JP2008012972A - 走行装置及び車両姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保すること。
【解決手段】この走行装置１００は、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒの間、及び左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒをそれぞれ駆動輪として、各駆動輪は、独立に駆動力が制御できる。これによって、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒの間、及び左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒとの間で駆動力を異ならせることができる。車両１の走行中において旋回等によってロールが発生した場合には、車両１の左側における駆動輪と右側における駆動輪との間で駆動力を調整して、車両の総質量変化に起因する重心高変化を考慮した、駆動反力によるアンチロールモーメントを発生させる。これによって、車両１に発生したロールを抑制する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置及び車両姿勢制御装置に関する。

乗用車やトラック等の車両が旋回する際には、車両の横方向に向かう加速度（横方向加速度）が車両に作用して、車両にロールが発生する。前記加速度が過大になると車両に発生するロールが大きくなり、前記車両が横転するおそれがある。特許文献１には、車両の横転防止のため、推定された車両の重心高に基づいて車両の横転危険性を判定し、車両が横転するおそれが高いと判定された場合には、車両の横転を回避するために減速制御等の安全措置を講じる技術が開示されている。

特開平１１−８３５３４号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術は、減速制御等の安全措置によって車両の横転を回避するため、例えば、障害物を緊急に回避するような場合には、運転者の要求する駆動力や旋回性能を発揮できないおそれがあり、その結果として、緊急回避ができないおそれがある。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる走行装置及び車両姿勢制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両姿勢制御装置は、車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものであり、前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを発生させる場合において、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、前記ロール角よりも小さい基準のロール角となるように、前記ロール抑制モーメントを算出するモーメント算出部と、算出された前記ロール抑制モーメントから、前記左右の駆動輪の駆動力を算出する駆動力演算部と、を含むことを特徴とする。

この車両姿勢制御装置は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものであり、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、車両の走行中における前記車両のロール角が、予め定めた基準のロール角となるように制御する。これによって、車両の総質量が変化して重心高が変化しても、車両のロール角は、予め定めたロール角（基準のロール角であり、例えば、空車時におけるロール角）に抑えられるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記基準のロール角は、空車時における前記車両のロール角であることを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものであり、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、予め定めたロール角以上となったときには、前記車両のロール角がそれまでのロール角よりも小さくなるように、前記ロール抑制モーメントを算出するモーメント算出部と、算出された前記ロール抑制モーメントから、前記左右の駆動輪の駆動力を算出する駆動力演算部と、を含むことを特徴とする。

この車両姿勢制御装置は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものである。そして、車両の走行中における前記車両のロール角が予め定めたロール角以上となったときには、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、前記車両のロール角がそれまでのロール角よりも小さくなるように、制御する。これによって、車両のロール角の増加を抑制できるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記モーメント算出部は、前記車両の総質量に基づいて、前記ロール抑制モーメントを変更することを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記車両の総質量を得る手段の異常の有無を判定する異常判定部を備え、前記異常判定部が、前記車両の総質量を得る手段に異常があったと判定した場合には、前記モーメント演算部は、前記車両の総質量を、想定される最大の値とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、さらに、前記車両の速度が所定の閾値以下、かつ前記車両の操舵角が所定の閾値以下である場合には、前記車両のロールを抑制する制御を中止する車両姿勢制御制限部を備えることを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記モーメント演算部は、前記車両の前後方向における加速度、及び前記車両に対する要求駆動力に基づき、前記車両の総質量を推定することを特徴とする。

次の本発明に係る車両姿勢制御装置は、前記車両姿勢制御装置において、前記駆動力演算部は、前記車両の前後方向におけるロール剛性に基づき、前記車両が備える駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができ、かつ、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、前記ロール角よりも小さい基準のロール角となるように前記左右の駆動輪の駆動力を決定し、決定された駆動力で前記左右の駆動輪を駆動することを特徴とする。

この走行装置は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができ、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、車両の走行中におけるロール角が予め定めた基準のロール角となるようにする。これによって、車両の総質量が変化して重心高が変化しても、車両のロール角は、予め定めたロール角（例えば、空車時におけるロール角）に抑えられるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを与えることによって、前記車両の走行中におけるロール角を、前記基準のロール角となるようにすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の走行中におけるロール角を前記基準のロール角とするように与えられる、前記ロール抑制モーメントに基づいて、前記左右の駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記基準のロール角は、空車時における前記車両のロール角であることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができ、かつ、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、予め定めたロール角以上となったときには、前記車両のロール角がそれまでのロール角よりも小さくなるように前記左右の駆動輪の駆動力を決定し、決定された駆動力で前記左右の駆動輪を駆動することを特徴とする。

この走行装置は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができる。そして、車両の走行中に発生するロールのロール角が、予め定めたロール角以上となったときには、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、車両の走行中におけるロール角をそれまでよりも小さくなるようにする。これによって、車両のロール角の増加を抑制できるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを与えることによって、前記車両の走行中におけるロール角を、それまでのロール角よりも小さくなるようにすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の総質量に基づいて、前記駆動輪の駆動力を変更することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の総質量を得る手段に異常が合った場合には、前記車両の総質量を、想定される最大の値とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の速度が所定の閾値以下、かつ前記車両の操舵角が所定の閾値以下である場合には、前記車両のロールを抑制する制御を中止することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の前後方向における加速度、及び前記車両に対する要求駆動力に基づき、前記車両の総質量を推定することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の前後方向におけるロール剛性に基づき、前記車両が備える駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする。

この発明に係る走行装置及び車両姿勢制御装置によれば、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

以下においては、いわゆる電気自動車に本発明を適用した場合を主として説明するが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、少なくとも一対の左右の駆動輪間で駆動力が変更できればよい。少なくとも一対の左右の駆動輪間における駆動力は、少なくとも一対の左右の駆動輪が発生する駆動力を、それぞれ独立に制御してもよいし、少なくとも一対の左右の駆動輪間における駆動力の配分比を制御してもよい。

（実施形態１）
実施形態１は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができ、かつ、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力（駆動輪の接地面に直交する方向の力）によって発生させることにより、車両の走行中におけるロール角を予め定めた基準のロール角とする点に特徴がある。

図１は、実施形態１に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。図２は、実施形態１に係る走行装置が備える前輪用懸架装置の構成例を示す説明図である。図３−１、図３−２は、実施形態１に係る走行装置が備える後輪用懸架装置の構成例を示す説明図である。以下の説明において、左右の区別は、車両１の前進する方向（図１の矢印Ｘ方向、以下同様）を基準とする。すなわち、「左」とは、車両１の前進する方向に向かって左側をいい、「右」とは、車両１の前進する方向に向かって右側をいう。また、車両１が前進する方向を前とし、車両１が後進する方向、すなわち前進する方向とは反対の方向を後とする。

実施形態１に係る車両１は、電動機のみを動力発生源とする走行装置１００を備える。走行装置１００は、動力発生手段である左前側電動機１０ｌと、右前側電動機１０ｒと、左後側電動機１１ｌと、右後側電動機１１ｒとを備える。この実施形態において、左前側電動機１０ｌは左側前輪２ｌを駆動し、右前側電動機１０ｒは右側前輪２ｒを駆動し、左後側電動機１１ｌは左側後輪３ｌを駆動し、右後側電動機１１ｒは右側後輪３ｒを駆動する。

上述したように、この走行装置１００において、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒは、それぞれ異なる電動機で駆動される。このように、車両１は、すべての車輪が駆動輪となる。すなわち、車両１の駆動輪は、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒである。左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒは車両１の駆動輪であるとともに、ハンドル４によって操舵されて車両１の進行方向を変更する操舵輪としても機能する。

また、この走行装置１００においては、上述したように、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒは、それぞれ異なる電動機によって直接駆動される。そして、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒは、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒのホイール内に配置される、いわゆるインホイール形式の構成となっている。

なお、電動機と車輪との間に減速機構を設け、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒの回転数を減速して、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ及び右側後輪３ｒに伝達してもよい。一般に、電動機は小型化するとトルクが低下するが、減速機構を設けることによって電動機のトルクを増加させることができる。その結果、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒを小型化することができる。

左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０によって制御されて、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒの駆動力の駆動力が調整される。この実施形態においては、アクセル開度センサ４２によって検出されるアクセル５の開度により走行装置１００の総駆動力Ｆ＿ａｌｌ、及び左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒ各輪の駆動力が制御される。

また、この実施形態に係る車両姿勢制御において、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒの駆動力は、ＥＣＵ５０に組み込まれる車両姿勢制御装置３０によって変更される。すなわち、この実施形態に係る車両姿勢制御においては、車両姿勢制御装置３０が、車両１が備える各駆動輪の駆動力を変更する駆動力変更手段としての機能を発揮する。また、この実施形態においては、上述した構成により、左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒそれぞれの駆動力を独立して制御することができる。これによって、この実施形態に係る車両１が備える走行装置１００は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができるように構成される。

この実施形態に係る車両１が備える走行装置１００は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を制御することにより、少なくとも一対の左右の駆動輪における駆動反力を異ならせる。これによって、車両１のロール軸の周りに、旋回時における車両１のロールを抑制する、前記駆動反力に起因するモーメント（ロール抑制モーメント）を発生させることができる。これについては後述する。

左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒは、左前側レゾルバ４０ｌ、右前側レゾルバ４０ｒ、左後側レゾルバ４１ｌ、右後側レゾルバ４１ｒによって回転角度や回転速度が検出される。左前側レゾルバ４０ｌ、右前側レゾルバ４０ｒ、左後側レゾルバ４１ｌ及び右後側レゾルバ４１ｒの出力は、ＥＣＵ５０に取り込まれて、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒの制御に用いられる。

左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒは、インバータ６に接続されている。インバータ６には、例えばニッケル−水素電池や鉛蓄電池等の車載電源７が接続されており、必要に応じてインバータ６を介して左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒへ供給される。これらの出力は、ＥＣＵ５０からの指令によってインバータ６を制御することで制御される。なお、この実施形態においては、１台のインバータで１台の電動機を制御する。左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒを制御するため、インバータ６は、それぞれの電動機に対応した４台のインバータで構成される。

左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ及び右後側電動機１１ｒが走行装置１００の動力発生源として用いられる場合、車載電源７の電力がインバータ６を介して供給される。また、例えば車両１の減速時には、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ、右後側電動機１１ｒが発電機として機能して回生発電を行い、これによって回収したエネルギーを車載電源７に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ＥＣＵ５０がインバータ６を制御することにより実現される。なお、この実施形態に係る車両姿勢制御を実行する際にも、必要に応じて左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｒ、右後側電動機１１ｒの回生発電を実行する。

