CN1374230A - 自行车用变速控制装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车用变速装置的变速控制装置,横跨多个变速级的变速动作能够平滑而较少产生冲击地进行。变速控制装置40是对安装在自行车上的具有多个变速级的后外装变速装置31进行变速控制的装置,具有控制部50。控制部50,根据车速检测部42的特定的速度信号或者上下的变速开关22a、23a的操作,向后外装变速装置31输出变速信号。并且,一旦输出一个变速信号,要等到变速完成之后才输出新的变速信号。于是,不会连续地输出变速信号,使得连续的变速动作能够平滑地进行。

Description

自行车用变速控制装置

发明所属技术领域

本发明涉及变速装置，特别是，对安装在自行车上的具有多个变速级的变速装置进行变速控制的自行车用变速控制装置。

现有技术

近年来，在自行车上安装的能够以电动或液压气压进行变速的变速装置已经公知。例如，作为设置在后轮上的、具有多个不同齿数的链轮片和拔链器的外装变速装置，已公知的有特开平8-113182号公报所公开的利用马达进行变速的变速装置。这种变速装置，能够进行根据速度进行的自动变速和通过操作变速操作部进行的手动变速。并且，根据速度和变速操作输出变速信号，变速控制装置根据输出的变速信号对马达进行控制从而实现变速装置的变速。这样的变速装置，特别是外装变速装置，在进行变速动作时，是通过拔链器将链条在多个链轮片之间进行转换，对于这种外装变速装置的链轮片，为了能够平滑而迅速地实现链条的转换，在链轮片上设有转换用的特别的变速齿，而且相邻的链轮片之间变速齿的相位相符。此外，只在一处设有变速齿的小直径的链轮片的齿数，通常为，每回转一周可使得链条的内链节与外链节二者彼此交替错开的奇数。

在依据变速信号进行变速时，一旦链条的外链节或者内链节挂到变速齿上，链条便能够转换到另一个链轮片上。因此，在链轮片上只在一处设有变速齿的场合，当经过最初回转的一周外链节或者内链节挂到变速齿上时，最多回转一周即可完成变速动作。但是，若最初回转一周时挂在变速齿上的是另一方链节，则在再回转一周而使得外链节或内链节挂到变速齿上之前变速动作尚未完成，因而到变速动作完成最多需要回转两周。而在链轮片的两处以上设有变速齿的场合，与变速齿的设置处数相应地，可使变速动作快速完成。

发明内容

作为前述现有技术的结构，当自动变速时发生诸如急剧减速或急剧加速等速度的急剧变化时，或者，通过变速操作一气进行横跨多个变速级的变速时，有时会影响变速装置平滑地进行动作。例如，在自动变速时，当以齿数少的高速档高速行驶的过程中实施紧急制动而减速时，有时会出现变速装置跟随与该速度相对应的档数，甩开相位相符的本应变速的变速齿而一气进行多级变速的情况。这种一气进行的变速动作，使得变速动作不能够平滑地进行而变成伴随着冲击进行的变速动作。这种现象，在自动变速时的急剧加速和通过手动操作进行横跨多个变速级的一气的变速动作时也同样会发生。

本发明的任务是，作为自行车用变速装置的变速控制装置，横跨多个变速级的变速动作能够平滑而较少冲击地进行。

方案1所涉及的自行车用变速控制装置，作为对安装在自行车上的具有多个变速级的变速装置进行变速控制的装置，具有：变速信号输出装置、变速控制装置、以及、变速信号等待装置；变速信号输出装置，是输出旨在使变速装置变速的变速信号的装置。变速控制装置，是根据输出的变速信号使变速装置变速的装置。变速信号等待装置，是在变速信号输出部输出变速信号后，使新的变速信号等待输出的装置。

在该变速控制装置中，当有变速信号输出时，通过变速控制装置使变速装置进行一个变速级的变速动作。在进行横跨多个变速级的连续的变速动作时，当一个变速信号输出时，下一个变速信号例如要一直等到变速装置的一级变速动作完成。因此，即使在进行连续的变速动作的场合，也能够使变速动作一个变速级一个变速级可靠地进行。在这里，在进行横跨多个变速级的连续变速动作时，使新的变速信号等待输出，因此，即使在进行横跨多个变速级变速动作的场合，变速信号也不会连续输出，可使得横跨多个变速级的变速动作平滑而较少产生冲击地进行。

