JP2007269290A - 自動二輪車用ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御装置20Aは、前輪車輪速度を取得する前輪車輪速度取得手段21と、後輪車輪速度を取得する後輪車輪速度取得手段22と、前輪車輪速度及び後輪車輪速度を用いて推定車体速度を算出する推定車体速度算出手段23と、前輪車輪速度のみを速度要素として用いて推定車体減速度を算出する推定車体減速度算出手段24と、推定車体速度に基づいて、前輪及び後輪について制動時のスリップを抑制するABS制御手段25と、推定車体減速度が基準減速度よりも高減速である状態が基準時間以上持続した場合に、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定する後輪浮き上がり判定手段26と、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定された場合に、前輪の制動力を減少させる前輪制動力制御手段27と、を備える。
【選択図】図3
Description
従来の自動二輪車用ブレーキ制御装置は、前輪車輪速度及び後輪車輪速度のうち大きい方を選択して擬似車体速度を算出し、擬似車体速度が所定値以上であるときに後輪浮き上がりが発生していると判定していた(特許文献1参照)。
かかる構成により、推定車体減速度が基準減速度よりも高減速度であるほど、基準時間を短く変更する、または前記基準減速度を低減速度に変更するので、早期に少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあるかを判定し、後輪浮き上がりの抑制制御を速やかに実現することができる。
しかし、前輪車輪速度及び後輪車輪速度からは、自動二輪車が現時点で平坦路を走行しているのか、下り坂を走行しているのかを判定することはできない。したがって、下り坂での後輪浮き上がりを抑制するためには、下り坂の影響を想到し、基準減速度を予め小さく設定する必要がある。しかしながら、かかる基準減速度の設定によると、平坦路では、後輪浮き上がり発生の限界減速度よりもかなり小さい減速度でしか減速することができなくなってしまう。
かかる構成により、前後方向加速度取得手段は、下り坂走行時に、自動二輪車の斜面方向への実減速度と、自動二輪車に作用する重力(運転者などに作用する重力を含む)の斜面方向成分との和を取得する。下り坂走行時において、自動二輪車が後輪浮き上がりの限界減速度で走行している際に前後方向加速度取得手段が取得する値は、平坦路走行時において、自動二輪車が後輪浮き上がりの限界減速度で走行している際に前後方向加速度取得手段が取得する値とほぼ等しい。したがって、基準減速度を路面傾斜に応じて複数設定しなくても、ABS制御の精度を維持しつつ後輪浮き上がりの判定精度を高めることができ、かつ、平坦路での大きい減速度と下り坂での後輪浮き上がり抑制とを両立することができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。参照する図面において、図1は、本発明の第一の実施形態に係る自動二輪車用ブレーキ制御装置を備えた自動二輪車の構成図であり、図2は、自動二輪車用ブレーキ制御装置のブレーキ液圧回路図である。
第一前輪ホイールシリンダFH1は、第一マスタシリンダM1及び自動二輪車用ブレーキ制御装置100Aにより発生されたブレーキ液圧を前輪FTに設けられた前輪ブレーキ(前輪ブレーキ装置)FBの作動力に変換する液圧装置である。第二前輪ホイールシリンダFH2は、第二マスタシリンダM2及び自動二輪車用ブレーキ制御装置100Aにより発生されたブレーキ液圧(マスタシリンダ圧)を前輪FTに設けられた前輪ブレーキFBの作動力に変換する液圧装置である。後輪ホイールシリンダRHは、第二マスタシリンダM2及び自動二輪車用ブレーキ制御装置100Aにより発生されたブレーキ液圧を後輪RTに設けられた後輪ブレーキ(後輪ブレーキ装置)RBの作動力に変換する液圧装置である。第一前輪ホイールシリンダFH1、第二前輪ホイールシリンダFH2及び後輪ホイールシリンダRHは、それぞれ配管を介して自動二輪車用ブレーキ制御装置100Aの液圧ユニット10に接続されている。
