(57)【要約】      （修正有）【課題】慣性制御装置及び方法において、例えば車両の挙動等の移動体の慣性制御を、より効率的に実現可能とする。【解決手段】移動体の慣性制御装置（１）は、回転方向が互いに異なると共に、回転可能に支持され且つ第１回転軸（３１Ｒ、３１Ｌ等）が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第１回転体（２１Ｒ、２１Ｌ等）と、回転方向が互いに異なる一対の第２回転体（２２Ｒ、２２Ｌ等）と、一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第１回転手段（１１０Ｒ、１１０Ｌ等）と、一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第２回転手段（１２０Ｒ、１２０Ｌ）と、移動体の走行状態に応じて、一対の第１回転体の回転状態を変化させるように一対の第１回転手段を夫々制御することに加えて又は代えて、一対の第２回転体の回転状態を変化させるように一対の第２回転手段を夫々制御する制御手段（８）とを備える。【選択図】図１
2010083447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向が互いに異なると共に、移動体において、回転可能に支持され且つ第１回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第１回転体と、
回転方向が互いに異なると共に、前記移動体において、回転可能に支持され且つ第２回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第２回転体と、
前記移動体に固定されており、前記一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第１回転手段と、
前記移動体に固定されており、前記一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第２回転手段と、
前記移動体の走行状態に応じて、前記一対の第１回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第１回転手段を夫々制御することに加えて又は代えて、前記一対の第２回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第２回転手段を夫々制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを回収するように、前記一の回転体の回転状態を変化させる一の回転手段を制御すると共に、前記回収された回生エネルギを、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち他の回転体の回転エネルギとして使用するように、前記他の回転体の回転状態を変化させる他の回転手段を制御することを特徴とする移動体の慣性制御装置。
【請求項２】
前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち回転方向が前記一の回転体の回転方向と異なる第３回転体を少なくとも一つ選択する第１選択手段を更に備え、
前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記選択された第３回転体の回転エネルギとして使用するように、前記第３回転体の回転状態を変化させる第３回転手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動体の慣性制御装置。
【請求項３】
前記第１選択手段は、前記第３回転体として、回転速度が最小である第４回転体を選択することを特徴とする請求項２に記載の移動体の慣性制御装置。
【請求項４】
前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体において蓄積可能な回転エネルギの余力を夫々特定する特定手段と、
前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち前記特定された余力が大きい順番に回転体を順次選択する第３選択手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記順次選択された回転体の回転運動エネルギとして使用するように、前記順次選択された回転体の回転状態を変化させる回転手段を順次制御することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の移動体の慣性制御装置。
【請求項５】
前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体の回転速度を夫々検出する検出手段と、
前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち前記検出された回転速度が小さい順番に回転体を順次選択する第２選択手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記順次選択された回転体の回転エネルギとして使用するように、前記順次選択された回転体の回転状態を変化させる回転手段を順次制御することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の移動体の慣性制御装置。
【請求項６】
前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体は、前記第１回転軸並びに前記第２回転軸が、前記移動体におけるロール軸、ヨー軸及びピッチ軸のうちいずれか一の軸に沿うように配置されることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の移動体の慣性制御装置。
【請求項７】
回転方向が互いに異なると共に、移動体において、回転可能に支持され且つ第１回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第１回転体と、回転方向が互いに異なると共に、前記移動体において、回転可能に支持され且つ第２回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第２回転体と、前記移動体に固定されており、前記一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第１回転手段と、前記移動体に固定されており、前記一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第２回転手段とを備えた移動体の慣性制御方法であって、
前記移動体の走行状態に応じて、前記一対の第１回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第１回転手段を夫々制御することに加えて又は代えて、前記一対の第２回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第２回転手段を夫々制御する制御工程とを備え、
前記制御工程は、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを回収するように、前記一の回転体の回転状態を変化させる一の回転手段を制御すると共に、前記回収された回生エネルギを、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち他の回転体の回転エネルギとして使用するように、前記他の回転体の回転状態を変化させる他の回転手段を制御することを特徴とする移動体の慣性制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の挙動を制御する車両挙動制御装置等の移動体の慣性制御装置及び方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の移動体の慣性制御装置として、例えば特許文献１や特許文献２等では、コントロールモーメントジャイロ（ＣＭＧ：Control Moment Gyro）を用いて車両の回転方向、即ち、ヨー方向、ロール方向、ピッチ方向の少なくともいずれか一つの方向における挙動を制御する技術について開示されている。詳細には、これらの特許文献１等では、フライホイールを、車長方向を回転軸として、ロール方向に回転駆動する手段とに加えて、フライホイールを、車幅方向を回転軸として、ピッチ方向に回転駆動する手段を備える。そして、フライホイールをロール方向に回転中に、当該フライホイールをピッチ方向に回転することによって、車高方向を回転軸として、ヨー方向にジャイロモーメントを発生させる。これにより、車両のヨー方向における挙動として、例えばアンダーステア、オーバーステアなどを制御している。
【０００３】
概ね同様にして、フライホイールをヨー方向に回転中に、当該フライホイールをロール方向に回転することによって、ピッチ方向にジャイロモーメントを発生させる。これにより、車両のピッチ方向における挙動として、例えばノーズタイブ、テールスクワットなどを制御している。
【０００４】
また、この種の移動体の慣性制御装置として、特許文献３等には、エネルギー蓄積装置として、車両の挙動に影響を与えないことを目的とした、所謂、２重反転型のフライホイールに関する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−１３８７８号公報
【特許文献２】特開２００５−８０９０２号公報
【特許文献３】特開平１０−２８１０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１等に開示された、ＣＭＧを利用した慣性制御の技術では、フライホイールの回転を継続させるのみであるので、フライホイールの回転を、電磁ブレーキを掛けるなどの電磁制動によって回生する回生手法について開示されていない。特に、２重反転型のフライホイールを電磁制動によって回生する場合、電気エネルギ損失が多大に生じてしまう可能性があるという技術的な問題点が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、例えば車両の挙動等の移動体の慣性制御を、より効率的に実現可能な移動体の慣性制御装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る移動体の慣性制御装置は、回転方向が互いに異なると共に、移動体において、回転可能に支持され且つ第１回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第１回転体と、回転方向が互いに異なると共に、前記移動体において、回転可能に支持され且つ第２回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第２回転体と、前記移動体に固定されており、前記一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第１回転手段と、前記移動体に固定されており、前記一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第２回転手段と、前記移動体の走行状態に応じて、前記一対の第１回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第１回転手段を夫々制御することに加えて又は代えて、前記一対の第２回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第２回転手段を夫々制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを回収するように、前記一の回転体の回転状態を変化させる一の回転手段を制御すると共に、前記回収された回生エネルギを、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち他の回転体の回転エネルギとして使用するように、前記他の回転体の回転状態を変化させる他の回転手段を制御する。
