WO2011055794A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

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WO2011055794A1
WO2011055794A1 PCT/JP2010/069730 JP2010069730W WO2011055794A1 WO 2011055794 A1 WO2011055794 A1 WO 2011055794A1 JP 2010069730 W JP2010069730 W JP 2010069730W WO 2011055794 A1 WO2011055794 A1 WO 2011055794A1
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WO
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camber
steering
vehicle
wheel
processing means
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/069730
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃 水野
文彦 榊原
Original Assignee
株式会社エクォス・リサーチ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社エクォス・リサーチ filed Critical 株式会社エクォス・リサーチ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D17/00Means on vehicles for adjusting camber, castor, or toe-in
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/20Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • B60G3/26Means for maintaining substantially-constant wheel camber during suspension movement ; Means for controlling the variation of the wheel position during suspension movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/44Indexing codes relating to the wheels in the suspensions steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/46Indexing codes relating to the wheels in the suspensions camber angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/05Attitude
    • B60G2400/051Angle
    • B60G2400/0514Wheel angle detection
    • B60G2400/05142Wheel camber

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device.
  • running stability when the vehicle is traveling straight, that is, when the vehicle is traveling straight, the tires of the rear wheels can generate canvas last in opposite directions. It is possible to increase the stability during straight traveling (hereinafter referred to as “running stability”).
  • a negative camber is applied to each wheel while the vehicle is traveling at a high speed.
  • a negative camber is applied to each wheel. Since the camber is not provided, the vehicle cannot be turned stably.
  • turning stability a negative camber is applied to each rear wheel when the vehicle is turning to increase the stability when the vehicle is turning.
  • the driver when turning the vehicle, the driver starts turning the vehicle by rotating a steering wheel as a steering member. At this time, if the driver gradually increases the steering angle that represents the rotation angle of the steering wheel by rotating the steering wheel, the steering angle that represents the inclination of the front wheel with respect to the longitudinal axis of the vehicle depends on the steering angle.
  • the radius gradually increases, and the radius of the arc-shaped trajectory drawn as each front wheel moves on the road surface, that is, the turning radius gradually decreases.
  • the driver stops the rotation of the steering wheel, maintains the steering angle at a constant value, and moves forward.
  • the steering angle of each wheel is also kept at a constant value.
  • the rudder angle of each front wheel gradually decreases and the turning radius gradually increases. Subsequently, when the trajectory drawn by the front wheels becomes a straight line, the turning of the vehicle ends.
  • the vehicle while the driver rotates the steering wheel to gradually increase the steering angle, the vehicle is placed in a turning transient state, and while the steering angle is maintained at a constant value, the vehicle turns. Placed in a steady state.
  • the turning transient state the turning radius gradually decreases, so the centrifugal force generated in the vehicle is small and the canvas rust generated in the tires on the outer wheel is relatively small, whereas in the steady state of turning Since the turning radius is the smallest, the canvas last generated in the tire on the outer peripheral wheel becomes sufficiently large.
  • the steering wheel is rotated by a steering angle necessary for turning the vehicle, the vehicle cannot be turned at a turning radius corresponding to the steering angle, and the steering wheel feels like a steering wheel. Unlike the turning sensation, the driver feels uncomfortable and the steering wheel needs to be increased.
  • the present invention solves the problems of the conventional vehicle, and when the vehicle is turned by operating the steering member, the driver may feel uncomfortable or the steering member needs to be increased.
  • An object of the present invention is to provide a control device for a vehicle that does not.
  • the vehicle body a plurality of wheels arranged rotatably with respect to the body, and a predetermined wheel among the wheels are arranged.
  • a camber variable mechanism for applying camber to the camber
  • a camber application state determination processing means for determining whether a camber is applied to a predetermined wheel by the camber variable mechanism
  • the camber application state determination processing means And a steering characteristic change processing unit that changes the steering characteristic of the steering member according to the camber applied to the predetermined wheel when it is determined that the camber is applied to the wheel.
  • the vehicle body the plurality of wheels disposed rotatably with respect to the body, and the predetermined wheel among the wheels are disposed.
  • a camber variable mechanism for applying camber to the camber
  • a camber application state determination processing means for determining whether a camber is applied to a predetermined wheel by the camber variable mechanism
  • the camber application state determination processing means And a steering characteristic change processing unit that changes the steering characteristic of the steering member according to the camber applied to the predetermined wheel when it is determined that the camber is applied to the wheel.
  • the steering characteristic in the steering member is changed according to the camber, so the turning radius corresponding to the steering index of the steering member is changed.
  • the vehicle can be turned, and the vehicle can be prevented from exhibiting an understeer behavior.
  • the steering sensation of the steering member does not differ from the turning sensation of the vehicle, so that the driver does not feel uncomfortable or need to increase the steering member.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a vehicle in the first embodiment of the present invention.
  • 11 is a body that is a vehicle body
  • 12 is an engine as a drive source
  • WLF, WRF, WLB, and WRB are arranged on the left front, right front, and left rear that are rotatably arranged with respect to the body 11.
  • the front wheels are constituted by the wheels WLF and WRF
  • the rear wheels are constituted by the wheels WLB and WRB.
  • the vehicle has a rear wheel drive structure, and the wheels WLB and WRB function as drive wheels.
  • the engine 12 and the wheels WLB and WRB are connected to each other via a propeller shaft 17 as a first transmission shaft, a differential 18 and a drive shaft 46 as a second transmission shaft, and drive the engine 12.
  • the rotation generated by is transmitted to the wheels WLB and WRB.
  • the vehicle has a rear-wheel drive structure, but can also have a front-wheel drive structure.
  • 13 is a steering wheel as an operation unit for steering the vehicle and as a steering member
  • 14 is an accelerator pedal as an operation unit for accelerating the vehicle and as an acceleration operation member
  • 15 A brake pedal as an operation unit for braking the vehicle and as a braking operation member.
  • the steering wheel 13 is rotatably disposed at the tip of a steering column (not shown).
  • Reference numerals 31 and 32 are disposed between the body 11 and the wheels WLB and WRB, respectively, and a camber variable mechanism for giving camber to the wheels WLB and WRB and releasing the camber.
  • the actuators 31 and 32 are arranged between the body 11 and the wheels WLB and WRB, but between the body 11 and the wheels WLF and WRF.
  • An actuator can be arranged, or an actuator can be arranged between the body 11 and each wheel WLF, WRF, WLB, WRB.
  • the wheels WLF, WRF, WLB, and WRB include a wheel (not shown) formed of an aluminum alloy or the like, and a tire 36 that is fitted to the outer periphery of the wheel.
  • a low rolling resistance tire in which the rolling resistance generated by deformation of the tread of the tire 36 is reduced by reducing the loss tangent described later is used.
  • the width of the tire 36 is made smaller than that of a normal tire in order to reduce the rolling resistance, but the tread pattern, which is a tread groove pattern, is shaped to reduce the rolling resistance, The material of at least the tread portion can be made to have a low rolling resistance.
  • the loss tangent represents the degree of energy absorption when the tread is deformed, and can be represented by the ratio of the loss shear elastic modulus to the storage shear modulus. As the loss tangent is smaller, the energy absorbed by the tread is reduced, so that the rolling resistance generated in the tire 36 is reduced and the wear generated in the tire 36 is reduced. On the other hand, as the loss tangent increases, the energy absorbed by the tread increases, so that the rolling resistance generated in the tire 36 increases and the wear generated in the tire 36 increases.
  • the rolling resistance of the tire 36 is reduced, so that fuel efficiency can be improved.
  • actuators 31 and 32 for giving camber to each wheel WLB and WRB and releasing the camber will be described.
  • the structures of the actuators 31 and 32 are the same, only the wheel WLB and the actuator 31 will be described.
  • FIG. 2 is a sectional view of the wheel in the first embodiment of the present invention.
  • WLB is a wheel
  • 21 is a wheel
  • 31 is an actuator
  • 36 is a tire.
  • the actuator 31 includes a motor 41 as a drive unit for camber control fixed to a knuckle (not shown) as a base member, a movable plate 43 as a movable member arranged to be swingable with respect to the knuckle, the motor A crank mechanism 45 serving as a motion direction conversion mechanism that converts the rotational motion of 41 into a swing motion of the movable plate 43, the drive shaft 46 that transmits the rotation of the engine 12 (FIG. 1) to the wheel 21, and the like.
  • the wheel 21 is rotatably supported with respect to the movable plate 43 and is connected to the drive shaft 46.
  • the crank mechanism 45 is rotatably arranged with respect to the worm gear 51 as the first conversion element attached to the output shaft of the motor 41 and the knuckle, and meshes with the worm gear 51.
  • a worm wheel 52 as a second conversion element
  • an arm 53 as a third conversion element for connecting the worm wheel 52 and the movable plate 43 and as a connection element.
  • the arm 53 is connected to the worm wheel 52 through a first connecting portion at a position eccentric from the rotation axis of the worm wheel 52 at one end, and is connected to the second end at the upper end of the movable plate 43 at the other end. It is connected to the movable plate 43 through the connecting portion.
  • the movable plate 43 constitutes a fourth conversion element.
  • the worm gear 51 and the worm wheel 52 convert the direction of the axis of the rotational motion of the worm gear 51 and the worm wheel 52, and the worm wheel 52 and the arm 53 convert the rotational motion of the worm wheel 52 into the straight motion of the arm 53,
  • the straight movement of the arm 53 is converted into the swinging movement of the movable plate 43 by the arm 53 and the movable plate 43.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the vehicle in the first embodiment of the present invention.
