JP5923428B2 - vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などの車両に関する。 The present invention relates to a vehicle such as an automobile.
自動車などの車体には、たとえば、組み上げた複数の骨格部材に外板を溶接したモノコック構造のもの、シャーシ台に骨格部材を取り付けたシャーシ構造のもの、がある。そして、車体には、衝突安全性、走行性能などが要求され、一般的に高剛性に形成することが望まれる。
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、車体の剛性を向上させることが考えられる。
Examples of a vehicle body such as an automobile include a monocoque structure in which an outer plate is welded to a plurality of assembled skeleton members, and a chassis structure in which a skeleton member is attached to a chassis base. The vehicle body is required to have collision safety, running performance, and the like, and is generally desired to be formed with high rigidity.
For example, as disclosed in
しかしながら、車体に要求される複数の性能、たとえば衝突安全性と走行性能とは、必ず両立するものとは言えない。
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。
このようにフロントサイドメンバの強度が制限されるため、フロントサイドメンバは、コーナリング中の強い荷重により撓んだり、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、車体は、走行中に歪む可能性がある。
However, it cannot be said that a plurality of performances required for a vehicle body, for example, collision safety and running performance, are always compatible.
For example, a front side member as a skeleton member protruding forward from the passenger compartment supports the engine.
For the running performance, the front side member is required to be formed with a high rigidity that can sufficiently support the engine against the cornering force so that the engine is not displaced during cornering.
On the other hand, for collision safety performance, the front side member must be formed so that it can buckle against strong impacts and absorb impacts while securing a certain degree of rigidity. Is required.
In general, the collision safety performance is given priority over the running performance. Driving performance is sacrificed.
Since the strength of the front side member is thus limited, the front side member may be bent or twisted by a strong load during cornering. This distortion of the vehicle body affects driving performance such as operation responsiveness and steering stability.
Such limitation of the rigidity of the vehicle body is not limited to the front side member. The rigidity of the members constituting the vehicle body may be limited due to collision safety performance or the like.
As a result, the vehicle body may be distorted during traveling.
このように、車両には、骨格部材の強度を補強し、車体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することが求められている。 As described above, the vehicle is required to reinforce the strength of the skeleton member and realize high running performance desired for the vehicle body, for example, high operation responsiveness and steering stability required for a sports vehicle.
本発明に係る車両は、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、車体に張力を加える複数のワイヤと、走行状態に応じて複数のワイヤの張力を調整して、車体の剛性を変化させるアクチュエータと、を有し、複数のワイヤは、車両の骨格部材に沿って延在するように骨格部材の周囲に並べて車体に取り付けられ、走行状態に応じた骨格部材の歪みを制御する。 The vehicle according to the present invention is attached to a vehicle body to which an external force according to a traveling state acts during traveling, and adjusts the tension of the plurality of wires according to the traveling state, and a plurality of wires that apply tension to the vehicle body, An actuator that changes the rigidity of the vehicle body, and the plurality of wires are attached to the vehicle body side by side around the skeleton member so as to extend along the skeleton member of the vehicle, and the distortion of the skeleton member according to the running state To control.
好適には、アクチュエータは、骨格部材の周囲に並べて設けられた複数のワイヤに対して均等な張力を与える、とよい。 Preferably, the actuator may apply an equal tension to a plurality of wires provided side by side around the skeleton member.
好適には、複数のワイヤは、第1ワイヤおよび第2ワイヤを有し、第1ワイヤおよび第2ワイヤは、骨格部材の反対側において骨格部材に沿って延在するように車体に取り付けられる、とよい。 Preferably, the plurality of wires includes a first wire and a second wire, and the first wire and the second wire are attached to the vehicle body so as to extend along the skeleton member on the opposite side of the skeleton member. Good.
好適には、骨格部材は、フロントサイドメンバであり、第1ワイヤおよび第2ワイヤは、フロントサイドメンバの上下に設けられる、とよい。 Preferably, the skeleton member is a front side member, and the first wire and the second wire are provided above and below the front side member.
