(57)【要約】【課題】各車輪に必要なキャンバ角を付与することができ、車両の安定性を十分に高くすることができるようにする。【解決手段】車両の車体と、複数の車輪と、所定の車輪と車体との間に配設され、駆動部を備えたアクチュエータと、所定の車輪にキャンバ角を付与したり、所定の車輪へのキャンバ角の付与を解除したりする駆動部駆動処理手段と、いずれかの車輪に異常が発生したときに、車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪を特定する異常車輪特定処理手段と、特定された車輪についてアクチュエータを駆動するキャンバ補正処理手段とを有する。異常が発生した車輪が特定され、アクチュエータが駆動されるので、各車輪に必要なキャンバ角を付与することができる。【選択図】図１
2010235094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体と、該車体に対して回転自在に配設された複数の車輪と、該複数の車輪のうちの所定の車輪と車体との間に配設され、駆動部を備え、前記所定の車輪に対するキャンバ角の付与及び付与の解除を行うためのアクチュエータと、キャンバ角付与条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪にキャンバ角を付与し、キャンバ角付与解除条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪へのキャンバ角の付与を解除する駆動部駆動処理手段と、前記所定の車輪のうちのいずれかの車輪に異常が発生したときに、前記車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪を特定する異常車輪特定処理手段と、特定された車輪についてアクチュエータを駆動するキャンバ補正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。
【請求項２】
前記駆動部はモータであり、前記アクチュエータは、モータを駆動することによって回転させられる回転体を備え、前記駆動部駆動処理手段は、回転体が回転させられるのに伴って、前記所定の車輪に対してキャンバ角の付与及び付与の解除を行う請求項１に記載のキャンバ制御装置。
【請求項３】
前記異常車輪特定処理手段は、前記所定の車輪にキャンバ角を付与したとき、及びキャンバ角の付与を解除したときの車体の挙動を表す変量に基づいて、異常が発生した車輪を特定する請求項１に記載のキャンバ制御装置。
【請求項４】
前記異常車輪特定処理手段は、ヨーレートに基づいて異常が発生した車輪を特定する請求項１に記載のキャンバ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンバ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪にキャンバ角を付与するために、アクチュエータを使用した車両が提供されている。
【０００３】
該車両においては、アクチュエータに油圧シリンダが配設され、該油圧シリンダに油圧源からの油圧が供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許明細書第６３４７８０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の車両においては、アクチュエータとして油圧シリンダを使用した場合、アクチュエータの構造が複雑になるだけでなく、アクチュエータが大型化してしまう。
【０００６】
そこで、アクチュエータとしてモータを使用し、モータを駆動し、クランク機構を作動させることによって所定の車輪にキャンバ角を付与したり、キャンバ角の付与を解除したりするようにしたアクチュエータが考えられる。その場合、モータの駆動に伴って回転させられる回転体に、モータを停止させる位置、すなわち、停止位置を設定し、簡易スイッチによって停止位置が検出されたときに、モータを停止させることが考えられる。
【０００７】
ところが、例えば、前記所定の車輪にキャンバ角を付与するためにモータを駆動しているときに、キャンバ角を付与しようとしている各車輪のうちのいずれかの車輪が、障害物等の影響で路面から離れ、一時的に走行抵抗を失うと、モータに加わる負荷が小さくなり、モータの回転速度が通常より高くなってしまう。その場合、モータを停止位置で停止させることができず、前記車輪にキャンバ角を付与することができなくなってしまう。
【０００８】
したがって、前記各車輪に必要なキャンバ角を付与することができず、車両の安定性を十分に高くすることができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、各車輪に必要なキャンバ角を付与することができ、車両の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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために、本発明のキャンバ制御装置においては、車両の車体と、該車体に対して回転自在に配設された複数の車輪と、該複数の車輪のうちの所定の車輪と車体との間に配設され、駆動部を備え、前記所定の車輪に対するキャンバ角の付与及び付与の解除を行うためのアクチュエータと、キャンバ角付与条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪にキャンバ角を付与し、キャンバ角付与解除条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪へのキャンバ角の付与を解除する駆動部駆動処理手段と、前記所定の車輪のうちのいずれかの車輪に異常が発生したときに、前記車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪を特定する異常車輪特定処理手段と、特定された車輪についてアクチュエータを駆動するキャンバ補正処理手段とを有する。
【００１１】
本発明の他のキャンバ制御装置においては、さらに、前記駆動部はモータである。
【００１２】
そして、前記アクチュエータは、モータを駆動することによって回転させられる回転体を備える。
【００１３】
また、前記駆動部駆動処理手段は、回転体が回転させられるのに伴って、前記所定の車輪に対してキャンバ角の付与及び付与の解除を行う。
【００１４】
