(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗型車両であって、
車体フレームと、
前記車体フレームに、前記車体フレームの上下方向に延びる軸周りに揺動可能に支持されるステアリングシャフトと、
前記鞍乗型車両の左右方向において中央より左に位置する左グリップと、前記鞍乗型車両の左右方向において中央より右に位置する右グリップとを含み、前記ステアリングシャフトに連結されるバーハンドルと、
前記ステアリングシャフトに連結される操舵輪と、  ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクと同じ方向の補助力を前記ステアリングシャフトに付与する操舵補助装置とを備え、
前記操舵補助装置は、前記ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクが一定の場合、第１車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させ、前記第１車速領域より高い第２車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させる、鞍乗型車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
前記操舵補助装置が前記第１車速領域において前記車両の速度の上昇に伴って減少させる前記補助力の減少量は、前記第２車速領域において前記車両の速度の上昇に伴って増加させる前記補助力の増加量より大きい、鞍乗型車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鞍乗型車両であって、
前記第１車速領域における前記車両の速度の変化量に対する前記補助力の減少量の比率は、前記第２車速領域における前記車両の速度の変化量に対する前記補助力の増加量の比率より大きい、鞍乗型車両。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させる第１車速領域より低い車速領域に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる低速補助力一定車速領域がある、鞍乗型車両。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させる第２車速領域より高い車速領域に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる高速補助力一定車速領域がある、鞍乗型車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記第１車速領域と前記第２車速領域が隣接している、鞍乗型車両。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記第１車速領域と前記第２車速領域の間に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる中間補助力一定車速領域がある、鞍乗型車両。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記操舵補助装置は、前記ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクが第１閾値より大きく、かつ一定の場合、第１車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させ、前記第１車速領域より高い第２車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させる、鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーハンドルの操舵を補助する操舵補助装置を有する鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵アシスト装置を備える自動二輪車が提案されている。例えば、下記特許第５４０５９６９号公報（特許文献１）には、自動二輪車の操舵装置において、モータによる補助操舵力を与えるパワーアシスト手段を設けることが記載されている。このモータは、車速、及び、ハンドルに入力される入力トルクによって制御される。また、この操舵装置は、ハンドルの回転角度と前輪の操舵角度との比率である操舵比を任意に変更する操舵比可変手段を備える。この構成により、低速から高速までの全速度域において最適な操舵比を得ることができる。
【０００３】
また、特許第５４７５６０３号公報（下記特許文献２）には、ハンドルに加えられる操作力に補助力を与えるモータと、車速センサを備える鞍乗型車両が開示されている。この鞍乗型車両では、車速センサが車速ゼロ近傍の状態を検出しているときは、モータが与える補助力が、最大値と最小値との間の所定の中間値に設定される。これにより、車速がゼロ近傍の状態では、運転者のハンドルの操作力に対して補助力が過敏になり過ぎないようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４０５９６９号公報
【特許文献２】特許第５４７５６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来とは異なる操舵特性が得られるバーハンドルを有する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及び発明の効果】
【０００６】
発明者らは、鞍乗型車両において、バーハンドル操舵補助装置について検討した。まず、ライダーの操舵と車両の挙動を注意深く観察し、鞍乗型車両に求められる操舵特性について調べた。鞍乗型車両のバーハンドルと操舵輪は、いずれも上下方向に延びる軸を中心に揺動する。バーハンドルと操舵輪の揺動範囲が狭い。また、バーハンドルの回転角度と操舵輪の操舵角度の比率である操舵比は、１に近い。
【０００７】
また、バーハンドルを有する鞍乗型車両では、低速域での旋回時は、高速域での旋回時に比べて、ライダーが入力する操舵トルクの大きさ及び舵角の大きさが大きくなる。そのため、低速域での旋回では、高速域での旋回に比べて、大きな操舵補助力が求められる。これに対して、高速域での旋回時は、低速域での旋回時に比べて、ライダーが入力する操舵トルクの大きさ及び舵角の大きさが小さくなる。そのため、高速域での旋回では、低速域での旋回に比べて、小さな操舵補助力が求められる。
【０００８】
そこで、発明者らは、バーハンドルを有する鞍乗型車両において、車速が上昇するにつれて操作補助装置による補助力を減らす制御を検討した。この制御により、車速に応じた操舵特性を得ることを試みた。発明者らは、様々な条件で試験を繰り返したところ、車速の上昇に伴って補助力を減少させると、ライダーが、バーハンドルに入力する力が重く感じる車速域があることを見出した。
【０００９】
例えば、車速が高くなると操舵輪の回転モーメントが大きくなる。これにより、操舵のために、バーハンドルに入力する力が大きくなる場合がある。これは車速の上昇に伴う操舵輪の回転モーメントの増加の影響が大きくなるためと考えられる。また、バーハンドルの回転角度に対する操舵輪の操舵角度の比率である操舵比が１に近い場合は、この影響がより大きくなると考えられる。このような場合、車速の上昇に伴って、補助力を大きくすることが好ましい。
【００１０】
すなわち、発明者らは、バーハンドルを有する鞍乗型車両では、求められる補助力が、車速が上昇するにつれて減少し、さらなる車速の上昇に伴って増加する場合があることを見出した。そして、発明者らは、全車速域のうち第１車速領域において、車速が上昇するにつれて補助力を減少させ、第１車速領域より高い第２車速領域において、車速が上昇するにつれて補助力を大きくする制御に想到した。この制御により、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。この知見に基づいて、発明者らは、下記実施形態に想到した。
【００１１】
（構成１）
構成１における鞍乗型車両は、車体フレームと、ステアリングシャフトと、バーハンドルと、操舵輪と、操舵補助装置とを備える。前記ステアリングシャフトは、前記車体フレームに、前記車体フレームの上下方向に延びる軸周りに揺動可能に支持される。前記バーハンドルは、前記鞍乗型車両の左右方向において中央より左に位置する左グリップと、前記鞍乗型車両の左右方向において中央より右に位置する右グリップとを含み、前記ステアリングシャフトに連結される。前記操舵輪は、前記ステアリングシャフトに連結される。前記操舵補助装置は、ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクと同じ方向の補助力を前記ステアリングシャフトに付与する。前記操舵補助装置は、前記ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクが一定の場合、第１車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させ、前記第１車速領域より高い第２車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させる。
【００１２】
上記構成１によれば、鞍乗型車両の操舵補助装置は、バーハンドルに連結され上下方向に延びるステアリングシャフトに、ライダーがバーハンドルに入力した操舵トルクと同じ方向の補助力を付与する。操舵補助装置は、全車速域のうち第１車速領域において、車両の速度が上昇するにつれて、入力された操舵トルクに対する補助力を減少させる。さらに、操舵補助装置は、第１車速領域より高い第２車速領域において、車両の速度が上昇するにつれて、入力された操舵トルクに対する補助力を大きくすることができる。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。なお、車両の速度は、車両の進行方向における速度である。
【００１３】
（構成２）
上記構成１において、前記操舵補助装置が前記第１車速領域において前記車両の速度の上昇に伴って減少させる前記補助力の減少量は、前記第２車速領域において前記車両の速度の上昇に伴って増加させる前記補助力の増加量より大きくすることができる。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１４】
（構成３）
上記構成１又は構成２において、前記操舵補助装置は、前記第１車速領域における前記車両の速度の変化量に対する前記補助力の減少量の比率を、前記第２車速領域における前記車両の速度の変化量に対する前記補助力の増加量の比率より大きくしてもよい。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１５】
（構成４）
