JP7428852B2 - 鞍乗型車両のブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型車両のブレーキシステムに係り、特に、各種センサ情報に基づく自動制御を可能とする鞍乗型車両のブレーキシステムに関する。

従来から、各種センサ情報に基づく自動制御を可能とするブレーキシステムにおいて、運転者の姿勢変化を考慮して制動力を制御する構成が知られている。

特許文献１には、自動二輪車のブレーキシステムを自動制御する際に、ハンドルグリップの後面に作用する外力の大きさを検知することで、運転者に減速の準備が整っているか否かを加味して制動力を制御するブレーキシステムが開示されている。

国際公開第２０１９／０２５８８６号

ここで、鞍乗型車両においては、減速で前のめりになる上半身を支えるために操向ハンドルに力が入って、スロットルグリップを無意識のうちに回動させてしまうことが考えられる。このとき、ブレーキシステムの自動制御開始時や自動制御中にスロットルグリップが回動されることで即座に自動制御をキャンセルする設定であると、必要な自動制御が開始されなかったり、制動力が低下して車体挙動に影響を与える可能性があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、減速時の運転者の姿勢変化を考慮して適切な制動力制御を行うことができる鞍乗型車両のブレーキシステムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、種々の情報に応じてブレーキ液圧を自動制御する制御装置（７０）を有する鞍乗型車両のブレーキシステムにおいて、操向ハンドル（２）に取り付けられた回動式のスロットル操作子のスロットル開度（Ｔｈ）を検出するスロットル開度検出手段（９１）を具備し、前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御開始時に前記スロットル操作子の操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）未満の場合は前記自動制御を継続し、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上の場合には解除する点に第１の特徴がある。

また、前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御中に前記スロットル操作子の回動操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上であっても、前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）未満である場合は前記自動制御を継続し、前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）以上の場合には解除する点に第２の特徴がある。

第１の特徴によれば、種々の情報に応じてブレーキ液圧を自動制御する制御装置（７０）を有する鞍乗型車両のブレーキシステムにおいて、操向ハンドル（２）に取り付けられた回動式のスロットル操作子のスロットル開度（Ｔｈ）を検出するスロットル開度検出手段（９１）を具備し、前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御開始時に前記スロットル操作子の操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）未満の場合は前記自動制御を継続し、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上の場合には解除するので、前のめりになる上半身を支えるために操向ハンドルに力が入ってスロットルグリップを無意識のうちに少し回動させてしまった場合でも、ブレーキシステムの自動制御を開始することが可能となる。これにより、必要な自動制御がキャンセルされてしまうことを防ぐことができる。一方、スロットル開度が閾値以上である場合は、運転者による意図的なスロットル操作であると判断して、ブレーキシステムの自動制御を解除することが可能となる。これにより、運転者の意図に沿った車体挙動を得ることができる。

第２の特徴によれば、前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御中に前記スロットル操作子の回動操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上であっても、前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）未満である場合は前記自動制御を継続し、前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）以上の場合には解除するので、ブレーキシステムの自動制御による減速が不意に開始され、上半身を支えるために操向ハンドルにじわじわと力が加わってスロットル開度がゆっくりと大きくなる場合は、スロットル開度が所定閾値以上となっても運転者の意図したスロットル操作ではないと判断してブレーキシステムの自動制御を継続することが可能となる。これにより、制動力が低下して車体挙動に影響を与えることを避けることができる。一方、スロットル操作子の回転角速度が閾値以上である場合は、運転者による意図的なスロットル操作であると判断して、ブレーキシステムの自動制御を解除することが可能となる。これにより、運転者の意図に沿った車体挙動を得ることができる。

本発明の一実施形態に係るブレーキシステムを適用した自動二輪車の右側面図である。 本実施形態に係るブレーキシステムの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る自動ブレーキ制御１の手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る自動ブレーキ制御２の手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキシステムを適用した自動二輪車１の右側面図である。自動二輪車１は、パワーユニットＰの駆動力をドライブチェーン１４を介して後輪ＷＲに伝達する鞍乗型車両である。車体フレームＦの前端に位置するヘッドパイプＦ１には、不図示のステアリングステムが揺動自在に軸支されている。ステアリングステムの上下には、左右一対のフロントフォーク１０を支持するボトムブリッジ２３およびトップブリッジ２４が固定されている。

