JP2023160016A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機を備えた車両において、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制することができる車両のサスペンション装置を提供する。【解決手段】本発明は、電動機３０、３２を備える車両のサスペンション装置であって、前輪揺動軸線Ａを基準に車両上下方向に揺動可能なフロントサスペンションアーム６６と、側面視で前輪揺動軸線Ａに対してほぼ垂直に延びるフロントダンパ６８と、後輪揺動軸線Ａを基準に車両上下方向に揺動可能なリアサスペンションアーム４６と、側面視で後輪揺動軸線Ａに対してほぼ垂直に延びるリアダンパ４８とを備え、側面視において、前輪揺動軸Ａと、フロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線Ｃとがほぼ平行であり、且つ、後輪揺動軸Ａと、リアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線Ｃとがほぼ平行である。【選択図】図１０

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に関し、特に、電動機を備えた車両のサスペンション装置に関する。

従来、前輪および後輪にアンチダイブおよびアンチリフトのサスペンションジオメトリを設定するためのサスペンション制御装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１１－０３１７３９号公報

一方で、近年、電気自動車に関する研究、開発が行われる中で、本発明者らは電気自動車に最適なサスペンション構造について鋭意検討を行った。
通常、車両のサスペンションジオメトリは、制動時および駆動時における車両の姿勢変化を考慮して設定される。そして、電気自動車では、制動時、従来の油圧システムを用いて車輪に制動力を作用させる摩擦ブレーキに加え、電動機を発電機として駆動させてバッテリの充電を行う回生ブレーキが用いられる。

ここで、摩擦ブレーキと回生ブレーキとでは、制動力の作用点が異なることに起因して、制動時のアンチリフト角／アンチダイブ角が異なるという事象が生じる。すなわち、摩擦ブレーキでは、その制動力の作用点がタイヤ接地中心であるので、タイヤ接地中心と車輪の瞬間回転中心とを結ぶ直線が地面に対してなす角度がアンチリフト角（後輪）／アンチダイブ角（前輪）となり、一方、回生ブレーキでは、その制動力の作用点がホイールセンタであるので、ホイールセンタと車輪の瞬間回転中心とを結ぶ直線が地面に対してなす角度がアンチリフト角／アンチダイブ角となる。したがって、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときなどにおいて、摩擦ブレーキの制動力と回生ブレーキの制動力とを変更すると、車両全体に不安定なピッチング挙動が生じ、乗員に違和感を与えてしまう懸念があった。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、電動機を備えた車両において、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制することができる車両のサスペンション装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、出力伝達軸を介して前輪または後輪の少なくとも一方の車輪に駆動力を伝達する電動機を備える車両のサスペンション装置であって、車両前部の車体側取付け部における前輪揺動軸線を基準に車両上下方向に揺動可能なフロントサスペンションアームと、側面視において、前輪揺動軸線に対して垂直な方向に延びるフロントダンパと、車両後部の車体側取付け部における後輪揺動軸線を基準に車両上下方向に揺動可能なリアサスペンションアームと、側面視において、後輪揺動軸線に対して垂直な方向に延びるリアダンパと、を備え、側面視において、前輪揺動軸線と、フロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線とが互いに平行な方向に延び、且つ、後輪揺動軸線と、リアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線とが互いに平行な方向に延びる、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、出力伝達軸を介して前輪または後輪の少なくとも一方の車輪に駆動力を伝達する電動機を備える車両のサスペンション装置において、前輪揺動軸線と、フロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線とが互いに平行な方向に延び、且つ、後輪揺動軸線と、リアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線とが互いに平行な方向に延びるので、回生ブレーキが作用する車輪（前輪または後輪の少なくとも一方）を含む前後輪の制動時に、車両前部および車両後部の挙動変化に差が生じることを抑制し、これにより、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときなどにおける回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時、車両全体のピッチング挙動の変化を抑制して、乗員の違和感を低減することができる。

また、本発明において、好ましくは、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線は、それぞれ、下面視で車両前後方向に一致する方向に延びる。
このように構成された本発明によれば、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線は、それぞれ、下面視で車両前後方向に一致する方向に延びるので、より確実に、回生ブレーキが作用する車輪（前輪または後輪の少なくとも一方）を含む前後輪の制動時に、車両前部および車両後部の挙動変化の差を抑制し、これにより、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときなどにおいて、車両全体のピッチング挙動の変化を抑制して、乗員の違和感を低減することができる。また、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線がそれぞれ下面視で車両前後方向に一致する方向に延びるので、前輪および後輪（の各ホイールセンタ）が、それぞれ、ダンパが延びる方向と同一方向に直線的に揺動するようにすることができ、これにより、より効果的に、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線は、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延びる。
このように構成された本発明によれば、特にリアサスペンションにアンチリフト角が形成されるので、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車体後部のリフトが抑制される。さらに、本発明によれば、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線が側面視で車両前方に向けて斜め上方に延び、前輪揺動軸線とフロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線とが互いに平行な方向に延び、後輪揺動軸線とリアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線とが互いに平行な方向に延びるので、前後輪の制動時、車両前部の挙動と車両後部の挙動の差を小さくすることができ、これにより、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、電動機は車両後部の車体に取付けられ、後輪を駆動する後部電動機を含み、車両後部に設けられた後部電動機を主駆動源とする。
このように構成された本発明によれば、後輪に作用する回生ブレーキの制動力が大きくなるが、後輪揺動軸と第２仮想線とが互いに平行な方向に延びるので、より効果的に、後輪の回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両後部のピッチング挙動の変化を抑制することができる。また、後部電動機を主駆動源として後輪を駆動し、前輪揺動軸線とフロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線とが互いに平行な方向に延び、後輪揺動軸線とリアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線とが互いに平行な方向に延びるので、後輪を主駆動輪とすることによる車両発進時における車両前部のリフトを防止することができる。

