JP5993693B2 - 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。 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.
そして、車体には、衝突安全性、走行性能などが要求される。車体は、それ自体が撓むことにより走行中の衝撃を吸収しながらも、高剛性に形成することが望まれる。
走行性能などにおいて、車体は、単純に高剛性であればよいというものでもない。
たとえば、車輪を支える軸下部材の一種であるフロントサスペンションの上端部は、フロントアッパメンバとフロントサイドメンバとの間の板金に形成した貫通孔に取り付けられる。フロントアッパメンバやフロントサイドメンバに直接に接続されていない。フロントサスペンションの上端部を板金に取り付けることにより、路面からの突き上げなどが車体全体に響き難くなる。しかしながら、この車体についての外力の入力部の1つである板金は、その貫通孔によりフロントサスペンションの上端部を、たとえば車体の左右方向へぶれないように固定する必要がある。外力の入力部である板金および貫通孔には、複雑な性能が要求される。
このように、車体についての外力の入力部には、その他の部分が単純に剛性の高さやバランスが要求されるだけであるのに比べて、複雑な特性が要求される。
The vehicle body is required to have collision safety, running performance, and the like. It is desired that the vehicle body be formed with high rigidity while absorbing the impact during traveling by bending itself.
In terms of running performance, the vehicle body simply does not have to have high rigidity.
For example, the upper end portion of the front suspension, which is a kind of a shaft lower member that supports the wheel, is attached to a through hole formed in a sheet metal between the front upper member and the front side member. It is not directly connected to the front upper member or front side member. By attaching the upper end portion of the front suspension to the sheet metal, it is difficult to push up from the road surface or the like on the entire vehicle body. However, the sheet metal, which is one of the external force input portions for the vehicle body, needs to be fixed so that the upper end portion of the front suspension is not shaken in the left-right direction of the vehicle body, for example. Complex performance is required for the sheet metal and the through-hole, which are external force input portions.
Thus, the external force input portion for the vehicle body is required to have more complex characteristics than the other portions that simply require rigidity and balance.
このように、車両には、外力の入力部についての要求特性を得て、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 obtain the required characteristics for the input portion of the external force, and to achieve high driving performance desired for the vehicle body, for example, high operation responsiveness and steering stability required for a sports vehicle. ing.
外力の入力部についての要求特性を得るために、本発明では、車体の外力の入力部にワイヤを取り付け、ワイヤの張力を作用させる。 In order to obtain the required characteristics of the external force input portion, in the present invention, a wire is attached to the external force input portion of the vehicle body, and the tension of the wire is applied.
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ワイヤと、走行状態に応じて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、ワイヤは、車体についての骨格部材とは異なる外力の入力部と車体の骨格部材との間に取り付けられ、アクチュエータは、走行中に走行状態に応じてワイヤの張力を調整して走行中に入力部に入力される外力による入力部の歪みを制御する。 The vehicle according to the present invention is attached to a vehicle body to which an external force according to the traveling state acts during traveling, and adjusts the tension of the wire according to the traveling state by adjusting the tension of the wire according to the traveling state. has an actuator for changing a wire, mounted between the external force input part and the vehicle body framework member that is different from the frame member of the vehicle body, the actuator, the wire tension in accordance with the running state during the running controlling the distortion of the input portion due to an external force inputted to the input unit to the traveling adjustment.
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ワイヤと、走行状態に応じて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、ワイヤは、車体についての骨格部材とは異なる複数の左右対称の外力の入力部の間に左右対称に取り付けられ、アクチュエータは、複数の左右対称の外力の入力部の間において車体の骨格部材に支持され、走行中に走行状態に応じてワイヤの張力を調整して走行中に複数の入力部に入力される外力による入力部の歪みを制御する。The vehicle according to the present invention is attached to a vehicle body to which an external force according to the traveling state acts during traveling, and adjusts the tension of the wire according to the traveling state by adjusting the tension of the wire according to the traveling state. An actuator to be changed, and the wire is mounted symmetrically between a plurality of symmetrical external force input portions different from the skeleton member for the vehicle body, and the actuator is a plurality of symmetrical external force input portions. In the meantime, it is supported by the skeleton member of the vehicle body, and the tension of the wire is adjusted according to the running state during running to control the distortion of the input unit due to the external force input to the plurality of input units during running.
