(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後左右の車輪を独立して駆動して、各車輪に駆動力と制動力との両方を表す制駆動力を発生可能なアクチュエータと、
前記前後左右の車輪を独立して車体に連結するとともに、前記アクチュエータにより駆動される車輪の制駆動力を車体の上下方向の力に変換するサスペンションリンク機構と、
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制駆動力と、車両運動制御のために必要な運動制御用制駆動力とを含んだ４輪の目標制駆動力を演算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アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段と
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リンク機構は、前輪側と後輪側とで、前記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、
前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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と、
前記車両運動制御が実施される場合には、前記車両運動制御が実施されない場合に比べて、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪への前記ドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替える配分切替手段とを備え、
少なくとも前記車両運動制御が実施される場合に、前記配分設定手段が、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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とを特徴とする車両用制駆動力制御装置。
【請求項２】
前記車両運動制御が実施されない場合には、前記ドライバー要求制駆動力の前後左右輪への配分を均等にする非運動制御時配分設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用制駆動力制御装置。
【請求項３】
前記配分切替手段は、車両のヨー運動制御が実施される場合には、前記車両のヨー運動制御が実施されない場合に比べて、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪への前記ドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替え、
少なくとも前記車両のヨー運動制御が実施される場合に、前記配分設定手段が、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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と特徴とする請求項１または２記載の車両用制駆動力制御装置。
【請求項４】
前記目標制駆動力演算手段は、車両のヨー運動制御が実施される場合には、前記ヨー運動制御時の前輪の駆動力によって発生する前輪側ロールモーメントと後輪の駆動力によって発生する後輪側ロールモーメントとを釣り合わせるように各車輪の運動制御用制駆動力を演算することを特徴とする請求項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。
【請求項５】
前記車輪の制駆動力によって前記サスペンションリンク機構を介して車体に発生させることのできる上下方向の力の余力が、前輪側と後輪側とで同等となるように前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を設定する余力均一化手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の車両用制駆動力制御装置。
【請求項６】
前記ドライバー要求制駆動力が予め設定された設定値未満となる場合には、前記ドライバー要求制駆動力を、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪にのみに配分するように前記前後輪への配分比を設定する低要求制駆動力時配分比設定手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の車両用制駆動力制御装置。
【請求項７】
車両の運動状態量を検出し、前記運動状態量に応じて、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を設定する状態量対応配分比設定手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の車両用制駆動力制御装置。
【請求項８】
前記状態量対応配分比設定手段は、前記運動状態量が大きいほど、前記ドライバー要求制駆動力の後輪側の配分比が大きくなるように設定することを特徴とする請求項７記載の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、車両の前後左右の４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４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においては、車輪ごとに設けたモータを独立して駆動制御することができる。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、車両走行および車両運動を制御することができる。例えば、特許文献１に提案された車両用走行制御装置においては、車両の旋回時のヨー運動を制御するとともに、ヨー運動を制御する結果として車両のサスペンション特性に応じて生じるロール挙動を抑制するように各インホイールモータの駆動力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３３１０号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、車輪の制駆動力を制御して車両運動を制御する場合、制駆動力が前輪側あるいは後輪側に片寄ってしまい、特定の車輪が他の車輪に比べて早く出力限界に達してしまうという問題がある。以下、この理由について説明する。
【０００５】
