(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの電動機を搭載し、前記二つの電動機のトルクを利用して左右輪に駆動力差を付与可能な電動車両の駆動力制御装置において、
前記二つの電動機の何れか一方のトルクが指令に反して低下した場合に、車速及び操舵角を含む車両情報に基づいて目標とする経路に前記電動車両が追従しうる目標ヨーレートを算出する第一演算部と、
前記電動車両のヨーレートが、前記目標ヨーレートに所定の許容値を加減算した範囲内であるか否かを判定する判定部と、
前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、所定の駆動軸トルク差が求められ、左右の駆動トルクの差が前記所定の駆動軸トルク差以下になるように前記二つの電動機の少なくとも他方のトルクを減少させる制御部と、を備える
ことを特徴とする、電動車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記電動車両の挙動安定性を確保しうる前記駆動軸トルク差を、少なくとも前記目標ヨーレートに基づき算出する第二演算部を備え、
前記制御部が、前記左右の駆動トルクの差である前記二つの電動機の駆動トルク差を前記駆動軸トルク差以下に設定する
ことを特徴とする、請求項１記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記第二演算部は、前記車両情報に基づいて基本値を演算するとともに、前記ヨーレートが前記範囲内に収まるような補正値をフィードバックにより演算して、前記補正値を前記基本値に加算することで前記駆動軸トルク差を算出する
ことを特徴とする、請求項２記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記電動車両が、前記二つの電動機を搭載した二輪駆動車であって、
前記制御部は、前記駆動トルク差を前記駆動軸トルク差に設定する
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記電動車両が、前記二つの電動機以外に、駆動源としての他の電動機を搭載した四輪駆動車であって、
前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記他の電動機で発生させられる駆動トルクの余裕分である余剰トルクを算出する第三演算部と、
前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記車両情報に基づいて前記経路に前記電動車両が追従しうる目標トルク差を算出する第四演算部と、を備え、
前記制御部は、前記二つの電動機の実駆動トルク差が前記目標トルク差よりも大きい場合に、前記実駆動トルク差から前記目標トルク差を引いた差分トルクを、前記余剰トルクを上限として前記他の電動機で発生させる
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記差分トルクが前記余剰トルクよりも大きければ、前記他の電動機に移動させる移動トルクを前記余剰トルクに設定するとともに、前記駆動トルク差を前記駆動軸トルク差に設定する
ことを特徴とする、請求項５記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記差分トルクが前記余剰トルク以下であれば、前記他の電動機に移動させる移動トルクを前記差分トルクに設定するとともに、前記駆動トルク差を前記目標トルク差に設定する
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記判定部は、車速及び操舵角に応じて前記許容値を取得する
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項９】
前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記電動機の温度を加味して当該電動機の最大トルクを算出する第五演算部を備え、
前記制御部は、前記電動機のトルクを前記最大トルク以下に制御する
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項１０】
前記判定部が、ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートと、所定時間における車速の変化量及び操舵角の変化量に基づき推定された前記所定時間後の予測ヨーレートとを、前記ヨーレートとして用いる
ことを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも二つの電動機を搭載した電動車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電動機（以下、モータという）を搭載した電動車両において、二つのモータのトルクを利用して左右輪に駆動力差を与えることで、車両の旋回モーメントを制御する技術が知られている。例えば、左右輪にそれぞれモータを配置し、二つのモータから出力されるトルクの差をそのまま駆動力差として左右輪に与えるものが存在する。また、二つのモータの各出力軸間に駆動力配分装置を介装し、二つのモータから出力されるトルクの差を駆動力配分装置において増幅することで、トルク差よりも大きな駆動力差を左右輪に与えるものも存在する。
【０００３】
このように二つのモータを用いて駆動力差を発生させる車両では、二つのモータの何れか一方が、失陥（性能や機能の低下，障害等）や自己保護機能によって制御指令に反してトルクダウンした場合、ドライバの意図とは違った駆動力差が左右輪に発生してしまうため、車両の挙動が不安定になりうる。これに対し、二つのモータのうち他方の正常なモータのトルクを低下させて、車体に発生するモーメントを打ち消すようにすることで、車両の走行安定性を確保するようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７７６９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１の装置は、ドライブユニットの何れか一方のトルクセンサの出力が指令と異なった場合に正常なモータのトルクを低下させるものであるため、指令に反したトルクの低下量が小さい場合であっても正常なモータのトルク抑制が行われる。つまり、一方のモータのトルクが指令に反して低下した場合には、その大きさ（低下量）にかかわらず、車両全体の駆動力を減少させている。このため、例えばトルクの低下量が小さく、ドライバによる安全な運転操作が可能であったとしても、駆動力が抑制されて車両が失速することになり、却って後続車両に追突されるおそれや他車両の走行を阻害するおそれを生じうる。
【０００６】
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、電動車両の駆動力制御装置に関し、二つのモータの何れか一方が指令に反してトルクダウンした場合に、不要なトルク制御を回避しつつ車両の挙動を安定させることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示する電動車両の駆動力制御装置は、少なくとも二つの電動機を搭載し、前記二つの電動機のトルクを利用して左右輪に駆動力差を付与可能な電動車両の駆動力制御装置である。この駆動力制御装置は、前記二つの電動機の何れか一方のトルクが指令に反して低下した場合に、車速及び操舵角を含む車両情報に基づいて目標とする経路に前記電動車両が追従しうる目標ヨーレートを算出する第一演算部を備える。また、前記電動車両のヨーレートが、前記目標ヨーレートに所定の許容値を加減算した範囲内であるか否かを判定する判定部を備える。さらに、前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、所定の駆動軸トルク差が求められ、左右の駆動トルクの差が前記所定の駆動軸トルク差以下になるように前記二つの電動機の少なくとも他方のトルクを減少させる制御部を備える。
【０００８】
（２）この駆動力制御装置は、前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記電動車両の挙動安定性を確保しうる前記駆動軸トルク差を、少なくとも前記目標ヨーレートに基づき算出する第二演算部を備えることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記左右の駆動トルクの差である前記二つの電動機の駆動トルク差を前記駆動軸トルク差以下に設定することが好ましい。
