JP4693790B2 - 自動二輪車、その制御装置および制御方法、並びに自動二輪車のスリップ量検出装置およびスリップ量検出方法 - Google Patents
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Description
従動輪と、駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、を備えた自動二輪車のスリップ量を検出する方法である。本発明に係るスリップ量検出方法は、駆動輪速度センサにより検出される駆動輪の速度から従動輪速度センサにより検出される従動輪の速度を減算して得られる補正前スリップ信号から、補正前スリップ信号の低周波成分を減算することにより自動二輪車のスリップ量を検出する。
以下、本実施形態1に係る自動二輪車1について、図1〜図7を参照しながら詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を実施した自動二輪車の例として、図1に示すモータサイクルタイプの自動二輪車1を挙げて説明する。しかし、本発明に係る自動二輪車は、これに限定されるものではない。本発明に係る自動二輪車は、例えば、所謂モータサイクルタイプ以外の自動二輪車(所謂モペットタイプ、スクータータイプ、オフロードタイプの自動二輪車等)であってもよい。
図1は、本実施形態1に係る自動二輪車1の左側面図である。まず、図1を参照しながら、自動二輪車1の概略構成について説明する。なお、下記説明において、前後左右の方向は、シート9に着座した乗員から視た方向をいうものとする。
図3はECU20の構成図である。図3に示すように、ECU20は、CPU21と、駆動回路24とを備えている。CPU21は、メモリ23を備えている。CPU21と駆動回路24とは、演算部を構成している。メモリ23は、各種設定等を記憶している。なお、メモリ23とは別に、ハードディスク等の記憶装置を設けてもよい。
本実施形態1におけるトラクション制御は、自動二輪車1を傾斜させた際に生じるスリップを効果的に抑制するものである。後輪7の速度(駆動輪速度)から前輪4の速度(従動輪速度)を減算して得られるスリップ信号は、自動二輪車1を傾けたことに起因する成分(以下、「リーン成分」とする。)と、前輪4および後輪7のうちの少なくとも一方がスリップしたことに起因する成分(以下、「スリップ成分」とする。)と、に大別される。リーン成分は、自動二輪車1の傾きが変化しないときには生じない。リーン成分は、運転者が自動二輪車1を傾ける操作を行い、自動二輪車1の傾きが変化しているときに生じる。すなわち、リーン成分は、運転者が自動二輪車1を傾ける操作をすることによって生じる。通常、運転者の自動二輪車1を傾ける操作はそれほど速く行われるものではない。このため、リーン成分は、スリップ成分よりも周波数が低い。本発明者らは、鋭意研究の結果、このリーン成分とスリップ成分との周波数の相違を初めて見いだし、本実施形態をなすに至った。
図4は、本実施形態1におけるトラクション制御を表すブロック線図である。図4に示すように、従動輪速度センサ31は、CPU21に対して、前輪4の速度(従動輪速度)を出力する。駆動輪速度センサ32は、CPU21に対して、後輪7の速度(駆動輪速度)を出力する。CPU21は、駆動輪速度から従動輪速度を減算し、補正前スリップ信号を得る。
以上説明したように、補正前スリップ信号から低周波成分(リーン成分と推測される部分)を除去し、スリップ成分と推測される補正後スリップ信号に基づいてエンジン10aが制御される。このため、的確にスリップが抑制される。
上記実施形態1では、ローパスフィルタ処理を行うことによって補正後スリップ信号を算出する例について説明した。しかし、本発明において補正後スリップ信号の算出方法は特に限定されない。本変形例1では、ハイパスフィルタ処理を行うことによって補正後スリップ信号を算出する例について説明する。なお、本変形例1の説明において、図1および図2は上記実施形態1と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
図10は本実施形態2におけるECU20の構成図である。図11は、実施形態2におけるトラクション制御を表すブロック線図である。図10および図11を参照しながら、本実施形態2におけるECU20の構成およびトラクション制御について説明する。なお、本実施形態2の説明において、図1および図2は上記実施形態1と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
図11に示すように、従動輪速度センサ31は、CPU21に対して、前輪4の速度(従動輪速度)を出力する。駆動輪速度センサ32は、CPU21に対して、後輪7の速度(駆動輪速度)を出力する。CPU21は、駆動輪速度から従動輪速度を減算し、補正前スリップ信号を得る。
本実施形態2のように、ローパスフィルタ処理前の補正前スリップ信号の大きさを事前に制限しておくことによって、長期間にわたって過大なスリップが生じたときにも、トラクション制御が的確になされる。
図14は本実施形態3におけるECU20の構成図である。図15は、実施形態3におけるトラクション制御を表すブロック線図である。図14および図15を参照しながら、本実施形態3におけるECU20の構成およびトラクション制御について説明する。なお、本実施形態3の説明において、図1および図2は上記実施形態1と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1、2と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
図15に示すように、従動輪速度センサ31は、CPU21に対して、前輪4の速度(従動輪速度)を出力する。駆動輪速度センサ32は、CPU21に対して、後輪7の速度(駆動輪速度)を出力する。CPU21は、駆動輪速度から従動輪速度を減算し、補正前スリップ信号を得る。
上述のように、一般的に、運転者が自動二輪車1を傾ける操作に基づくリーン成分の周波数は比較的低い値であり、スリップ成分とは周波数を大きく異にする。このため、上記実施形態1のようにカットオフ周波数を一定にすることも考えられる。