方案2所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1所说的装置，还具有检测自行车车速的车速检测装置。在这种场合，根据车速输出变速信号，从而使得自动变速成为可能。

方案3所涉及的自行车用变速控制装置，在方案2所说的装置中，变速信号输出装置，与车速检测装置相连接，变速信号输出装置根据车速检测装置的车速检测结果输出变速信号。在这种场合，实现了根据车速进行变速的自动变速装置，该自动变速中的横跨多个变速级的变速动作能够平滑而较少产生冲击地进行。

方案4所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1所说的装置，变速信号输出装置与用来对变速装置进行变速操作的变速操作装置相连接，变速信号输出装置根据变速操作装置的操作输出变速信号。在这种场合，实现了按照变速操作进行变速的手动变速，手动变速中的横跨多个变速级的变速动作能够平滑而较少产生冲击地进行。

方案5所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1至4之一所说的装置，作为变速信号等待装置，在变速信号输出之后，使新的变速信号仅等待预定的等待时间后输出。在这种场合，通过将等待时间例如设定为各变速动作的最大变速时间，可使得一个变速级的变速动作可靠地进行，横跨多个变速级的变速动作能够平滑而较少产生冲击地进行。

方案6所涉及的自行车用变速控制装置，如方案5所说的装置，等待时间是预先确定的固定时间。在这种场合，通过将等待时间例如设定为各变速级在较低速下的变速时间中的最大变速时间，使得各个变速以固定时间间隔实施，使控制变得容易。

方案7所涉及的自行车用变速控制装置，如方案6所说的装置，等待时间，包括向一个方向进行变速时的固定的第1时间、以及、向另一个方向变速时的固定的第2时间。在这种场合，对于向高速档方向的变速与向低速档方向的变速能够分别设定等待时间，因此，可使得可较快完成的从高速档向低速档的变速动作迅速进行。

方案8所涉及的自行车用变速控制装置，如方案5所说的装置，等待时间，是随着车速检测装置的车速检测结果而相应地变动的时间。在这种场合，可使得变速动作按照随着车速而变动的变速时间一个变速级一个变速级地迅速进行。

方案9所涉及的自行车用变速控制装置，如方案8所说的装置，作为等待时间，车速检测结果越快其设定值越短。在这种场合，在变速时间变得较短的高速行驶时，等待时间与其相应地设定得较短，因此，能够使变速动作更为迅速地进行。

方案10所涉及的自行车用变速控制装置，如方案8或9所说的装置，等待时间，包括向一个方向变速时的变动的第3时间、以及、向另一个方向变速时的变动的第4时间。在这种场合，对于向高速档方向的变速与向低速档方向的变速能够分别设定等待时间，因此，可使得可较快完成的从高速档向低速档的变速动作迅速进行。

方案11所涉及的自行车用变速控制装置，如方案2至4之一所说的装置，车速检测装置包括检测自行车车轮的转数的车轮转数检测部，作为变速信号等待装置，在变速信号输出之后，使新的变速信号按照车轮转数检测部的检测结果等待输出。在这种场合，能够使变速信号的输出按照最多车轮回转一周或两周即可完成的变速动作进行等待，因此，能够与变速动作的完成同步地、无无谓输出地可靠输出。

方案12所涉及的自行车用变速控制装置，如方案11所说的装置，作为变速信号等待装置，一直到车轮转数检测部检测到车轮回转一周以上之前使新的所说变速信号等待输出。在这种场合，一直到车轮回转一周以上之前，不向变速控制部输出变速信号，因此，能够与变速动作同步地、无无谓输出地输出变速信号。

方案13涉及的自行车用变速控制装置，如方案11或12所说的装置，车轮转数检测部，具有在车轮周向上拉开间隔设置的多个检测件、以及、固定在自行车上的随着检测件的经过而输出检测信号的传感器部，根据所说传感器部输出的检测信号的数量检测出车轮的转数。在这种场合，利用传感器部随着检测件的经过而输出的检测信号能够以与检测件个数的倒数为单位较精细地检测出车轮的转数。

方案14所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1至4之一所说的装置，还具有对自行车的回转部的转数进行检测的转数检测部，作为变速信号等待装置，在变速信号输出之后，使新的变速信号按照转数检测部的检测结果等待输出。在这种场合，能够使变速信号的输出按照随着自行车的车轮或曲柄或链轮或链轮片或滑轮等回转部的回转而完成的变速动作进行等待，因此，能够与变速动作的完成同步地、无无谓输出地可靠输出。

