JPH03132416A - 車輪のキャンバ角制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車輪のキャンバ角制御装置、特に自動車におけ
る車輪のキャンバ角を走行状況に応じて自動的に制御す
る装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上述のように車輪のキャンバ角を走行状況に応じ
て自動的に制御する装置として例えば特開昭５７−５３
６１３号または特開昭６２．−１２５９５２号に示され
るものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記従来の技術は何れも走行中における横風に
よる車両の挙動変化に対してキャンバ角を制御するもの
ではないため、車両が走行中に横風を受けたときに生じ
る挙動変化を防止することができなかった。

このため、従来は横風に対して車両の挙動が不安定とな
らないように、サスペンション自体あるいはその設置点
を工夫したり、ボディ形状を工夫したりして対処してい
たため、車両の設計上制約を受けることが多かった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記に鑑み創案されたもので、車輪のキャンバ
角を調整するアクチュエータと、車体に作用する横風を
検出する風圧センサと、上記風圧センサにより上記車体
に横風が作用したことを検出したときに上記車輪のキャ
ンバスラスト力が該横風によって生じる車両の挙動変化
を低減する方向に変化するように上記車輪のキャンバ角
を制御すべく上記アクチュエータを駆動させる制御手段
とを具備したことを特徴とする車輪のキャンバ角制御装
置である。

〔作用〕

本発明によれば、走行中に横風が車両に作用すると、上
記風圧センサがそれを検出し、上記制御手段は上記車輪
のキャンバスラスト力が該横風によって示す車両の挙動
変化を低減する方向に変化するように上記車輪のキャン
バ角を制御すべく上記アクチュエータを駆動する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、図中符号２は
左前輪のキャンバ角を調整するアクチュエータ、４は右
前輪のキャンバ角を調整するアクチュエータ、６は左後
輪のキャンバ角を調整するアクチュエータ、８は右後輪
のキャンバ角を調整するアクチュエータである。これら
アクチュエータ２〜８は油圧シリンダにより構成され、
サスペンションに対して具体的には例えば第２図に示す
ように設けられる。すなわち、第２図は自動車の正面視
であるが、ストラット型サスペンションのストラットＳ
の上端と車体Ｆとの間にアクチュエータＡを介装し、同
アクチュエータへを伸長または縮小することによってス
トラットＳの上端位置を車幅方向に変位し、これにより
各車輪Ｗのキャンバ角θを調整可能とするものである。

各アクチュエータ２．　４．　６及び８は夫々電磁式の
制御弁１０，１２．１４及び１６により駆動される。各
制御弁１０．１２．１４及び１６は、供給路１８を介し
てポンプ２０に、排出路２２を介してオイルリザーバ２
４に接続されている。ポンプ２０は図示しないエンジン
等により駆動されオイルリザーバ２４内のオイルを吸引
して供給路１８へ吐出するものである。供給路１８には
アキュ１２レータ２６が接続され、また同供給路１８は
ＩＪ　ＩＪ−フ弁２８を介してリザーバ２４に接続され
ており、これにより供給路１８が設定圧に保たれる。

各制御弁１０．１２．１４及び１６は、駆動回路３０か
らの各制御信号により、各アクチュエータ２〜８へのオ
イルの給排を禁止してロックする第１位置と、各アクチ
ュエータ２〜８が伸長する方向（ポジティブキャンバ方
向）にオイルヲ給排する第２位置と、各アクチュエータ
２〜８が縮小する方向（ネガティブキャンバ方向）にオ
イルを給排する第３位置とを個々にとることができる。

３２は駆動回路３０へ制御信号を出力するコントローラ
であり、同コントローラ３２は、後述する各センサの出
力信号を入力して所定のプログラム処理を行い、駆動回
路３０へ制御信号を出力するものである。このため、コ
ントローラ３２内には、上記所定のプログラムを記憶し
たＲＯＭ３４、更に図示しないが各センサの出力信号を
入力するための入力回路、プログラムに沿った演算及び
処理を実行するだめのＣＰＵＳＲＡＭ及び出力回路、並
びにこれら各エレメント間のインターフェイスを備えて
いる。

