車両用制御装置
【課題】回生エネルギーの回収効率の向上を図り、低燃費性能を得ることができる車両用制御装置を提供すること。
【解決手段】回生装置による回生を行う際には、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、かかる車輪のキャンバ角を調整する。これにより、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を小さくして、変換損失の低減を図ることができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる。
【解決手段】回生装置による回生を行う際には、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、かかる車輪のキャンバ角を調整する。これにより、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を小さくして、変換損失の低減を図ることができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーに回生する回生装置とを備えた車両に対し、キャンバ角調整装置を作動させて、車輪のキャンバ角を制御する車両用制御装置に関し、特に、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる車両用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とするいわゆる電気自動車やハイブリット車両では、減速時に、電動モータの回生運転（電動モータを発電機として動作させつつ、その発電エネルギーを電動モータの電源である蓄電池（バッテリ）に充電させる運転）を行い、これにより、走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、そのときの抵抗により制動力を得る回生制動を行うことが一般的である。
【０００３】
回生制動は、回生エネルギーを回収できることから、燃費向上の上で有利であり、かかる回生制動を優先的に利用することが好ましい。そこで、例えば、特許文献１には、ブレーキペダルの操作状態に応じて設定される要求制動力が所定値よりも小さい場合には回生制動のみを行い、要求制動力が所定値よりも大きな場合に摩擦力を利用した摩擦制動を併せて行うという技術が開示されている。
【０００４】
また、摩擦ブレーキは、常時適度に使用されていないと、摩擦係合面に錆が生じ、制動性能の低下や制動時の騒音振動などを招く。そこで、例えば、特許文献２には、摩擦係合面を良好な状態に維持するために、回生制動を優先して使用しつつ、摩擦制動も適度に使用するという技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２６４７９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回生制動の際には、車両走行時の運動エネルギーの全てを電気エネルギーに変換することが、燃費向上の観点から極めて好ましい。しかしながら、上述した従来の技術では、車両走行時の空気抵抗や車輪の転がり抵抗による変換損失が発生するため、回生エネルギーの回収効率が悪く、燃費性能が不十分であるという問題点があった。
【０００６】
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、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることが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】
【０００７】
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は、車速を減速する回生ブレーキとして作動可能であって、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、前記電気エネルギーを蓄電可能な蓄電装置を有する回生装置と、前記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ものであり、前記キャンバ角調整装置を制御して、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するキャンバ角制御手段を備え、そのキャンバ角制御手段は、前記回生装置による回生を行う際に、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記キャンバ角調整装置を制御する。
【０００８】
請求項２記載の車両用制御装置は、請求項１記載の車両用制御装置において、運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、前記車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段と、前記減速要求検出手段により検出された減速要求および前記走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を算出する必要摩擦係数算出手段と、を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数と前記減速要求とに応じて、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整する。
【０００９】
請求項３記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップと、を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小の摩擦係数である最小摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共に、前記必要制動力が前記回生ブレーキのみから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１０】
請求項４記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１１】
請求項５記載の車両用制御装置は、請求項３記載の車両用制御装置において、前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１２】
請求項６記載の車両用制御装置は、請求項３から５のいずれかに記載の車両用制御装置において、前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数および前記減速要求に応じて前記駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整する。
【００１３】
請求項７記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記駆動輪のキャンバ角を調整すると共に、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記従動輪のキャンバ角を調整する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の車両用制御装置によれば、車両の走行中にキャンバ角調整装置が作動され、車輪にキャンバ角が調整されると、かかるキャンバ角の調整に伴って、車輪の特性（例えば、グリップ特性や転がり抵抗特性）が変更される。また、この場合、車両の走行に伴い、車輪が回転されると、その車輪の回転エネルギーが、回生装置によって、電気エネルギーに回生され、蓄電装置に蓄電される。
【００１５】
ここで、本発明によれば、キャンバ角調整手段を備え、回生装置による回生を行う際には、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、かかる車輪のキャンバ角を調整することができる。
【００１６】
これにより、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を小さくして、変換損失の低減を図ることができる。よって、変換損失の低減分に相当するエネルギーを使って回生装置によりさらに多くの電気エネルギーを回生することができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができるという効果がある。
【００１７】
請求項２記載の車両用制御装置によれば、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された必要摩擦係数に応じて、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明によれば、車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段を備え、その走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を必要摩擦係数算出手段により算出する構成であるので、路面状況に応じて制御を変更することができる。よって、車輪の滑動（スリップ又はロック）をより確実に抑制して、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができるという効果がある。
【００１９】
請求項３記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、必要制動力を回生ブレーキのみから得ることができ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小とすることができる。その結果、変換損失の低減を図り、変換損失の低減分に相当するエネルギーを使って回生装置によりさらに多くの電気エネルギーを回生することができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができるという効果がある。
【００２０】
請求項４記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数をキャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。
【００２１】
その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２２】
更に、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２３】
請求項５記載の車両用制御装置によれば、請求項３記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最大摩擦係数をキャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。
【００２４】
その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２５】
更に、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】
請求項６記載の車両用制御装置によれば、請求項３から５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、車輪は、従動輪と回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数および減速要求に応じて駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するので、車輪（従動輪および駆動輪）の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２７】
請求項７記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、駆動輪のキャンバ角を調整するので、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、駆動輪の回転をモータ装置へ確実に伝達して、運動（回転）エネルギーから電気エネルギーへの変換を効率良く行うことができるので、駆動輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、制動性能を確保することができる。
【００２８】
一方で、従動輪は、かかる従動輪の回転を回生のためにモータ装置へ伝達する必要がなく、車両の走行に伴って従動されていれば足りる車輪であるところ、本発明によれば、キャンバ角調整装置は、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、従動輪のキャンバ角を調整するので、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小として、変換損失を効果的に低減することができる。これにより、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能をより一層達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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、本発明の一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ＦＷＤは、車両１の前進方向を示す。
【００３０】
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に支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪２と、それら各車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を独立に回転駆動する車輪駆動装置３と、各車輪２の操舵駆動及びキャンバ角の調整等を行うキャンバ角調整装置４とを主に備え、車輪２のキャンバ角を車両用制御装置１００により制御して、車輪２に設けられた２種類のトレッドを使い分けることで（図５及び図６参照）、走行性能の向上と省燃費の達成とを図ることができるように構成されている。
【００３１】
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の進行方向前方側に位置する左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲとの４輪を備える。なお、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲは、車輪駆動装置３から回転駆動力を付与されて、それぞれ独立に回転駆動される駆動輪として構成され、また、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の走行に伴って従動される従動輪として構成されている。
【００３２】
車輪駆動装置３は、上述したように、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲをそれぞれ独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図１に示すように、２個の電動モータ（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）を左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに（即ち、インホイールモータとして）配設して構成されている。運転者がアクセルペダル５２を操作した場合には、各車輪駆動装置３から回転駆動力が左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに付与され、それら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲがアクセルペダル５２の操作量に応じた回転速度で回転される。
【００３３】
また、車輪２（前後輪２ＦＬ〜２ＲＲ）は、キャンバ角調整装置４により舵角とキャンバ角とが調整可能に構成されている。キャンバ角調整装置４は、各車輪２の舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、図１に示すように、各車輪２に対応する位置に合計４個（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）が配置されている。
【００３４】
例えば、運転者がステアリング５４を操作した場合には、キャンバ角調整装置４の一部（例えば、前輪２ＦＬ，２ＦＲ側のみ）又は全部が駆動され、ステアリング５４の操作量に応じた舵角を車輪２に付与する。これにより、車輪２の操舵動作が行われ、車両１が所定の方向へ旋回される。
【００３５】
また、キャンバ角調整装置４は、車両１の走行状態（例えば、定速走行時、加減速時、制動時、或いは、直進時または旋回時）や車輪２が走行する路面Ｇの状態（例えば、乾燥路面時と雨天路面時）などの状態変化に応じて、車両用制御装置１００により作動制御され、車輪２のキャンバ角を調整する。
【００３６】
ここで、図２を参照して、車輪駆動装置３とキャンバ角調整装置４との詳細構成について説明する。図２（ａ）は、車輪２の断面図であり、図２（ｂ）は、車輪２の舵角及びキャンバ角の調整方法を模式的に説明する模式図である。
【００３７】
なお、図２（ａ）では、車輪駆動装置３に駆動電圧を供給するための電源配線などの図示が省略されている。また、図２（ｂ）中の仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ、仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ、及び、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄは、それぞれ車両１の前後方向、左右方向、及び、上下方向にそれぞれ対応する。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、車輪２（前後輪２ＦＬ〜２ＲＲ）は、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ２ａと、アルミニウム合金などから構成されるホイール２ｂとを主に備えて構成され、ホイール２ｂの内周部には、車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）がインホイールモータとして配設されている。
【００３９】
タイヤ２ａは、車両１の内側（図２（ａ）右側）に配置される第１トレッド２１と、その第１トレッド２１と特性が異なり、車両１の外側（図２（ａ）左側）に配置される第２トレッド２２とを備える。なお、車輪２（タイヤ２ａ）の詳細構成については図４を参照して後述する。
【００４０】
車輪駆動装置３は、図２（ａ）に示すように、その前面側（図２（ａ）左側）に突出された駆動軸３ａがホイール２ｂに連結固定されており、駆動軸３ａを介して、回転駆動力を車輪２へ伝達可能に構成されている。また、車輪駆動装置３の背面には、キャンバ角調整装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）が連結固定されている。
【００４１】
なお、後輪２ＲＬ，２ＲＲに関しては、車輪駆動装置３に代えて、連結部材６（図１参照）がホイール２ｂの内周部に配設されており、この連結部材６には、その前面側に駆動軸３ａを介してホイール２ｂが連結固定されると共に、その背面にキャンバ角調整装置４が連結固定されている。
【００４２】
キャンバ角調整装置４は、複数本（本実施の形態では３本）の油圧シリンダ４ａ〜４ｃを備えており、それら３本の油圧シリンダ４ａ〜４ｃのロッド部は、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）の背面側（図２（ａ）右側）にジョイント部（本実施の形態ではユニバーサルジョイント）６０を介して連結固定されている。
【００４３】
なお、図２（ｂ）に示すように、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃは、周方向略等間隔（即ち、周方向１２０°間隔）に配置されると共に、１の油圧シリンダ４ｂは、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ上に配置されている。
【００４４】
これにより、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃが各ロッド部をそれぞれ所定方向に所定長さだけ伸長駆動又は収縮駆動することで、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ，Ｚｕ−Ｘｄを揺動中心として揺動駆動され、その結果、各車輪２に所定のキャンバ角と舵角とが付与される。
【００４５】
例えば、図２（ｂ）に示すように、車輪２が中立位置（車両１の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４ｂのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４ａ，４ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想線Ｘｆ−Ｘｂ回りに回転され（図２（ｂ）矢印Ａ）、車輪２にマイナス方向（ネガティブキャンバ）のキャンバ角（車輪２の中心線が仮想線Ｚｕ−Ｚｄに対してなす角度）が付与される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４ｂ及び油圧シリンダ４ａ，４ｃがそれぞれ伸縮駆動されると、車輪２にプラス方向（ポジティブキャンバ）のキャンバ角が付与される。
