JP2011156926A - キャンバ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着されるタイヤの種類によらず、車両を十分に安定させて走行させることができるようにする。
【解決手段】車両のボディと、複数の車輪と、所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、車両に氷雪路用のタイヤが装着されているかどうかを判断するタイヤ装着状態判断処理手段と、所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断するキャンバ付与条件成立判断処理手段と、キャンバ付与条件が成立した場合に、車輪に負のキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。該キャンバ付与処理手段は、氷雪路用のタイヤが装着されている場合、前記キャンバを大きくする。風、路面の凹凸等によって外力を受けたり、旋回に伴って遠心力が発生したりしても、車両を十分に安定させて走行させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、キャンバ制御装置に関するものである。

従来、後方の車輪に負のキャンバ（ネガティブキャンバ）を付与することができるようにした車両が提供されている。

この種の車両においては、車両を直進させて走行させるとき、すなわち、車両の直進走行時に、あらかじめ設定された所定の条件が成立するかどうかが判断され、前記条件が成立する場合に、後方の各車輪のタイヤにキャンバが付与されるようになっている。

この場合、前記各車輪において、互いに対向する方向にキャンバスラストを発生させることができるので、車両を安定させて走行させることができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６０−１９３７８１号公報

しかしながら、前記従来の車両においては、車両に装着するタイヤの種類によって、車両を十分に安定させて走行させることができなくなることがある。

例えば、路面が凍結した道路である凍結路、路面に積雪のある道路である積雪路等の氷雪路を走行する場合、運転者は、車両に、寒冷期用の、また、氷雪路用のタイヤとしてスタッドレスタイヤを装着することがある。該スタッドレスタイヤにおいては、氷雪路以外の道路、例えば、路面が乾燥した道路であるドライ路、路面に水膜が形成された道路であるウェット路等を走行するための標準用のタイヤ、例えば、ノーマルタイヤと比べて、柔軟なゴム材料によって形成され、路面と接触する部分であるトレッドに深い溝が形成され、溝間のブロックに細かい溝から成るサイプが形成されるようになっている。

したがって、車両にスタッドレスタイヤを装着して走行する場合、積雪路においては、ブロックが大きく変形し、溝によって雪を十分に噛み込むことができ、凍結路においては、サイプによって路面を引っ掻くことができるので、車両を安定させて走行させることができる。

ところが、スタッドレスタイヤは、前述されたように、柔軟なゴム材料によって形成され、トレッド剛性が低いので、車両にスタッドレスタイヤを装着した状態で、ドライ路、ウェット路等を走行させているときに、風、路面の凹凸等によって外力を受けたり、旋回に伴って遠心力が発生したりすると、車両を十分に安定させて走行させることができなくなることがある。

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、装着されるタイヤの種類によらず、車両を十分に安定させて走行させることができるキャンバ制御装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明のキャンバ制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、車両に氷雪路用のタイヤが装着されているかどうかを判断するタイヤ装着状態判断処理手段と、所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断するキャンバ付与条件成立判断処理手段と、該キャンバ付与条件成立判断処理手段によって、前記所定のキャンバ付与条件が成立したと判断された場合に、前記キャンバ可変機構を作動させて前記所定の車輪に負のキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。

そして、該キャンバ付与処理手段は、前記タイヤ装着状態判断処理手段によって、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていると判断された場合に、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていないと判断された場合より、前記所定の車輪に付与するキャンバを絶対値で大きくする。

本発明によれば、キャンバ制御装置においては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、車両に氷雪路用のタイヤが装着されているかどうかを判断するタイヤ装着状態判断処理手段と、所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断するキャンバ付与条件成立判断処理手段と、該キャンバ付与条件成立判断処理手段によって、前記所定のキャンバ付与条件が成立したと判断された場合に、前記キャンバ可変機構を作動させて前記所定の車輪に負のキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。

そして、該キャンバ付与処理手段は、前記タイヤ装着状態判断処理手段によって、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていると判断された場合に、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていないと判断された場合より、前記所定の車輪に付与するキャンバを絶対値で大きくする。

この場合、車両に氷雪路用のタイヤが装着されている場合に、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていない場合より、前記所定の車輪に付与されるキャンバが絶対値で大きくされるので、風、路面の凹凸等によって外力を受けたり、旋回に伴って遠心力が発生したりしても、装着されるタイヤの種類によらず、車両を十分に安定させて走行させることができる。

本発明の実施の形態における車両の制御ブロック図である。 本発明の実施の形態における車両の概念図である。 本発明の実施の形態における車輪の断面図である。 本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における路面状況判定処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態におけるタイヤ装着状態判断処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における操縦安定キャンバ要否判定処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における直進安定キャンバ要否判定処理のサブルーチンを示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の実施の形態における車両の概念図である。

