(57)【要約】【課題】精度の高いコンプライアンス制御の実施。【解決手段】車両上方から観て車両前後方向に並んだ第１及び第２のアーム１１，１２と、第１アーム１１を支持し、自らへの入力荷重を検出する荷重検出ブッシュ２１と、第２アーム１２を支持し、自らの剛性の調整が可能な液体室を有する液封ブッシュ２２と、液体室の液体の入出量を調整する液量調整部３２と、荷重検出ブッシュ２１への入力荷重と操舵装置５０における操舵入力の有無とに基づいて液量調整部３２を制御する制御装置４０と、を備えること。【選択図】図１
2014054962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上方から観て車両前後方向に並んだ２本のアームと、
前記各アームの内の一方を支持し、自らへの入力荷重を検出する荷重検出ブッシュと、
前記各アームの内の他方を支持し、自らの剛性の調整が可能な液体室を有する液封ブッシュと、
前記液体室の液体の入出量を調整する液量調整部と、
前記荷重検出ブッシュへの入力荷重と操舵装置における操舵入力の有無とに基づいて前記液量調整部を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とした車両懸架装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記荷重検出ブッシュで車両前後方向の入力荷重が検知され、且つ、前記操舵入力が検知されなかった場合、前記液封ブッシュの剛性を上げるように前記液量調整部を制御する一方、前記荷重検出ブッシュで車両横方向の入力荷重が検知され、且つ、前記操舵入力が検知された場合、前記液封ブッシュの剛性を下げるように前記液量調整部を制御することを特徴とした請求項１記載の車両懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における車体側と車輪側との間に配設される車両懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両懸架装置においては、アームを支持するラバーブッシュであって、液体室を有するもの（所謂液封ブッシュ）が知られている。例えば、下記の特許文献１には、この種の液封ブッシュを有する車両懸架装置が開示されている。この車両懸架装置は、操舵角、車速、ヨーレート及び横加速度に基づいて車両の走行状態を判断し、その走行状態に応じて液封ブッシュの剛性を変えることで、走行状態に応じたコンプライアンス制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５８９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の車両懸架装置は、操舵角等から推定された走行状態に基づいて液封ブッシュの剛性を変化させるものなので、その走行状態から推定されるであろう液封ブッシュへの荷重の入力と実際の液封ブッシュへの荷重の入力とが必ずしも一致するとは限らない。従って、従来の車両懸架装置においては、走行状態に応じた液封ブッシュの目標剛性と本当に必要としている目標剛性との間にずれが生じ、コンプライアンス制御の精度を低下させる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、精度の高いコンプライアンス制御の実施が可能な車両懸架装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する為、本発明は、車両上方から観て車両前後方向に並んだ２本のアームと、前記各アームの内の一方を支持し、自らへの入力荷重を検出する荷重検出ブッシュと、前記各アームの内の他方を支持し、自らの剛性の調整が可能な液体室を有する液封ブッシュと、前記液体室の液体の入出量を調整する液量調整部と、前記荷重検出ブッシュへの入力荷重と操舵装置における操舵入力の有無とに基づいて前記液量調整部を制御する制御装置と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記制御装置は、前記荷重検出ブッシュで車両前後方向の入力荷重が検知され、且つ、前記操舵入力が検知されなかった場合、前記液封ブッシュの剛性を上げるように前記液量調整部を制御する一方、前記荷重検出ブッシュで車両横方向の入力荷重が検知され、且つ、前記操舵入力が検知された場合、前記液封ブッシュの剛性を下げるように前記液量調整部を制御することが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両懸架装置は、荷重検出ブッシュによって当該荷重検出ブッシュへの入力荷重を把握し、その入力荷重と操舵装置における操舵入力の有無（つまり操舵操作の有無）とに応じて液封ブッシュの剛性を調整するので、精度の高いコンプライアンス制御を実施することができる。例えば、車両前後方向の入力荷重が検知され、且つ、操舵入力が検知されなかった場合には、液封ブッシュの剛性を上げることで直進安定性を向上させることができる。また、車両横方向の入力荷重が検知され、且つ、操舵入力が検知された場合には、液封ブッシュの剛性を下げることで操縦安定性を向上させることができる。この様に、この車両懸架装置は、直進安定性と操縦安定性の両立が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る車両懸架装置の構成を説明する図である。
