JP3115052B2 - Body state detection method and apparatus - Google Patents

Body state detection method and apparatus

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JP3115052B2
JP3115052B2 JP26084591A JP26084591A JP3115052B2 JP 3115052 B2 JP3115052 B2 JP 3115052B2 JP 26084591 A JP26084591 A JP 26084591A JP 26084591 A JP26084591 A JP 26084591A JP 3115052 B2 JP3115052 B2 JP 3115052B2
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pitching
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Abstract

PURPOSE:To simplify detection of the ground touching load of a wheel, pitching, and deceleration of a car body. CONSTITUTION:For example, displacement amounts of compression and expansion of each suspension are detected by front and rear displacement amount detecting parts 12 and 14 disposed to the front and rear suspension portions of a motorcycle, and the displacement amounts are outputted to a control unit 16. A wheel angular velocity is detected through wheel speed sensors 18 and 19 arranged in the vicinity of a wheel and outputted to the control unit 16. The control unit 16 computes a ground touching load, pitching, and deceleration of a car body from a displacement amount and the angular velocity of a wheel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車輪接地荷重、ピッチ
ングおよび車体変速度等の車体状態を検出する方法およ
び装置に関し、一層詳細には、例えば、二輪車の前輪お
よび後輪のサスペンションの変位量から車輪の接地荷
重、車体のピッチング状態および車体変速度等を検出す
る車体状態検出方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting a vehicle body condition such as a wheel contact load, pitching and vehicle body speed change, and more particularly, for example, a displacement of a front wheel and a rear wheel suspension of a motorcycle. The present invention relates to a vehicle body state detection method and apparatus for detecting a ground contact load of a wheel, a pitching state of a vehicle body, a vehicle body speed change, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車における車輪の接地荷重
を求めるために、サスペンションに荷重測定器(例え
ば、ロードセル)を付設して直接検出する方法が用いら
れている。また、車体のピッチング状態を検出するため
に、車体のピッチング中心付近に角速度センサや二軸の
加速度センサを取り付けることが考えられる。さらに、
車体変速度を検出するために、加速度センサを直接車体
に取り付けて計測する方法が用いられている。
2. Description of the Related Art For example, in order to determine a ground contact load of a wheel in an automobile, a method of directly detecting a suspension by attaching a load measuring device (for example, a load cell) to a suspension is used. Further, in order to detect the pitching state of the vehicle body, it is conceivable to attach an angular velocity sensor or a biaxial acceleration sensor near the center of pitching of the vehicle body. further,
In order to detect a vehicle body speed change, a method of measuring by directly attaching an acceleration sensor to a vehicle body has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ここで、荷重測定器に
よって直接的に車輪接地荷重を求めるためには、例え
ば、二輪車の場合、サスペンションを構成するコイルス
プリングの下部取付部分に前記荷重測定器を配設する必
要がある。この場合、荷重測定器には頻繁に過大な外力
が加わるため、相当に耐久性あるいは信頼性が要求され
ることになる。また、前記の要求を満足する荷重測定器
は、必然的に重量物となり、これをカバーするためには
コイルスプリングの強度向上等も必要となり、従って、
コストの増加が予測される。
Here, in order to directly determine the wheel contact load by a load measuring device, for example, in the case of a motorcycle, the load measuring device is attached to a lower mounting portion of a coil spring constituting a suspension. Need to be installed. In this case, since an excessive external force is frequently applied to the load measuring device, considerable durability or reliability is required. In addition, a load measuring device that satisfies the above requirements is inevitably a heavy object, and in order to cover the load measuring device, it is necessary to improve the strength of a coil spring, and therefore,
An increase in costs is expected.

【0004】また、車体のピッチング、車体変速度を検
出するために角速度センサまたは加速度センサを付設し
た場合には、車体の他の構成部材の配置が制限され、結
果的に車体構造に変更が必要となる不都合があるととも
に、これらの角速度センサおよび加速度センサは高価で
あるため、コストアップを招く等の問題がある。
If an angular velocity sensor or an acceleration sensor is additionally provided to detect pitching of the vehicle body and vehicle speed change, the arrangement of other components of the vehicle body is restricted, and as a result, the structure of the vehicle body needs to be changed. In addition, the angular velocity sensor and the acceleration sensor are expensive, so that there is a problem that the cost is increased.

【0005】本発明は、前記の不都合等を克服するため
になされたものであって、車輪接地荷重、ピッチング状
態、車体変速度等を極めて簡単な構成で確実に検出する
ことができ、しかも、車両に対する構造上の変更も不要
である車体状態検出方法および装置を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-mentioned inconveniences, and it is possible to reliably detect a wheel contact load, a pitching state, a vehicle speed change, and the like with an extremely simple structure. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting a vehicle body state that do not require structural changes to the vehicle.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 前記の目的を達成するた
めに 、本発明は、前車輪および後車輪を支持する支持機
構の各変位量を検出する第1の過程と、前車輪および後
車輪の回転速度を検出する第2の過程と、前記各回転速
度から各車輪のスリップ率を求める第3の過程と、前記
各スリップ率が0あるいは略0と見せるとき、前記各
変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるととも
に、前記各車輪の接地荷重を求める第4の過程と、車体
のピッチング中心回りのモーメントの釣り合いから、前
記ピッチング量および前記各車輪の接地荷重を用いて車
体の変速度を求める第5の過程と、を備えることを特徴
とする。
In order to achieve the above object,
For this purpose, the present invention provides a first step of detecting each displacement amount of a support mechanism that supports a front wheel and a rear wheel, a second step of detecting rotation speeds of a front wheel and a rear wheel, and a third process of obtaining the slip rate of each wheel from the speed, the time each slip ratio causes Na considered 0 or substantially 0, based on the respective amount of displacement portions to determine pitching amount of the vehicle body, the ground of the wheels A fourth step of obtaining a load; and a fifth step of obtaining a vehicle speed variation using the pitching amount and the ground contact load of each wheel from the balance of the moment around the pitching center of the vehicle body. And