図において、１１は車両の本体であるボディ、１２は駆動源としてのエンジン、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、前記ボディ１１に対して、着脱自在に、かつ、回転自在に配設された左前方、右前方、左後方及び右後方の車輪である。前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、前記各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。

本実施の形態において、車両は後輪駆動方式の構造を有し、前記車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが駆動輪として機能する。そして、エンジン１２と車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとが第１の伝動軸としてのプロペラシャフト１７、差動装置１８及び第２の伝動軸としてのドライブシャフト４６を介して連結され、エンジン１２を駆動することによって発生させられた回転が車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに伝達される。本実施の形態において、前記車両は後輪駆動方式の構造を有するようになっているが、前輪駆動方式の構造を有するようにしたり、四輪駆動方式の構造を有するようにしたりすることもできる。また、駆動源としてエンジン、発電機及びモータを配設してハイブリッド型車両を構成するようにしたり、駆動源としてモータを配設して電気自動車を構成するようにしたりすることもできる。

また、１３は車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、１４は車両を加速するための操作部としての、かつ、加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は車両を制動するための操作部としての、かつ、制動操作部材としてのブレーキペダルである。

そして、３１、３２は、それぞれ、ボディ１１と車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与したり、キャンバの付与を解除したりするためのキャンバ可変機構としてのアクチュエータである。なお、本実施の形態においては、ボディ１１と車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間にそれぞれアクチュエータ３１、３２が配設されるようになっているが、ボディ１１と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとの間にアクチュエータを配設したり、ボディ１１と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間にアクチュエータを配設したりすることができる。

ところで、前記車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、アルミニウム合金等によって形成された図示されないホイール、及び該ホイールの外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ３６を備える。そして、本実施の形態においては、前記タイヤ３６として、タイヤ３６の幅方向の全体にわたって、損失正接を小さくすることにより、タイヤ３６のトレッドの変形によって発生する転がり抵抗が小さくされた低転がり抵抗タイヤが、ノーマルタイヤとして使用される。この場合、タイヤ３６の転がり抵抗が小さくされるので、燃費を良くすることができる。

本実施の形態においては、転がり抵抗を小さくするためにタイヤ３６の幅が通常のタイヤより小さくされるが、トレッドの溝のパターンであるトレッドパターンを、転がり抵抗が小さくなるような形状にしたり、少なくともトレッドの部分の材料を、転がり抵抗が小さいものにしたりすることができる。

なお、前記損失正接は、トレッドが変形する際のエネルギーの吸収の度合いを表し、貯蔵剪（せん）断弾性率に対する損失剪断弾性率の比で表すことができる。損失正接が小さいほどトレッドによるエネルギーの吸収が少なくなるので、タイヤ３６に発生する転がり抵抗が小さくなり、タイヤ３６に発生する摩耗が少なくなる。これに対して、損失正接が大きいほどトレッドによるエネルギーの吸収が多くなるので、タイヤ３６に発生する転がり抵抗が大きくなり、タイヤ３６に発生する摩耗が多くなる。

次に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与したり、キャンバの付与を解除したりするためのアクチュエータ３１、３２について説明する。この場合、各アクチュエータ３１、３２の構造は同じであるので、車輪ＷＬＢ及びアクチュエータ３１についてだけ説明する。

図３は本発明の実施の形態における車輪の断面図である。

図において、ＷＬＢは車輪、２１はホイール、３１はアクチュエータ、３６はタイヤである。

前記アクチュエータ３１は、ベース部材としての図示されないナックルに固定されたキャンバ制御用の駆動部としてのモータ４１、前記ナックルに対して揺動自在に配設された可動部材としての可動プレート４３、前記モータ４１の回転運動を可動プレート４３の揺動運動に変換する運動方向変換機構としてのクランク機構４５、前記エンジン１２（図２）の回転をホイール２１に伝達する前記ドライブシャフト４６等を備える。前記ホイール２１は、可動プレート４３に対して回転自在に支持され、ドライブシャフト４６と連結される。

また、前記クランク機構４５は、前記モータ４１の出力軸に取り付けられた第１の変換要素としてのウォームギヤ５１、前記ナックルに対して回転自在に配設され、前記ウォームギヤ５１と噛（し）合させられる第２の変換要素としてのウォームホイール５２、及び該ウォームホイール５２と可動プレート４３とを連結する第３の変換要素としての、かつ、連結要素としてのアーム５３を有する。該アーム５３は、一端において、ウォームホイール５２の回転軸から偏心させた位置で、第１の連結部を介してウォームホイール５２と連結され、他端において、可動プレート４３の上端で、第２の連結部を介して可動プレート４３と連結される。この場合、前記可動プレート４３によって第４の変換要素が構成される。