【００４６】
また、車輪２が中立位置（車両１の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４ａのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想線Ｚｕ−Ｚｄ回りに回転され（図２（ｂ）矢印Ｂ）、車輪２にトーイン傾向の舵角（車輪２の中心線が車両１の基準線に対してなす角度であり、車両１の進行方向とは無関係に定まる角度）が付与される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４ａ及び油圧シリンダ４ｃが伸縮駆動されると、車輪２にトーアウト傾向の舵角が付与される。
【００４７】
なお、ここで例示した各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの駆動方法は、上述した通り、車輪２が中立位置にある状態から駆動する場合を説明するものであるが、これらの駆動方法を組み合わせて各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの伸縮駆動を制御することにより、車輪２に任意のキャンバ角及び舵角を付与することができる。
【００４８】
図１に戻って説明する。アクセルペダル５２及びブレーキペダル５３は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル５２，５３の踏み込み状態（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の作動制御が行われる。
【００４９】
ステアリング５４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（回転角度、回転速度など）に応じて、車両１の旋回半径などが決定され、キャンバ角調整装置４の作動制御が行われる。ワイパースイッチ５５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（操作位置など）に応じて、ワイパー（図示せず）の作動制御が行われる。
【００５０】
同様に、ウインカスイッチ５６及び高グリップスイッチ５７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（操作位置など）に応じて、前者の場合はウインカー（図示せず）の作動制御が行われ、後者の場合はキャンバ角調整装置４の作動制御が行われる。
【００５１】
なお、高グリップスイッチ５７がオンされた状態は、車輪２の特性として高グリップ性が選択された状態に対応し、高グリップスイッチ５７がオフされた状態は車輪２の特性として低転がり抵抗が選択された状態に対応する。但し、本実施の形態では、高グリップスイッチ５７の操作状態に関わらず、車輪２のキャンバ角がＣＰＵ７１（図３参照）により自動的に調整される。
【００５２】
車両用制御装置１００は、上述のように構成された車両１の各部を制御するための車両用制御装置であり、例えば、各ペダル５２，５３の操作状態を検出し、その検出結果に応じて車輪駆動装置３を作動させることで、各車輪２の回転速度を制御する。
【００５３】
或いは、アクセルペダル５２、ブレーキペダル５３やステアリング５４の操作状態を検出し、その検出結果に応じてキャンバ角調整装置４を作動させ、各車輪のキャンバ角を調整することで、車輪２に設けられた２種類のトレッド２１，２２を使い分けて（図５及び図６参照）、走行性能の向上と省燃費の達成とを図る。ここで、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。
【００５４】
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、これらはバスライン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等の複数の装置が接続されている。
【００５５】
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る。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、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る。
【００５６】
なお、ＲＯＭ７２には、図７に図示される摩擦係数マップ７２ａと、図８に図示されるキャンバ角マップ７２ｂとが設けられている。また、ＲＯＭ７２には、図１０に図示されるフローチャート（キャンバ制御処理）のプログラムが格納されている。
【００５７】
ここで、図７及び図８を参照して、摩擦係数マップ７２ａ及びキャンバ角マップ７２ｂについて説明する。図７は、摩擦係数マップ７２ａの内容を模式的に図示した模式図である。摩擦係数マップ７２ａは、ブレーキペダル５３の踏み込み量（操作量）と必要前後摩擦係数との関係を記憶したマップである。
【００５８】
ＣＰＵ７１は、この摩擦係数マップ７２ａの内容に基づいて、現在の車両１の走行状態において車輪２が発揮すべき摩擦係数（即ち、車輪２にスリップやロックを生じさせないために必要な摩擦係数）を算出する。なお、縦軸に示した必要前後摩擦係数は、車輪２にスリップ又はロックを生じさせないために必要な車両前後方向（図１上下方向）における摩擦係数である。
【００５９】
この摩擦係数マップ７２ａによれば、図７に示すように、ブレーキペダル５３が操作されていない状態（ブレーキ操作量＝０）では、必要前後摩擦係数が最小値μｆｍｉｎに規定されると共に、ブレーキペダル５３の操作量（踏み込み量）に比例して、必要前後摩擦係数が直線的に変化し、ブレーキペダル５３の操作量が最大に操作された状態（ブレーキ操作量＝１００％）において、必要前後摩擦係数が最大値μｆｍａｘとなるように規定されている。
【００６０】
図８は、キャンバ角マップ７２ｂの内容を模式的に図示した模式図である。キャンバ角マップ７２ｂは、車輪２の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶したマップであり、車輪２が発揮可能な摩擦係数を表している。なお、キャンバ角マップ７２ｂは、車輪２について実測した実測値に基づくものである。
【００６１】
ＣＰＵ７１は、このキャンバ角マップ７２ｂの内容に基づいて、車輪２に付与すべきキャンバ角を決定する。なお、図８において、実線５０１は摩擦係数に、実線５０２は転がり抵抗に、それぞれ対応する。
【００６２】
また、横軸のキャンバ角は、図８右側（角度０度よりもθａ側）がネガティブキャンバ（即ち、高グリップの第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が増加する側、図５参照）に、図８左側（角度０度よりもθｙ側）がポジティブキャンバ（即ち、低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が増加する側、図６参照）に、それぞれ対応する。
【００６３】
ここで、キャンバ角マップ７２ｂには、後述する路面状況スイッチの３種類の操作状態に対応して、３種類のマップが記憶されているが、図８では、図面を簡素化して理解を容易とするべく、その内の１種類のマップ（乾燥舗装路用マップ）のみを代表例として図示し、他の２種類についてはその図示を省略している。
【００６４】
即ち、キャンバ角マップ７２ｂには、乾燥舗装路用マップ、未舗装用マップ及び雨天舗装路用マップの３種類が記憶されており、ＣＰＵ７１は、路面状況スイッチ（路面状況スイッチセンサ装置５５８ａ）の操作状態を検出し、乾燥舗装路が指示されている場合には乾燥舗装路用マップを、未舗装路が指示されている場合には未舗装路用マップを、雨天舗装路が指示されている場合には雨天舗装路用マップを、それぞれ読み出し、その内容に基づいて、キャンバ角調整装置４の作動制御を行う。
【００６５】
このキャンバ角マップ７２ｂによれば、図８に示すように、キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１及び第２トレッド２２が均等に接地している状態）では、摩擦係数は最小値μｂとなる。なお、転がり抵抗についても同様であり、最小値となる。
【００６６】
キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１と第２トレッド２２とが均等に接地している状態）から、ネガティブキャンバ側（θａ側）へ向けて変化すると、かかる変化に伴って、高グリップ特性の第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が漸次増加する（低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が漸次減少する）ことで、摩擦係数（及び転がり抵抗）が漸次増加するように規定されている。
【００６７】
そして、キャンバ角がθａ（以下、「第１キャンバ角θａ」と称す。）に達すると、第２トレッド２２が走行路面から離間され、第１トレッド２１のみが走行路面に接地した状態となることで、摩擦係数が最大値μａに達する。
【００６８】
なお、キャンバ角が第２キャンバ角θａからネガティブキャンバ側へ向けて更に変化しても、第２トレッド２２が既に走行路面から離間されているので、摩擦係数の変化はほとんど生じず、摩擦係数は最大値μａに維持される。
【００６９】
なお、転がり抵抗の変化は、キャンバ角が第１キャンバ角θａに達した後、その変化（傾き）が小さくなるが、キャンバ角の変化に伴って漸次増加する。つまり、キャンバ角がネガティブキャンバ側へ向けて変化し、かかる変化に伴ってキャンバスラストが漸次増加することで、転がり抵抗が漸次増加する。
【００７０】
ここで、キャンバ角が第１キャンバ角θａに達した後、転がり抵抗は増加するにも関わらず摩擦係数が一定に維持されるのは、一般に、摩擦係数の変化がキャンバスラストの影響よりも第１トレッド２１の高グリップ性による影響を受け易いためである。
【００７１】
一方、図８に示すように、０度よりもポジティブキャンバ側（図８左側）の領域では、キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１と第２トレッド２２とが均等に接地している状態）から、ポジティブキャンバ側へ向けて変化しても、摩擦係数の変化はほとんど生じることがなく、最小値μｂに維持される。
【００７２】
即ち、キャンバ角が０度の状態からプラス方向へ向けて変化し、かかる変化に伴って低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が漸次増加する（高グリップ性の第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が漸次減少する）にも関わらず、摩擦係数は最小値μｂに維持される。
【００７３】
これは、一般に、低転がり抵抗の第２トレッド２２が高グリップ性の第１トレッド２１よりも高硬度に構成されるために、第２トレッド２２の接地が第１トレッド２１の接地による高グリップ性への寄与を妨げるためである。
【００７４】
一方、転がり抵抗の変化は、キャンバ角の変化に伴って漸次増加する。即ち、キャンバ角がポジティブキャンバ側へ向けて変化し、かかる変化に伴ってキャンバスラストが漸次増加することで、転がり抵抗が漸次増加する。
【００７５】
ここで、転がり抵抗は増加するにも関わらず摩擦係数が一定に維持されるのは、上述したのと同様に、一般に、摩擦係数の変化がキャンバスラストの影響よりも第２トレッド２２の低転がり抵抗による影響を受け易いためである。
【００７６】
ここで、図８で図示を省略した未舗装路用マップ及び雨天舗装路用マップについては、乾燥舗装路用マップの実線を摩擦係数および転がり抵抗が小さくなる方向へ平行移動したものとなる。また、いずれのマップにおいても、摩擦係数および転がり抵抗が最小値となるキャンバ角は０度となり、摩擦係数が最大値となるキャンバ角は第１キャンバ角θａとなる。
【００７７】
図３に戻って説明する。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、これら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する２個のＦＬ，〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲと、それら各モータ３ＦＬ〜３ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを主に備えている。なお、車輪駆動装置３は、後述するように、回生装置として機能するように構成されている。
【００７８】
キャンバ角調整装置４は、上述したように、各車輪２の舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、各車輪２（車輪駆動装置３）に角度調整のための駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲと、それら各アクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを主に備えている。
【００７９】
なお、ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲは、３本の油圧シリンダ４ａ〜４ｃと、それら各油圧シリンダ４ａ〜４ｃにオイル（油圧）を供給する油圧ポンプ４ｄ（図１参照）と、その油圧ポンプから各油圧シリンダ４ａ〜４ｃに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁（図示せず）と、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃ（ロッド部）の伸縮量を検出する伸縮センサ（図示せず）とを主に備えて構成されている。
【００８０】
ＣＰＵ７１からの指示に基づいて、キャンバ角調整装置４の駆動回路が油圧ポンプを駆動制御すると、その油圧ポンプから供給されるオイル（油圧）によって、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃが伸縮駆動される。また、電磁弁がオン／オフされると、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの駆動方向（伸長又は収縮）が切り換えられる。
【００８１】
キャンバ角調整装置４の駆動回路は、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの伸縮量を伸縮センサにより監視し、ＣＰＵ７１から指示された目標値（伸縮量）に達した油圧シリンダ４ａ〜４ｃは、その伸縮駆動が停止される。なお、伸縮センサによる検出結果は、駆動回路からＣＰＵ７１に出力され、ＣＰＵ７１は、その検出結果に基づいて各車輪２の現在の舵角及びキャンバ角を得ることができる。
【００８２】
機械式ブレーキ制御装置３００は、運転者によるブレーキペダル５３の操作状態（踏み込み量、踏み込み速度など）に応じた機械式ブレーキによる制動力を各車輪２ＦＬ〜２ＲＲへ付与するための制御装置である。なお、本実施の形態における機械式ブレーキは、ブレーキディスクへブレーキパッドを油圧（液圧）により押し付けて制動力を得る摩擦制動式のブレーキとして構成されている。また、この機械式ブレーキが請求項４、請求項５及び請求項７に記載の機械式制動装置に該当する。
【００８３】
ブレーキペダルセンサ装置５３ａにより運転者によるブレーキペダル５３の操作（即ち、運転者による減速の要求（減速要求））状態が検出されると、その検出結果がＣＰＵ７１へ出力される。ＣＰＵ７１は、該検出結果に基づき機械式ブレーキ（液圧）の付与量を設定し（後述するように、機械式ブレーキへ液圧を付与しない場合を含む）、機械式ブレーキ制御装置３００へ出力する。
【００８４】
機械式ブレーキ制御装置３００は、かかる付与量に基づき、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲのブレーキアクチュエータ（図示せず）へ付与する液圧を制御する。その結果、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲには、ブレーキペダル５３の操作状態に応じた機械式ブレーキによる制動力が付与される。
【００８５】
一方、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲをそれぞれ駆動するＦＬモータ３ＦＬ及びＦＲモータ３ＦＲは、回生回路（図示せず）と共に回生ブレーキ装置を構成し、回生モータとして機能する。この場合、ＦＬモータ３ＦＬ及びＦＲモータ３ＦＲは、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを回動させることで、これら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転エネルギーを電気エネルギーとして回生するとともに、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転を阻害することで、車速を減速させる回生ブレーキとして作動される。
【００８６】
図示されない回生回路は、交流電流を直流電流に変換するインバータを内蔵し、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいてこれらのモータ３ＦＬ，３ＦＲを回生モータとして機能させることにより、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲの回転エネルギーを電気エネルギーとして回生し、その回生によりＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲで発生された電力を蓄電装置としてのバッテリ（図示せず）へ供給する。なお、本実施の形態では、蓄電装置として蓄電池であるバッテリを例に説明を行うが、電気エネルギーを蓄えることができれば、例えば、キャパシタなどでも良い。
【００８７】
即ち、本実施の形態における車両１は、ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲによる回生ブレーキと、機械式ブレーキとの協調により制動を行う車両である。ここで、図９を参照して、この回生ブレーキと機械式ブレーキとの協調により行われる制動方法について説明する。
【００８８】
図９は、ブレーキペダル５３の操作状態と制動力との相関を示す模式図である。図９に示す模式図において、横軸は、ブレーキペダルセンサ装置５３ａにより検出されたブレーキペダル５３の操作量を示し、図中右側へ向かうほどブレーキペダル５３の操作量が多いことを示す。一方、縦軸は、車両１へ付与される制動力を示し、図中上側へ向かうほど、車両１へ付与される制動力が大きいことを示す。
【００８９】
ここで、図９において、点線７０１は、全体の制動力に対応しており、全体の制動力は、図９に示すように、ブレーキペダル５３が操作されていない状態で０であり、運転者によりブレーキペダル５３が操作されると、ブレーキペダル５３の操作量に比例して直線的に増加する。
【００９０】
また、図９において、実線７０２は、回生ブレーキによる制動力に対応し、実線７０３は、機械式ブレーキによる制動力に対応する。図９に示すように、運転者によってブレーキペダル５３が踏み込まれ始めてから、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」に到達するまでは、全体の制動力がすべて回生ブレーキによる制動力によって賄われる。
【００９１】
そのため、運転者により操作されたブレーキペダル５３の操作量、換言すれば、運転者が要求する車両の減速に必要な制動力（必要制動力）を、回生ブレーキを作動させることで得る（達成する）ことができるとＣＰＵ７１が判断したときには、回生ブレーキのみを作動させて車両を減速させる。判断は、必要制動力が予め設定された制動閾値「Ｘ」に到達するまで（制動閾値「Ｘ」未満）であるかによって判断される。
【００９２】
よって、ブレーキペダル５３の操作量が「０」から「Ｘ」までの範囲では、ＣＰＵ７１は、ブレーキペダル５３の操作量に応じた制動力を全て回生ブレーキから得るよう車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）へ制御信号を出力する。制動閾値「Ｘ」は、本実施の形態では、車両ごとの実験データなどによって予め定められた値を用いているが、車両の走行状態、悪路などの路面状況、或いは、天気などの走行環境により適宜変更しても良い。
【００９３】
そして、運転者によるブレーキペダル５３の操作量がさらに大きくなり、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上になると、回生ブレーキと機械式ブレーキとの協調による制動が行われる。そのため、運転者により操作されたブレーキペダル５３の操作量、換言すれば、運転者が要求する車両の減速に必要な制動力（必要制動力）が回生ブレーキを作動させることで得る（達成する）ことができないとき、つまり、回生ブレーキと機械式制動装置としての機械式ブレーキとの両方を作動させることで得られる（達成する）ことができるとＣＰＵ７１が判断したときは、回生ブレーキと機械式ブレーキの両方を作動させて車両を減速させる。判断は、必要制動力が予め設定された制動閾値「Ｘ」に到達した後（制動閾値「Ｘ」以上）であるかによって判断される。
