车辆的驱动力控制装置的制作方法

本发明涉及车辆的驱动力控制装置，尤其涉及用于调节发动机或电机等动力源的输出的车辆的驱动力控制装置。

背景技术：

以往，如下的车辆的驱动力控制装置是已知的，在车辆的驱动力控制装置中，通过对能够转动地安装于车辆的车把的端部的把手进行转动操作，从而对发动机或电机等动力源的输出进行调节。

在专利文献1中，公开了如下结构：安装于把手的线材构成为随着把手的转动操作而被牵引，在线材的另一端连接化油器的节气门或电机的控制装置，从而借助把手的转动操作对发动机或电机的驱动力(输出)进行控制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-310182号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，专利文献1中记载的控制装置需要根据想要得到的驱动力增大把手的转动角度，因此，可认为驾驶员的姿势变化随着转动操作而变大，其操作形态仍存在改善的余地。

本发明的目的在于解决上述现有技术的课题，本发明提供一种车辆的驱动力控制装置，乘员的姿势变化不会随着把手的操作而变大，并且具有良好的操作性。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，在本发明的车辆的驱动力控制装置中，对安装于车辆(1)的把手(8)进行操作来控制动力源(e、m)的驱动力(k)，其第一特征在于，所述把手(8)不能转动地固定于所述车辆(1)，所述车辆的驱动力控制装置具有：对施加于所述把手(8)的向一方侧或另一方侧扭转的扭转力(n)进行检测的扭转力检测机构(30)；以及基于检测到的所述扭转力(n)对所述驱动力(k)进行控制的控制部(50、50a)，所述控制部(50、50a)根据所述一方侧的扭转力(n)，向增大所述驱动力(k)的方向进行控制。

另外，第二特征在于：在利用所述扭转力检测机构(30)未检测到所述扭转力(n)时，所述控制部(50、50a)向逐渐降低所述动力源(e、m)的驱动力(k)的方向进行控制。

另外，第三特征在于：所述控制部(50、50a)根据所述另一方侧的扭转力(n)，向降低所述驱动力(k)的方向进行控制。

另外，第四特征在于：所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的车速(v)的车速检测机构(54)，在所述扭转力(n)处于规定值(s2)时，所述控制部(50、50a)对所述驱动力(k)进行控制以便将所述车速(v)保持恒定。

另外，第五特征在于：即便所述扭转力(n)在不超过第一规定范围(δs1)的范围内变化，所述控制部(50、50a)也不会使所述驱动力(k)与该变化相应地变化。

另外，第六特征在于：所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的车速(v)的车速检测机构(54)、以及求出与所述车速(v)相应的行驶阻力(f)的行驶阻力计算机构(51)，当在所述扭转力(n)处于规定值(s2)或第一规定范围(δs1)内的状态下经过规定时间时，所述控制部(50、50a)执行对所述驱动力(k)进行控制以便与所述行驶阻力(f)平衡的巡航控制。

另外，第七特征在于：在所述巡航控制中，在所述扭转力(n)离开第二规定范围(δs2)的情况下，结束所述巡航控制。

另外，第八特征在于：所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的变速器(56)的变速比的变速比检测机构(52)，所述控制部(50、50a)根据所述扭转力(n)、所述变速比以及所述行驶阻力(f)对所述驱动力(k)进行控制。

并且，第九特征在于：所述车辆(1)是将发动机(e)或电机(m)作为动力源的机动二轮车，所述把手(8)经由被检测体(5a)固定在对所述机动二轮车的前轮进行转向的车把(5)的端部，所述扭转力检测机构(30)是贴在所述被检测体(5a)上的应变仪。

发明的效果

根据第一特征，所述把手(8)不能转动地固定于所述车辆(1)，所述车辆的驱动力控制装置具有：对施加于所述把手(8)的向一方侧或另一方侧扭转的扭转力(n)进行检测的扭转力检测机构(30)；以及基于检测到的所述扭转力(n)对所述驱动力(k)进行控制的控制部(50、50a)，所述控制部(50、50a)根据所述一方侧的扭转力(n)，向增大所述驱动力(k)的方向进行控制，因此，通过对不能转动的把手施加扭转力，可以提高车辆的动力源的驱动力。由此，驾驶员的姿势变化不会因把手的操作而变大，可以提高驱动力控制装置的操作性。

根据第二特征，在利用所述扭转力检测机构(30)未检测到所述扭转力(n)时，所述控制部(50、50a)向逐渐降低所述动力源(e、m)的驱动力(k)的方向进行控制，因此，在不对把手施加扭转力的情况下，可以自然降低动力源的驱动力。

