ES2290421T3 - Cambio de marchas de bicicleta servoasistido electronicamente. - Google Patents
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Abstract
Método para servoasistir electrónicamente un cambio de marchas de bicicleta servoasistido electrónicamente (8), que comprende las etapas de: a) recibir (101, 102) una señal que solicita un desplazamiento de una cadena (13) de un cambio de marchas de una bicicleta (8) de una primera corona (11, 12) a una segunda corona (11, 12) de un grupo de cambio de marchas (9, 10) que comprende al menos dos coronas, b) accionar (109, 110) un accionador (16, 17) del grupo de cambio de marchas (9, 10) para desplazar un elemento de guía (14, 15) de la cadena (13) en una dirección axial con respecto al grupo de cambio de marchas (9, 10) desde la primera corona a una posición de cambio de marcha para la segunda corona, en el que para al menos una corona (11, 12): la susodicha posición de cambio de marcha es una posición de exceso de recorrido que es diferente de una posición a nivel de la segunda corona, y el método además comprende la etapa de: d) accionar (116) el accionador del grupo de cambio de marchas para desplazar el elemento de guía de cadena en la dirección axial con respecto al grupo de cambio de marchas desde la posición de cambio de marcha a una posición a nivel de la segunda corona, y la etapa caracterizante, ejecutada entre las etapas b) y d), de permanecer (113, 114, 117-121) con el elemento de guía de cadena en la posición alcanzada en la etapa b) hasta que se cumpla una condición seleccionada en el grupo formado por el paso de un periodo de tiempo predeterminado (T, Tmin, Tmax) controlado por medio de un contador de tiempo y la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento (117) distinta de una posible señal que indique el final de la etapa b).
Description
Cambio de marchas de bicicleta servoasistido
electrónicamente.
La presente invención concierne un cambio de
marchas de bicicleta servoasistido electrónicamente y un método para
servoasistir un cambio de marchas de bicicleta.
Un cambio de marchas de bicicleta servoasistido
electrónicamente comprende generalmente:
- -
- un accionador trasero y un accionador delantero, presentando un motor respectivo, para desplazar una cadena, a través de un elemento de guía, en una dirección axial con respecto a un grupo de cambio de marchas respectivo que comprende al menos dos coronas o ruedas dentadas asociadas al buje de la rueda trasera (también siendo llamadas piñones las coronas y también siendo llamado desviador trasero o sencillamente cambio el elemento de guía de cadena) de una bicicleta y, respectivamente, al eje de las bielas de los pedales (también siendo llamadas platos las coronas o ruedas dentadas y también siendo llamado desviador delantero o sencillamente desviador el elemento de guía de cadena), en una primera dirección (por ejemplo a partir de una corona con un diámetro menor a una corona con un diámetro mayor, o "cambio de machas ascendente") o en una segunda dirección opuesta a la primera dirección (por ejemplo, a partir de una corona con un diámetro mayor a una corona con un diámetro menor o "cambio de marchas descendente"),
- -
- medios para generar una señal que solicita el desplazamiento de la cadena desde una primera corona a una segunda corona adyacente del grupo de cambio de marchas respectivo, como palancas asociadas a los dos puños del manillar de la bicicleta,
- -
- una unidad de control electrónico conectada al accionador trasero y al accionador delantero, apropiada, en un modo de funcionamiento normal (a saber en el que el cambio de marchas es controlado manualmente por el ciclista o semi automáticamente o automáticamente por la unidad de control electrónico), para recibir la señal de solicitud de desplazamiento y accionar el accionador trasero o delantero, respectivamente, basándose en la señal de solicitud de desplazamiento para desplazar la cadena desde una primera corona a una segunda corona adyacente del grupo de cambio de marchas respectivo, basándose en posiciones lógicas ("valores lógicos") que representan las posiciones físicas de las diferentes coronas, y
- -
- un transductor trasero y un transductor delantero para detectar la posición de los accionadores (y por lo tanto de los elementos de guía de cadena) y para indicársela a la unidad de control electrónica, de modo que los accionadores son detenidos cuando se alcanza la posición deseada.
Se describen cambios de marcha de bicicleta
servoasistidos electrónicamente del tipo mencionado precedentemente,
por ejemplo, en las patentes US 5,480,356, US 5,470,277 y US
5,865,454 y en la solicitud de patente europea EP 1 103 456, todas
del Solicitante; en la patente US 6,047,230 de Spencer y otros y en
la solicitud de patente alemana DE 39 38 454 A1 de Ellsäßer.
En particular, EP 1 103 456 describe un cambio
de marchas en el que los transductores de posición son del tipo
absoluto, capaces de proporcionar una señal eléctrica que indica la
posición absoluta de los desviadores, de modo que después de
ponerlos en marcha (de nuevo), esos transductores toman en cuenta la
posición real de los desviadores, que podrían estar ligeramente
desplazados debido, por ejemplo, a vibraciones provocadas por el
desplazamiento de la bicicleta.
Se ha señalado que, en un modo de trabajo de
funcionamiento normal, para asistir un cambio de marchas desde una
primera corona a una segunda corona adyacente, a veces no es
suficiente desplazar el elemento de guía de cadena (cambio o
desviador) hasta la segunda corona. De hecho, debido a la distancia
existente entre el elemento de guía y la segunda corona, en la que
debe engranar la cadena, y debido al hecho de que la cadena forma
un ángulo durante el cambio,
un movimiento como ese puede no ser suficiente para permitir el acoplamiento de la cadena en la segunda corona.
un movimiento como ese puede no ser suficiente para permitir el acoplamiento de la cadena en la segunda corona.
Para obtener un cambio de marchas, en particular
un cambio de marchas ascendente, el accionador trasero o el
accionador delantero, respectivamente, deben por lo tanto
desplazarse a una posición típicamente más allá de la posición
correspondiente a la segunda corona. El problema es particularmente
grave en el caso del cambio de marchas delantero, en el que la
cadena está tensada.
Un desplazamiento como ese a una posición
avanzada con respecto a la segunda corona actúa provocando la
liberación de la cadena del acoplamiento en la primera corona y el
acoplamiento de la cadena en la segunda corona.
En los cambios de marcha de control mecánico, el
papel del accionador, de desplazar el elemento de guía de cadena,
es llevado a cabo por un mecanismo de control que comprende un cable
de acero que se extiende de modo que puede deslizar en una funda
("cable Bowden") entre una palanca de accionamiento manual y el
elemento de guía de cadena. El accionamiento de la palanca en una
primera dirección aplica una tracción al elemento de guía de la
cadena a través del cable de acero, mientras que el accionamiento de
la palanca en una segunda dirección opuesta aplica un empuje al
elemento de guía de cadena a través del cable de acero, o permite
que el cable y el elemento de guía de cadena sean desplazados por
un muelle antagonista.
Para facilitar el cambio de marchas, en algunos
cambios de marchas de control mecánico fabricados por el
Solicitante se ha realizado un sistema de control en el cual el
accionamiento de la palanca provoca un movimiento del cable de
acero de una longitud tal que el elemento de guía de cadena se
desplaza una longitud mayor que aquella necesaria para alcanzar la
posición de la corona adyacente. Cuando la palanca de control es
liberada, el muelle antagonista actúa para llevar el cable de acero
- y pues el elemento de guía de cadena - de regreso a la posición
correspondiente a la segunda corona. Con otras palabras, el
accionamiento de la palanca de control provoca un desplazamiento
temporal del elemento de guía de cadena mayor que la distancia
entre dos coronas adyacentes del grupo de cambio de marchas de una
cierta cantidad que se designa a continuación como "exceso de
recorrido".
Un control de cambio de marchas de esas
características requiere un ajuste periódico y relativamente preciso
del cable de acero y de la tensión del muelle antagonista.
Además, esta solución mecánica presenta la
desventaja de que es posible ajustar la cantidad de exceso de
recorrido a un único valor, lo que tiene un impacto tanto en todos
los cambios de marcha ascendentes como en todos los cambios de
marcha descendentes. Por consiguiente, cuando la cantidad de exceso
de recorrido en un grupo de cambio de marchas se ajusta para un
cambio de marchas óptimo en una dirección (por ejemplo para cambios
ascendentes), un cambio de marchas en la dirección opuesta (en el
ejemplo, descendente) es totalmente insatisfactorio.
Alternativamente es necesario ajustar la cantidad de exceso de
recorrido a un valor intermedio, obteniendo resultados suficientes
pero no óptimos en cambios de marcha en ambas direcciones.
U.S. 5,728,017 revela un método y un cambio de
marchas según el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1
y 15.
En el caso del grupo del cambio de marchas
delantero es particularmente complicado realizar un cambio de
marchas ascendente hacia la corona más exterior, con el mayor
diámetro. En ese caso incluso la previsión del exceso de recorrido
puede no ser suficiente en sí misma para garantizar que la cadena se
engrane correctamente. Ciclistas particularmente experimentados
pueden evitar esto manteniendo el desviador delantero en la posición
de exceso de recorrido durante un cierto intervalo de tiempo. El
tiempo que se debe permanecer en la posición de exceso de recorrido
sólo puede ser determinada "de oído" y/o "a ojo" por el
ciclista, con el resultado de que podría ser demasiado breve como
para proporcionar el resultado deseado o tan largo como para
provocar tensiones perjudiciales a la mecánica del cambio de
marchas o incluso la disposición de la cadena en posiciones que
podrían provocar caídas peligrosas.
El objetivo de la invención es proporcionar un
cambio de marchas servoasistido electrónicamente que permita un
cambio de marchas óptimo en ambas direcciones, ascendente y
descendente, y entre cualquier par de coronas.
El problema mencionado anteriormente se
soluciona, según la invención, gracias a un método para servoasistir
electrónicamente un cambio de marchas de bicicleta servoasistido
electrónicamente, y por un cambio de marchas de bicicleta, según las
reivindicaciones independientes.
En las reivindicaciones independientes se
enumeran características y ventajas adicionales.
Características y ventajas adicionales de la
presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada de algunos modos de realización preferidos de
la misma, hecha en referencia a las figuras en anexo. En las
figuras:
la Figura 1 ilustra esquemáticamente una vista
en perspectiva de una bicicleta equipada de un cambio de marchas
servoasistido electrónicamente según la presente invención,
la Figura 2 ilustra un diagrama de bloques del
cambio de marchas servoasistido electrónicamente según la presente
invención,
la Figura 3 ilustra un diagrama de bloques del
método para servoasistir electrónicamente un cambio de marchas
servoasistido electrónicamente según la presente invención,
las Figuras 4-6 ilustran
esquemáticamente diferentes modos de realización de medios de
memoria delantero y trasero del cambio de marchas según la presente
invención,
las Figuras 7-12 ilustran
esquemáticamente diferentes modos de realización de un medio de
memoria de exceso recorrido del cambio de marchas según la presente
invención,
las Figuras 13-15 ilustran
esquemáticamente diferentes modos de realización de medios de
memoria de cambios de marcha del cambio de marchas según la presente
invención,
las Figuras 16-19 ilustran
esquemáticamente diferentes modos de realización de una etapa del
método según la presente invención, y
la Figura 20 ilustra un diagrama de flujo que
ejemplifica una selección de modo del cambio de marchas según la
invención.
