車両運動制御システム
【課題】駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る車両運動制御システムを提供すること。
【解決手段】車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、車両１０の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量と、車両の運動を安定化させるための目標状態量と、目標状態量を実現するための目標制御量と、目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標制駆動力とが算出される。また、目標制駆動力に基づいて駆動力配分制御装置２による駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの駆動力制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。状態量が車両１０の前輪横力および後輪横力を含む。このとき、駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに作用する横力が他の車輪１１ＦＲ、１１ＦＬに作用する横力よりも小さくなるよう、制動力制御装置３が各車輪の制動力を制御する。
【解決手段】車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、車両１０の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量と、車両の運動を安定化させるための目標状態量と、目標状態量を実現するための目標制御量と、目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標制駆動力とが算出される。また、目標制駆動力に基づいて駆動力配分制御装置２による駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの駆動力制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。状態量が車両１０の前輪横力および後輪横力を含む。このとき、駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに作用する横力が他の車輪１１ＦＲ、１１ＦＬに作用する横力よりも小さくなるよう、制動力制御装置３が各車輪の制動力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運動制御システムに関し、さらに詳しくは、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る車両運動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、前輪および後輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とが配置されており、これらの装置により、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)、ＴＲＣ（Traction Control System）などの車両運動制御が行われている。
【０００３】
かかる構成を採用する従来の車両運動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の車両運動制御システム（車両制御装置）は、車両の運動を制御する車両運動制御システムにおいて、車輪に作用する前後力、横力および上下力を含む作用力を検出する検出部と、車輪と路面との間の摩擦係数を特定する特定部と、前記検出された作用力と、前記特定された摩擦係数とに基づいて、左右の車輪のそれぞれのコーナリングパワーを推定する推定部と、前記推定されたコーナリングパワーに基づいて算出される、左右の車輪に関するコーナリングパワーの代表値が、当該左右の車輪に関するコーナリングパワーの代表値の現在値よりも大きくなるように、第１の制御値を決定する処理部と、前記決定された第１の制御値に基づき車両の状態を制御する制御部とを有する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る車両運動制御システム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、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両の前輪または後輪の少なくとも一方（以下、駆動輪という。）に駆動力を付与すると共に前記駆動輪の左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、車両の各車輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備える車両運動制御システムであって、車両の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪の制御量と、車両の運動を安定化させるための前記状態量の目標値（以下、目標状態量という。）と、前記目標状態量を実現するための前記制御量の目標値（以下、目標制御量という。）と、前記目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（以下、目標制駆動力という。）とが算出されると共に、前記目標制駆動力に基づいて前記駆動力配分制御装置による前記駆動輪の駆動力制御と前記制動力制御装置による各車輪の制動力制御とが行われるときに、前記状態量が車両の前輪横力および後輪横力を含み、且つ、前記駆動輪に作用する横力が他の車輪に作用する横力よりも小さくなるように、前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御することを特徴とする。
【０００７】
この車両運動制御システムでは、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０００８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記駆動力配分制御装置が車両の後輪に配置される。
【０００９】
この車両運動制御システムでは、車両の後輪が駆動輪となり、且つ、後輪横力が前輪横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、後輪の前後力の自由度が拡大されるので、駆動力配分制御装置による左右の駆動輪の駆動力配分制御が可能となり、右側後輪の前後力と左側後輪の前後力との間に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、すべての車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の下限値以下のときに、前記駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。
【００１１】
この車両運動制御システムでは、すべての車輪のタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域未満の領域）にある場合には、駆動力配分制御が優先的に行われる。かかる構成では、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず、通常領域にあるときにも各車輪の制駆動力制御が行われる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、いずれか一つの車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の上限値以上のときに、前記駆動輪の横力の減少が他の車輪の横力の減少よりも抑制されるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。
【００１３】
この車両運動制御システムでは、後輪横力が前輪横力に対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。これにより、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、各車輪のタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出され、この最大値Ａｍａｘに基づいて前記駆動輪の横力に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力に対する重みＷＦｙｆとが算出されると共に、これらの重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて前記目標制御量が算出されるときに、最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる。
【００１５】
この車両運動制御システムでは、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、目標制駆動力がシームレスに変化する。すなわち、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【００１６】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、各車輪のタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、前記目標制御量が算出される。
【００１７】
この車両運動制御システムでは、駆動力配分制御が優先的に利用されるので、車両の挙動変化が抑制される。また、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【００１８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記状態量と前記目標状態量との差を０にする前記目標制御量の修正量のうち所定の評価関数を最小化する修正量が算出されると共に、前記修正量に基づいて前記目標制御量が修正される。
【００１９】
この車両運動制御システムでは、各車輪の制御量と目標状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される利点がある。また、目標制御量が収束演算により算出されるので、目標制御量が解析により算出される構成と比較して、目標制御量の算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明にかかる車両運動制御システムでは、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００２２】
図１は、この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。図２は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。図３〜図１９は、目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャート（図３〜図９）および説明図（図１０〜図１９）である。
【００２３】
［車両運動制御システム］
この車両運動制御システム１は、車両１０の運動あるいは挙動の制御（以下、車両運動制御という。）を行うためのシステムであり、駆動力配分制御装置２と、制動力制御装置３と、制御系４とを備える（図１参照）。なお、この実施例では、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪である。
【００２４】
駆動力配分制御装置２は、駆動力を左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対して配分する装置であり、例えば、制御ディファレンシャル２１により構成される。この駆動力配分制御装置２では、エンジン１２が駆動力を発生すると、この駆動力が変速機（減速機）１３、プロペラシャフト１４およびビスカスカップリング１５を介して制御ディファレンシャル２１に伝達される。そして、この駆動力が制御ディファレンシャル２１にて左右のドライブシャフト２２ＲＲ、２２ＲＬに配分されて駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに伝達される。また、このとき、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対する駆動力の配分比が制御され、或いは、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬのトルク差が制御される（駆動力配分制御）。なお、駆動力配分制御装置２は、車両１０の前輪１１ＦＲ、１１ＦＬまたは後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの少なくとも一方（駆動輪）に対して駆動力を付与する。例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が車両１０の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬにのみ配置されている。なお、この車両運動制御システム１は、２ＷＤ（two-wheel drive）車両に適用されても良いし、４ＷＤ（four-wheel drive）車両に適用されても良い。例えば、２ＷＤ車両の後輪に駆動力配分制御装置２が設置されても良いし（後輪駆動）、４ＷＤ車両の後輪のみに駆動力配分制御装置２が設置されても良い。
【００２５】
制動力制御装置３は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対して制動力を付与する装置であり、油圧回路３１と、ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬと、ブレーキペダル３３と、マスタシリンダ３４とを有する。油圧回路３１は、リザーバ、オイルポンプ、種々のバルブ等により構成される（図示省略）。この制動力制御装置３は、以下のように、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。すなわち、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル３３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ３４を介して油圧回路３１に伝達される。そして、油圧回路３１が各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの油圧を調整することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬが駆動されて車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力（制動圧）を付与する。一方、（２）車両運動制御時には、車両の運動状態に基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する目標制動力が算出され、この目標制動力に基づき油圧回路３１が駆動されて、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの制動力が制御される（制動力制御）。なお、この車両運動制御時により、車両１０のＡＢＳ（Antilock Brake System）機能、ブレーキアシスト機能、ＴＲＣ（Traction Control System）機能、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）機能などが実現される。
【００２６】
制御系５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度を検出する車輪速度センサ４２ＦＲ〜４２ＲＬと、操舵角を検出する操舵角センサ４３と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ４４と、前後加速度を検出する前後加速度センサ４５と、横加速度を検出する横加速度センサ４６と、車速を検出する車速センサ４７とを有する。この制御系５では、ＥＣＵ４１が各センサ４２〜４７の検出結果に基づいてエンジン１２、駆動力配分制御装置２および制動力制御装置３を駆動する。これにより、エンジン１２による総駆動力制御、駆動力配分制御装置による駆動力配分制御２および制動力制御装置３による制動力制御が行われて、車両運動制御が行われる。
【００２７】
［車両運動制御]
この車両運動制御システム１では、次のように車両運動制御が行なわれる。まず、車両の運動に関する状態量（例えば、車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と、車両の運動に関する各車輪の制御量（例えば、車両の実際のスリップ率）と、車両の運動を安定化させるための状態量の目標値（目標状態量。例えば、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ。）と、目標状態量を実現するための制御量の目標値（目標制御量。例えば、目標スリップ率Ｓｉ。）と、目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（目標制駆動力）とが算出される。そして、この目標制駆動力に基づいて、駆動力配分制御装置２による駆動輪（後輪１１ＲＲ、１１ＲＬ）の駆動力配分制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。これにより、走行時における車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制されて、車両の運動が安定化される。具体的には、以下のように車両運動制御が行なわれる（図１および図２参照）。
【００２８】
まず、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが初期化（Ｓｉ→０）される（ＳＴ１）。なお、この目標スリップ率Ｓｉは、前回の車両運動制御にてＥＣＵ４１に記憶されている。
【００２９】
次に、車輪速度Ｖｗｉ、操舵角φ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙおよび車速Ｖに関する信号が読み込まれる（ＳＴ２）。すなわち、車両走行時には、車両の車輪速度Ｖｗｉ、操舵角φ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙおよび車速Ｖが各種のセンサ４２ＦＲ〜４２ＲＬ、４３〜４７により検出されている。そして、これらの検出信号がＥＣＵ４１に取得される。
【００３０】
次に、取得された車輪速度Ｖｗｉ等に基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３）。この目標スリップ率Ｓｉは、後述する算出ステップＳＴ３１〜ＳＴ３９により収束演算を用いて算出される（図３参照）。次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗｉに基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの実際のスリップ率が算出される（ＳＴ４）。
【００３１】
