JP2903907B2 - ホィールアライメント制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホィールアライメント
制御方法に関し、特に、ハンドル操作に要する力を高速
保舵時に低減可能とするホィールアライメントを実現で
きるホィールアライメント制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両において、ホィールアライメント例
えばキャンバを車両走行状況に応じて自動制御すること
が知られている。典型的なキャンバ制御装置は、車両の
前輪及び後輪に設けたアクチュエータと、車両走行状態
を表す車速及び操舵角を検出するための車速センサ及び
操舵センサとを備え、制御手段の制御下でアクチュエー
タを駆動して走行状態に適合するキャンバに調整するよ
うにしている。

【０００３】詳しくは、低車速領域ではキャンバがニュ
ートラル状態に調整され、低車速領域以外の車速領域で
かつ小操舵角領域である場合は、４つの車輪のキャンバ
が、車速の関数として表され互いに異なる目標キャンバ
に夫々調整される。ここで、旋回内側の前輪及び旋回外
側の後輪の目標キャンバは、車速の増大につれてポジテ
ィブからニュートラルに変化するように、又、旋回内側
の後輪及び旋回内側の前輪の目標キャンバは、車速の増
大につれてネガティブからポジティブに変化するように
夫々設定される。更に、低車速領域以外の車速領域でか
つ大操舵角領域である場合、前輪及び後輪のキャンバ
が、車速の増大につれて大きさが漸増するポジティブ及
びネガティブな目標キャンバになるように夫々調整され
る。

【０００４】上記従来のキャンバ制御装置によれば、車
両の旋回性能及び走行安定性が相当程度まで確保され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】曲線道路に沿って車両
を走行させる場合、ドライバは、当初はハンドル操作上
ある程度の手ごたえを望むことが多い。その一方で、高
速道での長い大尺コーナを走行するとき等の高速保舵時
には、ドライバはハンドル操作上の重さを次第に感じる
ようになる。上記従来装置においては、操舵角に適合す
るキャンバが実現されるが、高速保舵時にドライバが操
舵の重さを感じるときにも、操舵角が同一である限りホ
ィールアライメントは一定に保持されて再調整されるこ
とはない。このため、高速保舵時にドライバは操舵に負
担を感じることになる。

【０００６】そこで、本発明は、操舵力（ハンドル操作
に要する力）を高速保舵時に低減可能とするホィールア
ライメントを実現できるホィールアライメント制御方法
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】上述の目的を達成するた
め、本発明のホィールアライメント制御方法は、高速保
舵モードに対応するファジィルールを予め設定し、車速
及び操舵パラメータを検出し、検出した車速及び操舵パ
ラメータに基づいて高速保舵状態を判別したとき、前記
検出した車速及び操舵パラメータと前記ファジィルール
とに基づくファジィ推論により推論出力を演算し、演算
された推論出力に基づいて、前記高速保舵状態に適合す
る車輪のキャスタの目標値を決定し、前記車輪のキャス
タを前記目標値に制御することを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【作用】高速保舵モードに対応するファジィルールが予
め設定される。そして、車速及び操舵パラメータが検出
される毎に、検出車速及び操舵パラメータに基づいて高
速保舵状態の有無が判別される。高速保舵状態の判別
時、高速保舵状態に適合する車輪のキャスタの目標値が
決定される。目標値の決定に際して、前記予め設定され
高速保舵モードに対応するファジィルールと検出した車
速及び操舵パラメータとに基づくファジィ推論により推
論出力を演算し、演算された推論出力に基づいて車輪の
キャスタ（アライメントパラメータ）の目標値を決定す
る。次に、車輪のキャスタが目標値に制御されて、高速
保舵状態に適合するホィールアライメントが実現され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例によるホィールアラ
イメント制御方法を実施するための制御システムを説明
する。この制御システムは、実際の車速及び操舵状態と
予め設定した高速保舵モードとの適合度と、実際の車両
走行状態と予め設定した複数の車両走行モードの各々と
の適合度とをファジィ推論により求め、適合度を反映し
た推論出力を更に求め、この推論出力に基づいて決定し
た目標値にアライメントパラメータを制御して、適正な
ホィールアライメントを実現することを企図している。

【００１１】本実施例では、高速保舵状態を、ファジィ
変数としての、車速Ｖと、ハンドル角の絶対値｜Ｈａ｜
と、所定時間内での所定操舵角速度以上の操舵の回数
（以下、操舵回数という）Ｎｄｈａとに基づいて判別す
ると共に、車両走行状態を、ファジィ変数としての、車
速Ｖと横加速度，前後加速度，ハンドル角及びハンドル
角速度の絶対値｜Ｙｇ｜，｜Ｘｇ｜，｜Ｈａ｜及び｜Ｄ
Ｈａ｜（ここで記号Ｄは微分演算子を表す）とに基づい
て判別するようにしている。又、複数の車両走行モード
として、徐行，車庫入れなどに対応する極低速走行モー
ドと、交差点内での走行及び交通量が多い市街地での走
行などを含む第１の市街地走行モードと、流れの良い市
街地での走行に対応する第２の市街地走行モードと、流
れの良い郊外での走行に対応する郊外走行モードと、ハ
ンドル操作の多い山岳路での走行に対応する第１の山岳
路走行モードと、ハンドル操作が少ない高速コーナから
なる山岳路での走行に対応する第２の山岳路走行モード
と、高速道走行モードを予定している。後述のように、
高速保舵モード及び走行モードの各々は、ファジィ変数
に関するファジィ集合の組合せにより表される。そし
て、本実施例では、前輪側ホィールアライメントパラメ
ータとしてのキャンバ，キャスタ及びトーならびに後輪
側ホィールアライメントパラメータとしてのキャンバを
可変調整するようにしている。

