JP2013006577A - キャンバ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費を十分に良くすることができるようにする。
【解決手段】車両のボディと、複数の車輪と、所定の車輪にキャンバを付与するためのキャンバ可変機構と、車両に振動が発生しているかどうかを判断する振動発生判断処理手段と、車両に振動が発生していると判断された場合に、所定の車輪にキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。車両に振動が発生していると判断された場合に、所定の車輪の各タイヤに、互いに対向する方向にキャンバスラストが発生させられるので、車両を十分に安定させて走行させることができる。燃費を十分に良くすることができる。
【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、車両においては、車両の総重量を小さくしたり、転がり抵抗が小さいタイヤを使用したり、路面の状況に応じて車両の制御を行ったりすることによって、燃費を良くするようにしている。

例えば、路面の状況に応じて車両の制御を行う場合は、路面の摩擦係数及びタイヤの転がり抵抗に基づいて路面の状況を算出し、算出結果に基づいて、車両を二輪駆動方式で走行させたり、四輪駆動方式で走行させたりすることができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−２２５２８２号公報

しかしながら、前記従来の車両においては、路面の状況によって、タイヤを介して車両が微小量移動し、車両に振動が発生したときに、発生した振動を抑制するために運転者がステアリングホイールを微小に操作することがある。

その結果、車両を十分に安定させて走行させることができないので、燃費を十分に良くすることができない。

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、燃費を十分に良くす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、車両に振動が発生しているかどうかを判断する振動発生判断処理手段と、前記振動発生判断処理手段によって、車両に振動が発生し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、前記所定の車輪にキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。

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、車両に振動が発生しているかどうかを判断する振動発生判断処理手段と、前記振動発生判断処理手段によって、車両に振動が発生し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、前記所定の車輪にキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有する。

この場合、前記振動発生判断処理手段によって、車両に振動が発生していると判断された場合に、キャンバ可変機構が作動させられ、所定の車輪にキャンバが付与されるので、所定の車輪の各タイヤに、互いに対向する方向にキャンバスラストが発生させられる。

したがって、車両に振動が発生するのを抑制することができ、運転者がステアリングホイールを微小に操作することがなくなる。

その結果、車両を十分に安定させて走行させることができるので、燃費を十分に良くすることができる。

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キャンバシステムの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるキャンバシステムの正面図である。 本発明の実施の形態におけるキャンバシステムの要部を示す平面図である。 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高速走行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振動発生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ロールステアによるトー角の変化を説明するための第１の図である。 本発明の実施の形態におけるロールステアによるトー角の変化を説明するための第２の図である。

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り、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。

なお、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって駆動輪、かつ、前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって従動輪、かつ、後輪が構成される。また、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって左右の前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって左右の後輪が構成される。

前記車両は前輪駆動方式の構造を有し、エンジン１２と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとが伝動軸としてのドライブシャフト４６を介して連結される。そして、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は、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに伝達され、該車輪ＷＬＦ、ＷＲＦが回転させられる。

本実施の形態において、前記車両は、前輪駆動方式の構造を有するようになっているが、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが駆動輪として機能する後輪駆動方式、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢが駆動輪として機能する四輪駆動方式等の構造を有するようにすることもできる。また、前記車両はエンジン１２を備えるようになっているが、駆動源として駆動モータを配設し、該駆動モータを駆動することによって発生させられた回転を駆動輪として機能する車輪に伝達したり、駆動源としてエンジン及び駆動モータを配設し、該エンジン及び駆動モータを駆動することによって発生させられた回転を、駆動輪として機能する車輪に伝達したりすることができる。さらに、駆動輪として機能する車輪にホイールモータを配設し、該ホイールモータを駆動することによって発生させられた回転により車輪を直接回転させることができる。

また、１３は操作者である運転者が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は運転者が車両を加速させ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は運転者が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。

ところで、本実施の形態においては、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの所定の車輪、本実施の形態においては、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに所定の負のキャンバθを付与することができるようになっている。

そのために、ボディ１１と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に、各車輪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のキャンバ可変機構としてのアクチュエータ３１、３２が配設される。

