JPH0597025A - ブレーキ制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車輪がバンクしているか否かを確実に検出する
とともに、このバンク状態に応じて最適なブレーキ制動
を遂行する。 【構成】前輪部１６および後輪部１８の車輪速度等から
アンチロック制御時の目標スリップ率が推定されるとと
もに、前輪部１６の両側に所定間隔離間して配置された
一組の超音波センサ７４ａ、７４ｂを介して走行路に対
する前記前輪部１６の車輪軸心の傾斜角度が検出され、
さらにこの検出された傾斜角度に基づいて前記目標スリ
ップ率が補正される。このため、バンク状態に応じたブ
レーキ制御が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪軸心の傾斜角度を
検出し、その傾斜角度に基づいて目標スリップ率を補正
するブレーキ制御方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車や自動二輪車等におい
て、ブレーキの制御を行うためにブレーキ制御装置が使
用されている。

【０００３】このブレーキ制御装置としては、走行中の
車体の速度と車輪の回転速度とから車輪と路面のスリッ
プ率を演算して、この演算されたスリップ率に基づいて
車体に最適な制動を施すものが知られている。また、路
面状態をより適切に把握するために、Ｇセンサ等を設け
て制御性を向上させようとする工夫がなされている。

【０００４】この場合、車輪と路面のスリップ率と車輪
の縦方向（回転方向）の摩擦係数（μ）および車輪の横
方向（回転方向と直交する方向）の摩擦係数（μ）は、
一般的に図８に示す関係がある。この特性は、μ−Ｓカ
ーブと呼ばれており、雨、雪あるいは砂等の路面状態に
よって変化する。このように、縦方向の摩擦係数（μ）
と横方向の摩擦係数（μ）とが異なるスリップ率で最大
となるため、従来、前後の車輪速度等からスリップ率を
算出し、一定領域内にそのスリップ率を抑えることによ
ってブレーキ制御を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コーナリン
グ中に上記の制動が行われると、車輪の軸心が走行路に
対して傾斜する、所謂バンクが発生してしまうが、従来
の方法では、このバンクを考慮したブレーキ制御がなさ
れていない。このため、コーナリング中にバンクしてい
る車両に対して最適なアンチロック制御を遂行すること
ができず、特に自動二輪車のようにバンクしているか否
かの判断が困難な場合に、この種の問題が顕著なものと
なってしまう。

【０００６】本発明は、この種の問題に鑑みなされたも
のであって、車輪がバンクしているか否かを確実に検出
するとともに、このバンク状態に応じて最適なブレーキ
制動を遂行することが可能なブレーキ制御方法および装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、アンチロック制御時の車輪の目標スリ
ップ率を推定する過程と、走行路に対する車輪軸心の傾
斜角度を検出する過程と、前記検出された傾斜角度に基
づいて前記目標スリップ率を補正する過程とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明は、アンチロック制御時の
車輪の目標スリップ率を推定する手段と、車輪の両側に
所定間隔離間して配置され、前記車輪の左右における対
地距離の差を検出することにより走行路に対する前記車
輪軸心の傾斜角度を検出するための少なくとも一組のセ
ンサと、前記検出された傾斜角度に基づいて前記目標ス
リップ率を補正する手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明に係るブレーキ制御方法では、アンチロ
ック制御時の車輪の目標スリップ率が推定されるととも
に、走行路に対する車輪軸心の傾斜角度が検出され、こ
の検出された傾斜角度に基づいて前記目標スリップ率が
補正されるため、車輪のバンク状態を確実に検出してこ
のバンク状態を考慮した最適なブレーキ制御が可能にな
る。

【００１０】さらに、本発明に係るブレーキ制御装置で
は、一組のセンサにより車輪の左右における対地距離の
差を検出して走行路に対する前記車輪軸心の傾斜角度を
検出するため、特にバンク状態か否かの判断が困難な自
動二輪車のバンク状態を正確に検出することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に係るブレーキ制御方法および装置に
ついて実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

【００１２】図２において、参照符号１０は自動二輪車
を示し、この自動二輪車１０は、本体部１２とハンドル
部１４と前輪部１６と後輪部１８とを備える。

【００１３】この自動二輪車１０に、本実施例に係るブ
レーキ制御装置２０が配設され、図１に示すように、こ
のブレーキ制御装置２０は、アンチロック用モジュレー
タ２２を備え、このモジュレータ２２を構成する直流モ
ータ２４にはピニオン２６が軸着され、このピニオン２
６にギヤ２８が噛合する。ギヤ２８は、クランク軸３０
に軸支されており、このクランク軸３０にはクランクア
ーム３２を介してクランクピン３４の一端部が偏心して
連結されており、このクランクピン３４の他端部にはク
ランクアーム３６を介してエキスパンダピストン（後述
する）の位置を検出する手段としてのポテンショメータ
３８が取着される。

