外倾控制装置 【技术领域】
本发明涉及外倾控制装置。背景技术 以往， 提供有一种为了提高在加速时、 制动时、 转弯时等中的车辆的稳定性， 而对 车轮赋予外倾角的车辆。
在该车辆中， 对用于赋予外倾角、 解除外倾角的赋予的致动器配设有液压缸， 通过 从作为驱动部的液压马达对液压缸给排液压， 使液压缸工作。( 例如参照专利文献 1)。
专利文献 1 ： 美国专利说明书第 6347802 号。
然而， 在所述以往的车辆中， 在对车轮赋予外倾角的情况下， 需要对所述液压缸供 给规定的液压， 而导致液压马达的大型化。因此， 用于驱动液压马达的发动机的效率降低， 并导致车辆的燃油效率降低。
此外， 在所述车辆中， 虽然不清楚对车轮赋予外倾角时的液压马达的动作速度、 以 及解除对车轮赋予的外倾角时的液压马达的动作速度， 但在对车轮赋予外倾角、 和解除对 车轮赋予的外倾角时， 如果要想使液压马达的动作速度相等， 则需要考虑对液压马达施加 的负荷， 并需要基于负荷成为最大的条件来设计液压马达。因此， 导致液压马达大型化。其 结果， 导致车辆大型化， 车辆的成本变高。
发明内容
本发明的目的在于， 提供一种通过解决所述以往的车辆的问题点， 能够使驱动部 小型化， 并且能够使车辆小型化、 车辆成本降低的外倾控制装置。
因此， 在本发明的外倾控制装置中， 具有 ： 车辆的车身 ； 相对该车身旋转自如地配 设的多个车轮 ； 配置在该各车轮中的规定车轮与车身之间， 用于对所述规定的车轮进行外 倾角的赋予以及赋予的解除的致动器 ； 在外倾角赋予条件成立的情况下， 通过驱动所述致 动器对所述规定车轮赋予外倾角的第 1 致动器驱动处理单元 ； 在外倾角赋予解除条件成立 的情况下， 通过驱动所述致动器来解除对所述规定的车轮赋予的外倾角的第 2 致动器驱动 处理单元。
并且， 通过所述第 1 致动器驱动处理单元对致动器进行驱动时的动作速度比通过 所述第 2 致动器驱动处理单元对致动器进行驱动时的动作速度高。
根据本发明， 在外倾控制装置中， 具有 ： 车辆的车身 ； 相对于该车身旋转自如地配 设的多个车轮 ； 配设在该各车轮中的规定车轮与车身之间， 用于对所述规定车轮进行外倾 角的赋予以及赋予的解除的致动器 ； 在外倾角赋予条件成立的情况下， 通过驱动所述致动 器对所述规定车轮赋予外倾角的第 1 致动器驱动处理单元 ； 在外倾角赋予解除条件成立的 情况下， 通过驱动所述致动器解除对所述规定车轮赋予的外倾角的第 2 致动器驱动处理单 元。
并且， 通过所述第 1 致动器驱动处理单元对致动器进行驱动时的动作速度比通过所述第 2 致动器驱动处理单元对致动器进行驱动时的动作速度高。
该情况下， 在外倾角赋予条件成立的情况下， 由于通过所述第 1 致动器驱动处理 单元对致动器进行驱动时的动作速度比通过所述第 2 致动器驱动处理单元对致动器进行 驱动时的动作速度高， 因此能够对所述规定车轮迅速地赋予外倾角， 并且能够提高加速时、 制动时、 转弯时等中的车辆的稳定性。
另外， 在外倾角赋予解除条件成立的情况下， 由于对所述致动器进行驱动时的动 作速度较低， 所以不仅能够使所述致动器的驱动部小型化， 使车辆小型化， 还能够降低车辆 的成本。
并且， 由于能够提高用于对所述驱动部进行驱动的发动机的效率， 因此能够提高 车辆的燃油效率。 附图说明
图 1 是本发明的第 1 实施方式的车辆的概念图。 图 2 是表示本发明的第 1 实施方式的车轮的支承构造的图。 图 3 是本发明的第 1 实施方式的车辆的控制框图。 图 4 是表示本发明的第 1 实施方式的车轮的力学模型的图。 图 5 是马达转速与马达扭矩的关系图。 图 6 是本发明的第 2 实施方式的车辆的控制框图。 图 7 是表示本发明的第 2 实施方式的外倾驱动电路部的图。 图 8 是表示本发明的第 2 实施方式的外倾控制处理单元的动作的流程图。 图 9 是表示本发明的第 3 实施方式的致动器的主要部分的图。 图中符号说明 ： 11... 车身 ； 16... 控制部 ； 31 ～ 34... 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详细地进行说明。
图 1 是本发明的第 1 实施方式中的车辆的概念图。
在图 1 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 是相对所述车身 11 旋转自如地配设的左前方、 右前方、 左后方以及右后方的车轮， 前轮 由车轮 WLF 和 WRF 构成， 后轮由车轮 WLB、 WRB 构成。并且， 所述各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 具 有由铝合金等形成的未图示的轮圈 (wheel)、 以及与该轮圈的外圆周嵌合配设的轮胎 36。 此外， 该情况下， 所述车辆具有前轮驱动方式的构造， 所述发动机 12 与车轮 WLF、 WRF 通过未 图示的驱动轴连结。于是， 通过驱动发动机 12 而产生的旋转被传递给车轮 WLF、 WRF， 该车 轮 WLF、 WRF 旋转， 从而作为驱动轮发挥功能。
