JP2012166666A - 自動二輪車用ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2モード第1区間の始点から第2モード第2区間の終点までの間の途中の点Pmで、操作量に対する前輪の制動力の増加率を、変化させる。点Pmまでの操作量の増加率は、曲線の傾きα1で表すことができる。点Pm以降の操作量の増加率は、曲線の傾きα2とする。好ましくは、α1<α2に設定する。
【効果】途中までの増加率より、途中以降の増加率を大きく設定することで、操作量に車体発生源速度を一次比例させることができる。操作量に車体発生源速度を一次比例させると、制動の初期(操作量が小さいとき)においては姿勢制御優先で前後輪の制動力の変化量を小さくすることができ、制動の後半(操作量が大きいとき)においては制動作用が優先される。
【選択図】図8
Description
その場合、前輪側の制動力が増加するにも拘わらず、後輪側の制動力が増加から減少へ転じてしまうと、車体としての減速度の上昇度合い(傾き又は変化率)が変化してしまい、減速度のリニアリティ(直線性)が薄れる傾向となり、前輪のブレーキ操作による車体減速度の調整が難しくなる場合がある。よって、その対策が求められる。
前記電子制御ユニットは、
前後輪のブレーキ装置に対して、
前輪のブレーキ操作手段が操作された場合、この前輪のブレーキ操作手段の操作量に応じて前輪のブレーキ装置に前輪の制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置に前記前輪のブレーキ操作手段の操作量に連動する後輪の制動力を発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量がゼロから第1所定値までの第1区間では、前記前輪の制動力を漸増させ、前記後輪の制動力を後輪のブレーキ操作に拘わらず漸増させ、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第1所定値からこの第1所定値より大きな第2所定値までの第2区間では、前記前輪の制動力を漸増させ、前記後輪の制動力を前記第1区間での最大値に保持し、
前記第1区間の始点から前記第2区間の終点までの間で、前記操作量に対する前記前輪の制動力の増加率を、増減させて車両の減速度を前輪のブレーキの制動力の増加に対して略直線的になるように増減させる制御を実施することを特徴とする。
前記制御モードには複数のモードが設けられており、
前記第1制御モードでは、前輪のブレーキ操作手段が操作された場合、前輪のブレーキ操作手段の操作量に応じて前輪のブレーキ装置に制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置に前記前輪のブレーキ操作手段の操作量に連動する制動力を後輪に発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量がゼロから第1モード第1所定値までの第1モード第1区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して漸増し、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第1モード第1所定値からこの第1モード第1所定値より大きな第1モード第2所定値までの第1モード第2区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に拘わらず前記第1モード第1区間での最大値で保持され、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第1モード第2所定値を超える第1モード第3区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して制動力を漸減させるモードであり、
前記第2制御モードでは、前記第1制御モードと同様に、前輪のブレーキ操作手段が操作された場合、前輪のブレーキ操作手段の操作量に応じて前輪のブレーキ装置に制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置に前記前輪のブレーキ操作手段の操作量に連動する制動力を後輪に発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量がゼロから第2モード第1所定値までの第2モード第1区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して漸増すると共に前記第1モード第1区間での後輪に発生する制動力より小さく設定され、
前記前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第2モード第1所定値からこの第2モード第1所定値より大きな第2モード第2所定値までの第2モード第2区間では、後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に拘わらず前記第2モード第1区間での最大値で保持され、且つ、前記第1モード第2区間での後輪に発生する制動力より小さくし、