前記車輪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、すなわち、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が必要に応じて付与される。したがって、本実施の形態においては、前記基準キャンバαに所定のキャンバが付加され、前記キャンバθが、
−５〔°〕≦θ＜０〔°〕
にされる。なお、前記基準キャンバαが負の値を採る場合、基準キャンバαに前記所定のキャンバが付加され、キャンバθの絶対値が大きくされる。

本実施の形態においては、ボディ１１と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に各アクチュエータ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。

次に、前記アクチュエータ３１、３２を作動させるためのキャンバシステムの構造について説明する。この場合、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの各キャンバシステムの構造は同じであるので、車輪ＷＲＢ側のアクチュエータ３２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キャンバシステムの斜視図、図４は本発明の実施の形態におけるキャンバシステムの正面図、図５は本発明の実施の形態におけるキャンバシステムの要部を示す平面図である。なお、図３及び５において矢印Ａは車両の前方を表す。

図において、ＷＲＢは車輪、２１はホイール、３０は懸架装置、３２はアクチュエータ、３６はタイヤ、３８は車輪ＷＲＢを保持するためのハブ、３９は制動要素としてのディスクブレーキ、４３は、前記ハブ３８及びディスクブレーキ３９を回転自在に支持し、揺動させられる可動部材としての、かつ、揺動部材としての可動プレート（ハブ支持部材）である。前記車輪ＷＲＢ、懸架装置３０、アクチュエータ３２等によってキャンバシステムが構成される。

前記懸架装置３０は、前記ボディ１１に配設された第１、第２のサスペンションメンバ１０１、１０２、該第１、第２のサスペンションメンバ１０１、１０２間に取り付けられたユニット支持部材としてのブラケット１０３、第１の連結部材としてのアッパアーム１０４、第２の連結部材としての第１のロワアーム１０５、第３の連結部材としての第２のロワアーム１０６、付勢部材としてのスプリング１０７、ショックアブソーバ１０８、トレーリングアーム１０９等を備える。

また、前記アクチュエータ３２は、前記ブラケット１０３に固定されたキャンバ制御用のモータ４１、前記ブラケット１０３に対して揺動自在に配設された前記可動プレート４３、前記モータ４１の回転を減速させるための減速機４４、該減速機４４と連結され、減速機４４によって減速された回転を受けて回転させられるクランク機構４５、該クランク機構４５と可動プレート４３とを連結し、クランク機構４５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部としての前記アッパアーム１０４、前記クランク機構４５を構成するクランクシャフト４５ａ（図５において二つに分割して示される。）の回転角度、すなわち、クランク角を検出する角度センサ７７等を備える。なお、前記アッパアーム１０４は懸架装置３０及びアクチュエータ３２を形成する共通の部材である。

前記減速機４４はプラネタリギヤ機構によって形成され、前記ブラケット１０３に取り付けられたケース４４ａ、該ケース４４ａの内周面に取り付けられたリングギヤ４４Ｒ、前記モータ４１の出力軸４１ａに取り付けられた第１のサンギヤ４４Ｓａ、前記リングギヤ４４Ｒ及び第１のサンギヤ４４Ｓａと噛（し）合させられ、第１のサンギヤ４４Ｓａの周囲を移動して回転させられる第１のピニオン４４Ｐａ、該第１のピニオン４４Ｐａを回転自在に支持する第１のピニオンシャフト４４ｂ、該第１のピニオンシャフト４４ｂを支持し、前記第１のピニオン４４Ｐａが前記第１のサンギヤ４４Ｓａの周囲を移動するのに伴って回転させられるキャリヤ４４ＣＲ、該キャリヤ４４ＣＲの回転中心に取り付けられた第２のサンギヤ４４Ｓｂ、前記リングギヤ４４Ｒ及び第２のサンギヤ４４Ｓｂと噛合させられ、第２のサンギヤ４４Ｓｂの周囲を移動して回転させられる第２のピニオン４４Ｐｂ、該第２のピニオン４４Ｐｂを回転自在に支持する第２のピニオンシャフト４４ｃ、並びに該第２のピニオンシャフト４４ｃを支持し、前記第２のピニオン４４Ｐｂが第２のサンギヤ４４Ｓｂの周囲を移動するのに伴って回転させられる出力部材４４ｄを備える。