また、本発明において、好ましくは、前輪揺動軸線および後輪揺動軸線は、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延び、電動機は、車両前部の車体に取り付けられた前部電動機および車両後部の車体に取り付けられた後部電動機を備え、車両後部に設けられた後部電動機を主駆動とする。
このように構成された本発明によれば、前輪および後輪の両方で、回生ブレーキと摩擦ブレーキとのアンチリフト角（アンチダイブ角）の差が生じないか、あるいは、非常に小さくすることができ、したがって、より確実に、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。特に、後部電動機を主駆動としているので、リアサスペンションのアンチリフト角により、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時に車体後部のリフトを抑制することができる。

また、本発明において、好ましくは、フロントサスペンションアームおよびリアサスペンションアームは、車両の中央下部に配置されたバッテリケースから車両前後方向に延びる車体フレームに取付けられている。
このように構成された本発明によれば、前輪および後輪のそれぞれの支持剛性を高めて、車両挙動の応答遅れ（たとえばコーナリングフォースの応答遅れ）を小さくできる。

また、本発明において、好ましくは、サスペンション装置は、フロントサスペンションアームおよびリアサスペンションアームの車輪側の端部がそれぞれ連結され、前輪および後輪をそれぞれ支持する前後輪のハブキャリアを備え、フロントダンパの下部およびリアダンパの下部がそれぞれハブキャリアに取り付けられ、フロントダンパおよびリアダンパの上部がそれぞれ車体に取り付けられる、ストラット形式のサスペンション装置である。
このように構成された本発明によれば、ストラット形式のサスペンションで、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。

本発明の車両のサスペンション装置によれば、電動機を備えた車両において、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制することができる。

本発明の実施形態による車両のサスペンション装置が適用された車両の概略構成を示す側面図である。 図１に示す車両上方の車体と、車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、フロントサスペンション装置およびリアサスペンション装置とを上下に分離して示す、車両側方かつ斜め上方から見た斜視図である。 図２に示す車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、リアサスペンション装置を示す車両後方かつ斜め上方から見た斜視図である。 図３に示すリアサスペンション装置における車両左側のリアサスペンション装置を車両左側から見た側面図である。 図３に示すリアサスペンション装置における車両左側のリアサスペンション装置を下方から見た底面図である。 図２に示す車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、フロントサスペンション装置を示す車両後方かつ斜め上方から見た斜視図である。 図６に示すフロントサスペンション装置における車両左側のフロントサスペンション装置を車両左側から見た側面図である。 図６に示すフロントサスペンション装置における車両左側のフロントサスペンション装置を下方から見た底面図である。 比較例（Ａ）と本発明の実施形態（Ｂ）による、摩擦ブレーキ時のアンチテールリフト角と回生ブレーキ時のアンチテールリフト角との関係を説明するための概念図である。 本発明の実施形態によるフロントサスペンション装置およびリアサスペンション装置における、ロアアームの揺動軸線と、ダンパが延びる方向と、ダンパが延びる方向に直交する仮想線との関係を示す概念図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両のサスペンション装置を説明する。

先ず、図１および図２により、本発明の実施形態による車両のサスペンション装置が適用された車両の概略構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による車両のサスペンション装置が適用された車両の概略構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す車両上方の車体と、車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、フロントサスペンション装置およびリアサスペンション装置とを上下に分離して示す、車両側方かつ斜め上方から見た斜視図である。
まず、図１および図２に示すように、車両１は、その上方のモノコックボディで構成された車体２と、その車体２の下方において、車両前後方向の中央部に設けられたバッテリアッセンブリ４と、このバッテリアッセンブリ４から車両後方に延びる後方車体フレーム６と、バッテリアッセンブリ４から車両前方に延びる前方車体フレーム８と、後方車体フレーム６に取り付けられたリアサスペンション装置１０と、前方車体フレーム８に取り付けられたフロントサスペンション装置１２と、を備える。

