(57)【要約】【課題】車両用サスペンション装置の変形によるトー角変化を抑制する。【解決手段】転舵輪を回転自在に支持する車軸を有するアクスルキャリアと、前記車軸より下側で、前記車体側部材と前記アクスルキャリアとを個別に連結する第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材と、前記転舵輪を転舵し前記車体側部材に取付けられたステアリングラック部材と、前記ステアリングラック部材を駆動するアクチュエータを駆動制御する転舵制御装置とを備え、前記第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材の一方が他方に比較して横力の分担量が多い横力支持リンク部材として設定され、第１ロアリンク部材と第２ロアリンク部材との交点をロアピボット点とするキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定し、前記横力支持リンク部材と前記ステアリングラック部材との車体側取付位置におけるブッシュ剛性を変形による前記転舵輪のトー角変化を抑制するように設定した。【選択図】図２
2014121926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪を回転自在に支持する車軸を有するアクスルキャリアと、
前記車軸より下側で、前記車体側部材と前記アクスルキャリアとを個別に連結する第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材と、
前記転舵輪を転舵し前記車体側部材に取付けられたステアリングラック部材と、
前記ステアリングラック部材を駆動するアクチュエータを駆動制御する転舵制御装置とを備え、
前記第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材の一方が他方に比較して横力の分担量が多い横力支持リンク部材として設定され、
第１ロアリンク部材と第２ロアリンク部材との交点をロアピボット点とするキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定し、
前記横力支持リンク部材と前記ステアリングラック部材との車体側取付位置におけるブッシュ剛性を前記転舵輪の変形によるトー角変化を抑制するように設定したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
横力の着力点に対して、前記横力支持リンク部材の車輪側取付点が車両前後方向前方に配置され、前記ステアリングラック部材の車輪側取付点が車両前後方向後方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記横力支持リンク部材と、前記ステアリングラック部材とが横力の着力点に対して車両前方側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記横力支持リンク部材は、トランスバースリンク部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項５】
前記横力支持リンク部材の車輪取付点と前記ステアリングラック部材の車輪取付点との横力の着力点に対する車両前後方向距離に応じて当該横力支持リンク部材の車体側取付点のブッシュ剛性及び当該ステアリングラック部材の車体側取付点のブッシュ剛性が設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項６】
前記横力支持リンク部材の転舵輪取付点と横力の着力点との車両前後方向距離に対して前記ステアリングラック部材の転舵輪取付点と横力の着力点との車両前後方向距離を倍に設定したときに、前記横力支持リンク部材の車体側取付点のブッシュ剛性に対して前記ステアリングラック部材の車体側取付点のブッシュ剛性を２倍に設定したことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項７】
前記ステアリングラック部材の車体側取付点を２個所として、前記ステアリングラック部材の車体側取付点と前記横力支持リンク部材の車体側取付点とのブッシュ構造を同一構造としたことを特徴とする請求項６に記載の車両用サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体を懸架する車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用の操舵装置では、ステアリングホイールと転舵輪との間の機械的連結を切り離したステアバイワイヤ（ＳＢＷ）方式が採用されている。
このステアバイワイヤを採用した車両では、ステアリングホイールへの操舵入力に基づいて転舵輪を転舵させる操舵トルクを調整可能なアクチュエータを備えている。このアクチュエータは、ステアリングホイールの操舵状態に応じて安定した車両挙動を維持することが要求される。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、第１ロアリンク部材と第２ロアリンク部材との交点をロアピボット点とするキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定したサスペンション装置と、転舵輪を転舵するアクチュエータを転舵制御する転舵制御装置とを有し、転舵初期に転舵制御装置を所定時間停止させてサスペンション装置の転舵応答性により転舵し、所定時間が経過したときに転舵制御装置の転舵制御を開始するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０７３４６９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、転舵初期時のみサスペンション装置の剛性が必要となり、所定時間経過後には転舵制御装置による転舵制御によって所定の転舵剛性を得るようにしているが、転舵制御装置では、前後剛性及びキャンバー剛性を補完することはできないので、前後剛性及びキャンバー剛性については確保するようにしている。
本発明の課題は、車両用サスペンション装置のキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定する際に、転舵時にタイヤ接地面に入力される横力に対して良好な剛性バランスを得ることができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用サスペンション装置は、転舵時に、タイヤ接地面に作用する横力に対してステアリングラック部材の車体取付点とロアリンクの車体取付点との剛性分担量を転舵輪が変形によるトー角変化を抑制するように調整した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、転舵時にタイヤ接地面に横力が作用したときに、ステアリングラック部材の車体取付点とロアリンクの車体取付点との剛性分担量を転舵輪が変形によるトー角変化を抑制するので、変形によるトー角変化を考慮しなくてよく、転舵制御を容易に且つ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動車の構成を示す概略図である。
【図２】サスペンション装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図３】サスペンション装置の具体的構成をブッシュ断面形状とともに示す平面図である。
【図４】キングピン軸の路面着地点と横力との関係を示すグラフである。
【図５】ポジティブスクラブとした場合のセルフアライニングトルクを説明する概念図である。
【図６】第１実施形態に適用し得る転舵制御装置の具体的構成を示すブロック図である。
【図７】サスペンション装置の特性を示す図であって、（ａ）はキャスタ角と応答性及び安定性との関係を示す図、（ｂ）はキャスタトレイルと横力低減代及び直進性との関係を示す図である。
