WO2016167162A1 - 車両姿勢制御装置 - Google Patents

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yaw rate
yaw
braking
driving force
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PCT/JP2016/061179
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智洋 水貝
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Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle attitude control device that stabilizes a vehicle attitude by appropriately distributing braking / driving forces applied to left and right front wheels and left and right rear wheels in a four-wheel drive vehicle.
  • a target yaw rate is obtained from various vehicle state quantities such as a vehicle speed and a steering angle, and a target yaw moment is generated based on a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate.
  • the braking / driving force necessary to achieve the above is applied to the left and right wheels.
  • the control is performed based on the deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate, and the distribution ratio of the driving force to the front and rear wheels is changed so that the actual yaw rate matches or approximates the target yaw rate.
  • a technique is disclosed in which the torque distribution on the front wheel side is increased when the actual yaw rate is larger than the target yaw rate, and the torque distribution on the rear wheel side is increased when the actual yaw rate is smaller than the target yaw rate (Patent Document 2).
  • a vehicle such as a four-wheel independent drive vehicle that can control the front / rear force individually for all four wheels, or a vehicle that can distribute the driving force to all four wheels.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle attitude control device capable of stabilizing a vehicle attitude without giving a driver a sense of incongruity in a four-wheel drive vehicle in which braking / driving force is individually applied to each wheel. is there.
  • the vehicle attitude control device 24 of the present invention is a four-wheel drive vehicle equipped with braking / driving force generating means 4 for individually applying braking / driving forces to the left and right front wheels 3, 3 and the left and right rear wheels 2, 2.
  • a vehicle attitude control device provided in the vehicle control device 10 to be controlled,
  • a reference yaw rate calculating means 25 for determining a reference yaw rate from the vehicle speed and the steering angle;
  • a yaw rate sensor 22 for detecting an actual yaw rate of the vehicle;
  • Target yaw moment calculating means 26 for calculating a target yaw moment based on a yaw rate deviation between the reference yaw rate obtained by the reference yaw rate calculating means 25 and the actual yaw rate detected by the yaw rate sensor 22;
  • Braking / driving force command means 15 for generating a command input torque for braking / driving force to be distributed to each wheel 3, 2 based on the operation amount output by the braking / driving
  • the target yaw moment calculating means 26 calculates the target yaw moment M t based on the yaw rate deviation ⁇ between the obtained standard yaw rate and the detected actual yaw rate.
  • the yaw moment control means 27 adds the yaw moment control torque necessary for realizing the calculated target yaw moment M t to the command input torque of the braking / driving force generated by the braking / driving force command means 15.
  • the distribution ratio changing unit 27a of the yaw moment control unit 27 detects the detected actual yaw rate ⁇ when the detected actual yaw rate ⁇ is within a predetermined range in which the sign of the sign is reversed ( ⁇ 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1 ).
  • the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3 and 2 is continuously changed according to the yaw rate ⁇ .
  • the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3 and 2 changes continuously, so that the vehicle posture is stabilized without giving the driver a sense of incongruity. It can be made.
  • the response of the yaw rate can be improved by setting and adjusting the parameter of the front / rear distribution ratio according to the vehicle characteristics, the front / rear acceleration, and the like.
  • “continuously” includes not only a linear change but also a quadratic curve or the like in which the front-to-back distribution ratio changes differentiably.
  • the yaw moment control means 27 includes: When the target yaw moment is negative and the actual yaw rate is greater than the set yaw rate ⁇ 1 (where ⁇ 1 > 0), the target yaw is in response to the command input torque from the braking / driving force command means 15.
  • the yaw moment control means 27 When the yaw moment control means 27 generates a clockwise yaw moment, when the target yaw moment is negative (M t ⁇ 0) and the actual yaw rate is greater than the yaw rate ⁇ 1 (where ⁇ 1 > 0), the oversteer Therefore, the yaw moment control torque is applied only to the front wheels 3 with respect to the command input torque. This makes it possible to stabilize the vehicle posture when the vehicle is turning right and oversteering.
