JP2011000931A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪のキャンバ角を制御して制動時の制動力又は駆動時の駆動力を向上させることができる車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device capable of improving a braking force during braking or a driving force during driving by controlling a camber angle of a wheel.
従来、上述したような制動力又は駆動力向上に係る制御を行う車両用制御装置としては、例えば特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1に記載の車両用制御装置においては、車両内の制動指令をトリガとして、左右の車輪をともにネガティブキャンバかつトーインとして、キャンバスラストに車両の前方に指向する分力を発生させて、制動力を向上することが記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle control device that performs control related to improvement of braking force or driving force as described above, for example, there is one described in
また、制動力向上に係る制御を行う車両用制御装置としては、特許文献2に記載されているようなものもある。特許文献2に記載の車両用制御装置においては、車輪を構成するタイヤのトレッドの、幅方向に並列して位置する第1トレッドと第2トレッド相互間において、第1トレッドのグリップ力を第2トレッドよりも高い特性として、少なくとも一の車輪の異常が検出された場合に、第1トレッドが第2トレッドに対して下方に移動するようにキャンバ角を変化させて、第1トレッドの接地面積を多くするようにキャンバ角を制御することが記載されている。
In addition, there is a vehicle control apparatus that performs control related to improvement of braking force as described in
ところが、上述した特許文献1に記載の車両用制御装置においては、キャンバ角に加えてトー角をも制御することから、車輪の姿勢を車幅方向に垂直な面に対して三次元的に変化させる必要が生じて、車輪毎に三つのアクチュエータを備える必要が生じて、構造と制御内容の複雑化を招くという問題が生じる。
However, in the vehicle control device described in
また、上述した特許文献2に記載の車両用制御装置においては、車輪を構成するタイヤにグリップ力の異なる第1トレッドと第2トレッドを含むことが必須となり、左右対称のタイヤに適用することができないとともに、左右非対称のタイヤにおいても適用対象が限られて、汎用性を高くすることができないという問題が生じる。
Moreover, in the vehicle control device described in
本発明は、上記問題に鑑み、構造や制御内容の複雑化を招くことなく、適用対象のタイヤが限られることなく汎用性を高くした上で、制動力又は駆動力の向上を図ることができる、車両用制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can improve the braking force or driving force without increasing the complexity of the structure and control contents and without increasing the versatility of the application target tire. An object of the present invention is to provide a vehicle control device.
上記の問題を解決するため、本発明による車両用制御装置は、
車輪を構成するタイヤの種別を検出する種別検出手段と、
前記タイヤの含むトレッドの接地面形状が台形に維持される、前記車輪のキャンバ角の所定角度範囲を前記種別に対応させて設定するキャンバ角設定手段と、
車両の駆動指令又は制動指令を検出する指令検出手段と、
前記指令検出手段が前記駆動指令又は前記制動指令を検出した場合に、前記キャンバ角を、前記所定角度範囲以内に制御するキャンバ角制御手段と、
を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a vehicle control device according to the present invention provides:
Type detection means for detecting the type of tire constituting the wheel;
The camber angle setting means for setting the predetermined angle range of the camber angle of the wheel corresponding to the type, in which the contact surface shape of the tread included in the tire is maintained in a trapezoidal shape
Command detecting means for detecting a driving command or a braking command of the vehicle;
Camber angle control means for controlling the camber angle within the predetermined angle range when the command detection means detects the drive command or the braking command;
It is characterized by including.
なお、前記所定角度範囲とは、前記キャンバ角の角度を初期角度からポジティブ方向に増大又はネガティブ方向に減少させて前記所定角度範囲以内とした場合に、前記車輪を構成するタイヤの含むトレッドの接地面形状が矩形から台形に変化して、台形の接地面形状が維持される角度範囲であり、前記車輪を構成するタイヤの種別毎に定まる角度範囲である。 The predetermined angle range refers to the contact of the tread included in the tire constituting the wheel when the camber angle is increased from the initial angle in the positive direction or decreased in the negative direction to be within the predetermined angle range. This is an angle range in which the ground shape changes from a rectangle to a trapezoid, and the trapezoidal contact surface shape is maintained, and is an angle range determined for each type of tire constituting the wheel.
なお、種別とは、タイヤの用途により異なる諸元を識別可能な例えばコードを示すものとする。タイヤの諸元とは、それぞれのタイヤに用途に基づいて要求される、直進安定性、旋回走行安定性、耐熱性、耐久性、排水性、グリップ性、氷雪路面状のグリップ性等の要求性能を含み、要求性能により決定される、トレッドの厚みタイヤ中心を通る断面内のプロフィル形状、リブの幅方向における配置、周方向溝の配置、溝幅、溝深さ、幅方向溝の配置、溝幅、溝深さ等の構造的特徴を指す。 The type indicates, for example, a code that can identify different specifications depending on the use of the tire. The specifications of the tire are the required performance required for each tire based on the application, such as straight running stability, cornering stability, heat resistance, durability, drainage, grip performance, and ice / snow road surface grip performance. The tread thickness is determined by the required performance, the profile shape in the cross-section passing through the tire center, the arrangement of the rib in the width direction, the arrangement of the circumferential groove, the groove width, the groove depth, the arrangement of the width direction groove, the groove Refers to structural features such as width and groove depth.
