JPH071933A - アライメント制御装置 - Google Patents

アライメント制御装置

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JPH071933A
JPH071933A JP5144659A JP14465993A JPH071933A JP H071933 A JPH071933 A JP H071933A JP 5144659 A JP5144659 A JP 5144659A JP 14465993 A JP14465993 A JP 14465993A JP H071933 A JPH071933 A JP H071933A
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JP
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determined
control
actuator
caster angle
pump
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JP5144659A
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Mitsuhiko Harayoshi
光彦 原良
Yoshiaki Miichi
善紀 見市
Takeshi Takeo
剛 竹尾
Tadao Tanaka
忠夫 田中
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Priority to DE4421097A priority patent/DE4421097A1/de
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G7/006Attaching arms to sprung or unsprung part of vehicle, characterised by comprising attachment means controlled by an external actuator, e.g. a fluid or electrical motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D17/00Means on vehicles for adjusting camber, castor, or toe-in
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G2202/40Type of actuator
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  • Transportation (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 定常的な状況及び過渡的な状況での車両の安
定性を共に向上させる。 【構成】 車速Velに加え、ハンドル角θh、ハンド
ル角速度θhs及び路面μに基づいてアクチュエータ7
L,7Rの作動量を制御してキャスタ角を変更するよう
にし、操舵時にキャスタ角を増大して車輪の復元モーメ
ントを大きくし、非操舵時及び操舵初期は車速Velに
よるキャスタ角の増大で車両を安定させ、操舵時は操舵
状況によるキャスタ角の増大で車両を安定させ、定常的
な状況及び過渡的な状況での車両の安定性を共に向上さ
せる。

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装置に関する。
【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】キャスタ角は操舵性能及び走行安定性の面
で極めて重要である。ところが、キャスタ角を大きくす
ると、走行時に車輪が直進位置からずれた場合に、直進
位置に戻そうとする復元モーメントが大きくなって高速
走行時の走行安定性は良好になるが、低速走行時でのハ
ンドル操作が重くなって操舵性能を悪化させてしまう。
逆に、キャスタ角を小さくすると、低速走行時のハンド
ル操作は軽くなるが、高速走行安定性が悪くなってしま
う。
【0004】そこで従来から、車速に応じてキャスタ角
を可変にする、即ち、高速走行時にはキャスタ角を増大
させ、中低速走行時にはキャスタ角を減少させるアライ
メント制御方法が提案されている(特開昭59−671
11号等参照)。車速に応じてキャスタ角を可変にする
ことにより、中低速走行時における操舵のし易さと、高
速走行時における操舵の手応えとが得られ、操舵性能及
び高速走行安定性が向上する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のアライメント制
御方法では、中低速走行時の操舵のし易さと、高速走行
時の操舵の手応えは得られるものの、ハンドル操舵時、
特に急操舵時等、過渡的な状況での車両の安定性(収れ
ん性)が悪いものであった。
【0006】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、定常的な安定性と過渡的な変化での車両の安定性を
共に向上させることができるアライメント制御装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、車輪のキャスタ角を変更するアクチ
ュエータと、アクチュエータの作動を行なう駆動手段
と、車速及びハンドル角及びハンドル角速度及び路面摩
擦係数に基づいて目標となる目標キャスタ角を演算し実
