JP2006298112A

JP2006298112A - Vehicular alignment control device

Info

Publication number: JP2006298112A
Application number: JP2005121440A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Tezuka; 俊介手塚
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: JP4722536B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular alignment control device having a simplest possible structure and excellent properties in space, weight, and cost, and carryingout the suitable alignment control of a suspension from a view point of true straight-advancing stability or steering operability. <P>SOLUTION: In a control portion 40, vehicular speed, a steering wheel angle, and tire force are inputted. When a vehicle is in a straight-advancing traveling state, toe angles of wheels 2L, 2R are computed to determine an abnormal condition. In case of the abnormal condition, it is informed by any one of LED 31, 32, 33. The toe angles are compared with target toe angles, and signals are outputted to motor driving portions 9L, 9R to adjust not to generate a gap between them. In the same way, when fore-and-aft force is not applied to the wheels 2L, 2R, caster angles of the wheels 2L, 2R are computed to determine an abnormal condition. In case of the abnormal condition, it is informedby any one of LED 34, 35, 36. The caster angles are compared with the target caster angles, and signals are outputted to motor driving portions12L, 12R to adjust not to generate a gap between the caster angles and the target caster angles. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、サスペンションのトー角やキャスタ角を観測し、適切に維持させる車両のアライメント管理装置に関する。 The present invention relates to a vehicle alignment management device that observes and properly maintains suspension toe angles and caster angles.

一般に、車両のサスペンションにおいて、トー角やキャスタ角は、車両の操縦安定性や回頭性に大きく影響するものであるため、これらアライメントを適切に管理することは重要な事項である。 In general, in a vehicle suspension, the toe angle and the caster angle greatly affect the steering stability and turning ability of the vehicle, so it is important to appropriately manage these alignments.

例えば、特開２００３−９７９１５号公報では、サスペンションのアクスルハウジングの内側面にマーカやＬＥＤランプを取り付け、車体下部に設けたステレオカメラでこれらマーカやＬＥＤランプを撮像し、これらマーカやＬＥＤランプの車体に対する位置関係に基づいて、トー角、キャンバ角、又はキャスタ角のアライメントを計測する技術が開示されている。
特開２００３−９７９１５号公報 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-97915, markers and LED lamps are attached to the inner surface of an axle housing of a suspension, and these markers and LED lamps are imaged with a stereo camera provided at the lower part of the vehicle body. A technique for measuring alignment of a toe angle, a camber angle, or a caster angle based on a positional relationship with respect to is disclosed.
JP 2003-97915 A

上述の特許文献１によれば、マーカやＬＥＤランプの位置を基準とするキャスタ角やトー角を正確に検出することができ、キャスタ角やトー角を既定値通りに調整することも可能となる。しかしながら、これらキャスタ角やトー角は、あくまでも、マーカやＬＥＤランプの位置を基準とするものであって、アームの歪みや撓み、経年変化によるブッシュのへたり等がある場合、タイヤの位置・姿勢が必ずしも当初の意図した状態とならなく、所望の直進安定性やステアリング操作性が得られないという問題がある。また、タイヤやホイールに製造上の剛性バラツキがある場合には、マーカやＬＥＤランプの位置を基準としてキャスタ角やトー角を調整したとしても、タイヤに作用する横力と共にキングピン軸周りに作用する復元トルクが異なってしまい、所望の直進安定性やステアリング操作性が得られないという問題がある。 According to Patent Document 1 described above, it is possible to accurately detect a caster angle and a toe angle based on the positions of the markers and the LED lamps, and it is also possible to adjust the caster angle and the toe angle as specified. . However, these caster angles and toe angles are based on the positions of the markers and LED lamps only, and if there is arm distortion or deflection, bush sag due to secular change, etc., the tire position / posture However, there is a problem that a desired straight running stability and steering operability cannot be obtained. In addition, when there is a manufacturing rigidity variation in the tire or wheel, even if the caster angle or toe angle is adjusted based on the position of the marker or LED lamp, it acts around the kingpin axis together with the lateral force acting on the tire. There is a problem that the restoring torque is different and the desired straight running stability and steering operability cannot be obtained.

更に、上述の特許文献１のようなマーカやＬＥＤランプの位置をステレオカメラで撮像する構成では、特に汚れやすい車体下面で、マーカやＬＥＤランプ、ステレオカメラを適切に維持することが困難であり、更に、スペース、重量、コスト的にも大変不利になるという問題もある。 Furthermore, in the configuration in which the position of the marker or LED lamp as described in Patent Document 1 is captured with a stereo camera, it is difficult to maintain the marker, the LED lamp, and the stereo camera appropriately on the lower surface of the vehicle body that is particularly dirty. Furthermore, there is a problem that it is very disadvantageous in terms of space, weight and cost.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、スペース、重量、コスト的にも優れ、真の直進安定性やステアリング操作性の観点から適切なサスペンションのアライメント管理が可能な車両のアライメント管理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple configuration, is excellent in space, weight, and cost, and is capable of appropriate suspension alignment management from the viewpoint of true straight running stability and steering operability. It is an object of the present invention to provide an alignment management apparatus.

本発明は、車輪に作用する横力を検出する車輪横力検出手段と、車両が直進状態の際に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のトー角を演算するトー角演算手段と、上記車輪に前後力が作用していない場合に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のキャスタ角を演算するキャスタ角演算手段とを備えたことを特徴としている。 The present invention relates to a wheel lateral force detecting means for detecting a lateral force acting on the wheel, and a toe angle calculating means for computing a toe angle of the wheel based on the lateral force acting on the wheel when the vehicle is traveling straight. And a caster angle calculating means for calculating a caster angle of the wheel based on a lateral force acting on the wheel when no longitudinal force is applied to the wheel.

本発明による車両のアライメント管理装置によれば、簡単な構成で、スペース、重量、コスト的にも優れ、真の直進安定性やステアリング操作性の観点から適切なサスペンションのアライメント管理が可能となる。 The vehicle alignment management device according to the present invention has a simple configuration, is excellent in space, weight, and cost, and enables appropriate suspension alignment management from the viewpoint of true straight-running stability and steering operability.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図８は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両の前輪操舵系に設けたアライメント管理装置の全体構成図、図２は制御部の機能ブロック図、図３は車輪のキングピン周りに発生する復元モーメントの特性マップの説明図、図４はアライメント管理プログラムのフローチャート、図５はトー角異常判定処理ルーチンのフローチャート、図６はトー角調整制御ルーチンのフローチャート、図７はキャスタ角異常判定処理ルーチンのフローチャート、図８はキャスタ角調整制御ルーチンのフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 8 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of an alignment management device provided in a front wheel steering system of a vehicle, FIG. 2 is a functional block diagram of a control unit, and FIG. FIG. 4 is a flowchart of an alignment management program, FIG. 5 is a flowchart of a toe angle abnormality determination processing routine, FIG. 6 is a flowchart of a toe angle adjustment control routine, and FIG. 7 is a caster. FIG. 8 is a flowchart of a caster angle adjustment control routine.

図１において、符号１はステアリングギヤボックスを示し、このステアリングギヤボックス１から左前輪２Ｌに向けてタイロッド３Ｌが延出される一方、右前輪２Ｒに向けてタイロッド３Ｒが延出されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a steering gear box. A tie rod 3L extends from the steering gear box 1 toward the left front wheel 2L, while a tie rod 3R extends toward the right front wheel 2R.

タイロッド３Ｌ，３Ｒのタイロッドエンドは、ナックルアーム４Ｌ，４Ｒを介して、それぞれの側の車輪２Ｌ，２Ｒを回転自在に支持するアクスルハウジング５Ｌ，５Ｒと連結されている。 The tie rod ends of the tie rods 3L and 3R are connected to axle housings 5L and 5R that rotatably support the wheels 2L and 2R on the respective sides via knuckle arms 4L and 4R.

