JP2008137438A - キャンバ角制御装置、自動車及びキャンバ角制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の旋回時の挙動をより安定化すること。
【解決手段】旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御しているときに、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、後輪７RL、７RRに旋回外側方向のキャンバスラストを発生させることができ、後輪７RL、７RRの横滑りによる横力を減少させ、前輪７FL、７FRの横力を相対的に増加でき、車両のドリフトアウト傾向をより抑制することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両旋回時に、キャンバ角を制御するキャンバ角制御装置、自動車及びキャンバ角制御方法に関する。

従来、この種の技術としては、例えば、旋回走行中、前後輪のキャンバ角が旋回内側に傾くように各輪のキャンバ角を制御することで、前後輪に旋回内側方向のキャンバスラストを発生させ、前後輪の横力を増大させる自動車両がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−６３３３７号公報

しかしながら、上記従来の技術にあっては、旋回走行中、前輪の横力が低下し、車両がドリフトアウト傾向にあるときに、前後輪のキャンバ角が旋回内側に傾くように各輪のキャンバ角が制御され、後輪の横力が増大し、前輪の横力が相対的に低減すると、前後輪の横力のバランスが崩れ、ドリフトアウト傾向が進む可能性がある。
本発明は、上記従来の技術を鑑みてなされたものであって、車両の旋回時の挙動をより安定化できるキャンバ角制御装置、自動車及びキャンバ角制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のキャンバ角制御装置は、車両の旋回状態量を検出する旋回状態量検出手段と、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて前輪のキャンバ角及び後輪のキャンバ角の少なくとも一方を制御するキャンバ角制御手段と、を備え、前記キャンバ角制御手段は、前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とする。

また、本発明の自動車は、車体に設けられた車輪と、車両の旋回状態量を検出する旋回状態量検出手段と、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて前記車輪のうち前輪のキャンバ角及び後輪のキャンバ角の少なくとも一方を制御するキャンバ角制御手段と、を備え、前記キャンバ角制御手段は、前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とする。

さらに、本発明のキャンバ角制御方法は、車両の旋回状態量に基づいて前輪及び後輪の少なくとも一方のキャンバ角を制御するキャンバ角制御方法であって、前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とする。

したがって、本発明に係るキャンバ角制御装置にあっては、旋回走行中、前輪が旋回内側に傾くように前輪のキャンバ角が制御されているときに、後輪が旋回外側に傾くように後輪のキャンバ角が制御されるので、後輪に旋回外側方向のキャンバスラストを発生させ、後輪の横滑りによる横力を減少させ、前輪の横力を相対的に増加することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

また、本発明に係る自動車にあっては、旋回走行中、前輪が旋回内側に傾くように前輪のキャンバ角が制御されているときに、後輪が旋回外側に傾くように後輪のキャンバ角が制御されるので、後輪に旋回外側方向のキャンバスラストを発生させ、後輪の横滑りによる横力を減少させ、前輪の横力を相対的に増加することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

さらに、本発明に係るキャンバ角制御方法にあっては、旋回走行中、前輪が旋回内側に傾くように前輪のキャンバ角が制御されているときに、後輪が旋回外側に傾くように後輪のキャンバ角が制御されるので、後輪に旋回外側方向のキャンバスラストを発生させ、後輪の横滑りによる横力を減少させ、前輪の横力を相対的に増加することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜キャンバ角制御装置の構成＞
図１は、本実施形態の自動車の概略構成を示す構成図である。この図１に示すように、キャンバ角制御装置１は、操舵角検出部２、車両状態量検出部３、制御装置部４及びキャンバ角制御部５FL〜５RRを含んで構成される。
操舵角検出部２は、ステアリングホイール６の操舵角を検出し、その検出結果を制御装置部４に出力する。

車両状態量検出部３は、車両運動制御（キャンバ角制御）に関する各種車両状態量（車速、ヨーレート、横加速度等）を検出し、その検出結果を制御装置部４に出力する。
制御装置部４は、操舵角検出部２から出力される操舵角及び車両状態量検出部３から出力される各種車両状態量に基づいて各輪７FL〜７RRの目標キャンバ角を算出し、その目標キャンバ角を実現させる目標制御量信号（キャンバ角制御部４を駆動するモータ２６（後述）に加える電圧値又は電流値。また、キャンバ角制御部４が油圧駆動であればバルブの駆動電圧や油圧等、キャンバ角制御部４の構成に適したものを用いる）をキャンバ角制御部５FL〜５RRに出力する制御量生成処理（後述）を実行する。
具体的には、目標キャンバ角（目標前左輪キャンバ角φfl*[N]、目標前右輪キャンバ角φfr*[N]、目標後左輪キャンバ角φrl*[N]、目標後右輪キャンバ角φrr*[N]）は、車両上下方向に対する車輪７FL〜７RR（車体に設けられた車輪）が傾いている角度であり、下記（１）〜（４）式に従って算出する。