上述した各センサとしては、車両がその横方向から受け
る風圧及びその向きを検出する周知の風圧センサ３６、
図示しないステアリングホイールの操舵角を検出する操
舵センサ３８、車速を検出する車速センサ４０、左前輪
のアクチュエータ２のストローク位置を検出する変位セ
ンサ４２、右前輪のアクチュエータ４のストローク位置
を検出する変位センサ４４、左後輪のアクチュエータ６
のストローク位置を検出する変位センサ４６、右後輪の
アクチュエータ８の変位を検出する変位センサ４８が設
けられている。

次にコントローラ３２が実行する処理を第３図に示すフ
ローチャートに従って説胡する。

コントローラ３２は、図示しないエンジンスイッチのオ
ンと共に第３図に示すフローチャートに従うプログラム
処理を実行する。先ず、ステップＳ１において初期設定
、つまりプログラム処理に必要な所定メモリ領域をゼロ
クリアあるいは初期値とする。次いで、ステップＳ２で
は各センサ３６〜４８の出力を読込み、所定メモリ領域
に記憶する。次いでステップＳ３に進み、ステップＳ２
で記憶した車速が設定車速（例えば、３ｋｍ／ｈ）以上
であるか判定する。ステップＳ３で「ＮＯ」であると、
ステップＳ４に進んで各アクチュエータ２〜８の目標ス
トローク位置を定める目標値として通常の直進走行に適
した各アクチュエータの基準値が設定される。

ステップＳ３でｒＹＥＳＪであると、ステップＳ５に進
み、ステップＳ２で記憶した操舵角δの絶対値が設定操
舵角δ。（例えば、３０　ｄｅｇ　）以下であるか判定
する。ステップＳ５でｒＮＯ：ｌであると、ステップＳ
４へ進む。

ステップＳ５でｒＹＥｓＪであると、ステップＳ６に進
み、ステップＳ２で記憶した風圧Ｐが設定風圧Ｐｏ以上
であるか判定する。なお、この設定風圧Ｐｏは車両が横
風の影響を受は始める程度の値に設定されている。

ステップＳ６でｒＹＥｓＪであると、ステップＳ７に進
み、各アクチュエータ２〜８の目標値を後述するように
マツプを参照して設定する。

次に、このマツプを参照した目標値の設定について具体
的に説明する。なお、ここでは、第４図に示すように、
横風により車両に作用する側方からの押圧力の中心点Ｍ
が車両の重心Ｇよりも車両前方（矢印Ｆ方向）に位置す
るタイプの車両の場合について説明する。

先ず、ステップＳ２で記憶した風圧及び風向きを基に、
第５図に示される風圧−キャンバ角マツプを参照して各
輪の目標キャンバ角を求めると共に、ステップＳ２で記
憶した車速を基に、第６図に示される車速−補正整数マ
ツプを参照して補正係数を求め、上記風圧−キャンバ角
マツプを参照して求とだ目標キャンバ角に上記補正係数
を乗じて目標キャンバ角を補正し、次いで、その補正済
の各輪の目標キャンバ角に応じた各アクチュエタ２〜８
の目標値を設定する。

このようにしてステップＳ７の処理を終えると、あるい
はステップＳ４の処理を終えると、ステップＳ８に進ん
で各アクチュエータをのストローク位置を各目標値に一
致させるように駆動回路３０へ制御信号を出力する。す
なわち、具体的には、先ずステップＳ２で記憶した各ア
クチュエータ２〜８のストローク位置がステップＳ７ま
たはＳ４で設定された各輪の目標値に一致しているか判
定する。そして、アクチュエータ２〜８の中で目標値に
一致しているアクチュエータについてはそのアクチュエ
ータをロックするように、つまり制御弁１０から１６の
中で対応する制御弁を上記第１位置に制御すべく駆動回
路３０へ制御信号を出力する。またアクチュエータ２〜
８の中で目標値に一致していないアクチュエータについ
てはそのストローク位置が目標値に一致するように制御
弁１０〜１６の中で対応する制御弁を制御すべく駆動回
路３０へ制御信号を出力する。つまり、そのアクチュエ
ータを伸長する必要があるのであれば対応する制御弁を
上記第２位置に制御し、そのアクチュエータを短縮する
必要があるのであれば対応する制御弁を上記第３位置に
制御する制御信号を駆動回路３０へ出力する。

