JPH0577700A - 車輪接地荷重調整方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車輪の接地荷重比を検出し、適切に各車輪の接
地荷重を調整する。 【構成】自動二輪車のフロントフォークおよび車体の後
下部に夫々本体部１４、１５を付設する。前記本体部１
４、１５は、夫々前輪ブレーキ装置２７および後輪ブレ
ーキ装置３３のマスタシリンダ３１、３２とキャリパシ
リンダ３４、３７の間に配設される。そして、前輪Ｗｆ
および後輪Ｗｒの近傍に設けられた車輪速センサ２２、
２３を介して、車輪角速度ωをコントロールユニット２
４に導入し、同様に、圧力センサ２５、２６を介してキ
ャリパシリンダ３４、３７の液圧をコントロールユニッ
ト２４に導入することにより、前後輪の接地荷重比を算
定する。前記前後輪の接地荷重比が適切でない場合に
は、コントロールユニット２４からモータコントロール
部１８に信号を導出し、キャリパシリンダ３４、３７の
液圧を昇圧または減圧することによりブレーキ力を制御
し、これによって接地荷重の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪接地荷重調整方法
および装置に関し、一層詳細には、例えば、二輪車の前
輪および後輪に配設されたブレーキ制御装置に供給され
るブレーキ油の液圧からブレーキ力を算出し、前記算出
されたブレーキ力から前後輪の接地荷重比を算定し、該
ブレーキ制御装置に対するブレーキ油の供給を適性に制
御して車輪の接地荷重を調整する車輪接地荷重調整方法
および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、二輪車のブレーキ制御装置で
は、前輪および後輪に付設されたディスクブレーキ装置
を夫々個別に制御している。若しくは、前記ディスクブ
レーキ装置を前後輪の両方に付設し、該前輪、後輪の両
者が連動してブレーキングされる場合には、前輪、後輪
のキャリパ液圧を分圧して前記前輪および後輪を制御し
ている。または、車輪のブレーキング状態を好適に調整
する、所謂アンチロックブレーキ装置を付設した二輪車
においては、前後輪の車輪速度をエンコーダ等を介して
検知し、これらのデータを用いて夫々の車輪を独立に制
御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術においては、前後輪を特に関連させて制御していな
いため、あるいは、前輪をブレーキングした際のキャリ
パ分圧比が予め固定されているため、ブレーキングの程
度に応じたきめ細かい油圧分布とはならない。

【０００４】本発明は、この点を克服するためになされ
たものであって、車両の各車輪のブレーキ力のバランス
を調整し、良好な走行感覚を得ることのできる車輪接地
荷重調整方法および装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、少なくとも２つの車輪を有する車両の
車輪接地荷重を調整する方法であって、各車輪の回転加
速度を求める第１の過程と、前記第１の過程において求
められた回転加速度が０の時の各車輪のブレーキ力を求
める第２の過程と、前記第２の過程において求められた
各車輪のブレーキ力の比から各車輪の接地荷重比を求め
る第３の過程と、前記第３の過程において求められた各
車輪の接地荷重比に基づき各車輪のブレーキ力を調整す
る第４の過程と、を備えることを特徴とする。

【０００６】さらに、本発明は、各車輪に独立したブレ
ーキ制御装置を備える車両の車輪接地荷重調整装置であ
って、各車輪に設けられ、当該車輪の回転速度を検出す
る回転速度検出手段と、各ブレーキ制御装置に供給され
るブレーキ圧を検出するブレーキ圧検出手段と、前記回
転速度の時間的変化が０の時の前記ブレーキ圧に基づき
各車輪のブレーキ力を算出し、これらのブレーキ力の比
から各車輪の接地荷重比を求める接地荷重比算出手段
と、前記接地荷重比に基づき各車輪のブレーキ圧を調整
するブレーキ圧調整手段と、を備えることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明の車輪接地荷重調整方法および装置で
は、各車輪の回転加速度を求め、この回転加速度が０の
時の各車輪のブレーキ力を求める。この場合、前記ブレ
ーキ力は、当該車両が走行中の路面の摩擦力と等しい。
従って、前記ブレーキ力の比に基づき各車輪の接地荷重
比を求めることができる。そして、この接地荷重比に従
って各車輪のブレーキ力を調整することで、各車輪の接
地荷重を所望の値に制御することができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係る車輪接地荷重調整方法お
よび装置について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参
照しながら以下詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明に係る車輪接地荷重調整装
置として機能するブレーキ制御装置を搭載した自動二輪
車Ｂの概略側面図であり、図２は、該ブレーキ制御装置
の構成図である。

