CN100337878C - 自行车用变速控制方法 - Google Patents

Abstract

【课题】在自动变速控制前后变速装置的装置中，在保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，不容易产生噪音。【解决方案】第一控制部(35)，在用电学方法控制前后拨链器、使前后链轮的组合变更的装置中，禁止最大齿数的前链轮(F3)与最大齿数的后链轮(R1)的组合及最小齿数的前链轮(F1)与最小齿数的后链轮(R8)的组合中的至少其中之一，用电气方法控制前后拨链器，以不发生被禁止的前后链轮的组合的方式，使链条换档。

Description

自行车用变速控制方法

【技术领域】

本发明涉及变速控制装置，特别是涉及利用电控制分别具有齿数不同的多个前后链轮及使链条换档到链轮中的任何一个上的用的前后拨链器的前后变速装置中至少其中的一个的、改变前后链轮的组合的自行车用变速控制装置。

【背景技术】

在运动用的自行车及轻便车中，具有根据车速变速控制前后变速装置(例如前后拨链器及前后多个链轮)的带有自动变速功能的变速控制机构的变速装置，在现有技术中是公知的(例如，参照专利文献1)。在前述文献公开的将前后变速装置自动变速的现有技术的变速控制装置中，在自动变速模式时，在根据车速将前后的变速装置变速的同时，在前后变速装置变速时，以使用正在使用的链轮中的任一个进行变速的方式进行变速控制。借此，不会产生无效的变速。这样，当利用前后的变速装置进行自动变速时，与只利用后变速装置进行自动变速的情况相比，可以根据精密的齿轮比进行十分精密的自动变速。

此外，一般地，在具有多个链轮和拨链器的外装式变速装置中，在配置在曲柄轴的外周侧的前侧的链轮中，齿数最多的链轮配置在曲柄轴的轴向方向的外部，由此开始，越向轴向方向的内侧，齿数逐渐减少。此外，在安装于后轮上的后侧的链轮中，齿数最多的链轮配置在轮毂轴的轴向方向的内侧，由此开始向轴向方向的外侧齿数逐渐减少。这样，在配置前后多个链轮的情况下，最外侧的链轮之间的齿轮比最大，最内侧的链轮之间齿轮比最小。

专利文献1-特表平8-501742号公报

在前述现有技术的结构中，为了不产生无效的变速，在前后变速装置变速时，以使用正在使用当中的链轮中的一个进行变速的方式进行变速控制。因此，产生利用齿数最大的链轮之间及齿数最小的链轮之间的组合的变速动作。前后链轮的这种组合，成为配置在轴向方向最外侧的链轮与配置在最内侧的链轮的组合，链条相对于链轮产生很大的倾斜。这样，当链条倾斜时，从前链轮向链条的传动效率及从链条向后链轮上的传动效率变差。此外，在疏于润滑等情况下，根据情况的不同，链轮与链条会摩擦产生噪音。

这在利用手动进行变速时，情况也是一样，当产生前述的链轮的组合时，容易产生上述问题。

【发明内容】

本发明的课题是，提供一种对前后变速装置进行变速控制的方法，在能够保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，不容易产生噪音。

根据本发明，提供一种自行车用变速控制方法，其对具有多个齿数各个不同的前后链轮及用于使链条换档到前述链轮中的任何一个上的前后拨链器的前后变速装置中至少一个进行电控制，以改变前述前后链轮的组合，其中，包括：用于禁止最大齿数的前述前链轮与最大齿数的前述后链轮的组合及最小齿数的前述前链轮与最小齿数的前述后链轮的组合中至少任一个的组合禁止步骤；电控制前述前后拨链器至少之一、以被前述禁止步骤禁止的前述前后链轮的组合不会发生的方式使前述链条换档的换档步骤。

在这种变速控制方法中，当借助组合禁止机构禁止最大齿数的前链轮与最大齿数的后链轮的组合、以及最小齿数的前述前链轮和最小齿数的前述后链轮的组合中的至少其中之一时，换档机构以不产生这种组合的方式控制前后拨链器的至少其中之一，将链条换档。这里，由于不会产生被组合禁止机构禁止的最大齿数的前链轮与最大齿数的后链轮的组合及最小齿数的前述前链轮与最小齿数的后链轮的组合中的至少其中的任何一个，所以，难于产生链条相对于链轮的大的倾斜地组合，在可以保持前后变速装置之间的传动率很高的同时，不容易产生噪音。

在上述的自行车用变速控制方法中，前述链轮为3个，还包括禁止中间齿数的前链轮与最大齿数及最小齿数的前述后链轮的组合的禁止步骤。在这种情况下，由于接着进一步禁止链条的倾斜大的中间齿数的前链轮与最大及最小齿数的后链轮的组合，所以，在能够进一步保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，更加难以产生噪音。

在上述的自行车用变速方法中，还包括禁止最大齿数的前链轮与比最大齿数少一级齿数的前述后链轮及最小齿数的前链轮与比最少齿数多一级齿数的后链轮的组合的禁止步骤。在这种情况下，由于接着进一步禁止链条倾斜大最大齿数的前链轮与比最大齿数少一级齿数的前述后链轮及最小齿数的前链轮与比最小齿数多一级齿数的后链轮的组合，所以，在进一步保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，更难产生噪音。