  • the yaw moment control means 27 When the yaw moment control means 27 generates a clockwise yaw moment, if the actual yaw rate is smaller than the yaw rate ⁇ 2 (where ⁇ 2 > 0), the yaw moment control means 27 determines understeer and controls the yaw moment with respect to the command input torque. Torque is applied only to the rear wheel 2. This makes it possible to stabilize the vehicle posture when the vehicle is turning right and understeering.
  • the yaw moment control means 27 includes: When the target yaw moment is positive and the actual yaw rate is greater than the set yaw rate ⁇ 2 (where ⁇ 2 > 0), the target yaw is in response to the command input torque from the braking / driving force command means 15.
  • the yaw moment control torque necessary to realize the moment only to the rear wheel 2 When the target yaw moment is positive and the actual yaw rate is smaller than the yaw rate ⁇ 1 (where ⁇ 1 > 0) set separately from the yaw rate ⁇ 2 , the command from the braking / driving force command means 15 The yaw moment control torque necessary for realizing the target yaw moment may be applied only to the front wheels 3 with respect to the input torque.
  • the yaw moment control means 27 When the yaw moment control means 27 generates a counterclockwise yaw moment, if the target yaw moment is positive (M t > 0) and the actual yaw rate is greater than the yaw rate ⁇ 2 (where ⁇ 2 > 0), understeer and The yaw moment control torque is applied only to the rear wheel 2 with respect to the command input torque. As a result, the vehicle posture can be stabilized when the vehicle is turning left and understeering.
  • the yaw moment control means 27 When the yaw moment control means 27 generates a counterclockwise yaw moment, if the actual yaw rate is smaller than the yaw rate ⁇ 1 (where ⁇ 1 > 0), the yaw moment control means 27 determines that the steering is oversteer and the yaw moment with respect to the command input torque. A control torque is applied only to the front wheel 3. This makes it possible to stabilize the vehicle posture when the vehicle is turning left and oversteering.
  • the yaw moment control means 27 may set the yaw rate ⁇ 1 to a value larger than the yaw rate ⁇ 2 .
  • the set values ⁇ 1 and ⁇ 2 of the yaw rate are set based on vehicle characteristics such as the position of the center of gravity of the vehicle and cornering power.
  • the front / rear distribution ratio of the braking / driving force of the rear wheels 2 can be made larger than that of the front wheels 3 during straight traveling where the actual yaw rate is near “0”. Thereby, it is possible to suppress an understeer tendency at the start of steering from straight traveling, and it is possible to improve the response of the yaw rate.
  • a longitudinal acceleration sensor 23 for detecting longitudinal acceleration of the vehicle is provided, and the yaw moment control means 27 increases the yaw rate ⁇ 1 and increases the yaw rate ⁇ 2 as the longitudinal acceleration detected by the longitudinal acceleration sensor 23 increases. May be reduced.
  • ⁇ 1 is increased and ⁇ 2 is decreased as the acceleration at which the vehicle moves forward is larger. That is, ⁇ 1 and ⁇ 2 are increased, ⁇ 2 and ⁇ 1 are decreased, and the front / rear distribution ratio of the braking / driving force of the rear wheel 2 is increased.
  • the influence of the fall of the grip force accompanying the load reduction of the front wheel 3 can be reduced, and a vehicle behavior can be stabilized.
  • the yaw moment control means 27 includes: A command from the braking / driving force command means 15 for the opposite wheel on the opposite side on the left and right sides of the target wheel is the yaw moment control torque necessary for realizing the target yaw moment in the target wheel. When the input torque and the sign are different, the yaw moment control torque necessary to realize the target yaw moment is added to the opposite wheel, When the sum of the command input torque from the braking / driving force command means 15 and the yaw moment control torque necessary to realize the target yaw moment does not exceed zero, the braking / driving is performed by allocating the value to the opposite wheels.
  • a graph (A) is a diagram showing a reference yaw rate and an actual yaw rate when sine steering is performed, and a graph (B) is a diagram showing a yaw moment control torque to which the vehicle attitude control device is applied.