上記構成１〜３のいずれにおいて、前記操舵補助装置は、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させる第１車速領域より低い車速領域に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる低速補助力一定車速領域を設けてもよい。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１６】
（構成５）
上記構成１〜４のいずれにおいて、前記操舵補助装置は、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させる第２車速領域より高い車速領域に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる高速補助力一定車速領域を設けてもよい。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１７】
（構成６）
上記構成１〜５のいずれにおいて、前記第１車速領域と前記第２車速領域が隣接していてもよい。すなわち、前記操舵補助装置は、前記第１車速領域と前記第２車速領域が隣接するように、前記補助力を制御することができる。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１８】
（構成７）
上記構成１〜５のいずれにおいて、前記第１車速領域と前記第２車速領域の間に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる中間補助力一定車速領域があってもよい。すなわち、前記操舵補助装置は、前記第１車速領域と前記第２車速領域の間に、前記車両の速度の変化に対して前記補助力が一定となる中間補助力一定車速領域を設けてもよい。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００１９】
（構成８）
上記構成１〜７のいずれにおいて、前記操舵補助装置は、前記ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクが第１閾値より大きく、かつ一定の場合、第１車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を減少させ、前記第１車速領域より高い第２車速領域において、前記車両の速度の上昇に伴って前記補助力を増加させてもよい。これにより、従来とは異なる操舵特性が得られる、バーハンドルを有する鞍乗型車両を提供できる。
【００２０】
上記構成１〜８の鞍乗型車両は、次のような実施形態をとり得る。本発明の実施形態における操舵補助装置は、鞍乗型車両のバーハンドルの回転を車輪に伝達する操舵系の回転をアシストする操舵補助装置である。前記操舵補助装置は、前記操舵系の回転をアシストする補助力を出力する駆動部を備える。前記鞍乗型車両の全車速域の少なくとも一部において、前記バーハンドルの操舵トルクに対する前記駆動部のアシストが、車速が上昇するにつれて大きくなる（第１の構成）。
【００２１】
上記第１の構成において、全車速域において、車速が上昇するにつれて操舵トルクに対するアシストが大きくなる車速域が存在する。これにより、車速に応じて大きな操舵力が要求となる場面で、要求に応じたアシストが可能になる。
【００２２】
上記第１の構成において、前記鞍乗型車両の全車速域の少なくとも一部において、前記操舵トルクが第１閾値より大きいときに、前記車速が上昇すると、前記操舵トルクに対する前記駆動部のアシストが大きくなる態様とすることができる（第２の構成）。上記第２の構成により、第１閾値より大きい操舵トルクが入力された際の操舵アシストを、車速が上昇するにつれて大きくすることができる。
【００２３】
上記第１又は第２の構成において、前記車速が、所定の車速域内である場合に、前記バーハンドルの操舵トルクに対する前記駆動部のアシストが、車速が上昇するにつれて大きくなる態様とすることができる（第３の構成）。
【００２４】
上記第１〜第３のいずれかの構成において、前記操舵補助装置は、前記バーハンドルの操舵トルクを検出するトルク検出部と、前記車速を検出する車速センサと、前記トルク検出部で検出された操舵トルクと、前記車速センサで検出された車速に基づいて前記駆動部を制御するアシスト制御部とを備えることができる（第４の構成）。
【００２５】
上記第４の構成により、操舵トルク及び車速に基づいて駆動部によるアシストを決定することができる。アシスト制御部は、前記鞍乗型車両の全車速域の少なくとも一部において、前記バーハンドルの操舵トルクに対する前記駆動部のアシストが、車速が上昇するにつれて大きくなるよう、前記駆動部を制御することができる。
【００２６】
上記第１〜第４のいずれかの構成の操舵補助装置を備える鞍乗型車両も、本発明の実施形態に含まれる。
【００２７】
本発明の実施形態における操舵補助方法は、鞍乗型車両のバーハンドルの回転を車輪に伝達する伝達部の回転をアシストする操舵補助方法である。前記操舵補助方法は、前記バーハンドルの操舵トルクを検出する工程と、前記鞍乗型車両の速度を検出する工程と、駆動部が、前記操舵系の回転をアシストする補助力を出力する工程とを有する。前記鞍乗型車両の全車速域の少なくとも一部において、前記操舵トルクに対する前記駆動部のアシストが、前記車速が上昇するにつれて大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】図１に示した車両の一部を示す正面図である。
【図３】トップブリッジの上面図である。
【図４】図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図５Ａ】ハンドルホルダのロア部材の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのｂ−ｂ断面図である。
【図６】図４の拡大図である。
【図７】操舵補助装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図８】操舵補助装置を含む自動二輪車の構成例を示す機能ブロック図である。
【図９】車速上昇に伴うアシスト増加制御の条件の一例を示すグラフである。
【図１０】アシスト制御部の処理の流れの一例を示す図である。
【図１１】操舵トルクとアシスト指令値との対応関係の一例を示すグラフである。
【図１２】舵角速度と粘性補償指令値の対応関係の一例を示すグラフである。
【図１３】アシスト制御の変形例を示すグラフである。
【図１４】アシスト制御の変形例を示すグラフである。
【図１５】図１３における付与トルクＴａと操舵トルクＴｓを示すグラフである。
【図１６】操舵補助装置による付与トルク制御の他の例を示すグラフである。
【図１７】操舵補助装置による付与トルク制御の他の例を示すグラフである。
【図１８】操舵補助装置による付与トルク制御の他の例を示すグラフである。
【図１９】操舵補助装置による付与トルク制御の他の例を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施形態における鞍乗型車両の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
図面において、矢印Ｆは、車体フレームの前方向を示している。矢印Ｂは、車体フレームの後方向を示している。矢印Ｕは、車体フレームの上方向を示している。矢印Ｄは、車体フレームの下方向を示している。矢印Ｒは、車体フレームの右方向を示している。矢印Ｌは、車体フレームの左方向を示している。直立し無転舵状態の車体フレームの上下方向は、鉛直方向と一致する。
【００３１】
本明細書において、「車体フレームの前後方向」、「車体フレームの左右方向」、および「車体フレームの上下方向」とは、車両を運転する乗員から見て、車体フレームを基準とした前後方向、左右方向、および上下方向を意味する。
【００３２】
本明細書において、「車体フレームの前後方向に延びる」とは、車体フレームの前後方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの前後方向に対する傾きは、車体フレームの左右方向および上下方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３３】
本明細書において、「車体フレームの左右方向に延びる」とは、車体フレームの左右方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの左右方向に対する傾きは、車体フレームの前後方向および上下方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３４】
本明細書において、「車体フレームの上下方向に延びる」とは、車体フレームの上下方向に対して傾いた方向に延びることを含む。この場合、延びる方向の車体フレームの上下方向に対する傾きは、車体フレームの前後方向および左右方向に対する傾きより小さくなることが多い。
【００３５】
本明細書において、「連結」は、例えば、２つの部材が直接連結される場合と、２つの部材が、他の部材を介して間接的に連結される場合を含む。
【００３６】
図２０は、本発明の実施形態における鞍乗型車両の構成を説明するための図である。図２０に示す鞍乗型車両は、車体フレーム２と、ステアリングシャフト９と、バーハンドル８と、操舵輪４と、操舵補助装置１００とを備える。ステアリングシャフト９は、車体フレーム２に、車体フレーム２の上下方向に延びる軸周りに揺動可能に支持される。バーハンドル８は、鞍乗型車両の左右方向において中央より左に位置する左グリップ８Ｌと、鞍乗型車両の左右方向において中央より右に位置する右グリップ８Ｒとを含み、ステアリングシャフト９に連結される。バーハンドル８のステアリングシャフト９の軸周りの揺動可能な範囲ＳＲは、１８０度（二分の一回転）以下である。操舵輪４は、ステアリングシャフト９に連結される。操舵補助装置１００は、ライダーがバーハンドル８に入力した操舵トルクと同じ方向の補助力をステアリングシャフト９に付与する。操舵補助装置１００は、ライダーがバーハンドル８に入力した操舵トルクが一定の場合、第１車速領域ＶＢ０において、車両の速度の上昇に伴って補助力Ｔａを減少させ、第１車速領域ＶＢ０より高い第２車速領域ＶＢ１において、車両の速度の上昇に伴って補助力Ｔａを増加させる。第１車速領域ＶＢ０において操舵補助装置１００がステアリングシャフト９に付与する補助力は、操舵トルクが同じである場合は、車両の速度が低い時より、車両の速度が高い時の方が小さくなる。第２車速領域ＶＢ１において操舵補助装置１００がステアリングシャフト９に付与する補助力は、操舵トルクが同じである場合は、車両の速度が低い時より、車両の速度が高い時の方が大きくなる。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は、バーハンドル８と、車体フレーム２と、車体フレーム２に懸架されるエンジン３と、車体フレーム２の前部に取り付けられる前輪４と、車体フレーム２の後部に取り付けられる後輪５とを備えている。エンジン３により後輪５が駆動される。バーハンドル８は、車体フレーム２に対して回転可能に取り付けられる。バーハンドル８の回転は、操舵輪である前輪４へ伝達される。ライダーはバーハンドル８を操作することで、自動二輪車１を操舵する。自動二輪車１は、車体フレーム２を車両の左右方向に傾けて旋回可能な車両である。バーハンドル８の可動範囲は、１８０度（二分の一回転）以下である。この可動範囲は、バーハンドル８を左に最大限操作したときの舵角と、右に最大限操作したときの舵角との差（lock to lock）とする。
