JPWO2018173254A1 - アクセル開度検出装置 - Google Patents

Abstract

中立位置から正方向のみならず負方向にも回動可能なハンドルグリップのアクセル開度検出装置において、中立位置の検出を容易とするものを提供する。
ハンドルグリップ（２）の開度に応じた電圧を出力し、第一センサ（８１）及び第二センサ（８２）の出力に基づいて、ハンドルグリップ（２）の開度に基づく車両を制御するための制御用開度を検出する検出部（９１）とを備えるアクセル開度検出装置（１００）において、第一センサ（８１）は中立位置から所定量だけ正転方向にある第一上昇開始開度（Ｄ１）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第一電圧を出力するように構成されており、第二センサ（８２）は中立位置から所定量だけ逆転方向にある第二上昇開始開度（Ｄ２）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第二電圧を出力するように構成されている。

Description

本発明は、中立位置から正方向のみならず負方向にも回動可能なハンドルグリップにおけるアクセル開度検出装置に関する。

特許文献１に開示されるアクセル開度検出装置では、アクセル開度センサを基板の表面及び裏面にそれぞれ１個ずつ配置することによって、アクセル開度（回動角度）に対する出力電圧が一方のセンサではアクセル開度に応じて電圧が増加するものとし、もう一方のセンサではアクセル開度に応じて電圧が減少するものとしている。特許文献１の図９では、当該一方は増加しもう一方は減少する電圧出力が相互に交差して電圧の大小関係が入れ替わることが示されている。

特開２００４−３１４９２９号公報

上記のような従来技術のアクセル開度検出装置においては、ハンドルグリップがその全閉位置（０度とする）から一方向（正方向とする）にのみ回動可能な場合を前提として、アクセル開度センサの出力電圧特性その他の設定が行われていた。ここでさらに、ハンドルグリップを０度の全閉位置から逆方向（すなわち負方向）にも回動可能とすることで、例えば正方向に回動した場合とは別の制御操作を追加で実現可能とすることが考えられる。

しかしながら、従来技術のアクセル開度検出装置おいては、０度の全閉位置から両方向にハンドルグリップが回動可能とした場合における以下のような課題に必ずしも対処することができなかった。

すなわち、従来技術のアクセル開度検出装置おいて、ハンドルグリップは手前（正方向）に回転させるのみであって、アクセル開度を０度以上とするのみであるため、グリップ開度の全閉位置を０度として設定しておけばよかった。これに対して、ハンドルグリップを押し込む動作（負方向への回転動作）を追加する場合、アクセル開度の全閉位置がマイナスとなり、乗員がハンドルグリップに力を加えていない場合に中立位置としての０度の位置にハンドルグリップが戻ってくるようにするためにストッパや付勢部材を用いる必要がある。ストッパや付勢部材の構造により中立位置がばらつくと、無操作状態でアクセル開度がばらついてしまうという課題がある。

例えば、特許文献１では２つのアクセル開度センサが設けられているものの、センサの異常検出のみの目的で設けられており、ハンドルグリップが負方向にも回転される場合に適用しようとすると上記中立位置のばらつきに対して、アクセル開度が中立状態かどうかを判別するための補正処理によるＥＣＵ演算負荷や精密な中立を設ける必要があるという課題があった。

さらに、ハンドルグリップが負方向にも回転される場合への適用を考えると、センサの異常検出に関しても負方向において対処する必要がある。しかしながら、例えば前述した特許文献１における図９のように、２つのアクセル開度センサの出力が交差するように設定したものとすると、当該交差する領域において出力値の誤差によって２つのセンサ出力の大小関係が逆転してしまう可能性がある。従って、２つのセンサ出力の大小関係に基づいてセンサの異常検出を行うものとすると、特許文献１の手法では異常検出可能な領域にばらつきが生じてしまうこととなる。

以上のような従来技術の課題に鑑み、本発明は、中立位置から正方向のみならず負方向にも回動可能なハンドルグリップにおけるアクセル開度検出装置であって、中立位置ばらつきに対して中立状態の判別を容易になしうるものを提供することを第一の目的とする。

また、本発明は、当該アクセル開度検出装置においてさらに、従来技術よりも異常検出可能領域を拡張したものを提供することを第二の目的とする。

本発明は、中立位置から正転方向及び逆転方向に回動可能とされ、操作が加えられていない際には中立位置に付勢されるハンドルグリップ（２）と、前記ハンドルグリップ（２）の開度に応じた電圧を出力し、第一センサ（８１）及び第二センサ（８２）を含んで構成されるアクセル開度センサ（８１，８２）と、前記アクセル開度センサ（８１，８２）の出力に基づいて、前記ハンドルグリップ（２）の開度に基づく、車両を制御するための制御用開度を検出する検出部（９１）と、を備えるアクセル開度検出装置（１００）において、前記第一センサ（８１）は、中立位置から所定量だけ正転方向にある第一上昇開始開度（Ｄ１）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第一電圧を出力するように構成されており、前記第二センサ（８２）は、中立位置から所定量だけ逆転方向にある第二上昇開始開度（Ｄ２）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第二電圧を出力するように構成されていることを第一の特徴とする。

本発明は、前記第一電圧が上昇する第一勾配と前記第二電圧が上昇する第二勾配とが異なるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを第二の特徴とする。

本発明は、前記第一電圧が上昇する第一勾配は前記第二電圧が上昇する第二勾配よりも大きくなるよう、且つ、前記第一電圧が上昇開始する際の第一初期値（Ｖ１）は前記第二電圧が上昇開始する際の第二初期値（Ｖ２）よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを第三の特徴とする。

本発明は、前記ハンドルグリップ（２）の回動する範囲内において常に、前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを第四の特徴とする。

本発明は、前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくないものとして出力されている場合に、前記第一センサ（８１）及び／又は前記第二センサ（８２）に異常が発生している旨の判断を行うことを第五の特徴とする。