  • 16 is a control unit as a first control device that controls camber application and release of camber
  • 19 is a vehicle control unit as a second control device that controls the entire vehicle
  • 20 is a vehicle interior.
  • the actuators 31 and 32 are manually operated by being operated by a driver who is an operator and is disposed on a predetermined portion of the instrument panel, for example, a predetermined one of the wheels WLF, WRF, WLB and WRB.
  • a camber switch as a camber operating element for giving camber to each wheel WLB, WRB or canceling the camber assignment.
  • the camber switch signal can be turned on and off alternately. When the camber switch signal is turned on, the camber is given, and when the camber switch signal is turned off, the camber is released. .
  • 61 is a ROM as a first storage unit
  • 62 is a RAM as a second storage unit.
  • the control unit 16 and the vehicle control unit 19 function as a computer and perform various calculations and processes based on various data.
  • 63 is a vehicle speed sensor as a vehicle speed detection unit for detecting the vehicle speed
  • 64 is a steering operation amount detection unit for detecting a steering angle as a steering index representing the operation amount of the steering wheel 13 (FIG. 1)
  • a steering sensor as a steering index detection unit 65
  • 65 a yaw rate sensor as a yaw rate detection unit for detecting the yaw rate of the vehicle
  • 66 as a camber application index and a camber application index for detecting lateral acceleration as a first acceleration
  • 67 is a longitudinal acceleration sensor as a second acceleration detection unit that detects longitudinal acceleration as a second acceleration
  • 68 is a wheel WLB
  • a camber sensor 71 serving as a camber detection unit that detects a camber assigned to the WRB is an accumulator.
  • Accelerator sensor as an accelerator operation amount detection unit for detecting a depression amount (accelerator opening) as an acceleration operation value representing the operation amount of the pedal 14, and an acceleration sensor as an acceleration operation value detection unit, 72 indicates an operation amount of the brake pedal 15
  • a brake sensor as a brake operation amount detection unit for detecting a depression amount (brake stroke) as a brake operation value representing the brake operation value and a brake sensor 73 as a brake operation value detection unit, 73 is a stroke of a suspension device (not shown) of each wheel WLB, WRB.
  • a suspension stroke sensor as a suspension detection unit for detecting the load 75 is a load sensor as a load detection unit for detecting the load applied to each wheel WLB, WRB, and 76 is a tire for detecting the collapse allowance of the tire 36, that is, the tire collapse allowance It is a tire collapse allowance sensor as a collapse allowance detection unit.
  • the vehicle 11, the actuators 31, 32, the control unit 16, the wheels WLB, WRB and the like constitute a vehicle control device.
  • the suspension stroke sensor 73 is composed of a height sensor, a magnetic sensor, etc.
  • the load sensor 75 is composed of a load cell (strain sensor) disposed in the suspension device
  • the tire collapse allowance sensor 76 is connected to the tire 36. It is constituted by an arranged load cell (strain sensor).
  • Reference numeral 77 denotes an active steering device as a steering characteristic changing device disposed between a steering wheel 13 and a pinion gear (not shown) in the steering column.
  • the active steering device 77 includes a differential gear device (not shown), A motor (not shown) is provided as a steering characteristic changing drive unit for rotating the gear case of the differential gear device. By driving the motor, the steering gear ratio can be changed to be smaller or larger.
  • the steering gear ratio is reduced, the rotation speed of the pinion with respect to the steering wheel 13 can be increased (to the quick side), and the ratio of the steering angle change amount to the steering angle change amount can be increased. Further, when the steering gear ratio is increased, the rotational speed can be reduced (to the slow side), and the ratio of the steering angle change amount to the steering angle change amount can be reduced.
  • the steering gear ratio is ⁇
  • the change amount of the steering angle is ⁇
  • the change amount of the steering angle is ⁇
  • the amount ⁇ becomes smaller.
  • the steering characteristic is configured by the ratio of the change amount ⁇ to the change amount ⁇ .
  • the camber switch 20 is provided so that the running stability and turning stability of the vehicle can be increased even when the rigidity of the tire 36 is lowered, and the driver can switch the camber switch.
  • the actuators 31 and 32 are operated, and a predetermined negative camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB.
  • the driver starts turning the vehicle by rotating the steering wheel 13.
  • the steering angles of the wheels WLF and WRF gradually increase according to the steering angle, and the turning radius gradually decreases.
  • the driver stops the rotation of the steering wheel 13 holds the steering angle at a constant value, and the steering angles of the wheels WLF and WRF also become a constant value. Hold.
  • the driver gradually decreases the steering angle by rotating the steering wheel 13 in the reverse direction the steering angles of the wheels WLF and WRF gradually decrease, and the turning radius gradually increases. Subsequently, when the trajectory drawn by each of the wheels WLF and WRF becomes a straight line, the turning of the vehicle is finished.
  • the vehicle while the driver rotates the steering wheel 13 to gradually increase the steering angle, the vehicle is placed in a turning transient state, and while the steering angle is maintained at a constant value, the vehicle is Placed in a steady state of turning.
  • the turning transient state the turning radius is gradually reduced, so that the centrifugal force generated in the vehicle is small and the canvas last generated in the rear wheel tire 36 on the outer peripheral side is relatively small, whereas the steady turning In the state, since the turning radius is the smallest, the centrifugal force generated in the vehicle is large, and the canvas last generated in the tire 36 of the rear wheel on the outer peripheral side is sufficiently large.
  • the vehicle cannot be turned at a turning radius corresponding to the steering angle, and the steering sense of the steering wheel 13 is Unlike the turning sensation, the driver feels uncomfortable or the steering wheel 13 needs to be increased.
  • the driver when the vehicle is turned by operating the steering wheel 13, the driver does not feel uncomfortable or the steering wheel 13 needs to be increased.
  • the steering gear ratio is changed by the active steering device 77.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control device according to the first embodiment of the present invention.
  • a determination index acquisition processing unit (not shown) of the control unit 16 performs a determination index acquisition process, and is a determination index necessary for assigning camber ⁇ to each wheel WLB, WRB or canceling the assignment of camber ⁇ .
  • an operation state representing the state of operation of the camber switch 20 by the driver is acquired (step S1). That is, the determination index acquisition processing means reads the sensor output of each sensor such as the camber switch 20 and the steering sensor 64, and acquires the steering angle, camber switch signal, and the like as the operation state. Further, the determination index acquisition processing unit acquires, as an operation state, a steering angular velocity representing a rate of change of the steering angle and a steering angular acceleration representing the rate of change of the steering angular velocity based on the steering angle.
  • a camber necessity determination processing unit (not shown) of the control unit 16 performs a camber necessity determination process, and determines whether the camber grant condition is satisfied based on whether the camber switch signal is on (step S2). ). When the camber switch signal is on, the camber necessity determination processing unit determines that the camber provision condition is satisfied.
  • the camber provision state determination processing unit (not shown) of the control unit 16 performs a camber provision state determination process, reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68, ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether the camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 is determined (step S3).
  • the value ⁇ is an initial value of the camber determined by the specifications for each vehicle, and takes a negative value in the present embodiment, but can also take a positive value.
  • camber control processing means (not shown) of the control unit 16 performs camber control processing. That is, the camber grant processing means of the camber control processing means performs camber grant processing and operates the actuators 31 and 32 to apply the camber ⁇ to each wheel WLB and WRB. -5 [°] ⁇ ⁇ ⁇ [°] Is given (step S4).
  • the traveling stability of the vehicle can be increased when the vehicle is traveling straight, and the turning stability of the vehicle can be increased when the vehicle is turning.
  • a steering determination processing unit (not shown) of the control unit 16 performs a steering determination process, reads the steering angular velocity, and determines whether the vehicle is in a steady state of turning, whether the steering angular velocity is equal to or greater than a threshold value. If the steering angular velocity is greater than or equal to the threshold value, the vehicle is not in the steady state of turning, and if the steering angular velocity is less than the threshold value, it is determined that the vehicle is in the steady state of turning (steps S5 and S6). ).
  • a steering characteristic change processing unit (not shown) of the control unit 16 performs a steering characteristic change process, is set in advance, and is stored in the RAM 62 (FIG. 3).
  • the gear ratio is read as a target value, the active steering device 77 is operated, the steering gear ratio is changed to the target value, and is made smaller than the default gear ratio that is the initial value (step S7).
  • the active steering device 77 changes the steering gear ratio by driving the motor at a preset rotational speed.
  • the camber provision state judgment processing means The detected camber ⁇ p is read, and the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is given to each of the wheels WLB and WRB is determined (step S8).
  • the camber imparting release processing means of the camber control processing means performs camber imparting release processing and operates the actuators 31, 32 to actuate each wheel WLB.
  • the camber ⁇ assigned to the WRB is canceled (step S9).
  • camber ⁇ is given to each wheel WLB, WRB when the vehicle turns, so that the turning stability of the vehicle can be increased.
  • the vehicle can be turned with a turning radius corresponding to the steering angle, and the vehicle can be prevented from exhibiting an understeer behavior.
  • the steering sensation of the steering wheel 13 does not differ from the turning sensation of the vehicle, so that the driver does not feel uncomfortable or need to increase the steering wheel.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control device according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram showing a camber assignment map according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is the second embodiment of the present invention. It is a figure which shows the steering gear ratio map in embodiment.
