CN103183104B - 具有排挡优化机制的自动排挡自行车 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车，主要是以微电脑依据一自动排挡逻辑进行排挡时机的判断，其中，该微电脑具有至少一保护条件以及至少一保护程序，该微电脑在第一次排挡动作发生后，若又判断应再进行第二次排挡，则不进行排挡而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该至少一保护程序，且将执行后的状态设定为第一次排挡动作发生后，并继续执行该自动排挡逻辑；若该微电脑判断目前骑乘状况不符合该至少一保护条件，则将目前状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑。

Description

具有排挡优化机制的自动排挡自行车

技术领域

本发明是与自动排挡的自行车有关，特别是指一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车。

背景技术

自动排挡自行车(即变速自行车)，目前已广泛的为大众所接受，在电动自行车或助力自行车中，均可见到自动排挡的设计。

变速自行车在架构上分为外变速及内变速两种。外变速架构而言，其链条在外部，因此在骑乘过程中有可能发生脱链的问题；而内变速架构而言，其是使用类似齿轮箱的机制，因此没有脱链的问题。

自动排挡自行车的自动排挡功能，主要是依靠一个微电脑依照其内的排挡逻辑，配合传感器感测行车的速度信息，来进行排挡时机的判断及排挡动作的执行。

然而，在骑乘过程中，若遭遇到快速且连续换挡的状况时，例如刹车时速度急降，此时前述的排挡逻辑会由高挡位快速且连续的降挡至低挡位，这时，若是外变速架构的变速机构，有可能会造成链条没有咬合到齿轮而发生脱链的状况。此外，即使没有发生脱链状况，骑乘者也会因为快速变换多个挡位而导致踩踏负载急剧改变，进而造成不适应而影响骑乘的舒适感。又，若是内变速架构的变速机构，则不会有脱链的问题，但仍然也会有骑乘舒适感的问题。

此外，对外变速架构的变速机构而言，在骑乘过程中，若在换挡完成而使用者反踩踏板时，也有可能造成脱链的问题。此种问题也是在排挡过程会遭遇到的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其可降低排挡过程造成脱链的风险。

本发明的次一目的在于提供一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其可避免过快的连续变挡，进而提高了排挡过程中的舒适感。

为了达成前述目的，依据本发明所提供的一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车，包含有：一自行车主体，具有一变速器、一曲柄轴以及连接于该曲柄轴上的二踏板；一电源模块，设于该自行车主体，用以提供排挡所需的电能；一微电脑，电性连接于该电源模块，并且具有一自动排挡逻辑以判断排挡时机以及执行排挡动作；一换挡控制驱动器，电性连接于该微电脑，受该微电脑的控制以驱动该变速器进行换挡；以及至少一传感器，设置于该自行车主体的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测踩踏方向及踩踏角度；其中，该微电脑具有至少一保护条件以及至少一保护程序，该微电脑在第一次排挡动作发生后，若又判断应再进行第二次排挡，则不进行排挡而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该至少一保护程序，且将执行后的状态设定为第一次排挡动作发生后，并继续执行该自动排挡逻辑；若该微电脑判断目前骑乘状况不符合该至少一保护条件，则将目前状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑；其中，该至少一保护条件是与踩踏动作或经过时间有关；其中，该至少一保护程序是与排挡动作有关。由此，不但可降低排挡过程造成脱链的风险，更可避免过快的连续变挡，进而提高排挡过程中的舒适感。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明第一较佳实施例的装设示意图。

图3是本发明第一较佳实施例的流程图。

图4是本发明第二较佳实施例的结构示意图。

图5是本发明第三较佳实施例的结构示意图。

图6是本发明第四较佳实施例的结构示意图。

主要元件符号说明

10具有排挡优化机制的自动排挡自行车

11自行车主体     13变速器

15曲柄轴         17踏板

21电源模块       23微电脑

231自动排挡逻辑  232保护条件

234保护程序      25换挡控制驱动器

27传感器

30具有排挡优化机制的自动排挡自行车

43微电脑         432第二保护条件

50具有排挡优化机制的自动排挡自行车

63微电脑         632保护条件

70具有排挡优化机制的自动排挡自行车

75曲柄轴         832保护条件

834保护程序      83微电脑

具体实施方式

为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

如图1至图3所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车10，主要由一自行车主体11、一电源模块21、一微电脑23、一换挡控制驱动器25以及至少一传感器27所组成，其中：

