(57)【要約】【課題】左右転舵時の走行性の走行感度向上と安定性向上を図る上で、より制御精度の高い車両の運動制御装置を提供する。【解決手段】前輪横滑り角速度演算部５５で前輪横滑り角速度βｆ’を、目標後輪横滑り角速度演算部５６で目標後輪横滑り角速度βｒｄ’を算出する。βｆ’とβｒｄ’と車両状態量とから前後輪に掛かる目標横力を算出し、車両状態量とから前後輪に掛かる実横力を算出する。前輪目標横力と実前輪横力との偏差にもとづいて、前輪転舵角のフィードバック制御が行なわれる。後輪目標横力と実後輪横力との偏差にもとづいて、後輪トー角のフィードバック制御が行なわれる。目標ヨーモーメント演算部６４ｃで目標ヨーモーメントが算出され、実ヨーモーメント演算部６４ｄで実ヨーモーメントが算出され、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差モーメントΔＭＺにもとづいてＤＹＣ制御部６５は、駆動力配分量を決定する。【選択図】図２
2008239115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態量にもとづいて前輪横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段を有し、
前記算出された前輪横滑り角速度に応じて車両挙動を制御することを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項２】
前記算出された前輪横滑り角速度から目標となる目標後輪横滑り角速度を演算する後輪横滑り角速度演算手段を有し、
前記算出された後輪横滑り角速度に応じて車両挙動を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の左右転舵時の走行制御をする車両の運動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の車輪に駆動力を配分して車両のヨーモーメントを制御する駆動力配分装置において、駆動力配分量をアクセル開度、エンジン回転速度、車速、前輪転舵角、横加速度、ヨーレート、車体横滑り角（車体スリップ角とも言う）等にもとづいてヨーレートフィードバック制御およびスリップ角フィードバック制御する技術が、特許文献１等により知られている。
同様に車体横滑り角にもとづいて左右の車輪の制動力を制御して、ヨーモーメントを制御する制動装置や、車体横滑り角にもとづいて前輪転舵角を補正制御する技術が知られている。
【０００３】
また、後輪軸の横滑り角および横滑り角速度から目標ヨーモーメントを演算し、左右の車輪の制動力を制御して、車両のヨーモーメントを制御する制動装置が特許文献２により知られている。
【特許文献１】特開２００３−１７０８２２号公報（図６参照）
【特許文献２】特開平９−９９８２６号公報（図２〜図７、および段落［００７７］〜［００８１］参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の技術では、車体横滑り角を直接測定するには高価なセンサが必要である。また、直接測定する代わりに車体横滑り角を推定するには、路面摩擦係数μや車輪に掛かるコーナリングパワー等、車両の旋回運動中に時々刻々変化する変数を必要とするため、車体横滑り角の推定式が複雑になり、推定精度が下がり、車両の運動制御の性能に影響を及ぼすという問題があった。
特許文献２に記載された技術においても、後輪軸の横滑り角を求めるには、車体の横滑り角を用いるので前記と同様の問題があった。
【０００５】
本発明は前記の事情に鑑みてなされたもので、左右転舵時の走行性の走行感度向上と安定性向上を図る上で、より制御精度の高い車両の運動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明に係る車両の運動制御装置は、車両状態量にもとづいて前輪横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段を有し、算出された前輪横滑り角速度に応じて車両挙動を制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載された発明に係る車両の運動制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、算出された前輪横滑り角速度から目標となる目標後輪横滑り角速度を演算する後輪横滑り角速度演算手段を有し、算出された後輪横滑り角速度に応じて車両挙動を制御することを特徴とする。
【０００８】
なお、後記する実施形態では、前記請求項１，２の具体的な例として、車両状態量を取得する車両状態量取得手段と、前輪転舵角を変更可能な前輪転舵角制御装置と、後輪の向きであると後輪トー角を変更可能な後輪トー角制御装置と、車両状態量にもとづいて前輪軸の横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実横力を演算する実横力演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標横力を演算する目標横力演算手段と、を有し、算出された目標横力と実横力との偏差にもとづいて前輪転舵角と、後輪トー角を補正することを特徴とする第１の発明を記載した。
【０００９】
第１の発明によれば、車両状態量として、例えば、車速、前輪舵角、横加速度、ヨーレート、ロールレートを用いて、前後輪の力の釣り合い式から前輪軸の横滑り角速度を求めることができる。求められた前輪横滑り角速度と車両状態量とから前輪および後輪それぞれに掛かる目標前輪横力と目標後輪横力を算出できる。また、車両状態量から前輪および後輪それぞれに掛かる実前輪横力と実後輪横力が算出できる。そして、目標前輪横力と実前輪横力との偏差にもとづいて前輪転舵角を補正して、前輪転舵角制御装置を制御できると共に、目標後輪横力と実後輪横力との偏差にもとづいて後輪トー角を補正して、後輪トー角制御装置を制御できる。
【００１０】
また、後記する実施形態では、前記請求項１，２の具体的な例として、車両状態量を取得する車両状態量取得手段と、前輪転舵角を変更可能な前輪転舵角制御装置と、車両状態量にもとづいて前輪軸の横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実ヨーモーメントを演算する実ヨーモーメント演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段と、を有し、算出された目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて前輪転舵角を補正することを特徴とする第２の発明を記載した。
【００１１】
第２の発明によれば、車両状態量として、例えば、車速、前輪舵角、横加速度、ヨーレート、ロールレートを用いて、前後輪の力の釣り合い式から前輪軸の横滑り角速度を求めることができる。求められた前輪横滑り角速度と車両状態量とから前輪および後輪それぞれに掛かる目標前輪横力と目標後輪横力を算出できる。車両状態量から前輪および後輪それぞれに掛かる実前輪横力と実後輪横力が算出できる。そして、目標前輪横力と目標後輪横力とにもとづいて目標ヨーモーメントが算出でき、実前輪横力と実後輪横力とから実ヨーモーメントが算出できる。目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて前輪舵角を補正して、前輪舵角制御装置を制御できる。
【００１２】
後記する実施形態では、前記請求項１，２の具体的な例として、車両状態量を取得する車両状態量取得手段と、駆動力または制動力を左右輪で異なる配分を行なう駆動力配分装置と、車両状態量にもとづいて前輪軸の横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実ヨーモーメントを演算する実ヨーモーメント演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段と、を有し、算出された目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて駆動力配分装置の制御を行なうことを特徴とする第３の発明を記載した。
【００１３】