【００１２】図１に示すように、制御システムは、ホィ
ールアライメント制御プログラム，ファジィルールなど
を格納したリードオンリメモリ（ＲＯＭ）とデータの一
時記憶のためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とか
らなるメモリ３１と、制御プログラムを実行するための
プロセッサ（ＣＰＵ）３２とを有するコントローラ３０
を備えている。プロセッサ３２は、図示しない入出力回
路を介して、車速センサ３４，横加速度センサ３５，前
後加速度センサ３６及び操舵センサ３７に接続され、車
速，横加速度，前後加速度およびハンドル角を入力し、
又、相次いで入力したハンドル角に基づいてハンドル角
速度を算出すると共に車両旋回方向を判別し、又、算出
ハンドル角速度に基づいて上記操舵回数Ｎｄｈａを後述
のように算出するようになっている。そして、制御シス
テムは、プロセッサ３２からの制御出力に応動する駆動
回路４０と、駆動回路４０により駆動される第１，第２
及び第３作動部Ｄ１，Ｄ２及びＤ３とを更に備えてい
る。

【００１３】第１作動部Ｄ１は、４つの車輪のサスペン
ションに夫々設けたキャンバ調整用の第１のアーム長可
変アクチュエータ２，４，６及び８（図２中、記号Ａで
互いに区別せずに示す）を含んでいる。なお、アクチュ
エータの構成については後で詳述する。図２に示すよう
に、各該アクチュエータＡは、車輪８０が装着されるハ
ブキャリア７８と車体（図示略）との間に第１のアッパ
アームとして介装され、アクチュエータのアーム（後
述）が車両幅方向に伸縮して、対応する車輪のキャンバ
を調整するようになっている。図２中、符号７２はスト
ラット，７４は第１のアッパアーム，７５及び７６は第
１及び第２のロアアーム，７８Ａはハブキャリアのリン
クを表す。

【００１４】図１を参照すると、第１作動部Ｄ１は、駆
動回路４０からの駆動出力に応動して第１アクチュエー
タ２，４，６及び８を夫々駆動する電磁式制御弁１０，
１２，１４及び１６を更に含んでいる。制御弁１０〜１
６の各々は、供給路１８を介してポンプ２０に接続され
ると共に、排出路２２を介してオイルリザーバ２４に接
続されている。ポンプ２０は、図示しないエンジン等に
より駆動されるもので、オイルリザーバ２４内のオイル
を吸引して供給路１８へ吐出するようになっている。供
給路１８には、アキュムレータ２６が接続されると共
に、リリーフ弁２８を介してリザーバ２４が接続され、
これにより供給路１８内のオイル圧を一定に保つように
している。そして、制御弁１０〜１６の各々は、第１ア
クチュエータ２〜８の対応する一つに対するオイルの給
排を禁止してアクチュエータのアームを伸縮不能とする
第１作動位置，アームを伸張させるようにオイルを給排
する第２作動位置およびアームを縮小させるようにオイ
ルを給排する第３作動位置のいずれか一つをとるように
なっている。

【００１５】第２作動部Ｄ２は、２つの制御弁（図示
略）と、両該制御弁に対応する２つの第２のアーム長可
変アクチュエータ（図２に記号Ａ’で示す）とを備えて
いる。制御弁は、第１作動部Ｄ１の制御弁１０〜１６と
同一構成であって、第１作動部Ｄ１のオイル給排系１８
〜２８に接続され、駆動回路４０からの駆動出力に従っ
て第２アクチュエータＡ’に対するオイルの給排を制御
するようになっている。第２アクチュエータＡ’は、第
１アクチュエータＡと同一構成で、前輪側の２つのサス
ペンションに夫々設けられている。各該アクチュエータ
Ａ’はロアアーム７６と車体との間に介装され、車体長
さ方向にアームが伸縮して、対応する車輪のキャスタを
調整するようにされている。

【００１６】第３作動部Ｄ３は、第１及び第２作動部Ｄ
２の制御弁と同一構成の２つの制御弁（図示略）と、両
該制御弁に対応しかつ第１及び第２アクチュエータＡ，
Ａ’と同一構成の２つの第３のアーム長可変アクチュエ
ータ（図示略）とを備え、駆動回路４０からの駆動出力
に応動する制御弁によりオイル給排系１８〜２８から第
３アクチュエータへのオイルの給排が制御されるように
なっている。第３アクチュエータは前輪側の２つのサス
ペンションに夫々設けられ、各該アクチュエータは、例
えばロアアーム７５と車体との間に介装され、車体幅方
向にアームが伸縮して、対応する車輪のトーを調整する
ように作動する。

【００１７】図１中、参照符号４２，４４，４６及び４
８は、４つの第１アクチュエータ２〜８のストローク位
置を夫々検出するための変位センサを表し、２つの第２
アクチュエータ及び２つの第３アクチュエータに対応す
る同様の変位センサ（図示略）と共にコントローラ３０
に接続されている。図３を参照すると、第１アクチュエ
ータＡは、シリンダ本体５０と、その内部に軸方向移動
自在に配されたピストン５２と、これに一体に結合され
たピストンロッド５７と、該ロッド５７と連動して回転
する筒状の回転部材５４と、該部材５４と連動して軸方
向移動するロッド５９とを備えている。

