JPH0495584A

JPH0495584A - 車両用キャスタ角制御装置

Info

Publication number: JPH0495584A
Application number: JP21221890A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Yasutaka Taniguchi; 泰孝谷口; Tadao Tanaka; 田中　忠夫; Takao Morita; 森田　隆夫
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-03-27
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2570479B2

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、キャスタ角をスポーツ走行に適
したスポーツモードに設定しうる、車両用キャスタ角制
御装置に関する。

［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、単にキャスタともいう）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。

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、車速の大きさ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、操舵角の大き
さ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。

［発明が解決しようとする課題］ところで、パワーステアリングにおいて、アシスト量を
調整すると操舵力を変化させることができるので、この
アシスト量を走行モードに応じて設定できるようにした
ものが提案されている。

例えば、第８図は従来の電子制御式パワーステアリング
機構の構成を示すもので、図中、符号５１はパワステ油
圧制御部、５２はステアリングギヤ＆リンケージ、５３
はオイルリザーバ、５４はプレッシャホース、５５はオ
イルポンプ、５６はクーラチューブであり、パワステ油
圧制御部５１ではオイルポンプ５５で能動されたオイル
をステアリングギヤ＆リンケージ５２の部分に設けられ
たシリンダ内に適宜供給することで、操舵操作をアシス
トする。このようなパワーステアリング機構で、パワス
テ油圧制御部５１による制御を通じてそのアシスト量を
走行モードに応じて調整できるようにして、例えば、状
態通常の走行時（通常走行モード）には、誰でも容易に
ステアリング操作を行なえるように大きめのアシスト量
が得られる状態に設定できて、所謂スポーツ走行時（ス
ポーツモート）には、適当な剛性感を得られるように小
さめのアシスト量状態に設定できるようにしたものが考
えられる。

このように操舵力を変化させることは、サスペンション
の特性を調整することによっても可能であり、サスペン
ションの要素を適当に調整することで、好みの走行状態
にあった操舵力状態に設定できるようにしたい。

本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもので、
好みの走行状態にあった操舵力状態が得られるように適
宜キャスタ角を制御できるようにした、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。

［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、該車両の走行状態に応じてキャスタ角
を設定するキャスタ角設定手段と、車両のキャスタ角が
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
えとともに、該キャスタ角をスポーツ走行に適したスポ
ーツモードに設定しうるモード設定手段をそなえ、該モ
ード設定手段によりスポーツモードが設定されている時
には該キャスタ角設定手段が通常モートの場合よりもキ
ャスタ角の値を大きめに設定するように構成されている
ことを特徴としている。

［作　用コ上述の本発明の車両用キャスタ角制御装置では、キャス
タ角設定手段では、車両の走行状態に応じてキャスタ角
を設定するが、モード設定手段を通じてスポーツモード
が設定されていると、通常モードの場合よりもキャスタ
角の値を大きめに設定する。そして、制御手段の制御に
よって、キャスタ角調整機構が、サスペンションの構成
要素を駆動しながら車両のキャスタ角を上記のキャスタ
角設定手段で設定されたキャスタ角へと調整する。

［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図はその
要部構成を示すブロック図、第３図はいずれもそのキャ
スタ角を設定するためのマツプ、第４図はその操作類等
の取付位置を示す車室内の斜視図、第５図はそのキャス
タ角調整機構を示す分解斜視図、第６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
７図はそのアクチュエータの油圧回路構成図である。

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６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。

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。

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。

そして、こうしたストラット１，１の頭部ＩＡ。

ＩＡの取付部に、この頭部ＩＡ、ＬＡ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。

なお、第６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。

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５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の上端に取り付けられてスライドベー
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。

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１７．１
７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ＩＡが貫通するようになっている。なお、１
７ａはレール部１７を支えるためのリブである。

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１８と、この板部材１８のレール部側の平行な二
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
。

摺動壁部１９，１９は、楔状の断面を有し、例えば板部
材１８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。

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、
スムニズにスライドできるようにしている。第５図中、
２１は摺動壁部１９の各画つの外側面に設けられたベア
リング転勤面であり、長方形の凹部よりなっている。

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ＩＡ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２３．２３が突設されて、固定孔２２．２
２にこれらの取付ボルト２３．２３が締結されることに
より、ストラット１の頭部ＩＡ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ツトを示す。

