JPWO2013168422A1 - 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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Abstract
Description
ステアリングに作用する外乱は多様であり、衝撃の大きさや鋭さ(急峻さ)などが異なる。これに対して、ステアリングダンパ制御装置は、ステアリングシャフトの舵角速度が所定値を超えたときにのみに減衰力を発生する。よって、外乱の態様によっては、ステアリングの振れを適切に抑制することが困難な場合も生じ得る。
すなわち、本発明は、ステアリングに作用する減衰力を発生するダンパと、前輪が受ける荷重に関連する情報を検出する荷重情報検出部と、ステアリングの舵角を検出する舵角検出部と、前記荷重情報検出部および前記舵角検出部の各検出結果に基づいて、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じた減衰力指令値である第1指令値、及び、舵角速度に応じた減衰力指令値である第2指令値のいずれかによって前記ダンパの減衰力を調整する減衰力調整部と、を備えているステアリングダンパ制御装置である。
図1は、実施例1に係る自動二輪車の全体を示す左側面図であり、図2は、実施例1に係るステアリングダンパの取り付け状態を示した一部拡大図であり、(a)は平面図を示し、(b)は左側面図を示す。
次に、図3、図4を参照して、上述したステアリングダンパ23について詳述する。なお、図3は、ステアリングダンパの外観を示す平面図であり、図4は、図3のA−A矢視断面図である。
図5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すブロック図である。ステアリングダンパ制御装置201は、フロントフォーク13の圧力の変化率(以下、適宜「圧力変化率」と呼ぶ)およびステアリングの舵角速度に基づいて、ステアリングに作用する減衰力を調整する。ステアリングダンパ制御装置201は、上述した圧力センサ16、ステアリングダンパ23および舵角センサ109のほかに、マップ指定スイッチ203とコントローラ205とを備えている。
圧力制御マップMPおよび舵角制御マップMVについてさらに詳細に説明する。図6は、圧力制御マップMPおよび舵角制御マップMVの一例を模式的に示す図である。
次に、実施例1に係るステアリングダンパ制御装置201の動作について説明する。図7は、ステアリングダンパ制御装置201の動作を示したフローチャートである。
マップ切替部221は、マップ指定スイッチ203に入力された命令を取得する。そして、この命令に基づいて、第1指令値決定部223が参照する圧力制御マップMPを、圧力制御マップMPa、MPbのいずれかに切り替える。同様に、第2指令値決定部225が参照するマップを、舵角制御マップMVa、MVbのいずれかに切り替える。
圧力変化率演算部211は、圧力センサ16の検出結果を取得する。そして、圧力変化率を算出する。算出された圧力変化率は、第1指令値決定部223に出力される。第1指令値決定部223は、指定された圧力制御マップMPを参照し、圧力変化率に応じた減衰力指令値(第1指令値)を決定する。
指令値選択部227は、第1指令値と第2指令値とを比較し、第1指令値が第2指令値に比べて大きいか否かを判断する。その結果、第1指令値の方が大きい場合は、ステップS7に進む。そうでない場合は、ステップS8に進む。
指令値選択部227は、第1指令値を選択し、第1指令値をダンパ駆動部219に出力する。ダンパ駆動部219は、第1指令値に応じた電流を電磁石37(コイル77)に流す。ステアリングダンパ23は、電流に応じた減衰力を発生する。
指令値選択部227は、第2指令値を選択し、第2指令値をダンパ駆動部219に出力する。ダンパ駆動部219は、第2指令値に応じた電流を電磁石37(コイル77)に流す。ステアリングダンパ23は、電流に応じた減衰力を発生する。
指令値指定スイッチ231は、選択される指令値を指定するための命令を受け付ける。具体的には、指令値指定スイッチ231は、第1指令値を指定するための命令、第2指令値を指定するための命令、及び、自動選択を指定するための命令を受け付ける。指令値指定スイッチ231に入力された命令は、コントローラ205に入力される。指令値指定スイッチ231は、ステアリングハンドル19に取り付けられている(不図示)。ライダーは、指令値指定スイッチ231を操作することができる。指令値指定スイッチ231は、この発明における指令値指定部に相当する。
次に、実施例2に係るステアリングダンパ制御装置201の動作について説明する。図9は、ステアリングダンパ制御装置201の動作を示したフローチャートである。図示するように、ステップS11乃至16が、実施例1に係るステアリングダンパ制御装置201の動作にさらに追加されている。
マップ切替部221は、マップ指定スイッチ203に入力された命令に基づいて、圧力制御マップMPおよび舵角制御マップMVをそれぞれ切り替える。
減衰力調整部217は、指令値指定スイッチ231に入力された命令が、自動選択、第1指令値、及び、第2指令値のいずれであるかを判断する。その結果、自動選択の場合、ステップS5に進む。第1指令値の場合、ステップS13に進む。第2指令値の場合、ステップS15に進む。
第1指令値決定部223は第1指令値を決定し、第2指令値決定部225は第2指令値を決定する。指令値選択部227は、第1指令値および第2指令値のうち、大きい方を選択する。ダンパ駆動部219は、選択された指令値に応じた電流を電磁石37(コイル77)に流す。
第1指令値決定部223は第1指令値を決定し、指令値選択部227は、第1指令値を選択する。ダンパ駆動部219は、第1指令値に応じた電流を電磁石37(コイル77)に流す。ステアリングダンパ23は、電流に応じた減衰力を発生する。
第2指令値決定部225は第2指令値を決定し、指令値選択部227は、第2指令値を選択する。ダンパ駆動部219は、第2指令値に応じた電流を電磁石37(コイル77)に流す。ステアリングダンパ23は、電流に応じた減衰力を発生する。
3 … メインフレーム
5 … ヘッドパイプ
7 … ステアリングシャフト(ステアリング)
13 … 一対のフロントフォーク
16 … 圧力センサ(圧力検出部、荷重情報検出部)
19 … ステアリングハンドル(ステアリング)
23 … ステアリングダンパ
37 … 電磁石
41 … 磁性流体室
77 … コイル
109 … 舵角センサ(舵角検出部)
201 … ステアリングダンパ制御装置
203 … マップ指定スイッチ(情報指定部)
205 … コントローラ
211 … 圧力変化率演算部
216 … 舵角速度演算部
217 … 減衰力調整部
219 … ダンパ駆動部
221 … マップ切替部
223 … 第1指令値決定部
225 … 第2指令値決定部
227 … 指令値選択部
231 … 指令値指定スイッチ(指令値指定部)
240 … 車軸
241、242 … 歪みゲージ(荷重情報検出部)
243 … 速度センサ(荷重情報検出部)
245、247 … 加速度センサ(荷重情報検出部)
MP、MPa、MPb、MPc … 圧力制御マップ(荷重制御情報)
MV、MVa、MVb、MVc … 舵角制御マップ(舵角制御情報)
PLa、PLb … 所定値
PHa、PHb … 閾値
FPa、FPb … 一定値
VLa、VLb … 所定値
VHa、VHb … 閾値
FVa、FVb … 一定値
A、B、C、D … 対
M … 磁性流体
Claims (15)
- ステアリングに作用する減衰力を発生するダンパと、
前輪が受ける荷重に関連する情報を検出する荷重情報検出部と、
ステアリングの舵角を検出する舵角検出部と、
前記荷重情報検出部および前記舵角検出部の各検出結果に基づいて、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じた減衰力指令値である第1指令値、及び、舵角速度に応じた減衰力指令値である第2指令値のいずれかによって前記ダンパの減衰力を調整する減衰力調整部と、
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、
前記減衰力調整部は、前記第1指令値、及び、前記第2指令値のうち、大きい方を選択するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1または2に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調整部は、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値と、前記減衰力指令値とを対応付けた複数種類の荷重制御情報と、前記舵角速度と前記減衰力指令値とを対応付けた複数種類の舵角制御情報を有し、
前記装置は、さらに、前記減衰力調整部が参照する前記荷重制御情報および前記舵角制御情報を指定するための命令を入力する情報指定部を備え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、
前記荷重制御情報のそれぞれは、前記舵角制御情報のいずれかと対になっており、
前記情報指定部は、前記対のいずれか1つを指定するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項4に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記対のいずれかにおいては、荷重制御情報における最大の減衰力指令値が、舵角制御情報における最小の減衰力指令値よりも小さいステアリングダンパ制御装置。 - 請求項4または5に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記対のいずれかにおいては、舵角制御情報における最大の減衰力指令値が、荷重制御情報における最小の減衰力指令値よりも小さいステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1または2に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調整部は、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値と、減衰力指令値とを対応付けた複数種類の荷重制御情報を有し、
前記装置は、さらに、前記減衰力調整部が参照する前記荷重制御情報を指定するための命令を入力する情報指定部を備えるステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1または2に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記減衰力調整部は、前記舵角速度と減衰力指令値とを対応付けた複数種類の舵角制御情報を有し、
前記装置は、さらに、前記減衰力調整部が参照する前記舵角制御情報を指定するための命令を入力する情報指定部を備えるステアリングダンパ制御装置。 - 請求項3から7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、
前記荷重制御情報の少なくともいずれかは、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が正である範囲の少なくとも一部の領域であって、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が大きくなるにしたがって、減衰力指令値が大きくなる領域を含むステアリングダンパ制御装置。 - 請求項3から6、及び、8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、
前記舵角制御情報の少なくともいずれかは、前記舵角速度の絶対値が大きくなるにしたがって、減衰力指令値が大きくなる領域を含むステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1から10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、
前記第1指令値を指定するための命令及び前記第2指令値を指定するための命令の少なくともいずれかを受け付ける指令値指定部を備え、
前記減衰力調整部は、前記指令値指定部に命令が入力されたときは、前記第1指令値および前記第2指令値の大小関係に関わらず、前記第1指令値および前記第2指令値のうち、前記指令値指定部によって指定された方を選択するステアリングダンパ制御装置。 - 請求項1から11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、
前記ダンパは、
磁性流体と、
前記減衰力調整部によって選択された前記第1指令値、及び、前記第2指令値のいずれかに応じた電流が流れ、前記磁性流体に対して磁場を与える電磁石と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。 - 請求項12に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記ダンパは、磁性流体のせん断力によって減衰力を発生し、
前記電磁石は、前記磁性流体のせん断力を変化させ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、
前記荷重情報検出部は、前輪のサスペンションの圧力を検出する圧力検出部であり、
前記減衰力調整部は、サスペンションの圧力の変化率に応じて前記第1指令値を決定するステアリングダンパ制御装置。 - ステアリングダンパ制御装置を備え、
前記ステアリングダンパ制御装置は、
ステアリングに作用する減衰力を発生するダンパと、
前輪が受ける荷重に関連する情報を検出する荷重情報検出部と、
ステアリングの舵角を検出する舵角検出部と、
前記荷重情報検出部および前記舵角検出部の検出結果に基づいて、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じた減衰力指令値である第1指令値、及び、舵角速度に応じた減衰力指令値である第2指令値のいずれかによって前記ダンパを制御する減衰力調整部と、
を備えている鞍乗型車両。
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