ここで、β[rad]は車両横滑り角、βmax[rad]は最大横滑り角、γ[rad/s]はヨーレート、γmax[rad/s] は最大ヨーレート、Kf-β[-]、Kf-γ[-]は区間[-1、1]の比例係数（後述）、φf -std[N]は基準前輪キャンバ角、φr-std[N]は基準後輪キャンバ角である。
最大横滑り角βmaxは、安定旋回状態（スピン状態を含まない旋回状態）において発生可能な最大横滑り角である（一定車速で舵角を徐々に切り増したときに発生する横滑り角の最大値である）。

最大ヨーレートγmaxは、安定旋回状態において発生可能な最大ヨーレートである（一定車速で舵角を徐々に切り増したときに発生するヨーレートの最大値である）。
基準キャンバ角φf-std、φr-stdは、キャンバ角制御を行うときに基準となる制御量であり、タイヤキャンバスラストの発生量とサスペンションの機構的な制約により決定される最大キャンバ角の半分〜４分の１程度に設定する（例えば、１度。なお、より大きいキャンバ角であっても、タイヤキャンバスラストがキャンバ角の増加に応じて増加傾向にあり、サスペンションの機構的にも制約がなければ、さらに大きくしてもよい）。

なお、目標キャンバ角φfl*〜目標キャンバ角φrr*は、図２に示すように、車輪７FL〜７RRを右方向に傾けたときの角度（図２のｘ軸に対して右ネジの方向へ回転するキャンバ角）を正値とし、車輪７FL〜７RRを左方向に傾けたときの角度を正値とする。
また、比例係数Ｋf-β、Kf-γは、例えば、車速が18[m/s]（65[km/h]）、最大横滑り角βmaxが0.05[rad](3[deg])、最大ヨーレートγmaxが0.45[rad/s](25[deg/s])であり、基準前輪キャンバ角φf-stdが１度であり、基準後輪キャンバ角φr-stdが０度である場合には、図３のＡ領域に示すように、Ｋf-βは１付近の値に設定し、Ｋf-γは１付近の値に設定する。

すなわち、後輪キャンバ制御を行わず、前輪キャンバ制御のみを行うときには、横滑り角βに比例する項とヨーレートγに比例する項との加算値に応じて、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御する。
また、基準前輪キャンバ角φf-stdが０度であり、基準後輪キャンバ角φr-stdが１度である場合には、図３のＢ領域に示すように、Ｋr-βは−１付近の値に設定し、Ｋr-γは−０。１付近の値に設定する。

すなわち、前輪キャンバ制御を行わず、後輪キャンバ制御のみを行うときには、横滑り角βに比例する項とヨーレートγに比例する項との加算値に応じて、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御する。
また、基準前輪キャンバ角φf-stdが１度であり、基準後輪キャンバ角φr-stdが１度である場合には（０でない場合には）、図３のＣ領域に示すように、Ｋr-β、Ｋr-γは図３のＢ領域内の値→Ｃ領域（Ｋr-βが−１付近の値となり、Ｋr-γが−０。１付近の値となる領域）内の値というように他の領域の値に変化させる（Ｋr-β、Ｋr-γを小さくする）。なお、その際も、Ｋf-β、Ｋf-γは、図３のＡ領域内の値に設定する。

すなわち、前輪キャンバ制御及び後輪キャンバ制御の両方を行うときには、図４の条件１に示すように、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御し、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御する。
また、切り増し操舵時には、横滑り角βが増大するため、前記（１）〜（４）式の第１項（横滑り角β比例項）によって、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾く量が過渡的に増大するように前輪７FL、７FRのキャンバ角が制御され、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾く量が過渡的に増大するように後輪７RL、７RRのキャンバ角が制御される。

なお、横滑り角βは比較的小さい値となるため、センサ等の制約で横滑り角βの推定が困難な場合には、横滑り角βを用いず、ヨーレートγのみを用いて制動力制御及びロール剛性制御を行ってもある程度の効果を期待することができる。
同様に、定常的には、ヨーレートγに車速を乗じることで横加速度を得られるため、ヨーレートγの代わりに、横加速度に比例する値を用いてキャンバ角制御を行っても同様の効果を期待することができる。

