(57)【要約】  ステアリングダンパ制御装置は、ステアリングの減衰力を調整可能なＭＲダンパ４５と、フロントサスペンションの圧力を検出するサスペンション圧力センサ４１と、サスペンション圧力センサ４１の検出結果に基づいて、フロントサスペンション４０の圧力変化率に応じて減衰力指令値を決定する指令値出力部８１と、減衰力指令値に応じた減衰力をＭＲダンパ４５に発生させるダンパ駆動部７７と、を備えている。ステアリングが振られやすい状況になった時点で、減衰力指令値に応じた減衰力を発生させることができ、ステアリングの振れを予め抑制することができる。
2012153527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、
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、
前記荷重情報検出部の検出結果に基づいて、前輪が受ける荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じて減衰力指令値を決定する指令値出力部と、
前記減衰力指令値に応じた減衰力を前記ダンパに発生させるダンパ駆動部と、
を備えているステアリングダンパ制御装置。
【請求項２】
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においては、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、前記減衰力指令値は大きくなるステアリングダンパ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記領域において、前記荷重の変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値の増大量が大きくなるステアリングダンパ制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記領域において、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、前記減衰力指令値は一定の割合で大きくなるステアリングダンパ制御装置。
【請求項５】
請求項１から４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、
前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が正である閾値より大きいときは、前記減衰力指令値は一定値であるステアリングダンパ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のステアリングダンパ制御装置において、
前記一定値は、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が前記閾値であるときの減衰力指令値と等しいステアリングダンパ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６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、
前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が正である所定値より小さいときは、前記減衰力指令値は最小値であるステアリングダンパ制御装置。
【請求項８】
請求項１から６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、
前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が正であるとき、前記減衰力指令値は最小値より大きいステアリングダンパ制御装置。
【請求項９】
請求項１から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、
前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が負であるときは、前記減衰力指令値は最小値であるステアリングダンパ制御装置。
【請求項１０】
請求項１から９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、
前記磁性流体に対して磁場を与える磁場発生用コイルと、
を備え、
前記ダンパ駆動部は、前記減衰力指令値に応じた電流を前記磁場発生用コイルに流すステアリングダンパ制御装置。
【請求項１１】
請求項１０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、
前記磁場発生用コイルは、前記ステアリングの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１２】
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手段であり、
前記指令値出力部は、サスペンションの圧力の変化率に応じて減衰力指令値を決定するステアリングダンパ制御装置。
【請求項１３】
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、
ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、
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、
前記荷重情報検出部の検出結果に基づいて、前輪が受ける荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じて減衰力指令値を決定する指令値出力部と、
前記減衰力指令値に応じた減衰力を前記ダンパに発生させるダンパ駆動部と、
を備えている鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング機構に設けられ、ステアリングの減衰力を調整するためのステアリングダンパについて、その減衰力を制御する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に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、鞍乗型車両の姿勢変化を安定させて操縦者の負担を軽減するために、ステアリングの減衰力を調節するためのステアリングダンパ制御装置を備えたものが増加している。このようなステアリングダンパ制御装置として、以下のようなものがある。【０００３】
この種の第１の装置として、ステアリングと、ステアリングダンパと、調節機構と、リアストロークセンサと、制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。ステアリングは、車体に回動自在に支持されている。ステアリングダンパは、ステアリングの回動力に対して減衰力を与える。調節機構は、ステアリングダンパの減衰力を調節する。リアストロークセンサは、リアサスペンションのストローク量を検出する。制御部は、リアストロークセンサの出力に基づき、車両が減速中である場合には、定常走行時に比べてステアリングダンパの減衰力を大きくするように調節機構を操作する。【０００４】
この第１の装置は、リアストロークセンサの出力に基づき減速中であると判断した場合には、ステアリングダンパの減衰力を増大させる。これにより、操縦者の意思に反してステアリングが路面の外乱を受ける等によって生じるキックバックを抑制することができる。その結果、減速中であっても車両の姿勢変化を抑制することができる。【０００５】
また、この種の第２装置として、アクセルの操作量に応じて、減衰力を調節するステアリングダンパを備え、アクセルの開度が小さい場合には低速走行と判断して、減衰力を低く抑え、アクセルの開度が大きい場合には高速走行と判断して、減衰力を増大させるものがある（例えば、特許文献２参照）。【０００６】
この第２の装置は、アクセルの操作量に基づいて走行状態を判断し、前輪が浮き上がりやすい状況で生じやすいステアリングが不安定になることを抑制することができる。その結果、加速中における車両の姿勢変化を抑制することができる。【０００７】
また、この種の第３の装置として、加速度検出器と、制御部と、を備えているものがある（例えば、特許文献３参照）。加速度検出器は、車体の加速度を検知する。そして、制御部は、加速度が閾値を超えた場合にのみ、ステアリングダンパに減衰力を発生させる。【０００８】
この第３の装置は、加速度が閾値以上となると前輪の荷重が低減してキックバックが生じ易くなるが、その際にステアリングダンパの減衰力を増大させてキックバックを抑制することができる。その結果、加速中における車両の姿勢変化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１２６４３２号公報
【特許文献２】特開２００１−３０１６８２号公報