在上述的自行车用变速控制方法中，还包括检测自行车行驶状态的行驶状态检测机构，换档步骤根据检测出来的行驶状态电气地并且自动地控制前后拨链器的至少其中之一。在这种情况下，在根据车速的自动变速控制中，在可以保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，不容易产生噪音。

在上述的自行车用变速控制方法中，行驶状态检测机构检测前述自行车的车速。在这种情况下，可以实现根据车速的自动变速控制。

在上述的自行车用变速控制方法中，还包括生成使前后变速装置的至少其中之一变速用的变速信号、并将其输出到换档机构内的变速信号的生成机构，换档步骤根据从变速信号生成机构输出的变速信号，对前后拨链器至少其中之一进行电控制。在这种情况下，在手动变速控制中，在能够保持前后变速装置之间的高传动效率的同时，不容易产生噪音。

在上述的自行车用变速控制方法中，换档步骤对前后拨链器进行电控制，当产生被禁止步骤禁止的前后链轮的组合时，使链条换档到与之齿数差一级的前链轮上。在这种情况下，由于当产生禁止的组合时，进行用前链轮的变速动作，所以可以实现顺滑的变速。

【附图说明】

图1、是采用本发明的一种实施形式的自行车的侧视图。

图2、是车把部分的放大透视图。

图3、是表示控制装置的结构的一部分的框图。

图4、是表示控制装置的结构的剩余部分的框图。

图5、是表示液晶显示部的显示画面的一个例子的示意图。

图6、是表示第一控制部的主程序的控制内容的流程图。

图7、是表示换高速档1处理的控制内容的流程图。

图8、是表示换高速档2处理的控制内容的流程图。

图9、是表示换低速档1处理的控制内容的流程图。

图10、是表示换低速档2处理的控制内容的流程图。

图11、是表示手动变速处理的控制内容的流程图。

图12、是表示换高速档阈值的一个例子的图示。

图13、是表示换低速档阈值的一个例子的图示。

符号说明如下：

8  前变速装置

9  后变速装置

11  控制装置

19  交流发电机

26f、26r  前和后拨链器

29  链条

30  第一控制单元

35  第一控制部

F1～F3、R1～R8  链轮

【具体实施方式】

在图1中，采用本发明的一种实施形式的自行车是一种带有前后悬架的山地自行车，包括：带有后悬架13r的车架体2和带有前悬架13f的前叉3的车架1，车把部4，包含前后变速装置8、9的驱动部5，安装在前叉3上的前轮6，安装有轮毂发电机10的后轮7，控制包括前后变速装置8、9在内的各部用的控制装置11(图3)。

车架1的车架体2，是通过焊接异形方管制作而成的。在车架体2上，安装包含鞍座18和驱动部5在内的各部分。前叉3，可绕倾斜的轴自由摆动地安装在车架体2的前部。

车把部4，如图2所示，具有固定到前叉3的上部的车把立管12，固定在车把立管2上的车把杆15。在车把杆15的两端上，安装有刹车手柄16和把手17。在刹车手柄16的安装部分上，安装有进行前后变速装置8、9的手动变速操作的前后变速开关20a、20b、20c、20d，将运行模式从自动变速模式切换到手动变速模式的操作开关21a，进行悬架13f、13r的硬软的手动切换用的操作开关21b。变速开关20a，是在手动变速模式时，将后面描述的后拨链器26r一级一级地换成低速档用的开关，变速开关20b是将后拨链器26r一级一级地换成高速档用的开关。变速开关20c是在手动模式时，将后面描述的前拨链器26f一级一级地换成低速档用的开关，变速开关20d是将前拨链器26f一级一级地换成高速档用的开关。

驱动部5，具有设于车架体2的下部(吊架部)的曲柄27，外装式的前后变速装置8、9。前变速装置8，具有安装到曲柄27上的3个链轮F1～F3，安装在车架体2上的前拨链器26f。后变速装置9，例如包括具有8个链轮R1～R8的多级齿轮25，安装在车架体2的后部的后拨链器26r。曲柄27包括安装有3个链轮F1～F3的齿轮曲柄27a和左曲柄27b。此外，驱动部5，具有跨越齿轮曲柄27a和多级齿轮25其中各任一个的链轮F1～F3，R1～R8上链条29。

前侧的链轮F1～F3，从齿数最少的链轮F1起，齿数依次增多，将齿数最多的链轮F3配置在最外侧。此外，后侧的链轮R1～R8，从齿数最多的链轮R1起，齿数依次变少，齿数最少的链轮R8配置在最外侧。此外，在图1中，为了将图简化，并没有正确地表示出链轮R1～R8的个数。

在左曲柄27b侧的旋转中心，安装检测曲柄27的旋转用的旋转检测器(图中未示出)。旋转检测器包括：舌簧开关23(图3)，在舌簧开关23的旋转中心侧、沿曲柄27的旋转方向隔开一定的间隔配置的磁铁(图中未示出)，曲柄27每旋转一圈从舌簧开关23输出4个脉冲。这里，之所以设置旋转检测器，是由于在外装变速器的情况下，曲柄27不旋转时，不能变速，所以，只在曲柄27旋转时进行变速动作的缘故。

