CN103979068A - 电子控制自行车换档器的方法和电子伺服辅助自行车换档器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于手动输入用于电子伺服辅助自行车换档器(8)的命令的装置(42、50、70、75、80、85),该装置包括操纵杆(54、86),该操纵杆被配置为当被旋转第一预定角度时致动第一开关(60),并且当在第一预定角度的旋转之后被旋转第二预定角度时致动第一开关(60)和第二开关(61)。当仅第一开关(60)被致动时,要求在第一方向上换档的命令输入被视为生效,并且仅当开关(60、61)两者被致动时,要求在第二方向上换档的命令输入被视为生效。
Description
技术领域
本发明涉及电子控制自行车换档器的方法,并且涉及电子伺服辅助自行车换档器,特别是其用于手动输入命令的装置。
背景技术
自行车中的运动传动系统包括在与踏板曲柄的轴关联的齿轮和与后轮的轮毂关联的齿轮之间延伸的链条。当在踏板曲柄的轴和后轮的轮毂的至少一个处存在超过一个齿轮,并且因此运动传动系统提供有换档器时,提供了前变速器和/或后变速器。在电子伺服辅助换档器的情况下,每个变速器包括也称为保持架(cage)的链条引导元件,该链条引导元件可移动以在沿齿轮间移动链条,以便改变传动比,并且包括机电致动器以移动链条引导元件。致动器继而典型地包括马达,典型地为电动马达,该马达与链条引导元件通过例如铰接的平行四边形的齿条系统或蜗杆螺旋系统的链接件耦接,以及转子或向下到链条引导元件自身的转子下游的任何移动部分的位置、速度和/或加速度的传感器。应注意的是也使用与此处所使用的术语略微不同的术语。
控制电子器件例如基于一个或多个检测到的变量,诸如行驶速度、踏板曲柄的旋转节奏、施加到踏板曲柄的转矩、行驶地形的坡度、骑车人的心率等来自动地改变传动比,和/或特别地对于本发明有意义的是基于由骑车人通过例如操作杆和/或按键的合适的控制装置手动输入的命令改变传动比。
按照惯例,当链条从直径较大的齿轮到达直径较小的齿轮时称为向下换档,并且当链条从直径较小的齿轮到达直径较大的齿轮时称为向上换档。与此相关,应注意到在前换档器组中,向下换档对应于到达较低的传动比,并且向上换档对应于到达较高的传动比;相反,在后换档器组中,向下换档对应于到达较高的传动比且向上换档对应于到达较低的传动比。
用于控制前变速器的装置和用于控制后变速器的装置——或在更简单的换档器的情况下两个装置的仅一个——被安装为使得容易地被骑车人操作,通常被安装在把手上靠近其手柄处,用于分别控制前后轮的制动的制动杆也定位在该处。允许在两个方向上驱动变速器并且驱动制动器的控制装置通常称为集成控制器。
通常,前变速器和前轮的制动杆的控制装置位于靠近左手柄处,并且反之,后变速器和后轮的制动杆的控制装置位于靠近右手柄处。
在行驶期间,有时骑车人需要(通过电子器件或骑车人所检测到)或希望执行多次换档,换言之将链条从(前或后换档器组的)与链条接合的齿轮——或起动齿轮——移动到并非与之紧邻的、具有更大的直径(多次向上换档)或具有更小的直径(多次向下换档)的齿轮。
WO 2007/083331 A1公开了一种机械自行车换档器,该换档器允许通过以两个不同的旋转角度在相同的方向上手动致动单独的操纵杆来手动输入向上换档命令和向下换档命令。
发明内容
本发明所基于的技术问题是提供用于电子控制自行车换档器的方法和电子伺服辅助自行车换档器,其允许通过以两个不同的行程(不同的旋转角度)在相同的方向上手动致动单独的操纵杆来手动输入向上换档命令和向下换档命令。
在本发明的一个方面中,本发明涉及一种用于手动输入电子伺服辅助自行车换档器的命令的装置,该装置包括操纵杆,该操纵杆被配置为当被旋转第一预定角度时致动第一开关,并且当在被旋转第一预定角度之后被旋转第二预定角度时致动第一开关和第二开关。
在实施例中,所述操纵杆关于轴枢转,用于致动第一开关的第一锤装配在轴上且径向地突出,用于致动第二开关的第二锤通过齿轮与轴耦接以在不同的径向方向上突出。
在本描述和附带的权利要求中,“径向方向”意味着从旋转轴线或轴的中心发出的线或方向。
所述齿轮可以包括齿轮对或行星齿轮。
