JP2022006748A - 制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、リーン車両における運転の自由度と安全性を両立することができる制御装置及び制御方法を得るものである。
【解決手段】本発明に係る制御装置(60)及び制御方法では、制御装置(60)の制御部が、リーン車両(100)の後輪(4)の制動力又は駆動力を増減させて後輪(4)のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって後輪(4)のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能であり、リーン車両(100)をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、スライド要求がない場合よりもスリップ度目標を高くした状態でアンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る制御装置(60)及び制御方法では、制御装置(60)の制御部が、リーン車両(100)の後輪(4)の制動力又は駆動力を増減させて後輪(4)のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって後輪(4)のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能であり、リーン車両(100)をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、スライド要求がない場合よりもスリップ度目標を高くした状態でアンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。
【選択図】図1
Description
この開示は、リーン車両における運転の自由度と安全性を両立することができる制御装置及び制御方法に関する。
従来、リーン車両(つまり、旋回時に旋回方向に傾斜した状態で走行する車両)の挙動に関する制御として、リーン車両の車輪の制動力又は駆動力を増減させて当該車輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって当該車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能な制御装置がある。例えば、特許文献1には、車輪の制動力を増減させることによって行われるアンチロックブレーキ動作に関する技術が開示されている。
ところで、リーン車両の走行方法として、リーン車両をスライドさせる(つまり、車体を横滑りさせる)スライド走行がある。スライド走行では、後輪を横滑りさせる必要があるので、後輪のタイヤの横グリップ力がある程度小さいことが求められる。横グリップ力は、タイヤのグリップ力(つまり、タイヤと路面との間に生じる摩擦力)のうちタイヤの進行方向に垂直な成分であり、車輪のスリップ度が高くなるにつれて減少する。ここで、アンチロックブレーキ動作が実行されると、スリップ度がスリップ度目標に制御される結果として、後輪のタイヤの横グリップ力が小さくなりにくくなる。それにより、安全性が向上する一方で、スライド走行をライダーの意図通りに行うことが困難となり、運転の自由度が低下するおそれがある。
本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、リーン車両における運転の自由度と安全性を両立することができる制御装置及び制御方法を得るものである。
本発明に係る制御装置は、リーン車両の挙動を制御する制御装置であって、前記リーン車両の後輪の制動力又は駆動力を増減させて前記後輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって前記後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能な制御部を備え、前記制御部は、前記リーン車両をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、前記スライド要求がない場合よりも前記スリップ度目標を高くした状態で前記アンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。
本発明に係る制御方法は、リーン車両の挙動の制御方法であって、制御装置の制御部が、前記リーン車両の後輪の制動力又は駆動力を増減させて前記後輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって前記後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能であり、前記リーン車両をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、前記スライド要求がない場合よりも前記スリップ度目標を高くした状態で前記アンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。
本発明に係る制御装置及び制御方法では、制御装置の制御部が、リーン車両の後輪の制動力又は駆動力を増減させて後輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能であり、リーン車両をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、スライド要求がない場合よりもスリップ度目標を高くした状態でアンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。それにより、スライド走行中に、後輪のタイヤの横グリップ力がアンチロックブレーキ動作によって過度に大きくなることを抑制することができるので、スライド走行をライダーの意図通りに行わせることができる。ゆえに、リーン車両における運転の自由度と安全性を両立することができる。
以下に、本発明に係る制御装置について、図面を用いて説明する。
なお、以下では、二輪のモータサイクルに用いられる制御装置について説明しているが(図1中のリーン車両100を参照)、本発明に係る制御装置の制御対象となる車両は、旋回時に旋回方向に傾斜した状態で走行するリーン車両であればよく、例えば、三輪のモータサイクル等であってもよい。
また、以下では、前輪制動機構及び後輪制動機構が、それぞれ1つずつである場合を説明しているが(図2中の前輪制動機構12及び後輪制動機構14を参照)、前輪制動機構及び後輪制動機構の少なくとも一方が複数であってもよい。
また、以下では、リーン車両の車輪を駆動するための動力を出力可能な駆動源としてエンジン(図1中のエンジン70を参照)が搭載されている場合を説明しているが、リーン車両の駆動源としてエンジン以外の他の駆動源(例えば、電気モータ)が搭載されていてもよく、複数の駆動源が搭載されていてもよい。