【０００９】
本発明に係る移動体の慣性制御装置によれば、一対の第１回転体は、回転方向が互いに異なると共に、移動体において、回転可能に支持され且つ第１回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置されている。ここに、本発明に係る「回転軸が延びる方向」とは、移動体における、高さ方向、幅方向、及び長さ方向等の３次元方向のうちいずれの方向であってもよい。典型的には、例えば、移動体が右方向又は左方向に旋回する場合に、移動体にロール方向の慣性力を発生させる場合、回転軸が延びる方向は、移動体の長さ方向でよい。また、移動体にピッチ方向の慣性力を発生させる場合、回転軸が延びる方向は、移動体の幅方向でよい。また、移動体にヨー方向の慣性力を発生させる場合、回転軸が延びる方向は、移動体の高さ方向でよい。また、一対の第２回転体は、回転方向が互いに異なると共に、上述の移動体において、回転可能に支持され且つ第２回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置されている。尚、第２回転軸が延びる方向は、第１回転軸が延びる方向と同じでよい。或いは、第２回転軸が延びる方向は、第１回転軸が延びる方向と異なっていてよい。
【００１０】
一対の第１回転手段は、上述の移動体に固定されており、一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる。ここに、本発明に係る「移動体に固定されており」とは、移動体に対して何らかの力を伝達可能なように、移動体に支持されていることを意味してよい。典型的には、例えば車体ボデー、アブソーバ、ばね等の弾性力を介して、移動体に対して力を伝達可能なように支持されていることを意味してよい。また、本発明に係る「回転手段」とは、例えば電動機や電動発電機等の回転体を回転させる回転力を付与する手段を意味する。また、本発明に係る「回転状態」とは、回転体における、例えば回転速度、回転加速度、回転力又は回転トルク等の回転する物体の性質や状態を示す物理量を意味する。
【００１１】
また、本発明に係る「一対の回転体の回転状態を夫々変化させる」とは、一対の回転体のうち一方の回転体の回転状態を変化させることに加えて又は代えて、一対の回転体のうち他方の回転体の回転状態を変化させることを意味してよい。典型的には、一方の回転体の回転速度を独立制御又は個別制御で減速させることに加えて又は代えて、他方の回転体の回転速度を独立制御又は個別制御で増速させることを意味してよい。
【００１２】
また、一対の第２回転手段は、上述の移動体に固定されており、一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる。
【００１３】
制御手段の制御下で、一対の第１回転手段は、移動体の走行状態に応じて、一対の第１回転体の回転状態を変化させる。ここに、本発明に係る走行状態とは、例えば移動体の旋回方向や操舵方向、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度、旋回状態や操舵状態、走行速度、移動体の高さ、移動体の重量、又は移動体の車輪の状態等の、走行する移動体の状態に加えて、移動体の運動エネルギに影響を及ぼす移動体の属性や性質を示す物理量や変数を意味する。このことに加えて、本発明に係る走行状態とは、例えば横風の強さ、移動体が走行する道路の舗装状態や路面状態（即ち、路面の摩擦係数、所謂、μ、或いは走行抵抗）、道路の白線の位置、地図上の移動体の走行経路の形状や広さ等の、移動体の運動エネルギに影響を及ぼす移動体の外界や環境における状態や属性や性質を示す物理量や変数を意味する。
【００１４】
このことに加えて又は代えて、制御手段の制御下で、一対の第２回転手段は、移動体の走行状態に応じて、一対の第２回転体の回転状態を変化させる。
【００１５】
これにより、移動体の走行状態に応じて、回転状態を維持しようとする一対の第１回転体から、例えばロールモーメント等の一対の第１回転体の第１回転軸が延びる方向を軸とする慣性力を、一対の第１回転手段が固定された移動体において発生させることができる。言い換えると、移動体の走行状態に応じて、一対の第１回転体の回転運動エネルギの増減に起因した反動力を移動体において発生させることができる。
【００１６】
このことに加えて又は代えて、移動体の走行状態に応じて、回転状態を維持しようとする一対の第２回転体から、例えばロールモーメント等の一対の第２回転体の第２回転軸が延びる方向を軸とする慣性力を、一対の第２回転手段が固定された移動体において発生させることができる。言い換えると、移動体の走行状態に応じて、一対の第２回転体の回転運動エネルギの増減に起因した反動力を移動体において発生させることができる。
【００１７】
典型的には、例えば電動発電機等の一対の第１回転手段のうちの一方の第１回転手段において電磁ブレーキを掛けるなどして制動力を付与し、右回転している一対の第１回転体のうちの一方の第１回転体の回転速度を減速した場合、一方の第１回転手段が固定された移動体は、一方の第１回転体が慣性に従って右回転し続けようする慣性力につられて右方向に回転しようとする。これにより、一方の第１回転手段に電磁ブレーキが掛けられることにより、移動体において右ロールモーメントを発生させることができる。他方、概ね同様にして、一対の第１回転手段のうちの他方の第１回転手段においてバッテリ駆動されるなどして回転力を付与し、一方の第１回転体とは逆回転である左回転している一対の第１回転体のうちの他方の第１回転体の回転速度を増速した場合、他方の第１回転手段が固定された移動体は、左回転の回転速度が増速している他方の第１回転体から反動力を受けて、言い換えると、左回転する他方の第１回転体に蹴飛ばされて右方向に回転しようとする。これにより、他方の第１回転手段によって他方の第１回転体の回転速度が増速されることによって、移動体において右ロールモーメントを発生させることができる。尚、このようにして、回転状態を維持しようとする一対の第１回転体に起因して発生する、例えばロールモーメント等の一対の第１回転体の第１回転軸が延びる方向を軸とする慣性力を、以下、適宜、「リアクションホイールの原理に基づいた慣性力」と称す。尚、一対の第２回転体並びに一対の第２回転手段についても概ね同様である。
【００１８】
これにより、移動体において、上述した、例えばロールモーメント等のリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を、移動体の走行状態に応じて発生させることができるので、移動体の挙動変化を適切且つ簡便に制御することが可能である。
【００１９】
特に、制御手段の制御下で、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうち一の回転体の回転状態を変化させる一の回転手段は、この一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを回収する。このことに加えて、制御手段の制御下で、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうち他の回転体（即ち、一の回転体と異なる回転体）の回転状態を変化させる他の回転手段は、回収された回生エネルギを、この他の回転体の回転エネルギとして使用する。
【００２０】
これにより、一の回転体の回転速度及び一の回転手段の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを他の回転体及び他の回転手段の回転エネルギとして使用することで、回生エネルギを無駄に失うことを防止することができる。以上より、本発明に係る移動体の慣性制御装置における回転体の回転駆動システムにおいて、電気的エネルギ効率や機械的エネルギ効率等を含む全体的なエネルギ効率を向上することが可能である。
【００２１】
仮に、回生エネルギをバッテリ等の蓄電手段に電気的エネルギとしてのみ蓄えるという手法によれば、蓄電手段の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）が１００％充電完了の状態に近い状態である場合、電気的エネルギとして蓄えること自体が困難であるため、回生自体が困難となってしまい、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を発生自体が不可能となってしまう。
【００２２】
これに対して、本発明によれば、バッテリ等の蓄電手段の充電状態が１００％充電完了の状態に近い状態であり、電気的エネルギとして蓄えることが困難である場合においても、回収された回生エネルギを、他の回転体及び他の回転手段の回転エネルギとして使用することで、回収された回生エネルギを電気的エネルギに加えて又は代えて機械的エネルギとして蓄えることができる。これにより、バッテリ等の蓄電手段の充電状態とは無関係に、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を発生させることができるので、リアクションホイールの原理に基づいた慣性力の発生効率をより向上させることができる。
【００２３】
本発明に係る移動体の慣性制御装置の一の態様では、前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち回転方向が前記一の回転体の回転方向と異なる第３回転体を少なくとも一つ選択する第１選択手段を更に備え、前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記選択された第３回転体の回転エネルギとして使用するように、前記第３回転体の回転状態を変化させる第３回転手段を制御する。
【００２４】
この態様によれば、上述したエネルギ効率の向上に加えて、回収された回生エネルギを、例えば第３回転体の回転速度を増速するなどして、第３回転体の回転エネルギとして使用する。これにより、第１回転軸が延びる方向と、第２回転軸が延びる方向とが同じ場合、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を増大させることができる。或いは、これにより、第１回転軸が延びる方向と、第２回転軸が延びる方向とが異なる場合、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を２種類の方向に作用させることができる。
【００２５】
典型的には、第１回転軸が延びる方向と、第２回転軸が延びる方向とが同じ場合、例えば電動発電機等の一対の第１回転手段並びに一対の第２回転手段のうち一の回転手段において電磁ブレーキを掛けるなどして制動力を付与し、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうち右回転している一の回転体の回転速度を減速した場合、一の回転手段が固定された移動体は、一の回転体が慣性に従って右回転し続けようする慣性力につられて右方向に回転しようとする。これにより、一の回転手段に電磁ブレーキが掛けられることにより、移動体において右ロールモーメントを発生させることができる。このことに加えて、一対の第１回転手段並びに一対の第２回転手段のうち第３回転手段においてバッテリ駆動されるなどして回転力を付与し、一の回転体とは逆回転である左回転している第３回転体の回転速度を増速した場合、第３回転手段が固定された移動体は、左回転の回転速度が増速している第３回転体から反動力を受けて、言い換えると、左回転する第３回転体に蹴飛ばされて右方向に回転しようとする。これにより、第３回転手段によって第３回転体の回転速度が増速されることによって、移動体において更なる右ロールモーメントを発生させることができる。
