JP7014760B2 - 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 - Google Patents
鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7014760B2 JP7014760B2 JP2019180737A JP2019180737A JP7014760B2 JP 7014760 B2 JP7014760 B2 JP 7014760B2 JP 2019180737 A JP2019180737 A JP 2019180737A JP 2019180737 A JP2019180737 A JP 2019180737A JP 7014760 B2 JP7014760 B2 JP 7014760B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- vehicle body
- angular velocity
- vehicle
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 48
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 20
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 36
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 6
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
- B60T8/1706—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for single-track vehicles, e.g. motorcycles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/175—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel spin during vehicle acceleration, e.g. for traction control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
- B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/112—Roll movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
- B60W40/114—Yaw movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2230/00—Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
- B60T2230/03—Overturn, rollover
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2260/00—Interaction of vehicle brake system with other systems
- B60T2260/02—Active Steering, Steer-by-Wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
- B60W30/04—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention
- B60W2030/043—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention about the roll axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
- B60W2300/36—Cycles; Motorcycles; Scooters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/10—Longitudinal speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/14—Yaw
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/18—Roll
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/26—Wheel slip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/28—Wheel speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
- B62K21/18—Connections between forks and handlebars or handlebar stems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K25/00—Axle suspensions
- B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
- B62K25/12—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg
- B62K25/22—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg
- B62K25/24—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with rocking arm pivoted on each fork leg with more than one arm on each fork leg for front wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
例えば特許文献1には、運転者の操縦性を阻害せずに車両の姿勢を制御するために、車両ヨー角速度に基づく挙動を示す車両レートが大きい場合、車両レートが小さい場合に比べてアシストトルクを小さくする技術が開示されている。
