JP4760754B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置とを備える車両を制御する車両用制御装置に関し、特に、高グリップ性と低燃費との両立を図ることができる車両用制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control device that controls a vehicle including a wheel and a camber angle adjusting device that adjusts a camber angle of the wheel, and in particular, for a vehicle capable of achieving both high grip performance and low fuel consumption. The present invention relates to a control device.
車輪のキャンバ角(タイヤ中心と地面とがなす角度)をネガティブ側に大きくとることで、タイヤの能力を十分に引き出して、旋回性能の向上を図る試みが行われている。これは、キャンバ角を例えば0°に設定していると、直進走行時にはトレッドが幅方向の全域で路面に接地するが、旋回時には遠心力による車両のロールにより内側のトレッドが路面から浮き上がり、十分な旋回性能を得られないからである。従って、ネガティブ側のキャンバ角を予め付与しておくことで、旋回時にトレッドが路面へ幅広く接地でき、旋回性能の向上を図ることができる。 Attempts have been made to improve the turning performance by taking out the tire capacity sufficiently by increasing the camber angle of the wheel (the angle formed by the tire center and the ground) to the negative side. For example, if the camber angle is set to 0 °, for example, when running straight, the tread contacts the road surface in the entire width direction, but when turning, the inner tread is lifted off the road surface by the roll of the vehicle due to centrifugal force. This is because the turning performance cannot be obtained. Therefore, by providing a negative camber angle in advance, the tread can be grounded to the road surface at the time of turning, and the turning performance can be improved.
しかしながら、ネガティブ側に大きなキャンバ角で車輪を車両に装着すると、車両の旋回性能は向上されるが、直進走行時に内側のトレッド端部における接地圧が高くなり、タイヤが偏磨耗して不経済であると共に、トレッド端部の温度が高温になるという問題点があった。 However, if wheels are mounted on the vehicle with a large camber angle on the negative side, the turning performance of the vehicle is improved, but the ground contact pressure at the inner tread edge increases during straight running, and tires are unevenly worn, which is uneconomical. In addition, there is a problem that the temperature of the tread edge becomes high.
そこで、特開平2−185802号公報には、ネガティブ側に大きなキャンバ角で車両に車輪を装着する場合に、タイヤの一方側のサイド部を他方側のサイド部より強く補強して剛性を大ならしめると共に、トレッドゴムを2分して、その一方側を他方側より硬度を低くする、或いはトレッド端部のトレッド厚みを厚くして、耐摩耗性、耐熱性及び高グリップ性を確保する技術が開示されている(特許文献1)。 Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-185802, when mounting a wheel on a vehicle with a large camber angle on the negative side, the side part on one side of the tire is reinforced more strongly than the side part on the other side to increase rigidity. A technology that secures wear resistance, heat resistance and high grip by halving the tread rubber and making one side lower in hardness than the other side, or increasing the tread end thickness. (Patent Document 1).
また、US6,347,802B1公報には、車輪のキャンバ角をアクチュエータの駆動力によってアクティブ制御するサスペンションシステムが開示されている(特許文献2)。
しかしながら、前者の技術では、旋回時の高グリップ性を維持するという点では十分な性能を発揮し得るが、高グリップ性と低燃費(低転がり抵抗)との両立という点では不十分であるという問題点があった。また、上述した従来の技術では、高グリップ性は旋回時に限られるものであり、例えば、直進走行時の急加速・急制動時における高グリップ性の発揮が不十分であるという問題点があった。同様に、後者の技術では、高グリップ性と低燃費との両立という点では不十分であるという問題点があった。 However, the former technique can demonstrate sufficient performance in terms of maintaining high grip when turning, but is insufficient in terms of both high grip and low fuel consumption (low rolling resistance). There was a problem. Further, in the above-described conventional technology, the high grip performance is limited at the time of turning. For example, there is a problem that the high grip performance at the time of rapid acceleration / braking during straight running is insufficient. . Similarly, the latter technique has a problem that it is insufficient in terms of achieving both high grip performance and low fuel consumption.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、高グリップ性と低燃費との両立を図ることができる車両用制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of achieving both high grip performance and low fuel consumption.
この目的を解決するために請求項1記載の車両用制御装置は、第1トレッドと、その第1トレッドに対して幅方向に並設され第1トレッドよりも車両の外側に配置される第2トレッドと、その第2トレッドに対して幅方向に並設され第2トレッドよりも車両の外側に配置される第3トレッドとを有し、前記第1トレッド及び第3トレッドが前記第2トレッドに比してグリップ力の高い特性に構成され、前記第2トレッドが前記第1トレッド及び第3トレッドに比して転がり抵抗の小さい特性に構成される左右の車輪と、それら左右の車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備える車両に対し、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整するものであって、前記車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を取得する操作状態取得手段と、前記キャンバ角調整装置の作動状態を制御する作動制御手段と、を備え、前記作動制御手段は、前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態にあると判断される場合に、前記左右の車輪における旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第1トレッドの接地を多くすると共に、前記左右の車輪における旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して第3トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第1キャンバ調整手段と、前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第1トレッドの接地を多くする、又は、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれポジティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第3トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第2キャンバ調整手段と、を備えている。
In order to solve this object, a vehicle control device according to
請求項2記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置において、前記第2キャンバ調整手段は、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整する。 The vehicle control device according to a second aspect is the vehicle control device according to the first aspect, wherein the second camber adjusting means adjusts the camber angles of the left and right wheels to the negative side.
請求項3記載の車両用制御装置は、請求項1又は2に記載の車両用制御装置において、前記車両のヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、前記第2キャンバ調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角を調整した後、前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるか否かを判断する所定条件判断手段と、を備え、前記作動制御手段は、前記所定条件判断手段により前記ヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれニュートラルに調整することで、前記第1トレッド及び第3トレッドに比して前記第2トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第3キャンバ調整手段と、を備えている。
The vehicle control device according to
請求項4記載の車両用制御装置は、左右の車輪と、それら左右の車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備える車両を制御するものであって、前記車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を取得する操作状態取得手段と、前記車両のヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、前記キャンバ角調整装置の作動状態を制御する作動制御手段と、を備え、前記作動制御手段は、前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態にあると判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて、前記左右の車輪のキャンバ角を同位相に調整する第4キャンバ調整手段と、その第4キャンバ角調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角が調整された後、前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて、前記左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整する第5キャンバ調整手段と、前記第5キャンバ調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整した後、前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段と、前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段により前記ヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をニュートラルに調整する手段と、を備えている。 The vehicle control device according to claim 4 controls a vehicle including left and right wheels and a camber angle adjusting device that adjusts camber angles of the left and right wheels, for steering the vehicle. An operation state acquisition unit that acquires an operation state of a steering operation member to be operated, a yaw moment calculation unit that calculates a yaw moment of the vehicle, and an operation control unit that controls an operation state of the camber angle adjusting device , The operation control means operates the camber angle adjusting device when it is determined that the vehicle is in a turning state based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition means, A fourth camber adjusting means for adjusting the camber angles of the left and right wheels to the same phase; and after the camber angles of the left and right wheels are adjusted by the fourth camber angle adjusting means. Based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition means, when it is determined that the state of the vehicle has changed from a turning state to a straight traveling state, the camber angle adjusting device is operated, The fifth camber adjusting means for adjusting the camber angles of the left and right wheels to the opposite phase, and the camber angle of the left and right wheels adjusted to the opposite phase by the fifth camber adjusting means, and then calculated by the yaw moment calculating means. It is determined that the yaw moment is less than a predetermined value by means for determining whether the yaw moment is less than a predetermined value and means for determining whether the yaw moment calculated by the yaw moment calculation means is less than a predetermined value. Means for adjusting the camber angles of the left and right wheels to neutral .
請求項1記載の車両用制御装置によれば、キャンバ角調整装置によって車輪のキャンバ角がネガティブ側に調整されると、第1トレッドの接地が多くなる一方、第1トレッドよりも車両の外側に配置される第2及び第3トレッドの接地が少なくなる。 According to the vehicle control device of the first aspect, when the camber angle of the wheel is adjusted to the negative side by the camber angle adjusting device, the grounding of the first tread is increased, but on the outer side of the vehicle than the first tread. The grounding of the arranged second and third treads is reduced.
また、車輪のキャンバ角がポジティブ側に調整されると、第3トレッドの接地が多くなる一方、第3トレッドよりも車両の内側に配置される第1及び第2トレッドの接地が少なくなる。 Further, when the camber angle of the wheel is adjusted to the positive side, the grounding of the third tread increases, while the grounding of the first and second treads arranged on the inner side of the vehicle decreases than the third tread.
また、車輪のキャンバ角がニュートラル(キャンバ角が0°の状態)に調整されると、第2トレッドの接地が多くなる一方、第2トレッドよりも車両の内側に配置される第1トレッド及び第2トレッドよりも車両の外側に配置される第3トレッドの接地が少なくなる。 Further, when the camber angle of the wheel is adjusted to neutral (when the camber angle is 0 °), the ground contact of the second tread increases, while the first tread and the second tread disposed inside the vehicle more than the second tread. There is less grounding of the third tread arranged outside the vehicle than the two treads.
このように、本発明の車両用制御装置によれば、キャンバ角調整装置によって車輪のキャンバ角を調整することで、車輪の第1トレッドにおける接地面積と第2トレッドにおける接地面積と第3トレッドにおける接地面積との比率(いずれか1のトレッドのみが接地し、他の2のトレッドが路面から離れている状態を含む)を任意のタイミングで変更することができるので、第1トレッドの特性により得られる性能と第2トレッドの特性により得られる性能と第3トレッドの特性により得られる性能との3つの性能を使い分けることができる。 As described above, according to the vehicle control device of the present invention, the camber angle of the wheel is adjusted by the camber angle adjusting device, so that the ground contact area in the first tread, the ground contact area in the second tread, and the third tread of the wheel are adjusted. The ratio to the ground contact area (including the state in which only one tread is grounded and the other two treads are separated from the road surface) can be changed at any timing. It is possible to selectively use the three performances of the performance obtained by the characteristics of the second tread and the performance obtained by the characteristics of the second tread and the performance obtained by the characteristics of the third tread.