第３の発明によれば、車両状態量として、例えば、車速、前輪舵角、横加速度、ヨーレート、ロールレートを用いて、前後輪の力の釣り合い式から前輪軸の横滑り角速度を求めることができる。求められた前輪横滑り角速度と車両状態量とから前輪および後輪それぞれに掛かる目標前輪横力と目標後輪横力を算出できる。車両状態量から前輪および後輪それぞれに掛かる実前輪横力と実後輪横力が算出できる。そして、目標前輪横力と目標後輪横力とにもとづいて目標ヨーモーメントが算出でき、実前輪横力と実後輪横力とから実ヨーモーメントが算出できる。目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて駆動力配分装置を制御できる。
【００１４】
後記する実施形態では、前記請求項１，２の具体的な例として、車両状態量を取得する車両状態量取得手段と、前輪転舵角を変更可能な前輪転舵角制御装置と、駆動力または制動力を左右輪で異なる配分を行なう駆動力配分装置と、車両状態量にもとづいて前輪軸の横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実横力を演算する実横力演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実ヨーモーメントを演算する実ヨーモーメント演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標横力を演算する目標横力演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標ヨーモーメントを演算する目標ヨーモーメント演算手段と、を有し、算出された目標横力と実横力との偏差にもとづいて前輪転舵角を補正し、算出された目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて駆動力配分装置の制御を行なうことを特徴とする第４の発明を記載した。
【００１５】
第４の発明によれば、車両状態量として、例えば、車速、前輪舵角、横加速度、ヨーレート、ロールレートを用いて、前後輪の力の釣り合い式から前輪軸の横滑り角速度を求めることができる。求められた前輪横滑り角速度と車両状態量とから前輪および後輪それぞれに掛かる目標前輪横力と目標後輪横力を算出できる。車両状態量から前輪および後輪それぞれに掛かる実前輪横力と実後輪横力が算出できる。そして、目標前輪横力と目標後輪横力とにもとづいて目標ヨーモーメントが算出でき、実前輪横力と実後輪横力とから実ヨーモーメントが算出できる。目標前輪横力と実横力との偏差にもとづいて前輪舵角を補正して、前輪舵角制御装置を制御できると共に、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて駆動力配分装置を制御できる。
【００１６】
後記する実施形態では、前記請求項１，２の具体的な例として、車両状態量を取得する車両状態量取得手段と、前輪および後輪それぞれの左右のサスペンションの旋回運動時の沈み込み量を変更可能なサスペンション制御装置と、車両状態量にもとづいて前輪軸の横滑り角速度を演算する前輪横滑り角速度演算手段と、車両状態量にもとづいて車両の旋回運動時の実横力を演算する実横力演算手段と、得られた前輪軸の横滑り角速度にもとづいて目標横力を演算する目標横力演算手段と、を有し、算出された目標横力と実横力との偏差にもとづいて前輪および後輪それぞれの左右のサスペンションの沈み込み量の配分の制御を行なうことを特徴とする第５の発明を記載した。
【００１７】
第５の発明によれば、車両状態量として、例えば、車速、前輪舵角、横加速度、ヨーレート、ロールレートを用いて、前後輪の力の釣り合い式から前輪軸の横滑り角速度を求めることができる。求められた前輪横滑り角速度と車両状態量とから前輪および後輪それぞれに掛かる目標前輪横力と目標後輪横力を算出できる。車両状態量から前輪および後輪それぞれに掛かる実前輪横力と実後輪横力が算出できる。そして、目標前輪横力と実前輪横力との偏差にもとづいて前輪の左右のサスペンションの沈み込み量を制御でき、目標後輪横力と実後輪横力との偏差にもとづいて後輪の左右のサスペンションの沈み込み量を制御できる。
【００１８】
第６の発明は、第１の発明、第４の発明および第５の発明のいずれかにおいて、目標横力演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を演算し、算出された後輪軸の目標後輪横滑り角速度にもとづいて目標横力を算出することを特徴とする。
【００１９】
第６の発明によれば、目標横力演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を算出し、それらを介して前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出することができる。
【００２０】
第７の発明は、第２の発明、または第４の発明において、目標ヨーモーメント演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を演算し、算出された後輪軸の目標後輪横滑り角速度にもとづいて目標横力を算出し、該算出された目標横力から前記目標ヨーモーメントを算出することを特徴とする。
【００２１】
第７の発明によれば、目標ヨーモーメント演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を算出し、それらを介して前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出することができる。そして、前後輪それぞれに掛かる目標横力から目標ヨーモーメントが算出できる。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、前輪に掛かる目標横力と実横力との偏差にもとづき前輪転舵角を制御でき、後輪に掛かる目標横力と実横力との偏差にもとづき後輪トー角を制御できるので、４輪操舵が可能な車両において左右転舵時の走行感度が向上でき、安定性の良い制御ができる。
【００２３】
第２の発明によれば、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづき前輪転舵角制御装置を制御できるので、左右転舵時の走行感度が向上でき、安定性の良い制御ができる。
【００２４】
第３の発明によれば、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづき駆動力配分装置を制御できるので、左右転舵時の走行感度が向上でき、安定性の良い制御ができる。
【００２５】
第４の発明によれば、前輪に掛かる目標横力と実横力との偏差にもとづき前輪転舵角を制御でき、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづき駆動力配分装置を制御できるので、左右転舵時の走行感度が向上でき、安定性の良い制御ができる。
【００２６】
第５の発明によれば、目標前輪横力と実前輪横力との偏差にもとづいて前輪の左右のサスペンションの沈み込み量を制御でき、目標後輪横力と実後輪横力との偏差にもとづいて後輪の左右のサスペンションの沈み込み量を制御できるので、左右転舵時の走行感度が向上でき、安定性の良い制御ができる。
【００２７】
第６の発明によれば、目標横力演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を算出し、それらを介して前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出することができるので、車体横滑り角βを用いないで演算できる。従って、車体横滑り角βを算出するときに路面摩擦係数μ等を推定したり、コーナリングパワー等、車両の旋回運動中に時々刻々変化する変数を必要としたりしないため、演算式が比較的簡単になり、精度良く前輪横滑り角速度を得、それを用いて前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出できる。
【００２８】
第７の発明によれば、目標ヨーモーメント演算手段は、算出された前輪軸の横滑り角速度にもとづいて、目標とする後輪軸の目標後輪横滑り角速度を算出し、それらを介して前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出することができるので、車体横滑り角βを用いないで演算できる。従って、車体横滑り角βを算出するときに路面摩擦係数μ等を推定したり、コーナリングパワー等、車両の旋回運動中に時々刻々変化する変数を必要としたりしないため、演算式が比較的簡単になり、精度良く前輪横滑り角速度を得、それを用いて前後輪それぞれに掛かる目標横力を算出できる。そして、目標ヨーモーメント演算手段は、得られた前後輪に掛かる目標横力から容易に目標ヨーモーメントを演算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は本実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の前輪操舵装置と後輪トー角変更装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせた図である。