根据第三特征，所述控制部(50、50a)根据所述另一方侧的扭转力(n)，向降低所述驱动力(k)的方向进行控制，因此，在反转方向的扭转力施加于把手的情况下执行降低驱动力的控制，可以按照预期降低驱动力。

根据第四特征，所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的车速(v)的车速检测机构(54)，在所述扭转力(n)处于规定值(s2)内时，所述控制部(50、50a)对所述驱动力(k)进行控制以便将所述车速(v)保持恒定，因此，通过在扭转把手的力小的状态下将车速保持恒定，从而可以减轻驾驶员的操作负担。

根据第五特征，即便所述扭转力(n)在不超过第一规定范围(δs1)的范围内变化，所述控制部(50、50a)也不会使所述驱动力(k)与该变化相应地变化，因此，驱动力不会根据扭转把手的力的微小变化而改变，容易将车辆保持在恒定速度。

根据第六特征，所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的车速(v)的车速检测机构(54)、以及求出与所述车速(v)相应的行驶阻力(f)的行驶阻力计算机构(51)，当在所述扭转力(n)处于规定值(s2)或第一规定范围(δs1)内的状态下经过规定时间时，所述控制部(50、50a)执行对所述驱动力(k)进行控制以便与所述行驶阻力(f)平衡的巡航控制，因此，仅通过把手的操作就能够切换到使驱动力与行驶阻力平衡而能够以恒定速度巡航的巡航控制。

根据第七特征，在所述巡航控制中，在所述扭转力(n)离开第二规定范围(δs2)的情况下，结束所述巡航控制，因此，仅通过把手操作就能够使巡航控制结束。

根据第八特征，所述车辆的驱动力控制装置具有检测所述车辆(1)的变速器(56)的变速比的变速比检测机构(52)，所述控制部(50、50a)根据所述扭转力(n)、所述变速比以及所述行驶阻力(f)对所述驱动力(k)进行控制，因此，可以提高适当的驱动力的计算精度。

根据第九特征，所述车辆(1)是将发动机(e)或电机(m)作为动力源的机动二轮车，所述把手(8)经由被检测体(5a)固定在对所述机动二轮车的前轮进行转向的车把(5)的端部，所述扭转力检测机构(30)是贴在所述被检测体(5a)上的应变仪，因此，通过代替利用复位弹簧向初始位置被施力的以往的节气门手柄而使用不伴随转动动作的把手，从而可以得到不会为了进行动力源的驱动力调节而使得驾驶员的姿势变化变大的机动二轮车。

附图说明

图1是机动二轮车的车把周围的放大图。

图2是把手的安装部分的结构说明图。

图3是用于检测应变仪的电阻值变化的桥接电路的结构图。

图4是表示车辆的驱动力控制装置及其关联设备的结构的框图(动力源为发动机的情况)。

图5是表示车辆的驱动力控制装置及其关联设备的结构的框图(动力源为电机的情况)。

图6是表示把手转矩与应变仪输出之间的关系的曲线图。

图7是表示车速与发动机输出以及行驶阻力之间的关系的曲线图。

图8是表示巡航控制中的应变仪输出与发动机输出之间的关系的曲线图。

图9是表示本实施方式的发动机输出控制的顺序的流程图。

图10是表示变形例的发动机输出控制的顺序的流程图。

图11是表示巡航控制2的顺序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。图1是应用了本发明一实施方式的车辆的驱动力控制装置的机动二轮车1的车把周围的放大图。机动二轮车1是如下的鞍乘型车辆：利用由搭载于车身的发动机或电机构成的动力源驱动后轮，并且，通过车把5的摆动操作对前轮进行转向而行驶。

由金属制的管部件构成的车把5在被树脂制的车把罩4覆盖的车宽度方向中央的位置处与作为其摆动轴的转向柱21连结。在车把5的下方，配设有覆盖车架并且与驾驶员相向的地板20，在车把5的前方配设有仪表装置3。仪表装置3的车身前方侧由具有风挡玻璃22的前罩2覆盖。在车把5的左右安装有后视镜6。

在车把5的右侧安装有：驾驶员用右手把持的右侧把手8、设置有多个开关的箱状的右侧车把开关12、以及右侧制动杆7。右侧把手8作为用于对动力源的驱动力k进行控制的操作元件发挥功能。在右侧车把开关12配设有：使机动二轮车1的动力源任意停止的停止开关9、使左右的转向灯装置同步闪烁的危险警示灯开关10、以及起动动力源的起动开关11。

