(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後左右の車輪に設けられ、ギヤを介して車輪にトルクを伝達して、車輪に制駆動力を発生可能なモータと、
前記前後左右の車輪を車体に連結するとともに、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換するサスペンションと、
ドライバーの操作量に基づいて設定されるドライバー要求駆動力を各車輪に配分したドライバー要求配分駆動力と、車両運動制御のために必要な各車輪の制御用制駆動力とをそれぞれ演算し、前記演算したドライバー要求配分駆動力と前記演算した制御用制駆動力とを各車輪ごとに加算して各車輪の目標制駆動力を算出する目標制駆動力演算手段と、
前記目標制駆動力に従って前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、
を備えた車両用制駆動力制御装置において、
前記サスペンションは、前輪側と後輪側とで、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換する変換率が異なるように構成され、
前記目標制駆動力演算手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のほうが大きくなるように設定する配分設定手段を含む車両用制駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記配分設定手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分について、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を、前記ドライバー要求駆動力が設定駆動力未満である場合には０．５よりも大きな一定の設定配分比に設定し、前記ドライバー要求駆動力が前記設定駆動力以上である場合には前記設定配分比以下の範囲で前記ドライバー要求駆動力の増加にしたがって減少するように変更する車両用制駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用制駆動力制御装置において、
前記配分設定手段は、前輪のサスペンションの変換率と後輪のサスペンションの変換率の和を分母とし、変換率が大きい側のサスペンションの変換率を分子として計算される値を、前記設定配分比として用いる車両用制駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両用制駆動力制御装置において、
車速を取得する車速取得手段を備え、
前記配分設定手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分について、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を、前記車速が第１設定車速未満である場合に０．５より大きな値に設定し、前記車速が前記第１設定車速以上となる第２設定車速以上である場合に０．５以下の値に設定する車両用制駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前後左右輪の駆動力と制動力とを独立して制御する車両用制駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の前後左右輪の駆動力と制動力と（両者をあわせて制駆動力と呼ぶ）を独立して制御する車両用制駆動力制御装置が知られている。例えば、電気自動車の一形態として、車輪のホイール内部もしくはその近傍にモータを配置し、このモータにより車輪を直接駆動するインホイールモータ方式の車両が知られている。インホイールモータ方式の車両においては、各モータを個別に力行制御または回生制御することにより、各車輪に付与する駆動トルクまたは制動トルクを個別に制御して、車輪に制駆動力を発生させることができる。
【０００３】
各車輪は、サスペンションによって車体に懸架されている。一般に、図２に示すように、前輪１０fを車体Ｂに連結するサスペンションの瞬間回転中心Ｃfは、前輪１０fよりも後方かつ上方に位置し、後輪１０rを車体Ｂに連結するサスペンションの瞬間回転中心Ｃrは、後輪１０rよりも前方かつ上方に位置する。そのため、図２（ａ）に示すように、前輪１０fに駆動トルクが付与されると、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆf１が作用し、この力Ｆf１によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzf１が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを駆動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、前輪１０fに制動トルクが付与されると、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆf２が作用し、この力Ｆf２によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzf２が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを制動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。
【０００４】
一方、後輪１０rに関しては、上下力の発生方向が前輪１０fと反対方向となる。つまり、図２（ａ）に示すように、後輪１０rに駆動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆr１が作用し、この力Ｆr１によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzr１が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを駆動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、後輪１０rに制動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆr２が作用し、この力Ｆr２によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzr２が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを制動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。
【０００５】
このように車輪の前後方向の制駆動力の一部は、サスペンションによって車体Ｂの上下方向の力に変換される。従って、各車輪の制駆動力を制御することにより、車両の運動制御（車体姿勢制御を含む。例えば、ロール運動、ピッチ運動及びヒーブ運動等の抑制）を行うことができることができる。このため、各車輪の目標制駆動力は、ドライバーの操作量に応じて設定されるドライバー要求駆動力を各車輪に配分したドライバー要求配分駆動力と、車両の運動制御を行うための制御用制駆動力との合力として計算される。係る観点に基づき、例えば、特許文献１に提案された車両用走行制御装置は、各インホイールモータの制駆動力を制御することにより、車両のロール運動を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４３３１０号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、車輪の制駆動力によって車両の運動制御を行う場合、車両の運動状態によっては、目標制駆動力の方向が反転することがある。例えば、制御用制駆動力がドライバー要求配分駆動力の方向と反対である状態において、両者の大きさ（絶対値）の大小関係が変化すると、目標制駆動力の方向が反転する。この場合、モータは、車輪に駆動力を発生させている状態（力行）から車輪に制動力を発生させる状態（回生）へ、あるいは、車輪に制動力を発生させている状態（回生）から車輪に駆動力を発生させる状態（力行）へ切り替えられる。従って、モータトルクの反転（いわゆる、モータトルクのゼロクロス）が発生する。