JP2011178242A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防ぐと共に、車両の走行安定性を向上させることのできる車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】車両用制御装置１００は、スリップ角に対するセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が所定の第１閾値以下であるかを判断し、角度微分値が第１閾値以下であると判断される場合に車輪のキャンバ角を調整する第１キャンバ角調整手段を備えているので、横力が飽和してグリップ力の限界に近付くことを予測し、車輪のグリップ力が限界を超える前にキャンバスラストを発生させて、著しいアンダーステア傾向、オーバーステア傾向やスピンなどの発生を未然に防止することができる。これにより、車両の走行安定性を向上させることができると共に、長時間に亘ってキャンバ角が付与されることによる燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置を備えた車両に用いられる車両用制御装置に関し、特に、燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防ぐと共に、車両の走行安定性を向上させることのできる車両用制御装置に関するものである。

従来より、車両の走行状態に応じて車輪のキャンバ角を調整することで、車両の走行安定性を確保する技術が知られている。この種の技術に関し、例えば特許文献１には、車両が所定の速度以上で走行するときにネガティブキャンバを車輪に付与することで、車両の限界走行性能を向上させる技術が開示されている。

特開昭６０−１９３７８１号公報

しかしながら上記従来の技術では、車両の走行速度に基づいて車輪のキャンバ角を調整しているため、車両が旋回をするときには、キャンバ角を調整する必要がないときでも車輪にキャンバ角が付与されることがあった。その場合には、燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じるという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防ぐと共に、車両の走行安定性を向上させることのできる車両用制御装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段および発明の効果

この目的を達成するために、請求項１記載の車両用制御装置によれば、セルフアライニングトルク取得手段によりスリップ角に対するセルフアライニングトルクが取得され、角度微分値第１判断手段によりセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が所定の第１閾値以下であるかが判断される。その角度微分値第１判断手段により角度微分値が第１閾値以下であると判断される場合に、第１キャンバ角調整手段により、車輪の内の少なくとも後輪の旋回外輪のキャンバ角がネガティブ方向の第１キャンバ角に調整されるか又は少なくとも前輪の旋回外輪のキャンバ角がポジティブ方向の第１キャンバ角に調整されるので、車輪のグリップ力が限界を超える前に車輪のキャンバ角を調整することができ、車両の走行安定性を向上させることができる効果がある。さらに、車輪のグリップ力が限界に近づくときに車輪のキャンバ角が調整されるので、長時間に亘って車輪にキャンバ角が付与されることによる燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防止できる効果がある。

即ち、車両が旋回するときには、車両の進行方向と車輪の前後方向とにスリップ角（横滑り角）が生じ、路面から車輪に対して直角方向に摩擦力（横力）が生じる。この横力により、車両の進行方向と直角方向に車輪のグリップ力（コーナリングフォース）が生じる。ここで、スリップ角に対する横力は、スリップ角の増加に対して漸次増大するが、スリップ角がある程度大きくなると、スリップ角が大きくなってもそれ以上大きくならない（飽和する）。このスリップ角が大きくなって横力が飽和する状態とは、著しいアンダーステア傾向若しくはオーバーステア傾向、さらにはスピンに結びつくような著しい滑りが生じている場合と考えられる。

また、スリップ角がついて横力を発生している車輪は、車輪を車両の進行方向に戻そうとするモーメント（セルフアライニングトルク）を発生している。セルフアライニングトルクは、スリップ角が小さい場合にはスリップ角の増加に伴って増大し最大値（ピーク）を迎えるが、スリップ角がさらに大きくなるとスリップ角の増加に伴って減少する。このセルフアライニングトルクが最大値となるスリップ角の値は、横力が飽和するスリップ角の値より小さい。従って、スリップ角に対するセルフアライニングトルクを検出することで、横力が飽和してグリップ力の限界に近付くことを予測できる。そこで、セルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値を、ピークのあるセルフアライニングトルクを代表するパラメータとして用い、その角度微分値が所定の第１閾値以下であると判断される場合にキャンバ角を調整することで、車輪のグリップ力が限界を超える前にキャンバスラストを発生させて、著しいアンダーステア傾向、オーバーステア傾向やスピンなどの発生を未然に防止することができる。これにより、車両の走行安定性を向上させることができる。

請求項２記載の車両用制御装置によれば、第１キャンバ角は、車両が直進走行をするときのキャンバ角の所定角と異なる角度であるので、第１キャンバ角調整手段により車輪のキャンバ角を調整することで生じるキャンバスラストの大きさや向きを、車両が直進走行をするときに車輪に生ずるキャンバスラストの大きさや向きと異ならせることができる。これにより、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、車両の車幅方向に生じるキャンバスラストにより、車両が旋回するときの走行安定性を向上できる効果がある。

請求項３記載の車両用制御装置によれば、第１閾値は０以上の所定値であるので、スリップ角の増加に伴って増大するセルフアライニングトルクの最大値までの間でキャンバ角を調整することができる。このセルフアライニングトルクが最大値となるスリップ角の値は、横力が飽和するスリップ角の値より小さいので、車輪のグリップ力が限界を超える前に確実に車輪のキャンバ角を調整することができる。その結果、請求項１又は２に記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、車両の走行安定性を向上させる確実性を高める効果がある。

請求項４記載の車両用制御装置によれば、第１閾値（角度微分値）は０であるので、セルフアライニングトルクの最大値でキャンバ角を調整することとなる。ここで、スリップ角に対するセルフアライニングトルクの大きさは、ラジアル荷重が大きくなるにつれて増加するが、各ラジアル荷重におけるセルフアライニングトルクの最大値を示すスリップ角は、ほとんど変化しない。従って、第１閾値を０とすることにより、ラジアル荷重の変動に左右されることなく車輪のキャンバ角を調整できるので、請求項１から３のいずれかにに記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、制御を安定化できると共に簡素化できる効果がある。

請求項５記載の車両用制御装置によれば、車輪のキャンバ角が第１キャンバ角に調整された状態において、角度微分値が所定の第２閾値以上であるかを判断する角度微分値第２判断手段と、その角度微分値第２判断手段により角度微分値が第２閾値以下であると判断される場合に、第２キャンバ角調整手段により、車輪のキャンバ角が第１キャンバ角より絶対値の小さな第２キャンバ角に調整され、第２閾値は第１閾値よりも絶対値が大きな値であるので、第１キャンバ角に調整された車輪は、第１キャンバ角に調整されるスリップ角より小さいスリップ角で第２キャンバ角に調整される。これにより、第１キャンバ角に調整された車輪のキャンバ角が、第１閾値の近傍で第１キャンバ角と第２キャンバ角とに頻繁に切り替えられることが防止されるので、請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、運転者に違和感を与えることを防止できる効果がある。

