JP5572759B2 - ステアリングダンパ制御装置及びそれを備えた鞍乗型車両 - Google Patents
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Description
すなわち、後輪が空転すると、前輪に対して後輪が左右に振られ、大きく車両の姿勢が変化することがある。これは特に路面の摩擦係数が低い場合、例えば、オフロード車が走行するような悪路におけるコーナリング中で生じやすく、後輪の駆動力が進行方向に対して大きくずれることになる。このような姿勢変化が生じると、後輪の駆動力が走行において無駄になり、特にレース走行などにおいては極めて大きな損失となる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、ステアリングの減衰力を制御するステアリングダンパ制御装置において、ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、後輪の空転を検出する空転検出手段と、前記空転検出手段が空転を検出したときは、後輪が非空転のときにおける前記ダンパの減衰力よりも前記ダンパの減衰力を高く調節する減衰力調節手段と、を備えているものである。
ここでは、本発明に係るステアリングダンパ制御装置を備えた鞍乗型車両として、自動二輪車を例にとって説明する。
図1は、実施例1に係る自動二輪車の概略構成を示した側面図であり、図2は、ハンドルクラウン周辺の構成を示した一部破断正面図である。
ハンドルクラウン11の下側に、MRダンパ45が設けられている。このMRダンパ45は、操舵に伴うステアリングシャフト19の回転に対して減衰力を発生するものであり、磁性流体を用いたものである。ここで、図3を参照して、MRダンパ45の構成を説明する。なお、図3は、MRダンパの構成を示す図であり、(a)はMRダンパの概略構成を示す縦断面図であり、(b)は分解斜視図であり、(c)は部分拡大断面図である。
図4を参照して、コントローラ43について詳細に説明する。なお、図4は、実施例1に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。
図7〜図9を参照して動作について説明する。なお、図7は、ステアリングダンパ制御装置の動作を示したフローチャートである。また、図8は、通常制御演算の動作を示したフローチャートであり、図9は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。
コントローラ43の初期化を行う。具体的には、減衰力調整部75に与える減衰力指令値を最小値のゼロにする。これにより、MRダンパ45には減衰力が生じない状態とされる。
通常制御のための演算処理を行う。
通常制御部71は、フロントサスペンション40の圧力をサスペンション圧力センサ41から取得する。そして、圧力変化率算出部79からの圧力変化率と、上述した減衰力指令値算出用テーブル81aとに基づいて減衰力指令値を決定する。
上記の通常制御と並行して、姿勢変化対応制御演算を行う。
回転数差分算出部87は、前輪車輪速センサ31と後輪車輪速センサ35とから信号を受け取り、前輪3と後輪5の車輪速の差分を算出する。
指令値出力部89は、前後輪の回転数の差分の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル89aとに基づいて処理を分岐する。具体的には、回転数差分の絶対値が第1の閾値WD1を超えているか否かで処理を分岐する。第1の閾値WD1を超えていない場合には、図7のステップS4に分岐する。一方、第1の閾値WD1を超えている場合には、回転数差分の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル89aとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをONにした後、図7のステップS4に戻る。
空転検出フラグの状態に応じて処理を分岐する。具体的には、空転検出フラグがONである場合には、ステップS7に分岐し、空転検出フラグがOFFである場合には、ステップS5に分岐する。ここでは、まず空転検出フラグがOFFである場合について説明する。
空転検出フラグがOFFであるので、後輪5に空転は生じていないか、生じていても姿勢に変化を与えない僅かな空転である。そこで、この場合には、通常制御部71の減衰力指令値を採用する。
減衰力調整部75は、この時点で採用されている減衰力指令値をダンパ駆動部77に与える。
空転検出フラグがONであるので、姿勢変化に影響を与える空転が後輪5に生じている。そこで、この場合には、姿勢変化対応制御部73の減衰力指令値を採用する。そして、空転検出フラグをOFFにする。
前輪3が非接地の状態であり、非接地判断部83からキャンセル信号が出力されている場合には、減衰力指令値として最小値であるゼロを採用する。これにより、自動二輪車1の操縦者が意図的にジャンプを行っている際には、ステアリングバー17を大きく切りやすくすることができる。前輪3が接地の状態であり、非接地判断部83からキャンセル信号が出力されていない場合には、ステップS6に移行する。
図10は、実施例2に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例1と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
本実施例2におけるコントローラ43Aは、通常制御部71と、姿勢変化対応制御部73Aと、減衰力調整部75と、ダンパ駆動部77とを備えている。上述した実施例1とは、姿勢変化対応制御部73Aが相違する。
図12を参照して動作について説明する。なお、図12は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。ステアリングダンパ制御装置の全体動作については、上述した図7のフローチャートと同じであり、通常制御演算の動作も上述した図8のフローチャートと同じであるので、ここでの詳細な説明については省略する。
回転数変化率算出部91は、エンジン回転数センサ37からエンジン7の回転数を受け取り、移動平均値を算出した後、移動平均値と現在の回転数との差分から回転数変化率を算出する。
指令値出力部93は、回転数変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル93aとに基づいて処理を分岐する。具体的には、回転数変化率の絶対値が第1の閾値RD1を超えているか否かで処理を分岐する。第1の閾値RD1を超えている場合には、回転数変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル93aとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをONにした後、図7のステップS4に戻る。
一方、回転数変化率の絶対値が第1の閾値RD1を超えていない場合には、指令値出力部93は、エンジン7の過回転であるか否かを判断して処理を分岐する。具体的には、過回転であると判断した場合は、減衰力指令値を最大に設定した後、ステップS46へ移行する。一方、過回転でないと判断した場合は、図7のステップS4に戻る。
図13は、実施例3に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例1と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
本実施例3におけるコントローラ43Bは、通常制御部71と、姿勢変化対応制御部73Bと、減衰力調整部75と、ダンパ駆動部77とを備えている。上述した実施例1とは、姿勢変化対応制御部73Bが相違する。
図15を参照して動作について説明する。なお、図15は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。ステアリングダンパ制御装置の全体動作については、上述した図7のフローチャートと同じであり、通常制御演算の動作も上述した図8のフローチャートと同じであるので、ここでの詳細な説明については省略する。
