JP6298242B2 - Suspension device and vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両に設けられるサスペンション装置に関し、特に可変ジオメトリ制御の自由度を向上したものに関する。
また、本発明は、上述したサスペンション装置が設けられる車両に関する。
The present invention relates to a suspension device provided in a vehicle, and more particularly to a suspension device with improved flexibility in variable geometry control.
The present invention also relates to a vehicle provided with the above-described suspension device.

自動車等の車両においては、車体と車輪との間に、車体に対する車輪の挙動を制御するサスペンション装置が設けられる。
一般的な車両の場合、サスペンション装置は、車輪を回転可能に支持するハブベアリングハウジングを、車体とハブベアリングに対してそれぞれ揺動可能とされた複数のサスペンションリンクで支持するとともに、車輪のストロークに応じたバネ反力を発生するサスペンションスプリング、ストローク速度に応じた減衰力を発生するダンパ等が設けて構成されている。
In a vehicle such as an automobile, a suspension device that controls the behavior of the wheel relative to the vehicle body is provided between the vehicle body and the wheel.
In the case of a general vehicle, the suspension device supports a hub bearing housing that rotatably supports a wheel by a plurality of suspension links that are swingable with respect to the vehicle body and the hub bearing, and also supports the wheel stroke. A suspension spring that generates a corresponding spring reaction force, a damper that generates a damping force according to a stroke speed, and the like are provided.

近年、サスペンションを構成する各リンク等の幾何学的配置(ジオメトリ)を走行状態に応じてアクチュエータで可変制御することが提案されている。
例えば、特許文献1には、タイヤを懸架するタイヤユニットを車体に対して相対的に移動可能とすることが記載されている。
また、特許文献2には、積載荷重が変化した場合であってもトー角、キャンバ角を標準状態となるようにアクチュエータで補正することが記載されている。
In recent years, it has been proposed to variably control the geometrical arrangement (geometry) of each link constituting the suspension with an actuator in accordance with the traveling state.
For example, Patent Document 1 describes that a tire unit for suspending a tire can be moved relative to a vehicle body.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that the toe angle and the camber angle are corrected by an actuator so that the standard state is obtained even when the loaded load changes.

特開2009−107459号公報JP 2009-1070459 A 特開2009−234518号公報JP 2009-234518 A

ジオメトリを可変としたサスペンション装置において、可変ジオメトリ制御の自由度をより向上して、様々な走行特性を得ることが要望されている。
本発明の課題は、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置、及び、このようなサスペンション装置を有する車両を提供することである。
In a suspension device having a variable geometry, it is desired to improve the degree of freedom of variable geometry control and obtain various traveling characteristics.
The subject of this invention is providing the suspension apparatus which improved the freedom degree of variable geometry control, and the vehicle which has such a suspension apparatus.

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ、前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設け、前記パラレルリンク機構部は、6本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであり、前記車輪は前輪であり、前記パラレルリンク機構部は、前記車輪側部材が前記車体側部材に対して車両前方側かつ下方側となるように配置されることを特徴とするサスペンション装置である。
請求項2に係る発明は、車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ、前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設け、前記パラレルリンク機構部は、6本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであり、前記車輪は後輪であり、前記パラレルリンク機構部は、前記車輪側部材が前記車体側部材に対して車両後方側かつ下方側となるように配置されることを特徴とするサスペンション装置である。
これによれば、車体に対する車輪の位置、姿勢、挙動を高い自由度で制御することが可能となり、可変ジオメトリ制御の自由度を向上することができる。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 is a suspension device that supports a wheel so as to be relatively displaceable with respect to a vehicle body, and is provided between a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached. A parallel link mechanism connected via a plurality of linear actuators, wherein the control center of the parallel link mechanism is substantially aligned with the center of the wheel, and the wheel is moved up and down relative to the wheel side member. A shock absorbing means having higher responsiveness than the linear actuator of the parallel link mechanism portion is provided between the wheel and the wheel side member so as to be able to stroke in the direction, and the parallel link mechanism portion has six A hexapod having a linear actuator, the wheel is a front wheel, and the parallel link mechanism portion is the wheel side portion. There is a suspension system, characterized in that it is arranged such that the vehicle front side and lower side with respect to the vehicle body member.
The invention according to claim 2 is a suspension device that supports a wheel in a relatively displaceable manner with respect to a vehicle body, and is provided between a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached. A parallel link mechanism connected via a plurality of linear actuators, wherein the control center of the parallel link mechanism is substantially aligned with the center of the wheel, and the wheel is moved up and down relative to the wheel side member. A shock absorbing means having higher responsiveness than the linear actuator of the parallel link mechanism portion is provided between the wheel and the wheel side member so as to be able to stroke in the direction, and the parallel link mechanism portion has six A hexapod having a linear actuator, the wheel is a rear wheel, and the parallel link mechanism portion is the wheel side portion. There is a suspension system, characterized in that it is arranged so that the vehicle rear side and the lower side with respect to the vehicle body member.
According to this, it becomes possible to control the position, posture, and behavior of the wheel with respect to the vehicle body with a high degree of freedom, and the degree of freedom of variable geometry control can be improved.

また、制御を簡素化して演算負荷を軽減するとともに、応答性や効率を向上することができる。
In addition, the control can be simplified to reduce the calculation load, and the responsiveness and efficiency can be improved.

た、リニアアクチュエータによる制振制御が困難な高周波の振動を衝撃吸収手段によって吸収することによって、車体振動を軽減し乗り心地を改善することができる。
また、6自由度を有するヘキサポッドによって可変ジオメトリ制御の自由度をより向上することができる。
Also, the vibration damping control is difficult frequency by the linear actuator by absorbing the shock absorbing means, it is possible to improve the comfort ride reduce vehicle body vibration.
Moreover, the degree of freedom of variable geometry control can be further improved by the hexapod having 6 degrees of freedom.

請求項に係る発明は、前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してハイパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように前記衝撃吸収手段を制御する制振制御手段を備えることを特徴とする請求項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、上述した効果を確実に得ることができる。
ここで、車輪への入力に相関するパラメータとして、例えば車輪ハブ部に設けた6分力センサから得た車輪作用力の6分力や、車輪ハブ部に設けた加速度センサから得た加速度を用いることができる。
According to a third aspect of the present invention, a vibration control device that generates a control signal by detecting a parameter correlated with an input to the wheel and applies a high-pass filter process to control the shock absorbing means so as to cancel a high-frequency component. The suspension device according to claim 2 , further comprising a control unit.
According to this, the effect mentioned above can be acquired reliably.
Here, as the parameter correlated with the input to the wheel, for example, the six component force of the wheel acting force obtained from the six component force sensor provided in the wheel hub portion or the acceleration obtained from the acceleration sensor provided in the wheel hub portion is used. be able to.

