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(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】
(24)【登録日】2024-07-16
(45)【発行日】2024-07-24
(54)【発明の名称】車両の挙動制御装置
(51)【国際特許分類】
B60G 17/015 20060101AFI20240717BHJP
【ＦＩ】
B60G17/015
B60G17/015 B
B60G17/015 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021156937
(22)【出願日】2021-09-27
(65)【公開番号】P2023047810
(43)【公開日】2023-04-06
【審査請求日】2023-05-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古田 浩貴
【審査官】浅野 麻木
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１２６８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１３７４４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－０４１２２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】再公表特許第２０１３／１２５０３１（ＪＰ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１５３２２６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国実用新案第２０１８６３６７３（ＣＮ，Ｕ）
【文献】独国特許出願公開第１０２００８０５２９９１（ＤＥ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１８５００６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３９９２３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－２１５７９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５９４７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｇ １７／０１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前軸と後軸のうち第１の軸の左輪に上下方向の制御力を付与する第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータと独立して動作し前記第１の軸の右輪に上下方向の制御力を付与する第２アクチュエータと、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータと独立して動作し前記前軸と前記後軸のうち前記第１の軸と異なる第２の軸の片方の第３の車輪に上下方向の制御力を付与する第３アクチュエータと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記車両の挙動を表す挙動パラメータの要求値として前記車両の重心に作用させる要求ロールモーメント、要求ピッチモーメント、及び要求ヒーブ力を計算し、
前記挙動パラメータの要求値を前記第１アクチュエータに対する第１要求力と、前記第２アクチュエータに対する第２要求力と、前記第３アクチュエータに対する第３要求力とに変換し、
前記第１の軸の左輪に付与される上下方向の制御力が前記第１要求力となるように前記第１アクチュエータを制御し、
前記第１の軸の右輪に付与される上下方向の制御力が前記第２要求力となるように前記第２アクチュエータを制御し、
前記第３の車輪に付与される上下方向の制御力が前記第３要求力となるように前記第３アクチュエータを制御する、ように構成され、
前記第２の軸の左輪と右輪のうち前記第３の車輪と異なる車輪には、上下方向の制御力を付与するアクチュエータを備えない、
ことを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載の車両の挙動制御装置において、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとは同じ種類のアクチュエータであり、
前記第３アクチュエータは前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータと同じ種類のアクチュエータである
ことを特徴とする車両の挙動制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載の車両の挙動制御装置において、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとは同じ種類のアクチュエータであり、
前記第３アクチュエータは前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータとは異なる種類のアクチュエータである
ことを特徴とする車両の挙動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の挙動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の挙動制御装置に関する従来技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の従来技術にかかるサスペンション制御装置は、所謂アクティブサスペンションの制御装置である。従来技術は、車両の４輪の全てにアクティブサスペンションを備え、アクチュエータによって各車輪に独立して上下方向の制御力を付与することができる。従来技術は各車輪に備えたアクチュエータを所定の制御則に従って駆動制御し、乗り心地の向上と接地性向上とを両立させるように車両のヒーブ、ロール及びピッチを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００９－０７３２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の従来技術では、４つのアクチュエータを用いて車両のヒーブ、ロール及びピッチを制御している。当然ながら、搭載するアクチュエータの数を増やせば車両の挙動制御に係る自由度も増える。しかし、アクチュエータの搭載数に応じて車両のシステムは複雑化し、車両の１台当たりのコストも増大する。制御できる車両の挙動の自由度が同じであるならば、アクチュエータの搭載数はできるだけ少ないほうがよい。
【0005】
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本開示は、車両の挙動を少ない数のアクチュエータで制御することを可能にする技術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】
本開示は車両の挙動制御装置を提供する。本開示の車両の挙動制御装置は、車両の前軸と後軸のうち第１の軸の左輪に上下方向の制御力を付与する第１アクチュエータと、第１アクチュエータと独立して動作し第１の軸の右輪に上下方向の制御力を付与する第２アクチュエータとを備える。また、本開示の車両の挙動制御装置はコントローラを備える。コントローラは、例えば、少なくとも１つのプロセッサと、プロセッサで実行可能なプログラムを記憶した少なくとも１つのメモリとを含む。
【0007】
コントローラは、以下の処理を実行するように構成される。第１の処理は、車両の挙動を表す挙動パラメータの要求値を計算することである。第２の処理は、挙動パラメータの要求値を第１アクチュエータに対する第１要求力と、第２アクチュエータに対する第２要求力とに変換することである。第３の処理は、第１の軸の左輪に付与される上下方向の制御力が第１要求力となるように第１アクチュエータを制御することである。第４の処理は、第１の軸の右輪に付与される上下方向の制御力が第２要求力となるように第２アクチュエータを制御することである。
【0008】
