JPH06127244A

JPH06127244A - 車両用サスペンション装置のアライメント制御方法

Info

Publication number: JPH06127244A
Application number: JP4276258A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Tadao Tanaka; 忠夫田中; Mitsuhiko Harayoshi; 光彦原良
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-10

Abstract

(57)【要約】【目的】直進安定性を良好に維持しつつ、後退時の旋
回取廻し性を向上させることが可能な車両用サスペンシ
ョン装置のアライメント制御方法を提供する。【構成】車両の車輪のうち、少なくとも操舵輪のサス
ペンション装置のアライメントを運転状態に応じて制御
する車両用サスペンション装置のアライメント制御方法
において、運転者による変速装置の後退ギヤ操作を検出
したとき（ステップＳ１３０の判別結果が肯定）、キャ
スタ角制御信号Ｋｓに最大値を設定してトレールの絶対
値を小に設定する（ステップＳ１３４，Ｓ１４０）と共
に、ハンドル角Ｈに応じてトー角を変化させる（ステッ
プＳ１３６，Ｓ１４０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用サスペンション
装置のアライメント制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用サスペンション装置とし
て、特定のサスペンションアームのアーム長や、車体取
付位置等を変化させるアクチュエータと、このアクチュ
エータを制御するコントローラ等を備えたものが知られ
ている。コントローラがアクチュエータを駆動させる
と、サスペンション装置を構成するアームやストラット
等の位置関係が変化し、従って、サスペンション装置の
アライメント、即ち、サスペンション装置のキャスタ角
及びトレールや、車輪のトー角及びキャンバ角等が変化
する。コントローラは、車両の走行状態に応じて前記ア
ライメントを積極的に操作し、車両の直進安定性や旋回
安定性等の向上を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の後退
走行時においては、前進走行時に比べて車速が小さいの
で、走行安定性が多少犠牲になっても所謂旋回取廻し性
を向上させることが望まれる。一般に、車両のステアリ
ングギヤ比を小に設定すると共に、サスペンション装置
のトレールの絶対値を小に設定することで、車両の旋回
取廻し性を向上させることができる。つまり、ステアリ
ングギヤ比を小に設定すると、ステアリング操作量に対
する車輪の向きの変化量が増加し、運転者のステアリン
グ操作量が減少して旋回取廻し性が向上する。また、ト
レールの絶対値を小に設定することで、サスペンション
装置の仮想キングピン軸廻りに発生する所謂復元トルク
を抑制でき、従って、旋回時におけるステアリング操作
力や保舵力が減少し、旋回取廻し性が向上する。

【０００４】しかしながら、ステアリングギヤ比を小に
設定した場合には、僅かなステアリング操作でも車輪の
向きが大きく変化することになり、また、トレールの絶
対値を小に設定した場合には、仮想キングピン軸廻りの
復元トルクが減少することになり、直進安定性が悪化し
てしまう。このため、前進走行時の直進安定性を良好に
維持しながら、後退時の旋回取廻し性を向上させること
が困難であるとの問題があった。

【０００５】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、直進安定性を良好に維持しつつ、後退
時の旋回取廻し性を向上させることが可能な車両用サス
ペンション装置のアライメント制御方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のアライメント制御方法によれば、車両の車輪
のうち、少なくとも操舵輪のサスペンション装置のアラ
イメントを運転状態に応じて制御する場合、運転者によ
る変速装置の後退ギヤ操作を検出したとき、トレールの
絶対値を小に設定すると共に、操舵角に応じてトー角を
変化させるものである。

【０００７】

【作用】本発明のアライメント制御方法によれば、運転
者による変速装置の後退ギヤ操作を検出したとき、トレ
ールの絶対値を小に設定すると共に、操舵角に応じてト
ー角を、例えば、操舵方向に変化させる。トレールの絶
対値を小に設定すると、仮想キングピン軸廻りに発生す
る復元トルクが減少し、ステアリング操作力及び保舵力
が小となる。また、操舵方向にトー角を変化させると、
ステアリング操作に相まって各車輪の向きの変化量が大
きくなり、等価的なステアリングギヤ比が減少する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明のアライメント制御方法を
実施するサスペンション装置の一実施例を示している。
このサスペンション装置１は、例えば、ダブルウイッシ
ュボーン式サスペンション装置で、左右前後輪をそれぞ
れ車体側に連結している。図１は、例えば、左前輪２を
車体側（図示せず）に連結するサスペンション装置１を
示している。なお、各サスペンション装置１は同様に構
成されており、従って、右前輪及び各後輪を車体側に連
結するサスペンション装置１についての説明及び図示
は、省略する。