后轮7的轮毂发电机10是能安装自由轮(飞轮)的轮毂，自由轮安装了盘式制动器的制动盘及多级齿轮25，其内部具有通过后轮7的旋转而发电的交流发电机19(图3)。

控制装置11，在响应变速开关20a～20d及操作开关21a、21b的操作控制变速装置8、9及悬架13f、13r的同时，还根据速度对它们进行自动控制。

控制装置11，如图3及图4所示，具有第一、第二及第三控制单元30～32三个控制单元。第一控制单元30，连接到交流发电机19上。第一控制单元30由交流发电机19产生的电力驱动，利用所提供的电力，控制前拨链器26f，后拨链器26r以及后悬架13r。第一控制单元30连接到第二控制单元31上，加载到电力上而将控制信号提供给第二控制单元31和第三控制单元32。具体地说，使供应的电力根据控制信号通断、加载到电力上而输出控制信号。

第二控制单元31，在根据从第一控制单元30送出的控制信号控制前悬架13f的同时，将各个开关20a～20d、21a、21b的操作信息居间转交给第一控制单元30。

第三控制单元32可自由拆装地安装第二控制单元31上。第三控制单元32具有能够显示行驶信息的液晶显示部56，根据从第一控制单元30输出的控制信号显示控制液晶显示部56。液晶显示部56显示车速，行走的距离，变速位置等行驶信息。

第一控制单元30，例如，安装在车架体2的下部的吊架部上，邻接旋转检测器及前拨链器26f设置。第一控制单元30，根据运转模式控制变速装置8、9及后悬架13r。具体地说，在自动模式时，在根据速度变速控制变速装置8、9的同时，根据速度控制后悬架13r的软硬两个硬度。在手动模式时，根据各变速开关20a～20d及操作开关21a、21b的操作，控制变速装置8、9及后悬架13r。此外，将速度信号作为控制信号，输出到第二控制单元31和第三控制单元32上。

第一控制单元30，具有由包含CPU和存储器及I/O接口等的微型计算机构成的第一控制部35。在第一控制部35，连接有利用从交流发电机19的脉冲输出生成速度信号用的波形形成回路36，充电控制回路33，第一蓄电元件38a，旋转检测器的舌簧开关23，电源通信回路34，电源通断开关28。此外，其上还连接有前拨链器26f的马达驱动器(FMD)39f，后拨链器26r的马达驱动器(RMD)39r，前拨链器26f的动作位置传感器(FLS)41f，后拨链器26r的动作位置传感器(RLS)41r，后悬架13r的马达驱动器(RSD)43r。

在第一控制部35内的存储器中，存储有各种行驶信息等行驶数据，同时，还容纳对于控制所必需的控制数据。例如，作为控制数据，如图12及图13所示，存储根据各链轮F1～F3，R1～R8的组合和车速进行变速用的换高速档的阈值U(F，R)(图12)及换低速档阈值D(F，R)(图13)。这里，换高速档阈值U(F，R)及换低速档阈值D(F，R)利用车速设定，根据骑车人的爱好及行驶状态，例如设定成在变速时刻的车速不同的表4～表-4，共9级。这里，随着从表0向表4，在高速侧变速，反之，随着向表-4，在低速侧变速。这里，在图14中，在表0中，例如，在链条29挂在前拨链器26f的链轮F2和后拨链器26r的链轮R3上的状态变速的时刻，是超过F2与R3的交点的速度(在这种情况下，为11.66)的时刻。该值成为前后链轮F2、R3组合的换高速档的阈值U(F2，R3)。图13所示的换低速档阈值也一样。

从经过二极管42连接到第一蓄电元件38a上的第二蓄电元件38b向第一控制部35供电。二极管42以电流只从第一蓄电元件38a向第二蓄电元件38b一个方向流动的方式设置。借此，可以防止从第二蓄电元件38b向第一蓄电元件38a反向流动。这里，第一蓄电元件38a主要作为马达驱动器39f、39r、43f、43r以及具有由马达驱动器39f、39r、43f、43r驱动的马达的悬架13f、13r以及拨链器26f、26r等耗电大的用电量大的电器的电源使用。但是，也作为后面描述的第二控制部45的电源使用。第二蓄电元件38b作为第一控制部35，后面描述的第三控制部55及液晶显示部56等耗电量少的用电量小的电器的电源使用。

第一及第二蓄电元件38a、38b，例如，由双电荷层电容器等大容量电容器构成，蓄积从交流发电机19输出的、由充电控制回路33进行过整流的直流电力。此外，蓄电元件38a、38b，也可以代替电容器用镍镉电池及锂离子电池及镍氢电池等蓄电池构成。

充电控制回路33包括将从交流发电机19输出的电流整流生成直流电的整流回路37，利用从第一控制部35来的电压信号将从整流回路37输出的电流通断的充电通断开关40。充电通断开关40是为了不会将电压过大的电力蓄积在第一蓄电元件38a上。第一蓄电元件38a的电压由第一控制部35监视，当所监视的电压在规定电压(例如7伏)以上时，第一控制部35输出将充电通断开关40断开的电压信号，将充电通断开关40断开。此外，当在规定电压(例如5.5伏)以下时，输出接通电压信号，将充电通断开关40闭合。

电源通信回路34也连接到第二蓄电元件38b上。电源通信回路34，借助与从第一控制部35来的速度、距离、变速级、自动或手动、悬架的软硬等信息相应的控制信号，将从第二蓄电元件38b送来的电力通断，将包含控制信号的电力通向第二控制单元31，提供控制信号。

电源通断开关28，也连接到电源蓄电元件38a上。电源通断开关28，是为了将从第一蓄电元件38a送往前悬架13f的马达驱动器43f和第二控制单元31的电力通断而设置的。电源通断开关28，当前后悬架13f、13r的软硬控制结束时，借助从第一控制部35来的信号被断开，在控制开始时接通。借此，可以抑制第一蓄电单元38a的电力被白白地消耗。

