JPH0659770B2 - サスペンション装置 - Google Patents
サスペンション装置Info
- Publication number
- JPH0659770B2 JPH0659770B2 JP5571989A JP5571989A JPH0659770B2 JP H0659770 B2 JPH0659770 B2 JP H0659770B2 JP 5571989 A JP5571989 A JP 5571989A JP 5571989 A JP5571989 A JP 5571989A JP H0659770 B2 JPH0659770 B2 JP H0659770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strain
- elastic member
- detecting means
- deterioration
- damage
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、左右輪のサスペンション構成部材を、中間部
の左右二点で車体に支持される共通の弾性部材で構成す
るとともに、既知の荷重を弾性部材に負荷する荷重付与
手段を設けて成るサスペンションに関し、荷重付与手段
により既知の負荷荷重と少なくとも三箇所の歪とから弾
性部材の劣化或いは破損を検知するようにしたものであ
る。
の左右二点で車体に支持される共通の弾性部材で構成す
るとともに、既知の荷重を弾性部材に負荷する荷重付与
手段を設けて成るサスペンションに関し、荷重付与手段
により既知の負荷荷重と少なくとも三箇所の歪とから弾
性部材の劣化或いは破損を検知するようにしたものであ
る。
［従来の技術］ 本出願人は特願昭63-94074号において、左右のサスペン
ション共通部品を構成する中間部の左右二点で車体に支
持される弾性部材に歪検出手段を設け、その弾性部材の
歪に基づく応力の変化を求めることで、サスペンション
に加わる荷重或いは車高等を検知することを提案した。
ション共通部品を構成する中間部の左右二点で車体に支
持される弾性部材に歪検出手段を設け、その弾性部材の
歪に基づく応力の変化を求めることで、サスペンション
に加わる荷重或いは車高等を検知することを提案した。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、車両の運動状態やサスペンションの制御の観
点からは、前記弾性部材の経年的劣化や何らかの外力に
よる破損等を検知することができれば、その対処の面で
有益となる。
点からは、前記弾性部材の経年的劣化や何らかの外力に
よる破損等を検知することができれば、その対処の面で
有益となる。
そこで本発明の目的は、左右輪のサスペンション構成部
材を構成する共通部品であって、中間部の左右二点で車
体に支持され、且つ荷重付与手段により既知の荷重を負
荷される弾性部材の劣化或いは破損を、荷重付与手段に
よる既知の負荷荷重と少なくとも三箇所での歪とを基に
検知できるようにしたサスペンション装置を提供するこ
とにある。
材を構成する共通部品であって、中間部の左右二点で車
体に支持され、且つ荷重付与手段により既知の荷重を負
荷される弾性部材の劣化或いは破損を、荷重付与手段に
よる既知の負荷荷重と少なくとも三箇所での歪とを基に
検知できるようにしたサスペンション装置を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 以上の課題を達成すべく本発明は、左右輪のサスペンシ
ョン構成部材を共通の弾性部材で構成し、該弾性部材を
中間部の左右二点で車体に支持し、前記弾性部材に既知
の荷重を負荷する荷重付与手段を設け、前記弾性部材の
歪を検出する少なくとも三個の歪検出手段を設けるとと
もに、前記荷重付与手段による既知の負荷荷重と前記歪
とに基づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知す
ることを特徴とする。
ョン構成部材を共通の弾性部材で構成し、該弾性部材を
中間部の左右二点で車体に支持し、前記弾性部材に既知
の荷重を負荷する荷重付与手段を設け、前記弾性部材の
歪を検出する少なくとも三個の歪検出手段を設けるとと
もに、前記荷重付与手段による既知の負荷荷重と前記歪
とに基づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知す
ることを特徴とする。
具体的には、前記歪検出手段は、前記弾性部材の前記左
