(57)【要約】【課題】通常時の乗り心地性能を低下させることなく、インホイールモータの駆動反力に起因したコントロールアームの振動を抑制する。【解決手段】減衰力を変更可能なショックアブソーバを備え、インホイールモータの駆動トルクの変化率ρが大きいほど、ショックアブソーバ７の減衰力を『ハード』側に変更する。或いは、弾性係数を変更可能なエアスプリングを備え、インホイールモータの駆動トルクの変化率ρが大きいほど、エアスプリングの弾性係数を『ハード』側に変更する。【選択図】図２
2007099013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を軸支すると共に、車体左右軸の周方向に揺動可能な状態で車体に支持された揺動部材と、前記車輪の軸支位置と車体前後方向に離間した位置で前記揺動部材と前記車体との間に介装され、当該車体を緩衝支持すると共に、緩衝特性を変更可能な緩衝支持機構と、前記車輪に内蔵され当該車輪を駆動する電動モータと、該電動モータの駆動力に応じて前記緩衝支持機構の緩衝特性を変更する制御手段と、を備えることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記緩衝支持機構は、前記車体を弾性支持する懸架バネと、該懸架バネの振幅を減衰させると共に減衰力を変更可能なショックアブソーバとを備え、
前記制御手段は、前記電動モータの駆動力に応じて、前記ショックアブソーバの減衰力を変更することにより、前記緩衝支持機構の緩衝特性を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記緩衝支持機構は、前記車体を弾性支持すると共に弾性係数を変更可能な懸架バネを備え、
前記制御手段は、前記電動モータの駆動力に応じて、前記懸架バネの弾性係数を変更することにより、前記緩衝支持機構の緩衝特性を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動モータの駆動力の変化率に応じて、前記緩衝支持機構の緩衝特性を変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電動モータの駆動力の変化率が大きいほど、前記緩衝支持機構の緩衝特性をハード側に変更することを特徴とする請求項４に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電動モータの駆動力が所定値以上であるときに、前記緩衝支持機構の緩衝特性を変更することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用サスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばトレーリングアーム式のサスペンションを採用した車両に対して、ホイール内に電動モータを格納したダイレクトドライブ方式のインホイールモータを適用すると、モータ駆動時の反力が、車軸を中心としたモーメントとしてトレーリングアームに作用して車両挙動を不安定にする可能性があるので、インホイールモータの非回転側ケースとトレーリングアームとを支持アームによって連結することにより、この支持アームでモータ駆動時の反力を受け止めることを提案したものがあった（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９０７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例のように、インホイールモータの非回転側ケースとトレーリングアームとを支持アームによって連結するだけでは、モータ駆動時の反力に起因したトレーリングアームの振動、つまり車軸を中心としたトレーリングアームのバタツキを抑制することができない。
そこで、本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、通常時の乗り心地性能を低下させることなく、インホイールモータの駆動反力に起因したコントロールアームの振動を抑制することのできる車両用サスペンション装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用サスペンション装置は、車輪を軸支すると共に、車体左右軸の周方向に揺動可能な状態で車体に支持された揺動部材と、車輪の軸支位置と車体前後方向に離間した位置で揺動部材と車体との間に介装され、この車体を緩衝支持すると共に、緩衝特性を変更可能な緩衝支持機構と、車輪に内蔵されこの車輪を駆動する電動モータとを備え、電動モータの駆動力に応じて緩衝支持機構の緩衝特性を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る車両用サスペンション装置によれば、電動モータの駆動力に応じて緩衝支持機構の緩衝特性を変更することで、通常時の乗り心地性能を低下させることなく、電動モータの駆動反力に起因した揺動部材の振動を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の概略構成図であり、トーションビーム式のサスペンションを採用している。