【図２】図２は、液封ブッシュの特性を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る車両懸架装置の制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、直進安定性を向上させる際の車両懸架装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、操縦安定性を向上させる際の車両懸架装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る車両懸架装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
［実施例］
本発明に係る車両懸架装置の実施例を図１から図５に基づいて説明する。
【００１２】
図１の符号１は、本実施例の車両懸架装置を示す。図１は、この車両懸架装置１を車両の上方から観た図である。図１では車両右側の車両懸架装置１のみを図示しているが、車両左側についても、以下に説明する車両懸架装置１と同じ構成になっている。但し、この例示では、後述する制御装置４０を左右の車両懸架装置１，１で共用させる。また、この車両懸架装置１は、車両前側に配置されるものでもよく、車両後側に配置されるものでもよい。尚、この図１では、車両右側の後輪の車両懸架装置１を図示している。
【００１３】
車両懸架装置１は、車両上方から観て車両前後方向に並んだ２本のアームを有する。ここでは、車両前側に配置されたアームを第１アーム１１と云い、車両後側に配置されたアームを第２アーム１２と云う。その第１及び第２のアーム１１，１２は、一端が車輪Ｗ側に連結され、他端が車体側にサスペンションブッシュを介して連結される。尚、この例示の第１及び第２のアーム１１，１２は、その夫々の一端において一体化されて車輪Ｗ側に連結しているが、夫々個別に車輪Ｗ側へと連結させるものであってもよい。
【００１４】
ここで、この車両懸架装置１で直進安定性を向上させる為には、路面入力によるステア変化（トー角変化）を抑えればよいので、その夫々のサスペンションブッシュを前後力コンプライアンスステアが減少するように剛性の高いものとして構成しておけばよい。一方、この車両懸架装置１で操縦安定性を向上させる為には、一般的にサスペンション特性がアンダーステア傾向を示していればよいので、横力コンプライアンスアンダーステアが増加するように、一方のサスペンションブッシュを高剛性のものとし、且つ、これよりも他方のサスペンションブッシュの剛性を下げて構成する必要がある。つまり、直進安定性の向上と操縦安定性の向上は、互いに背反の関係にある。
【００１５】
そこで、第１及び第２のアーム１１，１２の車体側のサスペンションブッシュは、その内の一方を直進安定性の向上が可能な高剛性のものとし、他方を直進安定性の向上と操縦安定性の向上とを両立させるよう剛性の調整が可能なものとして構成する。
【００１６】
この車両懸架装置１においては、直進安定性の向上が可能な高剛性のものとして荷重検出ブッシュ２１を用い、剛性の調整が可能なものとして液封ブッシュ２２を用いる。この例示では、第１アーム１１の他端を支持するサスペンションブッシュとして荷重検出ブッシュ２１を設ける一方、第２アーム１２の他端を支持するサスペンションブッシュとして液封ブッシュ２２を設ける。
【００１７】
荷重検出ブッシュ２１は、ゴム部におけるサスペンションブッシュとしての機能だけでなく、自らへの入力荷重（換言するならば第１及び第２のアーム１１，１２への入力荷重）を検出する為の機能も有している。この荷重検出ブッシュ２１は、路面入力等に応じた入力荷重によるゴム部の撓みを電気信号として出力できるように構成する。例えば、この例示の荷重検出ブッシュ２１は、そのゴム部を可変抵抗ゴム（導電材が混合された導電性を有するゴム）で構成することで、入力荷重によるゴム部の撓みを電気抵抗として出力することができる。そのゴム部の電気抵抗値は、電気抵抗測定器３１で測定され、制御装置（ＥＣＵ）４０に送信される。例えば、この荷重検出ブッシュ２１においては、ゴム部における複数箇所の電気抵抗値を出力させることによって、ゴム部への荷重入力方向（少なくとも車両前後方向と車両横方向）が検知できるようにする。制御装置４０の荷重演算部は、電気抵抗測定器３１から電気抵抗値を受信した場合、その電気抵抗値の変化に基づいて、ゴム部への入力荷重と当該入力荷重の入力方向とを算出する。
