特許 6187513 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6187513

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/02 20120101AFI20170821BHJP

   B60W 40/11 20120101ALI20170821BHJP

   B60W 40/10 20120101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/02

   B60W40/11

   B60W40/10

【請求項の数】3

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2015-56607(P2015-56607)

(22)【出願日】2015年3月19日

(65)【公開番号】特開2016-175514(P2016-175514A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2016年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】宮野 竜也

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 豪軌

(72)【発明者】

【氏名】小林 孝雄

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２０１３／０６９１２６（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−９６１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２６８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−３０７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８４７５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ ３０／００−５０／１６

Ｂ６０Ｇ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する車両制御部
を有する、車両であって、
前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと、前記車両の後輪のサスペンションの回転中心と前記後輪の接地点との角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと、前記車両の前輪のサスペンションの回転中心と前記前輪の接地点との角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと前記角度のθ_ｒ正接との積に対応する車両。

【請求項2】

前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒとの前記角度θ_ｆ正接との積に一致し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと前記角度θ_ｒの正接との積に一致する請求項１記載の車両。

【請求項3】

前記車両制御部は、前記車両の前輪、又は後輪の駆動力を制御することにより、ヒーブに関する変化量、又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する請求項１又は２記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に係り、特に、車両制御部を含む車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、制駆動力を制御することにより、ピッチ挙動を抑制するとともに、上下方向振動を適切に抑制する制駆動力制御装置がある（特許文献１）。

【0003】

また、加速時等の車両姿勢変化を抑制して良好な乗り心地が得られるように、サスペンションの回転中心角を調整する方法がある（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−３０７６０号公報

【特許文献2】特開平１０−４４７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の技術においては、制御手段のみにより、ピッチ制御とヒーブ制御の両立を図り、車両機構、及び構造を考慮していないため、制御の消費エネルギーが大きいという問題がある。また、車両機構、及び構造の制約から制御効果には限界があるという問題がある。

【0006】

また、特許文献２の技術においては、静的なモーメントのつり合いだけを考慮しているため、動的なバネ、及びダンパの影響で、振動を完全に消すことができないという問題がある。

【0007】

本発明では、上記問題点を解決するために成されたものであり、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、第１の発明に係る車両は、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御する車両制御部を含んで構成されており、前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと、前記車両の後輪のサスペンションの回転中心と前記後輪の接地点との角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと、前記車両の前輪のサスペンションの回転中心と前記前輪の接地点との角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと前記角度のθ_ｒ正接との積に対応する車両である。

【0009】

第１の発明によれば、車両制御部により、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御し、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと、車両の後輪のサスペンションの回転中心と後輪の接地点との角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと、車両の前輪のサスペンションの回転中心と前輪の接地点との角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと角度のθ_ｒ正接との積に対応するように構成されている。

【0010】

このように、第１の発明によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと角度θ_ｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることができる。

【0011】

また、第１の発明において、前記車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒとの前記角度θ_ｆ正接との積に一致し、かつ、前記車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと前記角度θ_ｒの正接との積が、前記車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと前記角度θ_ｒの正接との積に一致するように構成してもよい。

【0012】

また、第１の発明において、前記車両制御部は、前記車両の前輪、又は後輪の駆動力を制御することにより、ヒーブに関する変化量、又はピッチに関する変化量を抑制するように制御してもよい。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明の車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと角度θ_ｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量又はピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ、又はヒーブ制御の効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ハーフカーモデルの一例を示す図である。

【図2】ヒーブ加速度が小さくことを示す一例を示す図である

【図3】ピッチ加速度は小さくなることを示す一例を示す図である。

【図4】基本的なピッチ制御についてのブロック線図の一例を示す図である。

【図5】基本的なヒーブ制御についてのブロック線図の一例を示す図である。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る車両の機能的構成を示すブロック図である。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る車両のモータ制御処理のフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0016】

＜本実施形態に係る車両の原理＞
まず、本実施形態に係る車両の原理について説明する。始めに、本実施形態に係る車両の運動方程式について説明する。図１示す、直進時の車両単体のハーフカーモデルにおいて、下記（１）式の運動方程式が成立する。

