(57)【要約】      （修正有）【課題】操舵初期のヨーモーメントの応答遅れを改善する。【解決手段】ＭＰＵは、操舵操作を検出し、その操舵操作により車両が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを駆動力の補正対象輪に設定する（Ｓ１１〜Ｓ１４）。ＭＰＵは、旋回外側の前輪を増速させ、旋回内側の後輪を減速させるように目標駆動力を補正する（Ｓ２１，Ｓ２２）。このため、サスペンションのジオメトリによって補正対象輪の接地荷重が低下する。また、後輪側においては、アンチロールモーメントが発生する。この結果、旋回時における旋回内側前輪の接地荷重の低下を抑制することができ、ヨーモーメントの応答遅れを改善することができる。【選択図】図２
2014036532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後左右の４輪を独立して駆動するアクチュエータを備え、目標駆動力に基づいて前記アクチュエータの駆動力を制御する車両用駆動力制御装置において、
操舵方向を含む操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記操舵操作が検出されたとき、その操舵操作により車両が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを駆動力の補正対象輪に設定して、前記旋回外側の前輪を増速させ前記旋回内側の後輪を減速させるように前記目標駆動力を補正する駆動力補正手段と
を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項２】
前記操舵操作検出手段は、操舵速度を検出することにより操舵方向を含む操舵操作を検出し、
前記駆動力補正手段は、前記操舵速度の大きさが大きいほど前記目標駆動力の補正度合を大きくすることを特徴とする請求項１記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項３】
操舵加速度を検出する操舵加速度検出手段を備え、
前記駆動力補正手段は、前記操舵加速度がゼロであるときには、前記目標駆動力の補正を行わないことを特徴とする請求項２記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項４】
前記駆動力補正手段は、旋回内側の後輪の目標駆動力の補正を、旋回外側の前輪の目標駆動力の補正よりも先行して行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両用駆動力制御装置。
【請求項５】
前記駆動力補正手段は、旋回外側の前輪の目標駆動力を補正する補正速度を、旋回内側の後輪の目標駆動力を補正する補正速度よりも遅くすることにより、旋回内側の後輪の目標駆動力の補正を旋回外側の前輪の目標駆動力の補正よりも先行させることを特徴とする請求項４記載の車両用駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前後左右の４輪の駆動力を独立して制御する車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の４輪の駆動力を独立して制御する車両用駆動力制御装置が知られている。例えば、電気自動車の一形態として、車輪のホイール内部もしくはその近傍にモータを配置し、このモータにより車輪を直接駆動するインホイールモータ方式の車両においては、車輪ごとに設けたモータを独立して駆動制御することができる。インホイールモータにより４輪の駆動力を独立して制御する技術については、例えば、特許文献１に提案されている。この特許文献１に提案された車両用走行制御装置においては、車両のヨー挙動を制御する際に、ロール挙動を抑制するようにインホイールモータの駆動力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４７２０５号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に提案された駆動力制御装置では、ロール挙動変化を抑制しつつヨー挙動を制御するもので、定常的な旋回状態での安定性は確保できるが、ドライバーが操舵操作を開始した直後におけるヨーモーメントの応答遅れについては改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、操舵初期のヨーモーメントの応答遅れを改善することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、前後左右の４輪（１０FL、１０FR、１０RL、１０RR）を独立して駆動するアクチュエータ（３０FL、３０FR、３０RL、３０RR）を備え、目標駆動力に基づいて前記アクチュエータの駆動力を制御する車両用駆動力制御装置において、
操舵方向を含む操舵操作を検出する操舵操作検出手段（Ｓ１１）と、前記操舵操作が検出されたとき、その操舵操作により車両が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを駆動力の補正対象輪に設定して、前記旋回外側の前輪を増速させ前記旋回内側の後輪を減速させるように前記目標駆動力を補正する駆動力補正手段（Ｓ１２〜Ｓ１４，Ｓ１９〜Ｓ２２）とを備えたことにある。
【０００７】
本発明は、例えば、ドライバーのアクセル操作量に基づいて４輪の目標駆動力を設定し、その目標駆動力を発生するように４輪のアクチュエータを駆動制御する。アクチュエータの駆動力を制御するにあたって、本発明においては、操舵操作検出手段と駆動力補正手段とを備えている。操舵操作検出手段は、操舵方向を含む操舵操作を検出する。例えば、操舵操作検出手段として、操舵速度を検出する操舵速度手段を備えるとよい。この場合には、操舵方向（操舵速度の方向：符号）と操舵速度の大きさとを含んだ操舵操作を検出することができる。
