JP2022057574A - Vehicle posture control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の姿勢制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle attitude control device.
特許文献１には、車両旋回時において車両の乗員の乗り心地を向上させる姿勢制御装置の一例が記載されている。この姿勢制御装置では、ヨー回転中心位置が乗員の近くに設定されるように各種の制御量を算出している。 Patent Document 1 describes an example of an attitude control device that improves the riding comfort of a vehicle occupant when the vehicle turns. In this attitude control device, various control amounts are calculated so that the yaw rotation center position is set near the occupant.
車両が減速したり加速したりする場合、車両はピッチング運動をする。また、車両が旋回する場合、車両はローリング運動をする。このように車両がピッチング運動をしたり、車両がローリング運動をしたりする場合における車両姿勢を制御することについて、上記特許文献１には開示がなされていない。 When the vehicle slows down or accelerates, the vehicle makes a pitching motion. Also, when the vehicle turns, the vehicle makes a rolling motion. Patent Document 1 does not disclose that the vehicle posture is controlled when the vehicle makes a pitching motion or the vehicle makes a rolling motion.
上記課題を解決するための車両の姿勢制御装置は、車体と、複数の車輪と、を備える車両に適用される。この姿勢制御装置は、前記車両の走行中において、前記複数の車輪の少なくとも１つの前記車輪に対する前記車体の上下方向のストローク量及び前記ストローク量の変化速度の少なくとも一方を調整することにより、前記車両のピッチング運動の回転中心であるピッチ回転中心、及び、前記車両のローリング運動の回転中心であるロール回転中心の少なくとも一方の位置を調整する回転中心調整部を備えている。 The vehicle attitude control device for solving the above problems is applied to a vehicle including a vehicle body and a plurality of wheels. This attitude control device adjusts at least one of the vertical stroke amount of the vehicle body and the change speed of the stroke amount with respect to at least one of the wheels of the plurality of wheels while the vehicle is traveling. It is provided with a rotation center adjusting unit for adjusting the position of at least one of the pitch rotation center which is the rotation center of the pitching motion and the roll rotation center which is the rotation center of the rolling motion of the vehicle.
車両の前後加速度が変わる際には、車両がピッチング運動をすることがある。車両がピッチング運動をする場合、車両の前後方向における車両重心とピッチ回転中心との乖離を大きくすることにより、車両のピッチング運動に伴って乗員が受ける力が大きくなることを抑制できる。言い換えると、車両の前後方向において車両の重心を基準とするピッチ回転中心の相対位置を調整することにより、車両のピッチング運動に伴って乗員が受ける力の最大値を制御できる。 When the forward / backward acceleration of the vehicle changes, the vehicle may make a pitching motion. When the vehicle makes a pitching motion, it is possible to suppress an increase in the force received by the occupant due to the pitching motion of the vehicle by increasing the deviation between the center of gravity of the vehicle and the center of rotation of the pitch in the front-rear direction of the vehicle. In other words, by adjusting the relative position of the pitch rotation center with respect to the center of gravity of the vehicle in the front-rear direction of the vehicle, the maximum value of the force received by the occupant due to the pitching motion of the vehicle can be controlled.
車両の横加速度が変わる際には、車両がローリング運動をすることがある。この場合、車両の横方向における車両重心とロール回転中心との乖離を大きくすることにより、車両のローリングに伴って乗員が受ける力が大きくなることを抑制できる。言い換えると、車両の横方向において車両の重心を基準とするロール回転中心の相対位置を調整することにより、車両のローリング運動に伴って乗員が受ける力の最大値を制御できる。 When the lateral acceleration of the vehicle changes, the vehicle may make a rolling motion. In this case, by increasing the deviation between the center of gravity of the vehicle and the center of rotation of the roll in the lateral direction of the vehicle, it is possible to suppress an increase in the force received by the occupant due to the rolling of the vehicle. In other words, by adjusting the relative position of the roll rotation center with respect to the center of gravity of the vehicle in the lateral direction of the vehicle, the maximum value of the force received by the occupant due to the rolling motion of the vehicle can be controlled.
上記構成では、車輪に対する車体の上下方向のストローク量を調整することにより、ピッチ回転中心及びロール回転中心のうちの少なくとも一方の位置を可変させるようにしている。このようにピッチ回転中心及びロール回転中心のうちの少なくとも一方の位置を調整することにより、車両のピッチング挙動及びローリング挙動のうちの少なくとも一方を調整できる。 In the above configuration, the position of at least one of the pitch rotation center and the roll rotation center is changed by adjusting the stroke amount in the vertical direction of the vehicle body with respect to the wheels. By adjusting the positions of at least one of the pitch rotation center and the roll rotation center in this way, at least one of the pitching behavior and the rolling behavior of the vehicle can be adjusted.
（第１実施形態）
以下、車両の姿勢制御装置の一実施形態を図１～図７に従って説明する。
図１には、姿勢制御装置としての制御装置５０を備える車両１０が図示されている。
(First Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the vehicle attitude control device will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 1 shows a
＜車両全体の概略構成＞
図１及び図２に示すように、車両１０は、複数の車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと、車体１１とを備えている。各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうち、左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲは、運転者８１の操舵によって転舵する転舵輪である。車体１１は、運転者８１が着座するシート１２Ａと、運転者８１以外の乗員８２が着座するシート１２Ｂとを備えている。各シート１２Ａ，１２Ｂは、座部１２１と背もたれ１２２とを有している。
<Outline configuration of the entire vehicle>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
左前輪ＦＬと車体１１との間には、サスペンション１５ＦＬが介装されている。右前輪ＦＲと車体１１との間には、サスペンション１５ＦＲが介装されている。左後輪ＲＬと車体１１との間には、サスペンション１５ＲＬが介装されている。右後輪ＲＲと車体１１との間には、サスペンション１５ＲＲが介装されている。
A suspension 15FL is interposed between the left front wheel FL and the
