JP6411240B2 - 可変乗車高システムおよび方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両における使用のためのアクチュエータに関する。特定的には、本発明のいくつかの実施例は、アクチュエータを用いて、オートバイといった、車両のフロントおよびリアのサスペンションをコントロールするためのシステムおよび方法を提供する。
本願は、２０１４年２月２４日出願の米国仮特許出願第６１／９４３６４４号、タイトル”Ｓｍａｒｔ Ａｃｔｕａｔｏｒ”、および、２０１４年６月１２日出願の米国仮特許出願第６１／０１１３６９号タイトル、”Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｉｄｅ Ｈｅｉｇｈｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ”について優先権を主張するものである。両方の仮出願の全ての内容は、ここにおいて参照として包含されている。
従来技術において、車両は一つまたはそれ以上の電気アクチュエータを有し得る。電気アクチュエータは、電子コントロールユニット（”ＥＣＵ”）によってコントロールされる。特に、ＥＣＵは、一つまたはそれ以上のデータソース（例えば、センサ）からデータを受信し、データを処理し、そして、電気アクチュエータに対してコマンドを発行する。ＥＣＵはアクチュエータと離れた場所にあるので、複雑な配線が必要とされる。さらに、ＥＣＵは、しばしば、単にアクチュエータをコントロールするだけでなく、他の機能を実行するので、ＥＣＵは、複雑であり、従って、高価なものである。
アクチュエータを用いて、オートバイといった、車両のフロントおよびリアのサスペンションをコントロールするためのシステムおよび方法を提供する。
従って、本発明の実施例は、一つまたはそれ以上の電気アクチュエータ、および、専用またはローカルコントローラを有するスマートなアクチュエータを提供する。コントローラは、一つまたはそれ以上のデータソース（例えば、センサ）からデータを受信し、データを処理し、そして、電気アクチュエータに対してコマンドを発行するように構成されている。コントローラは、また、スーパーバイザの電子コントロールユニット（”ＥＣＵ”）に対してステータス情報を提供し、かつ、ＥＣＵから動作パラメータを受信するように構成されている。従って、アクチュエータのコントロールは、アクチュエータにおいてローカルに実行される。これにより配線とＥＣＵの複雑性が低減され、一方で、さらに、ＥＣＵはアクチュエータをコントロールし、管理することができる。
例えば、本発明の一つの実施例は、アクチュエータとコントローラを含んでいる。前記コントローラは、車両電子コントロールユニットからコマンド信号を受信し、センサからデータ信号を受信し、前記車両電子コントロールユニットからの前記コマンド信号および前記センサからの前記データ信号に基づいて、前記アクチュエータに対するコントロール信号を決定し、前記コントロール信号を前記アクチュエータに対して送信し、前記コントロール信号に基づいてステータス信号を決定し、かつ、前記ステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信するように構成されている。
本発明の別の実施例は、両のサスペンションシステムをコントロールするためのシステムを提供する。本システムは、車両のフロントサスペンションに接続された第１のアクチュエータアセンブリを含む。前記第１のアクチュエータアセンブリは、第１のアクチュエータと第１のコントローラとを含む。前記第１のコントローラは、車両電子コントロールユニットから第１のコマンド信号を受信し、第１のセンサから第１のデータ信号を受信し、前記車両電子コントロールユニットからの前記第１のコマンド信号および前記第１のセンサからの前記第１のデータ信号に基づいて前記第１のアクチュエータに対する第１のコントロール信号を決定し、前記第１のコントロール信号を前記第１のアクチュエータに対して送信し、前記第１のコントロール信号に基づいて第１のステータス信号を決定し、かつ、前記第１のステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信するように構成されている。本システムは、また、前記車両のリアサスペンションに接続された第２のアクチュエータアセンブリを含む。前記第２のアクチュエータアセンブリは、第２のアクチュエータと第２のコントローラとを含む。前記第２のコントローラは、車両電子コントロールユニットから第２のコマンド信号を受信し、第２のセンサから第２のデータ信号を受信し、前記車両電子コントロールユニットからの前記第２のコマンド信号および前記第２のセンサからの前記第２のデータ信号に基づいて前記第２のアクチュエータに対する第２のコントロール信号を決定し、前記第２のコントロール信号を前記第２のアクチュエータに対して送信し、前記第２のコントロール信号に基づいて第２のステータス信号を決定し、かつ、前記第２のステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信するように構成されている。
本発明のさらに別の実施例は、車両をコントロールするための方法を提供する。本方法は、第１のコントローラによって車両動作パラメータを示す入力信号を受信するステップと、前記第１のコントローラによって前記車両の第１のサスペンションシステムについて第２のコントローラにより決定されたターゲット変位を受信するステップと、前記第１のコントローラによって前記第２のコントローラから受信した前記ターゲット変位および前記入力信号に基づいて前記車両の第２のサスペンションシステムに対するターゲット変位を決定するステップと、前記第２のサスペンションシステムについて前記第１のコントローラによって決定された前記ターゲット変位に基づいて前記第２のサスペンションシステムの高さを設定するステップと、を含む。
本発明の他の態様は、詳細な説明と添付の図面を考慮することによって明らかになる。
