專利名稱：跨騎型車輛的離合器控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有相對于驅動輪斷接來自發動機的驅動力的離合 器、進行離合器的斷接的執行器、進行執行器的控制的執行器控制機構的 跨騎型車輛的離合器控制系統。
背景技術：
在一般的自動兩輪車中，將發動機的輸出通過離合器傳遞給驅動輪。 在自動兩輪車中，在進行急劇的掛低檔時發動機制動器起作用，來自路面 的抓地力下降。另外，有時輪胎的抓地力下降，驅動輪變成空轉狀態。為 了應對由這樣的發動機制動器產生的狀況，提出了進行離合器的斷接控制(例如專利文獻l)，或設置后轉矩限制器(back torque limiter)的技術。 專利文獻1:日本特開2003—294062號公報在所述的專利文獻l中，根據表示車輛的運轉狀態的參數，推定發動 機制動器的動作狀態來控制離合器。但是，除了發動機制動器以外，由于 僅在驅動輪施加制動的情況或由于路面狀況的變化，車輛的狀態會變化， 所以根據表示運轉狀態的參數來推定的機構有時無法正確確定輪胎的抓 地狀態。發明內容本發明是考慮到這樣的問題而提出的，其目的在于不根據推定機構就 能把握車輛的實際狀態，可以適當保持驅動輪的抓地力的跨騎型車輛的離 合器控制系統。本發明的跨騎型車輛的離合器控制系統具有以下特征。第一特征；所述的跨騎型車輛的離合器控制系統具有離合器，其相 對于驅動輪斷接來自發動機的驅動力；執行器，其進行所述離合器的斷接；
驅動輪速度檢測機構，其檢測所述驅動輪的驅動輪圓周速度；從動輪速度 檢測機構，其檢測從動輪的從動輪圓周速度；執行器控制機構，其基于由所述驅動輪速度檢測機構得到的所述驅動輪圓周速度以及由所述從動輪 速度檢測機構得到的所述從動輪圓周速度，控制所述執行器，所述執行器 控制機構在所述驅動輪圓周速度比所述從動輪圓周速度慢、且所述驅動輪 圓周速度和所述從動輪圓周速度之差的絕對值大于第一閾值時，降低所述 離合器的傳遞力。如此，通過基于驅動輪圓周速度以及從動輪圓周速度來進行判斷，可 以把握跨騎型車輛的實際的狀態，可在適當的時刻進行離合器控制，可以 適當保持驅動力的抓地力。第二特征；還具有發動機控制機構，該發動機控制機構在所述驅動輪 圓周速度比所述從動輪圓周速度快、且所述驅動輪圓周速度和所述從動輪 圓周速度之差的絕對值大于第二閾值時，降低所述發動機的輸出。如此，在驅動輪圓周速度大于從動輪圓周速度一定程度以上時，可以 判斷為處于驅動輪的驅動力沒有充分傳遞給路面的狀態(例如空轉狀態)， 因此，使發動機的輸出下降，可以使驅動輪的抓地力回復。第三特征；還具有通過手動進行所述離合器的斷接的離合器桿、檢測 所述離合器桿的操作量的桿操作量檢測機構，所述執行器控制機構在由所 述桿操作量檢測機構得到的所述操作量大于第三閾值時，中斷或不開始使 所述離合器的傳遞力降低的處理。如此，在離合器桿的操作量大時，由于是駕駛員自己的意思是想要開 放離合器的情況，所以進行以駕駛員的意思優選的控制。第四特征；還具有檢測所述跨騎型車輛的左右的傾斜角的傾斜角檢測 機構，所述執行器控制機構基于由所述傾斜角檢測機構得到的所述傾斜 角，控制所述離合器的傳遞力。如此，在跨騎型車輛的傾斜角大到某一程度時，可以判斷為處于轉彎 行駛中，對應于轉彎行駛進行適當的離合器控制，可以適當保持驅動輪的 抓地力。第五特征；還具有檢測所述跨騎型車輛的左右的傾斜角的傾斜角檢測 機構，所述發動機控制機構基于由所述傾斜角檢測機構得到的所述傾斜 角，控制所述發動機的輸出。如此，在跨騎型車輛的傾斜角大到某一程度時，可以判斷為處于轉彎 行駛中，對應于轉彎行駛進行發動機的輸出控制，可以更適當保持驅動輪 的抓地力。發明效果根據本發明的跨騎型車輛的離合器控制系統，通過基于驅動輪圓周速 度以及從動輪圓周速度來進行判斷，可以把握跨騎型車輛的實際的狀態， 可在適當的時刻進行離合器控制，可以適當保持驅動力的抓地力。