【特許文献３】特開２００２−３０２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ステアリングの振動を好適に抑制することができる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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、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、前記荷重情報検出部の検出結果に基づいて、前輪が受ける荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じて減衰力指令値を決定する指令値出力部と、前記減衰力指令値に応じた減衰力を前記ダンパに発生させるダンパ駆動部と、を備えているステアリングダンパ制御装置である。【００１２】
［作用・効果］前輪の荷重の変化率またはこれに相当する値は、ステアリングの外乱による振動と、ある程度関連性がある。たとえば、前輪にかかる荷重が大きくなった直後に、ステアリングが振られやすい傾向がある。上述の構成では、前輪の荷重の変化率、または、これに相当する値（指標）に基づいて、ステアリングの減衰力を発生させる。よって、現実にステアリングが振られていなくても、ステアリングが振られやすい状況になった時点で、減衰力指令値に応じた減衰力を発生させることができる。これにより、ステアリングは動きにくくなり（ステアリングの操作感は重くなり）、ステアリングの振れを予め抑制することができる。【００１３】
以下では、荷重の変化率、または、これに相当する値を、適宜、「荷重の変化率等」と呼ぶ。【００１４】
また、本発明において、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においては、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、前記減衰力指令値は大きくなることが好ましい。【００１５】
前輪に対して略上向きに働く荷重が増大するとき、荷重の変化率等が正となる。荷重の変化率等が負であるときに比べて正であるときに、ステアリングは振られやすい傾向がある。また、荷重の増大が急峻であるほど、荷重の変化率等が大きくなる。荷重の変化率等が大きくほど、ステアリングは大きな力で振られやすい傾向がある。上述の構成によれば、ステアリングが振動しやすいときに、減衰力をステアリングに実質的に作用させることができる。また、ステアリングを振動させる外乱が大きいほど、減衰力を大きくすることができる。よって、荷重の変化が急峻な場合であっても、ステアリングの振動を効果的に抑制することができる。【００１６】
また、本発明において、前記領域において、前記荷重の変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値の増大量が大きくなることが好ましい。これにより、ステアリングの振動を一層効果的に抑制することができる。【００１７】
また、本発明において、前記領域において、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、前記減衰力指令値は一定の割合で大きくなることが好ましい。荷重の変化率等に比例して減衰力が大きくなる。よって、ステアリングの振動を一層効果的に抑制することができる。【００１８】
また、本発明において、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閾値より大きいときは、前記減衰力指令値は一定値であることが好ましい。必要以上に過大な減衰力が発生することがないので、ライダーの負担を好適に軽減することができる。【００１９】
また、本発明において、前記一定値は、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が前記閾値であるときの減衰力指令値と等しいことが好ましい。閾値の近傍において減衰力の大きさが連続しているので、ステアリングの操縦性（動きやすさ）が不自然に変化することを回避できる。【００２０】
また、本発明において、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所定値より小さいときは、前記減衰力指令値は最小値であることが好ましい。【００２１】
前輪が受ける荷重は、前輪が路面から衝撃を受けた瞬間に最も急峻に増大し、その後、荷重の変化が緩やかになり、やがて荷重が減少する傾向がある。上述した構成では、荷重の変化率等が正であっても、所定値（所定値は正の値とする）より小さいときには、減衰力指令値を最小値とする。減衰力指令値が最小値であるとき、ステアリングに作用する減衰力は最小となり、ステアリングは動きやすくなる（ステアリングの操作感が軽くなる）。言い換えれば、前輪が受ける上向きの荷重が急峻に増大しているときのみ、最小値より大きな減衰力指令値によってステアリングに減衰力を実質的に作用させる。これにより、ステアリングの振動を抑制しつつ、ステアリングの操縦性が損なわれることを抑制することができる。【００２２】
また、本発明は、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とき、前記減衰力指令値は最小値より大きいことが好ましい。前輪が受ける荷重が増大しているときには、減衰力は最小より大きい。これにより、ステアリングの振動を好適に抑制することができる。【００２３】
また、本発明において、前記荷重の変化率または前記変化率に相当する値が負であるときは、前記減衰力指令値は最小値であることが好ましい。【００２４】
ステアリングが比較的に振られにくいときには、減衰力を最小とする。これにより、ステアリングの操作感を軽くすることができ、ステアリングの操縦性が低下することを好適に抑制できる。【００２５】
また、本発明において、前記ダンパは、磁性流体と、前記磁性流体に対して磁場を与える磁場発生用コイルと、を備え、前記ダンパ駆動部は、前記減衰力指令値に応じた電流を前記磁場発生用コイルに流すことが好ましい。【００２６】
磁性流体に対して磁場を与えると、磁性流体の粘性が変化し、減衰力が実質的に発生する。このため、ステアリングが現実に動いていなくても（振動していなくても）、ダンパはステアリングに減衰力を作用させることができる。【００２７】
また、本発明において、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、
前記磁場発生用コイルは、前記ステアリングの前記磁性流体のせん断力を変化させることが好ましい。ダンパはいわゆる「せん断型」であるので、減衰力指令値が最小値であるときの減衰力を極力小さくすことができる。これにより、減衰力が最小であるときには、ステアリング操縦性が低下することをより一層抑制することができる。【００２８】
また、本発明において、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手段であり、前記指令値出力部は、サスペンションの圧力の変化率に応じて減衰力指令値を決定することが好ましい。サスペンションの圧力は、前輪が受ける荷重に相当する。サスペンションの圧力の変化率は、前輪の荷重の変化率に相当する値である。よって、圧力検出部によれば、荷重情報検出部を好適に実現することができる。【００２９】
また、本発明は、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、ステアリングの減衰力を調整可能なダンパと、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、前記荷重情報検出部の検出結果に基づいて、前輪が受ける荷重の変化率または前記変化率に相当する値に応じて減衰力指令値を決定する指令値出力部と、前記減衰力指令値に応じた減衰力を前記ダンパに発生させるダンパ駆動部と、を備えている鞍乗型車両である。【００３０】
［作用・効果］ステアリングダンパ制御装置は、現実にステアリングが振られていなくても、ステアリングが振られやすい状況になった時点で、減衰力指令値に応じた減衰力を発生させることができる。これにより、ステアリングが振られることを予め抑制することができる。よって、ステアリングを操作するライダーの負担を好適に軽減することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る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によれば、ステアリングが振られることを好適に抑制することができ、ステアリングを操縦するライダーの負担を軽減することができる。よって、ライダーは、鞍乗型車両を快適に走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１に係る自動二輪車の概略構成を示した側面図である。
【図２】ハンドルクラウン周辺の構成を示した一部破断正面図である。
【図３】ＭＲダンパの構成を示す図であり、（ａ）はＭＲダンパの概略構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は分解斜視図であり、（ｃ）は部分拡大断面図である。
