車両用制御装置
【課題】車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関し、キャンバ角調整装置の故障を検知し得る車両用制御装置を提供する。
【解決手段】車両用制御装置100は、キャンバフラグ73Aによってキャンバ角調整装置44を制御し、車両1の後輪のキャンバ角を調整する。キャンバフラグ73Aがセットされている場合、車両用制御装置100は、ヨーレートセンサ装置81で検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで検出されたステア角Sで除算し、第1ヨーレートゲインを算出する(S54)。車両用制御装置100は、当該第1ヨーレートゲインから第2基準ヨーレートゲインを減算し、判断指標値Rを算出する(S55)。車両用制御装置100は、当該判断指標値Rと基準値Fの大小関係により、キャンバ角調整装置44の故障を検知する(S56)。
【解決手段】車両用制御装置100は、キャンバフラグ73Aによってキャンバ角調整装置44を制御し、車両1の後輪のキャンバ角を調整する。キャンバフラグ73Aがセットされている場合、車両用制御装置100は、ヨーレートセンサ装置81で検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで検出されたステア角Sで除算し、第1ヨーレートゲインを算出する(S54)。車両用制御装置100は、当該第1ヨーレートゲインから第2基準ヨーレートゲインを減算し、判断指標値Rを算出する(S55)。車両用制御装置100は、当該判断指標値Rと基準値Fの大小関係により、キャンバ角調整装置44の故障を検知する(S56)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両用制御装置は、キャンバ角調整装置を備えた車両に搭載され、当該車両における車輪のキャンバ角を調整している。このような車両用制御装置は、車輪のキャンバ角を調整することにより、当該車両の走行安定性を確保する。
【0003】
このような車両用制御装置に関する発明として、特許文献1記載の発明が知られている。当該特許文献1において、車両用制御装置は、車両の走行速度に応じて、当該車両に配設された車輪のキャンバ角を変更する。具体的には、当該特許文献1記載の車両用制御装置は、車速センサにより車両の走行速度を検出し、所定の走行速度を超えると、車輪のキャンバ角を負側に設定し、ネガティブキャンバを付与する。更に、当該車両用制御装置は、車両の走行速度が高いほど、車輪のキャンバ角を負側に大きく設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭60−193781号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1記載の車両用制御装置は、車速センサによる車両の走行速度に応じて制御信号を出力し、アクチュエータを駆動制御することにより、車輪のキャンバ角を変更している。ここで、当該特許文献1記載の車両用制御装置においても、車両用制御装置とアクチュエータの間における制御信号の通信不良や、アクチュエータの機械的な故障等が発生し得る。
【0006】
上述のように、特許文献1記載の車両用制御装置は、走行速度等の車両の状態に応じてキャンバ角を調整するため、車両走行中にキャンバ角調整機能に故障が生じた場合、運転者等は、キャンバ角調整機能の故障及び現時点における車輪のキャンバ角の状態を把握することができずに走行を継続してしまう可能性が高い。
【0007】
ここで、車輪のキャンバ角の変更は、車両の走行安定性、旋回性及び操作性に影響を及ぼす。従って、キャンバ角調整機能の故障は、車両の運転に影響を及ぼすため、迅速に検出される必要がある。この点、キャンバ角センサ等の特別な装置を車両に配設すれば、キャンバ角調整機能の故障及び現在のキャンバ角等を検出することができるが、上述のように特別な装置が必要となってしまう。
【0008】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関し、キャンバ角調整装置等の故障を迅速に検知し得る車両用制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の請求項1に係る車両用制御装置は、車輪と前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられる車両用制御装置であって、車両の状態に基づく付与基準に応じて、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を第1角度の調整した第1状態と、前記車輪のキャンバ角を、前記第1角度と異なる第2角度に調整した第2状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、車両移動時における車両の操舵角を取得する操舵角検出手段と、車両移動時における車両のヨーレートを取得するヨーレート検出手段と、前記ヨーレート検出手段により取得されたヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、当該ヨーレートと同時期に取得された操舵角で除算した指標値を算出する指標値算出手段と、前記第1状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段からの制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0010】
そして、請求項2記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置であって、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整した通常状態と、前記通常状態よりも大きなネガティブキャンバを前記車輪に対して付与した付与状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、前記通常状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0011】
又、請求項3記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置であって、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪に対して所定角度のネガティブキャンバを付与した付与状態と、前記付与状態よりも正側に位置する所定のキャンバ角に車輪のキャンバ角を調整した通常状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、前記付与状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0012】
そして、請求項4記載の車両用制御装置は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の車両用制御装置であって、前記操舵角の変化速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記操舵角検出手段により検出される操舵角が、所定の第1基準操舵角よりも大きく、且つ、前記第1基準操舵角よりも大きな第2基準操舵角よりも小さい第1条件を満たすと共に、前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が所定の基準操舵角速度よりも小さい第2条件を満たす対象範囲を特定する対象範囲特定手段と、を備え、前記指標値算出手段は、前記対象範囲特定手段により特定された対象範囲におけるヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、前記対象範囲における操舵角で除算することにより、前記指標値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の車両用制御装置は、車輪と、キャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられ、キャンバ角調整手段と、操舵角検出手段と、ヨーレート検出手段と、指標値算出手段と、記憶手段と、算出手段と、異常検知手段とを有している。当該車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、キャンバ角調整装置によって車輪のキャンバ角を、第1状態と第2状態の何れかに調整し得る。又、当該車両用制御装置は、指標値算出手段によって、ヨーレート検出手段で取得されたヨーレートを、操舵角検出手段により取得された操舵角で除算して、指標値を算出し得る。この指標値は、操舵角の操作に対する車両のヨーレートの変化を示し、車両の旋回移動のし易さを示す。従って、当該指標値は、キャンバ角調整装置が第1状態であるか第2状態にあるかに応じて異なる値を示す。そして、当該車両用制御装置は、第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する。当該第2指標値と第1指標値の差は、現時点におけるキャンバ角調整装置が第1状態にあるか第2状態にあるかに対応する。従って、当該車両用制御装置は、第1指標値と第2指標値の差と、所定の基準値に基づいて、制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、キャンバ角調整装置に関する制御についての故障を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0014】
請求項2記載の車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、通常状態と、付与状態の何れかにキャンバ角調整装置を調整し得る。記憶手段には、通常状態に係る第1指標値が記憶される。付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合、指標値算出手段により第2指標値が算出される。そして、当該車両用制御装置は、第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、本来、付与状態にあるべきキャンバ角調整装置が通常状態にあるという故障の状態を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0015】
請求項3記載の車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、付与状態と、通常状態の何れかにキャンバ角調整装置を調整し得る。記憶手段には、付与状態に係る第1指標値が記憶される。通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合、指標値算出手段により第2指標値が算出される。そして、当該車両用制御装置は、第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、本来、通常状態にあるべきキャンバ角調整装置が付与状態にあるという故障の状態を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0016】
請求項4記載の車両用制御装置は、操舵角検出手段で取得された操舵角に関する第1条件と、操舵角速度検出手段で取得された操舵角速度に関する第2条件の両者を満たす対象範囲を特定する。そして、当該車両用制御装置は、対象範囲におけるヨーレートを、当該対象範囲における操舵角で除算することにより、指標値を算出する。ここで、第1条件は、車両自体の挙動特性を算出するための操舵角の条件を意味し、第2条件は、車両自体の挙動特性を算出するための操舵角速度(運転者の操作速度)の条件を示す。即ち、当該車両用制御装置は、ユーザの癖等の要因を除外し、車両自体の挙動特性を反映した指標値を算出し得る。この結果、当該車両用制御装置は、より高い精度で、キャンバ角調整装置に関する制御についての故障を検出し得る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態に係る車両用制御装置が搭載される車両を示す模式図である。
【図2】本実施形態に係る懸架装置の正面図である。
【図3】本実施形態に係る車両用制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図4】本実施形態に係る車両用制御装置のメイン制御プログラムを示すフローチャートである。
【図5】本実施形態に係る操作状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図6】本実施形態に係る車両状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図7】本実施形態に係る安定状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図8】本実施形態に係るキャンバフェイル検知処理プログラムのフローチャートである。
【図9】本実施形態におけるステア角、ヨーレート、ヨーレートゲイン等の経時的な変化を示す説明図である。
【図10】本実施形態に係るキャンバフェイル警告画面の表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る車両用制御装置を、車両1に搭載された車両用制御装置100に具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の説明において参照する図面において、矢印U−Dは、車両1の上下方向を示し、矢印L−Rは車両1の左右方向、矢印F−Bは車両1の前後方向を示す。
【0019】
先ず、本実施形態に係る車両1の概略構成について、図1を参照しつつ詳細に説明する。図1に示すように、車両1は、車体フレームBFを備え、当該車体フレームBFには、複数(本実施形態では4輪)の車輪2が配設されている。又、車両1は、車輪駆動装置3と、懸架装置4と、操舵装置5と、を備えている。車輪駆動装置3は、車輪2の一部(後述する左前輪2FL、右前輪2FR)を回転駆動する。懸架装置4は、各車輪2を車体フレームBFに懸架する。懸架装置4の詳細については、図面を参照しつつ詳細に説明する。そして、操舵装置5は、車輪2の内の一部(後述する左前輪2FL、右前輪2FR)を操舵する。
【0020】
図1に示すように、車輪2は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRを含む。左前輪2FL、右前輪2FRは、車両1の前方側(矢印F方向側)の左右に位置する。左後輪2RL、右後輪2RRは、車両1の後方側(矢印B方向側)の左右に位置する。
【0021】
尚、本実施形態においては、左前輪2FL及び右前輪2FRは、車輪駆動装置3により回転駆動される駆動輪として構成される。そして、左後輪2RL及び右後輪2RRは、車両1の走行に伴って従動される従動輪として構成される。更に、図1に示すように、本実施形態における車輪2は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRが全て同じ形状および特性に構成されている。又、各車輪2におけるトレッド幅(図1左右方向の寸法)も同一の幅に構成されている。
【0022】
上述したように、車輪駆動装置3は、左前輪2FL、右前輪2FRを回転駆動するための装置である。後述するように、車輪駆動装置3は、電動モータ3Aにより構成される(図3参照)。当該電動モータ3Aは、デファレンシャルギヤ(図示せず)及び一対のドライブシャフト31を介して、左前輪2FL、右前輪2FRに夫々接続されている(図1参照)。
【0023】
運転者がアクセルペダル61を操作した場合、車輪駆動装置3は、左前輪2FL、右前輪2FRに対して、回転駆動力を付与する。これにより、左前輪2FL、右前輪2FRは、アクセルペダル61の操作量に応じて回転駆動する。尚、左前輪2FLと右前輪2FRの回転差は、デファレンシャルギヤにより吸収される。
【0024】
そして、懸架装置4は、所謂、サスペンションとして機能し、路面から車輪2を介して車体フレームBFに伝わる振動を緩和する。各懸架装置4は、夫々、伸縮可能に構成されており、各車輪2に対応して配設されている(図1参照)。又、本実施形態においては、左後輪2RL及び右後輪2RRに配設された懸架装置4は、左後輪2RL、右後輪2RRのキャンバ角を調整するキャンバ角調整機構として機能する。尚、懸架装置4の具体的構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0025】
操舵装置5は、所謂、ラック&ピニオン式のステアリングギヤとして構成されている。当該操舵装置5は、運転者によるステアリング63の操作を、左前輪2FL、右前輪2FRに伝えて操舵する。
【0026】
当該操舵装置5において、運転者によるステアリング63の操作(回転)は、まず、ステアリングコラム51を介してユニバーサルジョイント52に伝達される。その後、ステアリング63の操作は、ユニバーサルジョイント52により角度を変えられつつ、ステアリングボックス53のピニオン53Aに回転運動として伝達される。そして、ピニオン53Aに伝達された回転運動は、ラック53Bの直線運動に変換される。ここで、ラック53Bの両端には、タイロッド54が接続されている。従って、タイロッド54は、ラック53Bの直線運動に伴って移動し、ナックル55を押し引きする。従って、車両1は、右前輪2FR及び左前輪2FLに対して、ステアリング63の操作に応じた所定の舵角を付与し得る。
【0027】
そして、車両1は、アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63を有している。アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63は、運転者により操作される操作部材である。アクセルペダル61、ブレーキペダル62は、当該アクセルペダル61、ブレーキペダル62の操作状態(踏み込み量、踏み込み速度等)に応じて、車両1の走行速度や制動力等を決定する。そして、車輪駆動装置3は、アクセルペダル61等の操作状態により決定された走行速度等に応じて駆動制御される。ステアリング63は、当該ステアリング63の操作状態(ステア角、ステア角速度等)に応じて、車両1の操舵角等を決定する。操舵装置5は、ステアリング63の操作状態に応じて、左前輪2FL、右前輪2FRを操舵する。
【0028】
車両用制御装置100は、上述したように構成される車両1の各部を制御するための装置であり、例えば、アクセルペダル61、ブレーキペダル62やステアリング63の操作状態に応じてキャンバ角調整装置44(図3参照)を作動制御する。