【図８】転舵応答特性を示す図であって、（ａ）は車両の応答特性の変化を示す特性線図、（ｂ）は制御特性の切換タイミングを示す図である。
【図９】第１実施形態のサスペンション装置の応用例の模式的構成を示す平面図である。
【図１０】第１実施形態のサスペンション装置の応用例の具体的構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
図１において、自動車１は、ステアバイワイヤシステムＳＢＷを備えている。このステアバイワイヤシステムＳＢＷは、車体１Ａと、ステアリングホイール２と、入力側ステアリング軸３と、操舵角度センサ４と、操舵トルクセンサ５と、操舵反力アクチュエータ６と、操舵反力アクチュエータ角度センサ７と、転舵アクチュエータ８と、転舵アクチュエータ角度センサ９と、出力側ステアリング軸１０と、転舵トルクセンサ１１と、ピニオンギア１２と、ピニオン角度センサ１３と、ステアリングラック部材１４と、タイロッド１５と、タイロッド軸力センサ１６と、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと、車両状態パラメータ取得部２１と、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬと、コントロール／駆動回路ユニット２６と、メカニカルバックアップ２７とを備えている。
【００１０】
ステアリングホイール２は、入力側ステアリング軸３と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力を入力側ステアリング軸３に伝達する。
入力側ステアリング軸３は、操舵反力アクチュエータ６を備えており、ステアリングホイール２から入力された操舵入力に対し、操舵反力アクチュエータ６による操舵反力を加える。
【００１１】
操舵角度センサ４は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転角度（即ち、運転者によるステアリングホイール２への操舵入力角度）を検出する。そして、操舵角度センサ４は、検出した入力側ステアリング軸３の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
操舵トルクセンサ５は、入力側ステアリング軸３に設置してあり、入力側ステアリング軸３の回転トルク（即ち、ステアリングホイール２への操舵入力トルク）を検出する。そして、操舵トルクセンサ５は、検出した入力側ステアリング軸３の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１２】
操舵反力アクチュエータ６は、モータ軸と一体に回転するギアが入力側ステアリング軸３の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、ステアリングホイール２による入力側ステアリング軸３の回転に対して反力を付与する。
操舵反力アクチュエータ角度センサ７は、操舵反力アクチュエータ６の回転角度（即ち、操舵反力アクチュエータ６に伝達した操舵入力による回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１３】
転舵アクチュエータ８は、モータ軸と一体に回転するギアが出力側ステアリング軸１０の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、出力側ステアリング軸１０を回転させる。
転舵アクチュエータ角度センサ９は、転舵アクチュエータ８の回転角度（即ち、転舵アクチュエータ８が出力した転舵のための回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１４】
出力側ステアリング軸１０は、転舵アクチュエータ８を備えており、転舵アクチュエータ８が入力した回転をピニオンギア１２に伝達する。
転舵トルクセンサ１１は、出力側ステアリング軸１０に設置してあり、出力側ステアリング軸１０の回転トルク（即ち、ステアリングラック部材１４を介した車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵トルク）を検出する。そして、転舵トルクセンサ１１は、検出した出力側ステアリング軸１０の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１５】
ピニオンギア１２は、ステアリングラック部材１４に形成したラックと噛合しており、出力側ステアリング軸１０から入力した回転をステアリングラック部材１４に伝達する。
ピニオン角度センサ１３は、ピニオンギア１２の回転角度（即ち、ステアリングラック部材１４を介して出力される車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵角度）を検出し、検出したピニオンギア１２の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１６】
ステアリングラック部材１４は、ピニオンギア１２と噛合するラックを有し、ピニオンギア１２の回転を車幅方向の直線運動に変換する。本実施形態において、ステアリングラック部材１４は、前輪の車軸よりも車両前方側に位置している。
タイロッド１５は、ステアリングラック部材１４の両端部と車輪１７ＦＲ，１７ＦＬのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。
【００１７】
タイロッド軸力センサ１６は、ステアリングラック部材１４の両端部に設置されたタイロッド１５それぞれに設置してあり、タイロッド１５に作用している軸力を検出する。そして、タイロッド軸力センサ１６は、検出したタイロッド１５の軸力をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬは、タイヤホイールにタイヤを取り付けて構成したものであり、サスペンション装置１Ｂを介して車体１Ａに設置してある。これらのうち、前輪（車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ）は、タイロッド１５によってナックルアームが揺動することにより、車体１Ａに対する車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの向きが変化する。
【００１８】
また、車両１には車両１のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ２２が設けられ、このヨーレートセンサ２２で検出したヨーレートγをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
車両状態パラメータ取得部２１は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される車輪の回転速度を示すパルス信号を基に車速を取得する。また、車両状態パラメータ取得部２１は、車速と各車輪の回転速度とを基に、各車輪のスリップ率を取得する。そして、車両状態パラメータ取得部２１は、取得した各パラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１９】
車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、車両状態パラメータ取得部２１およびコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
コントロール／駆動回路ユニット２６は、自動車１全体を制御するものであり、各部に設置したセンサから入力する信号を基に、入力側ステアリング軸３の操舵反力、前輪の転舵角、あるいはメカニカルバックアップ２７の連結について、各種制御信号を、操舵反力アクチュエータ６、転舵アクチュエータ８、あるいはメカニカルバックアップ２７等に出力する。
【００２０】
