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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit
eines Kraftrads, insbesondere eine solche Vorrichtung zum Konstanthalten
der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftrads, die den Zustand konstanter
Fahrgeschwindigkeit löschen
kann, ohne das Fahrgefühl
zu beeinträchtigen
und die Konstruktion zu verkomplizieren.
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Es
sind Krafträder
bekannt, die eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit auf
einem konstanten Pegel aufweisen zu dem Zweck, die Belastung des
Fahrers während
der Fahrt zu mindern, die Kraftstoffkosten durch Begrenzung von
Fahrgeschwindigkeitsschwankungen zu senken und so fort. Bei der
Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit ist es häufig erforderlich, den
Zustand konstanter Fahrgeschwindigkeit (nachfolgend als "Konstantfahrzustand" bezeichnet) zu löschen. Bisher
war es bekannt, den Konstantfahrzustand in Antwort auf die folgenden
Vorgänge
zu löschen:
Zurückstellen
eines Gasgriffs gegen die Drehkraft eines Aktuators, der das Drosselventil
im Konstantfahrzustand spannt, Bremsbetätigung des Vorderrads oder
Hinterrads, Ergreifen eines Kupplungshebels, und so fort.
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4 zeigt einen Hauptteil
einer Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit, der
einen Konstantfahrzustand löscht,
wenn der Drosselgriff zurückgestellt
wird. In der Figur ist eine Welle (Drosselwelle) 2 eines
Drosselventils (nicht gezeigt) eines Motors so angeordnet, daß sie einen
Drosselkörper 1 durchsetzt,
und eine Drosselrolle 3 und ein Drosselhebel 4 sind
an den Enden der Drosselwelle 2 angebracht. Ein Kabel 6,
das zum Übertragen
von Drehmomenten in Beschleunigungs- und Verzögerungsrichtungen eines Drosselgriffs 5 auf
die Drosselrolle 3 dient, erstreckt sich schleifenförmig zwischen
der Drosselrolle 3 und dem Drosselgriff 5 und ist
um diese herumgewickelt.
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In
einem Konstantfahrzustand-Löschdetektor
(Löschdetektor) 7 sind
eine erste Rolle 71, die mit einem Ende des Kabels 6 verbunden
ist, und eine zweite Rolle 72, die mit dem anderen Ende
des Kabels 6 verbunden ist, koaxial und drehbar angeordnet.
Eine Torsionsfeder 73 ist zwischen der ersten Rolle 71 und
der zweiten Rolle 72 vorgesehen, und die erste Rolle 71 und
die zweite Rolle 72 werden durch die Feder 73 als
ein Körper,
d.h. gemeinsam, gedreht. Ferner ist ein Schalter 8 vorgesehen,
um das Löschen
des Konstantfahrzustands zu erfassen, wenn eine Versatzdifferenz
zwischen der ersten Rolle 71 und der zweiten Rolle 72 in
der Drehrichtung auftritt, in der die Torsionsfeder 73 um
nicht mehr als ein vorbestimmter Betrag verformt wird.
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Andererseits
ist der Drosselhebel 4 durch ein Steuerkabel 9 mit
einem Unterdruck-Aktuator 10 verbunden. Der Unterdruckaktuator 10 ist
mit dem Motor (nicht gezeigt) durch eine Solenoideinheit 11 verbunden,
die das Einführen
von Motorunterdruck und Atmosphärendruck
reguliert, um den Innendruck zu steuern. Eine Membrane (nicht gezeigt),
die in dem Unterdruckaktuator 10 angeordnet ist, dehnt
und kontrahiert sich entsprechend dem Innendruck des Unterdruckaktuators 10,
und die Dehn- und
Kontraktionswirkungen werden durch das Steuerkabel 9 auf den
Drosselhebel 4 übertragen,
wodurch im Konstantfahrzustand die Drosselöffnung gesteuert wird. Die
Solenoideinheit 11 wird so gesteuert, dass es auf ein Setzsignal
für den
Konstantfahrzustand reagiert und die gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit beibehält. Die
Solenoideinheit 11 wird durch eine ECU 12 gesteuert,
die einen Mikrocomputer aufweist. Die ECU 12 erhält ein Fahrgeschwindigkeitssignal,
ein Motordrehzahlsignal (NE), Konstantfahrzustand-Setz- und andere
Steuersignale, ein Konstantfahrzustand-Löschsignal (Löschsignal),
das von dem Schalter 8 ausgegeben wird, und dgl.
