(57)【要約】      （修正有）【課題】パワーステアリング装置の電動機及び電源などに対する負荷を高くすることなく、操舵アシストトルクの不足に起因して運転者が操舵の引っ掛かり感を覚える虞を低減する。【解決手段】アシストトルクを発生する電動パワーステアリング装置（１２）と、転舵輪（２０FL、２０FR）のキャンバ角を変化させるキャンバ角可変装置と、アシストトルクが目標アシストトルクになるようにパワーステアリング装置を制御する制御装置（１６）とを有し、制御装置は、パワーステアリング装置（１２）が目標アシストトルクよりも小さいアシストトルクしか発生することができないときには、キャンバ角可変装置の制御により、転舵輪の接地幅が小さくなるように転舵輪のキャンバ角を変化させる車両の旋回制御装置。【選択図】図１
2018162007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪の転舵を補助するアシストトルクを発生するよう構成されたパワーステアリング装置と、前記転舵輪のキャンバ角を変化させるよう構成されたキャンバ角可変装置と、目標アシストトルクを演算し、アシストトルクが前記目標アシストトルクになるように前記パワーステアリング装置を制御するよう構成された制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記パワーステアリング装置が前記目標アシストトルクよりも小さいアシストトルクしか発生することができないときには、前記キャンバ角可変装置を制御することにより、前記転舵輪の接地幅が小さくなるように前記転舵輪のキャンバ角を変化させるよう構成された、
車両の旋回制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵アシストトルクを制御可能なパワーステアリング装置を備えた車両の旋回制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に搭載されるパワーステアリング装置は、パワーステアリングユニットによって操舵装置に操舵アシストトルクを付与することにより、運転者の操舵負担を軽減すると共に、操舵フィーリングを向上させる。パワーステアリング装置の制御装置は、上記機能を達成するための目標操舵アシストトルクを演算し、実際の操舵アシストトルクが目標操舵アシストトルクになるようにパワーステアリングユニットを制御する。
【０００３】
車両がＵターンするときのように低車速にて操舵角が大きく変化される状況においては、目標操舵アシストトルクは高い値になる。しかし、パワーステアリング装置が発生し得る操舵アシストトルクには限界がある。そのため、車両の走行状況によってはパワーステアリング装置により発生される操舵アシストトルクが不足し、運転者が操舵の引っ掛かり感を覚える事態が生じることがある。このような事態が生じる虞を低減すべく、例えば下記の特許文献１には、車速が基準値未満であるときには、電動パワーステアリング装置の電動機の界磁を弱めて電動機の出力を増大させる弱め界磁制御を行うことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−６８７６９号公報
【発明の概要】
【０００５】
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、弱め界磁制御が行われると、電動機に対する制御電圧が高くなり、電動パワーステアリング装置の電動機及び電源に対する負荷が高くなるため、電動パワーステアリング装置及び電源の劣化が促進されることが避けられない。また、弱め界磁制御は車速が基準値未満であるときに行われるため、実際には操舵アシストトルクが不足していない状況において不必要な弱め界磁制御が行われる場合がある。
【０００６】
本発明の主要な課題は、パワーステアリング装置の電動機及び電源などに対する負荷を高くすることなく、操舵アシストトルクの不足に起因して運転者が操舵の引っ掛かり感を覚える虞を低減することである。
【０００７】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、転舵輪（２０FL、２０FR）の転舵を補助するアシストトルク（Ｔa）を発生するよう構成されたパワーステアリング装置（１２）と、転舵輪のキャンバ角（αc）を変化させるよう構成されたキャンバ角可変装置（１４FL、１４FR）と、目標アシストトルク（Ｔaat）を演算し、アシストトルクが目標アシストトルクになるようにパワーステアリング装置を制御するよう構成された制御装置（１６）と、を有する車両の旋回制御装置（１０）が提供される。
【０００８】
制御装置（１６）は、パワーステアリング装置（１２）が目標アシストトルク（Ｔaat）よりも小さいアシストトルク（Ｔa）しか発生することができないときには、キャンバ角可変装置（１４FL、１４FR）を制御することにより、転舵輪の接地幅（Ｗt）が小さくなるように転舵輪のキャンバ角（αc）を変化させるよう構成される。
