-
Technisches
Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebesteuerungseinrichtung
für ein
Motorrad und insbesondere eine Getriebesteuerungseinrichtung für ein Motorrad,
welche eine Steuerung einer Motorausgangsleistung in Übereinstimmung
mit einer Zahnradschaltposition zum Zeitpunkt der Durchführung der Übertragung
durchführen
kann, wodurch eine sanfte Übertragungsbeeinflussung
realisiert werden kann.
-
Technischer
Hintergrund der Erfindung
-
Bei
konventionellen Fahrzeugen, wie beispielsweise einem Motorrad, wird
eine Schaltoperation eines Getriebes zum Zeitpunkt der Durchführung der Übertragung
im Wesentlichen durch eine Drehbewegung eines Schaltpedales durchgeführt, so dass
eine Kupplung gelöst
wird. Andererseits wird bei Rennfahrzeugen eine schnellere Schaltbedienung benötigt. Wie
in der JP-A-4-12141 beschrieben, ist ein Motorrad bekannt, welche
einen Zündungszeitpunkt
in Übereinstimmung
mit einer aktuellen Schaltoperationsstartzeit des Getriebes steuert,
wodurch eine absenkende oder erhöhende
Steuerung der Motorausgangsleistung durchgeführt wird, wodurch eine schnelle
Getriebeoperation durchgeführt
werden kann, ohne dass eine Kupplungsoperation notwendig ist.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Jedoch
ist in der oben genannten JP-A-4-12141 ein Mittel vorgesehen, das
eine absenkende oder erhöhende
Steuerung der Motorausgangsleistung steuert, und das den Zündzeitpunkt als
Antwort auf eine Drosselöffnung
und eine Motorrotationsgeschwindigkeit steuert, so dass es nicht möglich ist,
ein optimale Steuerung der Motorausgangsleistung für alle Zahnradschaltpositionen durchzuführen, wodurch
Nachteile entstehen, die beispielsweise die Schwierigkeit der Durchführung einer
ruckfreien Getriebebedienung umfassen.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund dieser Nachteile
gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebesteuerungseinrichtung
für ein
Fahrzeug, wie beispielsweise ein Motorrad, zu schaffen, die dazu
in der Lage ist, eine bessere Steuerung der Motorausgangsleistung
in Übereinstimmung
mit den entsprechenden Zahnradschaltpositionen durchzuführen, so dass
eine ruckfreie Übertragung
realisiert werden kann, ohne das eine Kupplungsbetätigung notwendig ist.
-
Zur
Lösung
der oben genannten Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Getriebesteuerungseinrichtung für ein Motorrad
vor, aufweisend ein Schaltungsbedienungsteil, mittels dessen eine
Schaltoperation durchgeführt
werden kann; einen Schaltoperationsdetektor, der an einem Teil angeordnet
ist, dass in einer ineinandergreifenden Weise mit dem Schaltungsbedienungsteil
betrieben werden kann; und einen Gangschalthebel, der in ineinandergreifender Weise
mit dem Schaltungsbedienungsteil verbunden und dazu in der Lage
ist, ein Antriebsdrehmoment eines Motors durch Auswählen eines
Zahnrades aus einer Vielzahl von Zahnradschaltpositionen durch Bedienung
des Schaltungsbedienungsteiles zu übertragen, wobei die Übertragungssteuerungseinrichtung
ferner aufweist ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung der Zahnradschaltposition,
durch das eine Position der Zahnradschaltposition ermittelbar ist,
und eine Steuerungseinheit, die eine Schaltoperationsstartzeit als
Reaktion auf ein Ermittlungssignal des Schaltoperationsdetektors
bestimmt und mindestens eine Einlassluftmenge für den Motor entsprechend der
Zahnradschaltposition steuert, die durch das Ermittlungsmittel zur
Ermittlung der Zahnradschaltposition ermittelt wurde, wodurch der
Motor derart gesteuert werden kann, dass eine Ausgangsleistung des
Motors ruckfrei veränderbar
ist.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist die Getriebesteuerungseinrichtung ein Stellglied
auf, das mit dem Einlassluftmengensteuerungsmittel verbunden ist
und das Öffnen und
Schließen
des Einlassluftmengensteuerungsmittels steuert, wobei die Steuerungseinheit
das Stellglied steuert.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung führt
die Steuerungseinheit eine Öffnungssteuerung
des Einlassluftmengensteuerungsmittels durch, wenn die Steuerungseinheit eine
Herunterschaltungsstartzeit basierend auf dem Schaltoperationsdetektor
bestimmt.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung steuert die Steuerungseinheit einen Öffnungsgrad
und eine Öffnungszeit
des Einlassluftmengensteuerungsmittels nach dem Abschluss eines
Schaltwechsels bei einem Herunterschalten, so dass das Einlassluftmengensteuerungsmittel
graduell geschlossen wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Getriebesteuerungseinrichtung ferner einen
Bypasskanal, der das Einlassluftmengensteuerungsmittel überbrückt und eine
stromaufwärtige
Seite mit einer stromabwärtigen
Seite des Einlassluftmengensteuerungsmittels verbindet, und ein Öffnungs-/Schließventil,
dass an dem Bypasskanal vorgesehen ist und den Einlass der Einlassluft
durch Öffnen
und Schließen
davon steuert, wobei die Steuerungseinheit das Öffnungs-/Schließventil
steuert.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung weist der Motor eine Vielzahl von Zylindern auf und
der Bypasskanal, der das Öffnungs-/Schließventil
umfasst, ist entsprechend für jeden
Zylinder vorgesehen, und die Steuerungseinheit steuert die Anzahl
der Öffnungs/Schließventile, die
geöffnet
werden, so dass die Einlassluftmenge für den Motor gesteuert wird.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung führt
die Steuerungseinheit eine Öffnungssteuerung
der Öffnungs-/Schließventile
durch, wenn die Steuerungseinheit eine Herunterschaltungsstartzeit
basierend auf dem Schaltoperationsdetektor bestimmt.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung führt
die Steuerungseinheit eine Steuerung durch, um die Anzahl der Öffnungs-/Schließventile,
die nach dem Vollzug eines Schaltwechsels beim Herunterschalten
geöffnet
werden, graduell zu verringern, so dass die Einlassluftmenge graduell
verringert wird.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Gemäß der in
Anspruch 1 beschriebenen Erfindung wird, wenn die Schaltoperation
ermittelt wird, zumindest die Einlassluftmenge für den Motor entsprechend der
Zahnradschaltposition gesteuert. Somit ist es bei der Getriebebedienung,
die eine Kupplungsoperation unnötig
werden lässt,
möglich,
die Ausgangsleistung des Motors ruckfreier bzw. sanfter zu verändern. Da
die Einlassluftmenge im Vergleich zu einer Zündzeitpunktsteuerung gesteuert
wird, ist es möglich,
die Erhöhung
bzw. Verringerung der Motorrotationsgeschwindigkeit präziser zu
steuern, wodurch ein Übertragungsstoß, der zum
Zeitpunkt der Bedienung des Getriebes auftreten kann, reduziert werden
kann.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 2 wird das Stellglied, das das Öffnen und Schließen des Einlassluftmengensteuerungsmittels
steuert, gesteuert, und somit ist es möglich, eine optimale Steuerung der
Motorausgangsleistung in Übereinstimmung
mit den entsprechenden Zahnradschaltpositionen durchzuführen.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 3 wird die Ausgangsleistungsanstiegssteuerung des
Motors in einem Stadium durchgeführt,
in dem die Motorausgangsleistung durch die Öffnungssteuerung des Einlassluftmengensteuerungsmittels
zum Zeitpunkt des Startens des Herunterschaltens durchgeführt wird, so
dass es möglich
ist, die kupplungsfreie Bedienung zum Zeitpunkt des Herunterschaltens
durchzuführen, wobei
eine einfache Steuerung und einfache Mittel verwenden werden können. Andererseits
kann der große
Anstieg der Ausgangsleistung nicht lediglich mit der konventionellen
Zündzeitpunktsteuerung
erhalten werden, so dass es schwierig ist, die kupplungslose Bedienung
zum Zeitpunkt des Herunterschaltens durchzuführen.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 4 steuert die Steuerungseinheit einen Öffnungsgrad
und eine Öffnungszeit
des Einlassluftmengensteuerungsmittels nach dem Abschluss eines
Schaltwechsels bei einem Herunterschalten, so dass das Einlassluftmengensteuerungsmittel
graduell geschlossen wird. Selbst wenn ein Motorausgangsdrehmoment
zu den Hinterrädern
durch das Getriebe übertragen
wird, ist es möglich,
einen Stoß,
der auf die Drehmomentsschwankung zurückzuführen ist, zu reduzieren.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 5 wird die Motorausgangsleistung durch Steuerung der Öffnungs/Schließventile
des Bypasskanales als Antwort auf die entsprechenden Zahnradschaltpositionen
gesteuert, so dass es möglich
ist, die optimale Steuerung der Motorausgangsleistung in Übereinstimmung mit
den entsprechenden Zahnradschaltpositionen durchzuführen, wodurch
die Getriebebedienung, die eine Bedienung der Kupplung unnötig macht,
ruckfrei durchgeführt
werden kann.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 6 steuert die Steuerungseinheit die Einlassluftmenge
durch Steuerung der Anzahl der Öffnungs-/Schließventile, welche
geöffnet
werden, so dass es möglich
ist, die Einlassluftmengensteuerung einfacher durchzuführen. Ferner
kann eine Belastung der Steuerungseinheit ebenso reduziert werden.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 7 wird die Ausgangsleistungsanstiegssteuerung des
Motors durchgeführt,
indem die Motorausgangsleistung mit Hilfe der Öffnungssteuerung des Öffnungs-/Schließventiles
zum Startzeitpunkt des Herunterschaltens erhöht wird, so dass, im Vergleich
zu der konventionellen Zündzeitpunktsteuerung,
es möglich
ist, eine starke Erhöhung
der Ausgangsleistung zu erzielen. Da relativ kleine Öffnungs-/Schließventile
verwendet werden können,
kann das Öffnen
und Schließen
der Öffnungs-/Schließventile
schnell durchgeführt
werden, wodurch eine schnellere Motorausgangsleistungssteuerung
und Übertragung
realisiert werden kann.