本発明の第１実施の形態における車両用制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。 懸架装置の正面図である。 懸架装置の正面図である。 車両用制御装置の電気的構成を示したブロック図である。 操舵補助電流マップの内容を模式的に示す模式図である。 （ａ）はスリップ角と横力との関係を示す模式図であり、（ｂ）はスリップ角とセルフアライニングトルクとの関係を示す模式図であり、（ｃ）はスリップ角に対するセルフアライニングトルクの角度微分値を示す模式図である。 キャンバ制御処理を示すフローチャートである。 第２実施の形態における車両用制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。 車両用制御装置の電気的構成を示したブロック図である。 キャンバ制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における車両用制御装置１００が搭載される車両１を模式的に示した模式図である。なお、図１の矢印Ｕ−Ｄ，Ｌ−Ｒ，Ｆ−Ｂは、車両１の上下方向、左右方向、前後方向をそれぞれ示している。

まず、車両１の概略構成について説明する。車両１は、図１に示すように、車体フレームＢＦと、その車体フレームＢＦを支持する複数（本実施の形態では４輪）の車輪２と、それら複数の車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ）を車体フレームＢＦに懸架する複数の懸架装置４及び複数の車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を車体フレームＢＦに懸架する複数の懸架装置４０と、複数の車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵する操舵装置５とを主に備えて構成されている。

次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪２は、図１に示すように、車両１の前方側（矢印Ｆ方向側）に位置する左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲと、車両１の後方側（矢印Ｂ方向側）に位置する左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲとを備えている。なお、本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲは、車輪駆動装置３により回転駆動される駆動輪として構成されている。また、車輪２は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲが全て同じ形状、外径および特性に構成されている。なお、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲを車体フレームＢＦに回転可能に支持するシャフト（車軸）及び後輪２ＲＬ，２ＲＲを駆動する車輪駆動装置の図示は省略している。

車輪駆動装置３は、上述したように、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを回転駆動するための装置であり、後述するように電動モータ３ａにより構成されている（図３参照）。また、電動モータ３ａは、図１に示すように、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１（車軸）を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。

運転者がアクセルペダル６１を操作した場合には、車輪駆動装置３から左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力が付与され、それら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲがアクセルペダル６１の操作量に応じて回転駆動される。なお、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転差は、デファレンシャルギヤにより吸収される。

懸架装置４，４０は、路面から車輪２を介して車体フレームＢＦに伝わる振動を緩和するための装置、いわゆるサスペンションとして機能するものであり、伸縮可能に構成され、図１に示すように、懸架装置４は左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲに、懸架装置４０は左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲにそれぞれ設けられている。また、本実施の形態における懸架装置４，４０は、車輪２のキャンバ角を調整するキャンバ角調整機構としての機能を兼ね備えている。

ここで、図２を参照して、懸架装置４の詳細構成について説明する。図２は、懸架装置４の正面図である。なお、ここでは、キャンバ角調整機構として機能する構成のみについて説明し、サスペンションとして機能する構成については周知の構成と同様であるので、その説明を省略する。また、各懸架装置４の構成は、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲにおいてそれぞれ共通であるので、右の後輪２ＲＲに対応する懸架装置４を代表例として図２に図示する。但し、図２では、理解を容易とするためにドライブシャフト３１等の図示が省略されている。

懸架装置４は、図２に示すように、ストラット４１及びロアアーム４２を介して車体フレームＢＦに支持されるナックル４３と、駆動力を発生するＲＲモータ４４ＲＲと、そのＲＲモータ４４ＲＲの駆動力を伝達するウォームホイール４５及びアーム４６と、それらウォームホイール４５及びアーム４６から伝達されるＲＲモータ４４ＲＲの駆動力によりナックル４３に対して揺動駆動される可動プレート４７とを主に備えて構成されている。

ナックル４３は、車輪２を操舵可能に支持するものであり、図２に示すように、上端（図２上側）がストラット４１に連結されると共に、下端（図２下側）がボールジョイントを介してロアアーム４２に連結されている。ＲＲモータ４４ＲＲは、可動プレート４７に揺動駆動のための駆動力を付与するものであり、ＤＣモータにより構成され、その出力軸４４ａにはウォーム（図示せず）が形成されている。ウォームホイール４５は、ＲＲモータ４４ＲＲの駆動力をアーム４６に伝達するものであり、ＲＲモータ４４ＲＲの出力軸４４ａに形成されたウォームに噛み合い、かかるウォームと共に食い違い軸歯車対を構成している。

アーム４６は、ウォームホイール４５から伝達されるＲＲモータ４４ＲＲの駆動力を可動プレート４７に伝達するものであり、図２に示すように、一端（図２右側）が第１連結軸４８を介してウォームホイール４５の回転軸４５ａから偏心した位置に連結される一方、他端（図２左側）が第２連結軸４９を介して可動プレート４７の上端（図２上側）に連結されている。可動プレート４７は、車輪２を回転可能に支持するものであり、上述したように、上端（図２上側）がアーム４６に連結される一方、下端（図２下側）がキャンバ軸５０を介してナックル４３に揺動可能に軸支されている。

上述したように構成される懸架装置４によれば、ＲＲモータ４４ＲＲが駆動されると、ウォームホイール４５が回転すると共に、ウォームホイール４５の回転運動がアーム４６の直線運動に変換される。その結果、アーム４６が直線運動することで、可動プレート４７がキャンバ軸５０を揺動軸として揺動駆動され、車輪２のキャンバ角が調整される。

なお、本実施の形態では、各連結軸４８，４９及びウォームホイール４５の回転軸４５ａが、車体フレームＢＦから車輪２に向かう方向（矢印Ｒ方向）において、第１連結軸４８、回転軸４５ａ、第２連結軸４９の順に一直線上に並んで位置する第１キャンバ状態と、回転軸４５ａ、第１連結軸４８、第２連結軸４９の順に一直線上に並んで位置する第２キャンバ状態（図２に示す状態）とのいずれか一方のキャンバ状態となるように車輪２のキャンバ角が調整される。