在本实施方式中， 所述车辆虽然具有前轮驱动方式的构造， 但也可以具有后轮驱 动方式、 四轮驱动方式等的构造。 该情况下， 所述发动机 12 与车轮 WLB、 WRB 通过未图示的传动轴、 差动装置、 驱动轴等连结， 通过驱动发动机 12 产生的旋转在后轮驱动方式的情况下， 被传递到车轮 WLB、 WRB， 该车轮 WLB， WRB 旋转， 从而作为驱动轮发挥功能， 在四轮驱动方式 的情况下， 所述产生的旋转被传递到车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB， 该车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 旋 转， 从而作为驱动轮发挥功能。另外， 在本实施方式中， 虽然将通过驱动发动机 12 产生的旋 转传递到驱动轮， 但还可使用驱动马达来作为驱动源， 将对驱动马达进行驱动而产生的旋 转向驱动轮传递， 或将驱动马达一体安装于驱动轮， 独立驱动各驱动马达来分别使车轮旋 转。
另外， 13 是转向盘， 其作为操作者、 即驾驶员进行车辆转向用的操作部， 并且作为 转向装置。 14 是加速器踏板， 其作为驾驶员对车辆进行加速用的操作部， 并且作为加速操作 部件。15 是制动踏板， 其作为驾驶员对车辆进行制动用的操作部， 并且作为制动操作部件。 当驾驶员操作转向盘 13 使其旋转时， 可以根据表示转向盘 13 的操作量的转向角度， 对车轮 WLF、 WRF 赋予转向角使车辆转弯。另外， 当驾驶员踩踏加速器踏板 14 时， 可以根据表示加 速器踏板 14 的操作量的踩踏量 ( 行程 ) 对车辆进行加速， 当驾驶员踩踏制动踏板 15 时， 可 以根据表示制动踏板 15 的操作量的踩踏量对车辆进行制动。此外， 所述转向角是随着转向 盘 13 的旋转， 使车轮 WLF、 WRF 的朝向发生变化时的、 车辆的前后方向与车轮 WLF、 WRF 的朝 向所成的角度。
通过所述转向盘 13、 加速器踏板 14、 制动踏板 15 等构成了车辆的操作元件， 通过 所述转向角度、 转向角、 加速器踏板 14 的踩踏量、 制动踏板 15 的踩踏量等表示车辆的操作 状态。
并且， 31、 32 是分别被配设在车身 11 与各车轮 WLF、 WRF 之间， 将各车轮 WLF、 WRF 旋 转自如地支承， 并且用于使各车轮 WLF、 WRF 独立形成转向角， 独立赋予外倾角的致动器 ( 车 轮驱动部 )。33、 34 是分别被配设在车身 11 与各车轮 WLB、 WRB 之间， 将各车轮 WLB、 WRB 旋 转自如地支承， 并且对各车轮 WLB、 WRB 独立赋予外倾角用的致动器。其中， 由致动器 31、 32 构成外倾角可变机构以及转向角可变机构， 由致动器 33、 34 构成外倾角可变机构。
在所述各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 上， 轮胎 36 的胎面 37 被分为滚动阻力以及抓地 (grip) 性能不同的、 宽度方向上的多个区域， 在本实施方式中被分为两个区域。并且， 在将 表示胎面 37 的宽度方向的中心的中心线作为区分线 Ld1 时的该区分线 Ld1 外侧 ( 远离车 身 11 侧 ) 形成有低滚动阻力区域 38， 其作为通过减小损耗角正切， 减小了因与路面的摩擦 而对轮胎 36 产生的滚动阻力， 并降低了表示抓路面力、 即抓地力的抓地性能的第 1 区域。 在 所述区分线 Ld1 内侧 ( 车身 11 侧 ) 形成有高抓地区域 39， 其作为通过增大损耗角正切， 增 大了滚动阻力， 并提高了抓地性能的第 2 区域。
因此， 在所述低滚动阻力区域 38 以及高抓地区域 39 的各外周面分别形成有不同 的沟的花纹 ( 以下称为 “轮胎花纹” )。即， 在低滚动阻力区域 38 中， 在轮胎 36 的圆周方向 形成有沟连续的肋条型 (rib type) 的轮胎花纹， 在高抓地区域 39 中， 在轮胎 36 的宽度方 向形成有沟连续的横纹式 (lug type) 的轮胎花纹。另外， 还可以在高抓地区域 39 形成具 有独立的多个块的块样式 (block type) 的轮胎花纹。