アクスルハウジング５Ｌ，５Ｒからは、略斜め上方に向けてストラット軸６Ｌ，６Ｒが延出固定されており、従って、車輪２Ｌ，２Ｒのキャスタ角θcfl，θcfrは、それぞれストラット軸６Ｌ，６Ｒの前後方向の傾きで規定されている。 From the axle housings 5L and 5R, the strut shafts 6L and 6R are extended and fixed substantially obliquely upward. Accordingly, the caster angles θcfl and θcfr of the wheels 2L and 2R are respectively in the longitudinal direction of the strut shafts 6L and 6R. It is specified by the slope of.

タイロッド３Ｌ，３Ｒの中途部には、電動モータ（左前輪トー角調整用モータ７Ｌ，右前輪トー角調整用モータ７Ｒ）を回転させることにより、それぞれの側のタイロッド３Ｌ，３Ｒの長さを可変自在な長さ可変部８Ｌ，８Ｒが設けられており、この長さ可変部８Ｌ，８Ｒによるタイロッド長さの可変により、それぞれの車輪２Ｌ，２Ｒのトー角θtfl，θtfrが可変される。 In the middle of the tie rods 3L, 3R, the lengths of the tie rods 3L, 3R on the respective sides can be varied by rotating the electric motors (the left front wheel toe angle adjusting motor 7L, the right front wheel toe angle adjusting motor 7R). Flexible length variable portions 8L and 8R are provided, and the toe angles θtfl and θtfr of the wheels 2L and 2R are varied by varying the tie rod length by the length variable portions 8L and 8R.

左前輪トー角調整用モータ７Ｌ、及び、右前輪トー角調整用モータ７Ｒは、左前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｌ、及び、右前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｒにより駆動され、この左前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｌ、及び、右前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｒに対する駆動信号は、制御部４０から出力される。 The left front wheel toe angle adjusting motor 7L and the right front wheel toe angle adjusting motor 7R are driven by the left front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9L and the right front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9R. Drive signals for the front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9L and the right front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9R are output from the control unit 40.

また、それぞれストラット軸６Ｌ，６Ｒの上方には、電動モータ（左前輪キャスタ角調整用モータ１０Ｌ，右前輪キャスタ角調整用モータ１０Ｒ）を回転させることにより、それぞれの側のストラット軸６Ｌ，６Ｒの傾きを前後方向に調整自在な傾き調整アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒが設けられており、この傾き調整アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒによるストラット軸６Ｌ，６Ｒの傾きの調整により、それぞれの車輪２Ｌ，２Ｒのキャスタ角θcfl，θcfrが可変される。 Further, the electric motors (left front wheel caster angle adjustment motor 10L, right front wheel caster angle adjustment motor 10R) are rotated above the strut shafts 6L and 6R, respectively, so that the strut shafts 6L and 6R on the respective sides are rotated. Inclination adjustment actuators 11L and 11R that can adjust the inclination in the front-rear direction are provided. By adjusting the inclination of the strut shafts 6L and 6R by the inclination adjustment actuators 11L and 11R, the caster angles θcfl, θcfr is varied.

左前輪キャスタ角調整用モータ１０Ｌ、及び、右前輪キャスタ角調整用モータ１０Ｒは、左前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｌ、及び、右前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｒにより駆動され、この左前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｌ、及び、右前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｒに対する駆動信号は、制御部４０から出力される。 The left front wheel caster angle adjustment motor 10L and the right front wheel caster angle adjustment motor 10R are driven by the left front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12L and the right front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12R. Drive signals for the front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12L and the right front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12R are output from the control unit 40.

車両には、車速Ｖを検出する車速センサ２１、ハンドル角θHを検出するハンドル角センサ２２、アクスルハウジング５Ｌ，５Ｒに埋設されて、車輪２Ｌ，２Ｒに作用する力を検出するタイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒが設けられており、これらセンサからの検出信号は、制御部４０に入力される。 The vehicle includes a vehicle speed sensor 21 that detects the vehicle speed V, a handle angle sensor 22 that detects the handle angle θH, and a tire force detection sensor 23L that is embedded in the axle housings 5L and 5R and detects forces acting on the wheels 2L and 2R. , 23R are provided, and detection signals from these sensors are input to the control unit 40.

タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒは、車輪横力検出手段としてのものであり、例えば、特開平９−２２４０号公報に開示されるセンサであり、車輪２Ｌ，２Ｒに作用する前後方向（以下、ｘ方向）、及び、横方向（以下、ｙ方向）の各力をそれぞれのアクスルハウジング５Ｌ，５Ｒに生じる変位量に基づき検出するものである。具体的には、タイヤ力検出センサ２３Ｌでは車輪２Ｌに作用する前後力Ｆflx，車輪２Ｌに作用する横力Ｆflyを検出し、タイヤ力検出センサ２３Ｒでは車輪２Ｒに作用する前後力Ｆfrx，車輪２Ｒに作用する横力Ｆfryを検出して、それぞれ制御部４０に入力する。 The tire force detection sensors 23L and 23R serve as wheel lateral force detection means, for example, a sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2240. The tire force detection sensors 23L and 23R are front and rear directions (hereinafter referred to as x) acting on the wheels 2L and 2R. Direction) and lateral (hereinafter, y direction) forces are detected based on the amount of displacement generated in each axle housing 5L, 5R. Specifically, the tire force detection sensor 23L detects the longitudinal force Fflx acting on the wheel 2L and the lateral force Ffly acting on the wheel 2L, and the tire force detection sensor 23R detects the longitudinal force Ffrx and wheel 2R acting on the wheel 2R. The acting lateral force Ffry is detected and input to the control unit 40.

制御部４０は、上述の車速Ｖ、ハンドル角θH、タイヤ力Ｆflx，Ｆfly，Ｆfrx，Ｆfryが入力される。そして、車両が直進走行状態の場合には、左前輪２Ｌのトー角θtfl、及び、右前輪２Ｒのトー角θtfrを演算し、これらの異常判定を行い、異常がある場合には、インストルメントパネルに配設された、左前輪トー角異常警報ＬＥＤ３１、右前輪トー角異常警報ＬＥＤ３２、トー角差異常警報ＬＥＤ３３の何れかを点灯或いは点滅させて報知する。また、常に、演算されたトー角θtfl，トー角θtfrを、予め設定しておいた目標とするトー角θt0fl，θt0frと比較して、これらの間にずれが生じないように、左前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｌ、及び、右前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｒに対し信号を出力して調整を行う。同様に、制御部４０は、車輪２Ｌ，２Ｒに前後力が作用していない場合、左前輪２Ｌのキャスタ角θcfl、及び、右前輪２Ｒのキャスタ角θcfrを演算し、これらの異常判定を行い、異常がある場合には、左前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３４、右前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３５、キャスタ角差異常警報ＬＥＤ３６の何れかを点灯或いは点滅させて報知する。また、常に、演算されたキャスタ角θcfl，キャスタ角θcfrを、予め設定しておいた目標とするキャスタ角θc0fl，θc0frと比較して、これらの間にずれが生じないように、左前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｌ、及び、右前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｒに対し信号を出力して調整を行う。 The control unit 40 receives the vehicle speed V, the steering wheel angle θH, and the tire forces Fflx, Ffly, Ffrx, Ffry. When the vehicle is traveling straight ahead, the toe angle θtfl of the left front wheel 2L and the toe angle θtfr of the right front wheel 2R are calculated, and the abnormality is determined. If there is an abnormality, the instrument panel Any one of the left front wheel toe angle abnormality alarm LED 31, the right front wheel toe angle abnormality alarm LED 32, and the toe angle difference abnormality alarm LED 33, which are disposed in FIG. Also, the calculated toe angle θtfl and toe angle θtfr are always compared with the target toe angles θt0fl and θt0fr set in advance, so that no deviation occurs between them. Adjustment is performed by outputting a signal to the adjustment motor drive unit 9L and the right front wheel toe angle adjustment motor drive unit 9R. Similarly, when the longitudinal force is not acting on the wheels 2L and 2R, the control unit 40 calculates the caster angle θcfl of the left front wheel 2L and the caster angle θcfr of the right front wheel 2R, and performs an abnormality determination thereof. When there is an abnormality, either the left front wheel caster angle abnormality alarm LED 34, the right front wheel caster angle abnormality alarm LED 35, or the caster angle difference abnormality alarm LED 36 is lit or blinked to notify. Also, always compare the calculated caster angle θcfl and caster angle θcfr with the target caster angles θc0fl and θc0fr set in advance so that there is no deviation between them. Adjustment is performed by outputting a signal to the adjustment motor drive unit 12L and the right front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12R.

