CN103038075A - 外倾控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外倾控制装置，在对车轮赋予外倾时，不会给驾驶员带来不适感。该外倾控制装置具有：车辆的车身；多个车轮；配设于规定的左侧以及右侧的各车轮的第一、第二外倾可变机构；判断外倾赋予条件是否已成立的外倾赋予条件成立判断处理单元；以及在判断为外倾赋予条件已成立的情况下，通过对所述规定的左侧及右侧的各车轮的外倾进行变更，来对所述各车轮赋予外倾的外倾赋予处理单元。该外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元在所述第一、第二外倾可变机构的动作中，使第一、第二外倾可变机构对各车轮赋予外倾的赋予状态相同。能够防止外倾的赋予状态在左侧的车轮与右侧的车轮上不同。

Description

外倾控制装置

技术领域

本发明涉及外倾控制装置。

背景技术

以往提供有能够对后方的各车轮赋予负的外倾（负外倾）的车辆。

在这种车辆中，在使车辆直线行驶时，即在车辆的直线行驶时，能够使左后方及右后方的车轮的轮胎在彼此相对的方向上产生外倾横向推力，所以能够提高车辆直线行驶时的稳定性（以下称“行驶稳定性”。）。

但若在对所述各车轮赋予了负外倾的状态下使车辆长时间行驶，则轮胎会出现不均匀磨损。因此，为了抑制轮胎产生不均匀磨损，仅在使车辆高速行驶的期间对后方的各车轮赋予负外倾（例如参照专利文献1。）。

该情况下，能够通过在后方的各车轮配设致动器，使各致动器动作，来赋予所述外倾或对外倾的赋予进行解除。

专利文献1:日本特开昭60-193781号公报

但在所述以往的车辆中，对后方的各车轮赋予外倾时，有时会给各车轮施加彼此不同大小的负荷，该情况下，各致动器的动作会产生偏差，外倾的赋予状态在左后方的车轮与右后方的车轮会有不同。其结果是带给驾驶员不适感。

发明内容

本发明的目的在于，解决所述以往车辆的问题点，提供在对车轮赋予外倾时不会带给驾驶员不适感的外倾控制装置。

因此，本发明的外倾控制装置具有：车辆的车身；多个车轮，它们被配设为相对于该车身可自由旋转；第一、第二外倾可变机构，它们被配设于该各车轮中规定的左侧及右侧的各车轮，用于对该规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾；外倾赋予条件成立判断处理单元，其判断规定的外倾赋予条件是否已成立；以及外倾赋予处理单元，其在由该外倾赋予条件成立判断处理单元判断为所述规定的外倾赋予条件已成立的情况下，使所述第一、第二外倾可变机构动作，而对所述规定的左侧及右侧的各车轮的外倾角进行变更，由此赋予所述各车轮外倾。

而且，该外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元在所述第一、第二外倾可变机构的动作中，使利用第一、第二外倾可变机构对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾的状态相同。

根据本发明，外倾控制装置具有：车辆的车身；多个车轮，它们被配设为相对于该车身可自由旋转；第一、第二外倾可变机构，它们被配设于该各车轮中的规定的左侧及右侧的各车轮，用于对该规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾；外倾赋予条件成立判断处理单元，其判断规定的外倾赋予条件是否已成立；以及外倾赋予处理单元，其在由该外倾赋予条件成立判断处理单元判断为所述规定的外倾赋予条件已成立的情况下，使所述第一、第二外倾可变机构动作，对所述规定的左侧及右侧的各车轮的外倾角进行变更，由此赋予所述各车轮外倾。

并且，该外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元在所述第一、第二外倾可变机构的动作中，使第一、第二外倾可变机构对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾的状态相同。

该情况下，外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元在所述第一、第二外倾可变机构的动作中，使利用第一、第二外倾可变机构对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾的状态相同，因此，即使对左侧及右侧的车轮施加彼此不同大小的负荷，第一、第二外倾可变机构的动作产生偏差，也能够抑制外倾的赋予状态在左侧车轮与右侧车轮不同。其结果是在对车轮赋予外倾时，不会给驾驶员带来不适感。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的车辆的示意图。

图2是本发明的第一实施方式中的车轮的剖视图。

图3是本发明的第一实施方式中的车辆的控制框图。

图4是表示本发明的第一实施方式中的控制部的动作的第一主流程图。

图5是表示本发明的第一实施方式中的控制部的动作的第二主流程图。

图6是表示本发明的第一实施方式中的是否需要操纵稳定外倾判断处理的子流程的图。

图7是表示本发明的第一实施方式中的是否需要直行稳定外倾判断处理的子流程的图。

图8是表示本发明的第一实施方式中的随时间经过而发生变化的曲轴的轴角度的推移的例子的图。

图9是表示本发明的第一实施方式中的外倾赋予处理的子流程的图。

图10是用于说明本发明的第一实施方式中的马达的速度控制的图。

图11是表示本发明的第一实施方式中的接地负荷判断处理的子流程的图。

图12是表示本发明的第二实施方式中的速度控制处理的子流程的图。

图13是表示本发明的第二实施方式中随时间经过而发生变化的曲轴的轴角度的推移的示意图。

图14是用于说明本发明的第二实施方式中的马达的速度控制的图。

附图标记说明

11、车身；16、控制部；31、32、致动器；WLF、WRF、WLB、WRB、车轮。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明的第一实施方式中的车辆的示意图。

图中，11是车辆的主体亦即车身，12是作为驱动源的发动机，WLF、WRF、WLB、WRB是被配设成相对于所述车身11可自由旋转的、左前方、右前方、左后方及右后方的车轮。此外，由车轮WLF、WRF构成前轮及从动轮，由车轮WLB、WRB构成后轮及驱动轮。并且，由车轮WLF、WLB构成左侧的车轮，由车轮WRF、WRB构成右侧的车轮。

