JPH06219338A - キヤブの能動型懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キヤブの３点（例えば前両側２点、後中間１
点）に作用する上下加速度に基づきサーボモータを制御
し、サーボモータで駆動されるプツシユロツドにより、
車枠に対するキヤブの上下移動を抑制する。 【構成】 キヤブ２の底部の前後・左右の４隅部と車枠
９との間に空気ばね１６，１６ａを介装し、各空気ばね
１６，１６ａに隣接して車枠９にサーボモータ２３を支
持する。サーボモータ２３の軸２４に結合した腕２５
に、キヤブ２の底部に当接する上下方向のプツシユロツ
ド２７を連結する。キヤブ２の４隅部に配設した上下加
速度センサ１９の信号に基づく電子制御装置２０の出力
により、サーボモータ２３を正逆駆動し、空気ばね１
６，１６ａの伸縮運動と反対方向の抗力をプツシユロツ
ド２７に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキヤブオーバ型車両のキ
ヤブの上下振動を抑え、乗り心地を向上する、キヤブの
能動型懸架装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実開昭63-158481 号公報に開示される、
キヤブ底部の４隅部を空気ばねにより車枠に支持するキ
ヤブの懸架装置では、車枠とキヤブとの間の上下方向の
相対変位に対応して作動するレベリング弁により各空気
ばねの空気量を加減し、キヤブを車枠に対しほぼ一定の
高さに支持するとともに、路面変化に基づく高周波振動
が車枠からキヤブへ伝達されるのを抑制している。しか
し、上述の懸架装置では、レベリング弁は車枠に対する
キヤブの高さの変化が生じてから作動するものであるか
ら応答性が悪く、車両の急加減速時や旋回走行時、キヤ
ブが前後または左右に大きく傾くことがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、キヤブの４隅部（または前両側２点、後中
間１点）に作用する上下加速度に基づきサーボモータを
制御し、サーボモータで駆動されるプツシユロツドによ
り、車枠に対するキヤブの上下移動を抑制する、キヤブ
の能動型懸架装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成はキヤブの前後底部の少くとも３点と
車枠との間にそれぞればねを介装し、各ばねに隣接して
車枠にサーボモータを支持し、サーボモータにより上下
駆動される上下方向のプツシユロツドをキヤブの底部に
当接し、各ばねに隣接してキヤブに配設した上下加速度
センサの信号に基づく電子制御装置の出力により、サー
ボモータを正逆駆動し、ばねの伸縮運動と反対方向の抗
力をプツシユロツドに与えるものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、例えば車両が路上の障害物を
乗り越える場合にキヤブが突上げ力を受けると、突上げ
力は上下加速度センサにより検出され、上下加速度セン
サの信号に基づく電子制御装置の出力によりサーボモー
タが駆動され、プツシユロツドが下降し、キヤブの浮き
上がりが抑えられる。逆に、キヤブが引下げ力を受ける
と、プツシユロツドが上昇し、キヤブの沈みが抑えられ
る。こうして、過大なキヤブの上下振動（低周波振動）
はサーボモータで駆動されるプツシユロツドにより抑え
られ、同時に車枠からキヤブへの高周波振動は空気ばね
により吸収され、車枠は路面変化により上下に振動して
も、キヤブは振動を抑えられ、ほぼ同じ高さに維持され
る。

【０００６】

【実施例】図１は本発明によるキヤブの能動型懸架装置
を備えた車両の側面図、図２はキヤブの後部を車枠に支
持する懸架機構の背面図である。普通の板ばねなどによ
り前輪８を懸架する車枠９は、前端部に支板３を結合さ
れ、キヤブ２の前端部に結合した支板６との間に、前後
方向のリンク５を横方向のチルト軸４とピン７とにより
連結され、リンク５の中間部とキヤブ２の底枠２ａとの
間に空気ばね１６を介装される。キヤブ２の後端部は浮
動枠１２の上に支持され、浮動枠１２とキヤブ支持枠１
０との間に空気ばね１６ａを介装される。詳しくは、図
２に示すように、車枠９に結合した逆Ｕ字形のキヤブ支
持枠１０の側壁部から外側方へ突出する支板１０ａに、
空気ばね１６を介して浮動枠１２が支持される。空気ば
ね１６ａは支板１０ａから上方へ突出するピストン１８
と浮動枠１２との間にゴム製のベローズを結合してな
り、ベローズの内部に加圧空気を密封される。