各車輪は、サスペンションリンク機構を介して車体に連結されている。一般に、図３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リンク機構の瞬間回転中心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リンク機構の瞬間回転中心Ｃrは、後輪１０rよりも前方かつ上方に位置する。そのため、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によってサスペンションリンク機構を介して車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzf１（サスペンションリンク機構に働く鉛直下向きの分力）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、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によってサスペンションリンク機構を介して車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzf２（サスペンションリンク機構に働く鉛直上向きの分力）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。
【０００６】
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、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によってサスペンションリンク機構を介して車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzr１（サスペンションリンク機構に働く鉛直上向きの分力）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、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によってサスペンションリンク機構を介して車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzr２（サスペンションリンク機構に働く鉛直下向きの分力）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。
【０００７】
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をθrとすると、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）あるいはｔａｎ（θr）が、制駆動力を車体Ｂの上下力に変換する変換率となる。一般的な車両においては、サスペンションリンク機構の構造から、θfに比べてθrの方が大きい（θf＜θr）。従って、変換率については、前輪１０fのサスペンションリンク機構のほうが後輪１０rのサスペンションリンク機構よりも小さくなる。このため、制駆動力の制御範囲については、前輪１０f側と後輪１０r側とにおいては同一であるが、上下力の制御範囲については、前輪１０f側のほうが後輪１０r側よりも小さくなる。つまり、前輪１０fの制駆動力の制御によって発生させることのできる上下力の範囲は、後輪１０rの制駆動力の制御によって発生させることのできる上下力の範囲よりも狭くなる。
【０００８】
このため、ドライバーの操作量に応じたドライバー要求制駆動力を確保するとともに、上下力を発生させて車両の運動制御を行う場合には、前輪１０fの制駆動力が最初にインホイールモータの制御範囲（上限）を超えてしまいやすい。これにより、車両運動制御の制御範囲が狭くなってしまう。
【０００９】
このことは、前輪１０fのサスペンションリンク機構よりも後輪１０rのサスペンションリンク機構のほうが、制駆動力を車体の上下力に変換する変換率が小さい車両においても同様であり、この場合には、後輪１０rの制駆動力が最初にインホイールモータ制御範囲（上限）を超えてしまいやすい。
【００１０】
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、各車輪の制駆動力によって車両運動制御を行う場合に、できるだけ各車輪が駆動力限界に到達しないようにすることを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
前後左右の車輪を独立して駆動して、各車輪に駆動力と制動力との両方を表す制駆動力を発生可能なアクチュエータ（３０）と、前記前後左右の車輪を独立して車体に連結するとともに、前記アクチュエータにより駆動される車輪の制駆動力を車体の上下方向の力に変換するサスペンションリンク機構（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制駆動力と、車両運動制御のために必要な運動制御用制駆動力とを含んだ４輪の目標制駆動力を演算する目標制駆動力演算手段（５０，Ｓ１７）と、
前記目標制駆動力に従って前記アクチュエータの作動を制御するアクチュエータ制御手段（５０，３５，Ｓ１８）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リンク機構は、前輪側と後輪側とで、前記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、
前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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，Ｓ１５）と、
前記車両運動制御が実施される場合には、前記車両運動制御が実施されない場合に比べて、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪への前記ドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替える配分切替手段（５０，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５）とを備え、
少なくとも前記車両運動制御が実施される場合に、前記配分設定手段が、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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とにある。
【００１２】
本発明においては、前後左右の車輪が、各車輪ごとに独立して設けられたサスペンションリンク機構により車体に連結されている。各車輪は、アクチュエータにより駆動力および制動力が付与される。アクチュエータとしては、例えば、車輪のホイールに組み込まれるインホイールモータが使用される。アクチュエータにより駆動される車輪の制駆動力は、サスペンションリンク機構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、車両のロール状態、ピッチ状態、ヒーブ状態を制御することができる。目標制駆動力演算手段は、ドライバーの操作量、例えば、アクセル操作量やブレーキ操作量に基づいて設定されるドライバー要求制駆動力と、車両運動制御のために必要な運動制御用制駆動力とを含んだ４輪の目標制駆動力を演算する。アクチュエータ制御手段は、目標制駆動力に従ってアクチュエータの作動を制御する。