また、以下では、後輪の制動力を増減させることによって後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作が実行される場合を説明しているが、後述するように、後輪の駆動力を増減させることによって後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作が実行されてもよく、後輪の制動力の増減、及び、後輪の駆動力の増減の双方を行うことによって後輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作が実行されてもよい。
また、以下で説明する構成及び動作等は一例であり、本発明に係る制御装置及び制御方法は、そのような構成及び動作等である場合に限定されない。
また、以下では、同一の又は類似する説明を適宜簡略化又は省略している。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分については、符号を付すことを省略しているか、又は同一の符号を付している。また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
<リーン車両の構成>
図1~図4を参照して、本発明の実施形態に係るリーン車両100の構成について説明する。
図1~図4を参照して、本発明の実施形態に係るリーン車両100の構成について説明する。
図1は、リーン車両100の概略構成を示す模式図である。図2は、ブレーキシステム10の概略構成を示す模式図である。図3は、リーン車両100のスライド角を説明するための図である。図4は、制御装置60の機能構成の一例を示すブロック図である。
リーン車両100は、本発明に係るリーン車両の一例に相当する二輪のモータサイクルである。リーン車両100は、図1に示されるように、胴体1と、胴体1に旋回自在に保持されているハンドル2と、胴体1にハンドル2と共に旋回自在に保持されている前輪3と、胴体1に回動自在に保持されている後輪4と、ブレーキシステム10と、前輪車輪速センサ41と、後輪車輪速センサ42と、慣性計測装置(IMU)43と、ブレーキシステム10に設けられる液圧制御ユニット50と、液圧制御ユニット50に設けられる制御装置(ECU)60と、エンジン70とを備える。
ブレーキシステム10は、図1及び図2に示されるように、第1ブレーキ操作部11と、少なくとも第1ブレーキ操作部11に連動して前輪3を制動する前輪制動機構12と、第2ブレーキ操作部13と、少なくとも第2ブレーキ操作部13に連動して後輪4を制動する後輪制動機構14とを備える。また、ブレーキシステム10は、液圧制御ユニット50を備え、前輪制動機構12の一部及び後輪制動機構14の一部は、当該液圧制御ユニット50に含まれる。液圧制御ユニット50は、前輪制動機構12によって前輪3に生じる制動力、及び、後輪制動機構14によって後輪4に生じる制動力を制御する機能を担うユニットである。
第1ブレーキ操作部11は、ハンドル2に設けられており、ライダーの手によって操作される。第1ブレーキ操作部11は、例えば、ブレーキレバーである。第2ブレーキ操作部13は、胴体1の下部に設けられており、ライダーの足によって操作される。第2ブレーキ操作部13は、例えば、ブレーキペダルである。ただし、スクーター等のブレーキ操作部のように、第1ブレーキ操作部11及び第2ブレーキ操作部13の双方がライダーの手によって操作されるブレーキレバーであってもよい。
前輪制動機構12及び後輪制動機構14のそれぞれは、ピストン(図示省略)を内蔵しているマスタシリンダ21と、マスタシリンダ21に付設されているリザーバ22と、胴体1に保持され、ブレーキパッド(図示省略)を有しているブレーキキャリパ23と、ブレーキキャリパ23に設けられているホイールシリンダ24と、マスタシリンダ21のブレーキ液をホイールシリンダ24に流通させる主流路25と、ホイールシリンダ24のブレーキ液を逃がす副流路26とを備える。
主流路25には、込め弁(EV)31が設けられている。副流路26は、主流路25のうちの、込め弁31に対するホイールシリンダ24側とマスタシリンダ21側との間をバイパスする。副流路26には、上流側から順に、弛め弁(AV)32と、アキュムレータ33と、ポンプ34とが設けられている。
込め弁31は、例えば、非通電状態で開き、通電状態で閉じる電磁弁である。弛め弁32は、例えば、非通電状態で閉じ、通電状態で開く電磁弁である。
液圧制御ユニット50は、込め弁31、弛め弁32、アキュムレータ33及びポンプ34を含むブレーキ液圧を制御するためのコンポーネントと、それらのコンポーネントが設けられ、主流路25及び副流路26を構成するための流路が内部に形成されている基体51と、制御装置60とを含む。
なお、基体51は、1つの部材によって形成されていてもよく、複数の部材によって形成されていてもよい。また、基体51が複数の部材によって形成されている場合、各コンポーネントは、異なる部材に分かれて設けられていてもよい。
液圧制御ユニット50の上記のコンポーネントの動作は、制御装置60によって制御される。それにより、前輪制動機構12によって前輪3に生じる制動力、及び、後輪制動機構14によって後輪4に生じる制動力が制御される。
通常時(つまり、ライダーによるブレーキ操作に応じた制動力を車輪に生じさせる時)には、制御装置60によって、込め弁31が開放され、弛め弁32が閉鎖される。その状態で、第1ブレーキ操作部11が操作されると、前輪制動機構12において、マスタシリンダ21のピストン(図示省略)が押し込まれてホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧が増加し、ブレーキキャリパ23のブレーキパッド(図示省略)が前輪3のロータ3aに押し付けられて、前輪3に制動力が生じる。また、第2ブレーキ操作部13が操作されると、後輪制動機構14において、マスタシリンダ21のピストン(図示省略)が押し込まれてホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧が増加し、ブレーキキャリパ23のブレーキパッド(図示省略)が後輪4のロータ4aに押し付けられて、後輪4に制動力が生じる。
エンジン70は、リーン車両100の駆動源の一例に相当し、駆動輪(具体的には、後輪4)を駆動するための動力を出力可能である。例えば、エンジン70には、内部に燃焼室が形成される1又は複数の気筒と、燃焼室に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁と、点火プラグとが設けられている。燃料噴射弁から燃料が噴射されることにより燃焼室内に空気及び燃料を含む混合気が形成され、当該混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。それにより、気筒内に設けられたピストンが往復運動し、クランクシャフトが回転するようになっている。また、エンジン70の吸気管には、スロットル弁が設けられており、スロットル弁の開度であるスロットル開度に応じて燃焼室への吸気量が変化するようになっている。
