旋回制御装置
【課題】運転者の操舵を補助するための出力を小さくすることができ、消費されるエネルギーを小さくすることができるようにする。
【解決手段】車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪ＷＬＦ、ＷＲＦと、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。操舵の補助が必要である場合に、低転がり抵抗領域が路面に接触させられるので、操舵補助装置の駆動部に加わる負荷が小さくなる。
【解決手段】車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪ＷＬＦ、ＷＲＦと、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。操舵の補助が必要である場合に、低転がり抵抗領域が路面に接触させられるので、操舵補助装置の駆動部に加わる負荷が小さくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両にはステアリングホイールが配設され、運転者が、ステアリングホイールを操舵すると、車輪の向きがステアリングホイールの操舵角に応じた転舵角だけ変えられ、車両が旋回させられるようになっている。
【０００３】
この場合、例えば、据え切り時（低速走行中）に、ステアリングホイールを操舵して車両を大きく旋回させようとすると、タイヤと路面との間で大きな摩擦力が発生するが、該摩擦力に抗して車輪の向きを変えるためにステアリングホイールの操舵力をその分大きくする必要がある。そこで、ステアリングホイールの操舵軸にトルクセンサを配設し、該トルクセンサによって操舵軸に発生する操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクに応じて駆動部としての油圧ピストン、電動機等を駆動することによって、前記車両における運転者の操舵を補助することができるようにしたパワーステアリング装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３３５２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置においては、タイヤと路面との間の摩擦係数が大きいと、前記摩擦力がその分大きくなり、それに伴って操舵時の操舵トルクが大きくなってしまう。
【０００５】
したがって、油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が大きくなり、パワーステアリング装置によって運転者の操舵を補助するための出力が大きくなる。その結果、パワーステアリング装置において消費されるエネルギーが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来のパワーステアリング装置の問題点を解決して、運転者の操舵を補助するための出力を小さくすることができ、消費されるエネルギーを小さくすることができる旋回制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の旋回制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する。
【０００９】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する。
【００１０】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、車速が閾（しきい）値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【００１１】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、旋回制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。
【００１３】
この場合、操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかが判断され、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角が付与され、低転がり抵抗領域が路面に接触させられるので、操舵補助装置の駆動部に加わる負荷が小さくなる。したがって、操舵補助装置の出力を小さくすることができるので、操舵補助装置において消費されるエネルギーを小さくすることができる。
【００１４】
本発明の他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する。
【００１５】
この場合、例えば、車両が駐車場にある場合に、操舵補助装置の出力を小さくすることができる。
【００１６】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する。
【００１７】
この場合、Ｒレンジが選択されていたり、ハザードランプが点滅していたり、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したりする場合に、操舵補助装置の出力を小さくすることができる。
【００１８】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【００１９】
この場合、車速が低くても、加速度が高い場合には、車輪にキャンバ角が付与されないので、タイヤがスリップするのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態における車両の概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【００２２】
図において、１１は車両の本体を表すボディ、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、前記ボディ１１に対して回転自在に配設された前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪であり、それぞれ独立させて回転させることができるようになっている。そして、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。
【００２３】
前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいては、タイヤ１９のトレッド３７が、幅方向における複数の領域、本実施の形態においては、二つの領域に分割され、トレッド３７の幅方向における中心を表す中心線を区分線Ｌｄ１としたとき、該区分線Ｌｄ１より外側（ボディ１１から離れる側）に、後述される損失正接が小さい特性を有する低転がり抵抗領域３８が、区分線Ｌｄ１より内側（ボディ１１側）に、損失正接が大きい特性を有する高グリップ領域３９が形成される。
【００２４】
前記低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各外周面には、互いに異なるパターン（以下「トレッドパターン」という。）の溝が形成される。すなわち、低転がり抵抗領域３８には、タイヤ１９の円周方向において溝が連続するリブタイプのトレッドパターンが形成され、高グリップ領域３９には、タイヤ１９の幅方向において溝が連続するラグタイプのトレッドパターンが形成される。また、高グリップ領域３９に、独立した複数のブロック間に溝が形成されたブロックタイプのトレッドパターンを形成することもできる。
【００２５】
なお、前記損失正接は、トレッド３７が変形する際のエネルギーの吸収度合いを示し、貯蔵剪断弾性率に対する損失剪断弾性率の比で表すことができる。損失正接が小さいほど吸収されるエネルギーが少なくなるので、路面との摩擦によってタイヤ１９に発生する転がり抵抗が小さくなり、路面を掴む力を表すグリップ力も小さくなる。その結果、タイヤ１９に発生する摩耗が少なくなる。これに対して、損失正接が大きいほど吸収されるエネルギーが多くなるので、転がり抵抗が大きくなり、グリップ力も大きくなる。その結果、タイヤ１９に発生する摩耗が多くなる。
【００２６】
