JP3115052B2 - 車体状態検出方法および装置 - Google Patents
車体状態検出方法および装置Info
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- JP3115052B2 JP3115052B2 JP26084591A JP26084591A JP3115052B2 JP 3115052 B2 JP3115052 B2 JP 3115052B2 JP 26084591 A JP26084591 A JP 26084591A JP 26084591 A JP26084591 A JP 26084591A JP 3115052 B2 JP3115052 B2 JP 3115052B2
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- Japan
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- wheel
- displacement
- vehicle body
- detecting
- pitching
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車輪接地荷重、ピッチ
ングおよび車体変速度等の車体状態を検出する方法およ
び装置に関し、一層詳細には、例えば、二輪車の前輪お
よび後輪のサスペンションの変位量から車輪の接地荷
重、車体のピッチング状態および車体変速度等を検出す
る車体状態検出方法および装置に関する。
ングおよび車体変速度等の車体状態を検出する方法およ
び装置に関し、一層詳細には、例えば、二輪車の前輪お
よび後輪のサスペンションの変位量から車輪の接地荷
重、車体のピッチング状態および車体変速度等を検出す
る車体状態検出方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車における車輪の接地荷重
を求めるために、サスペンションに荷重測定器（例え
ば、ロードセル）を付設して直接検出する方法が用いら
れている。また、車体のピッチング状態を検出するため
に、車体のピッチング中心付近に角速度センサや二軸の
加速度センサを取り付けることが考えられる。さらに、
車体変速度を検出するために、加速度センサを直接車体
に取り付けて計測する方法が用いられている。
を求めるために、サスペンションに荷重測定器（例え
ば、ロードセル）を付設して直接検出する方法が用いら
れている。また、車体のピッチング状態を検出するため
に、車体のピッチング中心付近に角速度センサや二軸の
加速度センサを取り付けることが考えられる。さらに、
車体変速度を検出するために、加速度センサを直接車体
に取り付けて計測する方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、荷重測定器に
よって直接的に車輪接地荷重を求めるためには、例え
ば、二輪車の場合、サスペンションを構成するコイルス
プリングの下部取付部分に前記荷重測定器を配設する必
要がある。この場合、荷重測定器には頻繁に過大な外力
が加わるため、相当に耐久性あるいは信頼性が要求され
ることになる。また、前記の要求を満足する荷重測定器
は、必然的に重量物となり、これをカバーするためには
コイルスプリングの強度向上等も必要となり、従って、
コストの増加が予測される。
よって直接的に車輪接地荷重を求めるためには、例え
ば、二輪車の場合、サスペンションを構成するコイルス
プリングの下部取付部分に前記荷重測定器を配設する必
要がある。この場合、荷重測定器には頻繁に過大な外力
が加わるため、相当に耐久性あるいは信頼性が要求され
ることになる。また、前記の要求を満足する荷重測定器
は、必然的に重量物となり、これをカバーするためには
コイルスプリングの強度向上等も必要となり、従って、
コストの増加が予測される。
【０００４】また、車体のピッチング、車体変速度を検
出するために角速度センサまたは加速度センサを付設し
た場合には、車体の他の構成部材の配置が制限され、結
果的に車体構造に変更が必要となる不都合があるととも
に、これらの角速度センサおよび加速度センサは高価で
あるため、コストアップを招く等の問題がある。
出するために角速度センサまたは加速度センサを付設し
た場合には、車体の他の構成部材の配置が制限され、結
果的に車体構造に変更が必要となる不都合があるととも
に、これらの角速度センサおよび加速度センサは高価で
あるため、コストアップを招く等の問題がある。
【０００５】本発明は、前記の不都合等を克服するため
になされたものであって、車輪接地荷重、ピッチング状
態、車体変速度等を極めて簡単な構成で確実に検出する
ことができ、しかも、車両に対する構造上の変更も不要
である車体状態検出方法および装置を提供することを目
的とする。
になされたものであって、車輪接地荷重、ピッチング状
態、車体変速度等を極めて簡単な構成で確実に検出する
ことができ、しかも、車両に対する構造上の変更も不要
である車体状態検出方法および装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【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、前車輪および後車輪を支持する支持機
構の各変位量を検出する第１の過程と、前車輪および後
車輪の回転速度を検出する第２の過程と、前記各回転速
度から各車輪のスリップ率を求める第３の過程と、前記
各スリップ率が０あるいは略０と見なせるとき、前記各
変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるととも
に、前記各車輪の接地荷重を求める第４の過程と、車体
