JP5779325B2 - 車両用減速制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動二輪車等の車両に搭載される車両用減速制御装置に関する。
従来、エンジンの絞り弁が全閉となったときに、車速とシフト段とにより、バックトルクにより生じる減速(いわゆるエンジンブレーキ)が急激な減速の範囲にあるか判断し、急激な減速の範囲であれば絞り弁に付属して設けられた空気調整弁を開としてエンジンに空気を供給する車両の減速装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
実開平6−43235号公報
しかし、特許文献1によれば、急激な減速の範囲であると判断した後における空気調整弁の動作が一様であり、そのため減速を緩和させる度合いも一様となる。エンジンブレーキの強さは車両の走行状態に応じて変わるため、空気調整弁の動作が一様であれば、走行状態によってはエンジンブレーキの緩和が十分でなかったり過剰となったりする。
そこで本発明は、バックトルクにより生じる減速を走行状態に応じて好適に緩和することを目的としている。
本発明は上記目的を達成すべくなされたものであり、本発明に係る車両用減速制御装置は、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記車両の減速開始を検出する減速開始検出手段と、前記車両の駆動源の出力を制御するための制御規則として、通常時規則、及び前記通常時規則とは異なる減速時規則を記憶した記憶手段と、前記制御規則に従って前記駆動源の出力を制御する制御手段と、を備え、前記減速時規則は走行状態検出手段の検出結果に応じて前記駆動源の出力が変わる設定を有しており、ある走行状態に応じて前記減速時規則に従って決定される前記駆動源の出力は、当該走行状態に応じて前記通常時規則に従って決定されるべき出力より大きい出力であり、前記制御手段は、前記減速開始検出手段により前記車両の減速開始が検出されると、参照する前記制御規則を前記通常時規則から前記減速時規則に切り替え、前記走行状態検出手段により検出される検出結果に応じて前記駆動源の出力を制御することを特徴としている。
前記構成によれば、減速開始検出手段によってバックトルクによる減速が生じるような状況が検出されると、制御手段は減速時規則に従って駆動源の出力を制御する。その出力は通常時規則に従って決定される出力よりも大きく、上記減速が緩和される。しかも、その出力は走行状態に応じて変わるため、減速を緩和させる度合いを走行状態に応じて変化させることができ、減速の緩和が十分でなかったり過剰となったりするのを抑えることができる。
前記減速開始検出手段は、運転者により減速を開始するための操作が行われたことを減速開始として検出するように構成されていてもよい。
前記構成によれば、運転者による減速開始の操作に合わせて車両の減速を制御することができる。
前記減速開始検出手段は、加速操作子の運転者による操作が解除された時点に、減速開始操作が行われたと判断してもよい。
前記構成によれば、運転者による加速操作子の操作の解除に合わせて車両の減速を制御することができる。
前記減速開始検出手段は、減速操作子の運転者による操作量又はブレーキ圧が所定量を超えた時点に、減速開始操作が行われたと判断してもよい。
前記構成によれば、運転者による減速操作子の操作、又は制動装置の作動に合わせて車両の減速を制御することができる。
前記減速開始検出手段は、変速装置の減速比が大きくなるように変速操作した時点に、減速開始操作が行われたと判断してもよい。
前記構成によれば、運転者による減速のための変速操作に合わせて車両の減速を制御することができる。
前記制御手段は、前記制御規則を前記減速時規則に切り替えた後において、所定時間が経過するまでの間は前記減速時規則に従って前記駆動源の出力を制御する状態を維持してもよい。
前記構成によれば、減速時規則に切り替えた後に通常時規則に直ぐに切り替わるような事態を防ぎ、減速を好適に緩和することができる。
前記減速開始検出手段は、運転者による制動操作に応じた制動装置の始動を減速開始として推定する第1減速開始推定手段、変速装置の減速比が大きくなるよう変速操作したことを減速開始として推定する第2減速開始推定手段、運転者による加速操作がなされていないことを減速開始として推定する第3減速開始推定手段、及び、前記駆動源の回転数の検出値が前記駆動源の出力から推定される推定値と比べて所定程度を超えて上回っていることを推定する第4減速開始推定手段のうちの2つ以上を含み、その減速開始推定手段のうちのいずれかにおいて減速開始として推定されると減速開始として検出するように構成されていてもよい。
前記構成によれば、減速が開始したものと推定される複数の状況のうちいずれかの状況になると、減速時規則に従って制御が実行されるようになり、様々な状況に対応して減速の緩和を行うことができる。
前記走行状態検出手段は、変速装置の減速比を検出する減速比検出手段と、前記駆動源の回転数を検出する回転数検出手段とを含み、前記制御手段は、前記減速比検出手段により検出される減速比、及び前記回転数検出手段により検出される回転数に応じて前記減速時規則に従って前記駆動源の出力を制御してもよい。
前記構成によれば、減速の緩和の程度を変速段及び駆動源の回転数に合わせて好適に調整することができるようになる。
前記制御手段は、前記減速時規則に従って前記駆動源の出力を制御するときにおいて、変速装置の減速比が第1の減速比であるときには、前記第1の減速比よりも小さい第2の減速比であるときと比べて、前記駆動源の出力を増大させてもよい。
前記構成によれば、変速装置の減速比が大きければ減速の程度が大きくなりやすくなるところ、このような場合に駆動源の出力を大きくすることができ、減速の緩和の程度を変速段に合わせて調整することができる。
前記制御手段は、前記減速時規則に従って前記駆動源の出力を制御するときにおいて、前記駆動源の回転数が第1の回転数であるときには、前記第1の回転数よりも小さい第2の回転数であるときと比べて、前記駆動源の出力を増大させてもよい。
前記構成によれば、減速開始の検出後においてはバックトルクが大きいときに駆動源の回転数が増大しがちとなって減速の程度が大きくなりやすくなるところ、このような場合に駆動源の出力を大きくすることができ、減速の緩和の程度を回転数に合わせて調整することができる。
駆動輪のスリップ度を検出するスリップ度検出手段を備え、前記制御手段は、前記減速時規則に従って決定した前記駆動源の出力を、前記スリップ度検出手段により検出された前記駆動輪のスリップ度に応じて補正してもよい。
