自行车变速器的拨链器和自行车变速器的电子控制方法_3

文档序号:9879174阅读:来源:国知局
于支撑单元3移动,并且因此可相对于车架T移动,并且特别是可相对于齿轮RD组件移动。
[0145]移动单元4包括导链器(图1中未示出),其确定链条相对于齿轮RD组件,以及因此链条与其接合的齿轮RD的位置。
[0146]拨链器2还包括主致动装置5,其被构造成使移动单元4相对于支撑单元3移动,以便在其上施加且因此在导链器上并且最终在链条上施加相对于齿轮RD组件的轴线Z的、即沿轴线Z的轴向主位移。在下文说明中,有时将参考移动单元4相对于齿轮RD的位置和位移,有时参考导链器相对于轴线Z的位置和位移,有时参考其它部分。
[0147]以双箭头示意性示出移动单元4在以实线示出的移动单元4的示例开始位置,以及以虚线示出并且以4a指示的移动单元4的示例目的位置之间的主位移。
[0148]更一般地,除了轴向分量之外,移动单元4的主位移也能够具有径向分量,和/或周向分量,即其绕齿轮RD旋转。换句话说,移动单元4的主位移能够具有也沿图1中所示的轴线X和Y的分量。
[0149]拨链器2还包括副致动装置6,其被构造成使移动单元4相对于支撑单元3移动,以便在导链器上施加且最终在链条上施加相对于齿轮RD组件的轴线Z的径向副位移,即靠近或者远离轴线Z的并且因此朝着/远离齿轮RD的圆周的副位移。
[0150]以双箭头示意性示出移动单元4在以实线示出的移动单元4的示例开始位置,以及以点划线示出并且以4b指示的移动单元4的示例目的位置之间的副位移。
[0151]副致动装置6施加的副位移也能够具有可能的周向分量,但是其不具有轴向方向Z上的任何分量。
[0152]根据本发明,副致动装置6能够独立于主致动装置5地移动该移动单元4。
[0153]通过在主致动装置5施加的主位移和副致动装置6施加的副位移之间适当的选择,或者选择其适当的组合,实际上能够使移动单元4移动至相对于齿轮RD组件的任何位置。
[0154]本领域技术人员应理解,根据下文说明,移动单元4的主位移将限于在该组件的两个极限齿轮RD之间延伸或者稍微超越的冲程。移动单元4的副位移将限于在紧邻具有最小直径的齿轮RD的圆周的位置,以及相对远离具有最大直径的齿轮RD的圆周,但仍充分地接近从而保持链条接合具有最大直径的该齿轮RD,并且因而防止链条掉落的位置之间延伸的冲程。
[0155]在变速器I的电子伺服实施例中,由自行车变速器I的控制器7独立地(即使协同)驱动主致动装置5和副致动装置6。
[0156]控制器7具体化为至少一个处理器一一通常为微处理器或者微控制器一一其适合实现本文所述的一个或者更多步骤,提供适当的程序和/或硬件、软件和/或固件模块。
[0157]因此,在本说明以及附加权利要求中,控制器7的意思应为逻辑单元,然而,控制器7能够由多个物理单元形成,特别是由能够与自行车变速器的一个或者更多其它组件一起容纳在一个或者更多壳体内的一个或者更多分布微处理器形成。
[0158]因而,控制器7能够处于拨链器2内部或者拨链器2外部,或者部分地处于其内部以及部分地处于其外部。
[0159]参考图2,其中示出根据本发明的第一变速模式。图2中所示的变速模式特别适合用于实现下文所述的图28-40中所示的拨链器类型,其中主致动装置5和副致动装置6共享单一电马达,然而其也能够实现为下文所述的图20-23和图24-27中所示的拨链器类型,其中主致动装置5和副致动装置6具有各自的电马达。
[0160]在步骤1000中,控制器7驱动副致动装置6,以使移动单元4径向地更靠近支撑单元3,并且因此更靠近齿轮RD组件。
[0161]特别地,在该步骤1000中,移动单元4从其中其相对径向地远离链条接合的开始齿轮RD的位置(图3为升档的情况,并且图8为降档的情况)开始,并且进入(图4和图9)其中其相对径向地接近开始齿轮RD的位置。
