JP2014104869A - 鞍乗り型乗り物 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置を備えた鞍乗り型乗り物を提供する
【解決手段】シートと、操向用ハンドルと、アクセル操作装置と、制御装置とを備える。アクセル操作装置は、人為的に操作されるアクセルグリップと、アクセルグリップの回転に伴って回転する磁石32と、磁石32の磁界を検出する3個の磁気センサ33〜35とを備える。3個の磁気センサのうち、少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサとは磁気の検出方式が異なるものである。
【選択図】図3
【解決手段】シートと、操向用ハンドルと、アクセル操作装置と、制御装置とを備える。アクセル操作装置は、人為的に操作されるアクセルグリップと、アクセルグリップの回転に伴って回転する磁石32と、磁石32の磁界を検出する3個の磁気センサ33〜35とを備える。3個の磁気センサのうち、少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサとは磁気の検出方式が異なるものである。
【選択図】図3
Description
本発明は、アクセル操作子の操作量を検出する3個の磁気センサを備えた鞍乗り型乗り物に関するものである。
乗員がシートに跨って座る鞍乗型乗り物は、ハンドルバーにアクセル操作装置が設けられていることが多い。鞍乗り型乗り物としては、自動二輪車、スクータ、不整地走行用車両、雪上車、小型滑走艇などがある。この種の乗り物の原動機は、エンジンやモータなどである。前記アクセル操作装置は、ハンドルバーに移動可能に設けられたアクセル操作子を備えている。
近年、この種の乗り物に用いることが可能なアクセル操作装置として、いわゆるバイワイヤと呼称される形式のものが提案されている。これは、アクセル操作角を操作角検出器で検出し、その検出値に応じて制御装置を介して原動機の出力を調整するものである。
従来のバイワイヤ式のアクセル操作装置としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に開示されているアクセル操作装置は、アクセル操作子と連動して回転する磁石と、この磁石の近傍で磁界を検出する二つの磁気センサとを備えている。
この特許文献1に開示されているアクセル操作装置は、二つの磁気センサの出力値の和が常に一定となるように構成されている。前記出力値の和は、二つの磁気センサのうちいずれか一方に何らかの不具合が生じたときに変化する。このため、このアクセル操作装置によれば、磁気センサや配線の不具合の有無を判別することが可能になる。
この特許文献1に開示されているアクセル操作装置は、二つの磁気センサの出力値の和が常に一定となるように構成されている。前記出力値の和は、二つの磁気センサのうちいずれか一方に何らかの不具合が生じたときに変化する。このため、このアクセル操作装置によれば、磁気センサや配線の不具合の有無を判別することが可能になる。
鞍乗り型乗り物のハンドルバーの近傍には、磁気を帯びた物品が配置されるおそれがある。この磁気を帯びた物品とは、例えば運転者が身につける磁気健康器具や、オーディオ設備のスピーカなどである。特許文献1に開示されているアクセル操作装置の磁気センサは、この種の磁気を帯びた物品の磁場(以下、この種の磁場を単に外部磁場という)の影響を受ける可能性がある。特許文献1に示す二つの磁気センサは、外部磁場の影響を略均等に受ける。
すなわち、一方の磁気センサの出力値の変化と、他方の磁気センサの出力値の変化とが略等しくなる。このため、このアクセル操作装置では、外部磁場の影響の有無を判別することはできなかった。このアクセル操作装置が外部磁場の影響を受けると、アクセル操作角を正確に検出することができなくなるおそれがある。
また、特許文献1に開示されているアクセル操作装置では、一方の磁気センサに出力値が僅かに変化するような不具合が生じた場合は、異常が生じている磁気センサを特定することはできないという問題もあった。
また、特許文献1に開示されているアクセル操作装置では、一方の磁気センサに出力値が僅かに変化するような不具合が生じた場合は、異常が生じている磁気センサを特定することはできないという問題もあった。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、センサそのものや配線に異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置を備えた鞍乗り型乗り物を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係る鞍乗り型乗り物は、乗員が跨って座る鞍乗り型シートと、前記シートの前方に設けられた操向用ハンドルと、前記乗員が操作可能に前記操向用ハンドルに設けられたアクセル操作装置と、前記アクセル操作装置の操作量に基づいて推進力の大きさを制御する制御装置とを備え、前記アクセル操作装置は、人為的に操作されて移動するアクセル操作子と、前記アクセル操作子の移動に伴って回転する磁石と、前記磁石の磁界を検出可能な位置に設けられた3個の磁気センサとを備え、前記3個の磁気センサのうち、少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサとは磁気の検出方式が異なるものか、または、前記磁石の回転に伴う磁界の変化を識別可能となるように他の磁気センサと離れた位置に配置されたものであることを特徴とするものである。