図２は車両の運動制御装置における制御ロジックを説明するためのブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、本車両は前輪駆動車両であり、駆動力伝達装置Ｔと、ステアバイワイヤ式の前輪操舵装置ＳＢＷとを含んでいる。本車両は車両の運動制御装置として、コントロールユニット３７、前輪操舵装置ＳＢＷの制御部である前輪転舵角制御装置４０、後輪トー角変更装置４１Ｌ、４１Ｒの制御部である後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒ、その他各種のセンサ、例えば、車輪速センサ（車両状態量取得手段）３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲ、ヨーレートセンサ（車両状態量取得手段）３１、横加速度センサ（車両状態量取得手段）３２、ロールレートセンサ（車両状態量取得手段）３４等を備えている。
【００３１】
コントロールユニット３７は、車両の転舵時の運動制御のために前輪転舵角制御装置４０に前輪転舵角補正量を出力して制御したり、転舵時の運動制御のために油圧回路２８を介して駆動力伝達装置Ｔを制御したり、転舵時の運動制御のために各車輪のブレーキＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲをブレーキ制御ＥＣＵ（Electric Control Unit）２９を介して制御したり、転舵時の運動制御のために後輪トー角を後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒを介して制御したりする。
なお、本実施形態の油圧回路２８、ブレーキ制御ＥＣＵ２９、ブレーキＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲ、およびコントロールユニット３７に含まれる後記するＤＹＣ（Direct Yaw Control）制御部６５（図２参照）は本発明の駆動力配分装置を構成する。
【００３２】
（動力伝達系）
まず、本実施形態の車両の運動制御装置を適用する車両の動力伝達系について説明する。車体前部に横置きに搭載したエンジンＥＮＧの右端にトランスミッシヨンＴ／Ｍが接続されており、これらエンジンＥＮＧおよびトランスミッションＴ／Ｍの後部に駆動力伝達装置Ｔが配設される。駆動力伝達装置Ｔの左端および右端から左右に延出する左ドライブシャフトＡＬおよび右ドライブシャフトＡＲには、それぞれ駆動輪である左前輪ＷＦＬおよび右前輪ＷＦＲが接続される。
【００３３】
駆動力伝達装置Ｔは、トランスミッションＴ／Ｍから延びる入力軸１に設けた入力ギヤ２に噛合する外歯ギヤ３から駆動力が伝達されるディファレンシャルＤを備える。ディファレンシャルＤはダブルピニオン式の遊星歯車機構よりなり、前記外歯ギヤ３と一体に形成されたリングギヤ４と、このリングギヤ４の内部に同軸に配設されたサンギヤ５と、前記リングギヤ４に噛合するアウタプラネタリギヤ６および前記サンギヤ５に噛合するインナプラネタリギヤ７とを、それらが相互に噛合する状態で支持するプラネタリキャリヤ８とから構成される。前記ディファレンシャルＤは、そのリングギヤ４が入力要素として機能するとともに、一方の出力要素として機能するサンギヤ５がハーフシャフト９を介して左ドライブシャフトＡＬに接続され、また他方の出力要素として機能するプラネタリキャリヤ８が右ドライブシャフトＡＲに接続される。
【００３４】
ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持されたキャリヤ部材１１は、円周方向に９０°間隔で配置された４本のピニオンシャフト１２を備えており、第１ピニオン１３、第２ピニオン１４および第３ピニオン１５を一体に形成した３連ピニオン部材１６が、各ピニオンシャフト１２にそれぞれ回転自在に支持される。３連ピニオン部材１６の数は本実施形態では４個であるが、その数は４個に限定されず２個以上であれば良い。
【００３５】
ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持されて前記第１ピニオン１３に噛合する第１サンギヤ１７は、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８に連結される。またハーフシャフト９の外周に固定された第２サンギヤ１８は前記第２ピニオン１４に噛合する。更に、ハーフシャフト９の外周に回転自在に支持された第３サンギヤ１９は前記第３ピニオン１５に噛合する。
【００３６】
第３サンギヤ１９は左油圧クラッチＣＬを介してケーシング２０に結合可能であり、左油圧クラッチＣＬの係合によりキャリヤ部材１１の回転速度が増速される。またキャリヤ部材１１は右油圧クラッチＣＲを介してケーシング２０に結合可能であり、右油圧クラッチＣＲの係合によりキャリヤ部材１１の回転速度が減速される。
そして、前記左油圧クラッチＣＬおよび右油圧クラッチＣＲは、コントロールユニット３７により油圧回路２８を介して制御される。
【００３７】
ディファレンシャルＤ、駆動力伝達装置Ｔ、および油圧回路２８の構造は、例えば、特開平９−３０９３５７号公報の段落［００１６］〜［００３１］および図２〜５に記載されたものであり、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３８】
次に、駆動力伝達装置Ｔの作用を説明する。
車両の直進走行時には左油圧クラッチＣＬおよび右油圧クラッチＣＲが共に非係合状態とされる。これにより、キャリヤ部材１１および第３サンギヤ１９の拘束が解除され、ハーフシャフト９、左ドライブシャフトＡＬ、右ドライブシャフトＡＲ、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８およびキャリヤ部材１１は全て一体となって回転する。このとき、エンジンＥＮＧのトルクはディファレンシャルＤから左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに均等に伝達される。
【００３９】
さて、車両の右旋回時には、コントロールユニット３７に油圧回路２８が制御されて、右油圧クラッチＣＲが係合し、キャリヤ部材１１をケーシング２０に結合して停止させる。このとき、左前輪ＷＦＬと一体のハーフシャフト９および左ドライブシャフトＡＬと、右前輪ＷＦＲと一体の右ドライブシャフトＡＲ（即ち、ディファレンシャルＤのプラネタリキャリヤ８）とは、第２サンギヤ１８、第２ピニオン１４、第１ピニオン１３および第１サンギヤ１７を介して連結されているため、左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬは右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲに対して増速される。
【００４０】
左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬが右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲに対して増速されると、旋回内輪である右前輪ＷＦＲのトルクの一部を旋回外輪である左前輪ＷＦＬに伝達することができる。
なお、キャリヤ部材１１を右油圧クラッチＣＲにより停止させる代わりに、右油圧クラッチＣＲの係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転速度を減速すれば、その減速に応じて左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬを右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲに対して増速し、旋回内輪である右前輪ＷＦＲから旋回外輪である左前輪ＷＦＬに任意のトルクを伝達することができる。