しかし、上記従来の構成は、一般的な路面(ドライ又は少量のウェットの舗装路)で最適な特性となるものである。このため、タイヤがスリップし易い路面(未舗装路や多量のウェットの舗装路等)の走行時やタイヤがスリップしている状況(ABSやTRCの作動中等)でも最適な特性になるとはいえない。
本出願人は、鋭意検討の結果、過大なタイヤスリップを伴う運転時や車両状況においては、ライダーの操作違和感の解消の必要性度合いが薄れ、車体の安定化の効果がより望まれることがわかった。
請求項2に記載した発明は、車体(5)をロール方向に揺動させて操舵輪(2)に舵角を発生させる鞍乗り型車両(1)の操舵アシスト装置(50)において、前記操舵輪(2)を支持する懸架装置(3)に操舵方向のアシストトルク(Tm)を付与するステアリングアクチュエータ(43)と、前記ステアリングアクチュエータ(43)を駆動制御する制御手段(23)と、前記車体(5)のロール方向およびヨー方向の角速度(R,Y)を検知する車体角速度センサ(34)と、を備え、前記制御手段(23)は、前記車体角速度センサ(34)が検知する前記角速度(R,Y)に基づく車体挙動レート(S)を用いて前記アシストトルク(Tm)を算出するものであり、前記制御手段(23)は、前記車体角速度センサ(34)が検知するヨー角速度(Y)が予め定めた角速度閾値(Y1)未満の場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記アシストトルク(Tm)の内のふらつき抑制成分(Tw)を小さくする第一の制御(S54)を行い、前記ヨー角速度(Y)が前記角速度閾値(Y1)以上になった場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記ふらつき抑制成分(Tw)を大きくする第二の制御(S53)に移行する。
請求項3に記載した発明は、アンチロックブレーキシステムおよびトラクションコントロールシステムの少なくとも一方が作動した場合に、前記第二の制御(S53)に移行可能となる。
また、例えばタイヤのスリップ率が増加する等により、車両のヨーレートが角速度閾値以上に増加した場合には、車両のスピンの可能性が高まっているといえるため、以下の第二の制御に移行する。すなわち、運転者の違和感の解消よりも車両の姿勢制御の向上を優先した第二の制御に移行する。第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
このように、運転者の操縦性を阻害しない車両姿勢制御を可能としながら、タイヤがスリップしやすい状況でも車体の安定化の効果を高めることができる鞍乗り型車両の操舵アシスト装置を提供することができる。
請求項2に記載した発明によれば、車両のヨーレートが増加すると車両のスピンの可能性が高まるため、第二の制御に移行可能となる。すなわち、運転者の違和感の解消よりも車両の姿勢制御の向上を優先した第二の制御に移行可能となる。第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
請求項3に記載した発明によれば、タイヤのスリップ率の増加に応じてABSやTCSが作動した場合には、車両のヨーレートが増加すると車両のスピンの可能性が高まるため、第二の制御に移行可能となる。すなわち、第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクTmを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
図1に示すように、本実施形態は、大型のカウリングを備えた自動二輪車(鞍乗り型車両)1に適用されている。自動二輪車1の前輪2は、前輪懸架装置3に支持されている。前輪懸架装置3は、車体フレーム5の前端部に支持されている。車体フレーム5の前端部には、前輪懸架装置3を支持するフロントブロック6が設けられる。フロントブロック6の上部には、前輪転舵用のバーハンドル4が取り付けられている。バーハンドル4は、ライダー(運転者)Jが把持する左右一対のグリップを備えている。
前輪懸架装置3は、フロントブロック6の上端部に設けられるハンドル支持部6aと、ハンドル支持部6aに回動可能に支持されるハンドルポスト4aと、車体フレーム5とは別体のヘッドパイプ3aと、ヘッドパイプ3aに回動可能に支持されるフロントフォーク部材3bと、フロントフォーク部材3bの上端部に一体回動可能に取り付けられる転舵部材3cと、転舵部材3cとハンドルポスト4aとを連結するリンク部材4bと、フロントブロック6に対してヘッドパイプ3aを揺動可能に連結する揺動アーム3dと、フロントフォーク部材3bとフロントブロック6との間に介設されるクッションユニット3eと、を備えている。
前輪懸架装置は、揺動アーム3dを下方へ揺動させて、フロントフォーク部材3b及びヘッドパイプ3aを下方移動させる。このとき、下アーム部材がクッションユニット3eの下端部を下方移動させて、クッションユニット3eを伸長させる。
図2は、本実施形態における自動二輪車1の制御装置23の構成図である。
自動二輪車1は、各種センサ類21から取得した検知情報に基づき、各種装置類22を作動制御する制御装置23を備えている。制御装置23は、例えば一体または複数体の電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)として構成されている。制御装置23は、少なくとも一部がソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。制御装置23は、エンジン10の運転を制御する燃料噴射制御部、点火制御部およびスロットル制御部を含んでいる。自動二輪車1は、スロットル装置48等のエンジン補機と、ライダーJが操作するアクセルグリップ等のアクセル操作子と、を電気的に連係させるバイワイヤ式のエンジン制御システムを構成している。制御装置23は、後述のTCSに係るエンジン補機の作動を電気的に制御するTCS-ECU45A(図3参照)を含んでいる。
各種センサ類21は、ライダーJの各種操作入力、ならびに自動二輪車1および乗員の各種状態を検知する。各種センサ類21は、制御装置23に各種の検知情報を出力する。
車輪速センサ32は、前後輪2,12にそれぞれ設けられる前後車輪速センサ32F,32R(図3参照)を含んでいる。車輪速センサ32の検知情報は、ABS(Anti-lock Brake System)およびTCS(Traction Control System)等の制御に用いられる。
