JPH03227710A - 車両用荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は車両用荷重測定装置に係り、とくに、バネ上
、バネ下問のスプリングとして横置きリーフスプリング
を備えた車両の、荷重測定に対する精度向上を意図した
車両用荷重測定装置に関する。

〔従来の技術〕

近時、車両のサスペンション性能に対する要求は益々高
度化する傾向にあり、その一つとして積載荷重の増減に
応じてサスペンション特性を適宜変更する構成のものが
ある。

＝　　／Ｔ％　　Ｉ−、Ａ　　すｙ＋總ｒ＋　　え　２
畠　ｍ　ν　　Ｊ−ＪＪ−ｑ　　−”　　１ｉ　　、’
、　−−ｉ　ａ＋＋　＜ｗ装置としては、例えば特願昭
６３−２５９０３３号記載のもの（未公開）がある。こ
のサスペンション制御装置は、空車時か積車時かによっ
て姿勢変動が異なるため、これを判断して常に適宜なサ
スペンション特性を得ようとするものである。これを達
成するため、かかるサスペンション制御装置は、車高を
検出する車高検出手段（車高センサ）と、この車高検出
手段の検出値に基づき平均車高を算出し、その平均車高
と車高基準値とを比較して積車か空車かの荷重状態を判
断する判断手段と、この判断手段による判断結果に応じ
て最適なサスペンション特性が得られる制御闇値を設定
する闇値設定手段と、車両の走行状態を検出する走行状
態検出手段と、この走行状態検出手段の検出値と闇値設
定手段の設定値との比較によって、サスペンションの減
衰力又はばね定数を高低の２段階に切り換える制御手段
とを備えている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したサスペンション制御装置は、空
車、積車の積載荷重状態を車高センサのセンサ出力値に
基づき判断するようにしていたため、空車、積車の如何
に係わらず車高値を一定に保持できる車高調整装置を備
えた車両に対しては、かかる制御闇値を設定する手法を
採用できない状況にあった。

然らば、車輪、車体間に取り付けるスプリングのマウン
ト・ラバ一部に歪みゲージを介挿し、この歪みゲージの
検出値に基づき輪荷重を直接求め、これによって積載荷
重を算出１判断することも容易に想到される。しかし、
このような構成では、歪みゲージがマウント・ラバ一部
の左右方向の歪みも袷ってしまい、検出精度が著しく低
下するという未解決の問題があった。

本願発明は、上述した状況に鑑みてなされたもので、車
高調整装置を備えた車両であっても、輪荷重をより精度
良く検出できる装置であって、その検出結果を用いて積
載荷重を推定し、サスペンション特性などを制御可能と
することを、その解決しようとする課題とする。

〔課題を解決するための手段］ そこで上記課題を解決するため、本願発明では、横置き
リーフスプリングの板端とナックルとをコンロッドで連
結したサスペンションを有する車両において、前記コン
ロノドに荷重センサを設置した車両用荷重測定装置とし
ている。

〔作用〕

本願発明における荷重センサは、コンロッドを伝達する
輪荷重（バネ反力）に応じた信号を出力する。このため
、車高調整装置を備えた車両であっても、荷重を直接計
測できるため、精度が向上する。

〔実施例］ 以下、本願発明の一実施例を説明する。

まず、構成を説明する。第１乃芋第４図において、ｌは
車両（例えばワンボックスカー）の後左輪、２は車両の
横置きリーフスプリング型のリヤサスペンションを示す
。なお、これらの図では後左軸側を中心に説明するが、
後右軸側も同一の構成である。

リヤサスペンション２は、車体側に弾性支持されるサス
ペンションメンバー４と、このサスペンションメンバー
４とナックル６との間に揺動可能に支持されるアッパー
アーム（アッパーリンク）８及びロアアーム（ロアアー
ム）１０と、ナックル６と車体との間を車幅方向に連結
するラテラルロンド１２とを備えるとともに、ナックル
６と車体との間に所定の傾斜状態（車体前方向及び車体
内側に共に傾斜）で取り付けられた減衰力可変ショック
アブソーバ１４Ａと、ナックル６及び車体間で車幅方向
に配設されたリーフスプリング（ＧＰＲＰスプリング）
１６とを備えている。

