DE69013114T2

DE69013114T2 - Kraftfahrzeug-Getriebesystem.

Info

Publication number: DE69013114T2
Application number: DE69013114T
Authority: DE
Inventors: Kazuhito Itoh; Kentaro Kato; Kouji Kuroda; Toshimitsu Takaishi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2010-10-24
Also published as: JPH03138435A; DE69013114D1; JP2813009B2; US5079969A; EP0424883A3; EP0424883A2; EP0424883B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeuggetriebesystem, und insbesondere auf ein Getriebesystem zur Verwendung bei einem Motorrad o.dgl..
Getriebe an einigen Kraftfahrzeugen, wie z.B. Motorrädern, weisen mehrere Gangstellungen auf. Der Fahrer eines derartigen Kraftfahrzeugs muß daher oft Gangschaltvorgänge durchführen, während er zur gleichen Zeit die Kupplung und den Gashebel betätigt, wenn das Kraftfahrzeug gefahren wird.
Ein bekanntes Getriebesystem zum Erleichtern des Gangschaltens ist in dem US-Patent Nr. 4,270,414 offenbart. Das offenbarte Getriebesystem weist eine Gangschaltvorrichtung auf, die elektronische Kontakte umfaßt, welche durch einen Gangschaltbetrieb geöffnet und geschlossen werden können. Wenn die Gangschaltvorrichtung in Betrieb ist, sind die Kontakte geöffnet, um eine Zündschaltung für eine Maschine inaktiv zu machen, so daß die Ausgangskraft der Maschine vorübergehend, z.B. für 0,1 bis 0,2 Sekunden, verringert ist.
Gemäß diesem Getriebesystem wird jedoch die Ausgangskraft der Maschine vorübergehend verringert, unbeachtet dessen, ob die Getriebgänge aufwärts oder abwärts geschaltet werden. Während das Drehmoment, z.B. dann, wenn das Kraftfahrzeug durch eine Motorbremse gebremst wird, von den Antriebsrädern zur Maschine übertragen wird, wird das durch den Getriebemechanismus übertragene Drehmoment nicht verringert. Daher kann dann, wenn die Kupplung nach dem Gangschalten wieder eingerückt wird, die Rotation der Ausgangswelle der Maschine nicht gut mit der Rotation der Eingangswelle des Getriebemechanismus, welche der Rotation der Antriebsräder entspricht, synchronisiert werden. Als Ergebnis daraus ist es erforderlich, dann, wenn die Kupplung wieder eingerückt werden soll, die Kupplung für ein sanftes Einrücken allmählich einzurücken.
Das gleiche gilt für ein in der GB 2151727 A offenbartes Kraftfahrzeuggetriebesystem gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2, 3 und 4 der vorliegenden Erfindung, da bei diesem System die Drehmomentrichtung nicht ausgewertet wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeuggetriebesystem vorzusehen, welches ein einfaches und schnelles Durchführen von Gangschaltvorgängen ermöglicht, unabhängig davon, ob der Gangschaltvorgang ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten ist, und welches eine zuverlässige Synchronisation zwischen der Rotation der Ausgangswelle einer Maschine und der Rotation der Eingangswelle eines Getriebes während eines Gangschaltvorgangs des Getriebes erreicht.
Gemäß einer ersten Lösung dieser Aufgabe ist ein Kraftfahrzeuggetriebesystem zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine mit veränderbarer Drehzahl zu einem Antriebsrad in Antwort auf die Betätigung eines Schaltsteuerelements, umfassend:
Schaltvorgangserfassungsmittel zum Erfassen der Betätigung des Schaltsteuerelements;
Schaltrichtungsbestimmungsmittel zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt;
Ausgangskraftverringerungsmittel welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen,
gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine und dem Antriebsrad übertragen wird, wobei die Ausgangskraftverringerungsmittel ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen zum vorübergehenden Verringern der Ausgangskraft der Maschine, wenn die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Aufwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment von der Maschine zum Antriebsrad übertragen wird.
Gemäß einer zweiten Lösung dieser Aufgabe ist ein Kraftfahrzeuggetriebesystem zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine mit veränderbarer Drehzahl auf ein Antriebsrad in Antwort auf eine Betätigung eines Schaltsteuerelements, umfassend:
Schaltvorgangserfassungsmittel zum Erfassen der Betätigung des Schaltsteuerelements;