これにより、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ状態若しくは第２キャンバ状態に調整された状態では、車輪２に外力が加わったとしても、アーム４６を回動させる方向の力は発生せず、車輪２のキャンバ角を維持することができる。また、本実施の形態では、第１キャンバ状態において、車輪２のキャンバ角がマイナス方向の所定の角度（本実施の形態では−４．５°、以下「第１キャンバ角」と称す）に調整され、車輪２にネガティブキャンバが付与される。一方、第２キャンバ状態（図２に示す状態）では、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角より絶対値が小さな所定の角度（本実施の形態では−１．５°、以下「第２キャンバ角」と称す）の定常角に調整される。

次に、図３を参照して、懸架装置４０の詳細構成について説明する。図３は、懸架装置４０の正面図である。ここでは図２と相違する構成のみについて説明し、その他の構成は懸架装置４と同様であるので、説明を省略する。また、各懸架装置４０の構成は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲにおいてそれぞれ共通であるので、右の前輪２ＦＲに対応する懸架装置４０を代表例として図３に図示する。図３においても、理解を容易とするためにドライブシャフト３１等の図示が省略されている。

アーム１４６は、ウォームホイール４５から伝達されるＦＲモータ４４ＦＲの駆動力を可動プレート４７に伝達するものであり、図３に示すように、一端（図３右側）が第１連結軸１４８を介してウォームホイール４５の回転軸４５ａから偏心した位置に連結される一方、他端（図３左側）が第２連結軸４９を介して可動プレート４７の上端（図３上側）に連結されている。可動プレート４７は、車輪２を回転可能に支持するものであり、上述したように、上端（図３上側）がアーム１４６に連結される一方、下端（図３下側）がキャンバ軸５０を介してナックル４３に揺動可能に軸支されている。

上述したように構成される懸架装置４０によれば、ＦＲモータ４４ＦＲが駆動されると、ウォームホイール４５が回転すると共に、ウォームホイール４５の回転運動がアーム１４６の直線運動に変換される。その結果、アーム１４６が直線運動することで、可動プレート４７がキャンバ軸５０を揺動軸として揺動駆動され、車輪２のキャンバ角が調整される。

なお、本実施の形態では、各連結軸１４８，４９及びウォームホイール４５の回転軸４５ａが、車体フレームＢＦから車輪２に向かう方向（矢印Ｒ方向）において、回転軸４５ａ、第１連結軸１４８、第２連結軸４９の順に一直線上に並んで位置する第１キャンバ状態と、第１連結軸１４８、回転軸４５ａ、第２連結軸４９の順に一直線上に並んで位置する第２キャンバ状態（図２に示す状態）とのいずれか一方のキャンバ状態となるように車輪２のキャンバ角が調整される。

これにより、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ状態若しくは第２キャンバ状態に調整された状態では、車輪２に外力が加わったとしても、アーム１４６を回動させる方向の力は発生せず、車輪２のキャンバ角を維持することができる。また、本実施の形態では、第１キャンバ状態において、車輪２のキャンバ角がプラス方向の所定の角度（本実施の形態では＋２．５°、以下「第１キャンバ角」と称す）に調整され、車輪２にポジティブキャンバが付与される。一方、第２キャンバ状態（図３に示す状態）では、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角より絶対値の小さな所定の角度（本実施の形態では−１．５°、以下「第２キャンバ角」と称す）の定常角に調整される。

図１に戻って説明する。操舵装置５は、運転者によるステアリング６３の操作を左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝えて操舵するための装置であり、いわゆるラック＆ピニオン式のステアリングギヤとして構成されている。この操舵装置５によれば、運転者によるステアリング６３の操作（回転）は、まず、ステアリングコラム５１を介してユニバーサルジョイント５２に伝達され、ユニバーサルジョイント５２により角度を変えられつつステアリングボックス５３のピニオン５３ａに回転運動として伝達される。そして、ピニオン５３ａに伝達された回転運動は、ラック５３ｂの直線運動に変換され、ラック５３ｂが直線運動することで、ラック５３ｂの両端に接続されたタイロッド５４が移動する。その結果、タイロッド５４がナックル５５を押し引きすることで、前輪２ＦＬ，２ＦＲ（車輪２）に所定の舵角が付与される。

ステアリングコラム５１には、ステアリング軸（図示せず）に操舵補助力を伝達する操舵補助装置８０が連結されている。操舵補助装置８０は、ステアリング軸に連結した減速ギヤ（図示せず）と、この減速ギヤに連結され操舵補助力を発生する電動機としてのブラシレスモータ等で構成される電動モータ８０ａ（図４参照）とを主に備えている。これにより、操舵装置５は、運転者がステアリング６３を操舵する操舵トルクに応じて電動モータ８０ａを駆動することにより、操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置として構成されている。

アクセルペダル６１及びブレーキペダル６２は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル６１，６２の操作状態（踏み込み量、踏み込み速度など）に応じて、車両１の走行速度や制動力が決定され、車輪駆動装置３が駆動制御される。ステアリング６３は、運転者により操作される操作部材であり、その操作状態（ステア角、ステア角速度など）に応じて、操舵装置５により左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。

車両用制御装置１００は、上述したように構成される車両１の各部を制御するための装置であり、例えば、各ペダル６１，６２やステアリング６３の操作状態に応じてキャンバ角調整装置４４（図３参照）を作動制御する。

次いで、図３を参照して、車両用制御装置１００の詳細構成について説明する。図３は、車両用制御装置１００の電気的構成を示したブロック図である。車両用制御装置１００は、図３に示すように、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７３を備え、それらがバスライン７４を介して入出力ポート７５に接続されている。また、入出力ポート７５には、車輪駆動装置３等の装置が接続されている。

ＣＰＵ７１は、バスライン７４により接続された各部を制御する演算装置であり、ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラム（例えば、図５に図示されるフローチャートのプログラム）や閾値等の固定値データ等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。また、ＲＯＭ７２には、図５に示すように操舵補助電流マップ７２ａが設けられている。

ここで、図５を参照して、操舵補助電流マップ７２ａについて説明する。図５は閾値関数７２ａの内容を模式的に示した模式図である。操舵補助電流マップ７２ａは、横軸に操舵トルクＴをとり、縦軸に操舵補助電流Ｉ^＊をとると共に、車両１の走行速度Ｖをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成されている。操舵補助電流Ｉ^＊は、操舵トルクＴが０からその近傍までの間は０であり、操舵トルクＴの増加に対して比較的緩やかに増加し、さらに操舵トルクＴが増加すると急峻に増加するような特性曲線に設定され、この特性曲線が走行速度Ｖの増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。ＣＰＵ７１は、操舵トルクＴ及び車両１の走行速度Ｖに基づき、操舵補助電流マップ７２ａを参照して、操舵補助電流Ｉ^＊を算出する。

