WO2016098639A1 - 車両制御方法及び車両 - Google Patents

車両制御方法及び車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2016098639A1
WO2016098639A1 PCT/JP2015/084388 JP2015084388W WO2016098639A1 WO 2016098639 A1 WO2016098639 A1 WO 2016098639A1 JP 2015084388 W JP2015084388 W JP 2015084388W WO 2016098639 A1 WO2016098639 A1 WO 2016098639A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
inclination angle
rack bar
inclination
rack
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/084388
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石河　智海
Original Assignee
Ntn株式会社
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 Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2016098639A1 publication Critical patent/WO2016098639A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045—Improving turning performance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control method for controlling the traveling state of a vehicle in accordance with the inclination of the vehicle when the vehicle travels in a special travel mode such as a lateral movement mode, and a vehicle employing this control method.
  • This steering mechanism has two rack bars that can be moved independently on the left and right sides, and each of the rack bars is connected to one of the left and right wheels via a tie rod, and by a synchronous gear held in a synchronous gear box, The rack bar is movable opposite to the synchronous gearbox.
  • the two rack bars are each provided with a pinion gear that meshes with the rack bar, and a coupling mechanism is provided between the two pinion gears so that the rotation shafts of both the pinion gears can be coupled or separated.
  • this coupling mechanism is coupled, both rack bars can be moved together in the same direction by the same distance, that is, the left and right wheels can be steered in the same direction.
  • this coupling mechanism is separated, both rack bars can be moved in the opposite direction by the same distance, that is, the left and right wheels can be steered in the opposite direction.
  • the vehicle travel mode by switching the vehicle travel mode to the special travel mode such as the lateral movement mode, the vehicle can be moved in a narrow space, and the vehicle operability and convenience are greatly improved.
  • all four wheels are provided with a drive device such as an in-wheel motor, and a drive device is provided only on the front wheel or the rear wheel.
  • Drive wheels, and the remaining two wheels may be driven wheels.
  • FIG. 8 a case is considered in which the front-rear direction of the vehicle 1 is orthogonal to the inclination direction, the two rear wheels are driving wheels, and the two front wheels are driven wheels. While the rear wheels are tilted by the applied driving force, the front wheels are only rotated following the vehicle 1 that is moved by the driving force of the rear wheels, so that a force that rotates downward due to gravity acts. However, there is a delay with respect to the rotation of the rear wheel.
  • the vehicle 1 turns as the counterclockwise moment acts on the vehicle 1 and goes up (in the direction of the white arrow in FIG. 9), and the direction intended by the driver, There arises a problem that the traveling direction of the vehicle 1 is deviated. This problem hardly occurs when the slope of the slope is not so large, but becomes prominent when the slope exceeds a certain value.
  • an object of the present invention is to prevent the vehicle from moving in a direction deviated from the direction intended by the driver when the vehicle travels on a slope.
  • a step in which the driver operates the vehicle to move in a predetermined direction without changing the front-rear direction, and a tilt angle measurement provided in the vehicle When the inclination angle of the vehicle is compared with the inclination angle measured by the inclination angle measurement means and a predetermined reference inclination angle, the inclination angle is equal to or greater than the reference inclination angle. And a step of allowing the vehicle to travel in the predetermined direction when the inclination angle is lower than the reference inclination angle while the vehicle is stopped.
  • the predetermined direction is a lateral or oblique direction with respect to the forward direction of the vehicle.
  • the diagonal direction here refers to all directions other than the forward or backward direction of the vehicle and the lateral direction, that is, the angle range of more than 0 degree and smaller than 180 degrees with reference to the forward direction of the vehicle (excluding 90 degrees). In particular, it refers to an angle range of 45 degrees or more and 135 degrees or less (except 90 degrees). If one of the front and rear wheels is a driving wheel and the other is a driven wheel, there may be a difference in the rotational speed between the front and rear wheels when the vehicle is driven in a lateral or oblique direction with respect to the forward direction of the vehicle. This is because it is necessary to stop the vehicle to ensure running stability.
  • the inclination angle measuring means measures the inclination angle in the left-right direction and the front-rear direction of the vehicle at the same time. From the measured inclination angle in the left-right direction and the front-rear direction, It is preferable to calculate a tilt angle in the tilt direction and compare the magnitude relationship between the calculated tilt angle and a reference tilt angle that is predetermined for the tilt direction.
  • the inclination angle measuring means By calculating the inclination direction and the inclination angle of the vehicle by the inclination angle measuring means, it is possible to determine the inclination angle serving as a reference for stopping the vehicle in consideration of both the inclination direction and the inclination angle of the vehicle. For this reason, for example, when the vehicle is inclined more largely in the front-rear direction than in the lateral direction, the difference between the rotation speeds of the front and rear wheels hardly occurs, and the vehicle is unnecessarily stopped when the vehicle can travel normally. It is possible to prevent the control to be performed.
  • the vehicle By mounting on the vehicle a control device that performs control according to the control method shown in each of the above configurations, the vehicle is prevented from moving in a direction deviating from the direction intended by the driver, thereby ensuring stable traveling of the vehicle. Can do.
  • the step of the driver's driving operation so that the vehicle moves in a predetermined direction without changing the direction of the vehicle in the front-rear direction and the inclination angle measuring means provided in the vehicle, the inclination angle of the vehicle Comparing the inclination angle measured by the inclination angle measuring means with a predetermined reference inclination angle, and stopping the vehicle when the inclination angle is greater than or equal to the reference inclination angle.
  • FIG. 8 is a plan view showing a state where the vehicle shown in FIG.
  • the vehicle control method according to the present invention is employed in, for example, the vehicle shown in FIGS. 1A and 1B.
  • This vehicle is a two-seater (side-by-side two-seat) ultra-compact mobility, and includes a drive system and a control system of a steering mechanism shown in FIG.
  • Steering devices 10 and 20 are connected to front left and right wheels FL and FR and rear left and right wheels RL and RR via tie rods 12 and 22, respectively.
  • the left and right wheels w are steered in the same direction or in the opposite direction by driving the steering devices 10 and 20 by rotating around the axis of the steering shaft 3 connected to the steering 2 or by driving the normal steering actuator 31. can do.
  • the left and right rear wheels w of the vehicle 1 are provided with in-wheel motors M, and the rear wheels w function as drive wheels.
  • the left and right front wheels w are not provided with the in-wheel motor M, and are driven wheels that are driven as the rear wheels w are driven.
  • the vehicle 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 70 that controls the steering devices 10 and 20.
  • An inclination angle measuring means 71 for measuring the inclination angle of the vehicle 1 is connected to the ECU 70.
  • various sensors such as a gyro sensor and an acceleration sensor can be employed.