【００１３】
サスペンションリンク機構は、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連結するサスペンションリンク機構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、前輪における接地点とサスペンションリンク機構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、後輪における接地点とサスペンションリンク機構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。このため、車輪の制駆動力の制御によって発生させることのできる上下力の範囲は、前輪と後輪とでは異なり、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪の方が狭くなる。これにより、ドライバー要求制駆動力を確保するとともに、上下力を発生させて車両の運動制御を行う場合には、変換率の小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪の制駆動力が先に制御範囲（アクチュエータの駆動限界、あるいは、路面摩擦によって決まる駆動限界）を超えてしまいやすい。
【００１４】
そこで、本発明では、配分設定手段が、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪のほうが大きくなるように設定する。このため、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪においては、ドライバー要求制駆動力を満足させるとともに、車両運動制御に利用できる有効駆動力範囲を多く確保することができ、制駆動力が駆動力限界に到達しにくくなる。
【００１６】
本発明では、配分切替手段が、車両運動制御が実施される場合には、車両運動制御が実施されない場合に比べて、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪へのドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替える。そして、少なくとも車両運動制御が実施される場合に、配分設定手段が、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪のほうが大きくなるように設定する。これにより、車両運動制御が実施される場合には、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪において、車両運動制御に利用できる有効駆動力範囲を多く確保することができ、制駆動力が駆動力限界に達しにくくなる。
【００１７】
本発明の他の特徴は、前記車両運動制御が実施されない場合には、前記ドライバー要求制駆動力の前後左右輪への配分を均等にする非運動制御時配分設定手段（Ｓ１４）を備えたことにある。
【００１８】
本発明によれば、車両運動制御が実施されない場合には、タイヤ発生力の均等化が行われるため車両安定性を向上させることができる。
【００１９】
本発明の他の特徴は、前記配分切替手段は、車両のヨー運動制御が実施される場合には、前記車両のヨー運動制御が実施されない場合に比べて、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪への前記ドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替え、少なくとも前記車両のヨー運動制御が実施される場合に、前記配分設定手段が、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、前記変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構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とにある。
【００２０】
車両のヨー運動制御を実施する場合、運動制御用制駆動力として、左右輪において逆相制駆動力（旋回外側輪が駆動力、旋回内側輪が制動力）が設定される。このため、左前輪のサスペンションリンク機構を介して車体に働く上下力と、右前輪のサスペンションリンク機構を介して車体に働く上下力とが互いに逆方向となって、車体前輪側にロールモーメントが発生する。また、左後輪のサスペンションリンク機構を介して車体に働く上下力と、右後輪のサスペンションリンク機構を介して車体に働く上下力とが互いに逆方向となって、車体後輪側にロールモーメントが発生する。この場合、前輪側と後輪側とでロールモーメントの方向が互いに逆となるが、ロールモーメントの大きさは、上下力の変換率の大きなサスペンションリンク機構に連結された車輪側の方が大きくなる。このヨー運動制御によって発生する車体のロールを抑制する場合には、前輪側で発生するロールモーメントと後輪側で発生する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実施する必要がある。車体のロールを抑制するためには、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪の制駆動力を、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪の制駆動力よりも大きくする必要があるが、そのようにすると、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される側の旋回外側輪に必要となる運動制御用制駆動力が大きくなる。
【００２１】
この場合であっても、本発明においては、車両のヨー運動制御が実施される場合には、車両のヨー運動制御が実施されない場合に比べて、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪へのドライバー要求制駆動力の配分比が大きくなるように、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を切り替える。そして、少なくとも車両のヨー運動制御が実施される場合に、配分設定手段が、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪のほうが大きくなるように設定する。このため、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪においては、ヨー運動制御およびロール制御を行うための運動制御用制駆動力を付与する余裕が確保される。この結果、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される旋回外側輪が駆動限界に達しにくくなり、ヨー運動制御時に実施されるロール制御を良好に行うことができる。また、ヨー運動制御が実施されない場合には、ドライバー要求制駆動力の前後左右輪への配分を均等にすることができ、タイヤ発生力の均等化が行われるため車両安定性を向上させることができる。