また、タイヤの特性が横滑り角βに対して横力が比例的に発生する線形領域にある場合には、ヨーレートγは前輪操舵角に比例した値となるため、定常的には、ヨーレートγの代わりに、ステアリングホイール６の操舵角に比例する値を用いてキャンバ角制御を行っても同様の効果を期待することができる。
なお、横加速度や操舵角を用いて制御を行う場合には、過渡的には、それぞれヨーレートに対して動特性を持つため、その動特性に応じた補正を行わなくてはならない。
キャンバ角制御部４は、制御装置部４から出力される目標制御制動量に従ってモータ２６（後述）を駆動し、各輪７FL〜７RRのキャンバ角を制御する。

＜キャンバ角制御部＞
次に、キャンバ角制御部４の構成を図面に基づいて説明する。
図５は、キャンバ角制御部４及びサスペンション８の概略構成を示す構成図である。この図５（ａ）に示すように、タイヤ９は、ホイール１０、ブレーキディスク１１を介してナックル１２に回転可能に取り付けられている。
ナックル１２は、ロアアーム１３に回転可能に取り付けられ、ロアアーム１３は、ボルト１４を用いて車体に回転可能に取り付けられている。
ショックアブソーバ外筒１５は、ナックル１２に固定され、ショックアブソーバ内筒１６は、アッパーマウント（サスペンションアッパー取り付け部）１７を介して車体に車体横方向に揺動可能（ストローク可能）に取り付けられている。

そして、ショックアブソーバ外筒１５及びショックアブソーバ内筒１６は、ストローク時に減衰力を発生し、スプリング１８は、バネ反力を発生する。
リニアアクチュエータ１９は、制御装置部４から出力される目標制御制動量に従ってアクチュエータロッド２０を車体横方向に揺動し、アクチュエータロッド２０は、中間ロッド２１を介してサスペンションアッパー取り付け部１７を車体横方向に揺動する。
そして、図５（ｂ）に示すように、リニアアクチュエータ１９がアクチュエータロッド２０を横方向に揺動させると、中間ロッド２１を介してサスペンションアッパー取り付け部２１が横方向に揺動され、車輪７FL〜７RRのキャンバ角が変化する。

図６は、リニアアクチュエータ１９の概略構成を示す構成図である。この図６に示すように、アクチュエータロッド２０が内挿されたロッドチューブ２２は、図示しないブラケットを介して車体に固定されている。
減速機構２３は、ロッドチューブ２２と一体的に形成されたハウジング２４内に設けられ、ハウジング２４にボルト２５で固定されたモータ２６のモータ軸に一端が連結され、他端がボールベアリング２７によってハウジング２４内に回動自在に支持されたピニオンギヤ（駆動ギヤ）２８、ピニオンギヤ２８に噛合するリングギヤ（被動ギヤ）２９、及びリングギヤ２９に採動自在に設けられ、ラックシャフト２０に嵌合するラックピン３０を含んで構成される。

ラックピン３０は、リングギヤ２９の回転軸に対して偏心させて設けられ、リングギヤ２９の回転に伴って図６の左右方向に移動する。
そして、モータ２６がモータ軸を回転させると、ピニオンギヤ２８からリングギヤ２９へと回転が伝達され、リングギヤ２９の回転に伴いラックピン３０が移動され、ラックピン３０が嵌合されているアクチュエータロッド２０が軸方向に移動されて、各輪７FL〜７RRのキャンバ角が変化する。そのため、キャンバ角変化量は、アクチュエータロッド２０の軸方向移動量、すなわち、モータ軸の回転量に対応する。

また、リングギヤ２９には、リングギヤ２９の回転量に基づいてキャンバ角を検出するポテンショメータ式のキャンバ角メインセンサ３１、及びアクチュエータロッド２０の軸方向の移動量に基づいてキャンバ角を検出するポテンショメータ式のキャンバ角サブセンサ３２が設けられている。
リングギヤ２９は、図７に示すように、リングギヤ２９の軸に直交する平面上の軸周りに形成されたベベルギヤ２９ａを有し、ピニオンギヤ２８は、リングギヤ２９の軸に直交する平面上の軸周りに形成され、ベベルギヤ２９ａと噛合するウォームギヤを有する。

