專利名稱:車輛用控制裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種對于具有車輪、和對該車輪的外傾角進行調節(jié)的外傾 角調節(jié)裝置的車輛,通過上述外傾角調節(jié)裝置的動作來控制上述車輪的外 傾角的車輛用控制裝置,尤其是涉及一種能夠同時實現(xiàn)高抓地性和低燃費 的車輛用控制裝置。
背景技術:
目前,人們正在試圖通過在負方向增大車輪的外傾角(輪胎中心與地 面之間的角度),來充分發(fā)揮輪胎的能力,提高轉彎性能。如果外傾角設
定為例如o。,直線行駛時輪胎胎面在整個寬度方向與地面接觸,而轉彎時
離心力的作用會使得位于車輛軌跡內側的輪胎胎面從地面浮起,從而不能 獲得足夠的轉彎性能。因此,如果事先賦予負方向的外傾角,可以加大轉 彎時輪胎胎面對地面的接觸寬度,從而能夠提高轉彎性能。
但是,如果以較大的負方向外傾角將車輪安裝到車輛上,雖然能夠提 高輪胎的轉彎性能,但增大了直線行駛時內側的輪胎胎面端部的接地壓, 輪胎出現(xiàn)偏磨損,降低了經(jīng)濟性,同時,輪胎胎面端部的溫度會升高。
在特開平2-185802號公報所公開的技術中,當以較大的負方向外傾角 將車輪安裝到車輛上時,增加輪胎一側的邊緣部的剛性,使其大于另一側 的邊緣部,同時將輪胎胎面橡膠分成兩份,使其一側的硬度低于另一側, 或者增加輪胎胎面端部的胎面厚度,從而確保耐磨耗性、耐熱性以及高抓 地性(專利文獻l)。
還有,在US6347802B1中,公開了一種利用促動器的驅動力主動控 制車輪外傾角的懸掛系統(tǒng)(專利文獻2)。日本專利特開平2-185802號公報美國專利US6347802B1號公報然而,在上述前者的技術中,雖然從維持轉彎時的高抓地性的觀點來 看,能夠充分發(fā)揮性能,但從同時考慮高抓地性和低燃費(低滾動阻力) 的角度,還存在不足之處。還有,上述過去的技術中,只限于在轉彎時保 證高抓地性,而在例如直線行駛時的急加速/急制動時的高抓地性則有不 足之處。同樣,上述后者的技術中,在同時考慮高抓地性和低燃費方面仍 存在不足之處。
發(fā)明內容
本發(fā)明出于解決上述問題的考慮,目的在于提供能夠同時保證高抓地 性和低燃費的車輛用控制裝置。
為了實現(xiàn)這一 目的,技術方案1所述的車輛用控制裝置為對于具有車 輪、和對該車輪的外傾角進行調節(jié)的外傾角調節(jié)裝置的車輛、通過上述外 傾角調節(jié)裝置的動作來控制上述車輪的外傾角的車輛用控制裝置,具有對 上述外傾角調節(jié)裝置的起動狀態(tài)進行控制的起動控制機構,上述車輪具有 第1輪胎胎面、和在上述車輪的寬度方向上相對于該第1輪胎胎面并排設
置且配置在上述車輛的內側或外側的第2輪胎胎面,上述第1輪胎胎面與 第2輪胎胎面具有不同的特性,上述第1輪胎胎面的抓地力大于上述第2 輪胎胎面,上述第2輪胎胎面的滾動阻力小于上述第1輪胎胎面,上述動 作控制機構具有基于上述車輛的行駛狀態(tài)計算出為使上述車輪與行駛路 面之間不出現(xiàn)打滑所必需的摩擦系數(shù)的必需摩擦系數(shù)計算機構、基于該計 算機構計算出的上述摩擦系數(shù)計算上述車輪的外傾角的外傾角計算機構、 和通過基于該外傾角計算機構計算的外傾角調節(jié)上述車輪的外傾角,進而 改變上述車輪的上述第1輪胎胎面的接地壓與上述第2輪胎胎面的接地壓 之間的比率的外傾角變更機構。
技術方案2所述的車輛用控制裝置為在技術方案1所述的車輛用控制 裝置中,上述外傾角計算機構至少在利用上述必需摩擦系數(shù)計算機構計算 的上述摩擦系數(shù)處于上述車輪能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)范圍內時,計算出使上 述車輪發(fā)揮與上述必需摩擦系數(shù)計算機構計算的上述摩擦系數(shù)相同的摩
擦系數(shù)、且盡可能減小上述車輪的滾動阻力的外傾角。
技術方案3所述的車輛用控制裝置為在技術方案1或技術方案2所述置中,具有檢測駕駛員對上述車輛進行加速操作的加速操 作部件的操作狀態(tài)的加速檢測機構、和檢測駕駛員對上述車輛進行制動操 作的制動操作部件的操作狀態(tài)的制動檢測機構,上述必需摩擦系數(shù)計算機 構基于上述加速檢測機構和制動檢測機構所檢測的加速操作部件和制動 操作部件的操作狀態(tài),計算上述摩擦系數(shù)。.
技術方案4所述的車輛用控制裝置為在技術方案1或技術方案2所述 的車輛用控制裝置中,具有從上述車輛的對地速度和上述車輪的舵角中計 算上述車輛的轉彎狀態(tài)的轉彎狀態(tài)計算機構,上述必需摩擦系數(shù)計算機構 基于上述轉彎狀態(tài)計算機構所計算的上述車輛的轉彎狀態(tài),計算上述摩擦 系數(shù)。
技術方案5所述的車輛用控制裝置為在技術方案3所述的車輛用控制 裝置中,具有從上述車輛的對地速度和上述車輪的舵角中計算上述車輛的 轉彎狀態(tài)的轉彎狀態(tài)計算機構,上述必需摩擦系數(shù)計算機構基于上述轉彎 狀態(tài)計算機構所計算的上述車輛的轉彎狀態(tài),計算上述摩擦系數(shù)。 發(fā)明效果
根據(jù)技術方案1所述的車輛用控制裝置,利用起動控制機構對外傾角 調節(jié)裝置進行起動控制,當車輪的外傾角調節(jié)到負方向(負外傾角方向),
配置在車輛內側的輪胎胎面(第1輪胎胎面或第2輪胎胎面)的接地壓增 加,另一方面,配置在車輛外側的輪胎胎面(第2輪胎胎面或第l輪胎胎
面)的接地壓減少。
與此對應,當車輪的外傾角調節(jié)到正方向(正外傾角方向),配置在
車輛內側的輪胎胎面(第1輪胎胎面或第2輪胎胎面)的接地壓減少,另 一方面,配置在車輛外側的輪胎胎面(第2輪胎胎面或第1輪胎胎面)的 接地壓增加。
這樣,根據(jù)本發(fā)明的車輛用控制裝置,利用起動控制機構控制外傾角 調節(jié)裝置的起動狀態(tài),調節(jié)車輪的外傾角,可以在任意時刻改變車輪的第 1輪胎胎面的接地壓與第2輪胎胎面的接地壓的比率(包括只有1個輪胎 胎面接地,而另1個輪胎胎面離開路面的狀態(tài)),因此可以兼顧由第1輪 胎胎面的特性所獲的性能和由第2輪胎胎面的特性所獲的性能。
這里,根據(jù)本發(fā)明的車輛用控制裝置,由于第l輪胎胎面的抓地力大于第2輪胎胎面,并且第2輪胎胎面的滾動阻力小于第1輪胎胎面,通過 調整車輪的外傾角,改變第1輪胎胎面的接地壓與第2輪胎胎面的接地壓 的比率(包括只有1個輪胎胎面接地,而另1個輪胎胎面離開路面的狀態(tài)), 因此可以兼顧行駛性能(例如,轉彎性能、加速性能、制動性能或雨天時 和積雪路等的車輛穩(wěn)定性等)和節(jié)約燃費這樣2個性能。
要兼顧這樣兩種相反的性能,在過去的車輛上是不可能的,而必須更
換分別對應其性能的2種輪胎。但是,如本發(fā)明所示,通過利用起動控制 機構控制外傾角調節(jié)裝置的起動狀態(tài),來調節(jié)具有第1和第2輪胎胎面的
車輪的外傾角,從而首次能夠實現(xiàn)上述目的。這樣,可以兼顧兩種相反的 性能。
還有,根據(jù)本發(fā)明,必需摩擦系數(shù)計算機構基于車輛的行駛狀態(tài)計算 出為使車輪與行駛路面之間不出現(xiàn)打滑所必需的摩擦系數(shù),外傾角計算機 構基于該計算機構計算出的摩擦系數(shù)計算車輪的外傾角,外傾角變更機構 基于該外傾角計算機構計算出的外傾角調節(jié)車輪的外傾角,因此可以提高 節(jié)約燃費性能,同時可以可靠地使車輪發(fā)揮抑制車輪打滑所必需的摩擦系 數(shù),從而可以有效地提高加速性能、制動性能或轉彎性能。這里,如果將具備高抓地性的輪胎胎面作為第1輪胎胎面配置在車輛 的內側,當利用該第l輪胎胎面時,由于可以對左右車輪賦予負外傾角, 因此可以相應地進一步提高轉彎性能。
還有,如果在第2輪胎胎面的兩側(車輪的寬度方向兩側)配置第l
輪胎胎面,當利用該第l輪胎胎面時,由于可以在左右車輪一起向轉彎內 側傾斜的方向賦予負外傾角,因此可以相應地進一步提高轉彎性能。
根據(jù)技術方案2所述的車輛用控制裝置,在技術方案1所述的車輛用 控制裝置的效果基礎上,能夠進一步兼顧源于高抓地性的加減速、轉彎性 能和源于低滾動阻力的低燃費性能。
艮P,車輪的滾動阻力與摩擦系數(shù)之間存在相關關系,利用低滾動阻力 特性的車輪能夠節(jié)約燃費,但是難以實現(xiàn)抓地性能,會導致加速性能、制 動性能或轉彎性能的降低。另一方面,利用高抓地性的車輪可以提高加速 性能、制動性能或轉彎性能,但會增加滾動阻力,引起燃費惡化。
與此對應,根據(jù)本發(fā)明,外傾角計算機構至少在利用必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩擦系數(shù)處于車輪能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)范圍內時,計算出使 車輪發(fā)揮與必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩擦系數(shù)相同的摩擦系數(shù)、且盡 可能減小車輪的滾動阻力的外傾角,即可以將車輪發(fā)揮的摩擦系數(shù)的變更 控制在必需最低限的摩擦系數(shù)內,從而可以確保加速制動性能或轉彎性 能,進一步實現(xiàn)節(jié)約燃費。
另外,希望外傾角計算機構在利用必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩擦 系數(shù)超過車輪能夠發(fā)揮的最大摩擦系數(shù)時,計算出車輪發(fā)揮最大摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù)時的外傾角。此時,更希望外傾角為在車輪發(fā)揮最大摩擦系數(shù)的 范圍內的最小角度(接近O度的角度)。當?shù)?輪胎胎面離開路面后,即 使增加外傾角,摩擦系數(shù)也收斂于一定值,無法期望更大的抓地性,因此 可以避免使外傾角增加到不必要的程度,確保車輛的行駛穩(wěn)定性。還有, 此時希望具有向駕駛員通報己經(jīng)超過車輪可以發(fā)揮的摩擦系數(shù)的意思的 通報機構(例如,輸出警報聲或在顯示屏等上顯示警告)或者降低車輛速 度的機構(例如,利用制動裝置進行制動的提示或降低發(fā)動機等的輸出的 提示)。這樣,可以讓駕駛員知道車輛的行駛超過了極限性能(加速制動 性能、轉彎性能),或者可以利用機械而不是通過駕駛員的操作來降低車 輛速度,以提高安全性。
還有,希望外傾角計算機構在利用必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩擦 系數(shù)低于車輪能夠發(fā)揮的最小摩擦系數(shù)時,計算出車輪發(fā)揮最小摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù)時的外傾角。這種情況下,更希望外傾角為在車輪發(fā)揮最小摩擦 系數(shù)的范圍內的最小角度(接近O度的角度)。當?shù)?輪胎胎面離開路面 后,即使增加外傾角,摩擦系數(shù)也收斂于一定值,不能期望更高的節(jié)約燃 費性,因此可以避免使外傾角增加到不必要的程度,確保車輛的行駛穩(wěn)定 性。
尤其是希望外傾角計算機構在利用必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩
擦系數(shù)低于車輪能夠發(fā)揮的最小摩擦系數(shù)時,將o度計算為車輪發(fā)揮最小
摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)的范圍內的最小角度。
通過在上述場合中將外傾角設定為0度,可以避免使外傾角增加到不
必要的程度,確保車輛的行駛穩(wěn)定性,還可以將對車輪賦予外傾角所必需
進行的控制限定在o度的正值側或o度的負值側。這樣,可以簡化控制操還有,通過讓外傾角計算機構在利用必需摩擦系數(shù)計算機構計算的摩 擦系數(shù)低于車輪能夠發(fā)揮的最小摩擦系數(shù)時、將O度計算為應該賦予車輪 的外傾角,可以將對賦予車輪的外傾角限定在O度的正值側。在這種情況 下,可以省略賦予負值側的外傾角的機構。還有,當將賦予車輪的外傾角 限定在O度的負值側時,可以省略賦予正值側的外傾角的機構。在這些情 況下,可以簡化機構。
根據(jù)技術方案3所述的車輛用控制裝置,在技術方案1或2所述的車 輛用控制裝置的效果基礎上,具有檢測駕駛員對車輛進行加速或減速操作 的加速操作部件和減速操作部件的操作狀態(tài)的加速檢測機構和制動檢測 機構,必需摩擦系數(shù)計算機構基于這些加速檢測機構和制動檢測機構所檢 測的加速操作部件和制動操作部件的操作狀態(tài),計算必需的摩擦系數(shù)。因 此,能夠根據(jù)車輛的實際加速狀態(tài)或減速狀態(tài),控制車輪的摩擦系數(shù)和滾 動阻力,其結果可以有效地兼顧達成加速/減速性能和轉彎性能和節(jié)約燃 費性能。
艮P,如果基于這些加速檢測機構和制動檢測機構所檢測的加速操作部 件和制動操作部件的操作狀態(tài),計算必需的摩擦系數(shù),則在急加速或急制 動的情況下,可以計算出需要更大的摩擦系數(shù),此時通過至少增加第l輪
胎胎面的接地壓(即,減少第2輪胎胎面的接地壓),利用第1輪胎胎面
的高抓地性,提高加速/減速性能或轉彎性能。另一方面,在平緩加速/制
動的情況下,可以計算較小值的必需摩擦系數(shù),此時通過至少增加第2輪 胎胎面的接地壓(即,減少第1輪胎胎面的接地壓),利用第2輪胎胎面 的低滾動阻力,實現(xiàn)節(jié)約燃費的目的。
其結果,可以將第1輪胎胎面的接地壓與第2輪胎胎面的接地壓的比 率(包括只有1個輪胎胎面接地,而另1個輪胎胎面離開路面的狀態(tài))控 制在適合于實際行駛的狀態(tài),因此可以兼顧加速/制動性能、轉彎性能和 節(jié)約燃費這樣2個相反的性能。
根據(jù)技術方案4所述的車輛用控制裝置,在技術方案1或2所述的車 輛用控制裝置的效果基礎上,具有從車輛的對地速度和車輪的舵角中計算 車輛的轉彎狀態(tài)的計算機構,必需摩擦系數(shù)計算機構基于這些轉彎狀態(tài)計
9算機構所計算的車輛的轉彎狀態(tài),計算必需的摩擦系數(shù)。因此,能夠根據(jù) 車輛的實際轉彎狀態(tài),控制車輪的摩擦系數(shù)和滾動阻力,其結果可以同時 有效地兼顧達成轉彎性能(及加速 減速性能)和節(jié)約燃費性能。
艮P,如果基于轉彎狀態(tài)計算機構所計算出的車輛的轉彎狀態(tài),計算必 需的摩擦系數(shù),則在急轉彎或高速轉彎的情況下,可以計算出需要更大的 摩擦系數(shù),此時通過至少增加第1輪胎胎面的接地壓(即,減少第2輪胎 胎面的接地壓),利用第1輪胎胎面的高抓地性,提高轉彎性能(及加速,減 速性能)。另一方面,在轉彎半徑平緩或進行低速轉彎的情況下,可以計 算較小值的必需摩擦系數(shù),此時通過至少增加第2輪胎胎面的接地壓(即, 減少第1輪胎胎面的接地壓),利用第2輪胎胎面的低滾動阻力,實現(xiàn)節(jié) 約燃費的目的。
