CN102574439B - 车辆用控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制轮胎的不均匀磨损,使轮胎的寿命提高且确保车辆的行驶稳定性的车辆用控制装置。其在判断为车轮(2)的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,车轮(2)的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),由于对车轮(2)的负外倾角的赋予被解除,因此,能够抑制轮胎的不均匀磨损。其结果,能够使轮胎的寿命提高。而且,通过抑制轮胎的不均匀磨损,防止轮胎的接地面不均匀,能够确保车辆(1)的行驶稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及在具备对车轮的外倾角进行调整的外倾角调整装置的车辆中使用的车辆用控制装置,特别是涉及能够抑制轮胎的不均匀磨损而提高轮胎的寿命并且确保车辆的行驶稳定性的车辆用控制装置。
背景技术
以往,公知一种通过根据车辆的行驶状态对车轮的外倾角进行调整,来确保车辆的行驶稳定性的技术。关于这种技术,例如在专利文献1中公开了通过检测车速,在规定的车速以上时赋予车轮负外倾角,使旋转行驶时的车辆的极限性能提高的技术。
专利文献1:日本特开昭60-193781号公报
然而,在上述的专利文献1中所公开的技术中,在车辆以规定的车速以上长时间行驶在高速道路或干线道路等的情况下,由于在此期间持续赋予车轮负外倾角,因此,存在轮胎不均匀磨损而轮胎的寿命变短,并且轮胎的接地面不均匀而使车辆的行驶稳定性降低的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够抑制轮胎的不均匀磨损来提高轮胎的寿命,并且确保车辆的行驶稳定性的车辆用控制装置。
为了实现该目的,根据技术方案1所述的车辆用控制装置,由于在通过接地负载判断单元判断为车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,通过第1外倾角调整单元,以至少绝对值减少的方式对车轮的外倾角进行调整,因此,能够抑制轮胎的不均匀磨损。即,由于存在车轮的接地负载越大越不易产生轮胎的磨损的趋势,因此,在车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,通过以至少绝对值减少的方式调整车轮的外倾角,能够抑制轮胎的不均匀磨损。其结果,具有能够使轮胎的寿命提高的效果。而且,通过抑制轮胎的不均匀磨损,防止轮胎的接地面不均匀,具有能够确保车辆的行驶稳定性的效果。而且,由于能够抑制轮胎的不均匀磨损,因此,相应地具有能够实现节油化的效果。
根据技术方案2所述的车辆用控制装置,在通过状态量判断单元判断为车辆的状态量满足规定的条件的情况下,由于通过第2外倾角调整单元赋予车轮正外倾或者负外倾角,例如,在车辆的前后方向加速度、横向加速度较大,车辆进行急加速、急制动或者急转弯的情况下,利用车轮产生的车轮外倾轴向力,能够确保车辆的行驶稳定性。而且,在通过状态量判断单元判断为车辆的状态量不满足规定的条件,且通过接地负载判断单元判断为车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,由于通过第1外倾角调整单元,以至少与通过第2外倾角调整单元调整的外倾角相比绝对值变小的方式对车轮的外倾角进行调整,因此,能够抑制轮胎的不均匀磨损。因而,除了技术方案1的效果外,具有能够实现行驶稳定性的确保和轮胎的不均匀磨损的抑制并存的效果。
此外,技术方案2所述的“车辆的状态量”不限于表示像上述的车辆的前后方向加速度、横向加速度这样的车辆本身的状态,可以表示基于驾驶员操作的操作部件的状态,例如是加速踏板、制动踏板的踏下量、转向的操作量等。
根据技术方案3所述的车辆用控制装置,由于在通过行驶状态判断单元判断为车辆的行驶状态为规定的前进状态的情况下,通过第3外倾角调整单元赋予车轮正外倾角或者负外倾角,因此,例如车辆在直线较多的高速道路、干线道路等上行驶时,能够利用车轮的横向刚度,确保车辆的前进稳定性。而且,在通过行驶状态判断单元判断为车辆的行驶状态为规定的前进状态,且通过接地负载判断单元判断为车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,由于通过第1外倾角调整单元,以至少与通过第3外倾角调整单元调整的外倾角相比绝对值变小的方式对车轮的外倾角进行调整,因此能够抑制轮胎的不均匀磨损。因此,除了技术方案1或者2的效果外,具有能够实现前进稳定性的确保和轮胎的不均匀磨损的抑制并存的效果。
此外,技术方案3所述的“规定的前进状态”例示了车辆的横向加速度、横摆率等为规定值以下的情况、为了左右转换车辆的行进方向由驾驶员操作的操作部件(例如转向等)的操作量为规定的操作量以下的情况、车辆的现在位置位于判断为车辆在地图数据的高速道路上、干线道路上等规定的区间前进的直线道路上的情况等。
根据技术方案4所述的车辆用控制装置,由于通过第3外倾角调整单元调整前轮以及后轮的外倾角,因此,能够确保车辆的前进稳定性。而且由于通过第1外倾角调整单元调整前轮或者后轮的外倾角,因此能够抑制前轮或者后轮的不均匀磨损,并且保持后轮或者前轮被赋予了正外倾或者负外倾角的状态。由此,除了技术方案3的效果外,具有能够抑制轮胎的不均匀磨损且确保车辆的前进稳定性的效果。
根据技术方案5所述的车辆用控制装置,即便在通过行驶状态判断单元判断为车辆的行驶状态为规定的前进状态,且通过接地负载判断单元判断为车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,在通过持续状态判断单元判断为车辆持续规定的状态的情况下,维持单元维持通过第3外倾角调整单元调整的外倾角。由此,除了技术方案3或者4的效果外,在通过第3外倾角调整单元调整了车轮的外倾角的状态下,能够避免当车轮的接地负载为规定的接地负载以上时外倾角调整装置工作而调整车轮的外倾角,具有能够抑制外倾角的频繁的切换的效果。
根据技术方案6所述的车辆用控制装置,即便在通过行驶状态判断单元判断为车辆的行驶状态为规定的前进状态的情况下,通过待机单元,对利用第3外倾角调整单元开始调整车轮的外倾角进行待机。由此,除了技术方案3至5的任意一个中的效果外,在通过第3外倾角调整单元驱动外倾角调整装置而调整车轮的外倾角的情况下,能够避免外倾角调整装置频繁工作而外倾角被频繁地调整,具有能够抑制外倾角的频繁的切换的效果。
根据技术方案7所述的车辆用控制装置,由于接地负载判断单元基于通过伸缩量取得单元取得的悬架装置的伸缩量,判断车轮的接地负载是否为规定的接地负载以上,因此,除了技术方案1至6的效果外,利用悬架装置的伸缩量和车轮的接地负载的比例关系,具有能够以简单的构造正确地判断车轮的接地负载是否为规定的接地负载以上的效果。
根据技术方案8所述的车辆用控制装置,其是一种用于具备车身、相对该车身以自由旋转的方式配设的多个车轮以及配设在该车轮中的规定的车轮上且对该车轮的外倾角进行调整的外倾角调整装置的车辆的车辆用控制装置,该车辆用控制装置具有:判断车辆的行驶状态是否稳定的行驶稳定状态判定处理单元,和在通过该行驶稳定状态判定处理单元判断为车辆的行驶状态稳定的情况下,使外倾角调整装置工作,赋予规定的车轮负外倾角的外倾赋予处理单元。由于在车辆的行驶状态稳定的情况下赋予规定的车轮负外倾角,因此,能够使赋予负外倾角的频度降低,且能够使赋予负外倾角的时间变短。因此,能够充分抑制规定的车轮的轮胎产生不均匀磨损,具有使轮胎的寿命变长的效果。
另外,通过抑制轮胎的不均匀磨损,防止轮胎的接地面变得不均匀,而具有能够确保车辆的行驶稳定性的效果。
并且,在使车辆行驶期间,由于不会持续赋予规定的车轮负外倾角,因此,能够相应地降低轮胎的旋转阻力。因此,具有能够减少油耗的效果。
附图说明
图1是示意地表示安装了第1实施方式中的车辆用控制装置的车辆的示意图。
图2是悬架装置的主视图。
图3是表示车辆用控制装置的电气构成的框图。
图4是表示状态量判断处理的流程图。
图5是表示行驶状态判断处理的流程图。
图6是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图7是表示外倾控制处理的流程图。
图8是示意地表示安装了第2实施方式中的车辆用控制装置的车辆的示意图。
图9是表示了车辆用控制装置的电气构成的框图。
图10是表示第2实施方式中的不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图11是表示第2实施方式中的外倾控制处理的流程图。
图12是表示第3实施方式中的车辆用控制装置的电气构成的框图。
图13是表示行驶状态判断处理的流程图。
图14是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图15是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图16是表示外倾控制处理的流程图。
图17是表示第4实施方式中的车辆用控制装置的电气构成的框图。
图18是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图19是表示第5实施方式中的不均匀磨损负载判断处理的流程图。
图20是表示第6实施方式中的车辆用控制装置的电气构成的框图。
图21是表示外倾控制处理的流程图。
图22是第7实施方式中的车辆的概念图。
图23是车轮的剖视图。
图24是车辆的控制框图。
图25是表示控制部的动作的第1主流程图。
图26是表示控制部的动作的第2主流程图。
图27是表示是否需要操纵稳定外倾判定处理的子流程的图。
图28是表示是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图。
图29是表示接地负载判定处理的子流程的图。
图30是表示第8实施方式中的是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图。
图31是表示第9实施方式中的是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图。
图32是悬架装置的主视图。
图33是示意地表示车辆的示意图。
图34(a)以及(b)是被悬架装置支承的后轮的主视图。
图35(a)以及(b)是被悬架装置支承的后轮的主视图。
图36是示意地图示了被悬架装置支承的车轮的主视图的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是示意地表示安装了本发明的第1实施方式中的车辆用控制装置100的车辆1的示意图。而且,图1的箭头U-D、L-R、F-B分别表示车辆1的上下方向、左右方向、前后方向。
首先,对车辆1的概要结构进行说明。如图1所示,车辆1主要具备车体框架BF、支承该车体框架BF的多个(在本实施方式中为4轮)车轮2、旋转驱动上述多个车轮2中的一部分(在本实施方式中,为左右的前轮2FL、2FR)的车轮驱动装置3、将各车轮2悬挂到车体框架BF上的多个悬架装置4、对多个车轮2中的一部分(在本实施方式中,为左右的前轮2FL、2FR)进行转向的操舵装置5而构成。
接下来,对各部的详细构成进行说明。如图1所示,车轮2具备位于车辆1的前方侧(箭头F方向侧)的左右的前轮2FL、2FR和位于车辆1的后方侧(箭头B方向侧)的左右的后轮2RL、2RR。此外,在本实施方式中,左右的前轮2FL、2FR作为通过车轮驱动装置3旋转驱动的驱动轮而构成,另一方面,左右的后轮2RL、2RR作为随着车辆1的行驶而从动的从动轮而构成。
另外,如图1所示,车轮2被构成为左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR的形状以及特性全部相同,被构成为其胎面的宽度(图1左右方向的尺寸)为相同的宽度。
如上所述,车轮驱动装置3是用于旋转驱动左右的前轮2FL、2FR的装置,如后所述,由电动马达3a构成(参照图3)。而且,如图1所示,电动马达3a经由差动齿轮(未图示)以及一对驱动轴31与左右的前轮2FL、2FR连接。
在驾驶员操作了加速踏板61的情况下,由车轮驱动装置3赋予左右的前轮2FL、2FR旋转驱动力,这些左右的前轮2FL、2FR根据加速踏板61的操作量被旋转驱动。而且,左右的前轮2FL、2FR的旋转差被差动齿轮吸收。
悬架装置4是用于缓和从路面经由车轮2传递至车体框架BF的振动的装置,作为所谓的悬架系统发挥功能,以可伸缩的方式构成,如图1所示,分别与各车轮2对应地设置。而且,本实施方式中的悬架装置4兼具作为调整车轮2的外倾角的外倾角调整机构的功能。
这里,参照图2,对悬架装置4的详细构成进行说明。图2是悬架装置4的主视图。而且,这里,仅对作为外倾角调整机构发挥功能的构成进行说明,作为悬架系统发挥功能的构成与公知的构成相同,因此省略其说明。而且,各悬架装置4的构成分别在各车轮2中共用,因此,图2作为代表例图示与右前轮2FR对应的悬架装置4。其中,在图2中,为了容易理解,省略驱动轴31等的图示。
如图2所示,悬架装置4主要具备经由支柱41以及下臂42被车体框架BF支承的转向节43、产生驱动力的FR马达44FR、传递该FR马达44FR的驱动力的蜗轮45以及臂46、通过从这些蜗轮45以及臂46传递的FR马达44FR的驱动力相对转向节43摆动驱动的可动板47而构成。
转向节43以能够转向的方式支承车轮2,如图2所示,上端(图2上侧)与支柱41连结,且下端(图2下侧)经由球窝节与下臂42连结。
FR马达44FR向可动板47赋予用于摆动驱动的驱动力,由DC马达构成,且在该输出轴44a上形成有蜗杆(未图示)。
蜗轮45向臂46传递FR马达44FR的驱动力,与形成在FR马达44FR的输出轴44a上的蜗杆啮合,与所述的蜗杆一起构成交叉轴齿轮对。
臂46向可动板47传递从蜗轮45传递的FR马达44FR的驱动力,如图2所示,一端(图2右侧)经由第1连结轴48与蜗轮45的从旋转轴45a偏离的位置连结,且另一端(图2左侧)经由第2连结轴49与可动板47的上端(图2上侧)连结。
可动板47以能够旋转的方式支承车轮2,如上所述,上端(图2上侧)与臂46连结,且下端(图2下侧)经由外倾轴50被转向节43轴支为可摆动。
根据上述那样构成的悬架装置4,若FR马达44FR被驱动,则蜗轮45旋转,且蜗轮45的旋转运动被变换成臂46的直线运动。其结果,通过臂46进行直线运动,可动板47将外倾轴50作为摆动轴进行摆动驱动,车轮2的外倾角被调整。
此外,在本实施方式中,调整车轮2的外倾角,以使各连结轴48、49以及蜗轮45的旋转轴45a在从车体框架BF朝向车轮2的方向(箭头R方向)中,成为按照第1连结轴48、旋转轴45a、第2连结轴49的顺序排列并位于一条直线上的第1外倾状态、和按照旋转轴45a、第1连结轴48、第2连结轴49的顺序排列并位于一条直线上的第2外倾状态(图2所示的状态)中的任意一个外倾状态。
由此,在调整了车轮2的外倾角的状态下,即便向车轮2施加了外力,也不会产生使臂46转动的方向的力,能够维持车轮2的外倾角。
另外,在本实施方式中,在第1外倾状态中,车轮2的外倾角被调整成负方向的规定的角度(在本实施方式中为-3°,以下称“第1外倾角”),赋予车轮2负外倾角。另一方面,在第2外倾状态(图2所示的状态)中,车轮2的外倾角被调整成0°(以下称“第2外倾角”)。
返回图1进行说明。操舵装置5是用于向左右的前轮2FL、2FR传递由驾驶员所进行的转向装置63的操作而转向的装置,作为所谓的齿条&小齿轮式的转向器齿轮而构成。
根据该操舵装置5,驾驶员所进行的转向装置63的操作(旋转)首先经由转向柱51传递至万向节52,通过万向节52改变角度,且作为旋转运动传递至转向机构箱53的小齿轮53a。然后,传递至小齿轮53a的旋转运动被变换成齿条53b的直线运动,通过齿条53b进行直线运动,与齿条53b的两端连接的转向横拉杆54移动。其结果,通过转向横拉杆54推拉转向节55,赋予车轮规定的转向角。
加速踏板61以及制动踏板62是通过驾驶员操作的操作部件,根据各踏板61、62的操作状态(踏下量、踏下速度等),决定车辆1的行驶速度、制动力,驱动控制车轮驱动装置3。转向装置63是通过驾驶员操作的操作部件,根据其操作状态(转向角、转向角速度等),通过操舵装置5对左右的前轮2FL、2FR进行转向。
车辆用控制装置100是用于控制上述那样构成的车辆1的各部的装置,例如,根据各踏板61、62和转向装置63的操作状态对外倾角调整装置44(参照图3)进行动作控制。
接下来,参照图3对车辆用控制装置100的详细构成进行说明。图3是表示车辆用控制装置100的电气构成的框图。如图3所示,车辆用控制装置100具备CPU71、ROM72以及RAM73,他们经由总线74与输入输出端口75连接。另外,在输入输出端口75上连接有车轮驱动装置3等装置。
CPU71是对通过总线74连接的各部进行控制的运算装置,ROM72是对通过CPU71执行的控制程序(例如,图4至图7中图示的流程图的程序)、固定值数据等进行存储的不能改写的非易失性的存储器。
RAM73是用于在执行控制程序时以可改写的方式对各种数据进行存储的存储器,如图3所示,设置有外倾标志73a、状态量标志73b、行驶状态标志73c以及不均匀磨损负载标志73d。
外倾标志73a是表示车轮2的外倾角是否处于被调整成第1外倾角的状态的标志,在该外倾标志73a为ON时,CPU71判断车轮2的外倾角处于被调整成第1外倾角的状态。
状态量标志73b是表示车辆1的状态量是否满足规定的条件的标志,在执行后述的状态量判断处理(参照图4)时被切换成ON或者OFF。而且,本实施方式中的状态量标志73b在加速踏板61、制动踏板62以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上时被切换成ON,CPU71在该状态量标志73b为ON时,判断为车辆1的状态量满足规定的条件。
行驶状态标志73c是表示车辆1的行驶状态是否是规定的前进状态(是否稳定)的标志,在执行后述的行驶状态判断处理(参照图5)时被切换成ON或者OFF。而且,本实施方式中的行驶状态标志73c在车辆1的行驶速度为规定的行驶速度以上,且转向装置63的操作量为规定的操作量以下时被切换成ON,CPU71在该行驶状态标志73c为ON时,判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态。
不均匀磨损负载标志73d是表示车辆1在车轮2的外倾角为第1外倾角的状态下,即在赋予车轮2负外倾角的状态下行驶时,车轮2的接地负载是否是会对轮胎(胎面)引起不均匀磨损的接地负载(以下称“不均匀磨损负载”)的标志,在执行后述的不均匀磨损负载判断处理(参照图6)时被切换成ON或者OFF。CPU71在该不均匀磨损负载标志73d为ON时,判断为车轮2的接地负载是会对轮胎引起不均匀磨损的不均匀磨损负载。
如上所述,车轮驱动装置3是用于旋转驱动左右的前轮2FL、2FR(参照图1)的装置,主要具备赋予这些左右的前轮2FL、2FR旋转驱动力的电动马达3a、基于来自CPU71的指示对该电动马达3a进行驱动控制的驱动控制电路(未图示)。其中,车轮驱动装置3不限于电动马达3a,当然能够采用其他的驱动源。作为其他的驱动源,例如,例示油压马达、发动机等。
外倾角调整装置44是用于调整各车轮2的外倾角的装置,如上所述,主要具备:分别向各悬架装置4的可动板47(参照图2)赋予用于摆动的驱动力的共计四个FL~RR马达44FL~44RR;基于来自CPU71的指示对这些各马达44FL~44RR进行驱动控制的驱动控制电路(未图示)。
加速度传感装置80是用于检测车辆1的加速度、且向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备:前后方向加速度传感器80a以及左右方向加速度传感器80b;对这些各加速度传感器80a、80b的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
前后方向加速度传感器80a是检测车辆1(车体框架BF)的前后方向(图1箭头F-B方向)的加速度、即检测所谓的前后G的传感器,左右方向加速度传感器80b是检测车辆1(车体框架BF)的左右方向(图1箭头L-R方向)的加速度、即检测所谓的横G的传感器。此外,在本实施方式中,这些各加速度传感器80a、80b作为利用了压电元件的压电型传感器而构成。
另外,CPU71通过对从加速度传感装置80输入的各加速度传感器80a、80b的检测结果(前后G、横G)进行时间积分后,分别计算出2个方向(前后方向以及左右方向)的速度,并且对这2个方向成分进行合成,能够取得车辆1的行驶速度。
横摆率传感装置81是用于检测车辆1的横摆率、且向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备:对绕通过车辆1的重心的垂直轴(图1箭头U-D方向轴)旋转的车辆1(车体框架BF)的旋转角速度进行检测的横摆率传感器81a;对该横摆率传感器81a的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
侧摆角传感装置82是用于检测车辆1的侧摆角、并向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备对绕通过车辆1的重心的前后轴(图1箭头F-B方向轴)的车辆1(车体框架BF)的旋转角进行检测的侧摆角传感器82a;以及对该侧摆角传感器82a的检测结果进行处理且向CPU71输出的输出电路(未图示)。
此外,在本实施方式中,横摆率传感器81a以及侧摆角传感器82a由根据萨尼亚克效应来检测旋转角速度以及旋转角的光学式陀螺仪传感器构成。但当然能够采用其他种类的陀螺仪传感器。作为其他种类的陀螺仪传感器,例如,例示机械式、流体式等的陀螺仪传感器。
