(57)【要約】      （修正有）【課題】前後輪のいずれか一方の左右輪にモータが搭載された４輪駆動車両において、車両に付与すべき最適なモーメントを算出することで精度よい車両の姿勢安定制御を行う。【解決手段】車両挙動の安定化のための車両制御システム２００は、車両１００の走行状態等を算出する車両状態算出部２１０と、車両の仕様情報を記憶している車両仕様情報記憶部２１２と、これらの処理部からの情報に基づいて車両に付与すべきモーメントを算出するモーメント演算部２１４とを備える。モーメント演算部は、モーメントを付与することにより車両の自転軸の位置が変動することを考慮して、モーメントを算出し、これを車両に付与することにより、ヨー方向の運動を精度よく制御する。また、モーメント演算部は、車両のヨーレートを目標ヨーレートＹr_stへ追従させ、車両のスリップ角が０になるように、モーメントを算出し、車両の正確で安定した旋回等を行う。【選択図】図２
2005151658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置であって、
前記車両の仕様情報を記憶している車両仕様情報記憶手段と、
前記車両に搭載されたセンサからの出力に基づいて車両状態を算出する車両状態算出手段と、
前記車両の自転軸の位置の変動を利用して、前記車両の仕様情報及び前記算出された車両状態に基づいてモーメントを算出するモーメント算出手段と、を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記モーメント算出手段は、変動後の自転軸位置における運動方程式に基づいてモーメントを算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記モーメント算出手段は、前記車両のスリップ角が０になるようにモーメントを算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記車両状態算出手段は、
当該車両のヨーレート検出を検出するヨーレート検出手段と、
当該車両状態に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、を備え、
前記モーメント算出手段は、当該ヨーレートが前記目標ヨーレートへ追従するようにモーメントを算出することを特徴とする請求項１及至３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記モーメント算出手段は、演算式、
【数１】
2005151658.tif 000016
に基づいてモーメントＭを算出し、ｍは当該車両の質量、Ｖは当該車両の速度、Ｉは当該車両のヨー方向の慣性モーメント、σは当該車両の操舵角、Ｙr_stは前記目標ヨーレート、Ｋｆは当該車両の前輪のコーナリングパワー、Ｋｆは当該車両の後輪のコーナリングパワー、Ｌｆは当該車両の自転軸から前輪のドライブシャフトまでの距離、Ｌｒは当該車両の自転軸から後輪のドライブシャフトまでの距離とすることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪の一方をエンジンで駆動すると共に他方を電動機で駆動する４輪駆動車両における車両の姿勢安定制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
前後輪の一方をエンジンで駆動すると共に他方を電動機などの駆動装置で駆動する４輪（前後輪）駆動車両が知られている。かかる前後輪駆動車両の中には、走行中に車両の拳動が不安定になると、前後輪の駆動力配分比を変えたり、或いは左右輪の駆動力配分比を変えたりして、車両挙動の安定を図るものがある。また、電動機の出力を一時的に高めてその駆動力を車輪に伝達することにより、運転操作の向上などを図るものが知られている。
【０００３】
上記の前後輪の駆動量配分比は、一般的に車両のヨー方向のモーメント（即ち、「ヨーモーメント」であり、以下では、単に「モーメント」と呼ぶ）を計算し、このモーメントに基づいて算出している。例えば、特許文献１に記載された車両の制御装置では、車両の操舵角と、車速と、前後加速度と、横加速度と、ヨーレートなどの車両の走行状態を表すパラメータに基づいて目標のモーメントを算出している。
【０００４】
しかしながら、上述した技術では車両のモーメントのみしか制御ができておらず、車両のスリップ角を用いて車両の旋回時などの姿勢安定制御を行っていなかった。さらに、モーメントを付加することで、車両の自転軸の位置が変動することも考慮されていなかった。以上のような理由から、上記の車両の制御装置では、付与したモーメント以上に車両が応答してしまう場合があるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０１２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、前後輪の少なくとも一方の左右輪にモータが搭載された４輪駆動車両において、精度よく車両の姿勢安定制御が行えるように、車両に付与すべき最適なモーメントを算出する車両の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】
