ステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り型車両
【課題】舵角センサの異常が発生しても快適なステアリング操作を実現できるステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り型車両を提供する。
【解決手段】舵角センサ１４及び車速センサ１５でそれぞれ検出された舵角と車速とによって鞍乗り型車両の走行状態を判定し、その走行状態に応じて、減衰力指令出力部３２がＭＲダンパ２０の減衰力を調整する。中心検出スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したとき、異常判定分４０は、舵角センサ１４で検出された舵角を読み込み、その検出舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。検出舵角が予め定められた舵角範囲に入っていない場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断して、ステアリングの減衰力を強制的に略最小にする。これにより、舵角センサ１４に異常が発生しても鞍乗り型車両のライダーは快適にステアリング操作を行うことができる。
【解決手段】舵角センサ１４及び車速センサ１５でそれぞれ検出された舵角と車速とによって鞍乗り型車両の走行状態を判定し、その走行状態に応じて、減衰力指令出力部３２がＭＲダンパ２０の減衰力を調整する。中心検出スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したとき、異常判定分４０は、舵角センサ１４で検出された舵角を読み込み、その検出舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。検出舵角が予め定められた舵角範囲に入っていない場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断して、ステアリングの減衰力を強制的に略最小にする。これにより、舵角センサ１４に異常が発生しても鞍乗り型車両のライダーは快適にステアリング操作を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鞍乗り型車両に搭載されるステアリングダンパとして、従来、油圧式のダンパが広く知られている。油圧式のダンパは、油室の作動油がオリフィスを通過するときに発生する減衰力を利用するもので、舵角速度に応じた減衰力を得ることができる。最近では鞍乗り型車両の舵角や車速を検出するセンサを用いて減衰力を制御する電子制御式のステアリングダンパシステムが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
（１）特許文献１に記載の技術
ハンドルバーの舵角速度が第１しきい値以下のときは、比較的に小さな減衰力を発生させ、その減衰力を車速に応じて調整している。また、舵角速度が第１しきい値を超えて第２しきい値以下のときは中程度の減衰力を発生させ、その減衰力を舵角速度に応じて調整している。さらに、舵角速度が第２しきい値を超えるときは、大きな減衰力を発生させ、その減衰力を舵角速度に応じて調整している。
【０００４】
（２）特許文献２に記載の技術
車速と舵角とが予め決められた限界値を超えると、制御装置が緩衝装置を制御して、減衰力を大きくしている。
【特許文献１】特開２００３−１７０８８３号公報（第３〜６頁、図１及び図２）
【特許文献２】特開昭６３−６４８８８号公報（第３〜４頁、図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載のいずれの技術も、次のような問題点がある。
鞍乗り型車両の舵角速度や舵角を検出するにあたっては、いずれも舵角センサでもってハンドルバーの操舵角度（舵角）を検出する。舵角センサとしては、例えばロータリー式のポテンショメータが用いられる。ポテンショメータのセンサ本体は車体側に、回転子はステアリング軸に、それぞれ固定される。ハンドルバーが操舵されると、ステアリング軸が回転し、センサ本体と回転子との間に相対的な変位角度が生じる。この変位角度を検出することにより、舵角を検出している。
【０００６】
このような舵角センサを用いて舵角を検出した場合に、車体側に固定されたセンサ本体、あるいはステアリング軸に固定された回転子のいずれか一方の取り付け位置が不所望に変位すると、鞍乗り型車両の舵角や舵角速度が正しく検出されなくなる。そうすると、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等して、鞍乗り型車両のライダーが不快に感じる。上記したような舵角センサの異常は、センサ本体や回転子の取り付け位置が変位する場合だけでなく、センサ自体の故障のときにも起こり得る。また、ロータリー式のポテンショメータだけに限らず、光学式や磁気式の他の舵角センサにも起こり得る。
【０００７】
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、舵角センサの異常が発生しても快適なステアリング操作を実現できるステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、ステアリングの減衰力を発生するダンパと、車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する減衰力調整手段とを備えたステアリングダンパシステムであって、予め定められた特定の舵角を検出する特定舵角検出手段と、前記特定舵角検出手段で特定の舵角が検出されたときに、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する異常判定手段とを備え、前記減衰力調整手段は、前記異常判定手段から与えられた判定結果に基づき、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、前記ダンパで発生させる減衰力を略最小にすることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、減衰力調整手段は、車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する。一方、特定舵角検出手段は、ステアリングの舵角を監視しており、舵角が予め定められた特定の舵角になったことを検出する。異常判定手段は、舵角が特定舵角になったときに、減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。その判定結果は、減衰力調整手段に与えられる。減衰力調整手段は、減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていない場合は、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生したものと判断して、ダンパで発生させる減衰力を略最小にする。これにより、減衰力を調整するための舵角検出の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合を回避することができ、快適なステアリング操作を実現することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記特定舵角検出手段は、車両が直線走行状態にあるときのハンドルの舵角である中心位置を検出する（請求項２に記載の発明）。
【００１１】
この構成によれば、ハンドルが中心位置にあるときの、減衰力を調整するために検出された舵角に基づいて、減衰力を調整するため舵角検出に異常が発生したか否かを判定する。通常走行において、ハンドルは、その中心位置にあることが多いので、その中心位置を特定舵角に設定することにより、減衰力を調整するため舵角検出の異常を実質的に常に監視することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、前記特定舵角検出手段は、非接触式スイッチである（請求項３に記載の発明）。
【００１３】
この構成によれば、特定舵角検出手段が非接触式スイッチで構成されているので、接触式スイッチで構成する場合に比べて、特定舵角を長期間、安定して検出することができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないという判定結果を前記異常判定手段から与えられることに基づき、前記減衰力を調整するための舵角検出の異常を報知する報知手段を備えている（請求項４に記載の発明）。
【００１５】
この構成によれば、報知手段が、減衰力を調整するため舵角検出に異常が発生したこと報知するので、減衰力を調整するため舵角検出の異常をライダーがいち早く察知して、その対策を採ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る鞍乗り型車両は、上述したいずれかのステアリングダンパシステムと、車速を検出する車速検出手段と、舵角を検出する舵角検出手段とを備えたものである（請求項５に記載の発明）。
【００１７】
この構成によれば、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生した場合に、ダンパの減衰力を略最小にするので、舵角検出手段に異常が発生してもステアリング操作を快適に行うことができる鞍乗り型車両を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生した場合に、ダンパの減衰力を略最小にするので、減衰力を調整するための舵角検出の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合がなく、鞍乗り型車両のライダーは快適にステアリング操作を行なうことができる。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
ここでは、実施例に係るステアリングダンパシステムを備える鞍乗り型車両として、自動二輪車を例に挙げて説明する。
【００２０】
（１）全体概略構成
図１は、実施例に係る自動二輪車の概略構成を示した側面図、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、図３は図２のハンドルクラウン周辺の構成を矢印F方向からみた側面図である。
【００２１】
自動二輪車１は、前輪２と後輪３とを備え、エンジン４が発生する駆動力によって後輪３を駆動する。前輪２は、左右一対のフロントフォーク５Ｌ、５Ｒで回転可能に支持されている。フロントフォーク５Ｌ、５Ｒは、それらの上端部がハンドルクラウン６に、それらの中間部がアンダーブラケット７に、それぞれ連結支持されている。ハンドルクラウン６の上面には左右一対のハンドルホルダー８Ｒ、８Ｌが設けられている。これらのハンドルホルダー８Ｒ、８Ｌによって、ライダーが操作するハンドルバー９が保持されている。ハンドルクラウン６とアンダーブラケット７とは、ステアリングシャフト１０で連結されている。ステアリングシャフト１０の下端は、アンダーブラケット７のステリングシャフト受け部（図示せず）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１０の上端はナット１１でハンドルクラウン６に取り付けられている。ステアリングシャフト１０は、軸受１２を介してヘッドパイプ１３に回動自在に支持されている。ヘッドパイプ１３は車体フレーム１６に連結されている。なお、前輪２のディスクブレーキ１７の近傍に車速センサ１５が設けられている。また、燃料タンク１８の前側にコントローラ３０が設けられている。
【００２２】
ライダーがハンドルバー９を操作すると、その操舵力がステアリングシャフト１０を介してフロントフォーク５Ｌ、５Ｒに伝達されて前輪２が操舵される。ステアリングシャフト１０の上端にはロータリー式のポテンショメータからなる舵角センサ１４が取り付けられている。この舵角センサ１４が舵角（操舵角度）を検出する。舵角センサ１４のセンサ本体１４ａは支持ブラケット１７を介して車体フレーム１６に支持されている。舵角センサ１４の回転子１４ｂはステアリングシャフト１０の上端に連結されている。舵角センサ１４は、本発明における舵角検出手段に相当する。なお、舵角検出手段は、ポテンショメータに限らず、光学式のロータリーエンコーダなど、種々の角度検出器を使用することができる。
【００２３】
