(57)【要約】【課題】煩雑な設置作業を必要とすることなく、既存の車両に簡便かつ確実に設置することが可能な車両懸架システムを提供する。【解決手段】車両２００の車体２０１と車輪２０２の間に懸架装置１３０を配置してアクチュエータドライバ１２０で懸架装置１３０の油圧緩衝器の減衰力を調整し、アクチュエータドライバ１２０を中央制御装置１１０で制御する車両懸架システム１００において、中央制御装置１１０とアクチュエータドライバ１２０の間で無線通信を行わせることで、中央制御装置１１０が位置するキャビン２０５と、アクチュエータドライバ１２０が位置するエンジンルームやトランクルームとの間に位置する前部隔壁２０３および後部隔壁２０４を貫通する配線を全く不要にし、車両懸架システム１００の設置作業の簡略化、設置コストの低減を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の個々車輪と車体との間に設置された懸架装置に設けられたアクチュエータを制御することで動作特性を可変に制御するとともに無線通信機能を具備したドライバと、
前記車両のキャビンに設けられ、無線通信で前記ドライバを制御することで、個々の前記懸架装置の動作特性を集中制御する制御装置と、
を含むことを特徴とする車両懸架システム。
【請求項２】
請求項１記載の車両懸架システムにおいて、
前記ドライバは、前記制御装置から動作指令のない非稼働時に前記懸架装置の前記アクチュエータへの電流供給を停止する機能を具備したことを特徴とする車両懸架システム。
【請求項３】
請求項２記載の車両懸架システムにおいて、
個々の前記懸架装置と前記ドライバとが一体に設けられていることを特徴とする車両懸架システム。
【請求項４】
請求項３記載の車両懸架システムにおいて、
個々の前記ドライバには、前記懸架装置および前記ドライバを作動させるための専用の駆動電源が接続または内蔵されたこと、を特徴とする車両懸架システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両懸架技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているように、乗用車、トラック等の車両では、個々の車輪と車体の間にモータで減衰特性を変化させることが可能な複数の懸架装置を設置し、各車輪の懸架装置のモータを、中央の電子制御装置にケーブルで接続して集中制御することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１７２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述の従来の技術では、既存の車両に別の懸架装置を追加もしくは置き換えて設置し、キャビン内に設けられたコントローラから集中制御する場合、当該コントローラと個々の車輪に設けられた追加もしくは置き換えられた懸架装置を個別にケーブルで接続する必要があり、煩雑な設置工事が必要になる、という技術的課題があった。
【０００５】
すなわち、前輪が位置するエンジンルーム側とキャビンとの間、および後輪が位置するトランクルーム側とキャビンとの間には、隔壁が存在し、この隔壁に貫通孔を新設したり、既存の貫通孔を拡孔してケーブルを引き回す必要があるため、設置作業が繁雑化し、設置コストを増大化させる原因となる。
【０００６】
また、隔壁に新規に孔開けできない場合、あるいは拡孔できない場合には追加設置自体が不可能となる。
本発明の目的は、煩雑な設置作業を必要とすることなく、既存の車両に簡便かつ確実に設置することが可能な車両懸架システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
車両の個々車輪と車体との間に設置された懸架装置に設けられたアクチュエータを制御することで動作特性を可変に制御するとともに無線通信機能を具備したドライバと、
前記車両のキャビンに設けられ、無線通信で前記ドライバを制御することで、個々の前記懸架装置の動作特性を集中制御する制御装置と、
を含む車両懸架システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、煩雑な設置作業を必要とすることなく、既存の車両に簡便かつ確実に設置することが可能な車両懸架システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態である車両懸架システムを備えた車両の構成例を模式的に示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成する中央制御装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成するアクチュエータドライバおよび懸架装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成する中央制御装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成するアクチュエータドライバの作用の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の車両懸架システムの変形例を示す概念図である。
