(57)【要約】【課題】車体の上下方向の振動を抑制する場合に、エネルギの効率が低下することを抑制することのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車体に懸架装置を介して取り付けた前輪および後輪と、前輪の駆動力および制動力、かつ、後輪の制動力および駆動力をそれぞれ独立して制御する制御装置とを有し、前輪に駆動力または制動力を与え、かつ、後輪に駆動力または制動力を与えることにより、車体のピッチングを抑制するピッチング抑制制御、またはバウンシングを抑制するバウンシング抑制制御のいずれか一方をおこなう、車両の振動抑制装置において、バウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御の少なくとも一方で、前輪または後輪に制動力を与えるか否かを判断する判断手段（ステップＳ２）と、前輪または後輪に制動力を与えると判断された抑制制御をおこなうことを禁止する禁止手段（ステップＳ３）とを備えている。【選択図】図１
2009184522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向で異なる位置に配置された前輪および後輪と、この前輪および後輪を前記車体に取り付け、かつ、前輪および後輪を前記車体に対して独立して上下方向に相対移動可能とする懸架装置と、前輪の駆動力および制動力、かつ、後輪の制動力および駆動力をそれぞれ独立して制御する制御装置とを有し、前記車体の前方と後方とが同一の位相で上下方向に振動するバウンシングの有無を検知する制御と、前記車体の前方と後方とが逆の位相で上下方向に振動するピッチングの有無を検知する制御と、前記バウンシングまたは前記ピッチングが発生する場合に、前記前輪に駆動力または制動力を与え、かつ、前記後輪に駆動力または制動力を与えることにより、前記ピッチングを抑制するピッチング抑制制御、またはバウンシングを抑制するバウンシング抑制制御のいずれか一方をおこなう、車両の振動抑制装置において、
前記バウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御の少なくとも一方で、前記前輪または後輪に制動力を与えるか否かを判断する判断手段と、
前記前輪または後輪に制動力を与えると判断された抑制制御をおこなうことを禁止し、かつ、前記前輪または後輪に駆動力を与えると判断された抑制制御をおこなうことを許可する禁止手段と
を備えていることを特徴とする車両の振動抑制装置。
【請求項２】
前記禁止手段は、いずれか一方の抑制制御を禁止し、他方の抑制制御を許可する場合に、許可する制御における車体の上下方向における振動量を判断し、その振動量が、予め定められた値以下であるか否かを判断し、振動量が予め定められた値以下である場合は、禁止された方の抑制制御を、予め定められた所定時間おこない、その後、許可された抑制制御をおこなう手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の振動抑制装置。
【請求項３】
前記禁止手段は、許可された抑制制御における車体の上下方向における振動量が相対的に小さいほど、前記所定時間を相対的に長く設定する手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両の振動抑制装置。
【請求項４】
前記前輪または後輪の少なくとも一方に駆動力および制動力を与える電動機が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の振動抑制装置。
【請求項５】
前記電動機は、前記前輪または後輪と共に前記懸架装置を介して前記車体に支持された構成であることを特徴とする請求項４に記載の車両の振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体に前輪および後輪を取り付け、その前輪および後輪に伝達される駆動力の配分を変更することのできる、車両の振動抑制装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車やトラック等の車両においては、懸架装置を介して車輪を車体に取り付けて、路面から車輪を介して入力される衝撃を、懸架装置が備えるばねによって吸収し、緩和する構成である。前記の懸架装置のばねにより支持する荷重、つまり、「ばね上荷重」が変化すると、車体が上下方向に振動することが知られている。具体的には、車体の前方および後方が、同一の位相で上下方向に振動するバウンシング、および、車体の前方および後方が反対（逆）の位相で上下方向に振動するピッチングが生じる。このような不都合を解消するための走行装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、車体に懸架装置を介在させて前輪および後輪が、それぞれ取り付けられている。また、前輪用電動機が、前輪のホイール内に配置され、後輪用電動機が、後輪のホイール内に配置されている。さらに、車体には電源が搭載されており、電源がインバータを経由して各電動機に接続されている。さらにまた、電源の電力を電動機に供給する一方、電動機で回生制御をおこなって、発電された電力を電源に充電する制御をおこなえる点が記載されている。
【０００３】
