JP2006298168A - Control device - Google Patents

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JP2006298168A
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Nobuaki Miki
修昭 三木
Munehisa Horiguchi
宗久 堀口
Takafumi Miyake
隆文 三宅
Sadayuki Tsugawa
定之 津川
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Equos Research Co Ltd
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Equos Research Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device capable of increasing the braking force or the driving force of a wheel. <P>SOLUTION: The control device performs the first steering operation of steering a wheel 2 by the first angle θ1 in the first steering direction from the initial position P0, and the second steering operation of steering the wheel 2 by the second angle θ2 in the second steering direction opposite to the first steering direction after the first steering operation. The ground contact state between a road surface and the ground contact surface of the wheel 2 is improved thereby, and the braking force or the driving force of the wheel 2 can be increased. For example, when a vehicle travels on a snowy road, a water film generated between the road surface and the ground contact surface of the wheel 2 can be extruded to the outside by steering the wheel 2 in the right-to-left direction. Thus, the degree of contact of the road surface with the ground contact surface of the wheel 2 can be enhanced, and the braking force or the driving force can be increased, accordingly. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、アクチュエータ装置を作動させ、車輪の操舵動作を制御する制御装置に関し、特に、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができる制御装置に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device that controls a steering operation of a wheel by operating an actuator device with respect to a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator device that drives and drives the wheel. The present invention relates to a control device capable of improving braking force or driving force.

車輪を制御して、その制動力や駆動力の増加を図る技術としては、例えば、アンチロック制御やトラクションコントロール制御が存在する。アンチロック制御の一従来例では、車両の制動時に、車輪のスリップ率を制御して、車輪のロックを回避することで、過大なブレーキ作動力(例えば、ブレーキ圧)に起因する車輪の制動力の低下を防止している(例えば、特許文献1)。   For example, anti-lock control and traction control control exist as techniques for controlling the wheels to increase the braking force and driving force. In a conventional example of anti-lock control, the braking force of a wheel caused by an excessive brake operating force (for example, brake pressure) is controlled by controlling the slip ratio of the wheel during braking of the vehicle to avoid wheel locking. Is prevented (for example, Patent Document 1).

また、トラクションコントロール技術の一従来例では、駆動力がデファレンシャル機構を介して左右の車輪(駆動輪)に伝達される構造において、駆動輪の一方がスリップした場合に、そのスリップしている駆動輪を制動して駆動トルクを滅殺することで、他方の駆動輪に駆動トルクが伝達されなくなることを防止している(例えば、特許文献2)。
特開平5−155325号公報 特開2004−123084号公報
Further, in a conventional example of traction control technology, in a structure in which driving force is transmitted to left and right wheels (drive wheels) via a differential mechanism, when one of the drive wheels slips, the slipping drive wheel To prevent the drive torque from being transmitted to the other drive wheel (for example, Patent Document 2).
JP-A-5-155325 JP 2004-123084 A

しかしながら、上述した従来の技術のように、車輪のスリップを抑制することで制動力又は駆動力の向上を図るという技術では、制動力又は駆動力の向上に限界があるという問題点があった。即ち、制動力又は駆動力は、車輪が走行する路面状態(例えば、摩擦係数μ)に依存するため、従来の技術では、路面状態によって定まる制動力又は駆動力の最大値を越えることができない。   However, the technique of improving the braking force or the driving force by suppressing the wheel slip as in the conventional technique described above has a problem that the improvement of the braking force or the driving force is limited. That is, since the braking force or the driving force depends on the road surface state (for example, the friction coefficient μ) on which the wheel travels, the conventional technology cannot exceed the maximum value of the braking force or the driving force determined by the road surface state.

本発明は、上述した事情を背景として、車輪の制御技術に関する新たな手法を提供するためになされたものであり、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができる制御装置を提供することを目的としている。   The present invention was made in order to provide a new method related to wheel control technology against the background described above, and provides a control device capable of improving the braking force or driving force of a wheel. It is an object.

この目的を達成するために、請求項1記載の制御装置は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御するものであり、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を第1の操舵方向に第1の角度だけ操舵する第1の操舵動作と、その第1の操舵動作の後に前記第1の操舵方向とは反対方向となる第2の操舵方向に第2の角度だけ操舵する第2の操舵動作とを実行するアクチュエータ作動手段を備えている。   In order to achieve this object, the control device according to claim 1 operates the actuator device for a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator device for steering and driving the wheel. A steering operation of a wheel, wherein the actuator device is operated to steer the wheel by a first angle in a first steering direction; and after the first steering operation, Actuator actuating means is provided for executing a second steering operation for steering by a second angle in a second steering direction which is opposite to the first steering direction.

請求項2記載の制御装置は、請求項1記載の制御装置において、前記車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、前記アクチュエータ作動手段は、前記制動判断手段により前記車輪が制動状態にあると判断された場合に、前記アクチュエータ装置を作動させる。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a control device according to the first aspect, further comprising: a brake determining unit that determines whether or not the wheel is in a braking state, and the actuator actuating unit is controlled by the brake determining unit. Is determined to be in a braking state, the actuator device is operated.

請求項3記載の制御装置は、請求項1又は2に記載の制御装置において、前記車両の対地速度を検出する対地速度検出手段と、前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、それら対地速度検出手段および回転速度検出手段により検出された対地速度および回転速度に基づいて前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、前記車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率と前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、前記アクチュエータ作動手段は、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に前記アクチュエータ装置を作動させる。   The control device according to claim 3 is the control device according to claim 1 or 2, wherein ground speed detection means for detecting the ground speed of the vehicle, rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the wheels, and Slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the wheel based on the ground speed and the rotational speed detected by the ground speed detecting means and the rotational speed detecting means, and a slip area for storing a slip ratio corresponding to the slip area of the wheel Storage means, and state determination means for determining whether or not the wheel is in the slip area based on the slip ratio stored in the slip area storage means and the slip ratio calculated by the slip ratio calculation means. The actuator actuating means is configured to actuate the actuator when the state judging means judges that the wheel is in a slip region. To operate the over data devices.

請求項4記載の制御装置は、請求項3記載の制御装置において、前記第1及び第2の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、その角度決定手段は、前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値に基づき前記第1及び第2の角度を決定する。   A control device according to a fourth aspect is the control device according to the third aspect, further comprising angle determining means for determining the first and second angles, respectively, and the angle determining means is calculated by the slip ratio calculating means. The first and second angles are determined based on the value of the slip ratio of the wheel.

請求項5記載の制御装置は、請求項3記載の制御装置において、前記第1及び第2の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、その時間決定手段は、前記対地速度検出手段により検出された前記車両の対地速度の値または前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値の少なくとも一方に基づいて前記第1及び第2の操舵動作に要する時間を決定する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the control device according to the third aspect, further comprising time determining means for respectively determining times required for the first and second steering operations, wherein the time determining means is configured to detect the ground speed. The time required for the first and second steering operations is determined based on at least one of the value of the ground speed of the vehicle detected by the means and the value of the slip ratio of the wheels calculated by the slip ratio calculating means. .

請求項6記載の制御装置は、請求項1から5のいずれかに記載の制御装置において、前記車両が前記車輪を複数備えると共に、前記アクチュエータ装置が前記複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、前記アクチュエータ作動手段は、前記第1及び第2の操舵動作が前記複数の車輪ごとに独立に実行されるように、前記アクチュエータ装置を作動させるものである。   A control device according to a sixth aspect is the control device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the vehicle includes a plurality of the wheels, and the actuator device is capable of independently driving the plurality of wheels. The actuator actuating means is configured to actuate the actuator device so that the first and second steering operations are performed independently for each of the plurality of wheels.

請求項7記載の制御装置は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御するものであり、前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段と、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に、前記車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を操舵させる第1のアクチュエータ作動手段と、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、前記第1のアクチュエータ作動手段により操舵された車輪が、前記操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵されるように、前記アクチュエータ装置を作動させる第2アクチュエータ作動手段とを備えている。   The control device according to claim 7 controls the steering operation of the wheel by operating the actuator device with respect to a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator device for steering and driving the wheel. And a state determination unit that determines whether or not the wheel is in a slip region, and a driver for steering the wheel when the state determination unit determines that the wheel is in a slip region. Regardless of the operation state of the operation unit operated by the control unit, when the actuator device is operated and the wheel is steered, and the state determination unit determines that the wheel is not in the slip region. The wheel steered by the first actuator actuating means is steered to a steering position corresponding to the operation state of the operation unit. And a second actuator operation means for operating the actuator device.

請求項1記載の制御装置によれば、アクチュエータ作動手段を備え、このアクチュエータ作動手段によりアクチュエータ装置を作動させることで、車輪を操舵させることができる。このように、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間の接地状態を改善して、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができるという効果がある。   According to the control device of the first aspect, the actuator can be steered by including the actuator operating means and operating the actuator device by the actuator operating means. Thus, by steering the wheel, there is an effect that the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of the wheel can be improved, and the braking force or drive force of the wheel can be improved.

即ち、本発明によれば、車輪を操舵することで、制動又は駆動の妨げとなる路面上の物体を路面と車輪の接地面との間から外部に押しのけることができるので、その分、路面と車輪の接地面との間の密着度を高める(接地状態を改善する)ことができ、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   That is, according to the present invention, by steering the wheel, an object on the road surface that hinders braking or driving can be pushed outside from between the road surface and the ground contact surface of the wheel. The degree of contact with the ground contact surface of the wheel can be increased (the ground contact state can be improved), and the braking force or driving force can be improved.

具体的な事例としては、例えば、雪道を走行する場合が例示される。この場合には、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間に発生する水膜を外部に押しのけることができるので、路面と車輪の接地面との間の密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   As a specific example, for example, a case of traveling on a snowy road is exemplified. In this case, since the water film generated between the road surface and the ground contact surface of the wheel can be pushed outside by steering the wheel, the degree of adhesion between the road surface and the ground contact surface of the wheel is increased, Accordingly, the braking force or driving force can be improved.

また、本発明によれば、車輪を操舵することで、路面の表面を破壊して新たな路面を露出させ、車輪の接地面を新鮮な路面に接地させることができるので、その分、路面と車輪の接地面との間の密着度を高め(接地状態を改善して)、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   In addition, according to the present invention, by steering the wheel, the surface of the road surface can be destroyed to expose a new road surface, and the ground contact surface of the wheel can be brought into contact with a fresh road surface. It is possible to increase the degree of contact with the ground contact surface of the wheel (improve the ground contact state) and improve the braking force or driving force.

具体的な事例としては、例えば、非舗装路面を走行する場合が例示される。この場合には、車輪を操舵することで、路面の凹凸を破壊して、下層から新たな路面を露出させる、或いは、平坦な路面に整地することができるので、路面と車輪の接地面との密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   As a specific example, for example, a case of traveling on an unpaved road surface is exemplified. In this case, by steering the wheel, the unevenness of the road surface can be destroyed and a new road surface can be exposed from the lower layer, or the road surface can be leveled. The degree of adhesion can be increased, and the braking force or driving force can be improved accordingly.

また、本発明によれば、車輪を操舵することで、車輪の接地面を操舵方向に変形させ、路面との接地面積の増加(接地状態の改善)を図ることができるので、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   Further, according to the present invention, by steering the wheel, the contact surface of the wheel can be deformed in the steering direction, and the contact area with the road surface can be increased (improvement of the contact state). The power or driving force can be improved.

更に、本発明によれば、上述したように、車輪を操舵することで、路面上の物体を路面と車輪の接地面との間から外部に押しのけることができるが、この場合には、物体を押しのけるための抵抗力が発生するので、かかる抵抗力を制動力又は駆動力として利用することでき、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   Furthermore, according to the present invention, as described above, by steering the wheel, an object on the road surface can be pushed outside from between the road surface and the ground contact surface of the wheel. Since a resistance force for pushing is generated, the resistance force can be used as a braking force or a driving force, and the braking force or the driving force can be improved accordingly.

請求項2記載の制御装置によれば、請求項1記載の制御装置の奏する効果に加え、車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、その制動判断手段により車輪が制動状態にあると判断された場合に、アクチュエータ作動手段がアクチュエータ装置を作動させる、即ち、車輪が制動状態になると、車輪が第1の方向及び第2の方向へ操舵され、路面と車輪の接地面との間の接地状態が改善されるので、車輪の制動力を効率的に向上させることができるという効果がある。   According to the control device of the second aspect, in addition to the effect produced by the control device of the first aspect, the brake determination means for determining whether or not the wheel is in a braking state is provided, and the wheel is braked by the brake determination means. When it is determined that the actuator is in a state, the actuator actuating means activates the actuator device, that is, when the wheel is in a braking state, the wheel is steered in the first direction and the second direction, and the road surface and the ground contact surface of the wheel As a result, the braking force of the wheels can be efficiently improved.

また、この場合には、車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する必要がなく、処理を簡素化することができるので、制御装置の制御負荷を軽減して、素早い制御が可能になるという効果がある。   In this case, it is not necessary to determine whether or not the wheel is in the slip region, and the processing can be simplified, so that the control load of the control device can be reduced and quick control can be performed. effective.

請求項3記載の制御装置によれば、請求項1又は2に記載の制御装置の奏する効果に加え、車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率とスリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて車輪の運動特性がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、アクチュエータ作動手段によるアクチュエータ装置の作動は、車輪の運動特性がスリップ領域にあると状態判定手段により判断された場合に行われるので、車輪の制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができるという効果がある。   According to the control device of the third aspect, in addition to the effect produced by the control device according to the first or second aspect, the slip ratio calculation means for calculating the slip ratio of the wheel, and the slip ratio corresponding to the slip region of the wheel A state for determining whether or not the wheel motion characteristics are in the slip region based on the slip region storage means to be stored, the slip rate stored in the slip region storage means and the slip ratio calculated by the slip ratio calculation means Since the operation of the actuator device by the actuator actuating means is performed when the state judging means judges that the wheel motion characteristic is in the slip region, it is efficient to improve the braking force or driving force of the wheel. There is an effect that can be achieved.