【0029】
続いて、本実施形態に係る懸架装置4の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、左後輪2RL及び右後輪2RRに対応する懸架装置4は、サスペンションとして機能すると共に、キャンバ角調整機構としても機能する。一方、左前輪2FL及び右前輪2FRに対応する懸架装置4は、サスペンションとしてのみ機能する。
【0030】
ここで、懸架装置4において、サスペンションとして機能する構成については、周知の構成と同様であるので、その説明を省略し、キャンバ角調整機構として機能する構成のみについて説明する。即ち、左後輪2RL及び右後輪2RRに係る懸架装置4の構成について、右後輪2RRに対応する懸架装置4を例示して説明する。尚、左後輪2RLに対応する懸架装置4は、右後輪2RRの懸架装置と同様の構成である。
【0031】
図2は、車両1前方側から後方側を見た場合の右後輪2RRに対応する懸架装置4を示している。図2に示すように、懸架装置4は、ナックル43と、右後輪モータ44RRと、ウォームホイール45及びアーム46と、可動プレート47とを有している。ナックル43は、ストラット41及びロアアーム42を介して車体フレームBFに支持されている。右後輪モータ44RRは、右後輪2RRのキャンバ角の調整に要する駆動力を発生する。ウォームホイール45及びアーム46は、右後輪モータ44RRに生じた駆動力を伝達する。可動プレート47は、ナックル43に対して揺動可能に取り付けられており、ウォームホイール45及びアーム46から伝達された右後輪モータ44RRの駆動力により、揺動駆動される。
【0032】
ナックル43は、車輪2を操舵可能に支持している。図2に示すように、ナックル43の上端(図2中、上側)は、ストラット41と連結されており、ナックル43の下端(図2中、下側)は、ボールジョイントを介して、ロアアーム42と連結されている。
【0033】
右後輪モータ44RRは、DCモータにより構成され、可動プレート47を揺動駆動するための駆動力を付与する。当該右後輪モータ44RRの出力軸44Aにはウォーム(図示せず)が形成されている。
【0034】
ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの出力軸44Aに形成されたウォームと噛み合い、当該ウォームと共に食い違い軸歯車対を構成している。当該ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの駆動力をアーム46に伝達する。
【0035】
アーム46は、ウォームホイール45から伝達される右後輪モータ44RRの駆動力を可動プレート47に伝達する。図2に示すように、当該アーム46の一端(図2中、右側)は、第1連結軸48を介して、ウォームホイール45の回転軸45Aから偏心した位置に連結されている。一方、当該アーム46の他端(図2中、左側)は、第2連結軸49を介して、可動プレート47の上端に連結されている。
【0036】
可動プレート47は、車輪2を回転可能に支持する。上述したように、可動プレート47の上端(図2中、上側)は、アーム46に連結されており、可動プレート47の下端(図2中、下側)は、キャンバ軸50を介して、ナックル43に揺動可能に軸支されている。
【0037】
当該懸架装置4において、ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの駆動に伴って回転する。そして、ウォームホイール45の回転運動は、アーム46の直線運動に変換される。アーム46が直線運動することにより、可動プレート47は、キャンバ軸50を揺動軸として揺動駆動する。この結果、右後輪2RRのキャンバ角は、右後輪モータ44RRの駆動に伴って、所望の角度に調整される。
【0038】
本実施形態においては、右後輪2RRの懸架装置4は、ウォームホイール45を回転させ、第1連結軸48、第2連結軸49及びウォームホイール45の回転軸45Aの位置関係を変更することで、右後輪2RRのキャンバ角を所定の状態(第1キャンバ状態及び第2キャンバ状態)に調整し得る。
【0039】
第1キャンバ状態は、車体フレームBFから車輪2に向かう方向(矢印R方向)に向かって、第1連結軸48、回転軸45A、第2連結軸49の順に一直線上に並んで位置する状態をいう。当該第1キャンバ状態では、車輪2(例えば、右後輪2RR)のキャンバ角は、マイナス方向の所定の角度(本実施形態では−4.5°)に調整される。ここで、第1キャンバ状態におけるキャンバ角を「第1キャンバ角」といい、第1キャンバ状態を「キャンバがオン」という。
【0040】
そして、第2キャンバ状態は、車両1が通常状態(即ち、通常走行時)にある場合の車輪2に対するキャンバ付与の状態をいう。本実施形態において、第2キャンバ状態は、車体フレームBFから車輪2に向かう方向(矢印R方向)に向かって、回転軸45A、第1連結軸48、第2連結軸49の順に略一直線上に並んで位置する状態をいう。この場合、図2に示すように、車輪2(例えば、右後輪2RR)のキャンバ角は、0°に調整される。即ち、第1キャンバ状態は、第2キャンバ状態に対して、マイナス方向に所定角度のキャンバ(即ち、ネガティブキャンバ)が付与された状態となる。ここで、第2キャンバ状態におけるキャンバ角を「第2キャンバ角」といい、第2キャンバ状態を「キャンバがオフ」という。
【0041】
この点、本実施形態においては、第2キャンバ角を0°としていたが、この態様に限定されるものではない。即ち、車両1が通常状態にある場合に、第1キャンバ角よりも小さなキャンバ角で、ネガティブキャンバが付与されていれば、この状態が第2キャンバ状態に相当し、この時のキャンバ角が第2キャンバ角となることはもちろんである。
【0042】
尚、本実施形態に係る車両1において、左後輪2RLに係る懸架装置4は、右後輪モータ44RRが左後輪モータ44RLである点、左後輪2RLのキャンバ角を調整する点を除き、上述した右後輪2RRに係る懸架装置4と同様の構成である。従って、当該車両1は、右後輪2RR及び左後輪2RLの懸架装置4を制御することで、右後輪2RR及び左後輪2RLを、第1キャンバ状態及び第2キャンバ状態に調整し得る。即ち、当該車両1は、後輪(即ち、右後輪2RR、左後輪2RL)に対して、ネガティブキャンバを付与し得る。
【0043】
次に、車両1に搭載される車両用制御装置100について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図3に示すように、車両用制御装置100は、CPU71、ROM72及びRAM73を備えている。CPU71、ROM72、RAM73は、バスライン74を介して、入出力ポート75に接続されている。また、入出力ポート75は、各種周辺装置(例えば、車輪駆動装置3、キャンバ角調整装置44等)と接続されている。
【0044】
CPU71は、車両用制御装置100による制御の中枢を担う中央演算処理装置である。当該CPU71は、ROM72に格納されている制御プログラム(例えば、図4〜図8参照)を実行することにより、バスライン74等を介して接続された各種周辺装置を制御する。
【0045】
ROM72は、制御プログラム(例えば、図4〜図8参照)や固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。又、ROM72は、限界キャンバ付与基準データ72A、安定キャンバ付与基準データ72Bを記憶している。
【0046】
限界キャンバ付与基準データ72Aは、左後輪2RL、右後輪2RRに対して、後述する限界キャンバを付与するか否かを決定する際の基準を示す。当該限界キャンバ付与基準データ72Aは、後述する各種センサ(例えば、アクセルペダルセンサ装置61Aやヨーレートセンサ装置81)の数値により構成され、走行する車両1が挙動限界にあることを意味する。当該限界キャンバ付与基準データ72Aは、アクセルペダルセンサ装置61A、ブレーキペダルセンサ装置62A、ステアリングセンサ装置63A、ヨーレートセンサ装置81の値に係る基準値を含んでいる。尚、本実施形態において、限界キャンバは、車両1の挙動限界における走行安定性を高めるためのキャンバを意味する。
【0047】
安定キャンバ付与基準データ72Bは、左後輪2RL、右後輪2RRに対して、後述する安定キャンバを付与するか否かを決定する際の基準を示す。当該安定キャンバ付与基準データ72Bは、車両1の走行速度、各種センサ(例えば、ステアリングセンサ装置63A等)の数値により構成され、当該車両1が所定速度以上で略直進している状態であることを意味する。尚、本実施形態において、安定キャンバは、車両1が所定速度以上で略直進している場合における快適性を高めるためのキャンバを意味する。
【0048】
そして、安定キャンバ付与基準データ72Bは、車両1の走行速度、ステアリング63の操作量を、基準として含んでいる。当該安定キャンバ付与基準データ72Bは、後述する安定状態判断処理(S7)において、安定キャンバを付与するか否かを判断する際に参照される。
【0049】
そして、RAM73は、書き換え可能なメモリであり、制御プログラムの実行時に各種演算結果を一時的に記憶する。又、RAM73は、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレート、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステア角等を、所定期間分随時記憶している(図7参照)。更に、RAM73は、後述するキャンバフェイル検知処理プログラム(図8参照)に基づく演算結果を格納する。
【0050】
更に、当該RAM73には、キャンバフラグ73A、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73C、安定状態フラグ73Dが設けられている。これらの各フラグは、後述する制御プログラムを実行する際に適宜参照される。キャンバフラグ73Aは、車輪2(左後輪2RL及び右後輪2RR)が第1キャンバ状態にあるか否かを示すフラグである。キャンバフラグ73Aがセットされている場合に、CPU71は、後輪(左後輪2RL及び右後輪2RR)のキャンバ角が第1キャンバ角に調整され、ネガティブキャンバが付与された状態(即ち、キャンバがオンの状態)にすべき指示がなされていると判断する。
【0051】
操作状態フラグ73Bは、車両1に対する操作が所定の条件を満たすか否かを示すフラグであり、後述する操作状態判断処理(図5参照)の実行時に切り替えられる。尚、操作状態フラグ73Bは、アクセルペダル61、ブレーキペダル62及びステアリング63の操作量の内の少なくとも一の操作量が所定の操作量以上である場合にセットされる。
【0052】
車両状態フラグ73Cは、走行中における車両1の状態が挙動限界にあるか否かを示すフラグであり、後述する車両状態判断処理(図6参照)の実行時に切り替えられる。尚、車両状態フラグ73Cは、ヨーレートが所定の基準値以上である場合にセットされる。
【0053】
安定状態フラグ73Dは、車両1の走行状態が所定の直進状態であるか否かを示すフラグであり、後述する安定状態判断処理(図7参照)の実行時に切り替えられる。安定状態フラグ73Dは、車両1の走行速度が所定の走行速度以上であり、且つ、ステアリング63の操作量が所定の操作量以下である場合にセットされる。
【0054】
車輪駆動装置3は、入出力ポート75に接続されており、左前輪2FL、右前輪2FR(図1参照)を回転駆動する。当該車輪駆動装置3は、電動モータ3Aと、駆動制御回路(図示せず)とを有している。電動モータ3Aは、左前輪2FL、右前輪2FRに回転駆動力を付与する駆動源である。駆動制御回路は、CPU71からの指示に基づいて、電動モータ3Aを駆動制御する。
【0055】
尚、本発明に係る車輪駆動装置3の駆動源は、電動モータ3Aに限定されるものではなく、他の駆動源を採用することも可能である。例えば、他の駆動源として、油圧モータやエンジン等を用いることも可能である。
【0056】
キャンバ角調整装置44は、入出力ポート75に接続されており、車輪2(左後輪2RL及び右後輪2RR)のキャンバ角を調整する。キャンバ角調整装置44は、左後輪モータ44RL、右後輪モータ44RR、駆動制御回路(図示せず)を有している。上述したように、右後輪モータ44RRは、右後輪2RRに係る懸架装置4の可動プレート47(図2参照)を揺動させる駆動力を付与する。そして、左後輪モータ44RLは、左後輪2RLに係る懸架装置4の可動プレート47を揺動させる駆動力を付与する。そして、駆動制御回路は、CPU71からの指示に基づいて、左後輪モータ44RL、右後輪モータ44RRを駆動制御する。
【0057】
ヨーレートセンサ装置81は、入出力ポート75に接続されており、車両1のヨーレートYを検出し、当該検出結果をCPU71に出力する。ヨーレートセンサ装置81は、ヨーレートセンサ81Aと、出力回路(図示せず)を有している。ヨーレートセンサ81Aは、車両1の重心を通る鉛直軸(図1中、矢印U−D方向軸)回りの車両1の回転角速度を経時的(所定時間単位で連続的)に検出する。そして、出力回路は、ヨーレートセンサ81Aの検出結果を処理し、RAM73に格納する(例えば、図9中のオン状態ヨーレートYA、オフ状態ヨーレートYB参照)。本実施形態において、ヨーレートセンサ81Aは、光学式ジャイロセンサにより構成されている。そして、ヨーレートセンサ81Aは、サニャック効果により回転角速度及び回転角を検出する。
【0058】
この点、本発明においては、ヨーレートセンサ81Aとして、他の種類のジャイロセンサを採用してもよい。例えば、ヨーレートセンサ81Aは、機械式ジャイロセンサや流体式ジャイロセンサ等のジャイロセンサを用いて構成することもできる。
【0059】
アクセルペダルセンサ装置61Aは、入出力ポート75に接続されており、アクセルペダル61の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。アクセルペダルセンサ装置61Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、アクセルペダル61の踏み込み量を検出する。出力回路は、角度センサの検出結果を処理し、CPU71に出力する。
【0060】
ブレーキペダルセンサ装置62Aは、入出力ポート75に接続されており、ブレーキペダル62の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。ブレーキペダルセンサ装置62Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、ブレーキペダル62の踏み込み量を検出する。出力回路は、角度センサの検出結果を処理し、CPU71に出力する。
【0061】
ステアリングセンサ装置63Aは、入出力ポート75に接続されており、ステアリング63の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。ステアリングセンサ装置63Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、ステアリング63のステア角Sを経時的(所定時間単位で連続的)に検出する。出力回路は、角度センサの検出結果(即ち、ステア角S)を処理し、RAM73に格納する(例えば、図9中のステア角S参照)。
【0062】
尚、本実施形態では、各角度センサは、電気抵抗を利用した接触型のポテンショメータにより構成されている。又、CPU71は、アクセルペダルセンサ装置61A、ブレーキペダルセンサ装置62A、ステアリングセンサ装置63Aから入力された各角度センサの検出結果(操作量)を時間微分することで、アクセルペダル61、ブレーキペダル62の踏み込み速度及びステアリング63のステア角速度を取得する。更に、CPU71は、取得したステアリング63のステア角速度を時間微分することで、ステアリング63のステア角加速度を取得する。
【0063】
表示ディスプレイ80は、入出力ポート75に接続されており、CPU71の制御に基づいて、種々の情報を表示する。例えば、本実施形態においては、表示ディスプレイ80は、後述するキャンバフェイル検知処理プログラム(図8参照)に基づいて、キャンバフェイル警告画面85(図10参照)を表示する。
【0064】
図3に示すように、入出力ポート75には、他の入出力装置90が接続されている。当該他の入出力装置90としては、ナビゲーション装置等が例示される。ナビゲーション装置は、GPSを利用して車両1の現在位置を取得し、その取得した車両1の現在位置を、道路に関する情報が記憶された地図データに対応付け、上述の表示ディスプレイ80における表示を行うことで、車両1の運行に関するナビゲーション等を行う。
【0065】
次に、本実施形態に係る車両用制御装置100により実行されるメイン制御プログラムについて、図面を参照しつつ説明する。図4に示すように、先ず、CPU71は、図3に示す各種センサ(アクセルペダルセンサ装置61A等)から検出結果を取得し、RAM73に格納する。各種センサの検出結果をRAM73に格納すると、CPU71は、S2に処理を移行する。
【0066】
S2では、CPU71は、操作状態判断処理を実行する。操作状態判断処理(S2)では、CPU71は、後述する操作状態判断処理プログラム(図5参照)を実行することにより、車両1に対する操作に基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断し、操作状態フラグ73Bを切り替える。操作状態判断処理(S2)の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。操作状態判断処理を終了すると、CPU71は、S3に処理を移行する。
【0067】
S3においては、CPU71は、車両状態判断処理を実行する。車両状態判断処理(S3)では、CPU71は、後述する車両状態判断処理プログラム(図6参照)を実行することにより、ヨーレートYに基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断し、車両状態フラグ73Cを切り替える。車両状態判断処理(S3)の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。車両状態判断処理(S3)を終了すると、CPU71は、S4に処理を移行する。
【0068】