上記の構成によれば、挙動パラメータの要求値から変換された第１要求力に基づいて第２アクチュエータを制御し、挙動パラメータの要求値から変換された第２要求力に基づいて第２アクチュエータを制御することで、所望の車両の挙動を実現することができる。つまり、上記の構成によれば、車両の挙動を少ない数のアクチュエータで制御することができる。
【0009】
本開示の車両の挙動制御装置の１つの実施形態では、コントローラは、上記第１の処理において、挙動パラメータの要求値として車両の重心に作用させる要求ロールモーメントと、第１の軸の左右輪に作用させる上下方向の同相の要求力（第１軸同相要求力）とを計算してもよい。
【0010】
上記の実施形態によれば、第１アクチュエータにより第１軸の左輪に付与される上下方向の制御力と、第２アクチュエータにより第１軸の右輪に付与される上下方向の制御力とで、要求ロールモーメントと第１軸同相要求力とを実現することができる。
【0011】
本開示の車両の挙動制御装置の別の実施形態では、車両の挙動制御装置は、前軸と後軸のうち第２の軸の左右輪に上下方向の制御力を逆相で付与するアクティブスタビライザをさらに備えてもよい。この別の実施形態では、コントローラは、上記第１の処理において、挙動パラメータの要求値として車両の重心に作用させる要求ロールモーメントと、第１の軸の左右輪に作用させる上下方向の同相の要求力（第１軸同相要求力）とを計算してもよい。
【0012】
また、この別の実施形態では、コントローラは、上記第２の処理において、挙動パラメータの要求値を第１アクチュエータに対する第１要求力と、第２アクチュエータに対する第２要求力と、アクティブスタビライザに対する要求モーメントとに変換してもよい。この場合、コントローラは、上記第３の処理と上記第４の処理とに加えて、以下の第５の処理を実行するように構成される。この別の実施形態に係る第５の処理は、第２の軸の左右輪に逆相で付与される上下方向の制御力によって要求モーメントが発生するようにアクティブスタビライザを制御することである。
【0013】
上記の実施形態によれば、第１アクチュエータにより第１軸の左輪に付与される上下方向の制御力と、第２アクチュエータにより第１軸の右輪に付与される上下方向の制御力と、アクティブスタビライザにより第２の軸の左右輪に付与される逆相の制御力とによって、車両の挙動を制御することができる。そして、挙動パラメータの要求値から変換された第１要求力に基づいて第２アクチュエータを制御し、挙動パラメータの要求値から変換された第２要求力に基づいて第２アクチュエータを制御し、挙動パラメータの要求値から変換された要求モーメントに基づいてアクティブスタビライザを制御することで、要求ロールモーメントと第１軸同相要求力とを実現し、所望の車両の挙動を実現することができる。
【0014】
本開示の車両の挙動制御装置のさらに別の実施形態では、車両の挙動制御装置は、第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと独立して動作し前軸と後軸のうち第２の軸の片輪に上下方向の制御力を付与する第３アクチュエータをさらに備えてもよい。第１アクチュエータと第２アクチュエータとが同じ種類のアクチュエータである場合、第３アクチュエータは第１アクチュエータ及び第２アクチュエータと同じ種類のアクチュエータであってもよいし、異なる種類のアクチュエータであってもよい。このさらに別の実施形態では、コントローラは、上記第１の処理において、挙動パラメータの要求値として車両の重心に作用させる要求ロールモーメント、要求ピッチモーメント、及び要求ヒーブ力を計算してもよい。
【0015】
また、このさらに別の実施形態では、コントローラは、上記第２の処理において、挙動パラメータの要求値を第１要求力と、第２要求力と、第３アクチュエータに対する第３要求力とに変換してもよい。この場合、コントローラは、上記第３の処理と上記第４の処理とに加えて、以下の第５の処理を実行するように構成される。このさらに別の実施形態に係る第５の処理は、第２の軸の前記片輪に付与される上下方向の制御力が第３要求力となるように第３アクチュエータを制御することである。
【0016】
上記の実施形態によれば、第１アクチュエータにより第１軸の左輪に付与される上下方向の制御力と、第２アクチュエータにより第１軸の右輪に付与される上下方向の制御力と、第３アクチュエータにより第２軸の片輪に付与される上下方向の制御力とによって、車両の挙動を制御することができる。そして、挙動パラメータの要求値から変換された第１要求力に基づいて第２アクチュエータを制御し、挙動パラメータの要求値から変換された第２要求力に基づいて第２アクチュエータを制御し、挙動パラメータの要求値から変換された第３要求力に基づいて第３アクチュエータを制御することで、要求ロールモーメント、要求ピッチモーメント、及び要求ヒーブ力を実現し、所望の車両の挙動を実現することができる。
【発明の効果】
【0017】
本開示の車両の挙動制御装置によれば、車両の挙動を少ない数のアクチュエータで制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本開示の第１実施形態に係る車両の挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す図である。
【図2】本開示の第１実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【図3】本開示の第１実施形態に係る車両の挙動制御のフローチャートである。
【図4】本開示の第２実施形態に係る車両の挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す図である。
【図5】本開示の第２実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【図6】本開示の第２実施形態に係る車両の挙動制御のフローチャートである。
【図7】本開示の第３実施形態に係る車両の挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す図である。
【図8】本開示の第３実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【図9】本開示の第３実施形態に係る車両の挙動制御のフローチャートである。
【図10】本開示の第４実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。ただし、以下に示す実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る思想に必ずしも必須のものではない。
【0020】
１．第１実施形態
１－１．車両の挙動制御
第１実施形態に係る挙動制御は図１を用いて説明される。図１は第１実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図１に示される挙動モデルには、第１実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
１－１．車両の挙動制御
第１実施形態に係る挙動制御は図１を用いて説明される。図１は第１実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図１に示される挙動モデルには、第１実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
【0021】
図１に示される車両１０の挙動モデルでは、後軸（第１の軸）の左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲをそれぞれ懸架するサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡは、アクティブサスペンションとして構成されている。前軸（第２の軸）の右輪１４ＦＲを懸架するサスペンション２０ＦＲＡもまた、アクティブサスペンションとして構成されている。詳しくは、サスペンション２０ＦＲＡ，２０ＲＲＡ，２０ＲＬＡは、アクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＲ，２６ＲＬによって車輪１４ＦＲ，１４ＲＲ，１４ＲＬと車体１２との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸の左輪１４ＦＬを懸架するサスペンション２０ＦＬは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
