(57)【要約】【課題】前輪及び後輪における回生制動力を個別に調整可能な車両で、各車輪のロックを防止しつつ、各車輪の回生制動力を向上させることができる車両及び車両の制御方法を提供する。【解決手段】前輪用ジェネレーター１１Ｆによる前輪１０Ｆの前輪用回生制動力の上限値が前輪ロック限界制動力に設定されており、後輪用ジェネレーター１１Ｂによる後輪１０Ｂの後輪用回生制動力の上限値が後輪ロック限界制動力に設定されるとともに、車両１の減速時に、前輪１０Ｆにスリップが生じたことを検出したときは、次回の前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、後輪１０Ｂにスリップが生じたことを検出したときは、次回の後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定する。【選択図】図４
2018019538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に配置された前輪に対して回生制動する前輪用ジェネレーターと、前記車両の後方に配置された後輪に対して回生制動する後輪用ジェネレーターと、前記前輪及び前記後輪のうちのいずれかの車輪に生じたスリップを検出するスリップ検出装置と、制御装置と、を有する車両において、
前記制御装置が、
前記車両の減速時における前記前輪用ジェネレーターによる前記前輪の前輪用回生制動力の上限値が、前記前輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である前輪ロック限界制動力に設定されており、前記後輪用ジェネレーターによる前記後輪の後輪用回生制動力の上限値が、前記後輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である後輪ロック限界制動力に設定するとともに、
前記車両の減速時に、前記スリップ検出装置により、前記前輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、
前記スリップ検出装置により、前記後輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定する構成にしたことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記前輪用ジェネレーターが前記前輪のそれぞれに備えられた少なくとも二つの前輪用インホイールモーターで構成されており、前記後輪用ジェネレーターが前記後輪のそれぞれに備えられた少なくとも二つの後輪用インホイールモーターで構成されており、
前記制御装置が、
前記車両の減速時に、前記スリップ検出装置により、前記前輪のうちのいずれかにスリップが生じたことを検出したときは、スリップが生じた前記前輪に対する次回の前記前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、
前記スリップ検出装置により、前記後輪のうちのいずれかにスリップが生じたことを検出したときは、スリップが生じた前記後輪に対する次回の前記後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定する構成にしたことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記車両の重量を取得する重量取得装置を備え、
前記制御装置が、
前記重量取得装置により取得した前記車両の重量に基づいて、前記前輪ロック限界制動力及び前記後輪ロック限界制動力のそれぞれの初期値を設定する構成にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記車両の停車時に、前記前輪用回生制動力及び前記後輪用回生制動力のそれぞれを前記初期値に設定する構成にしたことを特徴とする請求項３に記載の車両。
【請求項５】
減速時に、前輪用ジェネレーターにより車両の前方に配置された前輪に対して回生制動すると共に、後輪用ジェネレーターにより前記車両の後方に配置された後輪に対して回生制動する車両の制御方法において、
前記車両の減速前に、前記車両の減速時における前記前輪用ジェネレーターによる前記前輪の前輪用回生制動力の上限値が、前記前輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である前輪ロック限界制動力に設定されており、前記後輪用ジェネレーターによる前記後輪の後輪用回生制動力の上限値が、前記後輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である後輪ロック限界制動力に設定されており、
前記車両の減速時に、前記前輪にスリップが生じたか否かを判定し、前記前輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、
前記後輪にスリップが生じたか否かを判定し、前記後輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定することを特徴とする車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両及び車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車輪のホイール内部もしくはその近傍に設けられ駆動力と回生制動力とを発生可能なインホイールモーターを備えた車両が注目されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９６４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の走行中に運転者が急ブレーキをかけると、車輪に加わる制動力が過大となって、車輪がスリップしてロックする懸念がある。従来は、車両にＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）を搭載して、車両の走行中の急ブレーキの際に、ＡＢＳによりブレーキ圧力を制御することで、車輪のロックを防止していた。