【０００８】
駆動力補正手段は、操舵操作が検出されたとき、その操舵操作により車両が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを駆動力の補正対象輪に設定して、旋回外側の前輪を増速させ旋回内側の後輪を減速させるように目標駆動力を補正する。ここで、操舵操作により車両が旋回する旋回方向とは、検出された操舵操作方向への操舵操作が行われることによって車両が旋回する方向であり、必ずしも現時点において車両が旋回している方向に一致するものではない。従って、右方向への操舵操作が検出された場合には、旋回外輪は左車輪、旋回内輪は右車輪となり、左方向への操舵操作の場合には旋回外輪は右車輪、旋回内輪は左車輪となる。駆動力補正手段は、操舵操作が検出されたとき、旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを駆動力の補正対象輪に設定する。従って、右方向への操舵操作が検出された場合には、補正対象輪は、左前輪と右後輪とを対とした対角輪となり、左方向への操舵操作が検出された場合には、補正対象輪は、右前輪と左後輪とを対とした対角輪となる。
【０００９】
駆動力補正手段は、対角輪のうち前輪を増速させ後輪を減速させるように目標駆動力を補正する。前輪を増速すると前輪を支持するサスペンションのジオメトリにより、前輪を車体側に引き上げることができる。また、後輪を減速すると後輪を支持するサスペンションのジオメトリにより、後輪を車体側に引き上げることができる。これにより、補正対象輪の接地荷重が低下する。
【００１０】
後輪側においては、旋回内輪の引き上げによりアンチロールモーメントが発生する。これに伴って、接地荷重が旋回内側前輪へ移動する。しかも、補正対象輪の接地荷重は低下しているため、その低下した分の接地荷重を非補正対象輪へ配分することができ、結果として、非補正対象輪の前輪（操舵輪）である旋回内側前輪へ接地荷重を良好に移動させることができる。車両旋回時においては、操舵輪である前輪のうち旋回内輪の接地荷重が少なくなってしまうが、本発明によれば、操舵操作の開始から旋回内側前輪へ接地荷重を移動させることができるため、ヨーモーメントの応答遅れが改善され、旋回極初期から安定した車両走行が可能となる。
【００１１】
本発明の他の特徴は、前記操舵操作検出手段は、操舵速度（ω）を検出することにより操舵方向を含む操舵操作を検出し、前記駆動力補正手段は、前記操舵速度の大きさが大きいほど前記目標駆動力の補正度合を大きくする（Ｍ１，Ｓ１５〜Ｓ１６）ことにある。
【００１２】
本発明においては、操舵速度を検出し、操舵速度の大きさが大きいほど目標駆動力の補正度合を大きくする。ドライバーが大きな挙動変化を期待しているときは、素早い操舵操作が行われ、操舵速度の大きさ（絶対値）も大きくなる傾向がある。逆に、ドライバーが大きな挙動変化を期待していないときは、操舵速度の大きさは小さい。従って、操舵速度の大きさが大きいほど目標駆動力の補正度合を大きくすることにより、ドライバーの意図に沿った応答性にてヨーモーメントを発生させることができる。
【００１３】
本発明の他の特徴は、操舵加速度（ａ）を検出する操舵加速度検出手段（Ｓ１１）を備え、前記駆動力補正手段は、前記操舵加速度がゼロであるときには、前記目標駆動力の補正を行わない（Ｍ３，Ｓ１５〜Ｓ１６）ことにある。
【００１４】
ドライバーが一定の操舵速度で切り込み操作している場合、舵角自体は増加していくため、旋回半径が小さくなっていく。それに伴って、車両の横加速度、ロール量、ヨーレートも増加していく。このような場合、操舵速度だけで目標駆動量を補正すると、旋回半径が異なる場合であっても同じ補正量による挙動変化を車両に与えることなり、例えば、半径の異なるＳ字走行での切り返し時において、ドライバーに違和感を与えるおそれがある。そこで、本発明においては、一定の操舵速度で操舵操作している場合、つまり、操舵加速度がゼロとなる場合には、目標駆動力の補正を行わないようにしている。これにより、操舵操作の初期におけるヨーモーメントの応答性を維持しつつ、補正制御介入によりドライバーに与える違和感を低減することができる。
【００１５】
本発明の他の特徴は、前記駆動力補正手段は、旋回内側の後輪の目標駆動力の補正を、旋回外側の前輪の目標駆動力の補正よりも先行して行う（Ｓ１００）ことにある。この場合、前記駆動力補正手段は、旋回外側の前輪の目標駆動力を補正する補正速度を、旋回内側の後輪の目標駆動力を補正する補正速度よりも遅くすることにより、旋回内側の後輪の目標駆動力の補正を旋回外側の前輪の目標駆動力の補正よりも先行させるとよい。
【００１６】
補正対象輪の目標駆動力を補正することにより、補正対象輪が車体側に引き上がって補正対象輪側の車体が沈み込むが、この発明によれば、旋回内側の後輪の目標駆動力の補正を、旋回外側の前輪の目標駆動力の補正よりも先行して行うため、前輪側の車体の沈み込みを緩和するとともに後輪側のアンチロールモーメントを早く発生させる。これにより、車両の姿勢変化を抑えつつヨーモーメントの応答性を向上させることができる。
【００１７】
尚、本発明を実施するにあたっては、前輪を増速させた場合に前輪を支持するサスペンションのジオメトリにより前輪が車体側に引き上がり、後輪を減速させた場合に後輪を支持するサスペンションのジオメトリにより後輪が車体側に引き上がる４輪独立懸架方式の車両に適用するとよい。例えば、瞬間回転中心が前輪よりも後方に位置するサスペンションにより前輪が支持され、瞬間回転中心が後輪よりも前方に位置するサスペンションにより後輪が支持される４輪独立懸架方式の車両に適用するとよい。
【００１８】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態にかかる車両用駆動力制御装置が搭載される車両の概略構成図である。
