JP2009107469A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両に異常が発生した場合に、車両の制動性能を高めることができる制御装置を提供すること。
【解決手段】制御装置100は、ドアセンサ装置82によって検出されるドアの開閉状態や車間距離センサ85によって検出される他車両との車間距離などによって、車両1に所定の異常状態が発生していると判断すると(S2〜S5:Yes)、内側トレッド21の接地比率が増加するようにリンク駆動装置43を制御して各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を調整する(S6)。これにより、内側トレッド21の軟らかい特性による影響を大きくして、内側トレッド21の特性によって得られる性能を各車輪2FL〜2RRに発揮させることができる。その結果、各車輪2FL〜2RRは高いグリップ性能を得ることができ、この高いグリップ性能によって、車両1に異常が発生した場合に車両1の制動性能を高めることができる。
【選択図】 図8
【解決手段】制御装置100は、ドアセンサ装置82によって検出されるドアの開閉状態や車間距離センサ85によって検出される他車両との車間距離などによって、車両1に所定の異常状態が発生していると判断すると(S2〜S5:Yes)、内側トレッド21の接地比率が増加するようにリンク駆動装置43を制御して各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を調整する(S6)。これにより、内側トレッド21の軟らかい特性による影響を大きくして、内側トレッド21の特性によって得られる性能を各車輪2FL〜2RRに発揮させることができる。その結果、各車輪2FL〜2RRは高いグリップ性能を得ることができ、この高いグリップ性能によって、車両1に異常が発生した場合に車両1の制動性能を高めることができる。
【選択図】 図8
Description
本発明は、車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置とを備えた車両に用いられる制御装置に関し、特に、車両に異常が発生した場合に、車両の制動性能を高めることができる制御装置に関するものである。
従来、車両に異常が発生した場合に、その車両の異常を検知して自動で回避するように車両を制御する技術が知られている。例えば、特許文献1には、自車両と他車両との車間距離を検出し、その検出された車間距離が所定値以上となるように、自車両の走行を制御する車両用走行制御装置が開示されている。
特開2006−315491号公報
しかしながら、上述した従来の技術において、例えば、所定以上の車間距離とするために車輪に制動力を付与した場合、車両の走行状況によって車輪のグリップ力が弱くなっていれば、その制動力に対して車両が即座に減速せず、場合によっては他車両との車間距離が所定未満となる状況が発生するといった問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、車両に異常が発生した場合に、車両の制動性能を高め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。
この目的を達成するために、請求項1に記載の制御装置は、車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置とを備えた車両であって、前記車輪は、第1トレッドと、その第1トレッドに対して前記車輪の幅方向に並設されると共に前記車両の内側又は外側に配置され且つ前記第1トレッドに比して軟らかい特性に構成された第2トレッドとを少なくとも有する車両に用いられる制御装置であって、前記キャンバ角調整装置を制御するキャンバ制御手段と、前記車両の状況を検出する車両状況検出手段と、その車両状況検出手段により検出される前記車両の状況から所定の異常状態が発生しているか否かを判断する車両異常判断手段とを備え、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項2に記載の制御装置は、請求項1に記載の制御装置において、前記車輪と路面との間の摩擦係数が所定のレベル以上であるか否かを判断する摩擦係数判断手段を備え、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記摩擦係数判断手段により前記摩擦係数が所定のレベル以上であると判断されるまで、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項3に記載の制御装置は、請求項2に記載の制御装置において、前記摩擦係数判断手段は、前記摩擦係数が最大摩擦係数であるか否かを判断し、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記摩擦係数判断手段により前記摩擦係数が最大摩擦係数であると判断されるまで、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項4に記載の制御装置は、請求項1に記載の制御装置において、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、前記車輪のキャンバ角が前記接地比率を所定比率以上とする予め設定された角度となるように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項5に記載の制御装置は、請求項4に記載の制御装置において、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、前記車輪のキャンバ角がその車輪に対して調整可能な最大の角度となるように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項6に記載の制御装置は、請求項1から5のいずれかに記載の制御装置において、前記車両異常判断手段により判断された前記所定の異常状態が解消されているか否かを判断する車両異常解消判断手段を備え、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常解消判断手段により前記所定の異常状態が解消されていると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が減少する側に、前記車輪のキャンバ角が予め設定された初期値となるように前記キャンバ角調整装置を制御する。
請求項7に記載の制御装置は、請求項6に記載の制御装置において、前記キャンバ制御手段は、前記車両異常解消判断手段により前記所定の異常状態が解消されていると判断される場合に、前記車輪のキャンバ角が0度となるように前記キャンバ角調整手段を制御する。
請求項1に記載の制御装置によれば、キャンバ制御手段によってキャンバ角調整装置が制御され、車輪のキャンバ角がプラス方向(ポジティブ)に調整されると、車両の外側に配置されるトレッド(第1トレッド又は第2トレッド)の接地比率が増加する一方、車両の内側に配置されるトレッド(第2トレッド又は第1トレッド)の接地比率が減少する。
これに対し、車輪のキャンバ角がマイナス方向(ネガティブ)に調整されると、車両の外側に配置されるトレッド(第1トレッド又は第2トレッド)の接地比率が減少する一方、車両の内側に配置されるトレッド(第2トレッド又は第1トレッド)の接地比率が増加する。
このように、本発明の制御装置によれば、キャンバ制御手段によりキャンバ角調整装置を制御することで、第1トレッドと第2トレッドとの接地比率を変更できるので、接地比率の高いトレッドの特性による影響を大きくして、かかるトレッドの特性により得られる性能を車輪に発揮させることができるという効果がある。
ここで、本発明によれば、車輪は、第2トレッドを第1トレッドに比して軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)とする構成であるので、第2トレッドの接地比率を増加させれば、第2トレッドの軟らかい特性、即ち、弾性に富み、外力に対して変形し易い特性によって、高いグリップ性能を得ることできるという効果がある。
また、本発明の制御装置によれば、車両状況検出手段により検出される車両の状況から所定の異常状態が発生していると車両異常判断手段によって判断される場合に、キャンバ制御手段は第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する構成であるので、車両が所定の異常状態にあると推定されるときには、第2トレッドの軟らかい特性による影響を大きくして、第2トレッドの特性によって得られる性能を車輪に発揮させることができる。その結果、車輪は高いグリップ性能を得ることができ、この高いグリップ性能によって、車両に異常が発生した場合に車両の制動性能を高めることができるという効果がある。