其結果,可以將第1輪胎胎面的接地壓與第2輪胎胎面的接地壓的比
率(包括只有1個輪胎胎面接地,而另1個輪胎胎面離開路面的狀態(tài))控 制在適合于實際的行駛的狀態(tài),因此可以兼顧轉彎性能(及加速/減速性
能)和節(jié)約燃費這樣2個相反的性能。
根據(jù)技術方案5所述的車輛用控制裝置,在技術方案3所述的車輛用 控制裝置的效果基礎上,具有從車輛的對地速度和車輪的舵角中計算車輛 的轉彎狀態(tài)的轉彎狀態(tài)計算機構,必需摩擦系數(shù)計算機構基于轉彎狀態(tài)計 算機構所計算的車輛的轉彎狀態(tài),計算必需的摩擦系數(shù)。因此,能夠根據(jù) 車輛的實際轉彎狀態(tài),控制車輪的摩擦系數(shù)和滾動阻力,其結果可以有效 地兼顧實現(xiàn)轉彎性能(及加速/減速性能)和節(jié)約燃費性能。
艮口,如果基于轉彎狀態(tài)計算機構所計算的車輛的轉彎狀態(tài),計算必需 的摩擦系數(shù),則在急轉彎或高速轉彎的情況下,可以計算出需要更大的摩 擦系數(shù),此時通過至少增加第1輪胎胎面的接地壓(即,減少第2輪胎胎 面的接地壓),利用第l輪胎胎面的高抓地性,提高轉彎性能(及加速/減 速性能)。另一方面,在轉彎半徑平緩或低速轉彎的情況下,可以計算較 小值的必需摩擦系數(shù),此時通過至少增加第2輪胎胎面的接地壓(即,減 少第1輪胎胎面的接地壓),利用第2輪胎胎面的低滾動阻力,實現(xiàn)節(jié)約 燃費的目的。
其結果,可以將第1輪胎胎面的接地壓與第2輪胎胎面的接地壓的比率(包括只有1個輪胎胎面接地,而另1個輪胎胎面離開路面的狀態(tài))控 制在適合于實際行駛的狀態(tài),因此可以兼顧轉彎性能(及加速/減速性能) 和節(jié)約燃費這樣2個相反的性能。
圖1是表示搭載有本發(fā)明的第1實施形態(tài)的車輛用控制裝置的車輛的 示意圖。
圖2 (a)為車輪的截面圖,(b)為示意地說明車輪的舵角和外傾角的 調節(jié)方法的示意圖。
圖3是表示車輛用控制裝置的電氣結構的方框圖。 圖4是示意表示車輛的俯視圖。
圖5是示意表示車輛的主視圖,車輪處于負外傾角狀態(tài)。
圖6是示意表示車輛的主視圖,車輪處于正外傾角狀態(tài)。
圖7是表示外傾角控制處理的流程圖。
圖8是表示第2實施形態(tài)的車輪的俯視圖。
圖9是表示車輛俯視情況的示意圖。
圖10是表示處于左轉彎狀態(tài)的車輛主視情況的示意圖,分別使左右 車輪處于左轉用的舵角狀態(tài),使轉彎外輪(右前輪)處于負外傾角狀態(tài), 使轉彎內輪(左前輪)處于穩(wěn)定外傾角狀態(tài)。
圖11是表示外傾角控制處理的流程圖。
圖12是表示第3實施形態(tài)的車輪的俯視圖。
圖13是表示處于左轉彎狀態(tài)的車輛主視情況的示意圖,分別使左右 車輪處于左轉用的舵角狀態(tài),使轉彎外輪(右前輪)處于負外傾角狀態(tài), 使轉彎內輪(左前輪)處于正外傾角狀態(tài)。
圖14是表示外傾角控制處理的流程圖。
圖15是表示第4實施形態(tài)的外傾角控制處理的流程圖。
圖16是表示第5實施形態(tài)的車輛用控制裝置的電氣結構的方框圖。
圖17是示意表示摩擦系數(shù)映射內容的示意圖。
圖18是示意表示外傾角映射內容的示意圖。
圖19是表示外傾角控制處理的流程圖。
ii圖20是示意表示第6實施形態(tài)的外傾角映射內容的示意圖。 圖21是表示外傾角控制處理的流程圖。
圖22是示意表示第7實施形態(tài)的外傾角映射內容的示意圖。 圖23是表示外傾角控制處理的流程圖。
圖24是表示第8實施形態(tài)的車輛用控制裝置的電氣結構的方框圖。 圖25是表示外傾角控制處理的流程圖。 符號說明
IOO—車輛用控制裝置,1、 201、 301—車輛,2、 202、 302—車輪, 2FL—前輪(車輪、左車輪),2FR—前輪(車輪、右車輪),2RL—后輪 (車輪、左車輪),2RR—后輪(車輪、后車輪),21、 221—第1車胎胎 面,22—第2車胎胎面,323—第3車胎胎面,4一外傾角調節(jié)裝置,4FL-4RR 一FL-RR促動器(外傾角調節(jié)裝置),4a-4c—液壓氣缸(外傾角調節(jié)裝置 的一部分),4d—液壓泵(外傾角調節(jié)裝置的一部分)
具體實施例方式
以下,參照附圖詳細說明本發(fā)明所希望的實施形態(tài)。圖1是表示搭載 本發(fā)明的第1實施形態(tài)的車輛用控制裝置100的車輛1的示意圖。另外, 圖1的箭頭FWD表示車輛1的前進方向。
首先,說明車輛1的大致結構。如圖1所示,車輛1主要包括有車體 框架BF、被該車體框架BF支持的多個(本實施形態(tài)中為4個)車輪2、 獨立轉動驅動各車輪2的車輪驅動裝置3、對各車輪2進行操舵驅動以及 外傾角調節(jié)等的外傾角調節(jié)裝置4,利用車輛用控制裝置100控制車輪2 的外傾角,區(qū)別使用設置在車輪2上的2種輪胎胎面(參照圖5和圖6), 從而可以實現(xiàn)同時提高行駛性能與節(jié)約燃費的目的。
接著,說明各部分的詳細結構。如圖1所示,車輪2具有位于車輛1 的前進方向的前方側的左右前輪2FL、 2FR、和位于車輛1的前進方向的 后方側的左右后輪2RL、 2RR共4個車輪,這些前后輪2FL-2RR受到來 自車輪驅動裝置3的轉動驅動力,可以分別獨立轉動。
車輪驅動裝置3為獨立驅動各車輪2轉動的轉動驅動裝置,如圖1所 示,4個電動馬達(FL-RR馬達3FL-3RR)配置在各車輪2上(即作為輪
12轂內置馬達)。當駕駛員操作加速踏板52時,來自各車輪驅動裝置3的轉
動驅動力作用在各車輪2上,各車輪2按照根據(jù)加速踏板52的操作量的 轉動速度進行轉動。
還有,車輪2 (前后輪2FL-2RR)可以構成為通過外傾角調節(jié)裝置4 來調節(jié)舵角和外傾角。外傾角調節(jié)裝置4為調節(jié)各車輪2的舵角和外傾角 的驅動裝置。如圖1所示,在與各車輪2對應的位置上配置有合計4個外 傾角調節(jié)裝置4 (FL-RR促動器4FL-4RR)。
例如,當駕駛員操作方向盤54時,驅動一部分(例如,只是前輪2FL、 2FR側)的或所有的外傾角調節(jié)裝置4,使車輪2具有與方向盤54的操作 量相應的舵角。這樣,進行車輪2的舵角操作,車輛1朝著規(guī)定方向轉彎。
還有,外傾角調節(jié)裝置4隨著車輛1的行駛狀態(tài)(例如,定速行駛時, 或加減速時,或直線前進時或轉彎時)或車輪2行駛路面G的狀態(tài)(例如, 干燥路面時和雨天路面時)等狀態(tài)變化,受到車輛用控制裝置100的控制, 調節(jié)車輪2的外傾角。
這里,參照圖2,說明車輪驅動裝置3和外傾角調節(jié)裝置4的詳細結 構。圖2 (a)為車輪2的截面圖,圖2 (b)為示意說明車輪2的舵角和 外傾角的調節(jié)方法的示意圖。
另外,在圖2 (a)中,省略了向車輪驅動裝置3供給驅動電壓的電源 配線等。還有,圖2 (b)中的假想軸Xf-Xb、假想軸Y1-Yr、以及假想軸 Zu-Zd分別對應車輛1的前后方向、左右方向以及上下方向。
如圖2 (a)所示,車輪2 (前后輪2FL-2RR)主要具有由橡膠狀彈性 部件構成的輪胎2a、和由鋁合金等構成的輪轂2b而構成,在輪轂2b的內 周部,設置有作為輪轂內置馬達的車輪驅動裝置3(FL-RR馬達3FL-3RR)。
輪胎2a具有配置在車輛1的內側(圖2 (a)右側)的第1輪胎胎面 21、和與該第1輪胎胎面21特性不同,配置在車輛1的外側(圖2 (a) 左側)的第2輪胎胎面22。另外,車輪2 (輪胎2a)的詳細結構將在后面 參照圖4進行說明。
如圖2 (a)所示,構成為在車輪驅動裝置3的前面?zhèn)?圖2 (a)左 側)突出的驅動軸3a固定連接在輪轂2b上,經(jīng)由驅動軸3a,可以向車輪 2傳送轉動驅動力。還有,車輪驅動裝置3的背面上固定連接有外傾角調節(jié)裝置4 (FL-RR促動器4FL-4RR)。
外傾角調節(jié)裝置4具有多個(本實施形態(tài)中為3個)液壓氣缸4a-4c, 該3個液壓氣缸4a-4c的桿部經(jīng)由接頭部(本實施形態(tài)中為萬向節(jié))60固 定連接在車輪驅動裝置3的背面?zhèn)?圖2 (a)右側)。另外,如圖2 (b) 所示,各液壓氣缸4a-4c在周方向大致等間距(即,軸方向120°間隔)配 置,同時,1個液壓氣缸4b配置在假想軸Zu-Zd上。
這樣,各液壓氣缸4a-4c使各桿部分別在規(guī)定方向按照規(guī)定長度進行 伸長驅動或收縮驅動,從而以假想軸Xf-Xb、 Zu-Xd為搖動中心,搖動驅 動車輪驅動裝置3。其結果,對各車輪2賦予規(guī)定的外傾角和舵角。
例如,如圖2(b)所示,車輪2處于中立位置(車輛1的直線行駛狀 態(tài))時,液壓氣缸4b的桿部受到收縮驅動、且液壓氣缸4a、 4c的桿部受 到伸長驅動后,車輪驅動裝置3繞假想線Xf-Xb轉動(圖2(b)的箭頭A), 車輪2被賦予負方向(負外傾角)的外傾角(車輪2的中心線與假想線 Zu-Zd之間的角度)。另一方面,在與此相反的方向上,液壓氣缸4b和液 壓氣缸4a、 4c分別受到伸縮驅動后,車輪2被賦予正方向(正外傾角) 的外傾角。
還有,車輪2處于中立位置(車輛l的直線行駛狀態(tài))時,液壓氣缸 4a的桿部受到收縮驅動、且液壓氣缸4c的桿部受到伸長驅動后,車輪驅 動裝置3繞假想線Zu-Zd轉動(圖2 (b)的箭頭B),車輪2被賦予前束 傾向的舵角(車輪2的中心線與車輛1的基準線之間的角度,與車輛l的 行駛方向無關地確定的角度)。另一方面,在與此相反的方向上,液壓氣 缸4a和液壓氣缸4c受到伸縮驅動后,車輪2被賦予后束傾向的舵角。
另外,這里舉例表示的各液壓氣缸4a-4c的驅動方法。如上所述,為 了說明從車輪2位于中立位置的狀態(tài)進行驅動的情況。但可以通過組合這 些驅動方法,控制各液壓氣缸4a-4c的伸縮驅動,對車輪2賦予任意的外 傾角和舵角。
回到圖1進行說明。加速踏板52和制動踏板53為受駕駛員操作的操 作部件,按照各踏板52、 53的踏入狀態(tài)(踏入量、踏入速度等),確定車 輛1的行駛速度,進行車輪驅動裝置3的動作控制。
方向盤54為受駕駛員操作的操作部件,按照其操作狀態(tài)(轉動角度、轉動速度等),確定車輛1的轉彎半徑等,進行外傾角調節(jié)裝置4的動作 控制。雨刷開關55為駕駛員操作的操作部件,按照其操作狀態(tài)(操作位 置等),進行雨刷(圖中未表示)的動作控制。
同樣,方向指示燈開關56和高抓地力開關57為受駕駛員操作的操作
部件,按照其操作狀態(tài)(操作位置等),前者進行方向指示燈(圖中未表
示)的動作控制,后者進行外傾角調節(jié)裝置4的動作控制。
另外,與在高抓地力開關57處于接通狀態(tài)與選擇作為車輪2的特性 的高抓地性的狀態(tài)相對應,高抓地力開關57處于斷開狀態(tài)與選擇作為車 輪2的特性的低滾動阻力的狀態(tài)的狀態(tài)相對應。
車輛用控制裝置100為對上述結構的車輛1的各部分進行控制的車輛 用控制裝置,例如,檢測各踏板52、 53的操作狀態(tài),根據(jù)其檢測結果, 使車輪驅動裝置3動作,控制各車輪2的轉動速度。
或者,檢測加速踏板52、制動踏板53、或方向盤54的操作狀態(tài),根 據(jù)其檢測結果,使外傾角調節(jié)裝置4動作,調節(jié)各車輪的外傾角,從而區(qū) 別使用設置在車輪2上的2種輪胎胎面21、 22 (參照圖5和圖6),從而 可以實現(xiàn)提高行駛性能與節(jié)約燃費的目的。這里,參照圖3,說明車輛用 控制裝置100的詳細結構。
圖3是表示車輛用控制裝置100的電氣結構的方框圖。如圖3所示, 車輛用控制裝置100具有CPU71、 ROM72和RAM73,這些部件經(jīng)由總線 74與輸出輸入接口 75連接。還有,輸出輸入接口 75與車輪驅動裝置3 等多個裝置連接。
CPU71為由總線74連接的各部進行控制的運算裝置。ROM72為不能 改寫地存儲利用CPU71執(zhí)行的控制程序和固定值數(shù)據(jù)等的非易失性存儲 器。RAM73為可改寫地存儲控制程序運行時的各種數(shù)據(jù)的存儲器。另外, 在ROM72內,存放有如圖7所示的流程圖(外傾角控制處理)的程序。
如上所述,車輪驅動裝置3為轉動驅動各車輪2 (參照圖1)的裝置, 主要具有對各車輪2賦予轉動驅動力的4個FL-RR馬達3FL-3RR、和基 于CPU71的命令對這些馬達3FL-3RR進行驅動控制的驅動電路(圖中未
表示)o
如上所述,外傾角調節(jié)裝置4為調節(jié)各車輪2的舵角和外傾角的驅動
15裝置,主要具有用作賦予對各車輪2 (車輪驅動裝置3)進行角度調節(jié)時
的驅動力的4個FL-RR促動器4FL-4RR、和基于CPU71的命令對這些 FL-RR促動器4FL-4RR進行驅動控制的驅動電路(圖中未表示)。
另外,F(xiàn)L-RR促動器4FL-4RR主要具有3個液壓氣缸4a-4c、向這些 各液壓氣缸4a-4c供給油(液壓)的液壓泵4d (參照圖1)、切換從這些液 壓泵向各液壓氣缸4a-4c供給的油的供給方向的電磁閥(圖中未表示)、和 檢測各液壓氣缸4a-4c (桿部)的伸縮量的伸縮傳感器(圖中未表示)而 構成。
基于CPU71的指示,外傾角調節(jié)裝置4的驅動電路對液壓泵進行驅 動控制,利用該液壓泵供給的油(液壓),驅動各液壓氣缸4a-4c伸縮。還 有,接通/斷開電磁閥時,切換各液壓氣缸4a-4c的驅動方向(伸長或收縮)。
外傾角調節(jié)裝置4的驅動電路利用伸縮傳感器監(jiān)視各液壓氣缸4a-4c 的伸縮量,達到CPU71所指示的目標值(伸縮量)的液壓氣缸4a-4c則停 止其伸縮運動。另外,伸縮傳感器的檢測結果從驅動電路輸出到CPU71, CPU71基于該檢測結果,獲得各車輪2現(xiàn)在的舵角和外傾角。
車輛速度傳感器裝置32是檢測車輛1相對于路面G的對地速度(絕 對值和行駛方向)、同時將該檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有前 后和左右方向加速度傳感器32a、 32b、以及對各加速度傳感器32a、 32b 的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
前后方向加速度傳感器32a為檢測車輛1 (車體框架BF)的前后方向 (圖1的上下方向)的加速度的傳感器,左右方向加速度傳感器32b為檢 測車輛l (車體框架BF)的左右方向(圖1的左右方向)的加速度的傳感 器。另外,本實施形態(tài)中,這些各加速度傳感器32a、 32b為采用壓電元 件的壓電型傳感器。
CPU71對從車輛速度傳感器裝置32的控制電路輸入的各加速度傳感 器32a、 32b的檢測結果(加速度值)進行時間積分,分別計算出2個方 向(前后及左右)的速度,同時通過合成2個方向的成分,獲得車輛l的 對地速度(絕對值和行駛方向)。
接地負荷傳感器34為檢測各車輪2的接地面承受的來自地面G的負 荷、并且將該檢測結果輸出到CPU71的裝置,具有分別檢測各車輪2承受的負荷的FL-RR負荷傳感器34FL-34RR、以及對各負荷傳感器 34FL-34RR的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表 示)。
