JP2018144646A - 姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車等の車両が中低速域で走行する場合において、アンダーステアリングの特性を抑制することができる姿勢制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】車両１は、前輪１１Ａ，１１Ｂを駆動させ、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角を制御し、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角を制御する。車両１に搭載される姿勢制御装置３０において、制御量検出部３１は、車両１の運転手によって操作されるアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出する。駆動力推定部３２は、アクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて、前輪１１Ａ，１１Ｂで発生する駆動力を推定する。後輪舵角決定部３３は、駆動力推定部３２によって推定された駆動力である推定前輪駆動力ＦＸＦに基づいて、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δＲを制御するための後輪舵角指示値δＲ＊を決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、姿勢制御装置に関し、さらに詳しくは、前輪を駆動し、前輪の舵角を制御し、及び、後輪の舵角を制御する車両に搭載される姿勢制御装置に関する。

近年の自動車等の車両は、前輪駆動、前輪操舵タイプであることが一般的である。前輪駆動、前輪操舵タイプの車両は、前輪で発生する駆動力と前輪で発生する横力との合力が前輪のグリップ力の限界を超えやすいという特徴がある。ここで、前輪のグリップ力とは、前輪がタイヤ接地面に及ぼす力のことである。

また、自動車等の車両は、一定速度で旋回している状態から加速した場合に旋回半径が増加するアンダーステアリングの特性を有するように設計されている。車両がアンダーステアリングの特性を有することにより、車両が高速域で走行しているときにスピンすることが抑制される。

しかし、車両が有するアンダーステアリングの特性により、車両の運転手が、運転手の意図する走行軌跡で走行するように車両を操作することができない場合がある。例えば、前輪駆動、前輪操舵タイプの車両が中低速域（例えば、２０〜６０ｋｍ／ｈ）で旋回中に加速する場合、車両の走行軌跡は、運転手の意図する走行軌跡よりも外側に膨らむ。この結果、運転手は、車両の走行軌跡を運転手の意図する走行軌跡に合わせるために、車両を減速させる操作や、ステアリングホイールの回転角を増加させる操作を行うことを強いられるという問題がある。

この問題を解決するためには、車両が中低速域で走行している場合、車両が有するアンダーステアリング特性を抑制することが考えられる。

特開２００４−２４９９７１号公報（特許文献１）には、前輪の駆動及び操舵を行い、かつ、後輪の駆動及び操舵を行う車両に搭載される車両制御装置が開示されている。しかし、特開２００４−２４９９７１号公報（特許文献１）には、車両が中低速域で走行している場合において、アンダーステアリングの特性を抑制する技術が開示されていない。

特開２０１３−１８０６５８号公報

本発明の目的は、自動車等の車両が中低速域で走行する場合において、アンダーステアリングの特性を抑制することができる姿勢制御装置を提供することである。

本開示に係る姿勢制御装置は、前輪を駆動させ、前輪の舵角を制御し、後輪の舵角を制御する車両に搭載される。姿勢制御装置は、制御量検出部と、駆動力推定部と、後輪舵角決定部とを備える。制御量検出部は、車両の駆動力制御手段の制御量を検出する。駆動力推定部は、制御量に基づいて、前輪で発生する駆動力を推定する。後輪舵角決定部は、駆動力推定部によって推定された駆動力である推定前輪駆動力に基づいて、後輪の舵角を制御するための後輪舵角指示値を決定する。

本開示に係る姿勢制御装置は、自動車等の車両が中低速域で走行する場合において、アンダーステアリングの特性を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る姿勢制御装置が搭載された車両を模式的に示す図である。 図１に示す姿勢制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示す車両をモデル化したモデル化車両を示す図である。 図３に示すモデル化車両が右方向に旋回している状態を示す図である。 図１に示す姿勢制御装置の動作を示すフローチャートである。

本発明の一実施の形態に係る姿勢制御装置は、前輪を駆動させ、前輪の舵角を制御し、後輪の舵角を制御する車両に搭載される。姿勢制御装置は、制御量検出部と、駆動力推定部と、後輪舵角決定部とを備える。制御量検出部は、車両の駆動力制御手段の制御量を検出する。駆動力推定部は、アクセルペダルの操作量に基づいて、前輪で発生する駆動力を推定する。後輪舵角決定部は、駆動力推定部によって推定された駆動力である推定前輪駆動力に基づいて、後輪の舵角を制御するための後輪舵角指示値を決定する（第１の構成）。

第１の構成によれば、後輪舵角決定部は、駆動力制御手段の制御量に基づいて決定された推定前輪駆動力を用いて、後輪舵角指示値を決定する。このため、車両が旋回中に加速する場合に、車両の後輪は、旋回半径を維持するための横力を発生させることができる。従って、車両が中低速域で走行する場合において、車両が有するアンダーステアリングの特性を抑制することができる。

第１の構成において、後輪舵角決定部は、後輪舵角算出部を含む。後輪舵角算出部は、推定前輪駆動力が推定された時刻である基準時刻における車両の速度と、基準時刻における車両のヨーレートとに基づいて、後輪舵角指示値を算出する（第２の構成）。

第２の構成によれば、後輪舵角指示値が、車両の速度及び車両のヨーレートに基づいて決定される。このため、車両の運転手が、前輪の舵角を変化させる操作を行わない限り、車両の旋回半径を維持することができる。車両の運転手が旋回半径を維持するための操作を行う回数を削減できるため、運転手の操作負担を軽減することができる。

第２の構成において、姿勢制御装置は、さらに、目標すべり角決定部を備える。目標すべり角決定部は、車両の進行方向と、車両の重心を通るとともに車両の前後方向に延びる車両基準線とのなす角である重心すべり角の目標値を決定する。後輪舵角算出部は、重心すべり角の目標値に基づいて後輪舵角指示値を算出する。目標すべり角決定部は、重心すべり角の目標値と、前記基準時刻における前記車両のヨーレート及び前記基準時刻における前記車両の速度によって発生する自転成分角との和が、自転成分角よりも小さくなるように、重心すべり角の目標値を決定する（第３の構成）。目標すべり角決定部は、自転成分角がゼロとなるように、重心すべり角の目標値を決定することが望ましい。

第３の構成によれば、目標すべり角決定部は、前輪の駆動力が増加する場合において、前輪で発生する横力のうちヨーレート及び車速によって発生する自転角成分を無くすことができる。前輪のグリップ力がタイヤ摩擦円に飽和する現象を抑制するため、車両が旋回中であっても、運転手の意図する加速が達成される範囲を拡大することができる。