【００１０】ブレーキ制御装置１０は、図１に示すよう
に、フロントフォーク１２の上部および車体の後下部に
夫々設けられた本体部１４、１５と、前記本体部１４、
１５に結合された直流モータ１６を駆動制御するための
モータコントロール部１８に電気的に接続され、本体部
１４、１５を制御するコントロールユニット２４とから
構成されている。ここで、本体部１４、１５の構成は同
一であり、従って、以下同一の参照符号で説明する。

【００１１】コントロールユニット２４は、前輪Ｗｆ、
後輪Ｗｒの近傍に設けられた車輪速センサ２２、２３を
介して車輪角速度ωを検出し、前記車輪角速度ωのパル
ス信号から車輪角加速度ｄω／ｄｔ（以下、ｄω／ｄｔ
＝αとする）を演算して前記モータコントロール部１８
に信号を導出する。また、キャリパシリンダ３４、３７
には、キャリパ液圧を測定するための圧力センサ２５、
２６が設けられ、前記圧力センサ２５、２６により検知
されたキャリパ液圧がコントロールユニット２４に導入
される。

【００１２】前輪ブレーキ装置２７は、ハンドル２８に
設けられたブレーキレバー３０によって駆動されるマス
タシリンダ３２と前輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ
３４を備え、マスタシリンダ３２とキャリパシリンダ３
４はフロントフォーク１２の上部に装着した本体部１４
を介して相互に接続されている。このマスタシリンダ３
２は、ブレーキレバー３０の作用下に油圧の調節を行
い、後述するカットバルブ５６に伝達するものであり、
一方、キャリパシリンダ３４は、前記カットバルブ５６
によって制御された油圧に基づいてディスクプレート２
０を制動する作用をなすものである。

【００１３】後輪ブレーキ装置３３は、自動二輪車Ｂの
車体の後下部に設けられたブレーキペダル３５によって
駆動されるマスタシリンダ３１と後輪Ｗｒを制御するキ
ャリパシリンダ３７、およびマスタシリンダ３１とキャ
リパシリンダ３７間に配設される本体部１５を備えてい
る。後輪Ｗｒと前輪Ｗｆの本体部１４、１５は、夫々略
同一の構造を備えており、夫々の本体部１４、１５に結
合されたモータコントロール部１８を介してコントロー
ルユニット２４に接続されている。従って、以下前輪Ｗ
ｆ側の本体部１４について説明し、後輪Ｗｒ側について
は省略する。

【００１４】ブレーキ制御装置１０は、詳細には、図２
に示すように、駆動源としての直流モータ１６を有し、
前記直流モータ１６の駆動軸にはピニオン３６が連結さ
れ、前記ピニオン３６に噛合してギヤ３８が設けられて
いる。前記ギヤ３８の中心には、クランク軸４０が固定
されており、このクランク軸４０にはクランク腕４２を
介してクランクピン４４の一端部が連結される。なお、
クランクピン４４の他端部には、クランク腕４６が連結
され、このクランク腕４６にクランクピン４４の偏位角
度を検出するポテンショメータ４８が連結される。前記
クランクピン４４の外周には、カムベアリング５０が回
転自在に装着される。該カムベアリング５０はリターン
スプリング５２を介して上方向に押圧されている。前記
カムベアリング５０には、該カムベアリング５０の偏位
作用のもとに上下方向に変位するエキスパンダピストン
５４が当接し、前記エキスパンダピストン５４の上下運
動の作用下にカットバルブ５６が弁開閉を行う。カット
バルブ５６は、カットバルブ収納部５８に上下方向に変
位自在に配置されている。該カットバルブ５６の上面に
は、マスタシリンダ３２に連通する入力ポート６０が設
けられており、また、カットバルブ収納部５８とエキス
パンダピストン５４の連設部位には、キャリパシリンダ
３４に連通する出力ポート６２が設けられている。前記
入力ポート６０と出力ポート６２は、カットバルブ５６
の外周面に画成された連通孔６４によって連通してい
る。

【００１５】本実施例に係るブレーキ制御装置１０は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次に、
その動作を説明する。

【００１６】先ず、ブレーキ装置２７、３３の制動力を
制御するに先立って、前後輪の接地荷重を検出する場合
について、図３に示すフローチャートに沿って説明す
る。

【００１７】例えば、自動二輪車Ｂの走行中において、
各車輪の近傍に設けられた車輪速センサ２２、２３を介
して車輪角速度ωを検出し（ステップＳ１）、コントロ
ールユニット２４に導入する。前記導入された車輪角速
度ωは、コントロールユニット２４において微分され、
車輪角加速度αが演算される（ステップＳ２）。この場
合、図４に示すように、前記車輪角加速度αが０の時の
キャリパ液圧を圧力センサ２５、２６によって検知する
（ステップＳ３）。車輪角加速度αが０の時は、ブレー
キ装置２７、３３の制動力Ｆ_B と路面摩擦力μＷ₀ とが
一致するからである。なお、μは摩擦係数であり、Ｗ₀
は各車輪Ｗｆ、Ｗｒの接地荷重である。