  • FIG. 8 when the vehicle travel mode is set to a lateral movement mode in which lateral movement is possible, and when the front-rear direction of the vehicle is stopped perpendicular to the inclination direction, the vehicle 1 When a driving operation is performed to increase the inclination, as shown in FIG. 9, a counterclockwise moment acts on the vehicle 1 and the vehicle 1 turns as the inclination increases.
  • an inclination angle sensor capable of simultaneously measuring the inclination of the vehicle 1 in the left-right direction and the front-rear direction.
  • the tilt direction of the vehicle 1 and the tilt angle in the tilt direction can be obtained by calculation.
  • the tilt angle sensor that can measure both the left and right direction tilt is used, but if it is only necessary to measure only the left and right direction tilt, a tilt angle sensor that can measure only the left and right direction tilt is adopted. May be.
  • any steering device may be used as long as the travel mode can be freely switched between the normal travel mode and the special travel mode such as the lateral movement mode. It is particularly preferable to use the steering devices 10 and 20 described in detail with reference to FIGS. 5 and 6A and 6B.
  • the steering devices 10 and 20 described in detail with reference to FIGS. 5 and 6A and 6B.
  • the configuration and operation of the steering devices 10 and 20 and the behavior of the wheels w in the lateral movement mode which is one of the special travel modes will be described in detail.
  • the front and rear steering devices 10 and 20 are each provided with two rack bars for turning the left and right wheels w.
  • the rack bar connected to the left wheel w with respect to the longitudinal direction of the vehicle 1 is the first rack bar 53
  • the rack bar connected to the right wheel w is the second rack bar 54. Called.
  • the two rack bars 53 and 54 extend in parallel to each other. Note that the direction indicated by the left-pointing arrow in FIGS. 2 and 3 is the front of the vehicle 1.
  • the connecting members 11 and 21 of the rack bars 53 and 54 are connected to the left and right wheels w of the front wheel or the rear wheel via tie rods 12 and 22, respectively.
  • Various members such as a knuckle arm may be appropriately interposed between the tie rods 12 and 22 and the wheel w.
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 are rack cases (steering cylinders) that extend in the left-right direction with respect to the straight traveling direction (front-rear direction) of the vehicle 1 in each steering device 10, 20. 50.
  • the rack case 50 is supported by a frame (chassis) (not shown) of the vehicle 1.
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 can be moved simultaneously in the rack case 50 by the same distance in the same left-right direction with respect to the straight traveling direction of the vehicle 1. This operation is performed by the operation of the normal steering actuator 31 (see FIG. 2) based on the operation of the steering 2 performed by the driver. By this operation, the left and right wheels w can be simultaneously steered in the same direction in the left and right during normal travel.
  • the pinion shaft 61 shown in FIGS. 5, 6A, and 6B is connected to the steering shaft 3 (see FIG. 2) or a normal steering actuator 31 (see FIG. 2) such as a motor that is operated by the rotation operation of the steering 2. Is done.
  • a first pinion gear 62 is coupled to the pinion shaft 61 so as to be integrally or integrally rotatable, and a second pinion gear 65 is provided coaxially with the first pinion gear 62.
  • the first pinion gear 62 meshes with the first rack bar 53
  • the second pinion gear 65 meshes with the second rack bar 54, respectively.
  • FIG. 6A shows a state where the coupling mechanism 63 is separated
  • FIG. 6B shows a state where the coupling mechanism 63 is coupled.
  • Steering devices 10 and 20 are each provided with a rack bar operating means 60 as shown in FIG.
  • the rack bar operation means 60 opposes the first rack bar 53 and the second rack bar 54 in the left-right direction with respect to the straight traveling direction of the vehicle 1, that is, along the direction in which the rack extends and contracts (the direction in which the rack teeth are parallel). It has the function of moving simultaneously in the same direction (the opposite direction) by the same distance.
  • the rack bar operation means 60 includes a first rotation shaft (pinion shaft) 61, a first pinion gear 62 integrated with or coupled to the first rotation shaft 61, and the first rotation shaft 61.
  • a second rotation shaft 64 disposed above, a second pinion gear 65 attached to the second rotation shaft 64 so as to be integrally rotatable, a synchronization rack gear 53a formed on the first rack bar 53, and a second The synchronization rack gear 54 a formed on the rack bar 54, the first synchronization gear 55 that meshes with both the synchronization rack gears 53 a and 54 a, the second synchronization gear 56 that meshes with the first synchronization gear 55, and the first rack bar 53
  • the turning rack gear 53b meshed with the formed first pinion gear 62, the turning rack gear 54b meshed with the second pinion gear 65 formed on the second rack bar 54, and both pinions It includes a coupling mechanism 63 approaching and moving away from the rotation around the axis of Ngia 62 and 65,
  • the first synchronization gear 55 includes three gears 55a, 55b, and 55c that are arranged in parallel at regular intervals along the parallel direction of the rack teeth of the rack bars 53 and 54. As shown in FIG. 6A, while the first and second pinion gears 62 and 65 are separated from each other by the coupling mechanism 63, the first rack bar 53 is moved to the rack by the driving force input from the rack bar operating means 60. When the tooth is moved in one direction with respect to the parallel direction of the teeth, the movement is converted into the movement of the second rack bar 54 in the other direction.
  • gears 56a and 56b constituting the second synchronization gear 56 are respectively disposed (see FIG. 5).
  • the second synchronization gear 56 meshes only with the first synchronization gear 55 without meshing with the synchronization rack gear 53 a of the first rack bar 53 or the synchronization rack gear 54 a of the second rack bar 54.
  • the second synchronization gear 56 is for moving the three gears 55a, 55b, 55c of the first synchronization gear 55 in the same direction by the same angle. By the second synchronization gear 56, the first rack bar 53 and the second rack bar 54 can smoothly move relative to each other.
  • the steering rack gears 53b and 54b provided on the first rack bar 53 and the second rack bar 54 move the rack bars 53 and 54 along the parallel direction of the rack teeth with respect to the frame of the vehicle 1. It functions as an input means for driving force to make it.
  • the synchronization rack gears 53a and 54a and the steering rack gears 53b and 54b may be integrally formed, or may be formed separately and fixed integrally by a fixing means such as a bolt.
  • the connecting mechanism 63 is After the separation, the first rack bar 53 is moved in one direction by the input of the driving force from the rack bar operating means 60. Then, the force is transmitted to the second rack bar 54 via the first synchronization gear 55 meshed with both the first rack bar 53 and the second rack bar 54, and the second rack bar 54 receives the first rack bar 54. It moves simultaneously by the same distance in the opposite direction to the one rack bar 53.
  • the first pinion gear 62 and the second pinion gear 65 are rotationally fixed by the coupling mechanism 63 meshing at the position of the straight tire (rack bar).
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 move simultaneously in the same direction in the left-right direction in the rack case 50 attached to the frame.
  • the coupling mechanism 63 is separated, and the first rack bar 53 and the second rack bar 54 are respectively engaged with the synchronization gear 55 in the synchronization gear box.
