(57)【要約】【課題】車輪の慣性質量に起因する車輪の制駆動力に対する車輌の前後加速度の応答遅れに着目し、車輪の慣性質量に起因する応答遅れを考慮して車輌の前後加速度を推定し制御することにより、車輌の前後加速度を正確に推定し制御する。【解決手段】運転者の制駆動操作に基づき車輌の実際の制駆動量として前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrが演算され（Ｓ２０〜４０）、前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf、Ｔr及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき、車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量（Ｔf及びＴr）に対する車輌の前後加速度Ｇxの応答遅れが補償されたフィードフォワード推定値（第一の推定前後加速度）と、車輌の前後加速度と応答遅れが補償された第一の推定前後加速度との偏差に基づくフィードバック補正量（第二の推定前後加速度）との和として車輌の推定前後加速度Ｇxhnが演算される（Ｓ５０）。【選択図】        図２
2006264433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制駆動力発生手段による車輌の制駆動量を検出する手段と、車輌の前後加速度を検出する手段と、前記車輌の制駆動量及び前記車輌の前後加速度を入力とし車輌の推定前後加速度を出力とする車輌モデルにより車輌の推定前後加速度を演算する演算制御手段とを有し、前記演算制御手段は前記車輌の制駆動量に基づき車輪の慣性質量を考慮して車輌の第一の推定前後加速度を演算し、前記車輌の前後加速度と前記第一の推定前後加速度との偏差に基づき車輌の第二の推定前後加速度を演算し、前記第一及び第二の推定前後加速度の和として車輌の推定前後加速度を演算することを特徴とする車輌の前後加速度推定制御装置。
【請求項２】
前記制駆動力制御装置は運転者の制駆動操作量を検出する手段を有し、前記演算制御手段は運転者の制駆動操作量に基づき車輌の目標前後加速度を演算し、前記車輌の目標前後加速度及び前記車輌の前後加速度を入力とし車輌の目標制駆動量を出力とする前記車輌モデルの逆モデルにより車輌の目標制駆動量を演算し、前記車輌の目標制駆動量に基づいて車輌の制駆動量を制御することを特徴とする請求項１に記載の車輌の前後加速度推定制御装置。
【請求項３】
前記運転者の制駆動操作量を検出する手段は運転者の駆動操作量を検出し、前記制駆動力発生手段は駆動力発生手段を含み、前記演算制御手段は少なくとも前記駆動力発生手段の駆動量を制御することを特徴とする請求項２に記載の車輌の前後加速度推定制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の前後加速度推定制御装置に係り、更に詳細には車輌の前後加速度を推定し制御する車輌の前後加速度推定制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輌の運動状態を推定する装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、車輌モデルを使用し、推定ヨーレートと検出ヨーレートとの間の遅れ偏差にて推定ヨーレートを補正することにより、推定ヨーレート及び推定横滑り角を車輌の実際の値に一致させるよう構成された運動状態推定装置が従来より知られている。
【特許文献１】特開平１１−１９２９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車輌モデルを使用して車輌の運動状態を推定し、その推定結果に基づいて車輌の制御を行うに当り、車輪に付与される制駆動力に基づいて車輌の前後加速度を推定することが考えられるが、車輌の前後加速度は車輪に付与される制駆動力に対し車輪の慣性質量に起因する遅れがある。
【０００４】
しかるに上述の如き従来の運動状態推定装置に於いては、車輪の慣性質量に起因する遅れが考慮されていないため、車輌モデルを使用して正確に車輌の前後加速度を推定することができない。特にこの問題は、インホイールモータ式の電気自動車やオフロード車の如く、車輪の慣性質量が大きい車輌の場合に顕著である。
【０００５】
本発明は、車輌モデルを使用して車輌の前後加速度を推定する装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輪の慣性質量に起因する車輪の制駆動力に対する車輌の前後加速度の応答遅れに着目し、車輪の慣性質量に起因する応答遅れを考慮して車輌の前後加速度を推定し制御することにより、車輌の前後加速度を正確に推定し制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち制駆動力発生手段による車輌の制駆動量を検出する手段と、車輌の前後加速度を検出する手段と、前記車輌の制駆動量及び前記車輌の前後加速度を入力とし車輌の推定前後加速度を出力とする車輌モデルにより車輌の推定前後加速度を演算する演算制御手段とを有し、前記演算制御手段は前記車輌の制駆動量に基づき車輪の慣性質量を考慮して車輌の第一の推定前後加速度を演算し、前記車輌の前後加速度と前記第一の推定前後加速度との偏差に基づき車輌の第二の推定前後加速度を演算し、前記第一及び第二の推定前後加速度の和として車輌の推定前後加速度を演算することを特徴とする車輌の前後加速度推定制御装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記制駆動力制御装置は運転者の制駆動操作量を検出する手段を有し、前記演算制御手段は運転者の制駆動操作量に基づき車輌の目標前後加速度を演算し、前記車輌の目標前後加速度及び前記車輌の前後加速度を入力とし車輌の目標制駆動量を出力とする前記車輌モデルの逆モデルにより車輌の目標制駆動量を演算し、前記車輌の目標制駆動量に基づいて車輌の制駆動量を制御するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記運転者の制駆動操作量を検出する手段は運転者の駆動操作量を検出し、前記制駆動力発生手段は駆動力発生手段を含み、前記演算制御手段は少なくとも前記駆動力発生手段の駆動量を制御するよう構成される（請求項３の構成）。