ここで、本発明の車両用制御装置によれば、第1及び第3トレッドを第2トレッドに比してグリップ力の高い特性とすると共に、第2トレッドを第1及び第3トレッドに比して転がり抵抗の小さい特性とする車輪のキャンバ角を調整するので、第1又は第3トレッドにおける接地面積と第2トレッドにおける接地面積との比率(いずれか1のトレッドのみが接地し、他の2のトレッドが路面から離れている状態を含む)を変更することで、走行性能(例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは走行安定性など)と省燃費性能との2つの性能の両立を図ることができる。 Here, according to the vehicle control apparatus of the present invention, the first and third treads have a higher gripping force than the second tread, and the second tread is compared with the first and third treads. Since the camber angle of the wheel having a low rolling resistance is adjusted, the ratio of the ground contact area in the first or third tread to the ground contact area in the second tread (only one tread is grounded and the other 2 By changing the tread of the vehicle (including the state where the tread is away from the road surface), both the driving performance (for example, turning performance, acceleration performance, braking performance, driving stability, etc.) and fuel saving performance are achieved. be able to.
このように互いに背反する2つの性能の両立は、従来の車両では達成することが不可能であり、それぞれの性能に対応する2種類のタイヤを履き替える必要があったところ、本発明のように、作動制御手段によるキャンバ角調整装置の作動状態の制御により、第1、第2及び第3トレッドを有する車輪のキャンバ角が調整される構成とすることで初めて達成可能となったものであり、これにより、互いに背反する2つの性能の両立を達成することができる。 Thus, the coexistence of two contradicting performances cannot be achieved by a conventional vehicle, and two types of tires corresponding to the respective performances must be replaced. The camber angle of the wheel having the first, second and third treads can be adjusted for the first time by controlling the operation state of the camber angle adjusting device by the operation control means. Thereby, the coexistence of two performances which are contrary to each other can be achieved.
また、本発明の車両用制御装置によれば、車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を操作状態取得手段により取得すると共に、その操作状態取得手段により取得された操舵操作部材の操作状態に基づいて、車両が旋回状態にあると判断される場合に、第1キャンバ調整手段により、左右の車輪における旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整することで、少なくとも第2トレッドに比して第1トレッドの接地を多くすると共に、左右の車輪における旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、少なくとも第2トレッドに比して第3トレッドの接地を多くするように、キャンバ角調整装置を作動させて左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整するので、第1及び第3トレッドによる高グリップ性を利用して、車両の旋回性能の向上を図ることができるという効果がある。 According to the vehicle control device of the present invention, the operation state of the steering operation member operated to steer the vehicle is acquired by the operation state acquisition unit, and the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit is acquired. When it is determined that the vehicle is in a turning state based on the operating state, the first camber adjusting means adjusts the camber angle of the turning outer wheel on the left and right wheels to the negative side, thereby at least comparing with the second tread. In addition to increasing the ground contact of the first tread and adjusting the camber angle of the turning inner wheel on the left and right wheels to the positive side, the camber is configured to increase the ground contact of the third tread at least as compared with the second tread. Since the camber angles of the left and right wheels are independently adjusted by operating the angle adjustment device, the high grip by the first and third treads is utilized. , There is an effect that it is possible to improve the turning performance of the vehicle.
また、第1キャンバ調整手段により、左右の車輪における旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整するので、旋回外輪および旋回内輪をいずれも路面に対して旋回内側へ傾斜させることができ、各車輪に旋回内側へキャンバスラストを発生させることができる。これにより、かかるキャンバスラストを利用して、旋回性能のより一層の向上を図ることができるという効果がある。 In addition, the first camber adjustment means adjusts the camber angle of the turning outer wheel on the left and right wheels to the negative side and adjusts the camber angle of the turning inner wheel to the positive side, so that both the turning outer wheel and the turning inner wheel are in relation to the road surface. Thus, it is possible to incline to the inside of the turn, and to generate canvas last to the inside of the turn on each wheel. Thereby, there exists an effect that the further improvement of turning performance can be aimed at using this canvas last.
更に、本発明の車両用制御装置によれば、操作状態取得手段により取得された操舵操作部材の操作状態に基づいて、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、第2キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整することで、少なくとも第2トレッドに比して第1トレッドの接地を多くする、又は、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれポジティブ側に調整することで、少なくとも第2トレッドに比して第3トレッドの接地を多くするように、キャンバ角調整装置を作動させて左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整するので、第1又は第3トレッドによる高グリップ性を利用して、車両の状態変化時における走行安定性の向上を図ることができるという効果がある。 Further, according to the vehicle control device of the present invention, when it is determined that the state of the vehicle has changed from the turning state to the straight traveling state based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit, By adjusting the camber angles of the left and right wheels to the negative side by the 2 camber adjustment means, the ground contact of the first tread is increased compared to at least the second tread, or the camber angles of the left and right wheels are respectively positive. By adjusting to the side, the camber angle adjusting device is operated to adjust the camber angles of the left and right wheels independently so that the ground contact of the third tread is increased at least as compared with the second tread. Or there exists an effect that the improvement of driving | running | working stability at the time of the state change of a vehicle can be aimed at using the high grip property by a 3rd tread.
例えば、車両が直進状態にある場合には、車輪の性能として高グリップ性を得る必要はないと判断されるので、第1及び第3トレッドに比して第2トレッドの接地を多くすることで、低転がり抵抗を得ることが好ましい。ところが、旋回状態の車両にはヨーモーメントが発生しており、旋回状態から直進状態へ状態変化した直後には、かかるヨーモーメントが慣性モーメントとして車両に作用しているので、車両が状態変化した直後に第1又は第3トレッドの接地を少なくすると、慣性モーメントを受け止められるだけの車輪のグリップ力が得られなくなり、その結果、走行安定性の低下を招く。 For example, when the vehicle is in a straight traveling state, it is determined that it is not necessary to obtain a high grip performance as the performance of the wheels, so by increasing the ground contact of the second tread as compared with the first and third treads. It is preferable to obtain a low rolling resistance. However, a yaw moment is generated in the vehicle in the turning state, and immediately after the state change from the turning state to the straight traveling state, the yaw moment acts on the vehicle as an inertia moment. If the ground contact of the first or third tread is reduced, the wheel grip force sufficient to receive the moment of inertia cannot be obtained, resulting in a decrease in running stability.
これに対し、本発明の車両用制御装置によれば、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、第2キャンバ調整手段により、第2トレッドに比して第1又は第3トレッドの接地を多くするので、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化した直後においても、第1又は第3トレッドによる高グリップ性を利用して、車輪のグリップ力を確保することができるという効果がある。これにより、車両の状態変化時における走行安定性の向上を図ることができる。 On the other hand, according to the vehicle control device of the present invention, when it is determined that the state of the vehicle has changed from the turning state to the straight traveling state, the second camber adjusting means causes the first or Since the ground contact of the third tread is increased, the grip force of the wheels can be ensured by utilizing the high grip property of the first or third tread even immediately after the vehicle changes from the turning state to the straight traveling state. There is an effect. As a result, it is possible to improve the running stability when the state of the vehicle changes.
また、第2キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整する、又は、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれポジティブ側に調整するので、左右の車輪に発生するキャンバスラストを互いに打ち消し合うことができる。これにより、車両の状態変化後における直進性能の向上を図ることができるという効果がある。 In addition, the second camber adjusting means adjusts the camber angles of the left and right wheels to the negative side, respectively, or adjusts the camber angles of the left and right wheels to the positive side. Can cancel each other. Thereby, there is an effect that it is possible to improve the straight running performance after the vehicle state changes.
請求項2記載の車両用制御装置によれば、請求項1記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、第2キャンバ調整手段は、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整するので、第1キャンバ調整手段により調整された旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整された状態のまま維持することができ、走行安定性のより一層の向上を図ることができるという効果がある。 According to the vehicle control device of the second aspect, in addition to the effect produced by the vehicle control device of the first aspect, the second camber adjusting means adjusts the camber angles of the left and right wheels to the negative side, respectively. The camber angle of the turning outer wheel adjusted by the first camber adjusting means can be maintained in the state adjusted to the negative side, and there is an effect that the running stability can be further improved.
即ち、第2キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれポジティブ側に調整する構成とした場合には、第1キャンバ調整手段により調整された旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側からポジティブ側へ変更することとなり、その過程において、転がり抵抗の小さい(即ち、グリップ力の低い)特性に構成される第2トレッドを使用して走行することになるので、旋回内輪に比してより大きなグリップ力が必要とされる旋回外輪においては、車輪のグリップ力が不足して、走行安定性の低下を招く恐れがある。 In other words, when the second camber adjusting means adjusts the camber angles of the left and right wheels to the positive side, the camber angle of the turning outer wheel adjusted by the first camber adjusting means is changed from the negative side to the positive side. In the process, the second tread is configured to have a characteristic of low rolling resistance (that is, low grip force), so that the grip force is larger than that of the turning inner wheel. In a turning outer wheel that requires a wheel, the gripping force of the wheel is insufficient, which may lead to a decrease in running stability.
これに対し、本発明の車両用制御装置によれば、第1キャンバ調整手段により調整された旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整された状態のまま維持することができるので、旋回外輪のグリップ力を十分に確保することができ、走行安定性のより一層の向上を図ることができる。 On the other hand, according to the vehicle control apparatus of the present invention, the camber angle of the turning outer wheel adjusted by the first camber adjusting means can be maintained in the state adjusted to the negative side, so that the grip of the turning outer wheel can be maintained. A sufficient force can be secured, and the running stability can be further improved.
