專利名稱：機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，特別涉及車輛翻倒時(shí)能使發(fā)動(dòng)機(jī)停止、且從翻倒恢復(fù)時(shí)能迅速再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。
在上述機(jī)動(dòng)二輪車上有需要進(jìn)一步改善的地方。即，存在翻倒時(shí)車體沒有損傷的情況和損傷的程度輕微對其后的行駛沒有妨礙的情況。在這樣的情況下，希望立起車體后立即再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。例如，對于賽車等類型的機(jī)動(dòng)二輪車，當(dāng)從翻倒恢復(fù)時(shí)不能用短時(shí)間再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并返回到比賽中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大的時(shí)間損失而使得在比賽中處于不利地位。但是，原有的機(jī)動(dòng)二輪車，由于邊過濾加速度傳感器的檢測輸出邊進(jìn)行計(jì)時(shí)處理以防止誤檢側(cè)，所以在從翻倒的恢復(fù)的判斷中自然要費(fèi)時(shí)間。
鑒于上述的要求，本發(fā)明的目的在于，提供能用短時(shí)間判斷車體已被拉起并可以再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置。
另外，本發(fā)明的第2技術(shù)方案，其特征在于，上述恢復(fù)判斷值被設(shè)定為比上述翻倒判斷值小的值。
另外，本發(fā)明的第3技術(shù)方案，其特征在于，備有加權(quán)裝置，該加權(quán)裝置根據(jù)上述加速度傳感器的傳感輸出相對于上述平均值的偏差，該傳感輸出越大加的權(quán)越小，從而使該傳感輸出反映到上述平均值上。
根據(jù)第1技術(shù)方案，由于在加速度傳感器的輸出被平均化之后，直到翻倒判斷值再現(xiàn)預(yù)定次數(shù)之前都不判定為翻倒，所以可以減少車體的振動(dòng)因素和車體倒退行駛時(shí)的加速度等不正規(guī)的加速度的影響從而可以增加判定的可靠性。另一方面，由于恢復(fù)的判斷不根據(jù)平均值，而且用于恢復(fù)判斷的第2預(yù)定值被設(shè)定成小于第1預(yù)定值的次數(shù)，所以可以早期判斷車體已被拉起而可以進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)操作。
另外，根據(jù)第2技術(shù)方案，在判定翻倒之后，車體被拉起時(shí)的加速度傳感器的輸出與翻倒?fàn)顟B(tài)的輸出不同，當(dāng)顯示小的值時(shí)，判定為恢復(fù)完成而可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
另外，根據(jù)第3技術(shù)方案，由于在超出加速度傳感器的輸出的平均值的大的值上加小的權(quán)，所以與第1技術(shù)方案一樣，可以減小不規(guī)則加速度的影響并可以增加判定的可靠性。另外，在恢復(fù)時(shí)在加速度傳感器的輸出上不加權(quán)，所以可以較早地檢測到恢復(fù)并可以立即進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)操作。
圖2是表示使用本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的機(jī)動(dòng)二輪車的主要部分的方塊圖。
圖3是內(nèi)裝加速度傳感器的ECU的主要部分的剖切立體圖。
圖4是機(jī)動(dòng)二輪車的側(cè)視圖。
圖5是作用在車體上的力的分解圖。
圖6是翻倒檢測處理的流程圖(之1)。
圖7是翻倒檢測處理的流程圖(之2)。