  • the rack bars 53 and 54 move the same distance in the opposite direction with respect to the synchronization gear box.
  • the rack bar operation means 60 includes a first rotation shaft (pinion shaft) 61 that directly rotates in accordance with the rotation operation of the steering 2 performed by the driver (see FIG. 5).
  • a first rotation shaft (pinion shaft) 61 that directly rotates in accordance with the rotation operation of the steering 2 performed by the driver (see FIG. 5).
  • the driving of the mode switching actuator 32 that operates in conjunction with the rotation operation of the steering wheel 2 performed by the driver. It is also possible to switch so that rotation is transmitted to the first rotating shaft 61 side by force or by the driving force of the mode switching actuator 32 that operates in conjunction with the operation of the mode switching means 42 provided in the vehicle 1.
  • the first pinion gear 62 meshes with the steering rack gear 53b of the first rack bar 53
  • the second pinion gear 65 meshes with the steering rack gear 54b of the second rack bar 54. ing.
  • the coupling mechanism 63 is in a state in which the first rotating shaft 61 and the second rotating shaft 64 can be relatively rotated (separated state (see FIG. 6A)) and a state in which the first rotating shaft 61 and the second rotating shaft 64 are not relatively rotatable (coupled state (see FIG. 6B)). It has a function to switch.
  • the coupling mechanism 63 includes a fixed portion 63b on the second rotating shaft 64 side and a moving portion 63a on the first rotating shaft 61 side.
  • the moving part 63a is pressed against the fixed part 63b side by an elastic member such as a spring (not shown), and the convex part 63c on the moving part 63a side is coupled to the concave part 63d on the fixed part 63b side of the coupling mechanism 63.
  • the shafts 61 and 64 can rotate together (see FIG. 6B).
  • the projections 63c may be provided on the fixed portion 63b side
  • the recesses 63d may be provided on the moving portion 63a side, with the concave / convex forming portions reversed.
  • the connecting mechanism 63 By moving the moving part 63a in the axial direction with respect to the fixed part 63b of the connecting mechanism 63 by an external input from a driving source such as a push solenoid (not shown), the connection between the fixed part 63b and the moving part 63a is separated.
  • the first rotating shaft 61 and the second rotating shaft 64 rotate independently. That is, the first pinion gear 62 and the second pinion gear 65 can rotate independently (see FIG. 6A).
  • the first pinion gear 62 and the second pinion gear 65 are relatively rotatable by the separation of the coupling mechanism 63 (see FIG. 6A), the first pinion gear 62 is engaged with the first rack bar 53, and the second pinion gear 62 is engaged. 65 meshes with the second rack bar 54. Further, the first rack bar 53 and the second rack bar 54 are engaged with each other by a first synchronization gear 55. At this time, when a rotational force is input to the first pinion gear 62, the first rack bar 53 moves in the lateral direction (one direction) along the parallel direction of the teeth of the rack, that is, the left-right direction of the vehicle.
  • the coupling mechanism 63 is coupled (see FIG. 6B) so that the pair of rack bars 53 and 54 move together in the left-right direction. w can be steered simultaneously in the same direction. At this time, since the first rack bar 53 and the second rack bar 54 move together, the first synchronization gear 55 does not rotate.
  • the driving force of the mode switching actuator 32 (see FIG. 2) is input to the respective rack bars 53 and 54 through the rotation of the pinion gears 62 and 65.
  • the driving force of the mode switching actuator 32 is input to the rack bars 53 and 54 through the rotation of the first pinion gear 62, the rotation of the steering shaft 3 may not be transmitted to the steering 2. However, the transmission may be allowed.
  • the normal steering actuator 31 can also serve as the mode switching actuator 32. That is, the normal steering actuator 31 may input rotation to the first rotating shaft 61 via the steering shaft 3 at the time of mode switching. Further, the role of the mode switching actuator 32 can be substituted by the driving force of the in-wheel motor M provided on each wheel.
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 of the steering device 10 for the front wheels can be moved integrally, that is, the coupling mechanism 63 is coupled (see FIG. 6B).
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 are integrally moved in the left-right direction within the rack case 50 of the steering device 10.
  • the second rack bar 54 is also integrally moved in the same direction by the same distance.
  • the left and right wheels w of the front wheels are steered by a predetermined angle in the same direction. That is, by completely fixing the two rack bars 53 and 54 together, it is possible to travel equivalent to a normal vehicle, and depending on the situation such as straight turn, right turn, left turn, etc., by the driver's steering 2 operation. Necessary steering can be performed freely.
  • the steered state of each wheel w in the lateral movement mode is shown in FIG.
  • the coupling mechanism 63 is separated (see FIG. 6A), and all the four front and rear wheels w are 90 degrees with respect to the straight traveling direction (with respect to the straight traveling direction of the vehicle 1).
  • the first rack bar 53 and the second rack bar 54 in the steering devices 10 and 20 are moved in opposite directions by the input of rotation from the mode switching actuator 32 to the first pinion gear 62 so as to face in the left-right direction).
  • the coupling mechanism 63 is coupled at the position where the wheel w becomes 90 degrees (see FIG. 6B), and the pair of rack bars 53 and 54 are fixed.
  • the coupling mechanism 63 coupled in this manner, the first rack bar 53 and the second rack bar 54 in the steering devices 10 and 20 are moved straight by the driving force of the normal steering actuator 31 or the operation of the steering 2. It is possible to finely adjust the direction (tire angle) of the wheel w by moving it in the left-right direction integrally with the direction.
  • the switching between the normal driving mode and the lateral movement mode can be performed by operating the mode switching means 42 provided near the driver's seat by the driver.
  • the driver performs an operation of moving the vehicle 1 in the lateral direction (depressing the accelerator pedal) after switching the travel mode to the lateral movement mode (S1).
  • the tilt angle is measured by the tilt angle measuring means 71 (S2).
  • the ECU 70 mounted on the vehicle 1 or a storage device mounted on the ECU 70 stores in advance a reference inclination angle value that serves as a determination criterion for determining whether to stop the vehicle 1 based on this control method. ing.
  • the magnitude relationship between the inclination angle measured by the inclination angle measuring means 71 and the reference inclination angle is compared (S3). If the measured inclination angle is less than the predetermined reference inclination angle (NO in S3), the inclination is Even if it exists, it is judged that there is no problem in the traveling of the vehicle 1, and the lateral traveling is performed according to the operation of the accelerator pedal (S4). When the accelerator pedal is returned during traveling and the lateral traveling is finished (YES in S5), the vehicle 1 stops as it is (S6).
  • the tilt angle measuring means 71 When the tilt angle measuring means 71 has a function of simultaneously measuring both the left and right tilt angles of the vehicle 1, the tilt direction of the vehicle 1 is determined from the measured tilt angles of the left and right directions and the front and rear directions. The tilt angle in the tilt direction is calculated. This calculation is performed by the ECU 70, for example.
