JP4871103B2 - 車両の運動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の左右転舵時の走行制御をする車両の運動制御装置に関する。

左右の車輪に駆動力を配分してヨーモーメントを制御する駆動力配分装置において、駆動力配分量をアクセル開度、エンジン回転速度、車速、転舵角、横加速度、ヨーレート、車体スリップ角などにもとづいてヨーレートフィードバック制御およびスリップ角フィードバック制御する技術が、特許文献１などにより知られている。
前記、特許文献１に記載された従来技術では、図６に示すように車両に設けたヨーレートセンサ３１、横加速度センサ３２、操舵輪（この場合は前輪）の向きである転舵角を検出する転舵角センサ３３、図示しない車輪速センサからの各信号にもとづいて車速を算出する車速算出部３４から、ヨーレートγ、横加速度Ｇ_Ｓ、転舵角δ、車速Ｖを取得し、横加速度Ｇ_Ｓ、転舵角δ、車速Ｖにもとづいて規範ヨーレート算出部５１で規範ヨーレートγ_ｍを算出し、算出された規範ヨーレートγ_ｍと実車両のヨーレートγとの偏差にもとづいてヨーレートフィードバック部５３において旋回モーメントを算出する。また、車体スリップ角算出部５５において、ヨーレートγ、車速Ｖ、横加速度Ｇ_Ｓ、転舵角δにもとづいて車体スリップ角βを算出し、スリップ角フィードバック部５６において、復元ヨーモーメントを算出し、加算部５７で加算し、得られたヨーモーメントＭ_ＺをＤＹＣ（Direct Yaw Control）制御部６０に入力する。
ＤＹＣ制御部６０では、図示しないエンジン電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）と称する）からのエンジン回転速度、エンジントルクや、車速などにもとづいて、車両の旋回状態に見合ったヨーレートが得られる駆動力配分量を算出し、左右の駆動輪への駆動力を配分する図示しない駆動力配分装置を制御する。このように、駆動力配分装置を制御してヨーモーメントを直接制御する方法をＤＹＣ制御という。
特開２００３−１７０８２２号公報（図６参照）

しかしながら、前記従来の技術では、ヨーレートフィードバック部５３が旋回モーメントを算出し、スリップ角フィードバック部５６が復元モーメントを算出し、それらを加算することでヨーモーメントを調停制御する構成となっているが、車両の旋回走行を制御する対象としてヨーモーメントの１入力だけでは、旋回モーメントと復元モーメントでトレードオフが発生し、機敏な旋回走行（走行感度向上）と、旋回走行中の安定性の確保（安定性向上）とが、両立しない場合があった。

本発明は前記の事情に鑑みてなされたもので、左右転舵時の走行性の走行感度向上と安定性向上を両立させる車両の運動制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、車両の左右転舵時の走行制御をする車両の運動制御装置であって、前輪または後輪の向きである転舵角を変更可能な転舵角制御装置と、駆動力または制動力を左右輪で異なる配分を行なう駆動力配分制御装置とを有し、車両の車体スリップ角に応じて転舵角制御装置の制御を行ない、車体のヨーレートに応じて駆動力配分制御装置の制御を行なうことを特徴とする。
また、請求項２に記載された発明は、更に、少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段を、有し、取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、規範スリップ角と車体スリップ角との偏差量にもとづいて転舵角制御装置の制御を行うことを特徴とする。

請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、車両の運動制御装置は、運転手の車両の左右転舵操作時に、車体スリップ角に応じて転舵角制御装置で転舵角の補正ができ、車体のヨーレートに応じて駆動力配分制御装置でヨーモーメント制御を行なうことができる。

請求項３に記載された発明は、請求項1の発明の構成に加えて、更に、少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段と、取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、規範スリップ角と車体スリップ角との偏差量にもとづいて車体スリップ角に対するフィードバック量を算出し、車体スリップ角に対するフィードバック量を転舵角補正量として、転舵角制御装置に出力するスリップ角制御部と、取得された走行状態量にもとづいて規範ヨーレートを算出し、規範ヨーレートとヨーレートとの偏差量にもとづいて車体のヨーレートに対するフィードバック量を算出し、フィードバック量を車体のヨーモーメント量として、駆動力配分制御装置に出力するヨーモーメント制御量設定部と、を備えることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、車体スリップ角のフィードバック制御を転舵角制御装置で行え、ヨーモーメント制御のフィードバック制御を駆動力配分制御装置で行なえる。

請求項４に記載された発明は、請求項１の発明の構成に加えて、更に、少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段と、取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、規範スリップ角にもとづいて車体スリップ角に対するフィードフォワード量を算出し、規範スリップ角と車体スリップ角との偏差量にもとづいて車体スリップ角に対するフィードバック量を算出し、車体スリップ角に対するフィードフォワード量とフィードバック量を転舵角補正量として、転舵角制御装置に出力するスリップ角制御部と、取得された走行状態量にもとづいて規範ヨーレートを算出し、規範ヨーレートにもとづいて車体のヨーレートに対するフィードフォワード量を算出し、規範ヨーレートとヨーレートとの偏差量にもとづいて車体のヨーレートに対するフィードバック量を算出し、フィードバック量とフィードフォワード量を車体のヨーモーメント量として、駆動力配分制御装置に出力するヨーモーメント制御量設定部と、を備えることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、車体スリップ角のフィードフォワード制御およびフィードバック制御を転舵角制御装置で行え、ヨーモーメント制御のフィードフォワード制御およびフィードバック制御を駆動力配分制御装置で行なえる。

請求項５に記載された発明は、請求項３または請求項４に記載の発明の構成に加えて、更に、スリップ角制御部およびヨーモーメント制御量設定部のうちの、スリップ角制御部が故障したときには、ヨーモーメント制御量設定部は車体スリップ角に対するフィードバック制御と共にヨーレートに対するフィードバック制御を行ない、スリップ角制御部およびヨーモーメント制御量設定部のうちの、ヨーモーメント制御量設定部が故障したときには、スリップ角制御部はヨーレートに対するフィードバック制御と共に車体スリップ角に対するフィードバック制御を行なうことを特徴とする。

請求項５の発明によれば、スリップ角制御とヨーモーメント制御を別個の装置で行なうときに、一方の装置が故障したとき、他方の装置が故障した側の制御を補償する制御を行なうことができる。