【０００９】
（３）前記第二演算部は、前記車両情報に基づいて基本値を演算するとともに、前記ヨーレートが前記範囲内に収まるような補正値をフィードバックにより演算して、前記補正値を前記基本値に加算することで前記駆動軸トルク差を算出することが好ましい。
（４）前記電動車両が、前記二つの電動機を搭載した二輪駆動車であることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記駆動トルク差を前記駆動軸トルク差に設定することが好ましい。
【００１０】
（５）前記電動車両が、前記二つの電動機以外に、駆動源としての他の電動機を搭載した四輪駆動車であることが好ましい。この場合、前記駆動力制御装置は、前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記他の電動機で発生させられる駆動トルクの余裕分である余剰トルクを算出する第三演算部と、前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記車両情報に基づいて前記経路に前記電動車両が追従しうる目標トルク差を算出する第四演算部と、を備えることが好ましい。さらに、前記制御部は、前記二つの電動機の実駆動トルク差が前記目標トルク差よりも大きい場合に、前記実駆動トルク差から前記目標トルク差を引いた差分トルクを、前記余剰トルクを上限として前記他の電動機で発生させることが好ましい。
【００１１】
（６）前記電動車両が前記四輪駆動車の場合、前記制御部は、前記差分トルクが前記余剰トルクよりも大きければ、前記他の電動機に移動させる移動トルクを前記余剰トルクに設定するとともに、前記駆動トルク差を前記駆動軸トルク差に設定することが好ましい。
（７）前記電動車両が前記四輪駆動車の場合、前記制御部は、前記差分トルクが前記余剰トルク以下であれば、前記他の電動機に移動させる移動トルクを前記差分トルクに設定するとともに、前記駆動トルク差を前記目標トルク差に設定することが好ましい。
【００１２】
（８）前記判定部は、車速及び操舵角に応じて前記許容値を取得することが好ましい。例えば、前記電動車両のステア特性係数（スタビリティファクター），車両重量及びトレッド幅を含む車両スペックに基づき、車速，操舵角，前記許容値の三者の関係を規定したマップを予め設定しておき、前記マップから前記許容値を取得することが好ましい。
【００１３】
（９）前記駆動力制御装置は、前記ヨーレートが前記範囲内でない場合に、前記電動機の温度を加味して当該電動機の最大トルクを算出する第五演算部を備えることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記電動機のトルクを前記最大トルク以下に制御することが好ましい。
（１０）前記判定部は、ヨーレートセンサで検出された実ヨーレートと、所定時間における車速の変化量及び操舵角の変化量に基づき推定された前記所定時間後の予測ヨーレートとを、前記ヨーレートとして用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
開示の電動車両の駆動力制御装置によれば、二つのモータの何れか一方が指令に反してトルクダウンした場合に、不要なトルク制御を回避しつつ車両の挙動を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の駆動力制御装置が適用された電動車両を示す模式図である。
【図２】図１の車両の動力伝達経路を説明する模式図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は図１の装置によるトルク制御の具体例を示す模式図である。
【図４】図１及び図６の装置によるトルク制御の要否判定の手順を示すフローチャート例である。
【図５】図１の装置によるトルク制御の手順を示すフローチャート例である。
【図６】第二実施形態の駆動力制御装置が適用された電動車両を示す模式図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は図６の装置によるトルク制御の具体例を示す模式図である。
【図８】図６の装置によるトルク制御の手順を示すフローチャート例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して、実施形態としての電動車両の駆動力制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
［１．第一実施形態］
［１−１．装置構成］
本実施形態の駆動力制御装置１（以下、制御装置１という）が適用された車両１０（電動車両）を図１に示す。この車両１０は、駆動源として左右二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒを搭載した電気自動車であり、モータ１１Ｌ，１１Ｒから出力されるトルクを利用して左右輪に駆動力差を与えられるものである。以下、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒを特に区別しない場合は、単にモータ１１という。
【００１８】
モータ１１は、車載のバッテリ１５から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機である。モータ１１は、後述のＭＣＵ２１により個別に制御されて、大きさの異なるトルクを発生させて出力することが可能である。本実施形態のモータ１１は、同一の最大出力を有する同一規格のモータである。なお、モータ１１は、アクセルオフ時に回生発電可能に構成され、回生発電した電力をバッテリ１５へ充電する。
【００１９】
モータ１１Ｌ，１１Ｒは、減速機構１２を介して左右の車軸１３Ｌ，１３Ｒにトルクを伝達し、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒを駆動する。以下、車軸１３Ｌ，１３Ｒ，後輪１４Ｌ，１４Ｒをそれぞれ駆動軸１３Ｌ，１３Ｒ，駆動輪１４Ｌ，１４Ｒという。また、これらを特に区別しない場合は、単に駆動軸１３，駆動輪１４という。なお、本実施形態では、後輪駆動方式（２ＷＤ）の車両１０を例示するが、前輪駆動方式（２ＷＤ）の車両であってもよい。
【００２０】
本実施形態の減速機構１２は、モータ１１の回転速度を減速することでトルクを増大させる機能と、モータ１１のトルク差を増幅する機能とを有するものである。減速機構１２は、図２に示すように、二つの減速ギヤ列１２Ａと差動装置１２Ｂとを含んで構成される。二つの減速ギヤ列１２Ａは、モータ１１Ｌ，１１Ｒの出力軸とそれぞれ接続され、各モータ１１Ｌ，１１Ｒの回転速度を所定の減速比で減速して差動装置１２Ｂへと出力（伝達）する。差動装置１２Ｂは、例えば遊星歯車機構で構成され、二つの減速ギヤ列１２Ａで増大されたトルクに差がある場合に、この差を所定の割合で増幅して駆動軸１３へと出力（伝達）する。以下、この所定の割合のことを「トルク差増幅率」と呼ぶ。なお、各減速ギヤ列１２Ａの減速比は同一であり、この減速比とトルク差増幅率とは予め設定された一定値である。
【００２１】
減速機構１２は、基本的には、左のモータ１１Ｌが出力するトルクが左の駆動軸１３Ｌに伝達されて駆動輪１４Ｌを駆動し、右のモータ１１Ｒが出力するトルクが右の駆動軸１３Ｒに伝達されて駆動輪１４Ｒを駆動するように、動力の伝達経路を形成する。しかし、左右の動力伝達経路は完全には分離しておらず、差動装置１２Ｂにおいて相互に動力を伝達することが可能である。以下、左のモータ１１Ｌが出力するトルクを「モータ出力TL」と呼び、右のモータ１１Ｒが出力するトルクを「モータ出力TR」と呼ぶ。
【００２２】
差動装置１２Ｂは、二つのモータ出力TL，TRに差がある場合には、差動装置１２Ｂに入力されるトルクの差よりも大きな駆動力差を駆動輪１４Ｌ，１４Ｒ間に与えるように、駆動軸１３Ｌ，１３Ｒに伝達するトルクの配分を変更する。以下、減速機構１２が左の駆動軸１３Ｌに伝達するトルクを「駆動トルクTKL」と呼び、減速機構１２が右の駆動軸１３Ｒに伝達するトルクを「駆動トルクTKR」と呼ぶ。すなわち、モータ出力TL，TRは減速機構１２よりも上流側（モータ側）のトルクであり、駆動トルクTKL，TKRは減速機構１２よりも下流側（車輪側）のトルクである。
【００２３】
バッテリ１５は、車両１０の回生発電電力や外部電源からの電力で充電可能な蓄電装置であり、複数の電池セルや電池モジュールを含んで構成される。バッテリ１５は、モータ１１の動力源であり、後述のＢＭＵ２２により管理される。