另外,本實施形態(tài)中,這些各負荷傳感器34FL-34RR構成為采用壓敏 電阻型的3軸負荷傳感器。這些各負荷傳感器34FL-34RR設置在各車輪2 的懸掛軸(圖中未表示)上,沿車輛l的前后方向(假想軸Xf-Xb方向)、 左右方向(假想軸Y1-Yr方向)和上下方向(假想軸Zu-Zd方向)的3個 方向,檢測上述車輪2承受的來自地面G的負荷(參照圖2 (b))。
CPU71根據(jù)從接地負荷傳感器34輸入的各負荷傳感器34FL-34RR的 檢測結果(接地負荷),按照如下方法推定各車輪2的接地面的路面G的 摩擦系數(shù)"。
例如,若著眼于前輪2FL,如果FL負荷傳感器34FL所檢測的車輛1 的前后方向、左右方向和垂直方向的負荷分別為Fx、 Fy、 Fz,在前輪2FL 相對于路面G發(fā)生打滑的打滑狀態(tài)下,與前輪2FL的接地面對應的部分 的路面G的車輛1前后方向的摩擦系數(shù)u則為Fx/Fz ( y x=Fx/Fz)。在前 輪2FL相對于路面G沒有發(fā)生打滑的非打滑狀態(tài)下,該摩擦系數(shù)"則被 推定為大于Fx/Fz的值"x>Fx/Fz)。
另外,對于車輛1的左右方向的摩擦系數(shù)"y也同樣,在打滑狀態(tài)下 則uy^Fy/Fz,在非打滑狀態(tài)下則推定為大于Fy/Fz的值。還有,當然也可 以利用其他方法來檢測摩擦系數(shù)P 。作為其他方法,可以采用例如日本專 利文獻特開2001-315633號公報和日本專利文獻特開2003-118554號公報 所公開的技術。
車輪轉動速度傳感器35為檢測各車輪2的轉動速度、并且將該檢測 結果輸出到CPU71的裝置,具有分別檢測各車輪2的轉動速度的4個 FL-RR轉動速度傳感器35FL-35RR、以及對各轉動速度傳感器35FL-35RR 的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
另外,本實施形態(tài)中,各轉動速度傳感器35FL-35RR設置在各車輪2 上,將各車輪2的角速度作為轉動速度進行檢測。g卩,各轉動速度傳感器 35FL-35RR為具有與各車輪2聯(lián)動轉動的轉動體、和利用電磁方式檢測在 其轉動體的周方向多數(shù)地形成的齒的有無的傳感器的電磁傳感式傳感器。CPU71可以從車輪轉動速度傳感器35輸入的各車輪2的轉動速度、 和預先存儲在ROM72中的各車輪2的外徑,分別獲得各車輪2的實際的 周速度,通過將該周速度與車輛l的行駛速度(對地速度)進行比較,可 以判斷各車輪2是否發(fā)生打滑。
加速踏板傳感器裝置52a為檢測加速踏板52的操作狀態(tài)、并且將該 檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測加速踏板52的踏入狀態(tài)的 角度傳感器(圖中未表示)、以及對該角度傳感器的檢測結果進行處理并 輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
制動踏板傳感器裝置53a為檢測制動踏板53的操作狀態(tài)、并且將該 檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測制動踏板53的踏入狀態(tài)的 角度傳感器(圖中未表示)、以及對該角度傳感器的檢測結果進行處理并 輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
方向盤傳感器裝置54a為檢測方向盤54的操作狀態(tài)、并且將該檢測 結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測方向盤54的操作狀態(tài)的角度傳 感器(圖中未表示)、以及對該角度傳感器的檢測結果進行處理并輸出到 CPU71的控制電路(圖中未表示)。
雨刷開關傳感器裝置55a為檢測雨刷開關55的操作狀態(tài)、并且將該 檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測雨刷開關55的操作狀態(tài)(操 作位置)的位置傳感器(圖中未表示)、以及對該位置傳感器的檢測結果 進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
方向指示燈開關56a為檢測方向指示燈開關56的操作狀態(tài)、并且將 該檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測方向指示燈開關56的操 作狀態(tài)(操作位置)的位置傳感器(圖中未表示)、以及對該位置傳感器 的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
高抓地力開關傳感器裝置57a為檢測高抓地力開關57的操作狀態(tài)、 并且將該檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測高抓地力開關57 的操作狀態(tài)(操作位置)的位置傳感器(圖中未表示)、以及對該位置傳 感器的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
另外,在本實施形態(tài)中,各角度傳感器構成為為利用電阻的接觸型電 位計。CPU71可以根據(jù)對從各傳感器裝置52a-54a的控制電路輸入的檢測
18結果,獲得各踏板52、 53的踏入量以及方向盤54的操作角,并且通過對 該檢測結果進行時間微分,獲得各踏板52、 53的踏入速度(操作速度) 以及方向盤54的轉動速度(操作速度)。
作為圖3所示的其他的輸出輸入裝置35,例如有用于檢測雨量的雨量 傳感器、以及通過非接觸方式檢測路面G的狀態(tài)的光學傳感器等。
接著,參照圖4-圖6,說明車輪2的詳細結構。圖4是示意表示車輛 l的俯視圖。圖5和圖6是示意表示車輛1的主視圖。圖5中圖示了車輪 2處于負外傾角狀態(tài),圖6中圖示了車輪2處于正外傾角狀態(tài)。
如上所述,車輪2具有第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22的2種的 輪胎胎面。如圖4所示,各車輪2 (前輪2FL、 2FR和后輪2RL、 2RR) 中,第1輪胎胎面21配置在車輛1的內側,第2輪胎胎面22配置在車輛 1的外側。
在本實施形態(tài)中,兩輪胎胎面21、 22的寬度尺寸(圖4左右方向尺 寸)構成為相同。還有,與第2輪胎胎面22相比,第1輪胎胎面21構成 為具有高抓地力的特性(高抓地性)。另一方面,與第1輪胎胎面21相比, 第2輪胎胎面22構成為具有低滾動阻力的特性(低滾動阻力)。
例如,如圖5所示,當外傾角調節(jié)裝置4進行起動控制、車輪2的外 傾角0L、 0R被調節(jié)到負方向(負外傾角)時,配置在車輛l的內側的第 1輪胎胎面21的接地壓Rin增加,.并且,配置在車輛1的外側的第2輪胎 胎面22的接地壓Rout減小。這樣,禾U用第1輪胎胎面21的高抓地性, 可以謀求提高行駛性能(例如轉彎性能、加速性能、制動性能或雨天時的 車輛穩(wěn)定性能等)。
另一方面,例如,如圖6所示,當外傾角調節(jié)裝置4進行起動控制、 車輪2的外傾角eL、 0R被調節(jié)到正方向(正外傾角)時,配置在車輛1 的內側的第1輪胎胎面21的接地壓減小,并且,配置在車輛1的外側的 第2輪胎胎面22的接地壓增加。這樣,利用第2輪胎胎面22的低滾動阻 力,可以謀求提高節(jié)約燃費的性能。
接著,參照圖7,說明外傾角控制處理。圖7是表示外傾角控制處理 的流程圖。在投入了車輛用控制裝置100的電源的狀態(tài)下,利用CPU71 反復(例如間隔0.2ms)執(zhí)行該處理,通過調節(jié)賦予車輪2的外傾角,同時兼顧上述行駛性能和節(jié)約燃費等2個性能。
CPU71在外傾角控制處理時,首先判斷雨刷開關55是否接通、即駕 駛員是否指示要利用前車窗的雨刷進行抹擦動作(Sl)。其結果,如果判 斷雨刷開關55接通(Sl:是),則推定為現(xiàn)在為下雨天,路面G上有可能 形成水膜,因此對車輪2賦予負外傾角(S6),結束該外傾角控制處理。
這樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加,并且第2輪胎胎面 22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高 抓地性,謀求提高雨天時的車輛穩(wěn)定性能。
在S1的處理時,如果判斷雨刷開關55沒有接通(Sl:否),則推定為 現(xiàn)在不是雨天,路面G狀態(tài)良好,因此接著判斷加速踏板52的踏入量是 否為規(guī)定值以上、即,駕駛員是否指示規(guī)定以上的加速(急加速)(S2)。
其結果,在判斷加速踏板52的踏入量為規(guī)定值以上的情況下(S2:是), 則推定為駕駛員指示要急加速,由于車輪2有可能出現(xiàn)打滑,因此對車輪 2賦予負外傾角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加, 并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l 輪胎胎面21的高抓地性,防止車輪2出現(xiàn)打滑,謀求提高車輛1的加速 性能。
在S2的處理時,如果判斷加速踏板52的踏入量沒有達到規(guī)定值的情 況下(S2:否),則推定為沒有指示急加速,而是在進行平緩的加速或者定 速行駛,因此接著判斷制動踏板53的踏入量是否為規(guī)定值以上、即,駕 駛員是否指示規(guī)定以上的制動(急制動)(S3)。
其結果,在判斷制動踏板53的踏入量為規(guī)定值以上的情況下(S3:是), 則推定為駕駛員指示急制動,由于車輪2有可能出現(xiàn)抱死,因此對車輪2 賦予負外傾角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加, 并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l 輪胎胎面21的高抓地性,防止車輪2出現(xiàn)抱死,提高車輛1的制動性能。
在S3的處理時,在判斷制動踏板53的踏入量沒有達到規(guī)定值的情況 下(S3:否),則推定為不指示急制動,而是在進行平緩制動或加速或者定速行駛,因此接著判斷車輛速度(對地速度)是否為規(guī)定值(例如,時速
15km)以下、即,是否在低速行駛(S17)。
其結果,在判斷車輛速度為規(guī)定值以下(即處于低速行駛狀態(tài))的情 況下(S17:是),與車輛速度超過規(guī)定值的情況相比,則可以認為車輛1 其后將減速停車的可能性或加速的可能性較高。因此,由于在這些情況下, 需要確保車輛1 (車輪2)的抓地力或停止力,因此對車輪2賦予負外傾 角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加, 并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l 輪胎胎面21的高抓地性,增加車輪2的抓地力,由此防止其出現(xiàn)抱死或 打滑,謀求提高車輛1的制動性能或加速性能。
還有,在車輛1停車后,由于利用第1輪胎胎面21的高抓地性,確 保車輛l (車輪2)的停止力,所以可以使車輛l處于穩(wěn)定的狀態(tài)下停車。 另外,在該停車后的再次起動時,通過事先增加第1輪胎胎面21的接地 壓Rin,可以防止車輪2出現(xiàn)打滑,使車輛1能夠平穩(wěn)地高反應性地再次 起動。
在S17處理時,在判斷車輛速度大于規(guī)定值的情況下(S17:否),則 推定為車輛速度不是低速,從而加減速時的驅動力/制動力是比較小的值, 因此接著判斷方向指示燈開關56是否接通、即駕駛員是否指示要進行左 右轉彎或變更車道的意思(S18)。
其結果,在判斷方向指示燈開關56接通的情況下(S18:是),由于隨 著左右轉彎或變更車道,進行車輛1轉彎動作或為其準備的減速的可能性 較高,因此對車輪2賦予負外傾角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加, 并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l 輪胎胎面21的高抓地性,防止車輪2的打滑,謀求提高車輛1的轉彎性 能。
在S18處理時,在判斷方向指示燈開關56沒有接通的情況下(S18: 否),則表示推定車輛1不進行伴隨左右轉彎或變更車道的轉彎動作,因 此接著判斷高抓地力開關57是否接通、即駕駛員是否指示要選擇高抓地
21性的特性作為車輪2的特性的意思(S19)。
其結果,在判斷高抓地力開關57接通的情況下(S19:是),由于將車輪2的特性選擇為高抓地性的特性,因此對車輪2賦予負外傾角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l輪胎胎面21的高抓地性,防止車輪2出現(xiàn)打滑,提高車輛1的制動性能、加速性能、或轉彎性能。
在S19處理時,在判斷抓地力開關57沒有接通的情況下(S19:否),則接著判斷方向盤54的操作角是否為規(guī)定值以上、即駕駛員是否指示要進行規(guī)定以上的轉彎(急轉彎)(S4)。
其結果,在判斷方向盤54的操作角為規(guī)定值以上的情況下(S4:是),由于駕駛員指示要進行急轉彎,有可能車輪2出現(xiàn)打滑、車輛1出現(xiàn)翻轉,因此對車輪2賦予負外傾角(S6),結束該外傾角處理。
這樣,與上述情況一樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin增加,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(參照圖5),從而可以利用第l輪胎胎面21的高抓地性,防止車輪2出現(xiàn)打滑(車輛1出現(xiàn)翻轉),提高車輛1的轉彎性能。
另一方面,在S4處理時,在判斷方向盤54的操作角沒有達到規(guī)定值的情況下(S4:否),則表示沒有指示急轉彎,而是處于平緩的轉彎或直線行駛的狀態(tài),還有,利用S1-S3的處理,推定路面狀態(tài)良好,沒有指示急加速或急制動(Sl:否、S2:否、S3:否)。
因此,在這種情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S4:否),車輪2的特性不需要為高抓地性,希望利用低滾動阻力獲得節(jié)約燃費性能,因此對車輪2賦予正外傾角(S5),結束該外傾角處理。
這樣,由于第1輪胎胎面21的接地壓Rin減少,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout增加(參照圖6),從而可以利用第2輪胎胎面22的低滾動阻力,提高車輪2的滾動效率,謀求提高車輛1的節(jié)約燃費性能。
這樣,根據(jù)本實施形態(tài),利用外傾角調節(jié)裝置4調節(jié)車輪2的外傾角0L、 6R,改變第1輪胎胎面21的接地壓Rin與第2輪胎胎面22的接地壓Rout的比率,從而可以謀求同時實現(xiàn)加速性能及制動性能與節(jié)約燃費性能這樣2個相反的性能。