【図７】本発明の車両懸架システムの変形例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施の形態では、一態様として、懸架装置の電動アクチュエータを制御する制御装置からの無線信号をドライバが受信し、ドライバに電動アクチュエータを制御させる。これによりモータ等の電動アクチュエータの駆動電源を、専用バッテリを含む直近の任意のバッテリから直接結線可能となり、キャビンの前後の隔壁や車両の各所に設けられた隔壁等に配線を貫通設置することなく、車両懸架システムの設置を可能とした。
【００１１】
これにより、車両懸架システムの設置作業の簡素化、設置コストの削減を実現し、さらに、車両自体の改変や損傷等を最小限に抑止して、どのような車両へも設置を可能とする。
【００１２】
また、車両の非稼働時等における電動アクチュエータへの駆動電源の遮断機能を有することで、不要な電力消費を抑え、バッテリ上がりの技術的課題も解決する。
また、懸架装置の電動アクチュエータへの電源供給を独立した電源から行う必要がある場合、非稼働時に電力消費を抑える策を実施しないと、バッテリ上がりを起こすという技術的課題が生じるが、この技術的課題もあわせて解決できる。
【００１３】
すなわち、本実施の形態によれば、例えば、車両用緩衝器の減衰力調整装置の制御機器等のコントローラやドライバの設置に伴う従来からの配線作業の負担を軽減できる効果が得られる。また、汎用性を考慮し長めの設定が必要であったドライバと電動アクチュエータとコントローラとを連結する駆動または制御用の各種の電線長を短縮させることでコストダウンが可能となる。
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である車両懸架システムを備えた車両の構成例を模式的に示す概念図である。
【００１５】
図２は、本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成する中央制御装置の一例を示すブロック図である。
図３は、本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成するアクチュエータドライバおよび懸架装置の一例を示すブロック図である。
【００１６】
図１に例示されるように、本実施の形態の車両懸架システム１００が実装される車両２００は、複数の車輪２０２に支持された車体２０１を備えている。
車両２００の車体２０１の中央部には運転席を含むキャビン２０５（車室）が配置され、前部側の車輪２０２が位置する図示しないエンジンルーム側とキャビン２０５の間には前部隔壁２０３が設けられている。
【００１７】
同様に車両２００の後部側の車輪２０２が位置する図示しないトランクルーム側とキャビン２０５の間は後部隔壁２０４によって仕切られている。
一方、本実施の形態の車両懸架システム１００は、複数の車輪２０２の各々と車体２０１との間に配置された複数の懸架装置１３０と、懸架装置１３０に装着された減衰力調整用アクチュエータ（図示せず）を作動させる複数のアクチュエータドライバ１２０と、キャビン２０５の内部に設けられ複数のアクチュエータドライバ１２０を無線通信にて遠隔制御する中央制御装置１１０で構成されている。この場合のアクチュエータは油圧緩衝器に内臓されたものでも、別の装置を油圧緩衝器に追加で取り付けるものであっても良い。
【００１８】
図１の例では、前部側の二つの車輪２０２に設けられる二つの懸架装置１３０が共通の一つのアクチュエータドライバ１２０で作動され、後部側の二つの車輪２０２に設けられる二つの懸架装置１３０が共通の一つのアクチュエータドライバ１２０で作動される構成となっている。
【００１９】
このように、本実施の形態の車両懸架システム１００では、中央制御装置１１０が無線通信にて前後のアクチュエータドライバ１２０を遠隔制御するので、設置に際しては前部隔壁２０３や後部隔壁２０４に貫通孔を開けたり、既存の貫通孔を拡大する等の煩雑な作業は一切不要である。
【００２０】
次に、本実施の形態の車両懸架システム１００の各部の構成の一例を図２および図３等を参照して詳細に説明する。
