(57)【要約】  【課題】車両が急激に不安定になってしまう事態を防止あるいは抑制する。  【解決手段】コントローラＵによって、目標横力、目標前後力、目標ヨーモーメントとなるように、前後左右の各タイヤ１ＦＬ〜１ＲＲへの横力ｆｘｉおよび前後力ｆｙｉが変更制御される（ｉ＝１〜４で各タイヤの識別子）。タイヤ力検出センサ２０で検出されたタイヤ力と、各タイヤで得られる最大タイヤ力ｆｍａｘｉとに基づいて、各タイヤの負荷率ηｉが決定される。前後左右のタイヤを対角線上に位置する２つのタイヤ同士で対をなす２組のタイヤ対に分けて（１ＦＬと１ＲＲ、１ＦＲと１ＲＬ）、対となるタイヤの負荷率（η１とη４、η２とη３）が互いに均等となるように各タイヤのタイヤ力が変更制御される。【選択図】  図６
2008247067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後左右の各タイヤへの横力および前後力を変更制御可能な車両の運動制御装置であって、
各タイヤの実際のタイヤ力を検出するタイヤ力検出手段と、
前記タイヤ力検出手段で検出されたタイヤ力と、各タイヤで得られる最大タイヤ力とに基づいて、各タイヤの負荷率を決定する負荷率決定手段と、
前後左右のタイヤを対角線上に位置する２つのタイヤ同士で対をなす２組のタイヤ対に分けて、対となるタイヤの負荷率が互いに均等となるように各タイヤのタイヤ力を変更制御するタイヤ力配分制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前記対をなすタイヤの負荷率が最小となるように各タイヤのタイヤ力を変更制御する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前左右の２つのタイヤの負荷率が最小となるように、各タイヤのタイヤ力を変更制御する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項４】
請求項１において、
各タイヤのタイヤ力の変更が、各タイヤについての転舵角度と制動力と駆動力との少なくとも１つを変更することによって行われる、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
車体のロール制御またはピッチ制御を行なうサスペンション制御手段を備え、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前記サスペンション制御手段を制御することによって各タイヤの最大タイヤ力を変更制御する、
ことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前左右のタイヤ力が互いに相違するように制御する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（１）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
Ｊ＝Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）  −−（１）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
【請求項８】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（２）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）  −−（２）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
【請求項９】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（３）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
Ｊ＝Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）
＋Ｋ３×（｜η１−η２｜−α）  −−（３）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
Ｋ３＝重み付け係数（０＜Ｋ３）
α＝η１とη２との間に設定すべき所定差分の負荷率
【請求項１０】
請求項１において、
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（４）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ことを特徴とする車両の運動制御装置。
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）
＋Ｋ３×（｜η１−η２｜−α）  −−（４）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
Ｋ３＝重み付け係数（０＜Ｋ３）
α＝η１とη２との間に設定すべき所定差分の負荷率
