JP5609314B2

JP5609314B2 - キャンバ制御装置

Info

Publication number: JP5609314B2
Application number: JP2010145216A
Authority: JP
Inventors: 堀口　宗久; 宗久堀口; 水野　晃; 晃水野
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: JP2011093516A

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、左後方及び右後方の各車輪のタイヤに、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。また、ステアリングホイールを操作して車両を旋回させるとき、すなわち、車両の旋回時に、車両に遠心力が発生するので、左後方及び右後方の各車輪のうちの外周側の車輪（外輪）の接地荷重が大きくなり、外周側の車輪のタイヤに発生するキャンバスラストが内周側の車輪（内輪）のタイヤ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、車両に十分な求心力を発生させることができるので、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。なお、前記接地荷重は、タイヤが路面を押圧する荷重である。

ところが、一般に、車輪にキャンバが付与された状態で車両を低速で走行させると、タイヤに偏摩耗が発生し、タイヤの寿命が短くなってしまう。

そこで、前記車両においては、車速を検出し、車両を高速で走行させている間だけ、後方の車輪に負のキャンバを付与することによって、タイヤに偏摩耗が発生するのを抑制するようにしている（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、負のキャンバが付与される頻度が高く、しかも、負のキャンバが付与される時間が長いので、タイヤに偏摩耗が発生するのを十分に抑制することができない。また、車両を高速で走行させている間、後方の車輪に負のキャンバが付与され続けるので、タイヤの転がり抵抗がその分大きくなり、燃費が悪くなってしまう。

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、タイヤの寿命を長くすることができ、燃費を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、操舵量を検出する操舵量検出部と、車速を検出する車速検出部と、前記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、操舵量が閾値以上であるかどうかによっ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操縦安定キャンバ要否判定処理手段と、該操縦安定キャンバ要否判定処理手段によって、旋回用のキャンバ付与条件が成立しないと判断された場合に、車両の走行状態が安定しているかどうかを判断する走行安定状態判定処理手段と、該走行安定状態判定処理手段によって、車両の走行状態が安定していると判断された場合に、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、前記走行安定状態判定処理手段は、所定の時間における車速に基づいて算出される車速算出値が閾値以上であるかどうか、及び所定の時間における操舵量に基づいて算出される操舵量算出値が閾値より小さいかどうかを判断し、車速算出値が閾値以上であり、かつ、操舵量算出値が閾値より小さい場合に、車両の走行状態が安定していると判断する。
また、前記操舵量算出値の閾値は操舵量の閾値より小さく設定される。

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、操舵量を検出する操舵量検出部と、車速を検出する車速検出部と、前記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、操舵量が閾値以上であるかどうかによっ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操縦安定キャンバ要否判定処理手段と、該操縦安定キャンバ要否判定処理手段によって、旋回用のキャンバ付与条件が成立しないと判断された場合に、車両の走行状態が安定しているかどうかを判断する走行安定状態判定処理手段と、該走行安定状態判定処理手段によって、車両の走行状態が安定していると判断された場合に、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、前記走行安定状態判定処理手段は、所定の時間における車速に基づいて算出される車速算出値が閾値以上であるかどうか、及び所定の時間における操舵量に基づいて算出される操舵量算出値が閾値より小さいかどうかを判断し、車速算出値が閾値以上であり、かつ、操舵量算出値が閾値より小さい場合に、車両の走行状態が安定していると判断する。
また、前記操舵量算出値の閾値は操舵量の閾値より小さく設定される。

この場合、車両の走行状態が安定している場合に、前記所定の車輪に負のキャンバが付与されるので、負のキャンバが付与される頻度を低くすることができ、しかも、負のキャンバが付与される時間を短くすることができる。

したがって、前記所定の車輪のタイヤに偏摩耗が発生するのを十分に抑制することができ、タイヤの寿命を長くすることができる。

また、車両を走行させている間、前記所定の車輪に負のキャンバが付与され続けることがないので、タイヤの転がり抵抗をその分小さくすることができる。したがって、燃費を良くすることができる。