また、コントロール／駆動回路ユニット２６は、各センサによる検出値を使用目的に応じた値に換算する。例えば、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された回転角度を操舵入力角度に換算したり、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された回転角度を車輪の転舵角に換算したり、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を車輪の転舵角に換算したりする。
【００２１】
なお、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵角度センサ４によって検出された入力側ステアリング軸３の回転角度、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された操舵反力アクチュエータ６の回転角度、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された転舵アクチュエータ８の回転角度、および、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を監視し、これらの関係を基に、操舵系統におけるフェールの発生を検出することができる。そして、操舵系統におけるフェールを検出すると、コントロール／駆動回路ユニット２６は、メカニカルバックアップ２７に対し、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結させる指示信号を出力する。
【００２２】
メカニカルバックアップ２７は、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結し、入力側ステアリング軸３から出力側ステアリング軸１０への力の伝達を確保する機構である。ここで、メカニカルバックアップ２７に対しては、通常時には、コントロール／駆動回路ユニット２６から、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結しない状態を指示している。そして、操舵系統におけるフェールの発生により、操舵角度センサ４、操舵トルクセンサ５および転舵アクチュエータ８等を介することなく操舵操作を行う必要が生じた場合に、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結させる指示が入力する。
なお、メカニカルバックアップ２７は、例えばケーブル式ステアリング機構等によって構成することができる。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係るサスペンション装置１Ｂの構成を模式的に示す平面図である。図３は、図２のサスペンション装置１Ｂの具体的構成を示す底面図である。
本発明によるサスペンション装置１Ｂは、ホイールハブに取り付けられた車輪１７ＦＲ，１７ＦＬを懸架しており、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬを回転自在に支持する車軸（アクスル）３２を有するアクスルキャリア３３、車体側の支持部から車体幅方向に配置されてアクスルキャリア３３に連結する複数のリンク部材を備えている。
複数のリンク部材は、図２に示すように、車軸３２より車両上下方向下側に配置されたロアリンク部材ＬＲと、車軸３２より車両上下方向上側に配置されたアッパーリンク部材ＵＲとで構成されている。
【００２４】
ロアリンク部材ＬＲは、第１ロアリンク（第１ロアリンク部材）としての横力支持リンクとなるトランスバースリンク（トランスバースリンク部材）３７と、第２ロアリンク（第２ロアリンク部材）としてのコンプレッションリンク（コンプレッションリンク部材）３８とを備えている。これらトランスバースリンク３７及びコンプレッションリンク３８とは車体側支持点が連結部３９によって連結されて、Ａアームの構成を有する。これらトランスバースリンク３７およびコンプレッションリンク３８は、車体側と各１箇所の支持部で連結し、アクスルキャリア３３側と各１箇所の取り付け部で連結している。
【００２５】
アッパーリンク部材ＵＲは、第１アッパーリンク（第１アッパーリンク部材）としてのアッパーテンションリンク４０と、第２アッパーリンク（第２アッパーリンク部材）としてアッパーコンプレッションリンク４１とを有する。これらアッパーテンションリンク４０及びアッパーコンプレッションリンク４１は、車体側と各１箇所の支持部で連結し、アクスルキャリア３３側と共通の取り付け部４３で連結した独立した部材からなるＩアームで構成されている。
【００２６】
また、サスペンション装置１Ｂのロアリンク部材ＬＲ及びステアリングラック部材１４の具体的構成は、図３に示すように、サスペンションメンバー５０の左右両側のサイドメンバー５１Ｌ及び５１Ｒにそれぞれトランスバースリンク３７の車体側取付部５１ｔとコンプレッションリンク３８の車体側取付部５１ｃとが形成されている。また、サスペンションメンバー５０のサイドメンバー５１Ｌ及び５１Ｒ間を連結する前後のクロスメンバー５２Ｆ及び５２Ｒの内トランスバースリンク３７の車体側取付部５１ｔよりはやや後方側のクロスメンバー５２Ｆの車両幅方向の中央部より位置に２つのステアリングラック部材１４を取付けるラック取付部５３Ｒ及び５３Ｌが形成されている。
【００２７】
また、ステアリングラック部材１４は、図３に示すように、ラックハウジング５５にラック軸（図示せず）が車両幅方向に移動可能に内装され、ラックハウジング５５に形成されたピニオンボックス５６に内装されたピニオン（図示せず）がラック軸に噛合されている。ラックハウジング５５には、長手方向の左右両端部側に取付ブラケット５７Ｒ及び５７Ｌが突出形成され、これら取付ブラケット５７Ｒ及び５７Ｌの双方にブッシュ５８が配設されている。ここで、ブッシュ５８は、図３で拡大図示するように、軸挿通部５８ａの車両車幅方向に車幅方向の幅が車両上下方向の幅より狭いすぐり５９が形成されている。このため、ラックハウジング５５がすぐりの幅に対応する変形量だけ移動可能に構成され、車両前後方向に対しては大きな剛性を有している。
【００２８】
一方、ロアリンク部材ＬＲを構成するトランスバースリンク３７の車体側取付点にも前述したブッシュ５８と同一の構成を有し、車幅方向にすぐり６０ａを有する１つのブッシュ６０が配置されている。このため、トランスバースリンク３７もラックハウジング５５と同様に、すぐり６０ａの幅に対応する変形量だけ移動可能に構成され、車両前後方向に対しては大きな剛性を有している。
【００２９】
そして、ロアリンク部材ＬＲでは、トランスバースリンク３７及びコンプレッションリンク３８の交点を仮想ロアピボット点ＬＰとし、アッパーリンク部材ＵＬでは、テンショリンク部材４０とコンプレッションリンク部材４１の共通の車輪側取付部４３がアッパーピボット点ＵＰとなる。これら仮想ロアピボット点ＬＰ及びアッパーピボット点ＵＰとを結ぶ線がキングピン軸ＫＳとなる。そして、キングピン軸ＫＳは、ステアリングホイール２が中立位置にある状態（直進走行状態）で、図２に示すように、タイヤ接地面６１内を通るように設定されている。また、キングピン軸ＫＳを、キャスタトレイルがタイヤ接地面内を通るように設定している。より具体的には、本実施形態におけるサスペンション装置１Ｂでは、キャスタ角をゼロに近い値とし、キャスタトレイルがゼロに近づくようにキングピン軸を設定している。これにより、転舵時のタイヤ捻りトルクを低減でき、キングピン軸ＫＳ周りのモーメントをより小さくすることができる。
【００３０】
また、キャスタ角を０度とすることは、サスペンション剛性を向上させることができ、また、キャスタトレイル０ｍｍとすることは、キングピン軸ＫＳの路面着地点と横力との関係を示す図４において符号３で示すように、キングピン軸ＫＳの路面着地点がタイヤ接地面におけるタイヤ接地中心点（着力点）Ｏに一致させることを意味し、これにより大きな横力低減効果を発揮させることができる。