次に、実際のスリップ率を目標スリップ率Ｓｉに追従させるために必要な、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が算出される（ＳＴ５）。そして、この目標制駆動力に基づいて車輪速度Ｖｗｉのフィードバック制御（スリップ率制御）が行われる（ＳＴ６）。これにより、車両の運動（特に、旋回時の挙動）が安定化される。なお、目標制駆動力の算出例については、後述する。
【００３２】
［車両運動制御のタイヤモデル］
この車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、以下のタイヤモデルが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される。以下、目標スリップ率Ｓｉの算出方法について説明する。
【００３３】
まず、タイヤモデルは、（ａ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉがスリップ率Ｓｉに対し飽和特性を持つこと、（ｂ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉのスリップ率Ｓｉについての偏微分値が荷重依存性を持つこと、並びに、（ｃ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉがスリップ率Ｓｉについて微分可能であることを要件とする。また、タイヤモデルは、制動時の横力の低下、荷重移動、タイヤスリップ角および路面の摩擦係数を考慮して構築される（ブラッシュタイヤモデル）。
【００３４】
次に、このタイヤモデルに基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉ（ｉ＝ｆＲＬｌ、ｒｒ、ｒｌ）が算出される（図１０参照）。また、微小なスリップ率の変化による前後力の変化および横力の変化が算出される。具体的には、まず、タイヤの発生力Ｆｔｉ（前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉの合力）がタイヤ周方向に対してなす角度をθｉとする。次に、タイヤのスリップ角をβｉ、スリップ率をＳｉ（制動時を正として−∞＜Ｓｉ＜１．０）、路面の摩擦係数をμ、タイヤの接地荷重をＷｉ、ＫｓおよびＫｂを係数（Ｋｓ＞０かつＫｂ＞０）とする。すると、タイヤがロック状態にない（ξｉ≧０）ときの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉは、数式（１）および数式（２）により表される。また、タイヤがロック状態にある（ξｉ＜０）ときの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉは、数式（３）および数式（４）により表される。
【００３５】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００３６】
なお、係数Ｋｂは、スリップ率を０としてスリップ角βｉに対する横力Ｆｔｙｉのグラフを引くときに、このグラフの原点における傾きとなる（図１１参照）。また、係数Ｋｓは、スリップ角βｉ＝０としてスリップ率Ｓｉに対する前後力Ｆｔｘｉのグラフを引くときに、このグラフの原点における傾きとなる（図１２参照）。また、ｃｏｓθ、ｓｉｎθ、λ、ξは、次の数式（５）〜数式（８）により表される。
【００３７】
【数５】
【数６】
【数７】
【数８】
【００３８】
次に、数式（１）〜数式（４）がスリップ率Ｓｉで偏微分されて、微小なスリップ率の変化に対する前後力の変化および横力の変化（タイヤ座標系）が算出される（数式（９）および数式（１０）参照）。
【００３９】
【数９】
【数１０】
【００４０】
次に、以下の数式（１１）〜数式（１８）が用いられて、右側前輪（ｆｒ）、左側前輪（ｆｌ）、右側後輪（ｒｒ）および左側後輪（ｒｌ）の前後力および横力（タイヤ座標系）が車両座標系に変換され、車両の重心に作用する前後力Ｆｘｉおよび横力ＦｙｉならびにモーメントＭｉが算出される。なお、数式（１１）〜数式（１８）において、φｆおよびφｒは前輪および後輪の舵角であり、Ｔｒは車両のトレッド幅であり、ＬｆおよびＬｒは車両の重心から前輪車軸および後輪車軸までの距離である。また、Ｔ（φｆ）およびＴ（φｒ）は、数式（１９）および数式（２０）により表される。
【００４１】
【数１１】
【数１２】
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２０】
【００４２】
同様に、数式（２１）〜数式（２８）が用いられて、右側前輪（ｆｒ）、左側前輪（ｆｌ）、右側後輪（ｒｒ）および左側後輪（ｒｌ）の前後力の偏微分値および横力の偏微分値（タイヤ座標系）が車両座標系に変換され、車両に作用する前後力および横力の偏微分値（微係数）ならびにモーメントの偏微分値（微係数）が算出される。
【００４３】
【数２１】
【数２２】
【数２３】
【数２４】
【数２５】
【数２６】
【数２７】
【数２８】
【００４４】
次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率を目標スリップ率Ｓｉとしたときの前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される。このとき、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｘｉ、前輪横力ＦｙｆＲＬｙｆｌ、後輪横力ＦｙｒＲＬｙｒｌおよびモーメントＭｉの和が用いられる（数式（２９）参照）。
【００４５】
【数２９】
【００４６】
ここで、（Ａ）車両運動制御にて、車両の運動を安定化させるために必要な前後力およびモーメントをそれぞれ目標前後力Ｆｘｔおよび目標モーメントＭｔとする。このとき、目標前後力Ｆｘｔおよび目標モーメントＭｔは、車両運動制御が行われていないとき（車両のスリップ率が０のとき）の前後力ＦｘｓｏおよびモーメントＭｓｏに対する上乗せ量と見なされる。また、（Ｂ）車両運動制御が行われていないときの前輪横力Ｆｙｆｓｏおよび後輪横力Ｆｙｒｓｏをそれぞれ目標前輪横力Ｆｙｆａおよび目標後輪横力Ｆｙｒａとする。
【００４７】
次に、（Ａ）および（Ｂ）の考え方に基づいて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（数式（３０）および数式（３１）参照）。なお、数式（３０）の右辺は、スリップ率が０のときに各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬにて発生する前後力、横力およびモーメントを表している。
【００４８】
【数３０】
【数３１】
【００４９】
また、被制御四輪のスリップ率の微小な変化ｄＳｉと、前後力の変化ｄＦｘ、前輪横力の変化ｄＦｙｆ、後輪横力の変化ｄＦｙｒおよびモーメントの変化ｄＭとは、数式（３２）の関係を有する。なお、数式（３２）において、ｄＳｆｒ、ｄＳｆｌ、ｄＳｒｒおよびｄＳｒｌは右側前輪１１ＦＲ、左側前輪１１ＦＬ、右側後輪１１ＲＲおよび左側後輪１１ＲＬのスリップ率の微小変化量を表しており、また、Ｊはヤコビ行列を表している。
【００５０】
【数３２】
【００５１】
次に、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａを実現するためのスリップ率（目標スリップ率Ｓｉ）が算出される。ただし、この目標スリップ率Ｓｉは、解析的に解くことが困難であるため、以下の収束演算により算出される。
【００５２】
まず、目標前後力Ｆｘａと実際の前後力Ｆｘとの差δＦｘ、目標前輪横力Ｆｙｆａと実際の前輪横力Ｆｙｆとの差δＦｙｆ、目標後輪横力Ｆｙｒａと実際の後輪横力Ｆｙｒとの差δＦｙｒ、目標モーメントＭａと実際のモーメントＭとの差δＭをΔとする（数式（３３）参照）。次に、Δ＝０のときに数式（３４）にて表される評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量δＳが算出される。なお、Ｔは、トランスポートである。
【００５３】
【数３３】
Ｌ＝δＳＴＷｄｓδＳ＋（Ｓ＋δＳ）ＴＷｓ （Ｓ＋δＳ）＋ＥＴＷｆ Ｅ …（３４）
【００５４】
また、このスリップ率修正量δＳは、∂Ｌ／∂δＳ＝０として数式（３５）のように表される。
δＳ＝（Ｗｄｓ＋Ｗｓ ＋ＪＴＷｆ Ｊ）−１（−Ｗｓ Ｓ＋ＪＴＷｆ Δ）…（３５）
【００５５】
なお、ＳおよびδＳは、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率およびスリップ率修正量である（数式（３６）および数式（３７）参照）。また、Ｅは、差Δと、スリップ率修正量δＳによる前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭの修正量ｄＦｘ、ｄＦｙｆ、ｄＦｙｒ、ｄＭとの差である（数式（３８）参照）。
【数３６】
【数３７】
【数３８】
【００５６】
また、Ｗｄｓは、スリップ率修正量δＳに対する重みである（数式（３９）参照）。また、Ｗｓは、スリップ率Ｓに対する重みである（数式（４０）参照）。また、Ｗｆは、各力に対する重みである（数式（４１）参照）。また、各重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆは、Ｗｄｓ≧０、Ｗｓ≧０、Ｗｆ≧０の範囲にある。
【００５７】
【数３９】
【数４０】
【数４１】
【００５８】
したがって、前回の目標スリップ率Ｓｉがスリップ率修正量δＳｉを用いて修正されることにより、現在の目標スリップ率Ｓｉ（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａを達成するための各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉ）が算出される。また、必要に応じて目標スリップ率Ｓｉが補正される。
【００５９】
［目標スリップ率の算出方法の具体例］
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが以下のように算出される（図３参照）。
【００６０】
まず、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒが算出される（ＳＴ３１）。
【００６１】
具体的には、まず、横加速度Ｇｙと車速Ｖおよびヨーレートγの積Ｖγ（＝Ｖ×γ）との偏差Ｇｙ−Ｖγとして、車両の横すべり加速度Ｖｙｄ（横加速度の偏差）が算出される（図４参照）。次に、この横すべり加速度Ｖｙｄが積分されることにより、車体の横すべり速度Ｖｙが算出される。そして、車体の前後速度Ｖｘ（＝車速Ｖ）と横すべり速度Ｖｙとの比Ｖｙ／Ｖｘが、車体のスリップ角βとして算出される（ＳＴ３１１）。次に、車両の重心から後輪車軸までの車両前後方向の距離Ｌｒと、数式（４２）とが用いられて、後輪のスリップ角βｒが算出される（ＳＴ３１２）。なお、後輪のスリップ角βｒは、後輪のころがり方向に対して後輪のすべり方向が反時計廻り方向にあるときに、正となる。
βｒ ＝β−Ｌｒ γ／Ｖ ……（４２）
次に、基準値βｒｃを正の定数として、後輪のスリップ角βｒと基準値βｒｃとの関係が判断される（ＳＴ３１３）。βｒ＞βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒが基準値βｒｃに設定される（ＳＴ３１４）。一方、βｒ≦βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒと数値−βｒｃとの関係が判断される（ＳＴ３１５）。そして、βｒ＜−βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒがβｒ＝−βｒｃに設定される（ＳＴ３１６）。また、βｒ≧−βｒｃの場合には、そのまま次のステップＳＴ３２に進む。
【００６２】
なお、上記のように、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒの絶対値が基準値βｒｃよりも大きい場合（｜βｒ｜＞βｒｃ）には、スリップ角βｒが基準値βｒｃまたは−βｒｃに設定されたまま目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３１３〜ＳＴ３１６）（図４参照）。したがって、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの実際のスリップ角の絶対値が大きい場合にも、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、Ｓｒｌが高い値とならない。これにより、車両の旋回方向が逆転したときに、車両のスピンが適正に回避される。例えば、後輪のスリップ角βｒが大きいときには、後輪に小さい前後力を発生させるときに目標スリップ率Ｓｒｒ、Ｓｒｌが高い値となる。すると、車両の旋回方向が逆転したときに、後輪の車輪速度が小さ過ぎるため、車両がスピンし易くなる。
【００６３】
次に、前回の目標スリップ率Ｓｉにおける車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ（すなわち現在の車両の前後力、前輪横力、後輪横力およびモーメント）が算出される（ＳＴ３２）（図３参照）。
【００６４】
具体的には、まず、操舵角φに基づいて算出された前輪の実舵角φｆと、車両の重心から前輪車軸までの車両前後方向の距離Ｌｆと、数式（４３）とが用いられて、前輪のスリップ角βｆが算出される（ＳＴ３２１）（図５参照）。なお、前輪のスリップ角βｆは、前輪のころがり方向に対して前輪のすべり方向が反時計廻り方向にあるときに正となる。
βｆ ＝−φｆ ＋β＋Ｌｆ γ／Ｖ ……（４３）
次に、重力加速度ｇと、車体の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙと、数式（４４）とが用いられて、タイヤに対する路面の摩擦係数μが推定算出される（ＳＴ３２２）。
μ＝（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）１／２／ｇ ……（４４）
次に、車体の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの荷重移動量ΔＷｉが算出される。そして、この荷重移動量ΔＷｉと各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの静荷重Ｗｓｉとの和Ｗｓｉ＋ΔＷｉが、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの支持荷重Ｗｉとして算出される（ＳＴ３２３）。次に、数式（８）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのグリップ状態の判定値ξｉが算出される（ＳＴ３２４）。次に、この判定値ξｉがξｉ≧０であるか否か（車輪がグリップ状態にあるか否か）の判別が行われる（ＳＴ３２５）。そして、ξｉ≧０の場合には、数式（１）および数式（２）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉが算出される（ＳＴ３２６）。一方、ξｉ＜０の場合には、数式（３）および数式（４）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉが算出される（ＳＴ３２７）。なお、これらのステップＳＴ３２５〜ＳＴ３２７は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬについて行われる。次に、数式（１１）〜数式（２０）が用いられて、車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭに対する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの成分が算出される（ＳＴ３２８）。次に、数式（２９）が用いられて、車両の実際の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される（ＳＴ３２９）。
【００６５】
次に、車両運動制御に必要な目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３）（図３参照）。
【００６６】
具体的には、まず、スタビリティファクタＫｈと、ホイールベースＨと、数式（４５）とが用いられて、目標ヨーレートγｃが算出される（図６参照）。次に、時定数Ｔと、数式（４６）とが用いられて、基準ヨーレートγｔが算出される（ＳＴ３３１）。なお、ｓは、ラプラス算出子である。また、目標ヨーレートγｃは、動的なヨーレートを考慮すべく車両の横加速度Ｇｙを加味して算出されてもよい。
γｃ ＝Ｖφ／（１＋Ｋｈ Ｖ２）Ｈ ……（４５）
γｔ ＝γｃ ／（１＋Ｔｓ） ……（４６）
次に、数式（４７）が用いられて、ドリフトアウト量ＤＶが算出される（ＳＴ３３２）。なお、ドリフトアウト量ＤＶは、次の数式（４８）により算出されてもよい。
ＤＶ＝（γｔ −γ） ……（４７）
ＤＶ＝Ｈ（γｔ −γ）／Ｖ ……（４８）
次に、ヨーレートγの符号に基づいて車両の旋回方向が判定されて、ドリフトアウト状態量ＤＳが算出される（ＳＴ３３３）。そして、車両の左旋回時には、ドリフトアウト状態量ＤＳがＤＶとして算出される。また、車両の右旋回時には、ドリフトアウト状態量ＤＳが−ＤＶとして算出される。また、算出結果が負の値のときには、ドリフトアウト状態量ＤＳが０となる。次に、このドリフトアウト状態量ＤＳと、所定のマップ（図１３参照）とが用いられて所定の係数Ｋｇが算出される（ＳＴ３３４）。次に、Ｋｍ１およびＫｍ２をそれぞれ正の定数とし、車両のスリップ角βの微分値βｄと、車両の目標スリップ角の微分値βｔおよび目標スリップ角の微分値βｔｄと、数式（４９）とが用いられて、運動制御の目標モーメントＭｔが算出される（ＳＴ３３５）。なお、目標スリップ角βｔおよび目標スリップ角の微分値βｔｄは、βｔ＝βｔｄ＝０としてもよい。
Ｍｔ ＝Ｋｍ１（β−βｔ ）＋Ｋｍ２（βｄ −βｔｄ） ……（４９）
次に、数式（５０）が用いられて、車両の運動を安定化させるための目標前後力Ｆｘｔが算出される（ＳＴ３３６）。なお、数式（５０）において、Ｍａｓｓは車両の質量であり、ｇは重力加速度である。
Ｆｘｔ＝−Ｋｇ・Ｍａｓｓ・ｇ ……（５０）
次に、数式（３０）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率ＳｉをＳｉ＝０としたときの車両の前後力Ｆｘｓｏ、前輪横力Ｆｙｆｓｏ、後輪横力ＦｙｒｓｏおよびモーメントＭｓｏが算出される（ＳＴ３３７）。次に、数式（３１）が用いられて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力ＦｙｒａおよびモーメントＭａが算出される（ＳＴ３３８）。
【００６７】
なお、上記の構成では、目標スリップ率Ｓｉの算出にあたり、目標前後力Ｆｘａおよび目標モーメントＭａに加えて目標前輪横力Ｆｙｆａおよび目標後輪横力Ｆｙｒａが考慮される（ＳＴ３３）。これにより、横力の低下に起因する車両のコーストレース性の悪化が適正に回避される。例えば、目標前後力Ｆｘａおよび目標モーメントＭａのみが考慮される構成では、横力の低下が考慮されないため、車両のコーストレース性が悪化し易い。
【００６８】
また、上記の構成では、目標スリップ率Ｓｉの算出にあたり、数式（３１）が用いられて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３８）。このとき、車両運動制御の目標横力Ｆｙｆａ、ＦｙｒａがＦｙｆａ＝Ｆｙｒａ＝０に設定される。しかし、これに限らず、次の数式（５３）〜数式（５５）が用いられて、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出されても良い。なお、数式（５３）において、Ｋｙｆ１、Ｋｙｒ１、Ｋｙｆ２およびＫｙｒ２は、正の定数である。