本発明は、前記発明において、前記少なくとも1つの磁気センサの磁気の検出方式が他の磁気センサの磁気の検出方式とは異なる場合の前記少なくとも1つの磁気センサの磁気の検出方式は、磁束の向きを検出する方式であり、他の磁気センサの磁気の検出方式は、磁束密度を検出する方式であることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記磁石は、回転軸線と同一軸線上に位置する円盤状ないしリング状に形成されているともに、前記回転軸線の軸方向から見て回転中心付近を通る界面で二極に着磁され、前記磁束の向きを検出する磁気センサは、ワンチップ上に二重系が構成された磁気ベクトル検出型ホールICによって構成されて前記磁石と前記軸方向において対向するように配置され、前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁石の回転に伴い磁界強度が変化する位置に配置されていることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁気ベクトル検出型ホールICと同一の基板に実装されているとともに、前記ホールICより前記磁石の径方向の外側に位置付けられていることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁石の外周部と対向する位置に位置付けられていることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、さらに、前記磁石の磁束を導く磁路を形成するヨークを備え、前記ヨークは、前記磁石の外周面と対向する位置から前記基板側へ前記軸方向に延び、前記磁束密度を検出する磁気センサと対向していることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記磁束密度を検出する磁気センサの検出部は、前記磁石の外周面と対向する位置に位置付けられていることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記アクセル操作子は、ハンドルバーに対して回動可能なアクセルグリップであり、前記磁石は、前記アクセルグリップの最大回転角に対して増速されて270度未満の回転角の範囲で回動するものであり、磁束密度を検出する前記磁気センサのアクセル全閉状態における出力値は、他のアクセル位置における出力値とは異なるように設定されていることを特徴とする。
本発明は、前記発明において、前記少なくとも1つの磁気センサの位置が他の磁気センサと離れた位置である場合の前記少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサと同一の基板であって、他の磁気センサとは前記基板の表裏の反対側に実装されていることを特徴とする。
本発明によれば、外部磁場の影響を受けたときに3個の磁気センサのうち少なくとも1つの磁気センサを用いて求めたアクセル操作角が他の磁気センサを用いて求めたアクセル操作角とは異なるようになる。このため、このアクセル操作装置によれば、外部磁場の影響を受けているか否かを判別することができる。
磁気センサに異常が生じる時期は、磁気センサ毎に異なると考えられる。このため、各磁気センサ毎のアクセル操作角に基づいて多数決の原理で異常が生じた磁気センサを特定することができる。
したがって、本発明によれば、外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置を備えた鞍乗り型乗り物を提供することができる。
磁気センサに異常が生じる時期は、磁気センサ毎に異なると考えられる。このため、各磁気センサ毎のアクセル操作角に基づいて多数決の原理で異常が生じた磁気センサを特定することができる。
したがって、本発明によれば、外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置を備えた鞍乗り型乗り物を提供することができる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る鞍乗り型乗り物の一実施の形態を図1〜図6によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を自動二輪車に適用する場合の例を示す。
以下、本発明に係る鞍乗り型乗り物の一実施の形態を図1〜図6によって詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を自動二輪車に適用する場合の例を示す。
図1に示す自動二輪車1は、乗員(図示せず)がシート2に跨って着座し、腕で操向用ハンドル3を把持して走行するものである。符号4は前輪を示し、5はフロントフォーク、6はエンジン、7は後輪を示す。前記操向用ハンドル3には、詳細は後述するが、乗員によって操作されるアクセル操作装置11(図2参照)が設けられている。
アクセル操作装置11が乗員によって操作されることにより、エンジン6の電子スロットル装置12が動作してエンジン6の出力が調整される。電子スロットル装置12は、前記シート2の下方に位置する制御装置13による制御によってスロットル弁14をモータ(図示せず)で開閉させる。スロットル弁14の開度は、アクセル操作装置11によって検出されたアクセル操作角に基づいて設定される。すなわち、制御装置13は、自動二輪車1の推進力の大きさを制御するものである。
アクセル操作装置11は、図2に示すように、乗員が右手で把持して操作するアクセルグリップ部15と、このアクセルグリップ部15の操作角度(以下、単にアクセル操作角という)を検出するための検出部16とを備えている。前記検出部16は、検出したアクセル操作角を前記制御装置13に検出データとして送る機能を有している。
前記アクセルグリップ部15は、ハンドルバー17に軸受18,19によって回動自在に支持された円筒状のグリップスリーブ20と、このグリップスリーブ20の外周部に取付けられたアクセルグリップ21とを備えている。この実施の形態によるアクセルグリップ21は、前記グリップスリーブ20を介してハンドルバー17に回動自在に支持されている。この実施の形態においては、前記アクセルグリップ21によって、本発明でいう「アクセル操作子」が構成されている。
前記検出部16は、図2に示すように、箱状のハウジング22の中に各種の機能部品を収容させて形成されている。この機能部品とは、環状の摩擦部材23、すべり軸受部材24、リターンスプリング25および操作角検出機構26などである。
前記ハウジング22は、ハンドルバー17の長手方向に分割可能な第1〜第3のハウジング部材22a〜22cによって構成されており、前記アクセルグリップ21より車両の左右方向中央側に配置されている。