在本实施方式中，车辆具有后轮驱动式的结构，所述车轮WLB、WRB作为驱动轮发挥作用。并且，发动机12和各车轮WLB、WRB经由作为第一传动轴的螺旋轴（Propeller shaft）17、差动装置18及作为第二传动轴的驱动轴46连接，将通过驱动发动机12所产生的旋转传递给车轮WLB、WRB。在本实施方式中，所述车辆虽然具有后轮驱动式的结构，但是也能够具有前轮驱动式的结构或具有四轮驱动式的结构。此外，还可以代替发动机12，配设由作为第一驱动源的发动机、及作为第二驱动源的发电机／马达构成的驱动单元来构成混合动力型车辆，或配设由作为第一驱动源的发动机、作为第二驱动源的发电机及作为第三驱动源的马达构成的驱动单元来构成混合动力型车辆，或配设作为驱动源的马达来构成电动汽车。

而且，13是作为用于对车辆进行操舵的操作部并作为操舵部件的转向盘，14是作为用于对车辆进行加速的操作部并作为加速操作部件的加速踏板，15是作为用于对车辆进行制动的操作部并作为制动操作部件的制动踏板。

此外，31、32是作为第一、第二外倾可变机构的致动器，它们分别被配置于车身11和各车轮WLB、WRB之间，用于对车轮WLB、WRB赋予外倾，或对外倾的赋予进行解除。此外，在本实施方式中，在车身11和车轮WLB、WRB之间分别配设有致动器31、32，但是也可以在车身11和车轮WLF、WRF之间配设致动器或者在车身11和车轮WLF、WRF、WLB、WRB之间配设致动器。

此外，所述车轮WLF、WRF、WLB、WRB具备以铝合金等形成的未图示的轮毂、以及以嵌合于该轮毂的外周的方式配置的轮胎36。并且，作为该轮胎36使用低滚动阻力轮胎，该低滚动阻力轮胎通过在整个宽度方向上减小损耗因数来减小因胎面变形而引起的滚动阻力。该情况下，因为使用低滚动阻力轮胎，所以能够减少油耗。

在本实施方式中，为了减小滚动阻力而使轮胎36的宽度小于通常轮胎，但也可以使胎面的槽的图案亦即胎面图案为滚动阻力变小的形状或者至少使胎面部分的材料为滚动阻力较小的材料。

此外，所述损耗因数表示胎面发生变形时的能量吸收的程度，能够以损耗剪切弹性模量与储能剪切弹性模量的比来表示。损耗因数越小，胎面的能量吸收越少，因此产生于轮胎36的滚动阻力减小，产生于轮胎36的磨损减少。与此相对，损耗因数越大，胎面的能量吸收越多，因此产生于轮胎36的滚动阻力变大，产生于轮胎36的磨损增多。

下面，说明用于对车轮WLB、WRB赋予外倾或对外倾的赋予进行解除的致动器31、32。该情况下，各致动器31、32的结构相同，因此仅对车轮WLB及致动器31进行说明。

图2是本发明的第一实施方式中的车轮的剖视图。

图中，WLB为车轮，21为轮毂，31为致动器，36为轮胎。

所述致动器31具备：被固定于作为基础部件的未图示的转向节的外倾控制用的作为第一驱动部的马达41L；，被配设成相对于所述转向节可自由摆动的作为摆动部件的可动板43；，将所述马达41L的旋转运动转变为可动板43的摆动运动的作为运动方向转换机构的曲柄机构45；以及将所述发动机12（图1）所产生的旋转向轮毂21传递的所述驱动轴46等。所述轮毂21被支承为相对于可动板43可自由旋转，并与驱动轴46连接。

此外，所述曲柄机构45具有：作为第一转换构件的蜗杆（worm gear）51，其被安装于所述马达41L的输出轴；作为第二转换构件的涡轮52，其被配设成相对于所述转向节可自由旋转并与所述蜗杆51啮合；作为第三转换构件且作为轴部件的未图示的曲轴，其被配设于与该涡轮52相同的轴并与涡轮52一体旋转；以及作为第四转换构件且作为连结构件的臂53，其以相对于该曲轴的偏心轴部可自由摆动的方式与其连结。该臂53的一端在相对于涡轮52的旋转轴偏心的位置，经由第一连结部与所述偏心轴部连结，另一端在可动板43的上端经由第二连结部与可动板43连结。该情况下，由所述可动板43构成第5转换构件。

并且，通过所述蜗杆51及涡轮52来转换蜗杆51及涡轮52的旋转运动的轴心的方向，通过涡轮52、曲轴及臂53将涡轮52的旋转运动转换为臂53的直线运动，通过臂53及可动板43将臂53的直线运动转换为可动板43的摆动运动。

因此，若使马达41L向正方向驱动，则蜗杆51及涡轮52向正方向旋转，曲轴向正方向旋转，臂53后退，可动板43转动。其结果是，车轮WLB被赋予与可动板43相对于路面上的垂线所倾斜的角度相同的外倾。

此外，若使所述马达41L向反方向驱动，则蜗杆51及涡轮52向反方向旋转，曲轴向反方向旋转，臂53前进，可动板43被转动。其结果是，将赋予车轮WLB的外倾解除。

下面说明所述结构的车辆的控制装置。

图3是本发明的第一实施方式中的车辆的控制框图。

图中，16是对外倾的赋予及赋予的解除进行控制的作为第一控制装置的控制部，19是进行车辆的整体控制的作为第二控制装置的车辆控制部，61是作为第一存储部的ROM，62是作为第二存储部的RAM。所述控制部16及车辆控制部19作为计算机发挥作用，基于各种数据进行各类运算及处理。