際のキャスタ角である実キャスタ角が目標キャスタ角と
なるようにアクチュエータを作動させる制御手段とを備
えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】車速及びハンドル角及びハンドル角速度及び路
面摩擦係数に応じてキャスタ角を変更し、操舵時におけ
る制御の応答性を向上させ、過渡的な状況でキャスタ角
を増大する。
【0009】
【実施例】図1には本発明の一実施例に係るアライメン
ト制御装置の概略構成、図2にはアクチュエータの一部
破断側面、図3には図2中のIII −III 線矢視を示して
ある。このサスペンション装置1は、例えば、マルチリ
ンク式サスペンション装置で、左右前後輪をそれぞれ車
体(図示省略)側に連結している。図1には、例えば左
前輪(以下車輪と記す)2を車体側に連結するサスペン
ション装置1を示してある。
【0010】図1に示すように、サスペンション装置1
は、車輪2を回転自在に支持するナックル3と、ナック
ル3の延出部3aを車体側に連結するアッパアーム4
と、ナックル3の下端を車体側に連結するロアアーム
5,6とで構成されている。ロアアーム5と車体間には
アクチュエータ7が介装され、アクチュエータ7の作動
により車輪2のキャスタ角θが所望の角度に設定され
る。
【0011】アクチュエータ7には流量制御弁(電磁
弁)8の切替により油圧が油圧源9から供給され、電磁
弁8はECU10から指令される制御電圧に基づいて切
替作動する。ECU10には、車速センサ11、ハンド
ル角センサ2、左右加速度センサ(左右Gセンサ)13
及び前後加速度センサ(前後Gセンサ)14からの情報
が入力される。ECU10では、これらのセンサ11〜
14から得られる情報に基づいて、ハンドル角、ハンド
ル角速度、前後G、左右Gが読み込まれる。またECU
10では、図示しないパワーステアリング装置の油圧に
基づいて路面摩擦係数(路面μ)が演算されて読み込ま
れる。
【0012】ECU10では、ハンドル角、ハンドル角
速度、前後G、左右G及び路面μに基づいて目標となる
目標キャスタ角が演算され、ECU10からは、キャス
タ角θが目標キャスタ角となる状態にアクチュエータ7
を作動させるように電磁弁8に制御指令が出力される。
【0013】図2、図3に基づいてアクチュエータ7の
構成を説明する。図に示すように、アクチュエータ7
は、ボデー55が大径のアーム支持部55aと小径のシ
リンダ部55bとが連接されてなり、アーム支持部55
aの外周面に形成された一対のフランジ60間において
マウントラバー56を介し上述した車体側に固定され
る。
【0014】シリンダ部55bは、隔壁61とエンドキ
ャップ62間の空間を油圧室63,64として画するピ
ストン65を収装し、このピストン65と一体に往復動
する作動ロッド66の先端側が前記隔壁61を摺動自在
に貫通してアーム支持部55a内に突出してなる。
【0015】作動ロッド66の先端部には、円筒状の連
結部67が一体に付設され、この連結部67にロアアー
ム5のリング状の取付部5aがゴムブッシュ68を介し
てボルト69により上下方向に揺動自在に連結される。
【0016】連結部67はアーム支持部55aの内周面
にロアアーム5の長手方向に摺動自在に支持されると共
に、半球状に形成されたボルト頭部69aとアーム支持
部55aの内周面に形成された断面半円状のガイド溝7
0との嵌合により回転不能に支持される。尚、図3中7
1はアーム支持部55aの内周面におけるロアアーム5
の揺動時の逃げで、72は同じくボルト69先端部の移
動用の逃げである。
【0017】また、アーム支持部55aの先端開口部と
ロアアーム5の外周面との間には防泥用のラバーブーツ
73が装着されると共に、シリンダ部55bには作動ロ
ッド66の変位量を検出するストロークセンサ74のセ
ンサ本体74aが内蔵され、センサロッド74bの先端
が連結部67に係止されている。
【0018】油圧室63には油路24が接続され、油圧
室64には油路25が接続されている。油路24から油
圧室63に作動油圧が供給されると、油圧室64内の油
を油路25に排出しながらピストン65は往動して作動
ロッド66が伸長する。一方、油路25から油圧室64
に作動油圧が供給されると、油圧室63内の油を油路2
4に排出しながらピストン65は復動して作動ロッド6
6が縮退する。作動ロッド66が伸長することによりキ
ャスタ角θは増大し、作動ロッド66が縮退することに
よりキャスタ角θは減少する。
【0019】図4に基づいてアライメントの制御システ
ムを説明する。図4には前輪におけるアライメント制御
装置の制御ブロック図を示してある。尚、アクチュエー
タ7、ストロークセンサ23は、左前輪用及び右前輪用
とが備えられ、左前輪用は符号にLを付し、右前輪用は
符号にRを付して説明する。
【0020】アクチュエータ7L,7Rは、それぞれ油
路24,25を介して電磁弁8に接続されている。電磁
弁8は、油路26を介してポンプ27に接続されると共
に油路28を介してリザーブタンク29に接続されてい
る。電磁弁8はアクチュエータ7L,7Rの油路24,
25に接続する弁部がそれぞれ備えられ、各弁部は個別
のソレノイド部30L,30Rの励磁によって独立して
切換え作動される。ポンプ27は電動モータ31により
駆動され、電動モータ31は駆動アンプ32の指令に基
づいて駆動される。油路26にはアキュムレータ33が
接続され、アキュムレータ33の圧力は圧力センサ(圧
力スイッチ)34によって検出される。アキュムレータ
33内の圧力が下限値を下回ると、圧力スイッチ34が
検知し、ECU10を介して駆動アンプ32に駆動指令