En referencia a la Figura 1, una bicicleta 1, en
particular una bicicleta de carreras, incluye un cuadro 2 formado
de un modo conocido a partir de elementos tubulares que definen una
estructura de soporte 3 para una rueda trasera 4 y una horquilla 5
para una rueda delantera 6. Se conecta funcionalmente un manillar 70
que presenta una estructura tubular a la horquilla 5.
El cuadro 2, en su porción inferior, soporta un
eje de las bielas de los pedales o unidad de pedal 7, de tipo
convencional, para accionar la rueda trasera 4 a través de un cambio
de marchas servoasistido electrónicamente según la invención,
indicado de modo general con la referencia 8.
El cambio de marchas 8 se compone principalmente
de un grupo de cambio de marchas trasero 9 y un grupo de cambio de
marchas delantero 10. El grupo de cambio de marchas trasero 9
incluye una pluralidad de ruedas dentadas o coronas o piñones 11
(diez en el ejemplo ilustrado, pero que pueden también ser nueve,
once o cualquier otro número) que presentan diámetros diferentes y
coaxiales (eje A) con la rueda trasera 4. El grupo de cambio de
marchas delantero 10 incluye una pluralidad de ruedas dentadas o
coronas o platos o engranajes 12 (tres en el ejemplo ilustrado,
pero que también pueden ser 2 o cualquier otro número), que
presentan diámetros diferentes y coaxiales (eje B) con el eje de
las bielas de los pedales 7.
Las coronas 11 del grupo de cambio de marchas
trasero 9 y las coronas 12 del grupo de cambio de marchas delantero
10 pueden ser engranados de modo selectivo por una cadena de
transmisión de bucle cerrado 13, para proporcionar las distintas
relaciones de cambio disponibles, a través del cambio de marchas
servoasistido electrónicamente 8.
Las diferentes relaciones de cambio se pueden
obtener moviendo el elemento de guía de cadena o desviador trasero
(o también simplemente cambio) 14 del grupo de cambio de marchas
trasero 9 y/o un elemento de guía de cadena o desviador delantero
(o también simplemente desviador) 15 del grupo de cambio de marchas
delantero 10.
El desviador trasero 14 y el desviador delantero
15 son controlados por un accionador respectivo 16, 17 (Figura 2)
que comprende típicamente un mecanismo de paralelogramo articulado y
un motor eléctrico con un reductor para deformar el paralelogramo
articulado.
Se asocian a los accionadores 16, 17 un sensor
de posición del desviador trasero o un transductor trasero 18 y un
sensor de posición del desviador delantero o transductor delantero
19 (Figura 2).
Los detalles de la construcción de los
desviadores 14, 15 de los accionadores respectivos 16, 17 y de los
sensores de posición o transductores respectivos 18, 19 no se
ilustran aquí ya que la presente invención reside fuera de su
construcción específica. Para detalles adicionales remítase, por
ejemplo, a la descripción de las patentes y solicitudes de patentes
mencionadas anteriormente.
En particular, los transductores 18, 19 son
preferiblemente del tipo descrito en EP 1 103 456 A2, apropiados
para proporcionar una señal eléctrica que indica la posición
absoluta de los desviadores 14, 15.
Una tarjeta electrónica de circuito impreso de
alimentación 30, equipada de una batería, proporciona la potencia
eléctrica a los motores de los accionadores 16, 17, a los
transductores 18, 19, a una unidad de control electrónico de
microprocesador 40 y preferiblemente a una unidad de visualización
60. La batería es preferiblemente de tipo recargable y el desviado
trasero 14 puede incluir, de un modo conocido en sí mismo, una
unidad dinamoeléctrica para recargar la batería.
En la presente descripción y en las
reivindicaciones en anexo, por unidad de control electrónico 40 se
hará mención a una unidad lógica, la cual puede sin embargo estar
formada por muchas unidades físicas, en particular por uno o más
microprocesadores distribuidos que pueden alojarse en la unidad de
visualización 60 y/o en la tarjeta electrónica de circuito impreso
de alimentación 30 y/o en una unidad de mando.
En ese significado lógico, la unidad de control
electrónico 40 comprende, además del(los)
microprocesador(es), medios de memoria que pueden comprender
uno o más dispositivo(s) para almacenar las instrucciones que
codifican el programa de gestión del cambio de marchas electrónico,
para almacenar temporalmente variables de servicio para ejecutar el
programa en sí mismo (registros) así como para el almacenamiento
volátil, no volátil o permanente de algunos valores especificados
más tarde en la descripción. Considerando esos valores, en la
presente descripción y en las reivindicaciones en anexo, los medios
de memoria se distinguen en un medio de memoria trasero, un medio
de memoria delantero, un medio de memoria de exceso de recorrido y
un medio de memoria de cambios de marcha. Debe quedar claro sin
embargo que esa distinción se debe considerar simplemente desde el
punto de vista funcional y no corresponde necesariamente a una
distinción física de los dispositivos de almacenamiento. Con otras
palabras, se pueden utilizar uno o más dispositivos físicos para
cada uno de los medios de memoria indicados más arriba o,
viceversa, cada uno de los medios de memoria indicados más arriba
puede estar realizado físicamente como un dispositivo físico
respectivo o por posiciones de memoria de uno o más dispositivos
físicos.
Los dispositivos de almacenamiento pueden ser de
uno o más tipos entre memorias de sólo lectura, de una única
escritura, o de lectura/escritura, acceso aleatorio o de acceso
secuencial, y se pueden realizar con varias tecnologías, como
memorias ópticas, memorias magnéticas, etc.
El(los) dispositivo(s) de
almacenamiento pueden estar alojados en la unidad de visualización
60 y/o en la tarjeta electrónica de circuito impreso de
alimentación 30 y/o en la unidad de control y/o pueden ser
dispositivos diferentes.
En un modo de realización particularmente
preferido, se puede desmontar la unidad de visualización 60 de la
bicicleta 1 y aloja al menos parte de los medios de memoria de la
unidad de control electrónico 40. En ese caso los valores
establecidos por el usuario para diferentes parámetros del cambio se
marchas servoasistido electrónicamente 8 se almacenan
preferiblemente en los medios de memoria alojados en la unidad de
visualización 60. Este modo de realización es ventajoso sobre todo
en el caso de bicicletas de carreras, en las que los valores
establecidos por el usuario reflejan la experiencia del ciclista y
son por lo tanto confidenciales, y también debido al hecho de que
permite salvaguardar la unidad de visualización, la cual es
relativamente costosa.
La tarjeta electrónica de circuito impreso de
alimentación 30, por ejemplo, se aloja a nivel de uno de los tubos
del manillar 70, a nivel de uno de los tubos del cuadro 2, por
ejemplo a nivel del soporte de un bidón para líquido (no
ilustrado), o a nivel de la unidad de visualización 60, que se aloja
preferiblemente centrada en el manillar 70.
La transferencia de información entre los
diferentes componentes se efectúa a través de cables eléctricos,
ventajosamente alojados en el interior de los tubos del cuadro 2, o
bien de modo inalámbrico, por ejemplo con el protocolo
Bluetooth.
Durante el desplazamiento, los desviadores
trasero y delantero 14, 15 son controlados, a través de los
accionadores 16, 17, por la unidad de control electrónico 40
basándose en señales que solicitan un desplazamiento de la cadena
hacia una corona adyacente a la cual en la que la cadena está
engranada (señales de solicitud de cambio de marcha ascendentes y
descendentes) establecidas por dispositivos de mando manual, o semi
automáticamente o automáticamente por la misma unidad de control
electrónico 40. Los dispositivos de mando manual pueden, por
ejemplo, comprender palancas 43, 44 asociadas a la maneta de freno
41 en un puño del manillar 70 para las señales de cambio de marcha
ascendentes y descendentes, respectivamente, del grupo de cambio de
marchas trasero 9, y palancas 45, 46 (Figura 2) asociadas a la
maneta de freno en el puño del manillar 70 para las señales de
cambio de marcha ascendentes y descendentes del grupo de cambio de
marchas delantero 10 (las palancas 45, 46 no se ilustran en la
Figura 1 para mayor claridad).
Como alternativa a las palancas 43, 44 (45, 46)
se pueden añadir dos botones accionados manualmente, o dos botones
que pueden ser accionados por una palanca articulada.
La unidad de control electrónico 40 también se
asocia a los dos transductores 18, 19 para detener los motores de
los accionadores 16, 17 cuando el desviador respectivo 14 ó 15 ha
alcanzado la posición deseada, de modo que la cadena pueda
engranarse en la corona adyacente 11 ó 12 (con un diámetro mayor o
menor, respectivamente) a la cual en la que estaba engranada cuando
la señal de solicitud de cambio de marcha (señal de cambio de
marcha ascendente o descendente, respectivamente) se generó a través
del dispositivo de mando manual 43, 44, 45, 46 o por la unidad de
control electrónico 40. En la presente descripción y en las
reivindicaciones en anexo se indica una posición de esas
características como "posición de cambio de marcha". Según la
presente invención, como se explicará con más detalle a
continuación, la posición de cambio de marchas para al menos una
corona dada 11, 12 de un grupo de cambio de marchas 9, 10 es
preferiblemente diferente según si el cambio de marchas se realiza
de modo ascendente o descendente y más preferiblemente las
posiciones de cambio de marcha ascendente y descendente son
asimétricas con respecto a la posición teórica de la corona.
En un modo de realización alternativo, los
motores de los accionadores 16, 17 son motores paso a paso que son
accionados un número apropiado de pasos para cada cambio de marcha
ascendente o descendente y a continuación detenidos
automáticamente, mientras que los transductores 18, 19 se utilizan
para proporcionar una señal de realimentación a la unidad de
control electrónico 40 de modo que sea posible accionar una vez más
los motores de los accionadores 16, 17 en el caso de que no se haya
alcanzado la posición de cambio de marcha. Esto puede, por ejemplo,
producirse debido al hecho de que el par resistente ofrecido por el
desviador 14, 15, que es hasta cierto punto dependiente de cómo
pedalea el ciclista, era demasiado elevado, mayor que el par máximo
que pueden entregar los motores paso a paso.
