(57)【要約】【課題】走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制すること。【解決手段】前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御コントローラ３を備える。この車両運動制御装置Ａ１において、左右駆動輪のそれぞれの実回転数をそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う左右のモータコントローラ＆インバータ４，６を設ける。左右のモータコントローラ＆インバータ４，６は、左右駆動輪のそれぞれの実回転数の平均値をとって基準回転数を演算する基準回転数演算部４ｂ，６ｂと、タイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、基準回転数に対する左右駆動輪の回転数差である左右の偏差回転数を演算する左右差回転数演算部４ｃ，６ｃと、基準回転数に左右の偏差回転数を加えて左側と右側の目標駆動輪回転数を設定する目標駆動輪回転数設定部４ｄ，６ｄと、を有する。【選択図】図１
2015192471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御手段を備えた車両運動制御装置において、
前記左右駆動輪のそれぞれの実回転数を、前記左右駆動輪のそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う駆動輪回転数制御手段を設け、
前記駆動輪回転数制御手段は、前記左右駆動輪のそれぞれの実回転数の平均値をとって基準回転数を演算する基準回転数演算部と、
タイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、前記基準回転数に対する右駆動輪の回転数差である右偏差回転数と前記基準回転数に対する左駆動輪の回転数差である左偏差回転数を演算する左右差回転数演算部と、
前記基準回転数に前記右偏差回転数を加えて右側目標駆動輪回転数を設定し、前記基準回転数に前記左偏差回転数を加えて左側目標駆動輪回転数を設定する目標駆動輪回転数設定部と、を有する
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両運動制御装置において、
前記駆動輪回転数制御手段は、タイヤ伝達トルクにより発生し得る左右駆動輪のスリップが許容スリップを越えないように、左右同じ側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決め、前記右側目標駆動輪回転数と前記左側目標駆動輪回転数のそれぞれを、前記前後偏差回転数制限値により制限する前後偏差回転数制限部を有する
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両運動制御装置において、
前記前後偏差回転数制限部は、旋回走行に必要なタイヤ横力を発生させるための許容スリップ値を算出し、前記前後偏差回転数制限値を、前記許容スリップ値に応じて増減する値にした
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された車両運動制御装置において、
前記駆動輪回転数制御手段は、前記左右駆動輪の目標駆動輪回転数と実回転数の偏差に基づき、微分ゲインと偏差微分値による微分項を有するフィードバック制御により、右側トルク指令値と左側トルク指令値を算出するFBトルク算出部を有し、
前記FBトルク算出部は、前記微分項の微分ゲインを、操舵速度が高いほど大きな値とする調整を行う
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された車両運動制御装置において、
前記駆動制御手段は、駆動/回生制御系を構成する各部品を保護するトルク制限値を算出する部品保護トルク制限部と、
前記各部品のトルク制限値のうち最も厳しい制限値を選択するセレクトロー部と、
前記選択した制限値を最終トルク制限値とするトルク制限値算出部と、を有し、
前記駆動輪回転数制御手段は、前記目標トルク算出部からの前記右側合計トルク指令値と前記左側合計トルク指令値を、前記最終トルク制限値により制限するトルク制限部を有する
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項６】
前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御手段を備えた車両運動制御装置において、
前記左右駆動輪のそれぞれの実回転数を、前記左右駆動輪のそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う駆動輪回転数制御手段を設け、
前記駆動輪回転数制御手段は、アクセル開度に応じた目標車速を前記左右駆動輪の回転数に換算した値を求め、この値を基準回転数に設定する基準回転数演算部と、
操舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、前記基準回転数に対する右駆動輪の回転数差である右偏差回転数と前記基準回転数に対する左駆動輪の回転数差である左偏差回転数を演算する左右差回転数演算部と、
前記基準回転数に前記右偏差回転数を加えて右側目標駆動輪回転数を設定し、前記基準回転数に前記左偏差回転数を加えて左側目標駆動輪回転数を設定する目標駆動輪回転数設定部と、を有する
ことを特徴とする車両運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右輪の駆動力（トルク）を独立して制御する構成を備えた車両運動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、横風外乱や路面外乱に対し車両姿勢を安定させることを目的とし、非操舵状態のとき、外乱抑制ヨーモーメント量をヨーモーメント発生装置で発生させる車両姿勢制御手段を備えた車両姿勢安定制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、外乱抑制ヨーモーメント量は、検出されたヨーモーメント量に基づいて求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１１３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両姿勢安定制御装置にあっては、トルクの左右配分制御による乱抑制ヨーモーメント量の発生によって、外乱によるヨーモーメント量を抑える制御を行っている。このため、左右駆動輪のうち片輪が失陥すると、失陥した片輪側のトルク制御ができなくなり、車両挙動が大きく乱れてしまうことがある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができる車両運動制御装置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】
上記目的を達成するため、本発明は、前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御手段を備えている。
この車両運動制御装置において、前記左右駆動輪のそれぞれの実回転数を、前記左右駆動輪のそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う駆動輪回転数制御手段を設ける。
前記駆動輪回転数制御手段は、基準回転数演算部と、左右差回転数演算部と、目標駆動輪回転数設定部と、を有する。
前記基準回転数演算部は、前記左右駆動輪のそれぞれの実回転数の平均値をとって基準回転数を演算する。
前記左右差回転数演算部は、タイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、前記基準回転数に対する右駆動輪の回転数差である右偏差回転数と前記基準回転数に対する左駆動輪の回転数差である左偏差回転数を演算する。
前記目標駆動輪回転数設定部は、前記基準回転数に前記右偏差回転数を加えて右側目標駆動輪回転数を設定し、前記基準回転数に前記左偏差回転数を加えて左側目標駆動輪回転数を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数は、左右駆動輪の平均値が基準回転数となり、左右駆動輪の目標回転数差が、操舵角による左右差回転数となるように設定される。そして、右駆動輪と左駆動輪のそれぞれの実回転数を、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数のそれぞれに一致させる回転数フィードバック制御が行われる。