接著,參照圖8-圖11,說明第2實施形態(tài)。圖8是表示第2實施形態(tài)的車輪202的俯視圖。圖9是示意表示車輛201俯視情況的示意圖。
還有,圖10是示意表示處于左轉彎狀態(tài)的車輛201主視情況的示意圖,分別對左右車輪2賦予左轉用的舵角,并且對轉彎外輪(右前輪202FR)賦予負外傾角,對轉彎內輪(左前輪202FL)賦予穩(wěn)定外傾角的狀態(tài)。
在第1實施形態(tài)中,說明了車輪2的兩個輪胎胎面21、 22的外徑在寬度方向不變的情況,而在第2實施形態(tài)中,車輪2的第l輪胎胎面221的外徑逐漸縮小地構成。另外,與上述第1實施形態(tài)相同的部分采用相同符號,并省略其說明。
如圖8和圖9所示,第2實施形態(tài)的車輪202具有配置在車輛201的內側(圖8右側)的第1輪胎胎面221、和與該第1輪胎胎面221特性不同的配置在車輛201的外側(圖8左側)的第2輪胎胎面22。
還有,與第2輪胎胎面22相比,第1輪胎胎面221具有高抓地力的特性(高抓地性)。與第1輪胎胎面221相比,第2輪胎胎面22具有低滾動阻力的特性(低滾動阻力)。
如圖8和圖9所示,車輪202的兩輪胎胎面221、 22的寬度尺寸(圖8左右方向尺寸)相同,但第2輪胎胎面22的外徑在寬度方向(圖8左右方向)大致不變地構成,另一方面,第1輪胎胎面221的外徑從第2輪胎胎面22側(圖8左側)朝著車輛201的內側(圖8右側)逐漸縮小直徑地構成。
這樣,如圖IO所示,即使不對車輪202 (左前輪202FL)賦予大的外傾角(即,即使將外傾角設定為0。),第1輪胎胎面221處于離開路面G的狀態(tài),只有第2輪胎胎面22接地。其結果,減小了車輪2整體的滾動阻力,進一步提高了節(jié)約燃費的性能。同時,通過使第1輪胎胎面221不接地、且第2輪胎胎面22以更小的外傾角接地,可以抑制這兩個輪胎胎面221、 22的磨損,謀求實現(xiàn)高壽命化。
另一方面,如圖IO所示,在對車輪202 (右前輪202FR)賦予向著負方向的外傾角(負外傾角),使第1輪胎胎面221接地的情況下,由于該
23第1輪胎胎面221的外徑逐漸縮小,從而第1輪胎胎面221的接地壓在寬度方向(圖8左右方向)整個區(qū)域能夠實現(xiàn)均勻化,可以抑制接地壓集中
在輪胎胎面端部。
這樣,可以有效地利用高抓地性的第1輪胎胎面221,謀求進一步提高行駛性能(例如轉彎性能、加速性能、制動性能或雨天時的車輛穩(wěn)定性能等),并且,可以抑制第1輪胎胎面221的偏磨損,謀求實現(xiàn)高壽命化。
接著,參照圖ll,說明第2實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖ll是表示外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置100的電源接通時,利用CPU71反復(例如,每隔0.2ms)進行。
CPU71在外傾角控制處理時,在判斷雨刷開關55接通的情況下(Sl:是)、加速踏板52的踏入量為規(guī)定值以上的情況下(Sl:否、S2:是)、制動器踏板53的踏入量為規(guī)定值以上的情況下(Sl:否、S2:否、S3:是)、車輛速度為規(guī)定值以下的情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:是)、方向指示燈開關56接通的情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:否、S18:是)、以及高抓地力開關57接通的情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:否、S18:是),如上述第1實施形態(tài)所述,表明路面G形成有水膜、指示急加速/急制動、預測大驅動力的產(chǎn)生和停車、預測伴隨左右轉彎或變更車道的轉彎動作、或者指示選擇高抓地性等,因此必須利用第1輪胎胎面221的高抓地性。
在這種情況下,對左右車輪2賦予負外傾角(本實施形態(tài)中,至少使第2輪胎胎面22離開路面G的外傾角、參照圖10所示的右前輪202FR)(S27),結束該外傾角處理。
這樣,與上述第1實施形態(tài)一樣,由于第1輪胎胎面221的接地壓Rin增加,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(本實施形態(tài)中,接地壓Rout為0),從而可以利用第1輪胎胎面221的高抓地性,謀求防止車輪2出現(xiàn)打滑/抱死,提高車輛201的行駛穩(wěn)定性和加速/制動性能。
另外,希望賦予給左右的車輪2的外傾角0L、 eR在直線行駛時相等。還有,希望該外傾角0L、 0R為使第2輪胎胎面22離開路面G的以上的角度。
另一方面,在S4處理時,在判斷方向盤54的操作角沒有達到規(guī)定值的情況下(S4:否),則表示沒有指示急轉彎,而是處于平緩轉彎或直線行
24駛的狀態(tài),還有,利用S1-S3的處理,推定路面狀態(tài)良好,沒有指示急加速或急制動,沒有預測大驅動力的產(chǎn)生和停車,沒有預測伴隨左右轉彎或
變更車道的轉彎動作,也沒有指示選擇高抓地性等。(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:否、S18:否、S19:否)。 '
因此,在該情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:否、S18:否、S19:否、S4:否),車輪2的特性不需要為高抓地性,希望利用低滾動阻力獲得節(jié)約燃費性能,因此對車輪2賦予穩(wěn)定外傾角(S25),結束該外傾角處理。另外,在本實施形態(tài)中,穩(wěn)定外傾角設定為0° (參照圖10所示的左前輪202FL)。
這樣,由于第1輪胎胎面221處于離開路面G的狀態(tài),只能夠使第2輪胎胎面22接地,因此減小了車輪202整體的滾動阻力,可以謀求進一步提高節(jié)約燃費的性能。還有,此時通過使第1輪胎胎面221不接地、且第2輪胎胎面22以0。的外傾角接地,可以謀求抑制這兩個輪胎胎面221、22的磨損,實現(xiàn)高壽命化。
還有,在S4的處理中,在判斷方向盤54的操作角為規(guī)定值以上的情況下(S4:是),由于駕駛員指示要進行急轉彎,有可能車輪2出現(xiàn)打滑、車輛201出現(xiàn)翻轉。因此在本實施形態(tài)中,對轉彎外輪(圖10的右前輪202FR)賦予負外傾角,并且對轉彎內輪(圖10的左前輪202FL)賦予穩(wěn)定外傾角(S26),結束該外傾角處理。
這樣,可以確保轉彎性能,同時減少控制驅動成本。即,在轉彎外輪,由于第1輪胎胎面221的接地壓Rin增加,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(本實施形態(tài)中,接地壓Rout為O)(參照圖IO),從而可以利用第1輪胎胎面221的高抓地性,防止車輪202出現(xiàn)打滑(車輛201出現(xiàn)翻轉),提高車輛201的轉彎性能。另一方面,在轉彎內輪,通過使其外傾角的變化小于轉彎外輪(即,原樣維持直線行駛時的外傾角),由此可以減少車輛用控制裝置100的控制成本或外傾角調節(jié)裝置4的驅動成本。
接著,參照圖12-圖14,說明第3實施形態(tài)。圖12是表示第3實施形態(tài)的車輪302的俯視圖。還有,圖13是表示處于左轉彎狀態(tài)的車輛301主視情況的示意圖,分別對左右車輪2賦予左轉用的舵角,并且對轉彎外輪(右前輪202FR)賦予負外傾角,對轉彎內輪(左前輪202FL)賦予正外傾角的狀態(tài)。
在第1實施形態(tài)中,說明了車輪2的兩個輪胎胎面21、 22的外徑在寬度方向不變的情況,而在第3實施形態(tài)中,車輪2的第l輪胎胎面221與第3輪胎胎面323的外徑逐漸縮小地構成。另外,與上述各實施形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。
如圖12所示,第3實施形態(tài)的車輪302具有第3輪胎胎面323,第1輪胎胎面221配置在車輛301的內側(圖12右側),第3輪胎胎面323配置在車輛301的外側(圖12左側),第2輪胎胎面22配置在第1輪胎胎面221與第3輪胎胎面323之間。
至少與第2輪胎胎面22相比,第3輪胎胎面323具有高抓地力的特性(高抓地性),并且,如圖12所示,該第3輪胎胎面323的外徑從第2輪胎胎面22側(圖12右側)朝著車輛301的外側(圖12左側)逐漸縮小直徑地構成。
這樣,即使不對車輪302賦予大的外傾角(即,即使將外傾角設定為0° ),第1輪胎胎面221和第3輪胎胎面323處于離開路面G的狀態(tài),只有第2輪胎胎面22接地。這樣,可以謀求減小了車輪302整體的滾動阻力,進一步提高了節(jié)約燃費的性能。
同時,通過使第1輪胎胎面221和第3輪胎胎面323不接地、且第2輪胎胎面22以更小的外傾角接地,可以謀求抑制這些輪胎胎面221、 22、323的磨損,實現(xiàn)高壽命化。
另一方面,在對車輪302賦予正方向的外傾角(正外傾角),使第3輪胎胎面323接地的情況下,由于該第3輪胎胎面323的外徑逐漸縮小,從而第3輪胎胎面323的接地壓在寬度方向(圖12左右方向)整個區(qū)域能夠實現(xiàn)均勻化,可以抑制接地壓集中在輪胎胎面端部。
這樣,可以有效地利用高抓地性的第3輪胎胎面323,進一步提高行駛性能(例如轉彎性能、加速性能、制動性能或雨天時的車輛穩(wěn)定性能等),并且,可以謀求抑制偏磨損,實現(xiàn)高壽命化。
接著,參照圖14,說明第3實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖14是表示外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置100的電源接通時,
26利用CPU71反復(例如,每隔0.2ms)進行。
在S4的處理中,在CPU71判斷方向盤54的操作角沒有達到規(guī)定值 (S4:否),則表示沒有指示急轉彎,而是處于平緩轉彎或直線行駛的狀態(tài), 還有,利用S1-S3和S17-S19的處理,推定路面狀態(tài)良好,沒有指示急加 速或急制動,沒有預測大驅動力的產(chǎn)生和停車,沒有預測伴隨左右轉彎或 變更車道的轉彎動作,也沒有指示選擇高抓地性等。(Sl:否、S2:否、S3: 否、S17:否、S18:否、S19:否)。
因此,在該情況下(Sl:否、S2:否、S3:否、S17:否、S18:否、S19:否、 S4:否),車輪302的特性不需要為高抓地性,希望利用低滾動阻力獲得節(jié) 約燃費性能,因此對車輪2賦予穩(wěn)定外傾角(S25),結束該外傾角處理。 另外,在本實施形態(tài)中,穩(wěn)定外傾角設定為O。(參照圖10所示的左前輪 202FL)。
這樣,由于第1輪胎胎面221和第3輪胎胎面323處于離開路面G的 狀態(tài),只有第2輪胎胎面22接地,因此進一步減小了車輪302整體的滾 動阻力,進一步提高了節(jié)約燃費的性能。還有,此時通過使第l輪胎胎面 221和第3輪胎胎面323不接地、且第2輪胎胎面22以0°的外傾角接地, 可以謀求抑制這些輪胎胎面221、 22、 323的磨損,實現(xiàn)高壽命化。
還有,在S4的處理中,在判斷方向盤54的操作角為規(guī)定值以上的情 況下(S4:是),由于駕駛員指示要進行急轉彎,有可能車輪2出現(xiàn)打滑、 車輛301出現(xiàn)翻轉。因此在本實施形態(tài)中,對轉彎外輪(圖13的右前輪 202FR)賦予負外傾角,并且對轉彎內輪(圖13的左前輪202FL)賦予正 外傾角(S36),結束該外傾角處理
艮P,如圖13所示,在S36處理中,賦予外傾角0L、 0R,以使使左右 車輪320均向轉彎內側(圖13右側)傾斜,因此在左右兩輪302上分別 產(chǎn)生側力,可以將這兩輪302的側力作為轉彎力進行利用,因此可以進一 步提高轉彎性能。
接著,參照圖15,說明第4實施形態(tài)。圖15是表示第4實施形態(tài)的 外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置100的電源接通時, 利用CPU71反復(例如,每隔0,2ms)進行。
在第1實施形態(tài)中,說明了例如駕駛員指示急加速或急轉彎等時調節(jié)車輪2的外傾角的情況,在第4實施形態(tài)中,構成為在出現(xiàn)打滑的車輪202 的情況下,則對該車輪202的外傾角進行調節(jié)。
另外,與上述各實施形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。 還有,在第4實施形態(tài)中,以利用車輛用控制裝置100控制第2實施形態(tài) 的車輛201 (車輪202)的情況為例進行了說明。
CPU71在外傾角S4的處理時,首先檢測車輛速度(S41),并且檢測 車輪202的轉動速度(周速度)(S42),基于這些車輛速度與車輪202的 周速度,判斷是否存在打滑的車輪202 (S43)。另外,如上所述,利用車 輛速度傳感器裝置32和車輪轉動速度傳感器裝置35計算車輛速度與車輪 202的周速度。
其結果,在S43的處理中,在判斷沒有打滑的車輪202、目卩,所有的 車輪202均高抓地性在路面G上行駛的情況下(S43:否),則判斷為車輪 202的性能不需要為高抓地性,希望利用低滾動阻力獲得節(jié)約燃費性能, 因此對車輪202賦予穩(wěn)定外傾角(與第2實施形態(tài)一樣為0。) (S44),結 束該外傾角處理。
這樣,第1輪胎胎面221處于離開路面G的狀態(tài),只有第2輪胎胎面 22接地,因此可以謀求減小了車輪202整體的滾動阻力,進一步提高節(jié)約 燃費的性能。還有,在這種情況下,通過使第1輪胎胎面221不接地、且 第2輪胎胎面22以0°的外傾角接地,可以抑制這兩個輪胎胎面221、 22 的磨損,實現(xiàn)高壽命化。
另一方面,在S43的處理中,在判斷存在打滑的車輪202的情況下(S43: 是),由于車輛201的加速性能和行駛穩(wěn)定性有可能受到損害,因此對正 在打滑的車輪202賦予負外傾角(S45),結束該外傾角處理。
這樣,與上述第1實施形態(tài)一樣,由于第1輪胎胎面221的接地壓 Rin增加,并且第2輪胎胎面22的接地壓Rout減小(本實施形態(tài)中,接 地壓Rout為0),從而可以謀求利用第1輪胎胎面221的高抓地性,防止 車輪202出現(xiàn)打滑,提高車輛201的加速性能和行駛穩(wěn)定性。
接著,參照圖16-圖19,說明第5實施形態(tài)。在第l實施形態(tài)中,說 明了當對車輪2賦予負外傾角或正外傾角時、該外傾角與車輛1的行駛狀 態(tài)無關、 一直保持一定值的情況。在第5實施形態(tài)中,構成為按照車輛l
28的行駛狀態(tài),對賦予車輪2的外傾角的大小進行增減。
另外,與上述各實施形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。 還有,在第5實施形態(tài)中,以利用車輛用控制裝置500對第1實施形態(tài)中