前記ハウジング22は、ハンドルバー17の長手方向に分割可能な第1〜第3のハウジング部材22a〜22cによって構成されており、前記アクセルグリップ21より車両の左右方向中央側に配置されている。
これらの第1〜第3のハウジング部材22a〜22cのうち、車両の左右方向の中央側に位置する第1のハウジング部材22aは、図2に示すように、ハンドルバー17が貫通する状態でハンドルバー17に固定用ボルト27によって固定されている。この第1のハウジング部材22aの内面には、図3に示すように、後述する操作角検出機構26の一部を構成するセンサ用基板31が取付けられている。
操作角検出機構26は、前記グリップスリーブ20と連動して回転する磁石32と、この磁石32の近傍に設けられた3個の磁気センサ33〜35{図4(a)参照}とを備えている。
前記磁石32は、リング状に形成されており、図3に示すように、軸部材36によって第2のハウジング部材22bに回転自在に支持されている。軸部材36は、磁石32が嵌合する円筒状のホルダー36aと、このホルダー36aの軸心部に固定された回転軸36bとによって構成されている。前記磁石32と軸部材36とは、同一軸線上に位置付けられている。
前記磁石32は、リング状に形成されており、図3に示すように、軸部材36によって第2のハウジング部材22bに回転自在に支持されている。軸部材36は、磁石32が嵌合する円筒状のホルダー36aと、このホルダー36aの軸心部に固定された回転軸36bとによって構成されている。前記磁石32と軸部材36とは、同一軸線上に位置付けられている。
磁石32が回転するときの軸線(回転軸線)は、前記グリップスリーブ20の回転軸線と平行である。この磁石32は、図4(B)に示すように、前記回転軸線の軸方向から見て回転中心付近を通る界面32aで二極に着磁されている。なお、磁石32は、リング状に形成する他に、軸部材36と同一軸線上に位置する円盤状に形成することができる。
前記軸部材36の中間部には、従動歯車37が固着されている。この従動歯車37は、前記グリップスリーブ20の一端部に設けられた入力歯車38に噛合している。この実施の形態による入力歯車38は、いわゆるシザースギアを構成するものであり、前記従動歯車37の歯を挟む主歯車部材38aと副歯車部材38bとを備えている。すなわち、乗員がアクセルグリップ21を回転させることによって、この回転がグリップスリーブ20から入力歯車38と従動歯車37とを介して軸部材36に伝達され、この軸部材36とともに磁石32が回転する。
従動歯車37のピッチ円の半径は、入力歯車38のピッチ円の半径より小さく形成されている。このため、磁石32は、アクセルグリップ21に対して増速されて回転する。この実施の形態による磁石32は、アクセルグリップ21がアクセル全閉位置とアクセル全開位置との間で回動することによって、270度未満の回転角の範囲で回動する。アクセルグリップ21の回転方向の位置に対する磁石32の磁極の位置は、後述する磁気センサ33〜25の出力値に基づいて決められている。
前記3個の磁気センサ33〜35は、図4(A)に示すように、前記基板31の二箇所に設けられている。この二箇所とは、基板31における磁石32の軸心部と対向する部位と、磁石32の外周部と対向する部位である。基板31における磁石32の軸心部と対向する部位には、二つの磁気センサ33,34が設けられている。これらの磁気センサ33,34は、他の磁気センサ35とは磁気の検出方式が異なるものである。
これら二つの磁気センサ33,34は、ワンチップ上に二重系が構成された磁気ベクトル検出型ホールIC39によって構成されている。すなわち、これら二つの磁気センサ33,34は、磁束の向きを検出する方式のもので、一つのパッケージ39a内に封止されている。以下においては、これらの磁束の向きを検出する方式の磁気センサを単に磁気ベクトル検出型磁気センサという。
基板31における磁石32の外周部と対向する部位に設けられた磁気センサ35は、磁束密度を検出する方式のもので、磁束密度検出型ホールIC40によって構成されている。以下においては、この磁束密度を検出する方式の磁気センサを単に磁束密度検出型磁気センサという。
これら3個の磁気センサ33〜35は、図3に示すように、同一の基板31に実装されており、磁石32の軸方向において、磁石32から離間する距離が略等しくなるように位置付けられている。
磁束密度検出型磁気センサ35は、磁石32の回転に伴い磁界強度が変化する位置であって、磁気ベクトル検出型ホールIC39より磁石32の径方向の外側に位置付けられている。
これら3個の磁気センサ33〜35は、図3に示すように、同一の基板31に実装されており、磁石32の軸方向において、磁石32から離間する距離が略等しくなるように位置付けられている。
磁束密度検出型磁気センサ35は、磁石32の回転に伴い磁界強度が変化する位置であって、磁気ベクトル検出型ホールIC39より磁石32の径方向の外側に位置付けられている。
上述した3個の磁気センサは、図5に示すように、それぞれ出力特性が異なるように構成されている。すなわち、二つの磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34のうち一方の磁気センサ33は、図5において実線で示すように、アクセル位置(アクセル操作角)が全閉位置から全開位置に移行するにしたがって出力値が次第に減少する出力特性を有している。他方の磁気ベクトル検出型磁気センサ34は、図5において破線で示すように、アクセル位置が全閉位置から全開位置に移行するにしたがって出力値が次第に増加する出力特性を有している。
磁束密度検出型磁気センサ35の出力特性は、図5において一点鎖線で示すように、アクセル位置が全閉位置から中間位置に達する行程において出力値が次第に増加し、中間位置から全開位置に達する行程において出力値が次第に減少する特性である。磁束密度検出型磁気センサ35の出力値は、図5に示すように、磁石32の回転角が約180度であるときに最大となるように設定することができる。この構成を採ることにより、アクセル位置が全閉位置であるときの磁束密度検出型磁気センサ35の出力値Aと、アクセル位置が全開位置であるときの磁束密度検出型磁気センサ35の出力値Bとの間の出力値は、アクセル位置を特定できる値となる。