前記構成によれば、駆動輪のスリップ度に応じて駆動輪に伝達される出力を制御することができる。よって、無用な駆動輪のスリップを抑制することも可能となる。
前記制御手段は、前記減速時規則を前記通常時規則に切り替える条件が成立すると、前記駆動源の出力が時間経過に伴って前記通常時規則に従って決定されるべき出力に徐々に近づいていくように前記駆動源の出力を変更してもよい。
前記構成によれば、通常時規則に切り替える条件が成立した時点において、駆動源の出力と通常時規則に従って決定されるべき出力とが異なっていても、その偏差を徐々になくしていくことができるため、快適な運転フィーリングを保つことができる。
前記制御手段は、走行速度が所定値以上でなければ、前記通常時規則から前記減速時規則への移行を禁止してもよい。
前記構成によれば、車両の停止中に制御規則が通常時規則から減速時規則に移行するという不都合をなくすことができる。
本発明によれば、バックトルクにより生じる減速を走行状態に応じて好適に緩和することができる。
本発明の実施形態に係る減速制御装置を搭載した自動二輪車の左側面図である。 図1に示す自動二輪車に搭載された本発明の実施形態に係る減速制御装置の全体的な構成を示す構成図である。 図2に示す記憶部に記憶されるサブスロットル弁の目標開度を求めるための制御マップの一例を示すグラフであり、(a)が通常時マップの一例を示すグラフ、(b)が減速時マップの一例を示すグラフである。 図2に示す車両減速装置のうちエンジンECUの構成を中心にして示す構成図である。 図2に示すエンジンECUの記憶部に記憶される補正率算出マップの一例を示すグラフである。 図4に示すエンジンECUにより実行される制御の内容を示すフローチャートである。 図4に示すエンジンECUにより実行される制御の内容を示すフローチャートである。 図6及び図7に示す制御が実行されたときの走行状態の変化の一例を示すタイミングチャートである。 図2に示す回転伝達機構の一例を示すスロットル装置の斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用減速制御装置を自動二輪車に搭載した場合を例にして説明する。以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者から見た方向を基準とする。
図1は、本発明の実施形態に係る減速制御装置を搭載した自動二輪車1の左側面図である。図1に示す自動二輪車1は、従動輪である前輪2と、駆動輪である後輪3とを備えている。前輪2は、略上下方向に延びるフロントフォーク4の下端部に回転可能に支持されている。フロントフォーク4の上端部は、ヘッドパイプ5に回転可能に支持されたステアリングシャフト(図示せず)を介して左右一対のグリップを有したハンドル6と連結されている。ヘッドパイプ5からは左右一対のメインフレーム7が後下方へ延び、メインフレーム7の後部には左右一対のピボットフレーム8が接続され、ピボットフレーム8には略前後方向に延びるスイングアーム9の前端部が枢支されている。後輪3は、スイングアーム9の後端部に軸支されている。
メインフレーム7及びピボットフレーム8には、自動二輪車1の駆動源である並列四気筒エンジン10が支持されている。エンジン10の吸気ポート(図示せず)にはスロットル装置11が接続され、スロットル装置11の上流側にはエアクリーナ12が接続されている。エンジン10の出力は変速機13及びチェーン14を介して後輪3に伝達される。
ハンドル6の後方には燃料タンク15が設けられている。燃料タンク15の後方には運転者騎乗用のシート16が設けられ、シート16の下方の空間にエンジン電子制御ユニット40(以下「エンジンECU」)が収容されている。シート16に騎乗した運転者は、左右のグリップを把持してハンドル6を回動操作することにより、ステアリングシャフトを回転軸として前輪2を転向させることができる。右グリップは、回転操作することで運転者の加速要求を入力するためのスロットルグリップ17(図2参照)である。左グリップの前側にはクラッチレバー18aが設けられ、左ペダルにはシフトペダル18bが設けられている。また、ハンドル6の右グリップの前側及び右ペダルにはそれぞれ、操作することで運転者の減速要求又は制動要求を入力するためのブレーキレバー19a及びブレーキペダル19b(図2参照)が設けられている。
図2は、本発明の実施形態に係る減速制御装置100の全体構成を示す構成図である。図2に示すように、スロットル装置11は、エアクリーナ12からエンジン10にエアを供給するための吸気通路21aを有した吸気管21を備えている。吸気通路21a内にはメインスロットル弁22とサブスロットル弁23とが設けられ、サブスロットル弁23はメインスロットル弁22よりも上流側に配置されている。
スロットル弁22,23は、弁軸22a,23aに取り付けられた円盤状の弁体22b,23bが回転することによって開度を変更するバタフライ弁である。弁軸22aはケーブル24を介してスロットルグリップ17と連結されている。運転者によりスロットルグリップ17が操作されると、これに応じて弁軸22aが回転し、メインスロットル弁22の開度が変更される。スロットルグリップ17の操作が解除され、その操作位置(以下「グリップ位置」)が全閉位置に位置するときには、メインスロットル弁22の開度は本来的には全閉となる。他方、弁軸23aはステッピングモータ等の弁アクチュエータ25と接続されている。弁アクチュエータ25が動作すると、これに応じて弁軸23aが回転してサブスロットル弁23の開度が変更される。
スロットル装置11は、弁軸23aの回転を弁軸22aに伝達する回転伝達機構26を備えていてもよい。これにより、グリップ位置が全閉位置に位置していても、メインスロットル弁22の開度を全閉よりも大きくなるよう変化させることができる。つまり、グリップ位置が全閉位置に位置し且つサブスロットル弁22の開度が全閉であるときに、弁アクチュエータ25を駆動し、サブスロットル弁22の開度が大きくなるよう弁軸23aを回転させる。すると、回転伝達機構26の作用により、弁軸22aが弁軸23aと共に回転する。この弁軸22aの回転により、メインスロットル弁22の開度をサブスロットル弁22の開度に追従させることができる。これにより、スロットル装置11が、スロットルグリップ17と機械的に連結されたメインスロットル弁22を備える場合において、グリップ位置が全閉位置に位置するときにも吸気量を確保することができる。
