JP2009179264A - Motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車に関する。 The present invention relates to a motorcycle.
例えば、車両走行中に燃費を算出することのできる機器に関し、代表的なものとして、下記特許文献1に記載された機器が知られている。 For example, as a representative device that can calculate fuel consumption during vehicle travel, a device described in Patent Document 1 below is known.
下記文献1に記載された機器は、自動二輪車用ではなく、自動車向けに開発された機器である。前記機器は、実際の燃料消費量および走行距離を算出し、それら基づいて実際の燃費を算出するものである。 The device described in Document 1 below is a device developed not for motorcycles but for automobiles. The device calculates actual fuel consumption and travel distance, and calculates actual fuel consumption based on them.
一方、下記文献1に記載された機器と異なり、燃料消費量と走行距離とに基づいて燃費を算出する代わりに、燃料消費量を測定しなくても燃費または走行可能距離を推定することのできる技術が望まれている。
燃費または走行可能距離を推定するにあたっては、車両にかかる抵抗力を考慮する必要がある。車両乗車時に発生する主な抵抗力は、転がり抵抗と負荷抵抗と空気抵抗である。 In estimating the fuel consumption or the travelable distance, it is necessary to consider the resistance applied to the vehicle. The main resistance force generated when the vehicle is boarded is rolling resistance, load resistance, and air resistance.
ここで、空気抵抗は、走行時における車速の平方倍および車体水平面投影面積倍の抵抗力である。すなわち、空気抵抗をDA、抵抗係数をCd、空気密度をρ、車速をV、車体水平面投影面積をSとすると、DA=Cd・ρV2・S/2である。ここで、車速Vが一定である定速度走行時には、転がり抵抗は、車速が高くなってもほとんど増加しない。これに対して、空気抵抗DAは、車速Vの二乗に比例するので、定速度走行時であっても、車速が高くなると相対的に大きくなる。よって、車速Uが一定である定速度走行時において、車両速度が高い場合は、上記の空気抵抗DAが、走行抵抗の大部分を占める。 Here, the air resistance is a resistance force of the vehicle speed squared and the vehicle body horizontal plane projected area times when traveling. That is, if the air resistance is D A , the resistance coefficient is Cd, the air density is ρ, the vehicle speed is V, and the vehicle body horizontal plane projection area is S, D A = Cd · ρV 2 · S / 2. Here, during a constant speed travel where the vehicle speed V is constant, the rolling resistance hardly increases even if the vehicle speed increases. In contrast, the air resistance D A is proportional to the square of the vehicle speed V, the even during constant speed running, it becomes relatively large as the vehicle speed increases. Therefore, during the constant speed traveling is the vehicle speed U is constant, when the vehicle speed is high, the above air resistance D A accounts for most of the running resistance.
また、走行中に車両が受ける各抵抗の合計値と、走行中の車両の駆動力とは、常につり合っている。そのため、車両の走行中に受ける走行抵抗と燃費との間には、相関関係が見られる。一方、前述の通り、車両の走行中は、空気抵抗DAが走行抵抗の大部分を占める。したがって、空気抵抗DAに基づいて、車両の燃費を推定することが可能である。 Further, the total value of the resistances received by the vehicle during traveling and the driving force of the traveling vehicle are always balanced. Therefore, there is a correlation between the running resistance received while the vehicle is running and the fuel consumption. On the other hand, as described above, during traveling of the vehicle, air resistance D A occupies most of the running resistance. Therefore, on the basis of the air resistance D A, it is possible to estimate the fuel consumption of the vehicle.
しかし、自動二輪車の走行時においては、乗員の体型や乗車姿勢によって、走行中の空気抵抗が大きく変化する。そのため、走行時の自動二輪車において燃費を推定する際は、自動二輪車の走行中の空気抵抗を知ることが必要である。それにも拘わらず、従来の自動二輪車は、走行中の空気抵抗を算出する手段を備えていなかった。 However, during traveling of a motorcycle, the air resistance during traveling varies greatly depending on the body shape and riding posture of the occupant. For this reason, when estimating the fuel efficiency of a motorcycle during traveling, it is necessary to know the air resistance during traveling of the motorcycle. Nevertheless, the conventional motorcycle has not been provided with means for calculating the air resistance during traveling.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、走行中の空気抵抗を算出することのできる自動二輪車を実現することである。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to realize a motorcycle capable of calculating air resistance during traveling.
本発明に係る自動二輪車は、鉛直方向から傾斜し、軸方向の変位であるストローク変位を生じるサスペンションと、前記サスペンションのストローク変位を検出する変位検出センサと、上記ストローク変位に基づき、走行中に受ける空気抵抗を算出する算出器と、を備えたものである。 The motorcycle according to the present invention receives a suspension during traveling based on a suspension that is inclined from a vertical direction and generates a stroke displacement that is an axial displacement, a displacement detection sensor that detects a stroke displacement of the suspension, and the stroke displacement. And a calculator for calculating air resistance.
自動二輪車においては、サスペンションに、空気抵抗の大きさに応じたストローク変位が生じる。上記自動二輪車においては、サスペンションのストローク変位が変位検出センサによって検出され、上記算出器において、上記ストローク変位に基づいて空気抵抗が算出される。 In a motorcycle, a stroke displacement corresponding to the magnitude of air resistance occurs in the suspension. In the motorcycle, the stroke displacement of the suspension is detected by a displacement detection sensor, and the calculator calculates the air resistance based on the stroke displacement.
本発明によれば、走行中の空気抵抗を算出することのできる自動二輪車を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motorcycle which can calculate the air resistance during driving | running | working is realizable.
