JP4282074B2

JP4282074B2 - 傾斜センサ装置

Info

Publication number: JP4282074B2
Application number: JP2004340355A
Authority: JP
Inventors: 弘志田中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: JP2006153479A

Description

本発明は、傾斜センサ装置に関し、特に手動での基準値補正が不要で、かつ高精度を保つ傾斜センサ装置に関する。

従来から、エンジンの回転数や吸気管に発生する負圧等のデータに基づいて、予め設定したマップや制御プログラムに従って燃料噴射装置や点火装置を駆動制御するECU（エンジン・コントロール・ユニット）を備えた自動二輪車が知られている。通常、このような自動二輪車には、車両が通常のバンク角を超えて大きく傾いた際に前記ECUによって瞬時にエンジンを停止できるよう、車両の傾斜を検知する傾斜センサが備えられている。しかしながら、車両の傾斜に応じて移動する錘や振り子を使った従来の機械式傾斜センサでは、その寸法を大幅に縮小することが物理的に難しく、また、検出データの精度や信頼性を高めようとすると、スイッチの接点不良防止や振り子の円滑な動作を図るための加工等が必要となって、生産工程が増加してしまうという課題があった。

特許文献１には、上記の課題を解決するため、加速度を受けると出力電圧に変化を生じる半導体素子等を用いて小型化を図った加速度センサを前記ECUの内部に設け、前記加速度センサを傾斜センサとして使用する技術が開示されている。
特開２００２−７１７０３号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、前記ECUを車両に取付けた後に、車両を直立状態にして基準値のゼロ点補正作業を行う必要があるため、生産工程が増加するという課題があった。また、時間の経過または温度等の環境の変化によって加速度センサの特性が初期の設定値からずれる「ドリフト現象」への対処ができないため、時間の経過に伴って検出データの精度が低下する可能性があるという課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、特に手動で基準値補正を行う必要がなく、かつドリフト現象や経時変化の影響を受けずに高精度を保つ傾斜センサ装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、重力加速度の検出を行う加速度センサによる傾斜センサと、車両の速度を検出する車速センサと、燃料噴射装置および点火装置を駆動制御する制御ユニットとを具備する自動二輪車の傾斜センサ装置において、前記制御ユニットは、前記傾斜センサおよび前記車速センサからの信号によって前記燃料噴射装置および前記点火装置の駆動を制限し、前記傾斜センサの基準値補正は、前記車速センサが車速を検知した時に行うようにした点に第１の特徴がある。

また、前記傾斜センサの基準値補正は、所定の車速以上で行うようにした点に第２の特徴がある。

また、前記車両は、さらに所定のエンジン回転数で駆動力の伝達を開始する遠心クラッチと、車体を自立させるスタンド装置の収納状態を検知するスタンド状態センサを具備し、前記傾斜センサの基準値補正は、前記エンジン回転数が前記遠心クラッチの接続回転数以上であり、かつ前記スタンド状態センサが前記スタンド装置の収納を検知した時に行うようにした点に第３の特徴がある。

さらに、重力加速度の検出を行う加速度センサによる傾斜センサと、燃料噴射装置および点火装置を駆動制御する制御ユニットと、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達状態を検出するクラッチ状態センサと、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサとを具備する自動二輪車の傾斜センサ装置において、前記制御ユニットは、前記傾斜センサ、前記クラッチ状態センサおよび前記エンジン回転数センサからの信号によって前記燃料噴射装置および前記点火装置の駆動を制限し、前記傾斜センサの基準値補正は、前記エンジン回転数が所定値以上であり、かつ前記クラッチ状態センサが前記クラッチの接続を検知した時に行うようにした点に第４の特徴がある。

請求項１の発明によれば、前記制御ユニットは、前記傾斜センサおよび前記車速センサからの信号によって前記燃料噴射装置および前記点火装置の駆動を制限し、前記傾斜センサの基準値補正は、前記車速センサが車速を検知した時に行うようにしたので、車両への組み付け時の手動による基準値補正処理が不要となり、生産工程の増加を防ぐことができるようになる。また、基準値補正を随時行うので、ドリフト現象や経時変化が招く検出データ精度の低下を防ぐことができるようになる。また、基準値補正作業のしやすさを考慮して傾斜センサを設ける必要がなく、設置場所の制約が減少することで空きスペースの有効活用を図ることができるようになる。

請求項２の発明によれば、前記傾斜センサの基準値補正は、所定の車速以上で行うようにしたので、直立位置からの姿勢変化が少ない状態で基準値補正を行うことで、基準値補正の精度向上を図ることができるようになる。

請求項３の発明によれば、前記傾斜センサの基準値補正は、前記エンジン回転数が前記遠心クラッチの接続回転数以上であり、かつ前記スタンド状態センサが前記スタンド装置の収納を検知した時に行うようにしたので、車速センサを設けることなく補正のタイミングを決定することができるようになる。