図４に戻って説明する。ＲＡＭ７３は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリであり、図４に示すように、キャンバフラグ７３ａが設けられている。キャンバフラグ７３ａは、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角に調整された状態にあるか否かを示すフラグであり、ＣＰＵ７１は、このキャンバフラグ７３ａがオンである場合に、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角に調整された状態にあると判断する。

車輪駆動装置３は、上述したように、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ（図１参照）を回転駆動するための装置であり、それら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する電動モータ３ａと、その電動モータ３ａをＣＰＵ７１からの指示に基づいて駆動制御する駆動制御回路（図示せず）とを主に備えている。但し、車輪駆動装置３は、電動モータ３ａに限られず、他の駆動源を採用することは当然可能である。他の駆動源としては、例えば、油圧モータやエンジン等が例示される。

キャンバ角調整装置４４は、各車輪２のキャンバ角を調整するための装置であり、上述したように、各懸架装置４，４０の可動プレート４７（図２、図３参照）に揺動のための駆動力をそれぞれ付与する合計４個のＦＬモータ〜ＲＲモータ４４ＦＬ〜４４ＲＲと、それら各モータ４４ＦＬ〜４４ＲＲをＣＰＵ７１からの指示に基づいて駆動制御する駆動制御回路（図示せず）とを主に備えている。

操舵補助装置８０は、上述したように、ステアリング軸（図示せず）に操舵補助力を与えるための装置であり、操舵補助力を発生する電動モータ８０ａ（図４参照）を主に備えている。

操舵トルクセンサ装置８１は、ステアリング６３からステアリング軸に伝達された操舵トルクＴを検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ（図示せず）と、その操舵トルクセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。本実施の形態では、操舵トルクセンサは、操舵トルクを捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を非接触の磁気センサで検出するように構成されている。

回転角センサ装置８２は、電動モータ８０ａの回転角φを検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、回転角を検出する回転角センサ（図示せず）と、その回転角センサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。本実施の形態では、回転角センサは、レゾルバ、エンコーダ等により構成されている。なお、ＣＰＵ７１は、回転角センサ装置８２から出力された電動モータ８０ａの回転角φを時間微分することにより電動モータ８０ａの回転角速度ωを算出し、回転角速度ωを時間微分することにより電動モータ８０ａの回転角加速度αを算出する。

また、ＣＰＵ７１は、操舵補助電流マップ７２ａ（図５参照）に基づき算出された操舵補助電流Ｉ^＊に対して補償処理を行う。補償処理としては、例えば、電動モータ８０ａの慣性により発生するトルク相当分を補償して慣性感または制御応答性の低下を防止する慣性補償処理が挙げられる。慣性補償処理は回転角加速度α等に基づいて行われる。ＣＰＵ７１は、上述の補償処理を行った後、電動モータ８０ａに駆動電流を出力する出力回路（図示せず）を介して、補償された操舵補助電流Ｉ^＊に基づき駆動電流のフィードバック制御処理を行う。

加速度センサ装置８３は、車両１の加速度を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、前後方向加速度センサ８３ａ、左右方向加速度センサ８３ｂと、それら各加速度センサ８３ａ，８３ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。

前後方向加速度センサ８３ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１矢印Ｆ−Ｂ方向）の加速度、いわゆる前後Ｇを検出するセンサであり、左右方向加速度センサ８３ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１矢印Ｌ−Ｒ方向）の加速度、いわゆる横Ｇ（横加速度）を検出するセンサである。なお、本実施の形態では、これら各加速度センサ８３ａ，８３ｂが圧電素子を利用した圧電型センサとして構成されている。

また、ＣＰＵ７１は、加速度センサ装置８３から入力された各加速度センサ８３ａ，８３ｂの検出結果（前後Ｇ、横Ｇ）を時間積分して、２方向（前後方向および左右方向）の速度をそれぞれ算出すると共に、それら２方向成分を合成することで、車両１の走行速度を取得することができる。

ヨーレートセンサ装置８４は、車両１のヨーレートを検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、車両１の重心を通る鉛直軸（図１矢印Ｕ−Ｄ方向軸）回りの車両１（車体フレームＢＦ）の回転角速度を検出するヨーレートセンサ（図示せず）と、そのヨーレートセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。

アクセルペダルセンサ装置６１ａは、アクセルペダル６１の操作量を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、アクセルペダル６１の踏み込み量を検出する角度センサ（図示せず）と、その角度センサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。

ブレーキペダルセンサ装置６２ａは、ブレーキペダル６２の操作量を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ブレーキペダル６２の踏み込み量を検出する角度センサ（図示せず）と、その角度センサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。

ステアリングセンサ装置６３ａは、図示しないステアリング軸の回転角（操舵角θ）を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ステアリング軸の回転角を検出する角度センサ（図示せず）と、その角度センサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路（図示せず）とを主に備えている。

なお、本実施の形態では、各角度センサが電気抵抗を利用した接触型のポテンショメータとして構成されている。また、ＣＰＵ７１は、各センサ装置６１ａ，６２ａ，６３ａから入力された各角度センサの検出結果（操作量）を時間微分して、各ペダル６１，６２の踏み込み速度および操舵角θの絶対値の時間微分値（ｄ｜θ｜／ｄｔ）を取得することができる。また、ステアリング軸の回転方向（操舵方向）を取得することもできる。

図４に示す他の入出力装置９０としては、例えば、ロール角センサ装置などが例示される。ロール角センサ装置は、車両１のロール角を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、車両１の重心を通る前後軸（図１矢印Ｆ−Ｂ方向軸）回りの車両１（車体フレームＢＦ）の回転角を検出するロール角センサと、そのロール角センサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する出力回路とを主に備えている。

また、他の入出力装置９０として、例えば、ＧＰＳを利用して車両１の現在位置を取得すると共にその取得した車両１の現在位置を道路に関する情報が記憶された地図データに対応付けて取得するナビゲーション装置なども例示される。