図２に示すように、左前側電動機１０ｌは、前輪用懸架装置８に取り付けられる。これによって、左前側電動機１０ｌは、前輪用懸架装置８を介して車両１に取り付けられて、前輪用懸架装置８によって車両１に支持される。なお、右前側電動機１０ｒの支持構造も左前側電動機１０ｌの支持構造と同様の構成である（以下同様）。また、図３−１に示すように、右後側電動機１１ｒは、後輪用懸架装置９に取り付けられる。これによって、右後側電動機１１ｒは、後輪用懸架装置９を介して車両１に取り付けられて、後輪用懸架装置９によって車両１に支持される。なお、左後側電動機１１ｌの支持構造も、右後側電動機１１ｒの支持構造と同様の構成である（以下同様）。次に、図２、図３−１、図３−２を用いて、前輪用懸架装置８及び後輪用懸架装置９の構成をより詳細に説明する。

図２に示すように、この実施形態において、前輪用懸架装置８は、いわゆるストラット形式が用いられている。ダンパー２０の一方の端部にはアッパーマウント２０Ｕが設けられ、これを介してダンパー２０が車両本体１Ｂに取り付けられる。ダンパー２０の他方の端部には、電動機固定用ブラケット２０Ｂが設けられている。電動機固定用ブラケット２０Ｂは、左前側電動機１０ｌの本体部に設けられる電動機側ブラケット１０ｌｂに取り付けられて、ダンパー２０と左前側電動機１０ｌとを固定する。ここで、左前側電動機１０ｌの駆動軸（電動機駆動軸）１０ｌｓには、電動機駆動軸１０ｌｓの回転角度を知るための回転角度検出手段として、左前側レゾルバ４０ｌが取り付けられている。左前側レゾルバ４０ｌによって検出された信号を処理することにより、左前側電動機１０ｌの回転速度を知ることができる。

電動機駆動軸１０ｌｓに対して電動機側ブラケット１０ｌｂと対称となる位置には、ピボット部１０ｌｐが設けられている。ピボット部１０ｌｐは、トランスバースリンク（ロワーアーム）２２のピボット受け２８と組み合わされ、ピン結合される。トランスバースリンク２２は、車両取付部２７で車両本体１Ｂに取り付けられている。そして、左前側電動機１０ｌが上下方向（図２中のＺ方向、以下同様）に動作することにより、車両取付部２７の揺動軸Ｚｓｆを中心として揺動運動する。ここで、上下方向とは、重力の作用方向と平行な方向である。

電動機駆動軸１０ｌｓには、前輪用ブレーキローター１５及び前輪用ホイール１３が取り付けられる。そして、前輪用ホイール１３にタイヤが取り付けられて、左側前輪２ｌ（図１）となる。路面から左側前輪２ｌへの入力によって、前輪用ホイール１３は上下方向に動作する。前輪用ホイール１３は電動機駆動軸１０ｌｓに取り付けられているので、前輪用ホイール１３が上下方向に動作するとともに、左前側電動機１０ｌも上下方向に動作する。左前側電動機１０ｌが上下方向に動作することによる車両本体１Ｂへの入力は、前輪用懸架装置８のスプリング２０Ｓ及びダンパー２０で吸収される。

左前側電動機１０ｌとトランスバースリンク２２とは、ピボット部１０ｌｐとピボット受け２８とでピン結合されているので、左前側電動機１０ｌの上下運動とともにトランスバースリンク２２は揺動軸Ｚｓｆを中心として揺動運動できる。また、左前側電動機１０ｌは、ハンドル４の操作によって前輪用ホイール１３及びタイヤとともに操舵されるが、このときピボット部１０ｌｐはピボット受け２８に支持されながら回転する。

トランスバースリンク２２には、前輪用ストロークセンサ４６ｆが取り付けられている。前輪用ストロークセンサ４６ｆの一端は車両本体１Ｂに取り付けられており、前輪用懸架装置８が上下方向に動作することによりトランスバースリンク２２が上下方向に動作すると、前輪用ストロークセンサ４６ｆが上下方向に伸縮する。これによって、前輪用ストロークセンサ４６ｆによって左前側電動機１０ｌの動作距離を検出することができる。前輪用ストロークセンサ４６ｆの検出信号は、車両姿勢制御装置３０に取り込まれ、この実施形態に係る車両姿勢制御に用いられる。なお、この実施形態においては、車両１（図１参照）の右前側も左前側と同様に構成されており、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒの動作距離を独立に検出することができる。次に、後輪用懸架装置９について説明する。

図３−１に示すように、この実施形態において、後輪用懸架装置９は、いわゆるトーションビーム形式が用いられている。右後側電動機１１ｒは、トーションビーム２４と一体に構成されるアーム２５の一端に取り付けられる。右後側電動機１１ｒの取付側とは反対側におけるアーム２５の端部には、車両取付部２６が設けられている。アーム２５は、車両取付部２６を介して車両本体１Ｂに取り付けられる。そして、アーム２５は、車両取付部２６の揺動軸Ｚｓｒを中心として揺動運動する。トーションビーム２４には、スプリング・ダンパー受け２１が設けられている。そして、後輪用懸架装置９のスプリング及びダンパーは、スプリング・ダンパー受け２１と車両本体１Ｂとの間に取り付けられる。なお、この実施形態において、スプリング及びダンパーは、両者が一体となったスプリング／ダンパー構造体２９である。

右後側電動機１１ｒの駆動軸（電動機駆動軸）１１ｒｓには、電動機駆動軸１１ｒｓの回転角度を知るための回転角度検出手段として、右後側レゾルバ４１ｒが取り付けられている。右後側レゾルバ４１ｒによって検出された信号を処理することにより、右後側電動機１１ｒの回転速度を知ることができる。また、電動機駆動軸１１ｒｓには、後輪用ブレーキローター１６及び後輪用ホイール１４が取り付けられる。そして、後輪用ホイール１４にタイヤが取り付けられて、右側後輪３ｒ（図１）となる。

路面から右側後輪３ｒへの入力によって、後輪用ホイール１４は上下方向（図３−２のＺ方向、以下同様）に動作する。後輪用ホイール１４は電動機駆動軸１１ｒｓに取り付けられているので、後輪用ホイール１４が上下方向に動作するとともに、右後側電動機１１ｒも上下方向に動作する。右後側電動機１１ｒが上下方向に動作することによる車両本体１Ｂへの入力は、スプリング・ダンパー受け２１を介して後輪用懸架装置９のスプリング／ダンパー構造体２９に伝えられ、ここで吸収される。

図３−２に示すように、アーム２５には後輪用ストロークセンサ４６ｒが取り付けられている。後輪用ストロークセンサ４６ｒの一端は車両本体１Ｂに取り付けられており、後輪用懸架装置９が上下方向に動作することによりアーム２５が上下方向に動作すると、後輪用ストロークセンサ４６ｒが上下方向に伸縮する。これによって、後輪用ストロークセンサ４６ｒによって右後側電動機１１ｒの動作距離を検出することができる。後輪用ストロークセンサ４６ｒの検出信号は、車両姿勢制御装置３０に取り込まれ、この実施形態に係る車両姿勢制御に用いられる。なお、この実施形態においては、車両１（図１参照）の左後側も右後側と同様に構成されており、右後側電動機１１ｒ、左後側電動機１１ｌの動作距離を独立に検出することができる。なお、前輪用懸架装置８及び後輪用懸架装置９は上記例に限られず、例えばマルチリンク式、ダブルウィッシュボーン式その他の形式を用いることができる。

この実施形態に係る走行装置１００のように、動力発生手段である左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒが懸架装置に固定されている方式では、駆動反力、すなわち、各電動機によって生み出される各駆動輪の駆動力の反力成分のうち、駆動輪の接地面と直交する方向（車両１の上下方向）の成分は、ほとんどすべて懸架装置に入力される。このため、左右の駆動輪のうち少なくとも一方における駆動反力によるモーメントを効率よく発生させることができる。次に、この実施形態に係る走行装置の他の例を説明する。

図４−１〜図４−４は、実施形態１に係る走行装置の変形例を示す説明図である。図４−１に示す車両１ａが備える走行装置１００ａは、左前側電動機１０ｌによって左側前輪２ｌを駆動し、また、右前側電動機１０ｒによって右側前輪２ｒを駆動する。そして、左側前輪２ｌと右側前輪２ｒとは、それぞれ左前側電動機１０ｌと右前側電動機１０ｒとによって独立に駆動力を制御できる。また、左側後輪３ｌと右側後輪３ｒとは駆動力を発生しない従動輪である。このような走行装置１００ａでも、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができる。

図４−２に示す車両１ｂが備える走行装置１００ｂは、左後側電動機１１ｌによって左側後輪３ｌを駆動し、また、右後側電動機１１ｒによって右側後輪３ｒを駆動する。そして、左側後輪３ｌと右側後輪３ｒとは、それぞれ左後側電動機１１ｌと右後側電動機１１ｒとによって独立に駆動力を制御できる。また、左側前輪２ｌと右側前輪２ｒとは駆動力を発生しない操舵輪である。このような走行装置１００ｂでも、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができる。

図４−３に示す車両１ｃが備える走行装置１００ｃは、左前側電動機１０ｌによって左側前輪２ｌを駆動し、また、右前側電動機１０ｒによって右側前輪２ｒを駆動する。左側前輪２ｌと右側前輪２ｒとは、それぞれ左前側電動機１０ｌと右前側電動機１０ｒとによって独立に駆動力を制御できる。また、左側後輪３ｌと右側後輪３ｒとは、動力発生手段を有する駆動装置６０によって駆動されるが、左側後輪３ｌの駆動力と右側後輪３ｒの駆動力とは独立に制御できず、また左側後輪３ｌの駆動力と右側後輪３ｒの駆動力とに差を設けることもできない。このように、走行装置１００ｃは、全輪（４輪）が駆動輪となるが、左側前輪２ｌと右側前輪２ｒとの間でのみ、駆動力を異ならせることができる。このような走行装置１００ｃでも、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができる。