S4に移行すると、CPU71は、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの状態に基づいて、限界キャンバが必要であるか否かを判断する。即ち、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの状態に基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断する。具体的には、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの何れか一方がセットされていれば、限界キャンバの付与が必要であると判断する。限界キャンバが必要である場合(S4:YES)、CPU71は、S5に処理を移行する。一方、限界キャンバが不要である場合(S4:NO)、CPU71は、S7に処理を移行する。
【0069】
S5では、CPU71は、キャンバフラグ73Aに基づいて、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバが付与されているか(即ち、キャンバがオンであるか)否かを判断する。キャンバフラグ73Aがセットされ、ネガティブキャンバが付与されている場合(S5:YES)、CPU71は、そのまま、当該メイン制御プログラムを終了する。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされており、第2キャンバ状態(キャンバ角が0度)である場合(S5:NO)、CPU71は、S7に処理を移行する。
【0070】
S6では、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバ(即ち、限界キャンバ)を付与する。即ち、CPU71は、左後輪2RL及び右後輪2RRを、第2キャンバ状態から第1キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをセットする。ネガティブキャンバを付与した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0071】
S7に移行すると、CPU71は、安定状態判断処理を行う。安定状態判断処理(S7)では、CPU71は、走行速度、ステアリング63の操作量と、安定キャンバ付与基準データ72Bを比較し、安定キャンバが必要な走行状態であるか否かを判断し、安定状態フラグ73Dを切り替える。当該安定状態判断処理では、CPU71は、後述する安定状態判断処理プログラム(図7参照)を実行する。安定状態判断処理の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。安定状態判断処理(S7)を終了すると、CPU71は、S8に処理を移行する。
【0072】
S8においては、CPU71は、安定状態フラグ73Dの状態に基づいて、安定キャンバが必要であるか否かを判断する。即ち、CPU71は、安定状態フラグ73Dの状態に基づいて、当該車両1が所定速度以上で略直進走行しているか否かを判断する。具体的には、CPU71は、安定状態フラグ73Dがセットされていれば、安定キャンバの付与が必要であると判断する。安定キャンバが必要である場合(S8:YES)、CPU71は、S9に処理を移行する。一方、安定キャンバが不要である場合(S8:NO)、CPU71は、S10に処理を移行する。
【0073】
S9では、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバ(即ち、限界キャンバ)を付与する。即ち、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRを第2キャンバ状態から第1キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをセットする。ネガティブキャンバを付与した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0074】
S10では、CPU71は、S5と同様に、キャンバフラグ73Aに基づいて、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバが付与されているか否かを判断する。ネガティブキャンバが付与されている場合(S10:YES)、CPU71は、S11に処理を移行する。一方、第2キャンバ状態(キャンバ角が0度)である場合(S10:NO)、CPU71は、そのまま、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0075】
S11においては、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRを、第1キャンバ状態から第2キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをクリアする。左後輪2RL及び右後輪2RRのキャンバ角を0度に調整した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0076】
続いて、操作状態判断処理(S2)で実行される操作状態判断処理プログラムについて、図5を参照しつつ詳細に説明する。操作状態判断処理(S2)に移行すると、CPU71は、先ず、アクセルペダルセンサ装置61Aにより検出されたアクセルペダル61の操作量を、RAM73から取得する(S21)。
【0077】
その後、S22において、CPU71は、ブレーキペダルセンサ装置62Aにより検出されたブレーキペダル62の操作量を取得する。続くS23では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステアリング63の操作量を取得する。アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量を取得した後、CPU71は、S24に処理を移行する。
【0078】
S24では、CPU71は、S21〜S23で取得したアクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量と、限界キャンバ付与基準データ72Aを構成するアクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量に関する基準値を比較する。そして、CPU71は、アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量の内、少なくとも一の操作量が基準値を超えているか否かを判断する。基準値を超える操作量が存在する場合(S24:YES)、CPU71は、S25に処理を移行する。一方、基準値を超える操作量が存在しない場合(S24:NO)、CPU71は、S26に処理を移行する。
【0079】
S25においては、CPU71は、基準値を超える操作量に係る操作によって、車両1が挙動限界にあると判断し、操作状態フラグ73Bをセットする。操作状態フラグ73Bをセットした後、CPU71は、操作状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS3に処理を移行する。
【0080】
S26では、CPU71は、操作状態フラグ73Bをクリアする。操作状態フラグ73Bをクリアした後、CPU71は、操作状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS3に処理を移行する。
【0081】
次に、車両状態判断処理(S3)で実行される車両状態判断処理プログラムについて、図6を参照しつつ詳細に説明する。車両状態判断処理(S3)に移行すると、CPU71は、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、RAM73から取得する(S31)。ヨーレートYを取得した後、CPU71は、S32に処理を移行する。
【0082】
S32では、CPU71は、取得したヨーレートYと、限界キャンバ付与基準データ72Aを構成するヨーレートYに関する基準値を比較する。そして、CPU71は、ヨーレートYが基準値以上であるか否かを判断する。取得したヨーレートYが基準値以上である場合(S32:YES)、CPU71は、車両1の鉛直軸回りの回転角速度が基準を超え、挙動限界にあると判断し、S34に処理を移行する。一方、取得したヨーレートYが基準値未満である場合(S32:NO)、CPU71は、S33に処理を移行する。
【0083】
S33に移行すると、CPU71は、ヨーレートが基準値未満であることに基づいて、当該車両1が挙動限界にないと判断し、車両状態フラグ73Cをクリアする。車両状態フラグ73Cをクリアした後、CPU71は、車両状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS4に処理を移行する。
【0084】
S34では、CPU71は、基準値を超えるヨーレートに基づいて、車両1の挙動限界にあると判断し、車両状態フラグ73Cをセットする。車両状態フラグ73Cをセットした後、CPU71は、車両状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS4に処理を移行する。
【0085】
続いて、安定状態判断処理(S7)で実行される安定状態判断処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。安定状態判断処理(S7)に移行すると、CPU71は、先ず、車両1の走行速度を、RAM73から取得する(S41)。走行速度を取得した後、CPU71は、S42に処理を移行する。
【0086】
S42においては、CPU71は、取得した走行速度が安定キャンバ付与基準データ72Bを構成する走行速度の基準値以上であるか否かを判断する。取得した走行速度が基準値以上である場合(S42:YES)、CPU71は、S43に処理を移行する。一方、取得した走行速度が基準値未満である場合(S42:NO)、CPU71は、S46に処理を移行する。
【0087】
S43では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステアリング63の操作量を、RAM73から取得する。ステアリング63の操作量を取得した後、CPU71は、S44に処理を移行する。
【0088】
S44に移行すると、CPU71は、取得したステアリング63の操作量が安定キャンバ付与基準データ72Bを構成するステアリング63の操作量に係る基準値以下であるか否かを判断する。取得したステアリング63の操作量が基準値以下である場合(S44:YES)、CPU71は、S45に処理を移行する。一方、取得したステアリング63の操作量が基準値よりも大きい場合(S44:NO)、CPU71は、S46に処理を移行する。
【0089】
S45においては、CPU71は、車両1が所定以上の走行速度で略直進走行を行っており、安定キャンバが必要な状態であると判断し、安定状態フラグ73Dをセットする。安定状態フラグ73Dをセットした後、CPU71は、安定状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS8に処理を移行する。
【0090】
S46に移行すると、CPU71は、安定状態フラグ73Dをクリアする。安定状態フラグ73Dをクリアした後、CPU71は、安定状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS8に処理を移行する。
【0091】
続いて、本実施形態に係るキャンバフェイル検知処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。キャンバフェイル検知処理プログラムは、ステアリングセンサ装置63A、ヨーレートセンサ装置81の検出結果に基づいて、車両1の挙動特性を示す指標値(ヨーレートゲインG)を算出し、キャンバ角調整装置44が正常に作動しているか否かを検出するプログラムである。
【0092】
ここで、車両1の挙動特性を示す指標値であるヨーレートゲインGについて、図9を参照しつつ詳細に説明する。ヨーレートゲインGは、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステア角Sと、ヨーレートセンサ装置81により検出されるヨーレートYに基づいて算出される。
【0093】
本実施形態において、ステア角Sは、車両1直進走行時を基準(即ち、ステア角S=0)としたステアリング63の角度を示し、左旋回時のステア角Sを正、右旋回時のステア角Sを負とする。そして、ヨーレートYは、旋回移動する車両1を上から見た場合における車両1の旋回方向への回転角の変化速度を示し、左旋回方向へのヨーレートYを正とし、右旋回方向へのヨーレートYを負とする。
【0094】
ヨーレートゲインGは、ヨーレートセンサ81Aによって取得したヨーレートYを、当該ヨーレートYと同一タイミングにおけるステア角Sで除算することによって算出される。即ち、ヨーレートゲインGは、ステア角Sが1°当たりのヨーレートYの大きさを示し、車両1の旋回移動のし易さを示す。
【0095】
上述したように、本実施形態に係る車両1は、図4〜図7の制御プログラムに基づきキャンバ角調整装置44を制御することにより、右後輪2RR、左後輪2RLのキャンバ角を、所定角度のネガティブキャンバが付与された第1キャンバ状態と、第1キャンバ状態よりも小さなキャンバ角(本実施形態においては0°)が付与された第2キャンバ状態の何れかに切替制御する。
【0096】
一般に、後輪(即ち、右後輪2RR及び左後輪2RL)にネガティブキャンバを付与すると、後輪のグリップが上がるため、車両1の挙動は、よりアンダーステア特性を示す。即ち、第1キャンバ状態の車両1は、第2キャンバ状態における車両1よりも強いアンダーステア特性を示す。従って、同一速度、同一のステアリング63操作を行った場合に、第1キャンバ状態(キャンバがオンの状態)におけるヨーレートY(以下、オン状態ヨーレートYA)は、第2キャンバ状態(キャンバがオフの状態)におけるヨーレートY(以下、オフ状態ヨーレートYB)よりも、絶対値の小さな値を示す(図9参照)。
【0097】
そして、第1キャンバ状態におけるヨーレートゲインG(以下、オン状態ヨーレートゲインGA)は、オン状態ヨーレートYAをステア角Sで除算することで算出される。又、第2キャンバ状態におけるヨーレートゲインG(以下、オフ状態ヨーレートゲインGB)は、オフ状態ヨーレートYBをステア角Sで除算することで算出される。図9に示すように、オン状態ヨーレートYAと、オフ状態ヨーレートYBの間に差が生じているので、オン状態ヨーレートゲインGAは、オフ状態ヨーレートゲインGBよりも小さな値を示す。従って、車両用制御装置100は、オン状態ヨーレートゲインGAと、オフ状態ヨーレートゲインGBの差に基づいて、後輪におけるキャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあるか、第2キャンバ状態にあるかを判断し得る。
【0098】
次に、キャンバフェイル検知処理プログラムの処理内容について、図8を参照しつつ詳細に説明する。先ず、S51では、CPU71は、RAM73のキャンバフラグ73Aを参照して、キャンバフラグ73Aがセットされているか否かを判断する。ここで、キャンバフラグ73Aがセットされている状態は、後輪のキャンバ角調整装置44に対して、第1キャンバ状態(キャンバがオンの状態)へ移行するための指示がなされていることを示す。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされている状態は、後輪のキャンバ角調整装置44に対して、第2キャンバ状態(キャンバがオフの状態)へ移行するための指示がなされていることを示す。即ち、S51において、CPU71は、図4〜図7の制御プログラムにより、キャンバ角調整装置44に対して、第1キャンバ状態と第2キャンバ状態の何れの状態への移行が指示されているかを判断する。キャンバフラグ73Aがセットされている場合(S51:YES)、CPU71は、S52に処理を移行する。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされている場合(S51:NO)、CPU71は、S58に処理を移行する。
【0099】
ここで、キャンバフラグがセットされている場合の処理内容について説明する。S52においては、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにおける現在の検出結果(即ち、ステア角S)の絶対値が下限値Lよりも大きく、上限値Hよりも小さいか否かを判断する。即ち、S52では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出したステア角Sが、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの範囲内であるか否かを判断する。ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲内にある場合(S52:YES)、CPU71は、S53に処理を移行する。一方、ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲外にある場合(S52:NO)には、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0100】
ここで、S52における下限値Lは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの下限値を示す。ステア角Sの絶対値が下限値Lより小さい場合、この時に車両1に生じるヨーレートYの値が小さすぎるため、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。一方、S52における上限値Hは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの上限値を示す。ステア角Sの絶対値が上限値Hよりも大きい場合、当該車両1にスリップ等が生じる虞があり、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。
【0101】
S53に移行すると、CPU71は、現在のステア角速度が基準速度Mより小さいか否かを判断する。ステア角速度は、ステアリングセンサ装置63Aによって検出されたステア角Sを時間微分することで算出される。ステア角速度が基準速度Mよりも小さい場合(S53:YES)、CPU71は、S54に処理を移行する。一方、ステア角速度が基準速度M以上である場合(S53:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0102】
ここで、S53における基準速度Mは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角速度の上限値を示す。ステア角速度が基準速度M以上である場合、急ハンドルに起因してスリップ等が生じる虞があり、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。