なお、ベベルギヤ２９ａ及びウォームギヤの歯の角度は、ピニオンギヤ２８からリングギヤ２９には回転が伝達されるが、リングギヤ２９からピニオンギヤ２８には回転が伝達されないような角度に設定する。
また、リングギヤ２９は、フランジ部をリングギヤ２９の軸方向に沿ってピニオンギヤ２８側に押圧付勢するスプリング（弾性部材）３３を有し、スプリング３３の付勢力によってリングギヤ２９をピニオンギヤ２８側に押圧することで、リングギヤ２９とピニオンギヤ２８との歯面間のクリアンランスを最小に詰めている。

すなわち、ギヤ加工精度の面から、ピニオンギヤ２８とリングギヤ２９との歯面間にはクリアランスを設けておく必要があるが、クリアランスが大きいと路面不整等による外部からの入力によってギヤが振動したときに、歯当たりによって異音が発生する恐れがあるので、ギヤ駆動時に歯面のフリクションによって広げられるクリアランスをスプリング３３の押圧付勢力によって最小に詰めることで、前記異音等を防止するようにした。

図８は、リニアアクチュエータ１９の取り付け状態を示す構成図である。この図８に示すように、リニアアクチュエータ１９は、車体に固定されている。
アクチュエータロッド２０は、ボルト３４によって中間ロッド２１に回転可能に結合され、中間ロッド２１は、ボルト３５によってサスペンションアッパー取り付け部１７に回転可能に結合されている。
サスペンションアッパー取り付け部１７は、ガイド金具３６に揺動可能に固定され、ガイド金具３６は、車体のストラットタワー３７にボルト３８で固定されている。

＜制御量生成処理の動作＞
次に、制御装置部４で実行される制御量生成処理を図９のフローチャートに基づいて説明する。この制御量生成処理は、所定時間（例えば、１０msec.）が経過するたびに実行される処理であって、まず、そのステップＳ１で、車両状態量検出部３から出力される各種車両状態量を取得する。
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で取得された各種車両状態量に基づき、前記（１）〜（４）式に従って各輪７FL〜７RRの目標キャンバ角を算出する。
次にステップＳ３に移行して、前記ステップＳ２で生成された各輪７FL〜７RRの目標キャンバ角に基づいて各輪７FL〜７RRの目標キャンバ制御量を生成する。
次にステップＳ４に移行して、前記ステップＳ３で生成された目標キャンバ制御量を目標制御信号としてキャンバ角制御部４に出力した後、この演算処理を終了する。

＜キャンバ角制御装置の具体的動作＞
次に、本実施形態の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、図１０に示すように、車両がカーブ路に沿って右旋回し、緩曲線区間３９から急曲線区間４０へ進入したときに、制御装置部４によって、制御量生成処理が実行されたとする。すると、図９に示すように、まず、そのステップＳ１で、車両状態量検出部３から出力される各種車両状態量が取得され、ステップＳ２で、その各種車両状態量に基づき前記（１）（２）式に従って各輪７FL〜７RRの目標キャンバ角が算出される（前輪７FL、７FRの目標前左輪キャンバ角φfl*及び目標前右輪キャンバ角φfr*が正値とされ、目標後左輪キャンバ角φrl*、目標後右輪キャンバ角φrr*が負値とされる）。

また、ステップＳ４で、その生成された目標キャンバ角に基づいて各輪７FL〜７RRの目標キャンバ制御量が生成され、ステップＳ６で、その目標キャンバ制御量が目標制御信号としてキャンバ角制御部４に出力された後、この演算処理を終了する。
そして、キャンバ角制御部４は、図１１に示すように、制御装置部４から出力される目標制御制動量に従ってモータ２６を駆動し、各輪７FL〜７RRのキャンバ角を制御することで、前輪７FL、７FRに旋回内側に傾いたキャンバ角が設定され、後輪７RL、７RRに旋回外側に傾いたキャンバ角が設定される。

以上、上記実施形態では、図１の車両状態量検出部３が特許請求の範囲に記載の旋回状態量検出手段を構成し、以下同様に、図１の制御装置部４及びキャンバ角制御部４がキャンバ角制御手段を構成する。
（１）このように、本実施形態のキャンバ角制御装置１にあっては、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、前輪７FL、７FRに旋回内側方向のキャンバスラストを発せさせることができ、前輪７FL、７FRの横力を増加させ、車両のドリフトアウト傾向を抑制できる。