本発明は、前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際には、当該第一電圧に基づいて正の値として制御用開度を検出し、当該上昇している範囲にない第一初期値が出力されている際には、第二電圧に基づいて負の値として制御用開度を検出することを第六の特徴とする。

本発明は、前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際に、前記正の値としての制御用開度を、第一電圧における当該上昇した量に応じた値として検出し、さらに、前記正の値としての制御用開度に応じた第一制御を行う制御部（９２）を備えることを第七の特徴とする。

本発明は、前記検出部（９１）は、前記第一電圧が上昇開始する際の制御用開度の値をゼロとして検出することで、前記正の値及び負の値として検出する制御用開度を、前記第一電圧及び前記第二電圧の増加に応じてそれぞれ連続的に増加するものとして検出し、さらに、前記負の値としての制御用開度に応じた第二制御を行う制御部（９２）を備え、当該制御部（９２）は、負の値としての制御用開度が正転方向に増加して負の所定閾値を上回ったことをトリガとして、第二制御を行うことを第八の特徴とする。

本発明は、前記第二制御が車両におけるオートクルーズ制御の解除であることを第九の特徴とする。

本発明の第一の特徴、すなわち、中立位置から正転方向及び逆転方向に回動可能とされ、操作が加えられていない際には中立位置に付勢されるハンドルグリップ（２）と、前記ハンドルグリップ（２）の開度に応じた電圧を出力し、第一センサ（８１）及び第二センサ（８２）を含んで構成されるアクセル開度センサ（８１，８２）と、前記アクセル開度センサ（８１，８２）の出力に基づいて、前記ハンドルグリップ（２）の開度に基づく、車両を制御するための制御用開度を検出する検出部（９１）と、を備えるアクセル開度検出装置（１００）において、前記第一センサ（８１）は、中立位置から所定量だけ正転方向にある第一上昇開始開度（Ｄ１）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第一電圧を出力するように構成されており、前記第二センサ（８２）は、中立位置から所定量だけ逆転方向にある第二上昇開始開度（Ｄ２）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第二電圧を出力するように構成されているという、第一の特徴によれば、第一電圧の上昇する位置を中立位置とみなすことで、ＥＣＵ等の演算負荷増加や精密な中立機構を伴うことなく、容易に中立位置の検出が可能であるため、前記第一の目的が達成されると共に、第一電圧と区別して参照可能な第二電圧に基づいて、ハンドルグリップが負方向に回動される場合の制御にも対応可能となる。

また、本発明の第二の特徴、すなわち、前記第一電圧が上昇する第一勾配と前記第二電圧が上昇する第二勾配とが異なるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されているという、第二の特徴によれば、第一電圧の第一勾配と第二電圧の第二勾配とが異なるので、車両が受ける振動によって第一センサと第二センサとが同時に故障することを避けることができる。

また、本発明の第三の特徴、すなわち、前記第一電圧が上昇する第一勾配は前記第二電圧が上昇する第二勾配よりも大きくなるよう、且つ、前記第一電圧が上昇開始する際の第一初期値（Ｖ１）は前記第二電圧が上昇開始する際の第二初期値（Ｖ２）よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されているという、第三の特徴によれば、第一電圧と第二電圧との大小関係を明確にすることができる。

また、本発明の第四の特徴、すなわち、前記ハンドルグリップ（２）の回動する範囲内において常に、前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されているという、第四の特徴によれば、第一電圧が常に第二電圧よりも大きいように設定しておくことで、第一センサ及び／又は第二センサの異常検出を可能なように構成することができ、前記第二の目的が達成される。

また、本発明の第五の特徴、すなわち、前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくないものとして出力されている場合に、前記第一センサ（８１）及び／又は前記第二センサ（８２）に異常が発生している旨の判断を行うという、第五の特徴によれば、第一電圧が第二電圧よりも大きくない場合に、第一センサ及び／又は第二センサの異常発生を判定することができる。

また、本発明の第六の特徴、すなわち、前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際には、当該第一電圧に基づいて正の値として制御用開度を検出し、当該上昇している範囲にない第一初期値（Ｖ１）が出力されている際には、第二電圧に基づいて負の値として制御用開度を検出するという、第六の特徴によれば、第一電圧と第二電圧とを適宜、切り替えて制御用開度を検出するので、従来は故障検知のみの目的で構成されていた第一センサ及び第二センサを併用するという手法に対して、制御用の新たな機能を追加することができる。この際特に、さらに追加のセンサを必要とはしていないため、コストを抑制することができる。

また、本発明の第七の特徴、すなわち、前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際に、前記正の値としての制御用開度を、第一電圧における当該上昇した量に応じた値として検出し、さらに、前記正の値としての制御用開度に応じた第一制御を行う制御部（９２）を備えるという、第七の特徴によれば、第一電圧の上昇分に応じた第一制御を行うことができる。

また、本発明の第八の特徴、すなわち、前記検出部（９１）は、前記第一電圧が上昇開始する際の制御用開度の値をゼロとして検出することで、前記正の値及び負の値として検出する制御用開度を、前記第一電圧及び前記第二電圧の増加に応じてそれぞれ連続的に増加するものとして検出し、さらに、前記負の値としての制御用開度に応じた第二制御を行う制御部（９２）を備え、当該制御部（９２）は、負の値としての制御用開度が正転方向に増加して負の所定閾値を上回ったことをトリガとして、第二制御を行うという、第八の特徴によれば、中立位置に幾分かのずれが発生している場合であっても、乗員がハンドルグリップを逆方向に回動する際の第二電圧の挙動に応じて確実に第二制御を行うことができ、特に、中立位置において誤って第二制御が実施されることが防止される。

さらに、本発明の第九の特徴、すなわち、前記第二制御が車両におけるオートクルーズ制御の解除であるという、第九の特徴によれば、乗員がハンドルグリップを逆方向に回動することで、オートクルーズ制御を解除する制御を行うことができる。

