JP2002541408A - 自動サーボ機構 - Google Patents

自動サーボ機構

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JP2002541408A
JP2002541408A JP2000610722A JP2000610722A JP2002541408A JP 2002541408 A JP2002541408 A JP 2002541408A JP 2000610722 A JP2000610722 A JP 2000610722A JP 2000610722 A JP2000610722 A JP 2000610722A JP 2002541408 A JP2002541408 A JP 2002541408A
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servo mechanism
gearbox
sensor
control unit
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ビジ マウリツィオ
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ディジテク ソチエタ ペル アツィオニ
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Abstract

(57)【要約】 シーケンシャル・ギアボックス、油圧回路1及びクラッチを制御するアクチュエータ11を備え、このアクチュエータが電磁弁により作動され、モータを有する乗り物に好適な、シーケンシャル・ギアボックスとクラッチのための自動化サーボ機構であって、電磁弁10を制御するアナログ電気信号を調節する選別器15と、クラッチを機械的に作動するレバーに設けたマイクロスイッチ16とを備え、油圧回路が、ポンプ3の下流に設けた少なくとも１個の逆止弁6と、この逆止弁の下流に連結された少なくとも１個の空気油圧アキュムレータ7とを備え、比例電磁弁10が、受信したアナログ信号により、アクチュエータ11に接続された制御部33を備えていることを特徴とするサーボ機構が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーケンシャル・ギアボックスとクラッチのための自動サーボ機構
、即ちシーケンシャル・ギアボックスが使用される時に、クラッチをサーボ補助
制御し、それにより、すべての可能な手動制御を安全に保護し、サーボ補助の度
合を自由に変更する、油圧と電気を組み合わせた装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
油圧シリンダよりなるシーケンシャル・ギアボックスのための従来のアクチュ
エータにおいては、このギアボックスが油圧シリンダよりなり、このシリンダ内
で、油圧シリンダに加わる圧力がギアを順次にアップさせたり、ダウンさせたり
する。他に、オートバイにおけるクラッチを制御する機械的アクチュエータがあ
る。これは機械的制御によりレバーを作動し、このレバーがスプロケット・ラッ
ク・ドライブによりクラッチ・ディスクをシフトし、最初の位置への復帰が、ク
ラッチバネ自体によりなされる。手動油圧制御装置は、クラッチ・ロッド・ディ
スクに作用し、ユーザの制御レバーに連結されたポンプにより制御されるシング
ル・ストローク油圧シリンダを備えている。
【0003】 手動とサーボ補助の両方と更に２重自動化操作の必要性は、レース用及びスー
パーツアー用の乗り物において特に重要である。事実、オートバイにおけるギア
とクラッチの両方の操作において、安全性を確保することが特に重要である。ギ
アボックスの遠隔制御とともに、シーケンシャル・ギアボックスを作動する制御
装置は、正確に操作されるように、クラッチを同時に作動させなくてはならない
。言い換えれば、上記のスプロケットとレバー及びラックとレバー、即ち、シン
グルストローク・シリンダを備える手動油圧制御システムを遠隔で制御しなくて
はならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 このような目的は、本発明と同一の発明者によるイタリア国特許願第MO99A000
025号明細書におけるサーボ機構において、クラッチの遠隔制御のためのアクチ
ュエータ及びギアボックスのためのアクチュエータにより達成されている。この
サーボ機構において、両方のアクチュエータを、別々に若しくはともに使用する
ことが可能である。また、オートバイエンジンに今日使用される莫大なパワーは
、クラッチを作動するのに、ユーザに非常に大きな努力を必要とし、そこで、レ
ースやスーパーツアーにおいては、クラッチを幾度も作動するのにユーザは疲労
してしまう。
【0005】 ユーザが、必要なサーボ補助の度合を制御出来るように、上記の欠点を除去す