【０００５】
しかしながら、前輪及び後輪の各車輪にインホイールモーターを搭載する等、前輪及び後輪における回生制動力を個別に調整可能な車両で、車輪のロックを防止しつつ、各車輪の回生制動力を向上させる技術については、未だ良案が提案されていない。
【０００６】
本発明の目的は、前輪及び後輪における回生制動力を個別に調整可能な車両で、各車輪のロックを防止しつつ、各車輪の回生制動力を向上させることができる車両及び車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明の車両は、車両の前方に配置された前輪に対して回生制動する前輪用ジェネレーターと、前記車両の後方に配置された後輪に対して回生制動する後輪用ジェネレーターと、前記前輪及び前記後輪のうちのいずれかの車輪に生じたスリップを検出するスリップ検出装置と、制御装置と、を有する車両において、前記制御装置が、前記車両の減速時における前記前輪用ジェネレーターによる前記前輪の前輪用回生制動力の上限値が、前記前輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である前輪ロック限界制動力に設定されており、前記後輪用ジェネレーターによる前記後輪の後輪用回生制動力の上限値が、前記後輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である後輪ロック限界制動力に設定するとともに、前記車両の減速時に、前記スリップ検出装置により、前記前輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、前記スリップ検出装置により、前記後輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定する構成にしたことを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成する本発明の車両の制御方法は、車両の前方に配置された前輪に対して回生制動する前輪用ジェネレーターと、前記車両の後方に配置された後輪に対して回生制動する後輪用ジェネレーターと、前記前輪及び前記後輪のうちのいずれかの車輪に生じたスリップを検出するスリップ検出装置と、を有する車両の制御方法において、前記車両の減速時における前記前輪用ジェネレーターによる前記前輪の前輪用回生制動力の上限値が、前記前輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である前輪ロック限界制動力に設定されており、前記後輪用ジェネレーターによる前記後輪の後輪用回生制動力の上限値が、前記後輪がスリップ及びロックされない制動力の上限値である後輪ロック限界制動力に設定するとともに、前記車両の減速時に、前記スリップ検出装置により、前記前輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記前輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記前輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定し、前記スリップ検出装置により、前記後輪にスリップが生じたことを検出したときは、次回の前記後輪ロック限界制動力をスリップが生じた今回の前記後輪ロック限界制動力よりも小さい制動力に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両及び車両の制御方法によれば、前輪及び後輪のいずれかにスリップが生じた場合には、前輪回生制動力の上限値、後輪回生制動力の上限値を更新する。それ故、上限値を理論上の値から実際の値に近づけることができる。これにより、要求される制動力が前輪ロック限界制動力と後輪ロック限界制動力とを合計した値以下の場合は、前輪用ジェネレーターと後輪用ジェネレーターとの回生制動のみで減速でき、フットブレーキの使用頻度の低減には有利になる。そして、これにともなって、各車輪のロックを防止しつつ、各車輪の回生制動力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態からなる車両の構成図である。
【図２】空荷の車両における空荷時用の理論制動力線図で、ロック限界線の更新を説明するための図である。
【図３】車両の後輪側に荷重が加わった車両における積載時用の理論制動力線図である。
【図４】本発明の実施形態からなる車両の制御方法のうちの上限値を設定する方法を説明する制御フロー図である。
【図５】本発明の実施形態からなる車両の制御方法のうちの減速時に制動する方法を説明する制御フロー図である。
【図６】本発明の実施形態からなる車両の制御方法のうちのスリップ時にロック限界制動力を更新する方法を説明する制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる車両を示す。
【００１２】
この車両１は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、車両の前輪１０Ｆ（左前輪１０ＦＬ、右前輪１０ＦＲ）及び後輪１０Ｂ（左後輪１０ＢＬ、右後輪１０ＢＲ）の各車輪１０に備えたインホイールモーター１１により、駆動力及び回生制動力を制御装置２０の制御信号にしたがって車両に供給する車両である。
【００１３】
