F，R)時(shí)，從步驟S7轉(zhuǎn)移到步驟S9。在步驟S9，判斷取入的車速V是否超過(guò)由后變速裝置9的上一個(gè)高速側(cè)鏈輪R+1與前變速裝置8的鏈輪F的組合形成的換高速檔閾值U(F，R+1)。借助這種判斷，判斷自行車是否急劇加速。當(dāng)判斷為取入的車速V沒(méi)有超過(guò)換高速檔閾值U(F，R+1)時(shí)，從步驟S9轉(zhuǎn)移到步驟S10，令后變速裝置9的變速優(yōu)先，實(shí)行圖7所示的換高速檔1處理。當(dāng)判斷為取入的車速V超過(guò)換高速檔閾值U(F，R+1)、即，當(dāng)判斷為自行車急劇加速時(shí)，從步驟S9轉(zhuǎn)移到步驟S11，令前變速裝置8的變速優(yōu)先，實(shí)行圖8所示的換高速檔2處理。
當(dāng)判斷為取入的車速V低于每個(gè)變速級(jí)的換低速檔閾值D(F，R)時(shí)，從步驟S8轉(zhuǎn)移到步驟S12。在步驟S12，判斷取入的車速V是否低于由后變速裝置9的下一個(gè)低速側(cè)的鏈輪R-1與前變速裝置8的鏈輪F的組合形成的換低速檔閾值D(FR-1)。利用這種判斷，判斷自行車是否被急劇減速。當(dāng)判斷為取入的車速V不低于換低速檔閾值D(F，R-1)時(shí)，從步驟S12轉(zhuǎn)移到步驟S13，令后變速裝置9優(yōu)先，實(shí)行圖9所示的換低速檔1處理。當(dāng)判斷為取入的車速V低于換低速檔閾值D(F，R-1)時(shí)，即，當(dāng)判斷為自行車急劇減速時(shí)，從步驟S12轉(zhuǎn)移到步驟S14，進(jìn)行令前變速裝置8的變速優(yōu)先、圖10所示的換低速檔2處理。這里，在加減速變大、即自行車的速度急劇變化的情況下，不令后變速裝置9，而是令用前變速裝置8進(jìn)行的變速優(yōu)先，使其齒輪比進(jìn)行大的變化。
當(dāng)判斷為手動(dòng)變速模式時(shí)，從步驟S3轉(zhuǎn)移到步驟S15，實(shí)行圖11所示的手動(dòng)變速處理。當(dāng)判斷為其它模式時(shí)，從步驟S4轉(zhuǎn)移到步驟S16。在步驟S16實(shí)行所選擇的其它模式處理。例如，懸架13f、13r的軟硬切換，液晶顯示部56的顯示切換，以及閾值變更處理等，包括在該處理中。
在這種變速控制系統(tǒng)中，為了防止鏈條大的傾斜，在換高速檔1處理中，禁止鏈輪F1(前側(cè)齒數(shù)最少的鏈輪)與鏈輪R7(后側(cè)的齒數(shù)第二少的鏈輪)的組合，鏈輪F1與R8(后側(cè)齒數(shù)最少的鏈輪)的組合，以及鏈輪F2(前側(cè)的中間齒數(shù)的鏈輪)與鏈輪R8的組合，共禁止三種組合。此外，在換低速檔1處理中，禁止鏈輪F2與鏈輪R1(后側(cè)齒數(shù)最多的鏈輪)的組合，鏈輪F3(前側(cè)齒數(shù)最多的鏈輪)與鏈輪R1的組合以及鏈輪F1與鏈輪R2(后側(cè)齒數(shù)第二多的鏈輪)的組合，共禁止三種組合。
在換高速檔1處理中，在圖7的步驟S20判斷曲柄是否旋轉(zhuǎn)。由于在外裝變速裝置中，當(dāng)曲柄不旋轉(zhuǎn)時(shí)，不能變速，所以進(jìn)行這種判斷。曲柄的旋轉(zhuǎn)，利用從舌簧開(kāi)關(guān)23來(lái)的脈沖進(jìn)行判斷。在曲柄不旋轉(zhuǎn)的情況下，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。
在曲柄旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S21。在步驟S21，判斷后撥鏈器26r是否位于鏈輪R6的位置。當(dāng)后撥鏈器26r不處于鏈輪R6的位置時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S22，判斷后撥鏈器26r是否位于鏈輪R7的位置。當(dāng)后撥鏈器26r不處于鏈輪R7的位置時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S23，判斷后撥鏈器26r是否位于鏈輪R8的位置。當(dāng)后撥鏈器26r位于鏈輪R8的位置處時(shí)，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。當(dāng)后撥鏈器26r不處于鏈輪R8的位置處時(shí)，從步驟S23轉(zhuǎn)移到步驟S24，將后撥鏈器26r提高一個(gè)高速檔。