Más específicamente, según la presente
invención, la unidad de control electrónico 40 comprende un
contador trasero 47 y un contador delantero 48. Los contadores 47,
48 pueden, por ejemplo, componerse cada uno de un registro o una
variable almacenada en una celda de memoria de la unidad de control
electrónico.
La unidad de control electrónico 40, en el modo
de trabajo de funcionamiento normal del cambio de marchas 8,
controla los accionadores 16, 17 y hace un seguimiento de su
posición incrementando o disminuyendo los contadores 47, 48, por
ejemplo una unidad para cada paso impuesto al motor paso a paso y/o
basándose en la lectura de los transductores 18, 19.
Según algunos modos de realización del cambio de
marchas servoasistido electrónicamente 8 de la invención, los
medios de memoria de la unidad de control electrónico 40 comprenden
(figuras 4-6, descritas a continuación) un medio de
memoria trasero 49 para las posiciones teóricas de las coronas 11
del grupo de cambio de marchas trasero 9 y un medio de memoria
delantero 50 para las posiciones teóricas de las coronas 12 del
grupo de cambio de marchas delantero 10.
Con posiciones teóricas de las coronas 11, 12,
almacenadas en los medios de memoria trasero y delantero 49, 50, se
hace referencia a los valores que los contadores 47, 48 toman cuando
los desviadores 14, 15 están en las coronas 11, 12, deseadas en ese
momento.
En esos modos de realización del cambio de
marchas servoasistido electrónicamente 8 según la presente
invención, los medios de memoria de la unidad de control electrónico
40 también comprenden un medio de memoria de exceso de recorrido 51
(figuras 7-12, descritas a continuación) para al
menos una cantidad diferencial, indicada como "cantidad de exceso
de recorrido". El o cada cantidad de exceso de recorrido
representa la distancia entre la posición teórica de la corona 11
y/o 12, indicada por el medio de memoria 49 y/o 50, y la posición
que el elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 debe tomar durante un
cambio de marcha ascendente y/o descendente para provocar el cambio
de marcha en sí mismo, a saber la posición de cambio de marcha
ascendente y/o descendente definida más arriba.
En referencia al diagrama de bloques de la
figura 3, que representa un método según la invención para
servoasistir electrónicamente el cambio de marchas 8 y que aplica de
modo general tanto al grupo de cambio de marchas trasero 9 como al
grupo de cambio de marchas delantero 10, si la cadena 13 se
encuentra, bloque 100, en una primera corona 11 (12) y el contador
47 (48) presenta un primer valor lógico, cuando el ciclista acciona
el mando manual de solicitud de cambio de marcha ascendente 43 (45),
bloque 101, o respectivamente, el mando manual de solicitud de
cambio de marcha descendente 45 (46), bloque 102 (o cuando la misma
unidad de control electrónico 40 genera una solicitud como esa), la
unidad de control electrónico 40 obtiene en primer lugar la
posición de cambio de marcha para la segunda corona 11 (12), bloque
103 ó 104 respectivamente, que según la presente invención será una
posición de cambio de marcha ascendente, si la primera corona
presenta un diámetro menor que el de la segunda corona (bloque
103), y una posición de cambio de marcha descendente, si la primera
corona presenta un diámetro mayor que el de la segunda corona
(bloque 104). Como se ha mencionado, la posición de cambio de
marcha descendente es preferiblemente diferente de la posición de
cambio de marcha ascendente al menos para una segunda corona, y más
preferiblemente esas posiciones son asimétricas alrededor de la
posición teórica de la segunda corona.
Una vez que la posición de cambio de marcha
ascendente (bloque 103) o la posición de cambio de marcha
descendente (bloque 104), respectivamente, ha sido obtenida, la
unidad de control electrónico 40 se encarga de accionar, bloque 109
ó 110, respectivamente, el accionador 16 (17) para desplazar la
cadena a lo largo del eje A (B) en una primera dirección la cual se
desplaza desde la primera corona hacia la segunda corona hasta que
el contador 47 (48) alcance el valor indicado por la posición de
cambio de marcha ascendente o por la posición de cambio de marcha
descendente, respectivamente.
En el caso de que los accionadores 16, 17
comprendan motores paso a paso, ventajosamente a cada incremento
unitario o disminución unitaria del contador 47, 48, le corresponde
un movimiento de un paso o un entero múltiple de pasos del motor
paso a paso, en una primera o segunda dirección de rotación.
Después de la etapa de accionamiento citada más
arriba, la unidad de control electrónico 40 puede encargarse de
efectuar una etapa de espera y reposicionado, indicada
esquemáticamente por los bloques de trazo discontinuo 111 y 112 en
la figura 3 y descritos con más detalle a continuación en referencia
a las figuras 16-19. Esa etapa comprende el
accionar el accionador 16 (17) para desplazar la cadena a lo largo
del eje A (B) en la primera dirección o en una segunda dirección
opuesta a la primera dirección hasta que el contador 47 (48)
alcance la posición teórica de la segunda corona 11 (12), leída
directamente en el medio de memoria 49 (50) u obtenida a partir de
la información leída en el medio de memoria 49 (50).
En estos modos de realización, la etapa de
obtener la posición de cambio de marcha ascendente (bloque 103), o
respectivamente la posición de cambio de marcha descendente (bloque
104), se efectúa a través de las etapas de:
- -
- obtener, bloque 105 ó 106, respectivamente, la posición teórica de la segunda corona 11 (12) a partir del medio de memoria trasero 49 (delantero 50), leyéndola directamente en el medio de memoria 49 (50) u obteniéndola a partir de la información leída en el medio de memoria 49 (50), como se especifica con más detalle a continuación;
- -
- allí donde se haya previsto, como se especifica con más detalle a continuación, sumando algebraicamente (bloque 107 y/o 108) la cantidad de exceso de recorrido adecuada, almacenada en el medio de memoria de exceso de recorrido 51, a la posición teórica de la segunda corona 11 (12).
En un primer modo de realización (Figura 4), los
medios de memoria trasero y delantero 49 y 50 son apropiados para
almacenar directamente un valor asociado a cada corona 11, 12 del
grupo de cambio de marchas respectivo 9, 10, que representa la
posición física de la corona 11, 12 en el grupo de cambio de marchas
respectivo. De este modo, en el caso del ejemplo del grupo de
cambio de marchas trasero que comprende diez coronas o piñones 11,
el medio de memoria trasero 49 es apropiado para almacenar un valor
lógico R1 asociado a la rueda con el diámetro más pequeño, un valor
lógico R2 asociado a la corona inmediatamente adyacente a ella, con
un diámetro ligeramente mayor, un valor lógico R3 asociado a la
corona inmediatamente adyacente a ella, con un diámetro todavía
mayor etc., hasta un valor lógico R10 asociado a la corona con el
mayor diámetro; en el caso del ejemplo del grupo de cambio de
marchas delantero 10 que comprende tres coronas o platos 12, el
medio de memoria delantero 20 es apropiado para almacenar un valor
lógico F1 asociado a la rueda con el diámetro más pequeño, un valor
lógico F2 asociado a la corona con un diámetro inmediato y un valor
lógico F3 asociado a la corona con el mayor diámetro.
En un modo de realización como ese, la unidad de
control electrónico 40 obtiene, en el bloque 105 ó 106, la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 leyendo el valor asociado a ella
directamente en la memoria 49, 50.
En un segundo modo de realización (Figura 5), el
medio de memoria trasero 49 es apropiado para almacenar una
cantidad diferencial asociada a cada par de coronas adyacentes 11.
De ese modo, en el caso del ejemplo del grupo de cambio de marchas
trasero 9 que comprende diez coronas o piñones 11, el medio de
memoria trasero 49 es apropiado para almacenar una cantidad
diferencial \DeltaR1-2 asociada al par formado por
la corona 11 con el diámetro más pequeño y la corona 11
inmediatamente adyacente a ella (con un diámetro ligeramente
mayor), una cantidad diferencial \DeltaR2-3
asociada al par formado por esta última corona y aquella adyacente
a ésta, etc., hasta una cantidad diferencial
\DeltaR9-10 asociada al par de coronas 11 que
presentan los mayores diámetros; en el caso del ejemplo del grupo
de cambio de marchas delantero 10 que comprende tres coronas o
platos 12, el medio de memoria delantero 50 es apropiado para
almacenar dos cantidades diferenciales \DeltaF1-2
y \DeltaF2-3. Si la posición teórica de la corona
con el diámetro más pequeño no corresponde al valor cero del
contador 47, 48, los medios de memoria trasero y delantero 49, 50
son también apropiados para almacenar una posición teórica de esas
características R1, F1.
En un modo de realización como ese, la unidad de
control electrónico 40 obtiene, en el bloque 105 (o en el bloque
106 respectivamente), la posición teórica de la segunda corona 11,
12 sumando (o restando) la cantidad diferencial que corresponde al
par formado por la primera corona 11, 12 y la segunda corona 11, 12
con el diámetro inmediatamente mayor (menor) almacenada en los
medios de memoria delantero y trasero 49, 50 a (o de) el valor
actual del contador cuando la cadena 13 se encuentra en la primera
corona, bloque 100.
Como alternativa a la utilización del valor
actual del contador en el bloque 100, en particular para segundas
coronas para las cuales no existe la etapa de espera y reposicionado
111 (112), la unidad de control electrónico 40 obtiene, en el
bloque 105 (o en el bloque 106, respectivamente), la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 sumando la cantidad diferencial
asociada al par de coronas formado por la segunda corona y la
corona adyacente con un diámetro más pequeño (que es la primera
corona en el caso de un cambio de marchas ascendente), todas las
posibles cantidades diferenciales asociadas a los pares de coronas
con diámetros más pequeños y el valor asociado a la corona con el
diámetro más pequeño, si se ha previsto.
En un tercer modo de realización, que se puede
realizar cuando los grupos de cambio de marchas 9, 10 comprenden
coronas 11, 12 igualmente separadas por una cierta distancia, los
medios de memoria trasero 49 y delantero 50 (Figura 6) son
apropiados para almacenar una única cantidad diferencial \DeltaR y
\DeltaF. Si la distancia entre coronas adyacentes 11 del grupo de
cambio de marchas trasero 9 es igual a la distancia entre coronas
adyacentes 12 del grupo de cambio de marchas delantero 10, puede
haber uno único medio de memoria, por ejemplo únicamente la memoria
delantera 50. Si la posición teórica de la corona con el diámetro
más pequeño no corresponde al valor cero del contador 47, 48, los
medios de memoria trasero y delantero 49, 50 también son apropiados
para almacenar una posición teórica como esa R1, F1.
En un modo de realización como ese, la unidad de
control electrónico 40 obtiene, en el bloque 105 (o en el bloque
106 respectivamente), la posición teórica de la segunda corona 11,
12 sumando (o restando) la cantidad diferencial \DeltaR o
\DeltaF a o del valor actual del contador cuando la cadena 13 se
encuentra en la primera corona, bloque 100.