このため、減速ギヤを介してモータトルクが車輪に伝達されるように構成されている場合には、モータトルクの反転によってバックラッシが詰まるときの異音が発生する。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、バックラッシによる異音の発生を抑制することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後左右の車輪に設けられ、ギヤを介して車輪にトルクを伝達して、車輪に制駆動力を発生可能なモータ（３０）と、前記前後左右の車輪を車体に連結するとともに、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換するサスペンション（２０）と、ドライバーの操作量に基づいて設定されるドライバー要求駆動力を各車輪に配分したドライバー要求配分駆動力と、車両運動制御のために必要な各車輪の制御用制駆動力とをそれぞれ演算し、前記演算したドライバー要求配分駆動力と前記演算した制御用制駆動力とを各車輪ごとに加算して各車輪の目標制駆動力を算出する目標制駆動力演算手段（５０，Ｓ１１〜Ｓ１５）と、前記目標制駆動力に従って前記モータの作動を制御するモータ制御手段（５０，Ｓ１６）とを備えた車両用制駆動力制御装置において、
前記サスペンションは、前輪側と後輪側とで、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換する変換率（ｔａｎ（θf）、ｔａｎ（θr））が異なるように構成され、
前記目標制駆動力演算手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のほうが大きくなるように設定する配分設定手段（５０，Ｓ１３）を含むことにある。
【００１０】
本発明においては、前後左右の車輪がサスペンションにより車体に連結されている。各車輪には、モータが設けられる。モータは、ギヤを介して車輪にトルクを伝達し、車輪に制駆動力（駆動力と制動力とを表す力）を発生させる。車輪の制駆動力は、サスペンションによって車体の上下方向の力に変換される。この上下方向の力を制御することにより、車両運動を制御することができる。例えば、車両のロール運動、ピッチ運動及びヒーブ運動等を抑制する制御を行うことができる。
【００１１】
目標制駆動力演算手段は、ドライバーの操作量（車両を走行させるための操作量）に基づいて設定されるドライバー要求駆動力（ドライバーが要求している駆動力）を各車輪に配分したドライバー要求配分駆動力と、車両運動制御のために必要な各車輪の制御用制駆動力とをそれぞれ演算し、演算したドライバー要求配分駆動力と演算した制御用制駆動力とを各車輪ごとに加算して各車輪の目標制駆動力を算出する。モータ制御手段は、目標制駆動力に従ってモータの作動を制御する。
【００１２】
サスペンションは、前輪側と後輪側とで、制駆動力を車体の上下方向の力に変換する変換率が異なるように構成されている。例えば、変換率は、車両の側面視において、車輪の接地点とその車輪を車体に連結するサスペンションの瞬間回転中心とを結ぶ線と、接地水平面とのなす角度の大きさに応じた値となる。従って、前輪の接地点とサスペンションの瞬間回転中心とを結ぶ線と接地水平面とのなす角度と、後輪の接地点とサスペンションの瞬間回転中心とを結ぶ線と接地水平面とのなす角度とが同一とはならない構成となっている。
【００１３】
このため、車輪の制駆動力によって車両の運動制御を行う場合には、制駆動力を車体の上下方向の力に変換する変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪に比べて、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のほうが、より大きく制駆動力を変化させる必要が生じる。このため、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪を駆動するモータのトルクが反転しやすくなる。つまり、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のモータにおいてモータトルクのゼロクロスが発生しやすい。モータトルクがゼロクロスした場合には、ギヤのバックラッシを詰めるときの異音が発生する。
【００１４】
そこで、本発明では、配分設定手段が、ドライバー要求駆動力の前後輪への配分を、変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のほうが大きくなるように設定する。これによって、変換率の小さい側の車輪へのドライバー要求駆動力の配分が多くなり、変換率の小さい側の車輪のモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えることができる。この結果、ドライバー要求駆動力を満足しながら、４輪全体としてモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えることができる。従って、バックラッシによる異音の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明の一側面は、前記配分設定手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分について、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を、前記ドライバー要求駆動力が設定駆動力未満である場合には０．５よりも大きな一定の設定配分比（（tanθr）／（tanθf＋tanθr））に設定し、前記ドライバー要求駆動力が前記設定駆動力以上である場合には前記設定配分比以下の範囲で前記ドライバー要求駆動力の増加にしたがって減少するように変更する（Ｆmax／Ｆｄ）ことにある。
【００１６】
本発明では、配分設定手段は、ドライバー要求駆動力が設定駆動力未満である場合には、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を０．５よりも大きな一定の設定配分比に設定する。これにより、変換率の小さい側の車輪のモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えることができる。ドライバー要求駆動力が大きい場合には、その設定配分比を維持してしまうと、ドライバー要求配分駆動力が、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のモータの駆動限界に達した後からは、ドライバー要求駆動力を前後輪に配分できなくなる。そこで、配分設定手段は、ドライバー要求駆動力が設定駆動力以上である場合には、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を、設定配分比以下の範囲でドライバー要求駆動力の増加にしたがって減少するように変更する。これにより、変換率の小さい側の車輪のモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えつつ、ドライバー要求駆動力の前後輪への配分を良好に行うことができる。
【００１７】
本発明の一側面は、前記配分設定手段は、前輪のサスペンションの変換率と後輪のサスペンションの変換率の和（（tanθf＋tanθr））を分母とし、変換率が大きい側のサスペンションの変換率（tanθr）を分子として計算される値を、前記設定配分比として用いることにある。
【００１８】
本発明では、設定配分比が、前輪のサスペンションの変換率と後輪のサスペンションの変換率の和を分母とし、変換率が大きい側のサスペンションの変換率を分子として計算される値に設定されている。従って、後述する理由により、前輪のモータのトルクがゼロクロスするまでの余裕度と、後輪のモータのトルクがゼロクロスするまでの余裕度とを同等にすることができる。この結果、ドライバー要求駆動力を良好に前後輪に配分することができるため、４輪全体としてモータトルクがゼロクロスする頻度を一層適切に抑えることができる。
【００１９】
本発明の一側面は、車速を取得する車速取得手段（Ｓ１３１）を備え、前記配分設定手段は、前記ドライバー要求駆動力の前後輪への配分について、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を、前記車速が第１設定車速（Ｖ１）未満である場合に０．５より大きな値に設定し（Ｓ１３３）、前記車速が前記第１設定車速以上となる第２設定車速（Ｖ２）以上である場合に０．５以下の値に設定する（Ｓ１３４）ことにある。