本発明では、ワイヤが車体に取り付けられ、アクチュエータがワイヤの張力を走行状態に応じて調整する。車体の剛性は、走行状態に応じて変化し、車体の歪みを抑えることができる。車体の剛性を走行状態に応じて高めて、車体に望まれる高い走行性能を実現できる。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る。
特に、ワイヤは、複数本で設けられ、車両の骨格部材に沿って延在するように該骨格部材の周囲に並べて車体に取り付けられる。よって、アクチュエータが該複数のワイヤに対して例えば均等な張力を与えることにより、骨格部材の強度を向上させながら、骨格部材に対して曲げ応力などの力を加えないようにできる。複数のワイヤの張力方向での骨格部材の剛性を向上させつつ、それ以外の方向での不要な力が骨格部材に作用しないようにできる。
In the present invention, the wire is attached to the vehicle body, and the actuator adjusts the tension of the wire in accordance with the traveling state. The rigidity of the vehicle body changes according to the traveling state, and the distortion of the vehicle body can be suppressed. It is possible to increase the rigidity of the vehicle body according to the traveling state, and to realize the high traveling performance desired for the vehicle body. For example, high operation responsiveness and steering stability required for a sports vehicle can be realized.
In particular, a plurality of wires are provided and attached to the vehicle body side by side around the skeleton member so as to extend along the skeleton member of the vehicle. Therefore, when the actuator applies, for example, equal tension to the plurality of wires, it is possible to improve the strength of the skeleton member and not to apply a force such as bending stress to the skeleton member. While improving the rigidity of the skeleton member in the tension direction of the plurality of wires, unnecessary force in other directions can be prevented from acting on the skeleton member.
以下、本発明の実施形態を、図面を参酌して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明の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。
1 and 2 are perspective views showing a
FIG. 1 is a top perspective view of the
The
図1および図2のモノコック構造の車体1は、具体的にはたとえば以下の骨格部材を有する。
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。
Specifically, the
A pair of
A
A pair of
A pair of
On the rear end edge of the
A pair of
The front ends of the pair of
A steel plate is welded to such a plurality of skeleton members. For example, a steel plate for reinforcement is attached between the
ところで、モノコック構造の車体1には、シャーシ台に骨格部材を取り付けたシャーシ構造の車体1と同様に、エンジン、モータなどの駆動源が取り付けられる。車体1の前部には、図示外のフロントサスペンションクロスメンバおよび一対のフロントサスペンションにより、左右一対の前輪が取り付けられる。車体1の後部には、図示外のリアサスペンションクロスメンバおよび一対のリアサスペンションにより、左右一対の後輪が取り付けられる。
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。
By the way, a driving source such as an engine and a motor is attached to the monocoque
In a typical vehicle, the engine, the motor, and the front suspension cross member are attached to the pair of
そして、車体1には、走行中の走行状態に応じた外力が作用する。走行中の外力は、フロントサスペンションの取付位置、フロントサスペンションクロスメンバの取付位置、リアサスペンションの取付位置、リアサスペンションクロスメンバの取付位置から、車体1に入力される。車体1は、これらの外力により変形し難いように形成する必要がある。また、車体1には、衝突安全性、走行性能、乗車感などの複数の性能が要求される。このため、車体1は、一般的に高剛性に形成する必要がある。
An external force corresponding to the traveling state during traveling acts on the
しかしながら、車体1に要求される複数の性能、たとえば衝突安全性と走行性能とは、必ず両立するものとは言えない。
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。
このようにフロントサイドメンバ16の強度が制限されるため、フロントサイドメンバ16は、コーナリング中の強い荷重により撓んだり、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16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。
仮にたとえば、板金などの剛体を用いて車体の骨格部材を補強した場合であっても、車体1としての剛性が衝突安全性能などのために制限される。
その結果、車体は、走行中に歪む可能性がある。
However, it cannot be said that a plurality of performances required for the
For example, the
For running performance, the
On the other hand, for collision safety performance, the
In general, the collision safety performance is given priority over the running performance. Driving performance is sacrificed.
Since the strength of the
Such restriction of the rigidity of the vehicle body is not limited to the
For example, even when a skeleton member of a vehicle body is reinforced using a rigid body such as a sheet metal, the rigidity of the
As a result, the vehicle body may be distorted during traveling.
