JP6302196B2 - ダンパ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ダンパ制御装置に関する。
二輪車の車体と前輪および後輪との間に介装される前輪側ダンパと後輪側ダンパの減衰力を制御するダンパ制御装置にあっては、たとえば、スカイフック制御を基本として減衰力を制御するものがある。
このスカイフック制御にあたり、ダンパ制御装置は、前輪側ダンパのストロークを検出するストロークセンサと、後輪側ダンパのストロークを検出するストロークセンサと、車体のピッチング角速度を検出するピッチングセンサとを備え、ストロークセンサで検出した変位を微分して、前輪側ダンパと後輪側ダンパのストローク速度を求め、ピッチング角速度と前後のダンパのストローク速度から予め用意した三次元マップを参照して、前輪側ダンパと後輪側ダンパの減衰係数を算出して各ダンパの減衰力を開ループ制御するようになっている。
特開２０１１−５２９８２２号公報
しかしながら、特開２０１１−５２９８２２号公報に開示されているダンパ制御装置では、以下の問題がある。
まず、上記ダンパ制御装置では、ストロークセンサが必要であるが、サスペンションにリンク機構をもたない二輪車にあっては、ストロークセンサの取付が難しい。前後のダンパのストローク速度の検出に当たって、取り付けの難しいストロークセンサに代えて車体や車輪の上下加速度を検出する加速度センサを設け、加速度を積分してストローク速度を検出することも可能ではあるが、二輪車特有の車体姿勢の大きな変化によりストローク速度の算出が困難になる場合があり、正確に前後のダンパのストローク速度を得ることができない。よって、上記ダンパ制御装置の二輪車への設置は、難しい場合がある。
また、上記ダンパ制御装置は、前輪側ダンパおよび後輪側ダンパにおける減衰係数を調節するため、ダンパ内の油温の変化等によって各ダンパに出力させたい減衰力と実際に出力している減衰力に誤差が生じることがあり、二輪車における乗り心地を損なってしまう可能性がある。
そこで、本発明は、上記した問題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、二輪車への設置が容易であって二輪車における乗り心地を向上することができるダンパ制御装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、二輪車における車体と前輪との間に介装される前輪側ダンパの圧側室の圧力と、上記二輪車における上記車体と後輪との間に介装される後輪側ダンパの圧側室の圧力を制御可能なダンパ制御装置において、上記車体のピッチング角速度を検出するピッチング角速度検出手段と、上記前輪側ダンパにおける圧側室の圧力を検出する前輪側圧力検出手段と、上記後輪側ダンパにおける圧側室の圧力を検出する後輪側圧力検出手段とを備え、上記ピッチング角速度、上記前輪側ダンパおよび後輪側ダンパにおける圧側室の圧力に基づいて上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパの圧側室の圧力を制御することを特徴とする。
本発明のダンパ制御装置によれば、二輪車への設置が容易となり、二輪車における乗り心地を向上することができる。
一実施の形態におけるダンパ制御装置の概略構成図である。 一実施の形態におけるダンパ制御装置の前輪側ダンパおよび後輪側ダンパの概略図である。 一実施の形態におけるダンパ制御装置の制御ブロック図である。 他の実施の形態におけるダンパ制御装置の制御ブロック図である。 別の実施の形態におけるダンパ制御装置の制御ブロック図である。
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１から図３に示すように、一実施の形態におけるダンパ制御装置１は、この例では、二輪車の車体Ｂと前輪ＦＷとの間に介装される前輪側ダンパＦＤと、車体Ｂと後輪ＲＷとの間に介装される後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力を制御するようになっており、車体Ｂのピッチング角速度ωを検出するピッチング角速度検出手段としてのレートセンサ２と、前輪側ダンパＦＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆを検出する前輪側圧力検出手段としての圧力センサ３と、後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｒを検出する後輪側圧力検出手段としての圧力センサ４と、ピッチング角速度ω、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆ，Ｐｒに基づいて前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力を制御する制御部５とを備えている。