當(dāng)撥鏈器26r位于鏈輪R6的位置時(shí)，從步驟S21轉(zhuǎn)移到步驟S25。在步驟S25，判斷前撥鏈器26f是否位于鏈輪F1的位置。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F1與鏈輪R7的組合而進(jìn)行的。當(dāng)前撥鏈器26f位于鏈輪F1的位置處時(shí)，從步驟S25轉(zhuǎn)移到步驟S26，將前撥鏈器26f換成高速檔，使之位于鏈輪F2的位置處。借此，禁止鏈輪F1與鏈輪R7及鏈輪R8的組合。當(dāng)前撥鏈器26f不位于鏈輪F1的位置處時(shí)，從步驟S25轉(zhuǎn)移到步驟S27，將前撥鏈器26f換成高速檔，使之處于鏈輪R7的位置。
在后撥鏈器26r處于鏈輪R7的位置處時(shí)，從步驟S22轉(zhuǎn)移到步驟S28。在步驟S28，判斷前撥鏈器26f是否處于鏈輪F2的位置。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F2與鏈輪R8的組合而進(jìn)行的。當(dāng)前撥鏈器26f處于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S28轉(zhuǎn)移到步驟S30，將撥鏈器26f換成高速檔，置于鏈輪F3的位置處。借此，禁止鏈輪F2與鏈輪R8的組合。在前撥鏈器26f不位于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S28轉(zhuǎn)移到步驟S29，將后撥鏈器26r換成高速檔。置于鏈輪R8的位置。當(dāng)這些處理結(jié)束時(shí)，返回主程序。
在換高速檔2處理中，即，在前部?jī)?yōu)先變速處理中，在圖8的步驟S30判斷曲柄是否旋轉(zhuǎn)。在曲柄不旋轉(zhuǎn)時(shí)，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。在曲柄旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S31。在步驟S31判斷前撥鏈器26f是否位于鏈輪F3的位置。在前撥鏈器26f位于鏈輪F3的位置處時(shí)，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。當(dāng)前撥鏈器26f不處于鏈輪F3的位置處時(shí)，從步驟S31轉(zhuǎn)移到步驟S32，判斷前撥鏈器26f是否位于鏈輪F2的位置。當(dāng)前撥鏈器26f不處于鏈輪F2的位置處時(shí)，即，當(dāng)前撥鏈器26f處于鏈輪F1的位置處時(shí)，從步驟S32轉(zhuǎn)移到步驟S33，判斷后撥鏈器26r是否位于鏈輪R1的位置。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F2與鏈輪R1的組合而進(jìn)行的。當(dāng)后撥鏈器26r位于鏈輪R1的位置處時(shí)，從步驟S33轉(zhuǎn)移到步驟S34，在把后撥鏈器26r換成高速檔置于鏈輪R2的位置上之后，將前撥鏈器26f換成高速檔置于鏈輪F2的位置上。借此，禁止被禁止的鏈輪F2與鏈輪R1的組合。當(dāng)后撥鏈器26r不位于鏈輪R1的位置處時(shí)，從步驟S33轉(zhuǎn)移到步驟S35，將前撥鏈器26f提高一級(jí)高速檔。