【0022】
第１実施形態に係る挙動制御では、アクチュエータ（第１アクチュエータ）２６ＲＬによって左後輪１４ＲＬに付与される制御力Ｆｒｌが操作パラメータとして用いられる。また、アクチュエータ（第２アクチュエータ）２６ＲＲによって右後輪１４ＲＲに付与される制御力Ｆｒｒも操作パラメータとして用いられる。さらに、アクチュエータ（第３アクチュエータ）２６ＦＲによって付与される制御力Ｆｆｒも操作パラメータとして用いられる。
【0023】
図１に示される車両１０の挙動モデルでは、車両１０のばね上重心位置での運動モード、すなわち、ロールモーメントＭｒ、ピッチモーメントＭｐ、及びヒーブ力Ｆｈが挙動パラメータとされている。４輪のうちの３輪にアクチュエータが備えられていれば、それらの制御力を操作パラメータとすることによって、車両１０のロール、ピッチ、及びヒーブの全てを制御することができる。ゆえに、第１実施形態に係る挙動制御では、各挙動パラメータの要求値、すなわち、要求ロールモーメントＭｒ、要求ピッチモーメントＭｐ、及び要求ヒーブ力Ｆｈが実現されるように操作パラメータとしての各制御力Ｆｒｌ，Ｆｒｒ，Ｆｆｒが決定される。
【0024】
ところで、車両１０では、その挙動に関わる様々な制御が行われる。例えば、ばね上加速度センサの計測値を用いて算出されたばね上状態量に基づき、ばね上部材の振動を抑制するばね上フィードバック制御が行われる。また、ばね上加速度センサと車高センサの各計測値を用いて算出されたばね下状態量に基づき、ばね下部材の振動を抑制するばね下フィードバック制御が行われる。さらに、カメラ画像や高精度地図データのデータベースを用いて路面状態を先読みするプレビュー制御や、操舵や加減速に対して姿勢を制御する姿勢制御が行われる場合もある。もちろん、それら各種の制御が組み合わされて行われてもよい。これらの制御では、その目的に応じて様々な力やモーメントが要求される。
【0025】
しかし、どのような力やモーメントが要求されたとしても、それら要求力や要求モーメントは車両１０のばね上重心位置での運動モードに変換することができる。本明細書では、ロールモーメント、ピッチモーメント、及びヒーブ力からなる運動モードを重心３モードと称する。以下、各種の要求力や要求モーメントを重心３モードに変換する変換式について説明する。
【0026】
まず、変換式で用いられるパラメータは以下の通り定義される。
ｌｆ：前軸の重心間距離（図１参照）
ｌｒ：後軸の重心間距離（図１参照）
Ｔｆ：フロントのトレッド（図１参照）
Ｔｒ：リアのトレッド（図１参照）
Ｆｈ：トータルでの要求ヒーブ力
Ｍｒ：トータルでの要求ロールモーメント
Ｍｐ：トータルでの要求ピッチモーメント
Ｆｆｌｉ：左前輪に対する上下方向の要求力
Ｆｆｒｉ：右前輪に対する上下方向の要求力
Ｆｒｌｉ：左後輪に対する上下方向の要求力
Ｆｒｒｉ：右後輪に対する上下方向の要求力
（上記の各要求力はフィードフォワード制御による要求力とフォードバック制御による要求力とを含む。）
Ｆｆｉｎ：前軸の右輪と左輪に対して作用させる同方向の合計要求力（前軸同相要求力）
Ｆｆａｎ：前軸の右輪と左輪に対して作用させる逆方向の合計要求力（前軸逆相要求力）
Ｆｒｉｎ：後軸の右輪と左輪に対して作用させる同方向の合計要求力（後軸同相要求力）
Ｆｒａｎ：後軸の右輪と左輪に対して作用させる逆方向の合計要求力（後軸逆相要求力）
（上記の各同相要求力及び各逆相要求力はフィードフォワード制御による要求力とフォードバック制御による要求力とを含む。）
Ｆｈｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ヒーブ力
Ｍｒｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ロールモーメント
Ｍｐｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ピッチモーメント
ｌｆ：前軸の重心間距離（図１参照）
ｌｒ：後軸の重心間距離（図１参照）
Ｔｆ：フロントのトレッド（図１参照）
Ｔｒ：リアのトレッド（図１参照）
Ｆｈ：トータルでの要求ヒーブ力
Ｍｒ：トータルでの要求ロールモーメント
Ｍｐ：トータルでの要求ピッチモーメント
Ｆｆｌｉ：左前輪に対する上下方向の要求力
Ｆｆｒｉ：右前輪に対する上下方向の要求力
Ｆｒｌｉ：左後輪に対する上下方向の要求力
Ｆｒｒｉ：右後輪に対する上下方向の要求力
（上記の各要求力はフィードフォワード制御による要求力とフォードバック制御による要求力とを含む。）
Ｆｆｉｎ：前軸の右輪と左輪に対して作用させる同方向の合計要求力（前軸同相要求力）
Ｆｆａｎ：前軸の右輪と左輪に対して作用させる逆方向の合計要求力（前軸逆相要求力）
Ｆｒｉｎ：後軸の右輪と左輪に対して作用させる同方向の合計要求力（後軸同相要求力）
Ｆｒａｎ：後軸の右輪と左輪に対して作用させる逆方向の合計要求力（後軸逆相要求力）
（上記の各同相要求力及び各逆相要求力はフィードフォワード制御による要求力とフォードバック制御による要求力とを含む。）
Ｆｈｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ヒーブ力
Ｍｒｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ロールモーメント
Ｍｐｍ：乗心地制御と姿勢制御とを含むモード制御での要求ピッチモーメント
【0027】
各輪に対する上下方向の要求力は、以下の式１によって重心３モードへ変換することができる。
【数1】
【0028】
各軸の同相要求力及び逆相要求力は、以下の式２によって重心３モードへ変換することができる。
【数2】
【0029】
そして、以下の式３で表されるように、式１で計算される重心３モードの値と、式２で計算される重心３モードの値とにモード制御の重心３モードの要求値が足し合わされる。これにより、トータルでの重心３モードの要求値、すなわち、トータルでの要求ヒーブ力Ｆｈ、トータルでの要求ロールモーメントＭｒ、及びトータルでの要求ピッチモーメントＭｐが算出される。
【数3】
【0030】
以上の式１、式２、及び式３を用いた変換によって、車両１０の挙動に関わるどのような制御が行われる場合であっても、車両１０の挙動を表す挙動パラメータの要求値は重心３モードの要求値で表すことができる。そして、重心３モードの要求値が定まれば、以下の式４による変換によって重心３モードの要求値から各アクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＲ，２６ＲＬに対する要求力を得ることができる。
【数4】
【0031】
第１実施形態に係る挙動制御では、左後輪１４ＲＬに付与される上下方向の制御力が要求力（第１要求力）Ｆｒｌになるようにアクチュエータ２６ＲＬが制御され、同時に、右後輪１４ＲＲに付与される上下方向の制御力が要求力（第２要求力）Ｆｒｒになるようにアクチュエータ２６ＲＲが制御される。さらに同時に、右前輪１４ＦＲに付与される上下方向の制御力が要求力（第３要求力）Ｆｆｒになるようにアクチュエータ２６ＦＲが制御される。このように重心３モードの要求値から変換された要求力に基づいて各アクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＲ，２６ＲＬを制御することによって、ロール、ピッチ、及びヒーブの全てを含む所望の挙動が車両１０において実現される。
【0032】
【0033】
図２に示されるように、車両１０は、前軸１６Ｆに操舵輪である左前輪１４ＦＬと右前輪１４ＦＲとを備え、後軸１６Ｒに非操舵輪である左後輪１４ＲＬと右後輪１４ＲＲとを備える。ただし、後輪１４ＲＬ，１４ＲＲにも操舵機構が設けられていてもよい。また、車両１０は前輪１４ＦＬ，１４ＦＲを駆動する前輪駆動車でもよいし、後輪１４ＲＬ，１４ＲＲを駆動する後輪駆動車でもよいし、前輪１４ＦＬ，１４ＦＲと後輪１４ＲＬ，１４ＲＲとを駆動する全輪駆動車でもよい。
【0034】