【図４】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したブロック図である。
【図５】サスペンション圧力変化率に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。
【図６】回転数差分の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。
【図７】ステアリングダンパ制御装置の動作を示したフローチャートである。
【図８】通常制御演算の動作を示したフローチャートである。
【図９】姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。
【図１０】実施例２に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【図１１】回転数変化率の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。
【図１２】姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。
【図１３】実施例３に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【図１４】スロットル開度変化率の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。
【図１５】姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。
【図１６】実施例４に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【図１７】実施例４に係るステアリングダンパ制御装置の動作を示したフローチャートである。
【図１８】変形実施例におけるサスペンション圧力変化率に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。
【図１９】図１９（ａ）乃至図１９（ｄ）はそれぞれ、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の変形実施例を示す図である。
【実施例１】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
ここでは、本発明に係るステアリングダンパ制御装置を備えた鞍乗型車両として、自動二輪車を例にとって説明する。【００３４】
（１）全体概略構成
図１は、実施例１に係る自動二輪車の概略構成を示した側面図であり、図２は、ハンドルクラウン周辺の構成を示した一部破断正面図である。【００３５】
自動二輪車１は、前輪３と後輪５とを備えている。後輪５は、エンジン７が発生する駆動力によって回転駆動される。前輪３は、左右一対のフロントフォーク９Ｌ，９Ｒで回転可能に支持されている。フロントフォーク９Ｌ，９Ｒは、それらの上端部がハンドルクラウン１１に連結されて支持されている。また、フロントフォーク９Ｌ，９Ｒの中間部は、アンダーブラケット１３に連結されて支持されている。ハンドルクラウン１１の上面には、左右一対のハンドルホルダ１５Ｌ，１５Ｒが設けられている。これらのハンドルホルダ１５Ｌ，１５Ｒによって、操縦者が操作するステアリングバー１７が保持されている。ハンドルクラウン１１とアンダーブラケット１３とは、ステアリングシャフト１９で連結されている。ステアリングシャフト１９の下端は、アンダーブラケット１３のステアリングシャフト受け部（不図示）によって、上方向に抜けないように係止されている。また、ステアリングシャフト１９の上端は、ナット２１でハンドルクラウン１１に取り付けられている。【００３６】
ステアリングシャフト１９は、軸受２３を介してヘッドパイプ２５に回動自在に支持されている。ヘッドパイプ２５は、車体フレーム２７に連結されている。操縦者がステアリングバー１７を操作すると、その操舵力がステアリングシャフト１９を介して、フロントフォーク９Ｌ，９Ｒに伝達されて、前輪３が操舵される。【００３７】
前輪３に設けられているディスクブレーキ２９の近傍には、前輪３の回転数を検出する前輪車輪速センサ３１が設けられている。後輪５に設けられているドリブンスプロケット３３の近傍には、後輪５の回転数を検出する後輪車輪速センサ３５が設けられている。また、エンジン７のクランクシャフト（不図示）付近には、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ３７が設けられている。また、ステアリングバー１７のアクセルグリップ（不図示）付近には、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ３９が設けられている。フロントローク９Ｌには、フロントサスペンション４０の圧力を検出するサスペンション圧力センサ４１が設けられている。各センサの出力は、燃料タンク４２の前部に設けられたコントローラ４３に入力される。【００３８】
（２）ＭＲダンパの構成
ハンドルクラウン１１の下側に、ＭＲダンパ４５が設けられている。このＭＲダンパ４５は、操舵に伴うステアリングシャフト１９の回転に対して減衰力を発生するものであり、磁性流体を用いたものである。ここで、図３を参照して、ＭＲダンパ４５の構成を説明する。なお、図３は、ＭＲダンパの構成を示す図であり、（ａ）はＭＲダンパの概略構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は分解斜視図であり、（ｃ）は部分拡大断面図である。【００３９】
ＭＲダンパ４５は、アッパヨーク４７と、ロアヨーク４９と、磁性流体５１と、磁場発生用コイル５３とを備えている。磁性流体５１は、アッパヨーク４７とロアヨーク４９との間に介在する。磁場発生用コイル５３は、磁性流体５１に対して磁場を与える。アッパヨーク４７は、中心部にステアリングシャフト１９が通る貫通孔５５が形成されており、全体として環状になっている。このアッパヨーク４７は、圧延鋼などの磁性材料で形成されている。【００４０】
アッパヨーク４７は、その底面に環状の凹溝５７が穿たれている。この凹溝５７は、磁場発生用コイル５３を収容している。磁場発生用コイル５３は、ステアリングの減衰力に応じた電流をコントローラ４３から供給される。【００４１】
ロアヨーク４９は、アッパヨーク４７と同様に、中心部にステアリングシャフト１９が通る貫通孔５９が形成されており、全体として環状になっている。ロアヨーク４９も、アッパヨーク４７と同様に圧延鋼などの磁性材料で形成されている。ロアヨーク４９は、上面に環状の凹溝６１が形成されている。この凹溝６１は、アッパヨーク４７が嵌め込まれる。【００４２】
ロアヨーク４９の凹部６１は、その内側壁に、アルミニウム等の金属材料からなる円筒状のカラー６３が嵌め付けられている。アッパヨーク４７は、カラー６３を介してロアヨーク４９に対して回転可能に保持されている。なお、このカラー６３に代えて、周知のころがり軸受を使用してもよいが、カラー６３を用いると、ＭＲダンパ４５をより小型化することができる。【００４３】
ロアヨーク４９は、その凹溝６１内に磁性流体５１が収容されている。ロアヨーク４９の凹溝６１の底面と、アッパヨーク４７の下面とが、磁性流体５１を介在した状態で対向している。磁性流体５１としては、例えば、カルボニル鉄を４０％含むものが好適に用いられる。磁性流体５１は、磁界を印加されると粘度が向上し、ＭＲダンパ４５の減衰力は大きくなる。なお、磁性流体５１は、磁界を印加されない状態においても一定の粘度を有しており、ＭＲダンパ４５は、磁界を印加されない状態において最小の減衰力を発生する。【００４４】
アッパヨーク４７とロアヨーク４９との間に形成される内外の環状の各隙間には、Ｏリング６５，６７が嵌め付けられている。Ｏリング６５，６７は、磁性流体５１の漏れを防ぐとともに、ＭＲダンパ４５内への塵埃などの侵入を防止する。【００４５】
ロアヨーク４９は、ヘッドパイプ２５に連結され、アッパヨーク４７は、ハンドルクラウン１１に連結されている。つまり、ロアヨーク４９が車体側に連結され、アッパヨーク４７がステアリングバー１７に連結されている。その結果、ステアリングバー１７が操作されると、アッパヨーク４７とロアヨーク４９との間に介在する磁性流体５１が、その粘度に応じた抵抗力を発生し、この抵抗力がステアリングの減衰力となってステアリングバー１７に作用する。【００４６】
なお、上述したＭＲダンパ４５が本発明における「ダンパ」に相当する。【００４７】
（３）コントローラの構成
図４を参照して、コントローラ４３について詳細に説明する。なお、図４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したブロック図である。【００４８】
コントローラ４３は、通常制御部７１と、姿勢変化対応制御部７３と、減衰力調整部７５と、ダンパ駆動部７７とを備えている。【００４９】