【００３８】
自動二輪車１では、車体フレーム２の前部にヘッドパイプ１０が一体的に形成される。ヘッドパイプ１０にはステアリングシャフト９が貫通している。ステアリングシャフト９は、車体フレーム２の一部であるヘッドパイプ１０に回転可能に支持される。ステアリングシャフト９の上部にトップブリッジ５０が接続される。ステアリングシャフト９の下部にボトムブリッジ１４が接続される。トップブリッジ５０及びボトムブリッジ１４は、ステアリングシャフト９に固定され、ステアリングシャフト９とともに回転する。
【００３９】
トップブリッジ５０には、伝達部材２０が接続される。伝達部材２０に、バーハンドル８が接続される。すなわち、バーハンドル８とステアリングシャフト９は、伝達部材２０を介して接続される。ステアリングシャフト９は、バーハンドル８の回転に応じて回転する。
【００４０】
ステアリングシャフト９の左右には、それぞれ左緩衝器６及び右緩衝器７が配置される。左緩衝器６及び右緩衝器７は、トップブリッジ５０及びボトムブリッジ１４に固定される。左緩衝器６及び右緩衝器７は、下端部で、前輪４を回転自在に支持する。左緩衝器６及び右緩衝器７は、フロントフォークを形成する。左緩衝器６および右緩衝器７は、前輪４を車体フレーム２に対して上下方向に変位可能に支持する。
【００４１】
図１に示す自動二輪車１において、伝達部材２０、トップブリッジ５０、ボトムブリッジ１４、左緩衝器６、右緩衝器７、及びステアリングシャフト９は、バーハンドル８の回転を前輪４に伝達する操舵系２９（操舵力伝達機構）の一例である。操舵系２９は、バーハンドル８と車輪の間に設けられ、バーハンドル８の回転に応じて回転することで、車輪にバーハンドル８の回転を伝達する。操舵系２９は、車体フレーム２（図１の例では、ヘッドパイプ１０）に対して回転可能に支持される。
【００４２】
自動二輪車１は、バーハンドル８による操舵をアシストする操舵補助装置を備える。自動二輪車１には、操舵補助装置の一部として、操舵系２９の回転をアシストする補助力を出力するモータ７０（駆動部の一例）が設けられる。モータ７０の回転は、減速機８０を介してステアリングシャフト９に伝達される。モータ７０は、取付部８５ａによって、ヘッドパイプ１０に取り付けられる。操舵補助装置の詳細については、後述する。
【００４３】
図２は、図１に示した自動二輪車１の一部の正面図である。図２に示すように、正面から見て、左緩衝器６及び右緩衝器７の間に、ヘッドパイプ１０が配置される。左緩衝器６及び右緩衝器７、ヘッドパイプ１０及びステアリングシャフト９は、平行に配置される。
【００４４】
ヘッドパイプ１０は上下方向に延びる筒状の部材である。ステアリングシャフト９は、ヘッドパイプ１０の内部に回転可能に支持されている。ステアリングシャフト９は、上下方向に延びる操舵軸線Ａ回りに回転可能である。ステアリングシャフト９の上部は、トップブリッジ５０に固定されている。
【００４５】
トップブリッジ５０には、ステアリングシャフト９の上部と、左緩衝器６の上部と、右緩衝器７の上部とが接続される。ステアリングシャフト９、左緩衝器６、及び右緩衝器７は、いずれも、トップブリッジ５０に対して回転不能に取り付けられる。トップブリッジ５０は、ステアリングシャフト９、左緩衝器６、及び右緩衝器７を連結する。トップブリッジ５０は、ヘッドパイプ１０の上端よりも上方に設けられている。また、トップブリッジ５０は、バーハンドル８より下方に設けられている。
【００４６】
トップブリッジ５０よりも下方において、左緩衝器６と右緩衝器７を連結するボトムブリッジ１４が設けられる。左緩衝器６及び右緩衝器７はボトムブリッジ１４に対して回転不能に固定される。このボトムブリッジ１４は、ヘッドパイプ１０よりも下方に設けられている。ボトムブリッジ１４の下方において、前輪４が、左緩衝器６及び右緩衝器７によって左右から支持される。これにより、ステアリングシャフト９、左緩衝器６、右緩衝器７、及び前輪４は、操舵軸線Ａ回りに一体的に回転可能である。
【００４７】
図３は、トップブリッジ５０の上面図である。図３に示すように、トップブリッジ５０の左部に、左緩衝器６の上部が嵌め込まれる左支持孔５１が設けられている。トップブリッジ５０の右部に、右緩衝器７の上部が嵌め込まれる右支持孔５２が設けられている。
【００４８】
トップブリッジ５０の左右方向の中央部であってトップブリッジ５０の後部には、後支持孔５３が設けられている。後支持孔５３には、ステアリングシャフト９の上部が嵌め込まれる。トップブリッジ５０の左右方向の中央部であって後支持孔５３の前方には、前支持孔５４が設けられている。前支持孔５４の内周面にはスプライン溝が形成されている。前支持孔５４には、伝達部材２０の一部である軸部材１２（後述）が嵌め込まれる。
【００４９】
バーハンドル８が回転すると、トップブリッジ５０が操舵軸線Ａ（図２参照）回りに回転する。トップブリッジ５０が回転すると、トップブリッジ５０の左部に固定された左緩衝器６とトップブリッジ５０の右部に固定された右緩衝器７も操舵軸線Ａ回りに移動する。これにより、左緩衝器６および右緩衝器７に支持された前輪４が転舵される。このようにしてライダーがバーハンドル８を操作すると、このバーハンドル８の操作に応じて前輪４が転舵される。
【００５０】
（伝達部材２０）
次に、図４を用いて、バーハンドル８に入力された操舵力が伝達部材２０を介してトップブリッジ５０に伝達される様子を説明する。図４は、図２のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【００５１】
図４に示す例では、伝達部材２０は、バーハンドル８に固定されたハンドルホルダ２１（第一部の一例）と、トップブリッジ５０に固定された軸部材１２（第二部の一例）と、トルク伝達部１３とを備えている。
【００５２】
軸部材１２は、ステアリングシャフト９よりも前方でトップブリッジ５０に固定されている。軸部材１２は、その軸線がステアリングシャフト９と同じ方向に延びる筒状の部材である。軸部材１２の下部は、トップブリッジ５０の前支持孔５４にスプライン嵌合されている。軸部材１２はトップブリッジ５０に対して相対回転不可能に固定されている。
【００５３】
軸部材１２は、バーハンドル８に操舵力が入力されたときに、操舵力に応じてハンドルホルダ２１に対して相対変位する。本実施形態では、バーハンドル８に操舵力が入力されたときに、操舵力に応じてハンドルホルダ２１が軸部材１２に対してトルク伝達部１３の中心軸線Ｂ回りに相対回転する。
【００５４】
（ハンドルホルダ２１）
ハンドルホルダ２１は、トップブリッジ５０より上方に設けられている。ハンドルホルダ２１はバーハンドル８を保持している。ハンドルホルダ２１は、ロア部材３０とアッパー部材４０を備えている。アッパー部材４０はロア部材３０の上部に固定されている。ロア部材３０のロアハンドル受け部３１と、アッパー部材４０のアッパーハンドル受け部４１が、バーハンドル８を挟み込み、バーハンドル８を固定している。
【００５５】
ハンドルホルダ２１は、軸部材１２が挿通される貫通孔３２を有する。貫通孔３２の上部には、上軸受１７が設けられる。上軸受１７の内輪１７ａは、軸部材１２に固定され、上軸受１７の外輪１７ｂは、ハンドルホルダ２１に固定される。これにより、軸部材１２は、ハンドルホルダ２１の貫通孔３２に、回転可能に配置される。
【００５６】
ハンドルホルダ２１の下部には、下軸受１６が設けられる。下軸受１６の外輪１６ｂは、ハンドルホルダ２１に固定される。下軸受１６の内輪１６ａは、トップブリッジ５０に固定される。これにより、ハンドルホルダ２１は、トップブリッジ５０に回転可能に支持される。
【００５７】
図５Ａはロア部材３０の上面図、図５Ｂは図５Ａのｂ−ｂ断面図である。図５Ａに示すように、ロア部材３０には、軸部材１２が挿通される貫通孔３２が設けられている。この貫通孔３２に上軸受１７が設けられている。この上軸受１７の内輪１７ａは、前述したように軸部材１２が回転不可能に固定される。この貫通孔３２の左右それぞれに、ロアハンドル受け部３１が形成される。
【００５８】
ロア部材３０の上面に、一対の第一ねじ穴３３が設けられている。一対の第一ねじ穴３３は、ロアハンドル受け部３１の前後に配置されている。アッパー部材４０を、アッパーハンドル受け部４１がロアハンドル受け部３１に対向するように、ロア部材３０に対して位置合わせし、第一ねじ穴３３にねじをねじ込むことにより、アッパー部材４０がロア部材３０に固定される。
【００５９】
図５Ｂに示すように、ロア部材３０の下面に、第二ねじ穴３４が設けられている。第二ねじ穴３４は、貫通孔３２の左右に設けられる。ロア部材３０の左部の第二ねじ穴３４に、左補助伝達部材１９が、ねじ込まれている。ロア部材３０の右部の第二ねじ穴３４に、右補助伝達部材１８が、ねじ込まれている。一対の第二ねじ穴３４はそれぞれ、トップブリッジ５０に設けられた左中間孔５５および右中間孔５６（図３参照）と対応する位置に設けられている。そのため、左補助伝達部材１９及び右補助伝達部材１８は、トップブリッジ５０の左中間孔５５及び右中間孔５６を、それぞれ貫通する。
【００６０】
（トルク伝達部１３）
図６は、図４の一部の拡大図である。図６に示すように、軸部材１２とハンドルホルダ２１との間にトルク伝達部１３が設けられている。トルク伝達部１３は金属製の円筒部材である。円筒状のトルク伝達部１３の内径は軸部材１２の外径とほぼ等しい。トルク伝達部１３の内周面は、軸部材１２の外周面を囲んでいる。トルク伝達部１３は、軸部材１２の外側かつハンドルホルダ２１の内側に配置される。トルク伝達部１３は、一部においてハンドルホルダ２１に固定され、他の一部において軸部材１２に固定される。
【００６１】
具体的には、トルク伝達部１３の下部の内周面にはスプライン溝が設けられている。トルク伝達部１３の下部は、ロア部材３０に固定されず、軸部材１２の外周面にスプライン嵌合されている。トルク伝達部１３の上部の外周面にはスプライン溝が設けられている。トルク伝達部１３の上部は、軸部材１２に固定されず、ロア部材３０にスプライン嵌合されている。
【００６２】
バーハンドル８から操舵力が作用してハンドルホルダ２１が軸部材１２に対して回転すると、トルク伝達部１３が捻れてロア部材３０から軸部材１２へ操舵力を伝達する。つまり、バーハンドル８に入力された操舵力は、トルク伝達部１３を介してトップブリッジ５０に伝達される。
【００６３】
（補助伝達部材１８、１９）
なお、本実施形態においては、操舵力は、トルク伝達部１３の他に、右補助伝達部材１８および左補助伝達部材１９を介して、バーハンドル８からトップブリッジ５０に伝達される。
