(57)【要約】【課題】制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高める。【解決手段】車両制御部２０が、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御し、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと、車両の後輪のサスペンションの回転中心と後輪の接地点との角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと、車両の前輪のサスペンションの回転中心と前輪の接地点との角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度のθｒ正接との積に対応する。【選択図】図６
2016175514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する車両制御部
を有する、車両であって、
前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと、前記車両の後輪のサスペンションの回転中心と前記後輪の接地点との角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと、前記車両の前輪のサスペンションの回転中心と前記前輪の接地点との角度θｆの正接との積に対応し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと前記角度のθｒ正接との積に対応する車両。
【請求項２】
前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒとの前記角度θｆ正接との積に一致し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと前記角度θｒの正接との積に一致する請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記車両制御部は、前記車両の前輪、又は後輪の駆動力を制御することにより、ヒーブに関する変化量、又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する請求項１又は２記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に係り、特に、車両制御部を含む車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制駆動力を制御することにより、ピッチ挙動を抑制するとともに、上下方向振動を適切に抑制する制駆動力制御装置がある（特許文献１）。
【０００３】
また、加速時等の車両姿勢変化を抑制して良好な乗り心地が得られるように、サスペンションの回転中心角を調整する方法がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３０７６０号公報
【特許文献２】特開平１０−４４７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術においては、制御手段のみにより、ピッチ制御とヒーブ制御の両立を図り、車両機構、及び構造を考慮していないため、制御の消費エネルギーが大きいという問題がある。また、車両機構、及び構造の制約から制御効果には限界があるという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２の技術においては、静的なモーメントのつり合いだけを考慮しているため、動的なバネ、及びダンパの影響で、振動を完全に消すことができないという問題がある。
【０００７】
本発明では、上記問題点を解決するために成されたものであり、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る車両は、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する車両制御部を含んで構成されており、前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと、前記車両の後輪のサスペンションの回転中心と前記後輪の接地点との角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと、前記車両の前輪のサスペンションの回転中心と前記前輪の接地点との角度θｆの正接との積に対応し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと前記角度のθｒ正接との積に対応する車両である。
【０００９】
第１の発明によれば、車両制御部により、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御し、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと、車両の後輪のサスペンションの回転中心と後輪の接地点との角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと、車両の前輪のサスペンションの回転中心と前輪の接地点との角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度のθｒ正接との積に対応するように構成されている。
【００１０】
このように、第１の発明によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度θｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることができる。
【００１１】