請求項3記載の車両用制御装置によれば、請求項1又は2に記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、第2キャンバ調整手段により左右の車輪のキャンバ角を調整した後、ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるか否かを所定条件判断手段により判断すると共に、その所定条件判断手段によりヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、第3キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれニュートラルに調整することで、第1トレッド及び第3トレッドに比して第2トレッドの接地を多くするように、キャンバ角調整装置を作動させて左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整するので、車輪のキャンバ角を所望のタイミングでニュートラル(キャンバ角が0°の状態)に調整することができ、より効率的に第2トレッドの低転がり抵抗を利用して、省燃費性能のより一層の向上を図ることができるという効果がある。なお、請求項3記載の左右の車輪のキャンバ角をそれぞれニュートラルに調整するとは、左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ0°に調整することを意味する。
According to the vehicle control device of the third aspect, in addition to the effect produced by the vehicle control device according to the first or second aspect, the yaw moment is adjusted after the camber angles of the left and right wheels are adjusted by the second camber adjusting means. with the yaw moment calculated by the calculation means determines a predetermined condition determination means whether der below a predetermined value Luca, when the yaw moment is determined to Ru der below a predetermined value by the predetermined condition determination means, The camber angle adjustment device is operated so that the ground contact of the second tread is increased compared to the first tread and the third tread by adjusting the camber angles of the left and right wheels to neutral respectively by the third camber adjustment means. Because the camber angle of the left and right wheels is adjusted independently, the camber angle of the wheel is neutral at the desired timing (the camber angle is 0 °) Can be adjusted to more efficiently utilize the low rolling resistance of the second tread, there is an effect that it is possible to further improve the fuel saving performance. In addition, adjusting the camber angles of the left and right wheels according to
また、車両のヨーモーメントをヨーモーメント算出手段により算出すると共に、そのヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定条件を満たしているか否かを所定条件判断手段により判断する構成であるので、第3キャンバ調整手段による車輪のキャンバ角調整をヨーモーメントの大きさに基づいて行うことができる。これにより、より適切なタイミングで車輪のキャンバ角をニュートラルに調整することができ、走行安定性の向上と省燃費性能の向上との両立を効率良く達成することができるという効果がある。 Further, since the yaw moment calculating means calculates the yaw moment of the vehicle, and the predetermined condition determining means determines whether or not the yaw moment calculated by the yaw moment calculating means satisfies the predetermined condition. The camber angle adjustment of the wheel by the three camber adjusting means can be performed based on the magnitude of the yaw moment. As a result, the camber angle of the wheel can be adjusted to neutral at a more appropriate timing, and there is an effect that it is possible to efficiently achieve both the improvement in running stability and the improvement in fuel saving performance.
請求項4記載の車両用制御装置によれば、キャンバ角調整装置によって車輪のキャンバ角がネガティブ側に調整されると、車輪が路面に対して車両内側へ傾斜される。また、車輪のキャンバ角がポジティブ側に調整されると、車輪が路面に対して車両外側へ傾斜される。これにより、所望のタイミングで車輪にキャンバスラストを発生させることができる。 According to the vehicle control device of the fourth aspect , when the camber angle of the wheel is adjusted to the negative side by the camber angle adjusting device, the wheel is inclined toward the vehicle inner side with respect to the road surface. Further, when the camber angle of the wheel is adjusted to the positive side, the wheel is inclined to the vehicle outer side with respect to the road surface. Thereby, the canvas last can be generated on the wheel at a desired timing.
また、本発明の車両用制御装置によれば、車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を操作状態取得手段により取得すると共に、その操作状態取得手段により取得された操舵操作部材の操作状態に基づいて、車両が旋回状態にあると判断される場合に、第4キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角を同位相に調整するので、例えば、左右の車輪における旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整して、左右の車輪のキャンバ角を同位相に調整する場合には、旋回外輪および旋回内輪をいずれも路面に対して旋回内側へ傾斜させることができ、各車輪に旋回内側へキャンバスラストを発生させることができる。これにより、かかるキャンバスラストを利用して、車両の旋回性能の向上を図ることができるという効果がある。 According to the vehicle control device of the present invention, the operation state of the steering operation member operated to steer the vehicle is acquired by the operation state acquisition unit, and the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit is acquired. When it is determined that the vehicle is in a turning state based on the operation state, the camber angles of the left and right wheels are adjusted to the same phase by the fourth camber adjusting means. When adjusting the angle to the negative side and adjusting the camber angle of the turning inner wheel to the positive side and adjusting the camber angles of the left and right wheels to the same phase, both the turning outer wheel and the turning inner wheel are It is possible to incline to the inside of the turn, and to generate canvas last to the inside of the turn on each wheel. Thereby, there exists an effect that the turning performance of a vehicle can be aimed at using this canvas last.
更に、本発明の車両用制御装置によれば、第4キャンバ角調整手段により左右の車輪のキャンバ角が調整された後、操作状態取得手段により取得された操舵操作部材の操作状態に基づいて、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、第5キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整するので、車輪に発生するキャンバスラストを利用して、車両の状態変化時における走行安定性の向上を図ることができるという効果がある。 Further, according to the vehicle control device of the present invention, after the camber angles of the left and right wheels are adjusted by the fourth camber angle adjusting means, based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquiring means, When it is determined that the vehicle has changed from a turning state to a straight traveling state, the camber angles of the left and right wheels are adjusted to opposite phases by the fifth camber adjusting means. There is an effect that it is possible to improve the running stability when the state of the vehicle changes.
即ち、旋回状態の車両にはヨーモーメントが発生しており、旋回状態から直進状態へ状態変化した直後には、かかるヨーモーメントが慣性モーメントとして車両に作用しているので、車両が状態変化した直後に車輪のキャンバ角をニュートラル(キャンバ角が0°の状態)に調整すると、慣性モーメントを受け止められるだけの車輪のグリップ力が得られなくなり、その結果、走行安定性の低下を招く。 That is, a yaw moment is generated in a turning vehicle, and immediately after the state change from the turning state to the straight traveling state, the yaw moment acts on the vehicle as an inertia moment. If the camber angle of the wheel is adjusted to neutral (the camber angle is 0 °), the wheel grip force sufficient to catch the moment of inertia cannot be obtained, resulting in a decrease in running stability.
これに対し、本発明の車両用制御装置によれば、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、第5キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整するので、車両が旋回状態から直進状態へ状態変化した直後においても、車輪に発生するキャンバスラストを利用して、車輪のグリップ力を確保することができるという効果がある。これにより、車両の状態変化時における走行安定性の向上を図ることができる。 On the other hand, according to the vehicle control device of the present invention, when it is determined that the vehicle has changed from a turning state to a straight traveling state, the camber angles of the left and right wheels are reversed in phase by the fifth camber adjusting means. Since the adjustment is performed, there is an effect that the grip force of the wheel can be secured using the canvas last generated in the wheel even immediately after the vehicle changes from the turning state to the straight traveling state. As a result, it is possible to improve the running stability when the state of the vehicle changes.
また、第5キャンバ調整手段により、左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整した後、ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段と、ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段によりヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、左右の車輪のキャンバ角をニュートラルに調整する手段とを備えているので、走行安定性の向上と偏磨耗の抑制および省燃費性能の向上との両立を効率良く達成することができるという効果がある。 Further, means for adjusting whether the yaw moment calculated by the yaw moment calculating means is equal to or less than a predetermined value after adjusting the camber angles of the left and right wheels to opposite phases by the fifth camber adjusting means, and yaw moment calculating means Means for adjusting the camber angles of the left and right wheels to neutral when it is determined that the yaw moment is less than the predetermined value by the means for determining whether the yaw moment calculated by since, there is an effect that the compatibility between running stability improvement with the uneven wear suppression and improvement of fuel efficiency performance efficiently achieved to thereby Rukoto.
なお、請求項4に記載した、左右の車輪のキャンバ角を同位相に調整するとは、左の車輪のキャンバ角をポジティブ側に調整する場合には、右の車輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すること、或いは、左の車輪のキャンバ角をネガティブ側に調整する場合には、右の車輪のキャンバ角をポジティブ側に調整することを意味する。
According to
一方、左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整するとは、左右の車輪のキャンバ角をいずれもポジティブ側に調整すること、或いは、左右の車輪のキャンバ角をいずれもネガティブ側に調整することを意味する。 On the other hand, adjusting the camber angles of the left and right wheels to opposite phases means adjusting both the camber angles of the left and right wheels to the positive side, or adjusting both the camber angles of the left and right wheels to the negative side. means.
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施の形態における車両用制御装置100が搭載される車両1を模式的に示した模式図である。なお、図1の矢印FWDは、車両1の前進方向を示す。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a
まず、車両1の概略構成について説明する。車両1は、図1に示すように、車体フレームBFと、その車体フレームBFに支持される複数(本実施の形態では4輪)の車輪2と、それら各車輪2をそれぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置3と、車輪2の操舵角とキャンバ角とを車輪2毎にそれぞれ独立に調整するキャンバ角調整装置4とを主に備え、キャンバ角調整装置4を車両用制御装置100により作動制御して、車輪2に設けられた3種類のトレッドを使い分けることで(図5から図7参照)、走行性能と省燃費性能との2つの性能の両立を図ることができるように構成されている。