車両１０の駆動装置２０は、車両の動力源２１と、動力源２１から出力された駆動力を各前輪ＦＬ，ＦＲに分配するディファレンシャル２２とを備えている。すなわち、車両１０では、各前輪ＦＬ，ＦＲが駆動輪であり、各後輪ＲＬ，ＲＲが従動輪である。動力源２１としては、例えば、エンジン及び走行モータを挙げることができる。
The
各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには、制動機構３０の作動によって制動力が付与される。各制動機構３０は、ホイールシリンダ３１と、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと一体回転する回転体３２と、摩擦材３３とを有している。ホイールシリンダ３１内の液圧が高いほど、回転体３２に摩擦材３３を押し付ける力が大きくなる。回転体３２を摩擦材３３に押し付ける力に応じた制動力が車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される。そのため、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される制動力は、ホイールシリンダ３１内の液圧が高いほど大きくなる。本実施形態では、制動機構３０の作動によって車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される制動力を「摩擦制動力」ともいう。
Braking force is applied to each wheel FL, FR, RL, RR by the operation of the
車両の制動装置４０は、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与する摩擦制動力を調整する。例えば、制動装置４０は、液圧発生装置４１と、液圧発生装置４１からブレーキ液が供給される制動アクチュエータ４２とを備えている。液圧発生装置４１には、運転者によって操作される制動操作部材４３が連結されている。制動操作部材４３としては、例えば、ブレーキペダルを挙げることができる。液圧発生装置４１は、運転者８１による制動操作部材４３の操作量である制動操作量に応じた液圧を発生する。制動アクチュエータ４２は、各ホイールシリンダ３１に接続されている。そのため、制動操作部材４３が操作されると、制動操作量に応じた量のブレーキ液が各ホイールシリンダ３１に供給される。これにより、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに摩擦制動力が付与される。
The
制動アクチュエータ４２の作動は、制御装置５０によって制御することができる。制御装置５０によって制動アクチュエータ４２を制御することにより、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される摩擦制動力を個別に制御できる。
The operation of the
＜車両制動時の姿勢について＞
車両１０に制動力が付与されている場合、車両１０が減速する。制動によって車両１０の減速度が大きくなると、車両１０の姿勢が変化する。すなわち、図２に示すように、車体１１の前部が路面１００に接近し、車体１１の後部が路面１００から離間する方向に車両１０がピッチング運動をする。
<Posture when braking the vehicle>
When the braking force is applied to the
図３及び図４を参照し、このような車両制動時における車両１０の乗員が受ける力について説明する。
図３に示すように、車両１０に制動力が付与されている場合、乗員８０には乗員伝達力Ｆ１１が付与される。乗員伝達力Ｆ１１は、後述する慣性力Ｆ２１と反発力Ｆ３３との和に応じた大きさとなる。乗員伝達力Ｆ１１が乗員８０に付与されている場合、乗員８０は、乗員伝達力Ｆ１１に抵抗する力である抵抗力Ｆ１２を発揮する。抵抗力Ｆ１２は、乗員伝達力Ｆ１１に対して乗員８０が自ら抵抗する力である。乗員８０の年齢及び車両搭乗経験などによって、抵抗力Ｆ１２の精度及び乗員伝達力Ｆ１１に対する抵抗の応答時間が変わる。一般的に、抵抗力Ｆ１２の精度及び応答時間が悪いと、乗員８０が車酔いしやすい。一方、乗員伝達力Ｆ１１に対して乗員８０が過剰に反応すると、乗員８０の筋肉疲労などに繋がりやすい。よって、乗員８０を考えた車両運動を実現する場合、乗員伝達力Ｆ１１の最大値と時間とを考慮して車両１０を制御することが望ましい。すなわち、乗員伝達力Ｆ１１の最大値を大きくしないようにし、且つ、乗員伝達力Ｆ１１を時間をかけて乗員８０に伝達することにより、乗員８０が適切な抵抗力Ｆ１２を発揮でき、ひいては車酔い及び筋肉疲労の発生などを抑制することができる。
With reference to FIGS. 3 and 4, the force received by the occupant of the
As shown in FIG. 3, when the braking force is applied to the
そして、車両１０に制動力が付与されると、車体１１は並進運動をするとともに、回転運動をする。減速時の車両１０の並進運動とは、車両１０の前後方向Ｄ１への車両１０の運動である。こうした並進運動を車両１０が行っている場合、車両前方に向かう慣性力Ｆ２１が乗員８０に付与される。慣性力Ｆ２１は、車両１０の減速度に応じた大きさである。
Then, when the braking force is applied to the
ここでいう「回転運動」とは、車両１０のピッチング運動である。この場合、車両１０の前後方向Ｄ１と上下方向Ｄ２との双方に直交する横方向Ｄ３に延びるピッチ回転中心軸を中心に車体１１が回転する。車体１１の回転に応じた力を回転力Ｆ３１とした場合、回転力Ｆ３１が乗員８０に付与されるときには、回転力Ｆ３１とは逆方向の力として慣性力Ｆ３２が乗員８０に付与される。こうした慣性力Ｆ３２が乗員８０に付与されている場合、慣性力Ｆ３２によって乗員８０がシート１２の背もたれ１２２に押し付けられる。すると、シート１２の背もたれ１２２では、慣性力Ｆ３２に反発する力として反発力Ｆ３３が発生し、当該反発力Ｆ３３が乗員８０に付与される。慣性力Ｆ２１の発生タイミングと、反発力Ｆ３３の発生タイミングとの時間差を、「時間差ΔＴＭ１」という。
The "rotational motion" here is a pitching motion of the
なお、反発力Ｆ３３は、並進運動による慣性力Ｆ２１とも関係性を有している。反発力Ｆ３３が発生するタイミングで、慣性力Ｆ２１によって乗員８０を背もたれ１２２から離間させると、反発力Ｆ３３が小さくなる。すなわち、乗員伝達力Ｆ１１の最大値が小さくなるように、車両１０の並進運動と回転運動とを制御する。
The repulsive force F33 is also related to the inertial force F21 due to the translational motion. When the
図４には、上記の時間差ΔＴＭ１が小さい場合における乗員伝達力Ｆ１１の時間推移が示されている。乗員伝達力Ｆ１１は、乗員８０が受ける力のうち、乗員８０の特に上半身を車両前方に押す力であるといえる。そして、反発力Ｆ３３が大きいほど、乗員伝達力Ｆ１１が大きくなる。
FIG. 4 shows the time transition of the occupant transmission force F11 when the time difference ΔTM1 is small. It can be said that the occupant transmission force F11 is a force that pushes the
上記の時間差ΔＴＭ１が短いと、慣性力Ｆ２１が大きいタイミングと、反発力Ｆ３３の発生タイミングとが時間的に重複してしまう。そのため、図４において破線Ｚで示したように、乗員８０に付与される乗員伝達力Ｆ１１が短期間で大きくなる。この場合、乗員８０は、抵抗力Ｆ１２を適切に発揮することができない。その結果、乗員８０の頭部の車両前方への移動量が多くなりやすい。なお、頭部の車両前方への移動量が多いということは、乗員８０が前傾姿勢しやすいということである。
If the time difference ΔTM1 is short, the timing at which the inertial force F21 is large and the timing at which the repulsive force F33 is generated overlap in time. Therefore, as shown by the broken line Z in FIG. 4, the occupant transmission force F11 applied to the
したがって、車両制動時に乗員８０を前傾姿勢にし難くするためには、上記慣性力Ｆ２１を小さくしたり、乗員伝達力Ｆ１１の最大値を小さくしたりすることが望ましい。一方、車両制動時に乗員８０を前傾姿勢にしやすくするためには、慣性力Ｆ２１を大きくしたり、乗員伝達力Ｆ１１の最大値を大きくしたりすることが望ましい。
Therefore, in order to make it difficult for the
＜制御装置５０の構成＞
図１に示すように、制御装置５０には、各種のセンサから検出信号が入力される。センサとしては、車輪速度センサ６１、前後加速度センサ６２、横加速度センサ６３及びヨーレートセンサ６４を挙げることができる。車両１０は、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲと同数の車輪速度センサ６１を有している。車輪速度センサ６１は、対応する車輪の回転速度に相当する車輪速度ＶＷを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。前後加速度センサ６２は、車両１０の前後加速度Ｇｘを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。横加速度センサ６３は、車両１０の横加速度Ｇｙを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。ヨーレートセンサ６４は、車両１０のヨーレートＹｒを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。
<Configuration of
As shown in FIG. 1, detection signals are input to the
また、制御装置５０には、車内監視系６６による監視結果が入力される。車内監視系６６は、例えば、車内を撮影するカメラなどの撮像手段、及び、乗員８０がシート１２に着座しているか否かを検出する着座センサなどを備えている。そして、車内監視系６６は、例えば、車両１０に搭乗している乗員の数、及び、乗員の位置を検出する。
Further, the monitoring result by the in-
そして、制御装置５０は、各種のセンサ６１～６４の検出信号、及び、車内監視系６６による監視結果を基に、走行する車両１０の姿勢を制御する。
制御装置５０は、以下（ａ）～（ｃ）の何れかの構成であればよい。
（ａ）制御装置５０は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
（ｂ）制御装置５０は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ又はＦＰＧＡを挙げることができる。なお、ＡＳＩＣは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、ＦＰＧＡは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