そして、前記ウォームギヤ５１及びウォームホイール５２によって、ウォームギヤ５１及びウォームホイール５２の回転運動の軸心の向きが変換され、ウォームホイール５２及びアーム５３によって、ウォームホイール５２の回転運動がアーム５３の直進運動に変換され、アーム５３及び可動プレート４３によって、アーム５３の直進運動が可動プレート４３の揺動運動に変換される。

したがって、モータ４１を駆動すると、ウォームギヤ５１及びウォームホイール５２が回転させられ、アーム５３が進退させられ、可動プレート４３が揺動させられる。その結果、可動プレート４３が鉛直方向に対して傾けられた角度と等しい角度のキャンバが車輪ＷＬＢに付与される。

次に、前記構成の車両の制御装置について説明する。

図１は本発明の実施の形態における車両の制御ブロック図である。

図において、１６はコンピュータを構成する制御部、６１は第１の記憶部としてのＲＯＭ、６２は第２の記憶部としてのＲＡＭ、６３は車速を検出する車速検出部としての車速センサ、６４は操作者である運転者による前記ステアリングホイール１３（図２）の操作量を表す操舵量としてのステアリング角度γ（本実施の形態において、ステアリング角度γは、ステアリングホイール１３を零点位置から左方向又は右方向に回転させたときの回転角度を絶対値で表したものである。）を検出する操舵量検出部としての、かつ、ステアリング操作量検出部としてのステアリングセンサ、６５は車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部としてのヨーレートセンサ、６６は第１の加速度としての横加速度を検出する第１の加速度検出部としての横加速度センサ、６７は第２の加速度としての前後加速度を検出する第２の加速度検出部としての前後加速度センサ、６８は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されたキャンバθを検出するキャンバ検出部としてのキャンバセンサ、６９は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢの各タイヤ３６のうちの所定のタイヤ３６に配設され、該タイヤ３６の温度を検出する温度検出部としてのタイヤ温度センサ、ｓｗは車室内の所定の箇所、例えば、インスツルメントパネルに配設され、車両に装着されているタイヤ３６の種類を指定するための操作要素としての、かつ、スイッチとしてのタイヤ種スイッチ、７０は車外を撮影する撮像装置としてのカメラ、ｄｓは図示されない表示画面を備えた表示部、７１は運転者による前記アクセルペダル１４の操作量を表す踏込量（アクセル開度）を検出する加速操作量検出部としてのアクセルセンサ、７２は運転者による前記ブレーキペダル１５の操作量を表す踏込量（ブレーキストローク）を検出する制動操作量検出部としてのブレーキセンサ、７３は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの図示されないサスペンション装置のストロークを検出する懸架検出部としてのサスストロークセンサ、７５は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに加わる荷重を検出する荷重検出部としての荷重センサである。前記サスストロークセンサ７３は、ハイトセンサ、磁気センサ等によって構成され、荷重センサ７５は、前記サスペンション装置に配設されたロードセル（歪みセンサ）によって構成される。

なお、前記ボディ１１、アクチュエータ３１、３２、制御部１６等によってキャンバ制御装置が構成される。

ところで、前記車両には、ドライ路、ウェット路等を走行するためのノーマルタイヤを装着したり、凍結路、積雪路等の氷雪路を走行するための寒冷期用の、また、氷雪路用のタイヤ、例えば、スタッドレスタイヤを装着したりすることができるようになっている。

そして、本実施の形態においては、運転者が、例えば、ノーマルタイヤをスタッドレスタイヤに交換した場合に、前記タイヤ種スイッチｓｗを押下すると、車両に装着されているタイヤ３６の種類をスタッドレスタイヤとして指定することができる。なお、本実施の形態においては、運転者がタイヤ種スイッチｓｗを押下すると、タイヤ３６の種類が指定されるようになっているが、タイヤ３６の所定の箇所にタイヤの種類を表す突起等のマーカを配設し、ボディ１１にマーカを読み取るタイヤ種検出部としてのセンサを配設し、該センサによってタイヤ３６の種類を検出するようにすることができる。