【００９４】
よって、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上の範囲では、ＣＰＵ７１は、ブレーキペダル５３の操作量に応じた回生ブレーキの付与量（制動力）と機械式ブレーキの付与量（制動力）とをそれぞれ設定し、設定した制動力を車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）及びブレーキ機械式ブレーキ制御装置３０へ出力する。よって、従動輪である左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲへは、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上となった場合に機械式ブレーキによる制動が開始される。
【００９５】
なお、請求項３及び７記載の必要制動力算出手段としては、ブレーキペダル５３の操作量と制動閾値「Ｘ」との関係を判断する処理、即ち、ブレーキペダル５３の操作量が制動閾値「Ｘ」未満であるか或いは制動閾値「Ｘ」以上であるかを判断する処理が該当する。
【００９６】
図３に戻って説明する。車両速度センサ装置３２は、路面Ｇに対する車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）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、前後及び左右方向加速度センサ３２ａ，３２ｂと、それら各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【００９７】
前後方向加速度センサ３２ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１上下方向）の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ３２ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１左右方向）の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３２ａ，３２ｂ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。
【００９８】
ＣＰＵ７１は、車両速度センサ装置３２の制御回路から入力された各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果（加速度値）を時間積分して、２方向（前後及び左右方向）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の対地速度（絶対値及び進行方向）を得ることができる。
【００９９】
接地荷重センサ装置３４は、各車輪２の接地面が路面Ｇから受ける荷重を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２が受ける荷重をそれぞれ検出するＦＬ〜ＲＲ荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲと、それら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【０１００】
なお、本実施の形態では、各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲがピエゾ抵抗型の３軸荷重センサとして構成されている。これら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲは、各車輪２のサスペンション軸（図示せず）上に配設され、上述した車輪２が路面Ｇから受ける荷重を車両１の前後方向（仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ方向）、左右方向（仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ方向）及び上下方向（仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ方向）の３方向で検出する（図２（ｂ）参照）。
【０１０１】
ＣＰＵ７１は、接地荷重センサ装置３４から入力された各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果（接地荷重）より、各車輪２の接地面における路面Ｇの摩擦係数μを次のように推定する。
【０１０２】
例えば、前輪２ＦＬに着目すると、ＦＬ荷重センサ３４ＦＬにより検出される車両１の前後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれＦｘ、Ｆｙ及びＦｚであれば、前輪２ＦＬの接地面に対応する部分の路面Ｇにおける車両１前後方向の摩擦係数μは、前輪２ＦＬが路面Ｇに対してスリップしているスリップ状態ではＦｘ／Ｆｚとなり（μｘ＝Ｆｘ／Ｆｚ）、前輪２ＦＬが路面Ｇに対してスリップしていない非スリップ状態ではＦｘ／Ｆｚよりも大きい値であると推定される（μｘ＞Ｆｘ／Ｆｚ）。
【０１０３】
なお、車両１の左右方向の摩擦係数μｙについても同様であり、スリップ状態ではμｙ＝Ｆｙ／Ｆｚとなり、非スリップ状態ではＦｙ／Ｆｚよりも大きな値と推定される。また、摩擦係数μを他の手法により検出することは当然可能である。他の手法としては、例えば、特開２００１−３１５６３３号公報や特開２００３−１１８５５４号に開示される公知の技術が例示される。
【０１０４】
車輪回転速度センサ装置３５は、各車輪２の回転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、各車輪２の回転速度をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ回転速度センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲと、それら各回転速度センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、各回転センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲが各車輪２に設けられ、各車輪２の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲは、各車輪２に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成された歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。
【０１０６】
ＣＰＵ７１は、車輪回転速度センサ装置３５から入力された各車輪２の回転速度と、予めＲＯＭ７２に記憶されている各車輪２の外径とから、各車輪２の実際の周速度をそれぞれ得ることができ、その周速度と車両１の走行速度（対地速度）とを比較することで、各車輪２がスリップしているか否かを判断することができる。
【０１０７】
アクセルペダルセンサ装置５２ａは、アクセルペダル５２の操作状態を検出すると共に、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５２の踏み込み状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１０８】
ブレーキペダルセンサ装置５３ａは、ブレーキペダル５３の操作状態を検出すると共に、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５３の踏み込み状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１０９】
ステアリングセンサ装置５４ａは、ステアリング５４の操作状態を検出すると共に、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５４の操作状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１０】
ワイパスイッチセンサ装置５５ａは、ワイパースイッチ５５の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ワイパースイッチ５５の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１１】
ウィンカスイッチセンサ装置５６ａは、ウィンカスイッチ５６の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ウィンカスイッチ５６の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１２】
高グリップスイッチセンサ装置５７ａは、高グリップスイッチ５７の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、高グリップスイッチ５７の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１３】
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。ＣＰＵ７１は、各センサ装置５２ａ〜５４ａの制御回路から入力された検出結果により各ペダル５２，５３の踏み込み量及びステアリング５４の操作角を得ると共に、その検出結果を時間微分することにより、各ペダル５２，５３の踏み込み速度（操作速度）及びステアリング５４の回転速度（操作速度）を得ることができる。
【０１１４】
路面状況スイッチセンサ装置５８ａは、路面状況スイッチ（図示せず）の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、路面状況スイッチの操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１５】
なお、路面状況スイッチは、運転者により操作される操作部材であり、走行路面の状況に応じて、運転者により路面状況スイッチが切り換えられると、その操作状態（操作位置）に応じて、キャンバ角調整装置４の作動制御がＣＰＵ７１により行われる。具体的には、路面状況スイッチは、３段式（３ポジション式）のロッカースイッチとして構成され、第１位置は走行路面が乾燥舗装路である状態に、第２位置は走行路面が未舗装路である状態に、第３位置は走行路面が雨天舗装路である状態に。それぞれ対応する。
【０１１６】
図３に示す他の入出力装置３６としては、例えば、雨量を検出するための雨量センサや路面Ｇの状態を非接触で検出する光学センサなどが例示される。
【０１１７】
次いで、図４から図６を参照して、車輪２の詳細構成について説明する。図４は、車両１の上面視を模式的に示した模式図である。図５及び図６は、車両１の正面視を模式的に図示した模式図であり、図５では、車輪２にネガティブキャンバが付与された状態が図示され、図６では、車輪２にポジティブキャンバが付与された状態が図示されている。
【０１１８】
上述したように、車輪２は、第１トレッド２１及び第２トレッド２２の２種類のトレッドを備え、図４に示すように、各車輪２（前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び後輪２ＲＬ，２ＲＲ）において、第１トレッド２１が車両１の内側に配置され、第２トレッド２２が車両１の外側に配置されている。
【０１１９】
本実施の形態では、両トレッド２１，２２の幅寸法（図４左右方向寸法）が同一に構成されている。また、第１トレッド２１は、第２トレッド２２に比して、グリップ力の高い特性（高グリップ性）に構成される。一方、第２トレッド２２は、第１トレッド２１に比して、転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）に構成されている。即ち、第１トレッド２１は、第２トレッド２２に比して、ゴム硬度が低い値（低硬度）に設定されている。言い換えると、第２トレッド２２は、第１トレッド２１に比して、ゴム硬度が高い値（高硬度）に設定されている。
【０１２０】
例えば、図５に示すように、キャンバ角調整装置４が作動制御され、車輪２のキャンバ角θＬ，θＲがマイナス方向（ネガティブキャンバ）に調整されると、車両１の内側に配置される第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）Ｒｉｎが増加されると共に、車両１の外側に配置される第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）Ｒｏｕｔが減少される。これにより、第１トレッド２１の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
【０１２１】
一方、図６に示すように、キャンバ各調整装置４が作動制御され、車輪２のキャンバ角θＬ，θＲがプラス方向（ポジティブキャンバ方向）に調整されると、車両１の内側に配置される第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が減少されると共に、車両１の外側に配置される第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が増加される。これにより、第２トレッド２２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１２２】
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、０．２ｍｓ間隔で）実行される処理であり、車輪２に付与するキャンバ角を調整することで、制動時において、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能の向上を図る。
【０１２３】
ＣＰＵ７１は、キャンバ制御処理に関し、まず、路面状況を判断する（Ｓ５１）。この処理は、路面状況スイッチセンサ装置５８ａ（図３参照）による検出結果を確認し、運転者による路面状況スイッチの操作状態を取得することで行われる。即ち、ＣＰＵ７１は、上述したように、路面状況スイッチの操作位置を第１位置と確認した場合には、路面状況を乾燥路面と判断し、第２位置であれば未舗装路面と判断すると共に、第３位置であれば雨天舗装路面と判断する。
【０１２４】
次いで、Ｓ５２の処理では、ブレーキペダル５３の操作状態を検出し（Ｓ５２）、その検出した操作状態に対応する必要前後摩擦係数を摩擦係数マップ７２ａ（図７参照）から読み出す（Ｓ５３）。これにより、車輪２にスリップ又はロックを生じさせないために必要な車両前後方向（図１上下方向）における摩擦係数を得ることができる。
【０１２５】
次いで、Ｓ５４の処理では、車輪２の舵角及び車両１の対地速度（車速）を検出し（Ｓ５４）、その検出した舵角及び車速から必要横摩擦係数を算出する（Ｓ５５）。なお、ＣＰＵ７１は、上述したように、ステアリングセンサ装置５４ａ及び車両速度センサ装置３２の検出結果に基づいて、車輪２の舵角及び車両１の対地速度を検出する。
【０１２６】
ここで、必要横摩擦係数は、旋回走行中の車両１において、その車輪２にスリップが生じさせないために必要な車両左右方向（図１左右方向）における摩擦係数であり、次に説明するように算出される。
【０１２７】
即ち、まず、車輪２の舵角σ、アッカーマン旋回半径Ｒ０及び車両１のホイールベースＩの関係は、ｔａｎσ＝Ｉ／Ｒ０により表すことができる。この関係式は、舵角σが微小角の場合、σ＝Ｉ／Ｒ０と近似することができる。これをアッカーマン旋回半径Ｒ０について変形することで、Ｒ０＝Ｉ／σを得ることができる。
【０１２８】
一方、車両１の実旋回半径Ｒ及び車両１の対地速度（車速）ｖの関係は、車両１について実測したスタビリティファクターＫを使用することで、車両１のステア特性より、Ｒ／Ｒ０＝１＋Ｋ・ｖ２により表すことができる。これを実旋回半径Ｒについて変形すると共に、先に求めたアッカーマン旋回半径Ｒ０を代入することで、Ｒ＝Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２）／σを得ることができる。
【０１２９】
ここで、旋回走行中に車両１に作用する遠心力Ｆは、車両１の重量をｍとすれば、Ｆ＝ｍ・ｖ２／Ｒとなり、これに先に求めた実旋回半径Ｒを代入することで、Ｆ＝ｍ・ｖ２・σ／（Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２））を得ることができる。車輪２が横方向（車両１の左右方向）にスリップすることを回避するための摩擦力は、この遠心力Ｆよりも大きな値であれば良いので、必要横摩擦係数μｗは、遠心力Ｆを重量ｍで割ることで、μｗ＝Ｆ／ｍ＝ｖ２・σ／（Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２））により表すことができる。
【０１３０】
Ｓ５３及びＳ５５の処理において必要前後摩擦係数及び必要横摩擦係数を得た後は、それら必要前後摩擦係数及び必要横摩擦係数に基づいて（即ち、車両１の前後方向及び左右方向を向くベクトルの合力として）、必要摩擦係数を算出して（Ｓ５６）、Ｓ５７の処理へ移行する。
【０１３１】
Ｓ５７の処理では、必要とされている制動力を回生制動のみで発揮できるか否かを判断すると共に、Ｓ５６の処理において算出した必要摩擦係数と、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最小値μｂとを比較し、必要摩擦係数が最小値μｂ以下であるか否かを判断する（Ｓ５７）。
【０１３２】
即ち、ブレーキペダル５３の操作量が機械式ブレーキを作動させる境界である「Ｘ」未満（ブレーキ操作量＜Ｘ、図９参照）であるかをＳ５２の処理で検出した結果に基づいて確認し、その確認の結果、ブレーキ操作量＜Ｘであれば、ブレーキペダル５３の操作量に応じた制動力を全て回生制動のみによって発揮することができる（賄うことができる）と判断される。
【０１３３】
なお、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最小値μｂは、上述したように、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から読み出される。また、この場合には、ＣＰＵ７１は、Ｓ５１の処理において判別した路面状況に応じたマップを３種類のマップの中から選択し、その選択したマップの内容に基づいて、最小値μｂを読み出す。
【０１３４】
Ｓ５７において判断した結果、必要な制動力を回生制動のみで発揮でき、かつ、必要摩擦係数が最小値μｂ以下であると判断される場合には（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から転がり抵抗が最小となるキャンバ角を所定のキャンバ角として読み出し（Ｓ５８）、その読み出したキャンバ角（所定のキャンバ角）に調節することでを車輪２（駆動輪及び従動輪）に所定のキャンバ角を付与して（Ｓ５９）、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１３５】
具体的には、例えば、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数がμｙであって、μｙ≦μｂの関係が成り立つということであるが（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、この場合は、摩擦係数がμｂ以下となる範囲内において転がり抵抗が最小となるキャンバ角（本実施の形態では図８のキャンバ角マップ７２ｂより「０」度）を所定のキャンバ角として読み出し（Ｓ５８）、この読み出したキャンバ角（「０」度）を駆動輪及び従動輪に所定のキャンバ角として付与（読み出したキャンバ角に調整）する（Ｓ５９）。即ち、必要摩擦係数μｙに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂからθｙと読み出し、この読み出したキャンバ角θｙを車輪２（駆動輪及び従動輪）に付与するのではない。
【０１３６】
このように、本実施の形態では、図８に示すように、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｙが車輪２の発揮できる摩擦係数の最小値μｂを下回っている場合、車輪２に「０」度よりも絶対値が大きなキャンバ角を付与しても、転がり抵抗の低減（省燃費走行の達成）を見込めないので、車輪２には、最小値μｂを発揮可能な範囲内で最も小さい角度（「０」度）を所定のキャンバ角として付与する。
【０１３７】
即ち、本実施の形態では、車輪駆動装置３（回生装置）による回生を行う際、車輪２（駆動輪及び従動輪）の転がり抵抗が最小となるように、かかる車輪２のキャンバ角を調整することができる。
【０１３８】
これにより、車両１走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際に、その変換の際に発生する変換損失（車輪２の転がり抵抗（変形ヒステリシスロス））を最小として、変換損失の低減を図ることができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる。
【０１３９】