[0162]步骤1000的相对远离的初始位置(图3和图8)是这样的,即链条不过度受压,并且因此尽可能平稳地发生正常行驶。步骤1000的相对接近的的最终位置(图4和图9)是这样的,即促进链条分别与具有比分别在升档和降档情况下的初始齿轮RD的直径更大或者更小的目的齿轮RD的齿接合。
[0163]在步骤1000期间,移动单元4能够经历绕开始齿轮RD的圆周位移,但是其不在轴向方向Z上移动,即链条保持接合开始齿轮RD。
[0164]在下一步骤1002中,控制器7驱动主致动装置5,以使移动单元4轴向沿齿轮RD组件移动(图5和图10)。特别地,在该步骤1002中,移动单元4从轴向处于链条与其接合的开始齿轮RD的位置开始,并且进入轴向处于希望链条与其接合的目的齿轮RD的位置。
[0165]在步骤1002期间,移动单元4能够经历圆周位移,以及也可能的径向位移(如图5和图10中所示),但是步骤1002的主要功能在于执行到达目的齿轮RD的轴向位移。
[0166]最终,在步骤1004中,控制器7驱动副致动装置6,以使移动单元4径向地远离齿轮RD组件(图6和图11)。特别地,在该步骤1004中,移动单元4从其中其相对径向地接近链条现在接合的目的齿轮RD的位置开始,并且进入其中其相对径向地远离目的齿轮RD的位置(图7和图12)。
[0167]以关于步骤1000的双重方式,步骤1004的相对接近的初始位置是这样的,即促进链条与目的齿轮RD的齿的接合,而步骤1004的相对远离的最终位置是这样的,即链条不过度受压,并且因此以可能的最平稳方式发生正常行驶。
[0168]在步骤1004期间,移动单元1004能够经历绕目的齿轮RD的圆周位移,但是不在轴向方向Z上移动,即链条保持接合目的齿轮RD。
[0169]在根据主位移移动该移动单元4的步骤1002中,与下文所述的附图中类似电马达一样,基于在引言部分中所述的命令值表的值而驱动主致动装置5的电马达。S卩,控制器7读取与目的齿轮相关联的命令值表,并且驱动电马达,直到达到该值。能够以适当的速度和/或加速度曲线发生驱动。
[0170]在根据副位移移动该移动单元4的步骤1000和1004中,与下文所述的附图中类似电马达一样,基于类似的命令值表的值而驱动副致动装置6的电马达,并且能够以适当的速度和/或加速度曲线移动。
[0171]命令值表能够被组合在单个命令值表中,该命令值表对于每个齿轮RD都具有一个、两个或者三个轴向位置值(出于下文将明白的原因)以及两个径向位置值,两个径向位置中的一个对应于相对地接近齿轮RD的圆周的位置,并且一个对应于相对地远离齿轮RD的圆周的位置。
[0172]考虑到齿轮RD具有不同直径,对于一些或者全部的变速,能够省略径向方向上的两个位移其中之一,即能够省略步骤1000或者步骤1004。
[0173]特别地,在降档的情况下,由于从具有更大直径的开始齿轮RD到达具有较小直径的目的齿轮RD,所以通过步骤1000获得的径向地接近开始齿轮RD的位置能够已经充分地径向远离目的齿轮RD,一旦已经执行了主位移的步骤1002,所以链条就处于正常行驶的最佳状态。在这种情况下,能够省略步骤1004。
[0174]反之亦然,在升档的情况下,由于从具有较小直径的开始齿轮RD到达具有更大直径的目的齿轮RD,所以能够省略步骤1000。在该情况下,主位移的步骤1002从径向远离开始齿轮RD的位置发生,该位置可能充分地径向接近目的齿轮RD,以使链条正确地接合这种目的齿轮RD。
[0175]参考图13,其中示出第二变速模式。图13中所示的变速模式特别适合在图20-23中和图24-27中所示的拨链器类型中实现,其中主致动装置5和副致动装置6每个都具有相应的电马达。然而,该变速模式也能够在图28-40中所示的拨链器类型中实现。