ところで、本実施の形態においては、前述されたように、転がり抵抗が小さいタイヤ３６がノーマルタイヤとして使用されるが、タイヤ３６の転がり抵抗が小さい場合、タイヤ３６のトレッド剛性が低下し、タイヤ３６による路面を掴（つか）む力、すなわち、グリップ力が小さくなる。そこで、本実施の形態においては、車両に装着されたタイヤ３６のトレッド剛性が低く、グリップ力が小さい場合でも、車両の直進走行時の安定性（以下「走行安定性」という。）を高くすることができるように、あらかじめ設定された所定の直進走行用のキャンバ付与条件が成立したかどうかが判断され、運転者がステアリングホイール１３を操作して車両を旋回させるとき、すなわち、車両の旋回時の安定性（以下「旋回安定性」という。）を高くすることができるように、あらかじめ設定された所定の旋回用のキャンバ付与条件が成立したかどうかが判断され、前記各キャンバ付与条件が成立した場合に、前記アクチュエータ３１、３２が作動させられ、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに所定の負のキャンバθが付与されるようになっている。前記直進走行用のキャンバ付与条件は、車両の直進走行時に車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに所定の負のキャンバθを付与する必要があるかどうかを判断するための条件であり、前記旋回用のキャンバ付与条件は、車両の旋回時に車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに所定の負のキャンバθを付与する必要があるかどうかを判断するための条件である。

なお、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢには、アクチュエータ３１、３２を作動させない通常の状態である初期状態において、車両の仕様で規定された所定の角度のキャンバ、すなわち、基準キャンバαが付与される。したがって、本実施の形態においては、前記各キャンバ付与条件が成立した場合に、前記基準キャンバαに所定のキャンバが付加されて前記キャンバθが、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
にされる。

また、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与された状態で車両を走行させるのに伴ってタイヤ３６に偏摩耗が発生すると、タイヤ３６の寿命が短くなってしまうが、本実施の形態においては、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与された状態で車両を走行させるのに伴ってタイヤ３６に偏摩耗が発生するのを抑制するために、所定のキャンバ解除条件が成立したかどうかが判断され、キャンバ解除条件が成立した場合に、アクチュエータ３１、３２が作動させられ、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除され、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが初期状態に置かれる。

次に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与したり、キャンバθの付与を解除したりするための制御部１６の動作について説明する。

図４は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第１のメインフローチャート、図５は本発明の実施の形態における制御部の動作を示す第２のメインフローチャート、図６は本発明の実施の形態における路面状況判定処理のサブルーチンを示す図、図７は本発明の実施の形態におけるタイヤ装着状態判断処理のサブルーチンを示す図、図８は本発明の実施の形態における操縦安定キャンバ要否判定処理のサブルーチンを示す図、図９は本発明の実施の形態における直進安定キャンバ要否判定処理のサブルーチンを示す図である。

まず、制御部１６の図示されない判定情報取得処理手段は、判定情報取得処理を行い、前記車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与したり、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を解除したりするために必要な判定情報、本実施の形態においては、車両の状態を表す車両状態、運転者による各操作部の操作の状態を表す操作状態、及び車両を走行させる道路の路面の状態、すなわち、路面状態を取得する（ステップＳ１〜Ｓ３）。

そのために、前記判定情報取得処理手段は、前記車速センサ６３（図１）、ヨーレートセンサ６５、横加速度センサ６６、前後加速度センサ６７、キャンバセンサ６８、温度センサ６９、サスストロークセンサ７３、荷重センサ７５等の各検出部（センサ）の検出情報としてのセンサ出力、及び前記タイヤ種スイッチｓｗの押下による指示情報としての、かつ、タイヤ情報としてのスイッチ信号を読み込み、車両状態として、車速ｖ、ヨーレート、横加速度、前後加速度、キャンバθ、タイヤ３６の温度、サスストローク、荷重、タイヤ３６の種類等を取得する。

また、タイヤ種スイッチｓｗに代えてタイヤ種検出部が配設される場合に、前記判定情報取得処理手段は、タイヤ種検出部（センサ）の検出情報としての、かつ、タイヤ情報としてのセンサ出力を読み込み、車両状態としてタイヤ３６の種類を取得する。

なお、前記判定情報取得処理手段は、前記車速ｖの変化率（微分）を表す加速度又は減速度を算出したり、前記ヨーレートの変化率を表すヨーレート変化速度を算出したり、前記横加速度の変化率を表す横加速度変化速度を算出したり、前記サスストロークに基づいてロール角を算出したりすることによって、車両状態として、加速度、減速度、ヨーレート変化速度、横加速度変化速度、ロール角等を取得することもできる。

次に、前記判定情報取得処理手段は、前記ステアリングセンサ６４、アクセルセンサ７１、ブレーキセンサ７２等の各検出部（センサ）の検出情報としてのセンサ出力を読み込み、操作状態として、前記ステアリング角度γ、アクセルペダル１４の踏込量、ブレーキペダル１５の踏込量等を取得する。