【発明の効果】
【０００９】
上記請求項１の構成によれば、車輌の制駆動量及び車輌の前後加速度を入力とし車輌の推定前後加速度を出力とする車輌モデルにより車輌の推定前後加速度を演算する演算制御手段は、車輌の制駆動量に基づき車輪の慣性質量を考慮して車輌の第一の推定前後加速度を演算し、車輌の前後加速度と第一の推定前後加速度との偏差に基づき車輌の第二の推定前後加速度を演算し、第一及び第二の推定前後加速度の和として車輌の推定前後加速度を演算するので、車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量に対する車輌の前後加速度の応答遅れが補償されたフィードフォワード推定値として車輌の第一の推定前後加速度を演算することができ、また車輌の前後加速度と応答遅れが補償された第一の推定前後加速度との偏差に基づき正確なフィードバック補正量として車輌の第二の推定前後加速度を演算することができ、これにより第一及び第二の推定前後加速度の和である車輌の推定前後加速度を実際の車輌の前後加速度に対応する値として正確に演算することができる。
【００１０】
また上記請求項２の構成によれば、演算制御手段は運転者の制駆動操作量に基づき車輌の目標前後加速度を演算し、車輌の目標前後加速度及び車輌の前後加速度を入力とし車輌の目標制駆動量を出力とする車輌モデルの逆モデルにより車輌の目標制駆動量を演算し、車輌の目標制駆動量に基づいて車輌の制駆動量を制御するので、車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量に対する車輌の前後加速度の応答遅れを補償した値として車輌の前後加速度を目標前後加速度にするための車輌の目標制駆動量を演算することができ、これにより車輌の前後加速度が正確に目標前後加速度になるよう車輌の制駆動量を制御することができる。
【００１１】
また上記請求項３の構成によれば、運転者の制駆動操作量を検出する手段は運転者の駆動操作量を検出し、制駆動力発生手段は駆動力発生手段を含み、演算制御手段は少なくとも駆動力発生手段の駆動量を制御するので、運転者により駆動操作が行われる状況に於いて車輌の前後加速度が正確に目標前後加速度になるよう車輌の駆動量を制御することができる。
【００１２】
〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至３の構成に於いて、制駆動力発生手段は各車輪に相互に独立に駆動力を付与する駆動力付与手段と各車輪に相互に独立に制動力を付与する制動力付与手段とを有するよう構成される（好ましい態様１）。
【００１３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於いて、駆動力付与手段は各車輪に組み込まれているよう構成される（好ましい態様２）。
【００１４】
前輪及び後輪の各一輪の制駆動力をそれぞれＦf、Ｆr（N）とし、車体の質量をＭ（kg）とし、車体速度Ｖ（m／s）の微分値、即ち車体の前後加速度をＶ′（m／s2）とすると、車輌の前後方向の運動方程式より下記の式１が成立する。
２Ｆf＋２Ｆr＝ＭＶ′  ……（１）
【００１５】
また前輪及び後輪の各一輪の慣性モーメントをそれぞれＩf、Ｉr（kgm2）とし、前輪及び後輪の各一輪の車輪半径をそれぞれＲf、Ｒr（m）とし、前輪及び後輪の回転軸の制駆動トルクをそれぞれＴf、Ｔr（Nm）とし、前輪及び後輪の回転軸の回転角速度ωf、ωr（rad／s）の微分値、即ち回転角加速度をそれぞれωf′、ωr′（rad／s）とすると、前輪及び後輪の回転軸周りの力の釣合いより下記の式２及び３が成立する。
Ｆf＝（Ｔf−Ｉfωf′）／Ｒf  ……（２）
Ｆr＝（Ｔr−Ｉrωr′）／Ｒr  ……（３）
【００１６】
尚上記式２及び３は、車輌を制駆動させるのに有効な力は車輪に付与される制駆動力より各車輪の慣性力を減算した値であることを示している。
【００１７】
また前輪及び後輪の回転軸の回転角速度ωf、ωrはそれぞれ下記の式４及び５にて表されるので、上記式２及び３をそれぞれ下記の式６及び７の如く変形することができる。
ωf＝Ｖ/Ｒf  ……（４）
ωf＝Ｖ/Ｒr  ……（５）
【数１】
2006264433.tif 000003
【００１８】
上記式６及び７を上記式１及び２に代入すると、下記の式８が得られる。
【数２】
2006264433.tif 000004
【００１９】
よって上記数８を車輌の前後加速度Ｖ′について解くことにより、下記の式９が得られる。
【数３】
2006264433.tif 000005
【００２０】
図４に示されている如く、前輪及び後輪の制駆動トルクＴf、Ｔrに基づき車輌の推定前後加速度Ｇxhを演算する車輌モデル１００に於いて、車輌１０２の実際の前後加速度Ｇxと推定前後加速度Ｇxhとの偏差をフィードバックさせることにより、車輌１０２の前後方向の運動を車輌モデル１００に反映させるとする。
【００２１】
車輌の推定前後加速度Ｇxhは前輪及び後輪の制駆動トルクＴf、Ｔrに基づき上記式９に従って演算される車輌の前後加速度Ｖ′と、車輌の実際の前後加速度Ｇxと推定前後加速度Ｇxhとの偏差のフィードバック量との和であるので、車輌の推定前後加速度ＧxhはＧをフィードバックゲインとして下記の式１０により表される。
【数４】
2006264433.tif 000006
【００２２】
