專利名稱：摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器，具體涉及利用由離合器控制電路，離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電路內(nèi)置程序構(gòu)成的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的控制系統(tǒng)及運(yùn)用該系統(tǒng)智能控制離合器自動(dòng)分離、接合的控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)摩托車離合器有兩種手動(dòng)離合器和自動(dòng)離合器。手動(dòng)離合器是通過位于車把上的離合器操作手柄拉動(dòng)離合器拉線，由此拉動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)離合器搖臂，離合器搖臂帶動(dòng)離合器頂桿，進(jìn)而頂開依靠彈簧壓力而處于接合狀態(tài)的離合器組片，使離合器組片分離，完成分離動(dòng)作；反之，通過釋放離合器操作手柄或踩下腳踏板，帶動(dòng)拉線和搖臂，完成離合器的接合動(dòng)作步驟，使摩托車實(shí)現(xiàn)換檔、起步、行駛等功能。因此摩托車離合器拉線為適應(yīng)摩托車的結(jié)構(gòu)特征，必須沿著與摩托車相適應(yīng)的位置和空間多次彎曲才能發(fā)揮作用，這樣就必須給拉線留出較大的活動(dòng)空間，同時(shí)隨著拉線彎弧的增多和大功率摩托車的離合阻力增大，離合器拉線與其套管磨擦產(chǎn)生的阻力也將隨之增加，致使拉線頻繁工作時(shí)磨損嚴(yán)重，當(dāng)拉力較大且彎弧過甚時(shí)，拉線容易斷裂，尤其對(duì)于大功率摩托車，由于摩托車離合器本身的操作阻力已相當(dāng)大，再加上離合器拉線的阻力，使駕駛員操作時(shí)感到吃力，有時(shí)不僅不能自如地進(jìn)行操作，還可能造成離合器分離、接合不充分，造成離合器片燒壞、打滑，磨損加快，同時(shí)產(chǎn)生大量粉沫，造成機(jī)油雜質(zhì)過大，加快整機(jī)機(jī)械磨損，嚴(yán)重時(shí)堵塞油道，造成拉缸、抱缸、活塞環(huán)卡死等嚴(yán)重機(jī)械故障。并且由于大多數(shù)摩托車的操作機(jī)構(gòu)為非封閉形式，在洗車或雨、雪等惡劣天氣下，摩托車離合器拉線不可避免地與水接觸，導(dǎo)致其腐蝕生銹，使用壽命降低，若在嚴(yán)冬季節(jié)，進(jìn)水的離合器拉線一旦結(jié)冰，將會(huì)造成離合器失控。
而自動(dòng)離合器在靜止時(shí)和發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，離合器長(zhǎng)期處于分離狀態(tài)，接合時(shí)是依靠離合器一定速度的旋轉(zhuǎn)，使鑲嵌在離合器片上的磨擦片蹄塊在離心力作用下，使離合器片與離合器殼體接合，從而完成離合器接合功能，由于絕大多數(shù)接合性能不佳，目前只能運(yùn)用于小功率摩托車上，而且容易造成離合器片的磨損，致使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不能有效地傳遞給車輪，不僅發(fā)動(dòng)機(jī)能量無法完全發(fā)揮，而且還會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)及離合器的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)以上不足而提供一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的智能控制系統(tǒng)利用在發(fā)動(dòng)機(jī)換擋軸、離合器操控機(jī)構(gòu)、離合器頂桿等位置設(shè)信號(hào)采集元件采集位移變化信息，然后將采集的位移信息送至離合器控制電路，由電路中內(nèi)置的計(jì)算機(jī)程序給定的換檔接合值、離合器結(jié)合值和采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速共同配合，通過具體的離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)而智能化控制離合器分離、接合動(dòng)作的智能控制系統(tǒng)及其具體的控制方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)主要由信號(hào)處理單元、主控制單元和驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成，信號(hào)處理單元與離合器頂桿位移傳感器、換檔動(dòng)作傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖線圈連接，用以采集離合器頂桿位移信號(hào)、換檔動(dòng)作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將采集到的信號(hào)整形后輸入到主控制單元；主控制單元與信號(hào)處理單元、驅(qū)動(dòng)單元連接，將送入的采集信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送指令給驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元連接離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸上設(shè)有換檔信號(hào)感應(yīng)探頭，換檔信號(hào)感應(yīng)探頭對(duì)應(yīng)位置設(shè)有換檔動(dòng)作傳感器，換檔動(dòng)作傳感器通過信號(hào)處理單元與主控制單元連接。
所述的主控制單元還通過信號(hào)整理電路與模式選擇開關(guān)連接，模式選擇開關(guān)設(shè)置在摩托車車體上。
所述的主控制單元還與離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器連接，離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器對(duì)應(yīng)位置設(shè)有位移信號(hào)感應(yīng)探頭，位移信號(hào)感應(yīng)探頭設(shè)在離合器手柄或離合器腳踏板上。
所述的離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由減速執(zhí)行電機(jī)、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、凸輪和凸輪頂桿構(gòu)成，主動(dòng)齒輪設(shè)在減速執(zhí)行電機(jī)的輸出軸上，從動(dòng)齒輪設(shè)置在凸輪軸的一端，凸輪軸上還設(shè)有凸輪，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體對(duì)應(yīng)凸輪的位置設(shè)有凸輪頂桿，凸輪頂桿與凸輪、離合器頂桿觸接，凸輪頂桿上設(shè)有感應(yīng)元件，感應(yīng)元件對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有離合器頂桿位移傳感器，離合器頂桿位移傳感器與信號(hào)處理單元連接，傳輸離合器頂桿的位移信號(hào)。
所述的凸輪頂桿上還設(shè)有復(fù)位彈簧，感應(yīng)元件為永磁塊。