一方、Ｓ５７の処理において、必要な制動力を回生制動のみでは発揮できない、又は、必要摩擦係数がμｂよりも大きいと判断される場合には（Ｓ５７：Ｎｏ）、次いで、必要摩擦係数が最小値μｂよりも大きくかつ最大値μａ未満であるか否かを判断する（Ｓ６０）。なお、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最大値μａは、上述したように、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から読み出される。
【０１４０】
Ｓ６０において判断した結果、必要摩擦係数が最小値μｂより大きくかつ最大値μａ未満であると判断される場合には（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、必要摩擦係数に対応する（即ち、必要摩擦係数と同等の摩擦係数となる）キャンバ角を各車輪２（駆動輪及び従動輪）毎にキャンバ角マップ７２ｂから読み出し（Ｓ６１）、その読み出したキャンバ角を各車輪２（駆動輪及び従動輪）に所定のキャンバ角として付与（各車輪２のキャンバ角を読み出したキャンバ角に調整）して（Ｓ６２）、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１４１】
具体的には、この場合は、例えば、一の車輪２に対し、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数がμｘであって、μｂ＜μｘ＜μａの関係が成り立つということであるので（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、この必要摩擦係数μｘに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂからθｘと読み出し（Ｓ６１）、この読み出したキャンバ角θｘを一の車輪２に所定のキャンバ角として調整することで付与すると共に（Ｓ６２）、これらの処理を各車輪２毎に実行する。
【０１４２】
このように、本実施の形態では、車輪２に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができるので、車輪２の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができる。よって、車輪２の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１４３】
更に、車輪２の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪２の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪２のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪２の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１４４】
一方、Ｓ６０の処理において、必要摩擦係数が最小値μｂより大きくかつ最大値μａ未満ではないと判断される場合には（Ｓ６０：Ｎｏ）、必要摩擦係数が最大値μａ以上ということであるので、この場合には（Ｓ６０：Ｎｏ）、最大キャンバ角（即ち、上述した第１キャンバ角θａ、図８参照）を車輪２（駆動輪及び従動輪）に付与すると共に（Ｓ６３）、報知処理（Ｓ６４）を実行して、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１４５】
具体的には、この場合は、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｚが最大値μａ以上（μｂ≦μｚ）ということであるが（Ｓ６０：Ｎｏ）、上述の場合のように、必要摩擦係数μｚに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂから例えばθｚと読み出すのではなく、この場合は、車輪２に付与するキャンバ角を第１キャンバ角θａと決定し、これを車輪２に付与する（Ｓ６３）。
【０１４６】
このように、本実施の形態では、図８に示すように、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｚが車輪２の発揮できる摩擦係数の最大値μａを越えている場合、車輪２に第１キャンバ角θａよりも絶対値が大きなキャンバ角を付与しても、それ以上の摩擦係数の増加（グリップ性能の向上）を見込めないと判断し、車輪２には、最大値μａを発揮可能な範囲内で最も小さい角度（０度に近い角度）、即ち、第１キャンバ角θａを付与する。これにより、キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両１の走行安定性を確保することができる。同時に、制動時における上述した変換損失を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができるので、その分、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１４７】
なお、報知処理（Ｓ６４）では、急制動などによって、車輪２がスリップやロックしている（又はするおそれのある）旨をスピーカから出力すると共にモニター装置へ表示することで、運転者に対して報知する。これにより、安全性の向上に寄与できる。
【０１４８】
ここで、図１０に示すフローチャート（キャンバ制御処理）において、請求項１記載のキャンバ角制御手段としてはＳ５９、Ｓ６２及びＳ６３の処理が、請求項２記載の減速要求検出手段としてはＳ５２の処理が、走行路面検出手段としてはＳ５１の処理が、必要摩擦係数算出手段としてはＳ５６の処理が、請求項７記載の減速要求検出手段としてはＳ５２の処理が、それぞれ該当する。
【０１４９】
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。
【０１５０】
例えば、上記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。
【０１５１】
上記実施の形態では、左右の車輪２に付与するキャンバ角θＲ，θＬが同じ角度である場合を説明したが（θＲ＝θＬ）、必ずしもこれに限られるものではなく、左右の車輪２にそれぞれ異なるキャンバ角θＲ，θＬを付与することは当然可能である（θＲ＜θＬ又はθＬ＜θＲ）。
【０１５２】
上記実施の形態では、第１トレッド２１，２２１が車両内側に、第２トレッド２２が車両外側に、それぞれ配設される場合を説明したが、この位置関係に限定されるものではなく、各車輪２毎に適宜変更することは当然可能である。
【０１５３】
例えば、第１トレッド２１，２２１が車両外側に、第２トレッド２２が車両内側に、それぞれ配設されていても良く、前輪では第１トレッド２１，２２１が車両外側に、後輪では第２トレッド２２を車両内側に、それぞれ配設されていても良い。或いは、各車輪２毎にこの位置関係が異なっていても良い。
【０１５４】
上記実施の形態では、一の車輪が２種類のトレッドを有する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形態を採用することは当然可能である。例えば、異なる特性のトレッドをそれぞれ有する２の車輪を並列に組み合わせて（即ち、いわゆるダブルタイヤとして）構成しても良い。
【０１５５】
上記実施の形態では、摩擦係数マップ７２ａにおいて、ブレーキ操作量に対する必要前後摩擦係数の変化が直線的に変化する場合を説明したが（図７参照）、かかる構成は一例であり、他の構成とすることは当然可能である。例えば、かかる変化を曲線とすることは当然可能である。
【０１５６】
上記実施の形態では、車両用制御装置１００が１の摩擦係数マップ７２ａのみを備える場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、複数の摩擦係数マップを備えることは当然可能である。
【０１５７】
例えば、路面の状況に対応してそれぞれ異なる内容で構成される複数の摩擦係数マップ（例えば、路面状況スイッチの操作範囲に対応する乾燥舗装路用マップ、未舗装用マップ及び雨天舗装路用マップの３種類）を準備し、図１０のＳ５３の処理においては、路面状況スイッチの操作状態に対応するマップから必要前後摩擦係数を読み出すように構成しても良い。
【０１５８】
上記実施の形態では、車輪２を回転駆動する車輪駆動装置３がモータ装置により構成される場合を説明したが、車輪２の駆動源は必ずしもこれに限られるものではなく、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、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが例示される。この場合、請求項１記載の回生装置（車輪２の回転エネルギーを電気エネルギーに回生する回生装置）としては、いわゆるオルタネータが該当する。
【０１５９】
上記実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲが駆動輪とされると共に、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲが従動輪とされる場合を説明したが、必ずしもこの配置に限られるものではなく、この逆の配置とすることは当然可能である。
【０１６０】
以下に本発明の変形例を示す。請求項１記載の車両用制御装置において、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が走行路面との間で滑りを生じないために必要な摩擦係数を前記車両の走行状態に基づいて算出する必要摩擦係数算出手段を備え、前記必要摩擦係数算出手段により算出された前記摩擦係数と同等の摩擦係数を前記車輪が発揮し、かつ、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする車両用制御装置１。
【０１６１】
車両用制御装置１によれば、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、加速・制動・旋回性能の確保と省燃費性能との両立を図ることができるという効果がある。
【０１６２】
即ち、車輪の転がり抵抗と摩擦係数との間には相関があり、車輪の転がり抵抗（即ち、ヒステリシスロス）を小さくすれば省燃費を達成できるが、グリップ性能の確保が困難となり、加速性能、制動性能或いは旋回性能の低下を招く。一方、車輪のグリップ特性を高めれば加速性能、制動性能或いは旋回性能の向上を図ることができるが、転がり抵抗が増加して、燃費の悪化を招く。
【０１６３】
これに対し、本発明によれば、回生時キャンバ調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数と同等の摩擦係数を車輪が発揮するように車輪のキャンバ角を調整するので、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができるので、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１６４】
更に、回生時キャンバ調整手段は、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１６５】
なお、回生時キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数が車輪の発揮できる最大の摩擦係数を越えている場合、車輪が最大の摩擦係数を発揮するキャンバ角となるように、車輪のキャンバ角を調整することが好ましい。
【０１６６】
この場合には、キャンバ角は車輪が最大の摩擦係数を発揮する範囲において最も小さい角度（０度に近い角度）であることがより好ましい。上記範囲ではキャンバ角と共に転がり抵抗も増加する一方で、摩擦係数はキャンバ角を大きくしても一定値に収束してそれ以上のグリップ性能の向上は見込めない。よって、最も小さい角度とすることで、転がり抵抗による変換損失（変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能を得つつ、キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両の走行安定性を確保することができるからである。
【０１６７】
また、この場合には、車輪の発揮できる摩擦係数を超えている旨を運転者に対して報知する報知手段（例えば、警告音の出力やモニター等への警告表示）又は車両速度を低下させる手段（例えば、制動装置による制動指示やエンジン等の出力低下指示）を備えることが好ましい。これにより、車両の走行が限界性能（加速制動性能・旋回性能）を越えていることを運転者に知らせることができる、又は、車両速度を運転者の操作に寄らず機械的に低下させることができ、安全性の向上に寄与できる。
【０１６８】
また、回生時キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数が車輪の発揮できる最小の摩擦係数を下回っている場合、車輪が最小の摩擦係数を発揮する範囲であって車輪の転がり抵抗が最も小さくなる角度（例えば、０度に近い角度）となるように、キャンバ角を調整することが好ましい。キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両の走行安定性を確保しつつ、転がり抵抗による変換損失（変形ヒステリシスロス）を最小にして、省燃費性能のより一層の向上を図ることができるからである。
【０１６９】
車両用制御装置１において、前記車両は、前記回生装置として構成されるモータ装置を備え、前記車輪は、前記モータ装置により回転駆動される駆動輪と、前記車両の走行に伴って従動される従動輪とを備え、前記キャンバ角調整手段は、前記駆動輪のキャンバ角を調整する駆動輪調整手段と、前記従動輪のキャンバ角を調整する従動輪調整手段とを備え、前記駆動輪調整手段は、前記必要摩擦係数算出手段により算出された前記摩擦係数と同等の摩擦係数を前記駆動輪が発揮し、かつ、前記駆動輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記駆動輪のキャンバ角を調整し、前記従動輪調整手段は、前記従動輪の転がり抵抗が最小となるように、前記従動輪のキャンバ角を調整することを特徴とする車両用制御装置２。
【０１７０】
車両用制御装置２によれば、車両用制御装置１の奏する効果に加え、駆動輪調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数と同等の摩擦係数を駆動輪が発揮するように車輪のキャンバ角を調整するので、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、駆動輪の回転をモータ装置へ確実に伝達して、運動（回転）エネルギーから電気エネルギーへの変換を効率良く行うことができるので、駆動輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１７１】
そして、駆動輪調整手段は、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、かかる駆動輪の転がり抵抗がより小さくなるように、駆動輪のキャンバ角を調整するので、上記効果を確保しつつ、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能の向上も図ることができる。
【０１７２】
一方で、従動輪は、かかる従動輪の回転を回生のためにモータ装置へ伝達する必要がなく、車両の走行に伴って従動されていれば足りる車輪であるところ、本発明によれば、従動輪調整手段は、その転がり抵抗が最小となるように、従動輪のキャンバ角を調整するので、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小として、変換損失を効果的に低減することができる。これにより、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能をより一層達成することができる。
【０１７３】
ここで、図１０に示すフローチャート（キャンバ制御処理）において、車両用制御装置１記載の必要摩擦係数算出手段としてはＳ５６の処理が、車両用制御装置２記載の駆動輪調整手段としてはＳ５９の処理が、従動輪調整手段としてはＳ５９の処理が、それぞれ該当する。また、車両用制御装置２に記載のモータ装置としては、車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲが該当する。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の一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。
【図２】（ａ）は車輪の断面図であり、（ｂ）は車輪の舵角及びキャンバ角の調整方法を模式的に説明する模式図である。
【図３】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。
【図４】車両の上面視を模式的に示した模式図である。
【図５】車両の正面視を模式的に図示した模式図であり、車輪にネガティブキャンバが付与された状態である。
【図６】車両の正面視を模式的に図示した模式図であり、車輪にポジティブキャンバが付与された状態である。
【図７】摩擦係数マップの内容を模式的に図示した模式図である。
【図８】キャンバ角マップの内容を模式的に図示した模式図である。
【図９】ブレーキペダルの操作状態と制動力との相関を示す模式図である。
【図１０】キャンバ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７５】
１００ 車両用制御装置
１ 車両
２ 車輪
２ＦＬ 前輪（車輪、駆動輪）
２ＦＲ 前輪（車輪、駆動輪）
２ＲＬ 後輪（車輪、従動輪）
２ＲＲ 後輪（車輪、従動輪）
３ 車輪駆動装置（回生装置）
３ＦＬ ＦＬモータ（回生装置）
３ＦＲ ＦＲモータ（回生装置）
４ キャンバ角調整装置
４ＦＬ〜４ＲＲ ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ（キャンバ角調整装置）
４ａ〜４ｃ 油圧シリンダ（キャンバ角調整装置の一部）
４ｄ 油圧ポンプ（キャンバ角調整装置の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪と、その車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置と、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーに回生する回生装置とを備えた車両に対し、キャンバ角調整装置を作動させて、車輪のキャンバ角を制御する車両用制御装置に関し、特に、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる車両用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とするいわゆる電気自動車やハイブリット車両では、減速時に、電動モータの回生運転（電動モータを発電機として動作させつつ、その発電エネルギーを電動モータの電源である蓄電池（バッテリ）に充電させる運転）を行い、これにより、走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、そのときの抵抗により制動力を得る回生制動を行うことが一般的である。
【０００３】
回生制動は、回生エネルギーを回収できることから、燃費向上の上で有利であり、かかる回生制動を優先的に利用することが好ましい。そこで、例えば、特許文献１には、ブレーキペダルの操作状態に応じて設定される要求制動力が所定値よりも小さい場合には回生制動のみを行い、要求制動力が所定値よりも大きな場合に摩擦力を利用した摩擦制動を併せて行うという技術が開示されている。
【０００４】
また、摩擦ブレーキは、常時適度に使用されていないと、摩擦係合面に錆が生じ、制動性能の低下や制動時の騒音振動などを招く。そこで、例えば、特許文献２には、摩擦係合面を良好な状態に維持するために、回生制動を優先して使用しつつ、摩擦制動も適度に使用するという技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２６４７９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回生制動の際には、車両走行時の運動エネルギーの全てを電気エネルギーに変換することが、燃費向上の観点から極めて好ましい。しかしながら、上述した従来の技術では、車両走行時の空気抵抗や車輪の転がり抵抗による変換損失が発生するため、回生エネルギーの回収効率が悪く、燃費性能が不十分であるという問題点があった。
【０００６】
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、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることが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】
【０００７】