  • the horizontal axis represents the lateral acceleration
  • the vertical axis represents the camber
  • the horizontal axis represents the camber
  • the vertical axis represents the steering gear ratio. 6 and 7, the camber increases in the negative direction as it moves away from the origin.
  • the determination index acquisition processing means of the control unit 16 as the first control device is a determination index necessary for giving camber ⁇ to each wheel WLB, WRB, or releasing camber ⁇
  • the vehicle state representing the state of the vehicle and the operation state representing the state of operation of each operation unit by the driver are acquired (steps S11 and S12).
  • the determination index acquisition processing means includes the vehicle speed sensor 63 as a vehicle speed detection unit, a yaw rate sensor 65 as a yaw rate detection unit, a lateral acceleration as a camber imparting index detection unit and as a first acceleration detection unit.
  • the sensor output of each sensor such as the tire collapse allowance sensor 76 is read and used as a vehicle speed, yaw rate, camber application index, lateral acceleration as the first acceleration, longitudinal acceleration as the second acceleration, camber ⁇ , suspension.
  • the determination index acquisition processing unit calculates a roll angle based on the suspension stroke, and acquires the roll angle as a vehicle state.
  • a roll angle sensor can also be acquired by arrange
  • the determination index acquisition processing means includes a steering sensor 64 as a steering operation amount detection unit and as a steering index detection unit, an accelerator sensor 71 as an acceleration operation value detection unit and an acceleration operation value detection unit.
  • the sensor output of each sensor such as a brake sensor 72 as a brake operation amount detection unit and a brake operation value detection unit is read, as an operation unit for accelerating the steering angle and vehicle, and an acceleration operation member
  • the amount of depression of the accelerator pedal 14 (accelerator opening), the amount of depression of the brake pedal 15 (braking stroke) as an operation unit for braking the vehicle and the braking operation member, and the like are acquired as operation states.
  • the determination index acquisition processing unit acquires a steering angular velocity and a steering angular acceleration as an operation state based on the steering angle.
  • a steering value is constituted by the steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, and the like.
  • the lateral acceleration estimation processing means (not shown) of the control unit 16 performs lateral acceleration estimation processing, reads the vehicle speed and the steering angle, and estimates the lateral acceleration based on the vehicle speed and the steering angle (step S13).
  • the lateral acceleration is estimated based on the vehicle speed and the steering angle.
  • the lateral acceleration sensor 66 can also detect the lateral acceleration. If the lateral acceleration is estimated based on the vehicle speed and the steering angle, it is not necessary to perform feedback control, so the load applied to the control unit 16 can be reduced.
  • the camber necessity determination processing means of the control unit 16 determines whether or not a camber grant condition is satisfied. Therefore, the camber necessity determination processing unit reads the lateral acceleration, determines whether the lateral acceleration is equal to or greater than a threshold value g1 (step S14), and if the lateral acceleration is equal to or greater than the threshold value g1, Judge that it was established.
  • camber calculation processing means (not shown) of the control unit 16 performs camber calculation processing, and a camber grant map (located in the ROM 61 as the first storage unit)
  • the camber required for improving the turning stability during the turning of the vehicle is calculated by reading the camber corresponding to the lateral acceleration (step S15).
  • the camber assignment map lateral acceleration and camber set in advance corresponding to the lateral acceleration are recorded.
  • the camber ⁇ increases in the negative direction in proportion to the lateral acceleration.
  • the camber application state determination processing means of the control unit 16 reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68, and the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 as the camber variable mechanism is determined (step S16).
  • the camber control processing unit of the control unit 16 operates the actuators 31 and 32 by the camber applying processing unit to Camber ⁇ on WLB and WRB -5 [°] ⁇ ⁇ ⁇ [°] (Step S17).
  • the camber ⁇ is increased as the lateral acceleration is increased, the canvas last generated in the tire 36 of the outer peripheral wheel can be increased accordingly. Therefore, the turning stability of the vehicle can be further enhanced.
  • the steering determination processing means of the control unit 16 reads the steering angular velocity, determines whether or not the vehicle is in a steady state of turning based on whether or not the steering angular velocity is equal to or greater than a threshold, and the steering angular velocity is equal to or greater than the threshold. In some cases, when the vehicle is not in the steady state of turning and the steering angular velocity is less than the threshold value, it is determined that the vehicle is in the steady state of turning (steps S18 and S19).
  • the steering characteristic change processing unit of the control unit 16 reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68, and a steering gear ratio map disposed in the ROM 61.
  • the steering gear ratio corresponding to camber ⁇ p is calculated by reading as a target value, and active steering device 77 as a steering characteristic changing device is operated so that the steering gear ratio becomes the target value. It is changed and made smaller than the default gear ratio which is an initial value (step S20).
  • the active steering device 77 changes the steering gear ratio by driving a motor as a steering characteristic changing drive unit at a rotational speed corresponding to the target value of the steering gear ratio.
  • a camber and a steering gear ratio set in advance corresponding to the camber are recorded. As shown in FIG. 7, the smaller the camber is in the negative direction, the larger the steering gear ratio is on the slow side, and the larger the camber is in the negative direction, the smaller the steering gear ratio is on the quick side. .
  • the camber provision state judgment processing means detects the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68. And the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is applied to each of the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 is determined (step S21).
  • the camber imparting release processing unit of the camber control processing unit operates the actuators 31 and 32 to operate the wheels WLB and WRB.
  • the camber [theta] assigned to is canceled (step S22).
  • the camber ⁇ when the vehicle turns, the camber ⁇ is applied to each wheel WLB, WRB, and the camber ⁇ is increased as the lateral acceleration increases, so that the turning stability of the vehicle is further increased. be able to.
  • the driver turns the vehicle by operating the steering wheel 13 as an operation unit for steering the vehicle and as a steering member.
  • a canvas last is generated and the rear end side of the vehicle is urged toward the center of the turn.
  • the steering gear ratio is reduced corresponding to the camber ⁇ , the steering is increased as the camber ⁇ is increased.
  • the change amount of the steering angle of the wheels WLF and WRF can be increased with respect to the change amount of the angle.
  • the vehicle can be reliably turned at the turning radius corresponding to the steering angle, and the vehicle can be further prevented from exhibiting an understeer behavior.
  • the driver does not feel uncomfortable or the steering wheel 13 needs to be increased.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control device according to the third embodiment of the present invention.
  • the determination index acquisition processing means of the control unit 16 (FIG. 3) as the first control device is necessary for assigning camber ⁇ to each wheel WLB, WRB and releasing the camber ⁇ .
  • an operation state representing the state of operation of the camber switch 20 as a camber operation element by the driver is acquired (step S31). That is, the determination index acquisition processing means reads the sensor output of each sensor such as the camber switch 20, the steering operation amount detection unit and the steering sensor 64 as the steering index detection unit, and sets the steering angle, Acquire a camber switch signal or the like. Further, the determination index acquisition processing unit acquires, as an operation state, a steering angular velocity representing a rate of change of the steering angle and a steering angular acceleration representing the rate of change of the steering angular velocity based on the steering angle.
  • the camber necessity determination processing means of the control unit 16 determines whether or not the camber grant condition is satisfied based on whether or not the camber switch signal is on (step S32). When the camber switch signal is on, the camber necessity determination processing unit determines that the camber provision condition is satisfied.
  • the camber provision state determination processing unit of the control unit 16 reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68 as the camber detection unit, and the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 as the camber variable mechanism is determined (step S33).
  • the camber application processing unit of the camber control processing unit operates the actuators 31 and 32 to apply the wheels WLB and WRB to the wheels WLB and WRB.
  • the traveling stability of the vehicle can be increased when the vehicle is traveling straight, and the turning stability of the vehicle can be increased when the vehicle is turning.
  • the steering characteristic change processing means of the control unit 16 reads the steering gear ratio set in advance and recorded in the RAM 62 as the second storage unit as a target value, and an active steering device 77 as a steering characteristic change device. To change the steering gear ratio to a target value, which is smaller than the default gear ratio, which is an initial value (step S35).
  • the camber provision state judgment processing means The detected camber ⁇ p is read, and the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is given to each of the wheels WLB and WRB is determined (step S36).
  • camber grant cancellation processing means of the camber control processing means is actuated by actuators 31, 32 and given to each wheel WLB, WRB. The camber ⁇ is released (step S37).
  • camber ⁇ is given to each wheel WLB, WRB when the vehicle turns, so that the turning stability of the vehicle can be increased.
  • the driver turns the vehicle by operating the steering wheel 13 as an operation unit for steering the vehicle and as a steering member.
  • a canvas last is generated in each tire 36 and the rear end side of the vehicle is urged toward the center of the turn, but the steering gear ratio is reduced, so that the wheels WLF, WRF with respect to the change amount of the steering angle.
  • the amount of change in the rudder angle can be increased.
  • the vehicle can be turned with a turning radius corresponding to the steering angle, and the vehicle can be prevented from exhibiting an understeer behavior.
  • the driver does not feel uncomfortable or the steering wheel 13 needs to be increased.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the determination index acquisition processing means of the control unit 16 as the first control device is a determination index necessary for giving camber ⁇ to each wheel WLB, WRB, or releasing camber ⁇ ,
  • the vehicle state representing the state of the vehicle and the operation state representing the state of operation of each operation unit by the driver are acquired (steps S41 and S42).