本発明の第１の実施の形態における車両の制御ブロック図である。本発明の第１の実施の形態における車両の概念図である。本発明の第１の実施の形態における車輪の断面図である。本発明の第１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。本発明の第１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。本発明の第１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。本発明の第１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。本発明の第１の実施の形態における接地荷重判定処理のサブルーチンを示す図である。本発明の第２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。本発明の第３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は本発明の第１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る。なお、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、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、前記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と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとが、変速機としての自動変速機１９、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等を介して連結され、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、自動変速機１９において所定の変速比で変速され、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。さらに、エンジン１２に代えて、第１の駆動源としてのエンジン、及び第２の駆動源としての発電機／モータから成る駆動ユニット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、第１の駆動源としてのエンジン、第２の駆動源としての発電機及び第３の駆動源としてのモータから成る駆動ユニット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、駆動源としての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と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢを回転させたり、各車輪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と各車輪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、該タイヤ３６として、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、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使用される。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。

前記構成の車両においては、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。

次に、各車輪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の構造について説明する。この場合、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は本発明の第１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。

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が回動させられて、揺動させられる。その結果、可動プレート４３が路面上の垂線に対して傾けられた角度と等しいキャンバが車輪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は本発明の第１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第１の制御装置としての制御部、２０は第２の制御装置としての、かつ、変速機制御部としての自動変速機制御部、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は横Ｇを検出する第１の加速度検出部としての横Ｇセンサ、６７は前後Ｇを検出する第２の加速度検出部としての前後Ｇセンサ、６８は各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されたキャンバを検出するキャンバ検出部としてのキャンバセンサ、７１はアクセルペダル１４の操作量を表す踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル操作量検出部としてのアクセルセンサ、７２はブレーキペダル１５の操作量を表す踏込量（ブレーキストローク）を検出するブレーキ操作量検出部としてのブレーキセンサ、７３は各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの図示されないサスペンション装置のストローク、すなわち、サス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は各車輪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、７６はタイヤ３６の変形量である潰れ代、すなわち、タイヤ潰れ代を検出するタイヤ潰れ代検出部としてのタイヤ潰れ代センサである。前記ボディ１１、アクチュエータ３１、３２、制御部１６、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢ等によってキャンバ制御装置が構成される。

なお、ステアリングセンサ６４は、操舵量として、ステアリング角度に代えて、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角、舵角速度等を検出することができ、アクセルセンサ７１は、アクセルペダル１４の踏込量に代えて、アクセルペダル１４の操作量を表す踏込速度、踏込加速度等を検出することができ、ブレーキセンサ７２は、ブレーキペダル１５の踏込量に代えて、ブレーキペダル１５の操作量を表す踏込速度、踏込加速度等を検出することができる。

また、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、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、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。

前記制御部１６は車両の全体の制御を行い、前記自動変速機制御部２０は自動変速機１９の全体の制御を行う。該自動変速機１９は、所定の数の差動回転装置としてのプラネタリギヤを備えた変速機構、前記プラネタリギヤを構成するサンギヤ、リングギヤ及びキャリヤの各歯車要素間を選択的に連結したり、所定の歯車要素を筐体としての自動変速機ケースに固定したりするためのクラッチ及びブレーキから成る各摩擦係合要素、該各摩擦係合要素を係脱させるための油圧サーボ、該各油圧サーボに係合油圧を供給するためのバルブ等を備える。

そして、自動変速機制御部２０の図示されない変速処理手段が、変速処理を行い、アクセルペダル１４の踏込量、車速等を読み込み、踏込量、車速等に基づいて複数の変速段のうちの所定の変速段の変速出力を発生させると、該変速出力に基づいて所定の油圧サーボに係合油圧が供給され、摩擦係合要素が係脱させられる。その結果、所定の歯車要素から、変速段に対応する変速比の回転が出力され、プロペラシャフト１７に伝達される。なお、前記変速比は、自動変速機１９から出力される回転数に対する、自動変速機１９に入力される回転数の比を表し、変速比が１以上である場合、自動変速機１９において、低速走行に適したアンダードライブの変速が行われ、変速比が１より小さい場合、自動変速機１９において、高速走行に適したオーバードライブの変速が行われる。