請求項2に記載の制御装置によれば、請求項1に記載の制御装置の奏する効果に加え、所定の異常状態が発生していると車両異常判断手段によって判断される場合に、キャンバ角制御手段は、車輪と路面との間の摩擦係数が所定のレベル以上であると摩擦係数判断手段により判断されるまで、第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する構成であるので、車両が所定の異常状態にあるときには、車輪と路面との間の摩擦係数を確実に所定のレベル以上にすることができる。これにより、車輪は所定水準以上の高いグリップ性能を得ることができ、車両に異常が発生した場合の車両の制動性能を所定のレベル以上に高めることができるという効果がある。
請求項3に記載の制御装置によれば、請求項2に記載の制御装置の奏する効果に加え、所定の異常状態が発生していると車両異常判断手段によって判断される場合に、キャンバ角制御手段は、車輪と路面との間の摩擦係数が最大摩擦係数であると摩擦係数判断手段により判断されるまで、第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御する構成であるので、車両が所定の異常状態にあるときには、車輪と路面との間の摩擦係数を確実に最大摩擦係数とすることができる。これにより、車輪は最も高いグリップ性能を得ることができ、車両に異常が発生した場合の車両の制動性能を最も高くすることができるという効果がある。
請求項4に記載の制御装置によれば、請求項1に記載の制御装置の奏する効果に加え、所定の異常状態が発生していると車両異常判断手段によって判断される場合に、キャンバ角制御手段は、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、車輪のキャンバ角が該接地比率を所定比率以上とする角度となるようにキャンバ角調整装置を制御する構成であるので、予め第2トレッドの接地比率が所定比率以上となる範囲内で所望の接地比率となるキャンバ角を設定しておけば、車両が所定の異常状態にあるときに、第2トレッドを所望の接地比率にすることができる。これにより、第2トレッドの軟らかい特性の影響によって、車輪は所望のグリップ性能を得ることができ、車両に異常が発生した場合の車両の制動性能を所望のレベルまで高くすることができるという効果がある。
また、キャンバ角制御手段は、車輪のキャンバ角が予め設定された角度となるようにキャンバ角調整装置を制御するだけであるので、制御を簡素化することでき、制御負荷の軽減を図ることができるという効果がある。
請求項5に記載の制御装置によれば、請求項4に記載の制御装置の奏する効果に加え、所定の異常状態が発生していると車両異常判断手段によって判断される場合に、キャンバ角制御手段は、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、車輪のキャンバ角がその車輪に対して調整可能な最大の角度となるようにキャンバ角調整装置を制御する構成であるので、車両が所定の異常状態にあるときに、第2トレッドの接地比率を可能な限り最大にすることができる。これにより、第2トレッドの軟らかい特性の影響によって、車輪は可能な限り最も高いグリップ性能を得ることができ、車両に異常が発生した場合の車両の制動性能を可能な限り最も高くすることができるという効果がある。
また、車輪に最大のキャンバスラストが発生するので、制動性能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。
請求項6に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、車両異常判断手段により判断された所定の異常状態が解消されているか否かが車両異常解消判断手段によって判断され、その所定の異常状態が解消されていると車両異常解消判断手段によって判断される場合に、キャンバ制御手段は、第2トレッドの接地比率が減少する側に、予め設定された初期値となるようにキャンバ角調整手段を制御する構成であるので、所定の異常状態が解消されたときには、第2トレッドの軟らかい特性による影響を小さくすることができる。これにより、車輪は転がり抵抗を小さくすることができるので、異常状態にない場合には、燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。
請求項7に記載の制御装置によれば、請求項6に記載の制御装置の奏する効果に加え、所定の異常状態が解消されていると車両異常解消判断手段によって判断される場合に、キャンバ制御手段は、車輪のキャンバ角が0度となるようにキャンバ角調整手段を制御する構成であるので、車輪にキャンバスラストを発生させることがなく、省燃費性能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。
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の上面視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の内の一部(本実施の形態では左右の前輪2FL,2FR)を回転駆動する車輪駆動装置3と、各車輪2を車体フレームBFに懸架すると共に各車輪2のキャンバ角を独立に調整する懸架装置4と、ステアリング63の操作に伴って各車輪2の内の一部(本実施の形態では左右の前輪2FL,2FR)を操舵するステアリング装置5とを主に備え、車両1に異常が発生した場合に、車輪2のキャンバ角を調整して、車輪2の性能を発揮させることで、車両1の制動性能を高めることができるように構成されている。
次いで、各部の詳細構成について説明する。車体フレームBFは、車両1の骨格をなすと共に各種装置(車輪駆動装置3など)を搭載するためのものであり、懸架装置4に支持されている。
車輪2は、図1に示すように、車体フレームBFの前方側(矢印FWD側)に配置される左右の前輪2FL,2FRと、車体フレームBFの後方側(反矢印FWD側)に配置される左右の後輪2RL,2RRとの4輪を備えている。また、左右の前輪2FL,2FRは、車輪駆動装置3から付与される回転駆動力により回転駆動される駆動輪として構成される一方、左右の後輪2RL,2RRは、車両1の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。なお、車輪2の詳細構成については、図4から6を参照して後述する。
車輪駆動装置3は、上述したように、左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与して回転駆動するための装置であり、電動モータ3aにより構成されている(図7参照)。電動モータ3aは、図1に示すように、ディファレンシャルギヤ(図示せず)及び一対のドライブシャフト31を介して、左右の前輪2FL,2FRに接続されている。
運転者がアクセルペダル61を操作した場合には、車輪駆動装置3から左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力が付与され、それら左右の前輪2FL,2FRがアクセルペダル61の踏み込み状態に応じた回転速度で回転駆動される。なお、左右の前輪2FL,2FRの回転差は、ディファレンシャルギヤにより吸収される。
懸架装置4は、いわゆるサスペンションとして機能する装置であり、図1に示すように、各車輪2に対応して設けられている。また、本実施の形態における懸架装置4は、上述したように、車輪2のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置としての機能を兼ね備えている。
ここで、図2及び図3を参照して、懸架装置4の詳細構成について説明する。図2及び図3は、懸架装置4の正面図であり、図3(a)は、車輪2のキャンバ角がプラス方向(ポジティブ)に調整された状態が図示され、図3(b)は、車輪2のキャンバ角がマイナス方向(ネガティブ)に調整された状態が図示されている。なお、図2及び図3では、発明の理解を容易とするために、ドライブシャフト31等の図示を省略し、図面を簡素化している。また、各懸架装置4の構成はそれぞれ共通であるので、ここでは右の前輪2FRに対応する懸架装置4を代表例として図2及び図3に図示し、その他の車輪2(左の前輪2FL、左右の後輪2RL,2RR)に対応する懸架装置4については、その図示と説明を省略する。
懸架装置4は、図2に示すように、ダブルウィッシュボーン式の機構により構成され、アクスルハブ41と、サスペンションアーム42と、FRアクチュエータ43FRとを主に備えている。
アクスルハブ41は、車輪2を回転可能に支持するものであり、図2に示すように、車両1の内側(図2右側)から車輪2を支持すると共に、サスペンションアーム42を介してFRアクチュエータ43FRに連結されている。サスペンションアーム42は、アクスルハブ41をFRアクチュエータ43FRに連結するものであり、第1〜第3アーム42a〜42cを備えている。
第1アーム42a及び第2アーム42bは、一端(図2左側)がアクスルハブ41の上部(図2上側)及び下部(図2下側)にそれぞれ軸支される一方、他端(図2右側)が第3アーム42cの上端(図2上側)及び下端(図2下側)にそれぞれ軸支されている。また、第1アーム42a及び第2アーム42bは、互いに対向して配置されると共に、第3アーム42cは、アクスルハブ41に対向して配置されている。これにより、アクスルハブ41とサスペンションアーム42(第1〜第3アーム42a〜42c)とにより、4節のリンク機構が構成される。