【００４１】
一方、車両の左旋回時には、コントロールユニット３７に油圧回路２８が制御されて、左油圧クラッチＣＬが係合し、第３ピニオン１５が第３サンギヤ１９を介してケーシング２０に結合される。その結果、ハーフシャフト９の回転速度に対してキャリヤ部材１１の回転速度が増速され、右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲは左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬに対して増速される。
【００４２】
右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲが左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬに対して増速されると、旋回内輪である左前輪ＷＦＬのトルクの一部を旋回外輪である右前輪ＷＦＲに伝達することができる。この場合にも、左油圧クラッチＣＬの係合力を適宜調整してキャリヤ部材１１の回転速度を増速すれば、その増速に応じて右前輪ＷＦＲの回転速度ＮＲを左前輪ＷＦＬの回転速度ＮＬに対して増速し、旋回内輪である左前輪ＷＦＬから旋回外輪である右前輪ＷＦＲに任意のトルクを伝達することができる。
【００４３】
（前輪操舵装置）
次に、本実施形態における前輪操舵装置の構成を説明する。
この前輪操舵装置ＳＢＷは、ステアバイワイヤを実現するものであり、運転操作装置である操作部２１と、ステアリング装置機構である転舵部２５と、転舵部２５を制御する前輪転舵角制御装置４０とを含んでなる。
操作部２１は運転者が操作する操舵ハンドル２１ａを備え、この操舵ハンドル２１ａの操作角θを前輪転舵角制御装置４０で処理し、この処理結果にもとづいて転舵部２５のステアリングモータ２５ａを駆動させて転舵輪（前輪）ＷＦＬ、ＷＦＲを転舵する。
【００４４】
操作部２１は、運転者が操作する操舵ハンドル２１ａと、操舵ハンドル２１ａの回転軸である操舵軸２１ｂと、操舵ハンドル２１ａの操作角θを検出する操作角検出センサ２１ｃと、操作トルクセンサ２１ｄと、操舵ハンドル２１ａの操作性を向上させる操作反力モータ２１ｅとを含んで構成される。操作トルクセンサ２１ｄは、ひずみゲージ等を用いた公知のセンサからなり、操舵ハンドル２１ａから入力されるトルク量を検出することで、操作開始時や転舵輪ＷＦＬ、ＷＦＲの方向切り替え時（切り返し時）の応答性を向上させるものである。一方、操作角検出センサ２１ｃは、操舵ハンドル２１ａの操作による操舵軸２１ｂの回転位置を検出するポテンショメータから構成され、操舵ハンドル２１ａの操作角θを電圧値として出力するものである。この操作角検出センサ２１ｃからの出力は、前輪転舵角制御装置４０が転舵輪ＷＦＬ、ＷＦＲの前輪転舵角を設定するのに用いられる。
【００４５】
更に、操舵軸２１ｂの他端部は、操作反力モータ２１ｅの回転軸に連結されている。この操作反力モータ２１ｅは、前輪転舵角制御装置４０からの信号を受けて、操舵ハンドル２１ａの回転位置および操作方向に応じて、操舵ハンドル２１ａの操作方向（操舵ハンドル２１ａの動き）とは異なる向きおよび所定の大きさの反力（操作反力）を発生させることによって、転舵操作の操作性および精度を向上させる機能を有している。
【００４６】
ここで、転舵輪ＷＦＬ、ＷＦＲの転舵は、ステアリングモータ２５ａの回転をボールねじ機構２５ｂによってラック軸２５ｃの直線運動に変換し、それをタイロッド２５ｄ、２５ｄを介して転舵輪ＷＦＬ、ＷＦＲの転舵運動に変換する転舵部２５により行われている。
なお、直線運動時のラック軸２５ｃの位置は、転舵部２５に設けられた前輪転舵角センサ（車両状態量取得手段）３３によって前輪転舵角δとして検出され、前輪転舵角制御装置４０にフィードバックされている。
【００４７】
各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲには、車輪速センサ３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲが設けられており、車輪速を検出して、コントロールユニット３７に入力される。
コントロールユニット３７の車速演算部（車両状態量取得手段）５１（図２参照）では、入力された車輪速から車速Ｖを演算して、前輪転舵角制御装置４０に車速Ｖを入力する。
また、各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲには、ブレーキＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲが設けられ、ブレーキ制御ＥＣＵ２９により制御される。
【００４８】
前輪転舵角制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および所定の電気回路を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）から構成され、図１に示すように、操作部２１および転舵部２５とは信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。
前輪転舵角制御装置４０は、操作部２１の操作角検出センサ２１ｃ、操作トルクセンサ２１ｄからの検出信号と、車速算出部５１（図２参照）からの車速Ｖとを受け取り、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの向くべき前輪目標転舵角を設定し、また、操作部２１の操作反力モータ２１ｅの制御を行なう目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａと、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａから出力された目標転舵角にコントロールユニット３７の後記する前輪転舵角補正量演算部６４ｂから出力された前輪転舵角補正量を加算する加算器４０ｂと、ステアリングモータ２５ａを駆動させるステアリングモータ制御部４０ｃと、から構成されている。
【００４９】
前輪転舵角制御装置４０の構成は、例えば、特開２００４−２２４２３８号公報の図２に示されているものと同様であるが、前記したように前輪転舵角補正量演算部６４ｂからの前輪転舵角補正量を加算する加算器４０ｂを有する点が異なる。以下に、簡単に前輪転舵角制御装置４０の構成を説明する。
ステアリングモータ制御部４０ｃは、加算器４０ｂから出力される前輪転舵角の目標値と前輪転舵角センサ３３が検出する現在の実前輪転舵角とから前輪転舵角の偏差量を演算する図示しない偏差演算部と、この偏差量に対応してステアリングモータ２５ａを駆動させる制御出力信号（方向信号＋ＰＷＭ信号）を発生させる図示しないステアリングモータ制御信号出力部と、この制御出力信号にもとづいてステアリングモータ２５ａを駆動させる駆動信号を発生させる図示しないステアリングモータ駆動回路と、操作トルクセンサ２１ｄのトルク検出値にもとづいてステアリングモータ制御信号出力部に制御信号を出力することでフィードフォワード制御を行なう図示しないＦＦ制御部とから構成されている。
【００５０】
前記目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａは、目標転舵角を決定し、これにもとづく目標転舵角信号を決定し、更に目標転舵角信号に車速Ｖに応じた処理を施して補正された目標転舵角を加算器４０ｂに出力する図示しない目標転舵角設定部を有している。
また、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａは、操舵ハンドル２１ａに作用させる目標反力を決定する図示しない目標操作反力設定部と、目標操作反力設定部から出力される目標反力信号を取得し、操作反力モータ２１ｅを駆動させるための制御信号を出力する操作反力モータ制御信号出力部と、制御信号にもとづいて操作反力モータ２１ｅを駆動させるために駆動信号を出力する図示しない操作反力モータ駆動回路とから構成されている。
なお、ステアリングモータ制御部４０ｃの偏差演算部からの偏差量は、目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａの前記目標操作反力設定部にも入力され、目標操作反力の設定に用いられる。
【００５１】
ちなみに、前記目標転舵角設定部の詳細な制御ブロック構成は、例えば、特開２００４−２２４２３８号公報の段落［００１３］および図３に示されているものと同様である。