が送られる。ポンプ27はアキュムレータ33内の圧力
が下限値を下回った時に駆動されて油路26に圧油を吐
出し、油路26内は常時所定範囲圧に保持されている。
つまり、アクチュエータ7の駆動手段としての油圧源9
は、ポンプ27、リザーブタンク29、電動モータ31
及びアキュムレータ33等によって構成されている。図
中35は油路26と油路28とに亘って設けられるリリ
ーフ弁で、リリーフ弁35はECU10の指令に基づい
て動作し、油路26,28を連通して圧油をリザーブタ
ンク29に戻す。また図中36はポンプ27側への圧油
の逆流を防止するチェック弁である。
【0021】電磁弁8の各弁室は、それぞれ第1〜第3
位置を有している。各弁室が第1位置に切換えられた場
合、油路24,25と油路26,28は閉塞され、アク
チュエータ7の作動ロッド66は伸縮が固定される。ま
た、各弁室が第2位置に切換えられた場合、油路24と
油路26が連通すると共に油路25と油路28が連通
し、作動ロッド66が伸長する。更に、各弁室が第3位
置に切換えられた場合、油路24と油路28が連通する
と共に油路25と油路26が連通し、作動ロッド66が
縮退する。
【0022】電磁弁8のソレノイド部30L,30Rは
指令値GL,GRが入力されることにより励磁される。
指令値GL,GRは駆動回路37L,37Rから出力さ
れ、指令値GL,GRはECU10によって演算されて
駆動回路37L,37Rに送られる。また、ストローク
センサ74L,74Rの検出信号は駆動回路37L,3
7R及びECU10に入力される。
【0023】ECU10には、車速センサ11、ハンド
ル角センサ12、左右Gセンサ13及び前後Gセンサ1
4からの信号が入力されると共に、制御モード(例えば
ノーマル、スポーツ、制御なし)を切換えるコントロー
ルスイッチ(CSW)38及びイグニッションスイッチ
IGの信号が入力される。またECU10には、P/S
圧センサ40により検出されるパワーステアリング装置
のポンプ圧が入力される。ECU10では、入力された
情報に基づいて、車速、ハンドル角、ハンドル角速度、
路面μを読み込み、キャスタ角θが目標キャスタ角とな
るように、指令値GL,GRを演算して出力する。つま
り、ECU10が制御手段となっており、ECU10
は、記憶装置、演算装置、入出力装置及びタイマとして
使用するカウンタ等を備えている。
【0024】次に、ECU10内の制御動作を図5乃至
図14に基づいて具体的に説明する。図5乃至図14に
はアライメント制御装置の制御フローチャートを示して
ある。
【0025】図5に示すように、ステップS1において
初期設定がなされ、各制御フラグが0(非実行側)に設
定されると共に、全ての変数が0に設定される。また、
各種係数が予め設定された値(イニシャル値)でセット
される。
【0026】ステップS2でCSW38が入力され、C
SW38が制御なしの位置になっている場合SW=1と
なり、ノーマル位置もしくはスポーツ位置になっている
場合SW=0となる。更にSW=0の場合、制御モード
によりCSW38がノーマル位置の場合、C−SW=2
となり、スポーツ位置の場合C−SW=1となる。ステ
ップS3でイグニッションスイッチIGの信号が読込ま
れエンジンが始動されたか否かが入力され(IGがON
orOFF)る。ステップS4でSW=1か否かが判断
され、SW=1、即ちCSW38が制御なしの位置にあ
ると判断された場合、ステップS5でエンド処理を行な
い、アライメント制御を行なわない旨のメッセージを表
示する。
【0027】ステップS4でSW=0、即ちCSW38
がノーマル位置もくしはスポーツ位置にあると判断され
た場合、ステップS6で動作モード(IG−S)ルーチ
ン(図6乃至図8)を実行する。次にステップS7で制
御モード切換ルーチン(図9,図10)を実行し、制御
モードに応じた指令値GL,GRを設定する。ステップ
S7で指令値GL,GRを設定した後、ステップS8で
ソレノイド部30L,30Rに指令値GL,GRを入力
し、電磁弁8によってアクチュエータ7を作動して車輪
2を目標キャスタ角とする。その後、ステップS9でポ
ンプコントロールルーチン(図13,図14)を実行
し、ポンプ27の駆動を制御し、ステップS2に戻る。
【0028】ステップS6におけるIG−Sルーチンを
図6乃至図8に基づいて説明する。IG−Sルーチン
は、動作モードを段階的に切換えるもので、動作モード
IG−Sは、OFF状態(IG−S=0)、準備中(I
G−S=1)、制御実行(IG−S=2)、終了準備
(IG−S=3)、終了(IG−S=4)及び各種スイ
ッチを受け付ける第2準備中(IG−S=5)の5種類
となっている。
【0029】図6に示すように、ステップS6−1でI
G−S=0か否かが判断され、初期設定はIG−S=0
であるので、ステップS6−2に進みIGがONか否
か、即ちエンジンが始動されているか否かが判断され
る。ステップS6−2でIGがOFFと判断された場
合、そのままメインのフローチャートに戻り、IGがO
Nと判断された場合、ステップS6−3でリリーフ弁3
5をONにすると共に、ステップS6−4でカウンタC
NTを1000(5秒に相当)に設定してIG−Sを1
に設定し、メインのフローチャートに戻る。
【0030】処理が進み、再びステップS6−1でIG
−S=0か否かが判断され、ステップS6−4でIG−
Sは1に設定されているので、ステップS6−5に進み
IG−S=1か否かが判断される。IG−S=1である
ので、ステップS6−6でカウンタCNTを減算し、ス
テップS6−7でカウンタCNT=0か否かが判断され
る。カウンタCNTが0になっていない場合、即ち、ス