【０００９】サスペンション装置１は、左前輪２を回転
自在に支持するナックル３、ナックル３の延出部３ａを
図示しない車体側に連結するアッパアーム４及びアーム
長可変アクチュエータ機構５、ナックル３の下端を車体
側に連結する一対のロアアーム６，７、一方のロアアー
ム６と車体側との間に介装されたアーム長可変アクチュ
エータ機構８等より構成され、各アーム長可変アクチュ
エータ機構５，８は、コントローラ１０及び駆動回路４
０で操作される。

【００１０】なお、サスペンション装置１のトレール
は、プラスの所定距離に設定されている。従って、サス
ペンション装置１の仮想キングピン軸廻りには、車両の
直進走行性を良好にするのに十分な復元トルクが発生す
る。アーム長可変アクチュエータ機構５は、図２に示す
ように、アーム状の油圧シリンダである。このアクチュ
エータ機構５は、外筒１２と、外筒１２内に収容された
一対の隔壁１３，１４と、各隔壁１３，１４間の空間を
油圧室１６，１７として画するピストン１９と、ピスト
ン１９と一体に往復動する作動ロッド２１等より構成さ
れている。外筒１２の基端には、取付部１２ａが形成さ
れており、この取付部１２ａは、弾性ブッシュを介して
車体側に取り付けられている。また、作動ロッド２１の
先端は、ボールジョイント２３を介してナックル３の延
出部３ａに連結されている。また、外筒１２と作動ロッ
ド２１の間には、変位センサ３９が配設されている。こ
の変位センサ３９は、ピストン１９の往復動位置を検出
するセンサである。

【００１１】このアクチュエータ機構５は、第１油圧回
路２３（図３及び図４）の一部を構成しており、各油圧
室１６，１７には、各油路３０，３１がそれぞれ接続さ
れている。従って、油路３０を介して油圧室１６内に作
動油圧が供給されると、油圧室１７内のオイルを油路３
１に排出しながらピストン１９は往動し、作動ロッド２
１が伸長する。一方、油路３１を介して油圧室１７内に
作動油圧が供給されると、油圧室１６内のオイルを油路
３０に排出しながらピストン１９は復動し、作動ロッド
２１が縮退する。

【００１２】アーム長可変アクチュエータ機構８も、図
２のアクチュエータ機構５と同様に構成される油圧シリ
ンダである。従って、アクチュエータ機構８についての
詳細な説明及び図示は、省略する。なお、アクチュエー
タ機構８は、第２油圧回路２４の一部を構成しており、
アクチュエータ機構８の各油圧室にも、各油路がそれぞ
れ接続されている。

【００１３】各アクチュエータ機構５，８の操作系は、
図３に示すように、第１及び第２油圧回路２３，２４、
駆動回路４０及びコントローラ１０等より構成されてい
る。第１油圧回路２３は、図４に示すように、前述の各
アクチュエータ機構５、各電磁制御弁２６、油圧ポンプ
２８等より構成されている。各アクチュエータ機構５
は、油路３０，３１を介して各電磁制御弁２６に接続さ
れている。そして、各電磁制御弁２６は、供給路３２を
介してオイルポンプ２８に接続されると共に、排出路３
３を介してオイルリザーバ３４に接続されている。

【００１４】供給路３２の途中には、アキュームレータ
３６が接続されている。また、この供給路３２は、リリ
ーフ弁３７を介してオイルリザーバ３４に接続されてい
る。オイルポンプ２８は、アキュームレータ３６内の圧
力が下限値よりも小さい場合に駆動され、オイルリザー
バ３４内のオイルを吸い込んで供給路３２内に吐出す
る。従って、供給路３２内は、常時所定範囲圧に保持さ
れている。なお、オイルポンプ２８は、図示しない自動
車用エンジンや電動モータ等で駆動される。

