(57)【要約】【課題】電動カートのコーナリング性能を高める。【解決手段】  ヨーモーメント演算部４３は、タイヤ横力演算部３９によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ及びタイヤ前後力演算部４１によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂに基づいてヨーモーメントＹＭを演算し、モータトルク指令値演算部４５は、演算されたヨーモーメントＹＭと目標ヨーモーメントＧＹＭの差をなくすように第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算し、モータ制御部４７は、演算された第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２モータトルク指令値ＴＰ２に基づいて第１電動モータ７及び第２電動モータ１１を制御すること。【選択図】図１
2008109833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の後輪を駆動輪として第１電動モータ及び第２電動モータで独立して回転駆動する電動カートにおいて、
検出された操舵角及び車体速度に基づいて前記後輪のスリップ角を演算するスリップ角演算手段と、
車体速度及び検出された各前記後輪の車輪速に基づいて各前記後輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、
検出された横加速度及び検出された前後加速度に基づいて各前記後輪の車輪荷重を演算する車輪荷重演算手段と、
演算された前記後輪のスリップ角及び演算された各前記後輪の車輪荷重を、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すタイヤ横力データに適用して、各前記後輪のタイヤ横力を演算するタイヤ横力演算手段と、
演算された各前記後輪のスリップ率及び演算された各前記後輪の車輪荷重を、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すタイヤ前後力データに適用して、各前記後輪のタイヤ前後力を演算するタイヤ前後力演算手段と、
演算された各前記後輪のタイヤ横力及び演算された各前記後輪のタイヤ前後力に基づいて車両重心位置の周りのヨーモーメントを演算するヨーモーメント演算手段と、
演算されたヨーモーメントと目標ヨーモーメントの差をなくすように前記第１電動モータの第１モータトルク指令値及び第２電動モータの第２モータトルク指令値を演算するモータトルク指令値演算手段と、
演算された前記第１モータトルク指令値及び前記第２モータトルク指令値に基づいて前記第１電動モータ及び前記第２電動モータを制御するモータ制御手段と、
を具備したことを特徴とする電動カート。
【請求項２】
目標ヨーモーメントは、オーバステア、ニュートラルステア、アンダーステアが自由に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電動カート。
【請求項３】
タイヤ横力データは、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すタイヤ横力マップであって、タイヤ前後力データは、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すタイヤ前後力マップであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動カート。
【請求項４】
タイヤ横力データは、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すマジックフォーミュラの関係式であって、タイヤ前後力データは、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すマジックフォーミュラの関係式であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動カート。
【請求項５】
前記第１電動モータのトルクを検知する第１トルク検出手段と、
前記第２電動モータのトルクを検知する第２トルク検出手段と、
前記第１トルク検出手段で検知されたトルク、前記第２トルク検出手段で検知されたトルク、及び検出された前記前後加速度から車体速度を演算する車体速度演算手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動カート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを用いた電動レーシングカート等の電動カートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータスポーツの普及に伴い、レーシングカート等のカートが幅広い年齢層に利用されるようになってきている。また、レーシングカート等のカートは、通常、左右の後輪を駆動輪として回転駆動する形式になっており、左右の後輪は、デファレンシャルギアを備えず直結され、共通のエンジン又は電動モータによって一体的に回転駆動するものであった。
【０００３】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。