すなわち、図２に示すように、制御部４０は、直進判定部４０ａ、タイヤ前後力判定部４０ｂ、トー角演算部４０ｃ、トー角異常判定部４０ｄ、トー角調整制御部４０ｅ、キャスタ角演算部４０ｆ、キャスタ角異常判定部４０ｇ、キャスタ角調整制御部４０ｈから主要に構成されている。 That is, as shown in FIG. 2, the control unit 40 includes a straight traveling determination unit 40a, a tire longitudinal force determination unit 40b, a toe angle calculation unit 40c, a toe angle abnormality determination unit 40d, a toe angle adjustment control unit 40e, and a caster angle calculation unit. 40f, a caster angle abnormality determination unit 40g, and a caster angle adjustment control unit 40h.

直進判定部４０ａは、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが入力され、例えば、ハンドル角θHから求められる操舵角δｆが、０に近い値（例えば、０．５７度未満）の場合、車両は直進走行状態と判定し、それ以外は転舵走行状態と判定して、判定結果をタイヤ前後力判定部４０ｂ、トー角演算部４０ｃに出力する。 When the steering angle θH is input from the steering angle sensor 22 and the steering angle δf obtained from the steering angle θH is a value close to 0 (for example, less than 0.57 degrees), the straight traveling determination unit 40a goes straight ahead. It determines with a driving | running | working state, otherwise determines with a steering driving | running | working state, and outputs a determination result to the tire longitudinal force determination part 40b and the toe angle calculating part 40c.

タイヤ前後力判定部４０ｂは、タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒから車輪２Ｌ，２Ｒに作用する前後力Ｆflx，Ｆfrxが入力され、直進判定部４０ａから直進判定の判定結果が入力される。 The tire longitudinal force determination unit 40b receives the longitudinal force Fflx and Ffrx acting on the wheels 2L and 2R from the tire force detection sensors 23L and 23R, and receives the determination result of the straight traveling determination from the straight traveling determination unit 40a.

そして、直進判定部４０ａから転舵走行状態との判定結果が出力されている際に、左車輪２Ｌ、或いは、右車輪２Ｒに、前後力が作用しているか否か判定し、判定結果をキャスタ角演算部４０ｆに出力する。 Then, when the determination result of the steered running state is output from the straight traveling determination unit 40a, it is determined whether a longitudinal force is acting on the left wheel 2L or the right wheel 2R, and the determination result is casted. Output to the angle calculation unit 40f.

トー角演算部４０ｃは、タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒから車輪２Ｌ，２Ｒに作用する横力Ｆfly，Ｆfryが入力され、直進判定部４０ａから直進判定の判定結果が入力される。 The toe angle calculation unit 40c receives lateral forces Ffly and Ffry acting on the wheels 2L and 2R from the tire force detection sensors 23L and 23R, and receives a determination result of the straight travel determination from the straight travel determination unit 40a.

そして、直進判定部４０ａから直進走行状態との判定結果が出力されている際に、以下の（１）式、及び、（２）式により、左前輪２Ｌのトー角θtfl，右前輪２Ｒのトー角θtfrを演算し、トー角異常判定部４０ｄ、トー角調整制御部４０ｅに出力する。
θtfl＝Ｆfly／Ｋfl …（１）
θtfr＝Ｆfry／Ｋfr …（２）
ここで、Ｋfl、Ｋfrは定数。 Then, when the determination result of the straight traveling state is output from the straight traveling determination unit 40a, the toe angle θtfl of the left front wheel 2L and the toe of the right front wheel 2R are calculated by the following expressions (1) and (2). The angle θtfr is calculated and output to the toe angle abnormality determination unit 40d and the toe angle adjustment control unit 40e.
θtfl = Ffly / Kfl (1)
θtfr = Ffry / Kfr (2)
Here, Kfl and Kfr are constants.

すなわち、車両において、横すべり角βが小さく、tanβ≒βとみなせる範囲を考え、横すべり角βの２次以上の項を無視すれば、横すべり角βに対するコーナリングフォースＦは、Ｋをコーナリングパワーとすると、以下の（３）式で与えられる。 That is, in a vehicle, if considering a range in which the side slip angle β is small and can be regarded as tan β≈β, and ignoring the second and higher terms of the side slip angle β, the cornering force F for the side slip angle β is K as the cornering power. It is given by the following equation (3).

Ｆ≒Ｋ・β …（３） F≈K · β (3)

横すべり角βが小さい時、コーナリングフォースＦはタイヤの横力Ｆfly，Ｆfryと略等しいとみなせる。また、直進走行状態においては、横すべり角βは、車輪のトー角θtfl，θtfrとなることから、これらを（３）式に代入することにより、前述の（１）式、及び、（２）式が得られるのである。このように、トー角演算部４０ｃは、トー角演算手段として設けられている。 When the side slip angle β is small, the cornering force F can be regarded as substantially equal to the lateral forces Ffly and Ffry of the tire. Further, in the straight traveling state, the side slip angle β becomes the toe angles θtfl and θtfr of the wheel, and by substituting these into the equation (3), the above equations (1) and (2) Is obtained. Thus, the toe angle calculation unit 40c is provided as a toe angle calculation means.

トー角異常判定部４０ｄは、トー角演算部４０ｃから、トー角θtfl，θtfrが入力される。そして、トー角θtfl，θtfrのそれぞれについて、予め設定しておいた範囲内（α＜θtfl＜β，α＜θtfr＜β：α、βは定数）にあるか否か判定し、この範囲内にない場合にはそれぞれに対応したＬＥＤ、すなわち、左前輪トー角異常警報ＬＥＤ３１、又は、右前輪トー角異常警報ＬＥＤ３２を点灯或いは点滅させて異常を報知する。また、トー角θtflとトー角θtfrとの差が許容値ａ（設定値）より大きい場合にも異常と判定して、トー角差異常警報ＬＥＤ３３を点灯或いは点滅させて異常を報知する。すなわち、トー角異常判定部４０ｄは、第１のトー角異常判定手段、及び、第２のトー角異常判定手段として設けられている。 The toe angle abnormality determination unit 40d receives the toe angles θtfl and θtfr from the toe angle calculation unit 40c. Then, for each of the toe angles θtfl and θtfr, it is determined whether they are within a preset range (α <θtfl <β, α <θtfr <β: α and β are constants). If not, the corresponding LED, that is, the left front wheel toe angle abnormality alarm LED 31 or the right front wheel toe angle abnormality alarm LED 32 is lit or blinked to notify the abnormality. Further, when the difference between the toe angle θtfl and the toe angle θtfr is larger than the allowable value a (set value), it is determined that there is an abnormality, and the toe angle difference abnormality alarm LED 33 is turned on or blinked to notify the abnormality. In other words, the toe angle abnormality determining unit 40d is provided as a first toe angle abnormality determining unit and a second toe angle abnormality determining unit.