るには多大の努力がいる。上記の議論は、ユーザの要件に適い、確実に履行され
、完全に手動操作を維持し、乗り物に対するユーザの気持ちを満足させるサーボ
機構を設計する技術的問題を解決する必要があることを示している。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような技術的問題を解決したもので、オートバイのような、モ
ータを備える乗り物に好適なシーケンシャル・ギアボックスとクラッチのための
自動化サーボ機構であって、シーケンシャルギアボックス、油圧回路、及びクラ
ッチを制御するアクチュエータを備え、前記アクチュエータは、電磁弁により操
作されるものにおいて、前記電磁弁を制御するアナログ電気信号を調節する選別
器と、クラッチを機械的に作動するレバーを備えるマイクロスイッチと備え、前
記油圧回路が、ポンプの下流に少なくとも１個の逆止弁と、この逆止弁の下流に
連結された、少なくとも１個の空気油圧アキュムレータとを備え、前記比例電磁
弁が、受信したアナログ信号により、前記アクチュエータに接続された制御部内
の圧力を調節するようになっていることを特徴としている。
【0007】 好適実施例において、選別器により、アナログ電気信号は、ゼロから最大値の
範囲のあらゆる点において、設定されることが可能である。
【0008】 別の実施例において、電子制御ユニットへの入力信号は、少なくとも選別器に
接続され、制御ユニットの出力信号は、アナログ電気制御信号に比例する出口圧
力で、電磁弁に連結されている。
【0009】 別の実施例において、出力信号を制御ユニットの入力に接続したギアセンサが
、シーケンシャル・ギアボックスの選別器ドラムに機械的に連結されている。
【0010】 別の実施例において、出力信号を制御ユニットの入力に接続したクラッチロッ
ド位置センサが、クラッチアクチュエータに機械的に連結されている。
【0011】 別の実施例において、出力信号を制御ユニットの入力に接続した乗り物速度セ
ンサが、乗り物の車輪に機械的に連結されている。
【0012】 別の実施例において、それぞれの出力信号を制御ユニットの入力に接続した油
圧回路圧センサ、パワー制御の位置を追跡するセンサ及びエンジンの毎分回転速
度を追跡するセンサが設けられている。
【0013】 別の実施例において、制御ユニットは、エンジンにより生成したパワーを一時
的に切断する装置を制御するべく連結され、この装置は、使用されるエンジンに
好適ないかなるタイプのものでもよい。
【0014】 別の実施例において、ギアの作動を追跡するべく、ギアレバーとフレームの間
にギア可変センサが設けられている。
【0015】 別の実施例において、ギアを高速にアップしたり、低速にダウンしたりするべ
く、ギアチェンジの方向を追跡するように、ギアレバーとフレームの間に、ギア
可変センサが設けられている。
【0016】 別の実施例において、ユーザの接触なしに、ギアレバーを作動させるべく、シ
ーケンシャル・ギアの変化のために、アクチュエータが設けられている。
【0017】
【発明の効果】
本発明により、次のような利点が得られる。 電気油圧サーボ機構によれば、クラッチが独立して制御される。ユーザは、介
在の度合を選別器により設定し、完全な手動と、完全な自動と、それらの中間の
いずれかの位置に選択することが可能である。
【0018】 また、シーケンシャル・ギアボックスロッドにセンサを設けることにより、ユ
ーザがギアボックスを作動させると、自動操作を全サーボ補助と連結し、またユ
ーザが、クラッチレバーにより、ギアボックスロッドのセンサの自動制御を止め
るようにすると、部分的にサーボが介在する。
【0019】 また、素早い制動や、迅速なギアチェンジにより、乗り物の性能を減少させる
ことにより、クラッチを制御しなくてはならないので、非常に多数のパラメータ
を追跡する能力により、電子制御ユニットを使用して、自動操作の度合を上げ、
ギアチェンジの間にクラッチの介在を調節する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示された実施例に基づき、本発明を説明する。 図１において、クラッチのサーボ機構１の油圧回路の回路図を示し、この回路
図には、エンジン油溜めのような油溜め２と、ポンプ３と、入口フィルタ４と、
出口フィルタ5と、ポンプの方向へのオイルの逆流を防止する逆止弁６と、圧力
油溜めを備える空気油圧アキュムレータ7と、作動圧に達した時に、電気信号を
により追跡する圧力スイッチ若しくは圧力変換器８と、１分当たりの高速回転速
度による操作の間に吸入された過剰のオイルを排出する最大圧力弁９と、受信し
たアナログ信号に基づき、制御送達圧を制御する圧力比例弁10と、クラッチロッ
ドへの力Ｍにより作動する油圧アクチュエータ11が示されている。