上記サスペンションメンバー４は図示の如く車体上下方
向からみて略Ａ字状に形成され、車体前方の２点Ａ、Ｂ
及び後方の１点Ｃで夫々車体に弾性支持されている。ま
たアッパーアーム８は、図示の如く車体上下方向からみ
て略Ａ字状に形成され、一端側がゴムブツシュを介して
サスペンションメンバー４に揺動可能に連結されるとと
もに、他端がボールジヨイントを介してナックル６の上
端部に連結されている。さらに、ロアアーム１０も同様
に車体上ド方向からみて略Ａ字状に形成され、一端側が
ゴムブツシュを介してサスペンションメンバー４に揺動
可能に連結されるとともに、他端がボールジヨイントを
介してナックル６の下端部に連結されている。

リーフスプリングＩ６は、そのほぼ中央部（０点）でサ
スペンションメンバー４を介して車体側に支持されると
ともに、その車幅方向の両板端の夫々は、両端にボール
ジヨイントを備えたコンロッド２０Ａ（２０Ｂ）を介し
てナックル６の上端部に連結されている。このコンロッ
ド２ＯＡ、２０Ｂの夫々の中央部には、第５図に示すよ
うに荷重センサとしてのロードセル２２Ａ、２２Ｂが個
別に介挿されており、このロードセル２２Ａ、２２Ｂの
夫々はコンロッド２ＯＡ、２０Ｂを伝達する力、即ちバ
ネ反力に応じた電圧を発生するようになっている。この
ロードセル２２Ａ、２２Ｂの発生電圧ｖｌ、は、コント
ローラ２４に供給され、ハネ反力（荷重）が測定される
ようになっている。

減衰力可変ショックアブソーバ１４Ａ〜１４０（第６図
参照）は、前後輪夫々に取り付けられるもので、その内
部に設けられたオリフィスの開口面積を大、小に切り換
えることによって、発生減衰力を低め（ソフト）、高め
（ハード）に設定でき、その切換はコントローラからの
制御信号を受けて作動する電磁ソレノイドをアクチュエ
ータとして行われる。

コントローラ２４はマイクロコンピュータを搭載して構
成され、予めメモリに格納されている所定プログラムに
沿った処理を行う。この処理としては、第７図に示すよ
うにタイマ割り込み処理として実施される荷重測定処理
や、第８図に示すタイマ割り込み処理として実施される
減衰力切換処理がある。

さらに、後右輪側の構成も上述と同一になっており、第
７図の処理及びロードセル２２Ａ、２２Ｂが荷重測定装
置を構成している。コントローラ２４には車速センサ２
６の検出信号が減衰力制御のために供給される。図中、
２８はスタビライザ、２９はブレーキディスク、３０は
ブレーキキャリパ、３１はデフケース、３２はドライブ
シャフト、３３はダストブーツである。

なお、本実施例の車両は、例えば、バネ上、バネ下問に
介挿させた弾性体から成る空気室の空気量を、バネ上、
バネ下問の相対変位量が目標車高領域に収まるように調
節する車高調整装置（図示せず）を装備しており、これ
によって、積載荷重が変化しても車高値が常にほぼ一定
に保持されている。

次いで、本実施例の動作を説明する。

コントローラ２４が起動すると、所定のメインプログラ
ムが起動し、その実行中に第７図及び第８図に示す処理
が一定時間（例えば２０ｍ５ｅｃ）毎のタイマ割り込み
処理として実施される。

まず、第７図のステップ■では、ロードセル２２Ａ、２
２Ｂの発生電圧ｖＬ、ｖＬを左右後輪夫々について入力
し、その値を輪荷重として一時記憶した後、ステップ■
に移行する。このとき、従来のようにマウンティング・
ラバ一部の歪みを測定する手法とは異なり、ロードセル
２２Ａ、２２Ｂが直接、リーフスプリング１６のバネ反
力を検出しているため、コントローラ２４に入力する検
出電圧ｖＬ、ｖＬはより精度の高い値となっている。そ
こで、ステップ■では、左右の発生電圧ＶＬ、ＶＬの平
均値ｖＬ′を演算する。次いでステップ■に移行し、求
めた発生電圧平均値ｖ、／を予めメモリに格納している
記憶テーブルを参照する等して積載荷重Ｗを演算し、そ
の値を記憶した後、メインプログラムに戻る。ステップ
■で用いる記憶テーブルの換算係数は、後輪側のみの輪
荷重に基づき積載荷重を演算可能な値に予め設定されて
いる。そこで、以上の処理が繰り返されることによって
、積載状況が変化した場合でも、常に正確な荷重が検出
される。