【００１８】
ところで、荷重検出ブッシュ２１は、ゴム部の撓みを電気信号に変換する圧電素子等の荷重検出部を有するものであってもよい。その荷重検出部は、ゴム部への荷重入力方向（少なくとも車両前後方向と車両横方向）が検知できるよう複数配置する。この場合、制御装置４０の荷重演算部は、荷重検出部から電気信号を受信した場合、その電気信号に基づいて、ゴム部への入力荷重と当該入力荷重の入力方向とを算出する。
【００１９】
この荷重検出ブッシュ２１においては、前述した様に直進安定性の向上が可能な高剛性のものとなるようゴム部の硬度等を決める。この荷重検出ブッシュ２１の剛性は、実験やシミュレーションの結果に基づき決めればよい。
【００２０】
液封ブッシュ２２は、ゴム部と液体室とを有し、液体室の液体の入出量を調整することで剛性を変化させるものである。この液封ブッシュ２２は、剛性を変化させることでゴム部の撓み量（以下、「ブッシュ撓み量」と云う。）が変わり、これによって第２アーム１２の変位量を変化させる。例えば、この液封ブッシュ２２は、直進安定性を向上させているときの剛性と比較して操縦安定性を向上させているときの剛性を下げている。従って、この液封ブッシュ２２は、図２に示す様に、同じ入力荷重であっても、直進安定性を向上させる必要があるとき（直進安定性重視時）と比べて操縦安定性を向上させる必要があるとき（操縦安定性重視時）にブッシュ撓み量が大きくなる。尚、この液封ブッシュ２２は、入力荷重が大きくなるにつれて所定の比例係数で徐々にブッシュ撓み量が大きくなる。
【００２１】
ここで、この例示の液封ブッシュ２２は、所定の状況下における剛性を基準剛性とする。その所定の状況下とは、例えば、荷重検出ブッシュ２１で車両前後方向及び車両横方向の入力荷重が検出されていない直進走行時（つまり直進安定性や操縦安定性が確保されているとき）のことである。この場合、液封ブッシュ２２は、直進安定性を向上させる必要があるときに基準剛性よりも剛性を上げ、操縦安定性を向上させる必要があるときに基準剛性よりも剛性を下げる。その剛性の上げ量や下げ量（つまり直進安定性が向上する剛性や操縦安定性が向上する剛性）は、実験やシミュレーションの結果に基づき決めればよい。
【００２２】
車両懸架装置１には、液封ブッシュ２２における液体室の液体の入出量を調整する液量調整部３２が設けられている。液量調整部３２は、液体の液体室への流入量を増やすことで液封ブッシュ２２の剛性を上げ、液体の液体室からの流出量を増やすことで液封ブッシュ２２の剛性を下げる。この液量調整部３２としては、例えば液圧調節弁の如きものを用いればよい。この液量調整部３２は、その動作が制御装置４０のコンプライアンス制御部によって制御される。
【００２３】
そのコンプライアンス制御部は、直進安定性の向上を操縦安定性よりも重視するとき（直進安定性重視時）のコンプライアンス制御と、操縦安定性の向上を直進安定性よりも重視するとき（操縦安定性重視時）のコンプライアンス制御と、を少なくとも実施する。直進安定性重視時とは、荷重検出ブッシュ２１で車両前後方向の入力荷重が検出されている直進走行時のことである。一方、操縦安定性重視時とは、荷重検出ブッシュ２１で車両横方向の入力荷重が検出されている旋回走行時のことである。従って、コンプライアンス制御部は、荷重検出ブッシュ２１への入力荷重と操舵操作の有無（操舵装置５０における操舵入力の有無）とに基づいて液量調整部３２を制御し、直進安定性又は操縦安定性を向上させる。
【００２４】
その直進安定性又は操縦安定性を向上させるコンプライアンス制御について図３のフローチャートに基づき説明する。尚、このコンプライアンス制御は、本実施例の車両懸架装置１を有する前後全ての車輪Ｗにおいて同時に実施するものであってもよく、この車両懸架装置１を有する前側の車輪Ｗ又は後側の車輪Ｗの内の一方において実施するものであってもよい。
【００２５】
制御装置４０は、例えば走行中に所定の演算周期で荷重検出ブッシュ２１によって入力荷重が検知されたのか否かを判断している。その演算周期とは、例えば制御装置４０の演算周期又は荷重検出ブッシュ２１における入力荷重の検出周期（電気抵抗測定器３１の測定周期）である。この判断は、例えば荷重演算部が現在の演算周期において又は１つ前の演算周期において入力荷重等の演算を実施したのか否かに応じて行う。この場合には、その演算が実施されていれば、入力荷重が検知されたと判断し、その演算が実施されていなければ、入力荷重が検知されていないと判断する。制御装置４０には、入力荷重を検知しない場合、液封ブッシュ２２を現在の基準剛性のまま保持させる。
