(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された低速領域において車体を制動するブレーキ制御方法であって、
車体減速度を検出し、前記車体減速度に対する単位時間あたりのブレーキ圧の増減量を算出する過程と、
前記車体減速度の逆数に比例した値として制御時間を設定する過程と、
車体速度を検出し、前記車体速度が所定速度以下になった際、低速領域にあると判定する過程と、
車体が低速領域にあると判定された際、前記制御時間が経過するまで、当該判定の直前に算出された前記増減量に基づき、前記ブレーキ圧を連続的に増加または減少させる過程と、
を備えることを特徴とするブレーキ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車輪速度等の検出精度が低下する低速領域において車体を良好に制動するブレーキ制御方法であって、一層詳細には、低速領域において、前記低速領域に入る直前の車体減速度に基づいてブレーキ圧を昇降させることにより、路面状況を考慮した車体制動を行うことのできるブレーキ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車体を停止すべく、ブレーキ制動を行っている場合には、停止直前に車体減速度が急に大きくなって車体の先端がダイブする、所謂、ノーズダイブという現象が生ずることが知られている。このノーズダイブによって、乗員は前のめりになって乗り心地が低下する。このノーズダイブを回避すべく、車速が所定速度以下になった後の車体の減速度が上昇することにより、停止直前であることを検出し、ノーズダイブを生ずると予想される予想減速度よりも低く設定された目標減速度に沿って、ブレーキ圧を制御する車両の制動力制御装置が開示されている（特開平４−５１５５号公報）。
【０００３】
また、車輪速度をスピードセンサで検出し、前記車輪速度に基づいて車輪がロック状態にならないようにブレーキ圧を制御するアンチスキッド制御（本明細書においては以下、アンチロック制御という）を行っている場合、前記スピードセンサ出力の信頼性が低下する低速領域においては、アンチロック制御が不安定になるため、アンチロック制御からマニュアル制御（ブレーキ圧を復帰）に切り換えている。しかしながら、前記切り換えにより車輪のスリップ率が増大してしまうおそれがある。そこで、低速領域に入った場合には、アンチロック制御において所定時間、ブレーキ圧を減少させることにより、ロック状態を回避する車輪スキッド防止方法が開示されている（特開昭５０−８８４９０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなブレーキ圧を制御する装置および方法では、路面摩擦係数μの高い路面（以下高μ路という）を走行中であれば、低速領域に入った場合にブレーキ圧を所定量減少させることにより、急に制動力が増加して乗り心地が低下すること、および、車輪がロック状態になることを回避できる。しかしながら、路面摩擦係数μが低い路面（以下低μ路という）を走行中であれば、ブレーキ圧を減少させることにより制動距離が伸びてしまうというおそれがあった。
【０００５】
本発明は、この種の問題を解決するためになされたものであって、車輪速度等の検出精度が低下する低速領域において路面状況を考慮して車体を良好に制動することのできるブレーキ制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、設定された低速領域において車体を制動するブレーキ制御方法であって、
車体減速度を検出し、前記車体減速度に対する単位時間あたりのブレーキ圧の増減量を算出する過程と、
前記車体減速度の逆数に比例した値として制御時間を設定する過程と、
車体速度を検出し、前記車体速度が所定速度以下になった際、低速領域にあると判定する過程と、
車体が低速領域にあると判定された際、前記制御時間が経過するまで、当該判定の直前に算出された前記増減量に基づき、前記ブレーキ圧を連続的に増加または減少させる過程と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
車体速度が低速領域にあると判定された際、その直前の車体減速度から算出されたブレーキ圧の増減率に基づき、ブレーキ圧を更新する。ここで、路面摩擦係数、あるいは路面の傾斜等が車体減速度に対応する。したがって、この車体減速度に基づいてブレーキ圧の増減率を設定するため、ブレーキ制御に路面状況が考慮される。