悬架行程传感装置83是用于检测各悬架装置4的伸缩量、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备:分别检测各悬架装置4的伸缩量的共计四个FL~RR悬架行程传感器83FL~83RR;对这些各悬架行程传感器83FL~83RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
此外,在本实施方式中,各悬架行程传感器83FL~83RR作为应变片而构成,这些各悬架行程传感器83FL~83RR分别被配设在各悬架装置4的减震器(未图示)上。
CPU71基于从悬架行程传感装置83输入的各悬架行程传感器83FL~83RR的检测结果(伸缩量),取得各车轮2的接地负载。即,由于车轮2的接地负载和悬架装置4的伸缩量具有比例关系,因此,若将悬架装置4的伸缩量设为X,将悬架装置4的衰减常量设为k,则车轮2的接地负载F为F=kX。
接地负载传感装置84是用于检测各车轮2的接地负载、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备:分别检测各车轮2的接地负载的共计四个FL~RR接地负载传感器84FL~84RR;对这些各接地负载传感器84FL~84RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
此外,在本实施方式中,各接地负载传感器84FL~84RR作为压电电阻型的负载传感器而构成,这些各接地负载传感器84FL~84RR分别被配设在各悬架装置4的减震器(未图示)上。
侧壁压缩余量传感装置85是用于检测各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备:分别检测各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量的共计四个FL~RR侧壁压缩余量传感器85FL~85RR;对这些各侧壁压缩余量传感器85FL~85RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
此外,在本实施方式中,各侧壁压缩余量传感器85FL~85RR作为应变片而构成,这些各侧壁压缩余量传感器85FL~85RR分别被配设在各车轮2内。
加速踏板传感装置61a是用于检测加速踏板61的操作量、且向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备:检测加速踏板61的踏下量的角度传感器(未图示);对该角度传感器的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
制动踏板传感装置62a是用于检测制动踏板62的操作量、且向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备:检测制动踏板62的踏下量的角度传感器(未图示);对该角度传感器的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
转向传感装置63a是用于检测转向装置63的操作量、且向CPU71输出该检测结果的装置,主要具备:检测转向装置63的转向角的角度传感器(未图示);对该角度传感器的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。
此外,在本实施方式中,各角度传感器作为利用了电阻的接触型的电位计而构成。另外,CPU71能够对从各传感装置61a、62a、63a输入的各角度传感器的检测结果(操作量)进行时间微分,取得各踏板61、62的踏下速度以及转向装置63的转向角速度。而且,CPU71能够对取得的转向装置63的转向角速度进行时间微分,取得转向装置63的转向角加速度。
作为图3所示的其他的输入输出装置90,例如,例示利用GPS来取得车辆1的现在位置、且使该取得的车辆1的现在位置与存储了与道路相关的信息的地图数据建立关联而取得该车辆1的现在位置的导航装置等。
接下来,参照图4对状态量判断处理进行说明。图4是表示状态量判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置100的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是判断车辆1的状态量是否满足规定的条件的处理。
关于状态量判断处理,CPU71首先分别取得加速踏板61的操作量(踏下量)、制动踏板62的操作量(踏下量)以及转向装置63的操作量(转向角)(S1、S2、S3),判断这些取得的各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量是否为规定的操作量以上(S4)。而且,在S4的处理中,使在S1~S3的处理中分别取得的各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量和与这些各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量分别对应地预先存储在ROM72中的阈值(在本实施方式中,车辆1在车轮2的外倾角为第2外倾角的状态下进行加速、制动或者转弯时,判断为车轮2存在打滑的可能性的极限值)进行比较,判断现在的各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量是否为规定的操作量以上。
其结果,在判断为各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上的情况下(S4:是),使状态量标志73b为ON(S5),结束该状态量判断处理。即,在该状态量判断处理中,在各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上的情况下,判断为车辆1的状态量满足规定的条件。
另一方面,S4的处理结果,在判断为各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量均比规定的操作量小的情况下(S4:否),使状态量标志73b为OFF(S6),结束该状态量判断处理。
接下来,参照图5对行驶状态判断处理进行说明。图5是表示行驶状态判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置100的电源接通的期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是判断车辆1的行驶状态是否处于规定的前进状态的处理。
关于行驶状态判断处理,CPU71首先取得车辆1的行驶速度(S11),判断该取得的车辆1的行驶速度是否为规定的速度以上(S12)。而且,在S12的处理中,对在S11的处理中取得的车辆1的行驶速度和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的车辆1的行驶速度是否为规定的速度以上。
其结果,在判断为车辆1的行驶速度比规定的速度小的情况下(S12:否),使行驶状态标志73c为OFF(S16),结束该行驶状态判断处理。
另一方面,在S12的处理结果是判断为车辆1的行驶速度为规定的速度以上的情况下(S12:是),取得转向装置63的操作量(转向角)(S13),判断该取得的转向装置63的操作量是否为规定的操作量以下(S14)。而且,在S14的处理中,对在S13的处理中取得的转向装置63的操作量和预先存储在ROM72中的阈值(在本实施方式中,是比在图4所示的状态量判断处理中,用于判断车辆1的状态量是否满足规定的条件的转向装置63的操作量小的值)进行比较,判断现在的转向装置63的操作量是否为规定的操作量以上。
其结果,在判断为转向装置63的操作量为规定的操作量以下的情况下(S14:是),使行驶状态标志73c为ON(S15),结束该行驶状态判断处理。即,在该行驶状态判断处理中,在车辆1的行驶速度为规定的速度以上、且转向装置63的操作量为规定的操作量以下的情况下,判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态。
另一方面,在S14的处理结果是判断为转向装置63的操作量比规定的操作量大的情况下(S14:否),使行驶状态标志73c为OFF(S16),结束该行驶状态判断处理。
接下来,参照图6对不均匀磨损负载判断处理进行说明。图6是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置100的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是在车轮2被赋予负外倾角的状态下车辆1行驶时,判断车轮2的接地负载是否是会使轮胎(胎面)引起不均匀磨损的不均匀磨损负载的处理。
关于不均匀磨损负载判断处理,CPU71首先判断各悬架装置4的伸缩量是否为规定的伸缩量以下(S21)。而且,在S21的处理中,通过悬架行程传感装置83检测各悬架装置4的伸缩量,且对该检测出的各悬架装置4的伸缩量和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的各悬架装置4的伸缩量是否为规定的伸缩量以下。
其结果,在判断为各悬架装置4中的至少1个悬架装置4的伸缩量比规定的伸缩量大的情况下(S21:否),由于与该伸缩量较大的悬架装置4对应的车轮2的接地负载比规定的接地负载大,判断为该车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S21的处理结果是判断为各悬架装置4的伸缩量为规定的伸缩量以下的情况下(S21:是),判断车辆1的前后G是否为规定的加速度以下(S22)。而且,在S22的处理中,对通过加速度传感装置80(前后方向加速度传感器80a)检测出的车辆1的前后G和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的车辆1的前后G是否为规定的加速度以下。
其结果,在判断为车辆1的前后G比规定的加速度大的情况下(S22:否),由于推断为左右的前轮2FL、2FR或者左右的后轮2RL、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S22的处理结果是判断为车辆1的前后G为规定的加速度以下的情况下(S22:是),判断车辆1的横G是否为规定的加速度以下(S23)。此外,在S23的处理中,对通过加速度传感装置80(左右方向加速度传感器80b)检测出的车辆1的横G和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的车辆1的横G是否为规定的加速度以下。
其结果,在判断为车辆1的横G比规定的加速度大的情况下(S23:否),由于推断为左前后轮2FL、2RL或者右前后轮2FR、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S23的处理结果是判断为车辆1的横G为规定的加速度以下的情况下(S23:是),判断车辆1的横摆率是否为规定的横摆率以下(S24)。而且,在S24的处理中,对通过横摆率传感装置81检测出的车辆1的横摆率和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的车辆1的横摆率是否为规定的横摆率以下。
其结果,在判断为车辆1的横摆率比规定的横摆率大的情况下(S24:否),由于推断为左前后轮2FL、2RL或者右前后轮2FR、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S24的处理结果是判断为车辆1的横摆率为规定的横摆率以下的情况下(S24:是),判断车辆1的侧摆角是否为规定的侧摆角以下(S25)。而且,在S25的处理中,对通过侧摆角传感装置82检测出的车辆1的侧摆角和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的车辆1的侧摆角是否为规定的侧摆角以下。
其结果,在判断为车辆1的侧摆角比规定的侧摆角大的情况下(S25:否),由于推断为左右的前轮2FL、2FR或者左右的后轮2RL、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述的车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S25的处理结果是判断为车辆1的侧摆角为规定的侧摆角以下的情况下(S25:是),判断各车轮2的接地负载是否为规定的接地负载以下(S26)。而且,在S26的处理中,对通过接地负载传感装置84检测出的各车轮2的接地负载和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的各车轮2的接地负载是否为规定的接地负载以下。
其结果,在判断为各车轮2中的至少1个车轮2的接地负载比规定的接地负载大的情况下(S26:否),由于判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S26的处理结果是判断为各车轮2的接地负载为规定的负载以下的情况下(S26:是),判断各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量是否为规定的压缩余量以下(S27)。而且,在S27的处理中,对通过侧壁压缩余量传感装置85检测出的各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量是否为规定的压缩余量以下。
其结果,在判断为各车轮2中的至少1个车轮2的轮胎侧壁的压缩余量比规定的压缩余量大的情况下(S27:否),由于推断为该压缩余量较大的车轮2的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S27的处理结果是判断为各车轮2的轮胎侧壁的压缩余量为规定的压缩余量以下的情况下(S27:是),判断加速踏板61的操作量(踏下量)是否为规定的操作量以下(S28)。而且,在S28的处理中,对通过加速踏板传感装置61a检测出的加速踏板61的操作量和预先存储在ROM72中的阈值(在本实施方式中,是比在图4所示的状态量判断处理中,用于判断车辆1的状态量是否满足规定的条件的加速踏板61的操作量小的值)进行比较,判断现在的加速踏板61的操作量是否为规定的操作量以下。
其结果,在判断为加速踏板61的操作量比规定的操作量大的情况下(S28:否),由于推断为左右的后轮2RL、2RR的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S28的处理结果是判断为加速踏板61的操作量为规定的操作量以下的情况下(S28:是),判断制动踏板62的操作量(踏下量)是否为规定的操作量以下(S29)。而且,在S29的处理中,对通过制动踏板传感装置62a检测出的制动踏板62的操作量和预先存储在ROM72中的阈值(在本实施方式中,是比在图4所示的状态量判断处理中,用于判断车辆1的状态量是否满足规定的条件的制动踏板62的操作量小的值)进行比较,判断现在的制动踏板62的操作量是否为规定的操作量以下。
其结果,在判断为制动踏板62的操作量比规定的操作量大的情况下(S29:否),由于推断为左右的前轮2FL、2FR的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S29的处理结果是判断为制动踏板62的操作量为规定的操作量以下的情况下(S29:是),判断转向装置63的操作量(转向角)是否为规定的操作量以下(S30)。而且,在S30的处理中,对通过转向传感装置63a检测出的转向装置63的操作量和预先存储在ROM72中的阈值(在本实施方式中,是比在图4所示的状态量判断处理中,用于判断车辆1的状态量是否满足规定的条件的转向装置63的操作量小的值,且是比在图5所示的行驶状态判断处理中,用于判断车辆1的行驶状态是否为规定的前进状态的转向装置63的操作量大的值)进行比较,判断现在的转向装置63的操作量是否为规定的操作量以下。
其结果,在判断为转向装置63的操作量比规定的操作量大的情况下(S30:否),由于推断为左前后轮2FL、2RL或者右前后轮2FR、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S30的处理结果是判断为转向装置63的操作量为规定的操作量以下的情况下(S30:是),判断转向装置63的操作速度(转向角速度)是否为规定的速度以下(S31)。而且,在S31的处理中,使对转向装置63的操作量进行时间微分而取得的转向装置63的操作速度和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的转向装置63的操作速度是否为规定的速度以下。
其结果,在判断为转向装置63的操作速度比规定的速度大的情况下(S31:否),由于推断为左前后轮2FL、2RL或者右前后轮2FR、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S31的处理结果是判断为转向装置63的操作速度为规定的速度以下的情况下(S31:是),判断转向装置63的操作加速度(转向角加速度)是否为规定的加速度以下(S32)。而且,在S32的处理中,使对转向装置63的操作速度进行时间微分而取得的转向装置63的操作加速度和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的转向装置63的操作加速度是否为规定的加速度以下。
其结果,在判断为转向装置63的操作加速度比规定的加速度大的情况下(S32:否),由于推断为左前后轮2FL、2RL或者右前后轮2FR、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S32的处理结果是判断为转向装置63的操作加速度为规定的加速度以下的情况下(S32:是),使不均匀磨损标志73d为OFF(S34),结束该不均匀磨损负载判断处理。
接下来,参照图7对外倾控制处理进行说明。图7是表示外倾控制处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置100的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是对各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角进行调整的处理。
关于外倾控制处理,CPU71首先判断状态量标志73b是否为ON(S41),在判断为状态量标志73b为ON的情况下(S41:是),判断外倾标志73a是否为ON(S42)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S42:否),使FL~RR马达44FL~44RR工作,将各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角调整成第1外倾角,赋予各车轮2负外倾角(S43),且使外倾标志73a为ON(S44),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆1的状态量满足规定的条件的情况下,即,在各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上,且车轮2的外倾角为第2外倾角的状态下,车辆1进行加速、制动或转弯时,判断为车轮2存在打滑的可能性的情况下,通过对车轮2赋予负外倾角,能够利用在车轮2中产生的车轮外倾轴向力,确保车辆1的行驶稳定性。
另一方面,在S42的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S42:是),由于车轮2的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S43以及S44的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S41的处理结果是判断为状态量标志73b为OFF的情况下(S41:否),判断行驶状态标志73c是否为ON(S45),在判断为行驶状态标志73c为ON的情况下(S45:是),判断外倾标志73a是否为ON(S46)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S46:否),使FL~RR马达44FL~44RR工作,将各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角调整为第1外倾角,对各车轮2赋予负外倾角(S47),且使外倾标志73a为ON(S48),执行S49的处理。
由此,在车辆1的行驶状态为规定的前进状态的情况下,即,在车辆1的行驶速度为规定的速度以上且转向装置63的操作量为规定的操作量以下、且车辆1以比较高的速度前进的情况下,通过对车轮2赋予负外倾角,能够利用车轮2的横向刚度,确保车辆1的前进稳定性。