《実施形態の詳細》
図1に、本実施形態における自動二輪車1の側面を示す。自動二輪車1は、車体フレーム2とヘッドパイプ2aを有する。ヘッドパイプ2aにはフロントサスペンション4が取り付けられている。ヘッドパイプ2aの上端には、操向ハンドル3が設けられている。操向ハンドル3の前側には、メータ15が配置されている。フロントサスペンション4の下端には前輪5が設けられている。また、車体フレーム2の上部には燃料タンク8が配置され、燃料タンク8の後方にはシート9が配置されている。シート9の後方には、リアシート9bが配置されている。シート9およびリアシート9bは、シートレール13の上に載置されている。
<< Details of Embodiment >>
FIG. 1 shows a side surface of a motorcycle 1 in the present embodiment. The motorcycle 1 includes a
車体フレーム2には、エンジン12を含めたパワーユニット10が懸架されている。本実施形態におけるエンジン12は4サイクルのガソリンエンジンである。なお、エンジン12は4サイクルのエンジンに限定されない。
A
パワ−ユニット10の後端部より、車体フレーム2のピボット部2bに上下揺動可能なようにスイングアーム6が支持されている。スイングアーム6と車体フレーム2とにそれぞれリンク機構を介して、リアサスペンション11が支持されている。また、スイングアーム6の後端部には後輪7が支持されている。
The swing arm 6 is supported from the rear end portion of the
フロントサスペンション4およびリアサスペンション11は、鉛直方向から傾いている。すなわち、フロントサスペンション4は、鉛直方向に対して前下がりに傾斜し、リアサスペンション11は、鉛直方向に対して後ろ下がりに傾斜している。フロントサスペンション4およびリアサスペンション11は、自動二輪車1の乗車時において、自動二輪車1が受ける路面からの衝撃を吸収する役割を持っている。フロントサスペンション4およびリアサスペンション11には、自動二輪車1の車体の挙動変化に応じて、即座にストローク変位Lが生じる。各サスペンション4,11におけるストローク変位Lとは、車体重量Mによる沈み込みや、路面から受ける衝撃等によって生じる、各サスペンション4,11の軸方向の変位である。
The front suspension 4 and the
各サスペンション4,11の構成は何ら限定されないが、例えば、図2に示すように、サスペンション4,11は、チューブ4aと当該チューブ4aに摺動自在に嵌め込まれたロッド4bと路面からの衝撃を吸収する機能を有するスプリング4cとを備えている。この種の構成を有するサスペンション4,11では、チューブ4aとロッド4bとの相対変位がストローク変位Lとなる。
The configuration of each
本実施形態におけるフロントサスペンション4およびリアサスペンション11には、変位検出センサ20が設けられている。変位検出センサ20は、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位Lを検出するセンサである。
The front suspension 4 and the
変位検出センサ20には、例えばポテンショメータを利用することができる。図2に示すように、本実施形態に係る変位検出センサ20は、ポテンショメータとして、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11内部に可変抵抗21を備えている。可変抵抗21の一端側はチューブ4a側に固定され、他端側はロッド4b側に固定されている。この可変抵抗21は、直流電源22につながれている。可変抵抗21は、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位Lによって、抵抗値および電圧値が変化する。このように、変位検出センサ20は、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位Lを、電圧値または抵抗値の変位Rに変換するものである。
As the
図5に示すように、自動二輪車1は、車速を検出する車速センサ33を有する。車速センサ33にて検出された車速は、図6に示すように、メータ15(図1参照)において表示される。
As shown in FIG. 5, the motorcycle 1 includes a
図5に示すように、自動二輪車1は、燃料の残量を検出する燃料センサ43を備える。 As shown in FIG. 5, the motorcycle 1 includes a fuel sensor 43 that detects the remaining amount of fuel.
また、自動二輪車1は、シート9とシートレール13との間に設けられた制御装置50を備えている。制御装置50は、算出器30と、メモリ40と、燃費推定部41と、走行可能距離推定部42とを備えている。
The motorcycle 1 also includes a
算出器30は、空気抵抗DAを含む走行抵抗Dの算出を行うものである。なお、算出器30は、ハードウェア的に構成されていてもよく、ソフトウェア的に構成されていてもよい。算出器30は、変位検出センサ20より入力される変位Rと、車速センサ33より入力される車速とに基づき、転がり抵抗DKと空気抵抗DAと負荷抵抗DFとを算出する。また、算出器30は、転がり抵抗DKの算出時に用いる自動二輪車1の必要諸元を記憶したメモリ32を備える。また、算出器30は、後述するように、変位検出センサ20にて変換された電圧値または抵抗値の変位Rのノイズ処理を行うフィルタ31を備える。
メモリ40には、燃費データマップが記憶されている。燃費データマップは、走行抵抗Dと燃費との関係を予め規定したデータである。本実施形態では、走行抵抗Dは、少なくとも空気抵抗DAと転がり抵抗DKと負荷抵抗DFとを足し合わせた合計の抵抗である(図7参照)。なお、燃費データマップは、予めベンチテスト等によって適宜に定めることができる。
The
燃費推定部41は、算出器30によって算出された走行抵抗Dとメモリ40に記憶された燃費データマップとに基づいて燃費を推定するものである。燃費推定部41は、ハードウェア的に構成されていてもよく、ソフトウェア的に構成されていてもよい。
The fuel consumption estimation unit 41 estimates the fuel consumption based on the running resistance D calculated by the
走行可能距離推定部42は、燃費推定部41によって求められた燃費と、燃料センサ43によって検出された燃料の残量とに基づいて走行可能距離を求めるものである。走行可能距離推定部42は、ハードウェア的に構成されていてもよく、ソフトウェア的に構成されていてもよい。 The travelable distance estimation unit 42 obtains the travelable distance based on the fuel consumption obtained by the fuel consumption estimation unit 41 and the remaining amount of fuel detected by the fuel sensor 43. The travelable distance estimation unit 42 may be configured in hardware or may be configured in software.