バッテリアッセンブリ４は、バッテリケース１４とバッテリ本体（図示せず）とを備える。図１および図２では図示を省略するが、バッテリケース１４は、本実施形態では押し出し材等で構成された４辺のフレーム部材を備え、その４辺のフレーム部材内にバッテリ本体が収容され、さらに、バッテリ本体の上方および下方を覆うカバー部材１４ａを備えている。

次に、図１乃至図８により、車両の各部の概略構成を説明する。図３は、図２に示す車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、リアサスペンション装置を示す車両後方かつ斜め上方から見た斜視図であり、図４は、図３に示すリアサスペンション装置における車両左側のリアサスペンション装置を車両左側から見た側面図であり、図５は、図３に示すリアサスペンション装置における車両左側のリアサスペンション装置を下方から見た底面図であり、図６は、図２に示す車両下方のバッテリアッセンブリ、車体フレーム、フロントサスペンション装置を示す車両後方かつ斜め上方から見た斜視図であり、図７は、図６に示すフロントサスペンション装置における車両左側のフロントサスペンション装置を車両左側から見た側面図であり、図８は、図６に示すフロントサスペンション装置における車両左側のフロントサスペンション装置を下方から見た底面図である。

まず、図１乃至図５に示すように、後方車体フレーム６は、バッテリケース１４の後端縁に固定されるベース部材１６と、このベース部材１６に溶接等により一体的に形成され、車両前後方向に延びる２つのリアサイドフレーム１８と、これらのリアサイドフレーム１８にボルト締結および溶接等により取り付けられた２つのリアクロスメンバ２０と、を備える。
後方車体フレーム６のベース部材１６は、バッテリケース１４の後端縁のフレーム部材１４ｂにボルト締結および溶接などにより直結されており、バッテリケース１４の４辺のフレーム部材と後方車体フレーム６により、車体下部の剛性が高められている。

次に、図３乃至図５に示すように、リアクロスメンバ２０は、リアサスペンション装置１０を支持するためのリアサスペンション支持メンバ２０ａ、２０ｂとして機能する。このように、リアサスペンション装置１０は、リアサスペンション支持メンバ２０ａ、２０ｂを介して、バッテリケース１４に直結されたリアサイドフレーム１８に取り付けられている。

次に、図１、図２、図６乃至図８に示すように、前方車体フレーム８は、バッテリケース１４の前端縁に固定されるベース部材２２と、このベース部材２２に溶接等により一体的に形成され、車両前後方向に延びると共に車幅方向に斜めに延びる２つのフロントサイドフレーム２４と、これらのフロントサイドフレーム２４に取り付けられたフロントクロスメンバ２６と、ベース部材２２と一体的に形成され、各フロントサイドフレーム２４に沿って前方に延びる、フロントサスペンション装置１２を支持するためのフロントサスペンション支持メンバ２８と、を備える。

前方車体フレーム８のベース部材２２／フロントサスペンション支持メンバ２８は、バッテリケース１４の前端縁のフレーム部材１４ｃにボルト締結および溶接などにより直結されており、バッテリケース１４の４辺のフレーム部材と前方車体フレーム８により、車体下部の剛性が高められている。

次に、図１および図２に示す車両１の上部のモノコックボディの車体２は、車体下部のバッテリケース１４の４辺のフレーム部材、リアクロスメンバ２０、フロントクロスメンバ２６などにボルト締結および溶接等により取り付けられて、車両１として一体的に構成される。

次に、図２、図３乃至図５に示すように、車両後部には、その出力が大きく主駆動源となる後部電動機（モータ）３０が設けられている。この後部電動機３０は、後部電動機３０から左右に延びる２つの出力伝達軸３２を介して後輪３４（図４、図５で仮想線で示す）に接続され、後輪３４を駆動する。すなわち、本実施形態の車両１は、後輪が主駆動輪となる。
一方、図２、図６乃至８に示すように、車両前部には、後部電動機３０より出力が小さく、副駆動源となる前部電動機（モータ）３６が設けられている。この前部電動機３６は、前部電動機３６から左右に延びる２つの出力伝達軸３８を介して前輪４０（図７、図８で仮想線で示す）に接続され、前輪４０を駆動する。これにより、本実施形態の車両１は、前輪が副駆動輪となる。

次に、図３乃至図５により、リアサスペンション装置１０の構成および車体への取付構造を説明する。図４および図５は、車両左側のリアサスペンション装置１０を示している。なお、車両右側のリアサスペンション装置１０は、車両左側のリアサスペンション装置１０と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。
まず、図３乃至図５に示すように、リアサスペンション装置１０は、後輪３４を支持するためのハブキャリア４２を備えている。このハブキャリア４２には、その中央部に、ハブ４４を保持すると共に出力伝達軸（車軸）３２が貫通する開口部が形成されている。
また、リアサスペンション装置１０は、ハブキャリア４２にそれぞれ連結される、リアロアアーム４６、リアダンパ４８およびトーコントロールリンク５０を備える。リアダンパ４８はコイルスプリング４９と共に緩衝装置を構成する。
図４に示すように、リアサスペンション装置１０は、バッテリケース１４の下端より上方に位置している。