【図２】モータ駆動力計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】遅延係数計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】第１補正係数マップを表すグラフである。
【図５】第２補正係数マップを表すグラフである。
【図６】第３補正係数マップを表すグラフである。
【図７】駆動力マップを表すグラフである。
【図８】前輪側の補正対象輪の補正速度を遅くする方法を説明するグラフである。
【図９】前輪の増速、後輪の減速により車輪が車体側に引き上がる原理を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用駆動力制御装置が搭載される車両１の構成を概略的に示している。
【００２１】
車両１は、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRを備えている。左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRは、それぞれ独立したサスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRを介して車体Ｂに支持されている。以下、各車輪１０FL、１０FR、１０RL、１０RRの任意のものを特定する必要がない場合には、それらを車輪１０と総称する。また、サスペンション２０FL、２０FR、２０RL、２０RRの任意のものを特定する必要がない場合には、それらをサスペンション２０と総称する。
【００２２】
サスペンション２０は、例えば、ショックアブソーバを内蔵したストラット、コイルスプリングおよびサスペンションアームなどから構成されるストラット型サスペンションや、コイルスプリング、ショックアブソーバおよび上下のサスペンションアームなどから構成されるウイッシュボーン型サスペンションなどの公知の４輪独立懸架方式のサスペンションを採用することができる。
【００２３】
左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRのホイール内部には、モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRが組み込まれている。モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRは、いわゆるインホイールモータであって、それぞれ左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRとともに車両１のバネ下に配置され、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRに動力伝達可能に連結されている。この車両１においては、各モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRの回転をそれぞれ独立して制御することにより、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRに発生させる駆動力をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。以下、モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRの任意のものを特定する必要がない場合には、それらをモータ３０と総称する。モータ３０は、例えば、ブラシレスモータが使用される。
【００２４】
各モータ３０は、モータドライバ３５に接続される。モータドライバ３５は、例えば、インバータであって、各モータ３０に対応するように４組設けられ、バッテリ６０から供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を各モータ３０に独立して供給する。これにより、各モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRは、駆動制御されて、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRに対して駆動力を付与する。各モータ３０には、それぞれモータ回転角センサ３６が組み込まれている。モータ回転角センサ３６は、ロータの回転角を表す検出信号を出力する。この検出信号は、モータ制御に必要な電気角の検出、および、車輪速の検出に使用される。
【００２５】
また、各モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRは、発電機としても機能し、左前輪１０FL、右前輪１０FR、左後輪１０RL、右後輪１０RRの回転エネルギーにより発電して、発電電力をモータドライバ３５を介してバッテリ６０に回生することができる。このモータ３０の発電により発生する制動力は、車輪に対して制動力を付与する。尚、車両１は、制動力を発生するブレーキ機構（図示略）を備えているが、本発明と直接関係するものではないため、この実施形態における説明は省略する。
【００２６】
左前輪１０FLおよび右前輪１０FRは、ステアリング機構４０に連結され、ドライバーが行った操舵ハンドル４１の操舵操作により、操舵アシスト機構（図示略）を介して転舵されるように構成されている。ステアリング機構４０には、操舵ハンドル４１の回転位置である操舵角を検出する操舵角センサ４２が設けられている。
【００２７】