なお、サスペンションアーム42には、路面Gから車体フレームBFに伝わる衝撃を緩和するコイルばね及びそのコイルばねの振動を減衰させるショックアブソーバ(いずれも図示せず)が取り付けられている。
FRアクチュエータ43FRは、サスペンションアーム42と車体フレームBFとを連結すると共に車体フレームBFを支持するものであり、油圧シリンダにより構成されている。このFRアクチュエータ43FRは、図2に示すように、本体部(図2上側)が車体フレームBFに軸支される一方、ロッド部(図2下側)が第3アーム42cに軸支されている。
ここで、第2アーム42bは、キャンバ軸44を介してアクスルハブ41に軸支されており、FRアクチュエータ43FRが伸縮駆動されると、アクスルハブ41とサスペンションアーム42とにより構成されるリンク機構(以下、単に「リンク機構」と称す。)が屈伸し、キャンバ軸44を中心軸として車輪2が揺動駆動される(図3参照)。
即ち、通常、車輪2は、路面Gとの間の摩擦により、路面Gに対して滑りを生じないため、リンク機構は、車輪2の接地面に最も近いキャンバ軸44を固定軸として屈伸する。その結果、キャンバ軸44を中心軸として車輪2が揺動駆動される。
また、キャンバ軸44は、アクスルハブ41が車輪2を車両1の内側から支持する構成であるので、車両1の正面視において、車輪2の中心線Mよりも車両1の内側(図2右側)に配置されている。
上述したように構成される懸架装置4によれば、図3に示すように、図2に示す状態からFRアクチュエータ43FRが伸縮駆動されると、リンク機構が屈伸し、車輪2がキャンバ軸44を中心軸として揺動駆動されることで、車輪2のキャンバ角が調整される。また、FRアクチュエータ43FRが伸縮駆動されると、リンク機構が屈伸し、車輪2がキャンバ軸44を中心軸として揺動駆動されることで、懸架装置4(FRアクチュエータ43FR)に支持された車体フレームBFが昇降する。即ち、FRアクチュエータ43FRが伸縮駆動されることで、車輪2のキャンバ角が調整されると同時に、車体フレームBFが昇降する。
ここで、本実施の形態では、上述したように、車両1の正面視において、キャンバ軸44が車輪2の中心線Mよりも車両1の内側に配置される構成であるので、図3(a)に示すように、FRアクチュエータ43FRが収縮駆動されると、車輪2がキャンバ軸44を中心軸として矢印A方向へ揺動駆動され、車輪2のキャンバ角がプラス方向(ポジティブ)に調整される。同時に、車体フレームBFが上昇する(即ち、車体フレームBFと路面Gとの間隔Hが広がる)。
一方、図3(b)に示すように、FRアクチュエータ43FRが伸長駆動されると、車輪2がキャンバ軸44を中心軸として矢印B方向へ揺動駆動され、車輪2のキャンバ角がマイナス方向(ネガティブ)に調整される。同時に、車体フレームBFが下降する(即ち、車体フレームBFと路面Gとの間隔Hが縮まる)。
図1に戻って説明する。ステアリング装置5は、ラックアンドピニオン式の機構により構成され、ステアリングシャフト51と、フックジョイント52と、ステアリングギヤ53と、タイロッド54と、ナックル55とを主に備えている。
このステアリング装置5によれば、運転者によるステアリング63の操作は、まず、ステアリングシャフト51を介してフックジョイント52に伝達されると共に、フックジョイント52により角度を変えられつつ、ステアリングギヤ53のピニオン53aに回転運動として伝達される。そして、ピニオン53aに伝達された回転運動は、ラック53bの直線運動に変換され、ラック53bが直線運動することで、ラック53bの両端に接続されたタイロッド54が移動して、ナックル55を押し引きすることで、車輪2(左右の前輪2FL,2FR)の操舵角が調整される。
アクセルペダル61及びブレーキペダル62は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル61,62の踏み込み状態(踏み込み量、踏み込み速度など)に応じて、車両1の走行速度や制動力が決定され、車輪駆動装置3の制御が行われる。また、ステアリング63は、運転者により操作される操作部材であり、その操作に伴って、車輪2がステアリング装置5により操舵される。
制御装置100は、上述したように構成される車両1の各部を制御するための装置であり、例えば、各ペダル61,62の踏み込み状態を検出し、その検出結果に応じて車輪駆動装置3を制御することで、各車輪2を回転駆動する。或いは、後述するキャンバ制御処理(図8参照)において、車両1に生じる異常を検出した場合に、後述するリンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR、図7参照)を制御する。なお、制御装置100の詳細構成については、図7を参照して後述する。
次いで、図4から図6を参照して、車輪2の詳細構成について説明する。図4は、車両1の上面視を模式的に示した模式図であり、図5及び図6は、車両1の正面視を模式的に示した模式図である。なお、図5では、車輪2のキャンバ角がマイナス方向(ネガティブ)に調整された状態が図示され、図6では、車輪2のキャンバ角が0度に調整された状態が図示されている。
車輪2は、図4に示すように、内側トレッド21及び外側トレッド22の2種類のトレッドを備え、各車輪2において、内側トレッド21が車両1の内側に配置され、外側トレッド22が車両1の外側に配置されている。また、車輪2は、内側トレッド21と外側トレッド22とが互いに異なる特性に構成され、内側トレッド21が外側トレッド22に比して軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)に構成されている。なお、本実施の形態では、両トレッド21,22の幅寸法(図4左右方向寸法)が同一に構成されている。
上述したように構成される車輪2によれば、図5に示すように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR、図7参照)が制御され、車輪2のキャンバ角θL,θRがマイナス方向(ネガティブ)に調整されると、車両1の内側へ向けて、車輪2にキャンバスラストFnが発生する。これにより、発生したキャンバスラストFnをグリップ力として利用することで、車輪2のグリップ力を高めることができ、車両1の加減速性能および制動性能の向上を図ることができる。
また、車輪2のキャンバ角θL,θRがマイナス方向に調整されることで、車両1の内側に配置される内側トレッド21の接地面積(接地比率)が増加する一方、車両1の外側に配置される外側トレッド22の接地面積(接地比率)が減少する。これにより、内側トレッド21と外側トレッド22との接地比率を変更できるので、接地比率の高いトレッド、即ち、内側トレッド21の特性による影響を大きくして、内側トレッド21の特性により得られる性能を車輪2に発揮させることができる。
ここで、本実施の形態では、上述したように、車輪2は、内側トレッド21を外側トレッド22に比して軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)とする構成であるので、内側トレッド21は外側トレッド22に比して高いグリップ性能が得られる。従って、車両1に所定の異常状態が発生していると判断される場合に、車輪2のキャンバ角をマイナス方向(ネガティブ)に調整すれば、内側トレッド21の高いグリップ性能を発揮させて、車両1の加減速性能および制動性能のより一層の向上を図ることができる。
これに対し、図6に示すように、リンク駆動装置43が制御され、車輪2のキャンバ角が0度に調整されると、内側トレッド21と外側トレッド22との接地比率がほぼ等しくなる。これにより、内側トレッド21の接地比率を低くできるので、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)による高いグリップ性能によって、車輪2の転がり抵抗が大きくなることを回避することができる。その結果、燃費の悪化を抑制して、燃費性能の向上を図ることができる。また、車輪2のキャンバ角が0度に調整されることで、車輪2にキャンバスラストが発生せず、その分、燃費性能のより一層の向上を図ることができる。
なお、本実施の形態において、車輪2のキャンバ角はイグニッションスイッチ(図示せず)をオンにすると0度に調整される。また、車両1に所定の異常状態が発生していると判断される場合にマイナス方向(ネガティブ)に付与された車輪2のキャンバ角は、その所定の異常状態が解消されると0度に戻される。これにより、車両1の燃費性能の向上を図ることができる。