前記車両用制御装置によれば、前記キャンバ角の制御のみにより前記接地面形状を台形に維持して制動力及び駆動力を向上することができるので、前記車両用制御装置の構造や制御内容の複雑化を招くことを防止することができる。なお、前記接地面形状を矩形から台形に変化させることにより、制動力及び駆動力を向上させるメカニズムは以下の通りである。 According to the vehicle control device, it is possible to improve the braking force and the driving force by maintaining the shape of the contact surface in a trapezoidal shape only by controlling the camber angle. It is possible to prevent complication. The mechanism for improving the braking force and driving force by changing the shape of the ground contact surface from a rectangle to a trapezoid is as follows.
一般にタイヤのトレッドには、周方向溝が形成されて、幅方向に複数のリブが形成されており、さらに、幅方向溝によりリブが周方向に分割され周方向に複数並列されるブロックが形成される。リブの番号をi、トレッドを構成するゴムの剪断剛性をG、各リブの幅をWi、各リブの周方向の接地長さをLiとすると、前後方向のトレッド剪断剛性は
ΣG×Wi×Li2
となる。
Generally, a tread of a tire is formed with a circumferential groove, and a plurality of ribs are formed in the width direction, and further, a block in which the ribs are divided in the circumferential direction by the width direction groove and a plurality of blocks are juxtaposed in the circumferential direction is formed. Is done. When the rib number is i, the shear rigidity of the rubber constituting the tread is G, the width of each rib is Wi, and the contact length in the circumferential direction of each rib is Li, the tread shear rigidity in the front-rear direction is ΣG × Wi × Li 2
It becomes.
ここで、簡単のためリブが幅方向に2本形成されて、各リブ幅Wiが共通でWであるとすると、トレッド剪断剛性は
G×W×(L12+L22)
となる。キャンバ角付与前において、
L1=L2=L
とし、車輪にリブ1がリブ2に対して下方に移動する方向の所定角度範囲以内のキャンバ角を付与して接地面形状を台形状とした場合に、キャンバ角付与により下方に移動する側は接地圧が高くなり、周方向の接地長さL1がΔLだけ増大し、上方に移動する側の周方向の接地長さL2がΔLだけ減少するので、キャンバ角付与後において
L1=L+ΔL、
L2=L−ΔL
となる。
Here, for simplicity, assuming that two ribs are formed in the width direction and each rib width Wi is W in common, the tread shear rigidity is G × W × (L1 2 + L2 2 ).
It becomes. Before giving camber angle,
L1 = L2 = L
When the camber angle within the predetermined angle range in the direction in which the
L2 = L−ΔL
It becomes.
前述したトレッド剪断剛性の式に、上記キャンバ角付与前後のL1及びL2の式を代入すると、キャンバ角付与前の矩形状のトレッド剪断剛性は
G×W×2L2
となり、キャンバ角付与後の台形状のトレッド剪断剛性は
G×W×(2L2+2ΔL2)
となり、2ΔL2は正の値となるため、台形状のトレッド剪断剛性の方が矩形状のトレッド剪断剛性に較べて常に大きくなる。
Substituting the formulas L1 and L2 before and after the camber angle provision into the above-described tread shear rigidity formula, the rectangular tread shear rigidity before the camber angle provision is G × W × 2L 2.
The trapezoidal tread shear stiffness after camber angle is given is G × W × (2L 2 + 2ΔL 2 )
Since 2ΔL 2 is a positive value, the trapezoidal tread shear rigidity is always larger than the rectangular tread shear rigidity.
すなわち、トレッドにおいてタイヤ赤道線を挟んで一方側の剪断剛性を他方側に対して高めることを必須とすることなく、車輪にタイヤの種別に応じた所定角度範囲以内のキャンバ角を付与して接地面形状を台形とすることのみにより、例えば図2に示すように、制動力及び駆動力を向上することができる。本発明はこの性質及び技術思想を利用する。 That is, it is not necessary to increase the shear rigidity of one side with respect to the other side of the tread across the tire equator line, and a camber angle within a predetermined angle range corresponding to the type of tire is given to the wheel to contact the wheel. Only by making the ground shape into a trapezoid, for example, as shown in FIG. 2, the braking force and the driving force can be improved. The present invention utilizes this property and technical idea.
また、前記車両用制御装置においては、前記キャンバ角設定手段が、前記種別毎に前記所定角度範囲を設定することから、適用対象となるタイヤが限定されることなく装置としての汎用性を高くした上で、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。 Further, in the vehicle control device, since the camber angle setting means sets the predetermined angle range for each type, the versatility of the device is enhanced without limiting the tire to be applied. In the above, the braking force or driving force can be improved.
特には左右対称のトレッドを有するタイヤを含む前記車輪においても、当該タイヤの種別に対応させた前記所定角度範囲にキャンバ角を制御することにより、前記トレッドの接地面形状を台形に維持して、これにより、制動力及び駆動力の向上を図ることができるので、本発明の適用対象となるタイヤをより広範囲なものとして、本発明の前記車両用制御装置の汎用性を高めることができる。 In particular, even in the wheel including a tire having a symmetrical tread, by controlling the camber angle within the predetermined angle range corresponding to the type of the tire, the contact surface shape of the tread is maintained in a trapezoidal shape, As a result, it is possible to improve the braking force and the driving force. Therefore, the versatility of the vehicle control device according to the present invention can be enhanced with a wider range of tires to which the present invention is applied.