【０００７】
本発明の１つの観点では、左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置が、前記車両の仕様情報を記憶している車両仕様情報記憶手段と、前記車両に搭載されたセンサからの出力に基づいて車両状態を算出する車両状態算出手段と、前記車両の自転軸の位置の変動を利用して、前記車両の仕様情報及び前記算出された車両状態に基づいてモーメントを算出するモーメント算出手段と、を備える。
【０００８】
上記の制御装置は、前後輪の少なくとも一方をモータにより駆動する４輪駆動車両において、車両に付与すべきモーメントを算出し、算出されたモーメントに基づいて各モータへの駆動トルクなどを制御する。このとき、基本的に、車両の質量やヨー慣性モーメントなどの仕様情報と、車両の車速やヨーレートなどの算出された車両状態と、に基づいて、車両に付与すべきモーメントが算出される。ただし、車両にモーメントを付与することにより車両の自転軸の位置が変動するので、このことを利用してモーメントを算出する。このように算出したモーメントを車両に付与することにより、走行時における車両の姿勢安定制御などを精度良く行うことができる。
【０００９】
上記の車両の制御装置の一態様は、前記モーメント算出手段は、変動後の自転軸位置における運動方程式に基づいてモーメントを算出する。上述したように、車両の自転軸が変動するので、変動後の自転軸に基づいて運動方程式などを立てる。モーメントの運動方程式であれば、変動後の自転軸を回転の中心軸としてモーメントの運動方程式を立てる。これにより、付与すべき正確なモーメントを算出することができる。
【００１０】
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記モーメント算出手段は、前記車両のスリップ角が０になるようにモーメントを算出する。このように算出されたモーメントを車両に付与することにより、車両の安定した旋回などを可能にする。
【００１１】
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記車両状態算出手段は、当該車両のヨーレート検出を検出するヨーレート検出手段と、当該車両状態に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、を備え、前記モーメント算出手段は、当該ヨーレートが前記目標ヨーレートへ追従するようにモーメントを算出する。車両のヨーレートが目標ヨーレートに追従するようにモーメントを付与するので、車両が安定した旋回などを行うことが可能となる。
【００１２】
上記の車両の制御装置の他の一態様では、前記モーメント算出手段は、演算式、
【００１３】
【数１】
2005151658.tif 000003
【００１４】
に基づいてモーメントＭを算出し、ｍは当該車両の質量、Ｖは当該車両の速度、Ｉは当該車両のヨー方向の慣性モーメント、σは当該車両の操舵角、Ｙr_stは前記目標ヨーレート、Ｋｆは当該車両の前輪のコーナリングパワー、Ｋｆは当該車両の後輪のコーナリングパワー、Ｌｆは当該車両の自転軸から前輪のドライブシャフトまでの距離、Ｌｒは当該車両の自転軸から後輪のドライブシャフトまでの距離である。このように、モーメントを付与することによる自転軸の変動を考慮に入れ、ヨーレートを目標ヨーレートに追従させ、且つスリップ角を０にするようにモーメントを算出することにより、走行時における車両の姿勢安定制御などをより精度良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の最良な実施の形態について説明する。
【００１６】
［車両の構成］
まず、本発明の実施形態に係る車両の概略構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両１００の概略構成を示す平面図である。なお、図１に示す車両１００は、４ＷＤ（四輪駆動）仕様のＦＲ車両（エンジン前置き後輪駆動方式）に本発明を適用したものである。
【００１７】