  • standard inclination angle predetermined for every inclination direction is memorize
  • the reference inclination angle for the inclination direction corresponding to the inclination direction of the vehicle 1 stored in this storage device is compared with the calculated magnitude relation of the inclination angle, and the inclination angle in the inclination direction is compared with the above. Is smaller than the reference inclination angle (NO in S3), it is determined that there is no problem in traveling the vehicle even if there is an inclination, and the vehicle is moved laterally according to the operation of the accelerator pedal (S4) and measured. If the tilt angle is equal to or greater than the predetermined reference tilt angle (YES in S3), this is transmitted to the ECU 70, and the ECU 70 controls the vehicle 1 to stop (S6).
  • the flow of this control method can be applied not only when the vehicle 1 moves in a lateral direction in the lateral movement mode, but also when the vehicle 1 is moved in an oblique direction without changing the front-rear direction. .
  • the flow of the overall configuration of the vehicle 1, the travel mode, and the control method of the vehicle 1 is merely an example, and when the vehicle 1 travels on a slope, the vehicle 1 moves in a direction that deviates from the direction intended by the driver. As long as the problem of the present invention of preventing running can be solved, the entire configuration and the flow of the control method can be appropriately changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

　車両が傾斜地を走行する際に、この車両が運転者の意図する方向とずれた方向に走行するのを防止する。運転者が走行モードを横方向移動モードに切り替えた上で、車両（１）を横方向に移動させる操作を行う（Ｓ１）。傾斜角測定手段（７１）によって、傾斜角が測定される（Ｓ２）。傾斜角測定手段（７１）によって測定された傾斜角と、基準傾斜角の大小関係を比較し（Ｓ３）、測定された傾斜角が前記基準傾斜角よりも小さい場合は（Ｓ３のＮＯ）、横方向の移動走行を行う（Ｓ４）。横方向の移動走行を継続する場合は（Ｓ５のＮＯ参照）、傾斜角測定手段（７１）による傾斜角の測定が継続して行われる（Ｓ２）。その一方で、測定された傾斜角が前記基準傾斜角以上の場合は（Ｓ３のＹＥＳ）、そのことがＥＣＵ（７０）に伝えられ、ＥＣＵ（７０）によって車両（１）を停止するように制御がなされる（Ｓ６）。

Description

車両制御方法及び車両
　この発明は、車両を横方向移動モード等の特殊走行モードで走行する際に、車両の傾斜に対応して車両の走行状態を制御する車両の制御方法、及びこの制御方法を採用した車両に関する。
　近年、特に小型車両の分野において、通常の前後進や左右への方向転換のみならず、横方向への走行等のように、従来の車両にはない特殊な走行モードを備えた車両が開発されている。この車両には、例えば、下記特許文献１に示すような転舵機構が搭載されることがある。この転舵機構を用いると、前後及び左右の車輪をそれぞれ逆方向に転舵することができ、車両を同一位置で回転させるその場回転モードや、車両をその前後方向の向きを変えることなく、真横又は斜め方向に移動させる横方向移動モード等の特殊走行モードを実現できる。
　この転舵機構は、左右に独立して移動可能な２つのラックバーを持ち、ラックバーのそれぞれを左右いずれかの車輪にタイロッドを介して接続し、同期ギアボックスに保持される同期ギアにより、ラックバーが、同期ギアボックスに対して反対に移動可能としたものである。この２つのラックバーには、このラックバーに噛み合うピニオンギアがそれぞれ設けられ、両ピニオンギアの間には、両ピニオンギアの回転軸を結合又は分離可能とする連結機構が設けられている。この連結機構を結合すると、両ラックバーを一体として同方向に同距離移動する、すなわち左右の車輪を同方向に転舵することができる。その一方で、この連結機構を分離すると、両ラックバーを反対方向に同距離移動する、すなわち左右の車輪を逆方向に転舵することができる。
　このように、車両の走行モードを横方向移動モード等の特殊走行モードに切り替えることによって、車両を狭い空間内で移動させることができ、車両操作性及び利便性が大幅に向上する。
特開２０１５－４４５６５
　この種の車両においては、車両に設けられた四輪のうち、四輪全てにインホイールモータ等の駆動装置を設けて駆動輪とする場合と、前輪又は後輪の二輪のみに駆動装置を設けて駆動輪とし、残りの二輪を従動輪とする場合がある。ここで、図８に示すように、車両１の前後方向が傾斜方向に対して直交し、後輪二輪を駆動輪、前輪二輪を従動輪とした場合について考える。後輪は与えられた駆動力によって傾斜を上る一方で、前輪は後輪の駆動力によって移動する車両１に従動する形で回転するだけなので、重力に起因して傾斜下向きに回転する力が作用し、後輪の回転に対して遅れが生じる。その結果、図９に示すように、車両１に左回りのモーメントが作用して傾斜を上る（図９中の白抜き矢印の方向）につれて車両１が旋回し、運転者が意図する方向と、車両１の走行する方向がずれるという問題が生じる。この問題は、傾斜地の傾斜角がそれほど大きくない場合はほとんど生じないが、傾斜角がある値を超えると顕著になる。
　そこで、この発明は、車両が傾斜地を走行する際に、車両が運転者の意図する方向とずれた方向に移動するのを防止することを課題とする。
　この課題を解決するために、この発明においては、車両をその前後方向の向きを変えることなく、所定方向に移動するように運転者が運転操作するステップと、前記車両に設けられた傾斜角測定手段によって、この車両の傾斜角を測定するステップと、前記傾斜角測定手段によって測定した傾斜角と、予め定めた基準傾斜角の大小関係を比較し、前記傾斜角が前記基準傾斜角以上の場合に、前記車両を停止させる一方で、前記傾斜角が前記基準傾斜角を下回る場合に、前記所定方向への前記車両の走行を許容するステップと、を備えた車両の制御方法を構成した。