在实施例中,所述操纵杆关于轴枢转,突出部径向突出地装配在轴上,并且所述突出部具有距轴第一距离、用于致动第一开关的第一锤和距轴第二距离、用于致动第二开关的第二锤。
在实施例中,所述操纵杆关于轴枢转,突出部径向突出地装配在轴上,并且具有:用于致动第一开关的第一锤,布置在第一开关和第二开关之间的弹性构件。
在实施例中,所述操纵杆关于第二操纵杆枢转,所述第一开关固定在所述第二操纵杆上在所述操纵杆下方以被其致动,并且突出部径向突出地装配在轴上,并且该突出部具有用于致动第二开关的第二锤。
优选地,所述第一锤和第二锤的每个配备有各自的弹性致动元件,更优选地包括接收在压缩弹簧内的触头。
开关优选地是单稳定开关,更优选地,开关是常开开关(normallyopen switch)。
在本发明的方面中,本发明涉及一种电子伺服辅助自行车换档器,其包括至少一个如上所述的用于手动输入命令的装置,和控制器,该控制器被配置为当仅第一开关被致动时将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当两个开关被致动时将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
在实施例中,所述控制器当第一开关被解除激活而——在激活第一开关期间——第二开关未被激活时,将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当——在激活第一开关期间——第二开关被解除激活时,忽略第一开关的随后解除激活,将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
在实施例中,所述控制器当第一开关保持激活达预定时间段而第二开关未被激活时,将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当第二开关在第一开关激活之后,所述预定时间段经过前被激活时,将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
在本发明的方面中,本发明涉及一种电子控制自行车换档器的方法,该方法包括如下步骤:
a)提供用于手动输入命令的装置,该装置包括操纵杆,该操纵杆被配置为当被旋转第一预定角度时致动第一开关,并且当在被旋转第一预定角度之后被旋转第二预定角度时致动第一开关和第二开关,和
b)当仅第一开关被致动时,将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当两个开关被致动时,将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
附图说明
本发明的另外的特征和优点将在如下的对其一些优选实施例的详细描述中参考附图变得更清楚。在图中:
图1示意性地图示了配备有根据本发明的电子伺服辅助换档器的自行车的透视图,
图2图示了根据本发明的实施例的电子伺服辅助换档器的电气和电子部分的方框图,
图3至图7图示了根据本发明的换挡器的用于手动输入命令的装置的实施例,
图8图示了根据本发明的电子控制换档器的方法的实施例的典型的流程图,
图9和图10是图示了根据图8的流程图被控制的电子换档器的操作的示意性时间曲线图,
图11图示了根据本发明的电子控制换档器的方法的另一个实施例的典型的流程图,和
图12和图13是图示了根据图8的流程图被控制的电子换档器的操作的示意性时间曲线图。
具体实施方式
参考图1,如在此示出为竞赛自行车的自行车1包括以已知方式由管状元件形成的车架2,该车架2限定了用于后轮4的支承结构3和用于前轮6的前叉5。具有管状结构的把手41操作地连接到前叉5且连接到车架2。
车架2在其下部处支承了常规类型的踏板曲柄或踏板单元7的轴,以通过总体地由附图标号8指示的、根据本发明的电子伺服辅助换档器来致动后轮4。
换档器8包括后换档器组9和前换档器组10。后换档器组9包括具有不同的直径且与后轮4同轴的多个齿轮或链齿轮11。前换档器组10包括具有不同的直径且与踏板曲柄7同轴的多个齿轮或冠轮或齿形轮12。
通过电子伺服辅助换档器8,后换档器组9的齿轮11和前换档器组10的齿轮12能够被闭环运动传动链条13选择性地接合,以提供不同的合适的传动比。