また、図１１に示すように、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御しているときに、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、後輪７RL、７RRに旋回外側方向のキャンバスラストを発生させることができ、後輪７RL、７RRの横滑りによる横力を減少させ、前輪７FL、７FRの横力を相対的に増加でき、車両のドリフトアウト傾向をより抑制することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

ちなみに、前後輪７FL〜７RRのキャンバ角が旋回内側に傾くように各輪７FL〜７RRのキャンバ角を制御する場合（後輪内側方向制御を行う場合）には、図１２に示すように、後輪の７RL、７RRの旋回内側に傾いたキャンバ角が設定されるので、後輪７RL、７RRの横力が増大し、前輪７FL、７FRの横力が相対的に低減すると、前後輪７FL〜７RRの横力のバランスが崩れ、車両がドリフトアウトしてしまう。

つまり、本実施形態の制御（統合制御）では、図１３に示すように、後輪内側方向制御を行った場合より、左後輪７RLの旋回外側への変位量を小さくすることができ、また、前輪７FL、７FRの変位のピークと後輪７RL、７RRの変位のピークとを結んだ太点線と縦軸とのなす角が小さくなり、前輪７FL、７FRの変位がピークを迎える時間と後輪７RL、７RRの変位がピークを迎える時間の差が小さくなっている。そのため、前輪７FL、７FRが旋回内側へ向かうときに後輪が旋回外側にはらむ度合いが低減され、より安定性が高い走行状態（よりスピンを誘発し難い走行状態）とすることができる。

（２）また、切り増し操舵時に、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾く量が過渡的に増大するように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御し、後輪７RL、７RRが旋回内側に傾く量が過渡的に増大するように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、例えば、緩曲線区間２０から急曲線区間２１へ進入し、ドリフトアウト傾向が大きくなりやすいときに、前輪７FL、７FRの横力を増加させ、後輪７RL、７RRの横滑りによる横力を減少させ、車両のドリフトアウト傾向を抑制することができる。

（３）さらに、ヨーレートに比例する成分と横滑り角に比例する成分との加算値に基づいて前後輪７FL〜７RRのキャンバ角を制御するようにしたため、切り増し操舵時に過渡的に増大する前後輪７FL〜７RRのキャンバ角を容易に設定することができる。
（４）また、本実施形態の自動車にあっては、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、前輪７FL、７FRに旋回内側方向のキャンバスラストを発せさせることができ、前輪７FL、７FRの横力を増加させ、車両のドリフトアウト傾向を抑制できる。

また、図１１に示すように、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御しているときに、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、後輪７RL、７RRに旋回外側方向のキャンバスラストを発生させることができ、後輪７RL、７RRの横滑りによる横力を減少させ、前輪７FL、７FRの横力を相対的に増加でき、車両のドリフトアウト傾向をより抑制することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

（５）さらに、本実施形態の旋回制御方法にあっては、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、前輪７FL、７FRに旋回内側方向のキャンバスラストを発せさせることができ、前輪７FL、７FRの横力を増加させ、車両のドリフトアウト傾向を抑制できる。
また、図１１に示すように、旋回走行中、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御しているときに、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御するようにした。そのため、後輪７RL、７RRに旋回外側方向のキャンバスラストを発生させることができ、後輪７RL、７RRの横滑りによる横力を減少させ、前輪７FL、７FRの横力を相対的に増加でき、車両のドリフトアウト傾向をより抑制することができ、車両の旋回時の挙動をより安定化することができる。

＜応用例＞
なお、上記実施形態では、４輪７FL〜７RR全てのキャンバ角を制御する例を示したが、例えば、１〜３輪のキャンバ角のみを制御する方法も挙げられる。
（１）例えば、車輪７FL〜７RRのキャンバ角のうち、２輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、旋回外側の前後輪７FL、７RL又は７FR、７RRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件３及び図１４に示すように、旋回外側の前輪７FL又は７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御し、旋回外側の後輪７RL又は７RRが旋回外側に傾くように当該後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する（輪加重が最も小さい旋回内側の前後輪のキャンバ角は制御しない）。このように、２輪のキャンバ角のみを制御する方法によれば、４輪全てのキャンバ角を制御する方法に比べ、キャンバ角制御に要するエネルギーを低減でき、４輪全てのキャンバ角を制御するためのエネルギーを確保することが困難なときに好適である。