當(dāng)前撥鏈器26f位于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S32轉(zhuǎn)移到步驟S36，判斷后撥鏈器26r是否處于鏈輪R2的位置處。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F3與鏈輪R2的組合而進(jìn)行的。當(dāng)后撥鏈器26r處于鏈輪R2的位置處時(shí)，從步驟S36轉(zhuǎn)移到步驟S37，在將后撥鏈器26r換成高速檔置于鏈輪R3的位置之后，將前撥鏈器26f換成高速檔置于鏈輪F3的位置。借此，禁止被禁止的鏈輪F3與鏈輪R2的組合以及鏈輪F3與鏈輪R1的組合。當(dāng)后撥鏈器26r不位于鏈輪R2的位置處時(shí)，從步驟S36轉(zhuǎn)移到步驟S35，將前撥鏈器26f換成高一級(jí)的變速檔。
在這種前部?jī)?yōu)先的處理的換高速檔2處理中，原則上，只將前撥鏈器26f換成高速檔。但是，在發(fā)生禁止的組合的情況下，除前撥鏈器26f之外，還將后撥鏈器26r換成高速檔。
在換低速檔1處理中，在圖9的步驟S40判斷曲柄是否旋轉(zhuǎn)。在曲柄不旋轉(zhuǎn)的情況下，不進(jìn)行任何處理返回主程序。
在曲柄旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S41。在步驟S41，判斷后撥鏈器26r是否處于鏈輪R3的位置。在后撥鏈器26r不處于鏈輪R3的位置時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S42，判斷后撥鏈器26r是否處于鏈輪R2的位置。在后撥鏈器26r不處于鏈輪R2的位置時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S43，判斷后撥鏈器26r是否處于鏈輪R1的位置。在后撥鏈器26r處于鏈輪R1的位置時(shí)，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。在后撥鏈器26r不處于鏈輪R1的位置時(shí)，從步驟S43轉(zhuǎn)移到步驟S44，將后撥鏈器26r換成低一級(jí)的低速檔。
在后撥鏈器26r處于鏈輪R3的位置時(shí)，從步驟S41轉(zhuǎn)移到步驟S45。在步驟S45，判斷前撥鏈器26f是否處于鏈輪F3的位置。該判斷是為了避免被禁止鏈輪F3與鏈輪R2的組合而進(jìn)行的。當(dāng)前撥鏈器26f處于鏈輪F3的位置時(shí)，從步驟S45轉(zhuǎn)移到步驟S46，將前撥鏈器26f換成低速檔置于鏈輪F2的位置處。借此，禁止鏈輪F3與鏈輪R2及R1的組合。當(dāng)前撥鏈器26f不處于鏈輪F3的位置時(shí)，從步驟S45轉(zhuǎn)移到步驟S47，將前撥鏈器26f換到低速檔的鏈輪R2的位置處。
當(dāng)后撥鏈器26r處于鏈輪R2的位置時(shí)，從步驟S42轉(zhuǎn)移到步驟S48。在步驟S48，判斷前撥鏈器26f是否位于鏈輪F2的位置。該判斷，是為了避免被禁止的鏈輪F2與鏈輪R1的組合而進(jìn)行的。在前撥鏈器26f位于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S48轉(zhuǎn)移到步驟S50，將前撥鏈器26f換成低速檔的鏈輪F1的位置處。借此，禁止鏈輪F2與鏈輪R1的組合。在前撥鏈器26f不位于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S48轉(zhuǎn)移到步驟S49，將后撥鏈器26r換成低速檔置于鏈輪R1的位置處。當(dāng)這些處理結(jié)束時(shí)，返回主程序。
換低速檔2處理，即，在前部?jī)?yōu)先的變速處理中，在圖10的步驟S50中判斷曲柄是否旋轉(zhuǎn)。在曲柄不旋轉(zhuǎn)的情況下，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。在曲柄旋轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S51。在步驟S51，判斷前撥鏈器26f是否處于鏈輪F1的位置。在前撥鏈器26f處于鏈輪F1的位置的情況下，不進(jìn)行任何處理，返回主程序。在前撥鏈器26f不處于鏈輪F1的位置的情況下，從步驟S51轉(zhuǎn)移到步驟S52，判斷前撥鏈器26f是否處于鏈輪F2的位置。