ステアリングシャフト１０が連結されたハンドルクラウン６のボス部６ａに、突片１８が取り付けられている。この突片１８に近接して中心検出スイッチ１９が設けられている。この中心検出スイッチ１９は、非接触式スイッチであって、例えばホールＩＣで形成されている。中心検出スイッチ１９は支持ブラケット１７を介して車体フレーム１６に支持されている。中心検出スイッチ１９は、舵角が特定の舵角になったことを検出するためのスイッチである。本実施例では、車両が直線走行状態にあるときのハンドルバー９の舵角である中心位置（以下、「ステアリングの中心位置」ともいう）を検出するように、中心検出スイッチ１９の取り付け位置が決められている。中心検出スイッチ１９は、本発明における特定舵角検出手段に相当する。
【００２４】
（２）ＭＲダンパの構成
ハンドルクラウン６の下側に、ステアリングの減衰力を発生する、磁性流体を用いたダンパ（以下、「ＭＲダンパ」という）２０が設けられている。図４を参照してＭＲダンパ２０の構成を説明する。図４（ａ）はＭＲダンパの概略構成を示す縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図、同図（ｃ）は部分拡大断面図である。
【００２５】
ＭＲダンパ２０は、対向配置されたアッパーヨーク２１及びロアヨーク２２と、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に介在する磁性流体２３と、この磁性流体２３に磁場を与える磁場発生用コイル２４とを備える。アッパーヨーク２１は、中心部にステアリングシャフト１０が通る貫通孔２１ａが形成されていて、全体として環状になっている。アッパーヨーク２１は圧延鋼などの磁性材料から形成されている。
【００２６】
アッパーヨーク２１の底面には環状の凹溝２１ｂが穿たれており、この凹溝２１ｂに磁場発生用コイル２４が埋め込まれている。磁場発生用コイル２４は、後述するコントローラから、ステアリングの減衰力に応じた電流が供給される。
【００２７】
ロアヨーク２２は、アッパーヨーク２１と同様に、中心部にステアリングシャフト１０が通る貫通孔２２ａを備え、全体として環状になっている。ロアヨーク２２も圧延鋼などの磁性材料から形成されている。ロアヨーク２２の上面には環状の凹溝２２ｂが穿たれており、この凹溝２２ｂにアッパーヨーク２１が嵌まり込むようになっている。
【００２８】
ロアヨーク２２の凹溝２２ｂの内側壁には、アルミニウム等の金属材料からなる円筒状のカラー２５が嵌め付けられている。このカラー２５を介して、アッパーヨーク２１がロアヨーク２２に対して回転可能に保持されている。カラー２５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２５を用いればＭＲダンパ２０をより小型化することができる
【００２９】
ロアヨーク２２の凹溝２２ｂ内に磁性流体２３が収容されている。ロアヨーク２２の凹溝２２ｂの底面と、アッパーヨーク２１の下面とが、磁性流体２３を介在した状態で対向している。磁性流体２３としては、例えばカルボキシル鉄を４０％含むものが好適に用いられる。磁性流体２３は、磁界が印加されると粘度が向上し、ＭＲダンパ２０の減衰力は大きくなる。なお、磁性流体２３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２０は、磁界を印加しないとき、最小の減衰力を発生する。
【００３０】
さらに、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に形成される内外の環状の各隙間には、Ｏリング２６ａ、２６ｂが嵌め付けられている。これにより、磁性流体２３の漏れを防ぐと共に、ＭＲダンパ２０内に塵埃などが侵入しないようにしている。
【００３１】
ロアヨーク２２は、ヘッドパイプ１３に連結されている。一方、アッパーヨーク２１は、
ハンドルクラウン６に連結されている。すなわち、ロアヨーク２２が車体側に連結され、アッパーヨーク２１がハンドルバー側に連結される結果、ハンドルバー９が操作されたときに、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に介在する磁性流体が、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ハンドルバー９に作用する。
【００３２】
（３）コントローラの構成
図５を参照する。図５は、実施例に係るステアリングダンパシステムの概略構成を示したブロック図である。
【００３３】
実施例に係るステアリングダンパシステムは、ステアリングの減衰力を発生するＭＲダンパ２０と、車速を検出する車速センサ１５と、舵角を検出する舵角センサ１４と、ステアリングの中心位置を検出する中心検出スイッチ１９と、車速センサ１５、舵角センサ１４、及び中心検出スイッチ１９からそれぞれ与えられた検出信号に基づきＭＲダンパ２０（具体的には、ステアリングの減衰力）を制御するコントローラ３０を備える。車速センサ１５は、本発明における車速検出手段に相当する。
【００３４】
コントローラ３０は、調整指令出力部３１と減衰力指令出力部３２とダンパ駆動部３３と異常判定部４０とを備える。調整指令出力部３１は、減衰力の調整量を決めるための領域が車速に応じた舵角範囲で区画設定されていると共に、車速が速くなるに従って舵角範囲が狭くなるように設定された参照テーブル３１Ａを備える。この参照テーブル３１Ａを使って、車速センサ１５で検出された車速と舵角センサ１４で検出された舵角とが属する前記領域に応じた減衰力の調整指令を出力する。減衰力指令出力部３２は、調整指令出力部３１から出力された減衰力の調整指令に応じたダンパの減衰力指令を出力する。ダンパ駆動部３３は、減衰力指令出力部３２から出力された減衰力指令に基づいてＭＲダンパ２０を駆動して減衰力を調整する。
【００３５】
異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したときに、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。異常判定部４０の判定結果は減衰力指令出力部３２と報知器４１とに与えられる。減衰力指令出力部３２は、異常判定部４０から与えられた判定結果に基づき、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、減衰力を略最小にするための指令をダンパ駆動部３３に出力する。また、報知器４１は、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、ブザーや光の点滅などの適宜な手段により、舵角センサ１４に異常が生じたことをライダーに知らせる。減衰力指令出力部３２は本発明における減衰力調整手段に、異常判定部４０は本発明における異常判定手段に、それぞれ相当する。
【００３６】
（３−１）減衰力指令出力部３２の構成
減衰力指令出力部３２は、舵角速度演算回路３４Ａと舵角方向判定部３４Ｂと減衰力演算部３５と減衰力調整部３６とを備える。舵角速度演算回路３４Ａは、舵角センサ１４から与えられた舵角検出信号に基づいて舵角速度を算出する。舵角方向判定部３４Ｂは、舵角センサ１４から与えられた舵角検出信号に基づいて舵角方向を判定する。減衰力演算部３５は、舵角が大きくなる方向に操舵された場合には、舵角速度が速くなるに従って減衰力が大きくなるように、舵角速度に応じた減衰力の初期指令を出力し、舵角が小さくなる方向に操舵された場合には、減衰力を略最小にする指令を出力する。減衰力調整部３６は、調整指令出力部３２から与えられた減衰力の調整指令に応じて、減衰力の初期指令を調整して、ＭＲダンパ２０の減衰力指令をダンパ駆動部３３に出力する。
【００３７】
＜舵角速度演算回路３４Ａについて＞
舵角速度演算回路３４Ａは、舵角センサ１４の舵角検出信号を微分処理することにより舵角速度を算出する。
【００３８】
＜舵角方向判定部３４Ｂについて＞
舵角方向判定部３４Ｂは、舵角センサ１４の舵角検出信号を微分処理したときの値の正負により、舵角方向を判定する。例えば、検出された舵角が中心位置（舵角ゼロ）よりも大きい場合（例えば、右方向にハンドルが切られている場合）、舵角検出信号を微分処理したときの値が「正」であれば、舵角が大きくなる方向に操舵された（即ちハンドルを切り込んだ）ものと判定し、舵角検出信号を微分処理したときの値が「負」であれば、舵角が小さくなる方向に操舵された（即ちハンドルが戻された）ものと判定する。逆に、検出された舵角が中心位置（舵角ゼロ）よりも小さい場合（例えば、左方向にハンドルが切られた場合）、舵角検出信号を微分処理したときの値が「負」であれば、舵角が大きくなる方向に操舵された（即ちハンドルを切り込んだ）ものと判定し、舵角検出信号を微分処理したときの値が「正」であれば、舵角が小さくなる方向に操舵された（即ちハンドルが戻された）ものと判定する。
【００３９】
＜減衰力演算部３５について＞
減衰力演算部３５は、舵角速度に応じた減衰力の値を算出するためのテーブル３５Ａを備えている。図６を参照する。図６は、減衰力算出用テーブル３５Ａの構成を模式的に示した図である。減衰力算出用テーブル３５Ａは、横軸に舵角速度、縦軸に減衰力が割り振られた２次元テーブルである。舵角速度が速くなるに従って減衰力が大きくなるように舵角速度と減衰力とが関係付けられている。原点を挟んで右側の特性は、ハンドルが右方向に操舵されたときの減衰力を示し、左側の特性は、ハンドルが左方向に操舵されたときの減衰力を示す。左右の特性は同じに設定されている。テーブル３５ＡはＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、舵角速度を入力することにより、減衰力の値が出力される。なお、テーブル３５Ａは、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリで構成されてもよい。
【００４０】
減衰力演算部３５は、舵角方向判定部３４Ｂから舵角が大きくなる方向に操舵されたことを示す判定結果を与えられた場合には、そのときに舵角速度演算回路３４Ａから与えられた舵角速度に対応した減衰力を減衰力算出用テーブル３５Ａから求めて、その減衰力を減衰力の初期指令として出力する。一方、舵角方向判定部３４Ｂから舵角が小さくなる方向に操舵されたことを示す判定結果を与えられた場合には、そのときの舵角速度に拘わりなく減衰力を略最小にする指令を出力する。
【００４１】
＜減衰力調整部３６について＞
減衰力調整部３６については、調整指令出力部３１の構成を説明した後に説明する。
【００４２】
（３−２）調整指令出力部３１の構成
調整指令出力部３１が備える参照テーブル３１Ａについて説明する。図７を参照する。図７は、参照テーブル３１Ａの構成を模式的に示した図である。この参照テーブル３１Ａは、横軸に舵角、縦軸に車速が割り振られた２次元テーブルである。参照テーブル３1Ａは、上述したテーブル３５Ａと同様に、ＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、車速と舵角とを入力することにより、調整値（制御情報）が出力される。なお、参照テーブル３１Ａは、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリで構成されてもよい。参照テーブル３１Ａにおいて、原点を挟んで右側の領域はハンドルが走行方向に対して右方向に操舵された場合を示し、左側の領域はハンドルが走行方向に対して左に操舵された場合を示す。左右の領域は対称に設定されている。参照テーブル３１Ａには、ステアリングの減衰力の調整量を決めるための３つ領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が区画設定されている。各領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、車速に応じた第１舵角範囲ＳＡ１及び第２舵角範囲ＳＡ２で区画設定されていると共に、車速が速くなるに従って各舵角範囲ＳＡ１、ＳＡ２が狭くなるように設定されている。
【００４３】
第１舵角範囲ＳＡ１によって、領域Ｅ１と領域Ｅ２とが区画されている。第１舵角範囲ＳＡ１は、車両がコーナー走行状態のときに取り得る舵角範囲に対応している。通常走行において、急カーブを切るとき、車速を遅くするのが普通である。緩いカーブでは車速は比較的に高速である。つまり、車両がコーナー走行状態のときに取り得る舵角範囲は、低速では広く、高速になるに従って舵角範囲が狭くなる。第１舵角範囲は、このようなコーナー走行状態における操舵の経験則に基づいて決められるもので、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。
【００４４】
