JP2006007865A

JP2006007865A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2006007865A
Application number: JP2004185035A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fukui; 靖福井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】車輪の傾きを監視して走行安定性を向上させる技術を提案することを目的とする。
【解決手段】車両１０は、車体１２と各車輪１４の間に設けられた電磁サスペンション２２を有する。車体１２には、ＥＣＵ２４と、車体側通信装置２８と、サスペンション制御部４０とが搭載されている。各車輪１４には、ホイール１８に取り付けられた圧力センサ２６と、車輪側通信装置３０とが搭載されている。圧力センサ２６は、ホイール１８に作用する荷重を検出し、その検出値は、車輪側通信装置３０および車体側通信装置２８を介してＥＣＵ２４に送られる。ＥＣＵ２４では、圧力センサ２６の検出値から車輪１４の傾きを推定し、その推定値から車輪１４の傾きが適正な範囲の傾きに修正されるような電磁サスペンション２２の調整量を求める。そして、ＥＣＵ２４は、サスペンション制御部４０を介して電磁サスペンション２２の駆動を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪の傾きに基づいて車両を制御する車両制御装置に関する。

車両走行時に車体を支える車輪は、車両の走行安定性や乗り心地に大きな影響を与える要因の一つであるため、適正な状態に保たれることが大切である。その一方で、路面と直接接触する車輪は、外部からの影響を受けやすく、路面などからランダムな力を受ける。そのため、車輪の様々な状態を測定する技術が従来から提案されている。例えば、所定の物理量を計測するセンサをタイヤに埋没させて、そのセンサの出力値から車輪の状態を推定する技術が提案されている。また、特許文献１や特許文献２で開示されているセンサ類によって車輪の状態を求める技術も提案されている。
特開２００１−２１５７７号公報特開２００３−２０５８３３号公報

タイヤにセンサ類を埋没等させる手法では、タイヤに対するセンサ類の埋没等のためにタイヤの特性が微少ではあるが変化してしまうことがあり、また、センサ類を取り付けるために十分なスペースを確保する必要がある。また、車輪の状態を監視して理想的な状態に保つことは、車両の走行安定性や快適な乗り心地を確保する観点からは非常に好ましい。

本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪の傾きを監視して走行安定性を向上させる技術を提案することにある。

本発明の一態様は車両制御装置に関する。この車両制御装置は、車輪構造体に設けられ車輪の傾きを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように車両を制御する制御手段と、を備える。

当該車両制御装置によれば、車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように車両が制御されるので、走行安定性に優れた角度に車輪の傾きを維持することができる。なお、前記検出手段は、車輪の傾きを精度良く検出することができる任意の手段を含みうるものであり、車輪の傾きを直接的に検出するものの他に、車輪の傾きに関連する状態量を検出するものであってその検出値から間接的に車輪の傾きを検出することができるものも含まれる。ここでいう「車輪構造体」とは、車輪としての機能を発揮させるのに必要とされる車両構造物全般を含みうる概念である。例えば車輪や、車輪を支持するハブや、車輪の周辺に配置された各種装置類などが車輪構造体に含まれうる。また、ここでいう「所定の範囲の傾き」とは、車両走行時の走行安定性を乱すことのない範囲の傾きを基準にして決定され、良好な走行安定性を確保することができる範囲の傾きを含みうる。また、ここでいう「車輪の傾き」は、路面に対する車輪の傾きであるキャンバ角を含む概念である。

前記検出手段は、前記車輪構造体に複数設けられていてもよい。複数の検出手段を車輪に設けることにより、車輪の傾きの検出誤差を抑制することができる。

前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールに設けられ当該ホイールに作用する荷重を検出する荷重検出センサであってもよい。ホイールに作用する荷重は車両走行時の車輪の傾きに応じて変化するので、当該検出手段が用いられることによって車輪の傾きを精度良く検出することが可能である。

