(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速時に、前輪速度と後輪速度とを検出し、前記前輪速度と前記後輪速度の速度差からスリップ率を演算し、このスリップ率が第１閾値を超えた場合若しくは超えることが予想される場合に、スロットル弁を閉じてエンジン出力を下げることにより、車輪がスリップすることを防止するスリップ防止制御を行うと共に、スリップ防止制御を実行していることを運転者に報知する報知手段（５４）を備えるスリップ防止装置を備えている自動二輪車において、
前記第１閾値より小さな第２閾値が設定され、前記スリップ率が前記第２閾値以上になったとき若しくはなることが予想されるときに、運転者へ前記スリップ率が前記第２閾値以上になることを伝える予告手段を前記報知手段（５４）とは別に備えており、前記予告手段は、前記スロットル弁（２３）を脈動的に開閉させるスロットル弁脈動開閉制御部（４９）であり、このスロットル弁脈動開閉制御部（４９）で前記スリップ率が大きいほど前記脈動における振幅を小さくするようにしたことを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪がスリップすることを防止するスリップ防止装置を備えている自動二輪車の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪がスリップすることを防止するスリップ防止装置を備えている自動二輪車の改良技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（第２図）参照。）。
【０００３】
特許文献１の第２図に示されるように、内燃機関（１８）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）の吸気通路（３０）に、メインスロットル弁（３６）とサブスロットル弁（４２）とが設けられている。
【０００４】
車輪のスリップを予測し、実際のスリップ発生前に、サブスロットル弁（４２）を所定の開度まで閉じておくというスタンバイ制御が行えるという技術である。
スタンバイ制御により、実際にスリップが発生した場合に、速やかにスリップ防止策が講じられるという利点を有する。
【０００５】
上述のスタンバイ制御により、スリップ防止制御が速やかに実行されるということは、運転者は急にスリップ防止制御を認識することになる。スリップ防止制御はエンジンの出力を低減させるものであるので、運転上に不具合はないものの、事前に運転者にスリップ防止制御が始まることを認知できるようにすることにより、スリップ防止制御の利便性が向上することが期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０５７６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、実際のスリップ防止制御が行われる前に、予め運転者に対してスリップ情報を知らせることで、走行状態を確認させることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、加速時に、前輪速度と後輪速度とを検出し、前記前輪速度と前記後輪速度の速度差からスリップ率を演算し、このスリップ率が第１閾値を超えた場合若しくは超えることが予想される場合に、スロットル弁を閉じてエンジン出力を下げることにより、車輪がスリップすることを防止するスリップ防止制御を行うと共に、スリップ防止制御を実行していることを運転者に報知する報知手段を備えるスリップ防止装置を備えている自動二輪車において、
前記第１閾値より小さな第２閾値が設定され、前記スリップ率が前記第２閾値以上になったとき若しくはなることが予想されるときに、運転者へ前記スリップ率が前記第２閾値以上になることを伝える予告手段を前記報知手段（５４）とは別に備えており、前記予告手段は、前記スロットル弁を脈動的に開閉させるスロットル弁脈動開閉制御部であり、このスロットル弁脈動開閉制御部で前記スリップ率が大きいほど前記脈動における振幅を小さくするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、実際のスリップが発生する前に、予告手段により運転者にスリップが発生すする可能性を認識させる。この認識に基づいて運転者は、アクセルグリップを戻すなどの対策を講じることができる。
【００１８】
加えて、請求項１に係る発明では、予告手段は、スロットル弁を脈動的に開閉させるスロットル弁脈動開閉制御部である。スロットル弁は、自動二輪車に必ず組み込まれている。弁制御部に脈動開閉制御部を追加するだけで済み、コストアップを抑えることができる。