これらのサスペンション構成をより詳細に説明する。
まず、リアロアアーム４６は、Ａ型のロアアームであり、その車輪３４側の先端部が、揺動軸５２を介して、ハブキャリア４２の中央部から下方に突出した部分に連結されている。本実施形態では、揺動軸５２は、ピロボールジョイントで構成されている。
一方、Ａ型のリアロアアーム４６は、その車体側の２箇所において、それぞれ揺動軸５４、５６を介してリアサスペンション支持メンバ２０ａ、２０ｂに連結されている。本実施形態では、各揺動軸５４、５６は、ブッシュハウジング、弾性ブッシュおよび車体側に取り付けられるボルト軸などで構成されている。

ここで、本実施形態では、図５に示すように、各揺動軸５４、５６で形成される揺動軸線Ａが下面視（平面視）で車両前後方向に一致する方向に延びるよう、各揺動軸５４、５６の位置が設定されている。
また、本実施形態では、図４に示すように、各揺動軸５４、５６で形成される揺動軸線Ａが側面視で車両前方に向けて斜め上方の所定の角度の方向に傾斜して延びるよう、各揺動軸５４、５６の位置および傾きが設定されている。

次に、リアダンパ４８の下端部は、図３で明瞭なように、ハブキャリア４２の中央部より上方で車幅方向内方に延びる部分の先端部に車両上下方向に取り付けられている。一方、リアダンパ４８の上端部は、車体２に取り付けられている。
ここで、本実施形態では、図４に示すように、リアダンパ４８は、その長手方向軸線Ｂ（リアダンパ４８が延びる方向）が側面視で揺動軸線Ａが延びる方向に対して９０°の方向に垂直に延びるよう、ハブキャリア４２および車体２に取り付けられている。

次に、トーコントロールリンク５０は、ハブキャリア４２の中央部より後方に突出した部分に連結されている。

次に、図６乃至図８により、フロントサスペンション装置１２の構成および車体への取付構造を説明する。図７および図８は、車両左側のフロントサスペンション装置１２を示している。なお、車両右側のフロントサスペンション装置１２は、車両左側のフロントサスペンション装置１２と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。
まず、図６乃至図８に示すように、フロントサスペンション装置１２は、前輪４０を支持するためのハブキャリア６０を備えている。このハブキャリア６０には、その中央部に、ハブ６２を保持すると共に出力伝達軸（車軸）３８が貫通する開口部が形成されている。
また、フロントサスペンション装置１２は、ハブキャリア６０にそれぞれ連結される、フロントロアアーム６６、フロントダンパ６８、および、図示しないステアリング機構により前輪４０のトー方向の向きをコントロールするタイロッド（図示せず）を備える。フロントダンパ６８はコイルスプリング６９と共に緩衝装置を構成する。

これらのサスペンション構成をより詳細に説明する。
まず、フロントロアアーム６６は、Ｌ型のロアアームであり、その車輪４０側の先端部が、揺動軸７２を介して、ハブキャリア６０の中央部から下方に突出した部分に連結されている。本実施形態では、揺動軸７２は、ピロボールジョイントで構成されている。
一方、Ｌ型のフロントロアアーム６６は、その車体側の２箇所において、それぞれ揺動軸７４、７６を介して、上述したフロントサスペンション支持メンバ２８に連結されている。本実施形態では、各揺動軸７４、７６は、ブッシュハウジング、弾性ブッシュおよび車体側に取り付けられるボルト軸などで構成されている。

ここで、本実施形態では、図８に示すように、各揺動軸７４、７６で形成される揺動軸線Ａが下面視（平面視）で車両前後方向に一致する方向に延びるように、各揺動軸７４、７６の位置が設定されている。
また、本実施形態では、図７に示すように、各揺動軸７４、７６で形成される揺動軸線Ａが側面視で車両前方に向けて所定の角度で斜め上方に延びるように、各揺動軸７４、７６の位置および傾きが設定されている。

次に、フロントダンパ６８の下端部は、図６で明瞭なように、ハブキャリア６０の中央部より上方で車幅方向内方に延びる部分の先端部に車両上下方向に取り付けられている。一方、フロントダンパ６８の上端部は、車体２に取り付けられている。
ここで、本実施形態では、図７に示すように、フロントダンパ６８は、その長手方向軸線Ｂ（フロントダンパ６８が延びる方向）が側面視で揺動軸線Ａが延びる方向に対して９０°の方向に垂直に延びるよう、ハブキャリア６０および車体２に取り付けられている。