Alternativamente, la unidad de control
electrónico 40 obtiene la posición teórica de la segunda corona 11,
12 a partir del producto de la cantidad diferencial \DeltaR o
\DeltaF por el número (j-1 si la segunda corona
es la j^{ava} del grupo de cambio de marchas) de pares de coronas
que constan del par de coronas formado por la segunda corona y por
la corona adyacente con un diámetro más pequeño (que es la primera
corona en el caso de un cambio de marcha ascendente) y todas las
posibles cantidades diferenciales asociadas a los pares de coronas
con diámetros más pequeños y añadiéndole a ello, si se ha previsto,
el valor asociado a la corona con el diámetro más pequeño.
Independientemente del modo de realización de
los medios de memoria trasero y delantero 49, 50, son posibles
varios modos de realización del medio de memoria de exceso de
recorrido 51.
Según un primer modo de realización de la
presente invención (figura 7) se prevé únicamente una cantidad de
exceso de recorrido E, generalmente representada por un número
relativo.
La unidad de control electrónico 40 puede
utilizar la cantidad única de exceso de recorrido E de varios modos
según el diagrama de bloques de la figura 3. En un modo
particularmente preferido, se suma algebraicamente una cantidad de
exceso de recorrido E de esas características en el caso de un
cambio de marcha ascendente, bloque 107, a la posición teórica de
la segunda corona obtenida en el bloque 105 de los modos definidos
más arriba, mientras que el bloque 108 no existe; en ese caso la
cantidad de exceso de recorrido E se representa típicamente por un
número positivo.
En un segundo modo, se suma algebraicamente una
cantidad de exceso de recorrido E de esas características en el
caso de un cambio de marcha descendente, bloque 108, a la posición
teórica de la segunda corona obtenida en el bloque 106, mientras
que el bloque 107 no existe; en ese caso la cantidad de exceso de
recorrido E se representa típicamente por un número negativo de
modo que su valor absoluto se resta de la posición teórica de la
segunda corona.
\newpage
En un tercer modo, se suma algebraicamente una
cantidad de exceso de recorrido E de esas características en el
caso de un cambio de marcha ascendente, bloque 107, a la posición
teórica de la segunda corona obtenida en el bloque 106, mientras
que en el caso de un cambio de marcha descendente, bloque 108, se
suma su opuesto (dónde -X indica el opuesto de X) a la posición
teórica de la segunda corona obtenida en el bloque 106. En ese caso
se representa típicamente la cantidad de exceso de recorrido E por
un número positivo.
Se debería observar que la cantidad de exceso de
recorrido E, así como la posición teórica de la segunda corona 11,
12 almacenada directa o indirectamente en los medios de memoria
trasero y delantero 49, 50 y obtenida en el bloque 105 ó 106,
deberá presentar valores adecuados según el modo de utilización por
la unidad de control electrónico 40; típicamente, en el segundo y
tercer modo la posición teórica de la segunda corona se puede
corregir con respecto a la posición física de la misma corona.
Debido al hecho de que la cadena 13 está tensada
en el elemento de guía 15 del grupo de cambio de marchas delantero
10, pero no tensada en el elemento de guía 14 del grupo de cambio de
marchas trasero 9, para hacer particularmente sencillo el cambio de
marchas servoasistido electrónicamente 8 y el método para
servoasistirlo según la presente invención, puede ser suficiente
prever las etapas de suma algebraica 107, 108, y más particularmente
únicamente la etapa de suma algebraica 107 en el caso de un cambio
de marcha ascendente, únicamente para el grupo de cambio de marchas
delantero 10 o incluso únicamente en el caso de un cambio de marcha
hacia la corona 12 con el mayor diámetro del grupo de cambio de
marchas delantero 10.
Según un segundo modo de realización (figura 8),
el medio de memoria de exceso de recorrido 51 es apropiado para
almacenar una cantidad E+ de exceso de recorrido para un cambio de
marcha ascendente y una cantidad E- de exceso de recorrido para un
cambio de marcha descendente, en general representado por números
relativos. Más típicamente, la cantidad E+ de exceso de recorrido
para un cambio de marcha ascendente se representa con un número
positivo y la cantidad de exceso de recorrido E- para un cambio de
marchas descendente se representa con un número
negativo.
negativo.
En el caso de un cambio de marcha ascendente, la
unidad de control electrónico 40, en el bloque 107 de la figura 3,
suma algebraicamente la cantidad de exceso de recorrido E+ para un
cambio de marcha ascendente a la posición teórica de la segunda
corona 11, 12 obtenida en la etapa representada por el bloque 105;
en el caso de un cambio de marcha descendente, la unidad de control
electrónica 40, en el bloque 108, suma algebraicamente la cantidad
de exceso de recorrido E- para un cambio de marcha descendente a la
posición teórica de la segunda corona 11, 12 obtenida en la etapa
representada por el bloque 106.
También en el caso del segundo modo de
realización, para simplificar el cambio de marchas servoasistido
electrónicamente 8 y el método para servoasistirlo de la presente
invención, puede ser suficiente prever las etapas de suma
algebraica 107, 108 únicamente para el grupo de cambio de marchas
delantero 10.
Por el contrario, como ya se ha dicho la tensión
de la cadena 13 es diferente en los elementos de guía 14, 15 de los
grupos de cambio de marchas trasero y delantero 9 y 10, y como la
distancia entre coronas adyacentes 11, 12 del grupo de cambio de
marchas trasero 9 puede ser diferente de la distancia entre coronas
adyacentes 12 del grupo de cambio de marchas delantero 10, y como
la distancia entre el elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 y las
coronas 11, 12 es diferente en el caso de los dos grupos de cambio
de marchas, trasero 9 y delantero 10, sería apropiado diferenciar
los valores de exceso de recorrido que se deben aplicar al grupo de
cambio de machas trasero 9 y el grupo de cambio de marchas delantero
10.
De este modo, en un tercer modo de realización
(figura 9), el medio de memoria de exceso de recorrido 51 es
apropiado para almacenar una única cantidad de exceso de recorrido
ER para el grupo de cambio de marchas trasero 9 y una única
cantidad de exceso de recorrido EF para el grupo de cambio de
marchas delantero 10, utilizadas cada una independientemente por la
unidad de control electrónico 40 de uno de los tres modos esbozados
más arriba en referencia al modo de realización de la figura 7 y al
cual aplican las demás consideraciones esbozadas en referencia a la
figura 7.
En un cuarto modo de realización (figura 10), el
medio de memoria de exceso de recorrido 51 es apropiado para
almacenar, para el grupo de cambio de marchas trasero 9, una
cantidad ER+ de exceso de recorrido para un cambio de marcha
ascendente y una cantidad ER- de exceso de recorrido para un cambio
de marcha descendente y, para el grupo de cambio de marchas
delantero 10, una cantidad EF+ de exceso de recorrido para un cambio
de marcha ascendente y una cantidad EF- de exceso de recorrido para
un cambio de marcha descendente, para ser utilizadas del modo
descrito más arriba en referencia al modo de realización de la
figura 8.
Las cantidades de exceso de recorrido según el
cuarto modo de realización ER+, ER-, EF+ EF- se representan también
generalmente con número relativos, pero típicamente las cantidades
ER+, EF+ se representan con números positivos de modo que su valor
absoluto se suma a la posición teórica de la segunda corona 11, 12
mientras que las cantidades ER-, EF- se representan con números
negativos de modo que su valor absoluto se resta de la posición
teórica de la segunda corona 11, 12. Esto es debido al hecho de que,
para provocar el cambio de marcha desde una primera corona a una
segunda corona, resulta que es apropiado desplazar el elemento de
guía de cadena 14, 15 a una posición de cambio de marcha alejada de
la primera corona que se encuentra más allá de la segunda
corona.
Según un quinto modo de realización, que
favorece la optimización del funcionamiento del cambio de marchas
servoasistido electrónicamente 8 y el método para servoasistirlo de
la presente invención con respecto a los cambios de marcha
individuales, el medio de memoria de exceso de recorrido (figura 11)
es apropiado para almacenar una cantidad ERj de exceso de recorrido
para cada corona del grupo de cambio de marchas trasero 9 y una
cantidad EFj de exceso de recorrido para cada corona del grupo de
cambio de marchas delantero 10. La unidad de control electrónico 40
puede gestionar las cantidades de exceso de recorrido ERj, EFj en el
bloque 107 y/o bloque 108 de los tres modos descritos más arriba en
referencia al modo de realización de la figura 7. Si se utiliza el
primer modo, en el cual en el caso de un cambio de marcha ascendente
se suma algebraicamente la cantidad de exceso de recorrido ERj o
EFj asociada a la segunda corona, en particular sumada en valor
absoluto, a la posición teórica de la segunda corona, mientras que
no existe el bloque 108, no se preverá ninguna cantidad de exceso
de recorrido asociada a la corona con el diámetro más pequeño; si se
utiliza el segundo modo, en el cual en el caso de un cambio de
marcha descendente se suma algebraicamente la cantidad de exceso de
recorrido ERj o EFj asociada a la segunda corona, en particular
restada en valor absoluto, de la posición teórica de la segunda
corona, mientras que no existe el bloque 107, no se preverá ninguna
cantidad de exceso de recorrido asociada a la corona con el diámetro
más grande.
Según un sexto modo de realización, el medio de
memoria de exceso de recorrido (figura 12) es apropiado para
almacenar una cantidad de exceso de recorrido para un cambio de
marcha ascendente ER+j, EF+j y una cantidad de exceso de recorrido
para un cambio de marcha descendente ER-j,
EF-j para cada corona intermedia 11, 12 de cada
grupo de cambio de marchas 9, 10 así como una cantidad de exceso de
recorrido para un cambio de marcha ascendente ER+j, EF+j para la
corona con el diámetro más grande y una cantidad de exceso de
recorrido para un cambio de marcha descendente
ER-1, EF-1 para la corona con el
diámetro más pequeño. Desde otro punto de vista, se almacena una
cantidad de exceso de recorrido para un cambio de marcha ascendente
y una cantidad de exceso de recorrido para un cambio de marcha
descendente para cada par de coronas adyacentes de cada grupo de
cambio de marchas. De ese modo, en el caso del grupo de cambio de
marchas trasero 9 que presenta 10 coronas 11, se deberán prever
dieciocho cantidades y en el caso del grupo de cambio de marchas
delantero 10 que comprende tres coronas 12, se deberán prever cuatro
cantidades.