車体加速度センサ34は、5軸または6軸のIMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)であり、車体における3軸(ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸)の角速度および加速度を検知し、さらにその結果から角度を検知する。以下、車体加速度センサ34を車体角速度センサ34ということがある。
舵角センサ35は、例えば操舵軸(ステアリング軸又はハンドル回動軸)に設けられたポテンショメータであり、車体に対する操舵軸の回動角度(操舵角度)を検知する。
エンジン制御手段45は、燃料噴射装置46、点火装置47およびスロットル装置48等を含んでいる。すなわち、エンジン制御手段45は、エンジン10を駆動させるエンジン補機を含んでいる。
<操舵アシスト制御>
S=Y×AD1+R×AD2…(1)
操舵アシスト装置50は、操舵トルクセンサ36、車速センサ37、車体角速度センサ34、前車輪速センサ32F、後車輪速センサ32R、制御装置23およびステアリングアクチュエータ43を備えている。
加算器224は、次の(2)式に示すように、パワーアシストトルクTpと、ふらつき抑制アシストトルクTwと、を加算し、アシストトルクTmを生成する。加算器224は、生成したアシストトルクTmをモータ駆動部226に出力する。
Tm=Tp+Tw…(2)
合成角速度生成部302は、車体角速度センサ34が検知したヨー角速度Y及びロール角速度Rを合成して、自動二輪車1の挙動を示す合成角速度(車体挙動レート)Sを生成する。
乗算器304は、合成角速度Sと合成角速度Sとを乗算して合成角速度Sの二乗を生成する。
第2車速補正係数生成部308は、車速Vに基づきふらつきを抑制する第2車速補正係数Gを生成する。
乗算器310は、第2車速補正係数Gと合成角速度Sの二乗とを乗算する。
加算器312は、乗算器310が出力した値(G×S2)と定数αとを加算する。
除算器314は、第1車速補正係数Fを加算器312が出力した値(G×S2+α)で除算する。
Tw=F×S/(G×S2+α)…(3)
このように、自動二輪車1が低速時及び高速時のどちらにあっても、運転者の操作に対して違和感のないふらつき抑制アシストを行うことができる。
ここで、スリップ率とは、車体速度と車輪の回転速度との差を車体速度で割った数字であり、以下の(4)式で示される。
スリップ率=(車体速度-車輪の回転速度)/車体速度…(4)
一方、タイヤの横方向の力(図中線C2)は、スリップ率Srが0%のときに最大となり、スリップ率Srが増加するほど減少する。スリップ率Srが増加してタイヤの横方向の力が減少すると、ハンドル操作による車体コントロール性が低下する。
なお、スリップ率判定部320は、ABSやTRCが作動状態にあるときに、過大スリップ領域にあると判定してもよい。この場合の過大スリップ領域とは、自動二輪車1の加減速時に後輪12がスリップした状態にあることを示す。
以下の数式1はゲインGを乗じる前のアシストトルクTSAを求める基本式を示し、数式2はアシストトルクTSAに乗じるゲインGを求める式を示す。なお、式中vは車速、Rは車体ロールレート、Yは車体ヨーレート、ξsaは車両定数、ksa1は制御強度定数1、ksa2は制御強度定数2、をそれぞれ示す。
一方、図中線C4で示すように、数式2の全体を用いた制御では、ヨーレートYが閾値Y1を越えると、ゲインGを比較的急に増加させる制御(アシストトルクGwを強める制御)に移行する。これにより、スピンモードに移行した後の車両姿勢の安定化が高められる。
まず、ステップS1で車速センサ37が車速Vを検知し、ステップS2で操舵トルクセンサ36が操舵トルクTsを検知する。
ステップS3では、ステップS1,S2で検知した車速V及び操舵トルクTsに基づき、パワーアシストトルク算出ブロック200がパワーアシストトルクTpを算出する。
ステップS5では、ステップS1で検知した車速VならびにステップS4で検知したヨー角速度Y及びロール角速度Rに基づき、ふらつき抑制アシストトルク算出ブロック300がふらつき抑制アシストトルクTwを算出する。
図10は、図9の処理の変形例を示す。図10では、ステップS51に代わりステップS52を行う。すなわち、ふらつき抑制アシストトルク算出ブロック300は、車体角速度センサ34から得たヨーレートYが閾値Y1以上か否かを判定する(ステップS52)。ヨーレートYが閾値Y1以上の場合(ステップS52でYES)、数式2の前項Gaおよび後項Gbの全てを用いてゲインGを算出し(ステップS53)、このゲインGを用いてふらつき抑制アシストトルクTwを補正する(ステップS55)。ヨーレートYが閾値Y1未満の場合(ステップS52でNO)、数式2の前項Gaのみを用いてゲインGを算出し(ステップS54)、このゲインGを用いてふらつき抑制アシストトルクTwを補正する(ステップS55)。
このため、実施形態では、車輪スリップ状態あるいは車輪スリップが起きやすい状態で操舵アシストを行う場合には、合成角速度Sの増加に比例してアシストトルクTwを低下させつつ、スリップ率およびヨーレートYの増加に応じた補正(換言すれば車両のスピン状態あるいはスピン可能性状態に応じた補正)を行う。
また、例えばタイヤのスリップ率が増加する等により、車両のヨーレートYが角速度閾値Y1以上に増加した場合には、車両のスピンの可能性が高まっているといえるため、以下の第二の制御に移行する。すなわち、運転者の違和感の解消よりも車両の姿勢制御の向上を優先した第二の制御に移行する。第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクTmを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
このように、運転者の操縦性を阻害しない車両姿勢制御を可能としながら、タイヤがスリップしやすい状況でも車体の安定化の効果を高めることができる鞍乗り型車両の操舵アシスト装置を提供することができる。
この構成によれば、タイヤのスリップ率Srが増加した場合には、車両のヨーレートYが増加すると車両のスピンの可能性が高まるため、第二の制御に移行可能となる。すなわち、運転者の違和感の解消よりも車両の姿勢制御の向上を優先した第二の制御に移行可能となる。第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクTmを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
この構成によれば、タイヤのスリップ率Srの増加に応じてABSやTCSが作動した場合には、車両のヨーレートYが増加すると車両のスピンの可能性が高まるため、第二の制御に移行可能となる。すなわち、運転者の違和感の解消よりも車両の姿勢制御の向上を優先した第二の制御に移行可能とする。第二の制御では、挙動の増加に応じてアシストトルクTmを大きくすることで、車両の姿勢制御の向上を図ることができる。