自動二輪車1は、走行中に抵抗を受けるが、走行抵抗Dは自動二輪車1の走行時における駆動力と常につり合っている。そのため、走行抵抗Dと燃費との間には、相関関係が見られる。そこで、詳細は後述するが、本実施形態では、走行抵抗Dに基づいて燃費を推定する。 The motorcycle 1 receives resistance during traveling, but the traveling resistance D is always balanced with the driving force when the motorcycle 1 is traveling. Therefore, there is a correlation between the running resistance D and the fuel consumption. Therefore, although details will be described later, in this embodiment, the fuel consumption is estimated based on the running resistance D.
前述したように、本実施形態では、走行抵抗Dには、転がり抵抗DKと負荷抵抗DFと空気抵抗DAとが含まれる(図7参照)。 As described above, in the present embodiment, the running resistance D, it includes a rolling resistance D K and a load resistor D F and the air resistance D A (see FIG. 7).
本実施形態では、転がり抵抗DKは、前輪5側の転がり抵抗と後輪7側の転がり抵抗とに分けて考えられる。前輪5側の転がり抵抗は、車体重心よりも前側の分布加重により前輪5のベアリング(図示せず)と接地面とが受ける抵抗であって、一義的に決定される。同様に、後輪7側の転がり抵抗は、車体重心よりも後側の分布加重により後輪7のベアリング(図示せず)と接地面とが受ける抵抗であって、一義的に決定される。転がり抵抗DKは、当該車両の諸元と、乗員を含む車両の全体重量Mとにより算出される。なお、上記車両の諸元は、算出器30のメモリ32に記憶されている。
In the present embodiment, the rolling resistance D K is considered divided into the rolling resistance of the rolling resistance and the rear wheel 7 side of the front wheel 5 side. The rolling resistance on the front wheel 5 side is a resistance that is received by a bearing (not shown) of the front wheel 5 and a ground contact surface due to the distributed weight on the front side of the center of gravity of the vehicle body, and is uniquely determined. Similarly, the rolling resistance on the side of the rear wheel 7 is a resistance that is received by a bearing (not shown) of the rear wheel 7 and a grounding surface due to the distributed weight on the rear side of the center of gravity of the vehicle body, and is uniquely determined. Rolling resistance D K is calculated and specifications of the vehicle, by the total weight M of the vehicle including the occupant. The specifications of the vehicle are stored in the
空気抵抗DAは、走行時に受ける風圧等の抵抗力である。空気抵抗DAは、車速Vの二乗および車体水平面投影面積とその形状効果とに比例する抵抗力である。このように、空気抵抗DAは車速Vの二乗に比例するので、図7に示すように、車速Vが一定である定常走行時の場合、車速Vの高い領域においては、この空気抵抗DAによる抵抗力が、走行抵抗Dの大部分を占める。 Air resistance D A is the resistance of the wind pressure or the like to receive during traveling. Air resistance D A is the resistance force proportional to the square and the vehicle body horizontal projected area of the vehicle speed V and its shape effect. Thus, since the air resistance D A is proportional to the square of the vehicle speed V, as shown in FIG. 7, during the steady running a vehicle speed V is constant, in the high vehicle speed V region, the air resistance D A The resistance due to occupies most of the running resistance D.
空気抵抗DAは、車体に負荷される成分として、車体の上下方向にかかる力(揚力)Fyと、前後方向にかかる力(空力抵抗)Fxとに分離される(図3(a)参照)。揚力Fyは、車体を持ち上げようとする力、または車両を地面に押し付ける力である。本実施形態においては、上下方向と前後方向の力を分離して測定する必要はない。測定に際して分離しなくても、算出器30における算出において、分離して演算するからである。
Air resistance D A as component loaded on the vehicle body, the force (lift) Fy according to the vehicle body in the vertical direction, are separated into the force (aerodynamic drag) Fx in the front-rear direction (see FIG. 3 (a)) . The lift Fy is a force for lifting the vehicle body or a force for pressing the vehicle against the ground. In this embodiment, it is not necessary to measure the force in the vertical direction and the front-rear direction separately. This is because even if the measurement is not performed, the calculation by the
負荷抵抗DFは、車両走行時の加減速の際に自動二輪車1が受ける負荷である(図8参照)。負荷抵抗DFは、加速を始めた点Sにおける車速V1を時間Δtで微分して加速度αを求め、この加速度αと車両重量M(乗員含む)との乗算によって算出される。 The load resistance DF is a load received by the motorcycle 1 during acceleration / deceleration during vehicle travel (see FIG. 8). The load resistance D F is calculated by differentiating the vehicle speed V 1 at the point S at which acceleration starts with time Δt to obtain the acceleration α and multiplying the acceleration α by the vehicle weight M (including the occupant).