なお、前記判定情報取得処理手段は、ステアリング角度γの変化率を表すステアリング角速度、及び該ステアリング角速度の変化率を表すステアリング角加速度を算出したり、アクセルペダル１４の踏込量の変化率を表す踏込速度、及び該踏込速度の変化率を表す踏込加速度を算出したり、ブレーキペダル１５の踏込量の変化率を表す踏込速度、及び該踏込速度の変化率を表す踏込加速度を算出したりすることによって、操作状態として、ステアリング角速度、ステアリング角加速度、アクセルペダル１４の踏込速度及び踏込加速度、ブレーキペダル１５の踏込速度及び踏込加速度等を取得することもできる。

さらに、ステアリングセンサ６４に代えて、操舵量検出部としての舵角センサを配設することによって、操舵量としての車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角を検出することもでき、その場合、前記判定情報取得処理手段は、舵角センサの検出情報としてのセンサ出力を読み込み、操作状態として舵角を取得する。また、前記判定情報取得処理手段は、舵角の変化率を表す舵角速度、及び該舵角速度の変化率を表す舵角加速度を算出することによって、操作状態として舵角速度及び舵角加速度を取得することもできる。

続いて、前記判定情報取得処理手段は、前記カメラ７０によって撮影された道路の映像を取得し、該映像の画像データに対して画像処理を行うことによって、路面状態として、路面の色、路面の凹凸のレベル等を取得する。

また、前記判定情報取得処理手段は、タイヤ３６の温度に基づいて、路面の温度、すなわち、路面温度を算出したり、サスストロークに基づいて車両が走行している道路の路面における凹凸のレベル（路面粗度）を算出したりすることによって、路面状態として、路面温度、路面の凹凸のレベル等を取得することもできる。なお、サスストロークに基づいて路面の凹凸のレベルを算出する場合、前記判定情報取得処理手段は、車両状態に基づいて路面状態を取得する。

次に、車両に装着されているタイヤ３６の種類に応じてキャンバθを付与するために、制御部１６の図示されない路面状況判定処理手段は、路面状況判定処理を行い、前記路面状態に基づいて前記路面状況を判定する（ステップＳ４）。

すなわち、前記路面状況判定処理手段は、前記判定情報取得処理手段によって取得された路面状態としての、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等を読み込み、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等に基づいて、車両が氷雪路を走行しているかどうかを判断し（ステップＳ４−１）、車両が氷雪路を走行している場合、制御部１６に設定された路面状況フラグをオンにし（ステップＳ４−２）、車両が氷雪路を走行していない場合、すなわち、車両が氷雪路以外の道路、例えば、ドライ路、ウェット路等を走行している場合、路面状況フラグをオフにする（ステップＳ４−３）。

なお、氷雪路、ウェット路及びドライ路の各道路について、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等があらかじめ測定され、測定結果に基づいて、前記ＲＯＭ６１に配設された図示されない路面判定マップに、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等と各道路とが対応させて記録される。したがって、前記路面状況判定処理手段は、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等を読み込むと、前記路面判定マップを参照し、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等に対応する道路を読み出し、車両が氷雪路を走行しているかどうかを判断する。

本実施の形態においては、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等のすべての路面状態に基づいて車両が氷雪路を走行しているかどうかが判断されるようになっているが、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等のうちの所定の路面状態に基づいて車両が氷雪路を走行しているかどうかを判断することもできる。

また、制御部１６の図示されないタイヤ装着状態判断処理手段は、タイヤ装着状態判断処理を行い、車両にスタッドレスタイヤが装着されているかどうかを判断する（ステップＳ５）。

そのために、前記タイヤ装着状態判断処理手段は、前記タイヤ種スイッチｓｗのスイッチ信号を読み込む（ステップＳ５−１）。そして、前記タイヤ装着状態判断処理手段は、スイッチ信号がオンであるかどうかによって、指定されたタイヤの種類がスタッドレスタイヤであるかどうか、すなわち、車両にスタッドレスタイヤが装着されているかどうかを判断し（ステップＳ５−２）、車両にスタッドレスタイヤが装着されている場合、制御部１６に設定されたタイヤフラグをオンにし（ステップＳ５−３）、車両にスタッドレスタイヤが装着されていない場合、すなわち、ノーマルタイヤが装着されている場合、タイヤフラグをオフにする（ステップＳ５−４）。

続いて、制御部１６の図示されない第１のキャンバ付与条件成立判断処理手段としての操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、操縦安定キャンバ要否判定処理を行い、車両の旋回時に、車両状態及び操作状態のうちの少なくとも一方、本実施の形態においては、車両状態及び操作状態に基づいて、旋回用のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断する（ステップＳ６、Ｓ７）。

そのために、前記操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、前記ステアリング角度γを読み込み、ステアリング角度γが閾（しきい）値γｆ以上であるかどうかを判断し（ステップＳ６−１）、ステアリング角度γが閾値γｆ以上である場合に、旋回用のキャンバ付与条件が成立したと判断する（ステップＳ６−２）。