従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、演算制御手段は上記式１０に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhを演算するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２３】
また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、演算制御手段は現在の車輌の推定前後加速度をＧxhnとして下記の式１１に従って所定の時間毎に車輌の推定前後加速度Ｇxhnを演算するよう構成される（好ましい態様４）。
【数５】
2006264433.tif 000007
【００２４】
また上記式１０より下記の式１２が成立するので、車輌の目標前後加速度をＧxtとし、車輌の前後加速度を目標前後加速度Ｇxtにするための前輪及び後輪の目標制駆動トルクをそれぞれＴft、Ｔrtとすると、これらの値を下記の式１３により求めることができる。
【数６】
2006264433.tif 000008
【００２５】
従って本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、演算制御手段は上記式１３に従って前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft、Ｔrtを演算するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２６】
また本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、演算制御手段は現在の前輪及び後輪の目標制駆動トルクをそれぞれＴftn、Ｔrtnとして下記の式１４に従って所定の時間毎に前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴftn、Ｔrtnを演算するよう構成される（好ましい態様６）。
【数７】
2006264433.tif 000009
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１乃至５の構成に於いて、制駆動力発生手段は電動発電機を含むよう構成される（好ましい態様７）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、駆動力発生手段は電動機を含むよう構成される（好ましい態様８）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、車輌モデルの入力は前輪及び後輪の制駆動量及び車輌の前後加速度であるよう構成される（好ましい態様９）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、逆モデルの出力は前輪及び後輪の目標制駆動量であるよう構成される（好ましい態様１０）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用され車輌の前後加速度を正確に推定するよう構成された本発明による車輌の前後加速度推定制御装置の実施例１を示す概略構成図である。
【００３３】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれインホイールモータである電動発電機１２FL及び１２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動発電機１２FL及び１２FRにより直接駆動される。電動発電機１２FL及び１２FRは制動時にはそれぞれ左右前輪の回生発電機としても機能し、左右の前輪１０FL及び１０FRに直接回生制動力を付与する。
【００３４】
同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれインホイールモータである電動発電機１２RL及び１２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動発電機１２RL及び１２RRにより直接駆動される。電動発電機１２RL及び１２RRは制動時にはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、左右の後輪１０RL及び１０RRに直接回生制動力を付与する。
【００３５】
電動発電機１２FL〜１２RRの駆動力はアクセル開度センサ１４により検出されるアクセルペダル１５の踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。電動発電機１２FL〜１２RRの回生制動力も駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。
【００３６】
尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置１６はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。また通常走行時には図１には示されていないバッテリに充電された電力が駆動回路を経て各電動発電機１２FL〜１２RRへ供給され、車輌の減速制動時には各電動発電機１２FL〜１２RRによる回生制動により発電された電力が駆動回路を経てバッテリに充電される。
【００３７】
左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置１８の油圧回路２０により対応するホイールシリンダ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量及びブレーキペダル２４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置２８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量に関係なく制御される。
【００３８】
尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置２８もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３９】
駆動力制御用電子制御装置１６にはアクセル開度センサ１４よりアクセル開度φを示す信号、前後加速度センサ３０より車輌の実際の前後加速度Ｇx（加速方向を正とする）を示す信号、電動発電機１２FL〜１２RRよりそれらに通電される駆動電流Ｉdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。他方制動力制御用電子制御装置２８には圧力センサ３２よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力されると共に、圧力センサ３４FL〜３４RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置１６及び制動力制御用電子制御装置２８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。
【００４０】
駆動力制御用電子制御装置１６は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車輌の運転者要求目標制駆動力Ｆを演算する。そして駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の運転者要求目標制駆動力Ｆに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の目標制駆動トルクＴwxti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、目標制駆動トルクＴwxtiに基づき電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉdti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、電動発電機１２FL〜１２RRに通電される駆動電流Ｉdiが目標駆動電流Ｉdtiになるよう制御する。
【００４１】
また駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiが正の値であり駆動トルクであるときには、各車輪の目標摩擦制動トルクＴwbti及び目標回生制動トルクＴwrti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を０に設定し、目標摩擦制動トルクＴwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力すると共に、各車輪の目標駆動トルクＴwdti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を目標制駆動トルクＴwxtiに設定し、目標駆動トルクＴwdtiに基づき図には示されていないマップ又は関数により電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、目標駆動電流Ｉtiに基づき各電動発電機１２FL〜１２RRに通電される駆動電流を制御することにより各車輪の制駆動トルクＴwxiが目標制駆動トルクＴwxtiになるよう各車輪の駆動力を制御する。
【００４２】
これに対し各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiが負の値であり制動トルクである場合に於いて、目標制駆動トルクＴwxtiの大きさが各車輪の最大回生制動トルクＴwrmaxの大きさ以下であるときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動トルクＴwdti及び目標摩擦制動トルクＴwbtiを０に設定し、目標回生制動トルクＴwrtiを目標制駆動トルクＴwxtiに設定し、回生制動力が目標回生制動トルクＴwrtiになるよう各電動発電機１２FL〜１２RRを制御する。
【００４３】
また各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiが負の値であり制動トルクである場合に於いて、目標制駆動トルクＴwxtiの大きさが各車輪の最大回生制動トルクＴwrmaxの大きさよりも大きいときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動トルクＴwdtiを０に設定し、各車輪の目標回生制動トルクＴwrtiを最大回生制動トルクＴwxrimax（ｉ＝fl、fr、rl、rr）に設定し、回生制動力が最大回生制動トルクＴwxrimaxになるよう各電動発電機１２FL〜１２RRを制御して回生制動力を制御すると共に、目標制駆動トルクＴwxtiと最大回生制動トルクＴwxrimaxとの差に相当する制動トルクを各車輪の目標摩擦制動トルクＴwbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として演算し、各車輪の目標摩擦制動トルクＴwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力する。
【００４４】
制動力制御用電子制御装置２８は、駆動力制御用電子制御装置１６より入力される各車輪の目標摩擦制動トルクＴwbtiに基づき各車輪の目標制動圧Ｐbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪の制動圧Ｐbiが目標制動圧Ｐbtiになるよう油圧回路２０を制御することにより、各車輪の摩擦制動トルクＴwbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が各車輪の目標摩擦制動トルクＴwbtiになるよう制御する。
【００４５】