請求項に係る発明は、前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してローパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、前記複数のリニアアクチュエータを制御するパラレルリンク制御手段を備えることを特徴とする請求項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、周波数帯域に応じて振動吸収手段とパラレルリンクとで分担して制振制御を行なうことによって、効果的に乗り心地を改善することができる。
The invention according to claim 4 includes a parallel link control unit that detects a parameter correlated with an input to the wheel and applies a low-pass filter process to generate a control signal and controls the plurality of linear actuators. The suspension device according to claim 3 .
According to this, it is possible to effectively improve riding comfort by performing vibration damping control by sharing the vibration absorbing means and the parallel link according to the frequency band.

請求項5に係る発明は、車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ、前記パラレルリンク機構部のZ軸を、直進状態における前記車輪の回転中心軸と直交させて配置したことを特徴とするサスペンション装置である。
これによれば、車体に対する車輪の位置、姿勢、挙動を高い自由度で制御することが可能となり、可変ジオメトリ制御の自由度を向上することができる。
また、例えばZ軸を車軸とほぼ平行に配置する場合に対して、車輪のステア角を大きくして、停止転回などを容易に行うことが可能となる。
The invention according to claim 5 is a suspension device that supports a wheel so as to be relatively displaceable with respect to the vehicle body, and is provided between a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached. A parallel link mechanism connected via a plurality of linear actuators, the control center of the parallel link mechanism substantially coincides with the center of the wheel, and the Z axis of the parallel link mechanism moves straight a suspension device which is characterized in that arranged rotation axis and not directly interlinked of the wheel in the state.
According to this, it becomes possible to control the position, posture, and behavior of the wheel with respect to the vehicle body with a high degree of freedom, and the degree of freedom of variable geometry control can be improved.
Further, for example, when the Z-axis is arranged substantially in parallel with the axle, it is possible to increase the steer angle of the wheel and easily perform stop turning.

請求項に係る発明は、前記車輪の中央部に配置されたインホイールモータを備えることを特徴とする請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、各車輪の駆動力を個別に制御して様々な走行制御を行なうことが可能となる。また、車輪のステア角、キャンバ角等を大きく変化させた場合であっても、ドライブシャフトの等速ジョイント揺動角などの制約を受けることなく駆動を行うことができる。
The invention according to claim 6 is the suspension device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising an in-wheel motor disposed in a central portion of the wheel.
According to this, it becomes possible to perform various traveling controls by individually controlling the driving force of each wheel. Further, even when the steer angle, camber angle, etc. of the wheel are greatly changed, the drive can be performed without being restricted by the constant velocity joint swing angle of the drive shaft.

請求項に係る発明は、前記車輪への入力を検出するとともに、タイヤのモデルを用いて計算した許容最大グリップ力を超えないように前記インホイールモータのトルクを制御する駆動制御手段を備えることを特徴とする請求項に記載のサスペンション装置である。
これによれば、タイヤの限界コーナリングパワーを超えないように、駆動トルク及びタイヤ姿勢を制御することで、車両の走行安定性を損なわない範囲で最大限の駆動力を発生させることが可能となり、車両の走行性を向上することができる。
The invention according to claim 7 includes drive control means for detecting the input to the wheel and controlling the torque of the in-wheel motor so as not to exceed an allowable maximum grip force calculated using a tire model. The suspension device according to claim 6 .
According to this, by controlling the driving torque and the tire posture so as not to exceed the limit cornering power of the tire, it becomes possible to generate the maximum driving force within a range not impairing the running stability of the vehicle, The running performance of the vehicle can be improved.

請求項に係る発明は、少なくとも3本の車輪のそれぞれを請求項1から請求項までのいずれか1項に記載のサスペンション装置を介して車体に取り付けるとともに、各サスペンション装置の前記パラレルリンク機構部を協調制御する協調制御手段を備えることを特徴とする車両である。
これによれば、上述した各発明の効果を有するサスペンション装置を備えた車両を提供することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, each of at least three wheels is attached to the vehicle body via the suspension device according to any one of the first to seventh aspects, and the parallel link mechanism of each suspension device is provided. A vehicle characterized by comprising cooperative control means for cooperatively controlling the unit.
According to this, the vehicle provided with the suspension apparatus which has the effect of each invention mentioned above can be provided.

請求項に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の加速時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に増加するように車体姿勢を制御するとともに、各車輪の駆動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する駆動力配分手段を備えることを特徴とする請求項に記載の車両である。
これによれば、車両の加速性能を向上することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, the cooperative control means is configured such that, when the vehicle is accelerated, the ground contact load of the wheel disposed on the front side of the vehicle increases relatively to the load of the ground wheel disposed on the rear side of the vehicle. The vehicle according to claim 8 , further comprising driving force distribution means for controlling the vehicle body posture and setting the driving force of each wheel according to the ground load.
According to this, the acceleration performance of the vehicle can be improved.

請求項10に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に減少するように車体姿勢を制御するとともに、各車輪の制動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する制動力配分手段を備えることを特徴とする請求項又は請求項に記載の車両である。
これによれば、車両の制動性能を向上することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, when the vehicle is braked, the cooperative control means reduces the ground load of the wheel disposed on the front side of the vehicle relative to the load of the ground wheel disposed on the rear side of the vehicle. The vehicle according to claim 8 or 9 , further comprising braking force distribution means for controlling the vehicle body posture and setting the braking force of each wheel in accordance with the ground contact load.
According to this, the braking performance of the vehicle can be improved.

請求項11に係る発明は、前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両の左右にそれぞれ配置された車輪のトー角、キャンバ角の少なくとも一方を、逆方向に変位させることを特徴とする請求項から請求項10までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、車輪を横方向にスリップさせる抵抗を利用することによって、圧雪路や泥濘路での制動性能を向上することができる。
The invention according to claim 11 is characterized in that the cooperative control means displaces at least one of a toe angle and a camber angle of wheels respectively arranged on the left and right sides of the vehicle in the reverse direction during braking of the vehicle. The vehicle according to any one of claims 8 to 10 .
According to this, the braking performance on a snow-capped road or a muddy road can be improved by utilizing the resistance that causes the wheels to slip laterally.

請求項12に係る発明は、前記協調制御手段は、各車輪を旋回中心側へ傾斜させる旋回時キャンバ角制御を実行することを特徴とする請求項から請求項11までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、キャンバスラスト力を旋回に利用することが可能となり、車両の旋回性能を向上することができる。
The invention according to claim 12, wherein the cooperative control means, to any one of claims 8, characterized in that to perform during turning camber angle control to tilt the respective wheel to pivot side to claim 11 It is a vehicle of description.
According to this, the canvas last force can be used for turning, and the turning performance of the vehicle can be improved.

