電子自行車(chē)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】電子自行車(chē)系統(tǒng)。公開(kāi)了一種電子伺服自行車(chē)變速器，包括撥鏈器和用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器的控制電子裝置，其中，所述撥鏈器被構(gòu)造成發(fā)射撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且所述控制電子裝置被構(gòu)造成接收所述撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且如果其具有適合所述撥鏈器模型的可用(112)命令值表，就使用所述表(116)驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器，如果不具有所述表，就防止(114)所述撥鏈器的致動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電子自行車(chē)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子自行車(chē)系統(tǒng)，并且具體地涉及一種電子自行車(chē)變速器。

【背景技術(shù)】
[0002]自行車(chē)中的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)包括在齒輪之間延伸的鏈條，這些齒輪與踏板曲柄的軸和后輪的輪轂聯(lián)動(dòng)。當(dāng)在踏板曲柄的軸和后輪的輪轂中的至少之一處存在超過(guò)一個(gè)齒輪，并且因此運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)具有變速器時(shí)，就提供前撥鏈器和/或后撥鏈器。在電子伺服變速器的情況下，每個(gè)撥鏈器都包括:鏈條引導(dǎo)元件，也稱(chēng)為撥鏈片，鏈條引導(dǎo)元件可移動(dòng)，從而使鏈條在齒輪之間移動(dòng)，以便改變齒數(shù)比；和機(jī)電致動(dòng)器，以移動(dòng)鏈條引導(dǎo)元件。致動(dòng)器繼而通常包括:馬達(dá)，通常是電動(dòng)馬達(dá)，電動(dòng)馬達(dá)通過(guò)鏈接，諸如鉸接平行四邊形環(huán)鏈、齒條系統(tǒng)或蝸桿系統(tǒng)而聯(lián)接鏈條弓丨導(dǎo)元件；以及轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子下游的向下移動(dòng)至鏈條弓I導(dǎo)元件本身的任何移動(dòng)部分的位置、速度和/或加速度的傳感器或換能器。值得注意的是，也使用與本文中所使用的術(shù)語(yǔ)稍微不同的術(shù)語(yǔ)。
[0003]例如，控制電子裝置基于一個(gè)或更多下列檢測(cè)變量自動(dòng)地改變齒數(shù)比，諸如行駛速度、踏板曲柄的旋轉(zhuǎn)節(jié)奏、被施加給踏板曲柄的扭矩、行駛地形的坡度、自行車(chē)手的心率等等，和/或基于自行車(chē)手通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂茦?gòu)件，諸如握把和/或按鈕手動(dòng)輸入的命令，改變齒數(shù)比。
[0004]安裝一種用于控制前撥鏈器的裝置和一種控制后撥鏈器的裝置，或者在更簡(jiǎn)單變速器的情況下僅安裝兩者中的一種，以便使自行車(chē)手易于通常是在車(chē)把上操縱，靠近其把手，剎把也被設(shè)置在該處，以分別控制前和后輪剎車(chē)。使得可能在兩個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)撥鏈器以及剎車(chē)的控制裝置通常被稱(chēng)為集成控制器。
[0005]作為慣例，用于控制前撥鏈器的裝置以及前輪的剎把被設(shè)置為靠近左把手，并且反之亦然，控制后撥鏈器的裝置以及后輪的剎把被設(shè)置為靠近右把手。
[0006]EP I 279 929 A2公開(kāi)了一種用于自行車(chē)的角量換能器，包括:第一和第二部分，其能夠執(zhí)行繞給定軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；磁化元件，其被整體固定至所述第一和第二部分其中之一；和至少一對(duì)霍爾效應(yīng)傳感器組，其繞所述給定軸線關(guān)于彼此角度交錯(cuò)，并且被整體固定至所述第一和第二部分中的另一個(gè)；所述霍爾效應(yīng)傳感器對(duì)所述磁化元件的存在敏感，以便產(chǎn)生具有在連續(xù)范圍內(nèi)變化的值的相應(yīng)輸出信號(hào)，所述相應(yīng)輸出信號(hào)的值專(zhuān)有地鑒別所述第一和第二部分相對(duì)于所述給定軸線的相對(duì)位置。輸出信號(hào)的值也專(zhuān)有地鑒別第一和第二部分相對(duì)于軸線的旋轉(zhuǎn)方向，以及旋轉(zhuǎn)角速度和/或加速度。換能器可以被集成在馬達(dá)/致動(dòng)器中，諸如被安裝在自行車(chē)(諸如競(jìng)賽自行車(chē))上的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速器的馬達(dá)/致動(dòng)器。