圖1是搭載了本實施方式的離合器控制系統的自動兩輪車的側視圖；圖2是基準狀態的執行器單元的剖面側視圖；圖3是駕駛員操作離合器桿時的制動器單元的剖面側視圖；圖4是自動驅動控制電動機時的執行器單元的剖面側視圖；圖5是本實施方式的離合器控制系統的機械框架構成圖；圖6是本實施方式的離合器控制系統的電氣框架構成圖；圖7是表示由本實施方式的離合器控制系統進行的處理順序的流程圖；圖中IO —離合器控制系統；ll一自動兩輪車；14一前輪；16 —后輪；18 — 把手；40 —發動機；42—傳動裝置；44一離合器；45 —執行器單元；46 — 離合器桿；47—控制器；48 —離合器桿傳感器；50—操舵角傳感器；52 — 傾斜角傳感器；54 —加速度傳感器；56—后輪速度傳感器；58—前輪速度 傳感器；IIO —控制電動機；150 —執行器控制部；152 —發動機控制部； Pr—后輪速度；Pf—前輪速度；C一操作量。
具體實施方式
以下，舉出實施方式同時參考圖1 圖7說明本發明的跨騎型車輛的 離合器控制系統。本實施方式的離合器控制系統IO搭載在自動兩輪車11上。首先，對于自動兩輪車ll進行說明。
在本實施方式中，如圖1所示，例示了全蓋型(flill cowling type)的 自動兩輪車(跨騎型車輛)ll進行說明，但本發明并不限定于此，還可以 適用于其他種類的跨騎型車輛(例如、小型摩托車、手推車(buggy))。 而且，在該自動兩輪車11中，對于在車體的左右各一個對稱設置的機構 乃至構成要素，對左側的參考符號標注"L"，對右側的參考符號標注"R"。 另外，在以下的說明中，"右"是指從自動兩輪車11的駕駛員來看車體的 右側，"左"是指從駕駛員來看車體的左側。如圖1所示，自動兩輪車11具有構成車體的托架(cradle)型的車 體架12、操舵輪且是從動輪的前輪14、作為驅動輪的后輪16、操舵前輪 14的把手18、供駕駛員乘坐的座位20。如圖所示，在車體前方部的把手l8上連結有頂橋(top bridge) 26。 在頂橋26的左右兩側連結前叉24L、 24R，該前叉24L、 24R貫通底橋28 而將前輪14支承為旋轉自如。當坐在座位20上的駕駛員左右操舵把手18時，以頭管22為中心軸， 可以使把手18、頂橋26、前叉24L、 24R、底橋28以及前輪14 一體地左 右轉動。另外，在前叉24L、 24R上安裝有從上方覆蓋前輪14的前擋泥板25。進而，在自動兩輪車11上的發動機罩38的前方側配置方向信號燈 30L、 30R，在自動兩輪車11的后部側上分別配置有方向信號燈32L、 32R。后輪16由發動機40通過傳動裝置42驅動。在傳動裝置42上并設離 合器44 (參考圖5)，其相對于后輪16斷接來自發動機40的驅動力。在 離合器44的附近設有自動進行該離合器44的斷接的執行器單元45。在座 位20的下方設有進行自動兩輪車11的電氣控制的控制器47。在左邊把手18上設有通過手動進行離合器44的斷接的離合器桿46 以及檢測出該離合器桿46的操作量C的離合器桿傳感器(桿操作量檢測 機構)48。