例えば、走行中に片輪が失陥し、失陥した駆動輪の車輪速（＝実回転数）が低下した際には、正常な駆動輪側の車輪速に対する失陥した駆動輪の車輪速の低下により、左右駆動輪速差である車輪速乖離幅が拡大し、車両挙動の乱れを招く。
これに対し、走行中に片輪が失陥し、失陥した駆動輪の回転数が低下した際には、左右駆動輪の実回転数の平均値（＝基準回転数）が低下する。この基準回転数が低下すると、正常な駆動輪の目標回転数が、基準回転数の低下にしたがって低下し、実回転数を目標回転数に一致させる回転数フィードバック制御が行われることにより、正常な駆動輪側の実回転数が、目標回転数の低下にしたがって低下する。このため、失陥した駆動輪側の車輪速低下に沿って正常な駆動輪側の車輪速も低下し、車輪速乖離幅の拡大が抑えられる。
この結果、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車両運動制御装置を示す全体ブロック構成図である。
【図２】実施例１の車両運動制御装置における左右駆動輪の目標駆動輪回転数と目標トルクの演算処理構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１の車両運動制御装置における左右差回転数演算部での操舵角に応じた左右差回転数の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両運動制御装置における前後偏差回転数制限部での許容スリップ率に応じた前後偏差回転数制限値の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の車両運動制御装置における右モータコントローラ＆インバータでの右側トルク指令値（FB分）の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の車両運動制御装置における右モータコントローラ＆インバータ及び駆動制御コントローラでの右側合計トルク指令値の演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において直進状態での左従動輪・左駆動輪・右従動輪・右駆動輪の車輪速を示す車輪速作用説明図である。
【図８】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において片輪故障状態に移行したときの左従動輪・左駆動輪・右従動輪・右駆動輪の車輪速増減方向を示す車輪速増減作用説明図である。
【図９】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において左輪が失陥したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において外乱が入力したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１１】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において右操舵したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１２】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において旋回中に加減速（登降坂）が介入したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１３】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において前後偏差回転数制限を受けて右旋回したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１４】実施例１の車両運動制御装置を搭載したインホイールモータ電気自動車において微分ゲインを増大して右旋回したときの右前後車輪速・左前後車輪速・左右差回転数指令（舵角）・左トルク・右トルク・車両ヨー挙動の各特性を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施例２の車両運動制御装置の右インホイールモータ側構成を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両運動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１における車両運動制御装置の構成を、［全体システム構成］、［左右差回転数の演算処理構成］、［前後偏差回転数制限値の演算処理構成］、［右側トルク指令値の演算処理構成］、［右側合計トルク指令値の演算処理構成］に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の車両運動制御装置Ａ１の全体ブロック構成を示し、図２は、左右駆動輪の目標駆動輪回転数と目標トルクの演算処理構成を示す。以下、図１及び図２に基づき、全体システム構成を説明する。
【００１２】
実施例１の車両運動制御装置Ａ１は、左右前輪を従動輪とし、左右後輪をインホイールモータ駆動輪とし、駆動輪である左右後輪のトルクを独立して制御する後輪駆動ベースのインホイールモータ電気自動車に適用されている。
【００１３】
車両運動制御装置Ａ１は、図１に示すように、舵角センサ１と、各センサ２と、駆動制御コントローラ３と、VDCコントローラ８と、を左右後輪について共通の構成として備えている。右後輪側には、右モータコントローラ＆インバータ４と、右インホイールモータ５と、を備え、左後輪側には、左モータコントローラ＆インバータ６と、左インホイールモータ７と、を備えている。
【００１４】
前記舵角センサ１は、ステアリングホイールに対するドライバー操作による操舵角を検出する。
【００１５】
前記各センサ２は、駆動制御コントローラ３への駆動制御必要情報を検出するセンサであり、例えば、アクセル開度センサやブレーキ操作量センサや車速センサ等をいう。
【００１６】
前記駆動制御コントローラ３は、加減速トルク演算部３ａと、部品保護トルク制限部３ｂと、セレクトロー部３ｃと、トルク制限値算出部３ｄと、を有する。
【００１７】
前記加減速トルク演算部３ａは、各センサ２からの入力情報とトルクマップに基づき、加減速トルクの演算を行う。具体的には、モータトルクマップとアクセル開度と車速（回転数）により加減速トルクの演算を行う。
【００１８】
前記部品保護トルク制限部３ｂは、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC（リチウムバッテリコントローラ）/INV（インバータ）/MG（モータジェネレータ）を保護するトルク制限値を算出する。
【００１９】
前記セレクトロー部３ｃは、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGのトルク制限値のうち最も厳しい制限値を選択する。このセレクトロー部３ｃは、各輪独立の制駆動力制御により車両挙動を制御するVDCコントローラ８からのVDC/TCS要求を入力し、VDC/TCS要求を各部品LBC/INV/MGのトルク制限値を決めるのに考慮する。
【００２０】
前記トルク制限値算出部３ｄは、セレクトロー部３ｃにより選択した制限値を最終トルク制限値とする。このとき、加減速トルク演算部３ａからの加減速トルクを考慮する。
【００２１】
前記右モータコントローラ＆インバータ４は、右モータコントローラと右インバータの組み合わせユニット構成である。この右モータコントローラ＆インバータ４には、左右IWM回転数検出部４ａと、基準回転数演算部４ｂと、左右差回転数演算部４ｃと、右側目標駆動輪回転数設定部４ｄと、前後偏差回転数制限部４ｅと、を有する。さらに、FBトルク算出部４ｆと、目標トルク算出部４ｇと、トルク制限部４ｈと、右IWM電流制御部４ｉと、を有する。
【００２２】
前記左右IWM回転数検出部４ａは、レゾルバ又はABS車輪速センサにより、右インホイールモータ５と左インホイールモータ７のそれぞれの実回転数を検出する。
【００２３】
前記基準回転数演算部４ｂは、右インホイールモータ５と左インホイールモータ７のそれぞれの実回転数の平均値をとって基準回転数を演算する。
【００２４】
