JP6572586B2 - 電動二輪車の走行制御装置およびその走行制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る電動二輪車の左側面を示す全体図であり、図2は、シートおよびサイドカバーを取外した状態を示す電動二輪車の左側面図、図3は、シート、サイドカバー、ロアカバーおよび本体フレームを取外した状態を示す電動二輪車の右側面図、図4は、シートおよびフレームを取り外した状態を示す電動二輪車の上面図をそれぞれ示すものである。これらの図において、電動二輪車の車両前方側を符号FWで、同じく後方側をRWでそれぞれ表わす。
グリップ限界力(TMAX)=路面摩擦係数(μ)×荷重(W) ……(1)
で表わされる。
ここに、
路面摩擦係数(μ)=(路面とタイヤのばね定数)(k2)×粘性抵抗(C2)
……(2)
で表わされる。
次に、電動二輪車の走行制御運転について説明する。
本実施形態の電動二輪車10では、摩擦円グラフ記録手段82に予め記録された既知の標準摩擦円グラフに、走行路情報および車両走行情報が取り込まれて摩擦円径設定手段83を現走行状態(現在値)におけるタイヤと路面状態での摩擦円径あるいは摩擦円グラフが演算により設定される。
次に、電動二輪車の走行制御装置の第2の実施形態について、図11を参照して説明する。
第2の実施形態の電動二輪車においても、第1の実施形態と同様な作用効果を奏する。
Claims (11)
- 電動モータによって車輪を駆動する電動二輪車において、
車両が走行する走行路情報を得る走行路情報取得部、車両走行情報を得る車両走行情報取得部、および車両の荷重状況情報を取得する荷重状況取得部を有する情報入力手段と、
前記走行路情報、車両走行情報および車両の荷重状況情報を取り込んで演算制御するEVコントローラと、
演算制御された前記EVコントローラからの指令値(出力値)により制御される前後ブレーキ操作用アクチュエータ、ハンドル操舵用アクチュエータおよび電動モータ駆動制御用インバータとを有し、
前記EVコントローラは、
前記走行路情報および車両走行情報を取り込んで現走行状態(現在値)におけるタイヤと路面状態での摩擦円径あるいは摩擦円グラフを設定し、前記摩擦円径あるいは摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を求める摩擦円径設定手段と、
前記走行路情報、車両走行情報および車両の荷重状況情報から、現走行状態での制動力、駆動力、コーナリングフォース(右)、コーナリングフォース(左)の4成分の合成力で示されるタイヤのグリップ力を推定する現在グリップ力推定手段と、
前記タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフのどの位置に存在するのかを推定する摩擦円グラフ演算手段と、
前記タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を超えるとき、指令値を出力する出力調整手段と、
前記出力調整手段から指令値に基づき出力調整される総合制御装置とを備え、
前記総合制御装置は、前記前後ブレーキ操作用アクチュエータを作動制御する制動力制御手段と、前記電動モータ駆動制御用インバータを作動制御する駆動力制御手段と、前記ハンドル操舵用アクチュエータを作動制御するコーナリング制御手段とを有し、
前記制動力制御手段、駆動力制御手段、コーナリング制御手段にて、前記タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値内に位置した状態で車両が常時走行制御されることを特徴とする電動二輪車の走行制御装置。 - 前記車両走行情報取得部は、傾斜角センサ、スロットルセンサ、ハンドル操舵角センサ、および前後ブレーキレバーの角速度センサで構成され、前記走行路情報取得部は路面近傍に配置された温湿度センサおよびハンドル操作に追従する場所に設置された監視カメラで構成され、前記荷重状況取得部はシート圧センサと加速度センサで構成される請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。
- 前記EVコントローラは、ブレーキスイッチON状態で、電動モータのモータ回転数を単位時間で微分し、現在値の車両走行状態を確認する車両走行情報確認手段と、前記摩擦円グラフ演算手段と、前記出力調整手段と、前記総合制御装置とを備え、
前記総合制御装置の制動力制御手段は前後のブレーキ操作用アクチュエータに指令値を出力して前後のブレーキ力を調整する制動力制御を行なう請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 前記EVコントローラ内の車両走行情報確認手段は、レバー操作角および角速度を検出する角速度センサにて前後ブレーキレバーのブレーキ操作量とライダのブレーキング状況を確認しており、
前記摩擦円グラフ演算手段は、現走行状態におけるタイヤと路面状態とから摩擦円グラフを演算する一方、前記ブレーキ操作量に対応するブレーキ量を演算して出力調整手段に指令値を出力しており、
前記出力調整手段は、前記総合制御装置の制動力制御手段に指令値を送って前後ブレーキ操作用アクチュエータを作動制御し、ブレーキバイワイヤ方式でアンチロック制御を行なう必要なく前後ブレーキの駆動力制御を行なう請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 前記EVコントローラ内に構成される出力調整手段は、ブレーキング検出手段として機能する前記角速度センサで検出される角速度が、摩擦円グラフの安定限界もしくは閾値より大きい場合、急ブレーキと判断して指令値を総合制御装置の制動力制御手段に送って、瞬間的に前後ブレーキ操作用アクチュエータの制動力を立ち上げる制御をさせる請求項4に記載の電動二輪車の走行制御装置。