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Während normaler
Fahrt werden die erste Rolle 71 und die zweite Rolle 72 synchron
mit der Drehung des Drosselgriffs 5 gedreht, und die Bewegung
des Drosselgriffs wird direkt durch das Kabel 6 auf die
Drosselrolle 3 übertragen.
Wenn hingegen der Drosselgriff 5 zur Verzögerungsseite
gedreht wird, um den Konstantfahrzustand zu löschen, wird einen Spannung
(Zugkraft) auf den Teil des Kabels 6 ausgeübt, der
mit der Rolle 72 verbunden ist, weil die Drosselwelle 2 durch
den Unterdruckaktuator 10 durch den Drosselhebel 4 vorgespannt
wird, und die Rolle 72 in der Figur im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird. Da in diesem Fall eine Drehung des Teils des Kabels 6,
das mit der Rolle 71 verbunden ist, durch die Drosselrolle 3 unterbunden
wird, dreht sich die Rolle 71 nicht. Daher wird die Torsionsfeder 73 durch Zug
von der Rolle 72 versetzt bzw. verspannt. Wenn der Versatz
einen vorbestimmten Betrag überschreitet,
gibt der Schalter 8 ein Löschsignal aus, und die ECU 12 gibt
an die Solenoideinheit 11 eine Konstantfahrzustand-Löschanweisung
aus. Eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit ähnlich dem
oben beschriebenen Typ ist in der US-A-4610230 offenbart.
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Bei
dieser herkömmlichen
Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit ist der Löschdetektor 7 beispielsweise
an dem Kabel 6 angeordnet und befindet sich zwischen dem
Drosselgriff 5 und dem Drosselkörper 1, nämlich einem
Vergaser. Jedoch muss, im Falle eines Zweirads, das Kabel 6 unter
Berücksichtigung
von Lenkbetätigungen
des Lenkgriffs verlegt werden, sodass der Freiheitsgrad bei der
Auslegung extrem gering ist. Bei einer derart geringen Auslegungsfreiheit
des Kabels ist auch die Auslegung des Löschdetektors nicht einfach.
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Da
ferner das Kabel 6 zum Regulieren der Drosselöffnung durch
den Löschdetektor 7 unterteilt wird,
nehmen Reibungen im Bereich der Kabelverbindungen zu. Da ferner
die Auslegung des Löschdetektors 7 wie
erwähnt
schwierig ist, wird das Kabel 6 nicht immer an der geeigneten
Stelle verlegt, sodass eine Reibung zwischen dem Kabel 6 und
seinem Mantel zunehmen würde.
Die Reibungszunahme führt
zu einer Zunahme der Drossellast und einer Zunahme von Spiel in
den Verbindungsbereichen, was ein gutes Fahrgefühl beeinträchtigen kann, nämlich gute
Ansprecheigenschaften der Beschleunigung und Verzögerung auf
Betätigungen
des Drosselgriffs.
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Aus
der
EP 0 860 316 A1 ist
eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftrads,
welche ein Drosselöffnungssteuermittel zum
Steuern der Drosselöffnung
durch ein Drehmoment eines Drosselgriffs aufweist, bekannt.
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Aus
der
US 3,648,798 A ist
ein Gleichstromservomotor zum Halten der Drosselöffnung bei einer gegenwärtigen Fahrgeschwindigkeit
in Antwort auf eine Fahrgeschwindigkeits-Konstanthalte-Anweisung
bekannt.
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Aus
der
DE 27 32 905 C2 ist
eine servomotorbetriebene Fahrgeschwindigkeitkonstanthaltesteuerung
(Tempomat) bekannt. Aus der
DE 198 36 298 A1 ist eine Schaltsteuerung
in Verbindung mit Fahrgeschwindigkeitkonstanthaltesteuerung (Tempomat)
für Krafträder bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Konstanthalten
der Fahrgeschwindigkeit anzugeben, die die oben erwähnten Probleme vom
Stand der Technik löst,
leicht an einem Zweirad mit geringer Auslegungsfreiheit angebracht
werden kann und das Fahrgefühl
verbessern kann.