各马达驱动器39f、39r、43f、43r，根据控制信号，向各个马达输出驱动设于拨链器26f、26r上的马达44f、44r，设于悬架13f、13r上的马达(图中未示出)的驱动信号。

第二控制单元31，如图2所示，利用能够固定的托架50安装到车把部4的车把杆15上。如图4所示，第二控制单元31，具有由微型计算机构成的第二控制部45。在第二控制部45上，连接有第一接收回路46，以及前悬架13f的马达驱动器(FSD)43f。第一接收回路46，连接到第一控制单元30的电通信回路34上，抽取包含电力的控制信号，输出到第二控制部45内。电通信回路34，也连接到第三蓄电元件38c上。第三蓄电元件38c，例如，采用电解电容器等容量比较小的电容器，用于将借助控制信号通断的电力平滑化。在第三蓄电元件38c上，连接有缓冲放大器48。缓冲放大器48是能够将输入输出电压保持恒定的放大器，用于使从变速开关20a、20b以及操作开关21a、21b来的模拟电压信号变得更加稳定。

第二控制单元31，借助从第一蓄电元件38a来的电力进行动作，同时，根据载置于第二蓄电元件38b的电力上的控制信号，根据运转模式控制前悬架13f。具体地说，在自动模式时，根据速度进行前悬架13f的软硬的切换，同时，在手动变速模式时，根据操作开关21b的操作，进行前悬架13f的软硬切换。此外，如前面所述，第二控制部45，只在利用电源通断开关28进行悬架控制时进行动作。

第三控制单元32，被称之为自行车计算机，可自由拆装地安装在第二控制单元31上。此外，在第三控制单元32内，例如安装有钮扣电池等电池59，可以由电池59供应电力。借此，即使将第三控制单元32从第二控制单元31上卸下，第三控制单元32也能够动作。因此，在可以进行轮径的设定等各种初始设定的同时，也能够存储行驶距离，行驶时间等各种数据。

如图4所示，第三控制单元32，具有由微型计算机构成的第三控制部55。在第三控制部55上，连接有液晶显示部56，背照光58，电池59，第二接收回路61，第四蓄电元件38d。液晶显示部56，能够显示速度及节奏(ケイデンス)和行驶距离及变速位置和悬架状态等各种行驶信息，由背照光58进行照明。电力稳定回路57将电力通断，提供控制信号，例如通过平滑化使包含通断信号的电力更加稳定。借此，即使将通断控制信号载置于电力上，也不会发生背照光58的闪烁。

第二接收回路61，与第一接收回路46并联连接，抽取包含在从第二蓄电元件38b来的电力中的控制信号，输出到第三控制部55上。第四蓄电元件38d，例如由电解电容器构成，是为了蓄积从第二蓄电元件38b供应的电力、减少由通断控制信号产生的影响而设置的。第四蓄电元件38d，与第二接收回路61并联地连接，并连接到第三控制部55及电力稳定回路57上。

图5是表示液晶显示部56的显示面71的显示内容的图示。在显示面71上，设置主数值显示部72，副数值显示部73，内容显示部74，后齿轮级数显示部75，前齿轮级数显示部76。在主数值显示部72和副数值显示部73上，利用数值显示自行车的速度，时刻等信息。内容显示部74，在显示主数值显示部72和副数值显示部73的显示内容的同时，也显示变速模式。例如，“VEL”表示行驶速度，“DST”表示行驶距离或累计距离，“CLK”表示时刻，“TIM”表示行驶时间，“GEA”表示齿轮变速装置的换档位置。此外，“AT”表示设定在自动变速模式，“MT”表示设定在手动变速模式。

速度单位可以在“Km/h”与“Mile/h”之间进行切换，距离单位可以在“Km”和“Mile”之间进行切换。在液晶显示部56的初始设定中，通过设定距离单位，显示面71的单位显示，也显示所设定的单位。

后齿轮级数显示部75，显示后变速装置9的齿轮级数(变速级位置)。后齿轮级数显示部75，尺寸依次缩小的圆盘状显示，从左向右排列。这是对应于实际的后变速装置9的齿轮的有效直径配置的。此外，在液晶显示部56的初始设定中，可以使前后变速装置8、9的齿轮级数与自行车的实际齿轮级数相一致地进行设定。例如，如果把后齿轮级数设定为8级的话，后齿轮级数显示部75，显示从左侧起的8个圆盘状显示，不显示右侧的一个。

前齿轮级数显示部76，显示前变速装置8的齿轮级数。前齿轮级数显示部76，尺寸依次变小的圆盘状显示，从右至左排列。在初始设定中，如果将前齿轮级数设定为2级的话，前齿轮级数显示部56从右侧起显示两个圆盘状显示，不显示左侧的一个。这样，由于后齿轮级显示部75和前齿轮级显示部76，按照使圆盘状显示的大小排列与自行车的实际的变速装置8、9的齿轮排列相对应的方式配置，所以，可以直观地一目了然地了解齿轮级数。