次に、図示しないタイロッドは、ハブキャリア６０において、その中央部より前方に突出した部分に連結される。

次に、図９により、本発明の実施形態によるサスペンション装置の主なジオメトリ構成について説明する。図９は、比較例（Ａ）と本発明の実施形態（Ｂ）による、摩擦ブレーキ時のアンチテールリフト角と回生ブレーキ時のアンチテールリフト角との関係を説明するための概念図である。図９は、リアサスペンション装置１０（１００）を示している。なお、本実施形態では、フロントサスペンション装置１２も、リアサスペンション装置１０と同様のジオメトリ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。
なお、図９は、車両静止時（１Ｇ状態）での各部の状態を示すものである。上述した図３乃至図８も同様に車両静止時での各部の状態を示す。

まず、図９（Ａ）に示すように、比較例による従来の車両では、通常、制動時に所定のアンチテールリフト力が得られるように、リアサスペンション装置１００の瞬間回転中心Ｉｃが、側面視でリアサスペンション装置１００より上方かつ車両内に存在するような位置となるよう設定されている。なお、瞬間回転中心Ｉｃは、リアダンパの長手方向軸線と直交する仮想線Ｃ１とロアアームの揺動軸線Ａ１との交点である。

ここで、電動機付き車両（いわゆる電気自動車）において回生ブレーキを用いる際には、その制動力の作動点はホイールセンタＷｃとなるので、アンチテールリフト角は、瞬間回転中心ＩｃとホイールセンタＷｃとを結ぶ線（図９（Ａ）で破線で示す）の地面Ｇに対する角度となる。一方、摩擦ブレーキ（車輪内のディスクブレーキなど）を用いる際には、その制動力の作動点はタイヤ接地中心Ｇｃとなるので、アンチテールリフト角は、瞬間回転中心Ｉｃとタイヤ接地中心Ｇｃとを結ぶ線（図９（Ａ）で破線で示す）の地面Ｇに対する角度となる。
したがって、図９（Ａ）に示すような比較例では、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときや、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを切り替えるときなどにおいて、摩擦ブレーキと回生ブレーキの制動力を変更すると、アンチテールリフト角の違いにより車両後部のピッチング挙動が変化し、それにより、車両全体の挙動が安定しないものとなってしまう。
なお、図９（Ａ）において、符号Ｔ１は、後輪の運動軌跡を示し、この揺動軌跡Ｔ１は、瞬間回転中心ＩｃとホイールセンタＷｃとを結ぶ線に対して直交する方向に円弧状に延びる軌跡となる。

一方、本実施形態では、図９（Ｂ）および図４に示すように、リアダンパ４８の長手方向軸線Ｂが、側面視で、揺動軸線Ａに対して垂直に延びるようにし、これにより、リアダンパ４８の長手方向軸線Ｂと直交する仮想線Ｃが、揺動軸線Ａと平行に延びるようにしている。
また、本実施形態では、図５に示すように、揺動軸線Ａが、下面視（平面視）で、車両前後方向と一致する方向に延びるようにしている。
また、本実施形態では、下面視で揺動軸線Ａが車両前後方向と一致する方向に延びるようにすることで、図９（Ｂ）に示すように、リアロアアーム４６のボールジョイント５２および後輪３４が、リアダンパ４８の長手方向軸線Ｂが延びる方向と一致する上下方向に直線的に揺動（揺動軌跡を符号Ｔで示す）するようにしている。なお、リアロアアーム４６は、車両前後方向に延びる揺動軸線Ａを中心に揺動するので、その車輪側のボールジョイント５２の揺動軌跡Ｔは、側面視で直線状となる。
また、本実施形態では、図９（Ｂ）および図４に示すように、リアロアアーム４６の揺動軸線Ａを、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延びるようにし、これにより、リアサスペンション装置１０にアンチリフト角を形成している。

本実施形態では、上述したようなサスペンションジオメトリの設定により、図９（Ｂ）に示すように、電動機付き車両１において回生ブレーキを用いる際のアンチテールリフト角と、摩擦ブレーキを用いる際のアンチテールリフト角とを同様の角度となるようにしている。これにより、本実施形態では、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとの協調制御時などにおいて、車両後部のピッチング挙動の変化を抑制し、車両の挙動が安定するようにしている。
また、図９（Ｂ）に示すように、リアダンパ４８が側面視で揺動軸線Ａに対して垂直に延びるように設定して、後輪３４の直線状の揺動方向（運動軌跡）Ｔとリアダンパの長手方向軸線Ｂとを一致させるようにしている。これにより、本実施形態では、後輪３４から伝達される荷重をハブキャリア４２を介して効率よくリアダンパ４８に入力させて、リアダンパ４８を効率よく作動させるようにしている。
また、本実施形態では、後部電動機３０を出力が大きい主駆動源として、後輪３４の駆動を主駆動とするようにしているので、図９（Ｂ）に示すように、リアサスペンション装置１０に形成されるアンチリフト角により、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時に、特に車体後部のリフトを抑制することができる。