此外，63是检测车速v的作为车速检测部的车速传感器，64是检测表示操作者亦即驾驶员所实施的所述转向盘13（图1）的操作量的、作为操舵量的转向角度γ（在本实施方式中，以使转向盘13从中和点位置（零点位置）向左方向或右方向进行了旋转时的旋转角度的绝对值表示转向角度γ。）的作为操舵量检测部且作为转向操作量检测部的转向传感器，65是检测车辆的偏航率的作为偏航率检测部的偏航率传感器；66是对作为第一加速度的横向加速度进行检测的作为第一加速度检测部的横向加速度传感器；67是对作为第二加速度的纵向加速度进行检测的作为第二加速度检测部的纵向加速度传感器；68是对赋予车轮WLB、WRB的外倾θ进行检测的作为外倾检测部的外倾传感器；71是对表示驾驶员所实施的所述加速踏板14的操作量的踩踏量（加速开度）进行检测的作为加速操作量检测部的加速传感器，72是对表示驾驶员所实施的所述制动踏板15的操作量的踩踏量（制动行程）进行检测的作为制动操作量检测部的制动传感器，73是对车轮WLB、WRB的未图示的悬架装置的行程、即悬架行程进行检测的作为悬架检测部的悬架行程传感器；75是对施加在车轮WLB、WRB上的负荷进行检测的作为负荷检测部的负荷传感器；76是对车轮WLB、WRB的轮胎36的变形量亦即亏气量、即车轮亏气量进行检测的作为车轮亏气量检测部的轮胎亏气量传感器；41L是配设于致动器31的所述马达；41R是配设于致动器32的外倾控制用的作为第二驱动部的马达，74L是对表示致动器31中的曲轴的旋转角度的轴角度θL进行检测的作为第一轴角度检测部的传感器，74R是对表示致动器32中的曲轴的旋转角度的轴角度θR进行检测的作为第二轴角度检测部的传感器。在本实施方式中，所述传感器74L、74R是包围曲轴的非接触式的旋转角度传感器，产生与所检测出的旋转角度相对应的输出电压。该情况下，能够以轴角度σL、σR的函数来表示外倾θ。

此外，还能够代替转向传感器64，配设检测舵角的舵角传感器，其中该舵角表示车轮WLF、WRF相对于沿车辆的纵方向（前后方向）延伸的轴的斜率。该情况下，舵角被设为操舵量，由舵角传感器构成操舵量检测部。

并且，所述悬架行程传感器73由高度传感器、磁力传感器等构成，负荷传感器75由配设于所述悬架装置的测力传感器（应变传感器）构成，轮胎亏气量传感器76由配设于轮胎36的测力传感器（应变传感器）构成。

此外，由所述车身11、致动器31、32、控制部16、车轮WLB、WRB等构成外倾控制装置。

不过，在本实施方式中，轮胎36使用低滚动阻力轮胎，该情况下，因为轮胎36的刚性较低，所以不仅是行驶稳定性、以及对车辆进行制动时即车辆制动时的稳定性（以下称“制动稳定性”。）降低，使车辆转弯时即车辆转弯时的稳定性（以下称“转弯稳定性”。）也相应降低。

因此，在本实施方式中，能够在车辆直线行驶时、转弯时及制动时使致动器31、32动作，对车轮WLF、WRF、WLB、WRB中的规定车轮、在本实施方式中为车轮WLB、WRB赋予规定的负外倾θ，使得即便轮胎36是低滚动阻力轮胎，也能提高行驶稳定性、制动稳定性及转弯稳定性。

例如，若在车辆转弯时对车轮WLB、WRB赋予外倾，则与直线行驶时相同，在彼此相对的方向上产生外倾横向推力，但由于车辆产生离心力，因此相对于转弯中心位于径向外方侧、即外周侧的车轮（使车辆向左方转弯时为车轮WRB，使车辆向右方转弯时为车轮WLB。）的轮胎36的接地负荷大于相对于转弯中心位于径向内方侧、即内周侧的车轮（使车辆向左方转弯时为车轮WLB，使车辆向右方转弯时为车轮WRB。）的轮胎36的接地负荷，因此产生于外周侧的车轮的轮胎36的外倾横向推力大于产生于内周侧的车轮的轮胎36的外倾横向推力。其结果是，能够使车辆产生向心力，因此能够提高转弯稳定性。

因此，在本实施方式中，在车辆直线行驶时、转弯时等，对规定的外倾赋予条件是否已成立加以判断，当判断为外倾赋予条件已成立时，使所述各致动器31、32动作，对各车轮WLB、WRB赋予规定的负外倾θ。

此外，在不使致动器31、32动作的通常状态、即初始状态下，根据需要对车轮WLB、WRB赋予基于车辆规格所规定的规定角度的外倾、即标准外倾α。因此，在本实施方式中，在所述外倾赋予条件已成立的情况下，对所述标准外倾α赋予规定的外倾，所述外倾θ被设定为-5〔°〕≤θ＜0〔°〕。

但若随着在对车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下使车辆行驶而在轮胎36产生不均匀磨损，则轮胎36的寿命会缩短，但在本实施方式中，为了抑制随着在对车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下使车辆行驶而在轮胎36产生不均匀磨损，对规定的外倾赋予解除条件是否已成立加以判断，在外倾赋予解除条件已成立的情况下，使致动器31、32动作，解除对车轮WLB、WRB的外倾θ的赋予，车轮WLB、WRB被置于初始状态。

下面说明用于对车轮WLB、WRB赋予外倾θ或者解除外倾θ的赋予的控制部16的动作。

图4是表示本发明的第一实施方式中的控制部的动作的第一主流程图，图5是表示本发明的第一实施方式中的控制部的动作的第二主流程图，图6是表示本发明的第一实施方式中的是否需要操纵稳定外倾判断处理的子流程的图，图7是表示本发明的第一实施方式中的是否需要直行稳定外倾判断处理的子流程的图，图8是表示本发明的第一实施方式中的随时间经过而发生变化的曲轴的轴角度的推移的例子的图，图9是表示本发明的第一实施方式中的外倾赋予处理的子流程的图，图10是用于说明本发明的第一实施方式中的马达的速度控制的图，图11是表示本发明的第一实施方式中的接地负荷判断处理的子流程的图。此外，在图8中，横轴表示轴角度θL、θR，纵轴表示时间t，在图10中，横轴表示时间t，纵轴表示轴角度θL、θR。

