JP2014069744A - 車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行中に走行状態に応じた外力が作用する車体には、車体に張力を加えるワイヤ42が取り付けられる。アクチュエータ47は、ワイヤ42の張力を調整して、車体の剛性を変化させる。コントローラ48は、走行状態を判断し、ワイヤ42の張力を、判断した走行状態に応じた張力にするための制御信号をアクチュエータ47へ出力して、走行中の車体の歪みを制御する。
【選択図】図3
Description
たとえば、乗車室から前方へ突出する骨格部材としてのフロントサイドメンバは、エンジンを支持する。
走行性能のためには、コーナリング中にエンジンが変位しないように、フロントサイドメンバは、コーナリングフォースに抗してエンジンを十分に支えることかできる高い剛性に形成することが求められる。
これに対し、衝突安全性能のためには、フロントサイドメンバは、ある程度の高い剛性を確保しながらも強い衝撃に対して座屈して衝撃を吸収し、衝突の衝撃を吸収できるように形成することが求められる。
そして、一般的には走行性能よりも衝突安全性能が優先される。走行性能が犠牲になる。
たとえばフロントサイドメンバに使用できる板金の肉厚は、衝突安全性能により制限される。フロントサイドメンバの長さは、車体のサイズに応じて決まる。フロントサイドメンバの板金を十分な厚さにできないと、フロントサイドメンバはエンジンの重さによりコーナリング中に撓んだり、捩れたりする可能性がある。この車体の歪みは、操作応答性や操舵安定性などの走行性能に影響を与える。
このような車体の剛性の制限は、フロントサイドメンバに限られない。車体を構成する部材は、衝突安全性能などのために、剛性が制限されることがある。
その結果、たとえば特許文献1にあるように板金などの剛体を用いて車体の骨格部材を補強した車体構造であったとしても、車体が走行中に歪む可能性がある。
その結果、走行中に車体が歪みそうなことがあったとしても、車体の剛性不足をワイヤの張力により適応的に補い、車体が撓み難くなる。走行中の車体の剛性を変化させて、走行中の車体の歪みを抑えることができる。車体に一定の剛性を持たせた場合では得られない、高い走行性能、たとえばスポーツ車両に求められる高い操作応答性や操舵安定性などが実現可能になる。
図1および図2は、本発明の第1実施形態に係る自動車の車体1を示す斜視図である。
図1は、車体1の上斜視図である。図2は、車体1の下斜視図である。
本実施形態の車体1は、複数の骨格部材を組み合わせ、さらに組み上げた複数の骨格部材に鋼板を溶接したモノコック構造のものである。
車体1の乗車室のフロアパネル11の下には、フロアパネル11の左右両端縁とセンタートンネル12との間で前後方向へ延びる一対のフロアーメンバ13が設けられる。フロアパネル11の上には、フロアパネル11の左右両端縁に渡るフロアクロスメンバ14が設けられる。フロアーメンバ13とフロアクロスメンバ14とは、フロアパネル11を介して連結される。
フロアパネル11の前縁上には、ダッシュボード15が立設される。ダッシュボード15は、乗車室とエンジン室とを仕切る。ダッシュボード15の前面には、一対のフロントサイドメンバ16が前側へ突出させて取り付けられる。一対のフロントサイドメンバ16の先端部にラジエターパネル17、フロントバンパービーム18が取り付けられる。一対のフロントサイドメンバ16の後端は、一対のフロアーメンバ13の前端と連結される。
ダッシュボード15の左右両端縁には、一対のAピラー19が取り付けられる。一対のAピラー19には、一対のフロントアッパメンバ20がAピラー19から前方へ突出させて設けられる。Aピラー19には、図示外のフロントドアが開閉可能に取り付けられる。フロントドア内には、フロントドアビーム、フロントドアクロスメンバが設けられる。
フロアパネル11の左右両端縁には、一対のサイドシル21が設けられる。一対のサイドシル21の前端は、トルクボックス構造の鋼板22により、一対のフロントサイドメンバ16または一対のフロアーメンバ13と結合される。一対のサイドシル21は、フロアクロスメンバ14により連結される。
フロアパネル11の後端縁上には、乗車室と荷物室とを仕切るリアバルクヘッド23が立設される。リアバルクヘッド23の左右両端縁に、一対のCピラー24が取り付けられる。
