CN103707935A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆,实现车身所期望的高的行驶性能。在行驶中受对应行驶状态的外力作用的车身(1)上,安装有对车身(1)施加张力的缆线(42)。促动器(47)调节缆线(42)的张力而改变车身(1)的刚性。控制器(48)判断行驶状态,向促动器(47)输出用于使缆线(42)的张力变成对应所判断的行驶状态的张力的控制信号,控制行驶中的车身(1)的变形。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及汽车等车辆。
背景技术
对于汽车等的车身而言,有例如在搭起来的多个骨架部件上焊接了外板的单壳体式车身构造的车身、在底盘台上安装了骨架部件的底盘构造的车身。而且,车身被要求碰撞安全性、行驶性能等,一般地,理想的是形成为高刚性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2005-262951号公报
但是,未必说车身所要求的多个性能、例如碰撞安全性和行驶性能都兼备。
例如,作为从乘车室向前方突出的骨架部件的前纵梁支承发动机。
为了行驶性能,要求前纵梁形成能够抗拒转弯力而充分地支撑发动机的高刚性,以使发动机在转弯中不会变位。
对此,为了碰撞安全性能,要求前纵梁形成为确保一定程度的高刚性并对强大的冲击进行纵向弯曲而吸收冲击,且可吸收碰撞的冲击。
而且,一般地,碰撞安全性能比行驶性能更优先。牺牲行驶性能。
例如,可用于前纵梁的薄金属板的壁厚受碰撞安全性能限制。前纵梁的长度按照车身的大小而定。若不能使前纵梁的薄金属板达到足够的厚度,前纵梁就有可能因发动机的重量而在转弯中发生弯曲或扭曲。该车身的变形会给操作响应性或转向稳定性等行驶性能带来影响。
这种车身的刚性限制不限于前纵梁。有时为了碰撞安全性能等,构成车身的部件的刚性被限制。
其结果是,例如,如专利文献1所记载的,作为使用薄金属板等刚体来加强车身的骨架部件的车身构造,车身在行驶中也有可能发生变形。
这样,要求车辆实现车身所期望的高的行驶性能、例如运动型车辆所要求的高的操作响应性或转向稳定性等。
发明内容
为了获得高行驶性能,本发明中,在车身上安装缆线,使对应行驶状态的缆线的张力作用在车身上。
本发明的车辆具有:缆线,其安装在行驶中受对应行驶状态的外力作用的车身上,并对车身施加张力;促动器,其调节缆线的张力而改变车身的刚性;控制部,其对促动器输出调节缆线张力的控制信号,控制部判断行驶状态,向促动器输出指示对应所判断的行驶状态的张力的控制信号,控制行驶中的车身的变形。
优选地,控制部取得车身的变动、向车身的操作输入及行驶路径的预测信息的中的至少一个,基于所取得的信息判断行驶状态。
优选地,控制部取得汽车动力学控制的动作状态或电磁悬挂装置的减震器控制信息,作为车身的变动信息;取得加速踏板开度、制动器操作或转向装置转向角的信息,作为向车身的操作输入信息,或者,取得车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,作为行驶路径的预测信息。
优选地,控制部在行驶中反复判断加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围的任一项,作为行驶状态,在所判断的行驶状态发生变化时更新控制信号,改变缆线的张力。
优选地,具有检测缆线的张力的检测部,促动器按照由检测部检测的缆线的张力变成由控制部的控制信号指示的目标张力的方式,对张力进行调节。
优选地,控制部基于汽车动力学控制的动作状态、电磁悬挂装置的减震器控制信息、加速踏板开度信息、制动器操作信息或转向装置转向角的信息,判断加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围,并且,基于车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,判断行驶的道路的状态,判断随着行驶的道路的状态而不同的行驶状态。