以下、各部材について詳細に説明すると、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは、図２に示すように、たとえば、シリンダ１０と、シリンダ１０内に摺動自在に挿入されてシリンダ１０内に液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン１１と、同じくシリンダ１０内に移動自在に挿入されてピストン１１に連結されるピストンロッド１２と、内部に圧側室Ｒ２に連通されるリザーバＲを備えるタンク１３と、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰通路１４と、伸側減衰通路１４に並列されて圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する圧側通路１５と、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１６と、圧側減衰通路１６に並列されてリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１７と、圧側減衰通路１６および吸込通路１７に並列されて圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通するバイパス路１８と、当該バイパス路１８の途中に設けた圧側室Ｒ２の圧力を調節する圧力制御要素としての制御バルブＶとを備えており、この例では、ピストンロッド１２のシリンダ１０へ突出する図２中下端を二輪車の前輪ＦＷ或いは後輪ＲＷに連結し、シリンダ１０の図２中上端を二輪車の車体Ｂに連結されている。なお、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２には、液体が充填され、リザーバＲはタンク１３内に設けた弾性隔壁１９によって区画される液室Ｌと気室Ｇとを備えている。弾性隔壁１９の代わりにタンク１３内に摺動自在に挿入されるフリーピストンで液室Ｌと気室Ｇとを区画するようにしてもよい。液体には、作動油のほか、水、水溶液等を利用することができる。
伸側減衰通路１４は、途中に減衰バルブ１４ａを備えており、この減衰バルブ１４ａで通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。圧側通路１５は、途中に逆止弁１５ａを備えており、この逆止弁１５ａで通過する液体の流れを一方通行に規制している。圧側減衰通路１６は、途中に減衰バルブ１６ａを備えており、この減衰バルブ１６ａで通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。吸込通路１７は、途中に逆止弁１７ａを備えており、この逆止弁１７ａで通過する液体の流れを一方通行に規制している。圧側通路１５の途中に設けられた逆止弁１５ａは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容し、液体の流れに与える抵抗は圧側減衰力に影響を与えない程度とされているが、逆止弁１５ａを圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とに積極的に差圧を与える減衰弁として機能させるようにしてもよく、この場合、伸側減衰通路１４と圧側通路１５を統合し、液体が伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを双方向に通過することを許容しつつ流れに抵抗を与える通路を設けるようにしてもよい。
制御バルブＶは、たとえば、ソレノイドで弁体を駆動する電磁式弁等とされ、供給する電流量によって弁体位置を調整して流路面積を変化させることができるようになっており、これによってバイパス路１８を流れる液体へ与える抵抗を変化させることができるようになっている。制御バルブＶは、可変絞りタイプのものでもよいし、開閉弁タイプのものを使用することもできる。
そして、この前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは、伸長作動する場合、圧縮される伸側室Ｒ１から伸側減衰通路１４を介して拡大される圧側室Ｒ２へ液体が移動し、伸側減衰通路１４が液体の流れに与える抵抗によって伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに差圧が生じ、この差圧に応じて伸長作動を抑制する伸側減衰力を発揮する。なお、拡大される圧側室Ｒ２内には、リザーバＲから吸込通路１７を介して液体が供給され、シリンダ１０内から退出するピストンロッド１２の体積補償がなされる。したがって、この前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは、伸長作動時には、減衰特性が変化しないパッシブなダンパとして機能する。
反対に、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは、収縮作動する場合、圧縮される圧側室Ｒ２から圧側通路１５を介して拡大される伸側室Ｒ１へ液体が移動し、また、シリンダ１０内にピストンロッド１２が侵入するのでシリンダ１０内で過剰となった液体が圧側減衰通路１６およびバイパス路１８を介して圧側室Ｒ２からリザーバＲへ排出される。このように、ピストンロッド１２のシリンダ１０内へ侵入した体積相当の液体がシリンダ１０からリザーバＲへ排出されることで、ピストンロッド１２のシリンダ１０内への侵入体積の補償がなされ、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ液体が移動する際に圧側減衰通路１６および制御バルブＶを通過する際に、これらが液体の流れに抵抗を与えるため、シリンダ１０内の圧力が上昇して、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは、収縮作動を抑制する圧側減衰力が発揮する。
