JP5764923B2 - キャンバ制御装置 - Google Patents

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条件が成立するかどうかが判断され、該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、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、車両の直進走行時の安定性（以下「走行安定性」という。）及び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（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６０−１９３７８１号公報

しかしながら、車両が、雪道、凍結路等のような路面の摩擦係数が小さい道路（以下「低μ路」という。）を走行している場合に、乾燥路等のような摩擦係数が大きい道路（以下「高μ路」という。）を走行している場合と同じ条件で、車輪にキャンバを付与すると、車両の走行安定性及び旋回安定性を十分に高くすることができない。

また、車両が低μ路を走行している場合に、旋回用のキャンバ付与条件が成立したり、成立しなくなったりすると、低μ路上で、各車輪に負のキャンバが付与されたり、各車輪へのキャンバの付与が解除されたりすることになる。したがって、各車輪への負のキャンバの付与と、各車輪へのキャンバの付与の解除とが切り換わるのに伴って、タイヤと路面との接触状態が変化し、不安定になるので、車両が低μ路を走行しているときの旋回安定性を十分に高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、車両が低μ路を走行しているときの走行安定性及び旋回安定性を十分に高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。

また、本発明は、車両が低μ路を走行しているときに、キャンバの付与と付与の解除とが切り換わるのを抑制することによって、旋回安定性を十分に高くすることができるようにした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、車両が低μ路を走行しているかどうかを判断する走行環境判定処理手段と、前記所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、前記所定の車輪にキャンバを付与するためのキャンバ付与条件を設定するキャンバ付与条件設定処理手段と、該キャンバ付与条件設定処理手段によって設定された前記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、前記キャンバ付与条件が成立したと判断される場合に、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キャンバ付与処理手段とを有する。

そして、前記キャンバ付与条件設定処理手段は、前記キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていないと判断される場合において、前記走行環境判定処理手段によって、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く前記所定の車輪にキャンバが付与されるように、キャンバ付与条件を変更する。

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、車両が低μ路を走行しているかどうかを判断する走行環境判定処理手段と、前記所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、前記所定の車輪にキャンバを付与するためのキャンバ付与条件を設定するキャンバ付与条件設定処理手段と、該キャンバ付与条件設定処理手段によって設定された前記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、前記キャンバ付与条件が成立したと判断される場合に、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キャンバ付与処理手段とを有する。

そして、前記キャンバ付与条件設定処理手段は、前記キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていないと判断される場合において、前記走行環境判定処理手段によって、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く前記所定の車輪にキャンバが付与されるように、キャンバ付与条件を変更する。

この場合、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く所定の車輪にキャンバが付与されるので、車両の走行安定性及び旋回安定性を十分に高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。

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と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、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、タイヤ３６の幅方向の全体にわたって、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が使用される。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、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前記アクチュエータ３１、３２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、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、車両をスノーモードで走行させるための操作要素としての、かつ、モード設定部材としてのスノーモードスイッチ、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である。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。

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）によって構成される。

本実施の形態においては、路面の摩擦係数が閾（しきい）値以下である道路、すなわち、雪道、凍結路等の低μ路上で、運転モードとしてスノーモードを選択し、設定することができるようになっている。そして、運転者が、前記スノーモードスイッチＳｗを押下してスイッチ信号をオンにすると、車両の全体の制御を行う図示されない車両制御部のモード設定処理手段は、モード設定処理を行い、スノーモードを設定し、図示されない変速機によって２速の変速段で車両を発進させたり、前記エンジン１２の出力を小さくしたりすることにより、急加速が行われないようにする。なお、前記スノーモードスイッチＳｗを再び押下してスイッチ信号をオフにすると、前記モード設定処理手段は、スノーモードの設定を解除し、通常モードを設定する。

ところで、本実施の形態においては、前述されたように、タイヤ３６の転がり抵抗が小さくされるが、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、タイヤ３６の剛性が低く、グリップ力が小さい場合でも、車両の直進走行時に走行安定性を、車両の旋回時に旋回安定性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が付与されるようになっている。

したがって、車両の直進走行時には、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与するのに伴って、各車輪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、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。

また、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。

なお、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの少なくとも車輪ＷＬＢ、ＷＲＢ、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢがアクチュエータ３１、３２を作動させない通常の状態である初期状態に置かれた場合に、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、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与される。したがって、本実施の形態においては、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、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が、本実施の形態においては、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、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが初期状態に置かれる。

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における路面の状態、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、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、タイヤ温度センサ６９、サスストロークセンサ７３、荷重センサ７５等の各センサのセンサ出力を読み込み、車両状態として、車速、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、荷重等を取得する。