車両１０は、左前輪１４ＦＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦＬ、右前輪１４ＦＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦＲＡ、左後輪１４ＲＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲLＡ、及び、右後輪１４ＲＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＲＡを備える。前述の通り、前軸１６Ｆの右側のサスペンション２０ＦＲＡと後軸１６Ｒの左右のサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡとはアクティブサスペンション（フルアクティブサスペンション）であり、前軸１６Ｆの左側のサスペンション２０ＦＬのみ非アクティブサスペンションである。
【0035】
非アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの左側のサスペンション２０ＦＬＡは、スプリング２２ＦＬとショックアブソーバ２４ＦＬとを備える。アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの右側のサスペンション２０ＦＲＡは、スプリング２２ＦＲとショックアブソーバ２４ＦＲとに加えてアクチュエータ２６ＦＲを備える。アクチュエータ２６ＦＲは車体１２とショックアブソーバ２４ＦＬのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ２６ＦＲは車体１２と右前輪１４ＦＲとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
【0036】
アクティブサスペンションである後軸１６Ｒのサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡもまた、スプリング２２ＲＬ，２２ＲＲとショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲとに加えてアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲを備える。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲは車体１２とショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲはアクチュエータ２６ＦＲと同じ構成を有し、車体１２と後軸１６Ｒの左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に上下方向の制御力を発生させる。
【0037】
車両１０にはコントローラ３０が搭載されている。コントローラ３０は車両１０に搭載されたセンサ群４０にＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークによって接続されている。コントローラ３０はセンサ群４０から信号を取得する。センサ群４０は、例えば、加速度センサ、車高センサ、車輪速センサなどの車両１０の挙動に関する物理量を計測するセンサを含む。また、コントローラ３０はアクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲとも車載ネットワークによって接続されている。
【0038】
コントローラ３０はプロセッサ３２とプロセッサ３２に結合されたメモリ３４とを備えている。メモリ３４には、プロセッサ３２で実行可能なプログラム３６とそれに関連する種々の情報とが記憶されている。メモリ３４に記憶されたプログラム３６は挙動制御プログラムを含む。挙動制御プログラムがプロセッサ３２で実行されることで、「１－１．車両の挙動制御」で説明された挙動制御が実現される。これにより、コントローラ３０からアクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲへは、車体１２と車輪１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に作用させる上下方向の要求力が操作信号として与えられる。
【0039】
図３はプロセッサ３２による挙動制御プログラムの実行時、コントローラ３０によって実行される挙動制御のフローチャートである。まず、ステップＳ１１では、コントローラ３０はセンサ群４０によって計測された車両１０の挙動に関する物理量から挙動パラメータの要求値を算出する。第１実施形態で算出される挙動パラメータの要求値は、重心３モードの要求値、すなわち、要求ヒーブ力Ｆｈ、要求ロールモーメントＭｒ、及び要求ピッチモーメントＭｐである。
【0040】
ステップＳ１２では、コントローラ３０は重心３モードの要求値をアクチュエータ２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲに対する要求力Ｆｆｒ，Ｆｒｌ，Ｆｒｒに変換する。この変換には式４が用いられる。
【0041】
ステップＳ１３では、コントローラ３０は要求力Ｆｒｒに基づいて右後輪１４ＲＲを懸架するサスペンション２０ＲＲＡのアクチュエータ２６ＲＲを制御する。同時に、コントローラ３０は要求力Ｆｒｌに基づいて左後輪１４ＲＬを懸架するサスペンション２０ＲＬＡのアクチュエータ２６ＲＬを制御する。また同時に、コントローラ３０は要求力Ｆｆｒに基づいて右前輪１４ＦＲを懸架するサスペンション２０ＦＲのアクチュエータ２６ＦＲを制御する。
【0042】
以上のステップを含む挙動制御がコントローラ３０によって実行されることで、重心３モードで表される所望の挙動が車両１０において実現される。
【0043】
２．第２実施形態
２－１．車両の挙動制御
第２実施形態に係る挙動制御は図４を用いて説明される。図４は第２実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図４に示される挙動モデルには、第２実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
２－１．車両の挙動制御
第２実施形態に係る挙動制御は図４を用いて説明される。図４は第２実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図４に示される挙動モデルには、第２実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
【0044】
図４に示される車両１０の挙動モデルでは、後軸（第１の軸）の左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲをそれぞれ懸架するサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡは、アクティブサスペンションとして構成されている。詳しくは、サスペンション２０ＲＲＡ，２０ＲＬＡは、アクチュエータ２６ＲＲ，２６ＲＬによって車輪１４ＲＲ，１４ＲＬと車体１２との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸（第２の軸）の左右輪１４ＦＬ，１４ＦＲをそれぞれ懸架するサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
【0045】
また、図４に示される車両１０の挙動モデルでは、車両１０は前軸にアクティブスタビライザ５０を備える。アクティブスタビライザ５０は、電動アクチュエータ５４によってロールモーメントを発生させ、そのロールモーメントと釣り合うように左前輪１４ＦＬと左前輪１４ＦＲとに上下方向の制御力を逆相で付与することができる。車両１０は後軸にはアクティブスタビライザを備えていない。ただし、電動アクチュエータを備えない一般的なスタビライザが後軸に設けられていてもよい。
【0046】
第２実施形態に係る挙動制御では、アクチュエータ（第１アクチュエータ）２６ＲＬによって左後輪１４ＲＬに付与される制御力Ｆｒｌが操作パラメータとして用いられる。また、アクチュエータ（第２アクチュエータ）２６ＲＲによって右後輪１４ＲＲに付与される制御力Ｆｒｒも操作パラメータとして用いられる。さらに、アクティブスタビライザ５０の電動アクチュエータ５４によって付与されるモーメントＭｆｈも操作パラメータとして用いられる。
【0047】
第１実施形態でも説明した通り、車両１０の挙動に関わる制御では、その目的に応じて様々な力やモーメントが要求される。しかし、図４に示される挙動モデルには前軸の上下方向に自由度が与えられていない。このため、第２実施形態に係る挙動制御では、運動モード制御に係る要求値、すなわち、重心３モードの要求値のうち要求ヒーブ力と要求ピッチモーメントについてはゼロとされる。また、前軸同相要求力についてもゼロとされる。さらに、簡単のため、各輪に作用させる上下方向の要求力は前軸或いは後軸の同相要求力或いは逆相要求力にまとめられる。