优选地,控制部基于所取得的信息预测有无碰撞,在预测到碰撞的情况下,释放缆线的张力或将其控制为最大。
优选地,在缆线上挂设有移动滑轮,促动器使移动滑轮在缆线上向推压方向移动,由此在缆线上施加张力。
发明效果
本发明中,在车辆的行驶中,促动器基于来自控制部的控制信号,根据行驶状态调节缆线的张力。在车身上作用对应行驶状态的缆线的张力,在行驶中不易发生变形。
其结果是,即使有时在行驶中车身产生变形,也可利用缆线的张力适应性地弥补车身刚性的不足,车身不易产生弯曲。能够使行驶中的车身的刚性变化,抑制行驶中的车身的变形。可以实现在车身保持一定的刚性的情况下得不到的高行驶性能,例如运动型车辆所要求的高操作响应性或转向稳定性等。
附图说明
图1是从斜上方看本发明的第一实施方式的汽车的车身的立体图;
图2是从斜下方看图1的车身的立体图;
图3是表示车身的刚性控制装置的一个例子的框图;
图4是示意性地表示车身的骨架部件和对车身的外力的输入部的图;
图5是通过图3的刚性控制装置进行车身的刚性控制的流程图;
图6是通过本发明的第二实施方式的刚性控制装置进行车身的刚性控制的流程图;
图7是示意性地表示缆线的安装位置的变形例的说明图;
图8是示意性地表示缆线的安装位置的另一变形例的说明图。
符号说明
1车身
41刚性控制装置
42缆线
45移动滑轮
47促动器
48控制器(控制部)
49张力检测部(检测部)
50信息源设备
51行驶控制装置
52导航装置
53运行支援装置
54通信装置
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
图1及图2是表示本发明的第一实施方式的汽车的车身1的立体图。
图1是车身1的上立体图。图2是车身1的下立体图。
本实施方式的车身1是将多个骨架部件组合,再在搭起来的多个骨架部件上焊接了钢板的单壳体式车身构造的车身。
图1及图2的单壳体式车身构造的车身1,具体地说,例如具有以下的骨架部件。
车身1的乘车室的底板11的下面,设有在底板11的左右两端缘和中央通道12之间向前后方向延伸的一对底梁13。在底板11上设有跨越底板11的左右两端缘的底板横梁14。底梁13和底板横梁14通过底板11相连。
在底板11的前缘上立设有挡泥板15。挡泥板15将乘车室和发动机室隔开。在挡泥板15的前面,一对前纵梁16向前面突出地安装。在一对前纵梁16的前端部安装有散热器板17、前保险杠横梁18。一对前纵梁16的后端与一对底梁13的前端相连。
在挡泥板15的左右两端缘安装有一对A柱19。在一对A柱19上,一对前上梁20从A柱19向前方突出地设置。在A柱19上,可开关地安装有未示出的前车门。在前车门内设有前车门梁、前车门横梁。
在底板11的左右两端缘设有一对下边梁21。一对下边梁21的前端通过抗扭翼盒构造的钢板22与一对前纵梁16或一对底梁13结合。一对下边梁21通过底板横梁14相连结。
在底板11的后端缘上立设有将乘车室和行李箱隔开的后横隔板23。在后横隔板23的左右两端缘安装有一对C柱24。
在一对A柱19的上端和一对C柱24的上端之间,安装有一对上边梁25。在一对上边梁25之间,沿左右方向延长而设有顶盖横梁26。一对上边梁25通过顶盖横梁26相连。在下边梁21的中央部和上边梁25的中央部之间设有B柱27。下边梁21和上边梁25通过B柱27相连。在一对B柱27上安装有未示出的一对后车门。在后车门内设有后车门梁及后车门横梁。
在一对下边梁21的后端连结一对后纵梁28的前端。一对后纵梁28从后横隔板23朝向后方突出,在后端部安装有后保险杠横梁29。
在这种多个骨架部件上焊接有钢板。例如,在A柱19和前上梁20之间安装有加强用的钢板。另外,在车身1上,作为外板安装有例如发动机罩板、左右的挡泥板、后行李箱盖板、车顶板等。由此完成车身1。予以说明,多个骨架部件可通过焊接或螺丝夹而连结。