一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，執(zhí)行如下步驟A、執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，使離合器分離或接合；B、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟C；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟A；C、模式選擇，按下模式選擇開關(guān)，選擇運(yùn)行模式，選擇半自動(dòng)模式，執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟C，選擇自動(dòng)模式，則執(zhí)行離合器自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟B。
所述的半自動(dòng)離合程序包括控制步驟如下A0、拾取離合器操控機(jī)構(gòu)位移信號(hào)與離合器頂桿位移信號(hào)；
A1、判斷比較離合器操控機(jī)構(gòu)位移信號(hào)和離合器頂桿位移信號(hào)；A2、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)，離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)是指離合器頂桿位移的變化同步跟蹤離合器操控機(jī)構(gòu)位移變化，即離合器頂桿位移與離合器操作機(jī)構(gòu)位移按照程序設(shè)定的比例同步變化，符合，則發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟B，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟C；不符合，則執(zhí)行步驟A3；A3、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿頂進(jìn)條件，符合，離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器頂桿作頂進(jìn)動(dòng)作，然后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟B，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟C，不符合，則執(zhí)行步驟A4；A4、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿退回條件，符合，離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器頂桿作退回動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟B，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟C，不符合，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟B，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟C。
所述的離合器自動(dòng)離合程序，包括以下步驟D、執(zhí)行離合器智能離合程序，完成一次離合器分離或接合動(dòng)作；E、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟F；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟B；F、檢測(cè)換檔軸是否旋轉(zhuǎn)換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)換檔軸是否作旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，一旦旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行步驟G；沒旋轉(zhuǎn)，則重新返回執(zhí)行步驟B；G、判斷離合器是否分離根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟I，否則，執(zhí)行步驟H；H、執(zhí)行離合器分離程序，使離合器處于分離狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟G；I、換檔軸是否回到初始位置換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)換檔軸是否回到初始位置，回到初始位置，執(zhí)行步驟J；沒回到初始位置，則重新執(zhí)行步驟I；J、執(zhí)行離合器接合程序，使離合器處于接合狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟B。
所述的離合器智能離合程序，包括控制步驟如下D0、比較發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與離合器離合接合值，調(diào)用程序設(shè)定的離合接合值，并與采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相比較，然后執(zhí)行步驟D1；D1、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于離合器接合值，大于則執(zhí)行步驟D2，否則，則執(zhí)行步驟D4；D2、判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在接合狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟E，否則，執(zhí)行步驟D3；D3、執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，主控制單元控制驅(qū)動(dòng)單元工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行接合動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟E；D4、判斷離合器是否在分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟E，否則，執(zhí)行步驟D5；D5、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，主控制單元控制驅(qū)動(dòng)單元工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行分離動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟E。
所述的離合接合值是用來表征摩托車正常行駛時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，一般為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速值，可設(shè)定為1500-1800轉(zhuǎn)/分，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型可適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于離合接合值，離合器接合；小于離合接合值，離合器分離。
所述的離合器分離程序包括以下步驟H0、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作；H1、判斷離合器是否處于分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，不到位，重新執(zhí)行步驟H0，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回步驟G執(zhí)行。