なお、前記車両用制御装置において、
前記車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、
前記タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドの剛性が、他方側に位置するトレッドの剛性よりも高い場合には、
前記一方側が下方に移動する方向に前記所定角度範囲を前記キャンバ角設定手段が設定する、
ことが好ましい。
In the vehicle control device,
The tread of the tire constituting the wheel is asymmetric with respect to the tire equatorial plane,
When the rigidity of the tread located on one side across the tire equatorial plane is higher than the rigidity of the tread located on the other side,
The camber angle setting means sets the predetermined angle range in a direction in which the one side moves downward;
It is preferable.
すなわち、前記一方側が車幅方向内側である場合には、前記一方側が下方に移動する方向とは、ネガティブ方向となり、前記一方側が車幅方向外側である場合には、前記一方側が下方に移動する方向とは、ポジティブ方向となる。 That is, when the one side is inside in the vehicle width direction, the direction in which the one side moves downward is a negative direction, and when the one side is outside in the vehicle width direction, the one side moves downward. The direction is a positive direction.
これによれば、接地面を台形とすることによりトレッド剪断剛性を高めて、制動力及び駆動力を増大する効果に加えて、前記一方側に位置するトレッドの剛性が他方側より高い場合に、一方側のトレッドの接地面積を大きくすることにより、トレッド剪断剛性を更に高めることができる。 According to this, in addition to the effect of increasing the tread shear rigidity by making the ground contact surface trapezoidal and increasing the braking force and the driving force, when the rigidity of the tread located on the one side is higher than the other side, By increasing the contact area of the tread on one side, the tread shear rigidity can be further increased.
さらに、前記車両用制御装置において、
路面状態がドライ又はウェットのいずれであるかを検出する路面状態検出手段を含み、
前記車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、
前記タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数が、他方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数よりも多い場合において、
前記路面状態がウェットである場合には、前記一方側が下方に移動する方向に前記所定角度範囲を前記キャンバ角設定手段が設定し、
前記路面状態がドライである場合には、前記他方側が下方に移動する方向に前記所定角度範囲を前記キャンバ角設定手段が設定する、
ことが好ましい。
Furthermore, in the vehicle control device,
Including road surface condition detecting means for detecting whether the road surface condition is dry or wet,
The tread of the tire constituting the wheel is asymmetric with respect to the tire equatorial plane,
In the case where the number of width direction grooves included in the tread located on one side across the tire equator plane is greater than the number of width direction grooves included in the tread located on the other side,
When the road surface condition is wet, the camber angle setting means sets the predetermined angle range in a direction in which the one side moves downward,
When the road surface condition is dry, the camber angle setting means sets the predetermined angle range in a direction in which the other side moves downward.
It is preferable.
これによれば、前記タイヤのトレッドが左右非対称であり、特には、前記タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドが含む前記幅方向溝の数が、他方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数よりも多い場合においては、以下のように、前記路面状態がドライであるかウェットであるかにより、前記車輪にキャンバ角を付与する方向を逆として、ドライにおいては高いトレッド剪断剛性を利用して制動力及び駆動力を高め、ウェットにおいては、高いエッジ効果を利用して制動力及び駆動力を高めることができる。 According to this, the tread of the tire is asymmetrical, and in particular, the number of the width direction grooves included in the tread located on one side across the tire equatorial plane is the width included in the tread located on the other side. When the number of directional grooves is larger, the tread shear rigidity is high in dry, as shown in the following, depending on whether the road surface condition is dry or wet, the direction in which the camber angle is given to the wheel is reversed. Can be used to increase the braking force and driving force, and in wet conditions, the braking force and driving force can be increased using the high edge effect.
なお、前記幅方向溝とは、周方向に延びるリブを周方向に複数に分割する溝を指し、幅方向に沿って延びる溝と幅方向に傾斜して延びる傾斜溝の双方を含む。このような前記幅方向溝が多いリブは、前記幅方向溝により画成されるブロックの周方向縁部つまり、エッジの数も多くなり、前記路面状態がウェットである場合には、トレッド表面と路面との間からエッジ効果により水を除去して、トレッド表面と路面との間に水膜が形成されることを防止して、前記制動力及び駆動力を増大させることができる。 In addition, the said width direction groove | channel refers to the groove | channel which divides | segments the rib extended in the circumferential direction into plurality in the circumferential direction, and includes both the groove | channel extended along the width direction, and the inclination groove | channel extended incline in the width direction. Such ribs with a large number of widthwise grooves have a larger number of circumferential edges, i.e., edges, of the blocks defined by the widthwise grooves, and when the road surface condition is wet, Water can be removed from the road surface by an edge effect to prevent the formation of a water film between the tread surface and the road surface, thereby increasing the braking force and driving force.
つまり、前記路面状態がウェットである場合には、前記トレッド剪断剛性を高めることに換えて、前記幅方向溝の数が多い前記一方側が他方側に対して下方に移動する方向に前記車輪にキャンバ角を付与して、前記一方側の接地面積を大きくして、路面に接触するエッジの数を多くして、トレッド表面と路面との間の水膜除去を積極的に行って、水膜除去により制動力及び駆動力を増大することが好ましいため、本発明ではこの性質及び技術思想をも利用することにより、制動力及び駆動力を向上させる。 That is, when the road surface state is wet, instead of increasing the tread shear rigidity, the camber is applied to the wheel in a direction in which the one side having a large number of widthwise grooves moves downward relative to the other side. Add a corner, increase the ground contact area on one side, increase the number of edges in contact with the road surface, actively remove the water film between the tread surface and the road surface, water film removal Therefore, it is preferable to increase the braking force and the driving force, so that the present invention improves the braking force and the driving force by utilizing this property and technical idea.