前述したとおり、走行抵抗Dと、自動二輪車1の走行時における駆動力とは常につり合っている。また、走行抵抗Dの変化量は、走行時における自動二輪車1の車体の挙動変化として、即座にストローク変位Lとなって現れる。走行抵抗Dには、転がり抵抗DKと負荷抵抗DFと空気抵抗DAとが含まれるが、車速Vが一定である定常走行時においては、主に空気抵抗DAが発生する。つまり、車速Vが一定である定常走行時においては、空気抵抗DAによって、ストローク変位Lが生じている。したがって、車速Vが零のときの車両重量Mによるストローク変位L0と、定常走行時におけるストローク変位L1との、ストローク変位の差(L1−L0)を読み取ることで、走行時の空気抵抗DAを算出することが可能となる。本実施形態において、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位の差(L1−L0)を、変位検出センサ20によって電圧値または抵抗値の変位差に変換する。そして、この変位差(R1−R0)に基づき、算出部30において空気抵抗DAを算出する。
As described above, the running resistance D is always balanced with the driving force when the motorcycle 1 is running. Further, the amount of change in the travel resistance D immediately appears as a stroke displacement L as a change in the behavior of the vehicle body of the motorcycle 1 during travel. The running resistance D, but are rolling resistance D K and a load resistor D F and the air resistance D A is, at the time of steady running a vehicle speed V is constant, mainly air resistance D A is generated. That is, at the time of steady running a vehicle speed V is constant, the air resistance D A, the stroke displacement L is generated. Therefore, by reading the stroke displacement difference (L 1 −L 0 ) between the stroke displacement L 0 due to the vehicle weight M when the vehicle speed V is zero and the stroke displacement L 1 during steady running, air during running is read. it is possible to calculate the resistance D a. In the present embodiment, a difference (L 1 −L 0 ) in stroke displacement between the front suspension 4 and the
以下に、算出器30における空気抵抗DAの算出方法を説明する。
Hereinafter, a method of calculating the air resistance D A in
図3(a)に示すように、走行時において、自動二輪車1には抵抗力FxおよびFyが負荷されている。ここで、X方向は車両の前後方向で、Y方向は車両の上下方向である。なお、以下の説明では、抵抗力FxとFyとは、自動二輪車1の重心Gにのみ作用しているものとする。 As shown in FIG. 3A, resistance forces Fx and Fy are loaded on the motorcycle 1 during traveling. Here, the X direction is the longitudinal direction of the vehicle, and the Y direction is the vertical direction of the vehicle. In the following description, it is assumed that the resistance forces Fx and Fy act only on the center of gravity G of the motorcycle 1.
図3(b)に示すように、自動二輪車1にはFxおよびFyが負荷され、重心Gの位置が変位する。重心の変位量をΔGとする。重心の変位のうち、X方向の変位量をΔX、Y方向の変位量をΔYとする。また、重心は水平面より、Δθ回転を生じているものとする。 As shown in FIG. 3B, the motorcycle 1 is loaded with Fx and Fy, and the position of the center of gravity G is displaced. Let the displacement amount of the center of gravity be ΔG. Of the displacement of the center of gravity, the amount of displacement in the X direction is ΔX, and the amount of displacement in the Y direction is ΔY. Further, it is assumed that the center of gravity causes Δθ rotation from the horizontal plane.
ここで、サスペンション(以下では、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のそれぞれを単にサスペンションという)の変位検出位置i点におけるX方向およびY方向の変位は、それぞれ次式(1)で与えられる。
また、サスペンションの変位検出位置i点における反力は、FxiおよびFyiである。FxiおよびFyiは、変位検出位置iにおけるバネ定数をkとして、それぞれ次式(2)で表される。
ここで、車両全体における力およびモーメントのつり合いは、次式(3)で与えられる。
式(1)と式(2)と式(3)とにより、Fxi、Fyi、PMgが以下の連立式(4)にて与えられる。
実走行中における前後サスペンションのストローク変位ΔLを測定すれば、式(4)に基づいて、サスペンションの取り付け角度からサスペンションの前後方向および垂直方向のサスストロークΔX、ΔYを求めることができる。サスストロークΔX、ΔYが求められることで、式(1)に基づいて重心Gの変位Δθが求まり、さらに、式(2)に基づいて自動二輪車1にかかる負荷Fx、Fyが算出される。ここで、Fxは走行中における自動二輪車1が受ける正面からの空力抵抗であり、Fyは自動二輪車1を持ち上げようとする揚力値である。揚力値Fyは、走行抵抗とは関係のない値であるため、本実施形態においては、ここで求められるFxが空気抵抗DAである。 If the stroke displacement ΔL of the front / rear suspension during actual running is measured, the suspension strokes ΔX, ΔY in the front / rear direction and the vertical direction of the suspension can be obtained from the attachment angle of the suspension based on the equation (4). By obtaining the suspension strokes ΔX and ΔY, the displacement Δθ of the center of gravity G is obtained based on the equation (1), and the loads Fx and Fy applied to the motorcycle 1 are calculated based on the equation (2). Here, Fx is the aerodynamic resistance from the front that is received by the motorcycle 1 during traveling, and Fy is a lift value that attempts to lift the motorcycle 1. Lift value Fy, since running resistance is no value relevant, in the present embodiment, Fx sought here is air resistance D A.
次に、自動二輪車1の乗車時において、走行抵抗Dを算出し、燃費および走行可能距離を推定する動作を、図を用いて説明する。 Next, the operation of calculating the running resistance D and estimating the fuel consumption and the travelable distance when riding the motorcycle 1 will be described with reference to the drawings.
図4は、自動二輪車1の燃費および走行可能距離を算出する際のフローチャートである。まず、ステップS1において、自動二輪車1の車速Vが零であるかが判断される。ステップS1において、自動二輪車1の車速Vが零の場合、ステップS11に進み、転がり抵抗DKを求める。 FIG. 4 is a flowchart for calculating the fuel consumption and the travelable distance of the motorcycle 1. First, in step S1, it is determined whether the vehicle speed V of the motorcycle 1 is zero. In step S1, when the vehicle speed V of the motorcycle 1 is zero, the process proceeds to step S11, obtains the rolling resistance D K.