モータドライバ３５は、電子制御ユニット５０に接続されている。電子制御ユニット５０（以下、ＭＰＵ５０と呼ぶ）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、各種プログラムを実行して各モータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRの作動を制御するものである。ＭＰＵ５０は、アクセルペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）から運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ５１、車両１の車速を検出する車速センサ５２を接続し、アクセル操作量Ａ、車速Ｖを表す検出信号を入力する。また、ＭＰＵ５０は、操舵角センサ４２から出力される操舵角検出信号をローパスフィルタ４３を介して入力する。ローパスフィルタ４３は、操舵角検出信号の位相を車両応答にあわせるように調整した操舵角θを表す検出信号をＭＰＵ５０に出力する。操舵角θは、符号により左右の舵角方向が区別され、中立位置をゼロ、左方向の操舵角を正の値、右方向の操舵角を負の値で表すものとする。
【００２８】
また、ＭＰＵ５０は、モータドライバ３５から各モータ３０に流れる電流値を表す検出信号やモータドライバ３５に供給される電源電圧値を表す検出信号をモータドライバ３５から入力するとともに、モータ回転角センサ３６により検出されるモータ回転角を表す検出信号を入力し、これらの検出信号に基づいて各モータ３０の駆動を制御する。
【００２９】
次に、モータ駆動力制御処理について説明する。図２は、ＭＰＵ５０により実行されるモータ駆動力計算ルーチンを表すフローチャートである。このモータ駆動力計算ルーチンは、イグニッションスイッチのオンにより起動し、イグニッションスイッチがオフするまでの間、所定の短い周期にて繰り返し実行される。
【００３０】
本ルーチンが起動すると、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１１において、操舵角速度ω、操舵角加速度ａ、車速Ｖ、アクセル操作量Ａを取得する。操舵角速度ωは、操舵角検出信号の表す操舵角θを１階微分することにより求められ、操舵角加速度ａは、操舵角検出信号の表す操舵角θを２階微分することにより求められる。続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１２において、操舵角速度ωが正の値、つまり、操舵ハンドル４１が左旋回方向に回動操作されているか否かを判断する。操舵角速度ωが正の値である場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３において、補正対象輪を右前輪１０FRと左後輪１０RLとの組み合わせとなる対角輪に設定し、操舵角速度ωが正の値でない場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１４において、補正対象輪を左前輪１０FLと右後輪１０RRとの組み合わせとなる対角輪に設定する。ＭＰＵ５０は、この補正対象輪の設定状況を識別するために、右前輪１０FRと左後輪１０RLとの組み合わせとなる対角輪を補正対象輪に設定した場合には、ステップＳ１３において、補正対象輪設定データＤを「１」に設定し（Ｄ＝１）、左前輪１０FLと右後輪１０RRとの組み合わせとなる対角輪を補正対象輪に設定した場合には、ステップＳ１４において、補正対象輪設定データＤを「０」に設定する（Ｄ＝０）。
【００３１】
補正対象輪とは、後述する処理から分かるように、目標駆動力を補正する対象となる車輪を表す。補正対象輪は、操舵方向への操舵操作によって車両１が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とからなる対角輪に設定される。この場合、旋回方向とは、今回の操舵操作の方向によって車両１が旋回する方向である。従って、現時点における車両１の旋回方向と必ずしも一致するものではない。尚、操舵角速度ωがゼロ、つまり、操舵ハンドル４１の操舵操作が行われていない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）においては、左前輪１０FLと右後輪１０RRとの組み合わせとなる対角輪を補正対象輪に設定しているが、これは便宜上の処理であって、この場合には、最終的に目標駆動力は補正されないため、実質的には補正対象輪を設定しているわけではない。
【００３２】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１００において、遅延係数Ｄlyを計算する。この遅延係数Ｄlyの計算処理については、図３に示す遅延係数計算ルーチンに沿って実行される。この遅延係数計算ルーチンについては、モータ駆動力計算ルーチン全体を説明した後に説明する。遅延係数Ｄlyは、補正対象輪の前輪における目標駆動力の補正を、補正対象輪の後輪における目標駆動力の補正よりも遅らせるために、補正対象輪の前輪の補正量に乗算する係数である。
【００３３】
ＭＰＵ５０は、ステップＳ１００において遅延係数Ｄlyを計算すると、続くステップＳ１５において、補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を取得する。ＭＰＵ５０は、補正係数マップＭ１，Ｍ２，Ｍ３を記憶しており、この補正係数マップＭ１，Ｍ２，Ｍ３を参照して補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を取得する。
【００３４】
補正係数Ｋ１は、図４に示す第１補正係数マップＭ１により、操舵角速度ωに応じて０〜１の値に設定される。この第１補正係数マップＭ１は、操舵角速度ωの大きさ｜ω｜が大きくなるにしたがって大きくなる補正係数Ｋ１を設定する特性を有する。この第１補正係数マップＭ１では、操舵角速度ωが０のときは補正係数Ｋ１を０に設定し（Ｋ１＝０）、操舵角速度ωの大きさ｜ω｜に比例した補正係数Ｋ１を設定する。また、操舵角速度｜ω｜が所定値以上となる場合においては、補正係数Ｋ１を上限値である１に設定する（Ｋ１＝１）。尚、図４においては、操舵角速度ωに応じて設定される補正対象輪設定データＤについても記載している。
【００３５】