本実施の形態においては、区分線Ｌｄ１がトレッド３７の中心線にされるようになっているが、区分線Ｌｄ１をトレッド３７の幅方向における任意の位置に設定し、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各接地面積を互いに異ならせることができる。
【００２７】
また、１３は操舵装置（操作部材）としてのステアリングホイール、１４は加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は減速操作部材としてのブレーキペダルであり、運転者がステアリングホイール１３を回転させて操舵すると、前記ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに転舵角が付与され、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられ、車両が旋回させられる。
【００２８】
そのために、前記ステアリングホイール１３と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとの間に、図示されない操舵軸、該操舵軸に取り付けられたピニオンギヤ、該ピニオンギヤと噛合させられるラック、該ラックと連結されたタイロッド、前記車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに取り付けられ、前記タイロッドとボールジョイントを介して連結されたナックルアーム等が配設される。したがって、ステアリングホイール１３を回転させると、ピニオンギヤが回転させられ、ラックが進退させられ、それに伴って、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいてタイロッドが軸方向に移動させられ、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられる。
【００２９】
また、運転者がアクセルペダル１４を踏み込むと、踏込量に応じて車両を加速させることができ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、踏込量に応じて車両を制動することができる。なお、前記操舵角は、ステアリングホイール１３を回転させたときの回転角度を表し、前記転舵角は、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられたときの、車両の前後方向と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きとが成す角度である。
【００３０】
そして、１６は車両全体の制御を行う制御部、３１〜３４は、それぞれ、ボディ１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢをそれぞれ独立させて回転させる車輪駆動部である。なお、該各車輪駆動部３１〜３４のうちの車輪駆動部３１、３２によって、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角を付与することができるようになっている。そのために、車輪駆動部３１、３２と油圧制御部４０とが連結され、該油圧制御部４０によって発生させられた油圧が車輪駆動部３１、３２に供給される。
【００３１】
なお、前記ステアリングホイール１３、制御部１６、車輪駆動部３１、３２、油圧制御部４０等によって旋回制御装置が、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ及び各車輪駆動部３１〜３４によって、前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の各車輪駆動部ユニット４１〜４４が構成される。
【００３２】
次に、前方左側及び前方右側の各車輪駆動部ユニット４１、４２の構造について説明する。この場合、各車輪駆動部ユニット４１、４２の構造は等しいので、前方左側の車輪駆動部ユニット４１についてだけ説明する。
【００３３】
図３に示されるように、前記車輪駆動部ユニット４１は車輪ＷＬＦ及び車輪駆動部３１を備え、前記車輪ＷＬＦは、アルミニウム合金等によって形成されたホイール１８、及び該ホイール１８の外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ１９を備え、前記車輪駆動部３１は、円形の形状を有する車輪駆動板としてのキャンバプレート４５、該キャンバプレート４５に取り付けられ、ホイール１８内に収容された走行用の駆動部としてのモータ（ホイールモータ）４６、前記キャンバプレート４５を揺動させる揺動用の駆動部としてのアクチュエータ４７、前記キャンバプレート４５とアクチュエータ４７とを連結する連結部材としてのジョイント部（ユニバーサルジョイント）５１等を備える。
【００３４】
前記モータ４６は、前記キャンバプレート４５に固定されたステータ４８、該ステータ４８内に回転自在に配設された図示されないロータ、該ロータに取り付けられ、先端においてホイール１８に固定された出力軸４９等を備える。そして、運転者によって前記アクセルペダル１４が踏み込まれると、踏込量に比例して、モータ４６が駆動され、回転速度が増減させられる。
【００３５】
また、前記アクチュエータ４７は、第１〜第３の駆動部材としての油圧シリンダ５３〜５５を備え、該各油圧シリンダ５３〜５５は、前記ボディ１１に固定されたシリンダ部６１〜６３、及び該各シリンダ部６１〜６３に対して進退自在に配設されたロッド部６４〜６６を備え、該各ロッド部６４〜６６はジョイント部５１を介してキャンバプレート４５と連結される。
【００３６】
ところで、図４に示されるように、前記キャンバプレート４５の中心Ｏを通り、車両の前後方向（長さ方向）に延びる軸をｘａ軸とし、車両の左右方向（幅方向）に延びる軸をｙａ軸とし、車両の上下方向（高さ方向）に延びる軸をｚａ軸としたとき、前記油圧シリンダ５３〜５５を駆動して各ロッド部６４〜６６を矢印Ａ、Ｂ方向に進退させることによって、キャンバプレート４５を、ｘａ軸を中心にして矢印Ｃ、Ｄ方向に回動させることができる。そのために、前記キャンバプレート４５におけるｚａ軸上の上端の近傍の所定の位置を第１の位置ｓｔ１とし、該第１の位置ｓｔ１より下方の、かつ、車両の前後方向における後側の所定の位置を第２の位置ｓｔ２とし、前記第１の位置ｓｔ１より下方の、かつ、車両の前後方向における前側の所定の位置を第３の位置ｓｔ３としたとき、第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３に各ジョイント部５１が配設され、該各ジョイント部５１を介してキャンバプレート４５とロッド部６４〜６６とが全方向に回動自在に連結される。なお、本実施の形態において、前記第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３は、前記キャンバプレート４５の円周方向において等ピッチ角で、本実施の形態においては、１２０〔°〕の間隔を置いて設定される。
【００３７】
そして、前記油圧制御部４０によって油圧を発生させ、発生させられた油圧を前記各シリンダ部６１〜６３に対して選択的に給排することによって車輪ＷＬＦにキャンバ角を付与することができる。
【００３８】
すなわち、車輪ＷＬＦが図示されない路面に対して垂直に、かつ、ボディ１１に対して平行に置かれる状態を中立状態としたとき、該中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｃ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値のキャンバ角（ネガティブキャンバ）が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｄ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値のキャンバ角（ポジティブキャンバ）が付与される。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、第１〜第３の駆動部材として油圧シリンダ５３〜５５を使用し、該油圧シリンダ５３〜５５を駆動することによってロッド部６４〜６６を進退させるようにしているが、第１〜第３の駆動部材としてモータを使用し、モータを駆動することによってロッド部６４〜６６を移動させることができる。