【００２６】
或いは、典型的には、第１回転軸が延びる方向と、第２回転軸が延びる方向とが直交するなどして、異なる場合、例えばロール方向のロールモーメントを一の回転体の回転速度の減速によって発生させることに加えて、例えばピッチ方向のピッチモーメントを第３回転体の回転速度の増速によって発生させることができる。
【００２７】
より具体的には、旋回を開始した初期段階での車両等の移動体における、所謂、ダイブ動作（又はダイビング動作）等でロール軸が斜めにずれる場合でも、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力が発生する方向を異ならせることができる。これにより、移動体の挙動変化をより適切に制御することが可能である。
【００２８】
上述した第１選択手段に係る態様では、前記第１選択手段は、前記第３回転体として、回転速度が最小である第４回転体を選択するようにしてよい。
【００２９】
このように構成すれば、回転速度が最小である第４回転体においては、回転速度を標準値まで上昇させるまでの回転エネルギの余力が最大である。ここに、本発明に係る「余力」とは、回転体が現時点で保持可能である回転エネルギの程度を示す。典型的には、回転速度を上述した標準値まで上昇させるまでの仕事或いは仕事量を意味してよい。また、また、標準値とは、例えば回転体の慣性質量や回転体を支持する部材の強度等に基づいて、物理的又は制御上、許容可能な回転体の回転速度を意味してよい。
【００３０】
これにより、一の回転体の回転速度の減速によって回収された回生エネルギを、第４回転体の回転エネルギとして多量且つ迅速に使用することが可能である。この結果、第４回転体の増速によって、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を増大させることができる。
【００３１】
本発明に係る移動体の慣性制御装置の他の態様では、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体において蓄積可能な回転エネルギの余力を夫々特定する特定手段と、前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち前記特定された余力が大きい順番に回転体を順次選択する第３選択手段とを更に備え、前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記順次選択された回転体の回転運動エネルギとして使用するように、前記順次選択された回転体の回転状態を変化させる回転手段を順次制御する。
【００３２】
この態様によれば、特定手段によって、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体において蓄積可能な回転エネルギの余力が夫々特定される。ここに、本発明に係る「特定」とは、典型的には、余力を示す何らかの物理量やパラメータの所定範囲を、直接的に「特定」、「選択」等することを意味する。更に、余力を示す何らかの物理量やパラメータを、間接的に「検出」、「測定」、「計測」等することを含んでいてもよい。
【００３３】
これにより、一の回転体の回転速度の減速によって回収された回生エネルギを回転エネルギとして、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうちの複数の他の回転体（即ち、一の回転体と異なる回転体）において、回転エネルギの余力が大きい順番に、より効率的に使用することが可能である。この結果、回転体の増速によって、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力をより効率的に作用させることができる。
【００３４】
本発明に係る移動体の慣性制御装置の他の態様では、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体の回転速度を夫々検出する検出手段と、前記他の回転体として、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち前記検出された回転速度が小さい順番に回転体を順次選択する第２選択手段とを更に備え、前記制御手段は、前記回収された回生エネルギを、前記順次選択された回転体の回転エネルギとして使用するように、前記順次選択された回転体の回転状態を変化させる回転手段を順次制御する。
【００３５】
この態様によれば、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうちの複数の他の回転体（即ち、一の回転体と異なる回転体）において、回転速度が小さい順番に、回転速度を標準値まで上昇させるまでの回転エネルギの余力が順番に大きくなる。これにより、一の回転体の回転速度の減速によって回収された回生エネルギを回転エネルギとして、一対の第１回転体並びに一対の第２回転体のうちの複数の他の回転体（即ち、一の回転体と異なる回転体）において、回転エネルギの余力が大きい順番に、より効率的に使用することが可能である。この結果、回転体の増速によって、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力をより効率的に作用させることができる。
【００３６】
本発明に係る移動体の慣性制御装置の他の態様では、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体は、前記第１回転軸並びに前記第２回転軸が、前記移動体におけるロール軸、ヨー軸及びピッチ軸のうちいずれか一の軸に沿うように配置される。
【００３７】
ここに、本発明に係る「ロール軸」とは、移動体が走行する進行方向を基準にして、移動体の長さ方向に沿って延びる回転軸を意味する。また、本発明に係る「ヨー軸」とは、移動体が走行する地面を基準にして、移動体の高さ方向に沿って延びる回転軸を意味する。また、本発明に係る「ピッチ軸」とは、移動体が走行する進行方向を基準にして、移動体の幅方向に沿って延びる回転軸を意味する。
【００３８】
この態様によれば、第１回転軸が延びる方向と、第２回転軸が延びる方向とが同じになるので、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を、ロール軸、ヨー軸及びピッチ軸のうちいずれか一の軸を回転軸として、より効果的に発生させることができる。仮に、第１回転軸並びに第２回転軸が、ロール軸、ヨー軸及びピッチ軸のうちいずれか一の軸に沿うように配置されない場合、移動体の慣性制御において、不要となるリアクションホイールの原理に基づいた慣性力が発生する可能性が生じてしまう。
【００３９】
上記課題を解決するために、本発明に係る移動体の慣性制御方法は、回転方向が互いに異なると共に、移動体において、回転可能に支持され且つ第１回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第１回転体と、回転方向が互いに異なると共に、前記移動体において、回転可能に支持され且つ第２回転軸が延びる方向に沿って互いに向かい合いように配置される一対の第２回転体と、前記移動体に固定されており、前記一対の第１回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第１回転手段と、前記移動体に固定されており、前記一対の第２回転体の回転状態を夫々変化させる一対の第２回転手段とを備えた移動体の慣性制御方法であって、前記移動体の走行状態に応じて、前記一対の第１回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第１回転手段を夫々制御することに加えて又は代えて、前記一対の第２回転体の回転状態を変化させるように前記一対の第２回転手段を夫々制御する制御工程とを備え、前記制御工程は、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを回収するように、前記一の回転体の回転状態を変化させる一の回転手段を制御すると共に、前記回収された回生エネルギを、前記一対の第１回転体並びに前記一対の第２回転体のうち他の回転体の回転エネルギとして使用するように、前記他の回転体の回転状態を変化させる他の回転手段を制御する。
【００４０】
本発明に係る移動体の慣性制御方法によれば、上述した本発明に係る移動体の慣性制御装置が有する各種利益を享受することが可能となる。
【００４１】
尚、上述した本発明に係る移動体の慣性制御装置が有する各種態様に対応して、本発明に係る移動体の慣性制御方法も各種態様を採ることが可能である。
【００４２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
（基本構成）
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る車両挙動制御装置の基本構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を搭載した車両の基本構成を概念的に示した外観斜視図である。尚、本実施形態では、車両挙動制御装置１が車両１００の回転方向、即ち、ヨー方向、ロール方向、ピッチ方向のうち、ロール方向における挙動の制御を行う場合について説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】
図１に示されるように、本実施形態に係る車両挙動制御装置１は、車両１００に搭載されている。この車両１００は、左右の前輪１０１Ｒ、１０１Ｌが駆動軸（ドライブシャフト）１０３に回転自在に連結されており、左右の後輪１０２Ｒ、１０２Ｌが駆動軸１０４に回転自在に連結されている。駆動軸１０３、１０４の少なくともいずれか一方には、図示しない内燃機関や電動機などの駆動源からの駆動力が伝達される。従って、駆動源からの駆動力は、駆動軸１０３、１０４の少なくともいずれか一方を介して左右の前輪１０１Ｒ、１０１Ｌあるいは左右の後輪１０２Ｒ、１０２Ｌに伝達され、路面で伝達される。これにより、車両１００は、車長方向に前進或いは後進することができる。また、車両１００は、左右の前輪１０１Ｒ、１０１Ｌの操舵を行う操舵装置１０５が搭載されている。操舵装置１０５は、運転者がステアリングホイール１０５ａを回転操作することで、ステアリングホイール１０５ａの回転操作に連動して左右の前輪１０１Ｒ、１０１Ｌの操舵を行うものである。本実施形態に係る車両挙動制御装置１は、車両１００の挙動に対応して、リアクションホイールの原理に基づいて、左右方向又は左方向のロールモーメントを発生させる。この詳細原理については、後述される。
【００４５】
車両挙動制御装置１は、２重反転型ジャイロ（以下、適宜「ジャイロ」と称す）２ａ、２ｂ及び２ｃと、車速センサ４と、操舵角センサ５と、回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏと、例えばレゾルバ等の電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏと、制御装置８と、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３と、回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏを夫々回転させる電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏと、バッテリ１１とを備えて構成されている。