補正係数Ｋ２は、図５に示す第２補正係数マップＭ２により、車速Ｖに応じて設定される。この第２補正係数マップＭ２は、低車速域においては補正係数Ｋ２を１に設定し、高車速域においては、補正係数Ｋ２を１よりも小さな値に設定する特性を有する。
【００３６】
補正係数Ｋ３は、図６に示す第３補正係数マップＭ３により、操舵角加速度ａの二乗値に応じて０〜１の値に設定される。この第３補正係数マップＭ３は、操舵角加速度ａの二乗値（ａ２）が大きくなるにしたがって大きくなる補正係数Ｋ３を設定する特性を有する。この第３補正係数マップＭ３では、操舵角加速度ａが０のときは補正係数Ｋ３を０に設定し（Ｋ３＝０）、操舵角加速度ａの二乗値（ａ２）に比例した補正係数Ｋ１を設定する。また、操舵角加速度ａの二乗値（ａ２）が所定値以上となる場合においては、補正係数Ｋ３を上限値である１に設定する（Ｋ３＝１）。尚、この例では、操舵角加速度ａの二乗値（ａ２）により補正係数Ｋ３を設定しているが、これは、補正係数Ｋ３が操舵角加速度ａの符号（方向）に影響されないようにするためである。従って、第３補正係数マップＭ３において、操舵角加速度ａの二乗値（ａ２）に代えて、操舵角加速度ａの絶対値｜ａ｜により補正係数Ｋ３を設定する構成であってもよい。つまり、図６の第３補正係数マップＭ３における横軸を、操舵角加速度ａの絶対値｜ａ｜に変更したものであってもよい。
【００３７】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１６において、最終補正係数Ｋを次式（１）により計算する。
Ｋ＝Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３  ・・・（１）
【００３８】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１７において、図７に示す駆動力マップＭ４を参照して、アクセル操作量Ａに応じた走行駆動力Ｔを取得する。駆動力マップＭ４は、アクセル操作量Ａが大きくなるにしたがって大きくなる走行駆動力Ｔを設定する特性を有する。この走行駆動力Ｔは、４輪のモータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRで発生させる目標駆動力の合計値を表す。
【００３９】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１８において、走行駆動力Ｔを各輪の目標駆動力に配分する。左前輪１０FLのモータ３０FLの目標駆動力をＴ１（FL）、右前輪１０FRのモータ３０FRの目標駆動力をＴ１（FR）、左後輪１０RLのモータ３０RLの目標駆動力をＴ１（RL）、右後輪１０RRのモータ３０RRの目標駆動力をＴ１（RR）とする。ＭＰＵ５０は、次式（２）に示すように、走行駆動力Ｔを各輪に均等に配分する。
Ｔ１（FL）＝Ｔ１（FR）＝Ｔ１（RL）＝Ｔ１（RR）＝Ｔ／４  ・・・（２）
尚、走行駆動力Ｔの配分についは、本実施形態においては、均等としているが、この配分については任意に設定することができる。
【００４０】
この目標駆動力Ｔ１（FL）、Ｔ１（FR）、Ｔ１（RL）、Ｔ１（RR）は、補正前の値であって、最終的な目標駆動力については、後述する処理において計算される。
【００４１】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１９において、補正対象輪における目標駆動力の補正量ΔＴを次式（３）により計算する。
ΔＴ＝ＴＲｒ（Ｄ）×Ｋ  ・・・（３）
ここでＴＲｒ（Ｄ）は、直前回の演算時において計算された（本ルーチンは所定の演算周期で繰り返されるため、１演算周期前に計算された）補正対象輪における後輪の最終目標駆動力を表す。従って、ＴＲｒ（Ｄ）は、Ｄ＝１の場合には、左後輪１０RLのモータ３０RLの直前回の最終目標駆動力Ｔ（RL）を表し、Ｄ＝０の場合には、右後輪１０RRのモータ３０RRの直前回の最終目標駆動力Ｔ（RR）を表す。尚、モータ駆動力計算ルーチンが最初に実行された場合には、ＴＲｒ（Ｄ）が存在しないため、ＴＲｒ（Ｄ）の初期値として、任意の値（例えば、ゼロ）が設定される。
【００４２】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ２０において、補正対象輪設定データＤが「１」であるか否かを判断し、Ｄ＝１である場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１において、Ｄ＝０である場合（Ｓ２０：Ｎｏ）には、ステップＳ２２において、それぞれ最終目標駆動力を計算する。左前輪１０FLのモータ３０FLの最終目標駆動力をＴ（FL）、右前輪１０FRのモータ３０FRの最終目標駆動力をＴ（FR）、左後輪１０RLのモータ３０RLの最終目標駆動力をＴ（RL）、右後輪１０RRのモータ３０RRの最終目標駆動力をＴ（RR）とする。ステップＳ２１においては、次式（４）、（５）、（６）により最終目標駆動力が計算される。
Ｔ（FR）＝Ｔ１（FR）＋ΔＴ×Ｄly  ・・・（４）
Ｔ（RL）＝Ｔ１（RL）−ΔＴ  ・・・（５）
Ｔ（FL）＝Ｔ（RR）＝Ｔ／４  ・・・（６）
この場合は、補正対象輪の前輪側である右前輪１０FRのモータ３０FRの目標駆動力が（ΔＴ×Ｄly）だけ増加方向に補正され、補正対象輪の後輪側である左後輪１０RLのモータ３０RLの目標駆動力がΔＴだけ減少方向に補正される。また、補正対象輪ではない左前輪１０FLおよび右後輪１０RRについては、そのモータ３０FL、３０RRの目標駆動力は補正されない。
【００４３】
一方、ステップＳ２２においては、次式（７）、（８）、（９）により最終目標駆動力が計算される。
Ｔ（FL）＝Ｔ１（FL）＋ΔＴ×Ｄly  ・・・（７）
Ｔ（RR）＝Ｔ１（RR）−ΔＴ  ・・・（８）
Ｔ（FR）＝Ｔ（RL）＝Ｔ／４  ・・・（９）
