JP5097342B2 - オートバイ用のインテグラルブレーキ - Google Patents

Description

本発明はオートバイ用のインテグラルブレーキ（前後連動式制動機）に関する。この種のインテグラルブレーキでは、ハンドブレーキレバー又はフットブレーキレバーの選択的な操作により、前輪に付設されている液圧ブレーキ装置も後輪に付設されている液圧ブレーキ装置も操作され得る。前輪及び後輪で発生するブレーキ力の最適な配分を達成するために、個々のブレーキ装置の操作圧が電子制御装置により検出される。ハンドブレーキレバーを用いたブレーキ過程の開始後、フットブレーキレバーの操作により、又はその逆の場合もあるが、追加的なブレーキ力が生成され得る。フットブレーキレバーを用いて又はハンドブレーキレバーを用いて生成された追加的なこのブレーキ力は、ハンドブレーキレバーを用いて又はフットブレーキレバーを用いて既に生成されているブレーキ力に累積されるので、再び所望のブレーキ力配分を維持するためには、前輪及び後輪に作用するブレーキ装置の操作圧の新たな同調が必要である。

特許文献１にはオートバイ用のそのようなインテグラルブレーキが記載されている。ブレーキコンポーネントの液圧的な相互接続により、両方のブレーキ装置が同時に操作される場合、ブレーキレバーの操作経路に関して反応（リアクション）が成されることになる。ハンドブレーキレバー又はフットブレーキレバーを用いて１つのブレーキ装置だけを操作する場合、ブレーキ設備の圧力・容積・特性が操作経路・ブレーキ圧（・減速度）比率を決定する。ここで追加的に第２のブレーキレバーを操作すると、第２のブレーキ回路の圧力・容積・特性は多大に変化し、その理由は、インテグラル作用により既にブレーキ圧が第２のブレーキ回路内の圧力調整器を使って上昇されたためである。第２のブレーキレバーは「硬く」、操作経路・ブレーキ圧・比率は変更されている。両方のブレーキレバーが操作されていて、１つのブレーキ回路内のブレーキ圧が増加されると、このブレーキ回路内でブレーキ圧が上昇され（ブレーキ力配分に応じ）、それによりブレーキ液容積が移動されるとしても、第２のブレーキレバーのレバー位置が変更される。各々最初に操作されるブレーキレバーに対するこのフィードバック・リアクションは運転者にとって邪魔なものである。このことは特にハンドブレーキレバーのリアクションに該当し、その理由は、手は足よりも遥かに感じやすいためである。

特開２０００−０７１９６３号公報

本発明の基礎を成す課題は、両方のブレーキレバーの操作時、ハンドブレーキシリンダ内を占める圧力が影響されないままであり、それによりハンドブレーキレバーにおけるフィードバックが起こらないように、周知のインテグラルブレーキを改善することである。

前記の課題の解決策は特許請求項１に記載されている。

本発明の合目的な構成は下位請求項に記載されている。

本発明の２つの実施形態が図面に概要図として描かれていて、次にそれらについて説明する。

図１に概要的に描かれているオートバイ用のインテグラルブレーキは、前輪に作用する第３液圧ブレーキ装置を操作するためのハンドブレーキレバー１と、後輪に作用する第１液圧ブレーキ装置及び前輪に作用する第２ブレーキ装置を操作するためのフットブレーキレバー２とを含んでいる。オートバイの後輪には１つのブレーキディスク３だけが固定されていて、それに対して前輪には２つのブレーキディスク３が固定されている。これらのブレーキディスク３の各々にはブレーキキャリパが付設されていて、その中には１つの又は複数の圧力室が形成されている。ハンドブレーキレバー１はハンドブレーキシリンダ４に作用し、ハンドブレーキシリンダ４は、第３ライン５を介し、前輪に付設されている両方のブレーキキャリパと接続されている。対称性の理由から、両方のフロントのブレーキキャリパ内には各々３つの圧力室が形成されていて、そして第３ライン５は外側に位置する両方の圧力室と接続されている。第３ライン５内には、ハンドブレーキシリンダ４を用いて生成された圧力を測定する圧力センサ３０、及び、フロントの液圧ブレーキ装置の操作圧を測定する第３圧力センサ６が配設されている。回転数センサ１２は前輪の回転数を測定する。第３ライン５内には圧力調整器が組み込まれていて、この圧力調整器は、前輪がロックすると直ちに第３ライン５内を占める圧力を減少させる。この圧力調整器は、第３ライン５内に配設されている入口弁（インレットバルブ）７と、入口弁７を迂回する迂回ライン８とを含んでいて、この場合、迂回ライン８内には出口弁（アウトレットバルブ）９とポンプ１０とが配設されている。ポンプ１０は電気モータ１１と駆動接続状態にある。