【００２６】
制御装置４０のコンプライアンス制御部は、入力荷重を検知した場合（ステップＳＴ１）、その入力荷重の荷重入力方向が車両前後方向であるのか車両横方向であるのかを判定する（ステップＳＴ２）。
【００２７】
コンプライアンス制御部は、車両前後方向の入力荷重を検知した場合、操舵入力が無いのか否かを判定する（ステップＳＴ３）。この判定は、例えば操舵装置５０における操舵角検出部の検出結果に基づいて行う。その操舵角検出部は、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ等であり、操舵操作が為されていれば正又は負の電気信号（左右何れか一方への操舵角）を出力する。このステップＳＴ３においては、操舵角検出部から正又は負の電気信号を受信していれば、操舵入力有りと判定し、その様な電気信号が受信されていなければ、操舵入力無しと判定する。
【００２８】
コンプライアンス制御部は、操舵入力無しと判定した場合、液量調整部３２に対して液体室への液体の流入量の増加指示を行い、液封ブッシュ２２の剛性を現在の基準剛性よりも上げる（ステップＳＴ４）。これにより、この車両懸架装置１においては、荷重検出ブッシュ２１と液封ブッシュ２２の夫々の剛性が高くなっているので、液封ブッシュ２２が支持する第２アーム１２の変位量が基準剛性時よりも小さくなる（図４）。従って、この車両懸架装置１は、前後力コンプライアンスステアが減少し、更にロールステアも減少するので、直進安定性を向上させることができる。尚、この車両懸架装置１は、液封ブッシュ２２の剛性が基準剛性よりも低い場合、このステップＳＴ４で少なくともその操縦安定性重視時の低い剛性よりも液封ブッシュ２２の剛性を上げることで、直進安定性を向上させることができる。
【００２９】
これに対して、コンプライアンス制御部は、操舵入力有りと判定した場合、液封ブッシュ２２を現在の基準剛性のまま保持させる（ステップＳＴ５）。
【００３０】
一方、コンプライアンス制御部は、車両横方向の入力荷重を検知した場合、操舵入力が有るのか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
【００３１】
コンプライアンス制御部は、操舵入力有りと判定した場合、液量調整部３２に対して液体室への液体の流出量の増加指示を行い、液封ブッシュ２２の剛性を現在の基準剛性よりも下げる（ステップＳＴ７）。これにより、この車両懸架装置１においては、荷重検出ブッシュ２１の剛性よりも液封ブッシュ２２の剛性の方が低くなっているので、液封ブッシュ２２が支持する第２アーム１２の変位量が基準剛性時よりも大きくなる（図５）。従って、この車両懸架装置１は、横力コンプライアンスアンダーステアが増加し、更にロールアンダーステアも増加するので、旋回走行時の操縦安定性を向上させることができる。その図５は、左旋回走行時を表している。尚、この車両懸架装置１は、液封ブッシュ２２の剛性が基準剛性よりも高い場合、このステップＳＴ７で少なくともその直進安定性重視時の高い剛性よりも液封ブッシュ２２の剛性を下げることで、操縦安定性を向上させることができる。
【００３２】
これに対して、コンプライアンス制御部は、操舵入力無しと判定した場合、ステップＳＴ５に進み、液封ブッシュ２２を現在の基準剛性のまま保持させる。
【００３３】
以上示した様に、この車両懸架装置１は、荷重検出ブッシュ２１への入力荷重と操舵操作の有無とに基づいて、直進安定性の向上を操縦安定性よりも重視するのであれば、液封ブッシュ２２の剛性を基準剛性よりも上げる一方、操縦安定性の向上を直進安定性よりも重視するのであれば、液封ブッシュ２２の剛性を基準剛性よりも下げる。従って、この車両懸架装置１は、直進安定性重視時であれば、直進安定性を向上させることができ、操縦安定性重視時であれば、操縦安定性を向上させることができる、と云う従来は背反の関係にあり実現し難かった直進安定性と操縦安定性の両立が可能になる。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両懸架装置
１１  第１アーム
１２  第２アーム
２１  荷重検出ブッシュ
２２  液封ブッシュ
３１  電気抵抗測定器
３２  液量調整部
４０  制御装置
５０  操舵装置
Ｗ  車輪
【図１】
2014054962.tif 000003
【図２】
2014054962.tif 000004
【図３】
2014054962.tif 000005
【図４】
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【図５】
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