  • a graph (A) is a diagram showing a reference yaw rate and an actual yaw rate when sine steering is performed
  • a graph (B) is a diagram showing a conventional yaw moment control torque.
  • FIG. 1A is a diagram schematically illustrating a system configuration of a vehicle attitude control device according to this embodiment in plan view.
  • An electric vehicle 1 that is a left and right wheel independent drive vehicle equipped with this vehicle attitude control device is an electric motor in which wheels 2 that are left and right rear wheels and wheels 3 that are left and right front wheels are both power sources.
  • 4 is an independently driven four-wheel drive vehicle (four-wheel drive vehicle).
  • the front wheel 3 is a steering wheel.
  • Each motor 4 is a braking / driving force generating means capable of generating a driving force and a braking force.
  • the driving force and braking force are collectively referred to as “braking / driving force”.
  • each motor 4 constitutes, for example, an in-wheel motor drive device IWM.
  • the in-wheel motor drive device IWM includes a motor 4, a speed reducer 6, and a wheel bearing 7, and a part or all of these are arranged in the wheels 2, (3).
  • the rotation of the motor 4 is transmitted to the wheels 2 and 3 through the speed reducer 6 and the wheel bearing 7.
  • a brake rotor 8a constituting the friction brake device 8 is fixed to a flange portion of the hub wheel 7a of the wheel bearing 7, and the brake rotor 8a rotates integrally with the wheels 2 and (3).
  • the motor 4 is, for example, an embedded magnet type synchronous motor in which a permanent magnet is built in the core portion of the rotor 4a.
  • the motor 4 is a motor in which a radial gap is provided between the stator 4b fixed to the housing 4c and the rotor 4a attached to the rotation output shaft 9.
  • the vehicle control apparatus 10 shown in FIG. 1A is provided with a vehicle attitude control apparatus (described later) that performs control to stabilize the vehicle attitude.
  • the vehicle control device 10 includes an ECU 11 mounted on the vehicle, a plurality (two in this example) of inverter devices 12 provided for the front and rear motors 4, and sensors 13.
  • the ECU 11 includes an integrated control unit 14 that performs overall control and cooperative control of the entire vehicle, a braking / driving force command unit 15, and a braking / driving force distribution unit 16.
  • the braking / driving force command means 15 is realized by software or hardware from an operation amount detection signal of the accelerator operation means 17 such as an accelerator pedal and an operation amount detection signal of the brake operation means 18 such as a brake pedal.
  • an operation amount detection signal of the accelerator operation means 17 such as an accelerator pedal
  • an operation amount detection signal of the brake operation means 18 such as a brake pedal.
  • LUT Look Up Table
  • a predetermined conversion function stored in a software library (Library) or equivalent hardware, etc. hereinafter referred to as “realization model”
  • the braking / driving force distribution means 16 includes a command input torque from the braking / driving force command means 15 to each of the wheels 2 and 3 (FIG. 1A), and a yaw moment control torque (described later) of each of the wheels 2 and 3 (FIG. 1A).
  • a hardware circuit or processor (not shown) that can distribute and output individual command output torques to the inverter device 12 of each motor 4 according to the setting rule using the above-described implementation model. It consists of software functions.
  • Each inverter device 12 is a device that converts DC power of a battery (not shown) into AC power for driving the motor 4, and has a control unit (not shown) for controlling the output, and the distribution The assigned motor 4 is controlled according to the command output torque.
  • one inverter device 12 is provided for each of the two front and rear motors 4, but the front and rear inverter devices 12 are provided in the left and right motors 4, 4 in one inverter device 12.
  • each inverter device 12 is provided with a power circuit section (not shown) such as a gate circuit of a switching element for converting into AC power for the left and right motors 4 and 4, respectively.
  • One control unit is configured to control the left and right power circuit units by time division or the like. Instead of providing two inverter devices 12 as described above, a total of four inverter devices 12 may be provided for each motor 4.