方案15所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1至4之一所说的装置，还具有对自行车的曲柄的转数进行检测的曲柄转数检测部，作为变速信号等待装置，在变速信号输出之后，使新的变速信号按照曲柄转数检测部的检测结果等待输出。在这种场合，能够使变速信号的输出按照最多与曲柄所回转的与变速比相应的转数即可完成的变速动作进行等待，因此，能够与变速动作的完成同步地、无无谓输出地可靠输出。而且，即使在与车轮的回转相比变速装置的回转较慢的场合曲柄仍是与变速装置连动地进行回转的，因此，能够以更高的精度检测出变速的完成。

方案16所涉及的自行车用变速控制装置，如方案15所说的装置，作为变速信号等待装置，一直到曲柄转数检测部检测出曲柄回转一周以上之前使新的变速信号等待输出。在这种场合，变速信号是按照通常在相对于曲柄回转一周的1.3倍到5倍的范围内进行回转的后轮的回转而输出的，因此，能够与变速动作的完成同步地、无无谓输出地可靠输出。

方案17所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1至16之一所说的装置，还具有对自行车的曲柄的回转速度进行检测的曲柄回转速度检测部、以及、在曲柄回转速度在预定回转速度以下期间停止从变速信号输出装置输出变速信号的变速信号停止装置。当曲柄停止回转或者低速回转时，特别是对于外装变速装置难以进行变速；而在这种场合，能够不在此期间进行变速。因此，能够避免外装变速装置的控制和变速用执行器等所需要的电能的无谓耗费，降低电能消耗。

方案18所涉及的自行车用变速控制装置，如方案1至16之一所说的装置，还具有对自行车的曲柄的回转速度进行检测的曲柄回转速度检测部、以及、在曲柄回转速度在预定回转速度以上期间停止从变速信号输出装置输出变速信号的变速信号停止装置。当曲柄停止回转或者低速回转时，特别是对于内装变速装置变速容易进行；而在这种场合，使其能够在此期间进行变速。因此，能够避免内装变速装置的控制和变速用执行器等所需要的电能无谓的耗费，降低电能消耗。

附图的简单说明

图1是采用本发明一实施形式的自行车的侧视图。

图2是其车把周边的局部立体图。

图3是后链轮片的主视图。

图4是链轮片的主视图。

图5是链轮片的后视图。

图6是控制系结构的框图。

图7是控制部的主程序的流程图。

图8是手动变速处理的流程图。

图9是第1变速处理的流程图。

发明的实施形式

图1中，采用本发明一个实施形式的自行车10具有：具有前叉13的车架12，安装在前叉13上的前轮14，安装在车架12的后部的后轮15。在车架12的中间的下部，配置有曲柄轴16。

如图2所示，在前叉13的上部，安装有车把杆17。在车把杆17的两端，分别安装有前后的制动握杆18a、18b，在制动握杆18a、18b的内侧安装有前后的变速操作部19a、19b。制动握杆18a、18b通过闸线18c、18d与前后的制动装置21、22(图1)相连接。

前后的变速操作部19a、19b，分别具有一对换高档用(增速用)的上变速开关22a、22b以及换低档用(减速用)的下变速开关23a、23b。各自的上变速开关22a、22b及下变速开关23a、23b在手拇指容易操作的位置上沿周向排列。变速操作部19a、19b与配置于车把杆17的中央部位的变速控制装置40相连接。

在曲柄轴16的两端，不可转动地安装有如图1所示前端安装有脚蹬22的左右一对的曲柄24、25。右侧的曲柄25上，安装有用来检测曲柄25的回转速度的例如由磁铁构成的曲柄检测件41a。在车架12的可与曲柄检测件41a相向的位置上，固定有对曲柄检测件41a的经过进行检测的、例如由舌簧开关构成的曲柄传感器41b。由上述曲柄检测件41a及曲柄传感器41b构成了曲柄回转检测部41。利用来自该曲柄传感器41b的检测信号，能够检测出曲柄24、25的转数和回转速度。

在右侧的曲柄25上，与之一体地形成有例如安装有大小3片链轮片26a、26b、26c的前链轮26。在前链轮26的上方，配置有由固定在车架12上的马达或螺线管等执行器驱动的前拔链器27。由该前链轮26和前拔链器27构成了前外装变速装置28。这样，利用前拔链器27，可将链条30转换到链轮片26a、26b、26c的某一个链轮片上。