このように、車体には、骨格部材の強度を補強し、車体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することが求められている。 As described above, the vehicle body is required to reinforce the strength of the skeleton member and realize high driving performance desired for the vehicle body, for example, high operation responsiveness and steering stability required for a sports vehicle.
走行中の各種の走行状態に応じた剛性不足を補うために、本実施形態では、ワイヤ42を用いて車体1の剛性を補強する。特に、走行状態に応じてワイヤ42の張力を調整することにより、走行中の車体1の剛性を走行状態に対して適応的に変化できる。車体1の剛性を走行中に走行状態に対して可変させることにより、車体1自体の剛性バランスによる高い衝突安全性能を維持しながら、走行状態に応じて必要とされる車体1の剛性を得ることができる。走行中に車体1が歪み難くなる。
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。
In the present embodiment, the
On the other hand, in the single-
図3は、図1の車体1に搭載される車体1の剛性制御装置41の一例を示すブロック図である。
図3の車体1の剛性制御装置41は、車体1に連結される複数のワイヤ42、複数の動滑車45、複数の補助ワイヤ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。
なお、ワイヤ42を直線的に配置できない場合、ワイヤ42が架けられる滑車、リブなどのガイド部材を使用してもよい。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the
3 includes a plurality of
In addition, when the
ワイヤ42は、車体1に連結されて、走行中の車体1に張力を作用させる。車体1の衝突安全性能は、基本的に車体1の骨格部材および骨格構造により確保される。よって、ワイヤ42は、車体1に与える張力に耐え得るものであればよい。ワイヤ42は、たとえばピアノ線を縒り合せた金属線でよい。
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。車体1は前後方向または左右方向から衝突する。ワイヤ42は、たとえば車体1の前後方向または左右方向に沿って設ければよい。
図3の複数のワイヤ42の両端は、骨格部材の反対側において骨格部材に沿って延在するように車体1に取り付けられる。ここでは、複数のワイヤ42は、フロントサイドメンバ16の上下の反対側においてフロントサイドメンバ16に沿って延在するように、ダッシュボード15とラジエターパネル17との間に架け渡される。
各ワイヤ42には、動滑車45が架けられる。
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てよい。
The
Unlike the sheet metal or metal rod used for stiffening the
Both ends of the plurality of
A
The end of the
なお、車体1に対するワイヤ42の取り付け方は、図3に限られない。ワイヤ42は、たとえばその一端が骨格部材に取り付けられ、他端がアクチュエータ47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が井桁形状に組まれている。井桁枠の外側に、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る。図1の車体1の場合、骨格部材61としてのフロントサイドメンバ16とフロントアッパメンバ20との間に取り付けた板金の貫通孔30である。
ワイヤ42は、たとえばいずれかの骨格部材61に沿って、該骨格部材が接続される両側の他の骨格部材61に取り付けられる。
このように複数のワイヤ42を、骨格部材61の反対側に配置し、骨格部材61の延在方向に沿って配置することにより、該骨格部材61の剛性を向上できる。また、該骨格部材61に対し、骨格部材61を曲げる方向の力を作用させ難くできる。
The method of attaching the
FIG. 4 is a diagram schematically showing a skeleton member of the
In FIG. 4, four
The
As described above, by arranging the plurality of
アクチュエータ47は、ワイヤ42に対して直接的にまたは間接的に張力を与える。アクチュエータ47は、走行中にワイヤ42の張力を調整する。これにより、車体1の剛性および剛性バランスは、走行中に変化する。
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。
ワイヤ42の張力をアクチュエータ47により調整することにより、走行中の車体1に対して走行状態に応じた張力を作用させることができる。これに対し、ワイヤ42の張力を固定した場合、ワイヤ42は常に一定の張力を車体1に与える。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ている。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、車体自体で予定していた本来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変化しただけでも、大きく変化することがある。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、走行状態に応じた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、複数の補助ワイヤ46および複数の動滑車45を通じで、複数のワイヤ42のそれぞれに張力を与える。複数のワイヤ42に架けられた複数の動滑車45に第1の補助ワイヤ46の両端が接続され、第1の補助ワイヤ46に架けられた動滑車に第2の補助ワイヤ46の一端が接続され、第2の補助ワイヤ46の他端がアクチュエータ47に接続される。アクチュエータ47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。アクチュエータ47は、複数のワイヤ42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複数のワイヤ42と、アクチュエータ47との連結は、図3に限られない。たとえば各ワイヤ42にアクチュエータ47が直接接続されてもよい。この場合、アクチュエータ47は、ワイヤ42の張力に耐え得る強度で、車体1の骨格部材などに取り付ける必要がある。
