CZ2002825A3

CZ2002825A3 - Zařízení pro ovládání řazení u jízdního kola, které brání generování druhého signálu řazení po tom, co byl generován první signál řazení

Info

Publication number: CZ2002825A3
Application number: CZ2002825A
Authority: CZ
Inventors: Haruyuki Takebayashi
Original assignee: Shimano Inc.
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2002-10-16
Also published as: US20020128097A1; CN1374230A; CN1241784C; DE60216997D1; JP3522226B2; US6884190B2; JP2002267002A; EP1238903B1; DE60216997T2; EP1652769A1; DE60218234T2; TW505753B; EP1238903A3; EP1238903A2; DE60218234D1; EP1652769B1

Description

Zařízení pro ovládání řazení u jízdního kola, které brání generování druhého signálu řazení po tom, co byl generován první signál řazení.

Oblast techniky

Vynález se týká jízdních kol a konkrétně se týká zařízení jízdních kol, které brání generování druhého signálu řazení po tom co byl generován první signál řazení.

Dosavadní stav techniky

Na jízdní kola se podle současné praxe montují zařízení, která jsou schopná řadit jednotlivé rychlostní stupně elektricky nebo hydraulicky. Například řazení ovládané elektromotorem je uvedeno v JP (Kokai) 8-113182 a představuje vně namontované řadicí zařízení, které zahrnuje přehazovačku a množství řetězových kol, kde každé ozubené kolo zahrnuje různé množství zubů, přitom zmíněná řetězová kola jsou namontovaná na zadním kole jízdního kola. U takového řadicího zařízení, konkrétně u zařízení namontovaného externě ve formě již zmíněné přehazovačky, se řetěz pomocí přehazovačky pohybuje k jednomu z množství řetězových kol. Takové zařízení realizuje automatické řazení v závislosti na rychlosti jízdy jízdního kola a/nebo ruční řazení realizované ručním ovládáním jednoho nebo více ovládacích prvků řazení. Signál pro řazení je generován jako výstup závisející na rychlosti jízdního kola, nebo jako výsledek ručního řazení, přitom motorem aktivovaná přehazovačka funguje v souladu s výstupním signálem pro řazení.

Aby se řetěz mohl pohybovat hladce, promptně a spolehlivě ke kterémukoliv řetězovému kolu, bývají tato kola často opatřena speciálními řadicími zuby, které usnadňují přesun řetězu z jednoho řetězového kola na jiné řetězové kolo, přitom řadicí zuby sousedních řetězových kol jsou navzájem nastavené fázově.. Signál pro řazení je generován tehdy, když vnitřní nebo vnější článek řetězu se nachází ve správné poloze vůči řadicímu zubu. Kromě toho se mohou vyskytovat menší řetězová kola s jedním řadicím zubem a lichým počtem zubů, takže vnitřní a vnější články řetězu se střídavě spojují s řídícími zuby při každém otočení řetězového kola. Výsledkem je to, že se operace řazení zcela ukončí v průběhu jedné oráčky řetězového kola za předpokladu, že řadicí zub je na počátku otáčení správně spojen s vnitřním nebo vnějším článkem řetězu. Pokud řadicí zub není na počátku otáčení se zmíněným článkem správně spojený, operace řazení není dokončena, a to až do realizace další otáčky, během které se příslušný článek spojí s řadicím zubem. V tomto případě jsou pro dokončením řazení potřebné maximálně dvě otáčky řetězového kola. Existence dvou a více

-2• · · · · · řadicích zubů na každém řetězovém kole umožňuje rychlou realizaci operace řazení, která je proporcionálně závislá na zmíněném počtu řadicích zubů.

Použitím známých zařízení je často nemožné taková zařízení při prudkém zrychlení nebo zpomalení (nebo při současném řazení několika rychlostních stupňů) ovládat zcela hladce. Například při prudkém brždění, kdy kolo jede velkou rychlostí ( a řetěz zabírá s řetězovým kolem, které má málo řídicích zubů) a dochází k automatickému řazení, zařízení pro řazení se okamžitě snaží přeřadit na stupeň odpovídající dané rychlosti, Zařízení se nejenom snaží často zařadit současně několik převodových stupňů, ale může rovněž minout odpovídající fázově nastavený řídicí zub. Při takové akci dochází k rázům které znemožňují hladké řazení. Ke stejnému problému dochází, jestliže jsou při ručním řazení rychlostní stupně řazené současně, ale stejně tak se zmíněný problém objevuje i při prudkém zrychlování.

Podstata vynálezu

Vynález se týká zařízení ovládající řazení převodových stupňů, které brání generování druhého signálu řazení po tom, co byl generován první signál řazení, aby se zabránilo nežádoucím jevům při měnění několika rychlostních stupňů v rychlém sledu za sebou.

V jednom provedení tohoto vynálezu zařízení ovládající řazení převodových stupňů zahrnuje výstupní jednotku signálu řazení a omezovači jednotku operativně připojenou k výstupu signálu řazení, která slouží k zamezení výstupu druhého signálu řazení, a to po výstupu prvního signálu řazení. U jiného provedení omezovači jednotka znemožňuje výstup druhého signálu řazení během předem stanovené doby pohotovostního režimu po výstupu prvního signálu řazení.