なお、前記判定情報取得処理手段は、前記車速の変化率（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（アクセル開度）、ブレーキペダル１５の踏込量（ブレーキストローク）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し、操舵量としての車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの舵角を検出することもできる。その場合、前記判定情報取得処理手段は、舵角センサ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、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路面の凹凸のレベル（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。

ところで、前記低μ路においては、路面の摩擦係数が小さいので、タイヤ３６のグリップ力が小さくなる。したがって、低μ路における車両の旋回時に、グリップ力が小さくなる分、十分な求心力を発生させることができず、旋回安定性を十分に高くすることができない。

そこで、本実施の形態においては、運転者によって前記スノーモードが設定されている場合は自動的に、スノーモードが設定されていない場合は車両が低μ路を走行していると判断されたときに、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに路面状況に対応させてキャンバθが付与されるようになっている。

そのために、制御部１６の図示されない第１の走行環境判定処理手段としての、かつ、第１のキャンバ付与条件成立判断処理手段としてのモード判定処理手段は、第１の走行環境判定処理としての、かつ、第１のキャンバ付与条件成立判断処理としてのモード判定処理を行い、スノーモードスイッチＳｗのスイッチ信号を読み込み、スノーモードが設定されているかどうかによって、車両が低μ路を走行しているかどうか、すなわち、モード設定時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Ｓ４、Ｓ５）。

スノーモードが設定されていて、モード設定時の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、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Ｓ６）。

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、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与された状態に保持して処理を終了し（ステップＳ７）、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を作動させて各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与して処理を終了する（ステップＳ８）。

この場合、運転者がスノーモードスイッチＳｗを押下してスイッチ信号をオフにするまで、すなわち、車両が低μ路を走行していないと判断されるまで、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが、キャンバθが付与された状態に保持され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与は解除されない。したがって、低μ路上で、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されたり、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除されたりすることがないので、タイヤ３６と路面との接触状態を一定にし、安定させることができる。その結果、車両が低μ路を走行しているときの旋回安定性を十分に高くすることができる。

一方、スノーモードが設定されておらず、モード設定時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の走行環境判定処理手段としての路面状況判定処理手段は、第２の走行環境判定処理としての路面状況判定処理を行い、路面状態に基づいて路面状況を判定する（ステップＳ９、Ｓ１０）。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、車両が走行している道路の路面の摩擦係数が閾値以下であるかどうかによって、車両が低μ路を走行しているか、又は路面の摩擦係数が閾値より大きい道路、すなわち、乾燥路等のような高μ路を走行しているかどうかを判断する。

なお、雪道、凍結路等の各路面ごとに、路面の色、路面の凹凸のレベル、路面温度等及び摩擦係数があらかじめ測定され、測定結果に基づいて、ＲＯＭ６１（図１）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、路面温度等と摩擦係数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各摩擦係数を読み出し、各摩擦係数が閾値以下であるかどうかを判断し、各摩擦係数が閾値以下である場合に、車両が低μ路を走行していると判断する。

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路面の摩擦係数が閾値以下であるかどうか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路面の摩擦係数が閾値以下であるかどうかを判断することもできる。なお、路面の凹凸のレベル及び路面温度については、閾値を設定し、路面の凹凸のレベルが閾値以下である場合、及び路面温度が閾値以下である場合に、摩擦係数が閾値以下であると判断することもできる。

ところで、前述されたように、車両の旋回時に旋回用のキャンバ付与条件が成立すると、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、路面状況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ってしまう。

すなわち、車両が低μ路を走行している間に、旋回用のキャンバ付与条件が成立したり、成立しなくなったりして、低μ路上で、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されたり、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除されたりすると、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与と、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与の解除とが切り換わるのに伴って、タイヤ３６と路面との接触状態が変化し、不安定になってしまう。その場合、車両が低μ路を走行しているときの旋回安定性を十分に高くすることができない。

そこで、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、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、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し（ステップＳ１１）、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合に、前記キャンバ状態保持処理手段は、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与された状態に保持して処理を終了する（ステップＳ７）。

この場合、車両が高μ路を走行するようになるまで、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与は解除されない。したがって、低μ路上での車両の旋回時に、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されたり、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除されたりすることがないので、タイヤ３６と路面との接触状態を一定にし、安定させることができる。その結果、車両が低μ路を走行しているときの旋回安定性を十分に高くすることができる。

ところで、車両の旋回時に、路面状況によらず、同一のキャンバ付与条件に基づいて車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与すると、旋回安定性を十分に高くすることができなくなってしまう。

