l'OR deve essere raggruppato e messo in AND con categoria.
codice:
if($categoria == "bicicletta" AND ($tipo == "" OR $modello == "") )
altrimenti per le priorita' degli operatori diventa

$categoria == "bicicletta" AND $tipo == ""

OR

$modello == ""

Quindi ti renderebbe anche tutti i modelli vuoti a prescindere dalla categoria.