【００２０】
一般に、低車速走行時には、暗騒音（エンジン音、風切音及びタイヤ音等）が低いため、ドライバーにとって減速ギヤのバックラッシによる異音が聞こえやすく、また、路面入力が低周波大入力となることが多いため、路面入力に対する制御用制駆動力の振幅が大きくなりモータトルクのゼロクロスが発生しやすい。また、ドライバー要求駆動力が小さくモータトルク自体が小さいためゼロクロスまでの余裕が小さい。一方、高車速走行時には、暗騒音が高いため、ドライバーにとって減速ギヤのバックラッシによる異音が聞こえにくい。また、路面入力が高周波低入力となることが多いため、路面入力に対する制御用制駆動力の振幅が小さくなる。また、大きな走行抵抗に釣り合うトルクがドライバー要求駆動力として作用しているため、モータトルク自体が大きく、ゼロクロスまでの余裕が大きい。しかし、逆に、モータトルクの駆動方向の余力が少なくなって、車両運動制御時に変換率の小さい側の車輪のモータトルクが、先に駆動限界に到達しやすい。
【００２１】
そこで、本発明では、配分設定手段が、車速が第１設定車速未満である場合には、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を０．５より大きな値に設定する。従って、低車速走行時に発生しやすいモータトルクのゼロクロスを抑制してバックラッシによる異音の発生を低減する。
【００２２】
一方、高車速走行時には、変換率の小さい側の車輪のモータトルクが、変換率の大きい側の車輪のモータトルクよりも先に駆動限界に到達しやすいが、本発明では、配分設定手段が、車速が前記第１設定車速以上となる第２設定車速以上である場合は、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪への配分比を０．５以下の値に設定する。このため、変換率の小さい側の車輪のモータトルクが先に駆動限界に到達してしまうという不具合を低減することができ、車両運動制御範囲を広くすることができる。
【００２３】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る車両用制駆動力制御装置が搭載される車両の概略構成図である。
【図２】制駆動力と上下力との関係を表す図である。
【図３】第１実施形態に係るモータ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るロール制御時における目標制駆動力のグラフである。
【図５】従来例に係るロール制御時における目標制駆動力のグラフである。
【図６】前輪の駆動力の特性を表すグラフである。
【図７】後輪の駆動力の特性を表すグラフである。
【図８】ゼロクロス余裕度重視配分時の駆動力配分係数の特性を表すグラフである。
【図９】ゼロクロス余裕度重視配分時の駆動力配分係数の特性を表すグラフである。
【図１０】第２実施形態に係る上下力発生余力重視配分時の駆動力配分係数の特性を表すグラフである。
【図１１】第２実施形態に係る駆動力配分係数設定ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用制駆動力制御装置が搭載される車両１の構成を概略的に示している。
【００２６】
車両１は、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrを備えている。左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrは、それぞれ独立したサスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrにより車体Ｂに懸架されている。
【００２７】
サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、車体Ｂと車輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rrとを連結する連結機構であってサスペンションアーム等から構成されるリンク機構２１fl、２１fr、２１rl、２１rrと、上下方向の荷重を支え衝撃を吸収するためのサスペンションバネ２２fl、２２fr、２２rl、２２rrと、バネ上（車体Ｂ）の振動を減衰させるショックアブソーバ２３fl、２３fr、２３rl、２３rrとを備えている。サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、ウイッシュボーン型サスペンションやストラット型サスペンションなど公知の４輪独立懸架方式のサスペンションを採用することができる。
【００２８】
左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrのホイール内部には、モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrがそれぞれ組み込まれている。モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrは、いわゆるインホイールモータであって、それぞれ左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrとともに車両１のバネ下に配置され、減速ギヤ３１を介してモータトルクを左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrに伝達可能に連結されている。この車両１においては、各モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrの回転をそれぞれ独立して制御することにより、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrに発生させる駆動力および制動力をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。
【００２９】
以下、各車輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rr、サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rr、リンク機構２１fl、２１fr、２１rl、２１rr、サスペンションバネ２２fl、２２fr、２２rl、２２rr、ショックアブソーバ２３fl、２３fr、２３rl、２３rr、モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrに関して、任意のものを特定する必要がない場合には、それらを、車輪１０、サスペンション２０、リンク機構２１、サスペンションバネ２２、ショックアブソーバ２３、モータ３０と呼ぶ。また、各車輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rrのうち前輪１０fl、１０frと後輪１０rl、１０rrとを区別して特定する場合には、前輪１０fl、１０frを前輪１０fと呼び、後輪１０rl、１０rrを後輪１０rと呼ぶ。同様に、サスペンション２０、リンク機構２１、サスペンションバネ２２、ショックアブソーバ２３、モータ３０に関しても、前輪側のものを特定する場合には、前輪サスペンション２０f、前輪リンク機構２１f、前輪サスペンションバネ２２f、前輪ショックアブソーバ２３f、前輪モータ３０fと呼び、後輪側のものを特定する場合には、後輪サスペンション２０r、後輪リンク機構２１r、後輪サスペンションバネ２２r、後輪ショックアブソーバ２３r、後輪モータ３０rと呼ぶ。
【００３０】
各モータ３０は、例えば、ブラシレスモータが使用される。各モータ３０は、モータドライバ３５に接続される。モータドライバ３５は、例えば、インバータであって、各モータ３０に対応するように４組設けられ、バッテリ６０から供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を各モータ３０に独立して供給する。これにより、各モータ３０は、駆動制御されてトルクを発生し、各車輪１０に対して駆動力を付与する。このように、モータ３０に電力供給して駆動トルクを発生させることを力行と呼ぶ。
【００３１】