前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールのディスク部に設けられていてもよい。この場合には、ホイールのディスク部の状態変化量に基づいて、車輪の傾きを検出することが可能である。

前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールのリム部に設けられていてもよい。この場合には、ホイールのリム部の状態変化量に基づいて、車輪の傾きを検出することが可能である。

前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車両のサスペンションを制御するものであってもよい。この場合には、サスペンションにより車輪の動きが制御されて、車輪の傾きを所定の範囲の傾きに調整することが可能である。

前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車輪のタイヤ空気圧を制御するものであってもよい。この場合には、タイヤの内部空気圧の制御により車輪に対する入力の大きさが低減されて、車輪の傾きを所定の範囲の傾きに調整することが可能である。

前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車両の速度を制御するものであってもよい。この場合には、車両の速度の制御により車輪に対する入力の大きさが緩和されて、車輪の傾きを所定の範囲の傾きに調整することが可能である。なお、制御手段による車両速度の制御手法は、車両速度を調整することができる任意の手段を用いることができ、例えばエンジンからの出力を抑制したり、ブレーキなどの制動手段を働かせたりする手法を用いることができる。

本発明によれば、車輪の傾きの検出結果に基づいて、車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように車両が制御されるので、走行安定性に優れた角度に車輪の傾きを調整することができ、快適な車両走行を実現することができる。

図１は、本発明の車両制御装置の一実施の形態を備える車両１０の全体構成を示す図である。

車両１０は、車体１２と、車体１２の前後左右に設けられた車輪１４とを備え、「右前輪と左前輪」および「右後輪と左後輪」の各々は車軸（図示せず）によって連結されている。車体１２と各車輪１４の間には電磁サスペンション２２が設置されている。車体１２は、エンジン２１と、電子制御装置２４（以下「ＥＣＵ２４」と表記する）と、ＥＣＵ２４に接続された車速センサ２５および車体側通信装置２８と、ＥＣＵ２４に接続され各電磁サスペンション２２に対応するようにして設けられたサスペンション制御部４０と、ＥＣＵ２４に接続されエンジン２１に対応するようにして設けられたエンジン制御部４２と、を搭載する。各車輪１４は、タイヤ１６およびホイール１８を含んで構成されており、圧力センサ２６および車輪側通信装置３０を搭載する。

電磁サスペンション２２は、対応するサスペンション制御部４０により制御され、対応する車輪１４の上下動をコントロールする。この電磁サスペンション２２は、サスペンション制御部４０からの指示に応じて車輪１４の上下動を適宜コントロールすることが可能な任意の構成とすることができる。例えば、電磁式アブソーバを電磁サスペンション２２として用いることが可能であり、そのような電磁式アブソーバの一例として、モータと、モータの回転軸と一体的に設けられたボールネジと、このボールネジに螺合するボールネジナットと、このボールネジナットと一体的に設けられた電磁ロッドと、この電磁ロッドを摺動可能に保持するアウターシェルとを有するものが挙げられる。また、サスペンション制御部４０によって電気的に制御可能な油圧式アブソーバやコイルスプリングなどを組み合わせたものも電磁サスペンション２２として用いることが可能である。

サスペンション制御部４０は、ＥＣＵ２４から送られてくるサスペンション制御指令に基づいて対応する電磁サスペンション２２のストロークを制御し、車輪１４の上下動を適宜コントロールする。例えば電磁サスペンション２２が上述の電磁式アブソーバを含んで構成される場合、サスペンション制御部４０は、電磁式アブソーバのモータ回転軸の回転量をＥＣＵ２４からのサスペンション制御指令に応じて調整することにより、対応する車輪１４の上下動をコントロールすることができる。

車速センサ２５は、車両速度を検出することができる任意のセンサを用いることができ、検出した車両速度をＥＣＵ２４に送信する。車体側通信装置２８は、各車輪側通信装置３０から送られてくる各車輪１４に関する状態量データを無線受信して、ＥＣＵ２４に送信する。特に本実施の形態の車体側通信装置２８は、各車輪側通信装置３０によって送信される各圧力センサ２６の検出結果を受信して、ＥＣＵ２４に送る。