不同的传动比可以通过移动后换档器组9的后变速器14的链条引导元件(保持架)和/或前换档器组10的前变速器15的链条引导元件(保持架)获得。
在各变速器14、15中,后链条引导元件和前链条引导元件通过各自的电动马达16、17(图2)移动,该电动马达16、17典型地配备有减速器并且通过铰接的平行四边形链接件与链条引导元件结合。替代地,也可以使用其他类型的马达,或在现有技术中已熟知的其他类型的致动器或链接件,例如在此处通过引用合并的U.S.6,679,797中描述的齿条或蜗杆螺旋系统。
变速器14、15典型地包括各自的位置、速度和/或加速度传感器18、19(图2)。传感器可以与马达16、17的转子关联,或与向下到链条引导元件自身的、在转子的“下游”的任何可移动部分关联。
变速器14、15的构造的细节在此未图示,因为本发明在其具体构造的范围之外。
图2以方框图的形式表示了根据本发明的实施例的电子伺服辅助换档器的电气和电子部分。
配备有电池的电子单元电源或板或单元30将电力供给到变速器14、15的马达16、17和传感器18、19,供给到在下文中称为接口板或单元32的电子板,并且可能地供给到在下文中称为传感器板或单元34的电子板。电池优选地为可充电型,且后变速器14能够以本质上已知的方式包括电动力单元以为电池充电。在图2中,电源线为简化起见未示出。
电子电源板30、接口单元32和传感器单元34作为整体形成了电子伺服辅助换档器8的电子控制器或控制电子器件40。替代地,可以存在单独的电路板或不同数量的电路板。
因此,在本描述中且在附带的权利要求中,电子控制器或控制电子器件40意味着逻辑单元,然而它们也可以由许多物理单元形成,特别是例如可以包含在电源板30、接口单元32和/或传感器单元34内的一个或多个分布式微处理器。
电源板30例如被容纳在把手41的管的一个内,或车架2的管的一个内,例如在用于饮料瓶的支撑件(未图示)处。接口单元32例如被容纳在把手41的管的一个内,或在可抓握装置或用于手动输入命令的装置或安装在其上的手动控制装置42内。传感器板34例如容纳在车架2的管的一个内,靠近与此传感器板34关联或更一般地与电子控制器40关联的行驶参数的传感器38,诸如行驶速度的传感器,踏板曲柄转速的传感器,地形坡度的传感器,骑车人心率的传感器等。
电力、数据和信息在多个部件之间的传递通过电缆执行,该电缆有利地容纳在车架2的管内侧。数据和信息信号的传递也可以以无线方式进行,例如以蓝牙协议进行。
在行驶期间,前变速器14和后变速器15基于由手动控制装置42输入的向上换档或向下换档要求信号而通过电子控制器40来控制,和/或通过电子控制器40自身半自动地或自动地控制。
可抓握装置或用于手动输入命令的装置或手动控制装置42的如下描述参考意图于靠近把手的右侧手柄地安装的右侧装置进行,但清楚的是意图于靠近把手的左侧手柄安装的左侧装置将是类似的且是所示装置的镜像。
根据实施例在图3中示意性地示出且在此通过附图标号50整体上指示的控制装置42(图2)包括主体51(示意性地且部分剖开地在图3中示出),其通过例如带的已知的连接方式前方地固定在把手41的弯曲的手柄部分上,且从把手41在前方突出(图1)。
在本描述和附带的权利要求中,空间术语,特别是术语前方、后方、上方、下方和垂直以及衍生词参考控制装置的安装情况使用,且参考处于中性位置的把手描述,术语内部或近端指示向着把手的中心,而术语外部或远端指示离开把手的中心。
支撑体51典型地涂覆以保护鞘(未示出),且成形为使得能够被骑车人抓握,且骑车人的手掌靠放在该保护鞘的上壁上。在不同的骑行位置中,骑车人替代地在支撑体51下方抓握把手41。在两个骑行位置中,骑车人可以容易地以其手指触到制动杆52和换档器操纵杆54。
在支撑体51中限定了内腔,在该内腔中容纳了两个电开关60、61,其通过现在描述的机构被换档器操纵杆54致动。
在支撑体51的前方区域内,制动杆52向下延伸且在顶部处围绕限定了轴线Z的销处枢转,该轴线Z大体上是水平的且大体上垂直于中心处的前进运动的方向。牵引索(未示出)的头部以已知的方式连接到制动杆52,以当制动杆52被骑车人典型地以不同于拇指的多个手指向把手41拉动时致动制动器。