例えば、高μ路のように路面の摩擦係数が大きい場合は、タイヤ３６と路面との間に発生する摩擦力が大きい分だけ十分な求心力を発生させることができ、旋回安定性が高くなるのに対して、低μ路のように路面の摩擦係数が小さい場合は、タイヤ３６と路面との間の摩擦力が小さくなるので、十分な求心力を発生させることができず、旋回安定性が十分に高くならない。

そこで、本実施の形態において、制御部１６の図示されないキャンバ付与条件設定処理手段は、キャンバ付与条件設定処理を行い、路面状況に対応させてキャンバ付与条件を設定する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。すなわち、前記キャンバ付与条件設定処理手段は、車両が高μ路を走行している場合に、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、基本のキャンバ付与条件、すなわち、基本キャンバ付与条件を設定し、車両が低μ路を走行している場合に、車両が高μ路を走行している場合よりキャンバθが早く付与されるように、前記基本キャンバ付与条件を変更し、変更キャンバ付与条件を設定する。

そのために、ステアリング角度γに第１、第２の閾値γｉ（ｉ＝１、２）が、ステアリング角速度δγに第１、第２の閾値δγｉ（ｉ＝１、２）が、横加速度ｇに第１、第２の閾値ｇｉ（ｉ＝１、２）が、横加速度変化速度δｇに第１、第２の閾値δｇｉ（ｉ＝１、２）が、ヨーレートηに第１、第２の閾値ηｉ（ｉ＝１、２）が、ヨーレート変化速度δηに第１、第２の閾値δηｉ（ｉ＝１、２）がそれぞれあらかじめ設定され、ＲＯＭ６１に記録される。

そして、前記キャンバ付与条件設定処理手段は、車両が高μ路を走行している場合、前記第１、第２の閾値γｉ、δγｉ、ｇｉ、δｇｉ、ηｉ、δηｉにおける値ｉに１をセットすることによって、基本キャンバ付与条件が成立したかどうかを判断するための閾値を、各第１の閾値γ１、δγ１、ｇ１、δｇ１、η１、δη１とし、車両が低μ路を走行している場合、前記第１、第２の閾値γｉ、δγｉ、ｇｉ、δｇｉ、ηｉ、δηｉにおける値ｉに２をセットすることによって、変更キャンバ付与条件における閾値を、各第２の閾値γ２、δγ２、ｇ２、δｇ２、η２、δη２とする。この場合、各第２の閾値γ２、δγ２、ｇ２、δｇ２、η２、δη２は、いずれも、各第１の閾値γ１、δγ１、ｇ１、δｇ１、η１、δη１より小さく設定されるので、変更キャンバ付与条件が設定された場合、車両の旋回時にキャンバθを早く付与することができるとともに、キャンバθが付与されやすくすることができる。

なお、本実施の形態においては、車両が低μ路を走行していると判断され、変更キャンバ付与条件が設定されると、再び路面状況判定処理が行われ、車両が高μ路を走行していると判断されるまで、変更キャンバ付与条件が変更されたり、基本キャンバ付与条件が設定されたりすることはない。

続いて、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操縦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操縦安定キャンバ要否判定処理を行い、車両の旋回時に、前記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、前記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Ｓ１５、Ｓ１６）。

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、ステアリング角速度δγ、横加速度ｇ、横加速度変化速度δｇ、ヨーレートη及びヨーレート変化速度δηを読み込み、ステアリング角度γが第１、第２の閾値γｉより大きいかどうかによって第１の条件が成立したかどうかを、ステアリング角速度δγが第１、第２の閾値δγｉより大きいかどうかによって第２の条件が成立したかどうかを、横加速度ｇが第１、第２の閾値ｇｉより大きいかどうかによって第３の条件が成立したかどうかを、横加速度変化速度δｇが第１、第２の閾値δｇｉより大きいかどうかによって第４の条件が成立したかどうかを、ヨーレートηが第１、第２の閾値ηｉより大きいかどうかによって第５の条件が成立したかどうかを、ヨーレート変化速度δηが第１、第２の閾値δηｉより大きいかどうかによって第６の条件が成立したかどうかを判断する（ステップＳ１５−１〜Ｓ１５−６）。

この場合、前記第１〜第６の条件のうちの少なくとも一つの条件が成立すると、前記操縦安定キャンバ要否判定処理手段は、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Ｓ１５−７）。