【0103】
S54では、CPU71は、上記S52、S53の条件を満たす現在のステア角Sと、現在(即ち、当該ステア角Sと同時期)のヨーレートYに基づいて、第1ヨーレートゲインを算出する。第1ヨーレートゲインは、キャンバフラグ73Aがセットされている場合のヨーレートゲインGを意味する。尚、第1ヨーレートゲインは、キャンバ角調整装置44が正常に稼働し、第1キャンバ状態にある場合には、オン状態ヨーレートゲインGAと略同一となり、キャンバ角調整装置44に誤作動が生じ、第2キャンバ状態のままである場合は、オフ状態ヨーレートゲインGBと略同一となる。第1ヨーレートゲインを算出した後、CPU71は、S55に処理を移行する。
【0104】
S55においては、CPU71は、判断指標値Rを算出する。判断指標値Rは、S54で算出した第1ヨーレートゲインから、RAM73に格納されている第2基準ヨーレートゲインを減算することで算出される。第2基準ヨーレートゲインは、後述するS63においてRAM73に格納される第2ヨーレートゲインであり、キャンバ角調整装置44が正常に作動し、キャンバがオフとなっている状態のヨーレートゲインGを示す。図9に示すように、第1キャンバ状態にある場合の第1ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)は、第2基準ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)よりも小さな値となる。従って、この場合の判断指標値Rは負の値を示す。又、キャンバ角調整装置44の故障により第2キャンバ状態にある場合、第1ヨーレートゲインは、第2基準ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)と略同様の値を示す。従って、この場合の判断指標値Rは、正負を問わず、絶対値の小さな値となる。判断指標値RをRAM73に格納した後、CPU71は、S56に処理を移行する。
【0105】
S56に移行すると、CPU71は、判断指標値Rが基準値Fよりも小さいか否かを判断する。基準値Fは、オン状態ヨーレートゲインGAとオフ状態ヨーレートゲインGBの差に基づき、車両1におけるタイヤ種類や、運転者の運転技量や運転の癖等の個人差を考慮した値であり、負の値を示す。判断指標値Rが基準値Fよりも小さい場合(S56:YES)、CPU71は、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあり、キャンバフラグ73Aのセットに基づいて、キャンバ角調整装置44が正常に作動していると判断し、S57に処理を移行する。一方、判断指標値Rが基準値F以上である場合(S56:NO)、CPU71は、キャンバフラグ73Aのセットに関わらず、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にあり、キャンバ角調整装置44の作動にエラーが生じていると判断し、S64へ処理を移行する。
【0106】
S57では、CPU71は、S54で算出した第1ヨーレートゲインを、第1基準ヨーレートゲインとして、RAM73に格納する。この場合における第1ヨーレートゲインは、キャンバをオンする制御信号(キャンバフラグ73Aのセット)に基づいて、キャンバ角調整装置44が正常にキャンバをオンした場合のヨーレートゲインGを示す。第1ヨーレートゲインを、第1基準ヨーレートゲインとしてRAM73に格納した後、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0107】
続いて、キャンバフラグがクリアされている場合の処理内容について説明する。
S58においては、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにおける現在の検出結果(即ち、ステア角S)の絶対値が下限値Lよりも大きく、上限値Hよりも小さいか否かを判断する。尚、S58における上限値H、下限値Lは、上述したS52における上限値H、下限値Lと同一の値であり、同一の意義を有する。ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲内にある場合(S58:YES)、CPU71は、S59に処理を移行する。一方、ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲外にある場合(S58:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0108】
S59に移行すると、CPU71は、現在のステア角速度が基準速度Mより小さいか否かを判断する。尚、S59における基準速度Mは、S53における基準速度Mと同一の値であり、同一の意義を有する。ステア角速度が基準速度Mよりも小さい場合(S59:YES)、CPU71は、S60に処理を移行する。一方、ステア角速度が基準速度M以上である場合(S59:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0109】
S60では、CPU71は、上記S58、S59の条件を満たす現在のステア角Sと、現在(即ち、当該ステア角Sと同時期)のヨーレートYに基づいて、第2ヨーレートゲインを算出する。第2ヨーレートゲインは、キャンバフラグ73Aがクリアされている場合のヨーレートゲインGを意味する。尚、第2ヨーレートゲインは、キャンバ角調整装置44が正常に稼働し、第2キャンバ状態にある場合には、オフ状態ヨーレートゲインGBと略同一となり、キャンバ角調整装置44に誤作動が生じ、第1キャンバ状態のままである場合は、オン状態ヨーレートゲインGAと略同一となる。第2ヨーレートゲインを算出した後、CPU71は、S61に処理を移行する。
【0110】
S61においては、CPU71は、判断指標値Rを算出する。判断指標値Rは、RAM73に格納されている第1基準ヨーレートゲインから、S60で算出した第2ヨーレートゲインを減算することで算出される。第1基準ヨーレートゲインは、S57においてRAM73に格納された第1ヨーレートゲインであり、キャンバ角調整装置44が正常に作動し、キャンバがオンとなっている状態のヨーレートゲインGを示す。図9に示すように、第2キャンバ状態にある場合、第2ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)は、第1基準ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)よりも大きな値となる。従って、この場合の判断指標値Rは負の値を示す。又、キャンバ角調整装置44の故障により第1キャンバ状態にある場合の第2ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)は、第1基準ヨーレートゲインと略同様の値を示す。従って、この場合の判断指標値Rは、正負を問わず、絶対値の小さな値となる。判断指標値RをRAM73に格納した後、CPU71は、S62に処理を移行する。
【0111】
S62に移行すると、CPU71は、判断指標値Rが基準値Fよりも小さいか否かを判断する。S62における基準値Fは、S56における基準値Fと同一の値であり、同一の意義を有する。又、当該S62における基準値Fも負の値である。判断指標値Rが基準値Fよりも小さい場合(S62:YES)、CPU71は、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にあり、キャンバフラグ73Aのクリアに基づいて、キャンバ角調整装置44が正常に作動していると判断し、S63に処理を移行する。一方、判断指標値Rが基準値F以上である場合(S62:NO)、CPU71は、キャンバフラグ73Aのクリアに関わらず、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあり、キャンバ角調整装置44の作動にエラーが生じていると判断し、S64に処理を移行する。
【0112】
S63では、CPU71は、S60で算出した第2ヨーレートゲインを、第2基準ヨーレートゲインとして、RAM73に格納する。この場合における第2ヨーレートゲインは、キャンバをオフする制御信号(キャンバフラグ73Aのクリア)に基づいて、キャンバ角調整装置44が正常にキャンバをオフした場合のヨーレートゲインGを示す。第2基準ヨーレートゲインを、第2基準ヨーレートゲインとしてRAM73に格納した後、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0113】
S64においては、CPU71は、キャンバフェイル警告を行う。具体的には、CPU71は、キャンバフェイル警告画面85を、表示ディスプレイ80に表示する。キャンバフェイル警告画面85は、当該車両1におけるキャンバ角調整装置44に何らかの故障が生じ、図4〜図7に示す制御プログラムに基づく後輪のキャンバ角調整機能が正常に動作していないことを報知する。
【0114】
ここで、S64により、表示ディスプレイ80上に表示されるキャンバフェイル警告画面85について、図10を参照しつつ詳細に説明する。図10に示すように、キャンバフェイル警告画面85は、フェイル警告表示部86を有している。フェイル警告表示部86は、「キャンバ角調整装置44に何らかの故障が生じ、正常に作動していない旨」及び「より慎重な運転を促す旨」のメッセージを表示する。
【0115】
従って、キャンバフェイル警告画面85を視認することにより、運転者等は、キャンバ角調整装置44に故障が生じていることを把握し得る。又、キャンバ角調整装置44に故障が生じているため、車両1の挙動特性は、通常時(即ち、キャンバ角調整装置44の正常作動時)と異なる。従って、キャンバフェイル警告画面85を表示することにより、当該車両用制御装置100は、運転者等に「より慎重な運転を心掛けるように促す」ことができ、もって、車両1の挙動特性が通常時と異なることに起因する事故等を防止し得る。
【0116】
尚、上記キャンバフェイル警告画面85においては、S56及びS62の判断結果に基づいて、現在のキャンバ角調整装置44の状態(即ち、第1キャンバ状態又は第2キャンバ状態)を、フェイル警告表示部86に表示するように構成することも可能である。この場合、運転者等は、車両1における現在の挙動特性を把握することができ、現在の挙動特性に応じた慎重な運転を行い得る。
【0117】
以上、説明したように、本実施形態に係る車両用制御装置100は、所定の条件(限界キャンバ付与基準データ72A、安定キャンバ付与基準データ72Bに規定される条件)を満たした場合に、左後輪2RL及び右後輪2RRの懸架装置4を制御することにより、左後輪2RL及び右後輪2RRのキャンバ角を、所定角度のネガティブキャンバが付与された第1キャンバ状態、又は、キャンバ角が0度に調整された第2キャンバ状態に切り替える。従って、当該車両用制御装置100は、所定の条件を満たした場合に、第1キャンバ状態に調整することで、車両1に走行安定性を付与し得る。
【0118】
そして、当該車両用制御装置100は、図4〜図7に示す制御プログラムに従って、キャンバフラグ73Aがセットされ、キャンバ角調整装置44に第1キャンバ状態への調整が指示されている場合(S51:YES)、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで取得したステア角Sで除算し、第1ヨーレートゲインを算出する(S54)。又、当該車両用制御装置100は、当該第1ヨーレートゲインから、実際に第2キャンバ状態で走行している場合に記憶した第2基準ヨーレートゲインを減算することで、判断指標値Rを算出する(S55)。そして、当該車両用制御装置100は、判断指標値Rと基準値Fの大小関係に基づいて、「第1キャンバ状態へ調整する旨の指示がなされているにも関わらず、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にある」という故障が生じていることを検出する(S56:NO)。そして、当該故障が生じていることを検出した場合、車両用制御装置100は、表示ディスプレイ80にキャンバフェイル警告画面85を表示することにより、その旨を運転者等に報知する(S64)。これにより、運転者は、故障の発生を把握することができ、より慎重な運転を心掛けることができる。
【0119】
又、当該車両用制御装置100は、図4〜図7に示す制御プログラムに従って、キャンバフラグ73Aがクリアされ、キャンバ角調整装置44に第2キャンバ状態への調整が指示されている場合(S51:NO)、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで取得したステア角Sで除算し、第2ヨーレートゲインを算出する(S60)。又、当該車両用制御装置100は、実際に第1キャンバ状態で走行している場合に記憶した第1基準ヨーレートゲインから、当該第2ヨーレートゲインを減算することで、判断指標値Rを算出する(S55)。そして、当該車両用制御装置100は、判断指標値Rと基準値Fの大小関係に基づいて、「第2キャンバ状態へ調整する旨の指示がなされているにも関わらず、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にある」という故障が生じていることを検出する(S62:NO)。そして、当該故障が生じていることを検出した場合、車両用制御装置100は、表示ディスプレイ80にキャンバフェイル警告画面85を表示することにより、その旨を運転者等に報知する(S64)。これにより、運転者は、故障の発生を把握することができ、より慎重な運転を心掛けることができる。
【0120】
更に、当該車両用制御装置100は、ステア角Sに関する条件(S52、S58)を満たし、且つ、ステア角速度に関する条件(S53、S59)も満たす場合に、第1ヨーレートゲイン、第2ヨーレートゲインを算出する(S54、S60)。従って、当該車両用制御装置100は、車両1の運転者の癖等を排除し、車両1自体の挙動特性を示す第1ヨーレートゲイン及び第2ヨーレートゲインを、精度よく算出し得る。この結果、当該車両用制御装置100は、より高い精度で、キャンバ角調整装置44の故障を検知し得る。
【0121】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、第1ヨーレートゲインからの第2基準ヨーレートゲインの減算(S55)、又は、第1基準ヨーレートゲインからの第2ヨーレートゲインの減算(S61)により、判断指標値Rを算出していたが、この態様に限定されるものではない。即ち、S55においては、第2基準ヨーレートゲインから第1ヨーレートゲインを減算して、判断指標値Rを算出しても良いし、S61においては、第2ヨーレートゲインから第1基準ヨーレートゲインを減算して、判断指標値Rを算出してもよい。尚、この場合においては、S56、S62で比較される基準値Fは正の値をとる。
【0122】
又、本実施形態においては、キャンバ角調整装置44に故障が生じている場合、キャンバフェイル警告画面85を表示ディスプレイ80に表示することで、運転者等に警告を行っていたが、この態様に限定されるものではない。即ち、運転者に「キャンバ角調整装置44の故障が生じていること」を警告することができれば、その態様は問わない。例えば、音声により当該警告を行うことも可能であるし、ランプ等の点灯態様により警告してもよい。又、上述したキャンバフェイル警告画面85に加えて、音声で警告するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【0123】
1 車両
2 車輪
4 懸架装置
44 キャンバ角調整装置
63A ステアリングセンサ装置
71 CPU
72 ROM
73 RAM
81 ヨーレートセンサ装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両用制御装置は、キャンバ角調整装置を備えた車両に搭載され、当該車両における車輪のキャンバ角を調整している。このような車両用制御装置は、車輪のキャンバ角を調整することにより、当該車両の走行安定性を確保する。
【0003】
このような車両用制御装置に関する発明として、特許文献1記載の発明が知られている。当該特許文献1において、車両用制御装置は、車両の走行速度に応じて、当該車両に配設された車輪のキャンバ角を変更する。具体的には、当該特許文献1記載の車両用制御装置は、車速センサにより車両の走行速度を検出し、所定の走行速度を超えると、車輪のキャンバ角を負側に設定し、ネガティブキャンバを付与する。更に、当該車両用制御装置は、車両の走行速度が高いほど、車輪のキャンバ角を負側に大きく設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭60−193781号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1記載の車両用制御装置は、車速センサによる車両の走行速度に応じて制御信号を出力し、アクチュエータを駆動制御することにより、車輪のキャンバ角を変更している。ここで、当該特許文献1記載の車両用制御装置においても、車両用制御装置とアクチュエータの間における制御信号の通信不良や、アクチュエータの機械的な故障等が発生し得る。
【0006】
上述のように、特許文献1記載の車両用制御装置は、走行速度等の車両の状態に応じてキャンバ角を調整するため、車両走行中にキャンバ角調整機能に故障が生じた場合、運転者等は、キャンバ角調整機能の故障及び現時点における車輪のキャンバ角の状態を把握することができずに走行を継続してしまう可能性が高い。
【0007】
ここで、車輪のキャンバ角の変更は、車両の走行安定性、旋回性及び操作性に影響を及ぼす。従って、キャンバ角調整機能の故障は、車両の運転に影響を及ぼすため、迅速に検出される必要がある。この点、キャンバ角センサ等の特別な装置を車両に配設すれば、キャンバ角調整機能の故障及び現在のキャンバ角等を検出することができるが、上述のように特別な装置が必要となってしまう。
