JP6084859B2 - 車高調整装置 - Google Patents
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Description
そして、例えば、特許文献1に記載の車高調整装置は、自動二輪車の車速に応答して自動的に車高を変え、車速が設定速度になったら自動的に車高を高くし、車速が設定速度以下になると自動的に車高を低くする。
本発明は、車高を調整する装置に故障が生じた場合でも、操縦安定性やヘッドランプの光軸へ及ぼす悪影響を抑制することができる車高調整装置を提供することを目的とする。
図1は、実施の形態に係る自動二輪車1の概略構成を示す図である。
自動二輪車1は、図1に示すように、車体フレーム11と、この車体フレーム11の前端部に取り付けられているヘッドパイプ12と、このヘッドパイプ12に設けられた2つのフロントフォーク13と、この2つのフロントフォーク13の下端に取り付けられた前輪14と、を有している。2つのフロントフォーク13は、前輪14の左側と右側にそれぞれ1つずつ配置されている。図1では、右側に配置されたフロントフォーク13のみを示している。このフロントフォーク13の具体的構成については後で詳述する。
また、自動二輪車1は、フロントフォーク13の上部に取り付けられたハンドル15と、車体フレーム11の前上部に取り付けられた燃料タンク16と、この燃料タンク16の下方に配置されたエンジン17および変速機18と、を有している。
また、自動二輪車1は、フロントフォーク13の後述する前輪側切換弁270およびリヤサスペンション22の後述する後輪側切換弁170の開閉を制御することで自動二輪車1の車高を制御する制御手段の一例としての制御装置50を備えている。制御装置50には、上述した前輪回転検出センサ31、後輪回転検出センサ32などからの出力信号が入力される。
次に、第1の実施形態に係るリヤサスペンション22について詳述する。
図2は、第1の実施形態に係るリヤサスペンション22の断面図である。
リヤサスペンション22は、自動二輪車1の車両本体の一例としての車体フレーム11と後輪21との間に取り付けられている。そして、リヤサスペンション22は、自動二輪車1の車重を支えて衝撃を吸収する後輪側懸架スプリング110と、後輪側懸架スプリング110の振動を減衰する後輪側ダンパ120と、を備えている。また、リヤサスペンション22は、後輪側懸架スプリング110のバネ力を調整することで車体フレーム11と後輪21との相対的な位置である後輪側相対位置を変更可能な後輪側相対位置変更装置140と、この後輪側相対位置変更装置140に液体を供給する後輪側液体供給装置160と、を備えている。また、リヤサスペンション22は、このリヤサスペンション22を車体フレーム11に取り付けるための車体側取付部材180と、リヤサスペンション22を後輪21に取り付けるための車軸側取付部材185と、車軸側取付部材185に取り付けられて後輪側懸架スプリング110における中心線方向の一方の端部(図2においては下部)を支持するばね受け190と、を備えている。
後輪側液体供給装置160は、後輪側ダンパ120の上蓋124に中心線方向に延びるように固定された円筒状のパイプ161を有している。パイプ161は、円筒状のピストンロッド127の内部であるポンプ室162内に同軸的に挿入されている。
以上のように構成された後輪側液体供給装置160は、自動二輪車1が走行してリヤサスペンション22が路面の凹凸により力を受けると、ピストンロッド127がシリンダ125およびパイプ161に進退する伸縮動によりポンピング動作する。このポンピング動作により、ポンプ室162が加圧されると、ポンプ室162内の液体が吐出用チェック弁163を開いて後輪側相対位置変更装置140のジャッキ室142側へ吐出され(図3(a)参照)、ポンプ室162が負圧になると、シリンダ125の第2油室Y2内の液体が吸込用チェック弁164を開いてポンプ室162に吸い込まれる(図3(b)参照)。