Ｆｙｆｔ＝Ｋｙｆ１（β−βｔ ）＋Ｋｙｆ２（βｄ −βｔｄ） ……（５３）
Ｆｙｒｔ＝Ｋｙｒ１（β−βｔ ）＋Ｋｙｒ２（βｄ −βｔｄ） ……（５４）
【数５５】
【００６９】
次に、数式（９）および数式（１０）が用いられて、微小なスリップ率の変化に対する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力の変化および横力の変化が算出され、さらに、数式（２１）〜数式（２８）および数式（３２）が用いられて、車両の前後力の微係数∂Ｆｘｉ／∂Ｓｉ、横力の微係数∂Ｆｙｉ／∂Ｓｉ、モーメントの微係数∂Ｍｉ／∂Ｓｉが算出される（ＳＴ３４）（図３参照）。
【００７０】
次に、数式（３３）が用いられて、車両の前後力の修正量δＦｘ、前輪横力の修正量δＦｙｆ、後輪横力の修正量δＦｙｒおよびモーメントの修正量δＭが算出される（ＳＴ３５）。
【００７１】
次に、所定の重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆ（数式（３９）〜数式（４１）参照）が算出される（ＳＴ３６）。
【００７２】
例えば、スリップ率の修正量δＳに対する重みＷｄｓは、以下のように算出される（図７参照）。まず、右側前輪のスリップ率の修正量δＳｆｒに対する重みＷｄｓｆｒと、左側前輪のスリップ率の修正量δＳｆｌに対する重みＷｄｓｆｌとがＷｄｓｆｒ＝Ｗｄｓｆｌ＝１に設定される（ＳＴ３６０１）。次に、前輪のスリップ角βｆの正負が判断される（ＳＴ３６０２）。そして、βｆ＞０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６０３）。Ｍａ＜０の場合には、Ｗｄｓｆｒ＝５に設定され（ＳＴ３６０４）、Ｍａ≧０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６０７に進む。一方、βｆ≦０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６０５）。Ｍａ＞０の場合には、Ｗｄｓｆｌ＝５に設定され（ＳＴ３６０６）、Ｍａ≦０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６０７に進む。次に、右側後輪のスリップ率の修正量δＳｒｒに対する重みＷｄｓｒｒと、左側後輪のスリップ率の修正量δＳｒｌに対する重みＷｄｓｒｌとがＷｄｓｒｒ＝Ｗｄｓｒｌ＝１に設定される（ＳＴ３６０７）。次に、後輪のスリップ角βｒの正負が判断される（ＳＴ３６０８）（図１４参照）。そして、βｒ＞０の場合には、目標モーメントＭａがの正負が判断される（ＳＴ３６０９）。Ｍａ＞０の場合には、Ｗｄｓｒｒ＝５に設定され（ＳＴ３６１０）、Ｍａ≦０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６１３に進む。一方、βｒ≦０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６１１）。Ｍａ＜０の場合には、Ｗｄｓｒｌ＝５に設定され（ＳＴ３６１２）、Ｍａ≧０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３７１３に進む。次に、これらの重みＷｄｓｆｒ〜Ｗｄｓｒｌと、数式（３５）とが用いられて、数式（３４）の評価関数Ｌを最小化する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率の修正量δＳｉが算出される。
【００７３】
なお、上記の構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが振動的に変化するおそれの有無が判定される（ＳＴ３６０２〜ＳＴ３６１２）。そして、目標スリップ率Ｓｉが振動的に変化するおそれがある場合には、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉの修正量δＳｉに対する重みＷｄｓｆｒ〜Ｗｄｓｒｌが増大される（ＳＴ３６０４、ＳＴ３６０６、ＳＴ３６１０、ＳＴ３６１２）。これにより、収束演算時における目標スリップ率Ｓｉの振動的な変化が防止されて、車両の運動が適正に制御される。例えば、右側前輪１１ＦＲのスリップ角βｆｒ（図１５参照）がβｆｒ＞０の場合には、右側前輪１１ＦＲのスリップ率Ｓｆｒが増加するに連れて、右側前輪１１ＦＲの前後力Ｆｘｆｒが減少し、また、右側前輪１１ＦＲの横力Ｆｙｆｒが増加する（図１６参照）。また、右側前輪１１ＦＲのモーメントＭｆｒが、特定のスリップ率Ｓｆｒにてピーク値をとる（図１７参照）。このため、このピーク値の点Ａにて、モーメントＭｆｒの傾きが逆転する。このとき、重みＷｄｓｆｒが一定のままでは、右側前輪１１ＦＲの目標スリップ率Ｓｆｒが点Ａの近傍にて振動的に変化し、車両の運動の適正な制御が困難となる。なお、このことは他の車輪１１ＦＬ、１１ＲＬ、１１ＲＲについても同様である。
【００７４】
また、上記の構成では、上記の判定（ＳＴ３６０２〜ＳＴ３６１２）では、スリップ角βの符号のみならず、目標モーメントＭａの符号も考慮される。したがって、車輪のスリップ角の符号のみに基づいて判定が行われる構成と比較して、判定の精度が向上する。これにより、車両運動制御の応答性の悪化が抑止される。
【００７５】
なお、車両の作用力（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷｆの算出ステップについては、後述する。
【００７６】
次に、これらの重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆと数式（３５）とが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率修正量δＳｉが算出される（ＳＴ３７）（図３参照）。このスリップ率修正量δＳｉは、現在の車両の前後力、前輪横力、後輪横力およびモーメントと、目標前後力、目標前輪横力、目標後輪横力および目標モーメントとの差ΔをΔ＝０にするスリップ率修正量のうち、数式（３４）の評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量である。
【００７７】
なお、かかるスリップ率修正量δＳｉが用いられる構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率と車両の運動を安定化させるための状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される。また、目標スリップ率Ｓｉが収束演算により算出されるので、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが解析により算出される構成と比較して、目標スリップ率Ｓｉの算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【００７８】
次に、前回の目標スリップ率Ｓｉと、上記のスリップ率の修正量δＳｉとの和Ｓｉ＋δＳｉが算出されて、修正後の目標スリップ率Ｓｉが設定される（ＳＴ３８）。
【００７９】
次に、この目標スリップ率Ｓｉが必要に応じて補正される（ＳＴ３９）。
【００８０】
具体的には、まず、目標モーメントＭａがＭａ＜０であり、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒがβｒ＞０であり、且つ、車両のヨーレートγがγ＞０であるか否かの判別が行われる（ＳＴ３９１）（図９参照）。そして、この要件が満たされる場合には、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９３）。一方、要件が満たされない場合には、目標モーメントＭａがＭａ＞０であり、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒがβｒ＜０であり、且つ、車両のヨーレートγがγ＜０であるか否かの判別が行われる（ＳＴ３９２）。そして、この要件が満たされる場合には、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９３）。一方、要件が満たされない場合には、目標スリップ率Ｓｉの算出ステップがそのまま終了される。
【００８１】
なお、上記の構成では、目標モーメントＭａの符号と後輪のスリップ角βｒの符号とが逆のときに（Ｍａ＜０、βｒ＞０かつγ＞０、または、Ｍａ＞０、βｒ＜０かつγ＜０）、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９１〜ＳＴ３９３）、したがって、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒの符号が逆転しても、目標スリップ率Ｓｉの急激な変化が生じ難い。これにより、車両のスピンが適正に回避される。
【００８２】
以上により、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される。
【００８３】
［車両の状態量に対する重みＷｆの算出］
この実施例では、上記のように、車両の運動に関する状態量として、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される（ＳＴ３２）（図３参照）。また、車両の運動を安定化させるための目標状態量として、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３）。そして、この目標状態量を実現するための目標制御量として、目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３９）。また、目標スリップ率Ｓｉは、収束演算を用いて算出される。
【００８４】
そして、実際のスリップ率が目標スリップ率Ｓｉに追従するように、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制駆動力が制御される。このとき、駆動力配分制御装置２と制動力制御装置３との協働により、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制駆動力が制御される。具体的には、駆動力配分制御装置２が右側後輪１１ＲＲおよび左側後輪１１ＲＬへの駆動力の配分を制御し、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を独立して制御する。
【００８５】
ここで、上記のような条件下では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が以下のように設定されることが好ましい。すなわち、（１）いずれかの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にある走行条件下では、制動力制御（ブレーキ制御）が用いられて車両運動制御が行われることが好ましい。これにより、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円を均一に使用する制御が可能となるので、車両状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）の制御の最適化が可能となる。一方、（２）すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域以外の領域）にある走行条件下では、駆動力配分制御が制動力制御に優先して行われることが好ましい。すなわち、駆動力配分制御装置２が有効活用されることにより、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず通常領域にあるときにも、各車輪の制駆動力制御が可能となる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる。また、制動力制御（ブレーキ制御）の使用が減少するので、制動力制御装置３の耐久性が向上する。
【００８６】
上記の観点から、この車両運動制御システム１では、車両の状態量（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷＦ（主として、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆおよび後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒ。数式（４１）参照。）が以下のように算出されることが好ましい（ＳＴ３６）（図３および図８参照）。
【００８７】
まず、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉ（ｉ＝ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌ）が算出される（ＳＴ３６２１）。この摩擦円使用率Ａｉの算出には、次の数式（１００）が用いられる。なお、数式（１００）において、μは、路面とタイヤとの摩擦係数であり（数式（４４）参照）、Ｆｚｉは、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤに負荷される接地荷重である（図１８参照）。
【数１００】
【００８８】
次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの摩擦円使用率Ａｉのうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして選択される（ＳＴ３６２２）。
【００８９】
次に、この最大値Ａｍａｘと数式（１０１）とが用いられて、所定の切替係数Ｋが算出される（ＳＴ３６２３）。この切替係数Ｋは、重みＷＦを切り替えるための係数である。なお、数式（１０１）に示すように、摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下（Ａｍａｘ≦ａ、ａ＝０．７）あるいは所定の上限値ｂ以上（ｂ≦Ａｍａｘ、ｂ＝０．９）である場合には、切替係数Ｋが一定に設定され、これらの中間（ａ＜Ａｍａｘ＜ｂ）では、切替係数Ｋがシームレスに変化する（図１９参照）。
【数１０１】
【００９０】
次に、この切替係数Ｋと数式（１０２）とが用いられて、後輪横力に対する重みＷＦｙｒおよび前輪横力に対する重みＷＦｙｆ（数式（４１）参照）が算出される（ＳＴ３６２４）。なお、数式（１０２）において、（１）ＷＦｙｆ＿ｆｒｉｃおよびＷＦｙｒ＿ｆｒｉｃは、いずれかの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にあるときの重みＷＦであり、ＷＦｙｆ＿ｆｒｉｃ＜ＷＦｙｒ＿ｆｒｉｃの関係を有する。また、（２）ＷＦｙｆ＿ｄｅｆおよびＷＦｙｒ＿ｄｅｆは、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域以外の領域）にあるときの重みＷＦであり、ＷＦｙｆ＿ｄｅｆ＞ＷＦｙｒ＿ｄｅｆの関係を有する。
【数１０２】
【００９１】
以上により、車両の走行状態（タイヤの摩擦円使用率）に応じた適正な重みＷＦ（前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆおよび後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒ）が算出される。
【００９２】
［目標制駆動力の設定例]
例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が後輪１１ＲＲ、１１ＲＬに設置されて左右輪への駆動力配分を制御する（図１参照）。また、制動力制御装置３が前輪１１ＦＲ、１１ＦＬおよび後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの各車輪に対して制動力を独立して付与する。そして、実際のスリップ率を目標スリップ率Ｓｉに追従させるために必要な各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が算出される。このとき、駆動力配分制御における左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬへの目標左右差、制動力制御における各車輪の目標制動力、および、エンジン１２の総駆動力目標が算出される。そして、この算出結果に基づいて、駆動力配分制御装置２の駆動力配分制御、制動力制御装置３の制動力制御およびエンジン１２の総駆動力制御が行われる。
【００９３】
（１）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ以上、且つ、左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標左右差（右側後輪１１ＲＲの駆動力ＦｘＲＲと左側後輪１１ＲＬの駆動力ＦｘＲＬとの差）が駆動力配分制御装置２の許容設計値ｃ以内（｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜≦ｃ）の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：ＦｘＲＲ＋ＦｘＲＬ
駆動力配分制御：右側後輪ＦｘＲＲかつ左側後輪ＦｘＲＬ
制動力制御 ：右側後輪０かつ左側後輪０
【００９４】
（２）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ以上、且つ、左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標左右差が許容設計値ｃより大きい（｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜＞ｃ）場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：ＦｘＲＲ＋ＦｘＲＬ＋｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜−ｃ
駆動力配分制御：ｃ
制動力制御 ：ＦｘＲＲ＞ＦｘＲＬの場合、
右側後輪０かつ左側後輪−（ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ−ｃ）
ＦｘＲＲ＜ＦｘＲＬの場合、
右側後輪−（ＦｘＲＬ−ＦｘＲＲ−ｃ）かつ左側後輪０
【００９５】
（３）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ未満の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：０
駆動力配分制御：０
制動力制御 ：右側後輪Ｍｉｎ（０，ＦｘＲＲ）かつ左側後輪Ｍｉｎ（０，ＦｘＲＬ）
【００９６】
［効果］
以上説明したように、この車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、車両の運動に関する状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と、車両の運動に関する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量（実際のスリップ率）と、車両の運動を安定化させるための目標状態量（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ）と、この目標状態量を実現するための目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）と、この目標制御量を実現するための各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力とが算出される（ＳＴ３〜ＳＴ５）（図２参照）。そして、この目標制駆動力に基づいて、駆動力配分制御装置２による駆動輪（後輪１１ＲＲ、１１ＲＬ）の駆動力制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。これにより、車両の運動（特に、旋回時の挙動）が安定化される。