【００６４】
図３に示すように、トップブリッジ５０には、左支持孔５１と後支持孔５３の間であって後支持孔５３よりも前方に、左中間孔５５が設けられている。この左中間孔５５の内周面にゴムリング５７が嵌め込まれている。また、右支持孔５２と後支持孔５３の間であって、後支持孔５３よりも前方に、右中間孔５６が設けられている。この右中間孔５６の内周面にゴムリング５７が嵌め込まれている。
【００６５】
ロア部材３０に固定された左補助伝達部材１９はトップブリッジ５０の左中間孔５５を貫通する。ロア部材３０に固定された右補助伝達部材１８はトップブリッジ５０の右中間孔５６を貫通している。
【００６６】
図３に示したように、左補助伝達部材１９と左中間孔５５の内周面との間にはゴムリング５７が設けられている。右補助伝達部材１８と右中間孔５６の内周面との間にはゴムリング５７が設けられている。ライダーがバーハンドル８に操舵力を作用させると、トルク伝達部１３が捩じられた後に、ゴムリング５７が弾性変形し、ゴムリング５７を介して左補助伝達部材１９が左中間孔５５の内壁に操舵力を作用させる。また、トルク伝達部１３が捩じられた後に、ゴムリング５７が弾性変形し、ゴムリング５７を介して、右補助伝達部材１８が右中間孔５６の内壁に操舵力を作用させる。
【００６７】
つまり、左補助伝達部材１９および右補助伝達部材１８が、補助的に、バーハンドル８に入力された操舵力をトップブリッジ５０に伝達する。このように、トルク伝達部１３のみに操舵力が作用しないので、トルク伝達部１３に要求される剛性が大きくならず、トルク伝達部１３の大型化が抑制されている。
【００６８】
（トルクセンサ９０）
本実施形態において、トルクセンサ９０は、磁歪型のトルクセンサである。図６に示すように、トルクセンサ９０は、被検出部としてのトルク伝達部１３と、検出部としてのピックアップコイル９１を備えている。ピックアップコイル９１は、トルク伝達部１３の外周に設けられている。ピックアップコイル９１は、搭載基板９２に固定されている。この搭載基板９２はハンドルホルダ２１のロア部材３０にブッシュ９３を介して固定されている。
【００６９】
図６において、矢視Ｔは力の伝達経路を示す。矢視Ｔで示したように、バーハンドル８に操舵力が入力されると、この力はハンドルホルダ２１に作用する。ハンドルホルダ２１のロア部材３０に入力された力は、トルク伝達部１３の上部に設けられたスプライン溝１３ｂを介してトルク伝達部１３に伝達される。さらにこの力は、トルク伝達部１３の下部に設けられたスプライン溝１３ａを介して軸部材１２に伝達される。軸部材１２は、スプライン溝１２ａおよびスプライン溝が設けられた前支持孔５４を介してトップブリッジ５０に該操舵力を伝達する。
【００７０】
トルク伝達部１３は、上部がロア部材３０（筒状部の一例）に固定され、下部が軸部材１２に固定されている。このため、バーハンドル８に操舵力が入力されると、トルク伝達部１３は捩じられる。そこで、ピックアップコイル９１がこの捩じれ量に応じた物理量の変化を検出する。ピックアップコイル９１に電気的に接続された電子回路により、この物理量が操舵力を示す値に変換される。
【００７１】
上記の構成では、自動二輪車１は、バーハンドル８に対して回転不能に連結された第一部（一例としてハンドルホルダ２１）と、ステアリングシャフト９に対して回転不能に連結された第二部（一例として軸部材１２）とを備える。第一部と第二部は、相対変位可能に接続されている。トルクセンサ９０は、これら第一部と第二部の相対変位に基づく物理量の変化を検出することにより、バーハンドル８の操舵トルクを検出する。上記例では、トルクセンサ９０は、第一部と第二部との間に設けられるトルク伝達部１３の歪みを測定することで、操舵トルクを検出する。トルクセンサ９０は、トルク検出部の一例である。
【００７２】
（アシスト力付与機構６０）
図４に示すように、本実施形態に係る自動二輪車１は、ヘッドパイプ１０の前部にアシスト力付与機構６０を備えている。ヘッドパイプ１０の上下方向において、上から下に向かって、トルクセンサ９０、トップブリッジ５０、アシスト力付与機構６０がこの順に並んでいる。
【００７３】
アシスト力付与機構６０は、モータ７０と、減速機８０を備えている。モータ７０により発生したモータトルクは、減速機８０を介して、ステアリングシャフト９に作用する。
【００７４】
モータ７０は出力軸７１を有している。出力軸７１が操舵軸線Ａと平行となるように、モータ７０がヘッドパイプ１０に取り付けられている。モータ７０の出力軸７１は、ステアリングシャフト９の操舵軸線Ａより前方に設けられている。
【００７５】
減速機８０は、中間軸８１上に固定された第一歯車８２と第二歯車８３を有している。減速機８０の中間軸８１の軸線と、モータ７０の出力軸７１の軸線と、操舵軸線Ａは互いに平行である。第一歯車８２は、モータ７０の出力軸７１と噛み合っている。減速機８０の第二歯車８３は、ステアリングシャフト９の外周面に固定された第三歯車８４と噛み合っている。
【００７６】
モータ７０および減速機８０は、ハウジング８５の内部に設けられている。ハウジング８５は、後部に取付部８５ａを備えている。このハウジング８５の取付部８５ａは、トップブリッジ５０とヘッドパイプ１０に挟まれている。
【００７７】
モータ７０が駆動されて出力軸７１が回転すると、出力軸７１から減速機８０の第一歯車８２にモータトルクが伝達される。第一歯車８２が回転されると、これとともに第二歯車８３が回転する。第二歯車８３の回転は、ステアリングシャフト９の第三歯車８４に伝達される。このようにして、モータ７０のモータトルクがステアリングシャフト９に伝達される。
【００７８】
アシスト力付与機構６０は、モータ７０と、モータの回転をステアリングシャフト９に伝達する減速機８０を有する。また、アシスト力付与機構６０は、モータ７０と減速機８０を収容するハウジング８５を有する。ハウジング８５は、自動二輪車１の車体フレーム２の一部であるヘッドパイプ１０に取り付けられる。すなわち、モータ７０は、車体フレーム２に取り付けられ、操舵系（上記例ではステアリングシャフト９）の回転をアシストする構成である。
【００７９】
（操舵補助装置）
図７は、操舵補助装置１００の構成例を示す機能ブロック図である。操舵補助装置１００は、バーハンドル８の回転を車輪４に伝達する操舵系２９の回転をアシストする。操舵補助装置１００は、操舵系２９の回転をアシストする補助力を出力する駆動部７０を備える。本実施形態では、駆動部７０は、一例として、上記モータ７０で構成される。駆動部７０のアシストは、車両の全車速域の少なくとも一部において、バーハンドル８の操舵トルクに対し、車速が上昇するにつれて大きくなる。これにより、車速に応じた操舵アシストが可能になる。
【００８０】
駆動部７０の一例であるモータ７０は、操舵系２９の回転をアシストする補助力を出力する。モータ７０の出力軸７１の回転は、操舵系２９の一部であるステアリングシャフト９に伝達される。そのため、モータ７０の出力が、操舵のアシストを決定する。モータ７０の出力は、操舵トルクと車速を含む車両の状態に応じて決定することができる。モータ７０によるアシストは、バーハンドル８の操舵トルクと同じ方向の回転力を操舵系２９に付与するプラス方向アシスト、及び、操舵トルクと反対方向の回転力を操舵系２９に付与するマイナス方向アシストを含む範囲で制御されてもよい。
【００８１】
（操舵補助装置の構成例）
図８は、操舵補助装置１００を含む自動二輪車１の構成例を示す機能ブロック図である。図８において、操舵補助装置１００は、アシスト制御部６１と、アシスト力付与機構６０で構成される。すなわち、図４に示したアシスト力付与機構６０は、操舵補助装置の一部である。
【００８２】
アシスト制御部６１は、モータ７０を制御する回路及び／又はプロセッサで構成することができる。アシスト制御部６１は、例えば、ハウジング８５内の基板に設けることができる。或いは、自動二輪車１に搭載された電子制御ユニット（Electronic Control Unit（ＥＣＵ））をアシスト制御部６１とすることができる。
【００８３】
操舵補助装置１００は、さらに、トルクセンサ９０及び車速センサ６６を含むことができる。アシスト制御部６１は、トルクセンサ９０で検出された操舵トルクと、車速センサ６６で検出された車速に基づいてモータ７０を制御する。
【００８４】
また、自動二輪車１は、舵角センサ４４を備えてもよい。舵角センサ４４は、バーハンドル８の舵角を検出する。舵角センサ４４は、例えば、操舵系２９（例えば、ステアリングシャフト９、伝達部材２０又はフロントフォーク等）に取り付けられ、車体フレーム２に対する操舵系２９の回転を検出するセンサとすることができる。アシスト制御部６１は、舵角センサ４４で検出された舵角に関する信号を取り込むことができる。
【００８５】
アシスト制御部６１は、モータ７０のドライバ７２（駆動回路）に対して制御信号を送る。また、アシスト制御部６１は、トルクセンサ９０で検出された操舵トルクを示す信号及び舵角センサ４４で検出された舵角に関する信号を取り込むことができる。
【００８６】
アシスト制御部６１は、舵角検出部４３、トルクセンサ９０、車速センサ６６及びモータ７０のドライバ７２に接続される。アシスト制御部６１は、舵角検出部４３からバーハンドル８の舵角及び舵角速度の情報を受け付ける。アシスト制御部６１は、トルクセンサ９０からバーハンドル８の操舵トルクの情報を受け付ける。アシスト制御部６１は、車速センサ６６から、自動二輪車１の車速の情報を受け付ける。アシスト制御部６１は、トルクセンサ９０で検出された操舵トルク及び車速センサ６６で検出された車速に基づいて、モータ７０の出力を制御する指令値を計算する。アシスト制御部６１は、計算した指令値を、モータ７０のドライバ７２に出力する。
【００８７】
アシスト制御部６１の構成は、図８に示す例に限られない。例えば、アシスト制御部６１は、操舵トルク、舵角速度、車速以外のデータを受け付けることができる。一例として、アシスト制御部６１は、ライダー操作で入力された各種指示信号等を受け付けることができる。また、アシスト制御部６１は、ＬＥＤ又はディスプレイを含む表示部に接続され、表示部を通じてライダーへ情報を出力する構成であってもよい。また、例えば、舵角検出部４３からのデータの受け付けを省略することもできる。
【００８８】
＜舵角センサ＞
図８に示す例では、舵角センサ４４は、操舵系２９の回転角及び回転の向きを検出する。舵角センサ４４は、検出した回転角及び回転の向きに応じたデータを、バーハンドル８の舵角を示すデータとして、アシスト制御部６１へ送る。ここで、バーハンドル８の舵角を示すデータは、例えば、バーハンドル８の回転角を示す値であってもよいし、ステアリングシャフト９又はその他操舵系２９の回転角、若しくは、前輪４の切れ角を示す値であってもよい。バーハンドル８の舵角速度は、バーハンドル８の回転の変化の度合いである。舵角速度は、バーハンドル８又は操舵系２９のうち一部の回転を検出することにより得ることができる。
【００８９】
