JP5117212B2

JP5117212B2 - 自動二輪車のエンジン制御装置

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Publication number: JP5117212B2
Application number: JP2008028107A
Authority: JP
Inventors: 陽一中嶋
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-02-07
Also published as: JP2009184578A

Description

本発明は，車体フレームが，上端に操向ハンドルを有するフロントフォークを操向可能に支持するヘッドパイプと，このヘッドパイプから後方に延出してエンジンを支持するメインフレームと，このメインフレームの後端から更に後方に延出して上面でシートを支持するシートレールとを備える自動二輪車のエンジン制御装置であって，前記エンジンのスロットル弁と，このスロットル弁を開閉駆動する電動モータと，前記操向ハンドルの一端部に支持されるアクセルグリップのライダによる操作量を検出してそれに対応した信号を出力するアクセルセンサと，前記エンジンのスロットル弁の開度を検出してそれに対応した信号を出力するスロットルセンサと，前記アクセルセンサの出力信号に前記スロットルセンサの出力信号が対応するよう前記電動モータの作動を制御する電子制御ユニットとを備えてなり，前記アクセルセンサを，前記車体フレームに支持されるセンサホルダに取り付け，このセンサホルダに回転可能に支持されて前記アクセルセンサの可動子に連結するセンサ駆動軸と前記アクセルグリップとをボーデンケーブルを介して連動させたものゝ改良に関する。

操向ハンドルのアクセルグリップのライダによる回転をボーデンケーブルを介してエンジンのスロットル弁に機械的に伝達し，それを開閉するようにした従来一般の自動二輪車におけるエンジン制御装置では，エンジンの吸気負圧がスロットル弁に加わることによりアクセルグリップからスロットル弁に至る操作系各部に発生する摩擦に起因して，アクセルグリップの加速操作時（スロットル弁の開き操作時）と減速操作時（スロットル弁の閉じ操作）とでは，操作荷重にヒステリシスが発生し，これがアクセルグリップの操作フィーリングを良好にし，ライダの疲労軽減に寄与する。

一方，最近の自動二輪車では，エンジンのスロットル弁と，このスロットル弁を開閉駆動する電動モータと，操向ハンドルのアクセルグリップのライダによる操作量を検出してそれに対応した信号を出力するアクセルセンサと，エンジンのスロットル弁の開度を検出してそれに対応した信号を出力するスロットルセンサと，アクセルセンサの出力信号に前記スロットルセンサの出力信号が対応するよう電動モータの作動を制御する電子制御ユニットとを備える，所謂ＤＢＷ（ドライブ・バイ・ワイヤ）式のエンジン制御装置を採用することが知られている（特許文献１参照）。
特開２００６−３３６６３８号公報