本発明のアクセル開度検出装置を適用可能な、一実施形態に係る自動二輪車の操向ハンドルに設けられるハンドルスイッチの正面図である。 スロットルホルダの分解斜視図である。 センサロータを車幅方向外側から見た状態の斜視図である。 センサロータを車幅方向内側から見た状態の斜視図である。 スロットルホルダから蓋部材を取り外した状態を示す右側面図である。 一実施形態に係るアクセル開度検出装置の機能ブロック図である。 第一センサ及び第二センサにおける当該設定可能な出力電圧特性を説明するための模式図である。 一実施形態に係る第一センサ及び第二センサの出力電圧特性の模式例を示す図である。

図１は、本発明のアクセル開度検出装置を搭載して適用可能な自動二輪車の操向ハンドル１に設けられるハンドルスイッチ４の正面図である。ハンドルスイッチ４のハウジング５には、エンジン停止スイッチ７、ツインクラッチ式自動変速機の運転モードを切り替えるＤ−Ｎ（ドライブ−ニュートラル）モード切替スイッチ８、Ｄモード選択時の変速操作を自動で行うか手動で行うかを切り替えるＡ／Ｍ（オート／マニュアル）モード切替スイッチ６、ハザードランプスイッチ９、アイドルストップ制御スイッチ１０、スタータスイッチ１１が配設されている。

ハウジング５には、操向ハンドル１の右側端部に回動自在に軸支されるハンドルグリップ２のスロットルホルダ２０が収納されている。ハンドルグリップ２は、操向ハンドル１に遊嵌されるスロットルパイプ３の外周側に、ゴム等からなるグリップ部材を固定してなる。スロットルパイプ３の車幅方向内側端部は、スロットルホルダ２０の内側に保持されている。

図２は、スロットルホルダ２０の分解斜視図である。スロットルホルダ２０には、ハンドルグリップ２の回動角度を検知するスロットル開度センサが設けられている。また、スロットルホルダ２０は、ハンドルグリップ２を中立位置から正転方向に所定角度だけ回動できるだけでなく、逆転方向にも所定角度だけ回動可能とされ、いずれの方向に回動させた場合でも、付勢手段による付勢力で中立位置に戻るように構成されている。

スロットルホルダ２０は、車幅方向左側のハウジング２０ａの内部に複数の部品を収納して、車幅方向右側の蓋部材７０で蓋をすることで組み立てられる。ハウジング２０ａの外殻部２４と内筒部２５との間には、円環状の有底凹部２１が形成されている。内筒部２５の開口２２には、操向ハンドル１が挿通される。リニア・ホールＩＣとして構成されることでアクセル開度センサとして機能する第一センサ８１および第二センサ８２を実装する基板８０は、ハウジング２０ａの車幅方向左側から取り付けられる。

ハウジング２０ａの有底凹部２１には、可動ストッパ３０および第一リターンスプリング３１を保持するためのガイド板２３が設けられている。第一リターンスプリング３１は、逆転方向に回動させたハンドルグリップ２を中立位置に戻す付勢力を発生させる。大径の第二リターンスプリング４０は、正転方向に回動させたハンドルグリップ２を中立位置に戻る付勢力を発生させる。

スロットルパイプ３の車幅方向左側端部は、センサロータ５０の開口５４の外側に形成された一対の突出部５３および凹部５２と係合することで、回転方向の位置決めがなされる。センサロータ５０の外周部に設けられる当接部５１は、ハウジング２０ａに形成されるストッパ（図５参照）および可動ストッパ３０に当接するように構成されている。

センサロータ５０の車幅方向左側には、付勢部材４２が挿入される有底円筒状の押圧部材４１が収納される。３本のねじ７２によってハウジング２０ａに蓋部材７０を固定した状態において、付勢部材４２で軸方向に付勢される押圧部材４１は、ハウジング２０ａの有底凹部２１の底部にインサート形成される摩擦部材に当接する。これにより、ハンドルグリップ２の回動動作に適度な重さが生じることとなる。

図３は、センサロータ５０を車幅方向外側から見た状態の斜視図である。また、図４はセンサロータ５０を車幅方向内側から見た状態の斜視図である。前記したように、センサロータ５０の小径部５６の端部には、一対の突出部５３および凹部５２が形成されており、当接部５１はセンサロータ５０の大径部５５に形成されている。小径部５６と大径部５７との間には、基板８０に接続される配線を通す開口５５が形成されている。

図４を参照して、センサロータ５０の車幅方向内側には、第二リターンスプリング４０が収納される環状凹部５６ａが形成されている。また、大径部５７には、付勢部材４２および押圧部材４１が収まる有底凹部５８が形成されている。第一センサ８１及び第二センサ８２によって検知される磁界を形成する３つの永久磁石６０は、大径部５７にインサート成形されることでハルバッハ配列をなしている。

図５は、スロットルホルダ２０から蓋部材７０を取り外した状態を示す右側面図である。前記したように、スロットルホルダ２０は、ハンドルグリップ２を正転方向および逆転方向の両方に回動可能に構成されている。ハンドルグリップ２に操作力を加えないとき、ガイド板２３に保持される可動ストッパ３０は、第一リターンスプリング３１に付勢されて、ハウジング２０ａに形成された第１ストッパ面２６に突き当てられている。

このとき、センサロータ５０に形成された当接部５１の第１当接部５１ａは、第二リターンスプリング４０による逆転方向の付勢力によって可動ストッパ３０に当接しているが、第一リターンスプリング３１の付勢力の方が強いため、ハンドルグリップ２は第一ストッパ面２６によって規定される中立位置に保持される。