即ち、車輪の運動特性が非スリップ状態にあるということは、スリップ率が増加するに従って路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力も増加する状態にあるということなので、この場合には、本発明の車輪制御(操舵制御)を適用しなくとも、加減速時における車輪の制動力又は駆動力を最大とすることができる。   That is, the fact that the wheel motion characteristics are in a non-slip state means that the braking force or driving force acting on the ground contact surface of the wheel from the road surface increases as the slip ratio increases. Even if the wheel control (steering control) of the invention is not applied, the braking force or driving force of the wheel during acceleration / deceleration can be maximized.

一方、車輪の運動特性がスリップ状態にあるということは、スリップ率が増加するに従って路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力が減少する状態にあるということであり、この状態のまま加減速したのでは、スリップ率が更に増加して、路面から車輪の接地面に働く制動力又は駆動力の減少を招く。   On the other hand, the fact that the wheel motion characteristics are in the slip state means that the braking force or driving force acting on the ground contact surface of the wheel from the road surface decreases as the slip ratio increases, and this state is applied. When the vehicle is decelerated, the slip ratio further increases, resulting in a decrease in braking force or driving force acting on the ground contact surface of the wheel from the road surface.

そこで、本発明のように、アクチュエータ作動手段によるアクチュエータ装置の作動を車輪の運動特性がスリップ状態にあると判断された場合に行うことで、路面と車輪の接地面との接地状態を改善して、車輪のグリップを回復(スリップ状態から非スリップ状態へ遷移)させることで、制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができる。   Therefore, as in the present invention, the operation of the actuator device by the actuator operating means is performed when it is determined that the motion characteristic of the wheel is in a slip state, thereby improving the ground contact state between the road surface and the wheel ground contact surface. By improving the wheel grip (transition from the slip state to the non-slip state), it is possible to efficiently improve the braking force or the driving force.

請求項4記載の制御装置によれば、請求項3記載の制御装置の奏する効果に加え、第1及び第2の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、その角度決定手段は、スリップ率算出手段により算出された車輪のスリップ率の値に基づいて第1及び第2の角度を決定するので、制動力又は駆動力を適切に向上させることができるという効果がある。   According to the control device of the fourth aspect, in addition to the effect of the control device of the third aspect, the control device includes angle determination means for determining the first and second angles, respectively, and the angle determination means calculates the slip ratio. Since the first and second angles are determined based on the value of the wheel slip ratio calculated by the means, there is an effect that the braking force or the driving force can be appropriately improved.

例えば、車輪のスリップ率の値が大きい場合には、車輪のグリップを大きく回復させる必要があるという知見に基づき、車輪のスリップ率の値が大きいほど第1及び第2の角度が大きくなるように決定することで、グリップ回復効果をより大きく発揮させることができる。その結果、制動力又は駆動力のより一層の向上を図ることができるという効果がある。   For example, when the value of the wheel slip rate is large, the first and second angles are increased as the value of the wheel slip rate increases based on the knowledge that the wheel grip needs to be largely recovered. By determining, the grip recovery effect can be exhibited more greatly. As a result, there is an effect that the braking force or the driving force can be further improved.

一方、例えば、車輪のスリップ率の値が大きいほど第1及び第2の角度が小さくなるように決定する場合には、スリップ率の値が大きくなり、車両の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪の操舵をより小さな角度で行うことができる。これにより、例えば、スリップ率の値が大きな状態から車輪のグリップが急激に回復した場合でも、車両の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制することができるので、車両の挙動変化をより小さくして、操舵制御を安全に行う(制動力又は駆動力を安全に発揮させる)ことができるという効果がある。   On the other hand, for example, when determining that the first and second angles become smaller as the value of the wheel slip ratio increases, the value of the slip ratio increases and the behavior of the vehicle becomes unstable. The wheel can be steered at a smaller angle. Thereby, for example, even when the grip of the wheel suddenly recovers from a state in which the slip ratio is large, it is possible to suppress a sudden increase in the turning force of the vehicle to the left and right. There is an effect that the steering control can be safely performed (the braking force or the driving force can be safely exhibited) by making it smaller.

請求項5記載の制御装置によれば、請求項3記載の制御装置の奏する効果に加え、第1及び第2の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、その時間決定手段は、対地速度検出手段により検出された車両の対地速度の値またはスリップ率算出手段により算出された車輪のスリップ率の値に少なくとも一方に基づいて第1及び第2の操舵動作に要する時間を決定するので、制動力又は駆動力を適切に向上させることができるという効果がある。   According to the control device of the fifth aspect, in addition to the effect produced by the control device according to the third aspect, the control device further includes time determining means for determining the time required for the first and second steering operations. The time required for the first and second steering operations is determined based on at least one of the value of the vehicle ground speed detected by the ground speed detection means or the value of the wheel slip ratio calculated by the slip ratio calculation means. Therefore, there is an effect that the braking force or the driving force can be appropriately improved.

例えば、車両の対地速度の値が大きい(速い)場合には、車輪が単位時間当たりに通過する路面上の障害物の量が多くなるため、車輪の操舵動作が単位時間当たりにより多く行われるように、その作動周期を短い時間とする必要があるという知見に基づき、車両の対地速度の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定することで、路面と車輪の接地面との間からより多くの障害物を押しのけることができ、その結果、制動力又は駆動力のより一層の向上を図ることができるという効果がある。   For example, when the value of the ground speed of the vehicle is large (fast), the amount of obstacles on the road surface through which the wheel passes per unit time increases, so that the steering operation of the wheel is performed more per unit time. In addition, based on the knowledge that the operation cycle needs to be a short time, by determining that the time becomes shorter as the value of the ground speed of the vehicle is larger, it is more effective from between the road surface and the ground contact surface of the wheel. Many obstacles can be pushed away, and as a result, the braking force or driving force can be further improved.

一方、例えば、車輪のスリップ率の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定することで、スリップ率の値が大きくなり、車両の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪をより短時間で操舵させることができる。これにより、スリップ率の値が大きくなるに従って、車輪のグリップをより短時間に回復させる(スリップ領域から非スリップ領域へ遷移させる)ことができ、その結果、車両を安定な状態により早期に移行させることができるという効果がある。   On the other hand, for example, by determining that the time becomes shorter as the value of the slip ratio of the wheel becomes larger, the value of the slip ratio becomes larger, and the wheel becomes shorter as the behavior of the vehicle becomes unstable. It can be steered with. As a result, as the slip ratio value increases, the wheel grip can be recovered in a shorter time (transition from the slip region to the non-slip region), and as a result, the vehicle is shifted earlier in a stable state. There is an effect that can be.

また、車輪のスリップ率の値が大きいほど前記時間が短くなるように決定する場合には、スリップ率の値が比較的小さい領域においては、車輪の操舵がより長い時間をかけて行われるので、その分、アクチュエータ装置や制御の負担を軽減して、装置コストや制御コストの低減することができるという効果がある。特に、車輪のスリップ率が小さいほど第1及び第2の角度が大きくなるように決定される場合に有効となる。   Further, in the case where it is determined that the time is shortened as the value of the slip ratio of the wheel is larger, in a region where the value of the slip ratio is relatively small, the steering of the wheel is performed over a longer time. Accordingly, there is an effect that the burden of the actuator device and control can be reduced, and the device cost and control cost can be reduced. This is particularly effective when the first and second angles are determined to be larger as the wheel slip ratio is smaller.

請求項6記載の制御装置によれば、請求項1から5のいずれかに記載の制御装置の奏する効果に加え、車両が車輪を複数備えると共に、アクチュエータ装置が複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、アクチュエータ作動手段は、第1及び第2の操舵動作が複数の車輪ごとに独立に実行されるように、アクチュエータ装置を作動させることができる。通常、車両の走行時には、路面と各車輪の接地面との間の接地状態は、車輪毎にそれぞれ異なる接地状態となっているが、この場合でも、接地状態を車輪毎に適切に改善して、車両全体としての制動力又は駆動力の向上を効率的に達成することができるという効果がある。   According to the control device of the sixth aspect, in addition to the effect produced by the control device according to any one of the first to fifth aspects, the vehicle includes a plurality of wheels, and the actuator device steers and drives the plurality of wheels independently. The actuator actuating means can actuate the actuator device such that the first and second steering operations are performed independently for each of the plurality of wheels. Normally, when the vehicle is running, the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of each wheel is different for each wheel, but even in this case, the ground contact state is appropriately improved for each wheel. There is an effect that it is possible to efficiently improve the braking force or driving force of the vehicle as a whole.

請求項7記載の制御装置によれば、第1アクチュエータ作動手段を備え、この第1アクチュエータ作動手段によりアクチュエータ装置を作動させることで、車輪を操舵させることができるので、請求項1記載の制御装置と同様の効果を奏する。即ち、車輪を操舵することで、路面と車輪の接地面との間の接地状態を改善して、車輪の制動力又は駆動力の向上を図ることができるという効果がある。   According to the control device of the seventh aspect, the first actuator operation means is provided, and the wheel can be steered by operating the actuator device by the first actuator operation means. Has the same effect as. That is, by steering the wheel, there is an effect that the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of the wheel can be improved, and the braking force or driving force of the wheel can be improved.

また、第1アクチュエータ作動手段は、状態判定手段により車輪がスリップ領域にあると判断された場合にアクチュエータ装置を作動させるので、請求項4記載の制御装置と同様の効果を奏する。即ち、車輪の制動力又は駆動力の向上を効率的に図ることができるという効果がある。   Further, since the first actuator actuating means activates the actuator device when the state judging means determines that the wheel is in the slip region, the same effect as the control device according to claim 4 is obtained. That is, there is an effect that it is possible to efficiently improve the braking force or driving force of the wheels.

また、第1アクチュエータ作動手段は、車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、車輪を操舵させるので、車両の走行状態(直進中又は旋回中)に依存することなく、路面と車輪の接地面との接地状態を改善して、車輪のグリップを回復させることできるという効果がある。   Further, since the first actuator actuating means steers the wheel regardless of the operation state of the operation unit operated by the driver to steer the wheel, it depends on the traveling state (straight traveling or turning) of the vehicle. Without any problem, the grounding state between the road surface and the grounding surface of the wheel can be improved, and the grip of the wheel can be recovered.

更に、第2アクチュエータ作動手段は、状態判断手段により車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、第1アクチュエータ作動手段により操舵されている車輪が、運転者による操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵される(復帰される)ように、アクチュエータ装置を作動させるので、車両の挙動の安定化を図ることができるという効果がある。   Further, the second actuator actuating means determines that the wheel being steered by the first actuator actuating means corresponds to the operation state of the operation unit by the driver when the state judging means judges that the wheel is not in the slip region. Since the actuator device is operated so as to be steered (returned) to the steering position, there is an effect that the behavior of the vehicle can be stabilized.

なお、請求項7記載の第1アクチュエータ作動手段による車輪の操舵とは、第2アクチュエータ作動手段による車輪の操舵が開始されるまでの間、即ち、状態判断手段により車輪がスリップ状態にあると判断されている間、繰り返し実行される動作を意味し、一方、第2アクチュエータ作動手段による車輪の操舵とは、状態判断手段により車輪がスリップ状態にないと判断された際の操舵位置から操作部の操作状態に応じた操舵位置まで復帰する動作を意味する。   Note that the steering of the wheel by the first actuator actuating means according to claim 7 refers to the time until the steering of the wheel by the second actuator actuating means is started, that is, the state judging means judges that the wheel is in the slip state. On the other hand, the steering of the wheel by the second actuator actuating means means the operation of the operating unit from the steering position when the state judging means judges that the wheel is not slipping. It means an operation of returning to the steering position according to the operation state.

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施の形態における制御装置100が搭載される車両1を模式的に示した模式図である。なお、図1の矢印FWDは、車両1の前進方向を示す。また、図1では、全車輪2に所定の舵角が付与された状態が図示されている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle 1 on which a control device 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted. An arrow FWD in FIG. 1 indicates the forward direction of the vehicle 1. Moreover, in FIG. 1, the state by which the predetermined rudder angle was provided to all the wheels 2 is shown in figure.

まず、車両1の概略構成について説明する。車両1は、図1に示すように、車体フレームBFと、その車体フレームBFに支持される複数(本実施の形態では4輪)の車輪2と、それら各車輪2を独立に回転駆動する車輪駆動装置3と、各車輪2を独立に操舵駆動するアクチュエータ装置4とを主に備えている。   First, a schematic configuration of the vehicle 1 will be described. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body frame BF, a plurality of (four wheels in this embodiment) wheels 2 supported by the vehicle body frame BF, and wheels that rotate and drive these wheels 2 independently. A drive device 3 and an actuator device 4 for steering and driving each wheel 2 independently are mainly provided.

本発明における車両1は、制動時や駆動時に、後述する制御装置100が車輪2の運動特性を監視して、所定の状態(本実施の形態では、スリップ領域)にある車輪2を左右に操舵させることで、路面と車輪2の接地面との間の接地状態を改善して、制動力又は駆動力の向上を達成可能に構成されている。   In the vehicle 1 according to the present invention, during braking or driving, the control device 100 described later monitors the motion characteristics of the wheels 2 and steers the wheels 2 in a predetermined state (slip region in the present embodiment) left and right. By doing so, the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of the wheel 2 is improved, and an improvement in braking force or driving force can be achieved.