ＣＰＵ７１は、操舵トルクセンサ装置８１から入力された操舵トルクＴ、回転角センサ装置８２から出力された回転角φに基づいて算出された回転角速度ω及び回転角加速度α、操舵補助電流マップ７２ａに基づき算出された操舵補助電流Ｉ^＊に基づいてセルフアライニングトルクを算出する。即ち、運転者がステアリング６３を操舵することによって操舵トルクＴが発生し、その操舵トルクＴに従って電動モータ８０ａがアシストトルクＴｍを発生する。その結果、前輪２ＦＲ，２ＦＬが転舵され、その反力としてセルフアライニングトルクＳＡＴが発生する。その際、電動モータ８０ａの慣性Ｊ及び摩擦（静摩擦）Ｆｒによって、ステアリング６３の操舵の抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記（１）式の運動方程式が得られる。

Ｊ・α＋Ｆｒ・sign（ω）＋SAT＝Ｔｍ＋Ｔ …（１）
ここで、上記（１）式を初期値０としてラプラス変換し、セルフアライニングトルクＳＡＴについて解くと、下記（２）式が得られる。

SAT（ｓ）＝Ｔｍ（ｓ）＋Ｔ（ｓ）−Ｊ・α（ｓ）＋Ｆｒ・sign（ω（ｓ））…（２）
ここで、アシストトルクＴｍは操舵補助電流Ｉ^＊に比例するので、アシストトルクＴｍに代えて操舵補助電流Ｉ^＊を適用すると共に、電動モータ８０ａの慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、操舵トルクＴ、回転角速度ω、回転角加速度α、操舵補助電流Ｉ^＊から、（２）式を用いて、サンプル時間毎のセルフアライニングトルクＳＡＴを算出できる。なお、電動モータ８０ａの慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒとして、切り戻し時の反力トルクを考慮して推定した推定値を用いることも可能である。推定値を用いることにより、車輪２のトレッドの捩れやパワーステアリング装置の内部摩擦等によって生じるヒステリシス特性の補償を行うことができる。

また、ＣＰＵ７１は、加速度センサ装置８３により検出される車両１の横加速度ａ及び走行速度Ｖ、ヨーレートセンサ装置８４により検出される車両１のヨーレートγに基づき計算される（ａ／Ｖ−γ）を時間積分することにより、サンプル時間毎のスリップ角を算出することができる。算出されたスリップ角およびセルフアライニングトルクはいずれも時間の関数であるから、これらの結果から、ＣＰＵ７１はスリップ角に対するセルフアライニングトルクを算出する。

次に、図６を参照して、スリップ角θに対するセルフアライニングトルクＳＡＴについて説明する。図６（ａ）はスリップ角θと横力との関係を示す模式図であり、図６（ｂ）はスリップ角θとセルフアライニングトルクＳＡＴとの関係を示す模式図であり、図６（ｃ）はスリップ角θに対するセルフアライニングトルクの角度微分値ｄ（SAT）／ｄθを示す模式図である。

図６（ａ）に示すように、スリップ角に対する横力は、スリップ角の増加に対して漸次増大するが、スリップ角がある程度大きくなると、スリップ角が大きくなってもそれ以上大きくならない（飽和する）。このスリップ角が大きくなって横力が飽和する状態とは、著しいアンダーステア傾向若しくはオーバーステア傾向、さらにはスピンに結びつくような著しい滑りが生じている場合と考えられる。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、スリップ角に対するセルフアライニングトルクＳＡＴは、スリップ角が小さい場合にはスリップ角の増加に伴って増大し最大値（ピーク）を迎えるが、スリップ角がさらに大きくなるとスリップ角の増加に伴って減少する。このセルフアライニングトルクが最大値となるスリップ角の値は、横力が飽和するスリップ角の値より小さい。従って、スリップ角に対するセルフアライニングトルクを検出することで、横力が飽和してグリップ力の限界に近付くことを予測できる。

図６（ｂ）に示すように、スリップ角に対するセルフアライニングトルクは、スリップ角が小さい場合にはスリップ角の増加に伴って増大し最大値（ピーク）を迎え、スリップ角がさらに大きくなるとスリップ角の増加に伴って減少するので、セルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値ｄ（SAT）／ｄθは、図６（ｃ）に示すように、スリップ角に対して漸次減少し、ｄ（SAT）／ｄθ＝０の直線と一箇所で交わる関数となる。従って、セルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値ｄ（SAT）／ｄθをパラメータとして用い、その角度微分値が所定の第１閾値以下であると判断される場合にキャンバ角を調整することで、車輪のグリップ力が限界を超える前にキャンバスラストを発生させて、著しいアンダーステア傾向、オーバーステア傾向やスピンなどの発生を未然に防止することができる。これにより、車両の走行安定性を向上させることができる。さらに、車輪のグリップ力が限界に近づくときに車輪のキャンバ角が調整されるので、長時間に亘って車輪にキャンバ角が付与されることによる燃費の悪化や車輪の偏摩耗が生じることを防止できる。

次いで、図７を参照して、キャンバ制御処理について説明する。図７は、キャンバ制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置１００の電源が投入されている間、ＣＰＵ７１によって繰り返し（例えば、０．２秒間隔で）実行される処理であり、各車輪２（左右の前輪２FＬ，２FＲ）のキャンバ角を調整する処理である。

ＣＰＵ７１は、キャンバ制御処理に関し、まず車両１の走行速度Ｖ、横加速度ａ及びヨーレートγを取得する（Ｓ１）。次いで、ＣＰＵ７１は、操舵トルクＴｍ及び電動モータ８０ａの回転角φを取得する（Ｓ２）。次に、ＣＰＵ７１は、取得した操舵トルクＴｍ及び走行速度Ｖに基づき操舵補助電流マップ７２ａから操舵補助電流Ｉ^＊を取得すると共に、電動モータ８０ａの回転角φを時間微分して回転角速度ωを取得し、その回転角速度ωを時間微分して回転角加速度αを取得する（Ｓ３）。

次にＣＰＵ７１は、取得した操舵補助電流Ｉ^＊（アシストトルクＴｍ）、操舵トルクＴ、回転角速度ω、回転角加速度αから、（２）式を用いて前輪２FＬ，２FＲのセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する。また、ＣＰＵ７１は、取得された横加速度ａ、走行速度Ｖ、ヨーレートγに基づき計算される（ａ／Ｖ−γ）を時間積分することにより、前輪２FＬ，２FＲのスリップ角を算出する。これらの結果から、ＣＰＵ７１は前輪２FＬ，２FＲのスリップ角に対するセルフアライニングトルクを算出する（Ｓ４）。