なお、ステアリング角度γだけでなく、横加速度及びヨーレートが閾値以上であるかどうかを判断することができる。その場合、前記操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、前記ステアリング角度γ、横加速度及びヨーレートを読み込み、ステアリング角度γが閾値以上であるかどうかによって第１の旋回付与条件が成立したかどうかを、横加速度が閾値以上であるかどうかによって第２の旋回付与条件が成立したかどうかを、ヨーレートが閾値以上であるかどうかによって第３の旋回付与条件が成立したかどうかを判断し、第１〜第３の旋回付与条件のうちの少なくとも一つの旋回付与条件が成立した場合に、旋回用のキャンバ付与条件が成立したと判断する。

そして、旋回用のキャンバ付与条件が成立した場合、前記制御部１６の図示されないキャンバ付与状態判断処理手段は、キャンバ付与状態判断処理を行い、前記キャンバセンサ６８によって検出されたキャンバθｐを読み込み、該キャンバθｐが、
−５〔°〕≦θｐ＜０〔°〕
であるかどうかによって、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されているかどうかを判断する（ステップＳ８）。

車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、制御部１６は処理を終了し、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていない場合、制御部１６の図示されないキャンバ制御処理手段としての第１のキャンバ付与処理手段は、キャンバ制御処理としての第１のキャンバ付与処理を行い、前記アクチュエータ３１、３２（図２）を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ９〜Ｓ１３）。

ところで、前述されたように、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することによって旋回安定性を高くすることができるが、タイヤ３６の種類、路面状態等によっては旋回安定性を十分に高くすることができなくなることがある。

例えば、前記スタッドレスタイヤは、ノーマルタイヤと比べて柔軟なゴム材料によって形成され、トレッドに深い溝が形成され、溝間のブロックに細かい溝から成るサイプが形成されるようになっている。

したがって、車両にスタッドレスタイヤを装着して走行する場合、積雪路においては、ブロックが大きく変形し、溝によって雪を十分に噛み込むことができ、凍結路においては、サイプによって路面を引っ掻くことができるので、車両を安定させて走行させることができる。

ところが、スタッドレスタイヤは、前述されたように、柔軟なゴム材料によって形成され、トレッド剛性が低いので、スタッドレスタイヤが装着された車両を、ドライ路、ウェット路等で走行させているときに、風、路面の凹凸等によって外力を受けたり、旋回に伴って遠心力が発生したりすると、仮に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていても、車両を十分に安定させて走行させることができなくなることがある。

そこで、本実施の形態においては、タイヤ３６の種類及び路面状態に対応させて、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されるキャンバθが変更されるようになっている。

そのために、前記第１のキャンバ付与処理手段は、前記路面状況フラグを読み込み、路面状況フラグがオンであるかどうかを判断し（ステップＳ９）、路面状況フラグがオフである場合に、前記タイヤフラグを読み込み、タイヤフラグがオンであるかどうかを判断する（ステップＳ１０）。

そして、前記第１のキャンバ付与処理手段のキャンバ設定処理手段は、キャンバ設定処理を行い、路面状況フラグがオンである場合、並びに路面状況フラグ及びタイヤフラグがオフである場合、キャンバθを、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
の範囲内の第１の値θａに設定し（ステップＳ１１）、路面状況フラグがオフであり、かつ、タイヤフラグがオンである場合、キャンバθを、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
の範囲内の第２の値θｂ
θｂ＜θａ
に設定する（ステップＳ１２）。この場合、第１の値θａは標準値であり、第２の値θｂは、絶対値で標準値より大きい（負側に大きい）修正値であり、第１、第２の値θａ、θｂの角度差δθ１
δθ１＝θｂ−θａ
は、例えば、１〔°〕にされる。

続いて、前記第１のキャンバ付与処理手段のキャンバ可変機構作動処理手段は、キャンバ可変機構作動処理を行い、アクチュエータ３１、３２を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ１３）。

一方、前記操縦安定キャンバ要否判定処理において、旋回用のキャンバ付与条件が成立しない場合、制御部１６の図示されない第２のキャンバ付与条件成立判断処理手段としての直進安定キャンバ要否判定処理手段は、第２のキャンバ付与条件成立判断処理としての直進安定キャンバ要否判定処理を行い、車両の直進走行時に、車両状態及び操作状態のうちの少なくとも一方、本実施の形態においては、車両状態及び操作状態に基づいて、直進走行用のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。