　車両の傾斜角が基準傾斜角以上の場合に、この車両を停止させることによって、駆動輪と従動輪との間の回転数が異なった状態のまま車両を走行して、運転者が意図する方向と、車両が実際に走行する方向がずれるという状況を回避することができる。
　前記構成においては、前記所定方向が、前記車両の前方方向に対して、真横又は斜め方向である構成とするのが好ましい。
　ここでいう斜め方向とは、車両の前進又は後退方向、真横方向以外のすべての方向、すなわち、車両の前方方向を基準として、０度を超え１８０度より小さい角度範囲（ただし９０度を除く）のすべての方向のことを指し、特に好ましくは４５度以上１３５度以下の角度範囲（ただし９０度を除く）のことを指す。前後輪の一方を駆動輪、他方を従動輪とした場合、車両の前進方向に対して横方向又は斜め方向に車両を走行させる際に、前輪と後輪の回転数の差が生じる可能性があり、車両を停止させて走行安定性を確保する必要性があるためである。
　前記各構成においては、前記傾斜角測定手段により、前記車両の左右方向と前後方向の傾斜角を同時に測定し、測定された左右方向及び前後方向の前記傾斜角から、前記車両の傾斜方向及びこの傾斜方向への傾斜角を演算し、この演算された傾斜角と、前記傾斜方向について予め定められた基準傾斜角との間で前記大小関係を比較する構成とするのが好ましい。
　傾斜角測定手段により、車両の傾斜方向と傾斜角を演算することにより、車両の傾斜方向と傾斜角の両方を考慮して、車両を停止させる基準となる傾斜角を決めることができる。このため、例えば、車両が横方向よりも前後方向に大きく傾斜している場合のように、前後輪の回転数に差が生じにくく車両が通常通り走行可能なときに、不必要に車両を停止させる制御がなされるのを防止することができる。
　前記各構成に示す制御方法によって制御を行う制御装置を車両に搭載することによって、車両が運転者の意図する方向とずれた方向に移動するのを防止して、車両の安定走行を確保することができる。
　この発明においては、車両をその前後方向の向きを変えることなく、所定方向に移動するように運転者が運転操作するステップと、前記車両に設けられた傾斜角測定手段によって、この車両の傾斜角を測定するステップと、前記傾斜角測定手段によって測定した傾斜角と、予め定めた基準傾斜角の大小関係を比較し、前記傾斜角が前記基準傾斜角以上の場合に、前記車両を停止させる一方で、前記傾斜角が前記基準傾斜角を下回る場合に、前記所定方向への前記車両の走行を許容するステップと、を備えた車両の制御方法を構成した。
　このように、傾斜地の傾斜角が基準傾斜角以上の場合に、車両を停止させることによって、駆動輪と従動輪との間の回転数が異なった状態のまま車両を走行して、運転者が意図する方向と、車両の走行する方向がずれるという問題を回避することができ、車両の安定走行を確保することができる。
この発明に係る車両を示す側面図 この発明に係る車両を示す平面図 この発明に係る車両の駆動系及び制御系を模式的に示す平面図 走行モードを横方向移動モードとした状態を示す平面図 横方向移動モードとしたときの車両の外観を示す側面図 横方向移動モードとしたときの車両の外観を示す平面図 図２の車両に用いたステアリング装置の内部構造を示す平面図 図５に示すステアリング装置の要部の分離状態を示す正面図 図５に示すステアリング装置の要部の結合状態を示す正面図 この発明に係る車両の制御方法の処理フローの一例を示すフローチャート 図１Ａ、図１Ｂに示す車両を傾斜地に停車した状態を示す正面図 図８に示す車両が、旋回しながら傾斜地を走行する状態を示す平面図
　この発明に係る車両の全体構成及び走行モードについて、図面を用いて一通り説明した後に、車両の制御方法について説明する。
（１）車両の全体構成について
　この発明に係る車両の制御方法は、例えば、図１Ａ、図１Ｂに示す車両に採用される。この車両は、２人乗車（横並び二人乗り）の超小型モビリティであり、図２に示す転舵機構の駆動系及び制御系を備えている。前輪の左右輪ＦＬ、ＦＲ及び後輪の左右輪ＲＬ、ＲＲには、タイロッド１２、２２を介して、ステアリング装置１０、２０がそれぞれ連結されている。ステアリング２に接続されたステアリングシャフト３の軸周りの回転操作、又は通常転舵用アクチュエータ３１の駆動によってステアリング装置１０、２０を駆動することによって、左右の車輪ｗを同方向又は逆方向に転舵することができる。
　この車両１の左右の後輪ｗにはインホイールモータＭが設けられており、この後輪ｗが駆動輪として機能する。その一方で、左右の前輪ｗにはインホイールモータＭは設けられておらず、後輪ｗの駆動に伴って従動する従動輪となっている。
　この車両１には、ステアリング装置１０、２０等の制御を司る電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０が設けられている。このＥＣＵ７０には、車両１の傾斜角を測定するための傾斜角測定手段７１が接続されている。この傾斜角測定手段７１として、ジャイロセンサ、加速度センサ等の種々のセンサを採用することができる。図８に示したように、車両の走行モードを横方向移動が可能な横方向移動モードとするとともに、車両の前後方向が傾斜方向に対して直交して停車している場合、車両１がその傾斜を上るように運転操作すると、図９に示すように、車両１に左回りのモーメントが作用して傾斜を上るにつれてこの車両１が旋回する。
　このため、後でフローチャートを用いて詳しく説明するように（図７参照）、傾斜角測定手段７１によって測定された傾斜角が、予め決めた基準傾斜角以上の場合に、そのことがＥＣＵ７０に伝えられ、車両１を停止させる制御がなされる。このように制御することにより、車両１が運転者の意図する方向と異なる方向に移動するのを防止して、車両１の安定走行を確保することができる。この基準傾斜角の値は、ＥＣＵ７０又はこのＥＣＵ７０に接続された記憶装置に記憶されている。
　この実施形態においては、傾斜角測定手段７１として、車両１の左右方向及び前後方向への傾斜を同時に測定できる傾斜角センサを使用している。このように、左右方向及び前後方向への傾斜角を同時に測定することにより、車両１の傾斜方向及びこの傾斜方向への傾斜角を演算によって求めることができる。この演算によって求めた傾斜方向への傾斜角と、傾斜方向ごとに予め決められた基準傾斜角とを比較して、この演算によって求められた傾斜角の方が、基準傾斜角よりも大きい場合に、車両１を停止させる制御を行う。ここでは、左右方向及び前後方向の両方の傾斜を測定できる傾斜角センサを用いたが、左右方向の傾斜のみ測定できればよいのであれば、左右方向の傾斜のみを測定できるタイプの傾斜角センサを採用してもよい。
　この発明に係る車両１には、通常走行モードと横方向移動モード等の特殊走行モードとの間で走行モードの切り替えを自在に行い得る限りにおいて、どのようなステアリング装置を用いても構わないが、図５及び図６Ａ、図６Ｂで詳しく説明するステアリング装置１０、２０を用いるのが特に好ましい。以下、このステアリング装置１０、２０を採用した車両１について、ステアリング装置１０、２０の構成及び作用、特殊走行モードの一つである横方向移動モードにおける車輪ｗの挙動について詳しく説明する。
　前輪と後輪の各ステアリング装置１０、２０には、図２及び図３に示すように、左右の車輪ｗを転舵するために２つのラックバーが備えられている。以下、前輪及び後輪ともに、車両１の前後方向に対して左側の車輪ｗに接続されるラックバーを第一ラックバー５３と、右側の車輪ｗに接続されるラックバーを第二ラックバー５４と称する。この２つのラックバー５３、５４は互いに平行に伸びている。なお、図２及び図３において左向きの矢印が示している方向が車両１の前方である。
　前輪又は後輪の左右車輪ｗには、それぞれタイロッド１２、２２を介して各ラックバー５３、５４の接続用部材１１、２１が接続されている。タイロッド１２、２２と車輪ｗとの間には、適宜ナックルアーム等の各種部材が介在することもある。