図１は、アクチュエータシステムを模式的に示している。 図２は、本発明の一つの実施例に従って、アクチュエータシステムを模式的に示している。 図３は、本発明の一つの実施例に従って、車両のサスペンションシステムをコントロールするためのアクチュエータシステムを模式的に示している。 図４は、図３のアクチュエータシステムを含むオートバイを示している。 図５は、車両のサスペンションシステムをコントロールするためのシステムを模式的に示している。 図６Ａは、図５のシステムを使用した車両のサスペンションシステムをコントロールする方法のフローチャートを示している。 図６Ｂは、図５のシステムを使用した車両のサスペンションシステムをコントロールする方法のフローチャートを示している。
本発明に係るあらゆる実施例が詳細に説明される前に、本発明は、そのアプリケーションにおいて、構成の詳細、および、以降の説明において明らかにされ又は以降の図面において説明されるコンポーネントの配置、に限定されるものではないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施例が可能であり、かつ、種々の方法において実施または実行され得るものである。
また、ここにおいて使用される言葉使い及び用語は、説明目的のものであり、かつ、限定的なものとしてみなされるべきでないことも、理解されるべきである。「有する、含む」（”ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”、”ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”または”ｈａｖｉｎｇ”及びこれらの変形）は、ここにおいては、以降にリストされるアイテム、および、追加のアイテムと同様にそれらの均等物、を包含することを意味するものである。用語「取付け、接続、結合」（”ｍｏｕｎｔｅｄ”、”ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ”または”ｃｏｕｐｌｅｄ”）は、広く使用されており、直接的および間接的両方の取付け、接続、および、結合を包含している。さらに、「接続」および「結合」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されるものではなく、直接的または間接的いずれでも、電気的な接続または結合を含み得る。用語「既定の」（”ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ”）は、後のイベントの以前に特定されたことを意味するものである。電気通信および通知も、また、あらゆる既知の手段を使用して実行され得る。直接接続（例えば、有線または光学的接続）、無線接続、または、他の通信を含むものである。
複数のハードウェアおよびソフトウェアベースのデバイスが、複数の異なる構成的コンポーネントと同様に、本発明を実施するために使用され得ることにも留意すべきである。加えて、本発明の実施例は、説明目的のために、まるでコンポーネントの大部分がハードウェア単独で実施されるかのように、図示および説明されているハードウェア、ソフトウェア、および、電気的コンポーネントまたはモジュールを含み得ることも理解されるべきである。しかしながら、当業者であれば、この詳細な説明の知識に基づいて、少なくとも一つの実施例において、本発明の電気ベースの態様が、一つまたはそれ以上のプロセッサによって実行可能なソフトウェア（例えば、固定のコンピュータで読取り可能な媒体上に保管されたもの）において実施され得ることを認識するであろう。従って、複数のハードウェアおよびソフトウェアベースのデバイスが、複数の異なる構成的コンポーネントと同様に、本発明を実施するために使用され得ることに留意すべきである。例えば、明細書において説明される「コントロールユニット」および「コントローラ」は、一つまたはそれ以上の処理装置（例えば、マイクロプロセッサ、または、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」））、インストラクション及び/又はデータを保管する固定のコンピュータで読取り可能な媒体を含む一つまたはそれ以上のメモリモジュール、一つまたはそれ以上の入力／出力インターフェイス、および、コンポーネントを接続する種々の接続（例えば、システムバス）を含み得る。
図１は、車両のためのアクチュエータシステム９０を模式的に示している。アクチュエータシステム９０は、一つまたはそれ以上の（例えば、電気）アクチュエータ１００、電子コントロールユニット（「ＥＣＵ」）１０５、および、一つまたはそれ以上のセンサ１１５を含んでいる。アクチュエータ１００は、ＥＣＵ１０５と（例えば、有線接続上で）通信する。ＥＣＵ１０５は、また、コントローラエリアネットワーク（「ＣＡＮ」）バス１２０といった、車両通信ネットワーク上でも通信する。ＥＣＵ１０５は、また、一つまたはそれ以上のセンサとも（例えば、有線接続上で）通信する。オペレーションにおいて、ＥＣＵ１０５は、センサ１１５からデータを受信し（かつ、任意的に、データはＣＡＮバス１２０上で受信され）、データを処理し、そして、アクチュエータ１００に対してコマンドを出力する（つまり、アクチュエータ１００を駆動する）。
いくつかの実施例において、センサ１１５およびアクチュエータ１００は、ＥＣＵ１０５から物理的に遠く離れて置かれてもよい。このことはアクチュエータシステム９０の配線の複雑性を増加させる。また、ＥＣＵ１０５は、一般的に、単にアクチュエータ１００をコントロールする以上の機能を実行する。従って、ＥＣＵ１０５の複雑性（および、結果としてのコスト）は、アクチュエータシステム９０の中に含まれ、または、潜在的にアクチュエータシステム９０の中に含まれる、それぞれのアクチュエータ１００と供に増加する。例えば、製造を簡素化し、かつ、進行中の拡張ができるように、ＥＣＵ１０５は、しばしば、車両がアクチュエータ１００を全く有していない場合でさえ、アクチュエータ１００をコントロールするようにプログラムされている。同様に、ＥＣＵ１０５は、アクチュエータ１００の低レベルのモーションコントロールとアクチュエータ１００の高レベルのスーパーバイザ的モーションコントロール（例えば、センサ１１５からのデータを処理すること）の両方を実行するので、ＥＣＵ１０５の複雑性が増加する。