請求項13に係る発明は、前記協調制御手段は、各車輪の回転中心軸が車両中央部に設けられた一点で実質的に交わるように各車輪を転舵させた状態で、少なくとも一部の車輪に駆動力を付与することを特徴とする請求項から請求項12までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、車両を通る鉛直軸回りに車両を回転させる停止転回が可能となり、利便性が向上する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the cooperative control means is configured so that at least a part of the wheels is steered so that the rotation center axes of the wheels substantially intersect at one point provided at the vehicle central portion. The vehicle according to any one of claims 8 to 12 , wherein a driving force is applied to the wheel.
According to this, the stop turning which rotates the vehicle around the vertical axis passing through the vehicle is possible, and the convenience is improved.

請求項14に係る発明は、前面衝突の前兆を検出する前面衝突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記前面衝突の前兆が検出された場合に、車両前方側に配置された車輪を前記車体に対して前方側に変位させるとともに、車体後部の車高を上昇させることを特徴とする請求項から請求項13までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、車両前方側において衝撃吸収に利用可能なストロークを確保するとともに、車高を高くして大型車の車体下部等への潜り込みを防止することができ、車両の前面衝突性能を向上することができる。
The invention according to claim 14 is provided with a frontal collision detection means for detecting a frontal collision sign, and the cooperative control means is arranged such that, when the frontal collision sign is detected, the wheel disposed on the vehicle front side is The vehicle according to any one of claims 8 to 13 , wherein the vehicle is displaced forward with respect to the vehicle body and the vehicle height at the rear of the vehicle body is raised.
According to this, it is possible to secure a stroke that can be used for shock absorption on the front side of the vehicle, and to increase the vehicle height and prevent a large vehicle from getting into the lower part of the vehicle body, improving the frontal collision performance of the vehicle. can do.

請求項15に係る発明は、被追突の前兆を検出する被追突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記被追突の前兆が検出された場合に、車両後方側に配置された車輪を前記車体に対して後方側に変位させることを特徴とする請求項から請求項14までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、車両後方側において衝撃吸収に利用可能なストロークを確保することができ、車両の被追突性能を向上することができる。
According to a fifteenth aspect of the present invention, a collision detection unit that detects a precursor of a rear-end collision is provided, and the cooperative control unit includes a wheel disposed on a vehicle rear side when the precursor of the rear-end collision is detected. The vehicle according to any one of claims 8 to 14 , wherein the vehicle is displaced rearward with respect to the vehicle body.
According to this, it is possible to secure a stroke that can be used for shock absorption on the rear side of the vehicle, and it is possible to improve the tracked performance of the vehicle.

請求項16に係る発明は、側面衝突の前兆を検出する側面衝突検出手段を備え、前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、衝突を受ける側の車高を高くするよう前記車体の姿勢を制御することを特徴とする請求項から請求項15までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、車両の側面衝突性能を向上することができる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a side collision detection means for detecting a sign of a side collision, and the cooperative control means increases the vehicle height on the side receiving the collision when the sign of the side collision is detected. The vehicle according to any one of claims 8 to 15, wherein the posture of the vehicle body is controlled.
According to this, the side collision performance of the vehicle can be improved.

請求項17に係る発明は、前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、各車輪のタイヤ摩擦横力を低下させるように各車輪を変位させることを特徴とする請求項16に記載の車両である。
例えば、各車輪に衝突を受けた側とは反対側に傾斜するキャンバ角を付与したり、車両が走行中である場合には、衝突から逃げる方向にステア角を付与することができる。
これによれば、車両の側面衝突性能をより向上することができる。
The invention according to claim 17 is characterized in that the cooperative control means displaces each wheel so as to reduce a tire friction lateral force of each wheel when a sign of the side collision is detected. 16. The vehicle according to 16 .
For example, the camber angle which inclines to the opposite side to the side which received the collision to each wheel can be provided, or when the vehicle is traveling, the steer angle can be provided in a direction to escape from the collision.
According to this, the side collision performance of the vehicle can be further improved.

請求項18に係る発明は、前記協調制御手段は前記車体のロール角が所定値以上となった場合に、前記ロール角を低減するよう前記車体の姿勢を制御するとともに、車体の姿勢制御が不可能となった場合には、各車輪の前記パラレルリンク機構部の前記リニアガイドアクチュエータを短縮する方向に駆動することを特徴とする請求項から請求項17までのいずれか1項に記載の車両である。
これによれば、姿勢制御によって横転防止を図るとともに、横転が避けられない場合には、車輪を引き込めることによって車体に作用する加速度を軽減することができる。
According to an eighteenth aspect of the present invention, the cooperative control means controls the posture of the vehicle body so as to reduce the roll angle when the roll angle of the vehicle body exceeds a predetermined value, and the vehicle body posture control is disabled. when it becomes a possible vehicle according to any one of claims 8, characterized in that the drive in the direction to shorten the linear guide actuator of the parallel link mechanism portion of each wheel to claim 17 It is.
According to this, it is possible to prevent rollover by posture control, and when rollover is unavoidable, the acceleration acting on the vehicle body can be reduced by retracting the wheel.

以上説明したように、本発明によれば、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置及びこのようなサスペンション装置を有する車両を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a suspension device with improved flexibility of variable geometry control and a vehicle having such a suspension device.

本発明を適用したサスペンション装置の実施例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the Example of the suspension apparatus to which this invention is applied. 実施例の車両におけるサスペンション装置の制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the control system of the suspension apparatus in the vehicle of an Example.

本発明は、可変ジオメトリ制御の自由度を向上したサスペンション装置を提供する課題を、一方の端部が車体に取り付けられたヘキサポッドの他方の端部に、スイングアーム及び可変ダンパを介して車輪を取付けることによって解決した。   The present invention aims to provide a suspension device with improved flexibility in variable geometry control. A wheel is connected to the other end of a hexapod whose one end is attached to a vehicle body via a swing arm and a variable damper. Solved by installing.

以下、本発明を適用したサスペンション装置の実施例について説明する。
図1は、実施例のサスペンション装置の構成を示す模式図である。
実施例においては、車両は例えば4輪の自動車であって、左右の前輪、後輪をそれぞれ以下説明するサスペンション装置によって支持している。
図1に示すように、車輪50を支持するサスペンション装置1は、パラレルリンク機構部10、スイングアーム20、ダンパ30、ハブ40等を有して構成されている。
Embodiments of a suspension device to which the present invention is applied will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a suspension device according to an embodiment.
In the embodiment, the vehicle is, for example, a four-wheeled vehicle, and the left and right front wheels and the rear wheels are supported by suspension devices described below.
As shown in FIG. 1, the suspension device 1 that supports the wheel 50 includes a parallel link mechanism 10, a swing arm 20, a damper 30, a hub 40, and the like.

パラレルリンク機構部10は、車体側部材11、車輪側部材12、リニアアクチュエータ13等を有し、6軸パラレルリンク(ヘキサポッド)を構成している。
このヘキサポッドの制御中心は、ダンパ30のストローク中立位置における車輪50の中心と実質的に一致するように配置されている。
The parallel link mechanism unit 10 includes a vehicle body side member 11, a wheel side member 12, a linear actuator 13, and the like, and constitutes a 6-axis parallel link (hexapod).
The control center of the hexapod is disposed so as to substantially coincide with the center of the wheel 50 at the stroke neutral position of the damper 30.