首先，控制部16的未图示的判断指标获取处理单元进行判断指标获取处理，获取判断外倾赋予条件是否已成立或者判断外倾赋予解除条件是否已成立所需的判断指标，在本实施方式中，获取表示车辆的状态的车辆状态、及表示驾驶员进行的转向盘13、加速踏板14、制动踏板15等各操作部的操作的状态的操作状态（步骤S1、S2）。

因此，所述判断指标获取处理单元通过对所述车速传感器63、偏航率传感器65、横向加速度传感器66、纵向加速度传感器67、外倾传感器68、悬架行程传感器73、负荷传感器75、轮胎亏气量传感器76等各传感器的传感器输出进行读取，获取车速v、偏航率、横向加速度、纵向加速度、外倾θ、悬架行程、负荷、车轮亏气量等作为车辆状态。

此外，作为侧摆角检测部配设侧摆角传感器，能够通过利用所述判断指标获取处理单元读取侧摆角传感器的传感器输出，来获取侧摆角作为车辆状态。此外，所述判断指标获取处理单元也能够基于所述悬架行程计算侧摆角，来获取该侧摆角作为车辆状态。

接下来，所述判断指标获取处理单元通过对转向传感器64、加速传感器71、制动传感器72等各传感器的传感器输出进行读取，获取转向角度γ、加速踏板14的踩踏量、制动踏板15的踩踏量等作为操作状态。

此外，所述判断指标获取处理单元不仅能基于转向角度γ计算表示转向角度γ的变化率的转向角速度、表示该转向角速度的变化率的转向角加速度作为操舵量，获取转向角速度、转向角加速度等作为操作状态，还能代替转向角度γ，获取所述舵角作为操作状态，或者计算表示舵角的变化率的舵角速度、表示该舵角速度的变化率的舵角加速度等作为操舵量，获取舵角速度、舵角加速度等作为操作状态。另外，所述判断指标获取处理单元能够代替加速踏板14的踩踏量，而计算加速踏板14的踩踏量的变化率亦即踩踏速度、该踩踏速度的变化率亦即踩踏加速度等作为操作状态进行获取，或者代替制动踏板15的踩踏量，计算出制动踏板15的踩踏量的变化率亦即踩踏速度、该踩踏速度的变化率亦即踩踏加速度等作为操作状态进行获取。

接下来，控制部16的未图示的作为第一外倾赋予条件成立判断处理单元的是否需要操纵稳定外倾判断处理单元进行作为第一外倾赋予条件成立判断处理的是否需要操纵稳定外倾判断处理，在车辆旋转时，基于车辆状态及操作状态中的至少一方，在本实施方式中基于操作状态来判断转弯用的外倾赋予条件是否已成立（步骤S3、S4）。

因此，所述是否需要操纵稳定外倾判断处理单元读取转向角度γ，判断该转向角度γ是否在阈值γth以上（步骤S3-1），当判断为转向角度γ在阈值γth以上时，判断为转弯用的外倾赋予条件已成立（步骤S3-2）。

此外，在本实施方式中，基于操作状态来判断转弯用的外倾赋予条件是否已成立，但也能够基于车辆状态及操作状态来判断转弯用的外倾赋予条件是否已成立。在该情况下，所述是否需要操纵稳定外倾判断处理单元例如读取所述转向角度γ、横向加速度及偏航率，根据转向角度γ是否在阈值γth以上来判断第一转弯赋予条件是否已成立，根据横向加速度是否在阈值以上来判断第二转弯赋予条件是否已成立，根据偏航率是否在阈值以上来判断第三转弯赋予条件是否已成立，在第一至第三转弯赋予条件中的至少一个转弯赋予条件已成立的情况下，判断为转弯用的外倾赋予条件已成立。

而且，在判断为转弯用的外倾赋予条件已成立的情况下，控制部16的未图示的外倾赋予状态判断处理单元进行外倾赋予状态判断处理，读取由所述外倾传感器68检测出的外倾θp，根据该外倾θp是否为-5〔°〕≤θp＜0〔°〕，来判断是否对车轮WLB、WRB赋予外倾θ（步骤S5）。

在对车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，控制部16结束处理，在对车轮WLB、WRB未赋予外倾θ的情况下，控制部16的未图示的作为第一外倾控制处理单元的外倾赋予处理单元进行作为第一外倾控制处理的外倾赋予处理，使所述致动器31、32（图1）动作，对车轮WLB、WRB赋予外倾θ（步骤S6）。

另一方面，在所述是否需要操纵稳定外倾判断处理中，在判断为转弯用的外倾赋予条件不成立的情况下，控制部16的未图示的作为第二外倾赋予条件成立判断处理单元的是否需要直行稳定外倾判断处理单元进行作为第二外倾赋予条件成立判断处理的是否需要直行稳定外倾判断处理，在车辆直线行驶时，根据车辆状态及操作状态中的至少一方，在本实施方式中根据车辆状态及操作状态来判断直线行驶用的外倾赋予条件是否已成立（步骤S7、S8）。

因此，所述是否需要直行稳定外倾判断处理单元读取车速v，根据即将读取该车速v之前的规定时间，在本实施方式中根据过去X〔秒〕间的车速v来计算车速计算值，在本实施方式中计算平均车速av，并且读取转向角度γ，根据即将读取该转向角度γ之前的规定时间，在本实施方式中根据过去Y〔秒〕间的转向角度γ来计算操舵量计算值，在本实施方式中计算平均转向角度aγ，判断过去X〔秒〕间的平均车速av是否在阈值vth1以上且过去Y〔秒〕间的平均转向角度aγ是否小于阈值γth1（步骤S7-1）。在判断为过去X〔秒〕间的平均车速av在阈值vth1以上且过去Y〔秒〕间的平均转向角度aγ小于阈值γth1的情况下，是否需要直行稳定外倾判断处理单元判断为直线行驶用的外倾赋予条件已成立（步骤S7-2）。此外，阈值γth1被设定为小于阈值γth。