第２又は第３の構成において、後輪舵角決定部は、さらに、修正係数決定部と、後輪舵角修正部とを含む。修正係数決定部は、推定前輪駆動力の大きさの上限値を取得し、取得した上限値と推定前輪駆動力の大きさとを用いて修正係数を決定する。後輪舵角修正部は、目標舵角算出部により決定された後輪舵角指示値を、修正係数を用いて修正する。
を含む、姿勢制御装置（第４の構成）。

第４の構成によれば、後輪舵角指示値が修正係数により修正される。例えば、アクセルペダルが踏み込まれた場合、後輪舵角指示値は、アクセルペダルの操作量に応じて、後輪横力が後輪のタイヤ摩擦円を超えない範囲で演算されることになる。

第４の構成において、姿勢制御装置は、さらに、上限決定部を備える。上限決定部は、基準時刻において前輪で発生している駆動力と、基準時刻において前輪で発生している横力との合力の大きさを、上限値に決定する（第５の構成）。

第５の構成によれば、推定前輪駆動力が前輪のグリップ力の限界を超えることが抑制されるため、後輪舵角指示値が極端に大きくなることが抑制される。従って、車両の挙動が唐突に変化することをさらに抑制することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

｛１．車両１の構成｝
図１は、本実施の形態に係る姿勢制御装置３０が搭載された車両１を模式的に示す図である。図１は、車両１を上から見た図（平面図）に相当する。

図１において、紙面の縦方向が車両１の前後方向である。具体的には、紙面の上方が車両１の前方であり、紙面の下方が車両１の後方である。紙面の横方向が車両１の左右方向である。具体的には、紙面の左方が車両１の左方であり、紙面の右方が車両１の右方である。

図１に示す車両１は、前輪駆動タイプの車両である。図１において、前輪１１Ａ，１１Ｂを駆動させるため構成（エンジン等）の表示を省略している。図１は、車両１の姿勢制御に用いられる構成要素の電気的な接続関係あるいは機械的な接続関係を示しており、各構成要素が実際に配置される具体的な場所及び各構成要素の具体的な構造を示すものではない。

車両１は、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角を制御するだけでなく、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角を制御する。前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角と後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角とが一致するとは限らない。

車両１の運転手は、ステアリングホイール１３を回転させることにより、前輪１１Ａ，１１Ｂを操舵する。ステアリングホイール１３の回転量は、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角の制御には用いられない。車両１の運転手がアクセルペダル１５を操作した場合、車両１は、後輪２１Ａ，２１Ｂが操舵されることがある。車両１の運転手がアクセルペダル１５を操作しない場合、後輪２１Ａ，２１Ｂは、操舵されない。

図１を参照しながら、車両１の構成について説明する。車両１は、前輪１１Ａ，１１Ｂと、前輪用の車軸１２と、ステアリングホイール１３と、前輪用パワーステアリング装置１４と、アクセルペダル１５と、後輪２１Ａ，２１Ｂと、後輪用の車軸２２と、後輪用パワーステアリング装置２３と、姿勢制御装置３０と、車体４０とを備える。

前輪１１Ａは、車体４０の左前側に配置される。前輪１１Ｂは、車体４０の右前側に配置される。前輪１１Ａ，１１Ｂは、車両１の駆動輪であり、車体４０の前方に配置された前輪用の車軸１２を回転中心軸として回転する。前輪用の車軸１２は、車両１のドライブシャフトであり、図示しないエンジンの出力を前輪１１Ａ，１１Ｂに伝える。

後輪２１Ａは、車体４０の左後側に配置される。後輪２１Ｂは、車体４０の右後側に配置される。後輪２１Ａ，２１Ｂは、車体４０の後方に配置された後輪用の車軸２２を回転中心軸として回転する。

ステアリングホイール１３は、車両１の運転手によって操作され、車両１の進行方向を運転手が指示するために用いられる。前輪用パワーステアリング装置１４は、ステアリングホイール１３の回転トルクに基づいて、図示しないステアリングシャフトの回転を補助する。

アクセルペダル１５は、車両１の運転手によって操作され、図示しないエンジンに対する燃料噴射量を車両１の運転手が指示するために用いられる。

姿勢制御装置３０は、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の操作量に基づいて、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角を後輪用パワーステアリング装置２３に指示するための後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊の決定の詳細については、後述する。

後輪用パワーステアリング装置２３は、姿勢制御装置３０によって決定された後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊に基づいて、後輪２１Ａ，２２Ｂの舵角を変化させる。

車両１は、さらに、車速センサ４１と、ヨーレートセンサ４２とを備える。車速センサ４１は、車両１の前後方向の車速Ｖ_０を検出する。車速センサ４１は、例えば、車両１における前輪１１Ａ又は前輪１１Ｂの単位時間あたりの回転数に基づいて算出された値を、車速Ｖ_０として出力する。ヨーレートセンサ４２は、車両１のヨーレートγ_０を検出する。ヨーレートγ_０の定義については後述する。

｛２．姿勢制御装置３０の構成｝
図２は、図１に示す姿勢制御装置３０の構成を示す機能ブロック図である。図２を参照しながら、姿勢制御装置３０の構成について説明する。

姿勢制御装置３０は、制御量検出部３１と、駆動力推定部３２と、後輪舵角決定部３３と、目標すべり角決定部３４と、上限決定部３５とを備える。

制御量検出部３１は、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出する。操作量Ｐは、アクセルペダル１５が踏まれていない状態を基準とした場合における、アクセルペダル１５の踏み込み量を示す。つまり、制御量検出部３１は、車両１の運転手がアクセルペダル１５をどのくらい踏み込んだかを検出する。制御量検出部３１は、車両１を駆動させるためのエンジンや駆動用モータ等の原動機を制御する駆動力制御手段の制御量として、アクセルペダル１５の操作量を検出する。

駆動力推定部３２は、制御量検出部３１により検出されたアクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて、車両１の運転手の意図する前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力を推定する。駆動力推定部３２は、推定した前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力を推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦとして後輪舵角決定部３３に出力する。

後輪舵角決定部３３は、駆動力推定部３２により推定された推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦと、車速センサ４１により検出された車速Ｖ_０と、ヨーレートセンサ４２により検出されたヨーレートγ_０とを取得する。後輪舵角決定部３３は、取得した推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦと車速Ｖ_０とヨーレートγ_０とに基づいて、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。後輪舵角決定部３３の構成については、後述する。

目標すべり角決定部３４は、車速センサ４１により検出された車速Ｖ_０と、ヨーレートセンサ４２により検出されたヨーレートγ_０とを取得する。目標すべり角決定部３４は、取得した車速Ｖ_０とヨーレートγ_０とに基づいて、重心すべり角の目標値β^＊を決定する。重心すべり角は、車両１の重心におけるすべり角である。