一対のAピラー19の上端と一対のCピラー24の上端との間に、一対のルーフサイドレール25が取り付けられる。一対のルーフサイドレール25の間には、ルーフクロスメンバ26が左右方向に延在して設けられる。一対のルーフサイドレール25は、ルーフクロスメンバ26により連結される。サイドシル21の中央部とルーフサイドレール25の中央部との間に、Bピラー27が設けられる。サイドシル21とルーフサイドレール25とは、Bピラー27により連結される。一対のBピラー27には、図示外の一対のリアドアが取り付けられる。リアドア内には、リアドアビーム、リアドアクロスメンバが設けられる。
一対のサイドシル21の後端には、一対のリアサイドメンバ28の前端が連結される。一対のリアサイドメンバ28は、リアバルクヘッド23から後方へ向かって突出し、後端部にリアバンパービーム29が取り付けられる。
このような複数の骨格部材には、鋼板が溶接される。たとえば、Aピラー19とフロントアッパメンバ20との間に、リインフォースメント用の鋼板が取り付けられる。また、車体1には、外板として、たとえばボンネットフード板、左右のフェンダー板、トランクリッド板、ルーフ板などが取り付けられる。これにより、車体1が完成する。なお、複数の骨格部材は、溶接またはねじ止めにより連結できる。
一般的な車両では、エンジン、モータ、フロントサスペンションクロスメンバは、一対のフロントサイドメンバ16に取り付けられる。一対のフロントサスペンションの上端部は、一対のフロントサイドメンバ16と一対のフロントアッパメンバ20との間の板金に設けた鋼板の貫通孔30に挿入して取り付けられる。リアサスペンションクロスメンバは、一対のリアサイドメンバ28に取り付けられる。一対のリアサスペンションの上端部は、一対のリアサイドメンバ28に取り付けたリアバルクヘッド23の貫通孔に挿入して取り付けられる。車体1は、一対のフロントサスペンションおよび一対のリアサスペンションを通じて、前輪および後輪上に保持される。
たとえば、ダッシュボード15から前方へ突出するフロントサイドメンバ16は、エンジンを支持する。
走行性能のためには、コーナリング中にエンジンが変位しないように、フロントサイドメンバ16は、コーナリングフォースに抗してエンジンを十分に支えることかできる高い剛性に形成することが求められる。
これに対し、衝突安全性能のためには、フロントサイドメンバ16は、ある程度の高い剛性を確保しながらも強い衝撃に対して座屈して衝撃を吸収し、衝突の衝撃を吸収できるように形成することが求められる。
そして、一般的には走行性能よりも衝突安全性能が優先される。走行性能が犠牲になる。
衝突安全性能のために、たとえばフロントサイドメンバ16に使用する板金の肉厚が制限される。フロントサイドメンバ16の長さは、車体1のサイズに応じて決まる。板金を十分な厚さにできないと、エンジンがマウントされるフロントサイドメンバ16はコーナリング中に撓んだり、捩れたりする可能性がある。
このような車体1の剛性の制限は、フロントサイドメンバ16に限られない。車体1を構成する各部材は、衝突安全性能のために、剛性が制限されることがある。
その結果、車体1は、仮に複数の骨格部材をたとえば板金や金属ロッドのような剛体により補剛した車体構造であったとしても、走行中に歪み易く、車体1に望まれる高い走行性能、たとえばスポーツ車両に求められる高い操作応答性や操舵安定性などを実現できているとは必ずしも言えない。低速走行中で車体1に対して強い力が作用しない場合、車体1の剛性は、衝突安全性能のための剛性で足りる。これに対し、高速コーナリングなどの走行状態においては強い力が車体1に作用する。この場合、衝突安全性能のための剛性では、車体1の剛性が不足する可能性がある。車体1が歪む可能性がある。
これに対し、単に板金や金属ロッドのような剛体により補剛した単一剛性の車体1では、衝突安全性能よりも走行性能や乗車感を優先しなければ、スポーツ走行に適した高い走行性能や乗車感を得ることが難しい。
