JP2018114832A - 鞍乗型車両のブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】後輪ブレーキ用操作子であるブレーキペダル21の操作に応じた油圧を検出する第1検出部として機能する圧力センサ157と、前輪側マスターシリンダ152と前輪ブレーキ12の第2ピストン部15Bとを接続する流路として機能する管路170と、管路170を介して第2ピストン部15Bに作用する油圧を検出する第2検出部として機能する制御ユニット200とを備える。さらに、制御ユニット200は、検出した油圧の差圧を、車速に応じた目標値に制御する。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は、連動ブレーキのブレーキフィーリングを向上可能にすることを目的とする。
また、上記構成において、前記制御部(200)は、前記目標値として、前記後輪ブレーキ用操作子(21)が操作された当初の車速に応じた値を設定してもよい。
また、前記制御部は、前記車速が高いほど前記目標値を小さくするので、車速が高いほど効率良く制動可能なブレーキ制御となり、車速が低いほど車体のピッチングの抑制に有利なブレーキ制御となる。
また、前記制御部は、前記目標値を、前記後輪ブレーキ用操作子が操作されてからの経過時間に応じて可変するので、車速及び時間に応じて連動ブレーキの制御を可変でき、より精密に制動させることができる。これにより、ブレーキフィーリングを更に向上させ易くなる。
また、前記第2検出部は、前記第1検出部が検出した油圧と、前記開度調整弁の開度とに基づいて、前記流路を介して前記前輪ブレーキに作用する油圧を特定するので、前輪ブレーキに作用する油圧を検出する圧力センサが不要であり、部品点数の削減に有利となる。
図1は本発明の実施形態に係る自動二輪車のブレーキシステムの液圧回路100を示す図である。
このブレーキシステム10は、大型ツアラーなどに分類される大型の自動二輪車に搭載され、本発明のブレーキ制御装置として機能する。このブレーキシステム10は、液圧回路(油圧回路とも称する)100と、液圧回路100を制御する制御部として機能する制御ユニット200(後述する図2)とを備える。
液圧回路100は、前輪ブレーキ用操作子であるブレーキレバー11の操作によって前輪ブレーキ12を作動させる第1液圧回路111と、後輪ブレーキ用操作子であるブレーキペダル21の操作によって後輪ブレーキ22及び前輪ブレーキ12を作動させる第2液圧回路151とによって構成される。
前輪用キャリパ15は、第1液圧回路111からの油圧(ブレーキ液の液圧に相当)によって摩擦材を押し付ける第1ピストン部15Aと、第2液圧回路151からの油圧によって摩擦材を押し付ける第2ピストン部15Bとを備える。
前輪側込め弁119は、管路120を介して前輪用キャリパ15のピストン部15Aと接続される。これによって、前輪側マスターシリンダ112によって発生した油圧は、前輪側切替弁115及び前輪側込め弁119介して前輪用キャリパ15のピストン部15Aに作用し、前輪ブレーキ12を作動させる。
後輪側込め弁159は、管路160を介して後輪用キャリパ25のピストン部25Aと接続される。これによって、後輪側マスターシリンダ152によって発生した油圧は、後輪側高圧吸入弁155及び後輪側込め弁159を介して後輪用キャリパ25のピストン部25Aに作用し、後輪ブレーキ22を作動させる。
ここで、後輪側込め弁159は、全閉、全開、及び全閉と全開との間の中間開度に制御可能なバルブであり、ピストン部25Aに至る管路160の開度を多段階で変化させる開度調整弁として機能する。
この管路170の途中には、圧力センサ157が設けられる。前輪側連結弁171は、全閉、全開、及び全閉と全開との間の中間開度に制御可能なバルブであり、第2ピストン部15Bに至る管路170の開度を多段階で変化させる開度調整弁として機能する。
なお、管路170と後輪側リザーバ165との間には、管路168が設けられ、この管路168には前連動輪弛め弁169が設けられる。これによって、管路170内の加圧されたブレーキ液の一部を、前連動輪弛め弁169を介して後輪側リザーバ165側へ逃がすことができる。
制御ユニット200には、ブレーキレバー11の作動を検出するブレーキレバースイッチ201と、圧力センサ117、127、157、167と、前輪回転速度を検出する前輪速度センサ202とが接続される。さらに、制御ユニット200には、ブレーキペダル21の作動を検出するブレーキペダルスイッチ203と、後輪回転速度を検出する後輪速度センサ204と、車速(自動二輪車の走行速度)を検出する車速センサ205とが接続される。
ブレーキレバースイッチ201はブレーキレバー11の作動を示す操作信号を制御ユニット200に出力する。圧力センサ117、127、157及び167は、各管路114、120、154、160内の各圧力を示す圧力信号を、それぞれ制御ユニット200に出力する。