車両１００は、主として、エンジン１と、トルクコンバータ２と、トランスミッション３と、プロペラシャフト４と、ディファレンシャルギヤ５と、後輪用の左右のドライブシャフト６Ｌ及び６Ｒと、前輪用の左右のドライブシャフト９Ｌ及び９Ｒと、左右の後輪７Ｌ及び７Ｒと、左右の前輪１０Ｌ及び１０Ｒと、バッテリー１３と、インバータ１４と、左右の駆動ユニット８Ｌ及び８Ｒと、車両制御システム２００と、を備える。なお、以下の説明では、左右対称に配置された構成要素については、左右の区別が必要な場合は符号に「Ｌ」、「Ｒ」を付し、左右の区別が不要な場合は「Ｌ」、「Ｒ」を省略する。例えば、左右の駆動ユニットを指す場合は「駆動ユニット８」と記述し、左側のモータを指す場合は「駆動ユニット８Ｌ」と記述する。
【００１８】
エンジン１は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生する内燃機関である。燃焼室内での混合気の燃焼によるピストンの往復運動は、コンロッド（図示略）を介してクランクシャフト（図示略）の回転運動に変換される。クランクシャフトは、トルクコンバータ２、トランスミッション３、プロペラシャフト４、ディファレンシャルギヤ５、及びドライブシャフト６を介して後輪７に動力を伝達する。
【００１９】
トルクコンバータ２は、エンジン１とトランスミッション３との間に設けられる。トルクコンバータ２は、油などの作動流体を利用することにより、エンジン１から出力される回転トルクを断続的にトランスミッション３へ伝達するクラッチとしての機能と、その回転トルクを増大させてトランスミッション３へ伝達する機能とを有する。
【００２０】
トランスミッション３は、トルクコンバータ２とプロペラシャフト４との間に設けられ、前進４段（第１速〜第４速）、後進１段の各変速段に対応する複数のギヤ（プラネタリギヤ）などを有する。トランスミッション３は、ＥＣＵからの指令信号に基づき、図示しない油圧制御装置を作動させることにより、低速段から高速段への変速操作（シフトアップ）、或いは高速段から低速段への変速操作（シフトダウン）を行う。
【００２１】
プロペラシャフト４は、トランスミッション３とディファレンシャルギヤ５との間に設けられ、エンジン１から得られる駆動力を後輪７側へ伝達する推進軸である。
【００２２】
ディファレンシャルギヤ５は、複数の傘歯歯車を組み合わせたものから構成され、車両旋回時に内側の車輪と外側の車輪との回転速度を調整するギヤである。具体的には、車両１００が直線道路を走行するときは、ディファレンシャルギヤ５は、左右の後輪７を同一の速度で回転させる。一方、車両１００が旋回運動をするときは左右の後輪７の回転速度差が生じるため、ディファレンシャルギヤ５はそれらの回転速度を調整して、スムーズな旋回運動を可能とする。
【００２３】
ドライブシャフト６は、左右の後輪７と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト６は、エンジン１からの駆動力によって回転し、後輪７へ動力を伝達する。
【００２４】
駆動ユニット８は、例えば永久磁石型同期式モータなどの電動式モータと減速機とを備え、左右の前輪を駆動させる位置に夫々設けられる。駆動ユニット８Ｒ及び８Ｌの夫々に、インバータ１４と繋がっている電源ケーブル７１が接続され、電圧信号が供給される。そして、その電圧信号に基づいて駆動ユニット８Ｒ及び８Ｌが駆動する。
【００２５】
ドライブシャフト９は左右独立にそれぞれ左右前輪１０と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト９は、それぞれ左右の駆動ユニット８の出力軸であり、各駆動ユニット８から独立に駆動力を与えられる。即ち、左右前輪１０の駆動は左右の駆動ユニット８により独立に行われる。
【００２６】
バッテリー１３は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池などの２次電池であり、電源ケーブル７０を介してインバータ１４との間で電力の授受を行う。
【００２７】
インバータ１４は、主として発電電力量を制御する装置であり、電源ケーブル７０を通じてバッテリー１３と、電源ケーブル７１を通じて左右の駆動ユニット８と夫々接続される。また、インバータ１４は車両制御システム２００からトルク制御信号７２を入力される。インバータ１４は、バッテリー１３から電力の供給を受けると、それを左右の駆動ユニット８が駆動するのに適した３相交流電圧に変換する。そして、インバータ１４は、その変換後の３相交流電圧を左右の駆動ユニット８に供給して左右の駆動ユニット８を各々独立に駆動する。尚、インバータ１４による左右の駆動ユニット８の駆動制御は、車両制御システム２００からのトルク制御信号７２に基づきなされる。また、インバータ１４は、車両減速時などに駆動ユニット８から発生する電力の供給を受けると、その電力をバッテリー１２の充電を行うのに適した直流電圧に変換し、電源ケーブル７０を通じてバッテリー１３の充電を行う。