在本实施方式中， 低滚动阻力区域 38 以及高抓地区域 39 虽然通过使轮胎花纹不 同来形成， 但还可以通过使胎面 37 的材料不同来形成低滚动阻力区域 38 以及高抓地区域 39。另外， 所述损耗角正切表示胎面 37 发生变形时的能量的吸收的程度， 可以用损耗 剪切弹性率与储藏剪切弹性率的比来表示。 损耗角正切越小， 能量的吸收越少， 因此对轮胎 36 产生的滚动阻力减小， 抓地性能降低， 对轮胎 36 产生的摩损减少。 与此相对， 损耗角正切 越大， 能量的吸收越多， 因此滚动阻力变大， 抓地性能变高， 对轮胎 36 产生的摩损增多。
此外， 在本实施方式中虽然使所述区分线 Ld1 置于胎面 37 的宽度方向的中心， 但 还可以将区分线 Ld1 置于胎面 37 的宽度方向上的任意位置， 使低滚动阻力区域 38 以及高 抓地区域 39 的各接地面积的比例不同。
在本实施方式中， 如果在车辆的通常行驶时使低滚动阻力区域 38 与路面接触， 则 由于滚动阻力小， 所以能够提高燃油效率。 另外， 如果在车辆的加速时、 制动时、 转弯时等使 高抓地区域 39 与路面接触， 由于抓地性能高， 所以通过提高车辆的加速性、 或缩短制动距 离、 或者防止横向滑动的产生等， 能够提高车辆的稳定性。
接下来， 对向各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角用的所述致动器 31 ～ 34 进行 说明。该情况下， 由于各致动器 31 ～ 34 中的外倾角可变机构的构造相同， 故仅对车轮 WLF 以及致动器 31 进行说明。
图 2 是表示本发明的第 1 实施方式的车轮的支承构造的图。 图中， WLF 是车轮， 21 是轮圈， 31 是致动器， 36 是配设于轮圈 21 的轮胎。
所述致动器 31 例如具有 ： 马达 41， 其固定于作为基础部件的未图示的转向节， 是 外倾控制用的驱动部 ； 可动板 43， 其是以外倾轴 42 为摆动中心摆动自如地配设于所述转向 节的可动部件 ； 曲轴机构 45， 其是将所述马达 41 的旋转运动转换为可动板 43 的摆动运动 的运动方向转换部 ； 驱动轴 46， 其是将所述发动机 12( 图 1) 的旋转向轮圈 21 传递的传动 轴； 下臂 (lower arm)48， 其是用于伴随着所述转向盘 13 被操作来改变车轮 WLF 的朝向的 转向部件。其中， 所述马达 41 使用了直流马达。
并且， 所述轮圈 21 相对可动板 43 被旋转自如地支承， 并与驱动轴 46 连结。
另外， 所述曲轴机构 45 具有 ： 蜗杆 (worm gear)51， 其是安装于所述马达 41 的输出 轴的第 1 转换元件 ； 蜗轮 (worm wheel)52， 其是相对所述转向节旋转自如地配设的、 并与所 述蜗杆 51 啮合的第 2 转换元件 ； 臂 53， 其是将该蜗轮 52 与所述可动板 43 连结的第 3 转换 元件。该臂 53 的一端在从蜗轮 52 的旋转轴偏心的位置， 通过第 1 连结部与蜗轮 52 连结， 另一端在可动板 43 的上端的位置， 通过第 2 连结部与可动板 43 连结。该情况下， 由可动板 43 构成了第 4 转换元件。
并且， 通过所述蜗杆 51 以及蜗轮 52， 旋转运动的轴的朝向被转换， 通过蜗轮 52 以 及臂 53， 旋转运动被转换为直线前进运动， 通过臂 53 以及可动板 43， 直线前进运动被转换 为摆动运动。
因此， 若驱动马达 41， 则使蜗杆 51 以及蜗轮 52 旋转， 从而使臂 53 进退， 使可动板 43 摆动。其结果， 对车轮 WLF 赋予可动板 43 倾斜的角度的外倾角。
接下来， 对所述构成的车辆的控制装置进行说明。
图 3 是本发明的第 1 实施方式中的车辆的控制框图。
图中， 16 为控制部， 其进行车辆整体的控制， 并且构成计算机 ； 41 为马达， 其分别 针对所述车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB( 图 1) 而配设 ； 61 为 ROM， 其作为第 1 存储部 ； 62 为 RAM， 其作为第 2 存储部 ； 63 为车速传感器， 其作为检测车速的车速检测部 ； 64 为转向传感器， 其
作为对所述转向盘 13 的转向角度进行检测的转向检测部 ； 65 为横摆率传感器， 其作为对车 辆的横摆率进行检测的横摆率检测部 ； 66 为 G 传感器， 其作为对横向 G 以及前后 G 进行检 测的加速度检测部 ； 68 为外倾角传感器， 其作为对被赋予到各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外 倾角进行检测的外倾角检测部 ； 82 为马达驱动部， 其用于驱动马达 41 ； 83 为编码器， 其作为 对马达 41 的转速、 即马达转速进行检测的转速检测部。