本発明の更に他のキャンバ制御装置においては、さらに、前記異常車輪特定処理手段は、前記所定の車輪にキャンバ角を付与したとき、及びキャンバ角の付与を解除したときの車体の挙動を表す変量に基づいて、異常が発生した車輪を特定する。
【００１５】
本発明の更に他のキャンバ制御装置においては、さらに、前記異常車輪特定処理手段は、ヨーレートに基づいて異常が発生した車輪を特定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、キャンバ制御装置においては、車両の車体と、該車体に対して回転自在に配設された複数の車輪と、該複数の車輪のうちの所定の車輪と車体との間に配設され、駆動部を備え、前記所定の車輪に対するキャンバ角の付与及び付与の解除を行うためのアクチュエータと、キャンバ角付与条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪にキャンバ角を付与し、キャンバ角付与解除条件が成立したときに、前記駆動部を駆動することによって前記所定の車輪へのキャンバ角の付与を解除する駆動部駆動処理手段と、前記所定の車輪のうちのいずれかの車輪に異常が発生したときに、前記車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪を特定する異常車輪特定処理手段と、特定された車輪についてアクチュエータを駆動するキャンバ補正処理手段とを有する。
【００１７】
この場合、前記所定の車輪のうちのいずれかの車輪に異常が発生したときに、前記車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪が特定され、特定された車輪についてアクチュエータが駆動されるので、前記車輪に必要なキャンバ角を付与することができ、車両の安定性を十分に高くすることができる。
【００１８】
また、前記車体の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪を特定することができるので、異常が発生したかどうかを判断するための専用のセンサを配設する必要がない。したがって、キャンバ制御装置のコストを低くすることができる。
【００１９】
本発明の他のキャンバ制御装置においては、さらに、前記駆動部はモータである。
【００２０】
そして、前記アクチュエータは、モータを駆動することによって回転させられる回転体を備える。
【００２１】
また、前記駆動部駆動処理手段は、回転体が回転させられるのに伴って、前記所定の車輪に対してキャンバ角の付与及び付与の解除を行う。
【００２２】
この場合、前記所定の車輪のうちのいずれかの車輪において、駆動部に加わる負荷が小さくなり、駆動部の回転速度が通常より高くなったときに、異常が発生した車輪を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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２】本発明の実施の形態における車両の概念図である。
【図３】本発明の実施の形態における車輪の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における簡易スイッチの構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるキャンバ角矯正処理手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における異常車輪特定処理のサブルーチンを示す第１の図である。
【図７】本発明の実施の形態における異常車輪特定処理のサブルーチンを示す第２の図である。
【図８】本発明の実施の形態における車両の２輪車等価モデルを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるキャンバ角と横力との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第１の図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第２の図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第３の図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第４の図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第１の図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第２の図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第３の図である。
【図１７】本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第４の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
図において、１１は車両の本体を表す車体、１２は駆動源としてのエンジン、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、前記車体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。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。前記各車輪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、この場合、前記車両は前輪駆動方式の構造を有し、前記エンジン１２と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとが図示されないドライブシャフトを介して連結され、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は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに伝達され、該車輪ＷＬＦ、ＷＲＦが、回転させられ、駆動輪として機能する。
【００２７】