The
The
By adjusting the tension of the
In FIG. 3, the
The connection between the plurality of
張力検出部49は、ワイヤ42が車体1に作用させる張力を直接的にまたは間接的に検出する。張力検出部49は、たとえば歪みゲージでよい。歪みゲージは、ワイヤ42の表面に張り付けることができる。歪みゲージは、ワイヤ42の張力に応じた伸縮により変形し、その変形による抵抗値の変化により、ワイヤ42の張力を検出する。なお、ワイヤ42の一端は、張力検出部49を介して、車体1に取り付けられてもよい。この場合、張力検出部49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、補助ワイヤ46に取り付けられ、車体1に張力を作用させるワイヤ42の張力を間接的に検出する。
なお、張力検出部49は、ワイヤ42の張力を直接的に検出してよい。
The
The
In FIG. 3, the
Note that the
コントローラ48は、走行状態に応じて張力を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は、たとえば車両に搭載されるECU(Engine Control Unit)、その他のマイクロコンピュータでよい。
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。
The
The microcomputer has, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, an input / output port, and a system bus connecting these. The input / output port is connected to the
The
図5は、図3の剛性制御装置41による、車体1の剛性を走行状態に応じて制御するフローチャートである。
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。
FIG. 5 is a flowchart for controlling the rigidity of the
The
The
走行状態に応じた車体1の剛性制御において、コントローラ48は、まず、車両の走行状態に応じて車体1に作用する外力を判断するための情報(制御利用パラメータ)を取得する(ステップST1)。
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、車体1に取り付けられたカメラにより車両の周囲または前方を撮像し、その撮像画像中の物体との衝突可能性を予測し、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衝突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。
In the rigidity control of the
The
The
Moreover, the
Moreover, the
走行状態を判断するための情報を取得した後、コントローラ48は、取得した情報に基づく走行状態および外力の判断に先立って、衝突可能性を判断する(ステップST2)。
コントローラ48は、運転支援装置53から取得した、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。
たとえば、危険予測情報が衝突を予測している場合、コントローラ48は、衝突可能性ありと判断する。危険予測情報が衝突を予測していない場合、コントローラ48は、衝突可能性なしと判断する。
After acquiring information for determining the traveling state, the
The
For example, if the danger prediction information predicts a collision, the
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ST3)。
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。
When it is determined that there is a possibility of collision, the
The
By determining the possibility of collision and executing control for releasing the tension of the
Further, in the processing routine for controlling the rigidity of the
On the other hand, for example, when the control for releasing the tension by executing the collision determination outside the rigidity control routine is executed, depending on the timing of releasing the tension of the
これに対し、衝突可能性がないと判断した場合、コントローラ48は、通常の張力制御を継続する。
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。
On the other hand, if it is determined that there is no possibility of collision, the
The
Thereby, tension is applied between a pair of attachment positions where both ends of the
次に、ステップST4からST6の制御について、具体例を説明する。
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。
Next, a specific example of the control in steps ST4 to ST6 will be described.
The
コントローラ48は、取得した情報に基づいて、車両の走行状態を判断する。
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。
The
The traveling state includes, for example, an acceleration state, a deceleration state, a stop state, a turning state, or a speed range.