由所述车速传感器 63、 横摆率传感器 65、 G 传感器 66、 外倾角传感器 68 等构成车 辆状态检测部， 通过车速、 横摆率、 横向 G 以及前后 G、 外倾角等表示车辆状态。
在所述构成的车辆中， 所述控制部 16 的未图示的外倾控制处理单元进行外倾控 制处理， 在车辆的通常行驶时通过使低滚动阻力区域 38 与路面接触来提高燃油效率， 在车 辆的加速时、 制动时、 转弯时等， 如果基于驾驶员操作的加速器踏板 14、 制动踏板 15、 转向 盘 13 等的操作量、 对车辆施加的横向 G 以及前后 G 的加速度、 横摆率等各参数满足一定条 件， 则对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 中的规定车轮、 在本实施方式中为全部的车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予负的外倾角、 即负 (Negative) 外倾角， 使高抓地区域 39 与路面接触， 由此提 高车辆的稳定性。其中， 在本实施方式中， 在未被赋予外倾角的状态下， 低滚动阻力区域 38 与路面接触。 因此， 所述外倾控制处理单元的外倾角赋予条件成立判断处理单元进行外倾角赋 予条件成立判断处理， 通过读入所述各参数， 并对各参数与分别设定的第 1 阈值进行比较， 从而判断表示赋予外倾角的条件的外倾角赋予条件是否成立。
即， 在各参数中至少一个参数大于第 1 阈值的情况下， 可以判断为进行了急加速、 急制动、 急转弯等， 因此外倾角赋予条件成立判断处理单元判断为外倾角赋予条件成立， 所 述外倾控制处理单元的外倾设定处理单元进行外倾设定处理， 输出外倾进行 (ON) 指令。
另外， 所述外倾控制处理单元的外倾角赋予解除条件成立判断处理单元进行外倾 角赋予解除条件成立判断处理， 通过对所述各参数、 与被设定为分别比所述第 1 阈值小了 规定值的第 2 阈值进行比较， 来判断表示解除外倾角的赋予的条件的外倾角赋予解除条件 是否成立。
即， 在所述各参数比所述第 2 阈值小的情况下， 可以判断为未进行急加速、 急制 动、 急转弯等， 因此外倾角赋予解除条件成立判断处理单元判断为外倾角赋予解除条件成 立。
这样， 当被判断为外倾角赋予解除条件成立时， 所述外倾设定处理单元输出外倾 结束 (OFF) 指令。
另外， 如前述那样， 在本实施方式中， 通过驱动致动器 31 ～ 34， 来对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角、 或解除外倾角的赋予， 但是由于从路面向车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 施加 与车辆的重量对应的负荷， 因而产生意图使车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 以外倾轴 42 为中心， 向 负外倾角被赋予的方向旋转的力矩。
因此， 在对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下， 马达 41 所需要的马达扭 矩减少与力矩对应的量， 在解除外倾角的赋予的情况下， 马达 41 所需要的马达扭矩增大与 力矩对应的量。
接下来， 对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的力学模型进行说明。 该情况下， 由于车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的构造相同， 故仅对车轮 WLF 进行说明。
图 4 是表示本发明的第 1 实施方式的车轮的力学模型的图。
图中 42 为外倾轴， 81 为路面， sh1 为从车轮 WLF 与路面 81 的接触点 q1 向上方垂 直延伸的轴线。
在所述接触点 q1 处， 将从路面 81 向轮胎 36 施加的负荷设为 P， 并将所述外倾轴 42 与所述轴线 sh1 之间的距离设为 w1， 则产生如下的、 使车轮 WLF 以外倾轴 42 为中心向箭 头 A 方向转动的力矩 M。
M ＝ P·w1。
并且， 在使车轮 WLF 向箭头 A 方向转动时， 将抵抗由轴、 轴承等产生的摩擦力所需 要的扭矩设为 Tf， 在对车轮 WLF 赋予外倾角的情况下， 将马达 41 所需要的马达扭矩设为 Ta， 在解除外倾角的赋予的情况下， 将马达 41 所需要的马达扭矩设为 Td， 则成为如下的表 示。
Ta ＝ Tf-M
＝ Tf-P·w1
Td ＝ Tf+M
＝ Tf+P·w1。 该情况下， 由于马达扭矩 Td 比马达扭矩 Ta 大， 所以若对应于马达扭矩 Td 来设计 马达 41， 则不仅使马达 41 大型化， 车辆大型化， 还导致车辆的成本变高。