【００９７】
ここで、この車両運動制御システム１では、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力（後輪前後力Ｆｘｒ）に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置２が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力（右側後輪１１ＲＲの前後力ＦｘＲＲおよび左側後輪１１ＲＬの前後力ＦｘＲＬ）に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置２が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。すなわち、駆動力配分制御装置２と制動力制御装置３との協働が可能となり、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。例えば、車両運動制御時にて、各車輪の横力Ｆｙｆ、Ｆｙｒが均一となるように制動力制御装置による各車輪の制動力が制御される構成では、駆動力配分制御装置による左右輪への駆動力配分制御を有効に活用できない。
【００９８】
また、一般に、制動力制御のみが用いられて車両運動制御が行われる構成では、各車輪のタイヤの摩擦円を均一に使用するとの観点から、車両の目標状態量のバランスが考慮されて各車輪の目標制駆動力が算出される。このとき、車両の目標制御量が収束演算を用いて算出される。このため、駆動力配分制御と制動力制御とが併用されるときに、収束演算を用いて算出された目標制御量を基準として各車輪の目標制駆動力が算出されると、車両の目標状態量のバランスが崩れるおそれがある。
【００９９】
この点において、この車両運動制御システム１では、上記のように、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、駆動輪の前後力に自由度が残るので、車両の目標状態量のバランスを維持しつつ、駆動力配分制御にかかる駆動力を各車輪の目標制駆動力に組み込むことが可能となる。これにより、駆動力配分制御と制動力制御との併用が可能となるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０１００】
また、上記の構成では、駆動力配分制御装置２が車両の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬに配置されることが好ましい（図１参照）。かかる構成では、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬが駆動輪となり、且つ、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆよりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの前後力ＦｘＲＲ、ＦｘＲＬの自由度が拡大されるので、駆動力配分制御装置２による左右の駆動輪の駆動力配分制御が可能となり、右側後輪の前後力ＦｘＲＲと左側後輪の前後力ＦｘＲＬとの間に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置２が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０１０１】
例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が車両の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬにのみ配置されている（図１参照）。そして、車両運動制御時にて、車両の運動を安定化させるための目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）が算出される（ＳＴ３）。また、車両の走行状態（タイヤの摩擦円使用率）に応じた適正な制御を行うために、車両の状態量（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷＦ（ＷＦｘ、ＷＦｙｆ、ＷＦｙｒ、ＷＭ）が設定される（数式（４１）参照）。このとき、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと、後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとが所定条件下（車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域にある走行条件下）にてＦｙｒ＜Ｆｙｆの関係に設定される。これにより、車両の走行状態に応じた適正な重みＷＦが設定されて、車両運動制御が効率的に行われる。
【０１０２】
また、この車両運動制御システム１では、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉが所定の下限値ａ以下のときに、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すなわち、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域未満の領域）にある場合には、駆動力配分制御が優先的に行われる。かかる構成では、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず、通常領域にあるときにも各車輪の制駆動力制御が行われる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。また、かかる構成では、制動力制御のみにより車両運動制御が行われる構成と比較して、制動力制御（ブレーキ制御）の使用が減少する。これにより、制動力制御装置３の耐久性が向上する利点がある。例えば、タイヤが摩擦円の通常領域にあるときに制動力制御のみが用いられて車両運動制御が行われると、制動力制御装置の耐久性が悪化する、ブレーキパッドの摩耗が促進される、ブレーキ効率が悪化する、制動時のショックや制動感により乗員のフィーリング（乗心地性）が悪化する等の問題点が生じる。
【０１０３】
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉのうち最大のものを最大値Ａｍａｘとし、この最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下のときに、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域にあると判断される（図８、図１８および図１９参照）。そして、この走行条件下にて、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆの関係に設定される（数式（１００）〜数式（１０２）参照）。そして、この重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、各車輪の目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）および目標制駆動力が算出される。これにより、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの前後力ＦｘＲＲ、ＦｘＲＬの自由度が拡大されて、駆動力配分制御が可能となる。
【０１０４】
また、この車両運動制御システム１では、いずれか一つの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉが所定の上限値ｂ以上のときに、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）の減少が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）の減少よりも抑制されるように、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。かかる構成では、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆに対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。これにより、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【０１０５】
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上のときに、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にあると判断される（図８、図１８および図１９参照）。そして、この走行条件下にて、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとがＷＦｙｒ＞ＷＦｙｆの関係に設定される（数式（１００）〜数式（１０２）参照）。そして、この重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、各車輪の目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）および目標制駆動力が算出される。これにより、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆに対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。
【０１０６】
また、上記の構成では、（１）タイヤが摩擦円の通常領域にあるときには、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さく（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）なるように制動力制御が行われることで、駆動力配分制御が積極的に用いられる。また、（２）タイヤが摩擦円の限界領域にあるときには、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも大きく（Ｆｙｒ＞Ｆｙｆ）なるように制動力制御が行われることで、制動力制御が積極的に行われる。かかる構成では、（１）と（２）との双方が併用されることにより、車両トータルの目標加減速度やモーメント等の目標車両状態量のバランスを取りつつ目標制駆動力が算出される。これにより、全走行領域（摩擦円の通常領域および限界領域）にて、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【０１０７】
例えば、この実施例では、摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘに応じて、（１）駆動力配分制御を積極的に用いるか、或いは、（２）制動力制御を積極的に用いるかが選択される。これにより、全走行領域にて車両運動制御が適正に行われる。
【０１０８】
また、この車両運動制御システム１では、上記のように、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出されると共に（ＳＴ３６２２）、最大値Ａｍａｘに基づいて駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力（後輪横力Ｆｙｆ）に対する重みＷＦｙｆとが算出される（ＳＴ３６２３、ＳＴ３６２４）（図８参照）。そして、各重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、目標制御量（スリップ率Ｓｉ）が算出される（ＳＴ３）（図２参照）。
【０１０９】
このとき、最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる（数式（１０２）参照）。かかる構成では、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、目標制駆動力がシームレスに変化する。すなわち、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【０１１０】
例えば、この実施例では、摩擦円使用率の最大値Ａｍａｘに応じて切替係数Ｋ（数式（１０１）参照）が設定され、この切替係数Ｋと数式（１０２）とが用いられて各車輪の横力に対する重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆが算出される（ＳＴ３６２１〜ＳＴ３６２４）（図８参照）。このとき、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、切替係数Ｋが比例関数にて変化し（図１８参照）、また、この切替係数により重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆが連続的に変化することにより、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる（数式（１０２）参照）。
【０１１１】
また、上記の構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、目標制動力（目標制御量）が算出されることが好ましい。かかる構成では、駆動力配分制御が優先的に利用されるので、車両の運動変化が抑制される。また、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【０１１２】
また、この車両運動制御システム１では、車両の状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と目標状態量（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ）との差Δを０にする目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）の修正量のうち所定の評価関数Ｌ（数式（３４）参照）を最小化する修正量（スリップ率修正量δＳ。数式（３５）参照）が算出されると共に、この修正量に基づいて目標制御量が修正される（ＳＴ３７およびＳＴ３８）（図３参照）。すなわち、目標制御量が収束演算を用いて算出される。かかる構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量（実際のスリップ率）と目標状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される利点がある。また、目標制御量が収束演算により算出されるので、目標制御量が解析により算出される構成と比較して、目標制御量の算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、この発明にかかる車両運動制御システムは、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。
【図２】図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図４】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図５】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図６】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図７】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図８】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図９】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図１０】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１１】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１２】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１３】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１４】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１５】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１６】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１７】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１８】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１９】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 車両運動制御システム
２ 駆動力配分制御装置
２１ 制御ディファレンシャル
２２ ドライブシャフト
３ 制動力制御装置
３１ 油圧回路
３２ ホイールシリンダ
３３ ブレーキペダル
３４ マスタシリンダ
４ 制御系
４２ 車輪速度センサ
４３ 操舵角センサ
４４ ヨーレートセンサ
４５ 前後加速度センサ
４６ 横加速度センサ
４７ 車速センサ
１０ 車両
１１ 車輪
１２ エンジン
１３ 変速機
１４ プロペラシャフト
１５ ビスカスカップリング
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両運動制御システムに関し、さらに詳しくは、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る車両運動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、前輪および後輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とが配置されており、これらの装置により、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)、ＴＲＣ（Traction Control System）などの車両運動制御が行われている。
【０００３】