【００１８】図４（ａ）は、車輪角速度ωが増減を繰り
返す場合の角速度曲線を示し、図４（ｂ）は、前記車輪
角速度ωに対応するキャリパシリンダ３４、３７のキャ
リパ液圧を示している。図４（ａ）に示す角速度曲線に
おいて、およびの位置は、車輪角加速度αが０の時
を示している。

【００１９】そこで、前記車輪角加速度αが０の時のキ
ャリパ液圧をＰ₀ とし、予め実験データから設定された
キャリパ液圧に対する前輪ブレーキ制動力の関数値ｆ^FR
（Ｐ _FR）に基づいて、このキャリパ液圧Ｐ₀ に対応する
ブレーキ装置２７の制動力Ｆ _BFR を求める。すなわち、
前輪Ｗｆのブレーキ装置２７の制動力Ｆ_BFR は、次式
（１）より、 Ｆ_BFR ＝ｆ^FR（Ｐ_FR） …（１） 同様にして後輪ブレーキ装置３３の制動力Ｆ_BRR は、後
輪ブレーキ制動力の関数値ｆ^RR（Ｐ_RR）に基づいて、次
式（２）より、 Ｆ_BRR ＝ｆ^RR（Ｐ_RR） …（２） として求めることができる（ステップＳ４）。

【００２０】そこで、次式（３）により、前後輪のブレ
ーキ装置２７、３３の制動力Ｆ_BFR およびＦ_BRR を接地
荷重に変換し（ステップＳ５）、前後輪の接地荷重の比
を求める（ステップＳ６）。 Ｆ_BFR ＝μＷ_FR Ｆ_BRR ＝μＷ_RR …（３） ここで、Ｗ_FR、Ｗ_RRは、夫々前輪Ｗｆ、後輪Ｗｒの接地
荷重を示す。

【００２１】従って、Ｗ_FR：Ｗ_RR＝Ｆ_BFR ：Ｆ_BRR ＝ｆ
^FR（Ｐ_FR）：ｆ^RR（Ｐ_RR）が成り立ち、且つ、Ｗ_FR＋Ｗ
_RR＝一定であるから、このことにより、前後輪の接地荷
重を求めることが可能となる。

【００２２】この結果、例えば、前輪Ｗｆのブレーキン
グ中において、以上のような前後輪の接地荷重比あるい
は各接地荷重から、一定値以下に後輪Ｗｒの接地荷重が
低下しているとコントロールユニット２４で判断された
場合には、コントロールユニット２４からモータコント
ロール部１８に信号を導出し、前輪Ｗｆのキャリパシリ
ンダ３４における液圧を減圧することにより、前記後輪
Ｗｒの接地荷重の低下を適切に緩和することができる
（ステップＳ７）。

【００２３】以下、本体部１４、１５の作動中におい
て、後輪Ｗｒの接地荷重の低下を緩和する場合の動作に
ついて説明する。

【００２４】本ブレーキ制御装置１０は、通常制動時に
おいて、リターンスプリング５２の弾発力によってクラ
ンクピン４４に装着されたカムベアリング５０が上死点
に保持され、エキスパンダピストン５４を押し上げた状
態を形成している（図２の状態）。これにより、カット
バルブ５６がエキスパンダピストン５４によって押し上
げられ、入力ポート６０、出力ポート６２間が連通して
いる。そこで、例えば、前輪Ｗｆの制動を行う場合、ブ
レーキレバー３０を把持することによりマスタシリンダ
３２において発生したブレーキ油圧は、通路６６を介し
て入力ポート６０、連通孔６４、出力ポート６２、通路
６８を通じてキャリパシリンダ３４に伝達される。この
とき、出力ポート６２側のブレーキ油圧がエキスパンダ
ピストン５４を押し下げるように作用するが、このエキ
スパンダピストン５４の背面に当接するカムベアリング
５０がリターンスプリング５２の押圧力によって上死点
に保持されているため、前記エキスパンダピストン５４
が変位することはない。なお、後輪Ｗｒの制動を行う場
合も同様である。

【００２５】ここで、コントロールユニット２４は、車
輪速センサ２２、２３からの前輪Ｗｆおよび後輪Ｗｒの
各車輪角加速度αを検知し、これらの車輪角加速度より
前後輪の路面に対する推定スリップ率を算出する。そし
て、この推定スリップ率が所定のスリップ率以上となる
と、コントロールユニット２４は、過剰なブレーキング
状態と判断し、当該本体部１４、１５のモータコントロ
ール部１８に対して動作指令を行う。