ステップS11において、自動二輪車1に乗員が乗車した際の、ストローク変位L0を読み取る。このときのストローク変位L0は、車両重量Mに応じた変位であって、乗員の乗車人数と荷物等の積載条件により異なる。また、このときのストローク変位L0を、以降のステップにおけるストロークの基準位置、つまり零点として扱う。なお、ストローク変位L0は、変位検出センサ20によって電圧値または抵抗値の変位(基準変位)R0に変換され、算出器30に送られる。
In step S11, when the occupant gets on the motorcycle 1, reads the stroke displacement L 0. Stroke displacement L 0 in this case, a displacement corresponding to the vehicle weight M, varies by stacking conditions such as passenger passengers and luggage. Further, the stroke displacement L 0 at this time is treated as the reference position, i.e. zero point of the stroke in the subsequent step. The stroke displacement L 0 is converted into a voltage value or resistance value displacement (reference displacement) R 0 by the
ステップS12において、変位R0に基づき、算出器30にて自動二輪車1の上記乗車時での転がり抵抗DKを算出する。算出器30のメモリ32には、変位R0と転がり抵抗DKとの関係が記憶されており、算出器30は、メモリ32を参照しながら、変位R0から転がり抵抗DKを算出する。具体的には、まず、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11にて生じるストローク変位L0を、変位検出センサ20にて、変位R0へと変換する。変換された変位R0を、入力値として算出器30に対して入力し、転がり抵抗DKを出力値として算出する。転がり抵抗DKは、算出器30において、自動二輪車1の必要諸元より一義的に決定される。
In step S12, based on the displacement R 0, to calculate the rolling resistance D K at the time of the ride the motorcycle 1 at
ステップS1において車速Vが零でない場合は、次に、ステップS2において、車速Vが一定であるか、つまり定常走行であるかが判断される。 If the vehicle speed V is not zero in step S1, it is next determined in step S2 whether the vehicle speed V is constant, that is, steady running.
ステップS2において、車速Vが一定であると判断される場合は、ステップS21に進む。ステップS21におけるノイズ処理は、後述の空気抵抗DAの算出時に用いる変位Rを、的確に選出することを目的としているものである。ところで、自動二輪車1の走行時には、路面の細かい凹凸等が原因となって、走行中の変位R1は細かく変化する。そのため、算出器30にて走行中の変位R1を検出する際に、実際の変位分をそのまま検出すると、算出に用いる変位R1が一定しないため、特定の値に決定できない可能性がある。そこで、このノイズ処理により、算出に用いる変位R1を特定の値に決定できるようにする。具体的なノイズ処理の方法として、算出器30において、例えば単位時間あたりの平均の変位を求めることや、ローパスフィルターにて高周波成分を除去すること等が挙げられる。上記変位R1は、前述したように、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位L1を変位検出センサ20にて変換した電圧値または抵抗値である。
If it is determined in step S2 that the vehicle speed V is constant, the process proceeds to step S21. Noise processing in step S21 are those intended to the displacement R is used when calculating the air resistance D A will be described later, to accurately selected. By the way, during traveling of the motorcycle 1, fine-road irregularities or the like is caused, the displacement R 1 in the running is changed finely. Therefore, when detecting the displacement R 1 traveling at
ステップS22では、算出器30において、ステップS21にてノイズ処理を施された変位R1を検出する。当走行時には、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11において、零点L0からのストローク変位ΔL1(L1−L0=ΔL1)が生じる。零点L0からのストローク変位ΔL1は、変位検出センサ20にて、基準変位からの変位ΔR1(R1−R0=ΔR1)に変換される。よって、変位R1を検出することによって、基準変位R0からの変位ΔR1の検出が可能である。
In step S22, the
ステップS22において、変位ΔR1が検出されると、ステップS23において、空気抵抗DAを求める。図5に示すように、検出された変位ΔR1を入力値として算出器30に対して入力し、空気抵抗DAを出力値として算出する。ステップS23における算出器30での空気抵抗DAの算出方法は、前述のとおりである。
In step S22, the displacement [Delta] R 1 is detected, in step S23, obtains the air resistance D A. As shown in FIG. 5, and input to
ステップS2において、車速が一定でないと判断される場合は、ステップS31に進む。ステップS31において、負荷抵抗DFを算出器30にて求める。負荷抵抗DFは、加減速前の車速V1と加減速後の車速V2との差を車速変化時間Δtで除することによって与えられる加速度αと、ステップS11において決定される車両重量Mとを乗算することによって得られる。車両重量Mは、基準変位R0に基づき、算出器30において算出される。算出器30には、車速V1およびV2と、車両重量Mとが入力値として入力され、算出器30は負荷抵抗DKを算出する。
If it is determined in step S2 that the vehicle speed is not constant, the process proceeds to step S31. In step S31, the load resistance DF is obtained by the
ステップS32において、走行中の変位R2に対してのノイズ処理を行う。このノイズ処理の一連の動作および方法は、ステップS21と同様である。 In step S32, it performs noise processing with respect to the displacement R 2 in travel. A series of operations and methods of this noise processing are the same as in step S21.