【００５２】
（後輪トー角変更装置）
次に、本実施形態における後輪トー角変更装置の構成を説明する。
図1に示すように後輪ＷＲＬ、ＷＲＲには、後輪トー角変更装置４１Ｌ、４１Ｒがそれぞれ設けられている。後輪トー角変更装置４１Ｌは、後輪トー角変更制御装置４２Ｌとアクチュエータ４３Ｌと後輪トー角センサ４４Ｌを備えている。同様に、後輪トー角変更装置４１Ｒは、後輪トー角変更制御装置４２Ｒとアクチュエータ４３Ｒと後輪トー角センサ４４Ｒを備えている。
【００５３】
図示しないが、例えば、トレーリングアーム式のリアサスペンション装置の場合、ほぼ車体前後方向に延びるトレーリングアームの前端が車体のクロスメンバの車幅方向端部近くで支持されている。トレーリングアームの後端に後輪ＷＲＬ（ＷＲＲ）が固定されている。トレーリングアームは、クロスメンバに装着される車体側アームと、後輪ＷＲＬ（ＷＲＲ）に固定される車輪側アームとが、ほぼ鉛直方向の回動軸を介して連結されている。これにより、トレーリングアームが車幅方向へ変位することが可能となっている。
【００５４】
前記アクチュエータ４３Ｌ（４３Ｒ）は、その一端が車輪側アームの前記回動軸より前方側の前端部にボールジョイントを介して取り付けられ、他端が車体のクロスメンバにボールジョイントを介して取り付けられる。
そして、例えば、アクチュエータ４３Ｌ（４３Ｒ）は電動機と減速機構と送りねじ部等を備えて構成され、電動機の正逆方向の回転により前記送りねじ部が伸縮して、トレーリングアームを車幅方向に変位させる。
【００５５】
後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび所定の電気回路を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）から構成され、図１に示すように、コントロールユニット３７とは信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。
後輪トー角制御装置４２Ｌは、コントロールユニット３７から出力される目標信号に応じて、車輪ＷＲＬの後輪トー角をフィードフォワード制御したり、後輪トー角センサ４４Ｌからの後輪トー角αＬと目標信号の偏差に応じてフィードバック制御したりする。後輪トー角変更制御装置４２Ｒも同様に、コントロールユニット３７と通信回線で接続されており、コントロールユニット３７から出力される目標信号に応じて、車輪ＷＲＲの後輪トー角をフィードフォワード制御したり、後輪トー角センサ４４Ｒからの後輪トー角αＲと目標信号の偏差に応じてフィードバック制御したりする。
【００５６】
（第１の実施形態の車両の運動制御装置の構成）
次に、目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差にもとづいて駆動力伝達装置Ｔを油圧回路２８を介して制御したり、前輪の目標横力と実横力との偏差に応じて前輪転舵角制御装置４０を制御したり、後輪の目標横力と実横力との偏差に応じて後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒを制御したりするコントロールユニット３７における制御ロジックを、図２を参照しながら（適宜図１を参照して）説明する。
【００５７】
コントロールユニット３７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび所定の電気回路を備えたＥＣＵから構成されている。コントロールユニット３７は、図２に示すように前輪転舵角制御装置４０と信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。また、コントロールユニット３７は、図２に示すように油圧回路２８およびブレーキ制御ＥＣＵ２９と信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されていると同時に、図示を省略するがエンジンＥＣＵ２７とも通信回線で連結されている。更に、コントロールユニット３７は、後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒと信号伝達ケーブルであるハーネスを介して電気的に連結されている。
【００５８】
コントロールユニット３７は、機能ブロックとして操作角速度演算部５０、車速演算部５１、ヨーレート微分演算部５２、転舵角微分演算部５３、ロールレート微分演算部５４、前輪横滑り角速度演算部（前輪横滑り角速度演算手段）５５、目標後輪横滑り角速度演算部（目標後輪横滑り角速度演算手段）５６、目標横力演算部５７、実横力演算部５８、後輪目標トー角演算部６１、加算器６２、６３、制御量演算部６４、ＤＹＣ制御部６５を有している。
【００５９】
操作角速度演算部５０は、操作角検出センサ２１ｃからの操作角θを時間微分して操舵ハンドル２１ａの回転操作される操作角速度ωを算出し、後輪目標トー角演算部６１に入力する。
車速演算部５１は、車輪速センサ３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲで検出された各車輪速にもとづいて車両の速度（車速）Ｖを算出する。算出された車速Ｖは、前輪転舵角制御装置４０の目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａに出力されると共に、前輪横滑り角速度演算部５５、目標横力演算部５７、実横力演算部５８、後輪目標トー角演算部６１、およびＤＹＣ制御部６５に入力される。
【００６０】
ヨーレート微分演算部５２は、ヨーレートセンサ３１（図1参照）で検出されたヨーレートγを時間微分して、ヨー角加速度γ’を算出し、前輪横滑り角速度演算部５５および実横力演算部５８に入力する。
転舵角微分演算部５３は、前輪転舵角センサ３３からの前輪転舵角δを時間微分して前輪転舵角速度δ’を算出し、前輪横滑り角速度演算部５５および目標横力演算部５７に入力する。
ロールレート微分演算部５４は、ロールレートセンサ３４（図1参照）で検出されたロールレートφ’を時間微分して、ロール角加速度φ”を算出し、目標横力演算部５７および実横力演算部５８に入力する。
【００６１】
前輪横滑り角速度演算部５５は、横加速度センサ３２から得られる横加速度ＧＳ（後記する式（１）では、ｙ”で表示）と車速演算部５１で算出された車速Ｖ、ヨーレートセンサ３１で得られたヨーレートγ、ヨーレート微分演算部５２で得られたヨー角加速度γ’、転舵角微分演算部５３で得られた前輪転舵角速度δ’を用いて、次式により前輪軸の横滑り角速度（以下、前輪横滑り角速度と称する）βｆ’を算出する。算出された前輪横滑り角速度βｆ’は目標後輪横滑り角速度演算部５６および目標横力演算部５７に入力される。
【数１】
2008239115.tif 000003
ここで、ｌｒは図３に座標系を示すように重心点と後輪軸との間の距離である。
図３は座標系を説明する図であり、静止時の車両全体の重心点ＣＧを通る鉛直線と、車体のロール軸の交点をＰとする。このＰ点を原点とし、地面に平行な車両の前後方向をｘ軸（前方を正にとる）、これに直角な横方向をｙ軸（前方に向いている左側を正にとる）、上下方向をｚ軸（上向きを正にとる）とした車体、すなわち、バネ上に固定された座標系をｘ−ｙ−ｚとする。また、Ｐ点を原点とし、車両の前後方向をｘ１軸、これに直角な横方向をｙ１軸、上下方向をｚ１軸とした、バネ下に固定された座標系をｘ１−ｙ１−ｚ１とする。ｘ軸と車両の進行方向（車速Ｖの矢印で示す）のなす角が車体横滑り角βである。
重心ＣＧと前輪軸との前後距離がｌｆであり、重心ＣＧと後輪軸との前後距離がｌｒであり、重心ＣＧとＰとの距離が後記する重心点とロール軸との距離ｈｓである。
【００６２】
目標後輪横滑り角速度演算部５６は、前輪横滑り角速度演算部５５から得られる前輪横滑り角速度βｆ’にもとづいて、あらかじめ記憶された図４に示すような前輪横滑り角速度βｆ’と目標とする後輪軸の横滑り角速度（以下、目標後輪横滑り角速度と称する）βｒｄ’との相関データを参照して、目標後輪横滑り角速度βｒｄ’を算出する。算出された目標後輪横滑り角速度βｒｄ’は目標横力演算部５７に入力される。
図４に示す相関データにおいて、領域ＲＡは通常使用する領域を示し、路面に描かれた車線マーカに沿って滑らかにトレースできるようにする（ライントレース性の確保）と共に過大な制御入力防止のため、目標後輪横滑り角速度βｒｄ’の絶対値は前輪横滑り角速度βｆ’の絶対値以下とする（｜βｒｄ’｜≦｜βｆ’｜）。また、車両の旋回運動中の安定性の向上、安定性限界の予知を容易にするために目標後輪横滑り角速度βｒｄ’は領域ＲＡを超えてβｆ’が増大するにつれ領域ＲＢに示すように飽和させる。