【００４０】
また、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに走行用の駆動部としてモータ４６が配設されるようになっているが、モータ４６に代えてエンジンを使用することができる。その場合、エンジンによって発生させられた回転を、プロペラシャフト、ディファレンシャル装置、ドライブシャフト等の回転伝達系を介して、駆動輪として機能する車輪に伝達することができる。
【００４１】
ところで、例えば、据え切り時に、ステアリングホイール１３を操舵して車両を大きく旋回させようとすると、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの各タイヤ１９と路面との間で大きな摩擦力が発生するが、該摩擦力に抗して車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きを変えるためにステアリングホイール１３の操舵力をその分大きくする必要がある。そこで、本実施の形態においては、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置を配設し、該パワーステアリング装置によって、運転者によるステアリングホイール１３の操舵を補助するようにしている。そのために、前記パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール１３を操舵するときの操舵トルクが大きい場合に、図示されない駆動部としての油圧ピストン、電動機等が駆動され、前記ラック及びタイロッドの移動が補助されるようになっている。なお、前記油圧ピストンによって、第１の駆動部が、電動機によって、第２の駆動部が構成される。
【００４２】
次に、車両全体の制御装置について説明する。
【００４３】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【００４４】
図において、１６は制御部、３１はＣＰＵ、３２は第１の記憶装置としてのＲＡＭ、３３は第２の記憶装置としてのＲＯＭ、ＷＬＦ、ＷＲＦは車輪、２０はステアリングホイール１３（図２）の操作量である操舵量を検出する操舵量検出部としての操舵量センサ、ｓ１〜ｓ３は各シリンダ部６１〜６３（図３）に対して油圧の給排を行う制御弁、ε１は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに付与されたキャンバ角を検出するキャンバ角検出部としてのキャンバ角センサである。
【００４５】
また、７１はパワーステアリング装置、７２は車速を検出する車速検出部としての車速センサ、７３は車両の加速度を検出する加速度検出部としての加速度センサ、７４はナビゲーション装置、８１は変速指示部材としてのシフトレバー、８２は車両が停車しているとき等に点滅させられるハザードランプである。
【００４６】
前記パワーステアリング装置７１は、ステアリングホイール１３の軸を表す図示されない操舵軸に配設され、運転者がステアリングホイール１３を操舵したときに発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部としてのトルクセンサ７５、操舵トルクが閾値より大きい場合に、前記油圧ピストン、電動機等を駆動し、前記ラック及びタイロッドを移動させるパワーステアリング機構７６等を備える。また、前記ナビゲーション装置７４は、車両、すなわち、自車の現在地を自車位置として検出する現在地検出部としての図示されないＧＰＳセンサ、地図データ等の各種のデータが記録されたデータ記録部等を備える。
【００４７】
前記制御部１６は、後述されるように、アクチュエータ４７を駆動し、キャンバ角を各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに付与する。付与されたキャンバ角は、前記キャンバ角センサε１によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。
【００４８】
ところで、前述されたように、タイヤ１９と路面との間の摩擦係数が大きいと、車両の向きを変える際に発生する摩擦力がその分大きくなり、それに伴って操舵トルクが大きくなってしまう。
【００４９】
その結果、パワーステアリング機構７６における前記油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が大きくなり、パワーステアリング装置７１の出力が大きくなるので、パワーステアリング装置７１において消費されるエネルギーが大きくなってしまう。
【００５０】
そこで、本実施の形態において、前記ＣＰＵ３１の図示されない旋回制御処理手段は、旋回制御処理を行い、車両を旋回させるに当たり、所定の条件が成立する場合に、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角を付与し、タイヤ１９の主として前記低転がり抵抗領域３８を路面と接触させるようにしている。
【００５１】
図５は本発明の第１の実施の形態における旋回制御処理手段の動作を示すフローチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における出力軽減処理のサブルーチンを示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における車輪の状態を示す図である。
【００５２】
まず、前記旋回制御処理手段の状態判定処理手段は、状態判定処理を行い、パワーステアリング装置７１の状態を判定し、操舵の補助が必要であるかどうかを判断する。そのために、前記状態判定処理手段の車両条件取得処理手段は、車両条件取得処理を行い、ナビゲーション装置７４から自車位置を読み込み、データ記録部の地図データを参照し、車両（自車）が駐車場内にあるかどうかを車両の環境を表す車両条件として取得する。
【００５３】
そして、車両が駐車場内にある場合、状態判定処理手段のパワーステアリング判定処理手段は、パワーステアリング判定処理を行い、パワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００５４】
そして、前記旋回制御処理手段の出力軽減処理手段は、出力軽減処理を行い、パワーステアリング装置７１の出力を軽減する。そのために、前記出力軽減処理手段の走行条件取得処理手段は、走行条件処理を行い、車速センサ７２によって検出された車速を読み込むとともに、加速度センサ７３によって検出された加速度を読み込む。
【００５５】
続いて、前記出力軽減処理手段の出力軽減条件判定処理手段は、出力軽減条件判定処理を行い、車速が閾値以下であるかどうかによって、第１の出力軽減条件が成立したかどうかを判断し、加速度が閾値以下であるかどうかによって、第２の出力軽減条件が成立したかどうかを判断する。そして、車速が閾値以下であり、加速度が閾値以下であり、第１、第２の出力軽減条件が成立した場合、前記出力軽減処理手段のキャンバ角付与処理手段は、キャンバ角付与処理を行い、図８に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角αを付与する。
【００５６】
したがって、車両を駐車させる場合等において、タイヤ１９の据え切り（低速走行）が多く行われる場合に、タイヤ１９において、主として低転がり抵抗領域３８と路面ＧＮＤとが接触し、高グリップ領域３９が路面ＧＮＤから離れるので、仮に、タイヤ１９と路面ＧＮＤとの間の摩擦係数が大きくても、車両の向きを変える際に発生する摩擦力をその分小さくすることができ、それに伴って操舵トルクを小さくすることができる。
【００５７】
したがって、パワーステアリング機構７６における油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が小さくなるので、パワーステアリング装置７１の出力を小さくすることができる。その結果、パワーステアリング装置７１において消費されるエネルギーを小さくすることができる。