前輪車輪速センサ41は、前輪3の車輪速(例えば、前輪3の単位時間当たりの回転数[rpm]又は単位時間当たりの移動距離[km/h]等)を検出する車輪速センサであり、検出結果を出力する。前輪車輪速センサ41が、前輪3の車輪速に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。前輪車輪速センサ41は、前輪3に設けられている。
後輪車輪速センサ42は、後輪4の車輪速(例えば、後輪4の単位時間当たりの回転数[rpm]又は単位時間当たりの移動距離[km/h]等)を検出する車輪速センサであり、検出結果を出力する。後輪車輪速センサ42が、後輪4の車輪速に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。後輪車輪速センサ42は、後輪4に設けられている。
慣性計測装置43は、3軸のジャイロセンサ及び3方向の加速度センサを備えており、リーン車両100の姿勢を検出する。慣性計測装置43は、例えば、胴体1に設けられている。
具体的には、慣性計測装置43は、リーン車両100のスライド角を検出し、検出結果を出力する。慣性計測装置43が、リーン車両100のスライド角に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。スライド角は、図3に示される角度θ1(つまり、リーン車両100の進行方向D1に対する車体(具体的には、胴体1)の傾きを表す角度)に相当する。リーン車両100をスライドさせて旋回させる場合、車体が横滑りすることによって、スライド角(図3中の角度θ1)が増加する。
なお、図3では、進行方向D1と前輪3の向きが一致している例が示されているが、進行方向D1と前輪3の向きは異なり得る。慣性計測装置43は、例えば、慣性計測装置43の各センサの検出結果に基づいてリーン車両100の進行方向D1及びリーン車両100の姿勢を特定することによって、リーン車両100のスライド角を検出し得る。
また、慣性計測装置43は、リーン車両100のリーン角を検出し、検出結果を出力する。慣性計測装置43が、リーン車両100のリーン角に実質的に換算可能な他の物理量を検出するものであってもよい。リーン角は、鉛直上方向に対するリーン車両100の車体(具体的には、胴体1)のロール方向の傾きを表す角度に相当する。
制御装置60は、リーン車両100の挙動を制御する。
例えば、制御装置60の一部又は全ては、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されている。また、例えば、制御装置60の一部又は全ては、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、CPU等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。制御装置60は、例えば、1つであってもよく、また、複数に分かれていてもよい。
制御装置60は、図4に示されるように、例えば、取得部61と、制御部62とを備える。
取得部61は、リーン車両100に搭載されている各装置から情報を取得し、制御部62へ出力する。例えば、取得部61は、前輪車輪速センサ41、後輪車輪速センサ42及び慣性計測装置43から情報を取得する。
制御部62は、リーン車両100の挙動を制御するために、リーン車両100に生じる制動力を制御する。制御部62は、例えば、判定部62aと、制動制御部62bとを含む。
判定部62aは、各種判定を行う。判定部62aによる判定結果は、制動制御部62bにより行われる処理に利用される。特に、判定部62aは、ライダーのスライド要求の有無を判定する。スライド要求は、リーン車両100をスライドさせるライダーの要求である。
制動制御部62bは、ブレーキシステム10の液圧制御ユニット50の各コンポーネントの動作を制御することによって、リーン車両100の車輪に生じる制動力を制御する。
上述したように、通常時には、制動制御部62bは、ライダーのブレーキ操作に応じた制動力が車輪に生じるように、液圧制御ユニット50の各コンポーネントの動作を制御する。
ここで、制動制御部62bは、車輪の制動力を増減させて当該車輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって当該車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行する。
スリップ度は、車輪が路面に対して滑っている度合いを示す指標であり、スリップ度としては、例えば、車速と車輪速との差を車速で除算して得られるスリップ率が用いられる。制動制御部62bは、例えば、前輪3及び後輪4の車輪速に基づいてリーン車両100の車速(つまり、車体の速度)を特定し、各車輪速と車速との比較結果に基づいて、各車輪のスリップ率を算出する。なお、スリップ度として、スリップ率以外のパラメータ(例えば、スリップ率に実質的に換算可能な他の物理量)が用いられてもよい。
スリップ度目標は、例えば、上限値と下限値とを有する数値範囲である。以下では、スリップ度目標が数値範囲である例を説明するが、スリップ度目標は、数値範囲ではなく、単なる数値であってもよい。
制動制御部62bは、車輪にロック又はロックの可能性が生じた場合に、アンチロックブレーキ動作を開始する。アンチロックブレーキ動作では、車輪の制動力が、ロックを回避し得るような制動力に調整される。なお、制動制御部62bは、アンチロックブレーキ動作の開始前において、車輪の制動力の増加勾配を、ライダーによるブレーキ操作量にのみ依存する場合の増加勾配よりも小さくなるように、変化させてもよい。制動制御部62bは、例えば、込め弁31をデューティー制御、パルス制御、又は、それらの組み合わせ等によって制御しつつ開閉させることで、車輪の制動力の増加勾配を所望の勾配に制御することができる。
制動制御部62bは、具体的には、車輪のスリップ度が上昇して当該車輪のスリップ度目標の上限値(つまり、減圧開始閾値)を超えた場合に、アンチロックブレーキ動作を開始する。アンチロックブレーキ動作が開始されると、制動制御部62bは、まず、車輪の制動力を減少させることによって、当該車輪のスリップ度を減少させる。具体的には、制動制御部62bは、込め弁31が閉鎖され、弛め弁32が開放された状態にし、その状態で、ポンプ34を駆動させることにより、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧を減少させて車輪に生じる制動力を減少させる。
そして、制動制御部62bは、込め弁31及び弛め弁32の双方を閉鎖することにより、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧を保持し車輪に生じる制動力を保持する。その後、制動制御部62bは、車輪のスリップ度が下降して当該車輪のスリップ度目標の下限値(つまり、増圧開始閾値)を下回った場合に、当該車輪の制動力を増加させることによって、当該車輪のスリップ度を増加させる。具体的には、制動制御部62bは、込め弁31を開放し、弛め弁32を閉鎖することにより、ホイールシリンダ24のブレーキ液の液圧を増大させて車輪に生じる制動力を増加させる。
