JP2013028279A - 鞍乗り型の乗り物の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】乗り物の走行中に例えば前後の車輪の緩衝装置4,18の特性を変更し、乗り物の姿勢を変化させることで、各車輪の路面に対する接地荷重の分布を変更可能な荷重分布変更手段と、乗り物の走行中に、前後の車輪のうちいずれか一方のスリップを抑制するための抑制条件が満たされたことを判定するスリップ抑制条件判定手段91,92と、その条件の満たされたことが判定された場合、条件の満たされていない場合に比べて前記一方の車輪の接地荷重が増大するように、荷重分布変更手段を制御する荷重分布制御手段93と、を備える。
【選択図】図10
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る自動二輪車1の右側面図である。図1に表れているように自動二輪車1は、従動輪である前輪2と、駆動輪である後輪3とを備えている。前輪2は、各々略上下方向に延びる左右一対のフロントフォーク4の下端部に回転自在に支持されている。左右のフロントフォーク4の上部は、アッパおよびロワの一対のブラケット(図示せず)によって互いに連結されるとともに、ステアリングシャフト(図示せず)を介して車体側のヘッドパイプ5に回転自在に支持されている。アッパブラケットには、左右へ延びるバー型のハンドル6が取り付けられており、このハンドル6を握って運転者は、ヘッドパイプ5の周りにフロントフォーク4および前輪2を転舵することができる。
図3は、図1の自動二輪車1に搭載されたエンジンE等の制御システムを示すブロック図である。図3に示すようにエンジンEの吸気系において、エアクリーナ19から吸気の下流側に伸びる吸気管20にはメインスロットルバルブ21とサブスロットルバルブ22とが配設されている。メインスロットルバルブ21は、スロットルワイヤー23を介してスロットルグリップ7に接続されており、運転者によるスロットルグリップ7の操作に連動して開閉する。このメインスロットルバルブ21の開度はスロットルポジションセンサ25によって検出される。
本実施形態のエンジンECU30は、駆動輪である後輪3のスリップ状態に応じてエンジンEの出力を調整する、いわゆるトラクション制御(TRC制御)を行う。図4は、本実施形態においてTRC制御機能を実現する制御系統の要部のブロック図であり、一例としてエンジン制御演算部31が、TRC制御の介入条件が成立したことを判定する第1および第2のTRC判定部31a,31bと、これらいずれかのTRC判定部31a,31bによってTRC制御の介入条件が成立したと判定されたとき、点火制御、燃料噴射制御およびスロットル制御の少なくとも1つによってエンジンEの出力を低下させるTRC制御部31cと、を備えている。
本実施形態の自動二輪車1は、公知のアンチロックブレーキシステム(ABS)として機能するブレーキ制御装置を備えている。図3に表われているように、マイコン等の演算装置やメモリ等より構成されたブレーキECU50には、ブレーキレバー8の操作によって発生する前輪ブレーキ液圧を検出する前輪ブレーキ液圧センサ51と、同じくブレーキペダル16の操作による後輪ブレーキ液圧を検出する後輪ブレーキ液圧センサ52と、前輪2の回転速度からその車輪速度(前輪車速Vf)を検出するための前輪車速センサ37と、後輪3の回転速度からその車輪速度(後輪車速Vr)を検出するための後輪車速センサ38と、からの信号が入力される。
図6は、本実施形態におけるブレーキ液圧系統60を表しており、左側には、ブレーキレバー8の操作に応じて前輪ブレーキ74のキャリパ74Bにブレーキ液圧を供給し、これにより前輪2にブレーキ力を付与する前輪側のブレーキ液圧系統を表している。同様に右側には、ブレーキペダル16の操作に応じて後輪ブレーキ76のキャリパ76Bにブレーキ液圧を供給し、これにより前輪3にブレーキ力を付与する後輪側のブレーキ液圧系統を表している。前輪側および後輪側のブレーキ液圧系統の基本的な構成は同じなので、以下、後輪側について説明する。
図7は、本実施形態に係るブレーキ制御装置の要部を説明するブロック図である。一例としてブレーキECU50は、前輪2および後輪3のブレーキ液圧センサ51,52からの信号を入力し、制動時における自動二輪車1の走行状態を表す状態量として例えばブレーキ液圧を検出する走行状態検出部53と、前輪車速センサ37および後輪車速センサ38からの信号を入力し、前輪2および後輪3のそれぞれについて車輪速度(前輪車速Vf、後輪車速Vr)の低下率が所定の閾値以上に大きくなったとき、ABS制御の第1の介入条件が成立したと判定する第1のABS判定部54と、を備えている。