First, a schematic configuration of the
次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪2は、図1に示すように、車両1の進行方向前方側に位置する左右の前輪2FL,2FRと、進行方向後方側に位置する左右の後輪2RL,2RRとの4輪を備え、これら前後輪2FL〜2RRは、車輪駆動装置3により、それぞれ独立に回転可能に構成されている。
Next, the detailed configuration of each part will be described. As shown in FIG. 1, the
車輪駆動装置3は、車輪2を回転駆動するための駆動装置であり、図1に示すように、4個の電動モータ(FL〜RRモータ3FL〜3RR)を各車輪2に(即ち、インホイールモータとして)配設して構成されている。
The
例えば、運転者がアクセルペダル52を操作した場合には、各車輪駆動装置3が車両用制御装置100により作動制御され、アクセルペダル52の操作量に応じて各車輪2を回転駆動する。これにより、車両1が所定の速度で走行する。
For example, when the driver operates the accelerator pedal 52, each
また、車輪2(前後輪2FL〜2RR)は、キャンバ角調整装置4により、操舵角とキャンバ角とが車輪2毎にそれぞれ独立に調整可能に構成されている。キャンバ角調整装置4は、車輪2の操舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、図1に示すように、各車輪2に対応する位置に合計4個(FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RR)が配置されている。
The wheels 2 (front and rear wheels 2FL to 2RR) are configured such that a steering angle and a camber angle can be independently adjusted for each
例えば、運転者がステアリング54を操作した場合には、キャンバ角調整装置4の一部(例えば、前輪2FL,2FR側のみ)又は全部が車両用制御装置100により作動制御され、ステアリング54の操作量に応じて各車輪2の操舵角を調整する。これにより、車両1が所定の方向へ旋回する。
For example, when the driver operates the
また、キャンバ角調整装置4は、車両1の走行状態(例えば、直進状態または旋回状態)や走行状態の状態変化に応じて車両用制御装置100により作動制御され、各車輪2のキャンバ角を調整する。
Further, the camber
ここで、図2を参照して、車輪駆動装置3とキャンバ角調整装置4との詳細構成について説明する。図2(a)は、車輪2の断面図であり、図2(b)は、車輪2の操舵角およびキャンバ角の調整方法を模式的に説明する模式図である。
Here, with reference to FIG. 2, the detailed structure of the
なお、図2(a)では、車輪駆動装置3に駆動電圧を供給するための電源配線などの図示が省略されている。また、図2(b)中の仮想軸Xf−Xb、仮想軸Yl−Yr、及び、仮想軸Zu−Zdは、それぞれ車両1の前後方向、左右方向、及び、上下方向にそれぞれ対応する。
In FIG. 2A, illustration of power supply wiring for supplying a drive voltage to the
図2(a)に示すように、車輪2(前後輪2FL〜2RR)は、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ2aと、アルミニウム合金などから構成されるホイール2bとを主に備えて構成され、ホイール2bの内周部には、車輪駆動装置3(FL〜RRモータ3FL〜3RR)がインホイールモータとして配設されている。
As shown in FIG. 2 (a), the wheel 2 (front and rear wheels 2FL to 2RR) mainly includes a
タイヤ2aは、車両1の内側(図2(a)右側)に配置される第1トレッド21と、車両1の外側(図2(a)左側)に配置される第3トレッド23と、それら第1トレッド21と第3トレッド23との間に配置される第2トレッド22とを備えている。なお、車輪2(タイヤ2a)の詳細構成については図4を参照して後述する。
The
車輪駆動装置3は、図2(a)に示すように、その前面側(図2(a)左側)に突出された駆動軸3aがホイール2bに連結固定されており、駆動軸3aを介して、車輪2に回転駆動力を伝達可能に構成されている。また、車輪駆動装置3の背面には、キャンバ角調整装置4(FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RR)が連結固定されている。
As shown in FIG. 2 (a), the
キャンバ角調整装置4は、複数本(本実施の形態では3本)の油圧シリンダ4a〜4cを備えており、それら3本の油圧シリンダ4a〜4cのロッド部は、車輪駆動装置3の背面側(図2(a)右側)にジョイント部(本実施の形態ではユニバーサルジョイント)60を介して連結固定されている。なお、図2(b)に示すように、各油圧シリンダ4a〜4cは、周方向略等間隔(即ち、周方向120°間隔)に配置されると共に、1の油圧シリンダ4bは、仮想軸Zu−Zd上に配置されている。
The camber
これにより、各油圧シリンダ4a〜4cが各ロッド部をそれぞれ所定方向に所定長さだけ伸長駆動または収縮駆動することで、車輪駆動装置3が仮想軸Xf−Xb,Zu−Xdを揺動中心として揺動駆動され、その結果、各車輪2のキャンバ角と操舵角とが所定の角度に調整される。
As a result, each
例えば、図2(b)に示すように、車輪2が中立位置(車両1の直進状態)にある状態で、油圧シリンダ4bのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ4a,4cのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置3が仮想線Xf−Xb回りに回転され(図2(b)矢印A)、車輪2のキャンバ角(車輪2の中心線が仮想線Zu−Zdに対してなす角度)がネガティブ側に調整される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ4b及び油圧シリンダ4a,4cがそれぞれ伸縮駆動されると、車輪2のキャンバ角がポジティブ側に調整される。
For example, as shown in FIG. 2B, the rod portion of the
また、車輪2が中立位置(車両1の直進状態)にある状態で、油圧シリンダ4aのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ4cのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置3が仮想線Zu−Zd回りに回転され(図2(b)矢印B)、車輪2の操舵角(車輪2の中心線が車両1の基準線に対してなす角度であり、車両1の進行方向とは無関係に定まる角度)がトーイン傾向に調整される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ4a及び油圧シリンダ4cが伸縮駆動されると、車輪2の操舵角がトーアウト傾向に調整される。
Further, when the
なお、ここで例示した各油圧シリンダ4a〜4cの駆動方法は、上述した通り、車輪2が中立位置にある状態から駆動する場合を説明するものであるが、これらの駆動方法を組み合わせて各油圧シリンダ4a〜4cの伸縮駆動を制御することにより、車輪2のキャンバ角および操舵角を任意の角度に調整することができる。
In addition, although the drive method of each
図1に戻って説明する。アクセルペダル52及びブレーキペダル53は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル52,53の踏み込み状態(踏み込み量、踏み込み速度など)に応じて、車両1の走行速度や制動力が決定され、車輪駆動装置3の作動制御が行われる。
Returning to FIG. The accelerator pedal 52 and the brake pedal 53 are operation members operated by the driver, and the traveling speed and braking force of the
ステアリング54は、運転者により操作される操作部材であり、その操作状態(操作方向、操作角など)に応じて、車両1の旋回方向や旋回半径が決定され、キャンバ角調整装置4の作動制御が行われる。
The steering 54 is an operation member operated by the driver, and the turning direction and turning radius of the
車両用制御装置100は、上述のように構成された車両1の各部を制御するための制御装置であり、例えば、各ペダル52,53の踏み込み状態を検出し、その検出結果に応じて車輪駆動装置3を作動制御して、各車輪2を回転駆動する。
The
或いは、ステアリング54の操作状態を検出し、その検出結果に応じてキャンバ角調整装置4を作動制御して、各車輪2の操舵角とキャンバ角とを調整する。ここで、図3を参照して、車両用制御装置100の詳細構成について説明する。
Alternatively, the operation state of the
図3は、車両用制御装置100の電気的構成を示したブロック図である。車両用制御装置100は、図3に示すように、CPU71、ROM72及びRAM73を備え、これらはバスライン74を介して入出力ポート75に接続されている。また、入出力ポート75には、車輪駆動装置3等の複数の装置が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the
CPU71は、バスライン74により接続された各部を制御する演算装置であり、ROM72は、CPU71により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリである。なお、ROM72内には、図8に図示されるフローチャート(キャンバ制御処理)のプログラムが格納されている。
The CPU 71 is an arithmetic unit that controls each unit connected by the
RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリであり、このRAM73には、現在ステアリングメモリ73a、過去ステアリングメモリ73b、現在ヨーモーメントメモリ73c、過去ヨーモーメントメモリ73d、キャンバフラグ73e及び計時フラグ73fが設けられている。
The
現在ステアリングメモリ73aは、後述するステアリングセンサ装置54aにより検出されたステアリング54の操作角をステアリング54の操作方向に対応付けて記憶するメモリである。
The
なお、CPU71は、車両用制御装置100の電源がオンされている間、ステアリング54の操作状態(操作方向および操作角)を所定間隔毎に定期的に検出し、その検出結果を現在ステアリングメモリ73aに書き込むことで、ステアリング54の操作角が逐次更新されている。
The CPU 71 periodically detects the operation state (the operation direction and the operation angle) of the steering 54 at predetermined intervals while the power source of the
過去ステアリングメモリ73bは、ステアリング54の操作角が現在ステアリングメモリ73aに新たに記憶される場合に、現在ステアリングメモリ73aの内容と同一の内容を移し替えて記憶するメモリであり、CPU71は、この過去ステアリングメモリ73bの内容と現在ステアリングメモリ73aの内容とを比較して、ステアリング54の操作方向が変更されたか否かを判断する(図8のS12参照)。
The
現在ヨーモーメントメモリ73cは、車両1のヨーモーメントをヨーモーメントの発生方向に対応付けて記憶するメモリである。但し、車両1のヨーモーメントとは、車両1の重心を通る鉛直軸まわりの回転モーメントであり、後述するヨーレイトセンサ装置31により検出された車両1のヨーレイトに基づいて算出される。
The current
なお、CPU71は、車両用制御装置100の電源がオンされている間、車両1のヨーモーメントを所定間隔毎に定期的に算出し、その算出結果を現在ヨーモーメントメモリ73cに書き込むことで、車両1のヨーモーメントが逐次更新されている。
The CPU 71 periodically calculates the yaw moment of the
過去ヨーモーメントメモリ73dは、車両1のヨーモーメントが現在ヨーモーメントメモリ73cに新たに記憶される場合に、現在ヨーモーメントメモリ73cの内容と同一の内容を移し替えて記憶するメモリであり、CPU71は、この過去ヨーモーメントメモリ73dの内容と現在ヨーモーメントメモリ73cの内容とを比較して、車両1のヨーモーメントの発生方向が変化したか否かを判断する(図8のS16参照)。
The past
キャンバフラグ73eは、各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整された状態(即ち、車輪2のキャンバ角が0°の状態)にあるか、或いは、各車輪2のキャンバ角がネガティブ側またはポジティブ側に調整された状態にあるかを示すフラグであり、CPU71は、このキャンバフラグ73eの内容に基づいて、各車輪2のキャンバ角の状態を判断する(図8のS6及びS11)。
The
具体的には、キャンバフラグ73eの内容がオフに設定されていると、CPU71は、各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整された状態にあると判断する一方、キャンバフラグ73eの内容がオンに設定されていると、各車輪2のキャンバ角がネガティブ側またはポジティブ側に調整された状態にあると判断する。
Specifically, when the content of the
なお、CPU71は、車両用制御装置100の電源がオンされると、キャンバフラグ73eの内容をオフに設定し、その後に実行される各種の処理に応じて、オン/オフの設定を切り替える。
When the power of the
計時フラグ73fは、後述する計時装置30により時間間隔の計測を行っている状態にあるか、或いは、計測を行っていない状態にあるかを示すフラグであり、CPU71は、この計時フラグ73fの内容に基づいて、計測の実行状態を判断する(図8のS19)。
The
具体的には、計時フラグ73fの内容がオフに設定されていると、CPU71は、時間間隔の計測を行っていない状態にあると判断する一方、計時フラグ73fの内容がオンに設定されていると、計時装置30により時間間隔の計測を行っている状態にあると判断する。
Specifically, when the content of the
なお、CPU71は、車両用制御装置100の電源がオンされると、計時フラグ73fの内容をオフに設定し、その後に実行される各種の処理に応じて、オン/オフの設定を切り替える。
When the power of the
車輪駆動装置3は、上述したように、車輪2(図1参照)を回転駆動するための駆動装置であり、各車輪2をそれぞれ回転駆動する4個のFL〜RRモータ3FL〜3RRと、それら各モータ3FL〜3RRをCPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路(図示せず)とを主に備えている。
As described above, the
キャンバ角調整装置4は、上述したように、車輪2の操舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、各車輪2(車輪駆動装置3)の角度(操舵角およびキャンバ角)をそれぞれ調整する4個のFL〜RRアクチュエータ4FL〜4RRと、それら各アクチュエータ4FL〜4RRをCPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路(図示せず)とを主に備えている。
As described above, the camber
なお、FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RRは、3本の油圧シリンダ4a〜4cと、それら各油圧シリンダ4a〜4cにオイル(油圧)を供給する油圧ポンプ4d(図1参照)と、その油圧ポンプから各油圧シリンダ4a〜4cに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁(図示せず)と、各油圧シリンダ4a〜4c(ロッド部)の伸縮量を検出する伸縮センサ(図示せず)とを主に備えて構成されている。
The FL to RR actuators 4FL to 4RR include three
CPU71からの指示に基づいて、キャンバ角調整装置4の駆動回路が油圧ポンプを駆動制御すると、その油圧ポンプから供給されるオイル(油圧)によって、各油圧シリンダ4a〜4cが伸縮駆動される。また、電磁弁がオン/オフされると、各油圧シリンダ4a〜4cの駆動方向(伸長または収縮)が切り替えられる。
When the drive circuit of the camber
キャンバ角調整装置4の駆動回路は、各油圧シリンダ4a〜4cの伸縮量を伸縮センサにより監視し、CPU71から指示された目標値(伸縮量)に達した油圧シリンダ4a〜4cは、その伸縮駆動が停止される。なお、伸縮センサによる検出結果は、駆動回路からCPU71に出力され、CPU71は、その検出結果に基づいて各車輪2の現在の操舵角およびキャンバ角を得ることができる。
The drive circuit of the camber
ステアリングセンサ装置54aは、ステアリング54の操作状態(操作方向および操作角)を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、ステアリング54の操作状態を検出する角度センサ(図示せず)と、その角度センサの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを主に備えている。
The
なお、本実施の形態では、角度センサが電気抵抗を利用した接触型のポテンショメータとして構成されている。CPU71は、ステアリングセンサ装置54aの処理回路から入力された検出結果によりステアリング54の操作角を得ると共に、その検出結果を時間微分することにより、ステアリング54の操作速度を得ることができる。
In the present embodiment, the angle sensor is configured as a contact type potentiometer using electric resistance. The CPU 71 can obtain the operation angle of the
計時装置30は、時間間隔を計測すると共に、その計測結果をCPU71に出力するための装置であり、時間間隔を計測するための計時回路(図示せず)と、その計時回路の計測結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを主に備えている。
The
CPU71からの指示に基づいて、計時を開始すると(図8のS14参照)、計時を開始してからの時間間隔が計時回路により計測され、その計測された時間間隔によって、CPU71は、所定時間が経過したか否かを判断する(図8のS20参照)。 When time measurement is started based on an instruction from the CPU 71 (see S14 in FIG. 8), the time interval from the start of time measurement is measured by the time measurement circuit, and the CPU 71 causes the predetermined time to be measured by the measured time interval. It is determined whether or not it has elapsed (see S20 in FIG. 8).