そして、特許文献１において、車両のバウンシングを抑制する場合、車両のばね上の上下方向における運動方程式を、懸架装置のばね上荷重の変動が所定の閾値よりも小さくなる条件で解くことにより、前輪と後輪との間における駆動力の配分比を求めている。つまり、バウンシングを抑制するために必要な、前輪の駆動力および後輪の駆動力を求めている。一方、特許文献１において、車両のピッチングを抑制する場合、車両のばね上におけるピッチング回転の運動方程式を、ピッチレートの微分値が所定の閾値よりも小さくなる条件で解くことにより、前輪と後輪との間における駆動力の配分比を求めている。つまり、バウンシングを抑制するために必要な、前輪の駆動力および後輪の駆動力を求めている。なお、特許文献１には、エンジンの出力を、駆動力分配装置を経由させて、前輪および後輪に分配する構成のパワートレーンも記載されており、このパワートレーンを有する車両において、前記と同様にして、前輪および後輪に伝達される駆動力の分配比が決定される点が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている技術により、電動機を制御して車両のバウンシングまたはピッチングを抑制すると、前輪または後輪に負の駆動力（制動力）を与える場合があり、電動機に供給されるエネルギを、駆動力に変換する効率が低下する可能性があった。また、特許文献１に記載され、かつ、エンジンを有するパワートレーンにおいては、エンジンに供給する燃料を燃焼させた場合の熱エネルギを、車輪の駆動力に変換する効率が低下する可能性があった。つまり、燃費が低下する可能性があった。
【０００６】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであって、上下方向における車体の振動を抑制する場合に、エネルギを駆動力に変換する効率の低下を抑制することの可能な、車両の振動抑制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】
【０００７】
上記の課題を解決するために請求項１の発明は、車体の前後方向で異なる位置に配置された前輪および後輪と、この前輪および後輪を前記車体に取り付け、かつ、前輪および後輪を前記車体に対して独立して上下方向に相対移動可能とする懸架装置と、前輪の駆動力および制動力、かつ、後輪の制動力および駆動力をそれぞれ独立して制御する制御装置とを有し、前記車体の前方と後方とが同一の位相で上下方向に振動するバウンシングの有無を検知する制御と、前記車体の前方と後方とが逆の位相で上下方向に振動するピッチングの有無を検知する制御と、前記バウンシングまたは前記ピッチングが発生する場合に、前記前輪に駆動力または制動力を与え、かつ、前記後輪に駆動力または制動力を与えることにより、前記ピッチングを抑制するピッチング抑制制御、またはバウンシングを抑制するバウンシング抑制制御のいずれか一方をおこなう、車両の振動抑制装置において、前記バウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御の少なくとも一方で、前記前輪または後輪に制動力を与えるか否かを判断する判断手段と、前記前輪または後輪に制動力を与えると判断された抑制制御をおこなうことを禁止し、かつ、前記前輪または後輪に駆動力を与えると判断された抑制制御をおこなうことを許可する禁止手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記禁止手段は、いずれか一方の抑制制御を禁止し、他方の抑制制御を許可する場合に、許可する制御における車体の上下方向における振動量を判断し、その振動量が、予め定められた値以下であるか否かを判断し、振動量が予め定められた値以下である場合は、禁止された方の抑制制御を、予め定められた所定時間おこない、その後、許可された抑制制御をおこなう手段を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記禁止手段は、許可された抑制制御における車体の上下方向における振動量が相対的に小さいほど、前記所定時間を相対的に長く設定する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記前輪または後輪の少なくとも一方に駆動力および制動力を与える電動機が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の構成に加えて、前記電動機は、前記前輪または後輪と共に前記懸架装置を介して前記車体に支持された構成であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、バウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御のうち、前輪または後輪に制動力が与えられる抑制制御をおこなうことが禁止される。したがって、エネルギを駆動力に変換する効率の低下を抑制できる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、許可された制御で抑制される振動が相対的に小さい場合は、禁止された制御の振動を一時的に抑制できる。したがって、禁止された方の制御で抑制するべき振動をも抑制できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、許可された制御の振動が相対的に小さいほど、禁止された制御が一時的におこなわれる時間を長くすることができる。したがって、抑制するべき振動の大きさに合わせて、より適切に２つの抑制制御を実行できる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、電動機を制御することにより、バウンシングまたはピッチングを抑制できる。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項４の発明と同様の効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明における車両には、乗用車、トラック、バスなどが含まれる。この発明において、車体の前方とは、車両の走行方向に沿った方向で、車体の重心よりも前方を意味し、車体の後方とは、車両の走行方向に沿った方向で、車体の重心よりも後方を意味する。なお、車体の重心自体は、前方または後方として取り扱うことが可能である。この発明における懸架装置は、車輪を車体に取り付ける機構であり、各車輪が独立して上下方向に動作可能な独立懸架装置、または、左右の車輪が接続された車軸懸架装置のいずれでもよい。この発明における制御装置には、車輪に対して制動力および正の駆動力を与えることのできる駆動力源が含まれる。この駆動力源には、電動機およびエンジンおよび油圧モータおよび制動装置が含まれる。前記電動機は、電気エネエルギを運動エネルギに変換して車輪に駆動力を与え、回生制御をおこなうことにより車輪に制動力を与えることが可能である。