ところで、本実施の形態においては、タイヤ３６に低転がり抵抗タイヤが使用されるが、その場合、タイヤ３６の剛性が低いので、走行安定性及び旋回安定性がその分低下してしまう。そこで、本実施の形態においては、タイヤ３６が低転がり抵抗タイヤであっても、走行安定性及び旋回安定性を高くすることができるように、所定のキャンバ付与条件が成立したかどうかが判断され、所定のキャンバ付与条件が成立した場合に、前記各アクチュエータ３１、３２が作動させられ、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに所定の負のキャンバθが付与される。

この場合、各車輪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。

そこで、本実施の形態においては、タイヤ３６に偏摩耗が発生するのを抑制するために、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与された状態で車両を走行させているときに、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、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除される。

次に、各車輪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は本発明の第１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は本発明の第１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は本発明の第１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７は本発明の第１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、図８は本発明の第１の実施の形態における接地荷重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指標取得処理手段は、判定指標取得処理を行い、各車輪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に必要な判定指標、本実施の形態においては、車両の状態を表す車両状態、及び操作者である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、前記判定指標取得処理手段は、前記ヨーレートセンサ６５、横Ｇセンサ６６、前後Ｇセンサ６７、キャンバセンサ６８、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等の各センサのセンサ出力を読み込み、車両状態として、ヨーレート、横Ｇ、前後Ｇ、キャンバθ、サスストローク、荷重、タイヤ潰れ代等を取得する。また、前記判定指標取得処理手段は、サスストロークに基づいてロール角を算出し、該ロール角を車両状態として取得する。なお、ロール角検出部としてロール角センサを配設し、該ロール角センサのセンサ出力を読み込むことによって、ロール角を取得することもできる。さらに、前記判定指標取得処理手段の変速比取得処理手段は、変速比取得処理を行い、自動変速機制御部２０から自動変速機１９に送られている変速指令を読み込むとともに、ＲＯＭ６１から変速指令に対応させて記録されている変速比を読み込み、車両状態として取得する。

そして、前記判定指標取得処理手段は、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読み込み、操作状態として、ステアリング角度、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。また、前記判定指標取得処理手段は、ステアリング角度に基づいて、ステアリング角度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操作状態として取得する。

次に、制御部１６の図示されない第１のキャンバ要否判定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、第１のキャンバ要否判定処理としての操縦安定キャンバ要否判定処理を行い、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する（ステップＳ３、Ｓ４）。そのために、操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、ステアリング角度を読み込み、該ステアリング角度が閾（しきい）値γｔｈ以上であるかどうかを判断し（ステップＳ３−１）、ステアリング角度が閾値γｔｈ以上である場合に、前記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Ｓ３−２）。

そして、キャンバ付与条件が成立した場合、制御部１６の図示されないキャンバ判定処理手段は、キャンバ判定処理を行い、キャンバθを読み込み、キャンバθが、
−５〔°〕≦θ＜α〔°〕
であるかどうかによって、各車輪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Ｓ５）。なお、値αは、車両ごとにあらかじめ設定された、定常状態におけるキャンバである。

各車輪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、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は、キャンバ制御処理を行う。すなわち、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ付与処理手段は、キャンバ付与処理を行い、アクチュエータ３１、３２を作動させて各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθ
−５〔°〕≦θ＜α〔°〕
を付与する（ステップＳ６）。

このとき、各車輪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が、車両を左方に向けて旋回させる場合は、車両に遠心力が発生するので、外周側の車輪ＷＲＢ（外輪）の接地荷重が大きくなり、車輪ＷＲＢ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ＷＬＢ（内輪）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。また、車両を右方に向けて旋回させる場合は、外周側の車輪ＷＬＢ（外輪）の接地荷重が大きくなり、車輪ＷＬＢ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ＷＲＢ（内輪）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、車両に十分な求心力を発生させることができるので、タイヤ３６として低転がり抵抗タイヤが使用されても、旋回安定性を高くすることができる。

