JP2017007630A5

JP2017007630A5 -

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Publication number: JP2017007630A5
Application number: JP2015135634A
Authority: JP
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2018-02-22

Description

オートバイの電気式クラッチ操作力補助装置

本発明は、オートバイのクラッチ操作時、手動クラッチのワイヤー操作力をソレノイドプランジャーの電気的な吸引力を用いて助勢するオートバイの電気式クラッチ操作力補助装置の制御方法に関するものである。

大型のオートバイでは大きいエンジントルクを開閉するためにクラッチもトルク伝達力の大きいことが要求され、このためクラッチの操作力が重くなり、特に道路渋滞時等は操作が煩雑で運転者を疲労させる使いづらい物となっていた。

この重い操作力を軽減するための手段の一つとして、特開２０１３−２１２８２７に示す、クラッチケーブルの途中にソレノイドアクチュエータを取り付けた電気式クラッチ操作力補助装置が提案されている。

図１に電気式クラッチ操作力補助装置の構成を示す。従来の装置はクラッチケーブル（２）の途中に取り付けたソレノイドプランジャー（３）と、このプランジャーを電磁力で吸引し、クラッチ操作時の補助力を得るためにフレームに固定されたソレノイドコイル（５）と、ソレノイドプランジャー（３）とエンジン側のクラッチのレリースレバー（８）の間に設けたクラッチケーブルの引き力を検出するための引き力センサー（４）から構成される。

図２ａ、ｂはオートバイのクラッチレバース位置Ｖｓに対するクラッチワイヤー引き力Ｖｆの変化を示す。ギヤの変速時にクラッチを引くと横軸のクラッチレバー位置Ｖｓが０→１００％に変化し１００％でクラッチレバーがグリップに当接しストロークを終わる。この際のワイヤー引き力Ｖｆは図の上側のラインを通る。クラッチを戻す際は１００→０％まで図の下側の線を通り、車両の発進時には図２ａのヒステリシスを持った履歴を辿る。

一方、渋滞走行など連続的に半クラッチで走行する際には図２ｂの履歴をたどる。この状態はクラッチから手を放すことが出来ず、かつ重い引き力Ｖｆの状態で図２ｂのループを連続的に継続するため大変厳しい操作環境となる。

図３ａに従来技術の電気式クラッチ操作力補助装置の制御方法の一例を示す。引き力センサーで検出されるクラッチワイヤー引き力Ｖｆは制御回路のコンパレータ（１４）に入力され、リファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒと比較されＶｆがＶｒを超えた時点Ａ、Ｂ、Ｃ（図３ｂ）からタイマー（１５）により一定時間の間、ソレノイドコイル（５）に電流が印加され補助力が助勢される。

しかしこの方式では、車両の発進時のようにレバーから手を離した状態からグリップに当たるまでクラッチレバーがフルストローク移動する場合（図３ｂ、Ａ点）と、渋滞走行時のように半クラッチからグリップに当たるまでの、操作力の重い部分だけを連続的に往復移動する場合（図３ｂ、Ｂ点）の２通りを、同一のリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒで制御しようとすると、渋滞走行時に良好なリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒでは発進時には作動遅れが発生しアシスト感が不十分になるなどの不具合がある。

また、たとえば車両が信号待ちで一時停止をしている際、変速機をローギヤに入れたままクラッチレバーを握って待機するような場合、レバーを握る持ち手の微妙な力の入れ抜きの変化によりＶｆは図２ｃの範囲で変化する。これによりクラッチレバーがグリップハンドルに当たる位置まで引かれて、引き力の助勢が必要ない状態にも係らず、偶発的にトリガーが掛かりソレノイドに通電が発生する（図３ｂ、Ｃ点）。この際、たまたま通電中に信号が青になりクラッチをつないで発進しようとするとクラッチレバーの戻りがソレノイドによって一瞬阻害され、もたつきが発生するなど操作感が悪くなる問題がある。

特開２０１３−２１２８２７公開

先行例（特開２０１３−２１２８２７）に示すクラッチケーブルの途中にソレノイドアクチュエータを取り付けたオートバイの電気式クラッチ操作力補助装置において、発進時にトリガーの作動遅れからアシスト力に不足感を感じたり、また、信号待ちなどの際、不要なソレノイド通電によってクラッチのもたつきを感じるなどの不具合をなくし、全域で違和感のない滑らかな操作性を実現する制御方法を提供する。

本発明は、オートバイのクラッチケーブルの途中に取り付けたソレノイドプランジャーと、このプランジャーを電磁力で吸引し、クラッチ操作時の補助力を得るためにフレームに固定したソレノイドコイルと、クラッチケーブルの引力を検出するための引き力センサーを設けた従来の方式に対して、新たにクラッチレバーの位置を検出する位置センサーを追加したことを特徴とする。