所述的離合器接合程序包括以下步驟J0、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，根據(jù)采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和程序設(shè)定的換檔接合值，比較判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，大于，則執(zhí)行步驟J2，否則，執(zhí)行步驟J1；J1、判斷離合器是否分離，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，到位，則重新執(zhí)行步驟J0，不到位，則執(zhí)行步驟J3；J2、執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿退回，使離合器做接合動(dòng)作；J3、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作，然后重新執(zhí)行步驟J0；J4、判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否接合到位，不到位，重新執(zhí)行步驟J0，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回執(zhí)行步驟B。
所述的換檔接合值是用來表征摩托車起步或升檔時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，由于此時(shí)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大，可設(shè)定為3500-4500轉(zhuǎn)/分，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型可適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于換檔接合值，離合器接合；小于換檔接合值，離合器分離。
本發(fā)明所能達(dá)到的有益效果是1、本發(fā)明采用微電腦控制系統(tǒng)對(duì)摩托車的離合器進(jìn)行智能控制，設(shè)置了自動(dòng)和半自動(dòng)兩種模式，操作者可以根據(jù)需要自由的選擇所需模式，使操作變得簡(jiǎn)單方便，駕駛舒適度高，尤其適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的摩托車。
2、本發(fā)明保證了離合器分離徹底、接合緊密，延長(zhǎng)了離合器的使用壽命，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量的有效發(fā)揮。
3、本發(fā)明可以根據(jù)摩托車車況、行駛的路況恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定換檔接合值，操作的準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)的邏輯方框圖。
圖2為本發(fā)明控制電路實(shí)施例的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器、模式選擇開關(guān)位置關(guān)系圖。
圖4為換檔軸動(dòng)作傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)的位置關(guān)系圖。
圖5為本發(fā)明采用離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明控制方法的主程序流程圖。
圖7為本發(fā)明半自動(dòng)離合程序的流程圖。
圖8為本發(fā)明在自動(dòng)離合程序流程圖。
圖9為本發(fā)明智能離合程序流程圖。
圖10為本發(fā)明離合器分離程序流程圖。
圖11為本發(fā)明離合器接合程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示該摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)主要由信號(hào)處理單元7、主控制單元8和驅(qū)動(dòng)單元9構(gòu)成，信號(hào)處理單元7與離合器頂桿位移傳感器3、換檔動(dòng)作傳感器2、發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖線圈4連接，用以采集離合器頂桿位移信號(hào)、換檔動(dòng)作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將采集到的信號(hào)整形后輸入到主控制單元8；主控制單元8與信號(hào)處理單元7、驅(qū)動(dòng)單元9連接，將送入的采集信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送指令給驅(qū)動(dòng)單元9，驅(qū)動(dòng)單元9連接離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主控制單元8還通過信號(hào)整理電路6與模式選擇開關(guān)5連接，模式選擇開關(guān)5可以設(shè)置在摩托車車把座上，亦可以設(shè)置在摩托車車座下方等任意方便人為控制的部位，主控制單元8還與離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器1連接，離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器1對(duì)應(yīng)位置設(shè)有位移信號(hào)感應(yīng)探頭10，位移信號(hào)感應(yīng)探頭10設(shè)在離合器手柄11或離合器腳踏板上12，發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸13上設(shè)有換擋信號(hào)感應(yīng)探頭14，換擋信號(hào)感應(yīng)探頭14對(duì)應(yīng)位置設(shè)有換檔動(dòng)作傳感器2，換檔動(dòng)作傳感器2通過信號(hào)處理單元7與主控制單元8連接。離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由減速執(zhí)行電機(jī)15、主動(dòng)齒輪16、從動(dòng)齒輪17、凸輪21和凸輪頂桿20構(gòu)成，主動(dòng)齒輪16設(shè)在減速執(zhí)行電機(jī)15的輸出軸上，從動(dòng)齒輪17設(shè)置在凸輪軸18的一端，凸輪軸18上還設(shè)有凸輪21，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體24對(duì)應(yīng)凸輪21的位置設(shè)有凸輪頂桿20，凸輪頂桿20與凸輪21、離合器頂桿23觸接，凸輪頂桿20上設(shè)有永磁塊22，永磁塊22對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有離合器頂桿位移傳感器3，離合器頂桿位移傳感器3與信號(hào)處理單元7連接，傳輸離合器頂桿的位移信號(hào)，凸輪頂桿20上還設(shè)有復(fù)位彈簧18。