【0048】
以上のように挙動パラメータの要求値を整理することによって、図４に示される挙動モデルでは、後軸同相要求力Ｆｒｉｎと、以下の式５で計算される要求ロールモーメントＭｒとが挙動パラメータの要求値として用いられる。
【数5】
【0049】
なお、後軸に作用する同相の力（詳しくは、後軸の左右輪に対して作用する同相の力）については、フィードフォワード制御やフィードバック制御によって制振するのみでもよい。しかし、この場合、振動は低減するもののピッチは依然として残ってしまう。そこで、ピッチを減らすことが優先されるのであれば、ヒーブを残してピッチを減らす制御を行うこともできる。この場合の後軸同相要求力はＦｒｉｎ２と定義される。
【0050】
後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２は、後軸に作用する同相の力を後軸同相要求力Ｆｒｉｎにより打ち消し、前軸の左右輪の同相の動きと同様の動きを後軸に付加し、且つ、ばね上フィードバック制御のうちピッチ分の制御に関する要求モーメントを全て後軸で担うように計算される。ここでは、例えばフィードフォワード的に前軸の左右輪の同相の動きを再現し、ばね上フィードバック制御のうちピッチ分の制御をフィードバック制御として足し合わせることを考える。このような考え方によれば、前軸の左右輪の同相の動きによるばね下変位をＺ１ｆｉｎ、後軸の左右輪の同相の動きでのホイールレートをＫｒｉｎ、ホイールベースをｌ[m]、車速をｖ[mps]、後軸のアクチュエータのシステムトータル遅れをｔｄｒとした場合、後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２は以下の式６で計算される。
【数6】
【0051】
第２実施形態に係る挙動制御では、各挙動パラメータの要求値、すなわち、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とが実現されるように操作パラメータとしての制御力Ｆｒｌ，Ｆｒｒ及びモーメントＭｆｈの各要求値が決定される。詳しくは、後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）は、後軸１６Ｒの左右のアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲに等分配される必要がある。要求ロールモーメントＭｒの前後分配は任意の割合で構わない。要求ロールモーメントＭｒの前軸１６Ｆへの分配率をαとすると、アクティブスタビライザ５０に対する要求モーメントＭｆｈは以下の式７で計算される。そして、後軸１６Ｒの左側のアクチュエータ２６ＲＬに対する要求力Ｆｒｌは以下の式８で計算され、後軸１６Ｒの右側のアクチュエータ２６ＲＲに対する要求力Ｆｒｒは以下の式９で計算される。
【数7】
【数8】
【数9】
【0052】
第２実施形態に係る挙動制御では、前軸の左右輪１４ＦＬ，１４ＦＲに逆相で付与される上下方向の制御力によって要求モーメントＭｆｈが発生するようにアクティブスタビライザ５０が制御される。同時に、左後輪１４ＲＬに付与される上下方向の制御力が要求力（第１要求力）Ｆｒｌになるようにアクチュエータ２６ＲＬが制御され、右後輪１４ＲＲに付与される上下方向の制御力が要求力（第２要求力）Ｆｒｒになるようにアクチュエータ２６ＲＲが制御される。
【0053】
以上のような挙動制御が行われることで、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とを実現し、所望の車両１０の挙動を実現することが可能となる。特に、挙動パラメータの要求値として後軸同相要求力Ｆｒｉｎを用いる場合には、後軸１６Ｒの上下動を減らして後軸１６Ｒに近い乗員の快適性を向上させることができる。一方、挙動パラメータの要求値として後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２を用いる場合には、ピッチを打ち消してヒーブを残すことで自然な動きにより乗員の不快感や違和感を低減することができる。また、前軸への分配率αを下げて後軸１６Ｒの左右のアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲへの分配率を上げることで、要求に対してアクティブスタビライザ５０の出力が不足することを防ぐこともできる。つまり分配率αを適宜設定することによって制御可能な範囲を広げることができる。
【0054】
２－２．車両の挙動制御装置
次に、上述の挙動制御を実行するための挙動制御装置について図５を用いて説明する。図５は第２実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両１０の構成を示す。なお、図５において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図５に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
次に、上述の挙動制御を実行するための挙動制御装置について図５を用いて説明する。図５は第２実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両１０の構成を示す。なお、図５において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図５に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
【0055】
図５に示されるように、車両１０は、左前輪１４ＦＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦL、右前輪１４ＦＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦＲ、左後輪１４ＲＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＬＡ、及び、右後輪１４ＲＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＲＡを備える。前述の通り、後軸１６Ｒの左右のサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡはアクティブサスペンション（フルアクティブサスペンション）であり、前軸１６Ｆの左右のサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは非アクティブサスペンションである。
【0056】
非アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの左右のサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは、スプリング２２ＦＬ，２２ＦＲとショックアブソーバ２４ＦＬ，２４ＦＲとを備える。アクティブサスペンションである後軸１６Ｒの左右のサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡは、スプリング２２ＲＬ，２２ＲＲとショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲとに加えてアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲを備える。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲは車体１２とショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲは車体１２と後軸１６Ｒの左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
【0057】
車両１０は前軸１６Ｆにアクティブスタビライザ５０を備える。アクティブスタビライザ５０は左スタビライザバー５２Ｌ、右スタビライザバー５２Ｒ、及び電動アクチュエータ５４を含む。左スタビライザバー５２Ｌは左前輪１４ＦＬのサスペンション２０ＦＬに連結されている。右スタビライザバー５２Ｒは右前輪１４ＦＲのサスペンション２０ＦＲに連結されている。電動アクチュエータ５４は左スタビライザバー５２Ｌと右スタビライザバー５２Ｒとを相対回転可能に連結する。アクティブスタビライザ５０は、電動アクチュエータ５４が左スタビライザバー５２Ｌと右スタビライザバー５２Ｒとを相対回転させることで、その回転方向に応じた方向のロールモーメントを前軸１６Ｆに発生させるように構成されている。