請求項４の発明によれば、前記制御ユニットは、前記傾斜センサ、前記クラッチ状態センサおよび前記エンジン回転数センサからの信号によって前記燃料噴射装置および前記点火装置の駆動を制限し、前記傾斜センサの基準値補正は、前記エンジン回転数が所定値以上であり、かつ前記クラッチ状態センサが前記クラッチの接続を検知した時に行うようにしたなるようにしたので、車両への組み付け時の手動による基準値補正処理が不要となり、生産工程の増加を防ぐことができるようになる。また、車速センサを設けることなく、基準値補正のタイミングを決定することができるようになる。また、基準値補正を随時行うので、ドリフト現象や経時変化が招く検出データ精度の低下を防ぐことができるようになる。さらに、基準値補正作業のしやすさを考慮して傾斜センサを設ける必要がなく、設置場所の制約が減少することで空きスペースの有効活用を図ることができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る自動二輪車のシステム構成を示したブロック図である。自動二輪車１は、エンジン３と、該エンジン３の運転を制御する制御手段としての制御ユニット２と、クランク軸９に連結されて前記エンジン３の動力を後輪WRへ伝達するクラッチ１０および変速機１２とを備えている。エンジン３の回転数Neは、エンジン回転数検出手段であるエンジン回転数センサ５により検知される。また、クラッチの接続状態を検知するクラッチ状態センサ１１によって、クラッチ１０が接続されてエンジン３の駆動力が前記変速機１２および後輪WRに伝達されているか否かが検知される。符号１３は、車両の速度を検出する車速センサであり、目的に応じて任意の箇所に設けられる。

エンジン３の吸気管６内には、乗員が操作して吸入空気量を制御するスロットルバルブ７が回動自在に設けられ、該スロットルバルブ７と前記エンジン３との間に、燃料を噴射する燃料噴射装置８が設けられる。符号４は、燃料と空気の混合気に点火するための点火装置である。

前記制御ユニット２には、エンジン制御部２ａと、加速度センサによる傾斜センサ２ｂと、傾斜センサ基準値補正部２ｃとが含まれる。前記傾斜センサ２ｂは、半導体素子等による加速度センサであり、錘や振り子による機械式の傾斜センサに比べて非常に小型化されたものが使用できる。

前記エンジン制御部２ａは、通常走行時においては予め設定したマップや制御プログラム等に従って前記燃料噴射装置８や前記点火装置４を駆動制御しているが、前記傾斜センサ２ｂが所定値以上の車両傾斜角を検知すると、前記両者の駆動を瞬時に止めて前記エンジン３を停止させる。

図２は、図１の自動二輪車１における傾斜センサ基準値補正処理の手順を示したフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１１では、前記車速センサ１３の出力信号に基づいて車速Vbが求められる。ステップＳ１２では、前記車速Vbが基準速度Vrefと比較され、車両が所定の速度以上で走行しているか否かが判定される。車速Vbが基準速度Vref以上となって、車両が所定の速度以上で走行していると判定されるとステップＳ１３へ進む。該ステップＳ１３で前記傾斜センサ２ｂのデータを検出すると、ステップＳ１４に進み、前記制御ユニット２内の傾斜センサ基準値補正部２ｃが補正値を算出して基準値補正処理（直立状態のゼロ点補正）を行う。以上のようにして、本実施形態によれば、車両の走行中に傾斜センサの基準値補正処理を行うので、車両への組み付け時の手動による基準値補正処理が不要となり、生産工程の増加を防ぐことができる。また、ドリフト現象や経時変化が招く検出データ精度の低下を防ぐことができる。また、直立位置からの姿勢変化が少ない所定速度以上での走行中に基準値補正を行うため、基準値補正の精度向上を図ることができる。さらに、走行中に基準値補正を行うため、基準値補正作業のしやすさを考慮して傾斜センサを設ける必要がなく、設置場所の制約が減少することで空きスペースの有効活用が図れるようになる。

本実施形態における前記ステップＳ１４の基準値の補正処理は、走行中の傾斜センサの平均値を算出して使用する。なお、コーナリング中の二輪車は、車体を傾斜させることで遠心力とのバランスを保っているため、コーナリング中の車体の傾斜が生む加速度は車体鉛直方向に加わることになる。すなわち、コーナリング自体は、加速度センサの数値のうち、傾斜を検知する成分には影響を与えないので、前記傾斜センサの平均値に基づいての水平基準値補正が可能となる。また、平均化はノイズを除去する効果もある。算出した基準値は、電気的に内容を書き換えることができるメモリであるEEPROM等に書き込まれ、該基準値は、次回に電源が投入された際の基準値として使用される。また、前記EEPROM等への基準値の書き込みは、新たに算出した基準値とすでに書き込まれている基準値との差が所定値を超えた場合にのみ実施するようにすると、電源が投入される毎に基準値を書き換える方式に比べて、前記制御ユニット２への負担を軽くすることができる。