のピッチング中心回りのモーメントの釣り合いから、前
記ピッチング量および前記各車輪の接地荷重を用いて車
体の変速度を求める第５の過程と、を備えることを特徴
とする。
めに 、本発明は、前車輪および後車輪を支持する支持機
構の各変位量を検出する第１の過程と、前車輪および後
車輪の回転速度を検出する第２の過程と、前記各回転速
度から各車輪のスリップ率を求める第３の過程と、前記
各スリップ率が０あるいは略０と見なせるとき、前記各
変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるととも
に、前記各車輪の接地荷重を求める第４の過程と、車体
のピッチング中心回りのモーメントの釣り合いから、前
記ピッチング量および前記各車輪の接地荷重を用いて車
体の変速度を求める第５の過程と、を備えることを特徴
とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】さらにまた、本発明は、前車輪を支持する
支持機構の変位量を検出する前車輪変位量検出手段と、
後車輪を支持する支持機構の変位量を検出する後車輪変
位量検出手段と、前車輪の回転速度を検出する前車輪回
転速度検出手段と、後車輪の回転速度を検出する後車輪
回転速度検出手段と、前記各回転速度から各車輪のスリ
ップ率を求めるスリップ率算出手段と、前記各スリップ
率が０あるいは略０と見なせるとき、前記各変位量に基
づき、車体のピッチング量を求めるピッチング量算出手
段と、前記各スリップ率が０あるいは略０と見なせると
き、前記各変位量に基づき、前記各車輪の接地荷重を求
める荷重算出手段と、前記ピッチング量および接地荷重
から車体の変速度を求める変速度算出手段と、を備える
ことを特徴とする。
支持機構の変位量を検出する前車輪変位量検出手段と、
後車輪を支持する支持機構の変位量を検出する後車輪変
位量検出手段と、前車輪の回転速度を検出する前車輪回
転速度検出手段と、後車輪の回転速度を検出する後車輪
回転速度検出手段と、前記各回転速度から各車輪のスリ
ップ率を求めるスリップ率算出手段と、前記各スリップ
率が０あるいは略０と見なせるとき、前記各変位量に基
づき、車体のピッチング量を求めるピッチング量算出手
段と、前記各スリップ率が０あるいは略０と見なせると
き、前記各変位量に基づき、前記各車輪の接地荷重を求
める荷重算出手段と、前記ピッチング量および接地荷重
から車体の変速度を求める変速度算出手段と、を備える
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の車体状態検出方法および装置では、車
輪に係る荷重が支持機構の変位量と、前記変位量の変位
速度に依存することに着目し、前記変位量を検出して、
これから第１の荷重成分を算出し、また、前記変位量の
微分値から第２の荷重成分を算出し、これらを加算する
ことによって車輪の接地荷重を求めている。
輪に係る荷重が支持機構の変位量と、前記変位量の変位
速度に依存することに着目し、前記変位量を検出して、
これから第１の荷重成分を算出し、また、前記変位量の
微分値から第２の荷重成分を算出し、これらを加算する
ことによって車輪の接地荷重を求めている。
【００１３】また、本発明では、前車輪および後車輪を
支持する支持機構の各変位量を検出することで、車体の
ピッチング量を求めている。なお、このピッチング量を
時系列データとして求め、これを微分処理することによ
り、ピッチングの角速度、ピッチングの角加速度を求め
ることもできる。
支持する支持機構の各変位量を検出することで、車体の
ピッチング量を求めている。なお、このピッチング量を
時系列データとして求め、これを微分処理することによ
り、ピッチングの角速度、ピッチングの角加速度を求め
ることもできる。
【００１４】さらに、本発明では、前車輪および後車輪
の回転速度を検出し、前記各回転速度から求めた各車輪
のスリップ率が０あるいは略０と見做せる時、前記各変
位量に基づき、車体のピッチング量を求めるとともに、
前記各車輪の接地荷重を求め、車体のピッチング中心回
りのモーメントの釣り合いから、前記ピッチング量およ
び前記各車輪の接地荷重を用いて車体の変速度を求める
ことができる。
の回転速度を検出し、前記各回転速度から求めた各車輪
のスリップ率が０あるいは略０と見做せる時、前記各変
位量に基づき、車体のピッチング量を求めるとともに、
前記各車輪の接地荷重を求め、車体のピッチング中心回
りのモーメントの釣り合いから、前記ピッチング量およ
び前記各車輪の接地荷重を用いて車体の変速度を求める
ことができる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明に係る車体状態検出方法につい
てその装置との関連で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。
てその装置との関連で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。
【００１６】図１は、本実施例に係る車体状態検出装置
を搭載した自動二輪車Ｂの概略側面図であり、図２は、
前記車体状態検出装置およびこれによって制御されるブ
レーキ装置の構成図である。
を搭載した自動二輪車Ｂの概略側面図であり、図２は、
前記車体状態検出装置およびこれによって制御されるブ
レーキ装置の構成図である。
【００１７】車体状態検出装置１０は、図１に示すよう
に、前輪Ｗｆのフロントサスペンションの部位に取り付
けられたフロント変位量検知部１２と、後輪Ｗｒのリア
サスペンションの部位に取り付けられたリア変位量検知
部１４と、シート最後尾の下部側に付設されたコントロ
ールユニット１６とを含んで構成される。このフロント
変位量検知部１２およびリア変位量検知部１４として
は、例えば、サスペンションが所定量圧縮または伸長し