【００１８】
また、エンジンは、燃料を燃焼させた場合の熱エネルギを運動エネルギに変換して、車輪に駆動力を与えることが可能である。また、エンジンブレーキ力を制御することにより、車輪に制動力を与えることが可能である。さらに、油圧モータでは、オイルの流体エネルギを、回転軸の運動エネルギに変換することにより、車輪に駆動力を与えることが可能である。このように、動力の発生原理が異なる複数種類の駆動力源を用いて、車輪に制動力および駆動力を与えることが可能である。そして、電動機を回生制御して、車輪に制動力を与えることが可能である。
【００１９】
さらに、この発明における制御装置には、上記の駆動力源の他に、車輪に正の駆動力を与えることのできない制動装置が含まれる。この制動装置には、摩擦力で車輪に制動力を与える摩擦式制動装置、および摩擦式制動装置を制御するアクチュエータが含まれる。制動力とは、車輪の回転を止めようとする力である。上記の制動装置には、電磁力により車輪に制動力を与える電磁式制動装置、および電磁式制動装置を制御するアクチュエータが含まれる。さらに、この発明における車両は、前輪および後輪に伝達される駆動力の配分比を変更可能に構成されている。この発明における上下方向とは、重力の作用方向、つまり鉛直方向を意味する。この発明における車体は、フレームのないフレームレス構造、またはフレームを有するモノコック構造の車体のいずれでもよい。さらに、この発明における車両は、前輪および後輪に動力を伝達する駆動力源が共用されている構成のパワートレーン、または、前輪に動力を伝達する駆動力源と、後輪に動力を伝達する駆動力源とが、別々に設けられている構成のパワートレーンのいずれでもよい。
【００２０】
つぎに、この発明の具体例である車両の一例を図面に基づいて説明する。図２は、車両１の概略的な平面図、図３は、車両１の概略的な側面図である。図２において、車両１の車体２には、懸架装置３を介在させて右前輪４が取り付けられ、懸架装置５を介在させて左前輪６が取り付けられている。右前輪４および左前輪６を、便宜上、単に「前輪」と記すことがある。また、懸架装置７を介在させて右後輪８が取り付けられ、懸架装置９を介在させて左後輪１０が取り付けられている。右後輪８および左後輪１０を、便宜上、単に「後輪」と記すことがある。上記の右前輪４および左前輪６は、車体２の前後方向で、右後輪８および左後輪１０よりも前方に配置されている。ここで、車体１の前後方向とは、車両１が前進走行する場合において、車体１の重心Ｇ１を基準とする位置を表しており、重心Ｇ１よりも前方が「前方」であり、重心Ｇ１よりも後方が「後方」である。また、「右」、「左」とは、車両１が前進する方向（矢印Ｘ１方向）を向いて、車体１の中央を基準として、右側半分が「右」であり、左側半分が「左」である。
【００２１】
また、右前輪４は、ホイールにタイヤを取り付けて構成されており、そのタイヤが接地する構成である。右前輪４のホイールの円筒部の内側に、電動機１１が配置されている。つまり、電動機１１も間接的に懸架装置３により支持されている。また、左前輪６は、ホイールにタイヤを取り付けて構成されており、そのタイヤが接地する構成である。左前輪６のホイールの円筒部の内側に、電動機１２が配置されている。つまり、電動機１２も間接的に懸架装置５により支持されている。また、右後輪８は、ホイールにタイヤを取り付けて構成されており、そのタイヤが接地する構成である。右後輪８のホイールの円筒部の内側に、電動機１３が配置されている。つまり、電動機１３は、間接的に懸架装置７により支持されている。また、左後輪１０は、ホイールにタイヤを取り付けて構成されており、そのタイヤが接地する構成である。左後輪１０のホイールの円筒部の内側に、電動機１４が配置されている。つまり、電動機１４は間接的に懸架装置９により支持されている。このように、図２に示された車両１は、前輪および後輪に対して、駆動力源としての電動機が動力伝達可能に接続された構成の四輪駆動車である。
【００２２】
この具体例では、懸架装置３，５，７，９として独立懸架装置が用いられている。独立懸架装置により、各車輪が独立して車体に対して上下方向に動作可能に取り付けられている。上記の懸架装置３，５としては、例えばストラット型またはダブルウィッシュボーン型のものを用いることが可能である。ストラット型の懸架装置は、車輪および電動機が取り付けられたロアアームと、そのロアアームと車体２との間に介在されたショックアブソーバと、ショックアブソーバに取り付けられたスプリングとを有するものである。また、ロアアームが揺動軸ＯＲｆを支点として揺動可能に構成されている。ダブルウィッシュボーン型の懸架装置は、ロアアームおよびアッパアームが、車体に対して揺動可能に取り付けられており、そのロアアームおよびアッパアームにより、車輪および電動機が支持されている。さらに、ロアアームと車体とがショックアブソーバにより接続され、ロアアームと車体との間にスプリングが介在されている。
【００２３】