右の車体支持点の両外側領域に各一個づつ設けられ、且
つ前記車体支持点間の内側領域に一個設けられている。
右の車体支持点の両外側領域に各一個づつ設けられ、且
つ前記車体支持点間の内側領域に一個設けられている。
更に具体的には、前記歪検出手段の少なくとも一個は前
記弾性部材の他の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる
部位もしくは破損の可能性が考えられる部位に設けられ
ている。
記弾性部材の他の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる
部位もしくは破損の可能性が考えられる部位に設けられ
ている。
そしてある点における前記歪の実測値から推定される他
の点における歪の理論値と、当該他の点における前記歪
の実測値とを比較する。
の点における歪の理論値と、当該他の点における前記歪
の実測値とを比較する。
尚、前記歪の前記理論値は、データマップ処理或いは演
算処理の何れかにより求める。
算処理の何れかにより求める。
［作用］ 荷重付与手段による弾性部材に対する既知の負荷荷重
と、少なくとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材
の三箇所以上での各歪とに基づき、即ちある点における
歪の実測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含
んで推定される他の点における歪の理論値と、当該他の
点における歪の実測値との比較によって、弾性部材の劣
化或いは破損が検知される。
と、少なくとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材
の三箇所以上での各歪とに基づき、即ちある点における
歪の実測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含
んで推定される他の点における歪の理論値と、当該他の
点における歪の実測値との比較によって、弾性部材の劣
化或いは破損が検知される。
そして歪検出手段を、弾性部材の車体支持点の左右両外
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておけば、劣化
或いは破損の領域もわかる。
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておけば、劣化
或いは破損の領域もわかる。
この場合、少なくとも一個の歪検出手段を弾性部材の他
の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは破
損の可能性が考えられる部位に設けておくと、劣化或い
は破損の検知が効果的に行える。
の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは破
損の可能性が考えられる部位に設けておくと、劣化或い
は破損の検知が効果的に行える。
また歪の理論値は、データマップ処理や演算処理により
求められる。
求められる。
［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。
第１図及び第２図において、左右に夫々示される各部材
につき、１は車輪、２は車軸、３はナックル、４はアッ
パーアーム、５はロアーアーム、６は車体、７は本発明
が適用される弾性部材である。
につき、１は車輪、２は車軸、３はナックル、４はアッ
パーアーム、５はロアーアーム、６は車体、７は本発明
が適用される弾性部材である。
つまり弾性部材７は車幅方向に長尺で、上下方向に対し
弾性力を有する横置リーフスプリングであり、このリー
フスプリング７は中間部の左右に離れた二箇所におい
て、車体６に対し夫々の支持部材８，８を介して回動可
能及び摺動可能に支持されている。
弾性力を有する横置リーフスプリングであり、このリー
フスプリング７は中間部の左右に離れた二箇所におい
て、車体６に対し夫々の支持部材８，８を介して回動可
能及び摺動可能に支持されている。
そして第１図の例では左右の各ロアーアーム５，５の中
間部にリーフスプリング７の端部が夫々回動可能に連結
されており、またロアーアーム５を有しない第２図の例
では左右の各ナックル３，３の下部にリーフスプリング
７の端部が夫々回動可能に連結されている。
間部にリーフスプリング７の端部が夫々回動可能に連結
されており、またロアーアーム５を有しない第２図の例