  • the determination index acquisition processing means includes the vehicle speed sensor 63 as a vehicle speed detection unit, a yaw rate sensor 65 as a yaw rate detection unit, a lateral acceleration as a camber imparting index detection unit and as a first acceleration detection unit.
  • the sensor output of each sensor such as the tire collapse allowance sensor 76 is read and used as a vehicle speed, yaw rate, camber application index, lateral acceleration as the first acceleration, longitudinal acceleration as the second acceleration, camber ⁇ , suspension. Stroke, load, tire collapse allowance, etc. are acquired as the vehicle state.
  • the determination index acquisition processing unit calculates a roll angle based on the suspension stroke, and acquires the roll angle as a vehicle state.
  • the determination index acquisition processing means includes a steering sensor 64 as a steering operation amount detection unit and as a steering index detection unit, an accelerator sensor 71 as an acceleration operation value detection unit and an acceleration operation value detection unit.
  • the sensor output of each sensor such as a brake sensor 72 as a brake operation amount detection unit and a brake operation value detection unit is read, as an operation unit for accelerating the steering angle and vehicle, and an acceleration operation member
  • the amount of depression of the accelerator pedal 14 (accelerator opening), the amount of depression of the brake pedal 15 (braking stroke) as an operation unit for braking the vehicle and the braking operation member, and the like are acquired as operation states.
  • the determination index acquisition processing unit acquires a steering angular velocity and a steering angular acceleration as an operation state based on the steering angle.
  • a steering value is constituted by the steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, and the like.
  • the lateral acceleration estimation processing means of the control unit 16 reads the vehicle speed and the steering angle, and estimates the lateral acceleration based on the vehicle speed and the steering angle (step S43).
  • the camber necessity determination processing means of the control unit 16 determines whether or not a camber grant condition is satisfied. Therefore, the camber necessity determination processing means reads the lateral acceleration, determines whether the lateral acceleration is equal to or greater than a threshold value g1 (step S44), and if the lateral acceleration is equal to or greater than the threshold value g1, Judge that it was established.
  • the camber calculation processing unit of the control unit 16 refers to a camber grant map (FIG. 6) arranged in the ROM 61 as the first storage unit.
  • a camber grant map (FIG. 6) arranged in the ROM 61 as the first storage unit.
  • the camber required to increase the turning stability during the turning of the vehicle is calculated (step S45).
  • the camber assignment map lateral acceleration and camber set in advance corresponding to the lateral acceleration are recorded.
  • the camber application state determination processing means of the control unit 16 reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68, and the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 as the camber variable mechanism is determined (step S46).
  • the camber control processing unit of the control unit 16 operates the actuators 31 and 32 by the camber applying processing unit to Camber ⁇ on WLB and WRB -5 [°] ⁇ ⁇ ⁇ [°] (Step S47).
  • the camber ⁇ is increased as the lateral acceleration is increased, the canvas last generated in the tire 36 of the outer peripheral wheel can be increased accordingly. Therefore, the turning stability of the vehicle can be further enhanced.
  • the steering characteristic change processing means of the control unit 16 reads the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68, refers to the steering gear ratio map (FIG. 7) arranged in the ROM 61, and corresponds to the camber ⁇ p.
  • the steering gear ratio is calculated by reading out as a target value, and the active steering device 77 as a steering characteristic changing device is operated to change the steering gear ratio to the target value and to make it smaller than the default gear ratio that is the initial value. (Step S48).
  • the camber provision state judgment processing means detects the camber ⁇ p detected by the camber sensor 68. And the camber ⁇ p is -5 [°] ⁇ ⁇ p ⁇ [°] Whether or not the camber ⁇ is applied to the wheels WLB and WRB by the actuators 31 and 32 is determined (step S49).
  • the camber imparting release processing unit of the camber control processing unit operates the actuators 31 and 32 to operate the wheels WLB and WRB.
  • the camber [theta] assigned to is canceled (step S50).
  • the camber ⁇ when the vehicle turns, the camber ⁇ is applied to each wheel WLB, WRB, and the camber ⁇ is increased as the lateral acceleration increases, so that the turning stability of the vehicle is further increased. be able to.
  • the driver turns the vehicle by operating the steering wheel 13 as an operation unit for steering the vehicle and as a steering member.
  • a canvas last is generated and the rear end side of the vehicle is urged toward the center of the turn.
  • the steering gear ratio is reduced corresponding to the camber ⁇ , the steering is increased as the camber ⁇ is increased.
  • the change amount of the steering angle of the wheels WLF and WRF can be increased with respect to the change amount of the angle.
  • the vehicle can be reliably turned at the turning radius corresponding to the steering angle, and the vehicle can be further prevented from exhibiting an understeer behavior.
  • the driver does not feel uncomfortable or the steering wheel 13 needs to be increased.
  • the lateral acceleration is used as the camber imparting index, but the yaw rate can be used.
  • the camber necessity determination processing unit reads the yaw rate, determines whether the yaw rate is equal to or greater than the threshold value, and determines that the camber provision condition is satisfied if the yaw rate is equal to or greater than the threshold value.