前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第2モード第2所定値を超える第2モード第3区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して制動力を漸減し、且つ、この制動力が最小となるポイントでの前記操作量は、前記第1制御モードでの操作量より大きく設定し、
前記第2モード第1区間の始点から前記第2モード第2区間の終点までの間の途中で、前記操作量に対する前記前輪の制動力の増加率を、変化させるモードであり、
その選択された制御モードに応じて、前記電子制御ユニットは前後輪のブレーキ装置に制動力を発生させることを特徴とする。
後輪の制動力は前輪の制動力より大きく設定され、
前輪の制動が開始される前記後輪のブレーキ操作手段の操作量は、前記第1制御モードでの操作量より前記第2制御モードでの操作量が大きく設定されていることを特徴とする。
操作量に対する前輪の制動力の増加率を、変化させると、操作量に対する車体発生源速度を変化させることができる。すなわち、操作量に車体発生源速度を一次比例させることや、操作量に対する車体発生源速度を一次比例を超えて(例えば2次関数的に)増加させることや、操作量に対する車体発生源速度を一次比例を下回るように(例えば1/2次関数的に)減少させることが、任意に選択可能となる。
前輪制動が重視されるため、自動二輪車により適合した制動制御が実施される。
操作量に車体発生源速度を一次比例させると、制動の初期(操作量が小さいとき)においては姿勢制御優先で前後輪の制動力の変化量を小さくすることができ、制動の後半(操作量が大きいとき)においては制動作用が優先される。
加えて、第2制御モードでは、第2モード第1区間の始点から第2モード第2区間の終点までの間の途中で、操作量に対する前輪の制動力の増加率を、変化させるため、操作量に車体発生源速度を一次比例させることが可能となる。
操作量に車体発生源速度を一次比例させると、制動の初期(操作量が小さいとき)においては姿勢制御優先で前後輪の制動力の変化量を小さくすることができ、制動の後半(操作量が大きいとき)においては制動作用が優先される。
第2区間において、第1制御モードに対して第2制御モードは、不要に後輪の制動力を増加させるより、前輪の制動力で姿勢をコントロールすることができる。
第3区間において、例えば、できるだけ短時間で減速を行いたい場合は、前輪の制動力と後輪の制動力の両方の制動力を発生させる。
第1制御モードに対して第2制御モードは、両方の制動力を維持しやすい。第2制御モードであれば、運転者は、前輪のブレーキ操作手段と後輪のブレーキ操作手段の両方を操作する必要はなく、前輪のブレーキ操作手段のみで済ませることができる。すなわち、第1制御モードより第2制御モードの方が、理想の前後制動配分を自動的に行わせることができ、運転者は前輪のブレーキ操作に集中することができるといえる。
前輪のブレーキ操作手段がブレーキレバーで、後輪のブレーキ操作手段がブレーキペダルであれば、手で操作するブレーキレバーより、足で操作するブレーキペダルの方が、操作が難しいと言われている。本発明によれば、手操作よりもコントロールが難しい足操作での減速を確実に行わせることができる。
図1に示すように、自動二輪車10は、前輪11f(fは前を示す添え字。以下同じ)にパルサーリング13fを付属し、このパルサーリング13fのパルスを数えることで前輪11fの回転速度を検出する前輪速度センサー14fを車体15に備えており、常に前輪速度を検出することができる。
後輪のブレーキ装置20rは、例えば、後輪用の液圧モジュレータ21r、後輪用のバルブユニット22r、ブレーキキャリパー23r及びブレーキディスク24rからなる。
このモード切替手段26は、図3に示すように、右グリップ27より車体中心側に、上位のキルスイッチ28と下位のスタータスイッチ29との間に配置される。モード切替手段26は、左右に移動させることで第1制御モードと第2制御モードを切り替える切替スイッチが好適である。切替スイッチは、繰り返し押すことで第1制御モードと第2制御モードを切り替えるが切り替わるプッシュ−プッシュスイッチでも良い。
図4に示すように、前輪用の液圧モジュレータ21fは、制御モータ31と、この制御モータ31のモータ軸32で駆動される駆動ギヤ33と、この駆動ギヤ33より大径で駆動ギヤ33で駆動される従動ギヤ34と、この従動ギヤ34にねじ結合し回転はしないが軸方向へ移動するボールねじ35と、このボールねじ35で押されるモジュレータピストン36と、このモジュレータピストン36を押し戻すスプリング37と、駆動ギヤ33、従動ギヤ34及びモジュレータピストン36を一括して収納するケース38とからなる。
後輪用の液圧モジュレータ(図2、符号21r)は、前輪用の液圧モジュレータ21fと同一構造であるため説明を省略する。
図5は自動二輪車のブレーキ制御装置40を説明するコンバインABS制御図であり、ブレーキ制御装置40の要部である前輪用のバルブユニット22fは、常閉型の第1電磁バルブ41fと、常開型の第2電磁バルブ42fと、常閉型の第3電磁バルブ43fと、第1圧力センサ44fと、第2圧力センサ45fと、第3圧力センサ46fとを主たる構成要素とする。