上記、クラッチレバー位置を検出する位置センサーはソレノイドアクチュエータ内に形成され、運転者がクラッチを操作した際、クラッチレバーの位置を検出するものである。

本発明はワイヤーケーブルにかかる引き力を引き力センサーを使って検出し、この引き力が増加してリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒを超えたときにソレノイドコイルに電流を印加し、引き力を助勢するシステムにおいて、位置センサーを使ってクラッチレバーの位置を検出し、このクラッチレバーの位置によってリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒを変化させ、発進時も渋滞時も共に良好な操作性を提供するものである。また、信号待ち時にギアを入れたまま停車の際、クラッチレバーがグリップハンドルに当たる位置まで引かれて、引き力の助勢が必要無い状態では、このクラッチレバーの位置をセンサーで検出することで電流の印加を停止して、偶発的なトリガー発生による発進時のクラッチのもたつきを防ぐことが出来る。

先行技術の構成を示す説明図である。クラッチレバー位置と引き力のヒステリシスの説明先行技術の制御方式の問題点の説明を示す。本発明の一つの実施方法を示す説明図である。本発明の作動を示す説明図である。本発明の効果を示す説明図である。

図４ａにクラッチレバーの位置を検出する位置センサーの一実施例を示す。本、センサーは先行例特開２０１３−２１２８２７の第４図に示す引き力センサーの外筒に取り付けられた２個の磁石Ａ（１２）、Ｂ（１３）と、この磁石に反応して電気回路をＯＮ／ＯＦＦするホール効果スイッチ（１１）により構成され図４ｂに示すような動作を行う。

一方、図３ａに示すリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒを発生する回路には図５ａに示す補助抵抗Ｒ２が付加される。補助抵抗Ｒ２の出力端は従来のＲｔと並列抵抗を形成し、また同時にホール効果スイッチ（１１）に接続される。この結果、図５ｂに示すようにホール効果スイッチ（１１）がＯＮ（接）の場合、Ｖｒは従来通り抵抗Ｒｔと抵抗Ｒ１によって電圧Ｖｒ１が決定され一方、ホール効果スイッチ（１１）がＯＦＦ（断）の場合、Ｖｒは抵抗Ｒｔと抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ１によって電圧Ｖｒ２が決定される（Ｖｒ１＞Ｖｒ２）。このようにしてホール効果スイッチ（１１）のＯＮ／ＯＦＦによって２段階のリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒ１、Ｖｒ２を持つことが出来る。

図６に本発明の動作を説明する。図６の二点鎖線は従来技術のリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒを示す。これに対して本考案では図の実線に示すようにクラッチレバーの低い位置と、高い位置の両側で低いＶｒ２とすることが出来る。これにより、クラッチレバーの低い位置では発進時にトリガーの掛かる点が従来技術のＡ点からＡ′点に移り、より早い時期から補助力が発生し発進時の作動遅れが改善され、よりバランスの取れたアシスト感が得られる。

また、クラッチレバーの高い位置ではリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒ２がクラッチワイヤー引き力Ｖｆの作動ヒステリシス領域の下側にはいってしまいトリガーが掛かる領域がなくなるので、この領域では電流の印加が停止され、停車時の信号ふらつきによるソレノイドコイル（５）に対する不要な電流の印加が防止され、信号発信時のもたつき感を防ぐことが出来る。

本実施例はソレノイドコイル（５）に対する通電制御をクラッチワイヤー引き力Ｖｆとリファレンス電圧（トリガー閾値）Ｖｒの比較にて行ったが、これに代わり先行例（特開２０１３−２１２８２７）に示す、クラッチワイヤー引き力Ｆの微分値Ｄと、このＤのトリガー閾値を比較して通電制御する場合にも本考案を適用できる。

介護機械など操作力の軽減助勢装置において電気ソレノイドコイルを使用する際、従来の操作力センサーに対して更にソレノイドの位置センサーを組み合わせることで、より優れた操作感を提供することが出来る。

１．クラッチレバー
２．クラッチケーブル
３．ソレノイドプランジャー
４．引き力センサー
５．ソレノイドコイル
６．コイル支持ブラケット
７．フレーム
８．クラッチクランプレバー
９．電子制御回路
１０．バッテリー
１１．ホール効果スイッチ（位置センサー）
１２．磁石Ａ
１３．磁石Ｂ
１４．コンパレーター
１５．タイマー

Claims

クラッチケーブル（２）の途中に取り付けたソレノイドプランジャー（３）と、このプランジャーを電磁力で吸引し、クラッチ操作時の補助力を得るためにフレームに固定したソレノイドコイル（５）と、ソレノイドプランジャー（３）とエンジン側のクラッチのレリースレバー（８）の間に設けたクラッチケーブルの引き力を検出するための引き力センサー（４）と、ソレノイドプランジャー（３）の位置を検出する位置センサー（１１）を備えたオートバイのクラッチ操作力補助装置。
上記、位置センサー（１１）は、運転者が変速のためにクラッチを切断する操作を行った際、クラッチの操作量をソレノイドプランジャー（３）の位置の変化により検出することを特徴とする請求項１記載のオートバイのクラッチ操作力補助装置。