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】さらにまた、本発明は、前車輪を支持する
支持機構の変位量を検出する前車輪変位量検出手段と、
後車輪を支持する支持機構の変位量を検出する後車輪変
位量検出手段と、前車輪の回転速度を検出する前車輪回
転速度検出手段と、後車輪の回転速度を検出する後車輪
回転速度検出手段と、前記各回転速度から各車輪のスリ
ップ率を求めるスリップ率算出手段と、前記各スリップ
率が0あるいは略0と見せるとき、前記各変位量に基
づき、車体のピッチング量を求めるピッチング量算出手
段と、前記各スリップ率が0あるいは略0と見せる
、前記各変位量に基づき、前記各車輪の接地荷重を求
める荷重算出手段と、前記ピッチング量および接地荷重
から車体の変速度を求める変速度算出手段と、を備える
ことを特徴とする。
Further, the present invention provides a front wheel displacement detecting means for detecting a displacement of a support mechanism for supporting a front wheel,
Rear wheel displacement detecting means for detecting the displacement of the support mechanism supporting the rear wheel, front wheel rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the front wheel, and rear wheel rotational speed detecting for detecting the rotational speed of the rear wheel when means and said slip rate calculating means for obtaining a slip ratio of each wheel from the rotational speed, the cause each slip ratio Na considered 0 or substantially 0, based on the respective amount of displacement, pitching seeking pitching of the vehicle body and amount calculating means, wherein when the slip ratio to Na considered 0 or substantially 0
Can, based on the respective amount of displacement, a load calculating means for determining the ground load of each wheel, characterized in that it comprises a speed change calculation means for obtaining a vehicle body speed of the said pitching amount and the ground contact load.

【0012】[0012]

【作用】本発明の車体状態検出方法および装置では、車
輪に係る荷重が支持機構の変位量と、前記変位量の変位
速度に依存することに着目し、前記変位量を検出して、
これから第1の荷重成分を算出し、また、前記変位量の
微分値から第2の荷重成分を算出し、これらを加算する
ことによって車輪の接地荷重を求めている。
With the method and apparatus for detecting the state of the vehicle body of the present invention, focusing on the fact that the load on the wheels depends on the displacement of the support mechanism and the displacement speed of the displacement, the displacement is detected.
From this, the first load component is calculated, and the second load component is calculated from the differential value of the displacement amount, and these are added to determine the ground contact load of the wheel.

【0013】また、本発明では、前車輪および後車輪を
支持する支持機構の各変位量を検出することで、車体の
ピッチング量を求めている。なお、このピッチング量を
時系列データとして求め、これを微分処理することによ
り、ピッチングの角速度、ピッチングの角加速度を求め
ることもできる。
Further, in the present invention, the pitching amount of the vehicle body is obtained by detecting each displacement amount of the support mechanism supporting the front wheels and the rear wheels. Note that the pitching amount is obtained as time-series data, and the differential processing is performed to obtain the pitching angular velocity and the pitching angular acceleration.

【0014】さらに、本発明では、前車輪および後車輪
の回転速度を検出し、前記各回転速度から求めた各車輪
のスリップ率が0あるいは略0と見做せる時、前記各変
位量に基づき、車体のピッチング量を求めるとともに、
前記各車輪の接地荷重を求め、車体のピッチング中心回
りのモーメントの釣り合いから、前記ピッチング量およ
び前記各車輪の接地荷重を用いて車体の変速度を求める
ことができる。
Further, according to the present invention, the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels are detected, and when the slip ratio of each wheel obtained from the rotational speeds can be regarded as 0 or substantially 0, the rotational speed is determined based on the displacement amounts. , And determine the amount of pitching of the body,
The grounding load of each wheel is obtained, and the speed change of the vehicle body can be obtained from the balance of the moment around the pitching center of the vehicle body using the pitching amount and the grounding load of each wheel.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明に係る車体状態検出方法につい
てその装置との関連で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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the method for detecting a vehicle body state according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1は、本実施例に係る車体状態検出装置
を搭載した自動二輪車Bの概略側面図であり、図2は、
前記車体状態検出装置およびこれによって制御されるブ
レーキ装置の構成図である。
FIG. 1 is a schematic side view of a motorcycle B equipped with a vehicle body state detecting device according to the present embodiment, and FIG.
It is a block diagram of the said vehicle body state detection apparatus and the brake apparatus controlled by this.