一方、運転者が第二リターンスプリング３１の付勢力に抗する操作力でハンドルグリップ２を逆転方向に回動させると、第１当接部５１ａに当接する可動ストッパ３０が逆転方向に移動する。逆転方向の限界開度は、ハウジング２０ａに形成された第二ストッパ面２７と、当接部５１に設けられて第二ストッパ面２７に当接する第二当接部５１ｂによって規定される。そして、逆転方向の操作力を解除すると、再び第二リターンスプリング３１の付勢力によって中立位置に戻ることとなる。基板８０に接続される配線６１は、センサロータ５０の開口５５を通ってハウジング２ａの外側に導かれる。

上記したようなスロットルホルダの構成によれば、通常のスロットル装置と同様の操作感で正転方向のスロットル操作ができると共に、運転者が意図して操作した場合にだけ逆転方向に回動可能なスロットル装置を得ることができる。

しかし、このようなスロットルホルダにおいて、各部品のばらつきやヒステリシスによって、操作力を加えないときのハンドルグリップ２の停止位置が設計時の中立位置から若干ずれる可能性がある。具体的には、第１リターンスプリング３１の付勢力のヒステリシスと摩擦力との関係によって、停止位置が逆転方向にずれる可能性が生じる。また、可動ストッパ３０と第一ストッパ面２６との当接部が摩耗すれば、相対的に第一リターンスプリング３１の付勢力が低下して、停止位置が逆転方向にずれる可能性が生じる。さらに、第二リターンスプリング４０の付勢力が低下すれば、停止位置が正転方向にずれる可能性が生じることとなる。

以下に説明する本発明のアクセル開度検出装置によれば、このようなずれが生じる場合であっても、ＥＣＵの演算負荷増加等を伴うことなく容易に中立状態の判別が可能であり、且つ、回動可能な正転方向の全域においてセンサ異常があった場合の異常検出が可能である。また、センサ出力自体が温度特性や、出力ヒステリシス内で中立状態での出力がばらついても誤差を吸収できる。

図６は、一実施形態に係るアクセル開度検出装置の機能ブロック図である。図示するようにアクセル開度検出装置１００は、図１でも示したハンドルグリップ２と、当該ハンドルグリップ２による操作量としての開度（回動角度）に応じた電圧を出力する角度センサ８５と、当該角度センサ８５より受け取った電圧に基づいてハンドルグリップ２の開度を検知すると共に、当該検知した開度に応じた所定の制御処理などを自動二輪車に対して実行するＥＣＵ（電子制御ユニット）９０と、を備える。

前述の通り、ハンドルグリップ２はゼロ度に対応する所定位置から手前側に相当する一方へ向けて乗員が操作することで開度を正方向に進角させると共に、当該所定位置から奥側に相当するもう一方へ向けて操作することで開度を負方向へも進角させることが可能なように構成されている。また前述の通り、ハンドルグリップ２に対して乗員による操作がない場合は、付勢手段による付勢力で当該ゼロ度に対応する所定位置に戻るように構成されている。

角度センサ８５は、図２でも示した第一センサ８１及び第二センサ８２を少なくとも備えるものとして構成することができる。第一センサ８１及び第二センサ８２は共に、プログラマブルな（すなわち、設定可能な）リニア・ホールＩＣとして構成されることにより、ハンドルグリップ２と共に回動する永久磁石６０（図４）によって開度に応じてホール素子上に現れる磁束密度に対応する電圧を出力するよう、その出力電圧特性を設定しておくことができる。

図７は、第一センサ８１及び第二センサ８２における当該設定可能な出力電圧特性を説明するための模式図である。［１］に示すように、ハンドルグリップ２の開度に応じた磁束密度が当該各センサのホール素子上に現れる。すなわち、ハンドルグリップ２と共に回動するハルバッハ配列された３個の永久磁石６０は磁気発生手段として機能し、［１］に示すように回動角度に応じてほぼリニアに各センサのホール素子上の磁束密度を変化させる。従って、磁束密度と比例することによって同じくほぼリニアに変化するホール電圧が、磁気検出手段として機能するホール素子上において得られる。

そして、図７の［２］に示すように、リニア・ホールＩＣとしての第一センサ８１及び第二センサ８２では、開度に応じた出力電圧特性を設定しておくことが可能である。すなわち、［１］に示す当該リニアに変化するホール素子上のホール電圧入力に対して、所定開度Ｄｉｎｉｔに対応するホール電圧を閾値ＴＨとして利用して、［２］に示すように、（適宜、増幅などを行うことにより）ホール電圧が閾値ＴＨ以下となる開度においては所定電圧Ｖ０を出力し、回動角度がＤｉｎｉｔより大きくなるにつれて所定電圧Ｖ０からリニアに増加する電圧を出力させるように、出力電圧特性を設定することができる。また、当該閾値ＴＨの利用により開度がＤｉｎｉｔ以下と判定される領域ではフラットに所定電圧Ｖ０を出力させるように、出力電圧特性を設定することができる。

具体的に、出力電圧特性は次の３つのパラメータを指定することにより、設定することができる。すなわち、電圧が立ち上がり始める上昇開始角度としての開度Ｄｉｎｉｔ［度］と、当該立ち上がる開度Ｄｉｎｉｔ以下において初期値としてフラットに出力する（一定値として出力する）電圧Ｖ０［Ｖ］と、当該立ち上がった後に電圧がリニアに上昇する傾きｋ［Ｖ／度］と、の３つのパラメータである。当該設定パラメータは第一センサ８１及び第二センサ８２でそれぞれ別のものを設定することができる。当該設定される出力電圧特性を、出力電圧をＶ、開度をＤとして式で記せば以下の通りとなる。
Ｖ＝Ｖ０ …（開度Ｄ≦Ｄｉｎｉｔの場合）
Ｖ＝Ｖ０＋ｋ×（Ｄ−Ｄ０） …（開度Ｄ＞Ｄｉｎｉｔの場合）