なお、図１では、左前輪１０ＦＬに備えたインホイールモーターを１１ＦＬ、右前輪１０ＦＲに備えたインホイールモーターを１１ＦＲ、左後輪１０ＢＬに備えたインホイールモーターを１１ＢＬ、右後輪１０ＢＲに備えたインホイールモーターを１１ＢＲとして示している。また、以後の説明では、前輪１０Ｆに備えたインホイールモーターを前輪用インホイールモーター（前輪用ジェネレーター）１１Ｆ、後輪１０Ｂに備えたインホイールモーターを後輪用インホイールモーター（後輪用ジェネレーター）１１Ｂと称すことがある。
【００１４】
各車輪１０に備えたインホイールモーター１１には、それぞれ、各インバーター１２を介して各バッテリー１３が接続されている。この実施形態では、各インホイールモーター１１に一つずつインバーター１２及びバッテリー１３を接続したが、各インホイールモーター１１を個別に制御できればよく、全てのインホイールモーター１１で一つのインバーター１２及びバッテリー１３を共用してもよい。車両の加速走行時または定速走行時には、各バッテリー１３に充電した電力を各インバーター１２を介して各インホイールモーター１１に供給して、この各インホイールモーター１１の駆動力により各車輪１０を回転させている。一方、車両の減速走行時には、各車輪１０の運動エネルギーを利用して、各インホイールモーター１１を回生発電させて制動力を発生させるとともに、この回生発電した電気を各インバーター１２を介して各バッテリー１３に充電している。
【００１５】
なお、図１では、左前輪１０ＦＬのインホイールモーター１１ＦＬに接続するインバーター及びバッテリーを１２ＦＬ及び１３ＦＬ、右前輪１０ＦＲのインホイールモーター１１ＦＲに接続するインバーター及びバッテリーを１２ＦＲ及び１３ＦＲ、左後輪１０ＢＬのインホイールモーター１１ＢＬに接続するインバーター及びバッテリーを１２ＢＬ及び１３ＢＬ、右後輪１０ＢＲのインホイールモーター１１ＢＲに接続するインバーター及びバッテリーを１２ＢＲ及び１３ＢＲとして示している。また、このバッテリー１３としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。
【００１６】
左前輪１０ＦＬと右前輪１０ＦＲは、前輪用デファレンシャルギア１５Ｆを介して前輪用ドライブシャフト１４Ｆで接続されている。左後輪１０ＢＬと右後輪１０ＢＲは、後輪用デファレンシャルギア１５Ｂを介して後輪用ドライブシャフト１４Ｂで接続されている。そして、前輪用デファレンシャルギア１５Ｆと後輪用デファレンシャルギア１５Ｂは、プロペラシャフト１６により接続されている。
【００１７】
これらの各装置１１、１２、１３は、制御装置２０との間で制御信号の伝達を行っている。すなわち、これらの各装置１１、１２、１３の動作は、制御装置２０により制御されている。
【００１８】
車両１は、制御装置２０により、車両１の発進時に、車重Ｗと車両１の走行する路面摩擦係数μに基づいて設定する前輪ロック限界制動力（前輪ロック限界線）及び後輪ロック限界制動力（後輪ロック限界線）を初期値ＦＢ（０）、ＢＢ（０）として設定する。
【００１９】
本発明では、さらに、車両１の減速時における前輪用インホイールモーター１１Ｆによる前輪１０Ｆの前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値が前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）に設定されており、後輪用インホイールモーター１１Ｂによる後輪１０Ｂの後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値が後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）に設定される。
【００２０】
そして、イグニッションキーがオフされて車両１が停止するまでは、車両１の減速時に、スリップ検出装置１８により、各車輪１０の内いずれかの車輪のスリップを検出する度に、対象となる前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）、後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）を更新する。
【００２１】
より詳細には、スリップ検出装置１８により、前輪１０Ｆにスリップが生じたことを検出したときは、次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）をスリップが生じた今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）よりも小さい制動力に設定して更新する。また、スリップ検出装置１８により、後輪１０Ｂにスリップが生じたことを検出したときは、次回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ＋１）をスリップが生じた今回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）よりも小さい制動力に設定して更新する。これらの設定及び更新は、前輪１０Ｆまたは後輪１０Ｂのスリップを検出する度に逐次行う。
【００２２】
前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）は、理論上の値ではなく、実際に前輪１０Ｆに前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）を与えると前輪１０Ｆがスリップ及びロックする値であり、前輪１０Ｆにスリップが生じるごとに後進される。前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）の初期値ＦＢ（０）は、車重Ｗと路面摩擦係数μと理論制動力線図とに基づいて算出された理論上の限界値である。後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）も同様に実際の値であり、初期値ＢＢ（０）は理論上の限界値である。