【０００９】
車両が低車速且つ大舵角にて旋回する場合には、図１０に示されているように、車輪のタイヤには復元モーメントが作用する。図１０において、１００は車輪のタイヤを示し、Ｏはタイヤ１００の接地面の中心を示している。Ｗtはタイヤ１００の接地幅を示し、Ｃは図１０には示されていない車両の旋回中心を示している。図１０に示されているように、タイヤ１００の接地面における速度は、接地面の中心Ｏよりも旋回内側においては接地面の中心Ｏに於ける速度よりも低く、逆に接地面の中心Ｏよりも旋回外側においては接地面の中心Ｏに於ける速度よりも高い。そのため、接地面の中心Ｏよりも旋回内側においては駆動スリップが生じ、接地面の中心Ｏよりも旋回外側においては制動スリップが生じ、この現象はターンスリップと呼ばれている。
【００１０】
ターンスリップが生じると、駆動スリップ及び制動スリップに起因してタイヤ１００が路面から受ける力により、タイヤには接地面の中心Ｏの周りに旋回半径を大きくする方向へ車輪の舵角を変化させる復元モーメントＭtsが作用する。復元モーメントＭtsは、車両の旋回半径が小さいほど大きく、タイヤ１００の接地幅Ｗtが小さいほど小さい。復元モーメントＭtsは操舵系を経てステアリングホイールへ伝達され、操舵トルクを増大させるよう作用する。
【００１１】
よって、復元モーメントＭtsに起因する操舵トルクの増大量を低減するためには、タイヤ１００の接地幅Ｗtを低減することによって復元モーメントＭtsを低減することが有効である。更に、タイヤは、対地キャンバ角が大きいほど接地幅Ｗtが小さくなる形状を有している。従って、車両が低車速且つ大舵角にて旋回するような状況において、操舵アシストトルクの不足に起因して運転者が操舵の引っ掛かり感を覚える虞を低減するためには、車輪の対地キャンバ角を変化させてタイヤ１００の接地幅Ｗtを低減することが有効である。
【００１２】
上記の構成によれば、パワーステアリング装置が目標アシストトルクよりも小さいアシストトルクしか発生することができないときには、キャンバ角可変装置を制御することにより、転舵輪の接地幅が小さくなるように転舵輪のキャンバ角が変化される。よって、転舵輪の接地幅が小さくなることにより、車輪の復元モーメントが低減されるので、復元モーメントに起因する操舵トルクの増大量を低減して目標アシストトルクを低減することができる。従って、パワーステアリング装置により発生される操舵アシストトルクが目標アシストトルクに比して不足する虞を低減することができるので、操舵アシストトルクの不足に起因して運転者が操舵の引っ掛かり感を覚える虞を低減することができる。
【００１３】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による車両の旋回制御装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された電子制御装置のシグナルフローを示すブロック図である。
【図３】実施形態における操舵アシストトルクの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施形態における左右前輪のキャンバ角の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】左右前輪の対地キャンバ角αcと左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtとの関係を示すグラフである。
【図６】操舵トルクＴsと目標基本操舵アシストトルクＴabとの関係を示すマップである。
【図７】パワーステアリング装置による操舵アシストトルクＴaの発生が可能な所定の領域、及び目標操舵アシストトルクＴatの低減修正による最終目標操舵アシストトルクＴaatの演算要領を示す図である。
【図８】左右前輪のタイヤの目標接地幅Ｗttと左右前輪の目標対地キャンバ角αctとの関係を示すマップである。
【図９】運転者により操舵角θの大きさが大きく変化するよう往復操舵された場合における操舵角θ（上段）、操舵トルクＴs（中段）、及び操舵アシストトルクＴa（下段）の変化を示すグラフである。
【図１０】車両が低車速且つ大舵角にて旋回する場合に、車輪のタイヤに作用する復元モーメントを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態］
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の実施形態にかかる旋回制御装置１０は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置１２と、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRと、これらを制御する制御装置としての電子制御装置１６と、を有し、車両１８に適用されている。
