WO2020129202A1 - 制御装置、懸架システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control device and a suspension system.
- the control device disclosed in Patent Document 1 includes a pitching angular velocity detecting means for detecting a pitching angular velocity of a vehicle body, a front wheel side pressure detecting means for detecting a pressure of a pressure side chamber in a front wheel side damper, and a pressure side chamber in a rear wheel side damper.
- a rear wheel side pressure detecting means for detecting the pressure of the pressure side chamber of the front wheel side damper and the rear wheel side damper based on the pressure of the pitching angular velocity, the pressure side chamber of the front wheel side damper and the rear wheel side damper. Control the pressure.
- the present invention relates to a damping force of a damping device (200) for damping a force generated between a vehicle body (10) of a two-wheeled vehicle (1) and at least one of a front wheel (2) and a rear wheel (3), Rotation of the unsprung portion (4) of the two-wheeled vehicle (1) in the front-rear direction caused by the difference between the vertical speed (Vdf) of the front wheel (2) and the vertical speed (Vdr) of the rear wheel (3).
- It is a control device (100) which controls using an angular velocity ( ⁇ d) of motion.
- the damping force of the damping device (200) may be controlled so as to suppress the rotational movement in the direction of the angular velocity ( ⁇ d). Further, the present invention provides the damping force of the damping device (200) for damping the force generated between the vehicle body (10) and at least one of the front wheel (2) and the rear wheel (3), to the vehicle body.
- the vertical speed (Vuf) on the front wheel (2) side of (10) and the vertical speed (Vur) on the rear wheel (3) side of the vehicle body (10) are different from each other.
- a first angular velocity ( ⁇ u) which is the angular velocity of the longitudinal movement of the vehicle body (10), the vertical velocity (Vdf) of the front wheel (2), and the vertical velocity (Vdr) of the rear wheel (3).
- a second angular velocity ( ⁇ d) that is the angular velocity of the rotational movement of the unsprung part (4) having the front wheel (2) and the rear wheel (3) in the front-rear direction.
- the device (100) when the direction of the first angular velocity ( ⁇ u) and the direction of the second angular velocity ( ⁇ d) are in the same first state, the rotational movement in the direction of the first angular velocity ( ⁇ u) is suppressed, When the direction of the first angular velocity ( ⁇ u) is different from the direction of the second angular velocity ( ⁇ d) in the second state, the suppression amount in the direction of the first angular velocity ( ⁇ u) is the same as that in the first state.
- the damping force of the damping device (200) may be controlled so as to be smaller than the suppression amount in a certain case.
- a reference current (Itf) which is a reference for determining a target current (Itf) to be supplied to the control valve (240), which increases the damping force as the supplied current amount increases in the damping device (200).
- a target setting unit (123) for setting the target current (Itf), and the correction unit (122) serves as a reference for determining the correction current (Icf).
- the correction current (Icf) is calculated by multiplying by, and in the case of the first state, the first coefficient (Kuf) and the second coefficient (Kdf) have the same sign, and the second state In this case, the signs of the first coefficient (Kuf) and the second coefficient (Kdf) may be different.
- the first angular velocity ( ⁇ u) sinks on the front wheel (2) side of the vehicle body (10) and the rear wheel (3) of the vehicle body (10).
- the second coefficient (Kdf) is the direction in which the rotational movement occurs in the direction in which the side floats. It may be a code that makes it easier to sink the (2) side.
- the first angular velocity ( ⁇ u) sinks on the front wheel (2) side of the vehicle body (10) and the rear wheel (3) of the vehicle body (10).
- the second coefficient (Kdf) is the direction in which the rotational movement occurs in the direction in which the side floats. It may be a code that makes it difficult to sink the (2) side.
- the damping force of the damping device (200) may be controlled by using the vertical velocity (Vuf) of the vehicle body (10).
- the present invention is also a suspension system (20) including the above-mentioned control device (100) and a suspension (21) whose damping force is controlled by the control device (100).
- FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a control device 100.
- FIG. It is a schematic diagram of a control map showing an example of a relation between reference current Ibf and speed Vpf.
- 4 is a schematic configuration diagram of a correction unit 122.
- FIG. 5 is a schematic diagram showing vertical speeds Vuf, Vur, speeds Vpf, Vpr, vertical speeds Vdf, Vdr, an upper rate ⁇ u, and a lower rate ⁇ d.
- 6 is a flowchart showing a procedure of target current setting processing performed by the setting unit 120.
- FIG. 7 is a diagram showing directions of an upper rate ⁇ u and a lower rate ⁇ d that occur in the motorcycle 1 when the motorcycle 1 travels on a road surface having a convex portion 1000 and when a braking operation is performed. It is a schematic block diagram of the correction
- FIG. 5 is a diagram comparing the stability of the posture of the vehicle body 10 and the handling performance of the motorcycle 1, the motorcycle 400, the first comparison configuration, and the second comparison configuration. It is a schematic block diagram of the correction
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a motorcycle 1 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the damping device 200.
- FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the control device 100.
- the motorcycle 1 includes a front wheel 2 that is a front wheel, a rear wheel 3 that is a rear wheel, and a vehicle body 10.
- the vehicle body 10 includes a vehicle body frame 11 that forms the skeleton of the motorcycle 1, a handlebar 12, a brake lever 13, a seat 14, and the like.
- the motorcycle 1 also has a front wheel-side suspension 21 that connects the front wheel 2 and the vehicle body 10.
- the motorcycle 1 includes two brackets 15 that hold two suspensions 21 arranged on the left and right sides of the front wheel 2, and a shaft 16 arranged between the two brackets 15.
- the shaft 16 is rotatably supported by the body frame 11.
- the suspension 21 includes a suspension spring 21s that absorbs a shock applied to the front wheel 2 from the road surface and the like, and a damping device 21d that damps vibrations of the suspension spring 21s.
- the motorcycle 1 also has a suspension 22 on the rear wheel side.
- the suspension 22 includes a suspension spring 22s that absorbs a shock applied to the rear wheel 3 from the road surface and the like, and a damping device 22d that damps vibrations of the suspension spring 22s.
- the damping device 22d damps the force generated between the rear wheel 3 and the vehicle body 10.
- the front wheels 2 and the rear wheels 3 may be collectively referred to as "wheels”.
- the front wheel side suspension 21 and the rear wheel side suspension 22 may be collectively referred to as a “suspension”.
- the suspension spring 21s and the suspension spring 22s may be collectively referred to as a "spring”.
- the damping device 21d and the damping device 22d may be collectively referred to as "damping device 200".
- an assembly of parts located below the spring may be referred to as an unsprung member 4.
- the unsprung part 4 has a front wheel 2 and a rear wheel 3.
- the motorcycle 1 is input with output signals from a stroke sensor 31 that detects the amount of expansion and contraction of the suspension 21 and a stroke sensor 32 that detects the amount of expansion and contraction of the suspension 22.
- the stroke sensor 31 and the stroke sensor 32 may be collectively referred to as "stroke sensor 30".
- the motorcycle 1 also includes a pitch rate sensor 35 that detects a pitch rate that is an angular velocity around a pitch axis passing through the center of gravity G of the vehicle body 10.
- the motorcycle 1 includes a control device 100 that controls the damping force of the damping device 21d and the damping device 22d using the detection values of the stroke sensor 30 and the pitch rate sensor 35.
- the suspension system 20 according to the present invention is a system including a suspension (suspension 21 and suspension 22) and a control device 100.
- the damping device 200 includes a cylinder 210 filled with hydraulic oil, a piston 221, and a piston rod 222.
- One end (upper side in FIG. 2) 210a of the cylinder 210 is connected to the vehicle body 10.
- the piston rod 222 holds the piston 221 at one end, and the other end (lower side in FIG. 2) 222a is connected to the wheel.
- the piston 221 is housed in the cylinder 210, so that the compression-side oil chamber 211 in which the pressure of the hydraulic oil increases in the compression stroke and the expansion-side oil chamber in which the pressure of the hydraulic oil increases in the expansion stroke. It is divided into 212 and.
- the damping device 200 has a first oil passage 231 connected to the oil chamber 211 in the cylinder 210 and a second oil passage 232 connected to the oil chamber 212 in the cylinder 210. Further, the damping device 200 includes a third oil passage 233 provided between the first oil passage 231 and the second oil passage 232, and a damping force control valve 240 provided in the third oil passage 233. ing. In addition, the damping device 200 includes a first branch passage 251 that connects the first oil passage 231 and one end of the third oil passage 233, and the other end of the first oil passage 231 and the third oil passage 233.
- the damping device 200 includes a third branch passage 253 connecting the second oil passage 232 and one end portion of the third oil passage 233, and the other end portion of the second oil passage 232 and the third oil passage 233. And a fourth branch path 254 that connects to each other.
- the damping device 200 has a first check valve 271 provided in the first branch passage 251 and a second check valve 272 provided in the second branch passage 252. Further, the damping device 200 has a third check valve 273 provided in the third branch passage 253 and a fourth check valve 274 provided in the fourth branch passage 254. Further, the damping device 200 has a reservoir 290 that has a function of storing hydraulic oil and supplying and discharging the hydraulic oil, and a reservoir passage 291 that connects the reservoir 290 and the other end of the third oil passage 233. ing.
- the damping force control valve 240 has a solenoid, and by controlling the amount of current flowing through the solenoid, it is possible to control the pressure of the hydraulic oil passing through the valve.
- the damping force control valve 240 according to the present embodiment increases the pressure of hydraulic oil passing through the valve as the amount of current supplied to the solenoid increases. The amount of current supplied to the solenoid is controlled by the control device 100.
- the hydraulic oil in the oil chamber 212 proceeds toward the damping force control valve 240 via the second oil passage 232 and the third branch passage 253.
- the damping force on the extension side is adjusted.
- the hydraulic fluid that has passed through the damping force control valve 240 flows into the oil chamber 211 via the second branch passage 252 and the first oil passage 231.
- the control device 100 is an arithmetic logic operation circuit including a CPU, ROM, RAM, backup RAM, and the like.
- a stroke signal sf on the front wheel side in which the stroke amount of the suspension 21 detected by the stroke sensor 31 is converted into an output signal, is input.
- the rear wheel side stroke signal sr obtained by converting the stroke amount of the suspension 22 detected by the stroke sensor 32 into an output signal is input to the control device 100.
- the rate signal ⁇ corresponding to the pitch rate from the pitch rate sensor 35 is also input to the control device 100.
- the control device 100 controls the damping force by controlling the amount of current supplied to the solenoid of the damping force control valve 240. Specifically, the control device 100 increases the amount of current supplied to the solenoid of the damping force control valve 240 when increasing the damping force, and reduces the damping force control valve 240 when decreasing the damping force. Reduce the amount of current supplied to the solenoid.
- the control device 100 includes a calculation unit 110 that calculates the velocities Vpf and Vpr, which are the velocities of changes in the stroke amount, using the stroke signals sf and sr from the stroke sensor 30.
- the control device 100 also includes a setting unit 120 that sets the target currents Itf and Itr supplied to the solenoid of the damping force control valve 240, and a drive unit 130 that drives the damping force control valve 240.
- the calculation unit 110 calculates the speed Vpf on the front wheel side by calculating the amount of change in the stroke amount of the suspension 21 per unit time. Further, the calculation unit 110 calculates the speed Vpr on the rear wheel side by calculating the amount of change in the stroke amount of the suspension 22 per unit time.
- the speed Vpf and the speed Vpr may be collectively referred to as “speed Vp”. In the following description, the sign of the speed Vp in the extension direction of the suspension is positive, and the sign of the speed Vp in the compression direction of the suspension is negative.
- the setting unit 120 will be described in detail later.
- the drive unit 130 includes, for example, a transistor (Field Effect Transistor: FET) as a switching element connected between the positive electrode side line of the power supply and the solenoid coil of the damping force control valve 240. More specifically, the drive unit 130 causes the transistor to perform a switching operation such that the target current supplied to the damping force control valve 240 of the damping device 21d becomes the target current Itf set by the setting unit 120. Further, the drive unit 130 causes the transistor to perform a switching operation such that the target current supplied to the damping force control valve 240 of the damping device 22d becomes the target current Itr set by the setting unit 120.
- FET Field Effect Transistor
- the setting unit 120 sets the front wheel side target current Itf to be supplied to the solenoid of the damping force control valve 240 of the damping device 21d based on the speed Vpf calculated by the calculating unit 110. Further, the setting unit 120 sets the target current Itr on the rear wheel side to be supplied to the solenoid of the damping force control valve 240 of the damping device 22d based on the speed Vpr calculated by the calculating unit 110 and the like.
- the target current Itf and the target current Itr may be collectively referred to as a “target current It”.
- the setting unit 120 includes a reference unit 121 that sets reference currents Ibf and Ibr that serve as a reference when setting the target currents Itf and Itr.