また、第１の発明において、前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒとの前記角度θｆ正接との積に一致し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと前記角度θｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと前記角度θｒの正接との積に一致するように構成してもよい。
【００１２】
また、第１の発明において、前記車両制御部は、前記車両の前輪、又は後輪の駆動力を制御することにより、ヒーブに関する変化量、又はピッチに関する変化量を抑制するように制御してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度θｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハーフカーモデルの一例を示す図である。
【図２】ヒーブ加速度が小さくことを示す一例を示す図である
【図３】ピッチ加速度は小さくなることを示す一例を示す図である。
【図４】基本的なピッチ制御についてのブロック線図の一例を示す図である。
【図５】基本的なヒーブ制御についてのブロック線図の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る車両の機能的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る車両のモータ制御処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
＜本実施形態に係る車両の原理＞
まず、本実施形態に係る車両の原理について説明する。始めに、本実施形態に係る車両の運動方程式について説明する。図１示す、直進時の車両単体のハーフカーモデルにおいて、下記（１）式の運動方程式が成立する。
【００１７】
【数１】
2016175514.tif 000003
【００１８】
ここで、θｂは、車両ピッチ角度［rad］であり、下記（２）式の関係がある。
【００１９】
【数２】
2016175514.tif 000004
【００２０】
また、
【００２１】
【数３】
2016175514.tif 000005
【００２２】
は、車両ピッチ角速度［rad/s］であり、
【００２３】
【数４】
2016175514.tif 000006
【００２４】
は、車両ピッチ角加速度［rad/s2］である。
【００２５】
θｆは、車両の前輪のサスペンションの回転中心と前輪の接地点との角度を表す。また、θｒは、車両の後輪のサスペンションの回転中心と後輪の接地点との角度を表す。
【００２６】
また、ｚは、車両重心の高さ方向位置［ｍ］であり、下記（３）式の関係がある。
【００２７】
【数５】
2016175514.tif 000007
【００２８】
また、
【００２９】
【数６】
2016175514.tif 000008
【００３０】
は、車両重心の高さ方向速度［m/s］であり、
【００３１】
【数７】
2016175514.tif 000009
【００３２】
は、車両重心の高さ方向加速度［m/s2］である。また、ｘは、車両重心前後方向位置［ｍ］であり、
【００３３】
【数８】
2016175514.tif 000010
【００３４】
は、車両重心前後方向速度［m/s］であり、
【００３５】
【数９】
2016175514.tif 000011
【００３６】
は、車両重心前後方向加速度［m/s2］である。また、Ｆｘｆは、車両前輪駆動力［Ｎ］であり、Ｆｘｒは、車両後輪駆動力［Ｎ］である。また、ｚｆｂは、車両前輪位置の車体高さ［ｍ］であり、
【００３７】
【数１０】
2016175514.tif 000012
【００３８】
は、車両前輪位置の車体高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、
【００３９】
【数１１】
2016175514.tif 000013
【００４０】
は、車両前輪位置の車体高さ方向加速度［ｍ／ｓ２］である。また、ｚｒｂは、車両後輪位置の車体高さ［ｍ］であり、
【００４１】
【数１２】
2016175514.tif 000014
【００４２】
は、車両後輪位置の車体高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、
【００４３】
【数１３】
2016175514.tif 000015
【００４４】
は、車両後輪位置の車体高さ方向加速度［ｍ／ｓ２］である。また、ｚｆｇは、車両前輪接地点の高さ方向位置［ｍ］であり、
【００４５】
【数１４】
2016175514.tif 000016
【００４６】
は、車両前輪接地点の高さ方向速度［ｍ／ｓ］である。また、ｚｒｇは、車両後輪接地点の高さ方向位置［ｍ］であり、
【００４７】
【数１５】
2016175514.tif 000017
【００４８】
は、車両後輪接地点の高さ方向速度［ｍ／ｓ］である。また、ｚｆｔは、車両前輪の高さ方向位置［ｍ］であり、
【００４９】
【数１６】
2016175514.tif 000018
【００５０】
は、車両前輪の高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、
【００５１】
【数１７】
2016175514.tif 000019
【００５２】
は、車両前輪の高さ方向加速度［ｍ／ｓ２］である。また、ｚｒｔは、車両後輪の高さ方向位置［ｍ］であり、
【００５３】
【数１８】
2016175514.tif 000020
【００５４】
は、車両後輪の高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、
【００５５】
【数１９】
2016175514.tif 000021
【００５６】