離合器桿傳感器48還可以是與為了使制動器燈點亮而設置在 制動器桿上的制動器開關同樣的開關(桿操作量檢測機構)。在底橋28的中央部設有檢測自動兩輪車11的把手18的操舵角e的操 舵角傳感器(操舵角檢測機構)50。在發動機罩38的內部設有檢測自動 兩輪車11向左右的傾斜角4)(即，轉彎傾斜(bank)角)的傾斜角傳感 器(傾斜角檢測機構)52以及檢測自動兩輪車11的前后方向的加速度G的加速度傳感器54。在后輪16的附近設有檢測后輪速度Pr的后輪速度傳感器(驅動輪速 度檢測機構)56,在前輪14的附近設有檢測前輪速度Pf的前輪速度傳感 器(從動輪速度檢測機構)58。后輪速度傳感器56以及前輪速度傳感器 58還兼用于未圖示的ABS (Anti-lock Brake System)。而且，實際上，后 輪速度Pr以及前輪速度Pf，為了成為后輪16以及前輪14的圓周速度(即， 與路面相接部分的速度)而在控制器47內采用固定倍數使用(驅動輪速 度檢測機構、從動輪速度檢測機構)，但為了方便，簡單記做后輪速度Pr 以及前輪速度Pf。如圖2所示，執行器單元45具有與第一管路60a連接的第一主工作 缸lOOa、與第二管路60b連接的第二從屬工作缸100b、按壓驅動第一主 工作缸100a的第一主活塞102a以及第二從屬活塞102b的下端部的凸輪 體104、傾動驅動該凸輪體104的齒輪機構106、檢測凸輪體104的傾動 角度的電位計108、旋轉驅動齒輪機構106的控制電動機(執行器)110。齒輪機構106被收容在殼體112內，第一主工作缸100a以及第二從屬 工作缸100b從殼體112的上方突出而并列配置。控制電動機110從殼體 112的下部向側方突出設置。電位計108以及控制電動機110與控制器47 連接。齒輪機構106具有與控制電動機110的旋轉軸一體形成的蝸輪114、 該蝸輪114嚙合的扇型的輪式齒輪(wheel gear) 116、該輪式齒輪116的 旋轉軸即齒輪軸118。凸輪體104是轉動自如地被支承于齒輪軸118的左右對稱形的凸輪， 具有在向齒輪軸118的一方(第一凸輪122a的一側)延伸的臂的前端設 置的第一凸輪122a和在向另一方延伸的臂的前端設置的第二凸輪122b。 第一凸輪122a以及第二凸輪122b還可以是滾子體。在凸輪體104的一方 的臂的側面設有突起123。輪式齒輪116 —邊與蝸輪114的上面側的齒嚙合， 一邊在鉛直面上傾 動旋轉。輪式齒輪116通過向圖2的順時針方向轉動，端部與凸輪體104 的突起123抵接，可以使該凸輪體104向順時針方向轉動。
第一主工作缸100a具有第一主活塞102a、供該第一主活塞102a進 退的工作缸管124a、上方前端部的第一端口 126a、在工作缸管124a內設 置的彈簧127a以及與儲存箱129 (參考圖5)連接的兩個工作油補給端口 128a。第一主活塞102a具有突出向殼體112內并相對于第一凸輪122a接 觸、分離的桿部130a、相對于工作缸管124a內周面滑動的上方的主凸緣 132a以及下方的輔凸緣134a。第一主活塞102a被第一凸輪122a推壓而上 升，由此壓出第一管路60a內的工作油。工作缸管124a的側方與壓力傳 感器130連接。兩個工作油補給端口 128a在工作缸管124a的側面設置于基準位置(下 止點位置)的主凸緣132a的上下附近，與儲存箱129連接。