在这样构成的控制装置11中，当自行车行驶时，轮毂发电机10的交流发电机19发电，其电力被送往第一控制单元30，第一及第二蓄电元件38a、38b蓄积电力。这里，由于交流发电机19设置在后轮7上，例如，如果将支架立起，使脚踏板旋转的话，即使充电量不足，也可以将第一及第二蓄电元件38a、38b充电。因此，为了变速装置的调整，如果使脚踏板旋转的话，可以简单地进行充电，即使充电不足，也可以很容易进行液晶显示部56的设定等操作。

此外，由于第一控制单元30设置在吊架部上，所以，与交流发电机19的距离很近，可以缩短电源电缆，提高信号交换和电力供应的效率。

此外，当利用波形成形回路36进行过波形成形的脉冲在第一控制部35上生成速度信号时，在自动变速模式时，根据其速度信号控制拨链器26f、26r及悬架13f、13r。具体地说，在自动模式行驶过程中，当速度超过规定的阈值或低于该阈值时，进行变速动作。这种变速动作，由后拨链器26r优先进行。此外，当速度达到规定速度以上时，两个悬架13f、13r的硬度变硬。

当用这种拨链器26f、26r及悬架13f、13r等的马达驱动用电量大的电器时，第一蓄电元件38a的电压往往会降低。当第一控制部35和第三控制部55及液晶显示部56以第一蓄电元件38a作为电源时，这种电压降低有可能产生复位等不恰当之处。但是，这里，由于利用通过二极管42与第一蓄电元件38a连接的第二蓄电元件38b作为这些电器的电源，所以，即使第一蓄电元件38a的电压下降，也不会受影响。此外，第二控制部45以第一蓄电元件38a作为电源，但由于除进行悬架13f的控制时之外是断开的，所以不大会受到第一蓄电元件38a的电压下降的影响。

对应于由第一控制部35生成的速度、距离、变速级、自动或手动、悬架的软硬等信息的控制信号，输出到电源通信回路34，根据控制信号，电源通信回路34将从第二蓄电元件38b供应的电力通断，用电力通断表现的控制信号与电力一起被送往第二控制部45及第三控制部55。第二控制部45，在利用从第一蓄电元件38a供应的电力动作的同时，将利用载置于从第二蓄电元件38b送来的电力上的控制信号对前悬架13f进行控制的信号输出到马达驱动器43f上。此外，在第三控制部55，根据控制信号将速度及其它种种信息输出到液晶显示部56上的同时，根据其脉冲进行距离的计算等，

此外，当操作开关21a、21b及变速开关20a～20d被操作时，不同的模拟电压信号经由缓冲放大器48被输出到第一控制部35上，在第一控制部35处生成控制拨链器26f、26r的控制信号以及控制悬架13f、13r的信号及改变模式的信号。其中，控制前悬架13f的信号，被输出到电源通信回路34，与速度信号一样，将电力通断，输出到第二控制部45，由第二控制部45控制前悬架13f。

下面，主要对装载在第一控制单元30上的第一控制部35的变速动作进行说明。

当后轮7旋转，从交流发电机19供应电力，将其蓄积的第一蓄电元件38a上供应给第一控制部35时，自行车1的变速控制成为可能。借此，首先，在图6的步骤S1，进行第一控制部35的初始设定。在该初始设定中，例如，将变速模式设定为自动变速模式。在步骤S2，判断是否自动变速模式。在步骤S3，判断是否手动变速模式。在步骤S4，例如，判断是否指定悬架13f、13r的软硬及液晶显示部56的画面显示的变更及9种阈值达到选择操作等其它模式。

当判断为自动变速模式时，从步骤S2转移到步骤S5。在步骤S5，取入以从交流发电机19输出、由波形成形回路36波形成形的信号为基础计算出来的车速V。在步骤S6，根据设于各拨链器26f、26r上的动作位置传感器41f、41r的状态取入当前的链轮组合(对前后变速级进行的组合)F，R。这里，变数(量)F是表示前拨链器26f的动作位置的变数，在从1至3之间变化。此外，变数R，是表示后拨链器26r的动作位置的变数，在从1至8之间变化。

在步骤S7，判断所取入的车速V是否超过对于每一种前后变速级的组合设定的图12所示的换高速档的阈值U(F，R)。

具体地说，每次取入车速V时，将对应于从波形成形回路36输出的车速V的脉冲间隔与对应于阈值的脉冲间隔进行比较。在比较脉冲间隔时，由于脉冲间隔随着车速V变化，所以，根据与车速V对应的脉冲间隔是比对应于阈值的脉冲间隔短(车速V快)还是长(车速V慢)来判断超过阈值。

在步骤S8，判断所取入的车速V是否低于对于每一种前后变速级的组合设定的图13所示的换低速档的阈值D(F，R)。当判断为取入的车速V超过变速级的组合的每一个的换高速档阈值U(F，R)时，从步骤S7转移到步骤S9。在步骤S9，判断取入的车速V是否超过由后变速装置9的上一个高速侧链轮R+1与前变速装置8的链轮F的组合形成的换高速档阈值U(F，R+1)。借助这种判断，判断自行车是否急剧加速。当判断为取入的车速V没有超过换高速档阈值U(F，R+1)时，从步骤S9转移到步骤S10，令后变速装置9的变速优先，实行图7所示的换高速档1处理。当判断为取入的车速V超过换高速档阈值U(F，R+1)、即，当判断为自行车急剧加速时，从步骤S9转移到步骤S11，令前变速装置8的变速优先，实行图8所示的换高速档2处理。

