(57)【要約】【課題】本発明は、安価で、応答性がよく、エンジンの出力を低下せなくてもウィリーを回避でき、コントロールされたウィリーを安定して利用できるウィリー制御装置と、これを搭載した自動二輪車を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のウィリー制御装置と自動二輪車は、車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサ２４ｆと、後輪２ｒを制動する後輪制動装置５ｒと、姿勢を示す姿勢制御値が第１の基準値以上になったときウィリーと判断して後輪制動装置５ｒで後輪２ｒに制動をかける制御部とを備え、ウィリーが発生したときには制御部が後輪５ｒを制動してウィリーを抑えることを主要な特徴とする。【選択図】図３
2007245993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサと、
後輪を制動する後輪制動装置と、
前記姿勢を示す姿勢制御値が第１の基準値以上になったときウィリーと判断して前記後輪制動装置で前記後輪に制動をかける制御部とを備え、
ウィリーが発生したときには前記制御部が後輪を制動してウィリーを抑えることを特徴とするウィリー制御装置。
【請求項２】
車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサと、
後輪を制動する後輪制動装置と、
前記姿勢を示す姿勢制御値が第２の基準値以上になったとき予め設定されたウィリーと判断し、前記後輪に制動をかけてこのウィリーの状態を保つ制御部とを備え、
前記制御部が、前記予め設定されたウィリーになると前記後輪を制動し、前記姿勢制御値が前記第２の基準値より下がったら制動を緩めて前記姿勢制御値を前記第２の基準値以上に戻し、前記後輪に対する制動を繰返すことによって前記予め設定されたウィリーの状態を保持させることを特徴とするウィリー制御装置。
【請求項３】
前記第２の基準値を１個または２個以上設定することができ、前記制御部が前記第２の基準値を基づく複数のウィリーの状態をそれぞれ別のモードのウィリーとして姿勢制御することを特徴とする請求項２記載のウィリー制御装置。
【請求項４】
前記制御部にはモード入力部が接続され、該モード入力部を切換えることにより前記モードの選択が行えることを特徴とする請求項３記載のウィリー制御装置。
【請求項５】
前記各モードのウィリーの状態を所定時間保持した後に、前記制御部が前記後輪を制動してウィリーを抑えることを特徴とする請求項３または４に記載されたウィリー制御装置。
【請求項６】
前記後輪を制動するとき、前記制御部が前記後輪制動装置を小刻みに制動することによりスリップを回避させることを特徴とする請求項１，２，５のいずれかに記載のウィリー制御装置。
【請求項７】
前記前輪を支持するフロントフォークと、前記フロントフォークを支持するフレームと、前記フレームに支持され後輪を駆動させるためのエンジンと、請求項１〜６のいずれかに記載のウィリー制御装置とを備えた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、ウィリーをコントロールできるウィリー制御装置、及びこのウィリー制御装置を搭載し、この現象をコントロールすると共に運転の容易な自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車で走行するとき不用意にアクセル操作すると、前輪が持ち上がって車体が直立し、最悪の場合後方に転倒してしまう。また、路面には登り坂も多いが、登り坂でラフなアクセル操作をすると前輪が持ち上がって最悪の場合後方に転倒する。これを避けるためアクセルを戻すと車速が一気におち、最悪の場合登り坂の途中で止まってしまう。このような前輪持ち上がり現象をウィリー現象という。ウィリーは、クラッチを急激に接続することによっても発生するが、とくに最近製造されることの多い軽量、高出力の自動二輪車で、ラフなアクセル操作やクラッチ操作を行うと発生し易い現象である。
【０００３】
ところで、ウィリーは経験の少ないライダーが運転する自動二輪車でも発生するが、高度のテクニックを備えたレーサーが運転するレーシング用の自動二輪車などでも多く発生する。すなわち、ロードレース、モトクロス、トライアル、モタード等のレースにおいては、スタート、あるいはコースのコーナーでアクセルを全開若しくはほぼ全開にして疾走する。このとき頻繁にウィリーが発生し、あるいは発生させ、レーサーはこれをテクニックで抑えている。スタートやコーナーでは最良のトラクション状態で加速することが肝要で、ある意味、スタートやコーナーのウィリーはレースの見所でもある。レーサーも、技量をアピールするため敢えてウィリーを発生させることも多い。
【０００４】
このようにウィリーが発生したときは、アクセルを少し戻し、あるいは、これと併せて前傾姿勢をとって前輪を押さえ、車体の前輪が持ち上がった姿勢を正して転倒を避ける。しかし、この際駆動側となる後輪のトラクション不足が生じ、車両の加速力は低下する。従って、このトラクション不足を回避して加速力を維持して走行するのは、いわば「レーサーならでは」の高度のテクニックが必要で、一般のライダーには難しい。
【０００５】