上限決定部３５は、車速センサ４１により検出された車速Ｖ_０と、ヨーレートセンサ４２により検出されたヨーレートγ_０とを取得する。上限決定部３５は、取得した車速Ｖ_０とヨーレートγ_０とに基づいて、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを決定する。推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍは、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦの大きさの上限値である。

次に、後輪舵角決定部３３の構成について説明する。後輪舵角決定部３３は、後輪舵角算出部３３１と、修正係数決定部３３２と、後輪舵角修正部３３３とを備える。

後輪舵角算出部３３１は、目標すべり角決定部３４により決定された重心すべり角の目標値β^＊と、車速センサ４１により検出された車速Ｖ_０と、ヨーレートセンサ４２により検出されたヨーレートγ_０とを取得する。後輪舵角算出部３３１は、取得した重心すべり角の目標値β^＊と車速Ｖ_０とヨーレートγ_０とに基づいて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを算出する。後輪舵角目標値δ_ＴＲの詳細については後述する。

修正係数決定部３３２は、駆動力推定部３２により推定された推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦと、上限決定部３５により決定された推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍとを取得する。修正係数決定部３３２は、取得した推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦと推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍとを用いて、修正係数Ｃ_Ｒを決定する。修正係数Ｃ_Ｒは、０以上１以下の数値である。

後輪舵角修正部３３３は、後輪舵角算出部３３１により算出された後輪舵角目標値δ_ＴＲと、修正係数決定部３３２により決定された修正係数Ｃ_Ｒとを取得する。後輪舵角修正部３３３は、修正係数Ｃ_Ｒを用いて後輪舵角目標値δ_ＴＲを修正する。後輪舵角修正部３３３は、修正した後輪舵角目標値δ_ＴＲを後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊として後輪用パワーステアリング装置２３に出力する。

｛３．車両１のモデル化｝
姿勢制御装置３０は、車両１をモデル化した車両から導出される式を用いて、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。以下、図３を参照しながら、車両１をモデル化した車両について説明する。

図３は、図１に示す車両１をモデル化したモデル化車両１００を示す図である。図３において、紙面の縦方向は、モデル化車両１００の前後方向を示す。具体的には、紙面の上方がモデル化車両１００の前方であり、紙面の下方がモデル化車両１００の後方である。図３において、紙面の横方向は、モデル化車両１００の左右方向を示す。具体的には、紙面の左方がモデル化車両１００の左方であり、紙面の右方がモデル化車両１００の右方である。

図３に示すように、モデル化車両１００は、図１に示す車両１の前輪１１Ａ，１１Ｂを１つの前輪１０と等価に置き換え、車両１の後輪２１Ａ，２１Ｂを１つの後輪２０に等価に置き換えたモデル化車両である。後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊の決定には、後述するように、モデル化車両１００から得られる式が用いられる。

車両１の車速Ｖ_０を、モデル化車両１００の車速として使用することができる。車両１のヨーレートγ_０を、モデル化車両１００のヨーレートとして使用することができる。

図３において、中心軸線ＨＬは、モデル化車両１００の左右幅の中心と重心ＣＧを通り、前後方向に延びる軸である。横軸線ＦＬは、モデル化車両１００の前後軸である中心軸線ＨＬに直交する軸であり、モデル化車両１００の重心ＣＧを通過する。

回転軸ＡＦは、前輪１０の回転軸である。回転軸ＡＲは、後輪２０の回転軸である。モデル化車両１００が直進している場合、回転軸ＡＦ、ＡＲは、図３に示すように、中心軸線ＨＬと直交する。また、モデル化車両１００が直進している場合、回転軸ＡＦは、図１に示す前輪用の車軸１２に一致し、回転軸ＡＲは、図１に示す後輪用の車軸２２に一致する。

以下、モデル化車両１００が旋回する場合に使用されるパラメータについて説明する。

図３に示すように、重心すべり角βは、モデル化車両１００の進行方向ＤＧと中心軸線ＨＬとがなす角として定義される。進行方向ＤＧは、重心ＣＧにおけるモデル化車両１００の進行方向を示す。モデル化車両１００の重心ＣＧを後輪２０側から見て、進行方向ＤＧが中心軸線ＨＬよりも右を向いている場合、重心すべり角βの符号は、正である。モデル化車両１００の重心ＣＧを後輪２０側から見て、進行方向ＤＧが中心軸線ＨＬよりも左を向いている場合、重心すべり角βの符号は、負である。

図４は、図３に示すモデル化車両１００が右方向に旋回している状態を示す図である。

図４を参照して、モデル化車両１００の前輪横すべり角β_Ｆは、前輪１０の基準線Ｌ１と、前輪１０の中心Ｃ１の進行方向Ｄ１とがなす角である。前輪１０の中心Ｃ１は、中心軸線ＨＬと回転軸ＡＦとの交点に一致する。前輪１０の基準線Ｌ１は、前輪１０の左右方向における中心軸に一致する。モデル化車両１００が直進している場合、前輪１０の基準線Ｌ１は、中心軸線ＨＬに一致する。

モデル化車両１００の前輪１０を後輪２０側から見て、進行方向Ｄ１が前輪１０の基準線Ｌ１よりも右を向いている場合、前輪横すべり角β_Ｆの符号は、正である。モデル化車両１００の前輪１０を後輪２０側から見て、進行方向Ｄ１が前輪１０の基準線Ｌ１よりも左を向いている場合、前輪横すべり角β_Ｆの符号は、負である。

図４を参照して、モデル化車両１００の後輪横すべり角β_Ｒは、後輪２０の基準線Ｌ２と、後輪２０の中心Ｃ２の進行方向Ｄ２とがなす角である。後輪２０の中心Ｃ２は、中心軸線ＨＬと回転軸ＡＲとの交点に一致する。後輪２０の基準線Ｌ２は、後輪２０の左右方向における中心軸に一致する。モデル化車両１００が直進している場合、後輪２０の基準線Ｌ２は、中心軸線ＨＬに一致する。

モデル化車両１００の後輪２０から前輪１０を見て、進行方向Ｄ２が後輪２０の基準線Ｌ２よりも右を向いている場合、後輪横すべり角β_Ｒの符号は、正である。モデル化車両１００を後輪２０から前輪１０を見て、進行方向Ｄ２が後輪２０の基準線よりも左を向いている場合、後輪横すべり角β_Ｒの符号は、負である。