【００１７】
図１に示されているように、車両１８は、転舵輪である左右の前輪２０FL、２０FR及び非転舵輪である左右の後輪２０RL、２０RRを有している。前輪２０FL及び２０FRは、運転者によるステアリングホイール２２の操作に応答して駆動される電動パワーステアリング装置１２によりラックバー２４及びタイロッド２６L及び２６Rを介して転舵される。ステアリングホイール２２は、ステアリングシャフト２８及びユニバーサルジョイント３２を介して電動パワーステアリング装置１２のピニオンシャフト３４に接続されている。
【００１８】
なお、図１には示されていないが、左右の前輪２０FL及び２０FRは、金属製のホイール部材と、該ホイール部材の外周に装着されたゴム製のタイヤとを含んでいる。左右の前輪のキャンバは、ニュートラルキャンバ又はネガティブキャンバに設定されており、左右の前輪のタイヤは、図５に示されているように、ネガティブの対地キャンバ角αcが大きいほど、タイヤの接地幅Ｗtが小さくなる形状を有している。
【００１９】
実施形態においては、電動パワーステアリング装置１２は、ラック同軸型の電動パワーステアリング装置であり、電動機３６と、電動機３６の回転トルクをラックバー２４の往復動方向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構３８とを有している。電動パワーステアリング装置１２は、ハウジング４０に対しラックバー２４を駆動する力を発生することにより、左右の前輪２０FL及び２０FRの転舵を補助する操舵アシストトルクＴaを発生するよう構成されている。
【００２０】
電動パワーステアリング装置１２は、ラックバー２４に駆動力を付与するようになっているが、例えばステアリングシャフト２８にトルクを付与するよう構成されたコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置であってもよい。電子制御装置１６による電動パワーステアリング装置１２の制御については、後に詳細に説明する。
【００２１】
図１には詳細に示されていないが、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRは、それぞれ左右の前輪２０FL及び２０FRのキャンバ角を変化させるよう構成されている。なお、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRは、転舵輪のキャンバ角を変化させるよう構成されている限り任意の構成の装置であってよく、例えば特開２００７−２１０４５６号公報及び特開２００８−１５５７５９号公報に記載された装置であってよい。電子制御装置１６によるキャンバ角可変装置１４の制御についても、後に詳細に説明する。
【００２２】
図２に示されているように、電子制御装置１６はＥＰＳ制御部１６Ａ及びキャンバ角制御部１６Ｂを有している。ＥＰＳ制御部１６Ａは目標操舵アシストトルク演算ブロック４１及び操舵アシストトルク制御ブロック４２を含んでいる。キャンバ角制御部１６Ｂは、前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４、目標接地幅演算ブロック４６及びキャンバ角制御ブロック４８を含んでいる。
【００２３】
実施形態においては、ステアリングシャフト２８には、該ステアリングシャフトの回転角度を操舵角θとして検出する操舵角センサ５０と、操舵トルクＴsを検出する操舵トルクセンサ５２とが設けられている。操舵トルクセンサ５２はピニオンシャフト３４に設けられていてもよい。図２に示されているように、操舵角θを示す信号及び操舵トルクＴを示す信号は、ＥＰＳ制御部１６Ａの目標操舵アシストトルク演算ブロック４１へ入力され、操舵トルクＴsを示す信号は、キャンバ角制御部１６Ｂの目標接地幅演算ブロック４６にも入力される。車両１８には、車速Ｖを検出する車速センサ５４が設けられており、車速Ｖを示す信号はＥＰＳ制御部１６Ａの目標操舵アシストトルク演算ブロック４１及びキャンバ角制御部１６Ｂの前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４へ入力される。
【００２４】
車両１８には、車両のヨーレートＹrを検出するヨーレートセンサ５６が設けられており、ヨーレートＹrを示す信号はキャンバ角制御部１６Ｂの前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４へ入力される。更に、車両１８には、左右の前輪２０FL及び２０FRの支持荷重である車輪荷重Ｆzl及びＦzrを検出する車輪荷重センサ５８FL及び５８FRが設けられており、車輪荷重Ｆzl及びＦzrを示す信号もキャンバ角制御部１６Ｂの前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４へ入力される。なお、操舵角θ、操舵トルクＴs及びヨーレートＹrは、車両の左旋回方向への操舵の場合に正の値になり、後述の操舵角速度θdは操舵角θが車両の左旋回方向へ増大する場合に正の値になる。