最良のトラクションは、例えばオフロードレースでは、後輪に全荷重をかけ前輪が５ｃｍ程度浮き上がる状態で得られる。多くのライダーは前輪が浮き始めると、余計にアクセルを戻したり、身体を強く前傾させたりするため、この状態は得られない。運転に長けたライダーでも、このとき後輪をベストのトラクション状態にコントロールするのは難しく、後輪はスリップを始め、どうしてもスピードは低下する。順位を競い争っているレースではこのときの運転技術がレースの結果を直接左右する。
【０００６】
そして、急に起こったウィリーを回避しようとすると別の問題を引き起こす。ウィリー時には前輪が浮き上がり、タイヤが路面から離れてその周速が低下する。このときアクセルを戻すと、多くの場合戻し過ぎで減速し、車体は失速してしまう。また、身体を前傾させて前輪側を押さえると、後輪の荷重が抜けるために、ウィリーは回避できるが、車体が持ち上がって後輪がスリップし、横すべりや空転などの心配が出てくる。このようにウィリー発生時にアクセル、クラッチ、急な体重移動あるいはブレーキなどを操作すると、ウィリー回避が他のトラブルを誘引する原因となってしまう。
【０００７】
従って、こうした運転は経験の浅いライダーが真似のできない難しい技術である。日常の走行において、興味本位にこの真似をするのは慎むべきことである。ただ、一般の走行路においても、路面は平坦な道だけに限られない。急峻な登り坂や屈曲路、凹凸路、安定の悪い橋など、ウィリーが起き易い場所を走行せざるをえない場合も多い。自動二輪車は、誰が運転しても、どんな場合でも安全で快適な走行を提供する必要がある。
【０００８】
こうしたことから、従来、自動二輪車のウィリー防止装置が提案されている（特許文献１参照）。この自動二輪車は動力源の出力制御を行うＥＣＵを備え、ＥＣＵに加速度センサを接続したものであって、加速度センサの検出出力からウィリー状態を判別し、動力源の出力を低下するように制御するものである。ウィリー状態と判別された場合は、動力源に対する点火及びまたは噴射を間引き、この出力を徐々に低下させるものである。急激にエンジンの出力低下で前輪が一気に下がるのを防ぎ、車体が不安定になるのを防ぐものである。
【０００９】
同様に、自動車に対するブレーキ過程または加速過程における転倒の回避装置が提案されている（特許文献２参照）。オートバイまたは乗用車のような車両において、下り勾配区間でブレーキ操作を行ったときや、強く加速したとき、または坂道で発進したときに後方へ転倒する危険性を回避するものである。このため、特許文献２の発明は、前車輪の回転速度と後車輪の回転速度との回転速度差を閾値と比較し、回転速度差が閾値に到達したときまたはこれを超えたとき、前車輪に対する車輪加速度が負、後車輪に対する車輪加速度が正である場合に、ＡＢＳ／ＡＳＲ、点火時期の調節を行う機関管理のためのアクチュエータ装置が作動されるものである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−７０７０９号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上説明したように、自動二輪車で不用意に加速したり、坂道などで安易にアクセル操作したりすると、前輪が持ち上がり、ウィリーが発生する。このため前傾姿勢をとったりアクセルを戻しすぎたりすると、ウィリーは回避できるが、急なリア荷重不足に陥って後輪がスリップし、逆に横すべりや空転などが発生する。アクセルを戻しすぎると失速し、登り坂などでは止まってしまう。さらに、このような状態でブレーキ操作すると後輪はロックし、スリップする。このようにウィリー自体が転倒を招く原因であると同時に、その回避が更なる不安定と別の新たな転倒の原因ともなる。そして、このような状態で最良のトラクションで走行することはきわめて難しい。
【００１２】
レーサーはレースで時間が競われるため、スタート時、コーナーワーク、登坂時の運転技術を競う。この技術の差がレースの結果を左右する。こうした場所で、高速で転倒を避けつつ最良の状態で走行するのは難しい。また、ジャンプがあるオフロードレースではウィリーは避けられない。このためレーサーは前後左右に激しい動きを求められ、オフロードレースの勝敗はレーサーの体力の維持ができるか否かにかかっている。これは腕あがり現象と呼ばれる。体重移動すると疲労度が増してこの腕あがり状態を生じる。このような状態では、デリケートなアクセルワークは不可能となる。無理な操作によって安定した走行ができず、コーナーではオーバーランを起こし、振られて転倒する。このような体重移動をせずにウィリーを回避して、あるいはレースのように逆にウィリーを利用して走行することを可能にする制御装置が望まれる。
【００１３】
そして、ウィリーを回避し、あるいはウィリーを利用して最良のトラクションで走行することは一般のライダーにとっても重要なことである。また、夢でもある。走行路には急峻な登り坂などもあり、こうした場所ではウィリーは避けて通れない。しかもこの制御、運転は誰にでもできるようなものでなければならない。従って、自動的にウィリーを押さえ、必要ならウィリーを利用して安全に走行できる制御装置、また、これを搭載した自動二輪車の実現が望まれる。
【００１４】