另一方面,在S46的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S46:是),由于车轮2的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此跳过S47以及S48的处理,判断不均匀磨损负载标志73d是否为ON(S49)。其结果,在判断为不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下(S49:是),使FL~RR马达44FL~44RR工作,将各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角调整成第2外倾角,解除赋予给各车轮2的负外倾角(S50),且使外倾标志73a为OFF(S51),结束该外倾控制处理。
由此,在车轮2的接地负载为不均匀磨损负载的情况下,即,车辆1在对车轮2赋予了负外倾角的状态下行驶时,存在使轮胎(胎面)引起不均匀磨损的可能性的情况下,通过解除对车轮2的负外倾角的赋予,能够抑制轮胎的不均匀磨损。
另一方面,在S49的处理结果是判断为不均匀磨损负载标志73d为OFF的情况下(S49:否),车轮2的接地负载不是不均匀磨损负载,即便车辆1在对车轮2赋予了负外倾角的状态下行驶,也判断为轮胎(胎面)不会产生不均匀磨损,因此跳过S50以及S51的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S45的处理结果是判断为行驶状态标志73c为OFF的情况下(S45:否),判断外倾标志73a是否为ON(S52)。其结果,在判断为外倾标志73a为ON的情况下(S52:是),使FL~RR马达44FL~44RR工作,将各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角调整成第2外倾角,解除对各车轮2的负外倾角的赋予(S53),且使外倾标志73a为OFF(S54),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆1的状态量不满足规定的条件,且车辆1的行驶状态不是规定的前进状态的情况下,即,在无需优先确保车辆1的行驶稳定性的情况下,通过解除对车轮2的负外倾角的赋予,能够避免车轮外倾轴向力的影响,能够实现节油。
另一方面,在S52的处理结果是判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S52:否),由于车轮2的外倾角已经被调整成第2外倾角,因此,跳过S53以及S54的处理,结束该外倾控制处理。
如上述说明,根据第1实施方式,在判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,车轮2的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),由于对车轮2的负外倾角的赋予被解除,因此能够抑制轮胎的不均匀磨损。即,存在车轮2的接地负载越大越不易产生轮胎的磨损的趋势。因而,在车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,通过解除对车轮2的负外倾角的赋予,能够抑制轮胎的不均匀磨损。其结果,能够提高轮胎的寿命。而且,通过抑制轮胎的不均匀磨损,能够防止轮胎的接地面不均匀,能够确保车辆1的行驶稳定性。而且,能够抑制轮胎的不均匀磨损,因此,能够相应地实现节油化。
另外,根据第1实施方式,在判断为车辆1的状态量满足规定的条件的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第1外倾角,对车轮2赋予负外倾角,因此,能够利用在车轮2中产生的车轮外倾轴向力,确保车辆1的行驶稳定性。而且,在判断为车辆1的状态量不满足规定的条件、且判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),对车轮2的负外倾角的赋予被解除,因此能够抑制轮胎的不均匀磨损。因而,能够实现确保行驶稳定性和抑制轮胎的不均匀磨损这两方面。
另外,根据第1实施方式,在判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第1外倾角,车轮2被赋予负外倾角,因此,能够利用车轮2的横向刚度,确保车辆1的前进稳定性。而且,在判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态、且判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),对车轮2的负外倾角的赋予被解除,能够抑制轮胎的不均匀磨损。因而,能够实现前进稳定性的确保和轮胎的不均匀磨损的抑制的并存。
此外,在图4所示的流程图(状态量判断处理)中,S1~S3的处理与技术方案2所述的状态量取得单元对应,在图5所示的流程图(行驶状态判断处理)中,S11以及S13的处理与技术方案3所述的行驶状态取得单元对应,在图6所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S21~32的处理与技术方案1所述的接地负载信息取得单元对应,在S21的处理中通过悬架行程传感装置83检测各悬架装置4的伸缩量的处理与技术方案7所述的伸缩量取得单元对应,在图7所示的流程图(外倾控制处理)中,S49的处理与技术方案1所述的接地负载判断单元对应,S50的处理与第1外倾角调整单元对应,S41的处理与技术方案2所述的状态量判断单元对应,S43的处理与第2外倾角调整单元对应,S45的处理与技术方案3所述的行驶状态判断单元对应,S47的处理与第3外倾角调整单元对应。
另外,在图7所示的流程图中,S45的处理与技术方案8所述的行驶稳定状态判定处理单元对应,S47的处理与外倾赋予处理单元对应。而且,行驶稳定状态判定处理单元与行驶状态判断单元对应,外倾赋予处理单元与第3外倾角调整单元的一部分对应。
接下来,参照图8至图11对第2实施方式进行说明。在第1实施方式中,对以通过外倾角调整装置44能够调整包含左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR的全部的车轮2的外倾角的方式构成作为车辆用控制装置100的控制对象的车辆1的情况进行了说明,但第2实施方式中的车辆201构成为通过外倾角调整装置244仅能够调整左右的后轮202RL、202RR的外倾角,不对左右的前轮202FL、202FR进行外倾角的调整。
另外,在第1实施方式中,对包含左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR的全部的车轮2为相同的构成的情况进行了说明,但第2实施方式中的车辆201是左右的前轮202FL、202FR和左右的后轮202RL、202RR不同的构成。此外,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标记,并省略其说明。
图8是示意地表示安装第2实施方式中的车辆用控制装置200的车辆201的示意图。而且,图8的箭头U-D、L-R、F-B分别表示车辆201的上下方向、左右方向、前后方向。
首先,对车辆201的概要结构进行说明。如图8所示,车辆201具备多个(在本实施方式中为4轮)车轮202,这些车轮202具备位于车辆201的前方侧(箭头F方向侧)的左右的前轮202FL、202FR和位于车辆201的后方侧(箭头B方向侧)的左右的后轮202RL、202RR。此外,在本实施方式中,左右的前轮202FL、202FR作为通过车轮驱动装置3旋转驱动的驱动轮而构成,且左右的后轮202RL、202RR作为伴随车辆201的行驶从动的从动轮而构成。
车轮202构成为左右的前轮202FL、202FR的形状以及特性彼此相同,且构成为左右的后轮202RL、202RR的形状以及特性彼此相同。而且,构成为左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度(图8左右方向的尺寸)是比左右的后轮202RL,202RR的胎面的宽度宽的宽度。而且,构成为左右的前轮202FL、202FR的胎面和左右的后轮202RL、202RR的胎面的特性相同。
另外,车轮202的左右的前轮202FL、202FR通过悬架装置204悬架在车体框架BF上,且左右的后轮202RL、202RR通过悬架装置4悬挂在车体框架BF上。而且,悬架装置204除了调整左右的前轮202FL、202FR的外倾角的功能被省略这一点(即,在图2所示的悬架装置4中,基于FR马达44FR的伸缩功能被省略这一点)外,其他的构成是与悬架装置4相同的构成,省略其说明。
这样,第2实施方式中的车辆201的左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度比左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度窄,因此,能够使前轮202FL、202FR相对于路面的摩擦系数与后轮202RL、202RR相对于路面的摩擦系数相比大。其结果,能够实现制动力的提高。而且,在将左右的前轮202FL、202FR作为驱动轮的本实施方式中,能够实现加速性能的提高。
另一方面,由于能够使左右的后轮202RL、202RR的旋转阻力与左右的前轮202FL、202FR的旋转阻力相比变小,因此,能够相应地实现节油化。而且,能够赋予左右的后轮202RL、202RR外倾角,因此,在车辆201转弯时,能够修正左右的后轮202RL、202RR的对地外倾角,且能够使车辆201的转弯特性为转向不足趋势,能够确保车辆201的转弯稳定性。而且,在车辆201前进时,能够利用左右的后轮202RL、202RR的横向刚度,确保车辆201的前进稳定性。
车辆用控制装置200是用于控制如上述构成的车辆201的各部的装置,例如,根据各踏板61、62、转向装置63的操作状态对外倾角调整装置244(参照图9)进行动作控制。
接下来,参照图9对车辆用控制装置200的详细构成进行说明。图9是表示车辆用控制装置200的电气构成的框图。车辆用控制装置200主要替换第1实施方式中的车辆用控制装置100的外倾角调整装置44,并具备外倾角调整装置244。
外倾角调整装置244是用于调整左右的后轮202RL、202RR的外倾角的装置,主要具备分别赋予左右的后轮202RL、202RR外倾角的共计2个RL、RR马达44RL、44RR和基于来自于CPU71的指示对这些马达44RL、44RR进行驱动控制的驱动控制电路(未图示)。即,第2实施方式中的外倾角调整装置244省略第1实施方式中的外倾角调整装置44的一部分(与左右的前轮202FL、202FR对应的FL、FR马达44FL、44FR)而构成。
悬架行程传感装置283是用于检测各悬架装置4的伸缩量、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备分别检测各悬架装置4的伸缩量的RL、RR悬架行程传感器83RL、83RR和对这些各悬架行程传感器83RL、83RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。即,第2实施方式中的悬架行程传感装置283省略第1实施方式中的悬架行程传感装置83的一部分(与左右的前轮202FL、202FR对应的FL、FR悬架行程传感器83FL、83FR)而构成。
接地负载传感装置284是用于检测左右的后轮202RL、202RR的接地负载、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备分别检测左右的后轮202RL、202RR的接地负载的RL、RR接地负载传感器84RL、84RR和对这些各接地负载传感器84RL、84RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。即,第2实施方式中的接地负载传感装置284省略第1实施方式中的接地负载传感装置84的一部分(与左右的前轮202FL、202FR对应的FL、FR接地负载传感器84FL、84FR)而构成。
侧壁压缩余量传感装置285是用于检测左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量、且向CPU71输出该检测结果的装置,具备分别检测左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量的RL、RR侧壁压缩余量传感器85RL、85RR,和对这些各侧壁压缩余量传感器85RL、85RR的检测结果进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。即,第2实施方式中的侧壁压缩余量传感装置285省略第1实施方式中的侧壁压缩余量传感装置85的一部分(与左右的前轮202FL、202FR对应的FL、FR侧壁压缩余量传感器85FL、85FR)而构成。
接下来,参照图10对第2实施方式中的不均匀磨损负载判断处理进行说明。图10是表示第2实施方式中的不均匀磨损负载判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置200的电源接通的期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是在左右的后轮202RL、202RR被赋予了负外倾角的状态下,车辆201行驶时,判断左右的后轮202RL、202RR的接地负载是否是会对轮胎(胎面)引起不均匀磨损的不均匀磨损负载的处理。而且,对与第1实施方式中的不均匀磨损负载判断处理相同的处理赋予相同的标记并进行说明。
对于第2实施方式中的不均匀磨损负载判断处理,CPU71首先判断各悬架装置4的伸缩量是否为规定的伸缩量以下(S221)。而且,在S221的处理中,通过悬架行程传感装置283检测各悬架装置4的伸缩量,并且对该检测出的各悬架装置4的伸缩量和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的各悬架装置4的伸缩量是否为规定的伸缩量以下。
其结果,在判断为各悬架装置4中的至少1个悬架装置4的伸缩量比规定的伸缩量大的情况下(S221:否),判断为与该伸缩量较大的悬架装置4对应的车轮202(左右的后轮202RL、202RR)的接地负载比规定的接地负载大,所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S221的处理结果是判断为各悬架装置4的伸缩量为规定的伸缩量以下的情况下(S221:是),判断车辆1的前后G是否为规定的加速度以下(S22)。其结果,在判断为车辆1的前后G比规定的加速度大的情况下(S22:否),由于推断为存在左右的后轮202RL、202RR的接地负载比规定的接地负载大的可能性,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S22的处理结果是判断为车辆1的前后G为规定的加速度以下的情况下(S22:是),判断车辆1的横G是否为规定的加速度以下(S23)。其结果,在判断为车辆1的横G比规定的加速度大的情况下(S23:否),由于推断为左后轮202RL或者右后轮202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S23的处理结果是判断为车辆1的横G为规定的加速度以下的情况下(S23:是),判断车辆1的横摆率是否为规定的横摆率以下(S24)。其结果,在判断为车辆1的横摆率比规定的横摆率大的情况下(S24:否),由于推断为左后轮202RL或者右后轮202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S24的处理结果是判断为车辆1的横摆率为规定的横摆率以下的情况下(S24:是),判断车辆1的侧摆角是否为规定的侧摆角以下(S25)。其结果,在判断为车辆1的侧摆角比规定的侧摆角大的情况下(S25:否),由于推断为存在左右的后轮202RL、202RR的接地负载比规定的接地负载大的可能性,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S25的处理结果是判断为车辆1的侧摆角为规定的侧摆角以下的情况下(S25:是),判断左右的后轮202RL、202RR的接地负载是否为规定的接地负载以下(S226)。而且,在S226的处理中,对通过接地负载传感装置284检测出的左右的后轮202RL、202RR的接地负载和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的左右的后轮202RL、202RR的接地负载是否为规定的接地负载以下。
其结果,在判断为左右的后轮202RL、202RR中的至少1个车轮202的接地负载比规定的接地负载大的情况下(S226:否),由于判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S226的处理结果是判断为左右的后轮202RL、202RR的接地负载为规定的负载以下的情况下(S226:是),判断左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量是否为规定的压缩余量以下(S227)。此外,在S227的处理中,对通过侧壁压缩余量传感装置285检测出的左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量和预先存储在ROM72中的阈值进行比较,判断现在的左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量是否为规定的压缩余量以下。
其结果,在判断为左右的后轮202RL、202RR中的至少1个车轮202的轮胎侧壁的压缩余量比规定的压缩余量大的情况下(S227:否),由于推断为该压缩余量较大的车轮202的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S227的处理结果是判断为左右的后轮202RL、202RR的轮胎侧壁的压缩余量为规定的压缩余量以下的情况下(S227:是),判断加速踏板61的操作量(踏下量)是否为规定的操作量以下(S28)。其结果,在判断为加速踏板61的操作量比规定的操作量大的情况下(S28:否),由于推断为左右的后轮202RL、202RR的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S28的处理结果是判断为加速踏板61的操作量为规定的操作量以下的情况下(S28:是),判断转向装置63的操作量(转向角)是否为规定的操作量以下(S30)。其结果,在判断为转向装置63的操作量比规定的操作量大的情况下(S30:否),由于推断为左后轮202RL或者右后轮202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S30的处理结果是判断为转向装置63的操作量为规定的操作量以下的情况下(S30:是),判断转向装置63的操作速度(转向角速度)是否为规定的速度以下(S31)。其结果,在判断为转向装置63的操作速度比规定的速度大的情况下(S31:否),由于推断为左后轮202RL或者右后轮202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S31的处理结果是判断为转向装置63的操作速度为规定的速度以下的情况下(S31:是),判断转向装置63的操作加速度(转向角加速度)是否为规定的加速度以下(S32)。其结果,在判断为转向装置63的操作加速度比规定的加速度大的情况下(S32:否),由于推断为左后轮202RL或者右后轮202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S33),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S32的处理结果是判断为转向装置63的操作加速度为规定的加速度以下的情况下(S32:是),使不均匀磨损标志73d为OFF(S34),结束该不均匀磨损负载判断处理。
接下来,参照图11对第2实施方式中的外倾控制处理进行说明。图11是表示第2实施方式中的外倾控制处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置200的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是调整左右的后轮202RL、202RR的外倾角的处理。而且,对与第1实施方式中的外倾控制处理相同的处理赋予相同的标记来进行说明。
关于第2实施方式中的外倾控制处理,CPU71首先判断状态量标志73b是否为ON(S41),在判断为状态量标志73b为ON的情况下(S41:是),判断外倾标志73a是否为ON(S42)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S42:否),使RL、RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮202RL、202RR的外倾角调整成第1外倾角,赋予左右的后轮202RL、202RR负外倾角(S243),并且使外倾标志73a为ON(S44),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆201的状态量满足规定的条件的情况下,即,各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上,在判断为当左右的后轮202RL、202RR的外倾角为第2外倾角的状态下,车辆201进行加速、制动或者转弯时,左右的后轮202RL、202RR会打滑的情况下,通过赋予左右的后轮202RL、202RR负外倾角,能够利用在左右的后轮202RL、202RR中产生的车轮外倾轴向力,确保车辆201的行驶稳定性。