これに対して、懸架装置７，９としては、例えばセミトレーリングアーム型のものを用いることが可能である。セミトレーリングアーム型の懸架装置は、車輪および電動機が取り付けられたロアアームと、そのロアアームと車体との間に介在されたショックアブソーバと、ロアアームと車体との間に介在されたスプリングとを有するものである。また、ロアアームが揺動軸ＯＲｒを支点として揺動可能に車体２に取り付けられている。
【００２４】
さらに、電動機１１，１２，１３，１４は、共に電気エネルギを運動エネルギに変換する機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する機能とを兼備したモータ・ジェネレータである。また、電動機１１，１２，１３，１４には、インバータ１５を介して電源１６が接続されている。電源１６としては、充電および放電をおこなうことの可能な二次電池、例えば、バッテリまたはキャパシタを用いることができる。また、二次電池に加えて、燃料電池を用いることも可能である。さらにまた、各車輪に制動力を与える制動装置が設けられている。この具体例では、右前輪４に制動力を与える制動装置１８と、左前輪６に制動力を与える制動装置１９と、右後輪８に制動力を与える制動装置２０と、左後輪１０に制動力を与える制動装置２１とが設けられている。
【００２５】
各車輪には、ホイールと一体回転するロータが設けられており、各制動装置は、各ロータを挟み付けて各車輪に別個に制動力を与えるキャリパを有している。各キャリパは、一対のブレーキパッドと、ブレーキパッド同士の挟持力を制御する油圧室を有しており、油圧室の油圧を制御することにより、車輪に与えられる制動力が制御される公知の構造を有している。つまり、各制動装置１８，１９，２０，２１は、油圧制御式の制動装置である。そして、各制動装置の油圧室の油圧を制御するアクチュエータとして、車両１には油圧制御装置２２が設けられている。この油圧制御装置２２は、油圧回路および各種のバルブを有する公知のものである。
【００２６】
つぎに、車両１の制御系統について説明すれば、車両１に搭載されたシステムを制御するコントローラとして電子制御装置２３が設けられている。ここで、システムとは、各電動機およびインバータ１５および各制動装置および油圧制御装置２２を意味する。また、車両１には、「シフトポジション、車両１における加速要求、車両１における減速要求（制動要求）、車速、電動機１１，１２，１３，１４の回転数、前輪に加わる上下方向の荷重、後輪に加わる上下方向の荷重など」を検知する検知装置が設けられている。この検知装置は、センサまたはスイッチの少なくとも一方を有しており、これらのスイッチおよびセンサの信号が電子制御装置２３に入力される。前記シフトポジションは、車両１の乗員により操作されるシフトポジション選択装置の操作状態を検知するものであり、例えば、ドライブ（Ｄ）ポジション、リバース（Ｒ）ポジション、パーキング（Ｐ）ポジションなどが検知される。
【００２７】
ドライブポジションは、車両１を前進させる向きの駆動力を発生させる場合に選択するシフトポジションである。リバースポジションは、車両１を後進（後退）させる向きの駆動力を発生させる場合に選択するシフトポジションである。パーキングポジションは、車両１を停車させておく場合に選択されるシフトポジションである。また、車両１における加速要求を検知するセンサは、例えば、足により操作されるアクセルペダルの操作状態、すなわち、アクセル開度を検知するものである。また、車両１における減速要求を検知するセンサは、例えば、足により操作されるブレーキペダルの踏み込み量または踏み込み速度を検知するものである。
【００２８】
さらに、車両１には、車体２の上下方向における振動を検知する振動検知センサ２４が設けられている。この振動検知センサ２４としては、各懸架装置に設けられたショックアブソーバの上下方向のストローク変化を別個に検知して、信号を出力するセンサを用いることが可能である。振動検知センサ２４としては、ショックアブソーバのストロークを検知する構成の他に、車体２の前部における上下方向の加速度、および車体２の後部における上下方向の加速度を別個に検知して、信号を出力する加速度センサを用いることができる。この振動検知センサ２４の信号が電子制御装置２３に入力される。さらに、電子制御装置２３には、各電動機１１，１２，１３，１４の回転数およびトルクを制御するためのデータおよびマップなどが記憶され、かつ、各制動装置から各車輪に与えられる制動力を制御するデータおよびマップが記憶されている。
【００２９】
つぎに、車両１における駆動力の制御について説明する。例えば、ドライブポジションが選択され、かつ、アクセルペダルが踏み込まれた場合は、車速およびアクセル開度に基づいて、車両１における総駆動力が求められる。この総駆動力に基づいて、各電動機１１，１２，１３，１４における総要求パワーが求められる。この総要求パワーは、４個の電動機全部で負担するべきパワーであり、総駆動力から総要求パワーを求めるマップが、電子制御装置２３に予め記憶されている。また、総駆動力に対応する総要求パワーを、各電動機で負担するにあたり、前輪と後輪との間における駆動力の配分比が決定され、その駆動力の配分比に基づいて、前輪に伝達される動力、および後輪に伝達される動力が制御される。この制御をおこなうため、例えば、右前輪４および左前輪６に加わる荷重と、右後輪８および左後輪１０に加わる荷重との配分比に基づいて、前輪と後輪との間における駆動力の配分比を決定するマップが、電子制御装置２３に記憶されている。
【００３０】