接下来， 对马达转速 N 与马达扭矩 T 的关系进行说明。
图 5 是马达转速与马达扭矩的关系图。图中， 取横轴为马达转速 N， 取纵轴为马达 扭矩 T。
一般而言， 在驱动马达的情况下， 马达转速 N 越低产生的马达扭矩 T 越大， 马达转 速 N 越高产生的马达扭矩 T 越小。
另外， 在对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下， 需要在短时间内使高抓 地区域 39 与路面接触， 来提高车辆的稳定性， 故需要迅速赋予外倾角。因此， 如果想要对马 达 41 以足够高的第 1 转速 Na 进行驱动， 来使所述马达扭矩 Td 产生， 则需要使用具有线 L1 所示的特性的大型马达来作为马达 41。
然而， 在解除对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予的情况下， 由于不需要在 短时间内使低滚动阻力区域 38 与路面接触， 或者提高燃油效率， 所以不需要迅速解除外倾 角的赋予。
因此， 若在对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下， 以第 1 转速 Na 进行驱 动， 使所述马达扭矩 Ta 产生， 在解除对车轮 WLF， WRF， WLB， WRB 的外倾角的赋予的情况下， 以比所述第 1 转速 Na 低的第 2 转速 Nd 进行驱动， 使所述马达扭矩 Td 产生， 则可以使用具 有线 L2 所示的特性的小型马达来作为马达 41。
接下来， 对使用具有线 L2 所示的特性的马达 41， 进行对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋 予外倾角， 或解除外倾角的赋予时的外倾控制处理单元的动作进行说明。
即， 当通过所述外倾角赋予条件成立判断处理单元判断为外倾角赋予条件成立 时， 作为所述外倾控制处理单元的第 1 致动器驱动处理单元、 并且作为第 1 马达驱动处理单 元的马达正向驱动处理单元进行作为第 1 致动器驱动处理、 并且作为第 1 马达驱动处理的 马达正向驱动处理， 通过速度控制， 使马达 41 以所述第 1 转速 Na 向正方向驱动。
因此， 所述马达正向驱动处理单元将所述第 1 转速 Na 作为目标转速 Nsa， 读入由编 码器 83 检测出的马达转速 Np， 计算所述目标转速 Nsa 与马达转速 Np 的偏差 ΔNa， 基于该 偏差 ΔNa 使驱动信号产生， 并将该驱动信号向马达驱动部 82 发送。于是， 通过该马达驱动 部 82 产生规定电流， 并被向马达 41 输送。其结果， 能够将马达 41 向正方向驱动。
并且， 当由外倾角传感器 68 检测出的外倾角成为预先设定的外倾角时， 所述马达 正向驱动处理单元使马达 41 的驱动停止。
由此， 能够通过所述马达 41 使马达扭矩 Ta 产生， 来对车轮 WLF， WRF、 WLB、 WRB 赋 予外倾角。
然后， 当由所述外倾角赋予解除条件成立判断处理单元判断为外倾角赋予解除条 件成立时， 作为所述外倾控制处理单元的第 2 致动器驱动处理单元、 并且作为第 2 马达驱动 处理单元的马达反向驱动处理单元进行作为第 2 致动器驱动处理、 并且作为第 2 马达驱动 处理的马达反向驱动处理， 通过速度控制， 使马达 41 以所述第 2 转速 Nd 向反方向驱动。
因此， 所述马达反向驱动处理单元将所述第 2 转速 Nd 作为目标转速 Nsd， 读入由编 码器 83 检测出的马达转速 Np， 计算所述目标转速 Nsd 与马达转速 Np 的偏差 ΔNd， 基于该 偏差 ΔNd 使驱动信号产生， 并将该驱动信号向马达驱动部 82 发送。于是， 通过该马达驱动 部 82 使规定的电流产生， 并被向马达 41 输送。其结果， 能够将马达 41 向反方向驱动。
并且， 当由外倾角传感器 68 检测出的外倾角成为预先设定的外倾角 ( 例如为零 (0)) 时， 所述马达正向驱动处理单元使马达 41 的驱动停止。
由此， 能够通过所述马达 41 使马达扭矩 Td 产生， 来解除向车轮 WLF， WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予。
这样， 在本实施方式中， 由于在对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下 对致动器 31 ～ 34 进行驱动时的动作速度比解除外倾角的赋予的情况下对致动器 31 ～ 34 进行驱动时的动作速度高， 所以能够使通过马达 41 产生的马达扭矩减少相应的量。因此， 不仅能够使马达 41 小型化， 使车辆小型化， 还能够降低车辆的成本。