另一方面,在S42的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S42:是),由于左右的后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S243以及S44的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S41的处理结果是判断为状态量标志73b为OFF的情况下(S41:否),判断行驶状态标志73c是否为ON(S45),在判断为行驶状态标志73c为ON的情况下(S45:是),判断外倾标志73a是否为ON(S46)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S46:否),使RL、RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮202RL、202RR的外倾角调整为第1外倾角,赋予左右的后轮202RL、202RR负外倾角(S247),并且使外倾标志73a为ON(S48),执行S49的处理。
由此,在车辆201的行驶状态为规定的前进状态(稳定)的情况下,即,车辆201的行驶速度为规定的速度以上且转向装置63的操作量为规定的操作量以下,在车辆201以比较高的速度前进的情况下,通过赋予左右的后轮202RL、202RR负外倾角,能够利用左右的后轮202RL、202RR的横向刚度,确保车辆201的前进稳定性。
另一方面,在S46的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S46:是),由于左右的后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S247以及S48的处理,判断不均匀磨损负载标志73d是否为ON(S49)。其结果,在判断为不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下(S49:是),使RL、RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮202R、202RR的外倾角调整成第2外倾角,解除对左右的后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予(S250),并且使外倾标志73a为OFF(S51),结束该外倾控制处理。
由此,在左右的后轮202RL、202RR的接地负载为不均匀磨损负载的情况下,即,在赋予左右的后轮202RL、202RR负外倾角的状态下,车辆201行驶时,存在使轮胎(胎面)引起不均匀磨损的情况下,通过解除对左右的后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予,能够抑制轮胎的不均匀磨损。
另一方面,在S49的处理结果是判断为不均匀磨损负载标志73d为OFF的情况下(S49:否),左右的后轮202RL、202RR的接地负载不是不均匀磨损负载,即便车辆201在对左右的后轮202RL、202RR赋予负外倾角的状态下行驶,由于判断为轮胎(胎面)不会产生不均匀磨损,因此,跳过S250以及S51的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S45的处理结果是判断为行驶状态标志73c为OFF的情况下(S45:否),判断外倾标志73a是否为ON(S52)。其结果,在判断为外倾标志73a为ON的情况下(S52:是),使RL、RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮202RL、202RR的外倾角调整成第2外倾角,解除对左右的后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予(S253),并且使外倾标志73a为OFF(S54),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆201的状态量不满足规定的条件且车辆201的行驶状态不是规定的前进状态的情况下,即,在无需优先确保车辆201的行驶稳定性的情况下,通过解除对左右的后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予,能够避免车轮外倾轴向力的影响,实现节油化。
另一方面,在S52的处理结果是判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S52:否),由于左右的后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第2外倾角,因此,跳过S253以及S54的处理,结束该外倾控制处理。
此外,在图10所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S221、S22~25、S226、S227、S28以及S30~S32的处理与技术方案1所述的接地负载信息取得单元对应,在S221的处理中通过悬架行程传感装置283检测各悬架装置4的伸缩量的处理与技术方案7所述的伸缩量取得单元对应,在图11所示的流程图(外倾控制处理)中,S49的处理与技术方案1所述的接地负载判断单元对应,S250的处理与第1外倾角调整单元对应,S41的处理与技术方案2所述的状态量判断单元对应,S243的处理与第2外倾角调整单元对应,S45的处理与技术方案3所述的行驶状态判断单元对应,S247的处理与第3外倾角调整单元对应。
另外,在图11所示的流程图中,S45的处理与技术方案8所述的行驶稳定状态判定处理单元对应,S247的处理与外倾赋予处理单元对应。
接下来,参照图12至图16对第3实施方式进行说明。在第1实施方式以及第2实施方式中,在判断为车辆1、201的行驶状态为规定的前进状态(稳定),且判断为车轮2、202的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,对车轮2、202的外倾角被调整成第2外倾角的情况进行了说明。与此相对,在第3实施方式中,在判断为车辆201的行驶状态为规定的前进状态(稳定),且判断为车轮202的接地负载为规定的接地负载以上,且判断为车轮202的接地负载不满足规定的条件的情况下,对车轮202的外倾角被维持在第1外倾角的情况进行说明。而且,将在第3实施方式中说明的车辆用控制装置300作为替换第2实施方式中的在车辆201中安装的车辆用控制装置200而被安装的情况进行说明。此外,对与第1实施方式以及第2实施方式相同的部分赋予相同的标记,并省略其说明。
首先,参照图12对第3实施方式中的车辆用控制装置300的电气构成进行说明。图12是表示车辆用控制装置300的电气构成的框图。计时装置385是用于测量时间的装置,各计时装置主要具备基于来自CPU71的指示对时间进行测量的计时电路(未图示),和对通过该计时电路测量的时间进行处理并向CPU71输出的输出电路(未图示)。而且,第1计时装置385a是在后述的行驶状态判断处理(参照图13)中测量时间的装置,第2计时装置385b是在后述的不均匀磨损负载判断处理(参照图15)中测量时间的装置,第3计时装置385c是在后述的外倾控制处理(参照图16)中测量时间的装置。
RAM373是用于在执行控制程序时以可改写的方式存储各种数据的存储器,如图12所示,除了设置有外倾标志73a、状态量标志73b、行驶状态标志73c、不均匀磨损负载标志73d外,还设置有第1计时标志373e以及第2计时标志373f。
第1计时标志373e是表示第1计时装置385a是否正在测量时间的标志,在执行行驶状态判断处理(参照图13)中被切换成ON或者OFF。第2计时标志373f是表示第2计时装置385b是否正在测量时间的标志,在执行不均匀磨损负载判断处理(参照图15)中被切换成ON或者OFF。
接下来,参照图13对第3实施方式中的行驶状态判断处理进行说明。图13是表示行驶状态判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置300的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是判断车辆201的行驶状态是否是规定的前进状态的处理。
关于行驶状态判断处理,CPU71首先取得车辆201的行驶速度(S11),判断该取得的车辆201的行驶速度是否是规定的速度以上(S12)。其结果,在判断为车辆201的行驶速度为规定的速度以上的情况下(S12:是),取得转向装置63的操作量(转向角)(S13),判断该取得的转向装置63的操作量是否是规定的操作量以下(S14)。其结果,在判断为转向装置63的操作量为规定的操作量以下的情况下(S14:是),判断第1计时标志373e是否为ON(S61)。其结果,在判断为第1计时标志373e为OFF的情况下(S61:否),通过第1计时装置385a开始计时(S62),使第1计时标志373e为ON(S63),结束该行驶状态判断处理。
另一方面,在S61的处理结果是判断为第1计时标志373e为ON的情况下(S61:是),判断通过第1计时装置385a开始计时后是否经过了规定的时间(S64)。该规定的时间被预先设定,并存储在ROM72中。其结果,在判断为经过规定的时间的情况下(S64:是),使行驶状态标志73c为ON(S65),且结束基于第1计时装置385a的计时(S66),使第1计时标志373e为OFF(S67),结束该行驶状态判断处理。即,在该行驶状态判断处理中,在判断为车辆201的行驶速度为规定的速度以上,且转向装置63的操作量为规定的操作量以下,并且判断为该状态持续了规定时间的情况下,使行驶状态标志73c为ON。
与此相对,在S12的处理结果是判断为车辆201的行驶速度比规定的速度小的情况下(S12:否),在S14的处理结果是判断为转向装置63的操作量比规定的操作量大的情况下(S14:否),结束基于第1计时装置385a的计时(S68),且使第1计时标志373e为OFF(S69),使行驶状态标志73c为OFF(S70),结束该行驶状态判断处理。而且,在S64的处理结果是判断为通过第1计时装置385a开始计时后未经过规定的时间的情况下(S64:否),使行驶状态标志73c为OFF(S70),结束该行驶状态判断处理。
接下来,参照图14以及图15对第3实施方式中的不均匀磨损负载判断处理进行说明。图14以及图15是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置300的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是在左右的后轮202RL、202RR被赋予负外倾角的状态下,车辆201行驶时,判断后轮202RL、202RR的接地负载是否是会使轮胎(胎面)引起不均匀磨损的不均匀磨损负载的处理。而且,不均匀磨损负载判断处理中图14所示的一部分与第2实施方式中的不均匀磨损负载判断处理相同,赋予相同的标记并省略其说明。
在图14所示的S221~S32的任意一方的处理结果是推断为后轮202RL、202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,且判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载的情况下(图14:A),如图15所示,CPU71判断第2计时标志373f是否为ON(S71)。其结果,在判断为第2计时标志373f为OFF的情况下(S71:否),通过第2计时装置385b开始计时(S72),并且使第2计时标志373f为ON(S73),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S71的处理结果是判断为第2计时标志373f为ON的情况下(S71:是),判断通过第2计时装置385b开始计时后是否经过了规定的时间(S74)。该规定的时间被预先设定并存储在ROM72中。其结果,在判断为经过规定的时间的情况下(S74:是),使不均匀磨损负载标志73d为ON(S75),且结束基于第2计时装置385b的计时(S76),使第2计时标志373f为OFF(S77),结束该不均匀磨损负载判断处理。即,在该不均匀磨损负载判断处理中,在判断为推断为后轮202RL、202RR的接地负载比规定的接地负载大的状态持续了规定时间的情况下,使不均匀磨损负载标志73d为ON。
与此相对,在图14所示的S221~S32的处理结果是推断为后轮202RL、202RR的任意一方的接地负载为规定的接地负载以下,且判断为所述后轮202RL、202RR的接地负载不是不均匀磨损负载的情况下(图14:B),如图15所示,结束基于第2计时装置385b的计时(S78),并且使第2计时标志373f为OFF(S79),使不均匀磨损负载标志73d为OFF(S80),结束该不均匀磨损负载判断处理。而且,在S74的处理结果是判断为通过第2计时装置385b开始计时后未经过规定的时间(车辆201未持续规定的状态)的情况下(S74:否),使不均匀磨损负载标志373f为OFF(S80),结束该不均匀磨损负载判断处理。
接下来,参照图16对第3实施方式中的外倾控制处理进行说明。图16是表示外倾控制处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置300的电源接通的期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是对左右的后轮2RL、2RR的外倾角进行调整的处理。
有关外倾控制处理,CPU71首先判断状态量标志73b是否为ON(S41),在判断为状态量标志73b为ON的情况下(S41:是),判断外倾标志73a是否为ON(S42)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S42:否),使RL以及RR马达44RL、44RR工作,将后轮202RL、202RR的外倾角调整成第1外倾角,赋予后轮202RL、202RR负外倾角(S243),且使外倾标志73a为ON(S44),结束基于第3计时装置385c的计时(S81),结束该外倾控制处理。
另一方面,在S42的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S42:是),由于后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S43以及S44的处理,结束基于第3计时装置385c的计时(S81),结束该外倾控制处理。
与此相对,在S41的处理结果是判断为状态量标志73b为OFF的情况下(S41:否),判断行驶状态标志73c是否为ON(S45),在判断为行驶状态标志73c为ON的情况下(S45:是),判断外倾标志73a是否为ON(S46)。其结果,在判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S46:否),使RL以及RR马达44RL、44RR工作,将后轮202RL、202RR的外倾角调整成第1外倾角,赋予后轮202RL、202RR负外倾角(S247),使外倾标志73a为ON(S48),开始基于第3计时装置385c的计时(S82),执行S49的处理。由此,在车辆201的行驶状态为规定的前进状态的情况下,通过赋予后轮202RL、202RR负外倾角,能够利用后轮202RL、202RR的横向刚度,确保车辆201的前进稳定性。
另一方面,在S46的处理结果是判断为外倾标志73a为ON的情况下(S46:是),由于后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S247、S48以及S82的处理,判断不均匀磨损负载标志73d是否为ON(S49)。其结果,在判断为不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下(S49:是),判断通过第3计时装置385c开始计时后是否经过了规定的时间(S83),在判断为经过规定的时间的情况下(S83:是),使RL以及RR马达44RL、44RR工作,将后轮202RL、202RR的外倾角调整成第2外倾角,解除对后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予(S84),使外倾标志73a为OFF(S85),结束基于第3计时装置385c的计时(S86),结束该外倾控制处理。
由此,在后轮202RL、202RR的接地负载为不均匀磨损负载的情况下,即,在后轮202RL、202RR被赋予负外倾角的状态下,车辆201行驶时,存在会使轮胎(胎面)引起不均匀磨损的情况下,通过解除对后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予,能够抑制轮胎的不均匀磨损。
与此相对,在S49的处理结果是判断为不均匀磨损负载标志73d为OFF的情况下(S49:否),后轮202RL、202RR的接地负载不是不均匀磨损负载,即便车辆201在后轮202RL、202RR被赋予了负外倾角的状态下行驶,由于判断为轮胎(胎面)不会产生不均匀磨损,因此,结束基于第3计时装置385c的计时(S87),跳过S83~S86的处理,结束该外倾控制处理。
另外,在S83的处理结果是判断为未经过规定的时间的情况下(S83:否),跳过S84、S85以及S86的处理,结束该外倾控制处理。这样,即便在判断为不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下(S49:是),在S83的处理结果是判断为未经过规定的时间(后轮202RL、202RR被赋予了负外倾角的规定的状态在车辆201中持续)的情况下(S83:否),通过维持对后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予,能够抑制后轮202RL、202RR的外倾角的频繁的切换。
另一方面,在S45的处理结果是判断为行驶状态标志73c为OFF的情况下(S45:否),判断外倾标志73a是否为ON(S52)。其结果,在判断为外倾标志73a为ON的情况下(S52:是),使RL以及RR马达44RL、44RR工作,将后轮202RL、202RR的外倾角调整成第2外倾角,解除对后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予(S253),使外倾标志73a为OFF(S54),结束基于第3计时装置385c的计时(S88),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆201的状态量不满足规定的条件且车辆201的行驶状态不是规定的前进状态的情况下,即,在无需优先确保车辆201的行驶稳定性的情况下,通过解除对后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予,能够避免车轮外倾轴向力的影响,实现节油化。
另一方面,在S52的处理结果是判断为外倾标志73a为OFF的情况下(S52:否),后轮202RL、202RR的外倾角已经被调整成第2外倾角,因此,跳过S253以及S54的处理,结束基于第3计时装置385c的计时(S88),结束该外倾控制处理。
如以上说明,根据第3实施方式,在不均匀磨损负载判断处理中(参照图15),除了判断为车轮202的接地负载为规定的接地负载以上之外,在判断为通过基于第2计时装置385b的计时经过了规定的时间(基于与接地负载相关的信息,车辆201持续规定的状态)的情况下(S74:是),使不均匀磨损负载标志73d为ON(S75)。因此,在外倾控制处理(参照图16)中,能够避免因S84的处理的执行,车轮202的外倾角被频繁地调整成第2外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。由此,在因由路面的接头、部分的铺修等引起的不连续的凹凸,而导致行驶中的车辆201的悬架装置4的伸缩量突发变化的情况下,能够使车轮202的外倾角维持于第1外倾角。
另外,根据第3实施方式,在外倾控制处理(参照图16)中,在行驶状态标志73c为ON的情况下(S45),在判断为车轮202的外倾角被调整成第1外倾角后,通过基于第3计时装置385c的计时经过了规定的时间的情况下(S83:是),车轮202的外倾角被调整成第2外倾角(S84)。另一方面,在S83的处理结果是判断为未经过规定的时间(车轮202的外倾角被调整成第1外倾角的规定的状态基于与接地负载相关的信息,在车辆201中被持续)的情况下(S83:否),车轮202的外倾角被维持于第1外倾角。该情况下,能够避免每当判断为车轮202的接地负载为规定的接地负载以上时,外倾角调整装置244工作,从而将车轮202的外倾角调整成第2外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。
另外,根据第3实施方式,在行驶状态判断处理中(参照图13),即便在判断为车辆201的行驶状态为规定的前进状态的情况下,在判断为通过基于第1计时装置385a的计时经过了规定的时间的情况下(S64:是),使行驶状态标志73c为ON(S65)。因此,外倾控制处理(参照图16)的S247的处理被执行,能够避免外倾角调整装置244工作,车轮202的外倾角被频繁地调整成第1外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。