すなわち、磁束密度検出型磁気センサ35の出力値が前記出力値Aと出力値Bとの間である場合のアクセル位置は、全閉位置と、磁石32の回転角で約90degとなるようなアクセル位置Pとの間になる。このため、磁束密度検出型磁気センサ35のアクセル全閉状態における出力値(出力値A)は、他のアクセル位置における出力値とは必ず異なる値となる。なお、これらの3個の磁気センサ33〜35の出力特性は、図5に示す出力特性に限定されることはなく、適宜変更することができる。すなわち、磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34の出力特性を示す直線の傾斜する角度、傾斜する方向や、磁束密度検出型磁気センサ35の出力特性を示す山形の線の頂点の高さ、頂点に達するときのアクセル位置などは、適宜変更可能である。
これらの磁気センサ33〜35の出力値が送られた制御装置13は、図6のフローチャートに示すように動作する。すなわち、制御装置13は、図6に示すフローチャートのステップS1において3個の磁気センサ33〜35の出力値が入力されると、ステップS2に示すように、各磁気センサの出力値に基づいて磁気センサ毎にアクセル操作角を演算によって求める。
次に、制御装置13は、ステップS3において、磁気センサ毎に求めた3種類のアクセル操作角が一致しているか否かを判定する。これらのアクセル操作角が一致している場合は、ステップS4において、制御装置13が電子スロットル装置12に前記一致したアクセル操作角に相当するスロットル開度が得られるように制御信号を送出する。
ステップS3において、3種類のアクセル操作角のうち一つでも他と異なるアクセル操作角が存在する場合は、ステップS5において、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角どうしが一致しているか否かを制御装置13が判定する。このとき、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角のみが異なっている場合は、ステップS6に進む。すなわち、磁束密度検出型磁気センサ35に何らかの異常が生じていて正常な出力値が出力されていないような場合は、ステップS6に進む。
ステップS3において、3種類のアクセル操作角のうち一つでも他と異なるアクセル操作角が存在する場合は、ステップS5において、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角どうしが一致しているか否かを制御装置13が判定する。このとき、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角のみが異なっている場合は、ステップS6に進む。すなわち、磁束密度検出型磁気センサ35に何らかの異常が生じていて正常な出力値が出力されていないような場合は、ステップS6に進む。
磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34と、磁束密度検出型磁気センサ35とは、外部磁場の中に入るとそれぞれ出力値が変化する。外部磁場の影響で出力値が変化する割合は、これら2種類の磁気センサにおいて一致することは少ない。このため、外部磁場の影響を受けているときの磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角と、外部磁場の影響を受けているときの磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めたアクセル操作角とは、一致することがない。
このとき、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34は、略均等に外部磁場の影響を受けるから、これらの磁気センサ33,34を用いて求めたアクセル操作角は等しくなる。しかし、これらの磁気センサ33,34を用いて求めたアクセル操作角は、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角とは異なるようになる。このため、各磁気センサ33〜35が外部磁場の影響を受けているときにも前記ステップS5からステップS6に進む。
制御装置13は、ステップS6において、予め定めたフェールセーフ動作を実施する。このフェールセーフ動作としては、例えば、走行中であれば、運転者に異常を知らせる警告動作であり、停車中であれば、スロットル開度を徐々に低下させてアイドリング状態とするスロットル制御動作が挙げられる。
前記ステップS5において、判定結果がNOであった場合、すなわち、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角が一致していない場合、制御装置13は、ステップS7において次の判定を行う。制御装置13は、ステップS7において、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角のうち、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角と一致するアクセル操作角の有無を判定する。
前記ステップS5において、判定結果がNOであった場合、すなわち、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角が一致していない場合、制御装置13は、ステップS7において次の判定を行う。制御装置13は、ステップS7において、2個の磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34を用いて求めた2種類のアクセル操作角のうち、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角と一致するアクセル操作角の有無を判定する。