従って、これら及び他の問題を克服するために、図２は、本発明の実施例に従って、車両のためのアクチュエータシステム１９０を模式的に示している。図２に示されるように、アクチュエータシステム１９０は、アクチュエータアセンブリ２００、ＥＣＵ２０５、および、一つまたはそれ以上のセンサ２１５を含んでいる。図２に示されるように、アクチュエータアセンブリ２００は、専用またはローカルコントローラ２０２、および、一つまたはそれ以上の（例えば、電気）アクチュエータ２０４を含んでいる。いくつかの実施例において、それぞれのアクチュエータ２０４は、サーボモータ及び/又はソレノイドバルブを含んでいる。しかしながら、アクチュエータ２０４は、あらゆるタイプのアクチュエータを含み得ることが理解されるべきである。油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、熱アクチュエータ、電気アクチュエータ、磁気アクチュエータ、および、機械的アクチュエータを含むものである。いくつかの実施例において、ローカルコントローラ２０２およびアクチュエータ２０４は、共通のハウジングの中に収容されている。
アクチュエータアセンブリ２００は、ＥＣＵ２０５と（例えば、有線接続上で）通信する。図２に示されるように、ＥＣＵ２０５は、また、ＣＡＮバス２２０といった、車両情報ネットワークとも通信する。アクチュエータアセンブリ２００は、また、センサと（例えば、有線接続上で）通信する。図２に示されるように、いくつかの実施例において、センサ２１５は、アクチュエータアセンブリ２２と（例えば、直接的な有線または無線接続上で）通信し、ＥＣＵ２０５とは通信しない。特に、以下に詳細に説明されるように、アクチュエータアセンブリ２００はデータのローカル処理を実行することができるので、センサ２１５は、ＥＣＵ２０５よりむしろ、アクチュエータアセンブリ２００と通信することができ、このことがＥＣＵ２０５に対する配線の複雑性を低減する。
オペレーションにおいて、ＥＣＵ２０５は、アクチュエータアセンブリ２００に対してコマンド信号２３０を発行する。コマンド信号２３０は、ＥＣＵ２０５がＣＡＮ２２０上で受信するデータ（例えば、現在の車両の動作パラメータ）および、他のソース（例えば、以降により詳細に説明するアクチュエータアセンブリ２００から受信したステータス情報）に基づくものであり得る。コントローラ２０２は、コマンド信号２３０を受信する。コントローラ２０２は、また、センサ２１５からデータ信号２３５も受信する。コントローラ２０２は、コマンド信号２３０とデータ信号２３５を処理して、アクチュエータ２０４に対するコントロール信号（例えば、アクチュエータ２０４を駆動するための信号）を算出する。従って、コントロール信号２４０を計算した後で、コントローラ２０２は、アクチュエータ２０４に対してコントロール信号２４０を送信する。コントローラ２０２は、また、ステータス信号２４５も生成し、コントローラ２０２がＥＣＵ２０５に対して送信する。ステータス信号２４５は、コントローラ２０２によってアクチュエータ２０４に対して送信されたコントロール信号２４０に基づくものであり得る（例えば、アクチュエータ２０４の位置またはステップを示しているもの）。いくつかの実施例において、コントローラ２０２は、また、アクチュエータ２０４の実際の位置またはステータスに関して検出された情報を受信するようにも構成され得る。コントローラ２０２は、ステータス信号２４５を生成するために情報を使用する。
このように、ＥＣＵ２０５は、コントローラ２０２から受信したステータス信号２４５（および、任意的に、他の車両情報）を使用して、コントローラ２０２とアクチュエータアセンブリ２００のオペレーションを管理することができる。例えば、上述のように、ＥＣＵ２０５は、コントローラ２０２に対してコマンド信号２３０を提供し、それはコントローラ２０２によって生成されるコントロール信号２４０に影響を与える。従って、ＥＣＵ２０５は、アクチュエータアセンブリ２００のオペレーションを修正するように、コマンド信号２３０を調整することができる。例えば、いくつかの実施例において、コントローラ２０２は、いつアクチュエータ２０４を駆動または動作化させるかを特定するために、センサ２１５からのデータ信号２３５を一つまたはそれ以上の閾値とｓ比較するように構成されている。従って、ＥＣＵ２０５は、コマンド信号２３０を使用して、これらの閾値の一つまたはそれ以上を変更することによって、アクチュエータアセンブリ２００のオペレーションを修正することができる。
図１と比較すると、アクチュエータシステム１９０は、アクチュエータ２０４に特有のロジックをアクチュエータアセンブリ２００のローカルコントローラに移動することによって、ＥＣＵ２０５の複雑性を低減している。しかしながら、アクチュエータアセンブリ２００は、ＥＣＵ２０５におけるスーパバイザ的コントロールを維持するために、ＥＣＵとの通信を保持している。アクチュエータアセンブリのローカル化された機能は、ＥＣＵ２０５の複雑性を低減し、ＥＣＵ２０５とアクチュエータアセンブリ２００との間でより大きな柔軟性を提供している（例えば、ＥＣＵ２０５に対してアップデートを要求することなく、新たなアクチュエータアセンブリ２００がインストールされ得る）。同様に、アクチュエータアセンブリ２００がローカルなデータ処理を提供できるので、センサ２１５はＥＣＵ２０５よりむしろ、アクチュエータアセンブリ２００に有線接続され得る。これも、配線の複雑性を低減する。
図２に示されるアクチュエータアセンブリ２００は、車両の種々の態様をコントロールするために使用され得る。例えば、ファン、ロック、バルブ、シリンダ、イグニッション、パワーウィンドウ、パワーミラー、サンルーフ、アダプティブヘッドライト、等を含むものである。例えば、いくつかの実施例において、アクチュエータアセンブリ２００は、オートバイの可変変位サスペンションシステムをコントロールするために使用され得る。図３は、可変変位サスペンションシステムをコントロールする車両のためのアクチュエータシステム２９０を模式的に示している。図３に示されるように、アクチュエータシステム２９０は、ＥＣＵ２０５、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａ、および、リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂを含んでいる。