的車輛l (車輪2)進行控制的情況為例,進行說明。
圖16是表示第5實施形態(tài)的車輛用控制裝置500的電氣結構的方框 圖。如圖16所示,車輛用控制裝置500具有CPU71、 ROM572和RAM73, 這些部件經(jīng)由總線74與輸出輸入接口 75連接。在第5實施形態(tài)的ROM572 中,存儲有摩擦系數(shù)映射572a和外傾角映射572b。另外,這兩個映射572a、 572b的詳細情況,后面參照圖17和圖18,進行說明。
路面狀況開關傳感器558a為檢測路面狀況開關(圖中未表示)的操 作狀態(tài)、并且將該檢測結果輸出到CPU71的裝置,主要具有檢測路面狀 況開關的操作狀態(tài)(操作位置)的位置傳感器(圖中未表示)、和對該位 置傳感器的檢測結果進行處理并輸出到CPU71的控制電路(圖中未表示)。
另外,路面狀況開關為由駕駛員操作的操作部件,當駕駛員根據(jù)行駛 路面的狀況切換路面狀況開關時,按照該操作狀態(tài)(操作位置),利用 CPU71進行外傾角調整裝置4的動作控制。具體來說,路面狀況開關由3 段式(3位置式)的抱死開關構成,第1位置對應于行駛路面為干燥鋪裝 路,第2位置對應于行駛路面為未鋪裝路,第3位置對應于行駛路面為雨 天鋪裝路。
圖17是示意表示摩擦系數(shù)映射572a的內容的示意圖。摩擦系數(shù)映射 572a為存儲加速踏板52a及制動踏板53的踏入量(操作量)與必需前后 摩擦系數(shù)的關系的映射圖。
CPU71基于該摩擦系數(shù)映射572a的內容,計算現(xiàn)在的車輛1的行駛 狀態(tài)中車輪2應該發(fā)揮的摩擦系數(shù)(即,為使車輪2不發(fā)生打滑或抱死所 必需的摩擦系數(shù))。另外,縱軸表示的必需前后摩擦系數(shù)是使車輪2不發(fā) 生打滑或抱死所必需的車輛前后方向(圖l上下方向)的摩擦系數(shù)。
如圖17所示,根據(jù)該摩擦系數(shù)映射572a,在沒有操作加速踏板52及 制動踏板53的狀態(tài)下(加速及制動操作量=0),必需前后摩擦系數(shù)限定為 最小值u fmin,并且必需前后摩擦系數(shù)與加速踏板52或制動踏板53的操 作量(踏下量)成正比,必需前后摩擦系數(shù)直線變化,當操作加速踏板52及制動踏板53的操作量處于最大操作的狀態(tài)(加速操作量=100%)時,
必需前后摩擦系數(shù)限定為最大值y fmax。
圖18是示意表示外傾角映射572b內容的示意圖。外傾角映射572b 為存儲車輪2的摩擦系數(shù)及滾動阻力與外傾角的關系的映射圖,存儲了利 用車輪2的預備試驗實測而得的值。
CPU71基于該外傾角映射572b的內容,計算應該賦予車輪2的外傾角。
另外,在圖18中,實線501對應于摩擦系數(shù),實線502對應于滾動 阻力。還有,橫軸的外傾角中,圖18右側(比角度0度大9a的一側)對 應于負外傾角(即,高抓地性的第1輪胎胎面21的接地壓增加的一側, 參照圖5),圖18左側(比角度O度大eb的一側)對應于正外傾角(即, 低滾動阻力的第2輪胎胎面22的接地壓增加的一側,參照圖6)。
這里,在外傾角映射572b中,記錄了與上述路面狀況開關的3種操 作狀態(tài)對應的3種映射。但在圖18中為了簡化圖、便于理解,作為代表 例只表示了l種映射,省略了其他2種映射。
艮口,在外傾角映射572b中,存儲了干燥鋪裝路用映射、未鋪裝路用 映射及雨天鋪裝路用映射這3種。CPU71檢測路面狀況開關的操作狀態(tài), 當指示干燥鋪裝路時,讀取干燥鋪裝路用映射。當指示未鋪裝路時,讀取 未鋪裝路用映射。當指示雨天鋪裝路時,讀取雨天鋪裝路用映射?;谠?內容,進行外傾角調整裝置4的起動控制。
如圖18所示,根據(jù)該外傾角映射572b,規(guī)定如果外傾角從O度狀態(tài) (即,第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22均等接地的狀態(tài))向負外傾角 側(9 a側)變化,隨著該變化,逐漸增加高抓地性的第1輪胎胎面21的 接地壓(逐漸減小低滾動阻力的第2輪胎胎面22的接地壓),從而逐漸增
加摩擦系數(shù)(及滾動阻力)。
然后,當外傾角達到ea (以下,稱為"第2外傾角ea")時,第2
輪胎胎面22離開行駛路面,只有第1輪胎胎面21成為與行駛路面接觸的 狀態(tài),摩擦系數(shù)達到最大值ya。
另外,即使外傾角從第2外傾角9a進一步向負外傾角側變化,由于 第2輪胎胎面22已經(jīng)離開行駛路面,基本上不會發(fā)生摩擦系數(shù)的變化,摩擦系數(shù)維持在最大值^a。還有,滾動阻力的變化也一樣,在第2外傾
角e a處為最大值,之后基本維持在一定值。
另一方面,如圖18所示,在從0度向正外傾角側(eb側)的領域, 即使外傾角從0度狀態(tài)(即,第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22均等接 地的狀態(tài))向負外傾角側變化,基本上不會發(fā)生摩擦系數(shù)的變化,摩擦系 數(shù)維持在最小值yb。
艮口,從第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22均等接地的狀態(tài)起,外傾 角向負外傾角側變化,即使隨著該變化逐漸增加低滾動阻力的第2輪胎胎 面22的接地壓(逐漸減小高抓地性的第1輪胎胎面21的接地壓),也能 夠使摩擦系數(shù)維持在最小值yb??梢哉J為該現(xiàn)象的原因是 一般來說, 與具有高抓地性的第1輪胎胎面21相比,具有低滾動阻力的第2輪胎胎 面22為高硬度結構,因此第2輪胎胎面22的接地防礙了第1輪胎胎面21 的接地而對高抓地性發(fā)揮的作用。
這里,將干燥路面用映射的實線沿著摩擦系數(shù)變小的方向平行移動 后,即得到圖18中省略表示的未鋪裝路面用映射及雨天鋪裝路面用映射。 即,在任一個映射中,摩擦系數(shù)為最小值的外傾角都為O度,摩擦系數(shù)為 最大值的外傾角都為第2外傾角9 a。
接著,參照圖19,說明第5實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖19是表 示第5實施形態(tài)的外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置 500的電源接通時,利用CPU71反復(例如,每隔0.21113)進行。
CPU71在外傾角控制處理時,首先判斷路面狀況(S51)。該處理中, 利用路面狀況開關傳感器裝置558a (參照圖16)確認檢測結果,獲取駕 駛員對路面狀況開關的操作狀態(tài)。即,如上所述,CPU71在確認路面狀況 開關的操作位置處于第1位置時,判斷路面狀況為干燥路面,如果處于第 2位置,則判斷為未鋪裝路面,如果處于第3位置,則判斷為雨天鋪裝路 面。
接著,在S52的處理中,檢測加速踏板52和制動踏板53的操作狀態(tài) (S52),從摩擦系數(shù)映射572a (參照圖17)中讀取與該檢測出的操作狀 態(tài)對應的必需前后摩擦系數(shù)(S53)。這樣,可以獲得為使車輪2不發(fā)生打 滑或抱死所必需的車輛前后方向(圖l上下方向)的摩擦系數(shù)。接著,'在S54的處理中,檢測車輪2的舵角及車輛1的對地速度(車
速)(S54),從該檢測的舵角和車速中計算必需側摩擦系數(shù)(S55)。另外, 如上所述,CPU71基于方向盤傳感器裝置54a和車輛速度傳感器裝置32 的檢測結果,檢測車輪2的舵角及車輛1的對地速度。
這里,必需側摩擦系數(shù)是在轉彎行駛中的車輛l中、為使其車輪2不 發(fā)生打滑所必需的車輛左右方向(圖l左右方向)的摩擦系數(shù),如下說明 進行計算。
艮口,首先,可以利用公式tana二I/R0表示車輪2的舵角cr、阿卡曼 轉彎半徑RO與車輛1的軸距I之間的關系。當舵角o很小時,該關系式 可以近似表示為o = I/ RO。將此式對于阿卡曼轉彎半徑RO與進行變形后, 可以得到RO = I/ o 。
另一方面,通過利用對車輛1實測的穩(wěn)定系數(shù)K,從車輛l的轉向特 性,可以利用公式R/R0二l+K"v2來表示車輛l的實際轉彎半徑R與 車輛1的對地速度(車速)v的關系。將該公式對于實際轉彎半徑R進行 變形,并代入前面求得的阿卡曼轉彎半徑RO,可以得到R-I(1+K"2) /o 。
這里,如果車輛1的重量為m,轉彎行駛時作用在車輛1上的離心力 F可以表示為F-m'v2/R。將其代入前面求得的實際轉彎半徑R,可以 獲得F:m'v2. o/(I( l+K'v2))。由于避免車輪2在側方向(車輛1 的左右方向)打滑的摩擦力只需大于該離心力F即可,因此用重量m除該 離心力F,可以將必需側摩擦系數(shù)表示為U w = F / m =v2 o / ( I ( 1+ K'v2))。
在S53和S55的處理中獲得必需前后摩擦系數(shù)及必需側摩擦系數(shù)后, 基于這些必需前后摩擦系數(shù)及必需側摩擦系數(shù)(即,作為朝著車輛1的前 后方向和左右方向的矢量的合力),計算必需摩擦系數(shù)(S56),然后轉移 到S57的處理。
在S57的處理中,將S56的處理所計算的必需摩擦系數(shù)與車輪2能夠 發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最大值Pa與最小值pb進行比較,判斷必需摩擦系數(shù)是 否處于最小值pb以上且處于最大值ya以下(S57)。
另外,如上所述,從外傾角映射572b (參照圖18)中讀取車輪2能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最大值u a與最小值pb。還有,此時CPU71從3種 映射中選擇與在S51的處理中判別的路面狀況對應的映射,基于所選擇的 映射的內容,讀取最大值ya與最小值pb。
作為S57的判斷結果,在必需摩擦系數(shù)處于最小值以上且處于最 大值ua以下的情況下(S57:是),則從外傾角映射572b中讀取與必需摩 擦系數(shù)對應(即,與必需摩擦系數(shù)相等的摩擦系數(shù))的外傾角(S58),對 于車輪2賦予該讀取的外傾角(S59),然后結束該外傾角控制處理。
具體來說,此時,由于例如在S56的處理中計算出的必需摩擦系數(shù)為 lix,且pb《^《iaa (S57:是),因此從圖18所示的外傾角映射572b中讀 取與該必需摩擦系數(shù)pc對應的外傾角ex (S58),對于車輪2賦予該讀取 的外傾角ex (S59)。
這樣,可以將車輪2發(fā)揮的摩擦系數(shù)的變更控制在必需最低限度的摩 擦系數(shù),因此可以確保必要的加速制動性能和轉彎性能,同時將滾動阻力 抑制在更小的值,進一步實現(xiàn)節(jié)約燃費。
另一方面,在在S57的處理中判斷必需摩擦系數(shù)不處于最小值|ib以 上且處于最大值ya以下的情況下(S57:否),則接著判斷必需摩擦系數(shù)是 否小于最小值(S60)。其結果,如果判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb (S60:是),則對于車輪2賦予0度的外傾角(S61),然后結束該外傾角 控制處理。
具體來說,在在S56的處理中計算出的必需摩擦系數(shù)為py小于|ib的 情況下(py<^) (S60:是),則不從圖18所示的外傾角映射572b中讀取 與該必需摩擦系數(shù)^ty對應的外傾角例如0 y,而是將賦予車輪2的外傾角 確定為0度,并將其賦予車輪2 (S61)。
這樣,根據(jù)該第5賣施形態(tài)的外傾角映射572b (參照圖18),可以將 離開0度的正外傾角側的摩擦系數(shù)維持在最小值pb,因此當在S56的處理 中計算出的必需摩擦系數(shù)為小于車輪2能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最小值 pb時,判斷出即使對車輪2賦予從0度偏離的正外傾角側的絕對值大的外 傾角、也不會進一步降低滾動阻力(實現(xiàn)節(jié)約燃費的行駛),其結果,對 車輪2賦予0度的外傾角。
因此,賦予車輪2的外傾角不會從0度向正外傾角側的變得較大,因此可以避免不必要地賦予大外傾角,確保車輛1的行駛穩(wěn)定性。
另外,本實施形態(tài)中,通過對車輪2賦予0度的外傾角,可以構成為 發(fā)揮最小的摩擦系數(shù)(即,最小的滾動阻力),因此不需要使車輪2的外 傾角從O度向正外傾角側。其結果,在正外傾角側可以省略應該對車輪2 賦予外傾角的控制,而只進行負外傾角側的控制,從而可以簡化控制。
另外,如上所述,在不需要使車輪2的外傾角從0度向正外傾角側的
車輛1中,只需要設置賦予負外傾角側(負方向)的外傾角的機構,可以 省略賦予正外傾角側(正方向)的外傾角的機構,從而可以簡化機構。
另一方面,在S60的處理中,在不能判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb 的情況下(S60:否),則由于必需摩擦系數(shù)大于最大值p,在這種情況下 (S60:否),對于車輪2賦予第2外傾角(S62),并且進行通報處理(S63 ), 然后結束該外傾角控制處理。
具體來說,如果在S56的處理中計算出的必需摩擦系數(shù)pz大于最大 值pa(^^z) (S60:否),則不從圖18所示的外傾角映射572b中讀取與 該必需摩擦系數(shù)pz對應的例如外傾角0 z,而是將賦予車輪2的外傾角確 定為第2外傾角8a,并將其賦予車輪2 (S62)。
這樣,在本實施形態(tài)中,如圖18所示,當在S56的處理中計算出的 必需摩擦系數(shù)^大于車輪2能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最大值p時,判斷出 即使對車輪2賦予大于第2外傾角e a的絕對值的外傾角、也不會進一步 增加摩擦系數(shù)(提高抓地性),因此對車輪2賦予能夠發(fā)揮最大值p的范 圍內的最小角度(接近O度的角度),g口,第2外傾角9a。由此,可以避 免外傾角不必要地變大,確保車輛1的行駛穩(wěn)定性。
這里,在通報處理(S63)中,通過揚聲器輸出并在顯示屏上顯示由 于急加速或急制,動車輪2正在(或可能)發(fā)生打滑或抱死的情況,向駕 駛員進行通報。另外,當車輛1處于加速狀態(tài)時,也可以在S63的處理中 進行降低車輛1的速度的操作(例如,通過制動裝置的起動對車輛1進行 制動,或降低發(fā)動機等的輸出)。這樣,可以不依賴駕駛員的操作而機械 地降低車輛1的速度,能夠提高安全性。
接著,參照圖20,說明第6實施形態(tài)。在第5實施形態(tài)中,說明了在 車輪2設置第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22的情況。在第6實施形態(tài)中,與上述第3實施形態(tài)一樣,在車輪302設置第1輪胎胎面221、第2 輪胎胎面22及第3輪胎胎面323 。