さらに、本実施形態においてエンジンECU30は、前述したTRC、ABS制御の演算に用いる車輪2,3のスリップ率に関する値、例えばクランク角速度ωの上昇率Δω、前輪2および後輪3の車輪速度の差|Vf−Vr|やこれを各車輪速度Vf,Vrで除算した値、或いは各車輪速度の差分ΔVf,ΔVr等々に基づいて、自動二輪車1の走行する路面の状態を推定する機能も有している。以下、前記のようなスリップ率に関する値のいずれかを便宜上、スリップ値Sと呼び、これを用いて路面の状態を推定する手法について簡単に説明する。
図5を参照して前述したように、本実施形態の自動二輪車1においてはCANを介してエンジンECU30とブレーキECU50とが信号の授受可能に接続されているとともに、これらのECUとの間で信号の授受可能に、フロントフォーク4およびクッションユニット18の減衰力を制御するためのサスペンションECU90も接続されている。減衰力の制御は、以下に説明するように、TRC、ABS制御の介入に対応して走行中の自動二輪車1の姿勢を動的に変化させるものであり、以下、ADC(Active Damping Control)制御と呼ぶ。
以下にADC制御の具体的な手順を、図11のフローチャート図を参照しながら説明する。まず、スタート後のステップSA1において、第1のADC制御の実行中であることを示すADCフラグF1の値を読み込み、F1=1で第1ADC制御中であれば(NO)後述のステップSA6に進む一方、F1=0で第1ADC制御中でなければ(YES)ステップSA2に進む。ステップSA2では同様に第2のADC制御の実行中であることを示すADCフラグF2の値を読み込み、F2=1で第2ADC制御中であれば(NO)後述のステップSA11に進む一方、F2=0で第2ADC制御中でなければ(YES)ステップSA3に進む。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。この第2の実施形態では、自動二輪車1の制動時に、まず前記の実施形態1と同じくフロントフォーク4の減衰力を低下させ、フロントフォーク4が概ね縮み切った頃に今度は減衰力を増大させることで、前輪2の接地荷重が増大した状態を保つようにしている。それ以外の構成は第1実施形態と共通なので、共通の構成については同一符号を付してその説明は省略する。
次に本発明の第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態では、自動二輪車1の加速時または制動時にADC制御によって、クッションユニット18やフロントフォーク4の減衰力を縮み側、伸び側の双方で個別に変更するようにしている。それ以外の構成は第1実施形態と共通なので、共通の構成については同一符号を付してその説明は省略する。
次に本発明の第4の実施形態について説明する。この第4の実施形態は、前記した第1〜第3の実施形態のようにTRC、ABS制御と連係してADC制御を実行するのではなく、TRC、ABS制御とは直接は関連のない所定のスリップ抑制条件が満たされたときに、ADC制御を行うようにしたものである。この点を除いて第4の実施形態も前記第1実施形態と共通なので、共通する構成については同一符号を付してその説明は省略する。
以上、本発明の実施の形態について種々、説明したが、本発明は前記第1〜第4の各実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、変更、修正が可能である。例えば、実施形態1〜3では、ADC制御におけるフロントフォーク4やクッションユニット18の減衰力の調整量を、一例として自動二輪車1の車速やバンク角β、および路面状態の推定結果に応じて変更するようにしているが、さらに、例えばモード切替スイッチ59の操作状況に応じて減衰力の調整量を変更するようにしてもよい。また、自動二輪車1の走行状態や路面の状態、モード切替スイッチ59の操作状況等に応じて、ADC制御を開始するスリップ抑制条件を変更するようにしてもよい。
2 前輪(車輪)
3 後輪(車輪:駆動輪)
4 フロントフォーク(前輪側の緩衝装置:姿勢変化手段)
18 クッションユニット(後輪側の緩衝装置:姿勢変化手段)
30 エンジンECU(コントロールユニット)
31 エンジン制御演算部
31a 第1のTRC判定部(スリップ制御手段)
31b 第2のTRC判定部(スリップ制御手段)
31c TRC制御部(スリップ制御手段)
50 ブレーキECU(スリップ制御手段を構成するコントロールユニット)
