(57)【要約】【課題】操縦安定性を犠牲にすることなく段差通過時の前後振動を低減することができる車両用サスペンションを提供する。【解決手段】車軸３を保持する軸支部材７と車体４とに連結されるロアロッド５と、軸支部材７と車体４とに連結されるアッパーロッド６と、ロアロッド５と軸支部材７とが連結されるロアロッド連結位置Ｐ１を前後方向に移動させるアクチュエータ１１と、を備え、アッパーロッド６と軸支部材７とが連結されるアッパーロッド連結位置Ｐ２が、ロアロッド連結位置Ｐ１よりも上方に位置する。【選択図】図１
2015003542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられる車両用サスペンションであって、
車軸を保持する軸支部材と車体とに連結されるロアロッドと、
前記軸支部材と前記車体とに連結されるアッパーロッドと、
前記ロアロッドと前記軸支部材との連結位置であるロアロッド連結位置を前後方向に移動させるアクチュエータと、
を備え、
前記アッパーロッドと前記軸支部材との連結位置であるアッパーロッド連結位置が、前記ロアロッド連結位置よりも上方に位置する、
車両用サスペンション。
【請求項２】
前記アッパーロッド連結位置は、車両前後方向において前記ロアロッド連結位置と同じ又は前記ロアロッド連結位置よりも後方に位置する、
請求項１に記載の車両用サスペンション。
【請求項３】
前記車軸に連結された車輪よりも前方の路面形状を検出する路面形状検出部と、
前記路面形状検出部が検出した路面形状に基づいて前記アクチュエータを駆動する駆動制御部と、
を更に備える、請求項１又は２に記載の車両用サスペンション。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記ロアロッドを伸縮させることにより、前記ロアロッド連結位置を前後方向に移動させる、
請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックやバスなどの車両に取り付けられる車両用サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックやバスなどの車両に取り付けられる車両用サスペンションは、走行時の車両振動の低減、乗り心地向上、輸送品質の向上、旋回時の安定性、操縦性の向上等を達成することが求められている。このような車両用サスペンションとして、車軸の前後位置を決めるためのトルクロッドが用いられている。トルクロッドは、トルクロッドブッシュを介して車軸及び車体と連結されており、通常は、操縦安定性重視のために、トルクロッドブッシュの剛性を高く設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トルクロッドブッシュの剛性が高いと、段差通過時の前後振動が緩和されずに車体に伝達されるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、操縦安定性を犠牲にすることなく段差通過時の前後振動を低減することができる車両用サスペンション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】
【０００６】
本発明に係る車両用サスペンションは、車両に取り付けられる車両用サスペンションであって、車軸を保持する軸支部材と車体とに連結されるロアロッドと、軸支部材と車体とに連結されるアッパーロッドと、ロアロッドと軸支部材との連結位置であるロアロッド連結位置を前後方向に移動させるアクチュエータと、を備え、アッパーロッドと軸支部材との連結位置であるアッパーロッド連結位置が、ロアロッド連結位置よりも上方に位置する。
【０００７】
本発明に係る車両用サスペンションによれば、アッパーロッド連結位置がロアロッド連結位置よりも上方であるため、アクチュエータによりロアロッド連結位置を前方又は後方に移動させると、車軸がアッパーロッド連結位置を中心として回動する。これにより、車軸を後方だけでなく上方にも移動させることができるため、車輪が段差を通過する際にアクチュエータを駆動することで、操縦安定性を犠牲にすることなく段差通過時の前後振動を低減することができる。
【０００８】
また、アッパーロッド連結位置は、車両前後方向においてロアロッド連結位置と同じ又はロアロッド連結位置よりも後方に位置するものとすることができる。
【０００９】
このように、ロアロッド連結位置とアッパーロッド連結位置とを配置すれば、アクチュエータによりロアロッド連結位置を後方に移動させることで、車軸を後方且つ上方に移動させることができる。これにより、車輪が段差を通過する際は、アクチュエータによりロアロッド連結位置を後方に移動させることで、段差通過時の前後振動をより効果的に低減することができる。
【００１０】
また、車軸に連結された車輪よりも前方の路面形状を検出する路面形状検出部と、路面形状検出部が検出した路面形状に基づいてアクチュエータを駆動する駆動制御部と、を更に備えるものとすることができる。
【００１１】