次いで、ＣＰＵ７１は、算出したスリップ角に対するセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値を算出し、その角度微分値が第１閾値（本実施の形態では０）以下か否かを判断する（Ｓ５）。Ｓ５の処理の結果、角度微分値が第１閾値以下である（０以下である）と判断される場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、キャンバフラグ７３ａはオンであるか否かを判断する（Ｓ６）。キャンバフラグ７３ａはオンであると判断される場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、左右の前輪２FＬ，２FＲのキャンバ角は既に第１キャンバ角に調整されている（ポジティブキャンバが付与されている）ので、このキャンバ制御処理を終了する。

一方、Ｓ６の処理の結果、キャンバフラグ７３ａはオフであると判断される場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、キャンバ角調整装置４４を作動させて車輪２（左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）のキャンバ角を第１キャンバ角に調整し（Ｓ７）、キャンバフラグ７３ａをオンして（Ｓ８）、このキャンバ制御処理を終了する。

また、Ｓ５の処理の結果、セルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が第１閾値より大きい（０より大きい）と判断される場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、ＣＰＵ７１は、キャンバフラグ７３ａはオンであるか否かを判断する（Ｓ９）。キャンバフラグ７３ａはオフであると判断される場合には（Ｓ９：Ｎｏ）、左右の前輪２FＬ，２FＲのキャンバ角は既に第２キャンバ角に調整されている（定常角に調整されている）ので、このキャンバ制御処理を終了する。

一方、Ｓ９の処理の結果、キャンバフラグ７３ａはオンであると判断される場合には（Ｓ９：Ｙｅｓ）、キャンバ角調整装置４４を作動させて車輪２（左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）のキャンバ角を第２キャンバ角に調整し（Ｓ１０）、キャンバフラグ７３ａをオフして（Ｓ１１）、このキャンバ制御処理を終了する。

以上説明した第１実施の形態によれば、前輪２ＦＬ，２ＦＲのスリップ角に対するセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が第１閾値以下であるかを判断し、角度微分値が第１閾値以下であると判断される場合に前輪２ＦＬ，２ＦＲのキャンバ角をポジティブ方向の第１キャンバ角に調整するので、前輪２ＦＬ，２ＦＲのグリップ力が限界を超える前に前輪２ＦＬ，２ＦＲのキャンバ角を調整することで、車両１の走行安定性を向上させることができる。即ち、前輪２ＦＬ，２ＦＲのスリップ角に対するセルフアライニングトルクを検出することで、前輪２ＦＬ，２ＦＲに作用する横力が飽和してグリップ力の限界に近付くことを予測し、車輪２のグリップ力が限界を超える前にキャンバスラストを発生させて、著しいアンダーステア傾向、オーバーステア傾向やスピンなどの発生を未然に防止することができる。

また、第１閾値（角度微分値）を０以上の所定値とすることで、スリップ角の増加に伴って増大するセルフアライニングトルクの最大値までの間でキャンバ角を調整することができる（図６（ｂ），図６（ｃ）参照）。このセルフアライニングトルクが最大値となるスリップ角の値は、横力が飽和するスリップ角の値より小さいので（図６（ａ）参照）、車輪２のグリップ力が限界を超える前に確実に車輪のキャンバ角を調整することができる。

また、第１閾値を０とすることで、セルフアライニングトルクの最大値（ピーク）でキャンバ角を調整することができる。ここで、スリップ角に対するセルフアライニングトルクの大きさは、ラジアル荷重が大きくなるにつれて増加するが、各ラジアル荷重におけるセルフアライニングトルクの最大値を示すスリップ角は、ほとんど変化しない。これを利用することで、ラジアル荷重の変動に左右されることなく車輪２のキャンバ角を調整できるので、制御を安定化できると共に簡素化できる。

なお、図７に示すフローチャート（キャンバ制御処置）において、請求項１記載のセルフアライニングトルク取得手段としてはＳ４の処理が、角度微分値第１判断手段としてはＳ５の処理が、第１キャンバ角調整手段としてはＳ７の処理がそれぞれ該当する。

次いで、図８から図１０を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、車両用制御装置１００の制御対象である車両１が、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角をキャンバ角調整装置４４により調整可能な場合について説明したが、第２実施の形態における車両２０１は、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角がキャンバ角調整装置４４により調整可能とされ、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲについてはキャンバ角の調整を行わない構成とされている。

また、第１実施の形態では、第１キャンバ角に調整された車輪２のキャンバ角を第１閾値に基づいて第２キャンバ角に調整する場合について説明したが、第２実施の形態においては、第１閾値より大きな第２閾値を設定し、その第２閾値に基づいて車輪２のキャンバ角を第２キャンバ角に調整する場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図８は、第２実施の形態における車両用制御装置２００が搭載される車両２０１を模式的に示した模式図である。なお、図８の矢印Ｕ−Ｄ，Ｌ−Ｒ，Ｆ−Ｂは、車両２０１の上下方向、左右方向、前後方向をそれぞれ示している。

まず、車両２０１の概略構成について説明する。図８に示すように、車両２０１は、複数（本実施の形態では４輪）の車輪２を備えて構成されている。本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲが懸架装置２０４により車体フレームＢＦに懸架される一方、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲが懸架装置４（図２参照）により車体フレームＢＦに懸架されている。なお、懸架装置２０４は左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲのキャンバ角を調整する機能が省略されている点（即ち、図３に示す懸架装置４０において、ＦＲモータ４４ＦＲによる伸縮機能が省略されている点）を除き、その他の構成は懸架装置４０と同じ構成であるので、その説明を省略する。即ち、後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角は第１キャンバ角に調整可能であるが、前輪２ＦＬ，２ＦＲはキャンバ角の調整ができない構成とされている。

次に、図９を参照して、車両２０１に搭載される車両用制御装置２００について説明する。車両用制御装置２００は、車両２０１の各部を制御するための装置であり、例えば、各ペダル６１，６２やステアリング６３の操作状態に応じて、キャンバ角調整装置４４の一部であるＲＬモータ４４ＲＬ，ＲＲモータ４４ＲＲを作動制御する。

次いで、図１０を参照して、キャンバ制御処理について説明する。図１０は、キャンバ制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置２００の電源が投入されている間、ＣＰＵ７１によって繰り返し（例えば、０．２秒間隔で）実行される処理であり、各車輪２（左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ）のキャンバ角を調整する処理である。

