[發明專利]電子控制自行車換檔機構的方法和電子伺服輔助自行車換檔機構

有效

• 申請號: 201310311637.8
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103569308A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 費代里科·米廖蘭扎
• 申請（專利權）人: 坎培諾洛有限公司
• 主分類號: B62M25/08
• 分類號: B62M25/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

技術領域

本發明涉及一種用于電子控制自行車換檔機構的方法，并且涉及一種電子伺服輔助自行車換檔機構。

背景技術

自行車中的運動傳動系統包括鏈條，該鏈條在與踏板曲柄的軸相關聯的齒輪和與后輪輪轂相關聯的齒輪之間延伸。當在踏板曲柄的軸和后輪輪轂處中的至少一個處存在超過一個齒輪，并且因此傳動系統設有換檔機構時，就設置前變速器和/或后變速器。在電子伺服換檔機構的情況下，每個變速器都包括：鏈條引導元件，也稱為撥鏈片（cage），該鏈條引導元件能夠移動以使鏈條在齒輪之間移動，以便改變傳動比；以及電動機械致動器，該電動機械致動器使鏈條引導元件移動。通常，致動器又包括馬達，通常是電動馬達，該馬達通過連接件諸如鉸接四邊形聯桿、齒條系統或蝸桿螺旋系統，下列連接件耦合鏈條引導元件，以及轉子或轉子下游、直至鏈條引導元件本身的任何運動部分的位置、速度和/或加速度傳感器。值得注意，此外使用與本背景中所用的用語稍微不同的措辭。

控制電子器件自動改變傳動比，例如基于一個或多個檢測變量，諸如行駛速度、踏板曲柄的旋轉圈數、向踏板曲柄施加的扭矩、行駛地形的坡度、自行車手的心率和類似變量，和/或基于自行車手通過合適的控制構件，例如控制桿和/或按鈕手動輸入的命令。

為了驅動致動器，代替了采取齒輪被在軸向上相等地間隔，并且因此始終以相同的量移動鏈條引導元件，控制電子器件使用數值表，其對于每個齒輪都含有變速器的變量必須采取將鏈條定位為與齒輪嚙合的值。該值能夠為相對于相鄰齒輪的差速值（differential?value），或者它能夠為相對于基準值的絕對值，例如相對于基準齒輪或相對于關于沖程條件的結束或相對于缺失激勵馬達的條件。

根據量的觀點，例如，致動器的命令值能夠為參考下列條件的移動點行駛過的距離，即變速器、應該使馬達執行的步數或圈數、馬達的激勵時間長度、具有與電壓成比例的偏移的馬達的供電電壓值，此外，該命令值能夠為與馬達相關聯的傳感器發射的值、存儲在寄存器中并且表示一個上述量中的一個量的數值等。

具體地，能夠以許多步驟驅動致動器的馬達，或者驅動該馬達一定激勵時間長度，或者以適于每種向上或向下換擋并且然后自動停止的電壓驅動該馬達，同時使用傳感器以向控制電子器件提供反饋信號，以便它可能在還未達到預定位置的情況下對付致動該致動器的馬達，即在變速器的上述變量還未采取表數值的情況下。這可能例如是由于由變速器提供的阻力扭矩太高并且大于馬達能夠通過連接件傳送的最大扭矩的事實，該阻力扭矩在某種程度上取決于自行車手如何踩踏板。

所述數值表的值是在工廠中設定的標稱值，該值考慮變速器（前或后變速器）中的齒輪數目和各個厚度以及間距。通常，在缺失致動器的驅動信號即命令值為0時，提供該標稱值，鏈條嚙合具有最小直徑的齒輪，但是從上述實例能夠看出，該條件并不必要。

還存在一些已知的換檔機構，例如EP1426284A1和在本申請的優先權日期時仍未公開的歐洲專利申請11425204.2，其中，在使用時，以致動器的實際命令值代替致動器的標稱命令值，以由于各種因素，相對于換檔機構的作為基準的標稱值考慮齒輪的位置變化。

在本發明中，會廣泛涉及“致動器的命令值”，意思是存在的實際值，或者是在實際值不存在的情況下參考基準換檔機構的標稱值。

更特別地，EP1426284A1公開了一種電子伺服換檔機構，其中執行設定操作模式、調節操作模式和常規行駛模式。在設定模式中，使鏈條與單個預選齒輪對準，優選是最小直徑的齒輪，并且在致動器的物理位置和如下的邏輯值之間設定雙向對應，該邏輯值關聯相對于預選齒輪的傳動比，優選是將計數器歸零至表的標定數值參考的內容。在調節模式中，使鏈條嚙合并且與預選齒輪對準，并且設置與相對于預選齒輪的傳動比關聯的邏輯值的調節變量（“偏移”）。在常規行駛模式期間，致動器被移動至如下的物理位置中，該物理位置由與通過調節變量調節的齒輪關聯的邏輯值確定。通過該方式，補償了鏈條和一個或更多齒輪之間的失準，該失準由即沖擊或碰撞造成，或被替換的齒輪和替換齒輪的尺寸和/或位置之間的微小差造成。

此外，歐洲專利申請11425204.2特別公開了一種用于電子控制自行車換檔機構的方法，和實施該方法的換檔機構，該方法包括下列步驟：

a）檢測致動器的第一實際命令值以便將運動傳動鏈條定位成與至少三個同軸的齒輪中的第一齒輪嚙合，并且檢測第二實際命令值以便將鏈條定位成與所述齒輪中的第二齒輪嚙合，

b）對于每個齒輪都在理論上確定致動器的標稱命令值，以便將鏈條定位成與所述齒輪嚙合，以及