は、車両後輪の高さ方向加速度［ｍ／ｓ２］である。また、ｍｂは、車両質量［ｋｇ］であり、Ｉｂは、車両慣性モーメント［ｋｇｍ２］であり、ｌｆは、車両重心点と前輪間の長さ［ｍ］であり、ｌｒは、車両重心点と後輪間の長さ［ｍ］であり、ｍｆｔは、車両前輪質量［ｋｇ］であり、ｍｒｔは、車両後輪質量［ｋｇ］であり、ｋｆは、車両前輪のサスペンション弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋｒは、車両後輪のサスペンション弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋｆｔは、車両前輪弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋｒｔは、車両後輪弾性係数［Ｎ／ｍ］である。また、ｃｆは、車両前輪のアブソーバ減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃｒは、車両後輪のアブソーバ減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃｆｔは、車両前輪減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃｒｔは、車両後輪減衰係数［Ｎｓ／ｍ］である。
【００５７】
次に、本実施形態に係る車両の車両機構、及び構造設計について説明する。車両が定常走行していることを想定した、理想ピッチ加速度抑制
【００５８】
【数２０】
2016175514.tif 000022
【００５９】
を実現する入力は、空気抵抗、転がり抵抗、各部損失を無視すると下記（４）式に示すようになる。
【００６０】
【数２１】
2016175514.tif 000023
【００６１】
上記（４）式の状態において、ヒーブ加速度は下記（５）式に示すようになる。図２に示すように、図２の四角で囲った値が小さい程ヒーブ加速度は小さくなる。
【００６２】
【数２２】
2016175514.tif 000024
【００６３】
ここで、
【００６４】
【数２３】
2016175514.tif 000025
【００６５】
とすると、図２の四角で囲った部分は、下記（６）式のようになる。ここで、下記（６）式の理想の状態は、第１項の
【００６６】
【数２４】
2016175514.tif 000026
【００６７】
が０であり、第２項の
【００６８】
【数２５】
2016175514.tif 000027
【００６９】
が０であり、第３項の
【００７０】
【数２６】
2016175514.tif 000028
【００７１】
をピッチ制御で０に収束させた状態である。なお、車両車体のヒーブ変位量Δｚｂは、車両前輪位置の車体高さｚｆｂと車両後輪位置の車体高さｚｒｂの差分である。また、車両タイヤのヒーブ変位量Δｚｔは、車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔと車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔとの差分である。
【００７２】
【数２７】
2016175514.tif 000029
【００７３】
以上より、ピッチ制御時にヒーブを抑制できる理想の機構、及び構造特性は、下記（７）式、及び下記（８）式の条件を満たす場合である。
【００７４】
【数２８】
2016175514.tif 000030
【００７５】
次に、車両が定常走行していることを想定した、理想ヒーブ加速度抑制
【００７６】
【数２９】
2016175514.tif 000031
【００７７】
を実現する入力は、空気抵抗、転がり抵抗、各部損失を無視すると下記（９）式に示すようになる。
【００７８】
【数３０】
2016175514.tif 000032
【００７９】
上記（９）式の状態において、ピッチ加速度は下記（１０）式に示すようになる。図３に示すように、図３の四角で囲った値が小さい程ピッチ加速度は小さくなる。
【００８０】
【数３１】
2016175514.tif 000033
【００８１】
ここで、
【００８２】
【数３２】
2016175514.tif 000034
【００８３】
とすると、図３の四角で囲った部分は、下記（１１）式のようになる。ここで、下記（１１）式の理想の状態は、第１項の
【００８４】
【数３３】
2016175514.tif 000035
【００８５】
が０であり、第２項の
【００８６】
【数３４】
2016175514.tif 000036
【００８７】
が０であり、第３項の
【００８８】
【数３５】
2016175514.tif 000037
【００８９】
をピッチ制御で０に収束させた状態である。
【００９０】
【数３６】
2016175514.tif 000038
【００９１】
以上より、ヒーブ制御時にピッチを抑制できる理想の機構、及び構造特定は、上記（７）式、及び上記（８）式の条件を満たす場合である。
【００９２】
上記、本実施形態に係る車両の車両機構、及び構造設計についての説明によって、理想ピッチ加速度抑制を行う場合に、ヒーブ加速度も同時に抑制できる最適な機構、及び構造特性を明らかにした。また、理想ヒーブ加速度抑制を行う場合に、ピッチ加速度も同時に抑制できる最適な機構、及び構造特性を明らかにした。これにより、制御することを前提として場合の最適な構造特性は、上記（７）式、及び上記（８）式の状態を満たす場合である。
【００９３】
次に、本実施形態に係る車両のピッチ制御について説明する。
【００９４】
図４に、基本的なピッチ制御についてのブロック線図を示す。ここで、
【００９５】
【数３７】
2016175514.tif 000039
【００９６】
であり、上記（１２）式は、上記（１）式の運動方程式を変更したものであり、上記（１３）式は、評価関数のパラメータとなる評価出力を表す。また、ｚｃは定数である。また、
【００９７】
【数３８】