図9は、回転伝達機構26の一例を示したスロットル装置11の斜視図である。図9に示すように、スロットル装置の吸気管21の外側には、メインスロットル弁22の弁軸22aと、サブスロットル弁23の弁軸23aとが突出している。弁軸22aの端部には、スロットルワイヤー24(図2参照)を係止するための係止穴81aを有したスロットルプーリー81が取り付けられている。回転伝達機構26は、吸気管21の外側に配置され、且つスロットルプーリー81とサブスロットル弁23の弁軸23aの端部との間に設けられる。
回転伝達機構26は、弁軸23aの端部に取り付けられて弁軸23aと共に回転可能なカム82を有している。カム82の外周面には、吸気管の外面に固定されたブラケット83に揺動可能に取り付けられた第1レバー84の端部が接触している。第1レバー84をブラケット83に揺動可能に連結するためのピン85には、第2レバー86が固定されている。他方、スロットルプーリーの外周縁部には径方向に突出する突起87が設けられており、第2レバーの端部は突起87と係合可能に配置されている。また、吸気管21にはバネ89を固定するバネ固定部88が設けられており、第1レバー84の他端部はバネ固定部88に固定されたバネ89の弾発力が作用する。これにより第1レバー84は、その一端部をカム82の外周面に接触させるようにして付勢される。
弁軸23aが時計回りに回転してサブスロットル弁23の開度が全閉から大きくなるよう変化すると、カム82に接触する第1レバー84がバネ88の付勢力に抗して揺動する。これにより第2レバー86が第1レバー84と共に揺動する。これにより第2レバー86の端部が突起87を押圧し、スロットルプーリー81が回転駆動され、弁軸22aが回転する。このように回転伝達機構26の作用により、メインスロットル弁22の開度を大きくなるよう変化させることができる。
図2に戻り、エンジン10には、燃料を噴射する燃料供給装置27と、混合気を点火する点火装置28とが設けられている。これら装置27,28が適宜タイミングで動作することにより気筒で混合気の点火燃焼が行われ、エンジン12が回転出力を発生する。概してスロットル開度が大きく、燃料噴射装置27からの燃料噴射量が多く、点火装置28による混合気の点火時期が進角しているときほどエンジン12の出力が大きくなる。
エンジン10の稼動中にはエンジン出力軸29が回転し、エンジン出力軸29の回転動力が動力伝達経路30を介して後輪3に伝達される。動力伝達経路30は、エンジン10側から順に、減速機構31、クラッチ32、変速機入力軸33、変速機13、変速機出力軸34及びチェーン14を有している。クラッチレバー18aが操作されると、クラッチ34が解放状態となり動力伝達経路32が遮断される。クラッチ32にはバックトルクリミッタ35が設けられており、後輪3からエンジン出力軸29に伝達されるバックトルクが過剰になると、バックトルクリミッタ35が作動してクラッチ32が解放状態となる。
変速機13は手動型であり、運転者によるシフトペダル18bの操作に応じて複数の変速段のうち一つを選択的に設定し、変速機入力軸35の回転動力を設定されている変速段に対応した変速比で変速して変速機出力軸36に伝達する。変速段には、互いに減速比が異なる複数の前進用変速段(本実施形態では6つの前進用変速段)のほか、変速機入力軸33と変速機出力軸34との間の動力伝達を遮断する中立段が含まれている。
前輪2及び後輪3にはそれぞれ、前輪ブレーキ36及び後輪ブレーキ37が設けられている。前輪ブレーキ36は油圧式の前輪ブレーキアクチュエータ38により駆動され、後輪ブレーキ37は油圧式の後輪ブレーキアクチュエータ39により駆動される。運転者によりブレーキレバー19a及びブレーキペダル19bが操作されると、ブレーキアクチュエータ38,39の作動油圧が上昇してブレーキ36,37が作動し、これにより前輪2及び後輪3が制動される。
減速制御装置100は、自動二輪車1の走行状態を検出する複数のセンサ又はスイッチ、制動用電子制御ユニット50(以下「制動用ECU50」)、エンジンECU40、スロットル装置11、燃料噴射装置27、及び点火装置28を備えている。
走行状態を検出するセンサ又はスイッチには、グリップ位置を検出するグリップ位置センサ41、メインスロットル弁22の開度を検出するメインスロットル位置センサ42、サブスロットル弁23の開度を検出するサブスロットル位置センサ43、エンジン回転数を検出する回転数センサ44、変速段を検出するギヤ位置センサ45、バックトルクリミッタ35が作動していることを検出するリミッタスイッチ46、ブレーキレバー20aが操作されていることを検出するブレーキレバースイッチ47、及びブレーキペダル20bが操作されていることを検出するブレーキペダルスイッチ48が含まれている。これらセンサ又はスイッチの検出結果はエンジンECU40に入力される。
制動用ECU50は、いわゆるCBS又はABSを制御するための制御ユニットであり、前輪ブレーキアクチュエータ38及び後輪ブレーキアクチュエータ39に接続されている。制動用ECU50は、自動二輪車1の走行状態を検出するセンサとして、前輪2の回転速度を検出する前輪速度センサ51、後輪3の回転速度を検出する後輪速度センサ52、及び前輪ブレーキ36の作動油圧を検出する前輪ブレーキ圧センサ53に接続されている。制動用ECU50はエンジンECU40にも接続されており、これらセンサ51〜53の検出結果も制動用ECU50を介してエンジンECU40に入力される。
エンジンECU40は、記憶部61、スロットル制御部62、燃料制御部63、点火制御部64、減速開始検出部65及び切替制御部60を有している。記憶部61は、走行状態に応じてサブスロットル弁23の目標開度、燃料供給装置27より噴射する目標燃料量、点火装置28による点火の目標タイミング等を求めるための制御マップを記憶している。スロットル制御部62は制御マップに従ってサブスロットル弁23の目標開度を求め、サブスロットル弁23の実開度が当該目標開度となるようサブスロットル弁23の弁アクチュエータ25を制御する。燃料制御部63及び点火制御部64も同様にして燃料供給装置27及び点火装置28をそれぞれ制御する。このように制御マップに従って各装置が制御される結果、エンジン10の出力が走行状態に応じて制御されることとなる。
