JPWO2013175680A1 - 車両 - Google Patents
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Abstract
Description
(1−1)自動二輪車の概略構成
図1は、第1の実施の形態に係る自動二輪車を示す概略側面図である。図2は、図1の自動二輪車の上面図である。図1の自動二輪車100においては、本体フレーム101の前端にヘッドパイプ102が設けられる。ヘッドパイプ102にフロントフォーク103が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク103の下端に前輪104が回転可能に取り付けられる。ヘッドパイプ102の上端にはハンドル105が設けられる。図2に示すように、ハンドル105には、アクセルグリップ装置106および設定スイッチ120が設けられる。運転者は、アクセルグリップ装置106を操作することにより、後述のエンジン107の出力を調整する。また、運転者は、設定スイッチ120を操作することにより、後述の摩擦円および制御モードの選択を行う。
図3は、アクセルグリップ装置106の構成を示す断面図である。図3に示すように、ハンドル105は、略円筒形状のハンドルバー105aを有する。ハンドルバー105aにアクセルグリップ装置106が設けられる。アクセルグリップ装置106は、グリップスリーブ51、アクセルグリップ部材52、摩擦発生部材53、ケース部材54、コイルばね55、ギア56,57a,57b,58を含む。
図5は、自動二輪車100の制御系について説明するためのブロック図である。図5に示すように、ECU80は、CPU(中央演算処理装置)81、ROM(リードオンリメモリ)82およびRAM(ランダムアクセスメモリ)83を含む。回転速度センサSE1、変速比センサSE2、およびロール角センサSE3の検出結果、ならびに運転者による設定スイッチ120の操作内容がECU80のCPU81に与えられる。
アクセル反力調整処理では、摩擦円を用いた演算処理が行われる。図6は、摩擦円の一例を示す図である。図6において、縦軸は、前後方向における加速度Fxを示し、横軸は、左右方向における加速度Fyを示す。図6の例では、本体フレーム101(図1)の前方向への加速度(駆動時の加速度)が正の値で表され、本体フレーム101の後方向への加速度(制動時の加速度)が負の値で表される。また、本体フレーム101の右方向への加速度が正の値で表され、本体フレーム101の左方向への加速度が負の値で表される。
運転者が図3のアクセルグリップ部材52に開方向R1の力を加えると、アクセルグリップ部材52から運転者に閉方向R2の反力(以下、アクセル反力と呼ぶ)が加わる。アクセル反力は、コイルばね55の付勢力、摩擦発生部材53による摩擦力、およびモータ59により発生される反力を含む。本実施の形態では、予め定められた条件が満たされた場合に、モータ59による反力が発生される。以下、アクセル反力のうち、モータ59により発生される反力をモータ反力と呼び、それ以外の反力(コイルばね55および摩擦発生部材53等による反力)を基準反力と呼ぶ。本実施の形態では、基準反力が基準値の反力の例であり、モータ反力が加算値の反力の例である。
図11は、アクセル反力調整処理のフローチャートである。図11のアクセル反力調整処理は、ECU80のCPU81により一定の周期で繰り返し行われる。
本実施の形態に係る自動二輪車100においては、ロール角センサSE3の検出結果から算出される横方向加速度に基づいてモータ59が制御される。この場合、横方向加速度に応じて、アクセルグリップ装置106のアクセルグリップ部材52から運転者に加わるアクセル反力が変化する。それにより、自動二輪車100の加速度が安定な走行に適切であるか否かを運転者に認識させることができる。さらに、運転者は、アクセルグリップ部材52からの反力の変化に応じて、自らの意思でエンジン107の出力を調整することができる。したがって、運転者の運転性が低下することなく、運転者は自動二輪車100を安定に走行させることができる。
本発明の第2の実施の形態に係る自動二輪車100について、上記第1の実施の形態と異なる点を説明する。
本発明の第3の実施の形態に係る自動二輪車100について、上記第1の実施の形態と異なる点を説明する。
(4−1)
上記第1および第2の実施の形態では、縦方向限界トルクと現在トルクとの差分(余裕トルク)が規定値Aよりも小さい場合に反力演算処理が行われるが、これに限らない。例えば、縦方向限界トルクと現在トルクとの差分の変化量に基づいて、反力演算処理が行われてもよい。
上記第1および第2の実施の形態では、運転者の選択によって摩擦円の縦径rxおよび横径ryが決定されるが、これに限らず、摩擦円の縦径rxおよび横径ryが自動的に決定されてもよい。例えば、前輪104または後輪115の回転状況等に基づいて地面と後輪115との間の摩擦係数を推定し、推定された摩擦係数に基づいて摩擦円の縦径rxおよび横径ryが決定されてもよい。また、他の摩擦係数推定技術を用いて、摩擦円の縦径rxおよび横径ryが決定されてもよい。