【0008】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関し、キャンバ角調整装置等の故障を迅速に検知し得る車両用制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の請求項1に係る車両用制御装置は、車輪と前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられる車両用制御装置であって、車両の状態に基づく付与基準に応じて、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を第1角度の調整した第1状態と、前記車輪のキャンバ角を、前記第1角度と異なる第2角度に調整した第2状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、車両移動時における車両の操舵角を取得する操舵角検出手段と、車両移動時における車両のヨーレートを取得するヨーレート検出手段と、前記ヨーレート検出手段により取得されたヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、当該ヨーレートと同時期に取得された操舵角で除算した指標値を算出する指標値算出手段と、前記第1状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段からの制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0010】
そして、請求項2記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置であって、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整した通常状態と、前記通常状態よりも大きなネガティブキャンバを前記車輪に対して付与した付与状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、前記通常状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0011】
又、請求項3記載の車両用制御装置は、請求項1記載の車両用制御装置であって、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪に対して所定角度のネガティブキャンバを付与した付与状態と、前記付与状態よりも正側に位置する所定のキャンバ角に車輪のキャンバ角を調整した通常状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、前記付与状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、前記通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知する異常検知手段と、を有することを特徴とする。
【0012】
そして、請求項4記載の車両用制御装置は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の車両用制御装置であって、前記操舵角の変化速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記操舵角検出手段により検出される操舵角が、所定の第1基準操舵角よりも大きく、且つ、前記第1基準操舵角よりも大きな第2基準操舵角よりも小さい第1条件を満たすと共に、前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が所定の基準操舵角速度よりも小さい第2条件を満たす対象範囲を特定する対象範囲特定手段と、を備え、前記指標値算出手段は、前記対象範囲特定手段により特定された対象範囲におけるヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、前記対象範囲における操舵角で除算することにより、前記指標値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1記載の車両用制御装置は、車輪と、キャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられ、キャンバ角調整手段と、操舵角検出手段と、ヨーレート検出手段と、指標値算出手段と、記憶手段と、算出手段と、異常検知手段とを有している。当該車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、キャンバ角調整装置によって車輪のキャンバ角を、第1状態と第2状態の何れかに調整し得る。又、当該車両用制御装置は、指標値算出手段によって、ヨーレート検出手段で取得されたヨーレートを、操舵角検出手段により取得された操舵角で除算して、指標値を算出し得る。この指標値は、操舵角の操作に対する車両のヨーレートの変化を示し、車両の旋回移動のし易さを示す。従って、当該指標値は、キャンバ角調整装置が第1状態であるか第2状態にあるかに応じて異なる値を示す。そして、当該車両用制御装置は、第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する。当該第2指標値と第1指標値の差は、現時点におけるキャンバ角調整装置が第1状態にあるか第2状態にあるかに対応する。従って、当該車両用制御装置は、第1指標値と第2指標値の差と、所定の基準値に基づいて、制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、キャンバ角調整装置に関する制御についての故障を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0014】
請求項2記載の車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、通常状態と、付与状態の何れかにキャンバ角調整装置を調整し得る。記憶手段には、通常状態に係る第1指標値が記憶される。付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合、指標値算出手段により第2指標値が算出される。そして、当該車両用制御装置は、第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、本来、付与状態にあるべきキャンバ角調整装置が通常状態にあるという故障の状態を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0015】
請求項3記載の車両用制御装置は、キャンバ角調整手段からの制御信号に基づいて、付与状態と、通常状態の何れかにキャンバ角調整装置を調整し得る。記憶手段には、付与状態に係る第1指標値が記憶される。通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合、指標値算出手段により第2指標値が算出される。そして、当該車両用制御装置は、第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知し得る。この結果、当該車両用制御装置は、車両走行時であっても、本来、通常状態にあるべきキャンバ角調整装置が付与状態にあるという故障の状態を検出し得る。又、当該車両用制御装置は、キャンバ角センサ等の特別な装置を配設することなく、キャンバ角調整装置の制御に関する故障を検知し得る。
【0016】
請求項4記載の車両用制御装置は、操舵角検出手段で取得された操舵角に関する第1条件と、操舵角速度検出手段で取得された操舵角速度に関する第2条件の両者を満たす対象範囲を特定する。そして、当該車両用制御装置は、対象範囲におけるヨーレートを、当該対象範囲における操舵角で除算することにより、指標値を算出する。ここで、第1条件は、車両自体の挙動特性を算出するための操舵角の条件を意味し、第2条件は、車両自体の挙動特性を算出するための操舵角速度(運転者の操作速度)の条件を示す。即ち、当該車両用制御装置は、ユーザの癖等の要因を除外し、車両自体の挙動特性を反映した指標値を算出し得る。この結果、当該車両用制御装置は、より高い精度で、キャンバ角調整装置に関する制御についての故障を検出し得る。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本実施形態に係る車両用制御装置が搭載される車両を示す模式図である。
【図2】本実施形態に係る懸架装置の正面図である。
【図3】本実施形態に係る車両用制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図4】本実施形態に係る車両用制御装置のメイン制御プログラムを示すフローチャートである。
【図5】本実施形態に係る操作状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図6】本実施形態に係る車両状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図7】本実施形態に係る安定状態判断処理プログラムのフローチャートである。
【図8】本実施形態に係るキャンバフェイル検知処理プログラムのフローチャートである。
【図9】本実施形態におけるステア角、ヨーレート、ヨーレートゲイン等の経時的な変化を示す説明図である。
【図10】本実施形態に係るキャンバフェイル警告画面の表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る車両用制御装置を、車両1に搭載された車両用制御装置100に具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の説明において参照する図面において、矢印U−Dは、車両1の上下方向を示し、矢印L−Rは車両1の左右方向、矢印F−Bは車両1の前後方向を示す。
【0019】
先ず、本実施形態に係る車両1の概略構成について、図1を参照しつつ詳細に説明する。図1に示すように、車両1は、車体フレームBFを備え、当該車体フレームBFには、複数(本実施形態では4輪)の車輪2が配設されている。又、車両1は、車輪駆動装置3と、懸架装置4と、操舵装置5と、を備えている。車輪駆動装置3は、車輪2の一部(後述する左前輪2FL、右前輪2FR)を回転駆動する。懸架装置4は、各車輪2を車体フレームBFに懸架する。懸架装置4の詳細については、図面を参照しつつ詳細に説明する。そして、操舵装置5は、車輪2の内の一部(後述する左前輪2FL、右前輪2FR)を操舵する。
【0020】
図1に示すように、車輪2は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRを含む。左前輪2FL、右前輪2FRは、車両1の前方側(矢印F方向側)の左右に位置する。左後輪2RL、右後輪2RRは、車両1の後方側(矢印B方向側)の左右に位置する。
【0021】
尚、本実施形態においては、左前輪2FL及び右前輪2FRは、車輪駆動装置3により回転駆動される駆動輪として構成される。そして、左後輪2RL及び右後輪2RRは、車両1の走行に伴って従動される従動輪として構成される。更に、図1に示すように、本実施形態における車輪2は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、右後輪2RRが全て同じ形状および特性に構成されている。又、各車輪2におけるトレッド幅(図1左右方向の寸法)も同一の幅に構成されている。
【0022】
上述したように、車輪駆動装置3は、左前輪2FL、右前輪2FRを回転駆動するための装置である。後述するように、車輪駆動装置3は、電動モータ3Aにより構成される(図3参照)。当該電動モータ3Aは、デファレンシャルギヤ(図示せず)及び一対のドライブシャフト31を介して、左前輪2FL、右前輪2FRに夫々接続されている(図1参照)。
【0023】
運転者がアクセルペダル61を操作した場合、車輪駆動装置3は、左前輪2FL、右前輪2FRに対して、回転駆動力を付与する。これにより、左前輪2FL、右前輪2FRは、アクセルペダル61の操作量に応じて回転駆動する。尚、左前輪2FLと右前輪2FRの回転差は、デファレンシャルギヤにより吸収される。
【0024】
そして、懸架装置4は、所謂、サスペンションとして機能し、路面から車輪2を介して車体フレームBFに伝わる振動を緩和する。各懸架装置4は、夫々、伸縮可能に構成されており、各車輪2に対応して配設されている(図1参照)。又、本実施形態においては、左後輪2RL及び右後輪2RRに配設された懸架装置4は、左後輪2RL、右後輪2RRのキャンバ角を調整するキャンバ角調整機構として機能する。尚、懸架装置4の具体的構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0025】
操舵装置5は、所謂、ラック&ピニオン式のステアリングギヤとして構成されている。当該操舵装置5は、運転者によるステアリング63の操作を、左前輪2FL、右前輪2FRに伝えて操舵する。
【0026】
当該操舵装置5において、運転者によるステアリング63の操作(回転)は、まず、ステアリングコラム51を介してユニバーサルジョイント52に伝達される。その後、ステアリング63の操作は、ユニバーサルジョイント52により角度を変えられつつ、ステアリングボックス53のピニオン53Aに回転運動として伝達される。そして、ピニオン53Aに伝達された回転運動は、ラック53Bの直線運動に変換される。ここで、ラック53Bの両端には、タイロッド54が接続されている。従って、タイロッド54は、ラック53Bの直線運動に伴って移動し、ナックル55を押し引きする。従って、車両1は、右前輪2FR及び左前輪2FLに対して、ステアリング63の操作に応じた所定の舵角を付与し得る。
【0027】
そして、車両1は、アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63を有している。アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63は、運転者により操作される操作部材である。アクセルペダル61、ブレーキペダル62は、当該アクセルペダル61、ブレーキペダル62の操作状態(踏み込み量、踏み込み速度等)に応じて、車両1の走行速度や制動力等を決定する。そして、車輪駆動装置3は、アクセルペダル61等の操作状態により決定された走行速度等に応じて駆動制御される。ステアリング63は、当該ステアリング63の操作状態(ステア角、ステア角速度等)に応じて、車両1の操舵角等を決定する。操舵装置5は、ステアリング63の操作状態に応じて、左前輪2FL、右前輪2FRを操舵する。
【0028】
車両用制御装置100は、上述したように構成される車両1の各部を制御するための装置であり、例えば、アクセルペダル61、ブレーキペダル62やステアリング63の操作状態に応じてキャンバ角調整装置44(図3参照)を作動制御する。
【0029】
続いて、本実施形態に係る懸架装置4の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、左後輪2RL及び右後輪2RRに対応する懸架装置4は、サスペンションとして機能すると共に、キャンバ角調整機構としても機能する。一方、左前輪2FL及び右前輪2FRに対応する懸架装置4は、サスペンションとしてのみ機能する。
【0030】
ここで、懸架装置4において、サスペンションとして機能する構成については、周知の構成と同様であるので、その説明を省略し、キャンバ角調整機構として機能する構成のみについて説明する。即ち、左後輪2RL及び右後輪2RRに係る懸架装置4の構成について、右後輪2RRに対応する懸架装置4を例示して説明する。尚、左後輪2RLに対応する懸架装置4は、右後輪2RRの懸架装置と同様の構成である。
【0031】
図2は、車両1前方側から後方側を見た場合の右後輪2RRに対応する懸架装置4を示している。図2に示すように、懸架装置4は、ナックル43と、右後輪モータ44RRと、ウォームホイール45及びアーム46と、可動プレート47とを有している。ナックル43は、ストラット41及びロアアーム42を介して車体フレームBFに支持されている。右後輪モータ44RRは、右後輪2RRのキャンバ角の調整に要する駆動力を発生する。ウォームホイール45及びアーム46は、右後輪モータ44RRに生じた駆動力を伝達する。可動プレート47は、ナックル43に対して揺動可能に取り付けられており、ウォームホイール45及びアーム46から伝達された右後輪モータ44RRの駆動力により、揺動駆動される。
【0032】
ナックル43は、車輪2を操舵可能に支持している。図2に示すように、ナックル43の上端(図2中、上側)は、ストラット41と連結されており、ナックル43の下端(図2中、下側)は、ボールジョイントを介して、ロアアーム42と連結されている。
【0033】
右後輪モータ44RRは、DCモータにより構成され、可動プレート47を揺動駆動するための駆動力を付与する。当該右後輪モータ44RRの出力軸44Aにはウォーム(図示せず)が形成されている。
【0034】
ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの出力軸44Aに形成されたウォームと噛み合い、当該ウォームと共に食い違い軸歯車対を構成している。当該ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの駆動力をアーム46に伝達する。
【0035】
アーム46は、ウォームホイール45から伝達される右後輪モータ44RRの駆動力を可動プレート47に伝達する。図2に示すように、当該アーム46の一端(図2中、右側)は、第1連結軸48を介して、ウォームホイール45の回転軸45Aから偏心した位置に連結されている。一方、当該アーム46の他端(図2中、左側)は、第2連結軸49を介して、可動プレート47の上端に連結されている。
【0036】
可動プレート47は、車輪2を回転可能に支持する。上述したように、可動プレート47の上端(図2中、上側)は、アーム46に連結されており、可動プレート47の下端(図2中、下側)は、キャンバ軸50を介して、ナックル43に揺動可能に軸支されている。
【0037】
当該懸架装置4において、ウォームホイール45は、右後輪モータ44RRの駆動に伴って回転する。そして、ウォームホイール45の回転運動は、アーム46の直線運動に変換される。アーム46が直線運動することにより、可動プレート47は、キャンバ軸50を揺動軸として揺動駆動する。この結果、右後輪2RRのキャンバ角は、右後輪モータ44RRの駆動に伴って、所望の角度に調整される。
【0038】
本実施形態においては、右後輪2RRの懸架装置4は、ウォームホイール45を回転させ、第1連結軸48、第2連結軸49及びウォームホイール45の回転軸45Aの位置関係を変更することで、右後輪2RRのキャンバ角を所定の状態(第1キャンバ状態及び第2キャンバ状態)に調整し得る。
【0039】
第1キャンバ状態は、車体フレームBFから車輪2に向かう方向(矢印R方向)に向かって、第1連結軸48、回転軸45A、第2連結軸49の順に一直線上に並んで位置する状態をいう。当該第1キャンバ状態では、車輪2(例えば、右後輪2RR)のキャンバ角は、マイナス方向の所定の角度(本実施形態では−4.5°)に調整される。ここで、第1キャンバ状態におけるキャンバ角を「第1キャンバ角」といい、第1キャンバ状態を「キャンバがオン」という。