（ｃ）制御装置５０は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。
Then, the
The
(A) The
(B) The
(C) The
制御装置５０は、車両姿勢を制御するための機能部として、回転中心調整部５１と、乗員情報取得部５２とを有している。
回転中心調整部５１は、車両１０の走行中において、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対する車体１１の上下方向のストローク量及びストローク量の変化速度の少なくとも一方を調整することにより、車両１０のピッチング運動の回転中心であるピッチ回転中心Ｘｐ、及び、車両１０のローリング運動の回転中心であるロール回転中心Ｘｒのうちの少なくとも一方の位置を調整する。上記のように直進走行する車両１０の制動時にあっては、回転中心調整部５１は、ピッチ回転中心Ｘｐを調整する。ピッチ回転中心Ｘｐを調整する手法については後述する。
The
The rotation
ローリング運動とは、車両１０の前後方向Ｄ１に延びる回転軸を中心とする車体１１の回転運動である。車両１０が旋回する際に、車両１０がローリング運動をすることがある。
The rolling motion is a rotational motion of the
乗員情報取得部５２は、車両１０に搭乗している乗員８０の数、及び、乗員８０の位置のうちの少なくとも一方を乗員情報として取得する。本実施形態では、乗員情報取得部５２は、乗員情報として、乗員８０の数及び乗員８０の位置の双方を取得する。
The occupant
次に、図５を参照し、ピッチ回転中心Ｘｐを調整するために制御装置５０が実行する一連の処理の流れについて説明する。
はじめのステップＳ１１において、制御装置５０の乗員情報取得部５２は、乗員情報を取得する。例えば、乗員情報取得部５２は、車内監視系６６の最新の監視結果を乗員情報として取得すればよい。続いて、ステップＳ１２において、制御装置５０は、車両制動が開始されたか否かを判定する。例えば、運転者が制動操作を開始した場合は車両制動が開始されたと見なす。また例えば、自動運転によって車両が走行している状況下においては、自動運転用の制御装置から制動指示が制御装置５０に入力された場合は車両制動が開始されたと見なす。車両制動が開始されたとの判定がなされていない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御装置５０は、車両制動が開始されるまでステップＳ１２の判定を繰り返し実行する。一方、車両制動が開始されたとの判定がなされている場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、処理をステップＳ１３に移行する。
Next, with reference to FIG. 5, a flow of a series of processes executed by the
In the first step S11, the occupant
ステップＳ１３において、制御装置５０の回転中心調整部５１は、ピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を決定する。すなわち、回転中心調整部５１は、車両１０の諸元から決まる車両１０の重心である車両重心ＣＧを基準とするピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を決定する。例えば、車両制動時において乗員８０の頭部の車両前方への移動量を比較的小さくする場合、回転中心調整部５１は、前後方向Ｄ１において車両重心ＣＧから離れた位置をピッチ回転中心Ｘｐとして決定する。また例えば、車両制動時において乗員８０の頭部の車両前方への移動量を比較的大きくする場合、回転中心調整部５１は、前後方向Ｄ１において車両重心ＣＧの近くの位置をピッチ回転中心Ｘｐとして決定する。
In step S13, the rotation
ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離れた位置に決定するのか、又は、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧの近くに決定するのかについては、乗員情報を基に決めてもよい。例えば、乗員８０として、運転者８１以外の乗員８２が検知されている場合、回転中心調整部５１は、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離れた位置に決定する。また例えば、乗員８０が運転者８１のみである場合、回転中心調整部５１は、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧの近くの位置に決定する。
Whether the pitch rotation center Xp is determined at a position away from the vehicle center of gravity CG or the pitch rotation center Xp is determined near the vehicle center of gravity CG may be determined based on the occupant information. For example, when an
ステップＳ１３においてピッチ回転中心Ｘｐの位置を決定すると、制御装置５０は、処理をステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４において、回転中心調整部５１は、決定したピッチ回転中心Ｘｐを基に、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対する車体１１の上下方向のストローク量を調整する調整制御を実施する。
When the position of the pitch rotation center Xp is determined in step S13, the
調整制御の一例について詳述する。
前輪ＦＬ，ＦＲに制動力が付与されている場合、図２に示すように車体１１の前部にはアンチダイブ力ＦＡＤが発生する。アンチダイブ力ＦＡＤとは、車体１１の前部が路面１００に接近することを抑制する力である。アンチダイブ力ＦＡＤを調整することにより、前輪ＦＬ，ＦＲと車体１１との間に介装するサスペンション１５ＦＬ，１５ＦＲの収縮量を調整できる。すなわち、前輪ＦＬ，ＦＲに対する車体１１の前部の上下方向Ｄ２のストローク量を調整できる。
An example of adjustment control will be described in detail.
When braking force is applied to the front wheels FL and FR, anti-dive force FAD is generated at the front portion of the
後輪ＲＬ，ＲＲに制動力を付与している場合、図２に示すように車体１１の後部にはアンチリフト力ＦＡＬが発生する。アンチリフト力ＦＡＬとは、車体１１の後部が路面１００から離間することを抑制する力である。アンチリフト力ＦＡＬを調整することにより、後輪ＲＬ，ＲＲと車体１１との間に介装しているサスペンション１５ＲＬ，１５ＲＲの伸長量を調整できる。すなわち、後輪ＲＬ，ＲＲに対する車体１１の後部の上下方向Ｄ２のストローク量を調整できる。
When braking force is applied to the rear wheels RL and RR, an anti-lift force FAL is generated at the rear portion of the
前輪ＦＬ，ＦＲに付与する制動力を前輪制動力ＢＰｆとし、後輪ＲＬ，ＲＲに付与する制動力を後輪制動力ＢＰｒとする。そして、前輪制動力ＢＰｆと後輪制動力ＢＰｒとの和を車両制動力ＢＰａｌｌとし、車両制動力ＢＰａｌｌに対する後輪制動力ＢＰｒを前後制動力配分ＢＦＲとした場合、前後制動力配分ＢＦＲを調整することにより、ピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を可変させることができる。すなわち、前後制動力配分ＢＦＲを大きくすることにより、アンチリフト力ＦＡＬを大きくできるため、サスペンション１５ＲＬ，１５ＲＲの伸長量を小さくできる。そのため、前後制動力配分ＢＦＲを大きくすることにより、ピッチ回転中心Ｘｐを車両後方に配置できる。 The braking force applied to the front wheels FL and FR is defined as the front wheel braking force BPf, and the braking force applied to the rear wheels RL and RR is defined as the rear wheel braking force BPr. When the sum of the front wheel braking force BPf and the rear wheel braking force BPr is the vehicle braking force BPall and the rear wheel braking force BPr with respect to the vehicle braking force BPall is the front-rear braking force distribution BFR, the front-rear braking force distribution BFR is adjusted. Thereby, the position of the pitch rotation center Xp in the front-rear direction D1 can be changed. That is, by increasing the front-rear braking force distribution BFR, the anti-lift force FAL can be increased, so that the extension amount of the suspensions 15RL and 15RR can be reduced. Therefore, the pitch rotation center Xp can be arranged behind the vehicle by increasing the front-rear braking force distribution BFR.
ここで、前後制動力配分ＢＦＲが基準制動力配分ＢＦＲｂである場合、前後方向Ｄ１においてピッチ回転中心Ｘｐが車両重心ＣＧに重複するものとする。
車両重心ＣＧからピッチ回転中心Ｘｐを離間させる場合、回転中心調整部５１は、調整制御において、基準制動力配分ＢＦＲｂよりも大きい値を前後制動力配分ＢＦＲとして設定する。そして、回転中心調整部５１は、調整制御において、こうした前後制動力配分ＢＦＲを基に、前輪制動力ＢＰｆ及び後輪制動力ＢＰｒを制御する。
Here, when the front-rear braking force distribution BFR is the reference braking force distribution BFRb, it is assumed that the pitch rotation center Xp overlaps the vehicle center of gravity CG in the front-rear direction D1.
