JP2580851B2 - Caster angle control device for vehicles - Google Patents

Caster angle control device for vehicles

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JP2580851B2
JP2580851B2 JP2192609A JP19260990A JP2580851B2 JP 2580851 B2 JP2580851 B2 JP 2580851B2 JP 2192609 A JP2192609 A JP 2192609A JP 19260990 A JP19260990 A JP 19260990A JP 2580851 B2 JP2580851 B2 JP 2580851B2
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caster angle
vehicle
caster
angle
external force
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善紀 見市
泰孝 谷口
忠夫 田中
隆夫 森田
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    • B60G15/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両のサスペンションにおけるキャスタ角
の制御装置に関し、特に、車両の受ける横方向外力に応
じてキャスタ角を制御しうる車両用キャスタ角制御装置
に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a caster angle control device for a vehicle suspension, and more particularly, to a caster angle for a vehicle capable of controlling a caster angle in accordance with a lateral external force applied to the vehicle. It relates to a control device.

[従来の技術] 自動車において、サスペンションのアライメント調整
を行なうことにより、車両の走行特性等を変更できるこ
とが知られており、サスペンション要素の一つであるキ
ャスタ角(以下、単にキャスタという)を調整して、車
両の走行性能を向上させる手段も提案されている。
2. Description of the Related Art It is known that the running characteristics of a vehicle can be changed by adjusting the alignment of a suspension in an automobile, and a caster angle (hereinafter simply referred to as a caster) as one of suspension elements is adjusted. Means for improving the running performance of vehicles have also been proposed.

かかるキャスタについては、角度を大きくすると直進
安定性が向上し小さくすると操舵性能が向上するので、
例えば、車速の増大に応じてキャスタが大きくなるよう
に制御して直進性能を向上させることや、操舵角の増大
に応じてキャスタが小さくなるように制御して操舵性能
を向上させることが提案されている。
As for such casters, increasing the angle improves the straight running stability and decreasing the angle improves the steering performance.
For example, it has been proposed to improve the straight running performance by controlling the casters to increase as the vehicle speed increases, or to improve the steering performance by controlling the casters to decrease as the steering angle increases. ing.

[発明が解決しようとする課題] ところで、特に高速走行時などに例えば横風等のドラ
イバの意志以外の外力が作用すると、車体が適正な走行
レーンから外れてしまう畏れがあり、ドライバはこのよ
うな外力に対して適切な操舵操作やアクセル操作で対処
しなければならない。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, when an external force other than the driver's intention, such as a crosswind, acts on the vehicle, especially during high-speed driving, there is a fear that the vehicle body may deviate from an appropriate driving lane. External forces must be dealt with by appropriate steering and accelerator operations.

しかしながら、例えば突風などの瞬間的な外力に対し
てこのような対処を速やか且つ適切に行なうのには高度
な運転技術が要求される。
However, advanced operation techniques are required to quickly and appropriately perform such measures against momentary external forces such as gusts.

そこで、ドライバの操作でなくサスペンションアライ
メントの自動調整することで、このような外力に対処す
ることが考えられ、外力に対して適時に適切なアライメ
ント調整を行なうようにして、車両が外力を受けた際の
ドライバの負担を軽減できるようにしたい。
Therefore, it is conceivable to cope with such an external force by automatically adjusting the suspension alignment instead of the driver's operation, and the vehicle receives the external force by performing appropriate alignment adjustment in a timely manner with respect to the external force. I want to be able to reduce the burden on the driver at the time.

本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもの
で、車両が外力を受けた際にキャンバを適切に自動調整
できるようにして、横風等の外力に対してもドライバが
高度な技術を駆使しなくても車両の安定走行を継続でき
るようにした、車両用キャスタ角制御装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been devised in view of such a problem, and enables a vehicle to appropriately automatically adjust a camber when an external force is applied to a vehicle, so that a driver can use advanced technology even for an external force such as a cross wind. It is an object of the present invention to provide a caster angle control device for a vehicle, in which stable running of the vehicle can be continued without making full use of the vehicle.