【００２３】
次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）及び後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ＋１）は、スリップが生じた今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）及び後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）よりも小さい制動力に設定して更新される。
【００２４】
次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）と今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）との差分としては、マップデータから算出された値や定数を用いることができ、予め実験等により最適値に設定される。
【００２５】
なお、スリップ検出装置１８とは、スリップを検出機能を有する装置であればよく、この実施形態で、スリップ検出装置１８は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）で構成される。ＡＢＳは、減速時に各車輪１０のロックを防止する装置である。ＡＢＳは、各車輪１０の回転スピードをホイールセンサーで検知しており、各車輪１０のうちの一輪でも回転数が少なくなると、その車輪１０がスリップしていると判断する。そして、ＡＢＳは、制御装置２０により、スリップしている車輪１０に関する制動力を制御することで、車輪１０がロックすることを防止している。
【００２６】
理論制動力線図は、車重に応じて予め実験等により複数パターン作成されて、制御装置２０に記憶される。例えば、車両１に荷物が積載されていない空荷状態の場合は、図２に示すような空荷時用の理論制動力線図が設定される。また、車両１に荷物が積載されている（車両１の後輪側に荷重が加わっている）場合は、その積載荷重（車重）に応じて、図３に示すような積載時用の理論制動力線図が設定される。この図３に示すような理論制動力線図は、車重に応じて複数パターン設定される。
【００２７】
理論制動力線図の見方は、図２、図３ともに同じであるので、ここでは、図２を用いて理論制動力線図を説明する。理論制動力線図は、横軸が前輪制動力、縦軸が後輪制動力に設定される。理論制動力線図は、路面摩擦係数μに応じて前輪ロック限界制動力ＦＢ（０）を示す前輪ロック限界線ＦＷＬ（点線部）と後輪ロック限界制動力ＢＢ（０）を示す後輪ロック限界線ＢＷＬ（一点鎖線部）が予め実験等により設定されている。路面摩擦係数μ＝ａ、ｂである場合の前輪ロック限界線及び後輪ロック限界線に、代表として、それぞれ、記号ＦＷＬ（μ＝ａ）、ＦＷＬ（μ＝ｂ）及びＢＷＬ（μ＝ａ）、ＢＷＬ（μ＝ｂ）を付している。
【００２８】
図中において実線で示される理想制動力分配線ＩＢＬは、減速度をパラメータとして、要求前輪制動力ＳＦＢ、要求後輪制動力ＳＢＢの理想ブレーキ力を示している。要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢは、運転者により踏み込まれた図示しないブレーキペダルの操作量に基づいている。この実施形態では、要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢは、ブレーキ圧を取得するブレーキセンサ１６の検出値に基づいている。
【００２９】
要求前輪制動力ＳＦＢは、前輪１０Ｆに作用する制動力で、前輪１０Ｆに接続される前輪用インホイールモーター１１Ｆによる前輪用回生制動力ＲＦＢに、運転者がフットブレーキを踏み込むことにより前輪１０Ｆに加わるフットブレーキ力ＦＢを加えた制動力である。
【００３０】
また、要求後輪制動力ＳＢＢは、後輪１０Ｂに作用する制動力で、後輪１０Ｂに接続される後輪用インホイールモーター１１Ｂによる後輪用回生制動力ＲＢＢに、運転者がフットブレーキを踏み込むことにより後輪１０Ｂに加わるフットブレーキ力ＢＢを加えた制動力である。
【００３１】
前輪１０Ｆ、後輪１０Ｂの回転を止めるために必要なブレーキ力である理想ブレーキ力は、走行路面とそれらの摩擦力に等しくなり、車重Ｗと路面摩擦係数μとにより定められる。つまり、図中において点線で示される前輪ロック限界線ＦＷＬ、一点鎖線で示される後輪ロック限界線ＢＷＬを超える制動力が生じると車輪がロックされ、スリップする。
【００３２】
言い換えれば、前輪ロック限界線ＦＷＬが示す前輪ロック限界制動力ＦＢ（０）とは、前輪１０Ｆがスリップ及びロックされない前輪制動力の上限値であり、後輪ロック限界線ＢＷＬが示す後輪ロック限界制動力ＢＢ（０）とは、後輪１０Ｂがスリップ及びロックされない後輪制動力の上限値である。そして、路面摩擦係数μに応じて、前輪ロック限界線ＦＷＬと後輪ロック限界線ＢＷＬの交点を繋いだ線が理論制動力分配線ＩＢＬである。
【００３３】
図中において点線で示される等減速度線ＥＤＬは、図中の左下から右上に向って値が大きくなっている。実際の制動力が理想ブレーキ力を超えると車輪がロックされることから、減速度の最大値は、路面摩擦係数μと重力加速度Ｇとを乗算した値になる。
【００３４】
路面の摩擦係数μ＝ａの場合に、左前輪１０ＦＬと右前輪１０ＦＲの両方の前輪１０Ｆに要求された要求前輪制動力ＳＦＢを示す点が前輪ロック限界線ＦＷＬ（μ＝ａ）より右側にプロットされる場合は、左前輪１０ＦＬ及び右前輪１０ＦＲの一方または両方がスリップしてロックされる懸念がある。一方、要求前輪制動力ＳＦＢを示す点が前輪ロック限界線ＦＷＬ（μ＝ａ）より左側にプロットされる場合は、左前輪１０ＦＬ及び右前輪１０ＦＲの両方がスリップすることなくロックされない。
【００３５】