図４−４に示す車両１ｄが備える走行装置１００ｄは、左後側電動機１１ｌによって左側後輪３ｌを駆動し、また、右後側電動機１１ｒによって右側後輪３ｒを駆動する。左側後輪３ｌと右側後輪３ｒとは、それぞれ左後側電動機１１ｌと右後側電動機１１ｒとによって独立に駆動力を制御できる。また、左側前輪２ｌと右側前輪２ｒとは、動力発生手段を有する駆動装置６０によって駆動されるが、左側前輪２ｌの駆動力と右側前輪２ｒの駆動力とは独立に制御できず、また左側前輪２ｌの駆動力と右側前輪２ｒの駆動力とに差を設けることもできない。このように、走行装置１００ｄは、全輪（４輪）が駆動輪となるが、左側後輪３ｌと右側後輪３ｒとの間でのみ、駆動力を異ならせることができる。このような走行装置１００ｄでも、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動輪の駆動力を異ならせることができる。

この実施形態においては、例えば、緊急回避時等に車両の耐横転性能と旋回性能とを両立させるため、走行装置の応答性が高いこと、すなわち、出力の指令が走行装置に与えられてから実際に走行装置が駆動力を発生するまでの時間が短いことが好ましい。上述した走行装置１００のように、インホイールモータ形式を採用する走行装置は、応答性が高いため好ましい。また、動力発生源として油圧モータを利用した走行装置も、応答性が高いため好ましい。なお、クラッチの圧着力を調整することによって左右の駆動輪における駆動力を変更する方式であっても、クラッチを作動させる油圧を高くすることによって応答性を高めたり、あるいは、応答性が要求されないような運転条件であったりする場合には使用することができる。次に、この実施形態に係る車両姿勢制御において各輪の駆動力を決定する手法を説明する。

図５−１、図５−２は、実施形態１に係る車両姿勢制御を説明するための概念図である。図５−３は、駆動反力を説明する概念図である。図５−１、図５−２は同一の車両を示しており、いずれもホイールベース内に懸架装置の瞬間回転中心がある。また、図５−３は、ホイールベース内に懸架装置の瞬間回転中心がある車両である。

図中のＧは車両１の重心、Ｘ＿ｒｏｌｌはロール軸、ｈは車両１の重心高さ、ＯＲｆは前輪用懸架装置の瞬間回転中心、ＯＲｒは後輪用懸架装置の瞬間回転中心、ｈｆｓは前輪用懸架装置の瞬間回転中心高さ、ｈｆｒは後輪用懸架装置の瞬間回転中心高さ、Ｄｆは前輪のトレッド幅、Ｄｒは後輪のトレッド幅を表す。また、Ｌは、左側及び右側前輪２ｌ、２ｒの車軸（前輪側車軸）Ｚｆと、左側及び右側後輪３ｌ、３ｒの車軸（後輪側車軸）Ｚｒとの距離（前後車軸軸間距離）、Ｌｆは重心Ｇと前輪側車軸Ｚｆとの水平距離、Ｌｒは重心Ｇと後輪側車軸Ｚｒとの水平距離を表す。

なお、瞬間回転中心は、懸架装置の側面視、すなわち、車輪側（左側前輪２ｌや右側後輪３ｒ）から懸架装置（前輪用懸架装置８や後輪用懸架装置９）を見た場合における懸架装置の瞬間回転中心である。これは、車両１の進行方向に対して直交する方向から懸架装置（前輪用懸架装置８や後輪用懸架装置９）を見た場合の瞬間回転中心である。

この実施形態に係る車両１は、車両１の重心高さｈよりも前輪用懸架装置の瞬間回転中心高さｈｆｓ及び後輪用懸架装置の瞬間回転中心高さｈｆｒが低く、また、前輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｆ及び後輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｒは、前輪側車軸Ｚｆと後輪側車軸Ｚｒとの間にある。また、この実施形態に係る車両１は、前輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｆ及び後輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｒが、前輪側車軸Ｚｆと後輪側車軸Ｚｒとの間（すなわち車両１のホイールベース間）にある。なお、前輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｆ及び後輪用懸架装置の瞬間回転中心ＯＲｒの位置は、上記位置に限定されるものではない。

この実施形態に係る車両姿勢制御では、車両１の駆動輪が発生する駆動力を制御することによって駆動反力を変化させ、車両１のロール（ロール軸Ｘ＿ｒｏｌｌ周りの運動）を抑制する。左側前輪２ｌの駆動力（左側前輪駆動力）をＦｆｌ、右側前輪２ｒの駆動力（右側前輪駆動力）をＦｆｒ、左側後輪３ｌの駆動力（左側後輪駆動力）をＦｒｌ、右側後輪３ｒの駆動力（右側後輪駆動力）をＦｒｒとする。また、左側前輪２ｌの駆動反力（左側前輪駆動反力）をＦｆｌ１、右側前輪２ｒの駆動反力（右側前輪駆動反力）をＦｆｒ１、左側後輪３ｌの駆動反力（左側後輪駆動反力）をＦｒｌ１、右側後輪３ｒの駆動反力（右側後輪駆動反力）をＦｒｒ１とする。ここで、駆動反力とは、車両１が備える駆動輪における駆動力の反力成分のうち、前記駆動輪の接地面（路面ＧＬ）と直交する方向の反力成分であって、車両１に対して、前記駆動輪の接地面と直交する方向に与えられる力である。

車両１の旋回時においては、横方向加速度ＡｙによるロールモーメントＭ＿Ａｙが車両１のロール軸Ｘ＿ｒｏｌｌ周りに発生する（図５−１参照）。図５−１に示す例では、車両１が右旋回をしており、旋回方向外側に向かって車両１を回転させるようなロールモーメント（車両１の前輪側から見て時計回りのロールモーメント）、すなわち、車両１を左側に傾斜させるようなロールモーメントＭ＿Ａｙが発生している。

一方、車両１の駆動輪が駆動力を発生することにより駆動反力が発生するが、左右の駆動輪において、少なくとも一方の駆動輪における駆動反力の大きさ又は方向の少なくとも一方を、他方の駆動輪に対して異ならせると、車両１のロール軸Ｘ＿ｒｏｌｌ周りにモーメント（駆動反力によるモーメント）を発生させることができる。図５−１に示す例では、左側前輪２ｌの駆動反力Ｆｆｌ１及び左側後輪３ｌの駆動反力Ｆｒｌ１が車両１に向かって発生し、右側前輪２ｒの駆動反力Ｆｆｒ１及び右側後輪３ｒの駆動反力Ｆｒｒ１が路面に向かって、すなわち車両１とは反対方向に発生する。

この場合、車両１の左右の駆動輪間における駆動反力の方向が少なくとも異なるので、駆動反力によるモーメントＭ＿ｒｏｌｌが発生する。駆動反力によるモーメントＭ＿ｒｏｌｌは、車両１の前輪側から見て反時計回りのモーメント、すなわち、車両１を右側に向かって傾斜させるようなモーメントである。この駆動反力によるモーメントＭ＿ｒｏｌｌは、横方向加速度ＡｙによるロールモーメントＭ＿Ａｙを打ち消す方向に発生する。

このように、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、少なくとも一方の駆動輪における駆動反力の大きさ又は方向の少なくとも一方を、他方の駆動輪に対して異ならせることによりモーメントを発生させる。これによって、車両１の旋回時において発生する横方向加速度によるロールモーメントを打ち消すことができる。すなわち、左右の駆動輪のうち少なくとも一方における駆動反力によるモーメントＭ＿ｒｏｌｌは、車両１のロールを抑制するロール抑制モーメント（Ｍ＿ｒｏｌｌ）として作用する。以下、必要に応じて、左右の駆動輪のうち少なくとも一方における駆動反力によるモーメントを、ロール抑制モーメントという。ここで、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは、車両１の左側における駆動反力と右側における駆動反力との差を用いて表現できる。

ここで、図５−３を用いて駆動反力について説明する。駆動力をＦ、駆動反力（路面ＧＬと直交する方向における駆動力Ｆの成分）をＦ１、懸架装置の瞬間回転中心をＯＲ、懸架装置の瞬間回転中心ＯＲと駆動輪Ｗが路面ＧＬに接地する接地部Ｑとの距離をｌ、ＯＲとＱとを結ぶ直線と路面ＧＬとのなす角度をαとする。ＯＲとＱとを結ぶ直線に直交する駆動力Ｆの成分は、Ｆ×ｓｉｎαとなる。したがって、懸架装置の瞬間回転中心ＯＲ周りにおける、駆動力Ｆによる時計回りのモーメントは、ｌ×Ｆ×ｓｉｎαとなる。一方、懸架装置の瞬間回転中心ＯＲ周りにおける、駆動反力Ｆ１による反時計回りのモーメントは、Ｆ１×ｌ×ｃｏｓαとなる。

駆動輪Ｗは路面ＧＬに拘束されており、駆動輪Ｗは懸架装置の瞬間回転中心ＯＲを中心として回転しないため、ｌ×Ｆ×ｓｉｎα＝Ｆ１×ｌ×ｃｏｓαとなる。これをＦ１について解き、整理すると、駆動反力Ｆ１は式（１）で表すことができる。
Ｆ１＝Ｆ×（ｓｉｎα／ｃｏｓα）＝Ｆ×ｔａｎα・・（１）
すなわち、駆動反力Ｆ１は、駆動力Ｆにｔａｎαを乗じて求めることができる。ここで、αは懸架装置の設計によって予め定まる値なのでｔａｎαは定数となり、駆動反力Ｆ１は駆動力Ｆの関数となる。

図６−１は、ハンドリング・ロールオーバーが発生する条件を説明するための図である。図６−２は、障害物を回避する際における車両の軌跡を示す概念図である。図６−３は、旋回時における車両のロール角の変化を示す説明図である。ハンドリング・ロールオーバーは、車両１に作用する横方向加速度に起因する車両１の横転現象である。ハンドリング・ロールオーバーが発生する条件は、式（２）となる。
Ｄ／（２×ｈ）＜Ａｙ／ｇ・・（２）
ここで、Ｄは車両１のトレッド幅（車両幅方向における左側車輪Ｗｌの中心と右側車輪Ｗｒの中心との距離）、ｈは車両１の重心高、Ａｙは横方向加速度、ｇは重力加速度である。

ハンドリング・ロールオーバーが発生すると車両の横転を招くため、ハンドリング・ロールオーバーの発生限界に近づいた場合には、例えば、駆動輪を制動して横方向加速度を減ずることにより、ロール方向、旋回方向ともに安定化させ、車両の横転を回避する手法がある。しかし、この手法では、車両の横転は回避できるが、緊急回避性能も同時に低下してしまう。