図３を参照して、車速Ｖ_０は、モデル化車両１００の前後方向における速さを示す。ヨーレートγ_０は、モデル化車両１００の垂直軸まわりの角速度である。モデル化車両１００の垂直軸は、重心ＣＧを通過し、かつ、中心軸線ＨＬと横軸線ＦＬとの両者に垂直な直線である。ヨーレートγ_０の正方向は、垂直軸を基準にして右回りの方向である。

前軸−重心間距離Ｌ_Ｆは、モデル化車両１００の前後方向における、重心ＣＧから前輪１０の中心Ｃ１までの距離である。図１に示す車両１では、前軸−重心間距離Ｌ_Ｆは、前後方向における前輪用の車軸１２から車両１の重心までの距離として求められる。

後軸−重心間距離Ｌ_Ｒは、モデル化車両１００の前後方向における、重心ＣＧから後輪２０の中心Ｃ２までの距離である。図１に示す車両１では、後軸−重心間距離Ｌ_Ｒは、前後方向における後輪用の車軸２２から車両１の重心までの距離として求められる。

次に、図４を参照しながら、モデル化車両１００の前輪１０と車両１の前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆとの関係について説明する。モデル化車両１００が右方向に旋回する場合、前輪１０は、中心Ｃ１を中心として時計回りの方向に回転する。

前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆについて、前輪１１Ａを例にして説明する。前輪１１Ａの舵角δ_Ｆは、前輪１１Ａの中心線Ｌ１１Ａと中心軸線ＨＬとのなす角である。中心線Ｌ１１Ａは、前輪１１Ａの左右方向における中心軸に一致する。図４では、前輪１１Ａの舵角δ_Ｆを分かりやすく示すために、前輪１１Ａの舵角δ_Ｆを、前輪１１Ａの中心線Ｌ１１Ａと、線ＣＬａとのなす角で示している。線ＣＬａは、中心軸線ＨＬをモデル化車両１００の左右方向に平行移動させた線である。

上述のように、モデル化車両１００の前輪１０は、前輪１１Ａ，１１Ｂを等価に置き換えた仮想的な車輪である。このため、姿勢制御装置３０は、前輪１０の舵角を算出した場合、算出した前輪１０の舵角を前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆとして使用することができる。

前輪１０，１１Ａ，１１Ｂの各々の中心線が中心軸線ＨＬよりも右に回転している場合、前輪１０，１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆの符号は正である。前輪１０，１１Ａ，１１Ｂの各々の中心線が中心軸線ＨＬを基準として左に回転する場合、前輪１０，１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆの符号は負である。

後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒについて、後輪２１Ａを例にして説明する。後輪２１Ａの舵角δ_Ｒは、後輪２１Ａの中心線Ｌ２１Ａと中心軸線ＨＬとのなす角である。中心線Ｌ２１Ａは、後輪２１の左右方向における中心軸に一致する。図４では、後輪２１Ａの舵角δ_Ｒを分かりやすく示すために、後輪２１Ａの舵角δ_Ｒを、後輪２１の中心線Ｌ２１Ａと、線ＣＬｂとのなす角で示している。線ＣＬｂは、中心軸線ＨＬをモデル化車両１００の左右方向に平行移動させた線である。

モデル化車両１００の後輪２０の舵角と、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒとの関係について説明する。モデル化車両１００が右方向に旋回する場合、後輪２０は、中心Ｃ２を中心として反時計回りの方向に回転する。

上述のように、モデル化車両１００の後輪２０は、後輪２１Ａ，２１Ｂを等価に置き換えた仮想的な車輪である。このため、姿勢制御装置３０は、後輪２０の舵角を算出した場合、算出した後輪２０の舵角を、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒとして使用することができる。

後輪２０，２１Ａ，２１Ｂの各々の中心線が中心軸線ＨＬよりも右に回転している場合、後輪２０，２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒの符号は正である。後輪２０，２１Ａ，２１Ｂの各々の中心線が中心軸線ＨＬをよりも左に回転している場合、後輪の舵角２０，２１Ａ，２１Ｂδ_Ｒの符号は負である。

｛４．姿勢制御装置３０の動作｝
以下、図５を参照しながら、姿勢制御装置３０の動作を説明する。図５は、図１に示す姿勢制御装置３０の動作を示すフローチャートである。

姿勢制御装置３０は、図５に示す処理を繰り返し実行することにより、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊をリアルタイムに算出する。本実施の形態では、姿勢制御装置３０は、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆを決定しない。前輪用パワーステアリング装置１４が、ステアリングホイール１３の回転トルクに応じて、図示しないステアリングシャフトの回転を補助する。

｛４．１．前輪駆動力の推定｝
図５を参照して、制御量検出部３１が、車両１の運転手により操作されるアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御量検出部３１は、アクセルペダル１５が車両１の運転手により踏まれていない状態を基準として、アクセルペダル１５の踏み込み量を検出する。制御量検出部３１は、検出した踏み込み量をアクセルペダルの操作量Ｐとして駆動力推定部３２に出力する。

以下、制御量検出部３１がアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出した時刻を「基準時刻」と呼ぶ。

アクセルペダル１５は、車両１の車速Ｖ_０を調整するために車両１の運転手により使用される。アクセルペダル１５の操作量Ｐによって、図示しないエンジンに対する燃料噴射量が決定される。このため、アクセルペダル１５の操作量Ｐは、車両１の運転手が、前輪１１Ａ，１１Ｂに対してどの程度の駆動力を付与しようとしているのかを示すパラメータとして使用される。

駆動力推定部３２は、制御量検出部３１から出力されたアクセルペダル１５の操作量Ｐを取得する。駆動力推定部３２は、取得したアクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて、基準時刻における推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦを決定する（ステップＳ１０２）。アクセルペダル１５の操作量Ｐが、駆動力制御手段の制御量に相当する。

具体的には、駆動力推定部３２は、下記の式（１）を用いて、基準時刻における推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦを推定する。推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦは、車両１の運転手がアクセルペダル１５を操作することにより前輪１１Ａ，１１Ｂに与えようとする駆動力の推定値である。

式（１）において、Ｆ_ＸＦは、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦである。Ｉ_ｗは、前輪１１Ａ，１１Ｂの回転慣性モーメントである。Ｐは、制御量検出部３１により検出されたアクセルペダル１５の操作量Ｐである。ｄは、アクセルペダル１５の操作量Ｐに対する前輪１１Ａ，１１Ｂの角加速度係数である。角加速度係数の詳細については、後述する。Ｒ_ｗは、有効転動半径である。つまり、Ｒ_ｗは、前輪１１Ａ，１１Ｂが回転する場合における前輪１１Ａ，１１Ｂの有効半径である。ｋは、等価空気抵抗係数であり、車両１に固有の定数であり、車両１が前後方向に動く場合に働く空気抵抗の係数である。Ｖ_０は、車速センサ４１により検出された車両１の車速Ｖ_０である。Ｒ_ｘは、前輪１１Ａ，１１Ｂの接地面における転がり抵抗である。

