警報システム
【課題】車両用サスペンション装置に用いられるボールジョイントの作動不良を適切に予測して運転者に報知する警報システムを提供すること。
【解決手段】マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２から車両の総走行距離Lを入力し、規定距離La未満であるときに、車速センサ２３からの車速V、操舵トルクセンサ２５からの操舵トルクT、転舵角センサ２４からの転舵角δに基づき転舵輪が据え切りされた据え切り回数Ｎ、転舵角δを積算した積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となる積算転舵回数Ｍまたはサスペンションストロークセンサ２７からのストローク量hを積算した積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となる積算ストローク回数Pを設定する。そして、規定距離Laにて設定した回数Ｎ、Ｍまたは回数Pが規定回数未満であるときに、報知装置２６を作動させてボールジョイントの作動不良を運転者に報知する。
【解決手段】マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２から車両の総走行距離Lを入力し、規定距離La未満であるときに、車速センサ２３からの車速V、操舵トルクセンサ２５からの操舵トルクT、転舵角センサ２４からの転舵角δに基づき転舵輪が据え切りされた据え切り回数Ｎ、転舵角δを積算した積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となる積算転舵回数Ｍまたはサスペンションストロークセンサ２７からのストローク量hを積算した積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となる積算ストローク回数Pを設定する。そして、規定距離Laにて設定した回数Ｎ、Ｍまたは回数Pが規定回数未満であるときに、報知装置２６を作動させてボールジョイントの作動不良を運転者に報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に示されているような点火時期警報装置は知られている。この点火時期警報装置は、自動車の各種運転状況および各部位（エンジンやブレーキ）の劣化程度を検出する検出手段を備えており、この検出手段の検出信号から点火時期を判断する値を演算し、さらに、点火時期判断値の増加傾向値を演算し、この点火時期判断値を所定の基準値と比較することにより、点火時期を警報する信号を出力するとともに増加傾向値から点火時期が近いことを予知して警報する信号を出力するようになっている。
【０００３】
また、例えば、下記特許文献２に示されているような車両のクラッチ評価システムも知られている。この車両のクラッチ評価システムにおいては、ギア状態判定部が車両の走行中におけるギアのイン状態またはオフ状態の少なくとも一方を判定し、時間係数部がギア状態判定部による判定に基づいてギアがオフ状態となるギアオフ時間を計測するようになっている。そして、演算部は、時間係数部が計数したギアオフ時間の積算値を求め、この積算値を走行距離で除算して、使用態様の厳しさの度合いに対応する評価値を算出するようになっている。
【０００４】
ここで、車両を安定して走行させる点においては、エンジンやブレーキ、トランスミッション（クラッチ）の良好な作動を維持することはいうまでもなく、車両のサスペンション装置が良好に作動することも極めて重要である。そして、サスペンション装置は、車両の走行状態に応じて滑らかに作動することによって機能を発揮できるため、サスペンション装置には一般的にボールジョイントが設けられている。すなわち、設けられたボールジョイントが滑らかに回転し揺動することによって、サスペンション装置は滑らかに作動することができる。
【０００５】
このため、ボールジョイントに、例えば、潤滑不良などにより内蔵されている樹脂シートが過度に摩耗して作動不良が生じると、滑らかな作動が損なわれ、その結果、サスペンション装置の作動にも支障をきたす可能性がある。したがって、ボールジョイントに作動不良が生じる可能性を的確に予測して運転者に報知し、速やかな点検や交換を促すようにすることが望まれている。
【０００６】
この点に関し、例えば、下記特許文献３には、摩耗検知装置を備えた玉継手（ボールジョイント）が示されている。この玉継手（ボールジョイント）は、継手ソケットとボールスタットとが電気的なコンタクトによって電位差測定装置に接続されており、かつ、ボールスタッドの球状の座面と、対向する対向座面とが継手ソケット内で互いに電気的に絶縁されて形成されている。これにより、玉継手の摩耗状態を決定することができ、自動車の利用者が玉継手の耐用寿命の終わりと必要な修理との指示を適時に得ることができるようになっている。
【特許文献１】特開昭５９−１４５４０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４１５５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２５４０４号公報
【発明の開示】
【０００７】
ところで、上記特許文献３に示された摩耗検知装置を備えた玉継手（ボールジョイント）においては、別途、電位差測定装置を設ける必要があり、サスペンション装置に適用した場合には、ボールジョイントおよび周辺部品形状の設計自由度が制限される可能性がある。また、上記特許文献３に示された摩耗検知装置は、実際にボールジョイントに作動不良が生じて初めて摩耗状態を決定することができる。すなわち、この摩耗検知装置においては、摩耗状態を予測することができないため、例えば、ボールジョイントを交換する場合には、運転者は、サスペンション装置が良好に作動しない状態で修理工場まで走行しなければならない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両用サスペンション装置に用いられるボールジョイントの作動不良を適切に予測して運転者に報知する警報システムを提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムであって、前記ボールジョイントの作動状態を、前記車両用サスペンション装置の作動状態に基づいて推定する作動状態推定手段と、前記推定した前記ボールジョイントの作動状態と、予め設定される前記ボールジョイントの良好な作動状態とを比較して、前記ボールジョイントの作動不良が発生する可能性が高いか否かを予測して判定する予測判定手段と、前記判定に基づき、運転者に対して前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いことを報知する報知装置を作動させる作動手段とを備えたことにある。
【００１０】
この場合、前記作動状態推定手段は、車両が所定の走行距離を走行するまでに、前記車両用サスペンション装置の、車両が略停止状態にあるときに車両の転舵輪が転舵される据え切りに伴う据え切り作動回数、前記車両の転舵輪が走行時に転舵されるごとに作動する積算転舵作動回数、および、車両の車高が変化するごとに作動する積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいて前記ボールジョイントの作動状態を推定するとよい。
【００１１】
また、この場合、前記予測判定手段は、前記車両用サスペンション装置の前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のそれぞれに対応して予め設定されていて、前記ボールジョイントの作動状態を良好に維持するために必要なそれぞれの規定回数を用い、前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つが、対応する前記規定回数未満であるときに、前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと判定するとよい。
【００１２】
これらによれば、作動状態推定手段が車両用サスペンション装置の据え切り作動回数、積算転舵作動回数および積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいてボールジョイントの作動状態を推定し、予測判定手段が車両用サスペンション装置の据え切り回数に対応する規定回数、積算転舵作動回数に対応する規定回数および積算車高変化作動回数に対応する規定回数を用いてこれら回数が対応する規定回数未満であるときにボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと予測して判定することができる。そして、ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと予測されるときには報知手段を作動させて運転者に報知することができる。
【００１３】
したがって、サスペンション装置の作動に支障をきたすようなボールジョイントの作動不良が発生する前に確実に報知することができる。これにより、運転者に対して、ボールジョイントの点検や交換を適切にかつ速やかに促すことができる。
【００１４】
また、作動状態推定手段は、据え切り作動回数、積算転舵作動回数および積算車高変化作動回数を設定するにあたり、例えば、車速センサや、転舵角センサ、操舵トルクセンサ、サスペンションストロークセンサなど、一般的に車両に搭載されているセンサによって検出される検出値を用いて前記各回数を設定（カウント）することができる。したがって、別途、センサや装置等を設ける必要がなくて、ボールジョイントの作動状態を適切に推定することができる。これにより、ボールジョイントおよび周辺部品形状の設計自由度が制限されることがなくて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１ないし第３実施形態に共通し、本発明に係る摩耗警報システムが適用される車両用サスペンション装置１０のフロント側を概略的に示している。なお、車両用サスペンション装置１０は、左右対称とされているため、図１においては車両左前輪側のみを示す。この車両用サスペンション装置１０は、マクファーソン・ストラット式のサスペンションであり、車輪（転舵輪）を支持するキャリア１１にストラット１２の下端が一体的に組み付けられ、上端が車両の図示しないサスペンションタワーに組み付けられている。また、キャリア１１は、図示省略のタイロッドを介して転舵軸と連結されており、転舵軸の変位に伴って回動可能となるように、ロアアーム１３に組み付けられている。
【００１６】
ロアアーム１３は、図２に示すように、車両の前方側に位置する前方取付部１３ａが形成されていて、ブッシュ１３ｂが圧入されている。また、ロアアーム１３は、車両の後方側に位置する後方取付部１３ｃが形成されていて、ブッシュ１３ｄが圧入されている。そして、ロアアーム１３は、前方取付部１３ａに圧入されたブッシュ１３ｂと後方取付部１３ｃに圧入されたブッシュ１３ｄとを介してサスペンションメンバに組み付けられるようになっている。ここで、ブッシュ１３ｂ，１３ｄは、周知のように、外筒部材と内筒部材とを連結するゴムなどの弾性部材を備えて構成されるものである。さらに、ロアアーム１３の前方取付部１３ａおよび後方取付部１３ｃよりも車幅方向外側には、キャリア１１を相対回転可能に連結するロアボールジョイント１４が一体的に設けられている。
【００１７】