次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪2は、図1に示すように、車両1の進行方向前方側に位置する左右の前輪2FL,2FRと、進行方向後方側に位置する左右の後輪2RL,2RRとの4輪を備え、これら前後輪2FL〜2RRは、ステアリング装置20,30により操舵可能に構成されている。   Next, the detailed configuration of each part will be described. As shown in FIG. 1, the wheel 2 includes four wheels, that is, left and right front wheels 2FL and 2FR positioned on the front side in the traveling direction of the vehicle 1 and left and right rear wheels 2RL and 2RR positioned on the rear side in the traveling direction. The front and rear wheels 2FL to 2RR are configured to be steerable by the steering devices 20 and 30.

ステアリング装置20,30は、各車輪2を操舵するための操舵装置であり、図1に示すように、各車輪2を揺動可能に支持するキングピン21と、各車輪2のナックルアーム(図示せず)に連結されるタイロッド22と、そのタイロッド22にアクチュエータ装置4の駆動力を伝達する伝達機構部23とを主に備えて構成されている。   The steering devices 20 and 30 are steering devices for steering each wheel 2, and as shown in FIG. 1, a king pin 21 that supports each wheel 2 so as to be swingable, and a knuckle arm (not shown) of each wheel 2. 1) and a transmission mechanism 23 for transmitting the driving force of the actuator device 4 to the tie rod 22 is mainly provided.

アクチュエータ装置4は、上述したように、各車輪2を独立に操舵駆動するための操舵駆動装置であり、図1に示すように、4個のアクチュエータ(FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RR)を備えて構成されている。運転者がハンドル51を操作した場合には、アクチュエータ装置4の一部(例えば、前輪2FL,2FRのみ)又は全部が駆動され、ハンドル51の操作量に応じた舵角が付与される。   As described above, the actuator device 4 is a steering drive device for independently driving the wheels 2 and includes four actuators (FL to RR actuators 4FL to 4RR) as shown in FIG. It is configured. When the driver operates the handle 51, a part (for example, only the front wheels 2FL and 2FR) or all of the actuator device 4 is driven, and a steering angle corresponding to the operation amount of the handle 51 is given.

また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、制動時や駆動時に車輪2がスリップ領域に遷移した場合には、その車輪2に対応するアクチュエータ装置4(FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RR)が駆動され、車輪2を左右に操舵駆動する。これにより、路面と車輪2の接地面との接地状態を改善して、制動力又は駆動力の向上を図る。   Further, even when the driver does not perform the steering operation, when the wheel 2 transits to the slip region during braking or driving, the actuator device 4 (FL to RR actuator 4FL) corresponding to the wheel 2 is used. ˜4RR) is driven, and the wheel 2 is steered left and right. Thereby, the grounding state between the road surface and the grounding surface of the wheel 2 is improved, and the braking force or driving force is improved.

このように、アクチュエータ装置4による車輪2の操舵駆動は、ハンドル51の操作に起因し、旋回を目的として行われる場合と、ハンドル51の操作の有無に関わらず、制動力又は駆動力の向上を目的として行われる場合との2種類があり、本実施の形態では前者を旋回制御と称し、後者を操舵制御と称す。なお、操舵制御の詳細については、後述する(図3参照)。   Thus, the steering drive of the wheel 2 by the actuator device 4 is caused by the operation of the handle 51, and the braking force or the driving force is improved regardless of whether the steering is performed for the purpose of turning or whether the handle 51 is operated. In this embodiment, the former is referred to as turning control and the latter is referred to as steering control. The details of the steering control will be described later (see FIG. 3).

ここで、本実施の形態では、FL〜RRアクチュエータ4FL〜4RRが電動モータで構成されると共に、伝達機構部23がねじ機構で構成される。電動モータが回転されると、その回転運動が伝達機構部23により直線運動に変換され、タイロッド22に伝達される。その結果、各車輪2がキングピン21を揺動中心として揺動駆動され、各車輪2に所定の舵角が付与される。   Here, in the present embodiment, the FL to RR actuators 4FL to 4RR are constituted by electric motors, and the transmission mechanism portion 23 is constituted by a screw mechanism. When the electric motor is rotated, the rotational motion is converted into a linear motion by the transmission mechanism 23 and transmitted to the tie rod 22. As a result, each wheel 2 is driven to swing around the king pin 21 as a swing center, and a predetermined steering angle is given to each wheel 2.

車輪駆動装置3は、各車輪2を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図1に示すように、4個の電動モータ(FL〜RRモータ3FL〜3RR)を各車輪2ごとに(即ち、インホイールモータとして)配設して構成されている。運転者がアクセルペダル53を操作した場合には、各車輪駆動装置3から回転駆動力が各車輪2に付与され、各車輪2がアクセルペダル53の操作量に応じた回転速度で回転される。   The wheel driving device 3 is a rotation driving device for independently rotating and driving each wheel 2, and four electric motors (FL to RR motors 3FL to 3RR) are provided for each wheel 2 as shown in FIG. (Ie, as an in-wheel motor). When the driver operates the accelerator pedal 53, a rotational driving force is applied to each wheel 2 from each wheel driving device 3, and each wheel 2 is rotated at a rotational speed corresponding to the operation amount of the accelerator pedal 53.

制御装置100は、上述のように構成された車両1の各部を制御するための制御装置であり、例えば、アクセルペダル53が操作された場合などには、車輪駆動装置3の駆動制御を行う一方、ハンドル51や各ペダル52,53が操作された場合などには、アクチュエータ装置4の駆動制御(旋回制御、操舵制御)を行う。   The control device 100 is a control device for controlling each part of the vehicle 1 configured as described above. For example, when the accelerator pedal 53 is operated, the control device 100 performs drive control of the wheel drive device 3. When the handle 51 or the pedals 52 and 53 are operated, drive control (turning control, steering control) of the actuator device 4 is performed.

また、制御装置100は、上述したように、各車輪2のスリップ率を監視して、スリップ領域に遷移した車輪2がある場合には、その車輪2が左右に操舵されるように、アクチュエータ装置4の駆動制御(操舵制御)を行う。ここで、図2を参照して、制御装置100の詳細構成について説明する。   Further, as described above, the control device 100 monitors the slip rate of each wheel 2 and, when there is a wheel 2 that has transitioned to the slip region, the actuator device so that the wheel 2 is steered left and right. 4 drive control (steering control) is performed. Here, with reference to FIG. 2, the detailed structure of the control apparatus 100 is demonstrated.

図2は、制御装置100の電気的構成を示したブロック図である。制御装置100は、図2に示すように、CPU71、ROM72及びRAM73を備え、これらはバスライン74を介して入出力ポート75に接続されている。また、入出力ポート75には、車輪駆動装置3等の複数の装置が接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the control device 100. As shown in FIG. 2, the control device 100 includes a CPU 71, a ROM 72, and a RAM 73, which are connected to an input / output port 75 via a bus line 74. A plurality of devices such as the wheel driving device 3 are connected to the input / output port 75.

CPU71は、バスライン74により接続された各部を制御する演算装置である。ROM72は、CPU71により実行される制御プログラム(例えば、図3に図示される操舵制御処理のフローチャート)や固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。   The CPU 71 is an arithmetic unit that controls each unit connected by the bus line 74. The ROM 72 is a non-rewritable nonvolatile memory storing a control program executed by the CPU 71 (for example, a flowchart of the steering control process shown in FIG. 3), fixed value data, and the like, and the RAM 73 is an execution of the control program. It is a memory for sometimes storing various data in a rewritable manner.

ここで、ROM72には、図2に示すように、摩擦力テーブル72aと、振幅角・作動周期テーブル72bとが設けられている。摩擦力テーブル72aは、車輪2のスリップ率sと車両進行方向摩擦力Tとの関係(図4参照)を記憶したテーブルであり、CPU71は、この摩擦力テーブル72aの内容に基づいて、車輪2がスリップ領域にあるか否かを判断する。   Here, as shown in FIG. 2, the ROM 72 is provided with a friction force table 72a and an amplitude angle / operation cycle table 72b. The frictional force table 72a is a table that stores the relationship (see FIG. 4) between the slip rate s of the wheel 2 and the vehicle traveling direction frictional force T, and the CPU 71 determines the wheel 2 based on the content of the frictional force table 72a. Is in the slip region.

また、振幅角・作動周期テーブル72bは車輪2のスリップ率sと振幅角θ及び作動周期Tとの関係(図5参照)を記憶するテーブルであり、CPU71は、後述する操舵制御処理(図3参照)において、振幅角・作動周期テーブル72bの内容に基づいて、車輪2を左右に操舵させる際の操舵角度と作動周期とを決定する。   The amplitude angle / operation cycle table 72b is a table that stores the relationship between the slip ratio s of the wheel 2, the amplitude angle θ, and the operation cycle T (see FIG. 5), and the CPU 71 performs a steering control process (FIG. 3) described later. In step (2), the steering angle and the operation cycle when the wheel 2 is steered left and right are determined based on the contents of the amplitude angle / operation cycle table 72b.

車輪駆動装置3は、上述したように、各車輪2(図1参照)を回転駆動するための装置であり、各車輪2に回転駆動力を付与する4個のFL〜RRモータ3FL〜3RRと、それら各モータ3FL〜3RRをCPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路(図示せず)とを備えている。   As described above, the wheel drive device 3 is a device for rotationally driving each wheel 2 (see FIG. 1), and includes four FL to RR motors 3FL to 3RR that apply a rotational driving force to each wheel 2. And a drive circuit (not shown) for driving and controlling each of the motors 3FL to 3RR based on a command from the CPU 71.

また、アクチュエータ装置4は、上述したように、各車輪2を操舵駆動するための装置であり、各車輪2に操舵駆動力を付与する4個のFL〜RRアクチュエータ4FL〜4RRと、それら各アクチュエータ4FL〜4RRをCPU71からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路(図示せず)とを備えている。   Further, as described above, the actuator device 4 is a device for steering and driving each wheel 2, and includes four FL to RR actuators 4FL to 4RR that apply a steering driving force to each wheel 2, and each of these actuators. 4FL to 4RR are provided with a drive circuit (not shown) for driving and controlling based on a command from the CPU 71.

舵角センサ装置31は、各車輪2の舵角を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、各車輪2の舵角をそれぞれ検出する4個のFL〜RR舵角センサ31FL〜31RRと、それら各舵角センサ31FL〜31RRの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。   The steering angle sensor device 31 is a device for detecting the steering angle of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71. The four FL to RR steering angles for detecting the steering angle of each wheel 2 respectively. Sensors 31FL to 31RR and a processing circuit (not shown) for processing the detection results of the steering angle sensors 31FL to 31RR and outputting the results to the CPU 71 are provided.

なお、本実施の形態では、各舵角センサ31FL〜31RRが各伝達機構部23にそれぞれ設けられ、その伝達機構部23において回転運動が直線運動に変換される際の回転数を検出する非接触式の回転角度センサとして構成されている。この回転数は、タイロッド22の変位量に比例するので、CPU71は、舵角センサ装置31から入力された検出結果(回転数)に基づいて、各車輪2の舵角を得ることができる。   In this embodiment, each steering angle sensor 31FL to 31RR is provided in each transmission mechanism unit 23, and the transmission mechanism unit 23 detects the number of rotations when the rotational motion is converted into linear motion. It is configured as a rotary angle sensor of the type. Since this rotational speed is proportional to the amount of displacement of the tie rod 22, the CPU 71 can obtain the steering angle of each wheel 2 based on the detection result (the rotational speed) input from the steering angle sensor device 31.

ここで、舵角センサ装置31により検出される舵角とは、各車輪2の中心線と車両1(車体フレームBF)の基準線(各線ともに図示せず)とがなす角度であり、車両1の進行方向とは無関係に定まる角度である。   Here, the rudder angle detected by the rudder angle sensor device 31 is an angle formed by the center line of each wheel 2 and a reference line (both lines not shown) of the vehicle 1 (body frame BF). It is an angle that is determined independently of the direction of travel.

車両速度センサ装置32は、路面に対する車両1の対地速度(絶対値及び進行方向)を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、前後及び左右方向加速度センサ32a,32bと、それら各加速度センサ32a,32bの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。   The vehicle speed sensor device 32 is a device for detecting the ground speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 with respect to the road surface and outputting the detection result to the CPU 71, and includes longitudinal and lateral acceleration sensors 32a and 32b. And a processing circuit (not shown) for processing the detection results of the acceleration sensors 32a and 32b and outputting the results to the CPU 71.

前後方向加速度センサ32aは、車両1(車体フレームBF)の前後方向(図1上下方向)の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ32bは、車両1(車体フレームBF)の左右方向(図1左右方向)の加速度を検出するセンサである。なお、本実施の形態では、これら各加速度センサ32a,32bが圧電素子を利用した圧電型センサとして構成されている。   The longitudinal acceleration sensor 32a is a sensor that detects the acceleration in the longitudinal direction (the vertical direction in FIG. 1) of the vehicle 1 (body frame BF), and the lateral acceleration sensor 32b is the lateral direction of the vehicle 1 (body frame BF) ( FIG. 1 is a sensor that detects acceleration in the left-right direction. In the present embodiment, each of the acceleration sensors 32a and 32b is configured as a piezoelectric sensor using a piezoelectric element.

CPU71は、車両速度センサ装置32から入力された各加速度センサ32a,32bの検出結果(加速度値)を時間積分して、2方向(前後及び左右方向)の速度をそれぞれ算出すると共に、それら2方向成分を合成することで、車両1の対地速度(絶対値及び進行方向)を得ることができる。   The CPU 71 time-integrates the detection results (acceleration values) of the respective acceleration sensors 32a and 32b input from the vehicle speed sensor device 32 to calculate speeds in two directions (front and rear and left and right directions), respectively. By synthesizing the components, the ground speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 can be obtained.

