(57)【要約】【課題】  バンプを乗り越える際の車速が、比較的低速であったり、かなりの範囲でばらついても、常にフルリバウンド状態を実現することができるようなバンプを提供する。【解決手段】  バンプの上面の輪郭を、前記車両の進行方向に沿って漸次変化する周波数の正弦波に基づいて定める。このように、バンプの上面を、適切な範囲の周波数成分を有する輪郭形状に定めることにより、効率よくフルリバウンド状態を実現することができる。このような輪郭形状は、近似的には、その上面の輪郭の高さを、前記車両の進行方向に沿って、始点から下向きに凸な曲線を経て、全行程の概ね８０％の位置にて上向きに凸な曲線をもって最大値をとり、再び終点に向けて下向きに凸な曲線をなすように定めることができる。【選択図】  図８
2008096356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させることによりフルリバウンド状態を引き起こすためのバンプであって、
その上面の輪郭を、前記車両の進行方向に沿って漸次変化する周波数の正弦波に基づいて定めたことを特徴とするフルリバウンド発生用バンプ。
【請求項２】
前記上面輪郭を以下の式により定めた、
2008096356.tif 000003
ことを特徴とする請求項１に記載のバンプ。
【請求項３】
車両を走行させることによりフルリバウンド状態を引き起こすためのバンプであって、
その上面の輪郭の高さを、前記車両の進行方向に沿って、始点から下向きに凸な曲線を経て、全行程の概ね８０％の位置にて上向きに凸な曲線をもって最大値をとり、再び終点に向けて下向きに凸な曲線をなすように定めたことを特徴とするフルリバウンド発生用バンプ。
【請求項４】
前記上面輪郭の始点及び終点の高さ及び傾斜が概ねゼロとなるように前記上面輪郭が定められていることを特徴とする請求項１若しくは３に記載のバンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のフルリバウンド状態を引き起こすための装置に関し、特に、車体に対する車輪の相対上下動を検出するストロークセンサの最大ストロークを較正するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪懸架装置としてアクティブ或いはセミアクティブサスペンションを採用するなどの高技術化に伴い、車体に対する車輪の相対上下動を検出するストロークセンサを用いることがある（特許文献１参照）。この種の車両では、車輪の限られた上下ストロークを無駄なく活用するためには、ストロークセンサの精度が高くなければならない。特に、懸架装置の製造誤差やセンサ取付誤差などを解消することが困難であることから、車両のフルリバウンド状態を発生させ、ストロークセンサの最大ストロークを較正する必要が生じる場合がある。特に、フルリバウンド時のリバウンドショック音対策を実施するためには、フルリバウンド位置を正確に把握する必要がある。
【０００３】
従来から、車両に段差（バンプ）上を走行させ、フルリバウンド状態を引き起こすことが行われていたが、走行速度が所定の比較的狭い速度域にないと、車体上下共振が起こらないため、フルリバウンドを引き起こすことが難しく、テストドライバが正確な速度調整を強いられるとともに、テストを確実に１度で行うことが困難であった。
【０００４】
そこで、車体に対して外力を加え、強制的にフルリバウンド状態を引き起こすことが考えられるが、油圧ジャッキなど大型のジャッキアップ設備が必要となる。また、その実施に際しても、多大な工数が必要となる。
【特許文献１】特開２００６−６２５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的は、低コストで車両のフルリバウンド状態を引き起こすことができる装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、高い信頼性をもって車両のフルリバウンド状態を引き起こすことができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、このような目的は、車両を走行させることによりフルリバウンド状態を引き起こすためのバンプであって、その上面の輪郭を、前記車両の進行方向に沿って漸次変化する周波数の正弦波に基づいて定めたことを特徴とするフルリバウンド発生用バンプを提供することにより達成される。