ロアボールジョイント１４は、図３に示すように、一端にてキャリア１１に締結されるボールスタッド１４ａを備えている。そして、このボールスタッド１４ａの他端にはボール１４ｂが形成されており、このボール１４ｂはソケット１４ｃ内に保持されるようになっている。また、ボール１４ｂとソケット１４ｃとの間には、樹脂シート１４ｄが介在するようになっており、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄ間にはグリスが塗布されるようになっている。さらに、ボールスタッド１４ａとソケット１４ｃとの間には、ダストカバー１４ｅが組み付けられている。これにより、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間で相対的な摺動が可能となり、その結果、ボールスタッド１４ａはソケット１４ｃに対して回転可能かつ揺動可能に組み付けられる。
【００１８】
このように構成されるマクファーソン・ストラット式の車両用サスペンション装置１０においては、ボールジョイント１４がキャリア１１を回転可能かつ揺動可能に支持することにより、キャリア１１がロアアーム１３に対して相対回転して、転舵輪を転舵させることができる。このため、ボールジョイント１４の回転と揺動が損なわれる状況、例えば、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄ間で潤滑不良が生じて滑らかな摺動が損なわれる状況では、車両用サスペンション装置１０の滑らかな作動が損なわれる可能性がある。
【００１９】
次に、ロアボールジョイント１４における樹脂シート１４ｄの摩耗状況を予測する摩耗警報システム２０を説明する。この摩耗警報システム２０は、図４に示すように、マイクロコンピュータ２１を備えている。マイクロコンピュータ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、後述する図５のプログラムを実行することにより、樹脂シート１４ｄの摩耗状況を予測する。このため、マイクロコンピュータ２１には、走行距離センサ２２、車速センサ２３、転舵角センサ２４、操舵トルクセンサ２５が接続されている。
【００２０】
走行距離センサ２２は、車両の総走行距離を検出し、同検出した総走行距離Lをマイクロコンピュータ２１に出力する。車速センサ２３は、車両の車速を検出し、同検出した車速Vをマイクロコンピュータ２１に出力する。転舵角センサ２４は、転舵輪の転舵角を検出し、同検出した転舵角δをマイクロコンピュータ２１に出力する。操舵トルクセンサ２５は、図示しない操舵ハンドルを介して運転者が入力する操舵トルクを検出し、同検出した操舵トルクTをマイクロコンピュータ２１に出力する。
【００２１】
また、マイクロコンピュータ２１には、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの摩耗に伴う作動不良を運転者に報知する報知装置２６が接続されている。報知装置２６は、例えば、図示しないメータクラスタ内に設けた表示灯やスピーカなどから構成されるものであり、マイクロコンピュータ２１によってその作動が制御されるものである。
【００２２】
次に、上記のように構成した警報システム２０の作動について詳細に説明する。図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、マイクロコンピュータ２１は、図５に示す摩耗警報プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。そして、マイクロコンピュータ２１は、続くステップＳ１１にて、走行距離センサ２２によって検出された総走行距離Lを入力する。そして、マイクロコンピュータ２１は、検出された現在の総走行距離Lが予め設定（規定）された規定距離La以上であるか否かを判定する。ここで、規定距離Laは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスが部分的に途切れている状況で通常通り転舵輪を転舵させたときに、樹脂シート１４ｄの摩耗が過度に進行するとして予め実験的に設定される走行距離を表す。
【００２３】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、現在の総走行距離Lが規定距離La以上であれば「Ｙｅｓ」と判定し、後述するステップＳ１７に進む。一方、現在の走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１２に進む。
【００２４】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４においては、マイクロコンピュータ２１は、車速が略「０」の状態で転舵輪が大きく転舵される状態、所謂、転舵輪が据え切りされているか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１２においては、マイクロコンピュータ２１は、車速センサ２３によって検出された車速Vを入力し、同入力した車速Vが予め設定された規定車速Va以下であるか否かを判定する。なお、規定車速Vaは、転舵輪が据え切りとなる車速（略「０」）として設定されるものである。
【００２５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出車速Vが規定車速Va以下であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１３に進む。一方、検出車速Vが規定車速Vaよりも大きければ「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００２６】
ステップＳ１３においては、マイクロコンピュータ２１は、操舵トルクセンサ２５によって検出された操舵トルクTを入力し、同入力した操舵トルクTの絶対値が予め設定された規定操舵トルクTa以上であるか否かを判定する。なお、規定操舵トルクTaは、車速Vが略「０」のときに転舵輪を据え切りさせるために必要なトルクとして予め実験的に設定される操舵トルクを表す。
【００２７】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出操舵トルクTの絶対値が規定操舵トルクTa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、検出操舵トルクTの絶対値が規定操舵トルクTa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００２８】
ステップＳ１４においては、マイクロコンピュータ２１は、転舵角センサ２４によって検出された転舵角δを入力し、同入力した転舵角δの絶対値が予め設定された規定転舵角δa以上であるか否かを判定する。なお、規定転舵角δaは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばし得るとして予め実験的に設定される転舵角を表す。
【００２９】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出転舵角δの絶対値が予め設定された規定転舵角δa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、検出転舵角δの絶対値が規定転舵角δa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００３０】
ステップＳ１５においては、マイクロコンピュータ２１は、転舵輪が据え切りされた回数を表す据え切り作動回数としての据え切り回数Nを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ１５が実行される状況は、前記ステップＳ１２〜ステップＳ１４が全て成立する状況、言い換えれば、転舵輪が据え切りされている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した据え切り回数Nをインクリメントして新たな据え切り回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした据え切り回数Nを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ１６に進む。
【００３１】
ステップＳ１６においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを予め設定された単位距離L1によって分割した次の区間すなわち単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Lo以上となるまで、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの摩耗の監視を中断する。このことを図６を用いて具体的に説明する。
【００３２】
今、規定距離Laが単位距離Loによってα個の区間に分割されている状況を想定する。そして、図６に示すように、車両の総走行距離Lが走行距離「Lo」と走行距離「2×Lo」の区間内にあるときに、転舵輪が据え切りされたとする。この場合、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ１５にて説明したように、据え切り回数Nを「１」だけインクリメントする。ところで、マイクロコンピュータ２１は、１区間につき据え切り回数Nを１回だけインクリメントする、言い換えれば、１区間内で複数回転舵輪が据え切りされても据え切り回数Nを「１」だけインクリメントするようになっている。このため、マイクロコンピュータ２１は、現在の車両の総走行距離Lが走行距離「2×Lo」以上、具体的には、走行距離「2×Lo」と走行距離「3×Lo」の区間内となるまで摩耗の監視を中断する。
【００３３】
そして、マイクロコンピュータ２１は、摩耗の監視を中断すると、ステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。この場合、マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２から検出された総走行距離Lを引き続き入力し続け、この総走行距離Lが走行距離α×Lo以上となった時点で、再び、摩耗警報プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。
【００３４】
一方、前記ステップＳ１１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１７に進む。ステップＳ１７においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した据え切り回数Nの値が予め設定された規定据え切り回数Na以下であるか否かを判定する。ここで、規定据え切り回数Naは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される据え切り回数を表す。
【００３５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nが規定据え切り回数Na以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００３６】
一方、据え切り回数Nが規定据え切り回数Naよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、この場合には、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１０にて本プログラムの実行を開始する。
【００３７】
ステップＳ１８においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００３８】