另外,與上述各實施形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。 還有,在第6實施形態(tài)中,舉例說明利用第5實施形態(tài)中的車輛用控制裝 置500對第3實施形態(tài)中的車輛301 (車輪302,參照圖12或圖13)進行 控制的情況。其中,如后所述,第6實施形態(tài)的外傾角映射的結構與第5 實施形態(tài)不同。
圖20是示意表示第6實施形態(tài)的外傾角映射的內容的示意圖。外傾 角映射為存儲車輪302的摩擦系數(shù)及滾動阻力與外傾角的關系的映射圖, 存儲了利用車輪302的預備試驗所實際測得的值。與上述第5實施形態(tài)的 情況一樣,CPU71基于該外傾角映射的內容,計算應該賦予車輪302的外 傾角。
另外,在圖20中,實線601對應于摩擦系數(shù),實線602對應于滾動 阻力。還有,在第6實施形態(tài)的外傾角映射中,與第5實施形態(tài)一樣,記 錄了與路面狀況開關的3種操作狀態(tài)相對應的3種映射。為了簡化圖起見, 在圖20中,作為代表例只表示了 1種映射(干燥鋪裝路用映射),省略圖 示其他2種映射。
如圖20所示,根據(jù)第6實施形態(tài)的外傾角映射,在外傾角從0度狀 態(tài)(即,只有第2輪胎胎面22接地,第1和第3輪胎胎面221、 323離開 行駛路面的狀態(tài))向負外傾角側(0bn側)變化的情況下,由于在外傾角 到達e bn之前的期間,只有第2輪胎胎面22接地,第1輪胎胎面221 (及 第3輪胎胎面323)離開行駛路面,因此摩擦系數(shù)維持在最小值ub。另外,
滾動阻力也一樣在該區(qū)間維持在最小值。
然后,當外傾角從ebn向負外傾角側(ean側)變化,隨著該變化, 高抓地性的第1輪胎胎面221的接地壓逐漸增加(低滾動阻力的第2輪胎 胎面22的接地壓逐漸減小),由此摩擦系數(shù)(滾動阻力)逐漸增加。
然后,當外傾角達到e an (以下稱為"第3外傾角9 an"),第2輪胎 胎面22離開行駛路面,只有第1輪胎胎面221成為與行駛路面接觸的狀 態(tài),摩擦系數(shù)達到最大值ua。
此時,即使外傾角從第3外傾角e an向負外傾角側(圖20右側)進一步變化,由于第2輪胎胎面22己經(jīng)離開行駛路面,只有第1輪胎胎面
221與行駛路面接觸,因此基本上不會出現(xiàn)摩擦系數(shù)的變化,摩擦系數(shù)維 持在最大值^a。還有,滾動阻力的變化也一樣,在外傾角達到第3外傾 角0an的時間點成為最大值,之后基本維持在一定值。
同樣,如圖20所示,在外傾角從0度狀態(tài)(即,只有第2輪胎胎面 22接地,第1和第3輪胎胎面221、 323離開行駛路面的狀態(tài))向正外傾 角側(ebp側)變化的情況下,由于在外傾角到達ebp之前的期間,只 有第2輪胎胎面22接地,第3輪胎胎面323 (及第1輪胎胎面221)離開 行駛路面,因此摩擦系數(shù)維持在最小值y b。另外,滾動阻力也一樣在該 區(qū)間維持在最小值。
然后,當外傾角從9bp向正外傾角側(6ap側)變化,隨著該變化, 由于高抓地特性的第3輪胎胎面323的接地壓逐漸增加(低滾動阻力的第 2輪胎胎面22的接地壓逐漸減小),由此摩擦系數(shù)(滾動阻力)逐漸增加。
然后,當外傾角達到e叩(以下稱為"第4外傾角e叩"),第2輪胎 胎面22離開行駛路面,只有第3輪胎胎面323與行駛路面接觸,摩擦系 數(shù)達到最大值u a。
此時,即使外傾角從第4外傾角0 ap向正外傾角側(圖20左側)進 一步變化,由于第2輪胎胎面22已經(jīng)離開行駛路面,只有第3輪胎胎面 323與行駛路面接觸,因此基本上不會出現(xiàn)摩擦系數(shù)的變化,摩擦系數(shù)維 持在最大值ua。還有,滾動阻力的變化也一樣,當外傾角達到第4外傾 角e ap時為最大值,之后基本維持在一定值。
接著,參照圖21,說明第6實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖21是表 示外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置500的電源接通時, 利用CPU71反復(例如,每隔0.2ms)進行。
在第6實施形態(tài)中,與第5實施形態(tài)的情況一樣,CPU71在外傾角控 制處理時,在判斷路面狀況(S51)之后,檢測加速踏板52和制動踏板53 的操作狀態(tài)(S52),從摩擦系數(shù)映射572a (參照圖17)中讀取與該檢測 的操作狀態(tài)對應的必需前后摩擦系數(shù)(S53)。
在執(zhí)行S53的處理后,檢測車輪302的舵角及車輛1的對地速度(車 速)(S54),從該檢測的舵角和車速中計算必需側摩擦系數(shù)(S55),基于必需前后摩擦系數(shù)及必需側摩擦系數(shù),計算必需摩擦系數(shù)(S56),判斷所
計算的必需摩擦系數(shù)是否處于最小值pb以上且處于最大值ya以下 (S57)。
其結果,在必需摩擦系數(shù)處于最小值以上且處于最大值u a以下的 情況下(S57:是),接著判斷方向盤54的操作角是否為規(guī)定值以上、艮口、 駕駛員是否指示進行規(guī)定以上的轉彎(急轉彎)(S601)。
其結果,如果方向盤54的操作角為一定值以上(S601:是),則判斷為 駕駛員指示要進行急轉彎,有可能出現(xiàn)打滑,在本實施形態(tài)中,從圖20 所示的外傾角映射中讀取與必需摩擦系數(shù)對應的(即與必需摩擦系數(shù)相等 的摩擦系數(shù)的)外傾角、即轉彎外輪為負外傾角、且轉彎內輪為正外傾角 的外傾角(S658),對于車輪302賦予該讀取的外傾角(S59),然后結束
該外傾角控制處理。
這樣,如第3實施形態(tài)一樣,可以按照左右的車輪320均向轉彎內側 傾斜的方式賦予外傾角(參照圖13)。其結果,可以在左右兩輪302分別 產(chǎn)生側力,并將該兩輪302的側力用作為轉彎力,從而進一步提高轉彎性 能。
另一方面,在S601的處理中,如果判斷方向盤54的操作角沒有達到 規(guī)定值(S601:否),則判斷為沒有指示進行急轉彎,而是進行比較平緩的 轉彎或直線行駛,在本實施形態(tài)中,從圖20所示的外傾角映射中讀取與 必需摩擦系數(shù)對應的(即與必需摩擦系數(shù)相等的摩擦系數(shù)的)外傾角、即
左右兩輪為負外傾角的外傾角(S602),對于車輪302賦予該讀取的外傾 角(S59),然后結束該外傾角控制處理。這樣,可以保持車輛301的姿態(tài)。
另一方面,如果在S57的處理中判斷為必需摩擦系數(shù)不是處于最小值 pb以上且處于最大值y a以下(S57:否),則接著判斷必需摩擦系數(shù)是否小 于最小值pb (S60)。如果判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb (S60:是),則 對于車輪302賦予穩(wěn)定外傾角(S661),然后結束該外傾角控制處理。
另外,在本實施形態(tài)中,將穩(wěn)定外傾角設定為O度。這樣,由于第l 輪胎胎面221和第3輪胎胎面323處于離開行駛路面的狀態(tài),只有第2輪 胎胎面22與地接觸,因此謀求可以進一步減小車輪302整體的滾動阻力, 進一步提高節(jié)約燃費性能。還有,此時第1輪胎胎面221和第3輪胎胎面323不與地接觸、且第2輪胎胎面22以0度的外傾角與地接觸,因此可以 謀求抑制各輪胎胎面221、 22、 323的摩耗,實現(xiàn)高壽命化。另外,可以 避免使外傾角不必要地變大,確保車輛1的行駛穩(wěn)定性。
另一方面,在S60的處理中,在沒有判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb 的情況下、即必需摩擦系數(shù)大于最大值ua的情況下(S60:否),接著判斷 方向盤54的操作角是否為規(guī)定值以上、即駕駛員是否指示要進行規(guī)定以 上的轉彎(急轉彎)(S603)。
其結果,如果判斷方向盤54的操作角為規(guī)定值以上(S604:是),則判
斷為駕駛員指示要進行急轉彎,有可能出現(xiàn)打滑,在本實施形態(tài)中,對轉 彎外輪賦予上述第3外傾角,并且對轉彎內輪賦予上述第4外傾角(S605)。
這樣,轉彎外輪處于負外傾角,且轉彎內輪處于正歪傾角,如第3實 施形態(tài)的情況一樣,可以按照使左右的車輪320均向轉彎內側傾斜的方式 賦予外傾角(參照圖13)。其結果,可以在左右兩輪302分別產(chǎn)生側力, 并將該兩輪302的側力用作為轉彎力,從而進一步提高轉彎性能。
另一方面,在S603的處理中,如果判斷方向盤54的操作角為達到規(guī) 定值(S603:否),則判斷為沒有指示進行急轉彎,而是進行比較平緩的轉 彎或直線行駛,在本實施形態(tài)中,對左右兩輪賦予第3外傾角(S604)。 這樣,對左右兩輪賦予負外傾角,可以保持車輛301的姿態(tài)穩(wěn)定性。
另外,在本實施形態(tài)中,與上述第5實施形態(tài)一樣,當在S56的處理 中計算出的必需摩擦系數(shù)超過車輪2能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最大值p時, 判斷出即使對車輪302賦予大于第3或第4外傾角的絕對值的外傾角、也 不會進一步增加摩擦系數(shù)(提高抓地性),因此對車輪302賦予能夠發(fā)揮 最大值p的范圍內的最小角度(接近0度的角度),即,第3或第4外傾 角。因此可以避免大外傾角不必要地變大,確保車輛301的行駛穩(wěn)定性。
執(zhí)行S604或S605的處理之后,執(zhí)行通報處理(S63),然后結束該外 傾角控制處理。
接著,參照圖22及圖23,說明第7實施形態(tài)。另外,與上述各實施 形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。還有,在第7實施形態(tài) 中,以利用第5實施形態(tài)中的車輛用控制裝置500對第1實施形態(tài)中的車 輛l (車輪2)進行控制的情況。但是,如后所述,第7實施形態(tài)的外傾角映射的結構與第5實施形態(tài)不同。
圖22是示意表示第7實施形態(tài)的外傾角映射內容的示意圖。外傾角
映射為存儲車輪2的摩擦系數(shù)及滾動阻力與外傾角的關系的映射圖,考慮 了車輪2的第1輪胎胎面21的寬度和第2輪胎胎面22的寬度在制造上的 偏差、載荷引起的車輪2的變形等車輪2的各種狀態(tài)。與上述第5實施形 態(tài)一樣,CPU71基于該外傾角映射的內容,計算應該賦予車輪2的外傾角。
另外,在圖22中,實線701對應于摩擦系數(shù),實線702對應于滾動 阻力。還有,在第7實施形態(tài)中,與第5實施形態(tài)的情況一樣,記錄了與 路面狀況開關的3種操作狀態(tài)相對應的3種映射。為了簡化圖、便于理解 起見,在圖22中,作為代表例只表示了 1種映射(干燥鋪裝路用映射), 省略了其他2種映射。
該第7實施形態(tài)的外傾角映射(圖22)與上述第5實施形態(tài)的外傾角 映射572b不同,在從O度向正外傾角側中,存在摩擦系數(shù)(以及滾動阻 力)逐漸減少的范圍。
艮卩,如圖22所示,根據(jù)該第7實施形態(tài)的外傾角映射,如果外傾角 從0度狀態(tài)(即,只有第1輪胎胎面21和第2輪胎胎面22均等接地的狀 態(tài))向正外傾角側(eb偵ij)變化,隨著該變化,逐漸增加低滾動阻力的 第2輪胎胎面22的接地壓(逐漸減小高抓地性的第1輪胎胎面21的接地 壓),從而逐漸減小摩擦系數(shù)(及滾動阻力)。然后,當外傾角達到9b (以 下,稱為"第1外傾角9b")時,摩擦系數(shù)達到最小值ub,之后摩擦系 數(shù)基本維持在一定值。
另一方面,當外傾角從0度狀態(tài)(g卩,第1輪胎胎面21和第2輪胎 胎面22均等接地的狀態(tài))向負外傾角側(9a側)變化,與上述第5實施 形態(tài)的外傾角映射572b —樣,隨著向負外傾角側的變化,逐漸增加高抓 地性的第1輪胎胎面21的接地壓(逐漸減小低滾動阻力的第2輪胎胎面 22的接地壓),從而逐漸增加摩擦系數(shù)(以及滾動阻力)。然后,當外傾角 達到第2外傾角9a時,根據(jù)上述理由,摩擦系數(shù)達到最大值"a。
另外,將干燥路面用映射的實線向摩擦系數(shù)變小的方向平行移動后, 得到圖22中省略表示的未鋪裝路面用映射及雨天鋪裝路面用映射。艮口, 在任一個映射中,摩擦系數(shù)為最小值的外傾角都為第1外傾角eb,摩擦
39系數(shù)為最大值的外傾角都為第2外傾角e a。
接著,參照圖23,說明第7實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖23是表 示外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置500的電源接通時, 利用CPU71反復(例如,每隔0.2ms)進行。
CPU71在外傾角控制處理時,與第5實施形態(tài)一樣,在判斷路面狀況 (S51)之后,檢測加速踏板52和制動踏板53的操作狀態(tài)(S52),從摩 擦系數(shù)映射572a (參照圖17)中讀取與該檢測出的操作狀態(tài)對應的必需 前后摩擦系數(shù)(S53)。
在執(zhí)行S53的處理后,檢測車輪2的舵角及車輛1的對地速度(車速) (S54),從該檢測出的舵角和車速中計算必需側摩擦系數(shù)(S55),基于必 需前后摩擦系數(shù)及必需側摩擦系數(shù),計算必需摩擦系數(shù)(S56),判斷所計 算的必需摩擦系數(shù)是否處于最小值pb以上且處于最大值P a以下(S57)。 作為S57的判斷結果,如果必需摩擦系數(shù)處于最小值以上且處于 最大值^a以下(S57:是),則從本實施形態(tài)的外傾角映射(參照圖22)中 讀取與必需摩擦系數(shù)對應(即,與必需摩擦系數(shù)相等的摩擦系數(shù))的外傾 角(S58),對于車輪2賦予該讀取的外傾角(S59),然后結束該外傾角控 制處理。
艮口,在S59的處理中,從本實施形態(tài)的外傾角映射(參照圖22)中讀 取與必需摩擦系數(shù)pc (nb《F《p)對應的外傾角ex (S58),對于車輪 2賦予該讀取的外傾角9 x。
另一方面,在S57的處理中,如果判斷必需摩擦系數(shù)不是最小值pb 以上且處于最大值ya以下(S57:杏),則接著判斷必需摩擦系數(shù)是否小于 最小值)ib (S60)。
在S60的處理中,如果不能判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb、即必需 摩擦系數(shù)大于最大值p (S60:否),則與第5實施形態(tài)一樣,對于車輪2 賦予第2外傾角(S62),并且進行與第5實施形態(tài)一樣的通報處理(S63), 然后結束該外傾角控制處理。
另一方面,在S60的處理中,如果判斷必需摩擦系數(shù)小于最小值pb (S60:是),則對于車輪2賦予第1外傾角(S161),然后結束該外傾角控 制處理。具體來說,如果在S56的處理中計算出的必需摩擦系數(shù)為py小于pb (py<^ib) (S60:是),則不從圖22所示的外傾角映射中讀取與該必需摩擦 系數(shù)py對應的外傾角例如e y,而是將賦予車輪2的外傾角確定為第1外 傾角eb,并將其賦予車輪2 (S161)。