【００３１】
なお、タイヤ接地中心点（着力点）Ｏを含むタイヤ接地面内のキングピン軸ＫＳの接地点が符号２及び符号４である場合にも、キングピン軸ＫＳの接地点が符号１及び符号５で示すようにタイヤ接地面から前後方向に外れた位置とする場合に比較して横力を小さくすることができる。特に、キングピン軸ＫＳの接地点がタイヤ接地中心点（着力点）より車両前方側とした場合の方がタイヤ接地中心点（着力点）より車両後方とした場合に比較して横力を小さく抑制することができる。
【００３２】
図５は、ポジティブスクラブとした場合のセルフアライニングトルクを説明する概念図である。この図５において、転舵時にタイヤ接地中心点（着力点）Ｏに車体の旋回外側に向かう遠心力が作用すると、この遠心力に抗するように旋回中心に向かう横力が発生する。なお、βは横すべり角である。
図５に示すように、タイヤに働く復元力（セルフアライニングトルク）は、キャスタトレイル、ニューマチックトレイルの和に比例して大きくなる。
【００３３】
ここで、ポジティブスクラブの場合、キングピン軸の接地点から、タイヤ接地中心を通るタイヤの横すべり角β方向の直線に下ろした垂線の足の位置によって定まるホイールセンタからの距離εc（図１１参照）をキャスタトレイルとみなすことができる。
そのため、ポジティブスクラブのスクラブ半径が大きければ大きいほど、転舵時にタイヤに働く復元力は大きくなる。
【００３４】
本実施形態においては、キングピン軸の設定をポジティブスクラブとすると共に、ロアリンク部材を交差させない場合に比べて、初期スクラブ半径を大きく確保できることで、キャスタ角を０に近づけることによる直進性への影響を低減するものである。また、ステアバイワイヤ方式を採用していることから、転舵アクチュエータ８によって最終的に目的とする直進性を確保することができる。
そして、前述した転舵力としてのラック軸力を低減することができるキングピン特性を得るために、例えばキャスタトレイルを２０ｍｍ、車両走行時のニューマチックトレイルを３０ｍｍ、最小回転半径を考慮したナックルアーム半径を１３０ｍｍに設定することができる。
【００３５】
上記のようにキングピン特性を設定すると、ステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓと、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔとの関係は、図２に示すように設定されている。すなわち、転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬに対する横力の着力点が、上述したように、タイヤ接地面内の接地中心位置Ｐｅｃとなる。この接地中心位置Ｐｅｃは車軸３２の中心線Ｌｓに対して車両前後方向後方側にニューマチックトレイルに対応する３０ｍｍ離れており、キングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋが車軸３２の中心線Ｌｓに対して車両前後方向前方にキャスタートレイルに対応する２０ｍｍ離れ、さらに、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔは車軸３２の中心線から車両前後方向で後方にナックルアーム半径に相当する１３０ｍｍ離れた位置となる。
【００３６】
このとき、車両が転舵を開始して、図２に示すように、タイヤ接地面内の接地中心位置Ｐｅｃを着力点として横力Ｆｙが作用すると、着力点Ｐｅｃとステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓとの車両前後方向の距離Ｌ１が１００ｍｍとなるとともに、着力点Ｐｅｃとキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋとの車両前後方向の距離Ｌ２は５０ｍｍとなる。このとき、キャスタ角を小さく設定しているので、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔとキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋとの差は小さく、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔと横力Ｆｙの着力点Ｐｅｃとの車両前後方向の距離はキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋとの距離Ｌ２と略等しくなる。
【００３７】
このため、着力点Ｐｅｃとステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓとの距離Ｌ１と、着力点Ｐｅｃとトランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔとの距離Ｌ２との比は略２：１となる。
そして、ロアリンク部材ＬＲでは、横力Ｆｙに対してはトランスバースリンク３７が支配的に支持する横力支持リンクとなり、コンプレッションリンク３８では横力Ｆｙの分担支持量は少ない。このため、トランスバースリンク３７の車体側取付点のブッシュ６０で横力Ｆｙの分力を支持することになり、横力支持リンクとなる。
【００３８】
一方、横力Ｆｙは、アクスルキャリア３３に取付けられているステアリングラック部材１４にも入力される。このとき、ステアリングラック部材１４は、図３に示すように、車両車幅方向に延長するラックハウジング５５にその中央位置に対する車両車幅方向両側に取付ブラケット５７Ｒ及び５７Ｌが取付けられ、これら取付ブラケット５７Ｒ及び５７Ｌが車両車幅方向に直列に配置されている。そして、これら取付ブラケット５７Ｒ及び５７Ｌがブッシュ６０と同一構成のブッシュ５８を介してクロスメンバー５１Ｆのラック取付部５３Ｒ及び５３Ｌに取付けられている。
【００３９】
したがって、ステアリングラック部材１４に入力される横力Ｆｙの分力は、２つのブッシュ５８によって分割して支持される。
このとき、ステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓに入力される横力Ｆｙの分力は、横力Ｆｙの着力点Ｐｅｃとステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓとの距離Ｌ１がトランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔと着力点Ｐｅｃとの距離Ｌ２の約２倍であるので、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔに入力される横力Ｆｙの分力の２倍となる。しかしながら、ステアリングラック部材１４では、２つのブッシュ５８によって横力Ｆｙの分力を受けるので、１つのブッシュ５８が受け持つ横力Ｆｙの分力と、トランスバースリンク５７のブッシュ６０が受け持つ横力Ｆｙの分力とが等しくなる。
【００４０】
このため、ブッシュ５８とブッシュ６０とが同一の比較的柔らかいブッシュ剛性を有するので、横力Ｆｙによるブッシュ５８とブッシュ６０との変形量が略等しくなる。このため、転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬに横力が作用したときの転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬの車体内側への移動量が等しくなり、ブッシュ５８及び６１による変形量によるトー角変化を抑制することができる。
なお、ステアリングラック部材１４のブッシュ６０及びトランスバースリンク３７のブッシュ５８は、車両前後方向についてはすぐり５９及び６０ａが形成されていないので、車両の加速時や制動時の前後力に対して高いブッシュ剛性を発揮することができる。
【００４１】