该自行车主体11，具有一变速器13、一曲柄轴15以及连接于该曲柄轴15上的二踏板17。

该电源模块21，设于该自行车主体11，用以提供排挡所需的电能。

该微电脑23，电性连接于该电源模块21，并且具有一自动排挡逻辑231以判断排挡时机以及执行排挡动作。

该换挡控制驱动器25，电性连接于该微电脑23，受该微电脑23的控制以驱动该变速器13进行换挡。

该至少一传感器27，于本第一实施例中在数量上是以一个传感器27为例，该传感器27设置于该自行车主体11的预定位置且电性连接于该微电脑23，用以侦测踩踏方向及踩踏角度。

其中，该微电脑23具有至少一保护条件232至少一保护程序234，于本第一实施例中在数量上是以一保护条件232以及一保护程序234为例。该微电脑23在第一次排挡动作发生后，若又判断应再进行第二次排挡，则不进行排挡而转为将目前骑乘状况对照该保护条件232，若符合该保护条件232，则执行该保护程序234，且将执行后的状态设定为第一次排挡动作发生后，并继续执行该自动排挡逻辑231；若该微电脑23判断目前骑乘状况不符合该保护条件232，则将目前的状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑231。

其中，该保护条件232是与踩踏动作或经过时间有关，于本第一实施例中，该保护条件232为：该曲柄轴15向前旋转一预定角度，例如，旋转180度以上。该传感器27是设于该曲柄轴15或该自行车主体11的五通管内，亦可以二个传感器分别设置于自行车踏板的二曲柄上，本第一实施例以设置于该曲柄轴15上为例，其余设置方式是属已知，容不赘述。该传感器27用以感测该曲柄轴15的旋转方向及角度，进而可由该微电脑23判断出踩踏方向及踩踏角度。

又，其中，该保护程序234是与排挡动作有关，于本第一实施例中，该保护程序234为：容许第二次排挡动作进行。

接下来说明本第一实施例的操作状态。

请再参阅图3，在骑乘者骑乘自行车踩踏的过程中，该微电脑23是依该自动排挡逻辑231来判断排挡时机以及执行排挡动作。在进行了第一次排挡动作后，若依该自动排挡逻辑231而判断应再进行第二次排挡时，该微电脑23即将目前骑乘状况对照该保护条件232，由于该保护条件232为：该曲柄轴15向前旋转一预定角度(例如180度)，因此若此时骑乘者继续向前踩踏超过半圈，则该曲柄轴15即同动地向前旋转超过180度，该微电脑23即判断符合该保护条件232，而执行该保护程序234：容许第二次排挡动作进行，进而进行第二次的排挡动作，并且将执行该保护程序234后的状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑231，以因应接下来的新的换挡判断，并将新的换挡判断视为新的第二次排挡判断；如此可不断循环的针对下一次的排挡动作进行保护条件232的对照判断。

若该微电脑23判断目前骑乘状况不符合该保护条件232时，则将目前状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑231。

由此，可确保在排挡后，骑乘者踩踏超过半圈才能接着进行下一次的排挡动作，不仅可确保排挡后的链条咬住齿轮的状态，进而降低排挡过程造成脱链的风险，更可避免过快的连续变挡，提升了骑乘者在排挡过程的舒适感及适应性。

请再参阅图4，本发明第二较佳实施例所提供的一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车30，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

除了第一实施例中的保护条件232外，还包含有一第二保护条件432，该第二保护条件432为：由该微电脑43计时经过了一预定时间。于本第二实施例中，该预定时间是以1～5秒为例。

由此，可在排挡后先延迟一段时间再进行下一次的换挡，在正常骑乘状态下，骑乘者仍会继续踩踏，而可确保排挡后的链条咬住齿轮的状态，进而降低排挡过程造成脱链的风险。

本第二实施例具有二保护条件232,432(即第一实施例的保护条件232以及本第二实施例的第二保护条件432)，该微电脑在针对骑乘状况与该二保护条件232,432进行比对时，是可采只要有其中一个保护条件符合即判定为符合，亦可采两个保护条件都要符合才判断为符合。

本第二实施例的其余构成以及所能达成的功效均概同于前揭第一实施例，容不赘述。

请再参阅图5，本发明第三较佳实施例所提供的一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车50，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