テップS6−4でカウンタCNTを1000に設定し準
備中としてから5秒が経過するまでは、図8で示したス
テップS6−8でセンサの値を読み込み、メインのフロ
ーチャートに戻る。ステップS6−7でカウンタCNT
=0になるまでこれを繰り返し、ステップS6−7でカ
ウンタCNT=0と判断されると(準備中となって5秒
が経過)、ステップS6−9でカウンタCNTを100
0に設定してIG−Sを5に設定し、メインのフローチ
ャートに戻る。
【0031】処理が進み、再びステップS6−5でIG
−S=1か否かが判断され、ステップS6−9でIG−
Sは5に設定されているので、図7に示したステップS
6−10に進み、IG−S=5か否かが判断される。I
G−Sは5であるので、ステップS6−11でカウンタ
CNTを減算し、ステップS6−12でカウンタCNT
=0か否かが判断される。カウンタCNTが0になって
いない場合、即ち、ステップS6−9(図6参照)でカ
ウンタCNTを1000に設定して第2準備中としてか
ら5秒が経過するまでは、図8で示したステップS6−
8でセンサの値を読み込み、メインのフローチャートに
戻る。
【0032】ステップS6−12でカウンタCNT=0
になるまでこれを繰り返し、ステップS6−12でカウ
ンタCNT=0と判断されると(第2準備中となって5
秒が経過)、ステップS6−13でIG−Sを2に設定
し、ステップS6−14でC−SW=2か否かが判断さ
れる。ステップS4(図5参照)でSW=0と判断され
ているので、C−SWは1か2、即ちCSW38がノー
マル位置(C−SW=2)もしくはスポーツ位置(C−
SW=1)に切換えられている。ステップS6−14で
C−SW=2と判断された場合、ステップS6−15で
制御ゲインkkgを0に設定してステップS6−8(図
8参照)に進み、ステップS6−14でC−SW=2で
はない、即ちC−SW=1と判断された場合、ステップ
S6−16で制御ゲインkkgを400に設定してステ
ップS6−8(図8参照)に進む。つまり、動作モード
を制御実行モード(IG−S=2)にした後、制御モー
ドに応じて制御ゲインkkgを設定する。
【0033】処理が進み、再びステップS6−10でI
G−S=5か否かが判断され、ステップS6−13でI
G−Sは2に設定されているので、図8に示したステッ
プS6−17に進みIG−S=2か否かが判断される。
IG−Sは2であるので、ステップS6−18でIGが
OFFか否か、即ちエンジンが停止しているか否かが判
断され、エンジンが停止していなければステップS6−
8に進み制御を実行し続ける。ステップS6−18でI
GがOFF、即ちエンジンが停止していると判断された
場合、ステップS6−19でカウンタCNTを200
(1秒に相当)に設定してIG−Sを3に設定し、ステ
ップS6−20でリリーフ弁35をOFFにし、ステッ
プS6−8に進む。
【0034】処理が進み、再びステップS6−17でI
G−S=2か否かが判断され、ステップS6−19でI
G−Sは3に設定されているので、ステップS6−21
に進みIG−S=3か否かが判断される。IG−Sは3
であるので、ステップS6−22でカウンタCNTを減
算し、ステップS6−23でカウンタCNT=0か否か
が判断される。カウンタCNTが0になっていない場
合、即ち、ステップS6−19でカウンタCNTを20
0に設定して終了準備としてから1秒が経過するまで
は、ステップS6−8に進む。ステップS6−23でカ
ウンタCNT=0と判断されると(終了準備となって1
秒が経過)、ステップS6−24でカウンタCNTを2
00に設定してIG−Sを0に設定し、ステップS6−
8に進む。
【0035】図6乃至図8で示したIG−Sルーチンで
は、5種類の動作モードを段階的に切換え、IG−S=
5の状態で初めてCSW38の入力を受け付けて制御を
実行し、センサ出力に対応して制御が即実行されるのを
防止している。これにより、IGをONにした途端にキ
ャスタ角が変更される等が防止され、エンジン始動時に
運転者に違和感を与えることがない。
【0036】ステップS7における制御モード切換ルー
チンを図9,図10に基づいて説明する。制御モード切
換ルーチンは、制御モードが変更になった場合、制御ゲ
インkkgを徐々に変化(0←→400)させて、アク
チュエータ7の急作動によるショックをなくすものであ
る。
【0037】図9に示すように、ステップS7−1でI
G−Sが1もしくは5か否かが判断され、IG−Sが1
もしくは5と判断された場合、ステップS7−2で電磁
弁8のソレノイド部30L,30Rに入力される指令値
GL,GRを予め設定された値のイニシャル値(offse
t)とし、メインのフローチャートに戻る。ステップS
7−1でIG−Sが1もしくは5以外であると判断され
た場合、ステップS7−3でIG−S=2か否かが判断
される。ステップS7−3でIG−S=2ではないと判
断された場合、ステップS7−4でIG−S=3か否か
が判断される。ステップS7−4でIG−S=3ではな
い、即ちIG−S=4と判断された場合、ステップS7
−5で指令値GL,GRを0としてソレノイド部30
L,30Rの電流をOFF状態にしてメインのフローチ
ャートに戻る。
【0038】一方、ステップS7−3でIG−S=2と
判断されると、ステップS7−6でCSW38の入力が
記憶されている位置と同じか否か、即ち、入力されたC
−SW(入力C−SW)が記憶されているC−SWと同
じか否かが判断される。C−SWと入力C−SWが異な
っていると判断された場合、即ち、制御モードが変更さ
れたと判断された場合、ステップS7−7でC−SWを
入力C−SWに置き換え、ステップS7−8で変更モー
