JPS6255203A - ト−イン調整装置 - Google Patents

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、車両の直進性を向上するトーインを車両の走
行状態に応じて調整するトーイン調整装−置に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕一般に
自動車の車体は車輪へ車両懸架装置で支持されており、
この車両懸架装置には、走行時の安定性を向上するため
に工夫が施されている。

例えば、前輪には特開昭５５−１５３４５号にも示され
る如く、ステアリングの操舵性を向上するためにキャス
タ、キャンバ、トーインが適性値に設定されている。こ
れにより、車両は直進性が向上し、且つカーブをスムー
スに曲がることができ、これが終了した後は自然に直進
状態へ戻ることができる。

一方、車両高速走行時の安定性を向上するためには、ス
テアリングの操舵性と相反する車体の直進性を向上させ
る必要があり、後輪にトーインを設定することが考えら
れている（特開昭６０−６１３７２号）。これにより、
車両高速時での直進性が向上され、安定した走行ができ
る。

しかしながら、上記構造では、後輪が常時トーインとな
るので低速域、すなわち市街地での走行のシャープさが
損なわれると共に、後輪の外側部の摩耗率が増加すると
いう問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の走行状態を自動的に
判別してトーインを変更可能なトーイン調整装置を得る
ことが目的である。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明に係る
トーイン調整装置は、車両め加速、減速、旋回を監視し
これらの頻度を検出する車両走行モード検出手段と、車
輪のトーインを変更可能な駆動手段と、前記走行モード
検出手段の信号の内少なくとも一つの頻度が所定値以上
とされた場合にその値に応じた最適なトーインを決定し
車輪のトーインを増加または減少させる方向へ前記１駆
動手段を作動させる制御手段と、を有している。

従って、車両走行モード検出手段により入力される信号
で車両の走行状態を判別し、これを所定゛時間単位で比
較して変更があった場合に制御手段で駆動手段を作動さ
せるので、加速、減速、制動、旋回の頻度が少ない高速
時には車輪のトーインを増加させ前記頻度が多い通常走
行時にはトーインを減少させることができる。

これにより、高速走行時の車両は直進性が向上され通常
走行時の顯繁な操舵によるタイヤの摩耗が少ない。

〔第１実施例〕 第２図には本発明に係るトーイン調整装置１０の実施例
が示されている。

トーイン調整装置１０は第１図に示される如くセンサ部
１２、マイクロフンピユータ１４、駆動部１６で構成さ
れており、以下これらを個々に説明する。

（センサ部） センサ部１２は７種類のセンサで車両の運転時の操作状
態及びエンジンの作動状態等の車両走行モードを検出す
るようになっている。

第１のセンサは車速センサ１８で車両の速度を計測して
、そのデータを常時マイクロコンピュータ１４へ送るよ
うになっており、車両に設置された速度計２０と連動さ
れている。

第２、第３のセンサはブレーキセンサ２２、クラッチセ
ンサ２４で、それぞれブレーキペダル２６、クラッチペ
ダル２８の使用時（踏込み時）のみオン状態となり、そ
の信号を適時マイクロコンピュータ１４へ送るようにな
っている。

次に、第４のセンサはギヤシフトセンサ３０で、これは
エンジン３２と連結されているミッション３４から突出
するギヤシフト３６の使用時にュートラルへ戻す操作）
のみオン状態となり、その信号をマイクロコンピュータ
１４へ適時送るようになっている。

第５のセンサはアクセルセンサ３８で、アクセルペダル
４０の使用と対応する燃料の流量変化量を流量計（図示
省略）で測定し、このデータを常時マイクロコンピュー
タ１４へ送るようになっている。

第６のセンサはステアリングセンサ４２で、ステアリン
グ４４の回転軸部（ボス部）に取付けられ、直進状態を
基準（０６）とする回転角度を読み取って、マイクロコ
ンピュータ１４へそのデータを常時送るようになってい
る。

最後に、第７のセンサはエンジンバキュームセンサ４６
で、エンジン３２へ設置される空気取入口４−８から吸
入される空気の変化量を前記アクセルセンサ３８と同様
に流量計（図示省略）で測定し、このデータを常時マイ
クロコンピュータ１４へ送るようになっている。

次に、上記構成のセンサ部１２の信号線が接続すしたマ
イクロコンピュータ１４について説明する。

（マイクロコンピュータ） マイクロコンピュータ１４は車両走行状態判別手段と、
制御手段とを備えている。

前記センサ部１２の各信号線は全て、車両走行状態判別
手段へ接続されている。車両走行状態判別手段はゲート
部５０と、アナログ−デジタル変換器５２（以下、Ａ”
／Ｄコンバータ５２という）と、カウンタ５４と、積分
回路５６とで構成されており、入力される信号はまずゲ
ート部５０を通過するようになっている。