記憶部61に記憶される制御マップには、通常時マップAと、通常時マップAとは異なる減速時マップBとが含まれる。減速開始検出部65は、走行状態を検出するセンサ及びスイッチの検出結果に応じて自動二輪車1の減速開始を検出する機能を有し、切替制御部60は、減速開始検出部65により自動二輪車1の減速開始が検出されると、スロットル制御部62、燃料制御部63及び点火制御部64により参照される制御マップを通常時マップから減速時マップに切り替える機能を有する。各制御部62〜64は、走行状態を検出するセンサの検出結果に応じて減速時マップに従って弁アクチュエータ25、燃料供給装置27及び点火装置28を制御する。
なお、ハンドル6(図1参照)の中央に配置されている計器に隣接して、運転者により操作される移行許可スイッチ20が設けられている。移行許可スイッチ20において制御マップの切替えを許容しない旨の操作がなされているときには、切替制御部60の機能を停止することができる。以下では、移行許可スイッチ20において、制御マップの切替えを許容する旨の操作がなされている場合について説明する。
図3は、図2に示すエンジンECU40の記憶部61に記憶される制御マップのうち、サブスロットル弁23の目標開度を求めるための制御マップを示すグラフである。図3に示すように、記憶部61には、サブスロットル弁23の目標開度を求めるための制御マップとして、通常時マップAと、通常時マップAとは異なる複数の減速時マップB1〜B5とが記憶されている。
図3には、制御マップが、説明の便宜のため、縦軸を目標開度、横軸を目標開度を求めるためのパラメータとする座標系に示されている。図3に示される関係(規則)をテーブル(データベース)で表わし、そのテーブルを記憶部61に記憶させてもよいし、図3に表される関係(規則)を数式で表わして、その数式を記憶部61に記憶させてもよい。
図3(a)に示すように、通常時マップAを参照するときには、サブスロットル弁22の目標開度がグリップ位置に応じて求められる。スロットルグリップ17の操作が解除されてグリップ位置が全閉位置に位置しているときには目標開度が全閉となり、グリップ位置が全開位置に位置しているときには目標開度が全開となる。グリップ位置が全閉位置から全開位置まで変化する間は、目標開度がグリップ位置に比例して全閉から全開まで変化する。
図3(b)には、5つの減速時マップB1〜B5を実線で示しているが、切替制御部60は制御マップを減速時マップに切り替えるときに、これら5つの減速時マップB1〜B5のうち1つを変速段に応じて選択する。後述するように、第1、第2、第3及び第4減速時マップB1,B2,B3,B4は、変速段が1速、2速、3速及び4速のときにそれぞれ選択され、第5減速時マップB5は変速段が5速又は6速のときに選択される。
減速時マップB1〜B5を参照するときには、目標開度がグリップ位置とは関係なくエンジン回転数に応じて求められる。第1〜第5減速時マップB1〜B5に共通する傾向として、エンジン回転数がアイドル回転数よりも大きい第1の回転数未満であるときには、目標開度は全閉よりも大きい値となる。なお、図3(b)では、そのときの目標開度が一定で推移しているが、エンジン回転数の変化に応じて目標開度が変化してもよい。エンジン回転数が第1の回転数以上であるときには、目標開度はエンジン回転数とともに上昇する。なお、図3(b)では、目標開度が線形に上昇しているが、非線形でもよい。また、エンジン回転数が第1の回転数よりも大きい第2の回転数以上であるときに目標開度が一定で推移しているが、このように推移する区間を設けなくてもよい。
図3(b)には、比較のため、グリップ位置が全閉位置であるときの通常時マップAを破線で示している。このとき、通常時マップAに従って求まる目標開度は、エンジン回転数に関係なく全閉で推移する。よって、グリップ位置が全閉位置であるという走行状態(当該走行状態は自動二輪車1の減速開始が開始したものと推定可能である)においては、減速時マップに従って決定される目標開度に応じたエンジン10の出力は、通常時マップに従って決定されるべき目標開度に応じたエンジン10の出力よりも大きい。
これにより、減速開始が検出された後に、通常時マップに従って目標開度が決定され続けてしまう場合と比べ、エンジン10の出力を増大させることができる。よって、バックトルクにより発生する減速を好適に緩和することができる。また、減速開始の検出後においてはバックトルクが大きいときにエンジン回転数が大きく上昇して減速の程度が大きくなりがちとなる。本実施形態の減速時マップB1〜B5によれば、第1の回転数と第2の回転数との間の区間では、エンジン回転数が大きいほど目標開度が大きくなるようにしており、エンジン回転数が大きいときほどエンジン10の出力の増大幅が大きくなる。よって、減速の緩和の程度をエンジン回転数に合わせて好適に制御することができる。
各減速時マップB1〜B5同士を比較すると、あるエンジン回転数N1以下である場合において、或る減速時マップ(例えば第2減速時マップB2)に従って任意のエンジン回転数に応じて求められる目標開度が、当該減速時マップに対応する変速段よりも減速比の小さい変速段に対応する減速時マップ(例えば第3〜第5減速時マップB3〜B5)に従って当該任意のエンジン回転数に応じて求められる目標開度よりも、小さくなる。このエンジン回転数N1は、上記第1の回転数よりも大きい値である。変速機13の減速比が大きいときほどバックトルクは大きくなり、減速の程度も大きくなりがちである。本実施形態の減速時マップB1〜B5によれば、減速比が大きいときにエンジン10の出力の増大幅が大きくなるようにしており、減速の緩和の程度を減速比に合わせて好適に制御することができる。
なお、ここでは、制御マップとしてサブスロットル弁23の目標開度を求めるためのマップを例にして説明したが、その他の方法によってエンジン10の出力を増大させてもよい。例えば、減速時マップに従って決定される目標燃料量を通常時マップに従って決定されるべき目標燃料量よりも多くしたり、減速時マップに従って決定される目標タイミングを通常時マップに従って決定される目標タイミングよりも進角させたりすることにより、減速開始検出後のエンジン10の出力を増大させる制御を実行してもよい。
以下、図4〜図8を参照して減速開始検出部65及び切替制御部60の動作について詳細に説明する。図4は、図2に示す減速制御装置100のうちエンジンECU40の構成を中心にして示す構成図である。図4に示すように、エンジンECU40は、減速開始検出部65及び切替制御部60のほか、条件成立判定部66、回転数推定部71及びスリップ度検出部74を有している。減速開始検出部65は、全閉検出部67、ブレーキ検出部68、シフトダウン検出部69及び推定値異常検出部70を有している。切替制御部60は、切替部72、マップ選択部73、補正値算出部75、及びマップ補正部76を有している。