Je-li to žádoucí, doba pohotovostního režimu může být funkcí snímané rychlosti jízdního kola. Alternativně se může použít jednotka snímání otáček určená ke snímání počtu otáček někteiých komponent jízdního kola, kde výstupní jednotka signálu řazení vysílá signály řazení jako odpověď na signály z jednotky snímání otáček. V tomto případě omezovači jednotka může bránit výstupu druhého signálu řazení tak dlouho, dokud jednotka snímání otáček nezaznamená alespoň jedno otáčku složky jízdního kola po výstupu prvního signálu řazení. U jiného provedení může omezovači jednotka bránit výstupu druhého signálu řazení tak dlouho, dokud jednotka snímání otáček nesejme hodnotu předem stanovené rychlosti otáček komponent jízdního kola.

-3Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje nárys konkrétního provedení jízdního kola, které zahrnuje konkrétní provedení zařízení, které ovládá řazení jízdního kola podle tohoto vynálezu, obr.l znázorňuje šikmý pohled na sestavu řídítek jízdního kola z obr.l, obr. 3 znázorňuje čelní pohled na konkrétní provedení zadního seskupení řetězových kol, obr.4 znázorňuje čelní pohled na provedení řetězového kola s menším průměrem, obr.5 znázorňuje pohled směrem zezadu na řetězové kolo z obr.4, obr.6 znázorňuje blokové schéma konkrétního provedení zařízení ovládajícího řazení podle tohoto vynálezu, obr. 7 znázorňuje vývojový diagram konkrétního provedení hlavní procesní rutiny prováděné zařízením ovládajícím řazení z obr. 6, obr.8 znázorňuje vývojový diagram konkrétního provedení rutiny ručního řazení realizované zařízením ovládajícím řazení z obr.6, obr. 9 znázorňuje konkrétní provedení rutiny automatického řazení realizované zařízením ovládajícím řazení z obr.6.

Příklady provedení vynálezu

Obr.l znázorňuje nárys jízdního kola 10, které zahrnuje konkrétní provedení zařízení ovládající řazení, podle tohoto vynálezu, u jízdního kola. Jízdní kolo 10 zahrnuje rám 12 s přední vidlicí 13, přední kolo 14 namontované v přední vidlici 13 a zadní kolo 15 namontované v zadní části rámu 12. Řídítka 17 (obr.2) jsou namontovaná na přední vidlici 13. Páky přední a zadní brzdy 18a a 18b jsou namontované u obou konců řídítek 17 a přední a zadní ovládače řazení 19a a 19b jsou namontované na vnitřní straně brzdových pák 18a a 18b. Brzdové páky 18a a 18b jsou spojené brzdovými bowdeny s přední a zadní brzdou 21. 22 (obr. 1). Přední a zadní ovládač řazení 19a, 19b zahrnuje spínač řazení směrem na vyšší převodový stupeň (řazení nahoru) 22a, 22b a spínače řazení směrem na nižší převodový stupeň (řazení dolů) 23a, 23b. Spínače řazení nahoru 22a, 22b a řazení dolů 23a, 23b jsou spojené ve směru obvodu a jsou snadno ovladatelné palcem ruky. Ovládače řazení 19a, 19b jsou spojené s zařízením ovládajícím řazení 40 namontovaným ve středu řídítek 17.Vřeteno 16 klik pedálů je umístěno pod střední částí rámu 12 a pár pravé a levé kliky 24, 25 s pedály 22 je namontován na obou koncích vřetena, a to způsobem znázorněným na obr. 1. Přední sestava řetězových kol 26 zahrnuje například tři řetězová kola různé velikosti 26a, 26b, 26c ,

• · a je integrálně vytvořena s pravým ramenem kliky 25. Přední přehazovačka 27 aktivovaná elektromotorem, solenoidem nebo jiným akčním prvkem upevněným k rámu 12, je umístěná nad přední sestavou řetězových kol 26. Přední sestava řetězových kol 26 a přední přehazovačka 27 tvoří vně namontované přední zařízení ovládající řazení 28. Řetěz 30 je posouván přední přehazovačkou 27 mezi řetězovými koly 26a, 26b. 26c. Vně namontované zadní zařízení ovládající řazení 31 zahrnuje zadní sestavu řetězových kol 32 a zadní přehazovačku 33. Podle obr.3 může sestava řetězového kola 32 zahrnovat například osm různě velkých řetězových kol 32a - 362h namontovaných na zadním náboji zadního kola 15. Elektromotor, solenoid nebo jiný akční člen soužící k přesunu řetězu mezi řetězovými koly 32a - 32h zadní sestavy řetězových kol 32, může aktivovat zadní přehazovačku 33. Snímače polohy řazení (nejsou zobrazené), sloužící ke snímání poloh rychlostních stupňů, jsou namontované na přední přehazovačce 27 a na zadní přehazovačce 33.