在前轮14上，安装有例如由磁铁构成的4个车速检测件42a。车速检测部42a在周向上拉开间隔大体配置在同一个圆周上。在前叉13的、可与车速检测件42a相向的位置上，固定有例如由舌簧开关构成的车速传感器42b。由上述车速检测件42a和车速传感器42b构成了用于检测自行车车速和前轮14的转数的车速检测部42。

在后轮15上，安装有后外装变速装置31。后外装变速装置31具有：安装在后轮15的后轮毂上的、例如具有大小8个链轮片32a～32h(图3)的后链轮32；用于将链条30转换到后链轮32的某一个链轮片32a～32h上的、由马达或螺线管等执行器进行驱动的后拔链器33。于是，曲柄24、25的旋转力经由前链轮26、链条30传递到后链轮32的某一个链轮片32a～32h上，驱动后轮15旋转。在前拔链器27和后拔链器33上，安装有对自身的变速级位置进行检测的变速位置传感器(未图示)。

其中，链轮片32a～32h的齿数例如分别设定为33、29、25、21、17、15、13、11。并且，在直径较大的链轮片32a～32c上，在周向上拉开间隔例如在两处设置有各自与相邻的小链轮片的相位相符的向上(大直径侧)变速用的变速齿34a～34c。其它4个链轮片32d～32g上，在一处设置有相位相符的变速齿34d～34g。此外，链轮片32a～32c上，在周向上拉开间隔例如在两处设置有相位相符的向下(小直径侧)变速用的变速齿35a～35c，其它4个链轮片32d～32g上，在一处设置有相位相符的变速齿35d～35g。

图4是从正面(自行车的右侧)看过去的链轮片32e，图5是从背面看过去的链轮片32e。作为这样构成的后链轮32，在例如从具有15个齿的链轮片32f向具有17个齿的链轮片32e进行用于减速的换低档(向上变速)时，后拔链器33在链轮片32e的外周侧向轮毂轴向内侧移动，链条30将向内侧移动。在换低档用的变速齿34e的箭头所示旋转方向下游侧的齿上，形成有两级推入部36e、37e。其中，推入部37e形成得要比推入部36e深。于是，在后拔链器33的作用靠在链轮片32e上的链条30从推入部36e靠近推入部37e并且其外链节挂到变速齿34e上，下一个内链节和外链节挂到位于所说旋转方向的上游侧的齿上，从而完成变速动作。因此，在这种场合下，从变速开始直到变速齿34e就位于变速点为止要旋转一周，若此时来到的是内链节，则到外链节来到为止需要再旋转一周，因而到变速动作完成要旋转两周。

在从具有17个齿的链轮片32e向具有15个齿的链轮片32f进行增速用的换高档(向下变速)时，拔链器33在链轮片32f的外周侧向轮毂轴向外侧移动，链条30向外侧移动。于是，只有在拔链器33的作用下靠在链轮片32f上的链条30其内链节嵌在变速齿35e时下一个外链节才靠在链轮片32f上，以其下一个内链节脱离链轮片32e从而完成变速动作。因此，在这种场合，从变速开始直到变速齿35e位于变速点为止要旋转一周，若此时来到的是外链节，则直到内链节来到为止还需要旋转一周，因而到变速动作完成需要旋转两周。

该变速所需要的时间，假定车速为25km/h时，对于26英寸的车轮，车轮每秒旋转3.3周，车轮每旋转一周的时间则为0.3秒。因此，旋转两周的时间为0.6秒。于是，按照同样的计算方法，20km/h时旋转两周需0.74秒，15km/h时旋转两周需1.0秒，10km/h时旋转两周需1.42秒，5km/h时旋转两周需2.8秒。因此，最多等待2.8秒变速动作即可完成。但是，在低速的场合，多挂绕在链轮片32a～32c上，因此，用一半的1.4秒左右即可完成变速动作。如上所述，到变速动作完成所需要的时间因车速的不同而异，但在10km/h以上时，最多在1.4秒之内变速动作即可完成。