一実施形態においては、第一センサ８１及び第二センサ８２の出力電圧特性を、以下の（第一設定）ないし（第五設定）を満たすように設定することができる。図８は当該一実施形態に係る第一センサ８１及び第二センサ８２の出力電圧特性の模式例を、グラフ線Ｌ１，Ｌ２としてそれぞれ示す図である。

（第一設定）第一センサ８１の出力設定に関して、その電圧が上昇開始する開度（第一上昇開度Ｄ１とする）は、正領域に設ける。すなわち、中立位置に相当する所定開度Ｄ０（ゼロ度の位置）よりも正方向に進角した所定位置として第一上昇開度Ｄ１を設定する。図８では例としてＤ１＝２度の場合が示されている。

なお、図８における当該中立位置に相当する所定開度Ｄ０とは、ハンドルグリップ２の設計時であり摩耗等によってずれが生じていない時点で設定されるものであり、以下同様とする。

（第二設定）第二センサ８２の出力設定に関して、その電圧が上昇開始する開度（第二上昇開度Ｄ２とする）は、負領域に設ける。すなわち、中立位置の所定開度Ｄ０よりも負方向に進角した所定位置として第二上昇開始開度Ｄ２を設定する。図８では例としてＤ２＝−５度の場合が示されている。

なお、第二上昇開始開度Ｄ２は、ハンドルグリップ２が回動可能な逆方向の最大値（限界値）として設定してもよい。図５を参照して前述した通り、当該逆方向の限界値はハウジング２０ａに形成された第二ストッパ面２７と、当接部５１に設けられて第二ストッパ面２７に当接する第二当接部５１ｂによって規定される。

（第三設定）第一センサ８１の出力電圧の初期値（第一初期値Ｖ１とする）を第二センサ８２の出力電圧の初期値（第二初期値Ｖ２とする）よりも大きな値として設定する。図８の例では、Ｖ１＝０．９Ｖ程度であり、Ｖ２＝０．２Ｖ程度であり、Ｖ１＞Ｖ２の関係が成立している。

（第四設定）第一センサ８１の出力特性（グラフ線Ｌ１）における勾配（第一勾配ｋ１とする）と第二センサ８２の出力特性（グラフ線Ｌ２）における勾配（第二勾配ｋ２とする）とを異なる値とする。特に、ｋ１＞ｋ２とする。図８の例では、グラフ線Ｌ１，Ｌ２において第一勾配ｋ１の方が第二勾配ｋ２よりも大きい値となっていることを見て取ることができる。

なお、両センサにおいて出力電圧が立ち上がった後は、第一センサ８１の出力する第一電圧と第二センサ８２の出力する第二電圧との比がｋ１：ｋ２となるように設定してもよい。図８の例ではｋ１：ｋ２＝２：１となっている。

（第五設定）ハンドルグリップ２の位置が取りうる全ての開度領域において、常に第一センサ８１の出力電圧である第一電圧の方が第二センサ８２の出力電圧である第二電圧よりも大きいという関係があるようにする。

例えば、取りうる開度Ｄの範囲が−５度≦Ｄ≦６０度であるものとして、図８の例では当該関係が成立している。なお、図８の例では２５度付近の以降は図示が省略されているが、２５度よりも上の領域は、前述の第四設定による勾配ｋ１，ｋ２の大小関係を有したグラフ線Ｌ１，Ｌ２がそのまま直線として延長されて存在するため、当該関係が成立することとなる。当該関係がある場合、第一電圧と第二電圧とが交差することはないこととなる。

ＥＣＵ９０は、自動二輪車における種々の制御を行うコンピュータであり、本発明のアクセル開度検出装置１００に関連する機能を担う機能部として、検出部９１及び制御部９２を備える。

検出部９１では、図８を参照して前述した通りの出力電圧特性が設定された第一センサ８１が出力する第一電圧と、第二センサ８２が出力する第二電圧と、に基づき、ハンドルグリップ２の「制御用の開度」を検出する。制御部９２では、検出部９１によって当該検出された「制御用の開度」に基づいて、自動二輪車に対して所定の制御処理を行う。

ここで、「開度」に関する次の概念的な相違点に注意されたい。すなわち、検出部９１では図８で説明した出力電圧特性に基づきハンドルグリップ２の「制御用の開度」を「検出」するが、図８の出力電圧特性における開度とは「ずれ等が生じていないハンドルグリップ２の設計時における実際の開度」であるのに対し、検出部９１が検出する開度とは「設計時以降にずれ等が発生しうることも見込んで、現に当該ずれが発生しているとしても乗員によるハンドルグリップ２を用いた操作に不都合が生じることがないようにして求めた、制御用の開度」である、という相違点である。

以下、（第一ケース）及び（第二ケース）と場合分けして、検出部９１及び制御部９２の詳細を説明する。

（第一ケース）第一センサ８１が出力している第一電圧が第一初期値Ｖ１よりも大きい場合、検出部９１では第一電圧に基づいて定まる開度として、制御用の開度を検出する。例えば、図８のグラフ線Ｌ１（第一センサ８１の電圧出力特性）に基づいて、第一電圧から第一初期値Ｖ１を減算した値として定まる正の開度として、制御用の開度を検出してよい。すなわち、制御用の開度をＤ［制御用］とすると、以下の式（１）のように検出してよい。ｋ１は前述の通り、グラフ線Ｌ１が第一上昇開始開度Ｄ１で立ち上がった以降の箇所の勾配である。
Ｄ［制御用］＝（第一電圧−Ｖ１）／ｋ１ …（１）

制御部９２では、第一ケースによる開度検知がなされた場合は、第一ケースに応じた第一制御を行うようにすればよい。例えば、当該正の値として検出された制御用の開度に応じて、自動二輪車のスロットルバルブの開度制御を行うようにしてよい。こうして、全閉位置（０度）から片方向にのみ回動可能とされる既存のハンドルグリップにおいてなされるのと同様のスロットルバルブの開度制御を、両方向に回動可能な本発明のハンドルグリップ２において第一ケースとして実現することが可能となる。