このゲート部”５０はタイマ５８により一定時間間隔で
オープンし、このゲート部５０のオーブン中に各センサ
からのデータ信号をＡ／Ｄコンバータ５２、カウンタ５
４、積分回路５６へ送ることができるようになっている
。

前記車速センサ１８から入力されたデータ信号はＡ／Ｄ
コンバータ５２によりデジタル信号に変換され、そのデ
ータ（υ）がラッチ部６ｏで保持されるようになってい
る。

また、ブレーキセンサ２２、クラッチセンサ２４、ギヤ
シフトセンサ３０は、ゲート部５ｏのオープン中の信号
入力回数がカウンタ５４でカウントされた後、そのデー
タ（ｎｂハ、ｎｃハ、ｎｓ／　ｔ　）がラッチ部６０で
保持されるようになっている。

次に、アクセルセンサ３８、エンジンバキュームセンサ
４６はゲート部５ｏのオープン中の信号入力を図示しな
いコンデンサ等により、所定基準以上の変化分く低周波
分は除去）のみに変換されるようになっている。

変換された信号は、積分回路５６で平均値が計算されＡ
／Ｄコンハーク５２でそのデータ（Ｓ１八（ｔ）　、ｌ
　ｄｔ、　、＜、　ｌ　ｐ（ｔ）　ｌ　ｄｔ）をデジタ
ル変換した後にラツ°チ部６０で保持されるようになっ
ている。

最後に、ステアリングセンサ４２は、ゲート部５０のオ
ープン中のステアリング４４の回転角度が積分回路５６
で平均値が計算されＡ／Ｄコンバータ５２でそのデータ
（Ｓｔθ（ｔ）　　ｌ　ｄｔ）をデジタル変換した後に
ラッチ部６０で保持されるようになっている。

このように、ラッチ部６０で保持された各センサのデジ
タル信号は、このラッチ部６０で同期をかけられ、制御
手段へ送られるようになっている。

制御手段では、前記車両走行状態判別手段から入力され
たデジタル信号を下式に従って計算し、Ｔｌ５（）−イ
ン調整値）が算出される。

Ｔ　　Ｔ　　Ｓ　　”　　ｋ＋　　　（ａ＋＋ｔａｎ　
　−’（ｂ＋　υ＋　　ｃ＋）　　）・（Ｆ（ｎｓハ、
ｎｃ／ｌ＋　　Ｓｌθ（ｔ）　　ｌｄｔ、　　Ｓ　ｊｐ
　　（ｔ）　　ｆ　ｄｔ　　、’＞　　ｌ　八（ｔ）　
　ｌ　ｄｔ　　　）・・・■ ここに、ｋｌ＋ａｌ＋ｂｌ＋　ＣＩ　　”　’定数計（
χ）　・・・・・・・・関数 ■式中ａ　＋＋ｔａｎ　−’（、Ｊ　ｖ＋　ｃ＋）　は
、車速に関するものであり、この計算値は車両が高速に
なるに従って大きく、また車両が低速になるに従って小
さくなる関数である。

０式中　Ｆ（ｎｓ／ｌ、　ｎｃ／ｌ、　　ＳＩθ（Ｃ）
　　ｌｄｔ、　　Ｓ　＋Ｐ（ｔ）　Ｉｔ］ｔ　、Ｓ　ｌ
八（ｔ）１ｄｔ）はニフ゛レーキペダル２６、ギヤシフ
ト３６、クラッチペダル２８、ステアリング４４、エン
ジンバキューム、アクセルペダル４０の使用頻度が多い
場合（市街地等での通常の走行）にそれぞれＯに近づき
、上記の使用頻度が少ない場合（高速走行）にそれぞれ
１に近づく関数である。

これによって、算出されるＴ、ＩＳ値は駆動部１６へ適
時送られるようになっている。

（駆動部） 駆動部１６は駆動手段であるトーイン調整シリンダ６２
とトーイン調整器６４とを備えている。

トーイン調整シリンダ６２は２個の油圧弁６６Ａ、６６
Ｂとシリンダ本体６Ｂとで構成され、マイクロコンピュ
ータ−４から出力される７ＭＳ値に応じて、油圧弁６−
６Ａ、６６Ｂを開閉させ、シリンダ本体６８のアクチュ
エータ７０を第２図矢印Ａ方向（油圧弁６．６．Ａが開
）又はその反対方向（油圧弁６６Ｂが開）へ移動させる
ようになっている。　、 このアクチュエータ７０には２木のワイヤ７２．７４の
一端部がそれぞれ係止され、中間部は車体へ固着される
パイプ状のワイヤガイド７６．７８へ挿通されている。