したがって、前記モータ４１を駆動すると、出力軸４１ａに出力された回転は減速させられてキャリヤ４４ＣＲに伝達され、キャリヤ４４ＣＲの回転が更に減速させられて出力部材４４ｄに伝達される。

また、前記クランク機構４５は、モータ４１の出力軸４１ａと同一軸上において前記出力部材４４ｄに取り付けられ、前記ブラケット１０３によって回転自在に支持された前記クランクシャフト４５ａ、及び該クランクシャフト４５ａに対して偏心させられ、クランクシャフト４５ａを中心に回転させられるクランクピン４５ｂを備え、該クランクピン４５ｂと前記アッパアーム１０４とが回転自在に連結される。

したがって、モータ４１を駆動すると、出力軸４１ａに出力された回転が減速機４４において減速させられ、出力部材４４ｄが回転させられるのに伴ってクランクシャフト４５ａが回転させられ、前記クランクピン４５ｂと連結されたアッパアーム１０４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が傾けられた角度と等しい角度のキャンバが車輪ＷＲＢに付与される。なお、前記クランク機構４５及びアッパアーム１０４によって、てこクランク機構が構成される。

また、前記第１のロワアーム１０５は、水平方向における一方側、本実施の形態においては、ボディ１１の中心側の端部の所定の部分に配設された図示されない連結軸によって、第１のサスペンションメンバ１０１に対して回転自在に連結され、水平方向における他方側、本実施の形態においては、ボディ１１の車輪ＷＲＢ側の端部の所定の部分に配設されたキャンバ軸ｓｈ１（連結軸）によって、可動プレート４３に対して回転自在に連結される。

そして、前記可動プレート４３は、鉛直方向における一方側、本実施の形態においては、下端の所定の部分において、前記キャンバ軸ｓｈ１によって第１のロワアーム１０５に対して回転自在に連結され、鉛直方向における他方側、本実施の形態においては、上端の所定の部分に配設された連結軸ｓｈ２によって、アッパアーム１０４に対して回転自在に連結される。したがって、可動プレート４３は、ボディ１１及びブラケット１０３に対して揺動自在に支持される。

また、スプリング１０７は、上端において第１のスプリング受け１０７ａを介してボディ１１に連結され、下端において図示されない第２のスプリング受けを介して第１のロワアーム１０５に連結される。

そして、ショックアブソーバ１０８は、上端においてボディ１１に、下端において第１のロワアーム１０５に連結される。

さらに、第２のロワアーム１０６は、水平方向における一方側、本実施の形態においては、ボディ１１の中心側の端部の所定の部分に配設された連結軸ｓｈ３によって、第１のサスペンションメンバ１０１に対して回転自在に連結され、水平方向における他方側、本実施の形態においては、ボディ１１の車輪ＷＲＢ側の端部の所定の部分に配設された連結軸ｓｈ４によって、可動プレート４３に対して回転自在に連結される。なお、第２のロワアーム１０６は、アライメント時のトー角を調整するトウコントロールリンクとして機能する。

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はキャンバの付与及び付与の解除の制御を行う第１の制御装置としての制御部、１９は車両の全体の制御を行う第２の制御装置としての車両制御部、２０はナビゲーション装置、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である。前記制御部１６及び車両制御部１９は、コンピュータを構成し、各種のデータに基づいて各種の演算及び処理を行う。