フットブレーキレバー２はフットブレーキシリンダ１３と連結されていて、フットブレーキシリンダ１３は、第１ライン１４を介し、後輪に作用する第１液圧ブレーキ装置と接続されている。より正確に述べると第１ライン１４は、リヤのブレーキディスク３に付設されているブレーキキャリパ内に形成されている１つの或いは複数の圧力室と接続されている。第１ライン１４内には、フットブレーキシリンダ１３を用いて生成された圧力を測定する第２圧力センサ１５、及び、リヤの液圧ブレーキ装置の操作圧を測定する第１圧力センサ１６が配設されている。第１ライン１４内には圧力調整器が組み込まれていて、この圧力調整器は、第３ライン５内に組み込まれている圧力調整器と基本的に類似して構成されている。この圧力調整器は、第１ライン１４内に配設されている入口弁１７と、入口弁１７を迂回するライン１８とを含んでいて、ライン１８内には出口弁１９とポンプ２０とが配設されている。ポンプ２０は電気モータ１１と駆動接続状態にある。ポンプ２０は吸入ライン２１を介して第１ライン１４と接続されている。吸入ライン２１内には吸込弁２２が配設されていて、また第１ライン１４内には吸入ライン２１の合流個所から下流側に分離弁２３が配設されている。第２ライン２４は分離弁２３と入口弁１７との間の領域で第１ライン１４に接続されている。第２ライン２４は、前輪において固定されている両方のブレーキキャリパの各々の中央の圧力室と接続されている。第２ライン２４内には、フロントのブレーキディスク３に作用するブレーキ装置の操作圧を測定する第１圧力センサ２５が配設されている。第２ライン２４内には更に圧力調整器が組み込まれている。この圧力調整器は、第２ライン２４内に配設されている入口弁２６と、入口弁２６を迂回するライン２７とを含んでいて、ライン２７内には出口弁２８が配設されていて、ライン２７はポンプ２０の吸込側で迂回ライン１８と接続されている。

前輪と同様に後輪にも回転数センサ２９が付設されている。

両方の回転数センサ１２、２９と、４つの圧力センサ６、１５、１６、２５と、電気モータ１１と、３つの圧力調整器の電磁弁７、９、１７、１９、２６、２８と、吸込弁２２と、分離弁２３とは、（非図示の）電子制御装置と接続されている。

車両の最適の減速度を達成するためには、前輪或いは後輪に施されるブレーキ力の所定の配分が必要である。この理想的なブレーキ力配分が図４によるグラフに描かれている。前輪におけるブレーキ力が増加するに伴い、後輪における最適のブレーキ力も上昇し、最大値の到達後には再び減少する。前輪に加えられるブレーキ力が、後輪が浮き上がるほど大きい場合、その際には後輪に加えられるブレーキ力はゼロに降下する。図４によるグラフでは更に直線群が記入されていて、これらの直線群は所定の減速度の値に対応している。これらの直線と、理想的なブレーキ力配分のための曲線との交差点から、各々の減速度にとって最適のフロントの或いはリヤのブレーキ力が得られる。

ハンドブレーキレバー１を用いて或いはフットブレーキレバー２を用いてハンドブレーキシリンダ４内或いはフットブレーキシリンダ１３内で生成され圧力は所定の減速度係数に対応し、この減速度係数は、図２及び図３に示されているように圧力をもって線形に上昇する。ハンドブレーキレバー１或いはフットブレーキレバー２を用いて制動される場合、その際には圧力センサ３０或いは１５により測定された圧力に基づいてこの圧力に対応する減速度係数が決定され得て、この減速度係数は運転者の所望の減速度を反映している。図４によるグラフから、この減速度係数に付属するブレーキ力が検出され得て、これらのブレーキ力が最適の配分のためにオートバイの前輪及び後輪に加えられ得る。図２、図３、図４に従うグラフはインテグラルブレーキの電子制御装置内に入力されて記憶されている。