（第二ケース）第一センサ８１が出力している第一電圧が第一初期値Ｖ１に等しい場合、検出部９１では第二電圧に基づいて定まる負の開度として、制御用の開度を検出する。例えば、図８のグラフ線Ｌ２（第二センサ８２の電圧出力特性）に基づいて、第二電圧から基準値Ｖ２Ｒを減算した値として定まる負の開度として、以下の式（２）のように制御用の開度（Ｄ［制御用］）を検出してよい。
Ｄ［制御用］＝（第二電圧−Ｖ２Ｒ）／ｋ２ …（２）
ここで、基準値Ｖ２Ｒは図８の第一上昇開始開度Ｄ１におけるグラフ線Ｌ２上の値すなわち第二電圧である。ｋ２は前述の通り、グラフ線Ｌ２が初期値Ｖ２で立ち上がった以降の傾きである。

制御部９２では、第二ケースによる開度検知がなされた場合には、第二ケースに応じた第二制御を行うようにすればよい。例えば、当該負の値として検出されている制御用の開度の時間変化が所定の挙動（挙動の具体例は後述する）を示したことをトリガとして、自動二輪車に対して所定の第二制御を行うようにしてよい。乗員の立場においては、当該負の値として検出される制御用の開度の時間変化が所定の挙動を示すような形でハンドルグリップ２を操作することにより、第一ケースにおける第一制御とは別の第二制御を自動二輪車に対して行わせるようにすることができる。すなわち、本発明のアクセル開度検出装置１００によれば、中立位置から逆方向にハンドルグリップ２を回動させた際に、正方向への回動の際の第一制御とは異なる第二制御が可能となるため、正方向のみにしか回動しない既存のハンドルグリップと比べて、本発明におけるハンドルグリップ２に新たな機能を追加することが可能となる。

具体的に、上記トリガとして用いる負の値として検出されている制御用の開度の時間変化の所定の挙動は例えば、当該負の領域にある制御用の開度が、負の所定開度Ｄ３を開度が上昇する方向（０度に向かう方向）に横切る挙動として設定しておけばよい。また具体的に、当該挙動があったことをトリガとして制御部９２の実行する第二制御は例えば、自動二輪車におけるオートクルーズ制御の解除としてよい。なお、自動二輪車のオートクルーズ制御の開始については、図１では不図示の別途のボタンの押下をハンドルスイッチ４において行うことにより、オートクルーズ制御を開始するよう制御すればよい。

図８の例では上記の負の所定開度Ｄ３を「実際の開度」として表現したものとして「−２．５度」となることが示されているが、「制御用の開度」としてのＤ３は以下のように「−４．５度」と算出されるものである。
制御用の開度としての負の所定開度Ｄ３＝−２．５度−２度＝−４．５度

すなわち、前述の通り図８は「設計時の実際の開度」を横軸とするものであり、図８の例では「設計時の実際の開度」の原点（０度の位置）が開度Ｄ０であるのに対して、「制御用の開度」における原点（第一ケースと第二ケースとを区別する０度の位置）は、図８の実際の開度として表現すると第一上昇開始開度Ｄ１＝２度となる。従って、「実際の開度」と「制御用の開度」はＤ０，Ｄ１の分だけ原点位置が相違していることから、上記のようにしてＤ３が算出される。

さらに、当該説明より明らかなように、図８の横軸の目盛りを第一上昇開始開度Ｄ１の位置が０度に該当するものとなるように平行移動して変換すれば、図８のグラフは「制御用の開度」で表現したものとなる。

以上のように構成される検出部９１及び制御部９２により、ハンドルグリップ２において長期間使用後の摩耗等の影響で中立位置のずれが生じた場合であっても、制御用の開度としての０度の位置の検出が容易に可能であり、乗員によるハンドルグリップ２を用いた操作も問題なく可能であることを、以下に（第一例）ないし（第三例）を用いて説明する。

（第一例）…設計時のまま、中立位置に全くずれが発生していない場合
この場合、中立位置は実際の開度で０度かつ制御用の開度で−２度である。乗員がハンドルグリップ２を正方向に回動させる場合、実際の開度で２度かつ制御用の開度で０度となったところで第一電圧の初期値が立ち上がることによって制御用の開度０度がただちに検出されると共に、第一制御が開始され、例えばスロットルバルブの開度制御が可能となる。中立位置から第一制御が開始されるまでに２度分の遊びがあるが、小さな値であるため乗員の操作上の問題はない。

また、乗員がハンドルグリップ２を逆方向に回動させてから中立位置に戻す操作を行う場合、実際の開度で−２．５度かつ制御用の開度で−４．５度の位置を（絶対値で）超えた位置までハンドルグリップ２を回動させたうえで戻すことによって初めて、第二制御が実施される。従って、第二制御を実施させるようにするには、中立位置から−２，５度より大きい（逆方向の）回動を行えばよい。

（第二例）…中立位置が実際の開度で−１度となる、逆方向のずれが発生している場合
この場合、中立位置は実際の開度で−１度かつ制御用の開度で−３度である。乗員がハンドルグリップ２を正方向に回動させる場合、実際の開度で２度かつ制御用の開度で０度となったところで第一電圧の初期値が立ち上がることによって制御用の開度０度がただちに検出されると共に、第一制御が開始され、例えばスロットルバルブの開度制御が可能となる。中立位置から第一制御が開始されるまでに３度分の遊びがあるが、小さな値であるため乗員の操作上の問題はない。

また、乗員がハンドルグリップ２を逆方向に回動させてから中立位置に戻す操作を行う場合、実際の開度で−２．５度かつ制御用の開度で−４．５度の位置を（絶対値で）超えた位置までハンドルグリップ２を回動させたうえで戻すことによって初めて、第二制御が実施される。従って、第二制御を実施させるようにするには、中立位置から−１．５度より大きい（逆方向の）回動を行えばよい。ここで特に、中立位置が実際の開度で−１度という逆方向の位置にずれていたとしても、当該ずれた中立位置で乗員が意図しない形で勝手に第二制御が実行されてしまうことがないように構成されている。