このブレーキシステム10では、連動ブレーキ制御として、後輪へのブレーキ操作が行われた場合、前輪用キャリパ15の第2ピストン部15Bに供給する油圧を定める所定の目標値を、車速に応じた目標値DTに設定する。これにより、連動ブレーキの際に、車速に合わせた制動力で前輪ブレーキ12の第2ピストン部15Bを作動可能になる。
連動ブレーキ制御として、制御ユニット200は、第1液圧回路111に対するブレーキ制御と、第2液圧回路151に対するブレーキ制御とを行う。以下、説明の便宜上、第1液圧回路111に対するブレーキ制御を「第1ブレーキ制御」と表記し、第2液圧回路151に対するブレーキ制御を「第2ブレーキ制御」と表記する。
具体的には、制御ユニット200は、前輪側切替弁115を閉鎖し、前輪側高圧吸入弁116を開放する一方、前輪側込め弁119の開放状態を維持し、モータ130により前輪側液圧ポンプ122を作動する。前輪側液圧ポンプ122の作動により、前輪側リザーブタンク113からのブレーキ液が、管路114、前輪側高圧吸入弁116及び管路123を通って、前輪側液圧ポンプ122の吸込ポートに吸い込まれる。そして、ブレーキ液は前輪側液圧ポンプ122の吐出ポートから吐き出されて、管路118内の油圧を上昇させる。管路118内の油圧の上昇により、前輪側込め弁119、管路120を介して、前輪用キャリパ15の第1ピストン部15Aが作動し、前輪が制動される。
図3は第2ブレーキ制御のフローチャートである。
制御ユニット200は、ブレーキペダル21の操作に応じた油圧の上昇を検出すると、より具体的には、圧力センサ157によって検出される管路154内の油圧P1の上昇を検出すると、ブレーキペダル21が操作されたと判定し、車速センサ205により、その時点の車速VCを取得する(ステップS1)。これにより、制御ユニット200は、後輪ブレーキ用操作子であるブレーキペダル21が操作された当初(例えば操作開始時点(後述の図5に示す時間t0のタイミング))の車速VCを取得する。
この目標値DTの設定方法は、例えば、車速VCと油圧P1と目標値DTとを対応づけたテーブルデータ、或いは、車速VCと油圧P1とを変数として目標値DTを算出する算出式のデータなどに基づいて設定する方法を適用すればよい。
ここで、油圧P1は、圧力センサ157によって検出される管路154内の油圧であり、直接取得することが可能である。
そこで、本実施形態では、制御ユニット200が、圧力センサ157によって検出された油圧P1と、前連動輪込め弁171の開度とに基づいて油圧P2を推定する処理を行う。そして、油圧P2の推定値を取得すると、制御ユニット200は、油圧P1と油圧P2との差分を算出することにより、差圧PXを取得する。この差圧PX(P1−P2に相当)を取得する処理は、ブレーキペダル21が操作される間、継続して実施される。これにより、制御ユニット200は、ブレーキペダル21操作中の差圧PXをリアルタイムに取得する。
この場合、目標値DTを小さくするほど、差圧PXが小さくなるので、前輪ブレーキ12の第2ピストン部15Bに作用するブレーキ力が、後輪ブレーキ22のピストン部25Aに作用するブレーキ力に近づく。逆に、目標値DTを大きくするほど、差圧PXが大きくなるので、前輪ブレーキ12の第2ピストン部15Bに作用するブレーキ力が、後輪ブレーキ22のピストン部25Aに作用するブレーキ力に対し、相対的に小さくなる。
図4の例では、車速VCを、低速、中速及び高速の3つの速度帯域に分類している。そして、それぞれの速度帯域に対応づけた目標値DTに設定することで、前輪ブレーキ12の第2ピストン部15Bに作用するブレーキ力を、車速VCが高いほど大きくし、車速VCが低いほど小さくしている。
一方、低車速では、後輪ブレーキ22に対する前輪ブレーキ12へのブレーキ力配分比率が小さくなり、低速時に前輪が急減速した際に車体がピッチングする動き(いわゆるピッチングモーション)を抑制可能なブレーキ制御となる。これらにより、車速に合わせて適切なブレーキ制御を行うことが可能になる。
なお、差圧PXが目標値DTになるまでは、前連動輪込め弁171は閉状態に維持される。このため、ブレーキペダル21の操作に応じて発生する油圧P1が少なくとも目標値DTに達するまでは、第2ピストン部15Bに作用する油圧P2は上昇しない。
本構成では、ブレーキペダル21が操作された当初(操作開始時点)の車速VCに基づいて目標値DTを設定するので、図5(B)、図5(C)及び図5(D)に示すように、目標値DTを設定した後、目標値DTは一定の値に保持される。これにより、ブレーキ作動中に目標値DTの変化が抑制され、安定したブレーキフィーリングを得ることができる。
中速時目標値KCは、低速時目標値KBよりも小さく、零よりも大きい値であり、差圧PXを、油圧P2を油圧P1よりも小さい所定値にする値である。これにより、図5(A)に示すように、低速の場合のブレーキ力(FR CBS出力)は、ブレーキペダル21の操作に応じた油圧P1よりも小さい油圧から得たブレーキ力となる(図5(A)中、P2<P1で示す状態)。
なお、上記目標値KB、KCは自動二輪車の要求仕様に応じて適宜に設定すればよい。