当判断为取入的车速V低于每个变速级的换低速档阈值D(F，R)时，从步骤S8转移到步骤S12。在步骤S12，判断取入的车速V是否低于由后变速装置9的下一个低速侧的链轮R-1与前变速装置8的链轮F的组合形成的换低速档阈值D(F，R-1)。利用这种判断，判断自行车是否被急剧减速。当判断为取入的车速V不低于换低速档阈值D(F，R-1)时，从步骤S12转移到步骤S13，令后变速装置9优先，实行图9所示的换低速档1处理。当判断为取入的车速V低于换低速档阈值D(F，R-1)时，即，当判断为自行车急剧减速时，从步骤S12转移到步骤S14，进行令前变速装置8的变速优先、图10所示的换低速档2处理。这里，在加减速变大、即自行车的速度急剧变化的情况下，不令后变速装置9，而是令用前变速装置8进行的变速优先，使其齿轮比进行大的变化。

当判断为手动变速模式时，从步骤S3转移到步骤S15，实行图11所示的手动变速处理。当判断为其它模式时，从步骤S4转移到步骤S16。在步骤S16实行所选择的其它模式处理。例如，悬架13f、13r的软硬切换，液晶显示部56的显示切换，以及阈值变更处理等，包括在该处理中。

在这种变速控制系统中，为了防止链条大的倾斜，在换高速档1处理中，禁止链轮F1(前侧齿数最少的链轮)与链轮R7(后侧的齿数第二少的链轮)的组合，链轮F1与R8(后侧齿数最少的链轮)的组合，以及链轮F2(前侧的中间齿数的链轮)与链轮R8的组合，共禁止三种组合。此外，在换低速档1处理中，禁止链轮F2与链轮R1(后侧齿数最多的链轮)的组合，链轮F3(前侧齿数最多的链轮)与链轮R1的组合以及链轮F1与链轮R2(后侧齿数第二多的链轮)的组合，共禁止三种组合。

在换高速档1处理中，在图7的步骤S20判断曲柄是否旋转。由于在外装变速装置中，当曲柄不旋转时，不能变速，所以进行这种判断。曲柄的旋转，利用从舌簧开关23来的脉冲进行判断。在曲柄不旋转的情况下，不进行任何处理，返回主程序。

在曲柄旋转的情况下，转移到步骤S21。在步骤S21，判断后拨链器26r是否位于链轮R6的位置。当后拨链器26r不处于链轮R6的位置时，转移到步骤S22，判断后拨链器26r是否位于链轮R7的位置。当后拨链器26r不处于链轮R7的位置时，转移到步骤S23，判断后拨链器26r是否位于链轮R8的位置。当后拨链器26r位于链轮R8的位置处时，不进行任何处理，返回主程序。当后拨链器26r不处于链轮R8的位置处时，从步骤S23转移到步骤S24，将后拨链器26r提高一个高速档。

当拨链器26r位于链轮R6的位置时，从步骤S21转移到步骤S25。在步骤S25，判断前拨链器26f是否位于链轮F1的位置。该判断是为了避免被禁止的链轮F1与链轮R7的组合而进行的。当前拨链器26f位于链轮F1的位置处时，从步骤S25转移到步骤S26，将前拨链器26f换成高速档，使之位于链轮F2的位置处。借此，禁止链轮F1与链轮R7及链轮R8的组合。当前拨链器26f不位于链轮F1的位置处时，从步骤S25转移到步骤S27，将后拨链器26r换成高速档，使之处于链轮R7的位置。

在后拨链器26r处于链轮R7的位置处时，从步骤S22转移到步骤S28。在步骤S28，判断前拨链器26f是否处于链轮F2的位置。该判断是为了避免被禁止的链轮F2与链轮R8的组合而进行的。当前拨链器26f处于链轮F2的位置处时，从步骤S28转移到步骤S30，将拨链器26f换成高速档，置于链轮F3的位置处。借此，禁止链轮F2与链轮R8的组合。在前拨链器26f不位于链轮F2的位置处时，从步骤S28转移到步骤S29，将后拨链器26r换成高速档。置于链轮R8的位置。当这些处理结束时，返回主程序。

在换高速档2处理中，即，在前部优先变速处理中，在图8的步骤S30判断曲柄是否旋转。在曲柄不旋转时，不进行任何处理，返回主程序。在曲柄旋转的情况下，转移到步骤S31。在步骤S31判断前拨链器26f是否位于链轮F3的位置。在前拨链器26f位于链轮F3的位置处时，不进行任何处理，返回主程序。当前拨链器26f不处于链轮F3的位置处时，从步骤S31转移到步骤S32，判断前拨链器26f是否位于链轮F2的位置。当前拨链器26f不处于链轮F2的位置处时，即，当前拨链器26f处于链轮F1的位置处时，从步骤S32转移到步骤S33，判断后拨链器26r是否位于链轮R1的位置。该判断是为了避免被禁止的链轮F2与链轮R1的组合而进行的。当后拨链器26r位于链轮R1的位置处时，从步骤S33转移到步骤S34，在把后拨链器26r换成高速档置于链轮R2的位置上之后，将前拨链器26f换成高速档置于链轮F2的位置上。借此，禁止被禁止的链轮F2与链轮R1的组合。当后拨链器26r不位于链轮R1的位置处时，从步骤S33转移到步骤S35，将前拨链器26f提高一级高速档。