自動二輪車は、運転者が車体を跨いで乗車する車両に限らず、ステップフロアを有するスクータ型車両や原動機付自転車を含む。また、自動二輪車に限らず、前輪および前輪懸架装置を、車体フレーム5とともに傾斜させて旋回する、鞍乗り型車両への適用も可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
2 前輪(操舵輪)
3 前輪懸架装置(懸架装置)
23 制御装置(制御手段)
34 車体角速度センサ
43 ステアリングアクチュエータ
50 操舵アシスト装置
R ロールレート(ロール角速度)
Y ヨーレート(ヨー角速度)
S 合成角速度(車体挙動レート)
Y1 角速度閾値
Sr スリップ率
Sr1 スリップ閾値
Tm アシストトルク
Tw ふらつき抑制アシストトルク(ふらつき抑制成分)
S53 ステップS53(第二の制御)
S54 ステップS54(第一の制御)
Claims (3)
- 車体(5)と、前記車体(5)に接続された車輪(2,12)と、を備え、
前記車輪(2,12)は操舵輪(2)を有し、
前記車体(5)をロール方向に揺動させて前記操舵輪(2)に舵角を発生させる鞍乗り型車両(1)の操舵アシスト装置(50)において、
前記操舵輪(2)を支持する懸架装置(3)に操舵方向のアシストトルク(Tm)を付与するステアリングアクチュエータ(43)と、
前記ステアリングアクチュエータ(43)を駆動制御する制御手段(23)と、
前記車体(5)のロール方向およびヨー方向の角速度(R,Y)を検知する車体角速度センサ(34)と、
前記車輪(2,12)のスリップ率(Sr)を検知するスリップ検知手段(42A,45A)と、を備え、
前記制御手段(23)は、前記車体角速度センサ(34)が検知する前記角速度(R,Y)に基づく車体挙動レート(S)を用いて前記アシストトルク(Tm)を算出するものであり、
前記アシストトルク(Tm)は、ハンドル(4)の操舵を軽減する成分(Tp)と、鞍乗り型車両(1)のふらつきを抑制するふらつき抑制成分(Tw)と、を有し、
前記制御手段(23)は、前記スリップ検知手段(42A,45A)が検知する前記スリップ率(Sr)が予め定めたスリップ閾値(Sr1)未満の場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記アシストトルク(Tm)の内の前記ふらつき抑制成分(Tw)を小さくする第一の制御(S54)を行い、前記スリップ率(Sr)が前記スリップ閾値(Sr1)以上になった場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記ふらつき抑制成分(Tw)を大きくする第二の制御(S53)に移行する、鞍乗り型車両の操舵アシスト装置。 - 車体(5)をロール方向に揺動させて操舵輪(2)に舵角を発生させる鞍乗り型車両(1)の操舵アシスト装置(50)において、
前記操舵輪(2)を支持する懸架装置(3)に操舵方向のアシストトルク(Tm)を付与するステアリングアクチュエータ(43)と、
前記ステアリングアクチュエータ(43)を駆動制御する制御手段(23)と、
前記車体(5)のロール方向およびヨー方向の角速度(R,Y)を検知する車体角速度センサ(34)と、を備え、
前記制御手段(23)は、前記車体角速度センサ(34)が検知する前記角速度(R,Y)に基づく車体挙動レート(S)を用いて前記アシストトルク(Tm)を算出するものであり、
前記制御手段(23)は、前記車体角速度センサ(34)が検知するヨー角速度(Y)が予め定めた角速度閾値(Y1)未満の場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記アシストトルク(Tm)の内のふらつき抑制成分(Tw)を小さくする第一の制御(S54)を行い、前記ヨー角速度(Y)が前記角速度閾値(Y1)以上になった場合は、前記車体挙動レート(S)が大きいほど前記ふらつき抑制成分(Tw)を大きくする第二の制御(S53)に移行する、鞍乗り型車両の操舵アシスト装置。 - アンチロックブレーキシステムおよびトラクションコントロールシステムの少なくとも一方が作動した場合に、前記第二の制御(S53)に移行可能となる、請求項1又は2に記載の鞍乗り型車両の操舵アシスト装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019180737A JP7014760B2 (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 |
DE102020125067.3A DE102020125067B4 (de) | 2019-09-30 | 2020-09-25 | Lenkassistenzvorrichtung für ein sattelfahrtyp-fahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019180737A JP7014760B2 (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021054328A JP2021054328A (ja) | 2021-04-08 |
JP7014760B2 true JP7014760B2 (ja) | 2022-02-01 |
Family
ID=74872799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019180737A Active JP7014760B2 (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7014760B2 (ja) |
DE (1) | DE102020125067B4 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240286699A1 (en) | 2021-09-27 | 2024-08-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering assist device |
WO2024048534A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
WO2024048532A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