主控制單元8主要由單片機(jī)IC1(78E58)及外圍由晶振Y1、電容C2和C3組成時(shí)鐘電路和C1、R1組成的上電自動(dòng)復(fù)位電路構(gòu)成。信號(hào)處理單元7主要由與接插件CZ2連接的運(yùn)算放大器IC8(LM258)A、IC8(LM258)B、IC9(LM258)A和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2(ADC0809)、光電耦合器U9構(gòu)成，接插件CZ2的第1腳連接設(shè)置在手柄11或腳踏板12位置的離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器1，拾取離合器操控信號(hào)，通過電阻R17、R18和電容C8限流經(jīng)整形后連接運(yùn)算放大器IC8(LM258)B的同相輸入端，正5V電源經(jīng)電阻R27、R26限流分壓連接在運(yùn)算放大器IC8(LM258)B的反相輸入端上，IC8(LM258)B輸出端經(jīng)限流電阻R29后輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2(ADC0809)的第26腳；接插件CZ2的第2腳連接在發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸13對(duì)應(yīng)位置設(shè)置的換檔動(dòng)作傳感器2，拾取發(fā)動(dòng)機(jī)換檔動(dòng)作信號(hào)，通過電阻R19、R32和電容C9限流整形后，連接運(yùn)算放大器IC8(LM258)A的同相輸入端，正5V電源經(jīng)電阻R22、R24限流分壓后連接在運(yùn)算放大器IC8(LM258)A的反相輸入端上，IC8(LM258)A輸出端經(jīng)限流電阻R30后輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2(ADC0809)的第27腳；接插件CZ2的第3腳連接離合器頂桿位移傳感器3，拾取離合器頂桿位移信號(hào)，通過電阻R20、R23和電容C10限流整形后，連接運(yùn)算放大器IC9(LM258)A的同相輸入端，正5V電源經(jīng)電阻R28、R25限流分壓后連接在運(yùn)算放大器IC9(LM258)A的反相輸入端上，IC9(LM258)A輸出端經(jīng)限流電阻R31后輸入到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2(ADC0809)的第28腳；模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC2(ADC0809)的第17、14、15、8、18、19、20、21腳接單片機(jī)IC1的數(shù)據(jù)總線P0(P00-P07)口，第23、24、25腳接鎖存器IC4(74LS373)的第6、5、2腳；鎖存器IC4(74LS373)地址碼輸入端口的第18、17、14、13、8、7、4、3腳接入單片機(jī)IC1的P0(P00-P07)口，鎖存器IC4(74LS373)的門控端口第11腳連接IC1(78E58)的第30腳，用于鎖存低8位地址；發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖線圈4連接在接插件CZ2的第5、6腳上，與光電耦合器U9的輸入端口相連，光電耦合的U9的一端接地，另一端經(jīng)電容C11濾波后又經(jīng)上拉電阻R13連接單片機(jī)IC1(78E58)的第12腳，送入的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速參數(shù)；K1為模式選擇開關(guān)5，連接在主要由光電耦合器U20構(gòu)成的信號(hào)整理電路6的兩端，按動(dòng)選擇不同的模式，LED1為工作狀態(tài)指示燈；驅(qū)動(dòng)單元9由單片機(jī)IC1(78E58)第6腳和第7腳送出控制信號(hào)，經(jīng)電阻R8、R7連接三極管Q3、Q4，三極管Q3、Q4控制光電耦合器U26、U24及U23、U25導(dǎo)通與截止，經(jīng)限流電阻R12、R9和R11、R10分別控制三極管Q8、Q5或Q6、Q7的導(dǎo)通與截止，完成減速執(zhí)行電機(jī)15的正反轉(zhuǎn)過程。
該摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，執(zhí)行如下步驟601、執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，使離合器分離或接合；602、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟603；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟601；603、模式選擇，按下模式選擇開關(guān)，選擇運(yùn)行模式，選擇半自動(dòng)模式，執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟603，選擇自動(dòng)模式，則執(zhí)行離合器自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟602。
其中半自動(dòng)離合程序包括控制步驟如下701、拾取離合器操控機(jī)構(gòu)位移信號(hào)與離合器頂桿位移信號(hào)；702、判斷比較離合器操控機(jī)構(gòu)位移信號(hào)和離合器頂桿位移信號(hào)；703、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)，離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)是指離合器頂桿位移的變化同步跟蹤離合器操控機(jī)構(gòu)位移變化，即離合器頂桿位移與離合器操作機(jī)構(gòu)位移按照程序設(shè)定的比例同步變化，符合，則發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603；不符合，則執(zhí)行步驟704；704、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿頂進(jìn)條件，符合，離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器頂桿作頂進(jìn)動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603，不符合，則執(zhí)行步驟705；705、判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿23退回條件，符合，離合器頂桿23執(zhí)行退回動(dòng)作，然后則發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603，不符合，則發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603。
其中離合器自動(dòng)離合程序，包括以下步驟801、執(zhí)行離合器智能離合程序，完成一次離合器分離或接合動(dòng)作；802、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟803；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟602；803、檢測(cè)換檔軸是否旋轉(zhuǎn)換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸是否作旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，一旦旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行步驟804；沒旋轉(zhuǎn)，則重新返回執(zhí)行步驟602；804、判斷離合器是否分離根據(jù)離合器頂桿位移傳感器3采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟806，否則，執(zhí)行步驟805；805、執(zhí)行離合器分離程序，使離合器處于分離狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟804；806、換檔軸是否回到初始位置換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)換檔軸是否回到初始位置，回到初始位置，執(zhí)行步驟807；沒回到初始位置，則重新執(zhí)行步聚806；807、執(zhí)行離合器接合程序，使離合器處于接合狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟602。