如图2所示，变速控制装置40收容在安装在车把杆17的中心的控制箱45内。变速控制装置40如图6所示，具有由包括CPU和存储器在内的微处理器组件构成的控制部50、由与控制部50相连接的液晶显示器构成的显示部51。此外，变速控制装置40还具有与控制部50相连接的电源开关52以及模式开关53。控制部50上连接有例如由干电池或充电电池构成的电源54。而且，控制部50上还连接有前后的上变速开关22a、22b及下变速开关23a、23b、曲柄回转检测部41、车速检测部42、以及、用来连接前及后拔链器27、33的连接部43。对于前及后拔链器27、33的变速位置(变速级)SH，由设置在它们上的变速位置传感器进行检测并通过连接部43送入控制部50。连接部43例如固定在车架12的下管上。

作为控制部50，根据经模式开关53选择的变速模式而通过连接部43向前及后拔链器27、33输出变速信号，对前及后拔链器27、33进行控制，同时，将此时的变速状态和自行车车速等显示在显示部51上。还对前及后拔链器27、33进行可使得急剧加减速时的变速动作平滑的控制。模式开关53能够进行自动变速模式和手动变速模式两种模式的选择，而对于自动变速模式，还能够进行第1变速模式、第2变速模式和第3变速模式的选择。其中，第2变速模式是在较低速下进行变速的模式，第3变速模式是在较高速下进行变速的模式，第1变速模式是介于它们之间进行变速的模式。当对模式开关53按照手动·第1变速·第2变速·第3变速·手动的顺序进行操作时，变速模式即循环切换。

例如，在第1变速模式下，当分别超过9km/h、13km/h、17km/h、21km/h、25km/h时，将分别从链轮片32b向链轮片32c、从链轮片32c向链轮片32d、从链轮片32d向链轮片32e、从链轮片32e向链轮片32f、从链轮片32f向链轮片32g换高档。而在第2变速模式下，当分别超过9km/h、13km/h、17km/h、21km/h、25km/h时，将分别从链轮片32a向链轮片32b、从链轮片32b向链轮片32c、从链轮片32c向链轮片32d、从链轮片32d向链轮片32e、从链轮片32e向链轮片32f换高档。而在第3变速模式下，当分别超过9km/h、13km/h、17km/h、21km/h、25km/h时，则分别从链轮片32c向链轮片32d、从链轮片32d向链轮片32e、从链轮片32e向链轮片32f、从链轮片32f向链轮片32g、从链轮片32g向链轮片32h换高档。而换低档(向上变速)时与之相反地进行变速。这样，在自动变速模式下，利用8级链轮片32a～32h中的6级链轮片3进行变速。

采用手动变速模式时，例如与上变速开关22a、22b及下变速开关23a、23b的操作次数相应地进行变速。

下面，对通过控制部50进行控制的工作原理结合图7之后的流程图进行说明。

当接通电源54时，控制部50开始工作。在图7的步骤S1，进行初始设定。在这里，例如将变速模式整定在手动变速模式。此外，使各种变量和标志位复位。在步骤S2，判断电源开关52是否接通。电源开关52未接通时，等待其接通。该电源开关52是可通过软件判断通断的开关。若电源开关52接通，进入步骤S3。在步骤S3，判断变速模式是否设定在手动变速模式。该判断是通过模式开关53的操作进行的。在步骤S4，判断变速模式是否设定为第1变速模式。在步骤S5，判断变速模式是否设定为第2变速模式。在步骤S6，判断变速模式是否设定为第3变速模式。在步骤S7，判断是否选择了其它处理。

若变速模式设定为手动变速模式，从步骤S3转移到步骤S8。在步骤S8，实施图8所示的手动变速处理。若变速模式设定为第1变速模式，从步骤S4转移到步骤S9。在步骤S9，实施图9所示的手动变速处理。若变速模式设定为第2变速模式，从步骤S5转移到步骤S10。在步骤S10，实施第2变速处理。若变速模式设定为第3变速模式，从步骤S6转移到步骤S11。在步骤S11，实施第3变速处理。若选择其它处理，从步骤S7转移到步骤S12，实施所选择的其它处理。这些处理结束后返回步骤S2。

图8所示的手动变速处理中，在步骤S21判断曲柄回转速度CR是否在20rpm以下。当曲柄24、25以曲柄回转速度CR为20rpm以下的速度回转时，由于变速动作难以进行，因此不作任何处理而返回主程序。该判断，是依据曲柄回转检测部41的曲柄传感器41b所输出的单位时间检测的脉冲数量进行。