では左右の各ナックル３，３の下部にリーフスプリング
７の端部が夫々回動可能に連結されている。
このように車体６に対し中間部で二点支持される長尺な
横置リーフスプリング７によって左右を連繋したサスペ
ンションによれば、共通のリーフスプリング７によって
左右の両車輪１，１側が常時下方に付勢されるため、コ
イルスプリングを不要としたショックアブソーバ単体の
緩衝器を採用できるとともに、車体６とリーフスプリン
グ７との間の一部もしくはある範囲に任意の荷重付与手
段（アクチュエータ）を設けて車高調整機能の付加にも
容易に対応でき、更にはリーフスプリング７自体による
スタビライザ機能も得ることができる。
横置リーフスプリング７によって左右を連繋したサスペ
ンションによれば、共通のリーフスプリング７によって
左右の両車輪１，１側が常時下方に付勢されるため、コ
イルスプリングを不要としたショックアブソーバ単体の
緩衝器を採用できるとともに、車体６とリーフスプリン
グ７との間の一部もしくはある範囲に任意の荷重付与手
段（アクチュエータ）を設けて車高調整機能の付加にも
容易に対応でき、更にはリーフスプリング７自体による
スタビライザ機能も得ることができる。
また図示の如くリーフスプリング７の車体支持点間の内
側領域に、例えば符号Ｗで示される既知の分布荷重を負
荷する荷重付与手段を設けて車高調整用アクチュエータ
の左右共用化を図ることも可能である。
側領域に、例えば符号Ｗで示される既知の分布荷重を負
荷する荷重付与手段を設けて車高調整用アクチュエータ
の左右共用化を図ることも可能である。
以上のサスペンションにおいて、図示のように既知の荷
重Ｗを負荷する図示しない車高調整用の荷重付与手段を
設けるとともに、例えば横置リーフスプリング７の異な
る位置、即ち左右夫々（支持部材８の各外側領域）と中
間部（両支持部材８，８間の内側領域）とに計三個の歪
検出手段９L，９M，９Rを設ける。特に一組の歪検出手
段９L，９M（或いは、９R，９M）は劣化速度の異なる部
位に設けている。尚、少なくとも一個は外乱による破損
の可能性が考えられる部位（例えば支持部材８の外側領
域等）に設けておく。破損しやすい部位としては飛び石
等による車輪の近くが考えられ、また劣化しやすい部位
としては支点付近が考えられる。
重Ｗを負荷する図示しない車高調整用の荷重付与手段を
設けるとともに、例えば横置リーフスプリング７の異な
る位置、即ち左右夫々（支持部材８の各外側領域）と中
間部（両支持部材８，８間の内側領域）とに計三個の歪
検出手段９L，９M，９Rを設ける。特に一組の歪検出手
段９L，９M（或いは、９R，９M）は劣化速度の異なる部
位に設けている。尚、少なくとも一個は外乱による破損
の可能性が考えられる部位（例えば支持部材８の外側領
域等）に設けておく。破損しやすい部位としては飛び石
等による車輪の近くが考えられ、また劣化しやすい部位
としては支点付近が考えられる。
ここで、歪検出手段９はリーフスプリング７の撓みによ
る歪量の変化を検出できる歪ゲージ等による簡単な構成
のものでも良い。
る歪量の変化を検出できる歪ゲージ等による簡単な構成
のものでも良い。
次に以上の横置リーフスプリング７の劣化或いは破損の
検知につき説明するが、経年劣化も破損と同様にして検
知できるので、ここでは破損検知について述べる。
検知につき説明するが、経年劣化も破損と同様にして検
知できるので、ここでは破損検知について述べる。
先ず第３図に破線で示される荷重付与手段による荷重負
荷のない状態から、実線で示されるように荷重付与手段
による荷重Ｗが負荷された状態で横置リーフスプリング
７が破損していない時は、走行状態に関係なく、荷重付
与手段による既知の負荷荷重Ｗと各歪検出手段９L，
９M，９Rにより検出される夫々の歪値εL，εM，εRに
は次式のような関係が成り立つ。
荷のない状態から、実線で示されるように荷重付与手段
による荷重Ｗが負荷された状態で横置リーフスプリング
７が破損していない時は、走行状態に関係なく、荷重付
与手段による既知の負荷荷重Ｗと各歪検出手段９L，
９M，９Rにより検出される夫々の歪値εL，εM，εRに
は次式のような関係が成り立つ。
εM＝ｋ1εL+k2εR+k3W+k4…(1) 但し、ｋ1，ｋ2は歪検出位置で決まる係数、ｋ3は負荷
荷重位置（範囲）で決まる係数、ｋ4は補正項（実際の
リーフスプリングでは梁の理論にそぐわない部分がある
ことによる） 今、仮りに第４図の点で破損したとすると、実線で示
される破損箇所近傍の歪値は大きく変化する（εL1→ε