なお、第２の条件はステアリング角速度δγに基づいて、第４の条件は横加速度変化速度δｇに基づいて、第６の条件はヨーレート変化速度δηに基づいて成立したかどうかが判断されるが、ステアリング角速度δγはステアリング角度γの、横加速度変化速度δｇは横加速度ｇの、ヨーレート変化速度δηはヨーレートηの変化率であるので、車両の旋回が開始されたときのステアリング角度γ、横加速度ｇ及びヨーレートηの変化を顕著に表す。したがって、旋回用のキャンバ付与条件が成立したかどうかを迅速に判断することができるので、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与を的確に行うことができる。

そして、旋回用のキャンバ付与条件が成立した場合、前記キャンバ付与状態判断処理手段は、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、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Ｓ１７）。

各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、前記キャンバ状態保持処理手段は、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与された状態に保持して処理を終了し（ステップＳ１８）、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Ｓ１９）。

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３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３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、前記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Ｓ２０、Ｓ２１）。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する（ステップＳ２０−１）。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、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Ｓ２０−２）。なお、閾値γｔｈ１は第１、第２の閾値γｉより小さく設定される。

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、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し（ステップＳ２２）、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合、前記キャンバ状態保持処理手段は、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢをキャンバθが付与された状態に保持して処理を終了し（ステップＳ２３）、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Ｓ２４）。

この場合、車両が低μ路を走行していないと判断されるまで、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢが、キャンバθが付与された状態に保持され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与は解除されない。したがって、低μ路上での車両の直進走行時に、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されたり、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除されたりすることがないので、タイヤ３６と路面との接触状態を一定にし、安定させることができる。その結果、車両が低μ路を走行しているときの走行安定性を十分に高くすることができる。

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、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Ｓ２５）。

そして、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合に、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Ｓ２６）、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Ｓ２７）。

このように、本実施の形態においては、車両の旋回時に、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるので、旋回安定性を確実に高くすることができる。

そして、本実施の形態においては、スノーモードが設定されている場合に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されているかどうかが判断され、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合に、スノーモードの設定が解除されるまで、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与された状態が保持される。

また、車両が低μ路を走行している場合に、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されているかどうかが判断され、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されている場合に、車両が高μ路を走行していると判断されるまで、キャンバθが付与された状態が保持される。

したがって、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されたり、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバθの付与が解除されたりすることがないので、タイヤ３６と路面との接触状態を一定にし、安定させることができる。

なお、本実施の形態においては、車両の旋回時に、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθが付与されるようになっているが、車両の直進走行時に、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバθを付与することができる。

その場合、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するに当たり、車両が低μ路を走行していると判断される場合の閾値ｖｔｈ１が、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より小さくされ、車両が低μ路を走行していると判断される場合の閾値γｔｈ１が、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より大きくされる。

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
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、
   車両が低μ路を走行しているかどうかを判断する走行環境判定処理手段と、
   前記所定の車輪にキャンバが付与されているかどうかを判断するキャンバ付与状態判断処理手段と、
   前記所定の車輪にキャンバを付与するためのキャンバ付与条件を設定するキャンバ付与条件設定処理手段と、
   該キャンバ付与条件設定処理手段によって設定された前記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、前記キャンバ付与条件が成立したと判断される場合に、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キャンバ付与処理手段とを有するとともに、
   前記キャンバ付与条件設定処理手段は、前記キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていないと判断される場合において、前記走行環境判定処理手段によって、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、車両が低μ路を走行していないと判断される場合より早く前記所定の車輪にキャンバが付与されるように、キャンバ付与条件を変更することを特徴とするキャンバ制御装置。
2. 前記キャンバ付与条件設定処理手段は、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キャンバ付与条件を設定するとともに、前記車両状態及び操作状態のうちの少なくとも一方の閾値を変更することによってキャンバ付与条件を変更する請求項１に記載のキャンバ制御装置。
3. 前記キャンバ付与状態判断処理手段によって、前記所定の車輪にキャンバが付与されていると判断され、前記走行環境判定処理手段によって、車両が低μ路を走行していると判断される場合に、前記走行環境判定処理手段によって、車両が低μ路を走行していないと判断されるまで、前記所定の車輪をキャンバが付与された状態に保持するキャンバ状態保持処理手段を有する請求項１又は２に記載のキャンバ制御装置。
4. 道路の路面状態を取得する判定情報取得処理手段を有するとともに、
   前記走行環境判定処理手段は、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に基づいて、車両が低μ路を走行しているかどうかを判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャンバ制御装置。
5. スノーモードが設定されているかどうかを判断するモード判定処理手段を有するとともに、
   前記走行環境判定処理手段は、前記モード判定処理手段によって、スノーモードが設定されていると判断される場合に、車両が低μ路を走行していると判断する請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャンバ制御装置。

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