53 走行状態検出部(スリップ制御手段)
54 第1のABS判定部(スリップ制御手段)
55 第2のABS判定部(スリップ制御手段)
56 ABS制御部(スリップ制御手段)
90 サスペンションECU(荷重分布制御手段を構成するコントロールユニット)
91 第1のADC判定部(スリップ抑制条件判定手段)
92 第2のADC判定部(スリップ抑制条件判定手段)
93 ADC制御部(荷重分布制御手段)
100 メインECU(スリップ抑制条件判定手段、荷重分布制御手段を構成するコントロールユニット)
Claims (10)
- 前後の車輪を有する鞍乗り型の乗り物の制御装置であって、
前記乗り物の走行中に前後の車輪の接地荷重の分布を変更可能な荷重分布変更手段と、
前記乗り物の走行中に、前記前後の車輪のうちいずれか一方のスリップを抑制するための抑制条件が満たされたことを判定するスリップ抑制条件判定手段と、
前記スリップ抑制条件判定手段によって抑制条件の満たされたことが判定された場合、この抑制条件が満たされていない場合に比べて前記一方の車輪の接地荷重が増大するように、前記荷重分布変更手段を制御する荷重分布制御手段と、
を備えることを特徴とする鞍乗り型乗り物の制御装置。 - 前記荷重分布変更手段は、前記乗り物の走行中にその姿勢をピッチング軸の周りに変化させる姿勢変化手段であり、
前記荷重分布制御手段は、前記一方の車輪の接地荷重が増大する向きに前記乗り物の姿勢が変化するように、前記姿勢変化手段を制御するものである、請求項1に記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。 - 前記乗り物には前記前後の車輪それぞれに緩衝装置が設けられ、
前記姿勢変化手段は、前記乗り物の姿勢が変化するように前記緩衝装置の特性を変化させるものである、請求項2に記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。 - 前記スリップ抑制条件判定手段は、前記乗り物の加速時または制動時における前記一方の車輪のスリップ状態に基づいて、前記抑制条件が満たされたことを判定し、
前記荷重分布制御手段は、前記抑制条件の満たされたことが判定された場合、この抑制条件が満たされていない場合に比べて、前記一方の車輪の緩衝装置が縮退しやすくなるようにその特性を変化させるか、他方の車輪の緩衝装置が縮退しにくくなるようにその特性を変化させるか、の少なくとも一方の制御を行う、請求項3に記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。 - 前記荷重分布制御手段は、少なくとも駆動輪の緩衝装置の特性を変化させる、請求項3または4のいずれかに記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。
- 前記荷重分布制御手段は、前記緩衝装置の特性の変化のさせ方を前記乗り物の走行状態に応じて変更する、請求項3〜5のいずれか1つに記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。
- 前記乗り物の加速時若しくは制動時に車輪に付与する回転方向の力を調整して、当該車輪のスリップを抑制するスリップ制御手段をさらに備え、
前記スリップ抑制条件判定手段は、前記スリップ制御手段による制御が行われることに対応して、前記抑制条件が満たされたことを判定する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。 - 前記スリップ抑制条件判定手段は、前記乗り物が予め定めた走行状態にある場合に、前記抑制条件が満たされたことを判定する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。
- 前記荷重分布制御手段およびスリップ制御手段が別々のコントロールユニットによって構成されている、請求項7に記載の鞍乗り型乗り物の制御装置。
- 走行中に前後の車輪の接地荷重の分布を変更可能な荷重分布変更手段を有する鞍乗り型の乗り物の制御方法であって、
前記乗り物の走行中に、前記前後の車輪のうちいずれか一方のスリップを抑制するための抑制条件が満たされたことを判定した場合に、この抑制条件が満たされていない場合に比べて前記一方の車輪の接地荷重が増大するように、前記荷重分布変更手段を制御することを特徴とする鞍乗り型乗り物の制御方法。
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