以上説明したように、本発明の技術的思想は、第１に、側面視において、ダンパ４８が揺動軸線Ａに対して垂直な方向に延びるようにして、ダンパ４８の長手方向軸線Ｂと直交する仮想線Ｃが、揺動軸線Ａと平行な方向に延びるようにすることにより、瞬間回転中心が存在しない状態を作りだし、あるいは、（特に図９（Ａ）に示すような瞬間回転中心Ｉｃの位置に対して）無限遠の距離離れた位置となるようにし、これにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの制動力を変更しても車両のピッチング挙動の変化が抑制されるようにするものである。
また、本発明の技術的思想は、第２に、下面視（平面視）において、揺動軸線Ａが車両前後方向に一致する方向に延びるようにすることにより、瞬間回転中心が存在しない状態を作りだし、あるいは、（特に図９（Ａ）に示すような瞬間回転中心Ｉｃの位置に対して）無限遠の距離離れた位置となるようにし、これにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの制動力を変更しても車両のピッチング挙動の変化が抑制されるようにするものである。
また、本発明の技術的思想は、第３に、側面視において、揺動軸線Ａが車両前方に向けて斜め上方に延びるようにして、アンチリフト角を形成し、これにより、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの協調制御時などにおいて、車両のピッチング挙動の変化（特に、車両後部のピッチング挙動の変化）が抑制されるようにするものである。
また、本発明の技術的思想は、第４に、下面視（平面視）において、揺動軸線Ａが車両前後方向に一致する方向に延びるようにし、かつ、側面視において、ダンパ４８が揺動軸線Ａに対して垂直な方向に延びるようにして、後輪３４（ボールジョイント５２）の直線状の揺動方向（運動軌跡）Ｔとリアダンパの長手方向軸線Ｂとを一致させ、これにより、後輪３４から伝達される荷重を効率よくリアダンパ４８に入力させるようにするものである。

以上説明した本発明の技術的思想は、フロントサスペンション装置１２にも同様に適用される。

なお、上述したように本発明では、側面視におけるダンパの長手方向軸線Ｂの揺動軸線Ａに対する角度、側面視における揺動軸線Ａと仮想線Ｃの平行度、および、下面視における揺動軸線Ａが延びる方向が重要である。一方、これらの値は、上述した実施形態のものに限定されず、たとえば車両の設計時や試験車両の実験時などにおいて、車両のピッチング挙動に影響を与える車両のホイールベースの長さや重心位置、サスペンション揺動時の各部の動きなどを考慮して、摩擦ブレーキと回生ブレーキの協調制御時などに車両のピッチング挙動の変化を実質的に抑制できる範囲（角度、平行度、方向）に調整してもよい。たとえば、揺動軸線Ａとリアダンパ４８の長手方向軸線Ｂとがなす角度の設定は、９０°±２．５°の範囲が好ましい。

なお、本実施形態の車両１の変形例として、電動機として前部電動機３６のみ設けて前輪４０を駆動する前輪駆動車としてもよいし、電動機として後部電動機３０のみ設けて後輪３４を駆動する後輪駆動車としてもよいし、１つの電動機で前輪４０と後輪３４を駆動するようにしてもよい。

また、本発明は、上述したストラット式サスペンション装置に限らず、他の形式のサスペンション装置にも適用可能である。たとえば、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置であれば、側面視で、ロアアームの揺動軸線と、アッパアームの揺動軸線とが互いに平行な方向に延びるようにし、また、下面視（平面視）で、それらの揺動軸線を車両前後方向と一致する方向に延びるようにすれば、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの制動力を変更しても車両のピッチング挙動の変化を抑制するという同様の効果を得ることができる。側面視で、各揺動軸線を車両前方に向けて斜め上方に延びるようにする事項も同様の効果が得られる。

次に、図１０により、さらに、本発明の実施形態によるサスペンション装置の主なジオメトリおよびその効果を説明する。図１０は、本発明の実施形態によるフロントサスペンション装置およびリアサスペンション装置における、ロアアームの揺動軸線と、ダンパが延びる方向と、ダンパが延びる方向に直交する仮想線との関係を示す概念図である。
図１０に示すように、本実施形態では、リアサスペンション装置１０およびフロントサスペンション装置１２において、ダンパ４８、６８の長手方向軸線Ｂが延びる方向が、ロアアーム４６、６６の揺動軸線Ａに対して垂直な方向となるようにして、ダンパ４８、６８の長手方向軸線Ｂと直交する仮想線Ｃが揺動軸線Ａと平行な方向に延びるようにし、かつ、ロアアーム４６、６６による揺動軸線Ａが、側面視で、車両前方に向けて斜め上方に延びるようにしている。本実施形態では、このような構成により、前輪４０と後輪４０とで、回生ブレーキと摩擦ブレーキとのアンチリフト角（アンチダイブ角）の差が生じないようにして、車両前部および車両後部の挙動変化の差を抑制し、これにより、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制するようにしている。