また、各モータ３０は、発電機としても機能し、各車輪１０の回転エネルギーにより発電して、発電電力をモータドライバ３５を介してバッテリ６０に回生することができる。このモータ３０の発電により発生する制動トルクは、車輪１０に対して制動力を付与する。尚、各車輪１０にはブレーキ装置が設けられているが、本発明とは直接関係しないため、図示および説明を省略する。
【００３２】
モータドライバ３５は、モータ制御用電子制御ユニット５０に接続されている。モータ制御用電子制御ユニット５０（以下、モータＥＣＵ５０と呼ぶ）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、各種プログラムを実行して個々のモータ３０の作動を独立して制御するものである。モータＥＣＵ５０は、ドライバーが車両を走行させるために操作した操作状態を検出する操作状態検出装置４０と、車両の運動状態を検出する運動状態検出装置４５とを接続し、それらの検出装置４０，４５から出力される検出信号が入力されるように構成されている。
【００３３】
操作状態検出装置４０は、アクセルペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ、ドライバーが操舵ハンドルを操作した操舵操作量を検出する操舵角センサなどから構成される。運動状態検出装置４５は、車体Ｂの走行速度を検出する車速センサ、車体Ｂのヨーレートを検出するヨーレートセンサ、各車輪位置における車体Ｂ（バネ上）の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度センサ、車体Ｂの左右方向における横加速度を検出する横加速度センサ、車体Ｂのピッチレートを検出するピッチレートセンサ、車体Ｂのロールレートを検出するロールレートセンサ、各サスペンション２０のストローク量を検出するストロークセンサ、各車輪１０のバネ下の上下方向における上下加速度を検出するバネ下加速度センサなどを適宜組み合わせて構成される。尚、方向要素が含まれるセンサ値については、その符号によって方向が識別される。
【００３４】
各車輪１０を懸架するサスペンション２０は、図２に示すように、車両の側面視において、前輪サスペンション２０fにおける瞬間回転中心Ｃf（車体Ｂに対する前輪１０fの瞬間中心）が、前輪１０fよりも後方かつ上方に位置し、後輪サスペンション２０rにおける瞬間回転中心Ｃr（車体Ｂに対する後輪１０rの瞬間中心）が、後輪１０rよりも前方かつ上方に位置するように構成されている。また、前輪１０fの接地点と瞬間回転中心Ｃfとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度（小さい方の角度）をθf、後輪１０rの接地点と瞬間回転中心Ｃrとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度（小さい方の角度）をθrとすると、θfに比べてθrの方が大きいという関係を有する（θf＜θr）。以下、θfを瞬間回転角θfと呼び、θrを瞬間回転角θrと呼ぶ。
【００３５】
このようなサスペンション２０の構成（ジオメトリ）においては、前輪１０fに駆動トルクが付与されると、図２（ａ）に示すように、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆf１が作用し、この力Ｆf１によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzf１が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを駆動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、前輪１０fに制動トルクが付与されると、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆf２が作用し、この力Ｆf２によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzf２が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを制動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。また、図２（ａ）に示すように、後輪１０rに駆動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆr１が作用し、この力Ｆr１によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzr１が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを駆動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、後輪１０rに制動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆr２が作用し、この力Ｆr２によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzr２が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを制動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。このようにサスペンション２０によって、車輪１０の駆動力および制動力が車体Ｂの上下方向の力に変換される。
【００３６】
従って、車輪１０の駆動力あるいは制動力（制駆動力）を制御することにより、車体Ｂに上下方向の力を付与することができ、車両の運動状態の制御を行うことができる。以下、制駆動力に関する大きさを論じる場合は、その絶対値が用いられる。
【００３７】
モータＥＣＵ５０は、操作状態検出装置４０により検出されたアクセル操作量に基づいてドライバー要求駆動力Ｆreqを演算するとともに、運動状態検出装置４５により検出された車両運動状態に基づいて各車輪１０の独立した制御用制駆動力Ｆｃｘを演算する。そして、モータＥＣＵ５０は、後述するように、ドライバー要求駆動力Ｆreqを４輪に配分することにより、各車輪１０のドライバー要求配分駆動力Ｆｄｘを算出する。更に、モータＥＣＵ５０は、そのドライバー要求配分駆動力Ｆｄｘと、制御用制駆動力Ｆｃｘとの合計値を、各車輪１０の目標制駆動力Ｆｘに設定する。モータＥＣＵ５０は、モータドライバ３５を制御して、各モータ３０で目標制駆動力Ｆｘに対応する出力トルクを発生させる。尚、制御用制駆動力Ｆｃｘ、ドライバー要求配分駆動力Ｆｄｘ、目標制駆動力Ｆｘは、それぞれ各車輪１０の制御用制駆動力、ドライバー要求配分駆動力、目標制駆動力を総称したものである。
【００３８】
車体Ｂに働く上下力の大きさは、前輪１０f側については制駆動力Ｆf（Ｆf１またはＦf２）にｔａｎ（θf）を乗算した値となり、後輪１０r側については制駆動力Ｆr（Ｆr１またはＦr２）にｔａｎ（θr）を乗算した値となる。このｔａｎ（θf）、ｔａｎ（θr）が、制駆動力を車体Ｂの上下方向の力に変換する変換率（上下力変換率と呼ぶ）を表している。制駆動力を車体Ｂの上下力に変換する機能は主にリンク機構２１によるものであるが、最終的に上下力変換率を決定するのは瞬間回転中心Ｃf，Ｃｒの位置であり、瞬間回転中心Ｃf，Ｃｒはサスペンションバネ２２やショックアブソーバ２３にも関連するため、サスペンション２０全体が制駆動力を車体Ｂの上下力に変換するものとして捉えることができる。
【００３９】
本実施形態の車両においては、後輪１０ｒのサスペンション２０ｒに比べて前輪１０ｆのサスペンション２０ｆほうが上下力変換率が小さい。このため、前後輪１０ｆ，１０ｒで同程度の上下力を発生させて車両の運動制御を行う場合には、後輪１０ｒに比べて前輪１０fの制駆動力の変化量が大きくなる。
【００４０】