L2）。これはヤング率の低下（場合によっては断面係数
の低下）のためであり、車体は左側へ傾く（点は車体
左側とする）。そうすると、右車輪に荷重を受け、εR1
→εR2と多少変化する。しかし左右の支点間の内側領域
においては、リーフスプリング７の形状変形はあるが、
どこか一点に応力集中することもなく、中央付近の歪値
は殆ど変化しない（εM1→εM2）。
荷重位置（範囲）で決まる係数、ｋ4は補正項（実際の
リーフスプリングでは梁の理論にそぐわない部分がある
ことによる） 今、仮りに第４図の点で破損したとすると、実線で示
される破損箇所近傍の歪値は大きく変化する（εL1→ε
L2）。これはヤング率の低下（場合によっては断面係数
の低下）のためであり、車体は左側へ傾く（点は車体
左側とする）。そうすると、右車輪に荷重を受け、εR1
→εR2と多少変化する。しかし左右の支点間の内側領域
においては、リーフスプリング７の形状変形はあるが、
どこか一点に応力集中することもなく、中央付近の歪値
は殆ど変化しない（εM1→εM2）。
ここで、支点外側領域二箇所の歪の実測値εL2，εM2か
ら前記(1)式に基づき支点間内側領域の歪の理論値ε′
M2を推定すると、 ε′M2＝ｋ1εL2+k2εR2+k3W+k4…(2) であり、実測値εM2との差をＥM2とおくと、 ＥM2＝｜ε′M2−εM2｜…(3) と表すことができる。
ら前記(1)式に基づき支点間内側領域の歪の理論値ε′
M2を推定すると、 ε′M2＝ｋ1εL2+k2εR2+k3W+k4…(2) であり、実測値εM2との差をＥM2とおくと、 ＥM2＝｜ε′M2−εM2｜…(3) と表すことができる。
このＥM2がある値を越えるとリーフスプリング７が破損
したと判断することで、破損の検知が可能となる。
したと判断することで、破損の検知が可能となる。
第５図は支点間内側領域の点が破損した場合であり、
外側領域破損時とは逆に、内側領域の歪値は大きく変化
し（εM1→εM3）、外側領域は殆ど変化しない（εL1→
εL3，εR1→εR3）。
外側領域破損時とは逆に、内側領域の歪値は大きく変化
し（εM1→εM3）、外側領域は殆ど変化しない（εL1→
εL3，εR1→εR3）。
よって同様に内側領域の歪の理論値ε′M3を推定する
と、 ε′M3＝ｋ1εL3+k2εR3+k3W+k4…(4) であり、実測値εM3との差をＥM3とおくと、 ＥM3＝｜ε′M3−εM3｜…(5) と表すことができ、外側領域破損時と同様にＥM3は大き
くなる。
と、 ε′M3＝ｋ1εL3+k2εR3+k3W+k4…(4) であり、実測値εM3との差をＥM3とおくと、 ＥM3＝｜ε′M3−εM3｜…(5) と表すことができ、外側領域破損時と同様にＥM3は大き
くなる。
以上のように荷重付与手段による既知の負荷荷重と外側
二箇所の歪とから前記(1)式に従って内側の中央（付
近）一箇所の歪を推定し、実測値と比較して、その差が
ある値以上の場合にリーフスプリング７のどこかの領域
（前記，点以外でも）が破損したと判断できる。
二箇所の歪とから前記(1)式に従って内側の中央（付
近）一箇所の歪を推定し、実測値と比較して、その差が
ある値以上の場合にリーフスプリング７のどこかの領域
（前記，点以外でも）が破損したと判断できる。
尚、他の部位の歪理論値ε′L，ε′R…についても逐一
推定しておき、各々の実測値との差ＥL，ＥR…を比較す
ることは勿論である。
推定しておき、各々の実測値との差ＥL，ＥR…を比較す
ることは勿論である。
また劣化（疲労）も同様に検知できる。
そして歪検出手段の数を更に増やしたり、その位置（劣
化速度の異なる部位や破損の可能性が考えられる部位）
を適切に選択することで、破損・劣化検知の精度レベル
を上げられることがわかる。
化速度の異なる部位や破損の可能性が考えられる部位）
を適切に選択することで、破損・劣化検知の精度レベル
を上げられることがわかる。
以上において、実車ではコンピュータを用い、各箇所に
おける荷重付与手段による負荷荷重を含み歪の理論値を
メモリーされたデータマップ処理や演算処理により求
め、歪の理論値と実測値との比較の差そのものの大きさ
や、所定の値を越えた差が出現する回数や時間が劣化や
破損であると判断されるに従い、劣化或いは破損として
警報等を出す。
おける荷重付与手段による負荷荷重を含み歪の理論値を
メモリーされたデータマップ処理や演算処理により求
め、歪の理論値と実測値との比較の差そのものの大きさ
や、所定の値を越えた差が出現する回数や時間が劣化や