【００２５】
電子制御装置１６のＥＰＳ制御部１６Ａ及びキャンバ角制御部１６Ｂは、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含んでいる。ＥＰＳ制御部１６Ａ及びキャンバ角制御部１６Ｂは、必要に応じて通信により相互に情報の授受を行う。
【００２６】
ＥＰＳ制御部１６Ａの目標操舵アシストトルク演算ブロック４１は、図３に示されたフローチャートに対応する制御プログラム（ＲＯＭに格納されている）に従って、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクＴabを演算する。目標操舵アシストトルク演算ブロック４１は、操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて操舵アシストトルクの減衰制御成分である目標減衰トルクＴdtを演算し、操舵角θの絶対値及び車速Ｖに基づいて操舵アシストトルクの摩擦制御成分である目標摩擦トルクＴftを演算する。更に、目標操舵アシストトルク演算ブロック４１は、目標基本操舵アシストトルクＴab、目標減衰トルクＴdt及び目標摩擦トルクＴftの和として目標アシストトルクＴatを演算する。
【００２７】
ＥＰＳ制御部１６Ａの操舵アシストトルク制御ブロック４２は、目標操舵アシストトルクが電動パワーステアリング装置１２により発生可能な操舵アシストトルクを越えないよう、必要に応じて目標操舵アシストトルクを修正することにより、最終目標アシストトルクＴaatを演算する。更に、操舵アシストトルク制御ブロック４２は、電動パワーステアリング装置１２が発生するアシストトルクＴaが最終目標アシストトルクＴaatになるように電動パワーステアリング装置１２を制御する。
【００２８】
キャンバ角制御部１６Ｂの前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４は、図４に示されたフローチャートに対応する制御プログラム（ＲＯＭに格納されている）に従って、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrを演算する。目標接地幅演算ブロック４６は、復元モーメントＭtsl及びＭtsrの和Ｍtsl＋Ｍtsrに基づいて、左右の前輪２０FL及び２０FRの接地幅Ｗtを小さくする必要があるか否かを判定し、必要があると判定すると、左右の前輪２０FL及び２０FRの目標接地幅Ｗttを演算する。キャンバ角制御ブロック４８は、左右の前輪２０FL及び２０FRの接地幅Ｗtを目標接地幅Ｗttにするための左右の前輪の目標キャンバ角αctを演算し、左右前輪のキャンバ角αcが目標キャンバ角αctになるよう、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRを制御する。
【００２９】
次に、図３に示されたフローチャートを参照して、実施形態における操舵アシストトルクの制御ルーチンについて説明する。なお、図３に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００３０】
まず、ステップ１０においては、操舵トルクＴs及び車速Ｖに基づいて図６に示されたマップが参照されることにより、運転者の操舵負担を軽減するための目標基本操舵アシストトルクＴabが演算される。図６に示されているように、目標基本操舵アシストトルクＴabは、操舵トルクＴsの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなると共に、車速Ｖが低いほど絶対値が大きくなるように演算される。
【００３１】
ステップ２０においては、例えば操舵角θの時間微分値として操舵角速度θdが演算され、操舵角速度θd及び車速Ｖに基づいて、操舵アシストトルクの減衰制御成分である目標減衰トルクＴdtが演算される。目標減衰トルクＴdtは、車速Ｖが高いほど絶対値が大きくなると共に、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0（正の値）未満のときには操舵角速度θdの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなり、操舵角速度θdの絶対値が基準値θd0以上のときには一定の値になるよう、演算される。
【００３２】
ステップ３０においては、操舵アシストトルクの摩擦制御成分である目標摩擦トルクＴftが演算される。
【００３３】
なお、目標減衰トルクＴdtは、ステアリングホイール２２のふらつきを低減するためのトルクであり、目標摩擦トルクＴftは操舵に適度の抵抗を与えるためのトルクであり、何れも操舵に対し抗力トルクとして作用する。目標減衰トルクＴdt及び目標摩擦トルクＴftは、運転者の操舵フィーリングを向上させるための操舵アシストトルクである。これらの操舵アシストトルクの演算について必要ならば、例えば特開２００９−１２６２４４号公報を参照されたい。