  • whether or not the camber grant condition is satisfied is determined based on whether or not the camber switch signal is on. Whether or not the camber provision condition is satisfied can be determined based on whether or not the angle is greater than or equal to the threshold value.

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Abstract

操舵部材を操作して車両を旋回させるときに、運転者が違和感を覚えたり、操舵部材の切増しが必要になったりすることがないようにする。車両のボディと、複数の車輪と、所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、所定の車輪にキャンバが付与されていると判断された場合に、操舵部材における操舵特性を、所定の車輪に付与されたキャンバに応じて変更する操舵特性変更処理手段とを有する。所定の車輪にキャンバが付与されている場合に、操舵特性がキャンバに応じて変更されるので、車両がアンダーステアの挙動を示すのを防止することができる。

Description

車両用制御装置
 本発明は、車両用制御装置に関するものである。
 従来、所定の車輪、例えば、後方の各車輪に負のキャンバ(ネガティブキャンバ)を付与することができるようにした車両が提供されている。
 この種の車両においては、車両を直進させて走行させているとき、すなわち、車両の直進走行時に、後方の各車輪のタイヤに、互いに対向する方向にキャンバスラストを発生させることができるので、車両の直進走行時の安定性(以下「走行安定性」という。)を高くすることができる。
 ところが、前記各車輪にキャンバが付与された状態で車両を走行させ続けると、タイヤに偏摩耗が発生し、タイヤの寿命が短くなってしまう。そこで、前記車両においては、車両を高速で走行させている間だけ、前記各車輪に負のキャンバが付与されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
特開昭60-193781号公報
 しかしながら、前記従来の車両においては、車両を高速で走行させている間は前記各車輪に負のキャンバが付与されるが、車両を旋回させるとき、すなわち、車両の旋回時には前記各車輪に負のキャンバが付与されないので、車両を安定させて旋回させることができない。
 そこで、車両の旋回時に、後方の各車輪に負のキャンバを付与し、車両の旋回時の安定性(以下「旋回安定性」という。)を高くすることが考えられる。
 ところで、車両を旋回させるに当たり、運転者は、操舵部材としてのステアリングホイールを回転させることによって車両の旋回を開始する。このとき、運転者がステアリングホイールを回転させることによってステアリングホイールの回転角を表すステアリング角度を徐々に大きくすると、ステアリング角度に応じて車両の縦方向の軸に対する前方の車輪の傾きを表す舵角が徐々に大きくなり、前方の各車輪が路面上を移動するのに伴って描く円弧状の軌跡の半径、すなわち、旋回半径が徐々に小さくなる。続いて、該旋回半径が、車両を旋回させようとする経路の半径である目標旋回半径と一致すると、運転者は、ステアリングホイールの回転を停止させ、ステアリング角度を一定の値に保持し、前方の各車輪の舵角も一定の値に保持する。そして、運転者がステアリングホイールを逆方向に回転させることによってステアリング角度を徐々に小さくすると、前方の各車輪の舵角が徐々に小さくなり、前記旋回半径が徐々に大きくなる。続いて、前方の各車輪が描く軌跡が直線状になると、車両の旋回が終了する。
 この場合、運転者が前記ステアリングホイールを回転させてステアリング角度を徐々に大きくしている間は、車両が旋回の過渡状態に置かれ、ステアリング角度を一定の値に保持する間は、車両が旋回の定常状態に置かれる。旋回の過渡状態においては、旋回半径が徐々に小さくなるので、車両に発生する遠心力が小さく、外周側の車輪のタイヤに発生するキャンバスラストが比較的小さいのに対して、旋回の定常状態においては、旋回半径が最も小さいので、外周側の車輪のタイヤに発生するキャンバスラストが十分に大きくなる
 したがって、旋回の定常状態においては、求心力が車両における後方の各車輪側に発生するので、車両はアンダーステアの挙動を示してしまう。
 その場合、ステアリングホイールが、車両の旋回に必要なステアリング角度だけ回転させられているにもかかわらず、ステアリング角度に対応する旋回半径で車両を旋回させることができず、ステアリングホイールの操舵感覚が車両の旋回感覚と異なり、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイールの切増しが必要になったりする。
 本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、操舵部材を操作して車両を旋回させるときに、運転者が違和感を覚えたり、操舵部材の切増しが必要になったりすることがない車両用制御装置を提供することを目的とする。
  そのために、本発明の車両用制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、該キャンバ可変機構によって所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、該キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていると判断された場合に、操舵部材における操舵特性を、前記所定の車輪に付与されたキャンバに応じて変更する操舵特性変更処理手段とを有する。
 本発明によれば、車両用制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、該キャンバ可変機構によって所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、該キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていると判断された場合に、操舵部材における操舵特性を、前記所定の車輪に付与されたキャンバに応じて変更する操舵特性変更処理手段とを有する。
 この場合、キャンバ可変機構によって所定の車輪にキャンバが付与されていると判断された場合に、操舵部材における操舵特性がキャンバに応じて変更されるので、操舵部材の操舵指標に対応する旋回半径で車両を旋回させることができ、車両がアンダーステアの挙動を示すのを防止することができる。
 したがって、操舵部材の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なることがなくなるので、運転者が違和感を覚えたり、操舵部材の切増しが必要になったりすることがない。
本発明の第1の実施の形態における車両の概念図である。 本発明の第1の実施の形態における車輪の断面図である。 本発明の第1の実施の形態における車両の制御ブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態におけるキャンバ付与マップを示す図である。 本発明の第2の実施の形態におけるステアリングギヤ比マップを示す図である。 本発明の第3の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
11  ボディ
13  ステアリングホイール
16  制御部
31、32  アクチュエータ
WLF、WRF、WLB、WRB  車輪
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
 図1は本発明の第1の実施の形態における車両の概念図である。
 図において、11は車両の本体であるボディ、12は駆動源としてのエンジン、WLF、WRF、WLB、WRBは、前記ボディ11に対して回転自在に配設された左前方、右前方、左後方及び右後方の車輪である。なお、車輪WLF、WRFによって前輪が、車輪WLB、WRBによって後輪が構成される。
 前記車両は後輪駆動方式の構造を有し、前記車輪WLB、WRBが駆動輪として機能する。そして、エンジン12と各車輪WLB、WRBとが第1の伝動軸としてのプロペラシャフト17、差動装置18及び第2の伝動軸としてのドライブシャフト46を介して連結され、エンジン12を駆動することによって発生させられた回転が車輪WLB、WRBに伝達される。本実施の形態において、前記車両は後輪駆動方式の構造を有するようになっているが、前輪駆動方式の構造を有するようにすることもできる。
 また、13は車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、14は車両を加速するための操作部としての、かつ、加速操作部材としてのアクセルペダル、15は車両を制動するための操作部としての、かつ、制動操作部材としてのブレーキペダルである。なお、前記ステアリングホイール13は図示されないステアリングコラムの先端に、回転自在に配設される。
 そして、31、32は、それぞれ、ボディ11と各車輪WLB、WRBとの間に配設され、各車輪WLB、WRBにキャンバを付与したり、キャンバの付与を解除したりするためのキャンバ可変機構としてのアクチュエータである。なお、本実施の形態においては、ボディ11と各車輪WLB、WRBとの間に各アクチュエータ31、32が配設されるようになっているが、ボディ11と各車輪WLF、WRFとの間にアクチュエータを配設したり、ボディ11と各車輪WLF、WRF、WLB、WRBとの間にアクチュエータを配設したりすることができる。
 ところで、前記車輪WLF、WRF、WLB、WRBは、アルミニウム合金等によって形成された図示されないホイール、及び該ホイールの外周に嵌(かん)合させて配設されたタイヤ36を備える。そして、該タイヤ36として、後述される損失正接を小さくすることにより、タイヤ36のトレッドの変形によって発生する転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗タイヤが使用される。本実施の形態においては、転がり抵抗を小さくするためにタイヤ36の幅が通常のタイヤより小さくされるが、トレッドの溝のパターンであるト
レッドパターンを、転がり抵抗が小さくなるような形状にしたり、少なくともトレッドの部分の材料を、転がり抵抗が小さいものにしたりすることができる。
 なお、前記損失正接は、トレッドが変形する際のエネルギーの吸収の度合いを表し、貯蔵剪(せん)断弾性率に対する損失剪断弾性率の比で表すことができる。損失正接が小さいほどトレッドによって吸収されるエネルギーが少なくなるので、タイヤ36に発生する転がり抵抗が小さくなり、タイヤ36に発生する摩耗が少なくなる。これに対して、損失正接が大きいほどトレッドによって吸収されるエネルギーが多くなるので、タイヤ36に発生する転がり抵抗が大きくなり、タイヤ36に発生する摩耗が多くなる。
 前記構成の車両においては、タイヤ36の転がり抵抗が小さくされるので、燃費を良くすることができる。
 次に、各車輪WLB、WRBにキャンバを付与したり、キャンバの付与を解除したりするためのアクチュエータ31、32について説明する。この場合、アクチュエータ31、32の構造は同じであるので、車輪WLB及びアクチュエータ31についてだけ説明する。
 図2は本発明の第1の実施の形態における車輪の断面図である。
 図において、WLBは車輪、21はホイール、31はアクチュエータ、36はタイヤである。
 前記アクチュエータ31は、ベース部材としての図示されないナックルに固定されたキャンバ制御用の駆動部としてのモータ41、前記ナックルに対して揺動自在に配設された可動部材としての可動プレート43、前記モータ41の回転運動を可動プレート43の揺動運動に変換する運動方向変換機構としてのクランク機構45、前記エンジン12(図1)の回転をホイール21に伝達する前記ドライブシャフト46等を備える。前記ホイール21は、可動プレート43に対して回転自在に支持され、ドライブシャフト46と連結される。
 また、前記クランク機構45は、前記モータ41の出力軸に取り付けられた第1の変換要素としてのウォームギヤ51、前記ナックルに対して回転自在に配設され、前記ウォームギヤ51と噛(し)合させられる第2の変換要素としてのウォームホイール52、及び該ウォームホイール52と可動プレート43とを連結する第3の変換要素としての、かつ、連結要素としてのアーム53を有する。該アーム53は、一端において、ウォームホイール52の回転軸から偏心させた位置で、第1の連結部を介してウォームホイール52と連結され、他端において、可動プレート43の上端で、第2の連結部を介して可動プレート43と連結される。この場合、前記可動プレート43によって第4の変換要素が構成される。
 前記ウォームギヤ51及びウォームホイール52によって、ウォームギヤ51及びウォームホイール52の回転運動の軸心の向きが変換され、ウォームホイール52及びアーム53によってウォームホイール52の回転運動がアーム53の直進運動に変換され、アーム53及び可動プレート43によってアーム53の直進運動が可動プレート43の揺動運動に変換される。
 したがって、モータ41を駆動すると、ウォームギヤ51及びウォームホイール52が回転させられ、アーム53が進退させられ、可動プレート43が揺動させられる。その結果、可動プレート43が傾けられた角度と等しい角度のキャンバが車輪WLBに付与され
る。
 次に、前記構成の車両の制御装置について説明する。
 図3は本発明の第1の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
