JP2014054962A - Vehicle suspension system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a vehicle suspension device disposed between a vehicle body side and a wheel side in a vehicle.
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。 Conventionally, as a vehicle suspension device, a rubber bush that supports an arm and has a liquid chamber (so-called liquid seal bush) is known. For example, Patent Document 1 below discloses a vehicle suspension device having this type of liquid seal bush. This vehicle suspension system determines the traveling state of the vehicle based on the steering angle, the vehicle speed, the yaw rate, and the lateral acceleration, and changes the rigidity of the liquid seal bush according to the traveling state, thereby performing compliance control according to the traveling state. Do.
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。 By the way, since the conventional vehicle suspension system changes the rigidity of the liquid seal bush based on the traveling state estimated from the steering angle or the like, the load input to the liquid sealed bush that would be estimated from the traveling state is input. And the actual load input to the liquid seal bush do not always match. Therefore, in the conventional vehicle suspension system, there is a possibility that a deviation occurs between the target rigidity of the liquid seal bush according to the traveling state and the target rigidity that is actually necessary, and the accuracy of compliance control may be reduced.
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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle suspension apparatus that can improve the inconveniences of the conventional example and can perform highly accurate compliance control.
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。 To achieve the above object, the present invention provides two arms arranged in the vehicle front-rear direction when viewed from above the vehicle, and a load detection bush that supports one of the arms and detects an input load to itself. A liquid seal bushing having a liquid chamber that supports the other of the arms and capable of adjusting its own rigidity, a liquid amount adjusting unit that adjusts the amount of liquid in and out of the liquid chamber, and the load detection And a control device for controlling the liquid amount adjusting unit based on the input load to the bush and the presence or absence of the steering input in the steering device.
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。 Here, the control device is configured to adjust the liquid amount adjusting unit so as to increase the rigidity of the liquid seal bush when an input load in the vehicle longitudinal direction is detected by the load detection bush and the steering input is not detected. On the other hand, when an input load in the lateral direction of the vehicle is detected by the load detection bush and the steering input is detected, the liquid amount adjustment unit is controlled to reduce the rigidity of the liquid seal bush. Is desirable.
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。 The vehicle suspension device according to the present invention grasps the input load to the load detection bush by the load detection bush, and the liquid seal bush according to the input load and the presence or absence of the steering input in the steering device (that is, the presence or absence of the steering operation). Since the rigidity of the head is adjusted, highly accurate compliance control can be performed. For example, when an input load in the vehicle front-rear direction is detected and a steering input is not detected, the straight travel stability can be improved by increasing the rigidity of the liquid seal bush. Further, when an input load in the lateral direction of the vehicle is detected and a steering input is detected, steering stability can be improved by reducing the rigidity of the liquid seal bush. As described above, this vehicle suspension device can achieve both straight running stability and steering stability.
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。 Embodiments of a vehicle suspension apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
[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。
[Example]
An embodiment of a vehicle suspension system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
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。
Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates the vehicle suspension device of the present embodiment. FIG. 1 is a view of the vehicle suspension device 1 as viewed from above the vehicle. Although FIG. 1 shows only the vehicle suspension device 1 on the right side of the vehicle, the vehicle left side has the same configuration as the vehicle suspension device 1 described below. However, in this example, the
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。
The vehicle suspension device 1 has two arms arranged in the vehicle front-rear direction as viewed from above the vehicle. Here, the arm disposed on the front side of the vehicle is referred to as a
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。 Here, in order to improve the straight running stability with the vehicle suspension device 1, it is only necessary to suppress a change in steering (change in toe angle) due to road surface input, so that the front and rear force compliance steer is reduced in each suspension bush. It may be configured to be highly rigid. On the other hand, in order to improve the steering stability in the vehicle suspension device 1, it is generally sufficient that the suspension characteristics exhibit an understeer tendency, so that one suspension bush is increased so that the lateral force compliance understeer increases. It is necessary to make it rigid and to lower the rigidity of the other suspension bush. That is, the improvement in straight running stability and the improvement in steering stability are in a trade-off relationship with each other.
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。
Therefore, one of the suspension bushes on the vehicle body side of the first and
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。
In this vehicle suspension device 1, the
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。
The
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。
By the way, the
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。
As described above, the
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。
The
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。
Here, the
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。
The vehicle suspension device 1 is provided with a liquid
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。
The compliance control unit emphasizes the improvement of straight-line stability over steering stability (when straight-line stability is important), and the compliance control unit places importance on improvement of steering stability over straight-line stability (steering stability) And compliance control at the time of emphasis). When the straight-running stability is important, the
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。 The compliance control for improving the straight running stability or the steering stability will be described with reference to the flowchart of FIG. The compliance control may be performed simultaneously on all the front and rear wheels W having the vehicle suspension device 1 of the present embodiment. The front wheel W or the rear wheel W having the vehicle suspension device 1 may be used. It may be implemented in one of the above.
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。
For example, the
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)。
When the input load is detected (step ST1), the compliance control unit of the
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。
When the compliance control unit detects an input load in the vehicle front-rear direction, it determines whether there is no steering input (step ST3). This determination is made based on the detection result of the steering angle detection unit in the
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。
When the compliance control unit determines that there is no steering input, the compliance control unit instructs the liquid
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)。
On the other hand, when it is determined that the steering input is present, the compliance control unit holds the
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)。 On the other hand, the compliance control unit determines whether or not there is a steering input when detecting an input load in the vehicle lateral direction (step ST6).
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。
When the compliance control unit determines that the steering input is present, the compliance control unit instructs the liquid
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。
On the other hand, when it is determined that there is no steering input, the compliance control unit proceeds to step ST5 and holds the
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。
As described above, the vehicle suspension device 1 is liquid-sealed if the improvement in straight running stability is more important than the steering stability based on the input load to the
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
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。 Two arms lined up in the vehicle longitudinal direction as seen from above the vehicle,
A load detection bush that supports one of the arms and detects an input load to itself;
A liquid seal bushing having a liquid chamber supporting the other of the arms and capable of adjusting its own rigidity;
A liquid amount adjusting unit for adjusting the amount of liquid flowing in and out of the liquid chamber;
A control device that controls the liquid amount adjusting unit based on an input load to the load detection bush and the presence or absence of a steering input in the steering device;
A vehicle suspension device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202030A JP2014054962A (en) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | Vehicle suspension system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017105126A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 삼성전자주식회사 | Device and method for non-orthogonal multiple access in wireless communication system |
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2012
- 2012-09-13 JP JP2012202030A patent/JP2014054962A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017105126A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 삼성전자주식회사 | Device and method for non-orthogonal multiple access in wireless communication system |
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