前記左右差回転数演算部４ｃは、左右前輪のタイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように舵角センサ１からの操舵角情報を用いて、前輪の転舵方向と前輪転舵角に応じた左側後輪と右側後輪の左右差回転数を演算する。左右差回転数の演算構成については、図３に基づき後述する。
【００２５】
前記右側目標駆動輪回転数設定部４ｄは、後輪の右側目標駆動輪回転数を、基準回転数に右偏差回転数（±左右差回転数/2）を加算した値に設定する。つまり、右旋回時に旋回内輪となる右偏差回転数は、基準回転数に対応して負の値で与えられ、左旋回時に旋回外輪となる右偏差回転数は、基準回転数に対応して正の値で与えられる。
【００２６】
前記前後偏差回転数制限部４ｅは、タイヤ伝達トルクにより発生し得る右駆動輪のスリップ率が許容スリップ率を越えないように、同じ右側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決め、後輪の右側目標駆動輪回転数を、前後偏差回転数制限値により制限する。前後偏差回転数制限値の演算構成については、図４に基づき後述する。
【００２７】
前記FBトルク算出部４ｆは、右インホイールモータ５の実回転数を、前後偏差回転数制限値により制限された後輪の右側目標駆動輪回転数に一致するようにフィードバック制御するときのFBトルク（以下、「右側トルク指令値」）を算出する。右側トルク指令値FB分の演算構成については、図５に基づき後述する。
【００２８】
前記目標トルク算出部４ｇは、駆動制御コントローラ３の加減速トルク演算部３ａで演算された加減速トルクに、FBトルク算出部４ｅからの右側トルク指令値FB分を加算し、右側後輪で発生する目標トルク（以下、「右側合計トルク指令値」）を算出する。
【００２９】
前記トルク制限部４ｈは、目標トルク算出部４ｇからの右側合計トルク指令値を、トルク制限値算出部３ｄからの最終トルク制限値により制限する。
【００３０】
前記右IWM電流制御部４ｉは、トルク制限部４ｈにて最終トルク制限値により制限された右側合計トルク指令値に基づいて、三相交流の電流波形を生成し、右インホイールモータ５へ印加する。
【００３１】
前記左モータコントローラ＆インバータ６は、左モータコントローラと左インバータの組み合わせユニット構成である。この左モータコントローラ＆インバータ４は、右モータコントローラ＆インバータ４と同様に構成される。そして、左モータコントローラ＆インバータ６には、左右IWM回転数検出部６ａと、基準回転数演算部６ｂと、左右差回転数演算部６ｃと、左側目標駆動輪回転数設定部６ｄと、前後偏差回転数制限部６ｅと、を有する。さらに、FBトルク算出部６ｆと、目標トルク算出部６ｇと、トルク制限部６ｈと、左IWM電流制御部６ｉと、を有する。これらの構成要素は、右か左かで異なるだけで、右モータコントローラ＆インバータ４の対応する各構成要素と全く同じ構成であるため、説明を省略する。
【００３２】
次に、図２に基づき、左右駆動輪の目標駆動輪回転数と目標トルクの演算処理構成を、図１と対応しながら説明する。但し、目標駆動輪回転数の許容スリップによる制限や目標トルクの最大許容トルクによる制限を省略したもので説明する。
【００３３】
前記左右IWM回転数検出部４ａ，６ａは、実回転数（駆動輪）検出部と、反対側回転数（駆動輪）検出部と、によって構成される。
【００３４】
前記基準回転数演算部４ｂ，６ａは、基準回転数を、
基準回転数＝（実回転数＋反対側回転数）／２
の式を用いて演算する。
【００３５】
前記右側目標駆動輪回転数設定部４ｄは、例えば、右操舵のとき、右側目標駆動輪回転数を、基準回転数から負の値による右偏差回転数（＝-左右差回転数/2）を加算することで設定する。そして、FBトルク算出部４ｆは、右インホイールモータ５の実回転数が、右側目標駆動輪回転数に一致するようにフィードバック制御するときの右側トルク指令値を算出する。
【００３６】
前記左側目標駆動輪回転数設定部６ｄは、例えば、右操舵のとき、左側目標駆動輪回転数を、基準回転数から正の値による左偏差回転数（＝+左右差回転数/2）を加算することで設定する。そして、FBトルク算出部６ｆは、左インホイールモータ７の実回転数が、左側目標駆動輪回転数に一致するようにフィードバック制御するときの左側トルク指令値を算出する。
【００３７】
前記目標トルク算出部４ｇ，６ｇは、加減速トルク演算部３ａで演算された加減速トルクに、FBトルク算出部４ｆ，６ｆからの右側トルク指令値と左側トルク指令値をそれぞれ加算し、右側合計トルク指令値と左側合計トルク指令値をそれぞれ算出する。
【００３８】
前記右IWM電流制御部４ｉは、右側合計トルク指令値を得る三相交流により右インホイールモータ５を駆動し、左IWM電流制御部６ｉは、左側合計トルク指令値を得る三相交流により左インホイールモータ７を駆動する。
【００３９】
すなわち、操舵０のとき：左右差回転数＝０、右輪目標回転数＝一定（＝基準回転数）、左輪目標回転数＝一定（＝基準回転数）となる。右操舵のとき：左右差回転数＝増加、右輪目標回転数＝減少（＝基準回転数−左右差回転数/2）、左輪目標回転数＝増加（＝基準回転数＋左右差回転数/2）となる。左操舵のとき：左右差回転数＝減少、右輪目標回転数＝増加（＝基準回転数＋左右差回転数/2）、左輪目標回転数＝減少（＝基準回転数−左右差回転数/2）となる。
【００４０】
［左右差回転数の演算処理構成］
図３は、左右差回転数演算部４ｃ，６ｃでの操舵角に応じた左右差回転数の演算処理の流れを示す。以下、図３に基づき、左右差回転数の演算処理構成を説明する。
【００４１】
ステップＳ３１では、舵角センサ１からのセンサ信号に基づき、操舵有りか、操舵ゼロであるかを判断する。操舵ゼロの場合は、ステップＳ３２へ進み、左右差回転数指令＝０とする。
【００４２】
ステップＳ３３では、ステップＳ３１での操舵有りとの判断に続き、操舵角をステアリングギヤ比で割り、前輪のタイヤ転舵角（δ）を演算し、ステップＳ３４へ進む。
【００４３】
ステップＳ３４では、ステップＳ３３での前輪のタイヤ転舵角（δ）の演算に続き、前輪のタイヤ転舵角δとホイールベースＬを用いて、旋回半径Ｒを、
Ｒ＝Ｌ／sin（δ）
の式により演算し、ステップＳ３５へ進む。なお、ここでは、ステア特性として、ニュートラルステア特性を狙う計算式を示したが、ベース車両の特性に合わせたり、オーバーステア特性/アンダーステア特性を狙ったりすることも可能である。
【００４４】
ステップＳ３５では、ステップＳ３４での旋回半径Ｒの演算に続き、旋回半径Ｒと駆動輪トレッド長を用いて内輪旋回半径（Rin）と外輪旋回半径（Rout）を、
Rin＝Ｒ−駆動輪トレッド長／２
Rout＝Ｒ＋駆動輪トレッド長／２
の式により演算し、ステップＳ３６へ進む。
【００４５】
ステップＳ３６では、ステップＳ３５での内輪旋回半径（Rin）と外輪旋回半径（Rout）の演算に続き、内輪速度（Vin）と外輪速度（Vout）の速度差（Vout−Vin）を、
Vout−Vin＝Rout×ω−Rin×ω＝（Rout−Rin）×（車速／Ｒ）
＝駆動輪トレッド長×（車速／Ｒ）
の式により演算し、右操舵のときはステップＳ３７へ進み、左操舵のときはステップＳ３８へ進む。
【００４６】
ステップＳ３７では、右操舵であるとの判断に続き、左右差回転数指令＝（Vout−Vin）を左右差回転数に換算し、右操舵時の舵角に応じた左右差回転数を得る。
【００４７】
ステップＳ３８では、左操舵であるとの判断に続き、左右差回転数指令＝−（Vout−Vin）を左右差回転数に換算し、左操舵時の舵角に応じた左右差回転数を得る。
【００４８】
［前後偏差回転数制限値の演算処理構成］
図４は、前後偏差回転数制限部４ｅ，６ｅでの許容スリップ率に応じた前後偏差回転数制限値の演算処理の流れを示す。以下、図４に基づき、前後偏差回転数制限値の演算処理構成を説明する。
【００４９】
ステップＳ４１では、現在横Ｇセンサ値と、操舵量と車速から推定した横Ｇと、のセレクトハイにより必要横Ｇを算出し、ステップＳ４２へ進む。
【００５０】
ステップＳ４２では、ステップＳ４１での必要横Ｇの算出に続き、車両諸元により必要横Ｇを必要横力に換算し、ステップＳ４４へ進む。
【００５１】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２からの必要横力と、ステップＳ４３の枠内に記載されたスリップ率−タイヤ最大横力マップと、に基づき、必要横力を発生させるための許容スリップ率を算出し、ステップＳ４５へ進む。
ここで、許容スリップ率は、必要横力が大きいほど小さい値によるスリップ率（許容スリップを抑えた値）に算出される。