通常制御部７１は、後輪５が空転を起こしていない通常状態においてＭＲダンパ４５の制御を行うための減衰力指令値を求める。姿勢変化対応制御部７３は、後輪５が空転を生じて姿勢が変化する恐れがある場合においてＭＲダンパ４５の制御を行うための減衰力指令値を求める。減衰力調整部７５は、通常制御部７１と姿勢変化対応制御部７３とから与えられる減衰力指令値のいずれか一方の指令値に基づいて、ダンパ駆動部７７を制御する。ダンパ駆動部７７は、減衰力指令値に基づく駆動電流をＭＲダンパ４５の磁場発生用コイル５３に対して出力する。なお、通常制御部６９は、後述するように、ＭＲダンパ４５の減衰力を最小値にするキャンセル信号も出力する。【００５０】
通常制御部７１は、圧力変化率算出部７９と、指令値出力部８１と、非接地判断部８３と、非接地関連メモリ８５とを備えている。【００５１】
圧力変化率算出部７９は、サスペンション圧力センサ４１からの圧力信号に基づいて、フロントサスペンション４０の圧力変化率を算出する。算出された圧力変化率は、指令値出力部８１に与えられる。指令値出力部８１は、予め記憶された参照テーブル８１ａに基づいて、減衰力指令値を決定する。【００５２】
ここで、図５を参照する。なお、図５は、サスペンション圧力変化率に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。【００５３】
圧力変化率がゼロである場合には、自動二輪車１が安定して走行している場合を示す。例えば、平坦な道路を走行している場合など、フロントサスペンション４０がある程度収縮した状態で、かつ、収縮も伸長もしないような安定した状態であることを示す。また、圧力変化率が負である場合は、収縮したフロントサスペンション４０が伸長しつつある場合を示す。一方、圧力変化率が正である場合は、伸長したフロントサスペンション４０が収縮しつつある場合を示す。【００５４】
減衰力指令値算出用テーブル８１ａは、予め次のように設定されている。サスペンション変化率が負から０までの範囲においては、減衰力指令値を最小値に設定する。つまり、フロントサスペンション４０が収縮も伸長もせず安定している場合や、収縮した状態から伸長しつつある場合には、減衰力指令値を最小値にして、ステアリングバー１７を回転させ易くする。また、サスペンション変化率が０を超える正の範囲においては、減衰力指令値を一定の割合で徐々に高める。つまり、フロントサスペンション４０が伸長した状態から収縮しつつある場合には、減衰力指令値を大きくして、ステアリングバー１７を回転させにくくする。サスペンション変化率が一定値を超える場合には、減衰力指令値が最大値で一定にする。指令値出力部８１は、圧力変化率算出部７９から与えられたサスペンション変化率と、上記の減衰力指令値算出用テーブル８１ａとに基づいて、減衰力指令値を減衰力調整部７５に出力する。【００５５】
非接地判断部８３は、フロントサスペンション４０の圧力を示すサスペンション圧力センサ４１の出力に基づいて、前輪３が地面に接地しているか否かを判断する。その際には、非接地関連メモリ７５を参照する。この非接地関連メモリ７５は、圧力の下限値と、非接地を判断するための所定時間とを予め記憶されている。非接地判断部８３は、サスペンション圧力センサ４１の圧力信号を監視し、その圧力信号が、所定時間にわたって圧力の下限値に達しているか否かで前輪３の非接地を判断する。これは、自動二輪車１の操縦者が意図的にジャンプを行っているか否かを判断するためである。意図的に自動二輪車１をジャンプさせると、通常走行時に比べて長時間にわたり前輪３が浮いた状態になる。すると、フロントサスペンション４０が最大限に伸長した状態となって、サスペンション４０の圧力がある値を一定時間維持する。これを圧力の下限値と、所定時間とで判断する。非接地判断部８３は、非接地であると判断すると、キャンセル信号を減衰力調整部７５に対して出力する。【００５６】
なお、上述したサスペンション圧力センサ４１が本発明における「圧力検出手段」に相当し、非接地関連メモリ８５が本発明における「圧力下限値記憶手段」に相当し、非接地判断部８３が本発明における「前輪非接地判断手段」に相当する。【００５７】
姿勢変化対応制御部７３は、回転数差分算出部８７と、指令値出力部８９とを備えている。【００５８】
回転数差分算出部８７は、前輪車輪速センサ３１と後輪車輪速センサ３５との出力に基づいて前輪３と後輪５の回転数の差分を算出する。算出された回転数差分は、指令値出力部８９に与えられる。指令値出力部８９は、その回転数差分の絶対値と、予め記憶された減衰力指令値算出用テーブル８９ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。【００５９】
ここで、図６を参照する。なお、図６は、回転数差分の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。【００６０】
判断基準を回転数差分の「絶対値」としたのは、自動二輪車１の加速中に後輪５が空転した場合と、後輪５がロックして空転している場合の両方に対応するためである。回転数差分の絶対値がゼロである場合は、前輪３と後輪５との車輪速が同じであり、後輪５に空転が生じていないことを示す。回転数差分の絶対値がある大きさになると、前輪３と後輪５の回転数差が大きくなって、後輪５が僅かに空転を始めたことを示す。回転数差分の絶対値がさらに大きくなると、後輪５が大きく空転を始めたことを示す。【００６１】
減衰力指令値算出用テーブル８１ａは、予め次のように設定されている。回転数差分の絶対値がある大きさまでは、後輪５が空転を始めても、後輪５がヘッドパイプ２５を中心にして大きく横方向へ移動するような姿勢の変化は生じにくい。したがって、回転数差分の絶対値がある大きさになるまでは、減衰力指令値をゼロのままにする。そして、回転数差分の絶対値がさらに大きくなると、後輪５の空転が自動二輪車１の姿勢変化に大きく影響を与えることになる。具体的には、後輪５が大きく横方向へ移動してしまい、後輪５の駆動力が進行方向に対して大きくズレ始めることになる。そこで、回転数差分の絶対値が第１の閾値ＷＤ１に達すると、ここから第２の閾値ＷＤ２まで一定の割合で減衰力指令値を高くしてゆく。これにより、後輪５の空転が大きくなるにつれて、ＭＲダンパ４５の減衰力が大きくされる。その結果、後輪５が大きく横方向へずれてゆくのを抑制することができる。そして、回転数差分の絶対値が第２の閾値ＷＤ２以上になると、減衰力指令値を最大値に固定する。このようにして指令値出力部８９は、回転数差分算出部８７から与えられた回転数差分の絶対値と、上記の減衰力指令値算出用テーブル８９ａとに基づいて、減衰力指令値を減衰力調整部７５に出力する。【００６２】
減衰力調整部７５は、通常制御部７１からの減衰力指令値と、通常制御部７１からのキャンセル信号と、姿勢変化対応制御部７３からの減衰力指令値とを与えられる。減衰力調整部７５は、後述する空転検出フラグに基づき、二つの減衰力指令値のいずれか一方をダンパ駆動部７７に与える。一方、キャンセル信号を受けた場合には、現時点でダンパ駆動部７７に与えている減衰力指令値をキャンセルして、最小の減衰力指令値をダンパ駆動部７７に与える。ダンパ駆動部７７は、ＭＲダンパ４５の磁場発生用コイル５３に対して、減衰力指令値に応じた電流値を出力する。【００６３】
なお、上述した前輪車輪速センサ３１と、後輪車輪速センサ３５と、回転数差分算出部８７と、指令値出力部８９とが本発明における「空転検出手段」に相当し、ダンパ駆動部７７が本発明における「減衰力調節手段」に相当する。また、前輪車輪速センサ３１が本発明における「前輪回転数検出手段」に相当し、後輪車輪速センサ３５が本発明における「後輪回転数検出手段」に相当し、回転数差分算出部８７が本発明における「差分算出手段」に相当し、指令値出力部８９が本発明における「判別手段」及び「記憶手段」に相当する。また、上述した減衰力指令値算出用テーブル８９ａにおける第１の閾値ＷＤ１と第２の閾値ＷＤ２とが本発明における「第１の閾値」と「第２の閾値」に相当する。【００６４】
（４）ステアリングダンパ制御装置の動作
図７〜図９を参照して動作について説明する。なお、図７は、ステアリングダンパ制御装置の動作を示したフローチャートである。また、図８は、通常制御演算の動作を示したフローチャートであり、図９は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。【００６５】
ステップＳ１
コントローラ４３の初期化を行う。具体的には、減衰力調整部７５に与える減衰力指令値を最小値のゼロにする。これにより、ＭＲダンパ４５には減衰力が生じない状態とされる。【００６６】
ステップＳ２
通常制御のための演算処理を行う。【００６７】
ここで、図８を参照する。【００６８】
ステップＳ２１，Ｓ２２
通常制御部７１は、フロントサスペンション４０の圧力をサスペンション圧力センサ４１から取得する。そして、圧力変化率算出部７９からの圧力変化率と、上述した減衰力指令値算出用テーブル８１ａとに基づいて減衰力指令値を決定する。【００６９】
ステップＳ３
上記の通常制御と並行して、姿勢変化対応制御演算を行う。【００７０】
ここで、図９を参照する。【００７１】
ステップＳ３１，Ｓ３２
回転数差分算出部８７は、前輪車輪速センサ３１と後輪車輪速センサ３５とから信号を受け取り、前輪３と後輪５の車輪速の差分を算出する。【００７２】