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の運動制御、特に姿勢制御を行う技術の１つとして、各タイヤのタイヤ力を個々独立して変更制御するものが提案されている。特許文献１には、前後左右の４つのタイヤの負荷率が互いに均等となるように制御するものが提案されている。ここで、タイヤ力は、タイヤに作用している横力と前後力とを合成した力であり、タイヤが発生できる最大タイヤ力に対する実際のタイヤ力の割合が、タイヤの負荷率とされる。換言すれば、最大タイヤ力と実際のタイヤ力との差分力はタイヤの余裕力となり、最大タイヤ力に対する上記差分力の割合は、タイヤ余裕率となる。そして、最大タイヤ力は、主としてタイヤの接地荷重と路面μ（μは摩擦係数）とによって決定されることになる。
【特許文献１】特開２００５−１４５２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、各タイヤのタイヤ力を個々独立して変更制御する運動制御は、運転者によってハンドル操作されたとき、ブレーキ操作されたとき、さらにはアクセルペダルが踏み込み操作されたときのように、各タイヤのタイヤ力が大きく変更されて車両の姿勢状態が不安定になる過渡期において重要となり、とりわけ障害物の回避操作が行われるときのように、車両の限界付近での制御として重要となる。
【０００４】
このような観点から前記特許文献１に記載の技術を検討してみると、前後左右の全てのタイヤの負荷率が均等になるように制御されているということは、各タイヤを極力均等に使用するという観点では好ましい反面、各タイヤの負荷率がほぼ１００％に近い状態をも積極的に作り出す制御ともなって、全てのタイヤのタイヤ力が同時に飽和してしまう（各タイヤの負荷率が同時に１００％を超えてしまう）事態をまねき易いものとなる。そして、全てのタイヤのタイヤ力が飽和すると、車両の姿勢をコントロールすることが不可能になって、車両が急激に不安定になってしまうことになる。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、各タイヤのタイヤ力を個々独立して変更制御する場合に、車両が急激に不安定になってしまう事態を防止あるいは抑制できるようにした車両の運動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
前後左右の各タイヤへの横力および前後力を変更制御可能な車両の運動制御装置であって、
各タイヤの実際のタイヤ力を検出するタイヤ力検出手段と、
前記タイヤ力検出手段で検出されたタイヤ力と、各タイヤで得られる最大タイヤ力とに基づいて、各タイヤの負荷率を決定する負荷率決定手段と、
前後左右のタイヤを対角線上に位置する２つのタイヤ同士で対をなす２組のタイヤ対に分けて、対となるタイヤの負荷率が互いに均等となるように各タイヤのタイヤ力を変更制御するタイヤ力配分制御手段と、
を備えているようにしてある。
【０００７】
上記解決手法によれば、対角線上に位置する対となる２つのタイヤのタイヤ力が互いに均等になるように制御されるので、左右前輪のタイヤ同士、左右後輪のタイヤ同士、右前後のタイヤ同士、あるいは左前後のタイヤ同士のタイヤ力が互いに相違される状態が作りだされる制御となり、全てのタイヤのタイヤ力がほぼ同時に飽和してしまう事態を防止あるいは抑制して、車両が急激に不安定になってしまう事態を防止あるいは抑制する上で好ましいものとなる。
【０００８】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前記対をなすタイヤの負荷率が最小となるように各タイヤのタイヤ力を変更制御する、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、タイヤの負担を極力小さくしつつ、運転者による回避操作等に対応するための余裕のタイヤ力を十分に確保する上で好ましいものとなる。
【０００９】
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前左右の２つのタイヤの負荷率が最小となるように、各タイヤのタイヤ力を変更制御する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、タイヤの負担を極力小さくしつつ、運転者による回避操作等に対応するための余裕のタイヤ力を十分に確保する上で好ましいものとなる。
【００１０】
各タイヤのタイヤ力の変更が、各タイヤについての転舵角度と制動力と駆動力との少なくとも１つを変更することによって行われる、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、タイヤ力に大きな影響を与える一方、運転者の操縦意図に応じて変更されることの多い転舵角度、制動力、駆動力の変更に応じて、タイヤ力を配分制御することができる。
【００１１】
車体のロール制御またはピッチ制御を行なうサスペンション制御手段と備え、