在前撥鏈器26f不處于鏈輪F2的位置的情況下，即，在前撥鏈器26f處于鏈輪F3的位置的情況下，從步驟S52轉(zhuǎn)移到步驟S53，判斷后撥鏈器26r是否處于鏈輪R8的位置。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F2與鏈輪R8的組合而進(jìn)行的。在后撥鏈器26r處于鏈輪R8的位置時(shí)，從步驟S53轉(zhuǎn)移到步驟S54，在把后撥鏈器26r換成低速檔的鏈輪R7的位置之后，將前撥鏈器26f換到低速檔的鏈輪F2的位置。借此，禁止被禁止的鏈輪F2與鏈輪R8的組合。當(dāng)后撥鏈器26r不位于鏈輪R8的位置處時(shí)，從步驟S53轉(zhuǎn)移到步驟S55，將前撥鏈器26f換成低一級(jí)的低速檔。
在前撥鏈器26f位于鏈輪F2的位置處時(shí)，從步驟S52轉(zhuǎn)移到步驟S56，判斷后撥鏈器26r是否位于鏈輪R7處。該判斷是為了避免被禁止的鏈輪F1與鏈輪R7的組合而進(jìn)行的。當(dāng)后撥鏈器26r位于鏈輪R7處時(shí)，從步驟S56轉(zhuǎn)移到步驟S57，在將后撥鏈器26r換成低速檔的鏈輪R6的位置之后，將前撥鏈器26f換成低速檔的鏈輪F1的位置。借此，禁止被禁止的鏈輪F1和鏈輪R7的組合以及鏈輪F1與鏈輪R8的組合。當(dāng)后撥鏈器26r不位于鏈輪R2的位置處時(shí)，從步驟S56轉(zhuǎn)移到步驟S55，將前撥鏈器26f換成低一級(jí)的低速檔。
在這種作為前部?jī)?yōu)先處理的換成低速檔2處理中，原則上也是只將前撥鏈器26f換成低速檔。但是，在發(fā)生被禁止的組合時(shí)，除前撥鏈器26f之外，將后撥鏈器26r也換成低速檔。
在手動(dòng)處理的情況下，在圖11的步驟S61中判斷變速開(kāi)關(guān)20a是否被操作。在步驟S62，判斷變速開(kāi)關(guān)20b是否被操作。在步驟S63，判斷變速開(kāi)關(guān)20c是否被操作。在步驟S64，判斷變速開(kāi)關(guān)20d是否被操作。
當(dāng)變速開(kāi)關(guān)20a被操作時(shí)，從步驟S61轉(zhuǎn)移到步驟S65，實(shí)行圖9所示的換低速檔1處理。當(dāng)變速開(kāi)關(guān)20b被操作時(shí)，從步驟S62轉(zhuǎn)移到步驟S66，實(shí)行圖7所示的換高速檔1處理。當(dāng)變速開(kāi)關(guān)20c被操作時(shí)，從步驟S63轉(zhuǎn)移到步驟S67，實(shí)行圖10所示的換低速檔2處理。當(dāng)變速開(kāi)關(guān)20d被操作時(shí)，從步驟S64轉(zhuǎn)移到步驟S68，實(shí)行圖8所示的換高速檔2處理。
在該手動(dòng)變速處理中，在操作用于使車把桿15的右側(cè)的后撥鏈器26r進(jìn)行變速動(dòng)作用的變速開(kāi)關(guān)20a、20b時(shí)，原則上，只將后撥鏈器26r換成高速檔及低速檔。但是，為了不產(chǎn)生被禁止的組合，在有這種危險(xiǎn)的情況下，前撥鏈器26f將換低速檔及換高速檔的換低速檔1處理及換高速檔1處理，此外，當(dāng)操作使車把桿15的左側(cè)的前撥鏈器26f進(jìn)行變速動(dòng)作用的變速開(kāi)關(guān)20a、20d時(shí)，同樣地，原則上，只將前撥鏈器26f換成高速檔及換成低速檔。但是，為了不產(chǎn)生被禁止的組合，在有這種危險(xiǎn)的情況下，進(jìn)行將后撥鏈器26r換成低速檔及換成高速檔的換低速檔2處理和換高速檔2處理。
這樣，在本實(shí)施形式中，不僅在自動(dòng)變速模式，而且在手動(dòng)變速模式，不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)于鏈輪的傾斜大的被禁止的鏈輪的組合。因此，在可以保持前后變速裝置8、9之間高的傳動(dòng)效率的同時(shí)，也難以產(chǎn)生因鏈條29與鏈輪接觸造成的噪音。
此外，由于在通常行駛時(shí)，令后撥鏈器26r優(yōu)先進(jìn)行變速，當(dāng)速度變化比較大時(shí)，令前撥鏈器26f優(yōu)先變速，所以，即使速度發(fā)生急劇的變化，也可以抑制前述變速裝置的頻繁的變速動(dòng)作。