第２舵角範囲ＳＡ２によって、領域Ｅ２と領域Ｅ３とが区画されている。第２舵角範囲ＳＡ２は、車両が直線走行状態のときに取り得る舵角範囲に対応している。直線走行状態のとき、ライダーは微小な舵角を切りながら車両のバランスをとって走行している。車両のバランスを取るための舵角範囲もまた、低速では比較的に広いが、高速になるに従って舵角範囲が狭くなる。第２舵角範囲ＳＡ２は、このような直線走行状態における操舵の経験則に基づいて決められるもので、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。また、当然ながら、直線走行時に取り得る舵角範囲は、コーナー走行時に取り得る舵角範囲よりも狭いので、直線走行時の第２舵角範囲ＳＡ２はコーナー走行時の第１舵角範囲ＳＡ１の内側領域に設定されている。
【００４５】
以上のことから理解できるように、第２舵角範囲ＳＡ２の内側の領域Ｅ３は、直線走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ３に属するときは、車両は直線走行状態にあるといえる。上述したように、直線走行状態では、ライダーは微小な舵角を切りながら車両のバランスをとって走行しているので、自然なハンドリングを妨げないようにするために、ステアリングの減衰力を小さくするのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ３には、減衰力を小さくするための情報が割り当てられている。減衰力を小さくするための制御情報としては、例えば、減衰力演算部３５が算出した減衰力に乗算して減衰力を増減させる調整係数を例に挙げることができる。小さな調整係数は、減衰力を小さくするための制御情報に相当する。
【００４６】
また、第２舵角範囲ＳＡ２の外側で、かつ第１舵角範囲ＳＡ１の内側の領域Ｅ２は、コーナー走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ２に属するときは、車両はコーナー走行状態にあるといえる。コーナー走行状態では減衰力を大きくして、ステアリングを安定させるためのライダーの負担を軽減するのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ２には、減衰力を大きくするための制御情報が割り当てられる。先の例で言えば、大きな調整係数は、減衰力を大きくするための制御情報に相当する。
【００４７】
さらに、第１舵角範囲ＳＡ１の外側の領域Ｅ１は、ジャンプや後輪を滑らせるカウンター、ウイリー走行などのように、ライダーが意図的にハンドルを大きく切って走行する特殊な走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ１に属するときは、車両は特殊な走行状態にあるといえる。特殊な走行状態では、ステアリングの減衰力を小さくして、ライダーが自由にハンドル操作できるようにするのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ１には、減衰力を小さくするための制御情報が割り当てられている。例えば、領域Ｅ１には、小さな調整係数が割り当てられている。
【００４８】
図７に示した参照テーブル３１Ａでは、特殊な走行状態に対応した領域Ｅ１、コーナー走行状態に対応した領域Ｅ２、及び直線走行状態に対応した領域Ｅ３には、各領域に応じて予め定められた調整係数が一律に割り当てられるとして説明した。しかし、そうすると例えば、直線走行状態からコーナー走行状態に移行したときに、車速と舵角とので定まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ３から領域Ｅ２に移行する結果、その境目で調整係数が急激に変化する。つまり、直線走行状態からコーナー走行状態に移行したとき、ある舵角でステアリングの減衰力が急激に大きくなるという現象が生じる。これはライダーに違和感を与えるので望ましくない。そこで、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の境目で調整係数が滑らかに変わるように、各領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に調整係数を設定するのが好ましい。
【００４９】
図８は、改良された参照テーブル３１Ａ´の模式図である。図８に示した参照テーブル３１Ａ´において、Ｘ方向は舵角を、Ｙ方向は車速を、Ｚ方向は調整係数の大きさを、それぞれ示している。領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を区画する境界線Ｌ１、Ｌ２から離れるに従って減衰力の調整量（上記の例では調整係数）が漸次に変化するように設定されている。即ち、境界線Ｌ２の内側の領域Ｅ３では、境界線Ｌ２から離れるに従って調整係数が次第に小さくなっている。また、境界線Ｌ２と境界Ｌ１との間の領域Ｅ２では、ほぼ一定の比較的に大きな調整係数が設定されている。さらに、境界線Ｌ１の外側の領域Ｅ１では、境界線Ｌ２から離れるに従って調整係数が次第に小さくなっていき、ある程度離れた領域では、ほぼ一定の比較的に小さな調整係数が設定されている。このような参照テーブル３１Ａ´を用いれば、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を区画する境界線Ｌ１、Ｌ２の近傍で調整係数が急変するのを避けることができるので、ステアリングの減衰力を滑らかに変化させることができる。
【００５０】
＜減衰力調整部３６について＞
減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から出力された減衰力の調整指令に応じて、減衰力演算部３５から与えられた減衰力の初期指令を調整して、ＭＲダンパ２０の減衰力指令を出力する。具体的には、減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から与えられた減衰力の調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力に乗算することにより、減衰力を調整する。
【００５１】
（３−３）ダンパ駆動部３３の構成
ダンパ駆動部３３は、ダンパ電流調整部３７と電流駆動回路３８とを備える。ダンパ電流調整部３７は、一方入力として、減衰力調整部３６から減衰力指令が与えられる。また、ダンパ電流調整部３７は、他方入力として、電流検出センサ３９で検出された電流駆動回路３８の電流値が与えられる。電流駆動回路３８の電流値は、ＭＲダンパ２０で発生する減衰力の大きさに対応する。ダンパ電流調整部３７は、一方入力である減衰力指令と、他方入力である電流駆動回路３８の電流値とを比較し、両者の差分を打ち消すように調整されたＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する。ダンパ電流調整部３７から出力されたＰＷＭ信号は電流駆動回路３８に与えられる。電流駆動回路３８はＰＷＭ信号のデューティー比に応じた大きさの電流をＭＲダンパ２０の磁場発生用コイル２４に与える。そして、磁場発生用コイル２４が、供給された電流値に応じた磁場を発生する結果、ＭＲダンパ２０の磁性流体２３の粘度が変化し、ＭＲダンパ２０に減衰力指令に応じた減衰力が発生する。
【００５２】
（３−４）異常判定部４０の構成
図９を参照する。図９は舵角センサ１４の特性図であり。横軸が舵角（度）を、縦軸が舵角センサ１４の検出信号ＳＶ（電圧（Ｖ））を表している。この舵角センサ１４は、ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあるときに「２．５Ｖ」を出力する。右方向へ操舵されたときは、舵角センサ１４の検出信号は「２．５Ｖ］からリニアに増加し、左方向へ操舵されたときは「２．５Ｖ」からリニアに減少する。舵角センサ１４の検出信号は、走行中の鞍乗り型車両の振動等により、その電圧値は多少上下に振動する。図９中の縦軸のＶ１は、舵角センサ１４が正常動作している場合に、舵角センサ１４がステアリングの中心位置を検出したときの検出信号の上限値、Ｖ２はその下限値である。ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあるときに、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが「２．５−Ｖ１」ボルトから「２．５＋Ｖ２」ボルトの間にあれば、舵角センサ１４は正常に動作しているといえる。
【００５３】
異常判定部４０は、舵角センサ１４が正常動作しているか否かを判定する基準として、上記の２つの参照値「２．５−Ｖ１」及び「２．５＋Ｖ２」を予め記憶している。異常判定部４０は、ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあることを、中心検出スイッチ１９から与えられる信号によって知る。中心位置スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したときに、異常判定部４０は、舵角センサ１４の検出信号ＳＶを読み込み、その検出信号が前記参照値で定まる範囲内に入っているか否かによって、舵角センサ１４が正常動作しているか否かを判定する。
【００５４】
（４）ステアリングダンパシステムの動作（減衰力の制御動作）
次に、上述した構成を備えたステアリングダンパシステムの動作を説明する。図１０を参照する。図１０は、ステアリングダンパシステムの動作順序を示したフロチャートである。
【００５５】
＜ステップＳ１＞
コントローラ３０は、一定時間ごとに車速センサ１５の車速検出信号と、舵角センサ１４の舵角検出信号とを、それぞれ読み込む。車速検出信号は調整指令出力部３１に与えられる。舵角検出信号は、調整指令出力部３１、舵角速度演算回路３４Ａ、舵角方向判定部３４Ｂ、及び異常判定部４０にそれぞれ与えられる。
【００５６】
＜ステップＳ２＞
コントローラ３０の舵角方向判定部３４Ｂは、読み込んだ舵角検出信号を微分処理して、その正負の符号から、舵角が大きくなる方向に操舵されたか、あるいは舵角が小さくなる方向に操舵されたかを判定する。舵角が大きくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが切られている）と判定した場合は、ステップＳ３に進む。一方、舵角が小さくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが中心位置に向かって戻されている）と判定した場合は、ステップＳ６に進む。
【００５７】
＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、調整指令出力部３１は、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が、減衰領域（比較的に大きな調整係数が割り当てられた領域Ｅ２）の範囲内に属しているか否かを判定する。具体的には、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうちの何れの領域に属しているかを判断する。コーナー走行状態に対応した領域Ｅ２に属しているときは、ステップＳ４に進む。直線走行状態に対応した領域Ｅ１、又は特殊な走行状態に対応した領域Ｅ３に属しているときは、ステップＳ５に進む。
【００５８】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４では、領域Ｅ２に応じた減衰力演算を行う。具体的には、コントローラ３０の減衰力演算部３５が、減衰力算出用テーブル３５Ａを参照することにより、舵角速度演算回路３４Ａで算出された舵角速度に応じた、ＭＲダンパ２０の減衰力の初期値を算出する。ハンドルバー９が速く操作されているときは、比較的に大きな減衰力の初期値が算出され、ハンドルバー９が遅く操作されているときは、比較的に小さな減衰力の初期値が算出される。算出された減衰力の初期値（初期指令）は減衰力調整部３６に与えられる。さらに、減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から与えられた領域Ｅ２に対応した調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力の初期値に乗算することにより、減衰力を調整する。領域Ｅ２に対応した調整係数は比較的に大きな値であるので、比較的に大きな減衰力の初期値が減衰力指令として出力される。
【００５９】
＜ステップＳ５＞
ステップＳ５では、領域Ｅ１又は領域Ｅ３に応じた減衰力を小さくするための演算（弱め減衰力演算）を行う。具体的には、ステップＳ４と同様に減衰力演算部３５が舵角速度に応じた減衰力の初期値を算出する。減衰力調整部３６が、調整指令出力部３１から与えられた領域Ｅ１又は領域Ｅ３に対応した比較的に小さな調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力の初期値に乗算することにより減衰力を小さくする方向に調整する。