【００１８】詳しくは、シリンダ本体５０は、ピストン
５２を内装したピストン収容部５０Ｂと、これに固定さ
れた回転部材支承部５０Ａと、支承部５０Ａの端部に固
定した端部部材５０Ｃ，５０Ｄとから構成されている。
回転部材５４は、スラストベアリング５３Ａ，５３Ｂ及
び回転ベアリング５５Ａ，５５Ｂを介して回転部材支承
部５０Ａにより軸方向移動不能かつ回転自在に支持され
ている。回転部材５４をなす２つの部分５４Ａ，５４Ｂ
は互いに一体回転可能に結合されている。ピストン収容
部５０Ｂは、その外端部に設けた取付部６４において、
ブッシュ等を介して例えば車体側に取り付けられてい
る。ピストン５２は、シリンダ本体５０のピストン収容
部５０Ｂ内に配され、ピストン収容部内壁との間に油室
６０を画成している。ピストン５２の外周および油室６
０の内周は楕円形状に形成され、ピストン５２は油室６
０内で回転不能にされている。ピストン５２に連結され
たピストンロッド５７と回転部材５４との間には、シリ
ンダ本体５０に対するピストンロッド５７の軸方向移動
を回転部材５４の回転運動に変換するためのボールねじ
６１が介装されている。また、回転部材５４とロッド５
９との間には、回転部材５４の回転運動をロッド５９の
軸方向移動に変換するための台形ねじ６３が介装され、
ロッド５９は回転不能にされている。

【００１９】台形ねじ６３は、回転運動を軸方向運動に
変換する一方で、軸方向運動から回転運動へは変換しな
いようにされ、回転部材５４が回転しない限りロッド５
９が軸方向移動しないようになっている。ロッド５９
は、端部部材５０Ｃを貫通してシリンダ本体５０の外部
に延び、このロッド外方端部に装着した取付部６６に枢
着されたロッド６６Ａを介してハブキャリア側に取り付
けられている。シリンダ本体５０のピストン収容部５０
Ｂとロッド５９側の取付部６６との間には、アーム長を
検出するためのストロークセンサ７０（図１の変位セン
サ４２，４４，４６又は４８に対応）が設けられてい
る。

【００２０】上記構成の第１アクチュエータ２〜８の各
々において、油室６０へオイルが供給されると、ピスト
ン５２及びピストンロッド５７が図１中で右方へ移動し
て、ピストンロッド５７の軸方向運動がボールねじ６１
を介して回転部材５４の回転運動に変換され、更に、台
形ねじ６３を介して回転部材５４の回転運動がロッド５
９の軸方向運動に変換される。この結果、ロッド５９が
シリンダ本体５０に対して離反方向に移動して取付部６
４，６６間距離が増大し、アーム長が増大する。逆に、
油圧室６０からオイルが排出されると、ロッド５９がシ
リンダ本体５０に対して接近方向移動して取付部６４，
６６間距離が減少し、アーム長が小さくなる。

【００２１】第２及び第３アクチュエータは第１アクチ
ュエータ２〜８と同一構成であって同様に作動する。従
って、第２及び第３アクチュエータの詳細な構成及び作
用説明を省略する。制御システムのファジィ推論機能に
関連して、コントローラ３０のメモリ３１のＲＯＭに
は、下記の表１に示すＩＦ−ＴＨＥＮ形式で記述された
８つのファジィルールが格納されている。

【００２２】表１において、記号Ｎｄｈａ，Ｖ，｜Ｙｇ
｜，｜Ｘｇ｜，｜Ｈａ｜及び｜ＤＨａ｜は、ファジィル
ール前件部の６つの項目としての、操舵回数および車速
と、横加速度，前後加速度，ハンドル角及びハンドル角
速度の絶対値とを夫々表し、記号θ1，θ2及びθ3は、
ファジィルール後件部の３つの項目としての、キャス
タ，キャンバ及びトーを夫々表す。又、記号Ｓ，Ｓ’，
ＭＳ，Ｍ，Ｍ’，ＭＢ及びＢの各々は、操舵回数及び車
速と、横加速度，前後加速度，ハンドル角及びハンドル
角速度の絶対値との対応する一つについての全体空間
（台集合）におけるファジィ部分集合（以降、単にファ
ジィ集合と略記する。）を示すラベルを表す。各ファジ
ィ集合は、後述のように、メンバーシップ関数により表
される。

【００２３】表１において、第１のファジィルール「Ｉ
ｆ Ｎｄｈａ＝Ｓ’，Ｖ＝Ｍ’ａｎｄＤＨａ＝Ｍ’，ｔ
ｈｅｎ θ1＝Ｓ」は、高速保舵モードに対応するもの
で、「操舵回数がファジィ集合Ｓ’に対応して小さく、
車速がファジィ集合Ｍ’に対応して中位よりも大きくか
つハンドル角の絶対値がファジィ集合Ｍ’に対応して中
位よりも大きければ、キャスタθ1をファジィ集合Ｓに
対応して小さくする」ことを示している。

【００２４】

【表１】 又、第２のファジィルール「Ｉｆ Ｖ＝Ｓ，ｔｈｅｎ
θ1＝Ｓ，θ2＝Ｂ ａｎｄ θ3＝Ｂ」は、極低速走行
モードに対応するもので、「車速Ｖが小さければ、キャ
スタθ1を小さくすると共にキャンバθ2及びトーθ3を
大きくする」ことを示している。第１及び第２市街地走
行モード，郊外走行モード，第１及び第２山岳路走行モ
ードならびに高速道走行モードの夫々に対応する第２な
いし第８のファジィルールについての説明は省略する。

【００２５】ファジィルール前件部の１つの項目、例え
ば操舵回数Ｎｄｈａに関する台集合は、例えば０回ない
し１００回の範囲で表される。又、ファジィルール前件
部の残りの５つの項目、すなわち車速Ｖと、横加速度，
前後加速度，ハンドル角及びハンドル角速度の絶対値｜
Ｙｇ｜，｜Ｘｇ｜，｜Ｈａ｜，｜ＤＨａ｜に関する台集
合は、０％ないし１００％の範囲で夫々表され、このパ
ーセント表示と実際値との関係は下記の表２に示すよう
に設定されている。例えば、車速Ｖが０ｋｍ／ｈである
ときに車速が０％であるとし、２５０ｋｍ／ｈであると
き１００％であるとする。

