专利名称：车辆用控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用控制装置。
技术背景
以往，提供形成为能够对规定的车轮、例如后方的各车轮赋予负外倾(内倾)的车辆。
在此类车辆中，当使车辆前进而行驶时、即当车辆的前进行驶时，由于能够使后方的各车轮的轮胎朝相互对置的方向产生外倾横向推力，因此能够提高车辆的前进行驶时的稳定性(以下称为“行驶稳定性”。)。
然而，当在对上述各车轮赋予外倾的状态下使车辆持续行驶时，在轮胎产生偏磨损，从而导致轮胎的寿命变短。因此，在上述车辆中，仅在使车辆以高速行驶的期间，对上述各车轮赋予负外倾(例如，参照专利文献1。)。
专利文献1 日本特开昭60-193781号公报
然而，在上述以往的车辆中，虽在使车辆以高速行驶的期间对上述各车轮赋予负外倾，但由于当使车辆回旋时、即在车辆回旋时不对上述各车轮赋予负外倾，因此不能使车辆稳定地回旋。
因此，考虑当车辆回旋时，对后方的各车轮赋予负外倾，以提高车辆回旋时的稳定性(以下称为“回旋稳定性”。)。
然而，每当使车辆回旋时，驾驶员通过使作为转向部件的转向盘旋转来开始车辆回旋。此时，当驾驶员通过使转向盘旋转来逐渐增大表示转向盘的旋转角的转向角度时，根据转向角度而逐渐增大表示前方的车轮相对于车辆的纵向轴的倾斜的舵角，随着前方的各车轮在路面上移动而描绘的圆弧状的轨迹的半径、即回旋半径逐渐变小。接着，当该回旋半径与意欲使车辆回旋的路径的半径亦即目标回旋半径一致时，驾驶员使转向盘的旋转停止并将转向角度保持为恒定的值，从而前方的各车轮的舵角也保持为恒定的值。并且，当驾驶员通过使转向盘朝相反方向旋转来逐渐减小转向角度时，前方的各车轮的舵角逐渐变小， 上述回旋半径逐渐变大。接着，当前方的各车轮所描绘的轨迹形成为直线状时，车辆回旋结束ο
在该情况下，在驾驶员使上述转向盘旋转而逐渐增大转向角度的期间，车辆处于回旋的过渡状态，在将转向角度保持为恒定的值的期间，车辆处于回旋的稳定状态。在回旋的过渡状态下，由于回旋半径逐渐变小，因此车辆产生的离心力小，外周侧的车轮的轮胎产生的外倾横向推力也比较小，相对于此，在回旋的稳定状态下，由于回旋半径最小，因此外周侧的车轮的轮胎产生的外倾横向推力变得非常大。
因此，在回旋的稳定状态下，由于向心力在车辆中的后方的各车轮侧产生，因此车辆出现转向不足的状况。
在该情况下，转向盘虽然旋转车辆回旋所需要的转向角度，但不能以与转向角度对应的回旋半径来使车辆回旋，转向盘的转向感觉与车辆回旋感觉不同，驾驶员感到不协调、或者需要转向盘的增量打轮(additional turning)。 发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆用控制装置，该车辆用控制装置解决了上述以往的车辆的问题点，当对转向部件进行操作而使车辆回旋时，驾驶员不会感到不协调，或者不需要转向部件的增量打轮。
因此，本发明的车辆用控制装置具有车辆的车身；多个车轮，上述多个车轮配设成相对于该车身旋转自如；外倾可变机构，该外倾可变机构配设于该各车轮中的规定的车轮，用于向车轮赋予外倾；外倾赋予状态判断处理单元，该外倾赋予状态判断处理单元对是否利用该外倾可变机构向规定的车轮赋予有外倾进行判断；以及转向特性变更处理单元， 在利用该外倾赋予状态判断处理单元判断为向上述规定的车轮赋予有外倾的情况下，该转向特性变更处理单元根据向上述规定的车轮赋予的外倾来变更转向部件的转向特性。
根据本发明，车辆用控制装置具有车辆的车身；多个车轮，上述多个车轮配置成相对于该车身旋转自如；外倾可变机构，该外倾可变机构配设于该各车轮中的规定的车轮， 用于向车轮赋予外倾；外倾赋予状态判断处理单元，该外倾赋予状态判断处理单元对是否利用该外倾可变机构向规定的车轮赋予有外倾进行判断；以及转向特性变更处理单元，在利用该外倾赋予状态判断处理单元判断为向上述规定的车轮赋予有外倾的情况下，该转向特性变更处理单元根据向上述规定的车轮赋予的外倾来变更转向部件的转向特性。
在该情况下，在判断为利用外倾可变机构向规定的车轮赋予有外倾的情况下，由于转向部件的转向特性根据外倾而被变更，因此能够以与转向部件的转向指标对应的回旋半径使车辆回旋，从而能够防止车辆出现转向不足的状况。
因此，由于消除转向部件的转向感觉与车辆回旋感觉不同的情况，因此驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向部件的增量打轮。
图1是本发明的第一实施方式中的车辆的概念图。
图2是本发明的第一实施方式中的车轮的剖视图。
图3是本发明的第一实施方式中的车辆的控制框图。
图4是示出本发明的第一实施方式中的控制装置的动作的流程图。
图5是示出本发明的第二实施方式中的控制装置的动作的流程图。
图6是示出本发明的第二实施方式中的外倾赋予映射的图。
图7是示出本发明的第二实施方式中的转向传动比映射的图。
图8是示出本发明的第三实施方式中的控制装置的动作的流程图。
图9是示出本发明的第四实施方式中的控制装置的动作的流程图。
符号说明
11 …车身；13...转向盘；16. · ·控制部；31,32. · ·致动器；WLF、WRF、WLB、 WRB. · ·车轮。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1是本发明的第一实施方式中的车辆的概念图。