次いで、図7を参照して、制御装置100の詳細構成について説明する。図7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7に示すように、CPU(Central Processing Unit)71、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)72及びRAM(Random Access Memory)73を備え、それらがバスライン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、リンク駆動装置43、車輪速センサ装置81、アクセルペダルセンサ装置61a、ブレーキペダルセンサ装置62a、ステアリングセンサ装置63a、ドアセンサ装置82、ボンネットセンサ装置83、トランクセンサ装置84、車間距離センサ装置85、およびその他の入出力装置86が接続されている。
CPU71は、バスライン74によって接続された各部を制御する演算装置である。EEPROM72は、CPU71によって実行される制御プログラム(例えば、図8に図示されるフローチャートのプログラム)や固定値データ等を書き換え可能に記憶すると共に、電源遮断後も内容を保持可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。また、EEPROM72には所定摩擦スリップ率72aが格納され、RAM73には車両異常フラグ73aが格納されている。
所定摩擦スリップ率72aは、車輪2と路面G(図4参照)との間の摩擦係数が所定のレベル以上となる車輪2のスリップ率の範囲を記憶するためのメモリである。そして、後述するキャンバ制御処理(図8参照)において、車輪2と路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上となっているか否かを、車輪2のスリップ率と所定摩擦スリップ率72aとから判断する。なお、所定摩擦スリップ率72aは、設計段階で予め設定された数値が記憶されている。
CPU71は、後述する車輪速センサ装置81(FL〜RR車輪速センサ81FL〜81RR)の検出結果(各車輪2FL〜2RRの車輪速)から算出される各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、所定摩擦スリップ率72aによって示されるスリップ率の範囲内にある場合に、各車輪2FL〜2RRと路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上となっていることを判断することができる。これにより、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角をマイナス方向(ネガティブ)に調整する場合に、各車輪2FL〜2RRと路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上となるまで、内側トレッド21の接地比率が増加するように、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を増加させることができる。
車両異常フラグ73aは、車両1が所定の異常状態にあるか否かを示すためのフラグであり、後述するキャンバ制御処理(図8参照)において、各種センサ装置82〜85の検出結果(車両1の状況)から車両1に所定の異常状態が発生していると判断される場合に「1」が設定され、その所定の異常状態が解消されていると判断される場合に「0」が設定される。
CPU71は、この車両異常フラグ73aの内容に基づいて、車両1が所定の異常状態にあるか否かを判断することができる。これにより、車両異常フラグ73aの値が「0」、即ち車両異常フラグ73aの車両1が所定の異常状態にないと判断される場合に、各種センサ装置82〜85の検出結果(車両1の状況)から車両1に所定の異常状態が発生していると判断すると、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角をマイナス方向(ネガティブ)に調整して、車輪2のグリップ力を高めることができる。
また、CPU71は、車両異常フラグ73aの値が「1」、即ち車両1が所定の異常状態にあると判断される場合に、各種センサ装置82〜85の検出結果(車両1の状況)からその所定の異常状態が解消されていると判断すると、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を0度に調整して、異常状態にないにもかかわらず車輪2の転がり抵抗が大きくなることを回避することができる。
なお、イグニッションスイッチ(図示せず)をオンにしたときに車輪2のキャンバ角が0度に調整されるのに合わせて、車両異常フラグ73aは「0」に設定される。これにより、後述するキャンバ制御処理において、車両1が所定の異常状態にない場合に、車輪2のキャンバ角を0度にすることができるとともに、車両1において所定の異常状態が発生すれば、車輪2にマイナス方向のキャンバ角を付与できる。
車輪駆動装置3は、上述したように、左右の前輪2FL,2FR(図1参照)を回転駆動するための装置であり、それら左右の前輪2FL,2FRに回転駆動力を付与する電動モータ3aと、その電動モータ3aをCPU71からの命令に基づいて制御する制御回路(図示せず)とを主に備えている。
リンク駆動装置43は、リンク機構(図2及び図3参照)を屈伸させるための装置であり、リンク機構に屈伸のための駆動力を付与する4個のFL〜RRアクチュエータ43FL〜43RRと、それら各アクチュエータ43FL〜43RRをCPU71からの命令に基づいて制御する制御回路(図示せず)とを主に備えている。
なお、FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RRは、上述したように、油圧シリンダにより構成され、各油圧シリンダ(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)にオイル(油圧)を供給する油圧ポンプ(図示せず)と、その油圧ポンプから各油圧シリンダに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁(図示せず)とを主に備えて構成されている。
CPU71からの指示に基づいて、リンク駆動装置43の制御回路が油圧ポンプを駆動制御すると、その油圧ポンプから供給されるオイル(油圧)によって、各油圧シリンダが伸縮駆動される。また、電磁弁がオン/オフされると、各油圧シリンダの駆動方向(伸長または収縮)が切り替えられる。
リンク駆動装置43の制御回路は、各油圧シリンダの伸縮量を伸縮センサ(図示せず)により監視し、CPU71から指示された目標値(伸縮量)に達した油圧シリンダは、伸縮駆動が停止される。なお、伸縮センサによる検出結果は、制御回路からCPU71に出力され、CPU71は、その検出結果に基づいて各車輪2のキャンバ角を得ることができる。
車輪速センサ81は、各車輪2FL〜2RRの回転速度(車輪速)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、左の前輪2FLの車輪速を検出するFL車輪速センサ81FL、右の前輪2FRの車輪速を検出するFR車輪速センサ81FR、左の後輪2RLにおける車輪速を検出するRL車輪速センサ81RL、右の後輪2RRにおける車輪速を検出するRR車輪速センサ81RRと、それらの各車輪速センサ81FL〜81RR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。なお、本実施の形態では、これら各車輪速センサ81FL〜81RRが、車輪2と共に回転するセンターロータ(図示せず)の磁界変動を、ホール素子(図示せず)によって検出する電磁的センサとして構成されている。
CPU71は、車輪速センサ装置81から入力された各車輪速センサ81FL〜81RRの検出結果(各車輪2FL〜2RRの車輪速)から車両1の推定車体速度を算出し、その推定車輪速度と各車輪2FL〜2RRの車輪速とから、各車輪2FL〜2RRのそれぞれのスリップ率を算出することができる。そして、算出したスリップ率と所定摩擦スリップ率72aとから、各車輪2FL〜2RRにおいて、路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上であるか否かをそれぞれ判断することができる。
アクセルペダルセンサ装置61aは、アクセルペダル61の踏み込み状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、アクセルペダル61の踏み込み量を検出する角度センサ(図示せず)と、その角度センサ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。
ブレーキペダルセンサ装置62aは、ブレーキペダル62の踏み込み状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、ブレーキペダル62の踏み込み量を検出する角度センサ(図示せず)と、その角度センサ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。
ステアリングセンサ装置63aは、ステアリング63の操作状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、ステアリング63の回転角を回転方向に対応付けて検出する角度センサ(図示せず)と、その角度センサ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。