ステップS33では、算出器30において、ステップS32にてノイズ処理を施された変位R2を検出する。当走行時には、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11において、零点L0からのストローク変位ΔL2(L2−L0=ΔL2)が生じる。零点L0からのストローク変位ΔL2は、変位検出センサ20にて、基準変位からの変位ΔR2(R2−R0=ΔR2)に変換される。よって、変位R2を検出することによって、基準変位R0からの変位ΔR2の検出が可能である
In step S33, the
ステップS33において、変位ΔR2が検出されると、ステップS34において、空気抵抗DAを求める。図5に示すように、検出された変位ΔR2を入力値として算出器30に対して入力し、算出器30は空気抵抗DAを算出する。ステップS34における算出器30での空気抵抗DAの算出方法は、ステップS23と同様に、前述のとおりである。
In step S33, the displacement [Delta] R 2 is detected, in step S34, obtains the air resistance D A. As shown in FIG. 5, and input to
ステップS13では、ステップS12とステップS23とステップS34とにおいて算出された、負荷抵抗DFと空気抵抗DAと転がり抵抗DKとに基づき、走行抵抗Dを算出する。図5に示すとおり、転がり抵抗DKと負荷抵抗DFと空気抵抗DAとを入力値として、算出器30に対して入力する。算出器30は、転がり抵抗DKと負荷抵抗DFと空気抵抗DAとを加算することによって走行抵抗Dを算出し、出力値として出力する。
In step S13, calculated in step S12 and step S23 and step S34 Prefecture, on the basis of the load resistance D F and air resistance D A rolling resistance D K, to calculate the running resistance D. As shown in FIG. 5, the rolling resistance D K and a load resistor D F and the air resistance D A as an input value, to input to
ステップS14では、ステップS13にて算出された走行抵抗Dとメモリ40に記憶されている燃費データマップとに基づき、自動二輪車1の燃費Qを推定する。図5に示すように、燃費推定部41は、算出器30から走行抵抗Dを受け、メモリ40に記憶されている燃費データマップを参照することにより、この走行抵抗Dに対応する燃費を求める。
In step S14, the fuel consumption Q of the motorcycle 1 is estimated based on the running resistance D calculated in step S13 and the fuel consumption data map stored in the
ステップS15において、燃料センサ43により、燃料タンク8の燃料残量Fが検出される。次に、ステップS16において、走行可能距離Jを推定する。走行可能距離Jは、燃費推定部41において推定された燃費Qと、燃料センサ43により検出される燃料残量Fとの乗算で求められる。燃費Qと燃料残量Fとの乗算は、走行可能距離推定部42にて行われる。図5に示すように、走行可能距離推定部42には、ステップS14より求まる燃料残量Fと、燃費推定部41において推定された燃費Qとが入力値として入力される。そして、走行可能距離推定部42は、走行可能距離Jを算出し、出力値として出力する。なお、燃費Qが推定値であるため、走行可能距離Jも推定値である。 In step S15, the fuel remaining amount F in the fuel tank 8 is detected by the fuel sensor 43. Next, in step S16, the travelable distance J is estimated. The travelable distance J is obtained by multiplying the fuel consumption Q estimated by the fuel consumption estimation unit 41 and the fuel remaining amount F detected by the fuel sensor 43. Multiplication of the fuel consumption Q and the fuel remaining amount F is performed by the travelable distance estimation unit 42. As shown in FIG. 5, the remaining fuel amount F obtained in step S <b> 14 and the fuel consumption Q estimated by the fuel consumption estimation unit 41 are input to the travelable distance estimation unit 42 as input values. Then, the travelable distance estimation unit 42 calculates the travelable distance J and outputs it as an output value. Since the fuel consumption Q is an estimated value, the travelable distance J is also an estimated value.
ステップS17において、ステップS14およびステップS16において求められた燃費と走行可能距離とがメータ表示される。このとき、図6に示すように、少なくとも車速とエンジン回転数(すなわち、エンジン10のクランク軸の回転数)と燃料残量Fとは、燃費Qと走行可能距離Jとに並び、メータ15に表示される。 In step S17, the fuel consumption and the travelable distance obtained in steps S14 and S16 are displayed as meters. At this time, as shown in FIG. 6, at least the vehicle speed, the engine rotational speed (that is, the rotational speed of the crankshaft of the engine 10), and the fuel remaining amount F are aligned with the fuel consumption Q and the travelable distance J, Is displayed.
(作用および効果)
自動二輪車1のフロントサスペンション4およびリアサスペンション11は、鉛直方向から傾いている。そのため、走行中の自動二輪車1が空気抵抗DAを受けると、空気抵抗DAの一部がフロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位Lを発生させる力として作用する。したがって、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11には、空気抵抗DAの大きさに応じたストローク変位Lが生じる。
(Function and effect)
The front suspension 4 and the
また、自動二輪車1は、算出器30と変位検出センサ20とを備えている。変位検出センサ20は、ストローク変位Lを電圧値または抵抗値の変位Rに変換する。算出器30は、変位Rに基づき、自動二輪車の走行中に受ける空気抵抗DAを算出する。したがって、本実施形態に係る自動二輪車1は、ストローク変位Lに基づいて、空気抵抗DAを算出することができる。それゆえ、本実施形態に係る自動二輪車1によれば、走行中に空気抵抗DAを算出することが可能となる。
The motorcycle 1 includes a
本実施形態において、自動二輪車1は、メモリ40と、燃費推定部41とを備えている。メモリ40は、予め定められた走行抵抗Dと燃費Qとの関係を規定した運転データマップを記憶している。燃費推定部41は、算出器30によって算出される走行抵抗Dと、メモリ40に記憶された燃費データマップとに基づき、燃費Qを推定する。したがって、本実施形態に係る自動二輪車1によれば、燃料消費量を測定しなくても燃費を推定することができる。
In the present embodiment, the motorcycle 1 includes a
本実施形態において、自動二輪車1は、燃料センサ43と、走行可能距離推定部42とを備えている。燃料センサ43は、燃料タンク8の燃料残量Fを検出する。走行可能距離推定部42は、燃費推定部41によって求められる推定値の燃費Qと、燃料センサ43によって検出される燃料残量Fとに基づき、走行可能距離Jを算出する。したがって、本実施形態に係る自動二輪車1によれば、燃料消費量を測定しなくても走行可能距離を推定することができる。 In the present embodiment, the motorcycle 1 includes a fuel sensor 43 and a travelable distance estimation unit 42. The fuel sensor 43 detects the remaining fuel amount F in the fuel tank 8. The travelable distance estimation unit 42 calculates the travelable distance J based on the estimated fuel consumption Q obtained by the fuel consumption estimation unit 41 and the fuel remaining amount F detected by the fuel sensor 43. Therefore, according to the motorcycle 1 according to the present embodiment, the travelable distance can be estimated without measuring the fuel consumption.