しかしながら，自動二輪車が上記ＤＢＷ式のエンジン制御装置を採用すると，エンジンの吸気負圧がアクセルグリップの操作系に作用しなくなり，これまでのような良好な操作フィーリングを得ることができなくなる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ライダにアクセルグリップの良好な操作フィーリングを与えることを可能にした自動二輪車のＤＢＷ式のエンジン制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，車体フレームが，上端に操向ハンドルを有するフロントフォークを操向可能に支持するヘッドパイプと，このヘッドパイプから後方に延出してエンジンを支持するメインフレームと，このメインフレームの後端から更に後方に延出して上面でシートを支持するシートレールとを備える自動二輪車のエンジン制御装置であって，前記エンジンのスロットル弁と，このスロットル弁を開閉駆動する電動モータと，前記操向ハンドルの一端部に支持されるアクセルグリップのライダによる操作量を検出してそれに対応した信号を出力するアクセルセンサと，前記エンジンのスロットル弁の開度を検出してそれに対応した信号を出力するスロットルセンサと，前記アクセルセンサの出力信号に前記スロットルセンサの出力信号が対応するよう前記電動モータの作動を制御する電子制御ユニットとを備えてなり，前記アクセルセンサを，前記車体フレームに支持されるセンサホルダに取り付け，このセンサホルダに回転可能に支持されて前記アクセルセンサの可動子に連結するセンサ駆動軸と前記アクセルグリップとをボーデンケーブルを介して連動させたものにおいて，前記センサホルダを，前記エンジンより後方位置で前記車体フレームに取り付け，前記センサ駆動軸と前記アクセルグリップとを接続する前記ボーデンケーブルを，前記アクセルグリップと前記スロットル弁との間の距離より長く延ばしながら前記メインフレームに沿わせて配設し，前記センサ駆動軸に，これを前記アクセルグリップの戻し方向に付勢する戻しばねを接続したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記シートレールが左右一対のシートレール部材を備えており，前記アクセルグリップと同側の前記シートレール部材に前記センサホルダを取り付けたことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記アクセルセンサが，前記制御ユニットより各独立した２本の給電回路を介して給電されると共に，前記アクセルグリップの操作量に対応した検出信号を各独立した信号回路を介して前記制御ユニットに出力することを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，アクセルセンサ及びセンサ駆動軸を支持するセンサホルダを，エンジンの後方位置で車体フレームに取り付け，センサ駆動軸とアクセルグリップとを接続するボーデンケーブルを，アクセルグリップとスロットル弁との間の距離より長く延ばしながらメインフレームに沿わせて配設することで，アクセルグリップ及びセンサ駆動軸間を機械的に接続するボーデンケーブルの全長を，従前のエンジン制御装置でアクセルグリップ及びスロットル弁間を機械的に接続するボーデンケーブルに比して，充分に長くすることができ，したがって，エンジンの吸気負圧により発生する摩擦抵抗がボーデンケーブルに作用しなくても，センサ駆動軸の戻しばねとの協働により，ボーデンケーブルのインナ及びアウタケーブル間に充分な摩擦抵抗を発生させることが可能となり，アクセルグリップの加速操作時と減速操作時との間に操作荷重のヒステリシスを充分に発生させることができ，例えば自動二輪車のクルージング時には，ライダのアクセルグリップに対する保持力が多少低下しても，アクセルグリップを所定の回転位置に維持することができて疲労軽減に寄与する等，アクセルグリップの良好な操作フィーリングをライダに与えることができる。

本発明の第２の特徴によれば，アクセルグリップと同側のシートレール部材にセンサホルダを取り付けることにより，アクセルグリップ及びセンサ駆動軸へのボーデンケーブルの接続等の取り回しを容易に行うことができ，メンテナンス性が良好である。しかも，アクセルセンサ及びセンサホルダは，シートにより覆われるようになるから，これらをシートにより他物との接触から保護することができ，耐久性向上に有効である。

本発明の第３の特徴によれば，アクセルセンサ及び電子制御ユニット間において，一方の給電回路又は信号回路が断線しても，他方の給電回路及び信号回路によりアクセルセンサの機能を維持することができ，フェールセーフを確保できる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明のエンジン制御装置を備える自動二輪車の側面図，図２は同自動二輪車の平面図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図３の４矢視図，図５は上記自動二輪車のスロットルボディの拡大横断面図，図６はエンジン制御装置の電子回路図である。

先ず，図１及び図２において，自動二輪車Ｍの車体フレームＦは，ヘッドパイプ１，このヘッドパイプ１の後面に結合されるダブルクレードル型のメインフレーム２，このメインフレーム２の後端上部に一体に結合されて後方に延出するシートレール３とで構成され，そのシートレール３は，メインフレーム２の左右後端上部に一体に結合されて後方に延出する左右一対のシートレール部材３Ｌ，３Ｒと，両シートレール部材３Ｌ，３Ｒ間を一体に連結する前部及び後部クロスメンバ３ａ，３ｂとで構成される。

ヘッドパイプ１は，前輪ＷＦを支持するフロントフォーク４を操向可能に支持し，このフロントフォーク４の上端部に棒状の操向ハンドル５が固着され，この操向ハンドル５の右端部にはアクセルグリップ６が通常通り回転可能に取り付けられている。

メインフレーム２には，その内側にエンジンＥが搭載され，メインフレーム２の上部に燃料タンク７が取り付けられ，シートレール３によってシート８が保持される。またメインフレーム２の後端下部には，後輪ＷＲを支持するスイングアーム１０が上下揺動可能に軸支され，このスイングアーム１０及び車体フレームＦ間に単一のリアダンパ９が介装される。このリアダンパ９の一側においてバッテリ１６が左側のシートレール部材３Ｌに支持される。

図３及び図４に示すように，エンジンＥの後方において車体フレームＦには，前記アクセルグリップ６の回転角度を検出するアクセルセンサ１２が取り付けられる。具体的には，アクセルセンサ１２は，エンジンＥの後方でシート８により上面が覆われながら前記バッテリ１６に極力近接するよう，アクセルグリップ６と同側，即ち右側のシートレール３に，次のようにして取り付けられる。