前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、前記サスペンション制御手段を制御することによって各タイヤの最大タイヤ力を変更制御する、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、各タイヤの接地荷重を積極的に変更制御することにより、各タイヤについての最大タイヤ力を変更制御して、タイヤ力の配分制御の自由度をより高めることができる。
【００１２】
前記前記タイヤ力配分制御手段が、さらに、左右前輪のタイヤ力が互いに相違するように制御する、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、全てのタイヤ力がほぼ同時に飽和してしまう事態をより一層確実に防止あるいは抑制することができる。
【００１３】
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（１）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、請求項１に対応したタイヤ力の配分制御を行うためのより具体的な制御が提供される。とりわけ、評価関数Ｊの最小化制御という簡単な計算手法によって、タイヤ力の配分制御を行うことができる。
Ｊ＝Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）  −−（１）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
【００１４】
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（２）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、請求項２あるいは請求項３に対応したタイヤ力の配分制御を行うためのより具体的な制御が提供される。とりわけ、評価関数Ｊの最小化制御という簡単な計算手法によって、タイヤ力の配分制御を行うことができる。
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）  −−（２）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
【００１５】
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（３）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ようにしてある（請求項９対応）。この場合、請求項６に対応したタイヤ力の配分制御を行うためのより具体的な制御が提供される。とりわけ、評価関数Ｊの最小化制御という簡単な計算手法によって、タイヤ力の配分制御を行うことができる。
Ｊ＝Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）
＋Ｋ３×（｜η１−η２｜−α）  −−（３）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
Ｋ３＝重み付け係数（０＜Ｋ３）
α＝η１とη２との間に設定すべき所定差分の負荷率
【００１６】
前記タイヤ力配分制御手段が、次式（４）に基づく評価関数Ｊが最小となるように、各タイヤに配分する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉを決定する、ようにしてある（請求項１０対応）。この場合、請求項２、請求項３および請求項６に対応したタイヤ力の配分制御を行うためのより具体的な制御が提供される。とりわけ、評価関数Ｊの最小化制御という簡単な計算手法によって、タイヤ力の配分制御を行うことができる。
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）
＋Ｋ３×（｜η１−η２｜−α）  −−（４）
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
Ｋ３＝重み付け係数（０＜Ｋ３）
α＝η１とη２との間に設定すべき所定差分の負荷率
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、各タイヤのタイヤ力を個々独立して変更制御する場合に、車両が急激に不安定になってしまう事態を防止あるいは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１において、車両のとしての自動車ＶＣは、左前輪１ＦＬと、右前輪１ＦＲと、左後輪１ＲＬと、右後輪１ＲＲとを有し、各車輪を特に区別する必要のないときは、車輪１として総称することとする。また、車輪について使用した符号を、そのタイヤについての符号として用いることもある。各車輪１は、車体に対して、サスペンションアーム等を介して上下方向に揺動可能に保持されている。各車輪１は、個々独立して、その転舵角度、制動力および駆動力が変更可能となっている他、接地荷重も変更可能となっている。このため、各車輪１には、舵角制御装置１０、制動力制御装置１１，駆動力制御装置１２，サスペンション制御装置１３が個々独立して設けられている。