図４に示されるように、ＥＣＵ２０５、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａ、および、リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、オートバイ６００の中にインストールされ得る。いくつかの実施例において、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａは、オートバイ６００のフロントフォークアセンブリの中に配置され、リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、オートバイ６００のリアショックアセンブリの中に配置される。いくつかの実施例において、ＥＣＵ２０５は、オートバイ６００のシートの下に配置される。図４は、アクチュエータシステム２９０の一つの構成を示しており、かつ、他のデザインにおいては、オートバイのシャーシと構成に基づいてＥＣＵ２０５とアクチュエータアセンブリ２００Ａ、２００Ｂの配置が変わり得ることが理解されるべきである。
図３に戻ると、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａは、ローカルコントローラ２０２Ａと一つまたはそれ以上の電気アクチュエータ２０４Ａ（例えば、ソレノイドバルブ）を含んでいる。ローカルコントローラ２０２Ａは、ＥＣＵ２０５と（例えば、有線接続上で）通信する。図３に示されるように、ＥＣＵ２０５は、また、ＣＡＮバス２２０を用いても通信する。フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａは、また、一つまたはそれ以上のセンサ２１５Ａ（例えば、ストロークセンサ）と（例えば、有線接続上で）通信する。いくつかの実施例において、センサ２１５Ａは、オートバイ６００のフロントサスペンションシステムのサスペンションストロークにおけるフロントジャック（ｆｒｏｎｔ ｊａｃｋ）の位置を測定する。
リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、ローカルコントローラ２０２Ｂと一つまたはそれ以上の電気アクチュエータ２０４Ｂ（例えば、ソレノイドバルブ）を含んでいる。リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、ＥＣＵ２０５と（例えば、有線接続上で）通信する。リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、また、一つまたはそれ以上のセンサ２１５Ｂ（例えば、ストロークセンサ）と（例えば、有線接続上で）通信する。いくつかの実施例において、センサ２１５Ｂは、オートバイ６００のリアサスペンションシステムのサスペンションストロークにおけるリアジャック（ｒｅａｒ ｊａｃｋ）の位置を測定する。図３に示されるように、ＥＣＵ２０５は、また、ＣＡＮバス２２０を用いても通信する。
アクチュエータシステム２９０において、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａは、ＥＣＵ２０５から（コマンド信号２３０Ａとして）ターゲットフロント高さ信号を受信する。コントローラ２０２Ａは、ターゲットフロント高さ信号およびセンサ２１５Ａから（データ信号２３５Ａとして）受信したデータを処理して、アクチュエータ２０４Ａ（つまり、ソレノイドバルブ）を駆動するためのコントロール信号２４０Ａを算出する。コントローラ２０２Ａは、また、ステータス信号２４５Ａを計算して、ＥＣＵ２０５に対して送信する。ステータス信号２４５Ａは、フロント高さ値とフロントフォークステータスをＥＣＵ２０５にレポートすることができる。コントローラ２０２Ａによって提供されるステータス信号２４５Ａは、フロントフォーク及び/又はフロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａに関する他の情報を含み得ることが理解されるべきである。
同様に、リアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂは、ＥＣＵ２０５から（コマンド信号２３０Ｂとして）ターゲットリア高さ信号を受信する。コントローラ２０２Ｂは、ターゲットリア高さ信号およびセンサ２１５Ｂから（データ信号２３５Ｂとして）受信したデータを処理して、アクチュエータ２０４Ｂ（つまり、ソレノイドバルブ）を駆動するためのコントロール信号２４０Ｂを算出する。コントローラ２０２Ｂは、リア高さ値とリアショックステータスをＥＣＵ２０５にレポートすることができる。コントローラ２０２Ｂによって提供されるステータス信号２４５Ｂは、リアショック及び/又はリアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂに関する他の情報を含み得ることが理解されるべきである。
ＥＣＵ２０５は、アセンブリ２００Ａ、２００Ｂから受信されたステータス信号２４５Ａ、２４５Ｂをモニタする。この情報（および、任意的に、他の車両コンポーネントからＣＡＮバス２２０上で受信された情報）に基づいて、ＥＣＵ２０５は、フロントフォークアクチュエータアセンブリ２００Ａとリアショックアクチュエータアセンブリ２００Ｂに対して送信された両方のコマンド信号２３０Ａ、２３０Ｂのうち一つまたはそれ以上を調整する。ＥＣＵ２０５は、また、適切なサスペンションシステムデータを決定して、そのサスペンションシステムデータをＣＡＮバス２２０上でレポートすることもできる。このデータは、サスペンションシステムステータス、車両高さ、および、障害インジケータ、を含み得る。
図５は、車両のサスペンションシステムをコントロールするための別のシステム３９０を模式的に示している。例えば、車両は、フロントサスペンションシステム３９２Ａおよびリアサスペンションシステム３９２Ｂを含む可変乗車高サスペンションシステムを有し得る。それぞれのサスペンションシステムは、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂと接続している。いくつかの実施例において、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、上述のように、アクチュエータアセンブリの中に含まれている。例えば、それぞれのサスペンション３９２Ａ、３９２Ｂは、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂおよび一つまたはそれ以上のアクチュエータ（例えば、ソレノイドバルブを含む電気アクチュエータ）を含むアクチュエータアセンブリと接続し得る。他の実施例においては、フロントサスペンションシステム３９２Ａおよびリアサスペンションシステム３９２Ｂをコントロールするために、単独のアクチュエータアセンブリが使用され得る。いくつかの実施例においては、以降に説明されるコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって実行される機能が、上述のように、アクチュエータアセンブリの中に含まれていない一つまたはそれ以上のコントローラによって実行されることも理解されるべきである。
それぞれのサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂと接続するコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、複数の入力信号４２０Ａ、４２０Ｂを受信する。いくつかの実施においては、少なくともいくつかの信号４２０Ａ、４２０Ｂが、車両の中に配置されたセンサから提供される。ホイール速度センサ（または、他の速度センサ）、ブレーキスイッチ、縦（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）加速度センサ、横（ｌａｔｅｒａｌ）加速度センサ、傾斜センサ、ロールレート（ｒｏｌｌ ｒａｔｅ）センサ、ヨーレート（ｙａｗ ｒａｔｅ）センサ、等といったものである。代替的または追加的に、入力信号４２０Ａ、４２０Ｂは、車両の他のコントロールシステム（例えば、アンチロックブレーキシステム、ブレーキシステム、等）によって提供され得る。例えば、ホイール速度センサは、車両速度（”ＶｅｈＳｐｄ”）を提供することができる。ブレーキスイッチ及び/又は車両のブレーキシステムのためのコントローラは、ブレーキステータス（”ＢｒｋＳｔ”）を提供することができる。ロールレートセンサは、ロールレート信号（”Ｒｏｌｌ”）を提供することができる。ヨーレートセンサは、ヨーレート信号（”Ｙａｗ”）を提供することができる。アンチロックブレーキシステム（「ＡＢＳ」）は、ＡＢＳイベント信号（”ＡｂｓＥｖｅｎｔ”）を提供することができる。縦加速度センサ、横加速度センサ、及び/又は、傾斜センサは、道路グレードおよび表面ステータス（”ＲｏａｄＧｒａｄｅ”）を提供することができる。上述のものに追加または代替として、他のセンサ及び/又は他のコントロールシステムが、入力信号４２０Ａ、４２０Ｂを提供し得ることが理解されるべきである。
入力信号４２０Ａ、４２０Ｂに基づいて、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、ターゲット変位を決定する。図５に示されるように、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、決定されたターゲット変位を（例えば、出力４４４Ａと４４４Ｂ、それぞれに）出力する。図５にも示されるように、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、他のコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって出力されたターゲット変位を（例えば、サスペンション変位入力（”ＳｕｓｐＤｉｓｐ”）として）受信する。以降により詳細に説明されるように、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、ターゲット変位を取り交わすことができ、かつ、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、他のコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって決定されたターゲット変位を、ターゲット変位を決定するための入力信号４２０Ａ、４２０Ｂとして使用することができる。
いくつかの実施例においては、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって取り交わされたフロントおよびリアサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂに対するターゲット変位は、同時点において決定されることが理解されるべきである。他の実施例において、ターゲット変位は、異なる時点において決定される。また、いくつかの実施例においては、他のサスペンションシステムのために決定されたターゲット変位に基づいて一つのサスペンションシステムに対するターゲット変位を決定することの、代替または追加的に、他のサスペンションシステムの現在の変位状態（例えば、コントローラが確立した所望の変位よりむしろ現在検知された変位）を使用するようにコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂが構成され得ることが理解されるべきである。
図６Ａと図６Ｂは、システム３９０を使用したフロントとリアサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂをコントロールする方法７００のフローチャートを示している。図６に示されるように、スタートアップ（つまり、初期化）すると（ブロック７０２）、フロントサスペンションシステム３９２Ａが、最後の変位状態（つまり、フロントサスペンションシステム３９２Ａに対する最後のターゲット変位設定）において電源投入される（ブロック７０４）。車両を水平にするように、（例えば、フロントサスペンションのターゲット変位を既定値に設定することによって）フロントサスペンションシステム３９２Ａの変位状態が調整される（ブロック７０６）。車両が動作すると、フロントサスペンションシステム３９２Ａに接続されたコントローラ４０２Ａは、車両の速度を（例えば、ホイール速度センサを通じて）モニタする。コントローラ４０２Ａが、車両速度（”ＶｅｈＳｐｅｅｄ”）が第１の既定の閾値（”Ｓｐｄ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ”）（例えば、およそ毎時１０キロメートル）を超えたことを検出した場合（ブロック７０８）、コントローラ４０２Ａは、フロントサスペンションシステム３９２Ａの変位を第１のターゲット変位に設定する（ブロック７１０）。