即ち，右側のシートレール３の内側面にはブラケット１３が固設されており，このブラケット１３にボルト１４で固着されるセンサホルダ１３の内側面にアクセルセンサ１２がボルト１５により接合される。センサホルダ１３には，アクセルセンサ１２の可動子１２ａに連結するセンサ駆動軸２４が回転自在に支持され，このセンサ駆動軸２４の，センサホルダ１３の外側面に突出する外端部に従動ドラム２１が固着される。この従動ドラム２１と，前記アクセルグリップ６の内端部に一体に結合される駆動ドラム２０とが，アクセルグリップ６とスロットル弁３２との間の距離より長く延ばしながらメインフレーム２に沿わせて配設された加速用ボーデンケーブル２２及び減速用ボーデンケーブル２３を介して連動連結される。

加速用及び減速用ボーデンケーブル２２，２３は，何れもアウタケーブル２２ａ，２３ａと，これらアウタケーブル２２ａ，２３ａ内に摺動自在に挿通されるインナケーブル２２ｂ，２３ｂとで構成される。加速用及び減速用のインナケーブル２２ｂ，２３ｂの各一端部は駆動ドラム２０に互いに反対方向から接続され，それらの各他端部は従動ドラム２１に互いに反対方向から接続される一方，加速用及び減速用アウタケーブル２２ａ，２３ａの各一端部は，操向ハンドル５に固定支持され，それらの各他端部は，センサホルダ１３に固着されるアウタ支持部材１８に固定支持される。而して，アクセルグリップ６を加速又は減速方向に回転操作すると，加速用インナケーブル２２ｂ又は減速用インナケーブル２３ｂが牽引されてアクセルセンサ１２に，後述のスロットル弁に対する開弁又は閉弁信号を発生させることになる。従動ドラム２１とセンサホルダ１３との間には，従動ドラム２１を戻し側（アクセルセンサ１２の閉弁信号発生側）に付勢する，捩じりコイルばねよりなる戻しばね２５が装着される。

図５において，前記エンジンＥのシリンダヘッドの後面にはスロットルボディ３０が接合される。このスロットルボディ３０は，エンジンの気筒数に応じた数の吸気道３１（図示例では２本）を有し，各吸気道３１を開閉するバタフライ型のスロットル弁３２の共通の弁軸３３が水平姿勢でスロットルボディ３０に回転自在に支持される。スロットルボディ３０の右端部にはギヤケース３４が一体に連設されており，このギヤケース３４に電動モータ３５と，この電動モータ３５の出力軸の回転を減速して弁軸３３に伝達する減速ギヤ装置３６とが収容，支持される。したがって，電動モータ３５の出力軸を正，逆転することによりスロットル弁３２を開閉することができる。

ギヤケース３４が右端面を開放しており，その開放面を閉鎖するようギヤケース３４にカバー３４ａがボルト結合される。このカバー３４ａに，前記弁軸３３を介してスロットル弁３２の開度を検出するスロットルセンサ３７が設けられる。

前記電動モータ３５の作動を制御するための電子回路を図６に示す。同図において，バッテリ１６から給電される電子制御ユニット３９は，各独立した２本の給電回路４０，４０′を介して前記アクセルセンサ１２に給電し，アクセルセンサ１２は，アクセルグリップ６の回動角に対応した検出信号を各独立した２本の信号回路４１，４１′を介して電子制御ユニット３９に出力するようになっている。またアクセルセンサ１２は各独立したアース回路４２，４２′を備えている。上記給電回路４０，４０′，信号回路４１，４１′及びアース回路４２，４２′にそれぞれ連なるアクセルセンサ１２側の端子は，アクセルセンサ１２に形成されるカプラ１２ｂ（図３，図４参照）に集約して配設される。

また電子制御ユニット３９は，単一の給電回路４４を介してスロットルセンサ３７に給電し，スロットルセンサ３７は，スロットル弁３２の開度に対応した検出信号を各独立した２本の信号回路４５，４５′を介して電子制御ユニット３９に出力するようになっている。而して，電子制御ユニット３９は，アクセルセンサ１２の出力信号にスロットルセンサ３７の出力信号が対応するよう電動モータ３５の作動を制御する。