なお、本実施の形態では、各角度センサが電気抵抗を利用した接触型のポテンショメータとして構成されている。CPU71は、各センサ装置61a,62a,63aから入力された各角度センサの検出結果により、各ペダル61,62の踏み込み量およびステアリング63の回転角を得ると共に、その検出結果を時間微分することで、各ペダル61,62の踏み込み速度およびステアリング63の回転速度を得ることができる。
ドアセンサ装置82は、車両1に取り付けられたドア(図示せず)の開閉状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、前左側ドアセンサ82FLと、前右側ドアセンサ82FRと、後左側ドアセンサ82RLと、後右側ドアセンサ82RRと、それら各ドアセンサ82FL〜82RR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。
前左側ドアセンサ82FLは、車両1の前方側(図1の矢印FWD側)の左側に設けられた前左側ドア(図示せず)の開閉状態を検出するセンサであり、前右側ドアセンサ82FRは、車両1の前方側(図1の矢印FWD側)の右側に設けられた前右側ドアの開閉状態(図示せず)を検出するセンサである。また、後左側ドアセンサ82RLは、車両1の後方側(図1の反矢印FWD側)の左側に設けられた後左側ドア(図示せず)の開閉状態を検出するセンサであり、後右側ドアセンサ82RRは、車両1の後方側(図1の反矢印FWD側)の右側に設けられた後右側ドア(図示せず)の開閉状態を検出するセンサである。
なお、本実施の形態では、これら各ドアセンサ82FL〜82RRが、ドア側の第1接点と、車両1側の第2接点とが接触することでドアの閉止状態を検出する接触式センサとして構成されている。
また、ドアセンサ装置82の処理回路は、各ドアセンサ82FL〜82RLの検出結果からいずれかのドアが開放状態となっている場合に、ドアセンサ装置82の検出結果として開放状態であることを通知する信号をCPU71に対して出力し、いずれのドアも閉止状態となっている場合には、ドアセンサ装置82の検出結果として閉止状態であることを通知する信号をCPU71に対して出力する。
これにより、CPU71は、ドアセンサ装置82から入力された検出結果により、車両1に取り付けられたドアが開放状態にあるか否かを判断することができる。そして、車両1に取り付けられたドアが開放状態である場合に、車両1に所定の異常状態が発生していると判断できる。
ボンネットセンサ装置83は、車両1に取り付けられたボンネット(図示せず)の開閉状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、ボンネットの開閉状態を検出する開閉センサ(図示せず)と、その開閉センサ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。
トランクセンサ装置84は、車両1に取り付けられたトランク(図示せず)の開閉状態を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、トランクの開閉状態を検出する開閉センサ(図示せず)と、その開閉センサの出力結果を処理してCPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えている。
なお、本実施の形態において、ボンネットセンサ装置83およびトランクセンサ装置84の各開閉センサが、ボンネット又はトランク側の第1接点と、車両1側の第2接点とが接触することで、ボンネット又はトランクの閉止状態を検出可能な接触式センサとして構成されている。
CPU71は、ボンネットセンサ装置83およびトランクセンサ装置84から入力された各開閉センサの検出結果により、車両1に取り付けられたボンネット又はトランクが開放状態にあるか否かを判断することができる。そして、車両1に取り付けられたボンネット又はトランクが開放状態にある場合に、車両1に所定の異常状態が発生していると判断できる。
車間距離センサ装置85は、車両1の前方側(図1の矢印FWD側)を走行する他車両(前車)との車間距離を検出すると共に、その検出結果をCPU71に出力するための装置であり、他車両(前車)との車間距離を検出する車間距離センサ(図示せず)と、その車間距離センサ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。
なお、本実施の形態においては、車間距離センサが、ミリ波またはレーザを発信して他車両(前車)からの反射波を測定することにより、他車両(前車)との車間距離を検出するレーダーで構成されており、車両1の前方側(図1の矢印FWD側)に取り付けられている。
CPU71は、車間距離センサ装置85から入力された車間距離センサの検出結果(車間距離)により、車両1の前方側(図1の矢印FWD側)を走行する他車両(前車)との車間距離が近いか否か(所定距離未満か否か)を判断することができる。そして、他車両(前車)との車間距離が近い(所定距離未満である)場合に、車両1に所定の異常状態が発生していると判断できる。
図7に示す他の入出力装置86としては、例えば、車両1(車体フレームBF)の路面に対する姿勢(傾斜など)を非接触で計測する光学センサなどが例示される。
次いで、図8を参照して、キャンバ制御処理について説明する。図8は、キャンバ制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両1に異常が生じた場合に各車輪2FL〜2RRのキャンバ角をマイナス方向(ネガティブ)に調整し、車両1に生じた異常が解消された場合に各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を0度に調整する処理である。この処理は、制御装置100の電源が投入されている間、CPU71により繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される。
CPU71は、キャンバ制御処理に関し、まず、RAM73に格納された車両異常フラグ73aが「0」であるか否かを判断する(S1)。その結果、車両異常フラグ73aが「0」であると判断される場合には(S1:Yes)、車両1が所定の異常状態にないので、S2の処理に移行し、S2からS5の処理で、車両1に所定の異常状態が発生しているか否かを判断する。
S2の処理では、ドアセンサ装置82(各ドアセンサ82FL〜82RR)の検出結果から、車両1に取り付けられた各ドアのうちいずれかのドアが開放状態にあるか否かを判断する(S2)。その結果、いずれかのドアが開放状態にあると判断される場合には(S2:Yes)、車両1に所定の異常状態が発生していると判断して、S6の処理へ移行する。
一方、S2の処理の結果、いずれのドアも開放状態にないと判断される場合には(S2:No)、続いてボンネットセンサ装置83の検出結果から、車両1に取り付けられたボンネットが開放状態にあるか否かを判断する(S3)。その結果、ボンネットが開放状態にあると判断される場合には(S3:Yes)、車両1に所定の異常状態が発生していると判断して、S6の処理へ移行する。
一方、S3の処理の結果、ボンネットが開放状態にないと判断される場合には(S3:No)、続いてトランクセンサ装置84の検出結果から、車両1に取り付けられたトランクが開放状態にあるか否かを判断する(S4)。その結果、トランクが開放状態にあると判断される場合には(S4:Yes)、車両1に所定の異常状態が発生していると判断して、S6の処理へ移行する。
一方、S4の処理の結果、トランクが開放状態にないと判断される場合には(S4:No)、続いて車間距離センサ装置85の検出結果(他車両(前車)との車間距離)から、車両1と車両1の前方側(図1の矢印FWD側)を走行する他車両(前車)との車間距離が近いか(所定距離未満か)を判断する(S5)。その結果、他車両(前車)との車間距離が近い(所定距離未満である)と判断される場合には(S5:Yes)、車両1に所定の異常状態が発生していると判断して、S6の処理へ移行する。
S6の処理では、各車輪2FL〜2RRに対してキャンバ角をマイナス方向に0.1度だけ増やすように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御する(S6)。これにより、各車輪2FL〜2RRにおいて、マイナス方向に0.1度だけキャンバ角がそれぞれ増加するので、内側トレッド21の接地比率が増加する一方、外側トレッド22の接地比率が減少する。よって、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を発揮させることができる。
次いで、車輪速センサ装置81(FL〜RR車輪速センサ81FL〜81RR)の検出結果(各車輪2FL〜2RRの車輪速)から、各車輪2FL〜2RRのスリップ率を算出する(S7)。そして、算出した各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、全て、EEPROM72の所定摩擦スリップ率72aによって示されるスリップ率の範囲内にあるかを判断する(S8)。