ヨーレイトセンサ装置31は、車両1(車体フレームBF)のヨーレイト(発生方向および絶対値)を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、車両1のヨーレイトを検出するジャイロセンサ(図示せず)と、そのジャイロセンサの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを主に備えている。
The yaw rate sensor device 31 is a device for detecting the yaw rate (generation direction and absolute value) of the vehicle 1 (body frame BF) and outputting the detection result to the CPU 71, and a gyro sensor for detecting the yaw rate of the
なお、本実施の形態では、ジャイロセンサがサニャック効果の原理を利用して動作する光ファイバジャイロにより構成される。但し、他の種類のジャイロセンサを用いることは当然可能である。他の種類のジャイロセンサとしては、例えば、機械式のジャイロセンサや圧電式のジャイロセンサ等が例示される。 In the present embodiment, the gyro sensor is constituted by an optical fiber gyro that operates using the principle of the Sagnac effect. However, it is naturally possible to use other types of gyro sensors. Examples of other types of gyro sensors include a mechanical gyro sensor and a piezoelectric gyro sensor.
図3に示す他の入出力装置32としては、例えば、アクセルペダル52の操作状態(踏み込み量、踏み込み速度など)を検出するための装置、ブレーキペダル53の操作状態(踏み込み量、踏み込み速度など)を検出するための装置、ワイパ(図示せず)の操作状態(作動/停止)を検出するための装置およびウインカ(図示せず)の操作状態(作動/停止および作動方向)を検出するための装置などが例示される。
Other input /
次いで、図4から図7を参照して、車輪2の詳細構成について説明する。図4は、車両1の上面視を模式的に示した模式図である。図5及び図6は、車両1の正面視を模式的に図示した模式図であり、図5では、左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角がそれぞれネガティブ側に調整された状態が図示され、図6では、左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角がそれぞれニュートラルに調整された状態が図示されている。また、図7は、左旋回状態にある車両1の正面視を模式的に図示した模式図であり、左右の前輪2FL,2FRの操舵角が左旋回用に調整されると共に、旋回外輪(右の前輪2FR)のキャンバ角がネガティブ側に調整され、旋回内輪(左の前輪2FL)のキャンバ角がポジティブ側に調整された状態が図示されている。
Next, the detailed configuration of the
上述したように、車輪2は、第1トレッド21、第2トレッド22及び第3トレッド23の3種類のトレッドを備え、第1トレッド21が車両1の内側に配置されると共に、第3トレッド23が車両1の外側に配置され、第2トレッド22が第1トレッド21と第3トレッド23との間に配置されている。
As described above, the
また、図4に示すように、本実施の形態では、各トレッド21,22,23の幅寸法(図4左右方向寸法)が同一に構成されると共に、第1トレッド21は、第2トレッド22に比してグリップ力の高い特性(高グリップ性)に構成される一方、第2トレッド22は、第1トレッド21に比して転がり抵抗の小さい特性(低転がり抵抗)に構成されている。そして、第3トレッド23は、少なくとも第2トレッド22に比してグリップ力の高い特性(高グリップ性)に構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
また、第1トレッド21の外径は、第2トレッド22側から車両1の内側に向かうに従って漸次縮径して構成されると共に、第3トレッド23の外径は、第2トレッド22側から車両1の外側に向かうに従って漸次縮径して構成されている。
Further, the outer diameter of the
例えば、図5に示すように、キャンバ角調整装置4が作動制御され、車輪2のキャンバ角θL,θRがそれぞれネガティブ側に調整されると、第1トレッド21の接地面積が多くなることで接地圧Rinが増加される一方、第1トレッド21よりも車両1の外側に配置される第2トレッド22及び第3トレッド23の接地面積が少なくなることで接地圧Rcet,Routが減少される。これにより、第1トレッド21による高グリップ性を利用して、走行性能(例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは走行安定性など)の向上を図ることができる。
For example, as shown in FIG. 5, when the camber
ここで、車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整して第1トレッド21を接地させる場合には、かかる第1トレッド21の外径が漸次縮径されていることから、トレッド端部に接地圧が集中することを抑制することができる。よって、高グリップの第1トレッド21を効率的に利用して、走行性能(例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは走行安定性など)のより一層の向上を図ることができると共に、第1トレッド21の偏摩耗を抑制して、車輪2の高寿命化を図ることができる。
Here, when the
図示は省略するが、キャンバ角調整装置4が作動制御され、車輪2のキャンバ角θL,θRがそれぞれポジティブ側に調整されると、車輪2のキャンバ角θL,θRをネガティブ側にそれぞれ調整する場合と同様に、第3トレッド23による高グリップ性を利用して、走行性能(例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは走行安定性など)の向上を図ることができる。
Although illustration is omitted, when the camber
また、車輪2のキャンバ角をポジティブ側に調整して第3トレッド23を接地させる場合には、かかる第3トレッド23の外径が漸次縮径されていることから、トレッド端部に接地圧が集中することを抑制することができる。よって、高グリップの第3トレッド23を効率的に利用して、走行性能(例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは走行安定性など)のより一層の向上を図ることができると共に、第3トレッド23の偏摩耗を抑制して、車輪2の高寿命化を図ることができる。
When the camber angle of the
図6に示すように、キャンバ角調整装置4が作動制御され、車輪2のキャンバ角がそれぞれニュートラルに調整されると、第2トレッド22の接地面積が多くなることで接地圧Rcetが増加される一方、第2トレッド22よりも車両1の内側に配置される第1トレッド21の接地面積が少なくなることで接地圧Rinが減少されると共に、第2トレッド22よりも車両1の外側に配置される第3トレッド23の接地面積が少なくなることで接地圧Routが減少される。これにより、第2トレッド22による低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 6, when the camber
ここで、車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整して第2トレッド22を接地させる場合には、第1トレッド21の外径が漸次縮径されると共に、第3トレッド23の外径が漸次縮径されていることから、車輪2のキャンバ角を大きな角度に調整しなくても(即ち、キャンバ角を0°の状態としても)、第1トレッド21及び第3トレッド23が路面Gから離れた状態で、第2トレッド22のみを接地させることができる。
Here, when the camber angle of the
これにより、車輪2全体としての転がり抵抗をより小さくして、省燃費性能のより一層の向上を図ることができる。同時に、第1トレッド21及び第3トレッド23が接地せず、かつ、第2トレッド22がより小さなキャンバ角で接地されることにより、各トレッド21,22,23の摩耗を抑制して、車輪2の高寿命化を図ることができる。
Thereby, rolling resistance as the
図7に示すように、車両1が左旋回状態にある場合には、キャンバ角調整装置4が作動制御され、旋回外輪(右の前輪2FR)のキャンバ角θRがネガティブ側に調整されると共に、旋回内輪(左の前輪2FL)のキャンバ角θLがポジティブ側に調整されると、旋回外輪(右の前輪2FR)においては、第1トレッド21の接地面積が多くなることで接地圧Rinが増加される一方、第1トレッド21よりも車両1の外側に配置される第2トレッド22及び第3トレッド23の接地面積が少なくなることで接地圧Rcet,Routが減少され、旋回内輪(左の前輪2FL)においては、第3トレッド23の接地面積が多くなることで接地圧Routが増加される一方、第3トレッド23よりも車両1の内側に配置される第1トレッド21及び第2トレッド22の接地面積が少なくなることで接地圧Rin,Rcetが減少される。これにより、旋回外輪(右の前輪2FR)の第1トレッド21及び旋回内輪(左の前輪2FL)の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、旋回性能の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 7, when the
図示は省略するが、車両1が右旋回状態にある場合においても、左旋回状態にある場合と同様に、旋回外輪の第1トレッド21及び旋回内輪の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、旋回性能の向上を図ることができる。
Although illustration is omitted, even when the
次いで、図8を参照して、キャンバ制御処理について説明する。図8は、キャンバ制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置100の電源が投入されている間、CPU71によって繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される処理であり、車輪2のキャンバ角を調整することで、走行性能(特に、旋回性能および走行安定性)と省燃費性能との2つの性能の両立を図る。
Next, camber control processing will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing camber control processing. This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.2 ms) while the power of the
なお、図8の説明においては、図9から図12を適宜参照して説明する。図9及び図10は、ステアリング54の操作角および操作方向、左の車輪2FL,2RLのキャンバ角、右の車輪2FR,2RRのキャンバ角、キャンバフラグ73eの内容、キャンバスラスト及び発生方向、車両1のヨーモーメント及び発生方向のタイミングチャートを示すグラフであり、図9では、車両1が左旋回状態から直進状態へ状態変化する場合のタイミングチャートが図示され、図10では、車両1が左旋回状態から右旋回状態へ状態変化する場合のタイミングチャートが図示されている。
8 will be described with reference to FIGS. 9 to 12 as appropriate. 9 and 10 show the operation angle and operation direction of the
また、図11及び図12は、車両1の正面視を模式的に図示した模式図であり、図11では、車両1が左旋回状態から直進状態へ状態変化する場合のステアリング54の操作状態と左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態とが、(a)、(b)、(c)の順に時系列で図示され、図12では、車両1が左旋回状態から右旋回状態へ状態変化する場合のステアリング54の操作状態と左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態とが、(a)、(b)、(c)の順に時系列で図示されている。
11 and 12 are schematic diagrams schematically showing a front view of the
CPU71は、キャンバ制御処理に関し、まず、ステアリング54の操作角を検出し(S1)、その検出した操作角を現在ステアリングメモリ73aに記憶すると共に(S2)、車両1のヨーモーメントを算出し(S3)、その算出したヨーモーメントを現在ヨーモーメントメモリ73cに記憶する(S4)。
Regarding the camber control process, the CPU 71 first detects the operation angle of the steering wheel 54 (S1), stores the detected operation angle in the
S4の処理を実行した後は、S1の処理で検出したステアリング54の操作角が0であるか否かを判断し(S5)、操作角が0であると判断される場合には(S5:Yes)、次いで、キャンバフラグ73eがオンに設定されているか否かを判断する(S6)。その結果、キャンバフラグ73eがオンに設定されていないと判断される場合には(S6:No)、車両1が直進状態にあると共に、各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整された状態にあるということであるので、各車輪2のキャンバ角を調整することなく、このキャンバ制御処理を終了する。
After the process of S4 is executed, it is determined whether or not the operation angle of the
即ち、この場合は(S5:Yes、S6:No)、図9に示すタイミングチャートにおいて、Aで示す範囲(横軸で示す時間が0からt1までの範囲)に対応し、車両1にはヨーモーメントが発生していないので、車輪2の性能として高グリップ性を得る必要はなく、低転がり抵抗を得ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: Yes, S6: No), in the timing chart shown in FIG. 9, it corresponds to the range indicated by A (range indicated by the time on the horizontal axis from 0 to t1), and the