当前拨链器26f位于链轮F2的位置处时，从步骤S32转移到步骤S36，判断后拨链器26r是否处于链轮R2的位置处。该判断是为了避免被禁止的链轮F3与链轮R2的组合而进行的。当后拨链器26r处于链轮R2的位置处时，从步骤S36转移到步骤S37，在将后拨链器26r换成高速档置于链轮R3的位置之后，将前拨链器26f换成高速档置于链轮F3的位置。借此，禁止被禁止的链轮F3与链轮R2的组合以及链轮F3与链轮R1的组合。当后拨链器26r不位于链轮R2的位置处时，从步骤S36转移到步骤S35，将前拨链器26f换成高一级的变速档。

在这种前部优先的处理的换高速档2处理中，原则上，只将前拨链器26f换成高速档。但是，在发生禁止的组合的情况下，除前拨链器26f之外，还将后拨链器26r换成高速档。

在换低速档1处理中，在图9的步骤S40判断曲柄是否旋转。在曲柄不旋转的情况下，不进行任何处理返回主程序。

在曲柄旋转的情况下，转移到步骤S41。在步骤S41，判断后拨链器26r是否处于链轮R3的位置。在后拨链器26r不处于链轮R3的位置时，转移到步骤S42，判断后拨链器26r是否处于链轮R2的位置。在后拨链器26r不处于链轮R2的位置时，转移到步骤S43，判断后拨链器26r是否处于链轮R1的位置。在后拨链器26r处于链轮R1的位置时，不进行任何处理，返回主程序。在后拨链器26r不处于链轮R1的位置时，从步骤S43转移到步骤S44，将后拨链器26r换成低一级的低速档。

在后拨链器26r处于链轮R3的位置时，从步骤S41转移到步骤S45。在步骤S45，判断前拨链器26f是否处于链轮F3的位置。该判断是为了避免被禁止链轮F3与链轮R2的组合而进行的。当前拨链器26f处于链轮F3的位置时，从步骤S45转移到步骤S46，将前拨链器26f换成低速档置于链轮F2的位置处。借此，禁止链轮F3与链轮R2及R1的组合。当前拨链器26f不处于链轮F3的位置时，从步骤S45转移到步骤S47，将后拨链器26r换到低速档的链轮R2的位置处。

当后拨链器26r处于链轮R2的位置时，从步骤S42转移到步骤S48。在步骤S48，判断前拨链器26f是否位于链轮F2的位置。该判断，是为了避免被禁止的链轮F2与链轮R1的组合而进行的。在前拨链器26f位于链轮F2的位置处时，从步骤S48转移到步骤S50，将前拨链器26f换成低速档的链轮F1的位置处。借此，禁止链轮F2与链轮R1的组合。在前拨链器26f不位于链轮F2的位置处时，从步骤S48转移到步骤S49，将后拨链器26r换成低速档置于链轮R1的位置处。当这些处理结束时，返回主程序。

换低速档2处理，即，在前部优先的变速处理中，在图10的步骤S50中判断曲柄是否旋转。在曲柄不旋转的情况下，不进行任何处理，返回主程序。在曲柄旋转的情况下，转移到步骤S51。在步骤S51，判断前拨链器26f是否处于链轮F1的位置。在前拨链器26f处于链轮F1的位置的情况下，不进行任何处理，返回主程序。在前拨链器26f不处于链轮F1的位置的情况下，从步骤S51转移到步骤S52，判断前拨链器26f是否处于链轮F2的位置。在前拨链器26f不处于链轮F2的位置的情况下，即，在前拨链器26f处于链轮F3的位置的情况下，从步骤S52转移到步骤S53，判断后拨链器26r是否处于链轮R8的位置。该判断是为了避免被禁止的链轮F2与链轮R8的组合而进行的。在后拨链器26r处于链轮R8的位置时，从步骤S53转移到步骤S54，在把后拨链器26r换成低速档的链轮R7的位置之后，将前拨链器26f换到低速档的链轮F2的位置。借此，禁止被禁止的链轮F2与链轮R8的组合。当后拨链器26r不位于链轮R8的位置处时，从步骤S53转移到步骤S55，将前拨链器26f换成低一级的低速档。

在前拨链器26f位于链轮F2的位置处时，从步骤S52转移到步骤S56，判断后拨链器26r是否位于链轮R7处。该判断是为了避免被禁止的链轮F1与链轮R7的组合而进行的。当后拨链器26r位于链轮R7处时，从步骤S56转移到步骤S57，在将后拨链器26r换成低速档的链轮R6的位置之后，将前拨链器26f换成低速档的链轮F1的位置。借此，禁止被禁止的链轮F1和链轮R7的组合以及链轮F1与链轮R8的组合。当后拨链器26r不位于链轮R2的位置处时，从步骤S56转移到步骤S55，将前拨链器26f换成低一级的低速档。

在这种作为前部优先处理的换成低速档2处理中，原则上也是只将前拨链器26f换成低速档。但是，在发生被禁止的组合时，除前拨链器26f之外，将后拨链器26r也换成低速档。

在手动处理的情况下，在图11的步骤S61中判断变速开关20a是否被操作。在步骤S62，判断变速开关20b是否被操作。在步骤S63，判断变速开关20c是否被操作。在步骤S64，判断变速开关20d是否被操作。

当变速开关20a被操作时，从步骤S61转移到步骤S65，实行图9所示的换低速档1处理。当变速开关20b被操作时，从步骤S62转移到步骤S66，实行图7所示的换高速档1处理。当变速开关20c被操作时，从步骤S63转移到步骤S67，实行图10所示的换低速档2处理。当变速开关20d被操作时，从步骤S64转移到步骤S68，实行图8所示的换高速档2处理。