さらには、スリップ率が大きいほど脈動における振幅を小さくするようにした。スリップ率が大きいほど、振幅を小さくして、スロットル弁開度の最大値を抑える。なお、スリップ率が小さいときには、余裕があるため、振幅を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る自動二輪車の要部の原理図である。
【図２】加速判定を説明するグラフである。
【図３】第１閾値及び第２閾値の相関を説明するグラフである。
【図４】本発明に係る予告手段に係る制御フロー図である。
【図５】マップ１の一例を示す図である。
【図６】マップ２の一例を示す図である。
【図７】波動波の説明図である。
【図８】アクセルドラムを説明する斜視図である。
【図９】スロットル弁の作用図である。
【図１０】従来技術と本発明とを比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２２】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、自動二輪車１０は、前輪１１と、後輪１２と、前輪１１と後輪１２の間に配置されるエンジン１３とを備える。
前輪１１は、前輪の回転速度（前輪速度）を検出する前輪速度センサ１５を備え、後輪１２は、後輪の回転速度（後輪速度）を検出する後輪速度センサ１６を備える。
【００２３】
エンジン１３は、燃焼室（エンジン燃焼室）１７に吸気弁１８を介して空気を供給する吸気系１９（具体的には吸気管）及び燃焼室１７から排気弁２１を介して排気ガスを導出する排気系２２（具体的には排気管）を備える。
【００２４】
吸気系１９は、吸気量を調節するスロットル弁２３を備え、このスロットル弁２３の下流側（燃焼室１７側）が、仕切り２４によりスワール通路２５とバイパス通路２６と区分される。スワール通路２５に、スワール通路２５を流れる吸気量を調節するスワール制御弁２７が設けられる。
また、バイパス通路２６と排気系２２とが排ガス再循環系２８で結ばれ、この排ガス再循環系２８に、この排ガス再循環系２８を流れる排気ガスの流量を調節するＥＧＲ弁２９が設けられる。
【００２５】
運転者が握るアクセルグリップ３１に、振動発生器３５を内蔵すると共に、アクセルグリップ３１の操作量（以下、アクセル開度という）を検出するアクセル開度センサ３２が設けられている。
また、クランク軸３３に、クランク軸３３の回転速度（以下、エンジン回転速度）を検出するエンジン速度センサ３４が設けられている。
【００２６】
前輪速度センサ１５からの前輪速度情報、後輪速度センサ１６からの後輪速度情報、アクセル開度センサ３２からのアクセル開度情報及びエンジン速度センサ３４からのエンジン速度情報が、制御部３６へ送られる。
【００２７】
スロットル弁２３はスロットル弁アクチュエータ３７で開閉駆動され、スワール制御弁２７はスワール弁アクチュエータ３８で開閉駆動され、ＥＧＲ弁２９はＥＧＲ弁アクチュエータ３９で開閉駆動され、排気弁２１は排気弁アクチュエータ４１で開閉駆動され、吸気弁１８は吸気弁アクチュエータ４２で開閉駆動される。
【００２８】
制御部３６は、例えば、スロットル開度に対応して、スロットル弁アクチュエータ３７に開閉指令を出してスロットル弁２３を開閉制御する。
また、制御部３６は、例えば、エンジン速度に対応したバルブタイミングで、吸気弁アクチュエータ４２及び排気弁アクチュエータ４１に開閉指令を出して吸気弁１８及び排気弁２１を開閉制御する。
【００２９】
さらに、制御部３６は、排気弁２１を脈動的に開閉させる排気弁脈動開閉制御部４６、スワール制御弁２７を脈動的に開閉させるスワール弁脈動開閉制御部４７、ＥＧＲ弁２９を脈動的に開閉させるＥＧＲ弁脈動開閉制御部４８、スロットル弁２３を脈動的に開閉させるスロットル弁脈動開閉制御部４９、及び振動発生器制御部５１を内蔵する。
【００３０】
さらに、運転者が目視するメータ５３に、ランプ等の報知手段５４が設けられている。この報知手段５４は、制御部３６に内蔵される報知手段制御部５５で制御される。
すなわち、前輪速度と後輪速度の速度差からスリップ率を演算し、このスリップ率が第１閾値を超えた場合若しくは超えることが予想される場合に、スリップ防止制御が実行されるが、この実行情報を得たときに報知手段制御部５５は、報知手段５４を、例えば点灯させる。すると、運転者はスリップ防止制御が実施されていることを認識する。
【００３１】
スリップ防止制御の実行情報が得られないときには報知手段制御部５５は、報知手段５４を、例えば消灯させる。すると、運転者はスリップ防止制御が実施されていないことを認識する。
図から明らかなように、報知手段５４とは別に、予告手段（例えば、振動発生器３５）が設けられている。
【００３２】
次に、スロットル開度、スロットル開度の変化率、スリップ率、加速判定について説明する。