【００６０】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ２で、舵角が小さくなる方向に操舵されていると判定された場合は、ステップＳ６でハンドル戻し用の減衰力の値が演算される。具体的には、減衰力演算部３５は、舵角速度に拘わりなく減衰力を略最小にする指令を出力する。その指令を受けた減衰力調整部３６は、減衰力を略最小にする減衰力指令を出力する。
【００６１】
以上のように、舵角が大きくなる方向に操舵されつつ（即ち、ハンドルを切り込みながら）、車両がコーナーを走行しているときは、比較的に大きな減衰力を発生させるための減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。また、車両が直線走行しているときや、特殊な走行状態にあるときは、小さな減衰力を発生させるための減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。そして、舵角が小さくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが中心位置に向けて戻されている）ときは、減衰力を略最小にする減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。
【００６２】
＜ステップＳ７＞
ダンパ駆動部３３のダンパ電流調整部３７は、与えられた減衰力指令に一致するようにＰＷＭ信号を調整する。その結果、ＭＲダンパ２０の磁場発生用コイル２４に供給される電流値が調整されて、ＭＲダンパ２０に減衰力指令に応じた減衰力が発生する。
【００６３】
以上のような実施例に係るステアリングダンパシステムによれば、次のような効果を奏する。即ち、車両が直線走行状態であるときは、ＭＲダンパ２０の減衰力が小さくなるので、ライダーが微小な舵角を切って車両のバランスを取るハンドル操作を軽快に行うことができる。また、車両がコーナー走行状態であるときは、比較的に大きな減衰力を作用させるので、コーナー走行時のステアリング操作に伴うライダーの負担が軽減する。さらに、ジャンプや後輪を滑らせるカウンター、ウイリー走行などの特殊な走行状態のときは、減衰力が小さくなるので、ライダーは自由にハンドル操作を行なうことができる。
【００６４】
また、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ１と領域Ｅ２を区画する第１舵角範囲ＳＡ１、及び領域Ｅ２と領域Ｅ３を区画する第２舵角範囲は共に、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。つまり、参照テーブル３１Ａは、同じ直線走行状態や、あるいはコーナー走行状態であっても、車速が速くなるに従って、取り得る舵角範囲が狭くなるという操舵の経験則を良く反映しているので、車両の走行状態を的確に判断することができ、もって走行状態に応じた減衰力を適切に調整して、ステアリング操作に伴うライダーの負担を軽減すると共に、操縦性を共に向上させることができる。
【００６５】
（５）ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作
次に、上述した構成を備えたステアリングダンパシステムにおいて、舵角センサ１４に異常が発生したときの動作（フェイル・セイフ動作）を説明する。図１１を参照する。図１１は、ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作順序を示したフロチャートである。
【００６６】
＜ステップＳ１１＞
コントローラ３０の異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がオン状態になったか否かを常に監視している。中心検出スイッチ１９がオン状態になると、ステップＳ１２に進む。
【００６７】
＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２では、異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がオン状態になったときに、舵角センサ１４で検出された舵角（検出信号ＳＶ）を読み込む。
【００６８】
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３では、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが、予め記憶しておいた参照値「２．５−Ｖ１」以上であるか否かを判定する。検出信号ＳＶが参照値「２．５−Ｖ１」以上である場合はステップＳ１４に進む。一方、検出信号ＳＶが参照値「２．５−Ｖ１」未満である場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断してステップＳ１５に進む。
【００６９】
＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４では、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが、予め記憶しておいたもう一つの参照値「２．５＋Ｖ２」以下であるか否かを判定する。検出信号ＳＶが参照値「２．５＋Ｖ２」以下である場合は、舵角センサ１４が正常に作動していると判断し、前記ステップＳ１１に戻って、次に中心検出スイッチ１９がオン状態になるのを待つ。一方。検出信号ＳＶが参照値「２．５＋Ｖ２」を超える場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断してステップＳ１５に進む。
【００７０】
＜ステップＳ１５＞
舵角センサ１４の検出信号ＳＶが２つの参照値「２．５−Ｖ１」及び「２．５＋Ｖ２」で定まる範囲内に入っていない場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断して、ステップＳ１５において次の（１５−１）〜（１５−３）の動作を実行する。
【００７１】
（１５−１）まず、異常判定部４０は、減衰力調整部３６に異常発生を知らせる信号を出力する。これに基づき減衰力調整部３６は、ＭＲダンパ２０で発生させる減衰力を略最小にする指令を出力する。すなわち、減衰力調整部３６は、異常判定部４０から舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を受け取ると、減衰力演算部３５から与えられた減衰力の初期指令や、調整指令出力部３１から与えられた減衰力の調整指令を無視して、ＭＲダンパ２０の減衰力を強制的に略最小にする。
【００７２】
（１５−２）また、減衰力調整部３６は、一度、異常判定部４０から舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を受け取ると、それ以降は、図１０で説明した減衰力の制御動作を停止する。その結果、ＭＲダンパ２０の減衰力は略最小に維持される。
【００７３】
（１５−３）さらに、異常判定部４０は、舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を鞍乗り型車両に搭載された報知器４１に出力する。報知器４１は、ブザーを鳴らしたり、或いは、警告灯を点滅させるなどして、舵角センサ１４に異常が発生したことをライダーに知らせる。
【００７４】
以上のような本実施例に係るステアリングダンパシステムによれば、次のような効果を奏する。上記（１５−１）に記載したように、舵角センサ１４に異常が発生すると、ＭＲダンパ２０の減衰力を強制的に略最小にするので、舵角センサ１４の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合がなく、鞍乗り型車両のライダーはステアリング操作を快適に行うことができる。
【００７５】
また、上記（１５−２）に記載したように、一度、舵角センサ１４の異常が認められると、それ以降は、通常の減衰力の制御動作を停止して、減衰力が略最小の状態を維持するので、舵角センサ１４が不安定な動作をしている場合（ときどき、異常動作する場合）であっても、鞍乗り型車両のライダーはステアリング操作を快適に行うことができる。
【００７６】
さらに、上記（１５−３）に記載したように、舵角センサ１４の異常が認められると、これをライダーに即時に報知するので、ライダーは舵角センサ１４の異常をいち早く察知して、その対策を講じることができる。
【００７７】
本発明は、上記実施例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。
【００７８】
（１）上述した実施例では、鞍乗り型車両として自動二輪車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば三輪自動車、バギー等の他の鞍乗り型車両に適用してもよい。
【００７９】
（２）実施例では、中心検出スイッチ１９によってステアリングの中心位置を検出するように構成したが、本発明は、必ずしもステアリングの中心位置に限らず、ステアリングの特定の舵角を検出すればよい。また、特定の舵角は一点に限らず、複数点を検出してもよい。例えば、ステアリングの中心位置の他に、右方向に操舵されたときの特定の舵角と、左方向に操舵されたときの特定の舵角をそれぞれ検出し、各々の特定舵角を検出したときに舵角センサ１４の検出信号を取り込んで、各々の特定舵角に対応した参照値と比較することにより、舵角センサ１４の異常発生を判定するようにしてもよい。
【００８０】
（３）上述した実施例では、ＭＲダンパを用いたステアリングダンパシステムを説明したが、本発明は、油圧式のステアリングダンパシステムにも適用することができる。即ち、実施例で説明した制御情報を用いてオリフィス径を制御することにより、実施例と同様の構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例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】図２のハンドルクラウン周辺の構成を矢印Ｆ方向からみた側面図である。
【図４】ＭＲダンパ２０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、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は部分拡大断面図である。
【図５】実施例１に係るステアリングダンパシステムの概略構成を示したブロック図である。
【図６】減衰力算出用テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図７】参照テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図８】改良された参照テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図９】舵角センサの特性図である。
【図１０】ステアリングダンパシステムの動作順序を示したフロチャートである。
【図１１】ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作順序を示したフロチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１４ … 舵角センサ
１５ … 車速センサ
１９ … 中心検出スイッチ
２０ … ＭＲダンパ
２３ … 磁性流体
３０ … コントローラ
３１ … 調整指令出力部
３１Ａ… 参照テーブル
３２ … 減衰力指令出力部
３３ … ダンパ駆動部
３４Ａ… 減衰力算出用テーブル
３４Ｂ… 舵角方向判定部
３５ … 減衰力演算部
３５Ａ… 減衰力算出用テーブル
３６ … 減衰力調整部
３７ … ダンパ電流調整部
３８ … 電流駆動回路
４０ … 異常判定部
４１ … 報知器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鞍乗り型車両に搭載されるステアリングダンパとして、従来、油圧式のダンパが広く知られている。油圧式のダンパは、油室の作動油がオリフィスを通過するときに発生する減衰力を利用するもので、舵角速度に応じた減衰力を得ることができる。最近では鞍乗り型車両の舵角や車速を検出するセンサを用いて減衰力を制御する電子制御式のステアリングダンパシステムが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