その後、車輪のスリップ度が上昇して当該車輪のスリップ度目標の上限値を再度超えた場合、車輪の制動力を減少させることにより当該車輪のスリップ度を減少させる制御が再度行われる。このように、車輪の制動力を減少させることにより当該車輪のスリップ度を減少させる制御、当該車輪の制動力を保持する制御、及び、当該車輪の制動力を増加させることにより当該車輪のスリップ度を増加させる制御が、繰り返し行われる。なお、制動制御部62bは、上記のように、アンチロックブレーキ動作において、車輪のスリップ度がスリップ度目標の上限値と下限値との間(つまり、減圧開始閾値と増圧開始閾値との間)である場合に、車輪のスリップ度を保持してもよい。
なお、制動制御部62bは、前輪制動機構12及び後輪制動機構14の各々の動作を個別に制御することによって、前輪3に生じる制動力と後輪4に生じる制動力とを個別に制御することができる。
上記のように、制御装置60では、制御部62は、リーン車両100の車輪の制動力又は駆動力を増減させて当該車輪のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって当該車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能である。ここで、制御部62は、リーン車両100をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求の有無に基づいて、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作(具体的には、後輪4の制動力を増減させて後輪4のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって後輪4のロックを抑制する動作)を実行する。それにより、リーン車両100における運転の自由度と安全性を両立することが実現される。このような制御装置60が行う後輪4に対するアンチロックブレーキ動作に関する処理については、後述にて詳細に説明する。
<制御装置の動作>
図5~図7を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置60の動作について説明する。
図5~図7を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置60の動作について説明する。
上述したように、本実施形態では、制御部62は、ライダーのスライド要求の有無に基づいて、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作を実行する。具体的には、制御部62は、ライダーのスライド要求がある場合に、スライド要求がない場合よりも後輪4のスリップ度目標を高くした状態で後輪4に対するアンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。
なお、以下では、スライドコントロールモードが実行されないモードを通常モードと呼ぶ。つまり、通常モードの実行中には、スライドコントロールモードの実行中と比べて、後輪4のスリップ度目標が低い状態で後輪4に対するアンチロックブレーキ動作が実行される。
制御部62は、例えば、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作での後輪4のスリップ度目標の下限値を、通常モードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作での後輪4のスリップ度目標の上限値よりも高くする。ゆえに、スライドコントロールモードの実行中には、通常モードの実行中と比べて、後輪4のスリップ度が高い状態となることが許容される。
なお、後輪4のスリップ度目標を高くする処理は、上記の例(つまり、後輪4のスリップ度目標の変更後の下限値が変更前の上限値よりも高くなるように、後輪4のスリップ度目標を変更する処理)に限定されない。例えば、後輪4のスリップ度目標の変更の前後において後輪4のスリップ度目標の平均値を高くする処理も、後輪4のスリップ度目標を高くする処理に含まれ得る。なお、この場合、後輪4のスリップ度目標の変更後の下限値が変更前の上限値よりも低くなってもよい。
図5は、リーン車両100の車輪のスリップ率λとグリップ力Fとの関係の一例を示す模式図である。図5は、横軸をスリップ率λとし、縦軸をグリップ力Fとして示されている。タイヤのグリップ力F(つまり、タイヤと路面との間に生じる摩擦力)は、縦グリップ力F1と横グリップ力F2に分解される。縦グリップ力F1は、タイヤのグリップ力Fのうちタイヤの進行方向に平行な成分である。横グリップ力F2は、タイヤのグリップ力Fのうちタイヤの進行方向に垂直な成分である。図5に示されるように、一般に、縦グリップ力F1は、スリップ率λが0%から20%程度まで増大する過程で増大し、その後、スリップ率λの増大に伴って減少する。また、一般に、横グリップ力F2は、スリップ率λが高くなるにつれて減少する。スライド走行では、後輪4を横滑りさせる必要があるので、後輪4のタイヤの横グリップ力F2がある程度小さいことが求められる。
図5中のスリップ率λの範囲R1は、通常モードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作での後輪4のスリップ度目標の一例に相当する。一方、図5中のスリップ率λの範囲R2は、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作での後輪4のスリップ度目標の一例に相当する。スライドコントロールモードと対応する範囲R2の下限値は、通常モードと対応する範囲R1の上限値よりも高い。ゆえに、スライドコントロールモードの実行中には、通常モードの実行中と比べて、後輪4のスリップ度が高い状態となることが許容される。
上記のように、本実施形態によれば、ライダーのスライド要求がある場合に、スライドコントロールモードが実行され、後輪4のスリップ度が高い状態となることが許容される。よって、スライド走行中に、後輪4のタイヤの横グリップ力F2がアンチロックブレーキ動作によって過度に大きくなることを抑制することができるので、スライド走行をライダーの意図通りに行わせることができる。したがって、リーン車両100における運転の自由度と安全性を両立することができる。
図6は、制御装置60が行う通常モードとスライドコントロールモードとの切り替えに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6に示される制御フローは、通常モードが実行されている状況で開始される。具体的には、図6に示される制御フローは、制御装置60の制御部62によって行われる。なお、図6に示される制御フローの途中で、他の各種処理が介入して行われてもよい。