図６Ａに示されるように、フロントサスペンションを第１のターゲット変位まで上げた後で、コントローラ４０２Ａは、車両速度のモニタを継続する。そして、コントローラ４０２Ａが、車両速度が第２の既定の閾値（”Ｓｐｄ２＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ”）より小さいことを検出した場合（ブロック７１２）、コントローラ４０２Ａは、フロントサスペンションシステム３９２Ａの変位を第２のターゲット変位に設定する（ブロック７１４）。いくつかの実施例において、第２のターゲット変位は、第１のターゲット変位より小さい。いくつかの実施例においては、第１および第２の既定の閾値が同一であることも、また、理解されるべきである。
図６Ａに示されるように、コントローラ４０２Ａが変位を第１のターゲット変位または第２のターゲット変位のどちらに設定するかにかかわらず、コントローラ４０２Ａは、入力信号４２０Ａを使用してターゲット変位を決定する。例えば、コントローラ４０２Ａは、第１および第２のターゲット変位を、入力信号４２０Ａの関数として決定する。上述のように、入力信号４２０Ａは、以下のものを含み得る。車両速度、車両のブレーキシステムの現在の状態、アンチロックブレーキシステムの状態（例えば、アクティブまたは非アクティブ）、車両の傾斜角度（例えば、ロール、ピッチ、ヨー、等）、道路のグレード、および、道路の表面（例えば、摩擦係数）である。例えば、いくつかの実施例においては、より速い車両速度においてフロントターゲット変位がより大きい。車両ブレーキが適用される場合、アンチロックブレーキシステムが動作化される場合、道路のグレードが所定の既定範囲の中でネガティブ（ｎｅｇａｔｉｖｅ）な場合（つまり、車両は下り坂を移動している）、及び/又は、車両が減速している場合にそうである。上述のように、入力信号４２０Ａは、また、リアサスペンションシステム３９２Ｂの変位（例えば、ターゲット又は現在の変位）を含んでいる。従って、フロントサスペンションシステム３９２Ａに関してコントローラ４０２Ａによって算出されたターゲット変位は、リアサスペンションシステム３９２Ｂに関してコントローラ４０２Ｂによって算出されたターゲットへ変位に基づくものである。フロントおよびリアサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂのためにそれぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって個別に算出された情報のこの取り交わしは、可変高サスペンションシステムのパフォーマンスを改善している。例えば、個別の計算によって、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、異なる車両オペレーションパラメータ（例えば、異なるセンサからの信号）を考慮することができる。同様に、個別の計算によって、フロントおよびリアサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂは、ドライバーの好み又はプロフィール、および、乗車状況又は条件に基づいて個別に調整され得る。それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって計算されたターゲット変位を取り交わすことは、しかしながら、乗り手の変位と車両ピッチをコントロールする。
図６Ｂに示されるように、フロントサスペンションシステム３９２Ａについて上述された機能は、また、リアサスペンションシステム３９２Ｂについても（例えば、個別のコントローラ４０２Ｂを使用して）実行され得る。しかしながら、いくつかの実施例においては、リアサスペンションシステム３９２Ｂについて実行される機能が、異なる閾値（例えば、第１のターゲット変位と第２のターゲット変位との間を選択するための異なる速度閾値）、異なるパラメータ、および、第１と第２のターゲット変位を算出するためにパラメータを処理または適用するための異なる機能を使用し得ることが理解されるべきである。さらに、いくつかの実施例においては、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂが、単なる２つのターゲット変位より多い変位間でスイッチするように追加の閾値を使用し得ることが理解されるべきである。例えば、いくつかの実施例において、一つまたはそれ以上のコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、車両速度に応じて、３つ以上のターゲット変位を適用することができる。それぞれのターゲット変位は、車両速度における範囲に対応し得るものである。また、いくつかの実施例においては、フロントサスペンションシステム３９２Ａについてコントローラ４０２Ａによって決定されたターゲット変位が、リアサスペンションシステム３９２Ｂについてコントローラ４０２Ｂによって決定されたターゲット変位とは異なることも理解されるべきである。
上述のように、システム３９０は、上記のアクチュエータアセンブリを用いて使用され得る。例えば、いくつかの実施例においては、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂが、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂおよび車両のフロント又はリアサスペンションシステム３９２Ａ、３９２Ｂの高さをコントロールするための一つまたはそれ以上のアクチュエータを有する一つのアクチュエータアセンブリの中に含まれている。コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂによって決定されたターゲット変位を取り交わすために、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、他のコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂについて上述したＥＣＵ２０５のように、動作し得る。