- the setting unit 120 also includes a correction unit 122 that sets the correction currents Icf and Icr for correcting the reference currents Ibf and Ibr according to the running state of the motorcycle 1.
- the setting unit 120 finally sets the target currents Itf and Itr by adding the reference currents Ibf and Ibr set by the reference unit 121 and the correction currents Icf and Icr set by the correction unit 122. It has a target setting unit 123.
- FIG. 4 is a schematic diagram of a control map showing an example of the relationship between the reference current Ibf and the speed Vpf.
- the reference unit 121 calculates the reference current Ibf according to the speed Vpf.
- the reference unit 121 for example, by substituting the speed Vpf into the control map illustrated in FIG. 4, which is created based on an empirical rule in advance and is recorded in the ROM, and which shows the relationship between the reference current Ibf and the speed Vpf.
- the reference current Ibf is calculated.
- the speed Vpf is negative and the speed Vpf is equal to or higher than the first predetermined speed V1
- the smaller the speed Vpf is, the larger the current amount is, and the speed Vpf is the first predetermined speed.
- the current amount is set to be constant. Further, when the speed Vpf is positive, the larger the speed Vpf is when the speed Vpf is equal to or lower than the second predetermined speed V2, the larger the current amount is, and when the speed Vpf is higher than the second predetermined speed V2, the current amount is constant. Is set to be.
- the method of calculating the reference current Ibr by the reference unit 121 is the same as the method of calculating the reference current Ibf, and thus detailed description thereof will be omitted.
- control map showing the example of the relationship between the reference current Ibr and the speed Vpr is the same as the control map showing the example of the relationship between the reference current Ibf and the speed Vpf, and thus detailed description thereof will be omitted.
- specific values of the first predetermined speed V1, the second predetermined speed V2, and the constant current amount may be the same or different.
- FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the correction unit 122.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing the vertical speeds Vuf, Vur, the speeds Vpf, Vpr, the vertical speeds Vdf, Vdr, the upper rate ⁇ u, and the lower rate ⁇ d.
- the correction unit 122 has a reference correction unit 141 that sets a reference correction current Icbf that is a reference when setting the correction current Icf and a reference correction current Icbr that is a reference when setting the correction current Icr. ing. Further, the correction unit 122 is different in the vertical speed Vuf which is the vertical speed generated in the vehicle body 10 on the front wheel 2 side from the vertical speed Vur which is the vertical speed generated in the vehicle body 10 on the rear wheel 3 side.
- the upper restraint portion 142 restrains the rotational movement of the vehicle body 10 in the front-rear direction caused by.
- the upper suppression unit 142 sets an upper coefficient Kuf for correcting the reference correction current Icbf and an upper coefficient Kur for correcting the reference correction current Icbr.
- the pitch rate of the rotational movement of the vehicle body 10 in the front-rear direction caused by the difference between the vertical speed Vuf and the vertical speed Vur is referred to as “upper rate ⁇ u”.
- the upper rate ⁇ u is detected by the pitch rate sensor 35.
- the correction unit 122 rotates the unsprung part 4 in the front-rear direction caused by the difference between the vertical speed Vdf which is the vertical speed generated on the front wheel 2 and the vertical speed Vdr which is the vertical speed generated on the rear wheel 3. It has a rate calculation unit 143 for calculating a lower rate ⁇ d which is a pitch rate of exercise.
- the correction unit 122 also includes a lower suppression unit 144 that suppresses the rotational movement of the unsprung part 4 in the front-rear direction caused by the difference between the vertical speed Vdf and the vertical speed Vdr.
- the lower suppression unit 144 sets a lower coefficient Kdf for correcting the reference correction current Icbf and a lower coefficient Kdr for correcting the reference correction current Icbr.
- the correction unit 122 calculates the combined coefficients Kf and Kr by adding the upper coefficients Kuf and Kur set by the upper suppression unit 142 and the lower coefficients Kdf and Kdr set by the lower suppression unit 144, It has an adder 145. Further, the correction unit 122 calculates the correction currents Icf and Icr by multiplying the reference correction currents Icbf and Icbr set by the reference correction unit 141 and the synthesis coefficients Kf and Kr calculated by the addition unit 145. It has 146.
- the rate calculation unit 143 calculates the lower rate ⁇ d using the following equation (1) and the like.
- ⁇ d tan ⁇ 1 ⁇ (Vdr ⁇ Vdf)/(Lr+Lf) ⁇ (1)
- Lf is the distance in the front-rear direction between the center of rotation of the front wheel 2 and the center of gravity G of the vehicle body 10
- Lr is the distance in the front-rear direction between the center of rotation of the rear wheel 3 and the center of gravity G of the vehicle body 10.
- the rate calculation unit 143 calculates the vertical speed Vdf by using the speed Vpf.
- the rate calculation unit 143 substitutes the speed Vpf calculated by the calculation unit 110, for example, into a control map that is created based on an empirical rule in advance and is recorded in the ROM and that indicates the relationship between the vertical speed Vdf and the speed Vpf.
- the vertical speed Vdf is calculated.
- the vertical speed Vdf is 0 when the speed Vpf is 0, and the vertical speed Vdf is smaller than 0 when the speed Vpf is greater than 0. It can be illustrated that the vertical velocity Vdf is set to be higher than 0 when the velocity Vpf is lower than 0. Further, the rate calculation unit 143 calculates the vertical speed Vdr using the speed Vpr.
- the rate calculation unit 143 substitutes the speed Vpr calculated by the calculation unit 110 into, for example, a control map which is created based on an empirical rule in advance and is recorded in the ROM and which shows the relationship between the vertical speed Vdr and the speed Vpr.
- the vertical speed Vdr is calculated.
- the vertical speed Vdr is 0 when the speed Vpr is 0, and the vertical speed Vdr is smaller than 0 when the speed Vpr is greater than 0. It can be illustrated that the vertical speed Vdr is set to be higher than 0 when the speed Vpr is lower than 0.
- the reference correction unit 141 sets the reference correction current Icbf to 0 when the speed Vpf is 0, and sets the reference correction current Icbf to a predetermined positive value when the speed Vpf is greater than 0. If the speed Vpf is smaller than 0, the reference correction current Icbf is set to a predetermined negative value. Further, the reference correction unit 141 sets the reference correction current Icbr to 0 when the speed Vpr is 0, and sets the reference correction current Icbr to a predetermined positive value when the speed Vpr is greater than 0. When the speed Vpr is smaller than 0, the reference correction current Icbr is set to a predetermined negative value.
- the sign of the rotational movement of the vehicle body 10 in the front-rear direction is defined as a positive direction in which the front wheel 2 side sinks and the rear wheel 3 side floats, and a negative direction in which the front wheel 2 side floats and the rear wheel 3 side sinks.
- the upper suppression unit 142 sets the upper coefficient Kuf to 0 when the upper rate ⁇ u is 0, and sets the upper coefficient Kuf to a predetermined negative value when the upper rate ⁇ u is larger than 0. If the upper rate ⁇ u is smaller than 0, the upper coefficient Kuf is set to a predetermined positive value.
- the upper suppression unit 142 sets the upper coefficient Kur to 0 when the upper rate ⁇ u is 0, and sets the upper coefficient Kur to a predetermined positive value when the upper rate ⁇ u is larger than 0. When the upper rate ⁇ u is smaller than 0, the upper coefficient Kur is set to a predetermined negative value.
- the lower suppression unit 144 sets the lower coefficient Kdf to 0 when the lower rate ⁇ d is 0, and sets the lower coefficient Kdf to a predetermined negative value when the lower rate ⁇ d is larger than 0. If the lower rate ⁇ d is smaller than 0, the lower coefficient Kdf is set to a predetermined positive value. Further, the lower suppression unit 144 sets the lower coefficient Kdr to 0 when the lower rate ⁇ d is 0, and sets the lower coefficient Kdr to a predetermined positive value when the lower rate ⁇ d is larger than 0. When the lower rate ⁇ d is smaller than 0, the lower coefficient Kdr is set to a predetermined negative value.
- FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the target current setting process performed by the setting unit 120.
- the setting unit 120 repeatedly executes this target current setting process every predetermined period (for example, 1 millisecond).
- the setting unit 120 sets the target current Itf and the target current Itr in the target current setting process.
- a process in which the setting unit 120 sets the target current Itf will be described.
- the process of setting the target current Itr by the setting unit 120 is the same as the process of setting the target current Itf, and thus detailed description thereof will be omitted.
- the setting unit 120 sets the reference current Ibf (step (hereinafter sometimes referred to as “S”) 701). This is a process in which the reference unit 121 calculates the reference current Ibf using the speed Vpf calculated by the calculation unit 110.
- the setting unit 120 sets the reference correction current Icbf (S702). This is a process in which the reference correction unit 141 sets the reference correction current Icbf using the speed Vpf calculated by the calculation unit 110.
- the setting unit 120 sets the upper coefficient Kuf (S703). This is a process in which the upper suppression unit 142 sets the upper coefficient Kuf using the upper rate ⁇ u detected by the pitch rate sensor 35.
- the setting unit 120 sets the lower coefficient Kdf (S704).
- the setting unit 120 calculates the synthesis coefficient Kf (S705). This is a process in which the addition unit 145 adds the upper coefficient Kuf set in S703 and the lower coefficient Kdf set in S704.
- the setting unit 120 performs the target current setting process to set the target current It, and controls the damping force of the damping device 200, thereby operating as follows.
- a configuration in which the lower suppression unit 144 is not provided for the control device 100 according to the first embodiment is referred to as a “first comparison configuration”, and the operation of the first embodiment while comparing with the first comparison configuration. Will be described.
- FIG. 8 is a diagram showing the directions of the upper rate ⁇ u and the lower rate ⁇ d that occur in the motorcycle 1 when the motorcycle 1 travels on a road surface having the convex portion 1000 and when the brake operation is performed. ..
- the damping force of the damping device 22d is smaller than that in the first comparison configuration, and when it is in the compression direction, the damping force of the damping device 22d is smaller than that in the first comparison configuration. Also grows. As a result, in the motorcycle 1, the suspension 21 is less likely to expand and the suspension 22 is less likely to be contracted, as compared with the first comparative configuration. Further, in the motorcycle 1, the suspension 21 is more likely to contract and the suspension 22 is more likely to be elongated than in the first comparative configuration. As a result, in the motorcycle 1, as compared with the first comparative configuration, the rotational movement in which the front wheel 2 side floats and the rear wheel 3 side sinks is suppressed. Therefore, the motorcycle 1 can stabilize its posture as compared with the first comparative configuration, and thus the deterioration of the riding comfort caused by the convex portion 1000 on the road surface is suppressed.
- the suspension 21 is less likely to contract and the suspension 22 is less likely to be extended, as compared with the first comparative configuration.
- the suspension 21 is likely to expand and the suspension 22 is likely to contract, as compared with the first comparative configuration.
- the rotational movement in which the front wheel 2 side sinks and the rear wheel 3 side floats is suppressed. Therefore, the motorcycle 1 can stabilize its posture as compared with the first comparison configuration, and thus the deterioration of the riding comfort caused by the convex portion 1000 on the road surface is suppressed.
- the effect of the upper coefficient Kuf is offset by the lower coefficient Kdf.
- the upper coefficient Kur set by the upper suppression unit 142 is positive, while the lower coefficient Kdr set by the lower suppression unit 144 is negative. That is, the sign of the upper coefficient Kur set by the upper suppression unit 142 is opposite to the sign of the lower coefficient Kdr set by the lower suppression unit 144.
- the combined coefficient Kr obtained by adding the upper coefficient Kur and the lower coefficient Kdr is 0. Therefore, the effect of the upper coefficient Kur is offset by the lower coefficient Kdr.
- the effect of the upper coefficient Kuf is offset by the lower coefficient Kdf, so that the suspension 21 is more likely to contract than in the first comparative configuration.
- the effect of the upper coefficient Kur is offset by the lower coefficient Kdr, so that the suspension 22 can be extended more easily than in the first comparative configuration. That is, in the motorcycle 1, when the brake operation is performed, the front wheel 2 side is more likely to sink and the rear wheel 3 side is more likely to be lifted than in the first comparative configuration.
- the caster angle is smaller than that in the first comparison configuration, and the handle 12 can be quickly rotated, so that the handle 12 is easily operated. Therefore, the motorcycle 1 has better handling performance than the first comparison configuration.
- the motorcycle 1 including the upper suppressing portion 142 and the lower suppressing portion 144, when the vehicle 1 travels on an uneven road surface, when a rotational movement in the front-rear direction occurs depending on the state of the road surface.
- the effect of having the upper suppressing portion 142 is increased, and the rotational movement is suppressed. Therefore, for example, when the motorcycle 1 travels on an uneven road surface, the posture is stable, and deterioration of the riding comfort caused by the uneven road surface is suppressed.
- the upper suppressing unit 142 sets the upper coefficients Kuf and Kur
- the lower suppressing unit 144 sets the lower coefficients Kdf and Kdr. Therefore, by changing the upper coefficients Kuf, Kur and the lower coefficients Kdf, Kdr according to the type of vehicle, it is possible to easily and finely realize the setting that matches each of a plurality of types of vehicles. Is possible.
- the values of the upper coefficients Kuf and Kur for the value of the upper rate ⁇ u and the values of the lower coefficients Kdf and Kdr for the value of the lower rate ⁇ d may be switched according to the state of the motorcycle 1.
- the switching may be performed according to the vehicle speed of the motorcycle 1.
- the switching may be performed according to the control mode selected by the driver.
- the control mode a standard mode assuming an urban area, a sports mode assuming a winding road, a highway mode assuming an expressway, a comfort mode assuming a state in which the ride comfort is prioritized, and the like can be considered.
- the upper suppressing unit 142 sets a negative upper coefficient Kuf when the upper rate ⁇ u is positive, and sets a positive upper coefficient Kuf when the upper rate ⁇ u is negative, and the adding unit
- the upper suppressing unit 142 sets a positive upper coefficient Kuf when the upper rate ⁇ u is positive, and sets a negative upper coefficient Kuf when the upper rate ⁇ u is negative, and the adding unit 145 sets the composite coefficient Kr.
- the lower coefficient Kdf may be added to the value obtained by inverting the sign of the upper coefficient Kuf set by the upper suppressing unit 142.
- the lower suppressing unit 144 sets a negative lower coefficient Kdf when the lower rate ⁇ d is positive, and sets a positive lower coefficient Kdf when the lower rate ⁇ d is negative.
- the lower suppressing unit 144 sets a positive lower coefficient Kdf when the lower rate ⁇ d is positive, and sets a negative lower coefficient Kdf when the lower rate ⁇ d is negative, and the adding unit 145 sets the synthetic coefficient Kr.
- the upper coefficient Kuf may be added to the value obtained by inverting the sign of the lower coefficient Kdf set by the lower suppression unit 144.
- the correction unit 122 sets the correction current Icf for correcting the damping force of the damping device 21d and the correction current Icr for correcting the damping force of the damping device 22d.
- the present invention is not limited to this form.
- the correction unit 122 may set only the correction current of one of the damping devices in order to correct one of the damping devices 21d and 22d.
- FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the correction unit 422 of the motorcycle 400 according to the second embodiment.
- the motorcycle 400 according to the second embodiment is different from the motorcycle 1 according to the first embodiment in the correction unit 422 corresponding to the correction unit 122.
- the correction unit 422 is different from the correction unit 122 in that the upper suppression unit 142 and the addition unit 145 are not provided, and that the multiplication unit 446 corresponding to the multiplication unit 146 calculates the correction currents Icf and Icr.
- differences from the motorcycle 1 will be described.
- items having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
- the lower coefficient Kdf is positive, the correction current Icf is larger than that in the second comparison configuration when the suspension 21 is in the extension direction, and is greater than that in the second comparison configuration when the suspension 21 is in the compression direction. Becomes smaller.
- the damping force of the damping device 21d is larger than that in the second comparison configuration, and when it is in the compression direction, the damping force of the damping device 21d is second comparison configuration. Will be smaller than.
- the lower coefficient Kdr set by the lower suppressing portion 144 becomes negative.
- the correction current Icr is smaller than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the extension direction, and is less than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the compression direction. Grows.
- the damping force of the damping device 22d is smaller than that in the second comparison configuration, and when it is in the compression direction, the damping force of the damping device 22d is second comparison configuration. Will be larger than.
- the suspension 21 is less likely to extend and the suspension 22 is less likely to be contracted, as compared with the second comparative configuration.
- the suspension 21 is more likely to be contracted and the suspension 22 is more likely to be elongated than in the second comparative configuration.
- the rotational movement in which the front wheel 2 side floats up and the rear wheel 3 side sinks is suppressed compared to the second comparative configuration. Therefore, the motorcycle 400 can stabilize its posture as compared with the second comparison configuration.
- a positive lower rate ⁇ d occurs after the motorcycle 400 gets over the convex portion 1000 on the road surface.
- the lower coefficient Kdf set by the lower suppressing portion 144 becomes negative.
- the correction current Icf is smaller than that in the second comparison configuration when the suspension 21 is in the extension direction, and is less than that in the second comparison configuration when the suspension 21 is in the compression direction. Grows.
- the damping force of the damping device 21d is larger than that in the second comparison configuration, and when it is in the extension direction, the damping force of the damping device 21d is the second comparison configuration. Will be smaller than.
- the lower coefficient Kdr set by the lower suppressing portion 144 becomes positive. Then, since the lower coefficient Kdr is positive, the correction current Icr is larger than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the extension direction, and is greater than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the compression direction. Becomes smaller.
- the damping force of the damping device 22d is larger than that in the second comparison configuration, and when it is in the compression direction, the damping force of the damping device 22d is the second comparison configuration.
- the suspension 21 is less likely to contract and the suspension 22 is less likely to be extended, as compared with the second comparative configuration.
- the suspension 21 is more likely to expand and the suspension 22 is more likely to contract than in the second comparative configuration.
- the rotational movement in which the front wheel 2 side sinks and the rear wheel 3 side floats is suppressed compared to the second comparative configuration. Therefore, the motorcycle 400 can stabilize its posture as compared with the second comparison configuration.
- the lower coefficient Kdr set by the lower suppressing portion 144 becomes negative. Then, since the lower coefficient Kdr is negative, the correction current Icr is smaller than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the extension direction, and is less than that in the second comparison configuration when the suspension 22 is in the compression direction. Grows. As a result, when the suspension 22 is in the extension direction, the damping force of the damping device 22d is smaller than that in the second comparison configuration, and when it is in the compression direction, the damping force of the damping device 22d is second comparison configuration. Will be larger than.
- the suspension 21 easily contracts and the suspension 22 easily expands, as compared with the second comparative configuration. Further, in the motorcycle 400, the suspension 21 is less likely to expand and the suspension 22 is less likely to be contracted, as compared with the second comparative configuration. Accordingly, in the motorcycle 400, the front wheel 2 side is more likely to sink and the rear wheel 3 side is more likely to be lifted, as compared with the second comparative configuration. As a result, according to the motorcycle 400, the caster angle becomes smaller than that in the second comparison configuration, and the handle 12 becomes easier to operate. Therefore, the motorcycle 400 has better handling performance than the second comparison configuration.
- the motorcycle 400 including the lower suppressing portion 144 when the front-rear direction rotational movement occurs depending on the road surface state, such as when traveling on an uneven road surface, the rotational movement is Suppressed. Therefore, for example, the posture is stable when the motorcycle 400 travels on an uneven road surface.
- the front-rear rotational movement occurs in response to the driver's operation, such as when a brake operation is performed, the feeling of grounding of the wheels on the road surface increases. Therefore, for example, when the brake operation is performed, the handle 12 is easily operated, and the handling performance is improved. That is, the steering stability can be ensured even if it has a function of suppressing the rotational movement in the front-rear direction.
- FIG. 10 is a diagram comparing the posture stability and the handling performance of the vehicle body 10 of the motorcycle 1, the motorcycle 400, the first comparison configuration, and the second comparison configuration.
- the posture stability of the vehicle body 10 is shown on the horizontal axis
- the handling performance is shown on the vertical axis.
- the handling performance and the posture stability are higher than those of the second comparative configuration, based on the posture stability and the handling performance of the second comparative configuration that does not have both the upper suppressing unit 142 and the lower suppressing unit 144.
- the oval region shown by the dot pattern in FIG. 10 that includes a region and a region in which the posture stability is higher but the handling performance is lower than that in the second comparative configuration is a damping force of the damping device 200 of a certain type of motorcycle.
- the first comparative configuration including the upper suppressing portion 142 and not including the lower suppressing portion 144 tends to have higher posture stability and lower handling performance than the second comparative configuration.
- both the posture stability and the handling performance tend to be higher than those of the second comparative configuration.
- by appropriately adjusting the upper coefficients Kuf and Kur and the lower coefficients Kdf and Kdr it is possible to set within the recommended setting area.
- both the posture stability and the handling performance tend to be higher than those of the second comparative configuration.
- the posture stability is higher and the handling performance tends to be lower than those in the second comparison configuration.
- FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the correction unit 522 of the motorcycle 500 according to the third embodiment.
- the motorcycle 500 according to the third embodiment is different from the motorcycle 1 according to the first embodiment in a correction unit 522 corresponding to the correction unit 122.
- the correction unit 522 has a vertical suppression unit 547 for suppressing the vertical vibration of the vehicle body 10 with respect to the correction unit 122, and a method in which the addition unit 545 corresponding to the addition unit 145 calculates the synthesis coefficients Kf and Kr. Is different.
- differences from the motorcycle 1 will be described.
- those having the same function are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
- the vertical suppression unit 547 sets vertical coefficients Kgf and Kgr for correcting the reference correction currents Icbf and Icbr in order to suppress vertical vibration of the vehicle body 10 based on the well-known skyhook theory.
- the method of setting the vertical coefficient Kgf will be described below.
- the method of setting the up-and-down coefficient Kgr is the same as the method of setting the up-and-down coefficient Kgf, and thus description thereof will be omitted.
- the vertical suppression unit 547 sets the vertical coefficient Kgf to a positive value when the vertical speed Vuf and the relative speed (Vuf ⁇ Vdf) of the vertical speed Vuf and the vertical speed Vdf are in the same direction.
- the vertical suppression unit 547 sets the vertical coefficient Kgf to a negative value when the vertical speed Vuf and the relative speed (Vuf-Vdf) between the vertical speed Vuf and the vertical speed Vdf are in opposite directions.
- the vertical velocities Vuf and Vur can be exemplified by being obtained by differentiating the vertical acceleration detected by the acceleration sensor provided in the motorcycle 500.
- the vertical speeds Vdf and Vdr are the upper rate ⁇ u detected by the pitch rate sensor 35, the distance between the pitch rate sensor 35 and the center of rotation of the front wheel 2 in the front-rear direction, and the rotation of the pitch rate sensor 35 and the rear wheel 3. The distance from the center in the front-back direction may be used for the calculation.
- the motorcycle 500 according to the third embodiment in addition to the action of the motorcycle 1 according to the first embodiment, for example, suppressing vertical vibration that occurs when traveling on an uneven road surface or the like. Is possible.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
制御装置100は、二輪車の車両本体と、前輪及び後輪の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置の減衰力を、前輪の上下方向の速度と後輪の上下方向の速度とが異なることにより生じる二輪車のバネ下の前後方向の回転運動の角速度を用いて制御する。
Description
本発明は、制御装置、懸架システムに関する。
従来、減衰力を変更可能な減衰装置を用いて乗り心地を向上することができる技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載の制御装置は、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、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、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。
例えば、特許文献1に記載の制御装置は、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、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、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。
路面の状態に応じて生じる乗り心地の悪化を抑制するように減衰力を制御することが好ましい一方で、その制御によって運転者の操縦の安定性が損なわれないようにすることが重要となる。
本発明は、乗り心地の悪化を抑制しつつ、操縦安定性を確保することができる制御装置等を提供することを目的とする。
本発明は、乗り心地の悪化を抑制しつつ、操縦安定性を確保することができる制御装置等を提供することを目的とする。
以下、本発明について説明する。以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明が図示の形態に限定されるものではない。
本発明は、二輪車(1)の車両本体(10)と、前輪(2)及び後輪(3)の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置(200)の減衰力を、前記前輪(2)の上下方向の速度(Vdf)と前記後輪(3)の上下方向の速度(Vdr)とが異なることにより生じる前記二輪車(1)のバネ下(4)の前後方向の回転運動の角速度(ωd)を用いて制御する制御装置(100)である。
ここで、前記角速度(ωd)の方向の前記回転運動を抑制するように前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、本発明は、車両本体(10)と、前輪(2)及び後輪(3)の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置(200)の減衰力を、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側の上下方向の速度(Vuf)と、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側の上下方向の速度(Vur)とが異なることにより生じる、前記車両本体(10)の前後方向の回転運動の角速度である第1角速度(ωu)と、前記前輪(2)の上下方向の速度(Vdf)と前記後輪(3)の上下方向の速度(Vdr)とが異なることにより生じる前記前輪(2)及び前記後輪(3)を有するバネ下(4)の前後方向の回転運動の角速度である第2角速度(ωd)と、を用いて制御する制御装置(100)である。
ここで、前記第1角速度(ωu)の方向と前記第2角速度(ωd)の方向とが同じ第1状態である場合には前記第1角速度(ωu)の方向の前記回転運動を抑制し、前記第1角速度(ωu)の方向と前記第2角速度(ωd)の方向とが異なる第2状態である場合には、前記第1角速度(ωu)の方向の抑制量が、前記第1状態である場合の抑制量よりも小さくなるように前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、前記減衰装置(200)が有する、供給される電流量が大きくなるのに従って減衰力を大きくする制御弁(240)に供給する目標電流(Itf)を決定する上で基準となる基準電流(Ibf)を設定する基準部(121)と、前記基準電流(Ibf)を補正するための補正電流(Icf)を設定する補正部(122)と、前記基準電流(Ibf)と前記補正電流(Icf)とを加算することにより前記目標電流(Itf)を設定する目標設定部(123)と、を有し、前記補正部(122)は、前記補正電流(Icf)を決定する上で基準となる基準補正電流(Icbf)に、前記第1角速度(ωu)に応じた第1係数(Kuf)と前記第2角速度(ωd)に応じた第2係数(Kdf)とを加算した合成係数(Kf)を乗算することにより前記補正電流(Icf)を算出し、前記第1状態の場合には前記第1係数(Kuf)と前記第2係数(Kdf)との符号が同じであり、前記第2状態の場合には前記第1係数(Kuf)と前記第2係数(Kdf)との符号が異なっても良い。
また、前記第2状態である場合には、前記第1角速度(ωu)が、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側が沈み込み、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数(Kuf)が、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数(Kdf)は、前記前輪(2)側を沈み込み易くする符号となっても良い。
また、前記第1状態である場合には、前記第1角速度(ωu)が、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側が沈み込み、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数(Kuf)が、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数(Kdf)は、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となっても良い。
また、さらに、前記車両本体(10)の上下方向の速度(Vuf)を用いて、前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、本発明は、上述した制御装置(100)と、前記制御装置(100)によって減衰力が制御されるサスペンション(21)とを備えた、懸架システム(20)である。
本発明は、二輪車(1)の車両本体(10)と、前輪(2)及び後輪(3)の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置(200)の減衰力を、前記前輪(2)の上下方向の速度(Vdf)と前記後輪(3)の上下方向の速度(Vdr)とが異なることにより生じる前記二輪車(1)のバネ下(4)の前後方向の回転運動の角速度(ωd)を用いて制御する制御装置(100)である。
ここで、前記角速度(ωd)の方向の前記回転運動を抑制するように前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、本発明は、車両本体(10)と、前輪(2)及び後輪(3)の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置(200)の減衰力を、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側の上下方向の速度(Vuf)と、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側の上下方向の速度(Vur)とが異なることにより生じる、前記車両本体(10)の前後方向の回転運動の角速度である第1角速度(ωu)と、前記前輪(2)の上下方向の速度(Vdf)と前記後輪(3)の上下方向の速度(Vdr)とが異なることにより生じる前記前輪(2)及び前記後輪(3)を有するバネ下(4)の前後方向の回転運動の角速度である第2角速度(ωd)と、を用いて制御する制御装置(100)である。
ここで、前記第1角速度(ωu)の方向と前記第2角速度(ωd)の方向とが同じ第1状態である場合には前記第1角速度(ωu)の方向の前記回転運動を抑制し、前記第1角速度(ωu)の方向と前記第2角速度(ωd)の方向とが異なる第2状態である場合には、前記第1角速度(ωu)の方向の抑制量が、前記第1状態である場合の抑制量よりも小さくなるように前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、前記減衰装置(200)が有する、供給される電流量が大きくなるのに従って減衰力を大きくする制御弁(240)に供給する目標電流(Itf)を決定する上で基準となる基準電流(Ibf)を設定する基準部(121)と、前記基準電流(Ibf)を補正するための補正電流(Icf)を設定する補正部(122)と、前記基準電流(Ibf)と前記補正電流(Icf)とを加算することにより前記目標電流(Itf)を設定する目標設定部(123)と、を有し、前記補正部(122)は、前記補正電流(Icf)を決定する上で基準となる基準補正電流(Icbf)に、前記第1角速度(ωu)に応じた第1係数(Kuf)と前記第2角速度(ωd)に応じた第2係数(Kdf)とを加算した合成係数(Kf)を乗算することにより前記補正電流(Icf)を算出し、前記第1状態の場合には前記第1係数(Kuf)と前記第2係数(Kdf)との符号が同じであり、前記第2状態の場合には前記第1係数(Kuf)と前記第2係数(Kdf)との符号が異なっても良い。
また、前記第2状態である場合には、前記第1角速度(ωu)が、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側が沈み込み、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数(Kuf)が、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数(Kdf)は、前記前輪(2)側を沈み込み易くする符号となっても良い。
また、前記第1状態である場合には、前記第1角速度(ωu)が、前記車両本体(10)の前記前輪(2)側が沈み込み、前記車両本体(10)の前記後輪(3)側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数(Kuf)が、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数(Kdf)は、前記前輪(2)側を沈み込み難くする符号となっても良い。
また、さらに、前記車両本体(10)の上下方向の速度(Vuf)を用いて、前記減衰装置(200)の減衰力を制御しても良い。
また、本発明は、上述した制御装置(100)と、前記制御装置(100)によって減衰力が制御されるサスペンション(21)とを備えた、懸架システム(20)である。
本発明によれば、乗り心地の悪化を抑制しつつ、操縦安定性を確保することができる制御装置等を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す形態は本発明の実施の形態の一例であり、本発明は、以下に示す形態に限定されない。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る自動二輪車1の概略構成を示す図である。
図2は、減衰装置200の概略構成を示す図である。
図3は、制御装置100の概略構成を示す図である。
自動二輪車1は、前側の車輪である前輪2と、後側の車輪である後輪3と、車両本体10とを備えている。車両本体10は、自動二輪車1の骨格をなす車体フレーム11と、ハンドル12と、ブレーキレバー13と、シート14等を有している。
また、自動二輪車1は、前輪2と車両本体10とを連結する前輪側のサスペンション21を有している。また、自動二輪車1は、前輪2の左右それぞれに配置された2つのサスペンション21を保持する2つのブラケット15と、2つのブラケット15の間に配置されたシャフト16とを備えている。シャフト16は、車体フレーム11に回転可能に支持されている。サスペンション21は、路面等から前輪2に加わった衝撃を吸収する懸架スプリング21sと、懸架スプリング21sの振動を減衰する減衰装置21dとを備えている。
また、自動二輪車1は、後輪側のサスペンション22を有している。サスペンション22は、路面等から後輪3に加わった衝撃を吸収する懸架スプリング22sと、懸架スプリング22sの振動を減衰する減衰装置22dとを備えている。減衰装置22dは、後輪3と車両本体10との間に生じる力を減衰させる。
以下の説明において、前輪2と後輪3とをまとめて「車輪」と称する場合もある。また、前輪側のサスペンション21と後輪側のサスペンション22とをまとめて「サスペンション」と称する場合もある。また、懸架スプリング21sと懸架スプリング22sとをまとめて「スプリング」と称する場合もある。また、減衰装置21dと減衰装置22dとをまとめて「減衰装置200」と称する場合もある。また、スプリングよりも下側にある部品の集合体をバネ下4と称する場合もある。バネ下4は、前輪2と、後輪3とを有する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る自動二輪車1の概略構成を示す図である。
図2は、減衰装置200の概略構成を示す図である。
図3は、制御装置100の概略構成を示す図である。
自動二輪車1は、前側の車輪である前輪2と、後側の車輪である後輪3と、車両本体10とを備えている。車両本体10は、自動二輪車1の骨格をなす車体フレーム11と、ハンドル12と、ブレーキレバー13と、シート14等を有している。
また、自動二輪車1は、前輪2と車両本体10とを連結する前輪側のサスペンション21を有している。また、自動二輪車1は、前輪2の左右それぞれに配置された2つのサスペンション21を保持する2つのブラケット15と、2つのブラケット15の間に配置されたシャフト16とを備えている。シャフト16は、車体フレーム11に回転可能に支持されている。サスペンション21は、路面等から前輪2に加わった衝撃を吸収する懸架スプリング21sと、懸架スプリング21sの振動を減衰する減衰装置21dとを備えている。
また、自動二輪車1は、後輪側のサスペンション22を有している。サスペンション22は、路面等から後輪3に加わった衝撃を吸収する懸架スプリング22sと、懸架スプリング22sの振動を減衰する減衰装置22dとを備えている。減衰装置22dは、後輪3と車両本体10との間に生じる力を減衰させる。
以下の説明において、前輪2と後輪3とをまとめて「車輪」と称する場合もある。また、前輪側のサスペンション21と後輪側のサスペンション22とをまとめて「サスペンション」と称する場合もある。また、懸架スプリング21sと懸架スプリング22sとをまとめて「スプリング」と称する場合もある。また、減衰装置21dと減衰装置22dとをまとめて「減衰装置200」と称する場合もある。また、スプリングよりも下側にある部品の集合体をバネ下4と称する場合もある。バネ下4は、前輪2と、後輪3とを有する。
自動二輪車1は、サスペンション21の伸縮量を検出するストロークセンサ31と、サスペンション22の伸縮量を検出するストロークセンサ32からの出力信号が入力される。以下の説明において、ストロークセンサ31とストロークセンサ32とをまとめて「ストロークセンサ30」と称する場合もある。
また、自動二輪車1は、車両本体10の重心Gを通るピッチ軸周りの角速度であるピッチレートを検出するピッチレートセンサ35を有している。
自動二輪車1は、ストロークセンサ30やピッチレートセンサ35の検出値を用いて、減衰装置21d及び減衰装置22dの減衰力を制御する制御装置100を備えている。
本発明に係る懸架システム20は、サスペンション(サスペンション21及びサスペンション22)と、制御装置100とを有するシステムである。
また、自動二輪車1は、車両本体10の重心Gを通るピッチ軸周りの角速度であるピッチレートを検出するピッチレートセンサ35を有している。
自動二輪車1は、ストロークセンサ30やピッチレートセンサ35の検出値を用いて、減衰装置21d及び減衰装置22dの減衰力を制御する制御装置100を備えている。
本発明に係る懸架システム20は、サスペンション(サスペンション21及びサスペンション22)と、制御装置100とを有するシステムである。
(減衰装置)
減衰装置200は、作動油で満たされたシリンダ210と、ピストン221と、ピストンロッド222とを備えている。シリンダ210の一方側(図2においては上側)の端部210aが車両本体10に連結されている。ピストンロッド222は、一方側の端部にピストン221を保持し、他方側(図2においては下側)の端部222aが車輪に連結されている。
シリンダ210内は、ピストン221がシリンダ210内に収容されていることにより、圧縮行程において作動油の圧力が高まる圧縮側の油室211と、伸長行程において作動油の圧力が高まる伸長側の油室212とに区画されている。
減衰装置200は、作動油で満たされたシリンダ210と、ピストン221と、ピストンロッド222とを備えている。シリンダ210の一方側(図2においては上側)の端部210aが車両本体10に連結されている。ピストンロッド222は、一方側の端部にピストン221を保持し、他方側(図2においては下側)の端部222aが車輪に連結されている。
シリンダ210内は、ピストン221がシリンダ210内に収容されていることにより、圧縮行程において作動油の圧力が高まる圧縮側の油室211と、伸長行程において作動油の圧力が高まる伸長側の油室212とに区画されている。
減衰装置200は、シリンダ210内の油室211に接続された第1油路231と、シリンダ210内の油室212に接続された第2油路232とを有している。また、減衰装置200は、第1油路231と第2油路232との間に設けられた第3油路233と、第3油路233に設けられた減衰力制御弁240とを有している。また、減衰装置200は、第1油路231と第3油路233の一方の端部とを接続する第1分岐路251と、第1油路231と第3油路233の他方の端部とを接続する第2分岐路252と、を有している。また、減衰装置200は、第2油路232と第3油路233の一方の端部とを接続する第3分岐路253と、第2油路232と第3油路233の他方の端部とを接続する第4分岐路254と、を有している。
また、減衰装置200は、第1分岐路251に設けられた第1チェック弁271と、第2分岐路252に設けられた第2チェック弁272とを有している。また、減衰装置200は、第3分岐路253に設けられた第3チェック弁273と、第4分岐路254に設けられた第4チェック弁274とを有している。また、減衰装置200は、作動油を貯留すると共に作動油を給排する機能を有するリザーバ290と、リザーバ290と第3油路233の他方の端部とを接続するリザーバ通路291とを有している。
減衰力制御弁240は、ソレノイドを有しており、ソレノイドに通電する電流量が制御されることによって、弁を通過する作動油の圧力を制御可能である。本実施の形態に係る減衰力制御弁240は、ソレノイドに供給される電流量が大きくなるのに従って弁を通過する作動油の圧力を高くする。ソレノイドに通電する電流量は、制御装置100によって制御される。
減衰力制御弁240は、ソレノイドを有しており、ソレノイドに通電する電流量が制御されることによって、弁を通過する作動油の圧力を制御可能である。本実施の形態に係る減衰力制御弁240は、ソレノイドに供給される電流量が大きくなるのに従って弁を通過する作動油の圧力を高くする。ソレノイドに通電する電流量は、制御装置100によって制御される。
ピストン221が油室211の方に移動すると、油室211の油圧が上昇する。そして、油室211内の作動油が、第1油路231、及び、第1分岐路251を介して、減衰力制御弁240に向かう。減衰力制御弁240を通過する作動油の圧力が減衰力制御弁240の弁圧にて調整されることにより、圧縮側の減衰力が調整される。減衰力制御弁240を通過した作動油は、第4分岐路254、及び、第2油路232を介して、油室212に流入する。
他方、ピストン221が油室212の方に移動すると、油室212の油圧が上昇する。そして、油室212内の作動油が、第2油路232、及び、第3分岐路253を介して、減衰力制御弁240に向かう。減衰力制御弁240を通過する作動油の圧力が減衰力制御弁240の弁圧にて調整されることにより、伸長側の減衰力が調整される。減衰力制御弁240を通過した作動油は、第2分岐路252、及び、第1油路231を介して、油室211に流入する。
他方、ピストン221が油室212の方に移動すると、油室212の油圧が上昇する。そして、油室212内の作動油が、第2油路232、及び、第3分岐路253を介して、減衰力制御弁240に向かう。減衰力制御弁240を通過する作動油の圧力が減衰力制御弁240の弁圧にて調整されることにより、伸長側の減衰力が調整される。減衰力制御弁240を通過した作動油は、第2分岐路252、及び、第1油路231を介して、油室211に流入する。
(制御装置100)
制御装置100は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。
制御装置100には、ストロークセンサ31にて検出されたサスペンション21のストローク量が出力信号に変換された、前輪側のストローク信号sfが入力される。また、制御装置100には、ストロークセンサ32にて検出されたサスペンション22のストローク量が出力信号に変換された、後輪側のストローク信号srが入力される。このほか、制御装置100には、ピッチレートセンサ35からのピッチレートに対応するレート信号ωなども入力される。
制御装置100は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。
制御装置100には、ストロークセンサ31にて検出されたサスペンション21のストローク量が出力信号に変換された、前輪側のストローク信号sfが入力される。また、制御装置100には、ストロークセンサ32にて検出されたサスペンション22のストローク量が出力信号に変換された、後輪側のストローク信号srが入力される。このほか、制御装置100には、ピッチレートセンサ35からのピッチレートに対応するレート信号ωなども入力される。
制御装置100は、減衰力制御弁240のソレノイドに供給する電流量を制御することにより、減衰力を制御する。具体的には、制御装置100は、減衰力を大きくする場合には、減衰力制御弁240のソレノイドに供給する電流量を大きくし、減衰力を小さくする場合には、減衰力制御弁240のソレノイドに供給する電流量を小さくする。
制御装置100は、ストロークセンサ30からのストローク信号sf、srを用いて、ストローク量の変化の速度である速度Vpf、Vprを算出する、算出部110を備えている。また、制御装置100は、減衰力制御弁240のソレノイドに供給する目標電流Itf、Itrを設定する設定部120と、減衰力制御弁240を駆動させる駆動部130とを備えている。
制御装置100は、ストロークセンサ30からのストローク信号sf、srを用いて、ストローク量の変化の速度である速度Vpf、Vprを算出する、算出部110を備えている。また、制御装置100は、減衰力制御弁240のソレノイドに供給する目標電流Itf、Itrを設定する設定部120と、減衰力制御弁240を駆動させる駆動部130とを備えている。
算出部110は、単位時間当たりの、サスペンション21のストローク量の変化量を算出することにより、前輪側の速度Vpfを算出する。また、算出部110は、単位時間当たりの、サスペンション22のストローク量の変化量を算出することにより、後輪側の速度Vprを算出する。速度Vpfと速度Vprとをまとめて「速度Vp」と称する場合もある。なお、以下の説明において、サスペンションの伸長方向における速度Vpの符号を正、サスペンションの圧縮方向における速度Vpの符号を負とする。
設定部120については後で詳述する。
設定部120については後で詳述する。
駆動部130は、例えば電源の正極側ラインと、減衰力制御弁240のソレノイドのコイルとの間に接続された、スイッチング素子としてのトランジスタ(Field Effect Transistor:FET)を備えている。
より具体的には、駆動部130は、減衰装置21dの減衰力制御弁240へと供給する目標電流が、設定部120によって設定された目標電流Itfとなるように、トランジスタをスイッチング動作させる。また、駆動部130は、減衰装置22dの減衰力制御弁240へと供給する目標電流が、設定部120によって設定された目標電流Itrとなるように、トランジスタをスイッチング動作させる。
より具体的には、駆動部130は、減衰装置21dの減衰力制御弁240へと供給する目標電流が、設定部120によって設定された目標電流Itfとなるように、トランジスタをスイッチング動作させる。また、駆動部130は、減衰装置22dの減衰力制御弁240へと供給する目標電流が、設定部120によって設定された目標電流Itrとなるように、トランジスタをスイッチング動作させる。
(設定部120)
設定部120は、算出部110が算出した速度Vpf等に基づいて、減衰装置21dの減衰力制御弁240のソレノイドへと供給する、前輪側の目標電流Itfを設定する。また、設定部120は、算出部110が算出した速度Vpr等に基づいて、減衰装置22dの減衰力制御弁240のソレノイドへと供給する、後輪側の目標電流Itrを設定する。以下では、目標電流Itfと目標電流Itrとをまとめて「目標電流It」と称する場合もある。
設定部120は、算出部110が算出した速度Vpf等に基づいて、減衰装置21dの減衰力制御弁240のソレノイドへと供給する、前輪側の目標電流Itfを設定する。また、設定部120は、算出部110が算出した速度Vpr等に基づいて、減衰装置22dの減衰力制御弁240のソレノイドへと供給する、後輪側の目標電流Itrを設定する。以下では、目標電流Itfと目標電流Itrとをまとめて「目標電流It」と称する場合もある。
設定部120は、目標電流Itf、Itrを設定する上で基準となる基準電流Ibf、Ibrを設定する基準部121を有している。また、設定部120は、自動二輪車1の走行状態に応じて基準電流Ibf、Ibrを補正するための補正電流Icf、Icrを設定する補正部122を有している。
また、設定部120は、基準部121が設定した基準電流Ibf、Ibrと、補正部122が設定した補正電流Icf、Icrと、を加算することにより、最終的に目標電流Itf、Itrを設定する目標設定部123を有している。
また、設定部120は、基準部121が設定した基準電流Ibf、Ibrと、補正部122が設定した補正電流Icf、Icrと、を加算することにより、最終的に目標電流Itf、Itrを設定する目標設定部123を有している。
図4は、基準電流Ibfと速度Vpfとの関係の例を示す制御マップの概略図である。
基準部121は、速度Vpfに応じた基準電流Ibfを算出する。基準部121は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、基準電流Ibfと速度Vpfとの関係を示す図4に例示した制御マップに、速度Vpfを代入することにより基準電流Ibfを算出する。
図4に例示した制御マップにおいては、速度Vpfが負である場合には、速度Vpfが第1所定速度V1以上であるときには速度Vpfが小さいほど電流量が大きくなり、速度Vpfが第1所定速度V1より小さいときには一定の電流量となるように設定されている。また、速度Vpfが正である場合には、速度Vpfが第2所定速度V2以下であるときには速度Vpfが大きいほど電流量が大きく、速度Vpfが第2所定速度V2より大きいときには一定の電流量となるように設定されている。
なお、基準部121が基準電流Ibrを算出する手法は、基準電流Ibfを算出する手法と同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、基準電流Ibrと速度Vprとの関係の例を示す制御マップは、基準電流Ibfと速度Vpfとの関係の例を示す制御マップと同じであるので、その詳細な説明は省略する。ただし、第1所定速度V1、第2所定速度V2、及び、一定の電流量の具体的な値は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
基準部121は、速度Vpfに応じた基準電流Ibfを算出する。基準部121は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、基準電流Ibfと速度Vpfとの関係を示す図4に例示した制御マップに、速度Vpfを代入することにより基準電流Ibfを算出する。
図4に例示した制御マップにおいては、速度Vpfが負である場合には、速度Vpfが第1所定速度V1以上であるときには速度Vpfが小さいほど電流量が大きくなり、速度Vpfが第1所定速度V1より小さいときには一定の電流量となるように設定されている。また、速度Vpfが正である場合には、速度Vpfが第2所定速度V2以下であるときには速度Vpfが大きいほど電流量が大きく、速度Vpfが第2所定速度V2より大きいときには一定の電流量となるように設定されている。
なお、基準部121が基準電流Ibrを算出する手法は、基準電流Ibfを算出する手法と同じであるので、その詳細な説明は省略する。また、基準電流Ibrと速度Vprとの関係の例を示す制御マップは、基準電流Ibfと速度Vpfとの関係の例を示す制御マップと同じであるので、その詳細な説明は省略する。ただし、第1所定速度V1、第2所定速度V2、及び、一定の電流量の具体的な値は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
図5は、補正部122の概略構成図である。
図6は、上下速度Vuf、Vur、速度Vpf、Vpr、上下速度Vdf、Vdr、上レートωu、及び、下レートωdを示す模式図である。
補正部122は、補正電流Icfを設定する上で基準となる基準補正電流Icbfと、補正電流Icrを設定する上で基準となる基準補正電流Icbrと、を設定する、基準補正部141を有している。
また、補正部122は、前輪2側の車両本体10に生じる上下方向の速度である上下速度Vufと、後輪3側の車両本体10に生じる上下方向の速度である上下速度Vurとが異なることにより生じる車両本体10の前後方向の回転運動を抑制する、上抑制部142を有している。上抑制部142は、基準補正電流Icbfを補正するための上係数Kufと、基準補正電流Icbrを補正するための上係数Kurと、を設定する。なお、上下速度Vufと上下速度Vurとが異なることにより生じる車両本体10の前後方向の回転運動のピッチレートを、「上レートωu」と称する。上レートωuは、ピッチレートセンサ35により検出される。
図6は、上下速度Vuf、Vur、速度Vpf、Vpr、上下速度Vdf、Vdr、上レートωu、及び、下レートωdを示す模式図である。
補正部122は、補正電流Icfを設定する上で基準となる基準補正電流Icbfと、補正電流Icrを設定する上で基準となる基準補正電流Icbrと、を設定する、基準補正部141を有している。
また、補正部122は、前輪2側の車両本体10に生じる上下方向の速度である上下速度Vufと、後輪3側の車両本体10に生じる上下方向の速度である上下速度Vurとが異なることにより生じる車両本体10の前後方向の回転運動を抑制する、上抑制部142を有している。上抑制部142は、基準補正電流Icbfを補正するための上係数Kufと、基準補正電流Icbrを補正するための上係数Kurと、を設定する。なお、上下速度Vufと上下速度Vurとが異なることにより生じる車両本体10の前後方向の回転運動のピッチレートを、「上レートωu」と称する。上レートωuは、ピッチレートセンサ35により検出される。
また、補正部122は、前輪2に生じる上下方向の速度である上下速度Vdfと、後輪3に生じる上下方向の速度である上下速度Vdrとが異なることにより生じるバネ下4の前後方向の回転運動のピッチレートである下レートωdを算出する、レート算出部143を有している。
また、補正部122は、上下速度Vdfと上下速度Vdrとが異なることにより生じるバネ下4の前後方向の回転運動を抑制する、下抑制部144を有している。下抑制部144は、基準補正電流Icbfを補正するための下係数Kdfと、基準補正電流Icbrを補正するための下係数Kdrとを設定する。
また、補正部122は、上抑制部142が設定した上係数Kuf、Kurと、下抑制部144が設定した下係数Kdf、Kdrと、を加算することにより、合成係数Kf、Krを算出する、加算部145を有している。
また、補正部122は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbf、Icbrと、加算部145が算出した合成係数Kf、Krとを乗算することにより補正電流Icf、Icrを算出する、乗算部146を有している。
また、補正部122は、上下速度Vdfと上下速度Vdrとが異なることにより生じるバネ下4の前後方向の回転運動を抑制する、下抑制部144を有している。下抑制部144は、基準補正電流Icbfを補正するための下係数Kdfと、基準補正電流Icbrを補正するための下係数Kdrとを設定する。
また、補正部122は、上抑制部142が設定した上係数Kuf、Kurと、下抑制部144が設定した下係数Kdf、Kdrと、を加算することにより、合成係数Kf、Krを算出する、加算部145を有している。
また、補正部122は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbf、Icbrと、加算部145が算出した合成係数Kf、Krとを乗算することにより補正電流Icf、Icrを算出する、乗算部146を有している。
(レート算出部143)
レート算出部143は、以下の式(1)等を用いて下レートωdを算出する。
ωd=tan-1{(Vdr-Vdf)/(Lr+Lf)}・・・(1)
ここで、Lfは、前輪2の回転中心と車両本体10の重心Gとの前後方向の距離、Lrは、後輪3の回転中心と車両本体10の重心Gとの前後方向の距離である。
また、レート算出部143は、上下速度Vdfを、速度Vpfを用いて算出する。レート算出部143は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、上下速度Vdfと速度Vpfとの関係を示す制御マップに、算出部110が算出した速度Vpfを代入することにより上下速度Vdfを算出する。上下速度Vdfと速度Vpfとの関係を示す制御マップにおいては、速度Vpfが0である場合には上下速度Vdfは0であり、速度Vpfが0より大きい場合には上下速度Vdfは0より小さく、速度Vpfが0より小さい場合には上下速度Vdfは0より大きくなるように設定されていることを例示することができる。
また、レート算出部143は、上下速度Vdrを、速度Vprを用いて算出する。レート算出部143は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、上下速度Vdrと速度Vprとの関係を示す制御マップに、算出部110が算出した速度Vprを代入することにより上下速度Vdrを算出する。上下速度Vdrと速度Vprとの関係を示す制御マップにおいては、速度Vprが0である場合には上下速度Vdrは0であり、速度Vprが0より大きい場合には上下速度Vdrは0より小さく、速度Vprが0より小さい場合には上下速度Vdrは0より大きくなるように設定されていることを例示することができる。
レート算出部143は、以下の式(1)等を用いて下レートωdを算出する。
ωd=tan-1{(Vdr-Vdf)/(Lr+Lf)}・・・(1)
ここで、Lfは、前輪2の回転中心と車両本体10の重心Gとの前後方向の距離、Lrは、後輪3の回転中心と車両本体10の重心Gとの前後方向の距離である。
また、レート算出部143は、上下速度Vdfを、速度Vpfを用いて算出する。レート算出部143は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、上下速度Vdfと速度Vpfとの関係を示す制御マップに、算出部110が算出した速度Vpfを代入することにより上下速度Vdfを算出する。上下速度Vdfと速度Vpfとの関係を示す制御マップにおいては、速度Vpfが0である場合には上下速度Vdfは0であり、速度Vpfが0より大きい場合には上下速度Vdfは0より小さく、速度Vpfが0より小さい場合には上下速度Vdfは0より大きくなるように設定されていることを例示することができる。
また、レート算出部143は、上下速度Vdrを、速度Vprを用いて算出する。レート算出部143は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記録しておいた、上下速度Vdrと速度Vprとの関係を示す制御マップに、算出部110が算出した速度Vprを代入することにより上下速度Vdrを算出する。上下速度Vdrと速度Vprとの関係を示す制御マップにおいては、速度Vprが0である場合には上下速度Vdrは0であり、速度Vprが0より大きい場合には上下速度Vdrは0より小さく、速度Vprが0より小さい場合には上下速度Vdrは0より大きくなるように設定されていることを例示することができる。
(基準補正部141)
基準補正部141は、速度Vpfが0である場合には、基準補正電流Icbfを0に設定し、速度Vpfが0より大きい場合には、基準補正電流Icbfを予め定められた正の値に設定し、速度Vpfが0より小さい場合には、基準補正電流Icbfを予め定められた負の値に設定する。
また、基準補正部141は、速度Vprが0である場合には、基準補正電流Icbrを0に設定し、速度Vprが0より大きい場合には、基準補正電流Icbrを予め定められた正の値に設定し、速度Vprが0より小さい場合には、基準補正電流Icbrを予め定められた負の値に設定する。
基準補正部141は、速度Vpfが0である場合には、基準補正電流Icbfを0に設定し、速度Vpfが0より大きい場合には、基準補正電流Icbfを予め定められた正の値に設定し、速度Vpfが0より小さい場合には、基準補正電流Icbfを予め定められた負の値に設定する。
また、基準補正部141は、速度Vprが0である場合には、基準補正電流Icbrを0に設定し、速度Vprが0より大きい場合には、基準補正電流Icbrを予め定められた正の値に設定し、速度Vprが0より小さい場合には、基準補正電流Icbrを予め定められた負の値に設定する。
(上抑制部142)
以下の説明において、車両本体10の前後方向の回転運動の符号を、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる方向を正、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む方向を負とする。
上抑制部142は、上レートωuが0である場合には、上係数Kufを0に設定し、上レートωuが0より大きい場合には、上係数Kufを予め定められた負の値に設定し、上レートωuが0より小さい場合には、上係数Kufを予め定められた正の値に設定する。
また、上抑制部142は、上レートωuが0である場合には、上係数Kurを0に設定し、上レートωuが0より大きい場合には、上係数Kurを予め定められた正の値に設定し、上レートωuが0より小さい場合には、上係数Kurを予め定められた負の値に設定する。
以下の説明において、車両本体10の前後方向の回転運動の符号を、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる方向を正、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む方向を負とする。
上抑制部142は、上レートωuが0である場合には、上係数Kufを0に設定し、上レートωuが0より大きい場合には、上係数Kufを予め定められた負の値に設定し、上レートωuが0より小さい場合には、上係数Kufを予め定められた正の値に設定する。
また、上抑制部142は、上レートωuが0である場合には、上係数Kurを0に設定し、上レートωuが0より大きい場合には、上係数Kurを予め定められた正の値に設定し、上レートωuが0より小さい場合には、上係数Kurを予め定められた負の値に設定する。
(下抑制部144)
下抑制部144は、下レートωdが0である場合には、下係数Kdfを0に設定し、下レートωdが0より大きい場合には、下係数Kdfを予め定められた負の値に設定し、下レートωdが0より小さい場合には、下係数Kdfを予め定められた正の値に設定する。
また、下抑制部144は、下レートωdが0である場合には、下係数Kdrを0に設定し、下レートωdが0より大きい場合には、下係数Kdrを予め定められた正の値に設定し、下レートωdが0より小さい場合には、下係数Kdrを予め定められた負の値に設定する。
下抑制部144は、下レートωdが0である場合には、下係数Kdfを0に設定し、下レートωdが0より大きい場合には、下係数Kdfを予め定められた負の値に設定し、下レートωdが0より小さい場合には、下係数Kdfを予め定められた正の値に設定する。
また、下抑制部144は、下レートωdが0である場合には、下係数Kdrを0に設定し、下レートωdが0より大きい場合には、下係数Kdrを予め定められた正の値に設定し、下レートωdが0より小さい場合には、下係数Kdrを予め定められた負の値に設定する。
(加算部145)
加算部145は、上係数Kufと下係数Kdfとを加算することにより、合成係数Kfを算出する(Kf=Kuf+Kdf)。また、加算部145は、上係数Kurと下係数Kdrとを加算することにより、合成係数Krを算出する(Kr=Kur+Kdr)。
(乗算部146)
乗算部146は、基準補正電流Icbfと合成係数Kfとを乗算することにより補正電流Icfを算出する(Icf=Icbf×Kf)。また、乗算部146は、基準補正電流Icbrと合成係数Krとを乗算することにより補正電流Icrを算出する(Icr=Icbr×Kr)。
加算部145は、上係数Kufと下係数Kdfとを加算することにより、合成係数Kfを算出する(Kf=Kuf+Kdf)。また、加算部145は、上係数Kurと下係数Kdrとを加算することにより、合成係数Krを算出する(Kr=Kur+Kdr)。
(乗算部146)
乗算部146は、基準補正電流Icbfと合成係数Kfとを乗算することにより補正電流Icfを算出する(Icf=Icbf×Kf)。また、乗算部146は、基準補正電流Icbrと合成係数Krとを乗算することにより補正電流Icrを算出する(Icr=Icbr×Kr)。
(目標電流設定処理のフローチャート)
次に、フローチャートを用いて、設定部120が行う目標電流設定処理の手順について説明する。
図7は、設定部120が行う目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
設定部120は、この目標電流設定処理を、予め定めた期間(例えば1ミリ秒)毎に繰り返し実行する。設定部120は、目標電流設定処理において、目標電流Itf及び目標電流Itrを設定する。以下には、設定部120が目標電流Itfを設定する処理について説明する。設定部120が目標電流Itrを設定する処理は、目標電流Itfを設定する処理と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
次に、フローチャートを用いて、設定部120が行う目標電流設定処理の手順について説明する。
図7は、設定部120が行う目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
設定部120は、この目標電流設定処理を、予め定めた期間(例えば1ミリ秒)毎に繰り返し実行する。設定部120は、目標電流設定処理において、目標電流Itf及び目標電流Itrを設定する。以下には、設定部120が目標電流Itfを設定する処理について説明する。設定部120が目標電流Itrを設定する処理は、目標電流Itfを設定する処理と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
設定部120は、基準電流Ibfを設定する(ステップ(以下「S」と称する場合もある。)701)。これは、基準部121が、算出部110が算出した速度Vpfを用いて、基準電流Ibfを算出する処理である。
設定部120は、基準補正電流Icbfを設定する(S702)。これは、基準補正部141が、算出部110が算出した速度Vpfを用いて、基準補正電流Icbfを設定する処理である。
設定部120は、上係数Kufを設定する(S703)。これは、上抑制部142が、ピッチレートセンサ35にて検出された上レートωuを用いて、上係数Kufを設定する処理である。
設定部120は、下係数Kdfを設定する(S704)。これは、下抑制部144が、レート算出部143が算出した下レートωdを用いて、下係数Kdfを設定する処理である。
設定部120は、合成係数Kfを算出する(S705)。これは、加算部145が、S703にて設定した上係数Kufと、S704にて設定した下係数Kdfとを加算する処理である。
設定部120は、補正電流Icfを算出する(S706)。これは、乗算部146が、S702にて設定した基準補正電流Icbfと、S705にて設定した合成係数Kfとを乗算することにより、補正電流Icfを算出する処理である。
そして、設定部120は、目標電流Itfを算出する(S707)。これは、目標設定部123が、S701にて設定した基準電流Ibfと、S706にて算出した補正電流Icfとを加算することにより得た値を、目標電流Itfとして設定する処理である(Itf=Ibf+Icf)。
設定部120は、基準補正電流Icbfを設定する(S702)。これは、基準補正部141が、算出部110が算出した速度Vpfを用いて、基準補正電流Icbfを設定する処理である。
設定部120は、上係数Kufを設定する(S703)。これは、上抑制部142が、ピッチレートセンサ35にて検出された上レートωuを用いて、上係数Kufを設定する処理である。
設定部120は、下係数Kdfを設定する(S704)。これは、下抑制部144が、レート算出部143が算出した下レートωdを用いて、下係数Kdfを設定する処理である。
設定部120は、合成係数Kfを算出する(S705)。これは、加算部145が、S703にて設定した上係数Kufと、S704にて設定した下係数Kdfとを加算する処理である。
設定部120は、補正電流Icfを算出する(S706)。これは、乗算部146が、S702にて設定した基準補正電流Icbfと、S705にて設定した合成係数Kfとを乗算することにより、補正電流Icfを算出する処理である。
そして、設定部120は、目標電流Itfを算出する(S707)。これは、目標設定部123が、S701にて設定した基準電流Ibfと、S706にて算出した補正電流Icfとを加算することにより得た値を、目標電流Itfとして設定する処理である(Itf=Ibf+Icf)。
(作用・効果)
上述したように、設定部120が目標電流設定処理を行って目標電流Itを設定し、減衰装置200の減衰力を制御することで、以下のように作用する。以下では、第1の実施形態に係る制御装置100に対して下抑制部144を備えていない構成を「第1比較構成」と称し、第1比較構成と比較しながら第1の実施形態の作用について説明する。
図8は、凸部1000がある路面を自動二輪車1が走行する際、及び、ブレーキ操作が行われた際に、自動二輪車1に生じる、上レートωu及び下レートωdの方向を示す図である。
〔凸部1000を乗り越える前〕
例えば、自動二輪車1が路面の凸部1000を乗り越える前には、図8に示すように負の上レートωu、及び、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kuf、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdfは、共に正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21が伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
他方、上レートωu及び下レートωdが負なので、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kur、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdrは、共に負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22が伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。また、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。これにより、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能なので、路面に凸部1000があることに起因して生じる乗り心地の悪化が抑制される。
上述したように、設定部120が目標電流設定処理を行って目標電流Itを設定し、減衰装置200の減衰力を制御することで、以下のように作用する。以下では、第1の実施形態に係る制御装置100に対して下抑制部144を備えていない構成を「第1比較構成」と称し、第1比較構成と比較しながら第1の実施形態の作用について説明する。
図8は、凸部1000がある路面を自動二輪車1が走行する際、及び、ブレーキ操作が行われた際に、自動二輪車1に生じる、上レートωu及び下レートωdの方向を示す図である。
〔凸部1000を乗り越える前〕
例えば、自動二輪車1が路面の凸部1000を乗り越える前には、図8に示すように負の上レートωu、及び、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kuf、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdfは、共に正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21が伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
他方、上レートωu及び下レートωdが負なので、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kur、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdrは、共に負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22が伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。また、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。これにより、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能なので、路面に凸部1000があることに起因して生じる乗り心地の悪化が抑制される。
〔凸部1000を乗り越えた後〕
自動二輪車1が路面の凸部1000を乗り越えた後には、図8に示すように正の上レートωu、及び、正の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kuf、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdfは、共に負となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが負であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション21が圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
他方、上レートωu及び下レートωdが正なので、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kur、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdrは、共に正となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが正であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション22が伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
その結果、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。また、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が伸び易くなり、サスペンション22が縮み易くなる。これにより、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能なので、路面に凸部1000があることに起因して生じる乗り心地の悪化が抑制される。
自動二輪車1が路面の凸部1000を乗り越えた後には、図8に示すように正の上レートωu、及び、正の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kuf、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdfは、共に負となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが負であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション21が圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
他方、上レートωu及び下レートωdが正なので、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kur、及び、下抑制部144が設定する下係数Kdrは、共に正となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが正であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第1比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第1比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション22が伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第1比較構成よりも小さくなる。
その結果、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。また、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、サスペンション21が伸び易くなり、サスペンション22が縮み易くなる。これにより、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能なので、路面に凸部1000があることに起因して生じる乗り心地の悪化が抑制される。
〔ブレーキ操作〕
ブレーキレバー13が握られるブレーキ操作が行われた場合、図8に示すように、正の上レートωu、及び、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kufは負となる一方で、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。つまり、上抑制部142が設定する上係数Kufの符合と、下抑制部144が設定する下係数Kdfの符号とが反対となる。例えば、上係数Kufの絶対値と下係数Kdfの絶対値とが同じである場合には、上係数Kufと下係数Kdfとを加算した合成係数Kfは0となる。それゆえ、上係数Kufによる効果が下係数Kdfによって相殺される。
他方、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kurは正となる一方で、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。つまり、上抑制部142が設定する上係数Kurの符合と、下抑制部144が設定する下係数Kdrの符号とが反対となる。例えば、上係数Kurの絶対値と下係数Kdrの絶対値とが同じである場合には、上係数Kurと下係数Kdrとを加算した合成係数Krは0となる。それゆえ、上係数Kurによる効果が下係数Kdrによって相殺される。
第1比較構成においては、上係数Kufが負となり上係数Kurは正となるので、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。これに対して、第1の実施形態に係る自動二輪車1においては、上係数Kufによる効果が下係数Kdfによって相殺されるので、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなる。また、第1の実施形態に係る自動二輪車1においては、上係数Kurによる効果が下係数Kdrによって相殺されるので、第1比較構成に比べて、サスペンション22が伸び易くなる。つまり、自動二輪車1においては、ブレーキ操作が行われた場合、第1比較構成よりも、前輪2側が沈み込み、後輪3側が浮き上がり易くなる。その結果、自動二輪車1によれば、第1比較構成よりも、キャスタ角が小さくなり、ハンドル12を素早く回転させることができるので、ハンドル12を操作し易くなる。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成よりも、ハンドリング性能が向上する。
ブレーキレバー13が握られるブレーキ操作が行われた場合、図8に示すように、正の上レートωu、及び、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、上抑制部142が設定する上係数Kufは負となる一方で、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。つまり、上抑制部142が設定する上係数Kufの符合と、下抑制部144が設定する下係数Kdfの符号とが反対となる。例えば、上係数Kufの絶対値と下係数Kdfの絶対値とが同じである場合には、上係数Kufと下係数Kdfとを加算した合成係数Kfは0となる。それゆえ、上係数Kufによる効果が下係数Kdfによって相殺される。
他方、後輪3側においては、上抑制部142が設定する上係数Kurは正となる一方で、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。つまり、上抑制部142が設定する上係数Kurの符合と、下抑制部144が設定する下係数Kdrの符号とが反対となる。例えば、上係数Kurの絶対値と下係数Kdrの絶対値とが同じである場合には、上係数Kurと下係数Kdrとを加算した合成係数Krは0となる。それゆえ、上係数Kurによる効果が下係数Kdrによって相殺される。
第1比較構成においては、上係数Kufが負となり上係数Kurは正となるので、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。これに対して、第1の実施形態に係る自動二輪車1においては、上係数Kufによる効果が下係数Kdfによって相殺されるので、第1比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなる。また、第1の実施形態に係る自動二輪車1においては、上係数Kurによる効果が下係数Kdrによって相殺されるので、第1比較構成に比べて、サスペンション22が伸び易くなる。つまり、自動二輪車1においては、ブレーキ操作が行われた場合、第1比較構成よりも、前輪2側が沈み込み、後輪3側が浮き上がり易くなる。その結果、自動二輪車1によれば、第1比較構成よりも、キャスタ角が小さくなり、ハンドル12を素早く回転させることができるので、ハンドル12を操作し易くなる。それゆえ、自動二輪車1は、第1比較構成よりも、ハンドリング性能が向上する。
以上、説明したように、上抑制部142と下抑制部144とを備える自動二輪車1によれば、凹凸のある路面を走行する場合等、路面の状態に応じて前後方向の回転運動が生じる場合には、上抑制部142を有する効果が増大されて回転運動が抑制される。それゆえ、例えば、自動二輪車1が凹凸のある路面を走行する際には姿勢が安定するので、路面に凹凸があることに起因して生じる乗り心地の悪化が抑制される。他方、ブレーキ操作が行われた場合等、運転者の操作に応じて前後方向の回転運動が生じる場合には、上抑制部142を有することに起因して車輪の路面への接地感が希薄になる不具合が解消される。それゆえ、例えば、ブレーキ操作が行われた場合には、前輪2の路面への接地感が増し、ハンドリング性能が向上する。つまり、前後方向の回転運動を抑制する機能を備えたとしても、操縦安定性を確保することができる。
また、上述した実施形態においては、上抑制部142が上係数Kuf、Kurを設定し、下抑制部144が下係数Kdf、Kdrを設定する。それゆえ、車両の種類に応じて、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを変更することで、複数の種類の車両それぞれに合致するセッティングにすることを、容易かつきめ細やかに実現することが可能となる。
また、上述した実施形態においては、上抑制部142が上係数Kuf、Kurを設定し、下抑制部144が下係数Kdf、Kdrを設定する。それゆえ、車両の種類に応じて、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを変更することで、複数の種類の車両それぞれに合致するセッティングにすることを、容易かつきめ細やかに実現することが可能となる。
また、上レートωuの値に対する上係数Kuf、Kurの値、及び、下レートωdの値に対する下係数Kdf、Kdrの値を、自動二輪車1の状態に応じて切り替えても良い。例えば、自動二輪車1の車速に応じて切り替えても良い。また、運転者によって選択される制御モードに応じて切り替えても良い。制御モードとしては、市街地を想定したスタンダードモード、ワインディングロードを想定したスポーツモード、高速道路等を想定したハイウェイモード、乗り心地を優先して走行する状態を想定したコンフォートモード等が考えられる。
また、上記説明では、上抑制部142が、上レートωuが正である場合には負の上係数Kufを、上レートωuが負である場合には正の上係数Kufを設定し、加算部145が、その上係数Kufに下係数Kdfを加算することで合成係数Kfを算出する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。上抑制部142が、上レートωuが正である場合には正の上係数Kufを、上レートωuが負である場合には負の上係数Kufを設定し、加算部145が合成係数Krを算出する際に、上抑制部142が設定した上係数Kufの符号を反転した値に、下係数Kdfを加算しても良い。
また、上記説明では、下抑制部144が、下レートωdが正である場合には負の下係数Kdfを、下レートωdが負である場合には正の下係数Kdfを設定し、加算部145が、その下係数Kdfに上係数Kufを加算することで合成係数Kfを算出する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。下抑制部144が、下レートωdが正である場合には正の下係数Kdfを、下レートωdが負である場合には負の下係数Kdfを設定し、加算部145が合成係数Krを算出する際に、下抑制部144が設定した下係数Kdfの符号を反転した値に、上係数Kufを加算しても良い。
また、上記説明では、下抑制部144が、下レートωdが正である場合には負の下係数Kdfを、下レートωdが負である場合には正の下係数Kdfを設定し、加算部145が、その下係数Kdfに上係数Kufを加算することで合成係数Kfを算出する形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。下抑制部144が、下レートωdが正である場合には正の下係数Kdfを、下レートωdが負である場合には負の下係数Kdfを設定し、加算部145が合成係数Krを算出する際に、下抑制部144が設定した下係数Kdfの符号を反転した値に、上係数Kufを加算しても良い。
また、上述した実施形態においては、補正部122は、減衰装置21dの減衰力を補正するための補正電流Icfと、減衰装置22dの減衰力を補正するための補正電流Icrとを設定するが、本発明は当該形態に限定されない。補正部122は、減衰装置21d又は減衰装置22dの一方の減衰装置を補正するために、一方の減衰装置の補正電流のみを設定しても良い。
<第2の実施形態>
図9は、第2の実施形態に係る自動二輪車400の補正部422の概略構成図である。
第2の実施形態に係る自動二輪車400は、第1の実施形態に係る自動二輪車1に対して、補正部122に相当する補正部422が異なる。補正部422は、補正部122に対して、上抑制部142及び加算部145を備えていないと共に、乗算部146に相当する乗算部446が補正電流Icf、Icrを算出する手法が異なる。以下、自動二輪車1と異なる点について説明する。自動二輪車1と自動二輪車400とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
乗算部446は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbfと、下抑制部144が設定した下係数Kdfとを乗算することにより補正電流Icfを算出する(Icf=Icbf×Kdf)。また、乗算部446は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbrと、下抑制部144が設定した下係数Kdrとを乗算することにより補正電流Icrを算出する(Icr=Icbr×Kdr)。
図9は、第2の実施形態に係る自動二輪車400の補正部422の概略構成図である。
第2の実施形態に係る自動二輪車400は、第1の実施形態に係る自動二輪車1に対して、補正部122に相当する補正部422が異なる。補正部422は、補正部122に対して、上抑制部142及び加算部145を備えていないと共に、乗算部146に相当する乗算部446が補正電流Icf、Icrを算出する手法が異なる。以下、自動二輪車1と異なる点について説明する。自動二輪車1と自動二輪車400とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
乗算部446は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbfと、下抑制部144が設定した下係数Kdfとを乗算することにより補正電流Icfを算出する(Icf=Icbf×Kdf)。また、乗算部446は、基準補正部141が設定した基準補正電流Icbrと、下抑制部144が設定した下係数Kdrとを乗算することにより補正電流Icrを算出する(Icr=Icbr×Kdr)。
(作用・効果)
以下では、第2の実施形態に係る自動二輪車400に対して下抑制部144を備えていない構成を「第2比較構成」と称し、この第2比較構成と比較しながら第2の実施形態の作用について説明する。
〔凸部1000を乗り越える前〕
自動二輪車400が路面の凸部1000を乗り越える前には、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車400の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21は、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能になる。
以下では、第2の実施形態に係る自動二輪車400に対して下抑制部144を備えていない構成を「第2比較構成」と称し、この第2比較構成と比較しながら第2の実施形態の作用について説明する。
〔凸部1000を乗り越える前〕
自動二輪車400が路面の凸部1000を乗り越える前には、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車400の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21は、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が浮き上がり後輪3側が沈み込む回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能になる。
〔凸部1000を乗り越えた後〕
自動二輪車400が路面の凸部1000を乗り越えた後には、正の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車400の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは負となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが負であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション21は、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは正となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが正であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び易くなり、サスペンション22が縮み易くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能になる。
自動二輪車400が路面の凸部1000を乗り越えた後には、正の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車400の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは負となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが負であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション21は、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは正となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが正であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み難くなり、サスペンション22が伸び難くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び易くなり、サスペンション22が縮み易くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み後輪3側が浮き上がる回転運動が抑制される。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、姿勢を安定させることが可能になる。
〔ブレーキ操作〕
ブレーキレバー13が握られるブレーキ操作が行われた場合、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21は、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み易く、後輪3側が浮き上がり易くなる。その結果、自動二輪車400によれば、第2比較構成よりも、キャスタ角が小さくなり、ハンドル12を操作し易くなる。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成よりも、ハンドリング性能が向上する。
ブレーキレバー13が握られるブレーキ操作が行われた場合、負の下レートωdが生じる。
かかる場合、自動二輪車1の前輪2側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdfは正となる。すると、補正電流Icfは、下係数Kdfが正であるために、サスペンション21が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなる。その結果、サスペンション21は、伸長方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置21dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなる。
他方、後輪3側においては、下抑制部144が設定する下係数Kdrは負となる。すると、補正電流Icrは、下係数Kdrが負であるために、サスペンション22が伸長方向である場合には第2比較構成と比べて小さくなり、圧縮方向である場合には第2比較構成と比べて大きくなる。その結果、サスペンション22は、伸長方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも小さくなり、圧縮方向である場合には、減衰装置22dの減衰力が第2比較構成よりも大きくなる。
その結果、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が縮み易くなり、サスペンション22が伸び易くなる。また、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、サスペンション21が伸び難くなり、サスペンション22が縮み難くなる。これにより、自動二輪車400は、第2比較構成に比べて、前輪2側が沈み込み易く、後輪3側が浮き上がり易くなる。その結果、自動二輪車400によれば、第2比較構成よりも、キャスタ角が小さくなり、ハンドル12を操作し易くなる。それゆえ、自動二輪車400は、第2比較構成よりも、ハンドリング性能が向上する。
以上、説明したように、下抑制部144を備える自動二輪車400によれば、凹凸のある路面を走行する場合等、路面の状態に応じて前後方向の回転運動が生じる場合には、回転運動が抑制される。それゆえ、例えば、自動二輪車400が凹凸のある路面を走行する際には姿勢が安定する。他方、ブレーキ操作が行われた場合等、運転者の操作に応じて前後方向の回転運動が生じる場合には、車輪の路面への接地感が増す。それゆえ、例えば、ブレーキ操作が行われた場合には、ハンドル12を操作し易くなり、ハンドリング性能が向上する。つまり、前後方向の回転運動を抑制する機能を備えたとしても、操縦安定性を確保することができる。
図10は、自動二輪車1、自動二輪車400、第1比較構成、及び、第2比較構成の、車両本体10の姿勢安定性とハンドリング性能とを比較する図である。図10においては、車両本体10の姿勢安定性を横軸に、ハンドリング性能を縦軸に示している。
上抑制部142と下抑制部144とを共に有していない第2比較構成の、姿勢安定性とハンドリング性能とを基準とした場合に、第2比較構成よりもハンドリング性能及び姿勢安定性が高い領域と、第2比較構成よりも姿勢安定性が高いがハンドリング性能が低くなる領域とを含む、図10にドット模様で示した楕円形領域が、ある種類の自動二輪車の減衰装置200の減衰力をセッティングするのに推奨される推奨セッティング領域である。
上抑制部142を有し、下抑制部144を有していない第1比較構成においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性が高く、ハンドリング性能が低くなる傾向にある。ただし、上係数Kuf、Kurを適宜調整することで、推奨セッティング領域内にセッティングすることが可能である。
上抑制部142と下抑制部144とを共に有している自動二輪車1においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性とハンドリング性能とが共に高くなる傾向にある。そして、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを適宜調整することで、推奨セッティング領域内にセッティングすることが可能である。自動二輪車1によれば、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを調整することで、推奨セッティング領域内の任意のセッティングとすることが可能である。
なお、下抑制部144を有し、上抑制部142を有していない自動二輪車400においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性とハンドリング性能とが共に高くなる傾向にある。図10に示したように、ドット模様で示した楕円形領域には、第2比較構成よりも姿勢安定性が高く、ハンドリング性能が低くなる傾向にある第1比較構成と、第2比較構成よりも姿勢安定性及びハンドリング性能が高くなる傾向にある自動二輪車1とが、含まれている。
上抑制部142と下抑制部144とを共に有していない第2比較構成の、姿勢安定性とハンドリング性能とを基準とした場合に、第2比較構成よりもハンドリング性能及び姿勢安定性が高い領域と、第2比較構成よりも姿勢安定性が高いがハンドリング性能が低くなる領域とを含む、図10にドット模様で示した楕円形領域が、ある種類の自動二輪車の減衰装置200の減衰力をセッティングするのに推奨される推奨セッティング領域である。
上抑制部142を有し、下抑制部144を有していない第1比較構成においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性が高く、ハンドリング性能が低くなる傾向にある。ただし、上係数Kuf、Kurを適宜調整することで、推奨セッティング領域内にセッティングすることが可能である。
上抑制部142と下抑制部144とを共に有している自動二輪車1においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性とハンドリング性能とが共に高くなる傾向にある。そして、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを適宜調整することで、推奨セッティング領域内にセッティングすることが可能である。自動二輪車1によれば、上係数Kuf、Kur、下係数Kdf、Kdrを調整することで、推奨セッティング領域内の任意のセッティングとすることが可能である。
なお、下抑制部144を有し、上抑制部142を有していない自動二輪車400においては、第2比較構成よりも、姿勢安定性とハンドリング性能とが共に高くなる傾向にある。図10に示したように、ドット模様で示した楕円形領域には、第2比較構成よりも姿勢安定性が高く、ハンドリング性能が低くなる傾向にある第1比較構成と、第2比較構成よりも姿勢安定性及びハンドリング性能が高くなる傾向にある自動二輪車1とが、含まれている。
<第3の実施形態>
図11は、第3の実施形態に係る自動二輪車500の補正部522の概略構成図である。
第3の実施形態に係る自動二輪車500は、第1の実施形態に係る自動二輪車1に対して、補正部122に相当する補正部522が異なる。補正部522は、補正部122に対して、車両本体10の上下方向の振動を抑制する上下抑制部547を有すると共に、加算部145に相当する加算部545が合成係数Kf、Krを算出する手法が異なる。以下、自動二輪車1と異なる点について説明する。自動二輪車1と自動二輪車500とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図11は、第3の実施形態に係る自動二輪車500の補正部522の概略構成図である。
第3の実施形態に係る自動二輪車500は、第1の実施形態に係る自動二輪車1に対して、補正部122に相当する補正部522が異なる。補正部522は、補正部122に対して、車両本体10の上下方向の振動を抑制する上下抑制部547を有すると共に、加算部145に相当する加算部545が合成係数Kf、Krを算出する手法が異なる。以下、自動二輪車1と異なる点について説明する。自動二輪車1と自動二輪車500とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
上下抑制部547は、周知のスカイフック理論に基づいて、車両本体10の上下方向の振動を抑制するために、基準補正電流Icbf、Icbrを補正するための上下係数Kgf、Kgrを設定する。以下に、上下係数Kgfを設定する手法について説明する。上下係数Kgrを設定する手法は、上下係数Kgfを設定する手法と同一であるので、説明を省略する。
上下抑制部547は、上下速度Vufと、上下速度Vufと上下速度Vdfとの相対速度(Vuf-Vdf)とが同方向であるとき、上下係数Kgfを正の値に設定する。他方、上下抑制部547は、上下速度Vufと、上下速度Vufと上下速度Vdfとの相対速度(Vuf-Vdf)とが逆方向であるとき、上下係数Kgfを負の値に設定する。
なお、上下速度Vuf、Vurは、自動二輪車500に備えられた加速度センサが検出した上下方向の加速度を微分して得ることを例示することができる。また、上下速度Vdf、Vdrは、ピッチレートセンサ35にて検出した上レートωuと、ピッチレートセンサ35と前輪2の回転中心との前後方向の距離と、ピッチレートセンサ35と後輪3の回転中心との前後方向の距離と、を用いて算出しても良い。
加算部545は、上下係数Kgfと上係数Kufと下係数Kdfとを加算することにより、合成係数Kfを算出する(Kf=Kgf+Kuf+Kdf)。また、加算部545は、上下係数Kgrと上係数Kurと下係数Kdrとを加算することにより、合成係数Krを算出する(Kr=Kgr+Kur+Kdr)。
第3の実施形態に係る自動二輪車500によれば、第1の実施形態に係る自動二輪車1の作用に加えて、例えば凹凸のある路面を走行する場合等に生じる上下方向の振動を抑制することが可能となる。
上下抑制部547は、上下速度Vufと、上下速度Vufと上下速度Vdfとの相対速度(Vuf-Vdf)とが同方向であるとき、上下係数Kgfを正の値に設定する。他方、上下抑制部547は、上下速度Vufと、上下速度Vufと上下速度Vdfとの相対速度(Vuf-Vdf)とが逆方向であるとき、上下係数Kgfを負の値に設定する。
なお、上下速度Vuf、Vurは、自動二輪車500に備えられた加速度センサが検出した上下方向の加速度を微分して得ることを例示することができる。また、上下速度Vdf、Vdrは、ピッチレートセンサ35にて検出した上レートωuと、ピッチレートセンサ35と前輪2の回転中心との前後方向の距離と、ピッチレートセンサ35と後輪3の回転中心との前後方向の距離と、を用いて算出しても良い。
加算部545は、上下係数Kgfと上係数Kufと下係数Kdfとを加算することにより、合成係数Kfを算出する(Kf=Kgf+Kuf+Kdf)。また、加算部545は、上下係数Kgrと上係数Kurと下係数Kdrとを加算することにより、合成係数Krを算出する(Kr=Kgr+Kur+Kdr)。
第3の実施形態に係る自動二輪車500によれば、第1の実施形態に係る自動二輪車1の作用に加えて、例えば凹凸のある路面を走行する場合等に生じる上下方向の振動を抑制することが可能となる。
なお、第2の実施形態に係る自動二輪車400の補正部422に、上下抑制部547を追加し、上下係数Kgf、Kgrと、下係数Kdf、Kdrとを加算することにより合成係数Kf、Krを算出しても良い(Kf=Kgf+Kdf、Kr=Kgr+Kdr)。
これにより、第2の実施形態に係る自動二輪車400の作用に加えて、上下方向の振動を抑制することが可能となる。
これにより、第2の実施形態に係る自動二輪車400の作用に加えて、上下方向の振動を抑制することが可能となる。
1,400,500…自動二輪車、2…前輪、3…後輪、4…バネ下、10…車両本体、20…懸架システム、21…サスペンション、22…サスペンション、100…制御装置、110…算出部、120…設定部、121…基準部、122,422,522…補正部、123…目標設定部、200…減衰装置、240…減衰力制御弁
Claims (9)
- 二輪車の車両本体と、前輪及び後輪の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置の減衰力を、前記前輪の上下方向の速度と前記後輪の上下方向の速度とが異なることにより生じる前記二輪車のバネ下の前後方向の回転運動の角速度を用いて制御する
制御装置。 - 前記角速度の方向の前記回転運動を抑制するように前記減衰装置の減衰力を制御する
請求項1に記載の制御装置。 - 車両本体と、前輪及び後輪の少なくともいずれか一方との間に生じる力を減衰させる減衰装置の減衰力を、
前記車両本体の前記前輪側の上下方向の速度と、前記車両本体の前記後輪側の上下方向の速度とが異なることにより生じる、前記車両本体の前後方向の回転運動の角速度である第1角速度と、
前記前輪の上下方向の速度と前記後輪の上下方向の速度とが異なることにより生じる前記前輪及び前記後輪を有するバネ下の前後方向の回転運動の角速度である第2角速度と、
を用いて制御する
制御装置。 - 前記第1角速度の方向と前記第2角速度の方向とが同じ第1状態である場合には前記第1角速度の方向の前記回転運動を抑制し、前記第1角速度の方向と前記第2角速度の方向とが異なる第2状態である場合には、前記第1角速度の方向の抑制量が、前記第1状態である場合の抑制量よりも小さくなるように前記減衰装置の減衰力を制御する
請求項3に記載の制御装置。 - 前記減衰装置が有する、供給される電流量が大きくなるのに従って減衰力を大きくする制御弁に供給する目標電流を決定する上で基準となる基準電流を設定する基準部と、
前記基準電流を補正するための補正電流を設定する補正部と、
前記基準電流と前記補正電流とを加算することにより前記目標電流を設定する目標設定部と、を有し、
前記補正部は、前記補正電流を決定する上で基準となる基準補正電流に、前記第1角速度に応じた第1係数と前記第2角速度に応じた第2係数とを加算した合成係数を乗算することにより前記補正電流を算出し、
前記第1状態の場合には前記第1係数と前記第2係数との符号が同じであり、前記第2状態の場合には前記第1係数と前記第2係数との符号が異なる
請求項4に記載の制御装置。 - 前記第2状態である場合には、前記第1角速度が、前記車両本体の前記前輪側が沈み込み、前記車両本体の前記後輪側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数が、前記前輪側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数は、前記前輪側を沈み込み易くする符号となる
請求項5に記載の制御装置。 - 前記第1状態である場合には、前記第1角速度が、前記車両本体の前記前輪側が沈み込み、前記車両本体の前記後輪側が浮き上がる方向の前記回転運動が生じる方向であり、前記第1係数が、前記前輪側を沈み込み難くする符号となるときに、前記第2係数は、前記前輪側を沈み込み難くする符号となる
請求項5に記載の制御装置。 - さらに、前記車両本体の上下方向の速度を用いて、前記減衰装置の減衰力を制御する
請求項3から7のいずれか1項に記載の制御装置。 - 請求項1から8に記載の制御装置と、前記制御装置によって減衰力が制御されるサスペンションとを備えた、懸架システム。
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