ドChModeを1に設定し、図10で示したステップ
S10の制御係数計算ルーチンに進む。ステップS10
の制御係数計算ルーチンで制御係数XaL,XaRを求
めた後(詳細は後述する)、ステップS7−9の計算式
により指令値GL,GRを演算する。即ち、ステップS
7−9では、制御係数XaL,XaRに応じ、 GL=offset+XaL×kkg/400 GR=offset+XaR×kkg/400 によって指令値GL,GRを演算し、指令値GL,GR
を演算した後メインのフローチャートに戻る。
【0039】ステップS7−6でC−SWと入力C−S
Wが同じか否かが判断され、C−SWと入力C−SWが
同じであると判断された場合、即ち制御モードが変更に
なっていないか、もしくは変更になっていてもステップ
S7−7,S7−8の処理が終了している場合、ステッ
プS7−10で変更モードChMode=1か否かが判
断される。変更モードChMode=1ではないと判断
された場合、即ち、制御モードが変更になっていないと
判断された場合、ステップS10に進む。
【0040】変更モードChMode=1と判断された
場合、即ち制御モードが変更されてステップS7−7,
S7−8の処理が終了していると判断された場合、ステ
ップS7−11でC−SW=2か否か、即ち制御モード
がノーマルか否かが判断される。
【0041】ステップS7−11でC−SW=2(ノー
マル)と判断された場合、ステップS7−12で制御ゲ
インkkgを減算し、ステップS7−13で制御ゲイン
kkgが0となっているか否かが判断される。制御ゲイ
ンkkgが0になっていないと判断された場合、そのま
まステップS10(図10参照)に進み、処理が進んで
再びステップS7−12で制御ゲインkkgを減算し、
制御ゲインが0になるまでこの処理を繰り返す。ステッ
プS7−13で制御ゲインkkg=0と判断された場
合、ステップS7−14で変更モードChModeを0
に設定してステップS10(図10参照)に進む。つま
り、制御モードをノーマルに変更した場合、制御ゲイン
kkgを繰り返し減算してその都度指令値GL,GRを
演算し、制御ゲインkkgが0になるまで指令値GL,
GRを徐々に変更していく。
【0042】ステップS7−11でC−SW=2ではな
い、即ちC−SW=1(スポーツ)と判断された場合、
ステップS7−15で制御ゲインkkgを加算し、ステ
ップS7−16で制御ゲインkkgが400となってい
るか否かが判断される。制御ゲインkkgが400とな
っていないと判断された場合、そのままステップS10
(図10参照)に進み、処理が進んで再びステップS7
−15で制御ゲインkkgを加算し、制御ゲインkkg
が400になるまでこの処理を繰り返す。ステップS7
−16で制御ゲインkkg=400と判断された場合、
ステップS7−17で変更モードChModeを0に設
定してステップS10(図10参照)に進む。つまり、
制御モードをスポーツに変更した場合、制御ゲインkk
gを繰り返し加算してその都度指令値GL,GRを演算
し、制御ゲインkkgが400になるまで指令値GL,
GRを徐々に変更していく。
【0043】制御モードを切換えて制御ゲインkkgを
変更する際に、制御ゲインkkgを徐々に移行させる機
能である制御モード切換ルーチンを備えたことにより、
電磁弁8のソレノイド部30L,30Rに入力される指
令値GL,GRが徐々に変更されることになり、制御モ
ードを切換えても、アクチュエータ7の急作動によるシ
ョックが生じることがない。
【0044】ステップS10における制御係数計算ルー
チンを図11,図12に基づいて説明する。制御係数計
算ルーチンは、車速Vel、ハンドル角θh、ハンドル
角速度θhs及び路面μに基づいて制御係数XaL,X
aRを演算するもので、制御係数XaL,XaRは、実
キャスタ角が目標キャスタ角となる状態でアクチュエー
タ7を作動させるための指令値GL,GRを演算するた
めの係数となる。また、制御係数計算ルーチンでは、計
算横加速度(Yga)によって車両の旋回外輪側のアク
チュエータ7を作動させるように制御係数XaL,Xa
Rを設定するようにしたものである。
【0045】図11に示すように、ステップS10−1
で計算横加速度Ygaを車速Vel及びハンドル角θh
に基づいて演算し(Yga=f(Vel・θh)、ステ
ップS10−2で前後Gセンサ14及び左右Gセンサ1
3の検出値XG,YGをフィルタ処理してXg,Ygと
する。次に、ステップS10−3でP/S圧センサ40
の検出値に基づいて路面μを演算し、ステップS10−
4で車速係数マップより車速係数Gvを読み込む。車速
係数マップは、図14に示すように、車速Velに応じ
て車速係数Gvが設定され、車速係数Gvは、例えば車
速Velが40km/hまではマイナスから0に向かって増
加し、40km/h以上になると0からプラス方向に増加す
るように設定されている。
【0046】次に、ステップS10−5でハンドル角速
度θhsの絶対値|θhs|が10deg/s 以上か否かが
判断され、ハンドル角速度θhsの絶対値|θhs|が
10deg/s 以上と判断された場合、ステップS10−6
で400deg/s 以上か否かが判断される。ハンドル角速
度θhsの絶対値|θhs|が400deg/s 以上と判断
された場合、ステップS10−7でハンドル角速度θh
sを400deg/s と設定してステップS10−8で角速
度マップによりハンドル角速度係数Kθvを読み込み、
ハンドル角速度θhsの絶対値|θhs|が400deg/
s 未満と判断された場合、そのままステップS10−8
でハンドル角速度係数Kθvを読み込む。