図3の車体1の剛性制御装置41は、車体1に連結されるワイヤ42、第1ガイド用滑車43および第2ガイド用滑車44、動滑車45、補助ワイヤ46、アクチュエータ47、張力を走行状態に応じて調整するための制御信号をアクチュエータ47へ出力するコントローラ48、ワイヤ42の実際の張力を検出する張力検出部49、を有する。また、コントローラ48は、走行状態を判断するための情報を取得するために、車両に搭載される情報源機器50、たとえば走行制御装置51、ナビゲーション装置52、運転支援装置53、通信装置54に接続される。
ワイヤ42は、車体1の補剛に用いられる板金や金属ロッドと異なり、可撓性を有する。ワイヤ42は、両端の間隔を広げる引っ張り方向において張力を発揮するが、両端の間隔を狭める短縮方向においては張力を発揮しない。車体1が座屈する場合に緩むようにワイヤ42を取り付けることで、車体1の変形を阻害し難い。ワイヤ42は、基本的に、車体1自体の衝突安全性能を損なわない。
図3のワイヤ42の両端は、車体1に取り付けられる。たとえば、車体1の左右側部に形成される一対のフロントサスペンションの取付位置に取り付けられる。図1および図2の車体1では、一対の貫通孔30が一対のフロントサスペンションの取付位置に該当する。一対のフロントサスペンションの取付位置は、車体1に対する外力の入力部であり、フロントサスペンションの挙動に応じた外力が入力されることにより変形する可能性がある。ワイヤ42の端部は、ねじ止め、溶接などにより、車体1に直接的に取り付けられてよい。
図4は、車体1の骨格部材と、車体1に対する外力の入力部とを模式的に示した図である。
図4では、4本の骨格部材61が四角形の枠形状に組まれている。枠の外側に、外力の入力部62が存在する。外力の入力部62は、たとえばフロントサスペンションの取付位置であり、骨格部材61に取り付けた鋼板に位置する。
図3でのワイヤ42は、図4の一対の外力の入力部62の間に架け渡される。この他にも、ワイヤ42は、たとえば外力の入力部62、骨格部材61の端部63、骨格部材61同士の結合部64、骨格部材の中央部65などに連結してよい。ワイヤ42は、たとえば一対の骨格部材61の端部63の間に架け渡されてよい。
ワイヤ42は、たとえば図1において互いに結合されるAピラー19とフロントアッパメンバ20との間に、架け渡するように取り付けられてよい。フロントサスペンションの取付位置からの入力により、Aピラー19とフロントアッパメンバ20との間が開き難くできる。
また、ワイヤ42は、図2において互いに結合されるフロントサイドメンバ16とトルクボックス構造の鋼板22との間に、架け渡するように取り付けられてよい。コーナリング中にフロントサイドメンバ16が左右方向へ倒れ難くできる。
また、ワイヤ42は、図2において逆さU字形状の断面を有するセンタートンネル12の左右両端縁の間に、架け渡するように取り付けられてよい。この場合、一対のワイヤを互いにクロスさせてもよい。センタートンネル12の左右両端縁の間が開き難くなる。
また、ワイヤ42は、図2の一対のリアサイドメンバ28の中央部の間に、架け渡するように取り付けられてよい。加速時の荷重により、一対のリアサイドメンバ28の間が開き難くできる。
これら一対のガイド用滑車は、ワイヤ42の取付部位に対して作用するワイヤ42の張力の作用方向を規制する。図3では、一対のガイド用滑車は、車体1の左右側部に取り付けられる。このため、一対のガイド用滑車に架けられたワイヤ42は、フロントサスペンションの取付位置の外側から、フロントサスペンションの取付位置に取り付けられる。この場合、フロントサスペンションの取付位置は、ワイヤ42の張力により外側へ引かれる。フロントサスペンションの取付位置は、外力の入力により内側に倒れるように変形することがある。この変形を抑えることができる。
なお、ガイド用滑車の替わりに、ワイヤ42を架けることができるリブ、チューブなどを用いてもよい。車体1へのワイヤ42の取付位置とアクチュエータ47との配置関係によっては、ガイド用滑車を使用しなくてもよい。
アクチュエータ47は、たとえばワイヤ42を巻き取るリール57が取り付けられた電動モータ58でよい。電動モータ58の駆動力によりワイヤ42がリール57に巻き取られる。電動モータ58の駆動力に応じた張力が、ワイヤ42およびその取付位置に作用する。電動モータ58の替わりに、オイルモータ、燃料を燃焼するエンジンを用いてよい。なお、電動モータ58、オイルモータまたはエンジンとともに、ワイヤ42の巻取状態を一定状態に維持するラチェット機構を用いてもよい。