このように、路面形状検出部が、車軸に連結された車輪よりも前方の路面形状を検出するため、駆動制御部は、車両に前後振動を与える段差が車輪に到達するタイミングを予測することができる。これにより、駆動制御部は、当該段差が車輪に到達するタイミングにおいてアクチュエータを駆動することができるため、当該段差通過時の前後振動を適切に低減することができる。
【００１２】
また、アクチュエータは、ロアロッドを伸縮させることにより、ロアロッド連結位置を前後方向に移動させるものとすることができる。
【００１３】
このように、ロアロッドを伸縮させることによりロアロッド連結位置を移動させることで、ロアロッドと車体及び軸支部材との連結構造として従来のものを使用することができるため、低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、操縦安定性を犠牲にすることなく段差通過時の前後振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る車両用サスペンションを模式的に示す平面図である。
【図２】実施形態に係る車両用サスペンションを模式的に示す側面図である。
【図３】ＥＣＵに処理動作を示すフローチャートである。
【図４】車両用サスペンションの動作状態を示す図である。
【図５】車両用サスペンションの動作状態を示す図である。
【図６】アクチュエータの駆動に伴う車輪の動きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、上下方向は、車両の上下方向を意味し、前後方向は、車両の前後方向を意味し、内外方向は、車幅方向における車両の内外方向を意味する。
【００１７】
図１は、実施形態に係る車両用サスペンションを示す概略平面図である。図２は、実施形態に係る車両用サスペンションを示す概略側面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両用サスペンション１は、トラックやバスなどの車両に取り付けられるマルチリンク式のサスペンションであって、車輪２に連結された車軸３と車体４との間に配置されるものである。
【００１８】
車両用サスペンション１は、主に、ロアロッド５と、アッパーロッド６と、を備えている。
【００１９】
ロアロッド５は、車体４と車軸３を回転自在に保持する軸支部材７とに連結されるロッドである。このロアロッド５は、車軸３よりも下方の位置において、軸支部材７と連結されている。ここで、ロアロッド５と軸支部材７との連結位置を「ロアロッド連結位置Ｐ１」という。
【００２０】
車体４に対するロアロッド５の連結は、直接的に行ってもよく、ブラケットなどの車体４に取り付けられた部材を介して間接的に行ってもよい。図１では、車体４に取り付けられたブラケット４ａを介して、ロアロッド５が車体４に間接的に連結された状態を示している。
【００２１】
軸支部材７に対するロアロッド５の連結は、直接的に行ってもよく、ブラケットなどの軸支部材７に取り付けられた部材を介して間接的に行ってもよい。図１では、軸支部材７に取り付けられたサポートビーム７ａを介して、ロアロッド５が軸支部材７に間接的に連結された状態を示している。
【００２２】
ロアロッド５の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、断面円形の棒状や断面矩形の板状とすることができる。
【００２３】
アッパーロッド６は、ロアロッド５よりも上方に配置されて、車体４と軸支部材７とに連結されるロッドである。ここで、アッパーロッド６と軸支部材７との連結位置を「アッパーロッド連結位置Ｐ２」という。アッパーロッド連結位置Ｐ２は、車軸３及びロアロッド連結位置Ｐ１よりも上方の位置に配置されている。また、アッパーロッド連結位置Ｐ２は、車両前後方向においてロアロッド連結位置Ｐ１と同じ又はロアロッド連結位置Ｐ１よりも後方に配置されている。
【００２４】
車体４に対するアッパーロッド６の連結は、直接的に行ってもよく、ブラケットなどの車体４に取り付けられた部材を介して間接的に行ってもよい。図１では、車体４に取り付けられたブラケット４ｂを介して、アッパーロッド６が車体４に間接的に連結された状態を示している。
【００２５】
軸支部材７に対するアッパーロッド６の連結は、直接的に行ってもよく、ブラケットなどの軸支部材７に取り付けられた部材を介して間接的に行ってもよい。図１では、軸支部材７に取り付けられたブラケット７ｂを介して、アッパーロッド６が軸支部材７に間接的に連結された状態を示している。
【００２６】
アッパーロッド６の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、断面円形の棒状や断面矩形の板状とすることができる。
【００２７】
そして、車両用サスペンション１は、更に、アクチュエータ１１と、車速計１２と、レーザ変位計１３と、ＥＣＵ１４と、を備えている。
【００２８】