また、６３は車速ｖを検出する車速検出部としての車速センサ、６４は運転者による前記ステアリングホイール１３（図２）の操作量としての、かつ、操舵量としてのステアリング角度γを検出するステアリング操作量検出部としての、かつ、操舵量検出部としてのステアリングセンサ、６６は車両の横方向の加速度である横加速度ｇｘ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は車両の前後方向の加速度である前後加速度ｇｙ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は車両の上下方向の加速度である上下加速度ｇｚを検出する第３の加速度検出部としての上下加速度センサ、７１は、運転者による前記アクセルペダル１４の操作量としての、かつ、加速操作量としてのアクセルペダル踏込量（アクセル開度）ａｃを検出するアクセルペダル操作量検出部としての、かつ、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の操作量としての、かつ、制動操作量としてのブレーキペダル踏込量（ブレーキストローク）ｂｒを検出するブレーキ操作量検出部としての、かつ、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の前記各懸架装置３０のストローク、すなわち、サスストロークｓｓ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に加わる接地荷重ｆｒを検出する荷重検出部としての荷重センサ、７６はタイヤ３６の変形量である潰れ代、すなわち、タイヤ潰れ代εを検出するタイヤ変形量検出部としてのタイヤ潰れ代センサ、８１は車両のヨーレートη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、８２は車両のロールレートρを検出するロールレート検出部としてのロールレートセンサ、８３は車両のピッチレートｐｒを検出するピッチレート検出部としてのピッチレートセンサ、８４は前記車輪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である。なお、前記ステアリングセンサ６４に代えて、車両の縦方向（前後方向）に延びる軸に対する車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの傾きを表す舵角を検出する舵角センサを配設することができる。その場合、前記舵角が操舵量とされ、舵角センサによって操舵量検出部が構成される。

そして、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、前記荷重センサ７５は、懸架装置３０に配設されたロードセル（歪みセンサ）によって構成され、前記タイヤ潰れ代センサ７６は、タイヤ３６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。

前記車速センサ６３、ステアリングセンサ６４、横加速度センサ６６、前後加速度センサ６７、上下加速度センサ６８、アクセルセンサ７１、ブレーキセンサ７２、サスストロークセンサ７３、荷重センサ７５、タイヤ潰れ代センサ７６、ヨーレートセンサ８１、ロールレートセンサ８２、ピッチレートセンサ８３、キャンバセンサ８４等の各センサ、前記ボディ１１、アクチュエータ３１、３２、制御部１６、車両制御部１９、及び車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによってキャンバ制御装置が構成される。

なお、前記横加速度センサ６６、前後加速度センサ６７、上下加速度センサ６８、ヨーレートセンサ８１、ロールレートセンサ８２及びピッチレートセンサ８３は、車両の重心位置に配設される。

ところで、車両が走行している道路の路面に、段差、突部、窪（くぼ）み、うねり、轍等の凹凸があり、凹凸によって、タイヤ３６を介して車両が微小量移動し、車両に振動が発生すると、発生した振動に対応して運転者がステアリングホイール１３を微小に操作することがある。その場合、車両を十分に安定させて走行させることができず、燃費を十分に良くすることができない。

そこで、車両を十分に安定させて走行させ、燃費を十分に良くするために、車両に振動が発生したときに、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与することが考えられる。車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与すると、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢのタイヤ３６に、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、燃費を十分に良くすることができる。また、懸架装置３０の構造によっては、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与すると、ロールステアによって車輪ＷＬＢ、ＷＲＢのトー角を変化させることができるので、車両を一層安定させて走行させることができ、燃費を一層良くすることができる。

なお、中低速走行時のように、車両が振動の影響を受けにくい状況より、高速走行時のように、車両が振動の影響を受けやすい状況のほうが、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与することによる効果は高い。

また、一方で、タイヤ３６にキャンバスラストが発生させられると、タイヤ３６の転がり抵抗がその分大きくなるので、転がり抵抗が大きくならないように走行抵抗を小さくし、燃費を良くする必要がある。

このようなことから、本実施の形態においては、高速走行時で、かつ、路面に凹凸がある場合に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与するようにしている。

次に、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の制御部１６の動作について説明する。

図６は本発明の実施の形態における制御部の動作を示すメインフローチャート、図７は本発明の実施の形態における高速走行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振動発生判断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ロールステアによるトー角の変化を説明するための第１の図、図１０は本発明の実施の形態におけるロールステアによるトー角の変化を説明するための第２の図である。

まず、制御部１６の図示されない判断情報取得処理手段は、判断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断情報、本実施の形態においては、走行中の車両の状態を表す車両状態、及び運転者による各操作部の操作の状態を表す操作状態を取得する（ステップＳ１、Ｓ２）。