但是,在单壳体式车身构造的车身1上,和在底盘台上安装了骨架部件的底盘构造的车身1同样地,安装有发动机、马达等驱动源。在车身1的前部,通过未示出的前悬架横梁及一对前悬架安装有左右一对前轮。在车身1的后部,通过未示出的后悬架横梁及一对后悬架安装有左右一对后轮。
在一般的车辆中,发动机、马达、前悬架横梁安装在一对前纵梁16上。一对前悬架的上端部插入安装在设于一对前纵梁16和一对前上梁20之间的薄金属板上的钢板的贯通孔30中。后悬架横梁安装在一对后纵梁28上。一对后悬架的上端部插入安装在安装于一对后纵梁28上的后横隔板23的贯通孔中。车身1穿过一对前悬架及一对后悬架被保持于前轮及后轮上。
而且,在车身1上作用对应行驶中的行驶状态的外力。行驶中的外力从前悬架的安装位置、前悬架横梁的安装位置、后悬架的安装位置、后悬架横梁的安装位置输入车身1。车身1需要按照不易因这些外力而变形的方式而形成。另外,车身1要求碰撞安全性、行驶性能、乘车感等多个性能。因此,车身1通常需要形成为高刚性。
但是,车身1所要求的多个性能、例如碰撞安全性和行驶性能不一定同时具备。
例如,从挡泥板15向前方突出的前纵梁16支承发动机。
为了行驶性能,要求前纵梁16形成为能够抗拒转弯力并充分地支撑发动机的高刚性,以使发动机在转弯中不会变位。
对此,为了碰撞安全性能,要求前纵梁16形成为确保一定程度的高刚性并对强大的冲击发生纵向变形而吸收冲击,且可吸收碰撞的冲击。
而且,通常,碰撞安全性能比行驶性能更优先。牺牲行驶性能。
为了碰撞安全性能,例如前纵梁16使用的薄金属板的壁厚被限制。前纵梁16的长度根据车身1的大小而定。若不能使薄金属板具有足够的厚度,搭载有发动机的前纵梁16有可能在转弯中弯曲或扭曲。
这种车身1的刚性的限制不限于前纵梁16。构成车身1的各部件,有时为了碰撞安全性能,要限制其刚性。
其结果是,车身1假定设定为利用例如薄金属板或金属棒这样的刚体对多个骨架部件进行了提高刚性的车身构造,在行驶中也容易变形,未必说可以实现车身1所期望的高的行驶性能、例如运动型车辆所要求的高的操作响应性或转向稳定性等。在低速行驶中未对车身1作用强大的力时,车身1的刚性依靠用于碰撞安全性能的刚性就足够了。与此相反,在高速转弯等行驶状态中,强大的力作用在车身1上。在该情况下,依靠用于碰撞安全性能的刚性,车身1的刚性就有可能不足。车身1有可能变形。
为了弥补对应这种行驶中的各种行驶状态的刚性不足,在本实施方式中,使用缆线42对车身1的刚性进行补强。尤其是通过根据行驶状态而调节缆线42的张力,可以使行驶中的车身1的刚性相对于行驶状态进行对应性地变化。通过使车身1的刚性可以在行驶中相对于行驶状态而变化,能够维持车身1自身的高的碰撞安全性能,同时获得根据行驶状态而需要的车身1的刚性。行驶中车身1不易变形。
与此相反,仅仅利用如薄金属板或金属棒那样的刚体进行了刚性提高的单一刚性的车身1,如果使行驶性能或乘车感比碰撞安全性能更优先,则难以获得适合运动型行驶的高的行驶性能及乘车感。
图3是表示搭载于图1的车身1上的车身1的刚性控制装置41的一个例子的框图。
图3的车身1的刚性控制装置41具有与车身1连结的缆线42、第一导向用滑轮43及第二导向用滑轮44、移动滑轮45、辅助缆线46、促动器47、向促动器47输出用于根据行驶状态调节张力的控制信号的控制器48及检测缆线42的实际张力的张力检测部49。另外,为了取得用于判断行驶状态的信息,控制器48与搭载于车辆上的信息源设备50、例如行驶控制装置51、导航装置52、运行支援装置53、通信装置54连接。
缆线42被连结于车身1上,使张力作用在行驶中的车身1。车身1的碰撞安全性能基本上由车身1的骨架部件及骨架构造来确保。因此,缆线42只要是经得住给予车身1的张力的缆线即可。缆线42最好是例如将钢琴丝捻合成的金属线。
缆线42与车身1提高刚性所使用的薄金属板或金属棒不同,具有柔性。缆线42在将两端的间隔扩大的拉伸方向发挥张力,而在将两端的间隔缩小的缩短方向不发挥张力。按照在车身1发生纵向变形时则松弛的方式安装缆线42,从而不易阻碍车身1的变形。缆线42基本上不会损害车身1自身的碰撞安全性能。