【0021】 Ａは、力Ｍを得るのに、クラッチの連結により生成する力、12は、クラッチロ
ッドの位置センサ、13は、アクチュエータ11に直接設けられ、作動圧を追跡する
圧力センサ、14は、異なる入力信号のための制御ロジックを備える電子的制御ユ
ニット、15は、サーボ補助の度合の選別器、16と17は、クラッチレバーとブレー
キレバーの作動をそれぞれ、追跡するべく設けられたマイクロスイッチ、18は、
シーケンシャル・ギアボックスにおけるドラムの位置を検出するセンサ、20は、
制御ユニットを始動させるスイッチ、21は、ギアボックスのロッド22の作動と、
可能ならばその方向を追跡するセンサ、29は、車輪駆動装置30に連結された、オ
ートバイのような乗り物の速度センサを示している。
【0022】 31は、制御ユニットへの複数の入力信号を示し、毎分のエンジン回転数とスロ
ットルの位置についての入力信号をも含んでいる。32は、制御ユニットからの出
力制御信号である。これらの信号には、電磁弁10からのアナログ信号として、圧
力の比例制御、係合したギアの表示、速度の表示、システムの欠陥照明、始動、
切断他、エンジンの力を限定する他の装置、種々の警告指令が含まれる。
【0023】 図２において、33は、比例電磁弁10をアクチュエータ11に接続する油圧パイプ
であり、このパイプは、シリンダ34を備え、そのピストンは、作動力Ｍにより、
クラッチロッドに作用する。35は、クラッチレバーを示し、タイロッドの作動Ａ
により、作動される。クラッチレバー35は、共軸の回転アーム37により、1方向
への接続を可能にする突起36を備え、アーム37は、上記のピストンとクラッチロ
ッドに連結されている。
【0024】 図３において、38は、レバー39により、Ｃ若しくはＰ制御軸で、オートバイシ
ーケンシャル・ギアボックスを作動するペダルであり、ロッド22は、2本のレバ
ーを連結し、センサ21を支持している。センサ21は、ブラケット40と関節ジョイ
ント41を介して、フレームＴに接続されている。
【0025】 クラッチとギアボックスを制御するサーボ機構の操作は、次の通りである。 ユーザは、まず、サーボ補助度合選別器15の介在の度合を設定する。この選別
器15は、2つ以上の位置を取るスイッチ若しくは電位差計であるとよい。選別器1
5により、制御ユニット14にアナログ信号が送られ、制御ユニット内で、以下に
記載の他のパラメータにより、処理される。
【0026】 次に電磁弁に送られ、そこで、受信した信号に比例して圧力が応答し、クラッ
チのアクチュエータを作動する。前に停止していたエンジンが始動した時に、ユ
ーザがクラッチレバーを作動し、マイクロスイッチ16がこの作動を追跡し、信号
を制御ユニットに送る。介在の度合に基づいて、電磁弁10のためのアナログ信号
を制御する。油圧回路からの加圧オイルが電磁弁により修正される。回路圧は、
最大圧力であるため、追跡されない。圧力は、エンジンの運転とともに、修正さ
れる。即ち、エンジンが切られた時に、圧力は、空気油圧アキュムレータ７によ
り設定される。
【0027】 いずれの場合にも、アクチュエータ11のシリンダ34に直接作用する圧力は、 ユーザにより必要とされる介在の度合に直接比例する。度合が100%でなく、それ
以下である場合、クラッチの開きを完全に打ち負かすべく、機械的作動Ａを使用
して、過剰の損失力を供給することが、ユーザの責任になる。一方、サーボ補助
の介在が即座である場合、度合が100%であるならば、機械的作動は不要になり、
反対に、アームのみが回転し、よく知られたタイプのクラッチレバーに対するあ
らゆる機械的伝動が静止しているため、突起36とアーム37の間の往復運動は生じ
ない。
【0028】 電子制御ユニット14が設けられてない場合、ユーザにより設定された介在の度
合に比例するアナログ信号を電磁弁に送るために、比例電磁弁10は、選別器15に
続くマイクロスイッチ16により、直接制御することが可能である。
【0029】 電子制御ユニット14を備える、クラッチのサーボ補助制御装置の最適実施例に
おいて、サーボ補助をより自動化し、また、本発明によるシステムを搭載した乗
り物の運転をより安全にさせるべく、他のパラメータを考慮することが可能であ
る。
【0030】 事実、ブレーキレバーのマイクロスイッチは、ユーザの設定に従い、制御ユニ
ット14に制動を伝える。特に、過剰なエンジンブレーキにより、強力なオートバ
イの後輪がジャミングするので、センサ29により追跡されることによって、乗り
物の有効速度と、毎分のエンジン回転数と、ギアボックスドラムのセンサ18によ
り追跡された、係合ギアとスロットル位置とを評価して、ユーザによる介在なし
に、後輪のジャミングを防止する。低速ギアでは、より強力でなくてはならない
ので、問題の瞬間に得られるパラメータにより、この介在は修正される。
【0031】 本発明の第2実施例において、サーボ機構は、ギアボックスのペダル38のロッ