在附图中，11是作为车辆的主体的车身，12是作为驱动源的发动机，WLF、WRF、 WLB、WRB是配设成相对于上述车身11旋转自如的左前方、右前方、左后方以及右后方的车轮。此外，由车轮WLF、WRF构成前轮，并由车轮WLB、WRB构成后轮。
上述车辆具有后轮驱动方式的构造，上述车轮WLB、WRB作为驱动轮而发挥功能。 并且，发动机12与各车轮WLB、WRB经由作为第一传动轴的传动轴17、差动装置18以及作为第二传动轴的驱动轴46而被连结，通过对发动机12进行驱动而产生的旋转被传递到车轮WLB、WRB。在本实施方式中，上述车辆虽形成为具有后轮驱动方式的构造，但也可以形成为具有前轮驱动方式的构造。
另外，13是作为用于进行车辆的转向的操作部、且作为转向部件的转向盘，14是作为用于对车辆进行加速的操作部、且作为加速操作部件的油门踏板，15是作为用于对车辆进行制动的操作部、且作为制动操作部件的制动踏板。此外，上述转向盘13旋转自如地配设于未图示的转向柱的前端。
并且，31、32分别配设于车身11与各车轮WLB、WRB之间，是作为用于对各车轮 WLB、WRB赋予外倾、或者解除外倾的赋予的外倾可变机构的致动器。此外，在本实施方式中， 虽形成为在车身11与各车轮WLB、WRB之间配设有各致动器31、32，但也可以在车身11与各车轮WLF、WRF之间配设致动器、或者在车身11与各车轮WLF、WRF、WLB、WRB之间配设致动器。
然而，上述车轮WLF、WRF、WLB、WRB具备与由铝合金等形成的未图示的车轮、以及与该车轮的外周嵌合而配设的轮胎36。并且，作为该轮胎36使用低滚动阻力轮胎，该低滚动阻力轮胎通过减小后述的损失正切，来减小因轮胎36的胎面变形而产生的滚动阻力。在本实施方式中，虽为了减小滚动阻力而使轮胎36的宽度比普通的轮胎小，但也可以将胎面的槽的花纹亦即胎面花纹形成为滚动阻力变小的形状、或者至少将胎面的部分的材料形成为滚动阻力小的材料。
此外，上述损失正切表示胎面变形时的能量吸收的程度，能够利用损失剪切弹性模量与储存剪切弹性模量的比表示。由于损失正切越小、由胎面吸收的能量越少，因此轮胎 36产生的滚动阻力变小，轮胎36产生的磨损变少。与此相对地，由于损失正切越大、由胎面吸收的能量越多，因此轮胎36产生的滚动阻力变大，轮胎36产生的磨损变多。
在上述结构的车辆中，由于轮胎36的滚动阻力减小，因此能够改善燃料消耗率。
接着，说明用于向各车轮WLB、WRB赋予外倾、或者解除外倾的赋予的致动器31、 32。在该情况下，由于致动器31、32的构造是相同的，因此仅对车轮WLB以及致动器31进行说明。
图2是本发明的第一实施方式中的车轮的剖视图。
在附图中，WLB为车轮，21为轮毂(wheel)，31为致动器，36为轮胎。
上述致动器31具备马达41，该马达41作为外倾控制用的驱动部而固定于作为基座部件的未图示的转向节；可动板43，该可动板43作为可动部件而配设成相对于上述转向节摆动自如；曲柄机构45，该曲柄机构45作为运动方向转换机构而将上述马达41的旋转运动转换为可动板43的摆动运动；以及上述驱动轴46等，该上述驱动轴46将上述发动机12(图1)的旋转传递到轮毂21。上述轮毂21被支承为相对于可动板43旋转自如，并与驱动轴46连结。
另外，上述曲柄机构45具有蜗杆51，该蜗杆51作为第一转换要素而安装于上述马达41的输出轴；蜗轮52，该蜗轮52作为第二转换要素而配置成相对于上述转向节旋转自如，且与上述蜗杆51啮合；以及臂53，该臂53作为第三转换要素且作为连结要素而将该蜗轮52与可动板43连结。该臂53在一端在与蜗轮52的旋转轴偏心的位置经由第一连结部而与蜗轮52连结，并在另一端在可动板43的上端经由第二连结部而与可动板43连结。 在该情况下，由上述可动板43构成第四转换要素。
利用上述蜗杆51以及蜗轮52，转换蜗杆51以及蜗轮52的旋转运动的轴心的方向，利用蜗轮52以及臂53将蜗轮52的旋转运动转换为臂53的前进运动，利用臂53以及可动板43将臂53的前进运动转换为可动板43的摆动运动。
因此，当对马达41进行驱动时，使蜗杆51以及蜗轮52旋转，使臂53进退，进而使可动板43摆动。其结果是，向车轮WLB赋予角度与可动板43所倾斜的角度相等的外倾。
接着，对上述结构的车辆的控制装置进行说明。
图3是本发明的第一实施方式中的车辆的控制框图。
在附图中，16是进行外倾的赋予以及赋予的解除的控制的作为第一控制装置的控制部，19是进行车辆的整体的控制的作为第二控制装置的车辆控制部，20是作为外倾操作要素的外倾开关，该外倾开关20配置于车厢内的规定的位置、例如配设于仪表板，通过作为操作者的驾驶员进行操作，由手动使致动器31、32工作，向各车轮WLF、WRF、WLB、WRB中的规定的车轮赋予外倾、或者解除外倾的赋予，在本实施方式中对各车轮WLB、WRB赋予外倾、 或者解除外倾的赋予。通过按下该外倾开关20，能够使外倾开关信号交替地接通 断开，当将外倾开关信号设为接通时，赋予外倾；当将外倾开关信号设为断开时，解除外倾的赋予。
另外，61是作为第一存储部的ROM，62是作为第二存储部的RAM。上述控制部16 以及车辆控制部19作为计算机而发挥功能，基于各种数据来进行各种运算以及处理。