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は、車速を減速する回生ブレーキとして作動可能であって、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、前記電気エネルギーを蓄電可能な蓄電装置を有する回生装置と、前記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ものであり、前記キャンバ角調整装置を制御して、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するキャンバ角制御手段を備え、そのキャンバ角制御手段は、前記回生装置による回生を行う際に、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記キャンバ角調整装置を制御する。
【０００８】
請求項２記載の車両用制御装置は、請求項１記載の車両用制御装置において、運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、前記車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段と、前記減速要求検出手段により検出された減速要求および前記走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を算出する必要摩擦係数算出手段と、を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数と前記減速要求とに応じて、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整する。
【０００９】
請求項３記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップと、を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小の摩擦係数である最小摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共に、前記必要制動力が前記回生ブレーキのみから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１０】
請求項４記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１１】
請求項５記載の車両用制御装置は、請求項３記載の車両用制御装置において、前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整する。
【００１２】
請求項６記載の車両用制御装置は、請求項３から５のいずれかに記載の車両用制御装置において、前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数および前記減速要求に応じて前記駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整する。
【００１３】
請求項７記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記駆動輪のキャンバ角を調整すると共に、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記従動輪のキャンバ角を調整する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の車両用制御装置によれば、車両の走行中にキャンバ角調整装置が作動され、車輪にキャンバ角が調整されると、かかるキャンバ角の調整に伴って、車輪の特性（例えば、グリップ特性や転がり抵抗特性）が変更される。また、この場合、車両の走行に伴い、車輪が回転されると、その車輪の回転エネルギーが、回生装置によって、電気エネルギーに回生され、蓄電装置に蓄電される。
【００１５】
ここで、本発明によれば、キャンバ角調整手段を備え、回生装置による回生を行う際には、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、かかる車輪のキャンバ角を調整することができる。
【００１６】
これにより、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を小さくして、変換損失の低減を図ることができる。よって、変換損失の低減分に相当するエネルギーを使って回生装置によりさらに多くの電気エネルギーを回生することができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができるという効果がある。
【００１７】
請求項２記載の車両用制御装置によれば、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された必要摩擦係数に応じて、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明によれば、車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段を備え、その走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を必要摩擦係数算出手段により算出する構成であるので、路面状況に応じて制御を変更することができる。よって、車輪の滑動（スリップ又はロック）をより確実に抑制して、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができるという効果がある。
【００１９】
請求項３記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、必要制動力を回生ブレーキのみから得ることができ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小とすることができる。その結果、変換損失の低減を図り、変換損失の低減分に相当するエネルギーを使って回生装置によりさらに多くの電気エネルギーを回生することができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができるという効果がある。
【００２０】
請求項４記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数をキャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。
【００２１】
その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２２】
更に、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２３】
請求項５記載の車両用制御装置によれば、請求項３記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最大摩擦係数をキャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角をキャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、車輪のキャンバ角を調整するので、車輪に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。
【００２４】
その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２５】
更に、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２６】
請求項６記載の車両用制御装置によれば、請求項３から５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、車輪は、従動輪と回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数および減速要求に応じて駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するので、車輪（従動輪および駆動輪）の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車両走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、車輪の滑動が抑制される分、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができ、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制することができるので、省燃費性能の向上を図ることができるという効果がある。同時に、制動性能を確保することができるという効果がある。
【００２７】
請求項７記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、キャンバ角調整手段は、車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、必要制動力が回生ブレーキと機械式制動装置とから得られ、かつ、必要摩擦係数が最小摩擦係数より大きく最大摩擦係数より小さいときに、必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、駆動輪のキャンバ角を調整するので、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、駆動輪の回転をモータ装置へ確実に伝達して、運動（回転）エネルギーから電気エネルギーへの変換を効率良く行うことができるので、駆動輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、制動性能を確保することができる。
【００２８】
一方で、従動輪は、かかる従動輪の回転を回生のためにモータ装置へ伝達する必要がなく、車両の走行に伴って従動されていれば足りる車輪であるところ、本発明によれば、キャンバ角調整装置は、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、従動輪のキャンバ角を調整するので、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小として、変換損失を効果的に低減することができる。これにより、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能をより一層達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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、本発明の一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ＦＷＤは、車両１の前進方向を示す。
【００３０】
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に支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪２と、それら各車輪２の内の一部（本実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を独立に回転駆動する車輪駆動装置３と、各車輪２の操舵駆動及びキャンバ角の調整等を行うキャンバ角調整装置４とを主に備え、車輪２のキャンバ角を車両用制御装置１００により制御して、車輪２に設けられた２種類のトレッドを使い分けることで（図５及び図６参照）、走行性能の向上と省燃費の達成とを図ることができるように構成されている。
【００３１】
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の進行方向前方側に位置する左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲとの４輪を備える。なお、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲは、車輪駆動装置３から回転駆動力を付与されて、それぞれ独立に回転駆動される駆動輪として構成され、また、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の走行に伴って従動される従動輪として構成されている。
【００３２】
車輪駆動装置３は、上述したように、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲをそれぞれ独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図１に示すように、２個の電動モータ（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）を左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに（即ち、インホイールモータとして）配設して構成されている。運転者がアクセルペダル５２を操作した場合には、各車輪駆動装置３から回転駆動力が左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに付与され、それら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲがアクセルペダル５２の操作量に応じた回転速度で回転される。
【００３３】
また、車輪２（前後輪２ＦＬ〜２ＲＲ）は、キャンバ角調整装置４により舵角とキャンバ角とが調整可能に構成されている。キャンバ角調整装置４は、各車輪２の舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、図１に示すように、各車輪２に対応する位置に合計４個（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）が配置されている。
【００３４】
例えば、運転者がステアリング５４を操作した場合には、キャンバ角調整装置４の一部（例えば、前輪２ＦＬ，２ＦＲ側のみ）又は全部が駆動され、ステアリング５４の操作量に応じた舵角を車輪２に付与する。これにより、車輪２の操舵動作が行われ、車両１が所定の方向へ旋回される。
【００３５】
また、キャンバ角調整装置４は、車両１の走行状態（例えば、定速走行時、加減速時、制動時、或いは、直進時または旋回時）や車輪２が走行する路面Ｇの状態（例えば、乾燥路面時と雨天路面時）などの状態変化に応じて、車両用制御装置１００により作動制御され、車輪２のキャンバ角を調整する。
【００３６】
ここで、図２を参照して、車輪駆動装置３とキャンバ角調整装置４との詳細構成について説明する。図２（ａ）は、車輪２の断面図であり、図２（ｂ）は、車輪２の舵角及びキャンバ角の調整方法を模式的に説明する模式図である。
【００３７】
なお、図２（ａ）では、車輪駆動装置３に駆動電圧を供給するための電源配線などの図示が省略されている。また、図２（ｂ）中の仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ、仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ、及び、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄは、それぞれ車両１の前後方向、左右方向、及び、上下方向にそれぞれ対応する。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、車輪２（前後輪２ＦＬ〜２ＲＲ）は、ゴム状弾性材から構成されるタイヤ２ａと、アルミニウム合金などから構成されるホイール２ｂとを主に備えて構成され、ホイール２ｂの内周部には、車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）がインホイールモータとして配設されている。
【００３９】
タイヤ２ａは、車両１の内側（図２（ａ）右側）に配置される第１トレッド２１と、その第１トレッド２１と特性が異なり、車両１の外側（図２（ａ）左側）に配置される第２トレッド２２とを備える。なお、車輪２（タイヤ２ａ）の詳細構成については図４を参照して後述する。
【００４０】
車輪駆動装置３は、図２（ａ）に示すように、その前面側（図２（ａ）左側）に突出された駆動軸３ａがホイール２ｂに連結固定されており、駆動軸３ａを介して、回転駆動力を車輪２へ伝達可能に構成されている。また、車輪駆動装置３の背面には、キャンバ角調整装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）が連結固定されている。
【００４１】
なお、後輪２ＲＬ，２ＲＲに関しては、車輪駆動装置３に代えて、連結部材６（図１参照）がホイール２ｂの内周部に配設されており、この連結部材６には、その前面側に駆動軸３ａを介してホイール２ｂが連結固定されると共に、その背面にキャンバ角調整装置４が連結固定されている。
【００４２】
キャンバ角調整装置４は、複数本（本実施の形態では３本）の油圧シリンダ４ａ〜４ｃを備えており、それら３本の油圧シリンダ４ａ〜４ｃのロッド部は、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）の背面側（図２（ａ）右側）にジョイント部（本実施の形態ではユニバーサルジョイント）６０を介して連結固定されている。
【００４３】
なお、図２（ｂ）に示すように、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃは、周方向略等間隔（即ち、周方向１２０°間隔）に配置されると共に、１の油圧シリンダ４ｂは、仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ上に配置されている。
【００４４】
これにより、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃが各ロッド部をそれぞれ所定方向に所定長さだけ伸長駆動又は収縮駆動することで、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ，Ｚｕ−Ｘｄを揺動中心として揺動駆動され、その結果、各車輪２に所定のキャンバ角と舵角とが付与される。
【００４５】
例えば、図２（ｂ）に示すように、車輪２が中立位置（車両１の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４ｂのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４ａ，４ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想線Ｘｆ−Ｘｂ回りに回転され（図２（ｂ）矢印Ａ）、車輪２にマイナス方向（ネガティブキャンバ）のキャンバ角（車輪２の中心線が仮想線Ｚｕ−Ｚｄに対してなす角度）が付与される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４ｂ及び油圧シリンダ４ａ，４ｃがそれぞれ伸縮駆動されると、車輪２にプラス方向（ポジティブキャンバ）のキャンバ角が付与される。
【００４６】
また、車輪２が中立位置（車両１の直進状態）にある状態で、油圧シリンダ４ａのロッド部が収縮駆動され、かつ、油圧シリンダ４ｃのロッド部が伸長駆動されると、車輪駆動装置３又は連結部材６（図１参照）が仮想線Ｚｕ−Ｚｄ回りに回転され（図２（ｂ）矢印Ｂ）、車輪２にトーイン傾向の舵角（車輪２の中心線が車両１の基準線に対してなす角度であり、車両１の進行方向とは無関係に定まる角度）が付与される。一方、これとは逆の方向に油圧シリンダ４ａ及び油圧シリンダ４ｃが伸縮駆動されると、車輪２にトーアウト傾向の舵角が付与される。
【００４７】
なお、ここで例示した各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの駆動方法は、上述した通り、車輪２が中立位置にある状態から駆動する場合を説明するものであるが、これらの駆動方法を組み合わせて各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの伸縮駆動を制御することにより、車輪２に任意のキャンバ角及び舵角を付与することができる。
【００４８】
図１に戻って説明する。アクセルペダル５２及びブレーキペダル５３は、運転者により操作される操作部材であり、各ペダル５２，５３の踏み込み状態（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の作動制御が行われる。
【００４９】
ステアリング５４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（回転角度、回転速度など）に応じて、車両１の旋回半径などが決定され、キャンバ角調整装置４の作動制御が行われる。ワイパースイッチ５５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（操作位置など）に応じて、ワイパー（図示せず）の作動制御が行われる。
【００５０】
同様に、ウインカスイッチ５６及び高グリップスイッチ５７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（操作位置など）に応じて、前者の場合はウインカー（図示せず）の作動制御が行われ、後者の場合はキャンバ角調整装置４の作動制御が行われる。
【００５１】