かかる構成を採用する従来の車両運動制御システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の車両運動制御システム（車両制御装置）は、車両の運動を制御する車両運動制御システムにおいて、車輪に作用する前後力、横力および上下力を含む作用力を検出する検出部と、車輪と路面との間の摩擦係数を特定する特定部と、前記検出された作用力と、前記特定された摩擦係数とに基づいて、左右の車輪のそれぞれのコーナリングパワーを推定する推定部と、前記推定されたコーナリングパワーに基づいて算出される、左右の車輪に関するコーナリングパワーの代表値が、当該左右の車輪に関するコーナリングパワーの代表値の現在値よりも大きくなるように、第１の制御値を決定する処理部と、前記決定された第１の制御値に基づき車両の状態を制御する制御部とを有する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る車両運動制御システム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、この発明にかかる車両運動制御システムは、車両の前輪または後輪の少なくとも一方（以下、駆動輪という。）に駆動力を付与すると共に前記駆動輪の左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、車両の各車輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備える車両運動制御システムであって、車両の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪の制御量と、車両の運動を安定化させるための前記状態量の目標値（以下、目標状態量という。）と、前記目標状態量を実現するための前記制御量の目標値（以下、目標制御量という。）と、前記目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（以下、目標制駆動力という。）とが算出されると共に、前記目標制駆動力に基づいて前記駆動力配分制御装置による前記駆動輪の駆動力制御と前記制動力制御装置による各車輪の制動力制御とが行われるときに、前記状態量が車両の前輪横力および後輪横力を含み、且つ、前記駆動輪に作用する横力が他の車輪に作用する横力よりも小さくなるように、前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御することを特徴とする。
【０００７】
この車両運動制御システムでは、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０００８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記駆動力配分制御装置が車両の後輪に配置される。
【０００９】
この車両運動制御システムでは、車両の後輪が駆動輪となり、且つ、後輪横力が前輪横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、後輪の前後力の自由度が拡大されるので、駆動力配分制御装置による左右の駆動輪の駆動力配分制御が可能となり、右側後輪の前後力と左側後輪の前後力との間に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、すべての車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の下限値以下のときに、前記駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。
【００１１】
この車両運動制御システムでは、すべての車輪のタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域未満の領域）にある場合には、駆動力配分制御が優先的に行われる。かかる構成では、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず、通常領域にあるときにも各車輪の制駆動力制御が行われる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、いずれか一つの車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の上限値以上のときに、前記駆動輪の横力の減少が他の車輪の横力の減少よりも抑制されるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。
【００１３】
この車両運動制御システムでは、後輪横力が前輪横力に対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。これにより、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、各車輪のタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出され、この最大値Ａｍａｘに基づいて前記駆動輪の横力に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力に対する重みＷＦｙｆとが算出されると共に、これらの重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて前記目標制御量が算出されるときに、最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる。
【００１５】
この車両運動制御システムでは、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、目標制駆動力がシームレスに変化する。すなわち、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【００１６】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、各車輪のタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、前記目標制御量が算出される。
【００１７】
この車両運動制御システムでは、駆動力配分制御が優先的に利用されるので、車両の挙動変化が抑制される。また、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【００１８】
また、この発明にかかる車両運動制御システムは、前記状態量と前記目標状態量との差を０にする前記目標制御量の修正量のうち所定の評価関数を最小化する修正量が算出されると共に、前記修正量に基づいて前記目標制御量が修正される。
【００１９】
この車両運動制御システムでは、各車輪の制御量と目標状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される利点がある。また、目標制御量が収束演算により算出されるので、目標制御量が解析により算出される構成と比較して、目標制御量の算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明にかかる車両運動制御システムでは、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００２２】
図１は、この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。図２は、図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。図３〜図１９は、目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャート（図３〜図９）および説明図（図１０〜図１９）である。
【００２３】
［車両運動制御システム］
この車両運動制御システム１は、車両１０の運動あるいは挙動の制御（以下、車両運動制御という。）を行うためのシステムであり、駆動力配分制御装置２と、制動力制御装置３と、制御系４とを備える（図１参照）。なお、この実施例では、車両１０の左側後輪１１ＲＬおよび右側後輪１１ＲＲが車両１０の駆動輪であり、左側前輪１１ＦＬおよび右側前輪１１ＦＲが車両１０の操舵輪である。
【００２４】
駆動力配分制御装置２は、駆動力を左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対して配分する装置であり、例えば、制御ディファレンシャル２１により構成される。この駆動力配分制御装置２では、エンジン１２が駆動力を発生すると、この駆動力が変速機（減速機）１３、プロペラシャフト１４およびビスカスカップリング１５を介して制御ディファレンシャル２１に伝達される。そして、この駆動力が制御ディファレンシャル２１にて左右のドライブシャフト２２ＲＲ、２２ＲＬに配分されて駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに伝達される。また、このとき、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬに対する駆動力の配分比が制御され、或いは、各駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬのトルク差が制御される（駆動力配分制御）。なお、駆動力配分制御装置２は、車両１０の前輪１１ＦＲ、１１ＦＬまたは後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの少なくとも一方（駆動輪）に対して駆動力を付与する。例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が車両１０の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬにのみ配置されている。なお、この車両運動制御システム１は、２ＷＤ（two-wheel drive）車両に適用されても良いし、４ＷＤ（four-wheel drive）車両に適用されても良い。例えば、２ＷＤ車両の後輪に駆動力配分制御装置２が設置されても良いし（後輪駆動）、４ＷＤ車両の後輪のみに駆動力配分制御装置２が設置されても良い。
【００２５】
制動力制御装置３は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対して制動力を付与する装置であり、油圧回路３１と、ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬと、ブレーキペダル３３と、マスタシリンダ３４とを有する。油圧回路３１は、リザーバ、オイルポンプ、種々のバルブ等により構成される（図示省略）。この制動力制御装置３は、以下のように、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力を付与する。すなわち、（１）通常運転時には、運転者によりブレーキペダル３３が踏み込まれると、その踏み込み量がマスタシリンダ３４を介して油圧回路３１に伝達される。そして、油圧回路３１が各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの油圧を調整することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬが駆動されて車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに制動力（制動圧）を付与する。一方、（２）車両運動制御時には、車両の運動状態に基づいて各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬに対する目標制動力が算出され、この目標制動力に基づき油圧回路３１が駆動されて、各ホイールシリンダ３２ＦＲ〜３２ＲＬの制動力が制御される（制動力制御）。なお、この車両運動制御時により、車両１０のＡＢＳ（Antilock Brake System）機能、ブレーキアシスト機能、ＴＲＣ（Traction Control System）機能、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）機能などが実現される。
【００２６】
制御系５は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１と、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度を検出する車輪速度センサ４２ＦＲ〜４２ＲＬと、操舵角を検出する操舵角センサ４３と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ４４と、前後加速度を検出する前後加速度センサ４５と、横加速度を検出する横加速度センサ４６と、車速を検出する車速センサ４７とを有する。この制御系５では、ＥＣＵ４１が各センサ４２〜４７の検出結果に基づいてエンジン１２、駆動力配分制御装置２および制動力制御装置３を駆動する。これにより、エンジン１２による総駆動力制御、駆動力配分制御装置による駆動力配分制御２および制動力制御装置３による制動力制御が行われて、車両運動制御が行われる。
【００２７】
［車両運動制御]
この車両運動制御システム１では、次のように車両運動制御が行なわれる。まず、車両の運動に関する状態量（例えば、車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と、車両の運動に関する各車輪の制御量（例えば、車両の実際のスリップ率）と、車両の運動を安定化させるための状態量の目標値（目標状態量。例えば、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ。）と、目標状態量を実現するための制御量の目標値（目標制御量。例えば、目標スリップ率Ｓｉ。）と、目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（目標制駆動力）とが算出される。そして、この目標制駆動力に基づいて、駆動力配分制御装置２による駆動輪（後輪１１ＲＲ、１１ＲＬ）の駆動力配分制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。これにより、走行時における車両１０のスピンやドリフトアウトが抑制されて、車両の運動が安定化される。具体的には、以下のように車両運動制御が行なわれる（図１および図２参照）。
【００２８】
まず、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが初期化（Ｓｉ→０）される（ＳＴ１）。なお、この目標スリップ率Ｓｉは、前回の車両運動制御にてＥＣＵ４１に記憶されている。
【００２９】
次に、車輪速度Ｖｗｉ、操舵角φ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙおよび車速Ｖに関する信号が読み込まれる（ＳＴ２）。すなわち、車両走行時には、車両の車輪速度Ｖｗｉ、操舵角φ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙおよび車速Ｖが各種のセンサ４２ＦＲ〜４２ＲＬ、４３〜４７により検出されている。そして、これらの検出信号がＥＣＵ４１に取得される。
【００３０】
次に、取得された車輪速度Ｖｗｉ等に基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３）。この目標スリップ率Ｓｉは、後述する算出ステップＳＴ３１〜ＳＴ３９により収束演算を用いて算出される（図３参照）。次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの車輪速度Ｖｗｉに基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの実際のスリップ率が算出される（ＳＴ４）。
【００３１】
次に、実際のスリップ率を目標スリップ率Ｓｉに追従させるために必要な、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が算出される（ＳＴ５）。そして、この目標制駆動力に基づいて車輪速度Ｖｗｉのフィードバック制御（スリップ率制御）が行われる（ＳＴ６）。これにより、車両の運動（特に、旋回時の挙動）が安定化される。なお、目標制駆動力の算出例については、後述する。
【００３２】
［車両運動制御のタイヤモデル］
この車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、以下のタイヤモデルが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される。以下、目標スリップ率Ｓｉの算出方法について説明する。
【００３３】
まず、タイヤモデルは、（ａ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉがスリップ率Ｓｉに対し飽和特性を持つこと、（ｂ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉのスリップ率Ｓｉについての偏微分値が荷重依存性を持つこと、並びに、（ｃ）前後力Ｆｘｉおよび横力Ｆｙｉがスリップ率Ｓｉについて微分可能であることを要件とする。また、タイヤモデルは、制動時の横力の低下、荷重移動、タイヤスリップ角および路面の摩擦係数を考慮して構築される（ブラッシュタイヤモデル）。
【００３４】
次に、このタイヤモデルに基づいて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉ（ｉ＝ｆＲＬｌ、ｒｒ、ｒｌ）が算出される（図１０参照）。また、微小なスリップ率の変化による前後力の変化および横力の変化が算出される。具体的には、まず、タイヤの発生力Ｆｔｉ（前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉの合力）がタイヤ周方向に対してなす角度をθｉとする。次に、タイヤのスリップ角をβｉ、スリップ率をＳｉ（制動時を正として−∞＜Ｓｉ＜１．０）、路面の摩擦係数をμ、タイヤの接地荷重をＷｉ、ＫｓおよびＫｂを係数（Ｋｓ＞０かつＫｂ＞０）とする。すると、タイヤがロック状態にない（ξｉ≧０）ときの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉは、数式（１）および数式（２）により表される。また、タイヤがロック状態にある（ξｉ＜０）ときの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉは、数式（３）および数式（４）により表される。
【００３５】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００３６】
なお、係数Ｋｂは、スリップ率を０としてスリップ角βｉに対する横力Ｆｔｙｉのグラフを引くときに、このグラフの原点における傾きとなる（図１１参照）。また、係数Ｋｓは、スリップ角βｉ＝０としてスリップ率Ｓｉに対する前後力Ｆｔｘｉのグラフを引くときに、このグラフの原点における傾きとなる（図１２参照）。また、ｃｏｓθ、ｓｉｎθ、λ、ξは、次の数式（５）〜数式（８）により表される。
【００３７】
【数５】
【数６】
【数７】
【数８】
【００３８】
次に、数式（１）〜数式（４）がスリップ率Ｓｉで偏微分されて、微小なスリップ率の変化に対する前後力の変化および横力の変化（タイヤ座標系）が算出される（数式（９）および数式（１０）参照）。
【００３９】
【数９】
【数１０】
【００４０】
次に、以下の数式（１１）〜数式（１８）が用いられて、右側前輪（ｆｒ）、左側前輪（ｆｌ）、右側後輪（ｒｒ）および左側後輪（ｒｌ）の前後力および横力（タイヤ座標系）が車両座標系に変換され、車両の重心に作用する前後力Ｆｘｉおよび横力ＦｙｉならびにモーメントＭｉが算出される。なお、数式（１１）〜数式（１８）において、φｆおよびφｒは前輪および後輪の舵角であり、Ｔｒは車両のトレッド幅であり、ＬｆおよびＬｒは車両の重心から前輪車軸および後輪車軸までの距離である。また、Ｔ（φｆ）およびＴ（φｒ）は、数式（１９）および数式（２０）により表される。
【００４１】
【数１１】
【数１２】
【数１３】
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２０】
【００４２】
同様に、数式（２１）〜数式（２８）が用いられて、右側前輪（ｆｒ）、左側前輪（ｆｌ）、右側後輪（ｒｒ）および左側後輪（ｒｌ）の前後力の偏微分値および横力の偏微分値（タイヤ座標系）が車両座標系に変換され、車両に作用する前後力および横力の偏微分値（微係数）ならびにモーメントの偏微分値（微係数）が算出される。