【0017】車体状態検出装置10は、図1に示すよう
に、前輪Wfのフロントサスペンションの部位に取り付
けられたフロント変位量検知部12と、後輪Wrのリア
サスペンションの部位に取り付けられたリア変位量検知
部14と、シート最後尾の下部側に付設されたコントロ
ールユニット16とを含んで構成される。このフロント
変位量検知部12およびリア変位量検知部14として
は、例えば、サスペンションが所定量圧縮または伸長し
て変位したことを分圧された電圧差から検出するポテン
ショメータが用いられる。なお、リア変位量検知部14
としては、スイングアームのピボット部に設けられるポ
テンショメータを用いることもできる。そして、このフ
ロント変位量検知部12およびリア変位量検知部14か
らの検知信号がコントロールユニット16に導入され
る。コントロールユニット16は、前輪Wfおよび後輪
Wrの近傍に設けられた車輪速センサ18、19を介し
て車輪角速度ωを検出し、前記車輪角速度ωのパルス信
号をコントロールユニット16に導入する。また、コン
トロールユニット16には、図示しない各種演算回路が
配設され、所望の演算および判断を行うことができる。
As shown in FIG. 1, the vehicle body state detecting device 10 includes a front displacement detecting unit 12 attached to a front suspension portion of a front wheel Wf and a rear displacement detecting unit 12 attached to a rear suspension portion of a rear wheel Wr. It is configured to include an amount detection unit 14 and a control unit 16 attached to the lower part of the rear end of the sheet. As the front displacement detector 12 and the rear displacement detector 14, for example, a potentiometer that detects that the suspension has been compressed or expanded by a predetermined amount and that has been displaced from the divided voltage difference is used. The rear displacement detector 14
For example, a potentiometer provided at a pivot portion of a swing arm can be used. Then, detection signals from the front displacement amount detection unit 12 and the rear displacement amount detection unit 14 are introduced into the control unit 16. The control unit 16 detects the wheel angular velocity ω via wheel speed sensors 18 and 19 provided near the front wheel Wf and the rear wheel Wr, and introduces a pulse signal of the wheel angular velocity ω into the control unit 16. The control unit 16 is provided with various arithmetic circuits (not shown), and can perform desired arithmetic operations and determinations.

【0018】次に、前輪Wfのブレーキ制御装置26の
概要を説明すると、前記ブレーキ制御装置26は、直流
モータ28に対する電流を付勢、滅勢させて該直流モー
タ28を駆動制御するためのモータコントロール部30
を有する。前記モータコントロール部30は、コントロ
ールユニット16と電気的に接続され、コントロールユ
ニット16から導出された信号が導入される。なお、ブ
レーキ装置24は、ハンドル31に設けられたブレーキ
レバー22によって駆動されるマスタシリンダ32と前
輪Wfを制動するキャリパシリンダ34を備え、マスタ
シリンダ32とキャリパシリンダ34はブレーキ制御装
置26を介して相互に接続されている。このマスタシリ
ンダ32は、ブレーキレバー22の作用下に油圧の調節
を行い、後述するカットバルブ56に伝達するものであ
り、一方、キャリパシリンダ34は、前記カットバルブ
56によって制御された油圧に基づいてディスクプレー
ト33に制動力を付与するものである。
Next, an outline of the brake control device 26 for the front wheels Wf will be described. The brake control device 26 controls the drive of the DC motor 28 by energizing and deactivating the current to the DC motor 28. Control unit 30
Having. The motor control unit 30 is electrically connected to the control unit 16 and receives a signal derived from the control unit 16. The brake device 24 includes a master cylinder 32 driven by the brake lever 22 provided on the handle 31 and a caliper cylinder 34 for braking the front wheel Wf. The master cylinder 32 and the caliper cylinder 34 are connected via the brake control device 26. Interconnected. The master cylinder 32 adjusts the oil pressure under the action of the brake lever 22 and transmits the oil pressure to a cut valve 56 described later. On the other hand, the caliper cylinder 34 operates based on the oil pressure controlled by the cut valve 56. This is for applying a braking force to the disk plate 33.