そのために、前記判断情報取得処理手段は、前記車速センサ６３、横加速度センサ６６、前後加速度センサ６７、上下加速度センサ６８、サスストロークセンサ７３、荷重センサ７５、ヨーレートセンサ８１、ロールレートセンサ８２、ピッチレートセンサ８３、キャンバセンサ８４等の各センサのセンサ出力を受け、車両状態として、前記車速ｖ、横加速度ｇｘ、前後加速度ｇｙ、上下加速度ｇｚ、サスストロークｓｓ、接地荷重ｆｒ、タイヤ潰れ代ε、ヨーレートη、ロールレートρ、ピッチレートｐｒ、キャンバθ等を取得する。また、前記判断情報取得処理手段は、ナビゲーション装置２０からの信号を車両状態として取得する。

なお、前記判断情報取得処理手段は、車両状態として、前記車速ｖの変化率（微分）を表す加速度又は減速度、前記横加速度ｇｘの変化率を表す横加速度変化速度δｇｘ、前記前後加速度ｇｙの変化率を表す前後加速度変化速度δｇｙ、前記上下加速度ｇｚの変化率を表す上下加速度変化速度δｇｚ、前記ロールレートρの変化率を表すロールレート変化速度δρ、ピッチレートｐｒの変化率を表すピッチレート変化速度δｐｒ等を算出することによって取得したり、前記サスストロークｓｓに基づいてロール角を算出することによって取得したりすることもできる。

次に、前記判断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等の各センサのセンサ出力を受け、操作状態として、前記ステアリング角度γ、アクセルペダル踏込量ａｃ、ブレーキペダル踏込量ｂｒ等を取得する。

なお、前記判断情報取得処理手段は、操作状態として、前記ステアリング角度γの変化率を表すステアリング角速度δγ、及び該ステアリング角速度δγの変化率を表すステアリング角加速度、アクセルペダル踏込量ａｃの変化率を表すアクセルペダル踏込速度δａｃ、及び該アクセルペダル踏込速度δａｃの変化率を表すアクセルペダル踏込加速度δａｃ’、ブレーキペダル踏込量ｂｒの変化率を表すブレーキペダル踏込速度δｂｒ、及び該ブレーキペダル踏込速度δｂｒの変化率を表すブレーキペダル踏込加速度δｂｒ’等を算出することによって取得したりすることもできる。

また、前記判断情報取得処理手段は、前記ステアリング角度γに代えて、操作状態として、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角を取得したり、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取得したりすることもできる。

続いて、前記制御部１６は車両の走行状態を判断する。すなわち、前記制御部１６の図示されない高速走行判断処理手段は、高速走行判断処理を行い、高速走行判断指標に基づいて車両が高速で走行しているかどうかを判断する（ステップＳ３、Ｓ４）。

そのために、前記高速走行判断処理手段は、高速走行判断指標として車速ｖを読み込み（ステップＳ３−１）、車速ｖが閾値ｖｔｈ以上、本実施の形態においては、６０〔ｋｍ／ｈ〕以上、好ましくは、８０〔ｋｍ／ｈ〕以上であるかどうかによって、車両が高速で走行しているかどうかを判断する（ステップＳ３−２、Ｓ３−３）。

なお、本実施の形態においては、車速ｖが閾値ｖｔｈ以上であるかどうかによって車両が高速で走行しているかどうかを判断するようになっているが、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速ａｖが閾値ａｖｔｈ以上であるかどうかによって車両が高速で走行しているかどうかを判断することができる。

また、高速走行判断指標として、ナビゲーション装置２０から、高速道路、有料道路等のような、車両を高速で走行させることができる道路、すなわち、高速走行路を走行していることを表す信号、すなわち、高速走行信号を読み込み、該高速走行信号に基づいて車両が高速で走行しているかどうかを判断することができる。その場合、ナビゲーション装置２０は、現在地検出部としての図示されないＧＰＳセンサによって車両の自車位置を検出し、自車位置が高速走行路上にある場合に、高速走行信号を制御部１６に送る。そして、前記高速走行判断処理手段は、高速走行信号を受けると、車両が高速で走行していると判断したり、高速走行信号を受け、かつ、車速ｖが閾値ｖｔｈ以上である場合に、車両が高速で走行していると判断したり、高速走行信号を受け、かつ、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速ａｖが閾値ａｖｔｈ以上である場合に、車両が高速で走行していると判断したりすることができる。