図４に示した相関データをｆ（βｆ’）と前輪横滑り角速度βｆ’の関数で表すと次式のような伝達関数である。
【数２】
2008239115.tif 000004
ここでτは車両特性並びに車両に与える旋回運動性能の設定方針（軽快、スポーティな走り、落ち着いた安定した走り等）における目標後輪横滑り角速度の設定に応じて適切に決める定数である。
【００６３】
目標横力演算部５７は、目標前輪横力を演算する目標前輪横力演算部５７ａと目標後輪横力を演算する目標後輪横力演算部５７ｂを有している。
目標前輪横力演算部５７ａは、車速Ｖと、前輪横滑り角速度βｆ’と、目標後輪横滑り角速度βｒｄ’と、ヨーレートγと、前輪転舵角速度δ’と、ロール角加速度φ”とにもとづき次式により目標前輪横力Ｆｙｆｄを演算する。
【数３】
2008239115.tif 000005
目標後輪横力演算部５７ｂは、車速Ｖと、前輪横滑り角速度βｆ’と、ヨーレートγと、前輪転舵角速度δ’と、ロール角加速度φ”と、目標前輪横力演算部５７ａで算出された目標前輪横力Ｆｙｆｄとにもとづき次式により目標後輪横力Ｆｙｒｄを演算する。
【数４】
2008239115.tif 000006
なお、目標前輪横力Ｆｙｆｄと目標後輪横力Ｆｙｒｄは、それぞれ前輪軸の位置および後輪軸の位置で車幅方向に働く力である。後記する実前輪横力Ｆｙｆ＊と実後輪横力Ｆｙｒ＊も、それぞれ前輪軸の位置および後輪軸の位置で車幅方向に働く力である。
式（３）、式（４）において係数Ｃｆ１（Ｖ）、Ｃｒ２（Ｖ）は車速Ｖの比例関数であるが、その他の係数Ｃｆ２、Ｃｒ１、Ｃｒ３は定数である。
係数を展開した式が次に示す式（５）、式（６）である。
【数５】
2008239115.tif 000007
【数６】
2008239115.tif 000008
算出された目標前輪横力Ｆｙｆｄと目標後輪横力Ｆｙｒｄは、制御量演算部６４に入力される。
【００６４】
ここで、式（５）、式（６）各係数は以下の通りである。
【数７】
2008239115.tif 000009
また、ｍ：車両重量
ｍｕ：車両重量ｍからバネ下重量（タイヤ重量等）を除いた車体重量（バネ上車
体重量ともいう）
ｍｕｆ：前輪軸車体重量（前輪に掛かるバネ上車体重量）
ｍｕｒ：後輪軸車体重量（後輪に掛かるバネ上車体重量）
ＩＺ：ヨー慣性モーメント
ｌｆ：重心点と前輪軸との間の距離（図３参照）
ｌｒ：重心点と後輪軸との間の距離（図３参照）
ｈｓ：重心点とロール軸との間の距離（図３参照）
Ｉｘｚ：ヨー慣性乗積
なお、Ｉｘｚは無視しても良い。その場合は、Ｃ４＝Ｃ５となる。
【００６５】
実横力演算部５８は、実前輪横力を演算する実前輪横力演算部５８ａと実後輪横力を演算する実後輪横力演算部５８ｂを有している。
実前輪横力演算部５８ａは、車速Ｖと、横加速度センサ３２で検出される横加速度ｙ”と、ヨー角加速度γ’と、ロール角加速度φ”とにもとづき次式により実前輪横力Ｆｙｆ＊を演算する。
【数８】
2008239115.tif 000010
実後輪横力演算部５８ｂは、車速Ｖと、横加速度センサ３２で検出される横加速度ｙ”と、ヨー角加速度γ’と、ロール角加速度φ”とにもとづき次式により実後輪横力Ｆｙｒ＊を演算する。
【数９】
2008239115.tif 000011
算出された実前輪横力Ｆｙｆ＊と実後輪横力Ｆｙｒ＊は、制御量演算部６４に入力される。
ちなみに、ｌは前後輪の軸間距離である。
【００６６】
後輪目標トー角演算部６１は、車速Ｖと、前輪転舵角δとその前輪転舵角δを時間微分した前輪転舵角速度δ’とから後輪ＷＲＬ、ＷＲＲのそれぞれの目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲを生成し、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲのそれぞれのトー角変更を制御する後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒに目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲを出力する。この目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲ生成は、予め左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲごとに設定されたトー角テーブルを前輪転舵角δ、前輪転舵角速度δ’、車速Ｖにもとづいて参照することによって行なわれる。
例えば、次式（９）、（１０）のように設定される。
αＴＬ＝ＫＬ（Ｖ，δ’，δ）・δ            ・・・・（９）
αＴＲ＝ＫＲ（Ｖ，δ’，δ）・δ            ・・・・（１０）
ここで、ＫＬ（Ｖ）、ＫＲ（Ｖ）は車速Ｖ、前輪転舵角δおよび前輪転舵角速度δ’に依存する前後輪操舵比であり、目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが、車速Ｖが所定の低速の範囲では、前輪転舵角δに応じて後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが逆位相に、小回りがし易いように目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが生成される。
【００６７】
前記所定の低速の範囲を超える高速の範囲では、前輪転舵角速度δ’の絶対値が所定の値以下で、かつ、前輪転舵角δが左右の所定の範囲以内の場合は、前輪転舵角δに応じて各後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが同位相になるように目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。つまり、レーンチェンジにおける車体横滑り角βを小さくするように各目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。
しかし、前記所定の低速の範囲を超える高速の範囲で、前輪転舵角速度δ’の絶対値が所定の値を超えるか、または、前輪転舵角δが左右の所定の範囲を超える大きな前輪転舵角δの場合は、前輪転舵角δに応じた逆位相に各目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが設定される。
なお、後輪目標トー角演算部６１で生成される目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲは、旋回安定性の観点から必ずしもアッカーマン・ジャントのジオメトリに従う必要はない。また、転舵角δが０°のとき目標後輪トー角αＴＬ、αＴＲが、それぞれ、例えば、２°のトーインの設定になっていても良い。
【００６８】
制御量演算部６４は、前輪転舵角補正量演算部６４ａと、後輪トー角補正量演算部６４ａと、目標ヨーモーメント演算部６４ｃと、実ヨーモーメント演算部６４ｄと、加算器６４ｅと、を有している。
【００６９】
前輪転舵角補正量演算部６４ａは、車速Ｖと、目標前輪横力Ｆｙｆｄと実前輪横力Ｆｙｆ＊との偏差と、をパラメータにした前輪転舵角補正テーブルをあらかじめ備え、実前輪横力Ｆｙｆ＊が目標前輪横力Ｆｙｆｄになるように前輪転舵角補正量Δδｃを演算して、前輪転舵角制御装置４０の加算器４０ｂに入力する。入力された前輪転舵角補正量Δδｃに応じて前輪操舵装置ＳＢＷは前輪転舵角制御装置４０によりアクティブ制御される。
【００７０】
後輪トー角補正量演算部６４ｂは、車速Ｖと、目標後輪横力Ｆｙｒｄと実後輪横力Ｆｙｒ＊との偏差と、をパラメータにした後輪トー角補正テーブルをあらかじめ備え、実後輪横力Ｆｙｒ＊が目標後輪横力Ｆｙｒｄになるように左の後輪ＷＲＬに対する後輪トー角補正量ΔαＣＬと右の後輪ＷＲＲに対する後輪トー角補正量ΔαＣＲとを算出し、それぞれ加算器６２、６３に入力する。
加算器６２から出力される補正された目標後輪トー角αＴＬ１は後輪トー角制御装置４２Ｌに入力される。同様に、加算器６３から出力される補正された目標後輪トー角αＴＲ１は後輪トー角制御装置４２Ｒに入力される。後輪トー角変更装置４１Ｌ、４１Ｒは、入力された目標後輪トー角αＴＬ１およびに目標後輪トー角αＴＲ１により、車両の旋回運動に応じたフィードバック制御を行なう。
【００７１】