ステップＳ３３〜Ｓ３５
指令値出力部８９は、前後輪の回転数の差分の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル８９ａとに基づいて処理を分岐する。具体的には、回転数差分の絶対値が第１の閾値ＷＤ１を超えているか否かで処理を分岐する。第１の閾値ＷＤ１を超えていない場合には、図７のステップＳ４に分岐する。一方、第１の閾値ＷＤ１を超えている場合には、回転数差分の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル８９ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをＯＮにした後、図７のステップＳ４に戻る。【００７３】
ここで図７に戻る。【００７４】
ステップＳ４
空転検出フラグの状態に応じて処理を分岐する。具体的には、空転検出フラグがＯＮである場合には、ステップＳ７に分岐し、空転検出フラグがＯＦＦである場合には、ステップＳ５に分岐する。ここでは、まず空転検出フラグがＯＦＦである場合について説明する。【００７５】
ステップＳ５
空転検出フラグがＯＦＦであるので、後輪５に空転は生じていないか、生じていても姿勢に変化を与えない僅かな空転である。そこで、この場合には、通常制御部７１の減衰力指令値を採用する。【００７６】
ステップＳ６
減衰力調整部７５は、この時点で採用されている減衰力指令値をダンパ駆動部７７に与える。【００７７】
次に、空転検出フラグがＯＮである場合について説明する。【００７８】
ステップＳ７，Ｓ８
空転検出フラグがＯＮであるので、姿勢変化に影響を与える空転が後輪５に生じている。そこで、この場合には、姿勢変化対応制御部７３の減衰力指令値を採用する。そして、空転検出フラグをＯＦＦにする。【００７９】
ステップＳ９，Ｓ１０
前輪３が非接地の状態であり、非接地判断部８３からキャンセル信号が出力されている場合には、減衰力指令値として最小値であるゼロを採用する。これにより、自動二輪車１の操縦者が意図的にジャンプを行っている際には、ステアリングバー１７を大きく切りやすくすることができる。前輪３が接地の状態であり、非接地判断部８３からキャンセル信号が出力されていない場合には、ステップＳ６に移行する。【００８０】
本実施例に係るステアリングダンパ制御装置は、指令値出力部８９が後輪５の空転を検出すると、ダンパ駆動部７７により、後輪５が空転していないときのＭＲダンパ４５の減衰力よりも減衰力を高くする。したがって、ヘッドパイプ２５を軸として後輪５が横滑りすることを抑制することができ、自動二輪車１の姿勢変化を抑制することができる。その結果、後輪５の駆動力が進行方向からずれるのを抑制でき、後輪５の駆動力を効率的に走行に利用することができる。【００８１】
また、前輪３と後輪５からの回転数に基づいて回転数差分算出部８７が前後輪の回転数の差分を算出する。この差分が大きい場合には、後輪５が空転していることを示すので、指令値出力部８９は差分に基づいて空転を判別することができる。また、前後輪の回転数差に基づき空転を判別するので、エンジン７においてギア抜けが生じた場合であっても空転の誤検出を防止できる利点がある。【００８２】
また、予め減衰力指令値算出用テーブル８９ａに第１の閾値ＷＤ１を設定しておき、この第１の閾値ＷＤ１と差分とに基づいて指令値出力部８９ａは空転が生じたことを判別することができる。第１の閾値ＷＤ１を適宜設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を高くするタイミングを調節することができる。したがって、自動二輪車１の操縦性を調整することができる。【００８３】
また、減衰力指令値算出用テーブル８９ａに示すように、第１の閾値ＷＤ１から第２の閾値ＷＤ２まで減衰力指令値を回転数差分に応じてＭＲダンパ４５の減衰力を高めるので、姿勢変化を抑制しつつも、操縦者に不自然さを与えにくくすることができる。【００８４】
また、減衰力指令値算出用テーブル８９ａにおける第２の閾値ＷＤ２を適宜に設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にするタイミングを調節することができる。したがって、自動二輪車１の操縦性を調節することができる。【００８５】
また、後輪５の空転を検出しない場合には、通常制御部７１の減衰力指令値を採用する。すなわち、サスペンション圧力センサ４１の検出結果に基づいて決定された減衰力指令値を用いてＭＲダンパ４５を制御する。これにより、キックバック等のようなステアリングの振動が発生し易いときに減衰力を発生させて、ステアリングバー１７を回転しにくくする。この結果、ステアリングの振動を好適に抑制することができる。また、ステアリングが実際に振られていなくても、ステアリングの振動を予防的に抑制することができる。【００８６】
また、指令値出力部８１は、圧力変化率に基づいて減衰力指令値を決定するので、フロントサスペンション４０の伸縮に応じた減衰力指令値を適切に決定することができる。より詳しく説明すると、フロントサスペンション４０の圧力は、フロントサスペンション４０の伸縮のみならず、フロントサスペンション４０の温度変動や「エア吸い」によっても変化する。しかしながら、フロントサスペンション４０の温度変動や「エア吸い」による圧力変化は、比較的に長い時間をかけた、ゆっくりとした変化である。これに対し、フロントサスペンション４０の伸縮による圧力変化は、比較的に短い時間の、瞬間的な変化である。よって、圧力変化率算出部７９が算出する圧力変化率は、フロントサスペンション４０の温度変動や「エア吸い」による圧力変化によって変動しにくい。換言すれば、圧力変化率は、常にフロントサスペンション４０の伸縮のみを的確に反映した値となる。ちなみに、本実施例１では、圧力変化率算出部７９は、サスペンション圧力センサ４１の圧力信号に基づき、高頻度に（例えば、０．１［ｍｓｅｃ］〜５０［ｍｓｅｃ］の周期で）圧力変化率を算出する。よって、指令値出力部８１は、フロントサスペンション４０の伸縮に応じた減衰力指令値を適切に決定することができる。【００８７】
なお、上述したフロントサスペンション４０の温度変動は、外気温の変化や走行状況によって生じる。例えば、フロントサスペンション４０内のオイルが走行中の振動によって攪拌され、また、オリフィスを通過することにより、オイルの温度が上昇し、フロントサスペンション４０全体の温度が上昇する。また、上述した「エア吸い」とは、フロントサスペンション４０内に外気が吸い込まれる現象である。【００８８】
減衰力指令値算出用テーブル８１ａでは、圧力変化率が正であるときに減衰力指令値は最小値より大きい。このため、フロントサスペンション４０が収縮しつつあるときに減衰力を発生させて、ステアリングの振動を好適に抑制することができる。【００８９】
また、圧力変化率が０から一定値までの領域においては、圧力変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値が大きくなる。このため、フロントサスペンション４０の圧力が急峻に増大した場合であっても、ステアリングの振動を効果的に抑制することができる。【００９０】
また、上述した領域では、圧力変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値は一定の割合で大きくなる。すなわち、圧力変化率に比例して減衰力が大きくなる。よって、ステアリングの振動を一層効果的に抑制することができる。【００９１】
また、圧力変化率が一定値（閾値）を超えるときは、減衰力指令値は一定値である。よって、必要以上に過大な減衰力が発生することがないので、ライダーの負担を好適に軽減することができる。【００９２】
また、減衰力指令値の一定値は、圧力変化率が閾値であるときの減衰力指令値と等しい。よって、圧力変化率が閾値より低い値から閾値より高い値に増加するときや、閾値より高い値から閾値より低い値に減少するとき、減衰力の大きさが急に変わることがない。よって、ステアリングの操縦性（動きやすさ）が不自然に変化することを回避できる。【００９３】
また、圧力変化率が負であるときは、減衰力指令値は最小値である。よって、フロントサスペンション４０の圧力が増加しているときのみに、減衰力を最小値より大きくさせ、それ以外では減衰力を最小にし、ステアリングバー１７を回転し易くさせる。これにより、ステアリングの振動を抑制しつつ、ステアリングの操縦性が低下することを好適に抑制できる。また、自動二輪車１をジャンプさせているとき、操縦者はステアリングバー１７を容易に切ることができる。【００９４】
また、ＭＲダンパ４５は、磁性流体５１と、磁性流体５１に対して磁場を与える磁場発生用コイル５３を備えている。よって、磁場発生用コイル５３に電流を流せば、ＭＲダンパ４５に減衰力を発生させることができる。よって、現実にステアリングが振られていなくても、ステアリングが振られやすくなった時点で、減衰力を好適に発生させることができる。【００９５】
