CN200982367Y - 摩托车发动机离合器智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摩托车发动机离合器智能控制系统，主要由信号处理单元、主控制单元和驱动单元构成，信号处理单元与离合器顶杆位移传感器、换挡动作传感器、发动机脉冲线圈连接，用以采集离合器顶杆位移信号、换挡动作信号和发动机转速信号，并将采集到的信号整形后输入到主控制单元；主控制单元与信号处理单元、驱动单元连接，将送入的采集信号进行处理后，发送指令给驱动单元，驱动单元连接离合执行机构。本实用新型采用对离合器进行智能控制，设置了自动和半自动两种模式，使操作变得简单方便，舒适度高，操作的准确度高、可靠性强，同时延长了离合器的使用寿命，尤其适用于大功率发动机的摩托车。

Description

摩托车发动机离合器智能控制系统

技术领域：

本实用新型涉及摩托车发动机离合器，具体涉及利用由离合器控制电路，离合执行机构，电路内置程序构成的摩托车发动机离合器的控制系统。

背景技术：

传统摩托车离合器有两种：手动离合器和自动离合器。手动离合器是通过位于车把上的离合器操作手柄拉动离合器拉线，由此拉动发动机离合器摇臂，离合器摇臂带动离合器顶杆，进而顶开依靠弹簧压力而处于接合状态的离合器组片，使离合器组片分离，完成分离动作；反之，通过释放离合器操作手柄或踩下脚踏板，带动拉线和摇臂，完成离合器的接合动作步骤，使摩托车实现换档、起步、行驶等功能。因此摩托车离合器拉线为适应摩托车的结构特征，必须沿着与摩托车相适应的位置和空间多次弯曲才能发挥作用，这样就必须给拉线留出较大的活动空间，同时随着拉线弯弧的增多和大功率摩托车的离合阻力增大，离合器拉线与其套管磨擦产生的阻力也将随之增加，致使拉线频繁工作时磨损严重，当拉力较大且弯弧过甚时，拉线容易断裂，尤其对于大功率摩托车，由于摩托车离合器本身的操作阻力已相当大，再加上离合器拉线的阻力，使驾驶员操作时感到吃力，有时不仅不能自如地进行操作，还可能造成离合器分离、接合不充分，造成离合器片烧坏、打滑，磨损加快，同时产生大量粉沫，造成机油杂质过大，加快整机机械磨损，严重时堵塞油道，造成拉缸、抱缸、活塞环卡死等严重机械故障。并且由于大多数摩托车的操作机构为非封闭形式，在洗车或雨、雪等恶劣天气下，摩托车离合器拉线不可避免地与水接触，导致其腐蚀生锈，使用寿命降低，若在严冬季节，进水的离合器拉线一旦结冰，将会造成离合器失控。

而自动离合器在静止时和发动机怠速时，离合器长期处于分离状态，接合时是依靠离合器一定速度的旋转，使镶嵌在离合器片上的磨擦片蹄块在离心力作用下，使离合器片与离合器壳体接合，从而完成离合器接合功能，由于绝大多数接合性能不佳，目前只能运用于小功率摩托车上，而且容易造成离合器片的磨损，致使发动机输出功率不能有效地传递给车轮，不仅发动机能量无法完全发挥，而且还会降低发动机及离合器的使用寿命。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种摩托车发动机离合器的智能控制系统，利用在发动机换挡轴、离合器操控机构、离合器顶杆等位置设信号采集元件采集位移变化信息，然后将采集的位移信息送至离合器控制电路，由电路中内置的计算机程序给定的换挡接合值、离合器结合值和采集的发动机转速共同配合，通过具体的离合执行机构进而智能化控制离合器分离、接合动作的智能控制系统。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种摩托车发动机离合器智能控制系统主要由信号处理单元、主控制单元和驱动单元构成，信号处理单元与离合器顶杆位移传感器、换挡动作传感器、发动机脉冲线圈连接，用以采集离合器顶杆位移信号、换档动作信号和发动机转速信号，并将采集到的信号整形后输入到主控制单元；主控制单元与信号处理单元、驱动单元连接，将送入的采集信号进行处理后，发送指令给驱动单元，驱动单元连接离合执行机构。