【0019】ブレーキ制御装置26は、より詳細には、
図2に示すように、駆動源としての直流モータ28を有
し、前記直流モータ28の駆動軸にはピニオン36が連
結され、前記ピニオン36に噛合してギヤ38が設けら
れている。前記ギヤ38の中心には、クランク軸40が
固定されており、このクランク軸40にはクランク腕4
2を介してクランクピン44の一端部が連結される。な
お、クランクピン44の他端部には、クランク腕46が
連結され、このクランクピン44の偏位角度を検出する
ポテンショメータ48が連結される。前記クランクピン
44の外周には、カムベアリング50が回転自在に装着
される。該カムベアリング50はリターンスプリング5
2を介して上方向に押圧されている。前記カムベアリン
グ50の上面には、該カムベアリング50の偏位作用の
もとに上下方向に変位するエキスパンダピストン54が
当接し、前記エキスパンダピストン54の上下運動の作
用下にカットバルブ56が弁開閉を行う。カットバルブ
56は、カットバルブ収納部58に上下方向に変位自在
に配置されている。該カットバルブ56の上面には、マ
スタシリンダ32に連通する入力ポート60が設けられ
ており、また、カットバルブ収納部58とエキスパンダ
ピストン54の連設部位には、キャリパシリンダ34に
連通する出力ポート62が設けられている。前記入力ポ
ート60と出力ポート62は、カットバルブ56の外周
面に画成された連通孔64を介して連通している。
More specifically, the brake control device 26
As shown in FIG. 2, a DC motor 28 as a drive source is provided. A pinion 36 is connected to a drive shaft of the DC motor 28, and a gear 38 is provided so as to mesh with the pinion 36. At the center of the gear 38, a crankshaft 40 is fixed.
One end of the crank pin 44 is connected via the second pin 2. A crank arm 46 is connected to the other end of the crank pin 44, and a potentiometer 48 for detecting a deviation angle of the crank pin 44 is connected. A cam bearing 50 is rotatably mounted on the outer periphery of the crank pin 44. The cam bearing 50 is a return spring 5
2 is pressed upward. An expander piston 54 that is displaced in the vertical direction under the deflection action of the cam bearing 50 abuts on the upper surface of the cam bearing 50, and a cut valve 56 is actuated by the action of the expander piston 54 in the vertical movement. Open and close the valve. The cut valve 56 is disposed in the cut valve storage section 58 so as to be vertically displaceable. An input port 60 communicating with the master cylinder 32 is provided on the upper surface of the cut valve 56, and an output port communicating with the caliper cylinder 34 is provided at a portion where the cut valve housing 58 and the expander piston 54 are connected. A port 62 is provided. The input port 60 and the output port 62 communicate with each other via a communication hole 64 defined on the outer peripheral surface of the cut valve 56.

【0020】一方、後輪Wrのブレーキ制御装置27
は、前記ブレーキ制御装置26と同一構成からなり、後
輪Wrのブレーキペダル29に連結されたマスタシリン
ダ37と後輪Wrのディスクプレート39に連結された
キャリパシリンダ35とを連通している。
On the other hand, the brake control device 27 for the rear wheel Wr
Has the same configuration as the brake control device 26, and communicates a master cylinder 37 connected to the brake pedal 29 of the rear wheel Wr and a caliper cylinder 35 connected to a disk plate 39 of the rear wheel Wr.

【0021】本実施例の車体状態検出装置10およびこ
れによって制御されるブレーキ装置は、以上のように構
成されるものであり、次にその動作を説明する。
The vehicle body state detecting device 10 of this embodiment and the brake device controlled by the same are configured as described above, and the operation thereof will be described next.

【0022】初めに、本装置10を用いて車輪接地荷重
を検出する場合について説明する。なお、以下に示す各
種演算は、フロント変位量検知部12、リア変位量検知
部14および車輪速センサ18、19から出力された信
号をコントロールユニット16に導入し、コントロール
ユニット16内において演算される。
First, the case where the wheel contact load is detected using the present apparatus 10 will be described. The various calculations described below are performed in the control unit 16 by introducing signals output from the front displacement detection unit 12, the rear displacement detection unit 14, and the wheel speed sensors 18 and 19 to the control unit 16. .

【0023】一般に、サスペンションの変位量Sと車輪
の接地荷重Fとの間には、次のような関係式(1)が成
り立つ。すなわち、 F=f(S)+g(ΔS/Δt) …(1) 但し、f(S)は車輪接地点における垂直方向のスプリ
ングの荷重成分であり、g(ΔS/Δt)は車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分を示す。な
お、ΔS/Δtは、サスペンションの変位量の時間的変
化量である。
Generally, the following relational expression (1) is established between the amount of displacement S of the suspension and the ground contact load F of the wheels. That is, F = f (S) + g (ΔS / Δt) (1) where f (S) is the load component of the spring in the vertical direction at the wheel contact point, and g (ΔS / Δt) is the wheel spring component at the wheel contact point. The load component due to the damping characteristics in the vertical direction is shown. Note that ΔS / Δt is a temporal change amount of the displacement amount of the suspension.

【0024】ここで、関数f(S)、g(ΔS/Δt)
の特性は、車両により固有であり、予め測定可能なもの
である。その一例を図3および図4に示す。また、サス
ペンションの変位量Sは、図5に示す変位量検知部1
2、14の出力電圧の関数h(V)から求めることがで
きる。すなわち、フロントおよびリアサスペンションの
圧縮または伸長の変位量Sをフロントおよびリア変位量
検知部12、14からの出力電圧Vとして検知し、この
出力電圧Vから前後輪における変位量Sを求めることが
できる。続いて、前記変位量Sをもとに、図3に示す荷
重、変位量Sの関係説明図から車輪垂直方向のスプリン
グの荷重成分f(S)が決定され、同様に、図4に示す
特性曲線から車輪垂直方向の荷重成分g(ΔS/Δt)
が決定され、両者の和を求めることにより車輪接地荷重
が得られる。
Here, the functions f (S) and g (ΔS / Δt)
Are specific to the vehicle and can be measured in advance. One example is shown in FIGS. The displacement amount S of the suspension is determined by the displacement amount detection unit 1 shown in FIG.
It can be obtained from the function h (V) of the output voltages of 2, 14. That is, the displacement amount S of the compression or extension of the front and rear suspensions is detected as the output voltage V from the front and rear displacement amount detection units 12 and 14, and the displacement amount S in the front and rear wheels can be obtained from the output voltage V. . Subsequently, based on the displacement S, the load component f (S) of the spring in the vertical direction of the wheel is determined from the relationship between the load and the displacement S shown in FIG. 3, and similarly, the characteristic shown in FIG. From the curve, load component g (ΔS / Δt) in the vertical direction of the wheel
Is determined, and the wheel ground contact load is obtained by obtaining the sum of the two.