ＥＣＵ２４は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭと、一時的にデータを記憶するＲＡＭと、各種信号の送受信が行われる入出力ポートと、を有する。ＥＣＵ２４は、車速センサ２５や車体側通信装置２８や図示しない電子機器類などから送られてくる情報に基づいて車両１０の各種機器類を制御し、車両１０の様々な状態をコントロールする。特に本実施の形態のＥＣＵ２４は、各車輪側通信装置３０および車体側通信装置２８を介して送られてくる各圧力センサ２６の検出結果に基づいて各車輪１４の傾きを推測し、推測した各車輪１４の傾きに基づいて各サスペンション制御部４０による各電磁サスペンション２２の調整量を算出する。この時、ＥＣＵ２４は、各圧力センサ２６の検出結果から導き出される各車輪１４の傾きが車両走行に適した所定の範囲の傾きに修正されるように、各サスペンション制御部４０による各電磁サスペンション２２の調整量を算出する。なお、ここでいう「所定の範囲の傾き」は、車両１０のサイズや重量などの特性に応じて適宜決定され、車体１２の重量や車輪１４の種類などに応じて車両走行に不都合が生じない範囲の傾きとされる。そして、ＥＣＵ２４は、算出した各電磁サスペンション２２の調整量をサスペンション制御指令として、対応するサスペンション制御部４０に送信する。

図２および図３は、車輪１４の構成を示す図である。図２は、車両１０の側方から見た車輪１４の正面外観図であり、図３は、車輪１４の側方断面図である。

圧力センサ２６は、ホイール１８のディスク部１９に取り付けられたディスク部圧力センサ２６ａと、ホイール１８のリム部２０に取り付けられたリム部圧力センサ２６ｂとによって構成されている。

ディスク部圧力センサ２６ａは、ディスク部１９の内側に設けられ、ディスク部１９の中央部分に形成されたハブ取り付け部３２の近傍に設置されている。リム部圧力センサ２６ｂは、リム部２０の内側に設けられ、リム部２０のインナー側およびアウター側のそれぞれに設置されている。なお本実施の形態では、車体側（図３中の左側）をインナー側とし、外部側（図３中の右側）をアウター側とする。ディスク部圧力センサ２６ａおよびリム部圧力センサ２６ｂのそれぞれは、車輪１４の円周方向に沿って複数設けられている。本実施の形態では、ディスク部圧力センサ２６ａ、インナー側リム部圧力センサ２６ｂ、およびアウター側リム部圧力センサ２６ｂが、それぞれ４個ずつ設置されている。各圧力センサ２６は、ホイール１８のうち取り付けられた箇所に作用する荷重を検出する荷重検出センサとして働き、ディスク部圧力センサ２６ａはディスク部１９に作用する荷重を検出し、リム部圧力センサ２６ｂはリム部２０に作用する荷重を検出する。

ハブ取り付け部３２は、インナー側に設けられた小孔部３２ａとアウター側に設けられた大孔部３２ｂとを有する。車体１２に設けられたハブ（図示せず）に対して車輪１４を取り付ける際に、ハブ取り付け部３２には、ハブとホイール１８とを締結するためのボルト等の締結具が挿入される。

車輪側通信装置３０は、ホイール１８のリム部２０の内側に設けられており、各圧力センサ２６が接続されている。車輪側通信装置３０は、各圧力センサ２６の検出値を車体１２に搭載された車体側通信装置２８に無線送信する。なお、車輪側通信装置３０は、圧力センサ２６の検出結果だけでなく、車輪１４に設けられた図示しないセンサ類の検出結果を車体側通信装置２８に無線送信することもできる。