在支撑体51的前方区域内,在制动杆52后方也存在换档器操纵杆54,该换档器操纵杆54向下延伸且与可旋转地支撑在支撑体51内轴55耦接,以围绕旋转轴线X旋转,该旋转轴线X大体上平行于自行车的向前运动的方向。
换档器操纵杆54在制动杆52后方且沿其延伸,并且围绕固定到轴55的销56铰接,以允许制动杆52移动过围绕平行于轴线Z的轴线的旋转。
换档器操纵杆54包括致动部分57,该致动部分57被放大,并且优选地在远端侧附近配备有开口58且在近端方向上被推动或反之,该开口58适合于接收指部,优选地接收中指或无名指。
换档器操纵杆54除围绕销56与制动杆52一起向把手41移动外,可以在围绕轴55的轴线X的旋转方向上移动,以通过在下文中更好描述的方式控制向上换档开关60和向下换档开关61,且因此分别施加向上换档命令和向下换档命令(或反之)。开关优选地是膜类型的开关。
具体地,轴55例如支撑在支撑体51的分隔壁59的孔(提供有可能的支承)内。轴55的远端端部通过销56支撑了换档器操作杆54。沿轴55的长度装配了第一环形元件,该第一环形元件具有在其切向位置处突出的第一锤62。在轴55的近端端部处形成了第一齿轮63。第二锤64可旋转地围绕平行于轴55的轴65支撑,且提供有第二齿轮66。第二齿轮66与第一齿轮63接合以在相反的旋转方向上旋转。开关60、61支撑在支撑体51的相对的壁的内面上。锤62、64提供有弹性致动元件,诸如插入在压缩弹簧内且对其反作用的触头(见下文中描述的图5)。
当换档器操纵杆54处在被未示出的扭转弹簧偏置的静止位置时,两个锤62、64与开关60、61分开或与之接触,但不致动该开关60、61。开关60、61处在稳定情况下而未被激活。当换档器操纵杆54在方向A上围绕轴线X被转动时,例如在顺时针方向上从静止位置转动到更近端的位置时,轴55的旋转导致第一锤62在方向A上的旋转,并且导致致动第一开关60。与此同时,轴55的旋转也导致:第一齿轮63在一个方向上的旋转,例如顺时针旋转;第二齿轮66在相反的方向上的旋转,例如逆时针旋转;以及第二锤64向第二开关61的旋转。第二锤64相对于轴65沿此径向方向相对于第一锤62安装,使得只要第一锤62致动第一开关60则第二锤64不致动第二开关61。相反地,为了第二锤64致动第二开关61,换档器操纵杆54在方向A上围绕轴线X的更大的旋转是必需的。应注意到的是在换档器操纵杆54的整个另外的旋转以通过第二锤64致动第二开关61期间,通过第一锤62保持第一开关61被致动。
当换档器操纵杆54被释放时,第二开关61在第一开关60前被解除激活。另一方面,如果换档器操纵杆54被相对小角度的旋转致动,则仅第一开关60被致动。
根据在图4中示意性地示出的实施例的且在此整体上以附图标号70指示的控制装置42与控制装置50的不同之处在于第二锤64形成在环形齿轮71上,该环形齿轮71与第一齿轮63通过三个——或不同数量的——带有固定轴线的行星齿轮72耦接。操作等价于图3的控制装置50的操作,但在此情况下,第二开关61的致动中的相对于第一开关60的延迟被行星齿轮机构的传动比控制。
根据在图5中示意性地示出的实施例的且在此整体上以附图标号75指示的控制装置42与控制装置50的不同之处在于第一锤62和第二锤64在相同的径向方向上形成在装配在轴55上的相同的突出部76上,但距轴55的旋转轴线X的距离不同。也在此情况下,在第二锤64致动第二开关61前,第一锤62致动第一开关60;同样为了获得第二开关61的致动,换档器操纵杆54的更大的旋转是必需的,且当释放换档器操纵杆54时,第二开关61如果被激活则在第一开关60前被解除激活。应注意到的是两个锤可以直接形成在换档器操纵杆54上。锤62、64提供有弹性致动元件,诸如插入在压缩弹簧78内且对其反作用的触头。
根据在图6中示意性地示出的且整体上在此以附图标号80指示的控制装置42与控制装置50的不同之处在于仅第一开关60被第一锤62致动。替代直接固定到支撑体51,第一开关60支撑在膜81上,该膜81包括球形盖部分82和向部分82的凸出弯曲的边缘83。膜81布置为靠近支撑体51的凹陷84。第二开关61部分地容纳在凹陷84内。