更に駆動力制御用電子制御装置１６は、所定の時間毎に車輌の実際の制駆動量に基づき前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrを演算し、前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrに基づき上記式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhｎを演算する。尚駆動力制御用電子制御装置１６は、上記式１１の演算式を記憶している。
【００４６】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於いて駆動力制御用電子制御装置１６により達成される車輌の前後加速度推定制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４７】
まずステップ１０に於いてはアクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては例えばマスタシリンダ圧力Ｐmが基準値以上であるか否かの判別により、運転者により制動操作が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ３０に於いて電動発電機１２FL〜１２RRに対し供給される実際の駆動電流に基づき当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の実際の駆動トルクＴdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算されると共に、駆動トルクＴdiに基づき前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴr（正の値又は０であり、駆動トルク）が演算される。
【００４８】
ステップ４０に於いては電動発電機１２FL〜１２RRに対し供給される回生制動用の実際の駆動電流若しくは各車輪の制動圧Ｐbiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の実際の制動トルクＴbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算されると共に、制動トルクＴbiに基づき前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴr（負の値であり、制動トルク）が演算される。
【００４９】
ステップ５０に於いては前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrに基づき上記式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhnが演算されると共に、必要に応じて車輌の運動制御の如く車輌の推定前後加速度を必要とする車輌制御に供され、ステップ６０に於いては次のサイクルに備えて現サイクルの車輌の前後加速度Ｇx及び推定前後加速度ＧxhnがそれぞれＧxn-1、Ｇxhn-1に書き換えられた後ＲＡＭに記憶される。
【００５０】
かくして図示の実施例１によれば、ステップ２０〜４０に於いて運転者の制駆動操作に基づき車輌の実際の制駆動量として前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrが演算され、ステップ５０に於いて前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf、Ｔr及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき上記式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhnが演算される。
【００５１】
上記式１１の右辺第１項は車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量（Ｔf及びＴr）に対する車輌の前後加速度Ｇxの応答遅れが補償されたフィードフォワード推定値（第一の推定前後加速度）であり、上記式１１の右辺第２項は車輌の前後加速度と応答遅れが補償された第一の推定前後加速度との偏差に基づき正確なフィードバック補正量（第二の推定前後加速度）である。
【００５２】
図示の実施例１によれば、第一及び第二の推定前後加速度の和として車輌の推定前後加速度が演算されるので、車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量に対する車輌の前後加速度Ｇxの応答遅れ及び車輌モデルと実際の車輌とのずれを補償し、実際の車輌の前後加速度に対応する値として正確に車輌の推定前後加速度を演算することができる。
【００５３】
尚図示の実施例１に於いては、ステップ５０に於いて前輪及び後輪の実際の制駆動トルクＴf及びＴrに基づき上記式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhnが演算されるようになっているが、１サイクル前の車輌の前後加速度Ｇxn-1と推定前後加速度Ｇxhn-1との偏差をΔＧxhn-1とし、２サイクル前までの偏差ΔＧxhの積算値をΔＧxhan-2として、図３に示されている如く、車輌の推定前後加速度Ｇxhnはステップ５０に代えてステップ５５に於いて下記の式１５に従って演算されてもよい。
【数８】
2006264433.tif 000010
【００５４】
またこの場合、ステップ６０に代えてステップ６５に於いて現サイクルの車輌の前後加速度Ｇx及び推定前後加速度ＧxhnがそれぞれＧxn-1、Ｇxhn-1に書き換えられると共に、ΔＧxhn-1＋ΔＧxhan-2がΔＧxhan-2に書き換えられる。
【実施例２】
【００５５】