這樣,根據(jù)該第7實施形態(tài)的外傾角映射,可以在從第1外傾角eb 向正外傾角側維持最小值pb,因此當在S56的處理中計算出的必需摩擦系 數(shù)為W小于車輪2能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)的最小值|_ib時,判斷出即使對車 輪2賦予大于第1外傾角9 b的絕對值的外傾角、也不會進一步降低滾動 阻力(實現(xiàn)節(jié)約燃費的行駛),其結果,對車輪2賦予能夠發(fā)揮最小值^b
的范圍內的最小角度(接近o度的角度)、即第i外傾角eb。
這樣,根據(jù)該第7實施形態(tài),雖然對于外傾角既在負外傾角側變化、 又在正外傾角側變化這一點,不能獲得象上述第5實施形態(tài)那樣的簡化控 制的效果,但由于可以避免對車輪2賦予的外傾角不必要地變大,因此在 可以確保車輛1的行駛穩(wěn)定性這一點,與第5實施形態(tài)同樣有效。
接著,參照圖24及圖25,說明第8實施形態(tài)。另外,與上述各實施 形態(tài)相同的部分采用相同符號,因此省略其說明。還有,在第8實施形態(tài) 中,以利用車輛用控制裝置700對第1實施形態(tài)中的車輛1 (車輪2)進 行控制的情況為例進行說明。
還有,在本實施形態(tài)中,通常對于車輪2賦予正外傾角,采用低滾動 阻力的第2輪胎胎面22,另一方面,當滿足規(guī)定條件時,賦予負外傾角, 采用高抓地性的第1輪胎胎面21。這樣,可以同時實現(xiàn)節(jié)約燃費行駛和提 高加速/制動性能和轉彎性能的目的。
圖24是表示第8實施形態(tài)的車輛用控制裝置700的電氣結構的方框 圖。如圖24所示,車輛用控制裝置700具有CPU71、 EEPROM772和 RAM73,這些部件經(jīng)由總線74與輸出輸入接口 75連接。
EEPROM772為能夠改寫地存儲利用CPU71運行的控制程序和固定 值數(shù)據(jù)等的非易失性存儲器,切斷電源后仍能保持數(shù)據(jù)。在該EEPROM772 中,設置有過去存儲器772a。
過去存儲器772a為將打滑履歷信息及轉向操作信息與位置信息對應 進行存儲的存儲器。如后所述,CPU71基于該過去存儲器772a的內容,
41判斷車輛1的現(xiàn)在位置是否處于打滑頻度或轉向頻度高的場所(參照圖25
的S87-S90)。
另外,CPU71在車輛用控制裝置700的電源接通期間,每隔規(guī)定間隔 定時檢測車輛2的打滑狀態(tài)和車輛1的轉向操作狀態(tài),將該檢測結果與位 置信息進行對應,存入過去存儲器772a,從而逐次更新(蓄積)打滑履歷 信息及轉向操作信息的內容。
導航裝置758為可以顯示車輛1的現(xiàn)在位置和至目的地的路徑引導等 的裝置,主要具有從GPS衛(wèi)星接收位置信息(例如,緯度信息和經(jīng)度信息) 的GPS接收機(圖中未表示)、從VICS中心等的信息中心和蓄積有堵車 信息的數(shù)據(jù)庫接收堵車信息等交通信息的交通信息接收機(圖中未表示)、 人機界面裝置(操作桿、LCD裝置及揚聲器裝置)、從存儲有地圖數(shù)據(jù)等 各種信息的DVD讀取信息的DVD裝置、和檢測車輛1的轉動角速度的陀 螺儀指示器。
CPU71基于從導航裝置758輸入的位置信息及轉動角速度和從車輛速 度傳感器裝置32輸入的移動速度(對地速度),可以求出車輛l的現(xiàn)在位 制,還有,基于從DVD裝置輸入的地圖數(shù)據(jù),可以獲得車輛l的行駛路 徑(例如,規(guī)定距離前面是否存在十字路口、鐵路道口、收費站等)。
車輛距離傳感器裝置759是測定至對象物為止的距離及速度、并將其 結果輸出到CPU71的裝置,具有發(fā)射毫米波(從30GHz至300GHz左右 的電磁波)的發(fā)射部、接收從對象物反射回來的電磁波的接收部、基于該 接收部接收到的電磁波、測定與原始信號之間的頻率差的測定部(圖中均 未表示)。
CPU71可以基于測定部測定的頻率差,獲得至對象物為止的距離和速 度(與對象物之間的相對速度)。另外,本實施形態(tài)中,構成為在車輛1 的前方設置1個毫米波雷達759,用來測定在車輛1的前方行駛(或停止) 的其他車之間的相對位置關系(例如,車間距離和相對速度)。
接著,參照圖25,說明第8實施形態(tài)的外傾角控制處理。圖25是表 示外傾角控制處理的流程圖。該處理當車輛用控制裝置700的電源接通時, 利用CPU71反復(例如,每隔0.2ms)進行。
CPU71在外傾角控制處理時,首先檢測車輛1的現(xiàn)在位置,獲取行駛路徑的狀況(S71)。另外,如上所述,現(xiàn)在位置和行駛路徑的狀況可以利
用導航裝置758來獲得。還有,所謂行駛路徑的狀況,是指利用導航裝置 758引導的車輛1的行駛路徑上的狀況,對于離開該車輛1的現(xiàn)在位置離 開規(guī)定距離的行駛方向前方(本實施形態(tài)中,為50m前方)的狀況。
在S71的處理中獲得行駛路徑的狀況后,接著判斷該獲得的行駛路徑 的狀況是否為十字路口 (S72)。其結果,當判斷為十字路口時(S72:是), 接著,判斷該獲得行駛路徑的狀況是否為直線行駛、即導航裝置758所引 導的行駛路徑是否為在十字路口直線行駛(S73)。
其結果,如果判斷為不是直線行駛(S73:否),則推定為導航裝置758 所引導的行駛路徑在十字路口是右轉彎或左轉彎,車輛l由于在十字路口 是右轉彎或左轉彎而要進行減速(制動)動作和轉彎動作,因此對車輪2 賦予負外傾角(S76),.然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的制動性能和轉彎性能。
另一方面,在S73的處理中,如果判斷為直線行駛(S73:是),則表 示導航裝置758所引導的行駛路徑是通過十字路口。此時(S73:是),從過 去存儲器772a中讀取十字路口行駛信息(S74),判斷預定通過的十字路 口的停止頻度是否為規(guī)定值以上(S75)。
其結果,如果判斷預定通過的十字路口的停止頻度為規(guī)定值以上(S75:
是),則推定該十字路口的停止(例如,由于信號燈的停止、或雖然沒有 信號燈,但為了確認左右而停止)的頻度高,車輛l在十字路口進行減速 動作的可能性高,因此對車輪2賦予負外傾角(S76),然后結束該外傾角 控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的制動性能。
另一方面,在S75的處理中,如果判斷預定通過的十字路口的停止頻 度低于規(guī)定值(S75:否),則推定該十字路口的停止(例如,由于信號燈的 停止、或雖然沒有信號燈,但為了確認左右而停止)的頻度低,車輛l在十字路口維持原速通過十字路口,因此接著轉移到S77的處理,判斷行駛
路徑的狀況是否為鐵路道口 (S77)。
還有,在S72的處理中,在判斷為行駛路徑的狀況不是十字路口的情 況下(S72:否),則推定不需要在上述十字路口進行左右轉彎或暫時停車等 動作,因此接著轉移到S77的處理,判斷行駛路徑的狀況是否為鐵路道口 (S77)。
其結果,如果判斷是鐵路道口 (S77:是),則推定車輛l需要進行減速 (制動)動作以便在鐵路道口暫時停車,因此對車輪2賦予負外傾角(S76), 然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以謀求利用第1輪胎胎面21的 高抓地性,提高車輛1的制動性能。
另一方面,在S77的處理中,在判斷不是鐵路道口的情況下(S77:否), 則推定不需要在鐵路道口暫時停車,接著判斷行駛路徑的狀況是否為收費 站(S78)。
其結果,如果判斷是收費站(S78:是),則推定車輛1需要進行減速(制 動)動作以便在收費站暫時停車(或在ETC車道進行減速行駛),因此對 車輪2賦予負外傾角(S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛l的制動性能。
另一方面,在S78的處理中,如果判斷不是收費站(S78:否),則推 定不需要在收費站的暫時停車或減速,接著判斷行駛路徑的狀況是否為彎 道(S79)。
其結果,如果判斷是彎道(S79:是),則推定車輛1需要在進入彎道時 進行減速(制動)動作、并且防止車輪2在通過彎道時打滑,因此對車輪 2賦予負外傾角(S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的制動性能和轉彎性能。另一方面,在S79的處理中,如果判斷不是彎道(S79:否),則推定 不需要進行針對彎道減速等準備,接著判斷行駛路徑的狀況是否為傾斜路 (S80)。
其結果,如果判斷是傾斜路(例如上坡路或下坡路)(S80:是),則推 定車輛1需要例如在進入下坡路時進行減速(制動)動作,并且需要防止 在上坡路上上坡時出現(xiàn)車輪2打滑、或在下坡路制動時出現(xiàn)車輪2的抱死, 因此對車輪2賦予負外傾角(S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rcmt (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速/制動性能和轉彎性能。
另一方面,在S80的處理中,如果判斷不是傾斜路(S80:否),則推 定不需要進行針對傾斜路的減速等準備,接著判斷行駛路徑的狀況是否為 合流/分叉路(S81)。
其結果,如果判斷是合流/分叉路(S81:是),則推定車輛l需要在合 流/分叉時進行加速動作/減速(制動)動作或轉彎動作,因此對車輪2賦 予負外傾角(S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速/制動性能和轉彎性能。
另一方面,在S81的處理中,如果判斷不是合流/分叉路(S81:否), 則推定不需要進行針對合流/分叉路加速等的準備,接著判斷行駛路徑的 狀況是否為未鋪裝路(S82)。
其結果,如果判斷是未鋪裝路(S82:是),則推定路面摩擦系數(shù)低,車 輛l (車輪2)有可能打滑,因此對車輪2賦予負外傾角(S76),然后結 束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速/制動性能和轉彎性能。
另一方面,在S82的處理中,如果判斷不是未鋪裝路(S82:否),則 推定行駛路面的狀況良好,打滑的可能性低,因此,接著判斷行駛路徑的
45狀況是否為堵車(S83)。
另外,如上所述,當判斷行駛路徑的狀況是否為堵車時,利用導航裝
置758具有的交通信息接收機,基于該交通信息接收機從VICS中心接收 的堵車信息進行判斷。
其結果,如果判斷是堵車(S83:是),則推定例如前車由于堵車而低速 行駛,為了避免與前車碰撞,車輛l有可能急制動,并且車輛l在堵車中 的低速行駛之后加速的可能性也高,因此對車輪2賦予負外傾角(S76), 然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速性能和制動性能。
另一方面,在S83的處理中,如果判斷不堵車(S83:否),則推定不 需要針對堵車進行減速等準備,接著判斷行駛路徑的狀況是否為行駛管制 中(S84)。
另外,如上所述,當判斷行駛路徑的狀況是否為行駛管制中時,利用 導航裝置758具有的交通信息接收機,基于該交通信息接收機從VICS中 心接收的交通信息進行判斷。
其結果,如果判斷是行駛管制中(S84:是),則推定例如前車由于行駛 管制而低速行駛,為了避免與前車碰撞,車輛l有可能進行急制動動作, 并且車輛l在行駛管制中的低速行駛之后加速的可能性也高,還有,在雨 /雪信息區(qū)間的情況下,又可以發(fā)生打滑,因此對車輪2賦予負外傾角 (S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速性能和制動性能。
另一方面,在S84的處理中,如果判斷不是行駛管制中(S84:否), 則推定不需要針對行駛管制進行減速等準備,因此,接著,確認車間距離 傳感器759的檢測結果(S85),判斷與前車的車間距離是否為規(guī)定值以下 (S86)。
其結果,如果判斷與前車的車間距離為規(guī)定值以下(S86:是),則推定
4與前車的車間距離不夠大,為了避免在前車減速等情況下與前車碰撞,車 輛1有可能進行急制動動作,因此對車輪2賦予負外傾角(S76),然后結 束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛l的制動性能。
另一方面,在S86的處理中,如果判斷與前車的車間距離大于規(guī)定值 (S86:否),則推定與前車的車間距離足夠大,不需要進行針對減速的準備, 因此,接著,從過去存儲器772a中讀取打滑履歷信息(S87),判斷行駛 路徑中的打滑頻度是否為規(guī)定值以上(S88)。
其結果,如果判斷行駛路徑中的打滑頻度為規(guī)定值以上(S88:是),則 推定由于該行駛路徑中的打滑頻度大(例如,雖然導航裝置758的地圖信 息中為鋪裝路,但由于附近環(huán)境的影響等成為有砂或油的路面等情況), 車輛1 (車輪2)發(fā)生打滑的可能性高,因此對車輪2賦予負外傾角(S76), 然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速/制動性能和轉彎性能。
另一方面,在S88的處理中,如果判斷行駛路徑中的打滑頻度小于規(guī) 定值(S88:否),則推定該行駛路徑中的打滑頻度低,車輛l (車輪2)發(fā) 生打滑的可能性低,接著,從過去存儲器772a中讀取轉向履歷信息(S89), 判斷行駛路徑中的轉向頻度是否為規(guī)定值以上(S90 )。
其結果,如果判斷行駛路徑中的轉向頻度為規(guī)定值以上(S90:是),則 推定由于該行駛路徑中的轉向頻度大(例如,行駛路徑上存在障礙物(例 如,行駛路面上的下陷坑等),為了回避該障礙物,需要進行轉向操作的 行駛路徑等),車輛l (車輪2)發(fā)生打滑的可能性高,因此對車輪2賦予 負外傾角(S76),然后結束該外傾角控制處理。
這樣,通過增加第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且減小第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖5),從而可以利用第1輪胎胎面21的高抓 地性,提高車輛1的加速/制動性能和轉彎性能。另一方面,在S90的處理中,如果判斷行駛路徑中的轉向頻度小于規(guī)
定值(S90:否),則推定該行駛路徑中的轉向頻度低,車輛l (車輪2)發(fā) 生打滑的可能性低,因此對車輪2賦予正外傾角(S91),然后結束該外傾 角控制處理。
這樣,通過減小第1輪胎胎面21的接地壓Rin,并且增加第2輪胎胎 面22的接地壓Rout (參照圖6),從而可以提高車輪2的轉動效率,提高 車輛1的節(jié)約燃費性能。
這樣,根據(jù)本實施形態(tài),利用外傾角調整裝置4調整車輪2的外傾角, 改變第1輪胎胎面21的接地壓Rin與第2輪胎胎面22的接地壓Rout的 比率,從而可以同時實現(xiàn)加速性能及制動性能與節(jié)約燃費性能這2個相反 的性能。