【００５２】
ステップＳ４５では、ステップＳ４４での許容スリップ率の算出に続き、前後偏差回転数制限値（＝前後偏差車輪速制限値）が、
前後偏差回転数制限値＝従動輪速（対地車速と考える）±従動輪速×許容スリップ率
の式により演算される。
ここで、従動輪速としては、右駆動輪側では、同じ右従動輪の車輪速を用い、左駆動輪側では、同じ左従動輪の車輪速を用いる。
【００５３】
［右側トルク指令値の演算処理構成］
図５は、右モータコントローラ＆インバータ４での右側トルク指令値（FB分）の演算処理の流れを示す。以下、図５に基づき、右側トルク指令値の演算処理構成を説明する。ここで、舵角センサ１からの舵角値を用い、左右差回転数演算部４ｃ，６ｃにて演算される目標左右差回転数を入力した後の右側処理について説明する。なお、左側処理については、右側処理と同じであるので説明を省略する。
【００５４】
ステップＳ５１では、右側目標駆動輪回転数が、
右側目標駆動輪回転数＝基準回転数＋目標左右差回転数（＝右偏差回転数）
の式により演算され、ステップＳ５２へ進む。
【００５５】
ステップＳ５２では、ステップＳ５１での右側目標駆動輪回転数に続き、前後偏差回転数制限部４ｅにおいて、右側目標駆動輪回転数が許容スリップ率を越えないように、上下限ガード処理により制限し、ステップＳ５３へ進む。
【００５６】
ステップＳ５３では、ステップＳ５２での上下限ガード処理に続き、制限後の右側目標駆動輪回転数と、右側実回転数センサ値と、の差分（偏差）を算出し、ステップＳ５４，ステップＳ５５，ステップＳ５７へ進む。
【００５７】
ステップＳ５４では、ステップＳ５３での右側駆動輪回転数の差分算出に続き、右側駆動輪回転数の差分に、Ｐゲイン（比例ゲイン）を積算し、ＰＩＤ制御の比例項（Ｐ項）を算出し、ステップＳ５９へ進む。
【００５８】
ステップＳ５５では、ステップＳ５３での右側駆動輪回転数の差分算出に続き、右側駆動輪回転数の差分の積分処理をする。そして、次のステップＳ５６では、差分を積分した値にＩゲイン（積分ゲイン）を積算し、ＰＩＤ制御の積分項（Ｉ項）を算出し、ステップＳ５９へ進む。
【００５９】
ステップＳ５７では、ステップＳ５３での右側駆動輪回転数の差分算出に続き、右側駆動輪回転数の差分の微分処理をする。そして、次のステップＳ５８では、差分を微分した値にＤゲイン（微分ゲイン）を積算し、ＰＩＤ制御の微分項（Ｄ項）を算出し、ステップＳ５９へ進む。なお、Ｄゲインについては、操舵速度に応じた可変値により与える。
【００６０】
ステップＳ５９では、ステップＳ５４からの比例項（Ｐ項）と、ステップＳ５７からの積分項（Ｉ項）と、ステップＳ５８からの微分項（Ｄ項）と、を加算し、右側トルク指令値（FB分）を算出する。
【００６１】
［右側合計トルク指令値の演算処理構成］
図６は、右モータコントローラ＆インバータ４及び駆動制御コントローラ３での右側合計トルク指令値の演算処理の流れを示す。以下、図６に基づき、右側合計トルク指令値の演算処理構成を説明する。
【００６２】
ステップＳ６１では、加減速トルク演算部３ａにおいて、各センサ２からの入力情報とモータトルクマップ（車速、アクセル開度）に基づき、加減速トルクを算出し、ステップＳ６６へ進む。
【００６３】
ステップＳ６２では、右側目標駆動輪回転数設定部４ｄにおいて、（ドライバー意図の）左右回転数差となるよう目標駆動輪回転数を、
右側目標駆動輪回転数＝基準回転数＋目標左右差回転数（＝右偏差回転数）
の式により設定し、ステップＳ６３へ進む。
【００６４】
ステップＳ６３では、ステップＳ６２での右側目標駆動輪回転数の設定に続き、従動輪速より演算した推定車速に対するスリップ率（又はスリップ量）が、許容スリップ率（又は許容スリップ量）を越えないよう、右側目標駆動輪回転数（＝目標車速）に上下限ガードを行い、ステップＳ６５へ進む。
ここで、上下限ガードは、例えば、許容スリップ率を３％としたとき、
従動輪車速×1.03（仮）＞目標車速＞従動輪車速×0.97（仮）
により行う。
【００６５】
ステップＳ６４では、左右差回転（差分）に対する比例項（Ｐ項）のゲインと、操舵に対する微分項（Ｄ項）のゲインと、タイヤの違いによる積分項（Ｉ項）のゲインと、を調整し、ステップＳ６５に対し調整後の各ゲインを出力する。ここで、左右差回転に対する比例項（Ｐ項）のゲインは、外乱安定要求が高いほど大きな値とされる。操舵に対する微分項（Ｄ項）のゲインは、操舵応答要求が高いほど大きな値とされる。
【００６６】
ステップＳ６５では、ステップＳ６３での右側目標駆動輪回転数の上下限ガードと、ステップＳ６４でのフィードバック制御ゲインの設定に続き、FBトルク算出部４ｆにおいて、目標駆動輪回転数となるよう、ＰＩＤ制御により右側トルク指令値を、
右側トルク指令値＝Ｐゲイン×（右側目標駆動輪回転数−右側実回転数）＋Ｉゲイン×（右側目標駆動輪回転数−右側実回転数）の積分値＋Ｄゲイン×（右側目標駆動輪回転数−右側実回転数）の微分値
の式により算出し、ステップＳ６６へ進む。
【００６７】
ステップＳ６６では、ステップＳ６１での加減速トルクの算出と、ステップＳ６５での右側トルク指令値の算出に続き、目標トルク算出部４ｇにおいて、加減速トルクと右側トルク指令値の加算（セレクトハイ）により右側合計トルク指令値を算出し、ステップＳ６８へ進む。
【００６８】
ステップＳ６７では、トルク制限値算出部３ｄにおいて、トルク制限値（駆動側＆回生側）を、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGについて算出する。そして、各部品LBC/INV/MGのトルク制限値のうち最も厳しい制限（０に近い値）を選択し、最終トルク制限値とする。最終トルク制限値は、
最終トルク制限値（駆動側）＝min（各部品トルク制限値（駆動側））
最終トルク制限値（回生側）＝max（各部品トルク制限値（回生側））
により決める。なお、回生側トルクはマイナスである。
【００６９】
ステップＳ６８では、トルク制限部４ｈにおいて、ステップＳ６７からの最終トルク制限値（駆動側）と最終トルク制限値（回生側）を用い、ステップＳ６６からの右側合計トルク指令値を、
最終トルク制限値（駆動側）＞右側合計トルク指令値＞最終トルク制限値（回生側）
による制限処理を行い、右側合計トルク指令値（制限後）とする。
【００７０】
ステップＳ６９では、右IWM電流制御部４ｉにおいて、ステップＳ６８でのトルク制限後の右側合計トルク指令値が得られる指令を、右インホイールモータ５へ出力する。
【００７１】
ここで、図６の各ステップの優先度(1)〜(4)について説明する
優先度(1)は、ステップＳ６７とステップＳ６８の各部品LBC/INV/MGを保護するようにトルク制限を施すことである。その理由は、各部品LBC/INV/MGの何れかが壊れると運動制御ができないため、部品保護を最優先にすることによる。
優先度(2)は、ステップＳ６３のスリップが一定値を越えないように目標駆動輪回転数を制限することである。その理由は、タイヤスリップを防止することにあり、この制限がないと、下記の優先度(3),(4)の制御が狙い通りにできないことによる。
優先度(3)は、ステップＳ６２のドライバーが意図する左右回転数差となるように目標駆動輪回転数を設定することである。その理由は、車両ヨー制御を確保するためであり、これがないと、旋回中のヨー挙動の安定化を行うことができないことによる。
優先度(4)は、ステップＳ６１のドライバー要求の加減速トルクを算出することである。その理由は、ドライバーの駆動力要求や制動力要求による通常走行性能を確保することが必要であることによる。
【００７２】
次に、作用を説明する。
実施例１の車両運動制御装置Ａ１における作用を［片輪失陥時の車両挙動安定化作用］、［様々な走行モードでの車両挙動向上作用］、［前後偏差回転数制限作用］、［微分ゲイン増による操舵応答性向上作用］、［トルク制限作用］に分けて説明する。
【００７３】
［片輪失陥時の車両挙動安定化作用］
車両運動を表すには、車両座標系と路面座標系の相対関係を表す必要があり、通常は路面座標系に対する車両座標系運動（ヨーレート等）や車両座標系に発生する見かけの加速度（横Ｇ）等が使われる。このため、従来、車両運動は、上位（ドライバーに近い）コントローラにより制御され、各輪の制駆動アクチュエータ（ACT）は与えられたトルク等の指令値を実行する役割であった。ところが、従来の構成では、舵角やヨーレート等の各センサより指令値を演算し、アクチュエータ（ACT）へ通信した後にアクチュエータ制御となるため、操舵応答向上や外乱安定性等の応答速度を要求する機能にとってはボトルネックとなっている。