接下来， 对本发明的第 2 实施方式进行说明。其中， 对具有与第 1 实施方式相同的 构造的部分， 赋予相同的附图标记， 并对基于具有相同的构造的发明效果， 引用该实施方式 的效果。
图 6 是本发明的第 2 实施方式的车辆的控制框图， 图 7 是表示本发明的第 2 实施 方式的外倾驱动电路部的图， 图 8 是表示本发明的第 2 实施方式的外倾控制处理单元的动 作的流程图。
在图 6 以及图 7 中， 84 为外倾驱动电路部， Bt 为作为第 1 蓄电装置的蓄电池， Cp 为 作为第 2 蓄电装置的电容器， 41 为作为外倾控制用的驱动部的马达， s1 为作为第 1 开关元 件的电容继电器， s2 ～ s5 为作为第 2 ～第 5 开关元件的切换继电器。所述电容继电器 s1 是为了将电容器 Cp 与蓄电池 Bt 连接、 或与其切断而配设的。所述电容继电器 s1 以及切换 继电器 s2 ～ s5 都是从控制部 16 接收驱动信号来被接通或断开的。
在本实施方式中， 虽然使用了电容继电器、 切换继电器等继电器来作为各开关元 件， 但还可以使用晶体管等来作为各开关元件。另外， 由所述蓄电池 Bt 以及电容器 Cp 构成 了电源装置。 此外， 还可以取代电容器 Cp， 而使用电平 (condenser) 来作为第 2 蓄电装置并 且作为充电元件。相对于所述蓄电池 Bt， 第 1 ～第 3 电路部 cr1 ～ cr3 相互并联， 在第 1 电路部 cr1 中电容继电器 s1 与电容器 Cp 串联， 在第 2 电路部 cr2 中切换继电器 s2、 s3 串联， 在第 3 电 路部 cr3 中切换继电器 s4、 s5 串联。并且， 在通过将切换继电器 s2、 s3 的结线部 p1 与切换 继电器 s4、 s5 的结线部 p2 连接形成的第 4 电路部 cr4 中配设有所述马达 41。
另外， 在初始状态下， 所述电容继电器 s1 被接通 (ON)， 切换继电器 s2 ～ s5 被断开 (OFF)， 从蓄电池 Bt 向电容器 Cp 供给电流 ( 直流 )， 电容器 Cp 被充电。
接下来， 对所述外倾控制处理单元的动作进行说明。
首先， 所述外倾控制处理单元等待外倾进行指令的输出， 若外倾进行指令被输出， 则外倾控制处理单元的所述马达正向驱动处理单元使切换继电器 s2、 s5 接通， 并使切换继 电器 s3、 s4 断开。
与此相伴， 来自蓄电池 Bt 的电流流过切换继电器 s2、 马达 41 以及切换继电器 s5， 并且， 来自电容器 Cp 的电流流过电容继电器 s1、 切换继电器 s2、 马达 41 以及切换继电器 s5， 使马达 41 向正方向驱动， 预先设定的外倾角被向各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予。该情 况下， 利用作为外倾角检测部的所述外倾角传感器 68 对赋予到各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的 外倾角进行检测， 若检测出的外倾角与设定的外倾角变得相等， 则所述马达正向驱动处理 单元使切换继电器 s2、 s4 断开， 并使切换继电器 s3、 s5 接通。其结果， 马达 41 以及切换继 电器 s3、 s5 被连接， 电流短路， 由此能够对马达 41 进行短路制动来使其停止。 这样， 在大电流被向马达 41 供给， 马达 41 被向正方向驱动时， 若外倾结束指令被 输出， 则所述外倾控制处理单元的充电结束判断处理单元进行充电结束判断处理， 等待电 容器 Cp 的充电结束。其中， 由来自所述蓄电池 Bt 以及电容器 Cp 的电流构成外倾角赋予电 流。
并且， 当电容器 Cp 的充电结束时， 所述外倾控制处理单元的电源切换处理单元进 行电源切换处理， 使所述电容继电器 s1 断开。
接着， 所述外倾控制处理单元的所述马达反向驱动处理单元使切换继电器 s2、 s5 断开， 使切换继电器 s3、 s4 接通。
与此相伴， 来自蓄电池 Bt 的电流流过切换继电器 s4、 马达 41 以及切换继电器 s3， 马达 41 被向反方向驱动， 外倾角的赋予被解除， 使对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予的外倾 角为零。该情况下， 利用外倾角传感器 68， 对向各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予的外倾角进 行检测， 若检测出的外倾角为零， 则马达反向驱动处理单元将切换继电器 s2、 s4 断开， 将切 换继电器 s3、 s5 接通。其结果， 马达 41 以及切换继电器 s3、 s5 被连接， 电流短路， 由此能够 对马达 41 进行短路制动来使其停止。