特許文献１のウィリー防止装置は、加速度センサの検出出力からウィリー状態を判別し、ウィリー状態と判別された場合は点火及びまたは噴射を間引き、この出力を徐々に低下させるものである。しかし、検出から出力低下でウィリー回避に至るまでの応答がエンジン制御のため緩慢で、大きく減速することは避けられない。そして、この応答性の悪さが、ウィリー防止だけには役立つが、逆にウィリーを保持（利用）することには結び付かなかった。
【００１５】
同様に、特許文献２の転倒の回避装置は、前車輪と後車輪の回転速度差を閾値と比較し、回転速度差が閾値に到達したときまたはこれを超えたとき、且つ、前車輪に対する車輪加速度が負、後車輪に対する車輪加速度が正である場合に、ＡＢＳ／ＡＳＲ、点火時期等の調節を行うものである。
【００１６】
しかし、加速過程に関しては、特許文献１と同様、エンジンの点火時期等の機関調節を行うため、ウィリー回避が実現するまでの時間がかかり、即応できないものであった。さらに、予め設定され且つ安定したウィリー状態を保持して運転できるものではなかった。
【００１７】
そこで本発明は、安価で、応答性がよく、エンジンの出力を低下しなくてもウィリーを抑制でき、コントロールされたウィリーを安定して利用できるウィリー制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
また本発明は、応答性がよく、エンジンの出力を低下しなくてもウィリーを抑制して、腕上がりを防止でき、コントロールされたウィリーを安定して利用できる自動二輪車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明のウィリー制御装置は、車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサと、後輪を制動する後輪制動装置と、姿勢制御値が第１の基準値以上になったときウィリーと判断して後輪制動装置で後輪に制動をかける制御部とを備え、ウィリーが発生したときには制御部が後輪を制動してウィリーを抑えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のウィリー制御装置とこれを搭載した自動二輪車によれば、ウィリーを検出し、適度の制動を加えて前輪の浮きあがりを防止し、エンジンの出力を低下せなくてもウィリーを抑えることができる。また、ウィリーをコントロールしてウィリーを安定した状態で保持できる。
【００２１】
レースにおいても、高速のスタートが可能となり、雨天時では後輪のトラクションがかかり難く、横すべりや空転などのスリップを発生し易いが、安定した走行が可能となる。また、ジャンプしたときにも適度にリヤブレーキがかかるため、安定した姿勢でジャンプすることができる。また、登り坂でアクセル操作したときにアクセルを戻す必要がなく、最適なトラクションをかけ続けられるため、登り坂の途中で止まってしまうようなこともない。
【００２２】
また、高度の技術がなくても、ウィリーに陥ったとき、また予め設定されたウィリー走行をするとき、最良のトラクションで走行でき、加速力を落とさず無理な姿勢で走行することがない。ウィリー検出からウィリー回避に至るまでの応答性がきわめて高く、しかも安価な装置でこれらの制御が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の第１の形態は、車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサと、後輪を制動する後輪制動装置と、姿勢制御値が第１の基準値以上になったときウィリーと判断して後輪制動装置で後輪に制動をかける制御部とを備え、ウィリーが発生したときには制御部が後輪を制動してウィリーを抑えることを特徴とするウィリー制御装置である。この構成により、ウィリーを検出し、適度の制動を加えて前輪の浮きあがりを防止し、最良のトラクションで走行でき、エンジンの出力を低下せなくてもウィリーを抑えることができる。雨天時でも安定した走行が可能となる。登り坂でアクセル操作したときにアクセルを戻す必要がなく、最適なトラクションをかけ続けられるため、登り坂の途中で止まってしまうようなことはない。ウィリー検出からウィリー回避に至るまでの応答性がきわめてよく、しかも安価な装置でこれらの制御が可能になる。
【００２４】
本発明の第２の形態は、車体の前輪が持ち上がった姿勢を検出する姿勢検出センサと、後輪を制動する後輪制動装置と、姿勢制御値が第２の基準値以上になったとき予め設定されたウィリーと判断し、後輪に制動をかけてこのウィリーの状態を保つ制御部とを備え、制御部が、予め設定されたウィリーになると後輪を制動し、姿勢制御値が第２の基準値より下がったら制動を緩めて姿勢制御値を第２の基準値以上に戻し、後輪に対する制動を繰返すことによって予め設定されたウィリーの状態を保持させることを特徴とするウィリー制御装置である。この構成により、ウィリーをコントロールして安定した状態で保持できる。ウィリーさせたとき最良のトラクションで走行でき、加速力を落とさず無理な姿勢で走行することがない。応答性がきわめて高く、しかも安価な装置になる。
【００２５】
本発明の第３の形態は、第２の形態に従属する形態であって、第２の基準値を１個または２個以上設定することができ、制御部が第２の基準値を基づく複数のウィリーの状態をそれぞれ別のモードのウィリーとして姿勢制御することを特徴とするウィリー制御装置である。この構成により、ウィリーを１個または２個以上のモードでコントロールして安定して保持できる。