【００７４】
例えば、特開２００２−２１１３８０号公報に記載された車両姿勢安定制御装置を比較例とする。この比較例では、横風や路面外乱等に対して車両姿勢を安定させることを目的とし、外乱ヨーモーメントを検出し、外乱抑制ヨーモーメントを発生させる制御を行うようにしている。この比較例の場合、車両挙動の目標を決めた後、アクチュエータ指令値に換算しているが、インホイールモータ電気自動車の場合、アクチュエータ指令値に換算するときに加減速トルクとの調停が必要である。このため、左右駆動輪のうち、片輪の失陥によりトルク制御ができないと作動不可となる。そして、アクチュエータ出力トルクは、路面状態等により意図と反した挙動となる場合がある。
【００７５】
これに対し、本発明者等は、下記の２点に着目した。
(a) 車両運動を表すには、車両座標系と路面座標系のインターフェースにて表現する方法が考えられ、具体的には左右の車輪速にて表現できる。
(b) インホイールモータは、路面に力を伝えるアクチュエータであるため、コントローラは、ヨーレートや横Ｇに基づく車両運動制御には適さないが、モータ回転数制御であればその役割を応答遅れ最小にて実施することができる。
【００７６】
上記着目点(a),(b)にしたがって、実施例１では、左右駆動輪の平均値を基準回転数とし、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数は、基準回転数に対し、左右駆動輪の目標回転数差が、操舵角による左右差回転数となるように設定する。そして、右駆動輪と左駆動輪のそれぞれの実回転数を、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数のそれぞれに一致させる回転数フィードバック制御を行う構成とした。
【００７７】
例えば、走行中に片輪が失陥し、失陥した駆動輪の車輪速（＝実回転数）が低下した際には、正常な駆動輪側の車輪速に対する失陥した駆動輪側の車輪速の低下により、左右駆動輪速差である車輪速乖離幅が拡大し、車両挙動の乱れを招く。
【００７８】
これに対し、走行中に片輪が失陥し、失陥した駆動輪の回転数が低下した際には、左右駆動輪の実回転数の平均値（＝基準回転数）が低下する。この基準回転数が低下すると、正常な駆動輪の目標回転数が、基準回転数の低下にしたがって低下し、実回転数を目標回転数に一致させる回転数フィードバック制御が行われることにより、正常な駆動輪側の実回転数が、目標回転数の低下にしたがって低下する。このため、失陥した駆動輪側の車輪速低下に沿って正常な駆動輪側の車輪速も低下し、車輪速乖離幅の拡大が抑えられる。この結果、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができ、車両挙動の安定化が達成される。
【００７９】
以下、図７及び図８に基づき、正常な直進状態から片輪故障に移行したときの車輪速増減作用を詳しく説明する。
図７は、正常な直進状態を示し、左従動輪回転数＝右従動輪回転数の正常な直進状態では、車輪速の増減はない。つまり、
左従動輪回転数＝左駆動輪実回転数＝基準回転数
右従動輪回転数＝右駆動輪実回転数＝基準回転数
の関係が維持される。
この正常な直進状態から片輪故障状態（左輪故障状態）に移行すると、図８に示すように、左輪故障により直進時に比べ左駆動輪実回転数が低下する。すなわち、左輪故障時の左駆動輪実回転数が右駆動輪実回転数より低くなると、左駆動輪実回転数が右駆動輪実回転数の平均回転数が、右駆動輪目標回転数（基準回転数）とされる。よって、右従動輪と右駆動輪の車輪速は、直進時の車輪速から、右駆動輪目標回転数（基準回転数）に向かって減少方向となる。
車両のヨー挙動についてみると、左輪故障時に左駆動輪実回転数が低下すると、車両重心点周りに左方向のモーメントが働く。一方、回転数制御により右駆動輪実回転数が基準回転数に向かって減少方向になると、車両重心点周りに右方向のモーメントが働く。したがって、左輪故障による左方向のヨー挙動が、回転数制御による右方向のヨー挙動により戻され、車両のヨー挙動の乱れが緩和される。
【００８０】
図９は、実施例１の車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において左輪が失陥したときの各特性を示す。以下、図９に基づき、片輪失陥時（左輪が故障し回転数低下時）の車両挙動安定化作用を説明する。
【００８１】
左輪失陥時刻t1になると、左車輪速が低下を開始すると、図９の矢印Ｂの破線特性に示すように、その直後から左右駆動輪の実回転数の平均値である基準回転数も低下を開始する。そして、基準回転数が低下を開始すると、左右差回転数がゼロであるため、右輪目標回転数が低下し、回転数フィードバック制御により左車輪速の低下開始から少し遅れた時刻t2から右車輪速の低下が開始する。そして、時刻t2から時刻t3まで右車輪速と左車輪速が共に低下し、時刻t3にて左車輪速がゼロになると、左車輪速がゼロになってから少し遅れた時刻t4にて右車輪速がゼロになる。
【００８２】
車両ヨー挙動をみると、左輪失陥時刻t1から時刻t2までは、左車輪速のみの低下により左右車輪速の乖離幅が拡大することで上昇変化を示すが、時刻t2から時刻t3までは、左右の車輪速が共に低下することで左右車輪速の乖離幅が一定となり変化が収束する。さらに、時刻t3から時刻t4までは、右車輪速のみの低下により左右車輪速の乖離幅が縮小し、時刻t4にて乖離幅がゼロになることで下降特性を示す。
【００８３】
このように、走行中に片輪（左輪）の失陥により左車輪速が低下すると、正常である右輪の右車輪速も低下させるモータ回転数制御が行われることにより、車輪速差乖離の拡大による車両挙動の乱れを抑制することができる。なお、図９は左右差回転数がゼロの直進状態における片輪失陥の例を示した。しかし、左右差回転数が発生する旋回状態における片輪失陥の場合も、左右輪の車輪速差として旋回分車輪速差（＝左右差回転数）を保つ制御となることで、車両挙動の乱れを抑制することができる。
【００８４】
一方、この片輪失陥時において、失陥した片輪からトルクが出ているときは、左右トルク差が車両挙動の安定化に寄与する。すなわち、回転数フィードバック制御では、目標駆動輪回転数が実回転数より高いと、実回転数を目標駆動輪回転数まで高めるようにトルクが上げられる。逆に、目標駆動輪回転数が実回転数より低いと、実回転数を目標駆動輪回転数まで落とすようにトルクが下げられる。よって、正常に回転数フィードバック制御が行われる右輪については、右車輪速を低下するために右トルクは、左輪失陥時刻t1から少し遅れたタイミングから低下を開始する。このため、左トルク＞右トルクの関係による左右トルク差は拡大し、時刻t4にて左右トルク差は最大となる。
【００８５】
したがって、走行中に片輪（左輪）の失陥により左車輪速が低下すると、インホイールモータ電気自動車には左旋回方向のヨーモーメントを発生するのに対し、左トルク＞右トルクという左右トルク差により、右旋回方向のヨーモーメントを発生し、左旋回方向のヨーモーメントを相殺することができる。
【００８６】
［様々な走行モードでの車両挙動向上作用］
上記のように、各輪独立のモータ回転数制御により、片輪失陥時にも残った１輪によりヨー挙動を緩和できるというように、インホイールモータ電気自動車の課題をカバーできる。加えて、左右インホイールモータ５，７を独立に制御し、操舵角に基づく左右差回転数を与えることで、ドライバー操舵意図をそのまま路面に伝達している。これにより、外乱安定性向上、操舵応答性向上、旋回加減速又は旋回登降坂での安定性向上が図られる。以下、図１０〜図１２に基づき、様々な走行モードでの車両挙動向上作用を説明する。
【００８７】
図１０は、実施例１の車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において外乱が入力したときの各特性を示す。
例えば、平坦路から左側駆動輪のみが凸路面に乗り上げると、時刻t1から抵抗が増加して左車輪速は低下する。そして、凸路面の頂面から下ると抵抗が減少して左車輪速は上昇し、時刻t3にて平坦路へ移行する。この左車輪速の減少特性に対し、右車輪速は、左車輪速の減少特性と線対称による増加特性を示し、拡大から減少へ移行する車輪速乖離が発生する。この外乱入力時には、直進状態であるため、図１０の矢印Ｃの破線特性に示すように、左車輪速と右車輪速の平均値である基準回転数を、左右駆動輪のそれぞれの目標回転数とし、左右同一回転となるようにする回転数フィードバック制御が行われる。この制御により、左側駆動輪の左トルクは、左車輪速を目標回転数まで上げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t4の間で増加特性を示す。一方、右側駆動輪の右トルクは、右車輪速を目標回転数まで下げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t4の間で減少特性を示す。