在ECU7上搭載了加速度傳感器12，用于感知機(jī)動(dòng)二輪車翻倒時(shí)的加速度并輸出翻倒信號。在用加速度傳感器12檢測出了機(jī)動(dòng)二輪車的翻倒時(shí)，ECU7使發(fā)動(dòng)機(jī)1停止。具體地講，停止點(diǎn)火器6的賦能、停止燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)。最好是與燃料噴射閥5的停止相一致地使燃料泵8停止。
作為加速度傳感器12例如可以使用靜電電容式的傳感器，靜電電容式的加速度傳感器12具有根據(jù)加速度的大小在加速度的方向上位移的檢測塊。該檢測塊具有電容器電極，根據(jù)檢測塊的位移可以感知靜電容量。因此，可以根據(jù)檢出的靜電容量判斷加速度的大小，這樣的加速度傳感器有例如市場上銷售的用5mm×5mm×2mm左右的長方體構(gòu)成的傳感器。
加速度傳感器12最好是在安裝在基板上后與其他的電子零件一起安裝在ECU7的內(nèi)部，由于安裝在ECU7內(nèi)，電氣配線拉繞布置，在車輛翻倒時(shí)，能用ECU7的殼體保護(hù)加速度傳感器12。
圖3是表示加速度傳感器12的配置的主要部分的剖切立體圖，在該圖中，在ECU7的硬殼體7a內(nèi)配置印刷電路板13，在印刷電路板13上與其他電子零件一起固定靜電電容型的加速度傳感器12。在殼體7的側(cè)面上設(shè)置輸入輸出連接器7b、7c。ECU7安裝在車體上，并使加速度傳感器12的檢測軸朝向著車體的左右方向。這樣一來，由于檢測軸被配置成向著車體的左右方向，所以加速度傳感器12對行駛中的車體的前后顛簸動(dòng)作(前后方向的擺動(dòng))不敏感，可以正確地檢測車體的左右方向的傾斜。
另外，由于使加速度傳感器12的檢測軸朝向車體左右方向，所以可以區(qū)別傾斜角大的旋轉(zhuǎn)行駛和翻倒，理由與圖5有關(guān)，在后敘述。
圖4是具有作為翻倒傳感器的加速度傳感器的機(jī)動(dòng)二輪車的側(cè)視圖。在該圖中，機(jī)動(dòng)二輪車25的車體車架26備有設(shè)置在車體前部的頭管27和前端與頭管27結(jié)合并向車體的左右分成二股叉狀并向車體后方延伸的主車架28。在主車架28的后端上結(jié)合向后斜上方延伸的車座支撐件29，同時(shí)，其后端之間用連結(jié)車架30結(jié)合。
在頭管27上樞軸支承前叉31。在前叉31的上部連結(jié)轉(zhuǎn)向手把32，在下部安裝前輪WF。在主車架28的后部上支承支持后輪WR的后叉33。在后輪WR和車座支撐件29之間設(shè)置一對緩沖器單元34。
在主車架28和連接車架30上搭載燃料箱10，該燃料箱10位于發(fā)動(dòng)機(jī)1的上方，在車座支撐件29上安裝車座35。
發(fā)動(dòng)機(jī)1支承在主車架28和連接車架30上，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出通過裝入發(fā)動(dòng)機(jī)1的變速機(jī)和鏈條傳動(dòng)裝置36傳到后輪WR上。在發(fā)動(dòng)機(jī)1的前方配置散熱器37。發(fā)動(dòng)機(jī)1可以具有多個(gè)氣筒，在各氣筒上設(shè)置吸氣口和排氣口。
在吸氣口側(cè)設(shè)置節(jié)氣門體38，在節(jié)氣門體38的上方配置空氣濾清器箱39。而且在空氣濾清器箱39內(nèi)配置上述ECU7。ECU7將上述輸入輸出連接口7b、7c朝上，如上述那樣地使檢測軸向著車體的左右地被設(shè)置。
ECU7和其內(nèi)部的加速度傳感器12通過將ECU7自身配置于在車輛的中央部用發(fā)動(dòng)機(jī)1和燃料箱10圍起來的空間內(nèi)，所以更加可靠地被保護(hù)，免受外力作用。
圖5是從后方看到的機(jī)動(dòng)二輪車的圖，圖5(a)是表示車輛直立狀態(tài)的圖，圖5(b)是表示以大的傾斜角旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的圖，圖5(C)是表示翻倒時(shí)的狀態(tài)的圖。在各狀態(tài)中，說明了作用在設(shè)置于車輛上的加速度傳感器12上的加速度成分。