ＭＲダンパ４５は、磁性流体５１のせん断力によって減衰力を発生する。すなわち、ＭＲダンパ４５は、いわゆる「せん断型」である。よって、減衰力指令値を最小値にしたときには減衰力を極力小さくすことができる。これにより、ステアリングの操作感は一層軽くなり、ステアリングの操縦性が低下することをより一層抑制することができる。【００９６】
サスペンション圧力センサ４１は、ストロークセンサ等に比べて、コンパクトであり、任意の位置に容易に配置することができる。また、サスペンション圧力センサ４１は、ストロークセンサ等に比べて耐久性が高い。また、フロントサスペンション４０の圧力は、前輪３が受ける荷重に相当する。すなわち、サスペンション圧力センサ４１によれば、前輪３が受ける荷重に関連する情報を好適に検出することができる。ちなみに、フロントサスペンション４０の圧力変化率は前輪が受ける荷重の変化率に相当する。
【実施例２】
【００９７】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
図１０は、実施例２に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例１と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。【００９８】
（１）コントローラの構成
本実施例２におけるコントローラ４３Ａは、通常制御部７１と、姿勢変化対応制御部７３Ａと、減衰力調整部７５と、ダンパ駆動部７７とを備えている。上述した実施例１とは、姿勢変化対応制御部７３Ａが相違する。【００９９】
姿勢変化対応制御部７３Ａは、回転数変化率算出部９１と、指令値出力部９３とを備えている。【０１００】
姿勢変化対応制御部７３Ａの回転数変化率算出部９１は、エンジン回転数センサ３７の出力に基づいてエンジン７の回転数の変化率を算出する。具体的には、エンジン回転数センサ３７から逐次出力されてくるエンジン回転数の移動平均値を算出し、現在のエンジン回転数との差分を算出し、これを変化率とする。このようにして算出された回転数の変化率は、指令値出力部９３に与えられる。指令値出力部９３は、その回転数変化率の絶対値と、予め記憶された減衰力指令値算出用テーブル９３ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。【０１０１】
また、指令値出力部９３は、エンジン７の過回転も検出可能に構成されている。例えば、指令値出力部９３には、点火パルスの信号が与えられており、この点火パルスを監視することにより、エンジン７が過回転であるか否かを判断することができるようになっている。具体的には、エンジン７が過回転となった場合、点火パルスが間引かれる等の点火制御が行われる。したがって、点火パルスを監視することにより、エンジン７が過回転状態となったか否かを判断することができる。指令値出力部９３は、回転数変化率がどのような状態であっても、過回転を検出した場合には、減衰力指令値を最大に設定する。【０１０２】
ここで、図１１を参照する。なお、図１１は、回転数変化率の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。【０１０３】
判断基準を回転数変化率の「絶対値」としたのは、自動二輪車１の加速中と減速中との両方に対応するためである。回転数変化率の絶対値がゼロである場合には、一定速度で走行していることを示す。回転数変化率の絶対値がある大きさになると、後輪５のグリップ力を超え始め、後輪５が僅かに空転を始めたことを示す。回転数変化率の絶対値がさらに大きくなると、後輪５が大きく空転を始めたことを示す。【０１０４】
減衰力指令値算出用テーブル９３ａは、予め次のように設定されている。【０１０５】
回転数変化率の絶対値がある大きさまでは、後輪５が空転を始めても、後輪５がヘッドパイプ２５を中心にして大きく横方向へ移動するような姿勢変化が生じ難い。したがって、回転数変化率の絶対値がある大きさになるまでは、減衰力指令値をゼロのままにする。そして、回転数変化率の絶対値がさらに大きくなると、後輪５の空転が自動二輪車１の姿勢変化に大きく影響を与えることになる。具体的には、後輪５が大きく横方向へ移動して、後輪５の駆動力が進行方向から大きくズレ始めることになる。そこで、回転数変化率の絶対値が第１の閾値ＲＤ１に達すると、ここから第２の閾値ＷＤ２まで徐々に減衰力指令値を高くしてゆく。これにより、後輪５の空転が大きくなるしたがって、ＭＲダンパ４５の減衰力が大きくされる。その結果、後輪５が大きく横方向へずれてゆくのを抑制することができる。そして、回転数変化率の絶対値が第２の閾値ＲＤ２以上になると、減衰力指令値を最大値に固定する。このようにして指令値出力部９３は、回転数変化率算出部９１から与えられた回転数変化率の絶対値と、上記の減衰力指令値算出用テーブル９３ａとに基づいて、減衰力指令値を減衰力調整部７５に対して出力する。【０１０６】
なお、上述したエンジン回転数センサ３７と、回転数変化率算出部９１と、指令値出力部９３とが本発明における「空転検出手段」に相当する。また、エンジン回転数センサ３７が本発明における「エンジン回転数検出手段」に相当し、回転数変化率算出部９１が本発明における「上昇率算出手段」に相当し、指令値出力部９３が本発明における「判別手段」及び「記憶手段」に相当する。また、上述した減衰力指令値算出用テーブル９３ａにおける第１の閾値ＲＤ１と第２の閾値ＲＤ２とが本発明における「第１の閾値」と「第２の閾値」に相当する。また、指令値出力部９３が本発明における「過回転検出手段」に相当する。【０１０７】
（２）ステアリングダンパ制御装置の動作
図１２を参照して動作について説明する。なお、図１２は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。ステアリングダンパ制御装置の全体動作については、上述した図７のフローチャートと同じであり、通常制御演算の動作も上述した図８のフローチャートと同じであるので、ここでの詳細な説明については省略する。【０１０８】
ステップＳ４１〜Ｓ４３
回転数変化率算出部９１は、エンジン回転数センサ３７からエンジン７の回転数を受け取り、移動平均値を算出した後、移動平均値と現在の回転数との差分から回転数変化率を算出する。【０１０９】
ステップＳ４４〜Ｓ４６
指令値出力部９３は、回転数変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル９３ａとに基づいて処理を分岐する。具体的には、回転数変化率の絶対値が第１の閾値ＲＤ１を超えているか否かで処理を分岐する。第１の閾値ＲＤ１を超えている場合には、回転数変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル９３ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをＯＮにした後、図７のステップＳ４に戻る。【０１１０】
ステップＳ４７，Ｓ４８
一方、回転数変化率の絶対値が第１の閾値ＲＤ１を超えていない場合には、指令値出力部９３は、エンジン７の過回転であるか否かを判断して処理を分岐する。具体的には、過回転であると判断した場合は、減衰力指令値を最大に設定した後、ステップＳ４６へ移行する。一方、過回転でないと判断した場合は、図７のステップＳ４に戻る。【０１１１】
本実施例に係るステアリンダンパ制御装置によると、上述した実施例１と同様に、後輪５の駆動力が進行方向からずれるのを抑制でき、後輪５の駆動力を効率的に走行に利用することができる。【０１１２】
また、エンジン回転数センサ３７からのエンジン７の回転数に基づいて、回転数変化率算出部９１がエンジン７の回転数上昇率を算出する。この回転数上昇率が大きい場合には、後輪５が空転していることを示すので、指令値出力部９３は回転数上昇率に基づいて空転を判別することができる。【０１１３】
また、予め減衰力指令値算出用テーブル９３ａに第１の閾値ＲＤ１を設定しておき、この第１の閾値ＲＤ１と回転数上昇率の絶対値とに基づいて指令値出力部９３は空転が生じたことを判別することができる。第１の閾値ＲＤ１を適宜設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を高くするタイミングを調節することができる。したがって、自動二輪車１の操縦性を調整することができる。また、回転数上昇率に応じてＭＲダンパ４５の減衰力を高めるので、姿勢変化を抑制しつつも、操縦者に不自然さを与えにくくすることができる。【０１１４】
さらに、予め減衰力指令値算出用テーブル９３ａに第２の閾値ＲＤ２を設定しておき、回転数上昇率の絶対値が第２の閾値ＲＤ２以上である場合、または指令値出力部９３がエンジン７の過回転を検出した場合にはダンパ駆動部７７はＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にする。したがって、第２の閾値ＲＤ２を適宜に設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にするタイミングを調節することができるので、自動二輪車１の操縦性を調節することができる。また、回転数上昇率が第２の閾値ＲＤ２未満であったとしても、エンジン７の回転数が過回転となった場合には、後輪５の空転を伴うことがある。そこで、回転数上昇率が第２の閾値ＲＤ２未満であったとしても、指令値出力部９１がエンジン７の過回転を検出した場合には、ＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にするので、後輪５の空転に起因する自動二輪車１の姿勢変化を確度高く抑制することができる。