【０００８】
【実施例】
本発明に係るブレーキ制御方法について、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】
本実施例では、ブレーキ制御方法を適用した、自動二輪車の車体に装着されたブレーキ制御装置の例について説明する。
【００１０】
図２は、本実施例に係るブレーキ制御装置１０の概略構成図であり、このブレーキ制御装置１０では、コントロールユニット１２によってモジュレータ１４を制御することにより、ブレーキ油圧を制御して最適な制動力を得ている。
【００１１】
コントロールユニット１２は、従動輪（前輪）Ｗｆおよび駆動輪（後輪）Ｗｒの近傍に設けられた従動輪車輪速度検出センサ１６、駆動輪車輪速度検出センサ１６ａを介して車輪速度Ｖｗを検出し、前記車輪速度Ｖｗのパルス信号をコントロールユニット１２に導入する。また、図示しない車体に装着された車体加減速度検出センサ１７によって車体加減速度Ｇを検出し、車体加減速度信号をコントロールユニット１２に導入する。
【００１２】
ブレーキ装置１８は、ハンドル２０に設けられたブレーキレバー２２によって駆動されるマスタシリンダ２４と、前輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ２６を備え、マスタシリンダ２４とキャリパシリンダ２６は、モジュレータ１４を介して相互に接続されている。このマスタシリンダ２４は、ブレーキレバー２２の作用下に油圧の調節を行って後述するカットバルブに伝達するものであり、一方、キャリパシリンダ２６は、このカットバルブによって制御された油圧に基づいてディスクプレート２８に制動力を付与するものである。
【００１３】
前輪Ｗｆのモジュレータ１４は、モジュレータ１４を構成する直流モータ３０に対して電流を付勢、滅勢させてこの直流モータ３０を駆動制御するためのモータドライバ３２を備える。このモータドライバ３２には、コントロールユニット１２から導出された信号が導入される。直流モータ３０の駆動軸にはピニオン３４が連結され、このピニオン３４にギヤ３６が噛合する。ギヤ３６の中心には、クランク軸３８が固定されており、このクランク軸３８にはクランク腕４０を介してクランクピン４２の一端部が連結される。このクランクピン４２の他端部には、クランク腕４４が連結され、このクランク腕４４に、クランクピン４２の偏位角度を検出するポテンショメータ４６が連結される。
【００１４】
クランクピン４２の外周には、カムベアリング４８が回転自在に装着され、このカムベアリング４８は、リターンスプリング５０を介して上方向に押圧されている。カムベアリング４８の上面には、このカムベアリング４８の偏位作用のもとに上下に進退するエキスパンダピストン５２が当接し、このエキスパンダピストン５２の上下運動の作用下にカットバルブ５４が開閉される。カットバルブ５４は、カットバルブ収納部５６に上下変位自在に配置されるとともに、このカットバルブ５４の上面には、マスタシリンダ２４に連通する入力ポート５８が設けられる一方、カットバルブ収納部５６とエキスパンダピストン５２の連設部位には、キャリパシリンダ２６に連通する出力ポート６０が設けられている。前記入力ポート５８と出力ポート６０は、カットバルブ５４の外周面に画成された連通孔６２を介して連通している。
【００１５】
一方、後輪Ｗｒのモジュレータ１４ａは、後輪Ｗｒのブレーキペダル２３に連結されたマスタシリンダ２４ａと後輪Ｗｒのディスクプレート２８ａに連結されたキャリパシリンダ２６ａとを連通させている。なお、モジュレータ１４ａは上述したモジュレータ１４と同一構成からなり、その詳細な説明は省略する。
【００１６】
このように構成されるブレーキ制御装置１０の作用を図１に示すコントロールユニット１２の演算回路構成図を参照して説明する。
【００１７】
自動二輪車の走行中においては、従動輪車輪速度検出センサ１６、駆動輪車輪速度検出センサ１６ａ、車体加速度検出センサ１７からの出力が常時、コントロールユニット１２の従動輪車輪速度演算回路７０、駆動輪車輪速度演算回路７２、および車体加減速度演算回路７４に導出され、従動輪、駆動輪の車輪速度Ｖｗおよび車体減速度Ｇが求められる。推定車体速度演算回路７６において、前記車輪速度Ｖｗおよび車体減速度Ｇから推定車体速度Ｖｒが求められる。この推定車体速度Ｖｒおよび車輪速度Ｖｗに基づいて、スリップ率演算回路７８でスリップ率が求められ、このスリップ率に基づいてＡＢＳ判定回路８０で制動力制限制御（以下、ＡＢＳ制御という）を行うか否かを判定する。