【0058】
コントローラ３０はアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲとアクティブスタビライザ５０の電動アクチュエータ５４とに車載ネットワークによって接続されている。第２実施形態では、プログラム３６に含まれる挙動制御プログラムがプロセッサ３２で実行されることで、「２－１．車両の挙動制御」で説明された挙動制御が実現される。これにより、コントローラ３０からアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲへは、車体１２と車輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に作用させる上下方向の要求力が操作信号として与えられる。また、コントローラ３０から電動アクチュエータ５４へは、前軸１６Ｆに発生させる要求モーメントが操作信号として与えられる。
【0059】
図６はプロセッサ３２による挙動制御プログラムの実行時、コントローラ３０によって実行される挙動制御のフローチャートである。まず、ステップＳ２１では、コントローラ３０はセンサ群４０によって計測された車両１０の挙動に関する物理量から挙動パラメータの要求値を算出する。第２実施形態で算出される挙動パラメータの要求値は要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）である。
【0060】
ステップＳ２２では、コントローラ３０は要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とをアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲに対する要求力Ｆｒｌ，Ｆｒｒとアクティブスタビライザ５０に対する要求モーメントＭｆｈとに変換する。この変換には式７乃至式９が用いられる。
【0061】
ステップＳ２３では、コントローラ３０は要求力Ｆｒｒに基づいて後軸１６Ｒの右側のサスペンション２０ＲＲＡのアクチュエータ２６ＲＲを制御する。同時に、コントローラ３０は要求力Ｆｒｌに基づいて後軸１６Ｒの左側のサスペンション２０ＲＬＡのアクチュエータ２６ＲＬを制御する。また同時に、コントローラ３０は要求モーメントＭｆｈに基づいてアクティブスタビライザ５０の電動アクチュエータ５４を制御する。
【0062】
以上のステップを含む挙動制御がコントローラ３０によって実行されることで、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とで表される所望の挙動が車両１０において実現される。
【0063】
３．第３実施形態
３－１．車両の挙動制御
第３実施形態に係る挙動制御は図７を用いて説明される。図７は第３実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図７に示される挙動モデルには、第３実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
３－１．車両の挙動制御
第３実施形態に係る挙動制御は図７を用いて説明される。図７は第３実施形態に係る挙動制御を説明するための車両の挙動モデルを示す。図７に示される挙動モデルには、第３実施形態において制御対象とされる挙動パラメータと、挙動パラメータを制御するための操作パラメータとが図示されている。
【0064】
図７に示される車両１０の挙動モデルでは、後軸（第１の軸）の左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲをそれぞれ懸架するサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡは、アクティブサスペンションとして構成されている。詳しくは、サスペンション２０ＲＲＡ，２０ＲＬＡは、アクチュエータ２６ＲＲ，２６ＲＬによって車輪１４ＲＲ，１４ＲＬと車体１２との間に能動的に上下方向の制御力を付与することができる所謂フルアクティブサスペンションである。前軸の左右輪１４ＦＬ，１４ＦＲをそれぞれ懸架するサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは、アクチュエータを備えない一般的なサスペンション、すなわち、非アクティブサスペンションである。
【0065】
第３実施形態に係る挙動制御では、アクチュエータ（第１アクチュエータ）２６ＲＬによって左後輪１４ＲＬに付与される制御力Ｆｒｌが操作パラメータとして用いられる。また、アクチュエータ（第２アクチュエータ）２６ＲＲによって右後輪１４ＲＲに付与される制御力Ｆｒｒも操作パラメータとして用いられる。つまり、第３実施形態に係る挙動制御では、後軸の左右で付与される上下方向の制御力Ｆｒｌ，Ｆｒｒのみが操作パラメータとして用いられる。
【0066】
第１実施形態でも説明した通り、車両１０の挙動に関わる制御では、その目的に応じて様々な力やモーメントが要求される。しかし、図７に示される挙動モデルには前軸の上下方向に自由度が与えられていない。このため、第３実施形態に係る挙動制御では、運動モード制御に係る要求値、すなわち、重心３モードの要求値のうち要求ヒーブ力と要求ピッチモーメントについてはゼロとされる。また、前軸同相要求力についてもゼロとされる。さらに、簡単のため、各輪に作用させる上下方向の要求力は前軸或いは後軸の同相要求力或いは逆相要求力にまとめられる。
【0067】
以上のように挙動パラメータの要求値を整理することによって、図７に示される挙動モデルでは、後軸同相要求力Ｆｒｉｎと、以下の式１０で計算される要求ロールモーメントＭｒとが挙動パラメータの要求値として用いられる。
【数10】
【0068】
なお、後軸に作用する同相の力（詳しくは、後軸の左右輪に対して作用する同相の力）については、フィードフォワード制御やフィードバック制御によって制振するのみでもよい。しかし、この場合、振動は低減するもののピッチは依然として残ってしまう。そこで、ピッチを減らすことが優先されるのであれば、ヒーブを残してピッチを減らす制御を行うこともできる。この場合の後軸同相要求力はＦｒｉｎ２と定義される。
【0069】
後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２は、後軸に作用する同相の力を後軸同相要求力Ｆｒｉｎにより打ち消し、前軸の左右輪の同相の動きと同様の動きを後軸に付加し、且つ、ばね上フィードバック制御のうちピッチ分の制御に関する要求モーメントを全て後軸で担うように計算される。ここでは、例えばフィードフォワード的に前軸の左右輪の同相の動きを再現し、ばね上フィードバック制御のうちピッチ分の制御をフィードバック制御として足し合わせることを考える。このような考えによれば、前軸の左右輪の同相の動きによるばね下変位をＺ１ｆｉｎ、後軸の左右輪の同相の動きでのホイールレートをＫｒｉｎ、ホイールベースをｌ[m]、車速をｖ[mps]、後軸のアクチュエータのシステムトータル遅れをｔｄｒとした場合、後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２は以下の式１１で計算される。
【数11】
【0070】
第３実施形態に係る挙動制御では、各挙動パラメータの要求値、すなわち、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とが実現されるように操作パラメータとしての制御力Ｆｒｌ，Ｆｒｒの各要求値が決定される。詳しくは、後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）は、後軸１６Ｒの左右のアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲに等分配される必要がある。また、要求ロールモーメントＭｒは後軸１６Ｒへ全分配される必要がある。これらの条件により、後軸１６Ｒの左側のアクチュエータ２６ＲＬに対する要求力Ｆｒｌは以下の式１２で計算され、後軸１６Ｒの右側のアクチュエータ２６ＲＲに対する要求力Ｆｒｒは以下の式１３で計算される。
【数12】
【数13】
【0071】