When the pitch rotation center Xp is separated from the vehicle center of gravity CG, the rotation
反対に、車両重心ＣＧの近くにピッチ回転中心Ｘｐを配置する場合、回転中心調整部５１は、調整制御において、基準制動力配分ＢＦＲｂを前後制動力配分ＢＦＲとして設定する。そして、回転中心調整部５１は、調整制御において、こうした前後制動力配分ＢＦＲを基に、前輪制動力ＢＰｆ及び後輪制動力ＢＰｒを制御する。
On the contrary, when the pitch rotation center Xp is arranged near the vehicle center of gravity CG, the rotation
本実施形態では、回転中心調整部５１は、車両制動の開始時点からの経過時間が所定の制御実施時間ＴＭＴｈの間、調整制御を実施する。経過時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達すると、回転中心調整部５１は、調整制御を終了する。なお、制御実施時間ＴＭＴｈとしては、数秒（例えば、数秒程度）が設定されている。
In the present embodiment, the rotation
図５に戻り、ステップＳ１４において、調整制御の実施時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達すると、制御装置５０は、調整制御を終了し、処理をステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、制御装置５０の回転中心調整部５１は、調整制御における制御量を「０」に戻す縮退制御を実施する。上記のように調整制御によって前後制動力配分ＢＦＲを制御した場合、回転中心調整部５１は、縮退制御として、前後制動力配分ＢＦＲを基準制動力配分ＢＦＲｂに向けて徐々に戻す。
Returning to FIG. 5, when the adjustment control execution time reaches the control execution time TMTh in step S14, the
縮退制御の実施によって上記の制御量を「０」に戻した場合、制御装置５０は、縮退制御を終了し、一連の処理を終了する。
＜作用及び効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
When the above control amount is returned to "0" by executing the degeneration control, the
<Action and effect>
The operation and effect of this embodiment will be described.
図６及び図７を参照し、車両１０の前後方向Ｄ１においてピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離間させる場合の作用及び効果について説明する。
図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように、タイミングｔ１１で車両１０への制動力の付与が開始される。図６に示す例では、車両１０には、運転者８１に加え、運転者８１以外の乗員８２も搭乗していることが検知されている。そのため、この場合、車両重心ＣＧから車両後方に離れた位置が、ピッチ回転中心Ｘｐとして決定される。すると、調整制御では、基準制動力配分ＢＦＲｂよりも大きい値が前後制動力配分ＢＦＲとして設定される。図６に示す例では、「１」が前後制動力配分ＢＦＲとして設定される。
With reference to FIGS. 6 and 7, the action and effect when the pitch rotation center Xp is separated from the vehicle center of gravity CG in the front-rear direction D1 of the
As shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), (c), (d), (e), and (f), the braking force is applied to the
なお、「１」を前後制動力配分ＢＦＲとして設定するのは一例であり、基準制動力配分ＢＦＲｂよりも前後制動力配分ＢＦＲを大きくできるのであれば、「１」よりも小さい値を前後制動力配分ＢＦＲとして設定してもよい。例えば、後輪ＲＬ，ＲＲの直上の位置がピッチ回転中心Ｘｐとなるように前後制動力配分ＢＦＲを設定してもよい。 It should be noted that setting "1" as the front-rear braking force distribution BFR is an example, and if the front-rear braking force distribution BFR can be made larger than the reference braking force distribution BFRb, a value smaller than "1" can be set as the front-rear braking force. It may be set as the distribution BFR. For example, the front-rear braking force distribution BFR may be set so that the position directly above the rear wheels RL and RR is the pitch rotation center Xp.
図６に示す例では、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの期間で、調整制御が実施される。すなわち、タイミングｔ１１から制御実施時間ＴＭＴｈが経過したタイミングが、タイミングｔ１２である。前後制動力配分ＢＦＲとして「１」が設定されている場合、当該期間では、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのうち、各後輪ＲＬ，ＲＲに制動力が付与される一方で、各前輪ＦＬ，ＦＲには制動力が付与されない。そのため、アンチリフト力ＦＡＬは大きくなるものの、アンチダイブ力ＦＡＤは発生しない。その結果、前輪ＦＬ，ＦＲ用のサスペンション１５ＦＬ，１５ＦＲの収縮量は徐々に大きくなる。その一方で、後輪ＲＬ，ＲＲ用のサスペンション１５ＲＬ，１５ＲＲはほとんど伸長しない、又はサスペンション１５ＲＬ，１５ＲＲが収縮する。 In the example shown in FIG. 6, adjustment control is performed in the period from timing t11 to timing t12. That is, the timing at which the control execution time TMTh has elapsed from the timing t11 is the timing t12. When "1" is set as the front-rear braking force distribution BFR, braking force is applied to each rear wheel RL, RR among each wheel FL, FR, RL, RR during the relevant period, while each front wheel. No braking force is applied to FL and FR. Therefore, although the anti-lift force FAL becomes large, the anti-dive force FAD does not occur. As a result, the amount of contraction of the suspensions 15FL and 15FR for the front wheels FL and FR gradually increases. On the other hand, the suspensions 15RL and 15RR for the rear wheels RL and RR hardly extend, or the suspensions 15RL and 15RR contract.
そのため、車体１１の後部の路面１００からの離間量はあまり大きくならず、車体１１の前部の路面１００への接近量が比較的大きくなる。すなわち、実際のピッチ回転中心が、車両重心ＣＧよりも車両後方に位置することになる。このように前後方向Ｄ１でピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離すことにより、図３に示した時間差ΔＴＭ１を長くできる。すなわち、車両１０の並進運動に伴う慣性力Ｆ２１が乗員８０に作用するタイミングに対して、シート１２の背もたれ１２２から反発力Ｆ３３が乗員８０に伝達されるタイミングを遅らせることができる。
Therefore, the amount of distance from the
ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離間させることにより、反発力Ｆ３３が乗員８０に付与されるタイミングを遅らせることのできる理由について説明する。車両１０の回転運動は、ピッチ回転中心Ｘｐで発生する。回転運動に伴う慣性モーメントＩｐは、以下の関係式（式１）によって導出できる。慣性モーメントＩｐは、車体１１の回転を抑制する力と言い換えることもできる。関係式（式１）において、「Ｉｇ」は車両重心ＣＧの慣性モーメントである。「Ｍ」は車両１０の重量である。「Ｌｐｇ」は、前後方向Ｄ１における車両重心ＣＧからピッチ回転中心Ｘｐまでの距離である。
The reason why the timing at which the repulsive force F33 is applied to the
Ｉｐ＝Ｉｇ＋Ｍ・Ｌｐｇ２ ・・・（式１）
関係式（式１）からも明らかなように、慣性モーメントＩｐは、距離Ｌｐｇの二乗と車両重量Ｍの積だけ増大する。そして、慣性モーメントＩｐが大きいほど、ピッチ回転中心Ｘｐの角加速度が小さくなる。すなわち、前後方向Ｄ１においてピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離間させるほど、車両１０の回転運動は小さくなる。このように車両１０の回転運動が小さくなれば、図３に示した慣性力Ｆ３２が小さくなり、ひいては反発力Ｆ３３が小さくなる。
Ip = Ig + M · Lpg 2 ... (Equation 1)
As is clear from the relational expression (Equation 1), the moment of inertia Ip increases by the product of the square of the distance Lpg and the vehicle weight M. The larger the moment of inertia Ip, the smaller the angular acceleration of the pitch rotation center Xp. That is, the more the pitch rotation center Xp is separated from the vehicle center of gravity CG in the front-rear direction D1, the smaller the rotational movement of the
したがって、図４に示した場合と比較し、時間差ΔＴＭ１を長くしたことにより、慣性力Ｆ２１が大きいタイミングと、反発力Ｆ３３の発生タイミングとが時間的に重複することを抑制できる。その結果、図７に示すように、乗員伝達力Ｆ１１の最大値が大きくなりにくい。これにより、乗員８０を車両前方に押す力が大きくなることを抑制できる。よって、車両制動時に乗員８０が前傾姿勢になりにくくなる。つまり、特に、運転者８１以外の乗員８２にとって、車両１０の乗り心地を向上させることができる。
Therefore, by lengthening the time difference ΔTM1 as compared with the case shown in FIG. 4, it is possible to prevent the timing when the inertial force F21 is large and the timing when the repulsive force F33 is generated from overlapping in time. As a result, as shown in FIG. 7, the maximum value of the occupant transmission force F11 is unlikely to increase. As a result, it is possible to suppress an increase in the force pushing the
ところで、運転者８１にとっては、車両制動時に運転者８１を車両前方に押す力、すなわち乗員伝達力Ｆ１１を小さくしない方がよいという考え方もある。すなわち、乗員伝達力Ｆ１１の最大値が大きいほど、運転者８１が前傾姿勢になりやすい。言い換えると、乗員伝達力Ｆ１１の最大値が大きいほど、運転者８１の制動操作に対する車両姿勢の追随性が高いといえる。
By the way, there is also an idea that it is better for the
そこで、本実施形態では、車両１０には運転者８１のみが搭乗している場合、調整制御では、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧの近くに配置されるように、前後制動力配分ＢＦＲが調整される。この場合、図３に示した時間差ΔＴＭ１が短くなるため、図４に示したように乗員伝達力Ｆ１１の最大値を大きくできる。これにより、車両制動時に運転者８１の車両１０に対するフィーリングをよいものとすることができる。
Therefore, in the present embodiment, when only the
なお、本実施形態によれば、以下の効果をさらに得ることができる。
調整制御によって前後制動力配分ＢＦＲを基準制動力配分ＢＦＲｂよりも高い状態を、車両１０が停止するまで継続する手法も考えられる。この場合、後輪ＲＲ，ＲＬ用の制動機構３０の作動量が多い状態が継続し続けることになり、後輪ＲＲ，ＲＬ用の制動機構３０の構成部品の摩耗が進んでしまうことが懸念される。
In addition, according to this embodiment, the following effects can be further obtained.