後輪用のバルブユニット22rも同様であるため、要素の符号にrを付して、説明を省略する。
CBSは、前後輪のブレーキ操作手段19f、19rの前輪が操作されたときに、前後輪のブレーキ装置20f、20rに制動作用を発揮させるシステムである。
この場合は、前輪用の第1電磁バルブ41f及び第2電磁バルブ42fが開けられ、第3電磁バルブ43fが閉じられ、後の第2電磁バルブ42rが開けられ、第3電磁バルブ43rが閉じられる。
制御モードには複数(この例では2つ)のモードが設けられており、第1制御モード、第2制御モード共に、前輪のブレーキ操作手段の19fが操作された場合、この前輪のブレーキ操作手段19fの操作量に応じて前輪のブレーキ装置20fで前輪の制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置20rで前輪のブレーキ操作手段19fの操作量に連動する後輪の制動力を発生させる、又は、後輪のブレーキ操作手段の19rが操作された場合、この後輪のブレーキ操作手段19rの操作量に応じて後輪のブレーキ装置20rで後輪の制動力を発生させ、操作されない前輪のブレーキ装置20fで後輪のブレーキ操作手段19rの操作量に連動する前輪の制動力を発生させることを前提とする。
マップ1aは、横軸が前輪のブレーキ操作手段の操作量を表し、縦軸が前後輪のブレーキ装置の制動力を表し、ほぼ一次関数的な曲線(前輪に発生する制動力と表記。)が、前輪のブレーキ装置に提供される制動力曲線であり、ほぼ台形の曲線(後輪に発生する制動力と表記。)が後輪のブレーキ装置に提供される制動力曲線である。
すなわち、モード切替手段26で第1制御モードが選択された状態で、前輪のブレーキ操作手段が操作された場合には、マップ1aが選択される。
前輪のブレーキ操作手段の操作量が第1モード第1所定値からこの第1モード第1所定値より大きな第1モード第2所定値までの第1モード第2区間では、後輪に発生する制動力は、操作量の増加に拘わらず第1モード第1区間での最大値F1で保持される。
前輪のブレーキ操作手段の操作量が第1モード第2所定値を超える第1モード第3区間では、後輪に発生する制動力は、操作量の増加に対応して、例えばゼロまで漸減する場合を図に示す。
マップ1aに基づいて、車体に発生する減速度を、図7(a)に示す。
図7(a)に示すように、補助直線aよりも、減速度曲線が上に凸になる。
すなわち、操作量が小さい領域(一般に軽入力領域)で、補助直線aより減速度曲線が上方へ離れているため、運転者が軽くブレーキ操作を行うだけで、車体に大きな減速度が発生し、効果的に車体を減速させることができる。
すなわち、モード切替手段26で第1制御モードが選択された状態で、後輪のブレーキ操作手段が操作された場合には、マップ1bが選択される。
マップ1bに基づいて、車体に発生する減速度を、図7(b)に示す。
図7(b)に示すように、操作入力の中入力以降では、補助直線bよりも、減速度曲線が上に急激に離れていく。
公道走行時に後輪のブレーキ操作手段を操作だけで、中入力以降での十分な減速が得られる。したがって、緊急時に、前輪のブレーキ操作手段が操作できない場合にあっても後輪のブレーキ操作手段のみで十分な制動性能が得られる。
マップ2aは、横軸が前輪のブレーキ操作手段の操作量を表し、縦軸が前後輪のブレーキ装置の制動力を表し、中折れ状の曲線(前輪に発生する制動力と表記。)が、前輪のブレーキ装置に提供される制動力曲線であり、ほぼ台形の曲線(後輪に発生する制動力と表記。)が後輪のブレーキ装置に提供される制動力曲線である。
すなわち、モード切替手段26で第2制御モードが選択された状態で、前輪のブレーキ操作手段が操作された場合には、マップ2aが選択される。
前輪のブレーキ操作手段の操作量が第2モード第1所定値からこの第2モード第1所定値より大きな第2モード第2所定値までの第2モード第2区間では、後輪に発生する制動力は、操作量の増加に拘わらず第2モード第1区間での最大値F2で保持される。
前輪のブレーキ操作手段の操作量が第2モード第2所定値を超える第2モード第3区間では、後輪に発生する制動力は、操作量の増加に対応して、例えばゼロまで漸減する場合を図に示す。
途中の点Pmは、第2モード第1区間の始点から第2モード第2区間の終点までの間にある点であれば、位置は任意であり、点の数も1つに限定するものではない。
この場合には、図8のマップ2aで説明したように、前輪の制動力曲線を下へ凸にする。すると、(前輪の制動力+後輪の制動力)が小さくなり、結果、図7(a)に示す曲線が補助直線aに近づく。
図9(a)に示すように、操作量と減速度がほぼ一次比例している。
図7(a)に比べて、図9(a)は入力(操作量)に対して減速度の変化が穏やかであるため、コーナリング中での微妙は車体姿勢制御、すなわち前後の加重調整が良好となる。公道走行よりは、微妙な車体姿勢制御が要求されるレース走行に好適であると言える。
すなわち、モード切替手段26で第2制御モードが選択された状態で、後輪のブレーキ操作手段が操作された場合には、マップ2bが選択される。
図7(b)では、減速度曲線が湾曲しているが、操作量に減速度が一次比例することが望まれる場合がある。