この場合は、補正対象輪の前輪側である左前輪１０FLのモータ３０FLの目標駆動力が（ΔＴ×Ｄly）だけ増加方向に補正され、補正対象輪の後輪側である右後輪１０RRのモータ３０RRの目標駆動力がΔＴだけ減少方向に補正される。また、補正対象輪ではない右前輪１０FRおよび左後輪１０RLについては、そのモータ３０FR、３０RLの目標駆動力は補正されない。
【００４４】
ＭＰＵ５０は、最終目標駆動力を計算すると、モータ駆動力計算ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期でモータ駆動力計算ルーチンを繰り返し実行する。ＭＰＵ５０は、モータ駆動力計算ルーチンで算出された最終目標駆動力Ｔ（FL）、Ｔ（FR）、Ｔ（RL）、Ｔ（RR）をモータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRがそれぞれ独立して出力するように、モータドライバ３５に制御信号を出力する。例えば、最終目標駆動力に対応する目標電流を設定し、この目標電流に応じたフィードフォワード制御と、実際のモータ電流と目標電流との偏差に応じたフィードバック制御とを組み合わせてモータ３０FL、３０FR、３０RL、３０RRを駆動制御する。
【００４５】
ここで、ステップＳ１００の遅延係数計算処理について説明する。上述した遅延係数Ｄlyは、補正対象輪の前輪側における目標駆動力を補正する補正量（ΔＴ×Ｄly）の計算に用いられる。この遅延係数計算処理においては、遅延係数Ｄlyを時間経過とともに０から１にまで増加させることにより、補正対象輪における目標駆動力の補正を、後輪側に対して前輪側を遅らせる、換言すれば、補正対象輪の前輪側に対して後輪側を先行させるものである。
【００４６】
図３は、遅延係数計算ルーチンを表す。遅延係数計算ルーチンは、モータ駆動力計算ルーチンにおけるステップＳ１００の処理として組み込まれるサブルーチンである。遅延係数計算ルーチンが起動すると、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１０１において、補正対象輪設定データＤと直前回の補正対象輪設定データＤn-1（１演算周期前に設定した補正対象輪設定データ）とが一致しているか否かを判断し、一致している場合、つまり、操舵角速度ωの方向が変化せず補正対象輪が変更されていない場合には、ステップＳ１０２において、カウンタ値ｉを値１だけインクリメントする。このカウンタ値ｉの初期値はゼロに設定されている。一方、補正対象輪設定データＤと直前回の補正対象輪設定データＤn-1とが一致していない場合、つまり、操舵角速度ωの方向が反転して補正対象輪が変更された場合には、ステップＳ１０３において、カウンタ値ｉをゼロクリアする。
【００４７】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１０４において、変数ｍの値としてカウンタ値ｉを代入する（ｍ←ｉ）。続いて、ステップＳ１０５において、変数ｍが最大値Ｄly_max以上であるか否かを判断し、変数ｍが最大値Ｄly_max以上であれば、ステップＳ１０６において、変数ｍの値を最大値Ｄly_maxに置き換える（ｍ←Ｄly_max）。一方、変数ｍが最大値Ｄly_max未満である場合には、ステップＳ１０６の処理をスキップする。
【００４８】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１０７において、カウンタ値ｉが最大時間Ｔime_max以上であるか否かを判断する。カウンタ値ｉは、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理から分かるように、補正対象輪設定データＤが同じ値を継続している時間を表す。ＭＰＵ５０は、カウンタ値ｉが最大時間Ｔime_max以上である場合には、ステップＳ１０８において、変数ｍの値をゼロに設定する（ｍ←０）。一方、カウンタ値ｉが最大時間Ｔime_max未満である場合には、ステップＳ１０８の処理をスキップする。
【００４９】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１０９において、次式（１０）に示すように、遅延係数Ｄlyを計算する。遅延係数Ｄlyは、変数ｍを最大値Ｄly_maxで除算して算出される。
Ｄly＝ｍ／Ｄly_max  ・・・（１０）
【００５０】
続いて、ＭＰＵ５０は、ステップＳ１１０において、補正対象輪設定データＤ、つまり、現時点の演算タイミングにおけるステップＳ１３，Ｓ１４にて設定した補正対象輪設定データＤの値を、１演算周期前の補正対象輪設定データＤn-1として設定する。これは、次回の演算タイミングにおけるステップＳ１０１で用いる補正対象輪設定データＤn-1を記憶しておくためである。
【００５１】
ＭＰＵ５０は、ステップＳ１１０の処理が終了すると、遅延係数計算ルーチンを抜けて、メインルーチンであるモータ駆動力計算ルーチンのステップＳ１５に処理を進める。
【００５２】
遅延係数計算ルーチンは、モータ駆動力計算ルーチンに組み込まれて所定の周期で繰り返し実行される。従って、図８に示すように、カウンタ値ｉ、変数ｍは、時間経過とともに増加していく。これにより、遅延係数Ｄly（ｍ／Ｄly_max）は、０から増加していく。そして、変数ｍが最大値Ｄly_maxに達すると、変数ｍは最大値Ｄly_maxに上限制限される。これにより、遅延係数Ｄlyは、１に到達した時点から、その値が維持される。
【００５３】
上述したように遅延係数Ｄlyは、補正対象輪の前輪の目標駆動力の補正時において、補正量ΔＴに乗算される（Ｓ２１，Ｓ２２）。従って、遅延係数Ｄlyは、時間経過とともに大きくなる補正ゲインとして機能し、補正対象輪の目標駆動力の補正を行う際に、後輪に対して前輪の補正を遅らせるように作用する。換言すれば、前輪に対して後輪の補正を先行させるように作用する。この場合、補正を遅らせる（先行させる）とは、補正を開始するタイミングを遅らせる（先行させる）わけではなく、補正を行う速度を相対的に遅くする（速くする）ことを意味している。補正速度は、最大値Ｄly_maxの設定により調整することができる。