トー角調整制御部４０ｅは、トー角演算部４０ｃからトー角θtfl，θtfrが入力される。そして、予め設定しておいた目標トー角θt0fl，θt0frと比較し、この目標トー角θt0fl，θt0frとの偏差Δθtfl（＝θt0fl−θtfl），Δθtfr（＝θt0fr−θtfr）が０になるような制御電流Ｉtfl，Ｉtfrを、例えば、以下の（４）式、（５）式により求め、左前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｌ、或いは、右前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｒに対し信号を出力して調整を行う。
Ｉtfl＝ｋtp・Δθtfl＋ｋti・∫（Δθtfl）ｄｔ＋ｋtd・（ｄΔθtfl／ｄｔ）
…（４）
Ｉtfr＝ｋtp・Δθtfr＋ｋti・∫（Δθtfr）ｄｔ＋ｋtd・（ｄΔθtfr／ｄｔ）
…（５）
ここで、ｋtp，ｋti，ｋtdは定数。 The toe angle adjustment control unit 40e receives the toe angles θtfl and θtfr from the toe angle calculation unit 40c. Then, control is performed such that deviations Δθtfl (= θt0fl−θtfl) and Δθtfr (= θt0fr−θtfr) from the target toe angles θt0fl and θt0fr become 0 compared with the target toe angles θt0fl and θt0fr set in advance. The currents Itfl and Itfr are obtained by, for example, the following equations (4) and (5), and a signal is output to the left front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9L or the right front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9R. To make adjustments.
Itfl = ktp · Δθtfl + kti · ∫ (Δθtfl) dt + ktd · (dΔθtfl / dt)
(4)
Itfr = ktp · Δθtfr + kti · ∫ (Δθtfr) dt + ktd · (dΔθtfr / dt)
... (5)
Here, ktp, kti, and ktd are constants.

このように、トー角調整制御部４０ｅは、目標トー角設定手段及びトー角調整手段として設けられている。尚、本実施の形態では、目標トー角θt0fl，θt0frは予め設定されている一定値であり、その他、車両の走行状態に応じてマップ等により設定するものであっても良い。 Thus, the toe angle adjustment control unit 40e is provided as target toe angle setting means and toe angle adjustment means. In the present embodiment, the target toe angles θt0fl and θt0fr are constant values set in advance, and may be set by a map or the like according to the traveling state of the vehicle.

キャスタ角演算部４０ｆは、車速センサ２１から車速Ｖが、ハンドル角センサ２２からハンドル角θＨが、タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒから車輪２Ｌ，２Ｒに作用する横力Ｆfly，Ｆfryが、タイヤ前後力判定部４０ｂから左車輪２Ｌ、或いは、右車輪２Ｒに前後力が作用しているか否かの判定結果が入力される。 The caster angle calculation unit 40f is configured such that the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 21, the handle angle θH from the handle angle sensor 22, the lateral forces Ffly and Ffry acting on the wheels 2L and 2R from the tire force detection sensors 23L and 23R are the tire longitudinal force. A determination result indicating whether a longitudinal force is acting on the left wheel 2L or the right wheel 2R is input from the determination unit 40b.

そして、タイヤ前後力判定部４０ｂから左車輪２Ｌ、或いは、右車輪２Ｒに前後力が作用していないとの判定結果が出力されている際に、以下の（６）式、及び、（７）式により、キャスタ角θcfl，θcfrを演算し、キャスタ角異常判定部４０ｇ、キャスタ角調整制御部４０ｈに出力する。
θcfl＝Ｍfl／（Ｆfly・ｒfl） …（６）
θcfr＝Ｍfr／（Ｆfry・ｒfr） …（７）
ここで、Ｍfl，Ｍfrは左車輪２Ｌ及び右車輪２Ｒのキングピン周りの復元モーメント（後述の如くマップ参照にて設定）、ｒfl，ｒfrは左車輪２Ｌ及び右車輪２Ｒのタイヤ半径である。 And when the determination result that the front-rear force is not acting on the left wheel 2L or the right wheel 2R is output from the tire front-rear force determination unit 40b, the following expressions (6) and (7) The caster angles θcfl and θcfr are calculated according to the equations and output to the caster angle abnormality determination unit 40g and the caster angle adjustment control unit 40h.
θcfl = Mfl / (Ffly · rfl) (6)
θcfr = Mfr / (Ffry · rfr) (7)
Here, Mfl and Mfr are restoring moments around the kingpin of the left wheel 2L and the right wheel 2R (set by referring to the map as described later), and rfl and rfr are tire radii of the left wheel 2L and the right wheel 2R.

すなわち、各輪のキングピン周りの復元モーメントＭは、タイヤに作用する横力Ｆｙと、キングピンの延長線が地面と交わる点とタイヤの接地点との距離であるキャスタトレールｅｃと、横力Ｆｙの着力点とタイヤ中心を通る垂直軸との距離であるニューマティックトレールｅｎと、キャスタ角θｃを用いて、以下の（８）式により表される。
Ｍ＝Ｆｙ・（ｅｎ＋ｅｃ）・cosθｃ …（８）
ここで、
ｅｎ＝（ｒ・Ｆｘ）／Ｗ …（９）
ｒはタイヤ半径、Ｆｘはタイヤ前後力、Ｗはタイヤ接地荷重。
ｅｃ＝ｒ・sinθｃ …（１０）
である。 That is, the restoring moment M around the kingpin of each wheel includes the lateral force Fy acting on the tire, the caster trail ec that is the distance between the point where the extended line of the kingpin intersects the ground and the ground contact point of the tire, and the lateral force Fy. Using the pneumatic trail en, which is the distance between the force point and the vertical axis passing through the center of the tire, and the caster angle θc, it is expressed by the following equation (8).
M = Fy · (en + ec) · cos θc (8)
here,
en = (r · Fx) / W (9)
r is the tire radius, Fx is the tire longitudinal force, and W is the tire contact load.
ec = r · sin θc (10)
It is.

（９）式より、タイヤに前後力Ｆｘが作用していない場合（Ｆｘ＝０の場合）、ｅｎ＝０となり、以下の（１１）式のようになって、復元モーメントＭは、接地荷重や前後力Ｆｘの影響を受けない値となる。
Ｍ＝Ｆｙ・ｅｃ・cosθｃ
＝Ｆｙ・ｒ・sinθｃ・cosθｃ …（１１） From the equation (9), when the longitudinal force Fx is not acting on the tire (when Fx = 0), en = 0, and the restoring moment M is expressed as The value is not affected by the longitudinal force Fx.
M = Fy · ec · cosθc
= Fy · r · sinθc · cosθc (11)

更に、θｃが小さい場合には、sinθｃ≒θｃ、cosθｃ≒１であるから、（１１）式は、以下の（１２）式のようになり、この（１２）式から、（１３）式を得るのである。 Furthermore, when θc is small, since sin θc≈θc and cos θc≈1, Equation (11) becomes the following Equation (12), and Equation (13) is obtained from Equation (12). It is.

Ｍ＝Ｆｙ・ｒ・θｃ …（１２）
θｃ＝Ｍ／（Ｆｙ・ｒ） …（１３） M = Fy · r · θc (12)
θc = M / (Fy · r) (13)

こうして、復元モーメントＭを、当初、実験、計算等により求めた値として、例えば、図３に示すような、ハンドル角から求められる操舵角δｆと車速Ｖの関数としてマップ等に設定しておき、このマップから求められる復元モーメントＭとタイヤに作用する横力Ｆｙとを求めることにより、キャスタ角θｃを演算することが可能となっている。そして、上述の（１３）式を、左車輪２Ｌと右車輪２Ｒとに別々に適用することで、前述の（６）式、（７）式が得られるのである。尚、本実施の形態においては、（１１）式において、sinθｃ≒θｃ、cosθｃ≒１を仮定した場合で演算するようになっているが、キャスタ角θｃに対するsinθｃ・cosθｃの値を予め求めておき、この値とＭ／（Ｆｙ・ｒ）とを比較することで、キャスタ角θｃを求めるようにしても良い。 Thus, the restoring moment M is initially set as a value obtained by experiment, calculation, etc., for example, in a map or the like as a function of the steering angle δf obtained from the steering wheel angle and the vehicle speed V as shown in FIG. By obtaining the restoring moment M obtained from this map and the lateral force Fy acting on the tire, the caster angle θc can be calculated. And the above-mentioned (6) formula and (7) formula are obtained by applying the above-mentioned (13) formula to left wheel 2L and right wheel 2R separately. In the present embodiment, the calculation is performed assuming that sin θc≈θc and cos θc≈1 in equation (11), but the values of sin θc · cos θc with respect to the caster angle θc are obtained in advance. The caster angle θc may be obtained by comparing this value with M / (Fy · r).