-
Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 8 führt die
Steuerungseinheit eine Steuerung zum graduellen Verringern der Anzahl
von Öffnungs-/Schließventilen
durch, welche nach dem Abschluss eines Schaltwechsels beim Herunterschalten
geöffnet
werden. Selbst wenn das Motorausgangsdrehmoment über das Getriebe zu den Hinterrädern übertragen wird,
ist es möglich,
den Stoß,
der auf die Drehmomentschwankung zurückzuführen ist, abzuschwächen.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine Ansicht, die den gesamten Aufbau eines Motorrades gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 ist
eine Draufsicht auf eine Schalteinrichtung.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht eines Zahnradgetriebes.
-
4 ist
eine Querschnittsansicht eines oberen Abschnittes eines Motors eines
Motorrades gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und eine Seitenansicht eines unteren
Abschnittes des Motors.
-
5 ist
eine Ansicht, die den Aufbau eines Drosselkörpers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
6 ist
eine Querschnittsansicht einer Drosselsteuerungseinrichtung.
-
7 ist
eine perspektivische Darstellung, die den Aufbau der Drosselsteuerungseinrichtung veranschaulicht.
-
8 ist
ein Diagramm für
die Solldrosselöffnung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
9 ist
eine Datentabelle bezüglich
der Drosselöffnung,
Zeit und Schwächungsverhältnis gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
10 ist
eine Ansicht, die einen Operationsstatus eines Drosselventils zum
Zeitpunkt der Durchführung
einer Stellgliedsteuerung durch eine Steuerungseinheit zeigt.
-
11 ist
ein Ablaufdiagramm, die die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
12 ist
eine Ansicht, die die Ausgangssignale von einem Schaltoperationsdetektor
und einem Schaltpedaloperationsdetektor.
-
13 ist
ein weiteres Ablaufdiagramm, dass die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
14 ist
eine Ansicht, die den Aufbau eines Motors, welcher eine Bypasseinrichtung
umfasst, gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
15 ist
ein Diagramm für
eine benötigte Einlassluftmenge
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
16 ist
eine Datentabelle bezüglich
der Anzahl der Öffnungs-/Schließventile
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
18 ist
eine Ansicht, die den Aufbau einer Bypasseinrichtung gemäß einer
Modifikation der zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
-
19 ist
eine Datentabelle für
die Anzahl der Öffnungs/Schließventile
gemäß einer
Modifikation der zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
20 ist
eine Ansicht, die den Aufbau einer Bypasseinrichtung gemäß einer
zweiten Modifikation der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
-
Beste Ausführungsform
der Erfindung
-
Nachstehend
werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
Zunächst wird
der schematische Aufbau eines beispielhaften Motorrades erläutert, an
dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, wobei dies
unter Bezugnahme auf 1 erfolgt. 1 zeigt
eine Seitenansicht des Motorrades, das eine Getriebesteuerungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist. Das Motorrad 10 weist ein Paar von
linken und rechten Hauptrahmen 12,12 auf (lediglich
das Bezugszeichen 12 auf der Seite des Betrachters ist
in der Zeichnung dargestellt), die nach hinten und unten in schräg gestellter
Weise ragen, und ein V-Motor 13 ist an den unteren Abschnitten
dieser Hauptrahmen 12,12 angeordnet. Ein Schwenkarm 15 ist
mit Hilfe einer Drehachse 14 vertikal schwenkbar an hinteren Abschnitten der
Hauptrahmen 12,12 angeordnet. Ein oberes Ende
einer hinteren Dämpfungseinheit 16 ist an
einem oberen Abschnitt eines vorderen Abschnittes des Schwenkarmes 15 angeordnet,
und ein Hinterrad 17 ist an einem hinteren Endabschnitt
des Schwenkarmes 15 angeordnet. Ein unteres Ende der hinteren
Dämpfungseinheit 16 ist
an einem unteren Endabschnitt des hinteren Abschnittes des Hauptrahmens 12 mit
Hilfe eines Verbindungsteiles 18 angeordnet. Auspuffrohre 23 bis 25,
die für
entsprechende Zylinder des Motors 13 vorgesehen sind, erstrecken
sich von den Zylinderköpfen 21 vor
dem Motor 13 nach hinten. Diese Auspuffrohre 23 bis 25 sind zunächst zusammengeführt und
anschließend
mit einem linken Schalldämpfer 26 verbunden,
der aus der Perspektive des Lesers an einer Vorderseite angeordnet
ist. Andererseits erstrecken sich die Auspuffrohre 31, 32,
welche für
die entsprechenden Zylinder vorgesehen sind, von einem Zylinderkopf 28 nach hinten,
der an einer hinteren Seite des Motors 13 angeordnet ist.
Ferner sind diese Auspuffrohre 31, 32 konvergierend
angeordnet und anschließend
mit einem hinteren Schalldämpfer 33 verbunden,
der an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers befestigt ist. Eine Sitzverkleidung 34,
welche auch als Sitz fungiert, erstreckt sich ausgehend von oberen
Abschnitten des Hauptrahmens 12,12 nach hinten.
Ein Treibstofftank 35 ist im Innern der Sitzverkleidung 34 angeordnet.
-
Der
Motor 13 ist derart ausgebildet, dass ein Drosselkörper 38 zwischen
den Zylinderköpfen 21, 28 angeordnet
ist, und eine Getriebesteuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist an dem Drosselkörper 38 angeordnet.
In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 41 eine Vordergabel, welche
rotierbar an dem Kopfrohr 11 angeordnet ist, das Bezugszeichen 42 ein
Vorderrad, welches an einem unteren Ende der Vordergabel 41 angeordnet ist,
das Bezugszeichen 43 ein vorderes Schutzblech, das das
Vorderrad 42 von oben abdeckt, das Bezugszeichen 44 eine
obere Verkleidung, das Bezugszeichen 45 eine mittlere Verkleidung,
das Bezugszeichen 46 eine untere Verkleidung, das Bezugszeichen 48 einen
Kühler,
das Bezugszeichen 51 eine Tankabdeckung und das Bezugszeichen 68 eine
Schalteinrichtung.
-
2 zeigt
ein spezifisches Beispiel der oben genannten Schalteinrichtung 61.
Die Schalteinrichtung 61 ist derart ausgebildet, dass ein
Hochschalten durchgeführt
wird, wenn ein Schaltpedal 60, also ein Schaltungsbedienungsteil,
in Richtung des Pfeils X getreten wird, und ist weiterhin derart
ausgebildet, dass ein Herunterschalten durchgeführt wird, wenn das Schaltungsbedienungsteil
in eine Richtung rotiert wird, die dem Pfeil X entgegengesetzt ist.
Das Schaltpedal ist annähernd
L-förmig
ausgebildet und umfasst einen Trittabschnitt 60a an einem
Ende davon und einen gekrümmten
Abschnitt, der an dem Fahrzeugkörper
des Motorrades mit Hilfe eines Schaftes 62 abgestützt ist.
Die Schalteinrichtung 61 umfasst einen rotierbaren Arm 64,
dessen proximales Ende an einem Schaltschaft 63 befestigt
ist, der drehbar an einem Kurbelgehäuse (siehe 4)
abgestützt
ist, und ein Verbindungsglied 65, das das Schaltpedal 60 und
den rotierbaren Arm 64 verbindet. Bei der Schalteinrichtung 61 mit
dem vorbeschriebenen Aufbau wird eine Schalttrommel 157 (siehe 4)
rotierend angetrieben, die mit dem Schaltschaft 63 mit
Hilfe eines Verbindungsmechanismus verbunden ist, wodurch die Schaltungsbedienung
durchgeführt
wird. In dieser Ausführungsform ist
ein Schaltoperationsdetektor SA an dem Verbindungsglied 65 vorgesehen,
dass in ineinandergreifender Weise mit dem Schaltpedal 60 betrieben
wird.