図２に例示されるように、本実施の形態の車両懸架システム１００を構成する中央制御装置１１０は、マイコン１１１、不揮発メモリ１１２、操作インターフェイス１１３、ディスプレイ１１４、加速度センサ１１５、ＧＰＳ装置１１６、無線通信機能部１１７、アンテナ１１８を備えている。
【００２１】
マイコン１１１は、マイクロプロセッサ等で構成され、不揮発メモリ１１２に格納された制御プログラム１１１ａを実行することで、後述のフローチャートに例示されるような、車両懸架システム１００の全体の制御を行う。
【００２２】
不揮発メモリ１１２は、マイコン１１１の制御プログラム１１１ａや制御データ１１１ｂ等の情報を、書き換え可能に不揮発に記憶する。
操作インターフェイス１１３は、例えば、ユーザが操作するボタンスイッチやダイヤル、キーボードなどで構成され、ユーザからの中央制御装置１１０への指令入力に用いられる。
【００２３】
ディスプレイ１１４は、車両懸架システム１００の現在の動作状況や制御情報、各種センサ情報を可視化して出力する。
加速度センサ１１５は、車両２００に作用する加速度を検出してマイコン１１１に入力する。
【００２４】
ＧＰＳ装置１１６は、全地球測位システムの受信機であり、車両２００の位置情報や速度情報を計測してマイコン１１１に入力する。
無線通信機能部１１７は、マイコン１１１から入出力される情報を無線通信でアクチュエータドライバ１２０と授受する。
【００２５】
アンテナ１１８は、無線通信機能部１１７の無線通信のための電波の送受信を行う。アンテナ１１８は制御装置に内蔵してもよい。
電源１１９は、中央制御装置１１０を動作させる電力を供給する。この場合、電源１１９は、車両２００にそなえられた図示しないバッテリを使用してもよい。
【００２６】
一方、アクチュエータドライバ１２０は、マイコン１２１、不揮発メモリ１２２、モータドライバ回路１２３、無線通信機能部１２４、アンテナ１２５、電源１２６からなる。
また、懸架装置１３０は、本実施の形態の場合、一例として油圧緩衝器からなり、シリンダ１３１、ピストン１３２、ピストンロッド１３３、作動油１３４、ガス室１３５、フリーピストン１３６、ピストン１３２により区画された下油室１３７ａ、同上油室１３７ｂ、ピストン１３２に貫通して形成されたバイパス通路（図示せず）、ニードル弁１３８、ステップモータ１３９を備えている。
【００２７】
アクチュエータドライバ１２０において、マイコン１２１は、マイクロプロセッサ等で構成され、制御プログラム１２１ａを実行することで、後述のフローチャート等に例示されるように、中央制御装置１１０からの指示に基づいて懸架装置１３０におけるステップモータ１３９の回転制御し、懸架装置１３０の動作特性（この場合、油圧緩衝器としての減衰特性）を制御する。
【００２８】
不揮発メモリ１２２は、マイコン１２１の制御プログラム１２１ａ等の情報を書き換え可能に不揮発に記憶する。
モータドライバ回路１２３は、マイコン１２１からの指令に基づいて駆動電流を出力することで、懸架装置１３０のステップモータ１３９の回転方向や回転量を制御する。
【００２９】
無線通信機能部１２４は、上述の中央制御装置１１０との無線通信を実現する。
アンテナ１２５は、中央制御装置１１０との間における電波の送受信を行う。
電源１２６は、例えば、車両２００にそなえられた図示しないバッテリである。
【００３０】
一方、懸架装置１３０は、ピストンロッド１３３の固定部１３３ａが車両２００の車体２０１の側に固定され、シリンダ１３１の固定部１３１ａが車輪２０２を支持する図示しないシャーシの側に固定され、車輪２０２から車体２０１に作用する衝撃等から発生する振動を減衰させ、車両２００の乗り心地や操縦性能を可変に制御する。
【００３１】
すなわち、懸架装置１３０は、シリンダ１３１内に封入された作動油１３４が、ピストン１３２によって区画された下油室１３７ａ及び上油室１３７ｂの間を移動する際に減衰力を発生させる。
【００３２】
ガス室１３５にはシリンダ１３１内が常に負圧にならぬ様、窒素ガス等の気体を適性圧力封入されており、封入された気体と作動油１３４とをフリーピストン１３６が完全に区画している。
【００３３】
図示しないバイパス通路には当該バイパス通路の開度を所定の位置に変化させるニードル弁１３８が設けられ、このニードル弁１３８によるバイパス通路の開度がステップモータ１３９の回転方向および回転量によって制御される。
【００３４】
そして、バイパス通路の開度が小さいと作動油１３４の流動抵抗が増大して懸架装置１３０の減衰力は大きくなり、逆にバイパス通路の開度が大きいと減衰力は小さくなる。
すなわち、アクチュエータドライバ１２０は中央制御装置１１０からの指令に基づいてステップモータ１３９を制御することで、懸架装置１３０の減衰特性を随意に設定および変更する。