例えば、モータ３０を駆動して車両のヨー運動を行う場合を考える。ヨー運動を行う場合、旋回外側輪に対しては前進方向の制御用制駆動力Ｆｃｘが付与され、旋回内側輪に対しては旋回外側輪における制御用制駆動力Ｆｃｘと大きさが同じで方向が反対の制御用制駆動力Ｆｃｘが付与される。このため、車体Ｂには、前輪１０fの駆動力Ｆf1によって発生するロールモーメント（以下、前輪側ロールモーメントと言う）と、後輪１０rの駆動力Ｆr1で発生するロールモーメント（以下、後輪側ロールモーメントと言う）とが作用する。この前輪側ロールモーメントと後輪側ロールモーメントとは方向が反対となる。この場合、前輪１０ｆの上下力変換率に比べて後輪１０ｒの上下力変換率が大きいため、前輪側ロールモーメントに比べて後輪側ロールモーメントが大きくなる。従って、前輪側ロールモーメントと後輪側ロールモーメントとを釣り合わせるためには、後輪１０ｒに比べて前輪１０ｆの制御用制駆動力Ｆｃｘを大きくする必要がある。この必要に応えるべく、ロール制御を行いながら車両を左右にヨー運動させる場合には、後輪１０ｒに比べて前輪１０ｆの制御用制駆動力Ｆｃｘが大きくなる。
【００４１】
図５は、ロール制御を行いながら車両を左右にヨー運動させる場合の、前輪１０fl，１０frの目標制駆動力Ｆfl，Ｆfrと後輪１０rl，１０rrの目標制駆動力Ｆrl，Ｆfrとの推移を表す。このグラフは、従来装置のようにドライバー要求駆動力Ｆreqを前後輪１０ｆ，１０ｒで等配分した（つまり、４輪等配分した）場合の例を表している。時刻ｔ１において、ヨー運動の要求が発生すると、４輪に配分されたドライバー要求配分駆動力Ｆreq／４に、ヨー運動用の制御用制駆動力Ｆｃｘが加算される。この場合、前輪側ロールモーメントと後輪側ロールモーメントとを釣り合わせるために、つまり、前輪１０ｆ側と後輪１０ｒ側とで同じ大きさの上下力を発生させるために、後輪１０ｒに比べて前輪１０ｆの制御用制駆動力Ｆｃｘが大きな値に設定される。そして、ヨー運動の方向が変化するたびに、制御用制駆動力Ｆｃｘの方向が変化する。従って、図５に示すように、後輪１０ｒに比べて前輪１０ｆの制御用制駆動力Ｆｃｘの変動幅が大きくなる。これにより、前輪１０fl，１０frの目標制駆動力Ｆfl，Ｆfrの符号（正負）が反転しやすくなる。一方、後輪１０rl，１０rrの目標制駆動力Ｆrl，Ｆfrの符号（正負）は反転しにくい。従って、ロール運動制御中に、前輪１０ｆのモータ３０ｆの動作が力行から回生へ、あるいは回生から力行へと切り替わる。つまり、前輪１０ｆにおいて、モータトルクのゼロクロスが発生する。このため、モータトルクのゼロクロスのたびに、減速ギヤ３１のバックラッシが詰まるときの異音が発生する。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、上下力変換率の小さい側の車輪１０へのドライバー要求駆動力Ｆreqの配分を多くすることによって、目標制駆動力Ｆｘの符号が反転するまでの余裕、つまり、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を増やして、これによりバックラッシによる異音の発生を抑制する。
【００４３】
図３は、こうした課題を解決するモータ制御ルーチンを表す。モータＥＣＵ５０は、モータ制御ルーチンを所定の短い周期にて繰り返し実施する。本ルーチンが起動すると、モータＥＣＵ５０は、まず、ステップＳ１１において、ドライバー操作状態と車両運動状態とを検出する。この場合、モータＥＣＵ５０は、操作状態検出装置４０のセンサ値から得られるアクセル操作量、ブレーキ操作量、操舵操作量を取得するとともに、運動状態検出装置４５により検出されるセンサ値から得られる車速、および、車体の運動状態（ヨー運動、ロール運動、ピッチ運動、ヒーブ運動）の程度を表す運動状態量を取得する。
【００４４】
続いて、モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１２において、アクセル操作量に基づいてドライバー要求駆動力Ｆreqを演算する。ドライバー要求駆動力Ｆreqは、ドライバーの要求している車両全体で発生させるべき車両前後方向の駆動力、つまり、走行用の駆動力（車輪１０の回転速度を増加させる向きの力）である。モータＥＣＵ５０は、アクセル操作量からドライバー要求駆動力Ｆreqを導くマップ等の関係付けデータを記憶しており、この関係付けデータを使ってドライバー要求駆動力Ｆreqを演算する。例えば、ドライバー要求駆動力Ｆreqは、アクセル操作量（アクセル開度等）が大きくなるに従って増加する値に設定される。この場合、車速を考慮して、車速が大きいほどドライバー要求駆動力Ｆreqが少なくなるように補正されるようにしてもよい。
【００４５】
続いて、モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、前後輪１０ｆ，１０ｒの駆動力配分係数αを計算する。ここで、駆動力配分係数αは、ドライバー要求駆動力Ｆreqを前輪１０fに配分する比を表している。従って、後輪１０rに配分する比は、（１−α）にて表されるものである。このステップＳ１３において計算される駆動力配分係数αは、ドライバー要求駆動力Ｆreqの配分が後輪１０rに比べて前輪１０fのほうが多くなるように設定される。つまり、駆動力配分係数αは、０．５よりも大きく、且つ、１以下の値に設定される。
【００４６】
以下、前後輪１０ｆ，１０ｒの駆動力配分係数αの計算について説明する。この実施形態においては、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等とするように、ドライバー要求駆動力Ｆreqの前後輪１０ｆ，１０ｒへの配分比を設定する。つまり、上下力変換率の小さい側の車輪である前輪１０ｆへのドライバー要求駆動力Ｆreqの配分を多くすることによって、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等となるようにする。以下、かかる配分を行うための具体的な考え方について説明する。
【００４７】
１．上下力
前輪１０fの駆動力をＦf、後輪１０rの駆動力をＦrとすると、前輪１０fの駆動力Ｆfで発生する上下力Ｆzfと、後輪１０rの駆動力Ｆrで発生する上下力Ｆzrは、次式のように表すことができる。
Ｆzf＝Ｆf×tanθf＝Ｆf・Θf        （Θf＝tanθfと定義する）
Ｆzr＝Ｆr×tanθr＝Ｆr・Θr        （Θr＝tanθrと定義する）
【００４８】
２．配分された後の前後輪の駆動力
ドライバー要求駆動力ＦreqをＦdとし、前輪１０fの駆動力配分比をα（０≦α≦１）とした駆動力配分係数αを設定すると、後輪１０rの駆動力配分比は（１−α）となる。前輪１０fの駆動力Ｆf、後輪１０rの駆動力Ｆrは、駆動力配分係数αを使って、次式のように表すことができる。
Ｆf＝α×Ｆd＝α・Ｆd
Ｆr＝（１−α）×Ｆd＝（１−α）・Ｆd
α＝０の場合には、後輪１０rにドライバー要求駆動力Ｆreqが１００％配分され、α＝１の場合には前輪１０fにドライバー要求駆動力Ｆreqが１００％配分される。
【００４９】
３．配分された後の上下力
ドライバー要求駆動力Ｆreqが前後輪１０ｆ，１０ｒに配分された後の、前輪１０fの駆動力Ｆfで発生する上下力Ｆzfと、後輪１０rの駆動力Ｆrで発生する上下力Ｆzrとは、次式のように表すことができる。
Ｆzf＝Ｆf×Θf＝α・Ｆd・Θf
Ｆzr＝Ｆr×Θr＝（１−α）・Ｆd・Θr
【００５０】
４．ゼロクロス余裕を前後輪で同等とした駆動力配分比α
ドライバー要求駆動力Ｆreqを前後輪１０ｆ，１０ｒに配分する際に、前後輪１０ｆ，１０ｒで同じ大きさの上下力を発生させるように駆動力配分比を決めれば、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等にすることができると考えられる。従って、次の関係が成立するようにαを求めればよい。
Ｆzf＝Ｆzr
上述したように、Ｆzf＝Ｆf×Θf、  Ｆzr＝Ｆr×Θrであるから、Ｆzf＝Ｆzrは次式のように書き直される。
Ｆf・Θf＝Ｆr・Θr
従って、次式のような関係が得られる。
Ｆf：Ｆr＝Θr：Θf
この関係式を、駆動力配分係数αを使って表すと次式のようになる。
α：（１−α）＝Θr：Θf
従って、駆動力配分係数αは、次式のように表すことができる。
α＝Θr／（Θf＋Θr）＝tanθr／（tanθf＋tanθr）
θr及びθfは一定値であるから、駆動力配分係数αは、一定値となる。
【００５１】
５．前輪駆動力飽和後の駆動力配分比α
上記のように駆動力配分係数αを設定した場合、上下力変換率の小さい側の車輪である前輪１０ｆの駆動力が後輪１０ｒの駆動力よりも先に飽和する。つまり、モータ３０の駆動限界に到達する。ここで、左右２輪の駆動力合計の最大値である最大駆動力をＦmaxとすると、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆは、飽和する前では、Ｆf＝α・Ｆdとして表される。また、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和するとき（Ｆｆ＝Ｆmax）のＦｄは、Ｆmax＝Ｆｄ・αの関係から、次式のように表される。
