(57)【要約】【課題】カーブ走行中に制動が行われる間に、単車（二輪車両）を安定化するための方法及び装置を提供する。【解決手段】カーブでの制動の間における二輪車両の安定化方法であって、車両に搭載されている少なくとも一つの横方向加速度センサの出力信号（ａｑ）が評価され（２０１）、且つ出力信号（ａｑ）に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられる（２０３）。また、カーブでの制動（３０２）の間における二輪車両の安定化装置であって、車両に搭載された少なくとも一つの横方向加速度センサ（３０１）と、横方向加速度センサの出力信号に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクを引き下げる制動手段（３０３）と、を備えている。【選択図】　図１
2004051091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーブでの制動の間における二輪車両の安定化方法であって、
車両に搭載されている少なくとも一つの横方向加速度センサの出力信号（ａｑ）が評価されること（２０１）、且つ
出力信号（ａｑ）に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられること（２０３）、
からなる二輪車両の安定化方法。
【請求項２】
前記横方向加速度センサの出力信号（ａｑ）の単位時間当たりの変化が第一の限界値（ｄａｑ１／ｄｔ）を越えた時に、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることを特徴とする請求項１に記載の安定化方法。
【請求項３】
前記横方向加速度センサの出力信号（ａｑ）が第二の限界値（ａｑ２）を越えた時に、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることを特徴とする請求項１に記載の安定化方法。
【請求項４】
前記横方向加速度センサの出力信号（ａｑ）が第三の限界値（ａｑ３）を下回るまで、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることを特徴とする請求項２又は３に記載の安定化方法。
【請求項５】
前記制動トルクが、両方の車輪で引き下げられることを特徴とする請求項１に記載の安定化方法。
【請求項６】
追加として車両に搭載されている第二の横方向加速度センサ（４０３、４０５）の出力信号が評価されること、
二つの横方向加速度センサの各々が一つの車輪に割り当てられていること、及び
二つの横方向加速度センサの各々の出力信号に依存して、車両のそれぞれ割り当てられている車輪で制動トルクが引き下げられること、
を特徴とする請求項１に記載の安定化方法。
【請求項７】
車両に追加としてヨーレートセンサ（３０１）が搭載されていること、及び
前記ヨーレートセンサの出力信号に依存して、どの車輪で制動トルクが引き下げられるかが決定されること、
を特徴とする請求項１に記載の安定化方法。
【請求項８】
カーブでの制動（３０２）の間における二輪車両の安定化装置であって、
車両に搭載された少なくとも一つの横方向加速度センサ（３０１）と、
前記横方向加速度センサの出力信号に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクを引き下げる制動手段（３０３）と、
を備えている二輪車両の安定化装置。
【請求項９】
車両に搭載された第二の横方向加速度センサ（３０１）を備えていること、
二つの横方向加速度センサ（３０１）の各々が一つの車輪に割り当てられていること、
各々の車輪の制動手段（３０３）によって、割り当てられている横方向加速度センサ（３０１）の出力信号に依存して制動トルクが引き下げられること、
を特徴とする請求項８に記載の安定化装置。
【請求項１０】
車両に追加として搭載されたヨーレートセンサを備えていること、
前記ヨーレートセンサの出力信号に依存して、どの車輪で制動手段によって制動トルクが引き下げられるかが決定されること、