图3的缆线42的两端安装在车身1上。例如安装在车身1的左右侧部形成的一对前悬架的安装位置。在图1及图2的车身1上,一对贯通孔30位于相当于一对前悬架的安装位置。一对前悬架的安装位置是对车身1的外力的输入部,有可能由于输入对应前悬架的变动的外力而发生变形。缆线42的端部可以通过螺丝夹、焊接等直接安装在车身1上。
予以说明,缆线42相对车身1的安装方式不限于图3。缆线42例如也可以是其一端安装在车身1上,另一端安装在促动器47上。
图4是示意性地表示车身1的骨架部件和对车身1的外力的输入部的图。
图4中,四个骨架部件61被结成四边形的框架形状。在框架的外侧存在外力的输入部62。外力的输入部62例如为前悬架的安装位置,位于安装在骨架部件61上的钢板上。
图3中的缆线42架设在图4的一对外力的输入部62之间。除此之外,缆线42也可以与例如外力的输入部62、骨架部件61的端部63、骨架部件61彼此的结合部64、骨架部件的中央部65等相连。缆线42例如可以架设在一对骨架部件61的端部63之间。
另外,具体的缆线42的安装位置也可以是一对前悬架的安装位置以外。
缆线42例如可以按照架设的方式安装在图1中相互结合的A柱19和前上梁20之间。使得A柱19和前述上横梁20之间不易因来自前悬架的安装位置的输入而敞开。
另外,缆线42可以按照架设的方式安装在图2中相互结合的前纵梁16和抗扭翼盒构造的钢板22之间。使得在转弯中前纵梁16不易向左右方向倒。
另外,缆线42可以按照架设的方式,安装在图2中具有倒U字形状的截面的中央通道12的左右两端缘之间。在该情况下,也可以使一对缆线互相交叉。使得中央通道12的左右两端缘之间不易敞开。
另外,缆线42可以按照架设的方式安装在图2的一对后纵梁28的中央部之间。使得一对后纵梁28之间不易因加速时的负荷而敞开。
第一导向用滑轮43及第二导向用滑轮44,在车身1的左右侧部安装于缆线42的两端的安装位置的附近。例如,与安装前悬架的贯通孔30接近设置。
这样一对导向用滑轮约束对缆线42的安装部位起作用的缆线42的张力的作用方向。图3中,一对导向用滑轮安装在车身1的左右侧部。因此,挂设在一对导向用滑轮上的缆线42,从前悬架的安装位置的外侧安装于前悬架的安装位置。该情况下,前悬架的安装位置被缆线42的张力向外侧牵引。有时,前悬架的安装位置会因外力的输入倒向内侧而变形。能够抑制该变形。
另外,也可以代替导向用滑轮而使用能够挂设缆线42的肋、管等。根据缆线42向车身1的安装位置和促动器47的配置关系,也可以不使用导向用滑轮。
促动器47对缆线42直接或间接地给予张力。促动器47在行驶中调节缆线42的张力。由此,车身1的刚性及刚性平衡在行驶中发生变化。
促动器47例如可以是安装有卷取缆线42的卷轴57的电动马达58。缆线42利用电动马达58的驱动力卷取在卷轴57上。与电动马达58的驱动力相应的张力作用在缆线42及其安装位置。可以代替电动马达58而使用液压马达、燃烧燃料的发动机。予以说明,电动马达58、液压马达或发动机都采用将缆线42的卷取状态维持在一定状态的棘轮机构。
通过使用促动器47调节缆线42的张力,能够使对应行驶状态的张力作用在行驶中的车身1。与此相反,将缆线42以规定的张力固定在车身1上的情况,缆线42给予车身1的张力是一定的。不能对行驶中的车身1作用对应行驶状态的适当的张力。另外,车身1本来按照获得规定的刚性的方式形成。缆线42的张力不是与外力相应的张力时,车身1的变形有可能和车身1本来的变形不同。车身1的刚性或刚性平衡稍有偏离,汽车的操作性及乘车感就有可能产生大幅变化。通过按照使缆线42的张力在行驶中可调节的方式构成,能够根据行驶状态的变化而改变行驶中的车身1的刚性,获得良好的操作性及乘车感。
在图3中,促动器47通过辅助缆线46与移动滑轮45相连。移动滑轮45挂设在缆线42上。促动器47直接地驱动移动滑轮45,对使张力作用在车身1上的缆线42间接地给予张力。另外,促动器47配置在车身1的中央线(Y0线)上。促动器47能够对缆线42的两端作用相同的张力。