以上の説明からも理解できるように、この第１実施形態によれば、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nと規定据え切り回数Naとを比較することにより、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定することができる。そして、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nが規定据え切り回数Na未満であるときに、報知装置２６を作動させて、樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している、言い換えれば、潤滑不良が発生している可能性が高いとして運転者に対して報知することができる。
【００３９】
したがって、車両用サスペンション装置１０の作動に支障をきたすようなボールジョイント１４の作動不良が発生する前に確実に報知することができる。これにより、運転者に対して、ボールジョイント１４の点検や交換を適切にかつ速やかに促すことができる。
【００４０】
また、マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２、車速センサ２３、転舵角センサ２４、操舵トルクセンサ２５など、一般的に車両に搭載されているセンサによって検出される各検出値を用いて据え切り回数Nを設定することができる。したがって、別途、センサ等を設ける必要がなくて、ボールジョイント１４の作動状態を適切に推定することができる。これにより、ボールジョイント１４および周辺部品形状の設計自由度が制限されることがなくて好適である。
【００４１】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態においては、転舵輪が据え切りされた回数すなわち据え切り回数Nを用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施した。ところで、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転する状況では、塗布されたグリスはボール１４ｂの回転に伴って移動することが可能であるため、転舵輪の転舵角δを積算した値を用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第２実施形態を説明するが、上記第１実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
この第２実施形態においても、マイクロコンピュータ２１は、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗の発生を監視するために図７に示す摩耗警報プログラムを実行する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ５０にて、第２実施形態に係る摩耗警報プログラムの実行を開始し、ステップＳ５１にて、上述した第１実施形態に係る摩耗警報プログラムのステップＳ１１と同様に、総走行距離Lが規定距離La以上であるか否かを判定する。すなわち、総走行距離Lが規定距離La以上であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５６に進む。一方、総走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ５２に進む。
【００４３】
ステップＳ５２においては、マイクロコンピュータ２１は、図８に示すように、転舵輪の転舵に伴って変化する転舵角δを積分することによって得られる積算転舵角K（＝∫｜δ｜dt）を演算する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、転舵角センサ２４によって検出された転舵角δを入力し、同入力した転舵角δの絶対値を積分する。そして、積分した値を積算転舵角Kに設定し、ステップＳ５３に進む。
【００４４】
ステップＳ５３においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを分割する予め設定された単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Loに到達しているか否かを判定する。言い換えれば、マイクロコンピュータ２１は、車両が単位距離Loを走行したか否かを判定する。
【００４５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５４に進む。一方、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していなければ、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ５１に戻り、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達するまで繰り返しステップＳ５１およびステップＳ５２を実行する。
【００４６】
ステップＳ５４においては、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ５２にて演算した積算転舵角Kが予め設定された必要積算転舵角Ka以上であるか否かを判定する。なお、必要積算転舵角Kaは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばすために必要な予め実験的に設定される積算転舵角を表す。
【００４７】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、図９に示すように、車両の総走行距離Lが前回までの摩耗警報プログラムの実行においてステップＳ５４にて「Ｙｅｓ」と判定した時点から走行距離Loだけ増加して、言い換えれば、車両が走行距離Loだけ走行するごとに、積算転舵角Kが予め設定された必要積算転舵角Ka以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５５に進む。一方、積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ５１に戻り、再び、ステップＳ５１以降の処理を実行する。
【００４８】
ステップＳ５５においては、マイクロコンピュータ２１は、積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となった回数を表す積算転舵作動回数としての積算転舵回数Mを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ５５が実行される状況は、前記ステップＳ５４が成立する状況、言い換えれば、転舵輪が転舵されてボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した積算転舵回数Mをインクリメントして新たな積算転舵回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした積算転舵回数Mを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ５０にて本プログラムの実行を開始する。
【００４９】
一方、前記ステップＳ５１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５６に進む。ステップＳ５６においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した積算転舵回数Mの値が予め設定された規定積算転舵回数Ma以下であるか否かを判定する。ここで、規定積算転舵回数Maは、車両の総走行距離Lが規定距離Laとなったときに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される積算転舵回数を表す。
【００５０】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、積算転舵回数Mが規定積算転舵回数Ma以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５７に進む。
【００５１】
一方、積算転舵回数Mが規定積算転舵回数Maよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ５０にて本プログラムの実行を開始する。
【００５２】
ステップＳ５７においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００５３】
以上の説明からも理解できるように、この第２実施形態によれば、転舵角センサ２５によって検出された転舵角δを用いて、車両が規定距離Laだけ走行する間に行われた転舵輪の積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となった回数すなわち積算転舵回数Mと規定積算転舵回数Maとを比較することによって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していないか否かを判別することができる。したがって、この場合においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
ｃ．第３実施形態
上記第１実施形態においては転舵輪の据え切り回数Nを用い、上記第２実施形態においては転舵輪の積算転舵回数Mを用いて、言い換えれば、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対回転することに基づいて、樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施した。ところで、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂは車高変化に伴うロアアーム１３の変位によって揺動することができ、この揺動する状況であっても、塗布されたグリスは移動することが可能である。したがって、車高変化すなわちサスペンションストローク量を積算した値を用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第３実施形態を説明するが、上記第１および第２実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
この第３実施形態においては、図４にて破線で示すように、マイクロコンピュータ２１に対して、各車輪位置の車高変化すなわちサスペンションストローク量hを検出して出力するストロークセンサ２７が接続されている。そして、この第３実施形態においては、マイクロコンピュータ２１がストロークセンサ２７から出力されるサスペンションストローク量hを用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗の発生を監視するために図１０に示す摩耗警報プログラムを実行する。
【００５６】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１００にて、第３実施形態に係る摩耗警報プログラムの実行を開始し、ステップＳ１０１にて、上述した第１および第２実施形態に係る摩耗警報プログラムのステップＳ１１およびステップＳ５１と同様に、総走行距離Lが規定距離La以上であるか否かを判定する。すなわち、総走行距離Lが規定距離La以上であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０６に進む。一方、総走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０２に進む。