を特徴とする請求項８に記載の安定化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単車（二輪車両）の安定化のための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公報ＤＥ　３８　３９　５２０Ａ１　から、単車（二輪車両）のためのロック防止ブレーキシステムが知られている。このブレーキシステムは、制御プロセスの導入のための基準となる、車輪の回転遅れ及び／又はスリップに関する閾値を、車両に横方向加速度が生じているか否かに依存して変化させる、ということを企図している。横方向加速度の測定は、四輪車両の場合には、例えば振り子やそれと同様のものなどの簡単な機械的装置を用いて可能である。何故ならば、車両は、カーブ走行の間に、測定を妨害する傾斜姿勢を取らないからである。しかしながら、単車はカーブ走行の際に遠心力に依存する傾斜姿勢になるので、簡単な機械的装置では横方向加速度の確定のために使えない。それ故、横方向加速度の確定は軸荷重の評価によって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カーブ走行中に制動が行われる間に、単車（二輪車両）を安定化するための方法及び装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、カーブでの制動の間における二輪車両の安定化方法において、車両に搭載されている少なくとも一つの横方向加速度センサの出力信号が評価され、且つその出力信号に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられる。
【０００５】
横方向加速度センサの出力信号の評価によって、小さすぎるコーナリングフォースに起因するスリップの危険を検出し、又その対応策として縦方向の制動トルクを引き下げることが可能である。横方向加速度センサは定評のあるコンポーネントであり、単車のビークルダイナミクスコントロールの枠組みの中で既に標準装備的に採用されている。
【０００６】
一つの有利な実施例は、横方向加速度センサの出力信号における単位時間当たりの変化（即ち、観察された時間間隔の長さで割った出力信号の変化）が第一の限界値を越えた時に、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることを特徴としている。
【０００７】
それに対する代替的な実施例は、横方向加速度センサの出力信号が第二の限界値を越えた時に、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることを特徴としている。
【０００８】
上記のどちらの実施例も、一つの制御装置で容易に且つ費用を掛けずに実現可能である。
一つの有利な実施態様は、横方向加速度センサの出力信号が第三の限界値を下回るまで、少なくとも一つの車輪で制動トルクが引き下げられることから成り立っている。出力信号が第三の限界値を下回ることは、車両が再び安定化され、制動トルクのそれ以上の引き下げが最早必要ではないということを保証している。
【０００９】
一つの有利な実施例は、制動トルクが両方の車輪で引き下げられることを特徴としている。両方の車輪で制動トルクを引き下げることによって、両方の車輪で十分に大きなコーナリングフォースを発生させることが出来るということを保証する。
【００１０】
本発明のもう一つの有利な実施態様は、
追加として車両に搭載されている第二の横方向加速度センサの出力信号が評価されること、
二つの横方向加速度センサの各々が一つの車輪に割り当てられていること、及び
二つの横方向加速度センサの各々の出力信号に依存して、車両のそれぞれ割り当てられている車輪で制動トルクが引き下げられること、
を特徴としている。
【００１１】
これによって、コーナリングフォースが小さ過ぎる車輪でのみ制動トルクが引き下げられるということが保証される。とりわけ、十分に大きなコーナリングフォースを持っている車輪では制動トルクが引き下げられず、従って十分に大きな縦方向のブレーキ効果が保証される。
【００１２】
本発明の一つの有利な実施態様は、
車両に追加としてヨーレートセンサが搭載されていること、及び
このヨーレートセンサの出力信号に依存して、どの車輪で（場合によっては両方の車輪でということもあれば或いはどの車輪でもないということもあり得る）制動トルクが引き下げられるかが決定されること、
から成り立っている。
【００１３】