予以说明,使张力作用在车身1上的缆线42和促动器47的连结不限于图3。促动器47可以直接与缆线42的一端连接。该情况下,促动器47相对于车身1,需要以经得住缆线42的张力的强度安装。
张力检测部49直接或间接地检测缆线42作用在车身1上的张力。张力检测部49例如可以是变形测量仪。变形测量仪能够贴在缆线42的表面。变形测量仪根据缆线42的伸缩而变形,通过其变形引起电阻值的变化,检测缆线42的张力。予以说明,也可以是,缆线42的一端经由张力检测部49安装于车身1上。该情况下,张力检测部49相对于车身1需要以经得住缆线42的张力的强度安装。
张力检测部49向促动器47输出表示缆线42作用在车身1上的张力的检测信号。促动器47按照由张力检测部49检测的实际的缆线42的检测张力收敛于由控制器48所指示的目标张力的方式,来调节给予缆线42的张力。
在图3中,张力检测部49安装在使张力作用在车身1的缆线42上,直接检测该缆线42的张力。
予以说明,张力检测部49可以间接地检测缆线42的张力。例如也可以安装在连结移动滑轮45和促动器47的辅助缆线46上。
控制器48向促动器47输出用于根据行驶状态而调节张力的控制信号。控制器48可以是例如搭载于车辆上的ECU(Engine Control Unit)、其它微型计算机。
微型计算机例如具有CPU(Central Processing Unit)、存储器、输入输出口及连结它们的系统总线。输入输出口与促动器47连接。CPU读取并执行存储器中所存储的程序。由此,实现控制器48。
控制器48在行驶中反复判断行驶状态。行驶中的车辆的行驶状态例如有加速、减速、停止、右转弯、左转弯、速度范围等。控制器48确定与所判断的行驶状态相对应的缆线42的张力,生成控制信号,将所生成的控制信号从输入输出口向促动器47输出。
图5是图3的刚性控制装置41进行的、根据行驶状态控制车身1的刚性的流程图。
控制器48在车辆的行驶中反复执行图5的控制。
控制器48在司机所做的加速踏板、制动器、转向装置的操作输入定时,执行图5的刚性控制。
在对应行驶状态的车身1的刚性控制中,控制器48首先取得用于根据车辆的行驶状态判断作用在车身1上的外力的信息(控制利用参数)(步骤ST1)。
控制器48例如从车辆的行驶控制装置51取得信息。行驶控制装置51在利用VDC(Vehicle Dynamics Control)检测到前轮或后轮的横滑时,控制各车轮的制动器及发动机输出,使车辆的行驶稳定。行驶控制装置51根据行驶状态调节前悬架或后悬架使用的电磁悬挂装置的减震器的衰减力。行驶控制装置51检测司机所做的加速踏板开度、制动器操作量、转向装置的转向角。控制器48从行驶控制装置51取得这些检测信息、操作信息、控制信息,作为车辆变动数据。
另外,控制器48例如从导航装置52取得信息。导航装置52根据目的地设定而探索、引导从当前地开始的向导路径。路径探索采用表示地图数据中包含的道路的链接数据、地形数据等。控制器48从导航装置52取得例如引导路径、地形、道路的信息,作为导航信息。
另外,控制器48例如从运行支援装置53取得信息。运行支援装置53利用摄像机拍摄车辆的周围或前方,基于其拍摄图像预测碰撞等危险,发出警报。另外,警报后危险状态仍持续的情况下,执行使车辆停止等危险回避控制。控制器48从运行支援装置53取得例如车辆的周围或前方的拍摄图像、危险对象物的信息及危险预测信息。
另外,控制器48例如从通信装置54取得交通信息等。通信装置54例如接收ITS(Intelligent Transport System)、VICS(Vehicle Information andCommunication System)等的交通信息。交通信息包括行驶预定道路的交通拥堵信息。控制器48从通信装置54取得例如交通信息。