[0007]實(shí)際上，通常已知參考命令值表來(lái)驅(qū)動(dòng)自行車(chē)變速器的撥鏈器，其中每個(gè)值都與其中存在或發(fā)生鏈條與特定齒輪嚙合的撥鏈器位置相關(guān)。為了驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，控制電子裝置使用下列的值表，該值表對(duì)于每個(gè)齒輪包含撥鏈器的變量必須采取的、用以將鏈條定位成與該齒輪嚙合的值。該值可以是相對(duì)于相鄰齒輪的差分值，或者該值可以為相對(duì)于參考狀態(tài)的絕對(duì)值，例如相對(duì)于基準(zhǔn)齒輪或者相對(duì)于沖程結(jié)束狀態(tài)或者無(wú)馬達(dá)激勵(lì)的狀態(tài)。
[0008]從大小的觀點(diǎn)看，例如，值表的致動(dòng)器命令值可以為作為基準(zhǔn)的移動(dòng)點(diǎn)在撥鏈器上行進(jìn)的距離、馬達(dá)應(yīng)執(zhí)行的步進(jìn)數(shù)或圈數(shù)、馬達(dá)的激勵(lì)時(shí)間長(zhǎng)度、具有與電壓成比例的偏移的馬達(dá)供電電壓的值，或者進(jìn)一步地，該值可以為與馬達(dá)關(guān)聯(lián)的傳感器或換能器發(fā)出的值、存儲(chǔ)在寄存器中并且代表一個(gè)上述量的數(shù)值，等等。
[0009]尤其是，驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的馬達(dá)可以被驅(qū)動(dòng)若干步進(jìn)數(shù)或者一段激勵(lì)時(shí)間，或者以適用于每個(gè)升檔或降檔的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)且然后自動(dòng)地停止，同時(shí)傳感器被用以對(duì)控制電子裝置提供反饋信號(hào)，以便在還未到達(dá)預(yù)期位置，即撥鏈器的上述變量還未采取表值的情況下，控制電子裝置能夠再次致動(dòng)該致動(dòng)器馬達(dá)。例如，這可能是由于下列事實(shí)，即在一定程度上取決于自行車(chē)手如何踩踏的撥鏈器提供的抵抗扭矩過(guò)高，超過(guò)了能夠由馬達(dá)通過(guò)鏈接傳遞的最大扭矩。
[0010]所述命令值表的值是在工廠中設(shè)定的額定值，其考慮(前和后)撥鏈器中的齒輪數(shù)以及各自的厚度和中心距。通常，該額定值假設(shè)，在不存在致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，即命令值為零時(shí)，鏈條嚙合具有最小直徑的齒輪，雖然通過(guò)上述實(shí)例能夠看出，該條件不是必要的。
[0011 ] 值表必須精確地對(duì)應(yīng)于變速器的機(jī)電組件，特別是對(duì)應(yīng)于齒輪的中心之間的距離，和/或?qū)?yīng)于被作為固定參考和作為移動(dòng)參考的馬達(dá)元件或鏈接元件的相互位置，以及可以對(duì)應(yīng)于馬達(dá)的致動(dòng)電壓的發(fā)展，對(duì)應(yīng)于馬達(dá)的速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向，等等。
[0012]此外，常常將撥鏈器替換為不同模型的撥鏈器，因而具有不同的命令值。 申請(qǐng)人:已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，參考不適當(dāng)?shù)拿钪抵聞?dòng)撥鏈器不僅能夠?qū)е驴赡軔夯阅艿呐R時(shí)故障，而且也可能導(dǎo)致?lián)p傷機(jī)械裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的問(wèn)題在于提供一種適合克服上述缺點(diǎn)的電子自行車(chē)系統(tǒng)。
[0014]通過(guò)下列電子自行車(chē)系統(tǒng)解決該問(wèn)題，該電子自行車(chē)系統(tǒng)能夠檢查撥鏈器是否為已知模型，并且在肯定情況下，以適當(dāng)方式驅(qū)動(dòng)撥鏈器，而在否定情況下，防止撥鏈器運(yùn)行。
[0015]在其一方面，本發(fā)明涉及一種電子伺服自行車(chē)變速器，包括撥鏈器和用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)撥鏈器的控制電子裝置，
[0016]其特征在于，撥鏈器被構(gòu)造成發(fā)射撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且控制電子裝置被構(gòu)造成接收該撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且如果其具有適合撥鏈器模型的可用命令值表，就使用該表驅(qū)動(dòng)撥鏈器，如果不具有該表，就防止致動(dòng)撥鏈器。
[0017]撥鏈器模型鑒別信號(hào)也可以被指示為識(shí)別信號(hào)。
[0018]電子自行車(chē)系統(tǒng)或變速器的該實(shí)施例可以通過(guò)如下的另外特征被進(jìn)一步改進(jìn)，這些特征視需要能夠組合在一起。
[0019]通常，變速器包括鏈條和齒輪系統(tǒng)，用于將來(lái)自踏板曲柄的軸的運(yùn)動(dòng)傳遞給自行車(chē)的驅(qū)動(dòng)輪，所述運(yùn)動(dòng)傳遞系統(tǒng)包括至少兩個(gè)齒輪，該至少兩個(gè)齒輪沿從踏板曲柄的軸和驅(qū)動(dòng)輪的軸中選取的軸共軸，并且撥鏈器包括鏈條引導(dǎo)元件和鏈條引導(dǎo)元件的致動(dòng)器，用于移動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞鏈條與所述至少兩個(gè)同軸齒輪中的預(yù)先選擇齒輪嚙合。