La unidad de control electrónico 40, en el
bloque 107 de la figura 3, suma algebraicamente la cantidad de
exceso de recorrido ER+j, EF+j para un cambio de marchas ascendente
asociado a la segunda corona a la posición teórica de la segunda
corona 11, 12; en el caso de un cambio de marcha descendente, la
unidad de control electrónico 40, en el bloque 108, suma
algebraicamente la cantidad de exceso de recorrido
ER-j, EF-j para un cambio de marcha
descendente asociado a la segunda corona a la posición teórica de la
segunda corona 11, 12.
Merece la pena resaltar que en todos los modos
de realización del medio de memoria de exceso de recorrido 51
descritos más arriba es posible elegir entre la realización de una
operación de suma en los bloques 107, 108 asociada con el
almacenamiento de números relativos en el medio de memoria 51, y la
realización de operaciones de suma en el bloque 107 y operaciones
de resta en el bloque 108 asociada con el almacenamiento de números
típicamente positivos, pero también relativos, en el medio de
memoria de exceso de recorrido. La posición de cambio de marcha
ascendente obtenida en el bloque 103 generalmente es diferente de la
posición de cambio de marcha descendente obtenida en el bloque 104,
porque se obtiene a través de una aplicación diferente del mismo
valor absoluto de exceso de recorrido en los dos bloques mencionados
anteriormente, porque se obtiene a través de la aplicación del o de
un valor de exceso de recorrido únicamente en uno de los bloques
mencionados anteriormente, o porque se obtiene a través de una
aplicación diferente de diferentes valores de exceso de recorrido
en los dos bloques mencionados anteriormente. Incluso más
preferiblemente, las posiciones de cambios de marcha ascendente y
descendente son asimétricas alrededor de la posición teórica de la
segunda corona, como en los últimos dos casos.
Según otros modos de realización del cambio de
marchas servoasistido electrónicamente 8 según la presente
invención, la unidad de control electrónico 40 comprende un medio de
memoria de cambios de marcha 52 en vez del medio de memoria de
exceso de recorrido 51.
En un primer modo de realización (figura 13), el
medio de memoria de cambios de marcha 52 también reemplaza el medio
de memoria trasero 49 y el medio de memoria delantero 50 y son
apropiados para almacenar directamente una posición de cambio de
marcha ascendente R+j, F+j y una posición de cambio de marcha
descendente R-j, F-j para cada
corona intermedia 11, 12 de cada grupo de cambio de marchas 9, 10,
así como una posición de cambio de marcha ascendente R+j, F+j para
la corona con el mayor diámetro y una posición de cambio de marcha
descendente R-1, F-1 para la corona
con el diámetro más pequeño.
Con otras palabras, el medio de memoria de
cambios de marcha 52 es apropiado para almacenar la posición de
cambio de marcha ascendente hacia cada corona 11, 12, aparte de la
corona con el diámetro más pequeño, por supuesto, y la posición del
cambio de marcha descendente hacia cada corona 11, 12, aparte de la
corona con el mayor diámetro, por supuesto.
Por lo tanto, a cada corona 11, 12 que no se
encuentre en un extremo del grupo de cambio de marchas trasero o
delantero 9, 10, le corresponden dos posiciones de cambio de marcha
(diferentes), según si la corona 11, 12 es alcanzada durante un
cambio de marcha ascendente o durante un cambio de marcha
descendente. A cada corona 11, 12 que se encuentre en un extremo le
corresponde una posición de cambio de marcha, ascendente o
descendente respectivamente, del grupo de cambio de marchas, a saber
aquellas con el mayor y el menor diámetro.
En el caso ilustrado en la figura 13, mostrado
simplemente como un ejemplo, de un grupo de cambio de marchas
trasero 9 que comprende diez coronas 11 y un grupo de cambio de
marchas delantero 10 que comprende tres coronas 12, el medio de
memoria de cambios de marcha 52 es apropiado para almacenar las
nueve posiciones de cambio de marcha ascendente R+2, R+3,...,
R+j,..., R+10 y las nueve posiciones de cambio de marcha descendente
R-1, R-2,...,
R-i,..., E-9 así como las dos
posiciones de cambio de marcha ascendente F+2, F+3 y las dos
posiciones de cambio de marcha descendente F-1,
F-2.
En el método según la presente invención para
servoasistir un cambio de marchas 8 según este modo de realización,
en los bloques 103 y 104 la unidad de control electrónico 40 obtiene
las posiciones de cambio de marcha, concretamente los valores que
los contadores 47, 48 deben tomar para que los desviadores 14, 15
tomen posiciones de modo que se permita el acoplamiento de la cadena
13 en las coronas 11, 12 deseado en cada momento, leyendo el valor
apropiado directamente en el medio de memoria de cambios de marcha
52.
Análogamente a lo que se ha señalado en
referencia a los modos de realización que prevén los medios de
memoria de exceso de recorrido 51, las posiciones de cambio de
marchas ascendente, o preferiblemente las posiciones de cambio de
marchas descendentes, podrían coincidir con las posiciones teóricas
de las segundas coronas 11, 12 ya que esas posiciones pueden
proporcionar un desplazamiento de la cadena 13 suficiente para
obtener el cambio de marcha.
Según esto, en modos adicionales de realización
alternativos del cambio de marchas 8 según la presente invención,
la unidad de control electrónico 40 comprende los medios de memoria
traseros y delanteros 49, 50 en uno de los diferentes modos de
realización descritos más arriba (figuras 4-6) y, en
los medios de memoria de cambios de marcha 52, únicamente la
posición de cambio de marcha ascendente (figura 14) o únicamente la
posición de cambio de marcha descendente (figura 15),
respectivamente, para cada corona aparte de la corona con el
diámetro más pequeño o más grande, respectivamente.
Se puede entender fácilmente que con esos modos
de realización, en el método según la invención la etapa de obtener
la posición de cambio de marcha ascendente (bloque 103) o la etapa
de obtener la posición de cambio de marcha descendente (bloque
104), respectivamente, se llevará a cabo leyendo el valor
directamente en el medio de memoria de cambios de marcha 52,
mientras que la etapa de obtener la posición de cambio de marcha
descendente (bloque 104) o la etapa de obtener la posición de cambio
de marcha ascendente (bloque 103), respectivamente, se llevará a
cabo a través de la etapa, bloque 106 o bloque 105 respectivamente,
de obtener la posición teórica de la segunda corona a partir de los
medios de memoria traseros y delanteros 49, 50.
Además, análogamente a lo que se ha señalado en
referencia a los modos de realización que prevén el medio de
memoria de exceso de recorrido 51, en los modos de realización que
prevén el medio de memoria de cambios de marcha 52 en combinación
con los medios de memoria trasero y delantero 49, 50, las posiciones
de cambio de marcha ascendentes y descendentes, respectivamente,
pueden no ser previstas para todas las coronas, sino únicamente
para las coronas en las que sea necesaria una posición de cambio de
marcha diferente de la posición teórica. En particular, en el medio
de memoria de cambios de marcha 52 según el modo de realización de
la figura 14, se podría prever únicamente la posición de cambio de
marcha ascendente para la corona 12 con el mayor diámetro del grupo
de cambio de marchas delantero 10.
Los modos de realización de las figuras
13-15 presentan la ventaja de requerir poca memoria
y de no precisar operaciones de suma algebraica por la unidad de
control electrónico 40. Sin embargo, para realizar la etapa de
espera y reposicionado ilustrada por los bloques 111, 112 y descrita
a continuación, en cualquier caso es necesario prever los medios de
memoria trasero y delantero 49, 50 para almacenar las posiciones
teóricas, que en el caso del modo de realización de la figura 13
reduce la ventaja de la poca memoria requerida.
Los modos de realización en los que se almacenan
las posiciones de cambios de marcha como cantidades diferentes,
análogamente a los modos de realización de las figuras 5 y 6,
también son posibles.
Se puede comprender fácilmente que, para un
cambio de marchas servoasistido electrónicamente 8 específico, los
valores de las posiciones de cambio de marcha almacenados en el
medio de memoria de cambios de marcha 52 son diferentes de los
valores de las posiciones teóricas por una diferencia que
correspondería al o a las cantidades respectivas de exceso de
recorrido en uno de los modos de realización que prevén un medio de
memoria de exceso de recorrido 51. Con otras palabras, los valores
de las posiciones de cambio de marcha almacenados en el medio de
memoria de cambios de marcha 52 engloban en sí mismos la cantidad o
cantidades de exceso de recorrido.
También debería quedar claro que se puede
considerar utilizar modos de realización de los medios de memoria,
y/o modos de utilizar las cantidades de exceso de recorrido
almacenadas en el medio de memoria de exceso de recorrido 51, que
son diferentes para el grupo de cambio de marchas trasero 9 y para
el grupo de cambio de marchas delantero 10.
Como se ha mencionado, el método según la
presente invención para servoasistir un cambio de marchas de una
bicicleta puede prever, después de que el elemento de guía 14, 15 de
la cadena 13 haya sido llevado a la posición de cambio de marcha en
los bloques 109, 110, una etapa de espera y reposicionado,
representada esquemáticamente por el bloque 111 y/o el bloque 112
de la figura 3.
Según la presente invención, en la etapa de
espera y reposicionado 111, 112, la unidad de control electrónico
40, una vez que ha pasado un cierto periodo de tiempo y/o una vez
que se ha recibido una señal de solicitud de final de cambio de
marcha, como se explica mejor a continuación, acciona (en una etapa
indicada con el bloque 116 en las figuras 16-19) el
accionador 16, 17 para desplazar la cadena 13 hasta que el contador
47, 48 alcanza la posición teórica de la segunda corona 11, 12
obtenida a partir de los medios de memoria 49, 50 de los modos
descritos más arriba en referencia a los bloques 105, 106.
Debería quedar claro que el desplazamiento
tendrá lugar a lo largo del eje A, B en la primera dirección de la
primera corona a la segunda corona o más típicamente en la segunda
dirección de la segunda corona a la primera corona según la
cantidad de exceso de recorrido o, en el caso de las realizaciones
de las figura 13-15, según si la posición de cambio
de marcha ascendente es más pequeña o más grande la posición teórica
de la segunda corona, o la posición de cambio de marcha descendente
es más grande o más pequeña que la posición teórica de la segunda
corona.
La conveniencia de prever esa etapa de espera y
reposicionado 111, 112 consiste en que incluso previendo una
posición de cambio de marcha que es diferente de la posición teórica
de la segunda corona (dónde la diferencia de posición o distancia
se almacena en los medios de memoria de exceso de recorrido 51 o en
cualquier caso englobadas en los valores de las posiciones de
cambio de marcha almacenadas en el medio de memoria de cambios de
marcha 52) puede no ser suficiente por sí mismo para provocar que la
cadena 13 engrane correctamente en la segunda corona 11, 12.