図３（ａ）に示すように、スロットル開度が時間ｔ１から時間ｔ２まで増加側に変化した。この間の変化率は、微分により演算される。
（ｂ）に示すように、予め定めてある変化率閾値より、時間ｔ１から時間ｔ２までの変化率が大きかった。
【００３３】
また、（ｃ）に示すように、前輪速度と後輪速度の差から求められるスリップ率が、山形に増減する。
スリップ率とタイヤの路面グリップ力との相関を、図３で説明する。
図３に示すように、タイヤによる縦グリップ力と横グリップ力が曲線のように変化する。縦グリップ曲線のピークを、スリップ率の第１閾値と定める。
【００３４】
この第１閾値を、スリップ率が超えた場合には、スリップ現象を回避するために、制御部はスロットル弁を閉じてエンジン出力を下げる。
本発明では、第１閾値より小さな値（例えば第１閾値の５０％）を、第２閾値と定める。この第２閾値を、図２（ｃ）に適用すると、時間ｔ３から時間ｔ４まで、スリップ率が第２閾値を超えている。この例では、時間ｔ１＜ｔ３＜ｔ２＜ｔ４である。
【００３５】
（ｂ）と（ｃ）とか重なった領域が、（ｄ）に示す領域となる。すなわち、時間ｔ３から時間ｔ２までの間が、加速状態であると見なされる。
【００３６】
以上のグラフの内容を時系列的に整理してフロー図にする。このフロー図に基づいて自動二輪車の作用を説明する。
図４に示すように、制御部にアクセル開度：Ａｃ１を読込む（ＳＴ０１）。次に、微小時間Δｔ後にアクセル開度：Ａｃ２を読込む（ＳＴ０２）。そして、（Ａｃ２−Ａｃ１）／Δｔの算式により、アクセル開度の変化率を演算する（ＳＴ０３）。
【００３７】
演算により得た変化率が、変化率閾値以上であるか否かを調べる（ＳＴ０４）。変化率が変化率閾値未満であれば、アクセル操作が穏やかであり、加速状態とまでは言えないとしてフローを終える。変化率が、変化率閾値以上であれば加速状態の可能性があるため、次に進める。
【００３８】
前輪速度：ＦＷＳを読込み（ＳＴ０５）、後輪速度：ＲＷＳを読込む（ＳＴ０６）。（ＲＷＳ−ＦＷＳ）／ＦＷＳの算式により、スリップ率を演算する（ＳＴ０７）。
演算により得たスリップ率が、第２閾値（図３参照）以上であるか否かを調べる（ＳＴ０８）。否であるときはスリップ率が小さく、加速状態とまでは言えないとしてフローを終える。スリップ率が第２閾値以上であるときに、加速状態であると判定する。
【００３９】
すなわち、本発明では、加速状態の判定を、単にスリップ率で判定することは行わない。本発明では、アクセル開度の変化率とスリップ率との２つの要素で判定することにした。
【００４０】
加速状態と判定されたときには、エンジン回転速度Ｎｅを読込む（ＳＴ０９）。そして、マップ１を読込む（ＳＴ１０）。
【００４１】
ＳＴ０７で求めたスリップ率とＳＴ０９で読込んだエンジン回転速度Ｎｅを、図５に例示するマップ１に当てはめて、周期を決定する（ＳＴ１１）。マップ１の解説は後述する。
次に、ＳＴ０９で読込んだエンジン回転速度ＮｅとＳＴ０２で読込んだアクセル開度：Ａｃ２を、図６に例示するマップ２に当てはめて、振幅を決定する（ＳＴ１２）。マップ２の解説は後述する。
【００４２】
以上により、周期と振幅とが定まったので、図７に示す脈動波を描くことができる。この脈動波に基づいて、予告手段を作動させる（ＳＴ１４）。具体的には、図１に示す振動発生器３５を波動波に基づいて振動させる。すると、運転者はアクセルグリップ３１を介して、スリップ発生が近づいていることが認識でき、アクセルグリップ３１を戻すなどの処置を講じる。
【００４３】
又は、図８に示すように、スロットルドラム４４を振動発生器３５で振動させる。すると、スロットルワイヤ４５が振動し、さらにアクセルグリップ３１が振動する。運転者はアクセルグリップ３１を介して、スリップ発生が近づいていることが認識でき、アクセルグリップ３１を戻すなどの処置を講じる。
【００４４】
又、図９に示すように、加速中にスロットル弁開度が増加する。このときに、予告指令が制御部から出されていれば、スロットル弁を波動波に基づいて開閉振動させる。すると、エンジンに供給され吸気の量が変動し、エンジン音が変化する、又はエンジン振動が変化する。結果、運転者はスリップ発生が近づいていることが認識でき、アクセルグリップを戻すなどの処置を講じる。
【００４５】
エンジン音は、スロットル弁を脈動させる他、排気弁（図１、符号２１）、スワール制御弁（図１、符号２７）、ＥＧＲ弁（図１、符号２９）を脈動させても変化させることができる。
【００４６】
次に、マップ１及びマップ２を解説する。
図５において、エンジン回転速度Ｎｅが大きいほど、スリップ対策を強化する必要があり、１０〜２０ｍｓといった短周期で小刻みに脈動させる。エンジン回転速度Ｎｅが小さいときは、スリップ対策は弱めても差し支えないので、８００〜９００ｍｓといった長周期でゆっくりと脈動させる。