キャスタ角異常判定部４０ｇは、キャスタ角演算部４０ｆから、キャスタ角θcfl，θcfrが入力される。そして、キャスタ角θcfl，θcfrのそれぞれについて、予め設定しておいた範囲内（γ＜θcfl＜ε，γ＜θcfr＜ε：γ、εは定数）にあるか否か判定し、この範囲内にない場合にはそれぞれに対応したＬＥＤ、すなわち、左前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３４、又は、右前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３５を点灯或いは点滅させて異常を報知する。また、キャスタ角θcflとキャスタ角θcfrとの差が許容値ｂ（設定値）より大きい場合にも異常と判定して、キャスタ角差異常警報ＬＥＤ３６を点灯或いは点滅させて異常を報知する。すなわち、キャスタ角異常判定部４０ｇは、第１のキャスタ角異常判定手段、及び、第２のキャスタ角異常判定手段として設けられている。 The caster angle abnormality determination unit 40g receives the caster angles θcfl and θcfr from the caster angle calculation unit 40f. Then, for each of the caster angles θcfl and θcfr, it is determined whether or not they are within a preset range (γ <θcfl <ε, γ <θcfr <ε: γ and ε are constants). If not, the corresponding LED, that is, the left front wheel caster angle abnormality alarm LED 34 or the right front wheel caster angle abnormality alarm LED 35 is turned on or blinked to notify the abnormality. Further, when the difference between the caster angle θcfl and the caster angle θcfr is larger than the allowable value b (set value), it is determined that there is an abnormality, and the caster angle difference abnormality alarm LED 36 is turned on or blinked to notify the abnormality. In other words, the caster angle abnormality determination unit 40g is provided as first caster angle abnormality determination means and second caster angle abnormality determination means.

キャスタ角調整制御部４０ｈは、キャスタ角演算部４０ｆからキャスタ角θcfl，θcfrが入力される。そして、予め設定しておいた目標キャスタ角θc0fl，θc0frと比較し、この目標キャスタ角θc0fl，θc0frとの偏差Δθcfl（＝θc0fl−θcfl），Δθcfr（＝θc0fr−θcfr）が０になるような制御電流Ｉcfl，Ｉcfrを、例えば、以下の（１４）式、（１５）式により求め、左前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｌ、或いは、右前輪キャスタ角調整用モータ駆動部１２Ｒに対し信号を出力して調整を行う。
Ｉcfl＝ｋcp・Δθcfl＋ｋci・∫（Δθcfl）ｄｔ＋ｋcd・（ｄΔθcfl／ｄｔ）
…（１４）
Ｉcfr＝ｋcp・Δθcfr＋ｋci・∫（Δθcfr）ｄｔ＋ｋcd・（ｄΔθcfr／ｄｔ）
…（１５）
ここで、ｋcp，ｋci，ｋcdは定数。 The caster angle adjustment control unit 40h receives the caster angles θcfl and θcfr from the caster angle calculation unit 40f. Then, control is performed such that deviations Δθcfl (= θc0fl−θcfl) and Δθcfr (= θc0fr−θcfr) from the target caster angles θc0fl and θc0fr become 0 compared with the target caster angles θc0fl and θc0fr set in advance. The currents Icfl and Icfr are obtained by, for example, the following equations (14) and (15), and signals are output to the left front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12L or the right front wheel caster angle adjustment motor drive unit 12R. To make adjustments.
Icfl = kcp · Δθcfl + kci · ∫ (Δθcfl) dt + kcd · (dΔθcfl / dt)
... (14)
Icfr = kcp · Δθcfr + kci · ∫ (Δθcfr) dt + kcd · (dΔθcfr / dt)
... (15)
Here, kcp, kci, kcd are constants.

このように、キャスタ角調整制御部４０ｈは、目標キャスタ角設定手段及びキャスタ角調整手段として設けられている。尚、本実施の形態では、この目標キャスタ角θc0fl，θc0frは予め設定されている一定値であり、その他、車両の走行状態に応じてマップ等により設定するものであっても良い。 Thus, the caster angle adjustment control unit 40h is provided as a target caster angle setting unit and a caster angle adjustment unit. In the present embodiment, the target caster angles θc0fl and θc0fr are constant values set in advance, and may be set by a map or the like according to the traveling state of the vehicle.

次に、制御部４０で実行されるアライメント管理プログラムを、図４のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要パラメータ、すなわち、車速センサ２１から車速Ｖを、ハンドル角センサ２２からハンドル角θHを、タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒから車輪２Ｌ，２Ｒに作用する前後，横方向の力Ｆflx，Ｆfly，Ｆfrx，Ｆfryを読み込む。 Next, an alignment management program executed by the control unit 40 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step (hereinafter abbreviated as “S”) 101, necessary parameters, that is, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 21, the steering wheel angle θH from the steering wheel angle sensor 22, and the wheels 2L and 2R from the tire force detection sensors 23L and 23R. Read the forces Fflx, Ffly, Ffrx, Ffry in the lateral direction before and after acting.

次に、Ｓ１０２に進み、直進判定部４０ａにおいて、車両が直進走行状態か否か判定し、直進走行状態の場合には、Ｓ１０３に進んで、トー角演算部４０ｃにおいて、前述の（１）式、及び、（２）式により、トー角θtfl，θtfrを演算する。 Next, the process proceeds to S102, where the straight traveling determination unit 40a determines whether or not the vehicle is traveling straight. If the vehicle is traveling straight, the process proceeds to S103, and the toe angle calculation unit 40c performs the above-described equation (1). The toe angles θtfl and θtfr are calculated by the equations (2) and (2).

その後、Ｓ１０４に進み、トー角異常判定部４０ｄにおいて、以下の図５に示すフローチャートに従って、トー角異常判定処理を実行する。 Thereafter, the process proceeds to S104, and the toe angle abnormality determining unit 40d executes the toe angle abnormality determining process according to the flowchart shown in FIG.

このトー角異常判定処理は、まず、Ｓ２０１で、左車輪２Ｌのトー角θtflが予め設定しておいた範囲内（α＜θtfl＜β）か否か判定し、範囲外の場合にはＳ２０２に進み、左前輪トー角異常警報ＬＥＤ３１を点灯或いは点滅させることにより左前輪トー角異常警報を実行する。逆に、範囲内の場合にはＳ２０３に進み、左前輪トー角異常警報を解除する（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとする）。 In this toe angle abnormality determination process, first, in S201, it is determined whether or not the toe angle θtfl of the left wheel 2L is within a preset range (α <θtfl <β). Then, the left front wheel toe angle abnormality alarm LED 31 is turned on or blinked to execute a left front wheel toe angle abnormality alarm. On the contrary, if it is within the range, the process proceeds to S203, and the left front wheel toe angle abnormality alarm is canceled (alarm is canceled when the alarm has already been executed, and is left as it is when the alarm has not been executed).