これとは逆に、前記路面状態がドライである場合には、前記幅方向溝の数が少なくトレッド剪断剛性の高い他方側が下方に移動する方向に前記所定角度範囲を設定し、前記他方側の接地面積を大きくして制動力及び駆動力を高めることができる。 On the contrary, when the road surface condition is dry, the predetermined angle range is set in a direction in which the other side having a small number of the width direction grooves and high tread shear rigidity moves downward, and the other side The ground contact area can be increased to increase the braking force and driving force.
本発明によれば、構造や制御内容の複雑化を招くことなく、適用対象のタイヤが限られることなく汎用性を高くした上で、制動力又は駆動力の向上を図ることができる、車両用制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the braking force or the driving force without increasing the complexity of the structure and the control content, and without increasing the applicable tire, and improving the braking force or the driving force. A control device can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る車両用制御装置の一実施形態を示すブロック図である。図2は、本発明に係る車両用制御装置の一実施形態が利用する原理を示す模式図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle control apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle used by one embodiment of the vehicle control apparatus according to the present invention.
図1に示すように、本実施例1の車両用制御装置1は、車両制御ECU2(Electronic Control Unit)と、アクチュエータ3と、タッチパネル4を含む。
As shown in FIG. 1, the
車両制御ECU2には、ブレーキECU5と、エンジンECU6がCAN(Controller Area Network)等の通信規格を介して相互に接続される。
A
車両制御ECU2は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う種別検出手段2aと、キャンバ角設定手段2bと、指令検出手段2cと、キャンバ角制御手段2dとを構成するものである。
The
なお、本実施例1の車両用制御装置1が適用される車両の前後左右(FL、FR、RL、RR)に位置するサスペンション装置は、例えば、図示しないタイヤ及びホイールを含む車輪と、キャリアと、ショックアブソーバと、バネと、ロアアームと、アッパーアームとを備えて構成される。
The suspension devices positioned on the front, rear, left and right (FL, FR, RL, RR) of the vehicle to which the
キャリアはタイヤ及びホイールを含む車輪を回転自在に支持するものであり、その下端部が、ボールジョイントを介してAアーム形状のロアアームの車幅方向外側端部に連結されると共に、その上端部が、ボールジョイントを介してAアーム形状のアッパーアームの車幅方向外側端部に連結される。 The carrier rotatably supports a wheel including a tire and a wheel, and a lower end portion thereof is connected to an outer end portion in the vehicle width direction of an A arm-shaped lower arm via a ball joint, and an upper end portion thereof is The A arm-shaped upper arm is connected to the outer end in the vehicle width direction via a ball joint.
ロアアームは、車幅方向に延在して車幅方向外側端が車幅方向内側端よりも上方にオフセットするように配置され、車幅方向内側が二股状に分岐するように形成されるいわゆるAアームにより構成され、その車幅方向外側端部つまりはAアームの頂点側がキャリアの下端部に対してボールジョイントを介して連結され、その車幅方向内側つまりはAアームの頂点の反対側の二箇所が、ブッシュを介して車体側の図示しないサスペンションメンバに揺動自在に連結されて、キャリアと車体とを連結する。 The lower arm extends in the vehicle width direction, is arranged so that the outer end in the vehicle width direction is offset above the inner end in the vehicle width direction, and is formed so that the inner side in the vehicle width branches into a bifurcated shape. It is constituted by an arm, and its outer end in the vehicle width direction, that is, the apex side of the A arm is connected to the lower end of the carrier via a ball joint. The part is slidably connected to a suspension member (not shown) on the vehicle body side via a bush to connect the carrier and the vehicle body.
アッパーアームは、車幅方向に延在して車幅方向外側端が車幅方向内側端よりも下方にオフセットするように配置され、車幅方向内側が二股状に分岐するように形成されるいわゆるAアームにより構成され、その車幅方向外側端部つまりはAアームの頂点側がキャリアの上端部に対してボールジョイントを介して連結され、その車幅方向内側つまりはAアームの頂点の反対側の二箇所が、ブッシュを介して車体側の図示しないサスペンションメンバに揺動自在に連結されて、キャリアと車体とを連結する。 The upper arm extends so as to extend in the vehicle width direction, is arranged so that the outer end in the vehicle width direction is offset downward from the inner end in the vehicle width direction, and is formed so that the inner side in the vehicle width is bifurcated. It is constituted by an A arm, and its outer end in the vehicle width direction, that is, the apex side of the A arm is connected to the upper end of the carrier via a ball joint, and its inner side in the vehicle width, that is, on the opposite side of the apex of the A arm. The two portions are pivotably coupled to a suspension member (not shown) on the vehicle body side via a bush, thereby coupling the carrier and the vehicle body.
ショックアブソーバは、シリンダとピストン、絞りと作動流体を含み、ピストンの一部を構成するロッドの上端部がブッシュを介して車体側に連結され、シリンダの下端部がロアアームの車幅方向中間部分にブッシュを介して連結される。ショックアブソーバは、タイヤ及びホイールを含む車輪からキャリアを介して伝達される路面からの振動によって、キャリアが振動し続けることをその減衰力により防止する。 The shock absorber includes a cylinder, a piston, a throttle, and a working fluid. The upper end of a rod that constitutes a part of the piston is connected to the vehicle body via a bush, and the lower end of the cylinder is connected to the middle part of the lower arm in the vehicle width direction. It is connected via a bush. The shock absorber prevents the carrier from continuing to vibrate by the damping force due to the vibration from the road surface transmitted from the wheels including the tire and the wheel through the carrier.