このようにして、車両１が前進走行している場合に、路面の凹凸により車体２が上下方向に振動することがある。この具体例では、上下方向における車体２の振動を抑制する制御をおこなうことができる。車体２の振動を抑制する制御について車体２の振動形態には、バウンシングおよびピッチングがある。まず、バウンシングについて説明すると、バウンシングとは、車体２の前方および後方が同一の位相で上下方向に振動することである。この具体例では、車両１のばね上の上下方向における運動方程式（式（１）ないし式（４））を、各懸架装置のばね上荷重の変動が所定の閾値よりも小さくなる条件で解いて、前輪と後輪との間における駆動力配分比を求めることにより、車体２がバウンシングすることを抑制している。
【００３１】
つぎの式（１）に示す関係が、前輪用の懸架装置３，５のばね上における荷重と、前輪用の懸架装置３，５のばね上に作用する前輪の駆動力の反力成分と、車両１の総駆動力とによって定まる第１の関係である。また、式（２）に示す関係が、後輪用の懸架装置７，９のばね上における荷重と、後輪用の懸架装置７，９のばね上に作用する後輪の駆動力の反力成分と、車両１の総駆動力とによって定まる第２の関係である。
【００３２】
Ｗｆ＝Ｗｆ０−ｈ＊Ｆ／Ｌ＋Ｆｆ１      ・・・（１）
Ｗｒ＝Ｗｒ０＋ｈ＊Ｆ／Ｌ−Ｆｒ１      ・・・（２）
Ｆｆ１＝Ｆｆ＊ｔａｎθｆ              ・・・（３）
Ｆｒ１＝Ｆｒ＊ｔａｎθｒ              ・・・（４）
【００３３】
ここで、Ｗｆは、前輪用の懸架装置３，５のスプリングで支持する荷重（前側ばね上荷重）であり、Ｗｒは、後輪用の懸架装置７，９のスプリングで支持する荷重（後側ばね上荷重）であり、Ｗｆ０は前側ばね上静的荷重であり、Ｗｒ０は後側ばね上静的荷重である。ここで、「ばね上荷重」とは、車両１が走行するときに懸架装置で支持する荷重であり、「ばね上静的荷重」とは、車両１が停止しているときに懸架装置で支持する荷重である。また、ｈは、路面Ｒｏから車体２の重心Ｇ１までの高さ（重心高）であり、Ｌは、前側車軸（前輪の回転中心）Ｚｆと、後側車軸（後輪の回転中心）Ｚｒとの間の軸間距離（ホイールベース）である。また、Ｌｆは、重心Ｇ１から前側車軸Ｚｆまでの水平距離であり、Ｌｒは、重心Ｇ１から後側車軸Ｚｒまでの水平距離である。なお、前輪の回転中心および後輪の回転中心は、車両１の前後方向に沿い、かつ、鉛直方向の平面内における回転中心である。
【００３４】
さらに、Ｆｆ１は、懸架装置３，５のスプリングに作用する、前輪の駆動力の反力成分（前側駆動反力成分）であり、Ｆｒ１は、懸架装置７，９のスプリングに作用する、後輪の駆動力の反力成分（後側駆動反力成分）であり、Ｆｆは、前輪の駆動力であり、Ｆｒは、後輪の駆動力であり、Ｆは、車両１における総駆動力である。また、θｆは、前輪用の懸架装置３，５の瞬間回転中心角であり、θｒは、後輪用の懸架装置７，９の瞬間回転中心角である。前記瞬間回転中心角θｆは、前輪が揺動軸ＯＲｆを中心として上下方向に揺動する場合において、揺動軸ＯＲｆと前輪の接地点とを結ぶ線分と、路面Ｒｏとの間の角度である。前記瞬間回転中心角θｒは、後輪が揺動軸ＯＲｒを中心として上下方向に揺動する場合において、揺動軸ＯＲｒと後輪の接地点とを結ぶ線分と、路面Ｒｏとの間の角度である。
【００３５】
そして、式（１）ないし式（４）を、前側ばね上荷重の変動および後側ばね上荷重の変動が、所定の閾値よりも小さくなる条件で解く。具体的には、車両１の走行中における懸架装置３，５，７，９のばね上における荷重の和と、車両１の静止時（停止時）における懸架装置３，５，７，９のばね上における静荷重の和との差が、所定の閾値（ΔＷ）よりも小さくなる条件
（｜（Ｗｆ＋Ｗｒ）−（Ｗｆ０＋Ｗｆｒ）｜＜ΔＷ））
で解く。この具体例では、所定の閾値ΔＷ＝０「零」としている。すなわち、懸架装置３，５，７，９のばね上荷重の変動が、所定の閾値よりも小さくなる条件で解く。具体的には、車両１の走行中における懸架装置３，５，７，９のばね上における荷重の和が、車両１の静止時における懸架装置３，５，７，９のばね上における静荷重の和と等しくなる条件（Ｗｆ＋Ｗｒ＝Ｗｆ０＋Ｗｆｒ）で、上記式（１）〜式（４）を解く。すると、前輪の駆動力と後輪の駆動力との間に、式（５）の関係が成立する。
Ｆｒ＝（ｔａｎθｆ／ｔａｎθｒ）＊Ｆｆ      ・・・（５）
そして、車速およびアクセル開度に基づいて求められる総駆動力Ｆに対して、前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力ｆｒが
Ｆ＝Ｆｆ＋Ｆｒ
の関係となるように、前輪の駆動力と後輪の駆動力との間の配分比を制御すれば、車体２のバウンシングを抑制することができる。
【００３６】
つぎに、前記のピッチングについて説明すると、ピッチングとは、車両１の前方と後方とが反対の位相で振動することである。このピッチングを抑制するにあたり、懸架装置のばね上における車体２のピッチング回転の運動方程式（式（６）〜式（１０））を、ピッチレート（ピッチ角の回転速度）の微分値が所定の閾値ΔＰ''よりも小さくなる条件で解く。この具体例においては、所定の閾値ΔＰ''が０「零」になる条件で、上記式（６）ないし式（１０）を解く。これにより、前輪と後輪との間における駆動力の配分比を求める。なお、式（７）に示す関係が、前輪用の懸架装置のスプリングで支持する荷重と、前輪用の懸架装置のスプリングに作用する前輪の駆動力の反力成分と、車両の総駆動力とによって定まる第１の関係である。また、式（８）に示す関係が、後輪用の懸架装置のスプリングで支持する荷重と、後輪用の懸架装置のスプリングに作用する後輪の駆動力の反力成分と、車両の総駆動力とによって定まる第２の関係である。
【００３７】
ＩｐＰ''＝ＷｒＬｒ−ＷｆＬｆ                    ・・・（６）
Ｗｆ＝Ｗｆ０−ｈ＊Ｆ／Ｌ＋Ｆｆ１              ・・・（７）
Ｗｒ＝Ｗｒ０＋ｈ＊Ｆ／Ｌ−Ｆｒ１              ・・・（８）