膜81的刚性根据开关60、61的刚性而被合适地选择,使得在此情况下,当换档器操纵杆54被旋转相对小的量时,锤62致动第一开关60,而第二开关61不被致动。如果在第一开关60被致动之后换档器操纵杆被旋转相对大的量,则膜81的拱顶形部分62塌缩且将第二开关推入到凹陷84内,从而导致其激活。当释放换档器操纵杆54时,第二开关61在第一开关60前被解除激活。应注意到的是凹陷84、膜81和开关60、61被示出为处于支撑体51的顶壁的内面处,但它们可以被布置在支撑体51的侧壁处。
根据在图7中示意性地示出的且整体上在此以附图标号85指示的控制装置42与控制装置50的不同之处在于仅第二开关61通过锤64致动。替代直接固定到支撑体51,第一开关60支撑在换档器操纵杆54上且被第二换档器操纵杆86致动,该第二换档器操纵杆86围绕平行于轴55的销87相对于第一操纵杆54枢转。第二操作杆86以相对小的旋转的致动导致第一开关60的致动,并且第二操作杆86以相对大的旋转的致动也导致第二开关61的致动,因为第二操作杆86驱动第一开关60和第一换档器操纵杆54随之旋转。也可以通过第一换档器操纵杆54的直接致动使得仅第二开关61被致动。
在前述实施例中,控制电子器件必须将例如与第一开关60相关联的要求向上换档的命令和与示例中的第二开关61相关联的要求向下换档的命令相区分。
用于控制换档器的方法的一些实施例未论述,特别地适合于以上所述的控制装置的实施例。
在图8中图示了用于控制如图3至图7所示的具有以“嵌套”方式致动的两个开关60、61的自行车电子换档器的方法的第一实施例的流程图。嵌套致动意味着指示:(i)第一开关被单独致动;或(ii)第一开关被首先致动且最后解除激活,而对于第二开关被致动期间的所有时间,该第一开关维持被致动。
根据此实施例,要求向上换档或向下换档的命令对应于按钮的解除激活,即在当该开关为在致动时被驱动闭合的常开开关的情况下的电压或电流信号的下降沿。
在例如当电子换档器被开启时执行的初始方框100,,将例如指示向上换档命令的标志Cmd1和例如指示向下换档命令的标志Cmd2设定为“假”。
在方框101中,首先监测第一开关60是否被致动。在否的情况下,过滤子例程102被任选地执行,其中检查开关的未被致动的状态维持不变达最小时间,以避免例如由于考虑到骑车人的手的抖动或震动而导致的伪解除激活(在激活期间)。更详细地,在过滤子例程102中,在开关状态改变已发生之后等待预定的等待时间,例如5微秒(例如以预设为正值的等待时间执行子例程调用),并且如果在此时间期间维持开关的新状态,在此情况下为解除激活,则认为状态改变生效。另一方面,如果未发生状态改变,则无等待,或以零等待时间执行子例程调用。如果在过滤子例程102中,在开关处于新状态下未经过预定的最小时间,则返回到监测第一开关60的方框101的执行(为清晰起见,在图8中未示出连接线)。对于如下该的过滤子例程102的其他调用,同样如此。
在过滤子例程102之后,在方框103中检查标志Cmd1是否设定为“真”,且在否的情况下返回到监测第一开关60的方框101的执行。在标志Cmd1设定为“真”的情况下,在方框104中使在与标志Cmd1和第一开关60相关联的方向上换档的要求生效,在此情况下为向上换档要求。此生效的要求在换档器8中的其他位置启动与控制装置42关联的变速器14、15的马达16、17,除非例如换档器组9、10已处于极限位置(在此示例中为直径最大的齿轮11、12)。然后,在方框105中,标志Cmd1被设定为“假”,并且返回到监测第一开关60的方框101的执行。
在监测第一开关60的方框101中发现此开关被激活的情况下,任选地执行以上所述的过滤子例程102,以避免考虑伪激活(例如由于骑车人的手的抖动或震动),并且然后在方框106中将标志Cmd1设定为“真”。
在方框107中然后监测第二开关61是否被致动。在否的情况下,任选地执行过滤子例程102,其中检查开关的未被致动的状态已经维持不变达最小时间。在子例程102之后,在方框108中检查标志Cmd2是否并设定为“真”,并且在否的情况下,返回到监测第一开关60的方框101的执行。在标志Cmd2被设定为“真”的情况下,在方框109中使在与标志Cmd2和第二开关61相关联的方向上的换档要求生效,在此示例中为向下换档。此生效的要求在换档器8中的其他位置启动与控制装置42关联的变速器14、15的马达16、17,除非例如换档器组9、10已处于极限位置(在此示例中为直径最小的齿轮11、12)。然后,在方框110中,标志Cmd2被设定为“假”,并且返回到监测第一开关60的方框101的执行。