此外,在图13所示的流程图(行驶状态判断处理)中,S64的处理结果、执行的S70的处理与技术方案6所述的待机单元对应。在图15所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S74的处理与技术方案5所述的持续状态判断单元对应。在图16所示的流程图(外倾控制处理)中,S83的处理与技术方案5所述的持续状态判断单元对应,S83的处理结果、跳过S84的处理的处理与维持单元对应。
接下来,参照图17至图18对第4实施方式进行说明。在第3实施方式中,在不均匀磨损负载判断处理(参照图15)中,对考虑是否经过规定的时间,来判断是否使不均匀磨损负载标志73d为ON的情况进行了说明。与此相对,在第4实施方式中,对考虑表示行驶状态的规定期间内的状态值是否满足规定条件来判断的情况进行了说明。而且,对在第4实施方式中说明的车辆用控制装置400替换第2实施方式中的在车辆201中安装的车辆用控制装置200而被安装的情况进行说明。而且,对与第1实施方式以及第2实施方式相同的部分赋予相同的标记并省略其说明。
首先,参照图17对第4实施方式中的车辆用控制装置400的电气构成进行说明。RAM473是用于在执行控制程序时以可改写的方式对各种数据进行存储的存储器,如图17所示,除了设置有外倾标志73a、状态量标志73b、行驶状态标志73c、不均匀磨损负载标志73d外,还设置有环形缓冲存储器473e。
环形缓冲存储器473e是存储后轮2RL、2RR的接地负载的履历的环形缓冲器,以规定的比率对基于接地负载传感装置284的RL接地负载传感器84RL以及RR接地负载传感器84RR的检测结果(接地负载)进行取样,与取样时间对应地依次写入接地负载。从环形缓冲器的前端地址按顺序进行对该环形缓冲存储器473e的写入,若该写入到达环形缓冲器的最终地址,则再次返回至环形缓冲器的前端地址,从其前端地址继续写入。
CPU71从环形缓冲存储器473e读出规定时间内的接地负载,与存储在ROM72中的规定的阈值(接地负载)进行比较,对超过阈值的接地负载的取样数进行计数。在超过阈值的接地负载的取样数较少的情况下,能够推断为后轮2RL、2RR的接地负载突发性的产生。
接下来,参照图18对第4实施方式中的不均匀磨损负载判断处理进行说明。图18是表示不均匀磨损负载判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置400的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是在左右的后轮202RL、202RR被赋予了负外倾角的状态下,车辆201行驶时,判断后轮202RL、202RR的接地负载是否是会对轮胎(胎面)引起不均匀磨损的不均匀磨损负载的处理。而且,由于状态量判断处理、行驶状态判断处理以及外倾控制处理能够与第1实施方式至第3实施方式的任意一方相同,因此省略说明。
在图18所示的S221~S32的任意一方的处理结果是推断为后轮202RL、202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载的情况下(S221~S32:否),CPU71从环形缓冲存储器473e读出规定时间内的接地负载,对规定时间内的接地负载超过规定的阈值(接地负载)的取样数进行计数(S91)。接下来,CPU71对该取样数和存储在ROM72中的规定的阈值(取样数)进行比较(S92)。其结果,在判断为计数的取样数为阈值以上的情况下(S92:是),由于判断为后轮202RL、202RR的接地负载较大的状态持续,基于与接地负载相关的信息,车辆201持续规定的状态,判断为会引起不均匀磨损,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S93),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S92的处理结果是判断为计数的取样数不足阈值的情况下(S92:否),由于判断为后轮2RL、2RR的接地负载是突发性的,且不会引起不均匀磨损,因此,使不均匀磨损负载标志73d为OFF(S94),结束该不均匀磨损负载判断处理。
如以上说明,根据第4实施方式,在不均匀磨损负载判断处理中(参照图18),除了车轮202的接地负载为规定的接地负载以上的判断外,在判断为计数的取样数为阈值以上的情况下(S92:是),使不均匀磨损负载标志73d为ON(S93)。因此,在外倾控制处理中,能够避免外倾角调整装置244工作而使车轮202的外倾角被频繁地调整成第2外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。由此,在由于由路面的接头、部分的铺修等所引起的不连续的凹凸,而突发性地施加车轮202的接地负载的情况下,能够使车轮202的外倾角维持于第1外倾角。而且,在图18所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S92的处理与技术方案6所述的持续状态判断单元对应。
接下来,参照图19对第5实施方式进行说明。在第4实施方式中,在不均匀磨损负载判断处理(参照图18)中,对考虑规定期间内的状态值是否满足规定条件来判断是否使不均匀磨损负载标志73d为ON的情况进行了说明。与此相对,在第5实施方式中,对考虑表示行驶状态的状态值是否满足规定条件来判断的情况进行说明。而且,将第5实施方式中的不均匀磨损负载判断处理作为在第2实施方式中的安装在车辆201中的车辆用控制装置200中执行的处理进行说明。而且,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标记并省略其说明。
图19是表示第5实施方式中的不均匀磨损负载判断处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置200的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理。而且,由于使状态量判断处理、行驶状态判断处理以及外倾控制处理与第1实施方式相同,因此,省略其说明。
在图19所示的S221~S32的任意一方的处理结果是推断为后轮202RL、202RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,且判断为所述车轮202的接地负载为不均匀磨损负载的情况下(S221~S32:否),CPU71对通过接地负载传感装置284检测的接地负载进行时间微分而得到的时间微分值(接地负载的变化的大小)和存储在ROM72中的规定的阈值进行比较(S95)。其结果,在判断为接地负载的变化的大小为阈值以下的情况下(S95:是),由于判断为接地负载的变化较小但接地负载逐渐增加,车辆201持续规定的状态,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S93),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S95的处理结果是判断为接地负载的变化的大小比阈值大的情况下(S95:否),由于判断为后轮2RL、2RR的接地负载因轮胎受到冲击等而突发性地产生,因此,使不均匀磨损负载标志73d为OFF(S94),结束该不均匀磨损负载判断处理。
如以上说明,根据第5实施方式,在不均匀磨损负载判断处理中(参照图19),除了车轮202的接地负载为规定的接地负载以上的判断外,在判断为接地负载的变化的大小为阈值以下的情况下(S95:是),使不均匀磨损负载标志为ON(S93)。因此,在外倾控制处理中,能够避免外倾角调整装置244工作而使车轮202的外倾角被频繁地调整为第2外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。由此,在因由路面的接头、部分铺修等引起的不连续的凹凸,车轮202的接地负载突发性地变化的情况下,能够使车轮202的外倾角维持在第1外倾角。而且,在图19所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S95的处理与技术方案5所述的持续状态判断单元对应。
接下来,参照图20至图21对第6实施方式进行说明。在第1实施方式中,在外倾控制处理(参照图7)中,对在前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR被赋予了负外倾角的状态下,使不均匀磨损负载标志73d(参照图3)为ON的情况下(S49:是),解除对前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予的情况进行了说明。与此相对,在第6实施方式中,对在前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR被赋予了负外倾角的状态下,不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下,解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予的情况进行说明。而且,将在第6实施方式中说明的车辆用控制装置500作为替换第1实施方式的在车辆1中安装的车辆用控制装置100而安装的情况进行说明。而且,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标记并省略其说明。
首先,参照图20对第6实施方式中的车辆用控制装置500的电气构成进行说明。RAM573是用于在执行控制程序时以可改写的方式对各种数据进行存储的存储器,如图20所示,设置有前轮外倾标志573a、后轮外倾标志573b、状态量标志73b、行驶状态标志73c、不均匀磨损负载标志73d。
前轮外倾标志573a是表示前轮2FL、2FR的外倾角是否处于被调整成第1外倾角的状态的标志,CPU71在该前轮外倾标志573a为ON的情况下,判断为前轮2FL、2FR的外倾角处于被调整为第1外倾角的状态。后轮外倾标志573b是表示后轮2RL、2RR的外倾角是否处于被调整成第1外倾角的状态的标志,CPU71在该后轮外倾标志573b为ON的情况下,判断为后轮2RL、2RR的外倾角处于被调整成第1外倾角的状态。
接下来,参照图19对在车辆用控制装置500中执行的不均匀磨损负载判断处理进行说明。在不均匀磨损负载判断处理中,替换图19所示的S221的处理,CPU71判断各悬架装置4中的至少1个悬架装置4的伸缩量是否为规定的伸缩量以下。而且,替换图19所示的S226的处理,判断各车轮2(前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR)的接地负载是否为规定的接地负载以下。而且,替换图19所示的S227的处理,判断各车轮2(前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR)的轮胎侧壁的压缩余量是否为规定的压缩余量以下。
在这些处理结果中,在推断为前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR的任意一方的接地负载比规定的接地负载大,判断为所述车轮2的接地负载为不均匀磨损负载的情况下(S221~S32:否),CPU71对通过接地负载传感装置84检测的接地负载进行时间微分而得到的时间微分值(接地负载的变化的大小)和存储在ROM72中的规定的阈值进行比较(S95)。其结果,在判断为接地负载的变化的大小为阈值以下的情况下(S95:是),由于判断为接地负载的变化虽较小但接地负载逐次增加,车辆1持续规定的状态,因此,使不均匀磨损负载标志73d为ON(S93),结束该不均匀磨损负载判断处理。
另一方面,在S95的处理结果是判断为接地负载的变化的大小比阈值大的情况下(S95:否),由于判断为前轮2FL、2FR或者后轮2RL、2RR的接地负载因轮胎受到冲击等而突发性地产生,因此,使不均匀磨损负载标志73d为OFF(S94),结束该不均匀磨损负载判断处理。
接下来,参照图21对外倾控制处理进行说明。图21是表示外倾控制处理的流程图。该处理是在车辆用控制装置500的电源接通期间、通过CPU71反复(例如,以0.2秒间隔)执行的处理,是调整各车轮2(左右的前轮2FL、2FR以及左右的后轮2RL、2RR)的外倾角的处理。
与外倾控制处理相关,CPU71首先判断状态量标志73b是否为ON(S101),在判断为状态量标志73b为ON的情况下(S101:是),判断后轮外倾标志573b是否为ON(S102)。其结果,在判断为后轮外倾标志573b为OFF的情况下(S102:否),使RL马达以及RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮2RL、2RR的外倾角调整成第1外倾角,对后轮2RL、2RR赋予负外倾角(S103)。在使后轮外倾标志573b为ON后(S104),判断前轮外倾标志573a是否为ON(S105)。
此外,在S102的处理结果是判断为后轮外倾标志573b为ON的情况下(S102:是),由于后轮2RL、2RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S103以及S104的处理,执行S105的处理。
在S105的处理结果是判断为前轮外倾标志573a为OFF的情况下(S105:否),使FL马达以及FR马达44FL、44FR工作,将左右的前轮2FL、2FR的外倾角调整成第1外倾角,赋予前轮2FL、2FR负外倾角(S106)。使前轮外倾标志573a为ON后(S107),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆1的状态量满足规定的条件的情况下,即,各踏板61、62的操作量以及转向装置63的操作量中的至少1个操作量为规定的操作量以上,在判断为在车轮2的外倾角为第2外倾角的状态下,车辆1进行加速、制动或者转弯时,车轮2会打滑的情况下,通过赋予车轮2(前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR)负外倾角,能够利用在车轮2中产生的车轮外倾轴向力,确保车辆1的行驶稳定性。
另外,在车辆1的状态量满足规定的条件的情况下,在S102~S107的处理中,由于赋予后轮2RL、2RR负外倾角后,再赋予给前轮2FL、2FR,因此防止前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR的外倾角同时被调整,且能够有效利用在后轮2RL、2RR中产生的车轮外倾轴向力。由此,能够提高调整车轮2的外倾角时的车辆1的行驶稳定性。
另一方面,在S105的处理结果是判断为前轮外倾标志573a为ON的情况下(S105:是),由于前轮2FL、2FR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S106以及S107的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S101的处理结果是判断为状态量标志73b为OFF的情况下(S101:否),判断行驶状态标志73c是否为ON(S108),在判断为行驶状态标志73c为ON的情况下(S108:是),判断后轮外倾标志573b是否为ON(S109)。其结果,在判断为后轮外倾标志573b为OFF的情况下(S109:否),使RL马达以及RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮2RL、2RR的外倾角调整成第1外倾角,赋予后轮2RL、2RR负外倾角(S110)。使后轮外倾标志573b为ON后(S111),判断前轮外倾标志573a是否为ON(S112)。
此外,在S109的处理结果是判断为后轮外倾标志573b为ON的情况下(S109:是),由于后轮2RL、2RR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S110以及S111的处理,执行S112的处理。
在S112的处理结果是判断为前轮外倾标志573a为OFF的情况下(S112:否),使RL马达以及RR马达44RL、44RR工作,将左右的前轮2FL、2FR的外倾角调整成第1外倾角,赋予前轮2FL、2FR负外倾角(S113),使前轮外倾标志573a为ON(S114),执行S115的处理。
由此,在车辆1的行驶状态为规定的前进状态的情况下,即,在车辆1的行驶速度为规定的速度以上且转向装置63的操作量为规定的操作量以下,在车辆1以比较高的速度前进的情况下,通过赋予车轮2负外倾角,能够利用车轮2的横向刚度,确保车辆1的前进稳定性。
另外,在车辆1的行驶状态为规定的前进状态的情况下,在S109~S114的处理中,由于赋予后轮2RL、2RR负外倾角后,再赋予给前轮2FL、2FR,因此,能够防止前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR的外倾角同时被调整,且能够有效利用在后轮2RL、2RR中产生的车轮外倾轴向力。由此,能够提高车轮2的外倾角被调整时的车辆1的前进稳定性。
另一方面,在S112的处理结果是判断为前轮外倾标志573a为ON的情况下(S112:是),由于前轮2FL、2FR的外倾角已经被调整成第1外倾角,因此,跳过S113以及S114的处理,判断不均匀磨损负载标志73d是否为ON(S115)。其结果,在判断为不均匀磨损负载标志73d为ON的情况下(S115:是),使FL马达以及FR马达44FL、44FR工作,将左右的前轮2FL、2FR的外倾角调整为第2外倾角,解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予(S116),并且使前轮外倾标志573a为OFF(S117),结束该外倾控制处理。
由此,在车轮2的接地负载为不均匀磨损负载的情况下,即,在前轮2FL、2FR被赋予了负外倾角的状态下,车辆1行驶时,在会对前轮2FL、2FR的轮胎(胎面)引起不均匀磨损的情况下,通过解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予,能够抑制轮胎的不均匀磨损。而且,由于对后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予被维持,因此,能够利用后轮2RL、2RR的横向刚度来确保车辆1的前进稳定性。
另一方面,在S115的处理结果是判断为不均匀磨损负载标志73d为OFF的情况下(S115:否),车轮2的接地负载不是不均匀磨损负载,即便车辆1在前轮2FL、2FR被赋予负外倾角的状态下行驶,由于也判断为轮胎(胎面)不会发生不均匀磨损,因此,跳过S116以及S117的处理,结束该外倾控制处理。
与此相对,在S108的处理结果是判断为行驶状态标志73c为OFF的情况下(S108:否),判断前轮外倾标志573a是否为ON(S118)。其结果,在判断为前轮外倾标志573a为ON的情况下(S118:是),使FL马达以及FR马达44FL、44FR工作,将左右的前轮2FL、2FR的外倾角调整成第2外倾角,解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予(S119),并且使前轮外倾标志573a为OFF(S120),执行S121的处理。
此外,在S118的处理结果是判断为前轮外倾标志573a为OFF的情况下(S118:否),由于前轮2FL、2FR的外倾角已经被调整成第2外倾角,因此,跳过S119以及S120的处理,执行S121的处理。
在S121的处理结果是判断为后轮外倾标志573b为ON的情况下(S121:是),使RL马达以及RR马达44RL、44RR工作,将左右的后轮2RL、2RR的外倾角调整成第2外倾角,解除对后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予(S122),并且使后轮外倾标志573b为OFF(S123),结束该外倾控制处理。
由此,在车辆1的状态量不满足规定的条件且车辆1的行驶状态不是规定的前进状态的情况下,即,在无需优先确保车辆1的行驶稳定性的情况下,通过解除对车轮2的负外倾角的赋予,能够避免车轮外倾轴向力的影响,能够实现节油化。
另外,在这种情况下,在S119~S123的处理中,由于解除前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予后,再解除后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予,因此,能够防止前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR的外倾角同时被调整。由此,能够确保车轮2的外倾角被调整时的车辆1的行驶稳定性。
另一方面,在S121的处理结果是判断为后轮外倾标志573b为OFF的情况下(S121:否),由于后轮2RL、2RR的外倾角已经被调整成第2外倾角,因此,跳过S122以及S123的处理,结束该外倾控制处理。
如以上说明,根据第6实施方式,在判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,前轮2FL、2FR的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予被解除。由此,能够抑制前轮2FL、2FR的轮胎的不均匀磨损。