（２）また、２輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、図１５に示すように、旋回外側の前輪７FL又は７FRのキャンバ角、及び旋回内側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する方法も挙げることができ、旋回外側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角制御部５RL又は５RRに不具合があったときに好適である。
なお、その際、旋回内側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角を比較的大きな角度とすると、車両のドリフトアウト傾向をより適切に抑制することができる。

さらに、図１６に示すように、旋回内側の前輪７FL又は７FRのキャンバ角及び旋回外側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する方法も挙げることができ、旋回外側の前輪７FL又は７RLのキャンバ角制御部５FL又は５FRに不具合があったときに好適である。なお、その際、旋回外側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角を比較的な大きな値とすると、車両のドリフトアウト傾向をより適切に抑制することができる。

（３）また、３輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、旋回外側の前後輪７FL、７RL又は７FR、７RRのキャンバ角に加え、旋回内側の前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件２及び図１７に示すように、前輪７FL及び７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL及び７FRのキャンバ角を制御し、旋回外側の後輪７RL又は７RRが旋回外側に傾くように当該後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する（輪加重が最も小さい旋回内側の後輪のキャンバ角は制御しない）。

（４）さらに、１輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、図４の条件４及び図１８に示すように、後輪７RL、７RRのキャンバ角は制御せず、旋回外側の前輪７FL又は７RLが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御する（横力を増加させる）方法が挙げられる。
また、図１９に示すように、旋回内側の前輪７FL又は７RLが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御する方法も挙げられる。

（５）さらに、左右輪のキャンバ角を独立に制御できず、前左輪７FLのキャンバ角及び前右輪７RLのキャンバ角が同じ方向にのみ動き、後左輪７RLのキャンバ角及び後右輪７RRのキャンバ角が同じ方向にのみ動く構成（前後独立構成）に適用する方法としては、図４の条件１３に示すように、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御し、後輪７RL、７RRが旋回外側に傾くように当該後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御する方法が挙げられる。

（６）また、前後独立構成において、車輪７FL〜７RRのうち、２輪のみを制御する方法としては、後輪７RL、７RRのキャンバ角は制御せず、前輪７FL、７FRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件１５に示すように、前輪７FL、７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御する（横力を増加させる）。

（７）一方、機構的な制約により各輪７FL〜７RRのキャンバ角のネガティブ方向への変化を禁止し、ポジティブキャンバ方向にしか制御できない構成（ポジティブ構成）に適用する方法としては、旋回内側の前輪７FL又は７FRのキャンバ角及び旋回外側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件５〜７に示すように、旋回内側の前輪７FL又は７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御し、旋回外側の後輪７RL又は７RRが旋回外側に傾くように当該後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する。

（８）さらに、ポジティブ構成において、車輪７FL〜７RRのキャンバ角のうち、１輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、旋回内側の前輪７FL、７FRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件８に示すように、旋回内側の前輪７FL又は７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御する（横力を増加させる）。
（９）また、機構的な制約により各輪７FL〜７RRのキャンバ角にポジティブ方向への変化量に制限がある構成（ネガティブ構成）に適用する方法としては、下記（５）〜（８）式に従って目標キャンバ角を算出する方法が挙げられる（図２０）。

ここで、φfp[rad]はポジティブ方向に設定可能な最大キャンバ角であり、φrp[rad]はネガティブ方向に設定可能な最大キャンバ角である。
（１０）また、他の方法としては、前記（１）〜（２）式に従って目標キャンバ角を算出し、前輪７FL、７FRの目標キャンバ角のうちポジティブキャンバとなるものがある場合には、下記（９）、（１０）式に従って新しい目標キャンバ角を算出し、後輪７RL、７RRの目標キャンバ角のうちポジティブキャンバとなるものがある場合には、下記（１１）、（１２）式に従って新しい目標キャンバ角を算出する方法が挙げられる。

ここで、φfnはネガティブキャンバ角の最大制御量、φfpはポジティブキャンバ角の最大制御量、φrnはガティブキャンバ角の最大制御量、φRPはポジティブキャンバ角の最大制御量である。
（１１）さらに、各輪７FL〜７RRのキャンバ角のポジティブ方向への変化を禁止し、ネガティブキャンバ方向にしか制御できない構成（ネガティブ構成）に適用する方法としては、旋回外側の前輪７FL又は７FRのキャンバ角、及び旋回内側の後輪７RL又は７RRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件９〜１１に示すように、旋回外側の前輪７FL又は７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御し、旋回内側の後輪７RL又は７RRが旋回外側に傾くように当該後輪７RL又は７RRのキャンバ角を制御する。