Snímací prvek ramena kliky 41a ( například magnet) je namontován na pravém ramenu kliky 25 a snímací prvek ramena kliky 41b (například paprskový spínač), který snímá průchod snímacího prvku ramena kliky 41a, je upevněn na rámu 12. Snímací prvek ramena kliky 41a a snímací prvek ramena kliky 41b zahrnují snímací jednotku otáčení ramena kliky 41, která zjišťuje otáčení a rychlost otáčení ramena kliky 24 a 25. Čtyři snímací prvky rychlosti 42a (například magnety) se mohou namontovat na přední kolo 14 ve stejné vzdálenosti směrem k obvodu, a to v pravidelných intervalech, přitom snímač rychlosti 42b (paprskový snímač) je upevněn na přední vidlici 13. Snímací prvky rychlosti 42a a 42b tvoří snímací jednotku rychlosti 42, která slouží ke stanovení rychlosti jízdního kola a otáček předního kola 14.

Počet zubů na řetězových kolech 32a- 32h ie například stanoven hodnotami 33, 29, 25, 21, 17, 15, 13 a 11. Poměrně velká řetězová kola 32a - 32c mohou zahrnovat řadicí zuby 34a - 34c (pro řazení směrem nahoru) umístěné v pravidelných intervalech v obvodovém směru, a to v uspořádání, ve kterém jsou jejich fáze vyrovnané s odpovídajícími sousedními menšími řetězovými koly. Jiná čtyři řetězová kola 32d - 32g jsou opatřena jednotlivými řadicími zuby 34d - 34g ve fázově vyrovnaném uspořádání. Řetězová kola 32a - 32c mohou zahrnovat například dva řadicí zuby (pro řazení směrem dolů) 35a - 35c umístěné v pravidelných intervalech v obvodovém směru ve fázově vyrovnaném uspořádání, přitom další čtyři řetězová kola 32d - 32g jsou opatřena jednotlivými řadicími zuby 35d - 35g ve fázově vyrovnaném uspořádání.

Obr.4 znázorňuje řetězové kolo 32e v čelním pohledu (pravá strana jízdního kola), obr.5 znázorňuje řetězové kolo 32e při pohledu zezadu. Během řazení směrem dolů

-5z řetězového kola 32f na řetězové kolo 32e, přehazovačka 33 přesouvá řetěz 30 směrem dovnitř ve směru osy náboje a radiálně směrem ven k vnějšímu obvodu řetězového kola 32e. Vedení dvouřadého řetězu je opatřeno prvky s vybráním 36e a 37e a nachází se před řadicím zubem 34e ve směru proti otáčení kola. Vybrání prvku 37e má větší hloubku než je hloubka vybrání prku 36e, čímž vytváří vodicí plošinu směrem k řadicímu zubu 34e. Při řazení směrem dolů je strana řetězu 30 přijímána ve vybrání prvků 36e a 37e. Jestliže se vnitřní článek řetězu 30 spojí s vybráním prvku 37e, potom se následující vnější článek řetězu 30 snadno spojí s řadicím zubem 34e a následující články se snadno zachytí následujícími zuby, čímž se řazení dokončí. Jestliže se vnější článek řetězu 30 během řazení směrem dolů spojí s vybráním prvku 37e, potom je v v jistých situacích možné, že následující vnitřní článek nebude zachycen řadicím zubem 34e, potom je nutné, aby se systém ještě jednou otočil, a tím umožnil řadicímu zubu 34e zachytit vnější článek řetězu 320. V tomto případě se k dokončení operace řazení požadují dvě otáčky řetězového kola 32e.

Během řazení směrem nahoru z řetězového kola 32e na kolo 32f, přehazovačka 33a přesouvá řetěz 30 směrem ven ve směru osy náboje a směrem k vnějšímu obvodu řetězového kola 32f. Jestliže řadicí zub 35e kola 32e zapadne do vnitřního článku řetězu 30, následující vnější článek je tažen směrem k řetězovému kolu 32f a další vnitřní článek se od řetězového kola 32e odpojí a řazení se tím ukončí. Když řadicí zub 35e řetězového kola 32e během řazení směrem nahoru zapadne do vnějšího článku řetězu 30, potom je v jistých případech možné, že se řetěz 30 od řetězového kola 32e neodpojí, potom je nutné systému umožnit vykonat ještě jednu otáčku, aby mohl řadicí zub 35e zapadnout do vnitřního článku řetězu 30. V tomto případě se pro dokončení operace řazení požadují dvě otáčky systému.

Čas potřebný pro řazení bude mít následující hodnoty. Při rychlosti 25 km/h vykoná 26“ kolo 3,3 otáčky /s a čas jedné otáčky /s bude mít hodnotu 0,3 s. Pro dvě otáčky kola bude tedy potřebný čas mít hodnotu 0,6 s. Stejný způsob výpočtu udává čas 0,74 s/2 otáčky při rychlosti kola 20 km/h, 1,42 s/2 otáčky je vypočítáno pro rychlost kola 10 km/h a 2,8 s/2otáčky pro rychlost 5 km/h. Maximální hodnota prodlevy s hodnotou 2,8 s bude nutná pro dokončení přeřazení. U nižších rychlostí řetěz často zapadá do zubů řetězových kol 32a - 32c, čímž se umožní dokončit řazení během poloviční doby (okolo 1,4 s). Čas potřebný k dokončení operace řazení se mění podle rychlosti kola, ale zůstává obvykle pod 1,4 s, pokud je rychlost jízdního kola 10 km/h a vyšší.