舵角検出部４３は、舵角センサ４４が検出した舵角を舵角速度に変換する変換部４５を有する。変換部４５は、例えば、舵角を微分して舵角速度を演算する微分回路を含む構成とすることができる。なお、アシスト制御部６１が、舵角センサ４４から受け取った舵角の値を用いて舵角速度を演算することもできる。この場合、舵角検出部４３は、変換部４５を備えなくてもよい。
【００９０】
＜トルクセンサ＞
トルクセンサ９０は、磁歪部９４、増幅部９５、及び変換部９６を含む。トルクセンサ９０は、上述したように、第一部（ハンドルホルダ２１）の回転を第二部（軸部材１２）に伝達するトルク伝達部１３の捩れを検出することで、操舵トルクを検出する。そのため、トルク伝達部１３は、磁歪部９４を含む。磁歪部９４は磁性体を含む。トルク伝達部１３において、磁歪部９４は、ピックアップコイル９１と、軸部材１２の径方向において対向する部分に形成される。変換部９６及び増幅部９５は、例えば、上記の搭載基板９２に搭載される。
【００９１】
バーハンドル８の回転によるトルクで磁歪部９４が歪むと、磁歪部９４の透磁率が変化する。磁歪部９４の透磁率変化により、ピックアップコイル９１に誘導電圧が発生する。この誘導電圧は、磁歪部９４にかかるトルクに応じた値になる。ピックアップコイル９１の電圧は、増幅部９５で増幅される。また、増幅部９５は、誘導電圧をＰＷＭ信号に変換してもよい。変換部９６は、増幅部９５で増幅された信号を、操舵トルクを示す値に変換する。操舵トルクを示す値は、アシスト制御部６１へ送られる。増幅部９５で、異常が発生した場合は、増幅部９５からアシスト制御部６１にエラー信号が送られる。
【００９２】
このように、トルクセンサ９０を磁歪側のトルクセンサとすることで、トーションバーを用いたトルクセンサに比べて、操舵力の伝達ロスを少なくすることができる。また、トルクセンサ９０の小型化が可能になる。
【００９３】
＜アシスト力付与機構＞
アシスト力付与機構６０は、上記のモータ７０及び減速機８０に加え、アシスト制御部６１の制御信号に基づいてモータ７０を駆動するドライバ７２を有する。ドライバ７２は、例えば、モータ７０に交流電流を印加するインバータ等の駆動回路を含む。ドライバ７２は、アシスト制御部６１から、制御信号として電流指令値を受け取り、電流指令値に応じてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号によりインバータを駆動する。なお、上記のドライバ７２の動作の一部は、アシスト制御部６１で実行されてもよい。
【００９４】
図８に示す例では、自動二輪車１は、モータ７０の電流を検出する電流センサ７３を備える。アシスト制御部６１は、電流センサ７３で検出されたモータ電流を用いて、例えば、フィードバック制御を実行することができる。
【００９５】
＜車速検出部６５＞
例えば、車速センサは、前輪又は後輪の回転速度を検出する構成であってもよいし、エンジンの出力スプロケットの回転数を検出する構成であってもよい。又は、車速センサは、エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ及びギヤポジションを検出するギヤポジションセンサで構成されてもよい。
【００９６】
本例では、車速センサ６６は、前輪４の回転を検出し、前輪４の回転に応じたパルス信号をアシスト制御部６１に送る。アシスト制御部６１は、車速センサ６６から受け取ったパルス信号により車速を算出する。なお、車速センサ６６は後輪５の回転を検出する構成であってもよい。
【００９７】
＜アシスト制御部６１＞
アシスト制御部６１は、操舵トルク及び車速に応じたモータ７０の制御信号を生成しドライバ７２へ送る。そのため、アシスト制御部６１は、操舵トルク及び車速を取得するインタフェース、操舵トルク及び車速を用いてモータ７０制御の指令値を計算する指令値算出部及び、指令値を出力するインタフェースを有することができる。アシスト制御部６１は、モータ７０の回転力と回転方向を示す指令値を計算する。指令値の計算には、操舵トルク及び車速と指令値との対応を示す対応データを用いることができる。
【００９８】
アシスト制御部６１は、操舵トルクと同じ方向の回転すなわちプラス方向のアシストを示す指令値を計算する場合と、操舵トルクと反対方向の回転すなわちマイナス方向のアシストを示す指令値を計算する場合がある。指令値を、プラス方向のアシストを示す値とするかマイナス方向のアシストを示す値とするかは、舵角速度、操舵トルク及び車速等の車両の状態を示す値の組み合わせに応じて決定することができる。
【００９９】
これにより、モータ７０は、バーハンドル８で入力された操舵トルクと同じ方向の回転力と、操舵トルクと反対方向の回転力とを、舵角速度、操舵トルク及び車速等の車両の状態に応じて切り替えて、操舵系２９に付与することができる。すなわち、アシスト制御部６１により、プラス方向アシストと、マイナス方向アシストとを、車両の状態に応じて切り替わるように、モータ７０の出力が制御される。
【０１００】
このように、モータ７０の回転は、操舵トルクと同じ方向の回転と、操舵トルクと反対方向の回転の双方を含むレンジで制御される。これにより、操舵力を増やすパワーステアリングと、操舵系２９の回転を減衰させるステアリングダンパの双方の機能をモータ７０により実現できる。また、モータ７０による制御を採用することで、パワーステアリングとステアリングダンパの切り替えを迅速且つスムーズに実行することが可能になる。
【０１０１】
アシスト制御部６１は、全車速域の一部の車速域ＶＢ１において、バーハンドル８の操舵トルクに対するプラス方向のアシスト量が、車速が上昇するにつれて大きくなるよう、モータ７０を制御する。アシスト制御部６１は、バーハンドル８に入力された操舵トルク及び、その操舵トルクが入力された時の車速に応じてアシストを決定する。車速域ＶＢ１において、ある操舵トルクが入力された場合のアシストは、車速が速い程、大きくなるよう決定される。
【０１０２】
本実施形態は、操舵トルクに対するアシストが、車速が上昇するにつれて大きくなる態様を含む。本実施形態で、操舵トルクに対するアシストは、操舵トルクの大きさに対する、駆動部（モータ７０）のアシストの大きさとする。すなわち、操舵トルクに対するアシストは、操舵トルクに対するアシストの度合いを示す。例えば、入力される操舵トルクが同じである場合、車速が速いときのアシストトルクの方が、車速が遅いときのアシストトルクより、大きくなる。すなわち、操舵トルクに対するアシスト操舵トルクに応じたアシストの度合いが、車速が上昇するにつれて大きくなる。なお、ここで言うアシストは、操舵トルクと同じ方向すなわちプラス方向のアシストとする。
【０１０３】
発明者らは、車速が速い程、旋回時のバーハンドル８の操作に要する力が大きくなる場合があることに気付いた。これは、車速が速いと、操舵輪のジャイロ効果が大きくなることに起因すると考えられる。すなわち、走行中に車体をロール方向に回転させたときの操舵輪のジャイロモーメントが、操舵トルクに反映されるためと考えられる。車速が速いと、旋回時のジャイロモーメントが大きくなる。ジャイロモーメントが大きくなると、旋回時に必要な操舵トルクが大きくなる。
【０１０４】
そこで、本実施形態のように、全車速域の一部の車速域ＶＢ１において、車速の上昇に伴って操舵トルクに対するアシストの度合いを大きくすることができる。これにより、旋回時の操舵アシストを車速の上昇に応じて増やすことができる。そのため、車速に応じた操舵アシストが可能になる。
【０１０５】
アシスト制御部６１は、車速域ＶＢ１において、操舵トルクが第１閾値Ｔｈ１より大きいときに車速が上昇すると、操舵トルクに対するアシスト量が大きくなるよう、モータ７０を制御することができる。すなわち、第１閾値Ｔｈ１より大きな操舵トルクが入力された際のアシストを、車速の上昇に応じて増やす構成とすることができる。これにより、例えば、ライダーがある程度の力でバーハンドル８を操作した際に、車速に応じた操舵アシストをすることができる。
【０１０６】
上記の第１閾値Ｔｈ１は、自動二輪車１（鞍乗型車両）が停止している状態でバーハンドルの操作により舵角を変化させるのに必要な操舵トルク（以下、停車時の操舵トルクと称する）の４０〜６０％（例えば、５０％程度）の値とすることができる。停車時の操舵トルクは、据え切り時の操作トルクと言うこともできる。停車時の操舵トルクは、例えば、車両の重量、操舵伝達機構の構造等によって決まる。第１閾値Ｔｈ１を、停車時の操舵トルクの５０％程度とすることで、車速に応じたアシストが可能になる。ここで、第１閾値Ｔｈ１を停車時の操舵トルクの５０％とする態様は、第１閾値Ｔｈ１が厳密に停車時の操舵トルクの５０％に一致する場合に限られず、一致すると見なせる程度の誤差がある場合も含む。すなわち、第１閾値Ｔｈ１を、停車時の操舵トルクの５０％と略同じ程度に設定することができる。ここで、停車時の操舵トルクは、乾いた舗装路面に鞍乗型車両が停止した状態で舵角を変化させるのに必要な操舵トルクとする。
【０１０７】
上記の車速域ＶＢ１は、予め決められた車速の範囲とすることができる。車速域ＶＢ１は、固定であってもよいし、車両の状態に応じて変化してもよい。車速域ＶＢ１は、全車速域の一部に設定される。ここで、全車速域は、自動二輪車１（鞍乗型車両）が出すことができる車速の範囲とする。車速域ＶＢ１は、例えば、車両特性等に応じて決められる。全車速域の一部の車速域ＶＢ１において、車速上昇に伴うアシスト増加制御をすることで、車速に応じた操舵アシストが可能になる。
【０１０８】
図９は、車速上昇に伴うアシスト増加制御をする条件の一例を示すグラフである。図９に示すグラフにおいて、縦軸は操舵トルクＴｓ、横軸は車速Ｖｖを示す。図９に示す例では、操舵トルクＴｓが、第１閾値Ｔｈ１より大きく（Ｔｈ１＜Ｔｓ）、かつ、車速Ｖｖが、第２閾値Ｔｈ２と第３閾値Ｔｈ３の間である場合（Ｔｈ２＜Ｖｖ＜Ｔｈ３）に、車速が上昇するにつれて操舵トルクに対するアシストが増加するよう、モータ７０は制御される。すなわち、操舵トルクＴｓと車速Ｖｖが、図９に示すグラフの領域Ａ１内に含まれる場合に、車速の上昇に伴うアシスト増加制御が行われる。車両が、Ｔｈ２＜Ｖｖ＜Ｔｈ３で走行している時は、第１閾値Ｔｈ１以上の操舵トルクに対するアシストは、車速Ｖｖが速い程、大きくなる。
【０１０９】
図９に示す例では、車速域ＶＢ１の上限と下限を決める第２閾値Ｔｈ２、第３閾値Ｔｈ３がともに０より大きい（Ｔｈ２＞０、Ｔｈ３＞０）。すなわち、車速域ＶＢ１は、全車速領域における中間の部分となっている。これに対して、車速域ＶＢ１の下限を０とし、上限を第２閾値Ｔｈ２又は第３閾値Ｔｈ３とすることもできる（０＜Ｖｖ＜Ｔｈ２ ｏｒ ０＜Ｖｖ＜Ｔｈ３）。すなわち、車速域ＶＢ１を、全車速領域のうち車速０を含む部分とすることができる。或いは、車速域ＶＢ１を、Ｔｈ３＜Ｖｖとすることができる。また、全車速領域において、互いに離れた２つ以上の区間を、車速域ＶＢ１とすることもできる。車速域ＶＢ１をどのように設定するかは、自動二輪車１の種類又は特性等によって決めることができる。
【０１１０】