式（１）の右辺第１項は、車両１の運転手がアクセルペダル１５を踏むことにより前輪１１Ａ，１１Ｂで実際に発生する駆動力を示す。式（１）の右辺第２項は、車両１の走行中に車両１が受ける空気抵抗を示す。上述のように、式（１）の右辺第３項は、前輪１１Ａ，１１Ｂが回転する時に接地面から受ける転がり抵抗である。空気抵抗及び転がり抵抗は、車両１の前進を妨げる力として働く。ここで、空気抵抗及び転がり抵抗を考慮する理由は、車両１の運転手が車両１を加速させるときだけでなく、車両１の速度を維持する場合にもアクセルペダル１５を踏み込む場合があるためである。

式（１）において、空気抵抗及び転がり抵抗の合力が、アクセルペダル１５を踏むことにより発生する前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力よりも大きい場合、車両１は減速する。つまり、アクセルペダル１５の操作量Ｐによっては、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦは、０以下の値となる場合がある。

式（１）の右辺第１項についてさらに詳しく説明する。式（１）の右辺第１項の分子は、前輪１１Ａ，１１Ｂのトルクである。前輪１１Ａ，１１Ｂのトルクを前輪１１Ａ，１１Ｂの有効転動半径Ｒ_ｗで除算することより、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の踏み込みにより前輪１１Ａ，１１Ｂで実際に発生する駆動力を推定することができる。

駆動力推定部３２は、前輪１１Ａ，１１Ｂで実際に発生するトルクを推定するために、前輪１１Ａ，１１Ｂの回転慣性モーメントと、アクセルペダル１５の操作量Ｐと、角加速度係数とを使用する。角加速度係数をアクセルペダル１５の操作量Ｐに乗じた値が、前輪１１Ａ，１１Ｂの角加速度に相当する。ここで、角加速度係数について詳しく説明する。

前輪１１Ａ，１１Ｂは、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の踏み込みに応じて回転する。従って、アクセルペダル１５の操作量Ｐに所定の係数を乗じることにより、前輪１１Ａ，１１Ｂの角加速度を推定することができる。上述の所定の係数が、角加速度係数である。

また、前輪１１Ａ，１１Ｂの回転は、アクセルペダル１５の操作量Ｐだけでなく、車両１に搭載された図示しない減速機における減速比や、車両１に搭載された図示しないエンジンへの燃料噴射量によっても変化する。

従って、角加速度係数は、減速比と、燃料噴射量とに基づいて決定される。例えば、姿勢制御装置３０は、図示しない不揮発性のメモリを備えており、不揮発性メモリは、減速比と燃料噴射量とに対応付けたルックアップテーブルを格納している。駆動力推定部３２は、アクセルペダル１５の操作量Ｐが検出された基準時刻における減速比と燃料噴射量とを取得し、取得した減速比と燃料噴射量とをルックアップテーブルに入力することにより、角加速度係数を取得する。

｛４．２．重心すべり角の目標値β^＊の決定｝
目標すべり角決定部３４は、基準時刻（制御量検出部３１がアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出した時刻）におけるモデル化車両１００の重心すべり角の目標値β^＊を決定する（ステップＳ１０３）。

具体的には、目標すべり角決定部３４は、車速センサ４１から基準時刻における車速Ｖ_０を取得し、ヨーレートセンサ４２から基準時刻におけるヨーレートγ_０を取得する。目標すべり角決定部３４は、下記式（２）を用いて、基準時刻における重心すべり角の目標値β^＊を算出する。

図３を参照して、式（２）におけるβ^＊は、重心すべり角の目標値β^＊である。γ_０は、ヨーレートセンサ４２により検出された基準時刻のヨーレートγ_０である。Ｌ_Ｆは、前軸−重心間距離Ｌ_Ｆである。前軸−重心間距離Ｌ_Ｆは、図示しない姿勢制御装置３０の不揮発性メモリに予め格納されている。Ｖ_０は、上記式（１）で既に説明しているため、その説明を省略する。

式（２）により得られる重心すべり角の目標値β^＊は、前輪１０で発生する横力に含まれる自転成分Ｓ_Ｆ（図４参照）と相殺される。重心すべり角の目標値β^＊が自転成分Ｓ_Ｆと相殺される理由については、後述する。

｛４．３．後輪舵角目標値δ_ＴＲの決定｝
図５を参照して、後輪舵角算出部３３１は、基準時刻（制御量検出部３１がアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出した時刻）における後輪舵角目標値δ_ＴＲを決定する（ステップＳ１０４）。

具体的には、後輪舵角算出部３３１は、図２に示すように、車速センサ４１から基準時刻における車速Ｖ_０を取得し、ヨーレートセンサ４２から基準時刻におけるヨーレートγ_０を取得する。後輪舵角算出部３３１は、目標すべり角決定部３４により決定された基準時刻における重心すべり角の目標値β^＊を取得する。後輪舵角算出部３３１は、下記式（３）を用いて、基準時刻における後輪舵角目標値δ_ＴＲを決定する。後輪舵角目標値δ_ＴＲは、前輪１０及び後輪２０の両者を用いてモデル化車両１００を旋回させる場合における、後輪２０の舵角δ_Ｒの理論値である。

図２を参照して、式（３）におけるδ_ＴＲは、後輪舵角目標値δ_ＴＲである。Ｍは、車両１の慣性質量であり、モデル化車両１００に適用可能である。図４を参照して、Ｌ_Ｒは、後軸−重心間距離Ｌ_Ｒである。Ｌは、ホイールベース（前後方向における回転軸ＡＦから回転軸ＡＲまでの距離）であり、前軸−重心間距離Ｌ_Ｆと後軸−重心間距離Ｌ_Ｒとの和である。Ｋ_Ｒは、後輪２０のコーナリングパワー係数である。慣性質量、後軸−重心間距離Ｌ_Ｒ、ホイールベース及びコーナリングパワー係数は、図示しない姿勢制御装置３０の不揮発性メモリに予め格納されている。その他のパラメータについては、上記式（１）〜式（２）で既に説明しているため、その説明を省略する。