- 前記EVコントローラは、スロットルセンサでスロットル開度と電動モータおよびインバータからモータ回転数およびモータ入力電流とを検出して現在値の車両走行状態を確認する車両走行情報確認手段と、
前記摩擦円グラフ演算手段と、
前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値と現走行状態における現在値との差分を検出して前記現在値が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を超えるとき、または前記モータ回転数とスロットル開度との関係で示されるスリップ限界電流値を超えるときのいずれかにおいて、指令値を出力する出力調整手段と、
前記駆動力制御手段を作動制御する総合制御装置とを備え、
前記総合制御装置の駆動力制御手段は、電動モータを駆動制御するインバータへの指令値を落としてモータ出力を低減し、またはブレーキ操作用アクチュエータに指令値を出力して駆動輪にブレーキ力を作用させるいずれかの手段でトラクションの制御を行なう請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 前記EVコントローラは、ハンドル操舵角センサで車体のハンドル操舵状態と傾斜角センサで傾斜角速度および傾斜角度とを検出し、現在の車両走行状態を確認する車両走行情報確認手段と、
前記摩擦円グラフ演算手段と、
前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値より現走行状態が大きな加速度であるとき、指令値を出力する出力調整手段と、
前記コーナリング制御手段を作動制御する総合制御装置とを備え、
前記コーナリング制御手段は、現走行状態が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値より大きな加速度のとき、ハンドル操舵用アクチュエータに逆操舵を行なう指令値を出力して車体を起こすコーナリング制御を行なう請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 前記総合制御装置は、コーナリング制御手段によるコーナリング制御とともに、所要時に制動力制御手段による制動力制御と駆動力制御手段による駆動力制御とをパラレルに実施し、ブレーキングまたは出力低減を行なって車体をコントロールする請求項7に記載の電動二輪車の走行制御装置。
- 前記EVコントローラは、傾斜角センサで検出される車体の傾斜値が、前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を超えているか否かを前記出力調整手段で検出し、
前記出力調整手段は、角速度センサで検出される角速度が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値以内であっても、前記傾斜値が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を超えるとき、指令値を総合制御装置のコーナリング制御手段に出力し、
前記総合制御装置のコーナリング制御手段は、指令値に基づきハンドル操舵用アクチュエータを逆操舵に作動させ、車体を起こすコーナリング制御を行なう請求項7に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 前記EVコントローラ内に構成される路面状況確認手段で、車両の走行路面近傍に配置された温湿度センサと走行路面の路面状態を監視するハンドル操作に追従する場所に設置された監視カメラとにより車両が走行する走行路面の走行路情報を取得しており、
前記路面状況確認手段は、前記監視カメラで撮った画像処理情報と前記温湿度センサで検出した温度・湿度情報とを前記EVコントローラ内の現在グリップ力推定手段に取り込んで演算処理され、タイヤグリップ状態推定手段が構成される請求項1に記載の電動二輪車の走行制御装置。 - 電動二輪車の車両が走行する走行路情報、車両走行情報および荷重状況情報をEVコントローラに取り込んで演算制御し、
前記EVコントローラは、
現走行状態におけるタイヤと路面状態とから摩擦円径あるいは摩擦円グラフを設定し、前記摩擦円グラフから現走行状態における前記タイヤと路面状態での前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を摩擦円径設定手段で求め、
現走行状態での制動力、駆動力、コーナリングフォース(右)、コーナリングフォース(左)の4成分の合成力で示されるタイヤのグリップ力を現在グリップ推定手段で推定し、
前記タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフのどの位置に存在するのかを摩擦円グラフ演算手段で推定し、
前記タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値を超えるとき、出力調整手段で総合制御装置に指令値を出力し、
前記総合制御装置は指令値に基づいて制動力制御手段が前後ブレーキ操作用アクチュエータを、コーナリング制御手段がハンドル操舵用アクチュエータを、および駆動力制御手段が電動モータ駆動制御用インバータを作動制御し、
前記EVコントローラは、前後輪タイヤのグリップ力が前記摩擦円グラフの安定限界あるいは閾値内で車両が走行するように常時走行制御することを特徴とする電動二輪車の走行制御方法。
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