【００５４】
また、遅延係数Ｄlyは、カウンタ値ｉが最大時間Ｔime_maxに到達した後にゼロに設定される。これにより、補正対象輪の前輪に関しては、目標駆動力を連続して補正できる時間が制限され、その制限期間を超えると目標駆動力の補正量（ΔＴ×Ｄly）が０に設定される。
【００５５】
次に、モータ駆動力計算ルーチンの実行により奏される作用効果について説明する。モータ駆動力計算ルーチンによれば、操舵角速度ωに基づいて、操舵方向と操舵速度の大きさとが常に検出され、操舵方向に応じた補正対象輪が設定される（Ｓ１１〜Ｓ１４）。この補正対象輪は、操舵操作により車両が旋回する旋回方向における旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とからなる対角輪に設定される。各輪の目標駆動力は、基本的にはアクセル操作量Ａに応じて設定されるが（Ｓ１８）、操舵操作が行われたことが検出された場合には、その操舵方向により設定される１対の補正対象輪について、前輪を増速させ後輪を減速させるように補正される（Ｓ２１，Ｓ２２）。
【００５６】
車両１の走行中において、前輪１０FL（１０FR）が増速すると、サスペンション２０FL（２０FR）のジオメトリにより前輪１０FL（１０FR）が車体Ｂ側に引き上がる。また、後輪１０RL（１０RR）が減速すると、サスペンション２０RL（２０RR）のジオメトリにより後輪１０RL（１０RR）が車体Ｂ側に引き上がる。図９は、その原理を説明する図である。本実施形態においては、前輪１０FL、１０FRを支持するサスペンション２０FL、２０FRの瞬間回転中心ＱFL，ＱFRが前輪１０FL、１０FRよりも後方に位置し、後輪１０RL、１０RRを支持するサスペンション２０RL、２０RRの瞬間回転中心ＱRL，ＱRRが後輪１０RL、１０RRよりも前方に位置する。サスペンション２０FL、２０FRは、瞬間回転中心ＱFL，ＱFRを中心として回転運動し、サスペンション２０RL、２０RRは、瞬間回転中心ＱRL，ＱRRを中心として回転運動する。前輪１０FL（１０FR）が増速されると、接地点に車両１の進行方向の力Ｆが働く。この力Ｆは、接地点と瞬間回転中心ＱFL（ＱFR）とを結ぶ方向の力Ｆ２と、接地面に対して垂直方向の力Ｆ１とに分けることができる。従って、この上向きの力Ｆ１により、前輪１０FL（１０FR）が車体Ｂ側に引き上がる。これにより、前輪１０FL（１０FR）側の車体Ｂが沈み込む。同様に、後輪１０RL（１０RR）が減速されると、接地点に車両１の進行方向とは反対方向の力ｆが働く。この力ｆは、接地点と瞬間回転中心ＱRL（ＱRR）とを結ぶ方向の力ｆ２と、接地面に対して垂直方向の力ｆ１とに分けることができる。従って、この上向きの力ｆ１により、後輪１０RL（１０RR）が車体Ｂ側に引き上がる。これにより、後輪１０RL（１０RR）側の車体Ｂが沈み込む。
【００５７】
本実施形態においては、操舵操作が行われた瞬間から、旋回外側の前輪と旋回内側の後輪とを対とした補正対象輪の目標駆動力が上記のように補正されるため、補正対象輪が車体Ｂ側に引き上がり、補正対象輪における接地荷重が低下する。
【００５８】
後輪側においては、旋回内輪の引き上げによりアンチロールモーメントが発生する。これに伴って、接地荷重が旋回内側前輪へ移動する。しかも、補正対象輪の接地荷重は低下しているため、その低下した分の接地荷重を非補正対象輪へ配分することができ、結果として、非補正対象輪の前輪（操舵輪）である旋回内側前輪へ接地荷重を良好に移動させることができる。車両旋回時においては、操舵輪である前輪のうち旋回内輪の接地荷重が少なくなってしまうが、この実施形態によれば、操舵操作の開始から旋回内側前輪へ接地荷重を移動させることができるため、旋回時における旋回内側前輪の接地荷重の低下を抑制することができる。
【００５９】
車両の挙動変化は、操舵操作に対して遅れて発生するが、本実施形態においては、車両１の挙動変化を検出するのではなく、操舵操作が行われたことを検出することにより、補正対象輪の目標駆動力を補正する。これにより、車両１の挙動変化が生じる前から、後輪側でアンチロールモーメントを発生させ、接地荷重を旋回内側前輪に移動させることができる。従って、ドライバーの操舵操作初期から応答性の良いヨーモーメントを発生させることができ、旋回極初期から安定した車両走行が可能となる。
【００６０】
また、車両の挙動変化が生じてから、車両姿勢を制御する場合には、大きな力が必要となるが、本実施形態においては、車両の挙動変化が生じる前に接地荷重を移動させるため、それに必要な力が小さくてすむ。従って、エネルギー効率がよい。また、旋回極初期から安定した車両走行が得られるため、旋回定常状態における走行安定性も向上する。
【００６１】
また、旋回応答性を高める手段としてスタビライザーを設けなくてよい。スタビライザーは、左右輪が逆相にストロークするときに、トーションバーが捩られてロール角を小さくするように働くが、乗り心地に関しては余り好ましいものではない。従って、本実施形態によれば、良好な乗り心地を維持しつつ、旋回応答性能を向上させることができる。
【００６２】
また、補正対象輪における目標駆動力の補正量は、補正係数Ｋ１により、操舵角速度ωの大きさ｜ω｜が大きいほど大きい値に設定される。つまり、操舵角速度ωの大きさ｜ω｜が大きいほど補正度合が大きく設定される。ドライバーが大きな挙動変化を期待しているときは、素早い操舵操作が行われ、操舵角速度ωの大きさ（絶対値）も大きくなる傾向がある。逆に、ドライバーが大きな挙動変化を期待していないときは、操舵角速度ωの大きさは小さい。従って、操舵角速度ωの大きさが大きいほど目標駆動力の補正度合が大きく設定されることにより、ドライバーの意図に沿った応答性にてヨーモーメントを発生させることができる。
【００６３】