（第三例）…中立位置が実際の開度で１度となる、正方向のずれが発生している場合
この場合、中立位置は実際の開度で１度かつ制御用の開度で−１度である。乗員がハンドルグリップ２を正方向に回動させる場合、実際の開度で２度かつ制御用の開度で０度となったところで第一電圧の初期値が立ち上がることによって制御用の開度０度がただちに検出されると共に、第一制御が開始され、例えばスロットルバルブの開度制御が可能となる。中立位置から第一制御が開始されるまでに１度分の「遊び」があるが、小さな値であるため乗員の操作上の問題はない。ここで特に、中立位置が実際の開度で１度という正方向の位置にずれていたとしても、当該ずれた中立位置で乗員が意図しない形で第一制御が始まってしまうことがないように構成されている。

また、乗員がハンドルグリップ２を逆方向に回動させてから中立位置に戻す操作を行う場合、実際の開度で−２．５度かつ制御用の開度で−４．５度の位置を（絶対値で）超えた位置までハンドルグリップ２を回動させたうえで戻すことによって初めて、第二制御が実施される。従って、第二制御を実施させるようにするには、中立位置から−３．５度より大きい（逆方向の）回動を行えばよい。

以上、（第一例）ないし（第三例）より明らかなように、本発明のアクセル開度検出装置１００は次のような効果を奏することができる。すなわち、中立位置に関して、正方向又は逆方向に対してある程度のずれが生じた場合であっても、制御用の開度の０度の位置を容易に検出可能であり、第一制御及び第二制御を乗員が意図する通りにハンドルグリップ２を操作して実行させることが可能であり、従って、第一制御及び第二制御が乗員の意図せぬ形で実行されることが防止される。

以上の説明例よりも明らかであるが、一般には、正方向のずれは開度Ｄ０と第一上昇開始開度Ｄ１との相違分だけ許容され、当該範囲内の正方向のずれであれば、中立位置で第一制御が誤って実行されることが防止される。また、逆方向のずれは開度Ｄ０と開度Ｄ３との相違分だけ許容され、当該範囲内の逆方向のずれであれば、中立位置で第二制御が誤って実行されることが防止される。

以下、本発明における説明上の補足事項を説明する。

（１）前述の第五設定が満たされないような第一電圧及び第二電圧が得られている場合、すなわち、図８のグラフには合致しない、第一電圧が第二電圧よりも小さいものとして得られている場合、検出部９１において、第一センサ９１及び第二センサ９２の少なくとも一方に異常が発生している旨の判断を得るようにしてよい。なお、第五設定により当該異常検知が全ての開度領域において可能である。

（２）第一センサ９１及び第二センサ９２は、互いに同じと判定される磁束密度が得られる位置に、すなわち同じ開度に対応する位置に配設しておけばよい。第一センサ９１と第二センサ９２とが空間的に一定量以上離間して配設されており、得られる開度に相違がある場合、当該開度の相違分を補正する形で図８の出力電圧特性が得られるように、第一センサ９１及び／又は第二センサ９２を設定しておけばよい。

（３）図８の出力電圧特性は、正の値として電圧が得られるものとして説明したが、負の値として電圧が出力され、その絶対値において図８と同様の関係を有する場合にも本発明を同様に適用可能である。すなわち、図８の出力電圧特性における電圧はその大きさ（絶対値）に相当するものであってもよい。また、本発明の変形例として、前述の第一設定ないし第五設定のうち任意の一部分のみを満たすようにした出力電圧特性を用いるようにしてもよい。なお、ハンドルグリップ２に対して正方向と逆方向との回動操作で別の制御を実現可能にするためには、少なくとも第一設定及び第二設定を利用するようにすることが好ましい。

（４）以上では、便宜上、第一ケースと第二ケースとを分けて説明したが、式（１），（２）より明らかなように、第一ケースと第二ケースとの境界点（図８の開度Ｄ１）では制御用の開度Ｄ［制御用］はゼロであり、ハンドルグリップ２を逆転位置（ただし、Ｄ２よりも正方向に大きい位置）から正転位置へと連続的に操作する場合を考えると、第二ケース及び第一ケースをまたいで、当該開度Ｄ［制御用］は連続的に増加するものとして検出されることとなる。

１００…アクセル開度検出装置、２…ハンドルグリップ、８１…第一センサ、８２…第二センサ、９１…検出部、９２…制御部
Ｄ１…第一上昇開始開度、Ｄ２…第二上昇開始開度、Ｖ１…第一初期値、Ｖ２…第二初期値

図３は、センサロータ５０を車幅方向外側から見た状態の斜視図である。また、図４はセンサロータ５０を車幅方向内側から見た状態の斜視図である。前記したように、センサロータ５０の小径部５６の端部には、一対の突出部５３および凹部５２が形成されており、当接部５１はセンサロータ５０の大径部５７に形成されている。小径部５６と大径部５７との間には、基板８０に接続される配線を通す開口５５が形成されている。

一方、運転者が第一リターンスプリング３１の付勢力に抗する操作力でハンドルグリップ２を逆転方向に回動させると、第１当接部５１ａに当接する可動ストッパ３０が逆転方向に移動する。逆転方向の限界開度は、ハウジング２０ａに形成された第二ストッパ面２７と、当接部５１に設けられて第二ストッパ面２７に当接する第二当接部５１ｂによって規定される。そして、逆転方向の操作力を解除すると、再び第一リターンスプリング３１の付勢力によって中立位置に戻ることとなる。基板８０に接続される配線６１は、センサロータ５０の開口５５を通ってハウジング２ａの外側に導かれる。