後輪側切換弁170が閉弁しているときに後輪側液体供給装置160によりジャッキ室142内に液体が供給されるとジャッキ室142内に液体が充填され、支持部材141が油圧ジャッキ143に対して中心線方向の一方の端部側(図4では下側)に移動し、後輪側懸架スプリング110のバネ長が短くなる(図4(a)参照)。他方、後輪側切換弁170が開弁するとジャッキ室142内の液体は液体溜室143aに排出され、支持部材141が油圧ジャッキ143に対して中心線方向の他方の端部側(図4では上側)に移動し、懸架スプリング110のバネ長が長くなる(図4(b)参照)。
なお、後輪側切換弁170は、制御装置50によりその開閉が制御される。
また、後輪側切換弁170が開いたときに、ジャッキ室142に供給された液体を排出する先は、シリンダ125内の第1油室Y1および/または第2油室Y2であってもよい。
図5は、車高が維持されるメカニズムを示す図である。
戻し路121aにより、後輪側切換弁170が閉弁しているときにジャッキ室142内に液体が供給され続けても、供給された液体がシリンダ125内に戻されるので油圧ジャッキ143に対する支持部材141の位置、ひいてはシート19の高さ(車高)が維持される。
図6は、第1の実施形態に係るフロントフォーク13の断面図である。
フロントフォーク13は、車体フレーム11と前輪14との間に取り付けられている。そして、フロントフォーク13は、自動二輪車1の車重を支えて衝撃を吸収する前輪側懸架スプリング210と、前輪側懸架スプリング210の振動を減衰する前輪側ダンパ220と、を備えている。また、フロントフォーク13は、前輪側懸架スプリング210のバネ力を調整することで車体フレーム11と前輪14との相対的な位置である前輪側相対位置を変更可能な前輪側相対位置変更装置240と、この前輪側相対位置変更装置240に液体を供給する前輪側液体供給装置260と、を備えている。また、フロントフォーク13は、このフロントフォーク13を前輪14に取り付けるための車軸側取付部285と、フロントフォーク13をヘッドパイプ12に取り付けるためのヘッドパイプ側取付部(不図示)と、を備えている。
また、前輪側ダンパ220は、内シリンダ222における中心線方向の一方の端部側(図6では下部側)に固定されるとともに、ピストンロッド227の円筒状部227aの外周に対して摺動可能なピストン226を備えている。ピストン226は、ピストンロッド227の円筒状部227aの外周面に接触し、シリンダ225内の液体(本実施の形態においてはオイル)が封入された空間を、ピストン226よりも中心線方向の一方の端部側の第1油室R1と、ピストン226よりも中心線方向の他方の端部側の第2油室R2とに区分する。
前輪側液体供給装置260は、前輪側ダンパ220の覆い部材230に中心線方向に延びるように固定された円筒状のパイプ261を有している。パイプ261は、後述する前輪側相対位置変更装置240の支持部材241の下側円筒状部241aの内部であるポンプ室262内に同軸的に挿入されている。
以上のように構成された前輪側液体供給装置260は、自動二輪車1が走行してフロントフォーク13が路面の凹凸により力を受けて、ピストンロッド227が内シリンダ222に進退すると、パイプ261が前輪側相対位置変更装置240の支持部材241に進退することによりポンピング動作する。このポンピング動作により、ポンプ室262が加圧されると、ポンプ室262内の液体が吐出用チェック弁263を開いて前輪側相対位置変更装置240のジャッキ室242側へ吐出され(図7(a)参照)、ポンプ室262が負圧になると、油溜室R3内の液体が吸込用チェック弁264を開いてポンプ室262に吸い込まれる(図7(b)参照)。
前輪側切換弁270が閉弁しているときに前輪側液体供給装置260によりジャッキ室242内に液体が供給されるとジャッキ室242内に液体が充填され、支持部材241が油圧ジャッキ243に対して中心線方向の一方の端部側(図8では下側)に移動し、前輪側懸架スプリング210のバネ長が短くなる(図8(a)参照)。他方、前輪側切換弁270が開弁するとジャッキ室242内の液体は油溜室R3に排出され、支持部材241が油圧ジャッキ243に対して中心線方向の他方の端部側(図8では上側)に移動し、前輪側懸架スプリング210のバネ長が長くなる(図8(b)参照)。
なお、前輪側切換弁270は、制御装置50によりその開閉が制御される。
また、前輪側切換弁270が開いたときに、ジャッキ室242に供給された液体を排出する先は、第1油室R1および/または第2油室R2であってもよい。