并且，63是作为对车速进行检测的车速检测部的车速传感器，64是作为转向操作量检测部、且作为转向指标检测部的转向传感器，对作为表示上述转向盘13(图1)的操作量的转向指标的转向角度进行检测，65是作为对车辆的偏航率进行检测的偏航率检测部的偏航率传感器，66是作为外倾赋予指标检测部、且作为第一加速度检测部的横向加速度传感器，对作为外倾赋予指标且作为第一加速度的横向加速度进行检测，67是作为第二加速度检测部的纵向加速度传感器，对作为第二加速度的纵向加速度进行检测，68是作为对向各车轮WLB、WRB赋予的外倾进行检测的外倾检测部的外倾传感器，71是作为油门操作量检测部且作为加速操作值检测部的油门传感器，对表示油门踏板14的操作量的作为加速操作值的踩下量(油门开度)进行检测，72是作为制动操作量检测部且作为制动操作值检测部的制动传感器，对表示制动踏板15的操作量的作为制动操作值的踩下量(制动行程)进行检测，73是对各车轮WLB、WRB的未图示的悬架装置的行程进行检测的作为悬架检测部的悬架行程传感器，75是对施加于各车轮WLB、WRB的负载进行检测的作为负载检测部的负载传感器，76是对轮胎36的压缩余量、即轮胎压缩余量进行检测的作为轮胎压缩余量检测部的轮胎压缩余量传感器。
由上述车身11、致动器31、32、控制部16、车轮WLB、WRB等构成车辆用控制装置。
另外，上述悬架行程传感器73包括高度传感器、磁传感器等，负载传感器75包括配设于悬架装置的负载传感器(应变传感器)，轮胎压缩余量传感器76包括配设于轮胎36 的负载传感器(应变传感器)。并且，77是配设于转向柱中的转向盘13与未图示的小齿轮之间的作为转向特性变更装置的主动转向装置，该主动转向装置77具备未图示的差动齿轮装置、以及用于使该差动齿轮装置的齿轮箱旋转的作为转向特性变更用的驱动部的未图示的马达等。通过对该马达进行驱动，能够变更转向传动比而増大或减小转向传动比。此外，当减小转向传动比时，提高小齿轮相对于转向盘13的旋转速度(快速侧)，从而能够增大舵角的变化量与转向角度的变化量的比。另外，当增大转向传动比吋，降低上述旋转速度(缓慢侧)，从而能够减小舵角的变化量与转向角度的变化量的比。S卩，当将转向传动比设为ε、将转向角度的变化量设为Δ Υ、将舵角的变化量设为Δ σ吋，成为Δ y Δ σ = ε 1。因此，当减小转向传动比ε吋，舵角的变化量Δ σ相对于转向角度的变化量Δ y 变大；当增大转向传动比ε吋，舵角的变化量△ σ相对于转向角度的变化量△ Y变小。 此外，由变化量Δ σ与变化量Δ y的比构成转向特性。然而，当轮胎36的滚动阻力小的情况下，轮胎36的刚性降低。因此，在本实施方式中，配设上述外倾开关20，以使得即使在轮胎36的刚性降低的情况下也能够提高车辆的行驶稳定性以及回旋稳定性，当驾驶员按下外倾开关20吋，上述各致动器31、32工作，对各车轮WLB、WRB赋予规定的负外倾θ。S卩，当处于驾驶员按下外倾开关20而对各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态时，在车辆的前进行驶吋，例如，外力施加于车轮WLB、WRB中的一方的车轮，当车辆的姿势发生变化吋，另一方的车轮的轮胎36的接地负载比上述一方的车轮的轮胎36的接地负载大。因此，另一方的车轮的轮胎36产生的外倾横向推力比一方的车轮的轮胎36产生的外倾横向推力大，因此能够使车辆的姿势复原。其结果是，能够提高车辆的行驶稳定性。另タト，当车辆回旋吋，由于伴随着回旋而在车辆产生离心力，因此车轮WLB、WRB中的外周侧的车轮(外轮)的接地负载变大，外周侧的车轮的轮胎36产生的外倾横向推力比内周侧的车轮(内轮)的轮胎36产生的外倾横向推力大。其结果是，由于能够在车辆产生足够的向心力，因此能够提高车辆的回旋稳定性。然而，当车辆回旋吋，由于向心力在车辆中的后方的各车轮WLB、WRB侧产生，因此有时车辆出现转向不足的状況。S卩，每当在向车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下使车辆回旋吋，驾驶员通过使转向盘13旋转来开始车辆回旋。此时，当驾驶员通过使转向盘13旋转来逐渐增大转向角度吋，根据转向角度而使各车轮WLF、WRF的舵角逐渐变大、使回旋半径逐渐变小。接着，当该回旋半径与目标回旋半径一致吋，驾驶员停止转向盘13的旋转并将转向角度保持为恒定的值，各车轮WLF、WRF的舵角也保持为恒定的值。并且，当驾驶员通过使转向盘13朝相反方向旋转来逐渐减小转向角度吋，各车轮WLF、WRF的舵角逐渐变小，回旋半径逐渐变大。接着，当上述各车轮WLF、WRF所描绘的轨迹形成为直线状吋，车辆回旋结束。在该情况下，驾驶员使上述转向盘13旋转而逐渐增大转向角度的期间，车辆处于回旋的过渡状态，在将转向角度保持为恒定的值的期间，车辆处于回旋的稳定状态。在回旋的过渡状态下，由于回旋半径逐渐变小，因此车辆产生的离心カ小，外周侧的后轮的轮胎36 产生的外倾横向推力比较小，相对于此，在回旋的稳定状态下，由于回旋半径最小，因此车辆产生的离心カ大，外周侧的后轮的轮胎36产生的外倾横向推力变得非常大。因此，在回旋的稳定状态下，由于在外周侧的后轮产生大向心力，因此车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力。其结果是，车辆出现转向不足的状況。在该情况下，虽然车辆回旋所需要的舵角形成于轮胎36，但不能以与舵角对应的回旋半径使车辆回旋，转向盘13的转向感觉与车辆回旋感觉不同，驾驶员感到不协调、或者需要转向盘13的増量打轮。因此，在本实施方式中，当对转向盘13进行操作而使车辆回旋吋，利用上述主动转向装置77来变更转向传动比，以使得驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向盘13的增量打轮。