なお、図３に図示されたθ_１はホイール１８のディスク部１９の変動角度を示し、θ_２はホイール１８のリム部２０の変動角度を示す。ディスク部１９の変動角度θ_１およびリム部２０の変動角度θ_２のそれぞれは、車輪１４が理想的な傾きにある場合のディスク部１９およびリム部２０の位置が基準とされており、その理想的な位置からの変位角量によって表される。なお、ここでいう「車輪１４の理想的な傾き」は、例えば、平坦な所定の路面を車両１０が走行する際の走行安定性や、平坦な路面に車両１０が停車しているときの車輪１４の傾きが考慮されて決定されうる。

次に、本実施の形態の車両１０の作用について説明する。

図４は、本実施の形態の車両制御装置による車輪１４の傾きの制御方法を示すフローチャートである。車両１０の走行中、ホイール１８に作用する荷重が各圧力センサ２６によって定期的に検出され（図４のＳ１）、車輪側通信装置３０および車体側通信装置２８を介してＥＣＵ２４に送られる（Ｓ２）。

ＥＣＵ２４では、定期的に送られてくる各圧力センサ２６の検出結果に基づいて各車輪１４の傾きが検知される（Ｓ３）。一般に、車輪１４に対して大きな外力が入力すると、車輪１４は大きく傾いて適正な傾き範囲から外れやすく、ホイール１８に作用する荷重も大きくなる。従って、ホイール１８に作用する荷重を検出する各圧力センサ２６の検出値から、各車輪１４の傾きを推測することが可能である。例えば、ディスク部圧力センサ２６ａによって検出されるディスク部１９の圧力変動から、ディスク部１９の変動角度θ_１やリム部２０の変動角度θ_２を推定することが可能である。またリム部圧力センサ２６ｂによって検出されるリム部２０の圧力変動から、主にリム部２０の変動角度θ_２を推定することが可能である。そのため、ＥＣＵ２４では各圧力センサ２６の検出結果から各車輪１４の傾きが導き出される。より具体的には、ＥＣＵ２４では、車両１０の特性に応じて定められる所定の演算式と各圧力センサ２６の検出結果とから各車輪１４の傾きが導き出される。

各車輪１４の傾きが検知されると、各車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きか否かがＥＣＵ２４において判断される（Ｓ４）。各車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きに含まれると判断される場合には（Ｓ４のＹＥＳ）、各圧力センサ２６の検出結果に基づく各車輪１４の傾きの監視が続行される（Ｓ１〜Ｓ６参照）。

一方、各車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きに含まれないと判断される場合には（Ｓ４のＮＯ）、各車輪１４の傾きを修正するためのサスペンション制御指令がＥＣＵ２４から対応するサスペンション制御部４０に送信される（Ｓ５）。そして、サスペンション制御指令を受信したサスペンション制御部４０によって対応する電磁サスペンション２２が制御され、車輪１４の上下動がコントロールされる（Ｓ６）。例えば、ホイール１８のディスク部１９やリム部２０が荷重を受けてある方向に撓む場合には、そのような撓みが解消されるように電磁サスペンション２２が制御される。そして、各圧力センサ２６の検出値に基づいて各車輪１４の傾きの監視が続行される（Ｓ１〜Ｓ６参照）。

以上説明したように本実施の形態の車両制御装置によれば、車両１０が砂利道などの悪路を走行していたり障害物に乗り上げたりしたような場合であっても、電磁サスペンション２２によって車輪１４の上下動をコントロールして、車輪１４を適切な傾きに保つことができる。これにより、走行中であっても車両１０の姿勢を適正な状態に維持することができ、車両ドライバーによる車両１０の操縦安定性や走行安定性を向上させて、安全で快適な車両走行を実現することができる。