次に、図面に描かれているインテグラルブレーキの作動方式について説明する。

先ず、オートバイがハンドブレーキレバーの操作だけで制動される場合を見ることにする。ハンドブレーキレバー１の操作によりライン５内で圧力が増加される。圧力センサ３０により検出されたこの圧力ｐ_v1に基づき、図２によるグラフから、付属の減速度係数ａ_v1が決定され得る。次いでこの減速度係数ａ_v1に基づき、図４によるグラフから、その減速度のために後輪に加えるべき最適のブレーキ力、従って対応するブレーキ圧が検出され得る。既述したように、最適のブレーキ力配分の達成にとって必要な、後輪に付設されているブレーキ装置の操作圧が、電子制御装置により検出される。それに基づいて電気モータ１１が始動され、ポンプ２０が駆動される。この際には吸込弁２２と入口弁１７が開かれていて、それに対して分離弁２３と出口弁１９が閉じられている。それにより第１ライン１４内で圧力が増加される。このライン内に配設されている第１圧力センサ１６により測定された圧力が電子制御装置により検出された圧力に対応すると、その際にはポンプ２０がスイッチオフされる。従って、両方のフロントのブレーキディスク３に付設されているブレーキキャリパ、及び、リヤのブレーキディスク３に付設されているブレーキキャリパが、前輪と後輪に加えられるブレーキ力の最適の配分に対応する力をもって付勢される。前輪又は後輪がロックするのであれば、その際にはポンプ１０或いは２０を介して第３ライン５或いは第１ライン１４内を占める操作圧が周知の方式で減少される。

前述のブレーキ過程において入口弁２６と出口弁２８は閉じられている。ハンドブレーキレバー１に加えるべき力を減少するためには、対応する圧力調整器が作動され得る、即ち、第２ライン２４を介し、フロントのブレーキディスクに付設されているブレーキキャリパを支援するために、入口弁２６が開かれる。この場合、第３圧力センサ６及び第４圧力センサ２５により測定された圧力は加算されなくてはならなく、対応する合計値に基づき、図２によるグラフから、付属の減速度係数が決定されなくてはならない。次いで図４によるグラフから、後輪に付設されているブレーキ装置のために、最適のブレーキ力配分に必要なライン１４内の操作圧が検出され得る。

フットブレーキレバー２だけが操作される場合、その際には第１ライン１４及び第２ライン２４内で圧力ｐ_h1が構成される。対応する方式で、第２圧力センサ１５により検出された圧力に基づき、図３によるグラフにより、対応する減速度係数ａ_h1が検出され、この減速度係数に基づき、図４により、前輪に加えるべき対応する最適のブレーキ力が検出され得る。この圧力が、運転者により生成された圧力以上に位置する場合、必要な追加的な圧力が第２ライン２４内で構成される。この目的のためにポンプ２０が電気モータ１１により駆動され、吸込弁２２が開かれ、分離弁２３が閉じられる。第４圧力センサ２５により測定された第２ライン２４内の圧力が所定の値に達すると、入口弁２６が閉じられ得て、ポンプ２０がスイッチオフされる。第１ライン１４内を占める操作圧が第２ライン２４内を占める操作圧よりも小さい場合、その際には入口弁１７を閉じ、出口弁１９を開くことにより、ポンプ２０を用い、対応的に圧力が構成されなくてはならない。前輪及び／又は後輪がロックする場合には、対応的な方式で第１ライン１４及び第２ライン２４内の圧力が減少され得る。