車輪回転速度センサ装置33は、各車輪2の回転速度を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、各車輪2の回転速度をそれぞれ検出する4個のFL〜RR回転速度センサ33FL〜33RRと、それら各回転速度センサ33FL〜33RRの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。   The wheel rotation speed sensor device 33 is a device for detecting the rotation speed of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71. Four FL to RR rotations for detecting the rotation speed of each wheel 2 respectively. Speed sensors 33FL to 33RR and a processing circuit (not shown) that processes the detection results of the rotational speed sensors 33FL to 33RR and outputs them to the CPU 71 are provided.

なお、本実施の形態では、各回転センサ33FL〜33RRが各車輪2に設けられ、各車輪2の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ33FL〜33RRは、各車輪2に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成された歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。   In this embodiment, each rotation sensor 33FL-33RR is provided in each wheel 2, and detects the angular velocity of each wheel 2 as a rotation speed. That is, each rotation sensor 33FL-33RR is an electromagnetic pickup provided with a rotating body that rotates in conjunction with each wheel 2 and a pickup that electromagnetically detects the presence or absence of a large number of teeth formed in the circumferential direction of the rotating body. It is configured as a sensor of the type.

CPU71は、車輪回転速度センサ装置33から入力された各車輪2の回転速度と、予めROM72に記憶されている各車輪2の外径とから、各車輪2の実際の周速度をそれぞれ得ることができる。   The CPU 71 can obtain the actual peripheral speed of each wheel 2 from the rotation speed of each wheel 2 input from the wheel rotation speed sensor device 33 and the outer diameter of each wheel 2 stored in the ROM 72 in advance. it can.

接地荷重センサ装置34は、各車輪2と路面との間に発生する接地荷重を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、各車輪2の接地荷重をそれぞれ検出するFL〜RR荷重センサ34FL〜34RRと、それら各荷重センサ34FL〜34RRの検出結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。   The ground load sensor device 34 is a device for detecting the ground load generated between each wheel 2 and the road surface and outputting the detection result to the CPU 71. The FL detects the ground load of each wheel 2 respectively. To RR load sensors 34FL to 34RR, and a processing circuit (not shown) that processes the detection results of the load sensors 34FL to 34RR and outputs them to the CPU 71.

なお、本実施の形態では、各荷重センサ34FL〜34RRがピエゾ抵抗型の3軸荷重センサとして構成されている。これら各荷重センサ34FL〜34RRは、各車輪2のサスペンション軸(図示せず)上に配設され、上述した接地荷重を車両1の前後方向、左右方向および垂直方向で検出する。   In the present embodiment, each of the load sensors 34FL to 34RR is configured as a piezoresistive triaxial load sensor. Each of the load sensors 34FL to 34RR is disposed on a suspension shaft (not shown) of each wheel 2 and detects the above-described ground load in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction of the vehicle 1.

CPU71は、接地荷重センサ装置34から入力された各荷重センサ34FL〜34RRの検出結果(接地荷重)より、各車輪2の接地面における路面の摩擦係数μを得ることができる。   The CPU 71 can obtain the friction coefficient μ of the road surface on the ground contact surface of each wheel 2 from the detection results (ground load) of the load sensors 34FL to 34RR input from the ground load sensor device 34.

例えば、前輪2FLに着目すると、FL荷重センサ34FLにより検出された車両1の前後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれFx、Fy及びFzである場合には、前輪2FLの接地面に対応する部分の路面の摩擦係数μは、車両1の進行方向の摩擦係数μxがFx/Fzにより、車両1の左右方向の摩擦係数μyがFy/Fzにより、それぞれ算出される。   For example, when focusing on the front wheel 2FL, when the loads in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction of the vehicle 1 detected by the FL load sensor 34FL are Fx, Fy, and Fz, respectively, they correspond to the ground contact surface of the front wheel 2FL. The friction coefficient μ of the road surface of the portion is calculated by using Fx / Fz as the friction coefficient μx in the traveling direction of the vehicle 1 and Fy / Fz as the friction coefficient μy in the left-right direction of the vehicle 1.

図2に示す他の入出力装置35としては、例えば、ハンドル51、ブレーキペダル52及びアクセルペダル53(いずれも図1参照)の操作状態(回転角や踏み込み量、操作速度など)を検出するための操作状態検出センサ装置(図示せず)が例示される。   As another input / output device 35 shown in FIG. 2, for example, in order to detect an operation state (rotation angle, stepping amount, operation speed, etc.) of the handle 51, the brake pedal 52, and the accelerator pedal 53 (all of which refer to FIG. 1). An operation state detection sensor device (not shown) is exemplified.

次いで、図3から図7を参照して、本発明の操舵制御について説明する。なお、操舵制御とは、上述した通り、制動力又は駆動力の向上を図ることを目的として、車輪2を左右に操舵駆動するための制御であり、車両1の旋回を目的とする上述した旋回制御と区別される。   Next, the steering control of the present invention will be described with reference to FIGS. As described above, the steering control is a control for steering the wheels 2 to the left and right for the purpose of improving the braking force or the driving force, and the above-mentioned turning for the purpose of turning the vehicle 1. Distinguished from control.

図3は、操舵制御処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置100の電源が投入されている間、CPU71によって繰り返し(例えば、0.5秒間隔で)実行される処理である。   FIG. 3 is a flowchart showing the steering control process. This process is a process that is repeatedly executed by the CPU 71 (for example, at intervals of 0.5 seconds) while the control device 100 is powered on.

CPU71は、操舵制御処理に関し、まず、現在の車両1の対地速度と、各車輪2の回転速度とをそれぞれ検出し(S1,S2)、それら検出された対地速度と回転速度とに基づいて、各車輪2のスリップ率sを算出する(S3)。   Regarding the steering control process, the CPU 71 first detects the current ground speed of the vehicle 1 and the rotational speed of each wheel 2 (S1, S2), and based on the detected ground speed and rotational speed, respectively. The slip ratio s of each wheel 2 is calculated (S3).

なお、上述したように、車両1の対地速度は車両速度センサ装置32により、各車輪2の回転速度は車輪回転速度センサ装置33により(いずれも図2参照)、それぞれ検出され、それら各装置32,33からCPU71に入力される。   As described above, the ground speed of the vehicle 1 is detected by the vehicle speed sensor device 32, and the rotational speed of each wheel 2 is detected by the wheel rotational speed sensor device 33 (both see FIG. 2). , 33 to CPU 71.

また、各車輪2のスリップ率sは、車輪2の自由転動時の周速度Vrfと、車輪2の実際の周速度Vrとを用いて、Vrf>Vrの場合には、s=(Vr−Vrf)/Vrfで表され、Vr>Vrfの場合には、s=(Vr−Vrf)/Vrで表される。   Further, the slip rate s of each wheel 2 is obtained by using the peripheral speed Vrf at the time of free rolling of the wheel 2 and the actual peripheral speed Vr of the wheel 2, and when Vrf> Vr, s = (Vr− Vrf) / Vrf. When Vr> Vrf, s = (Vr−Vrf) / Vr.

なお、Vrfは、車輪2の自由転動時(即ち、車輪2と路面との間にスリップが生じない状態で転動していると仮定した場合)の周速度であり、Vrf=Vc/cosθで表される。ここで、Vcは、車両1の対地速度であり、θは、車輪2のスリップ角(車輪2の中心線と車両1の進行方向とがなす角度)である。   Vrf is a peripheral speed at the time of free rolling of the wheel 2 (that is, assuming that the wheel 2 rolls in a state where no slip occurs between the wheel 2) and Vrf = Vc / cos θ. It is represented by Here, Vc is the ground speed of the vehicle 1, and θ is the slip angle of the wheel 2 (the angle formed by the center line of the wheel 2 and the traveling direction of the vehicle 1).

また、Vrは、車輪2の実際の周速度であり、上述したように、車輪回転速度センサ装置33(図2参照)で検出された車輪2の回転速度と、予めROM72に記憶されている車輪2の外径とから算出される。   Vr is an actual peripheral speed of the wheel 2, and as described above, the rotational speed of the wheel 2 detected by the wheel rotational speed sensor device 33 (see FIG. 2) and the wheel stored in the ROM 72 in advance. It is calculated from the outer diameter of 2.

S3の処理で各車輪2のスリップ率sを算出した後は、このスリップ率sと、ROM72に設けられている摩擦力テーブル72a(図2参照)の内容とに基づいて、各車輪2がスリップ領域にあるか否かを判断する(S4)。ここで、図4を参照して、摩擦力テーブル72aの内容について説明する。   After calculating the slip rate s of each wheel 2 in the process of S3, each wheel 2 slips based on the slip rate s and the content of the friction force table 72a (see FIG. 2) provided in the ROM 72. It is determined whether it is in the area (S4). Here, the contents of the friction force table 72a will be described with reference to FIG.

図4は、摩擦力テーブル72aの内容を模式的に図示した模式図である。図4に示すように、摩擦力テーブル72aには、車輪2のスリップ率sと車両進行方向摩擦力Fとの関係が記憶されている。なお、車両進行方向摩擦力Fは、路面から車輪2の接地面に働く車両進行方向の摩擦力である。   FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the contents of the friction force table 72a. As shown in FIG. 4, the frictional force table 72a stores the relationship between the slip rate s of the wheel 2 and the vehicle traveling direction frictional force F. The vehicle traveling direction frictional force F is a frictional force in the vehicle traveling direction that acts on the ground contact surface of the wheel 2 from the road surface.

図4に示すように、スリップ率sが0からsbまでの範囲では、スリップ率sの増加に伴って車両進行方向摩擦力Fも増加するが、スリップ率sがsb以上となる範囲では、スリップ率sの増加によって車両進行方向摩擦力Fが減少し、車輪2がスリップ領域に遷移する。   As shown in FIG. 4, when the slip rate s is in the range from 0 to sb, the vehicle traveling direction frictional force F increases as the slip rate s increases, but in the range where the slip rate s is greater than or equal to sb, slip occurs. As the rate s increases, the vehicle traveling direction frictional force F decreases, and the wheel 2 transitions to the slip region.

従って、CPU71は、各車輪2のスリップ率sを監視して、そのスリップ率sがsb以上であるか否かを確認することで、各車輪2がスリップ領域にあるか否かを判断することができる。   Accordingly, the CPU 71 monitors the slip rate s of each wheel 2 and determines whether or not each wheel 2 is in the slip region by checking whether the slip rate s is equal to or greater than sb. Can do.

その結果、S4の処理において、各車輪2がいずれもスリップ領域にはない、即ち、各車輪2がすべて非スリップ領域にあると判断される場合には(S4:No)、スリップ率sの増加と共に車両進行方向摩擦力F(制動力又は駆動力)も増加する状態にあるということである。   As a result, in the process of S4, when it is determined that none of the wheels 2 are in the slip region, that is, all the wheels 2 are in the non-slip region (S4: No), the slip rate s increases. In addition, the vehicle traveling direction frictional force F (braking force or driving force) is also increasing.

よって、この場合(S4:No)には、本発明の操舵制御を適用しなくても、加減速時における各車輪2の制動力又は駆動力を最大とすることができるので、S5からS7の処理をスキップして、操舵制御処理を終了する。   Therefore, in this case (S4: No), the braking force or driving force of each wheel 2 during acceleration / deceleration can be maximized without applying the steering control of the present invention. The process is skipped and the steering control process is terminated.

一方、S4の処理において、スリップ領域にある車輪2が一輪でもあると判断される場合には(S4:Yes)、そのスリップ領域にある車輪2は、スリップ率sの増加に伴って車両進行方向摩擦力F(制動力又は駆動力)が減少する状態にあるということであり、この状態のまま加減速したのでは、スリップ率sが更に増加して、路面から車輪2の接地面に働く制動力又は駆動力の減少を招く。   On the other hand, in the process of S4, when it is determined that the wheel 2 in the slip region is also one wheel (S4: Yes), the wheel 2 in the slip region moves in the vehicle traveling direction as the slip rate s increases. This means that the frictional force F (braking force or driving force) is in a reduced state. If acceleration / deceleration is performed in this state, the slip ratio s further increases, and the braking force acting on the ground contact surface of the wheel 2 from the road surface is increased. This leads to a decrease in power or driving force.

そこで、この場合(S4:Yes)には、スリップ領域にあると判断された車輪2の制動力又は駆動力の向上を図るべく、S5からS7の処理へ移行して、上述した操舵制御を実行する。   Therefore, in this case (S4: Yes), in order to improve the braking force or driving force of the wheel 2 determined to be in the slip region, the process proceeds from S5 to S7 and the above-described steering control is executed. To do.

ここで、操舵制御は、後述するように、車輪2を第1の操舵方向に第1の角度θ1だけ操舵する第1の操舵動作と、その第1の操舵動作の後、車輪2を第1の操舵方向とは反対方向となる第2の操舵方向に第2の角度θ2だけ操舵する第2の操舵動作とを少なくとも実行するものである(図7(a)参照)。   Here, as will be described later, in the steering control, a first steering operation for steering the wheel 2 by the first angle θ1 in the first steering direction, and after the first steering operation, the wheel 2 is moved to the first steering operation. And at least a second steering operation for steering by a second angle θ2 in a second steering direction opposite to the steering direction (see FIG. 7A).

これにより、車輪2の接地面と路面との接地状態を改善して、車輪2のグリップを回復(スリップ状態から非スリップ状態へ遷移)させることができ、その結果、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   As a result, the ground contact state between the wheel 2 and the road surface can be improved, and the grip of the wheel 2 can be recovered (transition from the slip state to the non-slip state). As a result, braking force or driving force is improved. Can be achieved.