ここでバイパス路１８の途中に設けた制御バルブＶにおける開度（流路面積）を変更すると、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する流路の面積が変化し、圧側室Ｒ２内の圧力を制御バルブＶの開度によってコントロールすることができる。より詳細には、ピストンロッド１２のシリンダ１０内への侵入によって、シリンダ１０から押し出された液体は、リザーバＲへ圧側減衰通路１６とバイパス路１８を通過しようとするが、ここで制御バルブＶの開度を小さくすれば、液体がリザーバＲへ移動し難くなるので圧側室Ｒ２内の圧力は大きくなり、制御バルブＶの開度を大きくすれば液体がリザーバＲへ移動し易くなるので圧側室Ｒ２内の圧力は小さくなる。前輪側ダンパＦＤ（後輪側ダンパＲＤ）は、圧側室Ｒ２内の圧力をピストン１１で受けて、収縮作動を抑制する圧側減衰力を発揮するので、圧側室Ｒ２の圧力をコントロールすることで、圧側減衰力を制御することができるのである。なお、前輪側ダンパＦＤ（後輪側ダンパＲＤ）の圧側室Ｒ２の圧力は、収縮速度にも依存するが、任意の収縮速度において制御バルブＶにおける流路面積を最小にすると、最も高くなる。また、制御バルブＶは、流路面積を最小とする場合、バイパス路１８を遮断するように設定されていてもよい。
また、前輪側ダンパＦＤ（後輪側ダンパＲＤ）が電気粘性流体や磁気粘性流体をシリンダ１０内に充填している場合、上記バイパス路１８にバルブの代わりに電界或いは磁界を作用させることができる装置を組み込み、これを圧力制御要素とし、制御部５からの指令によって電界或いは磁界の大きさを調整して、バイパス路１８を流れる流体に与える抵抗を変化させることで圧側室Ｒ２内の圧力を制御するようにしてもよい。
また、圧力センサ３は、前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２内の圧力Ｐｆを検出可能な位置に取付ければよいが、この場合、圧側室Ｒ２とリザーバＲを連通する圧側減衰通路１６の上流やバイパス路１８の制御バルブＶよりも上流に取付けてある。圧力センサ３は、前輪側ダンパＦＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆを検出し制御部５へ出力するようになっている。さらに、圧力センサ４は、後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２内の圧力Ｐｒを検出可能な位置に取付ければよいが、この場合、圧側室Ｒ２とリザーバＲを連通する圧側減衰通路１６の上流やバイパス路１８の制御バルブＶよりも上流に取付けてある。圧力センサ４は、後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｒを検出し制御部５へ出力するようになっている。
上記のように前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤを構成することで、一般的なダンパへバイパス路１８と圧力制御要素の追加で圧側室Ｒ２の圧力の制御を行うことができ、また、圧力センサ３，４の設置が容易となるとともに、シリンダ１０側を車体Ｂ側へ設置することで、圧力センサ３，４および圧力制御要素が車体Ｂ側へ配置され、高周波で大振幅の振動が入力される車輪側へこれらを配置せずに済むため、ダンパ制御装置１の信頼性が高くなるともに、信号の取り出しや電流供給に使用される信号線やハーネスの取り回しも容易となり劣化も抑制される。
つづいて、レートセンサ２は、たとえば、ジャイロを利用したセンサ等、ピッチング角速度を検出可能であれば使用でき、車体Ｂのピッチング回転中心およびその付近、或いは、車体Ｂの重心付近に設けられて、車体Ｂのピッチング角速度ωを検出し制御部５へ出力するようになっている。なお、レートセンサ２の車体Ｂへの設置位置は、車体Ｂのピッチングの回転中心の付近および重心の付近以外に設定してもよい。
制御部５は、図１および図３に示すように、ピッチング角速度ωから車体Ｂのピッチングを抑制する目標トルクτを求めるレギュレータ２１と、レギュレータ２１で求めた目標トルクτの符合から車体Ｂのピッチングを抑制する方向に圧側減衰力を発生可能なダンパを選択するスイッチ２２と、スイッチ２２により前輪側ダンパＦＤが選択されて目標トルクτが入力されると目標トルクτに係数Ｋｆを乗じて前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊を求める乗算部２３と、乗算部２３で求めた目標圧力Ｐｆ＊と圧力センサ３で検出した圧力Ｐｆとの偏差εＰｆを求める偏差演算部２４と、偏差演算部２４で求めた偏差εＰｆから前輪側ダンパＦＤにおける制御バルブＶへ与える目標電流Ｉｆ＊を求めるレギュレータ２５と、目標電流Ｉｆ＊の下限と上限を規制するサーチュレート演算し前輪側ダンパＦＤにおける制御バルブＶへ与える最終的な電流指令Ｉｆを求めるリミッタ２６と、スイッチ２２により後輪側ダンパＲＤが選択されて目標トルクτが入力されると目標トルクτに係数Ｋｒを乗じて後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊を求める乗算部２７と、乗算部２７で求めた目標圧力Ｐｒ＊と圧力センサ４で検出した圧力Ｐｒとの偏差εＰｒを求める偏差演算部２８と、偏差演算部２８で求めた偏差εＰｒから後輪側ダンパＲＤにおける制御バルブＶへ与える目標電流Ｉｒ＊を求めるレギュレータ２９と、目標電流Ｉｒ＊の下限と上限を規制するサーチュレート演算し後輪側ダンパＲＤにおける制御バルブＶへ与える最終的な電流指令Ｉｒを求めるリミッタ３０とを備えて構成されている。
レギュレータ２１は、ピッチング角速度ωから車体Ｂのピッチングを抑制する目標トルクτを求める。具体的には、レギュレータ２１は、ピッチング角速度ωから車体Ｂのピッチング角速度が０に近づくような目標トルクτを求めるようになっており、比例ゲインをピッチング角速度ωに乗じて目標トルクτを演算するようにしてもよいし、ピッチング角速度をパラメータとする関数を用いたりマップ演算を行ったりして目標トルクτを求めるようにしてもよい。