[0176]图13的变速模式与图2的不同在于,驱动副致动装置6以使移动单元4径向更靠近齿轮RD组件的步骤1010与步骤1012并行地或者至少与其部分同时地发生,步骤1012为驱动主致动装置5,从而将移动单元4从开始齿轮RD径向地位移至目的齿轮RD。
[0177]另一方面,驱动副致动装置6,以使移动单元4径向地更远离齿轮RD组件的步骤1014在并行地执行的这些步骤1010和1012结束时发生。
[0178]以这种方式,能够以极端精确性和速度执行实际变速,即链条从接合开始齿轮RD到接合目的齿轮RD的位移,因为链条能够相对于齿轮RD倾斜地位移,以保持链条处于距离齿轮RD的更精确恒定位置。
[0179]参考图14,其中示出第三变速模式。图14的变速模式与图2和13的那些变速模式不同在于,使移动单元4径向地更靠近齿轮RD组件,以及使移动单元4径向地更远离齿轮RD组件的两个步骤1020和1024中驱动副致动装置6与步骤1022并行地或者至少与其部分同时地发生,步骤1022为驱动主致动装置5,从而将移动单元4从开始齿轮RD径向地位移至目的齿轮RD。
[0180]通过这种模式,也能够以极端精确性和速度执行变速,控制移动单元在其每一运动时刻的径向位置和轴向位置。
[0181]在轴向方向上的主位移的步骤1002、1012、1022中,对于其中开始齿轮RD比目的齿轮RD的直径小的升档情况,以及其中开始齿轮RD比目的齿轮RD的直径大的降档情况,与相同目的齿轮RD相关联的命令值能够不同。以这种方式,可能以“过冲程”实现所谓的变速,即使链条稍微轴向地超过目的齿轮RD,或者稍微轴向地处于目的齿轮RD之前,以便促进其机械接合。当然,组件中的末端齿轮RD将具有单个关联命令值。
[0182]在如图15中所示的实施例中,在轴向方向的主位移的步骤1002、1012、1022中,移动单元4起初在步骤1030中进入上述临时轴向或者过冲程位置,在步骤1032中,移动单元4被临时地保持在该位置,然后在步骤1034中,使移动单元4进入处于目的齿轮RD处的轴向位置。
[0183]优选地,当处理图14的实施例的轴向方向上的主位移步骤1022时,轴向定位为过冲程位置的步骤1030优选地与使得径向更接近的步骤1020并行地并且至少与其同时地发生,然后发生在过冲程位置中等待的步骤1032和最终轴向位移的步骤1034,并且同时地或者继而发生使得径向更远离的步骤1024。
[0184]在轴向方向上的主位移步骤1002、1012、1022中,移动单元4能够从开始齿轮RD位移至不紧邻开始齿轮RD的目的齿轮RD,以便执行多级变速。
[0185]这种主位移能够如图16的步骤1040所示地直接发生,或者能够以多个步骤发生,在开始齿轮RD和目的齿轮RD之间的该或者每个中间齿轮RD处存在中间位移一一以及可能的停止,如图17中所示,其中作为示例示出移动单元4通过主致动装置5的三个轴向位移1042、1044、1046的三级变速:在步骤1042中,发生从开始齿轮RD至第一中间齿轮RD (优选与其紧邻)的主位移,在步骤1044中,发生从第一中间齿轮RD至第二中间齿轮RD (优选与其紧邻)的主位移,并且在步骤1046中,发生从第二中间齿轮RD至目的齿轮RD的主位移。
[0186]在两种这些模式中,在多极变速期间,径向方向上的副位移仅发生在多极变速开始和/或结束时。
[0187]可替选地,多极变速能够通过在时间上紧接的根据本发明的一系列单一变速发生,即采用通过主致动装置5的两个或者更多主位移一一根据开始齿轮RD和目的齿轮RD之间是否存在一个或者更多中间齿轮RD,以及通过副致动装置6在该或者每个中间齿轮RD处的一个或者更多副位移。
[0188]通过副致动装置6的副位移能够为使得径向更接近和/或更远的位移。
[0189]例如,如图18中所示,对于三级变速,能够存在
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