【００２２】
本発明の他の特徴は、前記目標制駆動力演算手段は、車両のヨー運動制御が実施される場合には、前記ヨー運動制御時の前輪の駆動力によって発生する前輪側ロールモーメントと後輪の駆動力によって発生する後輪側ロールモーメントとを釣り合わせるように各車輪の運動制御用制駆動力を演算する（Ｓ１６）ことにある。
【００２３】
前輪側と後輪側とで、上下力の変換率が異なるサスペンションリンク機構を備えた車両においては、車両のヨー運動制御を実施した場合に、前輪の駆動力によって発生する前輪側ロールモーメントと後輪の駆動力によって発生する後輪側ロールモーメントとは、その方向が反対となっても大きさが同一とならない。そこで目標制駆動力演算手段が、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各車輪の運動制御用制駆動力を演算する。この場合、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分が、上下力の変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪よりも、上下力の変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪のほうが大きくなるように設定されている。このため、良好に車体のロールを抑制することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、前記車輪の制駆動力によって前記サスペンションリンク機構を介して車体に発生させることのできる上下方向の力の余力が、前輪側と後輪側とで同等となるように前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を設定する余力均一化手段（Ｓ１５）を備えたことにある。
【００２５】
本発明によれば、余力均一化手段が、車輪の制駆動力によってサスペンションリンク機構を介して車体に発生させることのできる上下方向の力の余力が、前輪側と後輪側とで同等となるようにドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を設定する。このため、車両運動制御を行う場合に、前後輪への制駆動力の配分を一層バランス良く行うことができる。これにより、特定の車輪の制駆動力が早く限界に到達してしまうことを抑制することができる。
【００２６】
本発明の他の特徴は、前記ドライバー要求制駆動力が予め設定された設定値未満となる場合には、前記ドライバー要求制駆動力を、前記変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪にのみに配分するように前記前後輪への配分比を設定する低要求制駆動力時配分比設定手段（Ｓ１５）を備えたことにある。
【００２７】
車輪の制駆動力によってサスペンションリンク機構を介して車体に発生させることのできる上下方向の力の余力が前輪側と後輪側とで同等となるようにすることは、ドライバー要求制駆動力がある値よりも小さくなるとできなくなる。そこで、本発明においては、低要求制駆動力時配分比設定手段が、ドライバー要求制駆動力が予め設定され設定値未満となる場合には、ドライバー要求制駆動力を、変換率が大きい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪にのみに配分する。つまり、変換率が小さい側のサスペンションリンク機構に連結される車輪にはドライバー要求制駆動力を配分しない。これにより、ドライバー要求制駆動力が低いときの、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分を適切に行うことができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、車両の運動状態量を検出し、前記運動状態量に応じて、前記ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を設定する状態量対応配分比設定手段（Ｓ１５）を備えたことにある。この場合、状態量対応配分比設定手段は、前記運動状態量が大きいほど、前記ドライバー要求制駆動力の後輪側の配分比が大きくなるように設定するとよい。
【００２９】
本発明によれば、ドライバー要求制駆動力の前後輪への配分比を運動状態量に応じて適切に設定することができるため、特定の車輪の制駆動力が早く限界に到達してしまうことを抑制することができる。
【００３０】
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】
【００３１】
【図１】本実施形態にかか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】モータ駆動制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】制駆動力の制御範囲と上下力の制御範囲との関係を表す図である。
【図４】ロールモーメントを釣り合わせるため必要な前後輪における制駆動力を表す図である。
【図５】ドライバー要求駆動力を均等配分にした場合の４輪におけるドライバー要求配分駆動力と制御用駆動力と目標駆動力と表す図である。
【図６】後輪にドライバー要求駆動力を多く配分にした場合の４輪におけるドライバー要求配分駆動力と制御用駆動力と目標駆動力と表す図である。
【図７】駆動力配分係数αの特性図である。
【図８】ヨー運動時における制御用駆動力の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
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を介して車体Ｂに懸架されている。
【００３４】
サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、車体Ｂと車輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rrとを連結する連結構造であってサスペンションアーム等によって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とから構成される。本発明のサスペンションリンク機構は、瞬間回転中心を決める要素であり、バネ下の動きを決める要素全てとなるため、リンク機構２１fl、２１fr、２１rl、２１rrだけを意味しているわけではなく、リンク機構２１fl、２１fr、２１rl、２１rrに加えてサスペンションバネ２２fl、２２fr、２２rl、２２rrとショックアブソーバ２３fl、２３fr、２３rl、２３rrとを含んだサスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rr全体を表す。サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、ストラット型サスペンションやウイッシュボーン型サスペンションなどの公知の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。