（１）特許文献１に記載の技術
ハンドルバーの舵角速度が第１しきい値以下のときは、比較的に小さな減衰力を発生させ、その減衰力を車速に応じて調整している。また、舵角速度が第１しきい値を超えて第２しきい値以下のときは中程度の減衰力を発生させ、その減衰力を舵角速度に応じて調整している。さらに、舵角速度が第２しきい値を超えるときは、大きな減衰力を発生させ、その減衰力を舵角速度に応じて調整している。
【０００４】
（２）特許文献２に記載の技術
車速と舵角とが予め決められた限界値を超えると、制御装置が緩衝装置を制御して、減衰力を大きくしている。
【特許文献１】特開２００３−１７０８８３号公報（第３〜６頁、図１及び図２）
【特許文献２】特開昭６３−６４８８８号公報（第３〜４頁、図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載のいずれの技術も、次のような問題点がある。
鞍乗り型車両の舵角速度や舵角を検出するにあたっては、いずれも舵角センサでもってハンドルバーの操舵角度（舵角）を検出する。舵角センサとしては、例えばロータリー式のポテンショメータが用いられる。ポテンショメータのセンサ本体は車体側に、回転子はステアリング軸に、それぞれ固定される。ハンドルバーが操舵されると、ステアリング軸が回転し、センサ本体と回転子との間に相対的な変位角度が生じる。この変位角度を検出することにより、舵角を検出している。
【０００６】
このような舵角センサを用いて舵角を検出した場合に、車体側に固定されたセンサ本体、あるいはステアリング軸に固定された回転子のいずれか一方の取り付け位置が不所望に変位すると、鞍乗り型車両の舵角や舵角速度が正しく検出されなくなる。そうすると、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等して、鞍乗り型車両のライダーが不快に感じる。上記したような舵角センサの異常は、センサ本体や回転子の取り付け位置が変位する場合だけでなく、センサ自体の故障のときにも起こり得る。また、ロータリー式のポテンショメータだけに限らず、光学式や磁気式の他の舵角センサにも起こり得る。
【０００７】
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、舵角センサの異常が発生しても快適なステアリング操作を実現できるステアリングダンパシステム及びそれを備えた鞍乗り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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、ステアリングの減衰力を発生するダンパと、車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する減衰力調整手段とを備えたステアリングダンパシステムであって、予め定められた特定の舵角を検出する特定舵角検出手段と、前記特定舵角検出手段で特定の舵角が検出されたときに、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する異常判定手段とを備え、前記減衰力調整手段は、前記異常判定手段から与えられた判定結果に基づき、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、前記ダンパで発生させる減衰力を略最小にすることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、減衰力調整手段は、車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する。一方、特定舵角検出手段は、ステアリングの舵角を監視しており、舵角が予め定められた特定の舵角になったことを検出する。異常判定手段は、舵角が特定舵角になったときに、減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。その判定結果は、減衰力調整手段に与えられる。減衰力調整手段は、減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていない場合は、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生したものと判断して、ダンパで発生させる減衰力を略最小にする。これにより、減衰力を調整するための舵角検出の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合を回避することができ、快適なステアリング操作を実現することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記特定舵角検出手段は、車両が直線走行状態にあるときのハンドルの舵角である中心位置を検出する（請求項２に記載の発明）。
【００１１】
この構成によれば、ハンドルが中心位置にあるときの、減衰力を調整するために検出された舵角に基づいて、減衰力を調整するため舵角検出に異常が発生したか否かを判定する。通常走行において、ハンドルは、その中心位置にあることが多いので、その中心位置を特定舵角に設定することにより、減衰力を調整するため舵角検出の異常を実質的に常に監視することができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、前記特定舵角検出手段は、非接触式スイッチである（請求項３に記載の発明）。
【００１３】
この構成によれば、特定舵角検出手段が非接触式スイッチで構成されているので、接触式スイッチで構成する場合に比べて、特定舵角を長期間、安定して検出することができる。
【００１４】
本発明において、好ましくは、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないという判定結果を前記異常判定手段から与えられることに基づき、前記減衰力を調整するための舵角検出の異常を報知する報知手段を備えている（請求項４に記載の発明）。
【００１５】
この構成によれば、報知手段が、減衰力を調整するため舵角検出に異常が発生したこと報知するので、減衰力を調整するため舵角検出の異常をライダーがいち早く察知して、その対策を採ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る鞍乗り型車両は、上述したいずれかのステアリングダンパシステムと、車速を検出する車速検出手段と、舵角を検出する舵角検出手段とを備えたものである（請求項５に記載の発明）。
【００１７】
この構成によれば、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生した場合に、ダンパの減衰力を略最小にするので、舵角検出手段に異常が発生してもステアリング操作を快適に行うことができる鞍乗り型車両を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、減衰力を調整するための舵角検出に異常が発生した場合に、ダンパの減衰力を略最小にするので、減衰力を調整するための舵角検出の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合がなく、鞍乗り型車両のライダーは快適にステアリング操作を行なうことができる。
【実施例】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
ここでは、実施例に係るステアリングダンパシステムを備える鞍乗り型車両として、自動二輪車を例に挙げて説明する。
【００２０】
（１）全体概略構成
図１は、実施例に係る自動二輪車の概略構成を示した側面図、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、図３は図２のハンドルクラウン周辺の構成を矢印F方向からみた側面図である。
【００２１】
自動二輪車１は、前輪２と後輪３とを備え、エンジン４が発生する駆動力によって後輪３を駆動する。前輪２は、左右一対のフロントフォーク５Ｌ、５Ｒで回転可能に支持されている。フロントフォーク５Ｌ、５Ｒは、それらの上端部がハンドルクラウン６に、それらの中間部がアンダーブラケット７に、それぞれ連結支持されている。ハンドルクラウン６の上面には左右一対のハンドルホルダー８Ｒ、８Ｌが設けられている。これらのハンドルホルダー８Ｒ、８Ｌによって、ライダーが操作するハンドルバー９が保持されている。ハンドルクラウン６とアンダーブラケット７とは、ステアリングシャフト１０で連結されている。ステアリングシャフト１０の下端は、アンダーブラケット７のステリングシャフト受け部（図示せず）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１０の上端はナット１１でハンドルクラウン６に取り付けられている。ステアリングシャフト１０は、軸受１２を介してヘッドパイプ１３に回動自在に支持されている。ヘッドパイプ１３は車体フレーム１６に連結されている。なお、前輪２のディスクブレーキ１７の近傍に車速センサ１５が設けられている。また、燃料タンク１８の前側にコントローラ３０が設けられている。
【００２２】
ライダーがハンドルバー９を操作すると、その操舵力がステアリングシャフト１０を介してフロントフォーク５Ｌ、５Ｒに伝達されて前輪２が操舵される。ステアリングシャフト１０の上端にはロータリー式のポテンショメータからなる舵角センサ１４が取り付けられている。この舵角センサ１４が舵角（操舵角度）を検出する。舵角センサ１４のセンサ本体１４ａは支持ブラケット１７を介して車体フレーム１６に支持されている。舵角センサ１４の回転子１４ｂはステアリングシャフト１０の上端に連結されている。舵角センサ１４は、本発明における舵角検出手段に相当する。なお、舵角検出手段は、ポテンショメータに限らず、光学式のロータリーエンコーダなど、種々の角度検出器を使用することができる。
【００２３】
ステアリングシャフト１０が連結されたハンドルクラウン６のボス部６ａに、突片１８が取り付けられている。この突片１８に近接して中心検出スイッチ１９が設けられている。この中心検出スイッチ１９は、非接触式スイッチであって、例えばホールＩＣで形成されている。中心検出スイッチ１９は支持ブラケット１７を介して車体フレーム１６に支持されている。中心検出スイッチ１９は、舵角が特定の舵角になったことを検出するためのスイッチである。本実施例では、車両が直線走行状態にあるときのハンドルバー９の舵角である中心位置（以下、「ステアリングの中心位置」ともいう）を検出するように、中心検出スイッチ１９の取り付け位置が決められている。中心検出スイッチ１９は、本発明における特定舵角検出手段に相当する。
【００２４】
（２）ＭＲダンパの構成
ハンドルクラウン６の下側に、ステアリングの減衰力を発生する、磁性流体を用いたダンパ（以下、「ＭＲダンパ」という）２０が設けられている。図４を参照してＭＲダンパ２０の構成を説明する。図４（ａ）はＭＲダンパの概略構成を示す縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図、同図（ｃ）は部分拡大断面図である。
【００２５】
ＭＲダンパ２０は、対向配置されたアッパーヨーク２１及びロアヨーク２２と、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に介在する磁性流体２３と、この磁性流体２３に磁場を与える磁場発生用コイル２４とを備える。アッパーヨーク２１は、中心部にステアリングシャフト１０が通る貫通孔２１ａが形成されていて、全体として環状になっている。アッパーヨーク２１は圧延鋼などの磁性材料から形成されている。
【００２６】
アッパーヨーク２１の底面には環状の凹溝２１ｂが穿たれており、この凹溝２１ｂに磁場発生用コイル２４が埋め込まれている。磁場発生用コイル２４は、後述するコントローラから、ステアリングの減衰力に応じた電流が供給される。
【００２７】
ロアヨーク２２は、アッパーヨーク２１と同様に、中心部にステアリングシャフト１０が通る貫通孔２２ａを備え、全体として環状になっている。ロアヨーク２２も圧延鋼などの磁性材料から形成されている。ロアヨーク２２の上面には環状の凹溝２２ｂが穿たれており、この凹溝２２ｂにアッパーヨーク２１が嵌まり込むようになっている。
【００２８】
ロアヨーク２２の凹溝２２ｂの内側壁には、アルミニウム等の金属材料からなる円筒状のカラー２５が嵌め付けられている。このカラー２５を介して、アッパーヨーク２１がロアヨーク２２に対して回転可能に保持されている。カラー２５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２５を用いればＭＲダンパ２０をより小型化することができる