【００３４】
ステップ４０においては、目標操舵アシストトルクＴatが、目標基本操舵アシストトルクＴab、目標減衰トルクＴdt及び目標摩擦トルクＴftの和（Ｔab＋Ｔdt＋Ｔf）として演算される。目標操舵アシストトルクＴatは、上記トルクの和に限定されるものではなく、目標基本操舵アシストトルクＴabを含む限り当技術分野において公知の任意のトルクの和として演算されてよい。
【００３５】
ステップ５０においては、操舵角速度θdとパワーステアリング装置１２のギヤ比との積として電動機３６の回転数Ｎが演算される。更に、図７において、目標操舵アシストトルクＴat及び演算された回転数Ｎpの点Ｐが、パワーステアリング装置１２による操舵アシストトルクＴaの発生が可能な所定の領域６０（ハッチングが施された領域）内にあるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、即ち点Ｐが所定の領域６０内にないときには、操舵アシストトルクの制御はステップ７０へ進み、肯定判別が行われたときには、ステップ６０において最終目標操舵アシストトルクＴaatが目標操舵アシストトルクＴatに設定される。
【００３６】
ステップ７０においては、回転数ＮがＮpであることを示す直線６２と所定の領域６０の境界線６４との交点Ｑの操舵アシストトルクＴaが最終目標操舵アシストトルクＴaatとして演算されることにより、目標操舵アシストトルクＴaが低減修正される。
【００３７】
なお、図７において、二点鎖線６６は、前述の弱め界磁制御が行われる場合の境界線６４に対応する境界線を示している。図７の横軸の操舵アシストトルクＴa及び縦軸の回転数Ｎは、それぞれパワーステアリング装置１２の電動機３６へ供給される制御電流の電流値及び電圧値に対応する。よって、弱め界磁制御が行われる場合には、操舵アシストトルクＴatを低減することなく達成可能であるが、消費電力が増大することが避けられないことが解る。
【００３８】
ステップ８０においては、パワーステアリング装置１２の操舵アシストトルクＴaが最終目標操舵アシストトルクＴaatになるよう、最終目標操舵アシストトルクＴaatに基づいてパワーステアリング装置１２が制御される。
【００３９】
以上の説明から解るように、ステップ１０乃至４０において、目標操舵アシストトルクＴatが演算され、ステップ５０において、目標操舵アシストトルクＴatはパワーステアリング装置１２により発生可能な操舵アシストトルクであるか否かが判定される。目標操舵アシストトルクＴatがパワーステアリング装置１２により発生可能な値であるときには、最終目標操舵アシストトルクＴaatは目標操舵アシストトルクＴatに設定される。これに対し、目標操舵アシストトルクＴatがパワーステアリング装置１２により発生不可能な値であるときには、最終目標操舵アシストトルクＴaatは目標操舵アシストトルクＴatが低減修正されることにより、パワーステアリング装置１２により発生可能な値に設定される。よって、パワーステアリング装置１２はそれにより発生可能な最終目標操舵アシストトルクＴaatに基づいて制御される。
【００４０】
なお、ステップ１０乃至４０は、ＥＰＳ制御部１６Ａの目標操舵アシストトルク演算ブロック４１における制御に対応し、ステップ５０乃至８０は、ＥＰＳ制御部１６Ａの操舵アシストトルク制御ブロック４２における制御に対応している。
【００４１】
次に、図４に示されたフローチャートを参照して、実施形態における左右前輪のキャンバ角の制御ルーチンについて説明する。なお、図４に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、図４に示されたフローチャートによる制御を、単に「キャンバ角制御」と指称する。
【００４２】
まず、ステップ１１０においては、車両１８が旋回中であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、キャンバ角制御はステップ１５０へ進み、肯定判別が行われたときには、キャンバ角制御はステップ１２０へ進む。
【００４３】
ステップ１２０においては、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRにより制御されている左右の前輪のキャンバ角αcl及びαcrに基づいて、図５に示されたマップが参照されることにより、それぞれ左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが演算される。
【００４４】