【0017】

【数1】

【0018】

ここで、θ_ｂは、車両ピッチ角度［rad］であり、下記（２）式の関係がある。

【0019】

【数2】

【0020】

また、

【0021】

【数3】

【0022】

は、車両ピッチ角速度［rad/s］であり、

【0023】

【数4】

【0024】

は、車両ピッチ角加速度［rad/s²］である。

【0025】

θ_ｆは、車両の前輪のサスペンションの回転中心と前輪の接地点との角度を表す。また、θ_ｒは、車両の後輪のサスペンションの回転中心と後輪の接地点との角度を表す。

【0026】

また、ｚは、車両重心の高さ方向位置［ｍ］であり、下記（３）式の関係がある。

【0027】

【数5】

【0028】

また、

【0029】

【数6】

【0030】

は、車両重心の高さ方向速度［m/s］であり、

【0031】

【数7】

【0032】

は、車両重心の高さ方向加速度［m/s²］である。また、ｘは、車両重心前後方向位置［ｍ］であり、

【0033】

【数8】

【0034】

は、車両重心前後方向速度［m/s］であり、

【0035】

【数9】

【0036】

は、車両重心前後方向加速度［m/s²］である。また、Ｆ_ｘｆは、車両前輪駆動力［Ｎ］であり、Ｆ_ｘｒは、車両後輪駆動力［Ｎ］である。また、ｚ_ｆｂは、車両前輪位置の車体高さ［ｍ］であり、

【0037】

【数10】

【0038】

は、車両前輪位置の車体高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、

【0039】

【数11】

【0040】

は、車両前輪位置の車体高さ方向加速度［ｍ／ｓ^２］である。また、ｚ_ｒｂは、車両後輪位置の車体高さ［ｍ］であり、

【0041】

【数12】

【0042】

は、車両後輪位置の車体高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、

【0043】

【数13】

【0044】

は、車両後輪位置の車体高さ方向加速度［ｍ／ｓ^２］である。また、ｚ_ｆｇは、車両前輪接地点の高さ方向位置［ｍ］であり、

【0045】

【数14】

【0046】

は、車両前輪接地点の高さ方向速度［ｍ／ｓ］である。また、ｚ_ｒｇは、車両後輪接地点の高さ方向位置［ｍ］であり、

【0047】

【数15】

【0048】

は、車両後輪接地点の高さ方向速度［ｍ／ｓ］である。また、ｚ_ｆｔは、車両前輪の高さ方向位置［ｍ］であり、

【0049】

【数16】

【0050】

は、車両前輪の高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、

【0051】

【数17】

【0052】

は、車両前輪の高さ方向加速度［ｍ／ｓ^２］である。また、ｚ_ｒｔは、車両後輪の高さ方向位置［ｍ］であり、

【0053】

【数18】

【0054】

は、車両後輪の高さ方向速度［ｍ／ｓ］であり、

【0055】

【数19】

【0056】

は、車両後輪の高さ方向加速度［ｍ／ｓ^２］である。また、ｍ_ｂは、車両質量［ｋｇ］であり、Ｉ_ｂは、車両慣性モーメント［ｋｇｍ^２］であり、ｌ_ｆは、車両重心点と前輪間の長さ［ｍ］であり、ｌｒは、車両重心点と後輪間の長さ［ｍ］であり、ｍ_ｆｔは、車両前輪質量［ｋｇ］であり、ｍ_ｒｔは、車両後輪質量［ｋｇ］であり、ｋ_ｆは、車両前輪のサスペンション弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋ_ｒは、車両後輪のサスペンション弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋ_ｆｔは、車両前輪弾性係数［Ｎ／ｍ］であり、ｋ_ｒｔは、車両後輪弾性係数［Ｎ／ｍ］である。また、ｃ_ｆは、車両前輪のアブソーバ減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃ_ｒは、車両後輪のアブソーバ減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃ_ｆｔは、車両前輪減衰係数［Ｎｓ／ｍ］であり、ｃ_ｒｔは、車両後輪減衰係数［Ｎｓ／ｍ］である。

