JP3042315B2 - アライメント制御装置のフェイルセーフ構造 - Google Patents

アライメント制御装置のフェイルセーフ構造

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JP3042315B2
JP3042315B2 JP6221411A JP22141194A JP3042315B2 JP 3042315 B2 JP3042315 B2 JP 3042315B2 JP 6221411 A JP6221411 A JP 6221411A JP 22141194 A JP22141194 A JP 22141194A JP 3042315 B2 JP3042315 B2 JP 3042315B2
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caster angle
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oil
hydraulic
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/62Adjustable continuously, e.g. during driving

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  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

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
置におけるアライメント制御装置のフェイルセーフ構造
に関し、過大路面入力時に、車輪のキャスタ角を変更す
るアクチュエータの駆動系の内圧が異常に高くなること
を防止したものである。
【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。このようなサスペンション装置によれば、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、これにより、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。そし
て、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制御し、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】ところで、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り、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走行
時の走行安定性が良好になる。そこで従来から、アクチ
ュエータの駆動によってキャスタ角を可変にするアライ
メント制御装置が種々提案されている(例えば特公昭6
2−31641号等参照)。これらのアライメント制御
装置では、油圧作動のアクチュエータの本体がブッシュ
を介して車体側に支持され、アクチュエータの作動ロッ
ドの先端が車輪側に連結されている。そして、アクチュ
エータの駆動により作動ロッドが往復動してキャスタ角
が変更され、例えば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(キ
ャスタ角を小さくすることで)と、高速走行時における
操舵の手応え(キャスタ角を大きくすることで)とが得
られ、操舵性能と高速走行安定性とが向上するようにな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のアライメント制御装置では、アクチュエータの駆動に
よりキャスタ角が変更され、制御バルブによりアクチュ
エータに対する圧油の給,排を遮断する(所謂油圧ロッ
クする)ことで、キャスタ角が固定,保持されている。
このため、外力が作用してもキャスタ角を固定,保持す
るために圧油を加える必要がなく、省エネルギー化が図
られている。ところが、この油圧ロック状態で、走行中
に縁石に乗り上げた時等車輪側から過大な入力があった
場合、アクチュエータの油圧系路内の圧力が異常に高く
なり、大きな衝撃が生じると共にアクチュエータや配管
等が破損する虞があった。一方、この過大入力に耐えら
れるようにアクチュエータや配管等を頑丈に製作する
と、装置の大型化で搭載性が悪く、重量も増加すること
になる。
【0005】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、過大路面入力時に、車輪のキャスタ角を変更するア
クチュエータの駆動系の内圧が異常に高くなることを防
止したアライメント制御装置のフェイルセーフ構造を提
供することを目的とする。
【0006】
【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、該アクチュエータに対し制御バルブを介し
て作動流体を給,排する駆動手段と、車両の走行状態に
基づいて目標となるキャスタ角を演算し実際のキャスタ
角が前記目標となるキャスタ角となるように前記アクチ
ュエータを作動し得る制御手段とを備えたアライメント
制御装置において、前記アクチュエータと前記制御バル
ブとを結ぶ作動流体路に弾性ゴムホース用いると共
に、該弾性ゴムホースの長さLは、下記の式で求められ
ことを特徴とする。L≧Vo/Kv・Pmax 但し、Vo :必要吸収容量 Kv :単位圧力,単位長さ当たりの膨張容量 Pmax:許容最大圧力
【0007】
【0008】
【作用】前記構成によれば、車両の走行状態に応じて制
御手段によってアクチュエータが作動され、キャスタ角