首先，在直立時(shí)，如圖5(a)所示，對車體施加了向下的重力的加速度G，而車體的水平方向的加速度(X方向成分)實(shí)際上是零。即加速度傳感器12的輸出大致是零。
接下來在旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力CF作用在水平方向上，該離心力CF和重力加速度G的合力作為Z方向成分作用在輪胎的接地點(diǎn)方向上。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，該合力(Z方向成分)的X方向成分被加速度傳感器12檢測出，從圖5(b)可以理解，其值即傳感器輸出是微量。
與其相反，在圖5(c)的翻倒時(shí)，由于不產(chǎn)生離心力，所以，與車體的傾斜對應(yīng)的重力加速度G的分力作為X方向成分的加速度被加速度傳感器12檢測出。由于車體的傾斜越大，X方向成分越接近重力加速度G，所以，在車體翻倒的情況下，與重力加速度G大致相同的加速度作為X方向成分被加速度傳感器12檢測出。
這樣，即使在旋轉(zhuǎn)時(shí)和翻倒時(shí)車輛傾斜相同程度，兩情況中的加速度的X方向成分大小不同。因此，如果把加速度傳感器12的檢測軸設(shè)置成水平，根據(jù)加速度傳感器12的檢測輸出可以明確地區(qū)別旋轉(zhuǎn)時(shí)的車體傾斜和翻倒時(shí)的車體傾斜。
圖6、圖7是根據(jù)加速度傳感器的輸出判斷翻倒的流程圖。在圖6的S1步驟中，讀入加速度傳感器12的輸出并作為檢測值DWN進(jìn)行存儲(chǔ)。在S2步驟中，判斷表示現(xiàn)在狀態(tài)的標(biāo)志(翻倒標(biāo)志)是表示翻倒的值「＝1」還是表示沒有翻倒的值「＝0」。最初，由于翻倒標(biāo)志被恢復(fù)為(0)，所以被判斷為否定而進(jìn)入S3步驟。在S3步驟中，把最新的傳感器輸出DWN和從檢測開始累積的加速度傳感器輸出的平均值(DWNave)之差作為值ΔDWN進(jìn)行存儲(chǔ)。由該差值ΔDWN可以知道最新檢測出的傳感器輸出相對到那個(gè)時(shí)間為止的傳感器輸出的平均值的偏差。
在S4步驟中，判斷差值ΔDWN是否小于設(shè)定差分值ΔDWNa。作為設(shè)定差分值ΔDWNa被設(shè)定為比后述的設(shè)定差分值ΔDWNb小的值。即，在S4步驟中，判斷偏離加速度傳感器的輸出的平均值的偏差是否是預(yù)先設(shè)定的小的差分值以內(nèi)的值。
S4步驟如果是肯定則前進(jìn)到步驟S5，把設(shè)定權(quán)值「A」作為權(quán)值DWNWT進(jìn)行存儲(chǔ)。權(quán)值是對平均值DWNave加權(quán)的值。用于避免在讀入由于噪聲等而產(chǎn)生的大的檢測值時(shí)由該異常值左右平均值。在此，加權(quán)分為3階段。設(shè)定權(quán)值「A」是最大的值為「1.0」，設(shè)定權(quán)值「B」為「0.5」，設(shè)定權(quán)值「C」為「0.25」。
S4步驟如果是否定則進(jìn)入S6步驟，判斷差ΔDWN是否比大的設(shè)定差分值ΔDWNb小。如果該判斷肯定，即偏差的程度被判斷為是中位，則進(jìn)入S7步驟并把設(shè)定權(quán)值「B」作為權(quán)值DWNWT進(jìn)行存儲(chǔ)。如果S6步驟是否定、即被判斷為偏差的程度大，則進(jìn)入S8步驟并把設(shè)定權(quán)值「C」作為DWNWT進(jìn)行儲(chǔ)存。
在S9步驟中，加了權(quán)的X成分的平均值使用下面的式1算出。
DWNave＝(DWNave+DWN×DWNWT)/(1+DWNWT)……式1。
在S10步驟中，判斷直立時(shí)的傳感器輸出DWNφ與平均值DWNave之差是否比預(yù)定的翻倒判斷值大。如果該判斷是肯定的，則進(jìn)入S11步驟，增加翻倒計(jì)數(shù)。在S12步驟中，判斷翻倒計(jì)數(shù)是否超過了設(shè)定計(jì)數(shù)值「C1」。作為設(shè)定計(jì)數(shù)值「C1」可以設(shè)定為4～5。S12步驟如果是肯定的，則在S13步驟中，對翻倒標(biāo)志置「1」并儲(chǔ)存為翻倒?fàn)顟B(tài)。在S14步驟中，把恢復(fù)計(jì)數(shù)器復(fù)位為「0」，在S15步驟中，停止發(fā)動(dòng)機(jī)1，具體地講，禁止對點(diǎn)火器6供電。而且停止燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)。最好是與燃料噴射閥5的停止相一致地停止燃料泵8。