また、本実施形態において、算出器30は、ストローク変位Lのノイズ処理を行うフィルタ31を備えている。ノイズ処理は、ストローク変位Lの高周波成分を除去し、算出器30において走行抵抗Dの算出に用いるストローク変位Lの値を正確に決定できるようにするものである。そのため、変位Rは、空気抵抗DAを含む走行抵抗Dの算出に際して、安定かつ正確な値として用いられる。したがって、自動二輪車1は、走行抵抗Dを安定的かつ正確に算出することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、燃費推定部41にて推定された燃費Qをメータ15にて表示することとしている。したがって、乗員は、自動二輪車1の走行状態の情報として、燃費を視認できる。また、自動二輪車1は、各走行状態における燃費をリアルタイムに推定可能である。そのため、各走行状態における燃費を視認することも可能となる。
In this embodiment, the fuel consumption Q estimated by the fuel consumption estimation unit 41 is displayed on the
また、本実施形態においては、走行可能距離推定部42にて推定された走行可能距離Jをメータ15にて表示することとしている。したがって、乗員は、自動二輪車1の走行状態の情報として、走行可能距離を視認できる。また、自動二輪車1は、各走行状態における走行可能距離をリアルタイムに推定可能である。そのため、各走行状態における走行可能距離を視認することも可能となる。
In the present embodiment, the travelable distance J estimated by the travelable distance estimation unit 42 is displayed on the
(変形例)
本実施形態においては、空気抵抗DAを含む走行抵抗Dの算出に用いるストローク変位Lの検出は、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11の両方において行っている。しかしこれは、フロントサスペンション4のみにおいて、ストローク変位Lの検出を行うものであっても良い。この場合は、フロント側からリア側への変化分が、車速Vや、加速時における負荷抵抗DFを予め調べておき、その関係を関数として算出され得るようにすれば良い。上記関数をメモリ32に記憶させておくことで、フロントサスペンション4のストローク変位Lのみを検出することよって、走行抵抗Dの算出が可能である。あるいは、フロントサスペンション4のみにおいてストローク変位Lの検出を行い、リア側の変化分を無視することにしても良い。また、逆にリアサスペンション11のみにおいて、ストローク変位Lの検出を行うものであっても良い。
(Modification)
In this embodiment, the detection of the stroke displacement L used for calculating the running resistance D including air resistance D A is carried out in both of the front suspension 4 and the
本実施形態において、フロントサスペンション4およびリアサスペンション11のストローク変位Lを検出する方法として、ポテンショメータを用いることとした。しかし、これは、ポテンショメータを用いない方法であっても良い。乗車時にかかるフロントサスペンション4およびリアサスペンション11のサスペンション座面の圧力を、サスペンションに備えた圧力計で測定し、その測定値をストローク変位に置き換えるものとしても良い。
In the present embodiment, a potentiometer is used as a method for detecting the stroke displacement L of the front suspension 4 and the
本実施形態において、変位検出センサ20にて変換された電圧値または抵抗値の変位Rのノイズ処理を行うフィルタ31は、算出器30に備えられている。しかし、これは算出器30に備えられるものに限定されない。フィルタ31は、例えば、変位検出センサ20に備えられていても良い。この場合では、変位検出センサ20においてストローク変位Lを電圧値または抵抗値に変換する際に、同時に変位検出センサ20に備えられるフィルタ31にてノイズ処理を行うものである。フィルタ31にてノイズ処理が行われた変位Rは、入力値として、算出器30に対して入力される。算出器30に入力された変位Rは、特定の値として、走行抵抗Dの算出に用いられる。
In the present embodiment, a
本実施形態においては、燃費または走行可能距離の推定は、自動二輪車の乗車時における走行抵抗Dに基づいて推定することにしている。しかし、乗車時において、走行中に受ける空気抵抗DAのみに基づき、燃費または走行可能距離を推定することにしても良い。走行抵抗Dには、転がり抵抗DKと負荷抵抗DFと空気抵抗DAとが含まれるが、車速Vが一定である定常走行時においては、主に空気抵抗DAが発生する(図7参照)。したがって、空気抵抗DAのみに基づき、燃費または走行可能距離を推定することにしても、比較的精度良く推定することは可能であると考えられる。この場合は、算出時に扱われる関数の数が減少するため、算出器30の負担は軽減される。省略される関数としては、ストローク変位Lより算出される車両重量Mと、車速センサ33より検出される車速Vとが挙げられる。
In the present embodiment, the estimation of the fuel consumption or the travelable distance is estimated based on the travel resistance D when the motorcycle is on board. However, at the time of boarding, based only on the air resistance D A experienced during traveling, may be to estimate the fuel consumption or running distance. The running resistance D is contained as rolling resistance D K and a load resistor D F and the air resistance D A is, the vehicle speed V is in a steady state running is constant, mainly air resistance D A is generated (Fig. 7 reference). Thus, based only on the air resistance D A, also to estimate the fuel consumption or running distance, it is considered to be possible to relatively accurately estimate. In this case, since the number of functions handled at the time of calculation decreases, the burden on the
本実施形態では、メータの表示例は、図6に示されているものである。しかし、燃費および走行可能距離の表示例は、この形態に限定されない。燃費および走行可能距離のメータ表示は、アナログ式に針表示されるものであっても良い。または、燃費表示においては最大燃費より、また、走行可能距離においては最長航続距離より減少し、ライン表示される形態であっても良い。また、燃費と走行可能距離の表示が並列しているものに限らず、例えば、メータ内に設置されたスイッチ等の切換により、燃費と走行可能距離との表示が入れ替わるような形態であっても良い。燃費および走行可能距離のいずれか一方のみが表示されるものであってもよい。 In this embodiment, the display example of a meter is what is shown by FIG. However, the display example of the fuel consumption and the travelable distance is not limited to this form. The meter display of the fuel consumption and the travelable distance may be an analog needle display. Alternatively, a line display may be used in which the fuel consumption display is smaller than the maximum fuel consumption and the travelable distance is less than the longest cruising distance. Further, the display of the fuel consumption and the travelable distance is not limited to the parallel display. For example, the display of the fuel consumption and the travelable distance may be switched by switching a switch or the like installed in the meter. good. Only one of the fuel consumption and the travelable distance may be displayed.
