JP2908913B2 - アンチロックブレーキ用モジュレータのクランク角制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のブレーキ制御モ
ジュレータに配設されるクランクの回動範囲を制御する
アンチロックブレーキ用モジュレータのクランク角制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には最適なブレーキ制御を行うため
に、アンチロックブレーキ用モジュレータ等のブレーキ
制御装置が搭載されたものがある。

【０００３】このブレーキ制御装置は走行中の車輪の回
転速度と車体速度とからスリップ率を演算し、このスリ
ップ率に基づいて車体に最適な制動を施すものである。

【０００４】この場合、例えば、前記スリップ率情報に
基づいてサーボモータがクランクを偏位させ、該クラン
クがエキスパンダピストンを介してカットバルブを開閉
することにより、キャリパシリンダに作用する油圧力を
制御する。該油圧力によってキャリパシリンダは車輪の
制動を行う。

【０００５】このとき、前記クランクの回動有効範囲は
上限位置および下限位置に予め螺着されたストッパ部材
で設定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術におけるクランクの可動範囲の上限位置および
下限位置をストッパ部材によって設定する方法では、ク
ランクの回動有効範囲は車両の車種毎に異なるため、ア
ンチロックブレーキ用モジュレータにおける前記ストッ
パ部材を配設する位置を車種毎に設定しなければならな
い。このため、クランクを備えるアンチロックブレーキ
用モジュレータを車種毎に専用に製作しなければならな
いという問題があった。

【０００７】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、同一のアンチロックブレ
ーキ用モジュレータを複数機種の車両のブレーキ制動モ
ジュレータに使用することのできるアンチロックブレー
キ用モジュレータのクランク角制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、クランクを介してエキスパンダピストン
を変位させブレーキ油圧を制御するアンチロックブレー
キ用モジュレータに装着されて前記クランクの制御を行
う装置であって、前記クランクの許容偏位範囲内であっ
て、前記アンチロックブレーキ用モジュレータが搭載さ
れる車両に適応して設定される前記クランクの偏位角の
最大値を記憶する最大クランク角記憶手段と、前記クラ
ンクの偏位角を検出するクランク角検出手段と、車輪の
回転速度を検出する車輪速度検出手段と、前記クランク
の偏位角情報と車輪の回転速度情報とから制御クランク
角を演算するクランク角演算手段と、前記記憶された最
大クランク角と、前記クランク角演算手段から出力され
る制御クランク角とを比較する比較手段と、前記制御ク
ランク角が前記最大クランク角以下の場合に、クランク
を制御クランク角で制御し、制御クランク角が最大クラ
ンク角よりも大きい場合に、クランクを最大クランク角
で制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に係るアンチロックブレーキ用モジュレ
ータのクランク角制御装置では、クランク角演算手段が
クランクの偏位角情報と車輪の回転速度情報とから演算
した制御クランク角と、クランク角記憶手段に予め記憶
された最大クランク角とを比較手段が比較する。

【００１０】前記比較手段から出力される比較結果によ
って制御手段は制御クランク角を示す情報または最大ク
ランク角を示す情報に基づき前記クランクを制御する。

【００１１】この場合、制御クランク角が最大クランク
角よりも大であるとき、制御手段は最大クランク角とな
るようにクランク角を制御するため、クランクの偏位角
は予め設定された最大クランク角を越えることがない。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係るアンチロックブレーキ用
モジュレータのクランク角制御装置について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

【００１３】図１は本発明に係るアンチロックブレーキ
用モジュレータのクランク角制御装置を実施する自動二
輪車１０の概略外観図である。該自動二輪車１０は本体
部１２と、ハンドル部１４と、前輪部１６と、後輪部１
８とを備える。

【００１４】図２は図１に示す自動二輪車１０に配設さ
れるブレーキ制御システムの一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

【００１５】図中、参照符号２０はブレーキ制御システ
ムを示し、該ブレーキ制御システム２０は前輪部１６に
配設されるディスクプレート２２と、ハンドル部１４に
取着されるブレーキレバー２４と、本体部１２の後部座
席付近に配設されるコントロールユニット２６、および
ハンドル部１４の直下にあって本体部１２に配設される
前輪部１６用のモジュレータ２８とを備える。