〔其它實(shí)施形式〕(a)在前述實(shí)施形式中，利用比通常變速(換高速檔1處理、換低速檔1處理)用的變速閾值高(或低)一檔的變速級(jí)的變速閾值進(jìn)行前部?jī)?yōu)先變速(換高速檔2處理，換低速檔2處理)，但也可以設(shè)定前部?jī)?yōu)先變速用的專用閾值。例如，也可以設(shè)定加速度作為閾值。在這種情況下，作為行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，設(shè)置加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，例如，可以在換高速檔的情況下，當(dāng)檢測(cè)出加速度超過(guò)1m/s2，在換低速檔的情況下檢測(cè)出加速度超過(guò)-3m/s2時(shí)，進(jìn)行前部?jī)?yōu)先變速(換低速檔2處理，換低速檔2處理)。此外，加速度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，例如，可以采用運(yùn)算處理車速檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果算出加速度的結(jié)構(gòu)。此外，也可以使用專用加速度傳感器。
(b)在前述實(shí)施形式中，作為前后變速裝置8、9，以外裝式變速裝置為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于在輪轂和曲柄內(nèi)具有變速機(jī)構(gòu)的內(nèi)裝式變速裝置。
(c)在前述實(shí)施形式中，作為行駛狀態(tài)，檢測(cè)出車速，但作為行駛狀態(tài)，也可以檢測(cè)出曲柄旋轉(zhuǎn)速度(例如rpm或弧度/sec)，與之相應(yīng)地進(jìn)行變速。例如，可以利用從舌簧開(kāi)關(guān)23來(lái)的脈沖信號(hào)檢測(cè)曲柄的轉(zhuǎn)數(shù)。在這種情況下，曲柄旋轉(zhuǎn)速度將第一規(guī)定值(例如60rpm)作為換高速檔閾值，當(dāng)超過(guò)該值時(shí)，換高速檔，以其低速側(cè)的第二規(guī)定值(例如45rpm)作為換低速檔閾值，當(dāng)?shù)陀谒鼤r(shí)換成低速檔。在這種情況下，作為用于前優(yōu)先變速的閾值，可以利用曲柄的旋轉(zhuǎn)加速度(例如，旋轉(zhuǎn)加速率及角加速度)。
(d)在前述實(shí)施形式中，利用從交流發(fā)電機(jī)19來(lái)的信號(hào)檢測(cè)車速，但，如，也可以利用由檢測(cè)車輛的旋轉(zhuǎn)的磁鐵和舌簧開(kāi)關(guān)構(gòu)成的車速傳感器檢測(cè)對(duì)應(yīng)于車速的信號(hào)。
(e)代替速度及曲柄轉(zhuǎn)數(shù)等檢測(cè)行駛狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，也可以檢測(cè)自行車前后方向的傾斜度，當(dāng)檢測(cè)出來(lái)的傾斜度例如在10度以上時(shí)，優(yōu)先地對(duì)前變速裝置進(jìn)行變速控制。
根據(jù)本發(fā)明，由于根據(jù)行駛狀態(tài)將前后變速裝置中的任一個(gè)進(jìn)行優(yōu)先變速，所以，可以根據(jù)行駛狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖兯賱?dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種自行車用自動(dòng)變速控制裝置，在根據(jù)自行車的行駛狀態(tài)控制分別具有多個(gè)變速級(jí)的前后變速裝置的自行車用自動(dòng)變速控制裝置中，包括；檢測(cè)前述行駛狀態(tài)的行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)用前述行