なお、高グリップスイッチ５７がオンされた状態は、車輪２の特性として高グリップ性が選択された状態に対応し、高グリップスイッチ５７がオフされた状態は車輪２の特性として低転がり抵抗が選択された状態に対応する。但し、本実施の形態では、高グリップスイッチ５７の操作状態に関わらず、車輪２のキャンバ角がＣＰＵ７１（図３参照）により自動的に調整される。
【００５２】
車両用制御装置１００は、上述のように構成された車両１の各部を制御するための車両用制御装置であり、例えば、各ペダル５２，５３の操作状態を検出し、その検出結果に応じて車輪駆動装置３を作動させることで、各車輪２の回転速度を制御する。
【００５３】
或いは、アクセルペダル５２、ブレーキペダル５３やステアリング５４の操作状態を検出し、その検出結果に応じてキャンバ角調整装置４を作動させ、各車輪のキャンバ角を調整することで、車輪２に設けられた２種類のトレッド２１，２２を使い分けて（図５及び図６参照）、走行性能の向上と省燃費の達成とを図る。ここで、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。
【００５４】
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、これらはバスライン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等の複数の装置が接続されている。
【００５５】
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る。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、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る。
【００５６】
なお、ＲＯＭ７２には、図７に図示される摩擦係数マップ７２ａと、図８に図示されるキャンバ角マップ７２ｂとが設けられている。また、ＲＯＭ７２には、図１０に図示されるフローチャート（キャンバ制御処理）のプログラムが格納されている。
【００５７】
ここで、図７及び図８を参照して、摩擦係数マップ７２ａ及びキャンバ角マップ７２ｂについて説明する。図７は、摩擦係数マップ７２ａの内容を模式的に図示した模式図である。摩擦係数マップ７２ａは、ブレーキペダル５３の踏み込み量（操作量）と必要前後摩擦係数との関係を記憶したマップである。
【００５８】
ＣＰＵ７１は、この摩擦係数マップ７２ａの内容に基づいて、現在の車両１の走行状態において車輪２が発揮すべき摩擦係数（即ち、車輪２にスリップやロックを生じさせないために必要な摩擦係数）を算出する。なお、縦軸に示した必要前後摩擦係数は、車輪２にスリップ又はロックを生じさせないために必要な車両前後方向（図１上下方向）における摩擦係数である。
【００５９】
この摩擦係数マップ７２ａによれば、図７に示すように、ブレーキペダル５３が操作されていない状態（ブレーキ操作量＝０）では、必要前後摩擦係数が最小値μｆｍｉｎに規定されると共に、ブレーキペダル５３の操作量（踏み込み量）に比例して、必要前後摩擦係数が直線的に変化し、ブレーキペダル５３の操作量が最大に操作された状態（ブレーキ操作量＝１００％）において、必要前後摩擦係数が最大値μｆｍａｘとなるように規定されている。
【００６０】
図８は、キャンバ角マップ７２ｂの内容を模式的に図示した模式図である。キャンバ角マップ７２ｂは、車輪２の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶したマップであり、車輪２が発揮可能な摩擦係数を表している。なお、キャンバ角マップ７２ｂは、車輪２について実測した実測値に基づくものである。
【００６１】
ＣＰＵ７１は、このキャンバ角マップ７２ｂの内容に基づいて、車輪２に付与すべきキャンバ角を決定する。なお、図８において、実線５０１は摩擦係数に、実線５０２は転がり抵抗に、それぞれ対応する。
【００６２】
また、横軸のキャンバ角は、図８右側（角度０度よりもθａ側）がネガティブキャンバ（即ち、高グリップの第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が増加する側、図５参照）に、図８左側（角度０度よりもθｙ側）がポジティブキャンバ（即ち、低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が増加する側、図６参照）に、それぞれ対応する。
【００６３】
ここで、キャンバ角マップ７２ｂには、後述する路面状況スイッチの３種類の操作状態に対応して、３種類のマップが記憶されているが、図８では、図面を簡素化して理解を容易とするべく、その内の１種類のマップ（乾燥舗装路用マップ）のみを代表例として図示し、他の２種類についてはその図示を省略している。
【００６４】
即ち、キャンバ角マップ７２ｂには、乾燥舗装路用マップ、未舗装用マップ及び雨天舗装路用マップの３種類が記憶されており、ＣＰＵ７１は、路面状況スイッチ（路面状況スイッチセンサ装置５５８ａ）の操作状態を検出し、乾燥舗装路が指示されている場合には乾燥舗装路用マップを、未舗装路が指示されている場合には未舗装路用マップを、雨天舗装路が指示されている場合には雨天舗装路用マップを、それぞれ読み出し、その内容に基づいて、キャンバ角調整装置４の作動制御を行う。
【００６５】
このキャンバ角マップ７２ｂによれば、図８に示すように、キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１及び第２トレッド２２が均等に接地している状態）では、摩擦係数は最小値μｂとなる。なお、転がり抵抗についても同様であり、最小値となる。
【００６６】
キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１と第２トレッド２２とが均等に接地している状態）から、ネガティブキャンバ側（θａ側）へ向けて変化すると、かかる変化に伴って、高グリップ特性の第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が漸次増加する（低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が漸次減少する）ことで、摩擦係数（及び転がり抵抗）が漸次増加するように規定されている。
【００６７】
そして、キャンバ角がθａ（以下、「第１キャンバ角θａ」と称す。）に達すると、第２トレッド２２が走行路面から離間され、第１トレッド２１のみが走行路面に接地した状態となることで、摩擦係数が最大値μａに達する。
【００６８】
なお、キャンバ角が第２キャンバ角θａからネガティブキャンバ側へ向けて更に変化しても、第２トレッド２２が既に走行路面から離間されているので、摩擦係数の変化はほとんど生じず、摩擦係数は最大値μａに維持される。
【００６９】
なお、転がり抵抗の変化は、キャンバ角が第１キャンバ角θａに達した後、その変化（傾き）が小さくなるが、キャンバ角の変化に伴って漸次増加する。つまり、キャンバ角がネガティブキャンバ側へ向けて変化し、かかる変化に伴ってキャンバスラストが漸次増加することで、転がり抵抗が漸次増加する。
【００７０】
ここで、キャンバ角が第１キャンバ角θａに達した後、転がり抵抗は増加するにも関わらず摩擦係数が一定に維持されるのは、一般に、摩擦係数の変化がキャンバスラストの影響よりも第１トレッド２１の高グリップ性による影響を受け易いためである。
【００７１】
一方、図８に示すように、０度よりもポジティブキャンバ側（図８左側）の領域では、キャンバ角が０度の状態（即ち、第１トレッド２１と第２トレッド２２とが均等に接地している状態）から、ポジティブキャンバ側へ向けて変化しても、摩擦係数の変化はほとんど生じることがなく、最小値μｂに維持される。
【００７２】
即ち、キャンバ角が０度の状態からプラス方向へ向けて変化し、かかる変化に伴って低転がり抵抗の第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が漸次増加する（高グリップ性の第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が漸次減少する）にも関わらず、摩擦係数は最小値μｂに維持される。
【００７３】
これは、一般に、低転がり抵抗の第２トレッド２２が高グリップ性の第１トレッド２１よりも高硬度に構成されるために、第２トレッド２２の接地が第１トレッド２１の接地による高グリップ性への寄与を妨げるためである。
【００７４】
一方、転がり抵抗の変化は、キャンバ角の変化に伴って漸次増加する。即ち、キャンバ角がポジティブキャンバ側へ向けて変化し、かかる変化に伴ってキャンバスラストが漸次増加することで、転がり抵抗が漸次増加する。
【００７５】
ここで、転がり抵抗は増加するにも関わらず摩擦係数が一定に維持されるのは、上述したのと同様に、一般に、摩擦係数の変化がキャンバスラストの影響よりも第２トレッド２２の低転がり抵抗による影響を受け易いためである。
【００７６】
ここで、図８で図示を省略した未舗装路用マップ及び雨天舗装路用マップについては、乾燥舗装路用マップの実線を摩擦係数および転がり抵抗が小さくなる方向へ平行移動したものとなる。また、いずれのマップにおいても、摩擦係数および転がり抵抗が最小値となるキャンバ角は０度となり、摩擦係数が最大値となるキャンバ角は第１キャンバ角θａとなる。
【００７７】
図３に戻って説明する。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、これら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する２個のＦＬ，〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲと、それら各モータ３ＦＬ〜３ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを主に備えている。なお、車輪駆動装置３は、後述するように、回生装置として機能するように構成されている。
【００７８】
キャンバ角調整装置４は、上述したように、各車輪２の舵角とキャンバ角とを調整するための駆動装置であり、各車輪２（車輪駆動装置３）に角度調整のための駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲと、それら各アクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを主に備えている。
【００７９】
なお、ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲは、３本の油圧シリンダ４ａ〜４ｃと、それら各油圧シリンダ４ａ〜４ｃにオイル（油圧）を供給する油圧ポンプ４ｄ（図１参照）と、その油圧ポンプから各油圧シリンダ４ａ〜４ｃに供給されるオイルの供給方向を切り換える電磁弁（図示せず）と、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃ（ロッド部）の伸縮量を検出する伸縮センサ（図示せず）とを主に備えて構成されている。
【００８０】
ＣＰＵ７１からの指示に基づいて、キャンバ角調整装置４の駆動回路が油圧ポンプを駆動制御すると、その油圧ポンプから供給されるオイル（油圧）によって、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃが伸縮駆動される。また、電磁弁がオン／オフされると、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの駆動方向（伸長又は収縮）が切り換えられる。
【００８１】
キャンバ角調整装置４の駆動回路は、各油圧シリンダ４ａ〜４ｃの伸縮量を伸縮センサにより監視し、ＣＰＵ７１から指示された目標値（伸縮量）に達した油圧シリンダ４ａ〜４ｃは、その伸縮駆動が停止される。なお、伸縮センサによる検出結果は、駆動回路からＣＰＵ７１に出力され、ＣＰＵ７１は、その検出結果に基づいて各車輪２の現在の舵角及びキャンバ角を得ることができる。
【００８２】
機械式ブレーキ制御装置３００は、運転者によるブレーキペダル５３の操作状態（踏み込み量、踏み込み速度など）に応じた機械式ブレーキによる制動力を各車輪２ＦＬ〜２ＲＲへ付与するための制御装置である。なお、本実施の形態における機械式ブレーキは、ブレーキディスクへブレーキパッドを油圧（液圧）により押し付けて制動力を得る摩擦制動式のブレーキとして構成されている。また、この機械式ブレーキが請求項４、請求項５及び請求項７に記載の機械式制動装置に該当する。
【００８３】
ブレーキペダルセンサ装置５３ａにより運転者によるブレーキペダル５３の操作（即ち、運転者による減速の要求（減速要求））状態が検出されると、その検出結果がＣＰＵ７１へ出力される。ＣＰＵ７１は、該検出結果に基づき機械式ブレーキ（液圧）の付与量を設定し（後述するように、機械式ブレーキへ液圧を付与しない場合を含む）、機械式ブレーキ制御装置３００へ出力する。
【００８４】
機械式ブレーキ制御装置３００は、かかる付与量に基づき、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲのブレーキアクチュエータ（図示せず）へ付与する液圧を制御する。その結果、各車輪２ＦＬ〜２ＲＲには、ブレーキペダル５３の操作状態に応じた機械式ブレーキによる制動力が付与される。
【００８５】
一方、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲをそれぞれ駆動するＦＬモータ３ＦＬ及びＦＲモータ３ＦＲは、回生回路（図示せず）と共に回生ブレーキ装置を構成し、回生モータとして機能する。この場合、ＦＬモータ３ＦＬ及びＦＲモータ３ＦＲは、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを回動させることで、これら左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転エネルギーを電気エネルギーとして回生するとともに、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲの回転を阻害することで、車速を減速させる回生ブレーキとして作動される。
【００８６】
図示されない回生回路は、交流電流を直流電流に変換するインバータを内蔵し、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいてこれらのモータ３ＦＬ，３ＦＲを回生モータとして機能させることにより、左右の前輪２ＦＬ、２ＦＲの回転エネルギーを電気エネルギーとして回生し、その回生によりＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲで発生された電力を蓄電装置としてのバッテリ（図示せず）へ供給する。なお、本実施の形態では、蓄電装置として蓄電池であるバッテリを例に説明を行うが、電気エネルギーを蓄えることができれば、例えば、キャパシタなどでも良い。
【００８７】
即ち、本実施の形態における車両１は、ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲによる回生ブレーキと、機械式ブレーキとの協調により制動を行う車両である。ここで、図９を参照して、この回生ブレーキと機械式ブレーキとの協調により行われる制動方法について説明する。
【００８８】
図９は、ブレーキペダル５３の操作状態と制動力との相関を示す模式図である。図９に示す模式図において、横軸は、ブレーキペダルセンサ装置５３ａにより検出されたブレーキペダル５３の操作量を示し、図中右側へ向かうほどブレーキペダル５３の操作量が多いことを示す。一方、縦軸は、車両１へ付与される制動力を示し、図中上側へ向かうほど、車両１へ付与される制動力が大きいことを示す。
【００８９】
ここで、図９において、点線７０１は、全体の制動力に対応しており、全体の制動力は、図９に示すように、ブレーキペダル５３が操作されていない状態で０であり、運転者によりブレーキペダル５３が操作されると、ブレーキペダル５３の操作量に比例して直線的に増加する。
【００９０】
また、図９において、実線７０２は、回生ブレーキによる制動力に対応し、実線７０３は、機械式ブレーキによる制動力に対応する。図９に示すように、運転者によってブレーキペダル５３が踏み込まれ始めてから、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」に到達するまでは、全体の制動力がすべて回生ブレーキによる制動力によって賄われる。
【００９１】
そのため、運転者により操作されたブレーキペダル５３の操作量、換言すれば、運転者が要求する車両の減速に必要な制動力（必要制動力）を、回生ブレーキを作動させることで得る（達成する）ことができるとＣＰＵ７１が判断したときには、回生ブレーキのみを作動させて車両を減速させる。判断は、必要制動力が予め設定された制動閾値「Ｘ」に到達するまで（制動閾値「Ｘ」未満）であるかによって判断される。
【００９２】
よって、ブレーキペダル５３の操作量が「０」から「Ｘ」までの範囲では、ＣＰＵ７１は、ブレーキペダル５３の操作量に応じた制動力を全て回生ブレーキから得るよう車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）へ制御信号を出力する。制動閾値「Ｘ」は、本実施の形態では、車両ごとの実験データなどによって予め定められた値を用いているが、車両の走行状態、悪路などの路面状況、或いは、天気などの走行環境により適宜変更しても良い。
【００９３】
そして、運転者によるブレーキペダル５３の操作量がさらに大きくなり、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上になると、回生ブレーキと機械式ブレーキとの協調による制動が行われる。そのため、運転者により操作されたブレーキペダル５３の操作量、換言すれば、運転者が要求する車両の減速に必要な制動力（必要制動力）が回生ブレーキを作動させることで得る（達成する）ことができないとき、つまり、回生ブレーキと機械式制動装置としての機械式ブレーキとの両方を作動させることで得られる（達成する）ことができるとＣＰＵ７１が判断したときは、回生ブレーキと機械式ブレーキの両方を作動させて車両を減速させる。判断は、必要制動力が予め設定された制動閾値「Ｘ」に到達した後（制動閾値「Ｘ」以上）であるかによって判断される。
【００９４】
よって、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上の範囲では、ＣＰＵ７１は、ブレーキペダル５３の操作量に応じた回生ブレーキの付与量（制動力）と機械式ブレーキの付与量（制動力）とをそれぞれ設定し、設定した制動力を車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲ）及びブレーキ機械式ブレーキ制御装置３０へ出力する。よって、従動輪である左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲへは、ブレーキペダル５３の操作量が「Ｘ」以上となった場合に機械式ブレーキによる制動が開始される。
【００９５】
なお、請求項３及び７記載の必要制動力算出手段としては、ブレーキペダル５３の操作量と制動閾値「Ｘ」との関係を判断する処理、即ち、ブレーキペダル５３の操作量が制動閾値「Ｘ」未満であるか或いは制動閾値「Ｘ」以上であるかを判断する処理が該当する。
【００９６】
図３に戻って説明する。車両速度センサ装置３２は、路面Ｇに対する車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）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、前後及び左右方向加速度センサ３２ａ，３２ｂと、それら各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【００９７】
前後方向加速度センサ３２ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１上下方向）の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ３２ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１左右方向）の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３２ａ，３２ｂ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。
【００９８】
ＣＰＵ７１は、車両速度センサ装置３２の制御回路から入力された各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果（加速度値）を時間積分して、２方向（前後及び左右方向）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の対地速度（絶対値及び進行方向）を得ることができる。
【００９９】
接地荷重センサ装置３４は、各車輪２の接地面が路面Ｇから受ける荷重を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２が受ける荷重をそれぞれ検出するＦＬ〜ＲＲ荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲと、それら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【０１００】