【００１６】前輪部１６のディスクプレート２２には車
輪速度検出センサ３０および車輪を制動するキャリパシ
リンダ３２が取着され、車輪速度検出センサ３０はコン
トロールユニット２６と電気的に接続される。

【００１７】モジュレータ２８を構成する直流モータ３
４にはピニオン３６が軸着し、このピニオン３６にギヤ
３８が噛合する。ギヤ３８はクランク軸４０に軸支され
ており、前記クランク軸４０にはクランクアーム４２を
介してクランクピン４４の一端部が偏心して連結され
る。また、クランクピン４４の他端部にはクランクアー
ム４６が連結されており、このクランクアーム４６に位
置検出器としてのポテンショメータ５０が取着される。

【００１８】前記クランクピン４４にはカムベアリング
５２が回転自在に装着され、このカムベアリング５２は
スプリング収納部５４に収納されたリターンスプリング
５６の作用下に上限位置方向に押圧される。さらに、カ
ムベアリング５２には前記リターンスプリング５６の押
圧位置と対称の位置にエキスパンダピストン５８が当接
する。

【００１９】従って、前記エキスパンダピストン５８は
カムベアリング５２の上下動に伴って上下に変位し、カ
ットバルブ６０の開閉を行う。

【００２０】前記エキスパンダピストン５８の上部には
カットバルブ６０を内蔵したカットバルブ収納部６２が
配設され、該カットバルブ収納部６２の入力ポート６４
には通路６６を介してマスタシリンダ６８が接続され、
カットバルブ収納部６２の出力ポート７０には通路７２
を介して前記キャリパシリンダ３２が接続される。

【００２１】すなわち、マスタシリンダ６８とキャリパ
シリンダ３２とは通路６６、モジュレータ２８および通
路７２を介して相互に接続され、且つ、この経路には油
圧用のオイルが充填される。前記マスタシリンダ６８は
ブレーキレバー２４の操作により発生した油圧力の調節
を行い、この油圧力をカットバルブ収納部６２に伝達す
るものであり、キャリパシリンダ３２は前記カットバル
ブ収納部６２に配設されるカットバルブ６０が開かれる
ことにより伝達された油圧力に基づいてディスクプレー
ト２２に制動力を付与するものである。

【００２２】コントロールユニット２６は車輪速度検出
センサ３０から読み取った車輪速度情報およびクランク
ピン４４の位置を示すポテンショメータ５０の出力値に
基づいて直流モータ３４を駆動制御する。

【００２３】図３はモジュレータ２８の一部縦断面説明
図である。

【００２４】図中、参照符号７６はカムベアリング５２
の上限位置を設定するストッパピンであり、参照符号７
８はカムベアリング５２の機械的な偏位範囲の下限位置
に設けられたストッパピンである。カムベアリング５２
が装着されたクランクピン４４（図２参照）は直流モー
タ３４の作用下に上限位置と下限位置との間を回動偏位
可能である。

【００２５】以上、前輪部１６に配設されるブレーキ制
御システム２０の構成について説明したが、後輪部１８
においては前記ブレーキ制御システム２０と同様のブレ
ーキ制御システム２１が配設される。図１において、参
照符号２９は後輪部１８のモジュレータを示し、前記後
輪部１８はディスクプレート２３と、車輪速度検出セン
サ３１と、キャリパシリンダ３３とを備える。

【００２６】図４はコントロールユニット２６の制御構
成を示すブロック図である。

【００２７】コントロールユニット２６は前輪部１６の
車輪速度検出センサ３０および後輪部１８の車輪速度検
出センサ３１の出力値から車輪の回転速度を演算する車
輪速度演算回路８０と、この車輪の回転速度から車体の
走行速度を演算推定する車体速演算回路８２と、該車体
の走行速度と前記車輪の回転速度とにより車輪のスリッ
プ率を求めるスリップ率演算回路８４と、前記スリップ
率から自動二輪車１０を好適に制御するための前輪部１
６、後輪部１８の加減速度を演算する車輪加減速演算回
路８６とを備える。