【００５８】
なお、車速が低くても、加速度が高く、タイヤ１９がスリップしてしまう可能性がある場合においては、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角αが付与されることはない。したがって、高グリップ領域３９と路面ＧＮＤとを接触させることができるので、タイヤ１９がスリップするのを防止することができる。
【００５９】
次に、図５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 状態判定処理を行う。
ステップＳ２ 出力軽減処理を行い、処理を終了する。
【００６０】
次に、図６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１ 自車位置を読み込む。
ステップＳ１−２ 車両が駐車場内にあるかどうかを判断する。車両が駐車場内にある場合はステップＳ１−３に進み、車両が駐車場内にない場合はリターンする。
ステップＳ１−３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００６１】
次に、図７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１ 車速を読み込む。
ステップＳ２−２ 加速度を読み込む。
ステップＳ２−３ 車速が閾値以下であるかどうかを判断する。車速が閾値以下である場合はステップＳ２−４に進み、車速が閾値より高い場合はリターンする。
ステップＳ２−４ 加速度が閾値以下であるかどうかを判断する。加速度が閾値以下である場合はステップＳ２−５に進み、加速度が閾値より高い場合はリターンする。
ステップＳ２−５ 正の値のキャンバ角αを付与し、リターンする。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６３】
図９は本発明の第２の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００６４】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、変速指示部材としてのシフトレバー８１によって選択されたレンジを読み込み、車両を後退させるためのＲレンジが選択されているかどうかを、車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００６５】
そして、Ｒレンジが選択されている場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００６６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１１ レンジを読み込む。
ステップＳ１−１２ Ｒレンジが選択されているかどうかを判断する。Ｒレンジが選択されている場合はステップＳ１−１３に進み、Ｒレンジが選択されていない場合はリターンする。
ステップＳ１−１３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００６７】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６８】
図１０は本発明の第３の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００６９】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、ハザードランプ８２を点滅させるためのハザード信号を読み込み、ハザードランプ８２が点滅しているかどうかを車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００７０】
そして、ハザードランプ８２が点滅している場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００７１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−２１ ハザード信号を読み込む。
ステップＳ１−２２ ハザードランプ８２が点滅しているかどうかを判断する。ハザードランプ８２が点滅している場合はステップＳ１−２３に進み、ハザードランプ８２が点滅していない場合はリターンする。
ステップＳ１−２３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７３】
図１１は本発明の第４の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００７４】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、変速指示部材としてのシフトレバー８１によって選択されたレンジを読み込み、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したかどうか、すなわち、Ｒレンジ、車両をニュートラル状態に置くためのＮレンジ、及び車両を前進させるためのＤレンジが順次選択されたかどうかを車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００７５】
そして、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化した場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００７６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−３１ レンジを読み込む。
ステップＳ１−３２ レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したかどうかを判断する。レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化した場合はステップＳ１−３３に進み、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化していない場合はリターンする。
ステップＳ１−３３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００７７】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における旋回制御処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における出力軽減処理のサブルーチンを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における車輪の状態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１ ボディ
１３ ステアリングホイール
１６ 制御部
１９ タイヤ
３１、３２ 車輪駆動部
３８ 低転がり抵抗領域
４０ 油圧制御部
７１ パワーステアリング装置
α キャンバ角
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ 車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両にはステアリングホイールが配設され、運転者が、ステアリングホイールを操舵すると、車輪の向きがステアリングホイールの操舵角に応じた転舵角だけ変えられ、車両が旋回させられるようになっている。
【０００３】
この場合、例えば、据え切り時（低速走行中）に、ステアリングホイールを操舵して車両を大きく旋回させようとすると、タイヤと路面との間で大きな摩擦力が発生するが、該摩擦力に抗して車輪の向きを変えるためにステアリングホイールの操舵力をその分大きくする必要がある。そこで、ステアリングホイールの操舵軸にトルクセンサを配設し、該トルクセンサによって操舵軸に発生する操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクに応じて駆動部としての油圧ピストン、電動機等を駆動することによって、前記車両における運転者の操舵を補助することができるようにしたパワーステアリング装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３３５２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置においては、タイヤと路面との間の摩擦係数が大きいと、前記摩擦力がその分大きくなり、それに伴って操舵時の操舵トルクが大きくなってしまう。