また、１３は車両の操舵を行うための操作部としての、かつ、操舵装置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。操作者としての運転者がステアリングホイール１３を操作して回転させると、ステアリングホイール１３の操作量であるステアリング角度に応じて各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角が付与され、車両を旋回させることができる。また、運転者がアクセルペダル１４を踏み込むと、アクセルペダル１４の操作量である踏込量（ストローク）に応じて車両を加速することができ、運転者がブレーキペダル１５を踏み込むと、ブレーキペダル１５の操作量である踏込量に応じて車両を制動することができる。
【００２８】
なお、前記舵角は、ステアリングホイール１３の回転に応じて各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きが変化させられたときの、車両の前後方向と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの向きとが成す角度である。
【００２９】
そして、３１、３２は、それぞれ、車体１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを回転自在に支持するとともに、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに舵角を独立させて形成し、キャンバ角を独立させて付与したり、付与を解除したりするアクチュエータ（車輪駆動部）、３３、３４は、それぞれ、車体１１と各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢを回転自在に支持するとともに、各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を独立させて付与したり、付与を解除したりするアクチュエータである。アクチュエータ３１、３２によってキャンバ可変機構及び舵角可変機構が、アクチュエータ３３、３４によってキャンバ可変機構が構成される。
【００３０】
ところで、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにおいては、タイヤ３６のトレッド３７が幅方向において複数の領域に、本実施の形態においては、二つの領域に分割され、トレッド３７の幅方向における中心を表す中心線を区分線Ｌｄ１としたとき、該区分線Ｌｄ１より外側（車体１１から離れる側）に、損失正接が小さく、転がり抵抗が小さく、グリップ性能が低くされた第１の領域としての低転がり抵抗領域３８が、区分線Ｌｄ１より内側（車体１１側）に、損失正接が大きく、転がり抵抗が大きく、グリップ性能が高くされた第２の領域としての高グリップ領域３９が形成される。
【００３１】
そのために、前記低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各外周面には、溝のパターン（以下「トレッドパターン」という。）が異ならせて形成される。すなわち、低転がり抵抗領域３８には、タイヤ３６の円周方向において溝が連続するリブタイプのトレッドパターンが形成され、高グリップ領域３９には、タイヤ３６の幅方向において溝が連続するラグタイプのトレッドパターンが形成される。なお、高グリップ領域３９に、独立した複数のブロックを備えるブロックタイプのトレッドパターンを形成することもできる。
【００３２】
また、本実施の形態において、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９は、トレッドパターンを異ならせることによって形成されるようになっているが、トレッド３７の材料を異ならせることによって低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９を形成することもできる。
【００３３】
なお、前記損失正接は、トレッド３７が変形する際のエネルギーの吸収度合いを示し、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エネルギーの吸収が少なくなるので、路面との摩擦によってタイヤ３６に発生する転がり抵抗が小さくなり、路面を掴（つか）む力を表すグリップ力も小さくなる。また、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エネルギーの吸収が多くなるので、転がり抵抗が大きくなり、グリップ力も大きくなる。また、タイヤ３６に発生する摩耗が多くなる。
【００３４】
本実施の形態においては、区分線Ｌｄ１がトレッド３７の中心線にされ、各接地面積を等しくしているが、区分線Ｌｄ１をトレッド３７の幅方向における任意の位置に置き、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各接地面積を互いに異ならせることもできる。
【００３５】
前記構成の車両においては、通常走行時に低転がり抵抗領域３８を路面に接地させると、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。また、車両の加速時、制動時、旋回時等に高グリップ領域３９を路面に接地させると、グリップ力が大きくされるので、制動距離を短くしたり、加速性を高くしたり、横すべりが発生するのを防止したりして車両の安定性を高くすることができる。
【００３６】
次に、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにおけるキャンバ角を付与するためのキャンバ角可変機構について説明する。この場合、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのキャンバ角可変機構の構造はいずれも同じであるので、左前方の車輪ＷＬＦについてだけ説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
図において、２１はホイール、３１はアクチュエータ、３６はホイール２１に取り付けられたタイヤである。
【００３９】
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部としてのクランク機構４５、エンジン１２の回転をホイール２１に伝達する伝動軸としてのドライブシャフト４６、ステアリングホイール１３を操作したときに、車輪ＷＬＦの向きを変えるための操舵部材としてのロワアーム４８等を備える。
【００４０】
なお、モータ４１は直流モータによって形成される。また、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。
【００４１】