離合器智能離合程序，包括控制步驟如下901、比較發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與離合器離合接合值，根據(jù)程序設(shè)定的離合接合值，并與采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相比較，然后執(zhí)行步驟902；其中離合接合值是用來表征摩托車正常行駛時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，一般為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速值，可設(shè)定為1500-1800轉(zhuǎn)/分，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型可適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于離合接合值，離合器接合，低于離合接合值，離合器分離，如大陽牌彎梁100型摩托車在正常行駛時(shí)，可設(shè)定離合接合值為1800轉(zhuǎn)/分；902、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于離合器離合接合值，大于則執(zhí)行步驟903，否則，則執(zhí)行步驟904；903、判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在接合狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟802，否則，執(zhí)行步驟904；904、執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，主控制單元8控制驅(qū)動(dòng)單元9工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行接合動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟802；905、判斷離合器是否在分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器3采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟802，否則，執(zhí)行步驟906；906、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，主控制單元8控制驅(qū)動(dòng)單元9工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行分離動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟802；
離合器分離程序包括以下步驟1001、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作；1002、判斷離合器是否處于分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器3采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，不到位，重新執(zhí)行步驟1001，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回步驟804執(zhí)行。
離合器接合程序包括以下步驟1101、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，根據(jù)采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和程序設(shè)定的換檔接合值，比較判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，大于，則執(zhí)行步驟1103，否則，執(zhí)行步驟1102；其中換檔接合值是用來表征摩托車起步或升檔時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，由于此時(shí)所需的發(fā)動(dòng)機(jī)功率較大，可設(shè)定為3500-4500轉(zhuǎn)/分，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型可適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于換檔接合值，離合器接合，小于換檔接合值，離合器分離，如大陽牌彎梁100型摩托車在起步及升檔時(shí)，可設(shè)定換檔接合值為4000轉(zhuǎn)/分；1102、判斷離合器是否分離，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器3采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，到位，則重新執(zhí)行步驟1101，不到位，則執(zhí)行步驟1104；1103、執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿23退回，使離合器做接合動(dòng)作；1104、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿23頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作，然后重新執(zhí)行步驟1101；1105、判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器3采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否接合到位，不到位，重新執(zhí)行步驟1101，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回執(zhí)行步驟602。
權(quán)利要求
1.一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，主要由信號(hào)處理單元(7)、主控制單元(8)和驅(qū)動(dòng)單元(9)構(gòu)成，其特征在于信號(hào)處理單元(7)與離合器頂桿位移傳感器(3)、換檔動(dòng)作傳感器(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖線圈(4)連接，用以采集離合器頂桿位移信號(hào)、換檔動(dòng)作信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將采集到的信號(hào)整形后輸入到主控制單元(8)；主控制單元(8)與信號(hào)處理單元(7)、驅(qū)動(dòng)單元(9)連接，將送入的采集信號(hào)進(jìn)行處理后，發(fā)送指令給驅(qū)動(dòng)單元(9)，驅(qū)動(dòng)單元(9)連接離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，其特征在于發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸上設(shè)有換檔信號(hào)感應(yīng)探頭(14)，換檔信號(hào)感應(yīng)探頭(14)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有換檔動(dòng)作傳感器(2)，換檔動(dòng)作傳感器(2)通過信號(hào)處理單元(7)與主控制單元(8)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，其特征在于主控制單元(8)還通過信號(hào)整理電路(6)與模式選擇開關(guān)(5)連接，模式選擇開關(guān)(5)設(shè)置在摩托車車體上。