这样， 小电流被向马达 41 供给， 接着， 所述电源切换处理单元使所述电容继电器 s1 接通。其中， 由来自所述蓄电池 Bt 的电流构成外倾角赋予解除电流。
这样， 在本实施方式中， 在对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下， 从蓄 电池 Bt 以及电容器 Cp 向马达 41 供给足够大的第 1 电流、 即足够大的第 1 功率， 从而提高 了驱动致动器 31 ～ 34 时的动作速度， 所以能够迅速地对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外 倾角。其结果， 能够提高加速时、 制动时、 转弯时等中的车辆的稳定性。
此外， 在解除对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予的情况下， 从蓄电池 Bt 向马达 41 供给比所述第 1 电流小的第 2 电流、 即比所述第 1 功率小的第 2 功率， 从而降低
了驱动致动器 31 ～ 34 时的动作速度， 因此能够使蓄电池 Bt 以及电容器 Cp 的容量与仅使 用蓄电池 Bt 来驱动致动器 31 ～ 34 的情况相比减小。因此， 不仅能够使蓄电池 Bt 以及电 容器 Cp 小型化， 使车辆小型化， 还能够降低车辆的成本。而且， 能够使作为用于对马达 41 进行驱动的驱动源的发动机 12 的效率提高。其结果， 能够提高车辆的燃油效率。
并且， 在电容器 Cp 的充电结束之前， 不解除对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的 赋予， 因此能够使电容器 Cp 成为被充分充电的状态。因此， 即使突然产生对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的必要， 也能够可靠地赋予外倾角。
另外， 各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB， 受车辆重量的影响， 而在被赋予了负外倾角的一 侧被加力， 因此在驱动致动器 31 ～ 34 对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予负外倾角时， 在致动 器 31 ～ 34 中不需要较大的驱动力。
因此， 能够提高通过所述马达正向驱动处理单元来驱动致动器 31 ～ 34 时的动作 速度。
并且， 在驱动致动器 31 ～ 34 来解除赋予到车轮 WLF， WRF， WLB， WRB 的负外倾角时， 虽然在致动器 31 ～ 34 中需要较大的驱动力， 但由于无需提高通过所述马达反向驱动处理 单元来驱动致动器 31 ～ 34 时的动作速度， 所以能够使致动器 31 ～ 34 的马达 41 小型化。 接下来， 对流程图进行说明。
步骤 S1 ： 判断外倾进行指令是否被输出。在外倾进行指令被输出了的情况下进入 步骤 S2， 在未被输出的情况下， 进入步骤 S3。
步骤 S2 ： 进行马达正向驱动处理。
步骤 S3 ： 判断外倾结束指令是否被输出。在外倾结束指令被输出了的情况下， 进 入步骤 S4， 在未被输出的情况下， 进入步骤 S7。
步骤 S4 ： 等待电容器 Cp 的充电结束， 在电容器 Cp 的充电结束的情况下， 进入步骤 S5。
步骤 S5 ： 断开电容继电器 s1。
步骤 S6 ： 进行马达反向驱动处理。
步骤 S7 ： 接通电容继电器 s1， 结束处理。
接下来， 对本发明的第 3 实施方式进行说明。本发明的第 3 实施方式被构成为， 对 所述致动器 31 ～ 34 配设液压电路， 通过该液压电路， 对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾 角， 或解除对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予。另外， 对于具有与第 1、 第 2 实施方 式相同的构造的部分， 赋予相同的附图标记， 并对基于具有相同的构造的发明效果， 引用该 实施方式的效果。
图 9 是表示本发明的第 3 实施方式的致动器的主要部分的图。
图中， 43 为作为可动部件的可动板， 70 为液压电路， 该液压电路 70 具有 ： 液压缸 71， 其作为致动器 31( 图 1) 的驱动部 ； 控制阀 72， 其将液压选择性地向该液压 71 供给 ； 液 压源 73， 其用于驱动所述液压缸 71 ； 液压罐 78 等。并且， 所述液压源 73 具有 ： 作为第 1 液 压源的泵 74(p1) ； 作为第 2 液压源的泵 75(p2) ； 用于驱动所述泵 74、 75 的马达 76、 77(M1、 M2) 等。