図４はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用され運転者の制駆動操作量に応じて車輌の前後加速度を正確に制御するよう構成された本発明による車輌の前後加速度推定制御装置の実施例２に於ける制駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００５６】
この実施例２に於いては、駆動力制御用電子制御装置１６は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて加速方向を正として車輌の目標前後加速度Ｇxtを演算する。
【００５７】
そして駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標前後加速度Ｇxt及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき、上記式１４に従って車輌の前後加速度Ｇxを目標前後加速度Ｇxtにするための前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft及びＴrtを演算し、前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft及びＴrtに基づき各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiを演算する。
【００５８】
更に駆動力制御用電子制御装置１６は、目標制駆動トルクＴwxtiに基づき上述の実施例１の場合と同様の要領にて各車輪の目標駆動トルクＴwdti、目標回生制動トルクＴwrti、目標摩擦制動トルクＴwbtiを演算し、各車輪の駆動トルクＴwdi及び回生制動トルクＴwriがそれぞれ目標駆動トルクＴwdti及び目標回生制動トルクＴwrtiになるよう、電動発電機１２FL〜１２RRを制御する。また駆動力制御用電子制御装置１６は、目標摩擦制動トルクＴwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力し、制動力制御用電子制御装置２８により各車輪の摩擦制動トルクＴwbiが目標摩擦制動トルクＴwbtiになるよう各車輪の制動圧が制御される。
【００５９】
次に図４に示されたフローチャートを参照して実施例２に於ける制駆動力制御ルーチンについて説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。
【００６０】
まずステップ１１０に於いてはアクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ１２０に於いては運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車輌の目標前後加速度Ｇxtが演算される。
【００６１】
ステップ１３０に於いては車輌の目標前後加速度Ｇxt及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき上記式１４に従って前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft及びＴrtが演算されると共に、左右前輪の目標制駆動トルクＴwxtfl、ＴwxtfrがＴftに設定され、左右後輪の目標制駆動トルクＴwxtrl、ＴwxtrrがＴrtに設定される。
【００６２】
ステップ１４０に於いては目標制駆動トルクＴwxtiに基づき上述の実施例１の場合と同様の要領にて各車輪の目標駆動トルクＴwdti、目標回生制動トルクＴwrti、目標摩擦制動トルクＴwbtiが演算され、ステップ１５０に於いては目標摩擦制動トルクＴwbtiを示す信号が制動力制御用電子制御装置２８へ出力され、これにより制動力制御用電子制御装置２８により各車輪の摩擦制動トルクＴwbiが目標摩擦制動トルクＴwbtiになるよう各車輪の制動圧が制御される。
【００６３】
ステップ１６０に於いては各車輪の駆動トルクＴwdi及び回生制動トルクＴwriがそれぞれ目標駆動トルクＴwdti及び目標回生制動トルクＴwrtiになるよう、電動発電機１２FL〜１２RRが制御され、ステップ１７０に於いては次のサイクルに備えて現サイクルの車輌の前後加速度Ｇxn及び目標前後加速度ＧxtnがそれぞれＧxn-1、Ｇxtn-1に書き換えられた後ＲＡＭに記憶される。
【００６４】
かくして図示の実施例２によれば、ステップ１２０に於いて運転者の加減速操作量に基づき車輌の目標前後加速度Ｇxtが演算され、ステップ１３０に於いて車輌の目標前後加速度Ｇxt及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき上記式１４に従って前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft及びＴrtが演算されると共に、左右前輪の目標制駆動トルクＴwxtfl、ＴwxtfrがＴftに設定され、左右後輪の目標制駆動トルクＴwxtrl、ＴwxtrrがＴrtに設定され、ステップ１４０〜１７０に於いて各車輪の制駆動トルクが目標制駆動トルクＴwxtiになるよう電動発電機１２FL〜１２RR及び制動装置１８が制御される。
【００６５】
従って図示の実施例２によれば、図５に示された車輌モデルの逆モデルを使用して各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiを演算することができるので、車輪の慣性質量に起因する車輌の制駆動量に対する車輌の前後加速度の応答遅れを補償した値として目標制駆動トルクＴwxtiを演算することができ、これにより車輌の前後加速度が正確に目標前後加速度になるよう車輌の制駆動トルクを制御することができる。
【００６６】