即,由于车辆1在前轮2FL、2FR侧安装有质量较大的车轮驱动装置3,因此,前轮2FL、2FR的接地负载与后轮2RL、2RR的接地负载相比容易变大。而且,由于施加制动力后,车辆1的负载向前轮2FL、2FR侧移动,因此,前轮2FL、2FR的接地负载与后轮2RL、2RR的接地负载相比容易变大。而且,由于在车辆1转弯时,通过转向装置63的操作,前轮2FL、2FR被操作,因此,存在前轮2FL、2FR易产生不均匀磨损的趋势。因此,在车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,通过解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予,能够抑制前轮2FL、2FR的轮胎的不均匀磨损。其结果,能够使轮胎的寿命提高。而且,通过抑制轮胎的不均匀磨损,能够防止轮胎的接地面不均匀,能够确保车辆1的行驶稳定性。而且,由于能够抑制轮胎的不均匀磨损,能够相应地实现节油化。
另外,在前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR被赋予了负外倾角的状态下,在判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,对后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予被维持。通过维持对不易产生不均匀磨损的后轮2RL、2RR的负外倾角的赋予,能够确保车辆1的前进稳定性。由此,能够防止前轮2FL、2FR的不均匀磨损,且能够确保车辆1的前进稳定性。
另外,根据第6实施方式,在判断为车辆1的状态量满足规定的条件的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第1外倾角,车轮2被赋予负外倾角,因此,能够利用在车轮2中产生的车轮外倾轴向力,确保车辆1的行驶稳定性。而且,在判断为车辆1的状态量不满足规定的条件,且判断车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,由于前轮2FL、2FR的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予被解除,因此能够抑制前轮2FL、2FR的轮胎的不均匀磨损。因而,能够实现行驶稳定性的确保和轮胎的不均匀磨损的抑制的并存。
另外,根据第6实施方式,在判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态的情况下,由于车轮2的外倾角被调整成第1外倾角,车轮2被赋予负外倾角,因此能够利用车轮2的横向刚度,确保车辆1的前进稳定性。而且,在判断为车辆1的行驶状态为规定的前进状态,且判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,前轮2FL、2FR的外倾角被调整成第2外倾角(与第1外倾角相比绝对值小的外倾角),解除对前轮2FL、2FR的负外倾角的赋予。由此,能够抑制前轮2FL、2FR的轮胎的不均匀磨损。因此,能够实现前进稳定性的确保和轮胎的不均匀磨损的抑制的并存。
另外,在不均匀磨损负载判断处理中(参照图19),除了车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的判断外,在判断为接地负载的变化的大小为阈值以下的情况下(S95:是),使不均匀磨损负载标志为ON(S93)。因此,在外倾控制处理中,能够避免外倾角调整装置44工作而使车轮2的外倾角被频繁地调整成第2外倾角,能够抑制外倾角的频繁的切换。由此,在因由路面的接头、部分的铺修等引起的不连续的凹凸,车轮2的接地负载突发性地变化的情况下,能够使车轮2的外倾角维持于第1外倾角。
此外,在图19所示的流程图(不均匀磨损负载判断处理)中,S95的处理与技术方案5所述的持续状态判断单元对应,在图21所示的流程图(外倾控制处理)中,S115的处理与技术方案1所述的接地负载判断单元对应,S116的处理与第1外倾角调整单元对应,S101的处理与技术方案2所述的状态量判断单元对应,S103以及S106的处理与第2外倾角调整单元对应,S108的处理与技术方案3所述的行驶状态判断单元对应,S110以及S113的处理与第3外倾角调整单元对应。
另外,在图21所示的流程图中,S108的处理与技术方案8所述的行驶稳定状态判定处理单元对应,S110以及S113的处理与外倾赋予处理单元对应。
接下来,参照图22至图29对第7实施方式进行说明。而且,在以下的第7实施方式至第9实施方式中,对与第1实施方式相同的部分赋予相同的标记并省略详细的说明。图22是本发明的第7实施方式中的车辆301的概念图。在图22中,在作为车辆301的主体的车身B上以自由旋转的方式配设有左前方、右前方、左后方以及右后方的车轮302FL、302FR、302RL、302RR。而且,由车轮302FL、302FR构成前轮,由车轮302RL、302RR构成后轮。
在本实施方式中,车辆301具有利用作为驱动源的发动机303进行后轮驱动方式的构造,车轮302RL,302RR作为驱动轮发挥功能。而且,发动机303和各车轮302RL、302RR经由作为变速器的自动变速器304、作为第1传动轴的汽车传动轴305、差动装置306以及作为第2传动轴的驱动轴307等连结。通过驱动发动机303而产生的旋转在自动变速器304中以规定的变速比进行变速,并传递至车轮302RL、302RR。
在本实施方式中,车辆301是后轮驱动方式的构造,但也能够为前轮驱动方式的构造、四轮驱动方式的构造。而且,也能够替换发动机303,配设由作为第1驱动源的发动机以及作为第2驱动源的发电机/马达构成的驱动单元,构成混合动力型车辆。而且,也能够配设由作为第1驱动源的发动机、作为第2驱动源的发电机以及作为第3驱动源的马达构成的驱动单元来构成混合动力型车辆。而且,也能够配设作为驱动源的马达构成电动汽车。
车辆301具备作为用于进行车辆301的转向的操作部、且作为转向部件的方向盘63;作为用于加速车辆301的操作部、且作为加速操作部件的加速踏板61;作为用于制动车辆301的操作部、且作为制动操作部件的制动踏板62。
致动器308、309分别配设在车身B和各车轮302RL、302RR之间,是用于使各车轮302RL、302RR旋转、或赋予各车轮302RL、302RR外倾、或解除外倾的赋予的外倾可变机构(外倾角调整装置)。而且,在本实施方式中,在车身B和各车轮302RL、302RR之间配设有各致动器308、309(外倾角调整装置),但能够在车身B和各车轮302FL、302FR之间配设致动器308、309,或在车身B和车轮302FL、302FR、302RL、302RR之间配设致动器308、309。
轮胎302a使用低旋转阻力轮胎,该低旋转阻力轮胎通过在宽度方向的整体上减小损耗因数,来使由胎面的变形而产生的旋转阻力减小。在本实施方式中,为了减小旋转阻力,使轮胎302a的宽度比通常的轮胎小,但能够使作为胎面的沟的图案的胎面花纹为旋转阻力变小的形状、或至少使胎面的部分的材料为旋转阻力小的材料。
此外,损耗因数表示胎面变形时的能量的吸收的程度,能够以损耗剪切模量相对储能剪切模量的比表示。由于损耗因数越小,基于胎面的能量的吸收变得越少,因此,在轮胎302a中产生的旋转阻力变小,在轮胎302a中产生的磨损变少。与此相对,由于损耗因数越大,基于胎面的能量的吸收变得越多,因此,在轮胎302a中产生的旋转阻力变大,在轮胎302a中产生的磨损变多。在车辆301中,由于使轮胎302a的旋转阻力变小,因此,能够使油耗减小。
接下来,参照图23对致动器308的构造进行说明。而且,由于左右的致动器308、309的构造相同,因此,对车轮302RL的致动器308进行说明。图23是车轮302RL的剖视图。
致动器308具备:固定在作为基体部件的转向节(未图示)上的作为外倾角控制用的驱动部的马达44RL;作为相对转向节以自由摆动的方式配设的可动部件的可动板47。而且,致动器308具有:安装了作为第1变换部件的蜗杆的RL马达44RL的输出轴44a;相对转向节以自由旋转的方式配设、且与蜗杆啮合的作为第2变换部件的蜗轮45;连接蜗轮45和可动板47的作为第3变换部件的、且作为连结部件的臂46。
臂46的一端在从蜗轮45的旋转轴偏心的位置,经由第1连结部与蜗轮45连结,另一端在可动板47的上端,经由第2连结部与可动板47连结。该情况下,由可动板47构成第4变换部件。若驱动RL马达44RL,则蜗轮45通过输出轴44a的旋转而旋转,通过臂46进退,可动板47摆动。其结果,车轮302RL被赋予与可动板47相对于路面上的垂线倾斜的角度相等的外倾。而且,车轮W是在外周嵌合轮胎302a的部件,相对可动板47以自由旋转的方式被支承,与主动轴307连结。
接下来,参照图24对在车辆301中安装的车辆用控制装置600进行说明。图24是车辆301的控制框图。
在图24中,控制部601是构成计算机的第1控制装置,连接有作为第1存储部的ROM602、作为第2存储部的RAM603。自动变速器控制部91是作为第2控制装置的变速器控制部。车速传感器92是检测车速的车速检测部,外倾传感器93是检测对各车轮302RL、302RR赋予的外倾的外倾检测部。
转向传感器63b是作为检测作为表示方向盘63(参照图22)的操作量的转向量的转向角度的转向量检测部的转向操作量检测部。横摆率传感器81a是检测车辆301的横摆率的横摆率检测部。横G传感器80b是检测横G的第1加速检测部,前后G传感器80a是检测前后G的第2加速检测部。加速传感器61b是检测表示加速踏板61的操作量的踏下量(加速器开度)的加速器操作量检测部。制动传感器62b是检测表示制动踏板62的操作量的踏下量(制动器行程)的制动器操作量检测部。
此外,加速传感器61b、制动传感器62b、转向传感器63b分别与第1实施方式的加速踏板传感装置61a、制动踏板传感装置62a、转向传感装置63a(参照图3)的一部分对应。
悬架行程传感器83a是检测各车轮302RL、302RR的未图示的悬架装置的行程、即悬架行程的悬架检测部。负载传感器84a是检测对各车轮302RL、302RR施加的负载的负载检测部。轮胎压缩余量传感器85a是检测轮胎302a的变形量的压缩余量、即轮胎压缩余量的轮胎压缩余量检测部。由车身B、致动器308、309、控制部601、车轮302RL、302RR等构成外倾控制装置。悬架行程传感器83a、负载传感器84a、轮胎压缩余量传感器85a分别与第1实施方式的悬架行程传感装置83、接地负载传感装置84、侧壁压缩余量传感装置85(参照图3)的一部分对应。
此外,转向传感器63b能够替换转向角度,检测作为转向量的车轮302FL、302FR的转向角、转向角速度等。加速传感器61b能够替换加速踏板61的踏下量,检测表示加速踏板61的操作量的踏下速度、踏下加速度等。制动传感器62b能够替换制动踏板62的踏下量,检测表示制动踏板62的操作量的踏下速度、踏下加速度等。
另外,悬架行程传感器83a由高度传感器、磁传感器等构成,负载传感器84a由配设在悬架装置上的负载传感器(应变传感器)构成,轮胎压缩余量传感器85a由配设在轮胎302a上的负载传感器(应变传感器)构成。
控制部601进行车辆301的整体控制,自动变速器控制部91进行自动变速器304的整体控制。自动变速器304具备:具有规定数的作为差动旋转装置的行星齿轮的变速机构;由离合器以及制动器构成的各摩擦接合部件,该离合器用于选择性地连结构成行星齿轮的太阳轮、齿圈以及行星架的各齿轮部件间、或用于将规定的齿轮部件固定到作为壳体的自动变速器箱上;用于使该各摩擦接合部件分离的液压伺服机构;用于向该各液压伺服机构供给接合液压的阀门等。
而且,自动变速器控制部91的未图示的变速处理单元进行变速处理,读入加速踏板61(参照图22)的踏下量、车速等,若基于踏下量、车速等产生多个变速挡中的规定的变速挡的变速输出,则基于该变速输出向规定的液压伺服机构供给接合油压,使摩擦接合部件分离。其结果,从规定的齿轮部件输出与变速挡对应的变速比的旋转,并传递至汽车传动轴305。而且,变速比是表示输入至自动变速器304的转速相对从自动变速器304输出的转速的比。在变速比为1以上时,在自动变速器304中,进行适于低速行驶的减速传动的变速,在变速比比1小的情况下,在自动变速器304中,进行适于高速行驶的超速传动的变速。
然而,在本实施方式中,轮胎302a使用低旋转阻力轮胎,但该情况下,由于轮胎302a的刚性较低,因此,行驶稳定性以及转弯稳定性相应地降低。因此,在本实施方式中,即便轮胎302a是低旋转阻力轮胎,判断规定的外倾赋予条件是否成立,在规定的外倾赋予条件成立的情况下,各致动器308、309工作,赋予各车轮302RL、302RR规定的负外倾角θ,以使得能够提高行驶稳定性以及转弯稳定性。
该情况下,若在各车轮302RL、302RR被赋予了外倾角θ的状态下伴随车辆行驶而在轮胎302a中产生不均匀磨损,则轮胎302a的寿命变短。因此,在本实施方式中,为了抑制在轮胎302a中产生不均匀磨损,在各车轮302RL、302RR被赋予了外倾角θ的状态下使车辆301行驶时,判断规定的外倾解除条件是否成立,在外倾解除条件成立的情况下,使致动器308、309工作,对各车轮302RL、302RR的外倾角θ的赋予被解除。
接下来,对用于赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ、或解除外倾角θ的赋予的控制部601的动作进行说明。图25是表示本发明的第7实施方式中的控制部601的动作的第1主流程图,图26是表示第7实施方式中的控制部601的动作的第2主流程图,图27是表示第7实施方式中的是否需要操纵稳定外倾判定处理的子流程的图,图28是表示第7实施方式中的是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图,图29是表示第7实施方式中的接地负载判定处理的子流程的图。
首先,控制部601的未图示的判定指标取得处理单元进行判定指标取得处理,取得用于赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ、或用于解除外倾角θ的赋予所需的判定指标。在本实施方式中,将表示车辆301的状态的车辆状态以及表示由作为操作者的驾驶员对各操作部进行操作的状态的操作状态作为判定指标而取得(S301、S302)。
因此,判定指标取得处理单元读取横摆率传感器81a、横G传感器80b、前后G传感器80a、外倾传感器93、悬架行程传感器83a、负载传感器84a、轮胎压缩余量传感器85a等各传感器的传感器输出,作为车辆状态,取得横摆率、横G、前后G、外倾角θ、悬架行程、负载、轮胎压缩余量等。而且,判定指标取得处理单元基于悬架行程来计算侧摆角,将该侧摆角作为车辆状态而取得。
此外,作为侧摆角检测部配设侧摆角传感器,通过读取该侧摆角传感器的传感器输出,也能够取得侧摆角。而且,判定指标取得处理单元的变速比取得处理单元进行变速比取得处理,读取从自动变速器控制部91发送至自动变速器304的变速指令,并且从ROM602读取与变速指令对应地记录的变速比,作为车辆状态而取得。
而且,判定指标取得处理单元读取转向传感器63b、加速传感器61b、制动传感器62b等各传感器的传感器输出,作为操作状态,取得转向角度、加速踏板61的踏下量、制动踏板62的踏下量等。而且,判定指标取得处理单元基于转向角度,将表示转向角度的变化率的转向角速度以及表示该转向角速度的变化率的转向角加速度作为操作状态而取得。
接下来,控制部601的未图示的作为第1是否需要外倾判定处理单元的是否需要操纵稳定外倾判定处理单元进行作为第1是否需要外倾判定处理的是否需要操纵稳定外倾判定处理,在车辆301转弯时,判断转弯用的外倾赋予条件是否成立(S303,S304)。因此,是否需要操纵稳定外倾判定处理单元读取转向角度,判断该转向角度是否为阈值γth以上(S317,参照图27)。其结果,在转向角度为阈值γth以上的情况下(S317:是),判断为转弯用的外倾赋予条件成立(S318)。
而且,在外倾赋予条件成立的情况下(S304:是),控制部601的未图示的外倾判定处理单元进行外倾判定处理,读取外倾角θ,通过外倾角θ是否为-5°≤θ<α°,判断各车轮302RL、302RR是否被赋予了外倾角θ(S305)。而且,值α是按照车辆预先设定的、恒状态中的外倾。
在各车轮302RL、302RR被赋予了外倾角θ的情况下(S305:是),控制部601结束处理,在未赋予外倾角θ的情况下(S305:否),控制部601的未图示的外倾控制处理单元进行外倾控制处理。即,外倾控制处理单元的外倾赋予处理单元进行外倾赋予处理,使致动器308、309工作对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ(-5°≤θ<α°)(S306)。
此时,伴随各车轮302RL、302RR被赋予外倾角θ,在车轮302RL、302RR的轮胎302a的相互对置的方向上产生车轮外倾轴向力。由于在使车辆301朝向左方转弯的情况下,车辆301产生离心力,因此,外周侧的车轮302RR(外轮)的接地负载变大,车轮302RR的轮胎302a产生的车轮外倾轴向力与内周侧的车轮302RL(内轮)的轮胎302a产生的车轮外倾轴向力相比变大。而且,在使车辆301朝向右方转弯时,外周侧的车轮302RL(外轮)的接地负载变大,车轮302RL的轮胎302a产生的车轮外倾轴向力与内周侧的车轮302RR(内轮)的轮胎302a产生的车轮外倾轴向力相比变大。因此,由于能够使车辆301产生足够的向心力,所以,作为轮胎302a即便使用低旋转阻力轮胎,也能够提高转弯稳定性。
与此相对,在经由是否需要操纵稳定外倾判定处理(S303),转弯用的外倾赋予条件不成立的情况下(S304:否),控制部601的未图示的作为第2是否需要外倾判定处理单元的、且作为行驶稳定状态判定处理单元的是否需要前进稳定外倾判定处理单元进行作为是否需要第2外倾判定处理的、且作为行驶稳定状态判定处理的是否需要前进稳定外倾判定处理(S307)。接下来,在车辆301前进行驶时,根据车辆301的行驶状态是否稳定、第1、第2行驶稳定条件是否成立,判断前进行驶用的外倾赋予条件是否成立(S308)。
因此,是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取车速以及转向角度。而且,基于读取车速之前的规定时间(在本实施方式中,为过去X秒期间)的车速计算车速计算值(在本实施方式中为平均车速),并且基于读取转向角度之前的规定时间(在本实施方式中为过去Y秒期间)的转向角度来计算转向量计算值(在本实施方式中为平均转向角度)。
是否需要前进稳定外倾判定处理单元判断过去X秒期间的平均车速是否为阈值vth1以上,且判断过去Y秒期间的平均转向角度是否比阈值γth1小(S319,参照图28),在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下(S319:是),判断为车辆301的行驶状态稳定,前进行驶用的外倾赋予条件成立(S320)。
此外,在本实施方式中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上的情况下,第1行驶稳定条件成立,在过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,第2行驶稳定条件成立。而且,阈值γth1与阈值γth相比设定为较小。
而且,在外倾赋予条件成立的情况下(S308:是),外倾判定处理单元读取外倾角θ,判断各车轮302RL、302RR是否被赋予了外倾角θ(S309)。在各车轮302RL、302RR未被赋予外倾角θ的情况下(S309:否),外倾赋予处理单元使致动器308、309工作,对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ(S310)。
此时,伴随赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ,在车轮302RL、302RR的轮胎302a的相互对置的方向上产生车轮外倾轴向力。其结果,作为轮胎302a即便使用低旋转阻力轮胎,在对各车轮302RL、302RR施加了外力的情况下,与外力相反方向的车轮外倾轴向力变大。因此,车辆301的回复力变大,能够使行驶稳定性提高。
然而,如上所述,在各车轮302RL、302RR被赋予了外倾角θ的状态下,若伴随车辆301行驶,轮胎302a产生不均匀磨损,则轮胎302a的寿命变短。因此,控制部601的未图示的作为外倾解除判定处理单元的接地负载判定处理单元进行作为外倾解除判定处理的接地负载判定处理,判断外倾解除条件是否成立(S311、S312)。
因此,接地负载判定处理单元作为接地负载指标,读取轮胎压缩余量、悬架行程、前后G、横摆率、侧摆角、负载、制动器行程、加速器开度、转向角度、转向角速度、转向角加速度等,判断各接地负载指标是否为各自的阈值以上(S321~S331,参照图29)。在各接地负载指标中的任意一个(在本实施方式中,至少是轮胎压缩余量)为阈值以上的情况下(S321~S331:是),判断为接地负载使轮胎302a产生不均匀磨损,判断为外倾解除条件成立(S332)。
而且,在接地负载判定处理中,若外倾解除条件成立,则外倾控制处理单元的外倾解除处理单元进行外倾解除处理,使致动器308、309工作,解除对各车轮302RL、302RR的外倾角θ的赋予(S313)。
另外,经由是否需要操纵稳定外倾判定处理(S303)以及是否需要前进稳定外倾判定处理(S307),若判断为外倾赋予条件不成立(S308:否),则外倾判定处理单元读取外倾角θ,判断现在各车轮302RL、302RR是否被赋予外倾角θ(S314)。
而且,在各车轮302RL、302RR被赋予外倾角θ的情况下(S314:是),外倾解除处理单元开始基于内置在控制部601中的作为计时处理部的未图示的计时器的计时,若经过规定的时间(S315:是),则使致动器308、309工作,解除对各车轮302RL、302RR的外倾角θ的赋予(S316)。