【００２６】
本発明の第４の形態は、第３の形態に従属する形態であって、制御部にはモード切換えスイッチが接続され、該モード切換えスイッチを切換えることによりモードの選択が行えることを特徴とするウィリー制御装置である。この構成により、モード切換えスイッチを切換えることによりモードを容易に選択することができる。
【００２７】
本発明の第５の形態は、第３または第４の形態に従属する形態であって、各モードのウィリーの状態を所定時間保持した後に、制御部が後輪を制動してウィリーを抑えることを特徴とするウィリー制御装置であり、ウィリーをコントロールして安定した状態で所定時間保持した後、ウィリーを抑えることができる。
【００２８】
本発明の第６の形態は、第１、第２、第５のいずれかの形態に従属する形態であって、後輪を制動するとき、制御部が後輪制動装置を小刻みに制動することによりスリップを回避させることを特徴とするウィリー制御装置であり、ウィリーを最良のトラクションでコントロールし、安定した状態で抑えることができる。
【００２９】
本発明の第７の形態は、前輪を支持するフロントフォークと、フロントフォークを支持するフレームと、フレームに支持され後輪を駆動させるためのエンジンと、第１〜第６のいずれかの形態のウィリー制御装置とを備えた特徴とする自動二輪車である。この構成により、ウィリーを検出し、適度の制動を加えて前輪の浮きあがりを防止し、エンジンの出力を低下せなくてもウィリーを抑えることができる。また、ウィリーをコントロールしてウィリーを安定した状態で保持できる。雨天時でも安定した走行が可能となる。登り坂でアクセル操作したときに登り坂の途中で止まってしまうようなことはない。ウィリー検出からウィリー回避に至るまでの応答性がきわめて高く、しかも安価な装置でこれらの制御が可能になる。レースにおいても、高速のスタートが可能となり、雨天時にコーナー等で前輪の浮き上がりを防ぐ必要から前傾姿勢をとると横すべりや空転などのスリップを発生し易いが、安定した走行が可能となる。また、ジャンプしたときにも適度にリヤブレーキがかかるため、安定した姿勢でジャンプすることができる。登り坂でアクセル操作したときに登り坂の途中で止まってしまうようなこともない。ウィリーに陥ったときまた予め設定されたウィリー走行をするとき、ベストのトラクションで走行でき、加速力を落とさず無理な姿勢で走行することがない。ウィリー検出からウィリー回避に至るまでの応答性がきわめて高く、しかも安価な装置でこれらの制御が可能になる。
【実施例】
【００３０】
（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施例1における自動二輪車のウィリー制御装置について説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施例1における自動二輪車の外観図、図２は本発明の実施例1におけるウィリー制御装置の通常制動時の油圧回路の構成図、図３は図２のウィリー制御装置のウィリー制御時の油圧回路の構成図、図４は図２のウィリー制御装置の油ポンプ作動時の油圧回路の構成図、図５は本発明の実施例１のウィリー制御装置が行う制御のフローチャート、図６は本発明の実施例１におけるウィリー制御装置のウィリー制御動作の説明図である。
【００３２】
図１に示すように実施例1の自動二輪車１は、後輪２ｒのホイールがメインフレーム（本発明のフレーム）中央のエンジン３によってチェーン駆動され、前輪２ｆ、後輪２ｒは前後のサスペンションでメインフレームに支持されている。前輪２ｆのホイールはフロントフォーク４に軸支され、その中央のブレーキディスクの両側に前輪２ｆを制動するための前輪制動装置５ｆが設けられている。また、後輪２ｒ側のサスペンションはスイングアーム６とリアクッション（図示しない）から構成され、メインフレームに支持され、スイングアーム６の先端に後輪２ｒのホイールを軸支する軸受と後輪２ｒに制動をかける後輪制動装置５ｒが設けられている。
【００３３】
通常のブレーキ操作による制動時は、実施例１においては、ハンドルに設けられたブレーキレバー１１ｆを操作すると、油圧により前輪制動装置５ｆが作動し、ブレーキペダル１１ｒを足で操作するとブレーキディスクの両側をブレーキパッドで挟持することにより後輪制動装置５ｒが作動する。なお、実施例１においては、ハンドルに予め設定された複数のモードでウィリー状態を保持する調整ダイヤル２５（本発明のモード入力部）が設けられている。これについては後述する。
【００３４】
実施例1の自動二輪車１は、発生してしまったウィリーの状態を抑えるウィリー回避制御と、予め設定されたモードのウィリーを安定した状態で保持するためのウィリー保持制御（以下、両者を総称してウィリー制御という）を行う。このため、前輪２ｆ側検出するための姿勢検出センサ２４ｆが設けられている。同時に、前輪２ｆ、後輪２ｒの各回転数を検出する。この検出のため前輪側には、ブレーキディスクの近傍に回転速度センサ２８ｆが設けられ、後輪２ｒ側にも、ブレーキディスクの近傍に回転速度センサ２８ｒが設けられている。なお、実施例１ではいずれもフォトセンサである。
【００３５】