図２に示すように，上記電子制御ユニット３９は，アクセルセンサ１２と同様に，シート８の直下でバッテリ１６に極力近接するよう，シートレール３に取り付けられる。

次に，この実施例の作用について説明する。

自動二輪車Ｍの運転時，それを加速又は減速すべく，ライダがアクセルグリップ６を加速又は減速方向に回転すると，その回転角度は，駆動ドラム２０から加速用インナケーブル２２ｂ又は減速用インナケーブル２３ｂを介して従動ドラム２１に伝達され，更にセンサ駆動軸２４を介してアクセルセンサ１２の可動子１２ａに伝達されるので，アクセルセンサ１２は，アクセルグリップ６の回転角度に対応した検出信号を電子制御ユニット３９に出力する。それに基づいて電子制御ユニット３９は，電動モータ３５をスロットル弁３２の開き又は閉じ方向に駆動するので，スロットル弁３２の開度増減に伴ないエンジン出力の増減を図ることができる。このように増減するスロットル弁３２の開度は，スロットルセンサ３７により検出され，その検出信号が電子制御ユニット３９にフィードバックされるので，電子制御ユニット３９は，スロットルセンサ３７の検出信号がアクセルセンサ１２の検出信号に対応するように電動モータ３５の作動を制御することになり，スロットル弁３２の開度をアクセルグリップ６に対するライダの操作量に対応した開度に自動制御することができ，所望のエンジン出力を得ることができる。

ところで，アクセルグリップ６を加速方向に回転すると，アクセルグリップ６側の駆動ドラム２０から加速用インナケーブル２２ｂが牽引され，戻しばね２５の付勢力に抗してアクセルセンサ１２側の従動ドラム２１を加速側に回転することになるので，その際，上記戻しばね２５の反発力により，加速用インナケーブル２２ｂと，それをガイドするアウタケーブル２２ａとの間に摩擦抵抗が発生し，この摩擦抵抗が起因して，アクセルグリップ６の加速操作時と減速操作時との間に操作荷重のヒステリシスが生じることになる。

特に，従動ドラム２１及びアクセルセンサ１２を支持するセンサホルダ１３は，エンジンＥの後方位置で車体フレームＦに取り付けられ，センサ駆動軸２４とアクセルグリップ６とを接続するボーデンケーブル２２が，アクセルグリップ６とスロットル弁３２との間の距離より長く延びながらメインフレーム２に沿って配設されるので，駆動ドラム２０及び従動ドラム２１間を機械的に接続する加速用ボーデンケーブル２２の全長は，従前のエンジン制御装置でアクセルグリップ及びスロットル弁間を機械的に接続するボーデンケーブルに比して，充分に長くすることができ，したがって，エンジンＥの吸気負圧に伴なう荷重が加速用ボーデンケーブル２２に作用しなくても，戻しばね２５との協働により，この加速用ボーデンケーブル２２のインナ及びアウタケーブル２２ａ，２２ｂ間に充分な摩擦抵抗を発生させることが可能となって，前記ヒステリシスを充分に得ることができるので，例えば自動二輪車Ｍのクルージング時には，ライダのアクセルグリップ６に対する保持力が多少変化しても，アクセルグリップ６を所定の回転位置に維持できて疲労軽減に寄与する等，アクセルグリップ６の良好な操作フィーリングをライダに与えることができる。

また，このようなエンジン制御装置において，センサホルダ１３は，シートレール３の左右一対のシートレール部材３Ｌ，３Ｒのうち，アクセルグリップ６と同側の右側のシートレール部材３Ｒに取り付けられるので，アクセルグリップ６側の駆動ドラム２０及びセンサホルダ１３側の従動ドラム２１への加速用及び減速用ボーデンケーブル２２，２３の接続等の取り回しを容易に行うことができ，メンテナンス性が良好である。

しかも，アクセルセンサ１２，センサホルダ１３及び従動ドラム２１，並びに電子制御ユニット３９は，シート８により覆われるように配置されるので，これらをシート８により他物との接触から保護することができ，耐久性向上に有効である。