【０００５】
したがって、油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が大きくなり、パワーステアリング装置によって運転者の操舵を補助するための出力が大きくなる。その結果、パワーステアリング装置において消費されるエネルギーが大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来のパワーステアリング装置の問題点を解決して、運転者の操舵を補助するための出力を小さくすることができ、消費されるエネルギーを小さくすることができる旋回制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明の旋回制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する。
【０００９】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する。
【００１０】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、車速が閾（しきい）値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【００１１】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、旋回制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有する。
【００１３】
この場合、操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかが判断され、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角が付与され、低転がり抵抗領域が路面に接触させられるので、操舵補助装置の駆動部に加わる負荷が小さくなる。したがって、操舵補助装置の出力を小さくすることができるので、操舵補助装置において消費されるエネルギーを小さくすることができる。
【００１４】
本発明の他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する。
【００１５】
この場合、例えば、車両が駐車場にある場合に、操舵補助装置の出力を小さくすることができる。
【００１６】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する。
【００１７】
この場合、Ｒレンジが選択されていたり、ハザードランプが点滅していたり、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したりする場合に、操舵補助装置の出力を小さくすることができる。
【００１８】
本発明の更に他の旋回制御装置においては、さらに、前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する。
【００１９】
この場合、車速が低くても、加速度が高い場合には、車輪にキャンバ角が付与されないので、タイヤがスリップするのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態における車両の概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【００２２】
図において、１１は車両の本体を表すボディ、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、前記ボディ１１に対して回転自在に配設された前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪であり、それぞれ独立させて回転させることができるようになっている。そして、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。
【００２３】
前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいては、タイヤ１９のトレッド３７が、幅方向における複数の領域、本実施の形態においては、二つの領域に分割され、トレッド３７の幅方向における中心を表す中心線を区分線Ｌｄ１としたとき、該区分線Ｌｄ１より外側（ボディ１１から離れる側）に、後述される損失正接が小さい特性を有する低転がり抵抗領域３８が、区分線Ｌｄ１より内側（ボディ１１側）に、損失正接が大きい特性を有する高グリップ領域３９が形成される。
【００２４】
前記低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各外周面には、互いに異なるパターン（以下「トレッドパターン」という。）の溝が形成される。すなわち、低転がり抵抗領域３８には、タイヤ１９の円周方向において溝が連続するリブタイプのトレッドパターンが形成され、高グリップ領域３９には、タイヤ１９の幅方向において溝が連続するラグタイプのトレッドパターンが形成される。また、高グリップ領域３９に、独立した複数のブロック間に溝が形成されたブロックタイプのトレッドパターンを形成することもできる。
【００２５】
なお、前記損失正接は、トレッド３７が変形する際のエネルギーの吸収度合いを示し、貯蔵剪断弾性率に対する損失剪断弾性率の比で表すことができる。損失正接が小さいほど吸収されるエネルギーが少なくなるので、路面との摩擦によってタイヤ１９に発生する転がり抵抗が小さくなり、路面を掴む力を表すグリップ力も小さくなる。その結果、タイヤ１９に発生する摩耗が少なくなる。これに対して、損失正接が大きいほど吸収されるエネルギーが多くなるので、転がり抵抗が大きくなり、グリップ力も大きくなる。その結果、タイヤ１９に発生する摩耗が多くなる。
【００２６】
本実施の形態においては、区分線Ｌｄ１がトレッド３７の中心線にされるようになっているが、区分線Ｌｄ１をトレッド３７の幅方向における任意の位置に設定し、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各接地面積を互いに異ならせることができる。
【００２７】
また、１３は操舵装置（操作部材）としてのステアリングホイール、１４は加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は減速操作部材としてのブレーキペダルであり、運転者がステアリングホイール１３を回転させて操舵すると、前記ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに転舵角が付与され、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられ、車両が旋回させられる。
【００２８】
そのために、前記ステアリングホイール１３と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとの間に、図示されない操舵軸、該操舵軸に取り付けられたピニオンギヤ、該ピニオンギヤと噛合させられるラック、該ラックと連結されたタイロッド、前記車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに取り付けられ、前記タイロッドとボールジョイントを介して連結されたナックルアーム等が配設される。したがって、ステアリングホイール１３を回転させると、ピニオンギヤが回転させられ、ラックが進退させられ、それに伴って、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいてタイロッドが軸方向に移動させられ、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられる。