图4是示出本发明的第一实施方式中的控制装置的动作流程图。首先，控制部16的未图示的判定指标取得处理单元进行判定指标取得处理，取得为了对各车轮WLB、WRB赋予外倾θ、或者解除外倾θ的赋予而需要的判定指标，在本实施方式中，取得表示基于驾驶员的外倾开关20的操作的状态的操作状态(步骤Si)。S卩，上述判定指标取得处理单元读入外倾开关20、转向传感器64等各传感器的传感器输出，作为操作状态而取得转向角度、外倾开关信号等。另外，上述判定指标取得处理单元基于转向角度，将表示转向角度的变化率的转向角速度、以及表示该转向角速度的变化率的转向角加速度作为操作状态而取得。接着，控制部16的未图示的是否外倾判断处理单元，进行是否外倾判断处理，根据外倾开关信号是否处于接通状态来判断外倾赋予条件是否成立(步骤S2)。在外倾开关信号处于接通状态的情况下，上述是否外倾判断处理单元判断为外倾赋予条件成立。并且，在判断为外倾赋予条件成立的情况下，控制部16的未图示的外倾赋予状态判断处理单元进行外倾赋予状态判断处理，读入由外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]≤ θ ρ < α ]，来对是否利用上述致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤 S3)。此外，值α是由每个车辆的规格決定的外倾的初始值，在本实施方式中，虽采用负值， 但也可以采用正值。在判断为未利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，控制部16 的未图示的外倾控制处理单元进行外倾控制处理。即，上述外倾控制处理单元的外倾赋予处理单元进行外倾赋予处理，使致动器31、32工作而向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ-5[° ]≤ θ < α ](步骤 S4)。因此，如上述那样，能够在车辆的前进行驶时提高车辆的行驶稳定性，并在车辆回旋时提高车辆的回旋稳定性。接着，控制部16的未图示的转向判断处理单元进行转向判断处理，读入转向角速度，根据转向角速度是否在阀值以上来对车辆是否处于回旋的稳定状态进行判断，在转向角速度在阈值以上的情况下，判断为车辆不处于回旋的稳定状态，在转向角速度不足阀值的情况下，判断为车辆处于回旋的稳定状态(步骤S5、S6)。并且，在判断为车辆处于回旋的稳定状态的情况下，控制部16的未图示的转向特性变更处理单元进行转向特性变更处理，将被预先设定且记录于RAM62(图幻的转向传动比作为目标值而读出，使主动转向装置77工作并以将转向传动比形成为目标值的方式进行变更，形成为比初始值亦即默认传动比小(步骤S7)。此外，上述主动转向装置77通过以被预先设定的旋转速度对马达进行驱动来变更转向传动比。另ー方面，在上述是否外倾判断处理中，外倾开关信号不处于接通状态(处于断开状态)，在判断为外倾赋予条件不成立的情况下，上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]彡 θρ < α ]，来对是否向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤S8)。在判断为向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，上述外倾控制处理单元的外倾赋予解除处理单元进行外倾赋予解除处理，使致动器31、32工作而解除向各车轮WLB、WRB赋予的外倾θ (步骤S9)。这样，在本实施方式中，由于在车辆回旋时向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ，因此能够提高车辆的回旋稳定性。另タト，在向各车轮WLB、WRB赋予了外倾θ的状态下，当驾驶员对转向盘13进行操作而使车辆回旋吋，虽然在各轮胎36产生外倾横向推力，车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力，但由于转向传动比小，因此能够相对于转向角度的变化量而增大车轮WLF、WRF的舵角的变化量。因此，能够以与转向角度对应的回旋半径使车辆回旋，从而能够防止车辆出现转向不足的状況。另外，由于消除转向盘13的转向感觉与车辆回旋感觉不同的情況，所以驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向盘的増量打轮。接着，对本发明的第二实施方式进行说明。此外，对于具有与第一实施方式相同构造的部件标注相同的符号，基于具有相同构造的发明的效果援用相同实施方式的效果。图5是示出本发明的第二实施方式中的控制装置的动作的流程图，图6是示出本发明的第二实施方式中的外倾赋予映射的图，图7是示出本发明的第二实施方式中的转向传动比映射的图。此外，在图6中，在横轴采用横向加速度，在纵轴采用外倾，在图7中，在横轴采用外倾，在纵轴采用转向传动比。在图6以及7中，外倾距离原点越远，在负方向变得越大。首先，作为第一控制装置的控制部16的上述判定指标取得处理单元取得为了向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ、或者解除外倾θ的赋予而需要的判定指标，在本实施方式中，取得表示车辆的状态的车辆状态、以及表示驾驶员对各操作部的操作的状态的操作状态(步骤S1US12)。