特に、車輪１４の傾きに基づいて電磁サスペンション２２を制御するので、ホイール１８の形状や材質などの違いによってもたらされる車輪１４の傾きのバラツキにも柔軟に対応することが可能である。一般に、ホイールは、タイヤを適正に支持する部品であるというだけではなく、車両の美観を構成する意匠部品でもある。そのため、様々なタイプのホイールが車両ドライバー等の好みに応じて用いられており、同タイプの車両であっても必ずしも同じタイプのホイールが用いられるとは限らない。その一方で、ホイールの剛性は、ホイールの形状、材質等に左右され、走行中の車輪の傾きに影響を及ぼす要因の一つである。そのような事情の下、本実施の形態によればホイール１８に作用する荷重に基づいて車輪１４の傾きを検知するので、様々なタイプのホイールに柔軟に対応することが可能であり、車輪１４の傾きを精度良く検出して走行の安定化を図ることができる。

また、各車輪１４に圧力センサ２６を複数個設けることにより、ホイール１８に作用する荷重の検出誤差を効果的に抑制することができる。また、ホイール１８のうちディスク部１９およびリム部２０という複数箇所に圧力センサ２６を設けることにより、ホイール１８の各部に作用する荷重を正確に検出することができ、車輪１４の傾きを精度良く求めることができる。特に、リム部２０のアウター側とインナー側では剛性が大きく異なる場合がある。そのため、剛性が比較的大きく車輪１４の傾きに応じた変位量が小さいアウター側リム部２０だけではなく、剛性が比較的小さく車輪の傾きに応じた変位量が大きいインナー側リム部２０にも圧力センサ２６を設けることにより、より精度の高い車輪１４の傾きの検知を実現することが可能である。

また、ホイール１８に作用する荷重は、車輪１４の傾きの変化に応じて素早く変動する傾向がある。従って、本実施の形態のようにホイール１８に作用する荷重を検出する圧力センサ２６を用いることによって、応答性に優れた車両制御装置を実現することができる。

次に、上述の実施の形態の第１の変形例について説明する。本変形例では電磁サスペンション２２を制御する代わりに車両１０の速度を制御することによって、車輪１４の傾きを所定の範囲の傾きに保つ。

一般に、車両の走行速度が遅くなると、車輪に対する路面などからの入力は低減する。従って本変形例では、各車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きに含まれないとＥＣＵ２４において判断される場合に（図４のＳ４のＮＯ参照）、車両速度を減速させるエンジン制御指令がＥＣＵ２４からエンジン制御部４２に送信される。エンジン制御部４２は、受信したエンジン制御指令に従ってエンジン２１を制御し、車両速度を減速させる。これにより、車輪１４に対する入力の大きさは低減し、車輪１４は適正な範囲の傾きに修正される。

なお、ＥＣＵ２４は、圧力センサ２６の検出結果から導き出される車輪１４の傾きが車両走行に適した所定の範囲の傾きに調整されるような車両速度を所定の演算式を用いて算出し、その算出値に応じた制御信号をエンジン制御指令としてエンジン制御部４２に送信する。また、エンジン制御部４２がエンジン制御指令に基づいてエンジン２１を制御する際には、車速センサ２５の検出値がフィードバック情報として用いられ、正確に所望の車両速度に減速される。なお、本変形例では車体１２に搭載された車速センサ２５の検出値から車両速度を求める例について説明したが、車両速度を直接的にあるいは間接的に求めることができる任意のセンサ類を用いることが可能である。例えば、車輪１４の回転速度を検出する車輪速センサの検出値から間接的に車両１０の速度を求めることも可能である。

次に、上述の実施の形態の第２の変形例について説明する。本変形例では電磁サスペンション２２を制御する代わりに各タイヤ１６の空気圧を制御することによって、車輪１４の傾きを所定の範囲の傾きに保つ。