Podle obr.2 je zařízení ovládající řazení 40 zabudováno v pouzdru 45 namontovaném ve středu řidítek 17. Podle obr.6 zařízení ovládající řazení 40 zahrnuje řídicí jednotku 50 s procesorem a pamětí, dále obrazovku 51 ve formě tekutých krystalů, vypínač 52 přepínač

-6• · * · · • · * * • · » * · « · · · » * * · · • · · · · »······« · · 9 ·· režimu 53 a zdroj proudu 54 například akumulátor. K řídicí jednotce 50 jsou rovněž připojené přední a zadní spínače řazení nahoru 22a. 22b a spínače řazení směrem dolů 23 a. 23b. jednotka snímání otáček ramena kliky 41. jednotka snímání rychlosti 42 a konektor 43 spojující přední a zadní přehazovačku 27 a 33. Podle obr. 1 může být konektor 43 upevněn například na spodní trubce rámu 12 Polohy řazení (rychlostní stupně) SH přední a zadní přehazovačky 27 a 33 jsou snímány snímači polohy řazení a výsledek je přes konektor 43 zasílán do řídicí jednotky 50. Řídicí jednotka 50 zasílá signály řazení do přední a zadní přehazovačky 27 a 33 přes konektor 43 a ve shodě s režimem řazení vybraným spínačem režimu 53, ovládá přední a zadní přehazovačku 27 a 33 a zobrazuje stav řazení a rychlost kola na zobrazovací jednotce 51. Přední a zadní přehazovačka 27 a 33 se ovládají tak, aby umožnily hladké a plynulé řazení i během prudké akcelerace nebo zpomalení.

Přepínač režimu 53 může volit mezi automatickým režimem řazení a ručním režimem řazení a mezi prvním , druhým a třetím režimem řazení. Spínač režimu 53 spíná režimy řazení cyklicky, při každém stlačení, a to v následující sekvenci: ruční režim, první automatický režim řazení, druhý automatický režim, třetí automatický režim, a dále zpět k ručnímu řazení. U tohoto provedení je druhý režim řazení určen pro nízké rychlosti, třetí režim pro vysoké rychlosti a třetí režim pro střední rychlosti. Například při řazení nahoru se realizuje přesun z řetězového kola 32b na řetězové kolo 32c, z řetězového kola 32c na řetězové kolo 32d, z řetězového kola 32d na řetězové kolo 32e, z řetězového kola 32e na řetězové kolo 32f a z řetězového kola 32f na řetězové kolo 32g v prvním režimu řazení, jestliže rychlost přesáhne hodnoty 9 km/h, 13 km/h, 17 km/h, 21 km/h a 25 km/h. Kromě toho jsou převody řazeny směrem nahoru, a to z řetězového kola 32a na řetězové kolo 32b, z řetězového kola 32b na řetězové kolo 32c, z řetězového kola 32c na řetězové kolo 32d, z řetězového kola 32d na řetězové kolo 32e, a z řetězového kola 32e na řetězové kolo 32f v druhém režimu řazeni, jestliže rychlost přesáhne hodnoty 9 km/h, 13 km/h, 17 km/h, 21 km/h, 25 km/h. Nakonec jsou převody řazeny směrem nahoru z řetězového kola 32c na řetězové kolo 32d, z řetězového kola 32d na řetězové kolo 32e. z řetězového kola 32e na řetězové kolo 32f. z řetězového kola 32f na řetězové kolo 32g a z řetězového kola 32g na řetězové kolo 32h. a to ve třetím režimu řazení, jestliže rychlost přesáhne hodnoty 9 km/h, 13 km/h, 17 km/h, 21 km/h, 25 km/h. U tohoto provedení se řazení realizuje pomocí šesti z devíti řetězových kol (32a - 32h) v automatickém režimu řazení. Pří řazení směrem dolu se řetězová kola zapojují v opačném pořadí. U ručního režimu řazení se převody realizují například několikanásobným stlačením spínačů řazení směrem nahoru 22a a 22b a spínačů řazení směrem dolů 23a a 23b.

-Ί • · · * · · * · • · * · ··<*·· ·» *

Obr. 7 znázorňuje vývojový diagram u konkrétního provedení hlavní zpracovací rutiny prováděné řídicí jednotkou 50. Standardní nastavení jsou zvolená v kroku Sl, který může zahrnovat opětné nastavení různých tabulek a/nebo proměnných. Režim řazení může být v tomto okamžiku nastaven na základě nastavení spínače režimu 53. V kroku S2 se stanoví, zda spínač proudu 52 je otevřený nebo zavřený. Spínač proudu 52 je konstruován tak, aby určil, zda software drží systém ve stavu zapnutém nebo vypnutém.

Zavření spínače proudu 52 se očekává tehdy, když je spínač otevřený a operace pokračuje ke kroku S3 jakmile je spínač proudu 52 zavřený. V kroku S3 se stanoví, zda režim ručního řazení byl vybrán spínačem režimu 53. Pokud ano, provede se řazení v kroku S8.