【0057】

次に、本実施形態に係る車両の車両機構、及び構造設計について説明する。車両が定常走行していることを想定した、理想ピッチ加速度抑制

【0058】

【数20】

【0059】

を実現する入力は、空気抵抗、転がり抵抗、各部損失を無視すると下記（４）式に示すようになる。

【0060】

【数21】

【0061】

上記（４）式の状態において、ヒーブ加速度は下記（５）式に示すようになる。図２に示すように、図２の四角で囲った値が小さい程ヒーブ加速度は小さくなる。

【0062】

【数22】

【0063】

ここで、

【0064】

【数23】

【0065】

とすると、図２の四角で囲った部分は、下記（６）式のようになる。ここで、下記（６）式の理想の状態は、第１項の

【0066】

【数24】

【0067】

が０であり、第２項の

【0068】

【数25】

【0069】

が０であり、第３項の

【0070】

【数26】

【0071】

をピッチ制御で０に収束させた状態である。なお、車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂは、車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂと車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂの差分である。また、車両タイヤのヒーブ変位量Δｚ_ｔは、車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔと車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔとの差分である。

【0072】

【数27】

【0073】

以上より、ピッチ制御時にヒーブを抑制できる理想の機構、及び構造特性は、下記（７）式、及び下記（８）式の条件を満たす場合である。

【0074】

【数28】

【0075】

次に、車両が定常走行していることを想定した、理想ヒーブ加速度抑制

【0076】

【数29】

【0077】

を実現する入力は、空気抵抗、転がり抵抗、各部損失を無視すると下記（９）式に示すようになる。

【0078】

【数30】

【0079】

上記（９）式の状態において、ピッチ加速度は下記（１０）式に示すようになる。図３に示すように、図３の四角で囲った値が小さい程ピッチ加速度は小さくなる。

【0080】

【数31】

【0081】

ここで、

【0082】

【数32】

【0083】

とすると、図３の四角で囲った部分は、下記（１１）式のようになる。ここで、下記（１１）式の理想の状態は、第１項の

【0084】

【数33】

【0085】

が０であり、第２項の

【0086】

【数34】

【0087】

が０であり、第３項の

【0088】

【数35】

【0089】

をピッチ制御で０に収束させた状態である。

【0090】

【数36】

【0091】

以上より、ヒーブ制御時にピッチを抑制できる理想の機構、及び構造特定は、上記（７）式、及び上記（８）式の条件を満たす場合である。

【0092】

上記、本実施形態に係る車両の車両機構、及び構造設計についての説明によって、理想ピッチ加速度抑制を行う場合に、ヒーブ加速度も同時に抑制できる最適な機構、及び構造特性を明らかにした。また、理想ヒーブ加速度抑制を行う場合に、ピッチ加速度も同時に抑制できる最適な機構、及び構造特性を明らかにした。これにより、制御することを前提として場合の最適な構造特性は、上記（７）式、及び上記（８）式の状態を満たす場合である。

【0093】

次に、本実施形態に係る車両のピッチ制御について説明する。

【0094】

図４に、基本的なピッチ制御についてのブロック線図を示す。ここで、

【0095】

【数37】

【0096】

であり、上記（１２）式は、上記（１）式の運動方程式を変更したものであり、上記（１３）式は、評価関数のパラメータとなる評価出力を表す。また、ｚ_ｃは定数である。また、

【0097】

【数38】

【0098】

であることから、制御入力ξ_ｚが入力された場合に上記（２）式の分子を０に近づかせるように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫを予め設定する。

【0099】

具体的には、下記（１４ａ）式の評価関数を最小化するｕ_１を求める必要があるため、下記（１４ｂ）式の解として得られる正定対称行列Ｐをもとに、上記（１４）式は、下記（１４ｃ）式のように表される。そのため、ゲインＫは、下記（１４ｄ）式のようになる。

【0100】

【数39】

【0101】

【数40】

【0102】

【数41】

【0103】

【数42】

【0104】

なお、上記（１４ａ）式のＱ，Ｒは、各重みを表す。また、ζは、Ｃ_ｚを変更することにより、ピッチ制御、及び後述するヒーブ制御において位置、速度、及び加速度と変更することができるため、各々の場合の入力ｕ_１を取得することができる。

【0105】

また、上記（２）式の分子は、車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂを表し、車体に関する車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂを０に近づけることにより、車体と連結しているタイヤに関する車両タイヤのヒーブ変位量Δｚ_ｔも０に近づかせることができる。このようにすることにより、上記（６）式の第３項の値（図３のピッチ制御による値）を０に収束させることができる。また、上記（１４）式の制御出力ｕ_１は、車両後輪駆動力Ｆ_ｘｒでもよい。また、他のパラメータについては、