て変位したことを分圧された電圧差から検出するポテン
ショメータが用いられる。なお、リア変位量検知部１４
としては、スイングアームのピボット部に設けられるポ
テンショメータを用いることもできる。そして、このフ
ロント変位量検知部１２およびリア変位量検知部１４か
らの検知信号がコントロールユニット１６に導入され
る。コントロールユニット１６は、前輪Ｗｆおよび後輪
Ｗｒの近傍に設けられた車輪速センサ１８、１９を介し
て車輪角速度ωを検出し、前記車輪角速度ωのパルス信
号をコントロールユニット１６に導入する。また、コン
トロールユニット１６には、図示しない各種演算回路が
配設され、所望の演算および判断を行うことができる。
に、前輪Ｗｆのフロントサスペンションの部位に取り付
けられたフロント変位量検知部１２と、後輪Ｗｒのリア
サスペンションの部位に取り付けられたリア変位量検知
部１４と、シート最後尾の下部側に付設されたコントロ
ールユニット１６とを含んで構成される。このフロント
変位量検知部１２およびリア変位量検知部１４として
は、例えば、サスペンションが所定量圧縮または伸長し
て変位したことを分圧された電圧差から検出するポテン
ショメータが用いられる。なお、リア変位量検知部１４
としては、スイングアームのピボット部に設けられるポ
テンショメータを用いることもできる。そして、このフ
ロント変位量検知部１２およびリア変位量検知部１４か
らの検知信号がコントロールユニット１６に導入され
る。コントロールユニット１６は、前輪Ｗｆおよび後輪
Ｗｒの近傍に設けられた車輪速センサ１８、１９を介し
て車輪角速度ωを検出し、前記車輪角速度ωのパルス信
号をコントロールユニット１６に導入する。また、コン
トロールユニット１６には、図示しない各種演算回路が
配設され、所望の演算および判断を行うことができる。
【００１８】次に、前輪Ｗｆのブレーキ制御装置２６の
概要を説明すると、前記ブレーキ制御装置２６は、直流
モータ２８に対する電流を付勢、滅勢させて該直流モー
タ２８を駆動制御するためのモータコントロール部３０
を有する。前記モータコントロール部３０は、コントロ
ールユニット１６と電気的に接続され、コントロールユ
ニット１６から導出された信号が導入される。なお、ブ
レーキ装置２４は、ハンドル３１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３２と前
輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ３４を備え、マスタ
シリンダ３２とキャリパシリンダ３４はブレーキ制御装
置２６を介して相互に接続されている。このマスタシリ
ンダ３２は、ブレーキレバー２２の作用下に油圧の調節
を行い、後述するカットバルブ５６に伝達するものであ
り、一方、キャリパシリンダ３４は、前記カットバルブ
５６によって制御された油圧に基づいてディスクプレー
ト３３に制動力を付与するものである。
概要を説明すると、前記ブレーキ制御装置２６は、直流
モータ２８に対する電流を付勢、滅勢させて該直流モー
タ２８を駆動制御するためのモータコントロール部３０
を有する。前記モータコントロール部３０は、コントロ
ールユニット１６と電気的に接続され、コントロールユ
ニット１６から導出された信号が導入される。なお、ブ
レーキ装置２４は、ハンドル３１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３２と前
輪Ｗｆを制動するキャリパシリンダ３４を備え、マスタ
シリンダ３２とキャリパシリンダ３４はブレーキ制御装
置２６を介して相互に接続されている。このマスタシリ
ンダ３２は、ブレーキレバー２２の作用下に油圧の調節
を行い、後述するカットバルブ５６に伝達するものであ
り、一方、キャリパシリンダ３４は、前記カットバルブ
５６によって制御された油圧に基づいてディスクプレー
ト３３に制動力を付与するものである。
【００１９】ブレーキ制御装置２６は、より詳細には、
図２に示すように、駆動源としての直流モータ２８を有
し、前記直流モータ２８の駆動軸にはピニオン３６が連
結され、前記ピニオン３６に噛合してギヤ３８が設けら
れている。前記ギヤ３８の中心には、クランク軸４０が
固定されており、このクランク軸４０にはクランク腕４
２を介してクランクピン４４の一端部が連結される。な
お、クランクピン４４の他端部には、クランク腕４６が
連結され、このクランクピン４４の偏位角度を検出する
ポテンショメータ４８が連結される。前記クランクピン
４４の外周には、カムベアリング５０が回転自在に装着
される。該カムベアリング５０はリターンスプリング５
２を介して上方向に押圧されている。前記カムベアリン
グ５０の上面には、該カムベアリング５０の偏位作用の
もとに上下方向に変位するエキスパンダピストン５４が
当接し、前記エキスパンダピストン５４の上下運動の作
用下にカットバルブ５６が弁開閉を行う。カットバルブ
５６は、カットバルブ収納部５８に上下方向に変位自在
に配置されている。該カットバルブ５６の上面には、マ
スタシリンダ３２に連通する入力ポート６０が設けられ
ており、また、カットバルブ収納部５８とエキスパンダ
ピストン５４の連設部位には、キャリパシリンダ３４に
連通する出力ポート６２が設けられている。前記入力ポ
ート６０と出力ポート６２は、カットバルブ５６の外周
面に画成された連通孔６４を介して連通している。
図２に示すように、駆動源としての直流モータ２８を有
し、前記直流モータ２８の駆動軸にはピニオン３６が連
結され、前記ピニオン３６に噛合してギヤ３８が設けら
れている。前記ギヤ３８の中心には、クランク軸４０が
固定されており、このクランク軸４０にはクランク腕４
２を介してクランクピン４４の一端部が連結される。な
お、クランクピン４４の他端部には、クランク腕４６が