并且，在直线行驶用的外倾赋予条件已成立的情况下，所述外倾赋予状态判断处理单元读取所述外倾θp，根据该外倾θp是否为-5〔°〕≤θp＜0〔°〕，来判断是否对车轮WLB、WRB赋予了外倾θ（步骤S9）。

在对车轮WLB、WRB赋予了外倾θ的情况下，控制部16的未图示的作为外倾赋予解除判断处理单元的接地负荷判断处理单元进行作为外倾赋予解除判断处理的接地负荷判断处理，在尚未对车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，控制部16的所述外倾赋予处理单元使致动器31、32动作，对车轮WLB、WRB赋予外倾θ（步骤S10）。此外，所述致动器31、32通过变更各车轮WLB、WRB的外倾角来对车轮WLB、WRB赋予外倾θ。

但是，在对车轮WLB、WRB赋予外倾θ时，有时会对车轮WLB、WRB施加彼此不同大小的负荷，但在该情况下，若各致动器31、32的动作出现偏差，则外倾θ的赋予状态，例如赋予过程中的相对于时间经过的外倾的值、赋予结束时的外倾的值等在车轮WLB与车轮WRB上会不同，会给驾驶员带来不适感。

在图8中，L1是表示理想角度θs（t）的线，该理想角度θs（t）是在驱动所述马达41L、41R（图3）使致动器31、32动作时被赋予车轮WLB、WRB的外倾达到θ为止的时间t的轴角度θL、θR的理想值，L2是表示所述时间t的轴角度θL、θR的实际值亦即实际角度θL（t）、θR（t）的线。此外，由传感器74L、74R检测实际角度θL（t）、θR（t）。

另外，θsg是表示外倾达到θ时的轴角度θL、θR的目标达成角度，tg是表示外倾达到θ时的时刻的目标达成时刻。

此时，若设理想角度θs（t）处的每单位时间的变化量为Δθs，则能够根据目标达成角度θsg及目标达成时刻tg计算该变化量Δθs。

Δθs=θsg／tg

因此，时间t的理想角度θs（t）可以表示为：

θs（t）=Δθs·t

但是，在各致动器31、32的动作中，若各致动器31、32的动作出现偏差，则外倾达到θ为止的实际角度θL（t）、θR（t）会出现偏差。

因此，在本实施方式中，所述外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元进行外倾赋予状态调整处理，在各致动器31、32的动作中，通过驱动马达41L、41R调整轴角度θL、θR，使基于致动器31、32进行动作的对所述车轮WLB、WRB赋予外倾θ的赋予状态相同，以便使对车轮WLB、WRB赋予外倾θ后的外倾角相同、且同时完成对所述各车轮WLB、WRB的外倾θ的赋予。此外，与是否需要操纵稳定外倾判断处理中的外倾赋予处理同样地进行是否需要直行稳定外倾判断处理中的外倾赋予处理。

在该情况下，所述外倾赋予状态调整处理单元的角度获取处理单元进行角度获取处理，读取由传感器74L、74R检测出的轴角度θL、θR作为实际角度θL（t）、θR（t）（步骤S6-1），并存储在所述RAM62，所述外倾赋予状态调整处理单元的作为驱动部控制处理单元的速度控制处理单元实施作为驱动部控制处理的速度控制处理，根据实际角度θL（t）、θR（t）及理想角度θs（t）实施马达41L、41R的反馈控制（步骤S6-2）。

在图10中，L1是表示理想角度θs（t）的线，LH是表示实际角度θL（t）、θR（t）中的具有接近理想角度θs（t）的值的实际角度的线，LL是表示实际角度θL（t）、θR（t）中的具有偏离（远离）理想角度θs（t）的值的实际角度的线。

此外，tp是当前的时刻，即当前时刻，tq是将控制部16的控制周期设为dt时的从当前时刻tp提前（回溯）控制周期dt的时刻、即控制周期前的时刻。

在该情况下，所述速度控制处理单元的偏差计算处理单元进行偏差计算处理，每经过控制周期dt，就读取自马达41L、41R开始驱动后至当前时刻tp为止的经过时间，计算出当前时刻tp的理想角度θs（tp），并读取实际角度θL（tp）、θR（tp）。而且，偏差计算处理单元对理想角度θs（tp）与实际角度θL（tp）、θR（tp）进行比较，将实际角度θL（tp）、θR（tp）中的具有接近理想角度θs（tp）的值的实际角度设为pH，将实际角度θL（tp）、θR（tp）中的具有偏离理想角度θs（tp）的值的实际角度设为pL，根据实际角度pH、pL计算出偏差δa，根据理想角度θs（tp）及实际角度pL计算出偏差δb。

在该情况下，因为自马达41L、41R开始驱动后至当前时刻tp为止的经过时间为tp，因此理想角度θs（tp）能够表示为：

θs（tp）=Δθs·tp

。因此，当前时刻tp中的偏差δa、δb如下。

a=pH-pL

δb=θs（tp）-pL

=Δθs·tp-pL

而且，所述速度控制处理单元的驱动部驱动处理单元实施驱动部驱动处理，将马达41L、41R中以具有接近理想角度θs（t）的值的实际角度使曲轴旋转的马达设为Ma，将以具有偏离理想角度θs（t）的值的实际角度使曲轴旋转的马达设为Mb，以使偏差δa变小的方式，在本实施方式中以使其为0（零）的方式驱动马达Ma，以使偏差δb变小的方式，在本实施方式中，以使其为0的方式驱动马达Mb。

此外，若将控制周期前时刻tq的具有接近理想角度θs（tq）的值的实际角度设为qH，将控制周期前时刻tq的具有偏离理想角度θs（tq）的值的实际角度设为qL，则控制周期前时刻tq的偏差δa’、δb’如下。

δa’=qH-qL

δb’=θs（tq）-qL

=Δθs·tq-qL

并且，若将实施马达Ma、Mb的反馈控制时的比例成分设为Pa、Pb，将积分成分设为Ia、Ib，将微分成分设为Da、Db，则比例成分Pa、Pb、积分成分Ia、Ib及微分成分Da、Db如下。