【００１９】
前記舵角制御装置１０は、例えば、各車輪１を転舵させる力を付与する油圧式や電気式のアクチュエータを利用して構成することができる。前記制動力制御装置１１は、例えば、車輪１に付与するブレーキ力を調整する油圧式あるいは電気式のアクチュエータを利用して構成することができ、特に最近の車両において搭載されていることの多いＡＢＳ制御装置やトラクション制御装置を利用することができる。
【００２０】
前記駆動力制御装置１２は、各車輪共通用のエンジンやモータからの駆動力をトルク配分制御するものとして構成することができ、この他、各車輪１毎に個々独立して駆動モータを有する場合は、この各駆動モータの発生トルクを制御するものとして構成することができる。前記サスペンション制御手段１３は、いわゆるアクティブサスペンション制御装置において用いられている車高調整用のシリンダ装置を制御するものとして構成することができる。
【００２１】
各車輪１には、個々独立して、そのタイヤ力等を検出するタイヤ力センサ２０が設けられている。このタイヤ力センサ２０としては、例えば、各車輪１が保持されるハブに組み込まれた６分力センサを用いることができる。この６分力センサによって、左右、前後、上下の各方向において車輪（つまりタイヤ）に作用している力を検出することが可能となっている。
【００２２】
図１において、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）であり、このコントローラＵは、後述するように、各車輪１のタイヤ力配分を制御するものとなっている。コントローラＵを含む制御系統の全体が、ブロック図的に図２に示される。この図２において、コントローラＵによって、前述した各制御装置１０〜１３が制御される。このため、コントローラＵには、前述のタイヤ力センサ２０からの信号の他、各種センサＳ１〜Ｓ５からの信号が入力される。センサＳ１は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサである。センサＳ２は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサである。センサＳ３は、ハンドル１５（図１参照）の操作量を検出するハンドルセンサである。センサＳ４は、路面μ（摩擦係数）を検出するμセンサである（図１をも参照）。
【００２３】
コントローラＵは、前述したセンサＳ１〜Ｓ４からの信号に基づいて、車体重心位置での目標前後力Ｆｙｏと目標横力Ｆｘｏと目標ヨーモーメントＹＭｏとを決定する。そして、この目標前後力Ｆｙｏと目標横力Ｆｘｏと目標ヨーモーメントＹＭｏとを満足するように、後述のようにして、各車輪１（各タイヤ）のタイヤ力を個々独立して制御する。
【００２４】
ここで、タイヤ力について、図３を参照しつつ説明する。まず、Ｆｍａｘで示す円が摩擦円であり、最大タイヤ力となる。この最大タイヤ力Ｆｍａｘは、接地加重と路面μとによって決定される。タイヤに作用している前後力がＦｙで示され、横力がＦｘで示される。前後力Ｆｙと横力Ｆｘの合成力Ｆｘｙがが実際のタイヤ力であり、タイヤ力Ｆｘｙは、「（Ｆｘの２乗＋Ｆｙの２乗）の１／２乗」となる。そして、最大タイヤ力Ｆｍａｘに対するタイヤ力Ｆｘｙの割合が、負荷率ηとなる。また、最大タイヤ力Ｆｍａｘからタイヤ力Ｆｘｙを差し引いた差分力△ｆが、さらに発揮できるタイヤ力の余裕力であり、また、最大タイヤ力に対する差分力△ｆの割合が、タイヤ余裕率となる。
【００２５】
運動制御において、重要なことは、各タイヤについて、そのタイヤ力Ｆｘｙがその最大タイヤ力Ｆｍａｘを超えないようにすることである（負荷率を１００％未満にする）。特に、全ての車輪１がほぼ同時に負荷率１００％を超えないようにすることが、車両の急激な姿勢変化を防止あるいは抑制する上で重要となる。
【００２６】
本発明では、４つの車輪１について、対角線上に位置する（平面視において対角線上に位置する）対となる車輪を想定した制御が行われる。すなわち図５，図６に示すように、左前輪１ＦＬと右後輪１ＲＲとが対となる車輪（タイヤ）を構成し、同様に、右前輪１ＦＲと左後輪１ＲＬとが対となる車輪（タイヤ）を構成する。
【００２７】
そして、本発明では、対となる左前輪（タイヤ）１ＦＬの負荷率η１と、右後輪１ＲＲ（タイヤ）の負荷率η４とが互いに均等となるように制御される。同様に、対となる右前輪（タイヤ）１ＦＲの負荷率η２と、左後輪１ＲＬ（タイヤ）の負荷率η３とが互いに均等となるように制御される。
【００２８】