図１に示すように、車両１０には、車両１０の運転状態（走行状態）を検出するセンサとして、ヨーレートセンサ２３，車速センサ２４が設けられる。ヨーレートセンサ２３は、車両１０のヨーレート（以下「実ヨーレートYRa」という）を検出し、車速センサ２４は車両１０の車速Vを検出する。
【００２４】
また、車両１０には、ドライバによる運転操作を検出するセンサとして、操舵角センサ２５，アクセル開度センサ２６が設けられる。操舵角センサ２５は、ステアリングホイール１６の操作量（以下「操舵角θ」という）を検出し、アクセル開度センサ２６は、アクセルペダル１７の踏込み量（以下「アクセル開度AP」という）を検出する。操舵角θは、ステアリング操作方向に対応し、例えば車両１０を右旋回させるための操舵角θが正の値，左旋回させるための操舵角θが負の値として検出される。アクセル開度APは、ドライバが車両１０に対して要求する（車両１０の目標となる）出力に対応する。以下、この出力を「目標トルクTrq」と呼ぶ。アクセル開度APが大きい（加速要求がある）ときは目標トルクTrqが大きくなり、アクセル開度APが小さい（定常走行要求や減速要求がある）ときは目標トルクTrqが小さくなる。これらのセンサ２３〜２６で検出された各種情報は、制御装置１に伝達される。
【００２５】
車両１０には、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成された制御装置１，ＭＣＵ２１（Motor Control Unit），ＢＭＵ２２（Battery Management Unit）が設けられる。制御装置１は、車両１０に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置であり、車両１０に設けられた車載ネットワークの通信ラインに接続される。本実施形態の制御装置１は、車両１０の運転状態やドライバによる運転操作に基づき、モータ１１Ｌ，１１Ｒに発生させるトルク（すなわちモータ出力TL，TR）の指令値を求めて、その値をＭＣＵ２１に伝達する。
【００２６】
ＭＣＵ２１は、制御装置１から伝達された指令値に基づきモータ１１Ｌ，１１Ｒに対してトルク値を指示し、モータ出力TL，TR及びモータ１１Ｌ，１１Ｒの回転速度を制御する装置である。本実施形態のＭＣＵ２１は、モータ１１の状態を監視して、異常がないか否かの判定（異常判定）も実施するものとする。異常判定としては、例えば、モータ１１の温度が想定される温度よりも高いか否かといった判定や、モータ１１の固着やスイッチの故障のようなハード的な異常がないかといった判定や、電流値，電圧値が異常な値を示すようなソフト的な異常がないかといった判定がある。ＭＣＵ２１は通信ラインに接続され、モータ１１に関する各種情報や異常判定の結果を制御装置１に伝達する。
【００２７】
なお、制御装置１の代わりに、ＭＣＵ２１が車両１０の運転状態やドライバによる運転操作に応じてモータ出力TL，TRの指令値を求めてもよい。また、ＭＣＵ２１の代わりに、制御装置１がモータ１１の異常判定を行ってもよい。
ＢＭＵ２２は、バッテリ１５の電圧，電流，温度等の監視や、充電状態の管理等を行う電子制御装置である。ＢＭＵ２２は通信ラインに接続され、バッテリ１５に関する各種情報を制御装置１に伝達する。
【００２８】
［１−２．制御構成］
制御装置１は、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒの何れか一方が、失陥（性能や機能の低下，障害等）や自己保護機能によって制御指令に反してトルクダウンした場合に、他方のモータのトルクを増減させる制御を行い、車両１０の挙動安定性を確保するものである。以下、この制御のことを「トルク制御」と呼ぶ。制御装置１は、トルク制御に先立って、トルク制御を実施する必要があるか否かの判定を行う。以下、この判定を「要否判定」と呼ぶ。
【００２９】
例えば、一方のモータ１１のトルク（モータ出力）が指令に反して低下した場合、制御装置１はまず、その時点における車両１０の挙動を把握して要否判定を行う。すなわち、他方のモータ１１のトルク（モータ出力）を減少させて車両１０の挙動を安定させる必要があるか否かを判定する。制御装置１が把握する挙動としては、例えば車両１０のヨーレートYRや実際の左右の駆動トルクTKL，TKRの差（以下「実駆動トルク差ΔTKa」ともいう）などが挙げられる。本実施形態では、車両１０のヨーレートYRに基づいて要否判定が行われる。具体的には、ヨーレートYRが後述の許容範囲Rから逸脱していれば、要否判定において「必要」と判定され、許容範囲R内に入っていれば「不要」と判定される。
【００３０】
制御装置１は、要否判定において「必要」と判定した場合には、実駆動トルク差ΔTKaが所定の駆動軸トルク差ΔTDになるように、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒを制御する。ここでいう駆動軸トルク差ΔTDは、車両１０の挙動安定性を確保しうる左右の駆動軸１３Ｌ，１３Ｒのトルク差である。すなわち、制御装置１は、車両１０の挙動が安定するような駆動軸トルク差ΔTDを算出し、左右の駆動トルクTKL，TKRの差を求めた値ΔTDに設定して正常なモータ１１を制御する。駆動軸トルク差ΔTDは、実駆動トルク差ΔTKaよりも小さな値（ΔTD＜ΔTKa）として算出される。すなわち、実駆動トルク差ΔTKaが駆動軸トルク差ΔTDよりも大きければ、ヨーレートYRが許容範囲Rから逸脱している（要否判定において「必要」と判定される）ものとみなす。
【００３１】
例えば、左のモータ１１Ｌがトルクダウンした場合には、制御装置１は駆動軸トルク差ΔTDを求め、左右の駆動トルクTKL，TKRの差がこの値ΔTDになるように（TKRがTKL＋ΔTDと等しくなるように）右のモータ１１Ｒのモータ出力TRを減少させる。また、例えば左のモータ１１Ｌがトルクダウンしたのち、そのモータ出力TLが一定にはならずに増減するような場合であっても、制御装置１は駆動軸トルク差ΔTDを求め、左右の駆動トルクTKL，TKRの差が常にこの値ΔTDになるように右のモータ１１Ｒのモータ出力TRを増減させる。
【００３２】
制御装置１には、このような要否判定とトルク制御とを実施するための機能要素として、検知部２，目標ヨーレート演算部３，判定部４，トルク差演算部５，上限値演算部６，制御部９が設けられる。これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしてもよい。
【００３３】
検知部２は、モータ１１の失陥や自己保護機能によりトルクが低下したことを検知するものである。モータ１１に何らかの失陥（異常，障害）が発生すると、ＭＣＵ２１が制御装置１からの指令値に反してトルクを低下させたり、モータ１１から出力されるトルクが自動的に（制御装置１からの指令値にかかわらず）ゼロになったりする。また、モータ１１が過熱した場合や過電流，過電圧がかかった場合には、ＭＣＵ２１に備えられた自己保護機能もしくはモータ１１の故障によりモータ１１から出力されるトルクが自動的に低下する（トルクが抑制される）。なお、自己保護の場合には、モータ１１から出力されるトルクがゼロにならないこともある。
【００３４】
検知部２は、これらのようなトルクの低下を、制御装置１からの指令値と、ＭＣＵ２１からの指示トルク値とのずれに基づいて検知する。検知部２によりトルクの低下が検知された場合には、以下の各要素３〜６，９による処理が実行される。なお、検知部２の機能がＭＣＵ２１に設けられていてもよい。すなわち、制御装置１に検知部２を設ける代わりに、ＭＣＵ２１が上記のようなトルクの低下を検知し、その結果を制御装置１に伝達するように構成されていてもよい。
【００３５】
目標ヨーレート演算部３（第一演算部）は、検知部２でトルクの低下が検知された場合に、ドライバの目標とする経路に車両１０が追従しうるヨーレートを算出するものである。以下、このヨーレートを「目標ヨーレートYrq」と呼ぶ。なお、「ドライバの目標とする経路」とは、ドライバが走行しようとしている（車両１０を走らせようとしている）進路を意味する。目標ヨーレートYrqは、目標とする経路に車両１０を追従させるためのヨーレートであり、要否判定と駆動軸トルク差ΔTDの算出とで用いられる。
【００３６】
目標ヨーレート演算部３は、現時点での車両１０の状態（車両情報）と車両スペックとに基づいて目標ヨーレートYrqを算出し、その値を判定部４及びトルク差演算部５に伝達する。なお、車両１０の状態には、車速センサ２４で検出された車速Vと、操舵角センサ２５で検出された操舵角θとが含まれる。また、車両スペックには、車両１０のステア特性係数Kと車両重量とトレッド幅とが含まれる。ステア特性係数Kとは、車両１０の旋回のしやすさを表す定数（スタビリティファクター）である。
【００３７】