請求項６に記載された発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された発明の構成に加えて、転舵角制御装置が、車両の運転操作装置とステアリング装置機構とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ式の操舵装置の転舵角制御装置であることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、ステアバイワイヤ式の操舵装置を用いているので、車体スリップ角に応じた転舵角の補正が容易に制御できる。

請求項７に記載された発明は、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載された発明の構成に加えて、走行状態量取得手段は車両の横加速度をも取得し、規範ヨーレートは、少なくとも転舵角と車速にもとづいて、または少なくとも横加速度と車速にもとづいて算出されることを特徴とする。
請求項８に記載された発明は、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の発明の構成に加え、前記規範スリップ角は、少なくとも転舵角と車速にもとづいて、または横加速度と車速にもとづいて算出されることを特徴とする。
請求項７の発明によれば、精度の良い規範ヨーレートを算出することができる。また、請求項８の発明によれば精度の良い規範スリップ角を算出することができる。
請求項９に記載された発明は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明の構成に加え、転舵角制御装置は、前輪のコーナリングフォースおよび車両の車体スリップ角に応じて転舵角制御装置の制御を行うことを特徴とする。
請求項９に記載の発明によれば、車両の運動制御装置は、運転手の車両の左右転舵操作時に、前輪のコーナリングフォースおよび車両の車体スリップ角に応じて転舵角制御装置で転舵角の補正ができ、車体のヨーレートに応じて駆動力配分制御装置でヨーモーメント制御を行なうことができる。

請求項１の発明によれば、車体スリップ角に応じて転舵角制御装置を介して転舵角の補正を行ない、車体のヨーレートに応じて駆動力配分制御装置を介してヨーモーメント制御を行なうので、転舵時の車両走行状態における車体スリップ角の制御とヨーモーメントの制御を独立に行え、干渉を防止できる。

請求項２の発明によれば、車体スリップ角のフィードバック制御を転舵角制御装置で行え、ヨーモーメント制御のフィードバック制御を駆動力配分制御装置で行なえるので、転舵時の車両走行状態における旋回運動を安定して行なうことができる。

請求項３の発明によれば、車体スリップ角のフィードフォワード制御およびフィードバック制御を転舵角制御装置で行え、ヨーモーメント制御のフィードフォワード制御およびフィードバック制御を駆動力配分制御装置で行なえるので、転舵時の車両走行状態における旋回運動を応答性良く行なうとともに、旋回運動を安定して行なうことができる。

請求項４の発明によれば、スリップ角制御とヨーモーメント制御を別個の装置で行なう場合に、一方の装置が故障したとき、他方の装置が故障した側の制御を補償する制御を行なうことができ、旋回運動を安定して行なうことができる。

請求項５の発明によれば、駆動力配分制御装置によるヨーモーメント制御と別個に車体スリップ角の制御を転舵角制御装置を介して容易に独立して行なえ、ヨーモーメント制御と干渉することなく行なうことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の操舵装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせた図である。
図２は車両の運動制御装置における制御ロジックの主要部を説明するためのブロック図である。図３は規範スリップ角の設定手法を示すグラフであり、図４は規範ヨーレートの設定手法を示すグラフである。
図５は制御ロジックを、具体的に２つの電子制御ユニットに分けて組み込んだ場合のブロック図である。

図１に示すように、本車両は前輪駆動車両であり、駆動力配分装置Ｔと、ステアバイワイヤ式の操舵装置ＳＢＷとを含んでいる。本車両は車両の運動制御装置として、操舵装置ＳＢＷの制御部であると転舵角制御装置４０、車両の転舵時の運動制御のために転舵角制御装置４０に転舵角補正量を出力して制御するスリップ角制御電子制御ユニット（以下、スリップ角制御ＥＣＵと称する）３６、転舵時の運動制御のために駆動力配分装置Ｔを油圧回路２８を介して制御、またはブレーキ制御ＥＣＵ２９を制御するヨーモーメント制御電子制御ユニット（以下、ヨーモーメント制御ＥＣＵと称する）３７、その他各種のセンサ、例えば、車輪速センサ（走行状態量取得手段）３０_ＦＬ、３０_ＦＲ、３０_ＲＬ、３０_ＲＲ、ヨーレートセンサ（走行状態量取得手段）３１、横加速度センサ（走行状態量取得手段）３２、等を備えている。
なお、本実施形態のスリップ角制御ＥＣＵ３６は本発明のスリップ角制御部を、本実施形態の油圧回路２８、ブレーキ制御ＥＣＵ２９、ブレーキＢ_ＦＬ、Ｂ_ＦＲ、Ｂ_ＲＬ、Ｂ_ＲＲ、およびヨーモーメント制御ＥＣＵ３７に含まれる後記するＤＹＣ制御部３７ｋ（図５参照）は本発明の駆動力配分制御装置を構成する。また、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７の規範ヨーレート算出部３７ａ、ヨーレートフィードフォワード部３７ｂ、偏差部３７ｃ、ヨーレートフィードバック部３７ｄ、加算部３７ｅ（図５参照）は、本発明のヨーモーメント制御量設定部を構成する。

《動力伝達系》
まず、本実施形態の車両の運動制御装置を適用する車両の動力伝達系について説明する。車体前部に横置きに搭載したエンジンＥＮＧの右端にトランスミッシヨンＴ／Ｍが接続されており、これらエンジンＥＮＧおよびトランスミッションＴ／Ｍの後部に駆動力配分装置Ｔが配設される。駆動力配分装置Ｔの左端および右端から左右に延出する左ドライブシャフトＡ_Ｌおよび右ドライブシャフトＡ_Ｒには、それぞれ駆動輪である左前輪Ｗ_ＦＬおよび右前輪Ｗ_ＦＲが接続される。

駆動力配分装置Ｔは、トランスミッションＴ／Ｍから延びる入力軸１に設けた入力ギヤ２に噛合する外歯ギヤ３から駆動力が伝達されるディファレンシャルＤを備える。ディファレンシャルＤはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりなり、前記外歯ギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギヤ５と、前記リングギヤ４に噛合するアウタプラネタリギヤ６および前記サンギヤ５に噛合するインナプラネタリギヤ７とを、それらが相互に噛合する状態で支持するプラネタリキャリヤ８とから構成される。前記ディファレンシャルＤは、そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、一方の出力要素として機能するサンギヤ５がハーフシャフト９を介して左ドライブシャフトＡ_Ｌに接続され、また他方の出力要素として機能するプラネタリキャリヤ８が右ドライブシャフトＡ_Ｒに接続される。

ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持されたキャリヤ部材１１は、円周方向に９０°間隔で配置された４本のピニオンシャフト１２を備えており、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体に形成した３連ピニオン部材１６が、各ピニオンシャフト１２にそれぞれ回転自在に支持される。３連ピニオン部材１６の数は本実施形態では４個であるが、その数は４個に限定されず２個以上であれば良い。

ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持されて前記第１ピニオン１３に噛合する第１サンギヤ１７は、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８に連結される。またハーフシャフト９の外周に固定された第２サンギヤ１８は前記第２ピニオン１４に噛合する。更に、ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前記第３ピニオン１５に噛合する。

本実施形態における第１ピニオン１３、第２ピニオン１４、第３ピニオン１５、第１サンギヤ１７、第２サンギヤ１８および第３サンギヤ１９の歯数は、例えば、以下のとおりである。
第１ピニオン１３の歯数Ｐ_１＝１６
第２ピニオン１４の歯数Ｐ_２＝１６
第３ピニオン１５の歯数Ｐ_３＝３２
第１サンギヤ１７の歯数Ｓ_１＝３０
第２サンギヤ１８の歯数Ｓ_２＝２６
第３サンギヤ１９の歯数Ｓ_３＝２８
従って、相互に噛合する第１ピニオン１３および第１サンギヤ１７のギヤ比をＲ_１（＝Ｐ_１／Ｓ_１）とし、相互に噛合する第２ピニオン１４および第２サンギヤ１５のギヤ比をＲ_２（＝Ｐ_２／Ｓ_２）とし、相互に噛合する第３ピニオン１５および第３サンギヤ１９のギヤ比をＲ_３（＝Ｐ_３／Ｓ_３）とすると、Ｒ_１：Ｒ_２：Ｒ_３＝１６／３０：１６／２６：３２／２８＝１．００：１．１５：２．１４になる。

第３サンギヤ１９は左油圧クラッチＣ_Ｌを介してケーシング２０に結合可能であり、左油圧クラッチＣ_Ｌの係合によりキャリヤ部材１１の回転速度が増速される。またキャリヤ部材１１は右油圧クラッチＣ_Ｒを介してケーシング２０に結合可能であり、右油圧クラッチＣ_Ｒの係合によりキャリヤ部材１１の回転速度が減速される。
そして、前記左油圧クラッチＣ_Ｌおよび右油圧クラッチＣ_Ｒは、ヨーモーメント電子制御ユニット３７により油圧回路２８を介して制御される。

ディファレンシャルＤ、駆動力配分装置Ｔ、および油圧回路２８の構造は、例えば、特開平９−３０９３５７号公報の段落［００１６］〜［００３１］および図２〜５に記載されたものであり、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、駆動力配分装置Ｔの作用を説明する。
車両の直進走行時には左油圧クラッチＣ_Ｌおよび右油圧クラッチＣ_Ｒが共に非係合状態とされる。これにより、キャリヤ部材１１および第３サンギヤ１９の拘束が解除され、ハーフシャフト９、左ドライブシャフトＡ_Ｌ、右ドライブシャフトＡ_Ｒ、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８およびキャリヤ部材１１は全て一体となって回転する。このとき、エンジンＥＮＧのトルクはディファレンシャルＤから左右の前輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲに均等に伝達される。

さて、車両の右旋回時には、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７および油圧回路２８を介して右油圧クラッチＣ_Ｒが係合し、キャリヤ部材１１をケーシング２０に結合して停止させる。このとき、左前輪Ｗ_ＦＬと一体のハーフシャフト９および左ドライブシャフトＡ_Ｌと、右前輪Ｗ_ＦＲと一体の右ドライブシャフトＡ_Ｒ（即ち、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第１ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結されているため、左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌは右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒに対して増速される。

左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌが右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒに対して増速されると、旋回内輪である右前輪Ｗ_ＦＲのトルクの一部を旋回外輪である左前輪Ｗ_ＦＬに伝達することができる。
なお、キャリヤ部材１１を右油圧クラッチＣ_Ｒにより停止させる代わりに、右油圧クラッチＣ_Ｒの係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転速度を減速すれば、その減速に応じて左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌを右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒに対して増速し、旋回内輪である右前輪Ｗ_ＦＲから旋回外輪である左前輪Ｗ_ＦＬに任意のトルクを伝達することができる。

一方、車両の左旋回時には、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７および油圧回路２８を介して左油圧クラッチＣ_Ｌが係合し、第３ピニオン１５が第３サンギヤ１９を介してケーシング２０に結合される。その結果、ハーフシャフト９の回転速度に対してキャリヤ部材１１の回転速度が増速され、右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒは左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌに対して増速される。

右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒが左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌに対して増速されると、旋回内輪である左前輪Ｗ_ＦＬのトルクの一部を旋回外輪である右前輪Ｗ_ＦＲに伝達することができる。この場合にも、左油圧クラッチＣ_Ｌの係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転速度を増速すれば、その増速に応じて右前輪Ｗ_ＦＲの回転速度Ｎ_Ｒを左前輪Ｗ_ＦＬの回転速度Ｎ_Ｌに対して増速し、旋回内輪である左前輪Ｗ_ＦＬから旋回外輪である右前輪Ｗ_ＦＲに任意のトルクを伝達することができる。

《操舵装置》
次に、本実施形態における車両の操舵装置の構成を説明する。
この操舵装置ＳＢＷは、ステアバイワイヤを実現するものであり、運転操作装置である操作部２１と、ステアリング装置機構である転舵部２５と、転舵部２５を制御する転舵角制御装置４０とを含んでなる。
操作部２１は運転者が操作するステアリングホイールとしての操舵ハンドル２１ａを備え、この操舵ハンドル２１ａの操作量を転舵角制御装置４０で処理し、この処理結果にもとづいて転舵部２５のステアリングモータ２５ａを駆動させて転舵輪（前輪）Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲを転舵する。