図３は、図１の自動二輪車１における傾斜センサ基準値補正処理の手順の変形例を示したフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ２１では、エンジン回転数センサ５の出力信号に基づいてエンジン回転数Ne１が求められる。ステップＳ２２では、前記エンジン回転数Ne１が所定の基準エンジン回転数Nref１と比較され、前記エンジン回転数Ne１が基準エンジン回転数Nref１以上になったと判定されるとステップＳ２３へ進む。該ステップＳ２３では、前記クラッチ状態センサ１１により、クラッチが接続されているか否かが判定され、接続状態になったと判定されるとステップＳ２４に進む。該ステップＳ２４で前記傾斜センサ２ｂのデータを検出するとステップＳ２５に進み、前記制御ユニット２内の傾斜センサ基準値補正部２ｃが補正値を算出して基準値補正処理を行う。上記した第１実施形態の変形例では、前記ステップＳ２２およびステップＳ２３によって、車速センサを使用することなく、車両が所定の速度以上で走行しているか否かを判定（エンジンが所定回転数以上で回転し、かつクラッチが接続されているならば、通常は走行中とみなすことができる）して基準値の補正処理を行うことができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る、遠心クラッチと無段変速機を備えたスクータタイプの自動二輪車５０（以下、スクータ５０）のシステム構成を示したブロック図である。図１と同一の符号は、同一または同等の構成のため説明を省略する。符号１４の遠心クラッチは、エンジン３のエンジン回転数Ne２が上昇してクランク軸９の回転数が所定値（遠心クラッチ接続エンジン回転数Nref２。例えば3000rpm）以上になると、クランク軸９の回転動力を無段変速機１５に伝達するようになっている。該無段変速機１５は、エンジン回転数の上昇に伴って変速比を無段階に変化させる機構を有しており、乗員はシフトチェンジの操作を行うことなく、任意の変速比で後輪WRを駆動操作することができる。符号１６は、車両を自立させるスタンド装置が収納されているか否かを検知するスタンド状態センサ１６である。

図５は、図４のスクータ５０における傾斜センサ基準値補正処理の手順のフローチャートを示しており、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ３１では、エンジン回転数センサ５の出力信号に基づいてエンジン回転数Ne２が求められる。続くステップＳ３２では、前記エンジン回転数Ne２と前記遠心クラッチ接続エンジン回転数Nref２とが比較され、前記遠心クラッチ１４が接続されて後輪WRに駆動力が伝達されているか否かが判定される。前記エンジン回転数Ne２が前記遠心クラッチ接続エンジン回転数Nref２以上となって、遠心クラッチ１４が接続されたと判定されるとステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３では、前記スタンド状態センサ１６により、前記スタンド装置が収納状態であるか否かであるかが判定され、収納状態であればステップＳ３４に進む。該ステップＳ３４で前記傾斜センサ２ｂのデータを検出するとステップＳ３５に進み、前記制御ユニット２内の傾斜センサ基準値補正部２ｃが補正値を算出して基準値の補正処理を行う。

上記の第２実施形態では、前記ステップＳ３２とステップＳ３３によって、スクータタイプの自動二輪車においても、車速センサを使用することなく車両が走行しているか否かを判定（後輪に駆動力が伝達され、かつスタンド装置が収納されているならば、通常は走行中とみなすことができる）して基準値の補正処理を行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る自動二輪車のシステム構成図である。本発明の第１実施形態に係る基準値補正処理のフローチャートである。本発明の第１実施形態の変形例に係る基準値補正処理のフローチャートである。本発明の第２実施形態に係るスクータのシステム構成図である。本発明の第２実施形態に係る基準値補正処理のフローチャートである。

符号の説明

２…制御ユニット、２ａ…エンジン制御部、２ｂ…傾斜センサ、２ｃ…傾斜センサ基準値補正部、３…エンジン、４…点火装置、５…エンジン回転数センサ、８…燃料噴射装置、１１…クラッチ状態センサ、１３…車速センサ

Claims

重力加速度の検出を行う加速度センサによる傾斜センサと、
車両の速度を検出する車速センサと、
前記傾斜センサの基準値補正を行う制御ユニットとを備える自動二輪車の傾斜センサ装置において、
前記車両は、さらに所定のエンジン回転数で接続してエンジン駆動力の伝達を開始する遠心クラッチと、車体を自立させるスタンド装置の収納状態を検出するスタンド状態センサを具備し、
前記制御ユニットは、前記エンジン回転数が前記遠心クラッチの接続回転数以上であり、かつ前記スタンド状態センサが前記スタンド装置の収納を検出すると、前記傾斜センサのデータを検出し、その後に前記傾斜センサの基準値補正を実行することを特徴とする傾斜センサ装置。
重力加速度の検出を行う加速度センサによる傾斜センサと、
エンジンから駆動輪への駆動力の伝達状態を検出するクラッチ状態センサと、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、
前記傾斜センサの基準値補正を行う制御ユニットとを備える自動二輪車の傾斜センサ装置において、
前記制御ユニットは、エンジン回転数が所定値以上であり、かつ前記クラッチ状態センサが前記クラッチの接続を検出すると、前記傾斜センサのデータを検出し、その後に前記傾斜センサの基準値補正を実行することを特徴とする傾斜センサ装置。
前記基準値補正は、新たに算出された基準値とすでにメモリに書き込まれていた基準値との差が所定値を超えた場合にのみ実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の傾斜センサ装置。