在第一实施例中，该保护条件232为：该曲柄轴15向前旋转一预定角度。而在本第三实施例中，该保护条件632改为：由该微电脑63计时经过了一预定时间，该预定时间是以1～5秒为例。

由此，在换挡后，骑乘经过了1～5秒时，即判断符合该保护条件632。进而，可在排挡后先延迟一段时间再进行下一次的换挡，在正常骑乘状态下，骑乘者仍会继续踩踏，而可确保排挡后的链条咬住齿轮的状态，进而降低排挡过程造成脱链的风险。

本第三实施例的其余构成以及所能达成的功效均概同于前揭第一实施例，容不赘述。

请再参阅图6，本发明第四较佳实施例所提供的一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车70，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

该保护条件832为：该曲柄轴(类同于图2中的曲柄轴，容不再以图式表示)向后旋转一预定角度。于本第四实施例中是以10度为例。

该保护程序834为：不容许第二次排挡动作进行，改为排挡至第一次排挡前的挡位。

由此，在骑乘的过程中，只要在排挡后发生倒踩的状况，即不进行第二次排挡，转而回复至第一次排挡前的挡位。对于外变速的变速架构而言，可确保链条不会脱链。

本第四实施例的其余构成以及所能达成的功效均概同于前揭第一实施例，容不赘述。

须补充说明的是，上述四个实施例中的保护程序234，亦可将不同的保护程序234均设置于该微电脑23中，而由该微电脑23行车状况来决定采用何种保护程序234。

由上可知，本发明所可达成的功效在于：

一、降低脱链风险：通过本发明，可在排挡后比对该保护条件来决定是否继续下次的排挡，此可降低排挡后链条脱链的风险。

二、更为舒适：通过本发明，可避免过快的连续变挡，优化了排挡机制，进而提升了骑乘者在排挡过程的舒适感及适应性。

Claims (9)

1.一种具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于，包含有：

一自行车主体，具有一变速器、一曲柄轴以及连接于该曲柄轴上的二踏板；

一电源模块，设于该自行车主体，用以提供排挡所需的电能；

一微电脑，电性连接于该电源模块，并且具有一自动排挡逻辑以判断排挡时机以及执行排挡动作；

一换挡控制驱动器，电性连接于该微电脑，受该微电脑的控制以驱动该变速器进行换挡；以及

至少一传感器，设置于该自行车主体的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测踩踏方向及踩踏角度；

其中，该微电脑具有至少一保护条件以及至少一保护程序，该微电脑在第一次排挡动作发生后，若又判断应再进行第二次排挡，则不进行排挡而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该至少一保护程序，且将执行后的状态设定为第一次排挡动作发生后，并继续执行该自动排挡逻辑；若该微电脑判断目前骑乘状况不符合该至少一保护条件，则将目前状态设定为第一次排挡动作发生后，且继续执行该自动排挡逻辑；

其中，该至少一保护条件是与踩踏动作或经过时间有关；

其中，该至少一保护程序是与排挡动作有关。

2.依据权利要求1所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该至少一保护条件为：该曲柄轴向前旋转一预定角度，该至少一传感器是用以感测该曲柄轴的旋转方向及角度，而由该微电脑判断出踩踏方向及踩踏角度；该至少一保护程序为：容许第二次排挡动作进行。

3.依据权利要求2所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该曲柄轴向前旋转的预定角度，为180度以上。

4.依据权利要求2所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：还包含有一第二保护条件为：由该微电脑计时经过了一预定时间。

5.依据权利要求4所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该预定时间为1～5秒。

6.依据权利要求1所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该至少一保护条件为：由该微电脑计时经过了一预定时间；该至少一保护程序为：容许第二次排挡动作进行。

7.依据权利要求6所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该预定时间为1～5秒。

8.依据权利要求1所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该至少一保护条件为：该曲柄轴向后旋转一预定角度，该至少一传感器是用以感测该曲柄轴的旋转方向及角度，而可由该微电脑判断出踩踏方向及踩踏角度；该至少一保护程序为：不容许第二次排挡动作进行，改为排挡至第一次排挡前的挡位。

9.依据权利要求8所述的具有排挡优化机制的自动排挡自行车，其特征在于：该曲柄轴向后旋转的预定角度，为10度以上。