そして、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の上端と第２の連結部を介して連結される。この場合、可動プレート４３によって第４の変換要素が構成される。
【００４２】
前記ウォームギヤ５１及びウォームホイール５２によって、回転運動の軸の向きが変換され、ウォームホイール５２及びアーム５３によって回転運動が直進運動に変換され、アーム５３及び可動プレート４３によって直進運動が揺動運動に変換される。
【００４３】
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キャンバ角が車輪ＷＬＦに付与される。
【００４４】
次に、前記構成の車両の制御装置について説明する。
【００４５】
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、図４は本発明の実施の形態における簡易スイッチの構造を示す図である。
【００４６】
図１において、１６は車両の全体の制御を行うとともに、コンピュータとして機能する制御部、４１は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢごとに配設されたモータ、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はステアリングホイール１３のステアリング角度を検出する操舵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は横加速度（横Ｇ）及び前後加速度（前後Ｇ）を検出する加速度検出部としての加速度センサ、６８は前記アクチュエータ３１〜３４に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されたキャンバ角を検出するキャンバ角検出部としての簡易スイッチ、８１はアクセルペダル１４の踏込量を検出する加速操作量検出部としてのアクセルストロークセンサ、８２はブレーキペダル１５の踏込量を検出する制動操作量検出部としてのブレーキストロークセンサである。
【００４７】
なお、車体１１、制御部１６、アクチュエータ３１〜３４、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ等によってキャンバ制御装置が構成される。
【００４８】
次に、前記簡易スイッチ６８について説明する。
【００４９】
図４において、１０１はモータ４１の駆動に伴って前記ウォームホイール５２と共に回転させられる回転体、１０２は軸、１０３は前記回転体１０１に配設され、導電性の材料から成る環状の導通体、Ｅ、Ｓ、Ｂは端子である。前記導通体１０３には、円周方向における所定の箇所、本実施の形態においては、２箇所に、内周縁から径方向内方に向けて突出させて形成された凸部から成る第１、第２の通電部１０５、１０６、及び円周方向における同じ箇所に、外周縁から径方向内方に向けて切り欠いて形成された凹部から成る第１、第２の絶縁部１０７、１０８を備える。前記第１、第２の通電部１０５、１０６及び第１、第２の絶縁部１０７、１０８は、いずれも互いに、所定の角度、本実施の形態においては、１８０〔°〕の角度を置いて形成される。
【００５０】
そして、前記回転体１０１には、第１、第２の位置ｓ１、ｓ２が設定され、端子Ｓは常時導通体１０３と接触させられ、端子Ｅは、第１、第２の位置ｓ１、ｓ２で第１、第２の通電部１０５、１０６において導通体１０３と接触させられ、端子Ｂは、第１、第２の位置ｓ１、ｓ２間で導通体１０３と接触させられる。
【００５１】
また、前記回転体１０１が第１の位置ｓ１に置かれると、端子Ｅ、Ｓ間が通電させられ、短絡制動が行われてモータ４１は停止させられるが、図示されない起動用のスイッチがオンにされると、モータ４１の駆動が開始され、回転体１０１は、第１の位置ｓ１から第２の位置ｓ２に向けて、矢印Ａ方向に回転させられる。これに伴って、端子Ｓ、Ｂ間が通電させられ、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与の動作が開始される。なお、前記起動用のスイッチは、モータ４１の駆動が開始されると、オフにされる。
【００５２】
そして、回転体１０１が第２の位置ｓ２に置かれるまで、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与が行われ、回転体１０１が第２の位置ｓ２に置かれると、再び端子Ｅ、Ｓ間が通電させられ、短絡制動が行われてモータ４１は停止させられる。その結果、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与の動作が終了される。
【００５３】
このようにして、キャンバ角の付与の動作が終了されると、再び前記起動用のスイッチがオンにされるまで、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、同じキャンバ角が付与された状態に置かれる。
【００５４】
その後、前記起動用のスイッチがオンにされると、モータ４１の駆動が再び開始され、回転体１０１が、第２の位置ｓ２から第１の位置ｓ１に向けて、更に矢印Ａ方向に回転させられる。これに伴って、端子Ｓ、Ｂ間が再び通電させられ、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与の解除の動作が開始される。なお、この場合、前記起動用のスイッチは、モータ４１の駆動が開始されると、オフにされる。
【００５５】
そして、回転体１０１が第１の位置ｓ１に置かれるまで、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与の解除の動作が行われ、回転体１０１が第１の位置ｓ１に置かれると、再び端子Ｅ、Ｓ間が通電させられ、短絡制動が行われてモータ４１は停止させられる。その結果、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与の解除の動作が終了される。
【００５６】
このようにして、キャンバ角の付与の解除の動作が終了されると、再び前記起動用のスイッチがオンにされるまで、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、キャンバ角の付与が解除された状態に置かれる。
【００５７】
すなわち、第１、第２の位置ｓ１、ｓ２はモータ４１が停止させられる停止位置となる。
【００５８】
次に、前記制御部１６の動作について説明する。
【００５９】