由此，對應 于因溫度變化等引起的工作油的體積變化，從儲存箱129供給不足的工作 油，或可以將過剩的工作油回收。在第一主活塞102a稍微上升時，工作 油補給端口 128a被主杯136a堵住，第一管路60a和儲存箱129變成非連 通，此后，工作油被加壓、壓出。在第二從屬工作缸100b中，對與第一主工作缸100a同樣的結構部標 注相同數字符號并添加腳標b。第二從屬工作缸100b是90度的肘形，第 二端口 126b與第二管路60b連接。在第二從屬活塞102b上，沒有與第一主工作缸102a上的輔凸緣134a 相當的部分，可以朝向下方進出壓下第二凸輪122b。主凸緣132b的下表 面被彈簧127b支承，第二從屬活塞102b在初期狀態下被維持在適當的高 度。在這種結構的執行器單元45中，如圖3所示，在第二管路60b產生 壓力，通過第二從屬活塞102b壓下第二凸輪122b，凸輪體104向順時針 方向轉動，可以向第一管路60a供給工作油。此時，輪式齒輪116從凸輪 體104的突起123離開。另夕卜，如圖4所示，通過在控制電動機110以及蝸輪114的作用下輪 式齒輪116向順時針方向轉動，由此輪式齒輪116端部抵接于凸輪體104 的突起123，可以使該凸輪體104向順時針方向轉動。此時，也可以向第 一管路60a供給工作油。此時，第二凸輪122b下降，從第二從屬活塞102b 離開。艮口，供給執行器單元45，從第二管路60b供給工作油，或使控制電動 機110旋轉，由此，可以向第一管路60a供給工作油。如圖5、圖6所示，離合器控制系統10具有離合器44、執行器單 元45、離合器桿46、控制器47。如圖5所示，與執行器單元45的第一端口 126a連通的第一管路60a 與第一從屬工作缸140連接，與第二端口 126b連通的第二管路60b連接 于離合器桿46的工作缸室(第二主工作缸)46a。第一從屬工作缸140通 過從第一管路60a供給工作油，由此可以經推桿142對離合器44進行斷 接操作。即，通過使推桿142進出，切離離合器44，通過使推桿142后退 可以連接離合器44。控制器47—邊參照電位計108的信號， 一邊驅動控 制電動機110。根據這樣的結構，通過駕駛員拉動離合器桿46的操作，從第二管路 60b壓出工作油，經第二從屬活塞102b使凸輪體104轉動，向第一管路 60a壓出工作油，可以切離離合器44。另一方面，在控制器47的作用下， 通過使控制電動機110以及蝸輪114旋轉，使凸輪體104轉動，向第一管 路60a壓出工作油，可以切離離合器44。如圖6所示，控制器47與離合器桿傳感器48、操舵角傳感器50、傾 斜角傳感器52、 54、前輪速度傳感器58、后輪速度傳感器56、電位計108、 壓力傳感器130連接，得到各個傳感器檢測出的信號。控制器47具有根 據從各傳感器得到的信號來對控制電動機110進行控制的執行器控制部 150、根據從各傳感器得到的信號控制發動機40的輸出的發動機控制部 152。發動機控制部152 —邊參考節氣門開度、發動機轉速、節氣門管路 負壓等信號， 一邊調整點火時刻、燃料噴射量、燃料噴射時刻等來控制發 動機40的輸出。 ，下面，參考圖7說明如此構成的自動兩輪車11的離合器控制系統10 的作用。圖7的處理通過在控制器47由電腦讀取執行程序來實現，每隔 微小時間反復進行。在圖7的步驟S1中，讀取來自各傳感器的信號。在步驟S2中，判斷自動兩輪車ll是否處于行駛狀態，在處于行駛狀