なお、図９に示す例では、車速上昇に伴うアシスト増加制御をする条件に、操舵トルクＴｓが含まれるが、他の値をこの条件に含めてもよい。例えば、舵角速度Ｖｒを条件に含めてもよい。この場合、舵角速度Ｖｒが第４閾値Ｔｈ４より小さいときに、車速が上昇するにつれて操舵トルクに対するアシストを大きくすることができる。すなわち、舵角速度Ｖｒが閾値Ｔｈ４を越えた場合は、アシストを車速上昇に応じて大きくしないようにできる。これにより、ライダーのバーハンドル８の急操作による操舵系２９の回転を抑えることができる。また、キックバックなどの外乱による操舵系２９の回転も抑えることができる。なお、操舵トルクＴｓの代わりに舵角速度Ｖｒを上記条件に含めてもよいし、操舵トルクＴｓと舵角速度Ｖｒの両方を上記条件に含めてもよい。
【０１１１】
上記の閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４は、例えば、予めアシスト制御部６１に記録されたデータによって決められる。この場合、アシスト制御部６１は、閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４を記録するためのメモリなどの記録部を有する。
【０１１２】
閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４は、固定値でなくてもよい。例えば、閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４は、操舵トルク、舵角速度、車速、車両加速度等の車両状態に応じて決まる値とすることができる。一例として、アシスト制御部６１は、車両の状態を示す値と閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４との対応を示すデータを参照して、車両の状態に応じた閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ４を決定することができる。
【０１１３】
＜動作例＞
図１０は、アシスト制御部６１の処理の流れの一例を示す図である。図１０に示す例では、アシスト制御部６１は、トルクセンサ９０から受け取った操舵トルクＴｓ及び車速センサ６６から受け取った車速Ｖｖを用いて、アシスト指令値Ｉａを算出する（ステップＳ１）。アシスト指令値Ｉａは、例えば、操舵系２９に付与する操舵トルクと同じ方向のトルクをモータ７０に発生させるための値とすることができる。ここでは、一例として、アシスト指令値Ｉａは、電流指令値とする。操舵トルクと同じ方向のトルクを発生させるためのアシスト指令値Ｉａは、正（Ｉａ＞０）とする。
【０１１４】
ステップＳ１において、アシスト制御部６１は、操舵トルク、車速及びアシスト指令値の対応関係を示すデータを参照し、入力された操舵トルクＴｓ及び車速Ｖｖに対応するアシスト指令値Ｉａを決定する。例えば、アシスト制御部６１は、対応関係を示すデータとしてマップデータを用いて、マップ演算により、入力された操舵トルクＴｓ及び車速Ｖｖに対応するアシスト指令値Ｉａを決定することができる。
【０１１５】
図１１は、操舵トルク及び車速とアシスト指令値との対応関係の一例を示すグラフである。図１１に示す例では、操舵トルクとアシスト指令値との対応関係が、複数の車速について設定される。すなわち、操舵トルクとアシスト指令値との対応関係は、車速によって異なるように設定される。図１１に示す対応関係では、操舵トルクの増加に伴って正のアシスト指令値が増加する対応関係が設定される。操舵トルクの増加に対するアシスト指令値の増加の仕方が、車速によって異なる。図１１において、Ｖ１、Ｖ２は、０でない車速の値である。一例として、０＜Ｖ１＜Ｖ２とする。なお、Ｖ１、Ｖ２は、車速域であってもよい。
【０１１６】
操舵トルクとアシスト指令値の対応関係は、図１１に示す例に限られない。この対応関係は、例えば、マップデータとしてアシスト制御部６１に記録することができるが、対応関係を示すデータの形式はマップデータに限定されない。例えば、テーブル形式のデータの他、与えられた操舵トルク及び車速の値を用いて、対応するアシスト指令値を計算するための関数等のデータを、対応関係を示すデータとすることができる。
【０１１７】
再び、図１０を参照して、アシスト制御部６１は、舵角検出部４３から受け取った舵角速度Ｖｒ及び車速Ｖｖを用いて、粘性補償指令値Ｉｎを算出する（ステップＳ２）。粘性補償指令値Ｉｎは、例えば、操舵系２９に付与する操舵トルクと反対方向のトルクをモータ７０に発生させるための値とすることができる。ここでは、一例として、粘性補償指令値Ｉｎは、電流の指令値とする。操舵トルクと反対方向のトルクを発生させるためのアシスト指令値Ｉａは、負（Ｉａ＜０）とする。
【０１１８】
ステップＳ２において、アシスト制御部６１は、舵角速度及び車速と粘性補償指令値との対応関係を示すデータを参照し、入力された舵角速度Ｖｒ及び車速Ｖｖに対応する粘性補償指令値Ｉｎを決定する。例えば、アシスト制御部６１は、対応関係を示すデータとしてマップデータを用いて、マップ演算により、入力された舵角速度Ｖｒ及び車速Ｖｖの組に対応する粘性補償指令値Ｉｎを決定することができる。
【０１１９】
図１２は、マップデータの示す舵角速度及び車速と、粘性補償指令値との対応関係の一例を示すグラフである。図１２に示す例では、舵角速度と粘性補償指令値との対応関係が、複数の車速について設定される。すなわち、舵角速度と粘性補償指令値との対応関係は、車速によって異なるように設定される。図１２に示す対応関係には、舵角速度の増加に伴って負の粘性補償指令値が小さくなる対応関係が含まれる。舵角速度の増加に対する粘性補償指令値の変化の仕方が、車速によって異なる。車速Ｖｖが、Ｖｖ＝Ｖ１の時は、舵角速度に依らず粘性補償指令値は、一定（０）である。Ｖｖ＝Ｖ２の時は、舵角速度の増加に伴って負の粘性補償指令値が小さくなり、舵角速度が所定値以上となると粘性補償指令値は一定となる。
【０１２０】
舵角速度と粘性補償指令値の対応関係は、図１２に示す例に限られない。この対応関係は、例えば、マップデータとしてアシスト制御部６１に記録することができるが、対応関係を示すデータの形式はマップデータに限定されない。例えば、テーブル形式のデータの他、与えられた舵角速度及び車速の値を用いて、対応する粘性補償指令値を計算するための関数等のデータを、対応関係を示すデータとすることができる。
【０１２１】
再び、図１０を参照して、アシスト制御部６１は、ステップＳ１で算出したアシスト指令値Ｉａと、ステップＳ２で算出した粘性補償指令値Ｉｎを加算する（ステップＳ３）。アシスト指令値Ｉａと粘性補償指令値Ｉｎの和Ｉａ＋Ｉｎが、出力指令値Ｉとして算出される。すなわち、この例では、アシスト制御部６１は、操舵トルクＴｓに応じて決められる指令値Ｉａと、舵角速度Ｖｒに応じて決められる指令値Ｉｎとに基づいて、モータ７０に出力する指令値Ｉを決定している。
【０１２２】
なお、図１０に示す例では、アシスト指令値Ｉａと粘性補償指令値Ｉｎを加算する処理であるが、さらに他の指令値を加算することもできる。一例として、操舵トルクＴｓの微分値に応じて決定されるプラス方向のアシスト度合いを示す静止摩擦補償指令値Ｉｓ、及び、舵角速度に応じて決定されるプラス方向のアシスト度合いを示す動摩擦補償指令値Ｉｄ等を、アシスト指令値Ｉａと粘性補償指令値Ｉｎに加えてさらに加算することができる。すなわち、ステップＳ３において、出力指令値Ｉを、Ｉ＝アシスト指令値Ｉａ＋静止摩擦補償指令値Ｉｓ＋粘性補償指令値Ｉｎ＋動摩擦補償指令値Ｉｄで算出することができる。
【０１２３】
アシスト制御部６１は、モータ７０で検出されたモータ電流Ｉｍと、出力指令値Ｉを用いて電流フィードバック処理を実行する（ステップＳ４）。例えば、アシスト制御部６１は、モータ７０で検出されたモータ電流Ｉｍと、出力指令値Ｉとを比較し、それらの差を小さくするような制御信号を生成してモータ７０に出力することができる。なお、フィードバック処理は、ドライバ７２が実行してもよい。
【０１２４】
ここで、入力される操舵トルク及び舵角速度が一定で、車速が変化した場合のアシスト制御部６１の動作の一例を説明する。例えば、入力される操舵トルクＴｓがＴｓ＝Ｔｓ１で一定であり、入力される舵角速度ＶｒがＶｒ＝Ｖｒ１である場合について説明する。
【０１２５】
ここで、入力される操舵トルクＴｓ及び舵角速度Ｖｒが略一定（Ｔｓ＝Ｔｓ１、Ｖｒ＝Ｖｒ１）の条件下で、入力される車速Ｖｖが、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）と段階的に上昇した場合について説明する。この場合、アシスト制御部６１は、例えば、図１１に示す対応関係を示すようなマップデータを参照し、Ｔｓ＝Ｔｓ１、及び、Ｖｖ＝Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に対応するアシスト指令値Ｉａ（１）、Ｉａ（２）、Ｉａ（３）を、それぞれ算出する
【０１２６】
アシスト制御部６１は、例えば、図１２に示す対応関係を示すマップデータを参照し、Ｖｒ＝Ｖｒ１及び、Ｖｖ＝Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に対応する粘性補償指令値Ｉｎ（１）、Ｉｎ（２）、Ｉｎ（３）を決定する。図１２に示す対応関係を用いると、Ｉｎ（１）、Ｉｎ（２）はいずれも０となる。
【０１２７】
出力指令値Ｉは、アシスト指令値Ｉａと粘性補償指令値Ｉｎの和となる。そのため、出力指令値Ｉとして、Ｉａ（１）＋Ｉｂ（１）、Ｉａ（２）＋Ｉｂ（２）、Ｉａ（３）＋Ｉｂ（３）が計算される。
【０１２８】
アシスト指令値Ｉａ（１）、Ｉａ（２）、Ｉａ（３）と上記粘性補償指令値Ｉｎ（１）、Ｉｎ（２）、Ｉｎ（３）から算出される出力指令値Ｉは、例えば、Ｖ１≦Ｖｖ≦Ｖ２の車速域では、車速Ｖｖが上昇するにつれて、大きくなる。これにより、入力される操舵トルク及び舵角速度が一定の場合に、モータ７０の出力トルクは、車速Ｖｖが上昇するにつれて大きくなる。その結果、モータ７０から操舵系２９に付与される操舵トルクと同じ方向のトルクが、車速Ｖｖが上昇するにつれて大きくなる。車速ＶｖがＶ２より大きい領域では、出力指令値Ｉは一定となる。
【０１２９】
この例では、操舵トルクＴｓ及び舵角速度Ｖｒが所定の条件を満たす状態で、車速Ｖｖを上昇させると、出力指令値Ｉが増大する車速域（Ｖ１≦Ｖｖ≦Ｖ２）が存在する。この車速域では、操舵トルクＴｓに対するアシストが、車速Ｖｖの上昇に伴って増大する。このようなアシストにより、車速に応じたアシストが可能になる。例えば、ライダーは、車速が上昇しても、旋回時のバーハンドル８の荷重が重くなったと感じにくくなる。
【０１３０】
図１３及び図１４は、アシスト制御の例を示すグラフである。図１３及び図１４に示すグラフでは、縦軸は、モータ７０が操舵系２９に付与するトルクすなわちアシスト（補助力）の大きさを示し、横軸は車速を示す。これらのグラフは、操舵トルクＴｓが一定かつＴｓ＞Ｔｈ１である条件下で、車速が変化した場合のトルクの遷移を示している。
【０１３１】