Schaltrichtungsbestimmungsmittel zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt,
Ausgangskraftvergrößerungsmittel, welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen,
gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine und dem Antriebsrad übertragen wird, wobei die Ausgangskraftvergrößerungsmittel ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen zum vorübergehenden Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine, wenn die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Abwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment vom Rad zur Maschine übertragen wird.
Gemäß einer dritten Lösung dieser Aufgabe ist ein Kraftfahrzeuggetriebesystem zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine mit veränderbarer Drehzahl zu einem Antriebsrad in Antwort auf die Betätigung eines Schaltsteuerelements, umfassend:
Schaltvorgangserfassungsmittel zum Erfassen der Betätigung des Schaltsteuerelements;
Schaltrichtungserfestimmungsmittel zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt;
Ausgangskraftverringerungsmittel, welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen, und Ausgangskraftvergrößerungsmittel, welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen,
gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine und dem Antriebsrad übertragen wird, wobei die Ausgangskraftverringerungsmittel und die Ausgangskraftvergrößerungsmittel ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln ansprechen zum vorübergehenden Verringern der Ausgangskraft der Maschine, wenn die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Aufwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment von der Maschine zum Antriebsrad übertragen wird, und zum vorübergehenden Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine, wenn die Betätigung des Schaltsteuerelements ein Abwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment vom Rad zur Maschine übertragen wird.
Gemäß einer vierten Lösung dieser Aufgabe ist ein Kraftfahrzeuggetriebesystem, umfassend:
eine Maschine;
ein Antriebsrad;
einen Getriebemechanismus, welcher betriebsmäßig zwischen die Maschine und das Antriebsrad gekoppelt ist zum Übertragen der Ausgangskraft der Maschine mit veränderbarer Drehzahl zum Antriebsrad, wobei der Getriebemechanismus ein Schaltsteuerelement aufweist und einer Kupplung zugeordnet ist;
Schaltrichtungserfassungsmittel zum Erfassen einer Richtung, in welcher das Schaltsteuerelement betätigt wird;
Ausgangskraftveränderungsmittel zum Verändern der Ausgangskraft der Maschine;
ein Steuermittel, welches betriebsmäßig mit den Schaltrichtungserfassungsmitteln und den Maschinenausgangskraftveränderungsmitteln verbunden ist und zum Betätigen der Maschinenausgangskraftveränderungsmittel zum Verändern der Ausgangskraft der Maschine auf erfaßte Signale von den Schaltrichtungserfassungsmitteln anspricht, wenn der Getriebemechanismus durch das Schaltsteuerelement geschaltet wird, wodurch die Rotation der Maschine mit der Rotation der Eingangswelle des Getriebemechanismus, welche Rotation der Rotation des Antriebsrads entspricht, synchronisiert wird,
gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungserfassungsmittel zum Erfassen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine und dem Antriebsrad durch den Getriebemechanismus übertragen wird, wobei die Drehmomentrichtungserfassungsmittel betriebsmäßig mit dem Steuermittel verbunden sind, wobei die Maschinenausgangskraftveränderungsmittel ferner auf die Drehmomentrichtungserfassungsmittel ansprechen, wodurch der Getriebemechanismus ohne Betätigung der Kupplung geschaltet werden kann.
Die oben angegebene und weitere Ziele, Details und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen derselben augenscheinlich, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, teilweise in Blockform gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines Kraftfahrzeuggetriebesystems;
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Drehmomentrichtungssensors, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3A und 3B sind Diagramme, welche ein Ausgangssignal des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentrichtungssensors zeigen;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentrichtungssensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches ein Ausgangssignal des in Fig. 4 gezeigten Drehmomentrichtungssensors zeigt;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentrichtungssensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 ist eine Draufsicht des in Fig. 6 gezeigten Drehmomentrichtungssensors.
