[发明专利]电子地控制自行车换档机构的方法及电子伺服辅助自行车换档机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子地控制自行车换档机构的方法，和一种电子伺服辅助自行车换档机构。

背景技术

自行车中的运动传递系统包括在齿轮之间延伸的链条，该齿轮与踏板曲柄的轴相关联并且与后轮的轮毂相关联。当在踏板曲柄的轴和后轮的轮毂中的至少一个处存在一个以上的齿轮时，运动传递系统因此配备有换档机构，该换档机构设置有前变速器和/或后变速器。在电子伺服辅助换档机构的情况中，每一个变速器包括链条引导元件和电动机械致动器，链条引导元件、也被称为支架活动来使链条在齿轮之间移动从而改变传动比，电动机械致动器用于移动链条引导元件。而通常致动器包括：通常是电动电机的电机，该电机通过诸如铰接平行四边形的连杆而与链条引导元件联接；齿条系统或蜗杆系统；以及转子或转子的下至链条引导元件自身的下游的任何其他运动部分的位置、速度和/或加速度的传感器。值得注意的是也使用与在本文中使用的术语稍微不同的术语。

控制电子器件例如基于一个或更多个所检测的变量诸如行驶速度、踏板曲轴的旋转节奏、施加至踏板曲轴的扭矩、行驶地形的斜度、骑车人的心率等，和/或基于骑车人通过合适指令构件例如杆和/或按钮手动输入的指令而自动改变传动比。

为了控制致动器，控制电子器件使用值表，而不是假设齿轮在轴向上等间距隔开并且因此始终以相同的量移动链条引导元件，该值表包含关于每一个齿轮的、变速器的变量必须使用以将链条定位与齿轮接合的值。该值可以是关于邻近的齿轮的微分值，或可以是关于参照物的绝对值，例如关于参考齿轮或关于冲程结束情况或关于缺乏电机激活的情况的绝对值。

就幅度而言，致动器的指令值可以是例如在变速器上作为参照物的移动点已行驶的距离、电机应当执行的步数或转数、电机的激励时间的长度、具有与电压成比例的行程的电机的供应电压值，此外该指令值可以是与电机相关联的传感器发射的值、储存在寄存器中表示前述量中的一种的数值等。

所述表格的值是在工厂中设定的、考虑到在（前或后）换档机构群中的齿轮的数目和各自的厚度和节距的标称值。通常，在没有致动器的驱动信号、即指令值为零，链条与具有最小半径的齿轮接合时，规定该标称值，尽管如能够从前述示例中看出，该条件不是必要的。

EP1426284A1公开了一种电子伺服辅助换档机构，其中实现了设置操作模式、调节操作模式和普通骑乘模式。在设置操作模式中，链条与单个预选齿轮、优选地具有最小直径的齿轮对准，并且在致动器的物理位置和与关于预定齿轮的传动比相关的逻辑值之间设置一对一对应，优选地使与表格的标称值内容有关的计数器归零。在调节模式中，链条与预定的齿轮接合和对准，并且设置与关于预定齿轮的传动比相关的逻辑值的调节变量（“偏移”）。在普通骑乘模式期间，致动器被移动到物理位置中，该物理位置由与齿轮相关的、利用调节变量调节的逻辑值确定。这样，补偿了在链条和一个或更多个齿轮之间的由例如冲击或碰撞或由在替换的齿轮和被替换的齿轮的尺寸之间的小差别导致的失准。

申请人观察到在单个齿轮处的设置仅可以最低限度地排除各种在换档机构和安装有换档机构的机械组件的制造公差和几何形状、特别是车架的尺寸和几何形状以及换档机构的前叉的厚度中的差别，然而在每一个齿轮处的通过偏移的调节是相当漫长和复杂的操作。

发明内容

在本发明的基础上意图解决的技术问题在于快速且有效地使自行车换档机构的标称指令值适于可能被安装的真实自行车换档机构，以考虑换档机构自身的制造和组装公差值，以及自行车的几何形状。

在本发明的第一方面中，本发明涉及电子地控制自行车换档机构的方法，包括下列步骤：

a）检测致动器的第一实际指令值以便定位运动传递链条与至少三个同轴齿轮中的第一齿轮接合，并且检测致动器的第二实际指令值以便定位链条与所述齿轮中的第二齿轮接合，

b）关于每一个齿轮，理论地确定致动器的标称指令值以便定位链条与所述齿轮接合，和

c）关于除第一和第二齿轮外的每一个所述齿轮，基于所述标称指令值和所述第一和第二实际指令值计算所述致动器的实际指令值。

使用两个齿轮作为参照物，依旧可以用相对快的操作，不仅考虑换档机构的安装公差和车架的部件的尺寸差，还考虑在关于理论参考换档机构的齿轮组件内的尺寸差值，所述标称值基于该理论参考换档机构。

可以使用标称和实际的指令值的任意数值表述，该数值表述表示链在其中在该物理位置以在特定的齿轮上接合的条件。