車体側部材11は、例えば実質的に円盤状の部材であって、車体Bのフレーム、フロア等に固定されている。
車輪側部材12は、車体側部材11と間隔を隔てて対向して配置された円盤状の部材であって、スイングアーム20を介して車輪50が取付られる部材である。
The vehicle body side member 11 is, for example, a substantially disk-shaped member, and is fixed to the frame, the floor, or the like of the vehicle body B.
The wheel side member 12 is a disk-like member that is disposed to face the vehicle body side member 11 with a space therebetween, and is a member to which the wheel 50 is attached via the swing arm 20.

リニアアクチュエータ13は、車体側部材11と車輪側部材12とを連結するとともに、伸縮方向に駆動力を発生するものである。
リニアアクチュエータ13は、両端部が車体側部材11及び車輪側部材12に揺動可能に接続されている。
リニアアクチュエータ13は、6本が設けられ、ストロークを協調制御することによって、車体側部材11に対して車輪側部材12を、直交3軸回りの回動、及び、直交3軸方向への並進からなる6自由度で相対変位させることが可能となっている。
リニアアクチュエータ13は、そのZ軸が車輪50の回転中心軸に対して略直交するように配置されている。
前輪用のサスペンション装置1においては、パラレルリンク機構部10は、車輪側部材12が車体側部材11に対して車両前方側かつ下方側となるように配置される。
後輪用のサスペンション装置1においては、パラレルリンク機構部10は、車輪側部材12が車体側部材11に対して車両後方側かつ下方側となるように配置される。
The linear actuator 13 connects the vehicle body side member 11 and the wheel side member 12 and generates a driving force in the extending and contracting direction.
Both ends of the linear actuator 13 are swingably connected to the vehicle body side member 11 and the wheel side member 12.
Six linear actuators 13 are provided, and the wheel side member 12 is rotated with respect to the vehicle body side member 11 from the rotation around the three orthogonal axes and the translation in the orthogonal three axis directions by coordinately controlling the stroke. It is possible to make relative displacement with 6 degrees of freedom.
The linear actuator 13 is arranged so that its Z axis is substantially orthogonal to the rotation center axis of the wheel 50.
In the suspension device 1 for the front wheels, the parallel link mechanism unit 10 is disposed such that the wheel side member 12 is on the vehicle front side and the lower side with respect to the vehicle body side member 11.
In the rear wheel suspension device 1, the parallel link mechanism unit 10 is disposed such that the wheel side member 12 is on the vehicle rear side and the lower side with respect to the vehicle body side member 11.

スイングアーム20は、パラレルリンク機構部10の車輪側部材12に対して揺動可能に取り付けられた梁状の部材であって、突端部にハブ40が設けられるものである。
スイングアーム20は、車輪側部材12に対して、車輪50の回転中心軸と実質的に平行な軸回りに揺動可能となっている。
スイングアーム20は、このような揺動によって車輪側部材12に対して車輪50を上下方向に相対変位させることが可能となっている。
The swing arm 20 is a beam-like member that is swingably attached to the wheel-side member 12 of the parallel link mechanism unit 10, and is provided with a hub 40 at the protruding end.
The swing arm 20 can swing about an axis substantially parallel to the rotation center axis of the wheel 50 with respect to the wheel side member 12.
The swing arm 20 can relatively displace the wheel 50 in the vertical direction with respect to the wheel side member 12 by such swinging.

ダンパ30は、スイングアーム20の車輪側部材12に対する揺動速度に応じた減衰力を発生する振動吸収手段である。
ダンパ30は、減衰力可変式のVCMダンパ(アクティブダンパ)であって、例えば車輪50のストロークにして最大20mm程度の高周波の小変位に対する制振効果を重視したものである。
ダンパ30は、ハブ40に設けられた加速度センサ及び6分力センサの入力から、ハイパスフィルタを介して制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように正負減衰力を制御される。
The damper 30 is a vibration absorbing means that generates a damping force corresponding to the swing speed of the swing arm 20 relative to the wheel side member 12.
The damper 30 is a variable damping force type VCM damper (active damper), and emphasizes the damping effect for a small high-frequency displacement of, for example, a maximum of about 20 mm as a stroke of the wheel 50.
The damper 30 generates a control signal from the input of the acceleration sensor and the 6-component force sensor provided in the hub 40 through a high-pass filter, and the positive / negative damping force is controlled so as to cancel the high frequency component.

ハブ40は、車輪50を回転可能に支持するものである。
ハブ40には、加速度センサ及び車輪50の6分力を検出する6分力センサが設けられている。
また、ハブ40には、車輪50に駆動力を付与するインホイールモータが設けられている。
The hub 40 supports the wheel 50 rotatably.
The hub 40 is provided with an acceleration sensor and a 6-component force sensor that detects the 6-component force of the wheel 50.
The hub 40 is provided with an in-wheel motor that applies a driving force to the wheels 50.

実施例の車両は、左右に離間して配置された一対の前輪50fl、50fr、及び、左右に離間して配置された一対の後輪50rl、50rrを有する4輪の自動車である。
以下、各車輪のサスペンション装置1に、添え字fl,fr,rl,rrを付して説明する。
以下、この車両におけるサスペンション装置1の制御について説明する。
The vehicle of the embodiment is a four-wheeled vehicle having a pair of front wheels 50fl and 50fr spaced apart from each other on the left and right sides and a pair of rear wheels 50rl and 50rr spaced apart from each other on the left and right.
Hereinafter, the suspension device 1 for each wheel will be described with the suffixes fl, fr, rl, rr.
Hereinafter, control of the suspension device 1 in this vehicle will be described.

図2は、実施例の車両におけるサスペンション装置の制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
制御システムは、協調制御ユニット100、運転操作装置110、環境認識装置120等を有して構成されている。
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a control system for the suspension device in the vehicle according to the embodiment.
The control system includes a cooperative control unit 100, a driving operation device 110, an environment recognition device 120, and the like.

協調制御ユニット100は、前後左右のサスペンション装置1のリニアアクチュエータ13、ダンパ30、インホイールモータを統合的に制御し、車高、キャンバ角、ステア角(トー角)、ダンパ減衰力、制駆動力などを制御するものである。
上述したように、各サスペンション装置1は、6本のリニアアクチュエータ13、1本のダンパ30、1基のインホイールモータを有する。
これらを制御するため、リニアアクチュエータ13の変位センサ及び電流(推進力)センサ、ダンパ30の電流(推進力)センサ及び軸方向加速度センサ、インホイールモータの電流(トルク)センサ、ホールセンサ(回転数センサ)、ホイールセンタ回りの6分力センサが設けられる。
また、インホイールモータには、安全性確保のため、モータ用温度センサが設けられる。
The coordinated control unit 100 controls the linear actuator 13, the damper 30, and the in-wheel motor of the front, rear, left, and right suspension devices 1 in an integrated manner, and the vehicle height, camber angle, steer angle (toe angle), damper damping force, braking / driving force. And so on.
As described above, each suspension apparatus 1 includes six linear actuators 13, one damper 30, and one in-wheel motor.
In order to control these, the displacement sensor and current (propulsive force) sensor of the linear actuator 13, the current (propulsive force) sensor and axial acceleration sensor of the damper 30, the current (torque) sensor of the in-wheel motor, the Hall sensor (rotational speed) Sensor) and a 6-component force sensor around the wheel center.
The in-wheel motor is provided with a motor temperature sensor to ensure safety.