連結され、このクランクピン４４の偏位角度を検出する
ポテンショメータ４８が連結される。前記クランクピン
４４の外周には、カムベアリング５０が回転自在に装着
される。該カムベアリング５０はリターンスプリング５
２を介して上方向に押圧されている。前記カムベアリン
グ５０の上面には、該カムベアリング５０の偏位作用の
もとに上下方向に変位するエキスパンダピストン５４が
当接し、前記エキスパンダピストン５４の上下運動の作
用下にカットバルブ５６が弁開閉を行う。カットバルブ
５６は、カットバルブ収納部５８に上下方向に変位自在
に配置されている。該カットバルブ５６の上面には、マ
スタシリンダ３２に連通する入力ポート６０が設けられ
ており、また、カットバルブ収納部５８とエキスパンダ
ピストン５４の連設部位には、キャリパシリンダ３４に
連通する出力ポート６２が設けられている。前記入力ポ
ート６０と出力ポート６２は、カットバルブ５６の外周
面に画成された連通孔６４を介して連通している。
【００２０】一方、後輪Ｗｒのブレーキ制御装置２７
は、前記ブレーキ制御装置２６と同一構成からなり、後
輪Ｗｒのブレーキペダル２９に連結されたマスタシリン
ダ３７と後輪Ｗｒのディスクプレート３９に連結された
キャリパシリンダ３５とを連通している。
は、前記ブレーキ制御装置２６と同一構成からなり、後
輪Ｗｒのブレーキペダル２９に連結されたマスタシリン
ダ３７と後輪Ｗｒのディスクプレート３９に連結された
キャリパシリンダ３５とを連通している。
【００２１】本実施例の車体状態検出装置１０およびこ
れによって制御されるブレーキ装置は、以上のように構
成されるものであり、次にその動作を説明する。
れによって制御されるブレーキ装置は、以上のように構
成されるものであり、次にその動作を説明する。
【００２２】初めに、本装置１０を用いて車輪接地荷重
を検出する場合について説明する。なお、以下に示す各
種演算は、フロント変位量検知部１２、リア変位量検知
部１４および車輪速センサ１８、１９から出力された信
号をコントロールユニット１６に導入し、コントロール
ユニット１６内において演算される。
を検出する場合について説明する。なお、以下に示す各
種演算は、フロント変位量検知部１２、リア変位量検知
部１４および車輪速センサ１８、１９から出力された信
号をコントロールユニット１６に導入し、コントロール
ユニット１６内において演算される。
【００２３】一般に、サスペンションの変位量Ｓと車輪
の接地荷重Ｆとの間には、次のような関係式（１）が成
り立つ。すなわち、 Ｆ＝ｆ（Ｓ）＋ｇ（ΔＳ／Δｔ） …（１） 但し、ｆ（Ｓ）は車輪接地点における垂直方向のスプリ
ングの荷重成分であり、ｇ（ΔＳ／Δｔ）は車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分を示す。な
お、ΔＳ／Δｔは、サスペンションの変位量の時間的変
化量である。
の接地荷重Ｆとの間には、次のような関係式（１）が成
り立つ。すなわち、 Ｆ＝ｆ（Ｓ）＋ｇ（ΔＳ／Δｔ） …（１） 但し、ｆ（Ｓ）は車輪接地点における垂直方向のスプリ
ングの荷重成分であり、ｇ（ΔＳ／Δｔ）は車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分を示す。な
お、ΔＳ／Δｔは、サスペンションの変位量の時間的変
化量である。
【００２４】ここで、関数ｆ（Ｓ）、ｇ（ΔＳ／Δｔ）
の特性は、車両により固有であり、予め測定可能なもの
である。その一例を図３および図４に示す。また、サス
ペンションの変位量Ｓは、図５に示す変位量検知部１
２、１４の出力電圧の関数ｈ（Ｖ）から求めることがで
きる。すなわち、フロントおよびリアサスペンションの
圧縮または伸長の変位量Ｓをフロントおよびリア変位量
検知部１２、１４からの出力電圧Ｖとして検知し、この
出力電圧Ｖから前後輪における変位量Ｓを求めることが
できる。続いて、前記変位量Ｓをもとに、図３に示す荷
重、変位量Ｓの関係説明図から車輪垂直方向のスプリン
グの荷重成分ｆ（Ｓ）が決定され、同様に、図４に示す
特性曲線から車輪垂直方向の荷重成分ｇ（ΔＳ／Δｔ）
が決定され、両者の和を求めることにより車輪接地荷重
が得られる。
の特性は、車両により固有であり、予め測定可能なもの
である。その一例を図３および図４に示す。また、サス
ペンションの変位量Ｓは、図５に示す変位量検知部１
２、１４の出力電圧の関数ｈ（Ｖ）から求めることがで
きる。すなわち、フロントおよびリアサスペンションの
圧縮または伸長の変位量Ｓをフロントおよびリア変位量
検知部１２、１４からの出力電圧Ｖとして検知し、この
出力電圧Ｖから前後輪における変位量Ｓを求めることが
できる。続いて、前記変位量Ｓをもとに、図３に示す荷
重、変位量Ｓの関係説明図から車輪垂直方向のスプリン
グの荷重成分ｆ（Ｓ）が決定され、同様に、図４に示す
特性曲線から車輪垂直方向の荷重成分ｇ（ΔＳ／Δｔ）
が決定され、両者の和を求めることにより車輪接地荷重
が得られる。
【００２５】次に、本装置１０を用いて車体のピッチン
グ状態を検出する場合について説明する。
グ状態を検出する場合について説明する。
【００２６】ところで、ホイールベースＬの車体におけ
るピッチング角度θＰは、次式（２）から求めることが
できる。すなわち、 θＰ≒ａｒｃｔａｎ（（ΔＳｆ＋ΔＳｒ）／Ｌ） …（２） 但し、ΔＳｆは前輪Ｗｆのフロントサスペンションにお
ける圧縮変位量を示し、ΔＳｒは後輪Ｗｒのリアサスペ
ンションにおける伸長変位量を示す（図６参照）。この
圧縮変位量ΔＳｆおよび伸長変位量ΔＳｒは、前述した
ように、フロント変位量検知部１２およびリア変位量検
知部１４によって検知された出力電圧から求めることが
できる。ホイルベースＬは、各車体から夫々決定される
ものである。なお、図６における破線は、前輪Ｗｆをブ