因此，上述判定指标取得处理单元读入下述各传感器的传感器输出作为车速检测部的上述车速传感器63 ；作为偏航率检测部的偏航率传感器65 ；作为外倾赋予指标检测部且作为第一加速度检测部的横向加速度传感器66;作为第二加速度检测部的纵向加速度传感器67 ；作为外倾检测部的外倾传感器68 ；作为悬架检测部的悬架行程传感器73 ；作为负载检测部的负载传感器75 ；以及作为轮胎压缩余量检测部的轮胎压缩余量传感器76等，并将车速、偏航率、作为外倾赋予指标且作为第一加速度的横向加速度、作为第二加速度的纵向加速度、外倾θ、悬架行程、负载、轮胎压缩余量等作为车辆状态而取得。另外，上述判定指标取得处理单元基于悬架行程对侧摆角进行计算，并将该侧摆角作为车辆状态而取得。此外，作为侧摆角检测部配设侧摆角传感器，通过读入该侧摆角传感器的传感器输出，也能够取得侧摆角。并且，上述判定指标取得处理单元读入下述各传感器的传感器输出作为转向操作量检测部且作为转向指标检测部的转向传感器64;作为油门操作量检测部且作为加速操作值检测部的油门传感器71 ；作为制动操作量检测部且作为制动操作值检测部的制动传感器72等，将转向角度、作为用于对车辆进行加速的操作部且作为加速操作部件的油门踏板14的踩下量(油门开度)、作为用于对车辆进行制动的操作部且作为制动操作部件的制动踏板15的踩下量(制动行程)等作为操作状态而取得。另外，上述判定指标取得处理単元基于转向角度而将转向角速度以及转向角加速度作为操作状态而取得。此外，由上述转向角度、转向角速度、转向角加速度等构成转向值。接着，上述控制部16的未图示的横向加速度推定处理单元进行横向加速度推定处理，并读入车速以及转向角度，基于车速以及转向角度对横向加速度进行推定(步骤 S13)。此外，在本实施方式中，虽形成为基于车速以及转向角度对横向加速度进行推定，但也可以由横向加速度传感器66进行检測。当基于车速以及转向角度对横向加速度进行推定时，由于不需要进行反馈控制，因此能够减小施加于控制部16的负荷。接着，控制部16的上述是否外倾判断处理单元对外倾赋予条件是否成立进行判断。为此，上述是否外倾判断处理单元读入横向加速度，并对该横向加速度是否在阈值gl 以上进行判断(步骤S14)，在横向加速度在阈值gl以上的情况下，判断为外倾赋予条件成立。并且，在判断为外倾赋予条件成立的情况下，上述控制部16的未图示的外倾计算处理单元进行外倾计算处理，參照在作为第一存储部的R0M61配设的外倾赋予映射(图6)， 读出与横向加速度对应的外倾，由此，在车辆回旋时，对为了提高回旋稳定性而需要的外倾进行计算(步骤Sl幻。在上述外倾赋予映射记录有横向加速度、以及与该横向加速度对应而被预先设定的外倾。此外，如图6所示，在判断为横向加速度比阈值gl小的情况下，外倾赋予条件不成立，外倾θ采用初始值α，在判断为横向加速度在阈值gl以上的情况下，外倾θ与横向加速度成比例并朝负方向变大。接着，控制部16的上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾即，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]彡 θρ < α ]，来对是否利用作为外倾可变机构的致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ 进行判断(步骤S16)。在判断为未利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，控制部16 的上述外倾控制处理单元利用外倾赋予处理单元使致动器31、32工作而向各车轮WLB、WRB 赋予外倾θ-5[° ]彡 θ < α ](步骤 S17)。因此，能够提高车辆的回旋稳定性。
另外，由于横向加速度越大、外倾θ越大，因此能够相应地増大外周侧的车轮的轮胎36产生的外倾横向推力。因此，能够进ー步提高车辆的回旋稳定性。接着，控制部16的上述转向判断处理单元读入转向角速度，井根据转向角速度是否在阈值以上来对车辆是否处于回旋的稳定状态进行判断，在转向角速度在阈值以上的情况下，判断为车辆不处于回旋的稳定状态，在转向角速度不足阀值的情况下，判断为车辆处于回旋的稳定状态(步骤S18、S19)。并且，在判断为车辆处于回旋的稳定状态的情况下，控制部16的上述转向特性变更处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，參照在R0M61配设的转向传动比映射 (图7)，将与外倾θ ρ对应的转向传动比作为目标值读出来进行计算，使作为转向特性变更装置的主动转向装置77工作，以将转向传动比形成为目标值的方式进行变更，形成为比初始值亦即默认传动比小(步骤S20)。并且，上述主动转向装置77通过以与转向传动比的目标值对应的旋转速度对作为转向特性变更用的驱动部的马达进行驱动，由此变更转向传动比。在上述转向传动比映射记录有外倾、以及与外倾对应并被预先设定的转向传动比。此外，如图7所示，外倾在负方向越小、转向传动比越大，而形成为缓慢侧，外倾在负的方向越大、转向传动比越小，而形成为快速侧。另ー方面，在上述是否外倾判断处理中，在判断为横向加速度比阈值gl小、外倾赋予条件不成立的情况下，上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ p，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]彡 θρ く α ]，来对是否利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤S21)。 