操作部２１は、運転者が操作する操舵ハンドル２１ａと、操舵ハンドル２１ａの操作量を伝達する操舵軸２１ｂと、操舵ハンドル２１ａの操作量を検出する操作角検出センサ２１ｃと、操作トルクセンサ２１ｄと、操舵ハンドル２１ａの操作性を向上させる操作反力モータ２１ｅとを含んで構成される。操作トルクセンサ２１ｄは、ひずみゲージなどを用いた公知のセンサからなり、操舵ハンドル２１ａから入力されるトルク量を検出することで、操作開始時や転舵輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲの方向切り替え時（切り返し時）の応答性を向上させるものである。一方、操作角検出センサ２１ｃは、操舵ハンドル２１ａの操作による操舵軸２１ｂの回転位置を検出するポテンショメータから構成され、操舵ハンドル２１ａの操作角を電圧値として出力するものである。この操作角検出センサ２１ｃからの出力は、転舵角制御装置４０が転舵輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲの転舵角を設定するのに用いられる。

更に、操舵軸２１ｂの他端部は、操作反力モータ２１ｅの回転軸に連結されている。この操作反力モータ２１ｅは、転舵角制御装置４０からの信号を受けて、操舵ハンドル２１ａの位置および操作方向に応じて、操舵ハンドル２１ａの操作方向（操舵ハンドル２１ａの動き）とは異なる向きおよび所定の大きさの反力（操作反力）を発生させることによって、転舵操作の操作性および精度を向上させる機能を有している。

ここで、転舵輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲの転舵は、ステアリングモータ２５ａの回転をボールねじ機構２５ｂによってラック軸２５ｃの直線運動に変換し、それをタイロッド２５ｄ、２５ｄを介して転舵輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲの転舵運動に変換する転舵部２５により行われている。
なお、直線運動時のラック軸２５ｃの位置は、転舵部２５に設けられた転舵角センサ３３によって検出され、転舵角制御装置４０にフィードバックされている。

各車輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲ、Ｗ_ＲＬ、Ｗ_ＲＲには、車輪速センサ３０_ＦＬ、３０_ＦＲ、３０_ＲＬ、３０_ＲＲが設けられており、車輪速を検出して、車速を算出する車速算出部（走行状態量取得手段）３４に各車輪速を入力される。
車速算出部３４は、検出された各車輪速にもとづいて車両の速度（車速）を算出し、転舵角制御装置４０の後記する目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａに入力される。
また、各車輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲ、Ｗ_ＲＬ、Ｗ_ＲＲには、ブレーキＢ_ＦＬ、Ｂ_ＦＲ、Ｂ_ＲＬ、Ｂ_ＲＲが設けられ、ブレーキ制御ＥＣＵ２９により制御される。

転舵角制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および所定の電気回路を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）から構成され、図１に示すように、操作部２１および転舵部２５とは信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。
転舵角制御装置４０は、操作部２１の操作角検出センサ２１ｃ、操作トルクセンサ２１ｄからの検出信号と、車速算出部３４からの車速とを受け取り、前輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲの向くべき目標転舵角を設定し、また、操作部２１の操作反力モータ２１ｅの制御を行なう目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａと、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａから出力された目標転舵角に後記するスリップ角制御ＥＣＵ３６から出力された転舵角補正量を加算する加算部４０ｂと、ステアリングモータ２５ａを駆動させるステアリングモータ制御部４０ｃと、から構成されている。

転舵角制御装置４０の構成は、例えば、特開２００４−２２４２３８号公報の図２に示されているものと同様であるが、前記したようにスリップ角制御ＥＣＵ３６からの転舵角補正量を加算する加算部４０ｂを有する点が異なる。以下に、簡単に転舵角制御装置４０の構成を説明する。
ステアリングモータ制御部４０ｃは、加算部４０ｂから出力される転舵角の目標値と転舵角センサ３３が検出する現在の実転舵角とから転舵角の偏差値を演算する図示しない偏差演算部と、この偏差量に対応してステアリングモータ２５ａを駆動させる制御出力信号（方向信号＋ＰＷＭ信号）を発生させる図示しないステアリングモータ制御信号出力部と、この制御出力信号にもとづいてステアリングモータ２５ａを駆動させる駆動信号を発生させる図示しないステアリングモータ駆動回路と、操作トルクセンサ２１ｄのトルク検出値にもとづいてステアリングモータ制御信号出力部に制御信号を出力することでフィードフォワード制御を行なう図示しないＦＦ制御部とから構成されている。

前記目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａは、目標転舵角を決定し、これにもとづく目標転舵角信号を決定し、更に目標転舵角信号に車速に応じた処理を施して補正された目標転舵角を加算部４０ｂに出力する図示しない目標転舵角設定部を有している。
また、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａは、操舵ハンドル２１ａに作用させる目標反力を決定する図示しない目標操作反力設定部と、目標操作反力設定部から出力される目標反力信号を取得し、操作反力モータ２１ｅを駆動させるための制御信号を出力する操作反力モータ制御信号出力部と、制御信号にもとづいて操作反力モータ２１ｅを駆動させるために駆動信号を出力する図示しない操作反力モータ駆動回路とから構成されている。
なお、ステアリングモータ制御部４０ｃの偏差演算部からの偏差量は、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａの前記目標操作反力設定部にも入力され、目標操作反力の設定に用いられる。

ちなみに、前記目標転舵角設定部の詳細な制御ブロック構成は、例えば、特開２００４−２２４２３８号公報の段落［００１３］および図３に示されているものと同様である。

次に、本発明の特徴である車体のヨーレートに応じて駆動力配分装置Ｔを油圧回路２８を介して制御するヨーモーメント制御ＥＣＵ３７、および車両の車体スリップ角に応じて転舵角制御装置４０を制御するスリップ角制御ＥＣＵ３６のロジックを、図２にもとづいて説明する。

《車両の運動制御装置の制御ロジックの主要部概要》
図２は、本実施形態の車両の運動制御装置の制御ロジックの要部を表したものである。
車両には、前記した操舵装置ＳＢＷの転舵角センサ３３と、車両の速度を算出する車速算出部３４のほかに、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ３１、横加速度を検出する横加速度センサ３２が設けられている。
本実施形態の車両の運動制御装置は、転舵角による車体スリップ角に対するフィードフォワード制御およびフィードバック制御と、ＤＹＣ制御によるヨーレートに対するフィードフォワード制御およびフィードバック制御とを独立に行なう点に特徴がある。