同様に、路面の摩擦係数μ＝ａの場合に、左後輪１０ＢＬと右後輪１０ＢＲの両方の後輪１０Ｂに要求された要求後輪制動力ＳＢＢを示す点が後輪ロック限界線ＢＷＬ（μ＝ａ）より上側にプロットされる場合は、左後輪１０ＢＬ及び右後輪１０ＢＲの一方または両方がスリップしてロックされる懸念がある。一方、要求後輪制動力ＳＢＢを示す点が後輪ロック限界線ＢＷＬ（μ＝ａ）より下側にプロットされる場合は、左後輪１０ＢＬ及び右後輪１０ＢＲの両方がスリップすることなくロックされない。
【００３６】
車両１が一定減速度（等減速度）で減速する場合における、要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢの推移を示す線である等減速度線ＥＤＬの代表として、減速度α＝α１である場合の等減速度線を示し、これに、記号ＥＤＬ（α＝α１）を付している。
【００３７】
路面摩擦係数μ＝ａで、車両が減速度α＝α１で等減速した場合に、後輪１０Ｂがスリップ及びロックされない要求後輪制動力ＳＢＢの上限値は、後輪ロック限界線ＢＷＬ（μ＝ａ）と等減速度線ＥＤＬ（α＝α１）の交点である点ＢＬで表される。そして、要求後輪制動力ＳＢＢを上記の上限値まで許容した場合における、要求前輪制動力ＳＦＢに対する要求後輪制動力ＳＢＢの最適制動力比を示す線である、後輪最適制動力比線ＯＢＬが設定されている。
【００３８】
すなわち、制御装置２０は、要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢを示す点が、縦軸と横軸と前輪ロック限界線ＦＷＬと後輪ロック限界線ＢＷＬとで囲まれる領域内に存在するように、前輪用インホイールモーター１１Ｆ、後輪用インホイールモーター１１Ｂ、前輪用フットブレーキ１７Ｆ、後輪用フットブレーキ１７Ｂを調節する。このように、要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢに対して、理論制動力線図を用いて、実際の制動力を、縦軸と横軸と前輪ロック限界線ＦＷＬと後輪ロック限界線ＢＷＬとで囲まれる領域内にすることで、車両１を運転者の要求制動力にしたがって減速させると共に、スリップ及びロックを回避している。
【００３９】
なお、図示しないが、路面摩擦係数μ＝ａで、車両が減速度α＝α１で等減速した場合に、前輪１０Ｆがスリップ及びロックされない初期値ＦＢ（０）は、前輪ロック限界線ＦＷＬ（μ＝ａ）と等減速度線ＥＤＬ（α＝α１）の交点で表される。また、後輪１０Ｂがスリップ及びロックされない初期値ＢＢ（０）は、後輪ロック限界線ＢＷＬ（μ＝ａ）と等減速度線ＥＤＬ（α＝α１）の交点で表される。
【００４０】
次に、上記の車両の制御方法を、制御装置２０の機能として図４に基づいて制御フロー図の形で以下に説明する。この制御方法は制御装置２０により運転者によりイグニッションキーがオンになったときに、行われて、イグニッションキーがオフされると終了する。
【００４１】
制御装置２０は、車両１に備えた重量取得装置（図示しない）により車両１の重量（車重）Ｗを取得する（Ｓ１００）。なお、重量取得装置による車重Ｗの取得方法については、周知の方法を使用するので、ここでは説明を省略する。
【００４２】
次いで、制御装置２０は、車両１の走行する路面摩擦係数μ（車両１の走行予定の路面摩擦係数の平均値）をカーナビゲーション等の路面摩擦係数取得装置（図示しない）を用いて検出する（Ｓ１１０）。路面の摩擦係数μは、路面状態により変化する値であり、乾燥路、降雨により濡れた路面、氷結路などを検出することで取得可能である。
【００４３】
次いで、制御装置２０は、取得した車重Ｗに応じた理論制動力線図を選択して、この理論制動力線図を呼び出す（Ｓ１２０）。
【００４４】
次いで、制御装置２０は、選択したこの理論制動力線図を参照して、路面摩擦係数μに対応する前輪ロック限界線ＦＷＬで表される前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）の初期値ＦＢ（０）を算出すると共に、路面摩擦係数μに対応する後輪ロック限界線ＢＷＬで表される後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）の初期値ＢＢ（０）を算出する（Ｓ１３０）。
【００４５】
次いで、制御装置２０は、前輪用インホイールモーター１１Ｆの前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値を算出した初期値ＦＢ（０）に設定すると共に、後輪用インホイールモーター１１Ｂの後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値を算出した初期値ＢＢ（０）に設定する（Ｓ１４０）。この設定が完了するとスタートへリターンする。
【００４６】
ここでいう上限値は、理論上の制動可能な最大値である。したがって、バッテリー１３の状況や要求前輪制動力ＳＦＢによっては、実際に前輪用インホイールモーター１１Ｆの前輪用回生制動力ＲＦＢは、初期値ＦＢ（０）以下になることもある。後輪用回生制動力ＲＢＢも同様である。
【００４７】
図４の制御フローにおいて、ステップＳ１００にて、車重Ｗが設定閾値Ｗ１以上になると、ステップＳ１３０では、後輪ロック限界制動力ＢＢ（０）が前輪ロック限界制動力ＦＢ（０）以上になる。したがって、後輪用インホイールモーター１１Ｂによる後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値は、前輪用インホイールモーター１１Ｆによる前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値以上になる。
【００４８】