【００３５】
以下、本実施の形態の車両懸架システム１００の作用の一例を説明する。
図４は、本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成する中央制御装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
図５は、本発明の一実施の形態である車両懸架システムを構成するアクチュエータドライバの作用の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態の場合、中央制御装置１１０の不揮発メモリ１１２に格納された制御データ１１１ｂは、例えば、制御テーブルからなり、加速度センサ１１５で検出された車両２００の加速度値に対応した、前部および後部の車輪２０２に備えられた懸架装置１３０の減衰特性の設定値が、個々のアクチュエータドライバ１２０の識別情報（ドライバＩＤ）ごとに格納されている。
【００３７】
また、制御データ１１１ｂには、ＧＰＳ装置１１６から検出される車両２００の走行速度に対応した、前部および後部の車輪２０２に備えられた懸架装置１３０の減衰特性の設定値が個々のアクチュエータドライバ１２０の識別情報（ドライバＩＤ）ごとに格納されている。
【００３８】
そして、マイコン１１１（制御プログラム１１１ａ）は、例えば、加速度センサ１１５から検出される加速度の変化値や、ＧＰＳ装置１１６から検出される車両２００の速度の変化値が所定の変化幅を超えたことを契機に、対応した減衰特性に変化させるようにアクチュエータドライバ１２０に指令を出す。
【００３９】
また、操作インターフェイス１１３を介してマニュアルで特定のドライバＩＤ毎に減衰特性の設定値が入力された場合には、当該設定値を優先して制御対象のアクチュエータドライバ１２０に指令する。
【００４０】
以下、図４および図５等を参照して、車両懸架システム１００の動作例を説明する。
図４にフローチャートに例示されるように、制御プログラム１１１ａを実行するマイコン１１１は、アクチュエータドライバ１２０への送信イベントの発生を待つ（ステップ４０１）。この送信イベントとは、例えば、上述の加速度や速度の変化が所定の変化幅（閾値）を超過したこと、または操作インターフェイス１１３からのマニュアル入力の検出、である。
【００４１】
マイコン１１１は送信イベントが検出されると、制御データ１１１ｂの設定または操作インターフェイス１１３からの入力値に応じたニードル弁１３８の開度情報を決定する（ステップ４０２）。
【００４２】
その後、当該開度情報をドライバＩＤとともに無線通信機能部１１７からアクチュエータドライバ１２０に送信する（ステップ４０３）。
そして、マイコン１１１は、アクチュエータドライバ１２０の側からの設定完了の応答を待ち（ステップ４０４）、受信した設定値をディスプレイ１１４に表示し（ステップ４０５）、ステップ４０１のイベント待機に戻る。
【００４３】
一方、図５に例示されるように、アクチュエータドライバ１２０において、制御プログラム１２１ａを実行するマイコン１２１は、中央制御装置１１０からの自ドライバＩＤを含む無線指令信号の受信を待ち（ステップ５０１）、自ドライバＩＤへの指令がないときはモータドライバ回路１２３（ステップモータ１３９）への電力供給を停止する（ステップ５０２）。
【００４４】
そして、自ドライバＩＤを含む指令を受信すると、受信したニードル弁１３８の開度情報に基づいて、当該開度を実現するように、ステップモータ１３９の回転方向および回転量をモータドライバ回路１２３に指示する（ステップ５０３）。これにより、ニードル弁１３８は、中央制御装置１１０から指令された開度になり、当該開度に応じた懸架装置１３０の減衰特性が設定される。
【００４５】
そして、マイコン１２１は、モータドライバ回路１２３からの設定完了を受信すると、設定結果を自ドライバＩＤとともに中央制御装置１１０に送信する（ステップ５０４）。
このステップ５０４の送信によって現在の設定結果が中央制御装置１１０のディスプレイ１１４に表示されることは、上述のステップ４０５のとおりである。
【００４６】
このように、本実施の形態の車両懸架システム１００によれば、車両２００のキャビン２０５に設置される中央制御装置１１０と、前部隔壁２０３や後部隔壁２０４で分離されたエンジンルーム側およびトランクルーム側に配置されるアクチュエータドライバ１２０とが無線通信によって動作するので、中央制御装置１１０とアクチュエータドライバ１２０を接続する配線等を、前部隔壁２０３、後部隔壁２０４を貫通して引き回す必要がなくなる。
【００４７】