這里,在圖19所示的流程圖(外傾角控制處理)中,S59、 S61及S62 的處理相當于權利要求1記載的起動控制機構,S56的處理相當于權利要 求1記載的必需摩擦系數(shù)計算機構,S57、 S58及S60的處理相當于權利 要求1記載的外傾角計算機構,S59、 S61及S62的處理相當于權利要求1 記載的外傾角變更機構,S52的處理相當于權利要求3記載的加速檢測機 構,S52的處理相當于權利要求3記載的制動檢測機構。
這里,在圖21所示的流程圖(外傾角控制處理)中,S59、 S604、 S605 及S661的處理相當于權利要求1記載的起動控制機構,S56的處理相當 于權利要求1記載的必需摩擦系數(shù)計算機構,S57、 S601-S603及S658的 處理相當于權利要求l記載的外傾角計算機構,S59、 S604、 S605及S661 的處理相當于權利要求1記載的外傾角變更機構,S52的處理相當于權利 要求3記載的加速檢測機構,S52的處理相當于權利要求3記載的制動檢 測機構。
另外,在圖23所示的流程圖(外傾角控制處理)中,S59、 S161及 S62的處理相當于權利要求1記載的起動控制機構,S56的處理相當于權 利要求1記載的必需摩擦系數(shù)計算機構,S57、 S58及S60的處理相當于 權利要求1記載的外傾角計算機構,S59、 S161及S62的處理相當于權利 要求1記載的外傾角變更機構,S52的處理相當于權利要求3記載的加速 檢測機構,S52的處理相當于權利要求3記載的制動檢測機構。
48上面基于實施形態(tài)說明了本發(fā)明,但本發(fā)明并不局限于上述實施形 態(tài),很容易得知,在不脫離本發(fā)明精神的范圍內,可以進行各種改良變形。
例如,上述實施形態(tài)中舉出的數(shù)值只是一個例子,當然也可以釆用其 他數(shù)值。還有,上述各實施形態(tài)中的結構的一部分或全部當然可以與其他 實施形態(tài)中的結構的一部分或全部進行組合。
在上述第1-第3實施形態(tài)中,說明了駕駛員操作的加速踏板52或制
動踏板53的操作量(踏入量)為規(guī)定值以上的情況下對車輪2賦予負外 傾角的情況(參照圖7的S2、 S3和S6),但并不局限于此,當然也可以 構成為基于其它狀態(tài)量來確定車輪2的外傾角。
同樣,在上述第5-第7實施形態(tài)中,說明了利用加速踏板52或制動 踏板53的操作量(踏入量)構成摩擦系數(shù)映射572a的參數(shù)(橫軸)的情 況,但并不局限于此,當然也可以利用其它狀態(tài)量來構成參數(shù)。
這里,作為其它狀態(tài)量,可以舉出例如加速踏板52或制動踏板53的 操作速度。例如,即使加速踏板52或制動踏板53的踏入量相同,如果其 操作速度快于(遲于)基準值,也可以賦予負外傾角(正外傾角)。
或者,作為其它狀態(tài)量,可以舉出變速機的換檔操作。例如,也可以 當為了提高變速機的減速度而進行換檔(減檔操作)時,判斷由于該換檔 操作而產(chǎn)生較大的加減速,從而也可以對車輪2賦予負外傾角。這樣,可 以抑制車輪2的打滑或抱死,提高車輛1的加速性能或制動性能。
在上述第1-第3實施形態(tài)中,說明了駕駛員操作的方向盤54的操作 角為規(guī)定值以上時對車輪2賦予負外傾角的情況(參照圖7S4和S6),但 并不局限于此,當然也可以基于其于其它狀態(tài)量來確定車輪2的外傾角。
這里,作為其它狀態(tài)量,可以舉出例如方向盤54的操作速度。例如, 即使方向盤54的操作角相同,如果其操作速度快于(遲于)基準值,也 可以賦予負外傾角(正外傾角)。
在上述第1-第3實施形態(tài)中,說明了作為權利要求3的加減速狀態(tài)判 斷機構、基于各踏板52、 53的操作狀態(tài)進行判斷的處理的例子,但并不 局限于此,例如,當然也可以基于利用車輛速度傳感器32 (前后方向加速 度傳感器32a、左右方向加速度傳感器32b)檢測出的實際的加減速度來 進行判斷。即,也可以當車輛產(chǎn)生的加減速度為規(guī)定值以上時,對車輪2
49賦予負外傾角,當沒有達到規(guī)定值時,對車輪2賦予正外傾角。此時,可 以基于車輛前后方向和左右方向的兩個方向的加減速度來進行判斷,也可 以只基于這兩個方向中的一個來進行判斷。
在上述第l-第3實施形態(tài)中,說明了作為路面判斷機構、基于雨刷開
關55的操作狀態(tài)進行判斷處理的例子,但并不局限于此,例如,當然也
可以構成為利用雨量傳感器檢測降雨量,當該檢測值為規(guī)定值以上時,對
車輪2賦予負外傾角?;蛘?,也可以構成為利用非接觸的光學式傳感器等
檢測路面的狀態(tài),基于該檢測結果(路面的水膜狀態(tài)、路面的積雪狀態(tài)、
路面的凍結狀態(tài)、或者鋪裝狀態(tài)等),對車輪2賦予負外傾角或正外傾角。 在上述第l-第3實施形態(tài)中,作為判斷是否賦予負外傾角的順序,采 用了雨刷開關55的狀態(tài)、加速踏板52的狀態(tài)、制動踏板53的狀態(tài)、車 輛速度的狀態(tài)、方向指示燈開關56的狀態(tài)、高抓地力開關57的狀態(tài)、方 向盤54的狀態(tài)的順序(參照S1-S4),但并不局限于該順序,當然可以將 這些內容重新排列成其他順序。還有,當然也可以省略這些判斷步驟中的 一部分。
在上述實施形態(tài)中,說明了對左右車輪2賦予的外傾角9L、 6R為相 同角度(6L=0R)的情況,但并不局限于此,例如,當然也可以對左右車
輪2賦予各不相同的外傾角eL、 eR (eL〈eR或ei>eR)。
在上述第l-第3實施形態(tài)中,說明了第1輪胎胎面21、 221配置在車 輛內側、第2輪胎胎面22配置在車輛外側的情況,當并不局限于這種位 置關系,當然可以適當變更各車輪2。
例如,可以將第1輪胎胎面21、 221配置在車輛外側、第2輪胎胎面 22配置在車輛內側。也可以在前輪處將第1輪胎胎面21、 221配置在車輛 外側,而在后輪處將第2輪胎胎面22配置在車輛內側?;蛘?,也可以使 每個車輪2的位置關系都不相同。
在上述第2-第4實施形態(tài)中,說明了穩(wěn)定外傾角為0。的情況,但并不 局限于此,也可以將穩(wěn)定外傾角設定為負外傾角或正外傾角。
在上述實施形態(tài)中,說明了車輪為具有2種輪胎胎面和3種輪胎胎面 的情況,當然也可以對這些車輪進行組合。例如,前輪采用具有2種輪胎 胎面的車輪2、 202,后輪采用具有3種輪胎胎面的車輪303。也可以反過
50來。
在上述實施形態(tài)中,說明了第1或第3輪胎胎面21、 221、 323具有 大于第2輪胎胎面22的高抓地性、第2輪胎胎面22具有小于第1或第3 輪胎胎面21、 221、 323的低滾動阻力的情況,當然也可以使這些輪胎胎 面21、 221、 22、 323具有其它的特性。例如,可以通過設置2種輪胎胎 面花紋(溝漕),使其中一個輪胎胎面具有高排水性,其它輪胎胎面具有 小的節(jié)點噪聲。
在上述第4實施形態(tài)中,說明了按照車輪2是否發(fā)生打滑對車輪2的 外傾角進行控制的情況(參照圖15的S43-S45),但并不局限于此,當然 也可以基于其它狀態(tài)對車輪2的外傾角進行控制。
作為其它狀態(tài),例如,例示為車輪2行駛的路面的摩擦系數(shù)u 。另外, 可以利用接地負荷傳感器裝置34來推定摩擦系數(shù)y ?;蛘?,也可以基于 車輪2是否發(fā)生抱死,來對車輪2的外傾角進行控制(抱死時賦予負外傾 角)。
在上述第5-第7實施形態(tài)中,說明了摩擦系數(shù)映射572a的結構中, 相對加速操作量的必需前后摩擦系數(shù)的變化、和相對制動操作量的必需前 后摩擦系數(shù)的變化為同一變化的情況(參照圖17),上述結構僅為一例, 當然也可以為其他結構。
例如,加速操作量100%的必需前后摩擦系數(shù)的最大值、與制動操作 量100%的必需前后摩擦系數(shù)的最大值可以為不同的值。還有,說明了相 對加速操作量等的變化、必需前后摩擦系數(shù)呈直線變化的情況,但上述變 化當然也可以呈曲線變化。
在上述第5-第7實施形態(tài)中,說明了車輛用控制裝置500只具有1個 摩擦系數(shù)映射572a的情況,但并不局限于此,當然也可以具有多個摩擦 系數(shù)映射。
例如,也可以準備與路面狀況分別對應的多個摩擦系數(shù)映射(例如, 與路面狀況開關的操作范圍對應的干燥鋪裝路用映射、未鋪裝用映射及雨 天鋪裝路用映射等3種),在S53 (圖19、圖21、圖23)的處理中,讀取 與路面狀況開關的操作狀態(tài)對應的必需前后摩擦系數(shù)。
同樣,在上述第5-第7實施形態(tài)中,對于l種路面狀況(例如,干燥鋪裝路)采用1個外傾角映射,但也可以根據(jù)車輪2的狀態(tài),對于1種路 面狀況采用多個外傾角映射。例如,作為干燥鋪裝路映射,也可以存儲第
5實施形態(tài)的外傾角映射572b (參照圖18)、和第7實施形態(tài)的外傾角映 射(參照圖22),根據(jù)車輪2的狀態(tài)區(qū)別使用這些外傾角映射。
還有,在上述第7實施形態(tài)的外傾角映射(圖22)中,第1外傾角e b的摩擦系數(shù)達到最小值y b,從第1外傾角e b向正外傾角側的外傾角的 摩擦系數(shù)基本為一定值。這里,也可以將第1外傾角0b設定為使得第1 輪胎胎面21離開行駛路面、只有第2輪胎胎面22與行駛路面接地的狀態(tài) 的外傾角。
在上述第8實施形態(tài)中,說明了當行駛路徑為十字路口時、如果在該 十字路口直線行駛且停止頻度小于規(guī)定值、則不賦予負外傾角的結構(參 照圖25的S72-S75)。但并不局限于此,例如,也可以在行駛路徑為十字 路口時(S72:是),作為在十字路口停止的準備,總是(g卩,不執(zhí)行S73-S75 的處理)對車輪2賦予負的外傾角(S76)。
在上述第8實施形態(tài)中,說明了基于導航裝置758所引導的車輛的行 駛路徑判斷車輛1的行駛路徑狀況的情況,但并不局限于此,當然也可以 基于其他信息判斷車輛1的行駛路徑狀況
艮P,不管有無導航裝置758的引導,也可以基于車輛l的現(xiàn)在位置附 近的狀況(例如,車輛1的規(guī)定半徑(例如,50m)以內的狀況、車輛1 的行駛路徑的規(guī)定距離前方(例如,50m)的狀況、車輛1的行駛路徑的 規(guī)定距離后方(例如,50m)的狀況、或者這些各狀況的組合等),進行判 斷。
上述各實施形態(tài)中,作為從第1及第2輪胎胎面21、 221、 22的特性 獲得的2個性能,舉例說明了利用高抓地性獲得的行駛性能(加速力/制 動力/轉彎力)和利用低滾動性(低滾動阻力)獲得的節(jié)約燃費性能這樣2 個性能,但并不局限于此,也可以采用發(fā)揮其它2個性能的各輪胎胎面21、 221、 22。
例如,作為其它2個性能,例如有利用適合除去路面上的水膜的溝槽 花紋獲得的排水性能與利用適合降低花紋噪聲的花紋獲得的低噪聲性能 這樣2個性能、利用嵌入未鋪裝路的路面的塊花紋獲得的未鋪裝路上的抓
52地性與利用沒有溝槽從而確保接地面積的輪胎胎面獲得的干燥鋪裝路的 抓地性這樣2個性能、或者、在積雪路或結凍路上發(fā)揮驅動力/制動力的
性能與在常溫鋪裝路面發(fā)揮發(fā)揮驅動力/制動力的性能這樣2個性能。
權利要求
1.一種車輛用控制裝置,對于具有車輪、和對該車輪的外傾角進行調節(jié)的外傾角調節(jié)裝置的車輛,使上述外傾角調節(jié)裝置起動來控制上述車輪的外傾角,具有對上述外傾角調節(jié)裝置的起動狀態(tài)進行控制的起動控制機構,上述車輪具有第1輪胎胎面、和在上述車輪的寬度方向上相對于該第1輪胎胎面并排設置且配置在上述車輛的內側或外側的第2輪胎胎面,上述第1輪胎胎面與第2輪胎胎面構成為不同的特性,上述第1輪胎胎面與上述第2輪胎胎面相比,構成為具有抓地力較高的特性,并且上述第2輪胎胎面與上述第1輪胎胎面相比,構成為具有滾動阻力較小的特性,上述起動控制機構具有必需摩擦系數(shù)計算機構,基于上述車輛的行駛狀態(tài)計算出為了使上述車輪與行駛路面之間不出現(xiàn)打滑所必需的摩擦系數(shù);外傾角計算機構,基于該計算機構計算出的上述摩擦系數(shù)計算上述車輪的外傾角;和外傾角變更機構,通過基于該外傾角計算機構計算出的外傾角來調節(jié)上述車輪的外傾角,進而改變上述車輪的上述第1輪胎胎面的接地壓與上述第2輪胎胎面的接地壓的比率。
2. 根據(jù)權利要求l所述的車輛用控制裝置,其特征在于 上述外傾角計算機構至少在利用上述必需摩擦系數(shù)計算機構計算出的上述摩擦系數(shù)處于上述車輪能夠發(fā)揮的摩擦系數(shù)范圍內的情況下,計算 出使上述車輪發(fā)揮與上述必需摩擦系數(shù)計算機構計算出的上述摩擦系數(shù) 相同的摩擦系數(shù)、且進一步減小上述車輪的滾動阻力的外傾角。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用控制裝置,其特征在于 具有加速檢測機構,檢測駕駛員為了使上述車輛加速而操作的加速操作部件的操作狀態(tài);和制動檢測機構,檢測駕駛員為了使上述車輛制動而操作的制動操作部 件的操作狀態(tài),上述必需摩擦系數(shù)計算機構基于上述加速檢測機構和制動檢測機構 所檢測的加速操作部件和制動操作部件的操作狀態(tài),計算上述摩擦系數(shù)。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的車輛用控制裝置,其特征在于 具有轉彎狀態(tài)計算機構,根據(jù)上述車輛的對地速度和上述車輪的舵角計算出上述車輛的轉彎狀態(tài),上述必需摩擦系數(shù)計算機構基于上述轉彎狀態(tài)計算機構所計算出的 上述車輛的轉彎狀態(tài),計算上述摩擦系數(shù)。
5. 根據(jù)權利要求3所述的車輛用控制裝置,其特征在于具有轉彎狀態(tài)計算機構,根據(jù)上述車輛的對地速度和上述車輪的舵 角計算出上述車輛的轉彎狀態(tài),上述必需摩擦系數(shù)計算機構基于上述轉彎狀態(tài)計算機構所計算出的 上述車輛的轉彎狀態(tài),計算上述摩擦系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠謀求同時實現(xiàn)高抓地性和低燃費的車輛控制裝置。當將車輪(2)的外傾角調節(jié)到負外傾角時,增加第1輪胎胎面(21)的接地壓,并且減少第2輪胎胎面(22)的接地壓。這樣,可以發(fā)揮高抓地性。另一方面,當將車輪2的外傾角調節(jié)到正外傾角時,減少第1輪胎胎面(21)的接地壓,并且增加第2輪胎胎面(22)的接地壓。這樣,實現(xiàn)低滾動阻力,達到節(jié)約燃費的目的。這樣,通過調節(jié)車輪(2)的外傾角,可以同時實現(xiàn)高抓地性和節(jié)約燃費這兩個相反的性能。
文檔編號B60C11/00GK101516652SQ20078003494
公開日2009年8月26日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2006年12月22日
發(fā)明者堀口宗久, 水野晃 申請人:愛考斯研究株式會社