【００２６】

【表２】 又、操舵回数Ｎｄｈａに関する台集合において、４つの
ファジィ集合Ｓ，Ｓ’，Ｍ及びＢを夫々定義するメンバ
ーシップ関数ｈｓ，ｈｓ’，ｈｍ及びｈｂが図４に示す
ように定められて、メモリ３１のＲＯＭ内に記憶されて
いる。図４を参照すると、ファジィ集合Ｓを定義するメ
ンバーシップ関数ｈｓは、操舵回数Ｎｄｈａが０回から
１０回まで増大するにつれてメンバーシップ値、すなわ
ち適合度が１．０から０まで減少するように定められ、
ファジィ集合Ｓ’を定義するメンバーシップ関数ｈｓ’
は、操舵回数Ｎｄｈａが０回から３回までは適合度が
１．０でかつ操舵回数が３回から８回まで増大するにつ
れて適合度が１．０から０まで減少するように定められ
ている。又、ファジィ集合Ｍを定義するメンバーシップ
関数ｈｍは、操舵回数Ｎｄｈａが０回から１０回まで増
大するにつれて適合度が０から１．０まで増大しかつ操
舵回数が１０回から２０回まで増大するにつれて適合度
が１．０から０まで減少するように定められている。更
に、ファジィ集合Ｂを定義するメンバーシップ関数ｈｂ
は、操舵回数が１０回から２０回まで増大するにつれて
適合度が０から１．０まで増大しかつ操舵回数が２０回
ないし１００回の間では適合度が１．０をとるように定
められている。

【００２７】更に、車速Ｖに関する台集合において、６
つのファジィ集合Ｓ，ＭＳ，Ｍ，Ｍ’，ＭＢ及びＢを夫
々定義するメンバーシップ関数ｈｓ，ｈｍｓ，ｈｍ，ｈ
ｍｂ及びｈｂが、図５に示すように定められて、ＲＯＭ
内に記憶されている。ファジィ集合Ｓを定義するメンバ
ーシップ関数ｈｓは、車速Ｖが０％から２５％まで増大
するにつれて適合度が１．０から０に減少するように定
められ、ファジィ集合ＭＳ（Ｍ，ＭＢ）を定義するメン
バーシップ関数ｈｍｓ（ｈｍ，ｈｍｂ）は、車速Ｖが０
％（２５％，５０％）から２５％（５０％，７５％）ま
で増大するにつれて適合度が０から１．０まで増大しか
つ車速が２５％（５０％，７５％）から５０％（７５
％，１００％）まで増大するにつれて適合度が１．０か
ら０まで減少するように定められている。更に、ファジ
ィ集合Ｍ’を定義するメンバーシップ関数ｈｍ’は、車
速が３２％（８０ｋｍ／ｈ）から３８％（９５ｋｍ／
ｈ）まで増大するにつれて適合度が０から１．０まで増
大しかつ車速が３８％以上であれば適合度が１．０をと
るように定められ、ファジィ集合Ｂを定義するメンバー
シップ関数ｈｂは、車速Ｖが７５％から１００％まで増
大するにつれて適合度が０から１．０まで増大するよう
に定められている。

【００２８】横加速度，前後加速度及びハンドル角速度
の絶対値｜Ｙｇ｜，｜Ｘｇ｜，｜ＤＨａ｜の各々に関し
ては、車速の場合と略同様にそれぞれの台集合におい
て、５つのファジィ集合Ｓ，ＭＳ，Ｍ，ＭＢ，Ｂを定義
するメンバーシップ関数ｈｓ，ｈｍｓ，ｈｍ，ｈｍｂ及
びｈｂが設定されてＲＯＭ内に格納されている。横加速
度の絶対値｜Ｙｇ｜に関する５つのメンバーシップ関数
を図６に示す。

【００２９】ハンドル角の絶対値｜Ｈａ｜に関する台集
合において、６つのファジィ集合Ｓ，ＭＳ，Ｍ，Ｍ’，
ＭＢ，Ｂを定義するメンバーシップ関数ｈｓ，ｈｍｓ，
ｈｍ，ｈｍ’，ｈｍｂ及びｈｂが図７に示すように設定
され、ＲＯＭ内に格納されている。メンバーシップ関数
ｈｍ’は、ハンドル角の絶対値｜Ｈａ｜が０％から約３
％（１２度）まで増大するにつれて適合度が０から１．
０に増大しかつハンドル角の絶対値が１２度を上回ると
適合度が１．０をとるように定められている。

【００３０】ファジィルール前件部の場合と同様、ファ
ジィルール後件部の３つの項目、即ちキャスタθ1，キ
ャンバθ2及びトーθ3の台集合は、０％ないし１００％
の範囲で夫々表される。そして、キャスタθ1のパーセ
ント表示と実際角度は、キャスタθ1が０％のときにキ
ャスタθ1が第１の所定角度θ11をとると共に１００％
のときに角度θ11よりも大きい第２の所定角度θ12をと
るような関係に設定されている。又、キャンバθ2のパ
ーセント表示と実際角度は、旋回外側の車輪に関して
は、キャンバθ2が０％のときにキャンバθ2がポジティ
ブな所定角度をとると共に１００％のときにネガティブ
な所定角度をとるような関係に設定されている。一方、
旋回内側の車輪に関しては、キャンバθ2が０％のとき
にキャンバθ2がネガティブな所定角度をとると共に１
００％のときにポジティブな所定角度をとるように設定
されている。更に、旋回外側の車輪のトーθ3に関して
は、トーθ3が０％のときにトーアウトになるような所
定角度をトーθ3がとると共に１００％のときにトーイ
ンになるような所定角度をとるように設定される一方、
旋回内側の車輪のトーθ3に関してはトーθ3が０％のと
きにトーインとする所定角度をとると共に１００％のと
きにトーアウトとする所定角度をとるように設定されて
いる。