前記構成の車両において、前記制御部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い、通常走行時に低転がり抵抗領域３８を路面に接地させることによって燃費を良くし、車両の加速時、制動時、旋回時等に高グリップ領域３９を路面に接地させることによって車両の安定性を高くする。
【００６０】
そのために、前記キャンバ制御処理手段は、運転者によるアクセルペダル１４、ブレーキペダル１５、ステアリングホイール１３等の操作量、すなわち、アクセルストロークセンサ８１によって検出されたアクセルストローク、ブレーキストロークセンサ８２によって検出されたブレーキストローク、ステアリングセンサ６４によって検出されたステアリング角度等のほかに、加速度センサ６６によって検出された横加速度、前後加速度等の加速度、ヨーレートセンサ６５によって検出されたヨーレート等のパラメータを読み込み、各パラメータが一定の条件を満たすと、車両の急加速、急制動、急旋回等が行われたと判断し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの所定の車輪、本実施の形態においては、すべての車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに負の（ネガティブ）キャンバ角を付与し、高グリップ領域３９を路面に接地させることによって車両の安定性を高くする。なお、キャンバ角が車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに付与されない状態においては、低転がり抵抗領域３８が路面に接地されられる。
【００６１】
そして、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ角付与条件成立判断処理手段は、キャンバ角付与条件成立判断処理を行い、前記各パラメータを読み込み、各パラメータと、各パラメータにそれぞれ設定された第１の閾（しきい）値とを比較することによって、キャンバ角を付与する条件、すなわち、キャンバ角付与条件が成立したかどうかを判断する。
【００６２】
そして、各パラメータのうちの少なくとも一つのパラメータが、該パラメータについて設定された第１の閾値より大きい場合、前記キャンバ角付与条件成立判断処理手段は、車両の急加速、急制動、急旋回等が行われ、キャンバ角付与条件が成立したと判断し、前記キャンバ制御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、キャンバオン指令を出力する。
【００６３】
また、前記キャンバ制御処理手段のキャンバ角付与解除条件成立判断処理手段は、キャンバ角付与解除条件成立判断処理を行い、前記各パラメータと、各パラメータに前記第１の閾値より所定の値だけそれぞれ小さく設定された第２の閾値とを比較することによって、キャンバ角の付与を解除する条件、すなわち、キャンバ角付与解除条件が成立したかどうかを判断する。
【００６４】
そして、前記すべてのパラメータが、各パラメータについて設定された前記第２の閾値以下である場合、キャンバ角付与解除条件成立判断処理手段は、車両の急加速、急制動、急旋回等が行われておらず、キャンバ角付与解除条件が成立したと判断し、前記キャンバ設定処理手段は、キャンバオフ指令を出力する。
【００６５】
そして、前記制御部１６の図示されない駆動部駆動処理手段としてのモータ駆動処理手段は、駆動部駆動処理としてのモータ駆動処理を行い、キャンバオン指令が出力されると、モータ４１を駆動し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与し、キャンバオフ指令が出力されると、更にモータ４１を駆動し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除する。
【００６６】
ところで、前述されたように、前記簡易スイッチ６８において、回転体１０１が第２の位置ｓ２に置かれると、モータ４１が停止させられてキャンバ角の付与の動作が終了され、回転体１０１が第１の位置ｓ１に置かれると、モータ４１が停止させられてキャンバ角の付与の解除の動作が終了される。すなわち、第１、第２の位置ｓ１、ｓ２はモータ４１が停止させられる停止位置となる。ところが、例えば、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与するためにモータ４１を駆動しているときに、キャンバ角を付与しようとしている各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのいずれかの車輪が、障害物等の影響で路面から離れ、一時的に走行抵抗を失うと、モータ４１に加わる負荷が小さくなり、モータ４１の回転速度が通常より高くなってしまう。その場合、モータ４１を停止位置、すなわち、第２の位置ｓ２で停止させることができず、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのいずれかの車輪に必要なキャンバ角を付与することができなくなってしまう。
【００６７】
また、同様に、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除するためにモータ４１を駆動しているときに、キャンバ角を解除しようとしている各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのいずれかの車輪が、障害物等の影響で路面から離れ、一時的に走行抵抗を失うと、モータ４１に加わる負荷が小さくなり、モータ４１の回転速度が通常より高くなってしまう。その場合、モータ４１を停止位置、すなわち、第１の位置ｓ１で停止させることができず、前記車輪のキャンバ角の付与を解除することができなくなってしまう。
【００６８】
そこで、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちのいずれかの車輪に、必要なキャンバ角を付与することができなくなったり、前記いずれかの車輪のキャンバ角の付与を解除することができなくなったりして、異常が発生すると、制御部１６の図示されないキャンバ角矯正処理手段は、キャンバ角矯正処理を行い、異常が発生した車輪を特定し、該車輪について、キャンバ角を矯正するようにしている。
【００６９】