　第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、図５に示すように、各ステアリング装置１０、２０において、車両１の直進方向（前後方向）に対して左右方向に伸びるラックケース（ステアリングシリンダ）５０内に収容されている。ラックケース５０は車両１の図示しないフレーム（シャーシ）に支持されている。
　第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、ラックケース５０内を車両１の直進方向に対して左右同方向に同距離だけ同時に移動可能となっている。この動作は、運転者が行うステアリング２の操作に基づく、通常転舵用アクチュエータ３１（図２参照）の動作によって行われる。この動作により、通常走行時、左右車輪ｗを左右同方向に同時に転舵させることができる。
　図５、図６Ａ、図６Ｂに示すピニオン軸６１は、ステアリングシャフト３（図２参照）、もしくは、ステアリング２の回転動作によって作動するモータ等の通常転舵用アクチュエータ３１（図２参照）に接続される。このピニオン軸６１には、一体もしくは一体に回転可能に第一ピニオンギア６２が結合されるとともに、この第一ピニオンギア６２と同軸に第二ピニオンギア６５が設けられている。第一ピニオンギア６２は第一ラックバー５３と、第二ピニオンギア６５は第二ラックバー５４とそれぞれ噛み合っている。
　第一ピニオンギア６２と第二ピニオンギア６５の間には、両ピニオンギア６２、６５を回転方向に結合又は分離する連結機構６３が設けられている。図６Ａは連結機構６３が分離した状態、図６Ｂは連結機構６３が結合した状態を示している。
　ステアリング装置１０、２０は、図５に示すように、それぞれラックバー動作手段６０を備えている。ラックバー動作手段６０は、車両１の直進方向に対する左右方向、すなわち、ラックの伸縮する方向（ラックの歯の並列する方向）に沿って、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４を互いに反対方向（相反する方向）へ同距離だけ同時に移動させる機能を有する。
　ラックバー動作手段６０は、図５に示すように、第一回転軸（ピニオン軸）６１と、第一回転軸６１と一体もしくは結合された第一ピニオンギア６２と、第一回転軸６１と同軸上に配置される第二回転軸６４と、その第二回転軸６４に一体回転可能に取り付けられた第二ピニオンギア６５と、第一ラックバー５３に形成された同期用ラックギア５３ａと、第二ラックバー５４に形成された同期用ラックギア５４ａと、両同期用ラックギア５３ａ、５４ａにそれぞれ噛み合う第一同期ギア５５と、第一同期ギア５５と噛み合う第二同期ギア５６と、第一ラックバー５３に形成した第一ピニオンギア６２と噛み合う転舵用ラックギア５３ｂと、第二ラックバー５４に形成した第二ピニオンギア６５と噛み合う転舵用ラックギア５４ｂと、両ピニオンギア６２、６５の軸周りの回転を接離する連結機構６３と、を備える。
　第一同期ギア５５は、ラックバー５３、５４のラックの歯の並列方向に沿って一定の間隔で並列する三つのギア５５ａ、５５ｂ、５５ｃからなる。図６Ａに示すように、連結機構６３による第一及び第二ピニオンギア６２、６５の連結を分離状態としつつ、第一ラックバー５３をラックバー動作手段６０から入力された駆動力によって、そのラックの歯の並列方向に対して一方向へ動かすと、その動きが第二ラックバー５４の他方向への動きに変換される。
　第一同期ギア５５の隣り合うギア５５ａ、５５ｂ間、ギア５５ｂ、５５ｃ間には、それぞれ、第二同期ギア５６を構成するギア５６ａ、５６ｂが配置されている（図５参照）。第二同期ギア５６は、第一ラックバー５３の同期用ラックギア５３ａや第二ラックバー５４の同期用ラックギア５４ａには噛み合わず、第一同期ギア５５にのみ噛み合っている。第二同期ギア５６は、第一同期ギア５５の３つのギア５５ａ、５５ｂ、５５ｃを、同方向に同角度だけ動かすためのものである。この第二同期ギア５６によって、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、スムーズに相対移動することが可能となる。
　第一ラックバー５３と第二ラックバー５４に設けられた転舵用ラックギア５３ｂ、５４ｂは、各ラックバー５３、５４を、車両１のフレームに対して、ラックの歯の並列方向に沿って移動させるための駆動力の入力手段として機能する。
　同期用ラックギア５３ａ、５４ａと転舵用ラックギア５３ｂ、５４ｂは、一体に構成してもよいし、それぞれ別体で形成して、ボルト等の固定手段で一体に固定したものとしてもよい。
　図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示す状態（通常走行モード）から、図３及び図４Ａ、図４Ｂに示す状態（横方向移動モード）へと走行モードを変更するためには、連結機構６３を分離した後、ラックバー動作手段６０からの駆動力の入力により、第一ラックバー５３を一方向に移動する。すると、第二ラックバー５４には、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４の両方に噛み合っている第一同期ギア５５を介してその力が伝達され、この第二ラックバー５４は、第一ラックバー５３と逆方向に同距離だけ同時に移動する。
　通常走行モードにおいては（図２参照）、直進状態のタイヤ（ラックバー）位置で連結機構６３が噛み合うことで、第一ピニオンギア６２と第二ピニオンギア６５が回転固定される。そして、ステアリング２を回転させてステアリングシャフト３を回転すると、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、フレームに取り付けられたラックケース５０内を左右同方向に同距離だけ同時に移動する。
　また、横方向移動モードにおいては（図３参照）、連結機構６３が分離され第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、同期ギアボックス内の同期ギア５５にそれぞれ噛合っている。この同期ギア５５の噛合によって、それぞれのラックバー５３、５４は、同期ギアボックスに対して逆方向に同距離移動する。
　次に、ラックバー動作手段６０の作用について説明する。
　ラックバー動作手段６０は、運転者が行うステアリング２の回転動作に伴って直接回転する第一回転軸（ピニオン軸）６１を備える（図５参照）。このように、運転者が行うステアリング２の回転動作に伴って第一回転軸６１を直接回転させる代わりに、運転者が行うステアリング２の回転動作に連動して動作するモード切替用アクチュエータ３２の駆動力によって、又は、車両１が備えるモード切替手段４２の操作に連動して動作するモード切替用アクチュエータ３２の駆動力によって、第一回転軸６１側へ回転が伝達されるように切り替えることもできる。
　第一ピニオンギア６２は、図６Ａ、図６Ｂに示すように、第一ラックバー５３の転舵用ラックギア５３ｂに噛み合い、第二ピニオンギア６５は第二ラックバー５４の転舵用ラックギア５４ｂに噛み合っている。
　第一ピニオンギア６２と第二ピニオンギア６５との間には、互いに結合及び分離が可能な連結機構６３が設けられている。この連結機構６３は、第一回転軸６１と第二回転軸６４とを相対回転可能な状態（分離状態(図６Ａ参照)）と相対回転不能な状態（結合状態（図６Ｂ参照））とに切り替える機能を有する。
　連結機構６３は、図６Ａ、図６Ｂに示すように、第二回転軸６４側の固定部６３ｂと、第一回転軸６１側の移動部６３ａを備える。移動部６３ａは、図示しないバネ等の弾性部材によって固定部６３ｂ側へ押し付けられ、連結機構６３の固定部６３ｂ側の凹部６３ｄに、移動部６３ａ側の凸部６３ｃが結合することで、両回転軸６１、６４が一体に回転可能となっている（図６Ｂ参照）。なお、凹凸の形成部位を反対にして、固定部６３ｂ側に凸部６３ｃを、移動部６３ａ側に凹部６３ｄを設けてもよい。