なお、操舵制御では、第1及び第2の操舵動作が複数(本実施の形態では4輪)の車輪2ごとに独立に実行される。通常、車両1の走行時には、路面と各車輪2の接地面との間の接地状態は、車輪2毎にそれぞれ異なる接地状態となっているので、接地状態を車輪2毎に改善することができれば、車両1全体としての制動力又は駆動力の向上を効率的に達成することができる。   In the steering control, the first and second steering operations are performed independently for each of the plurality of wheels 2 (four in this embodiment). Normally, when the vehicle 1 is traveling, the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of each wheel 2 is different for each wheel 2. Therefore, if the ground contact state can be improved for each wheel 2. Thus, it is possible to efficiently improve the braking force or driving force of the vehicle 1 as a whole.

操舵制御では、まず、S5及び図6の処理を実行し、ROM72に設けられている振幅角・作動周期テーブル72b(図2参照)の内容に基づいて、車輪2の振幅角θ及び作動周期Tを決定する。ここで、図5を参照して、振幅角・作動周期テーブル72bの内容について説明する。   In the steering control, first, the process of S5 and FIG. 6 is executed, and based on the contents of the amplitude angle / operation cycle table 72b (see FIG. 2) provided in the ROM 72, the amplitude angle θ and the operation cycle T of the wheel 2 are determined. To decide. Here, the content of the amplitude angle / operation cycle table 72b will be described with reference to FIG.

図5は、振幅角・作動周期テーブル72bの内容を模式的に図示した模式図である。振幅角・作動周期テーブル72bには、振幅角θ及び作動周期Tが車輪2のスリップ率sと車両1の対地速度とにそれぞれ関連付けられて記憶されている。なお、図5には、理解を容易とするために、振幅角・作動周期テーブル72bが縦横等間隔の3行3列9区分に区画されて構成される場合を図示している。   FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing the contents of the amplitude angle / operation cycle table 72b. In the amplitude angle / operation cycle table 72b, the amplitude angle θ and the operation cycle T are stored in association with the slip ratio s of the wheel 2 and the ground speed of the vehicle 1, respectively. FIG. 5 shows a case where the amplitude angle / operation cycle table 72b is divided into three rows and three columns and nine sections with equal vertical and horizontal intervals for easy understanding.

例えば、スリップ率sの最小値sbが0.25であれば(即ち、操舵制御はスリップ率sがsb以上の場合に行われる)、図5の下側の行はスリップ率sが0.25以上かつ0.5未満の範囲を、図5の中央の行はスリップ率sが0.5以上かつ0.75未満の範囲を、図5の上側の行はスリップ率sが0.75以上かつ1以下の範囲を、それぞれ表している。   For example, if the minimum value sb of the slip rate s is 0.25 (that is, the steering control is performed when the slip rate s is greater than or equal to sb), the lower row in FIG. 5 and the range below 0.5, the middle row in FIG. 5 has a slip ratio s of 0.5 or more and less than 0.75, and the upper row in FIG. Each range of 1 or less is represented.

同様に、例えば、操舵制御を行う対地速度の範囲が時速0kmから時速100kmであれば、図5の左側の列は対地速度が時速0km以上かつ時速34km未満の範囲を、図5の中央の列は対地速度が時速34km以上かつ時速67km未満の範囲を、図5の右側の列は対地速度が時速67km以上かつ時速100以下の範囲を、それぞれ表している。   Similarly, for example, if the ground speed range for steering control is 0 km / h to 100 km / h, the left column in FIG. 5 shows the range where the ground speed is 0 km / h and less than 34 km / h, and the middle column in FIG. Represents a range where the ground speed is 34 km / h or more and less than 67 km / h, and the right column of FIG. 5 represents a range where the ground speed is 67 km / h or more and 100 / h or less.

また、本実施の形態では、振幅角θの「大、中、小」に「90°、45°、10°」が、作動周期Tの「長、中、短」に「0.20秒、0.15秒、0.10秒」が、それぞれ対応する。   Further, in the present embodiment, “90 °, 45 °, 10 °” is set to “large, medium, small” of the amplitude angle θ, and “0.20 seconds” is set to “long, medium, short” of the operation cycle T. "0.15 seconds and 0.10 seconds" correspond to each.

ここで、本実施の形態では、振幅角θが操舵制御における第1及び第2の角度θ1,θ2の合計値として(θ=θ1+θ2)、作動周期Tが操舵制御における第1及び第2の操舵動作に要する時間T1,T2の合計値として、それぞれ定義されている。また。第1及び第2の角度θ1,θ2の絶対値が互いに同値とされると共に、第1及び第2の操舵動作に要する時間T1,T2も互いに同値とされている。   Here, in the present embodiment, the amplitude angle θ is the sum of the first and second angles θ1 and θ2 in the steering control (θ = θ1 + θ2), and the operation cycle T is the first and second steering in the steering control. It is defined as the total value of the times T1 and T2 required for the operation. Also. The absolute values of the first and second angles θ1 and θ2 are equal to each other, and the times T1 and T2 required for the first and second steering operations are also equal to each other.

よって、本実施の形態では、振幅角θが「大(又は、中、小)」である場合には、第1及び第2の角度θ1,θ2は、「θ1=θ2=45°(又は、22.5°、5°)」となる。同様に、作動周期Tが「長(又は、中、短)」である場合には、時間T1,T2は、「T1=T2=0.10秒(又は、0.075秒、0.05秒)」となる。   Therefore, in the present embodiment, when the amplitude angle θ is “large (or medium, small)”, the first and second angles θ1 and θ2 are “θ1 = θ2 = 45 ° (or 22.5 °, 5 °) ”. Similarly, when the operation cycle T is “long (or medium, short)”, the times T1 and T2 are “T1 = T2 = 0.10 seconds (or 0.075 seconds, 0.05 seconds). ) ”.

このように構成された振幅角・作動周期テーブル72bの内容に基づいて、S5及びS6の処理では、振幅角θと作動周期TとがCPU71により決定される。即ち、車輪2の現在のスリップ率sについては、上述したS3の処理において既に算出されており、車両1の対地速度については、車両速度センサ装置32(図2参照)により検出されCPU71に入力されている。   Based on the contents of the amplitude angle / operation cycle table 72b configured as described above, the CPU 71 determines the amplitude angle θ and the operation cycle T in the processing of S5 and S6. That is, the current slip rate s of the wheel 2 has already been calculated in the above-described processing of S3, and the ground speed of the vehicle 1 is detected by the vehicle speed sensor device 32 (see FIG. 2) and input to the CPU 71. ing.

よって、CPU71は、S3の処理において算出された現在のスリップ率sと、車両速度センサ装置32により検出された対地速度とに対応する振幅角θ及び作動周期Tを振幅角・作動周期テーブル72bの内容から読み出すことで、各車輪2の振幅角θ及び作動周期Tをそれぞれ決定することができる(S5,S6)。   Therefore, the CPU 71 determines the amplitude angle θ and the operation cycle T corresponding to the current slip ratio s calculated in the process of S3 and the ground speed detected by the vehicle speed sensor device 32 in the amplitude angle / operation cycle table 72b. By reading from the contents, it is possible to determine the amplitude angle θ and the operation period T of each wheel 2 (S5, S6).

なお、本実施の形態では、S3の処理において算出されたスリップ率sが負の値である場合には、そのスリップ率sの絶対値で評価する。但し、スリップ率sの値が正の場合(即ち、駆動時)と負の場合(即ち、制動時)とで異なるテーブル(振幅角・作動周期テーブル)を有するように構成しても良い。   In the present embodiment, when the slip ratio s calculated in the process of S3 is a negative value, the absolute value of the slip ratio s is evaluated. However, a different table (amplitude angle / operation cycle table) may be used depending on whether the value of the slip ratio s is positive (that is, during driving) or negative (that is, during braking).

ここで、S5の処理では、図5に示すように、車輪2のスリップ率sが大きな値である(スリップ率が高い)ほど、振幅角θ(第1及び第2の角度θ1,θ2)が大きな角度として決定される。これは、図6(a)に示すように、操舵制御を行った場合には、振幅角θ(即ち、第1及び第2の角度θ1,θ2)が大きな角度となるほど、グリップ回復効果が高まるという知見に基づくものである。   Here, in the process of S5, as shown in FIG. 5, the amplitude angle θ (first and second angles θ1, θ2) increases as the slip ratio s of the wheel 2 increases (the slip ratio increases). Determined as a large angle. As shown in FIG. 6 (a), when steering control is performed, the grip recovery effect increases as the amplitude angle θ (that is, the first and second angles θ1, θ2) becomes larger. It is based on the knowledge that.

即ち、車輪2のスリップ率sが大きな値である(スリップ率が高い)ということは、路面に対する車輪2のスリップがより顕著であり、車輪2のグリップを回復させることが困難な状態にあるといえる。よって、この場合には、グリップを大きく回復させる必要があるので、より大きなグリップ回復効果が得られるように、振幅角θを大きな角度とする(図5及び図6(a)参照)。   That is, when the slip rate s of the wheel 2 is a large value (the slip rate is high), the slip of the wheel 2 with respect to the road surface is more remarkable, and it is difficult to recover the grip of the wheel 2. I can say that. Therefore, in this case, since it is necessary to largely recover the grip, the amplitude angle θ is set to a large angle so that a larger grip recovery effect can be obtained (see FIGS. 5 and 6A).

一方、S5の処理では、図5に示すように、車両1の対地速度が大きな値であるほど、作動周期T(時間T1,T2)が短い時間として決定される。これは、図6(b)に示すように、操舵制御を行った場合には、作動周期T(即ち、時間T1,T2)が短い時間となるほど、傾きは小さくなり収束するが、グリップ回復効果が高まるという知見に基づくものである。   On the other hand, in the process of S5, as shown in FIG. 5, the operation period T (time T1, T2) is determined to be shorter as the ground speed of the vehicle 1 is larger. As shown in FIG. 6B, when steering control is performed, the inclination becomes smaller and converges as the operation cycle T (ie, times T1 and T2) becomes shorter. It is based on the knowledge that increases.

即ち、車両1の対地速度が大きな値であるということは、車輪2が単位時間当たりに通過する路面上の障害物の量が多いということである。よって、この場合には、路面と車輪2の接地面との間からより多くの障害物を押しのける必要があるので、単位時間当たりにより多くの操舵動作が行われるように、作動周期Tを短い時間とする(図5及び図6(b)参照)。   That is, that the ground speed of the vehicle 1 is a large value means that the amount of obstacles on the road surface through which the wheel 2 passes per unit time is large. Therefore, in this case, since it is necessary to push more obstacles between the road surface and the ground contact surface of the wheel 2, the operation cycle T is set to a short time so that more steering operation is performed per unit time. (See FIG. 5 and FIG. 6B).

なお、スリップ率sが大きな値であり(スリップ率が高く)、かつ、車両1の対地速度が大きい場合には、振幅角θが大きな角度となるが、作動周期θは短い時間となる。よって、車輪2をより短い時間で初期位置P0(図7(a)参照)に復帰させることができるので、車輪2のグリップが突然回復した場合でも、車両1の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制することができる。その結果、車両1の挙動変化を小さくして、操舵制御を安全に行うことができる。   When the slip ratio s is a large value (the slip ratio is high) and the ground speed of the vehicle 1 is large, the amplitude angle θ is a large angle, but the operation cycle θ is a short time. Therefore, since the wheel 2 can be returned to the initial position P0 (see FIG. 7A) in a shorter time, even if the grip of the wheel 2 is suddenly recovered, the turning force to the left and right of the vehicle 1 is suddenly increased. It is possible to suppress the rise. As a result, the behavior change of the vehicle 1 can be reduced and the steering control can be performed safely.

S5及びS6の処理において車輪2の振幅角θ及び作動周期Tを決定した後は、次いで、S7の処理へ移行して、これらS5及びS6の処理で決定した振幅角θ及び作動周期Tで車輪2を左右に操舵駆動して(S7)、この操舵制御処理を終了する。ここで、図7を参照して、S7の処理で実行される動作を説明する。   After determining the amplitude angle θ and the operation cycle T of the wheel 2 in the processing of S5 and S6, the process then proceeds to the processing of S7, and the wheel is operated with the amplitude angle θ and the operation cycle T determined in the processing of S5 and S6. 2 is steered left and right (S7), and this steering control process is terminated. Here, with reference to FIG. 7, the operation executed in the process of S7 will be described.

図7(a)は、車輪2の上面図であり、図7(b)及び図7(c)は、車輪2の側面図である。S7の処理では、上述した第1及び第2の操舵動作を操舵角θ(θ1,θ2)及び作動周期T(T1,T2)で実行する。   FIG. 7A is a top view of the wheel 2, and FIGS. 7B and 7C are side views of the wheel 2. In the process of S7, the first and second steering operations described above are executed at the steering angle θ (θ1, θ2) and the operation cycle T (T1, T2).

即ち、図7(a)に示すように、まず、車輪2を初期位置P0から第1の操舵方向(本実施の形態では右方向)に第1の角度θ1だけ操舵する第1の操舵動作を時間T1で行い、次いで、車輪2を第1の操舵方向とは反対方向となる第2の操舵方向(本実施の形態では左方向)に第2の角度θ2だけ操舵する第2の操舵動作を時間T2で行う。   That is, as shown in FIG. 7A, first, a first steering operation for steering the wheel 2 from the initial position P0 in the first steering direction (right direction in the present embodiment) by the first angle θ1 is performed. Then, a second steering operation is performed in which the wheel 2 is steered by the second angle θ2 in the second steering direction (the left direction in the present embodiment) that is opposite to the first steering direction. Performed at time T2.