【００１４】前記クランクピン３４にカムベアリング４
０が回転自在に装着され、このカムベアリング４０の下
端側は、スプリング収納部４２に収納されたリターンス
プリング４４の作用下に上限位置方向に常時押圧され
る。カムベアリング４０の上端側にはエキスパンダピス
トン４６が当接するとともに、このエキスパンダピスト
ン４６は、カムベアリング４０の上下動に伴って上下に
変位してカットバルブ４８の開閉を行う。

【００１５】このエキスパンダピストン４６の上部に、
カットバルブ４８を内蔵したカットバルブ収納部５０が
配設され、このカットバルブ収納部５０の入力ポート５
２には通路５４を介してマスタシリンダ５６が接続され
る一方、カットバルブ収納部５０の出力ポート５８には
通路６０を介して車輪制動用キャリパシリンダ６２が接
続される。このマスタシリンダ５６とキャリパシリンダ
６２とは、通路５４、モジュレータ２２および通路６０
を介して相互に接続され、かつ、この経路には油圧用の
オイルが充填される。マスタシリンダ５６は、ブレーキ
レバー６４の作用下に油圧の調節を行い、カットバルブ
４８を介してキャリパシリンダ６２を駆動し、前輪部１
６および後輪部１８に配設されたディスクプレート６６
に制動力を付与する。

【００１６】ポテンショメータ３８および直流モータ２
４にモータコントローラ７０が接続され、このモータコ
ントローラ７０は、コントロールユニット７２に接続さ
れる。このコントロールユニット７２には、前輪部１６
の両側に所定間隔Ｌだけ離間して配置され、この前輪部
１６の左右における対地距離の差を検出することにより
走行路Ｒに対する前記前輪部１６の軸心の傾斜角度（以
下、バンク角度という）を検出するための一組の超音波
センサ７４ａ、７４ｂと、ディスクプレート６６に装着
され車輪速度を検出して目標スリップ率を推定するため
のセンサ７６とが接続されている。この超音波センサ７
４ａ、７４ｂは、その送受信において互いに干渉しない
よう指向性を有している。

【００１７】コントロールユニット７２は、センサ７６
により検出された車輪速度や超音波センサ７４ａ、７４
ｂを介して検出された走行路Ｒに対するバンク角度θ等
を一旦記憶するＲＡＭ７８と、種々の演算プログラムや
超音波センサ７４ａ、７４ｂの離間間隔Ｌ等を記憶する
ＲＯＭ８０とを備えている。

【００１８】次に、このように構成されるブレーキ制御
装置２０の動作について、本実施例に係るブレーキ制御
方法との関連で説明する。

【００１９】通常制動時には、リターンスプリング４４
の弾発力によってクランクピン３４は予め設定された上
限位置に保持され、このクランクピン３４に装着された
カムベアリング４０がエキスパンダピストン４６を押し
上げた状態で維持されている。これにより、カットバル
ブ４８がエキスパンダピストン４６によって押し上げら
れ、入力ポート５２と出力ポート５８とを連通させてい
る。

【００２０】そこで、ブレーキレバー６４が把持される
ことによりマスタシリンダ５６が付勢され、このマスタ
シリンダ５６によって発生したブレーキ油圧は、通路５
４、入力ポート５２、出力ポート５８および通路６０を
介してキャリパシリンダ６２に伝達され、ディスクプレ
ート６６に制動力が付与される。

【００２１】次いで、ブレーキ制御を行うべくコントロ
ールユニット７２からモータコントローラ７０に駆動信
号が供給されると、直流モータ２４の回転方向および回
転量の制御が行われる。このため、図示しない回転軸に
軸着されたピニオン２６が回転されてこのピニオン２６
と噛合するギヤ２８およびこのギヤ２８にクランク軸３
０を介して固着されたクランクアーム３２が回転し、こ
のクランクアーム３２に係着されたクランクピン３４が
上限位置から下限位置方向に偏位する。このクランクピ
ン３４の偏位によりカムベアリング４０が下降し、エキ
スパンダピストン４６に作用するブレーキ油圧が直流モ
ータ２４のトルクに加算されるように働くため、このエ
キスパンダピストン４６はカムベアリング４０を押圧し
て速やかに下降する。

【００２２】エキスパンダピストン４６が所定量下降す
ると、カットバルブ４８が着座し、これによって入力ポ
ート５２と出力ポート５８との間が遮断される。従っ
て、エキスパンダピストン４６が単独でさらに下降する
と、出力ポート５８側の体積が増大してキャリパシリン
ダ６２に付与される油圧が減少し、例えば、前輪部１６
の制動力が減少する。