【００２６】次に、本体部１４、１５の作動中におい
て、例えば、後輪Ｗｒの接地荷重が一定値より低下して
いると判断された場合、コントロールユニット２４は、
モータコントロール部１８を介して、直流モータ１６を
付勢する制御を行う。直流モータ１６を付勢した場合、
直流モータ１６の回転軸（図示せず）が回転駆動し、同
軸に連結されたピニオン３６が回転する。前記ピニオン
３６の回転に伴って、ピニオン３６と噛合するギヤ３８
および該ギヤ３８に固着されたクランク軸４０、クラン
ク腕４２を介してクランクピン４４が偏位する。このク
ランクピン４４の偏位作用により、カムベアリング５０
が上死点から移動し、エキスパンダピストン５４に作用
するブレーキ油圧が直流モータ１６のトルクに加算され
るように働くため、エキスパンダピストン５４はカムベ
アリング５０を押圧して速やかに下降する。エキスパン
ダピストン５４が所定量下降すると、カットバルブ５６
が連通孔６４を閉塞し、これによって、入力ポート６
０、出力ポート６２間が遮断される。エキスパンダピス
トン５４がさらに下降すると、出力ポート６２側の体積
が増大してキャリパシリンダ３４に付与される油圧が減
少し、前輪Ｗｆの制動力が減少する。なお、エキスパン
ダピストン５４の位置は、ポテンショメータ４８によっ
てクランク角度として検出され、モータコントロール部
１８に導入されて、直流モータ１６の制御が行われる。

【００２７】この結果、前輪Ｗｆの制動が増大しても必
要な後輪Ｗｒの接地荷重を保持することができる。次い
で、前輪Ｗｆのブレーキ状態が好適に調整された後、直
流モータ１６に対する給電が停止され、クランクピン４
４がリターンスプリング５２の弾発力で原位置に復帰し
てブレーキ油圧は再び増加する。以上のように、直流モ
ータ１６の付勢、滅勢が繰り返されることによりブレー
キ油圧が制御され、必要な後輪Ｗｒの接地荷重を保持す
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る車輪接地荷重調整方法およ
び装置によれば、以下の効果が得られる。

【００２９】すなわち、ブレーキ制御装置に供給される
ブレーキ圧を検知することにより、前後輪の接地荷重比
を求めることができる。この結果、例えば、ブレーキン
グによる車輪の接地荷重が低下したことを前記接地荷重
比から検出することが可能となり、これに基づき車輪の
接地荷重を適切に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車輪接地荷重調整装置を搭載した
自動二輪車の概略側面図である。

【図２】本発明に係る車輪接地荷重調整装置の構成図で
ある。

【図３】本発明に係る車輪接地荷重調整方法の動作を示
すフローチャートである。

【図４】本発明に係る車輪接地荷重調整装置の動作を示
す関係説明図である。

【符号の説明】

１０…ブレーキ制御装置 １４、１５…本体部 １６…直流モータ １８…モータコントロール部 ２２、２３…車輪速センサ ２４…コントロールユニット ２５、２６…圧力センサ ２７、３３…ブレーキ装置 ３１、３２…マスタシリンダ ３４、３７…キャリパシリンダ ５４…エキスパンダピストン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２つの車輪を有する車両の車輪
   接地荷重を調整する方法であって、 各車輪の回転加速度を求める第１の過程と、 前記第１の過程において求められた回転加速度が０の時
   の各車輪のブレーキ力を求める第２の過程と、 前記第２の過程において求められた各車輪のブレーキ力
   の比から各車輪の接地荷重比を求める第３の過程と、 前記第３の過程において求められた各車輪の接地荷重比
   に基づき各車輪のブレーキ力を調整する第４の過程と、 を備えることを特徴とする車輪接地荷重調整方法。
2. 【請求項２】各車輪に独立したブレーキ制御装置を備え
   る車両の車輪接地荷重調整装置であって、 各車輪に設けられ、当該車輪の回転速度を検出する回転
   速度検出手段と、 各ブレーキ制御装置に供給されるブレーキ圧を検出する
   ブレーキ圧検出手段と、 前記回転速度の時間的変化が０の時の前記ブレーキ圧に
   基づき各車輪のブレーキ力を算出し、これらのブレーキ
   力の比から各車輪の接地荷重比を求める接地荷重比算出
   手段と、 前記接地荷重比に基づき各車輪のブレーキ圧を調整する
   ブレーキ圧調整手段と、 を備えることを特徴とする車輪接地荷重調整装置。