破損であると判断されるに従い、劣化或いは破損として
警報等を出す。
第６図はその判断例を表すもので、前記(3)式の場合を
示しており、所定値αを所定時間以上連続して越える場
合や単位時間当たり所定回数越える場合（図示では４回
を例示）にリーフスプリング７の劣化が進み、或いは破
損が生じたと判断する。
示しており、所定値αを所定時間以上連続して越える場
合や単位時間当たり所定回数越える場合（図示では４回
を例示）にリーフスプリング７の劣化が進み、或いは破
損が生じたと判断する。
このような判断の仕方によりサスペンションの劣化・破
損に対して適切な対処をすることが可能となり、車両の
安全性が維持できる。
損に対して適切な対処をすることが可能となり、車両の
安全性が維持できる。
ここで、所定値や時間及び回数については、テスト結果
等に従い最も適切なものに設定する。
等に従い最も適切なものに設定する。
以上のようにして特にリーフスプリング７の歪を常時監
視し、その劣化や破損を検知することによつて、警報を
出したり、駆動や車速の規制を行い、また制動を行い、
更には車高や姿勢の制御、ショックアブソーバの制御及
び操舵の制御を行う等、車両の運動状態やサスペンショ
ンの制御にも有効に利用されることとなる。
視し、その劣化や破損を検知することによつて、警報を
出したり、駆動や車速の規制を行い、また制動を行い、
更には車高や姿勢の制御、ショックアブソーバの制御及
び操舵の制御を行う等、車両の運動状態やサスペンショ
ンの制御にも有効に利用されることとなる。
尚、サスペンション形式については、実施例のダブルウ
ィッシュボーン型に限らず、ストラット型等でも良い。
ィッシュボーン型に限らず、ストラット型等でも良い。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、左右輪のサスペンション
構成部材を、中間部の左右二点で車体に支持される共通
の弾性部材で構成したサスペンションにおいて、荷重付
与手段による弾性部材に対する既知の負荷荷重と、少な
くとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材の三箇所
以上での各歪とに基づいて、即ちある点における歪の実
測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含んで推
定される他の点における歪の理論値と、当該他の点にお
ける実測値との比較によって、弾性部材の劣化或いは破
損を検知することができる。
構成部材を、中間部の左右二点で車体に支持される共通
の弾性部材で構成したサスペンションにおいて、荷重付
与手段による弾性部材に対する既知の負荷荷重と、少な
くとも三個の歪検出手段から得られる弾性部材の三箇所
以上での各歪とに基づいて、即ちある点における歪の実
測値から荷重付与手段による既知の負荷荷重を含んで推
定される他の点における歪の理論値と、当該他の点にお
ける実測値との比較によって、弾性部材の劣化或いは破
損を検知することができる。
従って車両の運動状態やサスペンションの制御にも有効
に利用することができる。
に利用することができる。
そして歪検出手段を、弾性部材の車体支持点の左右両外
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておくことによ
って、劣化・破損の領域もわかるものとなる。
側領域と内側領域とに夫々一個づつ設けておくことによ
って、劣化・破損の領域もわかるものとなる。
また少なくとも一個の歪検出手段を弾性部材の他の歪検
出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは破損の可
能性が考えられる部位に設けておくことで、劣化・破損
検知を効果的に行うことができる。
出手段の位置と劣化速度の異なる部位もしくは破損の可
能性が考えられる部位に設けておくことで、劣化・破損
検知を効果的に行うことができる。
第１図と第２図は本発明の適用例を示すサスペンション
構造別の各簡略正面図、第３図は破損が生じた一例を示
す第２図に基づく簡略正面図、第４図は外側領域破損の
場合の歪状態図、第５図は内側領域破損の場合の歪状態
図、第６図は劣化や破損の判断例を表す時間と歪の理論
値と実測値の比較差の関係を示す図である。 尚、図面中、１は車輪、７は弾性部材、９は歪検出手段
である。
構造別の各簡略正面図、第３図は破損が生じた一例を示
す第２図に基づく簡略正面図、第４図は外側領域破損の
場合の歪状態図、第５図は内側領域破損の場合の歪状態