バネは、バネを構成するスプリングの上端部が、ブッシュを介して車体側のアッパスプリングシートに連結され、スプリングの下端部がショックアブソーバのシリンダの上端部の外周面に設けられたロアスプリングシートに連結される。バネは車体とシリンダとの間に挟持されて、タイヤ及びホイールを含む車輪からキャリアを介して車体側に伝達される振動を低減し緩和する。 The upper end of the spring constituting the spring is connected to the upper spring seat on the vehicle body side via a bush, and the lower end of the spring is a lower spring seat provided on the outer peripheral surface of the upper end of the cylinder of the shock absorber. Connected. The spring is sandwiched between the vehicle body and the cylinder to reduce and mitigate vibration transmitted from the wheel including the tire and the wheel to the vehicle body side via the carrier.
本実施例1のアクチュエータ3(FL、FR、RL、RR)はシリンダとピストン、配管と電磁弁を含み、ロアアームと車体との間に介装される。車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dの指令に基づいて電磁弁が送出位置とすると、シリンダに作動流体が送り込まれてピストンがシリンダから押し出されて、アクチュエータ3の全長は伸長し、ロアアームと車体との間隔を拡大して、キャリアを車体に対して下方に移動させて、車輪のキャンバ角をポジティブ方向に変位させる。
The actuator 3 (FL, FR, RL, RR) according to the first embodiment includes a cylinder, a piston, a pipe, and an electromagnetic valve, and is interposed between the lower arm and the vehicle body. When the solenoid valve is set to the delivery position based on the command of the camber angle control means 2d of the
車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dの指令に基づいて電磁弁が排出位置とされてシリンダから作動流体が排出されると、ピストンがシリンダに収納されて、アクチュエータ3の全長は縮小されて、ロアアームと車体との間隔は縮小されて、キャリアを車体に対して上方に移動させて、車輪のキャンバ角をネガティブ方向に変位させる。
When the solenoid valve is set to the discharge position and the working fluid is discharged from the cylinder based on the command of the camber angle control means 2d of the
ブレーキECU5は例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、図示しないブレーキペダルセンサの検出結果に基づいて運転者のブレーキペダルの踏み込み量を検出して検出した踏み込み量に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置を制御して車両の制動を行うとともに、図示しない車輪速センサから車速を検出して、車速の検出結果及び制動指令の有無を含むデータフレームを、CANを介して車両制御ECU2に出力するものである。
The
エンジンECU6は例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、図示しないアクセルペダルセンサの検出結果に基づいて運転者のアクセルペダルの踏み込み量を検出して検出した踏み込み量に基づいて、図示しないエンジンのスロットル開度及び燃料噴射量、バルブタイミング等を制御して、主にエンジンの回転数の制御を行って車両の加減速度の制御を行い、駆動指令の有無を含むデータフレームを、CANを介して車両制御ECU2に出力するものである。
The
車両制御ECU2の種別検出手段2aは、タッチパネル4により車両製造時又はタイヤ交換時に入力されたタイヤの製品番号と予め記憶された製造番号と種別との第一対照テーブルAに基づいて、車輪を構成するタイヤの種別を検出する。車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、タイヤの含むトレッドの接地面形状が台形に維持される、車輪のキャンバ角の所定角度範囲を種別検出手段2aが検出した種別に対応させて、予め記憶された種別と所定角度範囲との第二対照テーブルBに基づいて設定する。
The type detection means 2a of the
車両制御ECU2の指令検出手段2cはCANを介してエンジンECU6からの車両の駆動指令又はブレーキECU5からの制動指令を検出する。車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、指令検出手段2cが駆動指令又は制動指令を検出した場合に、キャンバ角を所定角度範囲以内に制御するべくアクチュエータ3を制御する。
The command detection means 2c of the
ここで、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、種別検出手段2aの検出した種別に基づいて、車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドの剛性が、他方側に位置するトレッドの剛性よりも高いか否かを判定し、肯定である場合には、一方側が下方に移動する方向に、つまり、一方側が車幅方向内側である場合にはネガティブ方向に、一方側が車幅方向外側である場合にはポジティブ方向に、所定角度範囲を設定する。なお、否定である場合には、初期角度がポジティブ方向であればポジティブ方向を選択し、初期角度がネガティブ方向であればネガティブ方向を選択するものとする。
Here, the camber angle setting means 2b of the
車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、キャンバ角をキャンバ角制御手段2dが設定した所定角度範囲以内とするように、アクチュエータ3内の電磁弁を制御する。
The camber angle control means 2d of the
以下、本実施例1の車両用制御装置1の制御内容を、フローチャートを用いて詳細に説明する。図3は、本発明による車両用制御装置1の制御内容を示すフローチャートである。図4は、本発明による車両用制御装置1の制御結果を示す模式図である。
Hereinafter, the control content of the
図3に示すステップS1において、車両制御ECU2の種別検出手段2aは、車両製造時又はタイヤ交換時においてタッチパネル4により入力された製品番号と第一対照テーブルAに基づいて、タイヤの種別を検出し、ステップS2において、種別に基づいて該当するタイヤが左右非対称であるか否かを判定し、否定である場合にはステップS3にすすみ、肯定である場合にはステップS4にすすむ。
In step S1 shown in FIG. 3, the type detection means 2a of the
ステップS3において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、タイヤの含むトレッドの接地面形状が台形に維持することができる、車輪のキャンバ角の所定角度範囲を種別検出手段2aが検出した種別に対応させて、予め記憶された第二対照テーブルBが含む種別と所定角度範囲との対応関係に基づいて設定する。
In step S3, the camber
ステップS4において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、ステップS1において種別検出手段2aが検出した種別と第二対照テーブルBに基づいて、車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドの剛性が、他方側に位置するトレッドの剛性よりも高い場合には、一方側が下方に移動する方向に、つまり、一方側が車幅方向内側である場合にはネガティブ方向に、一方側が車幅方向外側である場合にはポジティブ方向に、所定角度範囲を設定する。