まず、車体スリップ角に対するフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する。
本実施形態ではヨーレートγ、車速Ｖ、横加速度Ｇ_Ｓ、転舵角δにもとづいて車体スリップ角β（横すべり角ともいう）を算出する（車体スリップ角算出部３５）。車体スリップ角の算出方法の詳細については、特開２００３−１１８５５７号公報、特開２００３−１１８６１２号公報を参照方。
また、例えば、車速Ｖ、転舵角δにもとづいて規範スリップ角β_ｍを算出する（規範スリップ角算出部３６ａ）。規範スリップ角β_ｍは、車速Ｖをパラメータとして転舵角δと規範スリップ角β_ｍの前もって決められた相関関係（図３参照）にもとづいて算出される。旋回時において車両は車速に応じた遠心力と吊り合う横力を得なければならないので、車速とともに車体スリップ角は変化する。従って、規範スリップ角β_ｍは、車速に応じて変化させる。
ちなみに、左旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向く。逆に、右旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向く。
この相関関係は、実車の走行試験または車両モデルの計算を行って前もって設定されるものである。

算出された規範スリップ角β_ｍにもとづいて、コーナリング時の車両運動の応答性向上のため、車体スリップ角βのフィードフォワード制御が行なわれる（スリップ角フィードフォワード部３６ｂ）。また、算出された規範スリップ角β_ｍと算出された車体スリップ角βとの偏差（偏差部３６ｃ）にもとづいて、安定性向上のための車体スリップ角βのフィードバック制御が行なわれる（スリップ角フィードバック部３６ｄ）。車体スリップ角βのフィードフォワード制御により算出された転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｆと車体スリップ角βのフィードバック制御により算出された転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｂは、加算されて（加算部３６ｅ）、転舵角補正量δ_ｃとして前記した転舵角制御装置４０の加算部４０ｂに入力され、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａから出力された目標転舵角δ_ｔが補正される。
このように、転舵時の車両の走行状態の旋回性を向上させたり安定な旋回にしたりするために転舵角δを補正する制御をＡＦＳ（Active Front Steering）制御という。

この車体スリップ角βの制御は、次式（１）に示す車両の横方向の運動の式をベースにしたものである。

ここで、Ｍ：車両質量
γ：ヨーレート
Ｙ_Ｆ：前輪コーナリングフォース
Ｙ_Ｒ：後輪コーナリングフォース
である。

車体スリップ角のフィードフォワード制御による転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｆは、次式（２）で表される。

車体スリップ角のフィードバック制御による転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｂは、次式（３）で表される。

ここで、Ｋ_ｐ１１はフィードバックゲインである。
なお、前輪コーナリングフォースＹ_Ｆおよび後輪コーナリングフォースＹ_Ｒは、車両の運動方程式にもとづきヨーレートγ、車体スリップ角β、車速Ｖなどから容易に求まる（「自動車の運動と制御」安部正人著、株式会社山海堂、平成１５年４月１０日、第２版第１刷発行を参照）。

次に、ヨーレートに対するフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する。
車速Ｖ、横加速度Ｇ_Ｓ、転舵角δにもとづいて規範ヨーレートγ_ｍを算出する（規範ヨーレート算出部３７ａ）。規範ヨーレートγ_ｍは、車速Ｖをパラメータとして横加速度Ｇ_Ｓと規範ヨーレートγ_ｍの前もって決められた相関関係（図４の（ａ）参照）または、車速Ｖをパラメータとして転舵角δと規範ヨーレートγ_ｍの前もって決められた相関関係（図４の（ｂ）参照）にもとづいて算出される。
なお、図４の（ａ）では、車速が一定なら、旋回半径が小さいほど（ヨーレートが大きいほど）横加速度は増大することを示し、また、横加速度を一定に保って車速を増大すると速度の２乗で横加速度が増加するので、旋回半径が大きくなる（ヨーレートが小さくなる）ことを示している。
図４の（ｂ）では、転舵角が大きくなれば旋回半径が小さくなり、ヨーレートが増大することを示し、一定の転舵角に対して速度が増大すると、ヨーレートが増大することを示している。
なお、規範ヨーレートγ_ｍの算出は、前記した２つの方法の一方のみを用いても良いし、両方用いてその値の大きい方を用いても良い。これは、旋回の初期には横加速度Ｇ_Ｓの発生が小さく、規範ヨーレートγ_ｍを小さく算出する傾向があるからである。
この相関関係は、実車の走行試験または車両モデルの計算を行って前もって設定されるものである。

算出された規範ヨーレートγ_ｍにもとづいて、コーナリング時の車両運動の応答性向上のため、ヨーレートのフィードフォワード制御が行なわれる（ヨーレートフィードフォワード部３７ｂ）。また、算出された規範ヨーレートγ_ｍと検出されたヨーレートγとの偏差（偏差部３７ｃ）にもとづいて、安定性向上のためのヨーレートのフィードバック制御が行なわれる（ヨーレートフィードバック部３７ｄ）。ヨーレートのフィードフォワード制御により算出されたヨーモーメントＭ_Ｚ ^ｆｆとヨーレートのフィードバック制御により算出されたヨーモーメントＭ_Ｚ ^ｆｂは、加算されて（加算部３７ｅ）、ヨーモーメントＭ_Ｚ（ヨーモーメント制御量）として後記するＤＹＣ制御部３７_ｋに入力される。

ＤＹＣ制御部３７_ｋには、エンジンＥＣＵ２７からエンジントルク、エンジン回転速度などの信号が入力され、また、車速信号、アクセルペダル信号（アクセル開度信号）とブレーキペダル信号が入力されている。ＤＹＣ制御部３７ｋは、エンジン回転速度と車速からトランスミッションＴ／Ｍのギヤ比を判定し、このギヤ比とエンジントルクトルクとにもとづいて左右の前輪Ｗ_ＦＬ、Ｗ_ＦＲに伝達される駆動力を算出する。そして、ＤＹＣ制御部３７_ｋは、現在のヨーレートγにヨーモーメントＭ_Ｚを加算して旋回量を決定し、前記駆動力および旋回量の積にもとづいて駆動力配分装置Ｔが左右の前輪Ｗ_ＦＬ，Ｗ_ＦＲに配分すべき駆動力配分量を決定する。