如果在方框107中发现第二开关61被致动,则过滤子例程102被任选地执行;然后,在方框111中将Cmd2设定为“真”,且在方框112中将Cmd1设定为“假”,以保证在第一开关60的随后的解除激活时,不执行与之相关联的换档的致动的方框104。
图9示意性地示出了在骑车人以相对小的旋转致动换档器操纵杆54以执行例如向上换档的情况下的操作。在开始时,开关60、61将被解除激活,使得例程将循环地行进通过方框101、102、103,并且将不发生任何情况。当骑车人在时刻t1时使得换档器操纵杆54执行相对小的旋转时,第一开关60被激活,但第二开关61不被激活。在(a)中所图示的相对于第一开关60的信号例如从低状态到达高状态。例程因此将循环地行进通过方框101、102、106、107、102、108,而在方框106中总是将标志Cmd1设定为真。当骑车人在时刻t2时释放操纵杆时,第一开关60被解除激活,使得例程行进通过方框101、102、103、104、105,因为标志Cmd1为真。要求向上换档的命令因此被视为生效,此命令在方框104中被执行。如通过向上的箭头所标记,在常开开关的情况下,命令在对应于第一开关60的信号的下降沿上生效。
图10示意性地示出了在骑车人以相对大的旋转致动换档器操作杆54以执行与第二开关61相结合的换档,例如向下换档的情况下的操作。在开始处,开关60、61二者将被解除激活,使得例程将循环地行进通过方框101、102、103,并且将不发生任何情况。在时刻t1时,即当骑车人已使换档器操作杆54执行相对小的旋转时,第一开关60被激活——如在(a)中所图示,这例如从低状态到达高状态——但第二开关未被激活。例程将因此循环地行进通过方框101、102、106、107、102、108,而在方框106中总是将标志Cmd1设定为“真”。当骑车人在时刻t3使得换档器操作杆54也执行相对大的旋转时,第二开关61也被激活——如在(b)中所图示,这例如从低状态到达高状态。例程将因此循环地行进通过方框101、102、106、107、102、111、112,而在方框106中总是将标志Cmd1设定为“真”,但然后在方框112中将标志Cmd1设定为“假”。当骑车人释放换档器操作杆54时,第二开关61被首先在时刻t4解除激活,使得例程行进通过方框101、102、106、107、102、108、109、110,因为标志Cmd2为“真”。要求向下换档的命令因此被视为生效,此命令在方框109中被执行。如通过向下的箭头所标记,在常开开关的情况下,命令在对应于第二开关61的信号的下降沿上生效。因此,例程行进通过方框101、102、106、107、102、108,因为标志Cmd2已返回到假。当在时刻t5处第一开关60也返回到正常的解除激活的状态时,例程行进通过方框101、102、103,因为标志Cmd1已被设定为假,因此忽略了第一开关60的下降沿。
在图11中图示了用于控制如图3至图7所示的具有以“嵌套”方式致动的两个开关60、61的自行车电子换档器的方法的第二实施例的流程图。
根据此实施例,要求向上换档或向下换档的命令的生效比第一实施例中更早地进行,并且确切而言在第二开关被激活时发生,或在预期第二开关可能被激活时,即在当该开关为在致动时被驱动闭合的常开开关的情况下的电压或电流信号的一个的上升沿处或上升沿之后不久处发生。
在例如当电子换档器开启时执行的初始方框200中,将计数器T设置为零。
在方框201中首先监测第一开关60是否被致动。在否的情况下,任选地执行与以上所述的例程102相同的过滤例程202。如果在过滤子例程202中开关处于新状态尚未经过预定的最小时间,则返回到监测第一开关60的方框201的执行。在过滤子例程202之后,在方框203中将计数器T回零。同样适合于下文中描述的过滤子例程202的其他调用的情况。