【特許文献１】特開２００５−２３１３９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１８０８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のように、レーシングカート等のカートの左右の後輪は、デファレンシャルギアを備えず直結され、共通のエンジン又は電動モータによって一体的に回転駆動する形式になっており、高度な駆動力配分制御をしているものが少ない。駆動力配分制御を可能にするには、車体速度を検出するためのセンサ等を備える必要があり、これによるコスト増が避けられないというのも問題点であった。そのため、カートは、エンジンのエンジントルク又は電動モータのモータトルクが増大すると、コーナリング中にオーバーステアの傾向が強くなって、スピンを招くおそれが生じる。一方、コーナリング中にエンジンのエンジントルク又は電動モータのモータトルクを小さくして、スピンを回避しようとすると、カートの旋回速度を十分に確保することができない。要するに、従来のカートにあっては、種々の制約から高度な駆動力配分制御を行うことが難しいため、コーナリング性能を高めることが極めて困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、コーナリング性能を十分に高めることができる、新規な構成の電動カート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】
本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、左右の後輪を駆動輪として第１電動モータ及び第２電動モータで独立して回転駆動する電動カートにおいて、検出された操舵角及び車体速度に基づいて前記後輪のスリップ角を演算するスリップ角演算手段と、車体速度及び検出された各前記後輪の車輪速に基づいて各前記後輪のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、検出された横加速度及び検出された前後加速度に基づいて各前記後輪の車輪荷重を演算する車輪荷重演算手段と、演算された前記後輪のスリップ角及び演算された各前記後輪の車輪荷重を、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すタイヤ横力データに適用して、各前記後輪のタイヤ横力を演算するタイヤ横力演算手段と、演算された各前記後輪のスリップ率及び演算された各前記後輪の車輪荷重を、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すタイヤ前後力データに適用して、各前記後輪のタイヤ前後力を演算するタイヤ前後力演算手段と、演算された各前記後輪のタイヤ横力及び演算された各前記後輪のタイヤ前後力に基づいて車両重心位置の周りのヨーモーメントを演算するヨーモーメント演算手段と、演算されたヨーモーメントと目標ヨーモーメントの差をなくすように前記第１電動モータの第１モータトルク指令値及び第２電動モータの第２モータトルク指令値を演算するモータトルク指令値演算手段と、演算された前記第１モータトルク指令値及び前記第２モータトルク指令値に基づいて前記第１電動モータ及び前記第２電動モータを制御するモータ制御手段と、を具備したことを要旨とする。
【０００７】
第１の特徴によると、前記ヨーモーメント演算手段は、前記タイヤ横力演算手段によって演算された各前記後輪のタイヤ横力及び前記タイヤ前後力演算手段によって演算された各前記後輪のタイヤ前後力に基づいて車両重心位置の周りのヨーモーメントを演算し、前記モータトルク指令値演算手段は、演算されたヨーモーメントと目標ヨーモーメントの差をなくすように前記第１電動モータの第１モータトルク指令値及び第２電動モータの第２モータトルク指令値を演算し、前記モータ制御手段は、演算された前記第１モータトルク指令値及び前記第２モータトルク指令値に基づいて前記第１電動モータ及び前記第２電動モータを制御しているため、電動モータ全体のモータトルク（前記第１電動モータのモータトルクと前記第２電動モータのモータトルクの和）を小さくしなくても、前記第１電動モータの第１モータトルク及び前記第２電動モータの第２モータトルクを前記電動カートのコーナリング状況の変化に応じて可変することができる。具体的には、左コーナリング時に、前記第２電動モータのモータトルクを第１電動モータのモータトルクよりも十分に大きすると共に、右コーナリング時に、前記第１電動モータのモータトルクを前記第２電動モータのモータトルクよりも十分に大きくすることができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）では、第１の特徴に加えて、目標ヨーモーメントは、オーバステア、ニュートラルステア、アンダーステアが自由に設定されることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、タイヤ横力データは、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すタイヤ横力マップであって、タイヤ前後力データは、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すタイヤ前後力マップであることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、タイヤ横力データは、タイヤ横力とスリップ角と車輪荷重の関係を示すマジックフォーミュラの関係式であって、タイヤ前後力データは、タイヤ前後力とスリップ率と車輪荷重の関係を示すマジックフォーミュラの関係式であることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、第１電動モータのトルクを検知する第１トルク検出手段と、第２電動モータのトルクを検知する第２トルク検出手段と、第１トルク検出手段で検知されたトルク、第２トルク検出手段で検知されたトルク及び検出された前後加速度から車体速度を演算する車体速度演算手段とを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記電動モータ全体のモータトルクを小さくしなくても、前記第１電動モータの第１モータトルク及び前記第２電動モータの第２モータトルクを前記電動カートのコーナリング状況の変化に応じて可変できるため、前記電動カートの旋回速度を十分に確保しつつ、安定したコーナリングを容易に行うことができ、前記電動カートのコーナリング性能を十分に高めることができる。