ステップ１３０においては、車両１８のヨーレートＹrに基づいて車両の旋回方向が判定される。車両が左旋回状態にあるときには、下記の式（１）及び（２）に従って左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrが演算される。これに対し、車両が左旋回状態にないときには、下記の式（３）及び（４）に従って左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrが演算される。
Ｍtsl＝Ｆzl・Ｃx・Ｗtl２／（１２Ｒi）  …（１）
Ｍtsr＝Ｆzr・Ｃx・Ｗtr２／（１２Ｒo）  …（２）
Ｍtsl＝Ｆzl・Ｃx・Ｗtl２／（１２Ｒo）  …（３）
Ｍtsr＝Ｆzr・Ｃx・Ｗtr２／（１２Ｒi）  …（４）
【００４５】
なお、車速Ｖを車両のヨーレートＹrにて除算することにより演算される車両の旋回半径をＲとし、前輪のトレッドをＴr（正の定数）として、上記式（１）乃至（４）におけるＲiはＲ−Ｔr／２であり、ＲoはＲ＋Ｔr／２である。更に、Ｃxは車輪荷重にて正規化されたドライビングスティフネス（正の定数）である。
【００４６】
ステップ１４０においては、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrを低減するために、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが低減される必要があるか否かの判別が行われる。この判別は、操舵トルクセンサ５２により検出された操舵トルクＴsと最終目標操舵アシストトルクＴaatと左右前輪のセルフアライニングトルクＴsatとの和Ｔs＋Ｔaat＋Ｔsatが、ステアリングギヤ比の逆数γと前輪の復元モーメントＭts（＝Ｍtsl＋Ｍtsr）との積γ・Ｍtsよりも小さいか否かの判別により行われる。否定判別が行われたときには、ステップ１５０において左右前輪の目標キャンバ角αctl及びαctrが予め設定された標準値αcn（正の定数）に設定され、肯定判別が行われたときには、キャンバ角制御はステップ１６０へ進む。
【００４７】
ステップ１６０においては、下記の式（５）に従って左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの合計の目標復元モーメントＭtstが演算される。更に、下記の式（６）及び（７）に従って左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの目標復元モーメントＭtstl及びＭtstrが演算される。
Ｍtst＝（Ｔs＋Ｔaat＋Ｔsat）／γ  …（５）
Ｍtstl＝Ｍtst（Ｍtsl／Ｍts）  …（６）
Ｍtstr＝Ｍtst（Ｍtsr／Ｍts）  …（７）
【００４８】
ステップ１７０においては、車両が左旋回状態にあるときには、それぞれ上記式（１）及び（２）に対応する下記の式（８）及び（９）に従って、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの目標接地幅Ｗttl及びＷttrが演算される。これに対し、車両が左旋回状態にないときには、それぞれ上記式（３）及び（４）に対応する下記の式（１０）及び（１１）に従って、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの目標接地幅Ｗttl及びＷttrが演算される。
Ｗttl＝｛（1２Ｒi・Ｍtstl）／（Ｆzl・Ｃx）｝１／２  …（８）
Ｗttr＝｛（1２Ｒo・Ｍtstr）／（Ｆzr・Ｃx）｝１／２  …（９）
Ｗttl＝｛（1２Ｒo・Ｍtstl）／（Ｆzl・Ｃx）｝１／２  …（１０）
Ｗttr＝｛（1２Ｒi・Ｍtstr）／（Ｆzr・Ｃx）｝１／２  …（１１）
【００４９】
ステップ１８０においては、左右前輪のタイヤの目標接地幅Ｗttl及びＷttrに基づいて図５に対応する図８に示されたマップが参照されることにより、それぞれ左右の前輪２０FL及び２０FRの目標キャンバ角αctl及びαctrが演算される。なお、目標キャンバ角αctl又はαctrがキャンバ角可変装置１４FL及び１４FRにより制御可能な範囲を越える場合には、当該目標キャンバ角はキャンバ角可変装置により制御可能な範囲の最大値に設定される。
【００５０】
ステップ１９０においては、左右の前輪２０FL及び２０FRのキャンバ角αcl及びαcrがそれぞれ目標キャンバ角αctl及びαctrになるよう、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRが制御される。
【００５１】