その結果、算出した各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、全て、所定摩擦スリップ率72aによって示されるスリップ率の範囲内にないと判断される場合には(S8:No)、少なくともいずれかの車輪2において、路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上にないと判断できるので、S6の処理へ戻り、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を更にマイナス方向に0.1度だけ増やすように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御する。
これにより、各車輪2FL〜2RRの内側トレッド21の接地比率が更に増加する一方、外側トレッド22の接地比率が更に減少する。よって、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を更に発揮させることができる。
そして、S7及びS8の処理を再び実行し、S8の処理において、S7の処理で算出した各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、全て所定摩擦スリップ率72aによって示されるスリップ率の範囲内にあると判断される(S8:Yes)まで、S6からS8の処理を繰り返し実行する。
このように、各車輪2FL〜2RRに対して、内側トレッド21の接地比率が増加するようにキャンバ角がそれぞれ調整されるので、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)による影響を大きくして、内側トレッド21の特性によって得られる性能を各車輪2FL〜2RRに発揮させることができる。その結果、各車輪2FL〜2RRは高いグリップ性能を得ることができ、この高いグリップ性能によって、車両1に異常が発生した場合に車両1の制動性能を高めることができる。
加えて、各車輪2FL〜2RRには、路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上となるキャンバ角が調整されるので、各車輪2FL〜2RRと路面Gとの間の摩擦係数を確実に所定のレベル以上とすることができる。よって、各車輪2FL〜2RRは所定水準以上の高いグリップ性能を得ることができ、車両1に異常が発生した場合の車両1の制動性能を確実に高めることができる。
S8の処理の結果、S7の処理で算出した各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、全て、所定摩擦スリップ率72aによって示されるスリップ率の範囲内にあると判断される場合には(S8:Yes)、RAM73の車両異常フラグ73aを「1」に設定して(S9)、このキャンバ制御処理を終了する。これにより、CPU71が次にキャンバ制御処理を実行する場合に、車両1が所定の異常状態にあることを判断できる。
一方、S5の処理の結果、他車両(前車)との車間距離が十分にある(所定距離以上である)と判断される場合には(S5:No)、車両1に所定の異常状態が発生していないので、S6からS9までの処理をスキップして、このキャンバ制御処理を終了する。これにより、車輪2にマイナス方向のキャンバ角が付与されない(0度に維持される)ので、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって、転がり抵抗が大きくなり、燃費が悪化するのを抑制することができる。
これに対し、S1の処理の結果、車両異常フラグ73aが「0」でない、即ち「1」であると判断される場合には(S1:No)、車両1が所定の異常状態にあるので、S10の処理へ移行し、S10からS13の処理で、車両1に生じた所定の異常状態が解消されているか否かを判断する。
S10の処理では、ドアセンサ装置82(各ドアセンサ82FL〜82RR)の検出結果から、車両1に取り付けられた各ドアのうちいずれかのドアが開放状態にあるか否かを判断する(S10)。その結果、いずれかのドアが開放状態にあると判断される場合には(S10:Yes)、車両1において所定の異常状態が解消されていないと判断して、このキャンバ制御処理を終了する。
これにより、S6からS8の処理で各車輪2FL〜2RRに付与されたキャンバ角が維持されるので、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の接地比率が高い状態に維持される。よって、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を保つことができる。
一方、S10の処理の結果、いずれのドアも開放状態にないと判断される場合には(S10:No)、続いてボンネットセンサ装置83の検出結果から、車両1に取り付けられたボンネットが開放状態にあるか否かを判断する(S11)。その結果、ボンネットが開放状態にあると判断される場合には(S11:Yes)、車両1において所定の異常状態が解消されていないと判断して、このキャンバ制御処理を終了する。
これにより、各車輪2FL〜2RRに付与されたキャンバ角が維持されるので、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を保つことができる。
一方、S11の処理の結果、ボンネットが開放状態にないと判断される場合には(S11:No)、続いてトランクセンサ装置84の検出結果から、車両1に取り付けられたトランクが開放状態にあるか否かを判断する(S12)。その結果、トランクが開放状態にあると判断される場合には(S12:Yes)、車両1において所定の異常状態が解消されていないと判断して、このキャンバ制御処理を終了する。
これにより、各車輪2FL〜2RRに付与されたキャンバ角が維持されるので、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を保つことができる。
一方、S12の処理の結果、トランクが開放状態にないと判断される場合には(S12:No)、続いて車間距離センサ装置85の検出結果(他車両(前車)との車間距離)から、車両1と車両1の前方側(図1の矢印FWD側)を走行する他車両(前車)との車間距離が近いか(所定距離未満か)を判断する(S13)。その結果、他車両(前車)との車間距離が近い(所定距離未満である)と判断される場合には(S13:Yes)、車両1において所定の異常状態が解消されていないと判断して、このキャンバ制御処理を終了する。
これにより、各車輪2FL〜2RRに付与されたキャンバ角が維持されるので、各車輪2FL〜2RRは、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)によって得られる高いグリップ性能を保つことができる。
一方、S13の処理の結果、他車両(前車)との車間距離が十分にある(所定距離以上である)と判断される場合には(S13:No)、S10からS13の処理の結果から、車両1において所定の異常状態が解消されていると判断し、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が全て0度となるようにリンク駆動装置43(43FL〜43RR)を制御する(S14)。
これにより、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を0度にすることができるので、内側トレッド21の接地比率を低くできる。よって、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)による影響を小さくすることができるので、各車輪2FL〜2RRの転がり抵抗を小さくすることができる。その結果、異常状態にない場合には、燃費の悪化を抑制して、燃費性能の向上を図ることができる。また、車輪2のキャンバ角を0度にすることで、各車輪2FL〜2RRにキャンバスラストが発生せず、その分、燃費性能のより一層の向上を図ることができる。
次いで、RAM73の車両異常フラグ73aを「0」に設定して(S15)、このキャンバ制御処理を終了する。これにより、CPU71が次にキャンバ制御処理を実行する場合に、車両1の状況が所定の異常状態にないこと判断することができる。
次いで、図9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、車両1に所定の異常状態が発生している場合に、各車輪2FL〜2RRと路面Gとの間の摩擦係数が全て所定のレベル以上となるように、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を調整する場合を説明したが、第2実施の形態では、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角がマイナス方向(ネガティブ)に調整可能な最大の角度となるように調整する。