这样,在本实施方式中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ。由此,仅在高速道路、干线道路等的道路中使车辆301以高速或者中速行驶的期间,各车轮302RL、302RR被赋予外倾角θ。另一方面,在高速道路、干线道路等以外的道路中使车辆301以低速行驶的情况下,在高速道路、干线道路等的道路中发生交通阻塞的情况下等,不赋予外倾角θ。而且,在各车轮302RL、302RR被赋予了外倾角θ的状态下,若在使车辆301行驶的期间,外倾解除条件成立,则对各车轮302RL、302RR的外倾角θ的赋予被解除。
因此,由于能够使赋予外倾角θ的频度降低,且能够使赋予外倾角θ的时间变短,因此,能够充分抑制轮胎302a产生不均匀磨损。其结果,能够使轮胎302a的寿命变长。
另外,在使车辆301行驶的期间,由于不对各车轮302RL、302RR持续赋予外倾角θ,因此,能够相应地使轮胎302a的旋转阻力减小。因此,能够减小油耗。
此外,在本实施方式中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,各车轮302RL、302RR被赋予外倾角θ,但并不限于此。例如,在安装了导航装置的车辆中,通过作为现地检测部的GPS传感器检测车辆的本车位置,本车位置在高速道路、干线道路等的道路上,过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,能够赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ。
该情况下,在导航装置中,控制部的本车位置判定处理单元进行本车位置判定处理,基于记录在信息记录部中的地图数据,判断本车位置是否处于高速道路、干线道路等的道路上,向控制部601发送判断结果。而且,是否需要前进稳定外倾判定处理在本车位置处于高速道路、干线道路等的道路上,过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,判断为外倾赋予条件成立判断。
另外,是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取导航装置从交通信息传感器等取得的交通信息等,基于该交通信息等判断是否在道路上发生交通阻塞。在本车位置处于高速道路、干线道路等道路上,在该道路上没有发生交通阻塞,过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,判断为外倾赋予条件成立。
并且,在本实施方式中,是否需要操纵稳定外倾判定处理单元判断转向角度是否为阈值γth以上,在转向角度为阈值γth以上的情况下,判断为外倾赋予条件成立,但并不限于此。例如,作为转向量计算值计算平均转向角度,判断该平均转向角度是否为阈值以上,在平均转向角度为阈值以上的情况下,能够判断为外倾赋予条件成立。
另外,在本实施方式中,是否需要前进稳定外倾判定处理单元判断过去X秒期间的平均车速是否为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度是否比阈值γth1小,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,判断为外倾赋予条件成立,但并不限于此。例如,判断过去X秒期间的平均车速是否为阈值vth1以上,且在过去Y秒期间,转向角度是否没有成为阈值以上,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且在过去Y秒期间,转向角度没有成为阈值以上的情况下,能够判断为外倾赋予条件成立。
此外,在图25所示的流程图中,在S311的处理中读取接地负载指标的处理与技术方案1所述的接地负载信息取得单元对应,在S303的处理中读取转向角度的处理与技术方案2所述的状态量取得单元对应,S304的处理与状态量判断单元对应,S306的处理与第2外倾角调整单元对应,在S307的处理中读取车速以及转向角度的处理与技术方案3所述的行驶状态取得单元对应,S308的处理与行驶状态判断单元对应,S310的处理与第3外倾角调整单元对应。在图26所示的流程图中,S312的处理与技术方案1所述的接地负载判断单元对应,S313的处理与第1外倾角调整单元对应。
另外,在图25所示的流程图中,S308的处理与技术方案8所述的行驶稳定状态判定处理单元对应,S310的处理与外倾赋予处理单元对应。
然而,在第7实施方式中,在是否需要前进稳定外倾判定处理中(参照图28),在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,判断为外倾赋予条件成立(S319:是),在过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低的情况下,判断为外倾赋予条件不成立(S319:否)。
然而,例如像在道路的交通量较多的情况下,在上坡路上行驶的情况下等,平时在优选使行驶稳定性提高的道路的状况中,即便在过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低的情况下,优选对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ。
因此,对即便过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低的情况下,也能够对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ的本发明的第8实施方式进行说明。此外,对具有与第7实施方式相同的构造的部分赋予相同的标记,针对基于具有相同构造的发明的效果引用该实施方式的效果。图30是表示本发明的第8实施方式中的是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图。
该情况下,作为第2是否需要外倾判定处理单元、且作为行驶状态判断单元的是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取车速以及转向角度。而且,基于读取车速之前的规定时间(在本实施方式中过去X秒期间)的车速来计算车速计算值(在本实施方式中为平均车速),且基于读取转向角度之前的规定时间(在本实施方式中过去Y秒期间)的转向角度来计算转向量计算值(在本实施方式中为平均转向角度)。是否需要前进稳定外倾判定处理单元判断过去X秒期间的平均车速是否为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度是否比阈值γth1小(S333),在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下(S333:是),判断为车辆301的行驶状态稳定,前进行驶用的外倾赋予条件成立(S334)。
另外,在过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低或过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况下(S333:否),是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取自动变速器304的变速比以及平均转向角度,判断变速比是否比1小,且过去Y秒期间的平均转向角度是否比阈值γth1小(S335)。其结果,在变速比比1小,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下(S335:是),判断为车辆301的行驶状态稳定,外倾赋予条件成立(S334)。
而且,在变速比为1以上,或过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况下(S335:否),是否需要前进稳定外倾判定处理单结束处理。而且,在本实施方式中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上的情况下,第1行驶稳定条件成立,在过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,第2行驶稳定条件成立,在变速比比1小的情况下,第3行驶稳定条件成立。
这样,即便在过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低的情况下,在变速比比1小,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,由于也判断为外倾赋予条件成立,赋予各车轮302RL、302RR外倾角θ,所以在道路的交通量较多的情况下,在上坡路上行驶时等的道路的状况中,平时能够使行驶稳定性提高。
此外,在本实施方式中,在判断第1、第2行驶稳定条件是否成立后,判断第2、第3行驶稳定条件是否成立,但判断第1~第3行驶稳定条件是否成立,在第1行驶稳定条件或者第3行驶稳定条件成立,且第2行驶稳定条件成立的情况下,能够判断为外倾赋予条件成立。
然而,在第7实施方式中,在是否需要前进稳定外倾判定处理中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,判断为外倾赋予条件成立,例如,在过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况下,判断为外倾赋予条件不成立。
然而,例如,像在曲率半径较大的曲线持续的情况下,为了暂时避让道路上的凹凸等,大幅操作方向盘63(参照图22)的情况等,在优选持续性提高行驶稳定性的道路的状况中,即便在过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况,也优选对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ。
因此,对即便在过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况,也能够对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ的本发明的第9实施方式进行说明。此外,对具有与第7实施方式以及第8实施方式相同的构造的部分赋予相同的标记,针对基于具有相同构造的发明的效果引用该实施方式的效果。图31是表示本发明的第9实施方式中的是否需要前进稳定外倾判定处理的子流程的图。
该情况下,作为第2是否需要外倾判定处理单元的、且作为行驶稳定状态判定处理单元的是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取车速以及转向角度。而且,基于读取车速之前的规定时间(在本实施方式中过去X秒期间)的车速来计算车速计算值(在本实施方式中为平均车速),并且基于读取转向角度之前的规定时间(在本实施方式中过去Y秒期间)的转向角度来计算转向量计算值(在本实施方式中为平均转向角度)。是否需要前进稳定外倾判定处理单元判断过去X秒期间的平均车速是否为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度是否比阈值γth1小(S336),在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上,且过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下(S336:是),判断为车辆301的行驶状态稳定,前进行驶用的外倾赋予条件成立(S337)。
另外,在过去X秒期间的平均车速比阈值vth1低,或过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况下(S336:否),是否需要前进稳定外倾判定处理单元读取自动变速器304(参照图22)的变速比,判断变速比是否比1小(S338),在变速比比1小的情况下(S338:是),判断为车辆301的行驶状态稳定,前进行驶用的外倾赋予条件成立(S337)。
而且,在变速比为1以上的情况下(S338:否),是否需要前进稳定外倾判定处理单元结束处理。而且,在本实施方式中,在过去X秒期间的平均车速为阈值vth1以上的情况下,第1行驶稳定条件成立,在过去Y秒期间的平均转向角度比阈值γth1小的情况下,第2行驶稳定条件成立,在变速比比1小的情况下,第3行驶稳定条件成立。
这样,即便在过去Y秒期间的平均转向角度为阈值γth1以上的情况下,在变速比比1小的情况下,由于判断为外倾赋予条件成立,对各车轮302RL、302RR赋予外倾角θ,所以例如在曲率半径较大的曲线持续的情况下,在为了暂时避让道路上的凹凸等,大幅操作方向盘63的情况下等,能够持续性地提高行驶稳定性。
在本实施方式中,在判断第1以及第2行驶稳定条件是否成立后,判断第3行驶稳定条件是否成立,但判断第1~第3行驶稳定条件是否成立,在第1行驶稳定条件或者第2行驶稳定条件成立,且第3行驶稳定条件成立的情况下,能够判断为外倾赋予条件成立。
另外,在本实施方式中,基于自动变速器304的变速比,进行是否需要前进稳定外倾判定处理,但能够基于无级变速器、手动挡变速器等的变速器的变速比进行是否需要前进稳定外倾判定处理。
在无级变速器的情况下,变速比取得处理单元读取从作为变速器控制部的无级变速器控制部发送至无级变速器的变速指令,并且从ROM602读取与变速指令对应地记录的变速比,作为车辆状态而取得。另外,在手动挡变速器的情况下,变速比取得处理单元从作为变速指示装置的换挡杆等读取表示变速比的信号,作为车辆状态而取得。
以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但本发明不对上述实施方式进行任何限定,能够容易推测在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改进变形。
在上述各实施方式中列举的数值是一个例子,当然能够采用其他的数值。例如,在上述各实施方式中说明的第1外倾角以及第2外倾角的值能够被设定成任意。
在上述各实施方式中,对基于加速踏板61、制动踏板62以及转向装置63的操作量,判断车辆1、201、301的状态量是否满足规定的条件的情况进行了说明,但未必限定于此,当然可以替换各踏板61、62以及转向装置63的操作量,基于其他的状态量判断车辆1、201、301的状态量是否满足规定的条件。作为其他的状态量,例如可以是像各踏板61、62以及转向装置63的操作速度、操作加速度那样的,表示由驾驶员操作的操作部件的状态的操作量,或也可以表示车辆1、201、301本身的状态。作为表示车辆1、201、301本身的状态的操作量,例示车辆1、201、301的前后G、横G、横摆率、侧摆角等。
在上述各实施方式中,对基于车辆1、201、301的行驶速度以及转向装置63的操作量,判断车辆1、201、301的行驶状态是否稳定(是否是规定的前进状态)的情况进行了说明,但并不限定于此,也可以仅基于转向装置63的操作量,判断车辆1、201、301的行驶状态是否稳定。而且,可以替换转向装置63的操作量,基于像转向装置63的操作速度、操作加速度那样的、转向装置63的操作状态,判断车辆1、201、301的行驶状态是否稳定,或可以基于像车辆1、201、301的横G、横摆率等那样的、车辆1、201、301本身的状态量,判断车辆1、201、301的行驶状态是否稳定。
另外,当然可以替换车辆1、201、301的行驶速度以及转向装置63的操作量,基于其他信息判断车辆1、201、301的行驶状态是否稳定。作为其他信息,例如是通过作为其他输入输出装置90例示的导航装置取得的信息,例示车辆1、201、301的现在位置位于在判断为车辆1、201、301在地图数据的高速道路上或干线道路上等规定的区间前进的直线道路上的情况等。该情况下,在直线道路的前面存在弯路或需要左右转的道路状况中,不会在车辆1、201、301转弯时使外倾角调整装置44、244、致动器308、309工作,能够防止外倾角的频繁的切换。
在上述各实施方式中,在判断车辆1、201的状态量是否满足规定的条件的状态量判断处理中,对将用于判断加速踏板61的操作量、制动踏板62的操作量以及转向装置63的操作量是否为规定的操作量以上的各操作量的判断基准作为在车轮2、202的外倾角为第2外倾角的状态下,车辆1、201进行加速、制动或者转弯时,判断车轮2、202会打滑的极限值的情况进行了说明,但并不限定于此,例如,可以仅基于车辆1、201的状态量(例如,各踏板61、62的操作量、转向装置63的操作量)进行设定。
另外,在上述各实施方式中,在判断车轮2、202、302的接地负载是否是不均匀磨损负载的不均匀磨损负载判断处理中,对用于判断悬架装置4的伸缩量、车辆1、201、301的前后G、横G、横摆率、侧摆角、车轮2、202、302的接地负载、轮胎侧壁的压缩余量、加速踏板61的操作量、制动踏板62的操作量、转向装置63的操作量、操作速度、操作加速度是否为规定值以下的判断基准是分别预先存储ROM72中的恒定值的情况进行了说明,但并不限定于此,例如,可以是取得天气、路面的状况,根据该取得的天气、路面的状况对各判断基准进行变更的构成。该情况下,能够更高精度地判断车轮2、202、302的接地负载是否为不均匀磨损负载,能够抑制轮胎的不均匀磨损。
在上述各实施方式中虽省略了说明,但在外倾控制处理的S53、S253、S119以及S122的处理中(参照图7、图11以及图21),在解除对各车轮2或者左右的后轮202RL、202RR的负外倾角的赋予的情况下,可以等待规定时间(例如3秒等)的经过后解除。该情况下,在山路等的车辆1、201频繁转弯的道路状况中,不会在车辆1、201转弯时使外倾角调整装置44、244工作,能够防止外倾角的频繁的切换。
在上述第4实施方式、第5实施方式以及第6实施方式中,在不均匀磨损负载判断处理中,除了车轮2、202的接地负载为规定的接地负载以上的判断,对将规定期间内的接地负载、接地负载的变化的大小作为状态值来考虑的情况进行了说明。但并不限定于此,能够采用车轮2、202的接地负载和可代用的其他的状态值。
作为其他的状态值,例如列举通过悬架行程传感装置83、283检测的悬架装置4的伸缩量、通过加速度传感装置80检测的前后G、横G、通过横摆率传感装置81检测的横摆率、通过侧摆角传感装置82检测的侧摆角、通过侧壁压缩余量传感装置85、285检测的轮胎侧壁的压缩余量、通过加速踏板传感装置61a检测的加速踏板61的操作量、通过转向传感装置63a检测的转向装置63的操作速度、操作加速度。能够单独采用这些状态值或者组合采用这些状态值。
在上述第4实施方式中,对比较规定期间内的状态值(接地负载)和预先设定的阈值的情况进行了说明,但并不限定于此,也能够是其他方式。作为其他方式,例如列举求出规定期间内的状态值(接地负载)的平均值,将该平均值作为阈值,与取样的状态值进行比较。
在上述第6实施方式中,在外倾控制处理中,在判断为车轮2的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,对将前轮2FL、2FR的外倾角调整成第2外倾角的情况进行了说明,但并不限于此,当然也能够将前轮2FL、2FR的外倾角维持在第1外倾角,并且将后轮2RL、2RR的外倾角调整成第2外倾角。即,像通过后轮2RL、2RR的驱动力行驶的后轮驱动的车辆、在后轮2RL、2RR侧安装车轮驱动装置3的车辆等一样,在后轮2RL、2RR侧的负载比前轮2FL、2FR侧的负载大的车辆中,与前轮2FL、2FR相比,后轮2RL、2RR容易发生磨损。该情况下,通过将前轮2FL、2FR的外倾角调整成第2外倾角,能够防止后轮2RL、2RR产生不均匀磨损,且能够通过前轮2FL、2FR确保车辆的稳定性。
另外,在上述第6实施方式中,判断接地负载为规定的接地负载以上的是前轮2FL、2FR或者后轮2RL、2RR,也能够将判断为规定的接地负载以上的前轮2FL、2FR或者后轮2RL、2RR的外倾角调整成第2外倾角。例如,在车辆1制动时,会有前轮2FL、2FR的接地负载与后轮2RL、2RR的接地负载相比变大的趋势,在车辆1加速时,会有后轮2RL、2RR的接地负载与前轮2FL、2FR的接地负载相比变大的趋势。通过对根据状况将外倾角调整成第2外倾角的车轮2进行切换,能够有效防止车轮2的不均匀磨损。
在上述第1实施方式至第9实施方式中,对向前轮2FL、2FR以及后轮2RL、2RR(或202RL、202RR或302RL、302RR)赋予负外倾角的情况,或向后轮2RL、2RR(或202RL、202RR或302RL、302RR)赋予负外倾角的情况进行了说明,但并不限于此。也能够替换向后轮2RL、2RR赋予负外倾角,或除了向后轮2RL、2RR赋予负外倾角外,调整前轮2FL、2FR的外倾角来赋予前轮2FL、2FR正外倾。
这里,参照图32对用于向前轮2FL、2FR赋予正外倾的悬架装置104的详细构成进行说明。图32是悬架装置104的主视图。而且,这里仅对作为外倾角调整机构发挥功能的构成进行说明,由于作为悬架系统发挥功能的构成与公知的构成相同,因此省略其说明。而且,由于各悬架装置104的构成在左右的前轮2FL、2FR中分别共用,因此,在图32中作为代表例图示与右前轮2FR对应的悬架装置104。其中,在图32中,为了容易理解,省略驱动轴31等的图示。而且,与第1实施方式相同的部分赋予相同的标记并省略其说明。
臂146是将从蜗轮45传递的FR马达44FR的驱动力向可动板47传递的部件,如图32所示,一端(图32右侧)经由第1连结轴148与蜗轮45的从旋转轴45a偏心的位置连结,同时,另一端(图2左侧)经由第2连结轴49与可动板47的上端(图32上侧)连结。