このワイヤ７２．７４の他方の端部は第３図乃至第５図
にも示されているトーイン調整器６４．６４のレバー８
４．８４へ係止されている。

トーイン調整器６４はそれぞれ左右の後輪８６．８８の
近傍へ設置されている。

第５図に示される如く、トーイン調整器６４は、そのベ
ース９０が車体へボルト９２で固着されている。

第５図におけるベース９０の上側にはハウジング９４が
固着され、その上端面に円孔９６が設けられており、前
記レバー８４の他方の端部に形成される厚肉部９８が軸
支されている。

レバー８４の厚肉部９８には貫通孔１００か設けられ、
ボルト１０２が挿通されており、ハウジング９４の内方
へ設置されるカム１０４へ螺合されている。

カム１０４の外周面とハウジング９４の内周面との間に
は、２個のベアリング１０６．１０８が取りつけられ、
これにより、レバー８４とカム１０４はボルト１０２を
中心に一体的に回転するようになっている。

従って、前記アクチュエータ７０が第２図矢印Ｃ方向へ
移動すると、ワイヤ７２．７４はワイヤガイド７６．７
８内で圧縮力が付与され、レバー８４と共にカム１０４
を第２図矢印Ｃ方向へ回転させるようになっている。

また、アクチュエータ７０が矢印Ａ方向と反対方向へ移
動すると、ワイヤ７２．７４にはワイヤガイド７６．７
８内で引張力が付与されレバー８４と共にカム１０４を
矢印Ｂ方向と反対方向へ回転させるようになっている。

カム１０４の第５図下端面からは中心が偏心された円柱
形の突起部１１０が形成され、ベース９０に設けられた
孔へ挿通されている。

この突起部１１０はレバー８４が矢印Ｂ方向またはその
反対方向へ１回転するとこの回転中心周りで偏心回転す
るようになっている。

ベース９０の下端面には第３図、第４図矢印Ｃ方向又は
その反対方向へスライド可能なサブベース１１２が配設
されている。

これは、ベース９０からサブベース１１２にかけて徐々
に幅寸法が狭くなるレール部材１１４に、サブベース１
１２に一体的に形成されこのレール部材１１４の斜面と
対応されたレール受部材１１６が嵌まり合って矢印Ｃ方
向と平行な方向のみスライドするようになっている。

サブベース１１２は基部１１８の両端部からそれぞれ下
方（第５図）に向けて屈曲され互いに平行に突出された
脚板１２０．１２２を有する略コ字状とされている。

基部１１８には、長月孔１２４が設けられ、前記円柱形
の突起部１１０が挿入されている。

従って、レバー８４の矢印Ｂ方向回転に応じて突起部１
１０が偏心回転すると長月孔１２４を介してサブベース
１１２を第２図矢印Ｃ方向又はその反対方向へスライド
させることができるようになっている。

この場合、レバー８４の回転角度に比してサブベース１
１２の移動は比較的少なく、サブベース１１２の移動量
が微調整しやすくなっている。

サブベース１１２の脚板１２０．１２２には、同軸上の
円孔１２６．１２６が設けられ、軸ボルト１２８が掛は
渡され、ナツト１３０で固定されている。脚板１２０．
１２２の内側における軸ボルト１２８の外周には円筒形
の・小径パイプ１３２が挿嵌されている。

さらに、この小径パイプ１３２の外周にはゴムマウント
１３４を介して大径パイプ１３６が固着されており、そ
の一部からバー１３８　（第２．４図参照）が半径方向
へ突出されている。第２図に示される如く、このバー１
３８の先端部は後輪８６．８８を支持するハブキャリア
１４０の一端部へボルト１４２を介して軸支されている
。

ハブキャリア１４０は略り字形状でその屈曲部Ｘ にロアアーム１４４がボルト１４６を介して軸支されて
いる。また、第２図（Ｂ）に示される如く、ハブキャリ
ア１４０にはその屈曲部から車両上方へ延長される延長
部が形成されている。この延長部の先端はアッパアーム
１４５を介して車体へ取り付けられている。

従って、バー１３８がサブベース１１２のスライドによ
り移動すると、ハブキャリア１４０がロアアーム１４４
との軸支部を中心に３次元的に回転し後輪８６．８８の
方向（トーイン）を変更出来るようになっている。