なお、本実施の形態において、車両1(図1参照)、懸架装置4(図2および図3参照)、車輪2(図4〜図6参照)、制御装置100(図7参照)の構成は第1実施の形態と同一であるものとして説明を行う。また、同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施の形態が第1実施の形態と相違する点は、制御装置100(図7参照)のEEPROM72には、第1実施の形態におけるキャンバ制御処理(図8参照)に代えて、第2実施の形態におけるキャンバ制御処理(図9参照)を実行するプログラムが格納されている点である。また、このEEPROM72には、所定摩擦スリップ率72aが格納されていなくてもよい。
図9は、第2実施の形態におけるキャンバ制御処理を示すフローチャートである。この処理は、第1実施の形態におけるキャンバ制御処理(図8参照)と同様に、制御装置100の電源が投入されている間、CPU71により繰り返し(例えば、0.2ms間隔で)実行される。
このキャンバ制御処理において、第1実施の形態におけるキャンバ制御装置(図8参照)と相違する点は、車両異常フラグ73aが「0」であると判断される場合(S1:Yes)、即ち、車両1が所定の異常状態にない場合に、車両1に取り付けられたいずれかのドアが開放状態にあると判断されるか(S2:Yes)、ボンネットが開放状態にあると判断されるか(S3:Yes)、トランクが開放状態にあると判断されるか(S4:Yes)、他車両(前車)との車間距離が近い(所定距離未満である)と判断されると(S5:Yes)、車両1に所定の異常状態が発生していると判断して、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が、マイナス方向(ネガティブ)に調整可能な最大の角度となるようにリンク制御装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御して(S16)、S10の処理へ移行する。
これにより、各車輪2FL〜2RRに対して、マイナス方向(ネガティブ)のキャンバ角となるように調整されるので、内側トレッド21の接地比率が増加する。よって、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)による影響を大きくして、内側トレッド21の特性によって得られる性能を各車輪2FL〜2RRに発揮させることができる。その結果、各車輪2FL〜2RRは高いグリップ性能を得ることができ、この高いグリップ性能によって、車両1に異常が発生した場合に車両1の制動性能を高めることができる。
また、各車輪2FL〜2RRには、マイナス方向(ネガティブ)に調整可能な最大の角度となるようにキャンバ角が調整されるので、各車輪2FL〜2RRにおける内側トレッド21の接地比率を可能な限り最大にすることができる。これにより、第2トレッドの軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)の影響によって、各車輪2FL〜2RRは可能な限り最も高いグリップ性能を得ることができる。よって、車両1に異常が発生した場合の車両1の制動性能を可能な限り最も高くすることができる。
更に、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が調整可能な最大の角度となるようにリンク駆動装置を制御するだけなので、制御を簡素化することができる。よって、制御負担の軽減を図ることができる。
残りの処理(S1〜S5,S9〜15の処理)については、第1実施形態におけるキャンバ制御処理と同一の処理が行われ、同一の結果および効果を享受することができる。
なお、請求項1に記載のキャンバ制御手段としては、図8に示すフローチャートにおけるS6の処理と、図9に示すフローチャートにおけるS16の処理と、図8および図9に示すフローチャートにおけるS14の処理が該当する。また、車両異常判断手段としては図8および図9に示すフローチャートにおけるS2からS5の処理が該当する。また、請求項2に記載の摩擦係数判断手段は、図8に示すフローチャートにおけるS8の処理が該当する。また、請求項6に記載の車両異常解消判断手段は、図8および図9に示すフローチャートにおけるS10からS13の処理が該当する。
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。
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。また、上記各実施の形態における構成の一部または全部を他の実施の形態における構成の一部または全部と組み合わせることは当然可能である。
上記各実施の形態では、車両1に取り付けられたドア、ボンネット、トランクの開閉状態や、他車両(前車)との車間距離に応じて、所定の異常状態の発生の有無を判断する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、エンジンの冷却水の温度や、排気温度など、車両1で検出可能な種々の車両1の状況から、異常状態の発生の有無を判断してもよい。
上記各実施の形態では、車輪2において、内側トレッド21が外側トレッド22に比して軟らかい(ゴム硬度の低い)特性を持つ場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外側トレッド22が内側トレッド21に比して軟らかい(ゴム硬度の低い)特性を持つようにしてもよい。この場合、車両1に所定の異常状態が発生した場合には、車輪2に対してプラス方向(ポジティブ)にキャンバ角を調整すれば、外側トレッド22の軟らかい(ゴム硬度の低い)特性によって得られる性能(高いグリップ性能)を発揮させることができる。
また、上記各実施の形態では、車輪2を内側トレッド21及び外側トレッド22の2種類のトレッドにより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、内側トレッド21及び外側トレッド22に加え、内側トレッド21及び外側トレッド22の特性とは異なる特性に構成される第3トレッドを備えていても良い。この場合、第3トレッドを内側トレッド21に比して更に軟らかい特性とする構成であれば、かかる第3トレッドを内側トレッド21よりも車両1の内側に配置することで、車両1に異常が発生した場合の車両1の制動性能を更に高めることができる。
上記第1実施の形態では、所定摩擦スリップ率72aには、車輪2と路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベル以上となる車輪2のスリップ率の範囲を記憶する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、車輪2と路面Gとの間の摩擦係数が所定のレベルよりも大きくなる車輪2のスリップ率の範囲を記憶するようにしてもよい。
また、所定摩擦スリップ率72aに、車輪2と路面Gとの間の摩擦係数が実質的に最大摩擦係数となる車輪2のスリップ率の範囲を記憶するようにしてもよい。なお、ここで実質的に最大摩擦係数となる摩擦係数は、例えば、最大摩擦係数との差が5%以内の摩擦係数である。これにより、車輪2と路面Gとの間の摩擦係数を、確実に最大摩擦係数(最大摩擦係数との差が5%以内の摩擦係数)とすることができるので、車輪2は最も高いグリップ性能を得ることができる。よって、車両1に異常が発生した場合の車両1の制動性能を最も高くすることができるという効果がある。
上記第1実施の形態では、各車輪2FL〜2RRのスリップ率が、全て所定摩擦スリップ率72aで示されるスリップ率の範囲内にあると判断されるまで、各車輪2FL〜2RRに対してキャンバ角をマイナス方向に0.1度だけ増やすように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御する場合について説明したが(図8のS6からS8の処理を参照)、必ずしもこれに限られるものではなく、各車輪2FL〜2RRのうち少なくともいずれか1つの車輪2のスリップ率が、所定摩擦スリップ率72aで示されるスリップ率の範囲内にあると判断されるまで、各車輪2FL〜2RRに対してキャンバ角をマイナス方向に0.1度だけ増やすように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御してもよい。若しくは、左右の前輪2FL,2RR(または左右の後輪2RL,2RR)のスリップ率が、いずれも所定摩擦スリップ率72aで示されるスリップ率の範囲内にあると判断されるまで、各車輪2FL〜2RRに対してキャンバ角をマイナス方向に0.1度だけ増やすように、リンク駆動装置43(FL〜RRアクチュエータ43FL〜43RR)を制御してもよい。