よって、車輪2のキャンバ角を調整せずに、ニュートラルに調整された状態のまま維持することで、各車輪2の第2トレッド22による低転がり抵抗を利用して、車両1の省燃費性能の向上を図ることができる。
Therefore, without adjusting the camber angle of the
一方、S5の処理の結果、ステアリング54の操作角が0でないと判断される場合には(S5:No)、次いで、キャンバフラグ73eがオンに設定されているか否かを判断する(S11)。その結果、キャンバフラグ73eがオンに設定されていないと判断される場合には(S11:No)、車両1が旋回状態にあると共に、各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整された状態にあるということであるので、ステアリング54の操作方向に応じて、旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整し(S21)、キャンバフラグ73eをオンに設定して(S22)、このキャンバ制御処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the operation angle of the
即ち、この場合は(S5:No、S11:No)、図9に示すタイミングチャートにおいて、横軸で示す時間がt1の時点に対応し、車両1にはその後にヨーモーメントが発生するであろうと推定できるので、車輪2がスリップして車両1が横滑りやスピンすることを防止するために、車輪2の性能として高グリップ性を得ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: No, S11: No), in the timing chart shown in FIG. 9, the time shown on the horizontal axis corresponds to the time t1, and the
よって、旋回外輪(右の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪(左の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、旋回外輪の第1トレッド21による高グリップ性および旋回内輪の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図ることができる。なお、ステアリング54の操作状態および左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態は、図11(a)で示す状態となる。
Therefore, by adjusting the camber angle of the turning outer wheel (right wheels 2FR, 2RR) to the negative side and adjusting the camber angle of the turning inner wheel (left wheels 2FR, 2RR) to the positive side, The running stability of the
また、S21の処理では、旋回外輪および旋回内輪がいずれも旋回内側へ傾斜するようにキャンバ角を調整して、左右の車輪2のキャンバ角を同位相に調整するので、旋回外輪および旋回内輪をいずれも路面に対して旋回内側へ傾斜させることができ、各車輪2に旋回内側へキャンバスラストを発生させることができる。これにより、かかるキャンバスラストを利用して、旋回性能の向上を図ることができる。
In the process of S21, the camber angle is adjusted so that both the turning outer wheel and the turning inner wheel are tilted inward, and the camber angles of the left and
S5の処理の結果、ステアリング54の操作角が0であると判断されると共に(S5:Yes)、S6の処理の結果、キャンバフラグ73eがオンに設定されていると判断される場合には(S6:Yes)、次いで、S3の処理で算出した車両1のヨーモーメントが0であるか否かを判断する(S7)。その結果、ヨーモーメントが0でないと判断される場合には(S7:No)、ポジティブ側に調整されている車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整(変更)して(S10)、このキャンバ制御処理を終了する。
As a result of the process of S5, it is determined that the operation angle of the steering wheel is 0 (S5: Yes), and when the
即ち、この場合は(S5:Yes、S6:Yes、S7:No)、図9に示すタイミングチャートにおいて、横軸で示す時間がt2の時点に対応し、車両1が旋回状態から直進状態へ状態変化した直後であることから、車両1にはBで示す範囲(横軸で示す時間がt1からt2までの範囲)において発生したヨーモーメントが慣性モーメントとして作用しているので、車輪2の性能として高グリップ性を得ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: Yes, S6: Yes, S7: No), in the timing chart shown in FIG. 9, the time shown on the horizontal axis corresponds to the time t2, and the
よって、ポジティブ側に調整されている車輪2(左の車輪2FL,2RL)のキャンバ角をネガティブ側に調整(変更)することで、各車輪2の第1トレッド21による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図ることができる。なお、ステアリング54の操作状態および左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態は、図11(b)で示す状態となる。
Therefore, by adjusting (changing) the camber angle of the
また、S10の処理では、各車輪2がいずれも車両1の内側へ傾斜するようにキャンバ角を調整して、左右の車輪2のキャンバ角を逆位相に調整するので、左右の車輪2に発生するキャンバスラストを互いに打ち消し合うことができる。これにより、車両1の状態変化後における直進性能の向上を図ることができる。
Further, in the process of S10, the camber angle is adjusted so that each
一方、S7の処理の結果、車両1のヨーモーメントが0であると判断される場合には(S7:Yes)、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整すると共に(S8)、キャンバフラグ73eをオフに設定して(S9)、このキャンバ制御処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the yaw moment of the
即ち、この場合は(S5:Yes、S6:Yes、S7:Yes)、図9に示すタイミングチャートにおいて、横軸で示す時間がt3の時点に対応し、Cで示す範囲(横軸で示す時間がt2からt3までの範囲)において車両1に作用していた慣性モーメントが既に消滅しているので、車輪2の性能として高グリップ性を得る必要はなく、低転がり抵抗を得ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: Yes, S6: Yes, S7: Yes), in the timing chart shown in FIG. 9, the time indicated by the horizontal axis corresponds to the time t3, and the range indicated by C (the time indicated by the horizontal axis). Since the moment of inertia acting on the
よって、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整することで、各車輪2の第2トレッド22による低転がり抵抗を利用して、車両1の省燃費性能の向上を図ることができる。なお、ステアリング54の操作状態および左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態は、図11(c)で示す状態となる。
Therefore, by adjusting the camber angle of each
また、S8の処理では、車両1のヨーモーメントが0である場合に各車輪2のキャンバ角を調整するので、走行安定性の向上と省燃費性能の向上との両立を効率良く達成することができると共に、より効率的に第2トレッドの低転がり抵抗を利用して、省燃費性能のより一層の向上を図ることができる。
Further, in the process of S8, when the yaw moment of the
S5の処理の結果、ステアリング54の操作角が0でないと判断されると共に(S5:No)、S11の処理の結果、キャンバフラグ73eがオンに設定されていると判断される場合には(S11:Yes)、次いで、ステアリング54の操作方向が変更されたか否かを判断する(S12)。その結果、操作方向が変更されたと判断される場合には(S12:Yes)、ポジティブ側に調整されている車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整(変更)すると共に(S13)、計時を開始し(S14)、計時フラグ73fをオンに設定して(S15)、このキャンバ制御処理を終了する。
As a result of the process of S5, it is determined that the operation angle of the
即ち、この場合は(S5:No、S11:Yes、S12:Yes)、図10に示すタイミングチャートにおいて、横軸で示す時間がt4の時点に対応し、車両1の旋回方向が変化した直後であることから、車両1には旋回方向が変化する前に発生していたヨーモーメントが慣性モーメントとして作用しているので、車輪2の性能として高グリップ性を得ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: No, S11: Yes, S12: Yes), in the timing chart shown in FIG. 10, the time shown on the horizontal axis corresponds to the time t4 and immediately after the turning direction of the
よって、ポジティブ側に調整されている車輪2(左の車輪2FL,2RL)のキャンバ角をネガティブ側に調整(変更)することで、各車輪2の第1トレッド21による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図ることができる。なお、ステアリング54の操作状態および左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態は、図12(b)で示す状態となる。
Therefore, by adjusting (changing) the camber angle of the
また、S12の処理では、各車輪2がいずれも車両1の内側へ傾斜するようにキャンバ角を調整するので、旋回方向が変化する前の時点での旋回外輪(右の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をネガティブ側に調整された状態のまま維持することができる。
In the process of S12, since the camber angle is adjusted so that each
これにより、旋回内輪に比してより大きなグリップ力が必要とされる旋回外輪が第2トレッド22を使用して走行しなければならない事態を避けられるので、かかる旋回外輪のグリップ力が不足して、車両1が横滑りやスピンしてしまうことを防止することができ、走行安定性のより一層の向上を図ることができる。
This avoids a situation where a turning outer wheel that requires a larger gripping force than the turning inner wheel has to travel using the
一方、S12の処理の結果、ステアリング54の操作方向が変更されていないと判断される場合には(S12:No)、次いで、車両1のヨーモーメントの発生方向が変化したか否かを判断する(S16)。その結果、発生方向が変化したと判断される場合には(S16:Yes)、ステアリング54の操作方向に応じて、旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整し(S17)、計時フラグ73fをオフに設定して(S18)、このキャンバ制御処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the operation direction of the
即ち、この場合は(S5:No、S11:Yes、S12:No、S16:Yes)、図10に示すタイミングチャートにおいて、横軸で示す時間がt5の時点に対応し、車両1にはその後にヨーモーメントが発生するであろうと推定できるので、車輪2の性能として高グリップ性を得ることが好ましいと判断できる。
In other words, in this case (S5: No, S11: Yes, S12: No, S16: Yes), in the timing chart shown in FIG. Since it can be estimated that a yaw moment will occur, it can be determined that it is preferable to obtain high grip performance as the performance of the
よって、旋回外輪(左の車輪2FL,2RL)のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪(右の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、旋回外輪の第1トレッド21による高グリップ性および旋回内輪の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図ることができる。