【００５７】
ステップＳ１０２においては、マイクロコンピュータ２１は、図１１に示すように、車高変化に伴って変化するサスペンションストローク量hを積分することによって得られる積算ストローク量S（＝∫｜h｜dt）を演算する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ストロークセンサ２７によって検出されたサスペンションストローク量hを入力し、同入力したサスペンションストローク量hの絶対値を積分する。そして、積分した値を積算ストローク量Sに設定し、ステップＳ１０３に進む。
【００５８】
ステップＳ１０３においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを分割する予め設定された単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Loに到達しているか否かを判定する。言い換えれば、マイクロコンピュータ２１は、車両が単位距離Loを走行したか否かを判定する。
【００５９】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０４に進む。一方、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していなければ、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１に戻り、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達するまで繰り返しステップＳ１０１およびステップＳ１０２を実行する。
【００６０】
ステップＳ１０４においては、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ１０２にて演算した積算ストローク量Sが予め設定された必要積算ストローク量Sa以上であるか否かを判定する。なお、必要積算ストローク量Saは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に揺動し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばすために必要な予め実験的に設定される積算ストローク量を表す。
【００６１】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、図１２に示すように、車両の総走行距離Lが前回までの摩耗警報プログラムの実行においてステップＳ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定した時点から走行距離Loだけ増加して、言い換えれば、車両が走行距離Loだけ走行するごとに、積算ストローク量Sが予め設定された必要積算ストローク量Sa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０５に進む。一方、積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１に戻り、再び、ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
【００６２】
ステップＳ１０５においては、マイクロコンピュータ２１は、積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となった回数を表す積算車高変化作動回数としての積算ストローク回数Pを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ１０５が実行される状況は、前記ステップＳ１０４が成立する状況、言い換えれば、車高が変化することによりボール１４ｂが十分に揺動してボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した積算ストローク回数Pをインクリメントして新たな積算ストローク回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした積算ストローク回数Pを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１００にて本プログラムの実行を開始する。
【００６３】
一方、前記ステップＳ１０１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した積算ストローク回数Pの値が予め設定された規定積算ストローク回数Pa以下であるか否かを判定する。ここで、規定積算ストローク回数Paは、車両の総走行距離Lが規定距離Laとなったときに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される積算ストローク回数を表す。
【００６４】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、積算ストローク回数Pが規定積算ストローク回数Pa以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０７に進む。
【００６５】
一方、積算ストローク回数Pが規定積算ストローク回数Paよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１００にて本プログラムの実行を開始する。
【００６６】
ステップＳ１０７においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００６７】
以上の説明からも理解できるように、この第３実施形態によれば、ストロークセンサ２７によって検出されたサスペンションストローク量hを用いて、車両が規定距離Laだけ走行する間に発生した積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となった回数すなわち積算ストローク回数Pと規定積算ストローク回数Paとを比較することによって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していないか否かを判別することができる。したがって、この場合においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば、上記各実施形態においては、マクファーソン・ストラット式のサスペンションを採用し、このサスペンションにおけるキャリア１１とロアアーム１３とを連結するロアボールジョイント１４の作動異常すなわち樹脂シート１４ｄの過度の摩耗発生を判定するように実施した。しかし、他の方式のサスペンション、例えば、ダブルウイッシュボーン方式のサスペンションやマルチリンク方式のサスペンションにおいても、ボールジョイントが用いられているため、これら他の方式のサスペンションに本発明に係る摩耗警報システムを採用して実施可能であることはいうまでもない。この場合であっても、上記各実施形態と同様に、ボールジョイントに用いられる樹脂シートの過度の摩耗を適切に判定することができるため、同様の効果が期待できる。
【００７０】
また、上記各実施形態においては、それぞれ、個別に据え切り回数N、積算転舵回数Mおよび積算ストローク回数Pを用いるように実施した。しかし、これらを適宜組み合わせて実施することによって、より精密に樹脂シート１４ｄの過度の摩耗を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る摩耗警報システムを適用する車両用サスペンション装置の各実施形態に共通の左前輪側を示した斜視図である。
【図２】図１のロアアームを説明するための斜視図である。
【図３】図１および図２に示したロアボールジョイントの構造を説明するための断面図である。
【図４】本発明に係り、各実施形態に共通の摩耗警報システムを実現するためのブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係り、マイクロコンピュータが監視を中止する状態を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算転舵角の演算を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算転舵角と必要積算転舵角との比較判定時期を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算ストローク量の演算を説明するための図である。
【図１２】第３実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算ストローク量と必要積算ストローク量との比較判定時期を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…車両用サスペンション装置、１１…キャリア、１２…ストラット、１３…ロアアーム、１３ａ…前方取付部、１３ｂ…ブッシュ、１３ｃ…後方取付部、１３ｄ…ブッシュ、１４…ロアボールジョイント、１４ａ…ボールスタッド、１４ｂ…ボール、１４ｃ…ソケット、１４ｄ…樹脂シート、１４ｅ…ダストカバー、２０…摩耗警報システム、２１…マイクロコンピュータ、２２…走行距離センサ、２３…車速センサ、２４…転舵角センサ、２５…操舵トルクセンサ、２６…報知装置、２７…サスペンションストロークセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に示されているような点火時期警報装置は知られている。この点火時期警報装置は、自動車の各種運転状況および各部位（エンジンやブレーキ）の劣化程度を検出する検出手段を備えており、この検出手段の検出信号から点火時期を判断する値を演算し、さらに、点火時期判断値の増加傾向値を演算し、この点火時期判断値を所定の基準値と比較することにより、点火時期を警報する信号を出力するとともに増加傾向値から点火時期が近いことを予知して警報する信号を出力するようになっている。
【０００３】
また、例えば、下記特許文献２に示されているような車両のクラッチ評価システムも知られている。この車両のクラッチ評価システムにおいては、ギア状態判定部が車両の走行中におけるギアのイン状態またはオフ状態の少なくとも一方を判定し、時間係数部がギア状態判定部による判定に基づいてギアがオフ状態となるギアオフ時間を計測するようになっている。そして、演算部は、時間係数部が計数したギアオフ時間の積算値を求め、この積算値を走行距離で除算して、使用態様の厳しさの度合いに対応する評価値を算出するようになっている。
【０００４】
ここで、車両を安定して走行させる点においては、エンジンやブレーキ、トランスミッション（クラッチ）の良好な作動を維持することはいうまでもなく、車両のサスペンション装置が良好に作動することも極めて重要である。そして、サスペンション装置は、車両の走行状態に応じて滑らかに作動することによって機能を発揮できるため、サスペンション装置には一般的にボールジョイントが設けられている。すなわち、設けられたボールジョイントが滑らかに回転し揺動することによって、サスペンション装置は滑らかに作動することができる。
【０００５】
このため、ボールジョイントに、例えば、潤滑不良などにより内蔵されている樹脂シートが過度に摩耗して作動不良が生じると、滑らかな作動が損なわれ、その結果、サスペンション装置の作動にも支障をきたす可能性がある。したがって、ボールジョイントに作動不良が生じる可能性を的確に予測して運転者に報知し、速やかな点検や交換を促すようにすることが望まれている。
【０００６】