4.如權(quán)利要求1所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，其特征在于主控制單元(8)還與離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器(1)連接，離合器操控機(jī)構(gòu)位移傳感器(1)對(duì)應(yīng)位置設(shè)有位移信號(hào)感應(yīng)探頭(10)，位移信號(hào)感應(yīng)探頭(10)設(shè)在離合器手柄(11)或離合器腳踏板(12)上。
5.如權(quán)利要求1所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，其特征在于離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由減速執(zhí)行電機(jī)(15)、主動(dòng)齒輪(16)、從動(dòng)齒輪(17)、凸輪(21)和凸輪頂桿(20)構(gòu)成，主動(dòng)齒輪(16)設(shè)在減速執(zhí)行電機(jī)(15)的輸出軸上，從動(dòng)齒輪(17)設(shè)置在凸輪軸(18)的一端，凸輪軸(18)上還設(shè)有凸輪(21)，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體(24)對(duì)應(yīng)凸輪(21)的位置設(shè)有凸輪頂桿(20)，凸輪頂桿(20)與凸輪(21)、離合器頂桿(23)觸接，凸輪頂桿(20)上設(shè)有感應(yīng)元件(22)，感應(yīng)元件(22)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有離合器頂桿位移傳感器(3)，離合器頂桿位移傳感器(3)與信號(hào)處理單元(7)連接，傳輸離合器頂桿(23)的位移信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制系統(tǒng)，其特征在于凸輪頂桿(20)上還設(shè)有復(fù)位彈簧(19)，感應(yīng)元件(22)為永磁塊。
7.一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于執(zhí)行如下步驟
601.執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，使離合器分離或接合；
602.檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟603；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟601；
603.模式選擇，按下模式選擇開關(guān)，選擇運(yùn)行模式，選擇半自動(dòng)模式，執(zhí)行離合器半自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟603，選擇自動(dòng)模式，則執(zhí)行離合器自動(dòng)離合程序，然后返回執(zhí)行步驟602。
8.如權(quán)利要求7所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于半自動(dòng)離合程序包括控制步驟如下
701.拾取離合器操控機(jī)構(gòu)位移信號(hào)與離合器頂桿位移信號(hào)；
702.判斷比較離合器操控機(jī)構(gòu)位移和離合器頂桿位移；
703.判斷離合器頂桿位移是否符合離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)，離合器操控機(jī)構(gòu)控制狀態(tài)是指離合器頂桿位移的變化同步跟蹤離合器操控機(jī)構(gòu)位移變化，即離合器頂桿位移與離合器操作機(jī)構(gòu)位移按照程序設(shè)定的比例同步變化，符合，則發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603；不符合，則執(zhí)行步驟704；
704.判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿(23)頂進(jìn)條件，符合，離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器頂桿(23)作頂進(jìn)動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603，不符合，則執(zhí)行步驟705；
705.判斷離合器頂桿位移是否符合離合器頂桿(23)退回條件，符合，離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)使離合器頂桿(23)作退回動(dòng)作，然后發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603，不符合，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，返回執(zhí)行步驟602，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，返回執(zhí)行步驟603。
9.如權(quán)利要求7所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于離合器自動(dòng)離合程序包括以下步驟
801.執(zhí)行離合器智能離合程序，完成一次離合器分離或接合動(dòng)作；
802.檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)一旦啟動(dòng)，執(zhí)行步驟803；沒啟動(dòng)，則重新返回執(zhí)行步驟602；
803.檢測(cè)換檔軸是否旋轉(zhuǎn)換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)換檔軸是否作旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，一旦旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行步驟804；沒旋轉(zhuǎn)，則重新返回執(zhí)行步驟602；
804.判斷離合器是否分離根據(jù)離合器頂桿位移傳感器采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟806，否則，執(zhí)行步驟805；
805.執(zhí)行離合器分離程序，使離合器處于分離狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟804；
806.換檔軸是否回到初始位置換檔軸動(dòng)作傳感器檢測(cè)換檔軸是否回到初始位置，回到初始位置，執(zhí)行步驟807；沒回到初始位置，則重新執(zhí)行步驟806；
807.執(zhí)行離合器接合程序，使離合器處于接合狀態(tài)，然后返回執(zhí)行步驟602。
10.如權(quán)利要求9所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于離合器智能離合程序包括以下步驟