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Zur
Lösung
der Aufgabe ist die Erfindung erstens dadurch gekennzeichnet, dass
vorgesehen sind: ein Drosselöffnungssteuermittel
zum Steuern der Drosselöffnung
durch ein Drehmoment eines Drosselgriffs, einen Gleichstromservomotor,
der in Antwort auf eine Fahrgeschwindigkeits-Konstanthalte-Anweisung
die Drosselöffnung
so einstellt, dass die Fahrgeschwindigkeit weitgehend konstant bleibt, ein
Lasterfassungsmittel zum Erfassen einer Last an dem Gleichstromservomotor,
wenn der Gleichstromservomotor in Antwort auf die Fahrgeschwindigkeits-Konstanthalte-Anweisung
arbeitet, und ein Steuermittel zum Stoppen des Betriebs des Gleichstromservomotors
und Löschen
des Konstantfahrzustands, wenn sich die von dem Lasterfassungsmittel erfasste
Last an dem Gleichstromservomotor geändert hat.
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Bevorzugt
ist die Erfindung zweitens dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel
den Konstantfahrzustand löscht,
wenn die Laständerung nicht
kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und über eine vorbestimmte Zeitdauer
fortgedauert hat.
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Weiter
bevorzugt ist die Erfindung drittens dadurch gekennzeichnet, dass
das Steuermittel den Konstantfahrzustand löscht, wenn eine Laständerung
aufgrund eines Drehmoments in Verzögerungsrichtung an dem Drosselgriff
erfasst wird.
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Wenn
nach den ersten bis dritten kennzeichnenden Merkmalen der Drosselgriff
gedreht wird, wobei der Servomotor in Antwort auf die Anweisung zum
Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit arbeitet, ändert sich
die Drosselöffnung
unabhängig
von der Betätigung
des Servomotors, sodass die Last des Servomotors schwankt. Im Ergebnis
schwankt die von dem Lastdetektor erfasste Last und das Steuermittel
stoppt den Betrieb des Servomotors und löscht den Konstantfahrzustand.
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Nach
dem zweiten kennzeichnenden Merkmal kann das Drehen des Drosselgriffs
mit größerer Sicherheit
erfasst werden. Zusätzlich
wird nach dem dritten kennzeichnenden Merkmal der Konstantfahrzustand
nur in Antwort darauf gelöscht,
dass der Fahrer den Konstantfahrzustand eindeutig löscht, indem er
den Drosselgriff in Verzögerungsrichtung
des Fahrzeugs dreht. Daher kann bei der Beschleunigungsbetätigung das
Fahrzeug glattgängig
beschleunigt werden, um einen Fahrbahnwechsel oder dgl. durchzuführen.
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Erfindungsgemäß ist es
nicht erforderlich, ein Schaltermittel zum Erfassen einer Drehung
des Drosselgriffs an einem Zwischenabschnitt des Drosselkabels oder
einer ähnlichen
Stelle anzuordnen. Daher wird die Drehung des Drosselgriffs direkt
auf die Drosselwelle übertragen,
und daher wird die Reaktion des Fahrzeugs auf Betätigung des
Drosselgriffs verbessert.
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Nach
Anspruch 2 wird der Konstantfahrtzustand nur in Antwort auf eine
Betätigung
gemäß dem definitiven
Wunsch des Fahrers gelöscht,
und nicht bei einer unbeabsichtigten Bewegung oder einem kleinen
Bewegungsbetrag des Drosselgriffs. Ferner wird gemäß Anspruch
3 der Konstantfahrtzustand nur in Antwort auf die Verzögerungsbetätigung gelöscht, und
das Fahrzeug kann durch Beschleunigerbetätigung, d.h. beim Gasgeben,
glattgängig
beschleunigt werden. Daher kann ein Fahrbahnwechsel oder dgl. rasch
in Übereinstimmung
mit dem Wunsch des Fahrers erreicht werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis
auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm
der Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit;
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2 ein Schaltdiagramm eines
Lastdetektors auf der Basis des Motorstroms;
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3 ein Flussdiagramm eines
Algorithmus zum Löschen
der Konstantfahrt; und
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4 ein schematisches Diagramm
einer herkömmlichen
Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit.
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1 zeigt schematisch den
Aufbau eines Hauptteils einer Vorrichtung zum Konstanthalten der Fahrgeschwindigkeit
eines Kraftrads nach einer Ausführung
der Erfindung. In der Figur durchsetzt eine Drosselwelle 2 eines
Drosselventils (nicht gezeigt) des Motors einen Drosselkörper 1 und
ist durch eine Feder (nicht gezeigt) in Schließrichtung des Drosselventils
vorgespannt. Eine Drosselrolle oder -scheibe 3 und ein
Drosselverbindungselement oder -hebel 4 sind jeweils an
den Enden der Drosselwelle 2 angebracht. Um Drehmomente
in Beschleunigungs- und Verzögerungsrichtung
eines Drosselgriffs 5 auf die Drosselrolle 3 zu übertragen,
ist ein Drosselkabel 6, dessen beide Enden an dem Drosselgriff 5 befestigt sind,
zwischen der Drosselrolle 3 und dem Drosselgriff 5 angeordnet.