[0020]優(yōu)選地，撥鏈器被構(gòu)造成在共用輸出上發(fā)射模型鑒別信號(hào)，以及用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)。
[0021]更優(yōu)選地，撥鏈器被構(gòu)造成在共用輸出上發(fā)射模型鑒別信號(hào)持續(xù)第一預(yù)定時(shí)間段。
[0022]優(yōu)選地，撥鏈器被構(gòu)造成發(fā)射模型鑒別信號(hào)持續(xù)第一預(yù)定時(shí)間段，優(yōu)選地在共用輸出上發(fā)射，并且在下列時(shí)機(jī)中的至少一個(gè)時(shí)機(jī)發(fā)射:當(dāng)電子自行車(chē)變速器開(kāi)啟時(shí)，在每個(gè)變速要求時(shí)，在操作者要求時(shí)；更優(yōu)選地，當(dāng)電子自行車(chē)變速器開(kāi)啟并且在每個(gè)變速要求時(shí)。
[0023]允許在每個(gè)變速要求時(shí)鑒別撥鏈器模型提高了系統(tǒng)的安全性，這是因?yàn)槟軌蛱鎿Q撥鏈器，而不需要再次關(guān)閉和開(kāi)啟系統(tǒng)。
[0024]優(yōu)選地，控制電子裝置被構(gòu)造成在每個(gè)變速要求時(shí)且基于模型鑒別信號(hào)來(lái)檢查撥鏈器是否已經(jīng)改變，并且在肯定情況下，防止致動(dòng)撥鏈器。
[0025]優(yōu)選地，控制電子裝置被構(gòu)造成在檢查模型鑒別信號(hào)之前，等待與第一預(yù)定時(shí)間段的初始部分相對(duì)應(yīng)的第二預(yù)定時(shí)間段。
[0026]所述等待第二預(yù)定時(shí)間段有利地允許穩(wěn)定模型鑒別信號(hào)。
[0027]優(yōu)選地，控制電子裝置被構(gòu)造成在檢查用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)之前，等待與第一預(yù)定時(shí)間段的最終部分以及下一時(shí)間段相對(duì)應(yīng)的第三預(yù)定時(shí)間段。
[0028]所述等待第三預(yù)定時(shí)間段有利地允許穩(wěn)定用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)。
[0029]優(yōu)選地，撥鏈器包括電壓基準(zhǔn)發(fā)生器，優(yōu)選地包括緩沖器和電阻分配器，其被構(gòu)造成產(chǎn)生作為所述模型鑒別信號(hào)的恒定電壓信號(hào)。
[0030]優(yōu)選地，控制電子裝置被構(gòu)造成檢查恒定電壓信號(hào)落入多個(gè)預(yù)定值范圍中的哪個(gè)范圍中，并且由此區(qū)分撥鏈器模型。
[0031]優(yōu)選地，撥鏈器還包括計(jì)時(shí)器，以對(duì)所述第一預(yù)定時(shí)間段計(jì)數(shù)。
[0032]優(yōu)選地，撥鏈器還包括開(kāi)關(guān)，優(yōu)選為模擬開(kāi)關(guān)，以在所述模型鑒別信號(hào)和所述用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)之間切換撥鏈器的輸出。
[0033]優(yōu)選地，控制電子裝置還被構(gòu)造成檢查用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)是否被包含在預(yù)定值范圍內(nèi)，并且在否定情況下，防止致動(dòng)撥鏈器。
[0034]在另一方面，本發(fā)明涉及一種被構(gòu)造成發(fā)射專(zhuān)有的模型鑒別信號(hào)的自行車(chē)撥鏈器。
[0035]在另一方面，本發(fā)明涉及一種電子自行車(chē)變速器組件，其包括用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)撥鏈器的控制電子裝置，其特征在于，該控制電子裝置被構(gòu)造成接收撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且如果其具有適合撥鏈器模型的命令值表，就使用該信號(hào)驅(qū)動(dòng)撥鏈器，如果不具有，就防止致動(dòng)撥鏈器。
[0036]在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于致動(dòng)電子伺服自行車(chē)變速器的方法，該變速器包括撥鏈器和用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)撥鏈器的控制電子裝置，其特征在于，該方法包括下列步驟:
[0037]-從撥鏈器發(fā)射撥鏈器模型鑒別信號(hào)，
[0038]-在控制電子裝置中接收撥鏈器模型鑒別信號(hào)，
[0039]-檢查在控制電子裝置中是否存在適合撥鏈器模型的可用命令值表，并且在肯定情況下，就使用該表驅(qū)動(dòng)撥鏈器，而在否定情況下，防止致動(dòng)撥鏈器。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]通過(guò)參考附圖，閱讀下文本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，將更明白本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中:
[0041]圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子自行車(chē)系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖，
[0042]圖2-5是與根據(jù)本發(fā)明的電子自行車(chē)系統(tǒng)操作相關(guān)的方框圖，
[0043]圖6是根據(jù)本發(fā)明的電子自行車(chē)系統(tǒng)的撥鏈器單元的電路圖，和
[0044]圖7-8是例示圖6的撥鏈器單元的輸出信號(hào)發(fā)展的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子自行車(chē)系統(tǒng)或變速器10的實(shí)施例的方框圖。所示的變速器10包括:控制單元或裝置12，用以手動(dòng)輸入變速要求信號(hào)；傳感器單元14，其被構(gòu)造成檢測(cè)一個(gè)或更多變量，諸如行駛速度、踏板曲柄的旋轉(zhuǎn)節(jié)奏、被施加給踏板曲柄的扭矩、行駛地形的坡度、自行車(chē)手的心率等等；控制電子裝置16，其被構(gòu)造成基于傳感器單元14發(fā)出的信號(hào)和/或基于控制單元12發(fā)出的命令，自動(dòng)建立期望的齒數(shù)比；和撥鏈器500，用以通過(guò)控制電子裝置16的控制，致動(dòng)變速。如在下文中將清楚的，撥鏈器500又向控制電子裝置16提供指示。
[0046]在變速器10的其它實(shí)施例中，可以存在兩個(gè)控制單元12或者不存在控制單元12 (在完全自動(dòng)變速的情況下)，或者反之傳感器單元14可以不存在(在完全手動(dòng)變速的情況下)。
[0047]撥鏈器500的控制電子裝置16在圖1中被示出為與控制單元12和傳感器單元14分離的組件，但是其可以為兩者其中之一的一部分。此外，撥鏈器500的控制電子裝置16可以為下列電源單元的一部分，該電源單元產(chǎn)生適當(dāng)值的電壓，以驅(qū)動(dòng)撥鏈器的馬達(dá)。
[0048]在本公開(kāi)的引言部分中，提供了涉及自行車(chē)變速器的大體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和概況。
[0049]圖2例示了在電子自行車(chē)系統(tǒng)10被開(kāi)啟時(shí)與電子自行車(chē)系統(tǒng)10的操作有關(guān)的方框圖。在方框100中，系統(tǒng)被開(kāi)啟。在下一方框110中，存在對(duì)被安裝在電子自行車(chē)系統(tǒng)10中的撥鏈器模型的識(shí)別步驟，參考圖4更好地例示。識(shí)別步驟或例程110輸出在圖2中和在圖3和4中以Set指示的變量值。在下一方框112中，系統(tǒng)檢查是否可獲得與識(shí)別例程110返回的變量Set的值相關(guān)的一組參數(shù)或命令值表，并且該組參數(shù)是否被使能，如由相應(yīng)標(biāo)記所指示的。在否定情況下，在方框114中，系統(tǒng)優(yōu)選地發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)-例如通過(guò)將存儲(chǔ)器中的錯(cuò)誤標(biāo)記設(shè)置為真，這特別能夠?qū)е略谙到y(tǒng)10的另一部分中LED被點(diǎn)亮和/或發(fā)出聲學(xué)信號(hào)。在方框114中，致動(dòng)變速在任何情況下都被阻止，特別地，存儲(chǔ)器中的防止標(biāo)記被設(shè)置為真。
[0050]在其中方框112的檢查給出肯定結(jié)果并且在已經(jīng)執(zhí)行方框114之后兩種情況下，在方框116中，電子自行車(chē)系統(tǒng)載入與變量Set的當(dāng)前值相對(duì)應(yīng)的一組參數(shù)，特別地執(zhí)行從可擦除電子內(nèi)存EEPROM至隨機(jī)存取內(nèi)存RAM的復(fù)制，隨后用于驅(qū)動(dòng)撥鏈器。通過(guò)也載入未使能的命令值集合，防止存在未初始化的變量，這可能是例程錯(cuò)誤的原因。在方框112中的檢查為否定的情況下，在任何情況下都可以免去方框116的執(zhí)行。
[0051]在本文所述的實(shí)施例的情況下，其中撥鏈器單元500的輸出(例如參見(jiàn)圖6)用于識(shí)別撥鏈器，在下一方框118中，撥鏈器單元500被關(guān)閉或者被置于待機(jī)，并且在任何情況下，都繼續(xù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)固件流程。這種標(biāo)準(zhǔn)固件流程例如包括:監(jiān)控被手動(dòng)致動(dòng)以在控制單元12中發(fā)送變速命令的開(kāi)關(guān)，監(jiān)控傳感器單元14的各種傳感器的輸出，并且它們?cè)诳刂齐娮友b置16中的處理，以檢查是否應(yīng)改變齒數(shù)比，等等。
[0052]參考圖3，描述用于致動(dòng)變速命令，即用于致動(dòng)撥鏈器500的電子自行車(chē)系統(tǒng)10的操作。在方框200中，電子自行車(chē)系統(tǒng)10并且特別地控制電子裝置16從控制單元12接收或者基于傳感器單元14檢測(cè)的變量自動(dòng)產(chǎn)生要求致動(dòng)撥鏈器500的命令。在下一方框210中，系統(tǒng)執(zhí)行識(shí)別程序，這在下文參考圖4描述。在下一方框212中，系統(tǒng)檢查識(shí)別程序210返回的變量Set的值c ey因此相關(guān)的參數(shù)組或命令值表是否已經(jīng)關(guān)于根據(jù)圖2的方框圖在開(kāi)啟系統(tǒng)時(shí)檢測(cè)的系統(tǒng)被改變。在肯定情況下，在方框214中，系統(tǒng)繼續(xù)優(yōu)選地發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，與圖2的方框114類(lèi)似，并且在任何情況下都防止致動(dòng)撥鏈器500，特別地將相關(guān)的錯(cuò)誤標(biāo)記和防止標(biāo)記設(shè)為真，這些標(biāo)記在系統(tǒng)10中的其它部位管理。