2016175514.tif 000040
【００９８】
であることから、制御入力ξｚが入力された場合に上記（２）式の分子を０に近づかせるように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫを予め設定する。
【００９９】
具体的には、下記（１４ａ）式の評価関数を最小化するｕ１を求める必要があるため、下記（１４ｂ）式の解として得られる正定対称行列Ｐをもとに、上記（１４）式は、下記（１４ｃ）式のように表される。そのため、ゲインＫは、下記（１４ｄ）式のようになる。
【０１００】
【数３９】
2016175514.tif 000041
【０１０１】
【数４０】
2016175514.tif 000042
【０１０２】
【数４１】
2016175514.tif 000043
【０１０３】
【数４２】
2016175514.tif 000044
【０１０４】
なお、上記（１４ａ）式のＱ，Ｒは、各重みを表す。また、ζは、Ｃｚを変更することにより、ピッチ制御、及び後述するヒーブ制御において位置、速度、及び加速度と変更することができるため、各々の場合の入力ｕ１を取得することができる。
【０１０５】
また、上記（２）式の分子は、車両車体のヒーブ変位量Δｚｂを表し、車体に関する車両車体のヒーブ変位量Δｚｂを０に近づけることにより、車体と連結しているタイヤに関する車両タイヤのヒーブ変位量Δｚｔも０に近づかせることができる。このようにすることにより、上記（６）式の第３項の値（図３のピッチ制御による値）を０に収束させることができる。また、上記（１４）式の制御出力ｕ１は、車両後輪駆動力Ｆｘｒでもよい。また、他のパラメータについては、
【０１０６】
【数４３】
2016175514.tif 000045
2016175514.tif 000046
2016175514.tif 000047
2016175514.tif 000048
【０１０７】
【数４４】
2016175514.tif 000049
2016175514.tif 000050
2016175514.tif 000051
【０１０８】
となる。なお、Ｔは転置を表す。また、上記（１３）式において、ピッチ位置θｂ、又はピッチ速度
【０１０９】
【数４５】
2016175514.tif 000052
【０１１０】
を評価出力とする場合には、上記（１３）は
【０１１１】
【数４６】
2016175514.tif 000053
【０１１２】
であり、ピッチ位置θｂを評価出力とする場合、パラメータＣｚは、下記（１５）式を用いる。
【０１１３】
【数４７】
2016175514.tif 000054
【０１１４】
また、ピッチ速度
【０１１５】
【数４８】
2016175514.tif 000055
【０１１６】
を評価出力とする場合には、パラメータＣｚは、下記（１６）式を用いる
【０１１７】
【数４９】
2016175514.tif 000056
【０１１８】
また、上記（１３）式において、ピッチ加速度
【０１１９】
【数５０】
2016175514.tif 000057
【０１２０】
を評価出力とする場合には、上記（１３）式は、
【０１２１】
【数５１】
2016175514.tif 000058
【０１２２】
であり、パラメータＣｚは、上記（１５）式を用いる。本実施形態においては、何れの評価出力を実現するように構成してもよい。
【０１２３】
次に、本実施形態に係る車両のヒーブ制御について説明する。
【０１２４】
図５に、基本的なヒーブ制御についてのブロック線図を示す。ヒーブ制御についても、上述のピッチ制御と同様上記（１２）式〜（１４）式を満たすため、制御入力ξｚが入力された場合に車両車体のヒーブ変位量Δｚｂを０に近づかせるように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫを予め設定する。なお、車両車体のヒーブ変位量Δｚｂは、車両前輪位置の車体高さｚｆｂ＋車両後輪位置の車体高さｚｒｂによって表され、車体に関する車両車体のヒーブ変位量Δｚｂを０に近づけることにより、車体と連結しているタイヤに関する車両タイヤのヒーブ変位量Δｚｔも０に近づかせることができる。このようにすることにより、上記（１１）式の第３項（図５のヒーブ制御による値）を０に収束させることができる。
【０１２５】
また、上記（１３）式において、ヒーブ位置ｚｂ、又はヒーブ速度
【０１２６】
【数５２】
2016175514.tif 000059
【０１２７】
を評価出力とする場合には、上記（１３）は
【０１２８】
【数５３】
2016175514.tif 000060
【０１２９】
であり、ヒーブ位置ｚｂを評価出力とする場合、パラメータＣｚは、下記（１７）式を用いる。
【０１３０】
【数５４】
2016175514.tif 000061
【０１３１】
また、ヒーブ速度
【０１３２】
【数５５】
2016175514.tif 000062
【０１３３】
を評価出力とする場合には、パラメータＣｚは、下記（１８）式を用いる
【０１３４】
【数５６】
2016175514.tif 000063
【０１３５】
また、上記（１３）式において、ピッチ加速度
【０１３６】
【数５７】
2016175514.tif 000064
【０１３７】
を評価出力とする場合には、上記（１３）式は、
【０１３８】
【数５８】
2016175514.tif 000065
【０１３９】
であり、パラメータＣｚは、上記（１８）式を用いる。本実施形態においては、何れの評価出力を実現するように構成してもよい。
【０１４０】
＜本発明の第１の実施形態に係る車両について＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両について説明する。本発明の第１の実施形態に係る車両は、上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成されており、また、上述したピッチ制御が行われているものとする。なお、ピッチ制御の評価出力は、ピッチ速度