【００１５】各電磁制御弁２６は、第１〜第３位置を有
している。電磁制御弁２６が第１位置に切り換えられた
場合には、各油路３０，３１、供給路３２及び排出路３
３は閉塞され、従って、アクチュエータ機構５の作動ロ
ッド２１は油圧ロックされる。また、第２位置に切り換
えられた場合には、供給路３２と油路３０が、油路３１
と排出路３３がそれぞれ連通され、従って、作動ロッド
２１は伸長する。さらに、第３位置に切り換えられた場
合には、供給路３２と油路３１が、油路３０と排出路３
３がそれぞれ連通され、従って、作動ロッド２１は縮退
する。

【００１６】各電磁制御弁２６は、駆動回路４０に電気
的に接続されている。各電磁制御弁２６は、駆動回路４
０から供給された制御信号に応じて、その位置を切り換
える。第２油圧回路２４は、前述の各アクチュエータ機
構８、各電磁制御弁、油圧ポンプ等より構成されてい
る。この第２油圧回路２４は、第１油圧回路２３と同様
に構成されている。従って、第２油圧回路２４について
の説明及び図示は、省略する。なお、各油圧回路２３，
２４を構成するオイルポンプやオイルリザーバ等は、共
通のものを使用することが望ましい。

【００１７】駆動回路４０は、コントローラ１０に電気
的に接続されており、このコントローラ１０からキャス
タ角制御信号Ｋｓ、各トー角制御信号Ｋtl，Ｋtr及び各
キャンバ角制御信号Ｋcl，Ｋcrの供給を受ける。そし
て、各制御信号Ｋｓ、Ｋtl，Ｋtr、Ｋcl，Ｋcrの供給を
受けた駆動回路４０は、これらの制御信号に応じた値の
信号を各電磁制御弁２６にそれぞれ出力し、各サスペン
ション装置１のアクチュエータ５，８をそれぞれ駆動さ
せて、各サスペンション装置１のキャスタ角と各車輪の
トー角及びキャンバ角を所望の値にそれぞれ設定する。
ここで、キャスタ角を増加させた場合にはトレールも増
加し、キャスタ角を減少させた場合にはトレールも減少
する。従って、コントローラ１０は、トレールを操作す
る目的で、キャスタ角を操作する。

【００１８】コントローラ１０は、図示しないＲＯＭ，
ＲＡＭ等の記憶装置、中央演算装置、入出力装置、タイ
マとして使用するカウンタ等を内蔵している。このコン
トローラ１０の入力側には、種々のセンサ、例えば、各
変位センサ３９、車速センサ４１、ハンドル角センサ４
２、横Ｇセンサ４３、シフトセンサ４４等が電気的に接
続されている。これら各センサ３９〜４４は、検出信号
をコントローラ１０に供給している。

【００１９】車速センサ４１は、車速Ｖを検出するセン
サである。ハンドル角センサ４２は、図示しないステア
リングシャフトに取り付けられ、ハンドル角Ｈを検出す
るセンサである。横Ｇセンサ４３は、車幅方向に作用す
る横加速度Ｇを検出するセンサである。シフトセンサ４
４は、図示しない変速機の所定位置に配設され、選択さ
れている変速ギヤを検出するセンサである。

【００２０】また、コントローラ１０の記憶装置には、
アライメント制御ルーチンが記憶されている。そして、
このアライメント制御ルーチンを繰り返し実行しなが
ら、各種センサからの検出信号に基づいて駆動回路４０
を操作し、各車輪毎のアクチュエータ機構５，８を駆動
させて、キャスタ角（トレール）、トー角及びキャンバ
角を制御する。

【００２１】以下、各前輪のサスペンション装置１のア
ライメントを制御する場合におけるアライメント制御ル
ーチンについて説明する。なお、各後輪のサスペンショ
ン装置１のアライメントを制御する場合にも、各前輪の
サスペンション装置１のアライメントを制御するルーチ
ンと同様のルーチンを実行する。従って、各後輪のサス
ペンション装置１のアライメントの制御ルーチンについ
ての説明は省略する。