当曲柄回转速度CR超过20rpm时，从步骤S21转移到步骤S22。在步骤S22，由设置在后拔链器33上的变速位置传感器读取当前的变速位置SH。在步骤S23，判断用于换高档的上变速开关22a是否被操作。在步骤S24，判断用于换低档的下变速开关23a是否被操作。在这里，当上下的变速开关22a、23a被操作时在控制部50生成变速信号。

当判断为上变速开关22a受到操作时，从步骤S23转移到步骤S25。在步骤S25，变速位置SH已经变成“8”，判断是否不能够由此再换高档。若变速位置SH已经变成“8”，转移到步骤S24。而变速位置SH不是“8”时，从步骤S25转移到步骤S26。在步骤S26，向后拔链器33输出变速信号，驱动后拔链器33的执行器使变速位置换高档1级。例如，在从3速切换到4速的场合，从链轮片32c切换到链轮片32d。在步骤S27，判断变速是否完成。即，如果不进行该判断而输出下一个变速信号，则当连续操作上变速开关22a或下变速开关22b时，接下来步骤S23的下一个向上变速将在前面的变速完成之前进行，有可能使变速中产生多次冲击。

该变速完成的判断，例如，是根据通过车速检测部42的车速传感器42b检测到的脉冲数量而对前轮14(或者后轮15)的转数所进行的检测进行。即，如前所述，变速动作最多在车轮旋转两周时即可完成。要检测出前轮14(或者后轮15)旋转了两周，只要能够确认车速传感器42b随着4个车速检测件42a的通过而输出了9个脉冲(4(车速检测件数)×2(转数)+1)即可。在步骤S27，一直等到变速完成，当变速完成时转移到步骤S24。

当判断为下变速开关23a被操作时，从步骤S24转移到步骤S28。在步骤S28，变速位置SH已经变成了“1”，判断能否由此再换低档。若变速位置SH已经变成“1”，则返回主程序；若变速位置SH不为“1”，从步骤S28转移到步骤S29。在步骤S29，向后拔链器33输出变速信号，驱动后拔链器33的执行器使变速位置换低档1级。例如，在从4速切换到3速的场合，从链轮片32d切换到链轮片32c。在步骤S30，判断变速是否完成。该判断与步骤S27同样地进行。

在图9的第1变速处理中，在图9的步骤S41，与图8的步骤S21同样进行曲柄回转速度CR是否在20rpm以下的判断。当曲柄24、25以曲柄回转速度CR为20rpm以下的低速回转时，由于难以进行变速动作，因此不作任何处理而返回主程序。

当曲柄回转速度CR超过20rpm时，从步骤S41转移到步骤S42。在步骤S42，由设置在后拔链器33上的变速位置传感器读取当前的变速位置SH。在步骤S43，根据车速检测部42的检测结果读取当前车速V。

在步骤S44，判断当前车速V是否超过了相应于变速位置SH而设定的速度VS(SH)。该判断是对是否需要进行换高档而作出判断。即，如前所述，在第1变速模式下，使用从链轮片32g到链轮片32b的6个链轮片，当分别超过VS(2)＝9km/h、VS(3)＝13km/h、VS(4)＝17km/h、VS(5)＝21km/h、VS(6)＝25km/h时，变速信号向后拔链器33输出，分别从链轮片32b向链轮片32c、从链轮片32c向链轮片32d、从链轮片32d向链轮片32e、从链轮片32e向链轮片32f、从链轮片32f向链轮片32g换高档。在步骤S45，判断当前车速V是否低于相应于变速位置SH-1而设定的速度VS(SH-1)。该判断是对是否需要进行换低档作出判断。

若当前车速V超过速度VS(SH)，从步骤S44转移到步骤S46。在步骤S46，判断变速位置SH是否为“7”。在该第1变速模式下只能使用到7速，故为了使变速位置不会超过7速而进行该判断。在已达7速时，转移到步骤S45。而未达到7速时，从步骤S46转移到步骤S47。在步骤S47，向后拔链器33输出换高档的变速信号，驱动后拔链器33的执行器使变速位置换高档1级。例如，在从3速切换到4速的场合，从链轮片32d切换到链轮片32e。

在步骤S48，判断变速是否完成。即，若不进行该判断而进入下一个步骤时，当以急加速方式进行横跨多个变速级的换高档时，接下来的步骤S47的再次向上变速将在前面的变速完成之前进行，有可能使变速中产生多次冲击。而等待变速完成后再转移到下一个处理，便能够使一个一个的变速动作可靠地进行，减少变速冲击。