【０１４１】
【数５９】
2016175514.tif 000066
【０１４２】
であり、上記（１３）式は、
【０１４３】
【数６０】
2016175514.tif 000067
【０１４４】
を用い、パラメータＣｚは、上記（１６）式で表わされ、後述する車両制御部２０に制御入力ξｚが入力された場合に上記（２）式の分子が０に近づくように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫが設定されているものとする。
【０１４５】
＜本発明の第１の実施形態に係る車両の構成＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両１００の構成について説明する。図６に示すように、本発明の第１の実施形態に係る車両１００は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０と、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２と、前輪レーザー変位計１４と、後輪レーザー変位計１６と車両制御部２０と、モータ９０と、モータ９２とを含んで構成されている。
【０１４６】
前輪位置の車体高さレーザー変位計１０は、車両１００の車両前輪位置の車体高さｚｆｂを取得し、車両制御部２０に出力する。
【０１４７】
後輪位置の車体高さレーザー変位計１２は、車両１００の車両後輪位置の車体高さｚｒｂを取得し、車両制御部２０に出力する。
【０１４８】
前輪レーザー変位計１４は、車両１００の車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔを取得し、車両制御部２０に出力する。
【０１４９】
後輪レーザー変位計１６は、車両１００の車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔを取得し、車両制御部２０に出力する。
【０１５０】
車両制御部２０は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から入力される車両前輪位置の車体高さｚｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から入力される車両後輪位置の車体高さｚｒｂ、前輪レーザー変位計１４から入力される車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔ、及び後輪レーザー変位計１６から入力される車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔの各々を微分し、車両前輪位置の車体高さ方向速度
【０１５１】
【数６１】
2016175514.tif 000068
【０１５２】
、車両後輪位置の車体高さ方向速度
【０１５３】
【数６２】
2016175514.tif 000069
【０１５４】
、車両前輪の高さ方向速度
【０１５５】
【数６３】
2016175514.tif 000070
【０１５６】
、及び車両後輪の高さ方向速度
【０１５７】
【数６４】
2016175514.tif 000071
【０１５８】
を取得する。また、車両制御部２０は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から入力された車体前輪位置の車体高さｚｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から入力された車両後輪位置の車体高さｚｆｂ、前輪レーザー変位計１４から入力された車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔ、後輪レーザー変位計１６から入力された車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔ、及び取得した各種情報を合わせた制御入力ξｚに基づいて、上記（１４）式に従って、制御出力である車両前輪駆動力Ｆｘｆを計算し、計算された車両前輪駆動力Ｆｘｆを実現するためのモータ電流値をモータ９０、及びモータ９２に出力する。
【０１５９】
モータ９０は、車両１００の右前輪のインホイールモータであり、車両制御部２０により制御される。
【０１６０】
モータ９２は、車両１００の左前輪のインホイールモータであり、車両制御部２０により制御される。
【０１６１】
＜本発明の第１の実施形態に係る車両の作用＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両１００の作用について説明する。まず、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から車両前輪位置の車体高さｚｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から車両後輪位置の車体高さｚｒｂ、前輪レーザー変位計１４から車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔ、及び後輪レーザー変位計１６から車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔの各々が車両制御部２０に入力されると、車両制御部２０によって、図７に示すモータ制御処理ルーチンが実行される。
【０１６２】
まず、ステップＳ１００では、車両制御部２０において受け付けた、車両前輪位置の車体高さｚｆｂ、車両後輪位置の車体高さｚｒｂ、車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔ、及び車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔの各々を微分し、車両前輪位置の車体高さ方向速度