【００２９】
ロアヨーク２２の凹溝２２ｂ内に磁性流体２３が収容されている。ロアヨーク２２の凹溝２２ｂの底面と、アッパーヨーク２１の下面とが、磁性流体２３を介在した状態で対向している。磁性流体２３としては、例えばカルボキシル鉄を４０％含むものが好適に用いられる。磁性流体２３は、磁界が印加されると粘度が向上し、ＭＲダンパ２０の減衰力は大きくなる。なお、磁性流体２３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２０は、磁界を印加しないとき、最小の減衰力を発生する。
【００３０】
さらに、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に形成される内外の環状の各隙間には、Ｏリング２６ａ、２６ｂが嵌め付けられている。これにより、磁性流体２３の漏れを防ぐと共に、ＭＲダンパ２０内に塵埃などが侵入しないようにしている。
【００３１】
ロアヨーク２２は、ヘッドパイプ１３に連結されている。一方、アッパーヨーク２１は、
ハンドルクラウン６に連結されている。すなわち、ロアヨーク２２が車体側に連結され、アッパーヨーク２１がハンドルバー側に連結される結果、ハンドルバー９が操作されたときに、アッパーヨーク２１とロアヨーク２２との間に介在する磁性流体が、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ハンドルバー９に作用する。
【００３２】
（３）コントローラの構成
図５を参照する。図５は、実施例に係るステアリングダンパシステムの概略構成を示したブロック図である。
【００３３】
実施例に係るステアリングダンパシステムは、ステアリングの減衰力を発生するＭＲダンパ２０と、車速を検出する車速センサ１５と、舵角を検出する舵角センサ１４と、ステアリングの中心位置を検出する中心検出スイッチ１９と、車速センサ１５、舵角センサ１４、及び中心検出スイッチ１９からそれぞれ与えられた検出信号に基づきＭＲダンパ２０（具体的には、ステアリングの減衰力）を制御するコントローラ３０を備える。車速センサ１５は、本発明における車速検出手段に相当する。
【００３４】
コントローラ３０は、調整指令出力部３１と減衰力指令出力部３２とダンパ駆動部３３と異常判定部４０とを備える。調整指令出力部３１は、減衰力の調整量を決めるための領域が車速に応じた舵角範囲で区画設定されていると共に、車速が速くなるに従って舵角範囲が狭くなるように設定された参照テーブル３１Ａを備える。この参照テーブル３１Ａを使って、車速センサ１５で検出された車速と舵角センサ１４で検出された舵角とが属する前記領域に応じた減衰力の調整指令を出力する。減衰力指令出力部３２は、調整指令出力部３１から出力された減衰力の調整指令に応じたダンパの減衰力指令を出力する。ダンパ駆動部３３は、減衰力指令出力部３２から出力された減衰力指令に基づいてＭＲダンパ２０を駆動して減衰力を調整する。
【００３５】
異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したときに、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する。異常判定部４０の判定結果は減衰力指令出力部３２と報知器４１とに与えられる。減衰力指令出力部３２は、異常判定部４０から与えられた判定結果に基づき、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、減衰力を略最小にするための指令をダンパ駆動部３３に出力する。また、報知器４１は、舵角センサ１４で検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、ブザーや光の点滅などの適宜な手段により、舵角センサ１４に異常が生じたことをライダーに知らせる。減衰力指令出力部３２は本発明における減衰力調整手段に、異常判定部４０は本発明における異常判定手段に、それぞれ相当する。
【００３６】
（３−１）減衰力指令出力部３２の構成
減衰力指令出力部３２は、舵角速度演算回路３４Ａと舵角方向判定部３４Ｂと減衰力演算部３５と減衰力調整部３６とを備える。舵角速度演算回路３４Ａは、舵角センサ１４から与えられた舵角検出信号に基づいて舵角速度を算出する。舵角方向判定部３４Ｂは、舵角センサ１４から与えられた舵角検出信号に基づいて舵角方向を判定する。減衰力演算部３５は、舵角が大きくなる方向に操舵された場合には、舵角速度が速くなるに従って減衰力が大きくなるように、舵角速度に応じた減衰力の初期指令を出力し、舵角が小さくなる方向に操舵された場合には、減衰力を略最小にする指令を出力する。減衰力調整部３６は、調整指令出力部３２から与えられた減衰力の調整指令に応じて、減衰力の初期指令を調整して、ＭＲダンパ２０の減衰力指令をダンパ駆動部３３に出力する。
【００３７】
＜舵角速度演算回路３４Ａについて＞
舵角速度演算回路３４Ａは、舵角センサ１４の舵角検出信号を微分処理することにより舵角速度を算出する。
【００３８】
＜舵角方向判定部３４Ｂについて＞
舵角方向判定部３４Ｂは、舵角センサ１４の舵角検出信号を微分処理したときの値の正負により、舵角方向を判定する。例えば、検出された舵角が中心位置（舵角ゼロ）よりも大きい場合（例えば、右方向にハンドルが切られている場合）、舵角検出信号を微分処理したときの値が「正」であれば、舵角が大きくなる方向に操舵された（即ちハンドルを切り込んだ）ものと判定し、舵角検出信号を微分処理したときの値が「負」であれば、舵角が小さくなる方向に操舵された（即ちハンドルが戻された）ものと判定する。逆に、検出された舵角が中心位置（舵角ゼロ）よりも小さい場合（例えば、左方向にハンドルが切られた場合）、舵角検出信号を微分処理したときの値が「負」であれば、舵角が大きくなる方向に操舵された（即ちハンドルを切り込んだ）ものと判定し、舵角検出信号を微分処理したときの値が「正」であれば、舵角が小さくなる方向に操舵された（即ちハンドルが戻された）ものと判定する。
【００３９】
＜減衰力演算部３５について＞
減衰力演算部３５は、舵角速度に応じた減衰力の値を算出するためのテーブル３５Ａを備えている。図６を参照する。図６は、減衰力算出用テーブル３５Ａの構成を模式的に示した図である。減衰力算出用テーブル３５Ａは、横軸に舵角速度、縦軸に減衰力が割り振られた２次元テーブルである。舵角速度が速くなるに従って減衰力が大きくなるように舵角速度と減衰力とが関係付けられている。原点を挟んで右側の特性は、ハンドルが右方向に操舵されたときの減衰力を示し、左側の特性は、ハンドルが左方向に操舵されたときの減衰力を示す。左右の特性は同じに設定されている。テーブル３５ＡはＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、舵角速度を入力することにより、減衰力の値が出力される。なお、テーブル３５Ａは、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリで構成されてもよい。
【００４０】
減衰力演算部３５は、舵角方向判定部３４Ｂから舵角が大きくなる方向に操舵されたことを示す判定結果を与えられた場合には、そのときに舵角速度演算回路３４Ａから与えられた舵角速度に対応した減衰力を減衰力算出用テーブル３５Ａから求めて、その減衰力を減衰力の初期指令として出力する。一方、舵角方向判定部３４Ｂから舵角が小さくなる方向に操舵されたことを示す判定結果を与えられた場合には、そのときの舵角速度に拘わりなく減衰力を略最小にする指令を出力する。
【００４１】
＜減衰力調整部３６について＞
減衰力調整部３６については、調整指令出力部３１の構成を説明した後に説明する。
【００４２】
（３−２）調整指令出力部３１の構成
調整指令出力部３１が備える参照テーブル３１Ａについて説明する。図７を参照する。図７は、参照テーブル３１Ａの構成を模式的に示した図である。この参照テーブル３１Ａは、横軸に舵角、縦軸に車速が割り振られた２次元テーブルである。参照テーブル３1Ａは、上述したテーブル３５Ａと同様に、ＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、車速と舵角とを入力することにより、調整値（制御情報）が出力される。なお、参照テーブル３１Ａは、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリで構成されてもよい。参照テーブル３１Ａにおいて、原点を挟んで右側の領域はハンドルが走行方向に対して右方向に操舵された場合を示し、左側の領域はハンドルが走行方向に対して左に操舵された場合を示す。左右の領域は対称に設定されている。参照テーブル３１Ａには、ステアリングの減衰力の調整量を決めるための３つ領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が区画設定されている。各領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、車速に応じた第１舵角範囲ＳＡ１及び第２舵角範囲ＳＡ２で区画設定されていると共に、車速が速くなるに従って各舵角範囲ＳＡ１、ＳＡ２が狭くなるように設定されている。
【００４３】
第１舵角範囲ＳＡ１によって、領域Ｅ１と領域Ｅ２とが区画されている。第１舵角範囲ＳＡ１は、車両がコーナー走行状態のときに取り得る舵角範囲に対応している。通常走行において、急カーブを切るとき、車速を遅くするのが普通である。緩いカーブでは車速は比較的に高速である。つまり、車両がコーナー走行状態のときに取り得る舵角範囲は、低速では広く、高速になるに従って舵角範囲が狭くなる。第１舵角範囲は、このようなコーナー走行状態における操舵の経験則に基づいて決められるもので、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。
【００４４】
第２舵角範囲ＳＡ２によって、領域Ｅ２と領域Ｅ３とが区画されている。第２舵角範囲ＳＡ２は、車両が直線走行状態のときに取り得る舵角範囲に対応している。直線走行状態のとき、ライダーは微小な舵角を切りながら車両のバランスをとって走行している。車両のバランスを取るための舵角範囲もまた、低速では比較的に広いが、高速になるに従って舵角範囲が狭くなる。第２舵角範囲ＳＡ２は、このような直線走行状態における操舵の経験則に基づいて決められるもので、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。また、当然ながら、直線走行時に取り得る舵角範囲は、コーナー走行時に取り得る舵角範囲よりも狭いので、直線走行時の第２舵角範囲ＳＡ２はコーナー走行時の第１舵角範囲ＳＡ１の内側領域に設定されている。
【００４５】
以上のことから理解できるように、第２舵角範囲ＳＡ２の内側の領域Ｅ３は、直線走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ３に属するときは、車両は直線走行状態にあるといえる。上述したように、直線走行状態では、ライダーは微小な舵角を切りながら車両のバランスをとって走行しているので、自然なハンドリングを妨げないようにするために、ステアリングの減衰力を小さくするのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ３には、減衰力を小さくするための情報が割り当てられている。減衰力を小さくするための制御情報としては、例えば、減衰力演算部３５が算出した減衰力に乗算して減衰力を増減させる調整係数を例に挙げることができる。小さな調整係数は、減衰力を小さくするための制御情報に相当する。
【００４６】
また、第２舵角範囲ＳＡ２の外側で、かつ第１舵角範囲ＳＡ１の内側の領域Ｅ２は、コーナー走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ２に属するときは、車両はコーナー走行状態にあるといえる。コーナー走行状態では減衰力を大きくして、ステアリングを安定させるためのライダーの負担を軽減するのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ２には、減衰力を大きくするための制御情報が割り当てられる。先の例で言えば、大きな調整係数は、減衰力を大きくするための制御情報に相当する。
【００４７】