尚図示の実施例２に於いては、ステップ１３０に於いて車輌の目標前後加速度Ｇxt及び車輌の実際の前後加速度Ｇxに基づき上記式１４に従って前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴft及びＴrtが演算されるようになっているが、１サイクル前の車輌の前後加速度Ｇxn-1と目標前後加速度Ｇxtn-1との偏差をΔＧxtn-1とし、２サイクル前までの偏差ΔＧxtの積算値をΔＧxtan-2として、図５に示されている如く、前輪及び後輪の目標制駆動トルクＴftn及びＴrtnはステップ１３０に代えてステップ１３５に於いて下記の式１６に従って演算されてもよい。
【数９】
2006264433.tif 000011
【００６７】
またこの場合、ステップ１７０に代えてステップ１７５に於いて現サイクルの車輌の前後加速度Ｇx及び目標前後加速度ＧxtnがそれぞれＧxn-1、Ｇxtn-1に書き換えられると共に、ΔＧxtn-1＋ΔＧxtan-2がΔＧxtan-2に書き換えられる。
【００６８】
特に図示の実施例１及び２によれば、各車輪の駆動源は各車輪に対応して設けられた電動発電機１２FL〜１２RRであり、各車輪の目標制駆動トルクＴwxtiが負の値であり制動トルクである場合には、電動発電機１２FL〜１２RRによる回生制動トルクが使用されるので、車輌の制動減速時に車輌の運動エネルギーを電気エネルギーとして有効に回収することができる。
【００６９】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７０】
例えば上述の実施例１に於いては、運転者の制駆動操作が駆動操作及び制動操作の何れである場合にもステップ５０に於いて上記式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhが演算されるようになっているが、制駆動力の前後配分比が車輌の駆動時と制動時とで異なる場合には、ステップ４０及び３０の完了後にそれぞれ駆動時及び制動時の制駆動力の前後配分比に基づく式１１に従って車輌の推定前後加速度Ｇxhが演算されるよう修正されてもよい。
【００７１】
同様に、上述の実施例２に於いては、運転者の制駆動操作が駆動操作及び制動操作の何れである場合にもステップ１３０に於いて上記式１４に従って前後輪の目標駆動トルクＴft、Ｔrtが演算されるようになっているが、制駆動力の前後配分比が車輌の駆動時と制動時とで異なる場合には、ステップ１２０の完了後に車輌の目標減速度Ｇxtが正（駆動方向)であるか否かが判別され、車輌の目標減速度Ｇxtが正であるか否かに応じて駆動時及び制動時の制駆動力の前後配分比に基づく式１４に従って前後輪の目標駆動トルクＴft、Ｔrtが演算されるよう修正されてもよい。
【００７２】
また実施例１は運転者の制駆動操作が駆動操作又は制動操作である場合にのみ、車輌の推定前後加速度Ｇxhが演算されるよう修正されてもよく、実施例２は運転者の制駆動操作が駆動操作又は制動操作である場合にのみ、前後輪の目標駆動トルクＴft、Ｔrtが演算されるよう修正されてもよい。
【００７３】
また上述の実施例１及び２に於いては、駆動力発生源である電動発電機１２FL〜１２RRは各車輪に組み込まれた電動発電機であるが、駆動力発生源は左右前輪間にて駆動力配分の制御が可能に左右前輪を駆動する前輪用駆動力発生源と、左右後輪間にて駆動力配分の制御が可能に左右後輪を駆動する後輪輪用駆動力発生源とよりなっていてもよく、また各駆動力発生源は駆動力伝達系を介して各車輪に駆動力の配分制御可能に駆動力を付与し得る限り、内燃機関やハイブリッドシステムの如く電動機以外の全ての車輪に共通の駆動力発生源であってもよい。
【００７４】
また上述の実施例１及び２に於いては、制動力は液圧制御式の制動装置により各車輪に付与されるようになっているが、制動力は液圧制御式の制動装置よりも高応答の電磁駆動式の制動装置により各車輪に付与されるよう修正されてもよい。
【００７５】
また上述の実施例１及び２に於いては、電動発電機１２FL〜１２RRにより必要に応じて回生制動力が発生されるようになっているが、駆動源が電動発電機であっても回生制動が行われず、制動力が摩擦制動のみにより発生されるよう修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】インホイールモータ式の四輪駆動車に適用され車輌の前後加速度を正確に推定するよう構成された本発明による車輌の前後加速度推定制御装置の実施例１を示す概略構成図である。
【図２】実施例１に於いて駆動力制御用電子制御装置により達成される車輌の前後加速度推定制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の修正例に於ける車輌の前後加速度推定制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図４】インホイールモータ式の四輪駆動車に適用され運転者の制駆動操作量に応じて車輌の前後加速度を正確に制御するよう構成された本発明による車輌の前後加速度推定制御装置の実施例２に於ける制駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施例２の修正例に於ける制駆動力制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図６】本発明による車輌の前後加速度推定制御装置に於ける車輌モデルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１２FL〜１２RR  電動発電機
１４  アクセル開度センサ
１５  アクセルペダル
１６  駆動力制御用電子制御装置
１８  摩擦制動装置
２４  ブレーキペダル
２８  制動力制御用電子制御装置
３０  前後加速度センサ
３２、３４FL〜３４RR  圧力センサ
【図１】
2006264433.tif 000012
【図２】
2006264433.tif 000013
【図３】
2006264433.tif 000014
【図４】
2006264433.tif 000015
【図５】
2006264433.tif 000016
【図６】
2006264433.tif 000017