在判断为利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，上述外倾控制处理単元的外倾赋予解除处理单元使致动器31、32工作而解除向各车轮WLB、WRB赋予的外倾 θ (步骤 S22)。这样，在本实施方式中，在车辆回旋吋，向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ，由于横向加速度越大、外倾θ越大，因此能够进ー步提高车辆的回旋稳定性。另外，在向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下，驾驶员对作为用于进行车辆的转向的操作部且作为转向部件的转向盘13进行操作，当使车辆回旋吋，在各轮胎36产生外倾横向推力，车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力，但由于与外倾θ对应而使转向传动比变小，因此能够使外倾θ越大、相对于转向角度的变化量而使车轮WLF、WRF的舵角的变化量越大。因此，能够可靠地以与转向角度对应的回旋半径使车辆回旋，能够进一歩防止车辆出现转向不足的状況。另外，由于消除转向盘13的转向感觉与车辆回旋感觉不同的情況，因此驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向盘13的増量打轮。然而，在第一、第二实施方式中，在车辆处于回旋的稳定状态的情况下，进行转向特性变更处理，相对于转向角度的变化量而增大车轮WLF、WRF的舵角的变化量。然而，即使在车辆不处于回旋的稳定状态的情况下，当在向车轮WLB、WRB赋予外倾的状态下使车辆回旋吋，在外侧的后轮的轮胎36产生外倾横向推力，车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力，因此车辆出现转向不足的状況。因此，对形成为虽然车辆处于回旋的稳定状态、但进行转向特性变更处理的本发明的第三实施方式进行说明。此外，对具有与第一、第二实施方式相同构造的部件标注相同的符号，基于具有相同构造的发明的效果援用相同实施方式的效果。图8是示出本发明的第三实施方式中的控制装置的动作的流程图。首先，作为第一控制装置的控制部16(图幻的上述判定指标取得处理单元取得为了向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ、或者解除外倾θ的赋予而需要的判定指标，在本实施方式中，取得表示驾驶员对作为外倾操作要素的外倾开关20的操作的状态的操作状态(步骤 S31)。即，上述判定指标取得处理单元读入下述各传感器的传感器输出外倾开关20、作为转向操作量检测部且作为转向指标检测部的转向传感器64等，作为操作状态取得转向角度、外倾开关信号等。另外，上述判定指标取得处理单元基于转向角度而将表示转向角度的变化率的转向角速度、以及表示该转向角速度的变化率的转向角加速度作为操作状态而取得。接着，控制部16的上述是否外倾判断处理单元，根据外倾开关信号是否处于接通的状态来对外倾赋予条件是否成立进行判断(步骤S32)。在外倾开关信号处于接通状态的情况下，上述是否外倾判断处理单元判断为外倾赋予条件成立。并且，在判断为外倾赋予条件成立的情况下，控制部16的上述外倾赋予状态判断处理单元读入由作为外倾检测部的外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]彡 θρ < α ]，对是否利用作为外倾可变机构的上述致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ 进行判断(步骤S33)。在判断为未利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，上述外倾控制处理单元的外倾赋予处理单元使致动器31、32工作而向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ-5[° ]彡 θ < α ](步骤 S34)。因此，如上述那样，能够在车辆的前进行驶时提高车辆的行驶稳定性，在车辆回旋时提高车辆的回旋稳定性。接着，控制部16的上述转向特性变更处理单元将被预先设定且在作为第二存储部的RAM62记录的转向传动比作为目标值而读出，使作为转向特性变更装置的主动转向装置77工作，并以将转向传动比形成为目标值的方式进行变更，形成为比初始值亦即默认传动比小(步骤S35)。另ー方面，在上述是否外倾判断处理中，在判断为外倾开关信号不处于接通的状态(处于断开的状态)、外倾赋予条件不成立的情况下，上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，根据该外倾θ ρ是否为-5[° ] ^ θ < α ]，对是否向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤S36)。在判断为向各车轮 WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，上述外倾控制处理单元的外倾赋予解除处理单元使致动器 31,32工作而解除向各车轮WLB、WRB赋予的外倾θ (步骤S37)。