この判定の結果がYESの場合、制御装置13は、ステップS8において、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角を選択する。ステップS8に進む場合は、2つの磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34のうちいずれか一方の磁気センサに何らかの異常が生じている場合である。
その後、制御装置13は、ステップS4において、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角に相当するスロットル開度が得られるように電子スロットル装置12に制御信号を送出する。
その後、制御装置13は、ステップS4において、磁束密度検出型磁気センサ35を用いて求めたアクセル操作角に相当するスロットル開度が得られるように電子スロットル装置12に制御信号を送出する。
前記ステップS7において、判定結果がNOであった場合、すなわち、3種類のアクセル操作角が異なる場合には、ステップS9において、制御装置13が前記フェールセーフ動作を実施する。ステップS7からステップS9に進む場合は、3個の磁気センサが例えば外部磁場の影響を強く受けて正常な出力値を出力できないような場合である。
したがって、この実施の形態による自動二輪車1においては、アクセル操作角を検出するにあたって、2つの磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34と、1つの磁束密度検出型磁気センサ35とを用いているから、外部磁場の影響を受けているか否かを判別することができるものとなる。
磁気センサ33〜35に異常が生じる時期は、磁気センサ毎に異なると考えられる。このため、各磁気センサ33〜35の検出値に基づいて磁気センサ毎にアクセル操作角を検出することによって、多数決の原理で異常が生じた磁気センサを特定することができる。
この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けていることを判別できるとともに、異常が生じた磁気センサを特定可能なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この実施の形態による前記磁石32は、回転軸線と同一軸線上に位置する円盤状ないしリング状に形成されている。また、この磁石32は、前記回転軸線の軸方向から見て回転中心付近を通る界面32aで二極に着磁されている。前記磁束の向きを検出する磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34は、ワンチップ上に二重系が構成された磁気ベクトル検出型ホールIC39によって構成されて前記磁石32と前記軸方向において対向するように配置されている。前記磁束密度を検出する磁束密度検出型磁気センサ35は、前記磁石32の回転に伴い磁界強度が変化する位置に配置されている。
このため、この実施の形態においては、3個の磁気センサ33〜35を前記磁石32の軸方向の端面と対向する位置にコンパクトに配置することができる。したがって、この実施の形態によれば、3個の磁気センサ33〜35を備えているにもかかわらず、アクセル操作装置11を小型に形成できるから、操向用ハンドル3の操作性や外観に優れた自動二輪車を提供することができる。
この実施の形態よる前記磁束密度検出型磁気センサ35は、前記磁気ベクトル検出型ホールIC39と同一の基板31に実装されている。また、磁束密度検出型磁気センサ35は、前記ホールIC39より前記磁石32の径方向の外側に位置付けられている。
このため、この実施の形態によれば、3個の磁気センサ33〜35と一枚の基板31とを一つのセンサ組立体として取り扱うことが可能になる。したがって、この実施の形態によれば、3個の磁気センサ33〜35を一度に第1のハウジング部材22aに取付けることが可能になるから、組立が容易なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
このため、この実施の形態によれば、3個の磁気センサ33〜35と一枚の基板31とを一つのセンサ組立体として取り扱うことが可能になる。したがって、この実施の形態によれば、3個の磁気センサ33〜35を一度に第1のハウジング部材22aに取付けることが可能になるから、組立が容易なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この実施の形態による磁束密度検出型磁気センサ35は、磁石32の外周部と対向する位置に位置付けられている。このため、この実施の形態によれば、磁束密度検出型磁気センサ35は、磁石32が回転するときに磁束密度が相対的に大きく変化する位置に配置される。
この実施の形態によれば、磁束密度検出型磁気センサ35を一つしか備えていないにもかかわらず、磁束密度の変化に基づいてアクセル操作角を精度よく検出することができる。この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けているか否かの判別と、異常が生じた磁気センサの特定とを行うことができるだけでなく、アクセル操作角の検出精度が高くなるアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この実施の形態によれば、磁束密度検出型磁気センサ35を一つしか備えていないにもかかわらず、磁束密度の変化に基づいてアクセル操作角を精度よく検出することができる。この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けているか否かの判別と、異常が生じた磁気センサの特定とを行うことができるだけでなく、アクセル操作角の検出精度が高くなるアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この実施の形態による前記アクセル操作子は、ハンドルバー17に対して回動可能なアクセルグリップ21によって構成されている。前記磁石32は、前記アクセルグリップ21の最大回転角に対して増速されて270度未満の回転角の範囲で回動するものである。このため、前記磁石32をアクセルグリップ21の回転角に対して増速させて回転させることができる。この構成を採ることにより、アクセルグリップ21の回転角を検出する際の分解能が高くなる。
