JP7791645B2 - 単軌道の原動機付車両の前方に向かっての転倒を防止する方法および装置 - Google Patents

Description

特許文献１は、前方に向かっての転倒を回避するために二輪車の最大限許容されるブレーキ制動を判定する方法を開示しており、この方法では、
－ 地球の引力の方向に関して横軸を中心とする車両の全体傾斜が判定され、
－ 判定された全体傾斜に依存して、最大限許容される制動値が判定される。

ドイツ特許出願公開第１０２０１３２１７５９３Ａ１号明細書

本発明は、単軌道の原動機付車両の前方に向かっての転倒を、ないしは単軌道の原動機付車両の車両横軸を中心とする転倒を、その前輪のブレーキプロセスのときに防止する方法に関し、
－浮上りの恐れがある、またはすでに地面から浮き上がっている後輪による転倒危険性を表す浮上り指標量が判定され、
－これに依存して転倒を防止するために前輪でのブレーキ力が低減される。

本発明の好ましい実施形態は、増していく転倒危険性に伴っていっそう迅速および／またはいっそう強力なブレーキ力低減が前輪で行われることを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態は、浮上り指標量がピッチ角、ピッチ角速度、および後輪の横滑り角に依存して判定されることを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態は、
－原動機付車両のピッチ角に依存してピッチ角指標量が判定され、
－原動機付車両のピッチ角速度に依存してピッチ角速度指標量が判定され、
－後輪の横滑り角に依存して横滑り角指標量が判定され、
－ピッチ角指標量、ピッチ角速度指標量、および横滑り角指標量に依存して浮上り指標量が判定される、
ことを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態は、ピッチ角指標量、ピッチ角速度指標量、および横滑り角指標量を合計することによって浮上り指標量が判定されることを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態は、単軌道の原動機付車両がオートバイであることを特徴とする。

さらに本発明は、本発明による方法を実施するために構成された手段を含む装置を含んでいる。これは特に、本発明による方法を実施するためのプログラムコードが格納された制御装置である。

この装置は、たとえばアンチロックシステムである。

図面は図１および図２を含んでいる。

１つの実施例についてのブロック図の形態で安定性指標の決定を示す。 本発明による方法の１つの実施形態の手順を示す。

現代の二輪車は、多くの場合、さまざまな走行ダイナミクスデータを検出する役目を果たす慣性測定技術を標準装備で備えている。このような走行ダイナミクスデータは、後輪の浮上り危険性、またはこれにさらに加えて浮き上った後輪に関わる二輪車の安定性を表す安定性指標の判定を可能にする。これに依存して、前輪で生じているブレーキ力を、ないしは生じているブレーキ圧を低減することができる。それによって後輪の接地力が再び高まり、さらに、それに伴って後輪がいっそう強く車道に当たる。浮き上がった後輪が、前輪での圧力低減によって再び車道へと引き戻される。

ピッチ角、ピッチレート、あるいは横滑り角などの量の見積りは、たとえばアンチロックシステムの制御装置で行われる。さらに、ホイール回転数も上記の量の判定に取り入れることができる。

安定性指標となるのは、ブレーキプロセス中の後輪の浮上りに関する二輪車の安定性を反映するための抽象化された量である。圧力生成段階のとき値が０と１の間にあり、このとき０は安定した二輪車、１は不安定な二輪車を表す。安定した二輪車とは、ここでの関連では、後輪が良好な恒常的な地面接触を有することを意味し、それに対して最大限に不安定な二輪車は、オートバイが転倒する直前の大きく浮き上がった後輪を有する。浮き上がった後輪が著しく側方にオフセットして大きい横滑り角を有すると、追加的に高まった不安定性が生じる。

安定性指標を形成するために、次の量のうちの少なくとも１つが評価される。
－ ピッチ角
－ ピッチレート
－ 横滑り角
ピッチ角は、横軸を中心とする二輪車の回転角である。ピッチレートは、ピッチ角の時間微分、ないしは単位時間あたりのピッチ角の変化であり、ピッチ角速度とも呼ぶことができる。

本発明の実施形態の構成が図１に示されている。入力量としての役目を果たすのは、ピッチ角Ｎ、ピッチレートｄＮ／ｄｔ、および横滑り角Ｓである。ブロック１０１で、ピッチ角Ｎから、ピッチ角の結果として生じる転倒危険性を表す量Ｉ１が判定される。ブロック１０２で、ピッチレートｄＮ／ｄｔから、ピッチレートの結果として生じる転倒危険性を表す量Ｉ２が判定され、ブロック１０３で、後輪の横滑り角Ｓを参照して、指標量Ｉ３によって表される、横滑り角から生じる転倒危険性が判定される。