スロットル開度変化率算出部95は、スロットルポジションセンサ39からの信号を受け取り、変化率を算出する。
指令値出力部97は、スロットル開度変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル97aとに基づいて処理を分岐する。具体的には、スロットル開度変化率の絶対値が第1の閾値SD1を超えているか否かで処理を分岐する。スロットル開度変化率の絶対値が第1の閾値SD1を超えている場合は、スロットル開度変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル97aとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをONにした後、図7のステップS4に戻る。また、スロットル開度変化率の絶対値が第1の閾値SD1を超えてない場合は、図7のステップS4に戻る。
3 … 前輪
5 … 後輪
7 … エンジン
9,9R … フロントフォーク
17 … ステアリングバー
25 … ヘッドパイプ
31 … 前輪車輪速センサ
35 … 後輪車輪速センサ
37 … エンジン回転数センサ
39 … スロットルポジションセンサ
40 … フロントサスペンション
41 … サスペンション圧力センサ
43 … コントローラ
45 … MRダンパ
71 … 通常制御部
73 … 姿勢変化対応制御部
75 … 減衰力調整部
77 … ダンパ駆動部
79 … 圧力変化率算出部
81 … 指令値出力部
81a … 減衰力指令値算出用テーブル
83 … 非接地判断部
85 … 非接地関連メモリ
87 … 回転数差分算出部
89 … 指令値出力部
89a … 減衰力指令値算出用テーブル
WD1 … 第1の閾値
WD2 … 第2の閾値
Claims (15)
- ステアリングの減衰力を制御するステアリングダンパ制御装置において、
ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、
後輪の空転を検出する空転検出手段と、
前記空転検出手段が空転を検出したときは、後輪が非空転のときにおける前記ダンパの減衰力よりも前記ダンパの減衰力を高く調節する減衰力調節手段と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記空転検出手段は、
前輪の回転数を検出する前輪回転数検出手段と、
後輪の回転数を検出する後輪回転数検出手段と、
前記前後輪の回転数の差分を算出する差分算出手段と、
前記差分に基づいて空転が生じたことを判別する判別手段と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。 - 請求項2に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記判別手段は、予め設定された第1の閾値を記憶する記憶手段を備え、前記差分が前記第1の閾値を超えたことに基づいて空転が生じたことを判別するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項2または3に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調節手段は、前記前後輪の回転数の差分に応じて減衰力を高めるステアリングダンパ制御装置。 - 請求項3に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記記憶手段は、前記第1の閾値より大なる第2の閾値を予め記憶しており、
前記減衰力調節手段は、前記前後輪の回転数の差分が前記第2の閾値以上である場合には、減衰力を最大値にするステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記空転検出手段は、
エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
前記回転数に基づいてエンジンの回転数上昇率を算出する上昇率算出手段と、
前記回転数上昇率に基づいて空転が生じたことを判別する判別手段と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。 - 請求項6に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記判別手段は、予め設定された第1の閾値を記憶する記憶手段を備え、前記回転数上昇率が前記第1の閾値を超えたことに基づいて空転が生じたことを判別するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項6または7に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調節手段は、前記回転数上昇率に応じて減衰力を高めるステアリングダンパ制御装置。 - 請求項7に記載のステアリングダンパ制御装置において、
エンジンの過回転を検出する過回転検出手段をさらに備えているとともに、
前記記憶手段は、前記第1の閾値より大なる第2の閾値を予め記憶しており、
前記減衰力調節手段は、前記回転数上昇率が第2の閾値以上である場合、または、前記過回転検出手段が過回転を検出した場合には、減衰力を最大値にするステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記空転検出手段は、
スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、
前記スロットル開度の変化率を求める変化率算出手段と、
前記変化率に基づいて空転が生じることを推定する推定手段と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。 - 請求項10に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記推定手段は、予め設定された第1の閾値を記憶する記憶手段を備え、前記変化率が前記第1の閾値を超えたことに基づいて空転が生じることを推定するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項10または11に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調節手段は、前記変化率に応じて減衰力を高めるステアリングダンパ制御装置。 - 請求項11に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記記憶手段は、前記第1の閾値より大なる第2の閾値を予め記憶しており、
前記減衰力調節手段は、前記変化率が第2の閾値以上である場合には、減衰力を最大値にするステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1から13のいずれかに記載のステアリングダンパ制御装置において、
前輪のサスペンションの圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力の下限値を予め記憶する圧力下限値記憶手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力が前記下限値であって、所定時間の間、前記圧力が前記下限値を維持する場合には、前輪が接地状態から非接地状態へと変化したと判断する前輪非接地判断手段とをさらに備え、
前記減衰力調節手段は、前記前輪非接地判断手段が非接地であると判断した場合には、前記ダンパの減衰力をゼロにするステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1から14のいずれかに記載のステアリングダンパ制御装置を備えた鞍乗型車両。
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