したがって、走行中に外乱が入力したとき、インホイールモータ電気自動車には、左旋回方向のヨーモーメントを発生するのに対し、左トルク＞右トルクという左右トルク差により右旋回方向のヨーモーメントを発生し、左旋回方向のヨーモーメントを相殺することができる。この結果、外乱入力走行モードのとき、左右車輪速の乖離幅の変化に応じた時刻t1〜時刻t3の間、一時的に車両ヨー挙動が変化するだけで、外乱安定性の向上を図ることができる。
【００８８】
図１１は、実施例１の車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において右操舵したときの各特性を示す。
例えば、時刻t1〜時刻t4にて右操舵を行うと、右操舵に合わせて左右差回転数指令が出される。よって、左輪目標回転数は、図１１の矢印Ｄの破線特性に示すように、時刻t2から上げられ、右輪目標回転数は、図１１の矢印Ｅの破線特性に示すように、時刻t2から下げられる。よって、左車輪速と右車輪速の差が、狙いとする右操舵時の左右差回転数となるように、回転数フィードバック制御が行われる。この制御により、左側駆動輪の左トルクは、左車輪速を目標回転数まで上げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t7の間で増加特性を示す。一方、右側駆動輪の右トルクは、右車輪速を目標回転数まで下げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t7の間で減少特性を示す。
したがって、右操舵時、時刻t3〜時刻t5までは、左車輪速＞右車輪速の関係により車輪速乖離が拡大し、インホイールモータ電気自動車には、右旋回方向のヨーモーメントが発生する。加えて、時刻t2〜時刻t7までは、左トルク＞右トルクという左右トルク差となり、右旋回方向のヨーモーメントを発生する。そして、時刻t4〜時刻t6まで車両ヨー挙動が右旋回方向に変化する。このように、右操舵による旋回走行モードのとき、車輪速乖離の拡大と左右トルク差の相乗効果により、右旋回方向のヨー挙動変化を促すことで、操舵応答性の向上を図ることができる。
【００８９】
図１２は、実施例１の車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において右旋回中に加減速（登降坂）したときの各特性を示す。
右旋回中に加減速（登降坂）したときは、加減速又は登降坂により、時刻t1〜時刻t3において、左車輪速が低下し、右車輪速が上昇するというように変化する。この加減速又は登降坂時には、図１１と同様に旋回中（右旋回中）であるため、左輪目標回転数は、図１２の矢印Ｄの破線特性に示すように高い値で一定であり、右輪目標回転数は、図１２の矢印Ｅの破線特性に示すように低い値で一定であり、左車輪速と右車輪速は、それぞれの目標回転数となるように回転数フィードバック制御が行われる。この制御により、左側駆動輪の左トルクは、左車輪速を目標回転数まで上げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t4の間で増加特性を示す。一方、右側駆動輪の右トルクは、右車輪速を目標回転数まで下げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t4の間で減少特性を示す。
したがって、右旋回中に、左車輪速が低下し右車輪速が上昇する加減速（登降坂）が介入するとき、インホイールモータ電気自動車には、車輪速差の変化により一時的に左旋回方向のヨーモーメントを発生する。これに対し、左トルク＞右トルクという左右トルク差により、右旋回方向のヨーモーメントを一時的に発生し、左旋回方向のヨーモーメントを相殺することができる。この結果、加減速（登降坂）が介入する旋回走行モードのとき、車両ヨー挙動特性に示すように、加減速や登降坂に影響されずヨー挙動の変化が抑えられ、旋回加減速又は旋回登降坂での安定性の向上を図ることができる。
【００９０】
［前後偏差回転数制限作用］
実施例１では、タイヤ伝達トルクにより発生し得る左右駆動輪のスリップ率が許容スリップ率を越えないように、左右同じ側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決める。そして、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数のそれぞれを、前後偏差回転数制限値により制限する前後偏差回転数制限部４ｅ，６ｅを有する構成とした。
【００９１】
すなわち、目標駆動輪回転数を算出するにあたり、従動輪速（対地車速）からの偏差を許容スリップ率により制限することで、左右駆動輪のスリップ（空転）による横力低下が防止するようにした。以下、前後偏差回転数制限作用を、車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において前後偏差回転数制限を受けて右旋回したときの各特性を示す図１３に基づき説明する。
【００９２】
例えば、低μ路にて時刻t1〜時刻t4にて右操舵を行うと、右操舵に合わせて左右差回転数指令が出される。よって、左輪目標回転数は、図１３の矢印Ｄの破線特性に示すように、時刻t3から上げられるが、前後偏差回転数制限により図１３の矢印Ｄ’の実線特性まで上昇幅が抑えられる。右輪目標回転数は、図１３の矢印Ｅの破線特性に示すように、時刻t3から下げられるが、前後偏差回転数制限により図１３の矢印Ｅ’の実線特性まで下降幅が抑えられる。よって、左車輪速と右車輪速の差が、前後偏差回転数により制限された右操舵時の左右差回転数となるように、回転数フィードバック制御が行われる。この制御により、左側駆動輪の左トルクは、左車輪速をスリップのない目標回転数まで上げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t7の間で増加特性を示す。一方、右側駆動輪の右トルクは、右車輪速をスリップのない目標回転数まで下げるように、応答遅れによる時刻t2〜時刻t7の間で減少特性を示す。
【００９３】
したがって、前後偏差回転数により制限されないときは、図１３の車両ヨー挙動破線特性に示すように、時刻t4〜時刻t6までの間で車両ヨー挙動が右旋回方向に変化する。これに対し、前後偏差回転数により制限されると、図１３の車両ヨー挙動実線特性に示すように、左右駆動輪がグリップ状態で横力を出しながら、制限されないときより短時間の時刻t4〜時刻t5までの間で車両ヨー挙動が右旋回方向に変化する。
この結果、旋回時、タイヤの路面グリップにより旋回挙動安定性の確保を図ることができると共に、左右駆動輪の横力低下防止により操舵応答性の向上を図ることができる。
【００９４】
実施例１では、旋回走行に必要なタイヤ横力を発生させるための許容スリップ率を算出し、前後偏差回転数制限値を、許容スリップ率に応じて増減する値にする構成とした。
すなわち、旋回時に必要横力を発生させるための許容スリップ率に応じて前後偏差回転数制限値が可変値により与えるようにした。
したがって、前後偏差回転数制限値を一定値で与える場合のように、許容スリップ率に対する制限過剰や制限不足が解消され、路面状態や旋回車速や操舵量等による旋回状態にかかわらず、旋回挙動安定性の確保と操舵応答性の向上を図ることができる。
【００９５】
［微分ゲイン増による操舵応答性向上作用］
実施例１では、左右駆動輪の目標駆動輪回転数と実回転数の偏差に基づき、微分ゲインと偏差微分値による微分項を有するフィードバック制御により、右側トルク指令値と左側トルク指令値を算出するFBトルク算出部４ｆ，６ｆを有する。そして、FBトルク算出部４ｆ，６ｆは、微分項の微分ゲインを、操舵速度が高いほど大きな値とする調整を行う構成とした。
【００９６】
すなわち、ドライバーによる操舵速度が高いほど、回転数フィードバック制御の応答速度を高めるようにした。以下、微分ゲイン増による操舵応答性向上作用を、車両運動制御装置Ａ１を搭載したインホイールモータ電気自動車において微分ゲインを増大して右旋回したときの各特性を示す図１４に基づき説明する。
【００９７】