図6におけるステップS101は、図6に示される制御フローの開始に対応する。
図6に示される制御フローが開始されると、ステップS102において、判定部62aは、ライダーのスライド要求があるか否かを判定する。ライダーのスライド要求があると判定された場合(ステップS102/YES)、ステップS103に進み、制動制御部62bは、スライドコントロールモードを開始し、後輪4のスリップ度目標を高くする。なお、スライドコントロールモードの実行中における処理の詳細については、図7を参照して後述する。一方、ライダーのスライド要求がないと判定された場合(ステップS102/NO)、ステップS102の処理が繰り返される。
ステップS102の判定処理では、判定部62aは、例えば、スライド要求の有無をライダーの運転操作情報に基づいて判定してもよい。運転操作情報は、ライダーによる運転操作に関する情報であり、運転操作に連動して変化し得る各種パラメータを含む。例えば、運転操作情報は、リーン車両100の減速度、リーン車両100のリーン角、リーン車両100の横加速度、リーン車両100のヨーレート、又は、リーン車両100の車速、若しくは、それらの変化率等を含み得る。
例えば、判定部62aは、リーン車両100の減速度が基準減速度より大きく、かつ、リーン車両100のリーン角が基準リーン角より大きい場合に、ライダーのスライド要求があると判定してもよい。また、例えば、判定部62aは、上記の条件に加えて、リーン車両100の車速が基準速度より高いとの条件が満たされる場合に、ライダーのスライド要求があると判定してもよい。上記の基準減速度、基準リーン角及び基準速度は、ライダーがスライド要求を有しているか否かを適切に判断し得る値に設定される。
なお、運転操作情報に基づくスライド要求の有無の判定は、上記の例に特に限定されない。例えば、上記のように、複数の運転操作情報が用いられてもよく、1つの運転操作情報のみが用いられてもよい。また、スライド要求の有無の判定に用いられる運転操作情報の組み合わせは、上記の例と異なっていてもよい。また、運転操作情報に基づくスライド要求の有無の判定では、上記のようにリーン角が用いられてもよく、その場合におけるリーン角に替えて横加速度又はヨーレートが用いられてもよい。制御装置60は、横加速度を検出可能なセンサ、及び、ヨーレートを検出可能なセンサを利用することによって、横加速度及びヨーレートを取得し得る。
また、ステップS102の判定処理では、判定部62aは、例えば、スライド要求の有無をライダーによる設定情報に基づいて判定してもよい。設定情報は、リーン車両100に設けられる入力装置(例えば、ボタン、タッチパネル又は音声認識装置等)を用いたライダーによる設定操作に関する情報である。
例えば、リーン車両100に、通常モードとスライドコントロールモードの中から実行されるモードを選択して設定するための入力装置が設けられている場合、ライダーによる当該入力装置の操作を示す情報が設定情報として用いられ得る。この場合、判定部62aは、設定情報がスライドコントロールモードを選択することを示す情報である場合に、ライダーのスライド要求があると判定してもよい。
ステップS102でYESと判定された場合、ステップS103の次に、ステップS104において、判定部62aは、スライドコントロールモードの終了条件が満たされたか否かを判定する。スライドコントロールモードの終了条件が満たされたと判定された場合(ステップS104/YES)、ステップS105に進み、制動制御部62bは、スライドコントロールモードを終了し、後輪4のスリップ度目標を元に戻す。そして、ステップS102に戻る。一方、スライドコントロールモードの終了条件が満たされていないと判定された場合(ステップS104/NO)、ステップS104の処理が繰り返される。
ステップS104の判定処理の終了条件としては、例えば、ライダーのスライド要求がなくなったとの条件が用いられ得る。例えば、判定部62aは、リーン車両100の減速度が基準減速度を下回った場合、又は、リーン車両100の車速が基準速度を下回った場合等に、スライド要求がなくなったと判定し、スライドコントロールモードの終了条件が満たされたと判定してもよい。
以下、図7を参照して、スライドコントロールモードの実行中における処理の詳細について説明する。
図7は、リーン車両100の走行中における各種状態量の推移を示す模式図である。図7は、横軸を時間軸とし、縦軸を各種状態量の値として示されている。図7では、各種状態量として、スライドコントロールモードフラグL1、スリップ度目標の上限値L2(つまり、減圧開始閾値)、スリップ度目標の下限値L3(つまり、増圧開始閾値)、後輪4のスリップ度L4、スライド角L5、及び、後輪4の制動力L6が示されている。スライドコントロールモードフラグL1は、通常モードとスライドコントロールモードのいずれが実行されているかを示すフラグであり、スライドコントロールモードフラグL1が0の場合に通常モードが実行され、スライドコントロールモードフラグL1が1の場合にスライドコントロールモードが実行される。
図7に示される例では、時点T1より前において、リーン車両100は直進走行している。また、スライドコントロールモードフラグL1が0となっており、通常モードが実行されている(つまり、スライドコントロールモードは実行されていない)。そして、時点T1において、ライダーのスライド要求があると判定され、スライドコントロールモードフラグL1が1に切り替えられ、スライドコントロールモードが開始される。ゆえに、時点T1以降において、後輪4のスリップ度目標(つまり、上限値L2と下限値L3の間の範囲)が、時点T1より前と比べて高くなる。具体的には、時点T1以降において、後輪4のスリップ度目標の下限値L3が、時点T1より前における後輪4のスリップ度目標の上限値L2と比べて高くなっている。
ここで、時点T1以降(つまり、スライドコントロールモードの実行時)において、後輪4のスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との差は、時点T1より前(つまり、スライドコントロールモードの非実行時)と比べて大きくなっている。後述するように、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の実行中には、後輪4の制動力L6の増減が繰り返し行われる。アンチロックブレーキ動作において後輪4の制動力L6の増減が繰り返される頻度は、後輪4のスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との差が大きいほど小さくなる。ゆえに、制御部62は、上記のように、スライドコントロールモードの実行時と非実行時との間で、後輪4のスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との差を異ならせることによって、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において後輪4の制動力L6の増減が繰り返される頻度を適正化することができる。