磁石32は、軸方向から見て2極に着磁されたものである。この磁石32の磁束密度を検出する磁束密度検出型磁気センサ35の検出精度は、磁石32の回転角が180度を越えると低くなる。しかし、この実施の形態においては、磁石32の回転角が270度未満であり、磁石32の回転角が約180度のときに磁束密度検出型磁気センサ35の出力値が最大となるように構成されているから、磁束密度検出型磁気センサ35のアクセル全閉状態における出力値が他のアクセル位置における出力値とは異なるようになる。
このため、この実施の形態によれば、磁束密度検出型磁気センサ35によってアクセル全閉状態を正確に検出することができる。すなわち、この実施の形態によれば、アクセル操作角をより一層正確に検出できるとともに、アクセル全閉状態においてはアクセル操作装置11の検出系が3重系になる。したがって、この実施の形態によれば、アクセル操作角をさらに高い精度で検出できるとともに、3個の磁気センサのうち一つの磁気センサに不具合が生じていたとしても、アクセル全閉状態を正確に検出することができる。
(第2の実施の形態)
アクセル操作装置は、図7に示すように、磁路形成用のヨークを備えることができる。図7において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
アクセル操作装置は、図7に示すように、磁路形成用のヨークを備えることができる。図7において、前記図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図7に示すアクセル操作装置11の第1のハウジング部材22aは、磁性材からなるヨーク41を備えている。このヨーク41は、角柱状に形成されており、その長手方向が磁石32の回転軸線と平行になる状態で第1のハウジング部材22aに固着されている。このヨーク41が設けられる位置は、磁石32の径方向の外側であって、ヨーク41の長手方向の一端部が磁石32の外周面と所定の隙間をおいて隣接する位置である。
この実施の形態による磁束密度検出型磁気センサ35は、前記ヨーク41の他端部と対向する位置に配置されている。すなわち、前記ヨーク41は、磁石32の外周面と対向する位置から前記基板31側へ磁石32の軸方向に延び、磁束密度検出型磁気センサ35と対向している。
このため、磁石32の磁束は、前記ヨーク41によって形成された磁路を通って磁束密度検出型磁気センサ35に導かれる。したがって、磁束密度検出型磁気センサ35の位置の自由度が高くなるから、磁束密度検出型磁気センサ35を磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34とは外部磁場を受ける条件が大きく異なるような位置に配置できる。
この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けているか否かの判別をより一層正確に行うことが可能なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
この結果、この実施の形態によれば、外部磁場の影響を受けているか否かの判別をより一層正確に行うことが可能なアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
(第3の実施の形態)
磁束密度検出型磁気センサは、図8に示すように構成することができる。図8において、前記図1〜図7によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
磁束密度検出型磁気センサは、図8に示すように構成することができる。図8において、前記図1〜図7によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図8に示す磁束密度検出型磁気センサ35は、磁束密度を検出する検出部35aが基板31から磁石32側へ突出するように基板31に実装されている。この検出部35aは、磁石32の径方向の外側であって、磁石32の外周面と所定の間隔をおいて離間する位置に位置付けられている。すなわち、検出部35aは、磁石32の外周面と対向する位置に位置付けられている。
この実施の形態によれば、磁束密度検出型磁気センサ35の検出部35aが磁石32の外周面の近傍に位置しているから、磁束密度検出型磁気センサ35によって磁石32の磁束密度の変化をより一層正確に検出することができる。したがって、この実施の形態によれば、アクセル操作角の検出精度が高いアクセル操作装置11を備えた自動二輪車を提供することができる。
なお、第1〜第3の実施の形態においては、2つの磁気ベクトル検出型磁気センサ33,34と1つの磁束密度検出型磁気センサ35とを用いる例を示したが、これらの磁気センサの個数は適宜変更することができる。すなわち、1個の磁気ベクトル検出型磁気センサと、2個の磁束密度検出型センサとを用いることができる。
(第4の実施の形態)
3個の磁気センサは、図9に示すように構成することができる。図9において、前記図1〜図8によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
3個の磁気センサは、図9に示すように構成することができる。図9において、前記図1〜図8によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図9に示すアクセル操作装置11は、第1〜第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ51〜53を用いてアクセル操作角を検出する構成が採られている。これらの磁気センサ51〜53は、1つの基板54における磁石32と対向する表面と、磁石32とは反対側に位置する裏面とに実装されている。