V kroku S4 se stanoví, zda první režim řazení byl vybrán spínačem režimu 53. Pokud ano, provede se první řazení v kroku S9. V kroku S5 se rozhodne, zda byl druhý režim řazení vybrán spínačem režimu 53. Pokud ano, druhé řazení se provede v kroku S10. V kroku S6 se rozhodne, zda byl třetí režim řazení vybrán spínačem režimu 53. Pokud ano, druhé řazení se provede v kroku Sil. Nakonec se v kroku S7 rozhodne, zda i další procedury řazení byly vybrány (tak jak byly programovány konkrétním provedením). Pokud ano, další procedury se provedou v kroku S12. Systém se vrací do kroku S2 po ukončení těchto procedur.

Obr. 8 znázorňuje vývojový diagram konkrétního provedení procedury ručního řazení v kroku S8 na obr.7. U tohoto provedení se nejprve zjišťuje, zda rychlost otáčení ramena kliky CR má v kroku S21 hodnotu stejnou nebo nižší jak 20 otáček/min. Toto zjištění je založeno na počtu výstupních impulsů snímače ramena kliky 41b snímací jednotky otáček ramena kliky 41 za časovou jednotku. Pokud je hodnota stejná nebo nižší, systém se vrací do hlavní rutiny bez provádění jakékoliv procedury, jelikož řazení převodů je obtížné v případě, kdy se ramena kliky 24 a 25 otáčí s malou rychlostí (to znamená s hodnotami 20 otáček/min a menšími).Pokud se v kroku S21 zjistí že rychlost otáčení CR přesahuje hodnotu 20 otáček/min, potom se data, týkající se současné polohy řazení SH, získají ze snímače polohy řazení na zadní přehazovačce 33 v kroku S22. Následně se v kroku S23 zjistí, zda byl aktivován spínač řazení směrem nahoru 22a a v kroku S24 se zjistí zda byl aktivován spínač řazení směrem dolů 23a.

Jestliže se v kroku S23 zjistí, že spínač řazení směrem nahoru 22a byl aktivován, postup pokračuje v kroku S25. V kroku S25 se zjišťuje, zda poloha řazení SH je na hodnotě „8“, což by znemožnilo další řazení směrem nahoru. Pokud ano, operace pokračuje krokem S24. Jinak je signál řazení zaslán do zadní přehazovačky 33, akční prvek zadní přehazovačky se uvede do pohybu a poloha řazení se v kroku S26 přesune o jeden stupeň nahoru. Například řetěz 30 se přesouvá z řetězového kola 32c na řetězové kolo 32d, čímž se provede přeřazení

A A A A

-8A A AA • ♦ A · • A

A ·

A · «·*· AAAA z třetího na čtvrtý převodový stupeň. V kroku S27 se zjistí, zda se operace ukončila. Tento krok zajišťuje, že předešlá operace řazení skončila před umožněním výstupu jiného příkazu řazení v případě, že spínač řazení směrem nahoru 22a nebo spínač řazení směrem dolů 22b ie aktivován plynulým způsobem. Pokud to tak provedeno nebylo, může se řazení směrem nahoru opakovat realizací následujícího kroku S23 před dokončením předešlého cyklu řazení, čímž se na prvky systému řazení působí značný rázovým šokem, který může způsobit rozpojení zubů od řetězu. Dokončení cyklu řazení se může prokázat například snímáním otáček předního kola 14 (nebo zadního kola 15) na základě výstupu počtu impulsů snímače rychlosti 42b jednotky snímání rychlosti 42. U tohoto provedení se může cyklu řazení považovat za ukončený po dvou otáčkách, tak jak to již bylo uvedeno, a to může být zjištěno potvrzením toho, že bylo generováno devět impulsů (4(počet snímacích prvků ) x 2 (otáčky) +1) čtyřmi snímači rychlosti 42a, které se pohybují za snímačem rychlosti 42b. Jakmile je cyklus řazení ukončen, pokračuje se krokem S24.

Jestliže se v kroku S24 zjistí, že spínač řazení směrem dolů 23 a byl aktivován, potom se v kroku S28 zjistí, zda poloha řazení SH je na hodnotě „1“, což by znamenalo, že řazení směrem dolů je nemožné. Pokud tomu tak je, operace se vrací do hlavní rutiny. Jinak se signál řazení zašle do zadní přehazovačky 33, akční prvek zadní přehazovačky 33 se dá do pohybu, poloha řazení se o jeden stupeň v kroku S29 sníží. Řetěz 30 se může například přesunout z řetězového kola 32d na řetězové kolo 32c, aby se realizovalo řazení ze čtvrtého převodového stupně na třetí převodový stupeň. V kroku S30 se potom zjistí, zda byla operace řazení dokončena. Procedura zjištění je stejná jako v kroku S27. Jakmile je operace řazení dokončená, nebo jestliže spínač řazení směrem dolů 23 a nebyl aktivován, další zpracování se vrací do hlavní rutiny.