スイッチ２２は、目標トルクτの符合から前輪側ダンパＦＤと後輪側ダンパＲＤのうち車体Ｂのピッチングによって圧縮され、当該車体Ｂのピッチングを抑制する方向に圧側減衰力を発生可能なダンパを選択する。具体的には、たとえば、車体Ｂが前輪側へ傾く回転方向を正として、目標トルクτの符号が正である場合、目標トルクτは車体Ｂのピッチングを抑制する方向の力であり、ピッチングが車体Ｂを後輪側へ傾く方向へ生じていることから、車体Ｂが後輪側へピッチングすることを抑制する方向へ圧側減衰力を発生することができるのは後輪側ダンパＲＤであるため、スイッチ２２は、後輪側ダンパＲＤを選択して、目標トルクτを乗算部２７へ入力する。反対に、目標トルクτの符号が負である場合、ピッチングが車体Ｂを前輪側へ傾く方向へ生じていることから、スイッチ２２は、車体Ｂが前輪側へピッチングすることを抑制する方向へ圧側減衰力を発生することができる前輪側ダンパＦＤを選択して、目標トルクτを乗算部２３へ入力する。
乗算部２３は、目標トルクτに係数Ｋｆを乗じて前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊を求める。係数Ｋｆは、目標トルクτを前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊へ変換するための係数であって、主として、車体重心と前輪側ダンパＦＤの取付位置までの距離、ピストン１１の断面積等を考慮の上決定される値である。なお、乗算部２３に代えて、目標トルクτをパラメータとしてマップ演算を行い目標圧力Ｐｆ＊を求める演算部を利用するようにしてもよい。
偏差演算部２４とレギュレータ２５は、圧力フィードバックループを形成しており、レギュレータ２５は、たとえば、ＰＩＤ補償器等の補償器とされる。レギュレータ２５は、ＰＤ補償器やその他、Ｈ∞補償器等とされてもよい。
乗算部２７は、目標トルクτに係数Ｋｒを乗じて後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊を求める。係数Ｋｒは、目標トルクτを後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊へ変換するための係数であって、主として、車体重心と後輪側ダンパＲＤの取付位置までの距離、ピストン１１の断面積等を考慮の上決定される値である。なお、乗算部２７に代えて、目標トルクτをパラメータとしてマップ演算を行い目標圧力Ｐｒ＊を求める演算部を利用するようにしてもよい。
偏差演算部２８とレギュレータ２９は、圧力フィードバックループを形成しており、レギュレータ２９もレギュレータ２５と同様に、たとえば、ＰＩＤ補償器等の補償器とされる。レギュレータ２９は、また、ＰＤ補償器やその他、Ｈ∞補償器等とされてもよい。
このようにリミッタ２６，３０が出力した電流指令は、それぞれ対応する前輪側ダンパＦＤ、後輪側ダンパＲＤにおける制御バルブＶへ送られて、制御バルブＶは、この電流指令通りに開度を調節し、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力を制御し、ダンパ制御装置１によって車体Ｂのピッチングが抑制される。なお、前輪側ダンパＦＤと後輪側ダンパＲＤのうちスイッチ２２によって選択されなかった乗算部２３，２７については、０を入力するか、目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を０とするか最小として選択されなかった前輪側ダンパＦＤ或いは後輪側ダンパＲＤの圧側減衰力を低くするようにしてもよいし、予め決められた圧側減衰力を出力するように制御バルブＶを制御するようにしてもよい。さらには、レギュレータ２５，２９にて積分補償を行う場合にあっては、積分値が飽和するのを避けるために、スイッチ２２によって選択されなかった制御パスについては演算を行わず、常に、選択されなかったダンパにおける制御バルブＶには予め決めておいた電流指令を出力するようにしてもよい。
ダンパ制御装置１は、上述のように、レートセンサ２および圧力センサ３，４がそれぞれ検出したピッチング角速度ω、圧力Ｐｆ，Ｐｒから前輪側ダンパＦＤ或いは後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を求め、圧力センサ３，４で検出した前輪側ダンパＦＤ或いは後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆ，Ｐｒが当該求めた目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊となるように電流指令を制御バルブＶへ出力するようになっており、ハードウェア資源としては、図示はしないが具体的にはたとえば、レートセンサ２および圧力センサ３，４が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、上記した制御に必要な処理に使用されるプログラムが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、上記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、上記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、ＣＰＵが上記プログラムを実行することで上記制御部５の各部が実現される。
このように本発明におけるダンパ制御装置１は、車体Ｂのピッチング角速度ωを検出するピッチング角速度検出手段（レートセンサ２）と、前輪側ダンパＦＤにおける圧側室Ｒ２の圧力を検出する前輪側圧力検出手段（圧力センサ３）と、後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力を検出する後輪側圧力検出手段（圧力センサ４）とを備え、ピッチング角速度ω、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆ，Ｐｒに基づいて前輪側ダンパＦＤと後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力を制御するようになっているので、ストロークセンサが不要で、二輪車への設置が非常に簡単となる。