ここで、本実施形態の車両１では、前部電動機３６の出力を後部電動機３０の出力より小さいものとして、前輪４０には大きな駆動力をかけないようにしている。そのため、出力が小さい分、駆動時における車両前部のアンチノーズリフト角の影響は無視できる一方、制動時に前輪４０にかかる回生ブレーキも摩擦ブレーキについては、上述したように、フロントダンパ６８の長手方向軸線Ｂと直交する仮想線Ｃが揺動軸線Ａと平行な方向に延びるようにして、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制するようにしている。
なお、リアサスペンション装置１０およびフロントサスペンション装置１２において、どちらも、揺動軸線Ａと仮想線Ｃが平行であれば、それらのアンチリフト角およびアンチダイブ角の違いによらず、摩擦ブレーキと回生ブレーキの協調制御時の車両の姿勢変化を抑制することができる。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態は、出力伝達軸３２、３８を介して前輪４０および後輪３４（変形例では、前輪４０または後輪３４の少なくとも一方の車輪）に駆動力を伝達する電動機３０、３６を備える車両１のサスペンション装置１０、１２であって、車両前部の車体側取付け部における前輪揺動軸線Ａを基準に車両上下方向に揺動可能なフロントロアアーム６６と、側面視において、前輪揺動軸線Ａに対して垂直な方向に延びるフロントダンパ６８と、車両後部の車体側取付け部における後輪揺動軸線Ａを基準に車両上下方向に揺動可能なリアロアアーム４６と、側面視において、後輪揺動軸線Ａに対して垂直な方向に延びるリアダンパ４８と、を備え、側面視において、前輪揺動軸線Ａと、フロントダンパ６８が延びる方向に直交する第１仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延び、且つ、後輪揺動軸Ａと、リアダンパ４８が延びる方向に直交する第２仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延びる。
このように構成された本実施形態によれば、側面視において、前輪揺動軸線Ａと、フロントダンパ６８が延びる方向に直交する第１仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延び、且つ、後輪揺動軸Ａと、リアダンパ４８が延びる方向に直交する第２仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延びるようにしているので、回生ブレーキが作用する前後輪４０、３４の制動時（変形例では、回生ブレーキが前輪４０または後輪３４の少なくとも一方に作用する前後輪４０、３４の制動時）、車両前部および車両後部の挙動変化に差が生じることを抑制し、これにより、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときなどにおける回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時、車両全体のピッチング挙動の変化を抑制して、乗員の違和感を低減することができる。

また、本実施形態によれば、前輪揺動軸線Ａおよび後輪揺動軸線Ａは、それぞれ、下面視で車両前後方向に一致する方向に延びるので、より確実に、車両前部および車両後部の挙動変化の差が生じることを抑制し、これにより、たとえば摩擦ブレーキと回生ブレーキとを協調制御するときなどにおいて、車両全体のピッチング挙動の変化を抑制して、乗員の違和感を低減することができる。また、前輪４０および後輪３４（の各ホイールセンタＷｃ）が、それぞれ、ダンパ６８、４８が延びる方向と同一方向に直線的に揺動するので、より効果的に、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、前輪揺動軸線Ａおよび後輪揺動軸線Ａは、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延びるので、特にリアサスペンション装置１０にアンチリフト角を形成して、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車体後部のリフトが抑制される。さらに、本実施形態によれば、前輪揺動軸線Ａとフロントダンパ６８が延びる方向に直交する第１仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延び、後輪揺動軸線Ａとリアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延びるので、前後輪の制動時、車両前部の挙動と車両後部の挙動の差を小さくすることができ、これにより、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体のピッチング挙動の変化を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、車両後部の車体に取付けられ、後輪３４を駆動する後部電動機３０を含み、車両後部に設けられた後部電動機３０を主駆動源として後輪３４を駆動するので、後輪３４を主駆動輪とすることにより、後輪３４に作用する回生ブレーキの制動力が大きくなるが、後輪揺動軸Ａと第２仮想線Ｃとが互いに平行な方向に延びるので、より効果的に、後輪３４の回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両後部のピッチング挙動の変化を抑制することができる。また、後輪３４を主駆動輪とすることによる車両発進時における車両前部のリフトを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、前輪揺動軸線Ａおよび後輪揺動軸線Ａは、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延び、車両前部の車体に取り付けられた前部電動機３６および車両後部の車体に取り付けられた後部電動機３０を備え、車両後部に設けられた後部電動機３０を主駆動とするので、前輪４０および後輪３４の両方で、回生ブレーキと摩擦ブレーキとのアンチリフト角（アンチダイブ角）の差が生じないか、あるいは、非常に小さくすることができ、したがって、より確実に、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。特に、後部電動機３０を主駆動としているので、リアサスペンション装置１０のアンチリフト角により、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時に車体後部のリフトを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、フロントロアアーム６６およびリアロアアーム４６は、車両の中央下部に配置されたバッテリケース１４から車両前後方向に延びる車体フレーム６、８に取付けられているので、前輪４０および後輪３４のそれぞれの支持剛性を高めて、車両挙動の応答遅れ（たとえばコーナリングフォースの応答遅れ）を小さくできる。