以下、図２〜図４に基づいて、実施例1における自動二輪車１のウィリー制御装置の動作時の油圧回路の構成について説明する。図２〜図４に示すウィリー制御装置の基本的な構成を説明する。実施例１においては、ウィリー回避制御を行う場合もウィリー保持制御を行う場合も、ガス、好適には圧縮空気を蓄えたガス蓄圧容器７（実施例１においてはエアガン用の圧縮ボンベ）を空気圧路の装着具（図示しない）に装着して、ウィリー制御時には、このガス圧を油圧に変換して、瞬時にブレーキキャリパ１０ｒを作動させるものである。装着具は特別のものでなくても、気密を保ってボンベを着脱自在に装着できるものであればよい。
【００３６】
このように、図２〜図４のウィリー制御装置には、ガス蓄圧容器７のガス圧を油圧に変換するためのアキュームレータ８がガス蓄圧容器と接続されている。このアキュームレータ８内部にはダイヤフラム、あるいはピストン等が設けられ、ガス圧が作用するガス室と、油圧が作用する油室とに区画されている。また、アキュームレータ８とガス蓄圧容器７の間に圧縮ガスの開放と閉止を行うため電磁切換弁１５ｒが設けられる。なお、アキュームレータ８のガス室には過剰なガス圧を外部に逃がすためのリリーフ弁１８ｒが設けられている。
【００３７】
電子制御部２３によって電磁切換弁１５ｒがＯＮにされると、ガス蓄圧容器７のガス圧が一瞬のうちにアキュームレータ８に作用し、これがダイヤフラムを介して油圧に変換されて第１の油圧路９ａを通ってブレーキキャリパ１０ｒに作用し、後輪２ｒをウィリー制御のために制動する。しかし、電磁切換弁１５ｒがＯＦＦされた状態では、このウィリー制御のためのガス圧は供給されず、ブレーキペダル１１ｒ，マスターシリンダ１２ｒ，ブレーキキャリパ１０ｒを介しての通常時の制御動作が行われる。
【００３８】
次に、実施例１のアキュームレータ８が設けられている側の制動用の油圧回路（第１の油圧路９ａ）ついて説明する。アキュームレータ８はマスターシリンダ１２ｒに接続された第１の油圧路９に接続されている。二輪車のブレーキペダル１１ｒを操作すると、マスターシリンダ１２ｒの油圧は第１の油圧路９ａを介してブレーキキャリパ１０ｒに加えられる。また、同時にマスターシリンダ１２ｒには第２の油圧路１０が接続されており、マスターシリンダ１２ｒにはブレーキキャリパ１０ｒ内から油圧ポンプ１３ｒで所定圧の油が供給される。
【００３９】
第１の油圧路９ａには、マスターシリンダ１２ｒとの間にチェック弁２１ｒが設けられ、さらに第１の油圧路９はその分岐路がチェック弁２０ｒを介してアキュームレータ８に接続されている。このチェック弁２０ｒ，チェック弁２１ｒはウィリー制御のための油圧が加わったとき逆流を防ぐものである。さらに、第１の油圧路９ａには分岐路とブレーキキャリパ１０ｒの間に空気圧のＯＮ／ＯＦＦを行う常開の電磁切換弁１６ｒが設けられている。制動時にブレーキキャリパ１０ｒ内の圧力を保持するときや、ブレーキキャリパ１０ｒの油をマスターシリンダ１２ｒに戻すときに閉止される。
【００４０】
また、油圧ポンプ１３ｒ側の油圧路（第２の油圧路９ｂ）には、ブレーキキャリパ１０ｒ内の油をマスターシリンダ１２ｒに戻すときに開放される電磁切換弁１７ｒと油圧ポンプ１３ｒが設けられており、油圧ポンプ１３ｒで所定の油圧の油をマスターシリンダ１２ｒに供給する。油圧ポンプ１３ｒの吐出側にはチェック弁２２ｒが配設され、リリーフ弁１９ｒが設けられている。このリリーフ弁１９ｒの吐出側は油圧ポンプ１３ｒの入口側のリザーバ１９ｒ０に接続されている。
【００４１】
油圧ポンプ１３ｒの吐出圧は圧力スイッチ２６によって検出され、電子制御部２３に検出信号が送られ、一定圧となるようにモータ１４ｒが制御される。また、電子制御部２３は電磁切換弁１５ｒ，１６ｒ，１７ｒの切換えと同時に、モータ１４ｒをＯＮ／ＯＦＦ制御し、これにより各電時切換弁１５ｒ，１６ｒ，１７ｒ、油圧ポンプ１３ｒの動作／不動作をコントロールし、制動時のトラクション制御を行う。制動力の強さはブレーキキャリパ１０ｒに加える単位時間当たりの所定圧の油圧の加圧回数等で決定される。
【００４２】
なお、ブレーキペダル１１ｒを足で操作したときは、マスターシリンダ１２ｒが操作されるのと同時に、ブレーキスイッチ３０ｒがＯＮし、ブレーキ操作があったことを電子制御部２３に伝える。これにより、磁切換弁１６ｒが開かれ、電磁切換弁１７ｒが閉止され、後輪２ｒが制動される。電子制御部２３はその後制動状態を保持するために電磁切換弁１６ｒ、電磁切換弁１７ｒを共に閉止することもできる。さらに、ブレーキペダル１１ｒが元に戻ったときは、ブレーキスイッチ３０ｒがＯＦＦし、電磁切換弁１６ｒを閉止すると共に、電磁切換弁１７ｒが開放され、モータ１４ｒを駆動して油圧ポンプ１３ｒにより、ブレーキキャリパ１０ｒの油が回収される。
【００４３】
図２は、ブレーキペダル１１ｒを足で操作したときの通常の制動時の油圧回路を示している。しかし、ウィリー制御の必要が生じた場合は、図３に示すように、常閉の電磁切換弁１５ｒが電子制御部２３によって切換えられることにより開放され、ガス蓄圧容器７のガス圧が一瞬のうちにアキュームレータ８に作用し、この油圧が第１の油圧路９ａを介してブレーキキャリパ１０ｒに作用する。マスターシリンダ１２ｒに向かって作用する圧力はチェック弁２１ｒで阻止される。このとき、電磁切換弁１７ｒは閉止されたままである。さらに、図４に示すように、ブレーキキャリパ１０ｒ内の油が油圧ポンプ１３ｒによってマスターシリンダ１２ｒに供給されるときは、電磁切換弁１６ｒが閉止されると共に電磁切換弁１７ｒが開放され、油圧ポンプ１３ｒによって所定圧の油がマスターシリンダ１２ｒに戻される。