図５は本発明の実施の形態におけるキャンバ角矯正処理手段の動作を示すフローチャート、図６は本発明の実施の形態における異常車輪特定処理のサブルーチンを示す第１の図、図７は本発明の実施の形態における異常車輪特定処理のサブルーチンを示す第２の図、図８は本発明の実施の形態における車両の２輪車等価モデルを示す図、図９は本発明の実施の形態におけるキャンバ角と横力との関係を示す図、図１０は本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第１の図、図１１は本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第２の図、図１２は本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第３の図、図１３は本発明の実施の形態におけるキャンバ角を付与する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第４の図、図１４は本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第１の図、図１５は本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第２の図、図１６は本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第３の図、図１７は本発明の実施の形態におけるキャンバ角の付与を解除する際に異常が発生した車輪を特定する方法を示す第４の図である。なお、図９において、横軸にキャンバ角を、縦軸に横力を採ってある。
【００７０】
まず、キャンバ角矯正処理手段の変量取得処理手段は、変量取得処理を行い、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したとき、及びキャンバ角の付与を解除したときの車体１１の挙動を表す変量、本実施の形態においては、ヨーレートセンサ６５によって検出されたヨーレートγを読み込む。
【００７１】
次に、キャンバ角矯正処理手段の異常車輪特定処理手段は、異常車輪特定処理を行い、ヨーレートγに基づいて異常が発生した車輪を特定する。
【００７２】
この場合、一定の車速で走行している車両を、等価的な２輪の車両で置き換えたときの運動方程式を想定する。
【００７３】
図８において、Ｗｆ、Ｗｒは車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを備えた車両を等価的な２輪の車両で置き換えたときの前輪及び後輪、ｇｃは車両の重心、ａは重心ｇｃと前輪Ｗｆ（車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ）との距離、ｂは重心ｇｃと後輪Ｗｒ（車輪ＷＬＢ、ＷＲＢと）の距離、γはヨーレート、Ｆｆは前輪Ｗｆ（車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ）に発生する横力、Ｆｒは後輪Ｗｒ（車輪ＷＬＢ、ＷＲＢ）に発生する横力である。図９に示されるように、横力Ｆｆは前輪Ｗｆ（車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ）に付与されるキャンバ角に対応する値を、横力Ｆｒは後輪Ｗｒ（車輪ＷＬＢ、ＷＲＢ）に付与されるキャンバ角に対応する値を採る。
【００７４】
この場合、運動方程式は、
Ｉ・（ｄγ／ｄｔ）＝２・ａ・Ｆｆ−２・ｂ・Ｆｒ
で表すことができる。なお、Ｉは車両の固有の値である慣性モーメント、ｄγ／ｄｔはヨーレートγの変化率であり、慣性モーメントＩ及び変化率ｄγ／ｄｔによって、重心ｇｃ周りのトルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）を算出することができる。
【００７５】
ところで、本実施の形態においては、アクチュエータ３１〜３４を駆動することによって、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに負のキャンバ角を付与したり、キャンバ角の付与を解除したりするようになっている。
【００７６】
したがって、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢが正常である場合、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したときにキャンバスラストが発生するが、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ及び車輪ＷＬＢ、ＷＲＢのいずれにおいても、キャンバスラストが左右でバランスするので、横力Ｆｆ、Ｆｒは零（０）になる。また、キャンバ角の付与を解除したときに、キャンバスラストは発生せず、横力Ｆｆ、Ｆｒは零になる。
【００７７】
これに対して、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちのいずれかの車輪に異常が発生した場合、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与しようとしたときに、いずれかの車輪にキャンバ角を付与することができず、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ又は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにおいて、キャンバスラストが左右でバランスしないので、横力Ｆｆ、Ｆｒのうちの一方が零でなくなる。また、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちのいずれかの車輪に異常が発生した場合、キャンバ角の付与を解除したときに、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ又は車輪ＷＬＢ、ＷＲＢにおいて、キャンバスラストが左右でバランスしないので、横力Ｆｆ、Ｆｒのうちの一方が零でなくなる。
【００７８】
すなわち、この場合、前記運動方程式において、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに異常が発生すると、トルク値２・ａ・Ｆｆが零になり、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）は、
Ｉ・（ｄγ／ｄｔ）＝−２・ｂ・Ｆｒ