油圧ジャッキ243の外周面には、図9に示すように、支持部材241が油圧ジャッキ243に対して中心線方向の一方の端部側(図8では下側)に予め定められた限界位置まで移動したときに、ジャッキ室242内の液体を油溜室R3内まで戻す戻し路(不図示)が形成されている。
戻し路により、前輪側切換弁270が閉弁しているときにジャッキ室242内に液体が供給され続けても、供給された液体が油溜室R3内に戻されるので油圧ジャッキ243に対する支持部材241の位置、ひいてはシート19の高さ(車高)が維持される。
図10は、制御装置50のブロック図である。
制御装置50は、CPUと、CPUにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたROMと、CPUの作業用メモリ等として用いられるRAMと、EEPROM(Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory)と、を備えている。制御装置50には、上述した前輪回転検出センサ31、後輪回転検出センサ32、前輪側相対位置検出部295および後輪側相対位置検出部195などからの出力信号が入力される。
また、後輪側移動量把握部54は、後輪21の左側に配置されたリヤサスペンション22の後輪側相対位置変更装置140の支持部材141の油圧ジャッキ143に対する移動量(以下では、「左後輪側移動量Llr」と称す。)と、後輪21の右側に配置されたリヤサスペンション22の後輪側相対位置変更装置140の支持部材141の油圧ジャッキ143に対する移動量(以下では、「右後輪側移動量Lrr」と称す。)と、を把握する。
切換弁制御部57は、基本的には、自動二輪車1の車速Vcが基準車速Vt以上である場合には前輪側相対位置変更装置240の前輪側切換弁270および後輪側相対位置変更装置140の後輪側切換弁170を閉じて車高を高くし、自動二輪車1が基準車速Vt未満である場合には前輪側切換弁270および後輪側切換弁170を開いて車高を低くする。
すなわち、制御装置50の切換弁制御部57は、2つのフロントフォーク13を用いて前輪側相対位置を大きくするとともに2つのリヤサスペンション22を用いて後輪側相対位置を大きくして車高を高くするように制御しているときに、2つのフロントフォーク13および2つのリヤサスペンション22内のいずれかの装置に液圧漏れ故障が生じた場合には、前輪側相対位置および後輪側相対位置の内、故障した装置を用いて変更しない方の相対位置を小さくするように制御する。言い換えれば、前輪側相対位置および後輪側相対位置の内、故障していない装置にて変更する方の相対位置を小さくするように制御する。
図11は、制御装置50の切換弁制御部57が行う開閉制御処理の手順を示すフローチャートである。切換弁制御部57は、この開閉制御処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
図12は、制御装置50の切換弁制御部57が行う故障時処理の手順を示すフローチャートである。切換弁制御部57は、この故障時処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
以下では、第1の実施形態と異なる点について説明する。
図13は、第2の実施形態に係るリヤサスペンション22の断面図である。
第2の実施形態に係るリヤサスペンション22においては、図13に示すように、シリンダ125の外シリンダ121に、戻し路121aに加えて、戻し路121aよりも中心線方向の他方の端部側(図13では上側)に形成された第2戻し路121bが形成されている。そして、後輪側相対位置変更装置140は、第2戻し路121bを開閉する開閉部133と、開閉部133を移動させる後輪側駆動部134と、を備えている。開閉部133は、第2戻し路121bの開口部を覆う板状の部材であることを例示することができる。後輪側駆動部134は、開閉部133を支持するとともに動作することで開閉部133を中心線方向の一方の側(図13では下側)に移動させて第2戻し路121bの開口部を覆う位置に位置させ、非動作のときには開閉部133を第2戻し路121bの開口部を覆わない位置に位置させる。この後輪側駆動部134としては、通電することにより中心線方向に直進動作を行うソレノイドであることを例示することができる。後輪側駆動部134がソレノイドである場合、後輪側駆動部134が通電されて動作状態となると、開閉部133が中心線方向の一方の端部側(図13では下側)に移動して第2戻し路121bを閉じ、後輪側駆動部134が通電されなくなり非動作状態となると、開閉部133が中心線方向の他方の端部側(図13では上側)に移動して第2戻し路121bを開く。