次に、転舵アクチュエータ８を制御するコントロール／駆動回路ユニット２６における操舵応答性制御について図１１〜図１５を伴って説明する。
すなわち、コントロール／駆動回路ユニット２６には、前述したように、トルクセンサ５で検出する入力側ステアリング軸３の操舵トルクＴｓと、車両状態パラメータ取得部２１で取得した車速Ｖと、操舵反力アクチュエータ角度センサ７で検出したアクチュエータ６の回転角θｍｉとが入力されている。
このコントロール／駆動回路ユニット２６には、図１１に示す転舵制御部７０が設けられている。この転舵制御部７０は、目標転舵角演算部７１、転舵応答性設定部７２およびアクチュエータ制御装置７３を備えている。
【００４２】
目標転舵角演算部７１は、車速Ｖおよび回転角θｍｉが入力され、これらに基づいて転舵アクチュエータ８を駆動するための目標転舵角δ＊を算出する。
転舵応答性設定部７２は、直進性担保部７５と遅延制御部７６とを備えている。
直進性担保部７５は、直進性補完部７５ａと外乱補償部７５ｂとを備えている。
直進性補完部７５ａは、車速Ｖと、ピニオン角度センサ１３で検出したピニオン角度に基づいて算出される転舵輪１７ＦＲ，１７ＦＬの実転舵角δｒと、ヨーレートセンサ２２で検出したヨーレートγに基づいて下記（１）式の演算を行ってセルフアライニングトルクＴｓａを算出し、算出したセルフアライニングトルクＴｓａに所定ゲインＫｓａを乗算して直進性補正値としてのセルフアライニングトルク制御値Ａｓａ（＝Ｋｓａ・Ｔｓａ）を算出する。
【００４３】
【数１】
2014121926.tif 000003
【００４４】
ここで、εｃはキャスタトレイル、Ｋｆは前輪１輪当たりのコーナリングパワー、βは重心点滑り角、Ｌｆは重心点前輪軸間距離、Ｋｒは後輪１輪当たりのコーナリングパワー、Ｌｒは重心点後輪軸間距離、ｍは車両の質量、Ｌは前輪後輪軸間距離である。
この（１）式において、キャスタトレイルεを通常のサスペンション装置で設定されるキャスタトレイルεｃ０から本実施形態で設定するキャスタトレイルεｃ２を減算した値に設定することにより、本発明に適用するサスペンション装置１Ｂで不足する補完すべきセルフアライニングトルクＴｓａを算出することができる。
【００４５】
なお、セルフアライニングトルクＴｓａは、上記（１）式によって算出する場合に限らず、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサを設け、車両の横加速度Ｇｙと車両のヨーレートγとに基づいて車両の運動方程式に基づいてヨーレートγの微分値と横加速度Ｇｙとに基づいて横力Ｆｙを算出し、この横力Ｆｙにニューマチックトレイルεｎを乗算することにより、算出することができる。さらには、ステアリングホイール２の操舵角θｓと、セルフアライニングトルクＴｓａとの関係を、車速Ｖをパラメータとして実測するか又はシミュレーションによって算出した制御マップを参照して操舵角センサ４で検出した操舵角θｓと車速Ｖとに基づいてセルフアライニングトルクＴｓａを算出することもできる。また、転舵輪１７ＦＲ，１７ＦＬを駆動輪とする場合には、左右の駆動力差に基づいてトルクステア現象で転舵時に発生する発生トルクＴｈを推定し、操舵トルクセンサ５で検出した操舵トルクＴｓから発生トルクＴｈを減じてセルフアライニングトルクＴｓａを算出することもできる。同様に、左右の転舵輪１７ＦＲ，１７ＦＬの制動力差に基づいてセルフアライニングトルクＴｓａを算出することができる。
【００４６】
外乱補償部７５ｂは、操舵トルクセンサ５からの操舵トルクＴｓ、転舵アクチュエータ角度センサ９からの回転角θｍｏ、およびモータ電流検出部７４からのモータ電流ｉｍｒが入力され、車両に入力される外乱を周波数帯域毎に分離してそれぞれ推定し、これらの外乱を抑制するための外乱補償値Ａｄｉｓを算出する。
この外乱補償部７５ｂでは、例えば特開平２００７−２３７８４０号公報に記載されているように、運転者による操舵入力である操舵トルクＴｓと転舵アクチュエータ８による転舵入力を制御入力とし、実際の操舵状態量を制御量とするモデルにおいて、前記制御入力をローパスフィルタに通した値と、前記制御量を前記モデルの逆特性と前記ローパスフィルタとに通した値との差に基づいて外乱を推定する複数の外乱推定部を有する。各外乱推定部は、ローパスフィルタのカットオフ周波数を異ならせることにより、外乱を複数の周波数帯域毎に分離する。
【００４７】
そして、外乱補償部７５ｂおよび直進性補完部７５ａで算出された外乱補償値Ａｄｉｓおよびセルフアライニングトルク制御値Ａｓａが加算器７５ｃで加算され直進性担保制御値δａを算出する。この直進性担保制御値δａは、遅延制御部７６に供給される。
遅延制御部７６は、図２２に示すように、操舵開始検出部７６ａ、単安定回路７６ｂ、ゲイン調整部７６ｃおよび乗算器７６ｄを有する。
【００４８】
操舵開始検出部７６ａは、操舵角センサ４で検出した操舵角θｓに基づいて中立位置を維持する状態から右操舵又は左操舵したタイミングを検出して中立状態からの操舵開始を表す操舵開始信号ＳＳを単安定回路７６ｂに出力する。
また、単安定回路７６ｂは操舵開始検出部７６ａから出力される操舵開始信号に基づいて所定の遅延時間例えば０．１秒の間オン状態となる制御開始遅延信号をゲイン調整部７６ｃに出力する。
【００４９】
ゲイン調整部７６ｃは、制御開始遅延信号がオン状態であるときに、制御ゲインＧａを“０”に設定し、制御開始遅延信号がオフ状態であるときに制御ゲインＧａを“１”に設定し、設定した制御ゲインＧａを乗算器７６ｄに出力する。
乗算器７６ｄでは、直進性担保部７５から出力される直進性担保制御値δａが入力され、この直進性担保制御値δａに制御ゲインＧａを乗算し、乗算結果を目標転舵角演算部７１からの目標転舵角δ＊が入力された加算器７６ｅに供給する。
【００５０】
したがって、遅延制御部７６では、操舵開始検出部７６ａで中立状態を維持している状態から右操舵又は左操舵を行った操舵開始状態を検出したときに、直進性担保部７５で算出された直進性担保制御値δａを目標転舵角δ＊に加算する直進性担保制御を単安定回路７６ｂで設定される所定時間例えば０．１秒間停止させるようにゲイン調整部７６ｃで、直進性担保制御値δａに乗算する制御ゲインＧａを“０”に設定する。そして、ゲイン調整部７６ｃでは、０．１秒経過後に単安定回路７６ｂの出力信号がオフ状態に反転すると、ゲイン調整部７６ｃで、直進性担保制御値δａを目標転舵角δ＊に加算する直進性担保制御を開始するように制御ゲインＧａを“１”に設定する。
【００５１】
また、遅延制御部７６は、ステアリングホイール２の操舵が継続されているときには、操舵開始検出部７６ａで中立状態からの操舵開始を検出しないので、単安定回路７６ｂの出力がオフ状態を維持することにより、ゲイン調整部７６ｃで制御ゲインＧａが“１”に設定される。このため、直進性担保部７５で演算された直進性担保制御値δａをそのまま加算器７６ｅに供給する。このため、目標転舵角δ＊に直進性担保制御値δａが加算されて直進性担保制御が行われる。
【００５２】
アクチュエータ制御装置７３は、転舵角偏差Δδを算出する転舵角偏差演算部８１と、転舵モータ制御部８２と、電流偏差演算部８３とモータ電流制御部８５とを備えている。
転舵角偏差演算部８１は、加算器７６ｅから出力される目標舵角補正値δ＊ａから転舵アクチュエータ角度センサ９から出力される転舵アクチュエータ角度に基づく実転舵角δｒを減算して舵角偏差Δδを算出し、算出した舵角偏差Δδを転舵モータ制御部６２に出力する。
【００５３】
転舵モータ制御部８２は、入力される転舵角偏差Δδが零となるようにアクチュエータ８を構成する転舵モータ８ａの駆動指令電流ｉｍ＊を算出し、算出した駆動指令電流ｉｍ＊を電流偏差演算部６３に出力する。
電流偏差演算部８３は、入力される駆動指令電流ｉｍ＊から転舵アクチュエータ８を構成する転舵モータ８ａに供給するモータ電流を検出するモータ電流検出部６４から出力されるモータ電流ｉｍｒを減算して電流偏差Δｉを算出し、算出した電流偏差Δｉをモータ電流制御部８５に出力する。