例えば、コントローラ４０２Ａは、フロントサスペンションシステム３９２Ａについて算出されたターゲット変位を、共通信号２３０としてコントロール４０２Ｂに対して送信することができる。同様に、コントローラ４０２Ｂは、リアサスペンションシステム３９２Ｂについて算出されたターゲット変位を、共通信号２３０としてコントロール４０２Ａに対して送信することができる。従って、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂは、決定されたターゲット変位を他のアクチュエータアセンブリと共有する一方で、アクチュエータアセンブリの一部としてローカルな処理を実行することができる。他の実施例においては、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂの間でデータを取り交わすため、及び/又は、スーパーバイザ的コントロールを提供するために、個別のＥＣＵが使用され得ることが理解されるべきである。例えば、ＥＣＵは、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂから決定されたターゲット変位を（例えば、ステータス信号２４５Ａ、２４５Ｂとして）受信し、かつ、それぞれのコントローラ４０２Ａ、４０２Ｂに対してそれに応じてコマンド信号２３０Ａ、２３０Ｂを提供することができる。他の実施例において、ＥＣＵは、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂが直接的に通信する場合でさえも、コントローラ４０２Ａ、４０２Ｂと通信することができる（例えば、スーパーバイザ的コントロールを提供するため）。
このように、本発明の実施例は、ローカルコントロールおよびリモート管理を提供するスマートアクチュエータを提供する。スマートアクチュエータは、サスペンションを含む、車両の種々の態様をコントロールするために使用され得る。実施例は、また、フロントサスペンションシステムとリアサスペンションシステムに関するターゲット変位を取り交わすことによって可変乗車高サスペンションシステムをコントロールするためのシステムおよび方法を提供する。ここにおいて説明された実施例は、２輪および３輪オートバイを含む、あらゆるタイプの車両に使用され得ることが理解されるべきである。
本発明の種々の特徴および利点は、以降の特許請求の範囲において明らかにされる。
９０ アクチュエータシステム
１００ アクチュエータ
１０５ 電子コントロールユニット
１１５ センサ
１９０ アクチュエータシステム
２００ アクチュエータアセンブリ
２０２ 専用またはローカルコントローラ
２０４ アクチュエータ
２０５ 電子コントロールユニット
２１５ センサ
４０２ コントローラ
４２０ 入力信号

Claims (23)

  1. 車両のためのアセンブリであって、
    アクチュエータと、
    コントローラと、を含み、
    前記コントローラは、
    車両電子コントロールユニットからコマンド信号を受信し、
    センサからデータ信号を受信し、
    前記車両電子コントロールユニットからの前記コマンド信号および前記センサからの前記データ信号に基づいて、前記アクチュエータに対するコントロール信号を決定し、
    前記コントロール信号を前記アクチュエータに対して送信し、
    前記コントロール信号に基づいて、ステータス信号を決定し、かつ、
    前記ステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信する、
    ように構成されており、
    前記車両電子コントロールユニットから受信した前記コマンド信号は、前記コントローラから以前に送信されたステータス信号に基づくものである、
    アセンブリ。
  2. 車両のためのアセンブリであって、
    アクチュエータと、
    コントローラと、を含み、
    前記コントローラは、
    車両電子コントロールユニットからコマンド信号を受信し、
    センサからデータ信号を受信し、
    前記車両電子コントロールユニットからの前記コマンド信号および前記センサからの前記データ信号に基づいて、前記アクチュエータに対するコントロール信号を決定し、
    前記コントロール信号を前記アクチュエータに対して送信し、
    前記コントロール信号に基づいて、ステータス信号を決定し、かつ、
    前記ステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信する、
    ように構成されており、
    前記コマンド信号は、閾値を確立し、
    前記コントローラは、前記データ信号を前記閾値と比較することによって前記コントロール信号を決定する、ように構成されている、
    アセンブリ。
  3. 前記コントローラは、直接接続を介して前記センサと通信する、
    請求項１または２に記載のアセンブリ。
  4. 前記データ信号は、前記車両電子コントロールユニットによっては受信されない、
    請求項１または２に記載のアセンブリ。
  5. 前記コントロール信号は、前記車両のサスペンションシステムを調整するために、前記アクチュエータを駆動する、
    請求項１または２に記載のアセンブリ。
  6. 前記センサは、ストロークセンサを含む、
    請求項１または２に記載のアセンブリ。
  7. 車両のサスペンションシステムをコントロールするためのシステムであって、
    車両のフロントサスペンションに接続された第１のアクチュエータアセンブリと、
    前記車両のリアサスペンションに接続された第２のアクチュエータアセンブリと、
    を含み、
    前記第１のアクチュエータアセンブリは、
    第１のアクチュエータと、
    第１のコントローラと、を含み、
    前記第１のコントローラは、
    車両電子コントロールユニットから第１のコマンド信号を受信し、
    第１のセンサから第１のデータ信号を受信し、
    前記車両電子コントロールユニットからの前記第１のコマンド信号および前記第１のセンサからの前記第１のデータ信号に基づいて、前記第１のアクチュエータに対する第１のコントロール信号を決定し、
    前記第１のコントロール信号を前記第１のアクチュエータに対して送信し、