上記実施形態3では、従動輪速度と時定数との相関関係である時定数データに基づいてカットオフ周波数を算出する例について説明した。しかし、カットオフ周波数の算出は、他種の時定数データに基づいて算出するようにしてもよい。本変形例3では、スロットル開度と時定数との相関関係である時定数データに基づいてカットオフ周波数を算出する例について、図18および図19を参照しながら説明する。また、変形例4では、エンジン(駆動源)10aのトルクと時定数との相関関係である時定数データに基づいてカットオフ周波数を算出する例について、図21および図22を参照しながら説明する。
図18に示すように、従動輪速度センサ31は、CPU21に対して、前輪4の速度(従動輪速度)を出力する。駆動輪速度センサ32は、CPU21に対して、後輪7の速度(駆動輪速度)を出力する。CPU21は、駆動輪速度から従動輪速度を減算し、補正前スリップ信号を得る。
以下、変形例4におけるECU20の構成およびトラクション制御について説明する。なお、本変形例4の説明において、図1および図2は上記実施形態1と共通に参照する。また、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1〜3および変形例1、2と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
図22に示すように、従動輪速度センサ31は、CPU21に対して、前輪4の速度(従動輪速度)を出力する。駆動輪速度センサ32は、CPU21に対して、後輪7の速度(駆動輪速度)を出力する。CPU21は、駆動輪速度から従動輪速度を減算し、補正前スリップ信号を得る。
4 前輪(従動輪)
7 後輪(駆動輪)
10 エンジンユニット
10a エンジン(駆動源)
11 駆動力伝達手段
12 スロットルバルブ
13 スロットル開度センサ
14 スロットル駆動アクチュエータ
16 シート
20 ECU(制御部:ECU20+駆動力調整手段33)
21 CPU(演算部:CPU21+駆動回路24)
22 ローパスフィルタ
23 記憶装置
24 駆動回路
25 ハイパスフィルタ
26 制限部
31 従動輪速度センサ
32 駆動輪速度センサ
33 駆動力調整手段(駆動力調整部)
34 トルク検出部
Claims (19)
- 駆動源と、前記駆動源により駆動される駆動輪と、従動輪と、制御部と、を備えた自動二輪車であって、
前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、
前記従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、
を備え、
前記制御部は、前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度と、前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度とから算出される補正前スリップ信号から、前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算した補正後スリップ信号に基づいて前記駆動源を制御する自動二輪車。 - 前記補正前スリップ信号は、前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度から前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度を減算して得られる請求項1に記載の自動二輪車。
- 前記補正前スリップ信号は、前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度を前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度で除算して得られる請求項1に記載の自動二輪車。
- 前記低周波成分は、周波数が5ヘルツ以下の成分である請求項1に記載の自動二輪車。
- 前記制御部は、
前記補正前スリップ信号から前記低周波成分を取り出すローパスフィルタと、
前記補正後スリップ信号に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有し、
前記演算部は、前記補正前スリップ信号を算出すると共に、前記補正前スリップ信号を前記ローパスフィルタに対して出力し、かつ、前記ローパスフィルタにおいて取り出された前記低周波成分を前記補正前スリップ信号から減算することにより前記補正後スリップ信号を得る請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、
前記補正後スリップ信号に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有し、
前記演算部は、前記補正前スリップ信号を算出すると共に、前記補正前スリップ信号から前記低周波成分を取り出し、かつ、前記低周波成分を前記補正前スリップ信号から減算することにより前記補正後スリップ信号を得る請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、
前記補正前スリップ信号から前記低周波成分を除く高周波成分を取り出すハイパスフィルタと、
前記補正前スリップ信号を算出すると共に、前記補正前スリップ信号を前記ハイパスフィルタに対して出力し、かつ、前記ハイパスフィルタにおいて取り出された前記高周波成分に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有する請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、
前記補正前スリップ信号を算出すると共に、前記補正前スリップ信号から前記低周波成分を除く高周波成分を取り出し、かつ、前記高周波成分に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有する請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、
前記補正前スリップ信号の上限値および下限値に関する制限データを記憶する記憶部と、
前記制限データに基づいて、前記補正前スリップ信号の大きさが前記下限値以上前記上限値以下となるように前記補正前スリップ信号を制限する制限部と、