これに対して、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のキャンバ要否判定処理手段としての、かつ、走行安定状態判定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のキャンバ要否判定処理としての、かつ、走行安定状態判定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、車両の走行状態が安定していて、第１、第２の走行安定条件が成立したかどうかによって、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Ｓ７、Ｓ８）。

そのために、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、車速及びステアリング角度を読み込み、車速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、平均車速を算出するとともに、前記ステアリング角度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を算出し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断し（ステップＳ７−１）、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、車両の走行状態が安定していて、前記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Ｓ７−２）。なお、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上である場合、第１の走行安定条件が成立し、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合、第２の走行安定条件が成立する。また、閾値γｔｈ１は閾値γｔｈより小さく設定される。

そして、キャンバ付与条件が成立した場合、前記キャンバ判定処理手段は、キャンバθを読み込み、各車輪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Ｓ９）。各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されていない場合、前記キャンバ付与処理手段は、アクチュエータ３１、３２を作動させて各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与する（ステップＳ１０）。

このとき、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与するのに伴って、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が発生するので、タイヤ３６として低転がり抵抗タイヤが使用されても、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに外力が加わった場合は、外力と逆方向のキャンバスラストが大きくなる。したがって、車両の復元力が大きくなり、走行安定性を高くすることができる。

ところで、前述されたように、各車輪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。

そこで、制御部１６の図示されないキャンバ解除判定処理手段としての接地荷重判定処理手段は、キャンバ解除判定処理としての接地荷重判定処理を行い、前記キャンバ解除条件が成立したかどうかを判断する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。そのために、前記接地荷重判定処理手段は、接地荷重指標として、タイヤ潰れ代、サスストローク、前後Ｇ、ヨーレート、ロール角、荷重、ブレーキストローク、アクセル開度、ステアリング角度、ステアリング角速度、ステアリング角加速度等を読み込み、各接地荷重指標が、それぞれの閾値以上であるかどうかを判断し（ステップＳ１１−１〜Ｓ１１−１１）、各接地荷重指標のうちのいずれか一つ、本実施の形態においては、少なくともタイヤ潰れ代が閾値以上である場合に、接地荷重がタイヤ３６に偏摩耗を発生させると判断し、キャンバ解除条件が成立したと判断する（ステップＳ１１−１２）。

そして、前記接地荷重判定処理において、キャンバ解除条件が成立すると、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ解除処理手段は、キャンバ解除処理を行い、アクチュエータ３１、３２を作動させて各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を解除する（ステップＳ１３）。

また、前記操縦安定キャンバ要否判定処理及び直進安定キャンバ要否判定処理において、キャンバ付与条件が成立しないと判断されると、前記キャンバ判定処理手段は、キャンバθを読み込み、現在、各車輪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Ｓ１４）。

そして、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、前記キャンバ解除処理手段は、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、所定の時間が経過すると（ステップＳ１５）、アクチュエータ３１、３２を作動させて各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を解除する（ステップＳ１６）。

このように、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるので、高速道路、幹線道路等の道路において車両を高速又は中速で走行させている間だけ、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与され、高速道路、幹線道路等以外の道路において車両を低速で走行させている場合、高速道路、幹線道路等の道路において渋滞が発生している場合等には、キャンバθは付与されない。また、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与された状態で車両を走行させている間にキャンバ解除条件が成立すると、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除される。したがって、キャンバθが付与される頻度を低くすることができ、しかも、キャンバθが付与される時間を短くすることができるので、タイヤ３６に偏摩耗が発生するのを十分に抑制することができる。その結果、タイヤ３６の寿命を長くすることができる。

また、車両を走行させている間、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与され続けることがないので、タイヤ３６の転がり抵抗をその分小さくすることができる。したがって、燃費を良くすることができる。

なお、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるようになっているが、ナビゲーション装置が搭載された車両においては、現在地検出部としてのＧＰＳセンサによって車両の自車位置を検出し、自車位置が高速道路、幹線道路等の道路上にあり、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することができる。