そして、車両が高速で走行していると判断されると、前記制御部１６は、車両に振動が発生しているかどうかを判断するための振動発生判断指標に基づいて、路面の状況、すなわち、路面に凹凸があるかどうかを判断する。

ところで、路面に凹凸があると、タイヤ３６を介して車両が、微小時間、横方向、前後方向及び上下方向に微小量移動し、その結果、車両に振動が発生する。そこで、本実施の形態においては、路面に凹凸があるかどうかを、車両に振動が発生しているかどうかによって判断するようにしている。

すなわち、前記制御部１６の図示されない振動発生判断処理手段は、振動発生判断処理を行い、車両の高速走行時に、車両に振動が発生しているかどうかを判断する（ステップＳ５、Ｓ６）。

そのために、前記振動発生判断処理手段は、振動発生判断指標として横加速度ｇｘを読み込むことによって取得し（ステップＳ５−１）、横加速度ｇｘが閾値ｇｘｔｈ以上、本実施の形態においては、０．０５〔Ｇ〕以上、好ましくは、０．１〔Ｇ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかを判断する（ステップＳ５−２、Ｓ５−３）。

本実施の形態においては、振動発生判断指標として横加速度ｇｘが取得され、前記振動発生判断処理手段は、横加速度ｇｘが閾値ｇｘｔｈ以上であるかどうかによって車両に振動が発生しているかどうかを判断するようになっているが、振動発生判断指標として、前後加速度ｇｙ、上下加速度ｇｚ、ヨーレートη、ロールレートρ、ピッチレートｐｒ等を取得することができる。

振動発生判断指標として、前記前後加速度ｇｙを取得した場合は、前後加速度ｇｙが閾値ｇｙｔｈ以上、例えば、０．０２〔Ｇ〕以上、好ましくは、０．０５〔Ｇ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかが判断され、上下加速度ｇｚを取得した場合は、上下加速度ｇｚが閾値ｇｚｔｈ以上、例えば、０．０２〔Ｇ〕以上、好ましくは、０．０５〔Ｇ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかが判断され、ヨーレートηを取得した場合は、ヨーレートηが閾値ηｔｈ以上、例えば、±０．４〔°／ｓ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかが判断され、ロールレートρを取得した場合は、ロールレートρが閾値ρｔｈ以上、例えば、±０．３〔°／ｓ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかが判断され、ピッチレートｐｒを取得した場合は、ピッチレートｐｒが閾値ｐｒｔｈ以上、例えば、±０．２〔°／ｓ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかが判断される。なお、振動発生判断指標として、横加速度ｇｘ、前後加速度ｇｙ、上下加速度ｇｚ、ヨーレートη、ロールレートρ、ピッチレートｐｒ等のうちの二つ以上の指標を取得し、各指標に基づいて、例えば、各指標が閾値以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかを判断することができる。

また、路面に凹凸があり、前述されたように、車両に振動が発生させられると、タイヤ３６を介して車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに加わる力によって舵角が正方向及び逆方向に微小量変化させられる。この場合、舵角の変化が、図示されないステアリングシャフトを介してステアリングホイール１３に伝達され、ステアリングホイール１３が正方向及び逆方向に微小量回動させられるので、運転者は、ステアリングホイール１３が微少量回動するのを抑制するために、ステアリングホイール１３のステアリング角度γを修正する。

そこで、前記振動発生判断処理手段は、振動発生判断指標として、ステアリングホイール１３のステアリング角度γを修正する周波数、すなわち、修正周波数ｆγを取得することができる。そのために、前記振動発生判断処理手段は、ステアリングホイール１３のステアリング角度γを取得し、該ステアリング角度γに基づいて修正周波数ｆγを算出し、修正周波数ｆγが閾値ｆγｔｈ以上、例えば、１〔Ｈｚ〕以上、好ましくは、２〔Ｈｚ〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかを判断する。