901.比較發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與離合器離合接合值，根據(jù)程序設(shè)定的離合器離合接合值，并與采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相比較，然后執(zhí)行步驟902；
902.判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于離合器離合接合值，大于則執(zhí)行步驟903，否則，則執(zhí)行步驟905；
903.判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器(3)采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在接合狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟802，否則，執(zhí)行步驟904；
904.執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，主控制單元(8)控制驅(qū)動(dòng)單元(9)工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行接合動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟802；
905.判斷離合器是否在分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器(3)采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否處在分離狀態(tài)，是，則執(zhí)行步驟802，否則，執(zhí)行步驟906；
906.執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，主控制單元(8)控制驅(qū)動(dòng)單元(9)工作，驅(qū)動(dòng)離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行分離動(dòng)作，然后返回執(zhí)行步驟802；
11.如權(quán)利要求10所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于離合接合值用于表征摩托車正常行駛時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于離合接合值，離合器接合，小于離合接合值，離合器分離。
12.如權(quán)利要求9所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于離合器分離程序包括以下步驟1001、執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿(23)頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作；
1002.判斷離合器是否處于分離狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器(3)采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，不到位，重新執(zhí)行步驟1001，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回步驟804執(zhí)行。
13.如權(quán)利要求7所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于離合器接合程序包括以下步驟
1101.判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，根據(jù)采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和程序設(shè)定的換檔接合值，比較判斷發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否大于換檔接合值，大于，則執(zhí)行步驟1103，否則，執(zhí)行步驟1102；
1102.判斷離合器是否分離，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器(3)采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否分離到位，到位，則重新執(zhí)行步驟1101，不到位，則執(zhí)行步驟1104；
1103.執(zhí)行離合器接合動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿(23)退回，使離合器做接合動(dòng)作；
1104.執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，由離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器頂桿(23)頂進(jìn)，使離合器做分離動(dòng)作，然后重新執(zhí)行步驟1101；
1105.判斷離合器是否在接合狀態(tài)，根據(jù)離合器頂桿位移傳感器(3)采集的位移信號(hào)，判斷離合器是否接合到位，不到位，重新執(zhí)行步驟1101，到位，則關(guān)閉離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，返回執(zhí)行步驟602。
14.如權(quán)利要求13所述的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器智能控制方法，其特征在于換檔接合值是用來表征摩托車起步或升檔時(shí)控制離合器離合而設(shè)定的參考值，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于換檔接合值，離合器開始接合，小于換檔接合值，離合器分離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的智能控制系統(tǒng)及其控制方法，利用在離合器手柄或離合器腳踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)換檔軸，離合器頂桿觸接件等位置設(shè)信號(hào)采集元件采集位移變化信息，然后將采集的位移信息送至離合器控制電路，由電路中內(nèi)置的計(jì)算機(jī)程序給定的怠速值、離合器接合值和采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速共同配合，通過在車體上設(shè)置的自動(dòng)/半自動(dòng)模式選擇開關(guān)和具體的離合執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)而智能化控制離合器分離、接合動(dòng)作的智能控制系統(tǒng)及其具體的控制方法。本發(fā)明采用離合器進(jìn)行智能控制，設(shè)置了自動(dòng)和半自動(dòng)兩種模式，使操作變得簡(jiǎn)單方便，舒適度高，操作的準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)，同時(shí)延長(zhǎng)了離合器的使用壽命，尤其適用于大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的摩托車。
文檔編號(hào)F16D48/00GK101074707SQ20061001778
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者韓群山, 馬華偉, 裴守珠, 王水成 申請(qǐng)人:韓群山