  • the ECU 11 includes a computer having a processor such as a microcomputer, a ROM (Read Only Memory) having a program executed by the processor, and various electronic circuits such as a RAM (Random Access Memory) and a coprocessor (Co-Processor). Consists of.
  • the ECU 11 and each inverter device 12 are connected by an in-vehicle communication network such as a CAN (Control Area Network), for example.
  • the ECU 11 is provided with a posture control device main body 19.
  • the vehicle is also provided with vehicle speed detection means 20 for detecting the vehicle speed, a steering angle sensor 21 for detecting the steering angle, a yaw rate sensor 22 for detecting the yaw rate, and a longitudinal acceleration sensor 23 for detecting the longitudinal acceleration.
  • the steering angle sensor 21 is a sensor that detects a steering angle of a steering means such as a steering wheel (not shown) or a sensor that detects a steering angle from a steering device that steers wheels 2 and 3 (not shown).
  • the vehicle attitude control device 24 includes at least the attitude control device main body 19 and the sensors 13.
  • the attitude control device main body 19 includes the braking / driving force command means 15, a standard yaw rate calculation means 25, a target yaw moment calculation means 26, and the braking / driving force distribution means 16.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the vehicle attitude control device 24.
  • the reference yaw rate calculation means 25 is based on the following realization model or addition function, multiplication function, division function, and the like from the vehicle speed and steering angle ⁇ h that affect the following damping ratio? And natural frequency ⁇ n. It is composed of a hardware circuit or a software function on a processor (not shown) that can calculate and output a reference yaw rate ⁇ ref based on the following vehicle model using hardware or the like equivalent to it. Yes.
  • a hardware circuit that can calculate and output the target yaw moment M t as follows using the above-described implementation model, or a hardware that is a multiplication function or an equivalent such as a coprocessor, or the like. It is composed of software functions on a processor (not shown).
  • M t K P ⁇
  • K P is a gain constant.
  • Target yaw moment calculation unit 26 as follows, to calculate a yaw moment control torque T M of the respective wheels from the calculated target yaw moment M t.
  • T M_ALL is the sum of yaw moment control torques T M (T Mi ) of all wheels, and the sign sign represents the direction of rotation.
  • the braking / driving force distribution unit 16 includes a yaw moment control unit 27.
  • the yaw moment control means 27 uses the above-described realization model, or an addition function or equivalent hardware such as an adder, and the like based on the accelerator depression amount and the like. 15 is added to the command input torque T * of each wheel calculated and output in step 15, and the yaw moment control torque T M necessary for realizing the target yaw moment M t calculated by the target yaw moment calculating means 26 is added.
  • a hardware circuit or a software function on a processor (not shown) that can calculate and output a command output torque T (FIG. 3).
  • the yaw moment control means 27 in this example is configured as a part of the braking / driving force distribution means 16, but may be provided separately from the braking / driving force distribution means 16.
  • FIG. 4 is a diagram showing the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque by the vehicle attitude control device.
  • FIGS. 1A to 3 are also referred to as necessary. As shown in graphs (a) of FIG. 3 and FIG.
  • the yaw moment control means 27 when generating a clockwise yaw moment, indicates that the target yaw moment is negative (M t ⁇ 0) and the actual yaw rate ⁇ is When the yaw rate is larger than a preset yaw rate ⁇ 1 (where ⁇ 1 > 0) ( ⁇ > ⁇ 1 ), the yaw moment control torque necessary for realizing the target yaw moment is applied only to the front wheels 3 by determining that it is an oversteer. That is, the front / rear distribution ratio (or front wheel distribution ratio ⁇ , the same applies hereinafter) of the yaw moment control torque is 100% for the front wheels and 0% for the rear wheels. As a result, the vehicle posture can be stabilized when the vehicle is turning right and oversteering.