タイヤ力配分制御の実際を、図示的に示したのが図５，図６である。すなわち、図５は、安定して車両が運転されている状態であり（直進定常運転状態）、各車輪のタイヤについて、その負荷率η１〜η４がほぼ同じ値で、かつタイヤ力にも余裕がある状態である。図５の状態から、ブレーキ操作、アクセル踏み込み操作あるいはハンドル操作が行われて、車両の限界付近の状態になると、各タイヤへのタイヤ力の配分状態が、例えば図６に示すように変更される。図６の状態では、１組目の対となる右前輪（タイヤ）１ＦＲの負荷率η２と、左後輪１ＲＬ（タイヤ）の負荷率η３とが、互いに均等とされつつ、ほぼ飽和した極めて大きい値に変化されて、余裕タイヤ力を殆ど有しない状態となる。この一方、もう１組の対となる左前輪（タイヤ）１ＦＬの負荷率η１と、右後輪１ＲＲ（タイヤ）の荷率η４とは、互いに均等とされつつ大きい値とされるが、η２，η３に比しては大きくされる度合が小さいものとなり、余裕タイヤ力がまだ十分に残っている状態となる。
【００２９】
図６の状態から明らかなように、車体前部に着目すると左前輪１ＦＬに余裕タイヤ力が十分残っており、車体後部に着目すると右後輪１ＲＲに余裕タイヤ力が十分残っており、車体左側部に着目すると左前輪１ＥＬに余裕タイヤ力が十分残っており、車体右側部に着目すると、右後輪１ＲＲに余裕タイヤ力が十分残っている状態となる。このように、全ての車輪についてそのタイヤ負荷率がほぼ同時に飽和することがないので、車両が急激に不安定になってしまう事態が防止あるいは抑制されることになる。
【００３０】
ここで、図４は、運転者による回避操舵と、車両応答性（運転者の応答要求の度合）との関係を示すものである。符合Ｈ１で示す回避操舵が小さい範囲では、横応答性およびヨー応答性に比して、前後応答性が強く要求され、回避操舵が増大されて符合Ｈ２で示す範囲になると、横応答性およびヨー応答性と前後応答性とがほぼ同程度要求され、さらに回避操舵が増大して符合Ｈ３で示す範囲になると、横応答性およびヨー応答性が前後応答性よりも強く要求されることになる。そして、車両の運動制御においては、上記Ｈ２の範囲からＨ３の範囲に渡る範囲でもって重要となり、特にＨ３の車両の限界に近づくＨ３の範囲において重要となる。そして、図５，図６について前述した説明から明かなように、車体前部、車体後部、車体左側部、車体右側部のいずれの箇所においても、余裕タイヤ力が十分残った車輪（タイヤ）を存在させることができて、車両が急激に不安定になってしまう事態を防止あるいは抑制することができる（図６の状態から、運転者がさらに回避操作したときに、この回避操作に応じて車両の姿勢状態を変更可能な余裕タイヤ力が残っている）。
【００３１】
上述したタイヤ力の配分制御は、例えば、次式（Ａ）に示す評価関数Ｊを最小化するように、各タイヤのタイヤ力Ｆｘｉ、Ｆｙｉ（ｉ＝１〜４）を決定することにより行われる。
【００３２】
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）  −−（Ａ）
【００３３】
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
【００３４】
上記式（Ａ）において、Ｋ２の項は、η１＝η４となるように、かつη２＝η３となるようにする制御となる。同様に、Ｋ１の項が、左右の前輪用タイヤの負荷率η１とη２との合計値が最小となるようにする制御となる（対角線上に位置する対となるタイヤの負荷率が最小となる制御ともなる）。また、Ｋ１＝０とすることもでき、この場合は、負荷率η１とη２との合計値が最小となる制御が実質的に実行されない制御となる。
【００３５】
上記式（Ａ）によって得られたタイヤ力の配分目標値としての各タイヤ力Ｆｘｉ、Ｆｙｉは、コントローラＵにあらかじめ記憶されているタイヤモデルを参照して、目標転舵角、目標スリップ率に置換されて、各車輪（タイヤ）毎に目標転舵角、目標スリップ率となるように舵角制御装置１０，制動力制御装置１１，駆動力制御装置１２が制御されることになる（制御された結果の一例が図６に示される）。
【００３６】
次に、図７に示すフローチャートを参照しつつ、上述のタイヤ力配分制御の一例について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、各種センサからの信号が読み込まれた後、Ｑ２において、車両の操作状態としての例えばハンドル舵角、ブレーキ踏み込み量、アクセル開度等から、車体重心位置でも目標横力Ｆｘｏと目標前後力Ｆｙｏと目標ヨーモーメントＹＭｏとが決定される。この後、Ｑ３において、タイヤ力センサ２０によって検出された接地荷重とμセンサＳ４で検出された路面μとに基づいて、各タイヤの最大タイヤ力ｆmaxi（ｉ＝１〜４）が決定される。
【００３７】
Ｑ４では、前述した式（Ａ）に基づいて、各タイヤについての目標横力ｆxi（ｉ＝１〜４）と目標前後力ｆyi（ｉ＝１〜４）とが決定される。この後、Ｑ５において、ｆxiとｆyiをタイヤモデルに照合して、各タイヤについての目標転舵角と目標スリップ率とが決定される。そして、Ｑ６において、決定された目標転舵角と目標スリップ率となるように、各制御装置１０〜１３が制御される。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、前述した式（Ａ）に代えて、次式（Ｂ）を用いるようにしてある。タイヤ力の配分制御は、この式２に示す評価関数Ｊを最小化するように、各タイヤのタイヤ力Ｆｘｉ、Ｆｙｉを決定することにより行なわれる。