条件成立判定部66は、通常時マップから減速時マップに切り替える前提条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、自動二輪車1が走行中であって減速中であるという条件をこの前提条件としており、条件成立判定部61によって自動二輪車1が走行中であるか否か及び自動二輪車1が減速中であるか否かが判断される。これにより、自動二輪車1が停止又は加速走行しているときにエンジンブレーキの緩和を目的とした制御を実行するという不都合を避けることができる。
具体的には、前者では、前輪速度センサ51により検出される前輪2の回転速度が所定速度以上であるか否かが判断される。この所定速度は0より大きい値である。後者では、前輪速度センサ51により検出される前輪2の回転速度から前輪2の回転加速度に相当する値を算出し、算出された値が所定値未満であるか否かが判断される。回転加速度に相当する値は、現在値と過去値との差分値でもよく、また、当該差分値を過去値取得時点から現在値取得時点までの時間で除算することによって算出されてもよい。この所定値は0未満の値である。
なお、エンジンブレーキの緩和を目的の一つとして減速時マップに従う制御を実行するのであるから、前提条件には、ギヤ位置センサにより検出される変速段が低速の変速段(例えば1速又は2速)に設定されているという条件が含まれていてもよい。低速の変速段が設定されているときには大きなエンジンブレーキが発生しやすいため、このような条件を前提条件に含めることで、減速時マップに従う制御を実行するようにし、エンジンブレーキの発生を好適に抑制することができる。
全閉検出部67は、グリップ位置が全閉位置にあるか否かを判断する。前述のとおり、スロットルグリップ17は運転者による加速要求を入力するための操作子である。このため、スロットルグリップ17の運転者による操作が解除されてグリップ位置が全閉位置に位置しているときには、運転者が減速を開始しようとしている蓋然性が高い。よって、グリップ位置が全閉位置にあるとの判断を、運転者により減速を開始するための操作が行われたことの検出として推定することが可能である。
なお、メインスロットル弁22の開度はグリップ位置に対応することから、全閉検出部67は、メインスロットル位置センサ42の検出結果に応じてグリップ位置が全閉位置にあるか否かを判断するよう構成されていてもよい。
ブレーキ検出部68は、運転者によるブレーキ操作に応じて前輪ブレーキ36又は後輪ブレーキ37が作動しているか否かを判断する。具体的には、例えば前輪ブレーキ圧センサ53により検出される作動油圧が所定圧以上であるか否かを判断する。この所定圧は前輪ブレーキ36が作動して前輪2を制動するために必要な圧力値である。前輪ブレーキ36が作動しているときには、運転者により減速を開始するためのブレーキ操作が行われた蓋然性が高い。よって、作動油圧が所定圧以上であるとの判断を、運転者により減速を開始するための操作が行われたことの検出として推定することが可能である。なお、ブレーキ検出部68は、ブレーキレバースイッチ47又はブレーキペダルスイッチ48の検出結果に基づいて、ブレーキレバー20a又はブレーキペダル20bが操作されたか否かを判断するよう構成されていてもよい。また、ブレーキレバースイッチ47及びブレーキペダルスイッチ48を減速開始の検出を行う手段であるとして、これらの検出結果が切替部72に入力されてもよい。
シフトダウン検出部69は、ギヤ位置センサ45により検出される変速段の現在値及び過去値に基づいて、減速比が大きくなるような変速操作(すなわちシフトダウン)がなされたか否かを判断する。シフトダウンがなされると、減速比が大きくなって車速が小さくなる傾向にある。更に、本実施形態のように手動型の変速機13によれば、運転者による操作がなければ変速段が変更されることはない。よって、シフトダウンがなされたとの判断を、運転者により減速を開始するための操作が行われたことが検出されたものとして推定することが可能である。
推定値異常検出部70は、回転数センサ44により検出されるエンジン回転数の検出値と、回転数推定部71により推定されたエンジン回転数の推定値とを比較し、検出値が推定値と比べて所定程度を超えて上回っているか否かを判断する。言い換えると、エンジン回転数の検出値と推定値との偏差が許容範囲内にあるか否か、又は当該偏差の絶対値が所定値未満であるか否かを判断する。エンジン回転数の推定値は、後輪速度センサ52により検出される後輪3の回転速度に、後輪3のエンジン出力軸29に対する変速比を乗算することにより算出される。なお、後輪3の回転速度に限られず、動力伝達経路30を構成する何れかの回転部材の回転速度に基づいて推定値を算出することも可能である。検出値と推定値との間にある程度の偏差があるときとは、エンジン10の発生トルクの変化によって、動力伝達経路30を構成する機構の遊び分だけ、エンジン出力軸29の回転速度と後輪3の回転速度との間に偏差が生じたことを表し、バックトルクの発生による減速が開始する直前の状態である蓋然性が高い。よって、エンジン回転数の推定値が許容範囲から外れているとの判断を、自動二輪車1の減速開始の検出として推定することが可能である。なお、バックトルクリミッタ35は、このバックトルクが過剰に発生した場合に作動する。よって、リミッタスイッチ46によるバックトルクリミッタ35が作動したとの検出も、自動二輪車1の減速開始の検出として推定することが可能である。
切替部72は、条件成立判定部66の判定結果と、全閉検出部67、ブレーキ検出部68、シフトダウン検出部69、バックトルク検出部70及びリミッタスイッチ46の検出結果とに基づいて、スロットル制御部62等において参照されるべき制御マップを通常時マップとするのか減速時マップとするのか決定する。
マップ選択部73は、ギヤ位置センサ44により検出された変速装置13の変速段に対応する減速時マップを選択する。変速段が1速、2速、3速及び4速であるときには、マップ選択部73は、第1減速時マップB1、第2減速時マップB2、第3減速時マップB3及び第4減速時マップB4をそれぞれ選択する。5速又は6速のときには、第5減速時マップB5が選択される。