【０００７】キヤブ支持枠１０の中間部から上方へ突出
する支板１３と、浮動枠１２の中間部から下方へ突出す
る支板１５との間に、ピン１３ａ，１５ａによりラテラ
ルロツド１４が連結される。ラテラルロツド１４は浮動
枠１２の上下移動を許すが、左右移動を規制する。キヤ
ブ２は底枠２ａの後両側部を浮動枠１２の弾性座１７の
上に載置され、底枠２ａの左右中間部を浮動枠１２の中
間部に、公知のキヤブロツク機構３０により係止され
る。機関を整備する場合に、キヤブ２はキヤブロツク機
構３０を解除し、チルト軸４を中心として前方へ傾動さ
れる。このような構成は従来の空気ばね式キヤブ懸架装
置とほぼ同様である。

【０００８】本発明によれば、各支板１０ａに減速機を
内蔵するサーボモータ２３が支持され、サーボモータ２
３の軸（正確には減速機の出力軸）２４に結合した腕２
５の端部に、ピン２６（好ましくは自在継手）によりプ
ツシユロツド２７が連結される。プツシユロツド２７は
上方へ突出し、浮動枠１２にピン（好ましくは自在継
手）により連結される。しかし、プツシユロツド２７は
倒れないように案内支持すれば、浮動枠１２に当接され
るだけでもよい。図示してないが、キヤブ２の前端両側
部にも空気ばね１６に隣接して各リンク５にサーボモー
タ２３が支持され、各サーボモータ２３から上方へ突出
するプツシユロツド２７が、底枠２ａにピンにより連結
されるか、倒れないように当接される。

【０００９】キヤブ２の底枠２ａの４隅部に作用する上
下加速度を検出するために、浮動枠１２の両端部に加速
度センサ１９が配設され、同様に底枠２ａの前端両側部
にも加速度センサ１９が配設される。各加速度センサ１
９の信号は電子制御装置２０へ加えられ、電子制御装置
２０で各サーボモータ２３に加えるべき制御トルクを演
算し、トルク制御部２１は電子制御装置２０からの信号
とサーボモータ２３からのフイードバツク信号との偏差
に対応する電流をサーボモータ２３へ供給する。

【００１０】電子制御装置２０はキヤブ２の前端両側部
の各加速度センサ１９の信号により、前部左右のサーボ
モータを各別に制御し、後端両側部の加速度センサ１９
の平均的信号により、後部左右のサーボモータ２３を同
じく制御する。

【００１１】いま、前輪８が路面の凸部に乗り上げるな
どにより、キヤブ２が突上げ力を受けると、キヤブ２の
４隅部に作用する突上げ力は各加速度センサ１９により
検出され、電子制御装置２０は上下加速度に基づき突上
げ力を打ち消すに必要な制御トルクを求め、トルク制御
部２１は制御トルクを発生させるに必要な電流をサーボ
モータ２３へ供給する。トルク制御部２１からサーボモ
ータ２３へ、キヤブ２の浮上りを抑えるような電流が供
給されると、各サーボモータ２３によるプツシユロツド
２７のキヤブ支持力が弱くなり、図２において左側のサ
ーボモータ２３は反時計方向に、右側のサーボモータ２
３は時計方向にそれぞれ回転し、プツシユロツド２７の
下降を許す。したがつて、空気ばね１６ａが縮み、浮動
枠１２に載置されるキヤブ２が沈み、キヤブ２の浮上り
が抑えられる。こうして、キヤブ２へ過大な突上げ力ま
たは引下げ力が作用すると、サーボモータ２３が瞬時に
正逆回転し、プツシユロツド２７が上下移動し、車枠９
からキヤブ２へ作用する低周波の振動が抑制され、高周
波の振動は空気ばね１６，１６ａにより吸収される。