例えば、図６−２に示すように、車両１が進行方向前方にある障害物Ｃとの衝突を避けようとして急ハンドルのような緊急回避動作をした場合、障害物Ｃとの衝突を回避するためには、車両１は本来実線のような軌跡を描いて走行する必要がある。しかし、車両１が緊急回避動作をした場合、横方向加速度が急激に増加して車両１の横転を引き起こすおそれがある。この場合に、車両１に作用する横方向加速度を減ずる制御をすると旋回半径が大きくなり、車両１は破線のような軌跡を描いて走行する。その結果として障害物Ｃとの衝突が回避できないおそれがある。

また、一般に車両は、乗車人数が増加すると、重心高ｈが高くなる。車両の重心高ｈが高くなると、式（２）に示すハンドリング・ロールオーバーの発生条件から、ハンドリング・ロールオーバーの発生限界は低くなることがわかる。室内のスペースを有効活用するため、質量の大きい構造物（例えば、燃料電池車両における燃料電池や水素タンク、電気自動車におけるバッテリー等）を床下に配置したような車両は、質量の大きい構造物が低い位置にあるため、車両の重心高が低くなる。このような低重心の車両においては、車両の乗車人数や積載量が増加することによる重心高の増加割合が大きいため、重心高が高い車両と比較して、ハンドリング・ロールオーバーの発生限界の低下割合が大きくなる。すなわち、低重心の車両は、乗車人数や積載量の変化による重心高の変化が大きいため、ハンドリング・ロールオーバーの発生限界の変化も大きくなる。その結果、低重心の車両は、緊急回避のような急激な操舵をした場合において、横転のおそれが高くなる。

この実施形態では、少なくとも一対の左右の駆動輪間における駆動反力を異ならせることによって駆動反力によるモーメント、すなわちロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させる。このモーメントＭ＿ｒｏｌｌは、乗員や積載物を搭載した車両の走行中に発生するロールとは反対方向のモーメントである。そして、車両の走行中において、ハンドリング・ロールオーバーの発生限界の変化を小さくし、かつハンドリング・ロールオーバーの発生限界が最も高い状態に制御する。これによって、車両の耐横転性能と旋回性能（特に緊急回避性能）との両立を図るものである。

車両１のロール軸Ｘ＿ｒｏｌｌ（図５−１、図５−２）周りにおける力の釣り合いを、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを考慮して表すと、式（３）のようになる。
−ｍ×ｈｓ×Ｖ×（β'＋γ'）＝（−Ｋφ＋ｍ×ｇ×ｈｓ）×φ−Ｍ＿ｒｏｌｌ・・（３）
式（３）をロール角φについて解くと、静的なロール角は、式（４）のようになる。
φ＝（ｍ×ｈｓ×Ａｙ−Ｍ＿ｒｏｌｌ）／（Ｋφ−ｍ×ｇ×ｈｓ）・・（４）
ここで、ｍは車両の総質量（車体総質量）、φはロール角、βは重心周りのスリップ角、β'はスリップ角の微分値（スリップ率）、γはヨー角、γ'はヨー角の微分値（ヨーレート）、ｈは重心高、ｈｓは重心−ロールセンター間距離であってｈ−ｈｒｏｌｌで決定される値、ｈｒｏｌｌは重心点における車両のロールセンター（ロール軸Ｘ＿ｒｏｌｌ）の高さであり、車両の諸元によって決定される値、Ｋφはロール剛性、Ｖは車両の速度（車速）、ｇは重力加速度、Ａｙは車両の横方向加速度、Ｍ＿ｒｏｌｌはロール抑制モーメントである。

車両１の乗車人数、積載量の増加にともない車体総質量ｍは増加し、重心高ｈが増加する。重心高ｈが増加すると、ｈｓが増加する。したがって、車両１の乗車人数、積載量が増加すると、式（４）の分母が小さくなり、分子が大きくなるので、車両１の旋回時において、同じ横方向加速度Ａｙにおけるロール角φは大きくなる（図６−３）。

そこで、この実施形態では、車両１の乗車人数、積載量によらず、同一の横方向加速度Ａｙに対しては、同一のロール角φとなるように、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを車両１に付与する。式（４）から、車体総質量ｍが最も小さいとき、すなわち、空車状態（乗員、積載物なし）のときに、同じ横方向加速度Ａｙにおけるロール角φは最も小さくなる。この実施形態では、基準のロール角を車両１が空車状態のときにおけるロール角とし、車両１が乗員や積載物を搭載した状態で走行する場合において発生するロールのロール角が、前記基準のロール角となるようにロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを付与する。

すなわち、車両１の乗車人数、積載量によらず、車両１が空車状態のときにおけるロール角φとなるように、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを車両１に付与する。例えば、図６―３の最大積載状態であっても、横方向加速度Ａｙに対するロール角φが、同図における空車状態のように変化するようにロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを車両１に付与する。これによって、車両１の走行中に発生するロールのロール角を、そのロール角よりも小さい大きさに抑制することができる。

なお、この実施形態においては、車両１のロールを抑制することから、基準のロール角は、車両１の走行中に発生するロールのロール角が、そのロール角よりも小さくなるように設定される。すなわち、基準のロール角は、車両１の走行中に発生するロールのロール角よりも小さい値となる。また、基準のロール角は、車両１が空車状態のときのロール角に限られず、空車状態よりもさらに軽い状態のときにおけるロール角や、乗車状態と空車状態との間（例えば１名乗車状態と空車状態との間）におけるロール角に設定してもよい。また、車両１の走行状態に応じて、基準のロール角を変更してもよい。例えば、高速走行時や山道の走行時においては、基準のロール角を設定する際の車体総質量をより小さくして（例えば空車状態よりもさらに軽い状態とする）、耐横転性能及び旋回性能をより向上させる。また、例えば、基準のロール角を１名乗車時のときのロール角として、運転者単独乗車における状態で常に運転できるようにして、運転者が受ける違和感を低減するようにしてもよい。

ここで、空車時にはロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは付与しないとし、空車時における車体総質量をｍ'、空車時における重心高をｈ'、空車時における重心−ロールセンター間距離をｈｓ'とすると、基準のロール角、すなわち空車時におけるロール角φは、式（５）で与えられる。
φ＝ｍ'×ｈｓ'×Ａｙ／（Ｋφ−ｍ'×ｇ×ｈｓ'）・・（５）

車両１の乗車人数、積載量によらず、同一の横方向加速度Ａｙにおいて車両１のロール角φを空車時のロール角と同一とするためには、式（４）と式（５）とを連立させ、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌについて解く。すると、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは、式（６）のようになる。
Ｍ＿ｒｏｌｌ＝（Ｋφ−ｍ×ｇ×ｈｓ）×｛（ｍ×ｈｓ／（Ｋφ−ｍ×ｇ×ｈｓ））−（ｍ'×ｈｓ'／（Ｋφ−ｍ'×ｇ×ｈｓ'））×Ａｙ・・（６）

式（６）において、車体総質量ｍ、重心−ロールセンター間距離ｈｓを求める際に用いる重心高ｈ、及び横方向加速度Ａｙ以外は定数として予め設定することができる。なお、重心高ｈは、車体総質量ｍが変化した場合には、変化した車体総質量ｍに基づいて求めることができる。したがって、車両１の乗車人数、積載量が変化したことにより変更された車体総質量ｍ、及び変化した重心高ｈから定まる重心−ロールセンター間距離ｈｓを式（６）に与えて得られるロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを車両１に付与すれば、同一旋回（すなわち同一の横方向加速度Ａｙ）においては、車両１の乗車人数、積載量によらず、同じハンドル４（図１参照）の操作及び同じ車両１の速度に対して、車両１が空車状態である場合におけるロール角φが得られる。これによって、耐横転性能を確保しつつ、旋回性能（特に緊急回避性能）を向上させることができる。次に、この実施形態に係る車両姿勢制御を実現するための車両姿勢制御装置について説明する。

図７は、実施形態１に係る車両姿勢制御装置の構成例を示す説明図である。図７に示すように、車両姿勢制御装置３０は、ＥＣＵ５０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）５０ｐと、記憶部５０ｍと、入力ポート５５及び出力ポート５６と、入力インターフェース５７及び出力インターフェース５８とから構成される。

なお、ＥＣＵ５０とは別個に、この実施形態に係る車両姿勢制御装置３０を用意し、これをＥＣＵ５０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る車両姿勢制御を実現するにあたっては、ＥＣＵ５０が備える走行装置１００等に対する制御機能を、前記車両姿勢制御装置３０が利用できるように構成してもよい。

車両姿勢制御装置３０は、モーメント演算部３１と、駆動力演算部３２と、駆動力制御部３３と、センサ異常判定部（異常判定部）３４と、車両姿勢制御制限部３５とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る車両姿勢制御を実行する部分となる。この実施形態において、車両姿勢制御装置３０は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵ５０ｐの一部として構成される。

車両姿勢制御装置３０のモーメント演算部３１と、駆動力演算部３２と、駆動力制御部３３と、センサ異常判定部３４と、車両姿勢制御制限部３５とは、バス５４₁、バス５４₂、及び入力ポート５５及び出力ポート５６を介して接続される。これにより、車両姿勢制御装置３０を構成するモーメント演算部３１と、駆動力演算部３２と、駆動力制御部３３と、センサ異常判定部３４と、車両姿勢制御制限部３５とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。

また、ＣＰＵ５０ｐが備える車両姿勢制御装置３０と、記憶部５０ｍとは、バス５４₃を介して接続される。これによって、車両姿勢制御装置３０は、ＥＣＵ５０が有する走行装置１００の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、車両姿勢制御装置３０は、この実施形態に係る車両姿勢制御を、ＥＣＵ５０が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。

入力ポート５５には、入力インターフェース５７が接続されている。入力インターフェース５７には、左前側レゾルバ４０ｌ、右前側レゾルバ４０ｒ、左後側レゾルバ４１ｌ、右後側レゾルバ４１ｒ、アクセル開度センサ４２、操舵角センサ４３、車速センサ４４、３方向の加速度が検出できる３軸式の加速度センサ４５、前輪用ストロークセンサ４６ｆ、後輪用ストロークセンサ４６ｒ、イグニッションスイッチ４７その他の、走行装置１００の運転制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。

これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェース５７内のＡ／Ｄコンバータ５７ａやディジタル入力バッファ５７ｄにより、ＣＰＵ５０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート５５へ送られる。これにより、ＣＰＵ５０ｐは、走行装置１００の運転制御や、この実施形態に係る車両姿勢制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート５６には、出力インターフェース５８が接続されている。出力インターフェース５８には、車両姿勢制御に必要な制御対象が接続されている。この実施形態では、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒを制御するためのインバータ６が、この実施形態に係る車両姿勢制御に必要な制御対象である。出力インターフェース５８は、制御回路５８₁、５８₂等を備えており、ＣＰＵ５０ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ｐは、左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒの駆動力を制御することができる。

記憶部５０ｍには、この実施形態に係る車両姿勢制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいはこの実施形態に係る車両姿勢制御に用いるデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ５０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る車両姿勢制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この車両姿勢制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、モーメント演算部３１、駆動力演算部３２、駆動力制御部３３、センサ異常判定部３４及び車両姿勢制御制限部３５の機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る車両姿勢制御を説明する。次の説明では、適宜図１〜図７を参照されたい。

図８、図９は、実施形態１に係る車両姿勢制御の手順を示すフローチャートである。図１０−１、図１０−２は、実施形態１に係る車両姿勢制御に用いるデータマップを示す説明図である。この実施形態に係る車両姿勢制御を実行するにあたり、車両姿勢制御装置３０のモーメント演算部３１は、車両１のイグニッションスイッチ４７（図１、図７参照）がＯＮ、かつ車両１が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。イグニッションスイッチ４７がＯＦＦ、又は車両１が走行中である場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）ＳＴＡＲＴに戻り、車両姿勢制御装置３０は車両１の運転状態を監視する。

イグニッションスイッチ４７（図１、図７参照）がＯＮ、かつ車両１が停止している場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、モーメント演算部３１は、車体総質量ｍを算出する（ステップＳ１０２）。この実施形態において、車体総質量ｍは、前輪用懸架装置８に取り付けられる前輪用ストロークセンサ４６ｆ、及び後輪用懸架装置９に取り付けられる後輪用ストロークセンサ４６ｒから検出される前輪用懸架装置８及び後輪用懸架装置９の縮み量に基づいて算出することができる。すなわち、車体総質量ｍと前輪用懸架装置８及び後輪用懸架装置９の縮み量との間にある相関関係を利用する。このように、前輪用ストロークセンサ４６ｆ、及び後輪用懸架装置９は、車両の総質量を得る手段として機能する。

次に、車両姿勢制御装置３０のセンサ異常判定部３４は、前輪用ストロークセンサ４６ｆ又は後輪用ストロークセンサ４６ｒに異常があるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。前輪用ストロークセンサ４６ｆ又は後輪用ストロークセンサ４６ｒに異常がある場合、車体総質量ｍが正しく推定できないおそれが極めて高いので、この実施形態に係る車両姿勢制御が正しく実行できないおそれがあるからである。

前輪用ストロークセンサ４６ｆ又は後輪用ストロークセンサ４６ｒに異常がある場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、センサ異常時制御へ移行する（ステップＳ１０４）。センサ異常時制御の手順については後述する。前輪用ストロークセンサ４６ｆ又は後輪用ストロークセンサ４６ｒが正常である場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、モーメント演算部３１は、ステップＳ１０２で推定した車体総質量ｍに基づいて、車両１の重心高ｈを算出する（ステップＳ１０５）。

次に、モーメント演算部３１は、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを算出する（ステップＳ１０６）。ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは、所定の横方向加速度Ａｙ（例えば、図１０−１に示すデータマップ７０におけるＡｙの値）を設定し、取得した車体総質量ｍ及び重心高ｈを式（６）に与えることによって、前記所定の横方向加速度Ａｙにおける値を算出することができる。

次に、モーメント演算部３１は、算出したロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌに基づき、この実施形態に係る車両姿勢制御に用いるデータマップを更新する（ステップＳ１０７）。図１０−１に示すデータマップ７０は、横方向加速度Ａｙに対応するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが記述されている。車体総質量ｍが変化し、これにともなって重心高ｈが変化すると、同じ横方向加速度Ａｙであっても、車両１のロールを抑制するために付与するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは変化する。このため、乗車人数や積載量の変化によって車体総質量ｍが変化した場合には、データマップ７０の値を、ステップＳ１０６で算出したロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌの値に更新する。なお、車両１の走行前における車体総質量ｍでデータマップ７０を一度更新すれば、車両１の走行中は、車体総質量ｍはほぼ一定であることから、車両１の走行前に更新したデータマップ７０を用いてこの実施形態に係る車両姿勢制御を実行する。

図１０−２に示すデータマップ７１は、横方向加速度Ａｙと車体総質量ｍとに対応するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが記述されている。このデータマップ７１は、式（６）に基づいて作成されており、ステップＳ１０２で取得した車体総質量ｍ及び車両１の走行時における横方向加速度Ａｙを与えれば、対応するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが得られるので、車体総質量ｍが変化した場合でも、データマップ７１を更新する必要はない。

ここで、データマップ７０、７１は、ＥＣＵ５０の記憶部５０ｍに格納されている。また、データマップ７０、７１は、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが離散的に記述されているので、データマップ７０、７１に記述されていないロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは、例えば、データマップ７０、７１に記述されているデータを補間することにより算出する。この実施形態に係る車両姿勢制御においてデータマップ７０等を用いれば、ＣＰＵ５０ｐの負荷を低減できるので、好ましい。

なお、データマップ７０等の代わりに、式（６）を関数として記憶部５０ｍやＣＰＵ５０ｐ（例えばモーメント演算部３１）に設定しておき、ステップＳ１０２で推定した車体総質量ｍと、これに基づいて算出した重心高ｈと、横方向加速度Ａｙとを逐次式（６）に与えて、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを算出し、車両姿勢制御に用いてもよい。このように、式（６）を関数として設定しておけば、記憶部５０ｍにデータマップ７０等を格納する必要はないので、記憶部５０ｍの使用領域を低減できる。また、車両１の走行中、例えば燃料の減少による車体総質量ｍの変化（低下）を考慮するような場合には、データマップ７０等を更新する機会が増加して、更新処理の負荷が増加する。このため、式（６）を関数としてＣＰＵ５０ｐ等に設定し、これを用いて逐次ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを求める方が処理速度の観点からは好ましい。

データマップが更新されたら（ステップＳ１０７）、モーメント演算部３１は、車両１のイグニッションスイッチ４７がＯＮ、かつ車両１のドアが開いた後閉じられたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。例えば、ステップＳ１０７でデータマップ７０を更新した後、車両１に乗り込んだり荷物を積載したりした場合には、ステップＳ１０２で推定した車体総質量ｍが変化する。この車体総質量ｍの変化を車両姿勢制御に反映させるため、データマップ７０の更新後、車両１の走行前に車体総質量ｍの変化があったと認められる場合には、データマップ７０を再度更新する。なお、車両１のドアは、乗員室へ出入りするドアの他、荷室やトランクのドアも含まれる。

車両１のイグニッションスイッチ４７がＯＮ、かつ車両１のドアが開いた後閉じられた場合は（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、データマップ７０の更新後、車両１の走行前に車両１への乗降があり車体総質量ｍの変化があったと認められる。この場合には、モーメント演算部３１は車体総質量ｍを再度推定し、これに基づいてロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを再計算し（ステップＳ１０９）、データマップ７０を更新する（ステップＳ１１０）。以後の車両姿勢制御においては、更新した最新のデータマップ７０を用いる。

次に、モーメント演算部３１は、車両１の走行中に横方向加速度Ａｙを検出する（ステップＳ１１１）。横方向加速度Ａｙは、例えば、車両１に搭載される加速度センサ４５（図１、図７参照）により検出する。この実施形態において、加速度センサ４５は、３軸の加速度センサであり、横方向加速度Ａｙのみならず、車両１の前後方向における加速度、車両１の上下方向における加速度も検出できる。また、車両１がヨーセンサやヨーレートセンサを搭載する場合には、これらの検出値を用いて横方向加速度Ａｙを推定してもよい。ここで、横方向加速度Ａｙは、車両１の横方向（進行方向と直交する方向）の加速度のみを検出する加速度センサを用いて検出してもよい。

次に、モーメント演算部３１は、横方向加速度Ａｙに起因する車両１のロールを抑制するために必要な、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを算出する（ステップＳ１１２）。このロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌは、最新のデータマップ７０にステップＳ１１１で検出した横方向加速度Ａｙを与え、これに対応するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌをデータマップ７０から取得することによって得られる。

車両１に発生するロールを抑制するために必要なロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが算出されたら（ステップＳ１１２）、車両姿勢制御装置３０の駆動力演算部３２は、車両１の各駆動輪の駆動力を算出する（ステップＳ１１３）。なお、車両１の各駆動輪の駆動力は、回生の場合もある。ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが決定されると、これを発生させるために必要な、車両１の左右における駆動反力（駆動反力差）が決定できる。駆動反力あるいは駆動反力差が決定されれば、式（１）からロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるために必要な駆動輪の駆動力（ΔＦｆｌ、ΔＦｆｒ、ΔＦｒｌ、ΔＦｒｒ）を求めることができる。

なお、ここで算出されるのは、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるために必要な駆動力である。各駆動輪が実際に発生する駆動力Ｆｆｌ、Ｆｆｒ、Ｆｒｌ、Ｆｒｒ（インバータ６への出力指令値に相当する）は、それまで車両１を走行させていた各駆動輪の駆動力Ｆｆｌ＿ｂ、Ｆｆｒ＿ｂ、Ｆｒｌ＿ｂ、Ｆｒｒ＿ｂに、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるための駆動力ΔＦｆｌ、ΔＦｆｒ、ΔＦｒｌ、ΔＦｒｒを加算した値となる。したがって、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させる際における左側前輪駆動力ＦｆｌはＦｆｌ＿ｂ＋ΔＦｆｌ、右側前輪駆動力ＦｆｒはＦｆｒ＿ｂ＋ΔＦｆｒ、左側後輪駆動力ＦｒｌはＦｒｌ＿ｂ＋ΔＦｒｌ、右側後輪駆動力ＦｒｒはＦｒｒ＿ｂ＋ΔＦｒｒとなる。次に、駆動力演算部３２が各駆動輪の駆動力を算出する例を説明する。

駆動力演算部３２が各駆動輪の駆動力を算出するにあたって、例えば、図５−１に示すように、車両１が右旋回している場合のロールを抑制する場合を考える。この場合、例えば、車両１の左側における駆動輪からは車両１に向かう駆動反力（車両左側駆動反力）を発生させ、車両１の右側における駆動輪からは路面に向かう駆動反力（車両右側駆動反力）を発生させる。例えば、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを、車両１の各駆動輪（左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒ）で均等に発生させると仮定すると、各駆動輪が発生させるモーメントの大きさは、それぞれＭ＿ｒｏｌｌ／４となる。