Die Fig. 1 zeigt ein Motorradgetriebesystem, welches allgemein mit 100 bezeichnet ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Motorradgetriebesystem 100 weist einen bekannten Getriebemechanismus 101 auf, welcher betriebsmäßig durch einen Kupplungsmechanismus 102 mit einer Brennkraftmaschine 103 gekoppelt ist, wobei der Kupplungsmechanismus 102 mit einem Handkupplungshebel verbunden ist, der von Hand betätigbar ist, wenn das Motorrad mit dem Getriebesystem 100 gestartet werden soll.
Ein Drosselgriff 11 an der Lenkstange des Motorrads ist betriebsmäßig mit einem Vergaser 13 der Maschine 103 durch ein Kabel 12 verbunden. Das Kabel 12 ist in einem Verbindungsbehälter 14 mit Kabeln 15, 16 verbunden, welche mit ersten bzw. zweiten elektromagnetischen Stellgliedern 17, 18 gekoppelt sind. Der Vergaser 13 weist ein Drosselventil (nicht dargestellt) auf, welches die Rate steuert, mit welcher Einlaßluft der Verbrennungskammer der Maschine zugeführt wird. Das Drosselventil ist mit dem Kabel 12 verbunden, so daß es unter der Steuerung des Drosselgriffs 11 und der Stellglieder 17, 18, welche elektrisch mit einer Batterie 26 verbunden sind, geöffnet und geschlossen werden kann.
Das erste Stellglied 17 und das zweite Stellglied 18 werden durch Betätigungssignale betrieben, welche von einer Steuereinheit 25 (nachfolgend beschrieben) zugeführt werden. Wenn das erste Stellglied 17 betätigt wird, verringert es die Öffnung des Drosselventils in dem Vergaser 13 um einen vorbestimmten Winkel, unabhängig von der Öffnung, welche es zu diesem Zeitpunkt hat. Im Gegensatz dazu öffnet, wenn das zweite Stellglied 18 betätigt wird, dieses die Öffnung des Drosselventils in dem Vergaser 13 um einen vorbestimmten Winkel, unabhängig von der Öffnung, die es zu diesem Zeitpunkt hat.
Die Maschine 103, die Kupplung 102 und der Getriebemechanismus 101 sind tatsächlich in einem gemeinsamen Aufbau kombiniert. Die Maschine weist eine Zündkerze 20 auf, welche elektrisch mit einer Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 verbunden ist, die den Zündzeitpunkt der Zündkerze 20 steuert. Die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 ist elektrisch mit der Steuereinheit 25 verbunden zum Steuern des Zündzeitpunkts der Zündkerze 20 auf der Grundlage eines Befehlssignals von der Steuereinheit 25. Der Getriebemechanismus 101 weist eine Ausgangswelle 30 auf, auf welcher ein Antriebszahnrad 31 fest angebracht ist. Eine Endloskette 19 ist um das Antriebszahnrad 31 und ein angetriebenes Zahnrad 32 (Fig. 2) gezogen, welches fest an der Nabe eines Antriebsrads 104 des Motorrads angebracht ist. Daher ist die Ausgangswelle 30 des Getriebemechanismus 101 in kraftübertragender Beziehung mit dem Antriebsrad durch die Kette 19 verbunden. Die Gänge des Getriebemechanismus 101 können durch ein Schaltpedal 22 geschaltet werden. In dieser Ausführungsform werden, wenn das Schaltpedal 22 nach unten gedrückt wird, die Gänge aufwärts in eine höhere Gangstellung geschaltet, und wenn das Schaltpedal 22 angehoben wird, werden die Gänge abwärts in eine niedrigere Gangstellung geschaltet.
Dem Schaltpedal 22 ist ein Pedalbewegungssensor 23 zugeordnet. Der Pedalbewegungssensor 23 umfaßt einen Schalter zum Erfassen eines Betätigungsanfangszustands des Schaltpedals 22, welches unter einer Kraft, die größer als ein vorbestimmter Pegel ist, bewegt wird. Der Pedalbewegungssensor 23 ist elektrisch mit der Steuereinheit 25 verbunden, um ein erfaßtes Signal an die Steuereinheit 25 anzulegen.