【００２３】ここで、例えば、前輪部１６を構成するデ
ィスクプレート６６に装着されたセンサ７６を介して前
輪部１６の車輪速度が検出されると、この車輪速度等か
ら公知の演算により目標スリップ率が推定される。さら
に、前輪部１６のバンク角度θが演算される。これを、
図３および図４に基づいて説明すると、超音波センサ７
４ａ、７４ｂから走行路Ｒに向かって超音波が導出され
ており、各超音波センサ７４ａ、７４ｂで送受信に要し
た時間ΔＴＲ、ΔＴＬが、充放電回路等によりアナログ
電圧値としてコントロールユニット７２に随時送られて
いる（ステップＳ１）。

【００２４】このコントロールユニット７２では、上記
計時データがＡ／Ｄコンバータを介してＲＡＭ７８にデ
ジタル量として格納され、下記（１）式からこの計時デ
ータに基づいて対地距離ＨＲ、ＨＬが演算される（ステ
ップＳ２）。

【００２５】 ＨＲ＝Ｖ×ΔＴＲ …（１） （ＨＬ＝Ｖ×ΔＴＬ） 但し、Ｖ：音速 さらに、この対地距離ＨＲ、ＨＬからバンク角度θが、
下記（２）式より演算される（ステップＳ３）。

【００２６】 θ＝ａｒｃｔａｎ｜ＨＲ−ＨＬ｜／Ｌ …（２） このバンク角度θは、ＲＡＭ７８に格納され、必要に応
じてこのバンク角度θに基づき目標スリップ率が補正さ
れる（ステップＳ４）。このバンク角度θと目標スリッ
プ率とは、図５に示す関係を有している。そして、この
補正された目標スリップ率の他、前輪部１６および後輪
部１８の車輪速度等のデータにより、コントロールユニ
ット７２からモータコントローラ７０に駆動信号が供給
され（ステップＳ５）、直流モータ２４が駆動されてブ
レーキ制動が遂行される。

【００２７】これを、図６および図７を用いて具体的に
説明すると、図６中、の位置でブレーキングが開始さ
れることにより、コーナ開始位置であるの位置からバ
ンク角度θが急激に大きくなり、コーナ終了位置である
の位置で車両が停止する。このため、の位置から
の位置の間では、バンク角度θの変化に対応して目標ス
リップ率が小さくなるように補正され、これによって必
要なコーナリングフォース（横μ）を確保しつつ最良な
ブレーキングフォース（縦μ）が得られ、コーナリング
における最適なブレーキ制御が可能になるという効果が
得られる。

【００２８】特に、従来、コーナリング中であるか否か
の判断が困難であった自動二輪車１０においても、バン
ク角度θを確実に検出することができるとともに、種々
の異なる車両、すなわちホイールベースや重心位置が異
なる車両に対しても正確なバンク角度の検出が可能にな
るという利点が得られる。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係るブレーキ制御方法によれ
ば、以下の効果が得られる。

【００３０】走行路に対する車輪軸心の傾斜角度が検出
され、この検出された傾斜角度に基づいて目標スリップ
率が補正されるため、車輪のバンク状態を考慮した最適
なブレーキ制御が可能になる。

【００３１】さらに、本発明に係るブレーキ制御装置で
は、一組のセンサにより車輪の左右における対地距離の
差を検出して走行路に対する前記車輪軸心の傾斜角度を
検出するため、特に自動二輪車のバンク状態を正確に検
出することができ、コーナリング中の自動二輪車のブレ
ーキ制御をも良好に遂行することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブレーキ制御装置の概略構成図で
ある。

【図２】前記ブレーキ制御装置が搭載された自動二輪車
の概略側面図である。

【図３】バンク状態の自動二輪車の正面説明図である。

【図４】本発明に係るブレーキ制御方法の要部フローチ
ャートである。

【図５】バンク角度と目標スリップ率との補正関係図で
ある。

【図６】自動二輪車のコーナリングの説明図である。

【図７】図６に示すコーナリング中の自動二輪車のバン
ク角度と目標スリップ率との関係図である。

【図８】縦μと横μのスリップ率との関係図である。

【符号の説明】

１０…自動二輪車 １６…前輪部 １８…後輪部 ２０…ブレーキ制御装置 ２２…モジュレータ ２４…直流モータ ７０…モータコントローラ ７２…コントロールユニット ７４ａ、７４ｂ…超音波センサ ７６…センサ ７８…ＲＡＭ ８０…ＲＯＭ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アンチロック制御時の車輪の目標スリップ
   率を推定する過程と、 走行路に対する車輪軸心の傾斜角度を検出する過程と、 前記検出された傾斜角度に基づいて前記目標スリップ率
   を補正する過程とを備えることを特徴とするブレーキ制
   御方法。
2. 【請求項２】アンチロック制御時の車輪の目標スリップ
   率を推定する手段と、 車輪の両側に所定間隔離間して配置され、前記車輪の左
   右における対地距離の差を検出することにより走行路に
   対する前記車輪軸心の傾斜角度を検出するための少なく
   とも一組のセンサと、 前記検出された傾斜角度に基づいて前記目標スリップ率
   を補正する手段とを備えることを特徴とするブレーキ制
   御装置。