好適には、外力の入力部は、車体についてのサスペンションの取付位置、または車体についてのサスペンションクロスメンバの取付位置である、とよい。 Preferably, the external force input portion may be a suspension attachment position for the vehicle body or a suspension cross member attachment position for the vehicle body .
好適には、ワイヤには、動滑車が架けられ、アクチュエータは、動滑車をワイヤに押し付ける方向へ移動させることにより、ワイヤに張力を加える、とよい。 Preferably, the wire is provided with a moving pulley, and the actuator applies tension to the wire by moving the moving pulley in a direction in which the moving pulley is pressed against the wire .
本発明では、車体についての外力の入力部に、ワイヤを取り付ける。ワイヤは、外力の入力部に対して、ワイヤの張力を直接的に作用させる。外力の入力部自体にワイヤの張力を作用させることにより、外力の入力部は、張力の印加方向と反対方向へぶれ難くなる。張力の印加方向を調整して、外力の入力部についての要求特性を得ることができる。
また、外力の入力部自体にワイヤの張力を作用させることにより、外力の一部を張力で相殺し、車体自体に外力が入力され難くなる。しかも、外力の入力部を通じて車体にワイヤの張力を作用させるため、車体の剛性が向上する。アクチュエータは、車体に作用させるワイヤの張力を走行状態に応じて調整して、車体の剛性を変化できる。
その結果、外力の入力部についての要求特性を得て、車体に対する外力の入力を抑え、外力による車体の歪みを抑えることができる。車体に望まれる高い走行性能を実現できる。
In the present invention, a wire is attached to the external force input portion of the vehicle body. The wire directly applies the tension of the wire to the input portion of the external force. By applying the tension of the wire to the external force input part itself, the external force input part is less likely to shake in the direction opposite to the direction in which the tension is applied. It is possible to obtain the required characteristics for the input portion of the external force by adjusting the tension application direction.
Further, by applying the tension of the wire to the external force input part itself, a part of the external force is canceled by the tension, and it becomes difficult to input the external force to the vehicle body itself. In addition, since the wire tension is applied to the vehicle body through the external force input portion, the rigidity of the vehicle body is improved. The actuator can change the rigidity of the vehicle body by adjusting the tension of the wire acting on the vehicle body according to the traveling state.
As a result, it is possible to obtain the required characteristics of the external force input unit, suppress the input of the external force to the vehicle body, and suppress the distortion of the vehicle body due to the external force. High driving performance desired for the vehicle body can be realized.
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。
Incidentally, a drive 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
ただし、走行性能などにおいて、車体は、単純に高剛性であればよいというものでもない。
たとえば、車輪を支える軸下部材の一種であるフロントサスペンションの上端部は、フロントアッパメンバ20とフロントサイドメンバ16との間の板金に形成した貫通孔30に取り付けられる。フロントアッパメンバ20やフロントサイドメンバ16に直接に接続されていない。フロントサスペンションの上端部を板金の貫通孔30に取り付けることにより、路面からの突き上げなどが車体全体に響き難くなる。しかしながら、この車体1についての外力の入力部の1つである板金は、その貫通孔30によりフロントサスペンションの上端部を、たとえば車体1の左右方向へぶれないように固定する必要がある。外力の入力部である板金および貫通孔30には、複雑な性能が要求される。
このように、車体1についての外力の入力部には、その他の部分が単純に剛性の高さやバランスが要求されるだけであるのに比べて、複雑な特性が要求される。
このように、車体1には、外力の入力部についての要求特性を得て、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。
However, in terms of running performance, the vehicle body simply does not have to be highly rigid.