【００３５】
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、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrに動力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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
モータドライバ３５は、電子制御ユニット５０に接続されている。電子制御ユニット５０（以下、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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
各車輪１０を懸架するサスペンション２０は、図３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。
【００４２】
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３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によって前輪サスペンション２０fを介して車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzf１（前輪サスペンション２０fに働く鉛直下向きの分力）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、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によって前輪サスペンション２０fを介して車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzf２（前輪サスペンション２０fに働く鉛直上向きの分力）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、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によって後輪サスペンション２０rを介して車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzr１（後輪サスペンション２０rに働く鉛直上向きの分力）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、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によって後輪サスペンション２０rを介して車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzr２（後輪サスペンション２０rに働く鉛直下向きの分力）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。
【００４３】
従って、車輪１０の駆動力あるいは制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、駆動力と制動力とを特別に区別する必要がある場合を除いて、両者を駆動力と呼ぶ。制動力は、負の駆動力として取り扱えばよい。また、駆動力と制動力とに関する大きさを論じる場合は、その絶対値を表すものとする。
【００４４】
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やブレーキ操作量に基づいてドライバー要求制駆動力（以下、ドライバー要求駆動力Ｆ＊と呼ぶ）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４輪毎に独立した運動制御用制駆動力（以下、制御用駆動力Ｆｃｘと呼ぶ）を演算する。そして、ドライバー要求駆動力Ｆ＊を４輪に配分したドライバー要求配分駆動力Ｆｄｘと、制御用駆動力Ｆｃｘとの合計値を、各車輪１０の目標制駆動力（以下、目標駆動力Ｆｘと呼ぶ）に設定する。ＥＣＵ５０は、モータドライバ３５を制御して、各モータ３０で目標駆動力Ｆｘに対応する出力トルクを発生させる。
【００４５】
車体Ｂに働く上下力の大きさは、前輪１０f側については駆動力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、駆動力を車体Ｂの上下方向の力に変換する変換率を表している。前輪１０fの駆動力の制御範囲と後輪１０rの駆動力の制御範囲とは同一であるが、前輪サスペンション２０fにおける瞬間回転角θfが後輪サスペンション２０rにおける瞬間回転角θrに比べて小さいため、前輪１０fの駆動力の制御によって発生させることのできる上下力の範囲は、後輪１０rの駆動力の制御によって発生させることのできる上下力の範囲よりも狭くなる。このため、上下力を発生させて車両の運動制御を行う場合には、前輪１０fの駆動力が最初に制御範囲（上限）を超えてしまいやすい。つまり、後輪１０rの駆動力に余力が残っている状態で、前輪１０fの駆動力が制御範囲（上限）を超えてしまうことがある。
【００４６】
例えば、図５に示すように、右旋回時にモータ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駆動力Ｆｃxと大きさが同じで方向が反対の制御用駆動力Ｆｃxが付与される。このとき、車体Ｂに発生する上下力が左右で異なるため、図４に示すようにロールモーメントＭxf、Ｍxrが働く。前輪１０fの駆動力Ｆf1によって発生する前輪側ロールモーメントＭxfは、後輪１０rの駆動力Ｆr1で発生する後輪側ロールモーメントＭxrとは方向が反対となる。この場合、前輪１０fと後輪１０rとで同じ大きさの駆動力を発生させると、後輪１０rの駆動力Ｆr1で発生する上下力（上向き）の大きさが、前輪１０fの駆動力Ｆf1で発生する上下力（下向き）の大きさよりも大きくなる。このため、前輪側ロールモーメントＭxfに対して後輪側ロールモーメントＭxrが大きくなる。従って、前輪側ロールモーメントＭxfと後輪側ロールモーメントＭxrとを釣り合わせる必要があり、図４に示すように、前輪１０fの駆動力Ｆf1を後輪１０rの駆動力Ｆr1に比べて大きくする必要が生じる。つまり、前輪１０fの駆動力Ｆf1によって発生する上下力Ｆzf１と、後輪１０rの駆動力Ｆr1によって発生する上下力Ｆzr１とを同じ大きさにするために、前輪１０fの駆動力Ｆf1を後輪１０rの駆動力Ｆr1に比べて大きくする必要が生じる。