になる。これに対して、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに異常が発生すると、トルク２・ｂ・Ｆｒが零になり、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）は、
Ｉ・（ｄγ／ｄｔ）＝２・ａ・Ｆｆ
になる。この場合、距離ａ、ｂは互いに異なるので、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに異常が発生したときのトルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値と、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに異常が発生したときのトルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値とは異なる。
【００７９】
したがって、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値とあらかじめ設定された値とを比較することによって、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに異常が発生したか、又は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに異常が発生したかを判断することができる。
【００８０】
さらに、前記ヨーレートγは、車両を上から見たときに、重心ｇｃを中心に反時計回りに発生する場合、正の値を採り、時計回りに発生する場合、負の値を採る。
【００８１】
そこで、前記異常車輪特定処理手段は、ヨーレートγが正の値を採るかどうか、及びトルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値がどのような値を採るかによって、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちのどの車輪に異常が発生したかを判断する。
【００８２】
すなわち、図１０に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したとき（キャンバオン時）、ヨーレートγが正の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの異常を示す値を採り（運転者には車体１１の前部、すなわち、車体前部が左方に振れるように感じられる。）、図１４に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除したとき（キャンバオフ時）、ヨーレートγが負の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの異常を示す値を採る（運転者には車体前部が右方に振れるように感じられる。）場合、前記異常車輪特定処理手段は、車輪ＷＲＦに異常が発生したと判断する。
【００８３】
また、図１１に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したとき（キャンバオン時）、ヨーレートγが負の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの異常を示す値を採り（運転者には車体前部が右方に振れるように感じられる。）、図１５に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除したとき（キャンバオフ時）、ヨーレートγが正の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの異常を示す値を採る（運転者には車体前部左方に振れるように感じられる。）場合、前記異常車輪特定処理手段は、車輪ＷＬＦに異常が発生したと判断する。
【００８４】
そして、図１２に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したとき（キャンバオン時）、ヨーレートγが負の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの異常を示す値を採り（運転者には車体１１の後部、すなわち、車体後部が左方に振れるように感じられる。）、図１６に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除したとき（キャンバオフ時）、ヨーレートγが正の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの異常を示す値を採る（運転者には車体後部が右方に振れるように感じられる。）場合、前記異常車輪特定処理手段は、車輪ＷＲＢに異常が発生したと判断する。
【００８５】
また、図１３に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与したとき（キャンバオン時）、ヨーレートγが正の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの異常を示す値を採り（運転者には車体後部が右方に振れるように感じられる。）、図１７に示されるように、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢへのキャンバ角の付与を解除したとき（キャンバオフ時）、ヨーレートγが負の値を、トルクＩ・（ｄγ／ｄｔ）の絶対値が車輪ＷＬＢ、ＷＲＢの異常を示す値を採る（運転者には車体後部が左方に振れるように感じられる。）場合、前記異常車輪特定処理手段は、車輪ＷＬＢに異常が発生したと判断する。
【００８６】
このようにして、前記異常車輪特定処理手段が、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの異常が発生した車輪を特定すると、キャンバ角矯正処理手段のキャンバ角補正処理手段は、キャンバ角補正処理を行い、特定された車輪についてアクチュエータを駆動する。
【００８７】
これに伴って、第１の位置ｓ１に置かれた回転体１０１を第２の位置ｓ２に、第２の位置ｓ２に置かれた回転体１０１を第１の位置ｓ１に置くことができ、異常の発生を解除することができる。
【００８８】
このように、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちのいずれかの車輪に異常が発生したときに、前記車体１１の挙動を表す変量に基づいて異常が発生した車輪が特定され、特定された車輪についてアクチュエータが駆動されるので、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに必要なキャンバ角を確実に付与することができ、車両の安定性を十分に高くすることができる。