根据悬架装置104,若FR马达44FR被驱动,则蜗轮45旋转,且蜗轮45的旋转运动被变换成臂146的直线运动。其结果,通过臂146进行直线运动,可动板47以外倾轴50为摆动轴摆动驱动,车轮2的外倾角被调整。
此外,在本实施方式中,调整车轮2的外倾角,以使得各连结轴148、49以及蜗轮45的旋转轴45a成为在从车体框架BF朝向车轮2的方向(箭头R方向)中,按照旋转轴45a、第1连结轴148、第2连结轴49的顺序排列位于一条直线上的第1外倾状态,和按照第1连结轴148、旋转轴45a、第2连结轴49的顺序排列位于一条直线上的第2外倾状态(图32所示的状态)中的任意一方的外倾状态。由此,在车轮2的外倾角被调整的状态下,即便对车轮2施加外力,也不产生使臂146转动的方向的力,能够维持车轮2的外倾角。
另外,在本实施方式中,在第1外倾状态中,车轮2的外倾角被调整成正方向的规定的角度(第1外倾角),车轮2被赋予正外倾。另一方面,在第2外倾状态(图32所示的状态)中,车轮2的外倾角被调整成0°(第2外倾角)。若将前轮2FL、2FR(车轮2)调整成正方向的规定的角度,对前轮2FL、2FR赋予正外倾,则能够利用产生的车轮外倾轴向力确保车辆1的行驶稳定性。
在上述各实施方式中虽省略了说明,但可以将各实施方式中的车辆1、201、301的车轮2、202、302的一部分或者全部置换成其他实施方式中的车轮2、202、302的一部分或者全部。例如,可以将通过第1实施方式中的车辆用控制装置100控制的车辆1的车轮2变换成第2实施方式中的车辆201的车轮202。
在上述第1实施方式中,作为车辆用控制装置100的控制对象的车辆1的车轮2被构成为形状以及特性全部相同,对该胎面的宽度构成为相同宽度的情况进行了说明,但并不限于此,例如,如图33所示,也可以是具备第1胎面21以及第2胎面22的两种胎面的构成。该情况下,优选在各车轮2中,将第1胎面21配置在车辆1的内侧,将第2胎面22配置在车辆1的外侧,且利用与第1胎面21相比硬度较高的材料构成第2胎面22,使第1胎面21构成为与第2胎面22相比抓地力较高的特性(高抓地特性),另一方面使第2胎面22构成为与第1胎面21相比旋转阻力较小的特性(低旋转特性)。由此,通过将车轮2的外倾角调整成第1外倾角,赋予车轮2负外倾角,发挥第1胎面21的高抓地特性,能够确保车辆1的行驶稳定性。另一方面,将车轮2的外倾角调整成第2外倾角,解除对车轮2的负外倾角的赋予,发挥第2胎面22的低旋转特性,能够实现节油化。而且,图33是示意地表示车辆1的示意图。
在上述第2实施方式中,作为用于使左右的后轮202RL、202RR与左右的前轮202FL、202FR相比为低旋转阻力的方法,以使左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度与左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度相比变窄的方法为一个例子进行了说明,但并不限于此,也可以采用其他的方法。
例如,作为其他的方法,例示由与左右的前轮202FL、202FR的胎面相比硬度较高的材料构成左右的后轮202RL、202RR的胎面,使左右的前轮202FL,202FR的胎面具有与左右的后轮202RL、202RR的胎面相比抓地力较高的特性(高抓地性),另一方面使左右的后轮202RL、202RR的胎面具有与左右的前轮202FL、202FR的胎面相比旋转阻力较小的特性(低旋转阻力)的第1方法,使左右的后轮202RL、202RR的胎面的图案为与左右的前轮202FL、202FR的胎面的图案相比低旋转阻力的图案的(例如,使左右的后轮202RL、202RR的胎面的图案为横向型或者块型,使左右的后轮202RL、202RR的胎面的图案为周围型)第2方法,使左右的后轮202RL、202RR的气压与左右的前轮202FL、202FR的气压相比为高压的第3方法、使左右的后轮202RL、202RR的胎面的厚度尺寸与左右的前轮202FL、202FR的胎面的厚度尺寸相比为较薄的尺寸的第4方法,或对这些第1至第4方法以及第2实施方式中的方法(使胎面的宽度不同的方法)的一部分或者全部进行组合的第5方法。
在上述第2实施方式中,对使左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度与左右的前轮202FL,202FR的胎面的宽度相比变窄的情况进行了说明,但并不限于此,可以使左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度为与左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度相同的宽度。该情况下,通过使所述的构成对上述的第1至第4方法的一部分或者全部进行组合,能够使左右的后轮202RL、202RR具有与左右的前轮202FL、202FR相比低的旋转阻力。因而,能够实现车辆1的行驶稳定性和节油化的并存。
另外,在上述第2实施方式中,对使左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度与左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度相比变窄的情况进行了说明,但除此而外,优选以如下方式构成左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度。即,优选使轮胎宽度L(mm)除轮胎外径R(mm)的值(L/R)比0.1大,且比0.4小(0.1<L/R<0.4),尤其优选比0.1大,且比0.3小(0.1<L/R<0.3)。由此,能够确保车辆201的行驶稳定性,减小旋转阻力,实现节油化的提高。而且,胎面的宽度为比轮辋宽度大且比轮胎宽度小的值。
在上述第2实施方式中,对使左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度构成为与左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度相比较窄的情况进行了说明。对该情况下的左右的后轮202RL、202RR的胎面的宽度的设定方法进行说明。
图34(a)以及图34(b)是被悬架装置4支承的后轮1202RL、1202RR的主视图,图35(a)以及图35(b)是被悬架装置4支承的后轮202RL、202RR的主视图。而且,这些图34(a)至图35(b)是与图2对应的主视图,仅对右后轮1202RR、202RR进行图示,且使悬架装置4的图示简单化。而且,在图34(a)至图35(b)中,使用双点划线将通过车体B的外形的垂线(箭头U-D方向线,参照图2)作为外形线S(即,表示车辆201的整体宽度的线)进行图示。
后轮1202RL、1202RR是构成为与在第2实施方式中说明的前轮202FL、202FR相同宽度的车轮。这里,车辆201是针对通过悬架装置204支承前后的全部车轮202的现有的车辆,通过仅对后轮侧的悬架装置204追加基于RL、RR马达44RL、44RR的伸缩功能作为悬架装置4而构成的车辆。因而,如图34(a)所示,车辆201至少在外倾角为恒角(=0°)中,能够以不从外形线S向外侧突出(即,满足安全基准)的方式安装后轮1202RL、1202RR。
然而,在进行对后轮1202RL、1202RR的外倾角进行调整的控制的情况下,如图34(b)所示,存在后轮1202RL、1202RR超过外形线S而向外侧突出,不能满足安全基准的问题。因此,存在能够调整后轮1202RL、1202RR的外倾角的范围被限定,不能够赋予足够的角度的外倾角这样的问题。
该情况下,也考虑通过使悬架装置4本身的配设位置向车辆201的内侧(图34(a)右侧)移动,来确保外倾角的能够调整范围,但由于需要对车辆201施加大幅度的构造的变更,因此,成本增大,不现实。另一方面,通过使后轮1202RL、1202RR的车轮偏移从车轮中心线C向车辆201的外侧(图34(a)左侧)移动,能够对车辆201的构造不进行变更而赋予后轮1202RL、1202RR比较大的角度的外倾角。然而,该情况下,由于后轮1202RL、1202RR本身向车辆201的内侧移动与车轮偏移相应的量,因此不能避免与车体B的干扰。
因此,如图35(a)以及图35(b)所示,本申请申请人想到通过使后轮202RL、202RR的轮胎宽度Wl变窄,不需要对现有的车辆(车辆201)施加大幅度的构造的变更,且在满足安全基准的同时能够充分确保外倾角的能够调整范围的构成。
参照图34(a)至图36,对后轮202RL、202RR的轮胎宽度Wl的设定方法进行说明。图36是示意地表示被悬架装置4支承的车轮的主视图的示意图,图示被赋予了外倾角θ的负外倾角的状态。
如图36所示,分别规定车轮的宽度尺寸为轮胎宽度W,直径为轮胎径R,从轮胎中心线(车轮中心线)C至车轮接地面T的距离为车轮偏移A。该情况下,以如下方式计算从车轮最向外侧突出的位置的轮胎外侧端M至车轮的旋转轴和车轮接地面T的交点的原点O的水平方向的距离亦即距离L。
即,如图36所示,由于连结车轮的旋转轴和车轮的外侧面的交点的位置P和原点O的距离成为从轮胎宽度W的一半值减去车轮偏移A后的值(W/2-A),因此,从位置P至原点O的水平方向的距离亦即距离J根据三角比的关系,为J=(W/2-A)·cosθ。
另一方面,由于连结位置P和轮胎外侧端M的距离成为轮胎径R的一半的值(R/2),因此,从轮胎外侧端K至位置P的水平方向的距离亦即距离K根据三角比的关系,为K=(R/2)·sinθ。
因而,由于距离L是距离J和距离K的和,因此,若对他们进行相加,为L=(W/2-A)·cosθ+(R/2)·sinθ。若以轮胎宽度W总结该关系式,则成为W=2A-R·tanθ+2L/cosθ。
车轮的轮胎外侧端M不会超越车辆201的外形线S而向外侧突出,为了满足安全基准,距离L比原点O至外形线S的水平方向的距离亦即距离Z(参照图34(b)以及图35(b))小即可。因而,针对决定轮胎宽度W的上述式子,通过应用距离L的最大值(即距离Z)和对车轮赋予的外倾角θ的最大值(例如3°),能够决定车轮的轮胎宽度W的最大值。
即,针对图34(a)以及图34(b)所示的后轮1202RL、1202RR,若将用于使轮胎外侧端M不超越外形线S而向外侧突出的最大的外倾角设为θw,则该轮胎宽度Ww成为W=2A-R·tanθw+2Z/cosθw,针对图35(a)以及图35(b)所示的后轮202RL、202RR,若将用于使轮胎外侧端M不超越外形线S而向外侧突出的最大的外倾角设为θl,则该轮胎宽度Wl成为W=2A-R·tanθl+2Z/cosθl。
此外,各车轮的胎面的宽度被设定在不超越轮胎宽度W的范围内。而且,由于不能够将轮胎外侧端M配置在与车轮接地面T相比的内侧,因此,轮胎宽度W的最小值为车轮偏移A的2倍的值。
如上所述,根据决定轮胎宽度W的上述式子,通过使车轮的轮胎宽度W(即,胎面的宽度)变窄,能够使赋予车轮的外倾角θ的最大值增大。即,如在第2实施方式中说明的那样,通过使后轮202RL、202RR的胎面的宽度(轮胎宽度W)与前轮202FL、202FR的胎面的宽度相比变窄,不需要对现有的车辆(车辆201)施加大幅度的构造的变更,且满足安全基准,能够确保后轮202RL、202RR中的外倾角的能够调整范围。
此外,该情况下,由于能够使前轮202FL、202FR的胎面的宽度变宽,因此能够实现制动力的提高。特别是在将前轮202FL、202FR作为驱动轮的第2实施方式中,能够实现加速性能的提高。另一方面,通过使后轮202RL、202RR的胎面的宽度与左右的前轮202FL、202FR的胎面的宽度相比变窄,能够使这些后轮202RL、202RR的旋转阻力与前轮202FL、202FR的旋转阻力相比变小,相应地能够实现节油化。
以下表示本发明的技术方案8所述的车辆用控制装置A以及变形例。该车辆用控制装置A是在具备车身、相对该车身以自由旋转的方式配设的多个车轮、配设在该多个车轮中的规定的车轮上且调整该车轮的外倾角的外倾角调整装置的车辆上使用的车辆用控制装置,具备:对上述车辆的行驶状态是否稳定进行判断的行驶稳定状态判定处理单元;在通过该行驶稳定状态判定处理单元判断为上述车辆的行驶状态稳定的情况下,使上述外倾角调整装置工作,赋予上述规定的车轮负外倾角的外倾赋予处理单元。
一种车辆用控制装置A1,在车辆用控制装置A中,具有检测车速的车速检测部,并且上述行驶稳定状态判定处理单元判断基于规定的时间的车速而计算的车速计算值是否为阈值以上,在车速计算值为阈值以上的情况下,判断为车辆的行驶状态稳定。
根据车辆用控制装置A1,能够在使车辆以低速行驶的情况下不赋予车轮外倾角θ。由此,能够使车轮被赋予外倾角θ的频度降低,并且能够使赋予外倾角θ的时间变短。其结果,能够抑制轮胎产生不均匀磨损,使轮胎的寿命变长。
一种车辆用控制装置A3,在车辆用控制装置A1或者A2中,具有检测转向量的转向量检测部,并且上述行驶稳定状态判定处理单元判断基于规定的时间的转向量计算的转向量计算值是否比阈值小,在转向量计算值比阈值小的情况下,判断为车辆的行驶状态稳定。
根据车辆用控制装置A3,能够在使车辆以规定的前进状态行驶以外不赋予车轮外倾角θ。由此,能够使赋予车轮外倾角θ的频度降低,并且能够使赋予外倾角θ的时间变短。其结果,能够抑制轮胎产生不均匀磨损,能够使轮胎的寿命变长。
一种车辆用控制装置A4,在车辆用控制装置A1至A3的任意一个中,具有取得配设在上述车辆上的变速器的变速比的变速比取得处理单元,上述行驶稳定状态判定处理单元在上述变速比比1小的情况下,判断为车辆的行驶状态稳定。
根据车辆用控制装置A4,在变速比比1小的状态下进行高速行驶时,例如,在为了暂时避让道路上的凹凸等而操作转向的情况下,维持车轮被赋予外倾角θ的状态。由此,能够避免在通过外倾赋予处理单元调整了车轮的外倾角的状态下,当车轮的接地负载为规定的接地负载以上时外倾角调整装置工作而使车轮的外倾角被调整,能够抑制外倾角的频繁的切换。其结果,能够抑制通过外倾角的频繁的切换而使行驶稳定性降低。
一种车辆用控制装置A5,在车辆用控制装置A1至A4的任意一个中,上述规定的车轮是后轮。
根据车辆用控制装置A5,通过在车辆的行驶状态稳定时赋予后轮负外倾角,能够使车辆为稳定的不足转向趋势,且能够使车辆的装置构成简单化。
以下,表示本发明的变形例B。以往,提供能够赋予后方的车轮负的外倾(负外倾角)的车辆。在这种车辆中,在使车辆前进行驶时,即,车辆的前进行驶时,由于能够使左后方以及右后方的各车轮的轮胎在相互对置的方向上产生车轮外倾轴向力,因此,能够提高车辆前进行驶时的稳定性(以下称“行驶稳定性”)。而且,在操作方向盘使车辆转弯时,即,在车辆转弯时,由于车辆产生离心力,因此,左后方以及右后方的各车轮中的外周侧的车轮(外轮)的接地负载变大,在外周侧的车轮的轮胎中产生的车轮外倾轴向力与在内周侧的车轮(内轮)的轮胎中产生的车轮外倾轴向力相比变大。因此,由于能够使车辆产生足够的向心力,因此,能够使车辆转弯时的稳定性(以下称“转弯稳定性”)提高。而且,上述接地负载是轮胎按压路面的负载。
然而,一般若在车轮被赋予了外倾的状态下使车辆以低速行驶,则轮胎产生不均匀磨损,使轮胎的寿命变短。因此,在上述车辆中,检测车速,通过仅在使车辆以高速行驶的期间赋予后方的车轮负外倾角,抑制轮胎产生不均匀磨损(专利文献1)。
然而,在专利文献1中所公开的技术中,由于赋予车轮负外倾角的频度较高,且赋予负外倾角的时间较长,因此,不能够充分抑制轮胎产生不均匀磨损。而且,在车辆以高速行驶的期间,由于持续赋予后方的车轮负外倾角,因此,轮胎的旋转阻力相应地变大,油耗较大。
本发明的变形例B的目的在于提供一种能够解决上述以往的车辆的问题点,使轮胎的寿命变长,且能够减少油耗的外倾角控制装置。
一种外倾角控制装置B,具有:车辆的车身;相对该车身以自由旋转的方式配设的多个车轮;配设在该各车轮中的规定的车轮上的,用于赋予车轮外倾的外倾可变机构;判断车辆的行驶状态是否稳定的行驶稳定状态判定处理单元;在通过该行驶稳定状态判定处理单元车辆的行驶状态稳定的情况下,赋予上述规定的车轮负外倾角的外倾赋予处理单元。
根据外倾角控制装置B,由于在车辆的行驶状态稳定的情况下,赋予规定的车轮负外倾角,因此,能够使赋予负外倾角的频度降低,且能够使赋予负外倾角的时间变短。因此,能够充分抑制规定的车轮的轮胎产生不均匀磨损,能够使轮胎的寿命变长。而且,在使车辆行驶的期间,由于不会持续赋予规定的车轮负外倾角,因此,能够使轮胎的旋转阻力相应地减小。因此,能够减少油耗。
附图标记说明
100、200、300、400、500、600车辆用控制装置;1、201、301车辆;2、202、302车轮;2FL、202FL、302FL左前轮(车轮的一部分);2FR、202FR、302FR右前轮(车轮的一部分);2RL、202RL、302RL左后轮(车轮的一部分);2RR、202RR、302RR右后轮(车轮的一部分);4、104悬架装置;44、244外倾角调整装置;44FL FL马达(外倾角调整装置的一部分);44FR FR马达(外倾角调整装置的一部分);44RL RL马达(外倾角调整装置的一部分);44RR RR马达(外倾角调整装置的一部分);308、309致动器(外倾角调整装置);B车身;BF车体框架(车身的一部分)
Claims (9)
1.一种车辆用控制装置,其用于具备作为车轮的前轮以及后轮和调整该车轮的外倾角的外倾角调整装置的车辆,该车辆用控制装置的特征在于,具备:
接地负载信息取得单元,其取得与上述车轮的接地负载相关的信息;
接地负载判断单元,其基于通过该接地负载信息取得单元取得的与上述车轮的接地负载相关的信息,判断上述车轮的接地负载是否为规定的接地负载以上;
第1外倾角调整单元,其在通过该接地负载判断单元判断为上述车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,使上述外倾角调整装置工作,以至少使绝对值减少的方式对上述车轮的外倾角进行调整;
持续状态判断单元,该持续状态判断单元基于通过上述接地负载信息取得单元取得的与上述车轮的接地负载相关的信息,判断上述车辆是否持续规定的状态;
行驶状态取得单元,其取得上述车辆的行驶状态;
行驶状态判断单元,其判断通过该行驶状态取得单元取得的上述车辆的行驶状态是否为规定的前进状态;以及
第3外倾角调整单元,其在通过该行驶状态判断单元判断为上述车辆的行驶状态为规定的前进状态的情况下,通过上述外倾角调整装置调整上述车轮的外倾角,来赋予上述车轮正外倾角或者负外倾角,
上述第1外倾角调整单元,在通过上述行驶状态判断单元判断为上述车辆的行驶状态为规定的前进状态,并且通过上述接地负载判断单元判断为上述车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,以至少与通过上述第3外倾角调整单元调整的外倾角相比绝对值变小的方式对上述车轮的外倾角进行调整,
上述第1外倾角调整单元具备维持单元,该维持单元在通过上述行驶状态判断单元判断为上述车辆的行驶状态为规定的前进状态,并且通过上述接地负载判断单元判断为上述车轮的接地负载为规定的接地负载以上,并且通过上述持续状态判断单元判断为上述车辆持续规定的条件的情况下,维持通过上述第3外倾角调整单元调整的外倾角。
2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于,具备:
状态量取得单元,其取得上述车辆的状态量;
状态量判断单元,其判断通过该状态量取得单元取得的上述车辆的状态量是否满足规定的条件;以及
第2外倾角调整单元,其在通过该状态量判断单元判断为上述车辆的状态量满足规定的条件的情况下,通过上述外倾角调整装置调整上述车轮的外倾角而赋予上述车轮正外倾角或者负外倾角,
上述第1外倾角调整单元在通过上述状态量判断单元判断为上述车辆的状态量不满足规定的条件,并且通过上述接地负载判断单元判断为上述车轮的接地负载为规定的接地负载以上的情况下,以至少与通过上述第2外倾角调整单元调整的外倾角相比绝对值变小的方式对上述车轮的外倾角进行调整。
3.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元用于调整前轮以及后轮的外倾角,
上述第1外倾角调整单元用于调整上述前轮或者上述后轮的外倾角。
4.根据权利要求2所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元用于调整前轮以及后轮的外倾角,
上述第1外倾角调整单元用于调整上述前轮或者上述后轮的外倾角。
5.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元具备对开始调整上述车轮的外倾角进行待机的待机单元。
6.根据权利要求2所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元具备对开始调整上述车轮的外倾角进行待机的待机单元。
7.根据权利要求3所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元具备对开始调整上述车轮的外倾角进行待机的待机单元。
8.根据权利要求4所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述第3外倾角调整单元具备对开始调整上述车轮的外倾角进行待机的待机单元。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
上述车辆是上述车轮通过以可伸缩的方式构成的悬架装置悬挂在车体上的车辆,
具有取得上述悬架装置的伸缩量的伸缩量取得单元,
上述接地负载判断单元基于通过上述伸缩量取得单元取得的上述悬架装置的伸缩量,判断上述车轮的接地负载是否为规定的接地负载以上。
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