式（３）の導出について説明する。図３に示すモデル化車両１００の運動方程式は、下記式（４）及び式（５）で表される。

式（４）及び式（５）において、β_０は、基準時刻における重心すべり角βであり、β_０’は、基準時刻における重心すべり角βの時間微分値である。Ｋ_Ｆは、前輪１０のコーナリングパワー係数である。γ_０’は、基準時刻におけるヨーレートγ_０の時間微分値である。その他のパラメータについては、式（１）〜式（３）で既に説明しているため、その説明を省略する。

式（４）及び式（５）において、モデル化車両１００の旋回が、定常状態であると仮定する。定常状態は、モデル化車両１００の車速Ｖ_０が一定であり、かつ、モデル化車両１００の旋回半径が一定である。この場合、基準時刻における重心すべり角β_０の時間微分値は０であり、基準時刻におけるヨーレートγ_０の時間微分値は０である。この条件下で、式（４）及び式（５）から後輪２０の舵角δ_Ｒを解くことにより、下記式（６）を得ることができる。

式（６）において、後輪２０の舵角δ_Ｒを後輪舵角指示値δ_ＴＲに置き換え、重心すべり角β_０を重心すべり角の目標値β^＊に置き換えることにより、式（３）が得られる。

｛４．４．推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍの決定｝
図５を参照して、上限決定部３５は、基準時刻（制御量検出部３１がアクセルペダル１５の操作量Ｐを検出した時刻）における推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを決定する（ステップＳ１０５）。

具体的には、上限決定部３５は、下記式（７）を用いて、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを決定する。

式（７）において、Ｆ_ｌｉｍは、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍである。Ｖ_０’は、基準時刻における車速Ｖ_０の時間微分値である。その他のパラメータについては、上記式（１）〜式（２）で既に説明しているため、その説明を省略する。

式（７）に示すように、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍは、基準時刻における前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力と前輪１１Ａ，１１Ｂの横力との合力の大きさを示す。上限決定部３５は、式（７）を用いて算出した推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを後輪舵角決定部３３における修正係数決定部３３２に出力する。

なお、式（７）により得られる推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍは、基準時刻において前輪１１Ａ，１１Ｂに発生している駆動力と横力との合力であるため、タイヤ摩擦円の半径の大きさを上回ることはない。従って、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍは、前輪１１Ａ，１１Ｂのタイヤ摩擦円の半径の大きさよりも小さくなる。

｛４．５．修正係数Ｃ_Ｒの決定｝
図５を参照して、修正係数決定部３３２は、駆動力推定部３２により推定された推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦと、上限決定部３５により決定された推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍと用いて、修正係数Ｃ_Ｒを決定する（ステップＳ１０６）。

具体的には、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦが０よりも小さい場合、修正係数決定部３３２は、修正係数Ｃ_Ｒを０に決定する。推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦが推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍよりも大きい場合、修正係数決定部３３２は、修正係数Ｃ_Ｒを１に決定する。

また、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦが０以上であり、かつ、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦが推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍ以下である場合、修正係数決定部３３２は、下記式（８）を用いて、修正係数Ｃ_Ｒを決定する。

式（８）において、Ｃ_Ｒは、修正係数Ｃ_Ｒであり、Ｆ_ＸＦは、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦであり、Ｆ_ｌｉｍは、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍである。ステップＳ１０６の処理の結果、修正係数Ｃ_Ｒは、修正係数決定部３３２により０以上１以下の数値に決定される。

｛４．６．後輪舵角目標値δ_ＴＲの修正｝
図５を参照して、後輪舵角修正部３３３は、修正係数決定部３３２により決定された修正係数Ｃ_Ｒを用いて、後輪舵角算出部３３１により算出された後輪舵角目標値δ_ＴＲを修正する（ステップＳ１０７）。具体的には、後輪舵角修正部３３３は、下記式（９）を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを修正する。

式（６）において、δ_Ｒ ^＊は、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊である。つまり、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊は、修正係数Ｃ_Ｒを用いて修正された後輪舵角目標値δ_ＴＲである。式（９）におけるその他のパラメータについては、上記式（１）〜（５）において説明済みであるため、その説明を省略する。

後輪舵角修正部３３３は、式（９）により得られた後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を後輪用パワーステアリング装置２３に出力する。後輪用パワーステアリング装置３２は、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒが後輪舵角修正部３３３から取得した後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊となるように、後輪２１Ａ，２１Ｂを制御する。このように、姿勢制御装置３０は、図５に示す処理を繰り返し実行することにより、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊をリアルタイムに決定する。

｛５．姿勢制御装置３０の効果｝
（アクセルペダル１５の操作量Ｐに基づく舵角δ_Ｒの制御）
上述のように、姿勢制御装置３０は、アクセルペダル１５の操作量Ｐをリアルタイムに検出し、検出した操作量Ｐを用いて推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦをリアルタイムに算出する。姿勢制御装置３０が推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦを用いて後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定し、後輪用パワーステアリング装置２３が後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒが後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊となるように、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを制御する。この結果、姿勢制御装置３０は、従来の自動車等の車両が中低速域で走行する場合において、車両１が有するアンダーステアリングの特性を抑制することができる。つまり、車両１が中低速域で旋回中に加速する場合において、姿勢制御装置３０は、車両１の旋回半径が増加する減少を抑制することができる。

以下、アンダーステアリングの特性を抑制することができる理由について詳しく説明する。

推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦは、アクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて算出される。つまり、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦには、車両１の運転手が車両１を加速させようとするのか、車両１の速度を維持しようとしているのか等の運転手の意図が反映されている。姿勢制御装置３０は、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦを用いて後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。つまり、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒは、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて制御される。言い換えれば、姿勢制御装置３０は、車両１の運転手が車両１の加速を意図した場合に、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを制御する。

車両１が姿勢制御装置３０を有しない場合、車両１は、アンダーステアリングの特性により、中低速域で旋回中に加速する際に旋回半径が増加する。しかし、車両１は、姿勢制御装置３０を備えることにより、中低速域で旋回中に加速する際に、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを制御することにより旋回半径を維持するための横力を発生させることができる。この結果、車両１は、中低速域で旋回中に加速する際に旋回半径が増加する現象（アンダーステアリングの特性）を抑制することができる。

また、ステアリングホイール１３の回転角を増加させる操作や、アクセルペダル１５の踏み込みを緩める操作等、車両１の旋回半径を維持するため運転手による操作回数の増加が抑制される。すなわち、姿勢制御装置３０は、車両１の運転手の操作負担を軽減することができる。