以下本第１実施例の作用を第６図のフローチャートに従
い説明する。

まず、マイクロコンピュータ１４内へ記憶されているＴ
ＩＳ値（ＴＩＳＯ）をステップ２００．２０２でリセッ
トすると共に、後輪８６．８８のトーインを最少にする
。

次に、ステップ２０４では、継続して適時記憶されるＴ
ｌ５ｏ値をＴｌ５Ｉ　へ代入する。これによって、一時
期前のＴＩＳ値を記憶した状態で次０ＴＩＳ値を記憶さ
せることができる。

ステップ２０６．２０８では、７種類のセンサ、すなわ
ち車速センサ１８、ブレーキセンサ２２、クラッチセン
サ２４、ギヤシフトセンサ３０、アクセルセンサ３８、
ステアリングセンサ４２、エンジンバキュームセンサ４
６の入力信号を記憶する。

この場合、カウンタ５４、積分回路５６等で所定の演算
をした後、Ａ／Ｄコンバータ５２でデジタル変換されて
いる。これは、所定の時間継続して複数回行われる（ス
テップ２０９）。

次に、ステップ２１０では、ラッチ部６０へ記憶された
各センサのデジタル信号を同期させ０式によりＴＩＳ、
を計算しくステップ２１２）、ステップ２１４へ移行す
る。

ステップ２１４では、今回のＴｌ５Ｇ値と一時期前のＴ
ＩＳ、値を比較して油圧弁６６Ａ、又は油圧＃６６Ｂを
開放するか、あるいはトーインを変更する必要がないか
を判定する。

まず、今回が前回よりも高速状態であると、判定した場
合は、ステップ２１６において油圧弁６６Ａを開く。

これにより、トーイン調整シリンダ６２へ油が送り込ま
れ、アクチュエータ７０を第２図矢印Ａ方向へ移動させ
る。

この移動は、ワイヤ７２．７４にワイヤガイド７６．７
８内で圧縮力が付与されるので、このワイヤ７２．７４
と連結されているトーイン調整器６４のレバー８４が第
２図矢印Ｂ方向へ回転する。

これにより、この回転中心と偏心状態にある円柱形の捩
角孔１２４と干渉し、サブベース１１２を移動させる。

従って、バー１３８が第２図矢印Ｃ方向へ移動し、後輪
８６．８８のハブキャリア１４０をロアアーム１４４と
の軸支部を中心に回転させトーインを増加させる方向変
更することができる。

ここで、ステップ２１８で、所定のストローク分アクチ
ュエータ７０を移動させると、ステップ２２０で油圧弁
６６Ａを閉止し、トーインはその位置で保持される。

従って、車両は直進安定性が向上し、高速走行が円滑に
行える。

次に、ステップ２１４において、ＴＩＳ、値がＴｌ５Ｉ
値が小さい場合、車両が市街地での通常走行であると判
断し、ステップ２２２へ移行する。

ステップ２２２では、油圧弁６６Ｂが開くのでトーイン
調整シリンダ６２のアクチュエータ７０は、第２図矢印
Ａ方向と反対方向へ移動する。

これにより、ワイヤ７２．７４はワイヤガイド７６．７
８内で引張力が付与され、トーイン調整器６４のレバー
８４を第２図矢印Ｂ方向と反対方向へ回転させる。

これは、前記第２図矢印Ｂ方向への回転と同様の作用で
、今回はハブキャリア１４０を後輪８６．８８のトーイ
ンを減少させる方向へ移動させる。

ここで、ステップ２２４においてアクチュエータ７０が
所定量移動すると、油圧弁６６Ｂを閉止し、トーインが
その位置で保持される。

従って、市街地での走行時の頻繁な操舵もシャープに行
えることができ、タイヤの外側部の摩耗率も一定のトー
インを設置した車両よりも、減少することができると共
にこのタイヤ摩耗率を車速に関係なく一定に保つことが
できる。

次に、ステップ２１４で一時期前のＴｌ５Ｉ値と、今回
のＴＭＳ、値が等しい場合には、油圧弁６６Ａ、６６Ｂ
は作動せず、ステップ２０４へ移行する。

このように、車両の走行状態に応じて後輪８６．８８を
３次元的に移動させてトーインの角度を自動的且つ正確
に変更できるので、運転操作が円滑におこなえる。

〔第２実施例〕 以下本発明の第２実施例を第７図に従い説明する。

本第２実施例では、第１実施例に適用された各センサの
内、車速センサ１８、ステアリングセンサ４２の２個の
センサを用いて制御するようになっている。

従って、センサ部１４７の機能説明は省略する。

また、駆動部１６についても同様であるので構造の説明
は省□略する。

第７図に示される如く、第２実施例に適用される車両走
行状態判定手段と制御手段を備えたマイクロコンピュー
タ１４８は、ゲート部１５０、ｍ分回路１５２、積分回
路１５４、Ａ／Ｄコンバータ１５６、ラッチ部１５８、
とで構成されている。