ＣＰＵ７１は、図１０に示すキャンバ制御処理に関し、まず車両１の走行速度Ｖ、横加速度ａ及びヨーレートγを取得する（Ｓ１）。次いで、ＣＰＵ７１は、操舵トルクＴｍ、電動モータ８０ａの回転角φ及びステアリング６３の操舵方向を取得する（Ｓ２１）。なお、ステアリング６３の操舵方向は、ステアリングセンサ装置６３ａの出力信号に基づき取得する。

次に、ＣＰＵ７１は、取得した操舵トルクＴｍ及び走行速度Ｖに基づき操舵補助電流マップ７２ａから操舵補助電流Ｉ^＊を取得すると共に、電動モータ８０ａの回転角φを時間微分して回転角速度ωを取得し、その回転角速度ωを時間微分して回転角加速度αを取得する（Ｓ３）。

次にＣＰＵ７１は、取得した操舵補助電流Ｉ^＊（アシストトルクＴｍ）、操舵トルクＴ、回転角速度ω、回転角加速度αから、（２）式を用いて前輪２FＬ，２FＲのセルフアライニングトルクＳＡＴを算出する。また、ＣＰＵ７１は、取得された横加速度ａ、走行速度Ｖ、ヨーレートγに基づき計算される（ａ／Ｖ−γ）を時間積分することにより、前輪２FＬ，２FＲのスリップ角を算出する。これらの結果から、ＣＰＵ７１は前輪２FＬ，２FＲのスリップ角に対するセルフアライニングトルクを算出する（Ｓ４）。

次いで、ＣＰＵ７１は、算出したスリップ角に対するセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値を算出し、その角度微分値が第１閾値（本実施の形態では０）以下か否かを判断する（Ｓ５）。Ｓ５の処理の結果、角度微分値が第１閾値以下である（０以下である）と判断される場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７１は、キャンバフラグ７３ａはオンであるか否かを判断する（Ｓ６）。キャンバフラグ７３ａはオンであると判断される場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角は既に第１キャンバ角に調整されている（ネガティブキャンバが付与されている）ので、このキャンバ制御処理を終了する。

一方、Ｓ６の処理の結果、キャンバフラグ７３ａはオフであると判断される場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、キャンバ角調整装置４４を作動させて車輪２（左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ）の内の旋回外輪のキャンバ角を第１キャンバ角に調整し（Ｓ２２）、キャンバフラグ７３ａをオンして（Ｓ８）、このキャンバ制御処理を終了する。

なお、Ｓ２２の処理においては、Ｓ２１の処理において取得した旋回方向に基づいて、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲのいずれが旋回外輪であるかを判断し、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの内の旋回外輪のキャンバ角を第１キャンバ角（ネガティブキャンバ）に調整する。また、前輪２ＦＬ，２ＦＲのスリップ角を検出し、その前輪２ＦＬ，２ＦＲに作用するセルフアライニングトルクを算出し（Ｓ４）、その結果に基づき、後輪２ＲＬ，２ＲＲのグリップ力も限界に近付くであろうと推定して、Ｓ２２の処理においては、後輪２ＲＬ，２ＲＲの旋回外輪のキャンバ角を第１キャンバ角に調整する。

また、Ｓ５の処理の結果、セルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が第１閾値より大きい（０より大きい）と判断される場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、次にＣＰＵ７１は、その角度微分値が正の所定値（第２閾値）以上か否かを判断する（Ｓ２３）。角度微分値が正の所定値（第２閾値）より小さいと判断される場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、このキャンバ制御処理を終了する。

一方、Ｓ２３の処理において、角度微分値が正の所定値（第２閾値）以上であると判断される場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、次に、キャンバフラグ７３ａはオンであるか否かを判断する（Ｓ２４）。キャンバフラグ７３ａはオフであると判断される場合には（Ｓ２４：Ｎｏ）、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角は既に第２キャンバ角に調整されている（定常角に調整されている）ので、このキャンバ制御処理を終了する。

一方、Ｓ２４の処理の結果、キャンバフラグ７３ａはオンであると判断される場合には（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、キャンバ角調整装置４４を作動させて車輪２（左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲ）のキャンバ角を第２キャンバ角に調整し（Ｓ２５）、キャンバフラグ７３ａをオフして（Ｓ２６）、このキャンバ制御処理を終了する。

以上説明した第２実施の形態によれば、Ｓ２３の処理において角度微分値が正の所定値（第２閾値）以上か否かを判断し、角度微分値が正の所定値（第２閾値）より小さいと判断される場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、そのキャンバ角の状態を維持する。一方、角度微分値が正の所定値（第２閾値）以上であると判断される場合において（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、車輪２のキャンバ角が第２キャンバ角に調整されている場合には（Ｓ２４：Ｎｏ）、そのキャンバ角の状態を維持し、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角に調整されている場合には（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、そのキャンバ角を第２キャンバ角に調整する。第２閾値は第１閾値より大きいので、車輪２のキャンバ角が第１キャンバ角に調整されている場合には、第１キャンバ角に調整されるスリップ角より小さいスリップ角で第２キャンバ角に調整される。これにより、第１キャンバ角に調整された車輪２のキャンバ角が、第１閾値の近傍で第１キャンバ角と第２キャンバ角とに頻繁に切り替えられることが防止されるので、運転者に違和感を与えることを防止できる。

また、車両用制御装置２００は、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの内の旋回外輪のキャンバ角をネガティブキャンバに調整するので、旋回外輪に発生するキャンバスラストにより、車両２０１の外輪２ＲＬ，２ＲＲに旋回方向と反対向きのモーメントを生じさせ、第１実施の形態と同様に、車輪２のグリップ力が失われることを未然に防止し、車両１の走行安定性を向上させることができる。また、懸架装置４は車輪２の内の後輪２ＲＬ，２ＲＲに配設され、後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角が調整されるので、車両２０１の装置構成を簡素化することができる。

なお、図１０に示すフローチャート（キャンバ制御処置）において、第１キャンバ角調整手段としてはＳ２２の処理が、請求項５記載の角度微分値第２判断手段としてはＳ２３の処理が、第２キャンバ角調整手段としてはＳ２５の処理がそれぞれ該当する。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、上記各実施の形態で説明した第１キャンバ角および第２キャンバ角の値は任意に設定することができる。

上記各実施の形態では、車両用制御装置１００，２００が適用される車両１，２０１が前輪駆動方式である場合について説明したが、これらに限られるものでははく、後輪駆動方式の車両や４輪駆動方式の車両に適用することも可能である。