Pa=δa

Pb=δb

Ia=Σδa

Ib=Σδb

Da=δa-δa’

Db=δb-δb’

因此，如将驱动马达Ma、Mb时对马达Ma、Mb的输出亦即PWM值设为Ga、Gb，将比例增益设为Kp，将积分增益设为Ki，将微分增益设为Kd，则PWM值Ga、Gb为

Ga=Kp·Pa+Ki·Ia+Kd·Da／dt

Gb=Kp·Pb+Ki·Ib+Kd·Db／dt

。此外，若将积分时间设为Ti，将微分时间设为Td，则积分增益Ki及微分增益Kd为

Ki=Kp／Ti

Kd=Kp·Td

，因此PWM值Ga、Gb为：

Ga=Kp（Pa+Ia／Ti+Td·Da／dt）

Gb=Kp（Pb+Ib／Ti+Td·Db／dt）

。在该情况下，PWM值Ga、Gb表示脉冲宽度调制信号的电压。

此外，在本实施方式中，虽然在反馈控制中，进行基于比例成分Pa、Pb、积分成分Ia、Ib及微分成分Da、Db的PID控制，但也能够进行基于比例成分Pa、Pb的P控制，基于比例成分Pa、Pb及积分成分Ia、Ib的PI控制，或者基于比例成分Pa、Pb及微分成分Da、Db的PD控制。

不过，如前所述，若随着在对各车轮WLB、WRB赋予了外倾θ的状态下使车辆行驶而在轮胎36上产生不均匀磨损，则轮胎36的寿命会缩短。

因此，控制部16的所述接地负荷判断处理单元进行接地负荷判断处理，判断所述外倾赋予解除条件是否已成立（步骤S11、S12）。因此，所述接地负荷判断处理单元读取所述轮胎亏气量、悬架行程、前后G、偏航率、侧摆角、负荷、制动行程、加速开度、转向角度、转向角速度、转向角加速度等作为表示施加至轮胎36的接地负荷的接地负荷指标，判断各接地负荷指标是否在各自的阈值以上（步骤S11-1～S11-11），在判断为各接地负荷指标中的任一个，在本实施方式中至少轮胎亏气量在阈值以上的情况下，判断出接地负荷使轮胎36产生不均匀磨损，而判断为外倾赋予解除条件已成立（步骤S11-12）。

并且，在所述接地负荷判断处理中，若外倾赋予解除条件成立，则所述控制部16的未图示的作为第二外倾控制处理单元的外倾赋予解除处理单元实施作为第二外倾控制处理的外倾赋予解除处理，使致动器31、32动作，解除对各车轮WLB、WRB的外倾θ的赋予（步骤S13）。

因此，能够抑制随着在对各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下使车辆行驶而在轮胎36上产生不均匀磨损，所以能够延长轮胎36的寿命。

另一方面，在所述是否需要直行稳定外倾判断处理中，在判断为直线行驶用的外倾赋予条件不成立的情况下，所述外倾赋予状态判断处理单元读取所述外倾θp，根据该外倾θp是否为-5〔°〕≤θp＜0〔°〕，判断是否对车轮WLB、WRB赋予了外倾θ（步骤S14）。

并且，在判断为对车轮WLB、WRB赋予了外倾θ的情况下，所述外倾赋予解除处理单元开始通过内置于控制部16的作为计时处理部的未图示的计时器进行计时，若在开始计时后经过规定时间（步骤S15），则使致动器31、32动作，解除对车轮WLB、WRB的外倾θ的赋予（步骤S16）。

在本实施方式中，在外倾赋予处理中，以偏差δa变为0的方式驱动马达41L、41R中的以具有接近理想角度θs（t）的值的实际角度使曲轴旋转的马达Ma，因此实际角度pH具有接近理想角度θs（t）的值，且正在赋予外倾θ一侧的马达Ma的作为驱动速度的旋转速度降低，与实际角度pL具有偏离理想角度θs（t）的值，且延迟外倾的赋予一侧的马达Mb的旋转速度相同。

因此，即使对车轮WLB、WRB施加彼此不同大小的负荷，在各致动器31、32的动作中产生偏差，也能够抑制外倾θ的赋予状态在车轮WLB与车轮WRB上不同。其结果是，在赋予外倾θ时，不会给驾驶员带来不适感。

但是，在本实施方式中，如前所述，以表示当前时刻tp的实际角度pH与实际角度pL的差的偏差δa、及表示理想角度θs（t）与实际角度pL的差的偏差δb为0的方式驱动马达Ma、Mb，因此，若传感器74H、74R检测出轴角度θL、θR并产生传感器输出，则所述角度获取处理单元读取轴角度θL、θR作为当前时刻tp的实际角度θL（t）、θR（t），所述速度控制处理单元根据实际角度θL（t）、θR（t）及理想角度θs（t）计算出偏差δa、δb，以该偏差δa、δb为0的方式输出PWM值Ga、Gb，驱动马达Ma、Mb。此外，若输出所述PWM值Ga、Gb，则以与所述PWM值Ga、Gb相对应的旋转速度驱动所述马达Ma、Mb。

在该情况下，在所述角度获取处理单元读取当前时刻tp的实际角度θL（t）、θR（t）后至所述速度控制处理单元输出PWM值Ga、Gb来驱动马达Ma、Mb为止经过规定时间、即作为控制延迟时间的反应时间τ。因此，根据从实际驱动时刻提前反应时间τ的时刻、即反应时间前时刻tm的实际角度θL（t）、θR（t）来驱动马达Ma、Mb，但是在此期间（反应时间τ经过的期间），马达Ma、Mb被持续驱动，实际角度θL（t）、θR（t）持续发生变化。此外，反应时间τ因传感器74L、74R与控制部16的距离、控制部16的处理能力等而不同，在本实施方式中，例如，设定为20〔ms〕，预先记录于ROM61、RAM62等中。其结果是，无法根据驱动马达Ma、Mb时的实际角度θL（t）、θR（t）计算出PWM值Ga、Gb，因此无法充分高精度地驱动马达Ma、Mb。