[0053]另一方面，在方框212的檢查為否定的，并且因此識(shí)別程序210返回的參數(shù)組或變量Set值沒(méi)有被關(guān)于當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)檢測(cè)的第一值改變的情況下，在方框216中，電子自行車(chē)系統(tǒng)10致動(dòng)撥鏈器500—除非在圖2的方框114中或在圖3的方框214中被防止，如防止標(biāo)記的值所指示的。在方框218中，在執(zhí)行方框214和執(zhí)行方框216之后，撥鏈器單元500被關(guān)閉或者置于待機(jī)，并且標(biāo)準(zhǔn)固件流程繼續(xù)。
[0054]在繼續(xù)描述圖2的方框110和圖3的方框210的識(shí)別程序的實(shí)施例之前，值得強(qiáng)調(diào)的是，執(zhí)行方框112，檢查一組參數(shù)是否使能是有利的。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，每一組參數(shù)或命令值表也都具有標(biāo)記，該標(biāo)記指示該組參數(shù)是否適合所識(shí)別的撥鏈器類(lèi)型。該檢查實(shí)際上允許提供這樣的電子自行車(chē)系統(tǒng)10，其能夠在四個(gè)撥鏈器類(lèi)型或模型之間區(qū)分，即使該組參數(shù)僅對(duì)于這些撥鏈器類(lèi)型或模型中的一些類(lèi)型或模型被使能。例如，可以通過(guò)下列方式開(kāi)發(fā)該機(jī)會(huì):將對(duì)于一些工廠所有預(yù)先存在的和當(dāng)前類(lèi)型的撥鏈器使能的參數(shù)組加載到每個(gè)電子自行車(chē)系統(tǒng)，而且還允許識(shí)別預(yù)期日后將制作的模型。優(yōu)點(diǎn)在于，電子自行車(chē)系統(tǒng)的旨在用于識(shí)別撥鏈器的部分不需要針對(duì)未來(lái)的系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)，這此系統(tǒng)都將僅具有越來(lái)越多的被使能的參數(shù)組。當(dāng)可獲得新的撥鏈器模型時(shí)，控制電子裝置16中的參數(shù)組也能夠通過(guò)升級(jí)來(lái)更新。
[0055]參考圖4，現(xiàn)在將描述始于方框300的圖2的方框110的以及圖3的方框210的識(shí)別程序。在方框310中，在下文中以t0指示的時(shí)刻，撥鏈器單元500的輸出10被使能。在方框312中，優(yōu)選地等待第一時(shí)間段t0至tl。該時(shí)間段例如為5ms，用以穩(wěn)定撥鏈器單元500的輸出信號(hào)。在下一方框314中，電子自行車(chē)系統(tǒng)讀取撥鏈器單兀500的輸出的信號(hào)S的水平。如下文參考圖5描述的，在該時(shí)刻，撥鏈器單元500的輸出的信號(hào)S是恒定模型鑒別信號(hào)，從而鑒別撥鏈器模型。
[0056]在下一循環(huán)316-322中，檢查在方框314中接收和讀取的信號(hào)S位于那個(gè)值范圍內(nèi)。更詳細(xì)地，在方框316中，計(jì)數(shù)器的值“i”被初始化為I。在方框318中，檢查信號(hào)水平是否處于值的第i范圍內(nèi)。在肯定情況下，在方框320中，變量Set的值被設(shè)置為計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值“i”。在否定情況下，在方框322中，計(jì)數(shù)器“i”增大，并且返回至執(zhí)行方框318。在可替換實(shí)施例中，代替循環(huán)316-322，可以作為一系列連續(xù)檢查來(lái)執(zhí)行對(duì)變量Set的該設(shè)定，每個(gè)檢查都相對(duì)于具體的值范圍。
[0057]值范圍優(yōu)選地選擇為使得電子自行車(chē)系統(tǒng)對(duì)于可在I和預(yù)定最大值之間變化的計(jì)數(shù)器值“i”作為結(jié)果始終給出變量Set的值。僅作為實(shí)例，在方框314中，可能如下評(píng)估恒定電壓信號(hào)，并且區(qū)分撥鏈器的四種類(lèi)型或模型:
[0058]包括在0.1至0.4伏之間的信號(hào):Set = I
[0059]包括在0.5至0.8伏之間的信號(hào):Set = 2
[0060]包括在L O至2.3伏之間的信號(hào):Set = 3
[0061]包括在2.5至2.7伏之間的信號(hào):Set = 4
[0062]不使用相鄰的值范圍的優(yōu)點(diǎn)在于，消除了兩組值之間不確定性的情況。未被包含在任何上述范圍內(nèi)的電壓信號(hào)將被指示為故障，或者其對(duì)應(yīng)于例如另一工廠的撥鏈器；在任何情況下，其都不具有與之關(guān)聯(lián)的任何有效參數(shù)組。也可允許檢查計(jì)數(shù)器“ i ”是否已經(jīng)超過(guò)預(yù)定最大值，并且在該情況下，優(yōu)選地允許發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)并且防止致動(dòng)撥鏈器(為了簡(jiǎn)化，未不出方框)。