Dem Antriebszahnrad 31 und dem angetriebenen Zahnrad 32 ist ein Drehmomentrichtungssensor 24 zugeordnet (Fig. 2). Der Drehmomentrichtungssensor 24 umfaßt ein Paar von Impulsgebern 33, 34, welche nahe dem Antriebszahnrad 31 bzw. dem angetriebenen Zahnrad 32 angeordnet sind. Die Impulsgeber 33, 34 sind elektrisch mit der Steuereinheit 25 verbunden. Wie in den Fig. 3A und 3B gezeigt, erzeugt der Impulsgeber 33 ein Impulssignal a in Abhängigkeit der Drehung des Antriebszahnrads 31, und der Impulsgeber 34 erzeugt ein Impulssignal b in Abhängig der Drehung des angetriebenen Zahnrads 32, wobei die Impulssignale a, b die gleiche Periode aufweisen. In Antwort auf die zugeführten Impulssignale a, b bestimmt die Steuereinheit 25 eine Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen dem Antriebszahnrad 31 und dem angetriebenen Zahnrad 32 übertragen wird, auf der Grundlage der Phasendifferenz (d.h. der Zeit, um welche ein Signal dem anderen vorausgeht oder hinterherläuft), welche erzeugt wird, wenn die Impulssignale a b aufgrund des Spiels zwischen den Zahnrädern 31, 32 und der Kette 19, welches der Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird, abhängt, erzeugt wird. Insbesondere läuft, wenn das Drehmoment von der Maschine zum Antriebsrad übertragen wird, das durch den Impulsgeber 33 erzeugte Impulssignal a dem durch den Impulsgeber 34 erzeugten Impulssignal b voraus (siehe Fig. 3A). Wenn das Drehmoment von dem Antriebsrad zur Maschine übertragen wird, dann läuft das Impulssignal b dem Impulssignal a voraus (siehe Fig. 3B). Die Steuereinheit 25 bestimmt die Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird, auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen den Impulssignalen a b.
Die Steuereinheit 25 kann einen Ein-Chip-Mikrocomputer o.dgl. umfassen und ist mit den Sensoren 23, 24, der Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 und den Stellgliedern 17, 18 wie oben beschrieben verbunden. Die Steuereinheit 25 bestimmt die Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird, auf der Grundlage der Ausgangssignale von dem Drehmomentsensor 24, und bestimmt ferner die Richtung, in welcher das Schaltpedal 22 bewegt wird, d.h. die Gänge geschaltet werden, auf der Grundlage des Ausgangssignals von dem Pedalbewegungssensor 23. Auf der Grundlage der bestimmten Richtungen legt die Steuereinheit 25 ein Zündverzögerungssignal an die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 an, wenn der nachfolgend angebene Zustand (U) vorliegt, und legt ein Antriebssignal an das Stellglied 18 an, wenn der nachfolgend angegebene Zustand (D) vorliegt.
Zustand (U): Das Schaltpedal 22 wird nach unten gedrückt, um die Gänge aufwärts zu schalten, und die Antriebskraft (Drehmoment) wird von der Maschine zum Antriebsrad übertragen, d.h. der Getriebemechanismus 101 ist in einem normalen Fahrzustand.
Zustand (D): Das Schaltpedal 22 wird angehoben, um die Gänge abwärts zu schalten, und das Drehmoment wird von dem Antriebsrad zur Maschine übertragen, d.h. der Getriebemechanismus 101 ist in einem umgekehrt belasteten Zustand.
Die Steuereinheit 25 dient in Zusammenwirkung mit der Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21, den Sensoren 23, 24 und den Stellgliedern 17, 18 als ein Mittel zum Bestimmen der Richtung, in welcher die Getriebegänge geschaltet werden, als ein Mittel zum Verringern der Ausgangskraft der Maschine und als ein Mittel zum Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine.
Der Betrieb des Getriebesystems 100 wird nachfolgend beschrieben.
Wenn das Schaltpedal 22 nach unten gedrückt wird, um die Getriebegänge aufwärts zu schalten, während die Antriebsausgangskraft von der Maschine zum Antriebsrad übertragen wird, so daß der Zustand (U) vorliegt, wird von der Steuereinheit 25 ein Zündverzögerungssignal an die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 angelegt, um den Zündzeitpunkt der Zündkerze 20 zu verzögern. Daher wird das Ausgangsdrehmoment der Maschine vorübergehend verringert, z.B. für 0,1 bis 0,2 Sekunden, so daß das durch den Getriebemechanismus 101 übertragene Drehmoment im wesentlichen auf Null verringert ist, was zu einem einem ausgerückten Kupplungszustand äquivalenten Zustand führt. Wenn das durch den Getriebemechanismus 101 übertragene Drehmoment auf Null verringert ist, wird der Getriebemechanismus in Antwort auf das andauernde Niederdrücken des Schaltpedals 22 aufwärts geschaltet. Daher wird der Getriebemechanismus 101 aufwärts geschaltet, ohne daß der Kupplungsmechanismus 102 ausgerückt ist.