Como se ha mencionado en la parte de
introducción de la presente descripción, el problema es
particularmente serio en el caso de un cambio de marcha ascendente
hacia la corona 12 con el mayor diámetro del grupo de cambio de
marchas delantero 10 (el más exterior). Con el control mecánico de
cambio de marchas equipado de exceso de recorrido del Solicitante
descrito en la parte de introducción, los ciclistas particularmente
experimentados podrían evitar esto manteniendo la presión sobre la
palanca control y de este modo el desviador 14, 15 en la posición
de cambio de marcha durante un cierto periodo de tiempo. El tiempo
de espera en la posición de cambio de marcha podría ser determinada
sin embargo únicamente "de oído" y/o "a ojo" por el
ciclista, con el resultado de que podría ser demasiado breve para
dar el resultado deseado o tan largo como para provocar una tensión
perjudicial para los mecanismos
del cambio de marchas o incluso la disposición de la cadena en posiciones que pueden provocar caídas peligrosas.
del cambio de marchas o incluso la disposición de la cadena en posiciones que pueden provocar caídas peligrosas.
En un primer modo de realización de la etapa de
espera y reposicionado 111, 112, ilustrada en la figura 16, la
etapa mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar el elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 a la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 (bloque 116) está subordinada al
transcurso de un periodo de tiempo predeterminado después de la
etapa 109, 110 de accionar el accionador 16, 17 para desplazar el
elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 a la posición de cambio de
marcha.
Más específicamente, la unidad de control
electrónico 40 se encarga, en el bloque 113, de activar un contador
de tiempo y, en el bloque 114, de vigilar el transcurso de un
periodo de tiempo predeterminado T. El contador de tiempo puede,
por supuesto, ser un contador de cuenta atrás o de cuenta adelante y
puede ser realizado con una memoria variable gestionada por la
señal de reloj de un microprocesador de la unidad de control
electrónico 40 o con un dispositivo dedicado.
Cuando ha transcurrido un periodo de tiempo
predeterminado T, si es necesario se efectúa en un bloque 115 una
etapa de obtener la posición teórica de la segunda corona 11, 12 a
partir de la información almacenada en los medios de memoria
trasero y delantero 49, 50 y entonces, en el bloque 116, se efectúa
la etapa mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17
para desplazar la cadena 13 hasta que el contador 47, 48 alcance la
posición teórica de la segunda corona 11, 12. Debería quedar claro
que la etapa 115 de obtener la posición teórica de la segunda
corona 11, 12 se indica como opcional ya que típicamente no se
llevará a cabo si la susodicha posición teórica ya se había
obtenido previamente cuando se realizaba la etapa representada en el
bloque 105, 106.
En un segundo modo de realización de la etapa de
espera y reposicionado 111, 112, ilustrada en la figura 17, la
etapa mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar el elemento de guía 14, 15, de la cadena 13 a la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 (bloque 116) está subordinada a
la recepción de una señal de solicitud de fin de desplazamiento
después de la etapa 109, 110 de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar el elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 a la posición
de cambio de marcha.
Más específicamente, la unidad de control
electrónico 40 se encarga, en el bloque 117, de vigilar la
recepción de una señal de solicitud de fin de desplazamiento. En el
modo de trabajo de funcionamiento normal, con un funcionamiento
automático o semiautomático, es la misma unidad de control
electrónico 40 la que genera la susodicha señal de solicitud de
final de desplazamiento. Típicamente, en el modo de trabajo de
funcionamiento normal con control manual, esa señal, por otra
parte, se genera por medio de la liberación del control de solicitud
de cambio de marchas 43-46 por el ciclista.
Cuando se ha recibido una señal como esa, si es
necesario, se lleva a cabo en un bloque 115, la etapa de obtener la
posición teórica de la segunda corona 11, 12 a partir de la
información almacenada en los medios de memoria trasero y delantero
49, 50 y entonces, en el bloque 116, se efectúa la etapa mencionada
anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para desplazar la
cadena 13 hasta que el contador 47, 48 alcance la posición teórica
de la segunda corona 11, 12.
En un tercer modo de realización de la etapa de
espera y reposicionado 111, 112, ilustrada en la figura 18, la
etapa mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar el elemento de guía 14, 15, de la cadena 13 a la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 (bloque 116) está subordinada a
la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento,
subordinada a su vez al transcurso de un periodo mínimo de tiempo
predeterminado después de la etapa 109, 110 de accionar el
accionador 16, 17 para desplazar el elemento de guía 14, 15 de la
cadena 13 a la posición de cambio de marcha.
Más específicamente, la unidad de control
electrónico 40 se encarga, en el bloque 118, de activar un contador
de tiempo y, en un bloque 119, de vigilar el transcurso de un
periodo de tiempo mínimo predeterminado Tmin. Como para el contador
de tiempo, las consideraciones descritas más arriba en referencia al
modo de realización de la figura 16 son válidas.
Cuando el periodo de tiempo mínimo
predeterminado Tmin ha transcurrido, se queda en espera de la señal
de solicitud de final de desplazamiento (bloque 117). En
funcionamiento manual, puede ocurrir que la liberación del control
43-46 por el ciclista ya haya tenido lugar durante
el transcurso del periodo de tiempo mínimo predeterminado Tmin (a
saber durante la ejecución cíclica del bloque 119) y en ese caso la
unidad de control electrónico 40 se encargará de inhibir o retrasar
la señal de solicitud de final de desplazamiento hasta que haya
transcurrido el periodo de tiempo mínimo predeterminado.
Una vez que se haya cumplido la doble condición
de que haya transcurrido el periodo de tiempo mínimo predeterminado
Tmin y de que la señal de solicitud de final de desplazamiento haya
sido recibida por la unidad de control electrónico 40, si es
necesario (a saber si la etapa 105 ó 106 no se ha efectuado
previamente) se lleva a cabo el bloque 115 de obtener la posición
teórica de la segunda corona 11, 12 a partir de la información
almacenada en los medios de memoria trasero y delantero 49, 50 y
entonces, en el bloque 116, se efectúa la etapa mencionada
anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para desplazar la
cadena 13 hasta que el contador 47, 48 alcance la posición teórica
de la segunda corona 11, 12.
En un cuarto modo de realización de la etapa de
espera y reposicionado 111, 112, ilustrada en la figura 19, la
etapa mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar el elemento de guía 14, 15 de la cadena 13 a la posición
teórica de la segunda corona 11,12 (bloque 116) tiene lugar una vez
que se ha recibido una señal de solicitud de final de
desplazamiento, pero subordinada al transcurso de un periodo de
tiempo mínimo predeterminado y al transcurso de un periodo de tiempo
máximo predeterminado. Con otras palabras, se lleva a cabo la etapa
116 lo más tarde en el tiempo entre el momento de recepción de la
señal de solicitud de final de desplazamiento y el transcurso de un
periodo de tiempo mínimo predeterminado si la señal de solicitud de
final de desplazamiento se recibe antes de que haya transcurrido el
periodo de tiempo máximo predeterminado, o si no cuando el periodo
de tiempo máximo predeterminado ha transcurrido si la señal de
solicitud de final de desplazamiento todavía no ha sido recibida.
En tal caso, la unidad de control electrónico 40 ignorará la señal
de solicitud de final de desplazamiento recibida más tarde.
Más específicamente, la unidad de control
electrónico 40 se encarga en primer lugar, en el bloque 120, de
activar un contador de tiempo de cuenta adelante o dos contadores de
tiempo de cuenta atrás, uno fijado a un periodo de tiempo mínimo
predeterminado Tmin y el otro fijado a un periodo de tiempo máximo
predeterminado Tmax.
La unidad de control electrónico 40 se encarga
entonces de vigilar (bloque 107) la recepción de una señal de
solicitud de final de desplazamiento. Mientras que no se haya
recibido la señal de solicitud de final de desplazamiento (salida
NO del bloque 117), la unidad de control electrónica 40 vigila, en
un bloque 121, el transcurso de un periodo de tiempo máximo
predeterminado Tmax.
Mientras que no haya transcurrido el periodo de
tiempo máximo predeterminado Tmax (salida NO en el bloque 121), la
unidad de control electrónico sigue vigilando la recepción de la
señal de solicitud de final de desplazamiento (vuelta al bloque
117).
Cuando trascurre el periodo de tiempo máximo
predeterminado Tmax sin que se haya recibido la señal de solicitud
de final de desplazamiento (salida NO del bloque 117 y salida SÍ del
bloque 121), si es necesario (a saber si la etapa 105 ó 106 no se
ha efectuado previamente) se lleva a cabo la etapa (bloque 115) de
obtener la posición teórica de la segunda corona 11, 12 a partir de
la información almacenada en los medios de memoria trasero y
delantero 49, 50 y entonces, en el bloque 116, se efectúa la etapa
mencionada anteriormente de accionar el accionador 16, 17 para
desplazar la cadena 13 hasta que el contador 47, 48 alcance la
posición teórica de la segunda corona 11, 12.
Si, por otra parte, se recibe la señal de
solicitud de final de desplazamiento (salida SÍ del bloque 117)
antes de que se haya comprobado, en el ciclo anterior, que ha
transcurrido el periodo de tiempo máximo predeterminado Tmax, la
unidad de control electrónico 40 comprueba que ha transcurrido el
periodo de tiempo mínimo predeterminado Tmin (bloque 119).
Si no ha transcurrido todavía el periodo de
tiempo mínimo predeterminado Tmin (salida NO del bloque 119), la
unidad de control electrónico 40 sigue vigilando el transcurso de
ese periodo de tiempo mínimo predeterminado Tmin permaneciendo en
el bloque 119. Si, por otra parte, cuando se recibe la señal de
solicitud de final de desplazamiento ha transcurrido el periodo de
tiempo mínimo predeterminado Tmin, o tan pronto como haya
transcurrido ese periodo (salida SÍ del bloque 119), si es
necesario se lleva a cabo la etapa (bloque 115) de obtener la
posición teórica de la segunda corona 11, 12 y entonces, en el
bloque 116, se efectúa la etapa mencionada anteriormente de
accionar el accionador 16, 17 para desplazar la cadena 13 hasta que
el contador 47, 48 alcance la posición teórica de la segunda corona
11, 12.
La previsión de un periodo de tiempo máximo
predeterminado Tmax, después del transcurso del cual se lleva a
cabo la etapa 116 independientemente de la recepción de la señal de
solicitud de final de desplazamiento, es ventajoso ya que, como se
ha mencionado, una cantidad de tiempo excesiva en la posición de
cambio de marcha podría dañar los mecanismos del cambio de marchas 8
y volverse peligroso para el ciclista.