所述液压缸 71 具有缸主体 91、 以及配设在该缸主体 91 内、 形成第 1、 第 2 贮液室 93、 94 的活塞 92。该活塞 92 与所述可动板 43 经由作为连结部件的杆 95 连结。并且， 所述
控制阀 72 通过驱动螺线管 SOL1、 SOL2 而取位置 A、 B、 N， 在位置 A 将所述液压源 73 与第 1 贮液室 93 连结， 并且将第 2 贮液室 94 与液压罐 78 连结， 在位置 B 将所述液压源 73 与第 2 贮液室 94 连结， 并且将第 1 贮液室 93 与液压罐 78 连结， 在位置 N 将所述液压源 73 与第 1、 第 2 贮液室 93、 94 切断， 并且将第 1、 第 2 贮液室 93、 94 与液压罐 78 切断。
接下来， 对所述外倾控制处理单元的动作进行说明。
在该情况下， 当外倾进行指令被输出时， 作为所述外倾控制处理单元的第 1 致动 器驱动处理单元的第 1 液压缸驱动处理单元进行作为第 1 致动器驱动处理的第 1 液压缸驱 动处理， 对马达 76、 77 进行驱动， 并且通过驱动螺线管 SOL1、 SOL2 来将所述控制阀 72 置于 位置 B。因此， 使泵 74、 75 工作， 从泵 74、 75 排出的油经由控制阀 72 向第 2 贮液室 94 供给， 使活塞 92 以及杆 95 后退。其结果， 对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予了外倾角。
此外， 当外倾结束指令被输出时， 作为所述外倾控制处理单元的第 2 致动器驱动 处理单元的第 2 液压缸驱动处理单元进行作为第 2 致动器驱动处理的第 2 液压缸驱动处 理， 来对所述马达 76、 77 中的一方进行驱动， 在本实施方式中是对马达 76 进行驱动， 并且， 通过驱动螺线管 SOL1、 SOL2 将所述控制阀 72 置于位置 A。因此， 泵 74 工作， 从泵 74 排出 的油经由控制阀 72 被供给到第 1 贮液室 93， 使活塞 92 以及第 2 贮液室 94 前进。其结果， 对车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予被解除。 这样， 在本实施方式中， 由于在对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予外倾角的情况下， 从泵 74、 75 排出来的大量的油被供给到第 2 贮液室 94， 能够提高驱动致动器 31 ～ 34 时的 动作速度， 所以能够对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 迅速地赋予外倾角。因此， 能够提高加速 时、 制动时、 转弯时等中的车辆的稳定性。
另外， 在解除对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 的外倾角的赋予的情况下， 从泵 74 排出 来的少量的油被供给到第 1 贮液室 93， 驱动致动器 31 ～ 34 时的动作速度降低， 因此能够使 泵 74， 75 的排出量与仅使用一个泵驱动致动器 31 ～ 34 的情况相比减少。因此， 不仅能够 使液压源 73 小型化， 使车辆小型化， 还能够降低车辆的成本。而且， 能够使作为用于对马达 76、 77 进行驱动的驱动源的发动机 12 的效率提高。因此， 能够提高车辆的燃油效率。
在本实施方式中， 虽然通过发动机 12 对马达 76、 77 进行驱动， 来使泵 74、 75 工作， 但还可以连结发动机 12 与泵 74、 75， 通过发动机 12 直接使泵 74、 75 工作。该情况下， 在发 动机 12 与泵 75 之间配设有作为离合部件的离合器， 通过使该离合器离合， 能够选择性地使 泵 75 工作。
另外， 在所述各实施方式中， 对如下构成的车辆进行了说明， 即、 在轮胎 36 的胎面 37 上形成有低滚动阻力区域 38 以及高抓地区域 39， 通过对各车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予 外倾角， 来选择性地使低滚动阻力区域 38 以及高抓地区域 39 与路面接触。但是还可以将 本发明应用于使用胎面上既没有形成低滚动阻力区域也没有形成高抓地区域的通常轮胎， 通过赋予外倾角来提高转弯性能的车辆。
并且， 在所述各实施方式中， 虽然对全部的车轮 WLF、 WRF、 WLB、 WRB 赋予了外倾角， 但还可以仅对规定的车轮， 例如后轮 WLB、 WRB 赋予外倾角。
另外， 本发明并不局限于所述各实施方式， 基于本发明的主旨能够进行各种变形， 这些变形并不被从本发明的范围排除。