一方、ステップＳ１００にて、車重Ｗが設定閾値Ｗ１未満になると、ステップＳ１３０では、前輪ロック限界制動力ＦＢ（０）が後輪ロック限界制動力ＢＢ（０）より大きくなる。したがって、前輪用インホイールモーター１１Ｆによる前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値は、後輪用インホイールモーター１１Ｂによる後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値以上になる。
【００４９】
設定閾値Ｗ１は、例えば、車両１がトラックなどの大型車両の場合に、積載量が所定以上になったことを判定する値である。
【００５０】
次に、減速時の車両１の制御方法について、制御装置２０の機能として図５、及び図６に基づいて制御フロー図の形で以下に説明する。この制御方法は制御装置２０により運転者により図示しないブレーキペダルが踏み込まれたときに開始されて、ブレーキペダルの踏み込みが解除されたときに終了する。また、開始時に前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）には初期値ＦＢ（０）が設定されており、後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）には初期値ＢＢ（０）が設定されている。前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）、後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）は、スリップが生じるたびに、更新される。
【００５１】
図５に例示するように、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれると、制御装置２０は、ブレーキセンサ１６の検出したブレーキ圧に基づいて、要求前輪制動力ＳＦＢと、要求後輪制動力ＳＢＢとを取得する（Ｓ２００）。次いで、制御装置２０は、バッテリー１３の状況を取得する（Ｓ２１０）。図示しないが通常、バッテリー１３には、バッテリー１３の充電容量、温度などを管理するＢＭＳが設置されており、制御装置２０はそのＢＭＳを介してバッテリー１３の状況を取得する。
【００５２】
次いで、制御装置２０は、取得したバッテリー１３の状況に基づいて、現状で制動可能な実行値として、前輪用インホイールモーター１１Ｆの前輪用回生制動力ＲＦＢ、後輪用インホイールモーター１１Ｂの後輪用回生制動力ＲＢＢを算出する（Ｓ２２０）。前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値は前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）に、後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値は後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）にそれぞれ設定されている。一方で、バッテリー１３の状況によっては、実行値としての前輪用回生制動力ＲＦＢ、後輪用回生制動力ＲＢＢが制限される。そこで、このステップでは、バッテリー１３の状況に基づいて、実際に付与可能な実効値としての前輪用回生制動力ＲＦＢ、後輪用回生制動力ＲＢＢを算出する。例えば、バッテリー１３の充電容量が満充電、あるいは満充電に近い場合は、前輪用回生制動力ＲＦＢ、後輪用回生制動力ＲＢＢはゼロ、あるいはゼロに近い値に設定される。
【００５３】
次いで、制御装置２０は、算出した前輪用回生制動力ＲＦＢが要求前輪制動力ＳＦＢ以上か否かを判定する（Ｓ２３０）。前輪用回生制動力ＲＦＢが要求前輪制動力ＳＦＢ以上の場合（ＹＥＳ）に、制御装置２０は、前輪用回生制動力ＲＦＢを要求前輪制動力ＳＦＢに設定する（Ｓ２４０）。
【００５４】
一方、前輪用回生制動力ＲＦＢが要求前輪制動力ＳＦＢ未満である場合（ＮＯ）に、制御装置２０は、前輪用回生制動力ＲＦＢをそのまま維持して、前輪用フットブレーキ１７Ｆの前輪フットブレーキ力ＦＢを、要求前輪制動力ＳＦＢから前輪用回生制動力ＲＦＢを減算した差分ΔＦＢに設定する（Ｓ２５０）。
【００５５】
次いで、制御装置２０は、算出した後輪用回生制動力ＲＢＢが要求後輪制動力ＳＢＢ以上か否かを判定する（Ｓ２６０）。後輪用回生制動力ＲＢＢが要求後輪制動力ＳＢＢ以上の場合（ＹＥＳ）に、制御装置２０は、後輪用回生制動力ＲＢＢを要求後輪制動力ＳＢＢに設定する（Ｓ２７０）。
【００５６】
一方、後輪用回生制動力ＲＢＢが要求後輪制動力ＳＢＢ未満である場合（ＮＯ）に、制御装置２０は、後輪用回生制動力ＲＢＢをそのまま維持して、後輪フットブレーキ１７Ｂの後輪フットブレーキ力ＢＢを、要求後輪制動力ＳＢＢから後輪用回生制動力ＲＢＢを減算した差分ΔＢＢに設定する（Ｓ２８０）。
【００５７】
次いで、制御装置２０は、設定した値で、ブレーキ制御を行って車両１を減速する（Ｓ２９０）。
【００５８】
図６に例示するように、制御装置２０は、スリップ検出装置１８により各車輪１０のスリップを検知する（Ｓ３００、Ｓ３３０）。スリップは各車輪１０ごとに検出されるので、ここでは、並列処理により前輪１０Ｆがスリップしたか否かを判定し（Ｓ３００）、後輪１０Ｂがスリップしたか否かを判定する（Ｓ３３０）。
【００５９】
次いで、制御装置２０は、前輪１０Ｆがスリップした場合（ＹＥＳ）に、ＡＢＳを作動させる（Ｓ３２０）。これにより、スリップが生じた前輪１０Ｆのロックを解除して、制動力を調節する。
【００６０】
次いで、制御装置２０は、現在設定されている今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）に所定の差分を減算して、次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）を算出し、前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値を次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）に更新する（Ｓ３３０）。