第３実施形態に係る挙動制御では、左後輪１４ＲＬに付与される上下方向の制御力が要求力（第１要求力）Ｆｒｌになるようにアクチュエータ２６ＲＬが制御され、右後輪１４ＲＲに付与される上下方向の制御力が要求力（第２要求力）Ｆｒｒになるようにアクチュエータ２６ＲＲが制御される。
【0072】
以上のような挙動制御が行われることで、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とを実現し、所望の車両１０の挙動を実現することが可能となる。特に、挙動パラメータの要求値として後軸同相要求力Ｆｒｉｎを用いる場合には、後軸１６Ｒの上下動を減らして後軸１６Ｒに近い乗員の快適性を向上させることができる。一方、挙動パラメータの要求値として後軸同相要求力Ｆｒｉｎ２を用いる場合には、ピッチを打ち消してヒーブを残すことで自然な動きにより乗員の不快感や違和感を低減することができる。
【0073】
３－２．車両の挙動制御装置
次に、上述の挙動制御を実行するための挙動制御装置について図８を用いて説明する。図８は第３実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両１０の構成を示す。なお、図８において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図８に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
次に、上述の挙動制御を実行するための挙動制御装置について図８を用いて説明する。図８は第３実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両１０の構成を示す。なお、図８において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図８に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
【0074】
図８に示されるように、車両１０は、左前輪１４ＦＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦL、右前輪１４ＦＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦＲ、左後輪１４ＲＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＬＡ、及び、右後輪１４ＲＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＲＡを備える。前述の通り、後軸１６Ｒの左右のサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡはアクティブサスペンション（フルアクティブサスペンション）であり、前軸１６Ｆの左右のサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは非アクティブサスペンションである。
【0075】
非アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの左右のサスペンション２０ＦＬ，２０ＦＲは、スプリング２２ＦＬ，２２ＦＲとショックアブソーバ２４ＦＬ，２４ＦＲとを備える。アクティブサスペンションである後軸１６Ｒの左右のサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡは、スプリング２２ＲＬ，２２ＲＲとショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲとに加えてアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲを備える。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲは車体１２とショックアブソーバ２４ＲＬ，２４ＲＲのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲは車体１２と後軸１６Ｒの左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
【0076】
コントローラ３０はアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲと車載ネットワークによって接続されている。第３実施形態では、プログラム３６に含まれる挙動制御プログラムがプロセッサ３２で実行されることで、「３－１．車両の挙動制御」で説明された挙動制御が実現される。これにより、コントローラ３０からアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲへは、車体１２と車輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に作用させる上下方向の要求力が操作信号として与えられる。
【0077】
図９はプロセッサ３２による挙動制御プログラムの実行時、コントローラ３０によって実行される挙動制御のフローチャートである。まず、ステップＳ３１では、コントローラ３０はセンサ群４０によって計測された車両１０の挙動に関する物理量から挙動パラメータの要求値を算出する。第２実施形態で算出される挙動パラメータの要求値は要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）である。
【0078】
ステップＳ３２では、コントローラ３０は要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とをアクチュエータ２６ＲＬ，２６ＲＲに対する要求力Ｆｒｌ，Ｆｒｒとに変換する。この変換には式１２及び式１３が用いられる。
【0079】
ステップＳ３３では、コントローラ３０は要求力Ｆｒｒに基づいて後軸１６Ｒの右側のサスペンション２０ＲＲＡのアクチュエータ２６ＲＲを制御する。同時に、コントローラ３０は要求力Ｆｒｌに基づいて後軸１６Ｒの左側のサスペンション２０ＲＬＡのアクチュエータ２６ＲＬを制御する。
【0080】
以上のステップを含む挙動制御がコントローラ３０によって実行されることで、要求ロールモーメントＭｒと後軸同相要求力Ｆｒｉｎ（或いは、Ｆｒｉｎ２）とで表される所望の挙動が車両１０において実現される。
【0081】
４．第４実施形態
図１０に本開示の第４実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す。なお、図１０において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図１０に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
図１０に本開示の第４実施形態に係る車両の挙動制御装置が搭載された車両の構成を示す。なお、図１０において、図２に示される第１実施形態と共通する要素には共通の符号が付されている。図１０に示される車両１０の要素のうち第１実施形態で既に説明された要素についての説明は簡略化するか省略する。
【0082】
図１０に示されるように、車両１０は、左前輪１４ＦＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦL、右前輪１４ＦＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＦＲＡ、左後輪１４ＲＬを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＬ、及び、右後輪１４ＲＲを車体１２から懸架するサスペンション２０ＲＲを備える。第４実施形態では、前軸１６Ｆの右側のサスペンション２０ＦＲＡのみアクティブサスペンション（フルアクティブサスペンション）であり、他のサスペンション２０ＦＬ，２０ＲＬ，２０ＲＲは非アクティブサスペンションである。
【0083】
非アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの左側のサスペンション２０ＦＬと後軸１６Ｒのサスペンション２０ＲＬ，２０ＲＲは、スプリング２２ＦＬ，２２ＲＬ，２２ＲＲとショックアブソーバ２４ＦＬ，２４ＲＬ，２４ＲＲとを備える。アクティブサスペンションである前軸１６Ｆの右側のサスペンション２０ＦＲＡは、スプリング２２ＦＲとショックアブソーバ２４ＦＲとに加えてアクチュエータ２６ＦＲを備える。アクチュエータ２６ＦＲは車体１２とショックアブソーバ２４ＦＲのピストンロッドとの間に設けられている。アクチュエータ２６ＦＲは車体１２と右前輪１４ＦＲとの間に上下方向の制御力を油圧式又は電磁式に発生させるように構成されている。