【0047】角速度マップは、図16に示すように、車
速Velに応じてハンドル角速度係数Kθvが設定さ
れ、且つ路面μによって、低μ路(図中点線で示す)の
場合は高μ路(図中実線で示す)に較べて大きな値に設
定されている。
【0048】一方、ステップS10−5でハンドル角速
度θhsの絶対値|θhs|が10deg/s 未満と判断さ
れた場合、ステップS10−9でハンドル角速度係数K
θvを0と設定する。
【0049】ステップS10−8でハンドル角速度係数
Kθvを読み込んだ後、もしくはステップS10−9で
ハンドル角速度係数Kθvを0と設定した後、ステップ
S10−10の計算式により制御係数XaL,XaRを
設定するためのサブ係数Xaを演算する。即ち、ステッ
プS10−10では、車速係数Gv、フィルタ処理され
たXg,Yg、ハンドル角速度係数Kθv及びハンドル
角速度θhsの絶対値|θhs|に応じ、 Xa=Gv+Xg+Yg+Kθv・|θhs| によってサブ係数Xaを演算する。つまり、サブ係数X
aは、車速Vel、ハンドル角θh、ハンドル角速度θ
hs及び路面μに基づいて演算される。
【0050】ステップS10−10でサブ係数Xaを演
算した後、図12に示すように、ステップS10−11
で計算横加速度Ygaの正・負、即ち車両の旋回方向が
判断される。ステップS10−11で計算横加速度Yg
aが正であると判断された場合、左旋回となり、ステッ
プS10−12で旋回外輪である右前輪用のアクチュエ
ータ7Rを作動させるための制御係数XaRをサブ係数
Xa+|Yga|と設定し、左前輪用のアクチュエータ
7Lを作動させるための制御係数XaLをサブ係数Xa
と設定し、メインのフローチャートに戻る。ステップS
10−11で計算横加速度Ygaが負であると判断され
た場合、右旋回となり、ステップS10−13で旋回外
輪である左前輪用のアクチュエータ7Lを作動させるた
めの制御係数XaLをサブ係数Xa+|Yga|と設定
し、右前輪用のアクチュエータ7Rを作動させるための
制御係数XaRをサブ係数Xaと設定し、メインのフロ
ーチャートに戻る。つまり、ステップS10−11、S
10−12及びS10−13が、旋回外輪側のアクチュ
エータの作動制御量を多くする機能となっている。
【0051】従って、旋回外輪側の制御係数XaL,X
aRは計算横加速度Ygaが加味された状態で設定され
るので、計算横加速度Ygaの成分により旋回外輪のキ
ャスタ角が増大される。
【0052】図11,図12で示した制御係数計算ルー
チンでは、車速Vel、ハンドル角θh、ハンドル角速
度θhs及び路面μに基づいて、アクチュエータ7を作
動させるための指令値GL,GRを演算する制御係数を
設定しているので、車線変更時等、ハンドルの旋回状態
に応じてキャスタ角を増大することができ、車両の収れ
ん性が高まる。また、計算横加速度Ygaの成分により
旋回外輪側のアクチュエータ7を作動させてキャスタ角
を増大するようにしたので、旋回時に大きな横力を受け
る旋回外輪の復元モーメントがより増大し、車両の安定
性が高まる。
【0053】図5で示したメインのフローチャートに戻
り、ステップS7で制御モードを切換えると共に、図1
1,図12の制御係数計算ルーチンで設定した制御係数
XaL,XaLに基づいて指令値GL,GRを演算した
後、ステップS8でソレノイド部30L,30Rに指令
値GL,GRを入力し、電磁弁8によってアクチュエー
タ7を作動して車輪2のキャスタ角を変更する。その
後、ステップS9でポンプコントロールルーチンを実行
する。
【0054】ステップS9におけるポンプコントロール
ルーチンを図13,図14に基づいて説明する。ポンプ
コントロールルーチンは、アキュムレータ33の圧力が
下限値を上回ってポンプ27の駆動を停止させる条件と
なっていても、ストロークセンサ74によって検出され
るアクチュエータ7の実ストロークSSL,SSRと指
令ストローク値SL,SRとの差|DSL|,|DSR
|が設定値DSOを越えた時ポンプ27を駆動させるも
のである。また、圧力スイッチ34のON・OFFに対
しある程度の幅を持たせてポンプ27の駆動及び駆動停
止を追従させるようにしたものである。
【0055】図13に示すように、ステップS9−1で
圧力スイッチ43の検出値P1 を読み込み、ステップS
9−2で検出値P1 が下限値PLo以下か否かが判断され
る。ステップS9−2で検出値P1 が下限値PLo以下で
はないと判断されると、ステップS9−3で検出値P1
が上限値PHi以上か否かが判断され、検出値P1 が上限
値PHi以上ではないと判断された場合、即ち、検出値P
1 が下限値PLoと上限値PHiの間にあると判断された場
合、図14で示したステップS9−4に進む。
【0056】ステップS9−2で検出値P1 が下限値P
Lo以下と判断された場合、ステップS9−5でIG−S
=0もしくはIG−S=3か否かが判断され、IG−S
が0もしくは3と判断された場合、ステップS9−6で
ポンプ27をOFFにすると共に圧力フラグP1FLG
を0にし、メインのフローチャートに戻る。ステップS
9−5でIG−Sが0もしくは3以外と判断された場
合、ステップS9−7でポンプ27をONにすると共に
圧力フラグP1FLGを1にし、メインのフローチャー
トに戻る。一方、ステップS9−3で検出値P1 が上限
値PHi以上であると判断された場合、ステップS9−8
でポンプ27をOFFにすると共に圧力フラグP1FL
Gを0にし圧力フラグP2FLGを0にし、メインのフ
ローチャートに戻る。
【0057】ここで、圧力フラグP1FLG,P2FL
Gを説明する。圧力フラグP1FLG=0は、検出値P