また、前輪側ダンパＦＤと後輪側ダンパＲＤにおける減衰係数を調節するのではなく、圧側室Ｒ２内の圧力を制御するので、ダンパ内の油温の変化等によって各ダンパに出力させたい減衰力と実際に出力している減衰力に誤差が生じることがなく、二輪車における乗り心地を向上させることができる。
さらに、この実施の形態のダンパ制御装置１は、ピッチング角速度ωから車体Ｂのピッチングを抑制する目標トルクτを求め、目標トルクτから前輪側ダンパＦＤと後輪側ダンパＲＤのうちピッチングによって圧縮されるダンパを選択し、当該選択されたダンパにおける圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を求め、当該選択されたダンパの圧側室Ｒ２の圧力Ｐｆ，Ｐｒをフィードバックして当該選択されたダンパの圧側室Ｒ２の圧力を制御するようになっている。そのため、このダンパ制御装置１では、車体Ｂのピッチングを抑制する圧側減衰力を発生可能なダンパを選択して圧側室Ｒ２の圧力を制御するだけで車体Ｂのピッチングを抑制することでき、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤにおける伸側減衰力については制御が不要で前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤを伸長作動時にパッシブなダンパとして機能させることができる。従来の制御装置では、動作に不具合が生じた場合等に前輪側ダンパおよび後輪側ダンパにおける伸側減衰力が過少となると、二輪車の車体姿勢の安定性が低下するという問題が生じる可能性があるが、このダンパ制御装置１では、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤは伸長作動時にはパッシブなダンパとして機能させることができるので、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤにおける伸側減衰力が過少となることがなく、二輪車の車体姿勢の安定性が低下する心配が少ない。
つづいて、他の実施の形態のダンパ制御装置４１について説明する。このダンパ制御装置４１は、図４に示すように、車体Ｂの上下方向速度ｖを検出する速度検出手段４２を備え、制御部４３が上下方向速度をも加味して前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力を制御する点で、上記した一実施の形態のダンパ制御装置１と異なる。以下、他の実施の形態のダンパ制御装置４１が一実施の形態のダンパ制御装置１と異なる点について詳しく説明し、同様の部材等については説明が重複するので同じ符号を付すのみとして詳しい説明を省略する。
速度検出手段４２は、車体Ｂの上下方向加速度を検出する加速度センサ４２ａと、加速度センサ４２ａが検出した車体Ｂの上下方向加速度を積分して車体Ｂの上下方向速度ｖを求める積分部４２ｂとを備えている。なお、積分部４２ｂは、制御部４３に統合されてもよい。この上下方向速度ｖは、制御部４３に入力される。
制御部４３は、一実施の形態のダンパ制御装置１の制御部５のスイッチ２２、乗算部２３，２７を廃止するとともに、当該制御部５の構成に加えて新たに前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の制御バルブＶの電流指令を得るパスと後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の制御バルブＶの電流指令を得るパスの両方にそれぞれ目標トルクτから各ダンパＦＤ，ＲＤがピッチングを抑えるのに出力すべきピッチング抑制減衰力Ｆｆｐ，Ｆｒｐを演算する演算部４４，４８と、車体Ｂの上下方向速度ｖから各ダンパＦＤ，ＲＤが車体Ｂのバウンスを抑えるのに出力すべきバウンス抑制減衰力Ｆｆｂ，Ｆｒｂを演算するレギュレータ４５，４９と、ピッチング抑制減衰力Ｆｆｐ，Ｆｒｐとバウンス抑制減衰力Ｆｆｂ，Ｆｒｂを加算して各ダンパＦＤ，ＲＤが出力すべき目標圧側減衰力Ｆｆ＊，Ｆｒ＊を演算する加算部４６，５０と、目標圧側減衰力Ｆｆ＊，Ｆｒ＊からそれぞれ目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を求める演算部４７，５１とを設けている。
演算部４４は、目標トルクτに係数Ｋｌｆを乗じて前輪側ダンパＦＤのピッチング抑制減衰力Ｆｆｐを求める。係数Ｋｌｆは、目標トルクτを前輪側ダンパＦＤのピッチング抑制減衰力Ｆｆｐへ変換するための係数であって、主として、車体重心と前輪側ダンパＦＤの取付位置までの距離を考慮の上決定される値である。なお、演算部４４は、目標トルクτをパラメータとしてマップ演算を行ってピッチング抑制減衰力Ｆｆｐを求めるようにしてもよい。いずれにしても、前輪側ダンパＦＤが車体Ｂのピッチングを抑制するために必要となる減衰力をピッチング抑制減衰力Ｆｆｐとして求める。
演算部４８は、目標トルクτに係数Ｋｌｒを乗じて後輪側ダンパＲＤのピッチング抑制減衰力Ｆｒｐを求める。係数Ｋｌｒは、目標トルクτを後輪側ダンパＲＤのピッチング抑制減衰力Ｆｒｐへ変換するための係数であって、主として、車体重心と後輪側ダンパＲＤの取付位置までの距離を考慮の上決定される値である。なお、演算部４８は、目標トルクτをパラメータとしてマップ演算を行ってピッチング抑制減衰力Ｆｒｐを求めるようにしてもよい。いずれにしても、後輪側ダンパＲＤが車体Ｂのピッチングを抑制するために必要となる減衰力をピッチング抑制減衰力Ｆｒｐとして求める。