以上の説明から解るように、ステップ１１０乃至１３０において、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsが演算され、ステップ１４０において、左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtが低減される必要があるか否かの判別が行われる。左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtが低減される必要がないときには、車両１８の非旋回時と同様に、ステップ１５０において、左右前輪の目標キャンバ角αctl及びαctrが標準値αcnに設定される。これに対し、左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtが低減される必要があるときには、ステップ１６０において、操舵トルクＴsと最終目標操舵アシストトルクＴaatと左右前輪のセルフアライニングトルクＴsatとの和Ｔs＋Ｔaat＋Ｔsatに対応する左右前輪のタイヤの目標復元モーメントＭtstl及びＭtstrが演算される。
【００５２】
更に、ステップ１７０において、左右前輪の復元モーメントＭtsl及びＭtsrをそれぞれ目標復元モーメントＭtstl及びＭtstrにするための左右前輪のタイヤの目標接地幅Ｗttl及びＷttrが演算される。ステップ１８０において、左右前輪のタイヤの目標接地幅Ｗttl及びＷttrに基づいて左右前輪の目標キャンバ角αctl及びαctrが演算される。更に、ステップ１９０において、左右前輪のキャンバ角αcl及びαcrがそれぞれ目標キャンバ角αctl及びαctrになるよう、キャンバ角可変装置１４FL及び１４FRが制御される。
【００５３】
なお、ステップ１１０乃至１３０は、キャンバ角制御部１６Ｂの前輪タイヤの復元モーメント演算ブロック４４における制御に対応している。ステップ１４０、１６０及び１７０は、キャンバ角制御部１６Ｂの目標接地幅演算ブロック４６における制御に対応している。更に、ステップ１５０、１８０及び１９０は、キャンバ角制御部１６Ｂのキャンバ角制御ブロック４８における制御に対応している。
【００５４】
実施形態によれば、左右前輪のタイヤの復元モーメントＭtsl、Ｍtsrに起因してパワーステアリング装置１２により発生される操舵アシストトルクＴaが不足するときには、左右前輪のキャンバ角αcl、αcrが増大され、それらの接地幅Ｗtl、Ｗtrが低減されることにより、復元モーメントＭtsl、Ｍtsrが低減される。よって、復元モーメントＭtsl、Ｍtsrの低減量に対応する量だけ操舵トルクＴsが減少し、これに対応して最終目標操舵アシストトルクＴaatが減少する。従って、左右前輪のキャンバ角αcl、αcrが増大されない場合に比して、最終目標操舵アシストトルクＴaatがパワーステアリング装置１２により発生不可能な値を越えて操舵アシストトルクＴaが不足することに起因して運転者が操舵操作時に引っ掛かり感を覚える虞を低減することができる。
【００５５】
図９は、運転者により操舵角θの大きさが大きく変化するよう往復操舵された場合における操舵角θ（上段）、操舵トルクＴs（中段）、及び操舵アシストトルクＴa（下段）の変化の一例を示すグラフである。なお、図９の中段及び下段において、実線は左右前輪のキャンバ角αcl、αcrが制御されない従来技術の場合を示し、破線は実施形態の場合を示している。図９の下段において、一点鎖線は前述の特許文献１の場合を示している。
【００５６】
従来技術の場合には、最終目標操舵アシストトルクＴaatの大きさが、パワーステアリング装置により発生可能な操舵アシストトルクＴaの大きさの最大値Ｔamaxを越える領域においては、操舵アシストトルクＴaの大きさが最大値Ｔamaxに制限される。そのため、運転者が操舵アシストトルクＴaの大きさが制限されることに起因して引っ掛かり感を覚えることが避けられない。
【００５７】
特許文献１の場合には、最終目標操舵アシストトルクＴaatの大きさが最大値Ｔamaxを越える領域においても、弱め界磁の制御により、必要な操舵アシストトルクＴaが発生される。しかし、パワーステアリング装置の電動機及び電源に対する負荷が高くなることが避けられない。
【００５８】
これらに対し、実施形態によれば、パワーステアリング装置により発生可能な操舵アシストトルクＴaの大きさが必要な操舵アシストトルクよりも小さくなる領域においては、左右前輪のキャンバ角αcl、αcrが増大され、それらの接地幅Ｗtl、Ｗtrが低減されることにより、復元モーメントＭtsl、Ｍtsrが低減される。その結果、操舵トルクＴsの大きさが減少し、最終目標操舵アシストトルクＴaatの大きさも減少するので、パワーステアリング装置により発生される操舵アシストトルクＴaの大きさも減少する。よって、操舵アシストトルクＴaの大きさが最大値Ｔamaxに制限される虞が低減されるので、運転者が操舵アシストトルクＴaの大きさが制限されることに起因して引っ掛かり感を覚える虞を低減することができる。
【００５９】