  • the yaw moment control means 27 is ( ⁇ ⁇ 2 ) when the target yaw moment is negative (M t ⁇ 0) and the actual yaw rate ⁇ is smaller than a preset yaw rate ⁇ 2 (where ⁇ 2 > 0). ),
  • the yaw moment control torque necessary to realize the target yaw moment is applied only to the rear wheel 2 by determining the understeer. That is, the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque is 0% for the front wheels and 100% for the rear wheels. As a result, it is possible to improve the course traceability of the traveling of the vehicle when the vehicle is turning right and understeering.
  • the yaw moment control means 27 sets the yaw rate ⁇ 1 to a value larger than the yaw rate ⁇ 2 (the same applies when the target yaw moment described later is positive).
  • These yaw rate set values ⁇ 1 and ⁇ 2 are set based on vehicle characteristics such as the position of the center of gravity of the vehicle and cornering power.
  • the distribution ratio changing means 27a (FIG. 1B) of the yaw moment control means 27 is such that the target yaw moment is negative (M t ⁇ 0) and the actual yaw rate ⁇ is - ⁇ 2 and ⁇ 1 where the sign is inverted.
  • the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3 and 2 is continuously changed according to the detected actual yaw rate ⁇ .
  • the yaw moment control means 27 sets the distribution ratio of the rear wheels 2 to be large during straight traveling where the actual yaw rate ⁇ is near “0”.
  • the distribution ratio changing means 27a receives the actual yaw rate ⁇ using the above-described realization model, and uses the two characteristic graphs shown in FIG. A hardware circuit or a software function on a processor (not shown) that can calculate and output the distribution ratio ⁇ .
  • the yaw moment control means 27 considers the case where the counterclockwise yaw moment is generated, and the yaw moment control means 27 has a positive target yaw moment (M t > 0), When the actual yaw rate ⁇ is greater than the preset yaw rate ⁇ 2 , the yaw moment control torque necessary for realizing the target yaw moment is applied only to the rear wheel 2. Thereby, when the vehicle is turning left and understeering, it is possible to improve the course trace performance.
  • the yaw moment control means 27 is a yaw moment necessary for realizing the target yaw moment when the target yaw moment is positive (M t > 0) and the actual yaw rate ⁇ is smaller than a preset yaw rate ⁇ 1.
  • a control torque is applied only to the front wheel 3. As a result, the vehicle posture can be stabilized when the vehicle is turning left and oversteering.
  • the distribution ratio changing means 27a (FIG. 1B) of the yaw moment control means 27 is such that the target yaw moment is positive (M t > 0) and the actual yaw rate ⁇ is - ⁇ 1 and ⁇ 2 in which the sign is inverted.
  • the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3, 2 is continuously changed according to the detected actual yaw rate ⁇ .
  • the yaw moment control means 27 sets the distribution ratio of the rear wheels 2 to be large during straight traveling where the actual yaw rate ⁇ is near “0”.
  • the yaw moment control means 27 changes the set values ⁇ 1 and ⁇ 2 of the yaw rate according to the longitudinal acceleration detected by the longitudinal acceleration sensor 23 shown in FIG. 1B. Specifically, ⁇ 1 is increased and ⁇ 2 is decreased as the forward acceleration increases. That is, the values of ⁇ 1 and ⁇ 2 are increased, the values of ⁇ 2 and ⁇ 1 are decreased, and the longitudinal distribution ratio of the braking / driving force of the rear wheel 2 is increased. Thereby, the influence of the fall of the grip force accompanying the load reduction of the front wheel 3 can be reduced, and vehicle behavior can be stabilized.
  • the yaw moment control torque to be applied to a certain wheel (hereinafter referred to as “wheel A”) is different in sign from the command input torque of the wheel on the left and right sides opposite to each other (hereinafter referred to as “wheel B”)
  • the yaw moment control means 27 executes the following procedure. First, the yaw moment control torque to be originally applied to the wheel A is applied to the wheel B (subtract when the yaw moment control torque is negative and the command input torque is positive). When the sum of the command input torque of the wheel B and the yaw moment control torque that should be originally applied to the wheel A does not exceed zero, the procedure ends.
  • the command output torque of the wheel B is set to zero.