S10步驟如果是否定的，則在S16步驟中使翻倒計(jì)數(shù)器為「0」，在S17步驟中使翻倒標(biāo)記為「0」。
如果被判斷為翻倒并對翻倒標(biāo)志置「1」，則S2步驟為肯定，進(jìn)入S18步驟(圖7)。在S18步驟中，判斷直立時(shí)的傳感器輸出DWNφ與傳感器輸出值DWN之差是否比恢復(fù)判斷值小，即，判斷車體是否被扶起，該恢復(fù)判斷值設(shè)定為比上述翻倒判斷值小的值，是為了早期完成恢復(fù)判斷。
S18步驟如果是肯定的，則進(jìn)入S19步驟并增大恢復(fù)計(jì)數(shù)。在S20步驟中，判斷恢復(fù)計(jì)數(shù)是否超過了設(shè)定計(jì)數(shù)值「C2」。作為設(shè)定計(jì)數(shù)值「C2」最好設(shè)定為比翻倒判斷用的設(shè)定計(jì)數(shù)值「C1」少的值。S20步驟如果是肯定的，在S21步驟中，對翻倒標(biāo)志置「0」并恢復(fù)到正常狀態(tài)且進(jìn)行儲(chǔ)存，在S22步驟中把翻倒計(jì)數(shù)器復(fù)位為「0」。
在S23步驟中，解除發(fā)動(dòng)機(jī)停止。具體地講，恢復(fù)到能對點(diǎn)火器6供電的狀態(tài)。再使燃料噴射閥5的驅(qū)動(dòng)成為可能，如果停止了燃料泵8，則啟動(dòng)它。
在S18步驟是否定時(shí)，則進(jìn)入S24步驟并將恢復(fù)計(jì)數(shù)器復(fù)位為「0」。在S25步驟中，對翻倒標(biāo)志置表示翻倒的「1」。


圖1是表示進(jìn)行上述動(dòng)作的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的主要功能的方塊圖。平均值算出部14算出加速度傳感器12的輸出(傳感器輸出)的平均值。差分算出部15算出最新的傳感器輸出從平均值偏離何種程度，即算出差分值。加權(quán)部16對差分值加權(quán)。加權(quán)的值被設(shè)定成差分值越大加權(quán)值越小，差分值越小加權(quán)值越大。在平均值算出部14中被平均的傳感器輸出由于反映了該加權(quán)的結(jié)果，所以異常值對算出的平均值的影響被降低。
翻倒判斷部17由傳感器輸出的平均值是否超過翻倒判斷值進(jìn)行翻倒判斷。判斷為翻倒的次數(shù)用翻倒計(jì)數(shù)器18進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果翻倒計(jì)數(shù)器18達(dá)到了預(yù)定值，最終確定翻倒的判斷并向發(fā)動(dòng)機(jī)停止部19輸出發(fā)動(dòng)機(jī)停止指令。響答發(fā)動(dòng)機(jī)停止指令并設(shè)置翻倒標(biāo)志20。
恢復(fù)判斷部21監(jiān)視翻倒標(biāo)志20，翻倒標(biāo)志20被設(shè)置后，起動(dòng)恢復(fù)判斷部21。如果傳感器輸出為恢復(fù)判斷值以下，則恢復(fù)判斷部21判斷為解除了翻倒?fàn)顟B(tài)。翻倒?fàn)顟B(tài)解除的判斷次數(shù)由恢復(fù)計(jì)數(shù)器23計(jì)數(shù)，恢復(fù)計(jì)數(shù)器23的值如果達(dá)到了預(yù)定值，最終確定車輛的直立判斷，向發(fā)動(dòng)機(jī)停止部19輸出發(fā)動(dòng)機(jī)停止解除指令。
根據(jù)第1～第3技術(shù)方案，可以由加速度傳感器的輸出判斷車體的翻倒并停止發(fā)動(dòng)機(jī)，另外，由加速度傳感器的輸出判斷車體被拉起后可以立即啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