この点に関し、例えば、下記特許文献３には、摩耗検知装置を備えた玉継手（ボールジョイント）が示されている。この玉継手（ボールジョイント）は、継手ソケットとボールスタットとが電気的なコンタクトによって電位差測定装置に接続されており、かつ、ボールスタッドの球状の座面と、対向する対向座面とが継手ソケット内で互いに電気的に絶縁されて形成されている。これにより、玉継手の摩耗状態を決定することができ、自動車の利用者が玉継手の耐用寿命の終わりと必要な修理との指示を適時に得ることができるようになっている。
【特許文献１】特開昭５９−１４５４０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４１５５号公報
【特許文献３】特表２００３−５２５４０４号公報
【発明の開示】
【０００７】
ところで、上記特許文献３に示された摩耗検知装置を備えた玉継手（ボールジョイント）においては、別途、電位差測定装置を設ける必要があり、サスペンション装置に適用した場合には、ボールジョイントおよび周辺部品形状の設計自由度が制限される可能性がある。また、上記特許文献３に示された摩耗検知装置は、実際にボールジョイントに作動不良が生じて初めて摩耗状態を決定することができる。すなわち、この摩耗検知装置においては、摩耗状態を予測することができないため、例えば、ボールジョイントを交換する場合には、運転者は、サスペンション装置が良好に作動しない状態で修理工場まで走行しなければならない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両用サスペンション装置に用いられるボールジョイントの作動不良を適切に予測して運転者に報知する警報システムを提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムであって、前記ボールジョイントの作動状態を、前記車両用サスペンション装置の作動状態に基づいて推定する作動状態推定手段と、前記推定した前記ボールジョイントの作動状態と、予め設定される前記ボールジョイントの良好な作動状態とを比較して、前記ボールジョイントの作動不良が発生する可能性が高いか否かを予測して判定する予測判定手段と、前記判定に基づき、運転者に対して前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いことを報知する報知装置を作動させる作動手段とを備えたことにある。
【００１０】
この場合、前記作動状態推定手段は、車両が所定の走行距離を走行するまでに、前記車両用サスペンション装置の、車両が略停止状態にあるときに車両の転舵輪が転舵される据え切りに伴う据え切り作動回数、前記車両の転舵輪が走行時に転舵されるごとに作動する積算転舵作動回数、および、車両の車高が変化するごとに作動する積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいて前記ボールジョイントの作動状態を推定するとよい。
【００１１】
また、この場合、前記予測判定手段は、前記車両用サスペンション装置の前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のそれぞれに対応して予め設定されていて、前記ボールジョイントの作動状態を良好に維持するために必要なそれぞれの規定回数を用い、前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つが、対応する前記規定回数未満であるときに、前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと判定するとよい。
【００１２】
これらによれば、作動状態推定手段が車両用サスペンション装置の据え切り作動回数、積算転舵作動回数および積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいてボールジョイントの作動状態を推定し、予測判定手段が車両用サスペンション装置の据え切り回数に対応する規定回数、積算転舵作動回数に対応する規定回数および積算車高変化作動回数に対応する規定回数を用いてこれら回数が対応する規定回数未満であるときにボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと予測して判定することができる。そして、ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと予測されるときには報知手段を作動させて運転者に報知することができる。
【００１３】
したがって、サスペンション装置の作動に支障をきたすようなボールジョイントの作動不良が発生する前に確実に報知することができる。これにより、運転者に対して、ボールジョイントの点検や交換を適切にかつ速やかに促すことができる。
【００１４】
また、作動状態推定手段は、据え切り作動回数、積算転舵作動回数および積算車高変化作動回数を設定するにあたり、例えば、車速センサや、転舵角センサ、操舵トルクセンサ、サスペンションストロークセンサなど、一般的に車両に搭載されているセンサによって検出される検出値を用いて前記各回数を設定（カウント）することができる。したがって、別途、センサや装置等を設ける必要がなくて、ボールジョイントの作動状態を適切に推定することができる。これにより、ボールジョイントおよび周辺部品形状の設計自由度が制限されることがなくて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１ないし第３実施形態に共通し、本発明に係る摩耗警報システムが適用される車両用サスペンション装置１０のフロント側を概略的に示している。なお、車両用サスペンション装置１０は、左右対称とされているため、図１においては車両左前輪側のみを示す。この車両用サスペンション装置１０は、マクファーソン・ストラット式のサスペンションであり、車輪（転舵輪）を支持するキャリア１１にストラット１２の下端が一体的に組み付けられ、上端が車両の図示しないサスペンションタワーに組み付けられている。また、キャリア１１は、図示省略のタイロッドを介して転舵軸と連結されており、転舵軸の変位に伴って回動可能となるように、ロアアーム１３に組み付けられている。
【００１６】
ロアアーム１３は、図２に示すように、車両の前方側に位置する前方取付部１３ａが形成されていて、ブッシュ１３ｂが圧入されている。また、ロアアーム１３は、車両の後方側に位置する後方取付部１３ｃが形成されていて、ブッシュ１３ｄが圧入されている。そして、ロアアーム１３は、前方取付部１３ａに圧入されたブッシュ１３ｂと後方取付部１３ｃに圧入されたブッシュ１３ｄとを介してサスペンションメンバに組み付けられるようになっている。ここで、ブッシュ１３ｂ，１３ｄは、周知のように、外筒部材と内筒部材とを連結するゴムなどの弾性部材を備えて構成されるものである。さらに、ロアアーム１３の前方取付部１３ａおよび後方取付部１３ｃよりも車幅方向外側には、キャリア１１を相対回転可能に連結するロアボールジョイント１４が一体的に設けられている。
【００１７】
ロアボールジョイント１４は、図３に示すように、一端にてキャリア１１に締結されるボールスタッド１４ａを備えている。そして、このボールスタッド１４ａの他端にはボール１４ｂが形成されており、このボール１４ｂはソケット１４ｃ内に保持されるようになっている。また、ボール１４ｂとソケット１４ｃとの間には、樹脂シート１４ｄが介在するようになっており、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄ間にはグリスが塗布されるようになっている。さらに、ボールスタッド１４ａとソケット１４ｃとの間には、ダストカバー１４ｅが組み付けられている。これにより、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間で相対的な摺動が可能となり、その結果、ボールスタッド１４ａはソケット１４ｃに対して回転可能かつ揺動可能に組み付けられる。
【００１８】
このように構成されるマクファーソン・ストラット式の車両用サスペンション装置１０においては、ボールジョイント１４がキャリア１１を回転可能かつ揺動可能に支持することにより、キャリア１１がロアアーム１３に対して相対回転して、転舵輪を転舵させることができる。このため、ボールジョイント１４の回転と揺動が損なわれる状況、例えば、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄ間で潤滑不良が生じて滑らかな摺動が損なわれる状況では、車両用サスペンション装置１０の滑らかな作動が損なわれる可能性がある。
【００１９】
次に、ロアボールジョイント１４における樹脂シート１４ｄの摩耗状況を予測する摩耗警報システム２０を説明する。この摩耗警報システム２０は、図４に示すように、マイクロコンピュータ２１を備えている。マイクロコンピュータ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなり、後述する図５のプログラムを実行することにより、樹脂シート１４ｄの摩耗状況を予測する。このため、マイクロコンピュータ２１には、走行距離センサ２２、車速センサ２３、転舵角センサ２４、操舵トルクセンサ２５が接続されている。
【００２０】
走行距離センサ２２は、車両の総走行距離を検出し、同検出した総走行距離Lをマイクロコンピュータ２１に出力する。車速センサ２３は、車両の車速を検出し、同検出した車速Vをマイクロコンピュータ２１に出力する。転舵角センサ２４は、転舵輪の転舵角を検出し、同検出した転舵角δをマイクロコンピュータ２１に出力する。操舵トルクセンサ２５は、図示しない操舵ハンドルを介して運転者が入力する操舵トルクを検出し、同検出した操舵トルクTをマイクロコンピュータ２１に出力する。
【００２１】
また、マイクロコンピュータ２１には、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの摩耗に伴う作動不良を運転者に報知する報知装置２６が接続されている。報知装置２６は、例えば、図示しないメータクラスタ内に設けた表示灯やスピーカなどから構成されるものであり、マイクロコンピュータ２１によってその作動が制御されるものである。
【００２２】
次に、上記のように構成した警報システム２０の作動について詳細に説明する。図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、マイクロコンピュータ２１は、図５に示す摩耗警報プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。そして、マイクロコンピュータ２１は、続くステップＳ１１にて、走行距離センサ２２によって検出された総走行距離Lを入力する。そして、マイクロコンピュータ２１は、検出された現在の総走行距離Lが予め設定（規定）された規定距離La以上であるか否かを判定する。ここで、規定距離Laは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスが部分的に途切れている状況で通常通り転舵輪を転舵させたときに、樹脂シート１４ｄの摩耗が過度に進行するとして予め実験的に設定される走行距離を表す。
【００２３】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、現在の総走行距離Lが規定距離La以上であれば「Ｙｅｓ」と判定し、後述するステップＳ１７に進む。一方、現在の走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１２に進む。
【００２４】