このようなヨーレートセンサの出力信号の評価によって、簡単にコーナリングフォースの小さ過ぎる車輪を突き止めることが出来る。横方向加速度センサと同様、ヨーレートセンサも定評のあるコンポーネントであり、単車のビークルダイナミクスコントロールの枠組みの中で既に標準装備的に採用されている。
【００１４】
本発明によれば、カーブでの制動の間における二輪車両の安定化装置において、車両に搭載された少なくとも一つの横方向加速度センサと、横方向加速度センサの出力信号に依存して、車両の少なくとも一つの車輪で制動トルクを引き下げる制動手段と、を備えている。
【００１５】
一つの有利な実施態様は、
車両に搭載された第二の横方向加速度センサを備えること、
二つの横方向加速度センサの各々が一つの車輪に割り当てられていること、且つ
各々の車輪の制動手段によって、割り当てられている横方向加速度センサの出力信号に依存して制動トルクが引き下げられること、
を特徴としている。
【００１６】
もう一つの有利な実施態様は、
車両の上に追加として搭載されたヨーレートセンサを備えていること、
このヨーレートセンサの出力信号に依存して、どの車輪で制動手段によって制動トルクが引き下げられるかが決定されること、
を特徴としている。
【００１７】
本発明の上記の最後の二つの実施態様は有利な方法で制動トルクの引き下げの個別車輪毎の制御を可能にする。しかしながら、そのためには追加の横方向加速度センサ或いはヨーレートセンサが必要である。
【００１８】
【実施例】
本発明の一つの実施例が図１ないし図４に示されている。
単車の場合における安定したカーブ走行の際には、遠心力Ｆｚと地球の引力Ｇとの力のバランスが支配し、その結果として生じる、単車（或いはオートバイ）の重心からの力線はタイヤの接地面を通る。このことが図１に示されており、この図にはオートバイの前面図或いは背面図が図式的な形で示されている。ここで、参照符号１０１はオートバイの車輪を示し、１０２はタイヤの、路面と接触している側を示し、１００はドライバーを含めたオートバイの上部構造を示している。更に、力Ｆｚ（遠心力）及びＧ（地球の引力）並びにその結果として生じる、タイヤの接地面を通る力（即ち、ＦｚとＧのベクトル和）が書き込まれている。オートバイに搭載されている横方向加速度センサは、カーブ走行の間はオートバイと一緒に傾斜する。その結果、その様な走行の際にはオートバイに搭載されている横方向加速度センサは、関連する横方向加速度を指示しない（このことは、成分ＦｚとＧとを持つベクトル合力が横方向加速度センサに対して垂直に働いているということによって説明される）。それ故、カーブでの安定した走行状態は、本質的に、測定された横方向加速度が非常に小さいということによって特徴付けられる。カーブ走行の際に制動が行われ、その際タイヤが常に、要求されたコーナリングフォースに対応していれば、横方向加速度信号はほとんど変化しない。しかしながら、要求されたコーナリングフォースに対して路面とタイヤの接触が最早対応出来なくなると、上述のバランスが崩れて横方向加速度信号がゼロからはっきりと異なってくる。例えばコーナリングフォースが自然に値ゼロへ落ちると、横方向加速度センサは、値　ｇ・ｓｉｎ（β）　を指示する（但し、βは鉛直線に対するオートバイの傾斜角度を意味しているものとする）。
【００１９】
制動の介入の際に横方向加速度信号に大きな変化が生じた場合には、これは、走行状態が危険であるということ、また車両を再び安定化させるためにはもっとコーナリングフォースが必要であるということの明確な示唆となる。そこで、制動トルクを、横方向加速度信号が再び定められた限界内に収まるまで、引き下げるということが提案される。例えば、制動トルクは少なくとも一つの車輪で、横方向加速度センサの出力信号ａｑの単位時間当たりの変化が第一の限界値ｄａｑ１／ｄｔ（ｄａｑ１／ｄｔという表記は、値ｄａｑ／ｄｔに関する第一の限界値を示している）をオーバーした時に引き下げることが出来る。上記に対する代替策として、制動トルクは、横方向加速度センサの出力信号ａｑが第二の限界値ａｑ２をオーバーした時に引き下げることも出来る。制動トルクのこの引き下げは、出力信号ａｑが再び第三の限界値ａｑ３を下回るまで、継続される。
【００２０】