【0106】

【数43】

【0107】

【数44】

【0108】

となる。なお、Ｔは転置を表す。また、上記（１３）式において、ピッチ位置θ_ｂ、又はピッチ速度

【0109】

【数45】

【0110】

を評価出力とする場合には、上記（１３）は

【0111】

【数46】

【0112】

であり、ピッチ位置θ_ｂを評価出力とする場合、パラメータＣ_ｚは、下記（１５）式を用いる。

【0113】

【数47】

【0114】

また、ピッチ速度

【0115】

【数48】

【0116】

を評価出力とする場合には、パラメータＣ_ｚは、下記（１６）式を用いる

【0117】

【数49】

【0118】

また、上記（１３）式において、ピッチ加速度

【0119】

【数50】

【0120】

を評価出力とする場合には、上記（１３）式は、

【0121】

【数51】

【0122】

であり、パラメータＣ_ｚは、上記（１５）式を用いる。本実施形態においては、何れの評価出力を実現するように構成してもよい。

【0123】

次に、本実施形態に係る車両のヒーブ制御について説明する。

【0124】

図５に、基本的なヒーブ制御についてのブロック線図を示す。ヒーブ制御についても、上述のピッチ制御と同様上記（１２）式〜（１４）式を満たすため、制御入力ξ_ｚが入力された場合に車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂを０に近づかせるように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫを予め設定する。なお、車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂは、車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂ＋車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂによって表され、車体に関する車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂを０に近づけることにより、車体と連結しているタイヤに関する車両タイヤのヒーブ変位量Δｚ_ｔも０に近づかせることができる。このようにすることにより、上記（１１）式の第３項（図５のヒーブ制御による値）を０に収束させることができる。

【0125】

また、上記（１３）式において、ヒーブ位置ｚ_ｂ、又はヒーブ速度

【0126】

【数52】

【0127】

を評価出力とする場合には、上記（１３）は

【0128】

【数53】

【0129】

であり、ヒーブ位置ｚ_ｂを評価出力とする場合、パラメータＣ_ｚは、下記（１７）式を用いる。

【0130】

【数54】

【0131】

また、ヒーブ速度

【0132】

【数55】

【0133】

を評価出力とする場合には、パラメータＣ_ｚは、下記（１８）式を用いる

【0134】

【数56】

【0135】

また、上記（１３）式において、ピッチ加速度

【0136】

【数57】

【0137】

を評価出力とする場合には、上記（１３）式は、

【0138】

【数58】

【0139】

であり、パラメータＣ_ｚは、上記（１８）式を用いる。本実施形態においては、何れの評価出力を実現するように構成してもよい。

【0140】

＜本発明の第１の実施形態に係る車両について＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両について説明する。本発明の第１の実施形態に係る車両は、上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成されており、また、上述したピッチ制御が行われているものとする。なお、ピッチ制御の評価出力は、ピッチ速度

【0141】

【数59】

【0142】

であり、上記（１３）式は、

【0143】

【数60】

【0144】

を用い、パラメータＣ_ｚは、上記（１６）式で表わされ、後述する車両制御部２０に制御入力ξ_ｚが入力された場合に上記（２）式の分子が０に近づくように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫが設定されているものとする。

【0145】

＜本発明の第１の実施形態に係る車両の構成＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両１００の構成について説明する。図６に示すように、本発明の第１の実施形態に係る車両１００は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０と、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２と、前輪レーザー変位計１４と、後輪レーザー変位計１６と車両制御部２０と、モータ９０と、モータ９２とを含んで構成されている。

【0146】

前輪位置の車体高さレーザー変位計１０は、車両１００の車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂを取得し、車両制御部２０に出力する。

【0147】

後輪位置の車体高さレーザー変位計１２は、車両１００の車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂを取得し、車両制御部２０に出力する。

【0148】

前輪レーザー変位計１４は、車両１００の車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔを取得し、車両制御部２０に出力する。

【0149】

後輪レーザー変位計１６は、車両１００の車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔを取得し、車両制御部２０に出力する。

【0150】

車両制御部２０は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から入力される車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から入力される車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂ、前輪レーザー変位計１４から入力される車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔ、及び後輪レーザー変位計１６から入力される車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔの各々を微分し、車両前輪位置の車体高さ方向速度