左側前輪駆動反力Ｆｆｌ１によるモーメントをＭｆｌ、左側後輪駆動反力Ｆｒｌ１によるモーメントをＭｒｌ、右側前輪駆動反力Ｆｆｒ１によるモーメントをＭｆｒ、右側後輪駆動反力Ｆｒｒ１によるモーメントをＭｒｒとすると、Ｍｆｌ＝Ｍｒｌ＝Ｍｆｒ＝Ｍｒｒ＝Ｍ＿ｒｏｌｌ／４となる。また、図５−１から、Ｍｆｌ＝Ｆｆｌ１×Ｄｆ／２、Ｍｒｌ＝Ｆｒｌ１×Ｄｒ／２、Ｍｆｒ＝Ｆｆｒ１×Ｄｆ／２、Ｍｒｒ＝Ｆｒｒ１×Ｄｒ／２となる。したがって、車両１の各駆動輪（左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒ）それぞれの駆動反力を求めることができる。そして、車両１の各駆動輪の駆動力（ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるための駆動力ΔＦｆｌ、ΔＦｆｒ、ΔＦｒｌ、ΔＦｒｒ）は、上記手順によって求めた各駆動輪の駆動反力から求めることができる。

なお、駆動力演算部３２が各駆動輪の駆動力を算出するにあたっては、ドライバビリティの低下抑制、車両挙動の安定化という観点から、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させる前における車両１の総駆動力Ｆ＿ａｌｌ（＝Ｆｆｌ＿ｂ＋Ｆｆｒ＿ｂ＋Ｆｒｌ＿ｂ＋Ｆｒｒ＿ｂ）と、後における車両１の総駆動力Ｆ＿ａｌｌ（＝Ｆｆｌ＋Ｆｆｒ＋Ｆｒｌ＋Ｆｒｒ）が一定となるようにすることが好ましい。上記例では、図５−１に示すように、車両１の右側における駆動反力と左側における駆動反力とで方向を反対にすることによってロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させる場合には、車両１の右側における駆動力は増加し、左側における駆動力は減少する。これによって、車両１の右側における駆動力の増加分と、左側における駆動力の減少分とが相殺されるので、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させる前後において、車両１の総駆動力Ｆ＿ａｌｌはほぼ一定となる。

車両１の各駆動輪の駆動力が算出されたら（ステップＳ１１３）、車両姿勢制御装置３０の駆動力制御部３３は、車両１の各駆動輪がステップＳ１１３で決定された駆動力を発生するように、インバータ６に対して出力指令を発信する（ステップＳ１１４）。これによって、車両１の各駆動輪を駆動する左前側電動機１０ｌ、右前側電動機１０ｒ、左後側電動機１１ｌ及び右後側電動機１１ｒは指令された出力を発生し、各駆動輪はステップＳ１１３で決定された駆動力で駆動される。

これによって、車体総質量ｍの変化を考慮したロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌによって、車両１に発生するロールを打ち消すので、乗車人数や積載量の変化によって車体総質量ｍが変化した場合でも、車両１のロール角を空車状態と同等のロール角に抑制できる。その結果、車体総質量ｍの変化によって重心高が変化しても、車両１の横転抑制と、車両１の旋回性能とを両立させることができる。特に、車体総質量ｍの変化によって重心高の変化割合が大きい低重心の車両に対して効果的である。また、図５−１、図５−３からわかるように、後輪用懸架装置は瞬間回転中心を車両のホイールベース内に配置すると、駆動反力によってロールを抑制すると、旋回を助けるヨーモーメントが増加して車両１の旋回性能が向上するため好ましい。

車両１のイグニッションスイッチ４７がＯＦＦ、又は車両１のドアが開いた後閉じられていない場合は（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、データマップ７０の更新後、車両１の走行前に車体総質量ｍの変化はないと判断できる。この場合、車両姿勢制御装置３０は、最新のデータマップ７０（ステップＳ１０７で更新したデータマップ７０）を用いて上記ステップＳ１１１〜ステップＳ１１４を実行する。次に、ステップＳ１０３におけるセンサ異常時制御を説明する。センサ異常時制御の説明においては図９を参照されたい。

前輪用ストロークセンサ４６ｆ又は後輪用ストロークセンサ４６ｒに異常がある場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、モーメント演算部３１は、車両１が最大積載状態になった場合における車体総質量（最大車体総質量）ｍ＿ｍａｘを用いて、データマップ７０を更新する（ステップＳ２０１）。これによって、最も重心高ｈが高くなることによって最も耐横転性能が低下する状態でのロールを想定した、最大のロール抑制モーメントを発生させる。その結果、耐横転性能を確保して安全性を向上させることができる。ここで、最大車体総質量ｍ＿ｍａｘは、ＥＣＵ５０の記憶部５０ｍ内に格納されている。

次に、車両姿勢制御装置３０の車両姿勢制御制限部３５は、車両１の速度（車速）Ｖ及び操舵角δを取得し、それぞれを所定の車速閾値Ｖｃ及び操舵角閾値δｃと比較する（ステップＳ２０２）。ここで、車速Ｖは車速センサ４４から、操舵角δは操舵角センサ４３から取得する。その結果、Ｖ≦Ｖｃかつδ≦δｃである場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ロールモーメントの制御、すなわち、車両１の旋回中にロール抑制モーメントを与えて車両１のロールを抑制する制御を中止する（ステップＳ２０３）。

車速Ｖが低い状態で、かつ操舵角δが小さい場合に前記ロールモーメントの制御を実行すると、ロールを抑制する作用が強く出過ぎるおそれがある。例えば、定員が５名である車両に１名しか乗車しないような場合、車両が必要なロールをしなかったり、あるいは反対側にロールしたりするおそれがある。その結果、運転者に違和感を与えるおそれがある。ここで、車速Ｖが低い状態で、かつ操舵角δが小さい場合は横方向加速度Ａｙが小さく、前記ロールモーメントの制御を実行しなくとも車両１が横転するおそれはほとんどない。このため、車速Ｖが低い状態で、かつ操舵角δが小さい場合には、運転者に与える違和感を抑制することを優先させ、前記ロールモーメントの制御を中止する。これによって、過度のロール抑制モーメントが与えられることによる運転者の違和感を抑制する。

Ｖ＞Ｖｃ又はδ＞δｃである場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、耐横転性能と旋回性能とを向上させる必要がある。この場合、モーメント演算部３１は、車両１が直進状態、かつ車両１の前後方向加速度Ａｘを取得可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。車両１が直進状態、かつ車両１の前後方向加速度Ａｘを取得可能である場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、モーメント演算部３１は、加速度センサ４５から前後方向加速度Ａｘを取得し、また、駆動力制御部３３が各駆動輪に対して発信する出力指令値Ｐｃｍｄを取得する。そして、モーメント演算部３１は、前後方向加速度Ａｘと出力指令値Ｐｃｍｄとに基づいて、車体総質量ｍを推定する（ステップＳ２０５）。なお、車体総質量ｍの推定値（推定車体総質量）は、ｍ＿ｇである。

車両１が直進状態であるか否かは、例えば、操舵角センサ４３によって検出される操舵角δが、所定の閾値−θから＋θの範囲（−θ＜δ＜＋δ）である場合には、車両１は直進状態であると判定する。ここで、θはハンドルの遊びを考慮して設定される閾値である。また、例えば、加速度センサ４５で検出される車両１の前後方向加速度Ａｘが所定の前後方向加速度閾値Ａｘ＿ｃ以上である場合に、車両１の前後方向加速度Ａｘを取得可能であると判定する。

さらに、出力指令値Ｐｃｍｄが所定の閾値出力指令閾値Ｐｃｍｄ＿ｃよりも大きい場合に、ステップＳ２０５において車体総質量ｍを推定することが好ましい。これは、出力指令値Ｐｃｍｄが小さい場合には、出力指令値Ｐｃｍｄの検出誤差の影響が大きくなって、車体総質量ｍの推定精度が低下するおそれがあるからである。

ここで、推定車体総質量ｍ＿ｇは、式（７）で求めることができる。
ｍ＿ｇ＝（３．６×２×π／Ｖ）×Ｐｃｍｄ／Ｇｘ・・（７）
駆動輪を駆動する駆動軸のトルクをＴ（Ｎｍ）、駆動輪の回転数をＮ（ｒｐｍ）とすると、Ｐｃｍｄ＝Ｔ×Ｎ、Ｖ＝（３６００／１０００）×２×ｒ×π、Ｔ＝Ｐｃｍｄ／Ｎ＝Ｐｃｍｄ×３．６×２×ｒ×π／Ｖとなる。そして、車両の総駆動力をＦ（Ｎ）、駆動輪の荷重半径をｒ（ｍ）とすると、Ｆ＝Ｔ／ｒ、かつＦ＝ｍ＿ｇ×Ｇｘなので、ｍ＿ｇ＝Ｆ／Ｇｘ＝Ｔ／（Ｇｘ×ｒ）となり、式（７）が得られる。

式（７）によって車体総質量を推定したら（ステップＳ２０５）、推定車体総質量ｍ＿ｇを車体総質量ｍとして、データマップ７０を更新する（ステップＳ２０６）。そして、車両姿勢制御装置３０は、更新された最新のデータマップ７０を用いて、車両１のロールモーメントを制御する（ステップＳ２０７）。車両１が直進状態ではない場合、又は前後方向加速度Ａｘが取得できない場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、データマップ７０を更新せず、その時点において最新のデータマップ７０を用いて車両１のロールモーメントを制御する（ステップＳ２０７）。

このように、前輪用ストロークセンサ４６ｆ等に異常が発生して車体総質量ｍを求めることができない場合でも、出力指令値Ｐｃｍｄと車体前後加速度とを用いて推定した推定車体総質量ｍ＿ｇに基づいて車両１のロールを制御する。その結果、運転者の違和感を低減し、かつ耐横転性能を維持しつつ旋回性能を向上させることができる。

