JP5855974B2 - 車両用サスペンション制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両用サスペンション制御システムに関する。
従来、車両用のサスペンションは、工具や手で直接、設定を変更することができる。また、車輪速又は路面状況等に応じて、自動でサスペンションの設定を調整する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平1−195194号公報
ところで、近年、サスペンションに限らず、様々な構成部品(例えば、ブレーキ)も電子化され、車両には種々のセンサが搭載されている。さらに、ナビゲーションシステム及び通信機器等、走行に直接は関係しない機器も搭載されてきている。
そして、走行スタイルの好みは、ユーザ毎に多様化しているため、ユーザそれぞれに適したサスペンションの設定が望まれている。
本発明は、ユーザが各自のスタイルに適合したサスペンションの設定が可能な車両用サスペンション制御システムを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、車両の前輪を懸架するフロントサスペンション及び後輪を懸架するリアサスペンションを制御する車両用サスペンション制御システムであって、前記フロントサスペンション及び前記リアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力を調整するアクチュエータと、前記フロントサスペンションの作動量を検出するフロント作動量検出手段と、前記リアサスペンションの作動量を検出するリア作動量検出手段と、地図情報を有するナビゲーション手段と、前記ナビゲーション手段の地図情報と関連付けて、前記フロント作動量検出手段及びリア作動量検出手段の検出値をチューニングデータとして記憶する記憶手段と、前記チューニングデータを外部機器へ送信する送信手段と、前記外部機器において、送信された前記チューニングデータに基づいて、前記フロントサスペンション及び前記リアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力の設定値を決定する外部演算手段と、前記外部演算手段により決定された設定値を受信し、当該受信した設定値に基づいて前記アクチュエータを駆動させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明においては、請求項1に記載の構成に加えて、前輪のブレーキ作動圧を検出するフロント作動圧検出手段と、後輪のブレーキ作動圧を検出するリア作動圧検出手段と、を備え、前記記憶手段は、前記チューニングデータとして、前記フロント作動圧検出手段及び前記リア作動圧検出手段の検出値をさらに記憶することを特徴とする。
請求項3に記載の発明においては、請求項1又は請求項2に記載の構成に加えて、前輪の車輪速を検出するフロント車輪速検出手段と、後輪の車輪速を検出するリア車輪速検出手段と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段又はパワーユニットの回転数を検出する回転速度検出手段と、を備え、前記記憶手段は、前記チューニングデータとして、前記フロント車輪速検出手段及び前記リア車輪速検出手段の検出値と、前記スロットル開度検出手段又は前記回転速度検出手段の検出値と、をさらに記憶することを特徴とする。
請求項4に記載の発明においては、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の構成に加えて、前記外部機器において、所定の走行モードで想定される前記車両の挙動を示す想定データを記憶する外部記憶手段を備え、前記外部演算手段は、前記チューニングデータと、前記外部記憶手段に記憶されている想定データとの差分に基づいて、前記設定値を決定することを特徴とする。
請求項5に記載の発明においては、請求項4に記載の構成に加えて、前記外部記憶手段は、複数の走行モードそれぞれに対応する想定データを記憶し、前記送信手段は、前記複数の走行モードのうち1つを指定する指定データをさらに送信することを特徴とする。
