JP2009096465A - 車両ステアリング用の電子的に制御可能な減衰装置 - Google Patents

Abstract

【課題】格別の計算コストを掛けずにステアリングロッドの往復運動を減衰することのできる減衰装置を提供することである。
【解決手段】本発明は、車両を操縦するための電子的に制御可能な減衰装置（２６）に関する。ステアリングロッド（１２）により操縦可能な車両にはこの種の減衰装置（２６）が、このステアリングロッド（１２）の旋回軸Ｚを中心にした往復運動を緩和するために装備されている。
本発明は、加速度を検出するセンサ（３４）を使用し、ステアリング運動の際にステアリングロッド（１２）に発生する加速度値を検出し、減衰装置（２６）の絞り装置（３８）をとりわけこのセンサ（３４）の信号に依存して制御することを提案する。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念に相応する車両ステアリング用の電子的に制御可能な減衰装置に関する。

とりわけステアリングロッドによって操縦することのできる車両、例えば二輪車、または二輪車シャーシを有する四輪車両、いわゆる「クワッズ」にはこの種の減衰装置が、ステアリング軸を中心にする往復運動を減衰するために装備されている。
往復運動はこの種の車両では、例えば操縦が外部から作用する力によって急激に回転運動に変換され、これによりシャーシ側で発生した復帰力が車両ステアリングを再び直進位置にもたらそうとすることによって生じる。システムは極端な場合、運転者がステアリングロッドを握っていられないほど不安定に振動することがある。

走行動作中の、この種の往復運動に対するトリガは例えば路面の起伏であり、とりわけ路面の起伏を乗り越える際にステアリングが切られたり、および／または車両が曲線走行のため傾斜状態にあるときに特に発生する。取り回し性を指向したスポーティなシャーシ幾何形状、例えば低いタイヤ扁平率による固有減衰度の小さいタイヤ、または硬く調整されたシャーシも往復運動の発生に有利に作用する。

市場で入手できる減衰装置は、車両のシャーシに固定的に係留されたハウジング、ハウジング内に形成され、圧力媒体が充填された減衰室、および減衰室内を稼働に配置された減衰体を有する。減衰体に対する操作装置は車両のステアリングロッドに連結されており、したがって減衰体はステアリング運動の際に操作される。減衰体の操作によって作用する圧力媒体の押しのけは既存の絞り装置によって減衰することができる。

この種のシステムでは、絞り装置により作用する減衰度が、減衰体の速度に依存して漸次増大する。とりわけ減衰の限界程度は、運転者により手動で調整することができることが公知である。

さらに、絞り装置の減衰特性を電子的に変更できるシステムも公知である。後者はそのために電子的制御装置を有しており、この電子的制御装置は、絞り装置に対する制御信号を求めるために、操舵角および車両速度を検出して評価する。

したがって公知のシステムは、ステアリングロッド操作の速度を常に減衰特性の調整に関連付ける。電子的に制御可能なシステムは、付加的に車両速度を検出する。

それでもなお公知のシステムは、ステアリング速度が非常に低いとき、または極端に高いときには、減衰特性に制限的にしか適合できないという欠点を有する。車両、とりわけ二輪車またはクワッドの走行特性に対しては、ステアリング過程が緩慢に経過する際には減衰を行わないのがまったく有利であり、一方、ステアリングロッドの加速度が非常に高い場合には、不所望の往復運動に、すでに初期フェーズで対抗するために強い減衰作用が所望される。

ステアリングロッドに発生する加速度を距離信号または速度信号から間接的に検出するための、制御装置で実行可能な計算演算は比較的大きなプログラミングコストを必要とし、とりわけ切り角が小さい場合、または短時間の高速なステアリングロッド運動の場合には不所望の時間遅延を受ける。とりわけ説明した極端な条件では、計算された値が加速度の実際値から格段に異なることがしばしばである。

本発明の課題は、上記欠点を回避し、格別の計算コストを掛けずにステアリングロッドの往復運動を減衰することのできる減衰装置を提供することである。

上記課題は、加速度を検出するセンサ少なくとも１つ設けられており、前記減衰装置の制御は前記電子的制御装置によって、前記加速度を検出するセンサの信号に依存して行われることにより解決される。