レーキングした際に、フロントおよびリアサスペンショ
ンが変位した時の状態を示す。
るピッチング角度θＰは、次式（２）から求めることが
できる。すなわち、 θＰ≒ａｒｃｔａｎ（（ΔＳｆ＋ΔＳｒ）／Ｌ） …（２） 但し、ΔＳｆは前輪Ｗｆのフロントサスペンションにお
ける圧縮変位量を示し、ΔＳｒは後輪Ｗｒのリアサスペ
ンションにおける伸長変位量を示す（図６参照）。この
圧縮変位量ΔＳｆおよび伸長変位量ΔＳｒは、前述した
ように、フロント変位量検知部１２およびリア変位量検
知部１４によって検知された出力電圧から求めることが
できる。ホイルベースＬは、各車体から夫々決定される
ものである。なお、図６における破線は、前輪Ｗｆをブ
レーキングした際に、フロントおよびリアサスペンショ
ンが変位した時の状態を示す。
【００２７】このようにして求められたピッチング角度
θＰを、時系列データとしてコントロールユニット１６
のメモリに記憶し、次式（３）、（４）に代入して、ピ
ッチング角速度ωＰ、ピッチング角加速度αＰを得るこ
とができる。
θＰを、時系列データとしてコントロールユニット１６
のメモリに記憶し、次式（３）、（４）に代入して、ピ
ッチング角速度ωＰ、ピッチング角加速度αＰを得るこ
とができる。
【００２８】 ωＰ＝（θＰ1 −θＰ0 ）／Ｔ …（３） αＰ＝（ωＰ1 −ωＰ0 ）／Ｔ …（４） 但し、式（３）、（４）において、Ｐ0 は最初のデータ
を示し、Ｐ1 は次のデータを示し、ＴはＰ0 に次いでＰ
1 を得るまでの時間を示す。
を示し、Ｐ1 は次のデータを示し、ＴはＰ0 に次いでＰ
1 を得るまでの時間を示す。
【００２９】次に、本装置１０を用いて車体減速度Ｇを
検出する場合について説明する。
検出する場合について説明する。
【００３０】先ず、車体の減速度Ｇがほぼ０の時におけ
る前後輪の接地荷重Ｆｆ、Ｆｒを検出する。これは、前
述した式（１）に示したように、車輪接地点における垂
直方向のスプリングの荷重成分ｆ（Ｓ）と、車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分ｇ（ΔＳ／
Δｔ）との和を求めることにより決定される。その際、
車体減速度Ｇがほぼ０であることは、車輪の近傍に設け
られた車輪速センサ１８、１９からの出力である車輪角
速度に基づき、前後輪のスリップ率λｆ、λｒがλｆ≒
λｒ≒０を充足する時として検出することができる。
る前後輪の接地荷重Ｆｆ、Ｆｒを検出する。これは、前
述した式（１）に示したように、車輪接地点における垂
直方向のスプリングの荷重成分ｆ（Ｓ）と、車輪接地点
における垂直方向の減衰特性による荷重成分ｇ（ΔＳ／
Δｔ）との和を求めることにより決定される。その際、
車体減速度Ｇがほぼ０であることは、車輪の近傍に設け
られた車輪速センサ１８、１９からの出力である車輪角
速度に基づき、前後輪のスリップ率λｆ、λｒがλｆ≒
λｒ≒０を充足する時として検出することができる。
【００３１】続いて、図７に示すように、前後輪のサス
ペンションが圧縮、伸長して変位した状態からピッチン
グの中心点Ｐを求める。すなわち、フロントサスペンシ
ョンおよびリアサスペンションの夫々に基準点Ａｆ、Ａ
ｒを設定し、前輪Ｗｆのブレーキングにより前後輪のサ
スペンションが圧縮、伸長することによる、前記基準点
Ａｆ、Ａｒの移動を検出する（車体が変位した状態を破
線で図示している）。この基準点が移動した点Ｂｆ、Ｂ
ｒ（以下、移動点Ｂｆ、Ｂｒという）は、車体ディメン
ションおよびサスペンションの変位量から決定されるも
のであり、図７に示すように、基準点Ａｆ、Ａｒおよび
移動点Ｂｆ、Ｂｒはピッチング中心点Ｐを中心として、
同一円周上に存在する。そこで、基準点Ａｆと移動点Ｂ
ｒとを結ぶ直線に対する垂直二等分線と、基準点Ａｒと
移動点Ｂｒとを結ぶ直線に対する垂直二等分線との交点
を求める。この交点がピッチング中心点Ｐであり、前記
ピッチング中心点ＰをもとにしてホイールベースＬ間を
二分する距離Ｌ1 、Ｌ2 および距離ｈを求めることがで
きる。また、図７の破線で示した状態において、初めに
減速度Ｇが０の状態で求めた前後輪の接地荷重Ｆｆ、Ｆ
ｒとの変位量ΔＦｆおよびΔＦｒを求める。
ペンションが圧縮、伸長して変位した状態からピッチン
グの中心点Ｐを求める。すなわち、フロントサスペンシ
ョンおよびリアサスペンションの夫々に基準点Ａｆ、Ａ
ｒを設定し、前輪Ｗｆのブレーキングにより前後輪のサ
スペンションが圧縮、伸長することによる、前記基準点
Ａｆ、Ａｒの移動を検出する（車体が変位した状態を破
線で図示している）。この基準点が移動した点Ｂｆ、Ｂ
ｒ（以下、移動点Ｂｆ、Ｂｒという）は、車体ディメン
ションおよびサスペンションの変位量から決定されるも
のであり、図７に示すように、基準点Ａｆ、Ａｒおよび
移動点Ｂｆ、Ｂｒはピッチング中心点Ｐを中心として、
同一円周上に存在する。そこで、基準点Ａｆと移動点Ｂ
ｒとを結ぶ直線に対する垂直二等分線と、基準点Ａｒと
移動点Ｂｒとを結ぶ直線に対する垂直二等分線との交点
を求める。この交点がピッチング中心点Ｐであり、前記
ピッチング中心点ＰをもとにしてホイールベースＬ間を
二分する距離Ｌ1 、Ｌ2 および距離ｈを求めることがで
きる。また、図７の破線で示した状態において、初めに
減速度Ｇが０の状態で求めた前後輪の接地荷重Ｆｆ、Ｆ
ｒとの変位量ΔＦｆおよびΔＦｒを求める。
【００３２】以上のもとにおいて車体に減速度Ｇが発生
した場合、前述のように決定されたピッチングの中心点
Ｐ回りのモーメントの平衡により次式（５）が成り立
つ。すなわち、 ＧＷ（Ｈ−ｈ）＝ΔＦｆ・Ｌ1 ＋ΔＦｒ・Ｌ2 …（５） である。従って、上式を変形すると、 Ｇ＝（ΔＦｆ・Ｌ1 ＋ΔＦｒ・Ｌ2 ）／Ｗ（Ｈ−ｈ） …（６） が成り立つ。但し、Ｗは前後輪の接地荷重からバネ下荷