次いで、ＤＹＣ制御部３７_ｋは、その駆動力配分量を得るために必要な油圧が左油圧クラッチＣ_Ｌ若しくは右油圧クラッチＣ_Ｒに出力されるように、油圧回路２８の図示しないリニアソレノイドに供給する電気量を制御する。
このとき、例えば、アクセルペダルを踏み込み時およびエンジンブレーキ時は油圧回路２８を介してＤＹＣ制御による左右の駆動力配分をする。

ブレーキペダルによるブレーキ操作時、または、エンジンブレーキを掛けてない状態でのアクセルペダルを外している場合は、ヨーモーメントＭ_Ｚにもとづきブレーキ制御電子制御ユニット（以下、ブレーキ制御ＥＣＵと称する）２９を介して、ＤＹＣ制御による左右の制動力配分を行なう。
なお、ブレーキ制御ＥＣＵ２９は、通常のアンチロックブレーキ制御機能を有しており、個々の車輪のブレーキＢ_ＦＬ、Ｂ_ＦＲ、Ｂ_ＲＬ、Ｂ_ＲＲ（図１参照）を制御する。

このＤＹＣ制御は、次式（４）に示す車両のヨーモーメントの釣り合いの式（４）をベースにしたものである。

ここで、ＩＺ：車両のヨー慣性モーメント
Ｌ_Ｆ：重心点前車輪軸距離
Ｌ_Ｒ：重心点後車輪軸距離
である。

ヨーレートのフィードフォワード制御量Ｍ_Ｚ ^ｆｆは、次式（５）で表される。

ヨーレートのフィードバック制御量Ｍ_Ｚ ^ｆｂは、次式（６）で表される。

ここで、Ｋ_ｐ２２はフィードバックゲインである。

《本実施形態の車両の運動制御装置の構成》
次に、本実施形態の車両の運動制御装置のスリップ角制御ＥＣＵ３６とヨーモーメント制御ＥＣＵ３７の構成を、図５を参照しながら（適宜図１、図２を参照して）具体例的に説明する。
スリップ角制御ＥＣＵ３６およびヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび所定の電気回路を備えたＥＣＵから構成されている。スリップ角制御ＥＣＵ（スリップ角制御部）３６は、図５に示すように転舵角制御装置４０と信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。また、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、図５に示すように油圧回路２８およびブレーキ制御ＥＣＵ２９と信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されていると同時に、図示を省略するがエンジンＥＣＵ２７とも通信回線で連結されている。更に、スリップ角制御ＥＣＵ３６とヨーモーメント制御ＥＣＵ３７との間も、信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。

スリップ角制御ＥＣＵ３６は、機能ブロックとして車体スリップ角算出部３５、規範スリップ角算出部３６ａ、スリップ角フィードフォワード部３６ｂ、偏差部３６ｃ、スリップ角フィードバック部３６ｄ、加算部３６ｅ、加算部３６ｆ、診断部３６ｇ、規範ヨーレート算出部３６ｈ、ＤＹＣフェイル時サブフィードバック部３６ｉを含んでいる。
また、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、機能ブロックとして規範ヨーレート算出部３７ａ、ヨーレートフィードフォワード部３７ｂ、偏差部３７ｃ、ヨーレートフィードバック部３７ｄ、加算部３７ｅ、加算部３７ｆ、診断部３７ｇ、規範スリップ角算出部３７ｈ、ＡＦＳフェイル時サブフィードバック部３７ｉ、ＤＹＣ制御部３７ｋ、車体スリップ角算出部３５を含んでいる。
図２に示した運動制御装置の制御ロジックにおける要部の機能ブロックと同じ符号を付した機能ブロックについては、重複を避けるために説明を省略する。

本実施形態においては、スリップ角制御機能がスリップ角制御ＥＣＵ３６において、ヨーモーメント制御機能がヨーモーメント制御ＥＣＵ３７においてなされるように分離をしたので、互いの一方のＥＣＵが故障をすると車両の運動制御機能が低下するので、他方のＥＣＵの故障を検知して、補償制御をするようにしたところが、図２の制御ロジックと異なるだけである。

そのために、スリップ角制御ＥＣＵ３６では、規範ヨーレート算出部３６ｈにおいて、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７の規範ヨーレート算出部３７ａと同じく前記した方法で規範ヨーレートを算出する。そして、ＤＹＣフェイル時サブフィードバック部３６ｉでは、規範ヨーレート算出部３６ｈにおいて算出された規範ヨーレートγ_ｍとヨーレートγにもとづいて、次式（７）で示すヨーレートのフィードバック制御による転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｂｓを算出する。

ここで、Ｋ_ｐ１２はフィードバックゲインである。

診断部３６ｇは、例えば、ウォッチドッグタイマを用いた自己診断機能を持ち、周期的にスリップ角制御ＥＣＵ３６のＣＰＵなどが異常のないことをチェックし、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７の診断部３７ｇに自己診断の結果を通信し、逆に診断部３７ｇが同様にヨーモーメント制御ＥＣＵ３７のＣＰＵなどの異常のないことをチェックした自己診断結果の通信を受ける。
診断部３６ｇは、診断部３７ｇから異常の信号を受けたか、または診断部３７ｇからレスポンスがないときは、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７が故障と判定し、加算部３６ｆにおいて、車体スリップ角のフィードバック制御による転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｂｓを加算するように制御する。診断部３６ｇは、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７が故障と判定されないときは、車体スリップ角のフィードバック制御による転舵角補正量δ_ｃ ^ｆｂｓを加算しないように、加算部３６ｆを制御する。

また、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７では、規範スリップ角算出部３７ｈにおいて、スリップ角制御ＥＣＵ３６の規範スリップ角算出部３６ａと同じく前記した方法で規範スリップ角を算出する。そして、ＡＦＳフェイル時サブフィードバック部３７ｉでは、規範スリップ角算出部３７ｈにおいて算出された規範スリップβ_ｍと車体スリップ角βにもとづいて、次式（８）で示す車体スリップ角のフィードバック制御量Ｍ_Ｚ ^ｆｂｓを算出する。そのため、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、車体スリップ角βを算出する車体スリップ角算出部３５も含んでいる。