【００３１】そして、図８に示すように、キャスタθ1
に関する台集合において、５つのファジィ集合Ｓ，Ｍ
Ｓ，Ｍ，ＭＢ及びＢを夫々定義するメンバーシップ関数
ｈｓ，ｈｍｓ，ｈｍ，ｈｍｂ及びｈｂが設定され、メモ
リ３１のＲＯＭ内に記憶されている。キャスタθ1に関
するメンバーシップ関数ｈｓ〜ｈｂは、図６に示す横加
速度Ｙｇの場合と同様に設定されており、その説明を省
略する。

【００３２】又、旋回外側の車輪のキャンバθ2に関す
る５つのファジィ集合Ｓ〜Ｂを夫々定義するメンバーシ
ップ関数ｈｓ〜ｈｂが図９に示すように設定され、旋回
外側の車輪のトーθ3に関するファジィ集合Ｓ〜Ｂを定
義するメンバーシップ関数ｈｓ〜ｈｂが図１０に示すよ
うに同様に設定されて、ＲＯＭ内に記憶されている。旋
回外側の車輪のキャンバθ2（トーθ3）に関するファジ
ィ集合Ｓを定義するメンバーシップ関数ｈｓは、キャン
バθ2（トーθ3）が０％から２０％まで増大するにつれ
て適合度が０から１．０まで増大すると共に２０％から
４０％まで増大するにつれて適合度が１．０から０まで
減少するように定められている。又、メンバーシップ関
数ｈｍｓ，ｈｍ及びｈｍｂは、キャンバθ2（トーθ3）
が２０％（４０％，６０％）から４０％（６０％，８０
％）まで増大するにつれて適合度が０から１．０まで増
大すると共に４０％（６０％，８０％）から６０％（８
０％，１００％）まで増大するにつれて適合度が１．０
から０まで減少するように定められ、メンバーシップ関
数ｈｂは、キャンバθ2（トーθ3）が８０％から１００
％まで増大するにつれて適合度が０から１．０まで増大
するように定められている。なお、旋回内側の車輪のキ
ャンバθ2及びトーθ3に関するメンバーシップ関数ｈ
ｓ，ｈｍｓ，ｈｍ，ｈｍｂ及びｈｂは、上記旋回外側の
車輪の場合のメンバーシップ関数ｈｂ，ｈｍｂ，ｈｍ，
ｈｍｓ及びｈｓに夫々対応する。

【００３３】以下、上述の構成の制御システムの作動を
説明する。車両のイグニッションキーがオンされると、
コントローラ３０のプロセッサ３２は、図１１に示すホ
ィールアライメント制御プログラムの実行を開始する。
図１１の制御プログラムは周期的に実行されるもので、
その実行サイクルの各々において、プロセッサ３２は、
車速センサ３４，横加速度センサ３５，前後加速度セン
サ３６及び操舵センサ３７からの出力を読み込み、次い
で、前回サイクル及び今回サイクルでのハンドル角に基
づいてハンドル角速度ＤＨａを算出すると共に車両旋回
方向を判別し、更に、操舵回数Ｎｄｈａを算出する（ス
テップＳ１）。

【００３４】操舵回数Ｎｄｈａは、図１２に示す手順で
算出される。本実施例では、過去２０秒間においてハン
ドル角速度ＤＨａが毎秒１０度未満の領域と毎秒１００
度を越える領域との間で変化した回数を、現時点での操
舵回数Ｎｄｈａとする。図１２を参照すると、５０ミリ
秒の周期で実行される操舵回数Ｎｄｈａの算出サブルー
チンにおいて、コントローラ３０のプロセッサ３２は、
２０秒を計時するダウンカウンタ（図示略）のカウント
値ｎが「０」であるか否かを判別する（ステップＳ１１
１）。この判別結果が肯定であれば、カウント値ｎを２
０秒に対応する「４００」にセットした後（ステップＳ
１１２）、プロセッサ３２はカウント値ｎを「１」だけ
デクリメントする（ステップＳ１１３）。一方、ステッ
プＳ１１１での判別結果が否定であれば、ステップＳ１
１２を経由せずにステップＳ１１３に移行する。

【００３５】次いで、プロセッサ３２は、ハンドル角速
度ＤＨａの絶対値｜ＤＨａ｜が第１所定角速度ｈ0（毎
秒１０度）未満であるか否かを判別し（ステップＳ１１
４）、判別結果が肯定であればフラグｈflgの値が
「０」であるか否かを更に判別する（ステップＳ１１
５）。フラグｈflgは、前回サイクルでのハンドル角速
度を表すもので、ハンドル角速度の絶対値｜ＤＨａ｜が
毎秒１０度未満であった場合は値「０」をとる一方、毎
秒１００度を越えていた場合には値「１」をとる。フラ
グｈflgが値「０」でなければ、即ち、今回ハンドル角
速度が毎秒１０度未満でかつ前回ハンドル角が毎秒１０
０度を上回っていたと判別したならば、プロセッサ３２
は、前回までの累積操舵回数ｈn+1に「１」を加算して
今回までの累積操舵回数ｈｎを求め（ステップＳ１１
６）、算出回数ｈｎをレジスタ（図示略）に格納し、次
いで、次回サイクルにおけるステップＳ１１５又はステ
ップＳ１１９（後述）の実行のために今回ハンドル角速
度が毎秒１０度未満であったことを記憶すべく、フラグ
ｈflgを値「０」にリセットする（ステップＳ１１
７）。一方、ステップＳ１１５でｈflgが値「０」であ
ると判別すると、操舵回数を更新することなくステップ
Ｓ１１７に直ちに移行する。