また、補正対象輪における目標駆動力の補正量は、補正係数Ｋ２により、車速Ｖが大きいほど大きい値に設定される。これにより、低速走行時においては、小回り走行性能が良好となり、高速走行時においては、補正制御介入によりドライバーに与える違和感を低減することができる。
【００６４】
また、補正対象輪における目標駆動力の補正量は、補正係数Ｋ３により、操舵角加速度ａの大きさが大きいほど大きい値に設定され、操舵角加速度ａがゼロのときには、ゼロに設定される。これにより、半径の異なるＳ字走行での切り返し時や、切り込み操作から保舵操作への移行時において、ドライバーに違和感を与え難くすることができる。
【００６５】
例えば、ドライバーが一定の操舵角速度で切り込み操作している場合、舵角自体は増加していくため、旋回半径が小さくなっていく。それに伴って、車両の横加速度、ロール量、ヨーレートも増加していく。このような場合、操舵角速度ωだけで補正対象輪の目標駆動力を補正すると、旋回半径が異なる場合であっても同じ補正量による挙動変化を車両に与えることなる。また、切り込み操作から保舵操作へ遷移した場合、補正係数Ｋ１（＝０）によって補正量がゼロになるが、その時の旋回半径によって、ロール量、タイヤスリップ角、ロールレート等が異なる。そこで、本実施形態においては、操舵角加速度ａに応じた補正係数Ｋ３を設定することにより、操舵角速度の変化（操舵角加速度）が大きいほど補正に重み付けを与える。これにより、旋回中に目標駆動力が補正され続けてしまうことがなくなる。つまり、操舵角速度が出ていても、操舵角加速度がゼロになっていれば目標駆動力の補正が禁止される。これにより、半径の異なるＳ字走行での切り返し時や、切り込み操作から保舵操作への移行時において、ドライバーに違和感を与えないようにすることができる。
【００６６】
尚、本実施形態においては、第３補正係数マップＭ３（図６参照）に示すように、補正係数Ｋ３がゼロになるのは、操舵角加速度ａがゼロとなる場合であるが、補正係数Ｋ３がゼロとなる操舵角加速度ａの範囲を拡げることもできる。つまり、操舵角加速度ａの大きさ（絶対値）がゼロよりも大きな設定値ａ１以下となる場合（ａ≦ａ１）に補正係数Ｋ３をゼロに設定してもよい。この場合、操舵角加速度ａがゼロを含めて設定値ａ１以下となる場合に、目標駆動力の補正が禁止される。
【００６７】
また、本実施形態によれば、補正対象輪における前輪の目標駆動力を補正するにあたって、補正量ΔＴに遅延係数Ｄly（≦１）を乗算している。これにより、補正対象輪における後輪の目標駆動力の補正が、前輪の目標駆動力の補正よりも先行して行われる。従って、補正対象輪における前輪側の車体の沈み込みを緩和するとともに、後輪側のアンチロールモーメントを早く発生させることができる。この結果、車両１の姿勢変化を抑えつつヨーモーメントの応答性を向上させることができる。
【００６８】
また、補正対象輪における前輪の目標駆動力の補正については、操舵操作の初期において特に有効であるため、前輪の目標駆動力の補正の連続時間制限を設定することにより、補正対象輪における前輪側の車体の沈み込みを抑制することができる。
【００６９】
以上、本実施形態にかかる車両用駆動力制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、本実施形態においては、補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の設定にあたっては、補正係数マップＭ１，Ｍ２，Ｍ３を参照しているが、それに代えて、例えば、操舵角速度ωから補正係数Ｋ１を導く関数、車速Ｖから補正係数Ｋ２を導く関数、操舵角加速度ａから補正係数Ｋ３を導く関数をＭＰＵ５０に記憶しておき、ステップＳ１５において、関数を使って補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を取得するなど他の手法を採用することもできる。また、各補正係数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の特性についても任意に設定することができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、操舵角センサ４２により検出されるステアリングシャフトの回転角の角速度および角加速度を使って、操舵速度および操舵加速度を検出しているが、それに代えて、例えば、ステアリング機構４０におけるラック軸の軸方向の速度および加速度を使って、操舵速度および操舵加速度を検出するなど他の手法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１…車両、１０FL，１０FR，１０RL，１０RR…車輪、２０FL，２０FR，２０RL，２０RR…サスペンション、３０FL，３０FR，３０RL，３０RR…モータ、３５…モータドライバ、４０…ステアリング機構、４１…操舵ハンドル、４２…操舵角センサ、４３…ローパスフィルタ、５０…電子制御ユニット（ＭＰＵ）、５１…アクセルセンサ、５２…車速センサ、Ａ…アクセル操作量、ａ…操舵角加速度、Ｂ…車体、Ｄ…補正対象輪設定データ、Ｄly…遅延係数、Ｋ…最終補正係数、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３…補正係数、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…補正係数マップ、Ｖ…車速、ａ…操舵角加速度、θ…操舵角、ω…操舵角速度。
【図１】
2014036532.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014036532.tif 000008
【図７】
2014036532.tif 000009
【図８】
2014036532.tif 000010
【図９】
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