In step S4, the camber angle setting means 2b of the
ステップS5において、車両制御ECU2の指令検出手段2cは、制動指令又は駆動指令の有無を検出し、ステップS6において、指令検出手段2cは、ブレーキオン又はアクセルオンであるか否かを判定し、肯定である場合にはステップS7にすすみ、否定である場合にはステップS8にすすむ。
In step S5, the command detection means 2c of the
ステップS7において、車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、キャンバ角が所定角度範囲以内となるようにアクチュエータ3を制御する。ステップS8においては、車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、キャンバ角が初期角度となるようにアクチュエータ3を制御する。
In step S7, the camber angle control means 2d of the
以上述べた制御内容により実現される本実施例1の車両用制御装置1によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、本実施例1の車両用制御装置1によれば、キャンバ角の制御のみにより車輪のタイヤの接地面形状を台形に維持することのみにより制動力及び駆動力を向上することができるので、従来技術のように車輪一個に対してアクチュエータを複数設ける構成を排除して、車両用制御装置1の構造や制御内容の複雑化を招くことを防止することができる。
According to the
キャンバ角を、例えば、図4に示すように、所定角度範囲以内のポジティブ方向に+4度、ネガティブ方向に−4度とした場合には、図2に示すように、0度に較べてスリップ比に対する制動力及び駆動力をともに増大することができる。なお、所定角度範囲の上限値は45度程度であり、接地面形状が矩形から台形に変化する下限値はタイヤ個々の種別によりトレッドの構造、剛性、ベルトの形態、カーカスの形態が相違することに起因して異なる。 For example, when the camber angle is set to +4 degrees in the positive direction and −4 degrees in the negative direction within a predetermined angle range as shown in FIG. 4, the slip ratio is compared with 0 degree as shown in FIG. Both the braking force and the driving force with respect to can be increased. The upper limit value of the predetermined angle range is about 45 degrees, and the lower limit value at which the ground contact surface shape changes from a rectangle to a trapezoid is different in tread structure, rigidity, belt form, and carcass form depending on the tire type. Due to different.
また、本実施例1の車両用制御装置1においては、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bが、種別毎に所定角度範囲を設定することから、車両用制御装置1の適用対象となるタイヤが予め限定されてしまうことを回避することができるので、装置としての汎用性を高くした上で、制動力又は駆動力の向上を図ることができる。
Further, in the
特には左右対称のトレッドを有するタイヤを含む車輪においても、タイヤの種別に対応させた所定角度範囲を上述した第二対照テーブルBに予め含めておくことによってキャンバ角を制御することにより、トレッドの接地面形状を台形に維持することにより、制動力及び駆動力の向上を図ることができるので、本実施例1の車両用制御装置1の適用対象となるタイヤをより広範囲なものとして、本実施例1の車両用制御装置1の汎用性を高めることができる。
In particular, even in a wheel including a tire having a symmetrical tread, by controlling the camber angle by previously including a predetermined angle range corresponding to the type of tire in the second control table B described above, Since the braking force and the driving force can be improved by maintaining the contact surface shape in the trapezoidal shape, the tire to be applied to the
加えて、本実施例1の車両用制御装置1においては、車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドの剛性が、他方側に位置するトレッドの剛性よりも高い場合には、一方側が下方に移動する方向に所定角度範囲をキャンバ角設定手段2bが設定することとしているので、さらに、以下のような有利な作用効果を得ることができる。
In addition, in the
すなわち、接地面を台形とすることによりトレッド剪断剛性を高めて、制動力及び駆動力を増大する効果に加えて、一方側に位置するトレッドの剛性が他方側より高い場合に、一方側のトレッドの接地面積を大きくすることにより、トレッド剪断剛性を更に高めることができる。 That is, when the tread on one side is higher in rigidity than the other side in addition to the effect of increasing the tread shear rigidity by increasing the ground contact surface to increase the braking force and driving force, the tread on one side By increasing the ground contact area, the tread shear rigidity can be further increased.
上述した実施例1においては、タイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して対照であるか否かにより場合分けを行って所定角度範囲の設定を変更したが、さらに、路面状況を検出して、路面状況により更にきめの細かい場合分けを行い、所定角度範囲の設定を変更する構成とすることもできる。以下それについての実施例2について述べる。 In the above-described first embodiment, the setting of the predetermined angle range is changed by performing case classification depending on whether or not the tire tread is in contrast to the tire equator plane. It is also possible to make a configuration in which finer case classification is performed depending on the situation, and the setting of the predetermined angle range is changed. The second embodiment will be described below.
図5は、本発明に係る車両用制御装置の一実施形態を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the vehicle control apparatus according to the present invention.