Ｆｄ＝Ｆmax／α
従って、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆは、図６に示すように、ＦｄがＦmax／α未満となる範囲では（α・Ｆd）の値をとり、ＦｄがＦmax／α以上となると、一定の最大駆動力Ｆmaxの値に維持される。
【００５２】
一方、後輪１０rの駆動力Ｆｒに関しては、図７に示すように、Ｆｄに応じた値に設定される。つまり、後輪１０rの駆動力Ｆｒは、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和する前では、Ｆｒ＝（１−α）・Ｆdとして表される。また、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和するときの後輪１０rの駆動力Ｆｒは次式のように表される。
Ｆｒ＝Ｆmax・（１−α）／α
また、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和した後は、ドライバー要求駆動力Ｆreqの増加分の全てが後輪１０rの駆動力Ｆｒに加算される。従って、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和した後の後輪１０rの駆動力Ｆｒは、次式のように表される。
Ｆｒ＝Ｆmax・（１−α）／α＋（Ｆｄ−Ｆmax／α）
＝Ｆｄ−Ｆmax
【００５３】
従って、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和した後については、駆動力配分係数αを使って次式の関係式が得られる。
α：（１−α）＝Ｆｆ：Ｆｒ＝Ｆmax：（Ｆｄ−Ｆmax）
これを解くと、駆動力配分係数αは次式のように表すことができる。
α＝Ｆmax／Ｆｄ
【００５４】
図８は、上述のようにＦｄに応じて設定される駆動力配分係数αを表している。駆動力配分係数αは、Ｆｄが（Ｆmax・（tanθf＋tanθr）／（tanθr））未満となる場合には、一定値（（tanθr）／（tanθf＋tanθr））に設定され、Ｆｄが（Ｆmax・（tanθf＋tanθr）／（tanθr））以上となる場合には、Ｆmax／Ｆｄに設定される。
【００５５】
ここで、Ｆｄ／（２Ｆmax）の値を最大駆動力比Ａとすると、前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和した後については、駆動力配分係数αは、最大駆動力比Ａ（０≦Ａ≦１）を使って次式のように表すこともできる。
α＝１／（２Ａ）
最大駆動力比Ａが０の場合（Ａ＝０）は、ドライバー要求トルクＦreqが０であること（Ｆreq＝０）を意味し、最大駆動力比Ａが１の場合（Ａ＝１）は、ドライバー要求トルクＦreqが最大値であることを意味する。
図９は、最大駆動力比Ａを横軸として駆動力配分係数αを表したグラフである。
【００５６】
モータＥＣＵ５０は、このようにしてドライバー要求駆動力Ｆreq（＝Ｆｄ）に基づいて、駆動力配分係数αを設定する。あるいは、アクセル開度を最大駆動力比Ａとしてみなした場合には、アクセル開度を使って駆動力配分係数αを設定することもできる。
【００５７】
モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において駆動力配分係数αを設定すると、その処理をステップＳ１４に進める。モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１４において、各車輪１０ごとの制御用制駆動力Ｆｃｘ、つまり、左前輪１０flの制御用制駆動力Ｆｃfl，右前輪１０frの制御用制駆動力Ｆｃfr，左後輪１０rlの制御用制駆動力Ｆｃrl，右後輪１０rrの制御用制駆動力Ｆｃrrを演算する。車両運動制御は、理想ヨーレートとヨーレートセンサにより検出される実ヨーレートとの偏差が許容値を超えている場合、あるいは、ロール状態量、ピッチ状態量、ヒーブ状態量の少なくとも一つが許容値を超えている場合等において実行される。従って、車両運動制御を実行する必要がない場合には、制御用制駆動力Ｆｃｘはゼロに設定される。
【００５８】
例えば、各車輪１０の制御用制駆動力Ｆｃｘは、車両の重心Ｃｇを通る前後方向軸（ロール軸）回りの車体のロール運動を抑制する目標ロールモーメントＭxと、車両の重心Ｃｇを通る左右方向軸（ピッチ軸）回りの車体のピッチ運動を抑制する目標ピッチモーメントＭyと、車両の重心Ｃｇを通る鉛直方向軸（ヨー軸）回りに車両を旋回させる目標ヨーモーメントＭzと、車両の重心Ｃｇ位置における上下運動であるヒーブ運動（バウンシング）を抑制する目標ヒーブ力Ｆzとを用いて演算される。これらの目標値の演算については、公知の種々の演算手法を採用することができる。例えば、モータＥＣＵ５０は、ストロークセンサ、バネ上上下加速度センサにより検出されるセンサ値により４輪位置での上下方向の位置、速度、加速度を検出してロール状態量、ピッチ状態量、ヒーブ状態量を検出し、これらの運動を打ち消すように、検出した状態量と予め所定の関係を有する目標ロールモーメントＭx、目標ピッチモーメントＭy、目標ヒーブ力Ｆzを演算する。また、モータＥＣＵ５０は、操舵角および車速に基づいて設定される理想ヨーレートとヨーレートセンサにより検出される実ヨーレートとの偏差に基づいて、その偏差が無くなるように設定される目標ヨーモーメントＭzを演算する。
【００５９】
モータＥＣＵ５０は、例えば、次式により制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを計算する。
【数１】
0005896173.tif 000002
ここで、ｔfは、左右前輪１０fのトレッド幅、ｔrは、左右後輪１０rのトレッド幅を表す。Ｌfは、車両の重心Ｃｇと左右前輪１０fの中心との間の前後方向水平距離、Ｌrは、車両の重心Ｃｇと左右後輪１０rの中心との間の前後方向水平距離を表す。
【００６０】
この場合、モータＥＣＵ５０は、目標ロールモーメントＭx、目標ピッチモーメントＭy、目標ヨーモーメントＭz、目標ヒーブ力Ｆzのうちの３つを選択して制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを計算する。これは、最終的に各車輪１０に発生させる制駆動力が、ドライバー要求駆動力Ｆreqで決められるため、つまり、制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrの合計値をゼロにするという制約があるため、４つの目標値を同時に使って演算できないからである。この場合、モータＥＣＵ５０は、ヨー運動制御が必要な場合には、目標ヨーモーメントＭzと目標ロールモーメントＭxとを優先的に選択し、その２つの目標値Ｍz，Ｍxと、残りの目標ピッチモーメントＭy、目標ヒーブ力Ｆzの何れか一方の目標値とを使って演算する。
【００６１】
続いて、モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１５において、各車輪１０ごとの最終的な目標制駆動力Ｆｘ、つまり、左前輪１０flの目標制駆動力Ｆfl，右前輪１０frの目標制駆動力Ｆfr，左後輪１０rlの目標制駆動力Ｆrl，右後輪１０rrの目標制駆動力Ｆrrを次式により演算する。左右輪については、共通の駆動力配分係数（α、（１−α））が使用される。
Ｆfl＝（Ｆreq／２）・α＋Ｆｃfl
Ｆfr＝（Ｆreq／２）・α＋Ｆｃfr
Ｆrl＝（Ｆreq／２）・（１−α）＋Ｆｃrl
Ｆrr＝（Ｆreq／２）・（１−α）＋Ｆｃrr
尚、前述したように、αは以下のとおりである。
前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和する前：α＝（tanθr）／（tanθf＋tanθr）
前輪１０ｆの駆動力Ｆｆが飽和した後：α＝Ｆmax／Ｆｄ
【００６２】
続いて、モータＥＣＵ５０は、ステップＳ１６において、目標制駆動力Ｆｘをモータ３０を駆動するための目標モータトルクＴｘに変換し、目標モータトルクＴｘに対応する制駆動指令信号をモータドライバ３５に出力する。目標モータトルクＴｘが駆動トルクを表している場合には、モータドライバ３５からモータ３０に電流が流れる。目標モータトルクＴｘが制動トルクを表している場合には、モータ３０からモータドライバ３５を介してバッテリ６０に電流が流れる。こうして、モータ３０が力行制御あるいは回生制御されて、各車輪１０に目標制駆動力Ｆｘが発生する。