En un quinto modo de realización la etapa de
espera y reposicionado 111, 112 prevé la comprobación del
transcurso de un periodo de tiempo máximo predeterminado Tmax, pero
no la comprobación de un periodo de tiempo mínimo predeterminado
Tmin. Con otras palabras, el bloque 119 de la figura 19 no existe y
cuando se recibe la señal de solicitud de final de desplazamiento,
pasa directamente a la etapa de obtener la posición teórica de la
segunda corona, si es necesario (bloque 115), y a la etapa de
accionar el accionador (bloque 116), como se indica con la flecha
de línea discontinua en la figura 19.
En un sexto modo de realización la etapa de
espera y reposicionado 111, 112 prevé la comprobación del
transcurso del periodo de tiempo mínimo predeterminado Tmin, pero no
la comprobación del transcurso del periodo de tiempo máximo
predeterminado Tmax. Con otras palabras, el bloque 121 de la figura
19 no existe y hasta que no se ha recibido la señal de solicitud de
final de desplazamiento, permanece en el bloque 117, como se indica
con la flecha de líneas y puntos de la figura 19.
La etapa de activar el(los)
contador(es) 113, 118, 120 puede efectuarse, en modos de
realización alternativos que no se muestran, antes de la etapa 109,
110 de accionar el accionador 16, 17 para desplazar el elemento de
guía 14, 15 de la cadena 13 a la posición de cambio de marcha.
Merece la pena resaltar que la etapa de espera y
reposicionado 111, 112 puede dejarse de lado para algunas coronas
porque la posición de cambio de marcha para algunos pares de una
primera y segunda corona 11, 12 puede corresponder a la posición
teórica de la segunda corona 11, 12. Además, en general las
posiciones de cambios de marcha se diferencian de las posiciones
teóricas por unas cantidades lo suficientemente pequeñas (distancia
de avance o exceso de recorrido) como para no interferir con el
funcionamiento correcto de la bicicleta 1 en el caso de que la
cadena 14, 15 permanezca en la posición de cambio de marcha hasta la
próxima señal de solicitud de cambio de marcha.
Debería quedar claro que ejecutar los bloques
117, 119, 121 de modo secuencial no tiene por qué corresponder
necesariamente a instrucciones secuenciales en el método de
ejecución del programa, pudiendo ser gestionados estos bloques por
"interrupciones".
En los diferentes modos de realización
mencionados anteriormente, los valores de las posiciones teóricas
de las coronas o de las diferentes cantidades de las que se deducen,
los valores de las cantidades de exceso de recorrido y/o los
valores de las posiciones de cambio de marcha, así como los valores
de los periodos de tiempo de la etapa de espera y reposicionado, se
preestablecen en la fábrica como valores por defecto.
Preferiblemente, los valores listados más
arriba, o al menos algunos de ellos, pueden sin embrago ser
modificados por el usuario; en tal caso es adecuado proporcionar la
posibilidad de volver a los valores por defecto (correspondientes a
los valores nominales o medias), almacenados de manera apropiada en
medios de memoria de sólo lectura.
Más específicamente, según la invención, el
cambio de marchas servoasistido electrónicamente 8, y en particular
su unidad de control electrónico 40, es apropiado para funcionar,
además de en el modo de trabajo de funcionamiento normal, en otros
modos de trabajo, incluyendo un modo programación del
microprocesador(es) de la unidad de control electrónico 40,
un modo de diagnóstico, un "modo de selección de
funcionamiento" en el que es posible seleccionar entre control
manual, automático o semiautomático del cambio de marchas, por
ejemplo como se describe en el documento US 5,865,454, y un modo de
ajuste.
Los diferentes modos de trabajo se seleccionan a
través de medios de mando de selección de modo manual, que forman
una interfaz de usuario con la unidad de control electrónico 40,
preferiblemente en cooperación con la unidad de visualización 60.
Los medios de mando de selección de modo manual preferiblemente
comprenden dos botones 61, 62, dispuestos en la unidad de
visualización 60. La interfaz de usuario puede por supuesto
comprender otros botones o palancas, como el botón 63, en la unidad
de visualización y/o en los puños del manillar 70, utilizados en
otros modos de funcionamiento.
Por ejemplo, cuando el ciclista aprieta el botón
61 dispuesto centralmente bajo la unidad de visualización 60, la
unidad de control electrónico 40 puede mostrar en la unidad de
visualización 60 los diferentes modos de funcionamiento en una
secuencia cíclica y los medios de selección de modo pueden
comprender el mismo botón 61 para aceptar el modo de funcionamiento
mostrado en ese momento en la unidad de visualización 60 y un botón,
por ejemplo el botón 62 a la derecha de la unidad de visualización
60, para no aceptarlo y provocar la visualización del siguiente modo
de funcionamiento.
Alternativamente, la unidad de control
electrónico 40 puede mostrar en la unidad de visualización 60 un
menú que contenga todos los diferentes modos de funcionamiento, y
los medios de selección de modo pueden comprender un botón para
desplazar un cursor de selección cíclicamente en el menú, o dos
botones para desplazar el cursor de selección en el menú en las dos
direcciones, así como un botón para aceptar el modo de
funcionamiento sobre el cual se muestra en ese momento el cursor de
selección.
Los botones para aceptar y no aceptar el modo de
funcionamiento, o los botones para desplazar el cursor, también se
pueden incorporar en los mismos controles de solicitud de cambios de
marcha ascendentes y descendentes 43, 44 ó 45, 46, interpretando de
modo apropiado la unidad de control electrónico 40 la señal generada
cuando se aprietan los botones según el contexto, por ejemplo a
través de puertas lógicas o funciones Booleanas.
En la Figura 20 se representa un diagrama de
flujo que describe la selección de modo del cambio de marchas 8
según la invención.
Cuando está encendida, 201, la unidad de control
electrónico 40 entra en un bloque 202 para gestionar el modo de
trabajo de funcionamiento normal, en particular en funcionamiento
manual. El sistema permanece en este modo, en el cual queda en
espera y gestiona las señales que provienen de los controles de
solicitud de cambio de marcha 43-46 del modo
descrito más arriba, respondiendo negativamente al bloque 203 que
pregunta si se debe cambiar el modo de funcionamiento. En el bloque
de consulta 203 se vigila la llegada de una señal de solicitud de
selección de modo, generada por uno de los controles de entrada de
datos manual, en particular al apretar el botón 61.
En el caso en el que se activa la señal de
solicitud de selección de modo, salida SÍ del bloque de consulta
203, la unidad de control electrónico 40 pregunta en un bloque 204
si se desea entrar en un modo de programación y, en caso
afirmativo, controla ese modo en el bloque 205 permaneciendo allí
hasta que recibe una respuesta negativa al bloque 206 preguntando
si se desea continuar, volviendo al bloque 202 para controlar el
modo de trabajo de funcionamiento normal. En caso de una respuesta
negativa al bloque 204, la unidad de control electrónico 40
pregunta en un bloque 207 si se desea entrar en un modo de
diagnóstico y, en caso afirmativo, controla ese modo en un bloque
208 permaneciendo allí hasta que recibe una respuesta negativa a un
bloque 209 preguntando si se desea continuar, volviendo al bloque
202 para controlar el modo de trabajo de funcionamiento normal. En
caso de una respuesta negativa al bloque 207, la unidad de control
electrónico 40 pregunta en un bloque 210 si se desea entrar en el
modo de selección mencionado anteriormente y, en caso afirmativo,
controla ese modo en un bloque 211 permaneciendo allí hasta que
recibe una respuesta negativa a un bloque 212 preguntando si se
desea continuar, volviendo al bloque 202 para controlar el modo de
trabajo de funcionamiento normal, en particular en funcionamiento
manual, semiautomático o automático según haya elegido el
ciclista.
Los valores de las posiciones teóricas de las
coronas o de las diferentes cantidades de las cuales se deducen,
los valores de las cantidades de exceso de recorrido y/o los valores
de las posiciones de cambio de marcha pueden ser corregidos para
tomar en cuenta errores de alineación con respecto a la cadena 13
del grupo de cambio de marchas 9, 10 en conjunto y/o errores de
alineación de las coronas 11, 12 del grupo de cambio de marchas 9,
10 unas con respecto a otras, por ejemplo como se ilustra en las
solicitudes de patente europea no. 02425750 y no. 02425751 del
Solicitante, ambas solicitadas el 6 de diciembre del 2002 y todavía
no publicadas en la fecha de solicitud de la presente
validación.
validación.
El(los) microprocesador(es) de la
unidad de control electrónico 40 puede, por ejemplo, estar realizado
con tecnología C-MOS, que presenta la ventaja de
poseer un bajo consumo.
Como una alternativa a la realización a través
de un soporte físico dedicado, las funcionalidades de la unidad de
control electrónico 40 descritas más arriba pueden ser llevadas a
cabo por un programa lógico que puede ser cargado en un pequeño
ordenador.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
Solicitante se proporciona únicamente para la comodidad del lector.
No forma parte del documento de Patente europea. Aunque se ha sido
muy cuidadoso a la hora de recopilar las referencias, no se pueden
excluir errores u omisiones y el EPO declina cualquier
responsabilidad a este respecto.
\bullet US 5480356 A [0003]
\bullet US 5470277 A [0003]
\bullet US 5864454 A [0003][0019]
\bullet EP 1103456 A [0003][0004]
\bullet US 6047230 A [0003]
\bullet DE 3938454 A1 [0003]
\bullet US 5728017 A [0012]
\bullet EP 1103456 A2 [0026]
\bullet EP 02425750 A [0127]
\bullet EP 02425751 A [0127]
Claims (28)
1. Método para servoasistir electrónicamente un
cambio de marchas de bicicleta servoasistido electrónicamente (8),
que comprende las etapas de:
- a)
- recibir (101, 102) una señal que solicita un desplazamiento de una cadena (13) de un cambio de marchas de una bicicleta (8) de una primera corona (11, 12) a una segunda corona (11, 12) de un grupo de cambio de marchas (9, 10) que comprende al menos dos coronas,
- b)
- accionar (109, 110) un accionador (16, 17) del grupo de cambio de marchas (9, 10) para desplazar un elemento de guía (14, 15) de la cadena (13) en una dirección axial con respecto al grupo de cambio de marchas (9, 10) desde la primera corona a una posición de cambio de marcha para la segunda corona,
- en el que para al menos una corona (11, 12):
- la susodicha posición de cambio de marcha es una posición de exceso de recorrido que es diferente de una posición a nivel de la segunda corona, y el método además comprende la etapa de:
- d)
- accionar (116) el accionador del grupo de cambio de marchas para desplazar el elemento de guía de cadena en la dirección axial con respecto al grupo de cambio de marchas desde la posición de cambio de marcha a una posición a nivel de la segunda corona,
- y la etapa caracterizante, ejecutada entre las etapas b) y d), de
- permanecer (113, 114, 117-121) con el elemento de guía de cadena en la posición alcanzada en la etapa b) hasta que se cumpla una condición seleccionada en el grupo formado por el paso de un periodo de tiempo predeterminado (T, Tmin, Tmax) controlado por medio de un contador de tiempo y la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento (117) distinta de una posible señal que indique el final de la etapa b).