【００６１】
一方、前輪１０Ｆがスリップしていない場合（ＮＯ）に、前輪回生制動力ＲＦＢの上限値は今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）に維持される。
【００６２】
並列処理において、制御装置２０は、後輪１０Ｂがスリップした場合（ＹＥＳ）に、ＡＢＳを作動させる（Ｓ３４０）。これにより、スリップが生じた後輪１０Ｂのロックを解除して、制動力を調節する。
【００６３】
次いで、制御装置２０は、現在設定されている今回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）に所定の差分を減算して、次回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ＋１）を算出し、後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値を次回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ＋１）に更新する（Ｓ３５０）。
【００６４】
一方、後輪１０Ｂがスリップしていない場合（ＮＯ）に、後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値は今回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）に維持される。
【００６５】
運転者がブレーキペダルの踏み込みを解除すると、制御装置２０は、イグニッションキーがオンからオフになって、車両が停車したか否かを判定する（Ｓ３６０）。イグニッションキーがオンからオフになって、車両が停車した場合（ＹＥＳ）に、制御装置２０は、上限値を初期値ＦＢ（０）、ＢＢ（０）にリセットして（Ｓ３７０）、スタートへリターンする。
【００６６】
一方、イグニッションキーがオンのままなど、オンからオフになっておらず、車両が停車していない場合（ＮＯ）に、制御装置２０は、上限値をリセットせずに、スタートへリターンする。
【００６７】
上記の制御方法によれば、減速前に、前輪用インホイールモーター１１Ｆによる前輪用回生制動力ＲＦＢの理論上の上限値を、初期値ＦＢ（０）に設定し、後輪用インホイールモーター１１Ｂによる後輪用回生制動力ＲＢＢの理論上の上限値を、初期値ＢＢ（０）に設定している。それ故、実際の減速時にバッテリー１３の状況が良好であれば、要求前輪制動力ＳＦＢ、要求後輪制動力ＳＢＢが大きくても、前輪フットブレーキ１７Ｆ、後輪フットブレーキ１７Ｂを使用せずに、車両１を制動できる。
【００６８】
つまり、前輪用インホイールモーター１１Ｆ、後輪用インホイールモーター１１Ｂの回生量を理論上、各車輪１０のスリップやロックが生じない範囲で最大限まで増加できる。これにより、フットブレーキ１７の使用頻度の低減には有利になり、各車輪１０のスリップを防止しつつ、車両１の全体での回生制動力を向上させてエネルギー回生量を増加することができる。
【００６９】
一方で、車両１の発進時における車重の推定精度に対する誤差が大きかったり、路面勾配の検出精度に対する誤差が大きかったりした場合に、初期値ＦＢ（０）、ＢＢ（０）が実際の値と異なることとなる。
【００７０】
そこで、上記のように、各車輪１０にスリップが生じた場合は、前輪用回生制動力ＲＦＢの上限値、後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値を更新する。具体的に、現時点で設定されている今回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）から差分を減算して、次回の前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ＋１）に更新し、今回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）から差分を減算して、次回の後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ＋１）に更新する。それ故、理論上の上限値から実際の上限値に近づけることができる。これにより、減速時のスリップの防止には有利になると共に、フットブレーキ１７の使用頻度の低減にも有利になり、前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｂの各車輪のスリップを防止しつつ、車両全体での回生制動力を向上させてエネルギー回生量を増加することができる。
【００７１】
また、前輪用回生制動力ＲＦＢ、後輪用回生制動力ＲＢＢの上限値は、車両１が停止してイグニッションキーをオンからオフにしたとき（車両１の停車時）に、初期値ＦＢ（０）、ＢＢ（０）に再設定される。それ故、車両１の停車時に車重Ｗが変化したり、再発進後に路面摩擦係数μが変化したりした場合に、その変化に応じた、初期値ＦＢ（０）、ＢＢ（０）に再設定するので、ロック防止精度の向上及びインホイールモーター１１による回生制動力の向上を実現することができる。
【００７２】
そして、本発明では、制御装置２０により、車重Ｗが予め設定した設定閾値Ｗ１以上の場合は、車両１の後輪１０Ｂ側に積載されている積荷の重量が大きく、車体のバランスが後輪１０Ｂ側に偏っていると判定して、後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）を前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）以上とする。また、車重Ｗが設定閾値Ｗ１未満の場合は、車両１の後輪１０Ｂ側に積載されている積荷の重量が小さく、車体のバランスが前輪１０Ｆ側に偏っていると判定して、前輪ロック限界制動力ＦＢ（ｋ）を後輪ロック限界制動力ＢＢ（ｋ）よりも大きくする構成にする。この設定閾値Ｗ１は、予め実験等により最適値に設定される。