因此，对能够充分高精度地驱动马达Ma、Mb的本发明的第二实施方式加以说明。此外，有关具有与第一实施方式相同结构的部分，标注相同的标记，对具有相同结构而产生的发明效果引用该实施方式的效果。

图12是表示本发明的第二实施方式中的速度控制处理的子流程的图，图13是表示本发明的第二实施方式中的随着时间经过而发生变化的曲轴的轴角度的推移的示意图，图14是用于说明本发明的第二实施方式中的马达的速度控制的图。此外，在图13及14中，横轴表示时间t，纵轴表示轴角度θL、θR。

在该情况下，所述角度获取处理单元读取由作为第一、第二轴角度检测部的传感器74L、74R所检测出的轴角度θL、θR作为实际角度θL（t）、θR（t）（步骤S6-11），所述外倾赋予状态调整处理单元的控制延迟时间获取处理单元实施控制延迟时间获取处理，读取所述反应时间τ（步骤S6-12）。

接下来，所述驱动部控制处理单元的速度控制处理单元实施速度控制处理，根据实际角度θL（t）、θR（t）、理想角度θs（t）及反应时间τ实施外倾控制用的作为第一、第二驱动部的马达41L、41R的反馈控制（步骤S6-13）。

因此，所述速度控制处理单元的轴角度预测处理单元实施轴角度预测处理，读取当前时刻tp中的实际角度θL（tp）、θR（tp）、及反应时间前时刻tm的实际角度θL（tm）、θR（tm），计算出反应时间τ经过的期间实际角度θL（t）、θR（t）发生变化的量、即轴角度变化量dθi（i=L、R）作为轴角度预测指标。

dθL=θL（tp）-θL（tm）

dθR=θR（tp）-θR（tm）

接下来，所述轴角度预测处理单元在当前时刻tp的实际角度θL（tp）、θR（tp）上分别加上轴角度变化量dθi，从而计算并预测从当前时刻tp起经过反应时间τ后的时刻、即反应时间后时刻tr的实际角度θL（tr）、θR（tr）。

θL（tr）=θL（tp）+dθL

θR（tr）=θR（tp）+dθR

此外，在本实施方式中，通过从当前时刻tp的实际角度θL（tp）、θR（tp）减去反应时间前时刻tm的实际角度θL（tm）、θR（tm）来计算轴角度变化量dθi，但也可以对与早于当前时刻tp的反应时间前时刻tm不同的反应时间前时刻tn的实际角度θL（tn）、θR（tn）进行读取，通过从当前时刻tp的实际角度θL（tp）、θR（tp）减去反应时间前时刻tn中的实际角度θL（tn）、θR（tn）来计算轴角度变化量dθi。此外，还能够通过读取早于当前时刻tp的每个反应时间τ的多个反应时间前时刻tn、tn’、tn”、…中的实际角度θL（tn）、θR（tn）、θL（tn’）、θR（tn’）、θL（tn”）、θR（tn”）、…，计算每个反应时间τ的实际角度θL（tn）、θR（tn）、θL（tn’）、θR（tn’）、θL（tn”）、θR（tn”）、…的变化量，并将该变化量的平均值设为轴角度变化量dθi。另外，在早于当前时刻tp的反应时间τ，每隔各控制周期读取各实际角度θL（t）、θR（t），将各实际角度θL（t）、θR（t）输入规定的函数，由此能够计算出轴角度变化量dθi。

在图13中，L21为表示时间t的实际角度θL（t）、θR（t）的线，dθi为轴角度变化量，pθi（i=L、R）为当前时刻tp的实际角度θL（tP）、θR（tP），mθi（i=L、R）为反应时间前时刻tm的实际角度θL（tm）、θR（tm），rθi（i=L、R）为反应时间后时刻tr的实际角度θL（tr）、θR（tr）。

如此，若预测反应时间后时刻tr的实际角度θL（tr）、θR（tr），则所述速度控制处理单元的偏差计算处理单元每经过控制周期dt，就会读取截止到当前时刻tp为止的经过时间，并计算出截止到反应时间后时刻tr的经过时间，计算出反应时间后时刻tr的理想角度θs（tr）。并且，所述偏差计算处理单元读取实际角度θL（tr）、θR（tr），对理想角度θs（tr）与实际角度θL（tr）、θR（tr）进行比较，将实际角度θL（tr）、θR（tr）中的具有接近理想角度θs（tr）的值的实际角度设为rH，将实际角度θL（tr）、θR（tr）中的具有偏离理想角度θs（t）的值的实际角度设为rL，根据实际角度rH、rL计算出偏差δc，根据理想角度θs（tr）及实际角度rL计算出偏差δd。

在该情况下，因为马达41L、41R开始驱动后至反应时间后时刻tr为止的经过时间为tr=tp+τ，因此反应时间后时刻tr的理想角度θs（tr）能够表示为：

θs（tr）=Δθs·（tp+τ）

。因此，反应时间后时刻tr中的偏差δc、δd如下。

c=rH-rL

δb=θs（tr）-pL

=Δθs·（tp+τ）-pL

并且，所述速度控制处理单元的驱动部驱动处理单元将马达41L、41R中的以具有接近理想角度θs（t）的值的实际角度使曲轴旋转的马达设为Ma，将以具有偏离理想角度θs（t）的值的实际角度使曲轴旋转的马达设为Mb，以偏差δc变小的方式，在本实施方式中以使其为0的方式驱动马达Ma，以偏差δd变小的方式，在本实施方式中，以使其为0的方式驱动马达Mb。此外，在本实施方式中，即使偏差δa取负值，驱动部驱动处理单元也不会向反方向驱动马达Ma。