A method is also conceivable in which the front-rear braking force distribution BFR is kept higher than the reference braking force distribution BFRb by the adjustment control until the
この点、本実施形態では、調整制御の実施時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達すると、調整制御が終了される。すなわち、前後制動力配分ＢＦＲが基準制動力配分ＢＦＲｂに戻される。図６に示す例では、タイミングｔ１２で、調整制御が終了され、縮退制御が開始される。縮退制御では、前後制動力配分ＢＦＲが基準制動力配分ＢＦＲｂに向けて変更される。すなわち、後輪ＲＬ，ＲＲ用の制動機構３０の作動量が減少される。そして、タイミングｔ１３で前後制動力配分ＢＦＲが基準制動力配分ＢＦＲｂになるため、縮退制御が終了される。すなわち、本実施形態では、後輪ＲＲ，ＲＬ用の制動機構３０の作動量が多い状態が継続し続けることを抑制できる。したがって、後輪ＲＲ，ＲＬ用の制動機構３０の構成部品の摩耗が進むことを抑制できる。
In this respect, in the present embodiment, when the execution time of the adjustment control reaches the control execution time TMTh, the adjustment control is terminated. That is, the front-rear braking force distribution BFR is returned to the reference braking force distribution BFRb. In the example shown in FIG. 6, the adjustment control is terminated and the degenerate control is started at the timing t12. In the degenerate control, the front-rear braking force distribution BFR is changed toward the reference braking force distribution BFRb. That is, the amount of operation of the
（第２実施形態）
次に、車両の姿勢制御装置の第２実施形態を図８に従って説明する。以下の説明においては、ピッチ回転中心Ｘｐを調整する手法が第１実施形態と異なっている。そこで、第２実施形態では、第１実施形態と相違している部分について主に説明し、第１実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the vehicle attitude control device will be described with reference to FIG. In the following description, the method of adjusting the pitch rotation center Xp is different from that of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the parts that are different from the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding member configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.
本実施形態の制御装置５０が適用される車両１０は、後輪ＲＬ，ＲＲには摩擦制動力ＢＰｒＡに加えて回生制動力ＢＰｒＢも付与できる。後輪ＲＬ，ＲＲに付与する制動力の合計を後輪制動力合計値とし、後輪制動力合計値に対する回生制動力ＢＰｒＢを後輪回生制動力配分ＢＲＢとした場合、制御装置５０は、後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整できる。
In the
後輪ＲＬ，ＲＲに摩擦制動力ＢＰｒＡを付与した場合、車両１０ではアンチリフト力ＦＡＬが発生する。また、後輪ＲＬ，ＲＲに回生制動力ＢＰｒＢを付与した場合、車両１０ではアンチリフト力ＦＡＬが発生する。摩擦制動力ＢＰｒＡは、後輪ＲＬ，ＲＲと路面１００との接地点に作用するのに対し、回生制動力ＢＰｒＢは、後輪ＲＬ，ＲＲの回転中心に作用する。すなわち、摩擦制動力ＢＰｒＡと回生制動力ＢＰｒＢとでは、制動力の作用点が異なる。そのため、後輪制動力合計値が同じであっても、摩擦制動力ＢＰｒＡが大きいほど、アンチリフト力ＦＡＬが大きくなる。つまり、後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整することにより、アンチリフト力ＦＡＬの大きさを可変させることができる。
When the friction braking force BPrA is applied to the rear wheels RL and RR, the anti-lift force FAL is generated in the
そこで、本実施形態において、回転中心調整部５１は、調整制御では、後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整することにより、ピッチ回転中心Ｘｐを調整する。例えば乗員伝達力Ｆ１１の最大値が大きくなることを抑制する場合、回転中心調整部５１は、調整制御において、後輪回生制動力配分ＢＲＢを小さくすることにより、ピッチ回転中心Ｘｐを車両後方に配置できるとともに、ピッチ回転中心Ｘｐと車両重心ＣＧとの乖離を大きくできる。一方、乗員伝達力Ｆ１１の最大値を大きくする場合、回転中心調整部５１は、調整制御において、車両１０の前後方向Ｄ１においてピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧに近づくように、後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整すればよい。
Therefore, in the present embodiment, the rotation
図８には、後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整する場合のタイミングチャートの一例が図示されている。図８では、車両制動時において乗員伝達力Ｆ１１の最大値を比較的大きくする場合である第１パターンにおける推移が実線で示されている。一方、車両制動時において乗員伝達力Ｆ１１の最大値を大きくしない場合である第２パターンにおける推移が破線で示されている。 FIG. 8 shows an example of a timing chart when adjusting the rear wheel regenerative braking force distribution BRB. In FIG. 8, the transition in the first pattern in which the maximum value of the occupant transmission force F11 is relatively large during vehicle braking is shown by a solid line. On the other hand, the transition in the second pattern in which the maximum value of the occupant transmission force F11 is not increased during vehicle braking is shown by the broken line.
まず、第１パターンについて説明する。
図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、タイミングｔ２１で制動操作が運転者８１によって開始されると、車両１０に制動力が付与される。第１パターンにおける制動初期では、調整制御において、後輪回生制動力配分ＢＲＢとして第１配分ＢＲＢ１が設定される。そのため、第１配分ＢＲＢ１に従って、各後輪ＲＲ，ＲＬに、摩擦制動力ＢＰｒＡ及び回生制動力ＢＰｒＢの双方が付与される。
First, the first pattern will be described.
As shown in FIGS. 8A, 8B, C, and 8D, when the braking operation is started by the
第１配分ＢＲＢ１は比較的大きい。そのため、第１パターンにおける制動初期では、両後輪ＲＲ，ＲＬに対して比較的大きな回生制動力ＢＰｒＢが付与される。上述したように後輪制動力合計値が同じである場合、後輪制動力合計値のうち回生制動力ＢＰｒＢが占める割合が高いほど、車両１０のアンチリフト力ＦＡＬが小さくなる。そのため、第１パターンにおける制動初期では、ピッチ回転中心Ｘｐが車両重心ＣＧの近くに設定される。その結果、図８（ｄ）において実線で示すように、制動初期において、乗員伝達力Ｆ１１を一時的に大きくできる。このように乗員伝達力Ｆ１１を大きくすることにより、ピッチ回転中心Ｘｐでの角加速度が大きくなる。
The first allocation BRB1 is relatively large. Therefore, in the initial stage of braking in the first pattern, a relatively large regenerative braking force BPrB is applied to both rear wheels RR and RL. As described above, when the total value of the rear wheel braking force is the same, the higher the ratio of the regenerative braking force BPrB to the total value of the rear wheel braking force, the smaller the anti-lift force FAL of the
タイミングｔ２１からの経過時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達するタイミングｔ２２で調整制御が終了され、縮退制御が開始される。第１パターンにおいては、縮退制御によって、後輪回生制動力配分ＢＲＢが、「１」に向けて徐々に増大される。そして、タイミングｔ２３で後輪回生制動力配分ＢＲＢが「１」になると、縮退制御が終了される。 The adjustment control is terminated at the timing t22 when the elapsed time from the timing t21 reaches the control execution time TMTh, and the degeneration control is started. In the first pattern, the degeneracy control gradually increases the rear wheel regenerative braking force distribution BRB toward "1". Then, when the rear wheel regenerative braking force distribution BRB becomes “1” at the timing t23, the degeneracy control is terminated.