Die Öffnung
des Drosselventils und hierdurch die Drehzahl des Motors (nicht
gezeigt) wird gesteuert durch Drehen des Drosselgriffs 5 zur
Beschleunigungsseite bzw. zur Verzögerungsseite. Der Drosselgriff 5 ist
am rechten Endabschnitt eines Lenkergriffs des Kraftrads vorgesehen.
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Andererseits
ist, zum Regulieren der Öffnung des
Drosselventils während
eines Konstantfahrzustands, ein Gleichstromservomotor 13 als
Aktuator zum Drehen des Drosselhebels 4 in die "Offen"-Richtung des Drosselventils
vorgesehen. Das Drehmoment des Gleichstromservomotors 13 wird
auf den Drosselhebel 4 beispielsweise durch ein Konstantfahrt-Steuerkabel
(nachfolgend einfach als "Steuerkabel" bezeichnet) 14 übertragen.
Das Steuerkabel 14 läuft
durch ein Rohr 17, dessen beide Enden jeweils an einem
Halteelement 15 für
den Servomotor 13 und einen an dem Drosselkörper 1 befestigten Träger 16 gehalten
sind. Ein Ende des Steuerkabels 14 ist mit einem Endabschnitt
des Drosselhebels 4 verbunden, und das andere Ende ist
mit einem Endabschnitt eines an der Welle 13a des Servomotors befestigten
Hebels bzw. Koppelglieds 13b verbunden.
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Der
Servomotor 13 wird von einer ECU 18 gesteuert,
die einen Mikrocomputer enthält.
Der Servomotor 13 reagiert auf ein Konstantfahrzustand-Setzsignal
(welches in Antwort auf Betätigung eines
in der Nähe
des Drosselgriffs vorgesehenen Schalters in die ECU 18 eingegeben
wird), und wird so gesteuert bzw. geregelt, dass die gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit
beibehalten wird. Die ECU 18 erhält ein Fahrgeschwindigkeitssignal,
ein Motordrehzahlsignal (NE), ein Konstantfahrzustand-Setzsignal
und andere Steuersignale usw. Die ECU 18 umfasst einen
Treiber für
den Servomotor 13 und eine Erfassungsschaltung für einen
in den Servomotor 13 fließenden elektrischen Strom.
Ein Beispiel einer Stromerfassungsschaltung und einer Anschlussspannungs-Erfassungsschaltung
werden später
beschrieben.
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Die
ECU 18 hat die Funktion, bei Erkennung eines Konstantfahrlöschvorgangs
durch Betätigung an
dem Drosselgriff 5 durch den Fahrer, die Vorspannung des
Servomotors auf der Basis des in dem Servomotor 13 fließenden Stroms
zu löschen.
Wenn der Drosselgriff 5 zur Verzögerungsseite gedreht wird, wobei
ein Konstantfahrzustand gemäß dem Setzsignal
gesetzt ist, nämlich
die Drosselwelle 3 durch den Servomotor 13 vorgespannt
wird, bewirkt das Drehmoment, dass sich die Last des Servomotors 13 ändert (zunimmt).
Der Pegel der Last wird auf der Basis des in dem Servomotor 13 fließenden Stroms
bewertet. Das Vorhandensein oder Fehlen des Konstantfahrlöschvorgangs
wird auf der Basis davon bewertet, ob der die Last repräsentierende
Strom einen vorbestimmten Wert überschritten
hat, und die Vorspannung des Servomotors 13 wird gestoppt,
wenn bewertet wird, dass der Konstantfahrtlöschvorgang durchgeführt wurde.
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2 zeigt ein Beispiel einer
Stromerfassungsschaltung für
den Servomotor 13. In der Figur ist eine Stromquelle mit
der Plusseite des Servomotors 13 verbunden, und die Minusseite
ist durch einen Stromerfassungsnebenschluss 19 geerdet.
Elektrische Potenziale an beiden Enden des Nebenschlusses 19 sind
mit der Eingangsseite eines Operationsverstärkers 20 durch Widerstände R1 bzw.