ハンドブレーキレバー１を用いたブレーキ過程の開始後、追加的にフットブレーキレバー２が操作される場合、その際にはフットブレーキシリンダ１３により追加的な圧力ｐ_h2が構成され、この圧力ｐ_h2は第２圧力センサ１５を用いて測定される。図３により、測定された圧力ｐ_h2に付属の減速度係数ａ_h2が決定され、第３ライン５内を占める操作圧ｐ_v1により定義されている減速度係数ａ_v1に加算される。減速度係数ａ_v1とａ_h2の合計から形成された新たな減速度係数を用い、図４によるグラフにより、この変更された減速度係数に対応する、前輪或いは後輪に施すべきブレーキ力が検出される。このブレーキ力を達成するために第１ライン１４内及び第２ライン２４内を占める操作圧が対応的に上昇されなくてはならない。また第１ライン１４内を占める圧力が減少されなくてはならないということもあり得て、このことは、図４から見られる最大値の左側か又は右側に位置しているかに依存する。第３ライン５内を占める操作圧力が一定に留まるので、ハンドブレーキレバー１はフットブレーキレバー２の追加的な操作により影響されない。従ってハンドブレーキレバー１には決してフィードバック効果が発生しない。

先ずフットブレーキが操作され、次いでハンドブレーキが操作される場合、この際にはハンドブレーキシリンダ４により第３ライン５内に圧力ｐ_v2が構成され、前輪に対して追加的なブレーキ力が加えられ、車両の減速度は対応的に大きくされる。第３ライン５内を占める操作圧は第３圧力センサ６により測定され、図２により、この圧力ｐ_v2に付属する減速度係数ａ_v2が決定される。この減速度係数ａ_v2は、フットブレーキの操作により定義されている減速度係数ａ_h1と加算され、それにより形成される新たな減速度係数に基づき、図４により、前輪或いは後輪に加えるべきブレーキ力のための付属の値が検出される。第３ライン５内を占める圧力は運転者により予め定められるので、前輪に作用するブレーキ力の必要な増加は、第２ライン２４内を占める稼動圧の対応的な拡大により達成されなくてはならない。電子制御装置により対応的な圧力調整器が制御され、第２ライン２４内及び第１ライン１４内を占める稼動圧が最適のブレーキ力配分のために必要な値へともたらされる。第３ライン５内を占める圧力はこの調整過程により影響されないので、ハンドブレーキレバー１は影響されないままであり、それにより運転者は通常のブレーキ感触を得る。

フロントのブレーキキャリパが３つの圧力室を有するという図１に示されている実施形態に代わり、１つだけの圧力室を有する従来のブレーキキャリパも使用され得る。図５に描かれているように、両方のフロントのブレーキキャリパの１つが第３ライン５と接続されていて、それに対し、他のフロントのブレーキキャリパが第２ライン２４と接続されている。因みに図５に示されているインテグラルブレーキの構造と作用方式は図１による実施形態と同一である。

選択的に、前輪と後輪の間の理想的な（最適の）ブレーキ力配分の代わりにあらゆる他の配分も実現され得る。

理想的にインテグラルブレーキは図示されて説明されたように５つの圧力センサをもって動かされる。しかし基本的には４つの圧力センサ６、１５、１６、２５をもって動かし、欠如した５つ目の圧力をシステム内で圧力モデルにより算出することも可能である。

オートバイ用のインテグラルブレーキの第１実施形態を示す概要図である。 ハンドブレーキレバーを用いて生成された液圧とそれにより達成された減速度係数との関連を具現化したグラフを示す図である。 フットブレーキレバーを用いて生成された液圧とそれにより達成された減速度係数との関連を具現化したグラフを示す図である。 前輪或いは後輪に対するブレーキ力の配分を具現化したグラフを示す図である。 オートバイ用のインテグラルブレーキの第２実施形態を示す概要図である。

符号の説明

１ ハンドブレーキレバー
２ フットブレーキレバー
３ ブレーキディスク
４ ハンドブレーキシリンダ
５ ライン
６ 圧力センサ
７ 入口弁
８ 迂回ライン
９ 出口弁
１０ ポンプ
１１ 電気モータ
１２ 回転数センサ
１３ フットブレーキシリンダ
１４ ライン
１５ 圧力センサ
１６ 圧力センサ
１７ 入口弁
１８ 迂回ライン
１９ 出口弁
２０ ポンプ
２１ 吸入ライン
２２ 吸込弁
２３ 分離弁
２４ ライン
２５ 圧力センサ
２６ 入口弁
２７ 迂回ライン
２８ 出口弁
２９ 回転数センサ
３０ 圧力センサ
Ｆ_BV 前輪のブレーキ力
Ｆ_BH 後輪のブレーキ力

