JP2020121626A - 車両システム - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールの切り込み操作時において、前輪と後輪とのトルク配分比を制御して、所望のピッチングを車両に適切に生成する。【解決手段】車両システムは、車両１を駆動するためのエンジン４と、前輪２ａ及び後輪２ｂと、後輪２ｂの中心軸２ｂ１よりも上方に車体との取付部３ａを有する懸架装置３と、エンジン４のトルクを前輪２ａと後輪２ｂとに配分する電磁カップリング５ｅと、ドライバにより操作されるステアリングホイール６と、ステアリングホイール６の操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサ８と、エンジン４及び電磁カップリング５ｅを制御するコントローラ５０と、を有する。コントローラ５０は、操舵角センサ８により検出されたステアリングホイール６の切り込み操作に基づき、後輪２ｂのトルクを増加させるように電磁カップリング５ｅを制御するよう構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、動力源のトルクを前輪と後輪とに配分するよう構成された車両の姿勢を制御する車両システムに関する。

従来から、前輪及び後輪を駆動する車両（四輪駆動車）において、動力源のトルクを前輪と後輪とに配分する技術が知られている。この技術では、車両の走行状態などに応じて、前輪と後輪とのトルク配分比が適宜制御される。例えば、特許文献１には、目標駆動トルクの微分値に応じて前輪に与える駆動トルクと後輪に与える駆動トルクとの配分を変更することで、ピッチング挙動の出始めに合わせてピッチングを抑制する技術が開示されている。この特許文献１に記載の技術では、車両が略直進走行している場合に発生するピッチングを抑制するようにしている。

特開２０１６−２９９１号公報

ところで、人間は、車両のばね上でのピッチングの変化により、車両の荷重状態から旋回運動を認知すると考えられる。したがって、旋回時に車両に生じるピッチング変化が、ドライバによるステアリングホイールの操作に対して影響を与えるものと考えられる。例えば、ドライバによるステアリングホイールの切り込み操作時に（つまり車両のターンイン時）、車両において前傾方向にピッチングが発生すると、旋回時にドライバに与える応答感が向上するものと考えられる。このことから、ステアリングホイールの切り込み操作時に前傾方向のピッチングを車両に生成できると良いと言える。

上記の特許文献１に記載されているように、従来から、四輪駆動車において、車両に発生するピッチングを抑制すべく、前輪と後輪とのトルク配分比を制御する技術が存在する。しかしながら、前輪と後輪とのトルク配分比を制御することで、車両に発生するピッチングを積極的に制御することは行われていなかった。例えば、車両の旋回時において、上述したような前傾方向のピッチングを車両に積極的に生成させるようにする制御は行われていなかった。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ステアリングホイールの切り込み操作時において、前輪と後輪とのトルク配分比を制御して、所望のピッチングを車両に適切に生成することができる車両システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両システムであって、車両を駆動するための動力源と、前輪及び後輪と、後輪の中心軸よりも上方に車体との取付部を有する懸架装置と、動力源のトルクを前輪と後輪とに配分するトルク配分機構と、ドライバにより操作されるステアリングホイールと、ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、動力源及びトルク配分機構を制御する制御器と、を有し、制御器は、操舵角センサにより検出されたステアリングホイールの切り込み操作に基づき、後輪のトルクを増加させるようにトルク配分機構を制御するよう構成されている、ことを特徴とする。

このように構成された本発明では、動力源のトルクを前輪と後輪とに配分するトルク配分機構を有する車両（四輪駆動車）において、制御器は、ステアリングホイールの切り込み操作時に、つまり車両のターンイン時に、後輪のトルクを増加させるようにトルク配分機構を制御する。このように後輪のトルクが増加すると、後輪を車両前方へ推進させる力が、後輪から懸架装置を介して車体に伝達される。この場合、懸架装置は、後輪の中心軸から車体の取付部に向かって斜め上方に延びているので、後輪を車両前方へ推進させる力における上方向の成分の力が車体に生じる、つまり車体の後部を上向きに持ち上げる力が瞬間的に車体に作用する。その結果、車体を前傾させる方向のモーメントが生じて、前傾方向のピッチングを車体に生成することができる。このような前傾方向のピッチングを車体に生成させることで、ステアリングホイールの切り込み操作による車両のターンイン時に、ドライバに応答感を与えることができる。
また、上記のような前傾方向のピッチングを生成する方向のモーメントにより、車体の前部を下向きに沈み込ませる力が車体に作用し、車体の前部が沈み込んで前輪荷重が増大する。これにより、ステアリングホイールの切り込み操作に対する車両の旋回応答性を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、トルク配分機構は、前輪側からトルクが伝達される入力軸及び後輪側にトルクを伝達する出力軸を備えるカップリングを含み、動力源のトルクが所定値未満であるときに、出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも低くなるように構成され、制御器は、動力源のトルクが所定値未満で且つステアリングホイールの切り込み操作が行われたときに、カップリングの締結度合いを高くするようにトルク配分機構を制御して後輪のトルクを増加させるよう構成されている。

このように構成された本発明によれば、トルク配分機構は、動力源のトルクが所定値未満であるときに出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも低くなるように構成されたカップリングを含んでおり、制御器は、動力源のトルクが所定値未満であるときにステアリングホイールの切り戻し操作が行われた場合には、そのようなカップリングの締結度合いを高くする制御を行う。こうすることで、カップリングの出力軸の回転数が増加することで、後輪のトルクが増加することとなる。したがって、本発明によれば、動力源がほとんどトルクを発生していないような状況においても、カップリングの制御によって後輪のトルクを適切に増加させることができ、その結果、上述した前傾方向のピッチングを車体に適切に生成することが可能となる。

本発明において、好ましくは、制御器は、動力源のトルクが所定値以上で且つステアリングホイールの切り込み操作が行われたときに、ステアリングホイールの切り込み操作に基づき動力源の低減トルクを設定して、この低減トルクを適用したトルクが発生するように動力源を制御し、且つ、後輪のトルクを増加させるためのトルク配分機構の制御を抑制するよう構成されている。

このように構成された本発明では、動力源のトルクが所定値以上であるときにステアリングホイールの切り戻し操作が行われた場合には、後輪のトルクを増加させるためのトルク配分機構の制御を抑制して、ステアリングホイールの切り込み操作に応じて動力源のトルクを低減させる制御を実行する。このような制御の実行によっても、動力源のトルク低減によって車両に減速度を生じさせることで、ターンイン時に前傾方向のピッチングを車体に適切に生成することができる。また、本発明によれば、低減トルクに基づく動力源の制御が実行されている間は後輪のトルクを増加させるためのトルク配分機構の制御を抑制するので、これらの制御が両方実行されることで所望のピッチングが適切に生成できなくなるのを確実に抑制できる。

本発明において、好ましくは、制御器は、ステアリングホイールが切り込み操作された後の車両の定常旋回時に、トルク配分機構による後輪のトルクの変更を抑制するよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、定常旋回時に車両のピッチング挙動を安定させることができ、ドライバに接地感を与えることができる。

本発明の車両システムによれば、ステアリングホイールの切り込み操作時において、前輪と後輪とのトルク配分比を制御して、所望のピッチングを車両に適切に生成することができる。

本発明の実施形態による車両システムが適用された車両の全体構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両システムの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるトルク配分比の基本的設定手法についての説明図である。 後輪の配分トルクを増加又は減少させたときに車両に生成されるピッチングについての説明図である。 本発明の実施形態による全体制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による低減トルク設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示すマップである。 本発明の実施形態による目標ヨーモーメント設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるトルク配分設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による目標ヨーレート及び目標横加速度を設定するためのマップである。 本発明の実施形態による第１ゲイン及び第２ゲインを設定するためのマップである。 本発明の実施形態による車両姿勢制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す。 本発明の実施形態による車両姿勢制御を実行した場合のタイムチャートの別の例を示す。 本発明の実施形態の変形例による全体制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例による、操舵角に応じて後輪の配分トルクを設定するためのマップである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両システムについて説明する。

＜システム構成＞
まず、本発明の実施形態による車両システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両システムが適用された車両の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車両１においては、操舵輪且つ主駆動輪である左右の前輪２ａが車体前部に設けられ、補助駆動輪である左右の後輪２ｂが車体後部に設けられている。これら車両１の前輪２ａ及び後輪２ｂは、車体に対してサスペンション３により夫々支持されている。また、車両１の車体前部には、主として前輪２ａを駆動する動力源（原動機）であるエンジン４が搭載されている。本実施形態においては、エンジン４は、ガソリンエンジンであるが、動力源としてディーゼルエンジンなどの内燃機関や、電力により駆動されるモータを使用してもよい。

また、車両１は、フロントエンジン・フロントドライブ方式（ＦＦ方式）をベースとした四輪駆動車である。具体的には、車両１は、エンジン４からのトルクを設定されたギヤ比にて伝達するトランスミッション５ａと、トランスミッション５ａからのトルクを左右の前輪２ａのそれぞれに伝達するフロントデファレンシャルギヤ５ｂと、後輪２ｂに伝達するトルクを取り出すトランスファーとしてのＰＴＯ（パワーテイクオフ（Power Take Off））５ｃと、ＰＴＯ５ｃに連結され、車体前後方向に延びるプロペラシャフト５ｄと、プロペラシャフト５ｄに連結され、エンジン４のトルクのうちで後輪２ｂに配分するトルクを変化させることが可能な電磁カップリング５ｅと、電磁カップリング５ｅからのトルクを左右の後輪２ｂのそれぞれに伝達するリヤデファレンシャルギヤ５ｆと、を有している。

具体的には、電磁カップリング５ｅは、前輪側からトルクが伝達される入力軸（不図示）がプロペラシャフト５ｄに連結され、後輪側にトルクを伝達する出力軸（不図示）がリヤデファレンシャルギヤ５ｆに連結されたカップリングを含む。電磁カップリング５ｅは、電磁コイルやカム機構やクラッチ（不図示）なども含み、本発明における「トルク配分機構」を構成する。電磁カップリング５ｅは、内部の電磁コイルに供給される電流に応じて、当該電磁カップリング５ｅにおける締結度合い（具体的には締結トルク）を可変に構成されている。このように締結度合いを変えることで、電磁カップリング５ｅは、プロペラシャフト５ｄからのトルクのうち、リヤデファレンシャルギヤ５ｆに伝達するトルク（つまり後輪２ｂに伝達するトルク）を変えられるようになっている。すなわち、エンジン４の出力トルクのうちで前輪２ａに配分されるトルクと後輪２ｂに配分されるトルクとの比率であるトルク配分比が変更される。基本的には、電磁カップリング５ｅの締結度合いが高くなるほど、後輪２ｂに配分されるトルクが大きくなり、電磁カップリング５ｅの締結度合いが低くなるほど、後輪２ｂに配分されるトルクが小さくなる。

また、車両１には、ステアリングホイール６（以下では単に「ステアリング」とも表記する。）などを含む操舵装置７が搭載されており、車両１の前輪２ａは、このステアリングホイール６の回転操作に基づいて操舵（転舵）されるようになっている。加えて、前輪２ａ及び後輪２ｂの各々には、車両１に制動力を付与するためのブレーキ装置２０ａが設けられている。

さらに、車両１は、操舵装置７の操舵角を検出する操舵角センサ８と、アクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０と、車速を検出する車速センサ１２と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１３と、加速度を検出する加速度センサ１４と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量センサ１５と、を有する。操舵角センサ８は、典型的にはステアリングホイール６の回転角度を検出するが、当該回転角度に加えて又は当該回転角度の代わりに、前輪２ａの転舵角（タイヤ角）を検出してもよい。これらの各センサは、それぞれの検出信号をコントローラ５０に出力する。

次に、図２を参照して、本発明の実施形態による車両システムの電気的構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両システムの電気的構成を示すブロック図である。

本実施形態によるコントローラ５０は、上述したセンサ８、１０、１２、１３、１４、１５の検出信号の他、エンジン４の運転状態などを検出する各種センサが出力した検出信号に基づいて、エンジン４のスロットルバルブ４ａ、インジェクタ（燃料噴射弁）４ｂ、点火プラグ４ｃ、及び可変動弁機構４ｄに対する制御を行うべく、制御信号を出力する。

また、コントローラ５０は、上述したブレーキ装置２０ａを含むブレーキ制御システム２０を制御する。ブレーキ制御システム２０は、ブレーキ装置２０ａのホイールシリンダやブレーキキャリパにブレーキ液圧を供給するシステムである。ブレーキ制御システム２０は、各車輪に設けられたブレーキ装置２０ａにおいて制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成する液圧ポンプ２０ｂを備えている。液圧ポンプ２０ｂは、例えばバッテリから供給される電力で駆動され、ブレーキペダルが踏み込まれていないときであっても、各ブレーキ装置２０ａにおいて制動力を発生させるために必要なブレーキ液圧を生成することが可能となっている。また、ブレーキ制御システム２０は、各車輪のブレーキ装置２０ａへの液圧供給ラインに設けられた、液圧ポンプ２０ｂから各車輪のブレーキ装置２０ａへ供給される液圧を制御するためのバルブユニット２０ｃ（具体的にはソレノイド弁）を備えている。例えば、バッテリからバルブユニット２０ｃへの電力供給量を調整することによりバルブユニット２０ｃの開度が変更される。また、ブレーキ制御システム２０は、液圧ポンプ２０ｂから各車輪のブレーキ装置２０ａへ供給される液圧を検出する液圧センサ２０ｄを備えている。液圧センサ２０ｄは、例えば各バルブユニット２０ｃとその下流側の液圧供給ラインとの接続部に配置され、各バルブユニット２０ｃの下流側の液圧を検出し、検出値をコントローラ５０に出力する。このようなブレーキ制御システム２０は、コントローラ５０から入力された制動力指令値や液圧センサ２０ｄの検出値に基づき、各車輪のホイールシリンダやブレーキキャリパのそれぞれに独立して供給する液圧を算出し、それらの液圧に応じて液圧ポンプ２０ｂの回転数やバルブユニット２０ｃの開度を制御する。

コントローラ５０は、図示しないＰＣＭ（Power-train Control Module）などを備えている。このコントローラ５０は、１つ以上のプロセッサ、当該プロセッサ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。

また、コントローラ５０は、電磁カップリング５ｅに対する制御も行う。具体的には、コントローラ５０は、電磁カップリング５ｅに供給する印加電流を調整して、前輪２ａと後輪２ｂとのトルク配分比を制御する。

ここで、図３を参照して、本発明の実施形態においてトルク配分比を設定する基本的な手法について説明する。図３は、横軸にトルク配分比（具体的には「前輪２ａに配分するトルク：後輪２ｂに配分するトルク」）を示し、縦軸にエネルギー損失を示している。具体的には、グラフＥ１は、トルク配分比に対する前輪２ａ（駆動輪）のスリップによるエネルギー損失を示し、グラフＥ２は、トルク配分比に対する後輪２ｂ（補助駆動輪）のスリップによるエネルギー損失を示し、グラフＥ３は、トルク配分比に対する、後輪２ｂ（補助駆動輪）への動力伝達によるトルク伝達機構（プロペラシャフト５ｄや電磁カップリング５ｅやリヤデファレンシャルギヤ５ｆなど）の機械損失に対応するエネルギー損失を示している。

グラフＥ１に示すように、トルク配分比が右に進むほど、つまり後輪２ｂへのトルク配分量が多くなるにつれて、前輪２ａのスリップによるエネルギー損失が減る。一方で、グラフＥ２に示すように、後輪２ｂへのトルク配分量が多くなるにつれて、後輪２ｂのスリップによるエネルギー損失が増え、また、グラフＥ３に示すように、後輪２ｂへのトルク配分量が多くなるにつれて、後輪２ｂへの動力伝達による機械損失に対応するエネルギー損失が増える。本実施形態では、コントローラ５０は、基本的には、これら３つのエネルギー損失Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の総和を求めて、このエネルギー損失の総和が最小となるようなトルク配分比を決定する。そして、コントローラ５０は、決定したトルク配分比が実現されるように、電磁カップリング５ｅに供給する印加電流を制御する。

なお、本発明における車両システムは、主に、動力源としてのエンジン４と、前輪２ａ及び後輪２ｂと、懸架装置としてのサスペンション３と、トルク配分機構としての電磁カップリング５ｅと、ステアリングホイール６と、操舵角センサ８と、制御器としてのコントローラ５０と、により構成される。

＜制御内容＞
次に、本実施形態においてコントローラ５０が実行する制御内容について説明する。

まず、図４を参照して、本実施形態による制御内容の概要について説明する。図４（Ａ）は、後輪２ｂへ配分するトルクを増加させるよう電磁カップリング５ｅを制御したときに車両１に生成されるピッチングについての説明図であり、図４（Ｂ）は、後輪２ｂへ配分するトルクを減少させるよう電磁カップリング５ｅを制御したときに車両１に生成されるピッチングについての説明図である。図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、車両１の車体１ａは前輪２ａ及び後輪２ｂとの間でサスペンション３により懸架されており、このサスペンション３は、後輪２ｂの中心軸２ｂ１（前輪２ａの中心軸２ａ１も同様）よりも上方に車体１ａとの取付部３ａを有する。

本実施形態では、図４（Ａ）に示すように、コントローラ５０は、操舵角センサ８により検出されたステアリング６の切り込み操作に基づき、電磁カップリング５ｅの締結度合いを高くする制御を行う。つまり、コントローラ５０は、車両１のターンイン時に、後輪２ｂへ配分するトルクを増加するよう電磁カップリング５ｅを制御する。

このように後輪２ｂへ配分するトルクが増加すると、後輪２ｂを車両前方へ推進させる力Ｆ１が、後輪２ｂからサスペンション３を介して車体１ａに伝達される。この場合、後輪２ｂの中心軸２ｂ１から車体１ａの取付部３ａに向かってサスペンション３が斜め上方に延びているので、後輪２ｂを車両前方へ推進させる力Ｆ１における上方向の成分の力Ｆ１１が車体１ａに生じる、つまり車体１ａの後部を上向きに持ち上げる力Ｆ１１が瞬間的に車体１ａに作用する。その結果、図４（Ａ）に示すようなモーメントＹ１が生じて、前傾方向のピッチングが車体１ａに生成される。このようにターンイン時に前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させると、ドライバに応答感を与えることができる。

また、前傾方向のピッチングを生成する方向のモーメントＹ１により、車体１ａの前部を下向きに沈み込ませる力Ｆ１２が車体１ａに作用し、車体１ａの前部が沈み込んで前輪荷重が増大する。これにより、ステアリング６の切り込み操作に対する車両１の旋回応答性を向上させることができる。なお、上記のように後輪２ｂのトルクを増加させると、車体１ａを前傾させる瞬間的な力の他に、車体１ａを後傾させる慣性力も発生することが考えられるが、ステアリング６の切り込み操作に対する車両応答性に対しては後輪２ｂのトルク増加による瞬間的な車体１ａを前傾させる力が支配的に寄与する。

ここで、本実施形態では、コントローラ５０は、上述したような後輪２ｂへ配分するトルクを増加させて前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるための制御を（以下では適宜「第１車両姿勢制御」と呼ぶ。）、エンジン４のトルクが所定値未満で（典型的にはアクセルオフの場合）、且つステアリング６の切り込み操作が行われた場合にのみ実施する。他方で、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作が行われた場合であっても、エンジン４のトルクが所定値以上である場合には（典型的にはアクセルオンの場合）、第１車両姿勢制御を実施せずに、ステアリング６の切り込み操作に基づきエンジン４の低減トルクを設定して、エンジン４のトルクを低減トルクだけ低減する制御（以下では適宜「第２車両姿勢制御」と呼ぶ。）を行う。この第２車両姿勢制御によれば、トルクの低減により車両１に減速度が生じることで、前輪荷重が増大して、ステアリング６の切り込み操作に対する車両１の旋回応答性を向上させることができる。

以上のように、本実施形態では、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作時に、エンジン４のトルクが所定値未満である場合には、低減トルクに基づきエンジン４のトルクを適切に低減することができないので、電磁カップリング５ｅによって後輪２ｂへ配分するトルクを増加するための制御（第１車両姿勢制御）を行って所望の車両姿勢（前傾方向のピッチング状態）を実現する。これに対して、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作時に、エンジン４のトルクが所定値以上である場合には、エンジン４のトルクを適切に低減することができるので、第１車両姿勢制御の実行を抑制して、ステアリング６の切り込み操作に応じてトルクを低減するようにエンジン４に対する制御（第２車両姿勢制御）を行う。この場合には、コントローラ５０は、第１車両姿勢制御における電磁カップリング５ｅによるトルク配分比の変更を制限する（例えば後輪２ｂに配分するトルクの増加率に対して制限を課す）。こうするのは、第２車両姿勢制御の実行中に第１車両姿勢制御をそのまま実行すると、所望のピッチングを適切に生成できなくなるからである。

なお、エンジン４のトルクが所定値未満である場合に第１車両姿勢制御により後輪２ｂのトルクを増加できる理由、つまりエンジン４がほとんどトルクを発生していないにも関わらずに後輪２ｂのトルクを増加できる理由は、以下の通りである。電磁カップリング５ｅは、エンジン４のトルクが所定値未満である場合に（典型的にはアクセルオフの場合）、後輪側にトルクを伝達する出力軸の回転数が、前輪側からトルクが伝達される入力軸の回転数よりも低くなるようになっている。換言すると、ＰＴＯ５ｃ及びリヤデファレンシャルギヤ５ｆのギヤ比の設定により、電磁カップリング５ｅの出力側（後輪側）にあるリヤデファレンシャルギヤ５ｆの入力軸の回転数が、電磁カップリング５ｅの入力側（前輪側）にあるプロペラシャフト５ｄの回転数よりも低くなっている。このような状況において、上述したようにステアリング６の切り込み操作に応じて電磁カップリング５ｅの締結度合い（締結トルク）を高くすると、電磁カップリング５ｅの出力軸の回転数が増加することで、具体的には電磁カップリング５ｅの入力軸の回転速度が減速する分だけ電磁カップリング５ｅの出力軸の回転速度が増速することで、後輪２ｂに付与されるトルクが瞬間的に増加するのである。

更に、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、コントローラ５０は、操舵角センサ８により検出されたステアリング６の切り戻し操作に基づき、電磁カップリング５ｅの締結度合いを低くする制御を行う。つまり、コントローラ５０は、車両１のターンアウト時に、後輪２ｂへ配分するトルクを減少するよう電磁カップリング５ｅを制御する。

このように後輪２ｂへ配分するトルクが減少すると、後輪２ｂを車両後方へ引っ張る力Ｆ２が、後輪２ｂからサスペンション３を介して車体１ａに伝達される。この場合、車体１ａの取付部３ａから後輪２ｂの中心軸２ｂ１に向かってサスペンション３が斜め下方に延びているので、後輪２ｂを車両後方へ引っ張る力Ｆ２における下方向の成分の力Ｆ２１が車体１ａに生じる、つまり車体１ａの後部を下向きに沈み込ませる力Ｆ２１が瞬間的に車体１ａに作用する。その結果、図４（Ｂ）に示すようなモーメントＹ２が生じて、後傾方向のピッチングが車体１ａに生成される。このようにターンアウト時に後傾方向のピッチングを車体１ａに生成させると、ドライバに安定感を与えることができる。

また、後傾方向のピッチングを生成する方向のモーメントＹ２により、車体１ａの前部を上向きに持ち上げる力Ｆ２２が車体１ａに作用し、車体１ａの前部が浮き上がって前輪荷重が減少する。これにより、ステアリング６の切り戻し操作に対する車両応答性、つまり旋回からの復帰性能（車両１の直進方向への復帰性能）を向上させることができる。以下では、このようにステアリング６の切り戻し操作時に後輪２ｂへ配分するトルクを減少させて後傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるための制御を、適宜「第３車両姿勢制御」と呼ぶ。なお、上記のように後輪２ｂのトルクを減少させると、車体１ａを後傾させる瞬間的な力の他に、車体１ａを前傾させる慣性力も発生することが考えられるが、ステアリング６の切り戻し操作に対する車両応答性に対しては後輪２ｂのトルク減少による瞬間的な車体１ａを後傾させる力が支配的に寄与する。

更に、本実施形態では、コントローラ５０は、ステアリング６の切り戻し操作時に、後輪２ｂへ配分するトルクを減少させる制御（第３車両姿勢制御）に加えて、車両１に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを車両１に付加するように、旋回外輪に制動力を付与するようにブレーキ装置２０ａに対する制御（以下では適宜「第４車両姿勢制御」と呼ぶ。）を行う。これにより、旋回からの復帰性能をより効果的に向上させることができる。

次に、図５乃至図１１を参照して、本実施形態においてコントローラ５０が実行する制御内容について具体的に説明する。図５は、本発明の実施形態による全体制御を示すフローチャートである。図６は、図５の全体制御において実行される、本発明の実施形態による低減トルク設定処理を示すフローチャートであり、図７は、図６の低減トルク設定処理で用いられる、本発明の実施形態による付加減速度と操舵速度との関係を示すマップである。図８は、図５の全体制御において実行される、本発明の実施形態による目標ヨーモーメント設定処理を示すフローチャートである。図９は、図５の全体制御において実行される、本発明の実施形態によるトルク配分設定処理を示すフローチャートであり、図１０は、図９のトルク配分設定処理で用いられる、本発明の実施形態による目標ヨーレート及び目標横加速度を設定するためのマップであり、図１１は、図９のトルク配分設定処理で用いられる、本発明の実施形態による第１ゲイン及び第２ゲインを設定するためのマップである。

図５の制御処理は、車両１のイグニッションがオンにされ、コントローラ５０に電源が投入された場合に起動され、所定周期（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行される。この制御処理が開始されると、ステップＳ１１において、コントローラ５０は、コントローラ５０は、車両１の運転状態に関する各種センサ情報を取得する。具体的には、コントローラ５０は、操舵角センサ８が検出した操舵角、アクセル開度センサ１０が検出したアクセル開度、車速センサ１２が検出した車速、ヨーレートセンサ１３が検出したヨーレート、加速度センサ１４が検出した加速度、ブレーキ踏込量センサ１５が検出したブレーキペダルの踏込量、エンジン回転数、車両１のトランスミッション５ａに現在設定されているギヤ段等を含む、上述した各種センサが出力した検出信号を運転状態に関する情報として取得する。

次いで、ステップＳ１２において、コントローラ５０は、図６に示すような、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するためのトルク（低減トルク）を設定する低減トルク設定処理を実行する。このステップＳ１２においては、コントローラ５０は、操舵装置７の操舵角の増加に応じて、つまりステアリング６の切り込み操作に応じて、エンジン４のトルクを低減させるための低減トルクを設定する。本実施形態では、コントローラ５０は、ステアリング６が切り込み操作されたときに、トルクを一時的に低減させて車両１に減速度を付加することにより、車両姿勢を制御するようにする（第２車両姿勢制御）。

図６に示すように、低減トルク設定処理が開始されると、ステップＳ２１において、コントローラ５０は、操舵装置７の操舵角（絶対値）が増加しているか否か、つまりステアリング６が切り込み操作されているか否かを判定する。その結果、操舵角が増加していると判定された場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、コントローラ５０は、ステップＳ２２に進み、操舵速度が所定の閾値Ｓ₁以上であるか否かを判定する。この場合、コントローラ５０は、図５のステップＳ１１において操舵角センサ８から取得した操舵角に基づき操舵速度を算出し、その値が閾値Ｓ₁以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２２の結果、操舵速度が閾値Ｓ₁以上であると判定された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３に進み、コントローラ５０は、操舵速度に基づき付加減速度を設定する。この付加減速度は、ドライバの意図に沿って車両姿勢を制御するために、ステアリング操作に応じて車両１に付加すべき減速度である。

具体的には、コントローラ５０は、図７のマップに示す付加減速度と操舵速度との関係に基づき、ステップＳ２２において算出した操舵速度に対応する付加減速度を設定する。図７における横軸は操舵速度を示し、縦軸は付加減速度を示す。図７に示すように、操舵速度が閾値Ｓ₁以下である場合、対応する付加減速度は０である。即ち、操舵速度が閾値Ｓ₁以下である場合、コントローラ５０は、ステアリング操作に基づき車両１に減速度を付加するための制御を実行しない。

一方、操舵速度が閾値Ｓ₁を超えている場合には、操舵速度が増大するに従って、この操舵速度に対応する付加減速度は、所定の上限値Ｄ_maxに漸近する。即ち、操舵速度が増大するほど付加減速度は増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。この上限値Ｄ_maxは、ステアリング操作に応じて車両１に減速度を付加しても、制御介入があったとドライバが感じない程度の減速度に設定される（例えば０．５ｍ／ｓ²≒０．０５Ｇ）。さらに、操舵速度が閾値Ｓ₁よりも大きい閾値Ｓ₂以上の場合には、付加減速度は上限値Ｄ_maxに維持される。

次いで、ステップＳ２４において、コントローラ５０は、ステップＳ２３で設定した付加減速度に基づき、低減トルクを設定する。具体的には、コントローラ５０は、エンジン４のトルクの増加により付加減速度を実現するために必要となる低減トルクを、図５のステップＳ１１において取得された現在の車速、ギヤ段、路面勾配等に基づき決定する。ステップＳ２４の後、コントローラ５０は低減トルク設定処理を終了し、図５のメインルーチンに戻る。

他方で、ステップＳ２１において操舵角が増加していないと判定された場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、又は、ステップＳ２２において操舵速度が閾値Ｓ₁未満であると判定された場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、コントローラ５０は、低減トルクの設定を行うことなく低減トルク設定処理を終了し、図５のメインルーチンに戻る。この場合、低減トルクは０となる。

図５に戻ると、コントローラ５０は、上記の低減トルク設定処理（ステップＳ１２）の後、ステップＳ１３に進み、図８の目標ヨーモーメント設定処理を実行し、第４車両姿勢制御において車両１に付加すべき目標ヨーモーメントを設定する。

図８に示すように、目標ヨーモーメント設定処理が開始されると、ステップＳ３１において、コントローラ５０は、図５のステップＳ１１において取得した操舵角及び車速に基づき目標ヨーレート及び目標横ジャークを算出する。１つの例では、コントローラ５０は、車速に応じた係数を操舵角に乗ずることにより目標ヨーレートを算出する。また、コントローラ５０は、操舵速度及び車速に基づき目標横ジャークを算出する。

次いで、ステップＳ３２において、コントローラ５０は、図５のステップＳ１１において取得したヨーレートセンサ１３が検出したヨーレート（実ヨーレート）とステップＳ３１で算出した目標ヨーレートとの差（ヨーレート差）Δγを算出する。

次いで、ステップＳ３３において、コントローラ５０は、ステアリング６の切り戻し操作中（即ち操舵角が減少中）であり、且つ、ヨーレート差Δγを時間微分することで得られるヨーレート差の変化速度Δγ′が所定の閾値Ｙ₁以上であるか否かを判定する。その結果、切り戻し操作中且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上である場合、ステップＳ３４に進み、コントローラ５０は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを第１の目標ヨーモーメントとして設定する。具体的には、コントローラ５０は、所定の係数をヨーレート差の変化速度Δγ′に乗ずることにより、第１の目標ヨーモーメントの大きさを算出する。

一方、ステップＳ３３において、ステアリングホイール６の切り戻し操作中ではない（即ち操舵角が一定又は増大中である）場合、ステップＳ３５に進み、コントローラ５０は、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向（即ち車両１の挙動がオーバーステアとなる方向）であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ５０は、目標ヨーレートが実ヨーレート以上の状況の下でヨーレート差が減少している場合や、目標ヨーレートが実ヨーレート未満の状況の下でヨーレート差が増大している場合に、ヨーレート差の変化速度Δγ′は実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であると判定する。

その結果、ヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向であり且つヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁以上である場合、ステップＳ３４に進み、コントローラ５０は、ヨーレート差の変化速度Δγ′に基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを第１の目標ヨーモーメントとして設定する。

ステップＳ３４の後、又は、ステップＳ３５においてヨーレート差の変化速度Δγ′が実ヨーレートが目標ヨーレートより大きくなる方向ではないかヨーレート差の変化速度Δγ′が閾値Ｙ₁未満である場合、ステップＳ３６に進み、コントローラ５０は、ステアリング６の切り戻し操作中（即ち操舵角が減少中）であり、且つ、操舵速度が所定の閾値Ｓ₃以上であるか否かを判定する。

その結果、切り戻し中且つ操舵速度が閾値Ｓ₃以上である場合、ステップＳ３７に進み、コントローラ５０は、ステップＳ３１で算出した目標横ジャークに基づき、車両１の実ヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを第２の目標ヨーモーメントとして設定する。具体的には、コントローラ５０は、所定の係数を目標横ジャークに乗ずることにより、第２の目標ヨーモーメントの大きさを算出する。

ステップＳ３７の後、又は、ステップＳ３６においてステアリングホイール６の切り戻し操作中ではない（即ち操舵角が一定又は増大中である）か操舵速度が閾値Ｓ₃未満である場合、ステップＳ３８に進み、コントローラ５０は、ステップＳ３４で設定した第１の目標ヨーモーメントとステップＳ３７で設定した第２の目標ヨーモーメントとの内、大きい方をヨーモーメント指令値に設定する。ステップＳ３８の後、コントローラ５０は、目標ヨーモーメント設定処理を終了し、図５のメインルーチンに戻る。

図５に戻ると、コントローラ５０は、上記の目標ヨーモーメント設定処理（ステップＳ１３）の後、ステップＳ１４に進み、図９のトルク配分設定処理を実行し、電磁カップリング５ｅの制御により実現すべき、前輪２ａと後輪２ｂとのトルク配分比を設定する。特に、コントローラ５０は、電磁カップリング５ｅの制御により後輪２ｂに対して最終的に配分すべきトルク（以下では「最終配分トルク」と呼ぶ。）を設定する。

図９に示すように、トルク配分設定処理が開始されると、ステップＳ４１において、コントローラ５０は、図５のステップＳ１１において取得した車速、アクセル開度及びブレーキペダルの踏込量などに基づき目標加減速度を設定する。１つの例では、コントローラ５０は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加減速度特性マップ（予め作成されてメモリなどに記憶されている）の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加減速度特性マップを選択し、選択した加減速度特性マップを参照して現在のアクセル開度及びブレーキペダルの踏込量などに対応する目標加減速度を設定する。

次いで、ステップＳ４２において、コントローラ５０は、ステップＳ４１において設定した目標加減速度を実現するためにエンジン４が発生すべき目標トルクを決定する。この場合、コントローラ５０は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジン４が出力可能なトルクの範囲内で、目標トルクを決定する。

次いで、ステップＳ４３において、コントローラ５０は、前輪２ａと後輪２ｂの接地荷重比と、ステップＳ４２において設定した目標トルクに基づき、後輪２ｂに配分可能な最大のトルク（最大配分トルク）を設定する。具体的には、コントローラ５０は、前輪２ａと後輪２ｂの接地荷重比に応じて目標トルクを前輪２ａと後輪２ｂに配分し（例えば接地荷重比が「７：３」であれば、目標トルクを「７：３」で前輪２ａと後輪２ｂに配分する）、こうして後輪２ｂに配分されたトルクを最大配分トルクとして設定する。なお、１つの例では、コントローラ５０は、車両１の停車時の接地荷重比（例えば「６：４」）を基準として用いて、車両１に現在発生する加減速度の大きさなどに基づき、車両１の現在の接地荷重比を算出する。

次いで、ステップＳ４４において、コントローラ５０は、図１０（Ａ）〜（Ｆ）のマップを参照して、図５のステップＳ１１において取得した現在の操舵角及び車速に対応する目標ヨーレート及び目標横加速度（目標横Ｇ）を設定する。図１０（Ａ）〜（Ｆ）のマップは、それぞれ、異なる操舵角θ、２θ、３θ、４θ、５θ、６θ（θ＜２θ＜３θ＜４θ＜５θ＜６θ）について、車速（横軸）に応じて設定すべき目標ヨーレート（縦軸）及び目標横加速度（縦軸）が規定されている。目標ヨーレートは破線で示し、目標横加速度は実線で示している。図１０（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、目標ヨーレートについては、車速が所定値未満の領域では、車速が高くなると目標ヨーレートが大きくなり、車速が当該所定値以上の領域では、車速が高くなると目標ヨーレートが小さくなるという傾向があり、また、目標横加速度については、車速が高くなるほど目標横加速度が大きくなり、且つ、その増大量の増加割合が小さくなるという傾向がある。更に、目標ヨーレート及び目標横加速度の両方とも、基本的には、操舵角が大きくなるほど（θ→２θ→３θ…→６θ）、目標ヨーレート及び目標横加速度がより大きくなるという傾向がある。なお、図１０（Ａ）〜（Ｆ）において、点Ｐは、目標ヨーレートと目標横加速度との大小関係が入れ替わる車速に対応する。また、図１０（Ａ）〜（Ｆ）では、６つの操舵角に対応するマップを示したが、実際には６よりも多い操舵角に対応するマップが用意されている。

次いで、ステップＳ４５において、コントローラ５０は、図１１（Ａ）のマップを参照して、ステップＳ４４において設定した目標ヨーレートに対応する第１ゲインを設定する。この第１ゲインは、第１又は第３車両姿勢制御において、所望のピッチングを車体１ａに生成させるべく、電磁カップリング５ｅにより後輪２ｂへ配分するトルクを増加又は減少させるために適用される値である。図１１（Ａ）に示すように、目標ヨーレート（横軸）が大きくなるほど、第１ゲイン（縦軸）が大きくなるようにマップが規定されている。具体的には、このマップは、目標ヨーレートと第１ゲインとの関係が非線形になっており、目標ヨーレートが増大するに従って、第１ゲインが所定の上限値に設定されるか又は当該上限値に漸近するよう規定されている。このマップによれば、目標ヨーレートが増大するほど第１ゲインは増大し、且つ、その増大量の増加割合は小さくなる。

次いで、ステップＳ４６において、コントローラ５０は、図１１（Ｂ）のマップを参照して、ステップＳ４４において設定した目標横加速度に対応する第２ゲインを設定する。この第２ゲインも、第１又は第３車両姿勢制御において、所望のピッチングを車体１ａに生成させるべく、電磁カップリング５ｅにより後輪２ｂへ配分するトルクを増加又は減少させるために適用される値である。図１１（Ｂ）に示すように、目標横加速度（横軸）が大きくなるほど、第２ゲイン（縦軸）が大きくなるようにマップが規定されている。具体的には、このマップは、目標横加速度が所定値未満の領域では、目標横加速度と第２ゲインとの関係がほぼ線形になっており、目標横加速度が所定値以上の領域では、目標横加速度の大きさによらずに、第２ゲインが所定の上限値に設定されるように規定されている。

次いで、ステップＳ４７において、コントローラ５０は、ステップＳ４４において設定した目標ヨーレートが所定値以上で、且つステップＳ４４において設定した目標横加速度が所定値以上であるか否かを判定している。ここでは、コントローラ５０は、本実施形態による車両姿勢制御を実行すべき状況であるか否か、つまりステアリング６の切り込み操作又は切り戻し操作による旋回状態にあるか否かを判定している。

その結果、目標ヨーレートが所定値以上で且つ目標横加速度が所定値以上である場合（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、ステップＳ４８に進み、コントローラ５０は、ステップＳ４５において設定した第１ゲインと、ステップＳ４６において設定した第２ゲインとのうちで大きい方のゲインを、ステップＳ４３において設定した最大配分トルクに対して乗算することで、後輪２ｂへの最終配分トルクを設定する。つまり、コントローラ５０は、第１ゲイン及び第２ゲインのうちで最大配分トルクをより大きく変更することが可能なゲインを採用して、最大配分トルクを変更して最終配分トルクを設定する。

ここで、ステアリング６の切り込み操作時には、操舵角が大きくなっていくので、設定される目標ヨーレート及び目標横加速度が大きくなって（図１０参照）、第１ゲイン及び第２ゲインが大きくなる（図１１参照）。その結果、後輪２ｂの最大配分トルクに対して第１ゲイン又は第２ゲインを適用することで、後輪２ｂの最終配分トルクが増加することとなる。これにより、ステアリング６の切り込み操作時に、前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるべく後輪２ｂへ配分するトルクを増加させる制御（第１車両姿勢制御）が実現されるのである。他方で、ステアリング６の切り戻し操作時には、操舵角が小さくなっていくので、設定される目標ヨーレート及び目標横加速度が小さくなって（図１０参照）、第１ゲイン及び第２ゲインが小さくなる（図１１参照）。その結果、後輪２ｂの最大配分トルクに対して第１ゲイン又は第２ゲインを適用すると、後輪２ｂの最終配分トルクが減少することとなる。これにより、ステアリング６の切り戻し操作時に、後傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるべく後輪２ｂへ配分するトルクを減少させる制御（第３車両姿勢制御）が実現されるのである。

他方で、目標ヨーレートが所定値以上で且つ目標横加速度が所定値以上でない場合（ステップＳ４８：Ｎｏ）、ステップＳ４９に進む。この場合には、車両１が旋回状態にないため、本実施形態による車両姿勢制御を実行すべき状況ではないので、コントローラ５０は、ステップＳ４９において、エネルギー損失の総和が最小となる最終配分トルクを設定する。具体的には、コントローラ５０は、図３のマップを参照して、適用すべき前輪２ａと後輪２ｂとのトルク配分比を設定する。すなわち、コントローラ５０は、前輪２ａのスリップによるエネルギー損失と、後輪２ｂのスリップによるエネルギー損失と、後輪２ｂへの動力伝達によるトルク伝達機構の機械損失に対応するエネルギー損失との総和を求め、このエネルギー損失の総和が最小となるようなトルク配分比を決定する。そして、コントローラ５０は、このトルク配分比に対応する最終配分トルクを設定する。

このようなステップＳ４８又はＳ４９の後、コントローラ５０は、トルク配分設定処理を終了し、図５のメインルーチンに戻る。

図５に戻ると、コントローラ５０は、上記のトルク配分設定処理（ステップＳ１４）の後、ステップＳ１５に進み、現在のエンジン４のトルク（実トルク）が所定値以上で、且つ低減トルクが有るか否か（つまり図６の低減トルク設定処理（ステップＳ１２）において低減トルクが設定されたか否か）を判定している。エンジン４のトルクの判定において適用する所定値には、低減トルクに対応する値（例えば想定される低減トルクの最大値に基づく値）が用いられる。こうすると、エンジン４のトルクが所定値以上であるか否かを判定することにより、エンジン４が低減トルクを実現可能な状態であるか否か、つまり低減トルクに基づきエンジン４のトルクを適切に低減できる状態であるか否かを判断できる。典型的には、アクセルオフの場合には、エンジン４のトルクが所定値未満となり、低減トルクに基づきエンジン４のトルクを適切に低減することができない。

ステップＳ１５の結果、エンジン４のトルクが所定値以上で且つ低減トルクが有る場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、コントローラ５０は、ステップＳ１６に進む。この場合には、低減トルクが設定されており、エンジン４がこの低減トルクを実現可能な状態にあるので、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作に応じてエンジン４のトルクを低減トルクだけ低減する制御（第２車両姿勢制御）を実施するようにする一方で、電磁カップリング５ｅによるトルク配分比の変更を制限する（ステップＳ１６）。すなわち、コントローラ５０は、図９のトルク配分設定処理（ステップＳ１４）により設定された最終配分トルクを実現するためのトルク配分比の変更を制限する。１つの例では、コントローラ５０は、トルク配分比の変化速度が所定の制限速度未満となるように、典型的にはトルク配分比が一定の制限速度にて変化するように、電磁カップリング５ｅを制御する。他の例では、コントローラ５０は、トルク配分比を一定に維持すべく、電磁カップリング５ｅによるトルク配分比の変更を禁止する。このようなステップＳ１６の後、コントローラ５０は、ステップＳ１７に進む。

他方で、エンジン４のトルクが所定値未満である場合、又は低減トルクが無い場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、コントローラ５０は、上記のステップＳ１６の制御を行わずに、ステップＳ１７に進む。こうしてステップＳ１７に進む状況は、アクセルオフなどによりエンジン４のトルクが所定値未満である場合に加えて、車両１がほぼ直進走行している場合、車両１がステアリング６の切り込み操作後で切り戻し操作前に定常旋回を行っている場合、及び、車両１がステアリング６の切り戻し操作による旋回からの復帰動作を行っている場合などの、低減トルクが設定されない場合に該当する。このような場合には、コントローラ５０は、図９のトルク配分設定処理（ステップＳ１４）により設定された最終配分トルクに基づき制御を行うこととなる（図８の目標ヨーモーメント設定処理（ステップＳ１３）により設定された目標ヨーモーメントも含む）。これにより、エンジン４のトルクが所定値未満であるときに、ステアリング６の切り込み操作に応じて低減トルクが設定された場合には、第２車両姿勢制御の代わりに、第１車両姿勢制御が行われることとなり、また、ステアリング６の切り戻し操作が行われた場合には、第３車両姿勢制御が行われることとなる（この場合には第４車両姿勢制御も行われる）。

次いで、コントローラ５０は、ステップＳ１７において、上述した処理結果に応じて各アクチュエータ制御量を設定し、ステップＳ１８において、設定した制御量に基づき各アクチュエータへ制御指令を出力する。具体的には、コントローラ５０は、図６の低減トルク設定処理により設定された低減トルクに基づき制御（第２車両姿勢制御）を行う場合には、エンジン４へ制御指令を出力する。例えば、コントローラ５０は、点火プラグ４ｃの点火時期を、低減トルクを適用しない元のトルクを発生させるための点火時期よりも遅角させる（リタードする）。また、点火時期の遅角に代えて、あるいはそれと共に、コントローラ５０は、スロットルバルブ４ａのスロットル開度を小さくしたり、下死点後に設定されている吸気バルブの閉時期を遅角させるよう可変動弁機構４ｄを制御したりすることによって、吸入空気量を減少させる。この場合、コントローラ５０は、所定の空燃比が維持されるように、吸入空気量の減少に対応して、インジェクタ４ｂによる燃料噴射量を減少させる。なお、エンジン４がディーゼルエンジンである場合、コントローラ５０は、インジェクタ４ｂによる燃料噴射量を、低減トルクを適用しない元のトルクを発生させるための燃料噴射量よりも減少させる。

また、コントローラ５０は、図９のトルク配分設定処理により設定された最終配分トルクに基づき制御を行う場合には、電磁カップリング５ｅへ制御指令を出力する。具体的には、コントローラ５０は、設定された最終配分トルクを後輪２ｂに付与すべく、この最終配分トルクに対応する締結度合い（締結トルク）に設定されるように電磁カップリング５ｅを制御する。この場合、コントローラ５０は、後輪２ｂの最終配分トルクに応じた印加電流を、電磁カップリング５ｅに供給する。なお、コントローラ５０は、図５のステップＳ１６の処理が行われた場合には、トルク配分比の変更を制限するように電磁カップリング５ｅを制御する。

また、コントローラ５０は、図８の目標ヨーモーメント設定処理により設定された目標ヨーモーメントに基づき制御を行う場合には、この目標ヨーモーメントがブレーキ装置２０ａにより車両１に付加されるように、ブレーキ制御システム２０へ制御指令を出力する。ブレーキ制御システム２０は、ヨーモーメント指令値と液圧ポンプ２０ｂの回転数との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、目標ヨーモーメント設定処理において設定されたヨーモーメント指令値に対応する回転数で液圧ポンプ２０ｂを作動させる（例えば、液圧ポンプ２０ｂへの供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する回転数まで液圧ポンプ２０ｂの回転数を上昇させる）。加えて、ブレーキ制御システム２０は、例えば、ヨーモーメント指令値とバルブユニット２０ｃの開度との関係を規定したマップを予め記憶しており、このマップを参照することにより、ヨーモーメント指令値に対応する開度となるようにバルブユニット２０ｃを個々に制御し（例えば、ソレノイド弁への供給電力を上昇させることにより、制動力指令値に対応する開度までソレノイド弁の開度を増大させる）、各車輪の制動力を調整する。

＜作用及び効果＞
次に、本発明の実施形態による車両システムによる作用及び効果について説明する。

図１２は、車両１がターンイン、定常旋回及びターンアウトを順に行っているときに本発明の実施形態による車両姿勢制御を実行した場合の各種パラメータの時間変化を示したタイムチャートの一例である。図１２のタイムチャートは、上から順に、アクセルペダルのアクセル開度、ステアリング６の操舵角、ステアリング６の操舵速度、図６の低減トルク設定処理（図５のステップＳ１２）で設定されたエンジン４の低減トルク、エンジン４に最終的に適用する最終目標トルク、図８の目標ヨーモーメント設定処理（図５のステップＳ１３）で設定された目標ヨーモーメント、電磁カップリング５ｅの締結トルク（締結度合い）、車両１のピッチング挙動を示している。なお、図１２で例示する最終目標トルクは、目標加減速度から設定される目標トルク（図９のステップＳ４２）に対して低減トルクを適用したトルクであり、低減トルクが設定されていない場合には当該目標トルクがそのまま最終目標トルクとなる。

まず、ステアリング６の切り込み操作が行われたときに、つまり車両１のターンイン時に、操舵角及び操舵速度が増加する。その結果、時刻ｔ１１において、操舵速度が閾値Ｓ₁以上となり（図６のステップＳ２２：Ｙｅｓ）、操舵速度に応じた付加減速度に基づき低減トルクが設定される（図６のステップＳ２３、Ｓ２４）。図１２に示す例では、低減トルクが設定された状況において、アクセルがオンとなっておりエンジン４のトルクが所定値以上であるため（図５のステップＳ１５：Ｙｅｓ）、つまりエンジン４が低減トルクを実現可能な状態であるため、目標トルクから低減トルクが低減された最終目標トルクが設定されて、この最終目標トルクに基づきエンジン４が制御される。すなわち、ステアリング６の切り込み操作に応じてエンジン４のトルクを低減する第２車両姿勢制御が実行される。このように第２車両姿勢制御を実行することで、トルクの低減により車両１に減速度が生じることで、前傾方向のピッチングが車体１ａに生成される。これにより、車両１のターンイン時にドライバに応答感を与えることができる。

一方で、こうして第２車両姿勢制御が実行されるときには、図９のトルク配分設定処理によらずに、電磁カップリング５ｅによるトルク配分比の変更が制限される（図５のステップＳ１６）。具体的には、電磁カップリング５ｅの締結トルクが緩やかな一定の制限速度にて変化（増加）するように、電磁カップリング５ｅが制御される。すなわち、図１２に示す状況では、ステアリング６の切り込み操作時に後輪２ｂへ配分するトルクを増加させる第１車両姿勢制御は実行されない。これにより、第２車両姿勢制御中に第１車両姿勢制御が実行されることにより所望のピッチングが適切に生成できなくなるのを確実に抑制できる。

この後、第２車両姿勢制御中において操舵速度が減少すると、時刻ｔ１２において、操舵速度が閾値Ｓ₁未満となり（図６のステップＳ２２：Ｎｏ）、第２車両姿勢制御が終了される。また、このように操舵速度が減少したときに（時刻ｔ１２の直前）、低減トルク（絶対値）の減少に応じて、電磁カップリング５ｅの締結トルクの変更の制限が解除されて、締結トルクが速やかに変化（増加）するように電磁カップリング５ｅが制御される。そして、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの間、操舵角がほぼ一定となり、車両１が定常旋回を行う。このときには、電磁カップリング５ｅの締結トルクが一定に維持され、車両１のピッチング挙動が一定となる（安定する）。これにより、車両１の定常旋回時にドライバに接地感を与えることができる。

この後、ステアリング６の切り戻し操作が行われたときに、つまり車両１のターンアウト時に、操舵角及び操舵速度が減少する。その結果、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間、図９のトルク配分設定処理に応じて、電磁カップリング５ｅの締結トルクが減少される。すなわち、操舵角の減少に応じて、設定される目標ヨーレート及び目標横加速度が小さくなって（図９のステップＳ４４及び図１０参照）、設定される第１ゲイン及び第２ゲインが小さくなり（図９のステップＳ４５、Ｓ４６及び図１１参照）、その結果、第１ゲイン又は第２ゲインが適用された後輪２ｂの最終配分トルクが減少することで（図９のステップＳ４８）、電磁カップリング５ｅの締結トルクが減少されるのである。電磁カップリング５ｅの締結トルクが減少すると後輪２ｂへ配分されるトルクが減少するので、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの間、ステアリング６の切り戻し操作に応じて後輪２ｂのトルクを減少させる第３車両姿勢制御が実行されることとなる。このような第３車両姿勢制御により、後傾方向のピッチングが車体１ａに生成されて、車両１のターンアウト時にドライバに安定感を与えることができる。

他方で、上記のステアリング６の切り戻し操作時において、時刻ｔ１３から、図８の目標ヨーモーメント設定処理により目標ヨーモーメントが設定される（図８のステップＳ３４、Ｓ３７、Ｓ３８参照）。その結果、上述した第３車両姿勢制御に加えて、車両１に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを車両１に付加するように旋回外輪に制動力を付与する制御（第４車両姿勢制御）が実行される。これにより、旋回からの復帰性能をより効果的に向上させることができる。

次に、図１３は、車両１がターンイン、定常旋回及びターンアウトを順に行っているときに本発明の実施形態による車両姿勢制御を実行した場合の各種パラメータの時間変化を示したタイムチャートの別の例である。図１３のタイムチャートも、図１２と同様に、上から順に、アクセル開度、操舵角、操舵速度、低減トルク、最終目標トルク、目標ヨーモーメント、電磁カップリング５ｅの締結トルク、車両１のピッチング挙動を示している。ここでは、図１２のタイムチャートとの相違点のみを説明する（特に説明しない点は図１２と同様であるものとする）。

まず、ステアリング６の切り込み操作が行われたときに、つまり車両１のターンイン時に、操舵角及び操舵速度が増加する。その結果、時刻ｔ２１において、操舵速度が閾値Ｓ₁以上となり（図６のステップＳ２２：Ｙｅｓ）、操舵速度に応じた付加減速度に基づき低減トルクが設定される（図６のステップＳ２３、Ｓ２４）。図１３に示す例では、低減トルクが設定された状況において、アクセルがオフとなっておりエンジン４のトルクが所定値未満であるため（図５のステップＳ１５：Ｎｏ）、つまりエンジン４が低減トルクを実現可能な状態でないため、目標トルクから低減トルクが低減された最終目標トルクは設定されない（具体的にはアクセルオフのため最終目標トルクはほぼ０になる）。すなわち、低減トルクは設定されるが、この低減トルクを用いた第２車両姿勢制御は実行されない。

上記の理由により第２車両姿勢制御が実行されない代わりに、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間、図９のトルク配分設定処理に応じて、電磁カップリング５ｅの締結トルクが増加される。すなわち、操舵角の増加に応じて、設定される目標ヨーレート及び目標横加速度が大きくなって（図９のステップＳ４４及び図１０参照）、設定される第１ゲイン及び第２ゲインが大きくなり（図９のステップＳ４５、Ｓ４６及び図１１参照）、その結果、第１ゲイン又は第２ゲインが適用された後輪２ｂの最終配分トルクが増加することで（図９のステップＳ４８）、電磁カップリング５ｅの締結トルクが増加されるのである。電磁カップリング５ｅの締結トルクが増加すると後輪２ｂへ配分されるトルクが増加するので、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間、ステアリング６の切り込み操作に応じて後輪２ｂのトルクを増加させる第１車両姿勢制御が実行されることとなる。このような第１車両姿勢制御により、前傾方向のピッチングが車体１ａに生成されて、車両１のターンイン時にドライバに応答感を与えることができる。なお、時刻ｔ２２以降の制御は、図１２で示した時刻ｔ１２以降の制御と同様である。

以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作時に、つまり車両１のターンイン時に、後輪２ｂのトルクを増加させるように電磁カップリング５ｅを制御する（第１車両姿勢制御）。このように後輪２ｂのトルクが増加すると、後輪２ｂを車両前方へ推進させる力Ｆ１が、後輪２ｂからサスペンション３を介して車体１ａに伝達される。この場合、後輪２ｂの中心軸２ｂ１から車体１ａの取付部３ａに向かってサスペンション３が斜め上方に延びているので、後輪２ｂを車両前方へ推進させる力Ｆ１における上方向の成分の力Ｆ１１が車体１ａに生じる、つまり車体１ａの後部を上向きに持ち上げる力Ｆ１１が瞬間的に車体１ａに作用する。その結果、車体１ａを前傾させる方向のモーメントＹ１が生じて、前傾方向のピッチングを車体１ａに生成することができる。このような前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させることで、ターンイン時にドライバに応答感を与えることができる。また、上記のような前傾方向のピッチングを生成する方向のモーメントＹ１により、車体１ａの前部を下向きに沈み込ませる力Ｆ１２が車体１ａに作用し、車体１ａの前部が沈み込んで前輪荷重が増大する。これにより、ステアリング６の切り込み操作に対する車両１の旋回応答性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、コントローラ５０は、ステアリング６の切り戻し操作時に、つまり車両１のターンアウト時に、後輪２ｂのトルクを減少させるように電磁カップリング５ｅを制御する（第３車両姿勢制御）。このように後輪２ｂのトルクが減少すると、後輪２ｂを車両後方へ引っ張る力Ｆ２が、後輪２ｂからサスペンション３を介して車体１ａに伝達される。この場合、車体１ａの取付部３ａから後輪２ｂの中心軸２ｂ１に向かってサスペンション３が斜め下方に延びているので、後輪２ｂを車両後方へ引っ張る力Ｆ２における下方向の成分の力Ｆ２１が車体１ａに生じる、つまり車体１ａの後部を下向きに沈み込ませる力Ｆ２１が瞬間的に車体１ａに作用する。その結果、車体１ａを後傾させる方向のモーメントＹ２が生じて、後傾方向のピッチングを車体１ａに生成することができる。このような後傾方向のピッチングを車体１ａに生成させることで、ターンアウト時にドライバに安定感を与えることができる。また、上記のような後傾方向のピッチングを生成する方向のモーメントＹ２により、車体１ａの前部を上向きに持ち上げる力Ｆ２２が車体１ａに作用し、車体１ａの前部が浮き上がって前輪荷重が減少する。これにより、ステアリング６の切り戻し操作に対する車両応答性、つまり旋回からの復帰性能（車両１の直進方向への復帰性能）を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、電磁カップリング５ｅは、エンジン４のトルクが所定値未満であるときに出力軸の回転数が入力軸の回転数よりも低くなるように構成されているが、コントローラ５０は、エンジン４のトルクが所定値未満であるときにステアリング６の切り込み操作が行われた場合には、そのような電磁カップリング５ｅの締結度合いを高くする制御を行う。こうすることで、電磁カップリング５ｅの出力軸の回転数が増加することで、後輪２ｂのトルクが増加することとなる。したがって、本実施形態によれば、ステアリング６の切り込み操作時においてエンジン４がほとんどトルクを発生していないような状況においても、電磁カップリング５ｅの制御によって後輪２ｂのトルクを適切に増加させることができ、その結果、上述した前傾方向のピッチングを車体１ａに適切に生成することが可能となる。加えて、本実施形態によれば、エンジン４のトルクが所定値未満であるため、エンジン４からの生成トルクの調整（特に低減）によって車両姿勢の制御を実現できないような状況においても、上述したような電磁カップリング５ｅの制御によって、前傾方向のピッチングを車体１ａに適切に生成できるのである。

また、本実施形態によれば、コントローラ５０は、エンジン４のトルクが所定値以上であるときにステアリング６の切り込み操作が行われた場合には、電磁カップリング５ｅによって後輪２ｂのトルクを増加させる制御（第１車両姿勢制御）を抑制して、ステアリング６の切り込み操作に応じてエンジン４のトルクを低減させる制御（第２車両姿勢制御）を実行する。このような第２車両姿勢制御によっても、エンジン４のトルク低減によって車両１に減速度を生じさせることで、ターンイン時に前傾方向のピッチングを車体１ａに適切に生成することができる。また、本実施形態によれば、第２車両姿勢制御が実行されている間は第１車両姿勢制御の実行を抑制するので、第２車両姿勢制御中に第１車両姿勢制御が実行されることで所望のピッチングが適切に生成できなくなるのを確実に抑制できる。

また、本実施形態によれば、コントローラ５０は、ステアリング６の切り込み操作後で切り戻し操作前の車両１の定常旋回時には、電磁カップリング５ｅによる後輪２ｂのトルクの変更を抑制するので、定常旋回時に車両１のピッチング挙動を安定させることができ、ドライバに接地感を与えることができる。

また、本実施形態によれば、コントローラ５０は、ステアリング６の切り戻し操作時に、上述した第３車両姿勢制御に加えて、車両１に発生しているヨーレートとは逆回りのヨーモーメントを車両１に付加するように旋回外輪に制動力を付与する制御（第４車両姿勢制御）を実行する。これにより、旋回からの復帰性能をより効果的に向上させることができる。

＜変形例＞
以下では、上述した実施形態の変形例について説明する。なお、下記の複数の変形例は適宜組み合わせて実施することができる。

（変形例１）
上述した実施形態では、ステアリング６の切り込み操作時において前傾方向のピッチングを車体１ａに生成するための実現手段として、第１車両姿勢制御及び第２車両姿勢制御を用いていたが（前述したように基本的には両方同時には実行されない）、他の例では、ステアリング６の切り込み操作時において前傾方向のピッチングを車体１ａに生成するための実現手段として、第１車両姿勢制御のみを用いてもよい。つまり、ステアリング６の切り込み操作時において、車両減速度を発生させるべくエンジン４のトルクを低減させる第２車両姿勢制御を実行せずに、電磁カップリング５ｅによって後輪２ｂのトルクを増加させる第１車両姿勢制御のみを実行して、前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させてもよい。

このような変形例は、図１４に示すような制御フローにより実現される。図１４は、本発明の実施形態の変形例による全体制御を示すフローチャートである。図１４のステップＳ６１、Ｓ６２、Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ６５は、それぞれ、図５のステップＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１８と同様である。すなわち、変形例による全体制御は、図５の全体制御と比較すると、低減トルク設定処理を実行するステップＳ１２と、エンジン４のトルクが所定値以上で且つ低減トルクが有るか否かを判定するステップＳ１５と、トルク配分比の変更を制限するステップＳ１６と、を具備しない点で異なる。このような変形例による全体制御によれば、低減トルク設定処理が実行されずに、つまり低減トルクが適用されずに、主としてステップＳ６３のトルク配分設定処理の処理結果に基づき、各種の制御が行われることとなる。

以上述べた変形例のように、第２車両姿勢制御を実行せずに第１車両姿勢制御のみを実行することとしても、ステアリング６の切り込み操作時に前傾方向のピッチングを車体１ａに適切に生成させることができる。

（変形例２）
上述した実施形態では、図９のトルク配分設定処理により、操舵角に応じた目標ヨーレート及び目標横加速度（図１０参照）に基づき設定した第１ゲイン及び第２ゲイン（図１１参照）を用いて後輪２ｂの最終配分トルクを設定することで、ステアリング６の切り込み操作時及び切り戻し操作時のそれぞれにおける後輪２ｂのトルクの増加及び減少を実現していた。他の例では、このように目標ヨーレート及び目標横加速度に応じた第１ゲイン及び第２ゲインによって後輪２ｂのトルクの増加及び減少を実現する代わりに、単純に、操舵角の大きさに応じて後輪２ｂのトルクの増加及び減少を実現してもよい。

図１５は、本発明の実施形態の変形例において、操舵角（横軸）に応じて設定すべき後輪２ｂのトルク（縦軸）を規定したマップである。図１５に示すマップは、操舵角が大きくなるほど、後輪２ｂに配分するトルク（最終配分トルクに対応する）が大きくなるように規定されている。このマップによれば、ステアリング６の切り込み操作時には、操舵角が大きくなっていくので、後輪２ｂのトルクが増加することとなる。これにより、ステアリング６の切り込み操作時に、前傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるべく後輪２ｂのトルクを増加させる制御（第１車両姿勢制御）が適切に実現される。他方で、ステアリング６の切り戻し操作時には、操舵角が小さくなっていくので、後輪２ｂのトルクが減少することとなる。これにより、ステアリング６の切り戻し操作時に、後傾方向のピッチングを車体１ａに生成させるべく後輪２ｂのトルクを減少させる制御（第３車両姿勢制御）が適切に実現される。

なお、図１５のマップでは、操舵角と後輪２ｂのトルクとの関係が線形になっているが、操舵角が大きくなるほど、設定される後輪２ｂのトルクが大きくなれば、操舵角と後輪２ｂのトルクとの関係が非線形（例えば２次関数など）であるマップを用いてもよい。

（変形例３）
上述した実施形態では、フロントエンジン・フロントドライブ方式（ＦＦ方式）をベースとした四輪駆動車に本発明を適用する例を示したが、本発明は、四輪駆動車の種々の駆動形式（例えばフロントエンジン・リアドライブ方式（ＦＲ方式）など）に対して適用可能である。つまり、本発明は、前輪２ａが駆動輪で後輪２ｂが補助駆動輪である四輪駆動車への適用に限定はされず、後輪２ｂが駆動輪で前輪２ａが補助駆動輪である四輪駆動車にも適用可能である。

（変形例４）
上述した実施形態では、エンジン４を動力源として用いる車両１に本発明を適用する例を示したが、本発明は、エンジン４以外を動力源として用いる車両にも適用可能である。例えば、本発明は、モータ（電動機）を動力源として用いる車両にも適用可能である。

（変形例５）
上述した実施形態では、操舵角及び操舵速度に基づき車両姿勢制御を実行していたが、他の例では、操舵角及び操舵速度の代わりに、ヨーレートや横加速度やヨー加速度や横ジャークに基づき車両姿勢制御を実行してもよい。

（変形例６）
上述した実施形態では、エンジン４のトルクを前輪２ａと後輪２ｂとに配分するトルク配分機構として電磁カップリング５ｅを示したが、トルク配分機構として電磁カップリング５ｅを用いることに限定はされず、トルク配分機構として公知の種々の機構を適用することができる。

１ 車両
２ａ 前輪
２ｂ 後輪
３ サスペンション
４ エンジン
５ａ トランスミッション
５ｃ ＰＴＯ
５ｄ プロペラシャフト
５ｅ 電磁カップリング
５ｆ リヤデファレンシャルギヤ
７ 操舵装置
６ ステアリングホイール
８ 操舵角センサ
１０ アクセル開度センサ
１２ 車速センサ
５０ コントローラ

Claims (4)

1. 車両システムであって、
   前記車両を駆動するための動力源と、
   前輪及び後輪と、
   前記後輪の中心軸よりも上方に車体との取付部を有する懸架装置と、
   前記動力源のトルクを前記前輪と前記後輪とに配分するトルク配分機構と、
   ドライバにより操作されるステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールの操作に対応する操舵角を検出する操舵角センサと、
   前記動力源及び前記トルク配分機構を制御する制御器と、を有し、
   前記制御器は、前記操舵角センサにより検出された前記ステアリングホイールの切り込み操作に基づき、前記後輪のトルクを増加させるように前記トルク配分機構を制御するよう構成されている、
   ことを特徴とする車両システム。
2. 前記トルク配分機構は、前輪側からトルクが伝達される入力軸及び後輪側にトルクを伝達する出力軸を備えるカップリングを含み、前記動力源のトルクが所定値未満であるときに、前記出力軸の回転数が前記入力軸の回転数よりも低くなるように構成され、
   前記制御器は、前記動力源のトルクが前記所定値未満で且つ前記ステアリングホイールの切り込み操作が行われたときに、前記カップリングの締結度合いを高くするように前記トルク配分機構を制御して前記後輪のトルクを増加させるよう構成されている、
   請求項１に記載の車両システム。
3. 前記制御器は、前記動力源のトルクが所定値以上で且つ前記ステアリングホイールの切り込み操作が行われたときに、
   前記ステアリングホイールの切り込み操作に基づき前記動力源の低減トルクを設定して、この低減トルクを適用したトルクが発生するように前記動力源を制御し、且つ、
   前記後輪のトルクを増加させるための前記トルク配分機構の制御を抑制するよう構成されている、
   請求項１又は２に記載の車両システム。
4. 前記制御器は、前記ステアリングホイールが切り込み操作された後の前記車両の定常旋回時に、前記トルク配分機構による前記後輪のトルクの変更を抑制するよう構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両システム。

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