目標ヨーモーメント演算部６４ｃは、目標前輪横力Ｆｙｆｄと目標後輪横力Ｆｙｒｄとから目標ヨーモーメントを演算する。実ヨーモーメント演算部６４ｄは、実前輪横力Ｆｙｆ＊と実後輪横力Ｆｙｒ＊とから実ヨーモーメントを演算する。そして、加算器６４において目標ヨーモーメントに対する実ヨーモーメントの偏差モーメントΔＭＺを算出する。
【００７２】
ＤＹＣ制御部６５には、エンジンＥＣＵ２７からエンジントルク、エンジン回転速度などの信号が入力され、また、車速信号、アクセルペダル信号（アクセル開度信号）とブレーキペダル信号が入力されている。ＤＹＣ制御部６５は、エンジン回転速度と車速ＶからトランスミッションＴ／Ｍのギヤ比を判定し、このギヤ比とエンジントルクトルクとにもとづいて左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される駆動力を算出する。そして、ＤＹＣ制御部６５は、現在のヨーレートγに偏差ヨーモーメントΔＭＺを加算して旋回量を決定し、前記駆動力および旋回量の積にもとづいて駆動力配分装置Ｔが左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに配分すべき駆動力配分量を決定する。
【００７３】
次いで、ＤＹＣ制御部６５は、その駆動力配分量を得るために必要な油圧が左油圧クラッチＣＬ若しくは右油圧クラッチＣＲに出力されるように、油圧回路２８の図示しないリニアソレノイドに供給する電気量を制御する。
このとき、例えば、アクセルペダルを踏み込み時およびエンジンブレーキ時は油圧回路２８を介してＤＹＣ制御による左右の駆動力配分をする。
【００７４】
ブレーキペダルによるブレーキ操作時、または、エンジンブレーキを掛けてない状態でのアクセルペダルを外している場合は、偏差ヨーモーメントΔＭＺにもとづきブレーキ制御電子制御ユニット（以下、ブレーキ制御ＥＣＵと称する）２９を介して、ＤＹＣ制御による左右の制動力配分を行なう。
なお、ブレーキ制御ＥＣＵ２９は、通常のアンチロックブレーキ制御機能を有しており、個々の車輪のブレーキＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲ（図１参照）を制御する。
【００７５】
ここで、本実施形態における目標後輪横滑り角速度演算部５６と目標横力演算部５７とは本発明の目標横力演算手段に対応し、実横力演算部５８が本発明の実横力演算手段に対応する。
また、目標後輪横滑り角速度演算部５６と目標横力演算部５７と目標ヨーモーメント演算部６４ｃとが目標ヨーモーメント演算手段に、実横力演算部５８と実ヨーモーメント演算部６４ｄとが本発明の実ヨーモーメント演算手段に対応する。
【００７６】
以上、本実施形態の構成によれば、コントロールユニット３７は目標前輪横力Ｆｙｆｄと実前輪横力Ｆｙｆ＊との偏差にもとづいて前輪転舵角補正量Δδｃを算出し、前輪転舵角制御装置４０に入力し、前輪転舵角制御装置４０が前輪転舵角補正量Δδｃにもとづいて、車両の旋回状態をフィードバックして、前輪転舵角δを制御する。並行して、コントロールユニット３７は目標後輪横力Ｆｙｒｄと実後輪横力Ｆｙｒ＊との偏差にもとづいて後輪トー角補正量ΔαＣＬ、ΔαＣＲを算出し、加算器６２、６３で補正させ、後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒに入力し、後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒが補正された目標後輪トー角αＴＬ１、αＴＲ１にもとづいて、車両の旋回状態をフィードバックして、後輪トー角を制御する。
このとき、目標後輪横滑り角速度βｒｄ’が前輪横滑り角速度βｆ’以下になるように設定して目標後輪横滑り角速度βｒｄ’を算出し、そして、目標前輪横力Ｆｙｆｄ、目標後輪横力Ｆｙｒｄを算出しているので、実前輪横力Ｆｙｆ＊が目標前輪横力Ｆｙｆｄを上回る場合、または実後輪横力Ｆｙｒ＊が目標後輪横力Ｆｙｒｄを上回る場合は、車両がスピンに入っている可能性があり、それを前輪転舵角制御装置４０および後輪トー角制御装置４２Ｌ、４２Ｒにフィードバックして、アクティブ制御により抑制できる。
つまり、これは、車体の横滑り角速度の増加が続いて、スピンに陥らないようにする前輪転舵装置ＳＢＷおよび後輪トー角変更装置４１Ｌ、４１Ｒの制御に相当する。
【００７７】
また、車体横滑り角βを高価なセンサで検出する必要が無く、また、車体横滑り角βを演算によって求めるときに、路面摩擦係数μ等を推定したり、コーナリングパワー等、車両の旋回運動中に時々刻々変化する変数を必要としたりしないため、演算式が比較的簡単になり、精度良く前輪横滑り角速度βｆ’得ることができる。そして、前輪横滑り角速度βｆ’から目標後輪横滑り角速度βｒｄ’を求めて、前輪および後輪の目標横力を求め、必要に応じ、更に目標横力から目標ヨーモーメントを求めるので制御精度が向上する。
ちなみに、前輪横滑り角速度βｆ’は当然誤差を含むが、それを積分することなくそのまま使用しているので、制御における積分による誤差の増加を防止できる。
【００７８】
更に、前輪横滑り角速度βｆ’は、前輪横滑り角βｆの変化量、つまり、時間微分値に相当するため、前輪横滑り角βｆが変化しているということは、運転者の操作により転舵角が変化して生じているか、または、旋回運動中の車両の姿勢変化（つまり、車体横滑り角βの変化）により生じているので、前輪横滑りβｆまたは車体横滑り角βを、旋回運動中の車体姿勢やヨー運動の制御のフィードバックパラメータとして用いる場合よりも車体挙動の予測性に優れる。
【００７９】
本実施形態の構成によれば、コントロールユニット３７は目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差ヨーモーメントを算出して、ＤＹＣ制御部６５にＤＹＣ制御をさせる。従って、転舵時の車両の旋回運動における前後輪の横滑り角速度、つまり、車体横滑り角速度と、ヨーモーメント制御を、前輪操舵装置ＳＢＷおよび後輪トー角変更装置４１Ｌ、４１Ｒと、駆動力伝達装置Ｔと、で別個に実行できるので、互いの制御が干渉することがなく、転舵時の車両の旋回運動を応答性良く制御できる（走行感度が向上）、すなわち、高い旋回性能を持ちながら、同時に旋回運動を安定に行える。
【００８０】
例えば、特許文献１に記載された従来技術のようにＤＹＣ制御のみで、ヨーモーメントに対するフィードバック制御と車体スリップ角βに対するフィードバック制御の両方を行なうと、車体スリップ角βを抑えように車体スリップ角のフィードバックの項を大きくすると、つまりフィードバックゲインを大きくすると、駆動力の配分方向が逆なので、結果的にヨーモーメントを減ずるしかなく、旋回性も低下せざるを得ない。
ちなみに、左旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向く。逆に、右旋回しているとき、低速では車両の進行方向よりも左側に車体方向が向き、所定の速度以上では車両の進行方向よりも右側に車体方向が向く。従って、所定の速度以上では車体スリップ角βをヨーモーメント制御で抑えようとすると、そのヨーモーメント制御は旋回方向と逆方向となる。
【００８１】
同様に、前輪舵角制御だけでヨーレートに対するフィードバック制御と車体スリップ角βに対するフィードバック制御の両方を行なうと、車体スリップ角βを抑えるように制御する場合、前輪転舵角δを小さくするか、若しくはカウンターステア側に操舵することになり、旋回性も低下せざるを得ないが、本実施形態ではそのようなことはない。
【００８２】
（第１の実施形態の変形例）
また、図１に示すように各車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲのサスペンション装置４６Ｌ、４６Ｒ、４７Ｌ、４７Ｒを、剛性を制御または沈み込み量を制御可能なアクティブサスペンション装置としても良い。
その場合に、コントロールユニット３７に、目標前輪横力Ｆｙｆｄと実前輪横力Ｆｙｆ＊との偏差にもとづいて、前輪サスペンション装置４６Ｌ、４６Ｒの、例えば、目標沈み込み量を演算し、目標後輪横力Ｆｙｒｄと実後輪横力Ｆｙｒ＊との偏差にもとづいて、後輪サスペンション装置４７Ｌ、４７Ｒの、例えば、目標沈み込み量を演算するアクティブサスペンション制御量演算部６４ｆを有している。
各サスペンション装置４６Ｌ、４６Ｒ、４７Ｌ、４７Ｒの目標沈み込み量は、図示しないアクティブサスペンション制御ＥＣＵに入力され、各サスペンション装置４６Ｌ、４６Ｒ、４７Ｌ、４７Ｒが制御される。