図2に示すように、自動二輪車用ブレーキ制御装置100Aの液圧ユニット10は、運転者が第一ブレーキ操作子L1及び第二ブレーキ操作子L2に加えた力に応じたブレーキ液圧をそれぞれ発生する第一マスタシリンダM1及び第二マスタシリンダM2と、前輪ブレーキFB及び後輪ブレーキRBとの間に配置されており、ブレーキ液が流通する油路を有する基体であるポンプボディ10a、油路上に複数配置された入口弁11、出口弁12などを含んで構成されている。
第一マスタシリンダM1は、ポンプボディ10aに形成された出力液圧路A1に接続され、ポンプボディ10aに形成された車輪液圧路B1が、第一前輪ホイールシリンダFH1に接続されている。第二マスタシリンダM2は、ポンプボディ10aに形成された出力液圧路A2に接続されており、ポンプボディ10aに形成された車輪液圧路B2が、第二前輪ホイールシリンダFH2及び後輪ホイールシリンダRHに接続されている。
第一マスタシリンダM1に接続された油路は、通常時、第一マスタシリンダM1から第一前輪ホイールシリンダFH1まで連通しており、第一ブレーキ操作子L1に加えた操作力が前輪ブレーキFBに伝達されるようになっている。第二マスタシリンダM2に接続された油路は、通常時、第二マスタシリンダM2から第二前輪ホイールシリンダFH2及び後輪ホイールシリンダRHまで連通しており、第二ブレーキ操作子L2に加えた操作力が前輪ブレーキFB及び後輪ブレーキRBに伝達されるようになっている。
また、ポンプボディ10aには、第一マスタシリンダM1及び第二マスタシリンダM2に対応して二つのリザーバ13、二つのポンプ14、二つの吸入弁15、二つの吐出弁16、二つダンパ17及び二つのオリフィス17aが設けられている。また、液圧ユニット10は、二つのポンプ14を駆動するための電動モータ18を備えている。
図3に示すように、制御装置20Aは、機能部として、前輪車輪速度取得手段21と、後輪車輪速度取得手段22と、推定車体速度算出手段23と、推定車体減速度算出手段24と、ABS制御手段25と、後輪浮き上がり判定手段26と、前輪制動力制御手段27と、判定基準変更手段28と、を備えている。
前輪車輪速度取得手段21は、前輪車輪速度センサ53を制御し、前輪車輪速度センサ53によって検出された前輪車輪速度VFを取得する。
取得された前輪車輪速度VFは、推定車体速度算出手段23、推定車体減速度算出手段24及びABS制御手段25に出力される。
後輪車輪速度取得手段22は、後輪車輪速度センサ54を制御し、後輪車輪速度センサ54によって検出された後輪車輪速度VRを取得する。
取得された後輪車輪速度VRは、推定車体速度算出手段23及びABS制御手段25に出力される。
推定車体速度算出手段23は、前輪車輪速度VF及び後輪車輪速度VRを用いて、推定車体速度VBKを算出する。推定車体速度VBKの算出方法としては、公知の方法を用いることが可能である。例えば、推定車体速度VBKは、前輪車輪速度センサ53により検出された前輪車輪速度VF及び後輪車輪速度センサ54により検出された後輪車輪速度VRに基づいて、下記式(1)により得られる。
VBK=(VF+VR)/2 …式(1)
算出された推定車体速度VBKは、ABS制御手段25に出力される。
推定車体減速度算出手段24は、前輪車輪速度VFのみを減速要素として、換言すると、後輪車輪速度VRを用いずに、推定車体減速度dBKを算出する。
図4に示すように、推定車体減速度算出手段24は、前輪車輪速度記憶部24aと、推定車体減速度算出部24bと、を備えている。
前輪車輪速度記憶部24aは、前輪車輪速度VFを所定の制御サイクルよりも長いサイクルごとに記憶するものであり、本実施形態では、前輪車輪速度VFを記憶し、かつ、記憶された前輪車輪速度VFを所定の制御サイクルよりも長い更新サイクル(例えば、制御サイクルの5倍の長さ)で更新する。かかる更新サイクルは、前輪車輪速度記憶部24a内のカウンタにより計測される。