[課題を解決するための手段] このため、本発明の車両用キャスタ角制御装置は、車
両のサスペンションにおいて、該サスペンションの構成
要素を駆動することによりキャスタ角を調整しうるキャ
スタ角調整機構と、該車両の車速を検出する車速検出手
段と、該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該
車両の受ける横方向外力を検出する横方向外力検出手段
と、これらの各検出手段からの検出情報に基づいて最適
のキャスタ角を設定するキャスタ角設定手段と、該キャ
スタ角設定手段で設定されたキャスタ角をとるように該
キャスタ角調整機構を制御する制御手段とをそなえ、上
記のキャスタ角設定手段が、上記の車速検出手段及び操
舵角検出手段により検出された車速及び操舵角に応じた
基準キャスタ角を設定する基準キャスタ角設定部と、上
記操舵角検出手段により検出される操舵角がほぼ一定と
なるような旋回中に上記横方向外力検出手段で検出され
た横方向外力が旋回内方に向かって車両の作用している
場合には該基準キャスタ角を大きくするように補正し、
該横方向外力が旋回外方に向かって車両に作用している
場合には該基準キャスタ角を小さくするように補正する
キャスタ角外力補正部とをそなえていることを特徴とし
ている。
[Means for Solving the Problems] Therefore, a caster angle control device for a vehicle according to the present invention includes a caster angle adjusting mechanism capable of adjusting a caster angle in a vehicle suspension by driving a component of the suspension; A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, a steering angle detecting means for detecting a steering angle of the vehicle, a lateral external force detecting means for detecting a lateral external force received by the vehicle, and A caster angle setting means for setting an optimum caster angle based on the detection information; and a control means for controlling the caster angle adjusting mechanism so as to take the caster angle set by the caster angle setting means. The angle setting means sets a reference caster angle according to the vehicle speed and the steering angle detected by the vehicle speed detection means and the steering angle detection means. And the lateral external force detected by the lateral external force detecting means during turning such that the steering angle detected by the steering angle detecting means is substantially constant. If so, the reference caster angle is corrected to be large,
When the lateral external force acts on the vehicle toward the outside of the turn, a caster angle external force correction unit for correcting the reference caster angle to be small is provided.

[作 用] 上述の本発明の車両用キャスタ角制御装置では、キャ
スタ角設定手段が、基準キャスタ角設定部で、車速検出
手段で検出された車速及び操舵角検出手段で検出された
操舵角に基づいて車速及び操舵角に応じた基準キャスタ
角を設定し、さらに、操舵角がほぼ一定とされて旋回し
ている状態のときには、キャスタ角外力補正部で、横方
向外力検出手段で検出された車両の受ける横方向外力が
旋回内方に向かって車両に作用している場合には基準キ
ャスタ角を大きくするように補正し横方向外力が旋回外
方に向かって車両に作用している場合には基準キャスタ
角を小さくするように補正する。そして、制御手段で
は、このようにして設定されたキャスタ角をとるように
キャスタ角調整機構を制御し、このキャスタ角調整機構
により、サスペンションの構成要素が適宜駆動されてキ
ャスタ角が所定の大きさに調整される。
[Operation] In the above-described vehicle caster angle control device of the present invention, the caster angle setting unit is configured to determine the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting unit and the steering angle detected by the steering angle detecting unit by the reference caster angle setting unit. Based on the vehicle speed and the steering angle, a reference caster angle is set based on the vehicle angle and the steering angle is substantially constant. When the lateral external force acting on the vehicle is acting on the vehicle toward the inside of the turn, it is corrected to increase the reference caster angle, and when the lateral external force is acting on the vehicle toward the outside of the turn. Is corrected to reduce the reference caster angle. Then, the control means controls the caster angle adjusting mechanism so as to obtain the caster angle set in this manner, and the caster angle adjusting mechanism drives the components of the suspension appropriately to set the caster angle to a predetermined size. It is adjusted to.

[実 施 例] 以下、図面により本発明の一実施例としての車両用キ
ャスタ角制御装置について説明すると、第1図はそのキ
ャスタ角制御の内容を示すフローチャート、第2〜5図
はいずれもそのキャスタ角の設定にかかる係数の特性を
示すグラフ、第6図はそのキャスタ調整機構を示す分解
斜視図、第7図はそのキャスタ角調整機構をそなえたサ
スペンションを示す斜視図、第8図はそのアクチュエー
タの油圧回路構成図である。
[Embodiment] Hereinafter, a vehicle caster angle control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing the contents of the caster angle control, and FIGS. 6 is an exploded perspective view showing the caster adjusting mechanism, FIG. 7 is a perspective view showing a suspension provided with the caster angle adjusting mechanism, and FIG. FIG. 3 is a hydraulic circuit configuration diagram of an actuator.

まず、本装置を装備する車両のサスペンションについ
て説明すると、この実施例のサスペンションは、第7図
に示すように、乗用車用のストラット式のフロントサス
ペンションであって、左右のストラット1,1は、いずれ
も周知のようにショックアブソーバ2にコイルスプリン
グ3を組合わせて構成され、各ストラット1,1の頭部が
車体4側に固定されている。各ストラット1,1の下端部
には、ナックル5およびハブ6を介して前輪7が回転自
在に装着されている。
First, the suspension of a vehicle equipped with this device will be described. The suspension of this embodiment is a strut type front suspension for a passenger car as shown in FIG. As is well known, a shock absorber 2 and a coil spring 3 are combined, and the head of each strut 1, 1 is fixed to the vehicle body 4 side. A front wheel 7 is rotatably mounted on the lower end of each strut 1, 1 via a knuckle 5 and a hub 6.

また、ストラット1の下端部は、ロアアーム8を介し
て、サブフレームを兼ねるように前輪間に設けられたク
ロスメンバー9に連結され、ショックアブソーバ2を懸
架リンクの一部として利用したサスペンションを構成し
ている。
The lower end of the strut 1 is connected via a lower arm 8 to a cross member 9 provided between the front wheels so as to also serve as a subframe, and constitutes a suspension using the shock absorber 2 as a part of a suspension link. ing.