  • the sum of the command input torque of wheel B and the yaw moment control torque to be applied to wheel A exceeding zero is added to the command input torque of wheel A to obtain the command output torque of wheel A.
  • a graph (A) in FIG. 5 is a diagram showing a reference yaw rate and an actual yaw rate when so-called sine steering is performed, and a graph (B) in FIG. 5 shows a yaw moment control torque to which this vehicle attitude control device is applied.
  • FIG. This example is a simulation result when sine steering is performed in which the sign of the actual yaw rate is reversed.
  • T * the command input torque
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the braking / driving force of each wheel when turning right and understeering ( ⁇ ⁇ 2 , target yaw moment M t ⁇ 0).
  • a constant driving force command output torque
  • the driving force yaw moment control torque
  • the driving force yaw moment control torque
  • a braking force having a magnitude equal to the driving force is added to the input torque.
  • the driving force (yaw moment control torque) is added to the command input torque to the left rear wheel 2, and the right front wheel 3, the braking force (yaw moment control torque) having the same magnitude as the driving force is added, the command output torque of the right front wheel 3 becomes zero, and the remaining braking force (yaw moment control torque) is added to the right rear wheel 2.
  • the sum of the absolute values of the command output torque is reduced, and the vehicle stability is improved.
  • the distribution ratio changing means 27a of the yaw moment control means 27 allows the detected actual yaw rate ⁇ to be within a predetermined range in which the sign is reversed ( ⁇ 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ).
  • the front-rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3, 2 is continuously changed according to the detected actual yaw rate ⁇ .
  • the front / rear distribution ratio of the yaw moment control torque distributed to the front and rear wheels 3 and 2 continuously changes, so that the vehicle posture is stabilized without giving the driver a sense of incongruity.
  • the response of the yaw rate can be improved by setting and adjusting the parameter of the front / rear distribution ratio according to the vehicle characteristics, the front / rear acceleration, and the like.
  • the yaw moment control means 27 sets the yaw rate ⁇ 1 to a value larger than the yaw rate ⁇ 2 , the front / rear distribution ratio of the braking / driving force of the rear wheels 2 rather than the front wheels 3 is determined during straight traveling where the actual yaw rate is near “0”. Can be bigger. Thereby, it is possible to suppress an understeer tendency at the start of steering from straight traveling, and it is possible to improve the response of the yaw rate.
  • the in-wheel motor drive device IWM is a so-called direct motor type in which a cycloid reducer, a planetary reducer, a two-axis parallel reducer, and other reducers can be applied. Also good.
  • the vehicle may be provided with a radar or an imaging means (radar or the like) for detecting an obstacle or the like, and the braking / driving force command means 15 may generate a command input torque based on data provided from the radar or the like.
  • an in-wheel motor type four-wheel drive vehicle has been described.
  • a non-in-wheel motor type vehicle for example, as shown in FIG.
  • a four-wheel drive vehicle having a mechanism for transmitting the output of the motor 4 installed on the vehicle body to each of the wheels 3 and 2 via the drive shafts 28 and the like and independently controlling the drive torque of the wheels 3 and 2.
  • this control can be applied to a four-wheel drive vehicle in which a mechanism capable of arbitrarily moving the torque of the left and right wheels is mounted on the front and rear wheels.