Ｓ２０２で警報実行処理、或いは、Ｓ２０３で警報解除処理を実行した後は、Ｓ２０４に進み、右車輪２Ｒのトー角θtfrが予め設定しておいた範囲内（α＜θtfr＜β）か否か判定し、範囲外の場合にはＳ２０５に進み、右前輪トー角異常警報ＬＥＤ３２を点灯或いは点滅させることにより右前輪トー角異常警報を実行する。逆に、範囲内の場合にはＳ２０６に進み、右前輪トー角異常警報を解除する（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとする）。 After executing the alarm execution process in S202 or the alarm release process in S203, the process proceeds to S204 to determine whether or not the toe angle θtfr of the right wheel 2R is within a preset range (α <θtfr <β). If it is out of the range, the process proceeds to S205, and the right front wheel toe angle abnormality alarm is executed by turning on or blinking the right front wheel toe angle abnormality alarm LED 32. On the contrary, if it is within the range, the process proceeds to S206, and the right front wheel toe angle abnormality alarm is canceled (alarm is canceled when the alarm has already been executed, and is left as it is when the alarm has not been executed).

Ｓ２０５で警報実行処理、或いは、Ｓ２０６で警報解除処理を実行した後は、Ｓ２０７に進み、トー角θtflとトー角θtfrとの差（絶対値）が許容値ａ（設定値）より大きいか否か判定し、許容値ａよりも大きい場合には、Ｓ２０８に進んで、トー角差異常警報ＬＥＤ３３を点灯或いは点滅させて異常を報知してルーチンを抜ける。逆に、トー角θtflとトー角θtfrとの差（絶対値）が許容値ａ以内の場合には、Ｓ２０９に進んで、トー角差異常警報を解除し（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとし）、ルーチンを抜ける。 After executing the alarm execution process in S205 or the alarm release process in S206, the process proceeds to S207, and whether or not the difference (absolute value) between the toe angle θtfl and the toe angle θtfr is larger than the allowable value a (set value). If it is determined that the value is larger than the allowable value a, the process proceeds to S208, the toe angle difference abnormality alarm LED 33 is turned on or blinked, the abnormality is notified, and the routine is exited. Conversely, if the difference (absolute value) between the toe angle θtfl and the toe angle θtfr is within the allowable value a, the process proceeds to S209 to cancel the toe angle difference abnormality alarm (when the alarm has already been executed). Cancels the alarm, and if the alarm is not executed, leave it as is) and exit the routine.

図４のフローチャートのＳ１０４でトー角異常判定処理を実行した後は、Ｓ１０５に進み、トー角調整制御部４０ｅにおいて、以下の図６に示すフローチャートに従って、トー角調整制御を実行する。 After executing the toe angle abnormality determination process in S104 of the flowchart of FIG. 4, the process proceeds to S105, and the toe angle adjustment control unit 40e executes toe angle adjustment control according to the flowchart shown in FIG.

このトー角調整制御は、まず、Ｓ３０１で目標トー角θt0fl，θt0frを設定する。尚、本実施の形態では、この目標トー角θt0fl，θt0frは予め設定されている一定値であり、その他、車両の走行状態に応じてマップ等により設定するものであっても良い。 In this toe angle adjustment control, first, target toe angles θt0fl and θt0fr are set in S301. In the present embodiment, the target toe angles θt0fl and θt0fr are constant values set in advance, and may be set by a map or the like according to the traveling state of the vehicle.

次に、Ｓ３０２に進み、トー角θtfl，θtfrと目標トー角θt0fl，θt0frとの偏差Δθtfl（＝θt0fl−θtfl），Δθtfr（＝θt0fr−θtfr）を演算する。 Next, in S302, deviations Δθtfl (= θt0fl−θtfl) and Δθtfr (= θt0fr−θtfr) between the toe angles θtfl and θtfr and the target toe angles θt0fl and θt0fr are calculated.

次いで、Ｓ３０３に進み、前述の（４）式、（５）式により、トー角偏差Δθtfl，Δθtfrが０になるような制御電流Ｉtfl，Ｉtfrを演算する。 Next, the process proceeds to S303, and control currents Itfl and Itfr are calculated such that the toe angle deviations Δθtfl and Δθtfr become 0 by the above-described equations (4) and (5).

そして、Ｓ３０４に進んで、この制御電流Ｉtfl，Ｉtfrを、左前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｌ、右前輪トー角調整用モータ駆動部９Ｒに出力してルーチンを抜ける。 In S304, the control currents Itfl and Itfr are output to the left front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9L and the right front wheel toe angle adjusting motor driving unit 9R to exit the routine.

このように、図４のフローチャートのＳ１０５でトー角調整制御を実行した後は、プログラムを抜ける。 Thus, after executing the toe angle adjustment control in S105 of the flowchart of FIG. 4, the program is exited.

一方、前述のＳ１０２で直進走行状態ではないと判定した場合は、Ｓ１０６に進み、タイヤ前後力判定部４０ｂにおいて、タイヤ前後力が作用しているか否か判定し、タイヤ前後力が作用している場合には、そのままプログラムを抜ける。 On the other hand, if it is determined in S102 that the vehicle is not in the straight traveling state, the process proceeds to S106, where the tire longitudinal force determination unit 40b determines whether the tire longitudinal force is acting, and the tire longitudinal force is acting. If so, exit the program.

また、タイヤ前後力が作用していないと判定した場合には、Ｓ１０７に進み、キャスタ角演算部４０ｆにおいて、前述の（６）式、及び、（７）式により、キャスタ角θcfl，θcfrを演算する。 If it is determined that the tire longitudinal force is not acting, the process proceeds to S107, and the caster angle calculation unit 40f calculates the caster angles θcfl and θcfr by the above-described equations (6) and (7). To do.

その後、Ｓ１０８に進み、キャスタ角異常判定部４０ｇにおいて、以下の図７に示すフローチャートに従って、キャスタ角異常判定処理を実行する。 Thereafter, the process proceeds to S108, where the caster angle abnormality determination unit 40g executes caster angle abnormality determination processing according to the flowchart shown in FIG.

このキャスタ角異常判定処理は、まず、Ｓ４０１で、左車輪２Ｌのキャスタ角θcflが予め設定しておいた範囲内（γ＜θcfl＜ε）か否か判定し、範囲外の場合にはＳ４０２に進み、左前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３４を点灯或いは点滅させることにより左前輪キャスタ角異常警報を実行する。逆に、範囲内の場合にはＳ４０３に進み、左前輪キャスタ角異常警報を解除する（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとする）。 In the caster angle abnormality determination process, first, in S401, it is determined whether or not the caster angle θcfl of the left wheel 2L is within a preset range (γ <θcfl <ε). The left front wheel caster angle abnormality alarm LED 34 is turned on or blinked to execute a left front wheel caster angle abnormality alarm. On the contrary, if it is within the range, the process proceeds to S403, and the left front wheel caster angle abnormality alarm is canceled (alarm is canceled when the alarm has already been executed, and is left as it is when the alarm has not been executed).

Ｓ４０２で警報実行処理、或いは、Ｓ４０３で警報解除処理を実行した後は、Ｓ４０４に進み、右車輪２Ｒのキャスタ角θcfrが予め設定しておいた範囲内（γ＜θcfr＜ε）か否か判定し、範囲外の場合にはＳ４０５に進み、右前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ３５を点灯或いは点滅させることにより右前輪キャスタ角異常警報を実行する。逆に、範囲内の場合にはＳ４０６に進み、右前輪キャスタ角異常警報を解除する（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとする）。 After executing the alarm execution process in S402 or the alarm release process in S403, the process proceeds to S404 to determine whether or not the caster angle θcfr of the right wheel 2R is within a preset range (γ <θcfr <ε). If it is out of range, the process proceeds to S405, and the right front wheel caster angle abnormality alarm is executed by turning on or blinking the right front wheel caster angle abnormality alarm LED 35. On the contrary, if it is within the range, the process proceeds to S406, and the right front wheel caster angle abnormality alarm is canceled (alarm is canceled when the alarm has already been executed, and is left as it is when the alarm has not been executed).