【００３８】
ここで、Ｉｐは、懸架装置のスプリングの伸縮時におけるピッチイナーシャ、Ｐはピッチ角である。ここで、ピッチイナーシャとは、ピッチングが変動する時の慣性モーメントであり、ピッチ角とは、重心Ｇ１を通る車両の左右方向の軸を中心とする、ピッチング時の回転角度である。また、Ｐ'（Ｐの１回微分値）はピッチレートであり、Ｐ''（Ｐの２回微分値、すなわちピッチレートの微分値）がピッチレート加速度である。ここで、ピッチレートとは、単位時間あたりにおけるピッチ角の変化量である。そして、式（６）ないし式（８）を、ピッチレートの微分値が０「零」になる条件で、前輪の駆動力Ｆｆと後輪の駆動力Ｆｒとの関係について解くと、
Ｆｒ＝（ｈ−Ｌｆ＊ｔａｎθｆ）／（Ｌｒ＊ｔａｎθｒ−ｈ）＊Ｆｆ・・・（９）
の関係が成り立つ。
【００３９】
そして、車速およびアクセル開度に基づいて求められる総駆動力Ｆに対して、前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力ｆｒが
Ｆ＝Ｆｆ＋Ｆｒ
の関係となるように、前輪の駆動力と後輪の駆動力との間の配分比を制御すれば、車体２のピッチングを抑制することができる。そして、この具体例では、ピッチングを抑制する「ピッチング抑制制御」、またはバウンシングを抑制する「バウンシング抑制制御」のいずれか一方を選択しておこなうことができる。すなわち、両方の制御を同時（並行して）におこなうことはない。なお、この具体例では、車両１は、車両１の重心Ｇ１の高さｈよりも、揺動軸ＯＲｆの高さｈｆｓ、および揺動軸ＯＲｒの高さｈｆｒの方が低い構成であることを前提としている。さらに、車両１の前後方向で、前側車軸Ｚｆと後側車軸Ｚｒとの間に、揺動軸ＯＲｆおよび揺動軸ＯＲｒが配置されていることを前提としている。
【００４０】
ところで、前記のバウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御をおこなう際に、前輪または後輪に与えられる駆動力が「正」である場合は、電動機を力行制御して、電動機によりその駆動力を確保する。これに対して、前輪または後輪に与える駆動力が「負」である場合は、その車輪に与える制動力を、制動装置により発生することが可能である。また、電動機を回生制御して、車輪に制動力を与えることも可能である。このように車輪に制動力を与えると、電源１６の電気エネルギを駆動力に変換する効率が低下する。そこで、この具体例では、「電源１６の電気エネルギを駆動力に変換する効率が低下することを抑制する制御」（以下、「効率の低下を抑制する制御」と略記する）をおこなうことができる。この「効率の低下を抑制する制御」の一例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。図１の制御例は、アクセルペダルが踏み込まれており、かつ、車両１の走行中におこなわれる。前記電子制御装置２３に入力される信号が処理されて、バウンシング抑制制御およびピッチング抑制制御を開始するか否かが判断される（ステップＳ１）。
【００４１】
例えば、車体２のピッチング量が、電子制御装置２３に予め記憶されている閾値以上である場合は、ステップＳ１で肯定的に判断され、車体２のピッチング量が、電子制御装置２３に予め記憶されている閾値未満である場合は、ステップＳ１で否定的に判断される。また、車体２のバウンシング量が、電子制御装置２３に予め記憶されている閾値以上である場合は、ステップＳ１で肯定的に判断され、車体２のバウンシング量が、電子制御装置２３に予め記憶されている閾値未満である場合は、ステップＳ１で否定的に判断される。
【００４２】
このステップＳ１で否定的に判断された場合はリターンされる。これに対して、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、バウンシング抑制制御で指示される前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒ、またはピッチング抑制制御で指示される前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒのうち、いずれかの抑制制御で指示される駆動力が負の駆動力（制動力）であるか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２の判断により、ピッチング抑制制御で指示される駆動力、またはバウンシング抑制制御で指示される駆動力のいずれか一方に、負の駆動力があった場合は、負の駆動力を指示した方の抑制制御を禁止し（ステップＳ３）、ステップＳ１にリターンする。つまり、ピッチング抑制制御で指示された駆動力が負である場合は、そのピッチング抑制制御が禁止される。これに対して、バウンシング抑制制御で指示された駆動力が負である場合は、そのバウンシング抑制制御が禁止される。なお、ステップＳ３では、禁止されない方の抑制制御をおこなうことが許可される。
【００４３】
一方、ステップＳ２の判断時点で、いずれの抑制制御で指示される駆動力も負でない場合は、そのステップＳ２で否定的に判断されて、バウンシング抑制制御またはピッチング抑制制御のいずれか一方を開始し（ステップＳ４）、ステップＳ１にリターンする。このステップＳ４では、例えば、振動量の大きな方の抑制制御を選択しておこなうことが可能である。図１の制御例を、図４の座標を用いて説明する。図４は、ピッチング抑制制御およびバウンシング抑制制御をおこなうにあたり、前輪の駆動力および後輪の駆動力を求めるためのマップである。図４においては、横軸に前輪の駆動力Ｆｆが示され、縦軸に後輪の駆動力Ｆｒが示されている。いずれの駆動力Ｆｆ，Ｆｒも原点「ゼロ・ｋＮ」を境界として「正」、「負」が示されている。また、図４には、ピッチング抑制制御で説明した式９に相当する駆動力が直線Ａ１で示され、バウンシング抑制制御で説明した式５に相当する駆動力が直線Ｂ１で示され、総駆動力Ｆが直線Ｃ１で示されている。