ステップＳ１２〜ステップＳ１４においては、マイクロコンピュータ２１は、車速が略「０」の状態で転舵輪が大きく転舵される状態、所謂、転舵輪が据え切りされているか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１２においては、マイクロコンピュータ２１は、車速センサ２３によって検出された車速Vを入力し、同入力した車速Vが予め設定された規定車速Va以下であるか否かを判定する。なお、規定車速Vaは、転舵輪が据え切りとなる車速（略「０」）として設定されるものである。
【００２５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出車速Vが規定車速Va以下であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１３に進む。一方、検出車速Vが規定車速Vaよりも大きければ「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００２６】
ステップＳ１３においては、マイクロコンピュータ２１は、操舵トルクセンサ２５によって検出された操舵トルクTを入力し、同入力した操舵トルクTの絶対値が予め設定された規定操舵トルクTa以上であるか否かを判定する。なお、規定操舵トルクTaは、車速Vが略「０」のときに転舵輪を据え切りさせるために必要なトルクとして予め実験的に設定される操舵トルクを表す。
【００２７】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出操舵トルクTの絶対値が規定操舵トルクTa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、検出操舵トルクTの絶対値が規定操舵トルクTa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００２８】
ステップＳ１４においては、マイクロコンピュータ２１は、転舵角センサ２４によって検出された転舵角δを入力し、同入力した転舵角δの絶対値が予め設定された規定転舵角δa以上であるか否かを判定する。なお、規定転舵角δaは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばし得るとして予め実験的に設定される転舵角を表す。
【００２９】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、検出転舵角δの絶対値が予め設定された規定転舵角δa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４に進む。一方、検出転舵角δの絶対値が規定転舵角δa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１１に戻り、再び、ステップＳ１１以降の処理を実行する。
【００３０】
ステップＳ１５においては、マイクロコンピュータ２１は、転舵輪が据え切りされた回数を表す据え切り作動回数としての据え切り回数Nを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ１５が実行される状況は、前記ステップＳ１２〜ステップＳ１４が全て成立する状況、言い換えれば、転舵輪が据え切りされている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した据え切り回数Nをインクリメントして新たな据え切り回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした据え切り回数Nを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ１６に進む。
【００３１】
ステップＳ１６においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを予め設定された単位距離L1によって分割した次の区間すなわち単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Lo以上となるまで、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの摩耗の監視を中断する。このことを図６を用いて具体的に説明する。
【００３２】
今、規定距離Laが単位距離Loによってα個の区間に分割されている状況を想定する。そして、図６に示すように、車両の総走行距離Lが走行距離「Lo」と走行距離「2×Lo」の区間内にあるときに、転舵輪が据え切りされたとする。この場合、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ１５にて説明したように、据え切り回数Nを「１」だけインクリメントする。ところで、マイクロコンピュータ２１は、１区間につき据え切り回数Nを１回だけインクリメントする、言い換えれば、１区間内で複数回転舵輪が据え切りされても据え切り回数Nを「１」だけインクリメントするようになっている。このため、マイクロコンピュータ２１は、現在の車両の総走行距離Lが走行距離「2×Lo」以上、具体的には、走行距離「2×Lo」と走行距離「3×Lo」の区間内となるまで摩耗の監視を中断する。
【００３３】
そして、マイクロコンピュータ２１は、摩耗の監視を中断すると、ステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。この場合、マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２から検出された総走行距離Lを引き続き入力し続け、この総走行距離Lが走行距離α×Lo以上となった時点で、再び、摩耗警報プログラムの実行をステップＳ１０にて開始する。
【００３４】
一方、前記ステップＳ１１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１７に進む。ステップＳ１７においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した据え切り回数Nの値が予め設定された規定据え切り回数Na以下であるか否かを判定する。ここで、規定据え切り回数Naは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される据え切り回数を表す。
【００３５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nが規定据え切り回数Na以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１８に進む。
【００３６】
一方、据え切り回数Nが規定据え切り回数Naよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、この場合には、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１０にて本プログラムの実行を開始する。
【００３７】
ステップＳ１８においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１９に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００３８】
以上の説明からも理解できるように、この第１実施形態によれば、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nと規定据え切り回数Naとを比較することにより、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定することができる。そして、マイクロコンピュータ２１は、据え切り回数Nが規定据え切り回数Na未満であるときに、報知装置２６を作動させて、樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している、言い換えれば、潤滑不良が発生している可能性が高いとして運転者に対して報知することができる。
【００３９】
したがって、車両用サスペンション装置１０の作動に支障をきたすようなボールジョイント１４の作動不良が発生する前に確実に報知することができる。これにより、運転者に対して、ボールジョイント１４の点検や交換を適切にかつ速やかに促すことができる。
【００４０】
また、マイクロコンピュータ２１は、走行距離センサ２２、車速センサ２３、転舵角センサ２４、操舵トルクセンサ２５など、一般的に車両に搭載されているセンサによって検出される各検出値を用いて据え切り回数Nを設定することができる。したがって、別途、センサ等を設ける必要がなくて、ボールジョイント１４の作動状態を適切に推定することができる。これにより、ボールジョイント１４および周辺部品形状の設計自由度が制限されることがなくて好適である。
【００４１】
ｂ．第２実施形態
上記第１実施形態においては、転舵輪が据え切りされた回数すなわち据え切り回数Nを用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施した。ところで、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転する状況では、塗布されたグリスはボール１４ｂの回転に伴って移動することが可能であるため、転舵輪の転舵角δを積算した値を用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第２実施形態を説明するが、上記第１実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
この第２実施形態においても、マイクロコンピュータ２１は、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗の発生を監視するために図７に示す摩耗警報プログラムを実行する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ５０にて、第２実施形態に係る摩耗警報プログラムの実行を開始し、ステップＳ５１にて、上述した第１実施形態に係る摩耗警報プログラムのステップＳ１１と同様に、総走行距離Lが規定距離La以上であるか否かを判定する。すなわち、総走行距離Lが規定距離La以上であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５６に進む。一方、総走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ５２に進む。
【００４３】
ステップＳ５２においては、マイクロコンピュータ２１は、図８に示すように、転舵輪の転舵に伴って変化する転舵角δを積分することによって得られる積算転舵角K（＝∫｜δ｜dt）を演算する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、転舵角センサ２４によって検出された転舵角δを入力し、同入力した転舵角δの絶対値を積分する。そして、積分した値を積算転舵角Kに設定し、ステップＳ５３に進む。
【００４４】
ステップＳ５３においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを分割する予め設定された単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Loに到達しているか否かを判定する。言い換えれば、マイクロコンピュータ２１は、車両が単位距離Loを走行したか否かを判定する。