また、振動発生判断指標として、ステアリングホイール１３のステアリング角度γを修正する際のステアリングホイール１３の回動量、すなわち、修正量εγを取得することができる。そのために、前記振動発生判断処理手段は、ステアリング角度γを取得し、ステアリング角度γの修正量εγを算出し、該修正量εγが閾値εγｔｈ以上、例えば、ステアリング角度γが１〔°〕以上、かつ、２〔°〕以下修正させられる時間当たりの回数ｎが１〔回／秒〕以上であるかどうかによって、車両に振動が発生しているかどうかを判断する。

そして、前記振動発生判断処理において、車両に振動が発生していると判断されると、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８４によって検出されたキャンバθである検出キャンバθｐを読み込み、該検出キャンバ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Ｓ７）。

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状態保持処理手段は、キャンバ状態保持処理を行い、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与されている状態に保持し（ステップＳ８）、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の図示されない第１のキャンバ制御処理手段としてのキャンバ付与処理手段は、第１のキャンバ制御処理として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、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ９）。

また、前記高速走行判断処理において、車両が高速で走行していないと判断されるか、又は前記振動発生判断処理において、車両に振動が発生していないと判断されると、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、前記検出キャンバθｐを読み込み、該検出キャンバ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Ｓ１０）。

そして、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、前記制御部１６の図示されない第２のキャンバ制御処理手段としてのキャンバ解除処理手段は、第２のキャンバ制御処理としてのキャンバ解除処理を行い、アクチュエータ３１、３２を作動させ、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を解除する（ステップＳ１１）。

また、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていない場合、前記キャンバ状態保持処理手段は、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与されていない状態に保持する（ステップＳ１２）。

このように、本実施の形態においては、車両に振動が発生している場合に車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されると、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。

したがって、車両に振動が発生するのを抑制することができるので、運転者がステアリングホイール１３を微小に操作することがなくなる。

その結果、車両を十分に安定させて走行させることができるので、燃費を十分に良くすることができる。

そして、車両の高速走行時に車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与され、中低速走行時には車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されないので、キャンバスラストを発生させることがなく、タイヤ３６の転がり抵抗が大きくなるのを抑制することができる。したがって、燃費を一層良くすることができる。

また、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、路面の凹凸によって車両に外力が加わっても、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。したがって、車両の高速走行時における安定性、すなわち、走行安定性を高くすることができる。

なお、前述されたように、車両の中低速走行時には、振動の影響を受けにくく、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバを付与する必要性が低いので、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されることはない。

したがって、車両の中低速走行時には、タイヤ３６にキャンバスラストが発生させられないので、タイヤ３６の転がり抵抗が大きくならない。その結果、燃費を十分に良くすることができる。

ところで、車両に振動が発生している場合に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されると、懸架装置３０の構造によっては、ロールステアによって車輪ＷＬＢ、ＷＲＢのトー角が変化させられる。

すなわち、本実施の形態のように、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢを支持する可動プレート４３がトレーリングアーム１０９に取り付けられていると、車両に振動が発生するのに伴ってローリングが発生し、トレーリングアーム１０９が回動させられ、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが上下方向に移動させられるが、このとき、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されると、トー角が変化する。

例えば、図９及び１０に示されるように、車両が矢印Ａ方向に移動しているときに、車両に振動が発生して、トレーリングアーム１０９が仮想のストローク中心ｓｈ５（本実施の形態においては、揺動軸）を揺動中心にして基準の位置からサスストロークｓｓが小さくなる方向に角度θｓ〔°〕回動させられると、車輪ＷＲＢが矢印Ｂ方向（上方に）移動させられる。このとき、車輪ＷＲＢにキャンバθが付与されていると、車輪ＷＲＢのトー角が、角度θｔ〔°〕の分だけトーイン側に変化させられる。