【００４７】
各車輪１０のモータ３０の目標駆動力Ｆxは、ドライバー要求配分駆動力Ｆｄxと、車両運動制御を行うための制御用駆動力Ｆｃxとの合計として設定される。ドライバー要求配分駆動力Ｆｄxは、従来においては、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Ｆ＊を４輪均等に配分した値（Ｆ＊／４）に設定される。このため、例えば、車両のヨー運動時に、上述のように前輪側ロールモーメントＭxfと後輪側ロールモーメントＭxrとを釣り合わせる（等しくする）ようにロール制御を行った場合には、図５に示すように、前輪１０fの制御用駆動力Ｆｃxが後輪の制御用駆動力Ｆｃxより大きくなる。この結果、旋回外側前輪である前輪１０flの目標駆動力Ｆxが最初にモータ３０の制御範囲（上限）を超えてしまう。
【００４８】
そこで、本実施形態においては、前後輪の駆動力の配分の均等化を行うことで、各輪の目標駆動力Ｆxがモータ３０の制御範囲の上限に達しにくくする。
【００４９】
図２は、こうした課題を解決するモータ駆動制御ルーチンを表す。ＥＣＵ５０は、モータ駆動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、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、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。
【００５０】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２において、アクセル操作量やブレーキ操作量に基づいてドライバー要求駆動力Ｆ＊を演算する。ドライバー要求駆動力Ｆ＊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、走行用の駆動力である。ＥＣＵ５０は、アクセル操作量およびブレーキ操作量からドライバー要求駆動力Ｆ＊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Ｆ＊を演算する。
【００５１】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪の配分比を切り替えるための切替条件が成立しているか否かについて判断する。ドライバー要求駆動力Ｆ＊は、４輪に配分され、右車輪１０fr，１０rrと左車輪１０fl，１０rlについては、常に均等に配分（１：１）されるが、前輪１０fと後輪１０rとの配分については、切替条件の成立の有無によって切り替えられる。
【００５２】
この実施形態においては、切替条件は、ヨー運動制御を含んだ車両運動制御を行う必要がある場合に成立し、ヨー運動制御を行う必要がない場合には成立しない。例えば、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が許容値を超えている場合に切替条件が成立し、前記偏差が許容値を超えていない場合には切替条件が成立しない。従って、操舵操作が検出されている場合、あるいは、操舵操作が行われていない（操舵ハンドルの中立保持）にも関わらず外乱によってヨー運動が検出されている場合等において切替条件が成立する。
【００５３】
ＥＣＵ５０は、切替条件が成立していない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１４において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪の配分比を均等に設定する。つまり、４つの車輪１０に対してドライバー要求駆動力Ｆ＊を均等に配分する。一方、切替条件が成立している場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５において、前後輪の駆動力配分係数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Ｆ＊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Ｓ１５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Ｆ＊の配分が前輪１０fに比べて後輪１０rのほうが多くなるように設定される。
【００５４】
以下、前後輪の駆動力配分係数αの計算について説明する。この実施形態においては、車輪１０の駆動力によってサスペンション２０を介して車体Ｂに発生させることのできる上下方向の余力が、前輪１０f側と後輪１０r側とで同等となるようにドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を設定する。
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）
【００５５】
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Ｆ＊を２×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×２×Ｆd＝２α・Ｆd
Ｆr＝（１−α）×２×Ｆd＝２（１−α）・Ｆd
α＝０の場合には、後輪１０rにドライバー要求駆動力Ｆ＊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Ｆ＊が１００％配分される。
【００５６】
３．配分された後の上下力
ドライバー要求駆動力Ｆ＊が前後輪に配分された後の、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＝２α・Ｆd・Θf
Ｆzr＝Ｆr×Θr＝２（１−α）・Ｆd・Θr
【００５７】
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
【００５８】
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−２α・Ｆd・Θf
＝（Ｆmax−２α・Ｆd）・Θf
Ｆzrc＝Ｆzrmax−Ｆzr＝Ｆmax・Θr−２（１−α）・Ｆd・Θr
＝（Ｆmax−２（１−α）・Ｆd）・Θr
【００５９】
６．上下力余力の均等化
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、ドライバー要求駆動力をバランス良く配分することができ、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−２α・Ｆd）・Θf＝（Ｆmax−２（１−α・Ｆd）・Θr
（１−２α・Ｆd／Ｆmax）＝（１−２（１−α）・Ｆd／Ｆmax）・Θr／Θf
ここで、Ｆd／Ｆmax＝Ａとし、Θr／Θf＝Ｄとすると、次式のように表すことができる。
（１−２α・Ａ）＝（１−２（１−α）・Ａ）・Ｄ
Ａを最大出力比と呼び（０≦Ａ≦１）、Ｄを前後上下力変換比と呼ぶ（Ｄ＞１）。
Ａは、ドライバー要求駆動力に比例する値となる。この場合、Ａは、アクセル開度を用いてもよい。