なお、後輪側駆動部134は、制御装置50によりその動作が制御される。
第2の実施形態に係る後輪側相対位置変更装置140においては、支持部材141が油圧ジャッキ143に対して中心線方向の一方の端部側(図14では下側)の2段階の位置に維持される。図14(a)は、油圧ジャッキ143に対する支持部材141の第1段階の位置に維持されている状態を示す図であり、図14(b)は、油圧ジャッキ143に対する支持部材141の第2段階の位置に維持されている状態を示す図である。
第2の実施形態に係るフロントフォーク13においては、図15に示すように、支持部材241の上側円筒状部241bに、支持部材241が油圧ジャッキ243に対して中心線方向の一方の端部側(図15では下側)に予め定められた位置まで移動したときに、ジャッキ室242内の液体を油溜室R3内まで戻す第2戻し路241cが形成されている。そして、前輪側相対位置変更装置240は、第2戻し路241cを開閉する開閉部233と、開閉部233を移動させる前輪側駆動部234と、を備えている。開閉部233は、第2戻し路241cの開口部を覆う板状の部材であることを例示することができる。前輪側駆動部234は、開閉部233を支持するとともに動作することで開閉部233を中心線方向の一方の側(図15では下側)に移動させて第2戻し路241cの開口部を覆う位置に位置させ、非動作のときには開閉部233を第2戻し路241cの開口部を覆わない位置に位置させる。この前輪側駆動部234としては、通電することにより中心線方向に直進動作を行うソレノイドであることを例示することができる。前輪側駆動部234がソレノイドである場合、前輪側駆動部234が通電されて動作状態となると、開閉部233が中心線方向の一方の端部側(図15では下側)に移動して第2戻し路241cを閉じ、前輪側駆動部234が通電されなくなり非動作状態となると、開閉部233が中心線方向の他方の端部側(図15では上側)に移動して第2戻し路241cを開く。
なお、前輪側駆動部234は、制御装置50によりその動作が制御される。
第2の実施形態に係る前輪側相対位置変更装置240においては、支持部材241が油圧ジャッキ243に対して中心線方向の一方の端部側(図16では下側)の2段階の位置に維持される。図16(a)は、油圧ジャッキ243に対する支持部材241の第1段階の位置に維持されている状態を示す図であり、図16(b)は、油圧ジャッキ243に対する支持部材241の第2段階の位置に維持されている状態を示す図である。
切換弁制御部57は、基本的には、自動二輪車1の車速Vcが基準車速Vt以上である場合には前輪側相対位置変更装置240の前輪側切換弁270を閉じるとともに前輪側駆動部234を動作状態にし、かつ後輪側相対位置変更装置140の後輪側切換弁170を閉じるとともに後輪側駆動部134を動作状態にすることで車高を最も高くする。他方、切換弁制御部57は、自動二輪車1が基準車速Vt未満である場合には前輪側切換弁270および後輪側切換弁170を開いて車高を最も低くする。このとき、切換弁制御部57は、前輪側駆動部234および後輪側駆動部134を非動作状態とする。
すなわち、制御装置50は、2つのフロントフォーク13を用いて前輪側相対位置を最も大きくするとともに2つのリヤサスペンション22を用いて後輪側相対位置を最も大きくして車高を高くするように制御しているときに、2つのフロントフォーク13および2つのリヤサスペンション22内のいずれかの装置に液圧漏れ故障が生じた場合には、前輪側相対位置および後輪側相対位置の内、故障した装置を用いて変更しない方の相対位置を小さくするように制御する。言い換えれば、故障していない装置にて変更する相対位置を小さくするように制御する。