（１２）また、ネガティブ構成において、車輪７FL〜７RRのキャンバ角のうち、１輪のキャンバ角のみを制御する方法としては、前輪７FL、７FRのキャンバ角を制御する方法が挙げられる。
すなわち、この方法にあっては、図４の条件１２に示すように、旋回外側の前輪７FL又は７FRが旋回内側に傾くように当該前輪７FL又は７FRのキャンバ角を制御する（横力を増加させる）。

（１３）さらに、図２１に示すように、制御装置部４に代えて、前輪７FL、７FRの目標制御量信号を生成する前輪制御装置部４’及び後輪７RL、７RRの目標制御量信号を生成する後輪制御装置部４”を備え、前輪７FL、７FRのキャンバ角制御（前輪キャンバ角制御）のみを行う第１モード、後輪７RL、７RRのキャンバ角制御（後輪キャンバ角制御）のみを行う第２モード、及び前輪キャンバ角制御及び後輪キャンバ角制御の両方を行う第３モードを切り換える第３モードを切り換え可能な構成に適用する方法としては、第３モードに切り換えられたときに、第２モードであったときに比べ、比例係数Ｋf-β及びＫf-γを小さくする方法が挙げられる。

すなわち、この方法にあっては、前輪制御装置部４’及び後輪制御装置部４”は、運転者の操作に応じて前記第１〜第３モードを切り換え、第１モードである場合には、図２２のＡ領域に示すように、Ｋf-β及びＫf-γそれぞれを１付近の値とし、Ｋr-β及びＫr-γを０に設定し、前記（１）〜（４）式に従って目標キャンバ角を算出する。
また、第２モードである場合には、図２２のＢ領域に示すように、Ｋf-β及びＫf-γそれぞれを０とし、Ｋr-β−１付近の値に設定し、Ｋr-γを１付近の値に設定し、前記（１）〜（４）式に従って目標キャンバ角を算出する。

さらに、第３モードである場合には、Ｋf-β及びＫf-γそれぞれを１付近の値とし、図２２のＤ領域に示すように、Ｋr-βは−０．５付近の値に設定し、Ｋr-γは０．５付近の値に設定し、前記（１）〜（４）式に従って目標キャンバ角を算出する。
このように、第３モードに切り換えられた場合には、第２モードであったときに比べ、比例係数Ｋr-β及びＫr-γを小さくする構成によれば、前輪キャンバ角制御及び後輪キャンバ角制御が互いに干渉することを防止でき、車両の旋回時の挙動をより安定化できる。

（１４）さらに、図２３に示すように、後輪７RL、７RRはキャンバ角制御部５RＬ、５RＲを備えておらず、前輪７FL、５ＦRのみキャンバ角制御部４ＦＬ、４ＦＲを備える構成に適用する方法としては、前輪７FL及び７FRが旋回内側に傾くように前輪７FL及び７FRのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
（１５）また、図２４に示すように、前輪７FL、７FRにキャンバ角制御部５FＬ、５FＲを備えておらず、後輪７RL、７RRにのみキャンバ角制御部５RＬ、５RＲを備える構成に適用する方法としては、後輪７RL及び７RRが旋回外側に傾くように後輪７RL及び７RLのキャンバ角のみを制御する方法が挙げられる。
（１６）さらに、カウンタ操舵時に、後輪７RL、７RRが旋回内側に傾くように後輪７RL、７RRのキャンバ角を制御することで、後輪７RL、７RRの横力を増大し、カウンタステア方向への修正操舵でリヤの横力が低下する方向にキャンバスラストがかかってしまうことを防止することができる。

自動車の概略構成を示す構成図である。 目標キャンバ角を説明するための説明図である。 比例係数Ｋβ、Ｋγを説明するための説明図である。 各輪のキャンバ角の制御状態を説明するための説明図である。 キャンバ角制御部及びサスペンションの概略構成を示す構成図である。 リニアアクチュエータの概略構成を示す構成図である。 リングギヤ及びピニオンギヤを拡大して示す要部拡大図である。 リニアアクチュエータの取り付け状態を示す構成図である。 制御量生成処理を示すフローチャートである。 自動車の具体的動作を説明するための走行路の平面図である。 自動車の具体的動作を説明するためのタイムチャートである。 比較例の具体的動作を説明するためのタイムチャートである。 実施形態と比較例とを比較するためのタイムチャートである。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例の比例係数Ｋβ、Ｋγを説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。 変形例を説明するための説明図である。