-
3 zeigt
ein Zahnradgetriebe 154, welches im Innern des Motors 13 angeordnet
ist. Das Zahnradgetriebe 154 ist als Getriebe für 6 Zahnradschaltpositionen
ausgebildet und der generelle Aufbau des Getriebes für 6 Zahnradschaltpositionen
ist in 3 gezeigt. In einem Kurbelgehäuse 171 des Zahnradgetriebes 154 ist
eine Hauptwelle 155, die mit einer Kurbelwelle 163 (siehe 4)
durch einen Kraftübertragungsmechanismus
(nicht in der Fig. dargestellt) verbunden ist, eine Gegenwelle 156,
welche mit dem Hinterrad über
einen Kettenantriebsmechanismus (nicht in der Fig. dargestellt)
verbunden ist und eine Schalttrommel 157 (siehe 4)
vorgesehen, wobei diese parallel zueinander angeordnet und um ihre
Achsen rotierbar sind. Schieberführungsschäfte 158, 159 (siehe 4)
sind parallel zu diesen Wellen 155, 156, 157 angeordnet,
und zwischen der Hauptwelle 155 und der Gegenwelle 156 sind
Getriebezüge 172a, 172b, 172c, 172d, 172e, 172f zwischenliegend
angeordnet, welche die erste, zweite, dritte, vierte, fünfte und
die sechste Zahnradschaltposition begründen. Ferner sind Gangschalthebel 160, 161 (siehe 4),
die individuell mit Schaltzahnrädern 173, 174, 175 verbunden
sind, in gleitender Weise auf dem Schieberführungsschaft 158, 159 in axialer
Richtung befestigt, und Führungsstifte
(nicht in der Fig. gezeigt), welche auf diesen Gangschalthebeln 160, 161 in
hervorstehender Weise angeordnet sind, sind mit entsprechenden Führungsnuten
(nicht in der Fig. dargestellt) in Eingriff, die in einer äußeren Peripherie
der Schalttrommel 157 in einer relativ beweglichen Weise
ausgebildet sind. Der Schaltschaft 63 (siehe 2)
und die oben genannte Schalttrommel 157 sind mit Hilfe
eines konventionellen, wohlbekannten Verbindungsmechanismus miteinander
verbunden. Wenn eine Schaltung mit Hilfe des Schaltpedales 60 durchgeführt wird,
so werden die Gangschalthebel 160, 161 aufgrund
der intermittierenden Rotationsbewegung der Schalttrommel für jeden
gegebenen Schaltwinkel selektiv gleitend angetrieben, so dass einer
der oben genannten entsprechenden Getriebezüge 172a bis 172f selektiv
eingesetzt wird. An einem Schaftendabschnitt der Schalttrommel 157 ist
ein Schalttrommeloperationsdetektor SB angeordnet,
welcher die Schaltoperation als Antwort auf einen Rotationswinkel
ermittelt, d.h., ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung der Zahnradschaltposition
(siehe 4).
-
4 ist
eine Querschnittsansicht (obere Seite) und eine Seitenansicht (untere
Seite) des Motors 13. Der Motor 13 ist ein V-Motor
mit mehreren Zylindern, der eine vordere und hintere Reihenanordnung
Ef, Er aufweist, die V-förmig
angeordnet sind. Bei der vorderen Reihenanordnung Ef sind die Zylinder
Cy, die jeweils nach vorne geneigt und seitlich zueinander angeordnet
sind, parallel angeordnet, während
bei der hinteren Reihenanordnung Er die Zylinder Cy, die jeweils
nach hinten geneigt und seitlich zueinander angeordnet sind, parallel
angeordnet sind. Zwischen Kolben 141, welche innerhalb
der entsprechenden Zylinder Cy befestigt sind, und unteren Oberflächen der
entsprechenden Zylinderköpfe 142 der
vorderen und hinteren Reihenanordnungen Ef, Er sind Verbrennungskammern 143 ausgebildet.
Ein Einlassluftkanal 144 und ein Auslasskanal 145 münden in
jede Verbrennungskammer 143, und Öffnungsabschnitte dieser Kanäle 144, 145 werden durch
ein Einlassventil 146 und ein Auslassventil 147 geöffnet oder
geschlossen, welche in ineinandergreifender Weise mit der Kurbelwelle
des Motors 13 betrieben werden.
-
Ein
stromaufwärtiges
Ende des Einlassluftkanales 144 steht mit der umgebenden
Atmosphäre über einen
Luftfilter AC (siehe 14) in Verbindung, und in der
Mitte des Einlassluftkanales 144 ist ein Drosselventil
Vs vorgesehen, welches in einer ineinandergreifender Weise mit der
Drosselbedienung geöffnet
oder geschlossen wird. Aufgrund dieses Drosselventiles Vs wird eine
Einlassluftmenge für
den entsprechenden Zylinder Cy (d.h., für die Verbrennungskammer 143)
gesteuert.
-
An
einer unteren Endoberfläche
des Kurbelgehäuses 171 ist
eine Ölwanne 151 befestigt.
Eine hintere Seite und eine untere Seite einer Trennwand 152 und
die Innenseite der Ölwanne 151 definieren einen
kontinuierlichen Freiraum. Ein Freiraum, der an einer hinteren Seite
der Trennwand 152 ausgebildet ist, definiert eine Getriebekammer 153 und
eine Mehrscheibenreibkupplung (nicht in der Fig. dargestellt) und
ein Zahnradgetriebe 154 mit konstantem Zahneingriff sind
aufgenommen. In der Getriebekammer 153 sind die Hauptwelle 155,
die Gegenwelle 156, die Schalttrommel 157, die
Schieberführungsschäfte 158, 159 des
Getriebes, das sich in seitliche Richtung erstreckt, angeordnet.
Die Hauptwelle 155 des Zahnradgetriebes wird mit Hilfe
von Zahnrädern angetrieben,
die an einem Endabschnitt der Kurbelwelle 163 und der Mehrscheibenreibkupplung
angeordnet sind. Sechs Zahnräder
sind jeweils auf der Hauptwelle 155 und der Gegenwelle 156 angeordnet und
bilden das Zahnradgetriebe 154 aus. Auf den Schieberführungsschäften 158, 159 sind
die Gangschalthebel 160, 161 abgestützt, welche
die axialbeweglichen Zahnräder
auf der Hauptwelle 155 und der Gegenwelle 156 des
oben genannten Getriebes bewegen, und die Gangschalthebel 160, 161 werden axial
mit Hilfe von Stiften angetrieben, welche mit den Nuten in der Schalttrommel
in Eingriff stehen, die in hervorstehender Weise an einem Nabenabschnitt des
Gangschalthebels angeordnet ist. Der Schalttrommeloperationsdetektor
SB ist an einem Schaftendabschnitt der Schalttrommel 157 angeordnet.
Der Schalttrommeloperationsdetektor SB ermittelt
nicht nur die oben genannte Schaltoperation, sondern auch die Zahnradschaltpositionen.
-
5 ist
eine rechte Seitenansicht des oben genannten Drosselkörpers 38.
Ein vorderer Drosselabschnitt 71 ist integral auf einer
Drosselbasis 72 ausgebildet, während ein hinterer Drosselabschnitt 75 integral
auf einer Drosselbasis 76 ausgebildet ist.
-
Der
Drosselkörper 38 wird
von einer Einrichtung gebildet, in der ein vorderer Ventilschaft 79 dazu in
der Lage ist, den entsprechenden vorderen Drosselabschnitt 71 zu
durchdringen, ein hinterer Ventilschaft 80 dazu in der
Lage ist, einen entsprechenden hinteren Drosselabschnitt 75 zu
durchdringen, und eine Drosselventilöffnungssteuerungseinrichtung 84 (nachstehend
als Drosselsteuerungseinrichtung 84 bezeichnet) mit dem
vorderen Ventilschaft 79 und dem hinteren Ventilschaft 80 mit
Hilfe eines Verbindungsmechanismus 83 verbunden ist, der
ein Verbindungsteil darstellt.
-
Die
Drosselsteuerungseinrichtung 84 ist auf einem Verbindungsteil
(nicht in der Fig. dargestellt) angeordnet, welches an der Drosselbasis 72 vorgesehen
ist. Das Bezugszeichen 85 bezeichnet einen Leitungsverbindungsabschnitt,
welcher mit einer Treibstoffpumpe (nicht in der Fig. dargestellt) über eine
Treibstoffleitung (nicht in der Fig. dargestellt) verbunden ist,
und das Bezugszeichen 86 bezeichnet einen Drosselöffnungssensor,
welcher den Öffnungsgrad
des Drosselventiles Vs (siehe 4) ermittelt,
indem dieser mit einem Endabschnitt des hinteren Ventilschaftes 80 verbunden
ist. Die Drosselsteuerungseinrichtung 84 umfasst einen
Ausgangsschaft 87, welcher bei der Bedienung eines Drosselgriffes,
der an einem Handgriff ausgebildet ist, rotiert wird, und einen
Verbindungsmechanismus 83, der mit dem Ausgangsschaft 87 verbunden
ist.