図5に示すように、本実施例2の車両用制御装置11は、実施例1と同様に、車両制御ECU2と、アクチュエータ3と、タッチパネル4を含む。車両制御ECU2には、ブレーキECU5と、エンジンECU6と、ボディECU7がCANを介して相互に接続される。
As shown in FIG. 5, the
車両制御ECU2は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、以下に述べる制御を行う種別検出手段2aと、キャンバ角設定手段2bと、指令検出手段2cと、キャンバ角制御手段2dと、路面状態検出手段2eを構成するものである。
The
本実施例2の車両用制御装置11が適用されるサスペンション装置は、これも実施例1に示したものと同様に、図示しないタイヤ及びホイールを含む車輪と、キャリアと、ショックアブソーバと、バネと、ロアアームと、アッパーアームとを備えて構成される。
The suspension device to which the
ボディECU7は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを相互に接続するデータバス及び入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが以下に述べるそれぞれの処理を行い、車両の乗員が図示しないワイパースイッチを時計側に揺動させると、図示しないワイパーユニットに対して、車両のフロントガラスにワイパーを低速で揺動させる弱出力を発生し、乗員がワイパースイッチをさらに時計側に揺動させると、ワイパーを光速で揺動させる強出力を発生する。
The
ボディECU7はさらに、ワイパースイッチを反時計側に揺動させると、ワイパーを停止させるべく出力を停止する。これとともに、ボディECU7は、ワイパーユニットに対して強弱出力のいずれを出力したか又は出力を停止したかどうかを検出して、検出結果を、CANを介して車両制御ECU2に送信する。
When the
車両制御ECU2の路面状態検出手段2eは、ボディECU7から送信された検出結果から、強弱出力のいずれかが出力されていることが検出された場合には、路面状態がウェットであることを検出し、強弱出力のいずれも停止されていることが検出された場合には、路面状態はドライであることを検出する。
The road surface state detection means 2e of the
車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、種別検出手段2aが検出した種別に基づいて、車輪を構成するタイヤのトレッドがタイヤ赤道面に対して左右非対称であって、タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数が、他方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数よりも多いと判定される場合において、路面状態検出手段2eが検出した路面状態がウェットである場合には、一方側が下方に移動する方向に所定角度範囲を設定し、路面状態がドライである場合には、他方側が下方に移動する方向に所定角度範囲を設定する。
The camber angle setting means 2b of the
以下、本実施例2の車両用制御装置11の制御内容を、フローチャートを用いて詳細に説明する。図6は、本発明による車両用制御装置11の制御内容を示すフローチャートである。図7は、本発明による車両用制御装置11の制御結果を示す模式図である。
Hereinafter, the control content of the
図6に示すステップS11において、車両制御ECU2の種別検出手段2aは、車両製造時又はタイヤ交換時においてタッチパネル4により入力された製品番号と第一対照テーブルAに基づいて、タイヤの種別を検出する。つづいてステップS12において、車両制御ECU2の路面状態検出手段2eは、路面状態がドライであるかウェットであるかを検出する。
In step S11 shown in FIG. 6, the type detection means 2a of the
つづいて、ステップS13において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、検出された種別に基づいて該当するタイヤが左右非対称であり、トレッドのタイヤ赤道面を挟んで一方側が含む幅方向溝の数が他方側よりも多いか否かを判定し、否定である場合にはステップS15にすすみ、肯定である場合にはステップS14にすすむ。
Subsequently, in step S13, the camber angle setting means 2b of the
ステップS14において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、検出された路面状況がウェットであるか否かを判定し、肯定である場合にはステップS16にすすみ、否定である場合にはステップS17にすすむ。
In step S14, the camber angle setting means 2b of the
ステップS15において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、タイヤの含むトレッドの接地面形状が台形に維持することができる、車輪のキャンバ角の所定角度範囲を種別検出手段2aが検出した種別に対応させて、予め記憶された第二対照テーブルBが含む種別と所定角度範囲との対応関係に基づいて設定する。
In step S15, the camber
ステップS16において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、ステップS11において種別検出手段2aが検出した種別と第二対照テーブルBに基づいて、幅方向溝の多い一方側が下方に傾くように所定角度範囲を設定する。ステップS17において、車両制御ECU2のキャンバ角設定手段2bは、溝の少ない他方側が下方に傾くように所定角度範囲を設定する。
In step S16, the camber angle setting means 2b of the
ステップS18において、車両制御ECU2の指令検出手段2cは、制動指令又は駆動指令の有無を検出し、ステップS19において、指令検出手段2cは、ブレーキオン又はアクセルオンであるか否かを判定し、肯定である場合にはステップS20にすすみ、否定である場合にはステップS21にすすむ。
In step S18, the command detection means 2c of the
ステップS20において、車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、キャンバ角が所定角度範囲以内となるようにアクチュエータ3を制御する。ステップS21においては、車両制御ECU2のキャンバ角制御手段2dは、キャンバ角が初期角度となるようにアクチュエータ3を制御する。
In step S20, the camber angle control means 2d of the
以上述べた制御内容により実現される本実施例2の車両用制御装置11によれば、実施例1と同様に、キャンバ角の制御により車輪のタイヤの接地面形状を台形に維持することのみにより制動力及び駆動力を向上することを可能として、従来技術のように車輪一個に対してアクチュエータを複数設ける構成を不要なものとして車両用制御装置11の構造や制御内容の複雑化を招くことを防止することができる。
According to the
さらに本実施例2の車両用制御装置11によれば、タイヤのトレッドが左右非対称であり、特には、タイヤ赤道面を挟んで一方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数が、他方側に位置するトレッドが含む幅方向溝の数よりも多い場合においては、上述したように、路面状態がドライであるかウェットであるかにより、車輪にキャンバ角を付与する方向を逆として、ドライにおいては高いトレッド剪断剛性を利用して制動力及び駆動力を高め、ウェットにおいては、高いエッジ効果を利用して制動力及び駆動力を高めることができる。
Furthermore, according to the
すなわち、路面状態がウェットである場合には、トレッド剪断剛性を高めることに換えて、幅方向溝の数が多い一方側が他方側に対して下方に移動する方向に車輪にキャンバ角を付与して、一方側の接地面積を大きくして、路面に接触するエッジの数を多くして、トレッド表面と路面との間の水膜除去を積極的かつ優先的に行って、水膜除去により制動力及び駆動力を増大することにより、制動力及び駆動力を増大することができる。 That is, when the road surface condition is wet, instead of increasing the tread shear rigidity, a camber angle is given to the wheel in a direction in which one side having a large number of widthwise grooves moves downward relative to the other side. , Increase the contact area on one side, increase the number of edges in contact with the road surface, actively and preferentially remove the water film between the tread surface and the road surface, the braking force by removing the water film By increasing the driving force, the braking force and the driving force can be increased.