図１３に示す例では、車速Ｖｖが第２閾値Ｔｈ２の時は、アシスト方向が操舵トルクとは反対の方向すなわちマイナス方向となっている。車速域ＶＢ１において、車速Ｖｖが上昇するにつれてプラス方向のアシストが増大している。そのため、車速域ＶＢ１において、アシストの方向が、マイナス方向からプラス方向へ転じている。車速Ｖｖが第３閾値Ｔｈ３の時は、アシスト方向がプラス方向である。このように、車速Ｖｖが上昇するにつれてアシストが増加する車速域ＶＢ１は、アシスト方向がマイナスとなる車速域が含まれてよい。
【０１３２】
図１３に示す例では、車速域ＶＢ１より低い車速域ＶＢ０において、車速Ｖｖが上昇するにつれてプラス方向のアシストが減少している。このように、操舵補助装置１００は、操舵トルクＴｓが一定の場合に、車速域ＶＢ０において車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを減少させ、車速域ＶＢ０より高い車速域ＶＢ１において、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを増加させてもよい。車速域ＶＢ０は、第１車速領域の例である。車速域ＶＢ１は、第２車速領域の例である。
【０１３３】
図１４に示す例では、車速域ＶＢ１における車速Ｖｖの変化に対するアシストの変化は線形でない。このように車速Ｖｖ上昇に伴うアシストの増加が線形でない場合も、本発明の実施形態に含まれる。また、図１４に示す例では、操舵補助装置１００は、操舵トルクＴｓが一定の場合に、車速域ＶＢ０において車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを減少させ、車速域ＶＢ０より高い車速域ＶＢ１において、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを増加させる。車速域ＶＢ０及び車速域ＶＢ１における車速Ｖｖの変化に対するアシストの変化は、直線的である場合の他、曲線的、又は、段階的であってもよい。
【０１３４】
図１３及び図１４に示す例では、車速域ＶＢ０において車速Ｖｖの上昇に伴って減少するアシストの減少量Ｄ１は、車速域ＶＢ１において車速Ｖｖの上昇に伴って増加するアシストの増加量Ｄ２より大きい。また、車速域ＶＢ０における車速の変化量に対するアシストの減少量の比率は、車速域ＶＢ１における車速の変化量に対するアシストの増加量の比率より大きい。
【０１３５】
図１３及び図１４に示す例では、車度Ｖｖの上昇に伴ってアシストを減少させる車速域ＶＢ０より低い車速域に、車速Ｖｖの変化に対してアシストが一定となる低速補助力一定車速領域ＬＶＢがある。車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを増加させる車速域ＶＢ１より高い車速域に、車速の変化に対してアシストが一定となる高速補助力一定車速領域ＨＶＢがある。
【０１３６】
図１３及び図１４に示すグラフは、バーハンドルに入力される操舵トルクが一定の場合の付与トルクＴａを示す。付与トルクＴａは、操舵補助装置１００がステアリングシャフトに付与する操舵トルクと同じ方向のトルクの大きさである。付与トルクＴａは、入力される操舵トルクに対する付与トルクの大きさを示す値である。例えば、図１３における付与トルクＴａと、ライダーによりバーハンドルに入力される操舵トルクＴｓは、図１５に示すグラフのようになる。
【０１３７】
なお、操舵補助装置１００による付与トルクの車速による変化は、図１３及び図１４に示す例に限られない。例えば、低速補助力一定車速領域ＬＶＢ及び高速補助力一定車速領域ＨＶＢのうち少なくともいずれかがない態様であってもよい。図１３及び図１４では、車速域ＶＢ０における操舵トルクに対する付与トルクＴａの最大値は、車速域ＶＢ１における操舵トルクに対する付与トルクＴａの最大値より大きい。これに対して、車速域ＶＢ０における操舵トルクに対する付与トルクＴａの最大値は、車速域ＶＢ１における操舵トルクに対する付与トルクＴａの最大値と同じか又は小さくてもよい。また、図１３及び図１４では、Ｄ１＞Ｄ２であるが、Ｄ１≦Ｄ２であってもよい。また、車速域ＶＢ０における車速の変化量に対するアシストの減少量の比率は、車速域ＶＢ１における車速の変化量に対するアシストの増加量の比率と同じか又は小さくてもよい。また、全車速域において、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを減少させる車速域と車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを増加させる車速域の組が複数含まれてもよい。
【０１３８】
図１３及び図１４に示す例では、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１が隣接している。すなわち、車速域ＶＢ０の上限値と車速域ＶＢ１の下限値が一致している。車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の境となる車速より低い領域では、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストが減少し、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の境となる車速より高い領域では、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストが増加している。これに対して、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の間に、車速の変化に対してアシストが一定となる中間補助力一定車速領域があってもよい。
【０１３９】
操舵補助装置１００が、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを減少又は増加する態様は、車速Ｖｖの変化に対して直線的に付与トルクＴａを変化させる態様に限られない。操舵補助装置１００は、例えば、車速Ｖｖの変化に対して、付与トルクＴａを、曲線的、又は、段階的に変化させてもよい。
【０１４０】
図１６〜図１９は、操舵補助装置１００による付与トルク制御の他の例を示すグラフである。これらのグラフは、操舵トルクＴｓが一定かつＴｓ＞Ｔｈ１である条件下で、車速が変化した場合における操舵補助装置１００がステアリングシャフト９に付与する付与トルクの遷移を示している。
【０１４１】
図１６に示す例では、車速域ＶＢ０において、操舵補助装置１００は、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを複数段階にわたって段階的に減少させる。車速域ＶＢ１において、操舵補助装置１００は、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを複数段階にわたって段階的に増加させる。車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の間に、車速の変化に対して付与トルクＴａが一定となる中間補助力一定車速領域がある。
【０１４２】
図１７に示す例では、操舵補助装置１００は、車速Ｖｖ１において付与トルクＴａを１段階で減少させる。この場合、車速Ｖｖ１を車速域ＶＢ０とする。操舵補助装置１００は、車速Ｖｖ２において付与トルクＴａを１段階で増加させる。この場合、この場合、車速Ｖｖ２を車速域ＶＢ１とする。
【０１４３】
図１８に示す例では、操舵補助装置１００は、車速域ＶＢ０及び車速ＶＢ１において、車速Ｖｖの変化に対して直線的に付与トルクＴａを変化させる。車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の間において、操舵補助装置１００は、車速Ｖｖの変化に対して付与トルクＴａを変化させない。すなわち、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の間に、車速Ｖｖの変化に対して付与トルクＴａが一定となる中間補助力一定車速領域ＭＶＢがある。なお、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の少なくともいずれかにおいて、車速Ｖｖの変化に対して付与トルクＴａが曲線的又は段階的に変化してもよい。
【０１４４】
図１９に示す例では、全車速域において、車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを減少させる車速域と車速Ｖｖの上昇に伴ってアシストを増加させる車速域の組が複数含まれる。具体的には、操舵補助装置１００は、車速域ＶＢ０において、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを減少させ、車速域ＶＢ０より高い車速域ＶＢ１において、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを増加させる。操舵補助装置１００は、車速域ＶＢ１より高い車速域ＶＢ２において、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを減少させ、車速域ＶＢ２より高い車速域ＶＢ３において、車速Ｖｖの上昇に伴って付与トルクＴａを増加させる。車速域ＶＢ０〜ＶＢ３のうち少なくとも１つの車速域において、車速Ｖｖの変化に対して付与トルクＴａが曲線的又は段階的に変化してもよい。また、車速域ＶＢ０と車速域ＶＢ１の間、車速域ＶＢ１と車速域ＶＢ２の間、及び、車速域ＶＢ２と車速域ＶＢ３の間の少なくとも１つの車速域において、車速Ｖｖの変化に対して付与トルクＴａが一定となる中間補助力一定車速領域があってもよい。
【０１４５】
（変形例）
以上、操舵補助装置の実施形態を説明したが、本発明の操舵補助装置の実施形態は、上記例に限られない。
【０１４６】
例えば、アシスト力付与機構６０の構成は、図４に示す例に限られない。モータ７０の回転を、ステアリングシャフト９以外の操舵系２９の部分に伝達する構成であってもよい。例えば、トップブリッジ５０、ボトムブリッジ１４、左緩衝器６、又は右緩衝器７のいずれかにモータ７０の回転を伝達する構成とすることができる。
【０１４７】
上記例では、駆動部がモータ７０であるが、駆動部は、モータ７０以外のアクチュエータであってもよい。例えば、油圧アクチュエータを駆動部としてもよい。
【０１４８】
また、図１の例では、操舵系２９は、伝達部材２０、トップブリッジ５０、ボトムブリッジ１４、左緩衝器６、右緩衝器７、及びステアリングシャフト９を含むが、操舵系２９はこの例に限られない。操舵系２９は、操舵輪を転舵させるための任意の構成を採ることができる。例えば、伝達部材２０を省略してもよい。この場合、バーハンドル８がステアリングシャフト９に対して回転不能に連結される構成とすることができる。また、伝達部材２０及びトップブリッジ５０を省略することもできる。また、緩衝器が、操舵系２９に含まれない構成とすることもできる。
【０１４９】