1 が一度上限値PHi以上となり且つ下限値PLo以上の場
合である。圧力フラグP1FLG=1は、検出値P1
下限値PLo以下となり且つ上限値PHi以上の場合であ
る。また、圧力フラグP2FLG=0は、圧力フラグP
1FLG=0の状況で、アクチュエータ7の追従が設定
値DSO内の場合である。圧力フラグP2FLG=1
は、圧力フラグP1FLG=0の状況で、アクチュエー
タ7の追従が設定値DSO以上の場合である。
【0058】図14に示すように、ステップS9−4で
圧力フラグP1FLG=0か否かが判断され、圧力フラ
グP1FLG=0ではない(P1FLG=1)と判断さ
れた場合、メインのフローチャートに戻る。ステップS
9−4で圧力フラグP1FLG=0と判断された場合、
ステップS9−9でアクチュエータ7の実ストロークS
SL,SSRと指令ストローク値SL,SRとの差DS
L,DSRを求める(DSL=SL−SSL、DSR=
SR−SSR)。ステップS9−10で差DSL,DS
Rの絶対値|DSL|,|DSR|が設定値DSO以上
か否かが判断される。即ち、ポンプ27の駆動を停止さ
せる条件となっている時に、アクチュエータ7の実スト
ローク(作動ストローク)と指令ストローク値との差が
設定値を越えているか否かが判断される。
【0059】ステップS9−10で差DSL,DSRの
絶対値|DSL|,|DSR|が設定値DSO以上と判
断された場合、ステップS9−11でポンプタイマPT
IMを200に設定し、ステップS9−12で圧力フラ
グP2FLGを1に設定すると共に、ステップS9−1
3でポンプ27をONにしてメインのフローチャートに
戻る。つまり、圧力P1 が設定圧範囲内にあってポンプ
27が駆動停止条件となっていても、アクチュエータ7
の作動が追従していない時は、ポンプ27を駆動させ
る。
【0060】ステップS9−10で差DSL,DSRの
絶対値|DSL|,|DSR|が設定値DSOの範囲内
であると判断された場合、ステップS9−14で圧力フ
ラグP2FLG=1か否かが判断される。圧力フラグP
2FLG=1と判断された場合、即ち、アクチュエータ
7の作動が追従していると判断された場合、ステップS
9−15でポンプタイマPTIMを減算すると共にステ
ップS9−16でポンプタイマPTIM=0か否かが判
断される。ステップS9−16でポンプタイマPTIM
=0ではないと判断された場合、即ち、ステップS9−
11,S9−12,S9−13でアクチュエータの作動
を追従させるためにポンプ27をONにすると共にポン
プタイマPTIMを200に設定した後に所定時間(ポ
ンプタイマPTIM=200)が経過していないと判断
された場合、メインのフローチャートに戻る。ステップ
S9−16でポンプタイマPTIM=0と判断された場
合、即ち、ポンプ27がONになって所定時間が経過し
たと判断された場合、ステップS9−17で圧力フラグ
P2FLGを0に設定すると共に、ステップS9−18
でポンプ27をOFFにしてメインのフローチャートに
戻る。つまり、ポンプ27をOFFする時にある程度の
幅を持たせることでポンプ27のON・OFF頻度を低
減してハンチングを防止している。
【0061】ポンプコントロールルーチンを実行した時
の、圧力P1 、IGのON・OFF状況、キャスタ角の
状況及びポンプ27のON・OFF状況を図17に基づ
いて説明する。
【0062】IGがONになり(図17(b))ポンプ
27がONになると(図17(d))、圧力P1 が上昇
し始めて(図17(a))キャスタ角が増大していく
(図17(c))。圧力P1 が上昇し上限値PHiを越え
ると(図17(a)中X点)、ポンプ27がOFF状態
になり(ステップS9−8)、圧力P1 が上限値PHi
下限値PLoの間に保たれる。キャスタ角の指令値(図1
7(c)中一点鎖線で示す)が変わり始め(図17
(c)中Aa点)、アクチュエータ7が追従動作する
と、圧力P1 が減少し始める(図17(a)中A点)。
この時、キャスタ角の指令値と実際のキャスタ角(アク
チュエータ7の作動ストロークに相当)とには差が生
じ、この差がDSL,DSRに相当し、図17(c)中
A点でこの差が設定値DSO以上と判断されポンプ27
がONになる(図17(d)中A点:ステップS9−1
3)。その後、図17(c)中B点でストローク差が設
定値DSOの範囲内になり、ポンプタイマPTIMが0
になった時点でポンプ27がOFFになる(図17
(d)中B点から範囲PTIM200:ステップS9−
15,S9−18)。
【0063】圧力スイッチ43の値に基づいてのみポン
プ27のON・OFFを制御した場合、図17(a),
(d)中に点線で示すように、ポンプ27は圧力P1
下限値PLoを下回ったC点でONになり、アクチュエー
タ7が十分に追従して圧力P 1 が上限値PHiを越えたD
点でポンプ27はOFFになる。このため、図17
(c)に点線で示すように、追従遅れが生じると共に、
圧力P1 を常に上限値PHiと下限値PLoの間に保つこと
が困難でポンプ27の駆動時間が長くなる。
【0064】従って、ポンプコントロールルーチンで
は、アクチュエータ7の実ストロークと指令ストローク
値との差が設定値を越えた時圧力P1 の条件によらずポ
ンプ27を駆動するようにしているので、必要な時に効
率良く圧油の流量を確保してアクチュエータ7の応答性
を向上させることができると共に、ポンプ27の駆動停
止時間を長くすることができる。
【0065】上述したアライメント制御装置により、圧
雪路で車線変更をした場合の、ハンドル角θh、キャス
タ角θ及びヨーレイトの状況を図18に基づいて説明す
る。この時、車速Velは60km/h、車線変更幅は3.