【００２２】コントローラ１０は、図５のアライメント
制御ルーチンを所定周期で割り込み実行する。先ず、ス
テップＳ１３０では、変速機（図示せず）のギヤがバッ
クギヤに選択されているか否かを判別する。コントロー
ラ１０は、シフトセンサ４４を介して常に選択されてい
る変速機のギヤを監視している。そして、変速機のギヤ
がバックギヤに選択されている場合には、ステップＳ１
３０の判別結果が肯定（Ｙｅｓ）となり、コントローラ
１０はステップＳ１３２に進んでハンドル角Ｈを読み込
む。次に、コントローラ１０は、ステップＳ１３４に進
み、キャスタ角制御信号Ｋｓを所定値ＭＡＸに設定す
る。所定値ＭＡＸは、キャスタ角制御信号Ｋｓとしては
最大の値で、キャスタ角制御信号Ｋｓをこの所定値ＭＡ
Ｘに設定することで、サスペンション装置１のキャスタ
角は最小となり、トレールの絶対値も最小となる。

【００２３】この後、コントローラ１０はステップＳ１
３６に進み、読み込んだハンドル角Ｈに応じたトー角制
御信号Ｋtl，Ｋtrを求める。ここで、トー角制御信号Ｋ
tlは左前輪２についてのトー角制御信号、トー角制御信
号Ｋtrは右前輪についてのトー角制御信号である。図６
は、ハンドル角Ｈと各トー角制御信号Ｋtl，Ｋtrとの関
係を表す概念を示している。トー角制御信号Ｋtlは、図
中実線で示すように、旋回外輪となる右旋回時にはトー
イン側に増加し、旋回内輪となる左旋回時にはトーアウ
ト側に増加する。そして、ハンドル角Ｈの絶対値が、所
定値Ｈ₄(例えば、９０度）に達すると、以後、一定値に
維持される。また、トー角制御信号Ｋtrは、図中２点鎖
線で示すように、旋回外輪となる左旋回時にはトーイン
側に増加し、旋回内輪となる右旋回時にはトーアウト側
に増加する。そして、ハンドル角Ｈの絶対値が、所定値
Ｈ₄に達すると、以後、一定値に維持される。なお、ハ
ンドル角Ｈが値０のとき、アクチュエータ機構５，８は
中立位置にあり、トー角、キャンバ角及びキャスタ角は
それぞれ基準角度位置に設定されている。

【００２４】これにより、ステアリング操作量の増加に
応じて、各トー角を大きく変化させることができ、一
方、各トー角の変化量が大きくなり過ぎるのを防止す
る。次に、コントローラ１０はステップＳ１３８に進
み、ハンドル角との関係から、各キャンバ角制御信号Ｋ
cl，Ｋcrを求める。ここで、キャンバ角制御信号Ｋclは
左前輪２についてのキャンバ角制御信号、キャンバ角制
御信号Ｋcrは右前輪についてのキャンバ角制御信号であ
る。

【００２５】図７は、ハンドル角Ｈと各キャンバ角制御
信号Ｋcl，Ｋcrとの関係を表す概念を示している。キャ
ンバ角制御信号Ｋclは、図中実線で示すように、旋回外
輪となる右旋回時にはネガティブキャンバ側に増加し、
旋回内輪となる左旋回時にはポジティブキャンバ側に増
加する。そして、ハンドル角Ｈの絶対値が、所定値Ｈ ₄
に達すると、以後、一定値に維持される。また、キャン
バ角制御信号Ｋcrは、図中２点鎖線で示すように、旋回
外輪となる左旋回時にはネガティブキャンバ側に増加
し、旋回内輪となる右旋回時にはポジティブキャンバ側
に増加する。そして、ハンドル角Ｈの絶対値が、所定値
Ｈ₄に達すると、以後、一定値に維持される。