さらに、第１舵角範囲ＳＡ１の外側の領域Ｅ１は、ジャンプや後輪を滑らせるカウンター、ウイリー走行などのように、ライダーが意図的にハンドルを大きく切って走行する特殊な走行状態に対応している。つまり、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ１に属するときは、車両は特殊な走行状態にあるといえる。特殊な走行状態では、ステアリングの減衰力を小さくして、ライダーが自由にハンドル操作できるようにするのが望ましい。そこで、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ１には、減衰力を小さくするための制御情報が割り当てられている。例えば、領域Ｅ１には、小さな調整係数が割り当てられている。
【００４８】
図７に示した参照テーブル３１Ａでは、特殊な走行状態に対応した領域Ｅ１、コーナー走行状態に対応した領域Ｅ２、及び直線走行状態に対応した領域Ｅ３には、各領域に応じて予め定められた調整係数が一律に割り当てられるとして説明した。しかし、そうすると例えば、直線走行状態からコーナー走行状態に移行したときに、車速と舵角とので定まる参照テーブル３１Ａ上の座標が領域Ｅ３から領域Ｅ２に移行する結果、その境目で調整係数が急激に変化する。つまり、直線走行状態からコーナー走行状態に移行したとき、ある舵角でステアリングの減衰力が急激に大きくなるという現象が生じる。これはライダーに違和感を与えるので望ましくない。そこで、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の境目で調整係数が滑らかに変わるように、各領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３に調整係数を設定するのが好ましい。
【００４９】
図８は、改良された参照テーブル３１Ａ´の模式図である。図８に示した参照テーブル３１Ａ´において、Ｘ方向は舵角を、Ｙ方向は車速を、Ｚ方向は調整係数の大きさを、それぞれ示している。領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を区画する境界線Ｌ１、Ｌ２から離れるに従って減衰力の調整量（上記の例では調整係数）が漸次に変化するように設定されている。即ち、境界線Ｌ２の内側の領域Ｅ３では、境界線Ｌ２から離れるに従って調整係数が次第に小さくなっている。また、境界線Ｌ２と境界Ｌ１との間の領域Ｅ２では、ほぼ一定の比較的に大きな調整係数が設定されている。さらに、境界線Ｌ１の外側の領域Ｅ１では、境界線Ｌ２から離れるに従って調整係数が次第に小さくなっていき、ある程度離れた領域では、ほぼ一定の比較的に小さな調整係数が設定されている。このような参照テーブル３１Ａ´を用いれば、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を区画する境界線Ｌ１、Ｌ２の近傍で調整係数が急変するのを避けることができるので、ステアリングの減衰力を滑らかに変化させることができる。
【００５０】
＜減衰力調整部３６について＞
減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から出力された減衰力の調整指令に応じて、減衰力演算部３５から与えられた減衰力の初期指令を調整して、ＭＲダンパ２０の減衰力指令を出力する。具体的には、減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から与えられた減衰力の調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力に乗算することにより、減衰力を調整する。
【００５１】
（３−３）ダンパ駆動部３３の構成
ダンパ駆動部３３は、ダンパ電流調整部３７と電流駆動回路３８とを備える。ダンパ電流調整部３７は、一方入力として、減衰力調整部３６から減衰力指令が与えられる。また、ダンパ電流調整部３７は、他方入力として、電流検出センサ３９で検出された電流駆動回路３８の電流値が与えられる。電流駆動回路３８の電流値は、ＭＲダンパ２０で発生する減衰力の大きさに対応する。ダンパ電流調整部３７は、一方入力である減衰力指令と、他方入力である電流駆動回路３８の電流値とを比較し、両者の差分を打ち消すように調整されたＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力する。ダンパ電流調整部３７から出力されたＰＷＭ信号は電流駆動回路３８に与えられる。電流駆動回路３８はＰＷＭ信号のデューティー比に応じた大きさの電流をＭＲダンパ２０の磁場発生用コイル２４に与える。そして、磁場発生用コイル２４が、供給された電流値に応じた磁場を発生する結果、ＭＲダンパ２０の磁性流体２３の粘度が変化し、ＭＲダンパ２０に減衰力指令に応じた減衰力が発生する。
【００５２】
（３−４）異常判定部４０の構成
図９を参照する。図９は舵角センサ１４の特性図であり。横軸が舵角（度）を、縦軸が舵角センサ１４の検出信号ＳＶ（電圧（Ｖ））を表している。この舵角センサ１４は、ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあるときに「２．５Ｖ」を出力する。右方向へ操舵されたときは、舵角センサ１４の検出信号は「２．５Ｖ］からリニアに増加し、左方向へ操舵されたときは「２．５Ｖ」からリニアに減少する。舵角センサ１４の検出信号は、走行中の鞍乗り型車両の振動等により、その電圧値は多少上下に振動する。図９中の縦軸のＶ１は、舵角センサ１４が正常動作している場合に、舵角センサ１４がステアリングの中心位置を検出したときの検出信号の上限値、Ｖ２はその下限値である。ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあるときに、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが「２．５−Ｖ１」ボルトから「２．５＋Ｖ２」ボルトの間にあれば、舵角センサ１４は正常に動作しているといえる。
【００５３】
異常判定部４０は、舵角センサ１４が正常動作しているか否かを判定する基準として、上記の２つの参照値「２．５−Ｖ１」及び「２．５＋Ｖ２」を予め記憶している。異常判定部４０は、ハンドルバー９がステアリングの中心位置にあることを、中心検出スイッチ１９から与えられる信号によって知る。中心位置スイッチ１９がステアリングの中心位置を検出したときに、異常判定部４０は、舵角センサ１４の検出信号ＳＶを読み込み、その検出信号が前記参照値で定まる範囲内に入っているか否かによって、舵角センサ１４が正常動作しているか否かを判定する。
【００５４】
（４）ステアリングダンパシステムの動作（減衰力の制御動作）
次に、上述した構成を備えたステアリングダンパシステムの動作を説明する。図１０を参照する。図１０は、ステアリングダンパシステムの動作順序を示したフロチャートである。
【００５５】
＜ステップＳ１＞
コントローラ３０は、一定時間ごとに車速センサ１５の車速検出信号と、舵角センサ１４の舵角検出信号とを、それぞれ読み込む。車速検出信号は調整指令出力部３１に与えられる。舵角検出信号は、調整指令出力部３１、舵角速度演算回路３４Ａ、舵角方向判定部３４Ｂ、及び異常判定部４０にそれぞれ与えられる。
【００５６】
＜ステップＳ２＞
コントローラ３０の舵角方向判定部３４Ｂは、読み込んだ舵角検出信号を微分処理して、その正負の符号から、舵角が大きくなる方向に操舵されたか、あるいは舵角が小さくなる方向に操舵されたかを判定する。舵角が大きくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが切られている）と判定した場合は、ステップＳ３に進む。一方、舵角が小さくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが中心位置に向かって戻されている）と判定した場合は、ステップＳ６に進む。
【００５７】
＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、調整指令出力部３１は、検出された車速と舵角とで決まる参照テーブル３１Ａ上の座標が、減衰領域（比較的に大きな調整係数が割り当てられた領域Ｅ２）の範囲内に属しているか否かを判定する。具体的には、領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３のうちの何れの領域に属しているかを判断する。コーナー走行状態に対応した領域Ｅ２に属しているときは、ステップＳ４に進む。直線走行状態に対応した領域Ｅ１、又は特殊な走行状態に対応した領域Ｅ３に属しているときは、ステップＳ５に進む。
【００５８】
＜ステップＳ４＞
ステップＳ４では、領域Ｅ２に応じた減衰力演算を行う。具体的には、コントローラ３０の減衰力演算部３５が、減衰力算出用テーブル３５Ａを参照することにより、舵角速度演算回路３４Ａで算出された舵角速度に応じた、ＭＲダンパ２０の減衰力の初期値を算出する。ハンドルバー９が速く操作されているときは、比較的に大きな減衰力の初期値が算出され、ハンドルバー９が遅く操作されているときは、比較的に小さな減衰力の初期値が算出される。算出された減衰力の初期値（初期指令）は減衰力調整部３６に与えられる。さらに、減衰力調整部３６は、調整指令出力部３１から与えられた領域Ｅ２に対応した調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力の初期値に乗算することにより、減衰力を調整する。領域Ｅ２に対応した調整係数は比較的に大きな値であるので、比較的に大きな減衰力の初期値が減衰力指令として出力される。
【００５９】
＜ステップＳ５＞
ステップＳ５では、領域Ｅ１又は領域Ｅ３に応じた減衰力を小さくするための演算（弱め減衰力演算）を行う。具体的には、ステップＳ４と同様に減衰力演算部３５が舵角速度に応じた減衰力の初期値を算出する。減衰力調整部３６が、調整指令出力部３１から与えられた領域Ｅ１又は領域Ｅ３に対応した比較的に小さな調整係数を、減衰力演算部３５で算出された減衰力の初期値に乗算することにより減衰力を小さくする方向に調整する。
【００６０】
＜ステップＳ６＞
ステップＳ２で、舵角が小さくなる方向に操舵されていると判定された場合は、ステップＳ６でハンドル戻し用の減衰力の値が演算される。具体的には、減衰力演算部３５は、舵角速度に拘わりなく減衰力を略最小にする指令を出力する。その指令を受けた減衰力調整部３６は、減衰力を略最小にする減衰力指令を出力する。
【００６１】
以上のように、舵角が大きくなる方向に操舵されつつ（即ち、ハンドルを切り込みながら）、車両がコーナーを走行しているときは、比較的に大きな減衰力を発生させるための減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。また、車両が直線走行しているときや、特殊な走行状態にあるときは、小さな減衰力を発生させるための減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。そして、舵角が小さくなる方向に操舵されている（即ち、ハンドルが中心位置に向けて戻されている）ときは、減衰力を略最小にする減衰力指令がダンパ駆動部３３に与えられる。
【００６２】
＜ステップＳ７＞
ダンパ駆動部３３のダンパ電流調整部３７は、与えられた減衰力指令に一致するようにＰＷＭ信号を調整する。その結果、ＭＲダンパ２０の磁場発生用コイル２４に供給される電流値が調整されて、ＭＲダンパ２０に減衰力指令に応じた減衰力が発生する。
【００６３】
以上のような実施例に係るステアリングダンパシステムによれば、次のような効果を奏する。即ち、車両が直線走行状態であるときは、ＭＲダンパ２０の減衰力が小さくなるので、ライダーが微小な舵角を切って車両のバランスを取るハンドル操作を軽快に行うことができる。また、車両がコーナー走行状態であるときは、比較的に大きな減衰力を作用させるので、コーナー走行時のステアリング操作に伴うライダーの負担が軽減する。さらに、ジャンプや後輪を滑らせるカウンター、ウイリー走行などの特殊な走行状態のときは、減衰力が小さくなるので、ライダーは自由にハンドル操作を行なうことができる。
【００６４】
また、参照テーブル３１Ａの領域Ｅ１と領域Ｅ２を区画する第１舵角範囲ＳＡ１、及び領域Ｅ２と領域Ｅ３を区画する第２舵角範囲は共に、車速が速くなるに従って狭くなるように設定されている。つまり、参照テーブル３１Ａは、同じ直線走行状態や、あるいはコーナー走行状態であっても、車速が速くなるに従って、取り得る舵角範囲が狭くなるという操舵の経験則を良く反映しているので、車両の走行状態を的確に判断することができ、もって走行状態に応じた減衰力を適切に調整して、ステアリング操作に伴うライダーの負担を軽減すると共に、操縦性を共に向上させることができる。
【００６５】