図５は、本変形例の車両１０の全体構成を示す図である。本変形例の車体１２は、ＥＣＵ２４に接続されたエアーポンプ３６と、エアーポンプ３６に接続されたエアータンク３４と、ＥＣＵ２４に接続され各車輪１４に対応するようにして設けられたタイヤ圧制御部４４とを搭載する。エアーポンプ３６と各タイヤ圧制御部４４とはエアー配管３８によって連結されており、また各タイヤ圧制御部４４と対応する車輪１４とはエアー配管３８によって連結されている。なお図５では、タイヤ圧制御部４４と車輪１４とを連結するエアー配管３８が車輪１４の中心から外れた位置に接続された状態で図示されているが、実際には車輪１４の中心部にエアー配管３８が接続されており、車輪１４が走行回転する場合であってもエアー配管３８を介してスムーズにタイヤ１６の内部空気の給気や排気が行われる。

エアータンク３４は、所定の圧力に圧縮された空気を貯留する。エアーポンプ３６は、ＥＣＵ２４に制御され、エアータンク３４に貯留されている空気をエアー配管３８を介して各タイヤ圧制御部４４に送る。

タイヤ圧制御部４４は、対応する車輪１４のタイヤ１６の内部空気圧を調整する電磁弁を含んで構成されている。このタイヤ圧制御部４４は、エアーポンプ３６から送られてくる空気を対応する車輪１４のタイヤ１６の内部に送ることによって、タイヤ１６の内部空気圧を加圧する。また、タイヤ圧制御部４４は、タイヤの内部から空気を吸引して外部に放出することによって、タイヤの内部空気圧を減圧する。

一方、各車輪１４は、車輪側通信装置３０に接続されタイヤ１６の内部空気圧を検出するタイヤ圧センサ２７を搭載し、車輪側通信装置３０はタイヤ圧センサ２７の検出結果も車体側通信装置２８に送信する。

他の構成は図１乃至図４に示す上述の実施の形態と略同一である。

一般に、タイヤの内部空気圧を高くすると、車輪に対する路面などからの入力の大きさを緩和することができる。従って本変形例では、車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きに含まれないとＥＣＵ２４において判断される場合に（図４のＳ４のＮＯ参照）、タイヤ１６の内部空気圧を上昇させるタイヤ圧制御指令がＥＣＵ２４からエアーポンプ３６および対応するタイヤ圧制御部４４に送信される。エアーポンプ３６およびタイヤ圧制御部４４は、受信したタイヤ圧制御指令にしたがってタイヤ１６の内部空気圧を制御し、タイヤの内部空気圧を上昇させる。これにより、車輪１４に対する入力の大きさは緩和され、車輪１４は適正な範囲の傾きに修正される。

なお、ＥＣＵ２４は、圧力センサ２６の検出結果から導き出される車輪１４の傾きが車両走行に適した所定の範囲の傾きに調整されるようなタイヤ１６の内部空気圧を所定の演算式を用いて算出し、その算出値に応じた制御信号をタイヤ圧制御指令としてエアーポンプ３６およびタイヤ圧制御部４４に送信する。また、エアーポンプ３６およびタイヤ圧制御部４４がタイヤ圧制御指令に基づいてタイヤの空気圧を調整する際には、タイヤ圧センサ２７の検出値がフィードバック情報として用いられ、正確に所望のタイヤ空気圧に調整される。

本発明は上述の各実施の形態や変形例に限定されるものではなく、各実施の形態やその変形例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態やその変形例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

例えば、上述した電磁サスペンション２２、エンジン２１、およびタイヤ圧制御部４４を相互に協働させるようにして制御することにより、車輪１４の傾きを所定の範囲の傾きとすることも可能である。車輪１４の傾きが所定の範囲の傾きから外れているとＥＣＵ２４において判断される場合には（図４のＳ４のＮＯ参照）、電磁サスペンション２２の制御量、エンジン２１の制御量、およびタイヤ圧制御部４４やエアーポンプ３６の制御量がＥＣＵ２４で求められて、その制御量に応じた指令をサスペンション制御部４０、エンジン制御部４２、エアーポンプ３６、あるいはタイヤ圧制御部４４に送信することもできる。