推定車体減速度算出部24bは、今回取得された前輪車輪速度VFと今回取得された前輪車輪速度VFより以前に記憶された前輪車輪速度VFとを用いて今回の推定車体減速度dBKを算出するものであり、本実施形態では、今回取得された前輪車輪速度VFと今回の更新サイクルよりも一つ前のサイクルで記憶された前輪車輪速度VFとを用いて今回の推定車体減速度dBKを算出する。
ABS制御手段25は、前輪車輪速度VF、後輪車輪速度VR及び推定車体速度VBKに基づいて、各車輪ブレーキFB,RBのABS制御の必要性について判定する。そして、ABS制御手段25は、ABS制御が必要であると判定された場合に、各入口弁11、各出口弁12及び電動モータ18の駆動量を制御することにより、各車輪ブレーキFB,RBの制動力をABS制御(減圧制御)し、前輪FT及び後輪RTのそれぞれについて制動時のスリップを抑制する。かかる制御において、ABS制御手段25は、第一圧力センサ51及び第二圧力センサ52の検出値と、各入口弁11及び各出口弁12の駆動量とに基づいて前輪FT及び後輪RTの制動力、すなわち、前輪ホイールシリンダ圧及び後輪ホイールシリンダ圧を算出し、これらが制御目標値に追従するように制御する。
後輪浮き上がり判定手段26は、推定車体減速度dBKが基準減速度dTHよりも高減速度である状態が基準時間TTH以上持続した場合に、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定する。推定車体減速度dBKが基準減速度dTHよりも高減速度である状態の持続時間は、後輪浮き上がり判定手段26内のカウンタにより計測される。また、後輪浮き上がり判定手段26は、所定の制御サイクルに従って繰り返し判定する。判定結果は、前輪制動力制御手段27に出力される。
前輪制動力制御手段27は、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定された場合に、前輪ブレーキFB側の各入口弁11及び各出口弁12の駆動量と電動モータ18の駆動量とを制御することにより、前輪ブレーキFBの制動力を減少させる。
判定基準変更手段28は、推定車体減速度dBKと基準減速度dTHとの差Δd(Δd=|dBK|−|dTH|,図5参照)が高減速度であるほど、基準時間TTHを短く変更する。または、判定基準変更手段28は、推定車体減速度dBKと基準減速度dTHとの差Δd(Δd=|dBK|−|dTH|,図5参照)が高減速度であるほど、基準減速度dTHを低減速度に変更する。かかる変更は、連続的であっても良く、断続的であっても良い。
続いて、第一の実施形態に係る制御装置20Aによる前輪ブレーキFBの制動力の制御方法について説明する。図5は、本発明の第一の実施形態に係る制御装置による前輪ブレーキの制動力の制御方法を説明するためのタイミング図である。
そして、時刻t1で推定車体減速度dBKが基準減速度dTHよりも高減速度となるので、後輪浮き上がり判定手段26内のカウンタが作動し、推定車体減速度dBKが基準減速度dTHよりも高減速度である状態の持続時間が計測される。
そして、時刻t2で持続時間が基準時間TTHと等しくなるので、後輪浮き上がり判定手段26が、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定する。
そして、前輪制動力制御手段27が、かかる判定結果に基づいて、前輪ブレーキFBの制動力(前輪ホイールシリンダ圧PF)を減少させる。
ちなみに、図中前輪ホイールシリンダ圧PFが増加しているのは、運転者のブレーキ操作によるものである。
また、車両BK1が路面勾配を検出する路面勾配センサを備えているとともに、制御装置20Aが路面勾配を取得する路面勾配取得手段を備え、後輪浮き上がり判定手段26が、下り勾配が大きいほど基準減速度dTHを小さく変更し、上り勾配が大きいほど基準減速度dTHを大きく変更する構成であっても良い。