モータ電流制御部８５は、入力される電流偏差Δｉが零となるように、すなわち、実際のモータ電流ｉｍｒが駆動指令電流ｉｍ＊に追従するようにフィードバック制御し、転舵モータ駆動電流ｉｍｒを転舵モータ８ａに出力する。
【００５４】
（第１の実施形態の動作）
次に、上記第１の実施形態の動作を図１３および図１４を伴って説明する。
今、ステアリングホイール２を中立位置に保持して直進走行しているものとする。
この直進走行状態では、目標転舵角演算部７１で演算される目標転舵角δ＊が零となる。このため、アクチュエータ制御装置５４で制御される転舵モータ８ａによって、ステアリングラック部材１４が中立位置に制御され、タイロッド１５を介して転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬの転舵角δｒが零に制御される。このとき、ステアリングホイール２が中立位置を保持しているので、ヨーレートセンサ２２で検出される車両のヨーレートγは零であり、直進性補完部７５ａで前記（１）式に従って算出されるセルフアライニングトルクＴｓａは、転舵角δｒが零であることにより重心点横滑り角βが零となり、ヨーレートγも零であるので、零となる。
【００５５】
外乱補償部７５ｂでは、外乱を抑制する外乱補償値Ａｄｉｓが算出されるので、この外乱を生じていないときには外乱補償値Ａｄｉｓも零となる。
したがって、アクチュエータ制御装置７３の転舵角偏差演算部８１から出力される転舵角偏差Δδも零となり、転舵モータ制御部８２から出力されるモータ電流指令値ｉｍ＊も零となる。このためモータ電流制御部８５からモータ電流ｉｍｔは出力されず、転舵モータ８ａは停止状態を維持し、ステアリングラック部材１４が中立位置を維持して転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬの転舵角δｔが“０”に制御される。
【００５６】
この直進走行状態で、転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬの少なくとも一方が轍にはまったり、マンホールの蓋を通過したりして転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬの一方が転舵されたり、ヨー角が発生したりすると、直進性補完部７５ａで算出されるセルフアライニングトルクＴｓａが増加する。このとき、前述したサスペンション装置１Ｂのようにステアリングホイール２が中立位置にある状態でキングピン軸ＫＳがタイヤ接地面を通るように設定して転舵応答性を向上させた場合には、サスペンション装置１Ｂ自体で発生するセルフアライニングトルクＴｓａが不足することになる。
【００５７】
しかしながら、本実施形態では、前述した（１）式に基づいてセルフアライニングトルクを算出するので、この（１）式におけるキャスタートレイルεｃを通常のサスペンション装置と同様の値に設定しておくことにより、算出されるセルフアライニングトルクＴｓａはキャスタートレイルεｃに対応した値を算出することができる。そして、算出したセルフアライニングトルクＴｓａにゲインＫｓａを乗算して、直進性補正値Ａｓａを算出し、この直進性補正値Ａｓａを遅延制御部７６に供給する。このとき、遅延制御部７６では直進走行状態であるので操舵開始検出部７６ａで操舵開始を検出することはなくゲイン調整部７６ｃでゲインＧａが“１”に設定されているので、直進性補正値Ａｓａがそのまま加算器７６ｅに供給される。このため、目標転舵角δ＊が直進性補正値Ａｓａで補正されることにより、アクチュエータ制御装置７３で転舵アクチュエータ８を構成する転舵モータ８ａが駆動制御されて、セルフアライニングトルクＴｓａに相当する転舵トルクを発生させ、これがステアリングラック部材１４およびタイロッド１５を介して転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬに伝達される。
【００５８】
このため、転舵輪１７ＦＲおよび１７ＦＬでセルフアライニングトルクＴｓａを発生させて、サスペンション装置１へのセルフアライニングトルク不足を補完して車両の直進性を担保することができる。
ところが、ステアリングホイール２を中立位置に保持した直進走行状態を維持している状態からステアリングホイール２を右（又は左）に操舵する状態となると、この直進走行状態からの操舵による旋回状態への移行が操舵開始検出部７６ａで検出される。
【００５９】
このため、単安定回路７６ｂから所定時間例えば０．１秒間オン状態となる制御遅延信号がゲイン調整部７６ｃに出力される。したがって、ゲイン調整部７６ｃで、制御遅延信号がオン状態を継続している間制御ゲインＧａが“０”に設定される。このため、乗算器７６ｄから出力される乗算出力は“０”となり、直進性担保制御値δａの加算器７６ｅへの出力が停止される。
【００６０】
したがって、ステアリングホイール２の中立位置から操舵を開始した時点から０．１秒の初期応答期間Ｔ１の間は制御ゲインＧａが“０”に設定されるので、乗算器７６ｄから出力される乗算出力が“０”となり、目標転舵角δ＊に対する直進性担保制御が図９（ｂ）で実線図示のように停止される。
このため、操舵角センサ４で検出した操舵角θｓが目標転舵角演算部７１に供給され、この目標転舵角演算部７１で演算された目標転舵角δ＊がそのまま転舵角偏差演算部８１に供給される。このため、目標転舵角δ＊に一致するように転舵モータ８ａが回転駆動される。この間、直進性担保部７５における直進性担保制御が停止される。
【００６１】
したがって、初期応答期間Ｔ１では、キングピン軸ＫＳの路面接地点がタイヤの接地面内の接地中心位置より車両前後方向の前方側に設定され、且つキャスタ角が零に近い値に設定されたサスペンション装置１Ｂによる転舵が開始される。
このとき、サスペンション装置１Ｂのキャスタ角が零に設定されている。このキャスタ角と転舵応答性と操縦安定性との関係は、図８（ａ）に示すように、キャスタ角が零であるときには転舵応答性が高い状態をとなるが、操縦安定性を確保することはできない、すなわち、キャスタ角に対する転舵応答性と操縦安定性とはトレードオフの関係が存在する。
【００６２】
このため、中立位置から操舵を開始した初期状態では、ステアバイワイヤ制御による直進性担保制御は実行されないことにより、この初期転舵をサスペンション装置１Ｂが賄うことになる。
この初期応答期間Ｔ１では、サスペンション装置１Ｂは、上述したように、キャスタ角が零に近い値であり、転舵応答性が高いので、図９（ａ）で実線図示の特性線Ｌ１で示すように、一点鎖線図示の特性線Ｌ２で示す一般的なステアバイワイヤ形式の操舵系を有する車両における転舵応答特性（ヨーレート）より高い転舵応答特性（ヨーレート）とすることができる。このとき、運転者のステアリングホイール２の操舵による操舵角変化に対応した転舵角変化となるので、運転者に違和感を与えることはない。
【００６３】
ところが、サスペンション装置１Ｂによる転舵応答性のみで初期応答期間Ｔ１を越えて転舵を継続すると、図９（ａ）で破線図示の特性線Ｌ３のように中期応答期間Ｔ２および後期応答期間Ｔ３で操舵による車両の転舵応答性が敏感になる。また、中期応答期間Ｔ２から後期応答期間Ｔ３に掛けての車両の内側への巻き込み現象が大きくなってしまう。
このため、上記第１の実施形態では、図９（ｂ）に示すように、初期応答期間Ｔ１が経過する例えば０．１秒後に、直進性補完部７５ａおよび外乱補償部７５ｂで構成される直進性担保部７５による目標転舵角δ＊に対する直進性担保制御がステップ状に開始される。このため、サスペンション装置１Ｂによる車両の転舵応答性を抑制して車両のふらつきを抑制するとともに、図８（ｂ）で点線図示のように、ステアバイワイヤ制御によってサスペンション装置１Ｂの直進性を補完して、操縦安定性を確保することができる。
【００６４】
その後、中期応答期間Ｔ２が終了する例えば０．３秒経過後には、直進性担保部７５による直進性担保制御により一般的な車両の転舵応答特性に比較しても転舵応答特性をより抑制してアンダーステア傾向とすることができる。これにより、図９（ａ）で実線図示の特性線Ｌ１で示すように、操縦安定性を向上させることができ、特性線Ｌ１で示す理想的な車両の転舵応答特性を実現することができる。