此外，若将当前时刻tp中的具有接近理想角度θs（tp）的值的实际角度设为pH，将当前时刻tp中的具有偏离理想角度θs（tp）的值的实际角度设为pL，则当前时刻tp中的偏差δc’、δd’如下。

δc’=pH-pL

δd’=θs（tp）-pL

=Δθs·tp-qL

并且，在实施马达Ma、Mb的反馈控制时，若将比例成分设为Pa、Pb，将积分成分设为Ia、Ib，将微分成分设为Da、Db，则比例成分Pa、Pb、积分成分Ia、Ib及微分成分Da、Db如下。

Pa=δc

Pb=δd

Ia=Σδc

Ib=Σδd

Da=δc-δc’

Db=δd-δd’

因此，若将驱动马达Ma、Mb时对马达Ma、Mb的输出亦即PWM值设为Ga、Gb，将比例增益设为Kp，将积分增益设为Ki，将微分增益设为Kd，则PWM值Ga、Gb为

Ga=Kp·Pa+Ki·Ia+Kd·Da／dt

Gb=Kp·Pb+Ki·Ib+Kd·Db／dt

，并且，若将积分时间设为Ti，将微分时间设为Td，则积分增益Ki及微分增益Kd为

Ki=Kp／Ti

Kd=Kp·Td

，因此PWM值Ga、Gb如下。

Ga=Kp（Pa+Ia／Ti+Td·Da／dt）

Gb=Kp（Pb+Ib／Ti+Td·Db／dt）。

在所述各实施方式中，说明了对车轮WLF、WRF、WLB、WRB中规定的左侧及右侧的各车轮赋予负外倾θ的情况，但在对车轮WLF、WRF、WLB、WRB中的规定的左侧及右侧的各车轮赋予正外倾的情况下也能够应用本发明，通过所述外倾赋予状态调整处理单元使对所述规定的各车轮赋予外倾的赋予状态相同。

此外，在所述各实施方式中，检测作为轴部件的曲轴的轴角度θL、θR，并调整该轴角度θL、θR，但也可以将马达41L、41R的输出轴作为轴部件。在该情况下，作为第一轴角度检测部，代替传感器74L而使用对马达41L的输出轴的轴角度σL进行检测的传感器，作为第二轴角度检测部，代替传感器74R而使用对马达41R的输出轴的轴角度σR进行检测的传感器。

另外，能够将曲轴及马达41L、41R的输出轴作为轴部件，或者在马达41L、41R与可动板43之间的旋转传递系统中，将随着马达41L、41R的驱动而转动的部件作为轴部件。

此外，在所述各实施方式中，轮胎36使用了低滚动阻力轮胎，但轮胎36也可以使用非低滚动阻力轮胎的通常的轮胎。

在轮胎36使用通常的轮胎的情况下，因为轮胎36的刚性较高，因此车辆的行驶稳定性、制动稳定性及转弯稳定性较高。所以通过对车轮WLB、WRB赋予外倾θ，能够进一步提高车辆的行驶稳定性、制动稳定性及转弯稳定性。

此外，本发明并不局限于所述各实施方式，能够根据本发明的要点进行各类变形，这些都包含于本发明范围之中。

Claims (10)

1.一种外倾控制装置，其中，具有：

车辆的车身；

多个车轮，它们被配置成相对于该车身可自由旋转；

第一、第二外倾可变机构，它们被配设于该各车轮中的规定的左侧及右侧的各车轮，用于对该规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾；

外倾赋予条件成立判断处理单元，其判断规定的外倾赋予条件是否已成立；以及

外倾赋予处理单元，其在由该外倾赋予条件成立判断处理单元判断为所述规定的外倾赋予条件已成立的情况下，使所述第一、第二外倾可变机构动作，而对所述规定的左侧及右侧的各车轮的外倾角进行变更，以对所述各车轮赋予外倾，并且

该外倾赋予处理单元具备外倾赋予状态调整处理单元，该外倾赋予状态调整处理单元在所述第一、第二外倾可变机构的动作中，使利用第一、第二外倾可变机构对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾的赋予状态相同。

2.根据权利要求1所述的外倾控制装置，其中，

所述第一、第二外倾可变机构分别具备：摆动部件，其为了对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予外倾而被摆动；轴部件，其用于使该摆动部件摆动；以及驱动部，其用于使该轴部件旋转，

所述外倾赋予状态调整处理单元驱动所述第一、第二外倾可变机构的所述各驱动部，而调整所述各轴部件的轴角度，以使对所述规定的左侧及右侧的各车轮赋予的外倾的赋予状态相同。

3.根据权利要求2所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元通过使所述规定的左侧及右侧的各车轮中的正在赋予外倾一侧的外倾可变机构中驱动部的驱动速度降低，来对所述轴部件的轴角度进行调整。

4.根据权利要求2或3所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元对所述驱动部的驱动速度加以控制，以使所述第一、第二外倾可变机构动作来使对所述各车轮赋予外倾后的外倾角相同。

5.根据权利要求4所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元对所述驱动部的驱动速度进行控制，以使所述第一、第二外倾可变机构动作来使对所述各车轮的外倾的赋予同时完成。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元根据使所述第一、第二外倾可变机构进行了动作时的各轴部件的轴角度间的偏差来驱动所述各驱动部。

7.根据权利要求6所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元具备轴角度预测处理单元，该轴角度预测处理单元预测晚于当前时刻规定时间的时刻的各轴部件的轴角度，并且根据由该轴角度预测处理单元所预测出的各轴角度间的偏差来驱动各驱动部。

8.根据权利要求7所述的外倾控制装置，其中，

所述轴角度预测处理单元根据所述各驱动部的反应时间，对各轴部件的轴角度进行预测。

9.根据权利要求6所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予状态调整处理单元根据当前时刻的各轴部件的轴角度间的偏差，对各驱动部进行驱动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的外倾控制装置，其中，

所述外倾赋予条件成立判断处理单元根据车辆状态及操作状态中的至少一方，判断所述规定的外倾赋予条件是否已成立。

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