ここで、Ｋ_ｐ２１はフィードバックゲインである。

診断部３７ｇは、診断部３６ｇから異常の信号を受けたか、または診断部３６ｇからレスポンスがないときは、スリップ角制御ＥＣＵ３６が故障と判定し、加算部３７ｆにおいて、ヨーレートのフィードバック制御量Ｍ_Ｚ ^ｆｂｓを加算するように制御する。診断部３７ｇは、スリップ角制御ＥＣＵ３６が故障と判定されないときは、ヨーレートのフィードバック制御量Ｍ_Ｚ ^ｆｂｓを加算しないように、加算部３７ｆを制御する。

以上、本実施形態の構成によれば、スリップ角制御ＥＣＵ３６により、車体スリップ角に対するフィードフォワード制御とフィードバック制御を転舵角補正量δ_ｃとして、転舵角制御装置４０に入力して、転舵角制御装置４０が転舵角補正量δ_ｃにもとづいて車体スリップ角βを転舵角δで制御する。並行して、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７において車両のヨーモーメントに対するフィードフォワード制御とフィードバック制御をヨーモーメントＭ_ＺとしてＤＹＣ制御部３７_ｋに入力し、ＤＹＣ制御部３７_ｋが油圧回路２８を介して駆動力配分装置Ｔを制御する。従って、転舵時の車両走行状態における車体スリップ角βの制御とヨーモーメント制御を、操舵装置ＳＢＷと駆動力配分装置Ｔとで別個に実行できるので、互いの制御が干渉することがなく、転舵時の車両走行状態における旋回運動を応答性良く行える、すなわち、高い旋回性能を持ちながら、同時に旋回運動を安定に行える、つまり、高い安定性を確保できる。

例えば、特許文献１に記載された従来技術のようにＤＹＣ制御のみで、ヨーモーメントに対するフィードバック制御と車体スリップ角βに対するフィードバック制御の両方を行なうと、車体スリップ角βを抑えように車体スリップ角のフィードバックの項を大きくすると、つまりフィードバックゲインを大きくすると、駆動力の配分方向が逆なので、結果的にヨーモーメントを減ずるしかなく、旋回性も低下せざるを得ない。
ちなみに、左旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向く。逆に、右旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向く。従って、所定の速度以上では車体スリップ角βをヨーモーメント制御で抑えようとすると、そのヨーモーメント制御は旋回方向と逆方向となる。

同様に、舵角制御だけでヨーレートに対するフィードバック制御と車体スリップ角βに対するフィードバック制御の両方を行なうと、車体スリップ角βを抑えるように制御する場合、舵角δを小さくするか、若しくはカウンターステア側に操舵することになり、旋回性も低下せざるを得ないが、本実施形態ではそのようなことはない。

また、本実施形態では、車体スリップ角制御とヨーモーメント制御を独立にすることから、スリップ角制御ＥＣＵ３６とヨーモーメント制御ＥＣＵ３７に分離して行え、例えば、０．００１秒周期の高速の演算がそれぞれ実行でき、車体スリップ角制御とヨーモーメント制御のそれぞれに対し、旋回の開始時におけるフィードフォワード制御が高速で行え、応答性を向上することができる。また、旋回開始後のフィードバック制御も高速に応答させることができ、安定な旋回を確保できる。

更に、スリップ角制御ＥＣＵ３６およびヨーモーメント制御ＥＣＵ３７のうちの一方が故障した場合も、他方の制御ＥＣＵの診断部３６ｇまたは診断部３７ｇがそれを検知して、補償フィードバック制御を行わせる。
例えば、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７が故障した場合には、スリップ角制御ＥＣＵ３６は、式（７）に示すように規範ヨーレートγ_ｍを維持するように転舵角補正量δ_ｃをフィードバック制御するので、ヨーレートの低下の方向には作用しない。

逆に、例えば、スリップ角制御ＥＣＵ３６が故障した場合には、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、式（８）に示すように規範スリップ角β_ｍを維持するようにヨーモーメント制御をするので、つまり、旋回性能を増加させるようにフィードバック制御するので、車体スリップ角βの低下の方向には作用しない。
通常、ヨーモーメント制御ＥＣＵ３７は、基本的に旋回性を増加させるようにヨーレートフィードバック制御が働いており、車体スリップ角βの増加を抑えることはできない。

以上のように、本実施形態では、スリップ角制御ＥＣＵ３６およびヨーモーメント制御ＥＣＵ３７のうちの一方が故障した場合も、故障した方の制御ＥＣＵが行っていたフィードバック制御に相当する制御を、故障していない方の制御ＥＣＵにおいてフィードバック制御として追加できるので、安定な制御を継続できる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行なうことが可能である。
本実施形態では駆動力配分装置Ｔに関するＤＹＣ制御の作用を説明したが、本発明は左右の車輪にブレーキ制御ＥＣＵ２９、図示しない油圧回路、ブレーキＢ_ＦＬ、Ｂ_ＦＲ、Ｂ_ＲＬ、Ｂ_ＲＲを介して制動力を配分してヨーモーメントを発生させるブレーキ制御装置に対しても適用することが可能である。

また、本実施形態では、前輪駆動車両としたがそれに限定されるものではない。四輪駆動車両において、前輪の舵角制御で車体スリップ角の制御を行ない、後輪の左右駆動力配分によりヨーモーメント制御を行なっても良い。
また、本実施形態では、ステアバイワイヤ式の操舵装置を組み合せたものとしたが、それに限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の操舵装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせて表示した図である。 本実施形態の車両の運動制御装置における制御ロジックの主要部を説明するためのブロック図である。 規範スリップ角の設定手法を示すグラフであり、（ａ）は規範スリップ角β_ｍを、車速Ｖをパラメータとして横加速度Ｇ_Ｓとの相関関係で示した図であり、（ｂ）は規範スリップ角β_ｍを、車速Ｖをパラメータとして転舵角δとの相関関係で示した図である。 規範ヨーレートの設定手法を示すグラフであり、規範ヨーレートγ_ｍを、車速Ｖをパラメータとして転舵角δとの相関関係で示した図である。 本実施形態における車両の運動制御装置の制御ロジックを、具体的に２つの電子制御ユニットに分けて組み込んだ場合のブロック図である。 従来技術におけるヨーモーメント制御による車両の運動制御における車体スリップ角のフィードバック制御およびヨーレートフィードバック制御の制御ロジックのブロック図である。