また、後輪浮き上がり判定手段26が、Δdが大きいほど、基準時間TTHを小さくする構成であっても良い。
続いて、第一の実施形態に係る制御装置20Aによる推定車体減速度dBKの算出方法について説明する。図6は、本発明の第一の実施形態に係る制御装置による推定車体減速度の算出方法を説明するためのタイミング図である。
図6に示すように、前輪車輪速度記憶部24aは、内部のカウンタを用いて、更新サイクルT1ごとに前輪車輪速度VFを記憶・更新する。ここでは、時刻t11,t12,t13,t14,t15,t16において前輪車輪速度VFが更新され、前輪車輪速度記憶部24aは、直前の二つの前輪車輪速度VFを記憶する。そして、例えば時刻t12〜t13における時刻t121の推定車体減速度dBKは、更新サイクルT1よりも一つ前のサイクル時刻(カウンタがリセットされた時刻)における前輪車輪速度VF、すなわち時刻t11における前輪車輪速度VF(t11)を用いて算出される。ここで、時刻t121における推定車体減速度dBK(t121)は、時刻t121における前輪車輪速度VF(t121)に基づいて、下記式(2)により得られる。
dBK(t121)=(VF(t121)−VF(t11))/(t121−t11) …式(2)
続いて、本発明の第二の実施形態に係る自動二輪車用ブレーキ制御装置を備えた自動二輪車について、第一の実施形態との相違点を中心に説明する。図7は、本発明の第二の実施形態に係る自動二輪車用ブレーキ制御装置を備えた自動二輪車の構成図である。
図8に示すように、制御装置20Bは、機能部として、推定車体減速度手段24に代えて、前後方向加速度取得手段29を備えている。
取得された前後方向加速度aBKは、後輪浮き上がり判定手段26及び判定基準変更手段28に出力される。
後輪浮き上がり判定手段26及び判定基準変更手段28は、第一の実施形態における車体減速度dBKに代えて、本実施形態では前後方向加速度aBKを用いて各機能を実行する。
図9は、第二の実施形態に係る自動二輪車が下り坂を走行する状態を示す模式図である。図10は、平坦路における後輪浮き上がり発生限界加速度と、下り坂における後輪浮き上がり発生限界時の前後方向加速度センサの検出値との関係を示すグラフである。図9に示すように、車両BK2が勾配φの下り坂を走行する場合において、車両BK2が下り坂に対して減速度dBKで走行している場合には、前後方向加速度センサ55により検出される前後方向加速度aBKは、下記式(3)により得られる。
aBK=dBK+g・sinφ …式(3)
ここで、gは重力加速度である。また、図9におけるmは、車両BK2(及び運転者)の質量である。
下り坂での制動時には、平坦路よりも後輪浮き上がり発生の限界減速度は小さくなる。つまり、下り坂で後輪浮き上がりを抑制するためには、基準減速度dTHを平坦路よりも小さく設定する必要がある。
しかし、前輪車輪速度VF及び後輪車輪速度VRからは、車両BK2が現時点で平坦路を走行しているのか、下り坂を走行しているのかを判定することはできない。したがって、下り坂での後輪浮き上がりを抑制するためには、下り坂の影響を想到し、基準減速度dTHを予め小さく設定する必要がある。しかしながら、かかる基準減速度dTHの設定によると、平坦路では、後輪浮き上がり発生の限界減速度よりもかなり小さい減速度でしか減速することができなくなってしまう。
本実施形態では、前後方向加速度取得手段29は、下り坂走行時に、車両BK2の斜面方向への実際の減速度と、車両BK2に作用する重力(運転者などに作用する重力を含む)の斜面方向成分との和を取得する。下り坂走行時において、車両BK2が後輪浮き上がりの限界減速度で走行している際に前後方向加速度取得手段29が取得する値は、平坦路走行時において、車両BK2が後輪浮き上がりの限界減速度で走行している際に前後方向加速度取得手段29が取得する値とほぼ等しい。すなわち、前後方向加速度センサ55による検出値は、路面勾配が補償されているので、図10に示すように、路面勾配φが大きくなっても、下り坂における後輪浮き上がり発生限界時における前後方向加速度センサ55の検出値、すなわち、前後方向加速度取得手段29が取得する値は、平坦路における後輪浮き上がり発生限界加速度に対してほとんど変化しない。したがって、基準減速度dTHを路面傾斜に応じて複数設定しなくても、ABS制御の精度を維持しつつ後輪浮き上がりの判定精度を高めることができ、かつ、平坦路での大きい減速度と下り坂での後輪浮き上がり抑制とを両立することができる。