【００１８】
前記ＡＢＳ判定回路８０において、ＡＢＳ制御を行うと判定した場合には、ＡＢＳ判定回路８０からのＡＢＳ制御信号に基づき、制御目標クランク角演算回路８４において、スリップ率と現在のクランク角に基づき目標クランク角θを求め、モータドライバ３２に出力する。前記目標クランク角θに基づき、モータドライバ３２によって直流モータ３０を駆動し、カムベアリング４８、エキスパンダピストン５２を変位させることにより、カットバルブ５４によって連通孔６２を閉塞してマスタシリンダ２４とキャリパシリンダ２６の連通状態を遮断し、さらに、カムベアリング４８、エキスパンダピストン５２を変位させることにより、出力ポート６０の容量を増大させてキャリパシリンダ２６のブレーキ圧を減少させて、前輪Ｗｆがロック状態になることを回避する。後輪Ｗｒも同様に制御される。
【００１９】
一方、このＡＢＳ制御の場合には、ＡＢＳ判定回路８０から低速判定回路８２にＡＢＳ制御信号が導入されており、この信号に基づいて推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下であるか否かを判定し、設定速度Ｖｓ以下である場合には、低速フラグを立てる。以下、制御目標クランク角演算回路８４において、図３のフローチャートに示す制御（低速ＡＢＳ制御）が行われる。
【００２０】
先ず、制御目標クランク角演算回路８４において、低速フラグが立っているか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００２１】
ステップＳ１において、低速フラグが立っていない場合（通常ＡＢＳ制御の場合）には、制御目標クランク角演算回路８４において、車体加減速度演算回路７４で演算された車体減速度Ｇの最低値をＧｍｉｎとする（ステップＳ２）。
【００２２】
次に、ポテンショメータ４６の出力に基づいてクランク角演算回路８６で求められたモジュレータ１４、１４ａのクランク軸３８の回転角度（以下、クランク角という）θの１０ループ平均値Ｆθａ、Ｒθａを求める（ステップＳ３）。
【００２３】
さらに、車体減速度Ｇに基づいて、以下のようにしてブレーキ圧を増減させるクランク角θの増減率を求める（ステップＳ４）。
【００２４】
ＦＤＧ＝（Ｇ−Ｋ１）×Ｋ２      …（１）
ＲＤＧ＝（Ｇ−Ｋ３）×Ｋ４      …（２）
ここで、ＦＤＧ、ＲＤＧは、それぞれモジュレータ１４、１４ａのクランク角の増減率、Ｋ１、Ｋ３は、車体の形状によって設定される高μ路、低μ路の判別設定値、Ｋ２、Ｋ４は、係数である。
【００２５】
このようにして、増減率ＦＤＧ、ＲＤＧを求めることにより、高μ路（上り坂を含む）の場合であれば、車体減速度Ｇが大きいため、加減圧率ＦＤＧ＞０（減圧方向を正とする）となってブレーキ圧がさらに抑制される。低μ路（下り坂を含む）の場合には、車体減速度Ｇが小さいため、逆にブレーキ圧が増加される。
【００２６】
また、車体減速度Ｇに基づいて、以下のようにして制御時間Ｔｃを求める（ステップＳ５）。
【００２７】
Ｔｃ＝Ｔ１／Ｇ                  …（３）
ここで、Ｔ１は、設定値である。
【００２８】
なお、このように制御時間Ｔｃを設定することにより、路面摩擦係数μが高い程、制御時間Ｔｃが少なくなる。すなわち、制動距離に応じた制動時間を設定することができる。
【００２９】
続いて、制御時間Ｔｃ用のカウンタＡを０とする（ステップＳ６）。
【００３０】
このような演算を推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下になるまで繰り返して行う。
【００３１】
一方、推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下になった場合には、低速フラグが立ち、ステップＳ１以下、次のように制御が行われる。
【００３２】
先ず、カウンタＡをインクリメントし（ステップＳ７）、カウンタＡが制御時間Ｔｃになったか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００３３】
制御時間Ｔｃになるまで、以下のようにして制御目標クランク角Ｆθｔ、Ｒθｔを求める（ステップＳ９）。
【００３４】
Ｆθｔ＝Ｆθａ＋ＦＤＧ×Ａ      …（４）
Ｒθｔ＝Ｒθａ＋ＲＤＧ×Ａ      …（５）
ここで、Ａはカウンタのカウント数である。
【００３５】