上記各実施の形態では、セルフアライニングトルクを（２）式に基づいて算出する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手段を用いて算出することも可能である。他の手段としては、例えば、電動パワーステアリング装置を備える車両においては、操舵トルク及びアシストトルクに基づいてステアリング軸に加えられる反力トルクと、その反力トルクの絶対値が最大になるときの反力トルクとステアリングの切り戻し時の反力トルクとの差に基づいて推定される内部摩擦トルクとに基づいて算出することが可能である。また、４輪操舵式の車両においては、後輪２ＲＬ，２ＲＲのトウアクチュエータの電流値を検出し、この電流値に基づいて後輪２ＲＬ，２ＲＲのセルフアライニングトルクを算出し、これに基づいて後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角を調整することも可能である。

上記各実施の形態では、スリップ角をａ／Ｖ−γ（但し、ａ：横加速度、Ｖ：走行速度、γ：ヨーレート）の時間積分により算出する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の手段を用いて算出することも可能である。他の手段としては、例えば、前輪重心間距離、車両の走行速度、操舵角、ステアリング実舵間ギヤ比等の関係を利用して算出することが可能である。

上記第１実施の形態では、前輪２ＦＬ，２ＦＲのキャンバ角を第１キャンバ角に調整する（ポジティブキャンバを付与する）場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、前輪２ＦＬ，２ＦＲに代えて、後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角を第１キャンバ角に調整する（ネガティブキャンバを付与する）ことも可能である。また、前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び後輪２ＲＬ，２ＲＲのキャンバ角を第１キャンバ角に調整することも可能である。また、前輪２ＦＬ，２ＦＲや後輪２ＦＬ，２ＦＲの旋回外輪のキャンバ角だけを第１キャンバ角に調整することも可能である。

上記第２実施の形態では、後輪２ＲＬ，２ＲＲの旋回外輪のキャンバ角を調整する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、旋回外輪および旋回内輪のキャンバ角をいずれも調整することが可能である。旋回外輪および旋回内輪のキャンバ角をいずれも第１キャンバ角に調整することで、旋回外輪および旋回内輪に生ずるキャンバスラストを相殺して、車両の走行安定性をさらに高めることが可能である。

上記各実施の形態では、第１閾値は０に設定された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、スリップ角に対する横力が飽和しない範囲で、任意の値を採用することが可能である。これにより、キャンバ角の調整の自在性を確保できる。

上記第２実施の形態では、第１閾値は０に設定され、第２閾値は正の所定値に設定された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１閾値はスリップ角に対する横力が飽和しない範囲で任意の値を採用することが可能であり、第２閾値は、その第１閾値の値に応じて任意に設定することが可能である。これにより、キャンバ角の調整の自在性を確保できる。

なお、第１閾値や第２閾値を０以外の値に設定する場合は、第１閾値や第２閾値を、路面の摩擦係数等を考慮して補正することが望ましい。路面の摩擦係数等が変化すると、スリップ角に対するセルフアライニングトルクの曲線の形状（傾き）が変化するからである。この変化に対して補正を行うことにより、制御の安定性をより向上させることができる。

上記各実施の形態では、車輪２のキャンバ角は、キャンバ角調整装置４４により第１キャンバ角または第２キャンバ角に調整され、車両１，２０１が直進走行をするときは、車輪２が第２キャンバ角に設定される場合について説明した。即ち、車両１，２０１が直進走行をするときのキャンバ角の所定角と、第２キャンバ角とが同一の場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。懸架装置およびキャンバ角調整装置が、車輪２のキャンバ角を任意の角度に調整可能な場合は、第２キャンバ角調整手段は、車輪２のキャンバ角（第２キャンバ角）を第１キャンバ角よりも所定角（車両１，２０１が直進走行をするときのキャンバ角）に近い角度に調整することが可能である。この場合は、車両１，２０１が直進走行をするときのキャンバ角の所定角と、第２キャンバ角とは同一でないが、車輪２のキャンバ角が第２キャンバ角に調整されることで、キャンバスラストを減少させて操舵性を確保できる。

１００，２００ 車両用制御装置
１，２０１ 車両
２ 車輪
２ＦＬ 左の前輪（車輪の一部）
２ＦＲ 右の前輪（車輪の一部）
２ＲＬ 左の後輪（車輪の一部）
２ＲＲ 右の後輪（車輪の一部）
４，４０ 懸架装置
４４ キャンバ角調整装置
４４ＦＬ ＦＬモータ（キャンバ角調整装置の一部）
４４ＦＲ ＦＲモータ（キャンバ角調整装置の一部）
４４ＲＬ ＲＬモータ（キャンバ角調整装置の一部）
４４ＲＲ ＲＲモータ（キャンバ角調整装置の一部）

Claims (5)

1. 複数の車輪と、それら複数の車輪の内の少なくとも一部の車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、を備えた車両に用いられる車両用制御装置であって、
   スリップ角に対するセルフアライニングトルクを取得するセルフアライニングトルク取得手段と、
   前記セルフアライニングトルク取得手段により取得されたセルフアライニングトルクを角度で微分した角度微分値が所定の第１閾値以下であるかを判断する角度微分値第１判断手段と、
   その角度微分値第１判断手段により前記角度微分値が前記第１閾値以下であると判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて、前記車輪の内の少なくとも後輪の旋回外輪のキャンバ角をネガティブ方向の第１キャンバ角に調整するか又は少なくとも前輪の旋回外輪のキャンバ角をポジティブ方向の第１キャンバ角に調整する第１キャンバ角調整手段と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記第１キャンバ角は、前記車両が直進走行をするときのキャンバ角の所定角と異なる角度であることを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
3. 前記第１閾値は０以上の所定値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
4. 前記第１閾値は０であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用制御装置。
5. 前記第１キャンバ角調整手段により前記車輪のキャンバ角が第１キャンバ角に調整された状態において、前記角度微分値が所定の第２閾値以上であるかを判断する角度微分値第２判断手段と、
   その角度微分値第２判断手段により前記角度微分値が前記第２閾値以下であると判断される場合に、前記キャンバ角調整装置を作動させて前記車輪の内の少なくとも旋回外輪のキャンバ角を前記第１キャンバ角より絶対値の小さな第２キャンバ角に調整する第２キャンバ角調整手段と、を備え、
   前記第２閾値は、前記第１閾値よりも大きな値であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置。

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