（車速Ｖ_０及びヨーレートγ_０に基づく後輪舵角の制御）
姿勢制御装置３０は、車速Ｖ_０及びヨーレートγ_０を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを決定する。姿勢制御装置３０は、上記式（３）に示すように、後輪舵角目標値δ_ＴＲを決定する際に、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆを使用しない。また、姿勢制御装置３０は、上記式（１）、式（７）及び式（８）に示すように、後輪舵角目標値δ_ＴＲの修正に用いられる修正係数Ｃ_Ｒを決定する際に、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆを使用しない。すなわち、姿勢制御装置３０は、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定するにあたり、前輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｆを使用しない。

つまり、姿勢制御装置３０による後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒの制御は、ステアリングホイール１３の操作量の影響を直接受けることはない。言い換えれば、姿勢制御装置３０による後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒの制御は、車両１の旋回半径を維持するために用いられ、車両１の走行軌跡を変更するために用いられない。車両１が一定速度で旋回中に車両１の運転手がステアリングホイール１３の回転角を変化させない限り、車両１の旋回半径は維持されることになる。

姿勢制御装置３０が、車速Ｖ_０及びヨーレートγ_０を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを決定するため、車両１の運転手は、車両１を旋回中に加速させる場合、旋回半径を維持するためにステアリングホイール１３を操作しなくてもよい。すなわち、姿勢制御装置３０は、車両１の運転手の操作負担をさらに軽減することができる。

（重心すべり角の目標値β^＊の使用）
姿勢制御装置３０は、上記式（３）に示すように、重心すべり角の目標値β^＊を後輪舵角目標値δ_ＴＲの決定に用いる。重心すべり角の目標値β^＊は、上述のように、前輪１１Ａ，１１Ｂに発生する横力のうち自転成分と相殺される値に決定される。この結果、前輪１１Ａ，１１Ｂのグリップ力がタイヤ摩擦円に飽和することを抑制ことができる。以下、詳しく説明する。

図３を参照して、前輪１０の舵角δ_Ｆは、中心軸線ＨＬと前輪１０の基準線Ｌ１とのなす角として定義される。前輪１０の舵角δ_Ｆは、重心すべり角βと、自転成分Ｓ_Ｆと、前輪すべり角β_Ｆとを含む。前輪すべり角β_Ｆは、前輪１０の基準線Ｌ１と前輪１０の進行方向Ｄ１とがなす角である。自転成分Ｓ_Ｆは、車両１が旋回する場合において、前輪１０の基準線Ｌ１の方向を変化させる成分に相当する。

ここで、式（４）及び（式５）から前輪１０の舵角δ_Ｆを解くことにより、下記式（１０）を得ることができる。

式（１０）の右辺第１項は、前輪すべり角β_Ｆに相当する。式（１０）の右辺第２項は、図４に示す自転成分Ｓ_Ｆに相当する。式（１０）の右辺第３項は、重心すべり角の目標値β^＊である。自転成分Ｓ_Ｆが重心すべり角の目標値β^＊と相殺される場合、式（１０）の右辺第２項と、式（１０）の右辺第３項との和は、０となる。

自転成分Ｓ_Ｆが重心すべり角の目標値β^＊と相殺されるように、重心すべり角の目標値β^＊を設定した場合、式（１０）の右辺は、第１項のみにより構成される。つまり、自転成分Ｓ_Ｆが重心すべり角の目標値β^＊と相殺されることにより、前輪１０の舵角δ_Ｆを、前輪すべり角β_Ｆに一致させることができる。言い換えれば、前輪１０の基準線Ｌ１が車両１の中心軸線ＨＬの方向に一致する。このとき、前輪１０は、車両がヨーレートγ_０と車速Ｖ_０の運動で旋回する必要最低限の横力（右辺第１項のみ）になる。

車両１が旋回中に加速する場合、前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力が増加する。このとき、自転成分Ｓ_Ｆが重心すべり角の目標値β^＊と相殺され、前輪１１Ａ，１１Ｂの横力は、必要最低限の横力（式（１０）の右辺第１項のみ）になる。そのため、前輪１１Ａ，１１Ｂの駆動力と横力との合力が減少し、前輪１１Ａ，１１Ｂにおいて、タイヤ摩擦円に飽和する現象が抑制される。つまり、自転成分Ｓ_Ｆが重心すべり角の目標値β^＊と相殺されることで、前輪１１Ａ，１１Ｂのグリップ力がタイヤ摩擦円に飽和することを防ぐことができる。従って、前輪１１Ａ，１１Ｂは、車両１の運転手の意図する加速が達成される範囲を拡大することができる。

（修正係数Ｃ_Ｒを用いた後輪舵角目標値δ_ＴＲの修正）
姿勢制御装置３０は、上記式（９）に示すように、修正係数Ｃ_Ｒを用いて後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦは、式（１）に示すように、アクセルペダル１５の操作量Ｐに基づいて決定され、修正係数Ｃ_Ｒは、式（８）に示すように、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍに対する推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦの大きさの比として算出される。

従って、姿勢制御装置３０は、車両１の運転手によるアクセルペダル１５の操作量Ｐの大きさに応じて、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを制御することができる。言い換えれば、車両１の運転手は、アクセルペダル１５の踏み込み量を変化させることで、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを制御することができる。

また、姿勢制御装置３０は、修正係数Ｃ_Ｒを用いて後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定することにより、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを運転手が操作するアクセルペダル１５の操作量Ｐに応じて変化させることができる。つまり、姿勢制御装置３０は、運転手に対して車両１の後輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｒを操縦しやすくすることができる。以下、詳しく説明する。

アクセルペダル１５の踏み込みの有無で後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒを変化させたと仮定した場合、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒは、ゼロから後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊に急激に変化することになる。この結果、車両１は、車両１の運転手の意図しない挙動を示す虞がある。これに対して、姿勢制御装置３０は、０以上１以下の数値である修正係数Ｃ_Ｒを後輪舵角目標値δ_ＴＲを乗じることにより、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定する。後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を運転手が操作するアクセルペダル１５の操作量Ｐに応じて変化させることができるため、後輪２１Ａ，２１Ｂの舵角δ_Ｒに運転手の意図を反映することができる。つまり、姿勢制御装置３０は、運転手に対して車両１の後輪１１Ａ，１１Ｂの舵角δ_Ｒを操縦しやすくすることができる。

｛変形例｝
上記実施の形態では、後輪舵角決定部３３が、修正係数Ｃ_Ｒにより修正された後輪舵角目標値δ_ＴＲを、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊として出力する例を説明したが、これに限られない。後輪舵角決定部３３は、修正係数Ｃ_Ｒを使用しなくてもよい。つまり、後輪舵角決定部３３は、後輪舵角目標値δ_ＴＲを、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊としてそのまま出力してもよい。