上述した手順では、センサ異常時制御において車体総質量ｍを推定してデータマップ７０を更新したり、推定により得られた推定車体総質量ｍ＿ｇを用いて式（６）からロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを求めたりした。しかし、車両の総質量を得る手段である前輪用ストロークセンサ４６ｆ等が正常に動作している場合にも、車両の走行中に逐次車体総質量ｍを推定してデータマップ７０を更新したり、得られた推定車体総質量ｍ＿ｇを用いてロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを求めたりしてもよい。このようにすれば、例えば、燃料の消費による車体総質量ｍの低下を考慮できるので、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌの精度が向上する。その結果、車両姿勢制御の精度が向上する。

（変形例）
上記実施形態では、車体総質量の変化による重心高の変化を考慮して設定したロール抑制モーメントを付与し、車体総質量の変化によらず、乗員や積載物を搭載した車両の走行時に発生するロール角（量）を、空車時におけるロール角（ロール量）と同等になるように制御する。この他に、次の変形例に示すような車両姿勢制御を用いてもよい。

この変形例に係る車両姿勢制御では、まず、車両姿勢制御装置３０のモーメント演算部３１が、乗員や積載物を搭載した車両の走行中におけるロール角を上記式（４）から算出し、これを予め定めたロール角の閾値と比較する。なお、前記ロール角は、傾斜角センサを車両に搭載して検出してもよい。そして、モーメント演算部３１は、走行中における車両のロール角が、ロール角の閾値φ＿ｃ以上となる場合には車両が横転するおそれがあると判断して、走行中における車両のロール角がそれまでのロール角φ＿ｐよりも小さくなるような（すなわち車両のロールを抑制するような）、駆動反力によるモーメントを算出する。そして、車両姿勢制御装置３０の駆動力演算部３２は、算出した駆動反力によるモーメントに基づいて各駆動輪の駆動反力を算出し、算出した駆動反力から各駆動輪の駆動力を算出して、車両を駆動する。

ここで、走行中における車両のロール角がそれまでのロール角φ＿ｐよりも小さくなるような、駆動反力によるモーメントＭ＿ｒｏｌｌは、式（４）から、φ＿ｐ＞（ｍ×ｈｓ×Ａｙ−Ｍ＿ｒｏｌｌ）／（Ｋφ−ｍ×ｇ×ｈｓ）を満たすようなＭ＿ｒｏｌｌを求めればよい。車両の総質量ｍと、車両の総質量ｍに基づいて求める車両の重心高ｈとは、乗車人数や積載量の変化により車両の総質量ｍが変化した場合には、変化後の値（すなわち最新の値）を用いる。車両の総質量ｍは、前輪用懸架装置８に取り付けられる前輪用ストロークセンサ４６ｆ、及び後輪用懸架装置９に取り付けられる後輪用ストロークセンサ４６ｒから検出される前輪用懸架装置８及び後輪用懸架装置９の縮み量に基づいて算出することができる（図２、図３−２参照）。また、車両に作用する横方向加速度Ａｙは、加速度センサ４５（図１、図７参照）により検出する。なお、φ＿ｐの代わりに、ロール角の閾値φ＿ｃとしてもよい（φ＿ｐ＞φ＿ｃ）。また、φ＿ｐの代わりに、予め定めた基準のロール角度（例えば、空車状態における車両のロール角）を用いてもよい。

このような手法によっても、車体質量の変化による重心高の変化を考慮して、車両のロール角（ロール量）を抑制することができるので、耐横転性能と旋回性能（特に緊急回避性能）とを両立させることができる。なお、この変形例に係る車両姿勢制御においては、ロール角の変化率（ロール角の加速度）の変化傾向を検出し、これに基づいて車両が横転するおそれがあるか否かを判定してもよい。すなわち、ロール角の変化率が所定の閾値を超える場合には車両が横転するおそれが高いと判定して、車両のロールを抑制するための駆動反力によるモーメントを算出し、付与する。なお、この変形例においても、上記実施形態１の制御が適用でき、例えば、前輪用ストロークセンサ４６ｆや後輪用ストロークセンサ４６ｒに異常があった場合には、上記実施形態１におけるセンサ異常時制御が適用できる。

以上、実施形態１及びその変形例では、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができ、かつ、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、車両の走行中におけるロール角が予め定めた基準のロール角となるようにする。これによって、車両の総質量が変化しても、車両のロール角は、予め定めたロール角（空車時におけるロール角）に抑えられるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能（特に緊急回避性能）を確保できる。

また、アクティブサス等で必要なアクチュエータ等は不要なので、走行装置をコンパクトにすることができるとともに構造の簡略化が図れ、さらに、低コストを実現できる。特に、車内スペースを有効に活用するために質量の大きい構造物を床下に配置した低重心の車両においては、アクティブサス等を用いる必要はないので、車内スペースを犠牲にすることなく、耐横転性能と旋回性能（特に緊急回避性能）とを両立できるため、好ましい。なお、実施形態１で開示した構成を備えるものは、実施形態１と同様の作用、効果を奏する。また、実施形態１の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。

（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１と同様であるが、車両の設計諸元から決定される、車両の前後方向におけるロール剛性の相違に応じて各駆動輪の駆動力を制御して、ロール抑制モーメントを付与する点が異なる。他の構成は実施形態１と同様である。なお、上記実施形態１の変形例において各駆動輪の駆動力を制御する場合にも、実施形態２の手法を適用することができる。

図１１−１は、実施形態２に係る車両姿勢制御を説明するための説明図である。図１１−２は、車両が横方向加速度を受けている状態における荷重の左右移動量を説明する概念図である。図１２は、車両の旋回時における摩擦円を説明する概念図である。図１３は、実施形態２に係る車両姿勢制御に用いるデータマップの一例を示す説明図である。なお、図１１中の符号は、実施形態１と同様である。実際の車両１においては、車両１の前後方向における質量配分や懸架装置の相違等に起因して、車両１の前後方向でロール剛性が異なる。実施形態２に係る車両姿勢制御では、ロール抑制モーメントを付与する際には、車両１の前後方向におけるロール剛性の違いを考慮して各駆動輪の駆動力を制御する。

車両１のロール剛性を車両１の前後に分解して、旋回時、すなわち車両１が横方向加速度Ａｙを受けている状態での前輪における荷重の左右移動量（前輪側左右荷重移動量）ΔＷｆ、及び後輪における荷重の左右移動量（後輪側左右荷重移動量）ΔＷｒは、それぞれ式（８）、式（９）で示すようになる。なお、荷重の左右移動量ΔＷｆは、車両１が横方向加速度Ａｙを受けていないときにおける左側前輪２ｌの垂直荷重Ｎ＿ｌ₁（あるいは右側前輪２ｒの垂直荷重Ｎ＿ｒ₁）と、車両１が横方向加速度Ａｙを受けているときにおける左側前輪２ｌの垂直荷重Ｎ＿ｌ₂（あるいは右側前輪２ｒの垂直荷重Ｎ＿ｒ₂）との差である（図１１−２）。図１１−２は前輪であるが、後輪でも同様である。
ΔＷｆ＝（ｈｓ／（１＋Ｋφｒ／Ｋφｆ−ｍ×ｈｓ／Ｋφｆ）＋（Ｌｒ／Ｌ×ｈｒｆ）｝×Ａｙ／Ｄｆ・・（８）
ΔＷｆ＝（ｈｓ／（１＋Ｋφｆ／Ｋφｒ−ｍ×ｈｓ／Ｋφｒ）＋（Ｌｆ／Ｌ×ｈｒｒ）｝×Ａｙ／Ｄｒ・・（９）
ここで、Ｋφｒは車両前側ロール剛性、Ｋφｆは車両後側ロール剛性である。

前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒは、ｈｓを除けば車両１の諸元で決定される定数である。また、実施形態１で説明したように、ｈｓは、車両１の乗車人数や積載量によって決定される車体総質量ｍによって決定される。したがって、前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒは、車体総質量ｍによって変化することになる。前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒが変化すると、各駆動輪の動荷重も変化するので、この実施形態では、各駆動輪の動荷重変化を考慮して、ロール抑制モーメントを発生させるために各駆動輪に要求される駆動力を決定する。

車両１が加減速している場合の旋回状態における各駆動輪の垂直荷重は、式（１０）〜式（１３）に示すようになる。このとき、各駆動輪の摩擦円（図１２のＳｆｌ、Ｓｆｒ、Ｓｒｌ、Ｓｒｒ）の大きさは、各駆動輪の垂直荷重Ｎｆｌ、Ｎｆｒ、Ｎｒｌ、Ｎｒｒに比例する。

ここで、Ｎｘは車両１の前後方向加速度Ａｘに起因する車両１の前後荷重移動量、Ｎｆｌは左側前輪２ｌの垂直荷重、Ｎｆｒは右側前輪２ｒの垂直荷重、Ｎｒｌは左側後輪３ｌの垂直荷重、Ｎｒｒは右側後輪３ｒの垂直荷重、Ｎｆｌ＿ｓは左側前輪２ｌの垂直静荷重、Ｎｆｒ＿ｓは右側前輪２ｒの垂直静荷重、Ｎｒｌ＿ｓは左側後輪３ｌの垂直静荷重、Ｎｒｒ＿ｓは右側後輪３ｒの垂直静荷重である。

この実施形態では、各駆動輪の駆動力の駆動反力に基づくモーメントを、各駆動輪の垂直荷重の比（Ｎｆｌ：Ｎｆｒ：Ｎｒｌ：Ｎｒｒ）に応じて発生させることにより、車両１の旋回時におけるロールを抑制するロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを生成する。例えば、Ｎｆｌ：Ｎｆｒ：Ｎｒｌ：Ｎｒｒ＝４：３：２：１である場合、左側前輪２ｌは４×Ｍ＿ｒｏｌｌ／１０、右側前輪２ｒは３×Ｍ＿ｒｏｌｌ／１０、左側後輪３ｌは２×Ｍ＿ｒｏｌｌ／１０、右側後輪３ｒは１×Ｍ＿ｒｏｌｌ／１０のモーメント（駆動反力によるモーメント）を発生させる。そして、各駆動輪が発生するモーメントに基づいて、各駆動輪の駆動力が決定される。

なお、この駆動力は、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるために必要な駆動輪の駆動力（ΔＦｆｌ、ΔＦｆｒ、ΔＦｒｌ、ΔＦｒｒ）であり、各駆動輪が実際に発生する駆動力Ｆｆｌ、Ｆｆｒ、Ｆｒｌ、Ｆｒｒ（インバータ６への出力指令値に相当する）は、それまで車両１を走行させていた各駆動輪の駆動力Ｆｆｌ＿ｂ、Ｆｆｒ＿ｂ、Ｆｒｌ＿ｂ、Ｆｒｒ＿ｂに、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌを発生させるための駆動力ΔＦｆｌ、ΔＦｆｒ、ΔＦｒｌ、ΔＦｒｒを加算した値となる。