そのために、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、車速ｖを読み込み、該車速ｖを読み込む直前の所定の時間、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の車速ｖに基づいて、車速算出値、本実施の形態においては、平均車速ａｖを算出するとともに、ステアリング角度γを読み込み、該ステアリング角度γを読み込む直前の所定の時間、本実施の形態においては、過去Ｙ〔秒〕間のステアリング角度γに基づいて操舵量算出値、本実施の形態においては、平均ステアリング角度ａγを算出し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速ａｖが閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度ａγが閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断する（ステップＳ１４−１）。過去Ｘ〔秒〕間の平均車速ａｖが閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度ａγが閾値γｔｈ１より小さい場合に、直進安定キャンバ要否判定処理手段は、直進走行用のキャンバ付与条件が成立したと判断する（ステップＳ１４−２）。なお、閾値γｔｈ１は閾値γｆより小さくされる。

そして、直進走行用のキャンバ付与条件が成立した場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、前記キャンバθｐを読み込み、該キャンバθｐが、
−５〔°〕≦θｐ＜０〔°〕
であるかどうかによって、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されているかどうかを判断する（ステップＳ１６）。

車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、制御部１６は処理を終了し、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていない場合、制御部１６の図示されないキャンバ制御処理手段としての第２のキャンバ付与処理手段は、キャンバ制御処理としての第２のキャンバ付与処理を行い、キャンバ設定処理手段によってキャンバθを第１、第２の値θａ、θｂに設定し、第１のキャンバ付与処理と同様に、キャンバ可変機構作動処理手段によってアクチュエータ３１、３２を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ９〜Ｓ１３）。

また、前記直進安定キャンバ要否判定処理において、直進走行用のキャンバ付与条件が成立しない場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、前記キャンバθｐを読み込み、該キャンバθｐが、
−５〔°〕≦θｐ＜０〔°〕
であるかどうかによって、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されているかどうかを判断する（ステップＳ１７）。

車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていない場合、制御部１６の図示されないキャンバ制御処理手段としての第３のキャンバ付与処理手段は、キャンバ制御処理としての第３のキャンバ付与処理を行い、アクチュエータ３１、３２を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ１８〜Ｓ２１）。

そのために、前記第３のキャンバ付与処理手段は、前記路面状況フラグを読み込み、路面状況フラグがオンであるかどうかを判断し（ステップＳ１８）、路面状況フラグがオフである場合に、前記タイヤフラグを読み込み、タイヤフラグがオンであるかどうかを判断する（ステップＳ１９）。

そして、前記第３のキャンバ付与処理手段のキャンバ設定処理手段は、路面状況フラグがオンである場合、並びに路面状況フラグ及びタイヤフラグがオフである場合、キャンバθを、
−５〔°〕≦θ＜α〔°〕
好ましくは、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
の範囲内の第３の値θｃに設定し（ステップＳ２０）、路面状況フラグがオフであり、かつ、タイヤフラグがオンである場合、キャンバθを、
−５〔°〕≦θ＜α〔°〕
好ましくは、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
の範囲内の第４の値θｄ
θｂ＜θａ＜θｄ＜θｃ
に設定する（ステップＳ２１）。この場合、第３の値θｃは標準値であり、第４の値θｄは、絶対値で標準値より大きい（負側に大きい）修正値であり、第３、第４の値θｃ、θｄの角度差δθ２
δθ２＝θｃ−θｄ
は、例えば、１〔°〕にされる。なお、本実施の形態において、角度差δθ１、δθ２は等しくされるが、互いに異ならせることもできる。

続いて、第３のキャンバ付与処理手段のキャンバ可変機構作動処理手段は、アクチュエータ３１、３２を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ２２）。

一方、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、制御部１６の図示されないキャンバ解除処理手段は、キャンバ解除処理を行い、制御部１６に内蔵された計時処理部としての図示されないタイマによる計時を開始し、計時を開始してから所定の時間が経過すると（ステップＳ２３）、アクチュエータ３１、３２を作動させて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を解除する（ステップＳ２４）。

このように、本実施の形態においては、旋回用のキャンバ付与条件が成立した場合に車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるので、車両の旋回時には、車両に遠心力が発生するが、外周側の車輪（車両を左方に旋回させる場合は車輪ＷＲＢであり、車両を右方に旋回させる場合は車輪ＷＬＢである。）の接地荷重が内周側の車輪（車両を左方に旋回させる場合は車輪ＷＬＢであり、車両を右方に旋回させる場合は車輪ＷＲＢである。）の接地荷重より大きくなり、外周側の車輪のタイヤ３６に発生するキャンバスラストが、内周側の車輪のタイヤ３６に発生するキャンバスラストより大きくなる。したがって、車両に求心力を発生させることができるので、旋回安定性を高くすることができる。