重を除いたバネ上荷重を示し、Ｈはバネ上の重心高を示
している（図８参照）。
した場合、前述のように決定されたピッチングの中心点
Ｐ回りのモーメントの平衡により次式（５）が成り立
つ。すなわち、 ＧＷ（Ｈ−ｈ）＝ΔＦｆ・Ｌ1 ＋ΔＦｒ・Ｌ2 …（５） である。従って、上式を変形すると、 Ｇ＝（ΔＦｆ・Ｌ1 ＋ΔＦｒ・Ｌ2 ）／Ｗ（Ｈ−ｈ） …（６） が成り立つ。但し、Ｗは前後輪の接地荷重からバネ下荷
重を除いたバネ上荷重を示し、Ｈはバネ上の重心高を示
している（図８参照）。
【００３３】このようにして求められた車輪接地荷重、
ピッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超える
場合、例えば、後輪Ｗｒの接地荷重が低下するような場
合、本装置１０のコントロールユニット１６からブレー
キ制御装置２６に制御信号が導出され、ブレーキ装置２
４を制御することができる。
ピッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超える
場合、例えば、後輪Ｗｒの接地荷重が低下するような場
合、本装置１０のコントロールユニット１６からブレー
キ制御装置２６に制御信号が導出され、ブレーキ装置２
４を制御することができる。
【００３４】ここで、ブレーキ制御装置２６の動作につ
いて説明する。このブレーキ制御装置２６は、通常制動
時において、リターンスプリング５２の弾発力によって
カムベアリング５０が上死点に保持され、エキスパンダ
ピストン５４を押し上げた状態を形成している（図２の
状態）。これにより、カットバルブ５６がエキスパンダ
ピストン５４を介して押し上げられ、入力ポート６０と
出力ポート６２との間が連通状態となる。そこで、ブレ
ーキレバー２２を把持することによりマスタシリンダ３
２において発生したブレーキ油圧は、通路６６を介して
入力ポート６０、連通孔６４、出力ポート６２、通路６
８を通じてキャリパシリンダ３４に伝達される。このと
き、出力ポート６２側にブレーキ油圧がエキスパンダピ
ストン５４を押し上げるように作用するが、このエキス
パンダピストン５４の背面に当接するカムベアリング５
０がリターンスプリング５２の押圧力によって上死点に
保持されているため、前記エキスパンダピストン５４が
変位することはない。 次に、前述したように、コント
ロールユニット１６で夫々検出された車輪接地荷重、ピ
ッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超えたと
判断された場合、コントロールユニット１６は、モータ
コントロール部３０を介して、直流モータ２８を付勢、
滅勢する制御を行う。直流モータ２８を付勢した場合、
直流モータ２８の回転軸（図示せず）が回転駆動し、同
軸に連結されたピニオン３６が回転する。前記ピニオン
３６の回転に伴って、ピニオン３６と噛合するギヤ３８
および該ギヤ３８に固着されたクランク軸４０、クラン
ク腕４２を介してクランクピン４４が偏位する。このク
ランクピン４４の偏位作用により、カムベアリング５０
が上死点から移動し、エキスパンダピストン５４に作用
するブレーキ油圧が直流モータ２８のトルクに加算され
るように働くため、エキスパンダピストン５４が所定量
下降すると、カットバルブ５６が連通孔６４を閉塞し、
これによって、入力ポート６０、出力ポート６２間が遮
断される。エキスパンダピストン５４がさらに下降する
と、出力ポート６２側の体積が増大してキャリパシンダ
３４に付与される油圧が減少し、前輪Ｗｆの制動力が減
少する。なお、エキスパンダピストン５４の位置は、ポ
テンショメータ４８によってクランク角度として検出さ
れ、モータコントロール部３０に導入されて、直流モー
タ２８の制御が行われる。
いて説明する。このブレーキ制御装置２６は、通常制動
時において、リターンスプリング５２の弾発力によって
カムベアリング５０が上死点に保持され、エキスパンダ
ピストン５４を押し上げた状態を形成している（図２の
状態）。これにより、カットバルブ５６がエキスパンダ
ピストン５４を介して押し上げられ、入力ポート６０と
出力ポート６２との間が連通状態となる。そこで、ブレ
ーキレバー２２を把持することによりマスタシリンダ３
２において発生したブレーキ油圧は、通路６６を介して
入力ポート６０、連通孔６４、出力ポート６２、通路６
８を通じてキャリパシリンダ３４に伝達される。このと
き、出力ポート６２側にブレーキ油圧がエキスパンダピ
ストン５４を押し上げるように作用するが、このエキス
パンダピストン５４の背面に当接するカムベアリング５
０がリターンスプリング５２の押圧力によって上死点に
保持されているため、前記エキスパンダピストン５４が
変位することはない。 次に、前述したように、コント
ロールユニット１６で夫々検出された車輪接地荷重、ピ
ッチング、車体減速度が予め設定された閾値を超えたと
判断された場合、コントロールユニット１６は、モータ
コントロール部３０を介して、直流モータ２８を付勢、
滅勢する制御を行う。直流モータ２８を付勢した場合、
直流モータ２８の回転軸（図示せず）が回転駆動し、同
軸に連結されたピニオン３６が回転する。前記ピニオン
３６の回転に伴って、ピニオン３６と噛合するギヤ３８
および該ギヤ３８に固着されたクランク軸４０、クラン
ク腕４２を介してクランクピン４４が偏位する。このク
ランクピン４４の偏位作用により、カムベアリング５０
が上死点から移動し、エキスパンダピストン５４に作用
するブレーキ油圧が直流モータ２８のトルクに加算され
るように働くため、エキスパンダピストン５４が所定量
下降すると、カットバルブ５６が連通孔６４を閉塞し、
これによって、入力ポート６０、出力ポート６２間が遮
断される。エキスパンダピストン５４がさらに下降する
と、出力ポート６２側の体積が増大してキャリパシンダ