アクチュエータ47を用いてワイヤ42の張力を調整することにより、走行状態に応じた張力を走行中の車体1に作用させることができる。これに対し、車体1にワイヤ42を所定の張力で固定した場合、ワイヤ42が車体1に与える張力は一定である。走行中の車体1に対して、走行状態に応じた適切な張力を作用させることができない。また、車体1は、元来、所定の剛性が得られるように形成される。ワイヤ42の張力が外力に対応したものでない場合、車体1は、車体1本来での変形とは異なる変形となる可能性がある。自動車の操作性や乗車感は、車体1の剛性または剛性バランスが微妙にずれていたとしても、大きく変化する可能性がある。ワイヤ42の張力を走行中に調整できるように構成することにより、走行状態の変化に応じて走行中の車体1の剛性を変化させ、良好な操作性や乗車感を得ることができる。
図3において、アクチュエータ47は、補助ワイヤ46により動滑車45に連結される。動滑車45は、ワイヤ42に架けられる。アクチュエータ47は、直接的には動滑車45を駆動し、車体1に張力を作用させるワイヤ42に対して間接的に張力を与える。また、アクチュエータ47は、車体1の中央線(Y0線)上に配置される。アクチュエータ47は、ワイヤ42の両端に対して、同じ張力を作用させることができる。
なお、車体1に張力を作用させるワイヤ42と、アクチュエータ47との連結は、図3に限られない。アクチュエータ47は、ワイヤ42の一端に直接に連結されてよい。この場合、アクチュエータ47は、車体1に対し、ワイヤ42の張力に耐え得る強度で取り付ける必要がある。
張力検出部49は、ワイヤ42が車体1に作用させる張力を示す検出信号をアクチュエータ47へ出力する。アクチュエータ47は、張力検出部49により検出される実際のワイヤ42の検出張力が、コントローラ48により指示される目標張力に収束するように、ワイヤ42に与える張力を調整する。
図3において、張力検出部49は、車体1に張力を作用させるワイヤ42に取り付けられ、このワイヤ42の張力を直接的に検出する。
なお、張力検出部49は、ワイヤ42の張力を間接的に検出してよい。たとえば動滑車45とアクチュエータ47とを連結する補助ワイヤ46に取り付けてもよい。
マイクロコンピュータは、たとえばCPU(Central Processing Unit)、メモリ、入出力ポート、およびこれらを接続するシステムバスを有する。入出力ポートは、アクチュエータ47に接続される。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを読み込んで実行する。これにより、コントローラ48が実現される。
コントローラ48は、走行中に、走行状態を繰り返し判断する。走行中の車両の走行状態には、たとえば加速、減速、停止、右旋回、左旋回、速度域などがある。コントローラ48は、判断した走行状態に対応するワイヤ42の張力を特定し、制御信号を生成し、生成した制御信号を入出力ポートからアクチュエータ47へ出力する。
コントローラ48は、図5の制御を、車両の走行中に繰り返し実行する。
コントローラ48は、ドライバによるアクセル、ブレーキ、ステアリングの操作入力タイミングにおいて、図5の剛性制御を実行する。
コントローラ48は、たとえば車両の走行制御装置51から情報を取得する。走行制御装置51は、VDC(Vehicle Dynamics Control)により、前輪または後輪の横滑りを検出した場合に各車輪のブレーキおよびエンジン出力を制御し、車両の走行を安定させる。走行制御装置51は、走行状態に応じてフロントサスペンションまたはリアサスペンションに用いられているマグネティックライドサスペンションのダンパーの減衰力を調整する。走行制御装置51は、ドライバによるアクセル開度、ブレーキ操作量、ステアリングの舵角を検出する。コントローラ48は、走行制御装置51から、これらの検出情報、操作情報、制御情報を、車両挙動データとして取得する。
また、コントローラ48は、たとえばナビゲーション装置52から情報を取得する。ナビゲーション装置52は、目的地設定に応じて現在地からの案内経路を探索し、誘導する。経路探索には、地図データに含まれる道路を示すリンクデータ、地形データなどが用いられる。コントローラ48は、ナビゲーション装置52から、ナビゲーション情報として、たとえば案内経路、地形、道路の情報を取得する。