その場合、ナビゲーション装置において、制御部の自車位置判定処理手段は、自車位置判定処理を行い、情報記録部に記録された地図データに基づいて、自車位置が高速道路、幹線道路等の道路上にあるかどうかを判断し、判断結果を制御部１６に送る。そして、前記直進安定キャンバ要否判定処理は、自車位置が高速道路、幹線道路等の道路上にあり、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、キャンバ付与条件が成立したと判断する。

また、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、ナビゲーション装置が交通情報センタ等から取得した交通情報等を読み込み、該交通情報等に基づいて道路に渋滞が発生しているかどうかを判断し、自車位置が高速道路、幹線道路等の道路上にあり、該道路に渋滞が発生しておらず、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、キャンバ付与条件が成立したと判断する。

さらに、本実施の形態において、前記操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、ステアリング角度が閾値γｔｈ以上であるかどうかを判断し、ステアリング角度が閾値γｔｈ以上である場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断するようになっているが、操舵量算出値として平均ステアリング角度を算出し、該平均ステアリング角度が閾値以上であるかどうかを判断し、平均ステアリング角度が閾値以上である場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断することができる。

また、本実施の形態において、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断するようになっているが、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間にステアリング角度が閾値以上にならなかったかどうかを判断し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間にステアリング角度が閾値以上にならなかった場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断することができる。

ところで、本実施の形態においては、前記直進安定キャンバ要否判定処理において、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断され、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低い場合には、前記キャンバ付与条件が成立しないと判断される。

ところが、例えば、道路の交通量が多い場合、登坂路を走行する場合等のように、常時、走行安定性を高くするのが好ましい道路の状況においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低い場合であっても、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与するのが望ましい。

そこで、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低い場合であっても、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図９は本発明の第２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。

この場合、第２のキャンバ要否判定処理手段としての、かつ、走行安定状態判定処理手段としての前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、車速及びステアリング角度を読み込み、車速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、平均車速を算出するとともに、前記ステアリング角度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を算出し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断し（ステップＳ７−１１）、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、車両の走行状態が安定していて、前記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Ｓ７−１２）。

また、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低いか、又は過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、自動変速機１９の変速比及び前記平均ステアリング角度を読み込み、変速比が１より小さく、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断し（ステップＳ７−１３）、変速比が１より小さく、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合、車両の走行状態が安定していて、前記キャンバ付与条件が成立したと判断する（ステップＳ７−１２）。

そして、変速比が１以上であるか、又は過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は処理を終了する。なお、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上である場合に、第１の走行安定条件が成立し、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、第２の走行安定条件が成立し、変速比が１より小さい場合に、第３の走行安定条件が成立する。

このように、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低い場合であっても、変速比が１より小さく、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合には、キャンバ付与条件が成立したと判断され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるので、道路の交通量が多い場合、登坂路を走行する場合等の道路の状況において、常時、走行安定性を高くすることができる。

なお、本実施の形態においては、第１、第２の走行安定条件が成立したかどうかを判断した後に、第２、第３の走行安定条件が成立したかどうかを判断するようになっているが、第１〜第３の走行安定条件が成立したかどうかを判断し、第１の走行安定条件又は第３の走行安定条件が成立し、かつ、第２の走行安定条件が成立した場合に、キャンバ付与条件が成立したと判断するようにすることができる。

ところで、前記第１の実施の形態においては、前記直進安定キャンバ要否判定処理において、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、前記キャンバ付与条件が成立したと判断され、例えば、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合には、前記キャンバ付与条件が成立しないと判断される。

ところが、例えば、曲率半径が比較的大きいカーブが続く場合、道路上の凹凸等を一時的に回避するために、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１３（図２）が大きく操作された場合等のように、継続的に走行安定性を高くするのが好ましい道路の状況においては、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合であっても、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与するのが望ましい。

そこで、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合であっても、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することができるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１０は本発明の第３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。

この場合、第２のキャンバ要否判定処理手段としての、かつ、走行安定状態判定処理手段としての前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、車速及びステアリング角度を読み込み、車速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、平均車速を算出するとともに、前記ステアリング角度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を算出し、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さいかどうかを判断し（ステップＳ７−２１）、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上であり、かつ、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、車両の走行状態が安定していて、前記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Ｓ７−２２）。