-
Der
Verbindungsmechanismus 83 wird von einem ersten Armteil 88,
welcher an einem Endabschnitt des Ausgangsschaftes 87 angeordnet
ist, einem ersten Verbindungsglied 89, dessen eines Ende
an dem ersten Armteil 88 angeordnet ist, einem zweiten
Armteil 90, das mit einem anderen Ende des ersten Verbindungsgliedes 89 verbunden
und an einem Endabschnitt des vorderen Ventilschaftes 79 angeordnet
ist, einem zweiten Verbindungsglied 91, dessen eines Ende
mit dem zweiten Armteil 90 verbunden ist, und einem dritten
Armteil 92 gebildet, das mit einem anderen Ende des zweiten
Verbindungsgliedes 91 verbunden und ebenfalls an dem hinteren Ventilschaft 80 angeordnet
ist.
-
Das
zweite Armteil 90 ist ein integriert ausgebildetes Teil,
welches von einem vorderen Armabschnitt 93, der mit dem
ersten Verbindungsglied 89 verbunden ist, und einem hinteren Armabschnitt 94 gebildet
ist, der mit dem zweiten Verbindungsglied 91 verbunden
ist. Eine Armlänge L1
des hinteren Armabschnittes 94 ist gleich einer Armlänge L2 des
dritten Armteiles 92. Unter Berücksichtigung dieser Armlängen L1,
L2, der Winkel der hinteren Armabschnitte 94 und des dritten
Armteiles 92 und einer Gesamtlänge des zweiten Verbindungsgliedes 91 ist
die Differenz zwischen den Rotationswinkeln des vorderen Ventilschaftes 79 und
des hinteren Ventilschaftes 80 gering innerhalb eines Bereiches
gewählt,
bei dem diese Winkel klein sind.
-
In
der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 95 eine Mittellinie,
welche die Mitte des Einlassluftkanales des vorderen Drosselabschnitts 71 passiert, während das
Bezugszeichen 96 eine Mittellinie bezeichnet, welche die
Mitte des Einlassluftkanales des hinteren Drosselabschnitts 75 passiert.
Diese Mittellinien 95, 96 sind schräggestellt,
so dass die oberen Seiten davon nahe beieinander liegen. Durch Schrägstellung
dieser Mittellinien 95, 96 ist es möglich, die
Ausdehnung eines oberen Abschnittes des Drosselkörpers 38 in Längsrichtung
gering zu halten.
-
Die
Bezugszeichen 97, 98 bezeichnen Fußabschnitte,
die an der Drosselsteuerungseinrichtung 84 zur Befestigung
der Drosselsteuerungseinrichtung 84 an einem Verbindungsteil
angeordnet sind, welches den vorderen Drosselabschnitt 71 und
den hinteren Drosselabschnitt 75 verbindet. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet
ein Stellglied (Antriebsmotor).
-
6 ist
eine Querschnittsansicht der Drosselsteuerungseinrichtung 84 und
ebenso eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 5-5 in 5.
Eine Drosselsteuerungseinrichtung 84 wird gebildet von einer
Trommel 100, welche mit einem Drosselgriff (nicht in der
Fig. dargestellt) mit Hilfe eines Kabels verbunden ist, einem Antriebsschaft 101,
welcher an der Trommel 100 als ein rotierbarer Schaft angeordnet
ist, einer Kraftübertragungseinrichtung 102,
welche mit dem Antriebsschaft 101 verbunden ist, dem oben
genannten Ausgangsschaft 87, welcher von der Kraftübertragungseinrichtung 102 gehalten
ist, dem Verbindungsmechanismus 83 (siehe 5),
welcher mit dem Ausgangsschaft 87 verbunden ist, einem Zwischenzahnrad 104,
das mit einem großen
Zahnrad 103 in Eingriff steht, das an der Kraftübertragungseinrichtung 102 angeordnet
ist, dem Antriebszahnrad 105, welches mit dem Zwischenzahnrad 104 in
Eingriff steht, einem Stellglied 106, welches mit dem Antriebszahnrad 105 verbunden
ist, und einem Aufnahmegehäuse 127,
welches den Großteil
des Antriebsschafts 101, der Kraftübertragungseinrichtung 102,
des Ausgangsschaftes 87, des Zwischenzahnrades 104,
des Antriebszahnrades 105 und des Stellgliedes 106 aufnimmt.
-
Die
Trommel 100 umfasst eine Kabelnut 108, in der
das Kabel gewunden ist, und eine Torsionsschraubenfeder 109 ist
zwischen der Trommel 100 und dem Aufnahmegehäuse 107 angeordnet.
Die Torsionsschraubenfeder 109 stellt ein Teil dar, welches
eine elastische Kraft zum Zurückführen der Trommel 100 in
die Richtung erzeugt, die der Richtung, in die der Drosselgriff
rotiert wird, entgegengesetzt ist, das bedeutet, auf der Seite,
so dass das Drosselventil Vs (siehe 4) geschlossen
wird. Der Antriebsschaft 101 ist rotierbar in dem Aufnahmegehäuse 107 mit
Hilfe von Lagern 110 angeordnet und weist ein eingangseitiges
Kegelrad 111 auf, dass integral mit einem Endabschnitt
davon ausgebildet ist.
-
Die
Kraftübertragungseinrichtung 102 umfasst
einen geteilten Gehäuseabschnitt 114,
der rotierbar an dem Aufnahmegehäuse 107 mit
Hilfe von Lagern 112, 113 angeordnet ist, einen
kreuzförmigen Stützschaft 115,
welcher an dem Gehäuseabschnitt 114 angeordnet
ist, kleine Kegelräder 116,
welche rotierbar an dem Stützschaft 115 angeordnet
sind und das oben genannte antriebsseitige Kegelrad 111 und das
ausgangsseitige Kegelrad 117, welche mit diesen kleinen
Kegelrädern 116 in
Eingriff stehen.
-
Der
Gehäuseabschnitt 114 bildet
ein Teil aus, welches rotierbar an dem Antriebsschaft 101 mit
Hilfe eines Lagers 118 angeordnet ist und zur selben Zeit rotierbar
an dem Ausgangsschaft 87 mit Hilfe eines Lagers 119 angeordnet
ist. Der Gehäuseabschnitt 114 wird
von einem Gehäuseabschnittkörper 120 gebildet,
der es ermöglicht,
dass das oben genannte große
Zahnrad 103 integral darauf ausgebildet ist und den Stützschaft 115 unterstützt, und
ein Abdeckungskörper 121,
welcher an der antriebsschaftseitigen Seite vorgesehen ist, um einen Öffnungsabschnitt
des Gehäuseabschnittskörpers 120 zu
verschließen.
Das Bezugszeichen 122 bezeichnet Schrauben, welche einen
Abdeckungsabschnitt 121 an dem Gehäuseabschnittskörper 120 befestigen.
-
Das
ausgangsseitige Kegelrad 117 ist integral an dem Ausgangsschaft 87 ausgebildet.
Das Zwischenzahnrad 104 ist ein Teil, welches mit Hilfe von
Lagern 123, 123 rotierbar an dem Aufnahmegehäuse 107 befestigt
ist. Das Antriebsrad 105 stellt ein Teil dar, welches mit
Hilfe eines Lagers 124 rotierbar an dem Aufnahmegehäuse 107 angeordnet
ist und das mit einem Rotationsschaft 125 des Stellgliedes 106 unter
Verwendung von Schrauben 126 verbunden ist.
-
Das
Stellglied 106 ist von einem Motorgehäuse 127 abgedeckt
und zusammen mit dem Motorgehäuse 127 unter
Verwendung herkömmlicher Schrauben 128 an
dem Aufnahmegehäuse 107 befestigt.
Das Aufnahmegehäuse 107 wird
durch Verbinden eines ersten Gehäuses 179 und
eines zweiten Gehäuses 130 unter
Verwendung von Schrauben 131 ausgebildet.
-
Eine
Achse 101a des Antriebsschaftes 101 und eine Achse 87a des
Ausgangsschaftes 87 sind auf einer geraden Linie ausgebildet.
Der Rotationsschaft 125 des Stellgliedes 106 ist
parallel zu dem oben genannten Antriebsschaft 101 und Ausgangsschaft 87 angeordnet.
Das Stellglied 106, das eine zylindrische Form aufweist
und in Richtung des Rotationsschaftes 125 ausgestreckt
ist, ist parallel zu dem Antriebsschaft 101 und dem Ausgangsschaft 87 angeordnet.