したがって、トー角の変化するのに伴って車両に振動が発生するのを抑制することができるので、運転者がステアリングホイール１３を微小に操作することがなくなる。

このように、懸架装置３０の構造によっては、車両を一層安定させて走行させることができ、燃費を一層良くすることができるようになる。

ところで、車両を旋回させて走行させるとき、すなわち、車両の旋回時に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与すると、遠心力によって旋回中心に対して外周側の車輪（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。）に加わる接地荷重を内周側の車輪（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。）に加わる接地荷重より大きくすることができるので、外周側の車輪のタイヤ３６に発生するキャンバスラストを、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することができ、車両に十分な求心力を発生させることができる。したがって、車両の旋回時の安定性、すなわち、旋回安定性を高くすることができる。

そこで、本実施の形態においては、車両の旋回時に、旋回用のキャンバ付与条件が成立したかどうかを判断し、旋回用のキャンバ付与条件が成立した場合、キャンバ付与処理手段は、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与し、旋回用のキャンバ付与条件が成立しない場合、前記高速走行判断処理手段は、高速走行判断処理を行い、前記振動発生判断処理手段は、振動発生判断処理を行い、車両の高速走行時に、車両に振動が発生している場合に、キャンバ付与処理手段は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する。

なお、本実施の形態においては、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することによって、走行安定性及び旋回安定性が高くされるので、前記タイヤ３６として、後述される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を使用することができ、燃費を十分に良くすることができる。

低転がり抵抗タイヤを使用したタイヤ３６においては、タイヤ３６の幅が通常（標準）のタイヤより小さくされ、トレッドの溝のパターンであるトレッドパターンが、転がり抵抗が小さくなるような形状にされたり、少なくともトレッドの部分の材料が、転がり抵抗が小さいものにされたりする。

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が変形すること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は小さくなり、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は大きくなり、タイヤ３６に発生する摩耗が多くなる。

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
１９ 車両制御部
３１、３２ アクチュエータ
６３ 車速センサ
６４ ステアリングセンサ
６６ 横加速度センサ
６７ 前後加速度センサ
６８ 上下加速度センサ
７１ アクセルセンサ
７２ ブレーキセンサ
７３ サスストロークセンサ
７５ 荷重センサ
７６ タイヤ潰れ代センサ
８１ ヨーレートセンサ
８２ ロールレートセンサ
８３ ピッチレートセンサ
８４ キャンバセンサ
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＢＬ、ＷＲＢ 車輪

Claims (7)

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、
   車両に振動が発生しているかどうかを判断する振動発生判断処理手段と、
   前記振動発生判断処理手段によって、車両に振動が発生し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、前記所定の車輪にキャンバを付与するキャンバ付与処理手段とを有することを特徴とするキャンバ制御装置。
2. 前記振動発生判断処理手段は、操作者による操作部の操作に伴って車両に振動が発生している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。
3. 走行中の車両の状態を表す車両状態を取得する判断情報取得処理手段を有するとともに、
   前記振動発生判断処理手段は、前記判断情報取得処理手段によって取得された車両状態を振動発生判断指標として取得し、該振動発生判断指標が閾値以上である場合に、車両に振動が発生していると判断する請求項１又は２に記載のキャンバ制御装置。
4. 操作者による操作部の操作の状態を表す操作状態を取得する判断情報取得処理手段を有するとともに、
   前記振動発生判断処理手段は、前記判断情報取得処理手段によって取得された操作状態に基づいて振動発生判断指標を算出し、振動発生判断指標が閾値以上である場合に、車両に振動が発生していると判断する請求項１又は２に記載のキャンバ制御装置。
5. 車両が高速で走行しているかどうかを判断する高速走行判断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、前記高速走行判断処理手段によって、車両が高速で走行していると判断され、かつ、前記振動発生判断処理手段によって、車両に振動が発生し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、前記所定の車輪にキャンバを付与する請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャンバ制御装置。
6. 走行中の車両の状態を表す車両状態を取得する判断情報取得処理手段を有するとともに、
   前記高速走行判断処理手段は、前記判断情報取得処理手段によって取得された車両状態を高速走行判断指標として取得し、該高速走行判断指標に基づいて車両が高速で走行しているかどうかを判断する請求項５に記載のキャンバ制御装置。
7. 前記所定の車輪は後輪である請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャンバ制御装置。

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