所述的发动机换挡轴上设有换挡信号感应探头，换挡信号感应探头对应位置设有换挡动作传感器，换挡动作传感器通过信号处理单元与主控制单元连接。

所述的主控制单元还通过信号整理电路与模式选择开关连接，模式选择开关设置在摩托车车体上。

所述的主控制单元还与离合器操控机构位移传感器连接，离合器操控机构位移传感器对应位置设有位移信号感应探头，位移信号感应探头设在离合器手柄或离合器脚踏板上。

所述的离合执行机构主要由减速执行电机、主动齿轮、从动齿轮、凸轮和凸轮顶杆构成，主动齿轮设在减速执行电机的输出轴上，从动齿轮设置在凸轮轴的一端，凸轮轴上还设有凸轮，发动机壳体对应凸轮的位置设有凸轮顶杆，凸轮顶杆与凸轮、离合器顶杆触接，凸轮顶杆上设有感应元件，感应元件对应的位置设有离合器顶杆位移传感器，离合器顶杆位移传感器与信号处理单元连接，传输离合器顶杆的位移信号。

所述的凸轮顶杆上还设有复位弹簧，感应元件为永磁块。

本实用新型所能达到的有益效果是：

1、本实用新型采用微电脑控制系统对摩托车的离合器进行智能控制，设置了自动和半自动两种模式，操作者可以根据需要自由的选择所需模式，使操作变得简单方便，驾驶舒适度高，尤其适用于大功率发动机的摩托车。

2、本实用新型保证了离合器分离彻底、接合紧密，延长了离合器的使用寿命，保证了发动机的能量的有效发挥。

3、本实用新型可以根据摩托车车况、行驶的路况恰当的设定换档接合值，操作的准确度高、可靠性强。

附图说明：

图1为本实用新型控制系统的逻辑方框图。

图2为本实用新型控制电路实施例的电路原理图。

图3为本实用新型离合器操控机构位移传感器、模式选择开关位置关系图。

图4为换档轴动作传感器与发动机的位置关系图。

图5为本实用新型采用离合执行机构实施例的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1、图2、图3、图4、图5所示：该摩托车发动机离合器智能控制系统主要由信号处理单元7、主控制单元8和驱动单元9构成，信号处理单元7与离合器顶杆位移传感器3、换挡动作传感器2、发动机脉冲线圈4连接，用以采集离合器顶杆位移信号、换档动作信号和发动机转速信号，并将采集到的信号整形后输入到主控制单元8；主控制单元8与信号处理单元7、驱动单元9连接，将送入的采集信号进行处理后，发送指令给驱动单元9，驱动单元9连接离合执行机构，主控制单元8还通过信号整理电路6与模式选择开关5连接，模式选择开关5可以设置在摩托车车把座上，亦可以设置在摩托车车座下方等任意方便人为控制的部位，主控制单元8还与离合器操控机构位移传感器1连接，离合器操控机构位移传感器1对应位置设有位移信号感应探头10，位移信号感应探头10设在离合器手柄11或离合器脚踏板12上，发动机换挡轴13上设有换挡信号感应探头14，换挡信号感应探头14对应位置设有换挡动作传感器2，换挡动作传感器2通过信号处理单元7与主控制单元8连接。离合执行机构主要由减速执行电机15、主动齿轮16、从动齿轮17、凸轮21和凸轮顶杆20构成，主动齿轮16设在减速执行电机15的输出轴上，从动齿轮17设置在凸轮轴18的一端，凸轮轴18上还设有凸轮21，发动机壳体24对应凸轮21的位置设有凸轮顶杆20，凸轮顶杆20与凸轮21、离合器顶杆23触接，凸轮顶杆20上设有永磁块22，永磁块22对应的位置设有离合器顶杆位移传感器3，离合器顶杆位移传感器3与信号处理单元7连接，传输离合器顶杆的位移信号，凸轮顶杆20上还设有复位弹簧19。