　図示しないプッシュソレノイドなどの駆動源からの外部入力によって、連結機構６３の固定部６３ｂに対して、移動部６３ａを軸方向に移動させ、固定部６３ｂと移動部６３ａとの連結を分離することで、第一回転軸６１と第二回転軸６４は独立して回転する。すなわち、第一ピニオンギア６２と第二ピニオンギア６５は、それぞれが独立して回転可能となる（図６Ａ参照）。
　連結機構６３の分離により第一ピニオンギア６２、第二ピニオンギア６５が相対回転可能なとき（図６Ａ参照）、第一ピニオンギア６２は第一ラックバー５３に噛合しており、第二ピニオンギア６５は第二ラックバー５４に噛合している。さらに、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４は、第一同期ギア５５によって噛合されている。このとき、第一ピニオンギア６２に回転力を入力すると、第一ラックバー５３がラックの歯の並列方向、すなわち、車両の左右方向に沿って横方向（一方向）へ移動する。第一ラックバー５３が横方向に移動すると、第一同期ギア５５が回転し、第二ラックバー５４が第一ラックバー５３と反対方向（他方向）へ同距離だけ同時に移動する。このとき、第二ピニオンギア６５は第二ラックバー５４の移動により自由に回転している。
　その一方で、連結機構６３を結合して（図６Ｂ参照）、対のラックバー５３、５４が一体に左右方向へ動く状態とした上で、運転者がステアリング２を操作することにより、左右車輪ｗを同方向へ同時に転舵させることができる。なお、このときは、第一ラックバー５３と第二ラックバー５４が一体に動くため、第一同期ギア５５は回転しない。
　モード切り替え時には、モード切替用アクチュエータ３２（図２参照）の駆動力が、ピニオンギア６２、６５の回転を通じてそれぞれのラックバー５３、５４に入力されるようになっている。なお、モード切替用アクチュエータ３２の駆動力が第一ピニオンギア６２の回転を通じてそれぞれのラックバー５３、５４に入力される際は、そのステアリングシャフト３の回転がステアリング２に伝達されないようにしてもよいし、その伝達を許容するようにしてもよい。
　さらに、モード切替用アクチュエータ３２の役割を、通常転舵用アクチュエータ３１が兼ねることも可能である。すなわち、通常転舵用アクチュエータ３１が、モード切り替え時において、ステアリングシャフト３を介して第一回転軸６１に回転を入力するようにしてもよい。また、モード切替用アクチュエータ３２の役割を、各車輪に設けられたインホイールモータＭの駆動力によって代用することもできる。
（２）車両の走行モードについて
　以下、上記項目（１）において説明した車両１の主な走行モードについて説明する。
（通常走行モード）
　図２に示す直進状態の車輪位置で、前輪のステアリング装置１０の第一ラックバー５３と第二ラックバー５４を一体移動可能な状態、つまり連結機構６３が結合した状態（図６Ｂ参照）とする。この状態でステアリング２を操作すると、ステアリング装置１０のラックケース５０内で第一ラックバー５３と第二ラックバー５４が一体になって左右方向に移動する。
　ステアリング装置１０の第一ラックバー５３が、通常転舵用アクチュエータ３１の駆動力又はステアリング２の操作によって、左右一方向に動くことで、第二ラックバー５４も一体に同方向に同距離動いて、前輪の左右車輪ｗが同方向に所定の角度だけ転舵される。すなわち、２つのラックバー５３、５４を完全に一体固定することで、通常の車両と同等の走行が可能となり、運転者のステアリング２の操作により、直進、右折、左折等の各場面に応じた必要な転舵を自在に行うことができる。
（横方向移動モード）
　横方向移動モードにおける各車輪ｗの転舵状態を図３に示す。通常走行モードから横方向移動モードへの切り替えは、まず、連結機構６３を分離し（図６Ａ参照）、前後４つの車輪ｗすべてが直進方向に対して９０度の方向（車両１の直進方向に対する左右方向）へ向くように、モード切替用アクチュエータ３２から第一ピニオンギア６２への回転の入力によって、ステアリング装置１０、２０内の第一ラックバー５３と第二ラックバー５４を反対方向へ移動させる。そして、車輪ｗが９０度となった位置で連結機構６３を結合させて（図６Ｂ参照）、対のラックバー５３、５４を固定する。
　このように連結機構６３を結合させた状態で、ステアリング装置１０、２０内の第一ラックバー５３と第二ラックバー５４を、通常転舵用アクチュエータ３１の駆動力又はステアリング２の操作によって、直進方向に対して一体に左右方向へ移動させることで、車輪ｗの向き（タイヤ角度）を微調整することが可能となる。
　上記の通常走行モードと横方向移動モードとの間の切り替えは、運転席付近に設けられたモード切替手段４２を、運転者が操作することによって行うことができる。
　（３）車両の制御方法について
　図８に示したように、傾斜地に停車した状態の車両１において、この車両１が傾斜を上るように運転操作するときの車両１の制御方法のフローについて、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
　この制御方法では、まず、運転者が走行モードを横方向移動モードに切り替えた上で、車両１を横方向に移動させる操作（アクセルペダルの踏み込み）を行う（Ｓ１）。次に、傾斜角測定手段７１によって、傾斜角が測定される（Ｓ２）。この車両１に搭載されたＥＣＵ７０又はこのＥＣＵ７０に搭載された記憶装置には、この制御方法に基づいて車両１を停止させるかどうか判断するための判断基準となる基準傾斜角の値が予め記憶されている。
　傾斜角測定手段７１によって測定された傾斜角と、基準傾斜角の大小関係を比較し（Ｓ３）、測定された傾斜角が予め決めた基準傾斜角を下回る場合は（Ｓ３のＮＯ）、傾斜があったとしても車両１の走行には問題ないと判断され、アクセルペダルの操作に従って横方向の移動走行を行う（Ｓ４）。移動走行中にアクセルペダルが戻されて横方向移動走行が終了したら（Ｓ５のＹＥＳ）、そのまま車両１は停止する（Ｓ６）。
　アクセルペダルがそのまま踏み込まれ、横方向の移動走行を継続する場合は（Ｓ５のＮＯ参照）、傾斜角測定手段７１による傾斜角の測定が継続して行われる（Ｓ２）。その一方で、測定された傾斜角が予め決めた基準傾斜角以上の場合は（Ｓ３のＹＥＳ）、そのことがＥＣＵ７０に伝えられ、ＥＣＵ７０によって車両１を停止するように制御がなされる（Ｓ６）。
　傾斜角測定手段７１が、車両１の左右方向と前後方向の両方の傾斜角を同時に測定する機能を有する場合、測定された左右方向及び前後方向のそれぞれの傾斜角から、車両１の傾斜方向及びこの傾斜方向への傾斜角を演算する。この演算は、例えばＥＣＵ７０で行われる。このように、傾斜方向とこの傾斜方向への傾斜角を演算によって求める構成においては、記憶装置には、傾斜方向ごとに予め決められた基準傾斜角が記憶されている。
　この記憶装置に記憶されている、車両１の傾斜方向に対応する傾斜方向についての基準傾斜角と、演算された傾斜角の大小関係を比較し、上記と同様に、その傾斜方向への傾斜角が基準傾斜角よりも小さい場合は（Ｓ３のＮＯ）、傾斜があったとしても車両の走行には問題ないと判断され、アクセルペダルの操作に従って横方向の移動走行を行い（Ｓ４）、測定された傾斜角が予め決めた基準傾斜角以上の場合は（Ｓ３のＹＥＳ）、そのことがＥＣＵ７０に伝えられ、ＥＣＵ７０によって車両１を停止するように制御がなされる（Ｓ６）。
　この制御方法のフローは、横方向移動モードにおいて車両１が真横に移動するときのみならず、車両１をその前後方向の向きを変えることなく、斜め方向に移動させる際にも適用することができる。
　上記の車両１の全体構成、走行モード、及び車両１の制御方法のフローはあくまでも一例であって、車両１が傾斜地を走行する際に、車両１が運転者の意図する方向とずれた方向に走行するのを防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、その全体構成や制御方法のフローは適宜変更することが許容される。