なお、目標値DTはブレーキペダル21の操作終了時点(時間t1)にリセットされ、次にブレーキペダル21が操作された場合に新たに設定される。
これにより、ブレーキペダル21の操作時に、車速VCに合わせた制動力で前輪を精密に制動できる。従って、前後ブレーキ12、22(連動ブレーキ)のブレーキフィーリングが向上する。
また、管路170の開度を調整する開度調整弁として機能する前連動輪込め弁171を有し、制御ユニット200は、油圧P1、P2の差圧PXが目標値DTとなるように前連動輪込め弁171の開度を制御するので、簡易な構成でブレーキフィーリングが向上する。
なお、部品点数の増大が可能な場合には、油圧P2を検出する圧力センサを設けてもよい。
例えば、上述した実施形態では、後輪ブレーキ用操作子がブレーキペダル21の場合を説明したが、ブレーキペダル21に限定されず、公知の自動二輪車が有する後輪ブレーキ用操作子を広く適用可能である。
また、上述した実施形態では、車速VCが高いほど目標値DTを小さくする場合を説明したが、これに限定されない。要は、車速VCに応じた目標値DTを使用する範囲で、目標値DTを適宜に変更してもよい。
また、上述した実施形態では、目標値DTは一定としているが、後輪用ブレーキ操作子の操作に応じた油圧P1に応じて可変としてもよい。
また、上述した実施形態では、圧力センサ157を用いてブレーキペダル21の操作に応じた油圧を検出する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、ブレーキペダル21のストロークを検出することによって、ブレーキペダル21の操作に応じた油圧を検出してもよい。
また、上述した実施形態では、大型の自動二輪車のブレーキシステム(ブレーキ制御装置)10に本発明を適応する場合を説明したが、これに限定されず、例えば鞍乗型車両などの前後輪を有する車両のブレーキシステム(ブレーキ制御装置)に本発明を適用してもよい。鞍乗型車両は、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車(原動機付き自転車も含む)に限定されず、自転車などの他の二輪車、及びATV(不整地走行車両)などの三輪車両や四輪車両を含む車両である。また、車両はエンジン(内燃機関)で駆動するタイプに限定されず、モータで駆動する電動タイプでもよい。
11 ブレーキレバー(前輪ブレーキ用操作子)
12 前輪ブレーキ
15 前輪用キャリパ
15A 第1ピストン部
15B 第2ピストン部
21 ブレーキペダル(後輪ブレーキ用操作子)
22 後輪ブレーキ
25 後輪用キャリパ
25A ピストン部
100 液圧回路
111 第1液圧回路
151 第2液圧回路
152 後輪側マスターシリンダ
157 圧力センサ(第1検出部)
170 管路(流路)
171 前連動輪込め弁(開度調整弁)
200 制御ユニット(第2検出部)
P1、P2 油圧
PX 差圧
VC 車速
DT、 目標値
KB、DT1、DT2 低速時目標値
KC 中速時目標値
t 経過時間
Claims (5)
- 後輪ブレーキ(22)を作動させる後輪ブレーキ用操作子(21)と、前記後輪ブレーキ用操作子(21)の操作に応じて油圧を発生するマスターシリンダ(152)と、前記後輪ブレーキ用操作子(21)の操作に応じた油圧を検出する第1検出部(157)と、前輪ブレーキ(12)と、を備える鞍乗型車両のブレーキ制御装置において、
前記マスターシリンダ(152)と前記前輪ブレーキ(12)とをつなぐ流路(170)と、
前記流路(170)を介して前記前輪ブレーキ(12)に作用する油圧を検出する第2検出部(200)と、
前記第1及び第2検出部(157、200)が検出した前記油圧の差を、前記鞍乗型車両の車速に応じた目標値に制御する制御部(200)と、を備えることを特徴とする鞍乗型車両のブレーキ制御装置。 - 前記制御部(200)は、前記車速が高いほど前記目標値を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両のブレーキ制御装置。
- 前記制御部(200)は、前記目標値として、前記後輪ブレーキ用操作子(21)が操作された当初の車速に応じた値を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の鞍乗型車両のブレーキ制御装置。
- 前記流路(170)の開度を調整する開度調整弁(171)を有し、
前記制御部(200)は、前記油圧の差が前記目標値となるように前記開度調整弁(171)の開度を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の鞍乗型車両のブレーキ制御装置。 - 前記第2検出部(200)は、前記第1検出部(157)が検出した油圧と、前記開度調整弁(171)の開度とに基づいて、前記流路(170)を介して前記前輪ブレーキ(12)に作用する油圧を特定することを特徴とする請求項4に記載の鞍乗型車両のブレーキ制御装置。
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