例えば、時刻t1にて右操舵を行うと左右差回転数指令が出される。よって、左輪目標回転数と右輪目標回転数は、図１４の矢印Ｄと矢印Ｅの破線特性に示すように、時刻t2から立ち上げと立ち下げによる変化を開始する。このとき、回転数フィードバック制御の微分ゲインを一定値で与えると、時刻t4以降の応答遅れのタイミングから破線による目標特性に沿って左右輪の実回転数が立ち上げと立ち下げによる変化を開始する。これに対し、回転数フィードバック制御の微分ゲインを増大した値で与えると、時刻t3のタイミングから破線による目標特性よりも急な勾配により左右輪の実回転数が立ち上げと立ち下げによる変化を開始する。よって、左側駆動輪の左トルクと右トルクは、時刻t2〜時刻t5の間で増加特性と減少特性を示す。
【００９８】
したがって、微分ゲインを一定値で与えたときは、図１４の車両ヨー挙動破線特性に示すように、時刻t7までの間で車両ヨー挙動が右旋回方向に変化する。これに対し、微分ゲインを増大した値で与えたときは、図１４の車両ヨー挙動実線特性に示すように、時刻t4〜時刻t5までの間で車両ヨー挙動が右旋回方向に変化する。
この結果、速い操舵速度での旋回時において、早期に左右トルク差がつくため、左右の回転数差も早期に実現され、左右トルク差の収束も早くなり、ドライバー要求に応えて操舵応答性の向上を図ることができる。
【００９９】
［トルク制限作用］
実施例１では、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGを保護するトルク制限値を算出し、各部品LBC/INV/MGのトルク制限値のうち最も厳しい制限値（＝最終トルク制限値）を選択する。そして、右側合計トルク指令値と左側合計トルク指令値が、最終トルク制限値（駆動側，回生側）により制限処理し、制限処理後の合計トルク指令値を左右のインホイールモータ５，７へ出力する構成とした。
例えば、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGの何れかが壊れると、本願の回転数フィードバック制御ができない。これに対し、アクチュエータ出力トルクを、各部品LBC/INV/MGのトルク制限値のうち最も厳しい制限値により制限したことで、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGが損傷から保護される。
したがって、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGを保護することで、車両挙動を安定化させる正常な回転数フィードバック制御の実現を保証することができる。
【０１００】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両運動制御装置Ａ１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【０１０１】
(1) 前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御手段（駆動制御コントローラ３）を備えた車両運動制御装置Ａ１において、
左右駆動輪のそれぞれの実回転数を、左右駆動輪のそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）を設け、
駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）は、左右駆動輪のそれぞれの実回転数の平均値をとって基準回転数を演算する基準回転数演算部４ｂ，６ｂと、
タイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、基準回転数に対する右駆動輪の回転数差である右偏差回転数と基準回転数に対する左駆動輪の回転数差である左偏差回転数を演算する左右差回転数演算部４ｃ，６ｃと、
基準回転数に右偏差回転数を加えて右側目標駆動輪回転数を設定し、基準回転数に左偏差回転数を加えて左側目標駆動輪回転数を設定する目標駆動輪回転数設定部４ｄ，６ｄと、を有する（図１）。
このため、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができる。
【０１０２】
(2) 駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）は、タイヤ伝達トルクにより発生し得る左右駆動輪のスリップ（スリップ率）が許容スリップ（許容スリップ率）を越えないように、左右同じ側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決め、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数のそれぞれを、前後偏差回転数制限値により制限する前後偏差回転数制限部４ｅ，６ｅを有する（図４）。
このため、(1)の効果に加え、旋回時、タイヤの路面グリップにより旋回挙動安定性の確保を図ることができると共に、左右駆動輪の横力低下防止により操舵応答性の向上を図ることができる。
【０１０３】
(3) 前後偏差回転数制限部４ｅ，６ｅは、旋回走行に必要なタイヤ横力を発生させるための許容スリップ値（許容スリップ率）を算出し、前後偏差回転数制限値を、許容スリップ値（許容スリップ率）に応じて増減する値にした（図４）。
このため、(2)の効果に加え、路面状態や旋回車速や操舵量等による旋回状態にかかわらず、旋回挙動安定性の確保と操舵応答性の向上を図ることができる。
【０１０４】
(4) 駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）は、左右駆動輪の目標駆動輪回転数と実回転数の偏差に基づき、微分ゲインと偏差微分値による微分項を有するフィードバック制御により、右側トルク指令値と左側トルク指令値を算出するFBトルク算出部４ｆを有し、
FBトルク算出部４ｆは、微分項の微分ゲインを、操舵速度が高いほど大きな値とする調整を行う（図５）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、速い操舵速度による旋回時において、左右トルク差によるヨー挙動の収束が早くなるというように、ドライバー要求に応えた操舵応答性の向上を図ることができる。
【０１０５】
(5) 駆動制御手段（駆動制御コントローラ３）は、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGを保護するトルク制限値を算出する部品保護トルク制限部３ｂと、
各部品LBC/INV/MGのトルク制限値のうち最も厳しい制限値を選択するセレクトロー部３ｃと、
選択した制限値を最終トルク制限値とするトルク制限値算出部３ｄと、を有し、
駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）は、目標トルク算出部４ｇ，６ｇからの右側合計トルク指令値と左側合計トルク指令値を、最終トルク制限値により制限するトルク制限部４ｈ，６ｈを有する（図６）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、駆動/回生制御系を構成する各部品LBC/INV/MGを保護することで、車両挙動を安定化させる正常な回転数フィードバック制御の実現を保証することができる。
【実施例２】
【０１０６】
実施例２は、基準回転数を、アクセル開度からの目標車速を換算して算出するようにした例である。
【０１０７】
まず、構成を説明する。
図１５は、実施例２の車両運動制御装置Ａ２の右インホイールモータ側構成を示す。以下、図１５に基づき、右インホイールモータ側構成を説明する。
【０１０８】
実施例２の車両運動制御装置Ａ２は、図１４に示すように、舵角センサ１と、各センサ２と、駆動制御コントローラ３と、右モータコントローラ＆インバータ４と、右インホイールモータ５と、を備えている。
【０１０９】
前記駆動制御コントローラ３は、アクセル開度に応じた目標車速を演算する目標車速演算部３ｅを有する。目標車速は、目標車速演算部３ｅの枠内に示すようなアクセル開度/目標車速マップを用い、マップ引きにより求められる。具体的には、アクセル開度が大きいほど比例的に大きくした車速が目標車速として演算される。
【０１１０】
前記右モータコントローラ＆インバータ４は、図１５に示すように、基準回転数演算部４ｊと、左右差回転数演算部４ｃと、右側目標駆動輪回転数設定部４ｄと、右IWM電流制御部４ｉと、を有する。すなわち、FBトルク算出部４ｆや目標トルク算出部４ｇやトルク制限部４ｈ等のトルク演算処理に関係する構成を省略している。