なお、スライドコントロールモードの実行時と非実行時との間での、後輪4のスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との差の大小関係は、図7に示される例に限定されない。例えば、制御部62は、スライドコントロールモードの実行時において、後輪4のスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との差を、スライドコントロールモードの非実行時よりも小さくしてもよく、スライドコントロールモードの非実行時と同一にしてもよい。
図7に示される例では、時点T1以降において、ライダーは、比較的強めにブレーキ操作を行いつつ、リーン車両100をスライドさせて旋回させている。ゆえに、時点T2以降において、後輪4のスリップ度L4、スライド角L5、及び、後輪4の制動力L6が上昇している。
後述するように、時点T1の後の時点T3において、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作が開始される。ここで、制御部62は、スライドコントロールモードの実行中に、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の開始前において、後輪4の制動力L6の増加勾配をリーン車両100の挙動情報に応じて変化させてもよい。挙動情報は、リーン車両100の挙動に関する情報であり、スライド走行するリーン車両100の挙動に影響を与え得る各種パラメータを含む。例えば、挙動情報は、スライド角L5、後輪4のスリップ度L4、リーン車両100のリーン角、リーン車両100の横加速度、リーン車両100のヨーレート、リーン車両100のピッチ角、又は、リーン車両100の減速度、若しくは、それらの変化率等を含み得る。
例えば、図7に示される例では、時点T1から時点T3の間において、制御部62は、後輪4の制動力L6の増加勾配を、後輪4のスリップ度L4及びスライド角L5の少なくとも1つに応じて変化させている。具体的には、制御部62は、後輪4の制動力L6の増加勾配を、ライダーによるブレーキ操作量にのみ依存する場合の増加勾配よりも小さくなるように、後輪4のスリップ度L4及びスライド角L5の少なくとも1つに応じて変化させる。制御部62は、例えば、後輪制動機構14の込め弁31をデューティー制御、パルス制御、又は、それらの組み合わせ等によって制御しつつ開閉させることで、後輪4の制動力L6の増加勾配を所望の勾配に制御することができる。図7に示される例では、制動力L6の増加勾配が制御される結果として、時点T1から時点T3の間において、時点T2以降では、時点T2より前と比べて制動力L6の増加勾配が小さくなっている。
制御部62は、例えば、スリップ度L4が高いほど、後輪4の制動力L6の増加勾配を小さくする。ここで、スリップ度L4は、後輪4の制動力L6の増加に伴って増加する。ゆえに、スリップ度L4が高いほど、後輪4の制動力L6の増加速度を小さくし、スリップ度L4の増加速度を小さくする(つまり、スリップ度L4を緩やかに増加させる)ことができる。よって、スリップ度L4が過度に高くなり、リーン車両100の挙動が不安定になることを適切に抑制することができる。なお、制御部62は、スリップ度L4が所定値より低い場合には、制動力L6の増加勾配を、ライダーによるブレーキ操作量にのみ依存する場合の増加勾配にしてもよい。
また、制御部62は、例えば、スライド角L5が大きいほど、後輪4の制動力L6の増加勾配を小さくする。ここで、スライド角L5は、後輪4の制動力L6の増加に伴って成長(増加)しやすい。ゆえに、スライド角L5が大きいほど、後輪4の制動力L6の増加速度を小さくし、スライド角L5の増加速度を小さくする(つまり、スライド角L5を緩やかに増加させる)ことができる。よって、スライド角L5が過度に大きくなり、リーン車両100の挙動が不安定になることを適切に抑制することができる。一方、スライド角L5が小さいほど、後輪4の制動力L6の増加速度を大きくすることができるので、スライド角L5を迅速に成長(増加)させ、スライド走行を円滑化させることができる。なお、制御部62は、スライド角L5が所定値より小さい場合には、制動力L6の増加勾配を、ライダーによるブレーキ操作量にのみ依存する場合の増加勾配にしてもよい。
特に、図7に示される例では、後述するように、制御部62は、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において後輪4のスリップ度L4を減少させる際、後輪4の制動力L6を段階的に減少させる。ゆえに、後輪4の制動力L6を1回で大きく減少させる場合と比べて、スリップ度L4及びスライド角L5が緩やかに減少(回復)する。よって、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の開始前において、スリップ度L4が過度に高くなること、及び、スライド角L5が過度に大きくなることを抑制する必要性が高い。
上記の後輪4の制動力L6の増加勾配の制御において、スリップ度L4及びスライド角L5の双方を用いて増加勾配を変化させる場合、制御部62は、例えば、スリップ度L4に基づいて決定される増加勾配、及び、スライド角L5に基づいて決定される増加勾配のうちの大きい方を制御目標として選択してもよく、小さい方を制御目標として選択してもよい。また、制御部62は、例えば、スリップ度L4に基づいて決定される増加勾配、及び、スライド角L5に基づいて決定される増加勾配の平均値を制御目標として採用してもよい。
挙動情報のうちスリップ度L4及びスライド角L5は、スライド走行するリーン車両100の挙動に大きな影響を与えるパラメータである。ゆえに、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の開始前における挙動情報に基づく後輪4の制動力L6の増加勾配の制御では、上記のように挙動情報としてスリップ度L4及びスライド角L5が用いられることが好ましい。ただし、上記の制御で用いられる挙動情報は、上記の例に特に限定されない。例えば、上記のように、複数の挙動情報が用いられてもよく、1つの挙動情報のみが用いられてもよい。また、挙動情報の組み合わせとしては、各種組み合わせが採用され得る。また、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の開始前における挙動情報に基づく後輪4の制動力L6の増加勾配の制御では、リーン角が用いられてもよく、その場合におけるリーン角に替えて横加速度又はヨーレートが用いられてもよい。