【００４４】
この図２〜図４に示すように電子制御部２３が油圧回路の状態を切換えることで、実施例１のウィリー制御装置は、通常の制動制御のほかに、本発明の特徴であるウィリー制御を行うことができる。なお、電子制御部２３によるウィリー制御中にブレーキペダル１１ｒの操作があった場合、マスターシリンダ１２ｒの油圧とアキュームレータ８の油圧が重畳的に作用して後輪２ｒを制動する。このとき車体の姿勢が大きめに変化する。そこで、これを姿勢検出センサ２４ｆで検出し、この検出信号が電子制御部２３にフィードバックされ、その後の電子制御部２３のウィリー制御に用いられる。
【００４５】
続いて、本発明の電子制御部２３と姿勢検知センサ２４ｆ、調整ダイヤル２５の説明を行う。また、ウィリー回避制御とウィリー保持制御の詳細についても説明する。なお、電子制御部２３に対する各種設定は入力部２７から行われ、設定などはメモリ部２９に格納される。また、図２〜図４に示す実施例１の電子制御部２３はワンチップで構成されているが、従来型の自動二輪車の電子制御部に、本発明のウィリー制御機能をソフトウェア的に搭載してもよいし、この従来型の電子制御部はそのままにして、本発明のウィリー制御機能を実行する別のチップを組み込むことで２チップの構成とすることもできる。
【００４６】
ところで、実施例１の姿勢検出センサ２４ｆは自動二輪車のフロントフォーク４下部に設けられたクリアランス検出センサである。直接車体の傾斜を検出するのでもよい。実施例１においては、下方（一定の方向）に向けて超音波を照射し、反射してくる時間を測って地面とのクリアランス（高さ）を検出する超音波センサを用いている。超音波センサは静止状態における地面の高さを基準にして相対的な高さＨを検出する。なお、高さＨをそのまま使って制御することもできる。
【００４７】
しかし、高さＨだけでは車体の個体ごとに変化する可能性が高いので、この高さＨとホイールベース（車軸間距離）Ｌの比Ｈ／Ｌをとることによって、前輪２ｆの持ち上がり角度、すなわち進行方向上方に傾いた車体の傾斜角φに換算するのがよい。これらの演算は超音波センサの検出信号を基に電子制御部２３に設けられた傾斜測定手段２３ｂによって行う。車体のホイールベースＬは車体の種別ごと入力部２７から予め入力しておく。なお、本発明の姿勢検出センサ２４ｆは、実施例１の超音波センサと傾斜測定手段２７ｂの組み合わせだけなく、傾斜角φを検出できるセンサであればどのようなものでもよい。上述したように高さＨをそのまま使って制御するのでもよいし、さらに、演算によるのではなく、Ｈ−φのテーブルを設けておいてこれを参照するのでもよい。
【００４８】
なお、超音波センサはフロントフォーク４の前輪２ｆを挟んだ両側に１個ずつそれぞれ設けるのもよい。各超音波センサが検出した高さＨｒ（右側），Ｈｌ（左側）の加算平均（Ｈｒ＋Ｈｌ）／２を傾斜角φの高さＨとする。この場合、車体の傾斜角φだけでなく、各姿勢検出センサ２４ｆの高さＨｒ，Ｈｌの差ΔＨ（＝Ｈｒ−Ｈｌ）から自動二輪車１が旋回するときのバンク角（横方向の傾斜角）を算出することができ、姿勢制御に供することができる。ウィリーした状態などでは、横滑り現象などが起こり、車体の姿勢を保つことが難しいが、２つの超音波センサで姿勢制御することが可能になる。
【００４９】
さて、まず、ウィリー回避制御の説明を行う。ウィリーを抑える場合には、電子制御部２３に設けられたウィリー制御手段２３ａが、常閉の電磁切換弁１５ｒを切換えて開放し、ガス蓄圧容器７のガス圧を一瞬のうちにアキュームレータ８に作用させる。この油圧が第１の油圧路９ａを介してブレーキキャリパ１０ｒに作用し、後輪制動装置５ｒによって後輪２ｒに制動をかける。
【００５０】
姿勢検出センサ２４ｆが検出する姿勢制御値、すなわち高さＨまたは傾斜角φの基準値（本発明の第１の基準値）の中で、最小の高さ（最小高さＨ０）または最小の傾斜角（最小ウィリー角度φ０）を設定しておき、これを越えたとき、ウィリー制御手段２３ａはウィリーと判断する。最小高さＨ０または最小ウィリー角度φ０を越えたら、ウィリー制御手段２３ａはウィリー回避のために後輪２ｒに所定時間制動をかける。制動力の強さは高さＨまたはウィリー角度φごとに適度に決めればよい。
【００５１】
但し、最小高さＨ０または最小ウィリー角度φ０を選ぶとき、最大の高さ（最大高さＨ１）または最大の傾斜角（許容できる最大ウィリー角度φ１）以上とするのは注意が必要で、この状態を越えた状態は迅速に回避しなければならない。傾斜角φがφ１（＝５０°）を越えると、車体が後方へ向けて回転し転倒する可能性がある。この場合、できるだけ迅速に制動を加えるが、急激過ぎる制動によって逆に転倒など起こさないようにしなければならない。なお、このときの高さＨ１は車体によって異なるため一概には言えないが、ホイールベースＬの１／２に程度の４０ｃｍ〜７０ｃｍより少し大きい５０ｃｍ〜８０ｃｍ程度の値である。
【００５２】
最小ウィリー角度φ０が、ウィリー可能な傾斜角５０°を越えるような場合は、電磁切換弁１５ｒを開いて後輪２ｒを短時間制動し、その後しばらく（若干の時間）電磁切換弁１５ｒを閉止し、再び電磁切換弁１５ｒを開いて短時間制動する。そして、このような小刻みな制動の切り返しで最良のトラクションでウィリーを抑える。制動力の強さは電子制御部２３が単位時間に加える加圧回数と、その１周期当りにおける加圧時間、休止時間の長さによる。この間、アクセル開度は操作する必要がなく、エンジンの出力が低下することはない。
【００５３】
そして、最小ウィリー角度φ０を選ぶとき、最大ウィリー角度φ１内の比較的小さなウィリー、とくに４５°以下のウィリーであれば、このような制動方法でなくとも、一度、所定時間制動をかけることでウィリーを抑えることができる。しかし、この場合も、ウィリー角度５０°以上の場合と同様に、小刻みな制動の切り返しでウィリーを回避するのが好適である。
【００５４】
ところで、逆にウィリー状態を実現して利用することもできる。図６に基づいてこれを説明する。図１に示すハンドルに設けられた調整ダイヤル２５を操作し、予め設定したモードのウィリーの姿勢を保持するように選択すればよい。すなわち、図１に示す調整ダイヤル２５を使って、ウィリー保持モード（ウィリー角度φ０，φ２，φ３，・・，φｎ，φ１を設定する各モード）のどれかを選択した場合（図６のφ４参照）、電子制御部２３に設けられたモード判定手段２３ｃは、それがウィリー走行可能な範囲内（傾斜角φ０〜φ１）であるか否か、また、選択されたモードは傾斜角φ０，φ２，・・，φ１のどれか、を判定する。また、モードが選択されていない場合に前輪２ｒが持ち上がっているときは、モード判定手段２３ｃは上述したウィリー回避制御と判断する。なお、調整ダイヤル２５から入力があったときは、メモリ部２９にウィリー保持モードの設定がなされ、モード終了までこの設定が維持される。
【００５５】
なお、最適なトラクション状態は前輪２ｆが地面から５ｃｍ程度の高さを示したときであり、ウィリー回避制御においてウィリー状態が発生したと判定するφ（ウィリー回避制御を開始するφ）は、この５ｃｍの高さに対応したウィリー保持制御の最小ウィリー角度φ０＝ｔａｎ−１５／Ｌ（ここでＬ＝ホイールベース）であることが好ましい。Ｌの単位はｃｍである。このとき、最小のウィリー状態がベストのトラクション状態となる。しかし、ウィリー回避制御を開始するφをφ＞φ０とするのも好適である。
【００５６】
そして、最もウィリーが安定した状態となるφｎは４５°の傾斜のときである。ウィリー角度φ０，φ２，φ３，・・，φｎ，・・，φ１を設定するときには、少なくともφ０＝５°，φ２＝４５°、φ１＝５０°の３つの段階を含むように設け、中にφ０＝５°，φ２＝４５°の２モードを設けるのがよい。この場合、調整ダイヤル２５でウィリー保持モードとしたときには、φ０＝５°のモードなら最適なトラクションで走行でき、φ２＝４５°のモードなら最も安定したウィリーで走行できる。さらに、φ１＝５０°以上のウィリーは自動的に回避される。調整ダイヤル２５による操作も容易で、安価な装置となる。また、こうしたモードを選択しない場合は、最小ウィリー角度φ０またはこれより大きいウィリー角度φで自動的にウィリーが自動的に回避される。
【００５７】
ところで、例えばウィリー角度φｎ（本発明の第２の基準値）のモードのウィリー状態にするには、角度φｎを越えた傾斜角φになるまでライダーの運転に任せ、φがφｎを越えたときに、ウィリー制御手段２３ａが電磁切換弁１５ｒを開放する。そして、ウィリー制御手段２３ａはウィリー角度φｎを実現できる油圧を所定の供給時間ブレーキキャリパ１０ｒに加える。その後若干の時間電磁切換弁１５ｒを閉じ、図６のようにウィリー角度φｎが低下してこれより少し小さな傾斜角φになると、再び電磁切換弁１５ｒを開いて制動し、傾斜角φを増大させる。これにより、ウィリー角度φｎ以上に上昇する。そして、このような小刻みな制動の切り返しで最良のトラクション状態を保つ。このような制御はウィリー保持モードが終了するまで続けられ、最終的には上述した図６に示すウィリー回避制御が行われる。この間にアクセルの操作はなく、開度は一定である。
【００５８】
なお、このようにウィリー中のトラクション制御は、加えている油圧を小刻みに断続して制動を繰り返し、トラクションを調整する。この点でウィリー制御とタイヤのスリップ防止のためアンチロック制御はトラクションを制御する点で一致するが、前者は車体の前輪が持ち上がった姿勢制御を行うもので、後者はタイヤのスリップ回避を行うものであるから、両者は制御の対象、制御内容が異なり、トラクション制御といっても異なるものである。
【００５９】
続いて、本発明の実施例１のウィリー制御装置が行う制御の手順について説明する。図６は本発明の実施例１のウィリー制御装置が行う制御のフローチャートである。走行中の自動二輪車において、ウィリー制御装置は、姿勢検出センサ２４ｆの検出信号により車体がウィリーの状態の姿勢かを判定する（ｓｔｅｐ１）。
【００６０】
ｓｔｅｐ１において、車体がウィリーの姿勢になっている場合、調整ダイヤル２５によるウィリー保持モードの設定がなされているか判定する（ｓｔｅｐ２）。このとき、ウィリーの姿勢でない場合は、ライダーによるブレーキペダル１１ｒからの制動操作があったか否かをチェックする（ｓｔｅｐ３）。この制動操作があった場合、通常行われる制動制御が行われ（ｓｔｅｐ４）、その後ｓｔｅｐ１に戻り、ｓｔｅｐ３で制動制御がなければそのままｓｔｅｐ１に戻って待機する。なお、ｓｔｅｐ３，４は省いてそのままｓｔｅｐ１に戻るのもよい。