なお、初期位置P0とは、S7の処理中の所定のタイミング(本実施の形態では、S7の処理を開始するタイミング)における車輪2の中心線の方向に対応する。即ち、運転者が車両1の旋回を目的としてハンドル51を操作し、そのハンドル51の操作に起因して、車輪2に所定の舵角が付与されている場合には、その舵角が付与された状態における車輪2の中心線が初期位置P0となる。   The initial position P0 corresponds to the direction of the center line of the wheel 2 at a predetermined timing during the processing of S7 (in this embodiment, the timing of starting the processing of S7). That is, when the driver operates the handle 51 for the purpose of turning the vehicle 1 and a predetermined rudder angle is given to the wheel 2 due to the operation of the handle 51, the rudder angle is given. The center line of the wheel 2 in the state is the initial position P0.

ここで、本実施の形態では、車輪2を第1の操舵方向へ操舵した後、第2の操舵方向へ第2の角度θ2だけ操舵する場合を説明する。但し、第2の操舵方向への車輪2の操舵は、必ずしも第2の角度θ2だけ行われる必要はなく、第2の角度θ2よりも大きな角度(例えば、θ2+α)だけ行われても良く、或いは、第2の角度θ2よりも小さな角度(例えば、θ2−α)だけ行われても良い。   Here, in the present embodiment, a case will be described in which the wheel 2 is steered in the first steering direction and then steered by the second angle θ2 in the second steering direction. However, the steering of the wheel 2 in the second steering direction is not necessarily performed by the second angle θ2, and may be performed by an angle larger than the second angle θ2 (for example, θ2 + α), or The angle may be smaller than the second angle θ2 (for example, θ2-α).

例えば、S7の処理中に、ハンドル51が運転者によって更に操作され、少なくとも第2の操舵動作が完了する前に、車輪2の中心線の方向が初期位置P0から角度αだけ移動されている場合には、第1の操舵動作により第1の操舵方向に第1の角度θ1だけ操舵された車輪2を、運転者によるハンドル51の操作状態に応じた操舵位置(即ち、初期位置P0から角度αだけ移動した位置)まで復帰させる、即ち、第2の操舵動作を第2の操舵方向へ角度αにより補正した角度(即ち、θ2+α、又は、角度θ2−α)だけ行うように構成しても良い。これにより、運転者によるハンドル51の操作状態に応じて操舵制御を行うことができるので、車両1の挙動の安定化を図ることができる。   For example, during the process of S7, when the steering wheel 51 is further operated by the driver and the direction of the center line of the wheel 2 is moved by the angle α from the initial position P0 before at least the second steering operation is completed. The wheel 2 steered by the first steering direction in the first steering direction by the first angle θ1 is moved to the steering position corresponding to the operating state of the handle 51 by the driver (ie, the angle α from the initial position P0). The second steering operation may be performed in the second steering direction by the angle corrected by the angle α (that is, θ2 + α or the angle θ2-α). . Thereby, since steering control can be performed according to the operation state of the handle 51 by the driver, the behavior of the vehicle 1 can be stabilized.

なお、CPU71は、上述したように、舵角センサ装置31(図2参照)から入力された検出結果に基づいて、各車輪2の舵角を得ることができるので、少なくとも第2の操舵動作が完了する前に上記角度α(即ち、初期位置P0からの移動量)を算出することで、、上記制御(即ち、運転者によるハンドル51の操作状態に応じた操舵位置まで車輪2を復帰させる動作)を行うことができる。   As described above, since the CPU 71 can obtain the steering angle of each wheel 2 based on the detection result input from the steering angle sensor device 31 (see FIG. 2), at least the second steering operation is performed. By calculating the angle α (that is, the amount of movement from the initial position P0) before completion, the wheel 2 is returned to the control position (ie, the steering position corresponding to the operation state of the handle 51 by the driver). )It can be performed.

また、車輪2がスリップ領域にあると判断される場合に、ハンドル51の操作状態に関わらず、車輪2の操舵駆動を繰り返し実行させる手段(第1アクチュエータ作動手段)と、車輪2がスリップ領域にないと判断された場合に、第1のアクチュエータ作動手段により操舵駆動されている車輪2が、ハンドル51の操作状態に応じた操舵位置まで操舵される(復帰される)ように、アクチュエータ装置4を作動させる手段(第2アクチュエータ作動手段)とを設けても良い。   Further, when it is determined that the wheel 2 is in the slip region, regardless of the operation state of the handle 51, a means (first actuator actuating means) for repeatedly executing the steering drive of the wheel 2 and the wheel 2 in the slip region. If it is determined that there is not, the actuator device 4 is moved so that the wheel 2 steered by the first actuator actuating means is steered (returned) to the steering position according to the operation state of the handle 51. Means for actuating (second actuator actuating means) may be provided.

S7の処理を実行することで、路面と車輪2の接地面との間の接地状態が改善され、車輪2の制動力又は駆動力の向上を図ることができる。具体的には、例えば、雪道を走行する場合には、車輪2を操舵することで、路面と車輪2の接地面との間に発生する水膜を外部に押しのけることができるので、路面と車輪2の接地面との間の密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   By executing the process of S7, the ground contact state between the road surface and the ground contact surface of the wheel 2 is improved, and the braking force or drive force of the wheel 2 can be improved. Specifically, for example, when traveling on a snowy road, the water film generated between the road surface and the ground contact surface of the wheel 2 can be pushed outside by steering the wheel 2. The degree of adhesion with the ground contact surface of the wheel 2 can be increased, and the braking force or driving force can be improved accordingly.

また、例えば、図7(b)に示すように、非舗装路面60を走行する場合には、車輪2を操舵することで、路面60aの凹凸を破壊して、下層から新たな路面60bを露出させる、言い換えれば、路面60aを平坦な路面60bに整地することができるので、路面60bと車輪2の接地面との密着度を高め、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 7B, when traveling on a non-paved road surface 60, the unevenness of the road surface 60a is destroyed by steering the wheel 2, and a new road surface 60b is exposed from the lower layer. In other words, since the road surface 60a can be leveled on the flat road surface 60b, the degree of adhesion between the road surface 60b and the ground contact surface of the wheel 2 can be increased, and the braking force or driving force can be improved accordingly. .

また、例えば、車輪2を操舵することで、車輪2の接地面を左右方向(操舵方向)に変形させ、路面との接地面積を増加させることもできるので、この点からも、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   In addition, for example, by steering the wheel 2, the ground contact surface of the wheel 2 can be deformed in the left-right direction (steering direction) and the ground contact area with the road surface can be increased. You can improve your power.

更に、例えば、図7(c)に示すように、路面70上に小石などの物体80が存在する場合には、車輪2を左右に操舵することで、路面70上の物体80を路面70と車輪2の接地面との間から外部に押しのける際に、その物体80を押しのけるための抵抗力を車輪2に作用させることができる。よって、かかる抵抗力を制動力又は駆動力として利用することで、その分、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 7C, when an object 80 such as a pebble exists on the road surface 70, the object 80 on the road surface 70 is changed to the road surface 70 by steering the wheel 2 left and right. When pushing away from the ground contact surface of the wheel 2 to the outside, a resistance force for pushing the object 80 can be applied to the wheel 2. Therefore, by using such resistance force as braking force or driving force, the braking force or driving force can be improved accordingly.

ここで、S7の処理では、第1の操舵動作と第2の操舵動作との2動作のみを行うので、車両1の走行中に車輪2を操舵駆動(操舵制御)した場合であっても、その操舵駆動により車両1に発生する左右への旋回力を全体として相殺することができ、その結果、操舵制御時に車両1の挙動が不安定となることを抑制することができる。   Here, in the process of S7, since only two operations of the first steering operation and the second steering operation are performed, even when the wheels 2 are steered and driven (steering control) while the vehicle 1 is traveling, The left / right turning force generated in the vehicle 1 by the steering drive can be canceled as a whole, and as a result, the behavior of the vehicle 1 can be prevented from becoming unstable during the steering control.

また、このように、上記2動作のみという最低限の動作のみを行うように制御することで、車輪2のグリップが回復した後も車輪2の左右への操舵駆動が行われるという不必要な動作を抑制することができる。   Further, in this way, by performing control so as to perform only the minimum operation of the above two operations, an unnecessary operation in which the steering drive of the wheel 2 to the left and right is performed even after the grip of the wheel 2 is restored. Can be suppressed.

即ち、今回のS7の処理において、上記2動作のみで車輪2のグリップを回復(車輪2がスリップ領域から非スリップ領域へ遷移)することができなかった場合でも、図5に示す操舵制御処理は、制御装置100の電源が投入されている間、所定時間毎に繰り返し実行されるので、次回のS7の処理において操舵駆動を再び実行することができる。しかも、この場合には、その時点の車輪2のスリップ率sと車両1の対地速度とに基づいて操舵駆動が行われるので、より効率良く、車輪2のグリップを回復させることができる。   That is, in the current processing of S7, even when the grip of the wheel 2 cannot be recovered only by the above two operations (the wheel 2 cannot transition from the slip region to the non-slip region), the steering control processing shown in FIG. Since the control device 100 is repeatedly executed every predetermined time while the power is turned on, the steering drive can be executed again in the next processing of S7. In addition, in this case, since the steering drive is performed based on the slip rate s of the wheel 2 and the ground speed of the vehicle 1 at that time, the grip of the wheel 2 can be recovered more efficiently.

なお、S7の処理における車輪2の左右の操舵駆動の回数は、第1の操舵動作と第2の操舵動作との2動作のみに限られるものではなく、これよりも少ない回数であっても良く、或いは、多い回数であっても良い。   Note that the number of left and right steering driving of the wheel 2 in the process of S7 is not limited to the two operations of the first steering operation and the second steering operation, and may be smaller than this. Alternatively, it may be a large number of times.

但し、第1の操舵動作と第2の操舵動作との2動作を最小単位動作として、その最小単位動作を整数回だけ実行することが好ましい。ここで、整数とは、1,2,3,・・・である。これにより、車輪2を操舵駆動することにより車両1に発生する左右への旋回力を全体として相殺して、制動時又は駆動時の車両1の挙動を安定化することができるからである。   However, it is preferable that two operations of the first steering operation and the second steering operation are the minimum unit operations, and the minimum unit operations are executed an integer number of times. Here, the integer is 1, 2, 3,. This is because the turning force to the left and right generated in the vehicle 1 can be canceled as a whole by steering and driving the wheels 2, and the behavior of the vehicle 1 during braking or driving can be stabilized.

また、第1及び第2の操舵方向は、S7の処理を実行する毎に逆方向に変更しても良い。具体的には、例えば、第1回目のS7の処理において、第1の操舵方向(第2の操舵方向)を右方向(左方向)に設定した場合には、第2回目のS7の処理では、第1回目の処理とは逆に、第1の操舵方向(第2の操舵方向)を左方向(右方向)に設定し、第3回目のS7の処理では、第2回目の処理とは逆に、第1の操舵方向(第2の操舵方向)を右方向(左方向)に設定するのである。これにより、制動時又は駆動時の車両1の挙動の安定化をより一層向上させることができる。   Further, the first and second steering directions may be changed in opposite directions every time the process of S7 is executed. Specifically, for example, when the first steering direction (second steering direction) is set to the right direction (left direction) in the first processing of S7, the second processing of S7 is performed. Contrary to the first process, the first steering direction (second steering direction) is set to the left (right direction), and the third process in S7 is the second process. Conversely, the first steering direction (second steering direction) is set to the right direction (left direction). Thereby, stabilization of the behavior of the vehicle 1 at the time of braking or driving can be further improved.

次いで、図3及び図8を参照して、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、振幅角θ及び作動周期Tが車輪2のスリップ率sと車両1の対地速度とに対応付けられていたが、第2実施の形態では、振幅角θ及び作動周期Tがスリップ率sのみに対応付けられている。なお、上記した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 8. In the first embodiment, the amplitude angle θ and the operation cycle T are associated with the slip ratio s of the wheel 2 and the ground speed of the vehicle 1. However, in the second embodiment, the amplitude angle θ and the operation cycle T. Is associated only with the slip ratio s. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as above-described 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図8(a)及び図8(b)は、第2実施の形態における振幅角テーブル及び作動周期テーブルの内容を模式的に示す図であり、これら振幅角テーブル及び作動周期テーブルは、上述した第1実施の形態における振幅角・作動周期テーブルに対応するものであり、ROM72に設けられている。   FIGS. 8A and 8B are diagrams schematically showing the contents of the amplitude angle table and the operation cycle table in the second embodiment, and the amplitude angle table and the operation cycle table are the same as those described above. This corresponds to the amplitude angle / operation cycle table in one embodiment, and is provided in the ROM 72.

第2実施の形態では、図3の操舵制御処理において、車輪2がスリップ領域にあると判断された場合(S4:Yes)、車輪2の振幅角θが図8(a)に示す振幅角テーブルの内容に基づいて決定される(S5)。この振幅角テーブルには、振幅角θが車輪2のスリップ率sに対応付けられて記憶されている。   In the second embodiment, when it is determined in the steering control process of FIG. 3 that the wheel 2 is in the slip region (S4: Yes), the amplitude angle θ of the wheel 2 is the amplitude angle table shown in FIG. (S5). In the amplitude angle table, the amplitude angle θ is stored in association with the slip rate s of the wheel 2.

即ち、図8(a)に示すように、スリップ率sが0からsbまでの範囲では、振幅角θの値が0に定義される一方、スリップ率sがsb以上となる範囲(スリップ領域)では、スリップ率sの増加によって振幅角θが最大角θb(例えば、90°)から最小角θa(例えば、10°)まで線形に減少される。   That is, as shown in FIG. 8A, in the range where the slip rate s is from 0 to sb, the value of the amplitude angle θ is defined as 0, while the range where the slip rate s is greater than or equal to sb (slip region). Then, the amplitude angle θ is linearly decreased from the maximum angle θb (for example, 90 °) to the minimum angle θa (for example, 10 °) as the slip ratio s increases.