【００３６】上記ステップＳ１１４においてハンドル角
速度の絶対値｜ＤＨａ｜が第１所定角度ｈ0（毎秒１０
度）未満ではないと判別すると、プロセッサ３２は、絶
対値｜ＤＨａ｜が第２所定角速度ｈｈ（毎秒１００度）
を上回るか否かを判別し（ステップＳ１１８）、この判
別結果が肯定であればフラグｈflgの値が「１」である
か否かを更に判別する（ステップＳ１１９）。フラグｈ
flgが値「１」でなければ、即ち、今回ハンドル角速度
が毎秒１００度を上回りかつ前回ハンドル角速度が毎秒
１０度未満であったと判別したならば、プロセッサ３２
は、前回までの累積操舵回数ｈn+1に「１」を加算して
今回までの累積操舵回数ｈｎを求め（ステップＳ１２
０）、算出回数ｈｎをレジスタに格納し、次いで、次回
サイクルにおけるステップＳ１１５又はＳ１１９の実行
のために今回ハンドル角が２０度を越えたことを記憶す
べく、フラグｈflgを値「１」にセットする（ステップ
Ｓ１２１）。一方、ステップＳ１１９でｈflgが値
「１」であると判別すると、操舵回数を更新することな
くステップＳ１２１に直ちに移行する。

【００３７】上記ステップＳ１１７又はＳ１２１に続く
ステップＳ１２２において、プロセッサ３２は、今回ま
での累積操舵回数ｈｎを次回サイクルにおけるステップ
Ｓ１１６又はＳ１２０の実行のための累積操舵回数ｈn+
1として記憶する。そして、現時点よりも２０秒前まで
の累積操舵回数ｈｈｎを図示しないシフトレジスタから
読み出して、現時点までの累積操舵回数ｈｎから値ｈｈ
ｎを減じて今回サイクルでの操舵回数Ｎｄｈａを求める
（ステップＳ１２３）。最後に、次回サイクルでのステ
ップＳ１２３を実行可能とするために値ｈｎをシフトレ
ジスタに値ｈｈｎとして入力する（ステップＳ１２
４）。

【００３８】図１１を再び参照すると、上記ステップＳ
１におけるセンサ出力の読み込み，ハンドル角速度の算
出ならびに操舵回数の算出により、現時点ｔでの操舵回
数Ｎｄｈａ(t)及び車速Ｖ(t)と、横加速度，前後加速
度，ハンドル角及びハンドル角速度の絶対値｜Ｙｇ(t)
｜，｜Ｘｇ(t)｜，｜Ｈａ(t)｜，｜ＤＨａ(t)｜が検出
される。例えば、図１３（ａ）〜（ｆ）の横軸上にマー
クを付けて示すように、Ｎｄｈａ(t)＝３回，Ｖ(t)＝７
５％，｜Ｙｇ(t)｜＝７５％，｜Ｘｇ(t)｜＝０％，｜Ｈ
ａ(t)｜＝６２．５％及び｜ＤＨａ(t)｜＝２５％と検出
される。結果として、現時点での操舵状態及び車両走行
状態が判別される。

【００３９】次いで、プロセッサ３２は、検出操舵状態
及び車両走行状態（Ｎｄｈａ(t)，Ｖ(t)，｜Ｙｇ(t)
｜，｜Ｘｇ(t)｜，｜Ｈａ(t)｜，｜ＤＨａ(t)｜）と上
記高速保舵モード及び７つの車両走行モードに夫々対応
する第１〜第８のファジィルール（表１）とに基づくフ
ァジィ推論を実行する。本実施例のファジィ推論は、ｍ
ｉｎ−ｍａｘ合成重心法で行われる。

【００４０】このファジィ推論において、プロセッサ３
２は、ファジィルール前件部の各項に対して、計測値Ｎ
ｄｈａ，Ｖ，｜Ｙｇ｜，｜Ｘｇ｜，｜Ｈａ｜，｜ＤＨａ
｜の、それぞれについての台集合における、ファジィ集
合Ｓ〜Ｂへの適合度が各々決定される。即ち、各計測値
に対応して、それぞれファジィ集合Ｓ〜Ｂに対応するメ
ンバシップ関数によってメンバシップ値として具体的な
数値（０〜１の実数値）が算出される（ステップＳ
２）。

【００４１】例えば、検出車両走行状態（Ｎｄｈａ(t)
＝３回，Ｖ(t)＝７５％，｜Ｙｇ(t)｜＝７５％，｜Ｘｇ
(t)｜＝０％，｜Ｈａ(t)｜＝６２．５％及び｜ＤＨａ
(t)｜＝２５％）においては、図１３に示すように、操
舵回数Ｎｄｈａが３回では、これがファジィ集合Ｓ’，
Ｓ，及びＭに属し、図よりメンバーシップ値がそれぞれ
１．０，０．６，及び０．４と求まる。又、車速Ｖが７
５％では、これがファジィ集合Ｍ’及びＭＢに属し、メ
ンバーシップ値が図において１．０及び１．０と各々求
まる。又、横加速度の絶対値｜Ｙｇ｜が７５％では、こ
れは、ファジィ集合Ｂに属し、ＭＢに対する｜Ｙｇ｜の
メンバーシップ値が図において１．０と求まり、前後加
速度の絶対値｜Ｘｇ｜が０％では、これはファジィ集合
Ｓのみに属し、このときＳに対する｜Ｘｇ｜のメンバー
シップ値が図において１．０と求まる。更に、ハンドル
角の絶対値｜Ｈａ｜が６２．５％では、これがファジィ
集合Ｍ’，Ｍ，及びＭＢに属し、このＭ’，Ｍ，及びＭ
Ｂに対する｜Ｈａ｜のメンバーシップ値が図において
１．０，０．５，及び０．５と求まり、ハンドル角速度
の絶対値｜ＤＨａ｜が２５％では、これがファジィ集合
ＭＳにのみに属し、このＭＳに対する｜ＤＨａ｜のメン
バーシップ値が図において１．０と求まる。操舵回数Ｎ
ｄｈａないしハンドル角速度の絶対値｜ＤＨａ｜は、上
記以外のファジィ集合に属さないので、それらのメンバ
ーシップ値はいずれも０になる。