協調制御ユニット100のECUとしては、4輪独立に制御し、そのトルクや姿勢が他の車輪に即時に影響することから、各輪独立の制御素子を用意して、車両全体としてこれらの上位素子をおいて通信することで対応することが効率的である。
各独立素子は、上位素子を介さずに各輪の情報を互いにやり取りできることが好ましいため、マルチレーン接続とされている。
As the ECU of the cooperative control unit 100, the four wheels are controlled independently, and the torque and attitude immediately affect other wheels. It is efficient to respond by communicating with each other.
Each independent element is preferably connected in a multi-lane connection since it is preferable that information of each wheel can be exchanged without using an upper element.

運転操作装置110は、ドライバからの運転操作が入力される部分である。
運転操作装置110は、ドライバから旋回要求(ステアリング操作)、加速要求(アクセル操作)、制動要求(ブレーキ操作)などが入力され、これらの各要求を協調制御ユニット100に伝達する。
The driving operation device 110 is a part to which a driving operation from a driver is input.
The driving operation device 110 receives a turning request (steering operation), an acceleration request (accelerator operation), a braking request (brake operation), and the like from the driver, and transmits these requests to the cooperative control unit 100.

環境認識装置120は、例えば、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダ等の外界認識手段を用いて自車両周辺の障害物、他車両の位置や自車両に対する相対速度を検出し、回避が困難な前面衝突、側面衝突、被追突などの前兆を検出するものである。   The environment recognition device 120 detects obstacles around the own vehicle, the position of the other vehicle, and the relative speed with respect to the own vehicle by using external recognition means such as a stereo camera, millimeter wave radar, laser radar, etc., and is difficult to avoid. It detects signs such as frontal collision, side collision, and rear-end collision.

以下、実施例のサスペンション装置の制御について説明する。
パラレルリンク機構部10の制御において、制御目的は、車輪50のホイールセンタベクトルであり、構造による量的制限はあるものの、6自由度を有する。
このホイールセンタベクトルは、例えばホイールセンタ外向きの有顔ベクトルで定義することが容易である。
右前輪であればWfrであり、その大きさ|Wfr|は、軸トルク又は軸速度とすることで、車両運動制御式の基本とすることができる。また、クオータニオンも利用することができる。
協調制御ユニット100は、ホイールセンタベクトル(Wfr,Wfl,Wrr,Wrl)の4つを主目的値として、上記各要素を制御する。
Hereinafter, control of the suspension device of the embodiment will be described.
In the control of the parallel link mechanism unit 10, the control purpose is the wheel center vector of the wheel 50, and there are six degrees of freedom although there is a quantitative limitation due to the structure.
The wheel center vector can be easily defined as a face vector facing outward from the wheel center, for example.
If it is the right front wheel, it is Wfr, and the magnitude | Wfr | can be the basis of the vehicle motion control formula by using the shaft torque or the shaft speed. Quaternions can also be used.
The coordinated control unit 100 controls each of the above elements using four wheel center vectors (Wfr, Wfl, Wrr, Wrl) as main target values.

パラレルリンク機構10のリニアアクチュエータ13の各状態は、ホイールセンタベクトルWfr,Wfl,Wrr,Wrlに対して、一意に定まる。
このため、位置制御としては、演算、逆演算の効率や高速化にのみ差別化要因が存在する。
速度、加速度制御の場合には、リニアアクチュエータ13を誘導式とした場合に、路バスト性の確保が重要となる。
定常走行時(恒常制御下)においては、6分力センサの出力と加速度センサの出力に対してローパスフィルタ処理を施した値に基づいて制御信号を生成し、車体Bに伝わる各振動をキャンセルするようにリニアアクチュエータ13のストロークを制御する。
Each state of the linear actuator 13 of the parallel link mechanism 10 is uniquely determined with respect to the wheel center vectors Wfr, Wfl, Wrr, Wrl.
For this reason, there is a differentiating factor only in the efficiency and speeding up of calculation and reverse calculation as position control.
In the case of speed / acceleration control, it is important to ensure road bust when the linear actuator 13 is an induction type.
During steady running (under constant control), a control signal is generated based on a value obtained by subjecting the output of the 6-component force sensor and the output of the acceleration sensor to low-pass filter processing, and each vibration transmitted to the vehicle body B is cancelled. Thus, the stroke of the linear actuator 13 is controlled.

また、ダンパ30の制御においては、6分力センサの出力と加速度センサの出力に対してハイパスフィルタ処理を施した値に基づいて制御信号を生成し、高周波成分の微振動をキャンセルするように正負減衰力を制御する。   In the control of the damper 30, a control signal is generated based on a value obtained by performing high-pass filter processing on the output of the 6-component force sensor and the output of the acceleration sensor, and positive and negative so as to cancel the fine vibration of the high-frequency component. Control the damping force.

また、インホイールモータの制御においては、ベアリングレス又は片ベアリング式誘導/SRモータの場合は、6分力センサと加速度センサから推力分とセンタ保持力分の分離制御が必要となる。
恒常制御では、通常のモータの場合には、6分力センサの出力から、タイヤモデルを介して計算した許容最大CP(コーナリングパワー)を超えないように駆動トルクを制御する。
In the control of the in-wheel motor, in the case of a bearingless or single bearing type induction / SR motor, separation control for the thrust component and the center holding force is required from the six component force sensor and the acceleration sensor.
In the constant control, in the case of a normal motor, the driving torque is controlled so as not to exceed the allowable maximum CP (cornering power) calculated through the tire model from the output of the 6-component force sensor.

また、本実施例では、特定の運転状態時において、以下説明する非定常制御を実行する。
実施例のサスペンション装置は、実質的に全ての要素が能動素子によって構成されているため、停止時や走行時に、最適な姿勢とサスペンションジオメトリをとることができる。
理論的には、通常車両のどのような特性も、ソフトウェア制御によって乗り味を再現させることができる。
また、衝突やロールオーバ(横転)に対しても、各輪のサスペンション装置1の協調制御によって、乗員等へのダメージを抑制することができる。
Further, in this embodiment, unsteady control described below is executed in a specific operation state.
In the suspension apparatus of the embodiment, substantially all elements are configured by active elements, so that an optimal posture and suspension geometry can be taken when the vehicle is stopped or running.
Theoretically, any characteristic of a normal vehicle can be reproduced by software control.
In addition, damage to passengers and the like can be suppressed even in the event of a collision or rollover (rollover) by cooperative control of the suspension device 1 of each wheel.