さらに、前記制御目標クランク角Ｆθｔ、Ｒθｔを機械的制限による最低値ＦθｔＬ、ＲθｔＬ、最高値ＦθｔＨ、ＲθｔＨの範囲内に修正したクランク角Ｆθ、Ｒθとなるように、モータドライバ３２を介して直流モータ３０を駆動し、クランク軸３８を回動させてエキスパンダピストン５２の変位によって出力ポート６０の体積を増減させて、キャリパシリンダ２６にかかるブレーキ圧を制御している。
【００３６】
そこで、この制御が制御時間Ｔｃを経過すると、低速フラグがクリアされ、低速ＡＢＳ制御を停止する（ステップＳ１１）。
【００３７】
このように制御を行うことにより、以下の効果が得られる。
【００３８】
すなわち、先ず、ステップＳ４において、車体減速度Ｇから高μ路か低μ路かを判別し、またその程度に応じてブレーキ圧の増減率を決定している。
【００３９】
したがって、例えば、高μ路である場合には、図４に示すように、推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下になった時点から、決定されたクランク角の増加率ＦＤＧ、ＲＤＧに応じてブレーキ圧が減少されるため、車輪がロックすることなく、制動される（図４ａの実線参照）。したがって、設定速度Ｖｓ以下でＡＢＳ制御を停止させた場合（図４ａ、ｂの一点鎖線参照）と比して急減速されることなく、良好に制動される。また、カウンタＡを使用して、制御時間Ｔｃをかけてブレーキ圧を減少させたため、車体減速度Ｇが大きく変化することなく車体が制動され、乗り心地も良好となる。
【００４０】
これに対して、低μ路である場合には、図５に示すように、推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下になった時点から、決定されたクランク角の減少率ＦＤＧ、ＲＤＧに応じてブレーキ圧が増大されるため、制動距離が伸びることがない（図５ａ参照）。したがって、推定車体速度Ｖｒが設定速度Ｖｓ以下でブレーキ圧を抜く制御である場合（図５ｃの一点鎖線参照）と比して制動距離が短くなる。
【００４１】
このように本実施例では、ステップＳ４において、車体加減速度Ｇから高μ路か低μ路かを判別し、ブレーキ圧の増加、または減少に分けて制御し、また、その程度に応じてクランク角の増減率を決定したため、高μ路の急減速あるいは低μ路における制動距離の増加を阻止し、乗り心地を良好に保っている。
【００４２】
また、制御時間Ｔｃを車体減速度Ｇの逆数としたため、制動時間が短い高μ路では制御時間Ｔｃが短く、逆に低μ路では制御時間Ｔｃが長くなり、制動距離に応じた制御時間Ｔｃを設定できる。
【００４３】
【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。
【００４４】
すなわち、車体速度が設定された低速領域に入る直前の車体減速度に基づいてブレーキ圧の増減程度を設定し、前記車体減速度の逆数に比例した値として制御時間を設定して、低速領域に入った時点から前記増減程度及び制御時間に基づきブレーキ圧を制御する。ここで、路面摩擦係数、あるいは路面の傾斜等が車体減速度と所定の関係にある。したがって、この車体減速度に基づいてブレーキ圧の増減程度を設定することで、ブレーキ制御に路面状況が考慮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブレーキ制御方法によって作動するブレーキ制御装置の要部構成図である。
【図２】本発明に係るブレーキ制御方法によって作動するブレーキ制御装置の全体構成図である。
【図３】本発明に係るブレーキ制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るブレーキ制御方法による制御結果を示す図である。
【図５】本発明に係るブレーキ制御方法による制御結果を示す図である。
【符号の説明】
１０…ブレーキ制御装置
１２…コントロールユニット
１４、１４ａ…モジュレータ
１６…従動輪車輪速度検出センサ
１６ａ…駆動輪車輪速度検出センサ
１７…車体加減速度検出センサ
２４…マスタシリンダ
２６…キャリパシリンダ
３０…直流モータ
３２…モータドライバ
３８…クランク軸
４６…ポテンショメータ
５２…エキスパンダピントン
５４…カットバルブ
８０…ＡＢＳ判定回路
８２…低速判定回路
８４…制御目標クランク角演算回路
８６…クランク角演算回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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