【００８９】
また、前記車体１１の挙動を表すヨーレートγに基づいて異常が発生した車輪を特定することができるので、異常が発生したかどうかを判断するための専用のセンサを配設する必要がない。したがって、キャンバ制御装置のコストを低くすることができる。
【００９０】
次に、図５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１  ヨーレートγを読み込む。
ステップＳ２  異常車輪特定処理を行う。
ステップＳ３  キャンバ角補正処理を行い、処理を終了する。
【００９１】
次に、図６及び７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１  キャンバオン時、車体前部が左方に、キャンバオフ時、車体前部が右方に振れるかどうか判断する。キャンバオン時、車体前部が左方に、キャンバオフ時、車体前部が右方に振れる場合はステップＳ２−５に、振れない場合はステップＳ２−２に進む。
ステップＳ２−２  キャンバオン時、車体前部が右方に、キャンバオフ時、車体前部が左方に振れるかどうか判断する。キャンバオン時、車体前部が右方に、キャンバオフ時、車体前部が左方に振れる場合はステップＳ２−６に、振れない場合はステップＳ２−３に進む。
ステップＳ２−３  キャンバオン時、車体後部が左方に、キャンバオフ時、車体後部が右方に振れるかどうか判断する。キャンバオン時、車体後部が左方に、キャンバオフ時、車体後部が右方に振れる場合はステップＳ２−７に、振れない場合はステップＳ２−４に進む。
ステップＳ２−４  キャンバオン時、車体後部が右方に、キャンバオフ時、車体後部が左方に振れるかどうか判断する。キャンバオン時、車体後部が右方に、キャンバオフ時、車体後部が左方に振れる場合はステップＳ２−８に進み、振れない場合はリターンする。
ステップＳ２−５  右前方の車輪ＷＲＦに異常が発生したと判断し、リターンする。
ステップＳ２−６  左前方の車輪ＷＬＦに異常が発生したと判断し、リターンする。
ステップＳ２−７  右後方の車輪ＷＲＢに異常が発生したと判断し、リターンする。
ステップＳ２−８  左後方の車輪ＷＬＢに異常が発生したと判断し、リターンする。
【００９２】
本実施の形態においては、タイヤ３６のトレッド３７が低転がり抵抗領域３８と高グリップ領域３９とに分割され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢにキャンバ角を付与することによって、低転がり抵抗領域３８又は高グリップ領域３９を路面に接地させるようにした車両について説明しているが、本発明を、トレッドに低転がり抵抗領域及び高グリップ領域のいずれも備えない通常のタイヤを使用し、キャンバ角を付与することによって各車輪にキャンバスラストを発生させ、旋回性を向上させるようにした車両に適用することもできる。
【００９３】
なお、前記異常車輪特定処理は、直線走行時等において車両がヨーレートを発生しない状態で行われるのが好ましい。
【００９４】
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。
【符号の説明】
【００９５】
１１    車体
１６    制御部
３１〜３４    アクチュエータ
４１    モータ
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ    車輪
【図１】
2010235094.tif 000003
【図２】
2010235094.tif 000004
【図３】
2010235094.tif 000005
【図４】
2010235094.tif 000006
【図５】
2010235094.tif 000007
【図６】
2010235094.tif 000008
【図７】
2010235094.tif 000009
【図８】
2010235094.tif 000010
【図９】
2010235094.tif 000011
【図１０】
2010235094.tif 000012
【図１１】
2010235094.tif 000013
【図１２】
2010235094.tif 000014
【図１３】
2010235094.tif 000015
【図１４】
2010235094.tif 000016
【図１５】
2010235094.tif 000017
【図１６】
2010235094.tif 000018
【図１７】
2010235094.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月15日(2009.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010235094.tif 000020
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2010235094.tif 000021
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2010235094.tif 000022
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2010235094.tif 000023
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2010235094.tif 000024
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2010235094.tif 000025
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2010235094.tif 000026
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2010235094.tif 000027
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2010235094.tif 000028
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2010235094.tif 000029