【0025】次に、本装置10を用いて車体のピッチン
グ状態を検出する場合について説明する。
Next, a case where the pitching state of the vehicle body is detected using the present apparatus 10 will be described.

【0026】ところで、ホイールベースLの車体におけ
るピッチング角度θPは、次式(2)から求めることが
できる。すなわち、 θP≒arctan((ΔSf+ΔSr)/L) …(2) 但し、ΔSfは前輪Wfのフロントサスペンションにお
ける圧縮変位量を示し、ΔSrは後輪Wrのリアサスペ
ンションにおける伸長変位量を示す(図6参照)。この
圧縮変位量ΔSfおよび伸長変位量ΔSrは、前述した
ように、フロント変位量検知部12およびリア変位量検
知部14によって検知された出力電圧から求めることが
できる。ホイルベースLは、各車体から夫々決定される
ものである。なお、図6における破線は、前輪Wfをブ
レーキングした際に、フロントおよびリアサスペンショ
ンが変位した時の状態を示す。
By the way, the pitching angle θP of the wheel base L in the vehicle body can be obtained from the following equation (2). That is, θP ≒ arctan ((ΔSf + ΔSr) / L) (2) where ΔSf indicates the amount of compression displacement of the front wheel Wf in the front suspension, and ΔSr indicates the amount of extension displacement of the rear wheel Wr in the rear suspension (see FIG. 6). ). The compression displacement ΔSf and the extension displacement ΔSr can be obtained from the output voltages detected by the front displacement detector 12 and the rear displacement detector 14, as described above. The wheel base L is determined from each vehicle body. The broken line in FIG. 6 shows a state where the front and rear suspensions are displaced when the front wheel Wf is braked.

【0027】このようにして求められたピッチング角度
θPを、時系列データとしてコントロールユニット16
のメモリに記憶し、次式(3)、(4)に代入して、ピ
ッチング角速度ωP、ピッチング角加速度αPを得るこ
とができる。
The pitching angle θP obtained as described above is converted into time-series data by the control unit 16.
The pitching angular velocity ωP and the pitching angular acceleration αP can be obtained by substituting into the following equations (3) and (4).

【0028】 ωP=(θP1 −θP0 )/T …(3) αP=(ωP1 −ωP0 )/T …(4) 但し、式(3)、(4)において、P0 は最初のデータ
を示し、P1 は次のデータを示し、TはP0 に次いでP
1 を得るまでの時間を示す。
ΩP = (θP 1 −θP 0 ) / T (3) αP = (ωP 1 −ωP 0 ) / T (4) In the equations (3) and (4), P 0 is the first shows the data, P 1 represents the next data, T is next to P 0 P
Indicates the time to get 1 .

【0029】次に、本装置10を用いて車体減速度Gを
検出する場合について説明する。
Next, a case where the vehicle body deceleration G is detected by using the present apparatus 10 will be described.

【0030】先ず、車体の減速度Gがほぼ0の時におけ
る前後輪の接地荷重Ff、Frを検出する。これは、前
述した式(1)に示したように、車輪接地点における垂
直方向のスプリングの荷重成分f(S)と、車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分g(ΔS/
Δt)との和を求めることにより決定される。その際、
車体減速度Gがほぼ0であることは、車輪の近傍に設け
られた車輪速センサ18、19からの出力である車輪角
速度に基づき、前後輪のスリップ率λf、λrがλf≒
λr≒0を充足する時として検出することができる。
First, the contact loads Ff and Fr of the front and rear wheels when the deceleration G of the vehicle body is almost 0 are detected. This is because the vertical spring load component f (S) at the wheel contact point and the vertical load component g (ΔS /
Δt). that time,
The fact that the vehicle body deceleration G is substantially 0 means that the slip rates λf and λr of the front and rear wheels are λf ≒ based on the wheel angular velocities output from the wheel speed sensors 18 and 19 provided near the wheels.
It can be detected as when λr ≒ 0 is satisfied.