レギュレータ４５は、車体Ｂの上下方向速度ｖから前輪側ダンパＦＤが発生すべきバウンス抑制減衰力Ｆｆｂを求める。レギュレータ４５は、上下方向速度ｖに単に制御ゲインとして係数を乗じてバウンス抑制減衰力Ｆｆｂを求めてもよいし、上下方向速度ｖをパラメータとした関数を用いるかマップを用いてバウンス抑制減衰力Ｆｆｂを求めてもよく、いずれにしても、前輪側ダンパＦＤが車体Ｂのバウンスを抑制するために必要となる減衰力をバウンス抑制減衰力Ｆｆｂとして求める。
レギュレータ４９は、車体Ｂの上下方向速度ｖから後輪側ダンパＲＤが発生すべきバウンス抑制減衰力Ｆｒｂを求める。レギュレータ４９は、上下方向速度ｖに単に制御ゲインとして係数を乗じてバウンス抑制減衰力Ｆｒｂを求めてもよいし、上下方向速度ｖをパラメータとした関数を用いるかマップを用いてバウンス抑制減衰力Ｆｒｂを求めてもよく、いずれにしても、後輪側ダンパＲＤが車体Ｂのバウンスを抑制するために必要となる減衰力をバウンス抑制減衰力Ｆｒｂとして求める。
そして、加算部４６は、このようにして求められたピッチング抑制減衰力Ｆｆｐとバウンス抑制減衰力Ｆｆｂを加算することで、前輪側ダンパＦＤが出力すべき目標圧側減衰力Ｆｆ＊を演算する。ピッチング抑制減衰力Ｆｆｐとバウンス抑制減衰力Ｆｆｂを加算した結果、前輪側ダンパＦＤの圧側減衰力の方向と目標圧側減衰力Ｆｆ＊が支持する減衰力の方向とが合致する場合には、目標圧側減衰力Ｆｆ＊をそのまま出力し、両者が合致しない場合には、０を出力する。加算部５０も同様に、求められたピッチング抑制減衰力Ｆｒｐとバウンス抑制減衰力Ｆｒｂを加算することで、後輪側ダンパＲＤが出力すべき目標圧側減衰力Ｆｒ＊を演算する。ピッチング抑制減衰力Ｆｒｐとバウンス抑制減衰力Ｆｒｂを加算した結果、後輪側ダンパＲＤの圧側減衰力の方向と目標圧側減衰力Ｆｒ＊が支持する減衰力の方向とが合致する場合には、目標圧側減衰力Ｆｒ＊をそのまま出力し、両者が合致しない場合には、０を出力する。
演算部４７は、目標圧側減衰力Ｆｆ＊に係数Ｋａｆを乗じて前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊を求める。係数Ｋａｆは、目標圧側減衰力Ｆｆ＊を前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊へ変換するための係数であって、主として、ピストン１１の断面積を考慮の上決定される値である。演算部５１は、目標圧側減衰力Ｆｒ＊に係数Ｋａｒを乗じて後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊を求める。係数Ｋａｒは、目標圧側減衰力Ｆｒ＊を後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊へ変換するための係数であって、主として、ピストン１１の断面積を考慮の上決定される値である。
このように目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊が求められると、各パスにおける圧力フィードバックループによって、ダンパ制御装置１と同様に電流指令Ｉｆ，Ｉｒが求められて前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの制御バルブＶに電流指令通りに電流が供給されて前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力が制御される。
このように、ダンパ制御装置４１は、車体Ｂのピッチングだけでなくバウンスをも考慮して車体Ｂの振動を抑制することができ、目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を求める過程において、ピッチングを抑制するピッチング抑制減衰力Ｆｆｐ，Ｆｒｐをバウンス抑制減衰力で補正して車体Ｂの沈み込みや浮き上がりをも効果的に抑制することができるので、より一層二輪車における乗り心地を向上させることができる。
また、このダンパ制御装置４１では、レギュレータ４５，４９で上下方向速度ｖに係数を乗じてバウンス抑制減衰力Ｆｆｂ，Ｆｒｂを求めると、スカイフック制御に近似した制御を行うことができ、車体Ｂの振動を効果的に抑制することができる。
つづいて、別の実施の形態のダンパ制御装置６１について説明する。このダンパ制御装置６１は、図５に示すように、車体Ｂの上下方向速度ｖを検出する速度検出手段６２と、二輪車の搭乗者のブレーキ操作を検出してブレーキ信号を制御部６３へ入力するブレーキ操作センサ６４と、二輪車の搭乗者のアクセル操作を検出してアクセル信号を制御部６３へ入力するアクセル操作センサ６５とを備え、制御部６３が上下方向速度を加味するだけでなく、前輪側が沈み込む車体Ｂのピッチングに対する制御系と、後輪側が沈み込む車体Ｂのピッチングに対する制御系とを別個に設計することができるようになっている。
以下、別の実施の形態のダンパ制御装置６１が一実施の形態のダンパ制御装置１と異なる点について詳しく説明し、同様の部材等については説明が重複するので同じ符号を付すのみとして詳しい説明を省略する。
速度検出手段６２は、車体Ｂの上下方向加速度を検出する加速度センサ６２ａと、加速度センサ６２ａが検出した車体Ｂの上下方向加速度を積分して車体Ｂの上下方向速度ｖを求める積分部６２ｂとを備えている。なお、積分部６２ｂは、制御部６３に統合されてもよい。この上下方向速度ｖは、制御部６３に入力される。
ブレーキ操作センサ６４は、搭乗者がブレーキをかけると、ブレーキがオン操作されたことを制御部６３で識別することが可能なブレーキ信号を制御部６３へ出力する。アクセル操作センサ６５は、搭乗者がアクセルをオンすると、アクセルがオン操作されたことを制御部６３で識別することが可能なアクセル信号を制御部６３へ出力する。