Therefore, by adjusting the camber angle of the turning outer wheel (left wheels 2FL, 2RL) to the negative side and adjusting the camber angle of the turning inner wheel (right wheels 2FR, 2RR) to the positive side, The running stability of the
また、S17の処理では、旋回外輪および旋回内輪がいずれも旋回内側へ傾斜するようにキャンバ角を調整して、左右の車輪2のキャンバ角を同位相に調整するので、旋回外輪および旋回内輪をいずれも路面に対して旋回内側へ傾斜させることができ、各車輪2に旋回内側へキャンバスラストを発生させることができる。これにより、かかるキャンバスラストを利用して、旋回性能の向上を図ることができる。なお、ステアリング54の操作状態および左右の前輪2FL,2FRのキャンバ角の状態は、図12(c)で示す状態となる。
In the process of S17, the camber angle is adjusted so that both the outer turning wheel and the inner turning wheel are inclined inward, and the camber angles of the left and
一方、S16の処理の結果、車両1のヨーモーメントの発生方向が変化していないと判断される場合には(S16:No)、次いで、計時フラグ73fがオンに設定されているかを判断する(S19)。その結果、計時フラグ73fがオンに設定されていると判断される場合には(S19:Yes)、次いで、計時を開始してから所定時間が経過したか否かを判断し(S20)、所定時間が経過したと判断される場合には(S20:Yes)、ステアリング54の操作方向に応じて、旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整し(S17)、計時フラグ73fをオフに設定して(S18)、このキャンバ制御処理を終了する。
On the other hand, if it is determined that the direction of yaw moment generation of the
即ち、この場合は(S5:No、S11:Yes、S12:No、S16:No、S19:Yes、S20:Yes)、図10に示すタイミングチャートにおいて、Dで示す範囲(横軸で示す時間がt4からt5までの範囲)に対応し、車両1には旋回方向が変化する前に発生していたヨーモーメントが慣性モーメントとして引き続き作用しているが、既にステアリング54の操作方向が変更されてからある程度の時間が経過しているので、旋回性能の向上を図ることが好ましいと判断できる。
That is, in this case (S5: No, S11: Yes, S12: No, S16: No, S19: Yes, S20: Yes), the range indicated by D (the time indicated by the horizontal axis) in the timing chart shown in FIG. The yaw moment generated before the turning direction is changed continues to act as the moment of inertia on the
よって、旋回外輪(左の車輪2FL,2RL)のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪(右の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、旋回外輪の第1トレッド21による高グリップ性および旋回内輪の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図りつつも、旋回性能の向上を図ることができる。
Therefore, by adjusting the camber angle of the turning outer wheel (left wheels 2FL, 2RL) to the negative side and adjusting the camber angle of the turning inner wheel (right wheels 2FR, 2RR) to the positive side, Utilizing the high grip performance by the
なお、本実施の形態では、所定時間が経過したか否かの判断は(S20)、計時を開始してから1秒経過した場合に、所定時間を経過したと判断する。 In the present embodiment, the determination as to whether or not the predetermined time has elapsed (S20) determines that the predetermined time has elapsed when 1 second has elapsed since the start of time measurement.
一方、S19の処理の結果、計時フラグ73fがオンに設定されていないと判断される場合(S19:No)、及び、S20の処理の結果、計時を開始してから所定時間が経過していないと判断される場合には(S20:No)、各車輪2のキャンバ角を調整することなく、このキャンバ制御処理を終了する。
On the other hand, as a result of the process of S19, when it is determined that the
即ち、この場合は(S5:No、S11:Yes、S12:No、S16:No、S19:No、又は、S5:No、S11:Yes、S12:No、S16:No、S19:Yes、S20:No)、図9に示すタイミングチャートにおいて、Bで示す範囲(横軸で示す時間がt1からt2までの範囲)、図10に示すタイミングチャートにおいて、Dで示す範囲(横軸で示す時間がt4からt5までの範囲)又はEで示す範囲(横軸で示す時間がt5からt6までの範囲)に対応する。 That is, in this case (S5: No, S11: Yes, S12: No, S16: No, S19: No, or S5: No, S11: Yes, S12: No, S16: No, S19: Yes, S20: No), in the timing chart shown in FIG. 9, a range indicated by B (a time indicated by the horizontal axis from t1 to t2), and in a timing chart shown in FIG. 10, a range indicated by D (the time indicated by the horizontal axis is t4). To a range from t5 to t5) or a range indicated by E (a time indicated by the horizontal axis from t5 to t6).
ここで、図9に示すタイミングチャートにおいて、Bで示す範囲(横軸で示す時間がt1からt2までの範囲)又は図10に示すタイミングチャートにおいて、Eで示す範囲(横軸で示す時間がt5からt6までの範囲)に対応する場合、車両1にはステアリング54の操作方向に応じてヨーモーメントが発生しているので、車輪2の性能として高グリップ性を得ることが好ましいと判断できる。
Here, in the timing chart shown in FIG. 9, the range indicated by B (the range indicated by the horizontal axis from time t1 to t2) or in the timing chart shown in FIG. 10 the range indicated by E (the time indicated by the horizontal axis is t5). To a range from t6 to t6), since the yaw moment is generated in the
よって、車輪2のキャンバ角を調整せずに、旋回外輪(図9では右の車輪2FR,2RR、図10では左の車輪2FL,2RL)のキャンバ角をネガティブ側に調整された状態のまま、旋回内輪(図9では左の車輪2FL,2RL、図10では右の車輪2FR,2RR)のキャンバ角をポジティブ側に調整された状態のまま、それぞれ維持することで、旋回外輪の第1トレッド21による高グリップ性および旋回内輪の第3トレッド23による高グリップ性を利用して、旋回性能の向上を図ることができる。
Therefore, without adjusting the camber angle of the
また、図10に示すタイミングチャートにおいて、Dで示す範囲(横軸で示す時間がt4からt5までの範囲)に対応する場合、車両1には旋回方向が変化する前に発生していたヨーモーメントが慣性モーメントとして引き続き作用しており、ステアリング54の操作方向が変更されてからそれほど時間も経過していないので、走行安定性の向上を図ることが好ましいと判断できる。
Further, in the timing chart shown in FIG. 10, when it corresponds to the range indicated by D (the time indicated by the horizontal axis is the range from t4 to t5), the yaw moment generated in the
よって、車輪2のキャンバ角を調整せず、各車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整された状態のまま維持することで、各車輪2の第1トレッド21による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性の向上を図ることができる。
Therefore, without adjusting the camber angle of the
次いで、図13を参照して、第2実施の形態について説明する。図13は、第2実施の形態における車輪202の断面図である。第1実施の形態では、車輪2が3種類のトレッドで構成される場合を説明したが、第2実施の形態では、車輪202が1種類のトレッドで構成されている。なお、本実施の形態では、車両1を車両用制御装置100により制御するものとし、第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view of the
図13に示すように、車輪202(前後輪202FL〜202RR)は、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ202aと、アルミニウム合金などから構成されるホイール2bとを主に備えて構成されている。タイヤ202aは、1種類のトレッドで構成され、幅方向(図13左右方向)において均一の特性(高グリップ性、低転がり抵抗など)に構成されている。
As shown in FIG. 13, the wheel 202 (front and rear wheels 202FL to 202RR) mainly includes a
本実施の形態では、車両用制御装置100で実行されるキャンバ制御処理(図8参照)により、上述のように構成された車輪202のキャンバ角を調整する。その結果、ステアリング54の操作方向に応じて、旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整すると共に、旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整して、左右の車輪2のキャンバ角を同位相に調整する場合には(図8のS17及びS21の処理参照)、旋回外輪および旋回内輪をいずれも路面に対して旋回内側へ傾斜させることができ、各車輪2に旋回内側へキャンバスラストを発生させることができる。これにより、かかるキャンバスラストを利用して、車両の旋回性能の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the camber angle of the
また、ポジティブ側に調整されている車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整して、左右の車輪2のキャンバ角を逆位相にする場合には(図8のS10及びS13参照)、角車輪2に発生するキャンバスラストを利用して、車両1の状態変化時における走行安定性の向上を図ることができる。更に、左右の車輪2のキャンバ角を逆位相に調整するので、左右の車輪2に発生するキャンバスラストを互いに打ち消し合うことができる。これにより、車両1の状態変化後における直進性能の向上を図ることができる。
When the camber angle of the
ここで、図8に示すフローチャート(キャンバ制御処理)において、請求項1記載の操作状態取得手段としてはS1の処理が、作動制御手段としてはS8,S10,S13,S17,S21の処理が、第1キャンバ調整手段としてはS17及びS21の処理が、第2キャンバ調整手段としてはS10及びS13の処理が、請求項3記載の所定条件判断手段としてはS7の処理が、第3キャンバ調整手段としてはS8の処理が、ヨーモーメント算出手段としてはS3の処理が、請求項4記載の操作状態取得手段としてはS1の処理が、ヨーモーメント算出手段としてはS3の処理が、作動制御手段としてはS8,S10,S13,S17,S21の処理が、第4キャンバ調整手段としてはS17及びS21の処理が、第5キャンバ調整手段としてはS10及びS13の処理が、第5キャンバ調整手段により左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整した後、ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段としてはS7の処理が、ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段によりヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、左右の車輪のキャンバ角をニュートラルに調整する手段としてはS8の処理が、それぞれ該当する。
Here, in the flowchart (camber control process) shown in FIG. 8, the operation state acquisition means according to
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 For example, the numerical values given in the above embodiments are merely examples, and other numerical values can naturally be adopted.