そしてステップＳ８の処理を終えると、再びステップＳ
２へ戻り、各センサの出力信号を読み込む。このように
ステップＳ２から８８の処理は繰り返されることにより
、最終的に各アクチュエータ２〜８のストローク位置は
各目標値に制御される。なお、ステップ８２〜８の処理
の繰り返しは、コントローラ３２内のＣＰＵ等の能力に
もよるが、１サイクルが数ｍｓ程度である。

このように構成された実施例によれば、例えば図示しな
いステアリングホイールのそのほぼ中立位置（直進位置
）に保って走行しているときに車両左方から横風を受け
た場合、第４図に示した特性上、本来は車両が右旋回し
ようとする挙動を示すが、各輪のキャンバ角がコントロ
ーラ３２からの制御信号により制御され、前輪において
は左輪のキャンバ角がポジティブに右輪のキャンバ角が
ネガティブに、後輪においては左輪のキャンバ角ガネガ
ティブに右輪のキャンバ角がポジティブにそれぞれ制御
される。これにより各輪のキャンバスラスト力は上述し
た右旋回しようとする車両の挙動を打消す方向に作用す
ることになり、横風時における車両の直進安定性を格段
に向上することができる。

上記実施例において、車速Ｖが設定車速Ｖｏ未満の極低
速時には各アクチュエータ２〜８の目標値に上記基準値
を設定してキャンバ角制御を行わないように構成されて
いる。これは横風を受けてキャンバ角制御を実行したま
ま停車してしまうと停車中の各輪のキャンバ角が不自然
であり各輪のタイヤにも偏った力が長時間作用してしま
う点を考慮したためであり、それ故停車する際には各輪
のキャンバ角を必ず基準キャンバ角に戻す−とができる
。

また上記実施例において、ステアリングホイールの操舵
角の絶対値が設定操舵角δ。よりも大きいとき（つまり
、直進走行でないとき）には各アクチュエータ２〜８の
目標値に上記基準値を設定してやはりキャンバ角制御を
行わないように構成されている。これは実際にステアリ
ングホイールが操舵されて旋回走行をしているときはそ
の旋凹走行自体に起因する横風が車体に作用しているに
もかかわらずその横風のみを考慮してキャンバ角制御が
実行されてしまうと、ステアリング特性（アンダステア
特性またはオーバステア特性）が大きく変化して運転者
の操舵フィーリングが悪化してしまう点を考慮したため
であり、それ故旋回走行時の操舵フィーリングの悪化を
防止できる。

また上記実施例において、風圧Ｐが設定風圧ＰＯ未渦の
ときにはやはり各アクチュエータ２〜８の目標値に上記
基準値を設定してキャンバ角制御を行わないように構成
されている。これは厳密には弱い横風であっても走行中
の車両の挙動に対して影響があり、そのためキャンバ角
制御を実行した方がペターであるが、運転者が余り悪影
響として感じない程度の横風に対してその都度キャンバ
角制御を実行したのでは工÷、ルギーの損失が嵩むばか
りでなく各制御弁及びアクチュエータ等の耐久外が劣化
してしまう点を考慮したためであり、それ故このような
不具合を解消できる。また、上記実施例において、ステ
ップＳ８で目標キャンバ角１ ２ を第６図に示す車速−補正係数マツプにより求めた補正
係数を乗じて補正しているが、これは車速が高くなるに
つれて車両が横風により受ける挙動変化への影響が小さ
くなる点を考慮したためである。それ故車速に応じて最
適なキャンバ角制御を実行することができる。