この時、各圧力センサ２６の検出結果に応じて制御対象や各制御対象の制御量を調整することにより、車輪１４の傾きを効率的に適正化することができる。例えば、同一車輪１４に取り付けられたディスク部圧力センサ２６ａおよびリム部圧力センサ２６ｂの検出結果を比較し、車輪１４の傾きを効率良く適正化するための電磁サスペンション２２、エンジン２１、あるいはタイヤ圧制御部４４やエアーポンプ３６の制御量を適宜算出することもできる。また、各圧力センサ２６の検出結果から各車輪１４のディスク部１９の変動角度θ_１やリム部２０の変動角度θ_２を推定することによって、適切な制御対象を選択することも可能である。例えば、ディスク部１９の変動角度θ_１が所定の値よりも大きい場合には電磁サスペンション２２を制御することによってサスペンションストロークを調整し、またリム部２０の変動角度θ_２が所定の値よりも大きい場合にはエンジン２１やタイヤ圧制御部４４を制御することによって車両速度やタイヤの空気圧を調整し、車輪１４の傾きを適正な角度に保つことが可能である。なお、圧力センサ２６の検出結果を用いた各状態量の算出、推定はＥＣＵ２４において実行することが可能である。

また、上述の実施の形態では所定の演算式に対して各圧力センサ２６の検出結果を適用することにより各車輪１４の傾きを導き出す例について説明したが、他の手法を用いることも可能である。例えばホイール１８に作用する荷重と各車輪１４の傾きとを対応させたテーブルを予めＥＣＵ２４に記憶させておき、そのテーブルを参照して圧力センサ２６の検出結果から車輪１４の傾きを求めることも可能である。そのようなテーブルを用いる場合には、比較的簡素な構造によって車輪１４の傾きを求めることができ、比較的低コストで実現することが可能である。

また、車輪の傾きを求める際に各圧力センサ２６の検出結果を適宜組み合わせて用いることで、精度良く車輪の傾きを求めることが可能である。例えば、車軸を介して対向する位置に配置された圧力センサ２６の検出値を比較、対照等することによって、車輪の傾きを求めることもできる。

また、上述の実施の形態では圧力センサ２６をホイール１８に取り付けた例について説明したが、車輪構造体の他の部分に圧力センサ２６を取り付けることも可能である。例えば、ホイール１８のディスク部１９に取り付けられているディスク部圧力センサ２６ａを、車輪１４を支持するハブのうちディスク部１９と接する位置に設けることも可能である。

本発明の車両制御装置の一実施の形態を備える車両の全体構成を示す図である。車両の側方から見た車輪の正面外観図である。車輪の側方断面図である。車両制御装置による車輪の傾きの制御方法を示すフローチャートである。本発明の一変形例の車両の全体構成を示す図である。

符号の説明

１０車両、１２車体、１４車輪、１６タイヤ、１８ホイール、１９ディスク部、２０リム部、２１エンジン、２２電磁サスペンション、２４ＥＣＵ、２５車速センサ、２６圧力センサ、２６ａディスク部圧力センサ、２６ｂリム部圧力センサ、２７タイヤ圧センサ、２８車体側通信装置、３０車輪側通信装置、３２ハブ取り付け部、３２ａインナーハブ取り付け部、３２ｂアウターハブ取り付け部、３４エアータンク、３６エアーポンプ、３８エアー配管、４０サスペンション制御部、４２エンジン制御部、４４タイヤ圧制御部。

Claims

車輪構造体に設けられ車輪の傾きを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように車両を制御する制御手段と、
を備える車両制御装置。
前記検出手段は、前記車輪構造体に複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールに設けられ当該ホイールに作用する荷重を検出する荷重検出センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールのディスク部に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制御装置。
前記検出手段は、前記車輪構造体のホイールのリム部に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制御装置。
前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車両のサスペンションを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制御装置。
前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車輪のタイヤ空気圧を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制御装置。
前記制御手段は、前記車輪の傾きが所定の範囲の傾きとなるように、前記車両の速度を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両制御装置。