が目標のキャスタ角に変更される。この後、キャスタ角
が固定,保持された状態で、即ち、制御バルブによりア
クチュエータに対する作動流体の給,排が遮断された状
態で、車輪側から過大な路面入力があった場合、アクチ
ュエータから制御バルブに至る回路内圧力の異常上昇
は、弾性ゴムホースの膨張により抑制され、衝撃入力が
吸収される。
【0009】また、前述した弾性ゴムホース長の設定に
より、アクチュエータの最大流量分を弾性ゴムホースの
圧力膨張を利用してシステム許容圧から吸収できる。
【0010】
【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にはそのアクチュエータの
油圧回路を示してある。図1に示したサスペンション装
置1は、例えば、マルチリンク式サスペンション装置
で、左右の前輪をそれぞれ車体(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。
【0011】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。アクチュエータ7には制御バルブとしての流量制御
弁(電磁弁)8の切替えにより油圧が油圧源9から供給
され、電磁弁8は制御手段としてのECU10から指令
される制御電圧に基づいて切替作動する。つまり、駆動
手段は電磁弁8及び油圧源9によって構成されている。
ECU10には、車速センサ11、ハンドル角センサ1
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が読み込まれると共に、横加速度が演算
されて読み込まれる(計算横g)。また、ECU10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。
また、ECU10には、アクチュエータ7の作動ストロ
ークを検出するストロークセンサ15からの情報が入力
される。ECU10では、ハンドル角、ハンドル角速
度、前後G、左右G、計算横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、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ECU10から電磁弁8に制御指令が出力され
る。そして、アクチュエータ7の作動ストロークの情報
に基づいて前記キャスタ角がフィードバック制御される
ようになっている。
【0012】次に、図2に基づいてアクチュエータ7の
油圧回路を説明する。アクチュエータ7は左右両前輪に
備えられ、左前輪用は符号にLを付し、右前輪用には符
号にRを付して説明する。油圧源9にはタンデム型のオ
イルポンプ21,22が設けられ、オイルポンプ21,
22の駆動により油圧タンク23内の油が圧送される。
一方のオイルポンプ21はパワーステアリング用のP/S
バルブ24につながっており、オイルポンプ21の駆動
によりP/S バルブ24を介してパワーシリンダ25が動
作される。他方のオイルポンプ22はチェックバルブ2
6及びアキュムレータ27を介して油路28によって電
磁弁8L,8Rの圧力側ポートに接続され、電磁弁8
L,8Rの戻り側ポートには油路29が接続され、油圧
タンク23につながっている。電磁弁8L,8Rの二つ
の出力ポートにはそれぞれ第1油路30及び第2油路3
1が接続され、これら第1油路30及び第2油路31は
アクチュエータ7L,7Rに接続されている。尚、図示
例では、タンデム型のオイルポンプ21,22を用いて
パワーステアリング用のP/S バルブ24と電磁弁8L,
8Rに油を圧送するようにしたが、分流蓄圧制御弁を用
いて一つのオイルポンプをP/S バルブ24と電磁弁8
L,8Rに接続することも可能である。
【0013】また、前記アクチュエータ7は、ボデー3
2が大径のアーム支持部33と小径のシリンダ本体34
とが連接されてなり、アーム支持部33の外周面に形成
された一対のフランジ間に装着されたマウントラバー1
9を介して車体側に固定される。シリンダ本体34は、
隔壁35とエンドキャップ36の間の空間がピストン3
7によって第1油圧室38と第2油圧室39とに区画さ
れ、ピストン37には作動ロッド40の基端が固定され
ている。作動ロッド40の先端側は隔壁35を摺動自在
に貫通してアーム支持部33内に突出し、車輪のロアア
ーム5(図1参照)側に連結される。第1油圧室38の
第1ポート41には第1油路30が接続されており、第
2油圧室39の第2ポート42には第2油路31が接続
されている。電磁弁8L,8Rのソレノイド部8aが励
磁されることにより、圧力側ポートと戻り側ポートが第
1油路30と第2油路31とに選択的に連通するように
切替えられる。
【0014】つまり、電磁弁8L,8Rの切替えによっ
て圧力側ポートにつながる油路28と第1油路30が連
通すると共に戻り側ポートにつながる油路29と第2油
路31が連通した場合、第1油圧室38内に圧油が供給
されると共に第2油圧室39内から油が油圧タンク23
に排出され、ピストン37を介して作動ロッド40が図
中矢印A方向、例えば車両の後方側に移動してキャスタ
角が減少するようになっている。また、電磁弁8L,8
Rの切替えによって油路が逆に接続された場合、第2油
圧室39内に圧油が供給されると共に第1油圧室38内
から油が油圧タンク23に排出され、ピストン37を介
して作動ロッド40が図中矢印B方向(車両の前方側)
に移動してキャスタ角が増大するようになっている。ま
た、電磁弁8L,8Rの切換えによって油路28,29
が第1油路30及び第2油路31の何れにも連通しない
状態になった場合、第1油圧室38及び第2油圧室39
の圧油はロックされ、作動ロッド40が固定状態になっ
てキャスタ角が固定されるようになっている。
【0015】そして、前記電磁弁8L,8Rの二つの出