トップブリッジ２４の上部には、左右一対のバックミラー４を支持するバータイプの操向ハンドル２が取り付けられている。右側の操向ハンドル２には、スロットル操作子としての回動式のスロットルグリップと、前輪ブレーキ操作子としてのブレーキレバー５０とが取り付けられている。フロントフォーク１０には、前輪ＷＦと同期回転する前輪ブレーキディスク３１に制動力を与える前輪ブレーキとしての前輪ブレーキキャリパＢＦと、フロントフェンダ１１とが取り付けられている。

ヘッドパイプＦ１の後部には、斜め後方下方に延びる左右一対のメインフレームＦ２と、下方に延びてパワーユニットＰの下側を支持するアンダフレームＦ５とが取り付けられている。メインフレームＦ２の後端には、スイングアーム１５を揺動自在に軸支するピボット２２を有するピボットフレームＦ３が連結されており、ピボットフレームＦ３の下端部には、アンダフレームＦ５の後端部が連結されている。ピボットフレームＦ３には、運転者が足を乗せる足乗せステップ３９が左右一対で取り付けられている。

メインフレームＦ２およびアンダフレームＦ５で囲まれて支持されるパワーユニットＰの駆動力は、ドライブチェーン１４を介して後輪ＷＲに伝達される。パワーユニットＰの前方寄りの底部には、アンダガード１２が取り付けられている。パワーユニットＰの燃焼ガスは、アンダガード１２の内側を通る排気管３７を介して車体後方のマフラ１６に送られる。

ピボット２２で軸支されるスイングアーム１５の後端部には、後輪ＷＲが回転自在に軸支されている。スイングアーム１５には、後輪ＷＲと同期回転する後輪ブレーキディスク３３に制動力を与える後輪ブレーキとしての後輪ブレーキキャリパＢＲが支持されている。車幅方向右側のピボットフレームＦ３には、運転者の右足で操作する後輪ブレーキ操作子としてのブレーキペダル６０が揺動自在に軸支されている。

ヘッドパイプＦ１の車体前方は、ヘッドライト９、防風スクリーン６および左右一対の前側フラッシャランプ８を支持するフロントカウル７が配設されている。フロントカウル７の車体後方かつメインフレームＦ２の上部には、燃料タンク３が配設されている。ピボットフレームＦ３の後部には、運転者が着座する前側シート２１およびパッセンジャーが着座する後側シート２０を支持するリヤフレームＦ４が固定されている。リヤフレームＦ４の車幅方向左右はリヤカウル１９で覆われており、リヤカウル１９の後端部には、尾灯装置１８および左右一対の後側フラッシャランプ１７を支持するリヤフェンダ３８が取り付けられている。

パワーユニットＰの上部には、燃料噴射装置や点火装置、ブレーキシステム等の制御を行う制御装置７０が配設されている。車体フレームＦの上部には、前輪ブレーキＢＦのブレーキ液圧を生成する前輪側のブレーキアクチュエータ（以下、単にアクチュエータと示すこともある）５２と、後輪ブレーキＢＲのブレーキ液圧を生成する後輪側のブレーキアクチュエータ６２とが配設されている。前輪ブレーキＢＦのブレーキ液圧を検知する前輪ブレーキ液圧センサ５３および後輪ブレーキＢＲのブレーキ液圧を検知する後輪ブレーキ液圧センサ６３は、アクチュエータ５２，６２の近傍にそれぞれ配設されている。ブレーキレバー５０の近傍には、ブレーキレバー５０に入力される操作力を検出する前輪ブレーキ操作力センサ５１が配設されており、ブレーキペダル６０の近傍には、ブレーキペダル６０に入力される操作力を検出する後輪ブレーキ操作力センサ６１が配設されている。

前側シート２１の内部には、運転者の着座状態を検知する着座センサ７６が配設されている。また、アンダガード１２の内側には、路面が濡れているか否かを検知する路面センサ７７が配設されている。