また、コントローラ48は、たとえば運転支援装置53から情報を取得する。運転支援装置53は、カメラにより車両の周囲または前方を撮像し、その撮像画像に基づいて衝突などの危険を予測し、警報を発する。また、警報後も危険状態が継続している場合、車両を停止させるなどの危険回避制御を実行する。コントローラ48は、運転支援装置53から、たとえば車両の周囲または前方の撮像画像、危険対象物の情報、危険予測情報を取得する。
また、コントローラ48は、たとえば通信装置54から、交通情報などを取得する。通信装置54は、たとえばITS(Intelligent Transport System)、VICS(Vehicle Information and Communication System)などでの交通情報を受信する。交通情報には、走行予定の道路の渋滞情報が含まれる。コントローラ48は、通信装置54から、たとえば交通情報を取得する。
コントローラ48は、たとえば車両の前方の撮像画像または危険予測情報に基づいて、衝突する可能性が高い危険対象物の有無を判断する。
コントローラ48は、通常の走行状態に応じた制御信号に替えて、衝突予測時の制御信号を出力する。コントローラ48は、ワイヤ42の張力をたとえば解放する制御信号を、アクチュエータ47へ出力する。ワイヤ42の張力を解放する制御信号が入力されると、アクチュエータ47は、ワイヤ42の張力が0となるようにモータの駆動を停止する。ワイヤ42の張力は解放される。
このように衝突可能性を判断し、ワイヤ42の張力を解放する制御を実行することにより、車両が実際に衝突する前に、車体1にワイヤ42の張力が作用しないようにできる。車体1は、ワイヤ42の張力が作用していない状態で衝突できるので、それに作り込まれた衝突性能の下で衝突できる。ワイヤ42の張力により、車体1の衝突安全性能が低下してしまう可能性を無くすことができる。
また、走行状態に応じて車体1の剛性を制御する処理ルーチン内で、走行状態を判断するための情報を取得した直後に、かつ、実際に車体1の剛性を制御する前に、衝突可能性を判断し、ワイヤ42の張力を解放する。ワイヤ42の張力変動を起こさせないまま解放できる。
これに対し、仮にたとえば、剛性の制御ルーチン外で衝突判断をして張力を解放する制御を実行した場合、ワイヤ42の張力を解放するタイミングによっては、まず、剛性の制御ルーチンによりワイヤ42の張力が変化し、その後に、ワイヤ42の張力が解放される可能性がある。衝突を回避する期間中にワイヤ42の張力が変動し、衝突直前に車体1に不要な挙動が起こる可能性がある。
コントローラ48は、取得した情報に基づいて、車両の走行状態および車体1に作用する外力を判断する(ステップST4)。コントローラ48は、判断した外力による車体1の歪みを抑制する張力を取得する(ステップST5)。コントローラ48は、取得した張力を指示する制御信号をアクチュエータ47へ出力する(ステップST6)。アクチュエータ47は、制御信号が更新されると、ワイヤ42の検出張力が、新たに指示された目標張力となるように、ワイヤ42の張力を調整する。アクチュエータ47は、動滑車45をワイヤ42に押し付けるように補助ワイヤ46を引き、ワイヤ42に張力を与える。
これにより、ワイヤ42の両端が取り付けられた一対の取付位置の間には、それらの間が狭まらないように張力が加えられる。走行中の車体1には、走行状態に応じた張力が作用する。車体1の剛性が、走行中に走行状態に応じて変化する。車体1の剛性は、走行状態に応じて車体1に作用する外力による車体1の歪みを抑制するように変化できる。
コントローラ48は、車体の挙動情報として、ビークルダイナミクスコントロールの動作状態またはマグネティックライドサスペンションのダンパ制御情報を取得する。また、車体への操作入力情報として、アクセル開度、ブレーキ操作、またはステアリング舵角の情報を取得する。また、走行経路の予測情報として、車外の撮像画像、ナビ情報、または交通情報を取得する。
走行状態には、たとえば加速状態、減速状態、停止状態、旋回状態または速度域がある。
コントローラ48は、車両自体の走行状態がいずれの状態であるか否かを判断する。コントローラ48は、取得したビークルダイナミクスコントロールの動作状態、マグネティックライドサスペンションのダンパ制御情報、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、またはステアリング舵角情報に基づいて、加速状態、減速状態、停止状態、旋回状態または速度域を判断する。