【００４７】
周期はエンジンの振動数をベースに決定することが望まれる。例えば、エンジン回転速度が毎分６０００回転の場合、毎分６０００回転は毎秒１００回転となり、２回転で１回気筒内爆発を実施する。爆発は１秒間に５０回行われるため、爆発の周期は２０ｍｓとなる。
【００４８】
脈動波の周期を１０ｍｓにすると、エンジンの振動が倍増するため、運転者の認識を促すことができる。逆に、８００〜９００ｍｓにすると、運転者はエンジン音に時々高音が混じるため、アクセル操作は小規模でよいと認識する。
このように、エンジン音やエンジン振動を、運転者に伝えることを考えると、脈動波、特にそれの周期はエンジンをベースに決定することが望まれる。
【００４９】
また、スリップ率が大きいほど、スリップ対策を強化する必要があり、より短周期で小刻みに脈動させる。スリップ率が小さいときは、スリップ対策は弱めても差し支えないので、より長周期でゆっくりと脈動させる。
【００５０】
ここで、スロットル弁開度に脈動を加えることを検討すると、スロットル弁は通常の制御開度に振幅を加えた開度で開けられる。すると、エンジン出力が瞬間的に急増する。
そこで、図６において、スリップ率が大きいほど、振幅を小さくして、スロットル弁開度の最大値を抑える。また、アクセル開度が大きいほどエンジン出力が大きいので、このときは振幅を小さくして、スロットル弁開度の最大値を抑える。
スリップ率が小さいときやアクセル開度が小さいときには、余裕があるため、振幅を大きくすることができる。
【００５１】
次に、スロットル弁開度を脈動させる場合を例に、本発明の効果を説明する。
図１０（ａ）は、比較例を示し、時間ｔａでスリップ率が第１閾値（従来のスリップ率閾値に相当。）以上になったために、従来のトラクション制御に従って、制御部はスロットル弁開度を自動的に小さくした。時間遅れはあるものの、後輪速度が徐々に前輪速度に近づき、スリップ現象が解消された。
しかし、時間ｔａ後にエンジン出力は急減し、回復に時間を要した。
エンジン出力の減少は、車速の低下に直結し、スピード走行への影響が大きい。
【００５２】
一方、本実施例に係る（ｂ）に示すように、時間ｔｂでスリップ率が第２閾値以上となり且つアクセル開度の変化率も変化率閾値以上になったため、スロットル弁が脈動制御された。運転者がアクセルグリップを少し戻すなどの対策を講じた結果、時間遅れはあるものの、後輪速度が前輪速度に近づいた。第２閾値で対策を講じたため、スリップ率が第１閾値を超えることはなかった。
結果、エンジン出力の低下は僅かであり、スピード走行への影響は軽微であった。
【００５３】
尚、本発明は、レース用の自動二輪車に適用させた例を挙げたが、一般の自動二輪車に適用することは差し支えない。
【００５４】
また、図１では予告手段として、アクセルグリップ３１に内蔵する振動発生器３５、排気弁２１の脈動、ＥＧＲ弁２９の脈動、スワール制御弁２７の脈動、スロットル弁２３の脈動を説明した。
自動二輪車に、これらの全ての予告手段を装備する必要はなく、そのうち１つ以上を装備すればよい。
【００５５】
さらにまた、本実施例では、スリップ率を用いてスリップの判定を行い、報知手段（メータ内インジケータ）や予告手段を作動させるものとしたが、予めエンジンのトルクを算出して、当該トルクによりスリップを予測するものにおいて、予想されるスリップに応じてスリップを防止し、報知手段及び予告手段を作動させるものであっても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、レース仕様の自動二輪車に好適である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…自動二輪車、１１…前輪、１２…後輪、１３…エンジン、２１…排気弁、２３…スロットル弁、３１…アクセルグリップ、３５…振動発生器、３６…制御部、４５…スロットルワイヤ、４６…排気弁脈動開閉制御部、４７…スワール弁脈動開閉制御部、４８…ＥＧＲ弁脈動開閉制御部、４９…スロットル弁脈動開閉制御部、５４…報知手段。
【図１】
0005755003.tif 000002
【図２】
0005755003.tif 000003
【図３】
0005755003.tif 000004
【図４】
0005755003.tif 000005
【図５】
0005755003.tif 000006
【図６】
0005755003.tif 000007
【図７】
0005755003.tif 000008
【図８】
0005755003.tif 000009
【図９】
0005755003.tif 000010
【図１０】
0005755003.tif 000011