 図において、16はキャンバの付与及び付与の解除の制御を行う第1の制御装置としての制御部、19は車両の全体の制御を行う第2の制御装置としての車両制御部、20は車室内の所定の箇所、例えば、インストルメントパネルに配設され、操作者である運転者が操作することによって、手動でアクチュエータ31、32を作動させ、各車輪WLF、WRF、WLB、WRBのうちの所定の車輪、本実施の形態においては、各車輪WLB、WRBにキャンバを付与したり、キャンバの付与を解除したりするためのキャンバ操作要素としてのキャンバスイッチである。該キャンバスイッチ20を押下することによって、キャンバスイッチ信号を交互にオン・オフさせることができ、キャンバスイッチ信号をオンにするとキャンバが付与され、キャンバスイッチ信号をオフにするとキャンバの付与が解除される。
 また、61は第1の記憶部としてのROM、62は第2の記憶部としてのRAMである。前記制御部16及び車両制御部19は、コンピュータとして機能し、各種のデータに基づいて各種の演算及び処理を行う。
 そして、63は車速を検出する車速検出部としての車速センサ、64は、前記ステアリングホイール13(図1)の操作量を表す操舵指標としてのステアリング角度を検出するステアリング操作量検出部としての、かつ、操舵指標検出部としてのステアリングセンサ、65は車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部としてのヨーレートセンサ、66はキャンバ付与指標としての、かつ、第1の加速度としての横加速度を検出するキャンバ付与指標検出部としての、かつ、第1の加速度検出部としての横加速度センサ、67は第2の加速度としての前後加速度を検出する第2の加速度検出部としての前後加速度センサ、68は各車輪WLB、WRBに付与されたキャンバを検出するキャンバ検出部としてのキャンバセンサ、71はアクセルペダル14の操作量を表す加速操作値としての踏込量(アクセル開度)を検出するアクセル操作量検出部としての、かつ、加速操作値検出部としてのアクセルセンサ、72はブレーキペダル15の操作量を表す制動操作値としての踏込量(ブレーキストローク)を検出するブレーキ操作量検出部としての、かつ、制動操作値検出部としてのブレーキセンサ、73は各車輪WLB、WRBの図示されないサスペンション装置のストロークを検出する懸架検出部としてのサスストロークセンサ、75は各車輪WLB、WRBに加わる荷重を検出する荷重検出部としての荷重センサ、76はタイヤ36の潰れ代、すなわち、タイヤ潰れ代を検出するタイヤ潰れ代検出部としてのタイヤ潰れ代センサである。
 前記ボディ11、アクチュエータ31、32、制御部16、車輪WLB、WRB等によって車両用制御装置が構成される。
 また、前記サスストロークセンサ73は、ハイトセンサ、磁気センサ等によって構成され、荷重センサ75は、サスペンション装置に配設されたロードセル(歪みセンサ)によって構成され、タイヤ潰れ代センサ76は、タイヤ36に配設されたロードセル(歪みセンサ)によって構成される。
 そして、77は、ステアリングコラムにおけるステアリングホイール13と図示されないピニオンギヤとの間に配設された操舵特性変更装置としてのアクティブステアリング装置であり、該アクティブステアリング装置77は、図示されない差動歯車装置、該差動歯
車装置の歯車ケースを回転させるための操舵特性変更用の駆動部としての図示されないモータ等を備える。該モータを駆動することによって、ステアリングギヤ比を変更し、小さくしたり、大きくしたりすることができる。なお、ステアリングギヤ比を小さくすると、ステアリングホイール13に対するピニオンの回転速度を高く(クイック側に)し、ステアリング角度の変化量に対する舵角の変化量の比を大きくすることができる。また、ステアリングギヤ比を大きくすると、前記回転速度を低く(スロー側に)し、ステアリング角度の変化量に対する舵角の変化量の比を小さくすることができる。
 すなわち、ステアリングギヤ比をεとし、ステアリング角度の変化量をΔγとし、舵角の変化量をΔσとしたとき、
  Δγ:Δσ=ε:1
になる。したがって、ステアリングギヤ比εを小さくすると、ステアリング角度の変化量Δγに対して舵角の変化量Δσが大きくなり、ステアリングギヤ比εを大きくすると、ステアリング角度の変化量Δγに対して舵角の変化量Δσが小さくなる。なお、変化量Δγに対する変化量Δσの比によって操舵特性が構成される。
 ところで、タイヤ36の転がり抵抗が小さい場合、タイヤ36の剛性が低下する。そこで、本実施の形態においては、タイヤ36の剛性が低下した場合でも車両の走行安定性及び旋回安定性を高くすることができるように、前記キャンバスイッチ20が配設され、運転者がキャンバスイッチ20を押下すると、前記各アクチュエータ31、32が作動させられ、各車輪WLB、WRBに所定の負のキャンバθが付与されるようになっている。
 すなわち、運転者がキャンバスイッチ20を押下して各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態にしておくと、車両の直進走行時には、例えば、外力が車輪WLB、WRBのうちの一方の車輪に加わり、車両の姿勢が変化すると、他方の車輪のタイヤ36の接地荷重が、前記一方の車輪のタイヤ36の接地荷重より大きくなる。したがって、他方の車輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストが、一方の車輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストより大きくなるので、車両の姿勢を復元させることができる。その結果、車両の走行安定性を高くすることができる。
 また、車両の旋回時には、旋回に伴って車両に遠心力が発生するので、車輪WLB、WRBのうちの外周側の車輪(外輪)の接地荷重が大きくなり、外周側の車輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストが内周側の車輪(内輪)のタイヤ36に発生するキャンバスラストより大きくなる。その結果、車両に十分な求心力を発生させることができるので、車両の旋回安定性を高くすることができる。
 ところで、車両の旋回持に、求心力は車両における後方の各車輪WLB、WRB側に発生するので、車両がアンダーステアの挙動を示すことがある。
 すなわち、車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態で車両を旋回させるに当たり、運転者は、ステアリングホイール13を回転させることによって車両の旋回を開始する。このとき、運転者がステアリングホイール13を回転させることによってステアリング角度を徐々に大きくすると、ステアリング角度に応じて各車輪WLF、WRFの舵角が徐々に大きくなり、旋回半径が徐々に小さくなる。続いて、該旋回半径が目標旋回半径と一致すると、運転者は、ステアリングホイール13の回転を停止させ、ステアリング角度を一定の値に保持し、各車輪WLF、WRFの舵角も一定の値に保持する。そして、運転者がステアリングホイール13を逆方向に回転させることによってステアリング角度を徐々に小さくすると、各車輪WLF、WRFの舵角が徐々に小さくなり、旋回半径が徐々に大きくなる。続いて、前記各車輪WLF、WRFが描く軌跡が直線状になると、車両の旋回が終了する。
 この場合、運転者が前記ステアリングホイール13を回転させてステアリング角度を徐々に大きくしている間は、車両が旋回の過渡状態に置かれ、ステアリング角度を一定の値に保持する間は、車両が旋回の定常状態に置かれる。旋回の過渡状態においては、旋回半径が徐々に小さくなるので、車両に発生する遠心力が小さく、外周側の後輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストが比較的小さいのに対して、旋回の定常状態においては、旋回半径が最も小さいので、車両に発生する遠心力が大きく、外周側の後輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストが十分に大きくなる。
 したがって、旋回の定常状態においては、大きな求心力が外周側の後輪に発生するので、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢される。その結果、車両はアンダーステアの挙動を示してしまう。
 その場合、車両の旋回に必要な舵角がタイヤ36に形成されているにもかかわらず、舵角に対応する旋回半径で車両を旋回させることができず、ステアリングホイール13の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なり、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイール13の切増しが必要になったりする。
 そこで、本実施の形態においては、ステアリングホイール13を操作して車両を旋回させるときに、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイール13の切増しが必要になったりすることがないように、前記アクティブステアリング装置77によってステアリングギヤ比が変更されるようになっている。
 図4は本発明の第1の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
 まず、制御部16の図示されない判定指標取得処理手段は、判定指標取得処理を行い、各車輪WLB、WRBにキャンバθを付与したり、キャンバθの付与を解除したりするために必要な判定指標、本実施の形態においては、運転者によるキャンバスイッチ20の操作の状態を表す操作状態を取得する(ステップS1)。すなわち、前記判定指標取得処理手段は、キャンバスイッチ20、ステアリングセンサ64等の各センサのセンサ出力を読み込み、操作状態として、ステアリング角度、キャンバスイッチ信号等を取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング角度に基づいて、ステアリング角度の変化率を表すステアリング角速度、及び該ステアリング角速度の変化率を表すステアリング角加速度を操作状態として取得する。
 次に、制御部16の図示されないキャンバ要否判断処理手段は、キャンバ要否判断処理を行い、キャンバ付与条件が成立したかどうかを、キャンバスイッチ信号がオンであるかどうかによって判断する(ステップS2)。キャンバスイッチ信号がオンである場合、前記キャンバ要否判断処理手段はキャンバ付与条件が成立したと判断する。 
 そして、キャンバ付与条件が成立したと判断された場合、制御部16の図示されないキャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバ付与状態判断処理を行い、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、前記アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS3)。なお、値αは、車両ごとに仕様で決まるキャンバの初期値であり、本実施の形態においては、負の値を採るが、正の値を採ることもできる。
 アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていないと判断された場合、制御部16の図示されないキャンバ制御処理手段は、キャンバ制御処理を行う。すなわち、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与処理手段は、キャンバ付与処理を行い、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBにキャンバθ
  -5〔°〕≦θ<α〔°〕
を付与する(ステップS4)。
 したがって、前述されたように、車両の直進走行時には車両の走行安定性を、車両の旋回時には車両の旋回安定性を高くすることができる。
 続いて、制御部16の図示されない操舵判断処理手段は、操舵判断処理を行い、ステアリング角速度を読み込み、車両が旋回の定常状態にあるかどうかを、ステアリング角速度が閾(しきい)値以上であるかどうかによって判断し、ステアリング角速度が閾値以上である場合、車両が旋回の定常状態にはなく、ステアリング角速度が閾値未満である場合、車両が旋回の定常状態にあると判断する(ステップS5、S6)。
 そして、車両が旋回の定常状態にあると判断された場合、制御部16の図示されない操舵特性変更処理手段は、操舵特性変更処理を行い、あらかじめ設定され、RAM62(図3)に記録されたステアリングギヤ比を目標値として読み出し、アクティブステアリング装置77を作動させ、ステアリングギヤ比を目標値になるように変更し、初期値であるデフォルトギヤ比より小さくする(ステップS7)。なお、前記アクティブステアリング装置77は、あらかじめ設定された回転速度でモータを駆動することによってステアリングギヤ比を変更する。
 一方、前記キャンバ要否判断処理において、キャンバスイッチ信号がオンではなく(オフであり)、キャンバ付与条件が成立していないと判断された場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS8)。各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていると判断された場合、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与解除処理手段は、キャンバ付与解除処理を行い、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBに付与されているキャンバθを解除する(ステップS9)。
 このように、本実施の形態においては、車両の旋回時に各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されるので、車両の旋回安定性を高くすることができる。