符号の説明

１はキャンバ角制御装置、２は操舵角検出部、３は車両状態量検出部、４は制御装置部、５FL〜５RRはキャンバ角制御部、６はステアリングホイール、７FL〜７RRは車輪、８はサスペンション、９はタイヤ、１０はホイール、１１はブレーキディスク、１２はナックル、１３はロアアーム、１４はボルト、１５はショックアブソーバ外筒、１６はショックアブソーバ内筒、１７はサスペンションアッパー取り付け部、１８はスプリング、１９はリニアアクチュエータ、２０はアクチュエータロッド、２１は中間ロッド、２２はロッドチューブ、２３は減速機構、２４はハウジング、２５はボルト、２６はモータ、２７はボールベアリング、２８はピニオンギヤ、２９はリングギヤ、３０はラックピン、３１はキャンバ角メインセンサ、３２はキャンバ角サブセンサ、３３はスプリング、３４はボルト、３５はボルト、３６はガイド金具、３７はストラットタワー、３８はストラットタワー、３９は緩曲線、４０は急曲線

Claims (8)

1. 車両の旋回状態量を検出する旋回状態量検出手段と、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて前輪のキャンバ角及び後輪のキャンバ角の少なくとも一方を制御するキャンバ角制御手段と、を備え、
   前記キャンバ角制御手段は、前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とするキャンバ角制御装置。
2. 前記キャンバ角制御手段は、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて旋回外側の前輪のキャンバ角及び旋回外側の後輪のキャンバ角を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角制御装置。
3. 前記キャンバ角制御手段は、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて旋回外側の前輪のキャンバ角及び旋回内側の後輪のキャンバ角を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角制御装置。
4. 前記キャンバ角制御手段は、切り増し操舵時に、前輪が旋回内側に傾く量が過渡的に増大するように当該前輪のキャンバ角を制御し、後輪が旋回内側に傾く量が過渡的に増大するように当該後輪のキャンバ角を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のキャンバ角制御装置。
5. 前記旋回状態量検出手段は、前記車量の旋回状態量として、ヨーレート及び横滑り角を検出し、
   前記キャンバ角制御手段は、前記旋回状態量検出手段で検出されたヨーレートに比例する成分と前記旋回状態量検出手段で検出された横滑り角に比例する成分との加算値に基づいて前輪のキャンバ角及び後輪のキャンバ角を制御することを特徴とする請求項４に記載のキャンバ角制御装置。
6. 前記旋回状態量検出手段は、前記車量の旋回状態量として、ヨーレート及び横滑り角を検出し、
   前記キャンバ角制御手段は、前記旋回状態量検出手段で検出されたヨーレートに第１係数を乗算した乗算結果と前記旋回状態量検出手段で検出された横滑り角に第２係数を乗算した乗算結果との加算値に基づいて前輪のキャンバ角を制御する前輪キャンバ角制御を行う前輪キャンバ角制御手段と、前記旋回状態量検出手段で検出されたヨーレートに第３係数を乗算した乗算結果と前記旋回状態量検出手段で検出された横滑り角に第４係数を乗算した乗算結果との加算値に基づいて後輪のキャンバ角を制御する後輪キャンバ角制御を行う後輪キャンバ角制御手段と、前記前輪キャンバ角制御及び前記後輪キャンバ角制御のいずれか一方を行う第１モードと前記前輪キャンバ角制御及び前記後輪キャンバ角制御の両方を行う第２モードとを切り換えるモード切り換え手段と、前記モード切り換え手段で前記第２モードに切り換えられた場合には、前記第１モードであったときに比べ、前記第３係数及び前記第４係数を小さくすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のキャンバ角制御装置。
7. 車体に設けられた車輪と、車両の旋回状態量を検出する旋回状態量検出手段と、前記旋回状態量検出手段で検出された旋回状態量に基づいて前記車輪のうち前輪のキャンバ角及び後輪のキャンバ角の少なくとも一方を制御するキャンバ角制御手段と、を備え、
   前記キャンバ角制御手段は、前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とする自動車。
8. 車両の旋回状態量に基づいて前輪及び後輪の少なくとも一方のキャンバ角を制御するキャンバ角制御方法であって、
   前輪のキャンバ角を制御する場合には当該前輪が旋回内側に傾くように当該キャンバ角を制御し、後輪のキャンバ角を制御する場合には当該後輪が旋回外側に傾くように当該キャンバ角を制御することを特徴とするキャンバ角制御方法。

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