これに対して、請求項１の特徴に相応する電子的に制御可能な減衰装置は、ステアリング運動の際に発生するステアリングロッドにおける加速度が少なくとも１つの加速度センサによって直接検出され、減衰装置の制御のために使用されるという利点を有する。

検出された加速度値が、車両の運転者により簡単に操作できる操舵軸を中心にした往復運動をトリガする閾値より下にあれば、減衰装置は減衰作用がまったく生じないように制御される。反対の場合、高い加速度および／または短時間の加速度が発生すると、絞り装置が最大減衰作用の方向に制御される。

従属請求項または明細書の以下の記載から、別の利点および別の有利な改良形が明らかである。

次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。図は、本発明の減衰装置の構成部材およびその作用接続を概略的に示す。

本発明を説明するために、図にはオートバイ１４のシャーシ１０とステアリングロッド１２が斜視図で部分的に示されている。本発明はオートバイに限定されるものではなく、ステアリングロッドにより操縦することのできるすべての車両に適用することができる。これは例えば「クワッド」の名前で知られるオ―トバイシャーシを有する四輪車両である。ステアリングロッドとは以下、ステアリング操作のためのロッド状に構成された装置であると理解されたい。この装置の長手軸は車両の走行方向Ｘに対して横に伸長しており、固定の回転点を中心に操作平面内を旋回可能に支承されている。

オートバイ１４のシャーシ１０には燃料タンク１６が取付け固定されている。走行方向Ｘでこの燃料タンク１６の前方に前記のステアリングロッド１２が配置されている。このステアリングロッドは、相互に対向する端部に配置され、走行方向Ｘに対して傾斜した２つのグリップ１８を有する。グリップは、ステアリングロッド１２の中央部材２０に取り付けられている。図で下方のグリップ１８の場合、このグリップと中央部材２０との間には電気スイッチ装置２２が配置されている。このスイッチ装置は運転者により手動で操作することができ、電気的負荷、例えばオートバイ１４の走行灯または方向指示器の作動に用いられる。

ステアリングロッド１２は、車両のシャーシ１０に旋回可能に支承されている。この支承個所のうち図には、ボルト／ナット接続部２４が部分的に示されている。このボルト／ナット接続部２４は２つのグリップ１８の中央にあり、ステアリングロッド１２の中央部材２０の（走行方向Ｘで）後方端部に配置されている。ステアリングロッド１２はこれにより旋回軸Ｚを中心に旋回可能である。この旋回軸は走行方向Ｘに対して垂直であり、ボルト／ナット接続部２４の長手軸の方向に延在しており、ステアリングロッド１２の操作面と直角に交差している。

ステアリングロッド１２の支承個所の領域には、本発明の減衰装置２６が回動不能にシャーシ１０に係留されている。この減衰装置はハウジング２８を有し、その内側には少なくとも１つの図示しない圧力室を有する。この圧力室内には少なくとも１つの減衰体が可動に収容されている。減衰体には、結合ロッド３０の形態の操作装置が設けられている。この操作装置は、減衰装置２６のハウジング２８から突出している。結合ロッド３０は、連結ロッド１２の図で下方の部材に旋回可能に連結されている。これによりステアリング運動は結合ロッド３０の操作と、圧力室内部の減衰体の操作に結び付く。圧力室には圧力媒体、例えば油圧オイルが充填されている。したがって減衰体の操作によって圧力媒体は減衰体を通って押しのけられる。

さらに減衰装置２６には絞り装置３８が装備されている。この絞り装置は圧力媒体の前記の押しのけに抵抗し、したがってステアリングロッド１２の操作を減衰することができる。図には回路記号により示されている絞り装置３８は電子的に制御可能であり、これにより減衰特性を適用専用に調整することができる。例えば減衰装置３８にはこのために、少なくとも１つの電子的に制御可能な電磁弁を装備することができる。この電磁弁は、圧力媒体が通流可能な減衰装置２６の横断面を調整する。とりわけこのために、比例制御技術で構成された電磁弁が有利である。なぜならこれにより、制御信号に比例して変化する通流横断面が可能だからである。