なお、10は、クロスメンバー9に設けたセンターメン
バ、11はディスクブレーキである。
Reference numeral 10 denotes a center member provided on the cross member 9, and reference numeral 11 denotes a disc brake.

そして、こうしたストラット1,1の頭部1A,1Aの取付部
に、この頭部1A,1Aをそれぞれ車体4の前後方向にスラ
イドさせることでキャスタ角を自在に調整しうるキャス
タ角調整機構(スライド機構)12,12が設けられてい
る。
A caster angle adjustment mechanism (slide) that allows the caster angle to be freely adjusted by sliding the heads 1A, 1A in the front-rear direction of the vehicle body 4 to the mounting portions of the heads 1A, 1A of the struts 1, 1 respectively. Mechanism) 12,12 are provided.

なお、第7図において、27は駆動シャフト、28はスタ
ビライザーである。
In FIG. 7, 27 is a drive shaft, and 28 is a stabilizer.

このキャスタ角調整機構12,12はいずれも同様に構成
されており、第6図に示すように、ストラットタワーの
上面の車体4側に取り着けられたスライドベース14と、
ストラット1の上端に取り付けてスライドベース14に対
してスライドしうるスライド板13とをそなえている。
Each of the caster angle adjusting mechanisms 12, 12 has the same configuration, and as shown in FIG. 6, a slide base 14 attached to the vehicle body 4 on the upper surface of the strut tower,
A slide plate 13 which is attached to the upper end of the strut 1 and is slidable with respect to the slide base 14 is provided.

スライドベース14は、例えば長手側を車体前後方向に
向けた板部材15の中央に、車体前後方向と平行な略長方
形状の貫通孔16を設けられた構造になっており、貫通孔
16の車幅方向側と対応する二辺の全体に、断面がほぼ三
角形状の壁で構成される一対のレール部17,17を並行に
立設されている。このレール部17,17はいずれも内向き
に配置されており、これらの対向するレール部17,17間
及び貫通孔16の内部を、ストラット1の頭部1Aが貫通す
るようになっている。なお、17aはレール部17を支える
ためのリブである。
The slide base 14, for example, has a structure in which a substantially rectangular through hole 16 parallel to the vehicle longitudinal direction is provided in the center of a plate member 15 whose longitudinal side faces the vehicle longitudinal direction.
A pair of rail portions 17, 17 each having a substantially triangular cross section are provided upright on two sides corresponding to the vehicle width direction side 16 in parallel. Each of the rails 17, 17 is arranged inward, and the head 1A of the strut 1 penetrates between the opposed rails 17, 17 and inside the through hole 16. 17a is a rib for supporting the rail portion 17.

一方、スライダ板13は、スライドベース14のレール部
17,17間の距離に対応した寸法を持つ略長方形の板部材1
8と、この板部材18のレール部側の並行な二辺の全体に
設けられ上記のレール部17,17と嵌挿自在な楔形状をも
つ摺動壁部19,19とをそなえている。
On the other hand, the slider plate 13 is
Substantially rectangular plate member 1 with dimensions corresponding to the distance between 17,17
8 and sliding walls 19, 19 having a wedge shape, which are provided on the entire two parallel sides of the plate member 18 on the rail side and which can be inserted into the rails 17, 17.

摺動壁部19,19は、楔状の断面を有し、例えば板部材1
8の辺を頂部とした対称な三角形の壁を板部材18の側部
に一体に設けられたもので、上記のレール部17,17にガ
タ付くことなく摺接しており、これにより、スライド板
13がレール部17,17間でこのレール部17,17に案内されて
一定方向にスライドしうるようになっている。
The sliding wall portions 19, 19 have a wedge-shaped cross section, for example, the plate member 1
A symmetrical triangular wall with the side of 8 as the top is integrally provided on the side of the plate member 18 and slides on the rails 17, 17 without rattling, whereby the slide plate
The rail 13 is guided by the rails 17, 17 between the rails 17, 17 and can slide in a certain direction.

なお、各摺動壁部19とこれに対向するレール部17との
間には、例えばローラベアリングを複数並設してなるニ
ードルローラベアリング20がスライド方向沿いに介在さ
れ、スライダ板13を車体前後方向に沿って安定、スムー
ズにスライドできるようにしている。第6図中、21は摺
動壁部19の各四つの外側面に設けられたベアリング転動
面であり、長方形の凹部よりなっている。
In addition, between each sliding wall portion 19 and the rail portion 17 facing the same, for example, a needle roller bearing 20 in which a plurality of roller bearings are arranged in parallel is interposed along the sliding direction, and the slider plate 13 is Stable and smooth sliding along the direction. In FIG. 6, reference numeral 21 denotes a bearing rolling surface provided on each of four outer surfaces of the sliding wall portion 19, and is formed of a rectangular recess.