该变速完成的判断，与手动变速的场合同样，例如，是以通过车速检测部42的车速传感器42b检测到的脉冲计数对前轮14(或者后轮15)的转数进行检测而进行的。即，如前所述，变速动作最多在车轮旋转两周时即可完成。要检测出前轮14(或者后轮15)旋转了两周，只要能够确认车速传感器42b随着4个车速检测件42a的通过而输出了9个脉冲(4(车速检测件数)×2(转数)+1)即可。在步骤S48，一直等到变速完成，变速完成时转移到步骤S45。采用自动变速模式时，若进行这种等待处理，则能够一直等到速度稳定下来，因此，能够防止在速度VS附近产生振荡。即，在速度VS附近，速度的很小变化有可能引起换低档和换高档反复进行，但由于一旦进行一次变速便能够一直等到变速完成，因此，只要在此期间车速V稳定在不同于速度VS的速度，便不会产生振荡。

若当前车速V小于速度VS(SH-1)，从步骤S45转移到步骤S49。在步骤S49，判断变速位置SH是否为“2”。在该第1变速模式下，只能使用到2速，故为了不会将变速位置降低到2速以下而进行该判断。在已经为2速的场合，返回主程序。而在未变为2速的场合，从步骤S49转移到步骤S50。在步骤S50，向后拔链器33输出换低档的变速信号，驱动后拔链器33的执行器使变速位置换低档1级。例如，在从4速切换到3速的场合，从链轮片32e切换到链轮片32d。在步骤S51，与换高档时同样，等待变速的完成。进行该换低档时，若在急刹车等情况下速度急剧降低时，也会出现横跨多个变速级的换低档，但在这种场合也很难出现具有很大冲击的令人不舒服的变速动作。此外，还能够防止在换低档时产生振荡。当判断变速完成时，便返回主程序。

第2变速处理及第3变速处理也进行与第1变速处理基本相同的处理。具体地说，只是速度VS的每一个值向低速档或者高速档偏移、或者变速范围偏移到从1速到6速或者从3速到8速而已。因此，只是图9的步骤S44、步骤S45、步骤S46、步骤S49的判断不同，其它则进行相同的处理。

其中，进行横跨多个变速级的变速动作时，是等待变速完成后才输出下一个变速信号的，因此，能够可靠地进行一个一个的变速动作，横跨多个变速级的变速动作能够平滑地很少发生冲击地进行。[其它实施形式]

(a)在前述实施形式中，驱动脚蹬时车轮的转数与后链轮片的转数是相同的，因此以车轮的转数判断变速的完成，但也会出现后链轮片的回转慢于车轮回转的情况，因此，也可以以曲柄的转数进行变速完成的判断。例如，可以等待曲柄24、25回转1周或1.5周以上。由于自行车曲柄的回转通常慢于车轮的回转，因此，曲柄24、25回转1.5周左右时，车轮多已回转了2周以上。为此，将以曲柄转数进行判断的值设定得比以车轮进行判断的值小。

此外，也可以以固定时间或者相应于车速而变动的时间进行变速完成的判断。如前所述，驱动脚蹬时只要车轮旋转2周变速即可切实完成，因此，只要将等待时间设定为最大变速完成时间的2.8秒即可。但是，在低速场合，链条30多挂绕在链轮片32a～32c上。在这3个大直径的链轮片32a～32c上，形成有两个变速齿，因此，用一半的时间即1.4秒即可完成变速动作。如上所述，变速动作完成时间因车速的不同而异，但对于10km/h的场合，变速动作最多在1.4秒内即可完成，因此，也可以在等待固定时间(例如1.4秒时间)后便判断变速完成。也可以以换高档时间和换低档时间二者代替该等待时间。

此外，也可以将等待时间相应于车速加以改变。例如，在10km/h以下的低速时设定为1.4秒，超过10km/h而不高于20km/h的中速时设定为1.0秒，超过20km/h则设定为0.7秒。该等待时间也可以以换高档时间和换低档时间二者替代。

(b)在前述实施形式中，对利用后拔链器33进行的自动变速模式进行了说明，但对于加上前拔链器27进行自动变速的场合，本发明也适用。

(c)在前述实施形式中，以外装变速装置为例进行了说明。但本发明也适用于内装变速装置。对于内装变速装置也同样，加减速时若急剧变速也会产生很大的冲击。此外，对于内装变速装置，在曲柄回转的力矩向内装变速装置进行传递时变速不易进行。因此，也可以与前述实施形式相反，在曲柄回转速度降低到预定速度或者曲柄未进行回转时输出变速信号。