【００４３】
【数２１】
【数２２】
【数２３】
【数２４】
【数２５】
【数２６】
【数２７】
【数２８】
【００４４】
次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率を目標スリップ率Ｓｉとしたときの前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される。このとき、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｘｉ、前輪横力ＦｙｆＲＬｙｆｌ、後輪横力ＦｙｒＲＬｙｒｌおよびモーメントＭｉの和が用いられる（数式（２９）参照）。
【００４５】
【数２９】
【００４６】
ここで、（Ａ）車両運動制御にて、車両の運動を安定化させるために必要な前後力およびモーメントをそれぞれ目標前後力Ｆｘｔおよび目標モーメントＭｔとする。このとき、目標前後力Ｆｘｔおよび目標モーメントＭｔは、車両運動制御が行われていないとき（車両のスリップ率が０のとき）の前後力ＦｘｓｏおよびモーメントＭｓｏに対する上乗せ量と見なされる。また、（Ｂ）車両運動制御が行われていないときの前輪横力Ｆｙｆｓｏおよび後輪横力Ｆｙｒｓｏをそれぞれ目標前輪横力Ｆｙｆａおよび目標後輪横力Ｆｙｒａとする。
【００４７】
次に、（Ａ）および（Ｂ）の考え方に基づいて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（数式（３０）および数式（３１）参照）。なお、数式（３０）の右辺は、スリップ率が０のときに各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬにて発生する前後力、横力およびモーメントを表している。
【００４８】
【数３０】
【数３１】
【００４９】
また、被制御四輪のスリップ率の微小な変化ｄＳｉと、前後力の変化ｄＦｘ、前輪横力の変化ｄＦｙｆ、後輪横力の変化ｄＦｙｒおよびモーメントの変化ｄＭとは、数式（３２）の関係を有する。なお、数式（３２）において、ｄＳｆｒ、ｄＳｆｌ、ｄＳｒｒおよびｄＳｒｌは右側前輪１１ＦＲ、左側前輪１１ＦＬ、右側後輪１１ＲＲおよび左側後輪１１ＲＬのスリップ率の微小変化量を表しており、また、Ｊはヤコビ行列を表している。
【００５０】
【数３２】
【００５１】
次に、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａを実現するためのスリップ率（目標スリップ率Ｓｉ）が算出される。ただし、この目標スリップ率Ｓｉは、解析的に解くことが困難であるため、以下の収束演算により算出される。
【００５２】
まず、目標前後力Ｆｘａと実際の前後力Ｆｘとの差δＦｘ、目標前輪横力Ｆｙｆａと実際の前輪横力Ｆｙｆとの差δＦｙｆ、目標後輪横力Ｆｙｒａと実際の後輪横力Ｆｙｒとの差δＦｙｒ、目標モーメントＭａと実際のモーメントＭとの差δＭをΔとする（数式（３３）参照）。次に、Δ＝０のときに数式（３４）にて表される評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量δＳが算出される。なお、Ｔは、トランスポートである。
【００５３】
【数３３】
Ｌ＝δＳＴＷｄｓδＳ＋（Ｓ＋δＳ）ＴＷｓ （Ｓ＋δＳ）＋ＥＴＷｆ Ｅ …（３４）
【００５４】
また、このスリップ率修正量δＳは、∂Ｌ／∂δＳ＝０として数式（３５）のように表される。
δＳ＝（Ｗｄｓ＋Ｗｓ ＋ＪＴＷｆ Ｊ）−１（−Ｗｓ Ｓ＋ＪＴＷｆ Δ）…（３５）
【００５５】
なお、ＳおよびδＳは、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率およびスリップ率修正量である（数式（３６）および数式（３７）参照）。また、Ｅは、差Δと、スリップ率修正量δＳによる前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭの修正量ｄＦｘ、ｄＦｙｆ、ｄＦｙｒ、ｄＭとの差である（数式（３８）参照）。
【数３６】
【数３７】
【数３８】
【００５６】
また、Ｗｄｓは、スリップ率修正量δＳに対する重みである（数式（３９）参照）。また、Ｗｓは、スリップ率Ｓに対する重みである（数式（４０）参照）。また、Ｗｆは、各力に対する重みである（数式（４１）参照）。また、各重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆは、Ｗｄｓ≧０、Ｗｓ≧０、Ｗｆ≧０の範囲にある。
【００５７】
【数３９】
【数４０】
【数４１】
【００５８】
したがって、前回の目標スリップ率Ｓｉがスリップ率修正量δＳｉを用いて修正されることにより、現在の目標スリップ率Ｓｉ（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａを達成するための各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉ）が算出される。また、必要に応じて目標スリップ率Ｓｉが補正される。
【００５９】
［目標スリップ率の算出方法の具体例］
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが以下のように算出される（図３参照）。
【００６０】
まず、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒが算出される（ＳＴ３１）。
【００６１】
具体的には、まず、横加速度Ｇｙと車速Ｖおよびヨーレートγの積Ｖγ（＝Ｖ×γ）との偏差Ｇｙ−Ｖγとして、車両の横すべり加速度Ｖｙｄ（横加速度の偏差）が算出される（図４参照）。次に、この横すべり加速度Ｖｙｄが積分されることにより、車体の横すべり速度Ｖｙが算出される。そして、車体の前後速度Ｖｘ（＝車速Ｖ）と横すべり速度Ｖｙとの比Ｖｙ／Ｖｘが、車体のスリップ角βとして算出される（ＳＴ３１１）。次に、車両の重心から後輪車軸までの車両前後方向の距離Ｌｒと、数式（４２）とが用いられて、後輪のスリップ角βｒが算出される（ＳＴ３１２）。なお、後輪のスリップ角βｒは、後輪のころがり方向に対して後輪のすべり方向が反時計廻り方向にあるときに、正となる。
βｒ ＝β−Ｌｒ γ／Ｖ ……（４２）
次に、基準値βｒｃを正の定数として、後輪のスリップ角βｒと基準値βｒｃとの関係が判断される（ＳＴ３１３）。βｒ＞βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒが基準値βｒｃに設定される（ＳＴ３１４）。一方、βｒ≦βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒと数値−βｒｃとの関係が判断される（ＳＴ３１５）。そして、βｒ＜−βｒｃの場合には、後輪のスリップ角βｒがβｒ＝−βｒｃに設定される（ＳＴ３１６）。また、βｒ≧−βｒｃの場合には、そのまま次のステップＳＴ３２に進む。
【００６２】
なお、上記のように、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒの絶対値が基準値βｒｃよりも大きい場合（｜βｒ｜＞βｒｃ）には、スリップ角βｒが基準値βｒｃまたは−βｒｃに設定されたまま目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３１３〜ＳＴ３１６）（図４参照）。したがって、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの実際のスリップ角の絶対値が大きい場合にも、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、Ｓｒｌが高い値とならない。これにより、車両の旋回方向が逆転したときに、車両のスピンが適正に回避される。例えば、後輪のスリップ角βｒが大きいときには、後輪に小さい前後力を発生させるときに目標スリップ率Ｓｒｒ、Ｓｒｌが高い値となる。すると、車両の旋回方向が逆転したときに、後輪の車輪速度が小さ過ぎるため、車両がスピンし易くなる。
【００６３】
次に、前回の目標スリップ率Ｓｉにおける車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ（すなわち現在の車両の前後力、前輪横力、後輪横力およびモーメント）が算出される（ＳＴ３２）（図３参照）。
【００６４】
具体的には、まず、操舵角φに基づいて算出された前輪の実舵角φｆと、車両の重心から前輪車軸までの車両前後方向の距離Ｌｆと、数式（４３）とが用いられて、前輪のスリップ角βｆが算出される（ＳＴ３２１）（図５参照）。なお、前輪のスリップ角βｆは、前輪のころがり方向に対して前輪のすべり方向が反時計廻り方向にあるときに正となる。
βｆ ＝−φｆ ＋β＋Ｌｆ γ／Ｖ ……（４３）
次に、重力加速度ｇと、車体の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙと、数式（４４）とが用いられて、タイヤに対する路面の摩擦係数μが推定算出される（ＳＴ３２２）。
μ＝（Ｇｘ２＋Ｇｙ２）１／２／ｇ ……（４４）
次に、車体の前後加速度Ｇｘおよび横加速度Ｇｙが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの荷重移動量ΔＷｉが算出される。そして、この荷重移動量ΔＷｉと各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの静荷重Ｗｓｉとの和Ｗｓｉ＋ΔＷｉが、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの支持荷重Ｗｉとして算出される（ＳＴ３２３）。次に、数式（８）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのグリップ状態の判定値ξｉが算出される（ＳＴ３２４）。次に、この判定値ξｉがξｉ≧０であるか否か（車輪がグリップ状態にあるか否か）の判別が行われる（ＳＴ３２５）。そして、ξｉ≧０の場合には、数式（１）および数式（２）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉが算出される（ＳＴ３２６）。一方、ξｉ＜０の場合には、数式（３）および数式（４）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｔｘｉおよび横力Ｆｔｙｉが算出される（ＳＴ３２７）。なお、これらのステップＳＴ３２５〜ＳＴ３２７は、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬについて行われる。次に、数式（１１）〜数式（２０）が用いられて、車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭに対する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの成分が算出される（ＳＴ３２８）。次に、数式（２９）が用いられて、車両の実際の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される（ＳＴ３２９）。
【００６５】
次に、車両運動制御に必要な目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３）（図３参照）。
【００６６】
具体的には、まず、スタビリティファクタＫｈと、ホイールベースＨと、数式（４５）とが用いられて、目標ヨーレートγｃが算出される（図６参照）。次に、時定数Ｔと、数式（４６）とが用いられて、基準ヨーレートγｔが算出される（ＳＴ３３１）。なお、ｓは、ラプラス算出子である。また、目標ヨーレートγｃは、動的なヨーレートを考慮すべく車両の横加速度Ｇｙを加味して算出されてもよい。
γｃ ＝Ｖφ／（１＋Ｋｈ Ｖ２）Ｈ ……（４５）
γｔ ＝γｃ ／（１＋Ｔｓ） ……（４６）
次に、数式（４７）が用いられて、ドリフトアウト量ＤＶが算出される（ＳＴ３３２）。なお、ドリフトアウト量ＤＶは、次の数式（４８）により算出されてもよい。
ＤＶ＝（γｔ −γ） ……（４７）
ＤＶ＝Ｈ（γｔ −γ）／Ｖ ……（４８）
次に、ヨーレートγの符号に基づいて車両の旋回方向が判定されて、ドリフトアウト状態量ＤＳが算出される（ＳＴ３３３）。そして、車両の左旋回時には、ドリフトアウト状態量ＤＳがＤＶとして算出される。また、車両の右旋回時には、ドリフトアウト状態量ＤＳが−ＤＶとして算出される。また、算出結果が負の値のときには、ドリフトアウト状態量ＤＳが０となる。次に、このドリフトアウト状態量ＤＳと、所定のマップ（図１３参照）とが用いられて所定の係数Ｋｇが算出される（ＳＴ３３４）。次に、Ｋｍ１およびＫｍ２をそれぞれ正の定数とし、車両のスリップ角βの微分値βｄと、車両の目標スリップ角の微分値βｔおよび目標スリップ角の微分値βｔｄと、数式（４９）とが用いられて、運動制御の目標モーメントＭｔが算出される（ＳＴ３３５）。なお、目標スリップ角βｔおよび目標スリップ角の微分値βｔｄは、βｔ＝βｔｄ＝０としてもよい。
Ｍｔ ＝Ｋｍ１（β−βｔ ）＋Ｋｍ２（βｄ −βｔｄ） ……（４９）
次に、数式（５０）が用いられて、車両の運動を安定化させるための目標前後力Ｆｘｔが算出される（ＳＴ３３６）。なお、数式（５０）において、Ｍａｓｓは車両の質量であり、ｇは重力加速度である。
Ｆｘｔ＝−Ｋｇ・Ｍａｓｓ・ｇ ……（５０）
次に、数式（３０）が用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率ＳｉをＳｉ＝０としたときの車両の前後力Ｆｘｓｏ、前輪横力Ｆｙｆｓｏ、後輪横力ＦｙｒｓｏおよびモーメントＭｓｏが算出される（ＳＴ３３７）。次に、数式（３１）が用いられて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力ＦｙｒａおよびモーメントＭａが算出される（ＳＴ３３８）。
【００６７】
なお、上記の構成では、目標スリップ率Ｓｉの算出にあたり、目標前後力Ｆｘａおよび目標モーメントＭａに加えて目標前輪横力Ｆｙｆａおよび目標後輪横力Ｆｙｒａが考慮される（ＳＴ３３）。これにより、横力の低下に起因する車両のコーストレース性の悪化が適正に回避される。例えば、目標前後力Ｆｘａおよび目標モーメントＭａのみが考慮される構成では、横力の低下が考慮されないため、車両のコーストレース性が悪化し易い。
【００６８】
また、上記の構成では、目標スリップ率Ｓｉの算出にあたり、数式（３１）が用いられて、車両の目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３８）。このとき、車両運動制御の目標横力Ｆｙｆａ、ＦｙｒａがＦｙｆａ＝Ｆｙｒａ＝０に設定される。しかし、これに限らず、次の数式（５３）〜数式（５５）が用いられて、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出されても良い。なお、数式（５３）において、Ｋｙｆ１、Ｋｙｒ１、Ｋｙｆ２およびＫｙｒ２は、正の定数である。
Ｆｙｆｔ＝Ｋｙｆ１（β−βｔ ）＋Ｋｙｆ２（βｄ −βｔｄ） ……（５３）
Ｆｙｒｔ＝Ｋｙｒ１（β−βｔ ）＋Ｋｙｒ２（βｄ −βｔｄ） ……（５４）
【数５５】
【００６９】
次に、数式（９）および数式（１０）が用いられて、微小なスリップ率の変化に対する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力の変化および横力の変化が算出され、さらに、数式（２１）〜数式（２８）および数式（３２）が用いられて、車両の前後力の微係数∂Ｆｘｉ／∂Ｓｉ、横力の微係数∂Ｆｙｉ／∂Ｓｉ、モーメントの微係数∂Ｍｉ／∂Ｓｉが算出される（ＳＴ３４）（図３参照）。
【００７０】
次に、数式（３３）が用いられて、車両の前後力の修正量δＦｘ、前輪横力の修正量δＦｙｆ、後輪横力の修正量δＦｙｒおよびモーメントの修正量δＭが算出される（ＳＴ３５）。
【００７１】
次に、所定の重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆ（数式（３９）〜数式（４１）参照）が算出される（ＳＴ３６）。
【００７２】
例えば、スリップ率の修正量δＳに対する重みＷｄｓは、以下のように算出される（図７参照）。まず、右側前輪のスリップ率の修正量δＳｆｒに対する重みＷｄｓｆｒと、左側前輪のスリップ率の修正量δＳｆｌに対する重みＷｄｓｆｌとがＷｄｓｆｒ＝Ｗｄｓｆｌ＝１に設定される（ＳＴ３６０１）。次に、前輪のスリップ角βｆの正負が判断される（ＳＴ３６０２）。そして、βｆ＞０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６０３）。Ｍａ＜０の場合には、Ｗｄｓｆｒ＝５に設定され（ＳＴ３６０４）、Ｍａ≧０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６０７に進む。一方、βｆ≦０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６０５）。Ｍａ＞０の場合には、Ｗｄｓｆｌ＝５に設定され（ＳＴ３６０６）、Ｍａ≦０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６０７に進む。次に、右側後輪のスリップ率の修正量δＳｒｒに対する重みＷｄｓｒｒと、左側後輪のスリップ率の修正量δＳｒｌに対する重みＷｄｓｒｌとがＷｄｓｒｒ＝Ｗｄｓｒｌ＝１に設定される（ＳＴ３６０７）。次に、後輪のスリップ角βｒの正負が判断される（ＳＴ３６０８）（図１４参照）。そして、βｒ＞０の場合には、目標モーメントＭａがの正負が判断される（ＳＴ３６０９）。Ｍａ＞０の場合には、Ｗｄｓｒｒ＝５に設定され（ＳＴ３６１０）、Ｍａ≦０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３６１３に進む。一方、βｒ≦０の場合には、目標モーメントＭａの正負が判断される（ＳＴ３６１１）。Ｍａ＜０の場合には、Ｗｄｓｒｌ＝５に設定され（ＳＴ３６１２）、Ｍａ≧０の場合には、そのまま次のステップＳＴ３７１３に進む。次に、これらの重みＷｄｓｆｒ〜Ｗｄｓｒｌと、数式（３５）とが用いられて、数式（３４）の評価関数Ｌを最小化する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率の修正量δＳｉが算出される。
【００７３】
なお、上記の構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが振動的に変化するおそれの有無が判定される（ＳＴ３６０２〜ＳＴ３６１２）。そして、目標スリップ率Ｓｉが振動的に変化するおそれがある場合には、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉの修正量δＳｉに対する重みＷｄｓｆｒ〜Ｗｄｓｒｌが増大される（ＳＴ３６０４、ＳＴ３６０６、ＳＴ３６１０、ＳＴ３６１２）。これにより、収束演算時における目標スリップ率Ｓｉの振動的な変化が防止されて、車両の運動が適正に制御される。例えば、右側前輪１１ＦＲのスリップ角βｆｒ（図１５参照）がβｆｒ＞０の場合には、右側前輪１１ＦＲのスリップ率Ｓｆｒが増加するに連れて、右側前輪１１ＦＲの前後力Ｆｘｆｒが減少し、また、右側前輪１１ＦＲの横力Ｆｙｆｒが増加する（図１６参照）。また、右側前輪１１ＦＲのモーメントＭｆｒが、特定のスリップ率Ｓｆｒにてピーク値をとる（図１７参照）。このため、このピーク値の点Ａにて、モーメントＭｆｒの傾きが逆転する。このとき、重みＷｄｓｆｒが一定のままでは、右側前輪１１ＦＲの目標スリップ率Ｓｆｒが点Ａの近傍にて振動的に変化し、車両の運動の適正な制御が困難となる。なお、このことは他の車輪１１ＦＬ、１１ＲＬ、１１ＲＲについても同様である。
【００７４】