【００２８】さらに、コントロールユニット２６は前記
車輪加減速演算回路８６が求めた車輪の加減速データか
らキャリパシリンダ３２、３３に付与されるブレーキ液
圧の増減圧を決定するブレーキ液圧増減圧決定回路８８
と、該ブレーキ液圧の増減圧に基づいてモジュレータ２
８のクランクピン４４の位置を上昇または下降させる偏
位量をクランク角として求めるクランク角増減量決定回
路９０とを有する。

【００２９】コントロールユニット２６はモジュレータ
２８のクランクピン４４の位置情報を検出するポテンシ
ョメータ５０の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
回路９２と、該クランクピン４４の位置情報と前記クラ
ンク角増減量決定回路９０の出力値とから、次なるクラ
ンクの制御位置を示す情報、いわゆる、制御クランク角
θｔを求めるクランク角演算回路９４と、クランク角作
動範囲リミッタ回路９６と、直流モータ３４の駆動回路
９８とを備える。

【００３０】前記駆動回路９８はパルスのデューティを
決定するデューティ決定回路１００と、このデューティ
決定回路１００によって決定されたデューティに基づい
てパルス列を生成するＰＷＭ回路１０２と、該パルス列
に従って直流モータ３４を駆動するモータドライバ１０
４とから構成される。

【００３１】図５にクランク角作動範囲リミッタ回路９
６の構成ブロック図を示す。

【００３２】クランク角作動範囲リミッタ回路９６は当
該自動二輪車１０のクランクの回転角の最大値、いわゆ
る、最大クランク角θｓを予め記憶する最大クランク角
記憶回路１０６と、この最大クランク角θｓとクランク
角演算回路９４から出力される制御クランク角θｔとを
比較する比較回路１０８と、前記比較回路１０８の比較
結果によって最大クランク角θｓまたは制御クランク角
θｔを選択する選択回路１１０とを有する。

【００３３】この場合、クランク角演算回路９４の出力
端子は比較回路１０８の一方の入力端子および選択回路
１１０の第１の入力端子に接続され、最大クランク角記
憶回路１０６の出力端子は比較回路１０８の他の入力端
子および選択回路１１０の第２の入力端子に接続され、
比較回路１０８の出力端子は選択回路１１０の第３の入
力端子に接続される。選択回路１１０の出力端子は駆動
回路９８の入力端子に接続される。

【００３４】以上のように構成される自動二輪車１０に
おいて、ブレーキ制御システム２０の走行中の作用につ
いて図１乃至図６を参照しながら説明する。

【００３５】通常制動時には、リターンスプリング５６
の弾発力によってクランクピン４４はストッパピン７６
によって設定された上限位置に保持され、クランクピン
４４に装着されたカムベアリング５２がエキスパンダピ
ストン５８を押し上げた状態を形成している（図３参
照）。これにより、カットバルブ６０がエキスパンダピ
ストン５８によって押し上げられ、入力ポート６４と出
力ポート７０とが連通している。 そこで、ブレーキレ
バー２４が把持されることによりマスタシリンダ６８が
付勢され、このマスタシリンダ６８によって発生したブ
レーキ油圧は、通路６６、入力ポート６４、連通孔７
５、出力ポート７０および通路７２を介してキャリパシ
リンダ３２に伝達され、前輪部１６および後輪部１８の
制動が行われる。

【００３６】このとき、出力ポート７０側のブレーキ油
圧がエキスパンダピストン５８を押し下げるように作用
するが、このエキスパンダピストン５８と当接している
カムベアリング５２がリターンスプリング５６によって
前記ブレーキ油圧の作用方向とは反対方向に押圧されて
いるために、前記エキスパンダピストン５８は変位する
ことはない（図３参照）。

【００３７】一方、コントロールユニット２６の車輪速
度演算回路８０は車輪速度検出センサ３０および車輪速
度検出センサ３１によって検出された前輪部１６および
後輪部１８の回転速度を示す情報に基づいて、回転速度
を演算し、該車輪の回転速度の情報から車体速演算回路
８２は車体の走行速度を推定する。