（５）ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作
次に、上述した構成を備えたステアリングダンパシステムにおいて、舵角センサ１４に異常が発生したときの動作（フェイル・セイフ動作）を説明する。図１１を参照する。図１１は、ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作順序を示したフロチャートである。
【００６６】
＜ステップＳ１１＞
コントローラ３０の異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がオン状態になったか否かを常に監視している。中心検出スイッチ１９がオン状態になると、ステップＳ１２に進む。
【００６７】
＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２では、異常判定部４０は、中心検出スイッチ１９がオン状態になったときに、舵角センサ１４で検出された舵角（検出信号ＳＶ）を読み込む。
【００６８】
＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３では、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが、予め記憶しておいた参照値「２．５−Ｖ１」以上であるか否かを判定する。検出信号ＳＶが参照値「２．５−Ｖ１」以上である場合はステップＳ１４に進む。一方、検出信号ＳＶが参照値「２．５−Ｖ１」未満である場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断してステップＳ１５に進む。
【００６９】
＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４では、舵角センサ１４の検出信号ＳＶが、予め記憶しておいたもう一つの参照値「２．５＋Ｖ２」以下であるか否かを判定する。検出信号ＳＶが参照値「２．５＋Ｖ２」以下である場合は、舵角センサ１４が正常に作動していると判断し、前記ステップＳ１１に戻って、次に中心検出スイッチ１９がオン状態になるのを待つ。一方。検出信号ＳＶが参照値「２．５＋Ｖ２」を超える場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断してステップＳ１５に進む。
【００７０】
＜ステップＳ１５＞
舵角センサ１４の検出信号ＳＶが２つの参照値「２．５−Ｖ１」及び「２．５＋Ｖ２」で定まる範囲内に入っていない場合は、舵角センサ１４に異常が発生したものと判断して、ステップＳ１５において次の（１５−１）〜（１５−３）の動作を実行する。
【００７１】
（１５−１）まず、異常判定部４０は、減衰力調整部３６に異常発生を知らせる信号を出力する。これに基づき減衰力調整部３６は、ＭＲダンパ２０で発生させる減衰力を略最小にする指令を出力する。すなわち、減衰力調整部３６は、異常判定部４０から舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を受け取ると、減衰力演算部３５から与えられた減衰力の初期指令や、調整指令出力部３１から与えられた減衰力の調整指令を無視して、ＭＲダンパ２０の減衰力を強制的に略最小にする。
【００７２】
（１５−２）また、減衰力調整部３６は、一度、異常判定部４０から舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を受け取ると、それ以降は、図１０で説明した減衰力の制御動作を停止する。その結果、ＭＲダンパ２０の減衰力は略最小に維持される。
【００７３】
（１５−３）さらに、異常判定部４０は、舵角センサ１４の異常発生を知らせる信号を鞍乗り型車両に搭載された報知器４１に出力する。報知器４１は、ブザーを鳴らしたり、或いは、警告灯を点滅させるなどして、舵角センサ１４に異常が発生したことをライダーに知らせる。
【００７４】
以上のような本実施例に係るステアリングダンパシステムによれば、次のような効果を奏する。上記（１５−１）に記載したように、舵角センサ１４に異常が発生すると、ＭＲダンパ２０の減衰力を強制的に略最小にするので、舵角センサ１４の異常により、ステアリングの減衰力を大きくしたい走行状態のときに減衰力が作用しなかったり、あるいはその逆に、減衰力を小さくしたい走行状態のときに減衰力が作用したりする等の不都合がなく、鞍乗り型車両のライダーはステアリング操作を快適に行うことができる。
【００７５】
また、上記（１５−２）に記載したように、一度、舵角センサ１４の異常が認められると、それ以降は、通常の減衰力の制御動作を停止して、減衰力が略最小の状態を維持するので、舵角センサ１４が不安定な動作をしている場合（ときどき、異常動作する場合）であっても、鞍乗り型車両のライダーはステアリング操作を快適に行うことができる。
【００７６】
さらに、上記（１５−３）に記載したように、舵角センサ１４の異常が認められると、これをライダーに即時に報知するので、ライダーは舵角センサ１４の異常をいち早く察知して、その対策を講じることができる。
【００７７】
本発明は、上記実施例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。
【００７８】
（１）上述した実施例では、鞍乗り型車両として自動二輪車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば三輪自動車、バギー等の他の鞍乗り型車両に適用してもよい。
【００７９】
（２）実施例では、中心検出スイッチ１９によってステアリングの中心位置を検出するように構成したが、本発明は、必ずしもステアリングの中心位置に限らず、ステアリングの特定の舵角を検出すればよい。また、特定の舵角は一点に限らず、複数点を検出してもよい。例えば、ステアリングの中心位置の他に、右方向に操舵されたときの特定の舵角と、左方向に操舵されたときの特定の舵角をそれぞれ検出し、各々の特定舵角を検出したときに舵角センサ１４の検出信号を取り込んで、各々の特定舵角に対応した参照値と比較することにより、舵角センサ１４の異常発生を判定するようにしてもよい。
【００８０】
（３）上述した実施例では、ＭＲダンパを用いたステアリングダンパシステムを説明したが、本発明は、油圧式のステアリングダンパシステムにも適用することができる。即ち、実施例で説明した制御情報を用いてオリフィス径を制御することにより、実施例と同様の構成を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例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】図２のハンドルクラウン周辺の構成を矢印Ｆ方向からみた側面図である。
【図４】ＭＲダンパ２０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、（ｂ）は分解斜視図、（ｃ）は部分拡大断面図である。
【図５】実施例１に係るステアリングダンパシステムの概略構成を示したブロック図である。
【図６】減衰力算出用テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図７】参照テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図８】改良された参照テーブルの構成を模式的に示した図である。
【図９】舵角センサの特性図である。
【図１０】ステアリングダンパシステムの動作順序を示したフロチャートである。
【図１１】ステアリングダンパシステムのフェイル・セイフ動作順序を示したフロチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１４ … 舵角センサ
１５ … 車速センサ
１９ … 中心検出スイッチ
２０ … ＭＲダンパ
２３ … 磁性流体
３０ … コントローラ
３１ … 調整指令出力部
３１Ａ… 参照テーブル
３２ … 減衰力指令出力部
３３ … ダンパ駆動部
３４Ａ… 減衰力算出用テーブル
３４Ｂ… 舵角方向判定部
３５ … 減衰力演算部
３５Ａ… 減衰力算出用テーブル
３６ … 減衰力調整部
３７ … ダンパ電流調整部
３８ … 電流駆動回路
４０ … 異常判定部
４１ … 報知器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングの減衰力を発生するダンパと、
車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する減衰力調整手段とを備えたステアリングダンパシステムであって、
予め定められた特定の舵角を検出する特定舵角検出手段と、
前記特定舵角検出手段で特定の舵角が検出されたときに、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する異常判定手段とを備え、
前記減衰力調整手段は、前記異常判定手段から与えられた判定結果に基づき、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、前記ダンパで発生させる減衰力を略最小にすることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記特定舵角検出手段は、車両が直線走行状態にあるときのハンドルの舵角である中心位置を検出することを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記特定舵角検出手段は、非接触式スイッチであることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないという判定結果を前記異常判定手段から与えられることに基づき、前記減衰力を調整するための舵角検出の異常を報知する報知手段を備えていることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【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システムと、
車速を検出する車速検出手段と、
舵角を検出する舵角検出手段と
を備えたことを特徴とする鞍乗り型車両。
【請求項１】
ステアリングの減衰力を発生するダンパと、
車速と舵角とに基づき、ダンパで発生させる減衰力を調整する減衰力調整手段とを備えたステアリングダンパシステムであって、
予め定められた特定の舵角を検出する特定舵角検出手段と、
前記特定舵角検出手段で特定の舵角が検出されたときに、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っているか否かを判定する異常判定手段とを備え、
前記減衰力調整手段は、前記異常判定手段から与えられた判定結果に基づき、前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないときは、前記ダンパで発生させる減衰力を略最小にすることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記特定舵角検出手段は、車両が直線走行状態にあるときのハンドルの舵角である中心位置を検出することを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記特定舵角検出手段は、非接触式スイッチであることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のステアリングダンパシステムにおいて、
前記減衰力を調整するために検出された舵角が予め定められた舵角範囲に入っていないという判定結果を前記異常判定手段から与えられることに基づき、前記減衰力を調整するための舵角検出の異常を報知する報知手段を備えていることを特徴とするステアリングダンパシステム。
【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システムと、
車速を検出する車速検出手段と、
舵角を検出する舵角検出手段と
を備えたことを特徴とする鞍乗り型車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２９２３７７（Ｐ２００９−２９２３７７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９４２９（Ｐ２００８−１４９４２９）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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