本発明に基づく方法の流れが図２に示されている。ブロック２００では、制動情報が集められる。即ち、制動が行われているか否か、またどの位の強さで制動されているかが確認される。ブロック２０１では、横方向加速度センサの出力信号或いはその時間微分が決定される。ブロック２００及び２０１の出力信号は相関ブロック２０２へ送られる。相関ブロック２０２では、制動の介入が行われているかどうか、また横方向加速度センサ信号ａｑの単位時間当たりの変化が前もって与えられた第一の限界値をオーバーしているかどうかが確認される。ブロック２０２の出力信号は更にコントローラ２０３へ送られる。ブロック２０２で制動の介入と横方向加速度信号の時間的変化との間の相関関係が確認された場合に、制動トルクは、コントローラ２０３によって、車輪の上で横方向加速度信号が再びほとんどゼロになるまで、或いはこの値が再びこの後で定められるべき限界値（ａｑ３）内に収まるまで、引き下げられる。更にブロック２０４では、横方向加速度信号ａｑと、例えば限界値ａｑ３との比較が行われる。即ち、｜ａｑ｜＜ａｑ３　が満たされているか否かがチェックされる。
【００２１】
このコントローラのもう一つの処理段階では、例えば、どの車輪のサイドスリップが大き過ぎるかを確認するために、空間的に切り離された二つの横方向加速度センサを用いて処理を行うことが出来る。その場合、これ等の二つの横方向加速度センサの各々が一つの車輪に割り当てられる。上記の確認は、測定軸が例えばオートバイの縦軸の方向に向けられた一つのヨーレートセンサを用いて行うことも出来る。横方向加速度信号の変化がヨーレートの増減と相関していれば、前輪或いは後輪のコーナリングフォースが弱過ぎるということになる。何故ならば、ヨーレートは車両の回転運動と回転方向に関する尺度だからである。それ故、車輪の“横滑り”はヨーレートを通じて観察することが出来る。制動プロセスの間に、測定された横方向加速度の急速な変動が起こり、その際にヨーレート信号が変化しなければ、両方の車輪でコーナリングフォースの喪失が起こっている。
【００２２】
本発明に基づく装置の構成が図３に示されている。
ブロック３０１はセンサ手段を示している。センサ手段３０１は実施例に応じて、
一つの横方向加速度センサ、或いは
二つの横方向加速度センサ、或いは
一つの横方向加速度センサと一つのヨーレートセンサ、
とすることが出来る。
【００２３】
センサ手段３０１の出力信号は更に、車両の安定化装置３０２に対して送られる。そこで該センサ信号の評価が行われる。
ブロック３０２の出力信号は更に、アクチュエータ手段３０３に与えられる。アクチュエータ手段３０３としては、両方の車輪を制動するための制動手段が考えられる。
【００２４】
一つの横方向加速度センサと一つのヨーレートセンサとを用いた実施例の場合の、本発明に基づく方法の流れが図４に示されている。ブロック４０１では、制動情報が集められる。即ち、制動が行われるかどうか、またどの様な強さで制動が行われるかが確認される。次いでブロック４０２では、横方向加速度センサの出力信号或いはその時間微分（即ち、単位時間当たりの変化）が求められる。ブロック４０２に続いてブロック４０３では、ヨーレートセンサの出力信号が評価される。その後で更にブロック４０５へ送られる。ブロック４０５では、どの車輪のコーナリングフォースが小さ過ぎるかが確認される。その後ブロック４０５での結果に依存して、
ブロック４０４で前輪の制動力が引き下げられるか、或いは
ブロック４０６で後輪の制動力が引き下げられる。
【００２５】
二つの横方向加速度センサを採用した場合には、例えば各々の車輪について図２に略示された方法が別々に実施される。
【図面の簡単な説明】
【図１】オートバイの前面図或いは背面図が図式的な形で示されている二輪車両に対して、安定したカーブ走行の際に働く、遠心力Ｆｚと地球の引力Ｇとの力のバランスを示す。
【図２】本発明に基づく安定化方法を示す流れ図である。
【図３】本発明に基づく安定化装置の構成を示す図である。
【図４】一つのヨーレートセンサと二つの横方向加速度センサを用いた実施例の場合の、本発明に基づく安定化方法示す流れ図である。
【符号の説明】
１００　ドライバーを含めたオートバイの上部構造
１０１　オートバイの車輪
１０２　タイヤの、路面と接触している側
Ｆｚ　遠心力
Ｇ　地球の引力
β　鉛直線に対するオートバイの傾斜角度
３０１　センサ手段
３０２　安定化装置
３０３　アクチュエータ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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