本実施例2においても路面状態がドライである場合には、幅方向溝の数が少なくトレッド剪断剛性の高い他方側が下方に移動する方向に所定角度範囲を設定し、他方側が下方に移動する方向にキャンバ角を付与して他方側の接地面積を大きくして、制動力及び駆動力を高めることができる。 Also in the second embodiment, when the road surface state is dry, a predetermined angle range is set in a direction in which the other side having a small number of widthwise grooves and high tread shear rigidity moves downward, and the other side moves downward. A camber angle can be provided to increase the ground contact area on the other side to increase the braking force and driving force.
キャンバ角を、例えば、図7に示すように、所定角度範囲以内のポジティブ方向に+4度、ネガティブ方向に−4度とした場合には、0度に較べてスリップ比に対する制動力及び駆動力をともに増大することができる。 For example, as shown in FIG. 7, when the camber angle is set to +4 degrees in the positive direction and −4 degrees in the negative direction within a predetermined angle range, the braking force and the driving force with respect to the slip ratio are compared with 0 degrees. Both can increase.
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions are made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. be able to.
例えば、上述した実施例においては、制動指令と駆動指令をトリガとして、キャンバ角を所定角度範囲以内とする制御を行ったが、ブレーキペダルの踏み込み量つまり要求制動力又はアクセルペダルの踏み込み量つまり要求駆動力の増大に応じてキャンバ角の目標値である所定角度範囲を増大させる構成としてもよい。あるいは要求制動力の変化率又は要求駆動力の変化率の増大に応じてキャンバ角の目標値である所定角度範囲を増大させる構成としてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the control is performed so that the camber angle is within a predetermined angle range using the braking command and the drive command as a trigger. However, the amount of depression of the brake pedal, that is, the required braking force or the amount of depression of the accelerator pedal, that is, the requested A predetermined angle range which is a target value of the camber angle may be increased in accordance with an increase in driving force. Or it is good also as a structure which increases the predetermined angle range which is the target value of a camber angle according to the increase in the change rate of a request | requirement braking force or the change rate of a request | requirement driving force.
また、タイヤの種別の検出にあたって、車両製造時又はタイヤ交換時に製品番号を入力する手段についても、タッチパネル4を利用する形態に限られず、バーコード入力、RFIDタグ等を利用することも可能である。 In addition, when detecting the type of tire, the means for inputting the product number at the time of vehicle manufacture or tire replacement is not limited to the form using the touch panel 4, and it is also possible to use a barcode input, an RFID tag, or the like. .
同様に、本発明が適用されるサスペンション装置についても、実施例に示したダブルウィッシュボーン式のものは例示的なものであり、マルチリンク式、ストラット式、その他の型式のサスペンション装置に適用することも可能である。また、車幅方向に延びるアクチュエータをキャリアに対して上下一対設けて、キャリア及び車輪のキャンバ角を制御する構成とすることももちろん可能である。 Similarly, as for the suspension apparatus to which the present invention is applied, the double wishbone type shown in the embodiments is an example, and it is applicable to a multi-link type, a strut type, and other types of suspension apparatuses. Is also possible. It is of course possible to provide a configuration in which a pair of actuators extending in the vehicle width direction are provided on the top and bottom of the carrier to control the camber angles of the carrier and wheels.
本発明は、車両用制御装置に関するものであり、構造や制御内容の複雑化を招くことなく、適用対象のタイヤが限られることなく汎用性を高くした上で、制動力又は駆動力の向上を図ることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle, and without increasing the complexity of the structure and control contents, without increasing the applicable tire, and improving the braking force or driving force. Therefore, the present invention is useful when applied to various vehicles such as passenger cars, trucks, and buses.
1 車両用制御装置
2 車両制御ECU
2a 種別検出手段
2b キャンバ角設定手段
2c 指令検出手段
2d キャンバ角制御手段
2e 路面状態検出手段
3 アクチュエータ
4 タッチパネル
5 ブレーキECU
6 エンジンECU
7 ボディECU
DESCRIPTION OF
2a
6 Engine ECU
7 Body ECU
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2009144288A JP2011000931A (en) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | Control device for vehicle |
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JP2009144288A JP2011000931A (en) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | Control device for vehicle |
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Cited By (1)
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KR20220092724A (en) * | 2020-12-24 | 2022-07-04 | 주식회사 유라코퍼레이션 | Method and apparatus for assisting brake-control using a tire information |
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2009
- 2009-06-17 JP JP2009144288A patent/JP2011000931A/en active Pending
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