【０１１１】
前記基準回転数演算部４ｊは、目標車速演算部３ｅからの目標車速を入力し、目標車速を左右駆動輪の回転数に換算した値を求め、この値を基準回転数に設定する。
【０１１２】
前記左右差回転数演算部４ｃは、左右前輪のタイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように舵角センサ１からの操舵角情報を用いて、前輪の転舵方向と前輪転舵角に応じた左側後輪と右側後輪の左右差回転数を演算する（図３）。
【０１１３】
前記右側目標駆動輪回転数設定部４ｄは、後輪の右側目標駆動輪回転数を、基準回転数に右偏差回転数（±左右差回転数/2）を加算した値に設定する。
【０１１４】
前記右IWM電流制御部４ｉは、後輪の右側駆動輪の実回転数が、右側目標駆動輪回転数設定部４ｄにより設定された右側目標駆動輪回転数となるように、回転数フィードバック制御により三相交流の電流波形を生成し、右インホイールモータ５へ印加する。なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【０１１５】
次に、作用を説明する。
［片輪失陥時の車両挙動安定化作用］
実施例２では、アクセル開度に応じた目標車速を左右駆動輪回転数（車輪速）に変換した値を基準回転数とし、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数は、基準回転数に対し、左右駆動輪の目標回転数差が、操舵角による左右差回転数となるように設定する。そして、右駆動輪と左駆動輪のそれぞれの実回転数を、右側目標駆動輪回転数と左側目標駆動輪回転数のそれぞれに一致させる回転数フィードバック制御を行う構成とした。
【０１１６】
例えば、走行中に片輪が失陥し、失陥した駆動輪の車輪速（＝実回転数）が低下した際には、正常な駆動輪側の車輪速に対する失陥した駆動輪側の車輪速の低下により、左右駆動輪速差である車輪速乖離幅が拡大し、車両挙動の乱れを招く。
【０１１７】
これに対し、走行中に片輪が失陥したことで、ドライバーがアクセル戻し操作やアクセル足離し操作を行うと基準回転数が低下する。この基準回転数が低下すると、正常な駆動輪の目標回転数が、基準回転数の低下にしたがって低下し、実回転数を目標回転数に一致させる回転数フィードバック制御が行われることにより、正常な駆動輪側の実回転数が、目標回転数の低下にしたがって低下する。このため、失陥した駆動輪側の車輪速低下に沿って正常な駆動輪側の車輪速も低下し、車輪速乖離幅の拡大が抑えられる。この結果、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができ、車両挙動の安定化が達成される。
【０１１８】
［正常時のドライバー要求反映作用］
実施例１では、ドライバーの加減速要求を反映する加減速トルクを算出しているため、基準回転数に基づくトルク指令値（FB分）を別に算出し、合算することで２つのトルクを調停している。
これに対し、実施例２では、アクセル開度に応じた目標車速を求めることで、この目標車速には、既にドライバーの加減速要求が反映されたものとなる。このため、トルク演算によるトルク調停を不要とし、基準回転数に基づく目標駆動輪回転数を求め、回転数フィードバック制御により目標駆動輪回転数が得られる制御を行うだけで、ドライバーの加減速意図を直接実現する加減速トルク制御が行われる。つまり、目標駆動輪回転数＞実回転数のときは、実回転数が目標駆動輪回転数まで上がるように、駆動系負荷に対抗してトルクを上昇させる制御となる。一方、目標駆動輪回転数＜実回転数のときは、実回転数が目標駆動輪回転数まで下がるように、トルクを低下させる制御となる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１１９】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両運動制御装置Ａ２にあっては、下記の効果を得ることができる。
【０１２０】
(6) 前後輪のうち少なくともいずれか一方の左右駆動輪のトルクを独立して制御する駆動制御手段（駆動制御コントローラ３）を備えた車両運動制御装置Ａ２において、
左右駆動輪のそれぞれの実回転数を、左右駆動輪のそれぞれの目標駆動輪回転数に一致させる回転数フィードバック制御を行う駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）を設け、
駆動輪回転数制御手段（右モータコントローラ＆インバータ４、左モータコントローラ＆インバータ６）は、アクセル開度に応じた目標車速を前記左右駆動輪の回転数に換算した値を求め、この値を基準回転数に設定する基準回転数演算部４ｊ，６ｊと、
タイヤ転舵角に応じた左右差回転数となるように操舵角を用いて、基準回転数に対する右駆動輪の回転数差である右偏差回転数と基準回転数に対する左駆動輪の回転数差である左偏差回転数を演算する左右差回転数演算部４ｃ，６ｃと、
基準回転数に右偏差回転数を加えて右側目標駆動輪回転数を設定し、基準回転数に左偏差回転数を加えて左側目標駆動輪回転数を設定する目標駆動輪回転数設定部４ｄ，６ｄと、を有する（図１５）。
このため、走行中に片輪が失陥した際、車両挙動の乱れを抑制することができる。加えて、トルク演算を不要とし、ドライバーの加減速意図を直接実現する加減速トルク制御を行うことができる。
【０１２１】
以上、本発明の車両運動制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１２２】
実施例１，２では、前後偏差回転数制限部４ｅは、タイヤ伝達トルクにより発生し得る右駆動輪のスリップ率が許容スリップ率を越えないように、同じ右側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決める例を示した。しかし、前後偏差回転数制限部としては、タイヤ伝達トルクにより発生し得る右駆動輪のスリップ量が許容スリップ量を越えないように、同じ右側の従動輪速に基づいて前後偏差回転数制限値を決めるようにしても良い。
【０１２３】
実施例１，２では、車両運動制御装置Ａ１，Ａ２を、左右前輪を従動輪とし、左右後輪をインホイールモータ駆動輪とし、駆動輪である左右後輪のトルクを独立して制御する後輪駆動ベースのインホイールモータ電気自動車に適用する例を示した。しかし、本発明の車両運動制御装置は、前輪駆動ベースのインホイールモータ電気自動車や四輪駆動のインホイールモータ電気自動車に適用できるのは勿論である。そして、インホイールモータ電気自動車に限らず、左右駆動輪のトルク（制駆動力）が制御可能な駆動系を備えた車両にも適用できる。
【符号の説明】
【０１２４】
Ａ１、Ａ２  車両運動制御装置
１  舵角センサ
２  各センサ
３  駆動制御コントローラ（駆動制御手段）
３ａ  加減速トルク演算部
３ｂ  部品保護トルク制限部
３ｃ  セレクトロー部
３ｄ  トルク制限値算出部
３ｅ  目標車速演算部
４  右モータコントローラ＆インバータ（駆動輪回転数制御手段）
４ａ  左右IWM回転数検出部
４ｂ  基準回転数演算部
４ｃ  左右差回転数演算部（左右差回転数演算手段）
４ｄ  右側目標駆動輪回転数設定部
４ｅ  前後偏差回転数制限部
４ｆ  FBトルク算出部
４ｇ  目標トルク算出部
４ｈ  トルク制限部
４ｉ  右IWM電流制御部
４ｊ  基準回転数演算部
５  右インホイールモータ
６  左モータコントローラ＆インバータ（駆動輪回転数制御手段）
６ａ  左右IWM回転数検出部
６ｂ  基準回転数演算部
６ｃ  左右差回転数演算部（左右差回転数演算手段）
６ｄ  右側目標駆動輪回転数設定部
６ｅ  前後偏差回転数制限部
６ｆ  FBトルク算出部
６ｇ  目標トルク算出部
６ｈ  トルク制限部
６ｉ  右IWM電流制御部
６ｊ  基準回転数演算部
７  左インホイールモータ
８  VDCコントローラ
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015192471.tif 000013
【図１２】
2015192471.tif 000014
【図１３】
2015192471.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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