スリップ度検出部74は、駆動輪である後輪3のスリップの程度を示す値であるスリップ度を検出する。例えばスリップ度は、後輪速度センサ52により検出される後輪3の回転速度から前輪速度センサ51により検出される前輪2の回転速度を減算し、この減算値を前輪2の回転速度で除算することによって算出される。補正値算出部75は、記憶部61に記憶される補正率マップに従って、スリップ度に応じて減速時マップの補正率を算出する。マップ補正部76は、マップ選択部73で選択された減速時マップを、補正値算出部75で算出された補正率を用いて補正する。具体的には、マップ補正部76は、選択された減速時マップに従って求められるべき目標開度に補正率を乗算することにより、当該減速時マップを補正する。
図5は、記憶部61に記憶される補正率マップの一例を示すグラフである。図5に示すように、スリップ度が0のとき、すなわち、後輪3及び前輪2の回転速度差がなく健全なグリップ走行が行われているときには、補正率を1とする。このとき、減速時マップは、記憶部61に記憶されているものから補正されないことになる。スリップ度が負のとき、すなわち後輪3の回転が前輪2よりも少なく後輪3がロック気味であるときには、補正率を1より大きい値とする。スリップ度が正のとき、すなわち後輪3の回転が前輪2よりも多く後輪3がスピン気味であるときには、補正率を1より小さい値とする。
図3(b)には、補正率が1より大きい値である場合における補正後の第1減速時マップB1′を例示している。補正後の減速時マップB1′は補正前の減速時マップB1と平行に推移するようになる。つまり、補正後の減速時マップB1′に従って任意のエンジン回転数に応じて求められる目標開度は、補正前の減速時マップB1に従って当該エンジン回転数に応じて求められる目標開度に補正率が乗算された値となる。また、前輪2の回転速度に対して後輪3の回転速度が小さいときには、目標開度が大きくなるよう補正されるため、エンジン10の発生トルクが大きくなり、好適にグリップ走行に近づけることができる。逆に前輪2の回転速度に対して後輪3の回転速度が大きいときには、目標開度が小さくなるよう補正されるため、後輪3に伝達されうるエンジンの発生トルクが過大となるのを防ぎ、好適にスピンを抑制することができる。
切替部72により参照すべき制御マップが通常マップに決定された場合、各制御部62,63,64は、記憶部61に記憶される通常マップに従って、弁アクチュエータ25、燃料供給装置28、及び点火装置29をそれぞれ制御する。減速時マップに決定された場合、各制御部62〜64は、マップ補正部76による補正後の減速時マップに従って弁アクチュエータ25、燃料供給装置27及び点火装置28をそれぞれ制御する。
図6及び図7は、エンジンECU40により実行される制御の内容を示すフローチャートである。図6には概して、通常時マップに従って制御が実行されているときの処理の内容、及び制御マップを減速時マップに切り替える条件が成立したか否かを判断する制御の内容が示されている。図7には概して、減速時マップに従って制御が実行されているときの処理の内容、及び制御マップを通常時マップに切り替える条件が成立したか否かを判断する処理の内容が示されている。運転者が自動二輪車1のイグニションスイッチをオンにしたときには、制御マップが通常時マップとされ、処理が図6に示すステップS1から開始する。
まず、前提条件が成立したか否かを判断し(ステップS1)、成立していなければ(S1:N)、制御マップを減速時マップに切り替える条件が成立していないものとして制御マップを通常時マップとし(ステップS2)、ステップS1に戻って処理が再開される。
前提条件が成立していれば(S1:Y)、グリップ位置が全閉位置にあるか否かを判断する(ステップS3)。グリップ位置が全閉位置でなければ(S3:N)、シフトダウンがなされたか否かが判断される(ステップS4)。シフトダウンがなされていなければ(S4:N)、ブレーキが作動しているか否かを判断する(ステップS5)。ブレーキが作動していなければ(S5:N)、回転数の推定値が許容範囲から外れているか否かが判断される(ステップS6)。許容範囲内にあれば(S6:N)、バックトルクリミッタ35が作動しているか否かが判断される(ステップS7)。バックトルクリミッタ35が作動していなければ(S7:N)、制御マップを減速時マップに切り替える条件が成立していないものとして制御マップを通常時マップとし(ステップS2)、ステップS1に戻って処理が再開される。
グリップ位置が全閉位置であるとの条件が成立した場合(S3:Y)、シフトダウンがなされたとの条件が成立した場合(S4:Y)、ブレーキが作動しているとの条件が成立した場合(S5:Y)、回転数の推定値が許容範囲から外れているとの条件が成立した場合(S6:Y)、又はバックトルクリミッタ35が作動しているとの条件が成立した場合(S7:Y)には、制御マップを減速時マップに切り替える条件が成立したものとして符号Aに進む。なお、シフトダウンがなされたという条件が成立した場合、又はブレーキが作動しているという条件が成立した場合には、フラグ値を1とした(ステップS8)後に、符号Aに進む。
図7に示すように、符号Aに進んだ後には、前提条件が成立しているか否かを判断し(ステップS9)、成立していれば(S9:Y)、フラグ値が1であるか否かを判断する(ステップS10)。
フラグ値が1でないときには(S10:N)、符号Aに進む契機となった条件が非成立になったか否かが判断される(ステップS11)。フラグ値が1とならずに符号Aに進む場合とは、グリップ位置が全閉位置であるとの条件が成立した場合、回転数の推定値が許容範囲から外れているとの条件が成立した場合、又はバックトルクリミッタ35が作動しているとの条件が成立した場合である。例えばグリップ位置に係る条件の成立を契機として符号Aに進んだときには、ステップS11において、当該条件が非成立となったか否か、すなわちグリップ位置が全閉位置でなくなってしまったか否かが判断され、このとき当該条件とは異なる条件の成立/非成立については判断されない。条件が成立したままであれば(S11:N)、ステップS13に進む。
他方、フラグ値が1であるときには(S10:Y)、制御マップを減速時マップに切り替える条件が成立した時点から所定の時間が経過したか否かが判断される(ステップS12)。所定時間が経過していなければ(S12:N)、ステップS13に進む。
ステップS13では、ギヤ位置センサ44により検出される変速段に対応した減速時マップ(図3(b)参照)を選択する。そして、スリップ度を検出し(ステップS14)、補正率マップ(図5参照)に従ってスリップ度に応じて補正率を算出し(ステップS15)、補正率を用いて選択された減速時マップを補正する(ステップS16)。そして、制御マップを補正後の減速時マップとし(ステップS17)、ステップS9に戻って処理が再開される。