【００４２】次に、プロセッサ３２は、上述のように演
算されたメンバーシップ値を各ルールの前件部における
全項についてｍｉｎ統合して、検出操舵状態及び車両走
行状態と第１〜第８のファジィルールにより規定される
高速保舵モード及び７つの走行モードとの適合度を求め
る（ステップＳ３）。上述の例では、操舵回数Ｎｄｈａ
がファジィ集合Ｓ’に属しており、そのときのメンバー
シップ値が１．０であり、車速Ｖがファジィ集合Ｍ’に
属しており、そのときのメンバーシップ値が１．０であ
り、さらにハンドル角の絶対値｜Ｈａ｜がファジィ集合
Ｍ’に属しており、そのときのメンバーシップ値が１．
０であるので、第１のファジィルールの前件部におい
て、全項についてｍｉｎ統合しても値は変わらず１．０
であり、そして、この値が高速保舵モードに対する検出
操舵状態の適合度となる。

【００４３】なお、第２ないし第７のファジィルールに
対しては、ルール前件部における各項の少なくともいず
れか１つに関するメンバーシップ値が０であるために、
全項についてｍｉｎ統合することにより、これらのルー
ルに対応する７つの走行モードに対する検出走行状態の
適合度もまた０となる。次に、プロセッサ３２は、以上
の様に求めた適合度で、ファジィルール後件部の各項目
すなわちキャスタθ1，キャンバθ2及びトーθ3のそれ
ぞれに対応するメンバシップ関数をカットし、各ファジ
ィルール後件部の各項目についての推論出力（以下、第
１推論出力という）を求める（ステップＳ４）。上記例
では、第１ルールの適合度が１．０であるので、図１４
中、左側に示す直角三角形に対応する、第１ルールのキ
ャスタθ1についての第１推論出力が求まる。又、第７
ルールの適合度が０．５であるので、図１４中、右側に
示す台形に対応する、第７ルールのキャスタθ1につい
ての第１推論出力と、図１５に示す台形に対応する、第
７ルールのキャンバθ2及びトーθ3（旋回外側車輪に対
応）の各々についての第１推論出力とが求まる。同様
に、旋回内側車輪のキャンバθ2及びトーθ3に関する第
１推論出力が求められる。

【００４４】次に、プロセッサ３２は、全ファジィルー
ル（ここでは第１及び第７ルール）についての第１推論
出力をｍａｘ統合して、ファジィルール後件部の各項目
θ1，θ2及びθ3についての推論出力（以下、第２推論
出力という）を得る（ステップＳ５）。上述の説明から
明かなように、キャスタθ1についての第２推論出力は
図１４において斜線を施して示す図形に対応し、又、キ
ャンバθ2及びトーθ3の各々についての第２推論出力は
図１５において斜線を施して示す台形に対応するものと
なる。同様に、旋回内側車輪のキャンバθ2及びトーθ3
に関する第２推論出力が求められる。

【００４５】次いで、プロセッサ３２は、図１４に斜線
を施して示す図形の重心計算を行って、キャスタθ1に
関する第２推論出力を非ファジィ化し、キャスタθ1の
目標値θ1t（図１４の横軸上にマークを付けて示す）を
決定する。又、図１５に斜線を施して示す台形の重心計
算を行って、キャンバθ2及びトーθ3に関する第２推論
出力を非ファジィ化し、キャンバθ2及びトーθ3の目標
値θt2及びθt3（図１５の横軸上にマークを付けて示
す）を決定する（ステップＳ６）。

【００４６】最後に、プロセッサ３２は、目標値θt1，
θt2及びθt3を表す制御出力を駆動回路４０に送出する
（ステップＳ７）。この制御出力に応動する駆動回路４
０の制御下で、第１ないし第３作動部Ｄ１〜Ｄ３（図
１）が作動して第１〜第３アクチュエータのアームが伸
縮し或は保持され、前輪側車輪の各々のキャスタθ1，
キャンバθ2及びトーθ3ならびに後輪側車輪の各々のキ
ャンバθ2が目標値になるように制御される。この制御
の実行中、変位センサ４２等からの、第１〜第３作動部
Ｄ１〜Ｄ３のアクチュエータのアーム長（キャスタθ
1，キャンバθ2及びトーθ3の実際値に対応）を表すセ
ンサ出力がプロセッサ３２にフィードバックされる。即
ち、キャスタθ1，キャンバθ2及びトーθ3はファジィ
推論により目標値が設定された後は、図示しない周知の
ＰＩ制御等の手段によりセンサ出力が目標値に近付くよ
うにフィードバック制御される。

【００４７】この結果、現在の操舵状態及び車両走行状
態に応じてきめ細かなホィールアライメント制御が行わ
れ、現在の操舵操舵及び車両走行状態と上記高速保舵モ
ード及び７つの車両走行モードとの適合度に応じた最適
なホィールアライメントが実現される。上述の例では、
現在の操舵状態が高速保舵モード（適合度１．０）に合
致し、かつ、現在の車両走行状態が第２山岳路走行モー
ド（適合度０．５）に或る程度適合する一方で、その他
の６つの走行モードには全く適合しないと判別され、結
果として、高速保舵状態に適合するように操舵力を軽減
することを重視したホィールアライメントが実現され
る。しかも、操舵回数Ｎｄｈａの判別において、過去２
０秒間での操舵履歴が勘案されるので、高速保舵状態に
突入する場合、高速保舵モードに対応する第１ファジィ
ルールの適合度が徐々に増大することになる（図１６
（ａ）参照）。結果として、高速保舵状態への突入時に
おけるキャスタθ1の低減が徐々に行われ（図１６
（ｂ）、キャスタ調整に起因する違和感の発生が防止さ
れる。なお、キャスタθ1の減少率は車速Ｖが大きいほ
ど小さくなる。