R2 verbunden. Der Operationsverstärker 20 gibt, gemäß der Differenz
zwischen den durch die Widerstände R1
und R2 eingegebenen Potenzialen an beiden Enden des Nebenschlusses 19,
eine Spannung aus. Der Ausgang des Operationsverstärkers 20 ist
mit einem A/D-Wandler-Eingangsanschluss eines Mikrocomputers (CPU) 21 verbunden.
Die CPU 21 unterscheidet das Vorhandensein oder Fehlen
eines Konstantfahrtlöschvorgangs
gemäß einem
später
beschriebenen Algorithmus auf der Basis des Stroms in dem Servomotor,
der durch die Ausgabe des Operationsverstärkers 20 repräsentiert
wird.
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3 ist ein Flussdiagramm
eines Bewertungsalgorithmus für
den Konstantfahrtlöschvorgang. In
der Figur wird in Schritt S1 bewertet, ob der in dem Servomotor 13 fließende Strom,
nämlich
die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 20, nicht kleiner
als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn bewertet wird, dass der in
den Servomotor 13 fließende
Strom nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist, geht der Algorithmus
zu Schritt S2 weiter, wo bewertet wird, ob der Zustand des Stroms,
der nicht kleiner als der vorbestimmte Wert ist, über eine
vorbestimmte Zeitdauer fortgedauert hat. Wenn die Bewertung in Schritt
S2 positiv ist, geht der Algorithmus zu Schritt S3 weiter, wo eine
Konstantfahrtlöschanweisung ausgegeben
wird, um die Vorspannung des Servomotors 13 zu stoppen.
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Wenn
hingegen der in dem Servomotor 13 fließende Strom den vorbestimmten
Wert nicht erreicht hat oder wenn der Strom nicht geringer ist als der
vorbestimmte Wert, jedoch über
die vorbestimmte Zeitdauer nicht fortgedauert hat, wird entschieden, dass
der Konstantfahrtlöschvorgang
nicht durchgeführt
wurde, und daher wird keine Konstantfahrt-Löschanweisung ausgegeben.
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Wie
oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführung die Öffnung des Drosselventils durch den
Gleichstromservomotor 13 gesteuert, um einen Konstantfahrtzustand
zu realisieren, und das Vorhandensein oder Fehlen eines Konstantfahrtlöschvorgangs
wird auf der Basis einer Änderung
der Last an dem Servomotor 13 erfasst. Der Konstantfahrlöschvorgang
braucht nicht notwendigerweise durch Drehen des Drosselgriffs 5 in
der Verzögerungsrichtung erreicht
werden, sondern kann auch durch Drehen des Drosselgriffs 5 in
der Beschleunigungsrichtung erreicht werden. In diesem Fall wird
die Last an dem Servomotor 13 gesenkt, sodass das Vorhandenseinn oder
Fehlen eines Konstantfahrtlöschvorgangs
dadurch erkannt wird, dass der Strom in dem Servomotor 13 bis
zu einem vorbestimmten Wert oder darunter abfällt.
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Der
Kriteriumwert des Stroms in dem Servomotor 13 zum Bewerten
einer Lastzunahme kann entsprechend der Leistung des Servomotors 13 festgelegt
werden; beispielsweise kann der Blockierstromwert, d.h. der maximale
zulässige
Stromwert des Servomotors 13, als der Kriteriumwert zur
Bewertung der Lastzunahme benutzt werden.
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Die
Erfindung betrifft eine Löschvorrichtung für einen
automatischen Fahrgeschwindigkeitsregler, der ein gutes Fahrgefühl ermöglicht.
Hierzu ist ein Gleichstromservomotor 13 als Aktuator vorgesehen, um
die Drosselöffnung
während
der automatischen Fahrgeschwindigkeitsregelung zu regulieren. Wenn ein
Drosselgriff 5 während
der Regulierung der Drosselöffnung
durch den Servomotor 13, nämlich während eines Konstantfahrtzustands,
gedreht wird, bewirkt eine Drehkraft, die durch ein Drosselkabel 6 auf eine
Drosselrolle 3 übertragen
wird, eine Änderung
in der Last an dem Motor 13. Eine ECU 18 erfasst
Laständerungen
auf der Basis des Stroms in dem Servomotor 13. Wenn die
Laständerung
nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird bewertet, dass
der Fahrer eine Konstantfahrt-Löschbetätigung durchgeführt hat,
und die Vorspannung des Servomotors 13 wird gestoppt, um
hierdurch den Konstantfahrtzustand zu löschen.