そして、ストラット1の上端は、スライドベース14を
貫通してこのスライド板13の中央に設けられた円形の開
口13aに嵌挿されている。また、開口13aの前後に固定孔
22,22が設けられる一方ストラット1の頭部1Aの例えば
インシュレータ部分1aに一対(二本)の取付ボルト23,2
3が突設されて、固定孔22,22にこれらの取付ボルト23,2
3が締結されることにより、ストラット1の頭部1Aがス
ライダ板13と一体化されている。これによって、スライ
ダ板13を前後方向にスライドさせることでフロントサス
ペンションのキャスタを可変にできるようにしている。
なお、24はストラット頭部を締結するためのナットを示
す。
The upper end of the strut 1 penetrates through the slide base 14 and is inserted into a circular opening 13a provided at the center of the slide plate 13. Also, fixed holes are provided before and after the opening 13a.
On the other hand, a pair (two) of mounting bolts 23, 2 is provided on the head portion 1A of the strut 1, for example, on the insulator portion 1a.
3 are projected, and these fixing bolts 23,2 are
By fastening 3, the head 1 </ b> A of the strut 1 is integrated with the slider plate 13. Thus, the casters of the front suspension can be made variable by sliding the slider plate 13 in the front-rear direction.
Numeral 24 indicates a nut for fastening the strut head.

そして、こうしたスライド機構12,12の各スライド板1
3には、ストラット頭部を車体前後方向に移動させるた
めのアクチェータ(駆動装置)25がダイレクトに連結さ
れている。このアクチェータ25としてしは、例えば図示
するように油圧シリンダ25Bを電磁弁等の油圧切替弁を
有する油圧給排系25Aを通じて駆動するようにした油圧
式のものが考えられる。
And each slide plate 1 of such a slide mechanism 12,12
An actuator (drive device) 25 for moving the strut head in the longitudinal direction of the vehicle body is directly connected to 3. As the actuator 25, for example, a hydraulic actuator that drives a hydraulic cylinder 25B through a hydraulic supply / discharge system 25A having a hydraulic switching valve such as an electromagnetic valve as illustrated is conceivable.

この場合、例えば第8図に示すような油圧回路構成が
考えられる。第8図において、25aは作動油の貯蔵され
るタンク、25bはポンプ、25cはポンプアキュムレータ、
25d,25eはメインアキュムレータ、25fはフィルタ、25g
はリリーフバルブ、25hはチェックバルブ、25i,25j,25
k,25lはコントロールバルブ、25m,25nはポジションセン
サであり、他の符号は前述と同様なものである。
In this case, for example, a hydraulic circuit configuration as shown in FIG. 8 is conceivable. In FIG. 8, 25a is a tank for storing hydraulic oil, 25b is a pump, 25c is a pump accumulator,
25d and 25e are main accumulator, 25f is filter, 25g
Is a relief valve, 25h is a check valve, 25i, 25j, 25
k and 25l are control valves, 25m and 25n are position sensors, and other symbols are the same as those described above.

このアクチェータ25には、制御手段としてのコントロ
ーラ(マイクロコンピュータおよびその周辺回路からな
るもの)26が接続されていて、コントローラ26に取り込
まれる各種センサ(例えば、車速センサや操舵角センサ
や横加速度センサ)29からの情報に基づいて、車速Vや
操舵角θや横加速度GYの大きさに応じてキャスターの角
度を可変できるようにしている。
A controller (comprising a microcomputer and its peripheral circuits) 26 as a control means is connected to the actuator 25, and various sensors (for example, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, and a lateral acceleration sensor) taken into the controller 26 are provided. based on the information from the 29, and to allow variable angle of caster in accordance with the magnitude of the vehicle speed V and the steering angle θ and the lateral acceleration G Y.

特に、このコントローラ26には、各センサからの検出
情報に基づいて最適のキャスタ角を設定するキャスタ角
設定部と、このキャスタ角設定部で設定されたキャスタ
角をとるようにキャスタ角調整機構を制御する制御部と
をそなえている。
In particular, the controller 26 includes a caster angle setting unit that sets an optimum caster angle based on detection information from each sensor, and a caster angle adjustment mechanism that takes the caster angle set by the caster angle setting unit. It has a control unit to control.

また、キャスタ角設定部には、基準キャスタ角設定部
とキャスタ角外力補正部とがあり、基準キャスタ角設定
部では、車速及び操舵角に応じた基準キャスタ角を設定
し、キャスタ角外力補正部では、操舵角がほぼ一定とさ
れて旋回している時に補正を行ない、この時、横方向外
力が増加していれば基準キャスタ角を大きくするように
補正し、横方向外力が減少していれば基準キャスタ角を
小さくするように補正する。
The caster angle setting section includes a reference caster angle setting section and a caster angle external force correction section. In the reference caster angle setting section, a reference caster angle corresponding to the vehicle speed and the steering angle is set. Then, correction is performed when the vehicle turns while the steering angle is almost constant.At this time, if the lateral external force increases, the correction is made to increase the reference caster angle, and the lateral external force may decrease. For example, correction is made so as to reduce the reference caster angle.