【００２８】
車両制御システム２００は、左右の前輪１０を独立に駆動して車両１００の姿勢安定の制御を行うシステムである。本実施形態では、車両制御システム２００は、精度よく車両１００の姿勢安定制御が行えるように、車両１００に付与すべき最適なモーメントを算出することができる。そして、車両制御システム２００は、こうして算出したモーメントに基づいて左右の駆動ユニット８Ｌ及び８Ｒにおける夫々の出力トルクを決定し、この出力トルクに対応するトルク制御信号７２をインバータ１４へ出力する。なお、車両制御システム２００は、図示しないＥＣＵ（Engine Control Unit）内などに設けてもよい。
【００２９】
［車両制御システム］
次に、本発明の実施形態に係る車両制御システム２００について詳細に説明する。車両制御システム２００は、車両１００に対して付与すべきモーメントＭを算出し、このモーメントＭを車両１００が実現できるように左右の駆動ユニット８Ｌ及び８Ｒの出力トルクを決定して駆動制御を行うシステムである。
【００３０】
図２に、車両制御システム２００の構成を示す。車両制御システム２００は、主として、各種のセンサと、車両状態量算出部２１０と、車両仕様情報記憶部２１２と、モーメント演算部２１４と、コントローラユニット２２０と、を備える。
【００３１】
各種センサは、主として、運転者によりアクセルペダルが踏込まれたときの踏込量を検出するアクセル開度センサ２０１、左右前後輪に夫々設けられ、それらの各回転速度を検出する車速センサ２０２、車両１００の前後加速度及び横加速度を夫々検出する加速度センサ２０３、運転者によるステアリング操作時の実際の操舵角を検出する操舵角センサ２０４、旋回時における車両１００のヨーレート（ヨー方向の回転速度）を検出するヨーレートセンサ２０５などが挙げられる。また、アクセル開度センサ２０１、車速センサ２０２、加速度センサ２０３、操舵角センサ２０４、及びヨーレートセンサ２０５は、アクセルペダルの踏込量、左右前後輪の各回転速度、前後加速度及び横加速度、ステアリング角度、ヨーレートなどを夫々検出すると、それらの検出値を車両状態量算出部２１０へ出力する。
【００３２】
車両状態量算出部２１０は、主として、アクセル開度センサ２０１、車速センサ２０２、加速度センサ２０３、操舵角センサ２０４、及びヨーレートセンサ２０５から夫々出力された検出値を取得する。また、車両状態算出部２１０は、これらの検出値に基づいてモーメントＭを付与する際に車両の１００が追従すべき目標ヨーレートＹr_stを算出する。そして、車両状態量算出部２１０にて算出されたこれらの状態量などはモーメント演算部２１４に出力される。本実施形態では、車両状態量算出部２１０は特に、操舵角σ（ここでの、操舵角σは実操舵角を示すものとし、以下同様とする）と、（実）ヨーレートＹｒと、目標ヨーレートＹr_stと、車速Ｖと、をモーメント演算部２１４に出力する。
【００３３】
一方、車両仕様情報記憶部２１２は、主として、車両１００における、ヨー慣性モーメント（以下、単に「慣性モーメント」と呼ぶ）Ｉ、質量ｍ、前輪１０のコーナリングパワーＫｆ（２輪分のコーナリングパワーを表す）、後輪７のコーナリングパワーＫｆ（２輪分のコーナリングパワーを表す）、自転軸から前輪１０のドライブシャフト９までの距離Ｌｆ、自転軸から後輪７のドライブシャフト６までの距離Ｌｒを記憶している。これらの情報は、車両１００がモーメントＭの演算処理を行う前から記憶している当該車両に固有の定数である。車両仕様情報記憶部２１２は、これらの情報をモーメント演算部２１４へ出力する。
【００３４】
ここで、コーナリングパワーＫｆ及びＫｒについて図５を参照して詳しく説明する。図５では、車両１００はＢで示す方向に進行しており、タイヤ２０はこの進行方向Ｂに対して角度βだけ横すべりしている（以下、この角度を「スリップ角」と呼ぶ）様子を表している。ここで、コーナリング中の車両１００には、コーナーの外側に押し出そうとする遠心力が働く。実際には、この遠心力に勝る反対方向のコーナリングフォース（以下、単に「横力」とも呼ぶ）Ｆが生じ、安定したコーナリングを可能にしている。コーナリングフォースＦは、タイヤ２０の接地部の横方向の剛性と摩擦力によって生じる力で、車両１００の進行方向Ｂに対して直角に発生する。そして、コーナリングパワーは、上記のスリップ角βの増加とともに増すコーナリングフォースＦの割合を表す定数である。
【００３５】