【0040】
そして、第2キャンバ状態は、車両1が通常状態(即ち、通常走行時)にある場合の車輪2に対するキャンバ付与の状態をいう。本実施形態において、第2キャンバ状態は、車体フレームBFから車輪2に向かう方向(矢印R方向)に向かって、回転軸45A、第1連結軸48、第2連結軸49の順に略一直線上に並んで位置する状態をいう。この場合、図2に示すように、車輪2(例えば、右後輪2RR)のキャンバ角は、0°に調整される。即ち、第1キャンバ状態は、第2キャンバ状態に対して、マイナス方向に所定角度のキャンバ(即ち、ネガティブキャンバ)が付与された状態となる。ここで、第2キャンバ状態におけるキャンバ角を「第2キャンバ角」といい、第2キャンバ状態を「キャンバがオフ」という。
【0041】
この点、本実施形態においては、第2キャンバ角を0°としていたが、この態様に限定されるものではない。即ち、車両1が通常状態にある場合に、第1キャンバ角よりも小さなキャンバ角で、ネガティブキャンバが付与されていれば、この状態が第2キャンバ状態に相当し、この時のキャンバ角が第2キャンバ角となることはもちろんである。
【0042】
尚、本実施形態に係る車両1において、左後輪2RLに係る懸架装置4は、右後輪モータ44RRが左後輪モータ44RLである点、左後輪2RLのキャンバ角を調整する点を除き、上述した右後輪2RRに係る懸架装置4と同様の構成である。従って、当該車両1は、右後輪2RR及び左後輪2RLの懸架装置4を制御することで、右後輪2RR及び左後輪2RLを、第1キャンバ状態及び第2キャンバ状態に調整し得る。即ち、当該車両1は、後輪(即ち、右後輪2RR、左後輪2RL)に対して、ネガティブキャンバを付与し得る。
【0043】
次に、車両1に搭載される車両用制御装置100について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図3に示すように、車両用制御装置100は、CPU71、ROM72及びRAM73を備えている。CPU71、ROM72、RAM73は、バスライン74を介して、入出力ポート75に接続されている。また、入出力ポート75は、各種周辺装置(例えば、車輪駆動装置3、キャンバ角調整装置44等)と接続されている。
【0044】
CPU71は、車両用制御装置100による制御の中枢を担う中央演算処理装置である。当該CPU71は、ROM72に格納されている制御プログラム(例えば、図4〜図8参照)を実行することにより、バスライン74等を介して接続された各種周辺装置を制御する。
【0045】
ROM72は、制御プログラム(例えば、図4〜図8参照)や固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。又、ROM72は、限界キャンバ付与基準データ72A、安定キャンバ付与基準データ72Bを記憶している。
【0046】
限界キャンバ付与基準データ72Aは、左後輪2RL、右後輪2RRに対して、後述する限界キャンバを付与するか否かを決定する際の基準を示す。当該限界キャンバ付与基準データ72Aは、後述する各種センサ(例えば、アクセルペダルセンサ装置61Aやヨーレートセンサ装置81)の数値により構成され、走行する車両1が挙動限界にあることを意味する。当該限界キャンバ付与基準データ72Aは、アクセルペダルセンサ装置61A、ブレーキペダルセンサ装置62A、ステアリングセンサ装置63A、ヨーレートセンサ装置81の値に係る基準値を含んでいる。尚、本実施形態において、限界キャンバは、車両1の挙動限界における走行安定性を高めるためのキャンバを意味する。
【0047】
安定キャンバ付与基準データ72Bは、左後輪2RL、右後輪2RRに対して、後述する安定キャンバを付与するか否かを決定する際の基準を示す。当該安定キャンバ付与基準データ72Bは、車両1の走行速度、各種センサ(例えば、ステアリングセンサ装置63A等)の数値により構成され、当該車両1が所定速度以上で略直進している状態であることを意味する。尚、本実施形態において、安定キャンバは、車両1が所定速度以上で略直進している場合における快適性を高めるためのキャンバを意味する。
【0048】
そして、安定キャンバ付与基準データ72Bは、車両1の走行速度、ステアリング63の操作量を、基準として含んでいる。当該安定キャンバ付与基準データ72Bは、後述する安定状態判断処理(S7)において、安定キャンバを付与するか否かを判断する際に参照される。
【0049】
そして、RAM73は、書き換え可能なメモリであり、制御プログラムの実行時に各種演算結果を一時的に記憶する。又、RAM73は、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレート、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステア角等を、所定期間分随時記憶している(図7参照)。更に、RAM73は、後述するキャンバフェイル検知処理プログラム(図8参照)に基づく演算結果を格納する。
【0050】
更に、当該RAM73には、キャンバフラグ73A、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73C、安定状態フラグ73Dが設けられている。これらの各フラグは、後述する制御プログラムを実行する際に適宜参照される。キャンバフラグ73Aは、車輪2(左後輪2RL及び右後輪2RR)が第1キャンバ状態にあるか否かを示すフラグである。キャンバフラグ73Aがセットされている場合に、CPU71は、後輪(左後輪2RL及び右後輪2RR)のキャンバ角が第1キャンバ角に調整され、ネガティブキャンバが付与された状態(即ち、キャンバがオンの状態)にすべき指示がなされていると判断する。
【0051】
操作状態フラグ73Bは、車両1に対する操作が所定の条件を満たすか否かを示すフラグであり、後述する操作状態判断処理(図5参照)の実行時に切り替えられる。尚、操作状態フラグ73Bは、アクセルペダル61、ブレーキペダル62及びステアリング63の操作量の内の少なくとも一の操作量が所定の操作量以上である場合にセットされる。
【0052】
車両状態フラグ73Cは、走行中における車両1の状態が挙動限界にあるか否かを示すフラグであり、後述する車両状態判断処理(図6参照)の実行時に切り替えられる。尚、車両状態フラグ73Cは、ヨーレートが所定の基準値以上である場合にセットされる。
【0053】
安定状態フラグ73Dは、車両1の走行状態が所定の直進状態であるか否かを示すフラグであり、後述する安定状態判断処理(図7参照)の実行時に切り替えられる。安定状態フラグ73Dは、車両1の走行速度が所定の走行速度以上であり、且つ、ステアリング63の操作量が所定の操作量以下である場合にセットされる。
【0054】
車輪駆動装置3は、入出力ポート75に接続されており、左前輪2FL、右前輪2FR(図1参照)を回転駆動する。当該車輪駆動装置3は、電動モータ3Aと、駆動制御回路(図示せず)とを有している。電動モータ3Aは、左前輪2FL、右前輪2FRに回転駆動力を付与する駆動源である。駆動制御回路は、CPU71からの指示に基づいて、電動モータ3Aを駆動制御する。
【0055】
尚、本発明に係る車輪駆動装置3の駆動源は、電動モータ3Aに限定されるものではなく、他の駆動源を採用することも可能である。例えば、他の駆動源として、油圧モータやエンジン等を用いることも可能である。
【0056】
キャンバ角調整装置44は、入出力ポート75に接続されており、車輪2(左後輪2RL及び右後輪2RR)のキャンバ角を調整する。キャンバ角調整装置44は、左後輪モータ44RL、右後輪モータ44RR、駆動制御回路(図示せず)を有している。上述したように、右後輪モータ44RRは、右後輪2RRに係る懸架装置4の可動プレート47(図2参照)を揺動させる駆動力を付与する。そして、左後輪モータ44RLは、左後輪2RLに係る懸架装置4の可動プレート47を揺動させる駆動力を付与する。そして、駆動制御回路は、CPU71からの指示に基づいて、左後輪モータ44RL、右後輪モータ44RRを駆動制御する。
【0057】
ヨーレートセンサ装置81は、入出力ポート75に接続されており、車両1のヨーレートYを検出し、当該検出結果をCPU71に出力する。ヨーレートセンサ装置81は、ヨーレートセンサ81Aと、出力回路(図示せず)を有している。ヨーレートセンサ81Aは、車両1の重心を通る鉛直軸(図1中、矢印U−D方向軸)回りの車両1の回転角速度を経時的(所定時間単位で連続的)に検出する。そして、出力回路は、ヨーレートセンサ81Aの検出結果を処理し、RAM73に格納する(例えば、図9中のオン状態ヨーレートYA、オフ状態ヨーレートYB参照)。本実施形態において、ヨーレートセンサ81Aは、光学式ジャイロセンサにより構成されている。そして、ヨーレートセンサ81Aは、サニャック効果により回転角速度及び回転角を検出する。
【0058】
この点、本発明においては、ヨーレートセンサ81Aとして、他の種類のジャイロセンサを採用してもよい。例えば、ヨーレートセンサ81Aは、機械式ジャイロセンサや流体式ジャイロセンサ等のジャイロセンサを用いて構成することもできる。
【0059】
アクセルペダルセンサ装置61Aは、入出力ポート75に接続されており、アクセルペダル61の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。アクセルペダルセンサ装置61Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、アクセルペダル61の踏み込み量を検出する。出力回路は、角度センサの検出結果を処理し、CPU71に出力する。
【0060】
ブレーキペダルセンサ装置62Aは、入出力ポート75に接続されており、ブレーキペダル62の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。ブレーキペダルセンサ装置62Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、ブレーキペダル62の踏み込み量を検出する。出力回路は、角度センサの検出結果を処理し、CPU71に出力する。
【0061】
ステアリングセンサ装置63Aは、入出力ポート75に接続されており、ステアリング63の操作量を検出し、検出結果をCPU71に出力する。ステアリングセンサ装置63Aは、角度センサ(図示せず)と、出力回路(図示せず)とを有している。角度センサは、ステアリング63のステア角Sを経時的(所定時間単位で連続的)に検出する。出力回路は、角度センサの検出結果(即ち、ステア角S)を処理し、RAM73に格納する(例えば、図9中のステア角S参照)。
【0062】
尚、本実施形態では、各角度センサは、電気抵抗を利用した接触型のポテンショメータにより構成されている。又、CPU71は、アクセルペダルセンサ装置61A、ブレーキペダルセンサ装置62A、ステアリングセンサ装置63Aから入力された各角度センサの検出結果(操作量)を時間微分することで、アクセルペダル61、ブレーキペダル62の踏み込み速度及びステアリング63のステア角速度を取得する。更に、CPU71は、取得したステアリング63のステア角速度を時間微分することで、ステアリング63のステア角加速度を取得する。
【0063】
表示ディスプレイ80は、入出力ポート75に接続されており、CPU71の制御に基づいて、種々の情報を表示する。例えば、本実施形態においては、表示ディスプレイ80は、後述するキャンバフェイル検知処理プログラム(図8参照)に基づいて、キャンバフェイル警告画面85(図10参照)を表示する。
【0064】
図3に示すように、入出力ポート75には、他の入出力装置90が接続されている。当該他の入出力装置90としては、ナビゲーション装置等が例示される。ナビゲーション装置は、GPSを利用して車両1の現在位置を取得し、その取得した車両1の現在位置を、道路に関する情報が記憶された地図データに対応付け、上述の表示ディスプレイ80における表示を行うことで、車両1の運行に関するナビゲーション等を行う。
【0065】
次に、本実施形態に係る車両用制御装置100により実行されるメイン制御プログラムについて、図面を参照しつつ説明する。図4に示すように、先ず、CPU71は、図3に示す各種センサ(アクセルペダルセンサ装置61A等)から検出結果を取得し、RAM73に格納する。各種センサの検出結果をRAM73に格納すると、CPU71は、S2に処理を移行する。
【0066】
S2では、CPU71は、操作状態判断処理を実行する。操作状態判断処理(S2)では、CPU71は、後述する操作状態判断処理プログラム(図5参照)を実行することにより、車両1に対する操作に基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断し、操作状態フラグ73Bを切り替える。操作状態判断処理(S2)の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。操作状態判断処理を終了すると、CPU71は、S3に処理を移行する。
【0067】
S3においては、CPU71は、車両状態判断処理を実行する。車両状態判断処理(S3)では、CPU71は、後述する車両状態判断処理プログラム(図6参照)を実行することにより、ヨーレートYに基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断し、車両状態フラグ73Cを切り替える。車両状態判断処理(S3)の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。車両状態判断処理(S3)を終了すると、CPU71は、S4に処理を移行する。
【0068】
S4に移行すると、CPU71は、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの状態に基づいて、限界キャンバが必要であるか否かを判断する。即ち、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの状態に基づいて、当該車両1が挙動限界にあるか否かを判断する。具体的には、CPU71は、操作状態フラグ73B、車両状態フラグ73Cの何れか一方がセットされていれば、限界キャンバの付与が必要であると判断する。限界キャンバが必要である場合(S4:YES)、CPU71は、S5に処理を移行する。一方、限界キャンバが不要である場合(S4:NO)、CPU71は、S7に処理を移行する。
【0069】
S5では、CPU71は、キャンバフラグ73Aに基づいて、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバが付与されているか(即ち、キャンバがオンであるか)否かを判断する。キャンバフラグ73Aがセットされ、ネガティブキャンバが付与されている場合(S5:YES)、CPU71は、そのまま、当該メイン制御プログラムを終了する。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされており、第2キャンバ状態(キャンバ角が0度)である場合(S5:NO)、CPU71は、S7に処理を移行する。
【0070】
S6では、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバ(即ち、限界キャンバ)を付与する。即ち、CPU71は、左後輪2RL及び右後輪2RRを、第2キャンバ状態から第1キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをセットする。ネガティブキャンバを付与した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0071】
S7に移行すると、CPU71は、安定状態判断処理を行う。安定状態判断処理(S7)では、CPU71は、走行速度、ステアリング63の操作量と、安定キャンバ付与基準データ72Bを比較し、安定キャンバが必要な走行状態であるか否かを判断し、安定状態フラグ73Dを切り替える。当該安定状態判断処理では、CPU71は、後述する安定状態判断処理プログラム(図7参照)を実行する。安定状態判断処理の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。安定状態判断処理(S7)を終了すると、CPU71は、S8に処理を移行する。
【0072】
S8においては、CPU71は、安定状態フラグ73Dの状態に基づいて、安定キャンバが必要であるか否かを判断する。即ち、CPU71は、安定状態フラグ73Dの状態に基づいて、当該車両1が所定速度以上で略直進走行しているか否かを判断する。具体的には、CPU71は、安定状態フラグ73Dがセットされていれば、安定キャンバの付与が必要であると判断する。安定キャンバが必要である場合(S8:YES)、CPU71は、S9に処理を移行する。一方、安定キャンバが不要である場合(S8:NO)、CPU71は、S10に処理を移行する。
【0073】
S9では、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバ(即ち、限界キャンバ)を付与する。即ち、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRを第2キャンバ状態から第1キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをセットする。ネガティブキャンバを付与した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0074】
S10では、CPU71は、S5と同様に、キャンバフラグ73Aに基づいて、左後輪2RL及び右後輪2RRにネガティブキャンバが付与されているか否かを判断する。ネガティブキャンバが付与されている場合(S10:YES)、CPU71は、S11に処理を移行する。一方、第2キャンバ状態(キャンバ角が0度)である場合(S10:NO)、CPU71は、そのまま、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0075】
S11においては、CPU71は、キャンバ角調整装置44を制御し、左後輪2RL及び右後輪2RRを、第1キャンバ状態から第2キャンバ状態に変更する。この時、CPU71は、キャンバフラグ73Aをクリアする。左後輪2RL及び右後輪2RRのキャンバ角を0度に調整した後、CPU71は、当該メイン制御プログラムを終了する。
【0076】