ところで、キャスタ角(キャスタ)の値Cは、 C=C0+KV・Kθ・C0′・KX ……(1) ただし、KV=車速補正係数 Kθ=操舵角補正係数 KX=外力補正係数 C0=キャスタ補助設定値 C0′=補正補助設定値 とすることができる。なお、車速補正係数KVは第2図に
示すように車速Vの増加に対応して増加する係数であ
り、操舵角補正係数Kθは第3図に示すように操舵角θ
を大きく取るほど減少する係数であり、外力補正係数KX
は、第4図に示すように、車両に作用する横加速度GY
旋回外側から旋回方向へのものであるとその大きさに応
じて増加し逆に横加速度GYが旋回方向から旋回外側への
ものであるとその大きさに応じて減少する係数である。
By the way, the value C of the caster angle (caster) is as follows: C = C 0 + KV · Kθ · C 0 ′ · KX (1) where KV = vehicle speed correction coefficient Kθ = steering angle correction coefficient KX = external force correction coefficient C 0 = Caster auxiliary setting value C 0 '= correction auxiliary setting value The vehicle speed correction coefficient KV is a coefficient that increases in accordance with the increase in the vehicle speed V as shown in FIG. 2, and the steering angle correction coefficient Kθ is the steering angle θ as shown in FIG.
The external force correction coefficient KX
As shown in FIG. 4, when the lateral acceleration G Y acting on the vehicle is from the outside of the turn in the turning direction, the lateral acceleration G Y increases from the turning direction to the outside of the turn. Is a coefficient that decreases according to its size.

基準キャスタ角設定部では、車速補正係数マップ(第
2図参照)に基づいて車速センサの検出値Vから車速補
正係数KVを求め、操舵角補正係数マップ(第3図参照)
に基づいて操舵角センサの検出値θから操舵角補正係数
Kθを求め、これらの値KV,Kθを、予め設定された値で
ある補正補助設定値C0′に積算しこれをキャスタ補助設
定値C0に加算することで、キャスタ(基準キャスタ)の
値Cを設定するものである。
The reference caster angle setting unit obtains a vehicle speed correction coefficient KV from the detected value V of the vehicle speed sensor based on the vehicle speed correction coefficient map (see FIG. 2), and obtains a steering angle correction coefficient map (see FIG. 3).
The steering angle correction coefficient Kθ is obtained from the detected value θ of the steering angle sensor based on the above, and these values KV, Kθ are integrated into a correction auxiliary set value C 0 ′ which is a preset value, and this is caster auxiliary set value. By adding to C 0 , the value C of the caster (reference caster) is set.

そして、車両が旋回していなければ、基準キャスタ角
設定部で設定されたキャスタC(=C0+KV・Kθ・
C0′)が目標キャスタになるが、車両の旋回中には、横
風等の外力が車両にはたらくと、キャスタ角外力補正部
でこの外力に応じた外力補正係数KXにより外力補正を施
したキャスタC(=C0+KV・Kθ・C0′・KX)が目標キ
ャスタになるように構成されている。
If the vehicle is not turning, the caster C (= C 0 + KV · Kθ ·) set by the reference caster angle setting unit
C 0 ′) is the target caster, but when an external force such as a cross wind acts on the vehicle during turning of the vehicle, the caster angle external force correction unit corrects the external force with the external force correction coefficient KX corresponding to the external force. C (= C 0 + KV · Kθ · C 0 ′ · KX) is configured to be the target caster.

本発明の一実施例としての車両用キャスタ角制御装置
は、上述のごとく構成されているので、第1図に示すよ
うにキャスタ角制御が行なわれる。
Since the caster angle control device for a vehicle according to one embodiment of the present invention is configured as described above, the caster angle control is performed as shown in FIG.

つまり、まず、自動車のイグニッションスイッチのオ
ン直後等に、制御に関するパラメータを初期設定し(ス
テップS1)、車速V,操舵角θ及び横加速度GYを各センサ
から読込む(ステップS1)。
That is, first, the like immediately after the ignition switch is turned on the motor vehicle, the parameters relating to the control initially set (step S1), the vehicle speed V, the reads the steering angle θ and the lateral acceleration G Y from each sensor (step S1).

そして、基準キャスタ各設定部で、車速値Vに対応し
た車速補正係数KV及び操舵各値θに対応した操舵各補正
係数Kθに基づき、基準キャスタC(=C0+KV・Kθ・
C0′)を設定する(ステップS3)。
The reference caster C (= C 0 + KV · Kθ ·) is set in each of the reference caster setting units based on the vehicle speed correction coefficient KV corresponding to the vehicle speed V and the steering correction coefficient Kθ corresponding to the steering value θ.
C 0 ′) is set (step S3).

さらに、操舵角θの大きさ|θ|が所定量θよりも
小さいかどうかを判断し(ステップS4)、|θ|がθ
よりも小さければ直進走行中であるとして、上述の基準
キャスタC(=C0+KV・Kθ・C0′)を目標キャスタと
する。
Furthermore, the magnitude of the steering angle theta | theta | is determined whether less than a predetermined amount theta 0 (step S4), | θ | is theta 0
If it is smaller, it is determined that the vehicle is traveling straight, and the above-described reference caster C (= C 0 + KV · Kθ · C 0 ′) is set as the target caster.