アクチュエータ１１は、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方又は後方に移動させるものである。アクチュエータ１１は、例えば、ロアロッド５を伸縮させることにより、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方又は後方に移動させるものとすることができる。このアクチュエータ１１としては、例えば、ロアロッド５の長手方向における中央部又は端部にシリンダを配置し、このシリンダを油圧やエア圧により伸縮させることにより、ロアロッド５自体を伸縮させる構造とすることができる。
【００２９】
そして、ロアロッド５が軸支部材７から前方に延びている場合は、アクチュエータ１１によりロアロッド５を伸ばすことで、ロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させることができるとともに、アクチュエータ１１によりロアロッド５を縮めることで、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方に移動させることができる。一方、ロアロッド５が軸支部材７から後方に延びている場合は、アクチュエータ１１によりロアロッド５を伸ばすことで、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方に移動させることができるとともに、アクチュエータ１１によりロアロッド５を縮めることで、ロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させることができる。
【００３０】
ここで、図６も参照して、アクチュエータ１１の駆動に伴う車輪２の動きについて説明する。図６は、アクチュエータの駆動に伴う車輪の動きを示す図である。図１及び図２に示すように、ロアロッド５及びアッパーロッド６は軸支部材７に連結されている。
【００３１】
このため、アクチュエータ１１によりロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させると、図６に示すように、ロアロッド連結位置Ｐ１、車軸３及び車輪２は、アッパーロッド連結位置Ｐ２を中心として回動し、後方且つ上方に移動する。なお、その後に、アクチュエータ１１によりロアロッド連結位置Ｐ１を元の位置（初期位置）に戻すと、車軸３及び車輪２は、前方且つ下方に移動して元の位置（初期位置）に戻る。
【００３２】
車速計１２は、車両の車速を検出するものである。そして、車速計１２は、検出した車速をＥＣＵ１４に送信する。
【００３３】
レーザ変位計１３は、車輪２よりも前方に配置されて、車輪２よりも前方の路面形状を検出する路面形状検出部である。レーザ変位計１３は、路面に向けて出射したレーザの反射波を検出することにより路面までの距離を検出し、この検出した距離をトレースすることにより、路面形状を検出するものである。そして、レーザ変位計１３は、検出した路面形状をＥＣＵ１４に送信する。
【００３４】
ＥＣＵ１４は、車速計１２及びレーザ変位計１３の検出結果に基づいてアクチュエータ１１を駆動制御する駆動制御部である。
【００３５】
具体的に説明すると、ＥＣＵ１４は、レーザ変位計１３から取得した路面形状から段差を検出すると、検出した段差の位置と車輪２までの距離と、車速計１２から取得した車速と、に基づいて、検出した段差が車輪２に到達するタイミング（時間）を計算（予測）する。ここで、検出した段差の位置と車輪２までの距離は、レーザ変位計１３がレーザを照射する路面位置から車輪２までの距離となるため、レーザ変位計１３の設置位置により決まる。このため、予め、レーザ変位計１３がレーザを照射する路面位置から車輪２までの距離を設定しておく。そして、ＥＣＵ１４は、検出した段差が車輪２に到達するタイミングに、アクチュエータ１１を駆動制御して、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方又は後方に移動させる。
【００３６】
次に、図３〜図５を参照して、ＥＣＵ１４の処理動作を中心に車両用サスペンション１の動作について説明する。図３は、ＥＣＵに処理動作を示すフローチャートである。図４は、車両用サスペンションの動作状態を示す図である。図５は、車両用サスペンションの動作状態を示す図である。
【００３７】
図３に示すように、ＥＣＵ１４は、まず、レーザ変位計１３から路面形状を取得して、この取得した路面形状から段差を検出する（ステップＳ１）。なお、ステップＳ１では、少なくとも隆起する凸状の段差を検出する。
【００３８】
次に、ＥＣＵ１４は、車速計１２から車速Ｖを取得して、ステップＳ１で段差を検出したときの車速Ｖを検出する（ステップＳ２）。
【００３９】
次に、ＥＣＵ１４は、ステップＳ１で検出した段差が車輪２に到達するタイミングを検出する（ステップＳ３）。上述したように、ステップＳ１において検出した段差から車輪２までの距離Ｌは、レーザ変位計１３の設置位置により決まる。そこで、ステップＳ３では、図４に示すように、ステップＳ１において検出した段差から車輪２までの距離ＬをステップＳ２で検出した車速Ｖで割ることにより、車輪２がステップＳ１において検出した段差に到達するタイミングを算出することができる。
【００４０】