上記例では、操舵輪である前輪４が１つであるが、操舵輪は、左右に並べて配置された一対の車輪であってもよい。この場合、鞍乗型車両は、一対の車輪と車体フレームとの間に設けられ、車体フレームに対して回転可能に支持されるアームを含むリンク機構を備えることができる。アームが車体フレームに対して回転することにより、一対の車輪の車体フレームに対する上下方向の相対位置が変更する。これにより、車体フレームが、鉛直方向に対して傾斜する。この構成では、リンク機構のアームを、バーハンドルの操舵力を一対の車輪へ伝達する操舵系の一部とすることができる。
【０１５０】
また、アシスト制御部６１の動作も上記例に限られない。例えば、ステップＳ１及びステップＳ２において、対応関係を示すデータとして、マップデータを用いる代わりに、関数データを用いて、指令値Ｉａ、Ｉｎを演算することもできる。
【０１５１】
上記実施形態では、閾値と車両の状態を示す検出値とを比較する処理として、閾値と検出値とが同じである場合を含まない判定（例えば、Ｔｓ＞Ｔｈ１等）の例を示している。これを、閾値＝検出値を含むような判定（例えば、Ｔｓ＞＝Ｔｈ１）とした場合も、技術的意義は同じである。
【０１５２】
トルク検出部も、上記構成のトルクセンサ９０に限られない。例えば、トルク検出部は、モータ７０の電流に基づいて、操作トルクを計算する構成であってもよい。或いは、トルクセンサ９０は、ステアリングシャフト９又は減速機８０の回転軸のトルクを検出する構成であってもよい。また、磁歪式トルクセンサの代わりに、その他の方式のトルクセンサを用いることもできる。他の方式として、例えば、トーションバーの捩れを検出するトーションバー式、又は、ひずみゲージによりトルクを検出する方式等が挙げられる。
【０１５３】
また、上記例では、トルクセンサ９０は、操舵系２９の一部に設けられ、操舵系２９に入力されるトルクに応じて変形する変形容易部（トルク伝達部１３）の変形に基づく物理量の変化を検出する構成である。変形容易部の構成は、上記例に限られない。操舵トルクを検出するための変形容易部を、操舵系２９の任意の位置に設けることができる。例えば、ステアリングシャフト９とヘッドパイプ１０の間、又は、バーハンドル８に変形容易部を設けてもよい。
【０１５４】
トルクセンサ９０の出力は、操舵力のアシストの他の任意の制御に用いることもできる。例えば、トルクセンサ９０の出力を、トラクションコントロール、及び／又は、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の制御に用いることができる。同様に、舵角センサ４４、及び、車速センサ６６の出力も、他の任意の制御に用いることができる。
【０１５５】
舵角検出部４３も、図８に示す構成に限られない。例えば、舵角検出部は、モータ７０の電流に基づいて、舵角速度を計算する構成であってもよい。
【０１５６】
バーハンドルは、鞍乗型車両の左右方向に延び、ステアリングシャフトに対して固定された棒を含む。バーハンドルの棒は、１本でもよいし、互いに連結された左右２本の棒であってもよい。例えば、バーハンドルの左右の棒が独立した部品で構成されてもよい。すなわち、バーハンドルはセパレートハンドルであってもよい。バーハンドルの棒の左端に左グリップが設けられる。棒の右端に右グリップが設けられる。
【０１５７】
バーハンドルの揺動可能な範囲は、１８０度（二分の一回転）以下である。この揺動可能な範囲は、バーハンドルを左に最大限操作したときの舵角と、右に最大限操作したときの舵角との差（lock to lock）とする。
【０１５８】
ステアリングシャフトは、車体フレームの上下方向に延びる軸すなわち揺動軸を中心に揺動する。ここで、ステアリングシャフトの揺動軸が車体フレームの上下方向に延びる形態には、揺動軸が、車体フレームの上下方向に対して傾いている場合も含む。この場合、揺動軸の延びる方向の車体フレームの上下方向に対する傾きは、車体フレームの左右方向および前後方向に対する傾きより小さくなる。
【０１５９】
バーハンドルの揺動軸の延びる方向と、ステアリングシャフトの揺動軸の延びる方向は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１６０】
また、操舵補助装置が、ステアリングシャフトに補助力を付与する形態には、上記例のように、モータ等の駆動源の動力を、減速機等の伝達部材を介して、ステアリングシャフトに伝達する形態が含まれる。また、操舵補助装置は、例えば、駆動源の動力を、緩衝装置、フロントフォーク又はリンク機構等の他の部材を介して、ステアリングシャフトに伝達することで、補助力を付与してもよい。
【０１６１】
鞍乗型車両の全車速領域において、操舵補助装置により付与される補助力が車両の速度の上昇に伴って減少する第１車速領域と、操舵補助装置により付与される補助力が車両の速度の上昇に伴って増加する第２車速領域が存在する。第１車速領域は、第２車速領域より低速の車速領域である。
【０１６２】
操舵補助装置は、バーハンドルの舵角速度に関わらずライダーがバーハンドルに入力した操舵トルクが一定の場合に、第１車速領域において、車両の速度の上昇に伴って補助力を減少させ、第１車速領域より高い第２車速領域において、車両の速度の上昇に伴って補助力を増加させることができる。或いは、操舵補助装置は、ライダーがバーハンドルに入力した操舵トルク及び舵角速度が一定の場合に、第１車速領域において車両の速度の上昇に伴って補助力を減少させ、第２車速領域において車両の速度の上昇に伴って補助力を増加させてもよい。或いは、操舵補助装置は、ライダーがバーハンドルに入力した操舵トルクが一定、かつ、舵角速度が所定値より大きい場合に、第１車速領域において車両の速度の上昇に伴って補助力を減少させ、第２車速領域において車両の速度の上昇に伴って補助力を増加させてもよい。
【０１６３】
操舵補助装置は、バーハンドルの操舵トルクを検出するトルク検出部と、車両の速度を検出する車速センサを備えてもよい。操舵補助装置は、トルク検出部で検出された操舵トルクと、車速センサで検出された車両の速度に基づいて駆動部を制御して、操舵トルクと同じ方向の補助力をステアリングシャフトに付与することができる。トルク検出部は、上記例のトルクセンサに限られず、トルク検出部は、ライダーが前記バーハンドルに入力した操舵トルクに関する物理量を検知するセンサである。操舵トルクに関する物理量は、例えば、操舵トルク、操舵トルクの時間変化すなわち操舵トルクの微分、又は、操舵トルクの２回微分等とすることができる。操舵補助装置は、トルク検出部のセンサの出力信号と車速センサの出力信号に基づいて、ステアリングシャフトに付与する補助力を制御する。
【０１６４】
なお、ライダーが操舵トルクを入力する態様には、外乱で操舵輪が回転しようとするのに対して、ライダーがバーハンドルを抑えて動かないようにする場合も含まれる。
【０１６５】
操舵補助装置は、ライダーがバーハンドルに入力した操舵トルクが一定の場合、第１車速領域において、車速の上昇に伴って補助力を減少させる。これにより、第１車速領域においてある車速Ｖｖ１１を保ってある操舵トルクＴｓ１１をバーハンドルに入力した時に操舵補助装置がステアリングシャフトに付与する操舵トルクと同じ方向の補助力が、第１車速領域においてその車速Ｖｖ１１より高い車速Ｖｖ１２（Ｖｖ１１＜Ｖｖ１２）を保って同じ大きさの操舵トルクＴｓ１１をバーハンドルに入力した時の補助力より大きくなる。操舵補助装置は、ライダーがバーハンドルに入力した操舵トルクが一定の場合、第２車速領域において、車速の上昇に伴って補助力を増加させる。これにより、第２車速領域においてある車速Ｖｖ２１（Ｖｖ１２＜Ｖｖ２１）を保ってある操舵トルクＴｓ２２をバーハンドルに入力した時に操舵補助装置がステアリングシャフトに付与する操舵トルクと同じ方向の補助力が、第２車速領域においてその車速Ｖｖ２１より高い車速Ｖｖ２２（Ｖｖ２１＜Ｖｖ２２）を保って同じ操舵トルクＴｓ２２をバーハンドルに入力した時の補助力より小さくなる。
【０１６６】
操舵トルクが一定の場合において、第１車速領域における操舵補助装置がステアリングシャフトに付与する補助力の最大値は、第２車速領域における補助力の最大値より大きくてもよい。或いは、操舵トルクが一定の場合において、第１車速領域における操舵補助装置がステアリングシャフトに付与する補助力の最大値は、第２車速領域における補助力の最大値と同じか又は小さくてもよい。
【０１６７】
また、操舵補助装置が第１車速領域において車両の速度の上昇に伴って減少させる補助力の減少量は、第２車速領域において車両の速度の上昇に伴って増加させる補助力の増加量より小さくてもよい。また、第１車速領域における車両の速度の変化量に対する補助力の減少量の比率は、第２車速領域における車両の速度の変化量に対する補助力の増加量の比率より小さくてもよい。また、全車速域において、車両の速度の上昇に伴って補助力を減少させる第１車速領域と車両の速度の上昇に伴って補助力を増加させる第２車速領域の組が複数含まれてもよい。
【０１６８】
操舵補助装置は、第１車速領域より低い車速領域において、車両の速度の上昇に伴って補助力を増加させてもよい。例えば、極低速領域（車両の速度は０に近い領域）における操舵トルクに対する補助力は、全車速領域における最大値より小さい値に設定してもよい。
【０１６９】
本発明において、補助力の正負（プラスマイナス）は、操舵トルクと同じ方向を正（プラス）、操舵トルクと反対方向を負（マイナス）とする。補助力の増加は、補助力が正の方向に変化することである。補助力の減少は、補助力が負の方向に変化することである。本明細書において、操舵補助装置が、車両の速度の変化に伴って増加また減少させる補助力は、操舵トルクと同じ方向の補助力であるとして説明している。操舵補助装置は、操舵トルクと反対方向の補助力をステアリングシャフトに付与してもよい。
【０１７０】
車体フレームは、走行中にリーン車両にかかる応力を受ける部材である。例えば、モノコック（応力外皮構造）、セミモノコック、又は、車両部品が応力を受ける部材を兼ねている構造のものも、車体フレームの例に含まれる。例えば、エンジン、エアクリーナ等の部品が車体フレームの一部となる場合があってもよい。
【０１７１】
ステアリングシャフトと操舵輪は、緩衝装置、フロントフォーク又はリンク機構等の他の伝達部材を介して連結されてもよい。また、ステアリングシャフトとバーハンドルは、他の伝達部材を介して連結されてもよい。
【０１７２】
本発明は、自動二輪車１以外の任意の鞍乗型車両に適用することができる。例えば、自動三輪車、ＡＴＶ、スノーモービル、自転車等に本発明を適用することができる。例えば、操舵輪は、鞍乗型車両の左右方向に並んで配置された２つの車輪であってもよい。なお、鞍乗型車両とは、乗員が鞍にまたがるような状態で乗車する車両全般を指している。
【０１７３】
本発明の図示実施形態を幾つかここに記載した。本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。そのような実施形態は非排他的であると解釈されるべきである。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図２０】
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