また、|θ|がθよりも大きければ、ステップS5に
進んで、操舵角速度が0であるかどうか、つまり、操
舵角θが一定になっているかどうかをを判断する。
If | θ | is larger than θ 0 , the process proceeds to step S5 to determine whether the steering angular velocity is 0, that is, whether the steering angle θ is constant.

操舵角θが一定でなければ基準キャスタに特別な補正
を施さないが、操舵角θが一定ならば、横風等の車体に
加わる横方向外力に対応してキャスタを制御する外力補
正ルートに進む。
If the steering angle θ is not constant, no special correction is performed on the reference caster. However, if the steering angle θ is constant, the process proceeds to an external force correction route for controlling the casters in accordance with a lateral external force applied to the vehicle body such as a crosswind.

つまり、はじめにステップS6に進んで、補正(加速
度補正)を行なう。この補正は旋回走行時に加減速を行
なうと車体の横加速度が変化するので、横加速度センサ
で検出した横加速度GYから基まる横加速度の時間変化量
からこの加減速成分をキャンセルするためのものであ
る。また、加減速による横加速度の時間変化は、車速デ
ータVと操舵角データθとから求められるので、ステッ
プS6では、この加減速による横加速度変化を算出して、
検出した横加速度GYの時間変化量から加減速による横加
速度の時間変化量を除くことで加速度補正を行なうこと
ができる。
That is, first, the process proceeds to step S6 to perform correction (acceleration correction). This correction is lateral acceleration of the vehicle when performing acceleration or deceleration during turning is changed, those from the lateral acceleration G Y detected by the lateral acceleration sensor from the time variation of the base circle lateral acceleration to cancel the acceleration component It is. Further, since the time change of the lateral acceleration due to the acceleration / deceleration is obtained from the vehicle speed data V and the steering angle data θ, in step S6, the change in the lateral acceleration due to the acceleration / deceleration is calculated.
It can be performed acceleration correction by excluding the time variation of the lateral acceleration due to deceleration from the time variation of the detected lateral acceleration G Y.

そして、続くステップS7で、このように補正を施され
た横加速度GYの時間変化量が0かどうかを判断し
て、この値が0であれば横方向外力は作用していないも
のとして、外力補正は行なわない。
Then, in the subsequent step S7, as in this way to determine whether the time variation amount Y of the lateral acceleration G Y that has been subjected to correction is 0, the horizontal direction external force if the value is 0 is not applied No external force correction is performed.

一方、値が0でなければ横方向外力が作用してい
るものとして、外力補正を行なう。
On the other hand, if the value Y is not 0, it is assumed that a lateral external force is acting and external force correction is performed.

この外力補正では、まず、ステップS8で、横加速度変
化量GYが正か負かつまり横加速度が増加しているか
減少しているかを判断し、これに応じて、大キャスタ補
正(ステップS9)又は小キャスタ補正(ステップS10)
を行なう。なお、横加速度GYは旋回方向を正方向として
いる。
In this external force correction, first, in step S8, it is determined whether the lateral acceleration change amount GY is positive or negative, that is, whether the lateral acceleration Y is increasing or decreasing, and the large caster correction (step S9) is performed accordingly. ) Or small caster correction (step S10)
Perform Incidentally, the lateral acceleration G Y is a turning direction is a positive direction.

つまり、旋回方向に向けて横加速度GYが増加していれ
ば、外力が旋回内方に向けて働いているので、この時に
は、その増加量に応じて大きな外力補正係数KXを採用し
て(第5図右半部参照)、キャスタを大きくするように
補正し、旋回方向に向けて横加速度GYが減少していれ
ば、外力が旋回外方に向けて働いているので、この時に
は、その減少量に応じて小さな外力補正係数KXを採用し
て(第5図左半部参照)、キャスタを小さくするように
補正する。
That is, if the lateral acceleration G Y increases in the turning direction, the external force acts inward of the turn, and at this time, a large external force correction coefficient KX is adopted according to the increase amount ( If the lateral acceleration GY decreases in the turning direction, the external force is working outward, so at this time, A small external force correction coefficient KX is adopted in accordance with the decrease amount (see the left half of FIG. 5), and the caster is corrected to be small.

このように外力補正を施したキャスタC(=C0+KV・
Kθ・C0′・KX)が目標キャスタとされる。
Caster C (= C 0 + KV ·
Kθ · C 0 ′ · KX) is set as the target caster.

そして、実際のキャスタがこのようにして設定された
キャスタCになるように、コントローラ26がアクチェー
タ25を制御して、アクチェータ25によって、各スライダ
板13,13が前方あるいは後方側に駆動され、キャスタ調
整される。
Then, the controller 26 controls the actuator 25 so that the actual caster becomes the caster C thus set, and the actuator plates 25 drive the respective slider plates 13 and 13 forward or rearward. Adjusted.