Wenn das Schaltpedal 22 angehoben wird, um die Getriebegänge abwärts zu schalten, während der Getriebemechanismus in einem umgekehrt belasteten Zustand ist, so daß der Zustand (D) vorliegt, wird von der Steuereinheit 25 ein Antriebssignal an das Stellglied 18 angelegt, welches dann die Öffnung des Drosselventils in dem Vergaser 13 um einen vorbestimmten Winkel für eine kurze Zeitperiode, z.B. 0,1 bis 0,2 Sekunden, vergrößert, so daß die Drehzahl und daher die Ausgangskraft der Maschine vorübergehend erhöht werden. Daher wird das durch den Getriebemechanismus 101 übertragene Drehmoment in einem Übergang während einer Anfangsphase einer Zunahme der Motordrehzahl auf Null verringert, was zu einem einem ausgerückten Kupplungszustand äquivalenten Zustand führt. Wenn das durch den Getriebemechanismus 101 übertragene Drehmoment auf Null verringert ist, wird der Getriebemechanismus 101 in Antwort auf das anhaltende Anheben des Schaltpedals 22 abwärts geschaltet. Dementsprechend wird der Getriebemechanismus 101 abwärts geschaltet, ohne daß der Kupplungsmechanismus ausgerückt ist.
Der Drehmomentrichtungssensor 24 kann einen Spannungsmesser, mechanische Grenzschalter, einen Beschleunigungssensor oder irgendeinen verschiedener weiterer Schalter oder Umformer umfassen.
Die Fig. 4 zeigt einen Drehmomentrichtungssensor gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der in Fig. 4 gezeigte Drehmomentrichtungssensor weist die Form eines Spannungsmessers 35 auf, welcher an der Ausgangswelle 30 des Getriebemechanismus 101 angebracht ist zur Erfassung der Torsionsspannung an der Ausgangswelle 30, wobei der Spannungsmesser 35 elektrisch mit der Steuereinheit 25 verbunden ist (Fig. 1). Wie in Fig. 5 gezeigt legt der Spannungsmesser 25 dann, wenn ein Drehmoment von der Maschine zum Antriebsrad übertragen wird (während eines Bereichs X) ein positives Signal an die Steuereinheit 25 an, und wenn das Drehmoment vom Antriebsrad zur Maschine übertragen wird (während eines Bereichs Y), dann legt der Spannungsmesser 35 ein negatives Signal an die Steuereinheit 25 an. Die Steuereinheit 25 bestimmt die Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird, auf der Grundlage des Vorzeichens des Signals vom Spannungsmesser 35. Der Pedalbewegungssensor 23 kann ebenso die Form eines Spannungsmessers aufweisen, welcher an der drehbaren Welle des Schaltpedals 22 angebracht ist.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt der Drehmomentrichtungssensor ein Paar von mechanischen Grenzschaltern 37a, 37b, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Ausgangswelle 30 des Getriebemechanismus 101 umfaßt ein Paar von zwischengesetzten koaxialen Wellenelementen 30a, 30b, welche winkelmäßig in Umfangsrichtung um einen vorbestimmten Winkel um ihre gemeinsame Achse bewegbar sind. Eine Hülse 36 ist verschiebbar auf das Wellenelement 30a aufgesetzt. Die Hülse 36 trägt einen sich radial nach innen erstreckenden Stift 36a, welcher an dieser festgelegt ist, und weist einen Schalttrigger 36b in der Form eines scheibenförmigen Flansches an einem Ende der Hülse 36 auf. Die Grenzschalter 37a, 37b sind radial außerhalb der Hülse 36 und an jeder Seite des Triggers 36b angeordnet. Der Stift 36a erstreckt sich durch einen im wesentlichen schraubenartigen Schlitz 38, welcher in dem Wellenelement 30a gebildet ist, und greift in einen axialen Schlitz 39 ein, welcher in dem anderen Wellenelement 30b gebildet ist. Wenn die Wellenelemente 30a, 30b sich relativ zueinander in einer von der Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird, abhängigen Richtung drehen, wird der Stift 36a axial bewegt, und ebenso die Hülse 36, welche mit dem Stift 36a integral ausgebildet ist. Der Trigger 36b der Hülse 36 wird in Eingriff mit einem der Grenzschalter 37a, 37b gebracht, welcher zum Abgeben eines Signals zur Steuereinheit 25 betätigt wird (Fig. 1). Auf der Grundlage des Signals von dem Grenzschalter 37a oder 37b bestimmt die Steuereinheit 25 die Richtung, in welcher das Drehmoment übertragen wird.
Der Drehmomentrichtungssensor kann einen Beschleunigungssensor umfassen. In einer derartigen Ausführungsform wird die Beschleunigung oder die Verzögerung des Motorrads in dessen Längsrichtung durch den Beschleunigungssensor erfaßt, welcher mit der Steuereinheit 25 verbunden ist. Wenn der Beschleunigungssensor eine Beschleunigung des Motorrads erfaßt, dann bestimmt die Steuereinheit 25, daß das Drehmoment von der Maschine zu dem Antriebsrad übertragen wird. Wenn der Beschleunigungssensor eine Verzögerung des Motorrads erfaßt, dann bestimmt die Steuereinheit 25, daß das Drehmoment von dem Antriebsrad zur Maschine übertragen wird.