最後に、コントローラ48は、判断した車体自体の走行状態と、判断した走行する道路の状態とに基づいて、車体1に作用する外力に対応する張力を演算して取得する。
このように、コントローラ48は、単に車体自体の走行状態だけでなく、走行する道路の状態を勘案して、最終的な走行状態を判断する。最終的な走行状態は、走行する道路の状態に応じて異なる。
また、判断した走行状態が前回と同じである場合、コントローラ48は、制御信号を更新しない。コントローラ48は、前回の制御信号を出力し続ける。ワイヤ42の張力は、前回のままに維持される。
その結果、走行中に車体1が歪みそうなことがあったとしても、車体1の剛性不足をワイヤ42の張力により適応的に補い、車体1が撓み難くなる。走行中の車体1の剛性を変化させて、走行中の車体1の歪みを抑えることができる。車体1に一定の剛性を持たせた場合では得られない、高い走行性能、たとえばスポーツ車両に求められる高い操作応答性や操舵安定性などが実現可能になる。
特に、本実施形態では、コントローラ48が、走行中に、車体1の挙動、車体1への操作入力、または走行経路の予測情報に基づいて走行状態を判断し、車体1に作用させるワイヤ42の張力を、判断した走行状態で必要とされる剛性に対応する張力に調整する。車体1に作用する力が走行中に刻々と変化する場合でも、車体1の剛性を適応的に追従変化させることができる。走行状態に応じた適切な操作応答性や操舵安定性が得られる。
これに対し、仮にたとえば走行状態と無関係な任意のタイミングにおいてワイヤ42の張力を変化させた場合、車体1にたとえば強い外力が作用している最中に張力が調整されてしまう可能性がある。この場合、強い外力が作用している最中の車体1の剛性または剛性バランスが変化し、車体1に不要な挙動が発生する可能性がある。ドライバに違和感を与える可能性がある。
本実施形態のように走行状態が変化するタイミングにおいてワイヤ42の張力を変化させることにより、そのような違和感を減らすことができる。
しかも、本実施形態では、ワイヤ42の張力を張力検出部49により検出し、アクチュエータ47は、検出されるワイヤ42の張力が、制御信号により指示された目標張力になるように、ワイヤ42の張力を調整する。制御信号が更新されてから次に更新されるまでの期間において、ワイヤ42の張力は略一定に維持される。車体1に歪みが発生しているか否かにかかわらず、ワイヤ42の張力を略一定に維持できる。そして、たとえば車体1に歪みが発生した状態においても張力を一定に維持することにより、歪みの発生前後において車体1の剛性または剛性バランスが変動し難くなる。
本実施形態のように、走行状態の判断において、走行する道路の状態を勘案することにより、単に車両自体の走行状態のみを判断する場合と比べて、実際に車体1に作用する外力に対応した適切な張力を車体1に作用させることができる。
たとえば、高速道路において加速する場合や、ワインディング道路を走行する場合、基本的に、車体1には強い外力が作用する。これらの走行状態であったとしても、走行する道路が渋滞していたり、未舗装路であったりする場合、車体1に作用する外力は大きくならないと予想される。
コントローラ48は、これらの路面状況に応じて車体1に作用する外力を加減して判断することにより、実際に車体1に作用する外力に対応する張力を車体1に加えることができる。
図6は、本発明の第2実施形態に係る剛性制御装置41による、車体1の剛性制御のフローチャートである。
第2実施形態での車体1および剛性制御装置41の構成は、第1実施形態のものと同じであり、同一の符号を付して説明を省略する。
コントローラ48は、図6の制御を、車両の走行中に繰り返し実行する。
コントローラ48は、ドライバによるアクセル、ブレーキ、ステアリングの操作入力タイミングにおいて、図6の剛性制御を実行する。
衝突可能性があると判断した場合、コントローラ48は、後述する通常の張力制御に替えて、衝突用の張力制御を実行する(ステップST11)。