本発明は、自動二輪車に対して有用である。 The present invention is useful for motorcycles.
1 自動二輪車
4 フロントサスペンション
5 前輪
7 後輪
11 リアサスペンション
15 メータ
20 変位検出センサ
21 可変抵抗
30 算出器
31 フィルタ
32 メモリ
40 メモリ
41 燃費推定部(燃費推定手段)
42 走行可能距離推定部(走行可能距離推定手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motorcycle 4 Front suspension 5 Front wheel 7
42 Travelable distance estimation unit (travelable distance estimation means)
Claims (8)
前記サスペンションのストローク変位を検出する変位検出センサと、
前記ストローク変位に基づき、走行中に受ける空気抵抗を算出する算出器と、
を備える自動二輪車。 A suspension that inclines from the vertical direction and produces a stroke displacement that is an axial displacement;
A displacement detection sensor for detecting a stroke displacement of the suspension;
A calculator for calculating an air resistance received during traveling based on the stroke displacement;
Motorcycle equipped with.
予め定められた空気抵抗と燃費との関係を規定したデータを記憶したメモリと、
前記算出器によって算出された空気抵抗と前記メモリに記憶されたデータとに基づいて燃費を求める燃費推定手段と、
を備えている、自動二輪車。 The motorcycle according to claim 1,
A memory storing data defining a predetermined relationship between air resistance and fuel consumption;
Fuel consumption estimation means for obtaining fuel consumption based on the air resistance calculated by the calculator and data stored in the memory;
Equipped with a motorcycle.
燃料の残量を検出する燃料センサと、
前記燃費推定手段によって求められた燃費と、前記燃料センサによって検出された燃料の残量とに基づいて走行可能距離を求める走行可能距離推定手段と、
を備えている、自動二輪車。 The motorcycle according to claim 2,
A fuel sensor for detecting the remaining amount of fuel;
A travelable distance estimation means for obtaining a travelable distance based on the fuel consumption determined by the fuel consumption estimation means and the remaining amount of fuel detected by the fuel sensor;
Equipped with a motorcycle.
車速センサと、
少なくとも空気抵抗と転がり抵抗と負荷抵抗とを足し合わせた合計の抵抗である走行抵抗と燃費との関係を予め規定したデータを記憶したメモリと、を備え、
前記算出器は、前記サスペンションのストローク変位に基づいて車両重量を算出し、この車両重量に基づいて転がり抵抗を算出するとともに、前記車速センサによって検出された車速と車両重量とに基づいて負荷抵抗を算出し、
前記算出器によって算出された空気抵抗と転がり抵抗と負荷抵抗と前記メモリに記憶されたデータとに基づいて燃費を求める燃費推定手段を備えている、自動二輪車。 The motorcycle according to claim 1,
A vehicle speed sensor,
A memory storing data that predetermines a relationship between running resistance and fuel consumption, which is a total resistance obtained by adding at least air resistance, rolling resistance, and load resistance;
The calculator calculates a vehicle weight based on the stroke displacement of the suspension, calculates a rolling resistance based on the vehicle weight, and calculates a load resistance based on the vehicle speed and the vehicle weight detected by the vehicle speed sensor. Calculate
A motorcycle comprising fuel consumption estimation means for obtaining fuel consumption based on air resistance, rolling resistance, load resistance and data stored in the memory calculated by the calculator.
燃料の残量を検出する燃料センサと、
前記燃費推定手段によって求められた燃費と、前記燃料センサによって検出された燃料の残量とに基づいて走行可能距離を求める走行可能距離推定手段と、
を備えている、自動二輪車。 The motorcycle according to claim 4,
A fuel sensor for detecting the remaining amount of fuel;
A travelable distance estimation means for obtaining a travelable distance based on the fuel consumption determined by the fuel consumption estimation means and the remaining amount of fuel detected by the fuel sensor;
Equipped with a motorcycle.
前記算出器は、前記変位検出センサによって検出された前記ストローク変位の高周波成分を除去するフィルタを備えている、自動二輪車。 The motorcycle according to claim 1,
The said calculator is a motorcycle provided with the filter which removes the high frequency component of the said stroke displacement detected by the said displacement detection sensor.
燃費を表示するメータを備えている自動二輪車。 The motorcycle according to claim 2 or 4,
A motorcycle equipped with a meter that displays fuel consumption.
走行可能距離を表示するメータを備えている自動二輪車。
The motorcycle according to claim 3 or 5,
A motorcycle equipped with a meter that displays the mileage.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2011138590A1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-11-10 | Eric Degolier | Real-time calculation of total longitudinal force and aerodynamic drag acting on a rider on a vehicle |
GB2489777A (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-10 | Lysanda Ltd | An Apparatus and Method for Estimating an Effective Frontal Area or Aerodynamic Resistance of a Vehicle |
-
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