【0031】続いて、図7に示すように、前後輪のサス
ペンションが圧縮、伸長して変位した状態からピッチン
グの中心点Pを求める。すなわち、フロントサスペンシ
ョンおよびリアサスペンションの夫々に基準点Af、A
rを設定し、前輪Wfのブレーキングにより前後輪のサ
スペンションが圧縮、伸長することによる、前記基準点
Af、Arの移動を検出する(車体が変位した状態を破
線で図示している)。この基準点が移動した点Bf、B
r(以下、移動点Bf、Brという)は、車体ディメン
ションおよびサスペンションの変位量から決定されるも
のであり、図7に示すように、基準点Af、Arおよび
移動点Bf、Brはピッチング中心点Pを中心として、
同一円周上に存在する。そこで、基準点Afと移動点B
rとを結ぶ直線に対する垂直二等分線と、基準点Arと
移動点Brとを結ぶ直線に対する垂直二等分線との交点
を求める。この交点がピッチング中心点Pであり、前記
ピッチング中心点PをもとにしてホイールベースL間を
二分する距離L1 、L2 および距離hを求めることがで
きる。また、図7の破線で示した状態において、初めに
減速度Gが0の状態で求めた前後輪の接地荷重Ff、F
rとの変位量ΔFfおよびΔFrを求める。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the center point P of pitching is determined from the state where the front and rear suspensions are compressed, expanded and displaced. That is, the reference points Af and Af are respectively set to the front suspension and the rear suspension.
r is set, and the movement of the reference points Af and Ar due to the compression and expansion of the suspensions of the front and rear wheels due to the braking of the front wheel Wf is detected (the state where the vehicle body is displaced is shown by a broken line). Points Bf, B to which this reference point has moved
r (hereinafter referred to as moving points Bf and Br) are determined from the vehicle body dimensions and the displacement of the suspension. As shown in FIG. 7, the reference points Af and Ar and the moving points Bf and Br are the pitching center points. Focusing on P
Exist on the same circumference. Therefore, the reference point Af and the moving point B
The intersection of the perpendicular bisector to the straight line connecting r and the vertical bisector to the straight line connecting the reference point Ar and the moving point Br is determined. This intersection is the pitching center point P, and the distances L 1 , L 2 and the distance h that bisect the distance between the wheel bases L can be determined based on the pitching center point P. In addition, in the state shown by the broken line in FIG. 7, the ground contact loads Ff, F
The amounts of displacement ΔFf and ΔFr with respect to r are obtained.

【0032】以上のもとにおいて車体に減速度Gが発生
した場合、前述のように決定されたピッチングの中心点
P回りのモーメントの平衡により次式(5)が成り立
つ。すなわち、 GW(H−h)=ΔFf・L1 +ΔFr・L2 …(5) である。従って、上式を変形すると、 G=(ΔFf・L1 +ΔFr・L2 )/W(H−h) …(6) が成り立つ。但し、Wは前後輪の接地荷重からバネ下荷
重を除いたバネ上荷重を示し、Hはバネ上の重心高を示
している(図8参照)。
When the deceleration G occurs in the vehicle body under the above conditions, the following equation (5) is established by the balance of the moment about the center point P of the pitching determined as described above. That is, GW (H−h) = ΔFf · L 1 + ΔFr · L 2 (5) Therefore, when the above equation is modified, the following holds: G = (ΔFf · L 1 + ΔFr · L 2 ) / W (H−h) (6) Here, W indicates the sprung load obtained by removing the unsprung load from the grounding load of the front and rear wheels, and H indicates the height of the center of gravity on the spring (see FIG. 8).

【0033】このようにして求められた車輪接地荷重、
ピッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超える
場合、例えば、後輪Wrの接地荷重が低下するような場
合、本装置10のコントロールユニット16からブレー
キ制御装置26に制御信号が導出され、ブレーキ装置2
4を制御することができる。
The wheel contact load thus determined,
When the pitching and the vehicle body deceleration exceed a preset threshold value, for example, when the contact load of the rear wheel Wr decreases, a control signal is derived from the control unit 16 of the device 10 to the brake control device 26, and the braking is performed. Device 2
4 can be controlled.