[0063]一旦在方框320中將變量Set的值設(shè)置為計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值“i”，就繼續(xù)執(zhí)行方框324。在方框324中，從時(shí)刻tl (忽略執(zhí)行方框314-322的持續(xù)時(shí)間)至?xí)r刻t3執(zhí)行第二次等待。如下文參考圖5更清楚的，該等待是為了達(dá)到下列狀態(tài)，即其中撥鏈器單元500的輸出已經(jīng)在撥鏈器模型鑒別信號(hào)和用于評(píng)估撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)之間切換一所述切換發(fā)生在介于時(shí)刻tl和t3之間的時(shí)刻t2—以及等待設(shè)置該功能性信號(hào)。轉(zhuǎn)回圖4，在方框324的第二次等待后，優(yōu)選地執(zhí)行方框326，檢查該功能性信號(hào)的水平是否被包含在位于閾值Fl和F2之間的預(yù)定范圍內(nèi)。
[0064]在否定情況下，在方框328中，優(yōu)選地發(fā)出關(guān)于錯(cuò)誤狀態(tài)的信號(hào)，并且在任何情況下都防止致動(dòng)撥鏈器500，這與圖2的方框114類(lèi)似，由此優(yōu)選地通過(guò)將由電子自行車(chē)系統(tǒng)10在其它部位管理的相應(yīng)標(biāo)記設(shè)置為真來(lái)實(shí)現(xiàn)。在方框328之后或者在方框326的檢查為確認(rèn)輸出的情況下，在方框330中，電子自行車(chē)系統(tǒng)10繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn)固件流程。方框326的檢查允許發(fā)射將被鑒別的上述功能性信號(hào)的、關(guān)于撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的傳感器的故障。
[0065]圖5例示了如在圖4的方框310發(fā)生的，與撥鏈器單元500的輸出的使能相關(guān)的方框圖。圖6例示了撥鏈器單元500的電路圖。參考這些圖，在方框400中，撥鏈器單元500接收使能要求。在方框410中，撥鏈器單元500通過(guò)開(kāi)關(guān)方框512或多路復(fù)用器或優(yōu)選地模擬式的開(kāi)關(guān)將其輸出510切換為恒定電壓信號(hào)。該恒定電壓值由電壓基準(zhǔn)發(fā)生器514產(chǎn)生。在所示實(shí)施例中，其包括緩沖器和電阻分配器，但是不同實(shí)施例也是可能的，例如具有專(zhuān)用集成電路。
[0066]在下一方框412中，等待t0至t2的時(shí)間段，根據(jù)方框312，t2>tl。通過(guò)計(jì)時(shí)器516執(zhí)行該等待，在所示的該實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器516包括閾值比較器。在該等待后，在方框414中，開(kāi)關(guān)512將撥鏈器單元500的輸出510切換到關(guān)于撥鏈器的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的傳感器上。
[0067]圖7示意性示出在撥鏈器單元500被開(kāi)啟并且無(wú)任何撥鏈器的致動(dòng)地識(shí)別模型的情況下，撥鏈器單元500的輸出信號(hào)的發(fā)展。在以t0指示的時(shí)刻之前，撥鏈器單元500關(guān)閉。在時(shí)刻to,撥鏈器單兀500開(kāi)啟。與隨撥鏈器的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的磁體面對(duì)的第一霍爾傳感器518在撥鏈器單元500的輸出511處產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)能夠被立即使用，在圖7中以虛線標(biāo)記為信號(hào)600。電子自行車(chē)系統(tǒng)10并且特別是圖6的撥鏈器單元500包括第二霍爾傳感器520,該第二霍爾傳感器520面對(duì)同一旋轉(zhuǎn)磁體，但處于相對(duì)第一霍爾傳感器518偏移90度的位置。然而，在包含在時(shí)刻t0和t2之間的時(shí)間段中，第二霍爾傳感器520的輸出通過(guò)計(jì)時(shí)器516和開(kāi)關(guān)512用電壓基準(zhǔn)發(fā)生器514產(chǎn)生的恒定電壓輸出來(lái)替換，該恒定電壓如上所述明確地鑒別撥鏈器500的模型。圖7以實(shí)線標(biāo)記的信號(hào)610指示撥鏈器單元500的輸出510的值，其對(duì)應(yīng)于電壓基準(zhǔn)發(fā)生器514在時(shí)刻t0和t2之間發(fā)射的恒定信號(hào)。
[0068]在時(shí)刻t2，開(kāi)關(guān)512將撥鏈器單元500的輸出端510切換到第二霍爾傳感器520的輸出端上，再次參見(jiàn)圖7中以實(shí)線示出的信號(hào)610。在時(shí)刻t3后，撥鏈器500的輸出關(guān)閉，并且撥鏈器單元500的輸出510和511處的信號(hào)600、610均回歸零值。