【００４５】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５４に進む。一方、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していなければ、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ５１に戻り、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達するまで繰り返しステップＳ５１およびステップＳ５２を実行する。
【００４６】
ステップＳ５４においては、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ５２にて演算した積算転舵角Kが予め設定された必要積算転舵角Ka以上であるか否かを判定する。なお、必要積算転舵角Kaは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に回転し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばすために必要な予め実験的に設定される積算転舵角を表す。
【００４７】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、図９に示すように、車両の総走行距離Lが前回までの摩耗警報プログラムの実行においてステップＳ５４にて「Ｙｅｓ」と判定した時点から走行距離Loだけ増加して、言い換えれば、車両が走行距離Loだけ走行するごとに、積算転舵角Kが予め設定された必要積算転舵角Ka以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５５に進む。一方、積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ５１に戻り、再び、ステップＳ５１以降の処理を実行する。
【００４８】
ステップＳ５５においては、マイクロコンピュータ２１は、積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となった回数を表す積算転舵作動回数としての積算転舵回数Mを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ５５が実行される状況は、前記ステップＳ５４が成立する状況、言い換えれば、転舵輪が転舵されてボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した積算転舵回数Mをインクリメントして新たな積算転舵回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした積算転舵回数Mを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ５０にて本プログラムの実行を開始する。
【００４９】
一方、前記ステップＳ５１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５６に進む。ステップＳ５６においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した積算転舵回数Mの値が予め設定された規定積算転舵回数Ma以下であるか否かを判定する。ここで、規定積算転舵回数Maは、車両の総走行距離Lが規定距離Laとなったときに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される積算転舵回数を表す。
【００５０】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、積算転舵回数Mが規定積算転舵回数Ma以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ５７に進む。
【００５１】
一方、積算転舵回数Mが規定積算転舵回数Maよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ５０にて本プログラムの実行を開始する。
【００５２】
ステップＳ５７においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ５８に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００５３】
以上の説明からも理解できるように、この第２実施形態によれば、転舵角センサ２５によって検出された転舵角δを用いて、車両が規定距離Laだけ走行する間に行われた転舵輪の積算転舵角Kが必要積算転舵角Ka以上となった回数すなわち積算転舵回数Mと規定積算転舵回数Maとを比較することによって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していないか否かを判別することができる。したがって、この場合においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
ｃ．第３実施形態
上記第１実施形態においては転舵輪の据え切り回数Nを用い、上記第２実施形態においては転舵輪の積算転舵回数Mを用いて、言い換えれば、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対回転することに基づいて、樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施した。ところで、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂは車高変化に伴うロアアーム１３の変位によって揺動することができ、この揺動する状況であっても、塗布されたグリスは移動することが可能である。したがって、車高変化すなわちサスペンションストローク量を積算した値を用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄの過度の摩耗が発生しているか否かを判定するように実施することも可能である。以下、この第３実施形態を説明するが、上記第１および第２実施形態と同一部分に同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
この第３実施形態においては、図４にて破線で示すように、マイクロコンピュータ２１に対して、各車輪位置の車高変化すなわちサスペンションストローク量hを検出して出力するストロークセンサ２７が接続されている。そして、この第３実施形態においては、マイクロコンピュータ２１がストロークセンサ２７から出力されるサスペンションストローク量hを用いて、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗の発生を監視するために図１０に示す摩耗警報プログラムを実行する。
【００５６】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１００にて、第３実施形態に係る摩耗警報プログラムの実行を開始し、ステップＳ１０１にて、上述した第１および第２実施形態に係る摩耗警報プログラムのステップＳ１１およびステップＳ５１と同様に、総走行距離Lが規定距離La以上であるか否かを判定する。すなわち、総走行距離Lが規定距離La以上であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０６に進む。一方、総走行距離Lが規定距離La未満であれば、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０２に進む。
【００５７】
ステップＳ１０２においては、マイクロコンピュータ２１は、図１１に示すように、車高変化に伴って変化するサスペンションストローク量hを積分することによって得られる積算ストローク量S（＝∫｜h｜dt）を演算する。すなわち、マイクロコンピュータ２１は、ストロークセンサ２７によって検出されたサスペンションストローク量hを入力し、同入力したサスペンションストローク量hの絶対値を積分する。そして、積分した値を積算ストローク量Sに設定し、ステップＳ１０３に進む。
【００５８】
ステップＳ１０３においては、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが、規定距離Laを分割する予め設定された単位距離Loの整数倍となる走行距離α×Loに到達しているか否かを判定する。言い換えれば、マイクロコンピュータ２１は、車両が単位距離Loを走行したか否かを判定する。
【００５９】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０４に進む。一方、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達していなければ、マイクロコンピュータ２１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１に戻り、車両の総走行距離Lが走行距離α×Loに到達するまで繰り返しステップＳ１０１およびステップＳ１０２を実行する。
【００６０】
ステップＳ１０４においては、マイクロコンピュータ２１は、前記ステップＳ１０２にて演算した積算ストローク量Sが予め設定された必要積算ストローク量Sa以上であるか否かを判定する。なお、必要積算ストローク量Saは、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂが樹脂シート１４ｄに対して相対的に揺動し、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく延ばすために必要な予め実験的に設定される積算ストローク量を表す。
【００６１】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、図１２に示すように、車両の総走行距離Lが前回までの摩耗警報プログラムの実行においてステップＳ１０４にて「Ｙｅｓ」と判定した時点から走行距離Loだけ増加して、言い換えれば、車両が走行距離Loだけ走行するごとに、積算ストローク量Sが予め設定された必要積算ストローク量Sa以上であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０５に進む。一方、積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa未満であれば「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０１に戻り、再び、ステップＳ１０１以降の処理を実行する。
【００６２】
ステップＳ１０５においては、マイクロコンピュータ２１は、積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となった回数を表す積算車高変化作動回数としての積算ストローク回数Pを「１」だけインクリメントする。すなわち、ステップＳ１０５が実行される状況は、前記ステップＳ１０４が成立する状況、言い換えれば、車高が変化することによりボール１４ｂが十分に揺動してボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っている状況である。したがって、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行において設定した積算ストローク回数Pをインクリメントして新たな積算ストローク回数を設定する。そして、マイクロコンピュータ２１は、インクリメントした積算ストローク回数Pを、例えば、不揮発性またはバッテリバックアップされたＲＡＭの所定記憶位置に記憶してステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１００にて本プログラムの実行を開始する。