次に、第２パターンについて説明する。
タイミングｔ２１で制動操作が運転者８１によって開始されると、車両１０に制動力が付与される。第２パターンにおける制動初期では、調整制御において、後輪回生制動力配分ＢＲＢとして第２配分ＢＲＢ２が設定される。そのため、第２配分ＢＲＢ２に従って、両後輪ＲＲ，ＲＬに、摩擦制動力ＢＰｒＡ及び回生制動力ＢＰｒＢの双方が付与される。
Next, the second pattern will be described.
When the braking operation is started by the
第２配分ＢＲＢ２は、第１配分ＢＲＢ１よりも小さい。そのため、第２パターンにおける制動初期では、各後輪ＲＲ，ＲＬに対して比較的大きな摩擦制動力ＢＰｒＡが付与される。すなわち、制動初期にあっては、各後輪ＲＲ，ＲＬに付与される回生制動力ＢＰｒＢがあまり大きくならない。その結果、第１パターンと比較し、車両１０のアンチリフト力ＦＡＬが大きくなる。そのため、第２パターンにおける制動初期では、第１パターンと比較し、ピッチ回転中心Ｘｐを車両後方に配置できる。すなわち、ピッチ回転中心Ｘｐを、車両重心ＣＧから離すことができる。したがって、図８（ｄ）において破線で示すように、制動初期において、乗員伝達力Ｆ１１が大きくなることを抑制できる。すなわち、ピッチ回転中心Ｘｐでの角加速度が大きくなることを抑制できる。
The second allocation BRB2 is smaller than the first allocation BRB1. Therefore, in the initial stage of braking in the second pattern, a relatively large friction braking force BPrA is applied to each of the rear wheels RR and RL. That is, in the initial stage of braking, the regenerative braking force BPrB applied to each of the rear wheels RR and RL does not become so large. As a result, the anti-lift force FAL of the
第２パターンであっても、タイミングｔ２１からの経過時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達するタイミングｔ２２で調整制御が終了され、縮退制御が開始される。縮退制御によって、後輪回生制動力配分ＢＲＢが、「１」に向けて徐々に変更される。そして、タイミングｔ２４で後輪回生制動力配分ＢＲＢが「１」になると、縮退制御が終了される。 Even in the second pattern, the adjustment control is terminated at the timing t22 when the elapsed time from the timing t21 reaches the control execution time TMTh, and the degeneration control is started. By the degeneracy control, the rear wheel regenerative braking force distribution BRB is gradually changed toward "1". Then, when the rear wheel regenerative braking force distribution BRB becomes “1” at the timing t24, the degeneracy control is terminated.
本実施形態では、調整制御によって後輪回生制動力配分ＢＲＢを調整することにより、ピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を制御できる。すなわち、前後制動力配分ＢＦＲを可変させなくても、ピッチ回転中心Ｘｐの位置を制御できる。もちろん、前後制動力配分ＢＦＲ及び後輪回生制動力配分ＢＲＢの双方を調整することによって、ピッチ回転中心Ｘｐの位置を制御してもよい。 In the present embodiment, the position of the pitch rotation center Xp in the front-rear direction D1 can be controlled by adjusting the rear wheel regenerative braking force distribution BRB by the adjustment control. That is, the position of the pitch rotation center Xp can be controlled without changing the front-rear braking force distribution BFR. Of course, the position of the pitch rotation center Xp may be controlled by adjusting both the front-rear braking force distribution BFR and the rear wheel regenerative braking force distribution BRB.
（第３実施形態）
次に、車両の姿勢制御装置の第３実施形態を図９及び図１０に従って説明する。以下の説明においては、ロール回転中心Ｘｒを調整する点が上記各実施形態と異なっている。そこで、第３実施形態では、上記各実施形態と相違している部分について主に説明し、上記各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the vehicle attitude control device will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the following description, the point that the roll rotation center Xr is adjusted is different from each of the above embodiments. Therefore, in the third embodiment, the parts that are different from each of the above-described embodiments will be mainly described, and the same or corresponding member configurations as those of the above-mentioned embodiments are designated by the same reference numerals and duplicate description will be omitted.
図９に示す車両１０が旋回する場合、車両１０には横加速度Ｇｙが作用する。この場合、横加速度Ｇｙに応じた慣性力Ｆ４１が、車両１０の乗員８０に付与される。慣性力Ｆ４１は、外方向に作用する。
When the
また、車両１０の旋回時には、車両１０がローリング運動をする。すなわち、ローリング運動に起因する回転力Ｆ４２が乗員８０に付与される。
ここで、シート１２の座部１２１には、乗員８０の横方向Ｄ３への移動を規制することを目的として凹部が形成されていることがある。こうしたシート１２に乗員８０が着座する場合、乗員８０の臀部が凹部内に収容されるかたちとなる。
Further, when the
Here, the
そのため、乗員８０に回転力Ｆ４２が付与されている場合、当該回転力Ｆ４２が乗員８０を介してシート１２の座部１２１に入力される。その結果、回転力Ｆ４２への反力である反発力Ｆ４３が座部１２１から乗員８０の臀部に付与される。反発力Ｆ４３の向きは慣性力Ｆ４１の向きとほぼ同じである。よって、慣性力Ｆ４１が大きいタイミングと反発力Ｆ４３が大きいタイミングとの時間差が短いと、乗員８０に付与される乗員伝達力Ｆ４５の最大値が大きくなり、車両旋回時における乗員８０の姿勢変化が大きくなりやすい。
Therefore, when the rotational force F42 is applied to the
ローリング運動とは、前後方向Ｄ１に延びる回転軸を中心とする車体１１の回転運動である。横方向Ｄ３において、ロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧの近くに配置することにより、上記の時間差を短くできる。すなわち、車両旋回時における乗員８０の姿勢変化を大きくできる。一方、横方向Ｄ３において、ロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧから離すことにより、上記の時間差を長くできる。すなわち、車両旋回時における乗員８０の姿勢変化が大きくなることを抑制できる。
The rolling motion is a rotational motion of the
そこで、本実施形態において、回転中心調整部５１は、車両旋回時における乗員８０の姿勢変化を調整するべく、ロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を可変させる。例えば車両旋回時における乗員８０の姿勢変化を大きくする場合、回転中心調整部５１は、横方向Ｄ３において車両重心ＣＧと重なる位置をロール回転中心Ｘｒとして設定する。また例えば車両旋回時における乗員８０の姿勢変化が大きくなることを抑制する場合、回転中心調整部５１は、横方向Ｄ３において車両重心ＣＧから離れた位置をロール回転中心Ｘｒとして設定する。
Therefore, in the present embodiment, the rotation
車両旋回時における乗員８０の姿勢変化を大きくするか否かについては、車両１０に搭乗する乗員８０の数、及び、車室内での乗員８０の位置を基に決めるとよい。例えば、運転者８１のみが車両１０に搭乗している場合、回転中心調整部５１は、車両旋回時における乗員８０、すなわち運転者８１の姿勢変化を大きくすると決めるとよい。また例えば、運転者８１を含む複数の乗員８０が車両１０に搭乗している場合、回転中心調整部５１は、車両旋回時における各乗員８０の姿勢変化を大きくしないと決めるとよい。
Whether or not to increase the posture change of the
車両１０が旋回する際に制動力が車両１０に付与されている場合、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される制動力を調整することにより、横方向Ｄ３におけるロール回転中心Ｘｒの位置を制御できる。
When the braking force is applied to the
各前輪ＦＬ，ＦＲに制動力が付与されている場合、車体１１の右前部には、右前輪ＦＲに付与される制動力に応じたアンチダイブ力ＦＡＤが付与される。車体１１の左前部には、左前輪ＦＬに付与される制動力に応じたアンチダイブ力ＦＡＤが付与される。車両旋回時において、右前輪ＦＲに付与される制動力と左前輪ＦＬに付与される制動力との差を調整することにより、車両前部におけるロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を調整できる。
When a braking force is applied to the front wheels FL and FR, an anti-dive force FAD corresponding to the braking force applied to the right front wheel FR is applied to the right front portion of the