なお、本実施の形態では、各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲがピエゾ抵抗型の３軸荷重センサとして構成されている。これら各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲは、各車輪２のサスペンション軸（図示せず）上に配設され、上述した車輪２が路面Ｇから受ける荷重を車両１の前後方向（仮想軸Ｘｆ−Ｘｂ方向）、左右方向（仮想軸Ｙｌ−Ｙｒ方向）及び上下方向（仮想軸Ｚｕ−Ｚｄ方向）の３方向で検出する（図２（ｂ）参照）。
【０１０１】
ＣＰＵ７１は、接地荷重センサ装置３４から入力された各荷重センサ３４ＦＬ〜３４ＲＲの検出結果（接地荷重）より、各車輪２の接地面における路面Ｇの摩擦係数μを次のように推定する。
【０１０２】
例えば、前輪２ＦＬに着目すると、ＦＬ荷重センサ３４ＦＬにより検出される車両１の前後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれＦｘ、Ｆｙ及びＦｚであれば、前輪２ＦＬの接地面に対応する部分の路面Ｇにおける車両１前後方向の摩擦係数μは、前輪２ＦＬが路面Ｇに対してスリップしているスリップ状態ではＦｘ／Ｆｚとなり（μｘ＝Ｆｘ／Ｆｚ）、前輪２ＦＬが路面Ｇに対してスリップしていない非スリップ状態ではＦｘ／Ｆｚよりも大きい値であると推定される（μｘ＞Ｆｘ／Ｆｚ）。
【０１０３】
なお、車両１の左右方向の摩擦係数μｙについても同様であり、スリップ状態ではμｙ＝Ｆｙ／Ｆｚとなり、非スリップ状態ではＦｙ／Ｆｚよりも大きな値と推定される。また、摩擦係数μを他の手法により検出することは当然可能である。他の手法としては、例えば、特開２００１−３１５６３３号公報や特開２００３−１１８５５４号に開示される公知の技術が例示される。
【０１０４】
車輪回転速度センサ装置３５は、各車輪２の回転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、各車輪２の回転速度をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ回転速度センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲと、それら各回転速度センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、各回転センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲが各車輪２に設けられ、各車輪２の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ３５ＦＬ〜３５ＲＲは、各車輪２に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成された歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサとして構成されている。
【０１０６】
ＣＰＵ７１は、車輪回転速度センサ装置３５から入力された各車輪２の回転速度と、予めＲＯＭ７２に記憶されている各車輪２の外径とから、各車輪２の実際の周速度をそれぞれ得ることができ、その周速度と車両１の走行速度（対地速度）とを比較することで、各車輪２がスリップしているか否かを判断することができる。
【０１０７】
アクセルペダルセンサ装置５２ａは、アクセルペダル５２の操作状態を検出すると共に、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５２の踏み込み状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１０８】
ブレーキペダルセンサ装置５３ａは、ブレーキペダル５３の操作状態を検出すると共に、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５３の踏み込み状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１０９】
ステアリングセンサ装置５４ａは、ステアリング５４の操作状態を検出すると共に、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５４の操作状態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に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１０】
ワイパスイッチセンサ装置５５ａは、ワイパースイッチ５５の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ワイパースイッチ５５の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１１】
ウィンカスイッチセンサ装置５６ａは、ウィンカスイッチ５６の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、ウィンカスイッチ５６の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１２】
高グリップスイッチセンサ装置５７ａは、高グリップスイッチ５７の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、高グリップスイッチ５７の操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１３】
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。ＣＰＵ７１は、各センサ装置５２ａ〜５４ａの制御回路から入力された検出結果により各ペダル５２，５３の踏み込み量及びステアリング５４の操作角を得ると共に、その検出結果を時間微分することにより、各ペダル５２，５３の踏み込み速度（操作速度）及びステアリング５４の回転速度（操作速度）を得ることができる。
【０１１４】
路面状況スイッチセンサ装置５８ａは、路面状況スイッチ（図示せず）の操作状態を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、路面状況スイッチの操作状態（操作位置）を検出するポジショニングセンサ（図示せず）と、そのポジショニングセンサの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する制御回路（図示せず）とを主に備えている。
【０１１５】
なお、路面状況スイッチは、運転者により操作される操作部材であり、走行路面の状況に応じて、運転者により路面状況スイッチが切り換えられると、その操作状態（操作位置）に応じて、キャンバ角調整装置４の作動制御がＣＰＵ７１により行われる。具体的には、路面状況スイッチは、３段式（３ポジション式）のロッカースイッチとして構成され、第１位置は走行路面が乾燥舗装路である状態に、第２位置は走行路面が未舗装路である状態に、第３位置は走行路面が雨天舗装路である状態に。それぞれ対応する。
【０１１６】
図３に示す他の入出力装置３６としては、例えば、雨量を検出するための雨量センサや路面Ｇの状態を非接触で検出する光学センサなどが例示される。
【０１１７】
次いで、図４から図６を参照して、車輪２の詳細構成について説明する。図４は、車両１の上面視を模式的に示した模式図である。図５及び図６は、車両１の正面視を模式的に図示した模式図であり、図５では、車輪２にネガティブキャンバが付与された状態が図示され、図６では、車輪２にポジティブキャンバが付与された状態が図示されている。
【０１１８】
上述したように、車輪２は、第１トレッド２１及び第２トレッド２２の２種類のトレッドを備え、図４に示すように、各車輪２（前輪２ＦＬ，２ＦＲ及び後輪２ＲＬ，２ＲＲ）において、第１トレッド２１が車両１の内側に配置され、第２トレッド２２が車両１の外側に配置されている。
【０１１９】
本実施の形態では、両トレッド２１，２２の幅寸法（図４左右方向寸法）が同一に構成されている。また、第１トレッド２１は、第２トレッド２２に比して、グリップ力の高い特性（高グリップ性）に構成される。一方、第２トレッド２２は、第１トレッド２１に比して、転がり抵抗の小さい特性（低転がり抵抗）に構成されている。即ち、第１トレッド２１は、第２トレッド２２に比して、ゴム硬度が低い値（低硬度）に設定されている。言い換えると、第２トレッド２２は、第１トレッド２１に比して、ゴム硬度が高い値（高硬度）に設定されている。
【０１２０】
例えば、図５に示すように、キャンバ角調整装置４が作動制御され、車輪２のキャンバ角θＬ，θＲがマイナス方向（ネガティブキャンバ）に調整されると、車両１の内側に配置される第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）Ｒｉｎが増加されると共に、車両１の外側に配置される第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）Ｒｏｕｔが減少される。これにより、第１トレッド２１の高グリップ性を利用して、走行性能（例えば、旋回性能、加速性能、制動性能或いは雨天時の車両安定性など）の向上を図ることができる。
【０１２１】
一方、図６に示すように、キャンバ各調整装置４が作動制御され、車輪２のキャンバ角θＬ，θＲがプラス方向（ポジティブキャンバ方向）に調整されると、車両１の内側に配置される第１トレッド２１の接地（接地圧又は接地面積）が減少されると共に、車両１の外側に配置される第２トレッド２２の接地（接地圧又は接地面積）が増加される。これにより、第２トレッド２２の低転がり抵抗を利用して、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１２２】
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、０．２ｍｓ間隔で）実行される処理であり、車輪２に付与するキャンバ角を調整することで、制動時において、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能の向上を図る。
【０１２３】
ＣＰＵ７１は、キャンバ制御処理に関し、まず、路面状況を判断する（Ｓ５１）。この処理は、路面状況スイッチセンサ装置５８ａ（図３参照）による検出結果を確認し、運転者による路面状況スイッチの操作状態を取得することで行われる。即ち、ＣＰＵ７１は、上述したように、路面状況スイッチの操作位置を第１位置と確認した場合には、路面状況を乾燥路面と判断し、第２位置であれば未舗装路面と判断すると共に、第３位置であれば雨天舗装路面と判断する。
【０１２４】
次いで、Ｓ５２の処理では、ブレーキペダル５３の操作状態を検出し（Ｓ５２）、その検出した操作状態に対応する必要前後摩擦係数を摩擦係数マップ７２ａ（図７参照）から読み出す（Ｓ５３）。これにより、車輪２にスリップ又はロックを生じさせないために必要な車両前後方向（図１上下方向）における摩擦係数を得ることができる。
【０１２５】
次いで、Ｓ５４の処理では、車輪２の舵角及び車両１の対地速度（車速）を検出し（Ｓ５４）、その検出した舵角及び車速から必要横摩擦係数を算出する（Ｓ５５）。なお、ＣＰＵ７１は、上述したように、ステアリングセンサ装置５４ａ及び車両速度センサ装置３２の検出結果に基づいて、車輪２の舵角及び車両１の対地速度を検出する。
【０１２６】
ここで、必要横摩擦係数は、旋回走行中の車両１において、その車輪２にスリップが生じさせないために必要な車両左右方向（図１左右方向）における摩擦係数であり、次に説明するように算出される。
【０１２７】
即ち、まず、車輪２の舵角σ、アッカーマン旋回半径Ｒ０及び車両１のホイールベースＩの関係は、ｔａｎσ＝Ｉ／Ｒ０により表すことができる。この関係式は、舵角σが微小角の場合、σ＝Ｉ／Ｒ０と近似することができる。これをアッカーマン旋回半径Ｒ０について変形することで、Ｒ０＝Ｉ／σを得ることができる。
【０１２８】
一方、車両１の実旋回半径Ｒ及び車両１の対地速度（車速）ｖの関係は、車両１について実測したスタビリティファクターＫを使用することで、車両１のステア特性より、Ｒ／Ｒ０＝１＋Ｋ・ｖ２により表すことができる。これを実旋回半径Ｒについて変形すると共に、先に求めたアッカーマン旋回半径Ｒ０を代入することで、Ｒ＝Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２）／σを得ることができる。
【０１２９】
ここで、旋回走行中に車両１に作用する遠心力Ｆは、車両１の重量をｍとすれば、Ｆ＝ｍ・ｖ２／Ｒとなり、これに先に求めた実旋回半径Ｒを代入することで、Ｆ＝ｍ・ｖ２・σ／（Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２））を得ることができる。車輪２が横方向（車両１の左右方向）にスリップすることを回避するための摩擦力は、この遠心力Ｆよりも大きな値であれば良いので、必要横摩擦係数μｗは、遠心力Ｆを重量ｍで割ることで、μｗ＝Ｆ／ｍ＝ｖ２・σ／（Ｉ（１＋Ｋ・ｖ２））により表すことができる。
【０１３０】
Ｓ５３及びＳ５５の処理において必要前後摩擦係数及び必要横摩擦係数を得た後は、それら必要前後摩擦係数及び必要横摩擦係数に基づいて（即ち、車両１の前後方向及び左右方向を向くベクトルの合力として）、必要摩擦係数を算出して（Ｓ５６）、Ｓ５７の処理へ移行する。
【０１３１】
Ｓ５７の処理では、必要とされている制動力を回生制動のみで発揮できるか否かを判断すると共に、Ｓ５６の処理において算出した必要摩擦係数と、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最小値μｂとを比較し、必要摩擦係数が最小値μｂ以下であるか否かを判断する（Ｓ５７）。
【０１３２】
即ち、ブレーキペダル５３の操作量が機械式ブレーキを作動させる境界である「Ｘ」未満（ブレーキ操作量＜Ｘ、図９参照）であるかをＳ５２の処理で検出した結果に基づいて確認し、その確認の結果、ブレーキ操作量＜Ｘであれば、ブレーキペダル５３の操作量に応じた制動力を全て回生制動のみによって発揮することができる（賄うことができる）と判断される。
【０１３３】
なお、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最小値μｂは、上述したように、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から読み出される。また、この場合には、ＣＰＵ７１は、Ｓ５１の処理において判別した路面状況に応じたマップを３種類のマップの中から選択し、その選択したマップの内容に基づいて、最小値μｂを読み出す。
【０１３４】
Ｓ５７において判断した結果、必要な制動力を回生制動のみで発揮でき、かつ、必要摩擦係数が最小値μｂ以下であると判断される場合には（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から転がり抵抗が最小となるキャンバ角を所定のキャンバ角として読み出し（Ｓ５８）、その読み出したキャンバ角（所定のキャンバ角）に調節することでを車輪２（駆動輪及び従動輪）に所定のキャンバ角を付与して（Ｓ５９）、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１３５】
具体的には、例えば、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数がμｙであって、μｙ≦μｂの関係が成り立つということであるが（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、この場合は、摩擦係数がμｂ以下となる範囲内において転がり抵抗が最小となるキャンバ角（本実施の形態では図８のキャンバ角マップ７２ｂより「０」度）を所定のキャンバ角として読み出し（Ｓ５８）、この読み出したキャンバ角（「０」度）を駆動輪及び従動輪に所定のキャンバ角として付与（読み出したキャンバ角に調整）する（Ｓ５９）。即ち、必要摩擦係数μｙに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂからθｙと読み出し、この読み出したキャンバ角θｙを車輪２（駆動輪及び従動輪）に付与するのではない。
【０１３６】
このように、本実施の形態では、図８に示すように、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｙが車輪２の発揮できる摩擦係数の最小値μｂを下回っている場合、車輪２に「０」度よりも絶対値が大きなキャンバ角を付与しても、転がり抵抗の低減（省燃費走行の達成）を見込めないので、車輪２には、最小値μｂを発揮可能な範囲内で最も小さい角度（「０」度）を所定のキャンバ角として付与する。
【０１３７】
即ち、本実施の形態では、車輪駆動装置３（回生装置）による回生を行う際、車輪２（駆動輪及び従動輪）の転がり抵抗が最小となるように、かかる車輪２のキャンバ角を調整することができる。
【０１３８】
これにより、車両１走行時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際に、その変換の際に発生する変換損失（車輪２の転がり抵抗（変形ヒステリシスロス））を最小として、変換損失の低減を図ることができるので、その分、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能を得ることができる。
【０１３９】
一方、Ｓ５７の処理において、必要な制動力を回生制動のみでは発揮できない、又は、必要摩擦係数がμｂよりも大きいと判断される場合には（Ｓ５７：Ｎｏ）、次いで、必要摩擦係数が最小値μｂよりも大きくかつ最大値μａ未満であるか否かを判断する（Ｓ６０）。なお、車輪２が発揮可能な摩擦係数の最大値μａは、上述したように、キャンバ角マップ７２ｂ（図８参照）から読み出される。
【０１４０】
Ｓ６０において判断した結果、必要摩擦係数が最小値μｂより大きくかつ最大値μａ未満であると判断される場合には（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、必要摩擦係数に対応する（即ち、必要摩擦係数と同等の摩擦係数となる）キャンバ角を各車輪２（駆動輪及び従動輪）毎にキャンバ角マップ７２ｂから読み出し（Ｓ６１）、その読み出したキャンバ角を各車輪２（駆動輪及び従動輪）に所定のキャンバ角として付与（各車輪２のキャンバ角を読み出したキャンバ角に調整）して（Ｓ６２）、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１４１】
具体的には、この場合は、例えば、一の車輪２に対し、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数がμｘであって、μｂ＜μｘ＜μａの関係が成り立つということであるので（Ｓ６０：Ｙｅｓ）、この必要摩擦係数μｘに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂからθｘと読み出し（Ｓ６１）、この読み出したキャンバ角θｘを一の車輪２に所定のキャンバ角として調整することで付与すると共に（Ｓ６２）、これらの処理を各車輪２毎に実行する。
【０１４２】
このように、本実施の形態では、車輪２に必要最低限の摩擦係数を発揮させ、その滑動（スリップ又はロック）を抑制することができるので、車輪２の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができる。よって、車輪２の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１４３】
更に、車輪２の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪２の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪２のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪２の変形ヒステリシスロス）を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができ、その分、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１４４】
一方、Ｓ６０の処理において、必要摩擦係数が最小値μｂより大きくかつ最大値μａ未満ではないと判断される場合には（Ｓ６０：Ｎｏ）、必要摩擦係数が最大値μａ以上ということであるので、この場合には（Ｓ６０：Ｎｏ）、最大キャンバ角（即ち、上述した第１キャンバ角θａ、図８参照）を車輪２（駆動輪及び従動輪）に付与すると共に（Ｓ６３）、報知処理（Ｓ６４）を実行して、このキャンバ制御処理を終了する。
【０１４５】
具体的には、この場合は、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｚが最大値μａ以上（μｂ≦μｚ）ということであるが（Ｓ６０：Ｎｏ）、上述の場合のように、必要摩擦係数μｚに対応するキャンバ角を図８に示すキャンバ角マップ７２ｂから例えばθｚと読み出すのではなく、この場合は、車輪２に付与するキャンバ角を第１キャンバ角θａと決定し、これを車輪２に付与する（Ｓ６３）。
【０１４６】