次に、モーメント演算部２１４での処理について説明する。モーメント演算部２１４では、上記の車両状態量算出部２１０から供給される現在の車両状態、及び車両仕様情報記憶部２１２から供給される車両仕様情報に基づいて車両１００に付与すべきモーメントＭを算出する。本実施形態では、車両状態算出部２１０から供給される操舵角σ、ヨーレートＹｒ、目標ヨーレートＹr_st、車速Ｖと、車両仕様情報記憶部２１２から供給される慣性モーメントＩ、質量ｍ、前輪１０のコーナリングパワーＫｆ、後輪７のコーナリングパワーＫｆ、自転軸から前輪１０のドライブシャフト９までの距離Ｌｆ、自転軸から後輪７のドライブシャフト６までの距離Ｌｒ、を用いてモーメントＭを演算する。このとき、モーメント演算部２１４は、車両の自転軸が変動することを考慮に入れてモーメントＭを算出する。これにより、車両１００のヨー方向の運動の制御を正確に行うことができる。さらに、モーメント演算部２１４は、上記のスリップ角βが０になるように、又はヨーレートＹｒが目標ヨーレートＹr_stに追従するように、モーメントＭを算出する。これにより、車両１００が旋回などを行う際、車両１００の姿勢を安定に保つことができる。モーメント演算部２１４における、モーメントＭの具体的な算出方法については詳細は後述する。
【００３６】
以上のように算出されたモーメントＭは、コントローラユニット２２０へ出力される。コントローラユニット２２０は、供給されたモーメントＭを実際に車両１００が発生できるように、左右の駆動ユニット８Ｌ及び８Ｒにおける夫々の出力トルクを決定する。そして、コントローラユニット２１４は、決定した出力トルクに対応するトルク制御信号７２をインバータ１４へ出力する。
【００３７】
［モーメントＭの算出方法］
以下では、本実施形態に係る車両１００に付与するモーメントＭの算出方法について説明する。なお、モーメントＭの算出は、上述した車両制御システム２００内において、モーメント演算部２１４が、車両状態量算出部２１０及び車両仕様情報記憶部２１２から供給される情報に基づいて行うものとする。
【００３８】
まず、図３及び図４を用いて、車両１００にモーメントＭを付与することにより自転軸が変動することを示す。図３に示すように、車両１００の前輪１０に前輪横力Ｆｆ、後輪７に後輪横力Ｆｒが働いているとする。また、車両１００において、慣性モーメントをＩ、ヨーレートＹｒの微分値をｄＹｒ／ｄｔ、自転軸をＣ、ホイールベースをＬ、自転軸Ｃから前輪１０のドライブシャフト９までの距離をｘ、自転軸Ｃから後輪７のドライブシャフト６までの距離をＬ−ｘとする。このとき、車両１００のモーメントの運動方程式を立てると式（２）のようになる。
【００３９】
【数２】
2005151658.tif 000004
【００４０】
式（２）において、さらに、ｘについて解くと式（３）のようになる。
【００４１】
【数３】
2005151658.tif 000005
【００４２】
次に、図４に示すように、車両１００に対してモーメントＭを付与すると、モーメント運動方程式は式（４）のようになる。なお、自転軸Ｃから前輪１０のドライブシャフト９までの距離をＬｆ、自転軸Ｃから後輪７のドライブシャフト６までの距離をＬｒとする。
【００４３】
【数４】
2005151658.tif 000006
【００４４】
ここで、式（４）を式（３）に代入すると、上記のｘを式（５）のように表すことができる。
【００４５】
【数５】
2005151658.tif 000007
【００４６】
すなわち、式（５）の右辺の第２項からわかるように、車両１００にモーメントＭを付加することにより図４の矢印Ａで示すように自転軸Ｃが後方へ移動することがわかる。また、モーメントＭが大きくなるほど、自転軸Ｃが移動する量が増加することがわかる。
【００４７】
以上のように車両１００にモーメントＭを付与することにより自転軸Ｃが移動するので、本実施形態では自転軸Ｃの変動を考慮に入れて、車両１００に付加すべきモーメントＭを算出する。これにより、車両１００におけるヨー方向の運動を正確に制御することができる。
【００４８】
まず、変動した自転軸Ｃの位置を表す式（５）を式（２）のモーメント運動方程式に代入すると、モーメントＭを付与したときのモーメント運動方程式を式（６）で表すことができる。
【００４９】
【数６】
2005151658.tif 000008
【００５０】
そして、車両１００の横方向の運動方程式を立てると、式（７）にて表すことができる。なお、車両１００の質量をｍ、車両１００の車速をＶ、車両１００の横加速度をＧｙ、車両１００のスリップ角をβとする。
【００５１】
【数７】
2005151658.tif 000009
【００５２】
また、式（６）は式（７）を用いると、式（８）のように表すことができる。
【００５３】
【数８】
2005151658.tif 000010
【００５４】