上記第2実施の形態では、車両1が所定の異常状態にないと判断される場合に、各センサ装置82〜85の検出結果(車両1の状況)から所定の異常状態が発生していると判断されると、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が、マイナス方向(ネガティブ)に調整可能な最大の角度となるようにリンク駆動装置43を制御する場合について説明したが、必ずしもこれに限るものではない。例えば、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が、マイナス方向(ネガティブ)の所定の角度となるようにリンク駆動装置43を制御してもよい。この場合、所定の角度は、車両が所定の異常状態にあるときに内側トレッド21の接地比率が所望の接地比率となるように、設計段階で設定され、予めEEPROM72に記憶されるようにしてもよい。これにより、車両1に所定の異常状態が発生した場合に、内側トレッド21を所望の接地比率とすることができる。よって、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)の影響によって、車輪2は所望のグリップ性能を得ることができる。従って、車両1に異常が発生した場合の車両1の制動性能を所望のレベルまで高くすることができる。また、車輪2のキャンバ角が所定の角度となるようにリンク制御装置43を制御するだけであるので、制御を簡素化でき、制御不可の軽減を図ることができる。
上記各実施の形態では、車両1が所定の異常状態にあると判断される場合に、各センサ装置82〜85の検出結果(車両1の状況)からその所定の異常状態が解消されていると判断されると、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が0度となるようにリンク駆動装置43を制御する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、各車輪2FL〜2RRにおける内側トレッド21の接地比率を減少させるようにリンク駆動装置43を制御してもよい。この場合、マイナス方向(ネガティブ)に調整された各車輪2FL〜2RRのキャンバ角を減らすようにリンク駆動装置43を制御してもよいし、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角がプラス方向(ポジティブ)となるようにリンク駆動装置43を制御してもよい。これによっても、所定の異常状態が解消されたときには、内側トレッド21の軟らかい特性(ゴム硬度の低い特性)の影響を小さくすることができる。これにより、各車輪2FL〜2RRのキャンバ角が転がり抵抗を小さくすることができ、燃費性能の向上を図ることができる。
100 制御装置
1 車両
2 車輪
2FL 左の前輪(車輪)
2FR 右の前輪(車輪)
2RL 左の後輪(車輪)
2RR 右の後輪(車輪)
21 内側トレッド(第2トレッド)
22 外側トレッド(第1トレッド)
4 懸架装置(キャンバ角調整装置)
43FL〜43RR FL〜RRアクチュエータ(キャンバ角調整装置)
82 ドアセンサ装置(車両状況検出手段)
83 ボンネットセンサ装置(車両状況検出手段)
84 トランクセンサ装置(車両状況検出手段)
85 車間距離センサ装置(車両状況検出手段)
1 車両
2 車輪
2FL 左の前輪(車輪)
2FR 右の前輪(車輪)
2RL 左の後輪(車輪)
2RR 右の後輪(車輪)
21 内側トレッド(第2トレッド)
22 外側トレッド(第1トレッド)
4 懸架装置(キャンバ角調整装置)
43FL〜43RR FL〜RRアクチュエータ(キャンバ角調整装置)
82 ドアセンサ装置(車両状況検出手段)
83 ボンネットセンサ装置(車両状況検出手段)
84 トランクセンサ装置(車両状況検出手段)
85 車間距離センサ装置(車両状況検出手段)
Claims (7)
- 車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置とを備えた車両であって、前記車輪は、第1トレッドと、その第1トレッドに対して前記車輪の幅方向に並設されると共に前記車両の内側又は外側に配置され且つ前記第1トレッドに比して軟らかい特性に構成された第2トレッドとを少なくとも有する車両に用いられる制御装置であって、
前記キャンバ角調整装置を制御するキャンバ制御手段と、
前記車両の状況を検出する車両状況検出手段と、
その車両状況検出手段により検出される前記車両の状況から所定の異常状態が発生しているか否かを判断する車両異常判断手段とを備え、
前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする制御装置。 - 前記車輪と路面との間の摩擦係数が所定のレベル以上であるか否かを判断する摩擦係数判断手段を備え、
前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記摩擦係数判断手段により前記摩擦係数が所定のレベル以上であると判断されるまで、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記摩擦係数判断手段は、前記摩擦係数が最大摩擦係数であるか否かを判断し、
前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記摩擦係数判断手段により前記摩擦係数が最大摩擦係数であると判断されるまで、前記第2トレッドの接地比率が増加するように前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、前記車輪のキャンバ角が前記接地比率を所定比率以上とする予め設定された角度となるように前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記キャンバ制御手段は、前記車両異常判断手段により前記所定の異常状態が発生していると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が増加する側に、前記車輪のキャンバ角がその車輪に対して調整可能な最大の角度となるように前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
- 前記車両異常判断手段により判断された前記所定の異常状態が解消されているか否かを判断する車両異常解消判断手段を備え、
前記キャンバ制御手段は、前記車両異常解消判断手段により前記所定の異常状態が解消されていると判断される場合に、前記第2トレッドの接地比率が減少する側に、前記車輪のキャンバ角が予め設定された初期値となるように前記キャンバ角調整装置を制御す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。 - 前記キャンバ制御手段は、前記車両異常解消判断手段により前記所定の異常状態が解消されていると判断される場合に、前記車輪のキャンバ角が0度となるように前記キャンバ角調整手段を制御することを特徴とする請求項6に記載の制御装置。
Priority Applications (4)
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JP2007281639A JP2009107469A (ja) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | 制御装置 |
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Family Applications (1)
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JP2007281639A Pending JP2009107469A (ja) | 2007-07-02 | 2007-10-30 | 制御装置 |
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JP (1) | JP2009107469A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1148737A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 接地荷重制御装置 |
JP2006327571A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-12-07 | Equos Research Co Ltd | 制御装置 |
-
2007
- 2007-10-30 JP JP2007281639A patent/JP2009107469A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1148737A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 接地荷重制御装置 |
JP2006327571A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-12-07 | Equos Research Co Ltd | 制御装置 |
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