For example, the upper end portion of the front suspension, which is a kind of a shaft lower member that supports the wheel, is attached to a through
As described above, the external force input portion for the
As described above, the
そこで、本実施形態では、車体1の外力の入力部についての複雑な要求を満たすために、外力の入力部にワイヤを直接に取り付け、ワイヤの張力を作用させる。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、外力の入力部自体の変形を好適に抑制しながら、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、外力の入力部に対して単に板金や金属ロッドのような剛体を接続した場合、外力の入力部は、外力の大小にかかわらず、変形し難くなる。車体1の剛性感が一律に向上し、乗車感が悪化する可能性がある。
Therefore, in the present embodiment, in order to satisfy the complicated requirements for the external force input portion of the
On the other hand, when a rigid body such as a sheet metal or a metal rod is simply connected to the external force input portion, the external force input portion is hardly deformed regardless of the magnitude of the external force. There is a possibility that the rigidity of the
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。
アクチュエータ47は、たとえばダッシュボード15の全面中央部に取り付けられる。
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。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the
3 has a
The
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のワイヤ42の両端は、車体1に取り付けられる。ここでは、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の形成位置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てよい。
The
Unlike the sheet metal or metal rod used for stiffening the
Both ends of the
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す図である。
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。
そして、図3において、アクチュエータ47は、たとえばダッシュボード15の全面中央部に取り付けられる。ワイヤ42は、このアクチュエータ47により駆動される動滑車45に架けられる。よって、図3のワイヤ42は、図4の各外力の入力部62と骨格部材61との間に架け渡されることになる。
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、たとえば一端が外力の入力部62に接続され、他端が骨格部材61(アクチュエータ47)に接続されてよい。
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などに連結できる。ワイヤ42は、少なくとも一端が外力の入力部62に取り付けられればよい。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a skeleton member of the
In FIG. 4, four
In FIG. 3, the
The method of attaching the
The
第1ガイド用滑車43および第2ガイド用滑車44は、車体1の左右側部において、ワイヤ42の両端の取付位置の近傍に取り付けられる。
ガイド用滑車は、車体1に回転可能に取り付けられる。ガイド用滑車は、ワイヤ42が架けられ、ワイヤ42の張力方向を変更する。
図3の一対のガイド用滑車43,44は、ワイヤ42の取付位置の近傍に配置され、該取付位置に作用するワイヤ42の張力の作用方向を規制する。図3の一対のガイド用滑車43,44は、車体1の左右側部に取り付けられる。一対のガイド用滑車43,44に架けられたワイヤ42は、内向きに延び、フロントサスペンションの取付位置の外側に取り付けられる。この場合、ワイヤ42の張力は、フロントサスペンションの取付位置を外側へ引くように作用する。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とを直線的に接続する場合、ガイド用滑車は不要である。
The
The guide pulley is rotatably attached to the
The pair of guide pulleys 43 and 44 in FIG. 3 are arranged in the vicinity of the attachment position of the
Instead of the guide pulley, a rib, a tube or the like on which the
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、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。たとえばアクチュエータ47にワイヤ42の一端が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。
The
The
By adjusting the tension of the
In FIG. 3, the
Note that the connection between the
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、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。
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 at which 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の外力の入力部には、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。外力の入力部は変形し難くなる。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1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1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、車体1についてのフロントサスペンションの取付位置に、ワイヤ42が取り付けられる。車体1についての外力の入力部に、ワイヤ42が取り付けられる。ワイヤ42は、外力の入力部に対して、ワイヤ42の張力を直接的に作用させる。外力の入力部自体にワイヤ42の張力を作用させることにより、外力の入力部は、張力の印加方向と反対方向へぶれ難くなる。変形し難くなる。張力の印加方向を調整して、外力の入力部についての要求特性を得ることができる。
また、外力の入力部自体にワイヤ42の張力を作用させることにより、外力の入力部において外力の一部を張力で相殺できる。車体1自体に外力が入力され難くなる。しかも、外力の入力部を通じて車体1にワイヤ42の張力を作用させる。車体1の剛性が向上する。アクチュエータ47は、車体1に作用させるワイヤ42の張力を走行状態に応じて調整して、走行中の車体1の剛性を変化できる。