本実施形態では、さらに、車両１００のヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹr_stに追従させるようにモーメントＭを算出するか、若しくはスリップ角βが０になるようにモーメントＭを算出する。このようにしてモーメントＭを算出するのは、車両１００のより安定した旋回等を可能にするためである。なお、以下で説明する例では、ヨーレートＹｒが目標ヨーレートＹr_stに追従するようにし（以下、「条件１」と呼ぶ）、且つスリップ角β＝０になるように（以下、「条件２」と呼ぶ）、モーメントＭを算出している。
【００５５】
まず、算出されるモーメントＭが条件１に従うように、式（４）において左辺のヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹr_stに置き換えると、式（９）のようになる。
【００５６】
【数９】
2005151658.tif 000011
【００５７】
次に、車両１００に働く前輪横力Ｆｆ及び後輪７に後輪横力Ｆｒについて条件２を用いて解いていく。まず、前輪横力Ｆｆは、先に述べたように前輪コーナリングパワーＫｆと前輪スリップ角βｆを用いて式（１０）のように表すことができる。
【００５８】
【数１０】
2005151658.tif 000012
【００５９】
前輪スリップ角βｆは、式（１０）の中段の式のように表すことができる。ここで、中段の式の第２項は、車両の１００の自転軸Ｃの変動を考慮に入れたものとなっている。また、中段の式の第２項における横加速度Ｇｙについて式（７）を用いて表すと、下段の式のようになる。
【００６０】
上記の式（１０）において、上述した条件２を含めると、式（１１）のように表現することができる。
【００６１】
【数１１】
2005151658.tif 000013
【００６２】
式（１１）は、条件２に従い、スリップ角β＝０とし、さらにスリップ角βの微分値ｄβ／ｄｔ＝０として（スリップ角β＝０であるため、その微分値も０となる）、式（１０）に代入したものを示している。
【００６３】
同様に、後輪横力Ｆｒについても解いていくと、式（１２）のようになる。なお、Ｋｒは後輪コーナリングパワー、βｒは後輪スリップ角である。
【００６４】
【数１２】
2005151658.tif 000014
【００６５】
後輪スリップ角βｒは、式（１２）の２段目の式のように表すことができる。ここで、２段目の式の第２項は、車両の１００の自転軸Ｃの変動を考慮に入れたものとなっている。また、２段目の式の第２項の横加速度Ｇｙについて、式（７）を用いて表すと３段目の式を得ることができる。そして、条件２を満たすように、この式についてスリップ角β＝０、及びスリップ角βの微分値ｄβ／ｄｔ＝０を代入すると４段目の式が得られる。
【００６６】
式（１１）及び式（１２）を式（９）に代入して、モーメントＭについて解くと、式（１３）が得られる。なお、式（９）に代入する際、式（１１）及び式（１２）のヨーレートＹｒを目標ヨーレートＹr_stに置き換えて代入するものとする。
【００６７】
【数１３】
2005151658.tif 000015
【００６８】
以上の算出方法により、車両１００に付与すべきモーメントＭを算出することができる。上記の算出方法では、車両の一般的な運動方程式を示す式（２）に対して、モーメントの付与による車両の自転軸Ｃの変化量を示す式（５）を代入して、モーメントＭを付与したときのモーメント運動方程式である式（６）を求め、これを用いてモーメントＭを算出している。即ち、モーメント演算部２１４は、変動後の自転軸位置における運動方程式に基づいてモーメントを算出している。
【００６９】
算出されたモーメントＭは、車両１００の自転軸Ｃの変動が考慮に入れられているので、車両１００におけるヨー方向の運動を精度よく制御することができる。さらに、スリップ角βが０になるように制御され、且つヨーレートＹｒが目標ヨーレートＹr_stに追従するように制御がなされているので、車両１００の正確で安定した旋回を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両制御システムの構成を示す図である。
【図３】モーメント無付加時の車両におけるモーメント運動方程式を導くための図である。
【図４】車両にモーメントを付加することにより、車両の自転軸が変動することを示す図である
【図５】車両のタイヤに働くコーナリングフォースを説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  エンジン
７  後輪
８  駆動ユニット
１０  前輪
１３  バッテリー
１４  インバータ
１００  車両
２００  車両制御システム
２１４  モーメント演算部
２２０  コントローラユニット
【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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