上記第1および第2の実施の形態では、ロール角センサSE3によって検出されたロール角に基づいて横方向加速度が算出されるが、これに限らない。例えば、加速度センサを用いて前後方向に直交する方向の加速度を検出し、検出された加速度を自動二輪車100の傾きに応じて補正することにより、横方向加速度を算出してもよい。
上記第1〜第3の実施の形態では、モータ59によって発生される反力の大きさが調整されることによりアクセル反力の大きさが調整されるが、これに限らない。例えば、グリップスリーブ51またはアクセルグリップ部材52に対して摺動可能に摺動部材が設けられ、グリップスリーブ51またはアクセルグリップ部材52に対する摺動部材の摩擦抵抗の大きさが調整されることにより、アクセル反力の大きさが調整されてもよい。
上記第1および第2の実施の形態では、変速比センサSE2によって変速比を検出することにより変速比を取得するが、これに限らない。例えば、エンジン107の回転速度および自動二輪車100の移動速度(車速)から変速比を算出することにより変速比を取得してもよい。車速は、前輪104の回転速度または後輪115の回転速度から算出することができる。この場合、回転速度センサSE1、前輪104または後輪115の回転速度を検出するセンサおよびECU50が変速比取得部に相当する。また、車速は、GPS(全地球測位システム)から算出することもできる。この場合、回転速度センサSE1、GPS受信機およびECU50が変速比取得部に相当する。
上記第1および第2の実施の形態では、スロットル開度センサSE5により検出されるスロットル開度が吸気量対応値として用いられるが、これに限らない。例えば、スロットル開度の代わりに、アクセル開度センサSE4により検出されるアクセル開度が吸気量対応値として用いられてもよい。この場合、アクセル開度センサSE4が吸気量対応値検出器に相当する。
上記第1および第2の実施の形態では、摩擦円を用いて算出された縦方向限界加速度に基づいてアクセル反力が制御されるが、これに限らない。例えば、縦方向加速度および横方向加速度がそれぞれ検出され、検出された縦方向加速度および横方向加速度の合力に基づいてアクセル反力が制御されてもよい。あるいは、縦方向加速度および横方向加速度の一方に基づいてアクセル反力が制御されてもよく、前後方向に対して傾斜する斜め方向の加速度に基づいてアクセル反力が制御されてもよい。
上記実施の形態では、エンジン107により後輪115が駆動されるが、これに限らず、エンジン107により前輪104が駆動されてもよい。
上記実施の形態は、本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動三輪車もしくはATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)等の他の鞍乗り型車両に本発明を適用してもよく、またはアクセルグリップの代わりにアクセルペダルを備えた自動三輪車もしくは自動四輪車等の他の車両に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態は、原動機としてエンジンを備える車両に本発明を適用した例であるが、これに限らず、原動機としてモータを備える電動車両に本発明を適用してもよい。
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態では、制御部の機能がECU80のCPU81および制御プログラムにより実現されるが、制御部の機能の少なくとも一部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
Claims (16)
- 駆動輪を有する本体部と、
前記駆動輪を回転させるためのトルクを発生する原動機と、
前記原動機の出力を調整するために運転者により操作される出力調整装置と、
前記出力調整装置の操作に対して前記出力調整装置から運転者に加わる反力を調整するように構成された反力調整部と、
前記本体部の加速度を検出するように構成された加速度検出器と、
前記加速度検出器により検出された加速度に基づいて、前記反力調整部を制御するように構成された制御部とを備える、車両。 - 前記加速度検出器は、路面に略平行でかつ前記本体部の前後方向と交差する横方向の加速度を横方向加速度として検出するように構成され、