In den oben dargestellten Ausführungsformen wird das Stellglied 17 nicht in Betrieb gebracht. Das Stellglied 17 kann jedoch kurzzeitig betrieben werden, um die Ausgangskraft der Maschine unter einem vorbestimmten Zustand kurzzeitig zu verringern, anstatt sich auf die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 zu verlassen. Insbesondere wenn der Zustand (U) vorliegt, legt die Steuereinheit 25 ein Betriebssignal an das Stellglied 17 an, um die Öffnung des Drosselventils in dem Vergaser 13 vorübergehend um einen gegebenen Winkel zu verringern. Daher wird das Ausgangsdrehmoment der Maschine vorübergehend oder momentan verringert. Das durch den Getriebemechanismus 101 übertragene Drehmoment wird im wesentlichen auf Null verringert, was zu einem einem ausgerückten Kupplungszustand äquivalenten Zustand führt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Getriebemechanismus in Antwort auf das Niederdrücken des Schaltpedals 22 ohne eine Betätigung des Kupplungshebels durch den Fahrer aufwärtsgeschaltet.
Das Motorradgetriebesystem 100 ermöglicht es, daß der Getriebemechanismus 101 ohne das Ausrücken der Kupplung geschaltet wird, unabhängig davon, ob das Schaltpedal 22 für ein Aufwärtsschalten niedergedrückt wird oder für ein Abwärtsschalten angehoben wird. Wenn der Zustand (U) vorliegt, d.h. der Getriebemechanismus 101 wird aufwärtsgeschaltet, wird die Ausgangskraft der Maschine kurzzeitig verringert, und wenn der Zustand (D) vorliegt, d.h. der Getriebemechanismus 101 wird abwärtsgeschaltet, wird die Ausgangskraft der Maschine vorübergehend erhöht. Daher sind, nachdem der Getriebemechanismus 101 geschaltet worden ist, die Rotation der Ausgangswelle der Maschine und die Rotation der Eingangswelle des Getriebemechanismus 101 zuverlässig miteinander synchronisiert. Daher kann, unabhängig von der Richtung, in welcher der Getriebemechanismus 101 geschaltet wird, der Getriebemechanismus 101 schnell und einfach geschaltet werden, und die Rotation der Ausgangswelle der Maschine und die Rotation der Eingangswelle des Getriebemechanismus 101 sind zuverlässig gut miteinander synchronisiert.
Während die vorliegende Erfindung derart beschrieben worden ist, daß sie in ein Motorradgetriebesystem eingegliedert ist, sind die Prinzipien der Erfindung ebenso bei irgendeinem Getriebesystem für andere Kraftfahrzeuge, wie z.B. Personenfahrzeuge anwendbar.
Die Mittel zum Verringern der Ausgangskraft der Maschine können in verschiedenen Arten ausgeführt sein, anstelle der Zündzeitpunktsteuereinrichtung, welche den Zündzeitpunkt der Zündkerze verzögert, und des Stellglieds zum Verringern der Öffnung des Drosselventils. Zum Beispiel kann das Erregen der Zündkerze vorübergehend unterbrochen werden, der einem Kraftstoffeinspritzventil zugeführte Kraftstoff kann vorübergehend unterbrochen werden, oder die Querschnittsfläche einer Einlaß- oder Auslaßleitung kann vorübergehend verringert werden, um die Ausgangskraft der Maschine zu verringern.
Die Zündzeitpunktsteuereinrichtung 21 und die Stellglieder 17, 18 können durch ein einziges durch die Steuereinheit 25 betreibbares Stellglied zum Vergrößern oder Verkleinern der Öffnung des Drosselventils von irgendeiner Stellung, welche sie zu dieser Zeit hat, ersetzt werden.
Da die Anzahl an Komponenten des Getriebesystems 100 nicht so groß ist, können die Komponenten oder Vorrichtungen 28, 24, 25, 27, 18, 14 einfach zu einem bestehenden Getriebesystem hinzugefügt werden, um letzteres in ein Getriebesystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung umzuwandeln.
Obwohl hier die momentan als bevorzugt betrachteten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von ihren wesentlichen Charakteristiken abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in allen Aspekten als darstellend und nicht als einschränkend zu betrachten. Der Umfang der Erfindung ist durch die beiliegenden Ansprüche und nicht durch die vorangegangene Beschreibung angegeben.