始点M4を移動したため、(前輪の制動力+後輪の制動力)が小さくなり、図7(b)の減速度曲線が補助直線bに近づく。
図9(b)に示すように、操作量と減速度が中入力まで良好に一次比例している。
図7(b)に比べて、図9(b)は入力(操作量)に対して減速度の変化が穏やかであるため、微妙は車体姿勢制御が良好となる。公道走行よりは、微妙な車体姿勢制御が要求されるレース走行に好適であると言える。
マップ1aに比較してマップ2aは次の点で、差異がある。
制動力F1より制動力F2が小さい。すなわち、第2モード第1区間での後輪に発生する制動力は、第1モード第1区間での後輪に発生する制動力より小さく設定されている。
第1制御モードに対して第2制御モードは、後輪に発生する制動力で姿勢をコントロールする場合に有効なモードである。
同様に、マップ2aの第2モード第3区間において、後輪に発生する制動力が、例えばゼロまで漸減される。このゼロに到達したときの横軸(前輪のブレーキ操作手段の操作量)をM2とする。
参照のため、さらにマップ1aのM1をマップ2aに転記する。
本発明ではM1<M2とした。
第1制御モードに対して第2制御モードでは、例えば、フルブレーキング時などに、両方の制動力を最大限に発生させ易い。また、第2制御モードであれば、運転者は、前輪のブレーキ操作手段と後輪のブレーキ操作手段の両方を操作する必要はなく、前輪のブレーキ操作手段のみで済ませることができる。すなわち、第2制御モードの方が、フルブレーキング時においては、理想の前後制動配分を自動的に行わせることができ、運転者は前輪のブレーキ操作に集中することができるといえる。
制動力が強くなるに従い、前輪の接地荷重(グリップ力)が増大し、後輪は接地荷重が減少する二輪車特有の特性に適合した制御が実施される。
図6のマップ1bは、第1制御モードに係り、マップ1bに示すように、後輪のブレーキ操作手段が操作された場合、この後輪のブレーキ操作手段の操作量に応じて後輪のブレーキ装置に制動力を発生させ、操作されない前輪用のブレーキ装置に後輪のブレーキ操作手段の操作量に連動する制動力を発生させる制御がなされる。そして、後輪で発生する制動力は前輪で発生する制動力より大きく設定されている。
前輪で発生する制動力は、原点からM3だけ離れた点から発生するように設定される。
参照のため、さらにマップ1bのM3をマップ2bに転記する。
本発明ではM3<M4とした。
すなわち、前輪の制動が開始されるまでの後輪のブレーキ操作手段の操作量M3、M4は、第1制御モードでの操作量M3より第2制御モードでの操作量M4が大きく設定されている。
前輪のブレーキ操作手段がブレーキレバーで、後輪のブレーキ操作手段がブレーキペダルであれば、手で操作するブレーキレバーより、足で操作するブレーキペダルの方が、繊細な操作が必要であると言われている。マップ1bによれば、繊細な操作が必要であると言われている足操作での減速を確実に行わせることができる。
Claims (6)
- 電子制御ユニット(47)により、前後輪のブレーキ操作手段(19f、19r)に加えられる操作量を検出し、これらの検出値に基づき前後輪用の液圧モジュレータ(21f、21r)で液圧を発生させ、これらの液圧によって前後輪のブレーキ装置(20f、20r)に制動力を発生させるバイワイヤ方式の自動二輪車(10)用ブレーキ制御装置(40)において、
前記電子制御ユニット(47)は、
前後輪のブレーキ装置(20f、20r)に対して、
前輪のブレーキ操作手段(19f)が操作された場合、この前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に応じて前輪のブレーキ装置(20f)に前輪の制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置(20r)に前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に連動する後輪の制動力を発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量がゼロから第1所定値までの第1区間では、前記前輪の制動力を漸増させ、前記後輪の制動力を後輪のブレーキ操作に拘わらず漸増させ、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量が前記第1所定値からこの第1所定値より大きな第2所定値までの第2区間では、前記前輪の制動力を漸増させ、前記後輪の制動力を前記第1区間での最大値に保持し、
前記第1区間の始点から前記第2区間の終点までの間で、前記操作量に対する前記前輪の制動力の増加率を、増減させて車両の減速度を前輪のブレーキの制動力の増加に対して略直線的になるように増減させる制御を実施することを特徴とする自動二輪車用ブレーキ制御装置。 - 前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量が前記第2所定値を超える第3区間では、前記前輪の制動力を漸増させ、前記後輪の制動力を前記操作量の増加に対応して制動力を漸減させることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。