特別是在加速度傳感器的檢測被平均化之后，由于在翻倒判斷值被反復(fù)檢測到時(shí)被判斷為翻倒，所以，可以不受不規(guī)則的加速度傳感器的輸出的影響，可以可靠地進(jìn)行翻倒判定。另一方面，從翻倒的恢復(fù)，不依靠加速度傳感器的輸出的平均值，當(dāng)檢測出了恢復(fù)判斷值時(shí)，立即進(jìn)行恢復(fù)判斷并能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
根據(jù)第2技術(shù)方案，由于恢復(fù)判斷值被設(shè)定為比翻倒判斷值小的值，所以能早期進(jìn)行從翻倒的恢復(fù)判斷。
根據(jù)第3技術(shù)方案，由于從加速度傳感器的輸出平均值較大偏離的檢測值上加小的權(quán)，在偏離輸出平均值的偏差小的檢測值上加大的權(quán)，所以加速度平均值難以受到不規(guī)則信號的影響，可以正確地進(jìn)行翻倒判斷。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，具有用沿車體的左右方向配置檢測軸的加速度傳感器檢測翻倒的翻倒檢測裝置和響應(yīng)于由上述翻倒檢測裝置進(jìn)行的翻倒檢測使發(fā)動(dòng)機(jī)停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止裝置，其特征在于，上述翻倒檢測裝置當(dāng)判斷為上述加速度傳感器的傳感輸出的平均值超過了翻倒判斷值的次數(shù)成為第1預(yù)定值時(shí)，判斷為翻倒，同時(shí)備有恢復(fù)裝置，該恢復(fù)裝置在車體翻倒被判定后，當(dāng)判斷為上述加速度傳感器的傳感輸出低于恢復(fù)判斷值的次數(shù)成為比上述第1預(yù)定值少的第2預(yù)定值時(shí)，解除上述發(fā)動(dòng)機(jī)停止裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)停止動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，上述恢復(fù)判斷值被設(shè)定為比上述翻倒判斷值小的值。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，其特征在于，備有加權(quán)裝置，該加權(quán)裝置根據(jù)上述加速度傳感器的傳感輸出相對于上述平均值的偏差，該傳感輸出越大加越小的權(quán)，從而把該傳感輸出反映到上述平均值中。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)二輪車的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，可以早期檢測到翻倒后的車輛已被拉起并可以再次發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。把檢測軸沿車體的左右方向的加速度傳感器(12)內(nèi)裝在ECU7內(nèi)再安裝在車體上。加速度傳感器(12)的輸出被加權(quán)后而被平均化，當(dāng)該平均值反復(fù)超過了翻倒判斷值時(shí)，在翻倒判斷部(17)中判斷為翻倒。另外，當(dāng)加速度傳感器(12)的輸出被判斷為低于恢復(fù)判斷值且該判斷重復(fù)出現(xiàn)時(shí)，被判定為已從翻倒恢復(fù)。根據(jù)翻倒判斷使發(fā)動(dòng)機(jī)停止，根據(jù)恢復(fù)判斷可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。特別是判斷的基準(zhǔn)值被設(shè)定成能早期進(jìn)行恢復(fù)判斷。
文檔編號F02N11/08GK1475665SQ0315231
公開日2004年2月18日 申請日期2003年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者町田健一, 大內(nèi)勝博, 博 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社