取得用于判断行驶状态的信息后,控制器48率先进行基于所取得的信息的行驶状态及外力的判断,判断碰撞可能性(步骤ST2)。
控制器48基于例如车辆前方的拍摄图像或危险预测信息,判断发生碰撞的可能性高的危险对象物的有无。
判断为有碰撞可能性时,控制器48代替后述的通常的张力控制而执行碰撞用的张力控制(步骤ST3)。
控制器48代替对应通常的行驶状态的控制信号而输出碰撞预测时的控制信号。控制器48对促动器47输出例如释放缆线42的张力的控制信号。当输入了释放缆线42的张力的控制信号时,促动器47则停止马达的驱动,以使缆线42的张力成为0。缆线42的张力被释放。
这样,通过判断碰撞可能性,执行释放缆线42的张力的控制,在车辆实际碰撞前,能够不使车身1上作用缆线42的张力。车身1在没有受缆线42的张力作用的状态下可碰撞。利用缆线42的张力,就可以不使车身1的碰撞安全性能降低。
另外,在根据行驶状态控制车身1的刚性的处理程序内,取得用于判断行驶状态的信息之后,且在实际控制车身1的刚性之前,判断碰撞可能性,释放缆线42的张力。可在不产生缆线42的张力变动的水平下释放。
与此相反,假定在例如刚性的控制程序外进行碰撞判断并执行释放张力的控制时,根据释放缆线42的张力的定时,首先按照刚性的控制程序改变缆线42的张力,其后,缆线42的张力有可能被释放。在回避碰撞的期间中,缆线42的张力发生变动,有可能在碰撞之前引起车身1不必要的变动。
与此相反,判断为没有碰撞可能性时,控制器48持续通常的张力控制。
控制器48基于所取得的信息,判断车辆的行驶状态及作用在车身1的外力(步骤ST4)。控制器48取得抑制所判断的外力引起的车身1的变形的张力(步骤ST5)。控制器48对促动器47输出指示所取得的张力的控制信号(步骤ST6)。促动器47在控制信号被更新时,按照缆线42的检测张力变成重新指示的目标张力的方式调节缆线42的张力。促动器47按照将移动滑轮45推压在缆线42上的方式牵引辅助缆线46,对缆线42给予张力。
由此,在缆线42的两端安装的一对安装位置之间,按照不使它们之间变窄的方式施加张力。在行驶中的车身1上作用对应行驶状态的张力。车身1的刚性在行驶中根据行驶状态而变化。车身1的刚性可按照根据行驶状态而抑制作用在车身1上的外力引起的车身1的变形的方式进行变化。
接着,对步骤ST4~ST6的控制说明具体例子。
控制器48取得汽车动力学控制的动作状态或电磁悬挂装置的减震器控制信息,作为车身的变动信息。另外,取得加速踏板开度、制动器操作或转向装置转向角的信息,作为向车身的操作输入信息。另外,取得车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,作为行驶路径的预测信息。
控制器48基于所取得的信息,判断车辆的行驶状态。
行驶状态例如有加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围。
控制器48判断车辆自身的行驶状态是哪一个状态。控制器48基于所取得的汽车动力学控制的动作状态、电磁悬挂装置的减震器控制信息、加速踏板开度信息、制动器操作信息或转向装置转向角的信息,判断加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围。
另外,控制器48基于所取得的车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,判断行驶的道路的状态。
最后,控制器48基于所判断的车身自身的行驶状态和所判断的行驶的道路的状态,运算并取得与作用在车身1上的外力相对应的张力。
这样,控制器48不仅是考虑车身自身的行驶状态,而且还考虑行驶的道路的状态,判断最终的行驶状态。最终的行驶状态根据行驶的道路的状态而不同。
而且,所判断的行驶状态从上一次的行驶状态起发生变化的情况下,控制器48更新控制信号。由此,缆线42的张力改变。
另外,所判断的行驶状态和上一次的行驶状态相同的情况下,控制器48不更新控制信号。控制器48持续输出上一次的控制信号。缆线42的张力维持在上一次的水平。