請求項6に記載の発明においては、請求項5に記載の構成に加えて、前記チューニングデータに基づいて、前記複数の走行モードのうち1つを選定する選定手段を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、地図情報と関連付けて、フロント作動量検出手段及びリア作動量検出手段の検出値をチューニングデータとして記憶する。車両用サスペンション制御システムは、このチューニングデータを外部機器へ送信し、外部機器において、送信されたチューニングデータに基づいて、サスペンションの初期設定荷重又は減衰力の設定値が決定されると、この決定された設定値を受信してアクチュエータを駆動させる。したがって、ユーザは、収集した地図情報と関連付けられたサスペンションの作動量に基づいて、外部機器の演算によって、走行経路と各自のスタイルとに適合したサスペンションの設定ができる。
請求項2に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、前後輪のブレーキ作動圧を、さらにチューニングデータとして記憶する。これにより、ユーザは、各自の操作特性に、より適合したサスペンションの設定ができる。
請求項3に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、前後輪の車輪速を、さらにチューニングデータとして記憶する。これにより、ユーザは、自身のアクセル操作に合わせた車輪速の状態とサスペンションの状態が分かるので、より各自の操作特性に適合したサスペンションの設定ができる。
請求項4に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、チューニングデータと、所定の走行モードで想定される車両の挙動を示す想定データとの差分に基づいて、サスペンションの設定値を決定する。これにより、ユーザは、所定の走行モードが想定する理想的なサスペンションの状態を容易に得られる。
請求項5に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、複数の走行モードのうち1つを指定する指定データを送信する。これにより、ユーザは、所望の走行モードを指定して、この走行モードが想定する理想的なサスペンションの状態を容易に得られる。
請求項6に記載の発明によれば、車両用サスペンション制御システムは、チューニングデータに基づいて複数の走行モードのうち1つを選定する。これにより、車両用サスペンション制御システムは、ユーザの走行状況に適合した走行モードに自動的にサスペンションを設定し、さらに、外部機器の演算によって、各ユーザのスタイルに適合したサスペンションの設定ができる。
実施形態に係るサスペンション制御システムの構成を示すブロック図である。 実施形態に係るチューニングデータの収集方法の一例を示す図である。 実施形態に係るサスペンションの設定変更を行う際の画面遷移例を示す図である。 実施形態に係るチューニングデータの表示例を示す図である。
以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
本実施形態に係るサスペンション制御システム1(車両用サスペンション制御システム)は、車両用の制御システムであり、特に鞍乗型車両である自動二輪車用の制御システムとして説明する。
図1は、本実施形態に係るサスペンション制御システム1の構成を示すブロック図である。
サスペンション制御システム1は、自動二輪車2(車両)にECU(Electronic Control Unit)10(制御手段)、アクチュエータ20、情報入力部30、記憶部40(記憶手段)及び通信部50(送信手段)と、外部サーバ3(外部機器)に記憶部60(外部記憶手段)及び演算部70(外部演算手段)とを備える。
さらに、自動二輪車2は、通信部50を介して、制御部80及び表示部90を備える外部機器(例えば、パーソナルコンピュータ(PC)4)と接続可能である。
ECU10は、自動二輪車2の電子デバイスを制御する。具体的には、ECU10は、情報入力部30により取得される各種情報に基づいて外部サーバ3の演算部70により決定された設定値を受信し、この受信した設定値に基づいてアクチュエータ20を制御する。なお、ECU10における処理の詳細は後述する。
アクチュエータ20は、ECU10の制御に従って、前輪を懸架するフロントサスペンション及び後輪を懸架するリアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力を調整する。
具体的には、アクチュエータ20は、例えば、サスペンションのストローク量を適正化するためにバネの初期設定荷重を増減させ、ストローク速度を適正化するためにダンパの減衰力を増減させる。