防風スクリーン６の後方には、ブレーキシステムの自動制御に用いられる前方カメラ８０および前方レーダ８１が配設されている。本実施形態に係るブレーキシステムは、通常時は、ブレーキ操作子５０，６０の操作力に対応したブレーキ液圧をアクチュエータ５２，６２によって生成すると共に、前方カメラ８０および前方レーダ８１によって検知される障害物の接近等の自動制御条件が満たされると、ブレーキ操作子５０，６０の操作が行われなくとも制御装置７０によって最適なブレーキ液圧を自動的に生成するように構成されている。ブレーキシステムの自動制御時は、前７：後３や前６：後４等の前後配分も、車速や車体姿勢、路面状況等に応じて自動的に設定される。

図２は、本実施形態に係るブレーキシステムの構成を示すブロック図である。制御装置７０には、スロットル開度検知部７１、スロットル回転角速度検知部７２およびブレーキ液圧制御部７３が含まれる。制御装置７０には、前方カメラ８０、前方レーダ８１からの情報のほか、車速センサ９０、スロットル開度センサ９１、エンジン回転数センサ９２、ギヤポジションセンサ９３、加速度センサ９４、ジャイロセンサ９５からの情報が入力される。ジャイロセンサ９５は、車体のロール角、ピッチ角、ヨー角の検出を行うことができる。

ブレーキ液圧制御部７３は、各種センサの情報に基づいてアクチュエータ５２，６２を駆動し、前輪ブレーキＢＦおよび後輪ブレーキＢＲに制動力を発揮させる。本実施形態では、ブレーキシステムの自動制御開始時にスロットル操作子（スロットルグリップ）の回動操作が行われても、スロットル開度センサ９１で検知されるスロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１（例えば、１０度）未満であれば、自動制御を開始する点に特徴がある。

図３は、本実施形態に係る自動ブレーキ制御１の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１では、自動制御の作動条件が満たされたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ２に進む。ステップＳ１で否定判定されるとステップＳ１の判定に戻る。

ステップＳ２では、ブレーキシステムの自動制御が開始される。ステップＳ３では、スロットル開度Ｔｈの検知が行われる。続くステップＳ４では、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１未満であるか否かが判定される。ステップＳ４で肯定判定されるとステップＳ５に進み、ブレーキシステムの自動制御が継続される。続くステップＳ６では、自動制御の解除条件が満たされたか否かが判定される。

ステップＳ６で肯定判定されると、ステップＳ７に進んで、ブレーキシステムの自動制御がキャンセルされる。自動制御解除条件には、車速が所定値以下、ブレーキ操作子の操作力が所定値以上、スロットル操作量および操作速度が所定値以上、車体ロール角が所定値以上、等が設定される。

一方、ステップＳ４で否定判定されると、自動制御を継続せずにそのままステップＳ７に進んで一連の制御を終了する。また、ステップＳ６で否定判定されると、ステップＳ６の判定に戻る。

図４は、本実施形態に係る自動ブレーキ制御２の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、ブレーキシステムの自動制御中にスロットル操作が行われた際に、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１以上であってもスロットル回転角速度ωが所定閾値ω１（例えば、１度／秒）未満であれば自動制御を継続し、一方、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１以上でかつスロットル回転角速度ωが所定閾値ω１以上であればブレーキシステムの自動制御をキャンセルする点に特徴がある。スロットル回転角速度ωは、スロットル開度センサ９１の出力および制御装置７０に設けられるタイマの出力により算出される。

ステップＳ１０では、ブレーキシステムの自動制御中であるか否かが判定される。ステップＳ１０で肯定判定されると、ステップＳ１１に進み、スロットル操作が行われたか否かが判定される。ステップＳ１１で肯定判定されると、ステップＳ１２に進み、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１以上であるか否かが判定される。なお、ステップＳ１０で否定判定されると、そのまま一連の制御を終了する。