【００４６】
ジャイロ２ａ、２ｂ及び２ｃは、車両１００に対して回転可能に支持された回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏからの回転力が伝達される回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏを備えて構成されている。尚、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏは、図示しないケーシングにより覆われてよい。
【００４７】
電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏを回転させる。電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、車両１００に固定されており、回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏを介して、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏを夫々回転させる。特に、電動発電機１１０Ｒ、１２０Ｒは、回転軸３１Ｒ、３２Ｒを夫々、右回転させる（言い換えると、右ロール方向に回転させる）ことにより、回転体２１Ｒ、２２Ｒを夫々、右回転させる（言い換えると、右ロール方向に回転させる）。他方、電動発電機１１０Ｌ、１２０Ｌは、回転軸３１Ｌ、３２Ｌを夫々、左回転させる（言い換えると、左ロール方向に回転させる）ことにより、回転体２１Ｌを夫々、左回転させる（言い換えると、左ロール方向に回転させる）。また、電動発電機１３０Ｒｅは、回転軸３３Ｒｅを、車両１００の進行方向を基準にして後ろ向き方向に回転させる（言い換えると、後ピッチ方向に回転させる）ことにより、回転体２３Ｒｅを後回転させる（言い換えると、後ピッチ方向に回転させる）。また、電動発電機１３０Ｆｏは、回転軸３３Ｆｏを、車両１００の進行方向を基準にして前向き方向に回転させる（言い換えると、前ピッチ方向に回転させる）ことにより、回転体２３Ｆｏを前回転させる（言い換えると、前ピッチ方向に回転させる）。
【００４８】
電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３を介して、制御装置８に夫々接続されており、制御装置８により駆動制御が行われる。特に、制御装置８による電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの駆動制御には、（ｉ）パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３によりバッテリ１１から電力が供給されることで回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏを夫々回転するモータ（即ち、電動機）として動作する回転駆動制御と、（ｉｉ）パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３により回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏに回転方向と反対方向の制動力を与える、言い換えると、電磁ブレーキ（所謂、回生ブレーキ）を掛けることで発電するジェネレータ（即ち、発電機）として動作する発電駆動制御がある。つまり、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、モータジェネレータであり、本発明に係る回転手段の一具体例である。特に、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、後述される増速と電磁ブレーキによる制動とを迅速に行えることが、車両１００における、より適切な挙動制御を実現する観点で好ましい。
【００４９】
尚、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３の詳細については、後述される。
【００５０】
回転体２１Ｒ、２２Ｒは、上述した車長方向に沿って延びる（或いは、このことに加えて、車両１００が走行する地面に対向するように延びる）回転軸３１Ｒ、３２Ｒにより右ロール方向に夫々、回転可能なように支持されている。また、回転体２１Ｌ、２２Ｌは、上述した車長方向に沿って延びる（或いは、このことに加えて、車両１００が走行する地面に対向するように延びる）回転軸３１Ｌ、３２Ｌにより左ロール方向に回転可能なように支持されている。また、回転体２３Ｒｅは、上述した車幅方向に沿って延びる（或いは、このことに加えて、車両１００が走行する地面に対向するように延びる）回転軸３３Ｒｅにより車両１００の進行方向を基準にして後ろ向きのピッチ方向に夫々、回転可能なように支持されている。また、回転体２３Ｆｏは、上述した車幅方向に沿って延びる（或いは、このことに加えて、車両１００が走行する地面に対向するように延びる）回転軸３３Ｆｏにより車両１００の進行方向を基準にして前向きのピッチ方向に夫々、回転可能なように支持されている。
【００５１】
尚、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの半径及び質量は、車両１００に要求されるロールモーメントの大きさに応じて予め設定されてよい。また、上述したように回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌは、基本的に車長方向に平行に配置されているので、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌは、基本的にロール方向に回転することができる。また、上述したように回転軸３３Ｒｅ、３３Ｆｏは、基本的に車幅方向に平行に配置されているので、回転体２３Ｒｅ及び２３Ｆｏは、基本的にピッチ方向に回転することができる。
【００５２】
車速センサ４は、本発明に係る速度検出手段の一具体例であり、車両１００の車速を検出する。車速センサ４は、制御装置８に接続されており、検出された車両１００の車速Ｖが制御装置８に出力される。ここで、車速センサ４は、例えば駆動軸１０３に対向して配置され、駆動軸１０３の軸周りの変位量を光学的或いは力学的に検出する。また、車速センサ４は、各車輪に設けられた車輪速度センサであって良い。この場合は、制御装置８が、各車輪に設けられた車速センサ４である車輪速度センサからの各車輪の速度に関する信号に基づいて、車両１００の車速Ｖを算出する。
【００５３】
操舵角センサ５は、本発明に係る操舵量検出手段の一具体例であり、車両１００における、操舵量を検出する。操舵角センサ５は、本実施形態では、車両１００の操舵量として、操舵角、操舵角速度及び操舵角加速度のうち少なくても一の値を検出する。操舵角センサ５は、制御装置８に接続されており、検出された車両１００の操舵量である車両１００の操舵角θが制御装置８に出力される。ここで、操舵角センサ５は、例えば操舵装置１０５のステアリングアーム１０５ａに対向して配置され、ステアリングアームの軸周りの変位量を光学的又は力学的に検出してよい。
【００５４】
回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏは、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度を夫々検出する。回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏは、制御装置８に夫々接続されており、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏにおいて夫々検出された回転速度が制御装置８に夫々出力される。ここで、回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏは、例えば回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏにおける各回転軸に対向して配置され、この各回転軸の周りの変位量を光学的又は力学的に検出する。
【００５５】
電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏは、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度（言い換えると、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏにおける回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏの単位時間当たりの回転数）を夫々検出する。電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏは、制御装置８に接続されており、検出された電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度が制御装置８に夫々出力される。ここで、電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏは、例えば回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏに対向して配置され、回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏの周りの変位量を光学的或いは力学的に検出する。
【００５６】
（詳細構成）
次に、図２を参照して、本実施形態に係る車両挙動制御装置の詳細構成について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る車両挙動制御装置の制御装置に入出力される各種の制御信号の流れに着目した車両挙動制御装置の一部の詳細構成を図式的に示したブロック図である。
【００５７】
制御装置８は、車両挙動制御装置１を制御するものであり、特に、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度を制御すると共に、回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏを介して、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度を夫々制御する。具体的には、図２に示されるように、制御装置８は、車両挙動制御装置１が搭載された車両１００の各所に取り付けられたセンサから、各種の入力信号が入力される。入力信号としては、例えば、車速センサ４により検出された車両１００の車速、操舵角センサ５により検出された車両１００の操舵量としての、操舵角、操舵角速度及び操舵角加速度、回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏにより夫々検出された回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度、電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏにより検出された電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度などに関する信号がある。
【００５８】
制御装置８は、これら入力信号と、記憶部８５に格納されている電磁ブレーキを掛ける時間（所謂、ブレーキ時間）と車速と操舵量との相関関係を示した制御マップ、又は、電動発電機の回転速度と車速と操舵量（又は舵角量）との相関関係を示した制御マップに基づいて、各種の出力信号を出力する。尚、これらの制御マップの詳細については後述される。出力信号としては、例えば、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３を介した電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの駆動制御を夫々行う駆動制御信号などがある。