なお、減衰力を増加させる場合、アクチュエータ20は、ダンパのオリフィスの径を小さくし、ダンパの内部を移動する流体(例えば、油)の流速を低下させる。減衰力を減少させる場合、アクチュエータ20は、ダンパのオリフィスの径を大きくし、ダンパの内部を移動する流体の流速を上昇させる。
情報入力部30は、例えば、以下のセンサ等の情報入力デバイスを備え、センサの検出値等の各種入力情報をECU10へ提供する。
・フロントサスペンションの作動量を検出するフロント作動量検出手段としてのフロントストロークセンサ301、及びリアサスペンションの作動量を検出するリア作動量検出手段としてのリアストロークセンサ302。
・自動二輪車2の加速度を検出する加速度センサ303。
・前輪のブレーキ作動圧を検出するフロント作動圧検出手段としてのフロントブレーキ入力圧センサ304及びフロントブレーキ出力圧センサ305、並びに後輪のブレーキ作動圧を検出するリア作動圧検出手段としてのリアブレーキ入力圧センサ306及びリアブレーキ出力圧センサ307。
・前輪の車輪速を検出するフロント車輪速検出手段としてのフロント車輪速センサ308、及び後輪の車輪速を検出するリア車輪速検出手段としてのリア車輪速センサ309。
・パワーユニット(エンジン、モータ等)の回転速度(回転数)を検出する回転速度センサ310。
・変速装置へ変速の指示を出すシフトスイッチ311。
・変速装置の変速段位を検出するシフト位置センサ312。
・クラッチの状態(断接)を検出するクラッチ位置センサ313。
・スロットルの状態を検出するスロットル開度センサ314。
・スタンドの状態を検出するスタンドスイッチ315。
・車外の情報を取得する外気温センサ316、雨滴センサ317、車載カメラ318、及び地図情報を有するナビゲーション手段としてのナビゲーションシステム319。
記憶部40は、ECU10に実行させるためのプログラム及び各種データを記憶する装置である。本実施形態では、記憶部40は、ナビゲーションシステム319の地図情報と関連付けて、サスペンションの作動量の検出値、前後輪のブレーキ作動圧の検出値、又は前後輪の車輪速の検出値とスロットル開度の検出値若しくはパワーユニットの回転数の検出値をチューニングデータとして記憶する。
通信部50は、記憶部40に記憶されているチューニングデータを外部サーバ3へ送信し、演算部70で決定された設定値を受信する。
また、通信部50は、ECU10の指示に応じて、外部サーバ3又はインターネット等から、天気情報等の外部入力情報を取得し、ECU10へ提供する。
さらに、通信部50は、チューニングデータをPC4へ送信し、制御部80による各種データ処理に提供することができる。
なお、この通信部50は、自動二輪車2に搭載されている通信装置、又は有線若しくは無線で自動二輪車2に通信接続される携帯電話機若しくは通信専用モジュール等の通信端末から構成される。
外部サーバ3の記憶部60は、複数の走行モードそれぞれで想定されるサスペンションの作動量等、自動二輪車2の挙動を示す想定データを記憶する。
ここで、複数の走行モードとは、スポーツ走行を想定したスポーツモード、市街地走行を想定したロードモード、高速長距離走行を想定したツーリングモード、雨の状態を想定したレインモード、二人乗車を想定した二人乗りモード等の既定のサスペンション設定、又は通勤経路に合致した走行を想定した通勤用、所定のサーキットに合致した走行を想定したサーキット用、帰省時の経路に合致した走行を想定した帰省用等のユーザにより調整されたサスペンション設定の種類をいう。
外部サーバ3の演算部70は、送信されたチューニングデータに基づいて、フロントサスペンション及びリアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力の設定値を決定する。
このとき、演算部70は、チューニングデータと、記憶部60に記憶されている所定の走行モードに対する想定データとの差分に基づいて、設定値を決定する。
なお、通信部50は、ECU10の制御に従って、複数の走行モードのうち、演算部70が比較対象とする所定の走行モードを指定する指定データをさらに送信する。
PC4の制御部80は、自動二輪車2から受信したチューニングデータを処理する。制御部80は、例えば、安全運転診断、走行の癖診断等を行ったり、ツーリング記録、ドライブレコーダ等として走行時の各種検出値を記憶部(図示せず)に記憶したりする。