【０００８】
このような輪郭形状は、上式（請求項２）に基づいて定めることができる。近似的には、その上面の輪郭の高さを、前記車両の進行方向に沿って、始点から下向きに凸な曲線を経て、全行程の概ね８０％の位置にて上向きに凸な曲線をもって最大値をとり、再び終点に向けて下向きに凸な曲線をなすように定めると良い。
【発明の効果】
【０００９】
このように、バンプの上面を、適切な範囲の周波数成分を有する輪郭形状に定めることにより、バンプを乗り越える際の車速が、比較的低速であったり、かなりの範囲でばらついても、常にフルリバウンド状態を実現することができ、テストドライバの負担を軽減し、高い測定精度を容易に維持することができる。また、バンプの平滑さを高め、バンプ乗り越え時の不快感を最小化するためには、前記上面輪郭の始点及び終点の高さ及び傾斜が概ねゼロとなるように前記上面輪郭を定めると良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に基づくフルリバウンド発生用バンプ１上を車両２が通過する様子を示している。通常は、車両２の車輪３がバンプ１上に乗り上げると、バンプ形状が車両の共振周波数を含む周波数成分によって構成されているため、図示されない懸架装置が或る程度圧縮され、同時に車体が持ち上げられ、車輪３がバンプ１を通過すると、車体に先行して車輪３が落下し、フルリバウンド状態、即ち懸架装置が最も伸長した状態となり、それに引き続いて車体が落下すると、フルバンプ状態、即ち懸架装置が最も圧縮した状態となり、車輪３がフルストロークの変位を行うこととなり、それ以降減衰振動を行う。
【００１２】
図２及び３は、従来形式のバンプ１’、１”を示し、それぞれ１波長分の三角波形状及び正弦波形状を有するものからなる。図４は、図２に示された三角波形状のバンプ上を、様々な速度で乗り越えたときの車輪３即ち懸架装置のシミュレーションにより得られたストローク変位を示す。これによると、車輪３のストローク変位は、車両２の走行速度に強く依存し、フルバンプ状態は、車速６ｋｍ／ｈ以上であれば達成されるが、フルリバウンド状態を達成するためには、車速が９ｋｍ／ｈ以上であることを要する。図５は、図３に示された正弦波形状のバンプを用いた場合の懸架装置のシミュレーションにより得られたストローク変位を示し、この場合も、三角波形状のバンプの場合と略同様の結果を示す。
【００１３】
懸架装置における好適な制御を行うためには、ストロークセンサを高い精度をもって較正することが必要であり、特にリバウンドショック音対策を実施するためには、フルリバウンド位置を正確に把握する必要がある。従って、三角波形状や正弦波形状のバンプを用いてストロークセンサを較正しようとする場合には、車両共振周波数となる特定の車速域に精度良く合わせて走行したり、最大高さの大きいバンプを使用したりしないと、高い信頼性をもって測定を行うことはできない。そのため、テストドライバに過大な負担が加わり、早期に疲労することとなり、改善が望まれる。
【００１４】
発明者は、懸架装置の固有振動数を考慮してバンプを設計することにより、与えられた最大高さのバンプを使用した場合に、車両の車体の共振現象を利用してフルリバウンド状態を達成するために必要な車速を最小化し得ることに思い至ったが、更に、車両によって懸架装置の固有振動数が異なることから、バンプの形状を適切な範囲の周波数成分を有するように定めることにより（即ち、スイープ波形状とすることにより）、様々な車両について、比較的低い車速であっても、またバンプを乗り越える際の車速がかなりの範囲でばらついても、フルリバウンド状態を達成できるのではないかという知見に思い至った。
【００１５】
図６は、このようなバンプの設計方法を示すグラフである。先ず、周波数ｆが時間と共に増大するように、次の式により表す。
ｆ  ＝  ｆ０・ｅ（ｌｎ（ｆｅ／ｆ０）（ｔ／Ｔｓ））
ここで、Ｔｓ  ＝  ｌｎ（ｆｅ／ｆ０）／（ｆｅ  −  ｆ０）であり、ｆ０は開始周波数、ｆｅは最終周波数である。
【００１６】
次に、
Ｙ  ＝  ｒ・ｓｉｎ（φ）とし、