３４に付与される油圧が減少し、前輪Ｗｆの制動力が減
少する。なお、エキスパンダピストン５４の位置は、ポ
テンショメータ４８によってクランク角度として検出さ
れ、モータコントロール部３０に導入されて、直流モー
タ２８の制御が行われる。
【００３５】この結果、前輪Ｗｆのブレーキングに伴う
後輪Ｗｒの接地荷重の低下を回避して十分な後輪Ｗｒの
接地荷重を確保することが可能となる。次いで、前輪Ｗ
ｆの制動力が十分減少すると直流モータ２８に対する給
電が停止され、クランクピン４４がリターンスプリング
５２の弾発力で原位置に復帰してブレーキ油圧は再び増
加する。以上のように、直流モータ２８の付勢、滅勢が
繰り返されることによりブレーキ油圧が制御され、前輪
Ｗｆのブレーキングに伴う後輪Ｗｒの接地荷重の低下を
回避することができる。
後輪Ｗｒの接地荷重の低下を回避して十分な後輪Ｗｒの
接地荷重を確保することが可能となる。次いで、前輪Ｗ
ｆの制動力が十分減少すると直流モータ２８に対する給
電が停止され、クランクピン４４がリターンスプリング
５２の弾発力で原位置に復帰してブレーキ油圧は再び増
加する。以上のように、直流モータ２８の付勢、滅勢が
繰り返されることによりブレーキ油圧が制御され、前輪
Ｗｆのブレーキングに伴う後輪Ｗｒの接地荷重の低下を
回避することができる。
【００３６】また、ブレーキ油圧の昇圧レートあるいは
減圧レートをピッチング状態に対応して調整することに
より、ピッチングの少ないブレーキ制御が可能となる。
減圧レートをピッチング状態に対応して調整することに
より、ピッチングの少ないブレーキ制御が可能となる。
【００３７】さらに、車体減速度からスリップ率の算出
をより正確に行うことができることとなり、ブレーキ制
御の精度がより一層向上する。
をより正確に行うことができることとなり、ブレーキ制
御の精度がより一層向上する。
【００３８】このようにして、本装置１０によって検出
された車輪接地荷重、ピッチングおよび車体減速度は、
ブレーキ制御装置２６を介してブレーキ装置２４を制御
する際の判断データとして有効に利用することが可能と
なる。
された車輪接地荷重、ピッチングおよび車体減速度は、
ブレーキ制御装置２６を介してブレーキ装置２４を制御
する際の判断データとして有効に利用することが可能と
なる。
【００３９】
【発明の効果】本発明に係る車体状態検出方法および装
置によれば、以下の効果が得られる。
置によれば、以下の効果が得られる。
【００４０】すなわち、サスペンションの圧縮、伸長の
変位量を所定の位置に配設したポテンョメータ等により
検知し、この検知した変位量をもとにして、車輪接地荷
重、ピッチングおよび車体減速度等を検出することがで
きる。この場合、装置自体が簡単な構成で車体状態を検
出することができ、また、本装置を付設しても車体の構
造を変更する必要性も生じない。
変位量を所定の位置に配設したポテンョメータ等により
検知し、この検知した変位量をもとにして、車輪接地荷
重、ピッチングおよび車体減速度等を検出することがで
きる。この場合、装置自体が簡単な構成で車体状態を検
出することができ、また、本装置を付設しても車体の構
造を変更する必要性も生じない。
【図１】本発明に係る車体状態検出装置を搭載した自動
二輪車の概略側面図である。
二輪車の概略側面図である。
【図２】前記車体状態検出装置にブレーキ制御装置を組
み合わせた構成図である。
み合わせた構成図である。
【図３】サスペンションの変位量と荷重との関係説明図
である。
である。
【図４】サスペンションの変位速度と荷重との関係説明
図である。
図である。
【図５】変位量検出手段の出力電圧とサスペンション変
位量との関係説明図である。
位量との関係説明図である。
【図６】車体状態検出方法の説明図である。
【図７】車体状態検出方法の説明図である。
【図８】車体状態検出方法の説明図である。
１０…車体状態検出装置 １２…フロント変位量検知部 １４…リア変位量検知部 １６…コントロールユニット １８、１９…車輪速センサ ２４…ブレーキ装置 ２６、２７…ブレーキ制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−41215（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−247256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−8414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−84611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−41217（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−54790（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62K 25/04 B60L 3/00 B60T 8/00
Claims (2)
- 【請求項１】前車輪および後車輪を支持する支持機構の
各変位量を検出する第１の過程と、 前車輪および後車輪の回転速度を検出する第２の過程
と、 前記各回転速度から各車輪のスリップ率を求める第３の
過程と、 前記各スリップ率が０あるいは略０と見なせるとき、前
記各変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるとと
もに、前記各車輪の接地荷重を求める第４の過程と、 車体のピッチング中心回りのモーメントの釣り合いか
ら、前記ピッチング量および前記各車輪の接地荷重を用
いて車体の変速度を求める第５の過程と、 を備えることを特徴とする車体状態検出方法。 - 【請求項２】前車輪を支持する支持機構の変位量を検出