【0034】ここで、ブレーキ制御装置26の動作につ
いて説明する。このブレーキ制御装置26は、通常制動
時において、リターンスプリング52の弾発力によって
カムベアリング50が上死点に保持され、エキスパンダ
ピストン54を押し上げた状態を形成している(図2の
状態)。これにより、カットバルブ56がエキスパンダ
ピストン54を介して押し上げられ、入力ポート60と
出力ポート62との間が連通状態となる。そこで、ブレ
ーキレバー22を把持することによりマスタシリンダ3
2において発生したブレーキ油圧は、通路66を介して
入力ポート60、連通孔64、出力ポート62、通路6
8を通じてキャリパシリンダ34に伝達される。このと
き、出力ポート62側にブレーキ油圧がエキスパンダピ
ストン54を押し上げるように作用するが、このエキス
パンダピストン54の背面に当接するカムベアリング5
0がリターンスプリング52の押圧力によって上死点に
保持されているため、前記エキスパンダピストン54が
変位することはない。 次に、前述したように、コント
ロールユニット16で夫々検出された車輪接地荷重、ピ
ッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超えたと
判断された場合、コントロールユニット16は、モータ
コントロール部30を介して、直流モータ28を付勢、
滅勢する制御を行う。直流モータ28を付勢した場合、
直流モータ28の回転軸(図示せず)が回転駆動し、同
軸に連結されたピニオン36が回転する。前記ピニオン
36の回転に伴って、ピニオン36と噛合するギヤ38
および該ギヤ38に固着されたクランク軸40、クラン
ク腕42を介してクランクピン44が偏位する。このク
ランクピン44の偏位作用により、カムベアリング50
が上死点から移動し、エキスパンダピストン54に作用
するブレーキ油圧が直流モータ28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54が所定量
下降すると、カットバルブ56が連通孔64を閉塞し、
これによって、入力ポート60、出力ポート62間が遮
断される。エキスパンダピストン54がさらに下降する
と、出力ポート62側の体積が増大してキャリパシンダ
34に付与される油圧が減少し、前輪Wfの制動力が減
少する。なお、エキスパンダピストン54の位置は、ポ
テンショメータ48によってクランク角度として検出さ
れ、モータコントロール部30に導入されて、直流モー
タ28の制御が行われる。
Here, the operation of the brake control device 26 will be described. The brake control device 26 forms a state in which the cam bearing 50 is held at the top dead center by the elastic force of the return spring 52 and pushes up the expander piston 54 during normal braking (the state of FIG. 2). . As a result, the cut valve 56 is pushed up through the expander piston 54, and the communication between the input port 60 and the output port 62 is established. Therefore, the master cylinder 3 is held by gripping the brake lever 22.
The brake oil pressure generated in the second port 2 is supplied to the input port 60, the communication hole 64, the output port 62,
8 to the caliper cylinder 34. At this time, the brake oil pressure acts on the output port 62 side to push up the expander piston 54, but the cam bearing 5 abutting against the back surface of the expander piston 54
Since 0 is held at the top dead center by the pressing force of the return spring 52, the expander piston 54 is not displaced. Next, as described above, when it is determined that the wheel contact load, the pitching, and the vehicle body deceleration detected by the control unit 16 have exceeded the preset thresholds, the control unit 16 To energize the DC motor 28,
Control to extinguish. When the DC motor 28 is energized,
The rotating shaft (not shown) of the DC motor 28 is driven to rotate, and the pinion 36 connected coaxially is rotated. With the rotation of the pinion 36, a gear 38 meshing with the pinion 36
The crank pin 44 is displaced via the crank shaft 40 and the crank arm 42 fixed to the gear 38. The cam bearing 50
Moves from the top dead center and acts so that the brake oil pressure acting on the expander piston 54 is added to the torque of the DC motor 28. Therefore, when the expander piston 54 descends by a predetermined amount, the cut valve 56 closes the communication hole 64. Blockage,
As a result, the connection between the input port 60 and the output port 62 is cut off. When the expander piston 54 further descends, the volume on the output port 62 side increases, the hydraulic pressure applied to the caliper sinter 34 decreases, and the braking force of the front wheel Wf decreases. The position of the expander piston 54 is detected as a crank angle by the potentiometer 48 and is introduced into the motor control unit 30 to control the DC motor 28.

【0035】この結果、前輪Wfのブレーキングに伴う
後輪Wrの接地荷重の低下を回避して十分な後輪Wrの
接地荷重を確保することが可能となる。次いで、前輪W
fの制動力が十分減少すると直流モータ28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
52の弾発力で原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28の付勢、滅勢が
繰り返されることによりブレーキ油圧が制御され、前輪
Wfのブレーキングに伴う後輪Wrの接地荷重の低下を
回避することができる。
As a result, it is possible to secure a sufficient contact load on the rear wheel Wr while avoiding a decrease in the contact load on the rear wheel Wr due to braking of the front wheel Wf. Next, the front wheel W
When the braking force f decreases sufficiently, the power supply to the DC motor 28 is stopped, the crankpin 44 returns to the original position by the elastic force of the return spring 52, and the brake hydraulic pressure increases again. As described above, the brake hydraulic pressure is controlled by repeating the energization and de-energization of the DC motor 28, and it is possible to avoid a decrease in the ground load of the rear wheel Wr due to the braking of the front wheel Wf.

【0036】また、ブレーキ油圧の昇圧レートあるいは
減圧レートをピッチング状態に対応して調整することに
より、ピッチングの少ないブレーキ制御が可能となる。
Further, by adjusting the pressure increasing rate or the pressure decreasing rate of the brake hydraulic pressure in accordance with the pitching state, it is possible to perform brake control with less pitching.

【0037】さらに、車体減速度からスリップ率の算出
をより正確に行うことができることとなり、ブレーキ制
御の精度がより一層向上する。
Further, the slip rate can be calculated more accurately from the vehicle deceleration, and the accuracy of the brake control is further improved.

【0038】このようにして、本装置10によって検出
された車輪接地荷重、ピッチングおよび車体減速度は、
ブレーキ制御装置26を介してブレーキ装置24を制御
する際の判断データとして有効に利用することが可能と
なる。
As described above, the wheel contact load, the pitching, and the vehicle body deceleration detected by the device 10 are as follows.
This can be effectively used as determination data when controlling the brake device 24 via the brake control device 26.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明に係る車体状態検出方法および装
置によれば、以下の効果が得られる。
According to the vehicle body state detecting method and apparatus according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0040】すなわち、サスペンションの圧縮、伸長の
変位量を所定の位置に配設したポテンョメータ等により
検知し、この検知した変位量をもとにして、車輪接地荷
重、ピッチングおよび車体減速度等を検出することがで
きる。この場合、装置自体が簡単な構成で車体状態を検
出することができ、また、本装置を付設しても車体の構
造を変更する必要性も生じない。
That is, the amount of displacement of compression and extension of the suspension is detected by a potentiometer or the like disposed at a predetermined position, and based on the detected amount of displacement, the wheel contact load, pitching, vehicle body deceleration, etc. are detected. can do. In this case, the device itself can detect the state of the vehicle body with a simple configuration, and even if this device is added, there is no need to change the structure of the vehicle body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る車体状態検出装置を搭載した自動
二輪車の概略側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of a motorcycle equipped with a vehicle body state detection device according to the present invention.