【００６３】
モータＥＣＵ５０は、制駆動指令信号をモータドライバ３５に出力するとモータ制御ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期にてモータ制御ルーチンを繰り返す。
【００６４】
以上説明した本実施形態の車両用制駆動力制御装置によれば、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等とするように、ドライバー要求駆動力Ｆreqの前後輪１０ｆ，１０ｒへの配分比を設定する。これにより、上下力変換率の小さい側の車輪である前輪１０ｆへのドライバー要求駆動力Ｆreqの配分が多くなる。この結果、ドライバー要求駆動力Ｆreqを満足しながら４輪全体としてモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えることができる。例えば、車両のヨー運動を行う場合に、前輪側ロールモーメントと後輪側ロールモーメントとを釣り合わせる（等しくする）ために、前輪１０ｆの制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfrを後輪１０ｒの制御用制駆動力Ｆｃｒl，Ｆｃrrよりも大きくしても、図４に示すように、前後輪１０ｆ，１０ｒのゼロクロス余裕ａがほぼ等しく設定されているため、４輪ともにモータトルクがゼロクロスしないようにすることができる。従って、バックラッシによる異音および振動の発生頻度、発生レベルを抑制することができる。また、駆動力配分係数αの設定にあたっては、図８に示すように、前輪１０ｆの駆動力が駆動限界に達した後は、ドライバー要求駆動力Ｆreqの増加分を全て後輪１０ｒの駆動力に配分するように、ドライバー要求駆動力Ｆreqの増加にしたがって駆動力配分係数αを減少させるため、前輪１０ｆのモータトルクがゼロクロスする頻度を抑えつつ、ドライバー要求駆動力Ｆreqの前後輪１０ｆ，１０ｒへの配分を良好に行うことができる。
【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下、上述した実施形態を第１実施形態と呼ぶ。第１実施形態では、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等とするように、ドライバー要求駆動力Ｆreqの前後輪１０ｆ，１０ｒへの配分比が設定される。この場合には、バックラッシによる異音の発生、振動の発生を抑制することができるが、上下力変換率の小さい側の車輪である前輪１０ｆの目標制駆動力Ｆfl，Ｆfrが、先にモータ３０の駆動限界に到達してしまう。つまり、前輪１０ｆで上下力を発生させる余力が後輪１０ｒに比べて早く無くなってしまう。例えば、上述したように、前輪側ロールモーメントと後輪側ロールモーメントとを釣り合わせるようにロール制御を行った場合には、前輪１０fの制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfrの最大値が後輪の制御用制駆動力Ｆｃｒl，Ｆｃrrの最大値より大きくなる。このため、車両の走行状態によっては、前輪１０ｆ（旋回外側輪）の目標制駆動力Ｆfl，Ｆfrが最初にモータ３０の制御範囲を超えてしまうことがある。その場合には、車両運動制御の制御範囲が狭くなる。
【００６６】
そこで、第２実施形態においては、第１実施形態のようにモータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等とするドライバー要求駆動力の配分（以下、ゼロクロス余裕度重視配分と呼ぶ）を行いつつ、車両の走行状態に応じて、ゼロクロス余裕度重視配分に代えて、上下力を発生させる余力を前後輪１０ｆ，１０ｒで同等とするドライバー要求駆動力の配分（以下、上下力発生余力重視配分）を行う。
【００６７】
まず、上下力発生余力重視配分について説明する。上下力発生余力重視配分では、前輪１０fの駆動力Ｆfで発生させることができる上下力の余力と、後輪１０rの駆動力Ｆrで発生させることができる上下力の余力とを等しくするようにドライバー要求駆動力Ｆreqを前後輪１０ｆ，１０ｒに配分する。この説明にあたっては、第１実施形態において説明した（１．上下力）、（２．配分された後の前後輪の駆動力）、（３．配分された後の上下力）について共通しているため、この共通部分については省略し、それ以降の相違する部分について説明する。
【００６８】
４．最大上下力
前輪１０fおよび後輪１０rでそれぞれ発生できる最大駆動力をＦmaxとすると、前輪１０fの駆動力Ｆfで発生させることができる最大上下力Ｆzfmaxと、後輪１０rの駆動力Ｆrで発生させることができる最大上下力Ｆzrmaxとは、次式のように表すことができる。
Ｆzfmax＝Ｆmax・Θf
Ｆzrmax＝Ｆmax・Θr
【００６９】
５．上下力の余力
前輪１０fの駆動力Ｆfで発生させることができる上下力の余力をＦzfc（前輪側上下力余力Ｆzfcと呼ぶ）とし、後輪１０rの駆動力Ｆrで発生させることができる上下力の余力をＦzrc（後輪側上下力余力Ｆzrcと呼ぶ）とすると、前輪側上下力余力Ｆzfcと後輪側上下力余力Ｆzrcとは、次式のように表すことができる。
Ｆzfc＝Ｆzfmax−Ｆzf＝Ｆmax・Θf−α・Ｆd・Θf
＝（Ｆmax−α・Ｆd）・Θf
Ｆzrc＝Ｆzrmax−Ｆzr＝Ｆmax・Θr−（１−α）・Ｆd・Θr
＝（Ｆmax−（１−α）・Ｆd）・Θr
【００７０】
６．上下力余力を前後輪で同等とした駆動力配分比α
前輪側上下力余力Ｆzfcと後輪側上下力余力Ｆzrcとを等しくすれば、特定の車輪だけが早く駆動限界に達してしまうことを抑制できる。その場合には、以下のように駆動力配分係数αを設定することができる。
Ｆzfc＝Ｆzrc
（Ｆmax−α・Ｆd）・Θf＝（Ｆmax−（１−α・Ｆd）・Θr
（１−α・Ｆd／Ｆmax）＝（１−（１−α）・Ｆd／Ｆmax）・Θr／Θf
ここで、Ｆd／（２Ｆmax）＝Ａ（最大駆動力比Ａ）、Θr／Θf＝Ｄ（前後上下力変換比）を使って上記式を次式のように表すことができる。
（１−２α・Ａ）＝（１−２（１−α）・Ａ）・Ｄ
ここで、駆動力配分係数αについて解くと、次式のように表すことができる。
１−２α・Ａ＝Ｄ−２Ａ・Ｄ＋２α・Ａ・Ｄ
２α・Ａ（１＋Ｄ）＝１−Ｄ＋２Ａ・Ｄ
α＝（１−Ｄ＋２Ａ・Ｄ）／２Ａ（１＋Ｄ））
【００７１】
７．駆動力配分係数αの考察
Ａ＝０の場合
駆動力配分係数αは次式のように表すことができる。
α＝（（１−Ｄ）／Ａ＋２Ｄ）／２（１＋Ｄ））
前後上下力変換比Ｄは１より大きな値となるため、（１−Ｄ）は負の値となることから、駆動力配分係数αは、負の無限大の値となる（α＝−∞）。
駆動力配分係数αの取り得る範囲は、０〜１（０≦α≦１）であるため、駆動力配分係数αはゼロとすべきである（α＝０）。
Ａ＝１の場合
上記式にＡ＝１を代入すると、駆動力配分係数αは０．５となる（α＝０．５）。
ここで、α＝０となるＡを求める。
０＝１−Ｄ＋２Ａ・Ｄ
Ａ＝（Ｄ−１）／（２Ｄ）
従って、駆動力配分係数αは、図１０に示すように、Ａが（Ｄ−１）／（２Ｄ）未満となる場合には、ゼロに設定され、Ａが（Ｄ−１）／（２Ｄ）以上となる場合には、（１−Ｄ＋２Ａ・Ｄ）／（２Ａ（１＋Ｄ））に設定される。
【００７２】
このように駆動力配分係数αを設定した場合には、特定の車輪１０だけが早く駆動限界に達してしまわないようにすることができる。
【００７３】
第２実施形態の車両用制駆動力制御装置においては、モータＥＣＵ５０は、車速に応じて、駆動力配分係数αの計算態様を以下のように切り替える。図１１は、モータＥＣＵの実施する駆動力配分係数設定ルーチンを表す。この駆動力配分係数設定ルーチンは、第１実施形態のステップＳ１３の処理に代えて実施されるものである。従って、第２実施形態は、第１実施形態に対して、この駆動力配分係数設定ルーチンを実施する点において相違するのみで、他の構成については第１実施形態と同様である。
【００７４】