[0069]圖7還例示了:時(shí)刻tl，其限定了圖4的方框312的在t0至tl之間的等待時(shí)間，其中等待由電壓基準(zhǔn)發(fā)生器514發(fā)射的恒定模型鑒別信號(hào)穩(wěn)定；以及時(shí)刻t3，其對(duì)應(yīng)于圖4的方框324的等待第二霍爾傳感器520的輸出信號(hào)穩(wěn)定的結(jié)束。
[0070]圖8例示了在致動(dòng)撥鏈器以執(zhí)行變速的情況下，撥鏈器單元500的輸出信號(hào)的發(fā)展。應(yīng)明白，在圖4的方框310中開(kāi)啟撥鏈器單元500的時(shí)刻t0之后，立刻可獲得余弦發(fā)展的第一霍爾傳感器518的輸出，而僅在時(shí)刻t2之后，即在圖5的方框412的等待之后，才可獲得正弦發(fā)展的第二霍爾傳感器520的輸出。在時(shí)刻t2之前，可獲得由電壓基準(zhǔn)發(fā)生器514產(chǎn)生的恒定撥鏈器模型鑒別信號(hào)。
[0071]也例示了限定在圖4的方框326中評(píng)估的預(yù)定值范圍的兩個(gè)閾值F1、F2。
[0072]使撥鏈器單兀500的輸出510在模型鑒別信號(hào)和霍爾傳感器520的信號(hào)之間切換是有利的，因?yàn)檫@允許減少系統(tǒng)10中的連接器數(shù)目。此外，這使得可以避免不允許針對(duì)模型鑒別信號(hào)的具體連接的預(yù)先存在電子自行車(chē)系統(tǒng)與更近期的撥鏈器(其命令值未知)協(xié)作，以便避免損害。未被構(gòu)造成接收這種模型鑒別信號(hào)的預(yù)先存在系統(tǒng)的控制電子裝置在時(shí)間段t0至t2之間接收恒定的撥鏈器模型鑒別信號(hào)，但是認(rèn)為該信號(hào)為來(lái)自故障霍爾傳感器520的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)。
[0073]值得指出的是，在電子自行車(chē)系統(tǒng)或變速器中，圖5的方框圖由撥鏈器單元、例如由圖6中所示的撥鏈器單元實(shí)施，而圖2-4中的方框圖通過(guò)撥鏈器的控制電子裝置16實(shí)施，但是無(wú)論何種情況，都按上文所述進(jìn)行。
[0074]通過(guò)已經(jīng)做出的說(shuō)明，應(yīng)明白本發(fā)明的電子自行車(chē)系統(tǒng)目標(biāo)的特征，并且也應(yīng)明白相關(guān)優(yōu)點(diǎn)。
[0075]不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)，可能存在上述實(shí)施例的變體。
[0076]特別地，雖然已經(jīng)示出霍爾傳感器518、520是撥鏈器500的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的換能器，但是可以使用其它類(lèi)型，優(yōu)選模擬類(lèi)型的傳感器。
[0077]作為在撥鏈器開(kāi)啟時(shí)以及在每個(gè)變速要求時(shí)在t0至t2之間的時(shí)間段期間提供撥鏈器模型識(shí)別信號(hào)的代替，可以?xún)H在撥鏈器開(kāi)啟時(shí)提供撥鏈器模型識(shí)別信號(hào)。
[0078]此外，可以另外地或僅在要求時(shí)，例如通過(guò)按壓具體的按鈕組合來(lái)提供撥鏈器模型識(shí)別信號(hào)。通過(guò)這種方式，用戶(hù)將有責(zé)任預(yù)告電子自行車(chē)系統(tǒng)已經(jīng)安裝了新的撥鏈器模型。
[0079]反之，撥鏈器單元能夠使得專(zhuān)有的模型鑒別信號(hào)可連續(xù)地獲得，而不是在共用輸出510上的輸出提供關(guān)于撥鏈器500的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的傳感器的輸出。
[0080]最后，清楚的是，由此構(gòu)想的電子自行車(chē)系統(tǒng)可以經(jīng)過(guò)多種變化和變體，全部這些變化和變體都涵蓋在本發(fā)明中；此外，所有細(xì)節(jié)都可以由技術(shù)上等效的元件代替。在實(shí)踐中，不管什么情況，使用的材料以及尺寸等等能夠符合技術(shù)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種電子伺服自行車(chē)變速器(10)，包括撥鏈器(500)和用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器(500)的控制電子裝置(16)， 其特征在于，所述撥鏈器(500)被構(gòu)造成發(fā)射(410、514)撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成接收所述撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且如果其具有適合所述撥鏈器模型的可用(112)命令值表，就使用所述表(116)驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器(500)，如果不具有所述表，就防止(114)致動(dòng)所述撥鏈器(500)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)被構(gòu)造成在共用輸出(510)上發(fā)射所述模型鑒別信號(hào)以及用于評(píng)估所述撥鏈器(500)的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)被構(gòu)造成在所述共用輸