【００６３】
一方、前記ステップＳ１０１にて、走行距離センサ２２から入力した総走行距離Lが規定距離La以上となっていれば、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６においては、マイクロコンピュータ２１は、前回までの摩耗警報プログラムの実行によって設定した積算ストローク回数Pの値が予め設定された規定積算ストローク回数Pa以下であるか否かを判定する。ここで、規定積算ストローク回数Paは、車両の総走行距離Lが規定距離Laとなったときに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間に塗布されたグリスをボール１４ｂの相対回転範囲内で途切れることなく存在させることができるとして予め実験的に設定される積算ストローク回数を表す。
【００６４】
すなわち、マイクロコンピュータ２１は、積算ストローク回数Pが規定積算ストローク回数Pa以下であれば、車両が規定距離Laだけ走行するまでに、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが存在していない時期があり、すなわち、ボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っていない時期があり、ボール１４ｂの相対回転によって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗している可能性が高い。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１０７に進む。
【００６５】
一方、積算ストローク回数Pが規定積算ストローク回数Paよりも大きければ、ロアボールジョイント１４のボール１４ｂと樹脂シート１４ｄとの間にグリスが十分に行き渡っており、ボール１４ｂが相対回転しても樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していない。このため、マイクロコンピュータ２１は、「Ｎｏ」と判定してステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を一旦終了する。そして、マイクロコンピュータ２１は、所定の短い時間の経過後に、再び、ステップＳ１００にて本プログラムの実行を開始する。
【００６６】
ステップＳ１０７においては、マイクロコンピュータ２１は、報知装置２６を作動させ、ロアボールジョイント１４の樹脂シート１４ｄに過度の摩耗が起きている可能性が高いことを報知する。そして、運転者に対して、ロアボールジョイント１４の点検の実施や交換を促す。なお、この場合、運転者がロアボールジョイント１４の点検や交換を実施するまで、報知装置２６は運転者に対して樹脂シート１４ｄの摩耗異常を報知するようになっているとよい。このように、報知装置２６を作動させると、マイクロコンピュータ２１は、ステップＳ１０８に進み、摩耗警報プログラムの実行を終了する。
【００６７】
以上の説明からも理解できるように、この第３実施形態によれば、ストロークセンサ２７によって検出されたサスペンションストローク量hを用いて、車両が規定距離Laだけ走行する間に発生した積算ストローク量Sが必要積算ストローク量Sa以上となった回数すなわち積算ストローク回数Pと規定積算ストローク回数Paとを比較することによって樹脂シート１４ｄが過度に摩耗していないか否かを判別することができる。したがって、この場合においても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば、上記各実施形態においては、マクファーソン・ストラット式のサスペンションを採用し、このサスペンションにおけるキャリア１１とロアアーム１３とを連結するロアボールジョイント１４の作動異常すなわち樹脂シート１４ｄの過度の摩耗発生を判定するように実施した。しかし、他の方式のサスペンション、例えば、ダブルウイッシュボーン方式のサスペンションやマルチリンク方式のサスペンションにおいても、ボールジョイントが用いられているため、これら他の方式のサスペンションに本発明に係る摩耗警報システムを採用して実施可能であることはいうまでもない。この場合であっても、上記各実施形態と同様に、ボールジョイントに用いられる樹脂シートの過度の摩耗を適切に判定することができるため、同様の効果が期待できる。
【００７０】
また、上記各実施形態においては、それぞれ、個別に据え切り回数N、積算転舵回数Mおよび積算ストローク回数Pを用いるように実施した。しかし、これらを適宜組み合わせて実施することによって、より精密に樹脂シート１４ｄの過度の摩耗を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る摩耗警報システムを適用する車両用サスペンション装置の各実施形態に共通の左前輪側を示した斜視図である。
【図２】図１のロアアームを説明するための斜視図である。
【図３】図１および図２に示したロアボールジョイントの構造を説明するための断面図である。
【図４】本発明に係り、各実施形態に共通の摩耗警報システムを実現するためのブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係り、マイクロコンピュータが監視を中止する状態を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算転舵角の演算を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算転舵角と必要積算転舵角との比較判定時期を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係り、図４のマイクロコンピュータによって実行される摩耗警報プログラムのフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算ストローク量の演算を説明するための図である。
【図１２】第３実施形態に係り、マイクロコンピュータによる積算ストローク量と必要積算ストローク量との比較判定時期を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…車両用サスペンション装置、１１…キャリア、１２…ストラット、１３…ロアアーム、１３ａ…前方取付部、１３ｂ…ブッシュ、１３ｃ…後方取付部、１３ｄ…ブッシュ、１４…ロアボールジョイント、１４ａ…ボールスタッド、１４ｂ…ボール、１４ｃ…ソケット、１４ｄ…樹脂シート、１４ｅ…ダストカバー、２０…摩耗警報システム、２１…マイクロコンピュータ、２２…走行距離センサ、２３…車速センサ、２４…転舵角センサ、２５…操舵トルクセンサ、２６…報知装置、２７…サスペンションストロークセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムであって、
前記ボールジョイントの作動状態を、前記車両用サスペンション装置の作動状態に基づいて推定する作動状態推定手段と、
前記推定した前記ボールジョイントの作動状態と、予め設定される前記ボールジョイントの良好な作動状態とを比較して、前記ボールジョイントの作動不良が発生する可能性が高いか否かを予測して判定する予測判定手段と、
前記判定に基づき、運転者に対して前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いことを報知する報知装置を作動させる作動手段とを備えたことを特徴とする警報システム。
【請求項２】
請求項１に記載した警報システムにおいて、
前記作動状態推定手段は、
車両が所定の走行距離を走行するまでに、前記車両用サスペンション装置の、
車両が略停止状態にあるときに車両の転舵輪が転舵される据え切りに伴う据え切り作動回数、前記車両の転舵輪が走行時に転舵されるごとに作動する積算転舵作動回数、および、車両の車高が変化するごとに作動する積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいて前記ボールジョイントの作動状態を推定することを特徴とする警報システム。
【請求項３】
請求項２に記載した警報システムにおいて、
前記予測判定手段は、
前記車両用サスペンション装置の前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のそれぞれに対応して予め設定されていて、前記ボールジョイントの作動状態を良好に維持するために必要なそれぞれの規定回数を用い、
前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つが、対応する前記規定回数未満であるときに、前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと判定することを特徴とする警報システム。
【請求項１】
車両用サスペンション装置に設けられて、車体に対して前記車両用サスペンションを作動可能に連結するボールジョイントに発生する作動不良を予測して報知する警報システムであって、
前記ボールジョイントの作動状態を、前記車両用サスペンション装置の作動状態に基づいて推定する作動状態推定手段と、
前記推定した前記ボールジョイントの作動状態と、予め設定される前記ボールジョイントの良好な作動状態とを比較して、前記ボールジョイントの作動不良が発生する可能性が高いか否かを予測して判定する予測判定手段と、
前記判定に基づき、運転者に対して前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いことを報知する報知装置を作動させる作動手段とを備えたことを特徴とする警報システム。
【請求項２】
請求項１に記載した警報システムにおいて、
前記作動状態推定手段は、
車両が所定の走行距離を走行するまでに、前記車両用サスペンション装置の、
車両が略停止状態にあるときに車両の転舵輪が転舵される据え切りに伴う据え切り作動回数、前記車両の転舵輪が走行時に転舵されるごとに作動する積算転舵作動回数、および、車両の車高が変化するごとに作動する積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つに基づいて前記ボールジョイントの作動状態を推定することを特徴とする警報システム。
【請求項３】
請求項２に記載した警報システムにおいて、
前記予測判定手段は、
前記車両用サスペンション装置の前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のそれぞれに対応して予め設定されていて、前記ボールジョイントの作動状態を良好に維持するために必要なそれぞれの規定回数を用い、
前記据え切り作動回数、前記積算転舵作動回数および前記積算車高変化作動回数のうちの少なくとも一つが、対応する前記規定回数未満であるときに、前記ボールジョイントの作動に不良が発生する可能性が高いと判定することを特徴とする警報システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２４８９０５（Ｐ２００９−２４８９０５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０２４９７（Ｐ２００８−１０２４９７）
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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