ブロック１０１，１０２および１０３にはそれぞれ一例として特性曲線が示されており、横軸方向にはそれぞれ入力量ＮないしｄＮ／ｄｔないしＳがプロットされ、縦軸方向にはこれに対応する指標量Ｉ１ないしＩ２ないしＩ３がプロットされている。

図１では３つの指標量Ｉ１，Ｉ２およびＩ３が判定されるのに対して、もっとも単純なケースでは、これらの入力量のうちの１つだけから指標ないし基準を導き出すことができる。ブロック１０１，１０２および１０３に掲げている特性曲線は、線形の特性曲線として示されている。しかしこれらの特性曲線は、もっとも単純なケースでは、たとえば入力量が所定の閾値を上回っているか否かの照会を単に表すこともできる。たとえばピッチ角Ｎが所定の閾値Ｎ０を上回っているときには、Ｉ１＝１がセットされる。しかしＮ＜Ｎ０であれば、Ｉ１＝０がセットされる。

当然ながら、個々の特性曲線が任意に複雑な非線形の関係性を反映することもできる。

ブロック１０４で、量Ｉ１，Ｉ２およびＩ３が適切に組み合わされ、そこから浮上り指標量Ｉが判定される。
もっとも単純なケースではそれぞれの部分基準が加算され、すなわちＩ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３である。正規化をすることで、Ｉを１の最大値に制限することができる。

当然ながら、個々の指標のさらに複雑な組み合わせを行うこともできる。

本方法の１つの実施形態の手順が図２に示されている。ブロック２００で方法が開始された後、ブロック２０１でセンサの出力信号が評価されて、それぞれこれをベースとする指標値が計算される。個々の値から、ブロック２０２で安定性指標が計算される。この指標が次のステップ２０３で評価される。評価の結果に応じて、ブロック２０４で、前輪ブレーキにおけるブレーキ力レベルのさまざまな適合化が行われる。

ブロック２０４で、指標の値がたとえば事前に設定された最大値閾値を上回っているとき、このことは、浮上りの恐れがある後輪または浮き上がっている後輪の高い蓋然性を意味する。したがって、ブレーキ力の適合化が下方に向けて実行される。指標が安定した車両を示唆しているときには、前輪におけるブレーキ力レベルを上方に向けて適合化することさえできる。このときブレーキ力レベルは常に運転者設定を下回るか、またはこれに等しく保たれ、すなわち運転者設定を上回ることはない。

本方法は、ブロック２０３からブロック２０１へ戻ることによって最初から開始し、ブロック２０５で運転者がブレーキングを終了したときに終了する。

２０１ ブロック
２０２ ブロック
２０３ ブロック
２０４ ブロック
２０５ ブロック
Ｉ 浮上り指標量
Ｉ１ ピッチ角指標量
Ｉ２ ピッチ角速度指標量
Ｉ３ 横滑り角指標量
Ｎ ピッチ角
ｄＮ／ｄｔ ピッチ角速度
Ｓ 横滑り角

Claims (5)

1. 二輪の原動機付車両の前方に向かっての転倒を前輪のブレーキプロセスのときに防止する方法において、
   浮上りの恐れがある、またはすでに地面から浮き上がっている後輪による転倒危険性を表す浮上り指標量（Ｉ）が判定され（２０２）、
   これに依存して転倒を防止するために前輪でのブレーキ力が低減され（２０４）、
   増していく転倒危険性に伴っていっそう迅速および／または強力なブレーキ力低減が前輪で行われ（２０４）、
   前記浮上り指標量（Ｉ）はピッチ角（Ｎ）、ピッチ角速度（ｄＮ／ｄｔ）、および浮き上がるまたはすでに浮き上がった後輪の横滑り角（Ｓ）に依存して判定される方法。
2. 原動機付車両のピッチ角（Ｎ）に依存してピッチ角指標量（Ｉ１）が判定され、
   原動機付車両のピッチ角速度（ｄＮ／ｄｔ）に依存してピッチ角速度指標量（Ｉ２）が判定され、
   後輪の横滑り角（Ｓ）に依存して横滑り角指標量（Ｉ３）が判定され、
   ピッチ角指標量（Ｉ１）、ピッチ角速度指標量（Ｉ２）、および横滑り角指標量（Ｉ３）に依存して浮上り指標量（Ｉ）が判定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ピッチ角指標量（Ｉ１）、ピッチ角速度指標量（Ｉ２）、および横滑り角指標量（Ｉ３）を合計することによって浮上り指標量（Ｉ）が判定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 二輪の原動機付車両はオートバイであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 請求項１から４に記載の方法を実施するために構成された手段を含んでいる装置であって、前記装置がアンチロックシステムであることを特徴とする装置。