図11に示すように、前後方向加速度aBKは路面勾配が補償されているので、前輪車輪速度VFに基づいて算出される推定車体減速度dBKを用いて判定する場合では前輪FTの減圧制御に介入しない場合であっても、前輪FTのホイールシリンダ圧PFを減圧制御することができ、後輪浮き上がりを抑制することができる。
22 後輪車輪速度取得手段
23 推定車体速度算出手段
24 推定車体減速度算出手段
25 ABS制御主段
26 後輪浮き上がり判定手段
27 前輪制動力制御手段
28 判定基準変更手段
29 前後方向加速度取得手段
100A,100B 自動二輪車用ブレーキ制御装置
FB 前輪ブレーキ(装置)
RB 後輪ブレーキ(装置)
Claims (4)
- 前輪車輪速度を取得する前輪車輪速度取得手段と、
後輪車輪速度を取得する後輪車輪速度取得手段と、
取得された前記前輪車輪速度及び前記後輪車輪速度を用いて推定車体速度を算出する推定車体速度算出手段と、
取得された前記前輪車輪速度のみを速度要素として用いて推定車体減速度を算出する推定車体減速度算出手段と、
算出された前記推定車体速度に基づいて、前輪及び後輪のそれぞれについて制動時のスリップを抑制するABS制御手段と、
算出された前記推定車体減速度が基準減速度よりも高減速度である状態が基準時間以上持続した場合に、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定する後輪浮き上がり判定手段と、
少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定された場合に、前輪の制動力を減少させる前輪制動力制御手段と、
を備えることを特徴とする自動二輪車用ブレーキ制御装置。 - 前記推定車体減速度算出手段は、
取得された前記前輪車輪速度を、所定の制御サイクルよりも長いサイクルごとに記憶する前輪車輪速度記憶部と、
今回取得された前輪車輪速度と今回取得された前輪車輪速度より以前に記憶された前輪車輪速度とを用いて今回の推定車体減速度を算出する推定車体減速度算出部と、
を備え、
前記後輪浮き上がり判定手段は、前記所定の制御サイクルに従って繰り返し判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。 - 算出された前記推定車体減速度が前記基準減速度よりも高減速度であるほど、前記基準時間を短く変更する、または前記基準減速度を低減速度に変更する判定基準変更手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。
- 前輪車輪速度を取得する前輪車輪速度取得手段と、
後輪車輪速度を取得する後輪車輪速度取得手段と、
取得された前記前輪車輪速度及び前記後輪車輪速度を用いて推定車体速度を算出する推定車体速度算出手段と、
車体の前後方向加速度を取得する前後方向加速度取得手段と、
算出された前記推定車体速度に基づいて、前輪及び後輪のそれぞれについて制動時のスリップを抑制するABS制御手段と、
取得された前記前後方向加速度が基準減速度よりも高減速度である状態が基準時間以上持続した場合に、少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定する後輪浮き上がり判定手段と、
少なくとも後輪浮き上がりのおそれがあると判定された場合に、前輪の制動力を減少させる前輪制動力制御手段と、
を備えることを特徴とする自動二輪車用ブレーキ制御装置。
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