さらに，アクセルセンサ１２及び電子制御ユニット３９は，バッテリ１６に極力近接して配置されるので，それらの間の配線の短縮化を図ることができる。

また，アクセルセンサ１２では，制御ユニット３９より各独立した２本の給電回路４０，４０′を介して給電されると共に，アクセルグリップ６の操作量に対応した検出信号を各独立した信号回路４１，４１′を介して制御ユニット３９に出力するようになっているから，一方の給電回路又は信号回路が断線しても，他方の給電回路及び信号回路によりアクセルセンサ１２の機能を維持することができ，フェールセーフを確保できる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，減速用ボーデンケーブル２３を省略して，従動ドラム２１のスロットル弁に対する閉弁信号発生側への戻り動作を戻しばね２５の付勢力に依存させることもできる。

本発明のエンジン制御装置を備える自動二輪車の側面図。同自動二輪車の平面図。図２の３−３線断面図。図３の４矢視図。上記自動二輪車のスロットルボディの拡大横断面図。エンジン制御装置の電子回路図。

Ｅ・・・・エンジン
Ｆ・・・・車体フレーム
Ｍ・・・・自動二輪車
１・・・・ヘッドパイプ
２・・・・メインフレーム
３・・・・シートレール
３Ｌ，３Ｒ・・・・左，右側シートレール部材
４・・・・フロントフォーク
５・・・・操向ハンドル
６・・・・アクセルグリップ
８・・・・シート
１２・・・アクセルセンサ
１２ａ・・可動子
１３・・・センサホルダ
２２・・・ボーデンケーブル（加速用ボーデンケーブル）
２４・・・センサ駆動軸
２５・・・戻しばね
３２・・・スロットル弁
３５・・・電動モータ
３７・・・スロットルセンサ
３９・・・電子制御ユニット
４０，４０′・・・給電回路
４１，４１′・・・信号回路

Claims

車体フレーム（Ｆ）が，上端に操向ハンドル（５）を有するフロントフォーク（４）を操向可能に支持するヘッドパイプ（１）と，このヘッドパイプ（１）から後方に延出してエンジン（Ｅ）を支持するメインフレーム（２）と，このメインフレーム（２）の後端から更に後方に延出して上面でシート（８）を支持するシートレール（３）とを備える自動二輪車のエンジン制御装置であって，前記エンジン（Ｅ）のスロットル弁（３２）と，このスロットル弁（３２）を開閉駆動する電動モータ（３５）と，前記操向ハンドル（５）の一端部に支持されるアクセルグリップ（６）のライダによる操作量を検出してそれに対応した信号を出力するアクセルセンサ（１２）と，前記エンジン（Ｅ）のスロットル弁（３２）の開度を検出してそれに対応した信号を出力するスロットルセンサ（３７）と，前記アクセルセンサ（１２）の出力信号に前記スロットルセンサ（３７）の出力信号が対応するよう前記電動モータ（３５）の作動を制御する電子制御ユニット（３９）とを備えてなり，前記アクセルセンサ（１２）を，前記車体フレーム（Ｆ）に支持されるセンサホルダ（１３）に取り付け，このセンサホルダ（１３）に回転可能に支持されて前記アクセルセンサ（１２）の可動子（１２ａ）に連結するセンサ駆動軸（２４）と前記アクセルグリップ（６）とをボーデンケーブル（２２）を介して連動させたものにおいて，
前記センサホルダ（１３）を，前記エンジン（Ｅ）より後方位置で前記車体フレーム（Ｆ）に取り付け，前記センサ駆動軸（２４）と前記アクセルグリップ（６）とを接続する前記ボーデンケーブル（２２）を，前記アクセルグリップ（６）と前記スロットル弁（３２）との間の距離より長く延ばしながら前記メインフレーム（２）に沿わせて配設し，前記センサ駆動軸（２４）に，これを前記アクセルグリップ（６）の戻し方向に付勢する戻しばね（２５）を接続したことを特徴とする，自動二輪車のエンジン制御装置。
請求項１記載の自動二輪車のエンジン制御装置において，
前記シートレール（３）が左右一対のシートレール部材（３Ｌ，３Ｒ）を備えており，前記アクセルグリップ（６）と同側の前記シートレール部材（３Ｒ）に前記センサホルダ（１３）を取り付けたことを特徴とする，自動二輪車のエンジン制御装置。
請求項１記載の自動二輪車のエンジン制御装置において，
前記アクセルセンサ（１２）が，前記制御ユニット（３９）より各独立した２本の給電回路（４０，４０′）を介して給電されると共に，前記アクセルグリップ（６）の操作量に対応した検出信号を各独立した信号回路（４１，４１′）を介して前記制御ユニット（３９）に出力することを特徴とする，自動二輪車のエンジン制御装置。