如上所述,在本实施方式中,在车辆的行驶中,促动器47基于来自控制器48的、根据行驶状态的控制信号,调节缆线42的张力。在车身1上作用与行驶状态相对应的缆线42的张力,从而在行驶中不易发生变形。
其结果是,即使有时在行驶中车身1产生变形那样的情况,也可以利用缆线42的张力适应性地弥补车身1的刚性不足,车身1不易弯曲。能够使行驶中的车身1的刚性变化,而抑制行驶中的车身1的变形。可以实现车身1被维持一定刚性的情况下得不到的、高的行驶性能,例如运动型车辆所要求高的操作响应性或转向稳定性等。
尤其是在本实施方式中,控制器48基于在行驶中车身1的变动、向车身1的操作输入或行驶路径的预测信息而判断行驶状态,将作用在车身1上的缆线42的张力,调节为与在所判断的行驶状态下所需要的刚性相对应的张力。作用在车身1上的力在行驶中时刻变化的情况下,也能够使车身1的刚性适应性地进行追随变化。可获得对应行驶状态的适当的操作响应性及转向稳定性。
另外,在本实施方式中,控制器48作为车辆的行驶状态而判断车身1的加速、减速、停止、转弯或速度范围,在所判断的行驶状态发生变化的情况下则更新控制信号。在行驶状态发生变化的定时,改变缆线42的张力。
与此相反,假定例如在和行驶状态无关的任意的定时,缆线42的张力发生变化的情况下,有可能在车身1上例如作用强大的外力的同时,对张力进行调节。该情况下,作用有强大的外力时的车身1的刚性或刚性平衡发生变化,车身1有可能产生无用的变动。有可能给司机带来不舒适感。
如本实施方式所述,通过在行驶状态发生变化的定时改变缆线42的张力,能够减少这种不舒适感。
并且,在本实施方式中,由张力检测部49检测缆线42的张力,促动器47按照被检测的缆线42的张力变成由控制信号指示的目标张力的方式,调节缆线42的张力。在控制信号被更新之后直到下一次被更新期间,缆线42的张力被维持大致一定。不管车身1产生变形与否,均可将缆线42的张力维持大致一定。而且,例如在车身1产生了变形的状态,也可通过将张力维持一定,在变形产生前后,车身1的刚性或刚性平衡也不易发生变动。
另外,作用在车身1的外力,实际上不仅是车辆的加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围,而且还根据例如行驶路径的交通拥堵的有无、未铺路或铺路等的种类而进行变动。
如本实施方式所述,在行驶状态的判断中,通过考虑行驶的道路的状态,与只是判断车辆自身的行驶状态的情况相比,能够使对应实际作用在车身1上的外力的适当张力作用在车身1上。
例如,在高速道路上进行加速的情况或在弯曲道路上行驶的情况下,基本上,在车身1作用强大的外力。设定为这些行驶状态,也可预想行驶的道路发生交通拥堵、或为未铺路的情况下,作用在车身1上的外力也不会增大。
控制器48能够通过根据这些路面状况加减并判断作用在车身1上的外力,对车身1施加与实际作用在车身1上的外力相对应的张力。
另外,本实施方式中,在预测到碰撞时,释放缆线的张力。将缆线的张力释放后,在碰撞时可以使缆线的张力不作用于车身。车身在被建立车身的碰撞安全性能中可碰撞。
[第二实施方式]
图6是本发明的第二实施方式的刚性控制装置41进行的、车身1的刚性控制的流程图。
第二实施方式中的车身1及刚性控制装置41的构成和第一实施方式的构成是相同的,附加同一符号并省略说明。
控制器48在车辆的行驶中反复执行图6的控制。
控制器48在司机所做的加速踏板、制动器、转向装置的操作输入定时,执行图6的刚性控制。
控制器48在步骤ST1中取得用于根据车辆的行驶状态而判断作用在车身1上外力的信息(控制利用参数)后,判断碰撞可能性(步骤ST2)。
判断为有碰撞可能性时,控制器48代替后述的通常的张力控制而执行碰撞用的张力控制(步骤ST11)。
控制器48向促动器47输出将缆线42的张力控制在最大的控制信号。促动器47以最大输出来驱动马达,以使缆线42的张力成为最大。缆线42的张力变成最大。