这样，在本实施方式中，由于在车辆回旋时向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ，因此能够提高车辆的回旋稳定性。另外，在向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下，驾驶员对作为用于进行车辆的转向的操作部且作为转向部件的转向盘13进行操作，当使车辆回旋吋，在各轮胎36产生外倾横向推力，车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力，但由于转向传动比小，因此能够相对于转向角度的变化量而增大车轮WLF、WRF的舵角的变化量。因此，能够以与转向角度对应的回旋半径使车辆回旋，能够防止车辆出现转向不足的状況。另外，由于消除转向盘13的转向感觉与车辆回旋感觉不同的情況，因此驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向盘13的増量打轮。接着，对本发明的第四实施方式进行说明。此外，对具有与第一至第三实施方式相同构造的部件标注相同的符号，基于具有相同构造的发明的效果援用相同实施方式的效
ο图9是示出本发明的第四实施方式中的控制装置的动作的流程图。首先，作为第一控制装置的控制部16的上述判定指标取得处理单元取得为了向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ、或者解除外倾θ的赋予而需要的判定指标，在本实施方式中，取得表示车辆的状态的车辆状态、以及表示驾驶员对各操作部的操作的状态的操作状态(步骤 S41、S42)。因此，上述判定指标取得处理单元读入下述各传感器的传感器输出作为车速检测部的上述车速传感器63 ；作为偏航率检测部的偏航率传感器65 ；作为外倾赋予指标检测部且作为第一加速度检测部的横向加速度传感器66 ；作为第二加速度检测部的纵向加速度传感器67 ；作为外倾检测部的外倾传感器68 ；作为悬架检测部的悬架行程传感器73 ；作为负载检测部的负载传感器75 ；以及作为轮胎压缩余量检测部的轮胎压缩余量传感器76 等，并将车速、偏航率、作为外倾赋予指标且作为第一加速度的横向加速度、作为第二加速度的纵向加速度、外倾θ、悬架行程、负载、以及轮胎压缩余量等作为车辆状态而取得。另外，上述判定指标取得处理单元基于悬架行程对侧摆角进行计算，并将该侧摆角作为车辆状态而取得。并且，上述判定指标取得处理单元读入下述各传感器的传感器输出作为转向操作量检测部且作为转向指标检测部的转向传感器64;作为油门操作量检测部且作为加速操作值检测部的油门传感器71 ；以及作为制动操作量检测部且作为制动操作值检测部的制动传感器72等，并将转向角度、作为用于对车辆进行加速的操作部且作为加速操作部件的油门踏板14的踩下量(油门开度)、作为用于对车辆进行制动的操作部且作为制动操作部件的制动踏板15的踩下量(制动行程)等作为操作状态而取得。另外，上述判定指标取得处理单元基于转向角度，将转向角速度以及转向角加速度作为操作状态而取得。此外，由上述转向角度、转向角速度、转向角加速度等构成转向值。接着，上述控制部16的上述横向加速度推定处理单元读入车速以及转向角度，并基于车速以及转向角度对横向加速度进行推定(步骤S43)。接着，控制部16的上述是否外倾判断处理单元对外倾赋予条件是否成立进行判断。因此，上述是否外倾判断处理单元读入横向加速度，并对该横向加速度是否在阈值gl 以上进行判断(步骤S44)，在横向加速度在阈值gl以上的情况下，判断为外倾赋予条件成
并且，在判断为外倾赋予条件成立的情况下，上述控制部16的上述外倾计算处理单元參照在作为第一存储部的R0M61配设的外倾赋予映射(图6)，读出与横向加速度对应的外倾，由此，对在车辆回旋时为了提高回旋稳定性而需要的外倾进行计算(步骤S40。在上述外倾赋予映射记录有横向加速度、以及与该横向加速度对应而被预先设定的外倾。此外，与第二实施方式相同地，如图6所示，在判断为横向加速度比阈值gl小的情况下，外倾赋予条件不成立，外倾θ采用初始值α，在判断为横向加速度在阈值gl以上的情况下，外倾θ与横向加速度成比例地朝负方向变大。接着，控制部16的上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ ρ，根据该外倾θ ρ是否为-5[° ] ^ θρ < α ]，对是否利用作为外倾可变机构的致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤S46)。在判断为利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的情况下，控制部16 的上述外倾控制处理单元利用外倾赋予处理单元使致动器31、32工作而向各车轮WLB、WRB 赋予外倾θ-5[° ]彡 θ < α ](步骤 S47)。因此，能够提高车辆的回旋稳定性。另外，由于横向加速度越大、外倾θ越大，因此能够相应地増大外周侧的车轮的轮胎36产生的外倾横向推力。因此，能够进ー步提高车辆的回旋稳定性。接着，控制部16的上述转向特性变更处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θρ，參照在R0M61配设的转向传动比映射(图7)，将与外倾θρ对应的转向传动比作为目标值读出来进行计算，使作为转向特性变更装置的主动转向装置77工作，并以将转向传动比形成为目标值的方式进行变更，形成为比初始值亦即默认传动比小(步骤S48)。