コントローラ48は、ワイヤ42の張力を最大に制御する制御信号を、アクチュエータ47へ出力する。アクチュエータ47は、ワイヤ42の張力が最大となるようにモータを最大出力で駆動する。ワイヤ42の張力は最大になる。
このように衝突可能性を判断し、ワイヤ42の張力を最大にする制御を実行することにより、車両が実際に衝突する前に、車体1をワイヤ42の張力で補強できる。車体1は、ワイヤ42の最大の張力が作用した状態で衝突できるので、車体単体では得られない衝突性能の下で衝突できる。ワイヤ42の張力により、車体1の衝突安全性能が向上する。
衝突可能性が無い場合の処理は、図5と同様であり、説明を省略する。
この他にもたとえば、図7に示すように、ワイヤ42は、Aピラー19とフロントアッパメンバ20との間に架け渡してもよい。
また、図8に示すように、ワイヤ42は、一対のフロントサイドメンバ16の間に架け渡してもよい。フロントサスペンションクロスメンバとトルクボックス構造の鋼板22との間に架け渡してもよい。センタートンネル12の一対の両縁部の間に架け渡してもよい。一対のリアサイドメンバ28の間に架け渡してもよい。
41 剛性制御装置
42 ワイヤ
45 動滑車
47 アクチュエータ
48 コントローラ(制御部)
49 張力検出部(検出部)
50 情報源機器
51 走行制御装置
52 ナビゲーション装置
53 運転支援装置
54 通信装置
Claims (8)
- 走行中に走行状態に応じた外力が作用する車体に取り付けられて、前記車体に張力を加えるワイヤと、
前記ワイヤの張力を調整して、前記車体の剛性を変化させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに対して、前記ワイヤの張力を調整する制御信号を出力する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記走行状態を判断し、判断した走行状態に応じた張力を指示する制御信号を前記アクチュエータへ出力して、走行中の前記車体の歪みを制御する、
車両。 - 前記制御部は、
前記車体の挙動、前記車体への操作入力、および走行経路の予測情報の中の少なくとも1つを取得し、取得した情報に基づいて前記走行状態を判断する、
請求項1記載の車両。 - 前記制御部は、
前記車体の挙動情報として、ビークルダイナミクスコントロールの動作状態またはマグネティックライドサスペンションのダンパ制御情報を取得し、
前記車体への操作入力情報として、アクセル開度、ブレーキ操作、またはステアリング舵角の情報を取得し、または、
前記走行経路の予測情報として、車外の撮像画像、ナビ情報、または交通情報を取得する、
請求項2記載の車両。 - 前記制御部は、
走行中に繰り返して、前記走行状態として、前記加速状態、減速状態、停止状態、旋回状態または速度域のいずれかを判断し、
判断した走行状態が変化する場合に前記制御信号を更新し、前記ワイヤの張力を変化させる、
請求項1から3のいずれか一項記載の車両。 - 前記ワイヤの張力を検出する検出部を有し、
前記アクチュエータは、
前記検出部により検出される前記ワイヤの張力が、前記制御部の制御信号により指示された目標張力になるように、張力を調整する、
請求項4記載の車両。 - 前記制御部は、
ビークルダイナミクスコントロールの動作状態、マグネティックライドサスペンションのダンパ制御情報、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、またはステアリング舵角情報に基づいて、加速状態、減速状態、停止状態、旋回状態または速度域を判断するとともに、
車外の撮像画像、ナビ情報、または交通情報に基づいて、走行する道路の状態を判断し、
走行する道路の状態に応じて異なる走行状態を判断する、
請求項1から5のいずれか一項記載の車両。 - 前記制御部は、
取得した情報に基づいて衝突の有無を予測し、衝突を予測した場合には前記ワイヤの張力を解放または最大に制御する、
請求項2または3記載の車両。 - 前記ワイヤには、動滑車が架けられ、
前記アクチュエータは、前記動滑車を前記ワイヤに押し付ける方向へ移動させることにより、前記ワイヤに張力を加える、
請求項1から7のいずれか一項記載の車両。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06227430A (ja) * | 1993-01-30 | 1994-08-16 | Suzuki Motor Corp | ストラットタワーの取付構造 |