以下、各種非定常制御について説明する。
<発進・加速制御>
運転操作装置110から所定以上の加速要求が入力された場合、協調制御ユニット100は、前輪50fr、50flを車体Bに近づけ、後輪50rr、50rlを車体Bから遠ざけるとともに、前輪用のサスペンション装置1fr、1fl側の車高を下げ、後輪用のサスペンション装置1rr、1rl側の車高を上げて、前輪50fr、50flの接地荷重が後輪50rr、50rlの接地荷重に対して相対的に増加するように車体Bの姿勢を制御する。
その後、各車輪の接地荷重に応じて、タイヤ発生力が推定摩擦円を超えないように各インホイールモータに駆動力を発生させる。
Hereinafter, various unsteady controls will be described.
<Start / Acceleration control>
When an acceleration request greater than or equal to a predetermined value is input from the driving operation device 110, the cooperative control unit 100 brings the front wheels 50fr and 50fl closer to the vehicle body B, moves the rear wheels 50rr and 50rl away from the vehicle body B, and the suspension device 1fr for the front wheels. Lowering the vehicle height on the 1fl side, raising the vehicle height on the rear wheel suspension device 1rr, 1rl side, the ground load on the front wheels 50fr, 50fl increases relative to the ground load on the rear wheels 50rr, 50rl. In this way, the posture of the vehicle body B is controlled.
Thereafter, a driving force is generated in each in-wheel motor according to the ground load of each wheel so that the tire generating force does not exceed the estimated friction circle.

<減速・停止制御>
運転操作装置110から所定以上の減速要求が入力された場合、協調制御ユニット100は、前輪50fr、50flを車体Bから遠ざけ、後輪50rr、50rlを車体Bに近づけるとともに、前輪用のサスペンション装置1fr、1fl側の車高を上げ、後輪用のサスペンション装置1rr、1rl側の車高を下げて、前輪50fl、50rrの接地荷重が後輪50rr、50rlの接地荷重に対して相対的に減少するように車体Bの姿勢を制御する。
その後、各車輪の接地荷重に応じて、タイヤ発生力が推定摩擦円を超えないように各インホイールモータに回生制動力を発生させる。
なお、このようなインホイールモータを用いた回生制動に代えて、運動エネルギーを摩擦部材によって熱に変換して放出する液圧式、電動式などのブレーキを用いてもよい。
また、圧雪路、泥濘地などの不整路を走行中に所定以上の制動要求があった場合には、右前輪50fr、右後輪50rrを左側にステアし、左前輪50fl、左後輪50rlを右側にステアするとともに、各車輪のキャンバ角をネガティブ側に傾斜させるボーゲン姿勢をとることによって、タイヤが横方向にスリップする抵抗を制動に用いて制動距離を短縮することが可能である。
<Deceleration / stop control>
When a deceleration request greater than or equal to a predetermined value is input from the driving operation device 110, the cooperative control unit 100 moves the front wheels 50fr and 50fl away from the vehicle body B, brings the rear wheels 50rr and 50rl closer to the vehicle body B, and the suspension device 1fr for the front wheels. By raising the vehicle height on the 1fl side and lowering the vehicle height on the rear wheel suspension device 1rr and 1rl side, the ground load on the front wheels 50fl and 50rr decreases relative to the ground load on the rear wheels 50rr and 50rl. In this way, the posture of the vehicle body B is controlled.
Thereafter, a regenerative braking force is generated in each in-wheel motor so that the tire generating force does not exceed the estimated friction circle according to the ground load of each wheel.
Instead of such regenerative braking using an in-wheel motor, a hydraulic or electric brake that converts kinetic energy into heat by a friction member and releases the heat may be used.
In addition, when there is a braking request exceeding a predetermined value while traveling on an irregular road such as a snowy road or a muddy road, the right front wheel 50fr and the right rear wheel 50rr are steered to the left side, and the left front wheel 50fl and the left rear wheel 50rl are By steering to the right side and taking a Bogen posture in which the camber angle of each wheel is inclined to the negative side, it is possible to shorten the braking distance by using the resistance that the tire slips in the lateral direction for braking.

<旋回制御>
協調制御手段100は、運転操作装置110からの旋回要求に基づいて、各車輪の計算上のCPを最大とするように、各車輪のキャンバ角、トー角(ステア角)を制御する。
特に、急旋回においては、予備姿勢を作り、キャンバスラストを利用して高い旋回性能を得ることができる。
<Turning control>
The cooperative control means 100 controls the camber angle and toe angle (steer angle) of each wheel based on the turning request from the driving operation device 110 so as to maximize the calculated CP of each wheel.
In particular, in a sudden turn, a preliminary posture can be created and high turning performance can be obtained using canvas last.

<停止転回制御>
実施例においては、静止状態で360度どの方向にも車体Bを回転させることができる。
速度によりキャンバ角を付与しつつ、Wfr、−Wflは最大限X前方に向け、Wrr、−Wrlは最大限X後方に向けることによって、右転回時のタイヤ消耗を小さくし、静かに回ることができる。なお、左転回時は符号の正負が逆となる。
<Stop turning control>
In the embodiment, the vehicle body B can be rotated 360 degrees in any direction in a stationary state.
While giving camber angle depending on the speed, Wfr and -Wfl are directed forward to the maximum X, and Wrr and -Wrl are directed backward to the maximum X, thereby reducing tire wear when turning right and turning quietly. it can. When turning left, the sign is reversed.

<停止時姿勢制御>
車体Bへの乗員乗降時においては、車体Bを路面に対して下げ、また、乗降用のドア側を下げるよう傾斜させることによって、乗降性を改善することができる。
<Attitude control at stop>
When the passenger gets in and out of the vehicle body B, the vehicle body B is lowered with respect to the road surface, and the boarding / alighting door side is inclined to lower the passenger boarding / exiting property.

<前面衝突プリクラッシュ制御>
環境認識装置120が前面衝突の前兆を検出した場合、前輪50fr、50flを車体Bに対して前方側へ繰り出すとともに、後輪用のサスペンション装置1rr、1rl側の車高を高くすることによって、前面衝突時の安全性を向上することができる。
<Front collision pre-crash control>
When the environment recognition device 120 detects a sign of a frontal collision, the front wheels 50fr and 50fl are fed forward with respect to the vehicle body B, and the vehicle height on the rear wheel suspension devices 1rr and 1rl is increased. Safety at the time of a collision can be improved.

<前面衝突プリクラッシュ制御>
環境認識装置120が被追突の前兆を検出した場合、後輪50rr、50rlを車体Bに対して後方側へ繰り出すことによって、被追突時の安全性を向上することができる。
<Front collision pre-crash control>
When the environment recognizing device 120 detects a precursor of a rear-end collision, the rear wheels 50rr and 50rl are extended rearward with respect to the vehicle body B, thereby improving the safety during the rear-end collision.