上記実施の形態では、上限決定部３５が、式（７）に示すように、基準時刻において前輪１１Ａ，１１Ｂで発生している駆動力と横力との合力の大きさを、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍとして決定する場合を例にして説明したが、これに限られない。上限決定部３５は、例えば、前輪１１Ａ，１１Ｂのグリップ力の上限を、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍに決定してもよい。つまり、上限決定部３５は、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを取得することができれば、推定駆動力上限値Ｆ_ｌｉｍを決定するための条件は特に限定されない。

上記実施の形態では、目標すべり角決定部３４が、重心すべり角の目標値β^＊と自転成分Ｓ_Ｆとが相殺されるように、重心すべり角の目標値β^＊を決定する例を説明したが、これに限られない。重心すべり角の目標値β^＊と自転成分Ｓ_Ｆとの和が自転成分Ｓ_Ｆの大きさ以下となるように、重心すべり角の目標値β^＊を決定するのであれば、重心すべり角の目標値β^＊を決定するための条件は特に限定されない。例えば、重心すべり角の目標値β^＊と自転成分Ｓ_Ｆとの和が自転成分Ｓ_Ｆの大きさよりも小さくなるように、重心すべり角の目標値β^＊を決定した場合、前輪１１Ａ，１１Ｂのグリップ力が飽和することを抑制することが可能である。また、目標すべり角決定部３４は、重心すべり角の目標値β^＊をゼロに決定してもよい。この場合、車両１の進行方向ＤＧを、車両１が旋回する円の接線方向に一致させることができる。

上記実施の形態では、後輪舵角算出部３３１が、モデル化車両１００から導出される式（３）を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを算出する例を説明した。しかし、後輪舵角算出部３３１は、式（３）以外の式を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを算出してもよい。例えば、図３に示すモデル化車両１００以外のモデル化車両から導出される式を用いて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを算出してもよい。つまり、後輪舵角算出部３３１は、基準時刻における車両１の車速Ｖ_０及びヨーレートγ_０に基づいて、後輪舵角目標値δ_ＴＲを算出すればよい。

上記実施の形態では、後輪舵角決定部３３が、修正係数Ｃ_Ｒにより修正された後輪舵角目標値δ_ＴＲを、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊として出力する例を説明したが、これに限られない。例えば、後輪舵角決定部３３は、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦに所定の係数を乗じることによって、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定してもよい。つまり、後輪舵角決定部３３は、推定前輪駆動力Ｆ_ＸＦに基づいて、後輪舵角指示値δ_Ｒ ^＊を決定すればよい。

上記実施の形態では、アクセルペダル１５の操作量Ｐを用いて、式（１）により推定前輪駆動力を算出した。しかし、アクセルペダル１５の操作により、スロットル開度や、燃料噴射量、車両駆動用モータの電流が決定されるので、アクセルペダルの操作量の代わりに、スロットル開度や、燃料噴射量、車両駆動用モータの電流を、駆動力制御手段の制御量として、推定前輪駆動力の算出に用いてもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

１ 車両
１０，１１Ａ，１１Ｂ 前輪
１２ 前輪用の車軸
１３ ステアリングホイール
１４ 前輪用パワーステアリング装置
１５ アクセルペダル
２０，２１Ａ，２１Ｂ 後輪
２２ 後輪用の車軸
２３ 後輪用パワーステアリング装置
３０ 姿勢制御装置
３１ 制御量検出部
３２ 駆動力推定部
３３ 後輪舵角決定部
３４ 目標すべり角決定部
３５ 上限決定部
４１ 車速センサ
４２ ヨーレートセンサ
３３１ 後輪舵角算出部
３３２ 修正係数決定部
３３３ 後輪舵角修正部

特開２００４−２４９９７１号公報

第４の構成によれば、後輪舵角指示値が修正係数により修正される。例えば、アクセルペダルが踏み込まれた場合、後輪舵角指示値は、アクセルペダルの操作量に応じて、演算されるため、運転手に対して後輪舵角を操縦しやすくすることができる。

第５の構成によれば、上限値は、タイヤに働く力がグリップ力の限界を超えて出力されることがないため、この上限値をもって後輪舵角指示値を制限すれば、おおむね後輪タイヤに働く力がグリップ力の限界を超えないように後輪舵角を指示できる。従って、摩擦係数の小さい路面を旋回するときや、高い加速度で旋回するときの後輪転蛇による後輪のグリップ力破綻を抑制することができる。

Claims (5)

1. 前輪を駆動させ、前輪の舵角を制御し、後輪の舵角を制御する車両に搭載される姿勢制御装置であって、
   前記車両の駆動力制御手段の制御量を検出する制御量検出部と、
   前記制御量に基づいて、前記前輪で発生する駆動力を推定する駆動力推定部と、
   前記駆動力推定部によって推定された駆動力である推定前輪駆動力に基づいて、前記後輪の舵角を制御するための後輪舵角指示値を決定する後輪舵角決定部と、
   を備える、姿勢制御装置。
2. 請求項１に記載の姿勢制御装置であって、
   前記後輪舵角決定部は、
   前記推定前輪駆動力が推定された時刻である基準時刻における前記車両の速度と、前記基準時刻における前記車両のヨーレートとに基づいて、前記後輪舵角指示値を算出する後輪舵角算出部、
   を含む、姿勢制御装置。
3. 請求項２に記載の姿勢制御装置であって、さらに、
   前記車両の進行方向と、前記車両の重心を通るとともに前記車両の前後方向に延びる車両基準線とのなす角である重心すべり角の目標値を決定する目標すべり角決定部、
   を備え、
   前記後輪舵角算出部は、前記重心すべり角の目標値に基づいて前記後輪舵角指示値を算出し、
   前記目標すべり角決定部は、前記重心すべり角の目標値と、前記基準時刻における前記車両のヨーレート及び前記基準時刻における前記車両の速度によって発生する自転成分角との和が、前記自転成分角よりも小さくなるように、前記重心すべり角の目標値を決定する、姿勢制御装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の姿勢制御装置であって、
   前記後輪舵角決定部は、さらに、
   前記推定前輪駆動力の大きさの上限値を取得し、取得した上限値と前記推定前輪駆動力の大きさとを用いて修正係数を決定する修正係数決定部と、
   前記目標舵角算出部により決定された前記後輪舵角指示値を、前記修正係数を用いて修正する後輪舵角修正部と、
   を含む、姿勢制御装置。
5. 請求項４に記載の姿勢制御装置であって、さらに、
   前記基準時刻において前記前輪で発生している駆動力と、前記基準時刻において前記前輪で発生している横力との合力の大きさを、前記上限値に決定する上限決定部、
   を備える、姿勢制御装置。
   
   

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