【００５９】
また、制御装置８は、上記の入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部（即ち、Ｉ／Ｏ部：Input Output部）８１と、処理部８２と、上述した制御マップなどの各種マップなどを格納する記憶部８５とにより構成されている。処理部８２は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されている。処理部８２は、少なくとも電動発電機回転制御部８３１Ｒ、８３１Ｌ、８３２Ｒ、８３２Ｌ、８３３Ｒｅ及び８３３Ｆｏと、電動発電機回転速度算出部８４１Ｒ、８４１Ｌ、８４２Ｒ、８４２Ｌ、８４３Ｒｅ及び８４３Ｆｏとを有している。処理部８２は、車両挙動制御装置１による車両挙動制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、車両挙動制御装置１による車両挙動制御方法などを実現させるものであっても良い。また、記憶部８５は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能なメモリ、或いはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み出しに加えて書き込みが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００６０】
電動発電機回転速度算出部８４１Ｒ、８４１Ｌ、８４２Ｒ、８４２Ｌ、８４３Ｒｅ及び８４３Ｆｏは、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度を夫々算出する。電動発電機回転速度算出部８４１Ｒ、８４１Ｌ、８４２Ｒ、８４２Ｌ、８４３Ｒｅ及び８４３Ｆｏは、検出された車両１００の車速、操舵量、制御マップに基づいて、右操舵又は左操舵された場合に、電磁ブレーキを掛けるブレーキ時間、電磁ブレーキによる電動発電機の回転速度の目標値、又は、増速による電動発電機の回転速度の目標値を、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏ毎に夫々算出する。特に、これらの値は、車速及び操舵量に加えて、車両１００において発生するロールモーメントの大小も更に考慮して、実験的、理論的、経験的、又はシミュレーション等に基づいて、個別具体的に決定してよい。
【００６１】
電動発電機回転制御部８３１Ｒ、８３１Ｌ、８３２Ｒ、８３２Ｌ、８３３Ｒｅ及び８３３Ｆｏは、上記の電動発電機回転速度算出部８４１Ｒ、８４１Ｌ、８４２Ｒ、８４２Ｌ、８４３Ｒｅ及び８４３Ｆｏにより算出された回転速度に基づいて、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏを夫々駆動制御する。具体的には、電動発電機回転制御部８３１Ｒは、パワー制御部ＰＣＵ１を介して、算出された回転速度と電動発電機センサ７１Ｒより検出された現在の回転速度とに基づいて、電動発電機１１０Ｒの回転駆動制御又は発電駆動制御のうちいずれか一方を行う。概ね同様にして、電動発電機回転制御部８３１Ｌは、パワー制御部ＰＣＵ１を介して、算出された回転速度と電動発電機センサ７１Ｌにより検出された現在の回転速度とに基づいて、電動発電機１１０Ｌの回転駆動制御又は発電駆動制御のうちいずれか一方を行う。
【００６２】
パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３は、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの駆動を夫々行う。パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３は、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏと、制御装置８と、バッテリ１１とに夫々接続されている、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３は、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏとバッテリ１１との接続状態を制御装置８の駆動制御により夫々切り替えるものである。パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３は、制御装置８により電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転駆動制御が夫々行われる場合、バッテリ１１から電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏへ電力を夫々供給することで、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏに回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏを夫々回転させることにより、モータとして動作する。他方で、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３は、制御装置８により電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの発電駆動制御が行われる場合、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転軸３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ及び３３Ｆｏに回転方向と反対方向の制動力を与えることで、言い換えると、電磁ブレーキ（所謂、回生ブレーキ）を掛けることで発電させ、発電した電力をバッテリ１１に蓄電させることにより、ジェネレータとして動作する。尚、本実施形態に係る車両挙動制御装置１では、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏに制動力を付与する手段として電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏを用いたがこれに限定されるものではなく、油圧ブレーキなどのブレーキ装置であっても良い。
【００６３】
バッテリ１１は、車両１００に搭載されるものである。バッテリ１１は、車両１００に駆動源として電動機が搭載されている場合に、電動機に電力を供給する、例えば２次電池等のバッテリであってよい。
【００６４】
（電気回路）
次に、図３を参照して、本実施形態に係るパワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３における電気回路について説明する。ここに、図３は、本実施形態に係るパワー制御部における電気回路を図式的に示した模式図である。即ちここでは、図１及び図２に示した制御装置８、パワー制御部ＰＣＵ１、ＰＣＵ２及びＰＣＵ３、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏ、並びにバッテリ１１の詳細について述べる。
【００６５】
図３に示されるように、バッテリ１１に対して、電圧センサＶ１、コンデンサＣ１、放熱抵抗Ｒ及び３相ブリッジ回路９１０Ｒを備え、電動発電機１１０Ｒを駆動可能な駆動回路９１Ｒと、昇圧コンバータ９１ＵＲと、概ね同様にして電圧センサＶ１、コンデンサＣ１、放熱抵抗Ｒ及び３相ブリッジ回路９１０Ｌを備え、電動発電機１１０Ｌを駆動可能な駆動回路９１Ｌと、昇圧コンバータ９１ＵＬと、電動発電機１３０Ｒｅを駆動可能な駆動回路９３Ｒｅと、昇圧コンバータ９３ＵＲｅと、電動発電機１３０Ｆｏを駆動可能な駆動回路９３Ｆｏと、昇圧コンバータ９３ＵＦｏと、電動発電機１２０Ｒを駆動可能な駆動回路９２Ｒと、昇圧コンバータ９２ＵＲと、電動発電機１２０Ｌを駆動可能な駆動回路９２Ｌと、昇圧コンバータ９２ＵＬとが夫々並列に接続されている。
【００６６】
尚、上述した駆動回路９１Ｒと、昇圧コンバータ９１ＵＲと、駆動回路９１Ｌと、昇圧コンバータ９１ＵＬとによって、パワー制御部ＰＣＵ１が構成されている。また、上述した駆動回路９３Ｒｅと、昇圧コンバータ９３ＵＲｅと、駆動回路９３Ｆｏと、昇圧コンバータ９３ＵＦｏとによって、パワー制御部ＰＣＵ３が構成されている。また、上述した駆動回路９２Ｒと、昇圧コンバータ９２ＵＲと、駆動回路９２Ｌと、昇圧コンバータ９２ＵＬとによって、パワー制御部ＰＣＵ２が構成されている。
【００６７】
また、上述したように、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転速度を夫々検出する、例えばレゾルバ等の電動発電機センサ７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ及び７３Ｆｏが各電動発電機に備えられている。
【００６８】
バッテリ１１は、詳細には、電圧センサＶ０に加えて、電池モジュール部と、ＳＭＲ（システムメインリレー）と、電流センサ等を備えてよい。ＳＭＲは、制御装置８からの指令により高電圧回路の電源の接続・遮断を行なうもので、電池モジュール部の＋−両極に配置された２個のリレーから構成されてよい。バッテリ１１に２個のリレーを設けるのは、電源の接続時には、まず一のリレーをオンし、続いて他のリレーをオンし、電源の遮断時には、まず他のリレーをオフし、続いて一のリレーをオフすることにより、確実な作動を行なうことを可能とするためである。電圧センサＶ０は、電池モジュール部の総電圧値を検出する。電流センサは、電池モジュール部からの出力電流値を検出してよい。電圧センサＶｏ及び電流センサの出力信号は、制御装置８に送信されてよい。
【００６９】
駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏは、バッテリ１１の高電圧直流電流と電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏ用の交流電流の変換を行なう電力変換装置であり、詳細には、６個のパワートランジスタで構成される３相ブリッジ回路９１０Ｒ、９１０Ｌ、９２０Ｒ、９２０Ｌ、９３０Ｒｅ及び９３０Ｆｏを夫々備えており、この３相ブリッジ回路９１０Ｒ、９１０Ｌ、９２０Ｒ、９２０Ｌ、９３０Ｒｅ及び９３０Ｆｏにより直流電流と３相交流電流との変換を夫々行なっている。
【００７０】
駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏは、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを２つ１組で備えたトランジスタインバータである。駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏは夫々、制御装置８に接続されている。制御装置８からの制御信号によって駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏのトランジスタがスイッチングされると、バッテリ１１と電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏとの間に電流が流れる。
【００７１】