【００２６】これにより、ステアリング操作量の増加に
応じて各キャンバ角を大きく変化させることができ、一
方、各キャンバ角の変化量が大きくなり過ぎるのを防止
する。そして、コントローラ１０はステップＳ１４０に
進み、キャスタ角制御信号Ｋｓ、各トー角制御信号Ｋt
l，Ｋtr、各キャンバ角制御信号Ｋcl，Ｋcrを駆動回路
４０に供給する。これにより、駆動回路４０は、各制御
信号Ｋｓ、Ｋtl，Ｋtr、Ｋcl，Ｋcrの値に応じて各電磁
制御弁２６を操作し、各サスペンション装置１のアクチ
ュエータ機構５，８を駆動させる。従って、各サスペン
ション装置１のキャスタ角（トレール）や、各前輪のト
ー角及びキャンバ角が、所望の値に設定される。この
後、コントローラ１０は、この制御ルーチンの実行を終
了する。

【００２７】そして、バックギヤが選択されている限り
において、ステップＳ１３２〜Ｓ１４０が繰り返し実行
されることになり、各サスペンション装置１のトレール
は、その絶対値を最小に設定され、仮想キングピン軸廻
りに発生する復元トルクが抑制されて、ステアリング操
作力及び保舵力が減少する。また、各前輪のトー角は、
操舵方向に向けてそれぞれ変化し、ステアリング操作に
相まって各前輪の向きを大きく変化させる。従って、ス
テアリング操作量に対する各前輪の向きの変化量が増加
し、ハンドル角Ｈの増加に応じて等価的なステアリング
ギヤ比が減少する。さらに、各前輪のキャンバ角は、旋
回方向に向けてそれぞれ変化し、ハンドル角Ｈの増加に
応じてキャンバスラストを増加させる。

【００２８】一方、ステップＳ１３０において、バック
ギヤ以外のギヤが選択されている場合には、判別結果が
否定（Ｎｏ）となることからコントローラ１０はステッ
プＳ１３０からＳ１４２に進む。そして、ステップＳ１
４０では、コントローラ１０は、前進走行状態に応じて
各制御信号Ｋｓ、Ｋtl，Ｋtr、Ｋcl，Ｋcrを決定し、こ
れら決定された各制御信号Ｋｓ、Ｋtl，Ｋtr、Ｋcl，Ｋ
crの値に応じて各電磁制御弁２６を操作し、各前輪のト
ー角やキャンバ角、各サスペンション装置１のキャスタ
角（トレール）を走行状態に適した所望の値に設定す
る。これにより、車両の走行安定性の向上が図られる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアライメ
ント制御方法によれば、運転者による変速装置の後退ギ
ヤ操作を検出した場合、トレールの絶対値を小に設定す
ると共に、操舵角に応じてトー角を変化させるので、後
退走行中のステアリング操作力及び保舵力が減少し、ま
た、操舵角方向にトー角を変化させたときには等価的な
ステアリングギヤ比が減少する。このため、前進時の直
進安定性を良好に維持しつつ、後退時の旋回取廻し性を
向上させることができ、また、ステアリング操作力の減
少により、特に据え切り操舵時におけるパワーステアリ
ング装置の負担を軽減することができる等の優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアライメント制御方法を実施する
サスペンション装置の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１のサスペンション装置のアーム長可変アク
チュエータ機構の断面図である。

【図３】図１のサスペンション装置の操作系を示す概略
構成図である。

【図４】図３の第１油圧回路を示す図である。

【図５】図３及び図４のコントローラが実行するアライ
メント制御ルーチンの流れ図である。

【図６】図５のステップＳ１３６で参照されるハンドル
角Ｈと各制御信号Ｋtl，Ｋtrとの関係を示すマップの概
念図である。

【図７】図５のステップＳ１３８で参照されるハンドル
角Ｈと各制御信号Ｋcl，Ｋcrとの関係を示すマップの概
念図である。

【符号の説明】

１サスペンション装置２前輪５，８アーム長可変アクチュエータ機構１０コントローラ２３，２４油圧回路４０駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車輪のうち、少なくとも操舵輪の
サスペンション装置のアライメントを運転状態に応じて
制御する車両用サスペンション装置のアライメント制御
方法において、運転者による変速装置の後退ギヤ操作を
検出したとき、トレールの絶対値を小に設定すると共
に、操舵角に応じてトー角を変化させることを特徴とす
る車両用サスペンション装置のアライメント制御方法。