在该手动变速处理中，在操作用于使车把杆15的右侧的后拨链器26r进行变速动作用的变速开关20a、20b时，原则上，只将后拨链器26r换成高速档及低速档。但是，为了不产生被禁止的组合，在有这种危险的情况下，前拨链器26f将换低速档及换高速档的换低速档1处理及换高速档1处理，

此外，当操作使车把杆15的左侧的前拨链器26f进行变速动作用的变速开关20a、20d时，同样地，原则上，只将前拨链器26f换成高速档及换成低速档。但是，为了不产生被禁止的组合，在有这种危险的情况下，进行将后拨链器26r换成低速档及换成高速档的换低速档2处理和换高速档2处理。

这样，在本实施形式中，不仅在自动变速模式，而且在手动变速模式，不会产生相对于链轮的倾斜大的被禁止的链轮的组合。因此，在可以保持前后变速装置8、9之间高的传动效率的同时，也难以产生因链条29与链轮接触造成的噪音。

此外，由于在通常行驶时，令后拨链器26r优先进行变速，当速度变化比较大时，令前拨链器26f优先变速，所以，即使速度发生急剧的变化，也可以抑制前述变速装置的频繁的变速动作。

〔其它实施形式〕

(a)在前述实施形式中，对前述变速装置8有3个链轮的情况为例进行了说明，当本发明也适用于具有两个链轮时的情况。

(b)在前述实施形式中，作为行驶状态，检测车速(实际上是脉冲间隔)，但作为行驶状态，也可以检测曲柄的转数，与之相应的进行变速。例如，可以利用从舌簧开关23来的脉冲信号检测曲柄转数。在这种情况下，令第一规定值(例如60转作为换低速档阈值，当曲柄转速超过该值时，换成低速档，令在其低速侧的第二规定值(例如45转)作为换高速档的阈值，当降到该值以下时，换高速档。

(c)在前述实施形式中，利用从交流发电机19来的信号检测车速，但，例如，也可以利用有检测车轮旋转的磁铁和舌簧开关构成的车速传感器检测对应于车速的信号。

(d)在前述实施形式中，采用能够利用电控制前后拨链器26f、26r两者的结构，当也可以只用电的方式控制其中之一的结构。在这种情况下，对应不用电控制的拨链器，采用检测变速位置信息的结构。例如，设置检测拨链器的位置的位置传感器，或者在变速操作部的变速位置信息处设置位置传感器，检测变速位置信息。

(e)在前述实施形式中，链轮F1、R8及F3、R1的链条成为最倾斜的组合，链轮F1、R7及F3链轮R2是第二位的最倾斜的组合，以及链轮F2、R1及F2、R8的组合等三种组合是被禁止的。但是，也可以是链轮F1、R8及F3、R1中至少其中之一的组合是被禁止的。

根据本发明，由于不会发生被组合禁止机构禁止的最大齿数的前链轮与最大齿数的后链轮的组合及最小齿数的前链轮与最小齿数的后链轮的组合中的至少其中之一，所以，不容易发生链条相对于链轮倾斜大的组合，在保持前后摆动装置之间的高传动效率的同时，不容易产生噪音。

Claims (7)

1.一种自行车用变速控制方法，其对具有多个齿数各个不同的前后链轮及用于使链条换档到前述链轮中的任何一个上的前后拨链器的前后变速装置中至少一个进行电控制，以改变前述前后链轮的组合，其中，包括：

用于禁止最大齿数的前述前链轮与最大齿数的前述后链轮的组合及最小齿数的前述前链轮与最小齿数的前述后链轮的组合中至少任一个的组合禁止步骤；

电控制前述前后拨链器至少之一、以被前述禁止步骤禁止的前述前后链轮的组合不会发生的方式使前述链条换档的换档步骤。

2.如权利要求1所述的自行车用变速控制方法，其特征在于，

前述前链轮为3个，

还包括禁止中间齿数的前链轮与最大齿数及最小齿数的前述后链轮的组合的禁止步骤。

3.如权利要求1所述的自行车用变速控制方法，其特征在于，

还包括禁止最大齿数的前述前链轮与比最大齿数少一级齿数的前述后链轮及最小齿数的前述前链轮与比最小齿数多一级齿数的前述后链轮的组合的禁止步骤。

4.如权利要求1至3中任何一项所述的自行车用变速控制方法，其特征在于，还包括检测前述自行车的行驶状态的行驶状态检测机构，

前述换档步骤根据前述检测出来的行驶状态，电气地并且自动地控制前述前后拨链器中至少之一。

5.如权利要求4所述的自行车用变速控制方法，其特征在于，

前述行驶状态检测机构检测自行车的车速。

6.如权利要求1至3中任何一项所述的自行车用变速控制方法，其特征在于，还包括生成使前述前后变速装置中至少之一变速用的变速信号、输出到前述换档机构中的变速信号生成机构，

前述换档步骤根据从前述变速信号生成机构输出的变速信号，电控制前述前后拨链器至少之一。

7.如权利要求1至3中任何一项所述的自行车用变速控制装置，其特征在于，前述换档步骤，电控制前述前后拨链器，当发生被前述禁止步骤禁止的前述前后链轮的组合时，将前述链条换档到齿数差一级的前述前链轮上。

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