車輪2の現在のスリップ率sについては、S3の処理において既に算出されているので、CPU71は、そのS3の処理において算出された現在のスリップ率sと振幅角テーブルの内容とに基づいて、車輪2の振幅角θの値(即ち、第1及び第2の角度θ1,θ2)を決定する。なお、S3の処理において算出されたスリップ率sが負の値である場合には、そのスリップ率sの絶対値で評価する。   Since the current slip ratio s of the wheel 2 has already been calculated in the process of S3, the CPU 71 determines the wheel slip based on the current slip ratio s calculated in the process of S3 and the contents of the amplitude angle table. A value of two amplitude angles θ (that is, first and second angles θ1, θ2) is determined. When the slip rate s calculated in the process of S3 is a negative value, the absolute value of the slip rate s is evaluated.

ここで、S5の処理では、図8(a)に示すように、車輪2のスリップ率sが大きな値であるほど、振幅角θ(第1及び第2の角度θ1,θ2)が小さな角度として決定される。即ち、スリップ領域において、スリップ率sが大きくなり、車両1の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪2の左右への操舵駆動をより小さな角度で行うことができる。   Here, in the process of S5, as shown in FIG. 8 (a), the larger the slip ratio s of the wheel 2, the smaller the amplitude angle θ (first and second angles θ1, θ2) becomes. It is determined. That is, in the slip region, as the slip ratio s increases and the behavior of the vehicle 1 becomes unstable, the steering drive of the wheels 2 to the left and right can be performed at a smaller angle.

これにより、車輪2のグリップが突然回復した場合でも、車両1の左右への旋回力が急激に上昇することを抑制して、車両1の挙動変化を小さくすることができ、その結果、操舵制御を安全に行うことができる。   As a result, even when the grip of the wheel 2 suddenly recovers, the turning force of the vehicle 1 to the left and right can be suppressed from rapidly increasing, and the change in behavior of the vehicle 1 can be reduced. Can be done safely.

第2実施の形態では、S5の処理において車輪2の振幅角θを決定した後、S6の処理へ移行において、車輪2の作動周期Tが図8(b)に示す作動周期テーブルの内容に基づいて決定される。この作動周期テーブルには、作動周期Tが車輪2のスリップ率sに対応付けられて記憶されている。   In the second embodiment, after the amplitude angle θ of the wheel 2 is determined in the process of S5, the operation cycle T of the wheel 2 is based on the contents of the operation cycle table shown in FIG. Determined. In this operation cycle table, the operation cycle T is stored in association with the slip rate s of the wheel 2.

即ち、図8(b)に示すように、スリップ率sが0からsbまでの範囲では、作動周期Tの値が0に定義される一方、スリップ率sがsb以上となる範囲(スリップ領域)では、スリップ率sの増加によって作動周期Tが最大周期Tb(例えば、0.2秒)から最小周期Ta(例えば、0.10秒)まで線形に減少される。   That is, as shown in FIG. 8B, in the range where the slip rate s is from 0 to sb, the value of the operation cycle T is defined as 0, while the range where the slip rate s is greater than or equal to sb (slip region). Then, the operating cycle T is linearly decreased from the maximum cycle Tb (for example, 0.2 seconds) to the minimum cycle Ta (for example, 0.10 seconds) by increasing the slip ratio s.

S5の処理の場合と同様に、車輪2の現在のスリップ率sについては、上述したS3の処理において既に算出されているので、CPU71は、そのS3の処理において算出された現在のスリップ率sと作動周期テーブルの内容とに基づいて、車輪2の作動周期Tの値(即ち、第1及び第2の操舵動作に要する時間T1,T2)を決定することができる(S6)。なお、S3の処理において算出されたスリップ率sが負の値である場合には、そのスリップ率sの絶対値で評価する。   As in the case of the process of S5, since the current slip ratio s of the wheel 2 has already been calculated in the process of S3 described above, the CPU 71 determines the current slip ratio s calculated in the process of S3. Based on the contents of the operation cycle table, the value of the operation cycle T of the wheel 2 (that is, the times T1 and T2 required for the first and second steering operations) can be determined (S6). When the slip rate s calculated in the process of S3 is a negative value, the absolute value of the slip rate s is evaluated.

ここで、S6の処理では、図8(b)に示すように、車輪2のスリップ率が大きな値であるほど、作動周期T(時間T1,T2)が短い時間として決定される。即ち、スリップ領域において、スリップ率sが大きくなり、車両1の挙動が不安定な状態となるに従って、車輪2をより短時間で操舵させることができる。   Here, in the process of S6, as shown in FIG. 8B, the greater the slip ratio of the wheel 2, the shorter the operation cycle T (time T1, T2) is determined. That is, in the slip region, the wheel 2 can be steered in a shorter time as the slip ratio s increases and the behavior of the vehicle 1 becomes unstable.

これにより、スリップ率sが大きくなるに従って、車輪2のグリップをより短時間に回復させることができるので、車両1を不安定な状態から安定な状態へより早期に移行させることができる。   Thereby, as the slip ratio s increases, the grip of the wheel 2 can be recovered in a shorter time, so that the vehicle 1 can be shifted from an unstable state to a stable state earlier.

なお、図3に示すフローチャート(操舵制御処理)において、請求項1記載のアクチュエータ作動手段としてはS7の処理が、請求項3記載の対地速度検出手段としてはS1の処理が、回転速度検出手段としてはS2の処理が、スリップ率検出手段としてはS3の処理が、状態判断手段としてはS4の処理が、請求項4記載の角度決定手段としてはS5の処理が、請求項5記載の時間決定手段としてはS6の処理が、請求項7記載の状態判断手段としてはS4の処理が、第1アクチュエータ作動手段としてはS7の処理が、それぞれ該当する。   In the flow chart (steering control process) shown in FIG. 3, the process of S7 is performed as the actuator operation means according to claim 1, the process of S1 is performed as the rotation speed detection means as the ground speed detection means according to claim 3. Is the processing of S2, the processing of S3 as the slip rate detection means, the processing of S4 as the state determination means, the processing of S5 as the angle determination means according to claim 4, and the time determination means as claimed in claim 5. The process of S6 corresponds to the process of S4, the process of S4 as the state determination means according to claim 7, and the process of S7 as the first actuator operation means.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.

例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。   For example, the numerical values given in the above embodiments are merely examples, and other numerical values can naturally be adopted.

また、上記各実施の形態では、車輪2のスリップ率sと車両1の対地速度との両方又は一方に基づいて車輪2の振幅角θ及び作動周期Tが決定される場合を説明したが(図5及び図8参照)、必ずしもこれに限られるものではなく、他の状態量に基づいて車輪2の振幅角θ及び作動周期Tを決定することは当然可能である。   Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where the amplitude angle (theta) and the operation period T of the wheel 2 were determined based on both or one of the slip ratio s of the wheel 2, and the ground speed of the vehicle 1 (FIG. 5 and FIG. 8), the present invention is not necessarily limited to this, and it is naturally possible to determine the amplitude angle θ and the operation period T of the wheel 2 based on other state quantities.

ここで、他の状態量としては、例えば、ブレーキペダル52やアクセルペダル53の操作状態(操作速度や踏み込み量など)や路面の摩擦係数μなどが例示される。   Here, examples of other state quantities include the operating state (operating speed, stepping amount, etc.) of the brake pedal 52 and the accelerator pedal 53, the friction coefficient μ of the road surface, and the like.

例えば、各ペダル52,53の踏み込み量やスリップ率s、対地速度などが同一であっても、その操作速度が速い(遅い)場合には、振幅角θをより大きく(小さく)、かつ、作動周期Tをより短く(長く)するように制御しても良い。   For example, even if the depression amount, slip ratio s, ground speed, etc. of the pedals 52 and 53 are the same, when the operation speed is fast (slow), the amplitude angle θ is made larger (smaller) and activated. You may control to make the period T shorter (longer).

或いは、例えば、各ペダル52,53の操作状態やスリップ率s、対地速度などが同一であっても、路面の摩擦係数μが小さい(大きい)場合には、振幅角θをより大きく(小さく)、かつ、作動周期Tをより短く(長く)するように制御しても良い。   Alternatively, for example, even when the operation state of each pedal 52, 53, the slip ratio s, the ground speed, etc. are the same, the amplitude angle θ is made larger (smaller) when the road surface friction coefficient μ is small (large). In addition, the operation cycle T may be controlled to be shorter (longer).

更には、路面の摩擦係数μが所定の基準値以下の場合のみ操舵制御(S5からS7の処理)を実行する一方、所定の基準値以上であれば、操舵制御(S5からS7の処理)を省略するように制御しても良い。   Further, the steering control (the process from S5 to S7) is executed only when the friction coefficient μ of the road surface is equal to or smaller than a predetermined reference value, while the steering control (the process from S5 to S7) is performed when the road surface friction coefficient μ is equal to or greater than the predetermined reference value. You may control so that it may abbreviate | omit.

なお、これらの各状態量は、振幅角θ及び作動周期Tを決定するための基準値として、単独で用いても良く、又は、組み合わせて用いても良い。これにより、運転者の操作状態が操舵制御に的確に反映され、操作感の向上を図ることができると共に、車両1の挙動をより安定化させた状態で操舵制御を行うことができる。   These state quantities may be used alone or in combination as a reference value for determining the amplitude angle θ and the operation cycle T. Accordingly, the driver's operation state is accurately reflected in the steering control, so that the operational feeling can be improved and the steering control can be performed in a state where the behavior of the vehicle 1 is further stabilized.

また、上記各実施例では、車輪2がスリップ領域にある場合に操舵制御(第1及び第2の操舵動作)を行う場合を説明したが(図3のS4を参照)、必ずしもこれに限られるものではなく、他の基準に基づいて操舵制御を行うように構成することは当然可能である。   In each of the above embodiments, the case where the steering control (first and second steering operations) is performed when the wheel 2 is in the slip region has been described (see S4 in FIG. 3), but the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it is possible to perform the steering control based on other criteria.

ここで、他の基準としては、例えば、車輪2が制動状態にあるか否かを基準とする場合が例示される。具体的には、車輪2が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を設け、その制動判断手段により車輪2が制動状態にあると判断された場合に、操舵制御を開始するのである。これにより、車輪2がスリップ領域にあるか否かを判断する必要がなくなるので、処理を簡素化して、その分、制御装置100(CPU71)の制御負荷を軽減することができる。その結果、素早い制御が可能となる。   Here, as another reference, for example, a case where the reference is whether or not the wheel 2 is in a braking state is exemplified. Specifically, a braking determination unit that determines whether or not the wheel 2 is in a braking state is provided, and steering control is started when the braking determination unit determines that the wheel 2 is in a braking state. . This eliminates the need to determine whether or not the wheel 2 is in the slip region, thereby simplifying the process and reducing the control load on the control device 100 (CPU 71) accordingly. As a result, quick control is possible.

なお、車輪2が制動状態にあるか否かは、車両速度センサ装置32(図2参照)により検出される車両1の加速度に基づいて判断しても良く、或いは、ブレーキペダル52の操作状態に基づいて判断しても良い。また、前記基準を組み合わせても良い。即ち、車輪2がスリップ領域にあり、かつ、制動状態にあると判断される場合に、操舵制御を開始するように構成しても良い。   Whether or not the wheel 2 is in a braking state may be determined based on the acceleration of the vehicle 1 detected by the vehicle speed sensor device 32 (see FIG. 2), or the operation state of the brake pedal 52 may be determined. You may judge based on. Moreover, you may combine the said reference | standard. In other words, the steering control may be started when it is determined that the wheel 2 is in the slip region and is in a braking state.

また、上記各実施の形態では、各車輪2の操舵制御をそれぞれ独立に行う場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、左右の車輪2を同じ振幅角θ及び作動周期Tで同時に操舵制御しても良く、或いは、全ての車輪2を同じ振幅角θ及び作動周期Tで同時に操舵制御しても良い。これにより制御装置100の制御負担の軽減を図ることができる。   Further, in each of the above embodiments, the case where the steering control of each wheel 2 is performed independently has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the left and right wheels 2 have the same amplitude angle θ and operation cycle T. Or all the wheels 2 may be steered simultaneously with the same amplitude angle θ and operating cycle T. Thereby, the control burden of the control apparatus 100 can be reduced.

この場合には、左右の車輪2がトーイン及びトーアウトとなるように、左右の車輪2の操舵方向を互いに逆方向として、同時に操舵制御を行うことが好ましい。例えば、左の車輪2を左方向に操舵した後に右方向に操舵するのであれば、右の車輪2は、右方向に操舵した後に左方向に操舵するのである。これにより、車輪2を左右に操舵することで車両1に発生する旋回力を全体として相殺して、操舵制御時の車両1の挙動をより安定させることができる。   In this case, it is preferable to perform steering control simultaneously with the steering directions of the left and right wheels 2 being opposite to each other so that the left and right wheels 2 are toe-in and toe-out. For example, if the left wheel 2 is steered in the left direction and then steered in the right direction, the right wheel 2 is steered in the right direction and then steered in the left direction. Thereby, by turning the wheel 2 to the left and right, the turning force generated in the vehicle 1 can be canceled as a whole, and the behavior of the vehicle 1 during the steering control can be made more stable.

また、上記各実施の形態では、車両1が旋回中であるか否かに関わらず操舵制御を行う場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、車両1が直進走行している場合にのみ操舵制御を行うように構成しても良い。これにより、車両1の挙動が不安定化することを抑制することができる。   In each of the above embodiments, the case where the steering control is performed regardless of whether or not the vehicle 1 is turning is not limited to this. For example, the vehicle 1 travels straight ahead. Alternatively, the steering control may be performed only when the vehicle is present. Thereby, it can suppress that the behavior of the vehicle 1 becomes unstable.