【００２９】
また、運転者がアクセルペダル１４を踏み込むと、踏込量に応じて車両を加速させることができ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、踏込量に応じて車両を制動することができる。なお、前記操舵角は、ステアリングホイール１３を回転させたときの回転角度を表し、前記転舵角は、ステアリングホイール１３の操舵角に応じて車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変えられたときの、車両の前後方向と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きとが成す角度である。
【００３０】
そして、１６は車両全体の制御を行う制御部、３１〜３４は、それぞれ、ボディ１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢをそれぞれ独立させて回転させる車輪駆動部である。なお、該各車輪駆動部３１〜３４のうちの車輪駆動部３１、３２によって、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角を付与することができるようになっている。そのために、車輪駆動部３１、３２と油圧制御部４０とが連結され、該油圧制御部４０によって発生させられた油圧が車輪駆動部３１、３２に供給される。
【００３１】
なお、前記ステアリングホイール１３、制御部１６、車輪駆動部３１、３２、油圧制御部４０等によって旋回制御装置が、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ及び各車輪駆動部３１〜３４によって、前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の各車輪駆動部ユニット４１〜４４が構成される。
【００３２】
次に、前方左側及び前方右側の各車輪駆動部ユニット４１、４２の構造について説明する。この場合、各車輪駆動部ユニット４１、４２の構造は等しいので、前方左側の車輪駆動部ユニット４１についてだけ説明する。
【００３３】
図３に示されるように、前記車輪駆動部ユニット４１は車輪ＷＬＦ及び車輪駆動部３１を備え、前記車輪ＷＬＦは、アルミニウム合金等によって形成されたホイール１８、及び該ホイール１８の外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ１９を備え、前記車輪駆動部３１は、円形の形状を有する車輪駆動板としてのキャンバプレート４５、該キャンバプレート４５に取り付けられ、ホイール１８内に収容された走行用の駆動部としてのモータ（ホイールモータ）４６、前記キャンバプレート４５を揺動させる揺動用の駆動部としてのアクチュエータ４７、前記キャンバプレート４５とアクチュエータ４７とを連結する連結部材としてのジョイント部（ユニバーサルジョイント）５１等を備える。
【００３４】
前記モータ４６は、前記キャンバプレート４５に固定されたステータ４８、該ステータ４８内に回転自在に配設された図示されないロータ、該ロータに取り付けられ、先端においてホイール１８に固定された出力軸４９等を備える。そして、運転者によって前記アクセルペダル１４が踏み込まれると、踏込量に比例して、モータ４６が駆動され、回転速度が増減させられる。
【００３５】
また、前記アクチュエータ４７は、第１〜第３の駆動部材としての油圧シリンダ５３〜５５を備え、該各油圧シリンダ５３〜５５は、前記ボディ１１に固定されたシリンダ部６１〜６３、及び該各シリンダ部６１〜６３に対して進退自在に配設されたロッド部６４〜６６を備え、該各ロッド部６４〜６６はジョイント部５１を介してキャンバプレート４５と連結される。
【００３６】
ところで、図４に示されるように、前記キャンバプレート４５の中心Ｏを通り、車両の前後方向（長さ方向）に延びる軸をｘａ軸とし、車両の左右方向（幅方向）に延びる軸をｙａ軸とし、車両の上下方向（高さ方向）に延びる軸をｚａ軸としたとき、前記油圧シリンダ５３〜５５を駆動して各ロッド部６４〜６６を矢印Ａ、Ｂ方向に進退させることによって、キャンバプレート４５を、ｘａ軸を中心にして矢印Ｃ、Ｄ方向に回動させることができる。そのために、前記キャンバプレート４５におけるｚａ軸上の上端の近傍の所定の位置を第１の位置ｓｔ１とし、該第１の位置ｓｔ１より下方の、かつ、車両の前後方向における後側の所定の位置を第２の位置ｓｔ２とし、前記第１の位置ｓｔ１より下方の、かつ、車両の前後方向における前側の所定の位置を第３の位置ｓｔ３としたとき、第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３に各ジョイント部５１が配設され、該各ジョイント部５１を介してキャンバプレート４５とロッド部６４〜６６とが全方向に回動自在に連結される。なお、本実施の形態において、前記第１〜第３の位置ｓｔ１〜ｓｔ３は、前記キャンバプレート４５の円周方向において等ピッチ角で、本実施の形態においては、１２０〔°〕の間隔を置いて設定される。
【００３７】
そして、前記油圧制御部４０によって油圧を発生させ、発生させられた油圧を前記各シリンダ部６１〜６３に対して選択的に給排することによって車輪ＷＬＦにキャンバ角を付与することができる。
【００３８】
すなわち、車輪ＷＬＦが図示されない路面に対して垂直に、かつ、ボディ１１に対して平行に置かれる状態を中立状態としたとき、該中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｃ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに負の値のキャンバ角（ネガティブキャンバ）が付与される。また、前記中立状態において、ロッド部６４を所定の量だけ矢印Ｂ方向に移動（前進）させ、ロッド部６５、６６を同じ量だけ矢印Ａ方向に移動（後退）させると、車輪ＷＬＦは矢印Ｄ方向に回動させられ、車輪ＷＬＦに正の値のキャンバ角（ポジティブキャンバ）が付与される。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、第１〜第３の駆動部材として油圧シリンダ５３〜５５を使用し、該油圧シリンダ５３〜５５を駆動することによってロッド部６４〜６６を進退させるようにしているが、第１〜第３の駆動部材としてモータを使用し、モータを駆動することによってロッド部６４〜６６を移動させることができる。
【００４０】
また、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに走行用の駆動部としてモータ４６が配設されるようになっているが、モータ４６に代えてエンジンを使用することができる。その場合、エンジンによって発生させられた回転を、プロペラシャフト、ディファレンシャル装置、ドライブシャフト等の回転伝達系を介して、駆動輪として機能する車輪に伝達することができる。
【００４１】
ところで、例えば、据え切り時に、ステアリングホイール１３を操舵して車両を大きく旋回させようとすると、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの各タイヤ１９と路面との間で大きな摩擦力が発生するが、該摩擦力に抗して車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きを変えるためにステアリングホイール１３の操舵力をその分大きくする必要がある。そこで、本実施の形態においては、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置を配設し、該パワーステアリング装置によって、運転者によるステアリングホイール１３の操舵を補助するようにしている。そのために、前記パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール１３を操舵するときの操舵トルクが大きい場合に、図示されない駆動部としての油圧ピストン、電動機等が駆動され、前記ラック及びタイロッドの移動が補助されるようになっている。なお、前記油圧ピストンによって、第１の駆動部が、電動機によって、第２の駆動部が構成される。