【０１６３】
【数６５】
2016175514.tif 000072
【０１６４】
、車両後輪位置の車体高さ方向速度
【０１６５】
【数６６】
2016175514.tif 000073
【０１６６】
、車両前輪の高さ方向速度
【０１６７】
【数６７】
2016175514.tif 000074
【０１６８】
、及び車両後輪の高さ方向速度
【０１６９】
【数６８】
2016175514.tif 000075
【０１７０】
を取得する。
【０１７１】
次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において算出された各種情報と、車両制御部２０に入力された各種情報を合わせた制御入力ξｚに基づいて、上記（１４）式に従って、車両前輪駆動力Ｆｘｆを算出する。
【０１７２】
次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２において取得した車両前輪駆動力Ｆｘｆに基づいて、モータ９０、及びモータ９２を制御して、ステップＳ１００に移行し、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４を繰り返す。
【０１７３】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度θｒの正接との積に対応するように構成し、ピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ヒーブ制御の効果を高めることができる。
【０１７４】
また、ピッチ及びヒーブ特性の両立を図ることができる。
【０１７５】
また、車両機構、及び構造を考慮することで、制御に伴う消費エネルギーの最小化が可能である。
【０１７６】
また、車両機構、及び構造も最適設計することで、制御効果を最大限引き出すことができる。
【０１７７】
また、ピッチ制御、又はヒーブ制御に加えて、車両機構、及び構造も設計することで、車両機構、及び構造による制約が取り除かれる。
【０１７８】
また、動的なバネ、及びダンパの影響も考慮して、ヒーブあるいはピッチ制御を行う際に、ピッチあるいはヒーブの振動も最小化するように車両機構、及び構造を設計することができる。
【０１７９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【０１８０】
例えば、第１の実施形態においては、制御出力ｕ１を車両前輪駆動力Ｆｘｆとする場合について説明したが、制御出力ｕ１を車両後輪駆動力Ｆｘｒとしてもよい。この場合、車両制御部２０により制御される対象は、車両１００の後輪のインホイールモータとなる。
【０１８１】
また、第１の実施形態においては、ピッチ制御の評価出力として、ピッチ速度
【０１８２】
【数６９】
2016175514.tif 000076
【０１８３】
とする場合について説明したが、ピッチ位置θｂ、又はピッチ加速度
【０１８４】
【数７０】
2016175514.tif 000077
【０１８５】
を評価出力としてもよい。この場合、上記（１２）〜上記（１４）式のパラメータを適切に設定する必要がある。
【０１８６】
また、第１の実施形態においては、車両前輪位置の車体高さｚｆｂをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、又はサスペンションストロークセンサ値から計算してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、速度計により取得される車両前輪位置の車体高さ方向速度
【０１８７】
【数７１】
2016175514.tif 000078
【０１８８】
を微分して取得してもよい。
【０１８９】
また、第１の実施形態においては、車両前輪位置の車体高さ方向速度
【０１９０】
【数７２】
2016175514.tif 000079
【０１９１】
を、車両前輪位置の車体高さｚｆｂを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、又は加速度センサ等から取得できる車両前輪位置の車体高さ方向加速度
【０１９２】
【数７３】
2016175514.tif 000080
【０１９３】
を積分して取得してもよい。
【０１９４】
また、第１の実施形態においては、車両後輪位置の車体高さｚｒｂをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、又はサスペンションストロークセンサ値から計算してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、速度計により取得される車両後輪位置の車体高さ方向速度
【０１９５】
【数７４】
2016175514.tif 000081
【０１９６】
を微分して取得してもよい。
【０１９７】
また、第１の実施形態においては、車両後輪位置の車体高さ方向速度
【０１９８】
【数７５】
2016175514.tif 000082
【０１９９】
を、車両後輪位置の車体高さｚｒｂを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、又は加速度センサ等から取得できる車両後輪位置の車体高さ方向加速度
【０２００】
【数７６】
2016175514.tif 000083
【０２０１】
を積分して取得してもよい。
【０２０２】
また、第１の実施形態においては、車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラを用いて取得してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、又は速度計等により取得された、車両前輪の高さ方向速度