図7に示される例では、時点T2の後の時点T3において、後輪4のスリップ度L4がスリップ度目標の上限値L2を超える。ゆえに、時点T3において、制御部62は、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作を開始し、時点T3以降において、後輪4の制動力L6を減少させることによって、後輪4のスリップ度L4を減少させる。なお、制御部62は、スリップ度L4が十分に減少(回復)したと判定した場合、制動力L6を減少させる制御を終了して、制動力L6を保持する。
ここで、制御部62は、時点T3以降において、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において後輪4のスリップ度L4を減少させる際、後輪4の制動力L6を段階的に減少させている。図7に示される例では、1回目の制動力L6の減少が時点T3に生じた後に、時間間隔ΔTを空けて2回目の制動力L6の減少が生じ、さらにその後、時間間隔ΔTを空けて3回目の制動力L6の減少が生じている。制動力L6を減少させる際の1回あたりの制動力L6の減少量は、1回の制動力L6の減少動作ではスリップ度L4がスリップ度目標の上限値L2から下限値L3まで低下し切らないような量に設定される。
上記のように、後輪4の制動力L6を段階的に減少させることによって、スリップ度L4を緩やかに減少(回復)させることができるので、スライド角L5を緩やかに減少(回復)させることができる。一方、後輪4の制動力L6を1回で大きく減少させた場合、図7において二点鎖線L7によって示されるように、スリップ度L4は急峻に減少(回復)してしまう。ゆえに、図7において二点鎖線L8によって示されるように、スライド角L5も急峻に減少(回復)してしまう。よって、後輪4の制動力L6を段階的に減少させることによって、スリップ度L4及びスライド角L5が急峻に減少(回復)することを抑制することができるので、スライド走行をライダーの意図通りにより適切に行わせることができる。
図7に示される例では、時点T3の後の時点T4において、後輪4のスリップ度L4がスリップ度目標の下限値L3を下回る。ゆえに、時点T4以降において、制御部62は、後輪4の制動力L6を増加させることによって、後輪4のスリップ度L4を増加させる。その後、時点T5において、後輪4のスリップ度L4がスリップ度目標の上限値L2を再度超える。ゆえに、時点T5以降において、制御部62は、後輪4の制動力L6を減少させる制御を再度行う。このように、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作では、後輪4の制動力L6の増減が繰り返されることによって、後輪4のスリップ度L4がスリップ度目標に制御される。なお、制御部62は、上記のように、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において、後輪4のスリップ度L4がスリップ度目標の上限値L2と下限値L3との間(つまり、減圧開始閾値と増圧開始閾値との間)である場合に、後輪4のスリップ度L4を保持してもよい。
なお、上記では、後輪4の制動力を増減させることによって後輪4のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作が実行される例を説明したが、制御部62は、後輪4の駆動力を増減させることによって後輪4のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行してもよい。
後輪4の駆動力を増減させることによって後輪4のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作では、制御部62は、例えば、エンジン70の動作を制御することによって、駆動輪である後輪4の駆動力を制御することができる。例えば、制御部62は、エンジン70の点火を停止させる、又は、気筒内への燃料の供給を停止することによって、リーン車両100を減速させる方向の駆動力をエンジン70から出力させることができる(つまり、エンジンブレーキを生じさせることができる)。このように、制御部62は、エンジン70における点火のタイミングや燃料供給量を調整することにより、リーン車両100を減速させる方向、及び、加速させる方向の双方向の駆動力をエンジン70から出力させることができる。ゆえに、制御部62は、後輪4の駆動力を増減させて後輪4のスリップ度をスリップ度目標に制御することができる。
後輪4の駆動力を増減させることによって後輪4のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作では、制御部62は、後輪4の駆動力を増加させることにより後輪4のスリップ度を減少させる制御と、後輪4の駆動力を減少させること(例えば、エンジンブレーキを生じさせること)により後輪4のスリップ度を増加させる制御とを繰り返し行う。それにより、後輪4のスリップ度がスリップ度目標に制御される。制御部62は、スライド要求の有無に基づいて後輪4の駆動力を増減させるアンチロックブレーキ動作を実行する場合、上記で説明した後輪4の制動力を増減させるアンチロックブレーキ動作の各処理における後輪4の制動力を後輪4の駆動力に置き換えた処理を実行し得る。
なお、制御部62は、上記で説明した処理以外の処理を行ってもよい。例えば、制御部62は、後輪4の制動力又は駆動力に関する制御量、及び、後輪4のスリップ度目標の少なくとも一方を、リーン車両100の状態情報に応じて変化させてもよい。状態情報は、リーン車両100の状態に関する情報であり、例えば、リーン車両100の車速、リーン車両100の減速度、エンジン70の回転数、リーン車両100のクラッチの締結状態に関する情報、リーン車両100のギヤ段に関する情報、リーン車両100のブレーキ操作量、車輪のスリップ度、リーン車両100のリーン角、リーン車両100のスライド角、路面の摩擦係数に関する情報等を含み得る。また、後輪4の制動力又は駆動力に関する制御量は、例えば、後輪4の制動力又は駆動力の変化量、変化勾配等を含み得る。
<制御装置の効果>
本発明の実施形態に係る制御装置60の効果について説明する。
本発明の実施形態に係る制御装置60の効果について説明する。
制御装置60では、制御部62は、リーン車両100の後輪4の制動力又は駆動力を増減させて後輪4のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって後輪4のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能である。また、制御部62は、リーン車両100をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、スライド要求がない場合よりもスリップ度目標を高くした状態で後輪4に対するアンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する。それにより、スライド走行中に、後輪4のタイヤの横グリップ力F2がアンチロックブレーキ動作によって過度に大きくなることを抑制することができるので、スライド走行をライダーの意図通りに行わせることができる。ゆえに、リーン車両100における運転の自由度と安全性を両立することができる。