各前輪ＦＲ，ＦＬのうち、旋回時内側に位置する前輪を内側前輪とし、旋回時外側に位置する前輪を外側前輪とする。この場合、内側前輪に付与される制動力と、外側前輪に付与される制動力とを同じ大きさとすることにより、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３における中心付近に設定できる。すなわち、横方向Ｄ３において、ロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧの近くに配置できる。一方、外側前輪に付与される制動力を内側前輪に付与される制動力よりも大きくすることにより、車両前部における旋回時外側の部分に付与されるアンチダイブ力ＦＡＤが、車両前部における旋回時内側の部分に付与されるアンチダイブ力ＦＡＤよりも大きくなる。その結果、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３において中心よりも外方に配置できる。また、外側前輪に付与される制動力を内側前輪に付与される制動力よりも小さくすることにより、車両前部における旋回時内側の部分に付与されるアンチダイブ力ＦＡＤが、車両前部における旋回時外側の部分に付与されるアンチダイブ力ＦＡＤよりも小さくなる。これにより、各前輪ＦＲ，ＦＬのストローク量が大きくなるため、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３において中心付近に配置できる。したがって、車両１０の姿勢を大きく変化させることができる。
Of the front wheels FR and FL, the front wheel located on the inner side during turning is referred to as the inner front wheel, and the front wheel located on the outer side during turning is referred to as the outer front wheel. In this case, by making the braking force applied to the inner front wheel and the braking force applied to the outer front wheel the same magnitude, the roll rotation center Xr can be set near the center in the lateral direction D3 of the
各後輪ＲＬ，ＲＲに制動力が付与されている場合、車体１１の右後部には、右後輪ＲＲに付与される制動力に応じたアンチリフト力ＦＡＬが付与される。車体１１の左後部には、左後輪ＲＬに付与される制動力に応じたアンチリフト力ＦＡＬが付与される。車両旋回時において、右後輪ＲＲに付与される制動力と左後輪ＲＬに付与される制動力との差を調整することにより、車両前部におけるロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を調整できる。
When a braking force is applied to each of the rear wheel RLs and RRs, an anti-lift force FAL corresponding to the braking force applied to the right rear wheel RR is applied to the right rear portion of the
各後輪ＲＬ，ＲＲのうち、旋回時内側に位置する後輪を内側後輪とし、旋回時外側に位置する後輪を外側後輪とする。この場合、内側後輪に付与される制動力と、外側後輪に付与される制動力とを同じ大きさとすることにより、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３における中心付近に設定できる。すなわち、横方向Ｄ３において、ロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧの近くに配置できる。一方、内側後輪に付与される制動力を外側後輪に付与される制動力よりも大きくすることにより、車両後部における旋回時内側の部分に付与されるアンチリフト力ＦＡＬが、車両後部における旋回時外側の部分に付与されるアンチリフト力ＦＡＬよりも大きくなる。その結果、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３において中心よりも内方に配置できる。また、内側後輪に付与される制動力を外側後輪に付与される制動力よりも小さくすることにより、車両後部における旋回時内側の部分に付与されるアンチリフト力ＦＡＬが、車両後部における旋回時外側の部分に付与されるアンチリフト力ＦＡＬよりも小さくなる。これにより、各後輪ＲＲ，ＲＬのストローク量が大きくなるため、ロール回転中心Ｘｒを、車両１０の横方向Ｄ３において中心付近に配置できる。したがって、車両１０の姿勢を大きく変化させることができる。
Of the rear wheels RL and RR, the rear wheel located on the inner side during turning is referred to as the inner rear wheel, and the rear wheel located on the outer side during turning is referred to as the outer rear wheel. In this case, by making the braking force applied to the inner rear wheel and the braking force applied to the outer rear wheel the same magnitude, the roll rotation center Xr can be set near the center in the lateral direction D3 of the
ところで、車体１１は前後方向Ｄ１に長い。そのため、車体１１の前部のローリング運動と後部のローリング運動との態様を異ならせることにより、車体１１を多少ねじらせることができる。そのため、回転中心調整部５１は、調整制御において、内側前輪に付与される制動力と内側前輪に付与される制動力との差、及び、内側後輪に付与される制動力と内側後輪に付与される制動力との差を個別に調整することにより、図９及び図１０に示すように、横方向Ｄ３において、車両前部におけるロール回転中心ＸｒＦと、車両前部におけるロール回転中心ＸｒＲとの位置をずらすことができる。
By the way, the
そのため、車両前部においては、横方向Ｄ３においてロール回転中心ＸｒＦを車両重心ＣＧの近くに配置することにより、運転者８１に付与される乗員伝達力Ｆ４５を大きくすることができる。これにより、車両旋回に伴う運転者８１の姿勢の変化量を大きくできる。
Therefore, in the front part of the vehicle, by arranging the roll rotation center XrF near the vehicle center of gravity CG in the lateral direction D3, the occupant transmission force F45 applied to the
一方、車両後部においては、横方向Ｄ３においてロール回転中心ＸｒＦを車両重心ＣＧから離間させることにより、後部座席に着座する乗員８２に付与される乗員伝達力Ｆ４５が大きくなることを抑制できる。これにより、車両旋回に伴う乗員８２の姿勢の変化量を大きくできる。
On the other hand, in the rear part of the vehicle, by separating the roll rotation center XrF from the vehicle center of gravity CG in the lateral direction D3, it is possible to suppress an increase in the occupant transmission force F45 applied to the
（変更例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
(Change example)
Each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. Each of the above embodiments and the following modification examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・上記各実施形態では、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与される制動力を調整することによって、車両制動時におけるサスペンション１５ＦＬ，１５ＦＲ，１５ＲＬ，１５ＲＲの伸縮量を調整している。しかし、制動力以外の制御量を調整することにより、サスペンションの伸縮量を調整してもよい。例えば、車両１０が加速する場合にあっては、各車輪に付与される駆動力を調整することにより、各サスペンションの伸縮量を調整してもよい。
-In each of the above embodiments, the amount of expansion and contraction of the suspensions 15FL, 15FR, 15RL, and 15RR during vehicle braking is adjusted by adjusting the braking force applied to the wheels FL, FR, RL, and RR. However, the amount of expansion and contraction of the suspension may be adjusted by adjusting the amount of control other than the braking force. For example, when the
また例えば、サスペンションとして、その剛性を可変させることができるサスペンションが採用されている場合、サスペンションの剛性を調整することにより、サスペンションの伸縮量を調整するようにしてもよい。また例えばアクティブ・スタビライザが車両１０に搭載されている場合、アクティブ・スタビライザを制御することにより、サスペンションの伸縮量を調整するようにしてもよい。また例えばサスペンションと並列に配置されているダンパの減衰力を可変させることができる場合、減衰力を調整することにより、サスペンションの伸縮速度を調整するようにしてもよい。なお、サスペンションの伸縮速度を調整するということは、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対する車体１１の上下方向のストローク量の変化速度を調整することでもある。
Further, for example, when a suspension whose rigidity can be changed is adopted as the suspension, the amount of expansion and contraction of the suspension may be adjusted by adjusting the rigidity of the suspension. Further, for example, when the active stabilizer is mounted on the
このように制動力以外の制御量を調整して各サスペンションの伸縮を調整する場合にあっては、各サスペンションの伸縮の態様を調整するために制動力を調整してもよいし、各サスペンションの伸縮の態様を調整するための制動力の調整を行わなくてもよい。
In the case of adjusting the expansion / contraction of each suspension by adjusting the control amount other than the braking force in this way, the braking force may be adjusted in order to adjust the expansion / contraction mode of each suspension, or the expansion / contraction of each suspension may be adjusted. It is not necessary to adjust the braking force for adjusting the mode of expansion and contraction.