次に、ＥＣＵ１４は、ステップＳ３において算出したタイミングが到来すると、アクチュエータ１１を駆動制御する（ステップＳ４）。
【００４１】
図５に示すように、ステップＳ４では、アクチュエータ１１を駆動制御して、ロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させる。すると、ロアロッド連結位置Ｐ１、車軸３及び車輪２は、アッパーロッド連結位置Ｐ２を中心として回動し、後方且つ上方に移動する。これにより、車輪２が凸状の段差を通過する際に、車輪２が凸状の段差に沿うように後方且つ上方に引き上げられるため、段差通過時の前後振動が低減される。そして、車輪２が、凸状の段差を通過すると、アクチュエータ１１を駆動制御して、ロアロッド連結位置Ｐ１を前方に移動させることにより、車軸３及び車輪２を元の位置に戻す。
【００４２】
なお、ＥＣＵ１４は、ステップＳ１で検出された段差の形状（大きさ、傾きなど）に応じて、アクチュエータ１１の駆動制御量を調整することが好ましい。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用サスペンション１によれば、アッパーロッド連結位置Ｐ２がロアロッド連結位置Ｐ１よりも上方であるため、アクチュエータ１１によりロアロッド連結位置Ｐ１を前方又は後方に移動させると、車軸３がアッパーロッド連結位置Ｐ２を中心として回動する。これにより、車軸３を後方だけでなく上方にも移動させることができるため、車輪２が段差を通過する際にアクチュエータ１１を駆動することで、操縦安定性を犠牲にすることなく段差通過時の前後振動を低減することができる。
【００４４】
また、アッパーロッド連結位置Ｐ２が車両前後方向においてロアロッド連結位置Ｐ１と同じ又はロアロッド連結位置Ｐ１よりも後方であるため、アクチュエータ１１によりロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させることで、車軸３を後方且つ上方に移動させることができる。これにより、車輪２が凸状の段差を通過する際は、アクチュエータ１１によりロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させることで、段差通過時の前後振動をより効果的に低減することができる。
【００４５】
そして、レーザ変位計１３が、車輪２よりも前方の路面形状を検出するため、ＥＣＵ１４は、車両に前後振動を与える段差が車輪２に到達するタイミングを予測することができる。これにより、ＥＣＵ１４は、当該段差が車輪２に到達するタイミングにおいてアクチュエータ１１を駆動することができるため、当該段差通過時の前後振動を適切に低減することができる。
【００４６】
また、アクチュエータ１１は、ロアロッド５を伸縮させることによりロアロッド連結位置Ｐ１を移動させることで、ロアロッド５と車体４及び軸支部材７との連結構造を従来のものを使用することができるため、低コスト化を図ることができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、アクチュエータは、ロアロッド５を伸縮させることによりロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させるものとして説明したが、ロアロッド５を伸縮させることなくロアロッド５を移動させることによりロアロッド連結位置Ｐ１を後方に移動させるものとしてもよい。
【００４８】
また、路面形状は、レーザ変位計１３により検出するものとして説明したが、画像処理などの他の手段により検出してもよい。また、レーザ変位計が路面形状を検出するものとして説明したが、レーザ変位計は路面までの距離のみを検出し、ＥＣＵがレーザ変位計の検出結果をトレースすることにより路面形状を検出するものとしてもよい。また、段差の検出は、路面形状からだけではなく、前輪が段差を通過した際の振動を、車両に取り付けた加速度計で検出するなどの方法により行ってもよい。そして、路面形状を検出するレーザ変位計や前輪の振動を検出する加速度計などの段差検出部により段差の検出を行い、ＥＣＵは、この段差検出部が検出した段差に基づいて、アクチュエータを駆動してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…車両用サスペンション、２…車輪、３…車軸、４…車体、４ａ…ブラケット、４ｂ…ブラケット、５…ロアロッド、６…アッパーロッド、７…軸支部材、７ａ…サポートビーム、７ｂ…ブラケット、１１…アクチュエータ、１２…車速計、１３…レーザ変位計（路面形状検出部）、１４…ＥＣＵ（駆動制御部）、Ｐ１…ロアロッド連結位置、Ｐ２…アッパーロッド連結位置。
【図１】
2015003542.tif 000003
【図２】
2015003542.tif 000004
【図３】
2015003542.tif 000005
【図４】
2015003542.tif 000006
【図５】
2015003542.tif 000007
【図６】
2015003542.tif 000008