ド22のギアチェンジ傾向とその方向を追跡する、ギアボックス制御センサを備え
ている。センサは、フレームＴ,40,41とギアレバーの間で位置決めされ、固定さ
れ、ギアレバー作動を追跡する。
【0032】 センサ21を、電子制御ユニット14なしに、使用することもまた可能である。何
故なら、センサ21は、比例電磁弁10を制御するべく、ギアを高速にアップしたり
、低速にダウンしたりすることの出来るシーケンシャル・マイクロスイッチであ
るからである。
【0033】 この場合、選別器15はなくてもよい。何故なら、ギアレバー38の作動は、完全
なサイクルを実施するというユーザの希望を明らかに満足させるからである。ク
ラッチアクチュエータ11の介在により100%自動化され、クラッチの作動は、ロッ
ド22に対する制御に基づいている。
【0034】 センサ21とともに、制御ユニット14を使用すると、より機能性が向上する。ギ
アチェンジサイクルの自動化は、制御ユニットがたえず追跡するパラメータの最
適な修正により行われる。そこで、ペダル38を踏むことにより、ユーザにより要
求されたギアチェンジの持続性は、車輪の速度、エンジンの毎分の回転数、スロ
ットルの位置、制動の有無、係合するギア及びクラッチロッドの位置により決定
された個別の操作条件により設定された条件に基づくものである。
【0035】 これらのパラメータの組み合わせにより、適切にソフトウェアを管理して、ア
クチュエータ11がクラッチに介在し、若しくはエンジンにより発生した力を一時
的に減少させるスロットル若しくは他の装置を切断することにより、エンジン・
パワーを減少させたり、させなかったりする時間を電子的素子により調節する。
得られる自動操作の度合は、完全に自動化された、静止状態から乗り物を始動す
る段階を含むものである。即ち、ユーザの部分への介在なく、クラッチを係合す
ることが可能である。ユーザは、ガス制御を調節したり、ギアを係合することに
より、必要な力のレベルを調節しなくてはならない。
【0036】 前記イタリア国特許願に記載されているように、シーケンシャル・ギアボック
スを制御するためのアクチュエータを同時に使用することによって、大きな効果
が得られる。電子制御ユニットの有無に関わらず、クラッチ制御アクチュエータ
は介在に必要な自動化の度合にのみよっている。そこで、手動の命令又は他の従
来のアクチュエータと組み合わせて、別々に使用することも出来る。
【0037】 前記イタリア国特許願に記載されているように、ギアボックスのために、アク
チュエータを同時に使用することにより、完全に自動化された駆動命令として、
クラッチサーボ機構を実現し、始動段階を制御せしめ、最終的にギアチェンジを
速めることにより、高レベルの力を伝えるギアボックスのために使用されること
が出来る。
【0038】 本発明は、特にオートバイに使用されるが、ギアボックスの自動制御は、自動
車若しくはゴーカートのような他の乗り物にも同様に使用される。 ユーザにとっての特別な利点は、乗り物に応じ異なる部品のより、手動からサ
ーボ制御へと、モータを備える乗り物の制御を変えるシーケンシャル・ギアボッ
クス制御を満足させることである。しかし、それは、乗り物の電気的及び油圧シ
ステムを完全に満足させる、クラッチとギアボックスの制御部品及び命令を必ず
、含んでいる必要がある。
【0039】 実施例において、材料、寸法及び部品は、指示のものと異なっている場合もあ
る。本発明の技術的範囲を超えなければ、技術的に等価である。油圧回路は、よ
り高価で複雑であるにもかかわらず、別々に製造してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるサーボ機構の回路図。
【図２】 オートバイのクラッチの制御装置の斜視図。
【図３】 クラッチアクチュエータのサーボ補助ギアレバーに設けたセンサの斜視図。
【符号の説明】
１ サーボ機構 ２ 油溜め ３ ポンプ ４ 入口フィルタ ５ 出口フィルタ ６ 逆止弁 ７ 空気油圧アキュムレータ ８ 圧力変換器 ９ 圧力弁 10 圧力比例弁 11 油圧アクチュエータ 12 位置センサ 13 圧力センサ 14 電子的制御ユニット 15 選別器 16,17 マイクロスイッチ 18 センサ 20 スイッチ 21 センサ 22 ロッド 29 速度センサ 31 入力信号 32 出力制御信号 33 油圧パイプ 34 シリンダ 35 クラッチレバー 36 突起 37 回転アーム 38 ペダル 39 レバー 40 ブラケット 41 関節ジョイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆ１６Ｈ 59:44 59:54 59:54 Ｆターム(参考） 3J057 AA01 AA03 GA26 GA61 GA64 GB02 GB04 GB26 GC10 GD08 GD09 GE07 HH06 JJ01 3J552 MA13 MA14 NA08 NB01 PA02 QA26A QA28A QA33A QC07 SA22 SA30 UA03 VB01Z VC01Z VD02Z VD11Z