在车把5的左侧安装有：驾驶员用左手把持的左侧把手15、左侧车把开关13、以及左侧制动杆14。在左侧车把开关13配设有：前照灯的光轴切换开关16、转向灯开关17、以及喇叭开关18。在左侧车把开关13的上部，设置有在后述的巡航控制时使用的巡航设定开关19。

图2是右侧把手(以下简称为把手)8的安装部分的结构说明图。在本发明的车辆的驱动力控制装置中，构成为，把手8不能转动地固定于车把5，利用应变仪30来检测因乘员想要使把手8转动的力而产生的扭转力n，基于该应变仪30的信号对动力源的驱动力进行控制。

在车把5的端部利用螺钉等固定部件23固定有被检测体5a，把手8将被检测体5a的端部覆盖地被固定。由此，经由被检测体5a，把手8不能转动安装于车把5。作为扭转力检测机构的应变仪30在与车把5连结的连结部分即紧固部件23与把手8之间的位置处贴在被检测体5a的表面。

被检测体5a利用金属或树脂的实心件或中空部件等被提供适当的刚性，以便能够检测与使一般的转动式把手、即利用复位弹簧以返回到初始位置的方式被施力的节气门手柄转动的力同等的扭转力n。由此，驾驶员想要使把手8转动的力由应变仪30检测。

应变仪30是在绝缘片的表面将电阻线或电阻箔呈栅条状配置并在其两端连接配线24而成的应变仪，电阻值随着被检测体5a的变形而发生变化。在本实施方式中，被设定成：通过向在从车身右侧观察把手8的轴线时成为逆时针方向的正转方向(一方侧)进行扭转，应变仪30伸长，电阻值降低，另一方面，通过向成为顺时针方向的反转方向(另一方侧)进行扭转，应变仪30收缩，电阻值增高。

图3是用于检测应变仪30的电阻值变化的桥接电路的结构图。作为众所周知的电路的惠斯通电桥电路31除应变仪30之外，还使用电源v0、电阻32、33、34而构成，根据伴随着应变仪30的电阻值变化的v1和v2之间的电位差，可以将应变仪30的微小的电阻值变化作为输出电压的变化进行检测。在本实施方式中，作为应变仪输出s而应用从比较器36输出的v3。

图4、5是表示车辆的驱动力控制装置及其关联设备的结构的框图。图4与动力源为发动机e的情况对应，图5与动力源为电机m的情况对应。在两个图中，相同附图标记表示相同或同等部分。

参照图4，作为车辆的驱动力控制装置的控制部50具有：基于预先确定的数据库，计算与车速相应的行驶阻力f的行驶阻力计算机构51；对与发动机e连结的变速器56的变速比进行检测的变速比检测机构52；以及对发动机e的驱动力k进行控制的发动机输出变更机构53。来自应变仪30以及车速传感器54的输出信号被输入到控制部50。

行驶阻力计算机构51基于车速传感器54的输出信号，从预先确定的数据库导出行驶阻力f。发动机输出变更机构53基于被导出的行驶阻力f以及应变仪30的输出信号，对发动机e的输出进行控制。此时，能够根据变速比使由发动机e产生的驱动力k变化。在该情况下，控制部50根据应变仪30的输出信号、以及变速器56的变速比及行驶阻力f对驱动力k进行控制。

发动机e的输出控制通过对设置于发动机e的进气管的节气门进行驱动的促动器的控制来执行。由变速比检测机构52检测到的变速比，除基于与发动机e连结的有级变速器的变速挡求出之外，在变速器是能够利用促动器对变速比进行无级变更的无级变速器的情况下，也可以基于以使规定变速比之间阶段性地变化的方式设定的模拟的变速挡求出。

参照图5，在动力源为电机m的情况下，可以采用省去变速器以及变速比检测机构的结构。控制部50a具有行驶阻力计算机构51和电机输出变更机构55。来自应变仪30以及车速传感器54的输出信号被输入到控制部50a。

控制部50a的行驶阻力计算机构51基于车速传感器54的输出信号，从预先确定的数据库导出行驶阻力f。电机输出变更机构55基于被导出的行驶阻力f以及应变仪30的输出信号，对电机m的输出进行控制。另外，也可以采用使动力源为电机m且具有变速器的结构。

图6是表示把手转矩t与应变仪输出s之间的关系的曲线图。在把手转矩t与应变仪输出s之间，大致成比例关系。在扭转把手8的力即把手转矩t为零时，应变仪输出s处于初始值s1(例如，3.3v)。在从此处开始向正转方向扭转把手8时，随着应变仪输出s的增大，动力源的驱动力k向加速方向增加，在达到应变仪输出s4(例如，6.6v)，产生可得到最大加速(100％)的最大驱动力。