また、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１より低いか、又は過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は、自動変速機１９の変速比を読み込み、変速比が１より小さいかどうかを判断し（ステップＳ７−２３）、変速比が１より小さい場合、車両の走行状態が安定していて、前記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Ｓ７−２２）。

そして、変速比が１以上である場合、前記直進安定キャンバ要否判定処理手段は処理を終了する。なお、本実施の形態においては、過去Ｘ〔秒〕間の平均車速が閾値ｖｔｈ１以上である場合に、第１の走行安定条件が成立し、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１より小さい場合に、第２の走行安定条件が成立し、変速比が１より小さい場合に、第３の走行安定条件が成立する。

このように、過去Ｙ〔秒〕間の平均ステアリング角度が閾値γｔｈ１以上である場合であっても、変速比が１より小さい場合には、キャンバ付与条件が成立したと判断され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるので、例えば、曲率半径が比較的大きいカーブが続く場合、道路上の凹凸等を一時的に回避するために、ステアリングホイール１３が大きく操作された場合等においても、継続的に走行安定性を高くすることができる。

本実施の形態においては、第１、第２の走行安定条件が成立したかどうかを判断した後に、第３の走行安定条件が成立したかどうかを判断するようになっているが、第１〜第３の走行安定条件が成立したかどうかを判断し、第１の走行安定条件又は第２の走行安定条件が成立し、かつ、第３の走行安定条件が成立した場合に、キャンバ付与条件が成立したと判断するようにすることができる。

また、本実施の形態においては、自動変速機１９の変速比に基づいて、直進安定キャンバ要否判定処理が行われるようになっているが、無段変速機、マニュアル変速機等の変速機の変速比に基づいて直進安定キャンバ要否判定処理を行うことができる。

無段変速機の場合、変速比取得処理手段は、変速機制御部としての無段変速機制御部から無段変速機に送られている変速指令を読み込むとともに、ＲＯＭから変速指令に対応させて記録されている変速比を読み込み、車両状態として取得する。また、マニュアル変速機の場合、変速比取得処理手段は、変速指示装置としてのシフトレバー等から変速比を表す信号を読み込み、車両状態として取得する。

なお、本発明は前記各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
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ車輪

Claims

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、
操舵量を検出する操舵量検出部と、
車速を検出する車速検出部と、
前記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、
操舵量が閾値以上であるかどうかによっ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操縦安定キャンバ要否判定処理手段と、
該操縦安定キャンバ要否判定処理手段によって、旋回用のキャンバ付与条件が成立しないと判断された場合に、車両の走行状態が安定しているかどうかを判断する走行安定状態判定処理手段と、
該走行安定状態判定処理手段によって、車両の走行状態が安定していると判断された場合に、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、
前記走行安定状態判定処理手段は、所定の時間における車速に基づいて算出される車速算出値が閾値以上であるかどうか、及び所定の時間における操舵量に基づいて算出される操舵量算出値が閾値より小さいかどうかを判断し、車速算出値が閾値以上であり、かつ、操舵量算出値が閾値より小さい場合に、車両の走行状態が安定していると判断し、
前記操舵量算出値の閾値は操舵量の閾値より小さく設定されることを特徴とするキャンバ制御装置。
前記車両に配設された変速機の変速比を取得する変速比取得処理手段を有するとともに、
前記走行安定状態判定処理手段は、所定の時間における車速に基づいて算出される車速算出値が閾値以上であるかどうか、所定の時間における操舵量に基づいて算出される操舵量算出値が閾値より小さいかどうか、及び変速比が１より小さいかどうかを判断し、車速算出値が閾値以上であり、操舵量算出値が閾値より小さく、かつ、変速比が１より小さい場合に、車両の走行状態が安定していると判断する請求項１に記載のキャンバ制御装置。
前記所定の車輪は後輪である請求項１又は２に記載のキャンバ制御装置。