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））
【００６０】
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７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。
【００６１】
従って、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊（あるいはアクセル操作量）によって決まる最大出力比Ａが（Ｄ−１）／（２Ｄ）未満となる場合には、駆動力配分係数αをゼロに設定し、最大出力比Ａが（Ｄ−１）／（２Ｄ）以上となる場合には、駆動力配分係数αを（１−Ｄ＋２Ａ・Ｄ）／（２Ａ（１＋Ｄ））に設定する。
【００６２】
ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４、あるいは、ステップＳ１５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Ｓ１６に進める。ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６において、各車輪１０ごとの制御用駆動力Ｆｃx、つまり、左前輪１０flの制御用駆動力Ｆｃfl，右前輪１０frの制御用駆動力Ｆｃfr，左後輪１０rlの制御用駆動力Ｆｃrl，右後輪１０rrの制御用駆動力Ｆｃrrを演算する。尚、制御用駆動力Ｆｃxは、制御用駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを総称したものである。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、ステップＳ１６の処理はスキップされる。
【００６３】
例えば、各車輪１０の制御用駆動力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、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、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。
【００６４】
ＥＣＵ５０は、例えば、次式により制御用駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを計算する。
【数１】
0005862636.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。
【００６５】
この場合、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に発生させる駆動力が、ドライバー要求駆動力Ｆ＊で決められるため、つまり、制御用駆動力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、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。
【００６６】
ヨー運動を制御する場合には、上述したように互いに反対方向で大きさの異なる前輪側ロールモーメントＭxfと後輪側ロールモーメントＭxrとが発生するため、前輪側ロールモーメントＭxfと後輪側ロールモーメントＭxrとが釣り合うようにするロール制御が実施される。この場合、前輪１０fの駆動力を上下力に変換する変換率（ｔａｎ（θf））が、後輪１０rの駆動力を上下力に変換する変換率（ｔａｎ（θr））よりも小さいため、ヨー運動制御と同時にロール制御を行う場合には、図８に示すように、前輪１０fの制御用駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfrが後輪１０rの制御用駆動力Ｆｃrl，Ｆｃrrよりも大きくなるように演算される（絶対値の比較）。
【００６７】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、各車輪１０ごとの最終的な目標駆動力Ｆx、つまり、左前輪１０flの目標駆動力Ｆfl，右前輪１０frの目標駆動力Ｆfr，左後輪１０rlの目標駆動力Ｆrl，右後輪１０rrの目標駆動力Ｆrrを次式により演算する。
Ｆfl＝Ｆｄ・α＋Ｆｃfl
Ｆfr＝Ｆｄ・α＋Ｆｃfr
Ｆrl＝Ｆｄ・（１−α）＋Ｆｃrl
Ｆrr＝Ｆｄ・（１−α）＋Ｆｃrr
尚、目標駆動力Ｆxは、目標駆動力Ｆfl，Ｆfr，Ｆrl，Ｆrrを総称したものである。
【００６８】
続いて、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、目標駆動力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に目標駆動力Ｆxが発生する。
【００６９】
ＥＣＵ５０は、駆動指令信号をモータドライバ３５に出力するとモータ駆動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駆動制御ルーチンを繰り返す。
【００７０】
このモータ駆動制御ルーチンによれば、モータ３０の駆動力によりヨー運動を制御する場合には、ドライバー要求駆動力Ｆ＊が前輪１０fに比べて後輪１０rに多く配分される。このため、前輪１０f側で発生するロールモーメントと後輪１０r側で発生する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ても、図６に示すように、旋回外側前輪である前輪１０flの目標駆動力Ｆx（＝Ｆfl）を抑えることができる。つまり、前輪１０flのドライバー要求配分駆動力Ｆｄx（＝Ｆｄ・α）を後輪１０rlのドライバー要求配分駆動力Ｆｄx（＝Ｆｄ・（１−α））に比べて小さくしているため、前輪１０f側の制御用駆動力Fｃxを付与する余裕を大きく確保することができ、ヨー運動制御と同時にロール制御を実施しても、前輪１０flの目標駆動力Ｆxが出力限界に達しにくくなる。従って、ヨー運動制御時に実施されるロール制御を良好に行うことができる。
【００７１】
また、ヨー運動制御を行わない場合には、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後左右輪への配分が均等に設定される。これによりタイヤ発生力の均等化が行われるため車両安定性を向上させることができる。
【００７２】
また、車輪１０の駆動力によって車体Ｂに発生させることのできる上下力の余力が、前輪１０f側と後輪１０r側とで同等となるようにドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比が設定される。このため、前後輪への駆動力の配分を一層バランス良く行うことができる。これにより、特定の車輪１０の駆動力が早く限界に到達してしまうことを一層良好に抑制することができる。また、ドライバー要求駆動力Ｆ＊が予め設定され設定値未満となる場合には、ドライバー要求駆動力Ｆ＊が後輪１０rにのみに配分される。これにより、ドライバー要求駆動力が低いときの前後輪への配分を適切に行うことができる。