在本实施方式中，可以考虑随着车速v的增加而增加的空气阻力、机械摩擦阻力、轮胎的转动阻力等，将对车速v和行驶阻力f之间的关系进行限定的数据表存储在控制部50中，考虑从该数据表导出的行驶阻力f来确定实际产生的驱动力k(发动机输出h)。

根据上述结构，通过对把手8施加扭转力，可以进行动力源的驱动力调节，因此，运转姿势不会随着把手的转动而发生变化，可以得到操作性好的驱动力控制装置。另外，在考虑到行驶阻力f的输出控制中，例如，即便是相同的把手转矩t，速度越高，也可以产生越大的驱动力k，因此，可以减轻驾驶员的操作负担而提高操作性。

另外，在从动力源正产生驱动力k的状态回到了把手转矩t为零时，无论动力源是发动机e还是电机m，都执行使驱动力k逐渐减少的控制。根据该控制，在不对把手8施加扭转力n的情况下，可以自然降低动力源的驱动力k。

另一方面，在从把手转矩t为零的位置向反转方向扭转把手8时，随着应变仪输出s的降低，动力源的驱动力k向减速方向降低。在该情况下，在动力源为发动机e的情况下，将节气门全闭，在动力源为电机m的情况下，使加速方向的驱动力k为零。并且，在动力源为电机m的情况下，通过借助再生控制而产生发电阻力，从而也可以得到减速方向的驱动力k。另外，控制部50可以执行如下控制：即便扭转力n在不超过第一规定范围δs1的范围内变化，也不会使驱动力k与该变化相应地变化。根据该控制，驱动力不会根据扭转把手的力的微小变化而改变，容易将车辆保持在恒定速度。

在本实施方式的车辆的输出控制装置中，在应变仪输出s处于作为规定值的s2(例如，3.6v)时，也可以执行从正常行驶模式切换到巡航控制模式的控制。在该巡航控制中，对驱动力k自动进行调节以使行驶阻力f和驱动力k平衡，从而进行恒定速度的巡航行驶。另外，向巡航控制的切换也可以设定为在处于规定值s2的状态下经过了规定时间t时进行。

图7是表示车速v与发动机输出h以及行驶阻力f之间的关系的曲线图。如图7所示，在发动机输出h超过行驶阻力f而处于直至全开发动机输出hmax为止的范围时，机动二轮车1处于加速状态，在发动机输出h低于行驶阻力f时，转到减速状态。即，若在边界点a维持发动机输出h，则能够以恒定速度进行巡航行驶。然而，对于使把手转动的操作而言，也存在由路面的凹凸引起的振动等的影响，有时并不容易将发动机输出h稳定地维持在边界点a。

于是，为了使向巡航控制模式的切换容易，在机动二轮车1的行驶中，当在应变仪输出s进入到图6所示的应变仪输出s2～s3之间的微小开度差(第一规定范围)δs1的范围的状态下经过了规定时间时，切换到对驱动力k自动进行调节以便将发动机输出h维持在边界点a的巡航控制，在巡航控制的执行过程中，即便把手转矩t稍微变动，也可以维持巡航控制。另外，第一规定范围δs1的宽度、位置可以进行各种变形。

图8是表示巡航控制中的应变仪输出s与发动机输出h之间的关系的曲线图。在本实施方式中，在将巡航控制开始时的应变仪输出s设为当前值sp的情况下，巡航控制中被设定成，即便应变仪输出s在sa～sb的第二规定范围δs2变化，发动机输出h也不变化。根据该控制，仅通过把手8的操作即可从通常控制切换到巡航控制，并且，在切换到巡航控制后，即便把手转矩t因路面的凹凸等而稍微变动，巡航控制也得以维持，可以减小驾驶员的操作负担。

另外，对于用于使图6的向巡航控制模式的切换容易的δs1的设定、图8所示的应变仪输出s和发动机输出h之间的关系、即以即便应变仪输出s在sa～sb的第二规定范围δs2内变化、发动机输出h也不变化的方式进行的设定而言，通过将巡航设定开关19接通，在停车中、正常行驶中也可以进行设定。根据该设定，即便把手转矩t因路面的凹凸等而稍微变动，驱动力k也不变化，可以减小驾驶员的操作负担。另外，通过将巡航设定开关19断开，可以将微妙的把手转矩的操作不延迟地反映到驱动力中。另外，第二规定范围δs2可以设定为比第一规定范围δs1小的值。