この結果、ほぼ一定舵角で旋回している時に外力が作
用すると、外力が旋回を加勢する方向(即ち、旋回内
方)に働いている時には、キャスタが増加されるので過
度な旋回が防止され走行安定性が確保され、外力が旋回
を妨げる方向(即ち、旋回外方)に働いている時には、
キャスタを減少されるので旋回性能が高められる。
As a result, when an external force acts while turning at a substantially constant steering angle, the casters are increased when the external force acts in a direction that urges turning (inward turning), so that excessive turning is prevented. When running stability is secured and external force is acting in the direction that hinders turning (ie, outside of turning),
Since the number of casters is reduced, turning performance is enhanced.

このようなキャンバの自動調整により、横風等の外力
に対してもドライバが高度な技術を駆使することなく車
両を安定走行できるようになる。
Such automatic adjustment of the camber enables the driver to stably drive the vehicle even with external force such as a cross wind without using advanced technology.

なお、本キャスタ角制御装置の適用は、この実施例の
ような構成のサスペンションやキャスタ角調整機構(ス
ライド機構)12に限るものではなく、上述のようなキャ
スタ角外力補正をしうるものであれば、他の構成のもの
にも広く適用可能である。
The application of the caster angle control device is not limited to the suspension and the caster angle adjusting mechanism (slide mechanism) 12 having the configuration as in the present embodiment, but may be applied to the caster angle external force correction as described above. For example, the present invention is widely applicable to other configurations.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の車両用キャスタ角制御
装置によれば、車両のサスペンションにおいて、該サス
ペンションの構成要素を駆動することによりキャスタ角
を調整しうるキャスタ角調整機構と、該車両の車速を検
出する車速検出手段と、該車両の操舵角を検出する操舵
角検出手段と、該車両の受ける横方向外力を検出する横
方向外力検出手段と、これらの各検出手段からの検出情
報に基づいて最適のキャスタ角を設定するキャスタ角設
定手段と、該キャスタ角設定手段で設定されたキャスタ
角をとるように該キャスタ角調整機構を制御する制御手
段とをそなえ、上記のキャスタ角設定手段が、上記の車
速検出手段及び操舵角検出手段により検出された車速及
び操舵角に応じた基準キャスタ角を設定する基準キャス
タ角設定部と、上記操舵角検出手段により検出される操
舵角がほぼ一定となるような旋回中に上記横方向外力検
出手段で検出された横方向外力が旋回内方に向かって車
両の作用している場合には該基準キャスタ角を大きくす
るように補正し、該横方向外力が旋回外方に向かって車
両に作用している場合には該基準キャスタ角を小さくす
るように補正するキャスタ角外力補正部とをそなえると
いう構成により、車両が外力を受けた際にキャスタ角が
適切に自動調整され、横風等の外力に対してもドライバ
が高度な技術を駆使することなく車両の安定走行を継続
できるようになる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the vehicle caster angle control device of the present invention, in a vehicle suspension, a caster angle adjustment mechanism capable of adjusting a caster angle by driving a component of the suspension. Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, steering angle detecting means for detecting a steering angle of the vehicle, lateral external force detecting means for detecting a lateral external force received by the vehicle, and each of these detecting means A caster angle setting means for setting an optimum caster angle based on the detection information from the control means, and a control means for controlling the caster angle adjusting mechanism so as to take the caster angle set by the caster angle setting means. The caster angle setting means sets a reference caster angle according to the vehicle speed and the steering angle detected by the vehicle speed detecting means and the steering angle detecting means. The setting unit and the lateral external force detected by the lateral external force detecting means during the turning such that the steering angle detected by the steering angle detecting means is substantially constant acts on the vehicle inward while turning. The caster angle external force is corrected so as to increase the reference caster angle if it is present, and is corrected so as to reduce the reference caster angle if the lateral external force is acting on the vehicle outward from the turn. With a configuration that includes a correction unit, the caster angle is automatically adjusted appropriately when the vehicle is subjected to external force, and the vehicle continues to run stably without external force such as crosswind without the driver using advanced technology become able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1〜8図は本発明の一実施例としての車両用キャスタ
角制御装置を示すもので、第1図はそのキャスタ角制御
の内容を示すフローチャート、第2〜5図はいずれもそ
のキャスタ角の設定にかかる係数の特性を示すグラフ、
第6図はそのキャスタ角調整機構を示す分解斜視図、第
7図はそのキャスタ角調整機構をそなえたサスペンショ
ンを示す斜視図、第8図はそのアクチュエータの油圧回
路構成図である。 1……ストラット、1A……ストラット1の頭部、1a……
インシュレータ部分、2……ショックアブソーバ、3…
…コイルスプリング、4……車体、5……ナックル、6
……ハブ、7……前輪、8……ロアアーム、9……クロ
スメンバー、10……センターメンバ、11……ディスクブ
レーキ、12……キャスタ角調整機構(スライド機構)、
13……スライド板、13a……開口、14……スライドベー
ス、15……板部材、16……貫通孔、17……レール部、17
a……レール部、18……板部材、19……摺動壁部、20…
…ニードルローラベアリング、22……固定孔、23……取
付ボルト、24……ナット、25……アクチェータ(駆動装
置)、25A……油圧給排系、25B……油圧シリンダ、25a