力ポートとアクチュエータ7L,7Rの第1ポート41
及び第2ポート42とを結ぶ第1油路30及び第2油路
31に、それぞれ所定の長さに亙って弾性ゴムホース3
0A,31Aが設けられ、前記第1油圧室38及び第2
油圧室39の油圧ロック状態での路面からの過大入力時
における異常な油圧上昇が、当該弾性ゴムホース30
A,31Aの圧力膨張により抑制されるようになってい
る。
【0016】前記弾性ゴムホース30A,31Aの長さ
Lは、アクチュエータ7L,7Rの最大流量分を当該弾
性ゴムホース30A,31Aの圧力膨張を利用してシス
テム許容圧から吸収できるように、下記の式から求めら
れる。 L≧Vo/Kv・Pmax 但し、Vo :必要吸収容量 Kv :単位圧力,単位長さ当たりの膨張容量 Pmax:許容最大圧力 因に、必要吸収容量(アクチュエータ7L,7Rの最大
油量)VoがVo=34cm3 であれば、0.9m以上
必要となる。
【0017】次に、本実施例の作用を説明する。キャス
タ角が固定されている時に、車輪側から大きな入力(例
えば縁石に乗り上げた場合等)があった場合について説
明する。車両が前進走行して縁石乗り上げによって車輪
側から大きな入力があった場合、作動ロッド40及びピ
ストン37が図中矢印A方向(第2油圧室39側)に大
きく移動する。これにより、第2油圧室39及び第2油
路31の内圧が上昇すると、弾性ゴムホース31Aの膨
張によって圧力上昇が吸収される。このため、車輪側か
ら大きな入力があっても急激な圧力上昇を抑えることが
でき、衝撃入力が緩和される。
【0018】また、車両が後進走行して縁石乗り上げに
よって車輪側から大きな入力があった場合、作動ロッド
40及びピストン37が図中矢印B方向(第1油圧室3
8側)に大きく移動する。これにより、第1油圧室38
及び第1油路30の内圧が上昇すると、今度は弾性ゴム
ホース30Aの膨張によって圧力上昇が吸収される。こ
のため、前述と同様に、キャスタ角制御の油圧系統が前
記衝撃入力で破損するのが回避される。
【0019】このようにして車輪側からの過大入力を吸
収した後は、ホース内蓄圧により、アクチュエータ7
L,7Rの作動ロッド40及びピストン37は元の位置
へ自然に復帰する。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ライメント制御装置のアクチュエータとこのアクチュエ
ータに対し作動流体を給,排する制御バルブとを結ぶ作
動流体路に所定長さの弾性ゴムホース用いたので、車輪
側から過大な路面入力があった場合、アクチュエータか
ら制御バルブに至る回路内圧力の異常上昇は、弾性ゴム
ホースの膨張により抑制され、依って上記衝撃入力によ
る配管の破裂やシールの破壊等が防止できる。また、配
管のみで上記衝撃入力が吸収できるので、油圧等回路の
単純化が実現できると共に、部品点数の削減でコストダ
ウンが図れる。さらに、入力後のホース内蓄圧により、
アクチュエータの自己復帰が可能となる。
【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
の概略構成図である。
【図2】同じくアクチュエータの油圧回路図である。
【符号の説明】
1 サスペンション装置 2 車輪 3 ナックル 4 アッパアーム 5,6 ロアアーム 7 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 15 ストロークセンサ 22 オイルポンプ 23 油圧タンク 27 アキュムレータ 30 第一油路 31 第二油路 30A 弾性ゴムホース 31A 弾性ゴムホース 34 シリンダ本体 37 ピストン 38 第一油圧室 39 第二油圧室 40 作動ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−87884(JP,A) ダイキン工業油機技術グループ、「疑 問に答える機械の油圧(下)」初版、株 式会社 技術評論社、昭和49年12月10 日,p226−229 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60G 17/015 B62D 17/00

Claims (1)

    (57)【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、該アクチュエータに対し制御バルブを介して作
    動流体を給,排する駆動手段と、車両の走行状態に基づ
    いて目標となるキャスタ角を演算し実際のキャスタ角が
    前記目標となるキャスタ角となるように前記アクチュエ
    ータを作動し得る制御手段とを備えたアライメント制御
    装置において、前記アクチュエータと前記制御バルブと
    を結ぶ作動流体路に弾性ゴムホース用いると共に、該
    弾性ゴムホースの長さLは、下記の式で求められること
    を特徴とするアライメント制御装置のフェイルセーフ構
    造。L≧Vo/Kv・Pmax 但し、Vo :必要吸収容量 Kv :単位圧力,単位長さ当たりの膨張容量 Pmax:許容最大圧力
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CN110723211A (zh) * 2019-09-06 2020-01-24 江苏大学 双横臂悬架主销内倾角和主销后倾角的调节装置及角度调节方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ダイキン工業油機技術グループ、「疑問に答える機械の油圧(下)」初版、株式会社 技術評論社、昭和49年12月10日,p226−229

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