制御部６３は、一実施の形態のダンパ制御装置１の制御部５の乗算部２３，２７を廃止するとともに、この乗算部２３に代えて、前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の制御バルブＶの電流指令を得るパスに前転抑制制御器６６を設け、乗算部２７に代えて、後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の制御バルブＶの電流指令を得るパスに後転抑制制御器６７を設けている。
前転抑制制御器６６は、スイッチ２２によって前輪側ダンパＦＤが選択されると、目標トルクτと上下方向速度ｖとブレーキ信号の有無に基づいて前輪側ダンパＦＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊を求める。前転抑制制御器６６は、具体的にはたとえば、目標トルクτからピッチング抑制のために必要となる減衰力を求め、上下方向速度ｖからバウンス抑制のために必要となる減衰力を求めて、これら減衰力を加算して前輪側ダンパＦＤの圧側減衰力を求め、さらに、ブレーキ信号のある場合には、この圧側減衰力に１以上の係数を乗じたり、ブレーキ力に比例するような値を加算したりして目標圧力Ｐｆ＊を出力し、ブレーキ信号のない場合には圧側減衰力をそのまま目標圧力Ｐｆ＊として出力する。前転抑制制御器６６における目標圧力Ｐｆ＊の演算方法は、これに限定されるものではなく、ダンパ制御装置６１が適用される二輪車に最適となるように変更することができる。
後転抑制制御器６７は、スイッチ２２によって後輪側ダンパＲＤが選択されると、目標トルクτと上下方向速度ｖとアクセル信号の有無に基づいて後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｒ＊を求める。後転抑制制御器６７は、具体的にはたとえば、目標トルクτからピッチング抑制のために必要となる減衰力を求め、上下方向速度ｖからバウンス抑制のために必要となる減衰力を求めて、これら減衰力を加算して後輪側ダンパＲＤの圧側減衰力を求め、さらに、アクセル信号のある場合には、この圧側減衰力に１以上の係数を乗じて目標圧力Ｐｒ＊を出力し、アクセル信号のない場合には圧側減衰力をそのまま目標圧力Ｐｒ＊として出力する。後転抑制制御器６７における目標圧力Ｐｒ＊の演算方法は、これに限定されるものではなく、ダンパ制御装置６１が適用される二輪車に最適となるように変更することができる。
このように目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊が求められると、各パスにおける圧力フィードバックループによって、ダンパ制御装置１と同様に電流指令Ｉｆ，Ｉｒが求められて前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの制御バルブＶに電流指令通りに電流が供給されて前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力が制御される。
このように、ダンパ制御装置６１は、車体Ｂの前転側へのピッチングに最適な制御と後転側へのピッチングに最適な制御を別個独立に設計することができ、より二輪車の挙動や運転状況に対応した姿勢制御が可能となって乗り心地を向上させることができる。
そして、このダンパ制御装置６１では、前転ピッチングの制御も後転ピッチングの制御をともに独立した線形コントローラとして設計しやすく、前転ピッチング時の特徴的な入力を取り込む、この場合ではブレーキ信号を取り込むことで、前転ピッチングに特化した制御を用いて前転ピッチングを効果的に抑制することでき、後転ピッチング時の特徴的な入力を取り込む、この場合ではアクセル信号を取り込むことで、後転ピッチングに特化した制御を用いて後転ピッチングを効果的に抑制することできる。
なお、上記したところでは、前輪側圧力検出手段および後輪側圧力検出手段としての圧力センサ３，４を用い、これら圧力センサ３，４によって、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力を検出しているが、ピストンロッド１２、二輪車の車体Ｂへの前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの取付部材の応力を歪ゲージで測定して前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤが発生している減衰力を検出するか、力センサで前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの減衰力を検出して、当該減衰力をピストン１１の断面積で割り算して上記圧側室Ｒ２の圧力とすることもできる。したがって、前輪側圧力検出手段および後輪側圧力検出手段を、圧力センサ３，４ではなく、歪ゲージや力センサと、これら歪ゲージや力センサで検出する減衰力から圧側室Ｒ２の圧力を得るための演算処理を行う処理装置とで構成することができ、当該処理装置は制御部５，４３に統合することができる。さらに、上記したように、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤが発生している減衰力と前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤにおける圧側室Ｒ２の圧力の関係はほぼ比例関係にあるから、ゲインの設定により減衰力をそのまま前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの圧側室Ｒ２の圧力として取り扱うことが可能であるから、当該減衰力をフィードバックして圧側室Ｒ２の目標圧力Ｐｆ＊，Ｐｒ＊を求めることも可能である。よって、前輪側圧力検出手段および後輪側圧力検出手段は、前輪側ダンパＦＤおよび後輪側ダンパＲＤの減衰力を検出するものであってもよい。