目標ヨーレートYrqの算出手法としては、例えば目標ヨーレートYrqを算出するための演算式を予め設定しておく手法が挙げられる。なお、車両スペック（ステア特性係数K，車両重量，トレッド幅等）は車両１０によって決まる定数であるため、車両スペックに関する数値は予め演算式に組み込んでおく。これにより、センサ２４，２５で検出された車速V，操舵角θを演算式に代入することで、目標ヨーレートYrqを算出可能である。
【００３８】
判定部４は、車両１０の挙動としてヨーレートYRを用いて、上述の要否判定を行うものである。具体的には、判定部４は、車両１０のヨーレートYRが、目標ヨーレートYrqに所定の許容値αを加減算した範囲（以下「許容範囲R」という）内であるか否かを判定する。許容範囲Rは、目標ヨーレートYrqから許容値αを減算した値よりも大きく、且つ、目標ヨーレートYrqと許容値αとの加算値未満の範囲である。
【００３９】
判定部４は、ヨーレートYRが許容範囲R内であるときにトルク制御が不要であると判定し、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときにトルク制御が必要であると判定する。判定部４は、「必要」と判定した場合にはその判定結果をトルク差演算部５，上限値演算部６及び制御部９に伝達する。一方、トルク制御が不要であると判定した場合には、目標ヨーレート演算部３から結果が伝達されている間はこの判定を繰り返し実施し、結果が伝達されなくなったら判定を終了する。
【００４０】
ここで、許容値αは、車両１０のヨーレートYRが目標ヨーレートYrqと一致しない場合に、「車両１０がドライバによって安全に運転操作されるヨーレートYRはどの程度まで許容可能か」という、ヨーレートYRの許容範囲Rを設定するための値である。本実施形態の許容値αは、車速V及び操舵角θに応じて変化する値であり、判定部４によって取得される。この取得手法としては、例えば車速V，操舵角θ，許容値αの関係を規定したマップを予め設定しておき、センサ２４，２５で検出された車速V，操舵角θをこのマップに適用して許容値αを取得する手法が挙げられる。なお、このマップを作成する場合には、車両１０のステア特性係数K，車両重量及びトレッド幅を含む車両スペックを考慮することが好ましい。判定部４は、取得した許容値αをトルク差演算部５に伝達する。
【００４１】
ヨーレートYRが許容範囲R内である場合には、目標ヨーレートYrqに近いヨーレートYRが車両１０に生じていることになる。そのため、この場合には、モータ１１Ｌ，１１Ｒの何れかのトルクが低下していても、「ドライバが車両１０を安全に運転操作可能である」と判断され、トルク制御は実施されない。反対に、ヨーレートYRが許容範囲Rを逸脱する場合には、目標ヨーレートYrqと大きく異なるヨーレートYRが車両１０に生じていることになる。そのため、この場合には、「ドライバが車両１０を安全に運転操作できない」と判断され、トルク制御が実施される。
【００４２】
判定部４は、ヨーレートYRとして、ヨーレートセンサ２３で検出された実際のヨーレート（以下「実ヨーレートYRa」という）を用いる。すなわち、判定部４は、以下の条件Ａが成立するか否かを判定する。
条件Ａ：（Yrq−α）＜YRa＜（Yrq＋α）
【００４３】
本実施形態の判定部４は、条件Ａが成立すると判定した場合には、さらに、現時点から所定時間経過後のヨーレートを推定する。そして、推定したヨーレート（以下「予測ヨーレートYRe」という）を上記のヨーレートYRとして、再び判定を実施する。すなわち、判定部４は、条件Ａの成立後、以下の条件Ｂが成立するか否かを判定する。条件Ｂの判定で用いられる目標ヨーレートYrq及び許容値αは、条件Ａの判定で用いられた目標ヨーレートYrq及び許容値αと同一値であってもよく、条件Ｂの判定直前に算出，取得された値であってもよい。
条件Ｂ：（Yrq−α）＜YRe＜（Yrq＋α）
【００４４】
予測ヨーレートYReは、所定時間における車速Vの変化量及び操舵角θの変化量から、所定時間経過後の車速V及び操舵角θを予測することで推定可能である。例えば、判定部４は、所定の制御周期で演算を行う場合に、今回の制御周期での車速V，操舵角θと前回の制御周期での車速V，操舵角θとから、車速V，操舵角θの各変化率（一制御周期における変化量）を求める。そして、これらの変化率から次回の制御周期での車速V，操舵角θを予測し、その時点でのヨーレートを予測ヨーレートYReとして推定する。なお、この推定には、上記の目標ヨーレートYrqを算出するときの演算式を用いることができる。
【００４５】
以上をまとめると、本実施形態の判定部４は、実ヨーレートYRa及び予測ヨーレートYReが何れも許容範囲R内である場合には、トルク制御が不要であると判定する。一方、実ヨーレートYRa及び予測ヨーレートYReの少なくとも一方が許容範囲Rから逸脱している場合には、トルク制御が必要であると判定する。このように二種類のヨーレートYRa，YReを判定に用いることで、判定精度が向上する。
【００４６】
トルク差演算部５（第二演算部）は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、上述の駆動軸トルク差ΔTDを算出するものである。すなわち、トルク差演算部５は、判定部４においてトルク制御が必要と判定された場合に演算を行い、算出した駆動軸トルク差ΔTDを制御部９に伝達する。駆動軸トルク差ΔTDは、車両１０の挙動安定性を確保するための制御目標値の基となる値であり、上述のトルク制御に用いられる。駆動軸トルク差ΔTDは、車両１０が安定して走行できる駆動軸１３のトルク差の最大値であってもよいし、最大値よりも小さい値であってもよい。前者の場合は車両１０の駆動力が最大限確保されることになり、後者の場合は車両１０の挙動安定性が高まる。なお、駆動軸トルク差ΔTDは、予め設定された固定値であってもよいし可変値であってもよい。
【００４７】
トルク差演算部５は、ドライバの意図や要求（目標）を考慮するために、少なくとも目標ヨーレート演算部３で算出された目標ヨーレートYrqに基づき、駆動軸トルク差ΔTDを算出する。本実施形態のトルク差演算部５は、現時点での車両１０の状態と車両スペックとに基づいて、フィードフォワード的に駆動軸トルク差ΔTDの基本値ΔTD_FFを演算する。さらに、ヨーレートYRが許容範囲R内に収まるような補正値TD_FBをフィードバックにより演算し、この補正値TD_FBを基本値ΔTD_FFに加算することで、駆動軸トルク差ΔTDを算出する。すなわち、駆動軸トルク差ΔTDは、以下の式１で表すことができる。なお、フィードバック制御で用いるヨーレートYRは、ヨーレートセンサ２３で検出された実ヨーレートYRaが好ましい。
ΔTD＝ΔTD_FF＋TD_FB    ・・・（式１）
【００４８】
基本値ΔTD_FFの算出手法としては、例えば基本値ΔTD_FFを算出するための演算式を予め設定しておく手法が挙げられる。なお、この演算で用いられる車両１０の状態には、目標ヨーレートYrqのほかに、判定部４で取得された許容値αと、センサ２４，２５で検出された車速V，操舵角θとが含まれる。また、車両スペックには、車両１０のステア特性係数Kと、減速機構１２の減速比及びトルク差増幅率と、トレッド幅とが含まれる。車両スペックは車両１０によって決まる定数であるため、車両スペックに関する数値は予め演算式に組み込んでおく。これにより、目標ヨーレートYrq，許容値α，車速V，操舵角θを演算式に代入することで、基本値ΔTD_FFを算出可能である。基本値ΔTD_FFの符号は、例えば実ヨーレートYRaの符号に対応するものとされる。
【００４９】
補正値TD_FBは、実ヨーレートYRaが許容範囲Rよりも大きい側に逸脱しているとき〔YRa≧(Yrq＋α)のとき〕には、実ヨーレートYRaが小さくなるように負の値として演算される。一方、実ヨーレートYRaが許容範囲Rよりも小さい側に逸脱しているとき〔YRa≦(Yrq−α)のとき〕には、実ヨーレートYRaが大きくなるように正の値として演算される。このように演算された補正値TD_FBを加算して基本値ΔTD_FFを補正することで、路面状況のような過渡的な状況に合わせて駆動軸トルク差ΔTDが微調整されるため、ロバスト性が向上する。
【００５０】