Claims (5)

1. フットブレーキレバー（２）と、
   このフットブレーキレバーを用いて操作可能なフットブレーキシリンダ（１３）と、
   後輪に作用する第１液圧ブレーキ装置と、
   フットブレーキシリンダ（１３）を第１液圧ブレーキ装置に接続する第１ライン（１４）と、
   前輪に作用する第２液圧ブレーキ装置と、
   フットブレーキシリンダ（１３）を第２液圧ブレーキ装置に接続する第２ライン（２４）と、
   第１液圧ブレーキ装置の操作圧を測定する第１圧力センサ（１６）と、
   フットブレーキシリンダ（１３）により生成された圧力を測定する第２圧力センサ（１５）と、
   ハンドブレーキレバー（１）と、
   このハンドブレーキレバーを用いて操作可能なハンドブレーキシリンダ（４）と、
   前輪に作用する第３液圧ブレーキ装置と、
   ハンドブレーキシリンダ（４）を第３液圧ブレーキ装置に接続する第３ライン（５）と、
   第１ライン（１４）に付設されている圧力調整器（１７、１８、１９、２０）と、
   第２ライン（２４）に付設されている圧力調整器（２６、２７、２８、２０）と、
   前輪及び後輪に作用するブレーキ力の最適の配分が保存されている電子制御装置を含む、
   オートバイ用のインテグラルブレーキにおいて、
   第３液圧ブレーキ装置の操作圧を測定する第３圧力センサ（６）が設けられていること
   第２液圧ブレーキ装置の操作圧を測定する第４圧力センサ（２５）が設けられていること、及び
   上記電子制御装置内に、ハンドブレーキシリンダ（４）を用いて又はフットブレーキシリンダ（１３）を用いて生成された圧力に対応する理論的な減速度の値、これらの理論的な減速度の値を達成するために必要な、前輪及び後輪に作用するブレーキ力の最適の配分、及び、そのために必要なブレーキ圧が記憶されていること、
   ハンドブレーキレバー（１）又はフットブレーキレバー（２）を操作する際に、或いは、それらの両方のブレーキレバー（１及び２）を同時に操作する際に、第１液圧ブレーキ装置及び第２液圧ブレーキ装置の操作圧をプログラミングされた値にもたらすために、上記電子制御装置が、４つの圧力センサ（６、１５、１６、２５）により提供された信号に対応して、両圧力調整器を制御することを特徴とするインテグラルブレーキ。
2. 第３ライン（５）に同様に圧力調整器が付設されていること、前輪及び後輪に各々回転数センサ（１２、２９）が付設されていること、及び、電子制御装置が、前輪又は後輪のロックを防止するために、両方の回転数センサにより提供された信号に対応して圧力調整器を制御することを特徴とする、請求項１に記載のインテグラルブレーキ。
3. 圧力調整器が、第１ライン（１４）及び第２ライン（２４）及び第３ライン（５）に付設されている入口弁（７、１７、２６）と、各入口弁を迂回するライン（８、１８、２７）と、迂回ライン内に配設されている出口弁（９、１９、２８）と、迂回ライン内で出口弁と第１ライン又は第２ライン又は第３ラインとの間に配設されているポンプ（１０、２０）とを含んでいることを特徴とする、請求項１又は２に記載のインテグラルブレーキ。
4. 前輪に２つのブレーキディスクが固定されていて、これらのブレーキディスクには各々ブレーキキャリパが付設されていて、このブレーキキャリパが３つの圧力室を有し、これらの圧力室のうち外側の両方の圧力室が第３ライン（５）と接続されていて、内側の圧力室が第２ライン（２４）と接続されていることを特徴とする、請求項１又は２又は３に記載のインテグラルブレーキ。
5. 前輪に２つのブレーキディスクが固定されていて、これらのブレーキディスクには各々ブレーキキャリパが付設されていて、このブレーキキャリパが少なくとも１つの圧力室を有し、一方のブレーキキャリパの圧力室が第３ライン（５）と接続されていて、他方のブレーキキャリパの圧力室が第２ライン（２４）と接続されていることを特徴とする、請求項１又は２又は３に記載のインテグラルブレーキ。

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