在监测第一开关60的方框201中发现此开关被致动的情况下,在方框204中检查计数器T的值是否超过预定的值TL。预定的值TL指示了当骑车人使换档器操纵杆54执行相对大的旋转时在第一开关60被激活和第二开关61被激活之间经过的最大时间。预定的值TL预定地带有一定的裕量,以考虑到骑车人略微靠着换档器操纵杆54的情况。
如果方框204的检查具有肯定结果,则在方框205中使在与标志Cmd1和第一开关60相关联的方向上换档的要求生效,在此示例中为向上换档要求。然后,在方框206中使计数器T增加。如果方框204的检查具有否定结果,则替代地直接到达使计数器T增加的方框206。
在方框203和206之后,在方框207中监测第二开关61是否被致动。在否定的情况下,任选地执行过滤子例程202,并且返回到监测第一开关60的方框201的执行。
在监测第二开关61的方框207中发现此开关被激活的情况下,任选地执行过滤例程202,且在方框208中将计数器T归零,并且然后在方框209中使在与第二开关61相关联的方向上换档的要求生效,在此示例中为向下换档要求。然后,返回到监测第一开关60的方框201。
图12示意性地示出了在骑车人以相对小的旋转致动换档器操纵杆54以执行换档,例如向上换档的情况下的操作。在开始处,开关60、61将被解除激活,使得例程将循环地行进通过方框201、202、203、207、202,并且将不发生任何情况。在时刻t1时,即当骑车人使换档器操作杆54执行相对小的旋转时,第一开关60被激活,如在(a)中所图示改变状态,但第二开关61未被激活。例程将因此循环地行进通过方框201、204、206、207、202,直至对应于预定的值TL的时间已经经过。当在t2时刻计数器T超过预定的值TL时,执行方框201、204、205。因此要求向上换档的命令被视为生效,此命令在方框205中被执行。如通过向上的箭头所标记,在常开开关的情况下,命令在对应于第一开关60的信号的上升沿之后不久,并且实际上是对应于在此上升沿之后的预定的值TL的时间生效。方框206、207、202、201、204等然后被执行。可以注意到的是用于致动马达的命令看似被执行多次,但这些实际上是对已操作的且执行仅一次的子例程的多次调用。
图13示意性地示出了在骑车人以相对大的旋转致动换档器操纵杆54以执行换档,例如向下换档的情况下的操作。在开始处,开关60、61将被解除激活,使得例程将循环地行进通过方框201、202、203、207、202,并且将不发生任何情况。在时刻t1时,只要骑车人已使换档器操作杆54执行相对小的旋转,则第一开关60被激活,如在(a)中所图示改变状态,但第二开关未被激活。例程将因此循环地行进通过方框201、204、206、207、202。当骑车人在t2时刻使换档器操纵杆54也执行了相对大的旋转时,在假定已经经过预定的最小时间TL之前,第二开关60也被激活,该第二开关如在(b)中改变状态。例程将因此周期性地行进通过方框201、204、206、207、202、208、209。因此,要求向下换档的命令被视为生效,此命令在方框209中被执行。如通过向下的箭头所标记,在常开开关的情况下,命令在对应于第二开关61的信号的上升沿上生效。
本领域一般技术人员将理解的是可以提供常闭开关、倒计数器和与该情况不同地实施的方法,而仍维持所述逻辑。
也从机械的观点,应理解的是零件的数个改变和/或替换是可行的,而不偏离本发明的保护范围。
制动杆52在任何情况下可以缺失——或在非集成控制装置42的情况下——支撑在分开的控制装置中。在此情况下,不需要换档器操纵杆或围绕两个垂直轴线枢转的操纵杆,因为——在一个方向上或两个相对的方向上——用以围绕轴55致动开关的移动是足够的。然而,也可以允许其他的枢转,例如以降低换档器操纵杆在碰撞情况下断裂的风险。
Claims (11)
1.一种用于手动输入用于电子伺服辅助自行车换档器(8)的命令的装置(42、50、70、75、80、85),所述装置(42、50、70、75、80、85)包括操纵杆(54、86),所述操纵杆(54、86)被配置为当被旋转第一预定角度时致动第一开关(60),并且当在所述第一预定角度的旋转之后被旋转第二预定角度时致动所述第一开关(60)和第二开关(61)。