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que en la susodicha etapa
b):
- b1)
- si (101) la primera corona presenta un diámetro más pequeño que el de la segunda corona, la susodicha posición de cambio de marcha es una posición de cambio de marcha ascendente para la segunda corona,
- b2)
- si (102) la primera corona presenta un diámetro más grande que el de la segunda corona, la susodicha posición de cambio de marcha es una posición de cambio de marcha descendente para la segunda corona,
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que la posición de cambio de
marcha ascendente para la segunda corona (11, 12) y la posición de
cambio de marcha descendente para la segunda corona (11, 12) son
asimétricas con respecto a la posición en la segunda corona (11,
12).
4. Método según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado por una etapa de obtener (103) la posición de
cambio de marcha ascendente para la segunda etapa a través de la
etapa de:
- b11)
- leer en medios de memoria o calcular (105) un valor que corresponde a la posición del susodicho elemento de guía (14, 15) a nivel de la segunda corona.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que la etapa de obtener (103)
la posición de cambio de marcha ascendente para la segunda corona
también comprende la etapa de:
- b12)
- sumar algebraicamente (107) una cantidad predeterminada de exceso de recorrido al valor que corresponde a la posición del susodicho elemento de guía (14, 15) a nivel de la segunda corona.
6. Método según una de las reivindicaciones
2-5, caracterizado por una etapa de obtener
(104) la posición de cambio de marcha descendente para la segunda
corona de:
- b21)
- leer en medios de memoria o calcular (106) un valor que corresponde a la posición del susodicho elemento de guía (14, 15) a nivel de la segunda corona (11, 12).
7. Método según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que la etapa de obtener (104)
la posición de cambio de marcha descendente para la segunda corona
también comprende la etapa de:
- b22)
- sumar algebraicamente (108) una cantidad predeterminada de exceso de recorrido al valor que corresponde a la posición del susodicho elemento de guía (14, 15) a nivel de la segunda corona.
\newpage
8. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende la etapa de:
- e)
- esperar (113-114) un periodo de tiempo predeterminado (T).
9. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende la etapa de:
- f)
- esperar (117) una señal de solicitud de final de desplazamiento.
10. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende las etapas secuenciales de:
- g)
- esperar (118-119) un periodo de tiempo mínimo predeterminado (Tmin),
- f)
- esperar (117) una señal de solicitud de final de desplazamiento.
11. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende las etapas de:
- h)
- vigilar (119, 120) el transcurso de un periodo de tiempo mínimo predeterminado (Tmin),
- i)
- vigilar (117) la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento,
en el que la ejecución de la etapa d) tiene
lugar lo más tarde en el tiempo entre el momento de recepción (117)
de la señal de solicitud de final de desplazamiento y el transcurso
(119) de un periodo de tiempo mínimo predeterminado (Tmin).
12. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende las etapas de:
- i)
- vigilar (117) la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento,
- j)
- vigilar (120, 121) el transcurso de un periodo de tiempo máximo predeterminado (Tmax),
en el que la ejecución de la etapa d) tiene
lugar lo más pronto en el tiempo entre el momento de recepción (117)
de la señal de solicitud de final de desplazamiento y el transcurso
(121) de un periodo de tiempo máximo predeterminado (Tmax).
13. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa c1) de espera
comprende las etapas de:
- h)
- vigilar el transcurso (119, 120) de un periodo de tiempo mínimo predeterminado (Tmin),
- i)
- vigilar (117) la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento,
- j)
- vigilar (120, 121) el transcurso de un periodo de tiempo máximo predeterminado (Tmax),
en el que la ejecución de la etapa d) tiene
lugar lo más tarde en el tiempo entre el momento de recepción (117)
de la señal de solicitud de final de desplazamiento y el transcurso
(119) de un periodo de tiempo mínimo predeterminado (Tmin), si la
recepción (117) de la señal de solicitud de final de desplazamiento
precede en el tiempo el transcurso (121) del periodo de tiempo
máximo predeterminado (Tmax), o si no después del transcurso (121)
del periodo de tiempo máximo predeterminado (Tmax) si éste precede
la recepción (117) de la señal de de solicitud de final de
desplazamiento.
14. Método según una cualquiera de les
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que comprende la etapa de ajustar (205) un valor de la susodicha o
de cada una de las susodichas posiciones de cambios de marcha o de
la susodicha o de cada una de las susodichas cantidades de exceso de
recorrido y/o del susodicho o de cada uno de los susodichos periodos
de tiempo predeterminado (T, Tmin, Tmax).
15. Cambio de marchas de bicicleta (8), que
comprende:
- -
- un accionador trasero (16) y un accionador delantero (17), presentando un motor respectivo, para desplazar, a través de un elemento de guía (14, 15), una cadena (13), en una dirección axial (A, B) con respecto a un grupo de cambio de marchas respectivo (9, 10) que comprende al menos dos coronas (11, 12) asociadas respectivamente al buje de la rueda trasera (4) y al eje de las bielas de los pedales (7) de una bicicleta (1),
\newpage
- -
- medios (40; 43-46) para generar una señal que solicita el desplazamiento de la cadena (13) desde una primera corona (11, 12) a una segunda corona (11, 12) del grupo de cambio de marchas respectivo (9, 10),
- -
- una unidad de control (40) electrónico conectada al accionador trasero (16) y al accionador delantero (17), apropiada para recibir la señal de solicitud de desplazamiento y accionar el accionador trasero o delantero (16, 17), respectivamente,
- -
- siendo apropiada la unidad de control electrónico (40) para accionar el accionador trasero o delantero (16, 17), respectivamente, para desplazar el elemento de guía (14, 15) de la cadena (13) desde la primera corona (11, 12) a una posición de cambio de marcha para la segunda corona (11, 12),
- en el que para al menos una corona (11, 12):
- -
- la susodicha posición de cambio de marcha es una posición de exceso de recorrido que es diferente de una posición a nivel de la segunda corona,
- -
- la unidad de control electrónico (40) es apropiada para accionar adicionalmente el accionador trasero o delantero (16, 17) para desplazar el elemento de guía (14, 15) de la cadena (13) desde la posición de cambio de marcha para la segunda corona (11, 12) a una posición a nivel de la segunda corona (11, 12),
- -
- y el cambio de marchas de bicicleta (8) se caracteriza por el hecho de que la unidad de control electrónico (40) comprende medios (113-114, 117-121) para comprobar al menos una condición seleccionada en el grupo formado por el transcurso de un periodo de tiempo predeterminado (T, Tmin, Tmax) vigilado por medio de un contador de tiempo y la recepción de una señal de solicitud de final de desplazamiento (117) distinta de una posible señal que indique que el elemento de guía de cadena (14, 15) se encuentra en la posición de cambio de marcha, y lleva a cabo el susodicho accionamiento adicional cuando se cumple la susodicha al menos una condición.
16. Cambio de marchas según la reivindicación
15, caracterizado por el hecho de que la susodicha posición
de cambio de marcha es una posición de cambio de marcha ascendente
para la segunda corona (11, 12) si la primera corona presenta un
diámetro más pequeño que la segunda corona, y una posición de cambio
de marcha descendente para la segunda corona (11, 12) si la primera
corona presenta un diámetro más grande que la segunda corona.
17. Cambio de marchas según la reivindicación
16, caracterizado por el hecho de que la posición de cambio
de marcha ascendente para la segunda corona (11, 12) y la posición
de cambio de marcha descendente para la segunda corona (11, 12) son
asimétricas con respecto a una posición a nivel de la segunda corona
(11, 12).
18. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-17, caracterizado por el
hecho de que la unidad de control electrónico comprende un medios de
memoria (52) apropiados para almacenar la posición de cambio de
marcha ascendente y/o la posición de cambio de marcha descendente
para al menos una segunda corona (11, 12).
19. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-18, caracterizado por el
hecho de que la unidad de control electrónico (40) comprende medios
de memoria (51) apropiados para almacenar al menos una cantidad
diferencial que representa la diferencia entre un valor
correspondiente a la posición del susodicho elemento de guía (14,
15) a nivel de al menos una corona (11, 12) y la posición de cambio
de marcha ascendente o, respectivamente, la posición de cambio de
marcha descendente para la susodicha al menos una corona (11,
12).
20. Cambio de marchas según la reivindicación 18
ó 19, caracterizado por el hecho de que la unidad de control
electrónico (40) comprende medios de memoria (49, 50) apropiados
para almacenar información que representa el valor correspondiente a
la posición del susodicho elemento de guía (14, 15) a nivel de cada
corona (11, 12).
21. Cambio de marchas (8) según una de las
reivindicaciones 16-20, caracterizado por el
hecho de que comprende un contador trasero y un contador delantero
(47, 48) que indican la posición del elemento de guía (14, 15) de la
cadena (13) con respecto al grupo de cambio de marchas trasero y
delantero (9, 10) respectivamente.
22. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-21, que comprende medios (18,
19) para detectar la posición del accionador trasero (16) y del
accionador delantero (17), respectivamente, y proporcionarla a la
unidad de control electrónico (40), que comprenden un transductor
trasero (18) y un transductor delantero (19).
23. Cambio de marchas según la reivindicación
22, caracterizado por el hecho de que la unidad de control
electrónico (40) acciona el accionador trasero o delantero (16, 17),
respectivamente, de un modo controlado por retroalimentación por la
posición detectada por los medios de detección de posición (18,
19).
24. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 21 ó 22, caracterizado por el hecho de que
los motores de los accionadores trasero y delantero (16, 17) son
motores paso a paso y un desplazamiento de un paso o de un entero
múltiple de pasos del accionador trasero o delantero (16, 17)
corresponde a un incremento unitario o disminución unitaria del
contador trasero o delantero (47, 48).
25. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-24, caracterizado por el
hecho de que comprende una tarjeta de circuito impreso de
alimentación (30) dispuesta entre la unidad de control electrónico
(40) y los accionadores trasero y delantero (16, 17).
26. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-25, caracterizado por el
hecho de que la unidad de control electrónico (40) comprende al
menos un microcontrolador realizado con tecnología
C-MOS.
27. Cambio de marchas según una de las
reivindicaciones 16-26, caracterizado por el
hecho de que la unidad de control electrónico (40) es de tipo
distribuido y comprende varios microcontroladores a nivel de una
unidad de visualización (60) y/o a nivel de una unidad que controla
los medios de entrada de datos manual (43-47,
61-63) y/o a nivel de una tarjeta de circuito
impreso de alimentación (30).
28. Cambio de marchas según la reivindicación
27, caracterizado por el hecho de que la unidad de
visualización (60) se puede desmontar.
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