符号の説明

２１ 操作部
２１ａ 操舵ハンドル
２１ｂ 操舵軸
２１ｃ 操作角検出センサ
２１ｄ 操作トルクセンサ
２１ｅ 操作反力モータ
２５ 転舵部
２５ａ ステアリングモータ
２５ｂ ボールねじ機構
２５ｃ ラック軸
２５ｄ タイロッド
２７ エンジン電子制御ユニット
２８ 油圧回路（駆動力配分制御装置）
２９ ブレーキ制御電子制御ユニット
３０_ＦＬ、３０_ＦＲ、３０_ＲＬ、３０_ＲＲ 車輪速センサ（走行状態量取得手段）
３１ ヨーレートセンサ
３２ 横加速度センサ（走行状態量取得手段）
３３ 転舵角センサ（走行状態量取得手段）
３４ 車速算出部（走行状態量取得手段）
３５ 車体スリップ角算出部
３６ スリップ角制御電子制御ユニット（スリップ角制御部）
３６ａ 規範スリップ角算出部
３６ｂ 偏差部
３６ｃ スリップ角フィードフォワード部
３６ｄ スリップ角フィードバック部
３６ｅ、３６ｆ 加算部
３６ｇ 診断部
３６ｈ 規範ヨーレート算出部
３６ｉ ＤＹＣフェイル時サブフィードバック部
３７ ヨーモーメント制御電子制御ユニット
３７ａ 規範ヨーレート算出部（ヨーモーメント制御量設定部）
３７ｂ ヨーレートフィードフォワード部（ヨーモーメント制御量設定部）
３７ｃ 偏差部（ヨーモーメント制御量設定部）
３７ｄ ヨーレートフィードバック部（ヨーモーメント制御量設定部）
３７ｅ、３７ｆ 加算部（ヨーモーメント制御量設定部）
３７ｇ 診断部
３７ｈ 規範スリップ角算出部
３７ｉ ＡＦＳフェイル時サブフィードバック部
３７ｋ ＤＹＣ制御部（駆動力配分制御装置）
４０ 転舵角制御装置
４０ａ 目標転舵角設定・操作反力制御部
４０ｂ 加算部
４０ｃ ステアリングモータ制御部
Ｂ_ＦＬ、Ｂ_ＦＲ、Ｂ_ＲＬ、Ｂ_ＲＲ ブレーキ
ＥＮＧ エンジン
Ｔ 駆動力配分装置
ＳＢＷ 操舵装置
Ｔ／Ｍ トランスミッション
Ｗ_ＦＬ 左前輪（車輪）
Ｗ_ＦＲ 右前輪（車輪）
Ｗ_ＲＬ 左後輪（車輪）
Ｗ_ＲＲ 右後輪（車輪）

Claims (9)

1. 車両の左右転舵時の走行制御をする車両の運動制御装置であって、
   前輪または後輪の向きである転舵角を変更可能な転舵角制御装置と、
   駆動力または制動力を左右輪で異なる配分を行なう駆動力配分制御装置と、を有し、
   車両の車体スリップ角に応じて前記転舵角制御装置の制御を行ない、
   車体のヨーレートに応じて前記駆動力配分制御装置の制御を行なうことを特徴とする車両の運動制御装置。
2. 更に、
   少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段を、有し、
   前記取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、該規範スリップ角と前記車体スリップ角との偏差量にもとづいて前記転舵角制御装置の制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の運動制御装置。
3. 更に、
   少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段と、
   前記取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、該規範スリップ角と前記車体スリップ角との偏差量にもとづいて車体スリップ角に対するフィードバック量を算出し、前記車体スリップ角に対するフィードバック量を転舵角補正量として、前記転舵角制御装置に出力するスリップ角制御部と、
   前記取得された走行状態量にもとづいて規範ヨーレートを算出し、該規範ヨーレートと前記ヨーレートとの偏差量にもとづいて車体のヨーレートに対するフィードバック量を算出し、前記フィードバック量を車体のヨーモーメント量として、前記駆動力配分制御装置に出力するヨーモーメント制御量設定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の運動制御装置。
4. 更に、
   少なくとも車両の速度、車体スリップ角、転舵角、ヨーレートを含む車両の走行状態量を取得する走行状態量取得手段と、
   前記取得された走行状態量にもとづいて規範スリップ角を算出し、該規範スリップ角にもとづいて車体スリップ角に対するフィードフォワード量を算出し、前記規範スリップ角と前記車体スリップ角との偏差量にもとづいて車体スリップ角に対するフィードバック量を算出し、前記車体スリップ角に対するフィードフォワード量とフィードバック量を転舵角補正量として、前記転舵角制御装置に出力するスリップ角制御部と、
   前記取得された走行状態量にもとづいて規範ヨーレートを算出し、該規範ヨーレートにもとづいて車体のヨーレートに対するフィードフォワード量を算出し、前記規範ヨーレートと前記ヨーレートとの偏差量にもとづいて車体のヨーレートに対するフィードバック量を算出し、前記フィードバック量とフィードフォワード量を車体のヨーモーメント量として、前記駆動力配分制御装置に出力するヨーモーメント制御量設定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の運動制御装置。
5. 前記スリップ角制御部および前記ヨーモーメント制御量設定部のうちの、前記スリップ角制御部が故障したときには、前記ヨーモーメント制御量設定部は前記車体スリップ角に対するフィードバック制御と共に前記ヨーレートに対するフィードバック制御を行ない、
   前記スリップ角制御部および前記ヨーモーメント制御量設定部のうちの、前記ヨーモーメント制御量設定部が故障したときには、前記スリップ角制御部は前記ヨーレートに対するフィードバック制御と共に前記車体スリップ角に対するフィードバック制御を行なうことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両の運動制御装置。
6. 前記転舵角制御装置は、車両の運転操作装置とステアリング装置機構とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ式の操舵装置の転舵角制御装置であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両の運動制御装置。
7. 前記走行状態量取得手段は車両の横加速度をも取得し、
   前記規範ヨーレートは、少なくとも転舵角と車速にもとづいて、または少なくとも横加速度と車速にもとづいて算出されることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか1項に記載の車両の運動制御装置。
8. 前記規範スリップ角は、少なくとも転舵角と車速にもとづいて、または横加速度と車速にもとづいて算出されることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の車両の運動制御装置。
9. 前記転舵角制御装置は、前記前輪のコーナリングフォースおよび前記車両の車体スリップ角に応じて前記転舵角制御装置の制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両の運動制御装置。

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