詳細には、駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏには、電圧センサＶ１、コンデンサＣ１及び放熱抵抗Ｒが夫々設けられている。各電圧センサＶは、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの逆起電圧を夫々検出する。３相ブリッジ回路９１０Ｒ、９１０Ｌ、９２０Ｒ、９２０Ｌ、９３０Ｒｅ及び９３０Ｆｏの各パワートランジスタの駆動は、制御装置８により制御されると共に、駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏから制御装置８に対し、駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏにおける各電圧センサＶ１にて検出された電圧値や、３相ブリッジ回路９１０Ｒ、９１０Ｌ、９２０Ｒ、９２０Ｌ、９３０Ｒｅ及び９３０Ｆｏと電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏとの間に設けられた図示しない電流センサにて検出された電流値など電流制御に必要な情報を送信している。
【００７２】
尚、駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏにおいて、交流から直流に変換する際に、変換された電圧の大きさを調節することにより、逆起電力が高くなるのを効果的に防止することができる。また、変換された直流は、バッテリ１１を経由して、後述されるように、一の電動発電機から他の電動発電機に向かって流れてよい。或いは、変換された直流は、バッテリ１１を経由しないで、後述されるように、一の電動発電機から他の電動発電機に向かって流れてよい。
【００７３】
上述した電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、（各電動発電機を示す円内に図示された）回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備えてよい。電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏのステータに巻回された三相コイルは、夫々駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏ、並びに、昇圧コンバータ９１ＵＲ、９１ＵＬ、９３ＵＲｅ、９３ＵＦｏ、９２ＵＲ及び９２ＵＬを介してバッテリ１１に接続されている。また、上述したように、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏは夫々、バッテリ１１からの電力の供給を受けて回転駆動するモータ（即ち、電動機）として動作することもできる（以下適宜、この運転状態を「回転駆動」と称す）。或いは、上述したロータが外力により回転している場合には三相コイルの両端に起電力を生じさせるジェネレータ（即ち、発電機）として機能してバッテリ１１を充電することもできる（以下適宜、この運転状態を「回生」と称す）。
【００７４】
昇圧コンバータ９１ＵＲ、９１ＵＬ、９３ＵＲｅ、９３ＵＦｏ、９２ＵＲ及び９２ＵＬは、２つのトランジスタ、所謂、リアクトルコイルＲｅ、並びに、コンデンサＣ２を夫々有する。昇圧コンバータ９１ＵＲ、９１ＵＬ、９３ＵＲｅ、９３ＵＦｏ、９２ＵＲ及び９２ＵＬによって、バッテリ１１の電圧が昇圧される。これにより、バッテリ１１が、駆動回路９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ及び９３Ｆｏを介して、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの負荷に印加する電圧を、規格電圧に維持することが可能である。
【００７５】
特に、本実施形態では、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏのうち少なくとも一の電動発電機の回転速度を減速し、回生により回生電力を生じさせ、この生じた回生電力によって、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏのうち一の電動発電機と異なる他の電動発電機を回転駆動し、この他の電動発電機の回転速度を増速する。
【００７６】
これにより、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏのうち少なくとも一の電動発電機の回転速度、並びに、一の電動発電機に対応される、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏのうち一の回転体の回転速度を減速した場合に発生する回生エネルギを他の回転体及び他の電動発電機の回転エネルギとして使用することで、回生エネルギを無駄に失うことを防止することができる。以上より、本実施形態に係る車両挙動制御装置１における回転体の回転駆動システムにおいて、電気的エネルギ効率や機械的エネルギ効率等を含む全体的なエネルギ効率を向上することが可能である。
【００７７】
仮に、回生エネルギをバッテリ１１等の蓄電手段に電気的エネルギとしてのみ蓄えるという手法によれば、蓄電手段の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）が１００％充電完了の状態に近い状態である場合、電気的エネルギとして蓄えること自体が困難であるため、回生自体が困難となってしまい、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を発生自体が不可能となってしまう。
【００７８】
これに対して、本実施形態によれば、バッテリ１１等の蓄電手段の充電状態が１００％充電完了の状態に近い状態であり、電気的エネルギとして蓄えることが困難である場合においても、回収された回生エネルギを、他の回転体及び他の電動発電機の回転エネルギとして使用することで、回収された回生エネルギを電気的エネルギに加えて又は代えて機械的エネルギとして蓄えることができる。これにより、バッテリ１１等の蓄電手段の充電状態とは無関係に、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を発生させることができるので、リアクションホイールの原理に基づいた慣性力の発生効率をより向上させることができる。
【００７９】
（動作原理）
次に、図４から図９を参照して、本実施形態に係る車両挙動制御装置の動作原理について説明する。ここに、図４は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置による挙動制御処理の流れを示したフローチャートである。尚、この挙動制御処理は、例えば数μ秒乃至数十μ秒等の所定周期で繰り返し行われる。図５は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置によって減速される電動発電機と、増速される電動発電機との対応関係の一の具体例を示した模式図である。図６は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置によって減速される電動発電機と、増速される電動発電機との対応関係の他の具体例を示した模式図である。図７は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置による挙動制御処理のサブルーチンである直進中の回転速度制御の流れを示したフローチャートである。図８は、本実施形態に係る車両に固定された電動発電機において、リアクションホイールの原理に基づいて、右及び左ロールモーメントが発生する原理を図式的に示した模式図（図８（ａ）及び図８（ｂ））である。図９は、本実施形態に係る回転体の減速率若しくは増速率と、車速と、舵角量との相関関係を定量的及び定性的に示したグラフである。
【００８０】
尚、この挙動制御処理は、図１に示されるように、車両挙動制御装置１による挙動制御の一例として、車両１００が右旋回Ｒすることで、車両１００の左右のロール方向のうち、旋回方向と反対方向（反時計回り）に車両１００が慣性に従って左方向にロールしてしまう場合について説明する。特に、この場合の挙動制御処理として、本実施形態では、車両１００が慣性に従ってロールする左方向を打ち消すためにこの左方向のロールと反対方向（即ち、時計回り）に、リアクションホイールに基づいた右方向のロールモーメントを発生させる挙動制御処理について説明する。ここに、本実施形態に係る「リアクションホイールに基づいたロールモーメント」とは、回転状態を維持しようとする回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏに起因して発生する、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏにおける各回転軸が延びる方向を軸とする慣性力を意味してよい。
【００８１】
先ず、図４に示されるように、制御装置８は、車両１００のイグニションスイッチ（ＩＧ）が運転者によって「Ｏｎ」されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、車両１００のイグニションスイッチが運転者によって「Ｏｎ」されたと判定される場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置８は、車速Ｖ、操舵角θを取得し、記憶部８５に格納する（ステップＳ１０２）。ここでは、制御装置８は、車速センサ４により検出された車速Ｖ及び操舵角センサ５により検出された操舵角θを取得する。
【００８２】
次に、制御装置８は、回転体２１Ｒ及び２１Ｌによって構成されるジャイロ２ａを回転駆動する。と共に、制御装置８は、回転体２２Ｒ、２２Ｌによって構成されるジャイロ２ｂを回転駆動する。と共に、制御装置８は、回転体２３Ｒｅ、２３Ｆｏによって構成されるジャイロ２ｃを回転駆動する。（ステップＳ１０３）。即ち、制御装置８の処理部８２に含まれる電動発電機回転制御部８３１Ｒ、８３１Ｌの制御下で、パワー制御部ＰＣＵ１にバッテリ１１の電力が供給され、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌが回転駆動されると共に、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌの回転力が、回転軸３１Ｒ、３１Ｌを介して、ジャイロ２ａを構成する回転体２１Ｒ及び２１Ｌに伝達され、回転体２１Ｒ及び２１Ｌが回転駆動する。概ね同様にして、制御装置８の処理部８２に含まれる電動発電機回転制御部８３２Ｒ、８３２Ｌの制御下で、パワー制御部ＰＣＵ２にバッテリ１１の電力が供給され、電動発電機１２０Ｒ、１２０Ｌが回転駆動されると共に、電動発電機１２０Ｒ、１２０Ｌの回転力が、回転軸３２Ｒ、３２Ｌを介して、ジャイロ２ｂを構成する回転体２２Ｒ、２２Ｌに伝達され、回転体２２Ｒ、２２Ｌが回転駆動する。概ね同様にして、制御装置８の処理部８２に含まれる電動発電機回転制御部８４３Ｒｅ、８４３Ｆｏの制御下で、パワー制御部ＰＣＵ３にバッテリ１１の電力が供給され、電動発電機１３０Ｒｅ、１３０Ｆｏが回転駆動されると共に、電動発電機１３０Ｒｅ、１３０Ｆｏの回転力が、回転軸３３Ｒｅ、３３Ｆｏを介して、ジャイロ２ｃを構成する回転体２３Ｒｅ、２３Ｆｏに伝達され、回転体２３Ｒｅ、２３Ｆｏが回転駆動する。
【００８３】
次に、制御装置８によって、回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏによって検出された回転速度に基づいて、全ての回転体、即ち、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。ここに、本実施形態に係る所定値とは、車両１００の走行に何らかの影響を殆ど又は完全に与えない回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度を意味してよい。典型的には、この所定値は、車両１００の速度等の走行状態に応じて、可変の値でもよし、移動体の物理的な性質に応じて固定の値でもよい。