ここで、式（１０）〜式（１３）からわかるように、各駆動輪（左側前輪２ｌ、右側前輪２ｒ、左側後輪３ｌ、右側後輪３ｒ）の垂直荷重は、前後方向加速度Ａｘが一定の条件では、前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒの変化とともに変化する。上述したように、前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒは、車体総質量ｍによって変化するので、各駆動輪の垂直荷重の比（Ｎｆｌ：Ｎｆｒ：Ｎｒｌ：Ｎｒｒ）も車体総質量ｍによって変化する。

したがって、この実施形態では、車両１の乗車人数や積載量が変化することによって車体総質量ｍが変化した場合には、これを各駆動輪の垂直荷重の比（Ｎｆｌ：Ｎｆｒ：Ｎｒｌ：Ｎｒｒ）に反映させて、各駆動輪の駆動力の駆動反力に基づくモーメントを決定する。そして、決定された前記モーメントに基づいて、各駆動輪の駆動力を決定する。大きな摩擦円を有する駆動輪にはより大きな駆動力を付与できるので、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが大きい場合には、大きな摩擦円を有する駆動輪により多くのモーメントを発生させ、小さな摩擦円の駆動輪の負担を小さくする。これによって、各駆動輪が発生可能な駆動力を最大限に利用することができるので、ロール抑制モーメントＭ＿ｒｏｌｌが大きい場合でも各駆動輪の横力を確保できる。その結果、耐横転性能及び旋回性能をより高い次元で両立させることができる。

車体総質量ｍが変化した場合、これを各駆動輪の垂直荷重の比に反映させるにあたっては、例えば、図１３に示すデータマップ７２から、車体総質量ｍに対応する前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒを取得する。そして、取得した前輪側左右荷重移動量ΔＷｆ及び後輪側左右荷重移動量ΔＷｒを、式（１０）〜式（１３）に与えて各駆動輪の垂直荷重（Ｎｆｌ、Ｎｆｒ、Ｎｒｌ、Ｎｒｒ）を求め、各駆動輪の垂直荷重の比（Ｎｆｌ：Ｎｆｒ：Ｎｒｌ：Ｎｒｒ）を変更する。

以上、実施形態２では、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの前記駆動輪の駆動力を異ならせることができ、かつ、車両に発生するロールモーメントとは反対方向のモーメントを駆動反力によって発生させることにより、車両の走行中におけるロール角が予め定めた基準のロール角となるようにする。これによって、車両の総質量が変化しても、車両のロール角は、予め定めたロール角（空車時におけるロール角）に抑えられるので、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能（特に緊急回避性能）を確保できる。また、車両の設計諸元から決定される、車両の前後方向におけるロール剛性の相違に応じて各駆動輪の駆動力を制御して、ロール抑制モーメントを付与する。これによって、これによって、大きな摩擦円を有する駆動輪にはより大きな駆動力を付与できるので、ロールを抑制するために付与する、ロール抑制モーメントが大きい場合でも各駆動輪の横力を確保でき、耐横転性能及び旋回性能をより高い次元で両立させることができる。なお、実施形態２で開示した構成を備えるものは、実施形態２と同様の作用、効果を奏する。

以上のように、本発明に係る走行装置及び車両姿勢制御装置は、少なくとも一対の左右の駆動輪間において、それぞれの駆動力を異ならせることができる走行装置に対して有用であり、特に、車両の横転を抑制しつつ、旋回性能を確保することに適している。

実施形態１に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。 実施形態１に係る走行装置が備える前輪用懸架装置の構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置が備える後輪用懸架装置の構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置が備える後輪用懸架装置の構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置の変形例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置の変形例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置の変形例を示す説明図である。 実施形態１に係る走行装置の変形例を示す説明図である。 実施形態１に係る車両姿勢制御を説明するための概念図である。 実施形態１に係る車両姿勢制御を説明するための概念図である。 駆動反力を説明する概念図である。 ハンドリング・ロールオーバーが発生する条件を説明するための図である。 障害物を回避する際における車両の軌跡を示す概念図である。 旋回時における車両のロール角の変化を示す説明図である。 実施形態１に係る車両姿勢制御装置の構成例を示す説明図である。 実施形態１に係る車両姿勢制御の手順を示すフローチャートである。 実施形態１に係る車両姿勢制御の手順を示すフローチャートである。 実施形態１に係る車両姿勢制御に用いるデータマップを示す説明図である。 実施形態１に係る車両姿勢制御に用いるデータマップを示す説明図である。 実施形態２に係る車両姿勢制御を説明するための説明図である。 車両が横方向加速度を受けている状態における荷重の左右移動量を説明する概念図である。 車両の旋回時における摩擦円を説明する概念図である。 実施形態２に係る車両姿勢制御に用いるデータマップの一例を示す説明図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 車両
１Ｂ 車両本体
２ｒ 右側前輪
２ｌ 左前前輪
３ｒ 右側後輪
３ｌ 左側後輪
４ ハンドル
５ アクセル
６ インバータ
７ 車載電源
８ 前輪用懸架装置
９ 後輪用懸架装置
１０ｒ 右前側電動機
１０ｌ 左前側電動機
１１ｒ 右後側電動機
１１ｌ 左後側電動機
３０ 車両姿勢制御装置
３１ モーメント演算部
３２ 駆動力演算部
３３ 駆動力制御部
３４ センサ異常判定部
３５ 車両姿勢制御制限部
４２ アクセル開度センサ
４３ 操舵角センサ
４４ 車速センサ
４５ 加速度センサ
４６ｒ 後輪用ストロークセンサ
４６ｆ 前輪用ストロークセンサ
４７ イグニッションスイッチ
６０ 駆動装置
７０、７１、７２ データマップ
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ 走行装置

Claims (23)

1. 車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものであり、
   前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを発生させる場合において、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、前記ロール角よりも小さい基準のロール角となるように、前記ロール抑制モーメントを算出するモーメント算出部と、
   算出された前記ロール抑制モーメントから、前記左右の駆動輪の駆動力を算出する駆動力演算部と、
   を含むことを特徴とする車両姿勢制御装置。
2. 前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする請求項１に記載の車両姿勢制御装置。
3. 前記基準のロール角は、空車時における前記車両のロール角であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両姿勢制御装置。
4. 車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができる走行装置を制御するものであり、
   前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、予め定めたロール角以上となったときには、前記車両のロール角がそれまでのロール角よりも小さくなるように、前記ロール抑制モーメントを算出するモーメント算出部と、
   算出された前記ロール抑制モーメントから、前記左右の駆動輪の駆動力を算出する駆動力演算部と、
   を含むことを特徴とする車両姿勢制御装置。
5. 前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする請求項４に記載の車両姿勢制御装置。
6. 前記モーメント算出部は、
   前記車両の総質量に基づいて、前記ロール抑制モーメントを変更することを特徴とする請求項２、３、５のいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。
7. 前記車両の総質量を得る手段の異常の有無を判定する異常判定部を備え、
   前記異常判定部が、前記車両の総質量を得る手段に異常があったと判定した場合には、前記モーメント演算部は、前記車両の総質量を、想定される最大の値とする請求項２、３、５、６のいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。
8. さらに、前記車両の速度が所定の閾値以下、かつ前記車両の操舵角が所定の閾値以下である場合には、前記車両のロールを抑制する制御を中止する車両姿勢制御制限部を備えることを特徴とする請求項７に記載の車両姿勢制御装置。
9. 前記モーメント演算部は、
   前記車両の前後方向における加速度、及び前記車両に対する要求駆動力に基づき、前記車両の総質量を推定することを特徴とする請求項２、３、５〜８のいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。
10. 前記駆動力演算部は、
    前記車両の前後方向におけるロール剛性に基づき、前記車両が備える駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両姿勢制御装置。
11. 車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができ、
    かつ、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、前記ロール角よりも小さい基準のロール角となるように前記左右の駆動輪の駆動力を決定し、決定された駆動力で前記左右の駆動輪を駆動することを特徴とする走行装置。
12. 前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを与えることによって、前記車両の走行中におけるロール角を、前記基準のロール角となるようにすることを特徴とする請求項１１に記載の走行装置。
13. 前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする請求項１２に記載の走行装置。
14. 前記車両の走行中におけるロール角を前記基準のロール角とするように与えられる、前記ロール抑制モーメントに基づいて、前記左右の駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする請求項１３に記載の走行装置。
15. 前記基準のロール角は、空車時における前記車両のロール角であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の走行装置。
16. 車両が備える少なくとも一対の左右の駆動輪において、それぞれの前記左右の駆動輪の駆動力を異ならせることができ、
    かつ、前記車両の走行中に発生するロールのロール角が、予め定めたロール角以上となったときには、前記車両のロール角がそれまでのロール角よりも小さくなるように前記左右の駆動輪の駆動力を決定し、決定された駆動力で前記左右の駆動輪を駆動することを特徴とする走行装置。
17. 前記左右の駆動輪のうち少なくとも一方の駆動反力によるロール抑制モーメントを与えることによって、前記車両の走行中におけるロール角を、それまでのロール角よりも小さくなるようにすることを特徴とする請求項１６に記載の走行装置。
18. 前記ロール抑制モーメントは、前記車両の総質量と、前記車両の総質量に基づいて求める前記車両の重心高と、前記車両に作用する横方向加速度とから求めることを特徴とする請求項１７に記載の走行装置。
19. 前記車両の総質量に基づいて、前記駆動輪の駆動力を変更することを特徴とする請求項１３〜１５、１８のいずれか１項に記載の走行装置。
20. 前記車両の総質量を得る手段に異常が合った場合には、前記車両の総質量を、想定される最大の値とする請求項１３〜１５、１８、１９のいずれか１項に記載の走行装置。
21. 前記車両の速度が所定の閾値以下、かつ前記車両の操舵角が所定の閾値以下である場合には、前記車両のロールを抑制する制御を中止することを特徴とする請求項２０に記載の走行装置。
22. 前記車両の前後方向における加速度、及び前記車両に対する要求駆動力に基づき、前記車両の総質量を推定することを特徴とする請求項１３〜１５、１８〜２１のいずれか１項に記載の走行装置。
23. 前記車両の前後方向におけるロール剛性に基づき、前記車両が備える駆動輪の駆動力を決定することを特徴とする請求項１１〜２２のいずれか１項に記載の走行装置。

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