【0084】
第４実施形態では、車両１０は後軸１６Ｒの左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲにインホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲを備える。インホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲは、例えばダイレクトドライブ方式でもよいしギアリダクション方式でもよい。サスペンション２０ＲＬのジオメトリにより、インホイールモータ６０ＲＬが左後輪１４ＲＬに作用させる制動力或いは駆動力から左後輪１４ＲＬと車体１２との間に作用する上下方向の制御力が発生する。つまり、インホイールモータ６０ＲＬは、左後輪１４ＲＬに上下方向の制御力を付与する第１アクチュエータとして動作する。また、サスペンション２０ＲＲのジオメトリにより、インホイールモータ６０ＲＲが右後輪１４ＲＲに作用させる制動力或いは駆動力から右後輪１４ＲＲと車体１２との間に作用する上下方向の制御力が発生する。つまり、インホイールモータ６０ＲＲは、右後輪１４ＲＲに上下方向の制御力を付与する第２アクチュエータとして動作する。
【0085】
第４実施形態に係る挙動制御では、後軸１６Ｒの左右のインホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲのそれぞれによって付与される上下方向の制御力と、前軸１６Ｆの右側のアクチュエータ２６ＦＲによって付与される上下方向の制御力とを操作パラメータとして用いることができる。これら３つの上下方向の制御力は独立して制御することが可能であるから、第１実施形態に係る挙動制御装置と同様に、車両１０のロール、ピッチ、及びヒーブの全てを制御することができる。第４実施形態に係る挙動制御では、重心３モードの要求値、すなわち、要求ロールモーメントＭｒ、要求ピッチモーメントＭｐ、及び要求ヒーブ力Ｆｈが実現されるように、上記の３つの制御力が決定される。
【0086】
コントローラ３０はインホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲとアクチュエータ２６ＦＲとに車載ネットワークによって接続されている。コントローラ３０からインホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲへは、車体１２と後軸１６Ｒの左右輪１４ＲＬ，１４ＲＲとの間に作用させる上下方向の要求力が操作信号として与えられる。コントローラ３０からアクチュエータ２６ＦＲへは、車体１２と前軸１６Ｆの右輪１４ＦＲとの間に作用させる上下方向の要求力が操作信号として与えられる。第４実施形態に係る挙動制御では、プログラム３６に含まれる挙動制御プログラムがプロセッサ３２で実行されることで、インホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲとアクチュエータ２６ＦＲとを用いた重心３モードの制御が実現される。
【0087】
５．その他の実施形態
第１実施形態において、前軸１６Ｆの右側のサスペンションに代えて左側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。また、前軸１６Ｆの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒの片側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。
第１実施形態において、前軸１６Ｆの右側のサスペンションに代えて左側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。また、前軸１６Ｆの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒの片側のサスペンションをアクティブサスペンションとしてもよい。
【0088】
第２実施形態において、前軸１６Ｆの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒの左右のサスペンションは非アクティブサスペンションとして、後軸１６Ｒにアクティブスタビライザを設けてもよい。ただし、後軸１６Ｒの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとしたほうが後席乗員の快適性においてメリットが大きく、また、プレビュー制御が可能になるというメリットもある。
【0089】
第３実施形態において、前軸１６Ｆの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒの左右のサスペンションは非アクティブサスペンションとしてもよい。ただし、後軸１６Ｒの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとしたほうが後席乗員の快適性においてメリットが大きく、また、プレビュー制御が可能になるというメリットもある。さらには、搭載性や熱害の都合上も後軸１６Ｒの左右のサスペンションをアクティブサスペンションとする方が好ましい。
【0090】
第２及び第３実施形態において後軸１６Ｒのサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡを非アクティブサスペンションとし、代わりに、第４実施形態のようなインホイールモータ６０ＲＬ，６０ＲＲを備えてもよい。
【0091】
第１乃至第４実施形態において車両１０に搭載されるアクティブサスペンションは、ばねや減衰力の係数を可変にすることで上下方向の制御力を発生させる所謂セミアクティブサスペンションでもよい。また、第１実施形態の場合、前軸１６Ｆのサスペンション２０ＦＲＡをフルアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒのサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡをセミアクティブサスペンションとしてもよい。逆に、前軸１６Ｆのサスペンション２０ＦＲＡをセミアクティブサスペンションとし、後軸１６Ｒのサスペンション２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡをフルアクティブサスペンションとしてもよい。
【符号の説明】
【0092】
１０ 車両
１２ 車体
１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲ 車輪
１６Ｆ 前軸
１６Ｒ 後軸
２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ サスペンション
２０ＦＲＡ，２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡ アクティブサスペンション
２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲ アクチュエータ
３０ コントローラ
４０ センサ群
５０ アクティブスタビライザ
５２Ｌ，５２Ｌ スタビライザバー
５４ 電動アクチュエータ
６０ＲＬ，６０ＲＲ インホイールモータ
１２ 車体
１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲ 車輪
１６Ｆ 前軸
１６Ｒ 後軸
２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ サスペンション
２０ＦＲＡ，２０ＲＬＡ，２０ＲＲＡ アクティブサスペンション
２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲ アクチュエータ
３０ コントローラ
４０ センサ群
５０ アクティブスタビライザ
５２Ｌ，５２Ｌ スタビライザバー
５４ 電動アクチュエータ
６０ＲＬ，６０ＲＲ インホイールモータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】