【００７３】
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。
【００７４】
＜配分切替条件の変形例＞
例えば、本実施形態においては、ヨー運動制御を含んだ車両運動制御を実施することを条件として、ドライバー要求駆動力Ｆ＊を、前後輪均等配分から後輪寄りの配分に切り替える（Ｓ１３）。これは、ヨー運動制御の場合には、制御用駆動力の配分を前後輪で異なる値に設定できるために、特に、有効なものとなるからである。しかし、本発明は、それに限るものではなく、ヨー運動制御に限らず車両運動制御を実施することを条件として、ドライバー要求駆動力Ｆ＊を、前後輪均等配分から後輪寄りの配分に切り替えるようにしてもよい。例えば、車両のロール運動量（ロールモーメント等）、上下運動量（上下力等）、ピッチ運動量（ピッチモーメント等）の少なくとも一つの運動状態量を検出し、検出した運動状態量が設定値（許容値）を超えたときに、ステップＳ１３において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、前輪モータ３０fが早く出力限界に到達しないようにしつつ、前輪１０f側に大きな上下力を発生させることができる。
【００７５】
また、本実施形態においては、配分切替条件が成立したときに、ドライバー要求駆動力Ｆ＊を、前後輪均等配分から後輪寄りの配分に切り替えるが、例えば、切替条件を設けずに、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の後輪１０rへの配分比を、常に、前輪１０fより大きな配分比に設定する構成であってもよい。
【００７６】
＜配分比の変形例＞
本実施形態においては、車輪１０の駆動力によって車体Ｂに発生させることのできる上下力の余力が、前輪１０f側と後輪１０r側とで同等となるようにドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比が設定される（Ｓ１５）。しかし、本発明は、それに限るものではなく、例えば、切替条件が成立した場合に、ステップＳ１５において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の後輪への配分比を、前輪より大きな一定の比に切り替えるようにしてもよい。
【００７７】
また、車両に発生したヨーモーメントを検出し、そのヨーモーメントに基づいて、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を設定する構成であってもよい。例えば、ステップＳ１１において車両のヨー運動量（ヨーモーメント等）を検出し、ステップＳ１５において、検出したヨー運動量の大きさに応じて、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を設定するようにしてもよい。この場合、検出したヨー運動量が大きくなるにしたがって、段階的、あるいは、連続的に、後輪１０rへの配分比が大きくなるように設定するとよい。これによれば、ヨー運動量が大きくなるにしたがって、前輪１０fの上下力の余力が増加して、ヨー運動に伴うロール制御を適切に行うことができる。
【００７８】
また、ヨー運動量に限らずに運動状態量の大きさに応じて、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を設定するようにしてもよい。例えば、車両のロール運動量（ロールモーメント等）、上下運動量（上下力等）、ピッチ運動量（ピッチモーメント等）の少なくとも一つの運動状態量を検出し、この運動状態量の大きさに応じて、ステップＳ１５において、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比を設定するようにしてもよい。この場合、運動状態量が大きくなるにしたがって、段階的、あるいは、連続的に、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の後輪１０rへの配分比が大きくなるように設定するとよい。これによれば、運動状態量が大きくなるにしたがって、前輪１０fの上下力の余力が増加して、車両運動制御を適切に行うことができる。
【００７９】
また、本実施形態においては、配分切替条件が成立していない場合には、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後左右輪への配分を均等にしているが（Ｓ１４）、必ずしも均等にしなくてもよい。つまり、車両運動制御が実施される場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）には、車両運動制御が実施されない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）に比べて、後輪１０rへのドライバー要求駆動力Ｆ＊の配分比が大きくなるように、ドライバー要求駆動力の前後輪への配分が切り替えられるものであればよい。勿論、ステップＳ１５において設定されるドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分比は、前輪１０fよりも後輪１０rのほうが大きくなるように設定されるものである。
【００８０】
＜サスペンションジオメトリの変形例＞
例えば、本実施形態においては、後輪サスペンション２０rの変換率（ｔａｎ（θr））が前輪サスペンション２０fの変換率（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の変換率（ｔａｎ（θf））が後輪サスペンション２０rの変換率（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Ｆ＊の前後輪への配分を、後輪１０rに比べて前輪１０fのほうが大きくなるように設定すればよい。従って、上述した各種の変形例においても、ドライバー要求駆動力Ｆ＊の前後輪への配分の関係を実施形態とは逆にすればよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…車両、１０fl，１０fr，１０rl，１０rr…車輪、２０fl，２０fr，２０rl，２０rr…サスペンション、２１fl，２１fr，２１rl，２１rr…リンク機構、３０fl，３０fr，３０rl，３０rr…モータ、４０…操作状態検出装置、４５…運動状態検出装置、５０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、Ｃf，Ｃr…瞬間回転中心、θf，θr…瞬間回転角。
【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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