リヤホイール１の動きをコントロールする左右一対のトレーリングアーム２は、車体前後方向に配設されると共に、その前端部がブッシュ３を介して車体４へ揺動可能に連結され、後方側にリヤホイール１が軸支されている。これら左右のトレーリングアーム２は、その略中央がトーションビーム５によって結合されており、カップルドビーム式の構造になっている。
【０００７】
また、車体４とトレーリングアーム２との間には、車体４を弾性支持するコイルスプリング６と、このコイルスプリング６の振幅を減衰させる減衰力可変型のショックアブソーバ７とが介装されている。
このショックアブソーバ７は、内部のオリフィス流路面積を切換えることによって、その減衰力を変更する公知のものであって、例えば図示しないステップモータでオリフィス可変シリンダを回転させて、減衰力を『ソフト』、『ミディアム』、『ハード』の３段階に変更することができる。なお、本実施形態では、例えば『ソフト』を基準の減衰力、『ミディアム』を基準の２０％増、『ハード』を基準の５０％増とする。
一方、リヤホイール１には、このリヤホイール１を駆動するアウタロータ型の電動モータ８が内蔵されており、所謂ダイレクトドライブ方式のインホイールモータとなっている。
【０００８】
上記のショックアブソーバ７及び電動モータ８は、夫々、図示しない駆動回路を介してコントローラ９によって駆動制御される。
コントローラ９は、通常、運転者のアクセル操作に応じた駆動力が発生するように、電動モータ８を駆動制御するが、本実施形態ではその詳細な説明は省略し、ショックアブソーバ７の駆動制御についてのみ詳細を説明する。
コントローラ９は、図２に示すように、電動モータ８の駆動トルクの変化率ρ（単位時間当たりの変化量）に応じて、ショックアブソーバ７の減衰力を『ソフト』、『ミディアム』、『ハード』の何れかに切換える。
【０００９】
すなわち、駆動トルクの変化率ρが、所定値ρ1（例えば、１０Ｎ・ｍ／ｓ）以下であるときには『ソフト』に設定し、所定値ρ1から所定値ρ2（６００Ｎ・ｍ／ｓ）の間にあるときには『ミディアム』に設定し、所定値ρ2以上であるときには『ハード』に設定する。
なお、本実施形態では、電動モータ８の駆動トルクが、例えば最大駆動トルクの１０％を超えた時点から減衰力の切換えを開始するものとし、通常は『ソフト』に設定されているものとする。さらに、変化率ρが『ミディアム』の領域から『ソフト』の領域に移行するときには、『ミディアム』の状態を所定時間だけ保持するものとし、この所定時間はコントロールアーム２の振幅が初期ピーク値の２０％程度まで減少するのに必要な時間とする。
以上より、トレーリングアーム２が「揺動部材」に対応し、コイルスプリング６及びショックアブソーバ７が「緩衝支持機構」に対応し、コントローラ９が「制御手段」に対応する。
【００１０】
次に、上記実施形態の動作や作用効果について説明する。
トーションビーム式のサスペンションを採用した車両に対して、ホイール内に電動モータ８を内蔵したダイレクトドライブ方式のインホイールモータを適用すると、図１に示すように、モータ駆動時の反力が、車軸を中心としたモーメントとしてトレーリングアーム２に作用する。したがって、このモータ駆動時の反力に起因したトレーリングアーム２の振動、つまり車軸を中心としたトレーリングアーム２のバタツキが、ブッシュ３を介して車体４に入力されることにより、音振性能や乗り心地性能を低下させる可能性がある。
【００１１】
そこで、本実施形態では、減衰力を変更可能なショックアブソーバ７を備え、電動モータ８の駆動トルクに応じてショックアブソーバ７の減衰力を変更する。これにより、通常の乗り心地性能を低下させることなく、電動モータ８の駆動反力に起因したコントロールアーム２の振動を抑制することが可能となる。
すなわち、駆動トルクの変化率ρの大きさが、トレーリングアーム２の振動の大きさを左右すると考えられるので、駆動トルクの変化率ρが大きいほど、ショックアブソーバ７の減衰力を『ハード』側に変更する。これにより、不必要に減衰力が強くなり、乗り心地性能が低下してしまうといった事態を回避しつつ、コントロールアーム２の振動を速やかに抑制することができる。