図17は、第2の実施形態に係る制御装置50の切換弁制御部57が行う開閉制御処理の手順を示すフローチャートである。切換弁制御部57は、この開閉制御処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
図18は、第2の実施形態に係る制御装置50の切換弁制御部57が行う故障時処理の手順を示すフローチャートである。切換弁制御部57は、この故障時処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
Claims (3)
- 車両の車両本体と前輪との相対的な位置である前輪側相対位置を変更可能な複数の前輪側変更手段と、
車両の車両本体と後輪との相対的な位置である後輪側相対位置を変更可能な複数の後輪側変更手段と、
前記複数の前輪側変更手段および前記複数の後輪側変更手段を制御して前記前輪側相対位置および前記後輪側相対位置を変更することで前記車両本体の高さである車高を調整する制御手段と、
を備え、
前記前輪側変更手段は、衝撃を吸収する前輪側懸架スプリングと、前輪側ジャッキ室を形成する前輪側油圧ジャッキと、当該前輪側懸架スプリングの端部を支持し、当該前輪側油圧ジャッキとともに当該前輪側ジャッキ室を形成する前輪側支持部材と、当該前輪側ジャッキ室に充填される液体量を制御する前輪側電磁弁とを有し、当該前輪側ジャッキ室内に充填された液体量に応じて当該前輪側懸架スプリングの長さを変更して当該前輪側懸架スプリングの荷重を変更することで前記前輪側相対位置を変更し、
前記後輪側変更手段は、衝撃を吸収する後輪側懸架スプリングと、後輪側ジャッキ室を形成する後輪側油圧ジャッキと、当該後輪側懸架スプリングの端部を支持し、当該後輪側油圧ジャッキとともに当該後輪側ジャッキ室を形成する後輪側支持部材と、当該後輪側ジャッキ室に充填される液体量を制御する後輪側電磁弁とを有し、当該後輪側ジャッキ室内に充填された液体量に応じて当該後輪側懸架スプリングの長さを変更して当該後輪側懸架スプリングの荷重を変更することで前記後輪側相対位置を変更し、
前記制御手段は、前記複数の前輪側変更手段を用いて前記前輪側相対位置を大きくするとともに前記複数の後輪側変更手段を用いて前記後輪側相対位置を大きくして前記車高を高くするように制御しているときに当該複数の前輪側変更手段および当該複数の後輪側変更手段内のいずれかの変更手段が故障した場合には、当該前輪側変更手段および当該後輪側変更手段の内、故障していない変更手段にて変更する相対位置を小さくするように制御する
ことを特徴とする車高調整装置。 - 前記前輪側変更手段および前記後輪側変更手段は、それぞれ前記前輪側相対位置または前記後輪側相対位置を最大とする最大状態と最小とする最小状態とを切り替え可能であり、
前記制御手段は、前記複数の前輪側変更手段および前記複数の後輪側変更手段を最大状態として前記車高を高くするように制御しているときに当該複数の前輪側変更手段および当該複数の後輪側変更手段内のいずれかの変更手段が故障した場合には、当該複数の前輪側変更手段および当該複数の後輪側変更手段の内、故障していない当該複数の前輪側変更手段または当該複数の後輪側変更手段のいくつかの変更手段を前記最小状態に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の車高調整装置。 - 前記前輪側変更手段および前記後輪側変更手段は、それぞれ前記前輪側相対位置または前記後輪側相対位置を最大とする最大状態と、最小とする最小状態と、当該最大状態と当該最小状態との間の中間状態とに切り替え可能であり、
前記制御手段は、前記複数の前輪側変更手段および前記複数の後輪側変更手段を最大状態として前記車高を高くするように制御しているときに当該複数の前輪側変更手段および当該複数の後輪側変更手段内のいずれかの変更手段が故障した場合には、当該複数の前輪側変更手段および当該複数の後輪側変更手段の内、故障していない当該複数の前輪側変更手段または当該複数の後輪側変更手段の全ての変更手段を前記中間状態に切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の車高調整装置。
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