なお、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに対する車体１１の上下方向のストローク量の変化速度を調整する場合には、ストローク量を調整してもよいし、ストローク量自体は調整しなくてもよい。
When adjusting the speed of change of the stroke amount in the vertical direction of the
・調整制御では、全ての車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに関して、車輪に対する車体１１の上下方向のストローク量及びストローク量の変化速度のうち少なくとも一方を調整するようにしてもよい。また、調整制御では、一部の車輪に関して、車輪に対する車体１１の上下方向のストローク量及びストローク量の変化速度のうち少なくとも一方を調整するようにしてもよい。
-In the adjustment control, at least one of the vertical stroke amount and the change speed of the stroke amount of the
・車両が無人で走行していることが乗員情報取得部５２によって取得された場合にあっては、ピッチ回転中心Ｘｐ及びロール回転中心Ｘｒのうちの少なくとも一方の位置を調整する調整制御を実施しなくてもよい。もちろん、車両が無人で走行している場合においても調整制御を実施するようにしてもよい。この場合、調整制御では、例えば車内における荷物の位置を基に、ピッチ回転中心Ｘｐ及びロール回転中心Ｘｒのうちの少なくとも一方の位置を調整してもよい。
-When the occupant
・上記第１実施形態及び第２実施形態において、前後方向Ｄ１において、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧよりも前方に配置することで、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離間させてもよい。例えば、「０」若しくは「０」に近い値を、前後制動力配分ＢＦＲとして設定することにより、ピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧよりも前方に配置できる。 In the first embodiment and the second embodiment, the pitch rotation center Xp may be separated from the vehicle center of gravity CG by arranging the pitch rotation center Xp in front of the vehicle center of gravity CG in the front-rear direction D1. For example, by setting a value close to "0" or "0" as the front-rear braking force distribution BFR, the pitch rotation center Xp can be arranged ahead of the vehicle center of gravity CG.
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、乗員情報に基づいてピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を決定していたが、乗員情報とは異なる他の情報を基にピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を決定してもよい。例えば、自動運転で車両１０が走行しているか運転者による操作によって車両１０が走行しているかによって、ピッチ回転中心Ｘｐの前後方向Ｄ１における位置を決定してもよい。この場合、例えば、自動運転時にあってはピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧから離れた位置に決定し、手動運転時にあってはピッチ回転中心Ｘｐを車両重心ＣＧの近くに決定することができる。
-In the first embodiment and the second embodiment, the position of the pitch rotation center Xp in the front-rear direction D1 is determined based on the occupant information, but the pitch rotation center Xp is determined based on other information different from the occupant information. The position of the above in the front-rear direction D1 may be determined. For example, the position of the pitch rotation center Xp in the front-rear direction D1 may be determined depending on whether the
・上記第３実施形態では、乗員情報に基づいてロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を決定していたが、乗員情報とは異なる他の情報を基にロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を決定してもよい。例えば、自動運転で車両１０が走行しているか運転者による操作によって車両１０が走行しているかによって、ロール回転中心Ｘｒの横方向Ｄ３における位置を決定してもよい。この場合、例えば、自動運転時にあってはロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧから離れた位置に決定し、手動運転時にあってはロール回転中心Ｘｒを車両重心ＣＧの近くに決定することができる。
In the third embodiment, the position of the roll rotation center Xr in the lateral direction D3 is determined based on the occupant information, but the position of the roll rotation center Xr in the lateral direction D3 is determined based on other information different from the occupant information. The position may be determined. For example, the position of the roll rotation center Xr in the lateral direction D3 may be determined depending on whether the
・乗員情報取得部５２では、車両１０に搭乗している乗員８０の数を乗員情報として取得するのであれば、各乗員８０の位置を取得しなくてもよい。
・乗員情報取得部５２では、車両１０に乗員８０が搭乗しているか否かを乗員情報として取得するようにしてもよい。
-If the occupant
-The occupant
・乗員情報に応じて調整制御の内容を変更しなくてもよい。調整制御の実施条件が成立している場合には、例えば、乗員伝達力を小さくする方向に制御量を制御する調整制御を実施してもよい。 -It is not necessary to change the content of adjustment control according to the occupant information. When the conditions for implementing the adjustment control are satisfied, for example, the adjustment control for controlling the control amount in the direction of reducing the occupant transmission force may be performed.
・上記各実施形態では、調整制御の実施時間が制御実施時間ＴＭＴｈに達すると、調整制御を終了して縮退制御を開始していたが、これに限らない。例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態において、車両制動が継続している間にあっては、調整制御を継続してもよい。また例えば、上記第３実施形態において、車両１０が旋回している間にあっては、調整制御を継続してもよい。
-In each of the above embodiments, when the execution time of the adjustment control reaches the control execution time TMTh, the adjustment control is terminated and the degenerate control is started, but the present invention is not limited to this. For example, in the first embodiment and the second embodiment, the adjustment control may be continued while the vehicle braking is continued. Further, for example, in the third embodiment, the adjustment control may be continued while the
１０…車両
１１…車体
１５ＦＬ，１５ＦＲ，１５ＲＬ，１５ＲＲ…サスペンション
２０…駆動装置
４０…制動装置
５０…姿勢制御装置の一例である制御装置
５１…回転中心調整部
５２…乗員情報取得部
８０…乗員
８１…運転者
８２…乗員
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ…車輪
10 ...
Claims (3)
前記車両の走行中において、前記複数の車輪の少なくとも１つの前記車輪に対する前記車体の上下方向のストローク量及び前記ストローク量の変化速度の少なくとも一方を調整することにより、前記車両のピッチング運動の回転中心であるピッチ回転中心、及び、前記車両のローリング運動の回転中心であるロール回転中心の少なくとも一方の位置を調整する回転中心調整部を備える
車両の姿勢制御装置。 Applies to vehicles with body and multiple wheels,
While the vehicle is running, the rotation center of the pitching motion of the vehicle is adjusted by adjusting at least one of the vertical stroke amount of the vehicle body and the change speed of the stroke amount with respect to at least one of the plurality of wheels. A vehicle attitude control device including a rotation center adjusting unit for adjusting the position of at least one of a pitch rotation center and a roll rotation center which is the rotation center of the rolling motion of the vehicle.
前記回転中心調整部は、前記乗員情報を基に、前記ピッチ回転中心及び前記ロール回転中心の少なくとも一方の位置を調整する
請求項１に記載の車両の姿勢制御装置。 It is provided with a occupant information acquisition unit that acquires at least one of the number of occupants on the vehicle and the position of the occupant as occupant information.
The vehicle attitude control device according to claim 1, wherein the rotation center adjusting unit adjusts the positions of at least one of the pitch rotation center and the roll rotation center based on the occupant information.
請求項１又は請求項２に記載の車両の姿勢制御装置。 The rotation center adjusting unit is at least one of a braking device that adjusts the braking force of the vehicle, a driving device that adjusts the driving force of the vehicle, and a suspension interposed between the vehicle body and the wheels. The vehicle attitude control device according to claim 1 or 2, wherein at least one of the stroke amount and the change speed of the stroke amount is adjusted by controlling the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020165899A JP2022057574A (en) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | Vehicle posture control device |
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2020
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