続いて、操作状態判断処理(S2)で実行される操作状態判断処理プログラムについて、図5を参照しつつ詳細に説明する。操作状態判断処理(S2)に移行すると、CPU71は、先ず、アクセルペダルセンサ装置61Aにより検出されたアクセルペダル61の操作量を、RAM73から取得する(S21)。
【0077】
その後、S22において、CPU71は、ブレーキペダルセンサ装置62Aにより検出されたブレーキペダル62の操作量を取得する。続くS23では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステアリング63の操作量を取得する。アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量を取得した後、CPU71は、S24に処理を移行する。
【0078】
S24では、CPU71は、S21〜S23で取得したアクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量と、限界キャンバ付与基準データ72Aを構成するアクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量に関する基準値を比較する。そして、CPU71は、アクセルペダル61、ブレーキペダル62、ステアリング63の操作量の内、少なくとも一の操作量が基準値を超えているか否かを判断する。基準値を超える操作量が存在する場合(S24:YES)、CPU71は、S25に処理を移行する。一方、基準値を超える操作量が存在しない場合(S24:NO)、CPU71は、S26に処理を移行する。
【0079】
S25においては、CPU71は、基準値を超える操作量に係る操作によって、車両1が挙動限界にあると判断し、操作状態フラグ73Bをセットする。操作状態フラグ73Bをセットした後、CPU71は、操作状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS3に処理を移行する。
【0080】
S26では、CPU71は、操作状態フラグ73Bをクリアする。操作状態フラグ73Bをクリアした後、CPU71は、操作状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS3に処理を移行する。
【0081】
次に、車両状態判断処理(S3)で実行される車両状態判断処理プログラムについて、図6を参照しつつ詳細に説明する。車両状態判断処理(S3)に移行すると、CPU71は、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、RAM73から取得する(S31)。ヨーレートYを取得した後、CPU71は、S32に処理を移行する。
【0082】
S32では、CPU71は、取得したヨーレートYと、限界キャンバ付与基準データ72Aを構成するヨーレートYに関する基準値を比較する。そして、CPU71は、ヨーレートYが基準値以上であるか否かを判断する。取得したヨーレートYが基準値以上である場合(S32:YES)、CPU71は、車両1の鉛直軸回りの回転角速度が基準を超え、挙動限界にあると判断し、S34に処理を移行する。一方、取得したヨーレートYが基準値未満である場合(S32:NO)、CPU71は、S33に処理を移行する。
【0083】
S33に移行すると、CPU71は、ヨーレートが基準値未満であることに基づいて、当該車両1が挙動限界にないと判断し、車両状態フラグ73Cをクリアする。車両状態フラグ73Cをクリアした後、CPU71は、車両状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS4に処理を移行する。
【0084】
S34では、CPU71は、基準値を超えるヨーレートに基づいて、車両1の挙動限界にあると判断し、車両状態フラグ73Cをセットする。車両状態フラグ73Cをセットした後、CPU71は、車両状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS4に処理を移行する。
【0085】
続いて、安定状態判断処理(S7)で実行される安定状態判断処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。安定状態判断処理(S7)に移行すると、CPU71は、先ず、車両1の走行速度を、RAM73から取得する(S41)。走行速度を取得した後、CPU71は、S42に処理を移行する。
【0086】
S42においては、CPU71は、取得した走行速度が安定キャンバ付与基準データ72Bを構成する走行速度の基準値以上であるか否かを判断する。取得した走行速度が基準値以上である場合(S42:YES)、CPU71は、S43に処理を移行する。一方、取得した走行速度が基準値未満である場合(S42:NO)、CPU71は、S46に処理を移行する。
【0087】
S43では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステアリング63の操作量を、RAM73から取得する。ステアリング63の操作量を取得した後、CPU71は、S44に処理を移行する。
【0088】
S44に移行すると、CPU71は、取得したステアリング63の操作量が安定キャンバ付与基準データ72Bを構成するステアリング63の操作量に係る基準値以下であるか否かを判断する。取得したステアリング63の操作量が基準値以下である場合(S44:YES)、CPU71は、S45に処理を移行する。一方、取得したステアリング63の操作量が基準値よりも大きい場合(S44:NO)、CPU71は、S46に処理を移行する。
【0089】
S45においては、CPU71は、車両1が所定以上の走行速度で略直進走行を行っており、安定キャンバが必要な状態であると判断し、安定状態フラグ73Dをセットする。安定状態フラグ73Dをセットした後、CPU71は、安定状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS8に処理を移行する。
【0090】
S46に移行すると、CPU71は、安定状態フラグ73Dをクリアする。安定状態フラグ73Dをクリアした後、CPU71は、安定状態判断処理プログラムを終了し、メイン制御プログラムのS8に処理を移行する。
【0091】
続いて、本実施形態に係るキャンバフェイル検知処理プログラムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。キャンバフェイル検知処理プログラムは、ステアリングセンサ装置63A、ヨーレートセンサ装置81の検出結果に基づいて、車両1の挙動特性を示す指標値(ヨーレートゲインG)を算出し、キャンバ角調整装置44が正常に作動しているか否かを検出するプログラムである。
【0092】
ここで、車両1の挙動特性を示す指標値であるヨーレートゲインGについて、図9を参照しつつ詳細に説明する。ヨーレートゲインGは、ステアリングセンサ装置63Aにより検出されたステア角Sと、ヨーレートセンサ装置81により検出されるヨーレートYに基づいて算出される。
【0093】
本実施形態において、ステア角Sは、車両1直進走行時を基準(即ち、ステア角S=0)としたステアリング63の角度を示し、左旋回時のステア角Sを正、右旋回時のステア角Sを負とする。そして、ヨーレートYは、旋回移動する車両1を上から見た場合における車両1の旋回方向への回転角の変化速度を示し、左旋回方向へのヨーレートYを正とし、右旋回方向へのヨーレートYを負とする。
【0094】
ヨーレートゲインGは、ヨーレートセンサ81Aによって取得したヨーレートYを、当該ヨーレートYと同一タイミングにおけるステア角Sで除算することによって算出される。即ち、ヨーレートゲインGは、ステア角Sが1°当たりのヨーレートYの大きさを示し、車両1の旋回移動のし易さを示す。
【0095】
上述したように、本実施形態に係る車両1は、図4〜図7の制御プログラムに基づきキャンバ角調整装置44を制御することにより、右後輪2RR、左後輪2RLのキャンバ角を、所定角度のネガティブキャンバが付与された第1キャンバ状態と、第1キャンバ状態よりも小さなキャンバ角(本実施形態においては0°)が付与された第2キャンバ状態の何れかに切替制御する。
【0096】
一般に、後輪(即ち、右後輪2RR及び左後輪2RL)にネガティブキャンバを付与すると、後輪のグリップが上がるため、車両1の挙動は、よりアンダーステア特性を示す。即ち、第1キャンバ状態の車両1は、第2キャンバ状態における車両1よりも強いアンダーステア特性を示す。従って、同一速度、同一のステアリング63操作を行った場合に、第1キャンバ状態(キャンバがオンの状態)におけるヨーレートY(以下、オン状態ヨーレートYA)は、第2キャンバ状態(キャンバがオフの状態)におけるヨーレートY(以下、オフ状態ヨーレートYB)よりも、絶対値の小さな値を示す(図9参照)。
【0097】
そして、第1キャンバ状態におけるヨーレートゲインG(以下、オン状態ヨーレートゲインGA)は、オン状態ヨーレートYAをステア角Sで除算することで算出される。又、第2キャンバ状態におけるヨーレートゲインG(以下、オフ状態ヨーレートゲインGB)は、オフ状態ヨーレートYBをステア角Sで除算することで算出される。図9に示すように、オン状態ヨーレートYAと、オフ状態ヨーレートYBの間に差が生じているので、オン状態ヨーレートゲインGAは、オフ状態ヨーレートゲインGBよりも小さな値を示す。従って、車両用制御装置100は、オン状態ヨーレートゲインGAと、オフ状態ヨーレートゲインGBの差に基づいて、後輪におけるキャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあるか、第2キャンバ状態にあるかを判断し得る。
【0098】
次に、キャンバフェイル検知処理プログラムの処理内容について、図8を参照しつつ詳細に説明する。先ず、S51では、CPU71は、RAM73のキャンバフラグ73Aを参照して、キャンバフラグ73Aがセットされているか否かを判断する。ここで、キャンバフラグ73Aがセットされている状態は、後輪のキャンバ角調整装置44に対して、第1キャンバ状態(キャンバがオンの状態)へ移行するための指示がなされていることを示す。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされている状態は、後輪のキャンバ角調整装置44に対して、第2キャンバ状態(キャンバがオフの状態)へ移行するための指示がなされていることを示す。即ち、S51において、CPU71は、図4〜図7の制御プログラムにより、キャンバ角調整装置44に対して、第1キャンバ状態と第2キャンバ状態の何れの状態への移行が指示されているかを判断する。キャンバフラグ73Aがセットされている場合(S51:YES)、CPU71は、S52に処理を移行する。一方、キャンバフラグ73Aがクリアされている場合(S51:NO)、CPU71は、S58に処理を移行する。
【0099】
ここで、キャンバフラグがセットされている場合の処理内容について説明する。S52においては、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにおける現在の検出結果(即ち、ステア角S)の絶対値が下限値Lよりも大きく、上限値Hよりも小さいか否かを判断する。即ち、S52では、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにより検出したステア角Sが、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの範囲内であるか否かを判断する。ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲内にある場合(S52:YES)、CPU71は、S53に処理を移行する。一方、ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲外にある場合(S52:NO)には、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0100】
ここで、S52における下限値Lは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの下限値を示す。ステア角Sの絶対値が下限値Lより小さい場合、この時に車両1に生じるヨーレートYの値が小さすぎるため、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。一方、S52における上限値Hは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角Sの上限値を示す。ステア角Sの絶対値が上限値Hよりも大きい場合、当該車両1にスリップ等が生じる虞があり、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。
【0101】
S53に移行すると、CPU71は、現在のステア角速度が基準速度Mより小さいか否かを判断する。ステア角速度は、ステアリングセンサ装置63Aによって検出されたステア角Sを時間微分することで算出される。ステア角速度が基準速度Mよりも小さい場合(S53:YES)、CPU71は、S54に処理を移行する。一方、ステア角速度が基準速度M以上である場合(S53:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0102】
ここで、S53における基準速度Mは、ヨーレートゲインGを有効に算出し得るステア角速度の上限値を示す。ステア角速度が基準速度M以上である場合、急ハンドルに起因してスリップ等が生じる虞があり、車両1自体の挙動特性に対応したヨーレートゲインGを算出することができない。
【0103】
S54では、CPU71は、上記S52、S53の条件を満たす現在のステア角Sと、現在(即ち、当該ステア角Sと同時期)のヨーレートYに基づいて、第1ヨーレートゲインを算出する。第1ヨーレートゲインは、キャンバフラグ73Aがセットされている場合のヨーレートゲインGを意味する。尚、第1ヨーレートゲインは、キャンバ角調整装置44が正常に稼働し、第1キャンバ状態にある場合には、オン状態ヨーレートゲインGAと略同一となり、キャンバ角調整装置44に誤作動が生じ、第2キャンバ状態のままである場合は、オフ状態ヨーレートゲインGBと略同一となる。第1ヨーレートゲインを算出した後、CPU71は、S55に処理を移行する。
【0104】
S55においては、CPU71は、判断指標値Rを算出する。判断指標値Rは、S54で算出した第1ヨーレートゲインから、RAM73に格納されている第2基準ヨーレートゲインを減算することで算出される。第2基準ヨーレートゲインは、後述するS63においてRAM73に格納される第2ヨーレートゲインであり、キャンバ角調整装置44が正常に作動し、キャンバがオフとなっている状態のヨーレートゲインGを示す。図9に示すように、第1キャンバ状態にある場合の第1ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)は、第2基準ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)よりも小さな値となる。従って、この場合の判断指標値Rは負の値を示す。又、キャンバ角調整装置44の故障により第2キャンバ状態にある場合、第1ヨーレートゲインは、第2基準ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)と略同様の値を示す。従って、この場合の判断指標値Rは、正負を問わず、絶対値の小さな値となる。判断指標値RをRAM73に格納した後、CPU71は、S56に処理を移行する。
【0105】
S56に移行すると、CPU71は、判断指標値Rが基準値Fよりも小さいか否かを判断する。基準値Fは、オン状態ヨーレートゲインGAとオフ状態ヨーレートゲインGBの差に基づき、車両1におけるタイヤ種類や、運転者の運転技量や運転の癖等の個人差を考慮した値であり、負の値を示す。判断指標値Rが基準値Fよりも小さい場合(S56:YES)、CPU71は、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあり、キャンバフラグ73Aのセットに基づいて、キャンバ角調整装置44が正常に作動していると判断し、S57に処理を移行する。一方、判断指標値Rが基準値F以上である場合(S56:NO)、CPU71は、キャンバフラグ73Aのセットに関わらず、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にあり、キャンバ角調整装置44の作動にエラーが生じていると判断し、S64へ処理を移行する。
【0106】
S57では、CPU71は、S54で算出した第1ヨーレートゲインを、第1基準ヨーレートゲインとして、RAM73に格納する。この場合における第1ヨーレートゲインは、キャンバをオンする制御信号(キャンバフラグ73Aのセット)に基づいて、キャンバ角調整装置44が正常にキャンバをオンした場合のヨーレートゲインGを示す。第1ヨーレートゲインを、第1基準ヨーレートゲインとしてRAM73に格納した後、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0107】
続いて、キャンバフラグがクリアされている場合の処理内容について説明する。
S58においては、CPU71は、ステアリングセンサ装置63Aにおける現在の検出結果(即ち、ステア角S)の絶対値が下限値Lよりも大きく、上限値Hよりも小さいか否かを判断する。尚、S58における上限値H、下限値Lは、上述したS52における上限値H、下限値Lと同一の値であり、同一の意義を有する。ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲内にある場合(S58:YES)、CPU71は、S59に処理を移行する。一方、ステア角Sの絶対値が下限値Lと上限値Hにより規定される範囲外にある場合(S58:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0108】
S59に移行すると、CPU71は、現在のステア角速度が基準速度Mより小さいか否かを判断する。尚、S59における基準速度Mは、S53における基準速度Mと同一の値であり、同一の意義を有する。ステア角速度が基準速度Mよりも小さい場合(S59:YES)、CPU71は、S60に処理を移行する。一方、ステア角速度が基準速度M以上である場合(S59:NO)、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0109】