【００３８】スリップ率演算回路８４は前記車体の走行
速度と前輪部１６および後輪部１８の車輪速度とから車
輪のスリップ率を演算し、該演算結果が入力された車輪
加減速演算回路８６は車輪の加減速値、例えば、減速値
ΔＶを求め、この車輪の減速値ΔＶからブレーキ液圧増
減圧決定回路８８はキャリパシリンダ３２のブレーキ液
圧の減圧値ΔＰを演算する。

【００３９】前記ブレーキ液圧の減圧値ΔＰによってク
ランク角増減量決定回路９０はクランクを押し下げる方
向の偏位量Δθを求めてクランク角演算回路９４に対し
て出力する。該クランク角演算回路９４はクランクピン
４４の上限位置からの偏位角θｃをＡ／Ｄ変換回路９２
を介してポテンショメータ５０から読み取り、前輪部１
６を減速値ΔＶだけ加速するためのクランクピン４４の
制御クランク角θｔを演算して、該演算結果θｔをクラ
ンク角作動範囲リミッタ回路９６に対して出力する（図
４参照）。

【００４０】クランク角作動範囲リミッタ回路９６の比
較回路１０８は前記制御クランク角θｔと、最大クラン
ク角記憶回路１０６から出力される予め設定された最大
クランク角θｓとを比較して、この比較結果を示す信号
を選択回路１１０の第３の入力端子に出力する。

【００４１】前記比較結果がθｔ＞θｓであれば選択回
路１１０は最大クランク角記憶回路１０６から第２の入
力端子に入力された最大クランク角θｓを選択して駆動
回路９８に対して出力し、θｔ＜θｓであればクランク
角演算回路９４から第１の入力端子に入力された制御ク
ランク角θｔを選択して駆動回路９８に対して出力する
（図５参照）。

【００４２】この場合、例えば、比較結果がθｔ＜θｓ
であると、選択回路１１０からは制御クランク角θｔが
出力され、この制御クランク角θｔに基づいて駆動回路
９８のデューティ決定回路１００はパルスのデューティ
を決定し、前記決定されたデューティに従ってＰＷＭ回
路１０２が生成するパルス幅変調されたパルス列はモー
タドライバ１０４に入力される。

【００４３】このモータドライバ１０４は前記パルス幅
変調されたパルス列によって直流モータ３４を駆動する
ことにより、クランクピン４４を制御クランク角θｔの
位置まで偏位させる（図３参照）。

【００４４】すなわち、直流モータ３４が回転すること
により、ピニオン３６が回転して、該ピニオン３６と噛
合するギヤ３８およびこのギヤ３８にクランク軸４０を
介して固着されたクランクアーム４２が回転し、前記ク
ランクアーム４２に係着するクランクピン４４が上限位
置から下限位置方向に偏位する。

【００４５】このクランクピン４４の偏位により、カム
ベアリング５２が下降し、エキスパンダピストン５８に
作用するブレーキ油圧が直流モータ３４のトルクに加算
されるように働くため、エキスパンダピストン５８はカ
ムベアリング５２を押圧して速やかに下降する。

【００４６】エキスパンダピストン５８が所定量下降す
ると、カットバルブ６０が連通孔７５を閉塞し、これに
よって、入力ポート６４および出力ポート７０間が遮断
され、前記エキスパンダピストン５８がさらに下降する
と、出力ポート７０側の体積が増大してキャリパシリン
ダ３２に付与される油圧が減少し、例えば、前輪部１６
の制動力が減少する。

【００４７】この結果、前輪部１６の制動力を十分に減
少させることが可能となる。前輪部１６の制動力が十分
に減少されると直流モータ３４に対する給電が停止さ
れ、クランクピン４４がリターンスプリング５６の弾発
力で上限位置に復帰してブレーキ油圧は再び増加する。
以上のように、直流モータ３４の付勢および滅勢により
ブレーキ油圧が制御され、前輪部１６の制動を制御する
ことができる。

【００４８】一方、比較結果がθｔ＞θｓの場合には、
選択回路１１０は最大クランク角θｓを駆動回路９８に
対して出力し、これによって直流モータ３４が駆動され
る。この結果クランクピン４４の偏位角は最大クランク
角θｓに制限される。