また、PC4の表示部90は、制御部80の処理結果を表示する。
次に、ECU10の処理内容を詳述する。
ECU10は、駆動部11(駆動手段)と、選定部12(選定手段)とを備える。
駆動部11は、外部サーバ3の演算部70により決定された設定値を受信し、この受信した設定値に基づいてアクチュエータ20を駆動させる。
選定部12は、記憶部40に記憶されているチューニングデータに基づいて、複数の走行モードのうち1つの走行モードを選定する。
選定部12は、例えば、以下の判定により、所定の走行モードを選定する。
・リアサスペンションのストローク量が、予め保存されている通常使用時のストローク量に比べて所定以上に大きくなっている場合、二人乗りモードを選定する。
・雨滴センサ317若しくは車載カメラ318によって雨滴を検出した場合、又はナビゲーションシステム319のGPS機能により得られた現在地情報と天気情報(例えば、雨雲、降水量データ)とにより、雨天であると判定された場合、レインモードを選定する。
・高変速段位で一定走行している場合、又は現在地情報と車速とにより高速道路を走行中と判定された場合、ツーリングモードを選定する。
・現在地情報により市街地を走行中と判定された場合、車速若しくは変速段の変動が多い場合、又はブレーキの頻度が多い場合、ロードモードを選定する。
図2は、本実施形態に係るチューニングデータの収集方法の一例を示す図である。
例えば、ECU10は、A−B間のコーナーでは、サスペンションの作動量、ブレーキの作動圧、車輪速等の変化が大きいため、サンプリング頻度を高めて検出値そのものを保存する。
また、ECU10は、C−D間のように、ほぼ直線のコースでは、車輪速の変化が大きいため、車輪速のサンプリング頻度を高めて検出値そのものを保存する。一方、ECU10は、変化の小さいサスペンションの作動量、ブレーキの作動圧等の検出値について、サンプリング頻度を下げる、又は平均値を保存する等の統計処理を行う。これにより、データ容量の増大を抑制できる。
なお、ユーザがナビゲーションシステム319の地図情報に対して、検出値の収集区間及びサンプリング頻度を指定してもよい。
ECU10は、地図情報及び時間情報と共に、ストロークセンサ(301、302)により検出されるサスペンションの作動量の他、ブレーキ圧センサ(304〜307)により検出されるブレーキの作動圧及びブレーキタイミングを保存する。ブレーキの強弱によってサスペンションのストローク量は変化するので、これらをチューニングデータとすることにより、ユーザのブレーキ操作特性に合わせたサスペンション設定情報が得られる。
また、ECU10は、ストロークセンサ(301、302)により検出されるサスペンションの作動量の他、車輪速センサ(308、309)により検出される車輪速を保存する。これにより、スロットル開度、パワーユニットの回転数又はABSの作動状態等と関係付けて、前後輪の速度差が生じる状況がチューニングデータとして保存されるので、ユーザのスロットル操作特性に合わせたサスペンション設定情報が得られる。
図3は、本実施形態に係るサスペンションの設定変更を行う際の画面遷移例を示す図である。
処理選択画面(A)では、ECU10は、サスペンションの設定(セッティング)、データ収集又はデータ受信のうち、いずれかの処理の選択入力を受け付ける。
セッティング画面(B)では、ECU10は、オリジナル設定又はスタンダート設定の選択入力を受け付ける。ここで、オリジナル設定は、ユーザによって保存された走行モードの情報であり、スタンダート設定は、予め保存されている既定の走行モードの情報である。
オリジナル設定画面(C)では、ECU10は、ユーザによって保存された複数の走行モードからの選択を受け付ける。
スタンダート設定画面(D)では、ECU10は、複数の既定の走行モードからの選択を受け付ける。
そして、オリジナル設定画面(C)又はスタンダート設定画面(D)で選択された走行モードに従って、アクチュエータ20が駆動され、サスペンションが調整される。
処理選択画面(A)においてデータ収集の処理が選択された場合、ECU10は、チューニング画面(E)において、ユーザが調整したい走行モードの選択を受け付ける。
チューニング画面(E)において、いずれかの走行モードが選択されると、ECU10は、データ収集画面(F)において、チューニングデータの収集タイミングの指定を受け付ける。具体的には、ECU10は、STARTボタンが押下されてからSTOPボタンが押下されるまで、情報入力部30からチューニングデータを収集する。