【００４４】
直線Ａ１，Ｂ１は共に原点を通過する線分であり、直線Ａ１と直線Ｃ１との交点Ｄ１から、ピッチング抑制制御における前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒが求められる。また、直線Ｂ１と直線Ｃ１との交点Ｅ１から、バウンシング抑制制御における前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒが求められる。そして、この図４では、ピッチング抑制制御における前輪の駆動力Ｆｆが正であり、後輪の駆動力Ｆｒが負であるため、そのピッチング抑制制御をおこなうことが禁止される。これに対して、バウンシング抑制制御における前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒは、共に正であるため、そのバウンシング制御をおこなうことが許可される。なお、図４の座標には、ピッチング抑制制御で指示される駆動力が負である場合が示されているが、バウンシング抑制制御で指示される駆動力が負となる場合もある。
【００４５】
このように、図１の制御例を実行すると、バウンシング抑制、またはピッチング抑制制御のうち、前輪または後輪の駆動力として負の駆動力が指示される抑制制御をおこなうことが禁止される。したがって、「一方の車輪に正の駆動力が付与され、他方の車輪に負の駆動力が付与されて、電気エネルギを駆動力に変換する効率が低下すること」を抑制できる。
【００４６】
ここで、具体例で説明された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、電動機１１，１２，１３，１４および制動装置１８，１９，２０，２１および油圧制御装置２２および電子制御装置２３が、この発明における制御装置に相当する。また、図１の制御例は、この発明の請求項１に対応するものであり、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明における判断手段に相当し、ステップＳ３が、この発明における禁止手段に相当する。
【００４７】
つぎに、車両１でおこなうことの可能な第２の制御例を、図５のフローチャートに基づいて説明する。図５の制御例は、アクセルペダルが踏み込まれており、かつ、車両１の走行中におこなわれる。この図５においては、まず、ステップＳ１の判断がおこなわれる。ステップＳ１の処理は、図１のステップＳ１の処理と同じである。このステップＳ１で否定的に判断された場合は、リターンされる。これに対して、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１の進む。このステップＳ１１では、第１の判断ないし第３の判断がおこなわれる。第１の判断では、バウンシング量が、予め電子制御装置２３に記憶されている閾値以下であるか否かを判断する。電子制御装置２３に記憶されている閾値α′は、車体の振動実験またはシミュレーションによって求めた値である。そして、アクセルペダルが踏み込まれている状態で、車体２の上下方向の加速度を測定し、測定値が、閾値以下であるか否かを判断する。第２の判断では、ピッチング抑制制御で指示される前輪の駆動力Ｆｆまたは後輪の駆動力Ｆｒのいずれかが負であるか否かを判断する。第３の判断では、バウンシング抑制制御で指示される前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒが共に正であるか否かを判断する。
【００４８】
この第１の判断ないし第３の判断で、全て肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１で肯定的に判断されて、ステップＳ１２に進む。このステップＳ１２では、まず、ピッチングを抑制する制御を所定時間Ｔおこない、その後にバウンシング抑制制御をおこない、ステップＳ１にリターンされる。ここで、所定時間Ｔは、バウンシング量の大きさにより設定されている。具体的には、バウンシング量が相対的に小さいほど、所定時間Ｔが相対的に長く設定される。これに対して、前記のステップＳ１１で、第１の判断ないし第３の判断のうち、いずれか１つでも否定判断された場合は、ステップＳ１１で否定的に判断されて、ステップＳ３に進む。このステップＳ３の処理は、図１のステップＳ３の処理と同じである。例えば、ステップＳ１１の判断時点で、バウンシング量が電子制御装置２３に記憶されている値を越えているとともに、バウンシング抑制制御で指示される駆動力、または、ピッチング抑制制御で指示される駆動力のいずれか一方が負であることにより、そのステップＳ１１で否定的に判断されてステップＳ３に進んだ場合は、指示される駆動力が負である方の抑制制御が禁止され、かつ、駆動力が正である方の抑制制御が許可されて、リターンする。
【００４９】
図５のフローチャートに対応する座標を、図６に基づいて説明する。図６の技術的意味は、図４の技術的意味と同じである。また、図６に示されている事項は、図４に示されている事項と基本的には同じである。この図６においては、ピッチング抑制制御で指示される交点Ｄ１から求められる後輪の駆動力Ｆｒが負である。そこで、直線Ｃ１と前輪の駆動力Ｆｆを示す軸との交点Ｊ１から、前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒを求める。この交点Ｊ１から求められる前輪の駆動力Ｆｆは正であり、かつ、後輪の駆動力Ｆｒは「ゼロ・ｋＮ」である。また、交点Ｊ１から求められる前輪の駆動力Ｆｆは、交点Ｄ１から求められる前輪の駆動力Ｆｆよりも少ない。この「前輪の駆動力Ｆｆを正とし、かつ、後輪の駆動力Ｆｒを「ゼロ・ｋＮ」とする処理を所定時間Ｔの間おこない、その所定時間Ｔが経過した後に、バウンシング抑制制御をおこなう。これは、第１の制御例と同様に、前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒを、交点Ｅ１から求める制御である。