そして、旋回用のキャンバ付与条件が成立した場合において、車両が氷雪路で旋回させられる場合、及び車両がドライ路、ウェット路等で旋回させられ、かつ、車両にノーマルタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第１の値θａのキャンバθが付与され、車両がドライ路、ウェット路等で旋回させられ、かつ、車両にスタッドレスタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第２の値θｂのキャンバθが付与されるので、車両にスタッドレスタイヤが装着された状態で、ドライ路、ウェット路等で旋回させているときに、風、路面の凹凸等によって外力を受けたり、旋回に伴って遠心力が発生したりしても、車両を十分に安定させて走行させることができる。

また、旋回用のキャンバ付与条件が成立せず、直進走行用のキャンバ付与条件が成立した場合に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるのに伴って、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの各タイヤ３６に、互いに対向する方向にキャンバスラストが発生するので、車両の直進走行時に、何らかの理由で車両に外力が加わると、外力が加わった側とは反対側の車輪のタイヤ３６に大きなキャンバスラストが発生し、該キャンバスラストが復元力として車両に加わる。その結果、走行安定性を高くすることができる。

そして、旋回用のキャンバ付与条件が成立せず、直進走行用のキャンバ付与条件が成立した場合において、車両が氷雪路を直進走行させられる場合、及び車両がドライ路、ウェット路等を直進走行させられ、かつ、車両にノーマルタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第１の値θａのキャンバθが付与され、車両がドライ路、ウェット路等を直進走行させられ、かつ、車両にスタッドレスタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第２の値θｂのキャンバθが付与されるので、車両にスタッドレスタイヤが装着された状態で、ドライ路、ウェット路等を走行させているときに、風、路面の凹凸等によって外力を受けても、車両を十分に安定させて走行させることができる。

さらに、旋回用のキャンバ付与条件及び直進走行用のキャンバ付与条件のいずれも成立しない場合において、車両が氷雪路を走行させられる場合、及び車両がドライ路、ウェット路等を走行させられ、かつ、車両にノーマルタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第３の値θｃのキャンバθが付与され、車両がドライ路、ウェット路等を走行させられ、かつ、車両にスタッドレスタイヤが装着されている場合には、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに第４の値θｄのキャンバθが付与されるので、車両にスタッドレスタイヤが装着された状態で、ドライ路、ウェット路等を走行させているときに、風、路面の凹凸等によって外力を受けても、車両を十分に安定させて走行させることができる。

したがって、車両に装着されるタイヤ３６の種類によらず、車両を十分に安定させて走行させることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１１ ボディ
１６ 制御部
３１、３２ アクチュエータ
３６ タイヤ
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ 車輪

Claims (5)

1. 車両のボディと、
   該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、
   該各車輪のうちの所定の車輪に配設され、車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、
   車両に氷雪路用のタイヤが装着されているかどうかを判断するタイヤ装着状態判断処理手段と、
   所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断するキャンバ付与条件成立判断処理手段と、
   該キャンバ付与条件成立判断処理手段によって、前記所定のキャンバ付与条件が成立したと判断された場合に、前記キャンバ可変機構を作動させて前記所定の車輪に負のキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有するとともに、
   該キャンバ付与処理手段は、前記タイヤ装着状態判断処理手段によって、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていると判断された場合に、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていないと判断された場合より、前記所定の車輪に付与するキャンバを絶対値で大きくすることを特徴とするキャンバ制御装置。
2. 車両が氷雪路を走行しているかどうかを判断する路面状況判定処理手段を有するとともに、
   前記キャンバ付与処理手段は、前記タイヤ装着状態判断処理手段によって、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていると判断され、かつ、前記路面状況判定処理手段によって、車両が氷雪路を走行していないと判断された場合に、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていないと判断された場合より、前記所定の車輪に付与されるキャンバを絶対値で大きくする請求項１に記載のキャンバ制御装置。
3. 前記所定のキャンバ付与条件は、車両を旋回させるときに前記所定の車輪にキャンバを付与する必要があるかどうかを判断するための旋回用のキャンバ付与条件、及び車両を直進走行させるときに前記所定の車輪にキャンバを付与する必要があるかどうかを判断するための直進走行用のキャンバ付与条件のうちの少なくとも一方である請求項１に記載のキャンバ制御装置。
4. 前記キャンバ付与条件成立判断処理手段は、車両状態及び操作状態のうちの少なくとも一方に基づいて、前記所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断する請求項１に記載のキャンバ制御装置。
5. 前記キャンバ付与条件成立判断処理手段によって、前記旋回用のキャンバ付与条件及び直進走行用のキャンバ付与条件のいずれも成立しないと判断された場合において、前記タイヤ装着状態判断処理手段によって、車両に氷雪路用のタイヤが装着されていると判断された場合に、前記キャンバ可変機構を作動させて前記所定の車輪にキャンバを付与する請求項１に記載のキャンバ制御装置。

Images