【００３９】
Ｊ＝Ｋ１×（η１＋η２）
＋Ｋ２×（｜１−η１／η４｜＋｜１−η２／η３｜）
＋Ｋ３×（｜η１−η２｜−α）  −−（Ｂ）
【００４０】
ただし、
Ｆｘｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標横力
Ｆｙｏ＝Σｆｙｉ（ｉ＝１〜４）で、車体重心位置での目標前後力
ＹＭｏ＝Σｆｘｉ（ｉ＝１〜２）×Ｌｆ＋Σｆｘｉ（ｉ＝３〜４）×Ｌｒで、目標モーメント
Ｌｆ＝車体重心位置と前タイヤとの距離
Ｌｒ＝車体重心位置と後タイヤとの距離
η１＝左前タイヤの負荷率
η２＝右前タイヤの負荷率
η３＝左後タイヤの負荷率
η４＝右後タイヤの負荷率
Ｋ１＝重み付け係数（０＜Ｋ１）
Ｋ２＝重み付け係数（０＜Ｋ２）
Ｋ３＝重み付け係数（０＜Ｋ３）
α＝η１とη２との間に設定すべき所定差分の負荷率
【００４１】
上記式（Ｂ）において、Ｋ１の項とＫ２の項との意味するところは、式（Ａ）の場合と同じである。式（Ｂ）においては、Ｋ３の項が、左右の前輪用タイヤの負荷率η１とη２との差分が、所定の差分負荷率αとなるようにする制御となる。差分負荷率αは、例えば、１０〜２０％程度の値に設定することができる。なお、式（Ｂ）において、Ｋ１を０に設定してもよい。
【００４２】
図８は、本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。本実施形態では、サスペンション制御を合わせて行うことにより、各タイヤの最大タイヤ力を変更制御しつつ、タイヤ力の配分制御を行うようにしてある。図８のＱ１１〜Ｑ１３は、図７のＱ１〜Ｑ３に対応している。図８のＱ１４においては、用いる式としては、式（Ａ）としてあるが、式（Ｂ）を用いてもよい。また、評価関数Ｊを最小化する制御において、決定されるタイヤ力は、横力ｆxi、前後力ｆyiの他に、接地荷重ｆzi（ｉ＝１〜４）を加えるようにしてあり、これに伴って用いるパラメータとしてさらに、Ｆｚｆ、Ｆｚｒ、Ｆｚ１，Ｆｚ２，Ｆｚ３、Ｆｚ４を用いるようにしてある。
【００４３】
Ｆｚ１は左前輪１ＦＬに作用する荷重であり、Ｆｚ２は右前輪１ＲＲに作用する荷重であり、Ｆｚ３は左後輪１ＲＬに作用する荷重であり、Ｆｚ４は右後輪１ＲＲに作用する荷重である。また、Ｆｚｆは、車体前部での荷重であり、Ｆｚ１とＦｚ２とを加算した値となる。さらに、Ｆｚｒは、車体後部の荷重であり、Ｆｚ３とＦｚ４とを加算した値となる。なお、Ｍは車体質量、ｇは重力加速度である。
【００４４】
Ｑ１４において決定された各タイヤ力ｆｘｉ、ｆｙｉ、ｆｚｉをタイヤモデルを照合して、目標転舵角、目標スリップ率、目標ロール・ピッチ角が決定される。そして、Ｑ１５において、上記目標転舵角、目標スリップ率、目標ロール・ピッチ角となるように、各制御装置１０〜１４が制御される（サスペンション制御も実行される）。
【００４５】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、特許請求の範囲に記載された範囲において適宜変更可能である。例えば、式（Ａ）あるいは式（Ｂ）に用いた負荷率ηの代わりに、負荷率に関連した他の値、例えばタイヤ余裕力を用いてもよく、この場合は、各式（Ａ）あるいは（Ｂ）において、ηの代わりにタイヤ余裕力の逆数を用いて、評価関数Ｊを最小化する横力ｆｘｉと前後力ｆｙｉ（さらにはｆｚｉ）を決定すればよい。また、フローチャートに示すステップあるいはステップ群は、コントローラＵの有する機能として把握することができ、またその機能を示す総称に「手段」の名称を付して表現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明が適用された車両の一例を示す簡略斜視図。
【図２】本発明の制御系統例をブロック図的に示す図。
【図３】最大タイヤ力と横力と前後力とタイヤ負荷率との関係を示す図。
【図４】回避操舵と要求される車両応答性との関係を示す特性図。
【図５】各タイヤの負荷率がほぼ同一の状態を示す簡略平面図。
【図６】図５の状態から、本発明による制御によって各タイヤの負荷率が変更された状態の一例を示す図。
【図７】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図８】本発明の別の制御例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４７】
ＶＣ：自動車（車両）
Ｕ：コントローラ（タイヤ力配分制御装置）
１０：転舵角制御装置
１１：制動力制御装置
１２：駆動力制御装置
１３：サスペンション制御装置
２０：タイヤ力センサ
Ｓ１：ブレーキセンサ
Ｓ２：アクセルセンサ
Ｓ３：ハンドルセンサ
Ｓ４：路面μセンサ
ｆｍａｘ：最大タイヤ力
ｆｘ：横力
ｆｙ：前後力
η：負荷率
Ｊ：評価関数
【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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