基板54の表面には、第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52が設けられ、基板54の裏面には、第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53が設けられている。基板54の表面に設けられた第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52は、第1の実施の形態を採るときに用いたものと同等のもので、ワンチップ上に二重系が構成された磁気ベクトル検出型ホールIC55によって構成されている。これらの第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52は、基板54における磁石32の軸心部と対向する位置に設けられている。
基板54の裏面に設けられた第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53は、単独の磁気ベクトル検出型ホールIC56によって構成されている。この第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53の近傍には、磁路を形成する第1、第2のヨーク57,58が設けられている。第1、第2のヨーク57,58は、基板54を磁石32の径方向の一方と他方とから挟む位置に位置付けられており、第1のハウジング部材22aに固着されている。
これらの第1、第2のヨーク57,58は、磁石32の外周面と対向する位置から磁石32の軸方向に基板54側へ延びるように形成されている。第1、第2のヨーク57,58は、磁石32の外周面(軸部材36のホルダー36aの外周面)と対向する磁石32側磁極部57a,58aと、この磁極部57a,58aから磁石32の軸方向に延びる磁路部57b,58bと、この磁路部57b,58bの先端から基板裏面側の第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53に向けて延びるセンサ側磁極部57c,58cとによって構成されている。
これらの第1、第2のヨーク57,58を備えることにより、基板54の裏側に位置する第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53にも磁石32の磁束が通るようになる。
すなわち、第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53は、磁石32の回転に伴う磁界の変化を識別可能となるように第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52と離れた位置に配置されている。
すなわち、第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53は、磁石32の回転に伴う磁界の変化を識別可能となるように第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52と離れた位置に配置されている。
この実施の形態による3個の磁気センサ51〜53の出力特性は、図10に示すように設定されている。第1の磁気ベクトル検出型磁気センサ51は、図10において実線で示すように、アクセル位置(アクセル操作角)が全閉位置から全開位置に移行するにしたがって出力値が次第に減少する出力特性を有している。第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ52は、図10において破線で示すように、アクセル位置が全閉位置から全開位置に移行するにしたがって出力値が次第に増大する出力特性を有している。
第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53は、図10において一点鎖線で示すように、前記第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ52の出力特定と較べて、出力値の増加する割合が小さくなるような出力特性を有している。なお、これら3個の磁気センサ51〜53の出力特性は、適宜変更することが可能である。すなわち、出力特性を示す直線の傾斜する角度、傾斜する方向は、適宜変更可能である。
このように第1〜第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ51〜53を用いる場合であっても、第1〜第3の実施の形態を採るときと同様に異常が生じた磁気センサを多数決の原理で特定することができる。
これらの磁気センサ51〜53が外部磁場を受ける条件は、前記基板54の表側と裏側とで異なる。このため、基板54の表側に設けられた第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52によって検出されたアクセル操作角と、基板54の裏側に設けられた第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53によって検出されたアクセル操作角とは、外部磁場による影響を受けたときに一致することがなくなる。
したがって、この実施の形態によれば、同一種類の3個の磁気センサ51〜53を用いる場合であっても、外部磁場の影響を受けていることを検出することが可能なアクセル操作装置11を提供することができる。
これらの磁気センサ51〜53が外部磁場を受ける条件は、前記基板54の表側と裏側とで異なる。このため、基板54の表側に設けられた第1、第2の磁気ベクトル検出型磁気センサ51,52によって検出されたアクセル操作角と、基板54の裏側に設けられた第3の磁気ベクトル検出型磁気センサ53によって検出されたアクセル操作角とは、外部磁場による影響を受けたときに一致することがなくなる。
したがって、この実施の形態によれば、同一種類の3個の磁気センサ51〜53を用いる場合であっても、外部磁場の影響を受けていることを検出することが可能なアクセル操作装置11を提供することができる。