【００８４】
このステップＳ１０４の判定の結果、制御装置８によって、全ての回転体、即ち、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度が所定値以上であると判定される場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、更に、制御装置８によって、車両１００が旋回状態であるか否か、言い換えると、車両１００が直進状態でないか否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここで、制御装置８によって、車両１００が旋回状態である、言い換えると、車両１００が直進状態でないと判定される場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、例えば、取得された操舵角及び車速に加えて、図９に示された制御マップＭ１に基づいて、車両１００のロール状態量として、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏのうちの少なくとも一の回転体の回転速度における目標となる減速率（単位は「ｍ／秒／秒」、即ち「ｍ／秒2」）である目標減速率と、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏのうち、上述した一の回転体と異なる他の回転体の回転速度における目標となる増速率（単位は「ｍ／秒／秒」）である目標増速率とが制御装置８に取得される（ステップＳ１０６）。典型的には、目標減速率は、電磁ブレーキを掛けるブレーキ時間の目標値でよい。
【００８５】
具体的には、図９に示されるように、目標減速率又は目標増速率は、取得された車速Ｖ及び操舵角θに基づいて、一義的に決定されてよい。典型的には、例えば電磁ブレーキを掛けるブレーキ時間等の回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏのうちの上述した一の回転体の回転速度における目標減速率は、車速Ｖがより高速になるに従って大きくなると共に、操舵角θが大きくなるに従って大きくなるようにしてよい。また、上述した他の回転体の回転速度における目標増速率は、車速Ｖがより高速になるに従って大きくなると共に、操舵角θが大きくなるに従って大きくなるようにしてよい。このように、車両１００の車速がより高速であるほど、又は、車両１００の操舵角や操舵角速度や操舵角加速度が大きくなるほど、一の回転体或いは、他の回転体において、急ブレーキを掛けて減速率を大きくさせたり、増速率を大きくさせたりすることによって、リアクションホイールに基づいた慣性力をより大きく発生させることが可能である。
【００８６】
次に、制御装置８によって、取得された目標増速率が、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏにおける回転駆動可能な許容範囲内であり、当該目標増速率を設定することができるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。典型的には、取得された目標増速率が、図９に示された、例えば点Ｐ１における増速率より小さい値の範囲等の電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏにおいて、増速側に回転駆動可能な許容範囲内にあるか否かが判定される。
【００８７】
このステップＳ１０７の判定の結果、取得された目標増速率が、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転駆動可能な許容範囲内であり、当該目標増速率を設定することができると判定される場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御装置８は、この設定可能な目標増速率と絶対値の等しい値を目標減速率として設定する（ステップＳ１０８）。
【００８８】
他方、上述したステップＳ１０７の判定の結果、取得された目標増速率が、電動発電機１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ及び１３０Ｆｏの回転駆動可能な許容範囲内になく、言い換えると許容範囲外であり、当該目標増速率を設定することができないと判定される場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御装置８は、目標増速率を、図９に示された点Ｐ１に対応される上限値Ｍａｘに設定すると共に、この上限値Ｍａｘと絶対値の等しい値を目標減速率として設定する（ステップＳ１０９）。
【００８９】
（右操舵の場合）
次に、制御装置８によって、車両１００が右旋回しているか否かが判定される（ステップＳ１１０）。ここで、車両１００が右旋回していると判定される場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、制御装置８によって、電動発電機１１０Ｒ、１２０Ｒ（言い換えると、右モータ）において、目標減速率で減速するように、駆動回路（所謂、ドライバ）９１Ｒ、９２Ｒにおいて、例えば電磁ブレーキを掛けるブレーキ時間が設定される（ステップＳ１１１）。
【００９０】
次に、例えば、電動発電機１１０Ｌ、１２０Ｌ（言い換えると、左モータ）において、回転速度の遅い順番に目標増速率で増速するように駆動回路９１Ｌ、９２Ｌの駆動条件が設定される（ステップＳ１１２）。典型的には、図５に示されるように、駆動回路９１Ｒによって駆動される電動発電機１１０Ｒ及び回転体２１Ｒにおいて、目標減速率で減速する設定が行われると共に、駆動回路９２Ｒによって駆動される電動発電機１２０Ｒ及び回転体２２Ｒにおいて、目標減速率で減速する設定が行われる場合、駆動回路９１Ｌによって駆動される電動発電機１１０Ｌ及び回転体２１Ｌに加えて、駆動回路９２Ｌによって駆動される電動発電機１２０Ｌ及び回転体２２Ｌにおいて、目標増速率で増速する設定が行われる。
【００９１】
これにより、上述したエネルギ効率の向上に加えて、回収された回生エネルギを、回転体２１Ｌ、２２Ｌの回転速度を増速するなどして、回転体２１Ｌ、２２Ｌの回転エネルギとして使用する。これにより、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を増大させることができる。これにより、電動発電機１１０Ｒ、１２０Ｒにおいて、電磁ブレーキによる制動が行われると共に、電動発電機１１０Ｌ、１２０Ｌにおいて、回転駆動が行われる場合、リアクションホイールの原理により、車両１００において、右方向のロールモーメントが発生する。
【００９２】
具体的には、このリアクションホイールの原理においては、図８（ａ）に示されるように、電動発電機１１０Ｒが、右回転している回転軸３１Ｒに電磁ブレーキを掛け減速した場合、電動発電機１１０Ｒが固定された車両１００は、回転体２１Ｒ及び回転軸３１Ｒが慣性に従って右回転しようする慣性力につられて右ロール方向に回転しようとする。これにより、電動発電機１１０Ｒに電磁ブレーキが掛けられ減速させることにより、車両１００に右ロールモーメントを発生させることができる。
【００９３】
他方、このリアクションホイールの原理においては、概ね同様にして、図８（ｂ）に示されるように、電動発電機１１０Ｌが、左回転している回転軸３１Ｌを増速した場合、電動発電機１１０Ｌが固定された車両１００は、回転体２１Ｌ及び回転軸３１Ｌにおいて増速された左回転力から反動力を受けて、言い換えると、左回転が増速している回転体２１Ｌ及び回転軸３１Ｌに蹴飛ばされて右ロール方向に回転しようとする。これにより、電動発電機１１０Ｌが増速されることによって、車両１００に右ロールモーメントを発生させることができる。尚、電動発電機１２０Ｌ及び回転体２２Ｌについても概ね同様にして、車両１００に右ロールモーメントを発生させることができる。
【００９４】
特に、回転速度が、電動発電機１１０Ｌ及び回転体２１Ｌと比較して、より低い電動発電機１２０Ｌ及び回転体２２Ｌにおいて、目標増速率で増速する設定が優先的に行われることが好ましい。
【００９５】
これにより、回転体２１Ｒ、２２Ｒの回転速度の減速によって回収された回生エネルギを回転エネルギとして、回転体２２Ｌ、２１Ｌにおいて、回転エネルギの余力が大きい順番に、即ち、回転体２２Ｌを優先して、より効率的に使用することが可能である。ここに、本実施形態に係る「余力」とは、回転体が現時点で保持可能である回転エネルギの程度を示す。典型的には、回転速度を標準値まで上昇させるまでの仕事或いは仕事量を意味してよい。この結果、回転体２２Ｌ、２１Ｌの増速によって、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力をより効率的に作用させることができる。特に、余力のある回転体２２Ｌの回転エネルギとして多量且つ迅速に使用することが可能である。この結果、回転体２２Ｌの優先的な増速によって、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力をより増大させることができる。
【００９６】
或いは、上述したステップＳ１１２においては、典型的には、図６に示されるように、駆動回路９１Ｒによって駆動される電動発電機１１０Ｒ及び回転体２１Ｒにおいて、目標減速率で減速する設定が行われると共に、駆動回路９２Ｒによって駆動される電動発電機１２０Ｒ及び回転体２２Ｒにおいて、目標減速率で減速する設定が行われる場合、駆動回路９１Ｌによって駆動される電動発電機１１０Ｌ及び回転体２１Ｌ、並びに、駆動回路９２Ｌによって駆動される電動発電機１２０Ｌ及び回転体２２Ｌに加えて、駆動回路９３Ｒｅによって駆動される電動発電機１３０Ｒｅ及び回転体２３Ｒｅ、並びに、駆動回路９３Ｆｏによって駆動される電動発電機１３０Ｆｏ及び回転体２３Ｆｏにおいて、目標増速率で増速する設定が行われてよい。
【００９７】
これにより、上述したリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を２種類の方向に作用させることができる。具体的には、例えばロール方向のロールモーメントを回転体２１Ｌ、２２Ｌの回転速度の増速によって発生させることに加えて、例えばピッチ方向のピッチモーメントを回転体２３Ｒｅ、２３Ｆｏの回転速度の増速によって発生させることができる。より具体的には、旋回を開始した初期段階での車両等の移動体における、所謂、ダイブ動作（又はダイビング動作）等でロール軸が斜めにずれる場合でも、リアクションホイールの原理に基づいた慣性力が発生する方向を異ならせることができる。これにより、移動体の挙動変化をより適切に制御することが可能である。
【００９８】
この典型例においても、上述の図５の説明と概ね同様にして、回転速度が低い順番である、優先度１、即ち、優先度が最も高いものとして、電動発電機１１０Ｌ及び回転体２１Ｌ、続いて、優先度２として、電動発電機１３０Ｒｅ及び回転体２３Ｒｅ、続いて、優先度３として、電動発電機１３０Ｆｏ及び回転体２３Ｆｏ、続いて、優先度４として、電動発電機１２０Ｌ及び回転体２２Ｌの順番で、目標増速率で増速する設定が順次行われることが好ましい。尚、電動発電機１３０Ｒｅ及び回転体２３Ｒｅの回転速度と、電動発電機１３０Ｆｏ及び回転体２３Ｆｏの回転速度とは等しいが、車両１００の進行方向を基準にして後ろ向きに回転している電動発電機１３０Ｒｅ及び回転体２３Ｒｅを優先的に増速する設定を行うことにより、上述したダイブ動作に対応して、移動体の挙動変化をより適切に制御することが可能であることを付記する。
【００９９】