(d)在前述实施形式中，是使用后链轮32的8级链轮片中的6级进行自动变速的，但也可以使用7级链轮片或5级链轮片进行自动变速。此外，还可以使用全部8级链轮片进行自动变速。发明的效果

根据本发明，在进行跨越多个变速级的连续的变速动作时，使新的变速信号等待输出，因此，即使进行横跨多个变速级的连续的变速动作时，也不会连续输出变速信号，使得横跨多个变速级的连续的变速动作能够平滑而较少产生冲击地进行。

Claims (18)

1.一种自行车用变速控制装置，对安装在自行车上的具有多个变速级的变速装置进行变速控制，其特征是，具有：

输出旨在使所说变速装置变速的变速信号的变速信号输出装置，

根据输出的所说变速信号使所说变速装置变速的变速控制装置，以及，

在所说变速信号输出装置输出所说变速信号后，使新的变速信号等待输出的变速信号等待装置。

2.如权利要求1所说的自行车用变速控制装置，其特征是，还具有对所说自行车的车速进行检测的车速检测装置。

3.如权利要求2所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

所说变速信号输出装置，与所说车速检测装置相连接，

所说变速信号输出装置，根据所说车速检测装置的车速检测结果输出所说变速信号。

4.如权利要求1所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

所说变速信号输出装置，与用来对所说变速装置进行变速操作的变速操作装置相连接，

所说变速信号输出装置，根据所说变速操作装置的操作输出所说变速信号。

5.如权利要求1至4之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说变速信号等待装置，在所说变速信号输出之后，使新的所说变速信号等待预定的等待时间后输出。

6.如权利要求5所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说等待时间是预先确定的固定时间。

7.如权利要求6所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说等待时间，包括向一个方向进行变速时的固定的第1时间、以及、向另一个方向变速时的固定的第2时间。

8.如权利要求5所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说等待时间，是随着所说车速检测装置的车速检测结果而相应地变动的时间。

9.如权利要求8所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说等待时间，在所说车速检测结果越快时其设定值越短。

10.如权利要求8或9所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说等待时间，包括向一个方向变速时的变动的第3时间、以及、向另一个方向变速时的变动的第4时间。

11.如权利要求2至4之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

所说车速检测装置包括检测自行车车轮的转数的车轮转数检测部，

所说变速信号等待装置，在所说变速信号输出之后，使新的所说变速信号按照所说车轮转数检测部的检测结果等待输出。

12.如权利要求11所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说变速信号等待装置，一直到所说车轮转数检测部检测到所说车轮回转一周以上之前使新的所说变速信号等待输出。

13.如权利要求11或12所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说车轮转数检测部，具有在所说车轮周向上拉开间隔设置的多个检测件、以及、固定在所说自行车上的随着所说检测件的经过而输出检测信号的传感器部，根据所说传感器部输出的所说检测信号的数量检测出所说车轮的转数。

14.如权利要求1至4之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

还具有对所说自行车的回转部的转数进行检测的转数检测部，

所说变速信号等待装置，在所说变速信号输出之后，使新的所说变速信号按照所说转数检测部的检测结果等待输出。

15.如权利要求1至4之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

还具有对所说自行车的曲柄的转数进行检测的曲柄转数检测部，

所说变速信号等待装置，在所说变速信号输出之后，使新的所说变速信号按照所说曲柄转数检测部的检测结果等待输出。

16.如权利要求15所说的自行车用变速控制装置，其特征是，所说变速信号等待装置，一直到所说曲柄转数检测部检测出所说曲柄回转一周以上之前使新的所说变速信号等待输出。

17.如权利要求1至16之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

还具有对所说自行车的曲柄的回转速度进行检测的曲柄回转速度检测部、以及、

在所说曲柄的回转速度在预定回转速度以下期间，停止从所说变速信号输出装置输出所说变速信号的变速信号停止装置。

18.如权利要求1至16之一所说的自行车用变速控制装置，其特征是，

还具有对所说自行车的曲柄的回转速度进行检测的曲柄回转速度检测部、以及、

在所说曲柄回转速度在预定回转速度以上期间，停止从所说变速信号输出装置输出所说变速信号的变速信号停止装置。

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