データ収集画面(F)でSTOPボタンが押下されてデータ収集が終了すると、ECU10は、データ処理画面(G)において、収集されたチューニングデータの保存、又は外部サーバ3若しくはPC4への送信のいずれかの指示入力を受け付ける。
処理選択画面(A)においてデータ受信の処理が選択された場合、ECU10は、受信情報処理画面(H)において、受信したサスペンションの設定値情報を保存するファイル名の指定を受け付ける。
設定変更画面(I)では、受信情報処理画面(H)で保存された設定値情報に基づいて、サスペンションの設定を変更するか否かの指定を受け付ける。
そして、設定を変更する指定を受け付けた場合、設定値情報に従って、アクチュエータ20が駆動され、サスペンションが調整される。
図4は、本実施形態に係るPC4の表示部90におけるチューニングデータの表示例を示す図である。
走行路表示欄91は、車載カメラ318又はナビゲーションシステム319により得られた位置情報等に基づいて、走行路の形状や雨の有無等の状態を動画として再生する。
また、走行路表示欄91の画像と同期して、変速段位92、車速93、パワーユニットの回転数94の他、スリップ率95、前輪のサスペンションストローク96、後輪のサスペンションストローク97、前輪のブレーキ圧98、後輪のブレーキ圧99等の情報が表示される。
ユーザは、過去の走行時の状況を確認できるので、自身の運転の癖や改善点を容易に把握できる。また、制御部80による診断結果が表示されてもよい。
さらに、ユーザは、過去の走行時の車両状態を路面状況と対比して確認することにより、サスペンションの設定に活用できる。
以上のように、本実施形態によれば、サスペンション制御システム1は、地図情報と関連付けて、サスペンションの作動量の検出値をチューニングデータとして記憶する。サスペンション制御システム1は、このチューニングデータを外部サーバ3へ送信し、外部サーバ3において、送信されたチューニングデータに基づいて、サスペンションの初期設定荷重又は減衰力の設定値が決定されると、この決定された設定値を受信してアクチュエータ20を駆動させる。したがって、ユーザは、収集したチューニングデータに基づいて、外部サーバ3の演算によって、各自のスタイルに適合したサスペンションの設定ができる。
また、サスペンション制御システム1は、前後輪のブレーキ作動圧を、さらにチューニングデータとして記憶する。これにより、ユーザは、各自の操作特性に、より適合したサスペンションの設定ができる。
また、サスペンション制御システム1は、前後輪の車輪速を、さらにチューニングデータとして記憶する。これにより、ユーザは、各自の操作特性に、より適合したサスペンションの設定ができる。
また、サスペンション制御システム1は、チューニングデータと、所定の走行モードにおける想定データとの差分に基づいて、サスペンションの設定値を決定する。これにより、ユーザは、走行モードが想定するサスペンションの状態を容易に得られる。
また、サスペンション制御システム1は、走行モードの指定データを送信する。これにより、ユーザは、所望の走行モードを指定して、この走行モードが想定するサスペンションの状態を容易に得られる。
また、サスペンション制御システム1は、チューニングデータに基づいて走行モードを選定する。これにより、サスペンション制御システム1は、ユーザの走行状況に適合した走行モードに自動的にサスペンションを設定し、さらに、外部サーバ3の演算によって、各ユーザのスタイルに適合したサスペンションの設定ができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
前述の実施形態では、サスペンション制御システム1を、鞍乗型車両としての自動二輪車2に適用したが、これに限らない。すなわち、本発明は、三輪又は四輪の鞍乗型車両の他、電子制御可能なサスペンションを有する車両全般に適用できる。
1 サスペンション制御システム(車両用サスペンション制御システム)
2 自動二輪車(車両)
3 外部サーバ(外部機器)
10 ECU
11 駆動部(駆動手段)
12 選定部(選定手段)
20 アクチュエータ
30 情報入力部
40 記憶部(記憶手段)
50 通信部(送信手段)
60 記憶部(外部記憶手段)
70 演算部(外部演算手段)