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Abstract

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。この車両姿勢制御装置(24)は、四輪駆動車両を制御する車両制御装置(10)に設けられ、規範ヨーレート演算手段(25)と、ヨーレートセンサ(22)と、目標ヨーモーメント演算手段(26)と、制駆動力指令手段(15)と、ヨーモーメント制御手段(27)とを備える。ヨーモーメント制御手段(27)は、ヨーレートセンサ(22)で検出される実ヨーレートにつき、この実ヨーレートが、符号の正負が反転する定められた範囲内のとき、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。

Description

車両姿勢制御装置 関連出願
　本出願は、２０１５年４月１４日出願の特願２０１５－８２３０９の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　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の車両の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、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、前記特許文献１に記載の技術のような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。
　以下、この発明について、理解を容易にするために、便宜上実施形態の符号を参照して説明する。
　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、この実ヨーレートが、符号の正負が反転する定められた範囲内のとき、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。
　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Ｍｔ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Ｍｔ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が、符号の正負が反転する定められた範囲内（－γ２≦γ≦γ１）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γ１（ただしγ１＞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γ１とは別に設定されたヨーレート－γ２（ただしγ２＞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、右回りのヨーモーメントを発生させる場合に、目標ヨーモーメントが負で（Mt＜０）、実ヨーレートがヨーレートγ１（ただしγ１＞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－γ２（ただしγ２＞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γ２（ただしγ２＞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γ２とは別に設定されたヨーレート－γ１（ただしγ１＞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、左回りのヨーモーメントを発生させる場合に、目標ヨーモーメントが正で（Mt＞０）、実ヨーレートがヨーレートγ２（ただしγ２＞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－γ１（ただしγ１＞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γ１を前記ヨーレートγ２より大きい値に設定しても良い。ヨーレートの設定値γ１，γ２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γ１を上昇させ、前記ヨーレートγ２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、γ１を上昇させ、γ２を低下させる。すなわちγ１，－γ２は上昇、γ２，－γ１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。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
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である。 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。 グラフ（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、グラフ（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。 グラフ（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、グラフ（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１Ａ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１Ａ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、本実施形態では、例えば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に取り付けた上記のロータ４ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
　図１Ａおよび図１Ｂを用いて制御系を説明する。図１Ａに示す車両制御装置１０には、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１Ｂ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、ソフトウエアやハードウエアで実現されたＬＵＴ（Look Up Table）、またはソフトウエアのライブラリ（Library）に収められた所定の変換関数やそれに等価のハードウエア等（以下、「具現化モデル」という。）を用いて、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１Ａ）への指令入力トルクと、各輪２，３（図１Ａ）のヨーモーメント制御トルク（後述する）とから、具体的には、上記の具現化モデルを用いて、設定規則に従い、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して出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
　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装置であって、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、それらのパワー回路部の前記制御部は一台で、時分割等により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毎に個別に設け合計四台としても良い。
　ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータ等のプロセッサを有するコンピュータと前記プロセッサで実行されるプログラムを有するＲＯＭ（Read Only Memory）、並びにＲＡＭ（Random Access Memory）やコプロセッサ（Co-Processor）等の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、図示外のステアリングホイール等の操舵手段の操舵角を検出するセンサ、または図示外の車輪２、３を転舵させる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、少なくとも姿勢制御装置本体１９と前記センサ類１３とから構成される。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、下記減衰比?や固有振動数ωｎに影響する車速と操舵角γｈとから、具体的には、上記の具現化モデル、または加算関数、乗算関数および除算関数やそれに等価の例えばコプロセッサであるハードウエア等を用いて、以下の車両モデルに基づき規範ヨーレートγrefを算出して出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　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γref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＝γref－γ）に基づいて、具体的には、上記の具現化モデル、または乗算関数やそれに等価の例えばコプロセッサであるハードウエア等を用いて、以下のように目標ヨーモーメントＭｔを演算して出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
　Ｍｔ＝ＫＰΔγ