態時，進入步驟S3，在處于停止狀態時，結束圖7所示的本次的處理。自動兩輪車11是否處于行駛狀態還可以根據前輪速度Pf以及后輪速度Pr 進行判斷。在步驟S3中，進行后輪速度Pr比前輪速度Pf慢(后輪速度Pr小于 前輪速度Pf)、且后輪速度Pr和前輪速度Pf的差的絕對值大于閾值(第 一閾值)Pl的條件的成立判斷。具體地說進行PKPf以及P1〉 I Pr—Pf I 的不等式的成立判斷，在成立時進入步驟S4，在不成立時進入步驟S7。在步驟S4，參考由離合器桿傳感器48得到的離合器44的操作量C 和閾值(第三閾值)Cl，在C〈C1時，進入步驟S5，在C》C1時進入步 驟S6。在步驟S5，通過驅動控制電動機110，向第一管路60a壓出適當量的 工作油，減弱離合器44的傳遞力，形成半離合或半切離狀態，使從該離 合器44相對于后輪16傳遞的驅動力降低。此時，用壓力傳感器130監視 第一管路60a內的壓力。如此，根據基于后輪速度Pr和前輪速度Pf的判斷，不是推測處理， 就能把握自動兩輪車11的實際的狀態，可以在適當的時刻進行離合器控 制，可以適當保持后輪16的抓地力。另外，在步驟S5中，還可以基于從傾斜角傳感器52得到的傾斜角cj)， 控制離合器44的傳遞力(例如，調整半離合的程度的控制)。如此，在自 動兩輪車11的傾斜角4)大到某種程度時，可以判斷為處于轉彎行駛中， 進行對應于轉彎行駛的適當的離合器44的控制，可以更適當保持后輪16 的抓地力。基于由傾斜角傳感器52得到的傾斜角4>的離合器44的傳遞力控制， 并不一定必須在步驟S5的時刻(Pl>Pr—Pf、且CXC1)下進行，也可以 在規定條件下(例如基于加速度G的條件)進行。另一方面，在步驟S6中，驅動控制電動機IIO，使輪式齒輪116返回 到基準狀態(圖2所示的狀態)，中斷使離合器44的傳遞力下降的處理(即， 步驟S5的處理)。另外，在不進行使離合器44的傳遞力下降的處理的情 況下，之后，即使步驟S3的條件成立，只要步驟S4的條件不成立，則也 不幵始該處理。
如此，在離合器桿46的操作量C大時，由于是駕駛員自己的意思是想要切離離合器44的情況，所以進行以駕駛員的意思優先的控制。步驟S4以及步驟S6的處理根據設計條件省略，在步驟S3的條件成 立時也可以執行步驟S5。在步驟S7，進行后輪速度Pr比前輪速度Pf塊(后輪速度Pr大于前輪 速度Pf)、且后輪速度Pr和前輪速度Pf的差的絕對值大于閾值(第二閾 值)P2的條件的成立判斷。具體地說進行Pr>Pf以及P2< I Pr—Pf I的不 等式的成立判斷，在成立時進入步驟S8，在不成立時，結束圖7的本次處 理。在步驟S8，發動機控制部152使發動機40的輸出適當下降。如此，在后輪速度Pr大于前輪速度Pf—定程度以上時，可以判斷為 處于后輪16的驅動力沒有充分傳遞給路面的狀態(例如空轉狀態)，因此， 使發動機40的輸出下降，可以使后輪16的抓地力回復。另外，在步驟S8中，還可以基于由傾斜角傳感器52得到的傾斜角cJ)， 調整發動機40的輸出下降的程度。如此，在自動兩輪車ll的傾斜角小大 到一定程度時，可以判斷為處于轉彎行駛中，對應于轉彎行駛進行發動機 40的輸出的控制，可以更適當地保持后輪16的抓地力。基于由傾斜角傳感器52得到的傾斜角cJ)來調整發動機40的輸出下降 的程度的控制，并不一定必須在步驟S8的時刻(P2〈Pr—Pf時)進行，還 可以在規定條件下(例如基于加速度G的條件)進行。