また、本実施形態によれば、フロントサスペンション装置１２およびリアサスペンション装置１０は、中央部に出力伝達軸３２、３８を貫通させて保持する開口部が形成され、車輪４０、３４を支持するハブキャリア６０、４２を備え、フロントダンパ６８およびリアダンパ４８の下部がハブキャリア６０、４２に取り付けられ、フロントダンパ６８およびリアダンパ４８の上部が車体２に取り付けられる、ストラット形式のサスペンション装置であるので、比較的簡易な構成であるストラット形式のサスペンションで、回生ブレーキおよび摩擦ブレーキの使用時における車両全体の挙動の変化を抑制することができる。

１ 車両
２ 車体
４ バッテリアッセンブリ
６ 後方車体フレーム
８ 前方車体フレーム
１０ リアサスペンション装置
１２ フロントサスペンション装置
１４ バッテリケース
１８ リアサイドフレーム
２０ａ、２０ｂ リアクロスメンバ、リアサスペンション支持部材
２４ フロントサイドフレーム
２８ フロントサスペンション支持メンバ
３０ 後部電動機
３２ 出力伝達軸
３４ 後輪
３６ 前部電動機
３８ 出力伝達軸
４０ 前輪
４２ ハブキャリア
４６ リアロアアーム
４８ リアダンパ
５２ リアロアアームの車輪側揺動軸（ピロボールジョイント）
５４、５６ リアロアアームの車体側揺動軸
６０ ハブキャリア
６６ フロントロアアーム
６８ フロントダンパ
７２ フロントロアアームの車輪側揺動軸（ピロボールジョイント）
７４、７６ フロントロアアームの車体側揺動軸
Ａ リアロアアーム／フロントロアアームの揺動軸線
Ｂ リアダンパ／フロントダンパの長手方向軸線（ダンパが延びる方向）
Ｃ リアダンパ／フロントダンパの長手方向軸線に直交する仮想線
Ｇ 地面
Ｉｃ 瞬間回転中心
Ｗｃ ホイールセンタ
Ｇｃ タイヤ接地中心
Ｔ、Ｔ１ 車輪の揺動軌跡

Claims (7)

1. 出力伝達軸を介して前輪または後輪の少なくとも一方の車輪に駆動力を伝達する電動機を備える車両のサスペンション装置であって、
   車両前部の車体側取付け部における前輪揺動軸線を基準に車両上下方向に揺動可能なフロントサスペンションアームと、
   側面視において、上記前輪揺動軸線に対して垂直な方向に延びるフロントダンパと、
   車両後部の車体側取付け部における後輪揺動軸線を基準に車両上下方向に揺動可能なリアサスペンションアームと、
   側面視において、上記後輪揺動軸線に対して垂直な方向に延びるリアダンパと、を備え、
   側面視において、上記前輪揺動軸線と、上記フロントダンパが延びる方向に直交する第１仮想線とが互いに平行な方向に延び、且つ、上記後輪揺動軸線と、上記リアダンパが延びる方向に直交する第２仮想線とが互いに平行な方向に延びる、ことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 上記前輪揺動軸線および上記後輪揺動軸線は、それぞれ、下面視で車両前後方向に一致する方向に延びる、請求項１に記載の車両のサスペンション構造。
3. 上記前輪揺動軸線および上記後輪揺動軸線は、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延びる、請求項１または請求項２に記載の車両のサスペンション装置。
4. 上記電動機は車両後部の車体に取付けられ、後輪を駆動する後部電動機を含み、上記車両後部に設けられた後部電動機を主駆動源とする、請求項１に記載の車両のサスペンション装置。
5. 上記前輪揺動軸線および上記後輪揺動軸線は、それぞれ、側面視で車両前方に向けて斜め上方に延び、
   上記電動機は、車両前部の車体に取り付けられた前部電動機および車両後部の車体に取り付けられた後部電動機を備え、上記車両後部に設けられた後部電動機を主駆動とする、請求項１に記載の車両のサスペンション装置。
6. 上記フロントサスペンションアームおよび上記リアサスペンションアームは、車両の中央下部に配置されたバッテリケースから車両前後方向に延びる車体フレームに取付けられている、請求項１に記載の車両のサスペンション装置。
7. 上記サスペンション装置は、上記フロントサスペンションアームおよび上記リアサスペンションアームの車輪側の端部がそれぞれ連結され、前輪および後輪をそれぞれ支持する前後輪のハブキャリアを備え、上記フロントダンパの下部および上記リアダンパの下部がそれぞれ上記ハブキャリアに取り付けられ、上記フロントダンパおよび上記リアダンパの上部がそれぞれ車体に取り付けられる、ストラット形式のサスペンション装置である、請求項１に記載の車両のサスペンション装置。

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