また、上記の構成では、上記の判定（ＳＴ３６０２〜ＳＴ３６１２）では、スリップ角βの符号のみならず、目標モーメントＭａの符号も考慮される。したがって、車輪のスリップ角の符号のみに基づいて判定が行われる構成と比較して、判定の精度が向上する。これにより、車両運動制御の応答性の悪化が抑止される。
【００７５】
なお、車両の作用力（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷｆの算出ステップについては、後述する。
【００７６】
次に、これらの重みＷｄｓ、Ｗｓ、Ｗｆと数式（３５）とが用いられて、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率修正量δＳｉが算出される（ＳＴ３７）（図３参照）。このスリップ率修正量δＳｉは、現在の車両の前後力、前輪横力、後輪横力およびモーメントと、目標前後力、目標前輪横力、目標後輪横力および目標モーメントとの差ΔをΔ＝０にするスリップ率修正量のうち、数式（３４）の評価関数Ｌを最小化するスリップ率修正量である。
【００７７】
なお、かかるスリップ率修正量δＳｉが用いられる構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのスリップ率と車両の運動を安定化させるための状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される。また、目標スリップ率Ｓｉが収束演算により算出されるので、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが解析により算出される構成と比較して、目標スリップ率Ｓｉの算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【００７８】
次に、前回の目標スリップ率Ｓｉと、上記のスリップ率の修正量δＳｉとの和Ｓｉ＋δＳｉが算出されて、修正後の目標スリップ率Ｓｉが設定される（ＳＴ３８）。
【００７９】
次に、この目標スリップ率Ｓｉが必要に応じて補正される（ＳＴ３９）。
【００８０】
具体的には、まず、目標モーメントＭａがＭａ＜０であり、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒがβｒ＞０であり、且つ、車両のヨーレートγがγ＞０であるか否かの判別が行われる（ＳＴ３９１）（図９参照）。そして、この要件が満たされる場合には、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９３）。一方、要件が満たされない場合には、目標モーメントＭａがＭａ＞０であり、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒがβｒ＜０であり、且つ、車両のヨーレートγがγ＜０であるか否かの判別が行われる（ＳＴ３９２）。そして、この要件が満たされる場合には、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９３）。一方、要件が満たされない場合には、目標スリップ率Ｓｉの算出ステップがそのまま終了される。
【００８１】
なお、上記の構成では、目標モーメントＭａの符号と後輪のスリップ角βｒの符号とが逆のときに（Ｍａ＜０、βｒ＞０かつγ＞０、または、Ｍａ＞０、βｒ＜０かつγ＜０）、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｒｒ、ＳｒｌがＳｒｒ＝Ｓｒｌ＝０に設定される（ＳＴ３９１〜ＳＴ３９３）、したがって、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬのスリップ角βｒの符号が逆転しても、目標スリップ率Ｓｉの急激な変化が生じ難い。これにより、車両のスピンが適正に回避される。
【００８２】
以上により、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標スリップ率Ｓｉが算出される。
【００８３】
［車両の状態量に対する重みＷｆの算出］
この実施例では、上記のように、車両の運動に関する状態量として、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭが算出される（ＳＴ３２）（図３参照）。また、車両の運動を安定化させるための目標状態量として、目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａが算出される（ＳＴ３３）。そして、この目標状態量を実現するための目標制御量として、目標スリップ率Ｓｉが算出される（ＳＴ３９）。また、目標スリップ率Ｓｉは、収束演算を用いて算出される。
【００８４】
そして、実際のスリップ率が目標スリップ率Ｓｉに追従するように、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制駆動力が制御される。このとき、駆動力配分制御装置２と制動力制御装置３との協働により、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制駆動力が制御される。具体的には、駆動力配分制御装置２が右側後輪１１ＲＲおよび左側後輪１１ＲＬへの駆動力の配分を制御し、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を独立して制御する。
【００８５】
ここで、上記のような条件下では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が以下のように設定されることが好ましい。すなわち、（１）いずれかの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にある走行条件下では、制動力制御（ブレーキ制御）が用いられて車両運動制御が行われることが好ましい。これにより、車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円を均一に使用する制御が可能となるので、車両状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）の制御の最適化が可能となる。一方、（２）すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域以外の領域）にある走行条件下では、駆動力配分制御が制動力制御に優先して行われることが好ましい。すなわち、駆動力配分制御装置２が有効活用されることにより、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず通常領域にあるときにも、各車輪の制駆動力制御が可能となる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる。また、制動力制御（ブレーキ制御）の使用が減少するので、制動力制御装置３の耐久性が向上する。
【００８６】
上記の観点から、この車両運動制御システム１では、車両の状態量（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷＦ（主として、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆおよび後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒ。数式（４１）参照。）が以下のように算出されることが好ましい（ＳＴ３６）（図３および図８参照）。
【００８７】
まず、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉ（ｉ＝ｆｒ、ｆｌ、ｒｒ、ｒｌ）が算出される（ＳＴ３６２１）。この摩擦円使用率Ａｉの算出には、次の数式（１００）が用いられる。なお、数式（１００）において、μは、路面とタイヤとの摩擦係数であり（数式（４４）参照）、Ｆｚｉは、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤに負荷される接地荷重である（図１８参照）。
【数１００】
【００８８】
次に、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの摩擦円使用率Ａｉのうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして選択される（ＳＴ３６２２）。
【００８９】
次に、この最大値Ａｍａｘと数式（１０１）とが用いられて、所定の切替係数Ｋが算出される（ＳＴ３６２３）。この切替係数Ｋは、重みＷＦを切り替えるための係数である。なお、数式（１０１）に示すように、摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下（Ａｍａｘ≦ａ、ａ＝０．７）あるいは所定の上限値ｂ以上（ｂ≦Ａｍａｘ、ｂ＝０．９）である場合には、切替係数Ｋが一定に設定され、これらの中間（ａ＜Ａｍａｘ＜ｂ）では、切替係数Ｋがシームレスに変化する（図１９参照）。
【数１０１】
【００９０】
次に、この切替係数Ｋと数式（１０２）とが用いられて、後輪横力に対する重みＷＦｙｒおよび前輪横力に対する重みＷＦｙｆ（数式（４１）参照）が算出される（ＳＴ３６２４）。なお、数式（１０２）において、（１）ＷＦｙｆ＿ｆｒｉｃおよびＷＦｙｒ＿ｆｒｉｃは、いずれかの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にあるときの重みＷＦであり、ＷＦｙｆ＿ｆｒｉｃ＜ＷＦｙｒ＿ｆｒｉｃの関係を有する。また、（２）ＷＦｙｆ＿ｄｅｆおよびＷＦｙｒ＿ｄｅｆは、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域以外の領域）にあるときの重みＷＦであり、ＷＦｙｆ＿ｄｅｆ＞ＷＦｙｒ＿ｄｅｆの関係を有する。
【数１０２】
【００９１】
以上により、車両の走行状態（タイヤの摩擦円使用率）に応じた適正な重みＷＦ（前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆおよび後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒ）が算出される。
【００９２】
［目標制駆動力の設定例]
例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が後輪１１ＲＲ、１１ＲＬに設置されて左右輪への駆動力配分を制御する（図１参照）。また、制動力制御装置３が前輪１１ＦＲ、１１ＦＬおよび後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの各車輪に対して制動力を独立して付与する。そして、実際のスリップ率を目標スリップ率Ｓｉに追従させるために必要な各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力が算出される。このとき、駆動力配分制御における左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬへの目標左右差、制動力制御における各車輪の目標制動力、および、エンジン１２の総駆動力目標が算出される。そして、この算出結果に基づいて、駆動力配分制御装置２の駆動力配分制御、制動力制御装置３の制動力制御およびエンジン１２の総駆動力制御が行われる。
【００９３】
（１）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ以上、且つ、左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標左右差（右側後輪１１ＲＲの駆動力ＦｘＲＲと左側後輪１１ＲＬの駆動力ＦｘＲＬとの差）が駆動力配分制御装置２の許容設計値ｃ以内（｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜≦ｃ）の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：ＦｘＲＲ＋ＦｘＲＬ
駆動力配分制御：右側後輪ＦｘＲＲかつ左側後輪ＦｘＲＬ
制動力制御 ：右側後輪０かつ左側後輪０
【００９４】
（２）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ以上、且つ、左右の駆動輪１１ＲＲ、１１ＲＬの目標左右差が許容設計値ｃより大きい（｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜＞ｃ）場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：ＦｘＲＲ＋ＦｘＲＬ＋｜ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ｜−ｃ
駆動力配分制御：ｃ
制動力制御 ：ＦｘＲＲ＞ＦｘＲＬの場合、
右側後輪０かつ左側後輪−（ＦｘＲＲ−ＦｘＲＬ−ｃ）
ＦｘＲＲ＜ＦｘＲＬの場合、
右側後輪−（ＦｘＲＬ−ＦｘＲＲ−ｃ）かつ左側後輪０
【００９５】
（３）エンジン１２の総駆動力目標が最低駆動力ｄ未満の場合には、目標制駆動力が以下のように配分される。
総駆動力制御 ：０
駆動力配分制御：０
制動力制御 ：右側後輪Ｍｉｎ（０，ＦｘＲＲ）かつ左側後輪Ｍｉｎ（０，ＦｘＲＬ）
【００９６】
［効果］
以上説明したように、この車両運動制御システム１では、車両運動制御にあたり、車両の運動に関する状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と、車両の運動に関する各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量（実際のスリップ率）と、車両の運動を安定化させるための目標状態量（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ）と、この目標状態量を実現するための目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）と、この目標制御量を実現するための各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの目標制駆動力とが算出される（ＳＴ３〜ＳＴ５）（図２参照）。そして、この目標制駆動力に基づいて、駆動力配分制御装置２による駆動輪（後輪１１ＲＲ、１１ＲＬ）の駆動力制御と、制動力制御装置３による各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力制御とが行われる。これにより、車両の運動（特に、旋回時の挙動）が安定化される。
【００９７】
ここで、この車両運動制御システム１では、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。かかる構成では、各車輪の横力が均一に制御される構成と比較して、駆動輪の前後力（後輪前後力Ｆｘｒ）に自由度が残る。したがって、駆動力配分制御装置２が左右の駆動輪の駆動力配分を制御することにより、左右の駆動輪の前後力（右側後輪１１ＲＲの前後力ＦｘＲＲおよび左側後輪１１ＲＬの前後力ＦｘＲＬ）に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置２が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。すなわち、駆動力配分制御装置２と制動力制御装置３との協働が可能となり、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。例えば、車両運動制御時にて、各車輪の横力Ｆｙｆ、Ｆｙｒが均一となるように制動力制御装置による各車輪の制動力が制御される構成では、駆動力配分制御装置による左右輪への駆動力配分制御を有効に活用できない。
【００９８】
また、一般に、制動力制御のみが用いられて車両運動制御が行われる構成では、各車輪のタイヤの摩擦円を均一に使用するとの観点から、車両の目標状態量のバランスが考慮されて各車輪の目標制駆動力が算出される。このとき、車両の目標制御量が収束演算を用いて算出される。このため、駆動力配分制御と制動力制御とが併用されるときに、収束演算を用いて算出された目標制御量を基準として各車輪の目標制駆動力が算出されると、車両の目標状態量のバランスが崩れるおそれがある。
【００９９】
この点において、この車両運動制御システム１では、上記のように、駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、駆動輪の前後力に自由度が残るので、車両の目標状態量のバランスを維持しつつ、駆動力配分制御にかかる駆動力を各車輪の目標制駆動力に組み込むことが可能となる。これにより、駆動力配分制御と制動力制御との併用が可能となるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０１００】
また、上記の構成では、駆動力配分制御装置２が車両の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬに配置されることが好ましい（図１参照）。かかる構成では、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬが駆動輪となり、且つ、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆよりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すると、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの前後力ＦｘＲＲ、ＦｘＲＬの自由度が拡大されるので、駆動力配分制御装置２による左右の駆動輪の駆動力配分制御が可能となり、右側後輪の前後力ＦｘＲＲと左側後輪の前後力ＦｘＲＬとの間に差を設けることができる。これにより、駆動力配分制御装置２が有効活用されるので、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。
【０１０１】
例えば、この実施例では、駆動力配分制御装置２が車両の後輪１１ＲＲ、１１ＲＬにのみ配置されている（図１参照）。そして、車両運動制御時にて、車両の運動を安定化させるための目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）が算出される（ＳＴ３）。また、車両の走行状態（タイヤの摩擦円使用率）に応じた適正な制御を行うために、車両の状態量（前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）に対する重みＷＦ（ＷＦｘ、ＷＦｙｆ、ＷＦｙｒ、ＷＭ）が設定される（数式（４１）参照）。このとき、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと、後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとが所定条件下（車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域にある走行条件下）にてＦｙｒ＜Ｆｙｆの関係に設定される。これにより、車両の走行状態に応じた適正な重みＷＦが設定されて、車両運動制御が効率的に行われる。
【０１０２】