前記補正前スリップ信号から前記制限後の補正前スリップ信号の低周波成分を減算した前記補正後スリップ信号に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有する請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、前記制限後の補正前スリップ信号から前記低周波成分を取り出すローパスフィルタをさらに有し、
前記演算部は、前記ローパスフィルタにおいて取り出された前記制限後の補正前スリップ信号の前記低周波成分を前記補正前スリップ信号から減算して前記補正後スリップ信号を得る請求項9に記載の自動二輪車。 - 前記制限データは、前記駆動輪の速度および前記従動輪の速度の少なくとも一方と、前記補正前スリップ信号の上限値データおよび下限値データとの相関関係である請求項9に記載の自動二輪車。
- スロットル開度を検出するスロットル開度センサと、
前記駆動源のトルクを検出するトルク検出部と、
を備え、
前記制御部は、
前記駆動輪の速度、前記従動輪の速度、スロットル開度および前記駆動源のトルクのうちの少なくともひとつと時定数との相関関係である時定数データを記憶する記憶部と、
前記補正後スリップ信号に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有し、
前記演算部は、前記補正前スリップ信号から、前記時定数データに基づくカットオフ周波数でカットオフされた前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算して前記補正後スリップ信号を得る請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記制御部は、
前記駆動輪の速度、前記従動輪の速度、スロットル開度および前記駆動源のトルクのうちの少なくともひとつと時定数との相関関係である時定数データと、前記補正前スリップ信号の上限値および下限値に関する制限データと、を記憶する記憶部と、
前記制限データに基づいて、前記補正前スリップ信号の大きさが前記下限値以上前記上限値以下となるように前記補正前スリップ信号を制限する制限部と、
前記補正後スリップ信号に応じた制御信号を出力する演算部と、
前記制御信号に応じて前記駆動源を制御する駆動力調整部と、
を有し、
前記演算部は、前記補正前スリップ信号から、前記時定数データに基づくカットオフ周波数でカットオフされた前記制限後の補正前スリップ信号の低周波成分を減算して前記補正後スリップ信号を得る請求項1に記載の自動二輪車。 - 前記駆動輪の幅と前記従動輪の幅とは相互に異なる請求項1に記載の自動二輪車。
- 前記後輪は1または複数の車輪で構成されている請求項1に記載の自動二輪車。
- 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
従動輪と、
前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、
前記従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、
を備えた自動二輪車の制御装置であって、
前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度から前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度を減算して得られる補正前スリップ信号から、前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算した補正後スリップ信号に基づいて前記駆動源を制御する制御装置。 - 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
従動輪と、
前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、
前記従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、
を備えた自動二輪車のスリップ量検出装置であって、
前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度から前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度を減算して得られる補正前スリップ信号から、前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算することにより前記自動二輪車のスリップ量を検出するスリップ量検出装置。 - 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
従動輪と、
前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、
前記従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、
を備えた自動二輪車を制御する方法であって、
前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度から前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度を減算して得られる補正前スリップ信号から、前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算した補正後スリップ信号に基づいて前記駆動源を制御する自動二輪車の制御方法。 - 駆動源と、
前記駆動源により駆動される駆動輪と、
従動輪と、
前記駆動輪の速度を検出する駆動輪速度センサと、
前記従動輪の速度を検出する従動輪速度センサと、
を備えた自動二輪車のスリップ量を検出する方法であって、
前記駆動輪速度センサにより検出される前記駆動輪の速度から前記従動輪速度センサにより検出される前記従動輪の速度を減算して得られる補正前スリップ信号から、前記補正前スリップ信号の低周波成分を減算することにより前記自動二輪車のスリップ量を検出するスリップ量検出方法。
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