-
Das
Bezugszeichen 132 bezeichnet eine Schraubenmutter, welche
die Trommel 100 an dem Antriebsschaft 101 befestigt,
das Bezugszeichen 133 bezeichnet ein Lager, welches zwischen
einem Endabschnitt des Ausgangsschaftes 87 und einem Endabschnitt
des zweiten Gehäuses 130 zur
rotierbaren Abstützung
des Ausgangsschaftes 87 angeordnet ist, das Bezugszeichen 134 bezeichnet
eine Manschette, welche zwischen dem Lager 179 und dem Lager 133 und
um den Ausgangsschaft 87 angeordnet ist, das Bezugszeichen 135 bezeichnet
einen ringförmigen
Abstandshalter, welcher zwischen dem Lager 133 und dem
ersten Armteil 88 und um den Ausgangsschaft 87 angeordnet
ist, das Bezugszeichen 136 bezeichnet eine Schraubenmutter,
welche das erste Armteil 88 an einem distalen Ende des
Ausgangsschaftes 87 befestigt und das Bezugszeichen 137 bezeichnet
Anschlusskabel, welche das Stellglied 106 mit Elektrizität versorgen.
-
Der
Betrieb der Drosselsteuerungseinrichtung 84 wird nachstehend
beschrieben. Wenn der Drosselgriff in Richtung einer Seite rotiert
wird, so dass das Drosselventil geöffnet ist, so wird die Rotation
des Drosselgriffes über
das Kabel auf die Trommel 100 übertragen.
-
Wird
das Stellglied 106 gestoppt, so wird auch das große Zahnrad 103,
welches mit dem Antriebsrad 105 über das Zwischenzahnrad 104 in
Eingriff steht, in einem gestoppten Stadium gehalten. Wird der Antriebsschaft 110,
welcher mit der Trommel 100 verbunden ist, in diesem Stadium
rotiert, so wird die Rotation des Antriebsschaftes 101 auf
die kleinen Kegelräder 116 von
den eingangsseitigen Kegelrädern 111 und
danach von den kleinen Kegelrädern 116 zu
den ausgangsseitigen Kegelrädern 117 übertragen,
so dass der Ausgangsschaft 87 rotiert wird. Da die kleinen
Kegelräder 116 um
ihre Achsen rotiert werden, wird der Ausgangsschaft 87 mit der
selben Geschwindigkeit wie der Antriebsschaft 101 rotiert,
wobei die Rotationsrichtung der Rotationsrichtung des Antriebsschaftes 101 entgegengesetzt
ist.
-
Wenn
das Stellglied 106 derart bedient wird, dass der Rotationsschaft 125 des
Stellgliedes 106 in die selbe Rotationsrichtung wie der
Antriebsschaft 101 gedreht wird (d.h., die Richtung, die
der Rotationsrichtung des Ausgangsschaftes 87 entgegengesetzt
ist), so wird das große
Zahnrad 103 in der selben Richtung wie der Antriebsschaft 101 rotiert,
so dass die kleinen Kegelräder 116 gedreht
werden, während
diese um ihre Achsen drehen, wodurch die Rotation des Ausgangsschaftes
langsamer als die Rotation des Antriebsschaftes 101 wird.
-
Wird
der Rotationsschaft 125 des Stellgliedes 106 demgegenüber in der
Rotationsrichtung rotiert, die der Rotationsrichtung des Antriebsschaftes 101 entgegengesetzt ist
(d.h., in der selben Richtung wie der Ausgangsschaft 87),
so wird das große
Zahnrad 103 in der Richtung rotiert, die der Rotationsrichtung
des Antriebsschaftes 101 entgegengesetzt ist, so dass die
kleinen Kegelräder 116 gedreht
werden, während
diese über
ihre eigenen Achsen gedreht werden, wodurch die Rotation des Ausgangsschaftes 87 schneller
als die Rotation des Antriebsschaftes 101 wird.
-
Die
Rotationsrichtung und die Rotationsgeschwindigkeit des oben genannten
Stellgliedes 106 werden als Antwort auf Steuerungssignale
von einer Steuerungseinheit 140 (siehe 7)
bestimmt. Beim Durchführen
der Herunterschaltungssteuerung wird die Rotationsrichtung und die
Rotationsgeschwindigkeit des Stellgliedes 106 unter Benutzung
einer Datentabelle bestimmt, die später unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben
wird und die in der Steuerungseinheit 140 gespeichert ist.
Die Steuerungseinheit 41, wie sie in 7 gezeigt
ist, wird mit einer Motorrotationsgeschwindigkeit Ne, den Ermittlungssignalen
von dem Schaltoperationsdetektor SA, den
Ermittlungssignalen des Schalttrommeloperationsdetektors SB und ähnlichen
Signalen versorgt. Die Herunterschaltungssteuerung wird später eingehender
unter Bezugnahme auf die 11 und 13 erläutert.
-
7 ist
eine perspektivische Darstellung der Drosselsteuerungseinrichtung 84.
Der Antriebsschaft 101 ist an der Trommel 100 befestigt,
welche das Aufwickeln des Kabels 138 in der Kabelnut 108 davon
ermöglicht,
und der Ausgangsschaft 87 ist mit Hilfe der Kraftübertragungseinrichtung 102 mit
dem Antriebsschaft 101 verbunden. Das erste Armteil 88 ist
an dem distalen Ende des Ausgangsschaftes 87 angeordnet,
während
ein Ende des ersten Verbindungsgliedes 89 an dem ersten
Armteil 82 schwenkbar befestigt ist. An dem vorderen Ventilschaft 79, an dem
das Drosselventil Vs befestigt ist, ist das zweite Armteil 90 angeordnet,
während
ein anderes Ende des ersten Verbindungsgliedes 89 an dem
vorderen Armabschnitt 93 des zweiten Armteiles 90 angeordnet
ist. Ein Ende des zweiten Verbindungsgliedes 91 ist an
dem hinteren Armabschnitt 94 des zweiten Armteiles 90 befestigt,
während,
nach dem Anbringen des Drosselventiles Vs, das dritte Armteil 92 und der
Drosselöffnungssensor 86 an
einem Endabschnitt des Ventilschaftes 80 angeordnet sind. Ein
anderes Ende des zweiten Verbindungsgliedes 91 ist an dem
dritten Armteil 92 angeordnet, das Antriebszahnrad 105 steht
mit dem großen
Zahnrad 103 der Kraftübertragungseinrichtung 102 mit
Hilfe des Zwischenzahnrades 104 in Eingriff und der Rotationsschaft 125 des
Stellgliedes ist mit dem Antriebszahnrad 105 verbunden.
Das Bezugszeichen 139 bezeichnet einen Trommelwinkelsensor,
welcher mit der Trommel 100 verbunden ist, um einen Rotationswinkel
der Trommel 100 zu ermitteln, wobei der Rotationswinkel
der Trommel 100 ein Wert ist, welcher proportional zu einem
Rotationswinkel des Drosselgriffes ist.
-
Obwohl
in der vorliegenden Ausführungsform
eine Ventilklappe als Drosselventil eingesetzt wird, so ist das
Drosselventil nicht auf eine Ventilklappe beschränkt. So kann das Drosselventil
beispielsweise als Absperrschieber ausgebildet sein, der einen Querschnitt
des Einlassluftkanales als Antwort auf einen Rotationswinkel des
Ventilschaftes verändert,
indem der Absperrschieber den Einlassluftkanal durchquert, wenn
der Ventilschaft rotiert wird.
-
Nachstehend
wird die Funktionsweise und die Betriebsweise der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 erläutert. 8 zeigt
eine Tabelle (Tabelle für
die Sollanfangsdrosselöffnung),
welche verwendet wird, um eine Sollanfangsdrosselöffnung (θin) zu erhalten,
wenn das Herunterschalten basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit
(Ne) des Motors durchgeführt
wird. Die Motorrotationsgeschwindigkeit ist auf der X-Achse und die Sollanfangsdrosselöffnungen
für die
entsprechenden Zahnradschaltpositionen sind auf der Y-Achse eingetragen.
Aus der Tabelle geht hervor, dass, wenn die Rotationsgeschwindigkeit
des Motors Neo ist, dass dann die Sollanfangsdrosselöffnung in
der dritten Geschwindigkeit θin3
wird.
-
Als
nächstes
zeigt 9 eine Datentabelle für die Drosselöffnung,
die Zeit und das Schwächungsverhältnis zur
Reduzierung eines Stoßes,
der auf die Drehmomentschwankungen zum Zeitpunkt der Durchführung des
Herunterschaltens zurückzuführen ist,
soweit dies möglich
ist. Die Datentabelle umfasst Zahnradschaltpositionen (Geschwindigkeiten)
und einen ersten, einen zweiten ... bis nten Abschnitt, wobei jedes
Segment von einer Drosselöffnung θin, einer
Abschnittszeit tn, einem Schwächungsverhältnis an
gebildet wird. Bezugnehmend auf beispielsweise den Fall der dritten
Geschwindigkeit ist die Drosselöffnung θin, die
Abschnittszeit tn, das Schwächungsverhältnis an
in dem ersten Abschnitte θin3-I,
tin3-I, αin3-I.