上記実施の形態では、車両1のヨーモーメントに基づいて、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整する場合を説明したが(図8のS8参照)、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、計時装置30により計測した時間間隔が所定時間経過したか否かを判断し、その結果、所定時間経過したと判断される場合に各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整するように構成しても良く、或いは、車両1のヨーモーメントと計時装置30により計測した時間間隔との両方に基づいて、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整するように構成しても良い。
In the above embodiment, the case where the camber angle of each
また、車両1のヨーモーメントに基づいて、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整する場合に限られず、他の状態量に基づいて、各車輪2のキャンバ角をニュートラルに調整することは当然可能である。ここで、他の状態量としては、ヨーレイトセンサ装置31により検出される車両1(車体フレームBF)のヨーレイトが例示される。
Further, not only when the camber angle of each
上記実施の形態では、車両1が旋回状態から直進状態へ状態変化した場合、又は、車両1の旋回方向が変化した場合に、ポジティブ側に調整されている車輪2のキャンバ角をネガティブ側に調整することで、各車輪2がいずれも車両1の内側へ傾斜するようにキャンバ角を調整する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ネガティブ側に調整されている車輪2のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、各車輪2がいずれも車両1の外側へ傾斜するようにキャンバ角を調整するように構成しても良い。
In the above embodiment, the camber angle of the
上記実施の形態では、ステアリング54の操作状態に基づいて、各車輪2のキャンバ角を調整する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、運転者により操作される他の操作部材の操作状態に基づいて、各車輪2のキャンバ角を調整するように構成しても良い。
In the above-described embodiment, the case where the camber angle of each
ここで、他の操作部材の操作状態としては、他の入出力装置32により検出されるアクセルペダル52、ブレーキペダル53、ワイパ及びウインカの操作状態が例示される。例えば、アクセルペダル52又はブレーキペダル53の操作状態に基づいて、各車輪2のキャンバ角を調整する場合には、各ペダル52,53の踏み込み量が大きくなると各車輪2のキャンバ角がネガティブ側またはポジティブ側に調整される構成とすることで、車輪2の第1トレッド21又は第3トレッド23による高グリップ性を利用して、車両1の加速性能または制動性能の向上を図ることができる。
Here, as an operation state of the other operation member, an operation state of the accelerator pedal 52, the brake pedal 53, the wiper, and the turn signal detected by the other input /
一方、各ペダル52,53の踏み込み量が小さくなると各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整される構成とすることで、車輪2の第2トレッド22による低転がり抵抗を利用して、車両1の省燃費性能の向上を図ることができる。その結果、走行性能と省燃費性能との2つの性能の両立を図ることができる。
On the other hand, the camber angle of each
また、ワイパ又はウインカの操作状態に基づいて、各車輪2のキャンバ角を調整する場合には、ワイパ又はウインカが作動されると各車輪2のキャンバ角がネガティブ側またはポジティブ側に調整される構成とすることで、車輪2の第1トレッド21又は第3トレッド23による高グリップ性を利用して、車両1の走行安定性や旋回性能の向上を図ることができる。
Further, when the camber angle of each
一方、ワイパ又はウインカが停止されると各車輪2のキャンバ角がニュートラルに調整される構成とすることで、車輪2の第2トレッド22による低転がり抵抗を利用して、車両1の省燃費性能の向上を図ることができる。その結果、走行性能と省燃費性能との2つの性能の両立を図ることができる。
On the other hand, when the wiper or turn signal is stopped, the camber angle of each
100 車両用制御装置
1 車両
2,202 車輪
2FL,202FL 前輪(車輪、左の車輪)
2FR,202FR 前輪(車輪、右の車輪)
2RL,202RL 後輪(車輪、左の車輪)
2RR,202RR 後輪(車輪、右の車輪)
4 キャンバ角調整装置
4FL〜4RR FL〜RRアクチュエータ(キャンバ角調整装置)
4a〜4c 油圧シリンダ(キャンバ角調整装置の一部)
4d 油圧ポンプ(キャンバ角調整装置の一部)
21 第1トレッド
22 第2トレッド
23 第3トレッド
54 ステアリング(操舵操作部材)
100
2FR, 202FR Front wheel (wheel, right wheel)
2RL, 202RL Rear wheel (wheel, left wheel)
2RR, 202RR Rear wheel (wheel, right wheel)
4 Camber angle adjusting device 4FL to 4RR FL to RR actuator (camber angle adjusting device)
4a to 4c Hydraulic cylinder (part of camber angle adjusting device)
4d Hydraulic pump (part of camber angle adjusting device)
21
Claims (4)
前記車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を取得する操作状態取得手段と、
前記キャンバ角調整装置の作動状態を制御する作動制御手段と、を備え、
前記作動制御手段は、
前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態にあると判断される場合に、前記左右の車輪における旋回外輪のキャンバ角をネガティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第1トレッドの接地を多くすると共に、前記左右の車輪における旋回内輪のキャンバ角をポジティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して第3トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第1キャンバ調整手段と、
前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれネガティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第1トレッドの接地を多くする、又は、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれポジティブ側に調整することで、少なくとも前記第2トレッドに比して前記第3トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第2キャンバ調整手段と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。 A first tread, a second tread arranged in parallel in the width direction with respect to the first tread and disposed outside the vehicle relative to the first tread, and a second tread arranged in parallel in the width direction with respect to the second tread. A third tread disposed on the outer side of the vehicle than the tread, wherein the first tread and the third tread are configured to have higher gripping power than the second tread, and the second tread is The camber angle with respect to a vehicle comprising: left and right wheels configured to have a smaller rolling resistance than the first tread and the third tread; and a camber angle adjusting device that adjusts camber angles of the left and right wheels. A vehicle control device that operates the adjusting device to independently adjust the camber angles of the left and right wheels,
An operation state acquisition means for acquiring an operation state of a steering operation member operated to steer the vehicle;
An operation control means for controlling an operation state of the camber angle adjusting device,
The operation control means includes
When it is determined that the vehicle is in a turning state based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition means, the camber angle of the turning outer wheel in the left and right wheels is adjusted to the negative side. By increasing the ground contact of the first tread at least as compared with the second tread and adjusting the camber angle of the turning inner wheel in the left and right wheels to the positive side, at least as compared with the second tread. First camber adjusting means for independently adjusting the camber angles of the left and right wheels by operating the camber angle adjusting device so as to increase the ground contact of the third tread.
Based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit, when it is determined that the vehicle has changed from a turning state to a straight traveling state, the camber angles of the left and right wheels are respectively set to the negative side. By adjusting to at least the second tread, the ground contact of the first tread is increased compared to at least the second tread, or the camber angles of the left and right wheels are respectively adjusted to the positive side, thereby at least the second tread. A second camber adjusting means for independently adjusting the camber angles of the left and right wheels by operating the camber angle adjusting device so as to increase the ground contact of the third tread. A vehicle control device.
前記第2キャンバ調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角を調整した後、前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるか否かを判断する所定条件判断手段と、を備え、
前記作動制御手段は、前記所定条件判断手段により前記ヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれニュートラルに調整することで、前記第1トレッド及び第3トレッドに比して前記第2トレッドの接地を多くするように、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記左右の車輪のキャンバ角をそれぞれ独立に調整する第3キャンバ調整手段と、を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用制御装置。 A yaw moment calculating means for calculating a yaw moment of the vehicle;
Predetermined condition judging means for judging whether or not the yaw moment calculated by the yaw moment calculating means is equal to or less than a predetermined value after adjusting the camber angles of the left and right wheels by the second camber adjusting means. ,
The operation control means adjusts the camber angles of the left and right wheels to neutral when the predetermined condition determination means determines that the yaw moment is less than or equal to a predetermined value , whereby the first tread and the first tread A third camber adjusting means for operating the camber angle adjusting device to independently adjust the camber angles of the left and right wheels so as to increase the ground contact of the second tread as compared with three treads. The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control device is a vehicle.
前記車両を操舵するために操作する操舵操作部材の操作状態を取得する操作状態取得手段と、
前記車両のヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、
前記キャンバ角調整装置の作動状態を制御する作動制御手段と、を備え、
前記作動制御手段は、
前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態にあると判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて、前記左右の車輪のキャンバ角を同位相に調整する第4キャンバ調整手段と、
その第4キャンバ角調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角が調整された後、前記操作状態取得手段により取得された前記操舵操作部材の操作状態に基づいて、前記車両が旋回状態から直進状態へ状態変化したと判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて、前記左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整する第5キャンバ調整手段と、
前記第5キャンバ調整手段により前記左右の車輪のキャンバ角を逆位相に調整した後、前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段と、
前記ヨーモーメント算出手段により算出されたヨーモーメントが所定値以下であるかを判断する手段により前記ヨーモーメントが所定値以下であると判断される場合に、前記左右の車輪のキャンバ角をニュートラルに調整する手段と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
A vehicle control device that controls a vehicle including left and right wheels and a camber angle adjusting device that adjusts camber angles of the left and right wheels,
An operation state acquisition means for acquiring an operation state of a steering operation member operated to steer the vehicle;
A yaw moment calculating means for calculating a yaw moment of the vehicle;
An operation control means for controlling an operation state of the camber angle adjusting device ,
The operation control means includes
When it is determined that the vehicle is in a turning state based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit, the camber angle adjusting device is operated to A fourth camber adjusting means for adjusting the angle to the same phase;
After the camber angles of the left and right wheels are adjusted by the fourth camber angle adjusting means, the vehicle changes from the turning state to the straight traveling state based on the operation state of the steering operation member acquired by the operation state acquisition unit. A fifth camber adjusting means for operating the camber angle adjusting device to adjust the camber angles of the left and right wheels to opposite phases when it is determined that the state has changed;
Means for determining whether the yaw moment calculated by the yaw moment calculating means is equal to or less than a predetermined value after adjusting the camber angles of the left and right wheels to opposite phases by the fifth camber adjusting means;
When the yaw moment calculated by the yaw moment calculating means is determined to be less than or equal to a predetermined value, the camber angles of the left and right wheels are adjusted to neutral when the yaw moment is determined to be less than or equal to the predetermined value. vehicle control apparatus characterized by comprising: means, a to.
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