【００６５】
このように、転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬを転舵した場合に、転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬに横力Ｆｙが作用することになるが、前述したしたように、横力Ｆｙの分力をステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓに入力される分力が、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔに入力される分力の倍となるように設定しており、且つトランスバースリンク３７では、車体側取付点で、１つのブッシュ６０によって比較的柔らかいブッシュ剛性で受け、ステアリングラック部材１４では、車体側取付点で２つのブッシュで．横力Ｆｙの分力を受けることになる。
【００６６】
このため、トランスバースリンク３７のブッシュ６０の変形量とステアリングラック部材１４の２つのブッシュ５８の変形量とを等しくして、ブッシュ剛性の相違によるステアリングラック部材１４及びトランスバースリンク３７の車両幅方向への移動量を等しくして転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬのブッシュ剛性による変形量を略等しくすることができる。
このため、横力Ｆｙがタイヤ接地面内の着力点Ｐｅｃに作用したときに、ブッシュ５８及び６１の変形によって転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬのトー角変化が生じることを抑制することができる。
このため、転舵制御部７０でアクチュエータ制御装置７３を制御する際に、転舵輪１７ＦＲ及び１７ＦＬのブッシュ剛性によるトー角変化を考慮する必要がないので、転舵制御を容易に行うことができる。
【００６７】
（第１実施形態の効果）
（１）転舵輪を回転自在に支持する車軸を有するアクスルキャリアと、前記車軸より下側で、前記車体側部材と前記アクスルキャリアとを個別に連結する第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材と、前記転舵輪を転舵し前記車体側部材に取付けられたステアリングラック部材と、前記ステアリングラック部材を駆動するアクチュエータを駆動制御する転舵制御装置とを備え、前記第１ロアリンク部材及び第２ロアリンク部材の一方が他方に比較して横力の分担量が多い横力支持リンク部材として設定され、第１ロアリンク部材と第２ロアリンク部材との交点をロアピボット点とするキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定し、前記横力支持リンク部材と前記ステアリングラック部材との車体側取付位置におけるブッシュ剛性を前記転舵輪の変形によるトー角変化を抑制するように設定している。
【００６８】
このため、第１ロアリンク部材と第２ロアリンク部材との交点をロアピボット点とするキングピン軸がタイヤ接地面内を通るように設定することにより、転舵力を低減させて車両の転舵応答性を向上させた場合に、タイヤ接地面内の着力点Ｐｅｃに横力が作用したときに、横力支持リンク部材とステアリングラック部材とのブッシュ変形量の相違に基づく転舵輪のトー角変化を確実に抑制することができる。したがって、転舵輪を転舵制御装置で転舵制御する場合に、転舵時にブッシュ剛性によるトー角変化を考慮する必要がないので、転舵制御を容易に行うことができるとともに、転舵角を正確に制御することができる。
【００６９】
（２）前記横力支持リンク部材の車輪側取付点と、前記ステアリングラック部材の車輪側取付とが横力の着力点に対して一方が車両前後方向前方に、他方が車両前後方向後方にそれぞれ配置されている。
このように、横力の着力点に対して横力支持リンク部材及びステアリングラック部材の車輪側取付点が横力の着力点を挟んで車両前後方向に配置されているので、横力による転舵輪のキングピン軸回りの転舵を抑制して正確な転舵角制御を行うことができる。
【００７０】
（３）横力支持リンク部材がトランスバースリンク部材で構成されている。
この構成によると、トランスバースリンク部材は、車両車幅方向に延長して配置するので、横力に対して斜めに延長するコンプレッションリンク部材やテンションリンク部材に対して大きな抗力を発生することができる。
【００７１】
（４）前記横力支持リンク部材の車輪取付点と前記ステアリングラック部材の車輪取付点との横力の着力点に対する車両前後方向距離に応じて当該横力支持リンク部材の車体側取付点のブッシュ剛性及び当該ステアリングラック部材の車体側取付点のブッシュ剛性が設定されている。
このように構成することにより、横力支持リンク部材及びステアリングラック部材の車体取付点での横力に対する剛性バランスを正確にとることができ、両車体取付点でのブッシュの変形による転舵輪のトー角変化を正確に抑制することができる。
【００７２】
（６）前記横力支持リンク部材の転舵輪取付点と横力の着力点との車両前後方向距離に対して前記ステアリングラック部材の転舵輪取付点と横力の着力点との車両前後方向距離を倍に設定したときに、前記横力支持リンク部材の車体側取付点のブッシュ剛性に対して前記ステアリングラック部材の車体側取付点のブッシュ剛性を２倍に設定している。
この構成によると、横力支持リンク部材の車輪側取付点及びステアリングラック部材の車輪側取付点で受ける横力によるモーメント荷重をブッシュ剛性で等しくバランスさせることができ、転舵輪のブッシュ剛性の差によるトー角変化を確実に抑制することができる。
【００７３】
（７）前記ステアリングラック部材の車体側取付点を２個所として、前記ステアリングラック部材の車体側取付点と前記横力支持リンク部材の車体側取付点とのブッシュ構造を同一構造としている。
この構成によると、ブッシュ構造を統一することができ、この分部品点数を減少させることができる。
【００７４】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記第１実施形態においては、ロアリンク部材ＬＲをトランスバースリンク３７とコンプレッションリンク３８とで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、横力支持リンクとしてのトランスバースリンク３７とテンションリンクとでロアリンク部材を構成することができる。
また、上記第１実施形態では、ロアリンク部材ＬＲの横力支持リンク部材への横力の分力とステアリングラック部材への横力の分力とを１対２に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、横力を分担する分力比は任意に設定することができ、これに応じてブッシュ剛性をバランスさせて、転舵時の横力によるブッシュの変形に伴う転舵輪のトー角変化を抑制するようにすればよい。
【００７５】
（第１実施形態の応用例）
上記第１の実施形態では、ステアリングラック部材１４の車輪側取付点が車軸３２の中心線より車両前後方向後方に位置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図９及び図１０に示すように、ステアリングラック部材１４が車軸３２の中心線に対して車両前後方向前方側に位置する場合でも上記第１実施と同様の作用効果を得ることができる。
【００７６】