图9是表示本实施方式的发动机输出控制的顺序的流程图。当在步骤s1中车速传感器54检测到车速时，在步骤s2中利用行驶阻力计算机构51算出行驶阻力f，在步骤s3中检测应变仪输出s。在接下来的步骤s4中，根据行驶阻力f和应变仪输出s，利用发动机输出变更机构53执行发动机e的输出控制。

在步骤s5中，判定应变仪输出s是否以规定值s2保持了规定时间t的期间，在为肯定判定时进入步骤s6，执行对发动机输出h进行控制以便与行驶阻力f平衡的巡航控制。另外，当在步骤s5中为否定判定时，返回到步骤s1。

在步骤s7中，判定应变仪输出s是否离开第二规定范围δs2，在为否定判定时，回到步骤s6继续进行巡航控制，另一方面，在为否定判定时，进入步骤s8并结束巡航控制。

根据上述控制，若利用离开第二规定范围δs2的扭转力n操作把手8，则巡航控制结束，仅通过把手8的操作即可执行巡航控制的开始以及结束。

图10是表示变形例的发动机输出控制的顺序的流程图。当在步骤s10中由车速传感器54检测到车速时，在步骤s11中利用行驶阻力计算机构51算出行驶阻力f，在步骤s12中检测应变仪输出s。在接下来的步骤s13中，根据行驶阻力f和应变仪输出s，利用发动机输出变更机构53执行发动机e的输出控制。

在步骤s14中，判定应变仪输出s是否在第一规定范围δs1内保持了规定时间t的期间，在为肯定判定时进入步骤s15，执行对发动机输出h进行控制以便与行驶阻力f平衡的巡航控制。另外，当在步骤s14中为否定判定时，返回到步骤s10。

在步骤s16中，判定应变仪输出s是否离开第二规定范围δs2。当在步骤s16中为否定判定时，回到步骤s15继续进行巡航控制。另一方面，当在步骤s16中为肯定判定时，进入步骤s17，判定应变仪输出s是否离开第一规定范围δs1。当在步骤s17中为否定判定时，回到步骤s15继续进行巡航控制，另一方面，在为肯定判定时，进入步骤s18并结束巡航控制。

根据上述控制，若利用离开第一规定范围δs1以及第二规定范围δs2的扭转力n操作把手8，则巡航控制结束，仅通过把手8的操作即可执行巡航控制的开始以及结束。

图11是表示作为巡航控制的结束条件的变形例的巡航控制2的顺序的流程图。在该变形例中，其特征在于：即便在巡航控制中使把手转矩t为零，也继续进行巡航控制。

在步骤s20中，巡航控制处于执行过程中，在步骤s21中，即便应变仪输出s减少而达到初始值s1，也维持巡航控制。接着，在步骤s22中，判定应变仪输出s是否成为减速侧(反转方向)的值、或应变仪输出s是否超过了规定范围的上限值。当在步骤s22为否定判定时，回到步骤s20继续进行巡航控制，另一方面，在为否定判定时，进入步骤s23并结束巡航控制。

根据该控制，一旦开始巡航控制后，即便对把手8不施加扭转力n，也继续进行巡航控制，因此，巡航控制中的右手的负担减轻，并且，若以超过规定值的力使把手8正转、或向使其反转的方向操作把手8，则巡航控制结束，仅通过把手8的操作即可执行巡航控制的开始以及结束的切换。

另外，车辆的形态、作为动力源的发动机和电机的形态、车把、把手的形状和结构、被检测部的结构和材质、应变仪的结构、对车速和行驶阻力之间的关系进行限定的数据库的内容、控制部的结构、为了切换驱动力的产生形态而设定的把手转矩的规定范围等，不限于上述实施方式，可以进行各种变更。例如，也可以构成为，在应变仪输出处于规定范围内时，不仅使驱动力恒定，而且，基于车速传感器的输出对驱动力进行控制以使车速恒定。本发明的车辆的驱动力控制装置不限于应用于机动二轮车，也可以应用于鞍乘型的三轮车/四轮车等各种车辆、利用把手对动力源的驱动力进行控制的作业机械等。另外，扭转力指的是乘员扭转把手的力或握住把手的力。

附图标记说明

1机动二轮车(车辆)、30应变仪(扭转力检测机构)、50、50a控制部(车辆的驱动力控制装置)、51行驶阻力计算机构、52变速比检测机构、53发动机输出变更机构、54车速传感器、55电机输出变更机构、f行驶阻力、e发动机、m电机、n扭转力、k驱动力、h发动机输出、v车速、δs规定范围、w规定范围。