傾斜角4)并不一定必須由傾斜角傳感器52得到，還可以設置左右方 向的加速傳感器，根據行駛速度以及操舵角e等通過計算求出(傾斜角檢 測機構)。在步驟S5、 S6以及S8之后，結束圖7所示的本次的處理。 如上所述，根據本實施方式的自動兩輪車11的離合器控制系統10， 通過基于后輪速度Pr以及前輪速度Pf進行判斷，把握自動兩輪車ll的實 際狀態，在適當的時刻控制離合器44，可以適當保持后輪16的抓地力。 本發明的跨騎型車輛的離合器控制系統并不限定于上述的實施方式， 在不脫離本發明的主旨的范圍內，當然可以采用各種構成。
權利要求
1. 一種跨騎型車輛的離合器控制系統，其特征在于，所述的跨騎型車輛的離合器控制系統具有離合器，其相對于驅動輪斷接來自發動機的驅動力；執行器，其進行所述離合器的斷接；驅動輪速度檢測機構，其檢測所述驅動輪的驅動輪圓周速度；從動輪速度檢測機構，其檢測從動輪的從動輪圓周速度；執行器控制機構，其基于由所述驅動輪速度檢測機構得到的所述驅動輪圓周速度以及由所述從動輪速度檢測機構得到的所述從動輪圓周速度，控制所述執行器，所述執行器控制機構在所述驅動輪圓周速度比所述從動輪圓周速度慢、且所述驅動輪圓周速度和所述從動輪圓周速度之差的絕對值大于第一閾值時，降低所述離合器的傳遞力。
2. 如權利要求1所述的跨騎型車輛的離合器控制系統，其特征在于， 還具有發動機控制機構，該發動機控制機構在所述驅動輪圓周速度比所述從動輪圓周速度快、且所述驅動輪圓周速度和所述從動輪圓周速度之 差的絕對值大于第二閾值時，降低所述發動機的輸出。
3. 如權利要求1或2所述的跨騎型車輛的離合器控制系統，其特征在于，還具有通過手動進行所述離合器的斷接的離合器桿和檢測所述離合 器桿的操作量的桿操作量檢測機構，所述執行器控制機構在由所述桿操作量檢測機構得到的所述操作量 大于第三閾值時，中斷或不開始使所述離合器的傳遞力降低的處理。
4. 如權利要求1 3中任一項所述的跨騎型車輛的離合器控制系統， 其特征在于，還具有檢測所述跨騎型車輛的左右的傾斜角的傾斜角檢測機構， 所述執行器控制機構基于由所述傾斜角檢測機構得到的所述傾斜角， 控制所述離合器的傳遞力。
5.如權利要求2或3所述的跨騎型車輛的離合器控制系統，其特征在于，還具有檢測所述跨騎型車輛的左右的傾斜角的傾斜角檢測機構， 所述發動機控制機構基于由所述傾斜角檢測機構得到的所述傾斜角， 控制所述發動機的輸出。
全文摘要
提供一種把握自動兩輪車的實際狀態，在適當的時刻進行離合器控制，適當保持驅動輪的抓地力的跨騎型車輛的離合器控制系統。跨騎型車輛的離合器控制系統(10)具有相對于后輪(16)斷接來自發動機(40)的驅動力離合器(44)；通過離合器桿(46)或自動進行該離合器的斷接的執行器(45)；后輪速度傳感器(56)；前輪速度傳感器(58)；離合器桿傳感器(48)；基于后輪速度(Pr)以及前輪速度(Pf)控制控制電動機(110)的控制器(47)。在后輪速度比前輪速度慢、且后輪速度和前輪速度的差的絕對值大于閾值(P1)時，驅動控制電動機使離合器的傳遞力降低。在離合器桿的操作量(C)大于閾值(C1)時，中斷使離合器的傳遞力降低的處理。
文檔編號F16D48/00GK101398045SQ200810214849
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月3日 優先權日2007年9月27日
發明者友田明彥, 巖下調 申請人:本田技研工業株式會社