JP2005262951A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
JP2008265387A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Honda Motor Co Ltd | 車両のドア開口部構造 |
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DE4208408C2 (de) | 1992-03-16 | 1994-01-13 | Steyr Daimler Puch Ag | Kraftfahrzeugkörper mit Seitenschutz |
FR2697099B1 (fr) | 1992-10-16 | 1995-01-06 | Technoforme Sarl | Dispositif de régulation par compression de la déformation d'une pièce rectiligne flexible, soumise à un effort de flexion variable, et véhicule équipé d'un tel dispositif. |
DE10059261B4 (de) | 1999-12-07 | 2010-05-20 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg | Kraftfahrzeugkörper mit Torsionsversteifung |
DE10318417B4 (de) * | 2003-04-23 | 2006-04-13 | Faurecia Autositze Gmbh & Co. Kg | Verstellandordnung zur Pre-Crash-Verstellung einer Fahrzeugkomponente, insbesondere eines Fahrzeugsitzes |
DE10351270B4 (de) * | 2003-10-31 | 2005-11-10 | Peguform Gmbh | Trägerstruktur für ein Fahrzeug |
JP4647201B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2011-03-09 | 富士重工業株式会社 | 車両の走行制御装置 |
JP4614183B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-01-19 | マツダ株式会社 | 車両のシートベルト装置 |
JP4555210B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2010-09-29 | 本田技研工業株式会社 | 自動車の車体構造 |
EP2138356A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-30 | Mazda Motor Corporation | Front vehicle structure, vehicle equipped therewith and method of providing the same |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06227430A (ja) * | 1993-01-30 | 1994-08-16 | Suzuki Motor Corp | ストラットタワーの取付構造 |
JP2005262951A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
JP2008265387A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Honda Motor Co Ltd | 車両のドア開口部構造 |
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