【０２０３】
【数７７】
2016175514.tif 000084
【０２０４】
を微分して取得してもよい。
【０２０５】
また、第１の実施形態においては、車両前輪の高さ方向速度
【０２０６】
【数７８】
2016175514.tif 000085
【０２０７】
を、取得した車両前輪の高さ方向位置ｚｆｔを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、加速度センサ等を用いて取得される車両前輪の高さ方向加速度
【０２０８】
【数７９】
2016175514.tif 000086
【０２０９】
を積分して取得してもよい。
【０２１０】
また、第１の実施形態においては、車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラを用いて取得してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、又は速度計等により取得された、車両後輪の高さ方向速度
【０２１１】
【数８０】
2016175514.tif 000087
【０２１２】
を微分して取得してもよい。
【０２１３】
また、第１の実施形態においては、車両後輪の高さ方向速度
【０２１４】
【数８１】
2016175514.tif 000088
【０２１５】
を、取得した車両後輪の高さ方向位置ｚｒｔを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、加速度センサ等を用いて取得される車両後輪の高さ方向加速度
【０２１６】
【数８２】
2016175514.tif 000089
【０２１７】
を積分して取得してもよい。
【０２１８】
また、角速度計を用いて、ピッチ速度
【０２１９】
【数８３】
2016175514.tif 000090
【０２２０】
を取得し、加速度センサを用いて車両重心の高さ方向加速度
【０２２１】
【数８４】
2016175514.tif 000091
【０２２２】
を取得し、
【０２２３】
【数８５】
2016175514.tif 000092
【０２２４】
として取得してもよい。
【０２２５】
また、第１の実施形態においては、車両の構造を上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、下記（１９）式、及び下記（２０）式に示す条件を満たすように、車両を構成してもよい。
【０２２６】
【数８６】
2016175514.tif 000093
【０２２７】
次に、第２の実施形態に係る車両について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０２２８】
第２の実施形態では、車両がヒーブ制御を行っている点が、第１の実施形態と主に異なっている。
【０２２９】
＜本発明の第２の実施形態に係る車両について＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両について説明する。本発明の第２の実施形態に係る車両は、上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成されており、また、上述したヒーブ制御が行われているものとする。なお、ヒーブ制御の評価出力は、ヒーブ速度
【０２３０】
【数８７】
2016175514.tif 000094
【０２３１】
であり、上記（１３）式は、
【０２３２】
【数８８】
2016175514.tif 000095
【０２３３】
を用い、パラメータＣｚは、上記（１８）式で表わされ、車両制御部２０に制御入力ξｚが入力された場合に車両車体のヒーブ変位量Δｚｂが０に近づくように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫが予め設定されているものとする。
【０２３４】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋｒと角度θｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃｆと角度θｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃｒと角度θｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ制御の効果を高めることができる
【０２３５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【０２３６】
例えば、第２の実施形態においては、ヒーブ制御の評価出力として、ヒーブ速度
【０２３７】
【数８９】
2016175514.tif 000096
【０２３８】
を評価出力とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ヒーブ位置ｚｂ、又はヒーブ加速度
【０２３９】
【数９０】
2016175514.tif 000097
【０２４０】
を評価出力としてもよい。この場合、上記（１２）〜上記（１４）式のパラメータを適切に設定する必要がある。
【符号の説明】
【０２４１】
１０   前輪位置の車体高さレーザー変位計
１２   後輪位置の車体高さレーザー変位計
１４   前輪レーザー変位計
１６   後輪レーザー変位計
２０   車両制御部
９０   モータ
９２   モータ
１００ 車両
【図６】
2016175514.tif 000098
【図７】
2016175514.tif 000099
【図１】
2016175514.tif 000100
【図２】
2016175514.tif 000101
【図３】
2016175514.tif 000102
【図４】
2016175514.tif 000103
【図５】
2016175514.tif 000104