具体的に、出力電圧特性は次の３つのパラメータを指定することにより、設定することができる。すなわち、電圧が立ち上がり始める上昇開始角度としての開度Ｄｉｎｉｔ［度］と、当該立ち上がる開度Ｄｉｎｉｔ以下において初期値としてフラットに出力する（一定値として出力する）電圧Ｖ０［Ｖ］と、当該立ち上がった後に電圧がリニアに上昇する傾きｋ［Ｖ／度］と、の３つのパラメータである。当該設定パラメータは第一センサ８１及び第二センサ８２でそれぞれ別のものを設定することができる。当該設定される出力電圧特性を、出力電圧をＶ、開度をＤとして式で記せば以下の通りとなる。
Ｖ＝Ｖ０ …（開度Ｄ≦Ｄｉｎｉｔの場合）
Ｖ＝Ｖ０＋ｋ×（Ｄ−Ｄｉｎｉｔ） …（開度Ｄ＞Ｄｉｎｉｔの場合）

（第一設定）第一センサ８１の出力設定に関して、その電圧が上昇開始する開度（第一上昇開始開度Ｄ１とする）は、正領域に設ける。すなわち、中立位置に相当する所定開度Ｄ０（ゼロ度の位置）よりも正方向に進角した所定位置として第一上昇開始開度Ｄ１を設定する。図８では例としてＤ１＝２度の場合が示されている。

（第二設定）第二センサ８２の出力設定に関して、その電圧が上昇開始する開度（第二上昇開始開度Ｄ２とする）は、負領域に設ける。すなわち、中立位置の所定開度Ｄ０よりも負方向に進角した所定位置として第二上昇開始開度Ｄ２を設定する。図８では例としてＤ２＝−５度の場合が示されている。

（１）前述の第五設定が満たされないような第一電圧及び第二電圧が得られている場合、すなわち、図８のグラフには合致しない、第一電圧が第二電圧よりも小さいものとして得られている場合、検出部９１において、第一センサ８１及び第二センサ８２の少なくとも一方に異常が発生している旨の判断を得るようにしてよい。なお、第五設定により当該異常検知が全ての開度領域において可能である。

（２）第一センサ８１及び第二センサ８２は、互いに同じと判定される磁束密度が得られる位置に、すなわち同じ開度に対応する位置に配設しておけばよい。第一センサ８１と第二センサ８２とが空間的に一定量以上離間して配設されており、得られる開度に相違がある場合、当該開度の相違分を補正する形で図８の出力電圧特性が得られるように、第一センサ８１及び／又は第二センサ８２を設定しておけばよい。

Claims (9)

1. 中立位置から正転方向及び逆転方向に回動可能とされ、操作が加えられていない際には中立位置に付勢されるハンドルグリップ（２）と、
   前記ハンドルグリップ（２）の開度に応じた電圧を出力し、第一センサ（８１）及び第二センサ（８２）を含んで構成されるアクセル開度センサ（８１，８２）と、
   前記アクセル開度センサ（８１，８２）の出力に基づいて、前記ハンドルグリップ（２）の開度に基づく、車両を制御するための制御用開度を検出する検出部（９１）と、を備えるアクセル開度検出装置（１００）において、
   前記第一センサ（８１）は、中立位置から所定量だけ正転方向にある第一上昇開始開度（Ｄ１）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第一電圧を出力するように構成されており、
   前記第二センサ（８２）は、中立位置から所定量だけ逆転方向にある第二上昇開始開度（Ｄ２）を正転方向に超えた位置から大きさが上昇する第二電圧を出力するように構成されていることを特徴とするアクセル開度検出装置。
2. 前記第一電圧が上昇する第一勾配と前記第二電圧が上昇する第二勾配とが異なるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクセル開度検出装置。
3. 前記第一電圧が上昇する第一勾配は前記第二電圧が上昇する第二勾配よりも大きくなるよう、且つ、前記第一電圧が上昇開始する際の第一初期値（Ｖ１）は前記第二電圧が上昇開始する際の第二初期値（Ｖ２）よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクセル開度検出装置。
4. 前記ハンドルグリップ（２）の回動する範囲内において常に、前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくなるよう、前記第一センサ（８１）及び前記第二センサ（８２）が構成されていることを特徴とする請求項３に記載のアクセル開度検出装置。
5. 前記第一電圧が前記第二電圧よりも大きくないものとして出力されている場合に、前記第一センサ（８１）及び／又は前記第二センサ（８２）に異常が発生している旨の判断を行うことを特徴とする請求項４に記載のアクセル開度検出装置。
6. 前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際には、当該第一電圧に基づいて正の値として制御用開度を検出し、当該上昇している範囲にない第一初期値（Ｖ１）が出力されている際には、第二電圧に基づいて負の値として制御用開度を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のアクセル開度検出装置。
7. 前記検出部（９１）は、前記上昇している範囲にある第一電圧が出力されている際に、前記正の値としての制御用開度を、第一電圧における当該上昇した量に応じた値として検出し、
   さらに、前記正の値としての制御用開度に応じた第一制御を行う制御部（９２）を備えることを特徴とする請求項６に記載のアクセル開度検出装置。
8. 前記検出部（９１）は、前記第一電圧が上昇開始する際の制御用開度の値をゼロとして検出することで、前記正の値及び負の値として検出する制御用開度を、前記第一電圧及び前記第二電圧の増加に応じてそれぞれ連続的に増加するものとして検出し、
   さらに、前記負の値としての制御用開度に応じた第二制御を行う制御部（９２）を備え、当該制御部（９２）は、負の値としての制御用開度が正転方向に増加して負の所定閾値を上回ったことをトリガとして、第二制御を行うことを特徴とする請求項６または７に記載のアクセル開度検出装置。
9. 前記第二制御が車両におけるオートクルーズ制御の解除であることを特徴とする請求項８に記載のアクセル開度検出装置。

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