好ましくは、制御装置60では、制御部62は、スライドコントロールモードの実行中に実行されるアンチロックブレーキ動作において後輪4のスリップ度を減少させる際、制動力又は駆動力を段階的に減少させる。それにより、後輪4のスリップ度及びスライド角が急峻に減少(回復)することを抑制することができるので、スライド走行をライダーの意図通りにより適切に行わせることができる。
好ましくは、制御装置60では、制御部62は、スライドコントロールモードの実行中に、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作の開始前において、後輪4の制動力又は駆動力の増加勾配をリーン車両100の挙動情報に応じて変化させる。それにより、例えば、後輪4のスリップ度及びスライド角の増加速度をリーン車両100の挙動に応じて変化させることができる。ゆえに、リーン車両100の挙動が不安定になることを抑制することができる。特に、スライドコントロールモードの実行中に実行されるアンチロックブレーキ動作において後輪4のスリップ度を減少させる際、制動力又は駆動力を段階的に減少させる場合には、後輪4のスリップ度及びスライド角が緩やかに減少(回復)するので、上記の増加勾配の制御は有効となる。
好ましくは、制御装置60では、後輪4のスリップ度目標は、上限値と下限値とを有する数値範囲であり、制御部62は、スライドコントロールモードの実行時と非実行時との間で、上限値と下限値との差を異ならせる。それにより、スライドコントロールモードの実行中に実行される後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において後輪4の制動力の増減が繰り返される頻度を適正化することができる。
好ましくは、制御装置60では、制御部62は、スライド要求の有無をライダーの運転操作情報に基づいて判定する。それにより、スライド要求の有無を、ライダーによる操作によらずに自動で判定することができる。ゆえに、スライドコントロールモードを自動で実行することができる。
好ましくは、制御装置60では、制御部62は、スライド要求の有無をライダーによる設定情報に基づいて判定する。それにより、スライド要求の有無を、ライダーの意図に沿って適切に判定することができる。ゆえに、スライドコントロールモードをライダーの意図に沿って適切に実行することができる。
好ましくは、制御装置60では、制御部62は、後輪4の制動力又は駆動力に関する制御量、及び、後輪4のスリップ度目標の少なくとも一方を、リーン車両100の状態情報に応じて変化させてもよい。それにより、後輪4に対するアンチロックブレーキ動作において、後輪4のスリップ度をリーン車両100の状態に応じてより適切に制御することができる。よって、リーン車両100における運転の自由度と安全性をより適切に両立することができる。
本発明は実施形態の説明に限定されない。例えば、実施形態の一部のみが実施されてもよい。
1 胴体、2 ハンドル、3 前輪、3a ロータ、4 後輪、4a ロータ、10 ブレーキシステム、11 第1ブレーキ操作部、12 前輪制動機構、13 第2ブレーキ操作部、14 後輪制動機構、21 マスタシリンダ、22 リザーバ、23 ブレーキキャリパ、24 ホイールシリンダ、25 主流路、26 副流路、31 込め弁、32 弛め弁、33 アキュムレータ、34 ポンプ、41 前輪車輪速センサ、42 後輪車輪速センサ、43 慣性計測装置、50 液圧制御ユニット、51 基体、60 制御装置、61 取得部、62 制御部、62a 判定部、62b 制動制御部、70 エンジン、100 リーン車両。
Claims (8)
- リーン車両(100)の挙動を制御する制御装置(60)であって、
前記リーン車両(100)の後輪(4)の制動力又は駆動力を増減させて前記後輪(4)のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって前記後輪(4)のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能な制御部(62)を備え、
前記制御部(62)は、前記リーン車両(100)をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、前記スライド要求がない場合よりも前記スリップ度目標を高くした状態で前記アンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する、
制御装置。 - 前記制御部(62)は、前記スライドコントロールモードの実行中に実行される前記アンチロックブレーキ動作において前記スリップ度を減少させる際、前記制動力又は前記駆動力を段階的に減少させる、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記制御部(62)は、前記スライドコントロールモードの実行中に、前記アンチロックブレーキ動作の開始前において、前記制動力又は前記駆動力の増加勾配を前記リーン車両(100)の挙動情報に応じて変化させる、
請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記スリップ度目標は、上限値と下限値とを有する数値範囲であり、
前記制御部(62)は、前記スライドコントロールモードの実行時と非実行時との間で、前記上限値と前記下限値との差を異ならせる、
請求項1~3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御部(62)は、前記スライド要求の有無を前記ライダーの運転操作情報に基づいて判定する、
請求項1~4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御部(62)は、前記スライド要求の有無を前記ライダーによる設定情報に基づいて判定する、
請求項1~5のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御部(62)は、前記制動力又は前記駆動力に関する制御量、及び、前記スリップ度目標の少なくとも一方を、前記リーン車両(100)の状態情報に応じて変化させる、
請求項1~6のいずれか一項に記載の制御装置。 - リーン車両(100)の挙動の制御方法であって、
制御装置(60)の制御部(62)が、
前記リーン車両(100)の後輪(4)の制動力又は駆動力を増減させて前記後輪(4)のスリップ度をスリップ度目標に制御することによって前記後輪(4)のロックを抑制するアンチロックブレーキ動作を実行可能であり、
前記リーン車両(100)をスライドさせるライダーの要求であるスライド要求がある場合に、前記スライド要求がない場合よりも前記スリップ度目標を高くした状態で前記アンチロックブレーキ動作を実行するスライドコントロールモードを実行する、
制御方法。
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