【図2】前記車体状態検出装置にブレーキ制御装置を組
み合わせた構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram in which a brake control device is combined with the vehicle body state detection device.

【図3】サスペンションの変位量と荷重との関係説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a displacement amount of a suspension and a load.

【図4】サスペンションの変位速度と荷重との関係説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a displacement speed of a suspension and a load.

【図5】変位量検出手段の出力電圧とサスペンション変
位量との関係説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between an output voltage of a displacement amount detecting means and a suspension displacement amount.

【図6】車体状態検出方法の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a vehicle body state detection method.

【図7】車体状態検出方法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a vehicle body state detection method.

【図8】車体状態検出方法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a vehicle body state detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…車体状態検出装置 12…フロント変位量検知部 14…リア変位量検知部 16…コントロールユニット 18、19…車輪速センサ 24…ブレーキ装置 26、27…ブレーキ制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Body state detection apparatus 12 ... Front displacement amount detection part 14 ... Rear displacement amount detection part 16 ... Control unit 18, 19 ... Wheel speed sensor 24 ... Brake device 26, 27 ... Brake control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−41215(JP,A) 特開 平1−247256(JP,A) 特開 昭58−8414(JP,A) 特開 昭59−84611(JP,A) 特開 昭61−113584(JP,A) 特開 昭63−41217(JP,A) 特開 昭49−54790(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62K 25/04 B60L 3/00 B60T 8/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-41215 (JP, A) JP-A-1-247256 (JP, A) JP-A-58-8414 (JP, A) JP-A-59-1984 84611 (JP, A) JP-A-61-113584 (JP, A) JP-A-63-41217 (JP, A) JP-A-49-54790 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) B62K 25/04 B60L 3/00 B60T 8/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】前車輪および後車輪を支持する支持機構の
各変位量を検出する第1の過程と、 前車輪および後車輪の回転速度を検出する第2の過程
と、 前記各回転速度から各車輪のスリップ率を求める第3の
過程と、 前記各スリップ率が0あるいは略0と見せるとき、前
記各変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるとと
もに、前記各車輪の接地荷重を求める第4の過程と、 車体のピッチング中心回りのモーメントの釣り合いか
ら、前記ピッチング量および前記各車輪の接地荷重を用
いて車体の変速度を求める第5の過程と、 を備えることを特徴とする車体状態検出方法。
A first step of detecting the amount of displacement of a support mechanism that supports a front wheel and a rear wheel; a second step of detecting rotation speeds of a front wheel and a rear wheel; a third process of obtaining the slip rate of each wheel, wherein, when the slip ratio to Na considered 0 or substantially 0, based on the respective amount of displacement portions to determine pitching amount of the vehicle body, the ground load of each wheel And a fifth step of calculating the vehicle speed using the pitching amount and the ground contact load of each wheel from the balance of the moment around the pitching center of the vehicle body. Body state detection method.
【請求項2】前車輪を支持する支持機構の変位量を検出
する前車輪変位量検出手段と、 後車輪を支持する支持機構の変位量を検出する後車輪変
位量検出手段と、 前車輪の回転速度を検出する前車輪回転速度検出手段
と、 後車輪の回転速度を検出する後車輪回転速度検出手段
と、 前記各回転速度から各車輪のスリップ率を求めるスリッ
プ率算出手段と、 前記各スリップ率が0あるいは略0と見せるとき、前
記各変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるピッ
チング量算出手段と、 前記各スリップ率が0あるいは略0と見せるとき、前
記各変位量に基づき、前記各車輪の接地荷重を求める荷
重算出手段と、 前記ピッチング量および接地荷重から車体の変速度を求
める変速度算出手段と、 を備えることを特徴とする車体状態検出装置。
2. A front wheel displacement detecting means for detecting a displacement of a support mechanism supporting a front wheel; a rear wheel displacement detecting means for detecting a displacement of a support mechanism supporting a rear wheel; Front wheel rotation speed detection means for detecting a rotation speed; rear wheel rotation speed detection means for detecting a rotation speed of a rear wheel; slip rate calculation means for determining a slip rate of each wheel from each of the rotation speeds; when the rate to the name considered 0 or substantially 0, based on the respective amount of displacement, and the pitching amount calculating means for calculating a pitching amount of the vehicle body, when said respective slip ratio causes Na considered 0 or substantially 0, the respective displacement A vehicle body state detecting device, comprising: a load calculating unit that calculates a ground contact load of each wheel based on the following formula; and a variable speed calculating unit that calculates a vehicle body variable speed from the pitching amount and the ground contact load.
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