この結果、車両２００への車両懸架システム１００の設置作業の簡素化、設置コストの削減を実現し、さらに、車両２００自体の改変や損傷等を最小限に抑止して、どのような車両へも車両懸架システム１００を設置できる利点がある。
【００４８】
また、接続配線の不要な分だけ、車両懸架システム１００の製造コストを削減できる利点がある。
また、車両２００の前部隔壁２０３や後部隔壁２０４等が改造できない等の事情で車両懸架システム１００を車両２００に設置できない、等の不便もなくなり、あらゆる車両２００に車両懸架システム１００を確実に設置できる利点がある。
【００４９】
図６は、本発明の車両懸架システムの変形例を示す概念図である。
この図６に例示される変形例の車両懸架システム１００Ａでは、個々の車輪２０２に設置される懸架装置１３０の各々に専用のアクチュエータドライバ１２０を図示しない単一の筐体内に一体に設けたドライバ兼懸架装置１５０を配置したところが、上述の車両懸架システム１００と異なっている。
【００５０】
これにより、懸架装置１３０とアクチュエータドライバ１２０を接続する配線の引き回しも不要となり、車両２００に車両懸架システム１００Ａの設置作業がさらに簡略化される利点がある。
【００５１】
図７は、本発明の車両懸架システムの変形例を示す概念図である。
この図７に例示される変形例の車両懸架システム１００Ｂでは、懸架装置１３０とアクチュエータドライバ１２０を図示しない単一の筐体内に一体に構成したドライバ兼懸架装置１５０とするとともに、さらに、個々のドライバ兼懸架装置１５０に、専用バッテリ１２６Ａを、電源１２６として配置したものである。
【００５２】
これにより、個々の車輪２０２に配置されるドライバ兼懸架装置１５０では、車両２００の図示しないバッテリ（上述の図１や図６の電源１２６）からの電源配線も不要となる。
【００５３】
この結果、車両懸架システム１００Ｂの設置に際しては、車両２００の図示しないバッテリからの電源配線も不要となり、さらに、車両懸架システム１００Ｂの設置作業を簡略化できる。
【００５４】
また、上述の図５のフローチャートのステップ５０２のように、アクチュエータドライバ１２０は、非稼働時にはモータドライバ回路１２３やステップモータ１３９に対する電力供給を切断するので、専用バッテリ１２６Ａの持続時間を長くできる利点もある。
【００５５】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
たとえば、懸架装置１３０としては、上述の緩衝器に限らず、車高調整装置等であってもよい。その場合、動作特性は車高である。
【００５６】
［付記１］減衰力調整機構を有する車両の油圧緩衝器の減衰力を、電動アクチュエータと該電動アクチュエータを駆動する無線通信機能を有するドライバと該ドライバを無線により制御するコントローラを設置することによって、無線制御することを特徴とする車載機器。
【００５７】
［付記２］前記非稼働時における電動アクチュエータ駆動電源遮断機能を有する付記１に記載の車載機器。
［付記３］前記ドライバと電動アクチュエータが一体化した付記１または２に記載の車載機器。
【００５８】
［付記４］前記ドライバに専用の駆動用バッテリが接続または内蔵された付記１または２に記載の車載機器。
【符号の説明】
【００５９】
１００  車両懸架システム
１００Ａ  車両懸架システム
１００Ｂ  車両懸架システム
１１０  中央制御装置
１１１  マイコン
１１１ａ  制御プログラム
１１１ｂ  制御データ
１１２  不揮発メモリ
１１３  操作インターフェイス
１１４  ディスプレイ
１１５  加速度センサ
１１６  ＧＰＳ装置
１１７  無線通信機能部
１１８  アンテナ
１１９  電源
１２０  アクチュエータドライバ
１２１  マイコン
１２１ａ  制御プログラム
１２２  不揮発メモリ
１２３  モータドライバ回路
１２４  無線通信機能部
１２５  アンテナ
１２６  電源
１２６Ａ  専用バッテリ
１３０  懸架装置
１３１  シリンダ
１３１ａ  固定部
１３２  ピストン
１３３  ピストンロッド
１３３ａ  固定部
１３４  作動油
１３５  ガス室
１３６  フリーピストン
１３７  バイパス通路
１３７ａ  下油室
１３７ｂ  上油室
１３８  ニードル弁
１３９  ステップモータ
１５０  ドライバ兼懸架装置
２００  車両
２０１  車体
２０２  車輪
２０３  前部隔壁
２０４  後部隔壁
２０５  キャビン
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014094701.tif 000007
【図７】
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【図３】
2014094701.tif 000009