【００１２】
実際、本出願人らの実験によれば、図３に示すように、変化率ρが所定値ρ1以上となるときに、減衰力を『ハード』に設定すると、ブッシュ３に入力される反力は、振幅のピーク値が約５５％低減し、収束時間が約４０％低減した。
このように、電動モータ８の駆動トルクの変化率に応じて、ショックアブソーバ７の減衰力を変更するだけなので、上記の効果を容易に得ることができる。
【００１３】
また、ブッシュ３へ入力される反力を抑制することができる分、ブッシュ３の硬さを低く設定することができるので、ハーシュネスを抑制することもできる。さらに、ショックアブソーバ７を減衰力可変型にするだけの構成なので、大きな設計変更が不要で、重量やコストの増大も抑制できる。
また、電動モータ８の駆動トルクが、例えば最大駆動トルクの１０％を超えた時点から減衰力の切換えを開始することにより、モータ特性に応じた最適な制御が可能となる。
【００１４】
なお、上記の一実施形態では、減衰力を３段階に変更可能なショックアブソーバ７を採用しているが、これに限定されるものではなく、勿論、２段階だけでもよいし、４段階以上であってもよい。
また、上記の一実施形態では、ショックアブソーバ７の減衰力を変更することにより、サスペンションの緩衝特性を変更しているが、これに限定されるものではない。例えば、コイルスプリング６を、弾性係数を変更可能なエアスプリングに替え、このエアスプリングの弾性係数を変更することにより、サスペンションの緩衝特性を変更してもよい。図４は、ショックアブソーバ７による減衰力の変更と、エアスプリングによる弾性係数の変更とにより、サスペンションの緩衝特性を変更する場合の実施例である。これによっても、上記の一実施形態と同様の、或いはそれ以上の作用効果を得ることができる。この場合、エアスプリングが「懸架バネ」に対応する。
【００１５】
また、上記の一実施形態では、リヤサスペンションに基づいて説明しているが、これに限定されるものではなく、勿論、フロントサスペンションに適用してもよい。
さらに、上記の一実施形態では、トーションビーム式のサスペンションに基づいて説明しているが、これに限定されるものではなく、単なるトレーリングアーム式のサスペンションに適用してもよい。要は、車輪を軸支すると共に、車体左右軸の周方向に揺動可能な状態で車体に支持された揺動部材を備えたサスペンションであれば、他の如何なる構造のサスペンションにも適用することができる。
【００１６】
例えば、図５に示すように、車体左右軸の周方向に揺動可能なサスペンションメンバ１０を備えたマルチリンク式サスペンションに適用してもよい。すなわち、サスペンションメンバ１０のロアリンク１１と車体４との間に介装されたショックアブソーバ７やコイルスプリング６の緩衝特性を変更すればよい。この場合、サスペンションメンバ１０及びロアリンク１１が「揺動部材」に対応する。
【００１７】
ちなみに、上記一実施形態のように十分な効果を発揮するには、図６に示すように、サスペンションの緩衝特性を変更するショックアブソーバや懸架バネが、車輪の軸支位置から車体前後方向に離間している必要がある。したがって、例えばストラット式のサスペンション等、緩衝支持機構（ストラット）の軸が車輪の軸支位置、又はその近傍を通過する形式では、殆んど効果が得られない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】ショックアブソーバの制御例である。
【図３】本発明の効果を示す実験結果である。
【図４】ショックアブソーバ及びエアスプリングの制御である。
【図５】他の実施形態である。
【図６】本発明の構成要件を説明する図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  リヤホイール
２  トレーリングアーム
３  ブッシュ
４  車体
５  トーションビーム
６  コイルスプリング
７  ショックアブソーバ
８  電動モータ
９  コントローラ
１０  サスペンションメンバ
１１  ロアリンク
【図１】
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【図２】
2007099013.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007099013.tif 000006
【図５】
2007099013.tif 000007
【図６】
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