そして、こうしたスライド機構１２．１２の各スライド
板１３には、ストラット頭部を車体前後方向に移動させ
るためのアクチエータ（駆動装置）２５がダイレクトに
連結されている。このアクチエータ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。

この場合、例えば第７図に示すような油圧回路構成が考
えられる。第７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はチエツ
クバルブ、２５ｉ、２５ｊ、２５に、２５１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。

このアクチエータ２５には、第２図に示すように、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）２９がらの情報及びモード切換スイッチ３
２からのモード設定情報に基づいて、車速Ｖや走行モー
ドに応じてキャスターの角度を調整できるようにしてい
る。

なお、モード切換スイッチ３２は、キャスタ角のモード
を設定するスイッチであり、スポーツモードとソフトモ
ードとミデイアムモードとのいずれかを設定できるよう
になっており、スポーツモードはスポーツ走行に適した
キャスタ角モードであり、ソフトモードハ乗り心地を重
視したキャスタ角モードであり、ミデイアムモードはこ
れらの中間的な状態のキャスタ角モードである。

このようなモード切換スイッチ３２やコントローラ２６
や車速センサ２９ａは、例えば第４図に示すような箇所
に設置することが考えられる。なお、車速センサ２９ａ
はスピードメータ４４内に又はスピードメータ４４系に
取り付けられる。

また、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。

キャスタ角設定部では、車速センサ２９ａ及びモード切
換スイッチ３２からの信号を受けて、第３図に示すよう
な制御マツプにより、車速Ｖと設定モードとに対応した
キャスタ値Ｃを決定する。

つまり、キャスタ角Ｃが車速■とほぼ比例するように車
速Ｖが大きくなるにしたがってキャスタ角Ｃを大きな値
に設定しており、この車速Ｖに対するキャスタ角Ｃの大
きさは、設定モートによって異なり、スポーツモードの
時にはキャスタ角Ｃを大きくし、ソフトモードの時には
キャスタ角Ｃを小さくし、ミデイアムモードの時にはキ
ャスタ角Ｃをこれらの中間的な大きさにしている。

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。

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くステ
ップＳ１）、車速センサから車速■の値やモード切換ス
イッチ３２からのモード設定情報を読み込む（ステップ
Ｓ２）。

そして、続くステップＳ３で、車速Ｖと設定モードとに
基づいてマツプ（第３図参照）から、キャスタ角を設定
する。

そして、このようにして設定されたキャスタ角をとるよ
うに、コントローラ２６の制御部がキャスタ角調整機構
１２のアクチュエータ２５の作動を制御する。

この結果、ドライバが好みの走行モードに適したキャス
タ角を設定できるようになり、例えば、スポーツモード
を設定することで、キャスタ角が大きくなり、直進安定
性が増すとともに操舵時の剛性感が高められて、高速走
行に適した状態になる。また、ソフトモードを設定する
ことで、キャスタ角が小さくなって、比較的小さな操舵
力で誰でも容易にステアリング操作を行なえるようにな
る。もちろんミデイアムモードの場合には、これらの中
間的な状態、つまり、適当な直進安定性が得られ操舵時
の剛性感も容易にズテアリング操作を行なえる程度に適
当にある状態を実現できる。

なお、この実施例では、モード設定と車速■の大きさと
により、キャスタ角の大きさＣを設定しているが、これ
らに他の制御要素を加えるようにしてもよい。

例えば、モード設定と車速Ｖの大きさと操舵角θの大き
さにより、キャスタ角の大きさＣを設定することが考え
られる。この場合、キャスタ角Ｃは、車速Ｖについては
車速■の大きさに比例して増大し、操舵角θについては
操舵角θの大きさが大きくなると減少するように設定し
、更に、モード設定に応じて、スポーツモードなら大き
く、ソフトモードなら小さく、ミデイアムモードなら中
間的な値に設定する。

この場合、キャスタ角の値Ｃを、Ｃ＝ＫＶ・ＫＯ・Ｃｏ′・ＫＭ　　　・・・（１）Ｃ＝
Ｃｏ＋ＫＶ−にθ・Ｃｏ’−ＫＭ・・・（１）′ただし
、ΔＣ＝ＫＶ−にθ・Ｃ，−ＫＭΔＣ：補正補助設定値Ｋｖ：車速補正係数ＫＯ＝操舵角補正係数ＫＭ：モード設定補正係数Ｃｏ：キャスタ補助設定値Ｃｏ′：補正補助定数値とすることができる。