301 フロントストロークセンサ(フロント作動量検出手段)
302 リアストロークセンサ(リア作動量検出手段)
304 フロントブレーキ入力圧センサ(フロント作動圧検出手段)
305 フロントブレーキ出力圧センサ(フロント作動圧検出手段)
306 リアブレーキ入力圧センサ(リア作動圧検出手段)
307 リアブレーキ出力圧センサ(リア作動圧検出手段)
308 フロント車輪速センサ(フロント車輪速検出手段)
309 リア車輪速センサ(リア車輪速検出手段)
310 回転速度センサ(回転速度検出手段)
314 スロットル開度センサ(スロットル開度検出手段)
319 ナビゲーションシステム(ナビゲーション手段)

Claims (6)

  1. 車両(2)の前輪を懸架するフロントサスペンション及び後輪を懸架するリアサスペンションを制御する車両用サスペンション制御システム(1)であって、
    前記フロントサスペンション及び前記リアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力を調整するアクチュエータ(20)と、
    前記フロントサスペンションの作動量を検出するフロント作動量検出手段(301)と、
    前記リアサスペンションの作動量を検出するリア作動量検出手段(302)と、
    地図情報を有するナビゲーション手段(319)と、
    前記ナビゲーション手段(319)の地図情報と関連付けて、前記フロント作動量検出手段(301)及びリア作動量検出手段(302)の検出値をチューニングデータとして記憶する記憶手段(40)と、
    前記チューニングデータを外部機器(3)へ送信する送信手段(50)と、
    前記外部機器(3)において、送信された前記チューニングデータに基づいて、前記フロントサスペンション及び前記リアサスペンションの初期設定荷重又は減衰力の設定値を決定する外部演算手段(70)と、
    前記外部演算手段(70)により決定された設定値を受信し、当該受信した設定値に基づいて前記アクチュエータ(20)を駆動させる駆動手段(11)と、を備える車両用サスペンション制御システム(1)。
  2. 前輪のブレーキ作動圧を検出するフロント作動圧検出手段(304、305)と、
    後輪のブレーキ作動圧を検出するリア作動圧検出手段(306、307)と、を備え、
    前記記憶手段(40)は、前記チューニングデータとして、前記フロント作動圧検出手段(304、305)及び前記リア作動圧検出手段(306、307)の検出値をさらに記憶する請求項1に記載の車両用サスペンション制御システム(1)。
  3. 前輪の車輪速を検出するフロント車輪速検出手段(308)と、
    後輪の車輪速を検出するリア車輪速検出手段(309)と、
    スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段(314)又はパワーユニットの回転数を検出する回転速度検出手段(310)と、を備え、
    前記記憶手段(40)は、前記チューニングデータとして、前記フロント車輪速検出手段(308)及び前記リア車輪速検出手段(309)の検出値と、前記スロットル開度検出手段(314)又は前記回転速度検出手段(310)の検出値と、をさらに記憶する請求項1又は請求項2に記載の車両用サスペンション制御システム(1)。
  4. 前記外部機器(3)において、所定の走行モードで想定される前記車両(2)の挙動を示す想定データを記憶する外部記憶手段(60)を備え、
    前記外部演算手段(70)は、前記チューニングデータと、前記外部記憶手段(60)に記憶されている想定データとの差分に基づいて、前記設定値を決定する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用サスペンション制御システム(1)。
  5. 前記外部記憶手段(60)は、複数の走行モードそれぞれに対応する想定データを記憶し、
    前記送信手段(50)は、前記複数の走行モードのうち1つを指定する指定データをさらに送信する請求項4に記載の車両用サスペンション制御システム(1)。
  6. 前記チューニングデータに基づいて、前記複数の走行モードのうち1つを選定する選定手段(12)を備える請求項5に記載の車両用サスペンション制御システム(1)。
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