Die Drosselöffnung θin, die
Abschnittszeit tn, das Schwächungsverhältnis an in
dem zweiten Abschnitt wird θin3-II,
tin3-II bzw. αin3-II.
Die Drosselöffnung θin, die
Abschnittszeit tn, das Schwächungsverhältnis an
in dem nten Abschnitt wird θin3-n,
tin3-n bzw. αin3-n.
Diese Tabelle wird vorläufig
durch ein Experiment ermittelt und ist im Innern der oben genannten
Steuerungseinheit 140 oder in einem Speicher o.ä. gespeichert,
welcher durch Zugriff über
die Steuerungseinheit 140 abgefragt werden kann.
-
10 ist
eine Ansicht, die die Drosseloperation und die Motorrotationsgeschwindigkeit
veranschaulicht, wenn ein Herunterschalten. von der dritten Geschwindigkeit
zu der zweiten Geschwindigkeit erfolgt und beispielsweise die Daten
von 9 verwendet werden. Die Zeit ist auf einer X-Achse
eingetragen, während
eine Drosselöffnung
auf einer linken Y-Achse und eine Schaftrotationsgeschwindigkeit
ist auf einer rechten Y-Achse aufgetragen ist.
-
Wenn
eine Herunterschaltoperation (Schaltoperationsstartzeit) zum Zeitpunkt
t0 ermittelt wird, so wird eine Steuerung
durchgeführt,
um die Motorausgangsleistung durch Steuerung der Öffnung des Drosselventiles
zu erhöhen.
Dies bedeutet, dass die Sollanfangsdrosselöffnung θin3 basierend auf der Tabelle,
die in 8 gezeigt ist, erhalten wird und die Drosselöffnung auf θin3 eingestellt
wird. Zum Zeitpunkt tp ist die Schalttrommel 157 beispielsweise
um 60 Grad rotiert und der Schaltwechsel ist vollzogen. Danach wird
die Operation zum graduellen Schließen des Drosselventiles durchgeführt. Dies
bedeutet, dass der Status, in dem die Drosselöffnung θin3 ist, während der ersten Abschnittszeit
tin3-I gehalten wird, wie dies durch die Tabelle in 9 festgesetzt ist.
Wenn die erste Abschnittszeit abgelaufen ist, wird die Drosselöffnung mit
dem Schwächungsverhältnis von αin3-I% verkleinert
und die Drosselöffnung
wird auf θin3-II
gesetzt. Anschließend
wird dieser Status während
der zweiten Abschnittszeit tin3-II gehalten. Wenn die zweite Abschnittszeit
abläuft,
wird die Drosselöffnung
mit dem Schwächungsverhältnis von αin3-II% verkleinert
und die Drosselöffnung
wird auf θin3-III
gesetzt. Anschließend
werden ähnliche
Steuerungen durchgeführt,
und wenn die nte Abschnittszeit abläuft, so wird die Drosselöffnung mit
dem Schwächungsverhältnis von αin3-n% verkleinert
und die Drosselöffnung
wird in den vollständig
geschlossenen Status zurückgeführt.
-
Wenn
die Drosselöffnung
in der zuvor beschriebenen Weise gesteuert wird, so wird die Hauptwellenrotationsgeschwindigkeit
sanft geändert,
wie dies durch die Kurve P angedeutet ist, die in den Zeichnungen
zu sehen ist, so dass die Reduzierung des Stoßes, der auf die Drehmomentschwankungen zum
Zeitpunkt der Durchführung
des Herunterschaltens zurückzuführen ist,
wesentlich erhöht
werden.
-
Nachstehend
werden die Prozessschritte einer Herunterschaltungssteuerung, die
in der oben genannten Steuerungseinheit 140 voreingestellt
ist, unter Bezugnahme auf 11 erläutert. 11 ist ein
Ablaufdiagramm, das einen Algorithmus der Herunterschaltungssteuerung
zeigt. Im Schritt S1 bestimmt die Steuerungseinheit 140 unter
Benutzung des Schaltoperationsdetektors SA (siehe 2),
der an der Schalteinrichtung 61 vorgesehen ist, ob die Schaltoperation
durchgeführt
wird oder nicht. Der oben genannte Schaltoperationsdetektor SA, der in dieser Ausführungsform verwendet wird,
ist ein Belastungssensor, welcher eine auf das Schaltpedal 60 ausgeübte Belastung
in Form eines Pulssignals ausgibt, das in 12a gezeigt
ist, wobei die Steuerungseinheit 140 bestimmt, dass der
Schaltwechsel erst dann durchgeführt
wird, wenn der ermittelte Puls einen vorbestimmten Grenzwert T überschreitet.
-
In
Schritt S2 bestimmt die Steuerungseinheit 140, ob die Schaltoperation
durchgeführt
wird oder nicht unter Verwendung des Schalttrommeloperationsdetektors
SB (siehe 4), der
an der Schalttrommel 157 vorgesehen ist. In der vorliegenden
Ausführungsform
gibt der oben genannte Schalttrommeloperationsdetektor SB Referenzspannungen aus, welche entsprechend
der Zahnradschaltpositionen festgelegt sind, wie dies in 12b und 12c gezeigt
ist. Die oben genannte Steuerungseinheit 140 bestimmt,
dass der Schaltwechsel erst dann durchgeführt wird, wenn die ermittelte Spannung
den vorbestimmten Grenzwert P überschreitet,
so dass es möglich
ist, festzustellen, ob die Schaltoperation durchgeführt wurde
oder nicht in einer stabilen Weise. Lediglich wenn beide der oben genannten
Schritte S1 und S2 durchgeführt
wurden, so wird der Prozess mit Schritt S3 weitergeführt. Trotz
der Tatsache, dass ein Fahrer nicht die Absicht hat zu schalten,
wenn der Fahrer eine hohe Belastung auf das Schaltpedal 60 ausübt und der
Schaltoperationsdetektor SA, die Belastung
ermittelt oder wenn der Schaltoperationsdetektor SA ein
starkes elektrisches Rauschen, das in dem Schaltoperationsdetektor
SA erzeugt wurde, ermittelt, so wird eine
Herunterschaltungssteuerung nicht durchgeführt, wenn die Schalttrommel
nicht rotiert wird, wodurch es möglich
ist, ein irrtümliches
Herunterschalten zu vermeiden.
-
In
Schritt 3 wird die Ermittlung der Zahnradschaltpositionen
durchgeführt,
basierend auf einem Rotationswinkelverschiebungsbetrag, welchen
der oben genannte Schalttrommeloperationsdetektor SB ermittelt.
In Schritt S4 wird die Motorrotationsgeschwindigkeit Ne ermittelt.
In dem darauf folgenden Schritt S5 wird unter Verwendung der Tabelle
in 8 die Sollanfangsdrosselöffnung θin für jede Zahnradschaltposition,
die in dem oben genannten Schritt S3 basierend auf der Motorrotationsgeschwindigkeit
ermittelt wurde, gelesen. In Schritt S6 liest die Steuerungseinheit 140 die
Abschnittszeit t und das Schwächungsverhältnis α entsprechend
der oben genannten Zahnradschaltposition unter Verwendung der Drosselöffnung,
der Zeit und des Schwächungsverhältnisses,
wie in 9 dargestellt. In Schritt S7 wird basierend auf
den eingelesenen Daten die Solldrosselöffnung und die Abschnittszeit
bestimmt. In Schritt S8 wird eine optimale Treibstoffeinspritzmenge
festgelegt, basierend auf einer separaten Treibstoffeinspritzkarte
zur Einlassluftmengensteuerung, welche separat vorgesehen ist, unabhängig von
dem gewöhnlichen
Fahren. In Schritt S9 treibt die Steuerungseinheit 140 das
Stellglied 106 und eine Treibstoffeinspritzeinrichtung
an, basierend auf den Daten, die in den Schritten S7 und S8 bestimmt
wurden. Wenn das Stellglied 106 angetrieben wird, wird
das Drosselventil, welches mit dem Stellglied 106 verbunden
ist, betätigt,
so dass die Einlassluftmengenanstiegssteuerung (Motorausgangsleistungsanstiegssteuerung)
durchgeführt
wird. In Schritt S10 bestimmt die Steuerungseinheit 140,
ob die Einlassluftmengenanstiegssteuerung und die Treibstoffeinspritzsteuerung
beendet ist oder nicht. Wird diese Bestimmung verneint, so kehrt
das Verfahren zurück zu
dem Schritt S7, und die Schritte 7 bis 10 werden durchgeführt. Aufgrund
dieser Vorgehensweise unter Berücksichtigung
der entsprechenden Zeiten, die in dem ersten bis n-ten Abschnitt
in der Datentabelle von 9 festgelegt sind, wird die
Steuerung von der Sollanfangsdrosselöffnung zu der Drosselöffnung, welche
durch die graduelle Verkleinerung erhalten wird, durchgeführt. Wenn
die Drossel vollständig
geschlossen ist, so ist die oben genannte Serie der Einlassluftmengenanstiegssteuerung
beendet.