車速センサ１８により入力されたデータ信号は微分回路
１５２と積分回路１５４の両方へ入力され、微分回路１
５２では速度が微分されて加速度を算出し、Ａ／Ｄコン
バータ１５６によりデジタ部１５８で保持するようにな
っている。また、積分回路１５４では、速度が積分され
て走行距離を算出し、デジタル変換後にそのデータ（Ｓ
ｌυ（ｔ）　　１ｄｔ）をラッチ部１５８で保持する。

ステアリングセンサ４２はゲート部１５０のオーブン中
のステアリング４４の回転角度が積分回路１５４で平均
値が計算されＡ／Ｄコンパ、−夕１５６でそのデータ（
Ｓｌθ（ｔ）　　ｌ　ｄｔ）がデジタル変換後にラッチ
部１５８で保持されるようになっている。

ラッチ部１５８で保持された各データ信号は同期をかけ
られ、制御手段へ送られるようになっている。

制御手段では、前記車両走行判定手段から入力されたデ
ジタル信号を下式に従って計算し、Ｔｌ５（）−イン調
整値）が算出される。

ｄｔ １ｄｔ）　　・・・■ ここに、ｋ２＋　ａ２＋１ｌｌＺ＋　ＣＺ　　”　’定
数Ｇ　（ｘ）　　・・・・・・・・関数 ト部１５０オープン中の平均速度を表している。

この計算値はミ車両が高速になるにつれて大きく、また
低速になるにつれて小さセなる関数である。

は、加速度の変化が激しくステアリング４４の回転操作
の多い場合（市街地等の通常走行）にそれぞれＯに近づ
き、加速度の変化が少な（、ステアリング４４の回転操
作が少ない場合（高速走行）にそれぞれ１に近づく関数
である。

これによって、算出されるＴＩＳ値は駆動部１６へ適時
送られるようになっている。

以下、第２実施例の作用を説明する。

駆動部の作動はＴＩ”５（ｉｆｆによって制御されるの
は、第１実施例と同様であるので作用の説明は省略する
。

本第２実施例では、センサを車速センサ１８、ステアリ
ングセンサ４２、の２個のセンサのみを適用しているに
も拘らず、車速により微分回路１５２及び積分回路１５
４で加葎度と距離を計算しているので、判定の誤差が少
なく対応スピードが速くなる。

また、多くのセンサを各所に取りつける必要がないので
機能を損なわずに構造を簡単にできる。

〔発明の効果〕

以上説明した如（本発明に係るトーイン調整装置は、車
両の加速、減速、旋回を監視しこれらの頻度を検出する
車両走行モード検出手饅と、車輪のトーインを変更可能
な駆動手段と、前記走行モード検出手段の信号の内少な
くとも一つの頻度が所定値以上とされた場答にその値に
応じた最適なトーインを決定し１輪のトーインを増加ま
たは減少させる方向へ前記駆動手段を作動させる制御手
段と、を有することにより、車両の走行□状態を自動的
に判別してトーインを変更できるとい）優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

゛第１図は第１実施例に係るトーイン調整装置のブロッ
ク図、第２図（Ａ）及び（Ｂ）は本第１実施例に係るト
ーイン調整装置の構造図、第３図はトーイン廟整器の正
面図、第４図は第３図の左側面図、第５図は第３図の上
面図、第６図は本第１実施例の作用を説明するフローチ
ャート、第７図は第２実施例に係るトーイン調整装置の
ブロック図である。 １０・・　・トーイン調整装置、 １２・・・センザ部、 １４・・・マイクロコンピュータ、 ６２・・・トーイン８周整シリンダ、 ６４・・・トーイン調整器、 ７２．７４・・・ワイヤ、 ７６．７８・・・ワイヤガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の加速、減速、旋回を監視しこれらの頻度を
   検出する車両走行モード検出手段と、車輪のトーインを
   変更可能な駆動手段と、前記走行モード検出手段の信号
   の内少なくとも一つの頻度が所定値以上とされた場合に
   その値に応じた最適なトーインを決定し車輪のトーイン
   を増加または減少させる方向へ前記駆動手段を作動させ
   る制御手段と、を有するトーイン調整装置。