【００４８】本発明は上記実施例に限定されず、種々に
変形可能である。例えば、上記実施例では、前輪側アラ
イメントパラメータとしてのキャスタ，キャンバ及びト
ーならびに後輪側アライメントパラメータとしてのキャ
ンバを可変調整するようにしたが、前輪側及び後輪側ア
ライメントパラメータはこれに限定されず、種々に選択
可能である。但し、選択すべきアライメントパラメータ
は少なくともキャスタを含む。

【００４９】又、実施例ではｍｉｎ−ｍａｘ合成重心法
によるファジィ推論を行うようにしたが、ファジィ推論
の方法はｍｉｎ−ｍａｘ合成重心法に限定されない。
又、アライメント調整において、実施例による油圧式ア
ーム長可変アクチュエータ以外のアクチュエータを用い
ても良い。

【００５０】

【発明の効果】上述のように、本発明のホィールアライ
メント制御方法は、車速及び操舵パラメータを検出し、
検出した車速及び操舵パラメータに基づいて高速保舵状
態を判別したとき、検出した車速及び操舵パラメータと
予め設定され高速保舵モードに対応するファジィルール
とに基づくファジィ推論により推論出力を演算し、演算
された推論出力に基づいて、前記高速保舵状態に適合す
る車輪のキャスタの目標値を決定し、高速保舵状態に適
合する目標値に車輪のキャスタを制御するようにしたの
で、操舵力を高速保舵時に低減可能とするホィールアラ
イメントを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるホィールアライメント
制御方法を実施するための制御システムの要部を示す図
である。

【図２】図１に示すアクチュエータのサスペンションへ
の組み込み状態を示す斜視図である。

【図３】図１及び図２に示すアクチュエータを詳細に示
す断面図である。

【図４】ホィールアライメント制御のためのファジィ推
論に用いるファジィルール前件部の項目「操舵回数」に
関連するメンバーシップ関数を示すグラフである。

【図５】ファジィルール前件部の項目「車速」に関連す
るメンバーシップ関数を示すグラフである。

【図６】ファジィルール前件部の項目「横加速度の絶対
値」に関連するメンバーシップ関数を示すグラフであ
る。

【図７】ファジィルール前件部の項目「ハンドル角の絶
対値」に関連するメンバーシップ関数を示すグラフであ
る。

【図８】ファジィルール後件部の項目「キャスタ」に関
連するメンバーシップ関数を示すグラフである。

【図９】ファジィルール後件部の項目「キャンバ」に関
連するメンバーシップ関数を示すグラフである。

【図１０】ファジィルール後件部の項目「トー」に関連
するメンバーシップ関数を示すグラフである。

【図１１】本発明の一実施例によるホィールアライメン
ト制御プログラムを示すフローチャートである。

【図１２】図１１中の操舵履歴判別ステップに対応する
サブルーチンを詳細に示すフローチャートである。

【図１３】或る時点での操舵状態及び車両走行状態に対
応するメンバーシップ値の算出過程を示すグラフで、
（ａ）〜（ｆ）は、操舵回数及び車速と、横加速度，前
後加速度，ハンドル角及びハンドル角速度の絶対値に夫
々関連する。

【図１４】図１１の制御プログラム実行中に得た、キャ
スタに関連する第２推論出力およびこれを非ファジィ化
して得た目標キャスタ値を例示するグラフである。

【図１５】キャンバ及びトーに関連する第２推論出力と
目標キャンバ値を例示するグラフである。

【図１６】高速保舵状態への突入時のホィールアライメ
ント調整を説明するもので、（ａ）は時間経過に伴う、
第１ファジィルールに対する実際操舵状態の適合度の増
大を示し、（ｂ）は時間経過に伴うキャスタの減少を示
す。

【符号の説明】

２，４，６，８，Ａ，Ａ’ アクチュエータ １０，１２，１４，１６ 制御弁 ３０ コントローラ ３１ メモリ ３２ プロセッサ ３４ 車速センサ ３５ 横加速度センサ ３６ 前後加速度センサ ３７ 操舵センサ ４０ 駆動回路 ４２，４４，４６，４８ 変位センサ Ｄ１ 第１作動部 Ｄ２ 第２作動部 Ｄ３ 第３作動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−81312（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−87884（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270619（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−43168（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60G 1/00 - 23/00 B62D 17/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速保舵モードに対応するファジィルー
   ルを予め設定し、車速及び操舵パラメータを検出し、検
   出した車速及び操舵パラメータに基づいて高速保舵状態
   を判別したとき、前記検出した車速及び操舵パラメータ
   と前記ファジィルールとに基づくファジィ推論により推
   論出力を演算し、演算された推論出力に基づいて、前記
   高速保舵状態に適合する車輪のキャスタの目標値を決定
   し、前記車輪のキャスタを前記目標値に制御することを
   特徴とするホィールアライメント制御方法。
2. 【請求項２】 前記高速保舵状態を、ファジィ変数とし
   ての、車速と、ハンドル角と、所定時間内における所定
   操舵角速度以上の操舵の回数とに基づいて判別すること
   を特徴とする請求項１のホィールアライメント制御方
   法。
3. 【請求項３】 前記所定操舵角速度以上の操舵の回数
   を、過去の操舵履歴を勘案して決定することを特徴とす
   る請求項２のホィールアライメント制御方法。