-
Nachstehend
wird die oben genannte Herunterschaltungssteuerung unter Bezugnahme
auf ein Ablaufdiagramm, dass in 13 gezeigt
ist, eingehender beschrieben. Die Schritte S21, S22, S23 und S24
entsprechen den Schritten S1, S2, S3 bzw. S4 von 11,
so dass auf deren Erläuterung
verzichtet werden kann. Wird jedoch angenommen, dass beispielsweise
die dritte Geschwindigkeit im Schritt S23 ermittelt wird, so wird
die folgende Erläuterung
gemacht. Im Schritt S25 wird die Positionsnummer n, die die Abschnittsnummer
in 9 zum Ausdruck bringt, auf 1 gesetzt, während in
Schritt S26 die Zeit als t = 0 festgesetzt wird. In Schritt S27
wird die festgesetzte Drosselöffnung
gehalten. Zunächst
wird basierend auf der Motorrotationsgeschwindigkeit Ne, die in
Schritt S24 erhalten wurde, die Sollanfangsdrosselöffnung angewendet,
die aus der Datentabelle von 8 erhalten
wird. In Schritt S28 wird die Treibstoffeinspritzung mit der festgesetzten
Einspritzmenge durchgeführt.
In Schritt S29 bestimmt die Steuerungseinheit 140, ob die
Zeit t zu der Abschnittszeit tin3-n wird oder nicht. Wenn diese
Bestimmung negativ ist, so wird der Prozess mit dem Schritt S30
weitergeführt
und die Zeit t wird hochgezählt.
Danach kehrt das Verfahren zu Schritt S27 zurück und die Schritte S27 und
S28 werden wiederholt bis die Bestimmung in Schritt S29 bestätigt wird.
-
Wenn
die Bestimmung in Schritt S29 bejaht wird, so wird das Verfahren
mit Schritt S31 weitergeführt
und die Drosselöffnung
wird mit dem Sollschwächungsverhältnis αin3-n% verkleinert.
Nachfolgend wird 1 zu n addiert, was in Schritt S32 erfolgt, und
die Steuerungseinheit 140 bestimmt, ob n die maximale Abschnittsnummer überschreitet
oder nicht, was in Schritt S33 erfolgt. Wenn diese Bestimmung negativ ist,
so wird der Prozess mit Schritt S26 weitergeführt und die Zeit t wird wieder
auf Null zurückgesetzt
und die Steuerung des zweiten Abschnittes wird durchgeführt. Wenn
die vorstehend genannten Operationen wiederholt durchgeführt werden
und die Bestimmung in Schritt S33 bestätigt wird, so ist die Einlassluftmengensteuerung
abgeschlossen, wenn die Zahnradschaltposition von der dritten Geschwindigkeit
zu der zweiten Geschwindigkeit gewechselt hat.
-
Aufgrund
der oben genannten entsprechenden Schritte, die in den 11 und 13 gezeigt sind,
durch Durchführung
der Öffnungs-/Schließsteuerung
des Drosselventiles unter Verwendung des Stellgliedes für entsprechende
Zahnradschaltpositionen ist es möglich,
die optimale Steuerung der Motorausgangsleistung in Übereinstimmung
mit dem entsprechenden Zahnradschaltpositionen durchzuführen, wodurch
es möglich
ist, eine sanfte Getriebeoperation durchzuführen, ohne das eine Kupplungsbedienung
notwendig ist. Ferner wendet die Ausführungsform die Einlassluftmengensteuerung
an, so dass es möglich
ist, die Motorausgangsleistung präziser als bei einer Zündzeitpunktsteuerung
zu steuern.
-
Ferner
kann die kupplungslose Bedienung zum Zeitpunkt der Durchführung des
Herunterschaltens, wenn lediglich die konventionelle Zündzeitpunktsteuerung
durchgeführt
wird, nicht zu einem derart hohen Anstieg der Motorausgangsleistung führen, so
dass die kupplungslose Bedienung schwierig war. Im Gegensatz dazu
wird es bei der vorliegenden Ausführungsform durch Durchführung der
Ventilöffnungssteuerung
des Drosselventiles und dem damit verbundenen Anstieg der Motorausgangsleistung
möglich,
die kupplungslose Bedienung mit einfachen Mitteln und Steuerungen
durchzuführen.
-
Da
die Steuerung ferner durchgeführt
wird, um das graduelle Schließen
des Drosselventiles bei Abschluss des Schaltwechsels beim Herunterschalten
zu ermöglichen,
selbst wenn das Motorausgangsdrehmoment zu den Hinterrädern über das
Getriebe übertragen
wird, so ist es möglich,
den Schock, der auf die Drehmomentschwankungen zurückzuführen ist,
zu reduzieren.
-
Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 14 erläutert. Diese
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines Öffnungs/Schließventiles,
dass an einem Bypasskanal vorgesehen ist, der mit einem Einlassluftkanal verbunden
ist, eine Einlassluftsteuerung durchgeführt wird, so dass eine sanfte
Steuerung der Motorausgangsleistung für jede Zahnradschaltposition durchgeführt werden
kann. In 14 bezeichnen diejenigen Bezugszeichen,
die den Bezugszeichen in 4 entsprechen, identische Teile,
so dass auf die erneute Erläuterung
dieser Teile nachstehend verzichtet wird.
-
Ein
stromaufwärtiges
Ende des Einlassluftkanales 144 stellt mit der Atmosphäre über einen Luftfilter
AC in Verbindung, und an einem mittleren Abschnitt des Einlassluftkanales 144 ist
ein Drosselventil Vs vorgesehen, welches in einer ineinandergreifenden
Weise mit der Drosselbedienung geöffnet oder geschlossen wird.
Durch dieses Drosselventil Vs ist es möglich, die Einlassluftmenge
für einen
Zylinder Cy entsprechend der Einstellung des Drosselventiles Vs
zu steuern. In diesem Fall ist der Luftfilter AC in einem Vförmigen Freiraum
angeordnet, der zwischen der vorderen und hinteren Reihenanordnung
Ef, Er ausgebildet ist.
-
Die
Bypasseinrichtung A umfasst einen Luftversorgungskanal 148,
der stromabwärtig
eines Drosselventiles Vs des Einlassluftkanales 144 angeordnet
ist und dessen eines Ende geöffnet
und dessen anderes Ende mit der Atmosphäre über den Luftfilter AC in Verbindung
steht, ein Öffnungs/Schließventil
Va, welches dazu in der Lage ist, den Luftversorgungskanal 148 zu öffnen und
zu schließen,
und eine Steuerungseinheit 140, welche dazu in der Lage ist,
eine Ventilöffnungssteuerung
des Öffnungsschließventiles
Va als Antwort auf Informationen durchzuführen, die von verschiedenen
Sensoren o.ä. zur
Verfügung
gestellt werden. Als Steuerungseinheit kann ein am Fahrzeug befestigter
Mikrocomputer o.ä.
verwendet werden. Das Öffnungs/Schließventil Va
wird von einem normal geschlossenen elektromagnetischen Ventil gebildet
und führt
eine Ventilöffnungsoperation
oder eine Ventilschließoperation
als Antwort auf ein Öffnung-/Schließsteuersignal
von der Steuerungseinheit 140 durch. In dieser Ausführungsform
iss jeweils ein Bypasseinlassluftversorgnungskanal 148 für jeden
Zylinder des Mehrzylindermotors vorgesehen, und das steuerbare Öffnungs-/Schließventil
Va ist an einem mittleren Abschnitt eines jeden Einlassluftversorgungskanales 148 vorgesehen.
-
Nachstehend
wird die Funktionsweise der oben genannten Steuerungseinheit 140 unter
Bezugnahme auf die 15 bis 17 beschrieben.
Die Figuren zeigen ein Beispiel, bei dem ein 5-Zylindermotor verwendet
wird, wobei 15 eine Ansicht ist, die eine
benötigte
Einlassluftmenge Q unter Berücksichtigung
der Motorrotationsgeschwindigkeit Ne für jede Zahnradschaltposition
zeigt. 16 ist eine Ansicht, die das
Verhältnis
zwischen der benötigten
Einlassluftmenge Q und dem Öffnungs-/Schließventil Va,
das geöffnet
ist, zeigt, um die benötigte
Einlassluftmenge Q zu erhalten. 17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Funktions- und Arbeitsweise der oben
genannten Steuerungseinheit zeigt.
-
15 veranschaulicht,
dass, wenn die Motorrotationsgeschwindigkeit Neo ist, die benötigte Einlassluftmenge
Q gleich Q5 bis Q1 ist,
wenn die Zahnradschaltpositionen die fünfte bis erste Geschwindigkeit
annehmen. Ferner zeigt 16, dass, wenn die benötigte Einlassluftmenge
Q5 bis Q1 ist, die Anzahl
der geöffneten Öffnungs-/Schließventile
1 bis 5 wird. Hier sind die Daten, die in den 15 und 16 gezeigt
sind, solche Daten, welche vorläufig durch
ein Experiment o.ä.
ermittelt wurden und die innerhalb der Steuerungseinheit oder einer
Speichereinrichtung gespeichert sind, auf die die Steuerungseinheit
zugreifen kann.
-
Die
Schritte S41 bis S44 wie sie in 17 dargestellt
sind entsprechen den Verfahrensschritten S1 bis S4 von 11,
so dass auf deren Erläuterung verzichtet
werden kann. In Schritt S45 wird die gegenwärtige Zahnradschaltposition
und die benötigte Einlassluftmenge
Q entsprechend der Motorrotationsgeschwindigkeit Ne aus den Daten
von 15 erhalten. Wenn beispielsweise die gegenwärtige Zahnradschaltposition
der dritten Geschwindigkeit entspricht, so wird die benötigte Einlassluftmenge
Q zu Q3. In Schritt S 46 werden ausgehend
von 16 die Daten bezüglich der Anzahl der Öffnungs/Schließventile,
die entsprechend der benötigten
Einlassluftmenge Q geöffnet
werden, gelesen. Anschließend
wird in Schritt S47 die Anzahl der zu öffnenden Öffnungs/Schließventile
bestimmt. Wenn beispielsweise die benötigte Einlassluftmenge Q3 ist, wie dies oben beschrieben wurde, so
wird die Anzahl der zu öffnenden Öffnungs-/Schließventile
drei. In Schritt S48 wird eine Einspritzmenge bestimmt, die zu erhöhen ist,
und in Schritt S49 wird eine Steuerung durchgeführt, die die Einlassluftmenge
durch Öffnen
der Anzahl von Öffnungs/Schließventilen
erhöht,
welche in Schritt S47 bestimmt wurden und eine Treibstoffeinspritzmenge
entsprechend der Zylinder wird erhöht. In Schritt S50 bestimmt
die Steuerungseinheit, ob die Einlassluftmengenanstiegssteuerung
beendet ist oder nicht, und wenn diese Bestimmung negativ ist, so
wird das Verfahren mit Schritt S49 weitergeführt. Wenn die Bestimmung in
Schritt S50 bejaht wird, so ist die oben genannte Serie von Schritten
beendet.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform
steuert die Steuerungseinheit die Motorausgangsleistung durch Steuerung
des Öffnungs/Schließventiles,
das an dem Bypasskreislauf vorgesehen ist, in Antwort auf die entsprechenden
Zahnradschaltpositionen, so dass es möglich ist, eine sanfte und
optimale Steuerung der Motorausgangsleistung durchzuführen, welche
den entsprechenden Zahnradschaltpositionen entspricht, und es ist
ebenso möglich,
das Getriebe ruckfrei zu bedienen, wobei keine Bedienung der Kupplung
notwendig ist. Ferner kann ein relativ kleines Ventil als Öffnungs-/Schließventil verwendet
werden, so dass das Öffnen
und Schließen
des Öffnungs-/Schließventiles
sehr schnell durchgeführt werden
kann, wodurch die Motorausgangsleistungssteuerung und die Übertragungsbedienung
schneller durchgeführt
werden kann. Ferner wird die Einlassluftmenge durch Steuerung der
Anzahl von Öffnungs-/Schließventilen,
die geöffnet
werden, gesteuert, so dass die Einlassluftmengensteuerung in einfacherer
Weise durchgeführt
werden kann. Demzufolge kann eine Belastung, die auf die Steuerungseinheit
ausgeübt
wird, reduziert werden.
-
Nachstehend
wird eine Modifikation der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf 18 beschrieben. Die in 18 verwendeten
Bezugszeichen, die denjenigen Bezugszeichen entsprechen, die in 14 verwendet
wurden, bezeichnen identische Teile, so dass auf die erneute Erläuterung
dieser Teile verzichtet werden kann.
-
Bei
dieser Modifikation werden eine Vielzahl von (in dem dargestellten
Beispiel zwei) Einlassluftversorgungskanälen 148 für einen
Einlassluftkanal 144 entsprechend einem Zylinder Cy vorgesehen, und
zur selben Zeit sind Öffnungs/Schließventile
Va individuell an den entsprechenden Einlassluftversorgungskanälen 148 vorgesehen.
Wenn beispielsweise der Motor ein 5-Zylindermotor ist, wird die
Anzahl der Einlassluftversorgungskanäle 148 bzw. der Öffnungs-/Schließventile
Va zehn.
-
Bei
der Einlassluftmengensteuerung bei dieser Modifikation wird die
Anzahl von Öffnungs-/Schließventilen,
die zu öffnen
sind, gemäß 19 bestimmt,
um die benötigte
Einlassluftmenge Q entsprechend der Zahnradschaltposition und der Motorrotationsgeschwindigkeit
Ne zu erhalten. Die Einlassluftsteuerung, die durch die oben genannte Steuerungseinheit
durchgeführt
wird, wird in der selben Weise durchgeführt wie die Einlassluftsteuerung von 17,
so dass auf die Erläuterung
der Einlassluftsteuerung verzichtet werden kann. Es ist jedoch bevorzugt,
die Öffnungs-/Schließventile,
die geöffnet werden
sollen, derart auszuwählen,
dass die angestiegenen Abschnitte der Einlassluftmengen, die zu den
entsprechenden Zylindern geführt
werden, so einheitlich wie möglich
werden.
-
Nachstehend
wird die zweite Modifikation der oben genannten zweiten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf 20 erläutert. In 20 bezeichnen
diejenigen Bezugszeichen, die den Bezugszeichen in 14 entsprechen,
identische oder ähnliche
Teile.
-
Bei
dieser Modifikation wird ein Einlassluftversorgungskanal 148 von
einem stromaufwärtigen Kanalabschnitt 148U,
der mit einem Luftfilter AC verbunden ist, einer Vielzahl von stromabwärtigen Kanalabschnitte 148D,
welche an der stromabwärtigen Seite
von Drosselventilen Vs einer Vielzahl von Zylindern Cy eines Mehrzylindermotors
geöffnet
sind, und einem Öffnungs/Schließventil
Va gebildet, welches an einem Mittelabschnitt des stromaufwärtigen Kanalabschnittes 148U vorgesehen
ist. Bei der Einlassluftmengensteuerung gemäß dieser Modifikation, um die
benötigte
Einlassluftmenge Q zu erhalten, welche der Zahnradschaltposition
und der Motorrotationsgeschwindigkeit Ne entspricht, öffnet die
Steuerungseinheit 140 die oben genannten Öffnungs/Schließventile
Va, so dass die Einlassluftmenge für die entsprechenden Zylinder
erhöht
wird.
-
Gemäß 20 ist
ebenso der stromabwärtige
Kanalabschnitt 148d mit allen Zylindern Cy verbunden, wobei
die Modifikation einen Motor umfasst, bei dem der stromabwärtige Kanalabschnitt
mit zumindest zwei oder mehr Zylindern verbunden ist, wobei dies
jedoch nicht alle Zylinder Cy sind.
-
Gemäß dieser
Modifikation ist es möglich, eine
Einlassluftmengensteuerung der gesamten Zylinder durchzuführen, wobei
ein Öffnungs-/Schließventil
verwendet wird, so dass es möglich
ist, ein sanftes Schalten durchzuführen, wobei keine Kupplungsmanipulation
notwendig ist.
-
Bei
der oben genannten zweiten Ausführungsform
in der ersten und der zweiten Modifikation führt die Steuerungseinheit die
Steuerung durch, um die Anzahl von Öffnungs-/Schließventilen
zu bestimmen, welche einer Ventilöffnungssteuerung unterzogen
werden sollen, nachdem der Schaltwechsel beim Herunterschalten abgeschlossen
wurde. Jedoch ist es weiterhin möglich
die Öffnungs/Schließventile, welche
einer Ventilöffnungssteuerung
unterzogen werden sollen, graduell in einem Zeitraum zu schließen, so
dass die Einlassluftmenge graduell gesenkt wird. Ferner kann die
Einlassluftmengensteuerung mit der ersten Ausführungsform (Stellgliedsteuerung) und
der zweiten Ausführungsform
(Bypassöffnungs-/Schließsteuerung)
kombiniert werden. Als vorteilhafter Effekt, der durch solch eine
Kombination erzielt wird, ist es möglich, einen weiteren Anstieg
der Ausgangsleistung und eine präzisere
Steuerung der Motorausgangsleistung zu erzielen.
-
Bezugszeichenliste
-
13:
Motor, 60: Schaltungsbedienungsteil, SA: Schaltoperationsdetektor, 144:
Einlassluftkanal, 106: Stellglied, 140: Steuerungseinheit, 148:
Bypasskanal, 154: Zahnradgetriebe, 157: Schalttrommel,
SB: Ermittlungsmittel zur Ermittlung der
Zahnradschaltposition, 160, 161: Gangschalthebel,
Cy: Zylinder, Vs: Drosselventil, Va: Öffnungs-/Schließventil