なお、上記実施例における各輪の基準キャンバ角は、そ
の車両の特性に応じて例えば前輪側は若干ポジティブに
後輪側は若干ネガティブに、或いはその逆に設定する等
、通常走行に最適な値に設定されるものである。更に第
５図に示した風圧キャンバ角マツプ及び第６図に示した
車速−補正係数マツプはコントローラ３２内のＲＯＭに
記憶されたものであるが、その各位は高い効果が得られ
るようにその車両のもつ特性に合わせて実験により適宜
定められるものである。また例えば各車輪と車体側部材
とが近接している等の理由により各車輪のキャンバ角制
御の範囲が限定されてしまう場合等には、該キャンバ角
制御をポジティブ側の範囲でのみ実行するように構成し
たり、ネガティブ側の範囲でのみ実行するように構成し
たり、あるいはポジティブ側及びネガティブ側の両範囲
に亘って実行するように構成することも可能である。

上記実施例は第４図に示すように横風により車両に作用
する側方からの押圧力の中心点Ｍが車両の重心Ｇよりも
車両前方に位置するタイプの車両について本発明を適用
したものであるが、次に第７図に示すように横風により
車両に作用する側方からの押圧力の中心点Ｍが車両の重
心Ｇよりも車両後方に位置するタイプの車両について本
発明を適用した実施例を説明する。

この実施例は基本的には第１図〜第６図に示される実施
例と同じであるが、異なる点は第５図に示される風圧−
キャンバ角マツプに代えて第８図に示される風圧−キャ
ンバ角マツプを採用したことにある。つまり中心点Ｍが
重心Ｇよりも車両後方にあるために、直進走行中に横風
を受けた場合、第４図に示すタイプの車両とは逆の挙動
変化を示すので、これに対処するた約に第８図に示すマ
ッブのキャンバ角の制御方向が第４図に示すマツプのキ
ャンバ角の制御方向に対して逆方向に設定されている。

この実施例によれば、例えば直進走行しているときに車
両左方から横風を受けた場合、第７図に示した特性上、
本来は車両が左旋回しようとする挙動を示すが、各輪の
キャンバ角がコントローラ３２からの制御信号により制
御され、前輪においては左輪のキャンバ角がネガティブ
に右輪のキャンバ角がポジティブに、後輪においては左
輪のキャンバ角がポジティブに右輪のキャンバ角がネガ
ティブにそれぞれ制御される。これにより各輪のキャン
バスラスト力は上述した左旋回しようとする車両の挙動
をやはり打消す方向に作用することになり、横風時にお
ける車両の直進安定性を格段に向上することができる。

なお、この第７図及び第８図に従って説明した実施例に
おいても、やはりキャンバ角制御をポジティブ側の範囲
でのみ実行するように構成したり、ネガティブ側の範囲
でのみ実行するように構成したり、あるいはポジティブ
側及びネガティブ側の両範囲に亘って実行するように構
成することも可能である。

また第１図〜第６図に従って説明した実施例及び第７図
、第８図に従って説明した実施例については、横風を受
けたときに全ての車輪についてキャンバ角制御を実行す
るように構成しているが、（ｉ）前輪のみまたは後輪の
みについてキャンバ角制御を実行するように構成したり
、　（ｉｉ）平面視における一対角線上に位置する車輪
についてのみキャンバ角制御を実行するように構成する
ことも可能である。更には、（ｉｉｉ　）前輪のみまた
は後輪のみについてキャンバ角制御を行うアクチュエー
タを設け、横風を受けたときに左右輪の一方のみについ
てのみキャンバ角制御を実行するように構成することも
可能である。なお、上記（１１）または（ｉｉｉ　＞の
ケースにおいては車両のヨー変位の向きに相当する車輪
についてキャンバ角制御を実行するのが好ましい。つま
り、横風により車両が例えば平面視において時計周りの
ヨー変位を生じ５ ６ ようとするのであれば、右前輪及び／または左後輪につ
いてキャンバ角制御を実行するのが効果的である。

次に、第９図に示すよう横風により車両に作用する側方
からの押圧力の中心点Ｍが車両の重心Ｇにほぼ一致して
いるタイプの車両について本発明を適用した実施例を説
明する。

この実施例も基本的には第１図〜第６図に示される実施
例と同じであるが、異なる点は第５図に示される風圧−
キャンバ角マツプに代えて第１０図に示される風圧−キ
ャンバ角マツプを採用したことにある。つまり中心点Ｍ
が重心Ｇにほぼ一致しているために、車両はヨー変位を
ほとんど示すことなく側方に流されるような挙動を示す
ので、第１０図に示すマツプのキャンバ角制御の方向は
これに対処するように設定されている。