Obr.9 znázorňuje vývojový diagram konkrétního provedení první (automatické procedury řazení reprezentované krokem S9 na obr. 7. Nejprve se v kroku S41 zjistí, zda rychlost otáčení ramena kliky CR má hodnotu stejnou nebo menší jak 20 otáček/min, a to stejným způsobem jako v kroku S21 na obr. 8. Pokud ano, systém se vrací do hlavní rutiny bez provádění jakékoliv procedury, jestliže, jak to již bylo zmíněno, je řazení při nízkých otáčkách ramen kliky 24 a 25 obtížné. Jinak se data týkající se současné polohy řazení SH získávají ze snímače polohy řazení na zadní přehazovačce 33 v kroku S42 a data týkající se současné rychlosti V se získají na základě signálů z jednotky snímání rychlosti 42 v kroku S43.

V kroku S44 se dále zjišťuje, zda současná rychlost V překračuje rychlost VS (SH) určenou pro polohu řazení SH. Tato procedura zjišťování má za úkol zjistit, zdaje řazení

>9 ·

-9♦ * 9 0

9 0 0 ·

9 0

0 ♦ ♦ «0 · « 90· 9 9 9 4 směrem nahoru nutné. Pokud ano, v kroku S46 se zjistí, zda poloha řazení SH je na hodnotě „7“. Tento typ prvního režimu řazení se používá pouze k řazení do sedmého převodového stupně, takže tento krok se provede, aby se poloze řazení zabránilo překročit sedmý rychlostní stupeň. Operace pokračuje do kroku S45, pokud je sedmý převodový stupeň již zařazen. Jinak se signál řazení směrem nahoru zašle do zadní přehazovačky 33, akční prvek zadní přehazovačky 33 se uvede do pohybu a poloha řazení se zvýší v kroku S47. Konkrétně, převodový stupeň se přeřadí směrem nahoru z řetězového kola 32b na řetězové kolo 32c, z řetězového kola 32c na řetězové kolo 32d, z řetězového kola 32d na řetězové kolo 32e, z řetězového kola 32e na řetězové kolo 32f, nebo z řetězového kola 32f na řetězové kolo 32g, jestliže jsou překročené následující úrovně: VS(2)= 9 km/h, VSQ)^ 13 km/h,

VS(4)= 17 km/h, VS(5)= 21 km/h, VS(6)= 25 km/h.

V kroku S48 se zjišťuje, zda byla operace řazení dokončena. Tento krok zajišťuje, že předchozí operace řazení byla ukončená před umožněním dalšího příkazu k řazení v případě, že jízdní kolo akceleruje příliš rychle. Pokud by se tak nestalo, mohlo by se realizovat opakované řazení směrem nahoru následujícím kroku S44, a to před dokončením předchozího cyklu řazení, čímž se na prvky řazení může působit rázovým šokem, který by mohl způsobit různé problémy, které již byly popsány dříve.

Dokončení cyklu řazení se může realizovat například snímáním počtu otáček předního kola 14 (nebo zadního kola 15) na základě výstupních impulsů snímače rychlosti 42b jednotky snímání rychlosti 42, a to již popsaným způsobem u ručního řazení. Znamená to, že cyklus řazení lze považovat za ukončený po dvou otáčkách kola (potvrzeno zjištěním devíti pulsů). Operace pokračuje po dokončení cyklu krokem S54.

Drnčení, které se u automatického režimu řazení běžně vyskytuje při rychlosti blízké rychlosti VS, se lze vyhnout, jelikož čekání na ukončení cyklu řazení umožňuje zabránit dalšímu řazení až do okamžiku stabilizace rychlosti. Řazení směrem dolů a nahoru na předchozí převodový stupeň má tendenci se opakovat, a to v důsledku změn rychlosti v blízkosti rychlosti VS, ale protože systém nedovoluje další řazení dokud není cyklus řazení ukončen, je možné zajistit, že rychlost V má možnost se vzdálit od rychlosti řazení VS, čímž se systém stabilizuje.

V kroku S45 se zjišťuje, zda současná rychlost V je menší než rychlost VS (SH-1) zjištěná v souladu s polohou řazení SH-1. Tato procedura zjišťování má za úkol zjistit, zdaje nutné přeřazení směrem dolů. Pokud ano, v kroku S49 se xjistí, zda poloha řazení SH je na hodnotě „2“. Tento typ prvního režimu řazení se používá pouze při řazení směrem dolů k druhému převodovému stupni, takže tato procedura určování se provádí s cílem zabránit ** ·

- 10• ··♦♦ < · * • ♦ * «- ♦*·♦·· · · 9 » * *«· ·<·♦* poloze řazení klesnout pod druhý rychlostní stupeň. Operace se vrací do hlavní rutiny, jestliže druhý převodový stupeň je již zařazen. Jinak je signál řazení směrem dolů zaslán do zadní přehazovačky 33, akční prvek zadní přehazovačky 33 se uvede do pohybu a poloha řazení se v kroku S50 změní o jeden stupeň směrem dolů. Řetěz 30 může být například přesunut z řetězového kola 32e na řetězové kolo 32d, čímž se přeřadí ze čtvrtého na třetí převodový stupeň. V kroku S51 se očekává ukončení cyklu řazení stejným způsobem jako v případě řazení směrem nahoru. Řazení směrem dolů realizované tímto způsobem je méně pravděpodobné, jelikož řazení převodových stupňů směrem dolů se realizuje přes množství rychlostních stupňů najednou, přitom se takové hrubší řazení doprovázené rázovým šokem projeví v případě, že rychlost jízdního kola prudce poklesne, například při intenzivním brždění. Je rovněž možné zabránit vibracím, a tím i drnčení v převodech, během řazení směrem dolů. Systém se vrací do základní rutiny pokud se prokáže, že řazení bylo dokončeno.