 また、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態で、運転者がステアリングホイール13を操作し、車両を旋回させると、各タイヤ36にキャンバスラストが発生し、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢されるが、ステアリングギヤ比が小さくされるので、ステアリング角度の変化量に対して車輪WLF、WRFの舵角の変化量を大きくすることができる。
 したがって、ステアリング角度に対応する旋回半径で車両を旋回させることができ、車両がアンダーステアの挙動を示すのを防止することができる。
 また、ステアリングホイール13の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なることがなくなるので、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイールの切増しが必要になったりする
ことがない。
 次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
 図5は本発明の第2の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャート、図6は本発明の第2の実施の形態におけるキャンバ付与マップを示す図、図7は本発明の第2の実施の形態におけるステアリングギヤ比マップを示す図である。なお、図6において、横軸に横加速度を、縦軸にキャンバを、図7において、横軸にキャンバを、縦軸にステアリングギヤ比を採ってある。図6及び7において、キャンバは原点から離れるほど、負の方向に大きくなる。
 まず、第1の制御装置としての制御部16の前記判定指標取得処理手段は、各車輪WLB、WRBにキャンバθを付与したり、キャンバθの付与を解除したりするために必要な判定指標、本実施の形態においては、車両の状態を表す車両状態、及び運転者による各操作部の操作の状態を表す操作状態を取得する(ステップS11、S12)。
 そのために、前記判定指標取得処理手段は、車速検出部としての前記車速センサ63、ヨーレート検出部としてのヨーレートセンサ65、キャンバ付与指標検出部としての、かつ、第1の加速度検出部としての横加速度センサ66、第2の加速度検出部としての前後加速度センサ67、キャンバ検出部としてのキャンバセンサ68、懸架検出部としてのサスストロークセンサ73、荷重検出部としての荷重センサ75、タイヤ潰れ代検出部としてのタイヤ潰れ代センサ76等の各センサのセンサ出力を読み込み、車速、ヨーレート、キャンバ付与指標としての、かつ、第1の加速度としての横加速度、第2の加速度としての前後加速度、キャンバθ、サスストローク、荷重、タイヤ潰れ代等を車両状態として取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、サスストロークに基づいてロール角を算出し、該ロール角を車両状態として取得する。なお、ロール角検出部としてロール角センサを配設し、該ロール角センサのセンサ出力を読み込むことによって、ロール角を取得することもできる。
 そして、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング操作量検出部としての、かつ、操舵指標検出部としてのステアリングセンサ64、アクセル操作量検出部としての、かつ、加速操作値検出部としてのアクセルセンサ71、ブレーキ操作量検出部としての、かつ、制動操作値検出部としてのブレーキセンサ72等の各センサのセンサ出力を読み込み、ステアリング角度、車両を加速するための操作部としての、かつ、加速操作部材としてのアクセルペダル14の踏込量(アクセル開度)、車両を制動するための操作部としての、かつ、制動操作部材としてのブレーキペダル15の踏込量(ブレーキストローク)等を操作状態として取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング角度に基づいて、ステアリング角速度及びステアリング角加速度を操作状態として取得する。なお、前記ステアリング角度、ステアリング角速度、ステアリング角加速度等によって操舵値が構成される。
 次に、前記制御部16の図示されない横加速度推定処理手段は、横加速度推定処理を行い、車速及びステアリング角度を読み込み、車速及びステアリング角度に基づいて横加速度を推定する(ステップS13)。なお、本実施の形態においては、車速及びステアリング角度に基づいて横加速度を推定するようになっているが、横加速度センサ66によって検出することもできる。車速及びステアリング角度に基づいて横加速度を推定すると、フィードバック制御を行う必要がなくなるので、制御部16に加わる負荷を小さくすることができる。
 続いて、制御部16の前記キャンバ要否判断処理手段は、キャンバ付与条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記キャンバ要否判断処理手段は、横加速度を読み込み、該横加速度が閾値g1以上であるかどうかを判断し(ステップS14)、横加速度が閾値g1以上である場合、キャンバ付与条件が成立したと判断する。
 そして、キャンバ付与条件が成立したと判断された場合、前記制御部16の図示されないキャンバ算出処理手段は、キャンバ算出処理を行い、第1の記憶部としてのROM61に配設されたキャンバ付与マップ(図6)を参照し、横加速度に対応するキャンバを読み出すことによって、車両の旋回時に、旋回安定性を高くするために必要となるキャンバを算出する(ステップS15)。前記キャンバ付与マップには、横加速度、及び該横加速度と対応させてあらかじめ設定されたキャンバが記録される。なお、図6に示されるように、横加速度が閾値g1より小さいと判断された場合、キャンバ付与条件は成立せず、キャンバθは初期値αを採り、横加速度が閾値g1以上であると判断された場合、キャンバθは横加速度に比例して負の方向に大きくなる。
 次に、制御部16の前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、キャンバ可変機構としてのアクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS16)。
 アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていないと判断された場合、制御部16の前記キャンバ制御処理手段は、キャンバ付与処理手段によってアクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBにキャンバθ
  -5〔°〕≦θ<α〔°〕
を付与する(ステップS17)。
 したがって、車両の旋回安定性を高くすることができる。
 また、横加速度が大きいほどキャンバθが大きくされるので、外周側の車輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストをその分大きくすることができる。したがって、車両の旋回安定性を一層高くすることができる。
 続いて、制御部16の前記操舵判断処理手段は、ステアリング角速度を読み込み、車両が旋回の定常状態であるかどうかを、ステアリング角速度が閾値以上であるかどうかによって判断し、ステアリング角速度が閾値以上である場合、車両が旋回の定常状態にはなく、ステアリング角速度が閾値未満である場合、車両が旋回の定常状態にあると判断する(ステップS18、S19)。
 そして、車両が旋回の定常状態にあると判断された場合、制御部16の前記操舵特性変更処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、ROM61に配設されたステアリングギヤ比マップ(図7)を参照し、キャンバθpに対応するステアリングギヤ比を目標値として読み出すことによって算出し、操舵特性変更装置としてのアクティブステアリング装置77を作動させ、ステアリングギヤ比を目標値になるように変更し、初期値であるデフォルトギヤ比より小さくする(ステップS20)。
 そして、前記アクティブステアリング装置77は、ステアリングギヤ比の目標値に対応する回転速度で操舵特性変更用の駆動部としてのモータを駆動することによって、ステア
リングギヤ比を変更する。
 前記ステアリングギヤ比マップには、キャンバ、及びキャンバと対応させてあらかじめ設定されたステアリングギヤ比が記録される。なお、図7に示されるように、キャンバが負の方向に小さいほど、ステアリングギヤ比は大きく、スロー側にされ、キャンバが負の方向に大きいほど、ステアリングギヤ比は小さく、クイック側にされる。
 一方、前記キャンバ要否判断処理において、横加速度が閾値g1より小さく、キャンバ付与条件が成立していないと判断された場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS21)。アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていると判断された場合、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与解除処理手段は、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBに付与されているキャンバθを解除する(ステップS22)。
 このように、本実施の形態においては、車両の旋回時に、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与され、横加速度が大きいほどキャンバθが大きくされるので、車両の旋回安定性を一層高くすることができる。
 また、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態で、運転者が車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール13を操作し、車両を旋回させると、各タイヤ36にキャンバスラストが発生し、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢されるが、キャンバθに対応させてステアリングギヤ比が小さくされるので、キャンバθが大きいほどステアリング角度の変化量に対して車輪WLF、WRFの舵角の変化量を大きくすることができる。
 したがって、ステアリング角度に対応する旋回半径で車両を確実に旋回させることができ、車両がアンダーステアの挙動を示すのを一層防止することができる。
 また、ステアリングホイール13の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なることがなくなるので、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイール13の切増しが必要になったりすることがない。
 ところで、第1、第2の実施の形態においては、車両が旋回の定常状態にある場合に、操舵特性変更処理が行われ、ステアリング角度の変化量に対して車輪WLF、WRFの舵角の変化量が大きくされるようになっている。ところが、車両が旋回の定常状態にない場合においても、車輪WLB、WRBにキャンバが付与された状態で車両を旋回させると、外側の後輪のタイヤ36にキャンバスラストが発生し、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢されるので、車両がアンダーステアの挙動を示す。
 そこで、車両が旋回の定常状態にあるかどうかにかかわらず、操舵特性変更処理が行われるようにした本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1、第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
 図8は本発明の第3の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
 まず、第1の制御装置としての制御部16(図3)の前記判定指標取得処理手段は、各車輪WLB、WRBにキャンバθを付与したり、キャンバθの付与を解除したりするために必要な判定指標、本実施の形態においては、運転者によるキャンバ操作要素としてのキャンバスイッチ20の操作の状態を表す操作状態を取得する(ステップS31)。すなわち、前記判定指標取得処理手段は、キャンバスイッチ20、ステアリング操作量検出部としての、かつ、操舵指標検出部としてのステアリングセンサ64等の各センサのセンサ出力を読み込み、操作状態として、ステアリング角度、キャンバスイッチ信号等を取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング角度に基づいて、ステアリング角度の変化率を表すステアリング角速度、及び該ステアリング角速度の変化率を表すステアリング角加速度を操作状態として取得する。
 次に、制御部16の前記キャンバ要否判断処理手段は、キャンバ付与条件が成立したかどうかを、キャンバスイッチ信号がオンであるかどうかによって判断する(ステップS32)。キャンバスイッチ信号がオンである場合、前記キャンバ要否判断処理手段はキャンバ付与条件が成立したと判断する。 
 そして、キャンバ付与条件が成立したと判断された場合、制御部16の前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバ検出部としてのキャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、キャンバ可変機構としての前記アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS33)。
 アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていないと判断された場合、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与処理手段は、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBにキャンバθ
  -5〔°〕≦θ<α〔°〕
を付与する(ステップS34)。
 したがって、前述されたように、車両の直進走行時には車両の走行安定性を、車両の旋回時には車両の旋回安定性を高くすることができる。
 続いて、制御部16の前記操舵特性変更処理手段は、あらかじめ設定され、第2の記憶部としてのRAM62に記録されたステアリングギヤ比を目標値として読み出し、操舵特性変更装置としてのアクティブステアリング装置77を作動させ、ステアリングギヤ比を目標値になるように変更し、初期値であるデフォルトギヤ比より小さくする(ステップS35)。
 一方、前記キャンバ要否判断処理において、キャンバスイッチ信号がオンではなく(オフであり)、キャンバ付与条件が成立していないと判断された場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS36)。各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていると判断された場合、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与解除処理手段は、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBに付与されているキャンバθを解除する(ステップS37)。
 このように、本実施の形態においては、車両の旋回時に各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されるので、車両の旋回安定性を高くすることができる。
 また、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態で、運転者が車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール13を操作し、車両を旋回させると、各タイヤ36にキャンバスラストが発生し、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢されるが、ステアリングギヤ比が小さくされるので、ステアリング角度の変化量に対して車輪WLF、WRFの舵角の変化量を大きくすることができる。
 したがって、ステアリング角度に対応する旋回半径で車両を旋回させることができ、車両がアンダーステアの挙動を示すのを防止することができる。
 また、ステアリングホイール13の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なることがなくなるので、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイール13の切増しが必要になったりすることがない。
 次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、第1~第3の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
 図9は本発明の第4の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。
 まず、第1の制御装置としての制御部16の前記判定指標取得処理手段は、各車輪WLB、WRBにキャンバθを付与したり、キャンバθの付与を解除したりするために必要な判定指標、本実施の形態においては、車両の状態を表す車両状態、及び運転者による各操作部の操作の状態を表す操作状態を取得する(ステップS41、S42)。
 そのために、前記判定指標取得処理手段は、車速検出部としての前記車速センサ63、ヨーレート検出部としてのヨーレートセンサ65、キャンバ付与指標検出部としての、かつ、第1の加速度検出部としての横加速度センサ66、第2の加速度検出部としての前後加速度センサ67、キャンバ検出部としてのキャンバセンサ68、懸架検出部としてのサスストロークセンサ73、荷重検出部としての荷重センサ75、タイヤ潰れ代検出部としてのタイヤ潰れ代センサ76等の各センサのセンサ出力を読み込み、車速、ヨーレート、キャンバ付与指標としての、かつ、第1の加速度としての横加速度、第2の加速度としての前後加速度、キャンバθ、サスストローク、荷重、タイヤ潰れ代等を車両状態として取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、サスストロークに基づいてロール角を算出し、該ロール角を車両状態として取得する。
 そして、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング操作量検出部としての、かつ、操舵指標検出部としてのステアリングセンサ64、アクセル操作量検出部としての、かつ、加速操作値検出部としてのアクセルセンサ71、ブレーキ操作量検出部としての、かつ、制動操作値検出部としてのブレーキセンサ72等の各センサのセンサ出力を読み込み、ステアリング角度、車両を加速するための操作部としての、かつ、加速操作部材としてのアクセルペダル14の踏込量(アクセル開度)、車両を制動するための操作部としての、かつ、制動操作部材としてのブレーキペダル15の踏込量(ブレーキストローク)等を操作状態として取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング角度に基づいて、ステアリング角速度及びステアリング角加速度を操作状態として取得する。なお、前記
ステアリング角度、ステアリング角速度、ステアリング角加速度等によって操舵値が構成される。
 次に、前記制御部16の前記横加速度推定処理手段は、車速及びステアリング角度を読み込み、車速及びステアリング角度に基づいて横加速度を推定する(ステップS43)。
 続いて、制御部16の前記キャンバ要否判断処理手段は、キャンバ付与条件が成立したかどうかを判断する。そのために、前記キャンバ要否判断処理手段は、横加速度を読み込み、該横加速度が閾値g1以上であるかどうかを判断し(ステップS44)、横加速度が閾値g1以上である場合、キャンバ付与条件が成立したと判断する。
 そして、キャンバ付与条件が成立したと判断された場合、前記制御部16の前記キャンバ算出処理手段は、第1の記憶部としてのROM61に配設されたキャンバ付与マップ(図6)を参照し、横加速度に対応するキャンバを読み出すことによって、車両の旋回時に、旋回安定性を高くするために必要となるキャンバを算出する(ステップS45)。前記キャンバ付与マップには、横加速度、及び該横加速度と対応させてあらかじめ設定されたキャンバが記録される。なお、第2の実施の形態と同様に、図6に示されるように、横加速度が閾値g1より小さいと判断された場合、キャンバ付与条件は成立せず、キャンバθは初期値αを採り、横加速度が閾値g1以上であると判断された場合、キャンバθは横加速度に比例して負の方向に大きくなる。
 次に、制御部16の前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、キャンバ可変機構としてのアクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS46)。
 アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていないと判断された場合、制御部16の前記キャンバ制御処理手段は、キャンバ付与処理手段によってアクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBにキャンバθ
  -5〔°〕≦θ<α〔°〕
を付与する(ステップS47)。
 したがって、車両の旋回安定性を高くすることができる。
 また、横加速度が大きいほどキャンバθが大きくされるので、外周側の車輪のタイヤ36に発生するキャンバスラストをその分大きくすることができる。したがって、車両の旋回安定性を一層高くすることができる。
 続いて、制御部16の前記操舵特性変更処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、ROM61に配設されたステアリングギヤ比マップ(図7)を参照し、キャンバθpに対応するステアリングギヤ比を目標値として読み出すことによって算出し、操舵特性変更装置としてのアクティブステアリング装置77を作動させ、ステアリングギヤ比を目標値になるように変更し、初期値であるデフォルトギヤ比より小さくする(ステップS48)。
 一方、前記キャンバ要否判断処理において、横加速度が閾値g1より小さく、キャンバ付与条件が成立していないと判断された場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバセンサ68によって検出されたキャンバθpを読み込み、該キャンバθpが、
  -5〔°〕≦θp<α〔°〕
であるかどうかによって、アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されているかどうかを判断する(ステップS49)。アクチュエータ31、32によって各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与されていると判断された場合、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与解除処理手段は、アクチュエータ31、32を作動させて各車輪WLB、WRBに付与されているキャンバθを解除する(ステップS50)。
 このように、本実施の形態においては、車両の旋回時に、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与され、横加速度が大きいほどキャンバθが大きくされるので、車両の旋回安定性を一層高くすることができる。
 また、各車輪WLB、WRBにキャンバθが付与された状態で、運転者が車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール13を操作し、車両を旋回させると、各タイヤ36にキャンバスラストが発生し、車両における後端側が旋回の中心側に向けて付勢されるが、キャンバθに対応させてステアリングギヤ比が小さくされるので、キャンバθが大きいほどステアリング角度の変化量に対して車輪WLF、WRFの舵角の変化量を大きくすることができる。
 したがって、ステアリング角度に対応する旋回半径で車両を確実に旋回させることができ、車両がアンダーステアの挙動を示すのを一層防止することができる。
 また、ステアリングホイール13の操舵感覚が車両の旋回感覚と異なることがなくなるので、運転者が違和感を覚えたり、ステアリングホイール13の切増しが必要になったりすることがない。
 前記第2、第4の実施の形態においては、キャンバ付与指標として横加速度を使用するようになっているが、ヨーレートを使用することができる。その場合、前記キャンバ要否判断処理手段は、ヨーレートを読み込み、該ヨーレートが閾値以上であるかどうかを判断し、ヨーレートが閾値以上である場合、キャンバ付与条件が成立したと判断する。
 また、前記第1、第3の実施の形態においては、キャンバ付与条件が成立したかどうかを、キャンバスイッチ信号がオンであるかどうかによって判断するようになっているが、車両の旋回時におけるステアリング角度が閾値以上であるかどうかによってキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断することができる。
 なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

Claims (6)

  1.  車両のボディと、
     該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、
     該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、
     該キャンバ可変機構によって所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、
     該キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていると判断された場合に、操舵部材における操舵特性を、前記所定の車輪に付与されたキャンバに応じて変更する操舵特性変更処理手段とを有することを特徴とする車両用制御装置
  2.  前記キャンバ付与状態判断処理手段は、後方の車輪に負のキャンバが付与されているかどうかを判断する請求項1に記載の車両用制御装置。
  3.  前記操舵特性は、操舵部材の操舵指標の変化量に対する車輪の舵角の変化量の比である請求項1に記載の車両用制御装置。
  4.  前記操舵特性変更処理手段は、キャンバ検出部によって検出されたキャンバが大きいほどステアリングギヤ比を小さくする請求項2又は3に記載の車両用制御装置。
  5.  操舵部材が操作されているかどうかを判断する操舵判断処理手段を有するとともに、
     前記操舵特性変更処理手段は、前記キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていると判断され、かつ、前記操舵判断処理手段によって、操舵部材が操作されたと判断された場合に、操舵部材における操舵特性を、前記所定の車輪に付与されたキャンバに応じて変更する請求項1~4のいずれか1項に記載の車両用制御装置。
  6.  キャンバ付与条件が成立しているかどうかを判断するキャンバ要否判断処理手段を有するとともに、
     前記キャンバ可変機構は、前記キャンバ要否判断処理手段によって、キャンバ付与条件が成立していると判断される場合に、前記所定の車輪にキャンバを付与する請求項1~5のいずれか1項に記載の車両用制御装置。
PCT/JP2010/069730 2009-11-05 2010-11-05 車両用制御装置 WO2011055794A1 (ja)

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