【実施例３】
【０１１５】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。
図１３は、実施例３に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例１と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。【０１１６】
（１）コントローラの構成
本実施例３におけるコントローラ４３Ｂは、通常制御部７１と、姿勢変化対応制御部７３Ｂと、減衰力調整部７５と、ダンパ駆動部７７とを備えている。上述した実施例１とは、姿勢変化対応制御部７３Ｂが相違する。【０１１７】
姿勢変化対応制御部７３Ｂのスロットル開度変化率算出部９５は、スロットルポジションセンサ３９の出力に基づいてスロットル開度の変化率を算出する。算出されたスロットル開度変化率は、指令値出力部９７に出力される。指令値出力部９７は、そのスロットル開度変化率の絶対値と、予め記憶された減衰力指令値算出用テーブル９７ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。【０１１８】
ここで図１４を参照する。なお、図１４は、スロットル開度変化率の絶対値に応じた減衰力指令値算出用テーブルを模式的に示した図である。【０１１９】
判断基準をスロットル開度変化率の「絶対値」としたのは、自動二輪車１の加速中（スロットル開時）と減速中（スロットル閉時）との両方に対応するためである。スロットル開度変化率の絶対値がゼロである場合には、一定速度で走行していることを示す。スロットル開度変化率の絶対値がある大きさになると、エンジン７が急激に回転数を増すか、逆に急激に回転数を落とすので、後輪５のグリップ力を超え始め、後輪５が僅かに空転を始める恐れがあることを示す。スロットル開度変化率の絶対値がさらに大きくなると、後輪５が大きく空転を始める恐れがあることを示す。【０１２０】
減衰力指令値算出用テーブル９７ａは、予め次のように設定されている。【０１２１】
スロットル開度変化率がある大きさまでは、後輪５が空転を始めても、後輪５がヘッドパイプ２５を中心にして大きく横方向へ移動するような姿勢変化が生じがたい。したがって、スロットル開度変化率の絶対値がある大きさになるまでは、減衰力指令値をゼロのままとする。そして、スロットル開度変化率の絶対値がさらに大きくなると、後輪５の空転が自動二輪車１の姿勢変化に大きく影響を与えることになる。具体的には、後輪５が大きく横方向へ移動して、後輪５の駆動力が進行方向から大きくズレ始める恐れがある。そこで、スロットル開度変化率の絶対値が第１の閾値ＳＤ１に達すると、ここから第２の閾値ＳＤ２まで一定の割合で減衰力指令値を高くしてゆく。これにより、後輪５が空転する恐れが大きくなるにしたがって、ＭＲダンパ４５の減衰力が大きくされる。その結果、後輪５が大きく横方向へずれてゆくのを抑制することができる。そして、スロットル開度変化率の絶対値が第２の閾値ＳＤ２以上になると、減衰力指令値を最大値に固定する。こののようにして指令値出力部９７は、スロットル開度変化率算出部９５から与えられたスロットル開度変化率の絶対値と、上述した減衰力指令値算出用テーブル９７ａとに基づいて、減衰力指令値を減衰力調整部７５に対して出力する。【０１２２】
なお、上述したスロットルポジションセンサ３９と、スロットル開度変化率算出部９５と、指令値出力部９７とが本発明における「空転検出手段」に相当する。また、スロットル開度変化率算出部９５が本発明における「変化率算出手段」に相当し、指令値出力部９７が本発明における「推定手段」及び「記憶手段」に相当する。また、上述した減衰力指令値算出用テーブル９７ａにおける第１の閾値ＳＤ１と第２の閾値ＳＤ２とが本発明における「第１の閾値」と「第２の閾値」に相当する。【０１２３】
（２）ステアリングダンパ制御装置の動作
図１５を参照して動作について説明する。なお、図１５は、姿勢変化対応制御演算の動作を示したフローチャートである。ステアリングダンパ制御装置の全体動作については、上述した図７のフローチャートと同じであり、通常制御演算の動作も上述した図８のフローチャートと同じであるので、ここでの詳細な説明については省略する。【０１２４】
ステップＳ５１，Ｓ５２
スロットル開度変化率算出部９５は、スロットルポジションセンサ３９からの信号を受け取り、変化率を算出する。【０１２５】
ステップＳ５３〜Ｓ５５
指令値出力部９７は、スロットル開度変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル９７ａとに基づいて処理を分岐する。具体的には、スロットル開度変化率の絶対値が第１の閾値ＳＤ１を超えているか否かで処理を分岐する。スロットル開度変化率の絶対値が第１の閾値ＳＤ１を超えている場合は、スロットル開度変化率の絶対値と、減衰力指令値算出用テーブル９７ａとに基づいて、減衰力指令値を決定する。そして、空転を検出したことを示す空転検出フラグをＯＮにした後、図７のステップＳ４に戻る。また、スロットル開度変化率の絶対値が第１の閾値ＳＤ１を超えてない場合は、図７のステップＳ４に戻る。【０１２６】
本実施例に係るステアリンダンパ制御装置によると、上述した実施例１，２と同様に、後輪５の駆動力が進行方向からずれるのを抑制でき、後輪５の駆動力を効率的に走行に利用することができる。【０１２７】
また、スロットルポジションセンサ３９からのスロットル開度に基づいてスロットル開度変化率算出部９５がその変化率を算出する。このスロットル開度変化率が大きい場合には、後輪５が空転する確率が極めて高いので、指令値出力部９７はスロットル開度変化率に基づいて後輪５の空転を推定することができる。したがって、実際に後輪５の空転が始まる前にＭＲダンパ４５の減衰力を高めるので、迅速に姿勢変化を抑制することができる。【０１２８】
また、予め減衰力指令値算出用テーブル９７ａに第１の閾値ＳＤ１を設定しておき、この第１の閾値ＳＤ１とスロットル開度の変化率とに基づいて指令値出力部９７は後輪５に空転が生じることを推定することができる。第１の閾値ＳＤ１を適宜設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を高くするタイミングを調節することができる。したがって、自動二輪車１の操縦性を調整することができる。また、スロットル開度の変化率に応じてＭＲダンパ４５の減衰力を高めるので、姿勢変化を抑制しつつも、操縦者に不自然さを与えにくくすることができる。【０１２９】
また、予め減衰力指令値算出用テーブル９７ａに第２の閾値ＳＤ２を設定しておき、スロットル開度の変化率が第２の閾値ＳＤ２以上である場合には指令値出力部９７はＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にする。したがって、第２の閾値ＳＤ２を適宜に設定することにより、ＭＲダンパ４５の減衰力を最大値にするタイミングを調節することができる。したがって、自動二輪車１の操縦性を調節することができる。
【実施例４】
【０１３０】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。
図１６は、実施例４に係るステアリングダンパ制御装置の概略構成を示したブロック図である。なお、上述した実施例１と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。【０１３１】
（１）コントローラの構成
本実施例４におけるコントローラ４３Ｃは、通常制御部７１Ａとダンパ駆動部７７を備えている。上述した実施例１とは、通常制御部７１Ａが相違する。また、コントローラ４３Ｃは、実施例１で説明した姿勢変化対応制御部７３や減衰力調整部７５を備えていない。【０１３２】
通常制御部７１Ａは、圧力変化率算出部７９と、指令値出力部８１とを備えている。圧力変化率算出部７９は、サスペンション圧力センサ４１からの圧力信号に基づいて、フロントサスペンション４０の圧力変化率を算出する。算出された圧力変化率は、指令値出力部８１に与えられる。指令値出力部８１は、予め記憶された参照テーブル８１ａに基づいて、減衰力指令値を決定する。指令値出力部８１で決定された減衰力指令値は、ダンパ駆動部７７に与えられる。ダンパ駆動部７７は、この減衰力指令値に応じた電流値を、ＭＲダンパ４５の磁場発生用コイル５３に対して出力する。【０１３３】
（２）ステアリングダンパ制御装置の動作
図１７を参照して動作について説明する。図１７は、ステアリングダンパ制御装置の動作を示したフローチャートである。【０１３４】
ステップＳ６１
コントローラ４３Ｃの初期化を行う。具体的には、ダンパ駆動部７７に与える減衰力指令値を最小値のゼロにする。これにより、ＭＲダンパ４５には減衰力が生じない状態とされる。【０１３５】