The
また、コントローラ48は、取得した車外の撮像画像、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。
Further, the
Finally, the
In this way, the
そして、判断した走行状態が前回のものから変化している場合、コントローラ48は、制御信号を更新する。これにより、ワイヤ42の張力は変化する。
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。
If the determined traveling state has changed from the previous one, the
In addition, when the determined traveling state is the same as the previous time, the
以上のように、本実施形態では、ワイヤ42が車体1に取り付けられ、アクチュエータ47がワイヤ42の張力を走行状態に応じて調整する。車体1の剛性は、走行状態に応じて変化し、車体1の歪みを抑えることができる。車体1の剛性を走行状態に応じて高めて、車体1に望まれる高い走行性能を実現できる。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る。
As described above, in this embodiment, the
特に、ワイヤ42は、複数本で設けられ、車体1の骨格部材に沿って延在するように該骨格部材の周囲に並べて車体に取り付けられる。よって、アクチュエータ47が該複数のワイヤ42に対して均等な張力を与えることにより、骨格部材の強度を向上させながら、骨格部材に対して曲げ応力などの力を加えないようにできる。複数のワイヤ42の張力方向での骨格部材の剛性を向上させつつ、それ以外の方向での不要な力が骨格部材に作用しないようにできる。骨格部材のしなりなどによる衝撃吸収能力を損なわないようにしつつ、骨格部材の剛性を向上できる。
In particular, a plurality of
また、本実施形態では、フロントサイドメンバ16の上下に、第1のワイヤ42および第2のワイヤ42を取り付けている。この配置により、フロントサイドメンバ16の周囲においてワイヤ42を通す空間を容易に確保できる。フロントサイドメンバ16の前端と後端との間に張力を作用させるように、複数のワイヤ42を取り付けることができる。
In the present embodiment, the
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。 The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention.
上記実施形態では、複数のワイヤ42は、フロントサイドメンバ16の周囲に、フロントサイドメンバ16の延在方向に沿って配置される。
この他にもたとえば、複数のワイヤ42は、リアサイドメンバ28の周囲に、リアサイドメンバ28の延在方向に沿って配置される。
In the above embodiment, the plurality of
In addition to this, for example, the plurality of
上記実施形態は、本発明を自動車の車体1に適用した例である。この他にもたとえば、本発明は、他の形状のたとえばバス、清掃車などの自動車、電車、バイク、自転車などに適用できる。これらの車体1でも、走行状態に応じた外力が作用する。また、本発明は、シャーシ構造の車体1にも適用できる。本発明が適用される車体1において、骨格部材は、車体1の板金やシャーシ台と一体化されてよい。車体1は、板金などの剛体を用いて補剛されていてもよい。
The said embodiment is an example which applied this invention to the
1 車体
41 剛性制御装置
42 ワイヤ
47 アクチュエータ
48 コントローラ(制御部)
49 張力検出部
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
64 結合部
DESCRIPTION OF
49
Claims (4)
走行状態に応じて前記複数の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、
を有し、
前記複数のワイヤは、
前記車両の骨格部材に沿って延在するように前記骨格部材の周囲に並べて前記車体に取り付けられ、走行状態に応じた前記骨格部材の歪みを制御する、
車両。 A plurality of wires that are attached to a vehicle body to which an external force according to a running state acts during traveling and applies tension to the vehicle body;
An actuator that adjusts the tension of the plurality of wires according to a running state to change the rigidity of the vehicle body;
Have
The plurality of wires are:
Arranged along the periphery of the skeleton member so as to extend along the skeleton member of the vehicle, and attached to the vehicle body to control the distortion of the skeleton member according to the running state;
vehicle.
前記骨格部材の周囲に並べて設けられた前記複数のワイヤに対して均等な張力を与える、
請求項1記載の車両。 The actuator is
An equal tension is applied to the plurality of wires provided side by side around the skeleton member.
The vehicle according to claim 1.
前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、
前記骨格部材の反対側において前記骨格部材に沿って延在するように前記車体に取り付けられる、
請求項1または2記載の車両。 The plurality of wires have a first wire and a second wire,
The first wire and the second wire are:
Attached to the vehicle body so as to extend along the skeleton member on the opposite side of the skeleton member,
The vehicle according to claim 1 or 2.
前記第1ワイヤおよび前記第2ワイヤは、
前記フロントサイドメンバの上下に設けられる、
請求項3記載の車両。 The skeleton member is a front side member;
The first wire and the second wire are:
Provided above and below the front side member,
The vehicle according to claim 3.
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