これにより、車両の旋回運動状態をフィードバックしたロール制御ができ、旋回性能を向上できる。
【００８３】
《第２の実施形態》
次に図５、図６を参照しながら本発明の第２の実施形態を説明する。
図５は本実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の前輪操舵装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせた図である。
図６は車両の運動制御装置における制御ロジックを説明するためのブロック図である。
第１の実施形態と異なる点は、後輪トー角変更装置を備えない点である。第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
本実施形態ではコントロールユニット３７Ａが前輪転舵角制御装置４０、油圧回路２８、ブレーキ制御ＥＣＵ２９と接続している。
コントロールユニット３７Ａの構成は、第１の実施形態におけるコントロールユニット３７とは、操作角速度演算部５０、後輪目標トー角演算部６１、加算器６２、６３が削除され、制御量演算部６４の代わりに制御量演算部６４Ａになった点が異なる。
【００８４】
制御量演算部６４Ａは、目標ヨーモーメント演算部６４ｃと、実ヨーモーメント演算部６４ｄと、加算器６４ｅと、前輪転舵角補正量演算部６４ｇと、を有している。
前輪転舵角補正量演算部６４ｇは、車速Ｖと、偏差ヨーモーメントΔＭＺと、をパラメータにした前輪転舵角補正テーブルをあらかじめ備え、偏差ヨーモーメントΔＭＺが０になるように前輪転舵角補正量Δδｃを演算して、前輪転舵角制御装置４０の加算器４０ｂに入力する。入力された前輪転舵角補正量Δδｃに応じて前輪操舵装置ＳＢＷは前輪転舵角制御装置４０によりアクティブ制御される。
【００８５】
本実施形態の構成によれば、コントロールユニット３７Ａは目標ヨーモーメントと実ヨーモーメントとの偏差ヨーモーメントを算出して、ＤＹＣ制御部６５にＤＹＣ制御をさせると共に、前輪転舵角制御部４０に前輪転舵角補正量Δδｃを出力して前輪操舵装置ＳＢＷをアクティブ制御させる。
従って、転舵時の車両の旋回運動におけるヨーモーメント制御を、前輪操舵装置ＳＢＷおよび駆動力伝達装置Ｔと協調して実行できる。そして、転舵時の車両の旋回運動を応答性良く制御できる（走行感度が向上）、すなわち、高い旋回性能を持ちながら、同時に旋回運動を安定に行える。
【００８６】
また、第１の実施形態と同様に、車体横滑り角βを高価なセンサで検出する必要が無く、また、車体横滑り角βを演算によって求めるときに、路面摩擦係数μ等を推定したり、コーナリングパワー等、車両の旋回運動中に時々刻々変化する変数を必要としたりしないため、演算式が比較的簡単になり、精度良く前輪横滑り角速度βｆ’得ることができる。そして、前輪横滑り角速度βｆ’から目標後輪横滑り角速度βｒｄ’を求めて、前輪および後輪の目標横力を求め、更に目標横力から目標ヨーモーメントを求めるので制御精度が向上する。
ちなみに、前輪横滑り角速度βｆ’は当然誤差を含むが、それを積分することなくそのまま使用しているので、制御における積分による誤差の増加を防止できる。
【００８７】
（その他の変形例）
以上、第１および第２の実施形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行なうことが可能である。
第１および第２の実施形態において、ロールレートセンサ３４を用いるものとしたが、ロールレートセンサ３４は無くても良い。その場合、コントロールユニット３７またはコントロールユニット３７Ａのロールレート微分演算部５４は無くなり、前記式（３）〜（８）においてロール角加速度φ”の項が無くなる。
【００８８】
前輪操舵装置ＳＢＷの代わりに電動パワーステアリング装置を備える車両において、前輪転舵角制御装置４０の代わりに補助トルク制御装置が配され、補助トルク制御装置において車速Ｖと転舵角δ、または車速Ｖと操舵ハンドル２１ａの操作角θにもとづいて規範ヨーレートを算出し、規範ヨーレートと検出された実ヨーレートγとの偏差に応じて補助トルクを出力する電動機を制御して操舵ハンドル２１ａに操舵反力を付与するヨーレートフィードバックのアクティブ反力制御の場合にも、ヨーレートフィードバックのアクティブ反力の代わりに前記偏差モーメントΔＭＺをフィードバックしてアクティブ反力制御しても良い。
【００８９】
第１および第２の実施形態では駆動力伝達装置Ｔに関するＤＹＣ制御の作用を説明したが、本発明は左右の車輪にブレーキ制御ＥＣＵ２９、図示しない油圧回路、ブレーキＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲを介して制動力を配分してヨーモーメントを発生させるブレーキ制御装置に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の前輪操舵装置と後輪トー角変更装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせて表示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の車両の運動制御装置における制御ロジックのブロック図である。
【図３】座標系を説明する図である。
【図４】目標後輪横滑り角速度の設定手法を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の動力伝達系のスケルトン図、およびステアバイワイヤ式の前輪操舵装置と車両の運動制御装置のブロック図を組み合わせて表示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の車両の運動制御装置における制御ロジックのブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
２１    操作部
２１ａ  操舵ハンドル
２１ｂ  操舵軸
２１ｃ  操作角検出センサ
２１ｄ  操作トルクセンサ
２１ｅ  操作反力モータ
２５    転舵部
２７    エンジン電子制御ユニット
２８    油圧回路（駆動力配分装置）
２９    ブレーキ制御電子制御ユニット（駆動力配分装置）
３０ＦＬ、３０ＦＲ、３０ＲＬ、３０ＲＲ  車輪速センサ
３１    ヨーレートセンサ（車両状態量取得手段）
３２    横加速度センサ（車両状態量取得手段）
３３    前輪転舵角センサ（走行状態量取得手段）
３４    ロールレートセンサ（車両状態量取得手段）
３７    コントロールユニット
４０    前輪転舵角制御装置
４０ａ  目標転舵角設定・操作反力制御部
４０ｂ  加算器
４０ｃ  ステアリングモータ制御部
４１Ｌ、４１Ｒ  後輪トー角変更装置
４２Ｌ、４２Ｒ  後輪トー角制御装置
４３Ｌ、４３Ｒ  アクチュエータ
５０    操作角速度演算部
５１    車速演算部（車両状態量取得手段）
５２    ヨーレート微分演算部
５３    転舵角微分演算部
５４    ロールレート微分演算部
５５    前輪横滑り角速度演算部
５６    目標後輪横滑り角速度演算部（目標後輪横滑り角速度演算手段、目標横力演算手段、目標ヨーモーメント演算手段）
５７    目標横力演算部（目標横力演算手段、目標ヨーモーメント演算手段）
５７ａ  目標前輪横力演算部
５７ｂ  目標後輪横力演算部
５８    実横力演算部（実横力演算手段、実ヨーモーメント演算手段）
５８ａ  前輪実横力演算部
５８ｂ  後輪実横力演算部
６１    後輪目標トー角演算部
６２、６３、６４ｅ  加算器
６４    制御量演算部
６４ａ  前輪転舵角補正量演算部
６４ｂ  後輪トー角補正量演算部
６４ｃ  目標ヨーモーメント演算部（目標ヨーモーメント演算手段）
６４ｄ  実ヨーモーメント演算部（実ヨーモーメント演算手段）
６４ｆ  アクティブサスペンション制御量演算部
６５    ＤＹＣ制御部（駆動力配分装置）
ＢＦＬ、ＢＦＲ、ＢＲＬ、ＢＲＲ  ブレーキ（駆動力配分装置）
ＥＮＧ  エンジン
Ｔ      駆動力配分装置
ＳＢＷ  前輪操舵装置
Ｔ／Ｍ  トランスミッション
ＷＦＬ    左前輪（車輪）
ＷＦＲ    右前輪（車輪）
ＷＲＬ    左後輪（車輪）
ＷＲＲ    右後輪（車輪）
【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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