上限値演算部６（第五演算部）は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、上述のトルク制御における制御値の上限を算出するものである。本実施形態の上限値演算部６は、制御値の上限として、各モータ１１Ｌ，１１Ｒから出力可能なトルクの最大値（以下「最大トルクTLmax，TRmax」ともいう）と、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒの駆動トルクTKL，TKRの合計の上限値LIMとを算出する。上限値LIMは、駆動トルクTKL，TKRの合計が過大とならないようにするための値である。以下、最大トルクTLmax，TRmaxを特に区別しない場合は、単に「最大トルクTmax」という。また、駆動トルクTKL，TKRの合計を「総駆動トルクTKt」という。上限値演算部６は、算出した最大トルクTLmax，TRmax及び上限値LIMを制御部９に伝達する。
【００５１】
まず、最大トルクTmaxの算出手法について説明する。上限値演算部６は、各モータ１１Ｌ，１１Ｒの温度，諸元値，コンデンサ電圧値，回転速度，異常判定の結果に基づいて、各モータ１１Ｌ，１１Ｒの最大トルクTLmax，TRmaxを算出する。モータ１１の温度としては、例えばモータコイル温度，ＩＧＢＴ温度（モータ１１Ｌ，１１Ｒに交流電力を供給するインバータの温度），ＣＰＵ温度（制御装置１，ＭＣＵ２１，ＢＭＵ２２の温度）が挙げられる。このように最大トルクTmaxの算出においてモータ１１の温度が加味されることから、モータ１１の保護性が高まる。なお、モータ１１の諸元値には、上記のモータ１１の最大出力が含まれる。
【００５２】
上限値演算部６は、制御装置１に予め設定された演算式を用いて最大トルクTmaxを算出する。すなわち、ＭＣＵ２１から伝達されるモータ１１の各種情報（温度，電圧，回転速度，故障情報）をこの演算式に代入して、最大トルクTmaxを算出する。なお、モータ１１の諸元値は車両１０によって決まる定数であるため、諸元値に関する数値は予め演算式に組み込んでおけばよい。
【００５３】
次に、上限値LIMの算出手法について説明する。上限値演算部６は、車両１０の最大駆動軸トルクTDmaxと目標トルクTrqとのうちの小さい一方の値を上限値LIMとして算出する。最大駆動軸トルクTDmaxは、現時点で駆動軸１３に伝達可能なトルクの最大値であり、モータ１１の状態とバッテリ１５の状態とに基づいて算出される。具体的には、モータ１１の最大駆動トルクTKmaxと、バッテリ１５の最大入出力換算トルクTBmaxとがそれぞれ算出され、これら二つのうちの小さい一方の値が最大駆動軸トルクTDmaxとして算出される。
【００５４】
モータ１１の最大駆動トルクTKmaxは、モータ１１の状態に応じた上限値であり、モータ１１Ｌ，１１Ｒの各最大トルクTLmax，TRmaxと減速機構１２の減速比とに基づいて算出される。一方、バッテリ１５の最大入出力換算トルクTBmaxは、バッテリ１５の状態に応じた上限値であり、バッテリ１５の構成（バッテリ諸元値）や電圧，温度に基づいて算出される。また、目標トルクTrqは、例えば車速V及びアクセル開度APに基づき、周知の演算手法により算出される。
【００５５】
制御部９は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、上述のトルク制御を実施するものである。すなわち制御部９は、判定部４においてトルク制御が必要と判定された場合に、モータ１１Ｌ，１１Ｒの駆動トルクTKL，TKRの差を、トルク差演算部５で算出された駆動軸トルク差ΔTDに設定し、実駆動トルク差ΔTKaが駆動軸トルク差ΔTDになるように各モータ１１を制御する。
【００５６】
次いで、制御部９は、以下の条件１〜条件３の全てを満たすモータ出力TL，TRを算出し、算出した値を指令値として設定する。
条件１：総駆動トルクTKtが、TKt≦LIMであり、且つ、最大の値
条件２：モータ出力TLが、TL≦TLmaxである
条件３：モータ出力TRが、TR≦TRmaxである
【００５７】
条件１は、モータ１１Ｌ，１１Ｒの総駆動トルクTKtを、上限値演算部６で設定された上限値LIM以下に抑えつつ、できるだけ大きな値に設定することを規定した条件である。例えば、一方のモータ１１Ｌの駆動トルクTKLが失陥等により低下したために、他方のモータ１１Ｒの駆動トルクTKRを、一方の駆動トルクTKLとの差が駆動軸トルク差ΔTDとなるまで減少させた場合を想定する。このときの総駆動トルクTKt（＝TKL＋TKR）が上限値LIM以下であれば（条件１を満足すれば）、このときの値TKL，TKRがモータ出力TL，TRにそれぞれ換算される。一方、このときの総駆動トルクTKtが上限値LIMを上回れば（条件１を満たさなければ）、このときの二つの駆動トルクTKL，TKRの差を駆動軸トルク差ΔTDに維持したまま、両方の駆動トルクTKL，TKRを減少させる。そして、総駆動トルクTKtが上限値LIMと等しくなったときの二つの駆動トルクTKL，TKRがモータ出力TL，TRにそれぞれ換算される。すなわち「総駆動トルクTKt＞上限値LIM」のときには、トルクダウンしているモータ１１Ｌのトルクも低下させる。
【００５８】
上記の条件２，３は、各モータ１１Ｌ，１１Ｒのモータ出力TL，TRを、そのとき出力できる最大のトルクTLmax，TRmax以下に設定する必要があることを規定した条件である。駆動トルクTKL，TKRから換算された各モータ出力TL，TRが条件２，３を共に満たすときは、各値が指令値として設定される。一方、換算されたモータ出力TL，TRが条件２，３を満たさないときは、条件を満たすようにモータ出力TL，TRの指令値が設定される。なお、この場合であっても、駆動軸トルク差ΔTDは維持される。これにより、何れか一方のモータ１１が失陥等によりトルクダウンした場合であっても、車両１０の挙動の安定性が保たれる。
【００５９】
ここで、図３（ａ）及び（ｂ）を用いて、具体例を挙げて説明する。なお、説明を簡略化するために、モータ１１の最大トルクTmaxと最大駆動トルクTKmaxとは同一の値であると仮定し、何れも100と仮定する。図３（ａ）に示すように、左右の駆動輪１４Ｌ，１４Ｒが駆動トルク80で駆動されている状況で、左のモータ１１Ｌがトルクダウンし、駆動輪１４Ｌの駆動トルクTKLが10になった場合を想定する。この場合、実駆動トルク差ΔTKa（＝TKR−TKL）はΔTKa＝70となる。
【００６０】
要否判定においてトルク制御が必要と判定されると、上述した各種の値（駆動軸トルク差ΔTD，最大トルクTmax，上限値LIM）が算出される。図３（ｂ）に示すように、算出された駆動軸トルク差ΔTDがΔTD＝35であると仮定すると、モータ１１Ｌ，１１Ｒの駆動トルクTKL，TKRの差は駆動軸トルク差ΔTD（すなわちTKR−TKL＝35）に設定される。なお、ここでは上記の条件１〜３は全て満たすものと仮定する。したがって、図３（ｂ）に示すように、右の駆動輪１４Ｒの駆動トルクTKRは、左の駆動輪１４Ｌの駆動トルクTKL（すなわち10）との差が35になるように、TKR＝45に設定される。
【００６１】
［１−３．フローチャート］
図４はトルク制御の要否判定の手順を例示するフローチャートであり、図５はトルク制御の手順を例示するフローチャート（図４のサブフロー）である。これらのフローは、例えば車両１０のメイン電源がオンのときに、制御装置１において所定の演算周期で繰り返し実施される。
図４に示すように、制御装置１では、ＭＣＵ２１及びＢＭＵ２２で監視されている情報や各センサ２３〜２６で検出された情報が取得され（ステップＡ１）、検知部２においてモータ１１の失陥や自己保護機能によるトルクの低下が検知されると（ステップＡ２）、目標ヨーレート演算部３により目標ヨーレートYrqが算出される（ステップＡ３）。
【００６２】
次いで、判定部４により許容値αが取得され（ステップＡ４）、実ヨーレートYRaが上記の許容範囲R内〔すなわち、（Yrq−α）＜YRa＜（Yrq＋α）〕であるか否かが判定される（ステップＡ５）。実ヨーレートYRaが許容範囲R内であれば予測ヨーレートYReが推定され（ステップＡ６）、予測ヨーレートYReが許容範囲R内〔すなわち、（Yrq−α）＜YRe＜（Yrq＋α）〕であるか否かが判定される（ステップＡ７）。二つのヨーレートYRa，YReが共に許容範囲R内のときは、一方のモータ１１のトルクが低下していても、ドライバによる安全な運転操作が可能であるとして、このフローをリターンする。反対に、二つのヨーレートYRa，YReの少なくとも一方が許容範囲Rを逸脱している場合には、車両１０の挙動を安定させるためのトルク制御が実施される（ステップＡ１０）。
【００６３】
図５に示すように、トルク制御ではまず、トルク差演算部５により駆動軸トルク差ΔTDが算出される（ステップＡ１１）。次いで、上限値演算部６により最大トルクTLmax，TRmaxが算出され（ステップＡ１２）、さらに最大駆動軸トルクTDmaxと目標トルクTrqとのうちの小さい一方の値が上限値LIMとして算出される（ステップＡ１３）。また、制御部９により駆動トルクTKL，TKRの差が駆動軸トルク差ΔTDに設定される（ステップＡ１４）。