絞り装置３８の制御は電子的制御装置３２によって行われる。電子的制御装置３２は車両の任意の個所に取付け固定することができ、線路３６を介して少なくとも１つのセンサ３４と通信する。このセンサはステアリング運動を表わす信号を送出する。制御装置３２は到来するセンサ３４の信号を、電子的に制御可能な絞り装置３８に対する制御信号のために評価する。この絞り装置は線路４０を介して同様に制御装置３２と通信する。電子的制御装置３２にはデジタル化した特性曲線４２を記憶することができる。この特性曲線４２は、制御値を測定されたセンサ値に割り当てることができる。

本発明では少なくとも１つの加速度を検出するセンサ３４が設けられている。このセンサ３４は、例えばステアリングロッド１２または減衰装置２６の操作装置３０の適切な個所に配置されているか、減衰装置２６から離れて、例えばステアリングロッド１２のグリップ１８と中央部材２０の間の電気スイッチユニット２２に組み込むことができる。

少なくとも１つのセンサ２４は、ステアリングロッド１２の操作面に発生する加速度値を検出し、制御装置３２に供給するように構成されている。このためにセンサ３４として、とりわけ積層技術で構成されたマイクロメカニカル加速度センサが適する。この加速度センサは一般的な従来技術に属するものであり、したがってここでは詳細に説明しない。

もちろん本発明の基本的技術思想を逸脱することなく変更および補充も考えられる。

図は、本発明の減衰装置の構成部材およびその作用接続を概略的に示す。

Claims (7)

1. とりわけステアリングロッド（１２）によって操縦される車両用の電子的に制御可能な減衰装置（２６）であって、
   車両のシャーシ（１０）に固定的に配置されたハウジング（２８）と、該ハウジング（２８）内に形成され、圧力媒体の充填された減衰室と、該減衰室内を可動に収容され、圧力媒体を押しのける減衰体と、該減衰体に対する、ステアリングロッド（１２）に連結された操作装置（３０）と、電子的に制御可能な絞り装置（３８）と、該絞り装置（３８）の制御を決定する電子的制御装置（３２）とを有する形式の減衰装置において、
   加速度を検出するセンサ（３４）が少なくとも１つ設けられており、
   前記減衰装置（２６）の制御は前記電子的制御装置（３２）によって、前記加速度を検出するセンサ（３４）の信号に依存して行われる、ことを特徴とする減衰装置。
2. 請求項１記載の減衰装置において、
   前記加速度を検出するセンサ（３４）は、前記ステアリングロッド（１２）の操作の際に該ステアリングロッド（１２）に発生する加速度を検出する、ことを特徴とする減衰装置。
3. 請求項１または２記載の減衰装置において、
   前記加速度を検出するセンサ（３４）は前記減衰装置（２６）に配置されている、ことを特徴とする減衰装置。
4. 請求項１または２記載の減衰装置において、
   前記車両はオートバイ（１４）であり、該オートバイは電気負荷を運転者により手動で作動するために電気スイッチユニット（２２）を有し、該電気スイッチユニットは前記ステアリングロッド（１２）に配置されており、
   前記加速度を検出するセンサ（３４）は前記スイッチユニット（２２）に配置されている、ことを特徴とする減衰装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一項記載の減衰装置において、
   前記加速度を検出するセンサ（３４）は、積層技術で構成されたマイクロメカニカル加速度センサである、ことを特徴とする減衰装置。
6. 請求項１から５までのいずれか一項記載の減衰装置において、
   前記絞り装置（３８）は、電子的に制御可能な電磁弁を少なくとも１つ有する、ことを特徴とする減衰装置。
7. 請求項６記載の減衰装置において、
   前記電磁弁は、閉鎖位置から開放位置まで無段階に制御可能な比例弁である、ことを特徴とする減衰装置。

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