ステップＳ１２で肯定判定されると、ステップＳ１３に進み、スロットル回転角速度ωが所定閾値ω１未満であるか否かが判定される。ステップＳ１３で肯定判定されるとステップＳ１４に進んで、自動制御が継続される。一方、ステップＳ１２で否定判定されると、そのままステップＳ１４に進んで自動制御が継続される。

ステップＳ１５では、自動制御の解除条件が満たされたか否かが判定される。ステップＳ１５で肯定判定されると、ステップＳ１６に進んで自動制御がキャンセルされる。一方、ステップＳ１５で否定判定されると、ステップＳ１５の判定に戻る。また、ステップＳ１３で否定判定されると、ステップＳ１６に進んで自動制御がキャンセルされる。

上記したように、本実施形態に係る鞍乗型車両のブレーキシステムによれば、制御装置７０は、前輪ブレーキＢＦおよび後輪ブレーキＢＲの自動制御開始時にスロットル操作子の操作を検知した際に、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１未満の場合は、自動制御を開始するので、前のめりになる上半身を支えるために操向ハンドルに力が入ってスロットルグリップを無意識のうちに回動させてしまった場合でも、自動制御を開始することが可能となる。これにより、必要な自動制御がキャンセルされてしまうことを防ぐことができる。

また、制御装置７０は、前輪ブレーキＢＦおよび後輪ブレーキＢＲの自動制御中にスロットル操作子の回動操作を検知した際に、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１以上であっても、スロットル操作子の回転角速度ωが所定閾値ω１未満である場合は、自動制御を継続するので、ブレーキシステムの自動制御による減速が不意に開始され、上半身を支えるために操向ハンドルにじわじわと力が加わってスロットル開度がゆっくりと大きくなる場合は、スロットル開度が所定閾値以上となっても運転者の意図したスロットル操作ではないと判断してブレーキシステムの自動制御を継続することが可能となる。これにより、制動力が低下して車体挙動に影響を与えることを避けることができる。

また、制御装置７０は、前輪ブレーキＢＦおよび後輪ブレーキＢＲの自動制御中にスロットル操作子の回動操作を検知した際に、スロットル開度Ｔｈが所定閾値Ｔｈ１以上であり、かつスロットル操作子の回転角速度ωが所定閾値ω１以上である場合は、自動制御を解除するので、スロットル開度が閾値以上で、かつスロットル操作子の回転角速度が閾値以上である場合は、運転者による意図的なスロットル操作であると判断して、ブレーキシステムの自動制御を解除することが可能となる。これにより、運転者の意図に沿った車体挙動を得ることができる。

なお、自動二輪車の形態、ブレーキシステムの構成、前輪ブレーキ操作子および後輪ブレーキ操作子の態様、所定閾値の設定等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係るブレーキシステムは、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三輪車や四輪車等に適用することが可能である。

１…自動二輪車（鞍乗型車両）、５２…前輪側のブレーキアクチュエータ、６２…後輪側のブレーキアクチュエータ、７０…制御装置、７１…スロットル開度検知部、７２…スロットル回転角速度検知部、７３…ブレーキ液圧制御部、８０…前方カメラ、８１…前方レーダ、９１…スロットル開度センサ、ＢＦ…前輪ブレーキ、ＢＲ…後輪ブレーキ

Claims (1)

1. 種々の情報に応じてブレーキ液圧を自動制御する制御装置（７０）を有する鞍乗型車両のブレーキシステムにおいて、
   操向ハンドル（２）に取り付けられた回動式のスロットル操作子のスロットル開度（Ｔｈ）を検出するスロットル開度検出手段（９１）を具備し、
   前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御開始時に前記スロットル操作子の操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）未満の場合は前記自動制御を継続し、
   前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上の場合には解除し、
   前記制御装置（７０）は、ブレーキの自動制御中に前記スロットル操作子の回動操作を検知した際に、前記スロットル開度（Ｔｈ）が所定閾値（Ｔｈ１）以上であっても、前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）未満である場合は前記自動制御を継続し、
   前記スロットル操作子の回転角速度（ω）が所定閾値（ω１）以上の場合には解除することを特徴とする鞍乗型車両のブレーキシステム。

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