出(510)上發(fā)射所述模型鑒別信號(hào)持續(xù)第一預(yù)定時(shí)間段(t0-t2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)被構(gòu)造成在下列時(shí)機(jī)中的至少一個(gè)時(shí)機(jī)發(fā)射所述模型鑒別信號(hào):當(dāng)所述電子自行車(chē)變速器(10)開(kāi)啟時(shí)，在每個(gè)變速要求時(shí)，在操作者要求時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)被構(gòu)造成當(dāng)所述電子自行車(chē)變速器(10)開(kāi)啟并且在每個(gè)變速要求時(shí)發(fā)射所述模型鑒別信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成在每個(gè)變速要求時(shí)并且基于所述模型鑒別信號(hào)，檢查(212)所述撥鏈器(500)是否已經(jīng)改變，并且在肯定情況下，防止(214)致動(dòng)所述撥鏈器(500)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成，在檢查(314-322)所述模型鑒別信號(hào)之前，等待與所述第一預(yù)定時(shí)間段(t0-t2)的初始部分相對(duì)應(yīng)的第二預(yù)定時(shí)間段(to-ti)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成，在檢查(326)用于評(píng)估所述撥鏈器(500)的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的信號(hào)之前，等待與所述第一預(yù)定時(shí)間段(t0-t2)的最終部分以及下一時(shí)間段(t2-t3)相對(duì)應(yīng)的第三預(yù)定時(shí)間段(tl-t3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)包括電壓基準(zhǔn)發(fā)生器(514)，所述電壓基準(zhǔn)發(fā)生器(514)優(yōu)選地包括緩沖器和電阻分配器，并且被構(gòu)造成產(chǎn)生作為所述模型鑒別信號(hào)的恒定電壓信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成檢查(316-322)所述恒定電壓信號(hào)落入多個(gè)預(yù)定值范圍中的哪個(gè)范圍中，并且由此區(qū)分所述撥鏈器模型(500)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述撥鏈器(500)還包括開(kāi)關(guān)(512)，優(yōu)選為模擬開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)(512)用以在所述模型鑒別信號(hào)和用于評(píng)估所述撥鏈器(500)的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的所述信號(hào)之間切換所述撥鏈器(500)的輸出(510)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車(chē)變速器(10)，其中所述控制電子裝置(16)還被構(gòu)造成檢查(326)用于評(píng)估所述撥鏈器(500)的位置、速度、加速度和/或旋轉(zhuǎn)方向的所述信號(hào)是否被包含在預(yù)定值(F1-F2)范圍內(nèi)，并且在否定情況下，防止(328)致動(dòng)所述撥鏈器
(500)。
13.一種被構(gòu)造(514)成發(fā)射獨(dú)特模型鑒別信號(hào)的自行車(chē)撥鏈器(500)。
14.一種電子自行車(chē)變速器(10)的組件，包括用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)撥鏈器(500)的控制電子裝置(16)，其特征在于，所述控制電子裝置(16)被構(gòu)造成接收撥鏈器模型鑒別信號(hào)，并且如果其具有(112)適合所述撥鏈器模型的命令值表，就使用所述表(116)驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器，如果否，就防止(114)致動(dòng)所述撥鏈器(500)。
15.一種用于致動(dòng)電子伺服自行車(chē)變速器(10)的方法，所述變速器(10)包括撥鏈器(500)和用以根據(jù)命令值表驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器的控制電子裝置(16)，其特征在于，所述方法包括下列步驟: -從所述撥鏈器(500)發(fā)射(410、514)撥鏈器模型鑒別信號(hào)， -在所述控制電子裝置(16)中接收所述撥鏈器模型鑒別信號(hào)， -檢查(112)在所述控制電子裝置(16)中是否存在適合所述撥鏈器模型的可用命令值表，并且在肯定情況下，就使用所述表(116)驅(qū)動(dòng)所述撥鏈器，在否定情況下，防止(114)致動(dòng)所述撥鏈器(500)。
【文檔編號(hào)】B62M25/08GK104249804SQ201410295438
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
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