このうち、車速補正係数ＫＶは車速Ｖの増加に対応して
増加する係数でありマツプとして与えられる。操舵角補
正係数にθは操舵角θの増加に応じて減少する係数であ
りマツプとして与えられる。

モード設定補正係数ＫＭは、スポーツモードなら大きな
値ＫＭ□、ソフトモードなら小さな値ＫＭ、、ミデイア
ムモードなら中間的な値ＫＭ２とする。

このように、キャスタ角の値Ｃをマツプから直接設定す
るのでなく、種々の制御ファクタに応じた補正係数（こ
の例では、ＫＶ、にθ、ＫＭ）をマツプで読み取るか又
は算出するかして、これらの補正係数から算出するよう
にして設定してもよい。この場合、種々のファクタから
決定されたキャスタ角の値Ｃ又は補正補助設定値へＣに
、スポーツモードなら大きな係数値ＫＭ１を、ソフト・
モードならｌＪＸさな係数値ＫＭ、、ミデイアムモード
なら中間的な係数値ＫＭ２（＝１でもよい）を積算して
モード補正を施すようにするという手法でもよい。

また、モード設定については、３種類の設定でなく、２
種類のモードに設定したり又は４種類以上の数のモード
を設定してもよい。２種類のモードに設定する場合、直
進走行の安定性を重視する方のモード（キャスタ角の大
きいモード）をスポーツモードとし、操舵の容易性を重
視するモード（キャスタ角の小さいモード）を通常モー
ド（ミデイアムモード）又はソフトモードとする。

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、他の構成のものに
も広く適用可能である。

［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、該車両の走行状態に
応じてキャスタ角を設定しうるキャスタ角設定手段と、
車両のキャスタ角が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とともに、該キャスタ角をスポー
ツ走行に適したスポーツモードに設定しうるモード設定
手段をそなえ、該モード設定手段によりスポーツモード
が設定されている時には該キャスタ角設定手段が通常モ
ードの場合よりもキャスタ角の値を大きめに設定するよ
うに構成されるという構成により、ドライバが好みの走
行モードに適したキャスタ角を設定できるようになり、
特に、スポーツモードを設定することで、キャスタ角が
大きくなり、直進安定性が増すとともに操舵時の剛性感
が高められて、高速走行に適した状態になり、また、通
常モードを設定することで、キャスタ角が小さく又は普
通になって、比較的小さな操舵力で容易にステアリング
操作を行なえるようになって、各ドライバにとって好ま
しい運転フィーリングを得られるようになる利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１〜７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図はその要部構成を
示すブロック図、第３図はいずれもそのキャスタ角を設
定するためのマツプ、第４図はその操作類等の取付位置
を示す車室内の斜視図、第５図はそのキャスタ角調整機
構を示す分解斜視図、第６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７図はその
アクチュエータの油圧回路構成図であり、第８図は従来
の操舵力制御を行ないうるパワーステアリングの構成図
である。１−ストラット、ＬＡ＝−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−
二ドルローラベアリング、２２−固定孔、２３−取付ボ
ルト、２４−ナツト、２５−アクチエータ（ＩＦ！動装
置ｉ）、２５Ａ−・油圧給排系、２５Ｂ−油圧シリンダ
、２５ａ−・タンク、２５ｂ−ポンプ、２５ｃｍ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＝５ｇニーリリーフバル
ブｈ・−チエツクバルブ、２５　ｉ　、　２５　ｊ　、
　２５　ｋ　、　２５１−コントロールバルブ、２５ｍ
、　２５　ｎ−・ポジションセンサ、２６−コントロー
ラ、２７・・−・能動シャフト、２８−＝スタビライザ
ー、２９−・各種センサ（車速センサなど）。

Claims

【特許請求の範囲】

　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、該車両の走行状態に応じてキャ
スタ角を設定しうるキャスタ角設定手段と、車両のキャ
スタ角が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
とをそなえとともに、該キャスタ角をスポーツ走行に適
したスポーツモードに設定しうるモード設定手段をそな
え、該モード設定手段によりスポーツモードが設定され
ている時には該キャスタ角設定手段が通常モードの場合
よりもキャスタ角の値を大きめに設定するように構成さ
れていることを特徴とする、車両用キャスタ角制御装置
。