すなわち、図９及び図１０の構成では、前述した第１実施形態の構成において、図９に示すように、サスペンション装置１Ｂのステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓをキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｅｃに対して車両前後方向前方側に配置している。また、トランスバースリンク３７を一本のＩリンクで構成し、コンプレッションリンク３８を省略し、このコンプレッションリンク３８に代えてトランスバースリンク３７とは分離されたＩリンクで構成されるテンションリンク９０が配置されていることを除いては前述した第１の実施形態と同様の構成を有し、図１との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００７７】
ここで、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔｒと、テンションリンク９０の車輪側取付点Ｐｔｎとがアクスルキャリア３３の略同一位置に配置され、ステアリングラック部材１４に接続されたタイロッド１５がテンションリンク９０の下側を通ってアクスルキャリア３３から車両前後方向前方に突出された突出部３３ａの先端に取付けられている。また、アッパーリンク部材ＵＲの車輪側取付点となるアッパーピボット点ＵＰが横力Ｆｙの着力点より車両前後方向公報に配置されている。
【００７８】
そして、横力Ｆｙの着力点Ｐｅｃと、ステアリングラック部材１４のタイロッド１５の車輪側取付点Ｐｓと、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔｒとが図９に示すように設定されている。すなわち、アッパーリンク部材ＵＲのアッパーピボット点ＵＰと、ロアリンク部材ＬＲのロアピボット点ＬＰとを結ぶキングピン軸ＫＳがタイヤ接地面内を通るように設定して転舵力すなわちラック軸力を低減することができるキングピン特性とするために、キャスタトレイルεｃを２０ｍｍとし、車両走行時のニューマチックトレイルεｎを３０ｍｍとし、さらに最小回転半径を考慮したナックルアーム半径を１５０ｍｍに設定されている。この場合、横力Ｆｙの着力点Ｐｅｃと車軸３２の中心線までの車両前後方向の距離Ｌ２が３０ｍｍ、車軸３２の中心線からキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋとの車両前後方向距離Ｌ３が２０ｍｍ、キングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋとステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓとの車両前後方向距離Ｌ１が１００ｍｍに設定されている。
【００７９】
そして、上記変形例のサスペンション装置１Ｂの具体的構成は、図１０に示すように構成されている。すなわぢ、アクスルキャリア３３の車軸３２より下方側にアクスルキャリア３３に対して回動可能に取付けられたリンク取付部９１に、トランスバースリンク３７の車体側取付点が接続されているとともに、リンク取付部９１にテンションリンク９０の車体側取付部が取付けられている。さらに、トランスバースリンク３７の車体側取付点及びテンションリンク９０の車体側取付点がサスペンションメンバー９２のサイドフレーム９３の車両戦後方向前後位置にそれぞれブッシュ９４及び９５を介して揺動可能に支持されている。
【００８０】
また、アクスルキャリア３３の車軸３２より車両前後方向の前方側に突出するに突出片３３ａにステアリングラック部材１４のタイロッド１５が回動可能に支持され、ステアリングラック部材１４のラックハウジング９６がサスペンションメンバー９２におけるクロスメンバー９７の車両の車幅方向の２個所に形成されたラック取付部９８にブッシュ９９を介して支持されている。
そして、ブッシュ９４とブッシュ９９とは同一の構成を有し、車両車幅方向にすぐりが形成されている。
【００８１】
（応用例の動作）
この変形例でも、前述した第１実施形態と同様に、転舵が行われたときに、転舵初期時に転舵制御装置７０の転舵制御が例えば０．１秒の遅延時間分遅延されることにより、転舵制御装置７０の転舵制御が一時停止され、サスペンション装置１Ｂによる高転舵応答性によって転舵が開始される。その後、０．１秒が経過した後に転舵制御装置７０による転舵制御が開始されて最適な転舵特性で転舵制御を行うことができる。
この転舵時に、サスペンション装置１Ｂに横力Ｆｙが作用すると、図９に示すように、横力Ｆｙの着力点がタイヤ接地面内の接地面中心点Ｐｅｃとなり、この着力点は車軸３２の中心線から車両前後方向後方にニューマチックトレイルεｎ＝３０ｍｍに相当する距離Ｌ２分離れている。また、車軸３２の中心線から車両前後方向前方側にキャスタトレイルεｃ＝２０ｍｍに対応する距離Ｌ３だけ離れた位置にキングピン軸ＫＳの路面接地点Ｐｋがあり、この路面接地点Ｐｋから車両前後方向前方側に距離Ｌ１（＝１００ｍｍ）だけ離れた位置にステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓが配置されている。
【００８２】
このとき、横力Ｆｙに対する支点が、図９に示すように、アッパーリンク部材ＵＲの車輪側取付点ＵＰとなり、タイヤ接地面中心点Ｐｅｃに対して車両前後方向後方にあるので、前述した第１の実施形態と同様に、トランスバースリンク３７の車輪側取付点Ｐｔｒに作用する横力Ｆｙの分力がステアリングラック部材１４の車輪側取付点Ｐｓに作用する横力Ｆｙの分力に対して半分となる。このため、トランスバースリンク３７の車体側取付点のブッシュ９４とステアリングラック部材１４の２つの車体側取付点のブッシュ９９との剛性バランスをとることができ、前述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
（応用例の効果）
（１）前記横力支持リンク部材と、前記ステアリングラック部材とが横力の着力点に対して車両前方側にそれぞれ配置されている。
この構成でも、着力点に作用する横力に対する横力支持リンク部材のブッシュ剛性とステアリングラック部材とのブッシュ剛性とをバランスさせることにより、転舵時のブッシュ剛性の差による転舵輪のトー角変化を抑制して正確な転舵制御を行うことができる。この場合も、ブッシュ剛性の違いによる転舵輪のトー角変化を考慮することなく転舵制御を行うことができるので、転舵制御を容易に行うことができるとともに、転舵角を正確に制御することができる。さらに、ステアリングラック部材を車軸の中心線よりも車両前後方向前方側に配置することができるので、レイアウトの自由度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…自動車、１Ａ…車体、１Ｂ…サスペンション装置、２…ステアリングホイール、３…入力側ステアリング軸、４…ハンドル角度センサ、５…操舵トルクセンサ、６…操舵反力アクチュエータ、７…操舵反力アクチュエータ角度センサ、８…転舵アクチュエータ、９…転舵アクチュエータ角度センサ、１０…出力側ステアリング軸、１１…転舵トルクセンサ、１２…ピニオンギア、１３…ピニオン角度センサ、１４…ステアリングラック部材、１５…タイロッド、１６…タイロッド軸力センサ、１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬ…車輪、２１…車両状態パラメータ取得部、２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬ…車輪速センサ、２６…駆動回路ユニット、２７…メカニカルバックアップ、３２…車軸、３３…アクスルキャリア、ＬＲ…ロアリンク部材、３７…トランスバースリンク（第１のリンク部材）、３８…コンプレッションリンク（第２のリンク部材）、ＵＲ…アッパリンク部材、５８，６０…ブッシュ、７０…転舵制御部、７１…目標転舵角演算部、７２…転舵応答性設定部、７３…アクチュエータ制御装置、７５…直進性担保部、７６…遅延制御部、９０…テンションリンク、９４，９９…ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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