- 前記操作量に対する前記前輪の制動力の増加率は、前記第1区間の始点から前記第2区間の終点までの途中までの増加率より、前記途中以降の増加率を大きく設定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。
- 前記ブレーキ制御装置(40)には、運転者の操作により制動力の複数の制御モードを切り替え可能とするモード切替手段(26)が備えられ、
前記制御モードには複数のモードが設けられており、
前記第1制御モードでは、前輪のブレーキ操作手段(19f)が操作された場合、前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に応じて前輪のブレーキ装置(20f)に制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置(20r)に前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に連動する制動力を後輪に発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量がゼロから第1モード第1所定値までの第1モード第1区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して漸増し、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量が前記第1モード第1所定値からこの第1モード第1所定値より大きな第1モード第2所定値までの第1モード第2区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に拘わらず前記第1モード第1区間での最大値で保持され、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量が前記第1モード第2所定値を超える第1モード第3区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して制動力を漸減させるモードであり、
前記第2制御モードでは、前記第1制御モードと同様に、前輪のブレーキ操作手段(19f)が操作された場合、前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に応じて前輪のブレーキ装置(20f)に制動力を発生させ、操作されない後輪のブレーキ装置(20r)に前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量に連動する制動力を後輪に発生させ、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量がゼロから第2モード第1所定値までの第2モード第1区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して漸増すると共に前記第1モード第1区間での後輪に発生する制動力より小さく設定され、
前記前輪のブレーキ操作手段(19f)の操作量が前記第2モード第1所定値からこの第2モード第1所定値より大きな第2モード第2所定値までの第2モード第2区間では、後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に拘わらず前記第2モード第1区間での最大値で保持され、且つ、前記第1モード第2区間での後輪に発生する制動力より小さくし、
前輪のブレーキ操作手段の操作量が前記第2モード第2所定値を超える第2モード第3区間では、前記後輪に発生する制動力は、前記操作量の増加に対応して制動力を漸減し、且つ、この制動力が最小となるポイントでの前記操作量は、前記第1制御モードでの操作量より大きく設定し、
前記第2モード第1区間の始点から前記第2モード第2区間の終点までの間の途中で、前記操作量に対する前記前輪の制動力の増加率を、変化させるモードであり、
その選択された制御モードに応じて、前記電子制御ユニット(47)は前後輪のブレーキ装置(20f、20r)に制動力を発生させることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。 - 前記モード切替手段(26)は、ハンドル(25)に設けられたスイッチであることを特徴とする請求項4記載用自動二輪車のブレーキ制御装置。
- 前記第1制御モード及び前記第2制御モードは、前記後輪のブレーキ操作手段(19r)が操作された場合、この後輪のブレーキ操作手段(19r)の操作量に応じて後輪のブレーキ装置(20r)に制動力を発生させ、操作されない前輪のブレーキ装置(20f)に前記後輪のブレーキ操作手段(19r)の操作量に連動する制動力を発生させ、
後輪の制動力は前輪の制動力より大きく設定され、
前輪の制動が開始される前記後輪のブレーキ操作手段(19r)の操作量は、前記第1制御モードでの操作量より前記第2制御モードでの操作量が大きく設定されていることを特徴とする請求項4記載の自動二輪車用ブレーキ制御装置。
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