特に、実施形態によれば、操舵アシストトルクＴaが不足するか否かの判別は、ステップ１４０においては、操舵トルクＴsと最終目標操舵アシストトルクＴaatと左右前輪のセルフアライニングトルクＴsatとの和Ｔs＋Ｔaat＋Ｔsatが、ステアリングギヤ比の逆数γと復元モーメントＭts（＝Ｍtsl＋Ｍtsr）との積γ・Ｍtsよりも小さいか否かの判別により行われる。復元モーメントＭtsl及びＭtsrはステップ１２０及び１３０において左右前輪のキャンバ角αcl及びαcrに基づいて演算される。よって、左右前輪のキャンバ角αcl及びαcrの如何に関係なく、操舵アシストトルクＴaが不足するか否かの判別、即ち左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrを低減する必要があるか否かの判別を、適正に行うことができる。
【００６０】
更に、実施形態によれば、操舵アシストトルクＴaが不足するか否かの判別は、操舵トルクＴsと目標操舵アシストトルクＴatとの和Ｔs＋Ｔatではなく、操舵トルクＴsと最終目標操舵アシストトルクＴaatと左右前輪のセルフアライニングトルクＴsatとの和Ｔs＋Ｔaat＋Ｔsatに基づいて行われる。よって、目標操舵アシストトルクＴatがパワーステアリング装置１２により発生不可能な値であり、最終目標操舵アシストトルクＴaatが目標操舵アシストトルクＴatを低減修正した値である場合にも、操舵アシストトルクＴaが不足するか否かの判別を正確に行うことができる。更に、左右前輪のセルフアライニングトルクＴsatが考慮されない場合に比して、操舵アシストトルクＴaが不足するか否かの判別を正確に行うことができる。
【００６１】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００６２】
例えば、上述の実施形態においては、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrが式（１）及び（２）又は式（３）及び（４）に従って演算される際の車両の旋回半径Ｒは、車速Ｖが車両のヨーレートＹrにて除算されることにより演算される。しかし、車両の旋回半径Ｒは、操舵角センサ５０により検出される操舵角θに基づいて推定されるよう修正されてもよい。
【００６３】
また、上述の実施形態においては、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの復元モーメントＭtsl及びＭtsrは、それらのタイヤの空気圧が考慮されることなく演算されるようになっている。しかし、復元モーメントＭtsl及びＭtsrは、左右の前輪２０FL及び２０FRのタイヤの空気圧を考慮して演算されるよう修正されてもよい。
【００６４】
また、上述の実施形態においては、ステップ１４０において左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが低減される必要がないと判別されると、ステップ１５０において左右前輪の目標キャンバ角αctl及びαctrが予め設定された標準値αcnに設定されるようになっている。しかし、左右前輪のタイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが低減される必要がないと判別されると、左右前輪の目標キャンバ角αctl及びαctrが現在の値αcに設定され、左右前輪のキャンバ角αctl及びαctrが変更されないよう修正されてもよい。
【００６５】
また、上述の実施形態においては、左右の前輪２０FL及び２０FRのキャンバは、ニュートラルキャンバ又はネガティブキャンバに設定されており、ネガティブの対地キャンバ角αcl及びαcrが大きくされることにより、タイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが小さくされるようになっている。しかし、本発明は、操舵輪のキャンバがポジティブキャンバに設定された車両に適用されてもよく、その場合にはポジティブの対地キャンバ角αcl及びαcrが大きくされることにより、タイヤの接地幅Ｗtl及びＷtrが小さくされてよい。
【００６６】
更に、上述の実施形態においては、転舵輪の転舵を補助する操舵アシストトルクを発生するよう構成されたパワーステアリング装置は、電動パワーステアリング装置１２である。しかし、操舵アシストトルクを発生可能であり操舵アシストトルクを制御可能である限り、パワーステアリング装置は、例えば電気油圧式パワーステアリング装置のような他の型式のパワーステアリング装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…旋回制御装置、１２…電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置、１４FL、１４FR…キャンバ角可変装置、１６…電子制御装置、２０FL〜２０RR…車輪、３６…電動機、５０…操舵角センサ、５２…トルクセンサ、５４…車速センサ、５６…ヨーレートセンサ、５８FL、５８FR…車輪荷重センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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