【００４９】以上説明したように、最大クランク角記憶
回路１０６に最大クランク角θｓとクランク角演算回路
９４から出力される制御クランク角θｔとを比較回路１
０８で比較し、制御クランク角θｔが設定された最大ク
ランク角θｓよりも大であるとき、選択回路１１０は最
大クランク角θｓを選択して、この最大クランク角θｓ
を制御情報として駆動回路９８に出力するため、クラン
クピン４４は設定された最大クランク角θｓよりも下方
まで偏位することがない。

【００５０】この場合、最大クランク角記憶回路１０６
に記憶される最大クランク角θｓは変更が容易であるた
め、車種によって予め決定されている最大クランク角θ
ｓ1およびθｓ2 等を設定することができる（図３参
照）。なお、図３において、ストッパピン７８は最大ク
ランク角θｓ2 に設定されている。

【００５１】従って、最大クランク角θｓが最大クラン
ク角θｓ2 以下の車両に対して上記モジュレータ２８を
適用することができ、単一機種のモジュレータ２８を複
数車種のブレーキ用モジュレータとして共用することが
可能となり、モジュレータ２８の製造コストを削減する
ことができる。

【００５２】さらに、車両の組立の際にモジュレータ２
８の機種の確認を行う必要がないため、組立作業を確
実、且つ、迅速に行うことができる。

【００５３】上記の実施例においては前車輪１６の場合
を例に説明したが、後車輪１８の場合も同様に制御する
ことが可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係るアンチロックブレーキ用モ
ジュレータのクランク角制御装置では、制御クランク角
と最大クランク角とを比較手段によって比較して、制御
クランク角が最大クランク角よりも大であるとき、最大
クランク角で制御を行うため、クランクの偏位角は予め
設定された最大クランク角を越えることがない。

【００５５】従って、最大クランク角が車種毎に異なる
場合であっても、車種毎に異なる最大クランク角をクラ
ンク角設定手段に設定することにより、同一のモジュレ
ータを複数車種に共用することができ、モジュレータの
製作コストを削減することが可能となるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンチロックブレーキ用モジュレ
ータのクランク角制御装置を実施する自動二輪車の概略
外観図である。

【図２】図１に示す自動二輪車に配設されるブレーキ制
御システムの一実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示すブレーキ制御システムのモジュレー
タの一部縦断面説明図である。

【図４】図２に示すブレーキ制御システムのコントロー
ルユニットの構成を示すブロック図である。

【図５】図４に示すコントロールユニットのクランク角
作動範囲リミッタ回路の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２０…ブレーキ制御システム ２４…ブレーキレバー ２６…コントロールユニット ２８…モジュレータ ３２…キャリパシリンダ ３４…直流モータ ３８…ギヤ ４０…クランク軸 ４２、４６…クランクアーム ４４…クランクピン ５０…ポテンショメータ ９４…クランク角演算回路 ９６…クランク角作動範囲リミッタ回路 ９８…駆動回路 １０６…最大クランク角記憶回路 １０８…比較回路 １１０…選択回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−10955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−60728（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−5270（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−233146（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148359（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−91761（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60T 8/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクを介してエキスパンダピストンを
   変位させブレーキ油圧を制御するアンチロックブレーキ
   用モジュレータに装着されて前記クランクの制御を行う
   装置であって、前記クランクの許容偏位範囲内であって、前記アンチロ
   ックブレーキ用モジュレータが搭載される車両に適応し
   て設定される 前記クランクの偏位角の最大値を記憶する
   最大クランク角記憶手段と、 前記クランクの偏位角を検出するクランク角検出手段
   と、 車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、 前記クランクの偏位角情報と車輪の回転速度情報とから
   制御クランク角を演算するクランク角演算手段と、 前記記憶された最大クランク角と、前記クランク角演算
   手段から出力される制御クランク角とを比較する比較手
   段と、 前記制御クランク角が前記最大クランク角以下の場合
   に、クランクを制御クランク角で制御し、制御クランク
   角が最大クランク角よりも大きい場合に、クランクを最
   大クランク角で制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするアンチロックブレーキ用モジ
   ュレータのクランク角制御装置。