ここで、ω  ＝  ２πｆ、φをωの時間積分、ｒｐ  ＝  ａφ（ａ及びｐは、後記するように適当に定められた定数）とすれば、Ｙは、図６に示される螺旋軌跡のＹ軸成分として与えられる。図７は、時間（車速が与えられれば距離であっても良い）に対するＹの変化を示す。この場合に、与えられたバンプの終点で、Ｙがゼロとなるようにｆｅ及びｆ０を定める。
【００１７】
更に、バンプとして物理的に適切な形状が得られるように、Ｙを積分し、最終的なバンプ形状を与える関数としてＹＲを得る。図８は、時間（車速が与えられれば距離であっても良い）に対するＹＲの変化を示す。この場合に、ａは、バンプの最大高さが希望の値となるように、ｐは、バンプの終点で、バンプの高さがゼロとなるように定められる。バンプの終点では、Ｙがゼロであることから、バンプの終点におけるＹＲの傾斜はゼロとなる。バンプの始点に於いても、φがゼロであることから、Ｙがゼロとなり、ＹＲの傾斜はゼロとなる。
【００１８】
図９は、図８に示されたスイープ波形状のバンプ上を、様々な速度で乗り越えたときの車輪３即ち懸架装置の、やはりシミュレーションにより得られたストローク変位を示す。これによると、車輪３のストローク変位は、車両２の走行速度にあまり依存することなく、車速が概ね４ｋｍ／ｈ以上であれば、フルリバウンド状態を達成することができることが示されている。
【００１９】
実際に、スイープ波形状のバンプを製作し、ＳＵＶ車を様々な速度で乗り越えさせたと
ころ、図１０に示すように、時速６〜１８ｋｍ／ｈの範囲であれば、(０．０１ｍである許容誤差内に十分納まることが確認できた。更に、車速を７．５〜１５．５ｋｍ／ｈの範囲とすることにより、誤差を＋０．００５ｍとすることができ、フルリバウンド状態についてのストロークセンサの較正が極めて高精度に実現可能となることが確認できた。
【００２０】
また、このようなテストを組立て工程終了後に全ての車両について行い、このときの最大ストローク値をフルリバウンドとするようにデータをＲＯＭに記憶することにより、ストロークセンサの較正を高精度に、かつ効率よく実施することができる。
【００２１】
このように、本発明を特定の実施例について説明したが、本発明は、車両の懸架装置のフルリバウンド、フルバンプ或いはフルストロークを実現し、ストロークセンサのレンジを較正する用途に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両の車輪が本発明のバンプを乗り越えようとする状態を示す単純化された側面図である。
【図２】公知形式の三角波形状のバンプの輪郭を示す側断面図である。
【図３】公知形式の正弦波形状のバンプの輪郭を示す側断面図である。
【図４】公知形式の三角波形状のバンプ上を様々な車速で通過した場合の懸架装置のストロークの時間変化を示すグラフである。
【図５】公知形式の正弦波形状のバンプ上を様々な車速で通過した場合の懸架装置のストロークの時間変化を示すグラフである。
【図６】本発明のスイープ波形状のバンプの輪郭を決定する方法を説明するためのダイヤグラム図である。
【図７】周波数が連続的に変化する正弦波として得られるＹの時間変化を示すグラフである。
【図８】Ｙを積分して得られる、スイープ波形状のバンプの輪郭を与えるＹＲの時間変化を示すグラフである。
【図９】本発明のスイープ波形状のバンプ上を様々な車速で通過した場合の懸架装置のストロークの時間変化を示すグラフである。
【図１０】本発明のスイープ波形状のバンプを用いた場合に、フルリバウンドが達成できる車速の範囲を、実験により求めた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１  バンプ
２  車両
３  車輪
【図１】
2008096356.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008096356.tif 000008
【図６】
2008096356.tif 000009
【図７】
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【図８】
2008096356.tif 000011
【図９】
2008096356.tif 000012
【図１０】
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