前記制御部は、設定された摩擦円に基づいて、前記加速度検出器により検出された横方向加速度に対応して許容されるべき前記本体部の前後方向における最大の加速度を縦方向限界加速度として取得し、取得された縦方向限界加速度に基づいて、前記反力調整部を制御するように構成された、請求項1記載の車両。 - 前記制御部は、前記取得された縦方向限界加速度に基づいて、前記出力調整装置の操作量に応じて決定される基準値の反力が前記出力調整装置から運転者に加わるように前記反力調整部を制御する第1の制御動作、および0以上の加算値と前記基準値との合計値の反力が前記出力調整装置から運転者に加わるように前記反力調整部を制御する第2の制御動作のうち一方を選択的に行うように構成された、請求項2記載の車両。
- 前記原動機と前記駆動輪との間における変速比を取得するように構成された変速比取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記変速比取得部により取得された変速比および前記取得された縦方向限界加速度に基づいて、前記駆動輪を回転させるための許容されるべき最大のトルクを限界トルクとして算出し、算出された限界トルクおよび前記原動機により発生される現在のトルクに基づいて、前記第1の制御動作および前記第2の制御動作のうち一方を選択的に行うように構成された、請求項3記載の車両。 - 前記原動機はエンジンを含み、
前記エンジンの吸気量に対応する吸気量対応値を検出するように構成された吸気量対応値検出器と、
前記エンジンの回転速度を検出するように構成された回転速度検出器とをさらに備え、
前記制御部は、前記吸気量対応値検出器により検出された吸気量対応値および前記回転速度検出器により検出された回転速度に基づいて前記現在のトルクを算出し、前記算出された限界トルクおよび前記算出された現在のトルクに基づいて、前記第1の制御動作および第2の制御動作のうち一方を選択的に行うように構成された、請求項4記載の車両。 - 前記制御部は、前記算出された限界トルクと前記現在のトルクとの差分が予め定められたしきい値以上である場合に前記第1の制御動作を行い、前記差分が前記しきい値より小さい場合に前記第2の制御動作を行うように構成された、請求項4記載の車両。
- 前記制御部は、前記算出された限界トルクと前記現在のトルクとの差分の変化量に基づいて、前記第1の制御動作および第2の制御動作のうち一方を選択的に行うように構成された、請求項4記載の車両。
- 前記制御部は、前記第2の制御動作として、前記原動機により発生されるトルクが大きいほど前記加算値が大きくなるように前記原動機により発生されるトルクに基づいて前記加算値を算出するように構成された、請求項3に記載の車両。
- 前記制御部は、前記第2の制御動作として、前記算出された限界トルクと前記現在のトルクとの差分が小さいほど前記加算値が大きくなるように前記加算値を算出するように構成された、請求項4に記載の車両。
- 前記制御部は、前記第2の制御動作として、前記出力調整装置の操作量の変化量に基づいて前記加算値を算出するように構成された、請求項3記載の車両。
- 前記制御部は、前記第2の制御動作として、前記算出された限界トルクと前記現在のトルクとの差分の変化量に基づいて前記加算値を算出するように構成された、請求項4記載の車両。
- 前記制御部は、前記第2の制御動作として、前記原動機により発生されるトルクが大きいほど前記加算値が大きくなるように前記原動機により発生されるトルクに基づいて第1の加算値を算出するとともに、前記出力調整装置の操作量の変化量に基づいて第2の加算値を算出し、算出された第1および第2の加算値を合算することにより前記加算値を算出するように構成された、請求項3記載の車両。
- 前記摩擦円を設定するために運転者により操作される設定部をさらに備える、請求項2記載の車両。
- 前記摩擦円は楕円を含む、請求項2記載の車両。
- 前記制御部は、前記原動機から前記駆動輪にトルクが伝達される場合に前記出力調整装置の操作量に応じて前記基準値が第1の変化を示し、前記駆動輪から前記原動機にトルクが伝達される場合に前記出力調整装置の操作量に応じて前記基準値が前記第1の変化と異なる第2の変化を示すように、前記基準値を決定するように構成された、請求項1記載の車両。
- 駆動輪を有する本体部と、
前記駆動輪を回転させるためのトルクを発生する原動機と、
前記原動機の出力を調整するために運転者により操作される出力調整装置と、
前記出力調整装置の操作に対して前記出力調整装置から運転者に加わる反力を調整するように構成された反力調整部と、
前記出力調整装置の操作量に応じて決定される基準値に基づく反力が前記出力調整装置から運転者に加わるように前記反力調整部を制御するように構成された制御部とを備え、
前記制御部は、前記原動機から前記駆動輪にトルクが伝達される場合に前記出力調整装置の操作量に応じて前記基準値が第1の変化を示し、前記駆動輪から前記原動機にトルクが伝達される場合に前記出力調整装置の操作量に応じて前記基準値が前記第1の変化と異なる第2の変化を示すように、前記基準値を決定するように構成された、車両。
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