【００５０】
さらに、図５のフローチャートに対応するタイムチャートの一例を図７に示す。この図７では、横軸に時間が示され、縦軸に前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒが示されている。図７の時刻ｔ１以前においては、バウンシング抑制制御およびピッチング抑制制御が、共におこなわれていない。時刻ｔ１は、ステップＳ１１で肯定的に判断された時点を意味しており、その時刻ｔ１以前においては、前輪の駆動力Ｆｆおよび後輪の駆動力Ｆｒが、共に正に制御されている。そして、時刻ｔ１以降も、前輪の駆動力Ｆｆは正であり、かつ、時刻ｔ１以前の前輪の駆動力Ｆｆよりも小さい（少ない）。一方、後輪の駆動力Ｆｒは「ゼロ・ｋＮ」に制御されている。さらに、時刻ｔ１から所定時間Ｔが経過して時刻ｔ２になると、前輪の駆動力Ｆｆは正であり、かつ、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間の駆動力Ｆｆよりも小さい。これに対して、時刻ｔ２以降、後輪の駆動力Ｆｒは正に制御されている。
【００５１】
このように、第２の制御例では、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、所定時間Ｔの間、ピッチングを抑制する処理がおこなわれ、その後に、バウンシング抑制制御がおこなわれる。このため、バウンシング量が相対的に小さい場合は、先にピッチングを抑制し、その後にバウンシングを抑制することができる。したがって、ピッチングの抑制によりドライバーの違和感を抑えつつ、バウンシングをも抑制でき、ドライバビリティが向上する。
【００５２】
つぎに、図５のフローチャートの変更例を説明する。この変更例は、ステップＳ１１において、第１の判断でピッチング量が、電子制御装置２３に予め記憶された閾値以下であるか否かを判断し、バウンシング抑制制御で指示される前輪の駆動力または後輪の駆動力のいずれかが負であるか否かを判断し、ピッチング抑制制御で指示される前輪の駆動力および後輪の駆動力が、共に正であるか否かを判断する。この第１ないし第３の判断が、全て肯定的に判断された場合は、ステップＳ１１で肯定的に判断する。さらに、ステップＳ１２ではバウンシングを抑制するために、前輪および後輪の駆動力を、所定時間Ｔの間出力する処理をおこない、その後に、ピッチング抑制制御について、前輪および後輪の駆動力を正とする処理をおこなうこととなる。
【００５３】
この図５のフローチャートは、請求項１ないし３に対応するものであり、図５に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明における判断手段に相当し、ステップＳ３，Ｓ１１，Ｓ１２が、この発明における禁止手段に相当する。
【００５４】
なお、図２に示されたパワートレーンの車両に代えて、エンジンを駆動力源として搭載し、かつ、そのエンジンの動力をトランスファにより、前輪と後輪とに分配する構成のパワートレーンを有する四輪駆動車において、この発明をおこなうことも可能である。この四輪駆動車においては、前輪と後輪とに分配される正の駆動力をトランスファにより制御し、前輪および後輪に与えられる負の駆動力（制動力）は、前記制動装置により制御すればよい。この構成によれば、「エンジンで燃料を燃焼させて、熱エネルギを運動エネルギに変換して車輪に伝達している場合に、前輪または後輪に負の駆動力が与えられて、エンジンの燃費が低下すること」を抑制できる。また、車輪に伝達する駆動力を油圧モータで発生するように構成された四輪駆動車においても、この発明を実施できる。なお、この発明は、前輪自体が車両の前後方向に複数配置されている車両、または、後輪自体が前後方向に複数配置された車両においても、用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の対象とする車両でおこなわれる第１の制御例を示すフローチャートである。
【図２】この発明の対象とする車両の構成例を示す平面図である。
【図３】この発明の対象とする車両の模式的な側面図である。
【図４】図１に示された第１の制御例において、車体の振動を抑制する際に車輪の駆動力を求めるための座標である。
【図５】この発明の対象とする車両でおこなわれる第２の制御例を示すフローチャートである。
【図６】図５に示された第２の制御例において、車体の振動を抑制する際に車輪の駆動力を求めるための座標である。
【図７】この発明の第２の制御例に対応するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
【００５６】
１…車両、  ２…車体、  ３，５，７，９…懸架装置、  ４…右前輪、  ６…左前輪、  ８…右後輪、  １０…左後輪、  １１，１２，１３，１４…電動機、  １８，１９，２０，２１…制動装置、  ２２…油圧制御装置、  ２３…電子制御装置。
【図１】
2009184522.tif 000003
【図２】
2009184522.tif 000004
【図３】
2009184522.tif 000005
【図４】
2009184522.tif 000006
【図５】
2009184522.tif 000007
【図６】
2009184522.tif 000008
【図７】
2009184522.tif 000009