ステップS1ではなくステップS9から処理が再開した場合、前提条件が成立していなければ(S9:N)、減速時マップを通常時マップに切り替える条件が成立したとしてフラグ値をリセットし(ステップS18)、テーリング制御の実行を開始する(ステップS20)。テーリング制御は、エンジン10の出力が時間経過に伴って通常時マップに従って決定されるべき出力に徐々に近づいていくようにエンジン10の出力を変更する制御である。本実施形態においては、サブスロットル弁23の実開度が時間経過に伴って通常時マップに従って決定される目標開度に徐々に近づいていくようにサブスロットル弁22の実開度を変更する制御が実行されることとなる。このテーリング制御により、エンジン10の出力が通常時マップに従って決定されるべき出力と一致するようになれば、符号Bに進む。このテーリング制御により、制御マップを通常時マップに切り替える条件が成立した時点においてエンジン10の出力が通常時マップに従って決定されるべき値と異なっているような場合であっても、その偏差を徐々に小さくしていくことができ、快適な運転フィーリングが保たれる。符号Bに進んだ後には、制御マップを通常時マップとし(ステップS2)、ステップS1に戻って処理が再開される。
ステップS9から処理が再開した場合において、前提条件が成立し、フラグ値が1でなく、条件が非成立となったときにも(S9:Y,S10:N,S11:Y)、減速時マップを通常時マップに切り替える条件が成立したとしてステップS18,S20を経てステップS2に進み、ステップS1に戻って処理が再開される。また、前提条件が成立し、フラグ値が1であり、所定時間が経過したときにも(S9:Y,S10:Y,S12:Y)、減速時マップを通常時マップに切り替える条件が成立したとしてステップS18,S20を経てステップS2に進み、ステップS1に戻って処理が再開される。
図8は、図6及び図7に示すフローチャートを実行したときの走行状態の変化の一例を示すタイミングチャートである。なお、図8の「R/Lトルク」は、自動二輪車が通常の路面を走行しているときに、等速走行を継続して行うために必要なエンジン10の発生トルクである。エンジン10がこのR/Lトルクよりも大きいトルクを発生しているときには自動二輪車1が加速走行可能である。発生トルクがR/Lトルクよりも小さいときには、後輪3側からのバックトルクが勝って自動二輪車1が減速し得る。発生トルクがR/Lトルクよりも小さい場合において、発生トルクとR/Lトルクとの偏差は、エンジンブレーキの強さを表すものとなる。
図8に示すように、グリップ位置が、ある操作位置から全閉位置に向けて操作される過程では、メインスロットル弁22の開度がこれに追従して全閉に向けて比例的に変化し、また、通常時マップに従って制御されるサブスロットル弁23の開度も全閉に向けて変化していく。これによりエンジン10の発生トルク及びエンジン回転数も減少していく。グリップ位置が全閉位置に達すると、制御マップが減速時マップに切り替えられる。これにより、サブスロットル弁22の目標開度が減速時マップに従ってグリップ位置に関係なく求められる。求められた目標開度は、通常時マップに従って決定されるべき目標開度よりも大きいものとなる。これによりポンピングロスが低減されると共にエンジン10の発生トルク及びエンジン回転数の急落を防ぐことができる。これにより、エンジンブレーキを緩和することができる。特に、本実施形態においては、メインスロットル弁22の開度も、グリップ位置が全閉位置であるにも関わらず、回転変更機構26の作用によってサブスロットル弁22の開度に追従する。これにより、エンジンブレーキを緩和する効果を高めることができる。
減速時マップを参照して制御が実行されている状態において、グリップ位置が全閉位置でなくなると(時点t2参照)、制御マップを通常時マップに切り替える条件が成立したものとしてテーリング制御が実行される。サブスロットル弁22の実開度が通常時マップに従って決定されるべき目標開度と一致すれば(時点t3参照)、通常時マップに従って制御が実行されるようになる。このように、運転者による加速要求が入力されると、制御マップが通常時マップに切り替わるようになっており、運転者の操作に合わせて好適に減速を制御することができる。
また、上記の減速の緩和の効果は、回転数の推定値が許容範囲外となったとき、バックトルクリミッタが作動したときにも同様にして得ることができる。また、シフトダウンがなされたとき及びブレーキが作動したときには、制御マップが減速時マップに切り替わった時点から所定の時間が経過するまでの間、減速時マップに従って制御を実行する状態が維持される。これにより、変速操作がその後長期に亘ってなされないといったような状況又はブレーキの作動が長期に亘ってなされないといったような状況において、制御マップが通常時マップに切り替えることができないといった不都合を避けることができる。逆に、ブレーキの作動が一瞬のものであるような状況においても、制御マップが即座に通常時マップに切り替わるような事態を防ぐことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、切替部は、条件成立判定部による判定結果のほかに、4つの検出部及びリミッタスイッチによる合計5つの検出結果に基づき制御マップを切り替えるべきか否かを判断しているが、当該5つの検出結果のうち何れか2つ以上に基づき判断してもよく、何れか1つのみに基づき判断してもよい。
減速時にエンジンの吸気量を増大させることによりエンジンの出力を増大させるときにおいて、スロットル装置は、グリップ位置の操作に関係なく吸気量を確保できるように構成されているのであれば、上記実施形態に限定されない。気筒ごとにスロットルグリップの操作に応じて作動するスロットル弁と、弁アクチュエータの動作に応じて作動するスロットル弁とを備える所謂タンデム型のスロットル装置において、上記回転変換機構26が省略されてもよい。
多気筒エンジンにおいては、このタンデム型のスロットル装置に替えて、1以上の気筒に対応するスロットル弁をスロットルグリップの操作に応じて作動するスロットル弁のみとし、残りの気筒に対応するスロットル弁を弁アクチュエータの動作に応じて作動するスロットル弁のみとするスロットル装置を適用してもよい。また、各気筒に対応するスロットル弁を弁アクチュエータの動作に応じて作動するスロットル弁のみとするスロットル装置を適用してもよい。また、吸気通路内のスロットル弁を迂回するバイパス通路を設け、このバイパス通路を開閉する電動式のバイパス弁を備えたスロットル装置を適用してもよい。