【００４２】
次に、車両全体の制御装置について説明する。
【００４３】
図１は本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【００４４】
図において、１６は制御部、３１はＣＰＵ、３２は第１の記憶装置としてのＲＡＭ、３３は第２の記憶装置としてのＲＯＭ、ＷＬＦ、ＷＲＦは車輪、２０はステアリングホイール１３（図２）の操作量である操舵量を検出する操舵量検出部としての操舵量センサ、ｓ１〜ｓ３は各シリンダ部６１〜６３（図３）に対して油圧の給排を行う制御弁、ε１は各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに付与されたキャンバ角を検出するキャンバ角検出部としてのキャンバ角センサである。
【００４５】
また、７１はパワーステアリング装置、７２は車速を検出する車速検出部としての車速センサ、７３は車両の加速度を検出する加速度検出部としての加速度センサ、７４はナビゲーション装置、８１は変速指示部材としてのシフトレバー、８２は車両が停車しているとき等に点滅させられるハザードランプである。
【００４６】
前記パワーステアリング装置７１は、ステアリングホイール１３の軸を表す図示されない操舵軸に配設され、運転者がステアリングホイール１３を操舵したときに発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出部としてのトルクセンサ７５、操舵トルクが閾値より大きい場合に、前記油圧ピストン、電動機等を駆動し、前記ラック及びタイロッドを移動させるパワーステアリング機構７６等を備える。また、前記ナビゲーション装置７４は、車両、すなわち、自車の現在地を自車位置として検出する現在地検出部としての図示されないＧＰＳセンサ、地図データ等の各種のデータが記録されたデータ記録部等を備える。
【００４７】
前記制御部１６は、後述されるように、アクチュエータ４７を駆動し、キャンバ角を各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに付与する。付与されたキャンバ角は、前記キャンバ角センサε１によって検出され、制御部１６に送られ、フィードバック制御が行われる。
【００４８】
ところで、前述されたように、タイヤ１９と路面との間の摩擦係数が大きいと、車両の向きを変える際に発生する摩擦力がその分大きくなり、それに伴って操舵トルクが大きくなってしまう。
【００４９】
その結果、パワーステアリング機構７６における前記油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が大きくなり、パワーステアリング装置７１の出力が大きくなるので、パワーステアリング装置７１において消費されるエネルギーが大きくなってしまう。
【００５０】
そこで、本実施の形態において、前記ＣＰＵ３１の図示されない旋回制御処理手段は、旋回制御処理を行い、車両を旋回させるに当たり、所定の条件が成立する場合に、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角を付与し、タイヤ１９の主として前記低転がり抵抗領域３８を路面と接触させるようにしている。
【００５１】
図５は本発明の第１の実施の形態における旋回制御処理手段の動作を示すフローチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における出力軽減処理のサブルーチンを示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における車輪の状態を示す図である。
【００５２】
まず、前記旋回制御処理手段の状態判定処理手段は、状態判定処理を行い、パワーステアリング装置７１の状態を判定し、操舵の補助が必要であるかどうかを判断する。そのために、前記状態判定処理手段の車両条件取得処理手段は、車両条件取得処理を行い、ナビゲーション装置７４から自車位置を読み込み、データ記録部の地図データを参照し、車両（自車）が駐車場内にあるかどうかを車両の環境を表す車両条件として取得する。
【００５３】
そして、車両が駐車場内にある場合、状態判定処理手段のパワーステアリング判定処理手段は、パワーステアリング判定処理を行い、パワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００５４】
そして、前記旋回制御処理手段の出力軽減処理手段は、出力軽減処理を行い、パワーステアリング装置７１の出力を軽減する。そのために、前記出力軽減処理手段の走行条件取得処理手段は、走行条件処理を行い、車速センサ７２によって検出された車速を読み込むとともに、加速度センサ７３によって検出された加速度を読み込む。
【００５５】
続いて、前記出力軽減処理手段の出力軽減条件判定処理手段は、出力軽減条件判定処理を行い、車速が閾値以下であるかどうかによって、第１の出力軽減条件が成立したかどうかを判断し、加速度が閾値以下であるかどうかによって、第２の出力軽減条件が成立したかどうかを判断する。そして、車速が閾値以下であり、加速度が閾値以下であり、第１、第２の出力軽減条件が成立した場合、前記出力軽減処理手段のキャンバ角付与処理手段は、キャンバ角付与処理を行い、図８に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角αを付与する。
【００５６】
したがって、車両を駐車させる場合等において、タイヤ１９の据え切り（低速走行）が多く行われる場合に、タイヤ１９において、主として低転がり抵抗領域３８と路面ＧＮＤとが接触し、高グリップ領域３９が路面ＧＮＤから離れるので、仮に、タイヤ１９と路面ＧＮＤとの間の摩擦係数が大きくても、車両の向きを変える際に発生する摩擦力をその分小さくすることができ、それに伴って操舵トルクを小さくすることができる。
【００５７】
したがって、パワーステアリング機構７６における油圧ピストン、電動機等に加わる負荷が小さくなるので、パワーステアリング装置７１の出力を小さくすることができる。その結果、パワーステアリング装置７１において消費されるエネルギーを小さくすることができる。
【００５８】
なお、車速が低くても、加速度が高く、タイヤ１９がスリップしてしまう可能性がある場合においては、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに正の値のキャンバ角αが付与されることはない。したがって、高グリップ領域３９と路面ＧＮＤとを接触させることができるので、タイヤ１９がスリップするのを防止することができる。
【００５９】
次に、図５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 状態判定処理を行う。
ステップＳ２ 出力軽減処理を行い、処理を終了する。
【００６０】
次に、図６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１ 自車位置を読み込む。
ステップＳ１−２ 車両が駐車場内にあるかどうかを判断する。車両が駐車場内にある場合はステップＳ１−３に進み、車両が駐車場内にない場合はリターンする。
ステップＳ１−３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００６１】
次に、図７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１ 車速を読み込む。
ステップＳ２−２ 加速度を読み込む。
ステップＳ２−３ 車速が閾値以下であるかどうかを判断する。車速が閾値以下である場合はステップＳ２−４に進み、車速が閾値より高い場合はリターンする。
ステップＳ２−４ 加速度が閾値以下であるかどうかを判断する。加速度が閾値以下である場合はステップＳ２−５に進み、加速度が閾値より高い場合はリターンする。
ステップＳ２−５ 正の値のキャンバ角αを付与し、リターンする。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６３】