また、この車両運動制御システム１では、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉが所定の下限値ａ以下のときに、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。すなわち、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域（限界領域未満の領域）にある場合には、駆動力配分制御が優先的に行われる。かかる構成では、タイヤが摩擦円の限界領域にあるときのみならず、通常領域にあるときにも各車輪の制駆動力制御が行われる。これにより、車両運動制御が効率的に行われる利点がある。また、かかる構成では、制動力制御のみにより車両運動制御が行われる構成と比較して、制動力制御（ブレーキ制御）の使用が減少する。これにより、制動力制御装置３の耐久性が向上する利点がある。例えば、タイヤが摩擦円の通常領域にあるときに制動力制御のみが用いられて車両運動制御が行われると、制動力制御装置の耐久性が悪化する、ブレーキパッドの摩耗が促進される、ブレーキ効率が悪化する、制動時のショックや制動感により乗員のフィーリング（乗心地性）が悪化する等の問題点が生じる。
【０１０３】
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉのうち最大のものを最大値Ａｍａｘとし、この最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下のときに、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の通常領域にあると判断される（図８、図１８および図１９参照）。そして、この走行条件下にて、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さくなるように（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆの関係に設定される（数式（１００）〜数式（１０２）参照）。そして、この重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、各車輪の目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）および目標制駆動力が算出される。これにより、後輪１１ＲＲ、１１ＲＬの前後力ＦｘＲＲ、ＦｘＲＬの自由度が拡大されて、駆動力配分制御が可能となる。
【０１０４】
また、この車両運動制御システム１では、いずれか一つの車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉが所定の上限値ｂ以上のときに、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）の減少が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）の減少よりも抑制されるように、制動力制御装置３が各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制動力を制御する。かかる構成では、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆに対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。これにより、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【０１０５】
例えば、この実施例では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上のときに、すべての車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤが摩擦円の限界領域にあると判断される（図８、図１８および図１９参照）。そして、この走行条件下にて、前輪横力Ｆｙｆに対する重みＷＦｙｆと後輪横力Ｆｙｒに対する重みＷＦｙｒとがＷＦｙｒ＞ＷＦｙｆの関係に設定される（数式（１００）〜数式（１０２）参照）。そして、この重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、各車輪の目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）および目標制駆動力が算出される。これにより、後輪横力Ｆｙｒが前輪横力Ｆｙｆに対して大きく低下することが防止され、また、これに起因して旋回方向のヨーモーメントが車両に過剰に作用して車両が前輪の周りに自転することが効果的に防止される。
【０１０６】
また、上記の構成では、（１）タイヤが摩擦円の通常領域にあるときには、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも小さく（Ｆｙｒ＜Ｆｙｆ）なるように制動力制御が行われることで、駆動力配分制御が積極的に用いられる。また、（２）タイヤが摩擦円の限界領域にあるときには、駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）が他の車輪の横力（前輪横力Ｆｙｆ）よりも大きく（Ｆｙｒ＞Ｆｙｆ）なるように制動力制御が行われることで、制動力制御が積極的に行われる。かかる構成では、（１）と（２）との双方が併用されることにより、車両トータルの目標加減速度やモーメント等の目標車両状態量のバランスを取りつつ目標制駆動力が算出される。これにより、全走行領域（摩擦円の通常領域および限界領域）にて、車両運動制御が適正に行われる利点がある。
【０１０７】
例えば、この実施例では、摩擦円使用率Ａｉの最大値Ａｍａｘに応じて、（１）駆動力配分制御を積極的に用いるか、或いは、（２）制動力制御を積極的に用いるかが選択される。これにより、全走行領域にて車両運動制御が適正に行われる。
【０１０８】
また、この車両運動制御システム１では、上記のように、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出されると共に（ＳＴ３６２２）、最大値Ａｍａｘに基づいて駆動輪の横力（後輪横力Ｆｙｒ）に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力（後輪横力Ｆｙｆ）に対する重みＷＦｙｆとが算出される（ＳＴ３６２３、ＳＴ３６２４）（図８参照）。そして、各重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて、目標制御量（スリップ率Ｓｉ）が算出される（ＳＴ３）（図２参照）。
【０１０９】
このとき、最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる（数式（１０２）参照）。かかる構成では、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、目標制駆動力がシームレスに変化する。すなわち、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【０１１０】
例えば、この実施例では、摩擦円使用率の最大値Ａｍａｘに応じて切替係数Ｋ（数式（１０１）参照）が設定され、この切替係数Ｋと数式（１０２）とが用いられて各車輪の横力に対する重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆが算出される（ＳＴ３６２１〜ＳＴ３６２４）（図８参照）。このとき、ａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にて、切替係数Ｋが比例関数にて変化し（図１８参照）、また、この切替係数により重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆが連続的に変化することにより、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる（数式（１０２）参照）。
【０１１１】
また、上記の構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬのタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、目標制動力（目標制御量）が算出されることが好ましい。かかる構成では、駆動力配分制御が優先的に利用されるので、車両の運動変化が抑制される。また、駆動力配分制御が優先的に行われる領域（摩擦円の通常領域）から制動力制御が主として行われる領域（摩擦円の限界領域）への移行時にて、出力制御の段付きが低減される。これにより、車両運動制御が安定的に行われる利点がある。
【０１１２】
また、この車両運動制御システム１では、車両の状態量（車両の前後力Ｆｘ、前輪横力Ｆｙｆ、後輪横力ＦｙｒおよびモーメントＭ）と目標状態量（目標前後力Ｆｘａ、目標前輪横力Ｆｙｆａ、目標後輪横力Ｆｙｒａおよび目標モーメントＭａ）との差Δを０にする目標制御量（目標スリップ率Ｓｉ）の修正量のうち所定の評価関数Ｌ（数式（３４）参照）を最小化する修正量（スリップ率修正量δＳ。数式（３５）参照）が算出されると共に、この修正量に基づいて目標制御量が修正される（ＳＴ３７およびＳＴ３８）（図３参照）。すなわち、目標制御量が収束演算を用いて算出される。かかる構成では、各車輪１１ＦＲ〜１１ＲＬの制御量（実際のスリップ率）と目標状態量との関係を示す多数のマップが車両の仕様や走行環境に応じて設定される構成と比較して、装置構成が簡素化される利点がある。また、目標制御量が収束演算により算出されるので、目標制御量が解析により算出される構成と比較して、目標制御量の算出速度が向上する。これにより、車両の運動が応答遅れなく適切に制御される。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、この発明にかかる車両運動制御システムは、駆動力配分制御と制動力配分制御との併用により車両運動制御を効率的に行い得る点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の実施例にかかる車両運動制御システムを示す構成図である。
【図２】図１に記載した車両運動制御システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図４】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図５】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図６】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図７】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図８】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図９】目標スリップ率の算出方法の具体例を示すフローチャートである。
【図１０】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１１】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１２】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１３】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１４】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１５】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１６】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１７】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１８】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【図１９】目標スリップ率の算出方法の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 車両運動制御システム
２ 駆動力配分制御装置
２１ 制御ディファレンシャル
２２ ドライブシャフト
３ 制動力制御装置
３１ 油圧回路
３２ ホイールシリンダ
３３ ブレーキペダル
３４ マスタシリンダ
４ 制御系
４２ 車輪速度センサ
４３ 操舵角センサ
４４ ヨーレートセンサ
４５ 前後加速度センサ
４６ 横加速度センサ
４７ 車速センサ
１０ 車両
１１ 車輪
１２ エンジン
１３ 変速機
１４ プロペラシャフト
１５ ビスカスカップリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前輪または後輪の少なくとも一方（以下、駆動輪という。）に駆動力を付与すると共に前記駆動輪の左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、車両の各車輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備える車両運動制御システムであって、
車両の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪の制御量と、車両の運動を安定化させるための前記状態量の目標値（以下、目標状態量という。）と、前記目標状態量を実現するための前記制御量の目標値（以下、目標制御量という。）と、前記目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（以下、目標制駆動力という。）とが算出されると共に、前記目標制駆動力に基づいて前記駆動力配分制御装置による前記駆動輪の駆動力制御と前記制動力制御装置による各車輪の制動力制御とが行われるときに、
前記状態量が車両の前輪横力および後輪横力を含み、且つ、前記駆動輪に作用する横力が他の車輪に作用する横力よりも小さくなるように、前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御することを特徴とする車両運動制御システム。
【請求項２】
前記駆動力配分制御装置が車両の後輪に配置される請求項１に記載の車両運動制御システム。
【請求項３】
すべての車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の下限値以下のときに、前記駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項４】
いずれか一つの車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の上限値以上のときに、前記駆動輪の横力の減少が他の車輪の横力の減少よりも抑制されるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する請求項３に記載の車両運動制御システム。
【請求項５】
各車輪のタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出され、この最大値Ａｍａｘに基づいて前記駆動輪の横力に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力に対する重みＷＦｙｆとが算出されると共に、これらの重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて前記目標制御量が算出されるときに、
最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項６】
各車輪のタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、前記目標制御量が算出される請求項５に記載の車両運動制御システム。
【請求項７】
前記状態量と前記目標状態量との差を０にする前記目標制御量の修正量のうち所定の評価関数を最小化する修正量が算出されると共に、前記修正量に基づいて前記目標制御量が修正される請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両運動制御システム。
【請求項１】
車両の前輪または後輪の少なくとも一方（以下、駆動輪という。）に駆動力を付与すると共に前記駆動輪の左右輪への駆動力配分を制御できる駆動力配分制御装置と、車両の各車輪の制動力を独立して制御できる制動力制御装置とを備える車両運動制御システムであって、
車両の運動に関する状態量と、車両の運動に関する各車輪の制御量と、車両の運動を安定化させるための前記状態量の目標値（以下、目標状態量という。）と、前記目標状態量を実現するための前記制御量の目標値（以下、目標制御量という。）と、前記目標制御量を実現するための各車輪の制駆動力の目標値（以下、目標制駆動力という。）とが算出されると共に、前記目標制駆動力に基づいて前記駆動力配分制御装置による前記駆動輪の駆動力制御と前記制動力制御装置による各車輪の制動力制御とが行われるときに、
前記状態量が車両の前輪横力および後輪横力を含み、且つ、前記駆動輪に作用する横力が他の車輪に作用する横力よりも小さくなるように、前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御することを特徴とする車両運動制御システム。
【請求項２】
前記駆動力配分制御装置が車両の後輪に配置される請求項１に記載の車両運動制御システム。
【請求項３】
すべての車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の下限値以下のときに、前記駆動輪の横力が他の車輪の横力よりも小さくなるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項４】
いずれか一つの車輪のタイヤの摩擦円使用率が所定の上限値以上のときに、前記駆動輪の横力の減少が他の車輪の横力の減少よりも抑制されるように前記制動力制御装置が各車輪の制動力を制御する請求項３に記載の車両運動制御システム。
【請求項５】
各車輪のタイヤの摩擦円使用率のうち最大のものが最大値Ａｍａｘとして算出され、この最大値Ａｍａｘに基づいて前記駆動輪の横力に対する重みＷＦｙｒと他の車輪の後輪横力に対する重みＷＦｙｆとが算出されると共に、これらの重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆに基づいて前記目標制御量が算出されるときに、
最大値Ａｍａｘが所定の下限値ａ以下の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、最大値Ａｍａｘが所定の上限値ｂ以上の場合には、重みＷＦｙｒ、ＷＦｙｆがＷＦｙｒ＜ＷＦｙｆに設定され、且つ、最大値Ａｍａｘがａ＜Ａｍａｘ＜ｂの範囲にある場合には、重みＷＦｙｒと重みＷＦｙｆとが緩やかに変化しつつ大小関係を反転させる請求項１または２に記載の車両運動制御システム。
【請求項６】
各車輪のタイヤの摩擦円使用率の差分が最小となるように、前記目標制御量が算出される請求項５に記載の車両運動制御システム。
【請求項７】
前記状態量と前記目標状態量との差を０にする前記目標制御量の修正量のうち所定の評価関数を最小化する修正量が算出されると共に、前記修正量に基づいて前記目標制御量が修正される請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両運動制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１３７３６２（Ｐ２００９−１３７３６２Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１３９２９（Ｐ２００７−３１３９２９）
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]