Ｓ４０５で警報実行処理、或いは、Ｓ４０６で警報解除処理を実行した後は、Ｓ４０７に進み、キャスタ角θcflとキャスタ角θcfrとの差（絶対値）が許容値ｂ（設定値）より大きいか否か判定し、許容値ｂよりも大きい場合には、Ｓ４０８に進んで、キャスタ角差異常警報ＬＥＤ３６を点灯或いは点滅させて異常を報知してルーチンを抜ける。逆に、キャスタ角θcflとキャスタ角θcfrとの差（絶対値）が許容値ｂ以内の場合には、Ｓ４０９に進んで、キャスタ角差異常警報を解除し（既に警報が実行されている場合には警報解除、警報が実行されていない場合にはそのままとし）、ルーチンを抜ける。 After executing the alarm execution process in S405 or the alarm release process in S406, the process proceeds to S407, and whether or not the difference (absolute value) between the caster angle θcfl and the caster angle θcfr is larger than the allowable value b (set value). If it is determined that the value is larger than the allowable value b, the process proceeds to S408, the caster angle difference abnormality alarm LED 36 is turned on or blinked to notify the abnormality, and the routine is exited. Conversely, if the difference (absolute value) between the caster angle θcfl and the caster angle θcfr is within the allowable value b, the process proceeds to S409 to cancel the caster angle difference abnormality alarm (when the alarm has already been executed). Cancels the alarm, and if the alarm is not executed, leave it as is) and exit the routine.

図４のフローチャートのＳ１０８でキャスタ角異常判定処理を実行した後は、Ｓ１０９に進み、キャスタ角調整制御部４０ｈにおいて、以下の図８に示すフローチャートに従って、キャスタ角調整制御を実行する。 After the caster angle abnormality determination process is executed in S108 of the flowchart of FIG. 4, the process proceeds to S109, and the caster angle adjustment control unit 40h executes the caster angle adjustment control according to the flowchart shown in FIG.

このキャスタ角調整制御は、まず、Ｓ５０１で目標キャスタ角θc0fl，θc0frを設定する。尚、本実施の形態では、この目標キャスタ角θc0fl，θc0frは予め設定されている一定値であり、その他、車両の走行状態に応じてマップ等により設定するものであっても良い。 In the caster angle adjustment control, first, target caster angles θc0fl and θc0fr are set in S501. In the present embodiment, the target caster angles θc0fl and θc0fr are constant values set in advance, and may be set by a map or the like according to the traveling state of the vehicle.

次に、Ｓ５０２に進み、キャスタ角θcfl，θcfrと目標キャスタ角θc0fl，θc0frとの偏差Δθcfl（＝θc0fl−θcfl），Δθcfr（＝θc0fr−θcfr）を演算する。 Next, in S502, deviations Δθcfl (= θc0fl−θcfl) and Δθcfr (= θc0fr−θcfr) between the caster angles θcfl and θcfr and the target caster angles θc0fl and θc0fr are calculated.

次いで、Ｓ５０３に進み、前述の（１４）式、（１５）式により、キャスタ角偏差Δθcfl，Δθcfrが０になるような制御電流Ｉcfl，Ｉcfrを演算する。 Next, the process proceeds to S503, and the control currents Icfl and Icfr are calculated so that the caster angle deviations Δθcfl and Δθcfr become 0 by the above-described equations (14) and (15).

そして、Ｓ５０４に進んで、この制御電流Ｉcfl，Ｉcfrを、左前輪キャスタ角調整用モータ駆動部９Ｌ、右前輪キャスタ角調整用モータ駆動部９Ｒに出力してルーチンを抜ける。 In step S504, the control currents Icfl and Icfr are output to the left front wheel caster angle adjustment motor drive unit 9L and the right front wheel caster angle adjustment motor drive unit 9R to exit the routine.

このように、図４のフローチャートのＳ１０９でキャスタ角調整制御を実行した後は、プログラムを抜ける。 Thus, after the caster angle adjustment control is executed in S109 of the flowchart of FIG. 4, the program is exited.

このように、本発明の実施の形態によれば、基本的に、タイヤ力検出センサ２３Ｌ，２３Ｒから得られる車輪２Ｌ，２Ｒに作用する横力Ｆfly，Ｆfryを基にサスペンションのトー角とキャスタ角とを観測できるようにしているので、構成も簡単で、スペース、重量、コスト的にも優れている。また、この車輪２Ｌ，２Ｒに作用する横力Ｆfly，Ｆfryは、車両の直進安定性やステアリング操作性に直接影響を及ぼすものであるため、この車両の直進安定性やステアリング操作性を考慮した精度の良いトー角とキャスタ角とが推定できる。そして、観測したトー角とキャスタ角を基に警報やアライメント調整を行って、車両の直進安定性やステアリング操作性を常に適切に調整維持することが可能となっている。 Thus, according to the embodiment of the present invention, the suspension toe angle and caster angle are basically based on the lateral forces Ffly, Ffry acting on the wheels 2L, 2R obtained from the tire force detection sensors 23L, 23R. Therefore, the structure is simple and the space, weight, and cost are excellent. Further, since the lateral forces Ffly and Ffry acting on the wheels 2L and 2R directly affect the straight running stability and steering operability of the vehicle, the accuracy considering the straight running stability and steering operability of the vehicle. A good toe angle and caster angle can be estimated. Then, warning and alignment adjustment are performed based on the observed toe angle and caster angle, and it is possible to always adjust and maintain the straight running stability and steering operability of the vehicle appropriately.

尚、本実施の形態では、トー角とキャスタ角の両方を求める構成となっているが、どちらかのみ求める構成であっても良い。また、本実施の形態では、警報のみならず調整も行える構成となっているが、警報のみ、或いは、調整のみ行う構成であっても良い。更に、本実施の形態では、前輪側に適用した例で説明しているが、後輪側についても同様の考え方で適用することが可能である。 In this embodiment, both the toe angle and the caster angle are obtained. However, only one of them may be obtained. In the present embodiment, not only an alarm but also an adjustment can be performed. However, an alarm only or an adjustment only may be used. Furthermore, in this embodiment, the example applied to the front wheel side has been described. However, the same concept can be applied to the rear wheel side.

車両の前輪操舵系に設けたアライメント管理装置の全体構成図Overall configuration diagram of an alignment management device provided in a front wheel steering system of a vehicle 制御部の機能ブロック図Functional block diagram of control unit 車輪のキングピン周りに発生する復元モーメントの特性マップの説明図Illustration of characteristics map of restoring moment generated around kingpin of wheel アライメント管理プログラムのフローチャートFlow chart of alignment management program トー角異常判定処理ルーチンのフローチャートFlow chart of toe angle abnormality determination processing routine トー角調整制御ルーチンのフローチャートFlow chart of toe angle adjustment control routine キャスタ角異常判定処理ルーチンのフローチャートFlow chart of caster angle abnormality determination processing routine キャスタ角調整制御ルーチンのフローチャートFlow chart of caster angle adjustment control routine