Claims

1. Kraftfahrzeuggetriebesystem (100) zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine (103) mit veränderbarer Drehzahl zu einem Antriebsrad (104) in Antwort auf die Betätigung eines Schaltsteuerelements (22), umfassend:

Schaltvorgangserfassungsmittel (23) zum Erfassen der Betätigung des Schaltsteuerelements (22);

Schaltrichtungsbestimmungsmittel (25) zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt, Ausgangskraftverringerungsmittel (25, 21, 20; 25, 17) welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln (23) und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln (25) ansprechen,

gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel (24, 25) zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine (103) und dem Antriebsrad (104) übertragen wird, wobei die Ausgangskraftverringerungsmittel (25, 21, 20; 25, 17) ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln (24, 25) ansprechen zum vorübergehenden Verringern der Ausgangskraft der Maschine (103), wenn (U) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment von der Maschine (101) zum Antriebsrad (104) übertragen wird.

2. Kraftfahrzeuggetriebesystem (100) zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine (103) mit veränderbarer Drehzahl zu einem Antriebsrad (104) in Antwort auf die Betätigung eines Schaltsteuerelements (22), umfassend:

Schaltrichtungsbestimmungsmittel (25) zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt, Ausgangskraftvergrößerungsmittel (25, 18), welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln (23) und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln (25) ansprechen,

gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel (24, 25) zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine (103) und dem Antriebsrad (104) übertragen wird, wobei die Ausgangskraftvergrößerungsmittel (25, 18) ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln (24, 25) ansprechen zum vorübergehenden Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine (103), wenn (D) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Abwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment vom Rad (104) zur Maschine (101) übertragen wird.

3. Kraftfahrzeuggetriebesystem (100) zum Übertragen der Ausgangskraft einer Maschine (103) mit veränderbarer Drehzahl zu einem Antriebsrad (104) in Antwort auf die Betätigung eines Schaltsteuerelements (22), umfassend:

Schaltrichtungsbestimmungsmittel (25) zum Bestimmen ob die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten oder ein Abwärtsschalten anzeigt, Ausgangskraftverringerungsmittel (25, 21, 20; 25, 17), welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln (23) und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln (25) ansprechen, und Ausgangskraftvergrößerungsmittel (25, 18), welche auf Ausgangssignale von den Schaltvorgangserfassungsmitteln (23) und den Schaltrichtungsbestimmungsmitteln (25) ansprechen,

gekennzeichnet durch Drehmomentrichtungsbestimmungsmittel (24, 25) zum Bestimmen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine (103) und dem Antriebsrad (104) übertragen wird, wobei die Ausgangskraftverringerungsmittel (25, 21, 20, 25, 17) und die Ausgangskraftvergrößerungsmittel (25, 18) ferner auf Ausgangssignale von den Drehmomentrichtungsbestimmungsmitteln (24, 25) ansprechen zum vorübergehenden Verringern der Ausgangskraft der Maschine (103), wenn (U) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment von der Maschine (101) zum Antriebsrad (104) übertragen wird, und zum vorübergehenden Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine (103), wenn (D) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Abwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment vom Rad (104) zur Maschine (101) übertragen wird.

4. Kraftfahrzeuggetriebesystem (100) umfassend:

eine Maschine (103);

ein Antriebsrad (104);

einen Getriebemechanismus (101), welcher betriebsmäßig zwischen die Maschine (103) und das Antriebsrad (104) gekoppelt ist zum Übertragen der Ausgangskraft der Maschine (103) mit veränderbarer Drehzahl zum Antriebsrad (104), wobei der Getriebemechanismus (101) ein Schaltsteuerelement (22) aufweist und einer Kupplung (102) zugeordnet ist;

Schaltrichtungserfassungsmittel (23) zum Erfassen einer Richtung, in welcher das Schaltsteuerelement (22) betätigt wird;

Ausgangskraftveränderungsmittel (18, 21, 20; 18, 17) zum Verändern der Ausgangskraft der Maschine (103);

ein Steuermittel (25), welches betriebsmäßig mit den Schaltrichtungserfassungsmitteln (23) und den Maschinenausgangskraftveränderungsmitteln (18, 21, 20; 18, 17) verbunden ist und zum Betätigen der Maschinenausgangskraftveränderungsmittel zum Verändern der Ausgangskraft der Maschine (103) auf erfaßte Signale von den Schaltrichtungserfassungsmitteln (23) anspricht, wenn (U, D) der Getriebemechanismus (101) durch das Schaltsteuerelement (22) geschaltet wird, wodurch die Rotation der Maschine (103) mit der Rotation der Eingangswelle des Getriebemechanismus (101), welche Rotation der Rotation des Antriebsrads (104) entspricht, synchronisiert wird,

gekennzeichnet durch

Drehmomentrichtungserfassungsmittel (24) zum Erfassen einer Richtung, in welcher das Drehmoment zwischen der Maschine (103) und dem Antriebsrad (104) durch den Getriebemechanismus (101) übertragen wird;

wobei die Drehmomentrichtungserfassungsmittel (24) betriebsmäßig mit dem Steuermittel (25) verbunden sind;

wobei die Maschinenausgangskraftveränderungsmittel (18, 21, 20; 18, 17) ferner auf die Drehmomentrichtungserfassungsmittel ansprechen, wodurch der Getriebemechanismus (101) ohne Betätigung der Kupplung (102) geschaltet werden kann.

5. Kraftfahrzeuggetriebesystem (100) nach Anspruch 4, worin das Steuermittel (25) Mittel zum vorübergehenden Verringern der Ausgangskraft der Maschine (103) umfaßt, wenn (U) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Aufwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment von der Maschine (101) zum Antriebsrad (103) übertragen wird, und zum vorübergehenden Vergrößern der Ausgangskraft der Maschine (103), wenn (D) die Betätigung des Schaltsteuerelements (22) ein Abwärtsschalten anzeigt und das Drehmoment vom Rad (104) zur Maschine (103) übertragen wird.