Druhá a třetí procedura řazení zahrnuje stejné základní operace jako první procedura řazení. Konkrétně, hodnoty rychlosti VS se řadí pouze jednou v daném čase ve směru nižších nebo vyšších rychlostí, přitom rozsahy řazení platí pouze pro řazení z prvního až na šestý převodový stupeň a ze třetího až na osmý převodový stupeň. Důsledkem toho je, že se liší pouze procedury zjišťování v krocích S44, S45, S46, a S49 na obr.9, přitom zbytek kroků zahrnuje stejné operace.

Zatímco dosud popsaná provedení představují různá provedení tohoto vynálezu, mohou se realizovat další modifikace, aniž by došlo ke vzdálení se od myšlenky a rozsahu tohoto vynálezu. Ačkoliv byla zmíněná provedení popsána s odvoláním na případ, u kterého bylo ukončení cyklu řazení zjištěno na základě počtu otáček kola/min, jelikož počet otáček kola /min a počet otáček /min zadních řetězových kola byla při pohonu pedálu stejná, potom přístup, podle kterého je dokončení cyklu řazení potvrzeno na základě hodnoty počtu otáček /min ramena kliky, může být rovněž použitelný, jelikož zadní řetězová kola se někdy otáčí pomaleji než kola jízdního kola. .Například je možné přijmout přístup, podle kterého systém čeká až do okamžiku, kdy ramena kliky 24 a 25 vykonají jednu otáčku, nebo se otočí o 1,5 otáčky a více. Kola vykonají dvě nebo více otáček vždy, když ramena kliky 24, 25 vykonají

1,5 otáčky a více, jelikož ramena kliky jízdního kola se obvykle otáčí pomaleji než kola jízdního kola. Počet otáček/min ramena kliky se zjišťuje na nižší úrovni než u hodnoty počtu otáček/min u kol jízdního kola.

Dokončení cyklu řazení může být rovněž potvrzeno v pravidelných intervalech nebo během fází řazení zvolených v souladu s uplynutím pohotovostní doby. Pohotovostní doba může být stanovena na 2,8 s (což je maximální doba potřebná k dokončení řazení u tohoto

- 11 ♦ -» ·· • ♦ ♦ 4 • · « · • 4 « 99· 49·♦ •

4

4 *

4··· • · • 4 *4 • · r .* • 44 ·· »4·· provedení), jelikož řazení je zcela dokončeno po dvou otáčkách kola ( při pohonu pedálů), tak jak to již bylo popsáno. Řetěz je při nízké rychlosti veden jako smyčka okolo řetězových kol 32a - 32c. Tři velká řetězová kola 32a - 32c mají dva řadicí zuby, která umožňují dokončit cyklus řazení za polovinu času (okolo 1,4 s). Ačkoliv se čas potřebný k dokončení cyklu řazení tímto způsobem mění, a to podle rychlosti jízdního kola, cyklus řazení je obecně ukončen v době dané maximální hodnotou 1,4 s při rychlosti 10 km/h a větší, čímž se umožní, aby se ukončení, které se má potvrdit, realizovalo pomocí jisté uplynulé pohotovostní doby (například 1,4 s). Stejná pohotovostní doba se může použít jak pro řazení směrem nahoru, tak i pro řazení směrem dolů. Tato doba se může samozřejmě měnit v závislosti na rychlosti jízdního kola. Například pohotovostní doba může být dána hodnotou 1,4 s při nízké rychlosti (10 km/h a menší), 1,0 s při střední rychlosti (nad lOkm/h až do 20 km/h) a hodnotou 0,7 s při rychlosti přesahující hodnotu 20 km/h. Stejná pohotovostní doba se může použít jak pro řazení směrem nahoru, tak i pro řazení směrem dolů.

Ačkoliv zmíněné provedení bylo popsáno s přihlédnutím k automatickému režimu řazení přehazovačky 33, lze tento vynález rovněž aplikovat na případy, kde se převodové stupně automaticky řadí u přední přehazovačky 27.1 když bylo zmíněné provedení popsáno s přihlédnutím k zařízení pro ovládání řazení namontovaném externě, toto zařízení je možné rovněž aplikovat u zařízení namontovaném interně. Zařízení namontovaní interně je rovněž zatíženo rázovým šokem, jestliže jsou rychlostní stupně během zrychlování nebo zpomalování řazeny příliš unáhleně. Dalším znakem interně namontovaného zařízení je to, že řazení je obtížné, když se ramena kliky otáčí a kroutící moment je přenášen do interně namontovaného zařízení Proto je možné realizovat obrácené uspořádání, a to vzhledem k již zmíněnému uspořádání, to znamená, vysílat signál řazení tehdy, když se ramena kliky zastaví, nebo se otáčí při konkrétní hodnotě rychlosti a pod ní.

Ačkoliv již zmíněné uspořádání bylo popsáno s odkazem na případ, u kterého byly převodové stupně řazeny automaticky s využitím šesti zadních řetězových kol 32 z osmi, je rovněž možné řadit převodové stupně automaticky se sedmi nebo pěti řetězovými koly. Jinou alternativu pro automatické řazení představuje použití všech osmi řetězových kol.