5m、車線変更距離は25mとする。図18(a)には
ハンドル角θh、図18(b)にはキャスタ角θ、図1
8(c)にはヨーレイトの状況を示してあり、図中実線
に本実施例におけるアライメント制御装置による制御を
実施した場合を表わし、図中点線に車速Velのみによ
る制御を実施した場合を表わしてある。
【0066】ハンドル角θh、ハンドル角速度θhs及
び路面μの状況に応じてキャスタ角θを増大させること
により(図18(b))、車輪の復元モーメントが増大
して等価コーナリングパワーが大きくなる。このため、
図18(a)に示すように、修正操舵量が少なく操舵が
安定すると共に、図18(c)に示すように、ヨーレイ
トの減衰が良くなり、車両の収れん性が向上する。従っ
て、圧雪路における車線変更時にはハンドル角速度θh
sも大きくなるが、キャスタ角を増大させることで車両
の収れん性が向上し、操舵が安定して安全に走行するこ
とができる。
【0067】上述したアライメント制御装置は、車速V
elに加え、ハンドル角θh、ハンドル角速度θhs及
び路面μに基づいてアクチュエータ7の作動量を制御し
てキャスタ角を変更するようにしたので、操舵時にキャ
スタ角を増大して車輪の復元モーメントを大きくするこ
とができる。このため、非操舵時及び操舵初期は車速に
よるキャスタ角の増大で定常的な状況での車両の安定性
が向上し、操舵時は操舵状況によるキャスタ角の増大で
過渡的な状況での車両の安定性が向上する。
【0068】また、上述したアライメント制御装置は、
制御モード(ノーマル、スポーツ)を切換えた際にアク
チュエータ7の作動を制御する制御ゲインkkgを徐々
に移行させるようにしたので、アクチュエータ7の急作
動を防止することができ、制御モード切換時のショック
をなくすことができる。
【0069】また、上述したアライメント制御装置は、
車両の旋回時に旋回外輪側のアクチュエータ7の作動量
を多くしてキャスタ角を増大させるようにしたので、旋
回時に大きな横力を受ける旋回外輪の復元力がより増大
し、車両の安定性を高めることができる。
【0070】また、上述したアライメント制御装置は、
圧力P1 が下限値PLoを上回ってポンプ27を停止させ
る条件の状態であっても、アクチュエータ7の実ストロ
ークと指令ストローク値との差が設定値を越えた時はポ
ンプ27を駆動するようにしたので、ポンプ27の流量
が小さくても必要時に圧油の流量を確保してアクチュエ
ータ7の応答性を向上させることができると共に、ポン
プ27の停止時間を長くすることができる。このため、
ポンプ27の耐久性向上とポンプ27及びアキュムレー
タ33の小型化を図ることができる。
【0071】
【発明の効果】本発明のアライメント制御装置は、車速
に加え、ハンドル角、ハンドル角速度及び路面摩擦係数
に基づいてアクチュエータの作動量を制御してキャスタ
角を変更するようにしたので、操舵時にキャスタ角を増
大して車輪の復元モーメントを大きくすることができ
る。この結果、非操舵時及び操舵初期は車速によるキャ
スタ角の増大で車両の安定性が向上し、操舵時は操舵状
況によるキャスタ角の増大で車両の安定性が向上し、定
常的な状況及び過渡的な状況での車両の安定性を共に向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るアライメント制御装置
の概略構成図。
【図2】アクチュエータの一部破断側面図。
【図3】図2中のIII −III 線矢視図。
【図4】アライメント制御装置の制御ブロック図。
【図5】アライメント制御装置の制御フローチャート。
【図6】アライメント制御装置の制御フローチャート。
【図7】アライメント制御装置の制御フローチャート。
【図8】アライメント制御装置の制御フローチャート。
【図9】アライメント制御装置の制御フローチャート。
【図10】アライメント制御装置の制御フローチャー
ト。
【図11】アライメント制御装置の制御フローチャー
ト。
【図12】アライメント制御装置の制御フローチャー
ト。
【図13】アライメント制御装置の制御フローチャー
ト。
【図14】アライメント制御装置の制御フローチャー
ト。
【図15】車速に応じた車速係数のマップを表わすグラ
フ。
【図16】車速に応じたハンドル角速度係数のマップを
表わすグラフ。
【図17】ポンプコントロール制御におけるタイミング
チャート。
【図18】車線変更時のタイミングチャート。
【符号の説明】
1 サスペンション装置 2 車輪 7(7L,7R) アクチュエータ 8 流量制御弁(電磁弁) 9 油圧源 10 ECU 11 車速センサ 12 ハンドル角センサ 13 左右Gセンサ 14 前後Gセンサ 27 ポンプ 30(30L,30R) ソレノイド部 31 電動モータ 33 アキュムレータ 34 圧力センサ(圧力スイッチ) 37(37L,37R) 駆動回路 66 ストロークセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 忠夫 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪のキャスタ角を変更するアクチュエ
    ータと、アクチュエータの作動を行なう駆動手段と、車
    速及びハンドル角及びハンドル角速度及び路面摩擦係数
    に基づいて目標となる目標キャスタ角を演算し実際のキ
    ャスタ角である実キャスタ角が目標キャスタ角となるよ
    うにアクチュエータを作動させる制御手段とを備えたこ
    とを特徴とするアライメント制御装置。
JP5144659A 1993-06-16 1993-06-16 アライメント制御装置 Pending JPH071933A (ja)

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