する前車輪変位量検出手段と、 後車輪を支持する支持機構の変位量を検出する後車輪変
位量検出手段と、 前車輪の回転速度を検出する前車輪回転速度検出手段
と、 後車輪の回転速度を検出する後車輪回転速度検出手段
と、 前記各回転速度から各車輪のスリップ率を求めるスリッ
プ率算出手段と、 前記各スリップ率が０あるいは略０と見なせるとき、前
記各変位量に基づき、車体のピッチング量を求めるピッ
チング量算出手段と、 前記各スリップ率が０あるいは略０と見なせるとき、前
記各変位量に基づき、前記各車輪の接地荷重を求める荷
重算出手段と、 前記ピッチング量および接地荷重から車体の変速度を求
める変速度算出手段と、 を備えることを特徴とする車体状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26084591A JP3115052B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 車体状態検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26084591A JP3115052B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 車体状態検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0597085A JPH0597085A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3115052B2 true JP3115052B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=17353558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26084591A Expired - Fee Related JP3115052B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 車体状態検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115052B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4134675A1 (de) * | 1991-10-21 | 1993-04-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur bremskraftregelung von motorraedern |
| JP5014159B2 (ja) | 2006-01-24 | 2012-08-29 | ボッシュ株式会社 | ブレーキ制御方法及びその装置 |
| WO2007086104A1 (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-02 | Bosch Corporation | 自動二輪車のブレーキ制御方法及びその装置 |
| EP1982884A4 (en) * | 2006-01-27 | 2009-11-04 | Bosch Corp | METHOD AND DEVICE FOR BRAKE CONTROL FOR VEHICLE TWO MOTOR WHEELS |
| KR100946953B1 (ko) * | 2006-01-31 | 2010-03-15 | 봇슈 가부시키가이샤 | 자동 이륜차의 브레이크 제어방법 및 그 장치 |
| JP5014163B2 (ja) | 2006-02-08 | 2012-08-29 | ボッシュ株式会社 | 自動二輪車のブレーキ制御方法及びブレーキ制御装置 |
| US7599779B2 (en) | 2006-03-08 | 2009-10-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Acceleration estimation device and vehicle |
| US7292925B1 (en) | 2006-03-08 | 2007-11-06 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Acceleration estimation device and vehicle |
| JP5039349B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2012-10-03 | ヤマハ発動機株式会社 | 鞍乗型車両の姿勢検知装置、エンジン制御装置、及び鞍乗型車両 |
| JP4669483B2 (ja) * | 2007-02-05 | 2011-04-13 | 日信工業株式会社 | 車両用ブレーキ制御装置 |
| KR20110061601A (ko) * | 2009-09-30 | 2011-06-09 | 가부시키가이샤 미마키 엔지니어링 | 프로그램, 화상형성방법 및 인쇄 시스템 |
| JP6948157B2 (ja) | 2017-05-24 | 2021-10-13 | 川崎重工業株式会社 | 車両制御装置 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP26084591A patent/JP3115052B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0597085A (ja) | 1993-04-20 |
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