その結果、外力の入力部に連結されたワイヤ42の張力により、外力の入力部についての要求特性を得て、車体1への外力の入力を抑え、車体1の剛性を向上させ、外力による車体1の歪みを抑えることができる。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る。
As described above, in the present embodiment, the
Also, by applying the tension of the
As a result, the required characteristics of the external force input portion are obtained by the tension of the
また、本実施形態では、ワイヤ42の両端が一対の外力の入力部に取り付けられる。ワイヤ42は、両端の取付位置の間に張力を作用させる。ワイヤ42の両端の取付位置の間の変形を抑制できる。
特に、本実施形態では、ワイヤ42の両端を、車体1において左右対称に配置される複数の外力の入力部の間に架け渡している。
左右対称に配置される該複数の外力の入力部の間での変形を抑制できる。たとえばコーナリング中などにおいて該複数の入力部から異なる向きまたは異なる大きさの外力が入力されることがあったとしても、それら外力の差による車体1の歪みを抑制できる。
車体1の剛性を向上できる。
In the present embodiment, both ends of the
In particular, in the present embodiment, both ends of the
Deformation between the input portions of the plurality of external forces arranged symmetrically can be suppressed. For example, even when an external force having a different direction or a different magnitude is input from the plurality of input units during cornering or the like, distortion of the
The rigidity of 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、ワイヤ42は、各フロントサスペンションの取付位置とダッシュボード15の全面中央部との間に張力を作用させている。ワイヤ42は、これ以外の車体1の部位について、張力を作用させてよい。
たとえば、図6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についてのフロントサスペンションクロスメンバ71の取付位置の間に、張力を作用させてよい。図6は車体1の前部を模式的に示す下面図である。
また、図7に示すように、ワイヤ42は、一対のリアサイドメンバ28についてのリアサスペンションクロスメンバ72の取付位置の間に、張力を作用させてよい。図7は車体1の後部を模式的に示す下面図である。
In the above embodiment, the
For example, as shown in FIG. 6, the
Further, as shown in FIG. 7, the
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
DESCRIPTION OF
49
Claims (4)
走行状態に応じて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、
を有し、
前記ワイヤは、
前記車体についての骨格部材とは異なる外力の入力部と前記車体の骨格部材との間に取り付けられ、
前記アクチュエータは、
走行中に走行状態に応じて前記ワイヤの張力を調整して走行中に前記入力部に入力される外力による前記入力部の歪みを制御する、
車両。 A wire that is 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 wire according to a running state to change the rigidity of the vehicle body;
Have
The wire is
It is attached between the input part of the external force different from the skeleton member about the vehicle body and the skeleton member of the vehicle body ,
The actuator is
Controlling the distortion of the input portion due to an external force inputted to the input unit during traveling by adjusting the tension of the wire in accordance with the running state during the running,
vehicle.
走行状態に応じて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、
を有し、
前記ワイヤは、
前記車体についての骨格部材とは異なる複数の左右対称の外力の入力部の間に左右対称に取り付けられ、
前記アクチュエータは、
前記複数の左右対称の外力の入力部の間において前記車体の骨格部材に支持され、
走行中に走行状態に応じて前記ワイヤの張力を調整して走行中に複数の前記入力部に入力される外力による前記入力部の歪みを制御する、
車両。 A wire that is 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 wire according to a running state to change the rigidity of the vehicle body;
Have
The wire is
It is attached symmetrically between the input parts of a plurality of symmetrical external forces different from the skeleton member about the vehicle body ,
The actuator is
Supported by the skeleton member of the vehicle body between the plurality of symmetrical external force input portions,
Adjusting the tension of the wire according to the running state during running to control the distortion of the input unit due to external force input to the plurality of input units during running,
Car both.
請求項1または2記載の車両。 The external force input portion is a suspension attachment position for the vehicle body, or a suspension cross member attachment position for the vehicle body.
The vehicle according to claim 1 or 2.
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3のいずれか一項記載の車両。 A moving pulley is built on the wire,
The actuator applies tension to the wire by moving the movable pulley in a direction to press the wire.
The vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
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