【００７３】
この構成によれば、車重Ｗに起因する車体のバランスに応じて、スリップする懸念の小さい方の車輪１０（前輪１０Ｆまたは後輪１０Ｂ）のロック限界制動力を他方の車輪１０（後輪１０Ｂまたは前輪１０Ｆ）のロック限界制動力より大きくするので、前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｂのスリップを防止しつつ、車両全体での回生制動力を向上させてエネルギー回生量を増加することができる。
【００７４】
また、上記の車両１において、前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｂを含む各車輪１０にフットブレーキ等のメカブレーキを備え、制御装置２０が、車両１の減速時の要求前輪制動力ＳＦＢが前輪用回生制動力ＲＦＢよりも大きい場合は、前輪１０Ｆに備えられたメカブレーキを作動し、要求後輪制動力ＳＢＢが後輪用回生制動力ＲＢＢよりも大きい場合は、後輪１０Ｂに備えられたメカブレーキを作動する構成にする。
【００７５】
この構成によれば、バッテリー１３の状況に応じてインホイールモーター１１の回生制動力だけでは車輪１０の要求制動力を確保することが困難であっても、対応するメカブレーキにより要求制動力の不足分を確保することができ、車輪１０のスリップ及びロックを防止することができる。
【００７６】
また、本実施形態のように、前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｂの各車輪１０にインホイールモーター１１を備えて、このインホイールモーター１１により各車輪１０の回生制動力を個別に設定可能な車両では、さらに、制御装置２０が、車両１の進行方向左右における積荷の積載状態に応じて、前輪用インホイールモーター１１Ｆにより前輪に加える回生制動力と後輪用インホイールモーター１１Ｂにより後輪１０Ｂに加える回生制動力を設定する制御を行うように構成するとより好ましい。
【００７７】
例えば、車両１の進行方向（後輪１０Ｂから前輪１０Ｆに向かう方向）から見て、車両１の中央から左側（左前輪１０ＦＬ、左後輪１０ＢＬ側）に積載されている積荷の荷重が、車両１の中央から右側（右前輪１０ＦＲ、左後輪１０ＢＲ側）に積載されている積荷の荷重以上である場合は、左前輪１０ＦＬに加える回生制動力を右前輪１０ＦＲに加える回生制動力以上とし、かつ、左後輪１０ＢＬに加える回生制動力を右後輪１０ＢＲに加える回生制動力以上として設定する。
【００７８】
また、例えば、車両１の進行方向から見て、車両１の中央から右側（右前輪１０ＦＲ、右後輪１０ＢＲ側）に積載されている積荷の荷重が、車両１の中央から左側（左前輪１０ＦＬ、左後輪１０ＢＬ側）に積載されている積荷の荷重より大きい場合は、右前輪１０ＦＲに加える回生制動力を左前輪１０ＦＬに加える回生制動力より大きく、かつ、右後輪１０ＢＲに加える回生制動力を左後輪１０ＢＬに加える回生制動力より大きく設定する。
【００７９】
なお、車両１に積載した積荷の荷重が車体の進行方向左右のいずれかに偏っているかについては、例えば、次のような方法で判定することができる。すなわち、車両１の進行方向から見て、車両１の中央から右側の車体の任意の位置と、車両１の中央から左側の車体の任意の位置の両方にサスペンションの沈み量を検出するセンサー（図示しない）を取り付け、これらのセンサーの検出値（沈み量）の大小を比較することで、車両１が進行方向左右のいずれかに偏っているかを判定することが可能となる。なお、上記のセンサーは、左側の車体及び右側の車体の各々に複数個設置して、複数個のセンサーの検出値の平均値を用いて車体の偏りを判定してもよいが、少なくとも左後輪１０ＢＬ及び右後輪１０ＢＲの両方に取り付けることが必要となる。
【００８０】
また、本発明を適用可能な車両は、本実施形態のように前輪１０Ｆの各車輪に前輪用インホイールモーター１１Ｆを備え、後輪１０Ｂの各車輪に後輪用インホイールモーター１１Ｂを備えて、このインホイールモーター１１Ｆ、１１Ｂにより各車輪１０の回生制動力を個別に設定可能な車両に限らず、少なくとも前輪１０Ｆ及び後輪１０Ｂの回生制動力をそれぞれ設定可能な車両であればよい。
【００８１】
例えば、図示しないが、前輪用モータージェネレーターを前輪用ドライブシャフト１４Ｆに備えて、この前輪用モータージェネレーターにより車両の前輪１０Ｆに駆動力及び回生制動力を供給するとともに、後輪用モータージェネレーターを後輪用ドライブシャフト１４Ｂに備えて、この後輪用モータージェネレーターにより車両の後輪１０Ｂに駆動力及び回生制動力を供給する車両であってもよい。また、前輪用インホイールモーター１１Ｆ、後輪用インホイールモーター１１Ｂの代わりに、回生制動のみを行う前輪用ジェネレーター、後輪用ジェネレーターでもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、車両１にエンジンを搭載していないが、エンジンを搭載する車両の場合は、要求前輪制動力ＳＦＢ及び要求後輪制動力ＳＢＢの両方とも、回生制動力とフットブレーキ力にエンジンブレーキ力を加えた制動力となる。
【符号の説明】
【００８３】
１  車両
１０  車輪
１０Ｆ  前輪
１０Ｂ  後輪
２０  制御装置
μ  路面の摩擦係数
【図１】
2018019538.tif 000003
【図２】
2018019538.tif 000004
【図３】
2018019538.tif 000005
【図４】
2018019538.tif 000006
【図５】
2018019538.tif 000007
【図６】
2018019538.tif 000008