    前記第１のコントロール信号に基づいて、第１のステータス信号を決定し、かつ、
    前記第１のステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信する、
    ように構成されており、かつ、
    前記第２のアクチュエータアセンブリは、
    第２のアクチュエータと、
    第２のコントローラと、を含み、
    前記第２のコントローラは、
    車両電子コントロールユニットから第２のコマンド信号を受信し、
    第２のセンサから第２のデータ信号を受信し、
    前記車両電子コントロールユニットからの前記第２のコマンド信号および前記第２のセンサからの前記第２のデータ信号に基づいて、前記第２のアクチュエータに対する第２のコントロール信号を決定し、
    前記第２のコントロール信号を前記第２のアクチュエータに対して送信し、
    前記第２のコントロール信号に基づいて、第２のステータス信号を決定し、かつ、
    前記第２のステータス信号を前記車両電子コントロールユニットに対して送信する、
    ように構成されており、
    前記第１のコントローラは、さらに、
    前記第２のコントローラによって算出されたターゲット変位を受信し、かつ、
    前記第２のコントローラによって算出された前記ターゲット変位に基づいて、前記第１のコントロール信号を決定する、ように構成されている、
    システム。
  8. 前記第２のコントローラは、さらに、
    前記第１のコントローラによって算出されたターゲット変位を受信し、かつ、
    前記第１のコントローラによって算出された前記ターゲット変位に基づいて、前記第２のコントロール信号を決定する、ように構成されている、
    請求項７に記載のシステム。
  9. 前記第１のセンサは、フロントジャックの位置を測定するストロークセンサを含む、
    請求項７または８に記載のシステム。
  10. 前記第２のセンサは、リアジャックの位置を測定するストロークセンサを含む、
    請求項７または８に記載のシステム。
  11. 前記第１のコマンド信号は、ターゲットフロント高さを含む、
    請求項７または８に記載のシステム。
  12. 前記第１のコントローラは、前記第１のデータ信号を前記ターゲットフロント高さと比較することにより、前記第１のコントロール信号を決定する、ように構成されている、
    請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記第１のステータス信号は、フロント高さ値を含む、
    請求項１１に記載のシステム。
  14. 前記第２のコマンド信号は、ターゲットリア高さを含む、
    請求項７または８に記載のシステム。
  15. 前記第２のコントローラは、前記第２のデータ信号を前記ターゲットリア高さと比較することにより、前記第２のコントロール信号を決定する、ように構成されている、
    請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記第２のステータス信号は、リア高さ値を含む、
    請求項１４に記載のシステム。
  17. 前記第１のアクチュエータアセンブリは、前記車両のフロントフォークアセンブリの中に配置されている、
    請求項７または８に記載のシステム。
  18. 前記第２のアクチュエータアセンブリは、前記車両のリアショックアセンブリの中に配置されている、
    請求項７または８に記載のシステム。
  19. 車両をコントロールするための方法であって、
    車両動作パラメータを示す入力信号を、第１のコントローラによって受信するステップと、
    第２のコントローラにより決定された前記車両の第２のサスペンションシステムに対するターゲット変位を、前記第１のコントローラによって受信するステップと、
    前記第２のコントローラから受信した前記ターゲット変位および前記入力信号に基づいて、前記車両の第１のサスペンションシステムに対するターゲット変位を、前記第１のコントローラによって決定するステップと、
    前記第１のサスペンションシステムについて前記第１のコントローラによって決定された前記ターゲット変位に基づいて、前記第１のサスペンションシステムの高さを設定するステップと、
    を含む、方法。
  20. 前記方法は、さらに、
    前記入力信号を、前記第２のコントローラによって受信するステップと、
    前記第１のコントローラにより決定された前記車両の第１のサスペンションシステムに対するターゲット変位を、前記第２のコントローラによって受信するステップと、
    前記第１のコントローラから受信した前記ターゲット変位および前記入力信号に基づいて、前記第２のサスペンションシステムに対するターゲット変位を、前記第２のコントローラによって決定するステップと、
    を含む、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記入力信号を受信するステップは、前記車両の速度を受信することを含み、
    前記第２のサスペンションシステムに対する前記ターゲット変位を決定するステップは、
    前記車両の前記速度を第１の閾値と比較すること、
    前記車両の前記速度が前記第１の閾値を超える場合、前記ターゲット変位を第１のターゲット変位に設定すること、
    前記車両の前記速度を第２の閾値と比較すること、
    前記車両の前記速度が前記第２の閾値以下である場合、前記ターゲット変位を第２のターゲット変位に設定すること、
    を含む、請求項１９に記載の方法。
  22. 前記入力信号を受信するステップは、
    前記車両の速度、前記車両のブレーキステータス、前記車両のアンチロックブレーキイベント動作、前記車両のロールレート、前記車両のヨーレート、および、道路グレード、を受信すること、
    を含む、請求項１９に記載の方法。
  23. 前記第２のコントローラにより決定された前記ターゲット変位を受信するステップは、
    以前の時間期間において前記第２のコントローラにより決定されたターゲット変位を受信すること、
    を含む、請求項１９に記載の方法。
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