这样,通过判断碰撞可能性,执行将缆线42的张力调到最大的控制,可在车辆实际发生碰撞前,用缆线42的张力对车身1进行加强。由于车身1在作用了缆线42的最大张力的状态下可碰撞,所以在车身单体中得不到的碰撞性能下可碰撞。利用缆线42的张力提高了车身1的碰撞安全性能。
没有碰撞可能性时的处理和图5是一样的,将说明省略。
如上所述,本实施方式中,在预测到碰撞时,将缆线42的张力调到最大。将缆线42的张力调到最大之后,即使在碰撞时也能够使缆线42的张力作用于车身1。车身1在被缆线42的张力加强的状态可碰撞。
以上的实施方式为本发明的最佳实施方式的例子,但本发明不限定于此。在不脱离发明要旨的范围内可以进行各种的变形或变更。
上述实施方式中,缆线42架设在安装前悬架的一对贯通孔30之间。
此外,例如,如图7所示,缆线42也可以架设在A柱19和前上梁20之间。
另外,如图8所示,缆线42也可以架设在一对前纵梁16之间。也可以架设在前悬架横梁和抗扭翼盒构造的钢板22之间。也可以架设在中央通道12的一对两缘部之间。也可以架设在一对后纵梁28之间。
上述实施方式是将本发明应用于汽车的车身的例子。此外,例如,本发明可应用于其它形状的例如公共汽车、清扫车等汽车、电车、摩托车、自行车等。在这些车辆的车身1上,作用对应行驶状态的外力。另外,本发明还可应用于底盘构造的车身1。在应用了本发明的车身1中,骨架部件可以和车身1的薄金属板及底盘台一体化。车身1也可以使用薄金属板等刚体来提高刚性。

Claims (8)

1.一种车辆,其具有:
缆线,其安装在行驶中受对应行驶状态的外力作用的车身上,对所述车身施加张力;
促动器,其调节所述缆线的张力而改变所述车身的刚性;
控制部,其向所述促动器输出调节所述缆线的张力的控制信号,
所述控制部判断所述行驶状态,向所述促动器输出指示对应所判断的行驶状态的张力的控制信号,控制行驶中的所述车身的变形。
2.如权利要求1所述的车辆,其中,
所述控制部取得所述车身的变动信息、向所述车身的操作输入及行驶路径的预测信息中的至少一个,根据所取得的信息判断所述行驶状态。
3.如权利要求2所述的车辆,其中,
所述控制部
取得汽车动力学控制的动作状态或电磁悬挂装置的减震器控制信息,作为所述车身的变动信息;
取得加速踏板开度、制动器操作或转向装置转向角的信息,作为向所述车身的操作输入信息;或者、
取得车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,作为所述行驶路径的预测信息。
4.如权利要求1~3中任一项所述的车辆,其中,
所述控制部
在行驶中反复判断加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围的任一项,作为所述行驶状态,
在所判断的行驶状态发生变化时,更新所述控制信号,以改变所述缆线的张力。
5.如权利要求4所述的车辆,其中,
具有检测所述缆线的张力的检测部,
所述促动器按照由所述检测部检测的所述缆线的张力变成由所述控制部的控制信号所指示的目标张力的方式,对张力进行调节。
6.如权利要求1~3中任一项所述的车辆,其中,
所述控制部基于汽车动力学控制的动作状态、电磁悬挂装置的减震器控制信息、加速踏板开度信息、制动器操作信息或转向装置转向角的信息,判断加速状态、减速状态、停止状态、转弯状态或速度范围,并且,
基于车外的拍摄图像、导航信息或交通信息,判断行驶的道路的状态,
判断随着行驶的道路的状态而不同的行驶状态。
7.如权利要求2或3所述的车辆,其中,
所述控制部基于所取得的信息而预测有无碰撞,在预测到碰撞的情况下,释放所述缆线的张力或将其控制在最大。
8.如权利要求1~3中任一项所述的车辆,其中,
在所述缆线上挂设有移动滑轮,
所述促动器使所述移动滑轮在所述缆线上向推压的方向移动,由此对所述缆线施加张力。
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