このように、本実施の形態では、図８に示すように、Ｓ５６の処理において算出された必要摩擦係数μｚが車輪２の発揮できる摩擦係数の最大値μａを越えている場合、車輪２に第１キャンバ角θａよりも絶対値が大きなキャンバ角を付与しても、それ以上の摩擦係数の増加（グリップ性能の向上）を見込めないと判断し、車輪２には、最大値μａを発揮可能な範囲内で最も小さい角度（０度に近い角度）、即ち、第１キャンバ角θａを付与する。これにより、キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両１の走行安定性を確保することができる。同時に、制動時における上述した変換損失を低減して、回生エネルギーの回収効率を高めることができるので、その分、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１４７】
なお、報知処理（Ｓ６４）では、急制動などによって、車輪２がスリップやロックしている（又はするおそれのある）旨をスピーカから出力すると共にモニター装置へ表示することで、運転者に対して報知する。これにより、安全性の向上に寄与できる。
【０１４８】
ここで、図１０に示すフローチャート（キャンバ制御処理）において、請求項１記載のキャンバ角制御手段としてはＳ５９、Ｓ６２及びＳ６３の処理が、請求項２記載の減速要求検出手段としてはＳ５２の処理が、走行路面検出手段としてはＳ５１の処理が、必要摩擦係数算出手段としてはＳ５６の処理が、請求項７記載の減速要求検出手段としてはＳ５２の処理が、それぞれ該当する。
【０１４９】
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。
【０１５０】
例えば、上記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。
【０１５１】
上記実施の形態では、左右の車輪２に付与するキャンバ角θＲ，θＬが同じ角度である場合を説明したが（θＲ＝θＬ）、必ずしもこれに限られるものではなく、左右の車輪２にそれぞれ異なるキャンバ角θＲ，θＬを付与することは当然可能である（θＲ＜θＬ又はθＬ＜θＲ）。
【０１５２】
上記実施の形態では、第１トレッド２１，２２１が車両内側に、第２トレッド２２が車両外側に、それぞれ配設される場合を説明したが、この位置関係に限定されるものではなく、各車輪２毎に適宜変更することは当然可能である。
【０１５３】
例えば、第１トレッド２１，２２１が車両外側に、第２トレッド２２が車両内側に、それぞれ配設されていても良く、前輪では第１トレッド２１，２２１が車両外側に、後輪では第２トレッド２２を車両内側に、それぞれ配設されていても良い。或いは、各車輪２毎にこの位置関係が異なっていても良い。
【０１５４】
上記実施の形態では、一の車輪が２種類のトレッドを有する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形態を採用することは当然可能である。例えば、異なる特性のトレッドをそれぞれ有する２の車輪を並列に組み合わせて（即ち、いわゆるダブルタイヤとして）構成しても良い。
【０１５５】
上記実施の形態では、摩擦係数マップ７２ａにおいて、ブレーキ操作量に対する必要前後摩擦係数の変化が直線的に変化する場合を説明したが（図７参照）、かかる構成は一例であり、他の構成とすることは当然可能である。例えば、かかる変化を曲線とすることは当然可能である。
【０１５６】
上記実施の形態では、車両用制御装置１００が１の摩擦係数マップ７２ａのみを備える場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、複数の摩擦係数マップを備えることは当然可能である。
【０１５７】
例えば、路面の状況に対応してそれぞれ異なる内容で構成される複数の摩擦係数マップ（例えば、路面状況スイッチの操作範囲に対応する乾燥舗装路用マップ、未舗装用マップ及び雨天舗装路用マップの３種類）を準備し、図１０のＳ５３の処理においては、路面状況スイッチの操作状態に対応するマップから必要前後摩擦係数を読み出すように構成しても良い。
【０１５８】
上記実施の形態では、車輪２を回転駆動する車輪駆動装置３がモータ装置により構成される場合を説明したが、車輪２の駆動源は必ずしもこれに限られるものではなく、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、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが例示される。この場合、請求項１記載の回生装置（車輪２の回転エネルギーを電気エネルギーに回生する回生装置）としては、いわゆるオルタネータが該当する。
【０１５９】
上記実施の形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲが駆動輪とされると共に、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲが従動輪とされる場合を説明したが、必ずしもこの配置に限られるものではなく、この逆の配置とすることは当然可能である。
【０１６０】
以下に本発明の変形例を示す。請求項１記載の車両用制御装置において、前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が走行路面との間で滑りを生じないために必要な摩擦係数を前記車両の走行状態に基づいて算出する必要摩擦係数算出手段を備え、前記必要摩擦係数算出手段により算出された前記摩擦係数と同等の摩擦係数を前記車輪が発揮し、かつ、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする車両用制御装置１。
【０１６１】
車両用制御装置１によれば、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、加速・制動・旋回性能の確保と省燃費性能との両立を図ることができるという効果がある。
【０１６２】
即ち、車輪の転がり抵抗と摩擦係数との間には相関があり、車輪の転がり抵抗（即ち、ヒステリシスロス）を小さくすれば省燃費を達成できるが、グリップ性能の確保が困難となり、加速性能、制動性能或いは旋回性能の低下を招く。一方、車輪のグリップ特性を高めれば加速性能、制動性能或いは旋回性能の向上を図ることができるが、転がり抵抗が増加して、燃費の悪化を招く。
【０１６３】
これに対し、本発明によれば、回生時キャンバ調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数と同等の摩擦係数を車輪が発揮するように車輪のキャンバ角を調整するので、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、車輪の運動（回転）エネルギーを電気エネルギーに確実に変換することができるので、車輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１６４】
更に、回生時キャンバ調整手段は、車輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、車輪のキャンバ角を調整するので、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能の向上を図ることができる。
【０１６５】
なお、回生時キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数が車輪の発揮できる最大の摩擦係数を越えている場合、車輪が最大の摩擦係数を発揮するキャンバ角となるように、車輪のキャンバ角を調整することが好ましい。
【０１６６】
この場合には、キャンバ角は車輪が最大の摩擦係数を発揮する範囲において最も小さい角度（０度に近い角度）であることがより好ましい。上記範囲ではキャンバ角と共に転がり抵抗も増加する一方で、摩擦係数はキャンバ角を大きくしても一定値に収束してそれ以上のグリップ性能の向上は見込めない。よって、最も小さい角度とすることで、転がり抵抗による変換損失（変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能を得つつ、キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両の走行安定性を確保することができるからである。
【０１６７】
また、この場合には、車輪の発揮できる摩擦係数を超えている旨を運転者に対して報知する報知手段（例えば、警告音の出力やモニター等への警告表示）又は車両速度を低下させる手段（例えば、制動装置による制動指示やエンジン等の出力低下指示）を備えることが好ましい。これにより、車両の走行が限界性能（加速制動性能・旋回性能）を越えていることを運転者に知らせることができる、又は、車両速度を運転者の操作に寄らず機械的に低下させることができ、安全性の向上に寄与できる。
【０１６８】
また、回生時キャンバ角調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数が車輪の発揮できる最小の摩擦係数を下回っている場合、車輪が最小の摩擦係数を発揮する範囲であって車輪の転がり抵抗が最も小さくなる角度（例えば、０度に近い角度）となるように、キャンバ角を調整することが好ましい。キャンバ角が不必要に大きくなることを回避して、車両の走行安定性を確保しつつ、転がり抵抗による変換損失（変形ヒステリシスロス）を最小にして、省燃費性能のより一層の向上を図ることができるからである。
【０１６９】
車両用制御装置１において、前記車両は、前記回生装置として構成されるモータ装置を備え、前記車輪は、前記モータ装置により回転駆動される駆動輪と、前記車両の走行に伴って従動される従動輪とを備え、前記キャンバ角調整手段は、前記駆動輪のキャンバ角を調整する駆動輪調整手段と、前記従動輪のキャンバ角を調整する従動輪調整手段とを備え、前記駆動輪調整手段は、前記必要摩擦係数算出手段により算出された前記摩擦係数と同等の摩擦係数を前記駆動輪が発揮し、かつ、前記駆動輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記駆動輪のキャンバ角を調整し、前記従動輪調整手段は、前記従動輪の転がり抵抗が最小となるように、前記従動輪のキャンバ角を調整することを特徴とする車両用制御装置２。
【０１７０】
車両用制御装置２によれば、車両用制御装置１の奏する効果に加え、駆動輪調整手段は、必要摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数と同等の摩擦係数を駆動輪が発揮するように車輪のキャンバ角を調整するので、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制することができる。その結果、駆動輪の回転をモータ装置へ確実に伝達して、運動（回転）エネルギーから電気エネルギーへの変換を効率良く行うことができるので、駆動輪の滑動に伴って回収エネルギーの回収効率が低下することを抑制して、省燃費性能の向上を図ることができる。同時に、加速・制動性能や旋回性能を確保することができる。
【０１７１】
そして、駆動輪調整手段は、駆動輪の滑動（スリップ又はロック）を抑制しつつ、かかる駆動輪の転がり抵抗がより小さくなるように、駆動輪のキャンバ角を調整するので、上記効果を確保しつつ、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際の変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を低減して、省燃費性能の向上も図ることができる。
【０１７２】
一方で、従動輪は、かかる従動輪の回転を回生のためにモータ装置へ伝達する必要がなく、車両の走行に伴って従動されていれば足りる車輪であるところ、本発明によれば、従動輪調整手段は、その転がり抵抗が最小となるように、従動輪のキャンバ角を調整するので、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する際には、その変換の際に発生する変換損失（車輪の変形ヒステリシスロス）を最小として、変換損失を効果的に低減することができる。これにより、回生エネルギーの回収効率の向上を図り、省燃費性能をより一層達成することができる。
【０１７３】
ここで、図１０に示すフローチャート（キャンバ制御処理）において、車両用制御装置１記載の必要摩擦係数算出手段としてはＳ５６の処理が、車両用制御装置２記載の駆動輪調整手段としてはＳ５９の処理が、従動輪調整手段としてはＳ５９の処理が、それぞれ該当する。また、車両用制御装置２に記載のモータ装置としては、車輪駆動装置３（ＦＬ，ＦＲモータ３ＦＬ，３ＦＲが該当する。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の一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。
【図２】（ａ）は車輪の断面図であり、（ｂ）は車輪の舵角及びキャンバ角の調整方法を模式的に説明する模式図である。
【図３】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。
【図４】車両の上面視を模式的に示した模式図である。
【図５】車両の正面視を模式的に図示した模式図であり、車輪にネガティブキャンバが付与された状態である。
【図６】車両の正面視を模式的に図示した模式図であり、車輪にポジティブキャンバが付与された状態である。
【図７】摩擦係数マップの内容を模式的に図示した模式図である。
【図８】キャンバ角マップの内容を模式的に図示した模式図である。
【図９】ブレーキペダルの操作状態と制動力との相関を示す模式図である。
【図１０】キャンバ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７５】
１００ 車両用制御装置
１ 車両
２ 車輪
２ＦＬ 前輪（車輪、駆動輪）
２ＦＲ 前輪（車輪、駆動輪）
２ＲＬ 後輪（車輪、従動輪）
２ＲＲ 後輪（車輪、従動輪）
３ 車輪駆動装置（回生装置）
３ＦＬ ＦＬモータ（回生装置）
３ＦＲ ＦＲモータ（回生装置）
４ キャンバ角調整装置
４ＦＬ〜４ＲＲ ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ（キャンバ角調整装置）
４ａ〜４ｃ 油圧シリンダ（キャンバ角調整装置の一部）
４ｄ 油圧ポンプ（キャンバ角調整装置の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を減速する回生ブレーキとして作動可能であって、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、前記電気エネルギーを蓄電可能な蓄電装置を有する回生装置と、前記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において、
前記キャンバ角調整装置を制御して、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するキャンバ角制御手段を備え、
そのキャンバ角制御手段は、前記回生装置による回生を行う際に、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、
前記車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段と、
前記減速要求検出手段により検出された減速要求および前記走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を算出する必要摩擦係数算出手段と、を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数と前記減速要求とに応じて、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整することを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップと、を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小の摩擦係数である最小摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共に、前記必要制動力が前記回生ブレーキのみから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項３記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数および前記減速要求に応じて前記駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項７】
運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、
前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記駆動輪のキャンバ角を調整すると共に、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記従動輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両用制御装置。
【請求項１】
車速を減速する回生ブレーキとして作動可能であって、車輪の回転エネルギーを電気エネルギーとして回生すると共に、前記電気エネルギーを蓄電可能な蓄電装置を有する回生装置と、前記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において、
前記キャンバ角調整装置を制御して、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整するキャンバ角制御手段を備え、
そのキャンバ角制御手段は、前記回生装置による回生を行う際に、前記車輪の転がり抵抗がより小さくなるように、前記キャンバ角調整装置を制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、
前記車両が走行する路面の路面状況を検出する走行路面検出手段と、
前記減速要求検出手段により検出された減速要求および前記走行路面検出手段により検出された路面状況に基づいて必要摩擦係数を算出する必要摩擦係数算出手段と、を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数と前記減速要求とに応じて、前記車輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整することを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップと、を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小の摩擦係数である最小摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共に、前記必要制動力が前記回生ブレーキのみから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より小さいときに、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記車輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項３記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記必要摩擦係数および前記減速要求に応じて前記駆動輪および従動輪のキャンバ角を所定のキャンバ角に調整することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項７】
運転者の減速要求を検出する減速要求検出手段と、
前記車両を前記減速要求に応じて減速させるのに必要とされる必要制動力を算出する必要制動力算出手段と、
前記車輪の摩擦係数および転がり抵抗とキャンバ角との関係を記憶するキャンバ角マップを備え、
前記車輪は、従動輪と、前記回生装置により回転駆動される駆動輪とを備え、
前記車両は、前記車輪に制動力を付与する機械式制動装置を備え、
前記キャンバ角調整手段は、前記車輪が発揮できる最小摩擦係数および最大摩擦係数を前記キャンバ角マップに基づいて算出し、前記必要制動力が前記回生ブレーキと前記機械式制動装置とから得られ、かつ、前記必要摩擦係数が前記最小摩擦係数より大きく前記最大摩擦係数より小さいときに、前記必要摩擦係数に対応するキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記駆動輪のキャンバ角を調整すると共に、転がり抵抗が最小となるキャンバ角を前記キャンバ角マップに基づいて算出すると共にその算出したキャンバ角を所定のキャンバ角として、前記従動輪のキャンバ角を調整することを特徴とする請求項２記載の車両用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１２５４１（Ｐ２００９−１２５４１Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７４６６３（Ｐ２００７−１７４６６３）
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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