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シーケンシャル・ギアボックス、油圧回路(1)及びクラッチ
    を制御し、電磁弁(10)により作動されるアクチュエータ(11)を備え、モータを有
    する乗り物に好適な、シーケンシャル・ギアボックス及びクラッチのための自動
    サーボ機構であって、 電磁弁(10)を制御するアナログ電気信号を調節する選別器(15)と、クラッチを
    作動する機械的レバーに設けたマイクロスイッチ(16)とを備え、前記油圧回路が
    、ポンプ(3)の下流に少なくとも１個の逆止弁(6)と、この逆止弁の下流に連結さ
    れた少なくとも１個の空気油圧アキュムレータ(7)を有し、受信したアナログ信
    号に基づき、アクチュエータ(11)に接続された制御部(33)を調節するべく、電磁
    弁(10)が比例するようになっていることを特徴とする自動サーボ機構。
  2. 【請求項２】 ゼロから最大値までのあらゆる点において、アナログ電気信
    号を設定しうるような選別器(15)を備えている請求項1記載の自動サーボ機構。
  3. 【請求項３】 電子的制御ユニット(14)を備え、そこへの入力信号(31)が、
    少なくとも選別器(15)に接続され、そこからの出力信号(32)が、アナログ電気信
    号に比例する出力圧力で、少なくとも電磁弁(10)に接続されている請求項１若し
    くは２に記載の自動サーボ機構。
  4. 【請求項４】 シーケンシャル・ギアボックスの選別器ドラム(19)に機械的
    に連結されたギアセンサが、出力信号(31)により、制御ユニット(14)の入力に接
    続されている請求項３記載の自動サーボ機構。
  5. 【請求項５】 クラッチロッドの位置センサ(12)が、クラッチのアクチュエ
    ータ(11)と機械的に連結され、出力信号(31)により、制御ユニット(14)の入力に
    接続されている請求項３記載の自動サーボ機構。
  6. 【請求項６】 速度センサ(29)が、乗り物の車輪の駆動装置(30)に機械的に
    連結され、出力信号(31)により、制御部(14)の入力に接続されている請求項３記
    載の自動サーボ機構。
  7. 【請求項７】 油圧回路内の油圧センサ(13)と、パワー制御の位置を追跡す
    るセンサと、エンジンの毎分の回転速度のためのセンサとを備え、各センサが、
    出力信号(31)により、制御ユニット(14)の入力に接続されている請求項３記載の
    自動サーボ機構。
  8. 【請求項８】 制御ユニット(14)の出力(32)が、エンジンにより生成される
    パワーを一時的に切断する、切断装置を制御するべく連結され、この切断装置が
    、使用されるエンジンに好適な種類である請求項３記載の自動サーボ機構。
  9. 【請求項９】 ギアチェンジを追跡するべく、ギアレバー(38)とフレーム（
    T）の間に、ギアチェンジのためのセンサ(21)が設けられている請求項１〜３の
    いずれかに記載の自動サーボ機構。
  10. 【請求項10】 ギアレバーとフレームの間のセンサ(21)が、高速ギアと低速
    ギアのうちのいずれかが係合したかを追跡する請求項９記載の自動サーボ機構。
  11. 【請求項11】 ユーザの介在なしに、ギアボックスを作動するべく、ギアレ
    バー(38)(39)を作動するシーケンシャル・ギアボックスのためのアクチュエータ
    を備えている請求項３〜10のいずれかに記載の自動サーボ機構。
  12. 【請求項12】 請求項１若しくは２記載のクラッチを制御し、請求項９若し
    くは10記載のギアボックスを制御する油圧システム(1)と油圧アクチュエータ(11
    )を更新するのに必要なすべてを備え、クラッチとギアボックスのアクチュエー
    タのサーボ機構を、モータ乗り物に適合させることにより、シーケンシャル・ギ
    アボックスの制御を修正する装置。
  13. 【請求項13】 請求項３〜８のいずれかに記載のクラッチを制御し、請求項
    ９〜11のいずれかに記載のギアボックスを制御する油圧システム(1)と油圧アク
    チュエータ(11)を更新し、電子的制御ユニット(14)に適合するのに必要なすべて
    を備え、クラッチとギアボックスのアクチュエータのサーボ機構を、モータ乗り
    物に適合させることにより、シーケンシャル・ギアボックスの制御を修正する装
    置。
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