<側面衝突プリクラッシュ制御>
環境認識装置120が側面衝突の前兆を検出した場合、左右のうち衝突側のサスペンション装置の車高を上げるとともに、反対側のサスペンション装置で姿勢を制御しつつ、タイヤ横力摩擦を下げるようにキャンバ角、トー角を付与して車両が衝突側から逃げやすいようにする。
また、横転しそうになった場合には、極力姿勢制御によって横転を防止するが、横転が避けられない場合には、全てのリニアアクチュエータ13を最短状態まで縮めることによって車輪を車体B側に引き寄せ、転倒時に車体Bに作用する加速度を抑制する。
<Side collision pre-crash control>
When the environment recognition device 120 detects a sign of a side collision, the camber is used to raise the vehicle height of the left and right collision suspension devices and to control the posture with the opposite suspension device and reduce the tire lateral force friction. A corner and a toe angle are added so that the vehicle can easily escape from the collision side.
In addition, when it is likely to roll over, rollover is prevented by posture control as much as possible, but when rollover is unavoidable, all the linear actuators 13 are contracted to the shortest state to pull the wheel toward the vehicle body B, The acceleration which acts on the vehicle body B at the time of falling is suppressed.

以上説明したように、本実施例によれば、可変ジオメトリ制御の自由度を向上した可変ジオメトリのサスペンション装置、及び、このようなサスペンション装置を有する車両を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a suspension device having a variable geometry with improved flexibility in variable geometry control, and a vehicle having such a suspension device.

(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)実施例のサスペンション装置は、パラレルリンク機構として6本のリニアアクチュエータを用いたヘキサポッドを用いているが、これに限らず、他の構成のパラレルリンク機構を用いてもよい。例えば3本のリニアアクチュエータを用いたトリポッドを用いてもよい。
(2)実施例において、車両は例えば乗用車であるが、これに限らず、商用車、作業車両、軍用車両や、車両型のロボット等であってもよい。
(3)制御の具体的な内容や、制御に用いるパラメータ等は、上述した実施例に限定されず、適宜変更することが可能である。
(4)実施例において、車両は例えば前後左右に車輪を配置した4輪車であったが、本発明はこれに限らず、3輪車や、5輪以上の車両にも適用することができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) Although the suspension device of the embodiment uses a hexapod using six linear actuators as a parallel link mechanism, the present invention is not limited to this, and a parallel link mechanism having another configuration may be used. For example, a tripod using three linear actuators may be used.
(2) In the embodiment, the vehicle is, for example, a passenger car, but is not limited thereto, and may be a commercial vehicle, a work vehicle, a military vehicle, a vehicle-type robot, or the like.
(3) Specific contents of the control, parameters used for the control, and the like are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
(4) In the embodiment, the vehicle is, for example, a four-wheeled vehicle in which wheels are arranged on the front, rear, left and right. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a three-wheeled vehicle or a vehicle having five or more wheels. .

B 車体
1(1fl、1fr、1rl、1rr) サスペンション装置
10 パラレルリンク機構 11 車体側部材
12 車輪側部材 13 リニアアクチュエータ
20 スイングアーム 30 ダンパ
40 ハブ
50(50fl、50fr、50rl、50rr) 車輪
100 協調制御ユニット 110 運転操作装置
120 環境認識装置
B Car body 1 (1fl, 1fr, 1rl, 1rr) Suspension device 10 Parallel link mechanism 11 Car body side member 12 Wheel side member 13 Linear actuator 20 Swing arm 30 Damper 40 Hub
50 (50fl, 50fr, 50rl, 50rr) Wheel 100 Cooperative control unit 110 Driving operation device 120 Environment recognition device

Claims (18)