另ー方面，在上述是否外倾判断处理中，在判断为横向加速度比阈值gl小、外倾赋予条件不成立的情况下，上述外倾赋予状态判断处理单元读入由外倾传感器68检测出的外倾θ p，根据该外倾θ ρ是否为_5[° ]彡 θρ < α ]，对是否利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ进行判断(步骤S49)。 在判断为利用致动器31、32向各车轮WLB、WRB赋予外倾的情况下，上述外倾控制处理单元的外倾赋予解除处理单元使致动器31、32工作而解除向各车轮WLB、WRB赋予的外倾θ (步骤 S50)。这样，在本实施方式中，在车辆回旋时向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ，由于横向加速度越大、外倾θ越大，因此能够进ー步提高车辆的回旋稳定性。另外，在向各车轮WLB、WRB赋予外倾θ的状态下，驾驶员对作为用于进行车辆的转向的操作部且作为转向部件的转向盘13进行操作，当使车辆回旋吋，在各轮胎36产生外倾横向推力，车辆中的后端侧被朝回旋的中心侧施力，但由于与外倾θ对应地使转向传动比小，因此能够形成为外倾θ越大、相对于转向角度的变化量而增大车轮WLF、WRF的舵角
的变化量。
因此，能够可靠地以与转向角度对应的回旋半径使车辆回旋，能够进一歩防止车辆出现转向不足的状況。另外，由于消除转向盘13的转向感觉与车辆回旋感觉不同的情況，因此驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向盘13的増量打轮。在上述第二、第四实施方式中，虽形成为使用横向加速度作为外倾赋予指标，但也可以是使用偏航率。在该情况下，上述是否外倾判断处理单元读入偏航率，并对该偏航率是否在阈值以上进行判断，在偏航率在阈值以上的情况下，判断为外倾赋予条件成立。另外，在上述第一、第三实施方式中，虽形成为根据外倾开关信号是否处于接通的状态来对外倾赋予条件是否成立进行判断，但也可以根据车辆回旋时的转向角度是否在阈值以上来对外倾赋予条件是否成立进行判断。此外，本发明并不局限于上述各实施方式，能够基于本发明的主旨实施各种变形， 然而并不能将上述各种变形排除在本发明的范围之外。
权利要求
1.一种车辆用控制装置，其特征在于， 所述车辆用控制装置具有车辆的车身；多个车轮，所述多个车轮配设成相对于该车身旋转自如；外倾可变机构，该外倾可变机构配设于该各车轮中的规定的车轮，用于向车轮赋予外倾；外倾赋予状态判断处理单元，该外倾赋予状态判断处理单元对是否利用该外倾可变机构向规定的车轮赋予有外倾进行判断；以及转向特性变更处理单元，在利用该外倾赋予状态判断处理单元判断为向所述规定的车轮赋予有外倾的情况下，该转向特性变更处理单元根据向所述规定的车轮赋予的外倾来变更转向部件的转向特性。
2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置，其特征在于，所述外倾赋予状态判断处理单元对是否向后方的车轮赋予有负外倾进行判断。
3.根据权利要求1所述的车辆用控制装置，其特征在于，所述转向特性是车轮的舵角的变化量与转向部件的转向指标的变化量的比。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用控制装置，其特征在于，由外倾检测部检测出的外倾越大，所述转向特性变更处理单元使转向传动比越小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用控制装置，其特征在于，所述车辆用控制装置具有转向判断处理单元，该转向判断处理单元对转向部件是否被操作进行判断，并且在利用所述外倾赋予状态判断处理单元判断为向所述规定的车轮赋予有外倾、且利用所述转向判断处理单元判断为转向部件已被操作的情况下，所述转向特性变更处理单元根据向所述规定的车轮赋予的外倾来变更转向部件的转向特性。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用控制装置，其特征在于，所述车辆用控制装置具有是否外倾判断处理单元，该是否外倾判断处理单元对外倾赋予条件是否成立进行判断，并且在利用所述是否外倾判断处理单元判断为外倾赋予条件成立的情况下，所述外倾可变机构向所述规定的车轮赋予外倾。
全文摘要
本发明提供车辆用控制装置。当对转向部件进行操作而使车辆回旋时，驾驶员不会感到不协调、或者不需要转向部件的增量打轮。该车辆用控制装置具有车辆的车身；多个车轮；外倾可变机构，该外倾可变机构配设于规定的车轮，用于向车轮赋予外倾；外倾赋予状态判断处理单元，该外倾赋予状态判断处理单元对是否向规定的车轮赋予外倾进行判断；以及转向特性变更处理单元，在判断为向规定的车轮赋予外倾的情况下，该转向特性变更处理单元根据向规定的车轮赋予的外倾来变更转向部件的转向特性。由于在向规定的车轮赋予外倾的情况下，转向特性根据外倾而被变更，因此能够防止车辆出现转向不足的状况。
文档编号B62D5/04GK102548831SQ20108004332
公开日2012年7月4日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者榊原文彦, 水野晃 申请人:株式会社爱考斯研究