WO2024048533A1 (ja) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
WO2024148558A1 (zh) * | 2023-01-12 | 2024-07-18 | 威刚科技股份有限公司 | 车头辅助控制方法、车头辅助系统及机车 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004338507A (ja) | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車 |
JP2016185746A (ja) | 2015-03-27 | 2016-10-27 | スズキ株式会社 | 電動二輪車の走行制御装置およびその走行制御方法 |
WO2017090666A1 (ja) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62238184A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車の操舵制御装置 |
JP5466126B2 (ja) | 2010-09-30 | 2014-04-09 | 本田技研工業株式会社 | 自動二輪車の姿勢制御装置及び自動二輪車 |
DE102011082413A1 (de) | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Robert Bosch Gmbh | Lenkunterstützungssystem für ein Zweirad sowie Steuerung für ein solches Lenkunterstützungssystem |
JP5840109B2 (ja) * | 2012-11-01 | 2016-01-06 | 本田技研工業株式会社 | 移動体 |
JP5858900B2 (ja) * | 2012-11-07 | 2016-02-10 | 本田技研工業株式会社 | 車両の操縦アシスト装置 |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019180737A patent/JP7014760B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-25 DE DE102020125067.3A patent/DE102020125067B4/de active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004338507A (ja) | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動二輪車 |
JP2016185746A (ja) | 2015-03-27 | 2016-10-27 | スズキ株式会社 | 電動二輪車の走行制御装置およびその走行制御方法 |
WO2017090666A1 (ja) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ヤマハ発動機株式会社 | リーン車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021054328A (ja) | 2021-04-08 |
DE102020125067A1 (de) | 2021-04-01 |
DE102020125067B4 (de) | 2023-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7014760B2 (ja) | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 | |
US11046305B2 (en) | Leaning posture control device for leaning vehicle having left and right inclined wheels mounted thereon and leaning vehicle having left and right inclined wheels mounted thereon | |
US8620525B2 (en) | Posture control device of motorcycle and motorcycle | |
JP6842568B2 (ja) | 鞍乗り型車両のブレーキ装置 | |
JP6684898B2 (ja) | リーン姿勢制御アクチュエータ及び左右傾斜輪付リーン車両 | |
TWI735815B (zh) | 車輛 | |
EP2862764B1 (en) | Longitudinal force control apparatus and saddled or straddle type vehicle having the same | |
JP5475603B2 (ja) | 鞍乗型車両の操舵装置及びこれを搭載した自動二輪車 | |
JP7262603B2 (ja) | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 | |
WO2017090666A1 (ja) | リーン車両 | |
JP2019119446A (ja) | 車両 | |
JP7170149B2 (ja) | 鞍乗り型車両の操舵アシスト装置 | |
JP7168684B2 (ja) | 制御装置及び制御方法 | |
JP2009065793A (ja) | 電動車両 | |
WO2021060039A1 (ja) | 鞍乗型車両及び制御装置 | |
JP5606256B2 (ja) | 自動二輪車の操舵装置及び自動二輪車 | |
WO2018003894A1 (ja) | リーン車両 | |
WO2021065671A1 (ja) | 鞍乗り型車両 | |
JP7191243B2 (ja) | 鞍乗り型車両 | |
TWI684546B (zh) | 車輛 | |
JP6748211B2 (ja) | 車両 | |
JP2008086159A (ja) | 電動カート | |
WO2024117185A1 (ja) | 車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200831 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210907 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220120 |