以上より、回転体の回転速度の減速によって回収された回生エネルギを回転エネルギとして、回転体において、回転エネルギの余力が大きい順番に、より効率的に使用することが可能である。
【０１００】
（左操舵の場合）
他方、上述したステップＳ１１０の判定の結果、車両１００が右旋回していると判定されない場合、即ち、左旋回していると判定される場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、制御装置８によって、電動発電機１１０Ｒ、１２０Ｒ（言い換えると、右モータ）において、目標増速率で増速するように駆動回路９１Ｒ、９２Ｒの駆動条件が設定される（ステップＳ１１３）。
【０１０１】
次に、例えば、電動発電機１１０Ｌ、１２０Ｌ（言い換えると、左モータ）において、回転速度の遅い順番に目標減速率で減速するように、例えば電磁ブレーキを掛けるブレーキ時間が設定される（ステップＳ１１４）。これにより、電動発電機１１０Ｒ、１２０Ｒにおいて、回転駆動が行われると共に、電動発電機１１０Ｌ、１２０Ｌにおいて、電磁ブレーキによる制動が行われる場合、上述したリアクションホイールの原理により、車両１００において、左方向のロールモーメントが発生する。
【０１０２】
（直進中の回転速度制御）
他方、上述したステップＳ１０５の判定の結果、制御装置８によって、車両１００が旋回状態でない、言い換えると、車両１００が直進状態であると判定される場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、車両１００が直進中における、回転体２１Ｒ又は２１Ｌの回転速度制御の流れを示した図７中のサブルーチンへと進む（ステップＳ１５０）。
【０１０３】
図７に示されるように、次に、制御装置８によって、対になる回転体の回転速度である、回転体２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒｅの回転速度と、回転体２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｆｏの回転速度とが夫々異なるか否かが夫々判定される。（ステップＳ１５１）。ここで、回転体２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒｅの回転速度と、回転体２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｆｏの回転速度とが夫々異なると夫々判定される場合（ステップＳ１５１：Ｙｅｓ）、制御装置８は、例えば、２つの異なる回転体２１Ｒの回転速度と、回転体２１Ｌの回転速度との平均値を、回転体２１Ｒ及び２１Ｌの目標となる目標回転速度に夫々設定する（ステップＳ１５２）。これにより、所謂、ジャイロ制御における０点（初期状態）復帰の制御手法に基づいて、回転体２１Ｒの回転運動エネルギと、回転体２１Ｌの回転運動エネルギとの差を殆ど又は完全に無くすことができる。これにより、この回転運動エネルギの差に起因して発生する不要又は予期しない力を殆ど又は完全に無くすことができるので、車両１００の挙動変化をより適切且つ的確に制御することが可能である。
【０１０４】
次に、制御装置８は、目標増速率を、上述した図９に示された点Ｐ１に対応される上限値Ｍａｘに設定すると共に、この上限値Ｍａｘと絶対値の等しい値を目標減速率として設定する（ステップＳ１５３）。
【０１０５】
他方、上述したステップＳ１５１の判定の結果、回転体２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒｅの回転速度と、回転体２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｆｏの回転速度とが夫々異なると夫々判定されない場合、言い換えると、回転体２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒｅの回転速度と、回転体２１Ｌ、２２Ｌ、２３Ｆｏの回転速度とが夫々同じであると夫々判定される場合（ステップＳ１５１：Ｎｏ）、制御装置８は、上述した所定値を、回転体２１Ｒ及び２１Ｌの目標となる目標回転速度に夫々設定すると共に、上述した所定値を、回転体２２Ｒ及び２２Ｌの目標となる目標回転速度に夫々設定すると共に、上述した所定値を、回転体２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの目標となる目標回転速度に夫々設定する（ステップＳ１５４）。これにより、上述のリアクションホイールの原理に基づいた慣性力を発生させる回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転制御における、初期値を一定にさせることができるので、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転制御をより高精度に行うことができる。尚、回転体の慣性質量等に応じて、各シャイロ２ａ、２ｂ及び２ｃにおける一対の回転体に対する所定値を変化させてよい。
【０１０６】
次に、制御装置８は、目標増速率を、上述した図９に示された点Ｐ１に対応される上限値Ｍａｘに設定すると共に、この上限値Ｍａｘと絶対値の等しい値を目標減速率として設定する（ステップＳ１５５）。
【０１０７】
（回転駆動又は制動）
次に、再び、図４に戻って、制御装置８によって、電動発電機１０Ｒ及び１０Ｌにおいて、回転駆動又は電磁ブレーキによる制動が行われる（ステップＳ１１５）。
【０１０８】
次に、制御装置８は、車両１００のイグニションスイッチが運転者によって「Ｏｆｆ」されたか否かを判定する（ステップＳ１１６）。ここで、車両１００のイグニションスイッチが運転者によって「Ｏｆｆ」されたと判定される場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、上述した一連の挙動制御処理は終了する。
【０１０９】
他方、ステップＳ１１６の判定の結果、車両１００のイグニションスイッチが運転者によって「Ｏｆｆ」されたと判定されない場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、上述したように、再度、制御装置８によって、回転体センサ６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ及び６３Ｆｏによって検出された回転速度に基づいて、全ての回転体、即ち、回転体２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ及び２３Ｆｏの回転速度が所定値以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。
【０１１０】
尚、上述した本実施形態に係る車両挙動制御装置１による挙動制御方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述したように、本実施形態に係る挙動制御処理は、図１に示されるように、車両挙動制御装置１による挙動制御の一例として、車両１００が右旋回Ｒすることで、車両１００の左右のロール方向のうち、旋回方向と反対方向（反時計回り）に車両１００が慣性に従って左方向にロールしてしまう場合に、この左方向を打ち消すために、右方向のロールモーメントを発生させる挙動制御処理について説明した。この場合の挙動制御処理として、車両１００が慣性に従ってロールする左方向を補助するためにこの左方向のロールと同一方向（即ち、反時計回り）に、リアクションホイールに基づいた左方向のロールモーメントを発生させてよい。この場合、車両１００が左旋回する際のロール方向に積極的にロールモーメントを発生させるので、右前輪１０１Ｒ及び右後輪１０２Ｒの接地圧を増加することができ、旋回性を向上させることができる。
【０１１１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う移動体の慣性制御装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本実施形態に係る車両挙動制御装置を搭載した車両の基本構成を概念的に示した外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る車両挙動制御装置の制御装置に入出力される各種の制御信号の流れに着目した車両挙動制御装置の一部の詳細構成を図式的に示したブロック図である。
【図３】本実施形態に係るパワー制御部における電気回路を図式的に示した模式図である。
【図４】本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置による挙動制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置によって減速される電動発電機と、増速される電動発電機との対応関係の一の具体例を示した模式図である。
【図６】本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置によって減速される電動発電機と、増速される電動発電機との対応関係の他の具体例を示した模式図である。
【図７】本実施形態に係る車両挙動制御装置を統括制御する制御装置による挙動制御処理のサブルーチンである直進中の回転速度制御の流れを示したフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る車両に固定された電動発電機において、リアクションホイールの原理に基づいて、右及び左ロールモーメントが発生する原理を図式的に示した模式図（図８（ａ）及び図８（ｂ））である。
【図９】本実施形態に係る回転体の減速率若しくは増速率と、車速と、舵角量との相関関係を定量的及び定性的に示したグラフである。
【符号の説明】
【０１１３】
１  車両挙動制御装置
２ａ、２ｂ、２ｃ  ２重反転型ジャイロ（ジャイロ）
４  車速センサ
５  操舵角センサ
８  制御装置
１１  バッテリ
２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ、２３Ｒｅ、２３Ｆｏ  回転体
３１Ｒ、３１Ｌ、３２Ｒ、３２Ｌ、３３Ｒｅ、３３Ｆｏ  回転軸
６１Ｒ、６１Ｌ、６２Ｒ、６２Ｌ、６３Ｒｅ、６３Ｆｏ  回転体センサ
７１Ｒ、７１Ｌ、７２Ｒ、７２Ｌ、７３Ｒｅ、７３Ｆｏ  電動発電機センサ
８１  入出力部（即ち、Ｉ／Ｏ部：Input Output部）
８２  処理部
８５  記憶部
９１Ｒ、９１Ｌ、９２Ｒ、９２Ｌ、９３Ｒｅ、９３Ｆｏ  駆動回路（所謂ドライバ）
９１ＵＲ、９１ＵＬ、９３ＵＲｅ、９３ＵＦｏ、９２ＵＲ、９２ＵＬ  昇圧コンバータ
１００  車両
１０１Ｒ、１０１Ｌ  前輪
１０３  駆動軸（ドライブシャフト）
１０２Ｒ、１０２Ｌ  後輪
１０４  駆動軸
１０５  操舵装置
１０５ａ  ステアリングホイール
１１０Ｒ、１１０Ｌ、１２０Ｒ、１２０Ｌ、１３０Ｒｅ、１３０Ｆｏ  電動発電機
８３１Ｒ、８３１Ｌ、８３２Ｒ、８３２Ｌ、８３３Ｒｅ、８３３Ｆｏ  電動発電機回転制御部
８４１Ｒ、８４１Ｌ、８４２Ｒ、８４２Ｌ、８４３Ｒｅ、８４３Ｆｏ  電動発電機回転速度算出部
９１０Ｒ、９１０Ｌ、９２０Ｒ、９２０Ｌ、９３０Ｒｅ、９３０Ｆｏ  ３相ブリッジ回路
ＰＣＵ１、ＰＣＵ２、ＰＣＵ３  パワー制御部。
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１】
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【図３】
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【図８】
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