この実施例によれば、例えば直進走行しているときに車
両左方から横風を受けた場合、第９図に示した特性上、
本来は車両がヨー変位を生じることなく右方へ流れよう
とする挙動を示すが、各輪のキャンバ角がコントローラ
３２からの制御信号により制御され、前輪においては左
輪のキャンバ角がネガティブに右輪のキャンバ角がポジ
ティブに、後輪においては左輪のキャンバ角がネガティ
ブに右輪のキャンバ角がポジティブにそれぞれ制御され
る。これにより各輪のキャンバスラスト力は上述した右
方へ流れようとする車両の挙動を打消す方向に作用する
ことになり、横風時における車両の直進安定性を格段に
向上することができる。

なお、この第９図及び第１０図に従って説明した実施例
においても、やはりキャンバ角制御をポジティブ側の範
囲でのみ実行するように構成したり、ネガティブ側の範
囲でのみ実行するように構成したり、あるいはポジティ
ブ側及びネガティブ側の両範囲に亘って実行するように
構成することも可能である。また、やはり横風を受けた
ときのキャンバ角制御を全輪についてでなく一部の車輪
についてのみ実行するように構成することが可能であり
、例えば平面視における一対角線上に位置する車輪につ
いてのみ実行したり、左右輪の一方のみ（好ましくは風
下側の前後輪）について実行するように構成することも
可能である。

更に、第１図に示すコントローラ３２は、そのＲＯＭ３
４を交換できるように構成されており、このため所要の
風圧−キャンバ角マツプや車速補正係数マツプを記憶さ
せたＲＯＭを用意することにより、該ＲＯＭの交換のみ
で特性の異なる車両に実施することができる。

上述した各実施例におけるサスペンションは何れもスト
ラットタイプであるが、他のタイプのサスペンションで
あっても車輪支持部材と車体との間にアクチュエータを
介装することによって車輪のキャンバ角を制御できるタ
イプのサスペンションであれば、本発明を容易に適用す
ることができる。またアクチュエータも上記実施例のよ
うな油圧式のものに限らず例えば電動式のアクチュエー
タを採用することも可能である。

〔効果〕

本発明によれば、走行中に車両に横風が作用すると、上
記風圧センサがその横風を検出し、上記制御手段が横風
による車両の挙動変化が低減するように上記アクチュエ
ータにより上記車輪のキャンバ角を制御するので、横風
があっても走行安定性が劣化することを防止でき、これ
によりサスペンションの工夫やボディ形状の工夫等の従
来受けていた車両の設計上の制約を大幅に解消できると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体説明図、第２図は
第１図のアクチュエータの装着例を示す正面図、第３図
は第１図のコン）ｏ−ラ３２の作動を説明するフローチ
ャート、第４図は上記一実施例における車両の特性を示
す説明図、第５図はコントローラ３２のＲＯＭ３４内に
記憶されている風圧−キャンバ角マツプを示す説明図、
第６図はＲＯＭ３４に記憶されている車速−補正係数マ
ツプを示す説明図、第７図は別の実施例における車両の
特性を示す説明図、第８図は第７図の実施例における風
圧−キャンバ角マツプを示す説明図、第９図は更に別の
実施例における車両の特性を示９ ０ す説明図、第１０図は第９図の実施例における風圧−キ
ャンバ角マツプを示す説明図である。 ２．４，６．８・・・アクチュエータ、１０．１２゜１
４．１６・・・制御弁、３２・・・コントローラ、３６
・・・風圧センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪のキャンバ角を調整するアクチュエータと、車体に
   作用する横風を検出する風圧センサと、上記風圧センサ
   により上記車体に横風が作用したことを検出したときに
   上記車輪のキャンバスラスト力が該横風によって生じる
   車両の挙動変化を低減する方向に変化するように上記車
   輪のキャンバ角を制御すべく上記アクチュエータを駆動
   させる制御手段とを具備したことを特徴とする車輪のキ
   ャンバ角制御装置。