ステップＳ６２、６３
通常制御部７１Ａは、フロントサスペンション４０の圧力をサスペンション圧力センサ４１から取得する。そして、圧力変化率算出部７９からの圧力変化率と、上述した減衰力指令値算出用テーブル８１ａとに基づいて減衰力指令値を決定する。【０１３６】
ステップＳ６４
減衰力調整部７５は、決定された減衰力指令値をダンパ駆動部７７に与える。【０１３７】
本実施例に係るステアリンダンパ制御装置によると、上述した実施例１と同様に、ステアリングの振動が発生し易いときに減衰力を発生させて、ステアリングの振動を好適に抑制することができる。また、ステアリングが実際に振られていなくても、ステアリングの振動を予防的に抑制することができる。【０１３８】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。【０１３９】
（１）上述した各実施例１〜３では、前輪３が非接地か否かの判断を行って、非接地である場合にはＭＲダンパ４５の減衰力をゼロにするようにした。しかし、本発明はこのような構成を必ずしも備える必要はなく、省略することでコストを抑制するようにしてもよい。【０１４０】
（２）上述した各実施例１〜３では、前後輪の回転数の差分、回転数上昇率、スロットル開度変化率に応じて減衰力指令値を高めてゆく構成としている。しかし、本発明は、このような構成に限定されるものではない。例えば、前後輪の回転数の差分、回転数上昇率、スロットル開度変化率が閾値を超えた時点で減衰力指令値を最大値にするようにしてもよい。これにより制御を簡易化することができる。【０１４１】
（３）上述した各実施例１〜４では、減衰力を調整するためにＭＲダンパ４５を用いたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、油圧式のダンパを用いて、減衰力指令値に応じてオリフィス経を調整することにより、ＭＲダンパ４５を用いた場合と同様の効果を奏する。【０１４２】
（４）上述した各実施例１〜４では、ＭＲダンパ４５の減衰力を通常時に最小値であるゼロとしたが、ある程度の大きさの減衰力を与えた状態を通常時としてもよい。これにより、通常時には操舵力が必要となるが、直線走行時におけるステアリングバー１７のブレを抑制することができる。【０１４３】
（５）上述した実施例１〜４では、図５に示すような減衰力指令値算出用テーブル８１ａを例示したが、減衰力指令値算出用テーブル８１ａを適宜に変更してもよい。【０１４４】
図１８を参照する。図１８は、変形実施例におけるサスペンション圧力変化率に応じた減衰力指令値算出用テーブル８１ｂを模式的に示した図である。減衰力指令値算出用テーブル８１ｂは、予め次のように設定されている。圧力変化率が所定値ＰＬ以下のときは、減衰力指令値は最小値である。所定値ＰＬは正である。圧力変化率が所定値ＰＬより大きく、閾値ＰＨ以下の領域では、圧力変化率が大きくなるにしたがって減衰力指令値が大きくなる。なお、閾値ＰＨは所定値ＰＬより大きい。この領域では、荷重変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値の増大量が大きくなる。圧力変化率が閾値ＰＨより大きいときは、減衰力指令値は一定値ＦＰである。一定値ＦＰは、最小値より大きい。一定値ＦＰは、圧力変化率が閾値ＰＨであるときの減衰力指令値と等しい。このため、閾値ＰＨの近傍において減衰力指令値は連続している。【０１４５】
３
このように、圧力変化率が正である範囲の少なくとも一部の領域（すなわち、所定値ＰＬより大きく、閾値ＰＨ以下の領域）において、圧力変化率が大きくなるにしたがって、減衰力指令値が大きくなる。よって、フロントフォーク１３の圧力の変化が急峻である場合であっても、ステアリングの振動を効果的に抑制することができる。特に、この領域では、前記荷重の変化率が大きくなるにしたがって、減衰力の増大量が大きくなる。よって、ステアリングの振動を一層効果的に抑制することができる。【０１４６】
７
また、圧力変化率が所定値ＰＬより小さいときは、減衰力指令値は最小値である。これにより、減衰力が最小より大きい期間（タイミング）はより短くなり、減衰力が最小である期間（タイミング）がより長くなる。これにより、ステアリングの操縦性が損なわれることを好適に抑制することができる。【０１４７】
（６）上述した実施例１〜４では、サスペンション圧力センサ４１を備えていたが、これに限られない。例えば、前輪３が受ける荷重に関連する情報を検出する検出部に適宜に変更することができる。【０１４８】
図１９を参照する。図１９（ａ）乃至（ｄ）は、前輪３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の変形実施例を示す図である。図１９（ａ）乃至（ｄ）は、自動二輪車１を正面から見たときのフロントサスペンション４０の一部を拡大した図である。【０１４９】
図１９（ａ）に示すように、車軸１００が受ける荷重を検出する歪みゲージ１０１、１０２を備えてもよい。各歪みゲージ１０１、１０２は、それぞれ前輪３の車軸１００の上部および下部に配置されることが好ましい。これにより、車軸１００が受ける荷重を精度良く検出することができる。なお、車軸１００が受ける荷重は、前輪３が受ける荷重に相当する。よって、歪みゲージ１０１、１０２の検出結果から、前輪３が受ける荷重の変化率を得ることができる。【０１５０】
図１９（ｂ）に示すように、フロントサスペンション４０（フロントフォーク９Ｒ）の伸縮速度を検出する速度センサ１０３を備えてもよい。速度センサ１０３は、コイル等を含んで構成され、磁束の変化に基づいてフロントサスペンション４０の伸縮速度を検出するものであってもよい。あるいは、速度センサ１０３は、レーザー光等による光学式の表面速度センサであってもよい。なお、フロントサスペンション４０の伸縮速度は、前輪３の荷重の変化率に相当する値である。【０１５１】
図１９（ｃ）に示すように、フロントサスペンション４０（フロントフォーク９Ｒ）の軸方向（伸縮方向）の加速度を検出する加速度センサ１０５を備えてもよい。なお、加速度センサ１０５の検出結果は、前輪３の荷重の変化率をさらに時間微分したものに相当する。よって、加速度センサ１０５の検出結果から、前輪３が受ける荷重の変化率に相当する値を得ることができる。【０１５２】
図１９（ｄ）に示すように、車軸１００の上下方向の加速度を検出する加速度センサ１０７を備えてもよい。なお、加速度センサ１０７の検出結果は、前輪３の荷重の変化率をさらに時間微分したものに相当する。よって、加速度センサ１０７の検出結果から、前輪３が受ける荷重の変化率に相当する値を得ることができる。【０１５３】
また、図示を省略するが、サスペンション圧力センサ４１に代えて、フロントサスペンション４０のストローク量を検出するストロークセンサを備えてもよい。なお、フロントサスペンション４０のストローク量は、前輪３が受ける荷重に相当する。よって、ストロークセンサの検出結果から、前輪３が受ける荷重の変化率を得ることができる。【０１５４】
上述した各種センサ１０１、１０２、１０３、１０５、１０７、及び、ストロークセンサは、それぞれ、この発明における荷重情報検出部に相当する。【０１５５】
（７）上述した各実施例１〜４では、鞍乗型車両として自動二輪車１を例にとって説明した。しかし、本発明は、自動二輪車１の他に、例えば、前輪または後輪が２輪の三輪バイクなどのエンジンを搭載して人がまたがった状態で乗車可能な車両であれば適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
以上のように、本発明は、車両のステアリング機構に設けられ、ステアリングの減衰力を調整するための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に適している。
【符号の説明】
【０１５７】
１  …  自動二輪車
３  …  前輪
５  …  後輪
７  …  エンジン
９，９Ｒ  …  フロントフォーク
１７  …  ステアリングバー
２５  …  ヘッドパイプ
３１  …  前輪車輪速センサ
３５  …  後輪車輪速センサ
３７  …  エンジン回転数センサ
３９  …  スロットルポジションセンサ
４０  …  フロントサスペンション
４１  …  サスペンション圧力センサ
４３  …  コントローラ
４５  …  ＭＲダンパ
７１  …  通常制御部
７３  …  姿勢変化対応制御部
７５  …  減衰力調整部
７７  …  ダンパ駆動部
７９  …  圧力変化率算出部
８１  …  指令値出力部
８１ａ  …  減衰力指令値算出用テーブル
８３  …  非接地判断部
８５  …  非接地関連メモリ
８７  …  回転数差分算出部
８９  …  指令値出力部
８９ａ  …  減衰力指令値算出用テーブル
ＷＤ１  …  第１の閾値
ＷＤ２  …  第２の閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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