モータＥＣＵ５０は、図３に示すステップＳ１２において、ドライバー要求駆動力Ｆreqの演算が完了すると、図１１に示す駆動力配分係数設定ルーチンを開始する。駆動力配分係数設定ルーチンが起動すると、モータＥＣＵ５０は、まず、ステップＳ１３１において、車速センサにより検出された車速Ｖを読み込む。続いて、ステップＳ１３２において、読み込まれた現時点の車速Ｖが含まれる車速領域（低車速、中車速、高車速）を判定する。車速領域は、０≦Ｖ＜Ｖ１の範囲が低車速、Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２の範囲が中車速、Ｖ２≦Ｖの範囲が高車速に設定されており、予め任意に設定されるものである。
【００７５】
モータＥＣＵ５０は、車速Ｖが低車速である場合には、ステップＳ１３３において、駆動力配分係数設定モードをゼロクロス余裕度重視配分モードに設定する。このゼロクロス余裕度重視配分モードでは、第１実施形態と同様に、図８，９で示した駆動力配分係数αの演算方法が選択される。また、車速Ｖが高車速である場合には、ステップＳ１３４において、駆動力配分係数設定モードを上下力発生余力重視配分モードに設定する。この上下力発生余力重視配分モードでは、上記「６．」、「７．」にて述べ、且つ、図１０に示した駆動力配分係数αの演算方法が選択される。また、車速Ｖが中車速である場合には、ステップＳ１３５において、駆動力配分係数設定モードを中間配分モードに設定する。この中間配分モードでは、ゼロクロス余裕度重視配分モードと上下力発生余力重視配分モードとの中間的な駆動力配分係数αの演算方法が選択される。この例では、ゼロクロス余裕度重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数（α１とする）と、上下力発生余力重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数（α２とする）との平均値（（α１＋α２）／２）を用いた演算方法に設定されている。
【００７６】
モータＥＣＵは、ステップＳ１３３，１３４，１３５の何れかで駆動力配分係数設定モードを設定すると、続くステップＳ１３６において、設定されたモードで特定される演算方法によって駆動力配分係数αを演算する。モータＥＣＵは、ステップＳ１３６で駆動力配分係数αを演算が完了すると、本ルーチンを抜けて図３のステップＳ１４の処理を開始する。
【００７７】
この第２実施形態においては、低車速の場合にはゼロクロス余裕度重視配分モードが選択され、高車速の場合には上下力発生余力重視配分モードが選択される。その理由について説明する。低車速時においては、暗騒音（エンジン音、風切音及びタイヤ音等）が低いため、ドライバーにとって減速ギヤ３１のバックラッシによる異音が聞こえやすい。また、路面入力が低周波大入力となることが多いため、路面入力に対する制御用制駆動力Ｆｃｘの振幅が大きくなりモータトルクのゼロクロスが発生しやすい。また、モータトルク自体が小さいためゼロクロスまでの余裕が小さい。
【００７８】
一方、高車速時においては、暗騒音が高いため、ドライバーにとって減速ギヤ３１のバックラッシによる異音が聞こえにくい。また、路面入力が高周波低入力となることが多いため、路面入力に対する制御用制駆動力Ｆｃｘの振幅が小さくなる。また、大きな走行抵抗に釣り合うトルクがドライバー要求駆動力として作用しているため、モータトルク自体が大きく、ゼロクロスまでの余裕が大きいものの、駆動方向の余力が少なくなっている状態が想定される。
【００７９】
そこで、第２実施形態においては、低車速の場合には、ゼロクロス余裕度重視配分モードを選択することにより、バックラッシによる異音の発生を効果的に低減することができる。また、高車速の場合には、上下力発生余力重視配分モードを選択することにより、前輪１０ｆで上下力を発生させる余力が後輪１０ｒに比べて早く無くなってしまうという不具合が防止され、車両運動制御の制御範囲を広くすることができる。例えば、高速走行時にヨー運動制御と同時にロール制御を実施しても、前輪１０flの目標制駆動力Ｆｘが出力限界に達しにくくなり、ロール制御を良好に行うことができる。また、中車速の場合には、ゼロクロス余裕度重視配分モードと上下力発生余力重視配分モードとにおける中間的な駆動力配分係数αが演算されるため、両モードにおける作用効果をバランス良く得ることができる。
【００８０】
以上、本実施形態にかかる車両用制駆動力制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００８１】
例えば、第１実施形態、および、第２実施形態のゼロクロス余裕度重視配分モードにおいては、モータトルクがゼロクロスするまでの余裕を前後輪で同等とするように、ドライバー要求駆動力Ｆreqの駆動力配分係数αを設定する構成を採用しているが、必ずしも同等とする必要はなく、例えば、ドライバー要求駆動力Ｆreqの上下力変換率の小さい側の車輪（前輪）への配分比を、上下力変換率の大きい側の車輪（後輪）より大きな一定の比に設定する構成であってもよい。
【００８２】
また、本実施形態においては、後輪サスペンション２０rの上下力変換率（ｔａｎ（θr））が前輪サスペンション２０fの上下力変換率（ｔａｎ（θf））よりも大きな車両に適用されているが、前輪サスペンション２０fの上下力変換率（ｔａｎ（θf））が後輪サスペンション２０rの上下力変換率（ｔａｎ（θr））よりも大きな車両に適用することもできる。その場合には、ドライバー要求駆動力Ｆreqの前後輪への配分を、実施形態とは逆にして、前輪１０fに比べて後輪１０rのほうが大きくなるように設定すればよい。
【００８３】
また、第２実施形態においては、車速を３段階に分けて、車速に対応した３通りの駆動力配分係数設定モード（ゼロクロス余裕度重視配分モード、中間配分モード、上下力発生余力重視配分モード）を選択する構成であるが、例えば、車速を２段階（低車速、高車速）に分けて、中間配分モードを省略した構成であってもよい。つまり、車速Ｖの閾値であるＶ１とＶ２とを同じ値に設定して（Ｖ１＝Ｖ２）、車速Ｖが０≦Ｖ＜Ｖ１の場合にステップＳ１３３の処理を実施し、車速ＶがＶ１≦Ｖの場合にステップＳ１３４の処理を実施し、ステップＳ１３５の処理を削除した構成であってもよい。また、高車速時においては、必ずしも上下力発生余力が前後輪で同等となるように駆動力配分係数αを演算する必要はなく、例えば、駆動力配分係数αを０．５（５０％）未満となる一定の値に設定するようにしてもよい。
【００８４】
また、第２実施形態では、中間配分モードにおいて、ゼロクロス余裕度重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α１と、上下力発生余力重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α２との平均値（（α１＋α２）／２）を用いて駆動力配分係数αを設定しているが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、車速Ｖが低速になるほどゼロクロス余裕度重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α１の重み付けを増やすとともに上下力発生余力重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α２の重み付けを減らし、車速Ｖが高速になるほどゼロクロス余裕度重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α１の重み付けを減らすとともに上下力発生余力重視配分モードを使って演算される駆動力配分係数α２の重み付けを増やすようにしてもよい。つまり、配分設定手段は、変換率が小さい側のサスペンション２０に連結される車輪１０への配分比を、車速Ｖが低速になるほど大きな値に設定するように構成されるものであってもよい。また、中間配分モードにおいては、一定の駆動力配分係数α、例えば、α＝０．５（５０％）といった固定値に設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両、１０fl，１０fr，１０rl，１０rr…車輪、２０fl，２０fr，２０rl，２０rr…サスペンション、３０fl，３０fr，３０rl，３０rr…モータ、３１…減速ギヤ、４０…操作状態検出装置、４５…運動状態検出装置、５０…モータ制御用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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