【0151】

【数61】

【0152】

、車両後輪位置の車体高さ方向速度

【0153】

【数62】

【0154】

、車両前輪の高さ方向速度

【0155】

【数63】

【0156】

、及び車両後輪の高さ方向速度

【0157】

【数64】

【0158】

を取得する。また、車両制御部２０は、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から入力された車体前輪位置の車体高さｚ_ｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から入力された車両後輪位置の車体高さｚ_ｆｂ、前輪レーザー変位計１４から入力された車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔ、後輪レーザー変位計１６から入力された車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔ、及び取得した各種情報を合わせた制御入力ξ_ｚに基づいて、上記（１４）式に従って、制御出力である車両前輪駆動力Ｆ_ｘｆを計算し、計算された車両前輪駆動力Ｆ_ｘｆを実現するためのモータ電流値をモータ９０、及びモータ９２に出力する。

【0159】

モータ９０は、車両１００の右前輪のインホイールモータであり、車両制御部２０により制御される。

【0160】

モータ９２は、車両１００の左前輪のインホイールモータであり、車両制御部２０により制御される。

【0161】

＜本発明の第１の実施形態に係る車両の作用＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る車両１００の作用について説明する。まず、前輪位置の車体高さレーザー変位計１０から車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂ、後輪位置の車体高さレーザー変位計１２から車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂ、前輪レーザー変位計１４から車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔ、及び後輪レーザー変位計１６から車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔの各々が車両制御部２０に入力されると、車両制御部２０によって、図７に示すモータ制御処理ルーチンが実行される。

【0162】

まず、ステップＳ１００では、車両制御部２０において受け付けた、車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂ、車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂ、車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔ、及び車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔの各々を微分し、車両前輪位置の車体高さ方向速度

【0163】

【数65】

【0164】

、車両後輪位置の車体高さ方向速度

【0165】

【数66】

【0166】

、車両前輪の高さ方向速度

【0167】

【数67】

【0168】

、及び車両後輪の高さ方向速度

【0169】

【数68】

【0170】

を取得する。

【0171】

次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において算出された各種情報と、車両制御部２０に入力された各種情報を合わせた制御入力ξ_ｚに基づいて、上記（１４）式に従って、車両前輪駆動力Ｆ_ｘｆを算出する。

【0172】

次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２において取得した車両前輪駆動力Ｆ_ｘｆに基づいて、モータ９０、及びモータ９２を制御して、ステップＳ１００に移行し、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４を繰り返す。

【0173】

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと角度θ_ｒの正接との積に対応するように構成し、ピッチに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ヒーブ制御の効果を高めることができる。

【0174】

また、ピッチ及びヒーブ特性の両立を図ることができる。

【0175】

また、車両機構、及び構造を考慮することで、制御に伴う消費エネルギーの最小化が可能である。

【0176】

また、車両機構、及び構造も最適設計することで、制御効果を最大限引き出すことができる。

【0177】

また、ピッチ制御、又はヒーブ制御に加えて、車両機構、及び構造も設計することで、車両機構、及び構造による制約が取り除かれる。

【0178】

また、動的なバネ、及びダンパの影響も考慮して、ヒーブあるいはピッチ制御を行う際に、ピッチあるいはヒーブの振動も最小化するように車両機構、及び構造を設計することができる。

【0179】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

【0180】

例えば、第１の実施形態においては、制御出力ｕ_１を車両前輪駆動力Ｆ_ｘｆとする場合について説明したが、制御出力ｕ_１を車両後輪駆動力Ｆ_ｘｒとしてもよい。この場合、車両制御部２０により制御される対象は、車両１００の後輪のインホイールモータとなる。

【0181】

また、第１の実施形態においては、ピッチ制御の評価出力として、ピッチ速度

【0182】

【数69】

【0183】

とする場合について説明したが、ピッチ位置θ_ｂ、又はピッチ加速度

【0184】

【数70】

【0185】

を評価出力としてもよい。この場合、上記（１２）〜上記（１４）式のパラメータを適切に設定する必要がある。

【0186】

また、第１の実施形態においては、車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、又はサスペンションストロークセンサ値から計算してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、速度計により取得される車両前輪位置の車体高さ方向速度

【0187】

【数71】

【0188】

を微分して取得してもよい。

【0189】

また、第１の実施形態においては、車両前輪位置の車体高さ方向速度

【0190】

【数72】

【0191】

を、車両前輪位置の車体高さｚ_ｆｂを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、又は加速度センサ等から取得できる車両前輪位置の車体高さ方向加速度