図９は本発明の第２の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００６４】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、変速指示部材としてのシフトレバー８１によって選択されたレンジを読み込み、車両を後退させるためのＲレンジが選択されているかどうかを、車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００６５】
そして、Ｒレンジが選択されている場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００６６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１１ レンジを読み込む。
ステップＳ１−１２ Ｒレンジが選択されているかどうかを判断する。Ｒレンジが選択されている場合はステップＳ１−１３に進み、Ｒレンジが選択されていない場合はリターンする。
ステップＳ１−１３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００６７】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６８】
図１０は本発明の第３の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００６９】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、ハザードランプ８２を点滅させるためのハザード信号を読み込み、ハザードランプ８２が点滅しているかどうかを車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００７０】
そして、ハザードランプ８２が点滅している場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００７１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−２１ ハザード信号を読み込む。
ステップＳ１−２２ ハザードランプ８２が点滅しているかどうかを判断する。ハザードランプ８２が点滅している場合はステップＳ１−２３に進み、ハザードランプ８２が点滅していない場合はリターンする。
ステップＳ１−２３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７３】
図１１は本発明の第４の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【００７４】
この場合、前記車両条件取得処理手段は、変速指示部材としてのシフトレバー８１によって選択されたレンジを読み込み、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したかどうか、すなわち、Ｒレンジ、車両をニュートラル状態に置くためのＮレンジ、及び車両を前進させるためのＤレンジが順次選択されたかどうかを車両の状態を表す車両条件として取得する。
【００７５】
そして、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化した場合、前記パワーステアリング判定処理手段は、操舵補助装置としてのパワーステアリング装置７１による操舵の補助が必要であると判断する。
【００７６】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−３１ レンジを読み込む。
ステップＳ１−３２ レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化したかどうかを判断する。レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化した場合はステップＳ１−３３に進み、レンジがＲ→Ｎ→Ｄと変化していない場合はリターンする。
ステップＳ１−３３ パワーステアリング判定処理を行い、リターンする。
【００７７】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における車輪駆動部ユニットの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるアクチュエータの動作を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における旋回制御処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における出力軽減処理のサブルーチンを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における車輪の状態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における状態判定処理のサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１ ボディ
１３ ステアリングホイール
１６ 制御部
１９ タイヤ
３１、３２ 車輪駆動部
３８ 低転がり抵抗領域
４０ 油圧制御部
７１ パワーステアリング装置
α キャンバ角
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ 車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有することを特徴とする旋回制御装置。
【請求項２】
前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項３】
前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項４】
前記出力軽減処理手段は、車速が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項５】
前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する請求項４に記載の旋回制御装置。
【請求項１】
車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設され、タイヤに、転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗領域が形成された車輪と、操舵装置と、該操舵装置の操舵を補助するための操舵補助装置と、該操舵補助装置による操舵の補助が必要であるかどうかを判断する操舵補助判定処理手段と、操舵の補助が必要である場合に、前記車輪にキャンバ角を付与し、前記低転がり抵抗領域を路面に接触させる出力軽減処理手段とを有することを特徴とする旋回制御装置。
【請求項２】
前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の現在地に基づいて判断する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項３】
前記操舵補助判定処理手段は、操舵の補助が必要であるかどうかを車両の状態に基づいて判断する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項４】
前記出力軽減処理手段は、車速が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する請求項１に記載の旋回制御装置。
【請求項５】
前記出力軽減処理手段は、加速度が閾値以下である場合に、車輪にキャンバ角を付与する請求項４に記載の旋回制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２９８３８８（Ｐ２００９−２９８３８８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５８３２０（Ｐ２００８−１５８３２０）
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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