なお、エンジンの吸気量の増大を利用せず、燃料量及び点火タイミングのみによってエンジンの出力を増大させる場合には、スロットルグリップの操作に応じて作動するスロットル弁のみを備えるスロットル装置を適用してもよい。
変速機は、自動変速機でもよく、無段変速機でもよい。車両の駆動源は、エンジンのみに限定されず、エンジンに替えて又は追加して電動モータ/ジェネレータを適用してもよい。
また、本発明に係る減速制御装置は、自動二輪車に限定されず、その他の車両にも好適に適用することができる。例えば四輪自動車に適用するときには、当該自動車のアクセルペダルを上記実施形態のスロットルグリップに対応させ、ブレーキペダルを上記実施形態のブレーキレバー及びブレーキペダルに対応させればよい。
本発明は、バックトルクにより生じる減速を走行状態に応じて好適に緩和することができ、自動二輪車等の車両に搭載される減速制御装置として広く利用可能であり、特にエンジンブレーキ力が作用したときに車体に及ぶ影響が大きくなりがちな騎乗型車両に好適に適用することができる。
1 自動二輪車(車両)
10 エンジン(駆動源)
11 スロットル装置
13 変速機(変速装置)
16 スロットルグリップ(加速操作子)
18a クラッチレバー
18b シフトペダル
19a ブレーキレバー(減速操作子)
19b ブレーキペダル(減速操作子)
27 燃料供給装置
28 点火装置
35 バックトルクリミッタ
36 前輪ブレーキ(制動装置)
37 後輪ブレーキ(制動装置)
38 前輪ブレーキアクチュエータ(制動装置)
39 後輪ブレーキアクチュエータ(制動装置)
40 エンジン電子制御ユニット
41 グリップ位置センサ(走行状態検出手段)
42 メインスロットル位置センサ(走行状態検出手段)
43 サブスロットル位置センサ(走行状態検出手段)
44 回転数センサ(走行状態検出手段,回転数検出手段)
45 ギヤ位置センサ(走行状態検出手段,減速比検出手段)
46 リミッタスイッチ(走行状態検出手段)
47 ブレーキレバースイッチ(走行状態検出手段)
48 ブレーキペダルスイッチ(走行状態検出手段)
51 前輪速度センサ(走行状態検出手段)
52 後輪速度センサ(走行状態検出手段)
53 前輪ブレーキ圧センサ(走行状態検出手段)
60 切替制御部(制御手段)
61 記憶部(記憶手段)
62 スロットル制御部(制御手段)
63 燃料制御部(制御手段)
64 点火制御部(制御手段)
65 減速開始検出部(減速開始検出手段)
66 条件成立判定部(制御手段)
67 全閉検出部(第3減速開始推定手段)
68 ブレーキ検出部(第1減速開始推定手段)
69 シフトダウン検出部(第2減速開始推定手段)
70 推定値検出部(第4減速開始推定手段)
74 スリップ度検出部(スリップ度検出手段)
100 減速制御装置

Claims (2)

  1. 騎乗型車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
    前記車両の減速開始を検出する減速開始検出手段と、
    前記車両の駆動源の出力を制御するための制御規則として、通常時規則、及び前記通常時規則とは異なる減速時規則を記憶した記憶手段と、
    前記制御規則に従って前記駆動源の出力を制御する制御手段と、を備え、
    前記減速時規則は走行状態検出手段の検出結果に応じて前記駆動源の目標出力が変わる設定を有しており、ある走行状態に応じて前記減速時規則に従って決定される前記駆動源の目標出力は、当該走行状態に応じて前記通常時規則に従って決定されるべき目標出力より大きい出力であり、
    前記制御手段は、前記減速開始検出手段により前記車両の減速開始が検出されると、参照する前記制御規則を前記通常時規則から前記減速時規則に切り替え、前記減速時規則に従って前記走行状態検出手段により検出される検出結果に応じて前記駆動源の目標出力が設定され、前記駆動源の出力が前記目標出力となるように前記駆動源の出力を制御し、
    前記駆動源の回転数が第1の回転数未満であるときには前記目標出力が一定で推移し、前記駆動源の回転数が前記第1の回転数以上で第2の回転数未満であるときには前記目標出力が回転数と共に上昇し、前記駆動源の回転数が前記第2の回転数以上である時には前記目標出力が一定で推移し、
    変速装置の減速比に応じて前記第1及び第2の回転数が設定されており、減速比が大きいほど前記第1の回転数が小さく前記第2の回転数が大きく設定され、
    前記駆動源の回転数が前記第1の回転数未満であるときに、スロットル開度を全閉よりも開くことで前記目標出力が一定で推移することを特徴とする車両用減速制御装置。
  2. 騎乗型車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
    前記車両の減速開始を検出する減速開始検出手段と、
    前記車両の駆動源の出力を制御するための制御規則として、通常時規則、及び前記通常時規則とは異なる減速時規則を記憶した記憶手段と、
    前記制御規則に従って前記駆動源の出力を制御する制御手段と、
    駆動輪のスリップ度を検出するスリップ度検出手段と、を備え、
    前記減速時規則は走行状態検出手段の検出結果に応じて前記駆動源の目標出力が変わる設定を有しており、ある走行状態に応じて前記減速時規則に従って決定される前記駆動源の目標出力は、当該走行状態に応じて前記通常時規則に従って決定されるべき目標出力より大きい出力であり、
    前記制御手段は、前記減速開始検出手段により前記車両の減速開始が検出されると、参照する前記制御規則を前記通常時規則から前記減速時規則に切り替え、前記減速時規則に従って前記走行状態検出手段により検出される検出結果に応じて前記駆動源の目標出力が設定され、前記駆動源の出力が前記目標出力となるように前記駆動源の出力を制御し、
    前記制御手段は、前記減速時規則に従って決定した前記目標出力に、前記スリップ度検出手段により検出された前記駆動輪のスリップ度に応じて求められる補正率を乗算補正し、前記スリップ度が正である前記駆動輪のスピン時には前記補正率を1より小さい値に設定し、前記スリップ度が負である前記駆動輪のロック時には前記補正率を1より大きい値に設定車両用減速制御装置。
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