【0192】

【数73】

【0193】

を積分して取得してもよい。

【0194】

また、第１の実施形態においては、車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、又はサスペンションストロークセンサ値から計算してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、速度計により取得される車両後輪位置の車体高さ方向速度

【0195】

【数74】

【0196】

を微分して取得してもよい。

【0197】

また、第１の実施形態においては、車両後輪位置の車体高さ方向速度

【0198】

【数75】

【0199】

を、車両後輪位置の車体高さｚ_ｒｂを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、又は加速度センサ等から取得できる車両後輪位置の車体高さ方向加速度

【0200】

【数76】

【0201】

を積分して取得してもよい。

【0202】

また、第１の実施形態においては、車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラを用いて取得してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、又は速度計等により取得された、車両前輪の高さ方向速度

【0203】

【数77】

【0204】

を微分して取得してもよい。

【0205】

また、第１の実施形態においては、車両前輪の高さ方向速度

【0206】

【数78】

【0207】

を、取得した車両前輪の高さ方向位置ｚ_ｆｔを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、加速度センサ等を用いて取得される車両前輪の高さ方向加速度

【0208】

【数79】

【0209】

を積分して取得してもよい。

【0210】

また、第１の実施形態においては、車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔをレーザー変位計を用いて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラを用いて取得してもよい。また、カメラ、レーザー変位計、又は速度計等により取得された、車両後輪の高さ方向速度

【0211】

【数80】

【0212】

を微分して取得してもよい。

【0213】

また、第１の実施形態においては、車両後輪の高さ方向速度

【0214】

【数81】

【0215】

を、取得した車両後輪の高さ方向位置ｚ_ｒｔを微分して取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ、レーザー変位計、加速度センサ等を用いて取得される車両後輪の高さ方向加速度

【0216】

【数82】

【0217】

を積分して取得してもよい。

【0218】

また、角速度計を用いて、ピッチ速度

【0219】

【数83】

【0220】

を取得し、加速度センサを用いて車両重心の高さ方向加速度

【0221】

【数84】

【0222】

を取得し、

【0223】

【数85】

【0224】

として取得してもよい。

【0225】

また、第１の実施形態においては、車両の構造を上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、下記（１９）式、及び下記（２０）式に示す条件を満たすように、車両を構成してもよい。

【0226】

【数86】

【0227】

次に、第２の実施形態に係る車両について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

【0228】

第２の実施形態では、車両がヒーブ制御を行っている点が、第１の実施形態と主に異なっている。

【0229】

＜本発明の第２の実施形態に係る車両について＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両について説明する。本発明の第２の実施形態に係る車両は、上記（７）式、及び上記（８）式に示す条件を満たすように構成されており、また、上述したヒーブ制御が行われているものとする。なお、ヒーブ制御の評価出力は、ヒーブ速度

【0230】

【数87】

【0231】

であり、上記（１３）式は、

【0232】

【数88】

【0233】

を用い、パラメータＣ_ｚは、上記（１８）式で表わされ、車両制御部２０に制御入力ξ_ｚが入力された場合に車両車体のヒーブ変位量Δｚ_ｂが０に近づくように上記（１２）式、上記（１３）式、及び上記（１４）式から、上記（１４）式のゲインであるＫが予め設定されているものとする。

【0234】

以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る車両によれば、車両の前輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの弾性係数ｋ_ｒと角度θ_ｆの正接との積に対応し、かつ、車両の前輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｆと角度θ_ｒの正接との積が、車両の後輪のサスペンションの減衰係数ｃ_ｒと角度θ_ｒの正接との積に対応するように構成し、ヒーブに関する変化量を抑制するように制御することにより、制御に伴う消費エネルギーを抑制しつつ、ピッチ制御の効果を高めることができる

【0235】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

【0236】

例えば、第２の実施形態においては、ヒーブ制御の評価出力として、ヒーブ速度

【0237】

【数89】

【0238】

を評価出力とする場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ヒーブ位置ｚ_ｂ、又はヒーブ加速度

【0239】

【数90】

【0240】

を評価出力としてもよい。この場合、上記（１２）〜上記（１４）式のパラメータを適切に設定する必要がある。

【符号の説明】

【0241】

１０ 前輪位置の車体高さレーザー変位計
１２ 後輪位置の車体高さレーザー変位計
１４ 前輪レーザー変位計
１６ 後輪レーザー変位計
２０ 車両制御部
９０ モータ
９２ モータ
１００ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】