2.根据权利要求1所述的装置(42、50、70),其中,所述操纵杆(54)关于轴(55)枢转,用于致动所述第一开关(60)的第一锤(62)装配在所述轴上并且径向地突出,用于致动所述第二开关(61)的第二锤(64)通过齿轮(63、66;63、71、72)与所述轴(55)耦接以在不同的径向方向上突出。
3.根据权利要求2所述的装置(42、50、70),其中,所述齿轮(63、66;63、71、72)包括齿轮对(63、66)或行星齿轮(63、71、72)。
4.根据权利要求1所述的装置(42、75),其中,所述操纵杆(54)关于轴(55)枢转,突出部(76)径向突出地装配在所述轴上,并且所述突出部(76)具有距所述轴(55)第一距离、用于致动所述第一开关(60)的第一锤(62)和距所述轴(55)第二距离、用于致动所述第二开关(61)的第二锤(64)。
5.根据权利要求1所述的装置(42、80),其中,所述操纵杆(54)关于轴(55)枢转,突出部(76)径向突出地装配在所述轴上,并且具有:用于致动所述第一开关(60)的第一锤(62),布置在所述第一开关(60)和所述第二开关(61)之间的弹性构件。
6.根据权利要求1所述的装置(42、85),其中,所述操纵杆(86)关于第二操纵杆(54)枢转,所述第一开关(60)在所述操纵杆(86)下方被固定在所述第二操纵杆(54)上,以被所述操纵杆(86)致动,并且突出部(76)径向突出地装配在所述轴上,并且具有用于致动所述第二开关(61)的第二锤(64)。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置(42、50、70、75、80、85),其中,所述第一和第二锤(62、64)中的每一个配备有各自的弹性致动元件(77、78),优选地包括接收在压缩弹簧(78)内的触头(77)。
8.一种电子伺服辅助自行车换档器(8),所述电子伺服辅助自行车换档器(8)包括至少一个根据前述权利要求中的任何一项所述的用于手动输入命令的装置(42),和控制器(40),所述控制器(40)被配置为,当仅所述第一开关(60)被致动时,将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当所述开关(60、61)两者被致动时,将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
9.根据权利要求8所述的自行车换档器(8),其中,所述控制器(40)当所述第一开关(60)被解除激活而所述第二开关(61)未被激活时,将要求在所述第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当所述第二开关(61)被解除激活时,忽略所述第一开关(60)的随后解除激活,将要求在所述第二方向上换档的命令输入视为生效。
10.根据权利要求8所述的自行车换档器(8),其中,所述控制器(40)当所述第一开关(60)保持激活达预定时间段(TL)而所述第二开关(61)未被激活时,将要求在所述第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当所述第二开关(61)在所述第一开关(60)的激活之后,在所述预定时间段(TL)经过前被激活时,将要求在所述第二方向上换档的命令输入视为生效。
11.一种电子控制自行车换档器(8)的方法,所述方法包括下述步骤:
a)提供用于手动输入命令的装置(42、50、70、75、80、85),所述装置(42、50、70、75、80、85)具有操纵杆(54、86),所述操纵杆(54、86)被配置为当被旋转第一预定角度时致动第一开关(60),并且当在所述第一预定角度之后被旋转第二预定角度时致动所述第一开关(60)和第二开关(61),和
b)当仅所述第一开关(60)被致动时,将要求在第一方向上换档的命令输入视为生效,并且当所述开关(60、61)两者被致动时,将要求在第二方向上换档的命令输入视为生效。
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