【００６４】
そして、駆動軸トルク差ΔTDを維持しつつ、上記の条件１〜条件３を全て満足するモータ出力TL，TRが算出され、モータ１１が制御される（ステップＡ１５，Ａ１６）。次の周期では、各種情報が取得されて、上記と同様の演算が行われたのち、ヨーレートYRa，YReの判定が行われる（ステップＡ１〜Ａ７）。そして、ヨーレートYRa，YReが許容範囲R内に収まるまで、トルク制御が繰り返し実施される（ステップＡ１１〜Ａ１６）。
【００６５】
［１−４．効果］
（１）上述の制御装置１では、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒの何れか一方のトルクが指令に反して低下した場合に、まず車両１０の状態（車両情報）に基づいて目標とする経路に追従しうる目標ヨーレートYrqが算出される。そして、車両１０のヨーレートYRが目標ヨーレートYrqに許容値αを加減算した許容範囲R内であるか否かが判定されて、この範囲R内でない場合にトルク制御が実施される。すなわち、ドライバが車両１０を安全に運転操作可能であると判断された場合にはトルク制御が実施されないため、不要なトルク制御を回避しつつ車両１０の挙動を安定させることができる。
【００６６】
（２）上述の制御装置１では、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、車両１０の挙動安定性を確保しうる駆動軸トルク差ΔTDが算出され、二つのモータ１１Ｌ，１１Ｒの駆動トルクTKL，TKRの差がこの駆動軸トルク差ΔTDに設定される。これにより、車両１０の挙動を安定させながら最大限の駆動力を確保することができるため、車両１０の失速を抑制でき、後続車両による追突等のリスクを回避することができる。また、駆動軸トルク差ΔTDの演算には少なくとも目標ヨーレートYrqが用いられるため、ドライバの意図を駆動軸トルク差ΔTD（ひいてはモータ出力TL，TR）に反映させることができる。
【００６７】
（３）上述の制御装置１では、駆動軸トルク差ΔTDが、車速V及び操舵角θを含む車両情報に基づいて演算された基本値ΔTD_FFと、フィードバックにより演算された補正値TD_FBとの加算値として算出される。これにより、路面の凹凸のような外乱の影響を駆動軸トルク差ΔTDに反映させることができるため、過渡的な状況に合わせて駆動軸トルク差ΔTDを微調整することができる。したがって、ロバスト性を向上させることができる。
【００６８】
（４）上述の制御装置１では、トルク制御の要否判定に用いられる許容値αが車速V及び操舵角θに応じて取得されるため、車両状態に応じて許容範囲Rの大きさを変化させることができ、要否判定の精度を高めることができる。なお、許容値αが予め設定されたマップから取得される場合には、制御構成を簡素化することができる。
（５）上述の制御装置１では、モータ出力TL，TRがモータ１１の温度を加味して算出されたモータ１１の最大トルクTLmax，TRmax以下に制御されるので、モータ１１を適切に保護することができる。
【００６９】
（６）上述の制御装置１では、ヨーレートセンサ２３で検出された実ヨーレートYRa及び推定した予測ヨーレートYReの二つのヨーレートYRを用いてトルク制御の要否判定を行うため、判定精度を高めることができる。また、実ヨーレートYRaが許容範囲R内であっても、所定時間後の予測ヨーレートYReが許容範囲Rから逸脱している場合には、トルク制御が必要であると判定されるため、不要なトルク制御を回避しつつ車両１０の挙動安定性をより高めることができる。
【００７０】
［２．第二実施形態］
［２−１．構成］
第二実施形態の制御装置１′が適用された車両１０′（電動車両）を図６に示す。この車両１０′は、第一実施形態のモータ１１Ｌ，１１Ｒに加え、フロント側にも二つのモータ３１Ｌ，３１Ｒを搭載した四輪駆動式（４ＷＤ）の電気自動車である。以下、前後のモータ３１，１１を区別するときは、フロントモータ３１，リヤモータ１１という。
【００７１】
本実施形態の制御装置１′は、第一実施形態と同様の要否判定によりトルク制御が必要であると判定した場合に、第一実施形態とは異なる内容のトルク制御を実施する。本実施形態のトルク制御では、四つのモータ３１，１１の何れか一つのトルクが指令に反して低下した場合に、トルクダウンしたモータと左右反対側のモータのトルクを増減させる制御を行い、車両１０の挙動安定性を確保する。以下、トルクダウンしたモータ及びこれと左右反対側のモータを「対象モータ」と呼ぶ。
【００７２】
さらに、本実施形態のトルク制御では、対象モータ以外の二つのモータのトルクを増大させる制御を行い、車両全体の駆動力の低下を抑制する。以下、対象モータ以外の二つのモータを「他のモータ」と呼ぶ。例えば、左のリヤモータ１１Ｌがトルクダウンした場合には、二つのリヤモータ１１Ｌ，１１Ｒ（対象モータ）のトルクを増減させる制御を行って挙動安定を図るとともに、二つのフロントモータ３１Ｌ，３１Ｒ（他のモータ）のトルクを増大させてリヤ側で減少したトルクを補う。
【００７３】
以下、第一実施形態と異なる構成及び制御内容について詳述する。なお、第一実施形態と同様の構成については第一実施形態と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。図６に示すように、車両１０′は、リヤモータ１１に加え、フロントモータ３１から出力されるトルクを利用して左右の前輪１９Ｌ，１９Ｒにも駆動力差を与えられるものである。フロントモータ３１Ｌ，３１Ｒは、減速機構３２を介して左右の車軸１８Ｌ，１８Ｒ（駆動軸１８ともいう）にトルクを伝達し、左右の前輪１９Ｌ，１９Ｒ（駆動輪１９ともいう）を駆動する。
【００７４】
フロントモータ３１は、リヤモータ１１と同様、バッテリ１５から電力供給を受けてトルクを発生させる電動機である。四つのモータ３１，１１は、上述のＭＣＵ２１により個別に制御されて、大きさの異なるトルクを発生させて出力することが可能である。本実施形態のフロントモータ３１は、リヤモータ１１と同一規格を有するものとする。減速機構３２は、上述の減速機構１２と同様の機能を有するものである。なお、減速機構１２，３２の減速比及びトルク差増幅率は、それぞれ同一であってもよいし、一方又は両方が異なるものであってもよい。
【００７５】
制御装置１′には、要否判定とトルク制御とを実施するための機能要素として、第一実施形態の制御装置１の機能要素２〜６，９に加えて、余剰トルク演算部７，目標トルク差演算部８が設けられる。検知部２の検知手法，目標ヨーレート演算部３及びトルク差演算部５の各算出手法，判定部４の判定手法は何れも、第一実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、検知部２による検知対象にフロントモータ３１が含まれる。また、本実施形態では、目標ヨーレート演算部３が算出結果を目標トルク差演算部８にも伝達し、判定部４が判定結果を余剰トルク演算部７及び目標トルク差演算部８にも伝達する。また、本実施形態のトルク差演算部５は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、四つのモータ３１，１１のうち対象モータが存在する側（フロント側又はリヤ側、以下「対象モータ側」という）の左右の駆動軸トルク差ΔTDを算出する。
【００７６】
本実施形態の上限値演算部６は、第一実施形態と同様、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、上述のトルク制御における制御値の上限を算出するものである。本実施形態の上限値演算部６は、制御値の上限として、四つのモータ３１，１１の各最大トルクTLfmax，TRfmax，TLrmax，TRrmax（以下、単に「最大トルクTmax」という）と、総駆動トルクTKtの上限である上限値LIMとに加え、フロントモータ３１の最大駆動トルクTKfmaxとリヤモータ１１の最大駆動トルクTKrmaxとを算出する。
【００７７】
これらの最大駆動トルクTKfmax，TKrmaxは、フロントモータ３１，リヤモータ１１のそれぞれで出力可能なトルクの最大値に相当する。フロントモータ３１の最大駆動トルクTKfmaxは、フロントモータ３１Ｌ，３１Ｒの各最大トルクTLfmax，TRfmaxと減速機構３２の減速比とに基づいて算出される。同様に、リヤモータ１１の最大駆動トルクTKrmaxは、リヤモータ１１Ｌ，１１Ｒの各最大トルクTLrmax，TRrmaxと減速機構１２の減速比とに基づいて算出される。
【００７８】