なお、この実施の形態を採るにあたっては、3個の磁束密度検出型磁気センサ51〜53を用いることができるし、基板表側と基板裏側とのいずれか一方に磁気ベクトル検出型磁気センサを1個または2個設け、他方に磁束密度検出型磁気センサを前記磁気ベクトル検出型磁気センサと合わせて3個となるように設けることができる。
1…自動二輪車、2…シート、3…操向用ハンドル、11…アクセル操作装置、13…制御装置、17…ハンドルバー、21…アクセルグリップ(アクセル操作子)、32…磁石、33,34…磁気ベクトル検出型磁気センサ、35…磁束密度検出型磁気センサ、35a…検出部、39,55,56…磁気ベクトル検出型ホールIC、40…磁束密度検出型ホールIC、41…ヨーク、54…基板、57…第1のヨーク、58…第2のヨーク。
Claims (9)
- 乗員が跨って座る鞍乗り型シートと、
前記シートの前方に設けられた操向用ハンドルと、
前記乗員が操作可能に前記操向用ハンドルに設けられたアクセル操作装置と、
前記アクセル操作装置の操作量に基づいて推進力の大きさを制御する制御装置とを備え、
前記アクセル操作装置は、人為的に操作されて移動するアクセル操作子と、
前記アクセル操作子の移動に伴って回転する磁石と、
前記磁石の磁界を検出可能な位置に設けられた3個の磁気センサとを備え、
前記3個の磁気センサのうち、少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサとは磁気の検出方式が異なるものか、または、前記磁石の回転に伴う磁界の変化を識別可能となるように他の磁気センサと離れた位置に配置されたものであることを特徴とする鞍乗り型乗り物。 - 請求項1記載の鞍乗り型乗り物において、前記少なくとも1つの磁気センサの磁気の検出方式が他の磁気センサの磁気の検出方式とは異なる場合の前記少なくとも1つの磁気センサの磁気の検出方式は、磁束の向きを検出する方式であり、
他の磁気センサの磁気の検出方式は、磁束密度を検出する方式であることを特徴とする鞍乗り型乗り物。 - 請求項2記載の鞍乗り型乗り物において、前記磁石は、回転軸線と同一軸線上に位置する円盤状ないしリング状に形成されているともに、前記回転軸線の軸方向から見て回転中心付近を通る界面で二極に着磁され、
前記磁束の向きを検出する磁気センサは、ワンチップ上に二重系が構成された磁気ベクトル検出型ホールICによって構成されて前記磁石と前記軸方向において対向するように配置され、
前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁石の回転に伴い磁界強度が変化する位置に配置されていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。 - 請求項3記載の鞍乗り型乗り物において、前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁気ベクトル検出型ホールICと同一の基板に実装されているとともに、前記ホールICより前記磁石の径方向の外側に位置付けられていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。
- 請求項4記載の鞍乗り型乗り物において、前記磁束密度を検出する磁気センサは、前記磁石の外周部と対向する位置に位置付けられていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。
- 請求項4記載の鞍乗り型乗り物において、さらに、前記磁石の磁束を導く磁路を形成するヨークを備え、
前記ヨークは、前記磁石の外周面と対向する位置から前記基板側へ前記軸方向に延び、前記磁束密度を検出する磁気センサと対向していることを特徴とする鞍乗り型乗り物。 - 請求項4記載の鞍乗り型乗り物において、前記磁束密度を検出する磁気センサの検出部は、前記磁石の外周面と対向する位置に位置付けられていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。
- 請求項2ないし請求項7のうちいずれか1つに記載の鞍乗り型乗り物において、前記アクセル操作子は、ハンドルバーに対して回動可能なアクセルグリップであり、
前記磁石は、前記アクセルグリップの最大回転角に対して増速されて270度未満の回転角の範囲で回動するものであり、
磁束密度を検出する前記磁気センサのアクセル全閉状態における出力値は、他のアクセル位置における出力値とは異なるように設定されていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。 - 請求項1記載の鞍乗り型乗り物において、前記少なくとも1つの磁気センサの位置が他の磁気センサと離れた位置である場合の前記少なくとも1つの磁気センサは、他の磁気センサと同一の基板であって、他の磁気センサとは前記基板の表裏の反対側に実装されていることを特徴とする鞍乗り型乗り物。
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JP2020007995A (ja) * | 2018-07-11 | 2020-01-16 | 東洋電装株式会社 | スロットルグリップ装置 |
EP3835190A1 (en) | 2019-12-12 | 2021-06-16 | Toyo Denso Kabushiki Kaisha | Position sensor and position detection method |
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-
2012
- 2012-11-28 JP JP2012259562A patent/JP2014104869A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11513172B2 (en) | 2019-12-12 | 2022-11-29 | Toyo Denso Kabushiki Kaisha | Position sensor and position detection method |
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