車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、
前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、
前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ
前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設け、
前記パラレルリンク機構部は、6本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであり、
前記車輪は前輪であり、前記パラレルリンク機構部は、前記車輪側部材が前記車体側部材に対して車両前方側かつ下方側となるように配置されること
を特徴とするサスペンション装置。
A suspension device that supports a wheel relative to a vehicle body so as to be capable of relative displacement,
A parallel link mechanism that connects a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached via a plurality of linear actuators;
The control center of the parallel link mechanism is substantially matched with the center of the wheel ,
The wheel is attached to the wheel side member so as to be able to stroke in the vertical direction, and shock absorbing means having higher responsiveness than the linear actuator of the parallel link mechanism portion is provided between the wheel and the wheel side member. ,
The parallel link mechanism is a hexapod having six linear actuators,
The wheel is a front wheel, and the parallel link mechanism is disposed such that the wheel side member is on the vehicle front side and the lower side with respect to the vehicle body side member .
車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、  A suspension device that supports a wheel relative to a vehicle body so as to be capable of relative displacement,
前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、  A parallel link mechanism that connects a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached via a plurality of linear actuators;
前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ、  The control center of the parallel link mechanism is substantially matched with the center of the wheel,
前記車輪を前記車輪側部材に対して上下方向にストローク可能に取り付けるとともに、前記車輪と前記車輪側部材との間に前記パラレルリンク機構部の前記リニアアクチュエータよりも応答性が高い衝撃吸収手段を設け、  The wheel is attached to the wheel side member so as to be able to stroke in the vertical direction, and shock absorbing means having higher responsiveness than the linear actuator of the parallel link mechanism portion is provided between the wheel and the wheel side member. ,
前記パラレルリンク機構部は、6本のリニアアクチュエータを有して構成されるヘキサポッドであり、  The parallel link mechanism is a hexapod having six linear actuators,
前記車輪は後輪であり、前記パラレルリンク機構部は、前記車輪側部材が前記車体側部材に対して車両後方側かつ下方側となるように配置されること  The wheel is a rear wheel, and the parallel link mechanism is arranged such that the wheel side member is on the vehicle rear side and the lower side with respect to the vehicle body side member.
を特徴とするサスペンション装置。  Suspension device characterized by this.
前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してハイパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、高周波成分をキャンセルするように前記衝撃吸収手段を制御する制振制御手段を備えること
を特徴とする請求項2に記載のサスペンション装置。
A vibration control unit that detects a parameter correlated with an input to the wheel and generates a control signal by performing high-pass filtering, and controls the shock absorbing unit so as to cancel a high-frequency component. The suspension device according to claim 2.
前記車輪への入力に相関するパラメータを検出してローパスフィルタ処理を施すことによって制御信号を生成し、前記複数のリニアアクチュエータを制御するパラレルリンク制御手段を備えること
を特徴とする請求項3に記載のサスペンション装置。
4. The apparatus according to claim 3, further comprising a parallel link control unit that detects a parameter correlated with an input to the wheel and generates a control signal by performing a low-pass filter process to control the plurality of linear actuators. Suspension device.
車体に対して車輪を相対変位可能に支持するサスペンション装置であって、
前記車体に対して固定される車体側部材と前記車輪が取り付けられる車輪側部材との間を複数のリニアアクチュエータを介して接続したパラレルリンク機構部を有し、
前記パラレルリンク機構部の制御中心を、前記車輪の中心部と実質的に一致させ、
前記パラレルリンク機構部のZ軸を、直進状態における前記車輪の回転中心軸と直交させて配置したこと
を特徴とするサスペンション装置。
A suspension device that supports a wheel relative to a vehicle body so as to be capable of relative displacement,
A parallel link mechanism that connects a vehicle body side member fixed to the vehicle body and a wheel side member to which the wheel is attached via a plurality of linear actuators;
The control center of the parallel link mechanism is substantially matched with the center of the wheel,
Suspension device, characterized in that the Z-axis parallel link mechanism, was placed in the rotation center axis and thereby directly interlinked of the wheel in the straight traveling state.
前記車輪の中央部に配置されたインホイールモータを備えること
を特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のサスペンション装置。
The suspension device according to any one of claims 1 to 5, further comprising an in-wheel motor disposed in a central portion of the wheel.
前記車輪への入力を検出するとともに、タイヤのモデルを用いて計算した許容最大グリップ力を超えないように前記インホイールモータのトルクを制御する駆動制御手段を備えること
を特徴とする請求項6に記載のサスペンション装置。
The drive control means which detects the input to the wheel and controls the torque of the in-wheel motor so as not to exceed an allowable maximum grip force calculated using a tire model is provided. The suspension device described.
少なくとも3本の車輪のそれぞれを請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のサスペンション装置を介して車体に取り付けるとともに、各サスペンション装置の前記パラレルリンク機構部を協調制御する協調制御手段を備えること
を特徴とする車両。
Coordinate control means for coordinatingly controlling the parallel link mechanism portion of each suspension device while attaching each of at least three wheels to the vehicle body via the suspension device according to any one of claims 1 to 7. A vehicle characterized by comprising:
前記協調制御手段は、車両の加速時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に増加するように車体姿勢を制御するとともに、
各車輪の駆動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する駆動力配分手段を備えること
を特徴とする請求項8に記載の車両。
The cooperative control means controls the vehicle body posture so that the ground contact load of the wheel disposed on the front side of the vehicle increases relatively to the load of the ground wheel disposed on the rear side of the vehicle during acceleration of the vehicle. ,
The vehicle according to claim 8, further comprising driving force distribution means for setting the driving force of each wheel in accordance with the ground load.
前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両前方側に配置された車輪の接地荷重が車両後方側に配置された接地車輪の荷重に対して相対的に減少するように車体姿勢を制御するとともに、
各車輪の制動力を接地荷重に応じてそれぞれ設定する制動力配分手段を備えること
を特徴とする請求項8又は請求項9に記載の車両。
The cooperative control means controls the vehicle body posture so that the ground load of the wheel disposed on the front side of the vehicle is relatively decreased with respect to the load of the ground wheel disposed on the rear side of the vehicle during braking of the vehicle. ,
The vehicle according to claim 8 or 9, further comprising braking force distribution means for setting a braking force of each wheel according to a ground load.
前記協調制御手段は、車両の制動時に、車両の左右にそれぞれ配置された車輪のトー角、キャンバ角の少なくとも一方を、逆方向に変位させること
を特徴とする請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載の車両。
The cooperative control means displaces at least one of a toe angle and a camber angle of wheels respectively disposed on the left and right sides of the vehicle in a reverse direction when the vehicle is braked. The vehicle according to any one of the above.
前記協調制御手段は、各車輪を旋回中心側へ傾斜させる旋回時キャンバ角制御を実行すること
を特徴とする請求項8から請求項11までのいずれか1項に記載の車両。
The vehicle according to any one of claims 8 to 11, wherein the cooperative control means executes a turning camber angle control in which each wheel is inclined toward a turning center.
前記協調制御手段は、各車輪の回転中心軸が車両中央部に設けられた一点で実質的に交わるように各車輪を転舵させた状態で、少なくとも一部の車輪に駆動力を付与すること
を特徴とする請求項8から請求項12までのいずれか1項に記載の車両。
The cooperative control means applies driving force to at least some of the wheels in a state in which the wheels are steered so that the rotation center axes of the wheels substantially intersect at one point provided in the center of the vehicle. The vehicle according to any one of claims 8 to 12, characterized by:
前面衝突の前兆を検出する前面衝突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記前面衝突の前兆が検出された場合に、車両前方側に配置された車輪を前記車体に対して前方側に変位させるとともに、車体後部の車高を上昇させること
を特徴とする請求項8から請求項13までのいずれか1項に記載の車両。
Front collision detection means for detecting a front collision precursor is provided,
The cooperative control means displaces a wheel disposed on the front side of the vehicle forward with respect to the vehicle body and raises a vehicle height at the rear of the vehicle body when a sign of the frontal collision is detected. The vehicle according to any one of claims 8 to 13.
被追突の前兆を検出する被追突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記被追突の前兆が検出された場合に、車両後方側に配置された車輪を前記車体に対して後方側に変位させること
を特徴とする請求項8から請求項14までのいずれか1項に記載の車両。
It is provided with a follow-up collision detection means for detecting a precursor of the follow-up collision,
The cooperative control means displaces a wheel disposed on the vehicle rear side to the rear side with respect to the vehicle body when a sign of the collision is detected. The vehicle according to any one of the above.
側面衝突の前兆を検出する側面衝突検出手段を備え、
前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、衝突を受ける側の車高を高くするよう前記車体の姿勢を制御すること
を特徴とする請求項8から請求項15までのいずれか1項に記載の車両。
A side collision detection means for detecting a sign of a side collision;
The cooperative control means controls the posture of the vehicle body so as to increase the vehicle height on the side that receives the collision when a sign of the side collision is detected. The vehicle according to any one of the above.
前記協調制御手段は、前記側面衝突の前兆が検出された場合に、各車輪のタイヤ摩擦横力を低下させるように各車輪を変位させること
を特徴とする請求項16に記載の車両。
The vehicle according to claim 16, wherein the cooperative control means displaces each wheel so as to reduce a tire friction lateral force of each wheel when a sign of the side collision is detected.
前記協調制御手段は前記車体のロール角が所定値以上となった場合に、前記ロール角を低減するよう前記車体の姿勢を制御するとともに、車体の姿勢制御が不可能となった場合には、各車輪の前記パラレルリンク機構部の前記リニアガイドアクチュエータを短縮する方向に駆動すること
を特徴とする請求項8から請求項17までのいずれか1項に記載の車両。
The cooperative control means controls the posture of the vehicle body so as to reduce the roll angle when the roll angle of the vehicle body becomes a predetermined value or more, and when the posture control of the vehicle body becomes impossible, The vehicle according to any one of claims 8 to 17, wherein the linear guide actuator of the parallel link mechanism of each wheel is driven in a shortening direction.
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