また、上記各実施の形態では、理解を容易とするために、摩擦力テーブル72aがスリップ率sと車両進行方向摩擦力Fとの関係を有して構成される場合を説明したが、摩擦力テーブル72a(ROM72)には、少なくとも上述した値sbのみが記憶されていれば足りる。   In each of the above embodiments, the case where the frictional force table 72a is configured to have a relationship between the slip rate s and the vehicle traveling direction frictional force F has been described in order to facilitate understanding. The table 72a (ROM 72) need only store at least the value sb described above.

これは、第2実施の形態における振幅角テーブル及び作動周期テーブルについても同様であり、少なくとも上述した最大値θb,Tb及び最小値θa,Taが記憶されていれば足りる。   The same applies to the amplitude angle table and the operation cycle table in the second embodiment, and it is sufficient that at least the maximum values θb and Tb and the minimum values θa and Ta described above are stored.

なお、摩擦力テーブル72aにおけるスリップ率sと車両進行方向摩擦力Fとの関係は、車輪2が走行する路面のうち、その車輪2の接地面に対応する部分の摩擦係数μに応じて変化する。そこで、路面の摩擦係数μに対応する複数の摩擦力テーブル72aをROM72に設けておき、車輪2の接地面に対応する部分の摩擦係数μに応じて、使用する摩擦力テーブル72aを変更するように構成しても良い。各車輪2の接地面における路面の摩擦係数μは、上述した通り、接地荷重センサ装置34の検出結果より車輪2毎に得ることができる。   It should be noted that the relationship between the slip rate s and the vehicle traveling direction friction force F in the friction force table 72a varies according to the friction coefficient μ of the portion of the road surface on which the wheel 2 travels corresponding to the ground contact surface of the wheel 2. . Therefore, a plurality of friction force tables 72a corresponding to the friction coefficient μ of the road surface are provided in the ROM 72, and the friction force table 72a to be used is changed according to the friction coefficient μ of the portion corresponding to the ground contact surface of the wheel 2. You may comprise. The friction coefficient μ of the road surface on the ground contact surface of each wheel 2 can be obtained for each wheel 2 from the detection result of the ground load sensor device 34 as described above.

また、上記各実施の形態では、第1及び第2の角度θ1,θ2(図7(a)参照)の絶対値が互いに同値とされる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1及び第2の角度θ1,θ2を互いに異なる値に設定することは当然可能である。時間T1,T2についても同様である。   In each of the above-described embodiments, the case where the absolute values of the first and second angles θ1 and θ2 (see FIG. 7A) are equal to each other has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this. It is naturally possible to set the first and second angles θ1 and θ2 to different values. The same applies to the times T1 and T2.

例えば、車両1を旋回させるために、車輪2に舵角が付与されている場合には、第1及び第2の角度θ1,θ2の一方を他方よりも大きな値に設定し、この第1及び第2の角度θ1,θ2により車輪2の操舵制御を行っても良い。時間T1,T2についても同様である。   For example, when the steering angle is given to the wheel 2 in order to turn the vehicle 1, one of the first and second angles θ1 and θ2 is set to a value larger than the other, and the first and second The steering control of the wheel 2 may be performed by the second angles θ1 and θ2. The same applies to the times T1 and T2.

また、上記各実施の形態では、操舵制御として、車輪2を左右に操舵する場合を説明した、即ち、車輪2を左右へ操舵する第1及び第2の操舵動作(2動作)を最小単位動作とする場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、左(又は右)への操舵動作(1動作)を最小単位動作とすることは当然可能である。   Further, in each of the above embodiments, the case where the wheel 2 is steered left and right as the steering control has been described, that is, the first and second steering operations (two operations) for steering the wheel 2 to the left and right are the minimum unit operations. However, the present invention is not necessarily limited to this, and it is naturally possible to set the steering operation (one operation) to the left (or right) as the minimum unit operation.

なお、かかる1動作(最小単位動作)を繰り返し実行する場合には、同方向(例えば、左方向)への操舵動作だけを繰り返し実行しても良く、異なる方向(例えば、左方向と右方向)への操舵動作を交互に繰り返し実行しても良く、或いは、これらを組み合わせて実行しても良い。   In the case of repeatedly executing such one operation (minimum unit operation), only the steering operation in the same direction (for example, the left direction) may be repeatedly performed, and different directions (for example, the left direction and the right direction). The steering operation may be repeated alternately or in combination.

また、上記各実施の形態では、アクチュエータ装置4を電動モータで、伝達機構部23をねじ機構で、それぞれ構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、アクチュエータ装置4を油圧・空圧シリンダーで構成しても良い。これにより、伝達機構部23を省略することができるので、構造を簡素化して、軽量化と部品コストの削減とを図ることができる。   Further, in each of the above embodiments, the case where the actuator device 4 is configured by an electric motor and the transmission mechanism portion 23 is configured by a screw mechanism has been described. However, the present invention is not necessarily limited thereto. A hydraulic / pneumatic cylinder may be used. Thereby, since the transmission mechanism part 23 can be abbreviate | omitted, a structure can be simplified and weight reduction and reduction of component cost can be aimed at.

また、上記各実施の形態では、ブレーキ装置(例えば、摩擦力を利用したドラムブレーキやディスクブレーキ)の説明を省略したが、かかるブレーキ装置を車両1に設けることは当然可能である。また、車輪駆動装置3を回生ブレーキとして構成し、これをブレーキ装置として利用しても良い。   In each of the above embodiments, the description of a brake device (for example, a drum brake or a disc brake using frictional force) is omitted. Moreover, the wheel drive device 3 may be configured as a regenerative brake and used as a brake device.

本発明の第1実施の形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the vehicle by which the control apparatus in 1st Embodiment of this invention is mounted. 制御装置の電気的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the electric constitution of the control apparatus. 操舵制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a steering control process. 摩擦力テーブルの内容を模式的に図示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the content of a friction force table typically. 振幅角・作動周期テーブルの内容を模式的に図示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates typically the content of an amplitude angle and an operation period table. (a)は振幅角とグリップ回復効果との関係を、(b)は作動周期とグリップ回復効果との関係を、それぞれ模式的に示す模式図である。(A) is a schematic diagram schematically showing the relationship between the amplitude angle and the grip recovery effect, and (b) is a schematic diagram showing the relationship between the operation cycle and the grip recovery effect. (a)は車輪の上面図であり、(b)及び(c)は車輪の側面図である。(A) is a top view of a wheel, (b) and (c) are side views of a wheel. (a)第2実施の形態における振幅角テーブルの内容を、(b)は第2実施の形態における作動周期テーブルの内容を、それぞれ模式的に図示する模式図である。(A) The content of the amplitude angle table in 2nd Embodiment, (b) is a schematic diagram which illustrates typically the content of the action | operation period table in 2nd Embodiment, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

100 制御装置
1 車両
2 車輪
2FL 前輪(車輪、左車輪)
2FR 前輪(車輪、右車輪)
2RL 後輪(車輪、左車輪)
2RR 後輪(車輪、右車輪)
4 アクチュエータ装置
4FL〜4RR FL〜RRアクチュエータ(アクチュエータ装置)
32 車両速度センサ装置(対地速度検出手段)
32a 前後方向加速度センサ(対地速度検出手段の一部)
32b 左右方向加速度センサ(対地速度検出手段の一部)
33 車輪回転速度センサ装置(回転速度検出手段)
33FL〜33RR FL〜RR回転速度センサ(回転速度検出手段)
51 ハンドル(操作部)
72a 摩擦力テーブル(スリップ領域記憶手段)
θ1 第1の角度(又は第2の角度)
θ2 第2の角度(又は第1の角度)
T1 時間(第1又は第2の操舵動作に要する作動時間)
100 Control device 1 Vehicle 2 Wheel 2FL Front wheel (wheel, left wheel)
2FR Front wheel (wheel, right wheel)
2RL Rear wheel (wheel, left wheel)
2RR Rear wheel (wheel, right wheel)
4 Actuator device 4FL to 4RR FL to RR actuator (actuator device)
32 Vehicle speed sensor device (ground speed detection means)
32a Longitudinal acceleration sensor (part of ground speed detection means)
32b Horizontal acceleration sensor (part of ground speed detection means)
33 Wheel rotation speed sensor device (rotation speed detection means)
33FL to 33RR FL to RR rotational speed sensor (rotational speed detecting means)
51 Handle (operating part)
72a Friction force table (slip area storage means)
θ1 first angle (or second angle)
θ2 Second angle (or first angle)
T1 time (operation time required for the first or second steering operation)

Claims (7)

転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御する制御装置であって、
前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を第1の操舵方向に第1の角度だけ操舵する第1の操舵動作と、その第1の操舵動作の後に前記第1の操舵方向とは反対方向となる第2の操舵方向に第2の角度だけ操舵する第2の操舵動作とを実行するアクチュエータ作動手段を備えていることを特徴とする制御装置。
A control device for operating the actuator device to control a steering operation of the wheel with respect to a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator device for steering and driving the wheel,
A first steering operation for operating the actuator device to steer the wheel by a first angle in a first steering direction, and a direction opposite to the first steering direction after the first steering operation. A control device comprising actuator actuation means for performing a second steering operation for steering by a second angle in a second steering direction.
前記車輪が制動状態にあるか否かを判断する制動判断手段を備え、
前記アクチュエータ作動手段は、前記制動判断手段により前記車輪が制動状態にあると判断された場合に、前記アクチュエータ装置を作動させることを特徴とする請求項1記載の制御装置。
Braking determination means for determining whether or not the wheel is in a braking state;
2. The control device according to claim 1, wherein the actuator actuating means actuates the actuator device when the brake determining means determines that the wheel is in a braking state.
前記車両の対地速度を検出する対地速度検出手段と、
前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
それら対地速度検出手段および回転速度検出手段により検出された対地速度および回転速度に基づいて前記車輪のスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、
前記車輪のスリップ領域に対応するスリップ率を記憶するスリップ領域記憶手段と、
そのスリップ領域記憶手段に記憶されたスリップ率と前記スリップ率算出手段により算出されたスリップ率とに基づいて前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段とを備え、
前記アクチュエータ作動手段は、前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に前記アクチュエータ装置を作動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
Ground speed detection means for detecting the ground speed of the vehicle;
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the wheel;
Slip ratio calculating means for calculating the slip ratio of the wheel based on the ground speed and the rotational speed detected by the ground speed detecting means and the rotational speed detecting means;
Slip area storage means for storing a slip ratio corresponding to the slip area of the wheel;
State determination means for determining whether or not the wheel is in the slip area based on the slip ratio stored in the slip area storage means and the slip ratio calculated by the slip ratio calculation means,
3. The control device according to claim 1, wherein the actuator operation unit operates the actuator device when the state determination unit determines that the wheel is in a slip region. 4.
前記第1及び第2の角度をそれぞれ決定する角度決定手段を備え、
その角度決定手段は、前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値に基づき前記第1及び第2の角度を決定することを特徴とする請求項3記載の制御装置。
Angle determining means for respectively determining the first and second angles;
4. The control device according to claim 3, wherein the angle determining means determines the first and second angles based on the slip ratio value of the wheel calculated by the slip ratio calculating means.
前記第1及び第2の操舵動作に要する時間をそれぞれ決定する時間決定手段を備え、
その時間決定手段は、前記対地速度検出手段により検出された前記車両の対地速度の値または前記スリップ率算出手段により算出された前記車輪のスリップ率の値の少なくとも一方に基づいて前記第1及び第2の操舵動作に要する時間を決定することを特徴とする請求項3記載の制御装置。
Time determining means for determining the time required for the first and second steering operations, respectively;
The time determination means is based on at least one of a value of the ground speed of the vehicle detected by the ground speed detection means or a value of the slip ratio of the wheels calculated by the slip ratio calculation means. 4. The control device according to claim 3, wherein a time required for the steering operation is determined.
前記車両が前記車輪を複数備えると共に、前記アクチュエータ装置が前記複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動可能に構成され、
前記アクチュエータ作動手段は、前記第1及び第2の操舵動作が前記複数の車輪ごとに独立に実行されるように、前記アクチュエータ装置を作動させるものであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の制御装置。
The vehicle includes a plurality of the wheels, and the actuator device is configured to be capable of steering and driving the plurality of wheels independently.
6. The actuator according to claim 1, wherein the actuator actuating means actuates the actuator device so that the first and second steering operations are performed independently for each of the plurality of wheels. The control apparatus in any one.
転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪の操舵動作を制御する制御装置であって、
前記車輪がスリップ領域にあるか否かを判断する状態判断手段と、
前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にあると判断された場合に、前記車輪を操舵操作するために運転者が操作する操作部の操作状態に関わらず、前記アクチュエータ装置を作動させ、前記車輪を操舵させる第1のアクチュエータ作動手段と、
前記状態判断手段により前記車輪がスリップ領域にないと判断された場合に、前記第1のアクチュエータ作動手段により操舵された車輪が、前記操作部の操作状態に応じた操舵位置まで操舵されるように、前記アクチュエータ装置を作動させる第2アクチュエータ作動手段とを備えていることを特徴とする制御装置。
A control device for operating the actuator device to control a steering operation of the wheel with respect to a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator device for steering and driving the wheel,
State determination means for determining whether or not the wheel is in a slip region;
When the state determination means determines that the wheel is in the slip region, the actuator device is operated regardless of the operation state of the operation unit operated by the driver to steer the wheel, and the wheel First actuator actuation means for steering
When the state determination unit determines that the wheel is not in the slip region, the wheel steered by the first actuator operation unit is steered to a steering position corresponding to the operation state of the operation unit. And a second actuator actuating means for actuating the actuator device.
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