上限値LIMは、第一実施形態と同様、車両１０の最大駆動軸トルクTDmaxとドライバの目標トルクTrqとのうちの小さい一方の値として算出される。ただし、本実施形態の最大駆動軸トルクTDmaxは、フロント側，リヤ側の最大駆動トルクTKfmax，TKrmaxの合計と、バッテリ１５の最大入出力換算トルクTBmaxとのうちの小さい一方の値として算出される。なお、本実施形態の総駆動トルクTKtは、四つのモータ３１，１１の駆動トルクTKLf，TKRf，TKLr，TKRrの合計である。また、最大トルクTmaxは、第一実施形態と同様の手法で算出される。上限値演算部６は、算出した最大トルクTmax，上限値LIM，最大駆動トルクTKfmax，TKrmaxを制御部９に伝達する。
【００７９】
余剰トルク演算部７（第三演算部）は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、他のモータで発生可能な駆動トルクの余裕分（以下「余剰トルクTp」という）を算出するものである。この余剰トルクTpは、他のモータによって補うトルクの上限に対応する。例えば、リヤモータ１１Ｌ，１１Ｒの一方がトルクダウンした場合には、フロントモータ３１の余剰トルクTp（フロントモータ３１で受け入れられるトルクの上限）が算出される。この場合、フロント側の最大駆動トルクTKfmaxから、二つのフロントモータ３１Ｌ，３１Ｒの現在のモータ出力TLf，TRfの合計を減速比で除した値が減算されることで、フロントモータ３１の余剰トルクTpが算出される。余剰トルク演算部７は、算出結果を制御部９に伝達する。
【００８０】
目標トルク差演算部８（第四演算部）は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、ドライバの要求する駆動トルク差（以下「目標トルク差ΔTDrq」という）を算出するものである。目標トルク差ΔTDrqは、目標ヨーレート演算部３で算出された目標ヨーレートYrqと車両１０の状態（車両情報，すなわち車速Vや操舵角θ等）とに基づいて算出可能である。目標トルク差ΔTDrqは、対象モータの実駆動トルク差ΔTKaよりも小さな値（ΔTDrq＜ΔTKa）として算出される。すなわち、実駆動トルク差ΔTKaが目標トルク差ΔTDrqよりも大きければ、ヨーレートYRが許容範囲Rから逸脱している（要否判定において「必要」と判定される）ものとみなす。目標トルク差演算部８は、算出結果を制御部９に伝達する。
【００８１】
制御部９は、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、上述のトルク制御を実施するものである。本実施形態の制御部９は、判定部４においてトルク制御が必要と判定された場合に、対象モータの駆動トルクの差を、目標トルク差ΔTDrq以上、且つ、駆動軸トルク差ΔTD以下の値に設定する。これにより、対象モータ側では適切なトルク差が維持され、車両１０の挙動安定性が確保される。以下、対象モータの駆動トルクの差を「設定駆動トルク差ΔTKs」と呼ぶ。設定駆動トルク差ΔTKsは、ΔTDrq≦ΔTKs≦ΔTDの値に設定される。
【００８２】
さらに、本実施形態の制御部９は、対象モータの実駆動トルク差ΔTKaから目標トルク差ΔTDrqを引いたトルク（ΔTKa−ΔTDrq、以下「差分トルクTx」という）を、余剰トルクTpを上限として他のモータで発生させる。これにより、対象モータで減少したトルクの全部又は一部が他のモータで補われ、車両１０の全体の駆動力の低下が抑制される。以下、他のモータで発生させるトルク（他のモータに移動させるトルク）を「移動トルクTrep」と呼ぶ。本実施形態では、他のモータのそれぞれに移動トルクTrepの半分のトルクを発生させるものとする。すなわち、移動トルクTrepが他のモータに均等に配分される。なお、実駆動トルク差ΔTKaは、対象モータの実際の駆動トルク差であり、ＭＣＵ２１で監視している対象モータの各モータトルクと減速機構３２又は１２の減速比とから算出可能である。
【００８３】
制御部９は、差分トルクTxと余剰トルクTpとの大小関係に応じて、設定駆動トルク差ΔTKs及び移動トルクTrepを設定する。本実施形態の制御部９は、差分トルクTxが余剰トルクTpよりも大きければ、設定駆動トルク差ΔTKsを駆動軸トルク差ΔTDに設定するとともに、移動トルクTrepを余剰トルクTpに設定する。これにより、車両１０の挙動安定性が確保されるとともに、駆動トルクの低下量が最小限に抑えられる。すなわち、挙動安定性と最大限の駆動力とが確保される。
【００８４】
一方、差分トルクTxが余剰トルクTp以下であれば、設定駆動トルク差ΔTKsを目標トルク差ΔTDrqに設定するとともに、移動トルクTrepを差分トルクTxに設定する。これにより、車両１０の挙動をドライバの意図に即した状態としつつ、不足分のトルクを全て他のモータで補うことができ、駆動トルクの低下が抑制される。以上の制御内容をまとめたものを表１に示す。
【００８５】
【表１】
0006536200.tif 000002
【００８６】
制御部９は、設定駆動トルク差ΔTKs及び移動トルクTrepを用いて、以下の条件４〜条件７の全てを満たす各モータ３１，１１のモータ出力TLf，TRf，TLr，TRr（以下、単に「モータ出力T」という）を算出し、算出した値を指令値として設定する。
条件４：総駆動トルクTKtが、TKt≦LIMであり、且つ、最大の値
条件５：フロント駆動軸トルクTDfが、TDf≦TKfmaxである
条件６：リヤ駆動軸トルクTDrが、TDr≦TKrmaxである
条件７：各モータ出力Tが、各最大トルクTmax以下である
【００８７】
条件４は、第一実施形態の条件１と同様であり、条件７は、第一実施形態の条件２，３を併せたものと同様である。一方、条件５，６は、設定された移動トルクTrepをフロント側又はリヤ側に移動させた場合に、各駆動軸トルクTDf，TDrをそれぞれの最大駆動トルクTKfmax，TKrmax以下に設定する必要があることを規定した条件である。
【００８８】
条件５のフロント駆動軸トルクTDfは、トルク制御前におけるフロント側の駆動軸トルクに対して移動トルクTrepを加算又は減算した値である。移動トルクTrepは、対象モータがリヤ側にあれば加算され、フロント側にあれば減算される。条件６のリヤ駆動軸トルクTDrは、トルク制御前におけるリヤ側の駆動軸トルクに対して移動トルクTrepを減算又は加算した値である。移動トルクTrepは、対象モータがフロント側にあれば加算され、リヤ側にあれば減算される。
【００８９】
ここで、図７（ａ）〜（ｃ）を用いて、二つの具体例を挙げて説明する。なお、説明を簡略化するために、各モータ３１，１１の最大トルクTmaxと最大駆動トルクTKmaxとは同一の値であると仮定し、何れも100と仮定する。また、図７（ａ）に示すように、各車輪１９，１４が駆動トルク80で駆動されている状況で、左のリヤモータ１１Ｌがトルクダウンし、左の後輪１４Ｌの駆動トルクTKLrが10になった場合を想定する。この場合、実駆動トルク差ΔTKa（＝TKRr−TKLr）はΔTKa＝70と算出される。一方、フロント側の余剰トルクTpは、左右のフロントモータ３１のそれぞれに20ずつ余裕があるため、Tp＝40と算出される。
【００９０】
図７（ｂ）は、実駆動トルク差ΔTKaと目標トルク差ΔTDrqとの差（すなわち、差分トルクTx）が余剰トルクTpよりも大きい場合を例示したものである。ここでは、目標トルク差演算部８により算出された目標トルク差ΔTDrqがΔTDrq＝20であると仮定する。このとき、差分トルクTx（＝ΔTKa−ΔTDrq）はTx＝50と算出される。また、駆動軸トルク差ΔTDは、目標トルク差ΔTDrqよりも大きく、且つ、実駆動トルク差ΔTKaよりも小さい値として算出される。ここでは、ΔTD＝35であると仮定する。
【００９１】
図７（ｂ）では、Tx＞Tpであることから、設定駆動トルク差ΔTKsが駆動軸トルク差ΔTDに設定され（ΔTKs＝35）、移動トルクTrepが余剰トルクTpに設定される（Trep＝40）。なお、ここでは上記の条件４〜７は全て満たすものと仮定する。したがって、図７（ｂ）に示すように、前輪１９の各駆動トルクTKLf，TKRfは、トルク制御前の各駆動トルクTKLf，TKRfに移動トルクTrepの半分のトルク（すなわち20）が加算されて、何れも最大駆動トルクTKmaxである100に設定される。また、右の後輪１４Ｒの駆動トルクTKRrは、左の後輪１４Ｌの駆動トルクTKLr（すなわち10）との差が35となるように、TKRr＝45に設定される。
【００９２】