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)將前述前后變速裝置中任一個(gè)優(yōu)先變速的控制機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述控制機(jī)構(gòu)在前述檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)的變化為第一種條件時(shí)，優(yōu)先地將前述后變速裝置的變速級(jí)進(jìn)行依次變速，當(dāng)前述檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)為比前述第一種條件更劇烈變化的第二種條件時(shí)，與前述后變速裝置的變速級(jí)無(wú)關(guān)，優(yōu)先地將前述前變速裝置的變速級(jí)進(jìn)行變速。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述控制機(jī)構(gòu)，將根據(jù)前述前后變速級(jí)的組合設(shè)定的換高速檔閾值和換低速檔閾值與前述檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)進(jìn)行比較，將前述前后的變速裝置中之任一個(gè)優(yōu)先變速。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)前述檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)超過(guò)比對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的變速級(jí)的前述后變速裝置的換高速檔閾值至少高一檔的變速級(jí)的換高速檔閾值時(shí)，將前述前變速裝置的變速級(jí)優(yōu)先變速。
5.如權(quán)利要求3或4所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)前述檢測(cè)出來(lái)的行駛狀態(tài)超過(guò)比對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的變速級(jí)的前述后變速裝置的換低速檔閾值至少低一檔的變速級(jí)的換低速檔閾值時(shí)，將前述前變速裝置的變速級(jí)優(yōu)先變速。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)前述自行車的車速。
7.如權(quán)利要求1至5中任何一個(gè)所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)前述自行車的加速度。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一個(gè)所述的自行車用自動(dòng)變速控制裝置，前述前后變速裝置，分別具有齒數(shù)不同的多個(gè)鏈輪及使掛到鏈輪中之任一個(gè)上的鏈條換檔用的能夠進(jìn)行電控制的撥鏈器。
全文摘要
課題在自動(dòng)變速控制前后變速裝置的裝置中，即使行駛狀態(tài)發(fā)生急劇變化，也能夠進(jìn)行恰當(dāng)變速動(dòng)作。解決機(jī)構(gòu)在根據(jù)自行車行駛狀態(tài)控制分別具有多個(gè)變速級(jí)的前后變速裝置的裝置中，第一控制單元(30)配備有波形成形回路(36)，及第一控制部(35)。波形成形回路檢測(cè)車速。第一控制部根據(jù)檢測(cè)出來(lái)的車速的變化，當(dāng)車速變化大時(shí)，將前變速裝置(9)優(yōu)先變速。
文檔編號(hào)F16H61/02GK1524764SQ20041000703
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月25日
發(fā)明者竹田和弘, 市田典 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野