図、第６図は劣化や破損の判断例を表す時間と歪の理論
値と実測値の比較差の関係を示す図である。 尚、図面中、１は車輪、７は弾性部材、９は歪検出手段
である。
Claims (5)
- 【請求項１】左右輪のサスペンション構成部材を共通の
弾性部材で構成し、 該弾性部材を中間部の左右二点で車体に支持し、 前記弾性部材に既知の荷重を負荷する荷重付与手段を設
け、 前記弾性部材の歪を検出する少なくとも三個の歪検出手
段を設けるとともに、 前記荷重付与手段による既知の負荷荷重と前記歪とに基
づいて、前記弾性部材の劣化或いは破損を検知すること
を特徴とするサスペンション装置。 - 【請求項２】前記歪検出手段は、前記弾性部材の前記左
右の車体支持点の両外側領域に各一個づつ設けられ、且
つ前記車体支持点間の内側領域に一個設けられることを
特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。 - 【請求項３】前記歪検出手段の少なくとも一個は前記弾
性部材の他の歪検出手段の位置と劣化速度の異なる部位
もしくは破損の可能性が考えられる部位に設けられるこ
とを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。 - 【請求項４】ある点における前記歪の実測値から推定さ
れる他の点における歪の理論値と、当該他の点における
前記歪の実測値とを比較することを特徴とする請求項
１、請求項２または請求項３記載のサスペンション装
置。 - 【請求項５】前記歪の前記理論値は、データマップ処理
或いは演算処理の何れかにより求めることを特徴とする
請求項４記載のサスペンション装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5571989A JPH0659770B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | サスペンション装置 |
| US07/490,075 US5058918A (en) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | Suspension system for motor vehicle |
| EP90104380A EP0386748B1 (en) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | Suspension system for motor vehicle |
| DE69009241T DE69009241T2 (de) | 1989-03-08 | 1990-03-07 | Aufhängungssystem für Motorfahrzeuge. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5571989A JPH0659770B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | サスペンション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02234823A JPH02234823A (ja) | 1990-09-18 |
| JPH0659770B2 true JPH0659770B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=13006680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5571989A Expired - Lifetime JPH0659770B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | サスペンション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659770B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP5571989A patent/JPH0659770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02234823A (ja) | 1990-09-18 |
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