主控制单元8主要由单片机IC1(78E58)及外围由晶振Y1、电容C2和C3组成时钟电路和C1、R1组成的上电自动复位电路构成。信号处理单元7主要由与接插件CZ2连接的运算放大器IC8(LM258)A、IC8(LM258)B、IC9(LM258)A和模/数转换器IC2(ADC0809)、光电耦合器U9构成，接插件CZ2的第1脚连接设置在手柄11或脚踏板12位置的离合器操控机构位移传感器1，拾取离合器操控信号，通过电阻R17、R18和电容C8限流经整形后连接运算放大器IC8(LM258)B的同相输入端，正5V电源经电阻R27、R26限流分压连接在运算放大器IC8(LM258)B的反相输入端上，IC8(LM258)B输出端经限流电阻R29后输入模/数转换器IC2(ADC0809)的第26脚；接插件CZ2的第2脚连接在发动机换挡轴13对应位置设置的换挡动作传感器2，拾取发动机换档动作信号，通过电阻R19、R32和电容C9限流整形后，连接运算放大器IC8(LM258)A的同相输入端，正5V电源经电阻R22、R24限流分压后连接在运算放大器IC8(LM258)A的反相输入端上，IC8(LM258)A输出端经限流电阻R30后输入模/数转换器IC2(ADC0809)的第27脚；接插件CZ2的第3脚连接离合器顶杆位移传感器3，拾取离合器顶杆位移信号，通过电阻R20、R23和电容C10限流整形后，连接运算放大器IC9(LM258)A的同相输入端，正5V电源经电阻R28、R25限流分压后连接在运算放大器IC9(LM258)A的反相输入端上，IC9(LM258)A输出端经限流电阻R31后输入到模/数转换器IC2(ADC0809)的第28脚；模数转换器IC2(ADC0809)的第17、14、15、8、18、19、20、21脚接单片机IC1的数据总线P0(P00-P07)口，第23、24、25脚接锁存器IC4(74LS373)的第6、5、2脚；锁存器IC4(74LS373)地址码输入端口的第18、17、14、13、8、7、4、3脚接入单片机IC1的P0(P00-P07)口，锁存器IC4(74LS373)的门控端口第11脚连接IC1(78E58)的第30脚，用于锁存低8位地址；发动机脉冲线圈4连接在接插件CZ2的第5、6脚上，与光电耦合器U9的输入端口相连，光电耦合的U9的一端接地，另一端经电容C11滤波后又经上拉电阻R13连接单片机IC1(78E58)的第12脚，送入的信号经单片机IC1(78E58)处理后判断为发动机的转速参数；K1为模式选择开关5，连接在主要由光电耦合器U20构成的信号整理电路6的两端，按动选择不同的模式，LED1为工作状态指示灯；驱动单元9由单片机IC1(78E58)第6脚和第7脚送出控制信号，经电阻R8、R7连接三极管Q3、Q4，三极管Q3、Q4控制光电耦合器U26、U24及U23、U25导通与截止，经限流电阻R12、R9和R11、R10分别控制三极管Q8、Q5或Q6、Q7的导通与截止，完成减速执行电机15的正反转过程。

Claims (6)

1、一种摩托车发动机离合器智能控制系统，主要由信号处理单元(7)、主控制单元(8)和驱动单元(9)构成，其特征在于：信号处理单元(7)与离合器顶杆位移传感器(3)、换挡动作传感器(2)、发动机脉冲线圈(4)连接，用以采集离合器顶杆位移信号、换挡动作信号和发动机转速信号，并将采集到的信号整形后输入到主控制单元(8)；主控制单元(8)与信号处理单元(7)、驱动单元(9)连接，将送入的采集信号进行处理后，发送指令给驱动单元(9)，驱动单元(9)连接离合执行机构。

2、如权利要求1所述的摩托车发动机离合器智能控制系统，其特征在于：发动机换挡轴(13)上设有换挡信号感应探头(14)，换挡信号感应探头(14)对应位置设有换挡动作传感器(2)，换挡动作传感器(2)通过信号处理单元(7)与主控制单元(8)连接。

3、如权利要求1所述的摩托车发动机离合器智能控制系统，其特征在于：主控制单元(8)还通过信号整理电路(6)与模式选择开关(5)连接，模式选择开关(5)设置在摩托车车体上。

4、如权利要求1所述的摩托车发动机离合器智能控制系统，其特征在于：主控制单元(8)还与离合器操控机构位移传感器(1)连接，离合器操控机构位移传感器(1)对应位置设有位移信号感应探头(10)，位移信号感应探头(10)设在离合器手柄(11)或离合器脚踏板(12)上。

5、如权利要求1所述的摩托车发动机离合器智能控制系统，其特征在于：离合执行机构主要由减速执行电机(15)、主动齿轮(16)、从动齿轮(17)、凸轮(21)和凸轮顶杆(20)构成，主动齿轮(16)设在减速执行电机(15)的输出轴上，从动齿轮(17)设置在凸轮轴(18)的一端，凸轮轴(18)上还设有凸轮(21)，发动机壳体(24)对应凸轮(21)的位置设有凸轮顶杆(20)，凸轮顶杆(20)与凸轮(21)、离合器顶杆(23)触接，凸轮顶杆(20)上设有感应元件(22)，感应元件(22)对应的位置设有离合器顶杆位移传感器(3)，离合器顶杆位移传感器(3)与信号处理单元(7)连接，传输离合器顶杆(23)的位移信号。

6、如权利要求5所述的摩托车发动机离合器智能控制系统，其特征在于：凸轮顶杆(20)上还设有复位弹簧(19)，感应元件(22)为永磁块。

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