S60では、CPU71は、上記S58、S59の条件を満たす現在のステア角Sと、現在(即ち、当該ステア角Sと同時期)のヨーレートYに基づいて、第2ヨーレートゲインを算出する。第2ヨーレートゲインは、キャンバフラグ73Aがクリアされている場合のヨーレートゲインGを意味する。尚、第2ヨーレートゲインは、キャンバ角調整装置44が正常に稼働し、第2キャンバ状態にある場合には、オフ状態ヨーレートゲインGBと略同一となり、キャンバ角調整装置44に誤作動が生じ、第1キャンバ状態のままである場合は、オン状態ヨーレートゲインGAと略同一となる。第2ヨーレートゲインを算出した後、CPU71は、S61に処理を移行する。
【0110】
S61においては、CPU71は、判断指標値Rを算出する。判断指標値Rは、RAM73に格納されている第1基準ヨーレートゲインから、S60で算出した第2ヨーレートゲインを減算することで算出される。第1基準ヨーレートゲインは、S57においてRAM73に格納された第1ヨーレートゲインであり、キャンバ角調整装置44が正常に作動し、キャンバがオンとなっている状態のヨーレートゲインGを示す。図9に示すように、第2キャンバ状態にある場合、第2ヨーレートゲイン(即ち、オフ状態ヨーレートゲインGB)は、第1基準ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)よりも大きな値となる。従って、この場合の判断指標値Rは負の値を示す。又、キャンバ角調整装置44の故障により第1キャンバ状態にある場合の第2ヨーレートゲイン(即ち、オン状態ヨーレートゲインGA)は、第1基準ヨーレートゲインと略同様の値を示す。従って、この場合の判断指標値Rは、正負を問わず、絶対値の小さな値となる。判断指標値RをRAM73に格納した後、CPU71は、S62に処理を移行する。
【0111】
S62に移行すると、CPU71は、判断指標値Rが基準値Fよりも小さいか否かを判断する。S62における基準値Fは、S56における基準値Fと同一の値であり、同一の意義を有する。又、当該S62における基準値Fも負の値である。判断指標値Rが基準値Fよりも小さい場合(S62:YES)、CPU71は、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にあり、キャンバフラグ73Aのクリアに基づいて、キャンバ角調整装置44が正常に作動していると判断し、S63に処理を移行する。一方、判断指標値Rが基準値F以上である場合(S62:NO)、CPU71は、キャンバフラグ73Aのクリアに関わらず、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にあり、キャンバ角調整装置44の作動にエラーが生じていると判断し、S64に処理を移行する。
【0112】
S63では、CPU71は、S60で算出した第2ヨーレートゲインを、第2基準ヨーレートゲインとして、RAM73に格納する。この場合における第2ヨーレートゲインは、キャンバをオフする制御信号(キャンバフラグ73Aのクリア)に基づいて、キャンバ角調整装置44が正常にキャンバをオフした場合のヨーレートゲインGを示す。第2基準ヨーレートゲインを、第2基準ヨーレートゲインとしてRAM73に格納した後、CPU71は、S51に処理を戻す。
【0113】
S64においては、CPU71は、キャンバフェイル警告を行う。具体的には、CPU71は、キャンバフェイル警告画面85を、表示ディスプレイ80に表示する。キャンバフェイル警告画面85は、当該車両1におけるキャンバ角調整装置44に何らかの故障が生じ、図4〜図7に示す制御プログラムに基づく後輪のキャンバ角調整機能が正常に動作していないことを報知する。
【0114】
ここで、S64により、表示ディスプレイ80上に表示されるキャンバフェイル警告画面85について、図10を参照しつつ詳細に説明する。図10に示すように、キャンバフェイル警告画面85は、フェイル警告表示部86を有している。フェイル警告表示部86は、「キャンバ角調整装置44に何らかの故障が生じ、正常に作動していない旨」及び「より慎重な運転を促す旨」のメッセージを表示する。
【0115】
従って、キャンバフェイル警告画面85を視認することにより、運転者等は、キャンバ角調整装置44に故障が生じていることを把握し得る。又、キャンバ角調整装置44に故障が生じているため、車両1の挙動特性は、通常時(即ち、キャンバ角調整装置44の正常作動時)と異なる。従って、キャンバフェイル警告画面85を表示することにより、当該車両用制御装置100は、運転者等に「より慎重な運転を心掛けるように促す」ことができ、もって、車両1の挙動特性が通常時と異なることに起因する事故等を防止し得る。
【0116】
尚、上記キャンバフェイル警告画面85においては、S56及びS62の判断結果に基づいて、現在のキャンバ角調整装置44の状態(即ち、第1キャンバ状態又は第2キャンバ状態)を、フェイル警告表示部86に表示するように構成することも可能である。この場合、運転者等は、車両1における現在の挙動特性を把握することができ、現在の挙動特性に応じた慎重な運転を行い得る。
【0117】
以上、説明したように、本実施形態に係る車両用制御装置100は、所定の条件(限界キャンバ付与基準データ72A、安定キャンバ付与基準データ72Bに規定される条件)を満たした場合に、左後輪2RL及び右後輪2RRの懸架装置4を制御することにより、左後輪2RL及び右後輪2RRのキャンバ角を、所定角度のネガティブキャンバが付与された第1キャンバ状態、又は、キャンバ角が0度に調整された第2キャンバ状態に切り替える。従って、当該車両用制御装置100は、所定の条件を満たした場合に、第1キャンバ状態に調整することで、車両1に走行安定性を付与し得る。
【0118】
そして、当該車両用制御装置100は、図4〜図7に示す制御プログラムに従って、キャンバフラグ73Aがセットされ、キャンバ角調整装置44に第1キャンバ状態への調整が指示されている場合(S51:YES)、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで取得したステア角Sで除算し、第1ヨーレートゲインを算出する(S54)。又、当該車両用制御装置100は、当該第1ヨーレートゲインから、実際に第2キャンバ状態で走行している場合に記憶した第2基準ヨーレートゲインを減算することで、判断指標値Rを算出する(S55)。そして、当該車両用制御装置100は、判断指標値Rと基準値Fの大小関係に基づいて、「第1キャンバ状態へ調整する旨の指示がなされているにも関わらず、キャンバ角調整装置44が第2キャンバ状態にある」という故障が生じていることを検出する(S56:NO)。そして、当該故障が生じていることを検出した場合、車両用制御装置100は、表示ディスプレイ80にキャンバフェイル警告画面85を表示することにより、その旨を運転者等に報知する(S64)。これにより、運転者は、故障の発生を把握することができ、より慎重な運転を心掛けることができる。
【0119】
又、当該車両用制御装置100は、図4〜図7に示す制御プログラムに従って、キャンバフラグ73Aがクリアされ、キャンバ角調整装置44に第2キャンバ状態への調整が指示されている場合(S51:NO)、ヨーレートセンサ装置81により検出されたヨーレートYを、ステアリングセンサ装置63Aで取得したステア角Sで除算し、第2ヨーレートゲインを算出する(S60)。又、当該車両用制御装置100は、実際に第1キャンバ状態で走行している場合に記憶した第1基準ヨーレートゲインから、当該第2ヨーレートゲインを減算することで、判断指標値Rを算出する(S55)。そして、当該車両用制御装置100は、判断指標値Rと基準値Fの大小関係に基づいて、「第2キャンバ状態へ調整する旨の指示がなされているにも関わらず、キャンバ角調整装置44が第1キャンバ状態にある」という故障が生じていることを検出する(S62:NO)。そして、当該故障が生じていることを検出した場合、車両用制御装置100は、表示ディスプレイ80にキャンバフェイル警告画面85を表示することにより、その旨を運転者等に報知する(S64)。これにより、運転者は、故障の発生を把握することができ、より慎重な運転を心掛けることができる。
【0120】
更に、当該車両用制御装置100は、ステア角Sに関する条件(S52、S58)を満たし、且つ、ステア角速度に関する条件(S53、S59)も満たす場合に、第1ヨーレートゲイン、第2ヨーレートゲインを算出する(S54、S60)。従って、当該車両用制御装置100は、車両1の運転者の癖等を排除し、車両1自体の挙動特性を示す第1ヨーレートゲイン及び第2ヨーレートゲインを、精度よく算出し得る。この結果、当該車両用制御装置100は、より高い精度で、キャンバ角調整装置44の故障を検知し得る。
【0121】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、第1ヨーレートゲインからの第2基準ヨーレートゲインの減算(S55)、又は、第1基準ヨーレートゲインからの第2ヨーレートゲインの減算(S61)により、判断指標値Rを算出していたが、この態様に限定されるものではない。即ち、S55においては、第2基準ヨーレートゲインから第1ヨーレートゲインを減算して、判断指標値Rを算出しても良いし、S61においては、第2ヨーレートゲインから第1基準ヨーレートゲインを減算して、判断指標値Rを算出してもよい。尚、この場合においては、S56、S62で比較される基準値Fは正の値をとる。
【0122】
又、本実施形態においては、キャンバ角調整装置44に故障が生じている場合、キャンバフェイル警告画面85を表示ディスプレイ80に表示することで、運転者等に警告を行っていたが、この態様に限定されるものではない。即ち、運転者に「キャンバ角調整装置44の故障が生じていること」を警告することができれば、その態様は問わない。例えば、音声により当該警告を行うことも可能であるし、ランプ等の点灯態様により警告してもよい。又、上述したキャンバフェイル警告画面85に加えて、音声で警告するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【0123】
1 車両
2 車輪
4 懸架装置
44 キャンバ角調整装置
63A ステアリングセンサ装置
71 CPU
72 ROM
73 RAM
81 ヨーレートセンサ装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪と前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられる車両用制御装置であって、
車両の状態に基づく付与基準に応じて、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を第1角度の調整した第1状態と、前記車輪のキャンバ角を、前記第1角度と異なる第2角度に調整した第2状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
車両移動時における車両の操舵角を取得する操舵角検出手段と、
車両移動時における車両のヨーレートを取得するヨーレート検出手段と、
前記ヨーレート検出手段により取得されたヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、当該ヨーレートと同時期に取得された操舵角で除算した指標値を算出する指標値算出手段と、
前記第1状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段からの制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項2】
請求項1記載の車両用制御装置であって、
前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整した通常状態と、前記通常状態よりも大きなネガティブキャンバを前記車輪に対して付与した付与状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
前記通常状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項3】
請求項1記載の車両用制御装置であって、
前記キャンバ角調整装置により、前記車輪に対して所定角度のネガティブキャンバを付与した付与状態と、前記付与状態よりも正側に位置する所定のキャンバ角に車輪のキャンバ角を調整した通常状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
前記付与状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の車両用制御装置であって、
前記操舵角の変化速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記操舵角検出手段により検出される操舵角が、所定の第1基準操舵角よりも大きく、且つ、前記第1基準操舵角よりも大きな第2基準操舵角よりも小さい第1条件を満たすと共に、前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が所定の基準操舵角速度よりも小さい第2条件を満たす対象範囲を特定する対象範囲特定手段と、を備え、
前記指標値算出手段は、
前記対象範囲特定手段により特定された対象範囲におけるヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、前記対象範囲における操舵角で除算することにより、前記指標値を算出する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項1】
車輪と前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられる車両用制御装置であって、
車両の状態に基づく付与基準に応じて、前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を第1角度の調整した第1状態と、前記車輪のキャンバ角を、前記第1角度と異なる第2角度に調整した第2状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
車両移動時における車両の操舵角を取得する操舵角検出手段と、
車両移動時における車両のヨーレートを取得するヨーレート検出手段と、
前記ヨーレート検出手段により取得されたヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、当該ヨーレートと同時期に取得された操舵角で除算した指標値を算出する指標値算出手段と、
前記第1状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記第2状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段からの制御信号に基づくキャンバ角調整装置の制御に故障が生じていることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項2】
請求項1記載の車両用制御装置であって、
前記キャンバ角調整装置により、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整した通常状態と、前記通常状態よりも大きなネガティブキャンバを前記車輪に対して付与した付与状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
前記通常状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記付与状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から付与状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が通常状態であることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項3】
請求項1記載の車両用制御装置であって、
前記キャンバ角調整装置により、前記車輪に対して所定角度のネガティブキャンバを付与した付与状態と、前記付与状態よりも正側に位置する所定のキャンバ角に車輪のキャンバ角を調整した通常状態と、の何れかに調整する制御信号を出力するキャンバ角調整手段と、
前記付与状態で車両が走行している場合に、前記指標値算出手段により算出された第1指標値を記憶する記憶手段と、
前記通常状態への調整を指示する制御信号が出力された場合に、前記指標値算出手段により算出される第2指標値と、前記記憶手段に記憶されている第1指標値の差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第2指標値と第1指標値の差と、所定の基準値に基づいて、前記キャンバ角調整手段から通常状態への調整を指示する制御信号が出力されているにも関わらず、キャンバ角調整装置が付与状態であることを検知する異常検知手段と、を有する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の車両用制御装置であって、
前記操舵角の変化速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記操舵角検出手段により検出される操舵角が、所定の第1基準操舵角よりも大きく、且つ、前記第1基準操舵角よりも大きな第2基準操舵角よりも小さい第1条件を満たすと共に、前記操舵角速度検出手段により検出される操舵角速度が所定の基準操舵角速度よりも小さい第2条件を満たす対象範囲を特定する対象範囲特定手段と、を備え、
前記指標値算出手段は、
前記対象範囲特定手段により特定された対象範囲におけるヨーレートを、前記操舵角検出手段によって、前記対象範囲における操舵角で除算することにより、前記指標値を算出する
ことを特徴とする車両用制御装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公開番号】特開2011−201362(P2011−201362A)
【公開日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−68674(P2010−68674)
【出願日】平成22年3月24日(2010.3.24)
【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23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年3月24日(2010.3.24)
【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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