１　車両
１０、２０　ステアリング装置
５３　第一ラックバー
５４　第二ラックバー
６３　連結機構
７０　ＥＣＵ
７１　傾斜角測定手段

Claims (4)

  1. 　車両（１）をその前後方向の向きを変えることなく、所定方向に移動するように運転者が運転操作するステップと、
    　前記車両（１）に設けられた傾斜角測定手段（７１）によって、この車両（１）の傾斜角を測定するステップと、
    　前記傾斜角測定手段（７１）によって測定した傾斜角と、予め定めた基準傾斜角の大小関係を比較し、前記傾斜角が前記基準傾斜角以上の場合に、前記車両（１）を停止させる一方で、前記傾斜角が前記基準傾斜角を下回る場合に、前記所定方向への前記車両（１）の走行を許容するステップと、
    を備えた車両の制御方法。
  2. 　前記所定方向が、前記車両（１）の前方方向に対して、真横又は斜め方向である請求項１に記載の車両の制御方法。
  3. 　前記傾斜角測定手段（７１）により、前記車両（１）の左右方向と前後方向の傾斜角を同時に測定し、測定された左右方向及び前後方向の前記傾斜角から、前記車両（１）の傾斜方向及びこの傾斜方向への傾斜角を演算し、この演算された傾斜角と、前記傾斜方向について予め定められた基準傾斜角との間で前記大小関係を比較する請求項１又は２に記載の車両の制御方法。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の制御方法によって制御を行う制御装置が搭載された車両。
PCT/JP2015/084388 2014-12-16 2015-12-08 車両制御方法及び車両 WO2016098639A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014253955A JP2016113042A (ja) 2014-12-16 2014-12-16 車両制御方法及び車両
JP2014-253955 2014-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016098639A1 true WO2016098639A1 (ja) 2016-06-23

Family

ID=56126531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/084388 WO2016098639A1 (ja) 2014-12-16 2015-12-08 車両制御方法及び車両

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016113042A (ja)
WO (1) WO2016098639A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006114977A1 (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Equos Research Co., Ltd. 制御装置、及び、車両
JP2007210412A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Nissan Motor Co Ltd 車両挙動制御装置および車両挙動制御方法
JP2009159770A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Aichi Corp 作業車の走行制御装置
JP2012144211A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Nec Embedded Products Ltd 走行制御装置、走行制御方法、及びプログラム
JP2014210481A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 Ntn株式会社 ステアリング装置及びそのステアリング装置を用いた車両

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006114977A1 (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Equos Research Co., Ltd. 制御装置、及び、車両
JP2007210412A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Nissan Motor Co Ltd 車両挙動制御装置および車両挙動制御方法
JP2009159770A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Aichi Corp 作業車の走行制御装置
JP2012144211A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Nec Embedded Products Ltd 走行制御装置、走行制御方法、及びプログラム
JP2014210481A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 Ntn株式会社 ステアリング装置及びそのステアリング装置を用いた車両

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016113042A (ja) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6351944B2 (ja) ステアリング装置
JP6382545B2 (ja) ステアリング装置及びそれを備えた車両
JP6335486B2 (ja) 車両
JP2018034611A (ja) 車両
JP6117581B2 (ja) 移動体
JP6452944B2 (ja) ステアリング装置
JP5784420B2 (ja) シート装置
JP6297306B2 (ja) 車両
WO2014171389A1 (ja) ステアリング装置、そのステアリング装置を用いた車両、及び、４輪転舵機構を備えた車両
WO2015178269A1 (ja) 車両
JP2016022756A (ja) 水陸両用車のインホイールモータ付転舵システム
JP6898428B2 (ja) 車両
JPWO2020080435A1 (ja) ステアリング装置
JP6246010B2 (ja) 車両及び走行モードの切り替え方法
WO2016098639A1 (ja) 車両制御方法及び車両
WO2015050190A1 (ja) ステアリング装置
JP6382544B2 (ja) 走行モードの切り替え制御方法及び車両
WO2016117585A1 (ja) ステアリング装置
JP6437189B2 (ja) ステアリング装置及びステアリング装置システム
WO2016121677A1 (ja) ステアリング装置及びそれを備えた車両
JP2016055804A (ja) ステアリング装置及び車両の走行モードの切り替え方法
JP2014210481A (ja) ステアリング装置及びそのステアリング装置を用いた車両
JP2014210484A (ja) ４輪転舵機構を備えた車両
JP2016132316A (ja) ステアリング装置及び車両
JP2018074853A (ja) リーン機構を備える車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15869844

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15869844

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1