次に、第８図のサスペンション制御処理について説明す
る。

まず、コントローラ２４は、そのステップ■において車
速センサ２６の検出値に基づき停車中か否かを判断し、
停車中ならばステップ■に移行してハードな減衰力を各
ショックアブソーバ１４Ａ〜１４Ｄに指令して停車中の
乗降に伴う車体高さの変動を防止するとともに、走行時
と判断された場合は、ステップ■に移行してソフトな減
衰力を各ショックアブソーバ１４Ａ〜１４Ｄに指令する
。

次いでステップ■にて、第７図の処理にて常に最新の値
に更新されている積載荷重値Ｗを読みだし、その値Ｗが
連続して一定時間以上、基準値Ｗ（：積車、空車を弁別
可能な闇値）を越えているか否かを判断する。この判断
でＷ≦Ｗ０の場合は空車であるとしてステップ■、■の
空車時の処理を行う。つまり、ステップ■で車速センサ
の検出値■から■≧Ｖ＋　　（Ｖ＋　　：空車時の高速
走行が否かを弁別可能な闇値）を判断し、高速走行の場
合にはステップ■でハードな減衰力を指令する。

一方、ステップ■の判断でＷ＞Ｗｏの場合は積車である
としてステップ■、■の積車時の処理を行う。つまり、
ステップ■でＶ≧Ｖｔ　　（ｖｔ　＜Ｖ。

：■２は積車時の高速走行か否かを弁別可能な闇値）を
判断し、高速走行の場合にはステップ■でハードな減衰
力を指令する。これにより、積車。

空車に応じて減衰力が個々に切り換えられ、高速時の車
体の姿勢変動を適宜抑制し、低速時の乗心地を良好に保
持する。なお、この減衰力制御において、ノーズダイブ
状態やボトミング状態を空車時、積車時に夫々検出し、
そのような場合に減衰力を一定時間だけハードに切り換
える制御を付加してもよいし、一方、読み出した荷重値
Ｗに応じて制御感度閾値Ｖ、、Ｖ、を変更し、積載状況
に対応してサスペンション特性を制御するとしてもよい
。

このように本実施例に係る荷重測定装置によれば、車高
調整装置を搭載した車両であっても、積載状況を判断す
るための車高センサを用いることなく、コンロッド２０
Ａ、２０Ｂを伝達するバネ反力を直接測定することがで
き、荷重を精度良く測定できる。したがって、この荷重
測定装置による測定結果を用いてサスペンション制御特
性などを行う場合、その制御精度を著しく向上させるこ
とができるという利点がある。

一方、リーフスプリング１６に歪みゲージ型荷重センサ
を設置することも想定されるが、そのようにすると、ス
プリング１６の撓みを荷重換算するための誤差が大きく
なり易いこと、スプリング１６の仕様違いでコントロー
ラ２４例のロムに差異を生じること、さらにハーネスの
引き回しが厄介になる等のデメリットがある。しかし、
本実施例ではそのようなデメリットをも容易に排除でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本願発明の車両用荷重測定装置は
、横置きリーフスプリングの板端とナックルとをコンロ
ッドで連結したサスペンションを有する車両において、
コンロッドに設置された荷重センサを備えたため、スプ
リングのマウンティング・ラバ一部の歪みを計測する従
来手法に比べて、混入ノイズを排除した状態で、コンロ
ッドを伝わるリーフスプリングの反力を荷重として直接
検出することから、高精度な荷重測定を行うことができ
るとともに、当該荷重測定装置の測定値に基づき積載状
態を判断し、その判断結果に応じて例えばサスペンショ
ン特性の制御を行えることから、車高調整装置を搭載し
た車両であっても、車高値には無関係に荷重感応型の制
御が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本願発明の一実施例を含む車両リヤ
サスペンションを示す図であって、第１図はその要部（
後左輪側）を示す斜視図、第２図は後左輪側の概略を車
体上方からみた配置図、第３図は後左輪側の概略を車体
後側からみた配置図、第４図は後左輪側の概略を後左輪
側からみた配置図、第５図はコンロッドの側面図、第６
図は制御系のブロック図、第７図はコントローラで実施
される荷重測定に係る処理の一例を示す概略フローチャ
ート、第８図はコントローラで実施されるサスペンショ
ン制御に係る処理の一例を示す概略フローチャートであ
る。 ２：サスペンション、６：ナックル、１６：リーフスプ
リング、２ＯＡ、２０Ｂ：コンロッド、２２Ａ、２２Ｂ
：荷重センサとしてのロードセル第２図 １本前方 ム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）横置きリーフスプリングの板端とナックルとをコ
   ンロッドで連結したサスペンションを有する車両におい
   て、 前記コンロッドに荷重センサを設置したことを特徴とす
   る車両用荷重測定装置。