……タンク、25b……ポンプ、25c……ポンプアキュムレ
ータ、25d,25e……メインアキュムレータ、25f……フィ
ルタ、25g……リリーフバルブ、25h……チェックバル
ブ、25i,25j,25k,25l……コントロールバルブ、25m,25n
……ポジションセンサ、26……コントローラ、27……駆
動シャフト、28……スタビライザー、29……各種センサ
(例えば、車速センサや操舵角センサや横加速度セン
サ)。
1 to 8 show a caster angle control device for a vehicle as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing the contents of the caster angle control, and FIGS. Graph showing the characteristics of the coefficient according to the setting of
6 is an exploded perspective view showing the caster angle adjusting mechanism, FIG. 7 is a perspective view showing a suspension having the caster angle adjusting mechanism, and FIG. 8 is a hydraulic circuit configuration diagram of the actuator. 1 ... Strut, 1A ... Head of strut 1, 1a ...
Insulator part, 2 ... Shock absorber, 3 ...
... Coil spring, 4 ... Vehicle, 5 ... Knuckle, 6
… Hub, 7… Front wheel, 8… Lower arm, 9… Cross member, 10… Center member, 11… Disc brake, 12… Caster angle adjustment mechanism (slide mechanism),
13 ... slide plate, 13a ... opening, 14 ... slide base, 15 ... plate member, 16 ... through hole, 17 ... rail part, 17
a ... rail part, 18 ... plate member, 19 ... sliding wall part, 20 ...
... Needle roller bearing, 22 ... Fixed hole, 23 ... Mounting bolt, 24 ... Nut, 25 ... Actuator (drive unit), 25A ... Hydraulic supply / discharge system, 25B ... Hydraulic cylinder, 25a
…… Tank, 25b …… Pump, 25c …… Pump accumulator, 25d, 25e …… Main accumulator, 25f …… Filter, 25g …… Relief valve, 25h …… Check valve, 25i, 25j, 25k, 25l …… Control Valve, 25m, 25n
... Position sensors, 26 ... Controllers, 27 ... Drive shafts, 28 ... Stabilizers, 29 ... Various sensors (for example, vehicle speed sensors, steering angle sensors, and lateral acceleration sensors).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 隆夫 東京都港区芝5丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−125907(JP,A) 実開 昭61−78705(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Takao Morita 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (56) References JP-A-62-125907 (JP, A) 61-78705 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】車両のサスペンションにおいて、 該サスペンションの構成要素を駆動することによりキャ
スタ角を調整しうるキャスタ角調整機構と、 該車両の車速を検出する車速検出手段と、 該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該車両の
受ける横方向外力を検出する横方向外力検出手段と、 これらの各検出手段からの検出情報に基づいて最適のキ
ャスタ角を設定するキャスタ角設定手段と、 該キャスタ角設定手段で設定されたキャスタ角をとるよ
うに該キャスタ角調整機構を制御する制御手段とをそな
え、 上記のキャスタ角設定手段が、 上記の車速検出手段及び操舵角検出手段により検出され
た車速及び操舵角に応じた基準キャスタ角を設定する基
準キャスタ角設定部と、 上記操舵角検出手段により検出される操舵角がほぼ一定
となるような旋回中に、上記横方向外力検出手段で検出
された横方向外力が旋回内方に向かって車両に作用して
いる場合には該基準キャスタ角を大きくするように補正
し、該横方向外力が旋回外方に向かって車両に作用して
いる場合には該基準キャスタ角を小さくするように補正
するキャスタ角外力補正部とをそなえている ことを特徴とする、車両用キャスタ角制御装置。
1. A vehicle suspension, comprising: a caster angle adjusting mechanism capable of adjusting a caster angle by driving a component of the suspension; vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle; Steering angle detecting means for detecting, lateral external force detecting means for detecting a lateral external force received by the vehicle, caster angle setting means for setting an optimal caster angle based on detection information from each of these detecting means, Control means for controlling the caster angle adjusting mechanism so as to take the caster angle set by the caster angle setting means, wherein the caster angle setting means is detected by the vehicle speed detecting means and the steering angle detecting means. A reference caster angle setting unit for setting a reference caster angle in accordance with the vehicle speed and the steering angle, and a steering angle detected by the steering angle detecting means substantially equal to one. If the lateral external force detected by the lateral external force detecting means is acting on the vehicle inward during the turn such that the reference caster angle is increased, the reference caster angle is increased. A caster angle for a vehicle, comprising: a caster angle external force correction unit that corrects the reference caster angle so as to reduce the reference caster angle when a lateral external force acts on the vehicle outward from the turn. Control device.
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JPS62125907A (en) * 1985-11-28 1987-06-08 Isuzu Motors Ltd Variable suspension geometry device

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