【００６１】
ｓｔｅｐ２においてウィリー保持モードの設定がなされている場合、ウィリー保持制御を行う（ｓｔｅｐ５）。このウィリー保持制御はウィリー角度φｎになったら後輪２ｒに油圧で短時間ずつ小刻みに制動をかけ、傾斜角φｎを維持する。その後、調整ダイヤル２５を使ってウィリー保持モードの設定が解除され、このモードを終了すべき状態になったか否かが判断される（ｓｔｅｐ６）。
【００６２】
ｓｔｅｐ６においてウィリー保持モードを継続する場合は、ライダーによる調整ダイヤル２５の切換えなどが行われ、従来の制御環境に状態変化が起こっているか否かがチェックされる（ｓｔｅｐ７）。ｓｔｅｐ７において状態の変化があった場合は、制御内容の設定を変更し（ｓｔｅｐ８）、再びｓｔｅｐ５に戻ってウィリー保持制御を行う。ｓｔｅｐ７において状態の変化がない場合は、そのままｓｔｅｐ５に戻ってウィリー保持制御を行う。なお、ｓｔｅｐ７，８のステップは省いてもよい。
【００６３】
そして、ｓｔｅｐ２においてウィリー保持モードの設定がなされていない場合、または、ｓｔｅｐ６でウィリー保持モードを終了する場合、ウィリー回避制御が行われ（ｓｔｅｐ９）、ｓｔｅｐ１に戻る。
【００６４】
このように実施例１の実施例１のウィリー制御装置によれば、ウィリーを姿勢検出センサ２４ｆで車体の前輪が持ち上がった姿勢（高さまたは傾斜角）を検出して前輪２ｆの浮きあがりを防止することができる。また、ウィリーをコントロールして一定のウィリーの状態を維持することができる。ライダーはアクセル操作せずに開いたまま加重を後輪２ｒにかけ続けられるのでスリップせず、加速力を落とさずに安定した姿勢で走行が可能となる。
【００６５】
また、５ｃｍ程度の前輪２ｆの浮きあがりを生じさせ、後輪荷重を後輪制動装置５ｒにかけてトラクション制御できるので、レースにおいても高速スタートが可能となる。雨天時のロードレースでは後輪２ｒのトラクションがかかり難く、横すべりや空転などのスリップを発生し易いが、実施例１のウィリー制御装置により後輪に荷重をかけ後輪のグリップを確保しながらアクセルを開けることができ、安定した高速のスタートが可能となる。モトクロス、モータードレースにおいては、ジャンプ時に過剰な前輪２ｆの上昇が発生しても適当なリヤブレーキがかかるため、安定した姿勢でジャンプすることができる。
【００６６】
さらに、実施例１のウィリー制御装置によれば、不用意なアクセル操作をしても、前輪が持ち上がって車体が直立し、後方に転倒するようなことはなく、登り坂でも途中で止まって転倒するようなことはない。体重移動することなくウィリーを回避でき、腕あがりは生じない。
【００６７】
また、きわめて応答性が高く、しかも、ウィリーを予め設定した安定した状態で保つことができ、コントロールしたウィリーを利用できるものである。安価なウィリー制御装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、自動二輪車のウィリー現象をコントロールできるウィリー制御装置と、このウィリー制御装置を搭載した自動二輪車に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例1における自動二輪車の外観図
【図２】本発明の実施例1におけるウィリー制御装置の通常制動時の油圧回路の構成図
【図３】図２のウィリー制御装置のウィリー制御時の油圧回路の構成図
【図４】図２のウィリー制御装置の油ポンプ作動時の油圧回路の構成図
【図５】本発明の実施例１におけるウィリー制御装置のウィリー制御動作の説明図
【図６】図６は本発明の実施例１のウィリー制御装置が行う制御のフローチャート
【符号の説明】
【００７０】
１    自動二輪車
２ｆ    前輪
２ｒ    後輪
３    エンジン
４    フロントフォーク
５ｆ    前輪制動装置
５ｒ    後輪制動装置
６    メインフレーム
７    ガス蓄圧容器
８    アキュームレータ
９ａ    第１の油圧路
９ｂ    第２の油圧路
１０ｒ    ブレーキキャリパ
１１ｆ    ブレーキレバー
１１ｒ    ブレーキペダル
１２ｒ    マスターシリンダ
１３ｒ    油圧ポンプ
１４ｒ    モータ
１５ｒ，１６ｒ，１７ｒ    電磁切換弁
１８ｒ，１９ｒ    リリーフ弁
１９ｒ０    リザーバ
２０ｒ，２１ｒ，２２ｒ    チェック弁
２３    電子制御部
２３ａ    ウィリー制御手段
２３ｂ    傾斜測定手段
２３ｃ    モード判定手段
２４ｆ    姿勢検出センサ
２５    調整ダイヤル
２６    圧力スイッチ
２７    入力部
２８ｆ，２８ｒ    回転速度センサ
２９    メモリ部
３０ｒ    ブレーキスイッチ
【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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【図６】
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