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
１，４１，６１ ダンパ制御装置
２ ピッチング角速度検出手段としてのレートセンサ
３ 前輪側圧力検出手段としての圧力センサ
４ 後輪側圧力検出手段としての圧力センサ
１０ シリンダ
１１ ピストン
１４ 伸側減衰通路
１５ 圧側通路
１６ 圧側減衰通路
１７ 吸込通路
１８ バイパス路
４２，６２ 速度検出手段
Ｂ 車体
ＦＷ 前輪
ＦＤ 前輪側ダンパ
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
ＲＷ 後輪
ＲＤ 後輪側ダンパ
Ｖ 圧力制御要素としての制御バルブ

Claims (7)

  1. 二輪車における車体と前輪との間に介装される前輪側ダンパの圧側室の圧力と、上記二輪車における上記車体と後輪との間に介装される後輪側ダンパの圧側室の圧力を制御可能なダンパ制御装置において、上記車体のピッチング角速度を検出するピッチング角速度検出手段と、上記前輪側ダンパにおける圧側室の圧力を検出する前輪側圧力検出手段と、上記後輪側ダンパにおける圧側室の圧力を検出する後輪側圧力検出手段とを備え、上記ピッチング角速度、上記前輪側ダンパおよび後輪側ダンパにおける圧側室の圧力に基づいて上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパの圧側室の圧力を制御することを特徴とするダンパ制御装置。
  2. 上記ピッチング角速度から上記車体のピッチングを抑制する目標トルクを求め、上記目標トルクから上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパのうちピッチングによって圧縮されるダンパを選択し、当該選択されたダンパにおける圧側室の目標圧力を求め、当該選択されたダンパの圧側室の圧力をフィードバックして当該選択されたダンパの圧側室の圧力を制御する請求項１に記載のダンパ制御装置。
  3. 上記車体の上下方向速度を検出する速度検出手段を備え、
    上記ピッチング角速度から上記車体のピッチングを抑制する目標トルクを求め、上記目標トルクから上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパのピッチングを解消するのに必要な前輪側および後輪側のピッチング抑制減衰力を求め、
    上記上下方向速度から上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパのバウンスを解消するのに必要な前輪側および後輪側のバウンス抑制減衰力を求め、
    上記前輪側のピッチング抑制減衰力と上記前輪側のバウンス抑制減衰力とから上記前輪側ダンパにおける圧側室の目標前輪側圧力を求め、当該前輪側ダンパの圧側室の圧力をフィードバックして当該前輪側ダンパの圧側室の圧力を制御するとともに、
    上記後輪側のピッチング抑制減衰力と上記後輪側のバウンス抑制減衰力とから上記前輪側ダンパにおける圧側室の目標後輪側圧力を求め、当該後輪側ダンパの圧側室の圧力をフィードバックして当該後輪側ダンパの圧側室の圧力を制御する請求項１に記載のダンパ制御装置。
  4. 上記車体の上下方向速度を検出する速度検出手段を備え、
    上記ピッチング角速度から上記車体のピッチングを抑制する目標トルクを求め、上記目標トルクから上記前輪側ダンパと上記後輪側ダンパのうちピッチングによって圧縮されるダンパを選択し、上記目標トルクと上記上下方向速度とに基づいて当該選択されたダンパにおける圧側室の目標圧力を求め、当該選択されたダンパの圧側室の圧力をフィードバックして当該選択されたダンパの圧側室の圧力を制御する請求項１に記載のダンパ制御装置。
  5. 上記前輪側ダンパが選択される場合、上記目標トルクと上記上下方向速度と上記二輪車のブレーキ信号とに基づいて当該前輪側ダンパにおける圧側室の目標圧力を求めることを特徴とする請求項４に記載のダンパ制御装置。
  6. 上記後輪側ダンパが選択される場合、上記目標トルクと上記上下方向速度と上記二輪車のアクセル信号とに基づいて当該後輪側ダンパにおける圧側室の目標圧力を求めることを特徴とする請求項４または５に記載のダンパ制御装置。
  7. 上記前輪側ダンパおよび後輪側ダンパは、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内に液体が充填される上記圧側室と伸側室とに区画するピストンと、上記圧側室に連通されるリザーバと、上記伸側室から上記圧側室へ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰通路と、上記伸側減衰通路に並列されて上記圧側室から上記伸側室へ向かう液体の流れのみを許容する圧側通路と、上記圧側室から上記リザーバへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路と、上記圧側減衰通路に並列されて上記リザーバから上記圧側室へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路と、上記圧側減衰通路および吸込通路に並列されて上記圧側室と上記リザーバとを連通するバイパス路とを備え、当該バイパス路の途中に上記圧側室の圧力を調節する圧力制御要素を設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のダンパ制御装置。
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