符号の説明Explanation of symbols

１ステアリングギヤボックス
２Ｌ，２Ｒ車輪
３Ｌ，３Ｒタイロッド
５Ｌ，５Ｒアクスルハウジング
６Ｌ，６Ｒストラット軸
７Ｌ，７Ｒ前輪トー角調整用モータ
８Ｌ，８Ｒ長さ可変部
９Ｌ，９Ｒ前輪トー角調整用モータ駆動部
１０Ｌ，１０Ｒ前輪キャスタ角調整用モータ
１１Ｌ，１１Ｒ傾き調整アクチュエータ
１２Ｌ，１２Ｒ前輪キャスタ角調整用モータ駆動部
２１車速センサ
２２ハンドル角センサ
２３Ｌ，２３Ｒタイヤ力検出センサ（車輪横力検出手段）
３１左前輪トー角異常警報ＬＥＤ
３２右前輪トー角異常警報ＬＥＤ
３３トー角差異常警報ＬＥＤ
３４左前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ
３５右前輪キャスタ角異常警報ＬＥＤ
３６キャスタ角差異常警報ＬＥＤ
４０制御部
４０ａ直進判定部
４０ｂタイヤ前後力判定部
４０ｃトー角演算部（トー角演算手段）
４０ｄトー角異常判定部（第１のトー角異常判定手段、第２のトー角異常判定手段）
４０ｅトー角調整制御部（目標トー角設定手段、トー角調整手段）
４０ｆキャスタ角演算部（キャスタ角演算手段）
４０ｇキャスタ角異常判定部（第１のキャスタ角異常判定手段、第２のキャスタ角異常判定手段）
４０ｈキャスタ角調整制御部（目標キャスタ角設定手段、キャスタ角調整手段） 1 Steering gear box 2L, 2R Wheel 3L, 3R Tie rod 5L, 5R Axle housing 6L, 6R Strut shaft 7L, 7R Front wheel toe angle adjustment motor 8L, 8R Length variable part 9L, 9R Front wheel toe angle adjustment motor drive 10L , 10R Front wheel caster angle adjustment motor 11L, 11R Tilt adjustment actuator 12L, 12R Front wheel caster angle adjustment motor drive unit 21 Vehicle speed sensor 22 Handle angle sensor 23L, 23R Tire force detection sensor (wheel lateral force detection means)
31 Left front wheel toe angle abnormality warning LED
32 Right front wheel toe angle abnormality warning LED
33 Toe angle difference alarm LED
34 Left front wheel caster angle abnormality warning LED
35 Right front wheel caster angle abnormality warning LED
36 Caster angle difference alarm LED
40 control unit 40a rectilinear determination unit 40b tire longitudinal force determination unit 40c toe angle calculation unit (toe angle calculation means)
40d Toe angle abnormality determining unit (first toe angle abnormality determining means, second toe angle abnormality determining means)
40e Toe angle adjustment control unit (target toe angle setting means, toe angle adjustment means)
40f caster angle calculation unit (caster angle calculation means)
40g caster angle abnormality determination unit (first caster angle abnormality determination means, second caster angle abnormality determination means)
40h Caster angle adjustment control unit (target caster angle setting means, caster angle adjustment means)

Claims

車両に搭載され車輪に作用する横力を検出する車輪横力検出手段と、
車両が直進状態の際に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のトー角を演算するトー角演算手段と、
を備えたことを特徴とする車両のアライメント管理装置。 Wheel lateral force detection means for detecting lateral force acting on the wheel mounted on the vehicle;
A toe angle calculating means for calculating a toe angle of the wheel based on a lateral force acting on the wheel when the vehicle is traveling straight;
A vehicle alignment management device comprising:

上記トー角演算手段で演算したトー角が、予め設定しておいた範囲内にない場合に上記トー角を異常と判定する第１のトー角異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のアライメント管理装置。 The first toe angle abnormality determining means for determining that the toe angle is abnormal when the toe angle calculated by the toe angle calculating means is not within a preset range. The vehicle alignment management device according to claim 1.

上記トー角演算手段は、前輪側と後輪側の少なくとも一方の左右両輪に設けられるものであって、
左輪のトー角と右輪のトー角との差が予め設定しておいた値を超える場合にトー角が異常と判定する第２のトー角異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のアライメント管理装置。 The toe angle calculation means is provided on both the left and right wheels of the front wheel side and the rear wheel side,
The second toe angle abnormality determining means for determining that the toe angle is abnormal when the difference between the toe angle of the left wheel and the toe angle of the right wheel exceeds a preset value. The vehicle alignment management device according to claim 1 or 2.

上記車輪の目標とするトー角を設定する目標トー角設定手段と、
上記トー角演算手段で演算したトー角と上記目標とするトー角とを比較して、上記演算したトー角が上記目標とするトー角になるように調整するトー角調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両のアライメント管理装置。 Target toe angle setting means for setting a target toe angle of the wheel;
A toe angle adjusting means for comparing the toe angle calculated by the toe angle calculating means with the target toe angle and adjusting the calculated toe angle to be the target toe angle;
The vehicle alignment management device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

上記車輪横力検出手段は、アクスルハウジングに生じる変位量に基づいて上記車輪に作用する横力を検出することを特徴とする請求項１記載の車両のアライメント管理装置。 2. The vehicle alignment management device according to claim 1, wherein the wheel lateral force detecting means detects a lateral force acting on the wheel based on a displacement amount generated in the axle housing.

車両に搭載され車輪に作用する横力を検出する車輪横力検出手段と、
上記車輪に前後力が作用していない場合に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のキャスタ角を演算するキャスタ角演算手段と、
を備えたことを特徴とする車両のアライメント管理装置。 Wheel lateral force detection means for detecting lateral force acting on the wheel mounted on the vehicle;
Caster angle calculating means for calculating a caster angle of the wheel based on a lateral force acting on the wheel when a longitudinal force is not applied to the wheel;
A vehicle alignment management device comprising:

上記キャスタ角演算手段で演算したキャスタ角が、予め設定しておいた範囲内にない場合に上記キャスタ角を異常と判定する第１のキャスタ角異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の車両のアライメント管理装置。 The first caster angle abnormality determining means for determining that the caster angle is abnormal when the caster angle calculated by the caster angle calculating means is not within a preset range. 6. The vehicle alignment management device according to 6.

上記キャスタ角演算手段は、前輪側と後輪側の少なくとも一方の左右両輪に設けられるものであって、
左輪のキャスタ角と右輪のキャスタ角との差が予め設定しておいた値を超える場合にキャスタ角が異常と判定する第２のキャスタ角異常判定手段を備えたことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の車両のアライメント管理装置。 The caster angle calculation means is provided on at least one of the left and right wheels on the front wheel side and the rear wheel side,
2. A second caster angle abnormality determining means for determining that a caster angle is abnormal when a difference between a caster angle of a left wheel and a caster angle of a right wheel exceeds a preset value. The alignment management apparatus for a vehicle according to claim 6 or 7.

上記車輪の目標とするキャスタ角を設定する目標キャスタ角設定手段と、
上記キャスタ角演算手段で演算したキャスタ角と上記目標とするキャスタ角とを比較して、上記演算したキャスタ角が上記目標とするキャスタ角になるように調整するキャスタ角調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか一つに記載の車両のアライメント管理装置。 Target caster angle setting means for setting a target caster angle of the wheel;
A caster angle adjusting means for comparing the caster angle calculated by the caster angle calculating means with the target caster angle and adjusting the calculated caster angle to be the target caster angle;
The vehicle alignment management device according to any one of claims 6 to 8, further comprising:

上記車輪横力検出手段は、アクスルハウジングに生じる変位量に基づいて上記車輪に作用する横力を検出することを特徴とする請求項６記載の車両のアライメント管理装置。 7. The vehicle alignment management device according to claim 6, wherein the wheel lateral force detecting means detects a lateral force acting on the wheel based on a displacement amount generated in the axle housing.

車両に搭載され車輪に作用する横力を検出する車輪横力検出手段と、
車両が直進状態の際に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のトー角を演算するトー角演算手段と、
上記車輪に前後力が作用していない場合に、上記車輪に作用する横力に基づき上記車輪のキャスタ角を演算するキャスタ角演算手段と、
を備えたことを特徴とする車両のアライメント管理装置。 Wheel lateral force detection means for detecting lateral force acting on the wheel mounted on the vehicle;
A toe angle calculating means for calculating a toe angle of the wheel based on a lateral force acting on the wheel when the vehicle is traveling straight;
Caster angle calculation means for calculating a caster angle of the wheel based on a lateral force acting on the wheel when a longitudinal force is not acting on the wheel;
A vehicle alignment management device comprising: