JP6542017B2 - 車両姿勢制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、四輪駆動車両において、左右の前輪および左右の後輪に加える制駆動力を適切に配分して車両姿勢の安定化を図る車両姿勢制御装置に関する。

従来の車両姿勢制御装置では、例えば、車速や操舵角等の各種車両状態量から目標ヨーレートを求め、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを生成し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を左右の各輪に加える。これにより、安定した車両挙動を確保するものが知られている（特許文献１）。

また、四輪駆動車において、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて制御されて実ヨーレートが目標ヨーレートに一致もしくは近似するよう前後輪への駆動力配分率を変えるものが公知である。例えば、実ヨーレートが目標ヨーレートより大きいときには前輪側のトルク配分を大きくし、実ヨーレートが目標ヨーレートより小さいときには後輪側のトルク配分を大きくする技術が示されている（特許文献２）。

特開平９−８６３７８号公報 特開平３−７０６３３号公報

四輪独立駆動車のような四輪個別に前後力を制御可能な車両、もしくは四輪全てに駆動力配分が可能な車両において、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づく目標ヨーモーメントを実現するための前後力を、前記特許文献２に記載の技術のように、目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて前後輪へ分配すると、実ヨーレートの符号が反転するときに前輪と後輪の駆動力配分が切り替わる。このため、前後輪のトルクが不連続に変化し、運転者に違和感を与える恐れがある。

この発明の目的は、各輪に制駆動力をそれぞれ個別に与える四輪駆動車両において、運転者に違和感を与えることなく車両姿勢の安定化を図ることができる車両姿勢制御装置を提供することである。

この発明の車両姿勢制御装置２４は、左右の前輪３，３および左右の後輪２，２の各輪に制駆動力をそれぞれ個別に与える制駆動力発生手段４を備えた四輪駆動車両を制御する車両制御装置１０に設けられる車両姿勢制御装置であって、
車速と操舵角から規範ヨーレートを求める規範ヨーレート演算手段２５と、
前記車両の実ヨーレートを検出するヨーレートセンサ２２と、
前記規範ヨーレート演算手段２５で求められた規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサ２２によって検出された実ヨーレートとのヨーレート偏差に基づいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段２６と、
制駆動力の操作手段１７，１８が出力する操作量を基本として各輪３，２に配分する制駆動力の指令入力トルクを生成する制駆動力指令手段１５と、
この制駆動力指令手段１５で生成する制駆動力の指令入力トルクに、前記目標ヨーモーメント演算手段２６により演算された目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加えるヨーモーメント制御手段２７と、
を備え、
前記ヨーモーメント制御手段２７は、前記ヨーレートセンサ２２で検出される実ヨーレートにつき、この実ヨーレートの符号の正負が反転する定められた範囲のとき、前記検出される実ヨーレートに応じて前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる配分比率変化手段２７ａを有することを特徴とする。
前記定められた範囲は、例えば、試験やシミュレーション等の結果により定められる。

この構成によると、目標ヨーモーメント演算手段２６は、求められた規範ヨーレートと検出された実ヨーレートとのヨーレート偏差Δγに基づいて目標ヨーモーメントＭ_ｔを演算する。ヨーモーメント制御手段２７は、制駆動力指令手段１５で生成する制駆動力の指令入力トルクに、演算された目標ヨーモーメントＭ_ｔを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加える。

ヨーモーメント制御手段２７の配分比率変化手段２７ａは、検出される実ヨーレートγの符号の正負が反転する定められた範囲（−γ_２≦γ≦γ_１）のとき、前記検出される実ヨーレートγに応じて前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる。このように実ヨーレートγの符号が反転するとき、前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率が連続的に変化するため、運転者に違和感を与えることなく、車両姿勢を安定化させることができる。さらに、車両特性や前後加速度等に応じて前後配分比率のパラメータを設定、調節することで、ヨーレートの応答を向上させることができる。なお前記「連続的に」とは、直線的な変化だけでなく、前後配分比率が微分可能に変化するような二次曲線等も含む。

前記ヨーモーメント制御手段２７は、
前記目標ヨーモーメントが負のとき、且つ、前記実ヨーレートが設定されたヨーレートγ_１（ただしγ_１＞０）より大きいとき、前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加え、
前記目標ヨーモーメントが負のとき、且つ、前記実ヨーレートが前記ヨーレートγ_１とは別に設定されたヨーレート−γ_２（ただしγ_２＞０）より小さいとき、前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加えるものとしても良い。

ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが負（M_t＜０）、すなわち右回りのヨーモーメントを発生させる場合に、実ヨーレートがヨーレートγ_１（ただしγ_１＞０）より大きいとき、オーバーステアと判断して指令入力トルクに対してヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加える。これにより、車両が右旋回でオーバーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。ヨーモーメント制御手段２７は、右回りのヨーモーメントを発生させる場合に、実ヨーレートがヨーレート−γ_２（ただしγ_２＞０）より小さいとき、アンダーステアと判断して指令入力トルクに対してヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加える。これにより、車両が右旋回でアンダーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。

前記ヨーモーメント制御手段２７は、
前記目標ヨーモーメントが正のとき、且つ、前記実ヨーレートが設定されたヨーレートγ_２（ただしγ_２＞０）より大きいとき、前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加え、
前記目標ヨーモーメントが正のとき、且つ、前記実ヨーレートが前記ヨーレートγ_２とは別に設定されたヨーレート−γ_１（ただしγ_１＞０）より小さいとき、前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加えるものとしても良い。

ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが正（M_t＞０）、すなわち左回りのヨーモーメントを発生させる場合に、実ヨーレートがヨーレートγ_２（ただしγ_２＞０）より大きいとき、アンダーステアと判断して指令入力トルクに対してヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加える。これにより、車両が左旋回でアンダーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。ヨーモーメント制御手段２７は、左回りのヨーモーメントを発生させる場合に、実ヨーレートがヨーレート−γ_１（ただしγ_１＞０）より小さいとき、オーバーステアと判断して指令入力トルクに対してヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加える。これにより、車両が左旋回でオーバーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。

前記ヨーモーメント制御手段２７は、前記ヨーレートγ_１を前記ヨーレートγ_２より大きい値に設定しても良い。
ヨーレートの設定値γ_１，γ_２は、車両の重心位置、コーナリングパワー等の車両特性に基づいてそれぞれ設定する。
この場合、実ヨーレートが「０」近傍となる直進走行時に、前輪３よりも後輪２の制駆動力の前後配分比率を大きくすることができる。これにより、直進走行から操舵開始時のアンダーステア傾向を抑制でき、ヨーレートの応答を向上させることができる。

前記車両の前後加速度を検出する前後加速度センサ２３を設け、前記ヨーモーメント制御手段２７は、前記前後加速度センサ２３で検出された前後加速度が大きい程、前記ヨーレートγ_１を上昇させ、前記ヨーレートγ_２を低下させても良い。この場合、車両が前進しようとする加速度が大きい程、γ_１を上昇させ、γ_２を低下させる。すなわちγ_１，−γ_２は上昇、γ_２，−γ_１は低下させ、後輪２の制駆動力の前後配分比率を大きくする。これにより、前輪３の荷重減少に伴うグリップ力の低下の影響を低減することができ、車両挙動を安定化することができる。

前記ヨーモーメント制御手段２７は、
対象とする輪における、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクが、前記対象とする輪と左右同側で前後反対側の反対輪に対する前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクと符号が異なる場合には、前記反対輪に、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加え、
前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクと前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクとの和が零を超えないとき、その値を、前記反対輪に配分する制駆動力（指令出力トルク）とし、
前記制駆動力指令手段１５からの指令入力トルクと前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクとの和が零を超えるとき、前記反対輪に配分する制駆動力（指令出力トルク）を零とし、超えた分を前記対象とする輪に加えるものとしても良い。

この構成によると、ヨーモーメント制御トルクを印加する輪と前後反対側の輪のトルクの絶対値の大きさを低下させることができる。これにより、アンダーステアやオーバーステアの車両特性をそれぞれ低減できる。

この発明の車両姿勢制御装置は、左右の前輪および左右の後輪の各輪に制駆動力をそれぞれ個別に与える制駆動力発生手段を備えた四輪駆動車両を制御する車両制御装置に設けられる車両姿勢制御装置であって、車速と操舵角から規範ヨーレートを求める規範ヨーレート演算手段と、前記車両の実ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、前記規範ヨーレート演算手段で求められた規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出された実ヨーレートとのヨーレート偏差に基づいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段と、制駆動力の操作手段が出力する操作量を基本として各輪に配分する制駆動力の指令入力トルクを生成する制駆動力指令手段と、この制駆動力指令手段で生成する制駆動力の指令入力トルクに、前記目標ヨーモーメント演算手段により演算された目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加えるヨーモーメント制御手段とを備え、前記ヨーモーメント制御手段は、前記ヨーレートセンサで検出される実ヨーレートにつき、この実ヨーレートの符号の正負が反転する定められた範囲のとき、前記検出される実ヨーレートに応じて前後輪に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる配分比率変化手段を有する。このため、各輪に制駆動力をそれぞれ個別に与える四輪駆動車両において、運転者に違和感を与えることなく車両姿勢の安定化を図ることができる。

（Ａ）は、この発明の実施形態に係る車両姿勢制御装置のシステム構成を平面視で概略示す図、（Ｂ）は同システム構成の要部を詳細に示す図である。 同車両のインホイールモータ駆動装置の断面図である。 同車両姿勢制御装置の制御ブロック図である。 同車両姿勢制御装置によるヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を示す図である。 （Ａ）はサイン操舵を行った場合の規範ヨーレートと実ヨーレートとを示す図、（Ｂ）は同車両姿勢制御装置を適用したヨーモーメント制御トルクを示す図である。 右旋回でアンダーステア時の各輪の制駆動力の例を概略示す図である。 この発明の他の実施形態に係る車両姿勢制御装置を搭載した車両の概念構成を示す図である。 （Ａ）はサイン操舵を行った場合の規範ヨーレートと実ヨーレートとを示す図、（Ｂ）は従来例のヨーモーメント制御トルクを示す図である。

この発明の実施形態に係る車両姿勢制御装置を図１ないし図６と共に説明する。なお以下の説明は車両姿勢制御方法についての説明も含む。
図１（Ａ）は、この実施形態に係る車両姿勢制御装置のシステム構成を平面視で概略示す図である。この車両姿勢制御装置を搭載した左右輪独立駆動式車両である電気自動車１は、車両の左右の後輪となる車輪２および左右の前輪となる車輪３が、いずれも動力源となる電動のモータ４で独立して駆動される四輪独立駆動の自動車（四輪駆動車両）である。前輪となる車輪３は操舵輪とされている。各モータ４は、それぞれ駆動力および制動力を発生可能な制駆動力発生手段である。駆動力および制動力を総称して「制駆動力」と言う。

各モータ４は、インホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。
図２に示すように、インホイールモータ駆動装置ＩＷＭは、モータ４、減速機６、および車輪用軸受７を有し、これらの一部または全体が車輪２，（３）内に配置される。モータ４の回転は、減速機６および車輪用軸受７を介して車輪２，（３）に伝達される。車輪用軸受７のハブ輪７ａのフランジ部には摩擦ブレーキ装置８を構成するブレーキロータ８ａが固定され、同ブレーキロータ８ａは車輪２，（３）と一体に回転する。モータ４は、例えば、ロータ４ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ４は、ハウジング４ｃに固定したステータ４ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ４ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。

図１において制御系を説明する。
図１（Ａ）に示すように、車両制御装置１０に、車両姿勢を安定化する制御を行う車両姿勢制御装置（後述する）が設けられる。車両制御装置１０は、車両に搭載されたＥＣＵ１１と、前後のモータ４に対して設けられた複数（この例では二つ）のインバータ装置１２と、センサ類１３とを有する。

図１（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ１１は、自動車全般の統括制御や協調制御を行う統合制御手段１４と、制駆動力指令手段１５と、制駆動力配分手段１６とを有する。制駆動力指令手段１５は、アクセルペダル等のアクセル操作手段１７の操作量の検出信号と、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段１８の操作量の検出信号とから、車両全体の制駆動力の指令入力トルクを生成する手段である。制駆動力配分手段１６は、制駆動力指令手段１５から各輪２，３（図１（Ａ））への指令入力トルクと、各輪２，３（図１（Ａ））のヨーモーメント制御トルク（後述する）とから、設定規則に従って、各モータ４のインバータ装置１２へ個別の指令出力トルクを分配する。

各インバータ装置１２は、図示外のバッテリの直流電力をモータ４の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部（図示せず）を有し、前記の分配された指令出力トルクに従って担当のモータ４を制御する。インバータ装置１２は、図示の例では、前後それぞれ二台のモータ４に対して一台ずつ設けているが、前後の各インバータ装置１２は、一台のインバータ装置１２内に左右のモータ４，４を個別に制御する構成を有している。例えば、各インバータ装置１２は、交流電力に変換するスイッチング素子のゲート回路等のパワー回路部（図示せず）が左右のモータ４，４に対してそれぞれ別に設けられ、その制御部は時分割等により一台で左右のパワー回路部を制御する構成とされる。前記インバータ装置１２は、前記のように二台設ける代わりに、各モータ４毎に個別として合計四台設けても良い。

ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ１１と各インバータ装置１２とは、例えば、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等の車内通信網で接続されている。ＥＣＵ１１には、姿勢制御装置本体１９が設けられている。また車両には、センサ類１３として、車速を検出する車速検出手段２０、操舵角を検出する操舵角センサ２１、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ２２、および前後加速度を検出する前後加速度センサ２３が設けられている。操舵角センサ２１は、ステアリングハンドル等の操舵手段の操舵角を検出するセンサ、または図示外の転舵装置から操舵角を検出するセンサである。

車両姿勢制御装置２４は、姿勢制御装置本体１９と前記センサ類１３とを含む。姿勢制御装置本体１９は、前記制駆動力指令手段１５と、規範ヨーレート演算手段２５と、目標ヨーモーメント演算手段２６と、前記制駆動力配分手段１６とを有する。
図３は、この車両姿勢制御装置２４の制御ブロック図である。
規範ヨーレート演算手段２５は、車速と操舵角から、以下の車両モデルに基づき規範ヨーレートγ_ｒｅｆを算出する。

目標ヨーモーメント演算手段２６は、規範ヨーレート演算手段２５で求められた規範ヨーレートγ_ｒｅｆと、ヨーレートセンサ２２によって検出された実ヨーレートγとのヨーレート偏差Δγ（Δγ＝γ_ｒｅｆ−γ）に基づいて、以下のように目標ヨーモーメントＭ_ｔを演算する。
Ｍ_ｔ＝Ｋ_ＰΔγ
ここでＫ_Ｐはゲイン定数である。

目標ヨーモーメント演算手段２６は、以下のように、演算された目標ヨーモーメントＭ_ｔから各輪のヨーモーメント制御トルクＴ_Ｍを算出する。
先ず、目標ヨーモーメントＭ_ｔから、車両全体のヨーモーメント制御トルクの大きさを次式により算出する。

制駆動力配分手段１６はヨーモーメント制御手段２７を含む。このヨーモーメント制御手段２７は、アクセル踏込量等に基づいて制駆動力指令手段１５で計算される各輪の指令入力トルクＴ^＊に、目標ヨーモーメント演算手段２６により演算された目標ヨーモーメントＭ_ｔを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクＴ_Ｍを加える。
Ｔ_ｉ＝Ｔ_ｉ ^＊＋Ｔ_Ｍｉ（ｉ＝１，…，４）
なおこの例のヨーモーメント制御手段２７は、制駆動力配分手段１６の一部として構成されているが、制駆動力配分手段１６とは別に設けられていても良い。

図４は、この車両姿勢制御装置によるヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を示す図である。以後、図１乃至図３も必要に応じて適宜参照する。
図３および図４（ａ）に示すように、ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが負（M_t＜０）、すなわち右回りのヨーモーメントを発生させる場合に、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレートγ_１（ただしγ_１＞０）より大きいとき（γ＞γ_１）、オーバーステアと判断し目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加える。つまりヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を、前輪１００％、後輪０％とする。これにより車両が右旋回でオーバーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。

ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが負（M_t＜０）で、且つ、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレート−γ_２（ただしγ_２＞０）より小さいとき（γ＜−γ_２）、アンダーステアと判断し目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加える。つまりヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を、前輪０％、後輪１００％とする。これにより車両が右旋回でアンダーステアのときにコーストレース性の向上を図ることができる。またヨーモーメント制御手段２７は、ヨーレートγ_１をヨーレートγ_２より大きい値に設定している（後述の目標ヨーモーメントが正のときも同じ）。これらヨーレートの設定値γ_１とγ_２は、車両の重心位置、コーナリングパワー等の車両特性に基づいて設定する。

ヨーモーメント制御手段２７の配分比率変化手段２７ａ（図１（Ｂ））は、目標ヨーモーメントが負（M_t＜０）で、且つ、実ヨーレートγの符号の正負が反転する−γ_２と−γ_１の範囲のとき（−γ_２≦γ≦γ_１）、検出される実ヨーレートγに応じて前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる。この場合に、ヨーモーメント制御手段２７は、実ヨーレートγが「０」近傍となる直進走行時に後輪２の配分比率を大きく設定している。

図３および図４（ｂ）に示すように、ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが正（M_t＞０）、すなわち左回りのヨーモーメントを発生させる場合も同様に、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレートγ_２より大きいとき、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪２のみに加える。これにより車両が左旋回でアンダーステアのときにコーストレース性の向上を図ることができる。
ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが正（M_t＞０）で、且つ、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレート−γ_１より小さいとき、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪３のみに加える。これにより車両が左旋回でオーバーステアのときに車両姿勢の安定化を図ることができる。

ヨーモーメント制御手段２７の配分比率変化手段２７ａ（図１（Ｂ））は、目標ヨーモーメントが正（M_t＞０）で、且つ、実ヨーレートγの符号の正負が反転する−γ_１とγ_２の範囲のとき（−γ_１≦γ≦γ_２）、検出される実ヨーレートγに応じて前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる。この場合に、ヨーモーメント制御手段２７は、実ヨーレートγが「０」近傍となる直進走行時に後輪２の配分比率を大きく設定している。

図１（Ｂ）および図３に示すように、ヨーモーメント制御手段２７は、前後加速度センサ２３で検出された前後加速度に応じてヨーレートの設定値γ_１とγ_２を変化させる。具体的には、前進加速度が大きい程、γ_１を上昇させ、γ_２を低下させる。すなわちγ_１，−γ_２は上昇、γ_２，−γ_１は低下させ、後輪２の制駆動力の前後配分比率を大きくする。これにより、前輪３の荷重減少に伴うグリップ力の低下の影響を低減することができ、車両挙動を安定化し得る。

ここで、ある輪（以降、「輪Ａ」）において、輪Ａに印加すべきヨーモーメント制御トルクが、左右同側で前後反対側の輪（以降、「輪Ｂ」）の指令入力トルクと符号が異なる場合は、ヨーモーメント制御手段２７は次の手順を実行する。
先ず、輪Ａに本来印加すべきヨーモーメント制御トルクを、輪Ｂに印加する（ヨーモーメント制御トルクが負で指令入力トルクが正の場合は減算する）。輪Ｂの指令入力トルクと輪Ａに本来印加すべきヨーモーメント制御トルクの和が零を超えない場合は手順を終了する。

輪Ｂの指令入力トルクと輪Ａに本来印加すべきヨーモーメント制御トルクの和が零を超える場合は、輪Ｂの指令出力トルクは零とする。次に、輪Ｂの指令入力トルクと輪Ａに本来印加すべきヨーモーメント制御トルクの和が零を超えた分を、輪Ａの指令入力トルクに加算し、輪Ａの指令出力トルクとする。この手順を全ての輪に実行する。これにより、ヨーモーメント制御トルクを印加する輪（対象とする輪）と前後反対側の輪（反対輪）のトルクの絶対値の大きさを低下させることができ、アンダーステアやオーバーステアの車両特性をそれぞれ低減し得る。

図５（Ａ）はサイン操舵を行った場合の規範ヨーレートと実ヨーレートとを示す図であり、図５（Ｂ）はこの車両姿勢制御装置を適用したヨーモーメント制御トルクを示す図である。この実施例は、実ヨーレートの符号の正負が反転するサイン操舵を行った場合のシミュレーション結果である。なお、このシミュレーションでは、四輪に指令入力トルクＴ^＊として一定の駆動トルク１０を入力し、γ_１＝γ_２としている。図５（Ｂ）において、「ＦＬ」は左前輪のヨーモーメント制御トルク、「ＦＲ」は右前輪ヨーモーメント制御トルク、「ＲＲ」は右後輪のヨーモーメント制御トルク、「ＲＬ」は左後輪のヨーモーメント制御トルクを示す（図８（Ｂ）についても同じ）。

本実施の車両姿勢制御装置を適用しない従来例では、図８（Ａ）に示すように、実ヨーレートの符号が反転するとき（矢符ｔ１）に、図８（Ｂ）に示すように、ヨーモーメント制御トルクが急峻に変化する。この場合、前後輪のトルクが不連続に変化し、運転者に違和感を与える恐れがある。
一方、本実施例では、図５（Ａ）に示すように、実ヨーレートの符号が反転するとき（矢符ｔ１）に、図５（Ｂ）に示すように、ヨーモーメント制御トルクを連続的に変化させることができる。

図６は、右旋回でアンダーステア時（γ＜−γ_２，目標ヨーモーメントM_t＜０）の各輪の制駆動力の例を概略示す図である。図６（ａ）のヨーモーメント制御（ＤＹＣ）なしでは、四輪に一定の駆動力（指令出力トルク）が作用している。図６（ｂ）の従来例のヨーモーメント制御（ＤＹＣ）では、左後輪３に、指令入力トルクに対し駆動力（ヨーモーメント制御トルク）が加算され、右後輪２に、指令入力トルクに対し駆動力と等しい大きさの制動力（ヨーモーメント制御トルク）が加算される。

図６（ｃ）の本実施の車両姿勢制御装置を適用したヨーモーメント制御では、左後輪２に、指令入力トルクに対し駆動力（ヨーモーメント制御トルク）が加算され、右前輪３に、駆動力と等しい大きさの制動力（ヨーモーメント制御トルク）が加算されて右前輪３の指令出力トルクは零となり、残りの制動力（ヨーモーメント制御トルク）が右後輪２に加算される。この場合、従来例のヨーモーメント制御と比較して、指令出力トルクの絶対値の合計が減少し、車両安定性が向上する。

以上説明した車両姿勢制御装置によると、ヨーモーメント制御手段２７の配分比率変化手段２７ａは、検出される実ヨーレートγの符号の正負が反転する定められた範囲（−γ_２≦γ≦γ_１）のとき、前記検出される実ヨーレートγに応じて前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる。このように実ヨーレートの符号が反転するとき、前後輪３，２に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率が連続的に変化するため、運転者に違和感を与えることなく、車両姿勢を安定化させることができる。さらに、車両特性や前後加速度等に応じて前後配分比率のパラメータを設定、調節することで、ヨーレートの応答を向上させることができる。

ヨーモーメント制御手段２７は、ヨーレートγ_１をヨーレートγ_２より大きい値に設定したため、実ヨーレートが「０」近傍となる直進走行時に、前輪３よりも後輪２の制駆動力の前後配分比率を大きくすることができる。これにより、直進走行から操舵開始時のアンダーステア傾向を抑制でき、ヨーレートの応答を向上させることができる。

他の実施形態について説明する。
インホイールモータ駆動装置ＩＷＭにおいては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであってもよい。
車両に障害物等を検出するレーダーまたは撮像手段（レーダー等）を設け、制駆動力指令手段１５は、前記レーダー等から与えられるデータに基づいて、指令入力トルクを生成しても良い。

前述の実施形態では、インホイールモータ方式の四輪駆動車を用いて説明したが、非インホイールモータ方式の車両、例えば、図７に示すように、各輪３，２それぞれに対応させて車体に設置されたモータ４の出力をドライブシャフト２８等を介して各輪３，２にそれぞれ伝達し、各輪３，２の駆動トルクを独立して制御する機構の四輪駆動車や、左右輪のトルクを任意に移動できる機構を前後輪に搭載した四輪駆動車でも本制御の適用が可能である。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２，３…車輪
４…モータ（制駆動力発生手段）
１０…車両制御装置
１５…制駆動力指令手段
１７…アクセル操作手段
１８…ブレーキ操作手段
２２…ヨーレートセンサ
２４…車両姿勢制御装置
２５…規範ヨーレート演算手段
２６…目標ヨーモーメント演算手段
２７…ヨーモーメント制御手段
２７ａ…配分比率変化手段

Claims (6)

1. 左右の前輪および左右の後輪の各輪に制駆動力をそれぞれ個別に与える制駆動力発生手段を備えた四輪駆動車両を制御する車両制御装置に設けられる車両姿勢制御装置であって、
   車速と操舵角から規範ヨーレートを求める規範ヨーレート演算手段と、
   前記車両の実ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
   前記規範ヨーレート演算手段で求められた規範ヨーレートと、前記ヨーレートセンサによって検出された実ヨーレートとのヨーレート偏差に基づいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段と、
   制駆動力の操作手段が出力する操作量を基本として各輪に配分する制駆動力の指令入力トルクを生成する制駆動力指令手段と、
   この制駆動力指令手段で生成する制駆動力の指令入力トルクに、前記目標ヨーモーメント演算手段により演算された目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加えるヨーモーメント制御手段と、
   を備え、
   前記ヨーモーメント制御手段は、前記ヨーレートセンサで検出される実ヨーレートにつき、この実ヨーレートの符号の正負が反転する定められた範囲のとき、前記検出される実ヨーレートに応じて前後輪に配分するヨーモーメント制御トルクの前後配分比率を連続的に変化させる配分比率変化手段を有することを特徴とする車両姿勢制御装置。
2. 請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記ヨーモーメント制御手段は、
   前記目標ヨーモーメントが負のとき、且つ、前記実ヨーレートが設定されたヨーレートγ_１（ただしγ_１＞０）より大きいとき、前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪のみに加え、
   前記目標ヨーモーメントが負のとき、且つ、前記実ヨーレートが前記ヨーレートγ_１とは別に設定されたヨーレート−γ_２（ただしγ_２＞０）より小さいとき、前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪のみに加える車両姿勢制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両姿勢制御装置において、前記ヨーモーメント制御手段は、
   前記目標ヨーモーメントが正のとき、且つ、前記実ヨーレートが設定されたヨーレートγ_２（ただしγ_２＞０）より大きいとき、前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを後輪のみに加え、
   前記目標ヨーモーメントが正のとき、且つ、前記実ヨーレートが前記ヨーレートγ_２とは別に設定されたヨーレート−γ_１（ただしγ_１＞０）より小さいとき、前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクに対して、目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを前輪のみに加える車両姿勢制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両姿勢制御装置において、前記ヨーモーメント制御手段は、前記ヨーレートγ_１を前記ヨーレートγ_２より大きい値に設定した車両姿勢制御装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置において、前記車両の前後加速度を検出する前後加速度センサを設け、前記ヨーモーメント制御手段は、前記前後加速度センサで検出された前後加速度が大きい程、前記ヨーレートγ_１を上昇させ、前記ヨーレートγ_２を低下させる車両姿勢制御装置。
6. 請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記ヨーモーメント制御手段は、
   対象とする輪における、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクが、前記対象とする輪と左右同側で前後反対側の反対輪に対する前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクと符号が異なる場合には、前記反対輪に、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクを加え、
   前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクと前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクとの和が零を超えないとき、その値を、前記反対輪に配分する制駆動力とし、
   前記制駆動力指令手段からの指令入力トルクと前記目標ヨーモーメントを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクとの和が零を超えるとき、前記反対輪に配分する制駆動力を零とし、超えた分を前記対象とする輪に加える車両姿勢制御装置。
   

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