一方、図７（ｃ）は、実駆動トルク差ΔTKaと目標トルク差ΔTDrqとの差（すなわち、差分トルクTx）が余剰トルクTp以下の場合を例示したものである。ここでは、目標トルク差演算部８により算出された目標トルク差ΔTDrqがΔTDrq＝50であると仮定する。このとき、差分トルクTxはTx＝20と算出される。また、駆動軸トルク差ΔTDは、目標トルク差ΔTDrqよりも大きく、且つ、実駆動トルク差ΔTKaよりも小さい値として算出される。ここでは、ΔTD＝55であると仮定する。
【００９３】
図７（ｃ）では、Tx≦Tpであることから、設定駆動トルク差ΔTKsが目標トルク差ΔTDrqに設定され（ΔTKs＝50）、移動トルクTrepが差分トルクTxに設定される（Trep＝20）。なお、ここでは上記の条件４〜７は全て満たすものと仮定する。したがって、図７（ｃ）に示すように、前輪１９の各駆動トルクTKLf，TKRfは、トルク制御前の各駆動トルクTKLf，TKRfに移動トルクTrepの半分のトルク（すなわち10）が加算されて何れも90に設定される。また、右の後輪１４Ｒの駆動トルクTKRrは、左の後輪１４Ｌの駆動トルクTKLr（すなわち10）との差が50となるように、TKRr＝60に設定される。
【００９４】
［２−２．フローチャート］
本実施形態のトルク制御の手順について、図８を用いて説明する。図８はトルク制御の手順を例示するフローチャート（図４のサブフロー）であり、図４のステップＡ１０に進んだ場合に実施される。
図８に示すように、トルク制御ではまず、トルク差演算部５により駆動軸トルク差ΔTDが算出される（ステップＢ１１）。次いで、上限値演算部６により各最大トルクTmaxが算出され（ステップＢ１２）、フロント側，リヤ側の最大駆動トルクTKfmax，TKrmaxが算出される（ステップＢ１３）。さらに、車両１０の最大駆動軸トルクTDmaxと目標トルクTrqとのうちの小さい一方の値が上限値LIMとして算出される（ステップＢ１４）。
【００９５】
また、余剰トルク演算部７により余剰トルクTpが算出され（ステップＢ１５）、目標トルク差演算部８により目標トルク差ΔTDrqが算出される（ステップＢ１６）。また、制御部９により実駆動トルク差ΔTKaが算出され（ステップＢ１７）、差分トルクTxと余剰トルクTpとの大小関係が比較される（ステップＢ１８）。
【００９６】
Tx＞Tpであれば、設定駆動トルク差ΔTKsが駆動軸トルク差ΔTDに設定されるとともに、移動トルクTrepが余剰トルクTpに設定される（ステップＢ１９，Ｂ２０）。一方、Tx≦Tpであれば、設定駆動トルク差ΔTKsが目標トルク差ΔTDrqに設定されるとともに、移動トルクTrepが差分トルクTxに設定される（ステップＢ２１，Ｂ２２）。次いで、設定された移動トルクTrepを用いて前後の駆動軸トルクTDf，TDrが算出される（ステップＢ２３）。
【００９７】
そして、設定駆動トルク差ΔTKsを維持しつつ、上記の条件４〜条件７を全て満足する各モータ出力Tが算出され、モータ３１，１１が制御される（ステップＢ２４，Ｂ２５）。次の周期では、図４に示すように、各種情報が取得されて、各演算が行われたのち、ヨーレートYRa，YReの判定が行われる（ステップＡ１〜Ａ７）。そして、ヨーレートYRa，YReが許容範囲R内に収まるまで、トルク制御が繰り返し実施される（ステップＢ１１〜Ｂ２５）。
【００９８】
［２−３．効果］
本実施形態の制御装置１′では、ヨーレートYRが許容範囲R内でないときに、車両１０の挙動安定性を確保しうる駆動軸トルク差ΔTDが算出され、対象モータの設定駆動トルク差ΔTKsが駆動軸トルク差ΔTD以下に設定される。これにより、車両１０の挙動を安定させることができる。本実施形態では、設定駆動トルク差ΔTKsが、駆動軸トルク差ΔTD以下であり目標トルク差ΔTDrq以上の値に設定されることから、車両１０の挙動安定性を確保しつつドライバの意図に即した車両状態に制御することができる。
【００９９】
本実施形態の制御装置１′では、実駆動トルク差ΔTKaから目標トルク差ΔTDrqを引いた差分トルクTxを、余剰トルクTpを上限として他のモータで発生させるため、車両１０の挙動を安定させながら、対象モータで低下したトルクの一部又は全部を他のモータで補うことができる。つまり、車両１０の挙動の安定性を確保しつつ、より大きな駆動力を確保することができ、安全性を高めることができる。
【０１００】
また、差分トルクTxが余剰トルクTpよりも大きいときには、移動トルクTrepが余剰トルクTpに設定されることから、他のモータを適切に利用でき、駆動力を確保することができる。さらにこの場合、設定駆動トルク差ΔTKsが車両１０の挙動安定性を確保しうる駆動軸トルク差ΔTDに設定されるため、車両１０の挙動を安定させながら、対象モータのうちの正常なモータのトルク抑制量を最小限に抑えることができる。すなわち、車両挙動を安定させつつ、最大限の駆動力を確保することができ、安全性を高めることができる。
【０１０１】
一方、差分トルクTxが余剰トルクTp以下のときには、移動トルクTrepが差分トルクTxに設定されることから、他のモータを利用して差分トルクTxを発生させることができ、駆動力を確保することができる。さらにこの場合、設定駆動トルク差ΔTKsが、ドライバの要求する目標トルク差ΔTDrqに設定されるため、車両１０の挙動を安定させながらドライバの意図に沿ったトルク差を車両１０に与えることができる。すなわち、車両挙動をドライバの意図に合わせながら、大きな駆動力を確保することができ、安全性を高めることができる。
【０１０２】
また、本実施形態の制御装置１′では、他のモータのそれぞれに移動トルクTrepの半分のトルクを発生させる（移動トルクTrepが他のモータに均等に配分される）ことから、車両１０の挙動安定性を高めることができる。なお、第一実施形態と同様の構成からは、同様の作用効果を得ることができる。
【０１０３】
［３．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の各演算部３，５，６，７，８による算出手法は特に限られず、上述した手法以外の方法を用いてもよい。
また、上述の判定部４による判定手法も上述したものに限られない。例えば、許容値αが予め設定された一定値であってもよいし、判定に用いる車両１０のヨーレートYRを実ヨーレートYRa及び予測ヨーレートYReの少なくとも一方としてもよい。
【０１０４】
また、第二実施形態における設定駆動トルク差ΔTKsの設定手法や移動トルクTrepの設定手法は、上述したものに限られない。少なくとも、設定駆動トルク差ΔTKsが駆動軸トルク差ΔTD以下に設定されればよく、移動トルクTrepが他のモータの余剰トルクTp以下であって、上述の条件４〜条件７を全て満たすように設定されればよい。また、他のモータのそれぞれが移動トルクTrepの半分を発生させるものでなくてもよい。例えば、他のモータにおいてもトルク差を発生させることで、旋回性能をより向上させるようにしてもよい。
【０１０５】
上述の制御装置１，１′が適用される車両１０，１０′は上述した構成に限られない。例えば、減速機構１２に差動装置１２Ｂが設けられていないもの（トルク配分機能を有さないもの）であってもよい。減速機構３２も同様である。また、インホイールモータを搭載した二輪駆動車あるいは四輪駆動車であってもよい。また、四つの駆動モータを備えた四輪駆動車でなくてもよく、例えばフロント側及びリヤ側の一方には一つの駆動モータが搭載され、他方には二つの駆動モータが搭載された車両であってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１′  制御装置（駆動力制御装置）
２  検知部
３  目標ヨーレート演算部（第一演算部）
４  判定部
５  トルク差演算部（第二演算部）
６  上限値演算部（第五演算部）
７  余剰トルク演算部（第三演算部）
８  目標トルク差演算部（第四演算部）
９  制御部
１０，１０′  車両（電動車両）
１１，１１Ｌ，１１Ｒ  モータ，フロントモータ（電動機）
１４，１４Ｌ，１４Ｒ  駆動輪，後輪
１９，１９Ｌ，１９Ｒ  駆動輪，前輪
２３  ヨーレートセンサ
３１，３１Ｌ，３１Ｒ  モータ，リヤモータ（電動機）
V  車速
θ  操舵角
α  許容値
YR  車両のヨーレート
YRa  実ヨーレート
YRe  予測ヨーレート
Yrq  目標ヨーレート
R  許容範囲（範囲）
ΔTD  駆動軸トルク差
ΔTKs  設定駆動トルク差（駆動トルク差）
ΔTDrq  目標トルク差
ΔTKa  実駆動トルク差
ΔTD_FF  基本値
TD_FB  補正値
Tp  余剰トルク
Tx  差分トルク
Trep  移動トルク
【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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