【００１２】本発明によれば、車枠９からキヤブ４の四
隅部に作用する振動入力（加速度センサ１９により検出
された加速度）に対してサーボモータ２３に与える制御
トルク（プツシユロツド２７のキヤブ支持力）は、振動
入力の周波数に対応して図３に示すような特性（制御ト
ルク／振動入力）に基づき決定される。そして、車枠９
がキヤブ２に及ぼす振動入力ｘ1 に対するキヤブ２が実
際に出力する信号ｘ2の割合、すなわち減衰比（２０×l
og ｘ2 ／ｘ1 log の底数は１０）は、図４に線４１
で示すように、周波数１〜１０Ｈz の領域で優れた減衰
特性を現す。すなわち、本発明の能動型懸架装置を備え
ていないキヤブの場合は、線４０で示すように周波数１
〜１０Ｈz で共振するが、本発明の能動型懸架装置を備
えるキヤブの場合は、線４１で示すようにキヤブの振動
が効果的に抑制される。

【００１３】なお、上述の実施例では、車枠とキヤブの
間に空気ばねを介装しているが、空気ばねの代りに普通
の金属ばねを介装してもほぼ同様の効果を奏する。

【００１４】また、プツシユロツド２７はサーボモータ
２３により駆動されるカム機構により上下動させること
ができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上述のように、キヤブの前後底
部の少くとも３点と車枠との間にそれぞればねを介装
し、各ばねに隣接して車枠にサーボモータを支持し、サ
ーボモータにより上下駆動される上下方向のプツシユロ
ツドをキヤブの底部に当接し、各ばねに隣接してキヤブ
に配設した上下加速度センサの信号に基づく電子制御装
置の出力により、サーボモータを正逆駆動し、ばねの伸
縮運動と反対方向の抗力をプツシユロツドに与えるもの
であるから、キヤブが突上げ力を受けると、突上げ力は
上下加速度センサにより検出され、上下加速度センサの
信号に基づく電子制御装置の出力によりサーボモータが
駆動され、プツシユロツドが下降し、キヤブの浮き上が
りが抑えられ、逆にキヤブが引下げ力を受けると、プツ
シユロツドが上昇し、キヤブの沈みが抑えられる。こう
して、過大なキヤブの上下振動（低周波振動）はサーボ
モータで駆動されるプツシユロツドにより抑えられ、同
時に車枠からキヤブへの高周波振動はばねにより吸収さ
れ、路面変化により車枠が上下に振動しても、キヤブは
振動を抑えられ、ほぼ一定の高さに維持される。

【００１６】本発明はキヤブが受ける上下加速度に基づ
き、サーボモータによりプツシユロツドを駆動し、キヤ
ブの上下移動を抑えるものであるから、構成が簡単で、
応答性に優れ、サーボモータの電流に比例してプツシユ
ロツドがキヤブに及ぼす支持力が変化するので、動作が
円滑でキヤブにゴツゴツ感を与えず、良い乗り心地が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるキヤブの能動型懸架装置を備えた
車両の側面図である。

【図２】キヤブの後部の能動型懸架装置を示す背面図で
ある。

【図３】同能動型懸架装置のサーボモータに加えられる
制御トルクの周波数特性を表す線図である。

【図４】同能動型懸架装置を備えたキヤブと備えてない
ものとの制振特性を表す線図である。

【符号の説明】

２：キヤブ ９：車枠 １６，１６ａ：空気ばね １
９：上下加速度センサ ２０：電子制御装置 ２３：サ
ーボモータ ２４：軸 ２５：腕 ２７：プツシユロツ
ド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キヤブの前後底部の少くとも３点と車枠と
   の間にそれぞればねを介装し、各ばねに隣接して車枠に
   サーボモータを支持し、サーボモータにより上下駆動さ
   れる上下方向のプツシユロツドをキヤブの底部に当接
   し、各ばねに隣接してキヤブに配設した上下加速度セン
   サの信号に基づく電子制御装置の出力により、サーボモ
   ータを正逆駆動し、ばねの伸縮運動と反対方向の抗力を
   プツシユロツドに与えることを特徴とする、キヤブの能
   動型懸架装置。