　ここでＫＰ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、前記演算された目標ヨーモーメントＭｔから各輪のヨーモーメント制御トルクＴＭを算出する。先ず、目標ヨーモーメントＭｔから、車両全体のヨーモーメント制御トルクの大きさＴＭ＿ＡＬＬを次式により算出する。なお、ＴＭ＿ＡＬＬは全車輪のヨーモーメント制御トルクＴＭ（ＴＭｉ）の和であり、符号の正負は回転の向きを表す。ここで、各輪のヨーモーメント制御トルクＴＭｉは（ｉ＝１，…，４）、後述の前後配分比率から定まる前輪配分比α（０≦α≦１で、前後配分比率が１００：０のときは１となり、前後配分比率が５０：５０のときは０．５となる）を用いると、以下の様にあらわされる。
・各前輪３については、ＴＭ１ ＝ ＴＭ２ ＝ ＴＭ＿ＡＬＬ × α ／２
・各後輪２については、ＴＭ３ ＝ ＴＭ４ ＝ ＴＭ＿ＡＬＬ ×（１－α）／２
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　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、具体的には、上記の具現化モデル、または加算関数やそれに等価の例えば加算器であるハードウエア等を用いて、アクセル踏込量等に基づいて制駆動力指令手段１５で計算されて出力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Ｍｔを実現するために必要なヨーモーメント制御トルクＴＭを加えて、指令出力トルクＴ（図３）を算出して出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
　Ｔｉ＝Ｔｉ ＊＋ＴＭｉ（ｉ＝１，…，４）
　なお、上式は各車輪毎に表された式であり、ｉは４つの車輪を識別する数字である（例えば、ｉ＝１，…，４は、各々、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を表す）。また、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１Ａ乃至図３も必要に応じて適宜参照する。図３および図４のグラフ（ａ）に示すように、右回りのヨーモーメントを発生させる場合に、ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが負で（Mt＜０）、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレートγ１（ただしγ１＞０）より大きいとき（γ＞γ１）、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（または前輪配分比α。以下同じ。）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（Mt＜０）で、且つ、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレート－γ２（ただしγ２＞０）より小さいとき（γ＜－γ２）、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車両の進行の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γ１をヨーレートγ２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γ１とγ２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１Ｂ）は、目標ヨーモーメントが負（Mt＜０）で、且つ、実ヨーレートγが、符号の正負が反転する－γ２とγ１の範囲内のとき（－γ２≦γ≦γ１）、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。なお、配分比率変化手段２７ａは、具体的には、上記の具現化モデルを用いて、実ヨーレートγの入力を受けて、図４に示す２つの特性グラフを使用して、前後配分比率または前輪配分比αを演算して出力しうるハードウエア回路またはプロセッサ（不図示）上のソフトウエア関数で構成されている。
　図３および図４のグラフ（ｂ）に示すように、左回りのヨーモーメントを発生させる場合も同様に考えて、ヨーモーメント制御手段２７は、目標ヨーモーメントが正で（Mt＞０）、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレートγ２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（Mt＞０）で、且つ、実ヨーレートγが予め設定されたヨーレート－γ１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１Ｂ）は、目標ヨーモーメントが正（Mt＞０）で、且つ、実ヨーレートγが、符号の正負が反転する－γ１とγ２の範囲内のとき（－γ１≦γ≦γ２）、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。
　ヨーモーメント制御手段２７は、図１Ｂに示す前後加速度センサ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γ１とγ２を変化させる。具体的には、前進加速度が大きい程、γ１を上昇させ、γ２を低下させる。すなわちγ１，－γ２の値は上昇させ、γ２，－γ１の値は低下させ、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。
　一方、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Ａ）と前後反対側の輪（反対輪Ｂ）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のグラフ（Ａ）は所謂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のグラフ（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値として１０を入力し、γ１＝γ２としている。図５のグラフ（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のグラフ（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のグラフ（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のグラフ（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のグラフ（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のグラフ（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＜－γ２，目標ヨーモーメントMt＜０）の各輪の制駆動力の例を概略示す図である。図６の説明図（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の説明図（ｂ）の従来例のヨーモーメント制御（ＤＹＣ）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の説明図（ｃ）の本実施形態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が、符号の正負が反転する定められた範囲内（－γ２≦γ≦γ１）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γ１をヨーレートγ２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の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、各々のドライブシャフト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、図面を参照しながら実施形態に基づいてこの発明を実施するための好適な形態を説明したが、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請求の範囲によって示される。当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。
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、この実ヨーレートが、符号の正負が反転する定められた範囲内のとき、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γ１（ただしγ１＞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γ１とは別に設定されたヨーレート－γ２（ただしγ２＞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γ２（ただしγ２＞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γ２とは別に設定されたヨーレート－γ１（ただしγ１＞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γ１を前記ヨーレートγ２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γ１を上昇させ、前記ヨーレートγ２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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