Velikost, tvar, umístění nebo orientace jednotlivých komponent lze měnit podle potřeby. Komponenty, které jsou navzájem přímo spojené, nebo se navzájem kontaktují, mohou zahrnovat struktury umístěné mezi nimi. Funkce jednoho prvku mohou vykonávat dva prvky a naopak. Není nutné využívat současně všech výhod, které konkrétní provedení nabízí. Každý unikátní znak nabízený dosavadním stavem techniky, a to samostatně nebo v kombinaci s jinými znaky by byl rovněž žadatelem považován za samostatný popis dalšího

- 12♦ φ ** • · · * • ♦ φ · • * * ΦΦ9 ΦΦ··

ΦΦ · • Φ « • ΦΦΦ

Φ · · · · Φ «

ΦΦΦ ♦ · «

Φ · • · · • Φ Φ •Φ ΦΦ·* vynálezu, a to včetně konstrukčního nebo funkčního pojetí obsahujícího takový znak (znaky). Rozsah vynálezu by neměl být omezován uvedenými konkrétními konstrukcemi, nebo zřejmým původním zaměřením na konkrétní konstrukci nebo znaky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro ovládání řazení u jízdního kola zahrnuje:

- jednotku výstupu signálu řazení sloužící k vysílání signálů řazení,

- omezovači jednotku operativně připojenou k jednotce výstupu signálu řazení a sloužící k potlačení výstupu druhého signálu řazení po výstupu prvního signálu řazení.
2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje jednotku snímání rychlosti operativně spojenou s jednotkou výstupu signálu řazení a sloužící k snímání rychlosti jízdního kola, kdy jednotka výstupu signálu řazení vysílá signály řazení, a to jako odezvu na signály od jednotky snímání rychlosti.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že omezovači jednotka potlačuje výstup druhého signálu řazení po předem stanovený pohotovostní čas, a to po výstupu prvního signálu řazení.
4. Zařízení podle nároku 3,vyznačující se tím, že předem stanovený pohotovostní čas je konstantní pro každý signál řazení.
5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že předem stanovený pohotovostní čas zahrnuje:

- první konstantní čas pro každý signál řazení indikující řazení směrem nahoru,

- druhý konstantní čas pro každý signál řazení indikující řazení směrem dolů,

- přitom se první konstantní čas od druhého konstantního času liší.
6. Zařízení podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že předem stanovený pohotovostní čas má u každého signálu řazení proměnnou hodnotu.
7. Zařízení podle nároku 3,vyznačující se tím, že předem stanovený pohotovostní čas zahrnuje:

- první proměnný čas pro každý signál řazení směrem nahoru,

- druhý proměnný čas pro každý signál řazení směrem dolů,

- přitom první proměnný čas se liší od druhého proměnného času.

- 14• · »··« 99

9 9 9 ·♦

9 9 9 9 «

9 9 9 9 9

9 9999 9 9 · *

9 9 9 9 9

9 ·· 99·
8. Zařízení podle nároku 3,vyznačující se tím, že závisí na nároku 2, kde předem stanovený pohotovostní čas je funkcí snímané rychlosti jízdního kola..
9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že hodnota předem Ostanoveného času klesá s přibývající rychlostí jízdního kola.

lO.Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje jednotku snímání otáček operativně spojenou s jednotkou výstupu signálu řazení s úkolem snímat otáčky komponent jízdního kola, kde jednotka výstupu signálu řazení vysílá signály řazení jako odpověď na přijaté otáčky z jednotky snímání otáček.
11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že jednotka snímání otáček je operativně spojená s omezovači jednotkou, kde omezovači jednotka brání výstupu druhého signálu řazení do doby, dokud jednotka snímání otáček nezaznamená alespoň jednu otáčku komponent jízdního kola, a to po výstupu prvního signálu řazení.
12. Zařízení podle nároku 10 nebo 11,vyznačující se tím, že jednotka snímání zahrnuje jednotku snímání otáček kola.
13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že jednotka snímání otáček kola zahrnuje množství snímacích prvků obvodově umístěných na kole jízdního kola.
14. Zařízení podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že jednotka snímání otáček zahrnuje jednotku snímání otáček ramena kliky.
15. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje jednotku snímání rychlosti ramena kliky operativně spojenou s omezovači jednotkou, kde omezovači jednotka brání výstupu druhého signálu řazení tak dlouho, dokud je hodnota snímané rychlosti ramena kliky nižší než předem stanovená hodnota.
16. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje jednotku snímání rychlosti ramena kliky operativně spojenou s omezovači jednotkou, kde omezovači jednotka brání výstupu druhého signálu řazení tak dlouho, dokud je hodnota snímané rychlosti ramena kliky vyšší než předem stanovená hodnota.

-15• · · · • »··<»· « *
17.Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ručně ovládané zařízení pro ovládání řazení operativně spojené s jednotkou výstupu signálu řazení, kde jednotka výstupu signálu řazení vysílá signály řazení jako odezvu na manipulaci se zařízením pro ovládání řazení.

W 0H