【００１３】
特に、請求項２から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、目標ヨーモーメントがニュートラルステアになるように設定されているため、前記電動カートのステアリング特性をニュートラルステア又はニュートラルステアに近い状態に保つことができ、前記電動カートのコーナリング性能を飛躍的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図１から図５を参照して説明する。
【００１５】
ここで、図１は、本発明の実施形態に係る電動レーシングカートの制御ブロック図、図２は、本発明の実施形態に係る電動レーシングカートの模式的な平面図、図３は、コントローラにおけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理のフローチャート、図４は、各後輪のタイヤ横力・タイヤ前後力、及び車両重心位置の周りのヨーモーメントを説明する図、図５（ａ）は、タイヤ横力マップを示す図、図５（ｂ）は、タイヤ前後力を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、本発明の実施形態に係る電動レーシングカート１は、電動カートの１つであって、車体フレーム３をベースとして具備している。また、車体フレーム３の後部には、左右の後輪５ａ，５ｂが回転可能に設けられており、車体フレーム３の前部には、左右の前輪５c，５ｄが回転可能に設けられている。そして、車体フレーム３の左側後部には、第１電動モータ７が設けられており、この第１電動モータ７の出力軸は、左側の後輪５ａの回転軸にギア機構９又はチェーン機構（図示省略）を介して連動連結されている。同様に、車体フレーム３の右側後部には、第２電動モータ１１が設けられており、この第２電動モータ１１の出力軸は、右側の後輪５ｂの回転軸にギア機構１３又はチェーン機構（図示省略）を介して連動連結されている。つまり、電動レーシングカート１は、左右の後輪５ａ，５ｂを駆動輪として第１電動モータ７及び第２電動モータ１１によって独立して回転駆動するようになっている。
【００１７】
車体フレーム３の前部には、左右の前輪５c，５ｄを転蛇するステアリングホイール１５が設けられている。なお、図示は省略するが、車体フレーム３の中央部には、ドライバーが着座するシートが配設されており、車体フレーム３の前部には、アクセルペダル及びブレーキペダルがそれぞれ設けられている。
【００１８】
ステアリングホイール１５のホイール軸の近傍には、操舵角δを検出する操舵角検出センサ１７が設けられており、車体フレーム３の適宜位置には、車体速度Ｖを検出する車体速検出センサ１９が設けられている。また、各後輪５ａ，５ｂの近傍には、車輪速Ｓａ，Ｓｂを検出する車輪速検出センサ２１ａ，２１ｂがそれぞれ設けられている。更に、車体フレーム３の適宜位置には、横方向（左右方向）の加速度を検出する横加速度検出センサ２３、及び前後方向の加速度を検出する前後加速度検出センサ２５がそれぞれ設けられている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、車体フレーム３には、第１電動モータ７及び第２電動モータ１１の制御等を行うコントローラ２７が設けられており、このコントローラ２７には、操舵角検出センサ１７、車体速検出センサ１９、車輪速検出センサ２１ａ，２１ｂ、横加速度検出センサ２３、及び前後加速度検出センサ２５が電気的に接続されている。また、コントローラ２７は、第１電動モータ７及び第２電動モータ１１の制御を行うためのモータ制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（図示省略）と、このＲＯＭに記憶されたモータ制御プログラム等を解釈して実行するＣＰＵ（図示省略）と、このＣＰＵの作業領域を提供するＲａＭ（図示省略）とを備えている。そして、コントローラ２７におけるＲＯＭは、タイヤ横力データ記憶部２９としての機能及びタイヤ前後力データ記憶部３１としての機能を有してあって、コントローラ２７におけるＣＰＵは、スリップ角演算部３３としての機能、スリップ率演算部３５としての機能、車輪荷重演算部３７としての機能、タイヤ横力演算部３９としての機能、タイヤ前後力演算部４１としての機能、ヨーモーメント演算部４３としての機能、モータトルク指令値演算部４５としての機能、及びモータ制御部４７としての機能を有しており、各機能の詳細は、次のようになる。
【００２０】
即ち、タイヤ横力データ記憶部２９は、タイヤ横力Ｆｙとスリップ角θと車輪荷重Ｆｚの関係を示すタイヤ横力マップ（図５（ａ）参照）をタイヤ横力データとして記憶するものである。また、実際のタイヤ横力マップは、車輪荷重Ｆｚ毎に多数用意されている。なお、タイヤ横力データ記憶部２９は、タイヤ横力マップの代わりに、タイヤ横力Ｆｙとスリップ角θと車輪荷重Ｆｚの関係を示すマジックフォーミュラの関係式をタイヤ横力データとして記憶するようにしても構わない。
【００２１】
タイヤ前後力データ記憶部３１は、タイヤ前後力Ｆｘとスリップ率αと車輪荷重Ｆｚの関係を示すタイヤ前後力マップ（図５（ｂ）参照）をタイヤ前後力データとして記憶するものである。また、実際のタイヤ前後力マップは、車輪荷重Ｆｚ毎に多数用意されている。なお、タイヤ前後力データ記憶部３１は、タイヤ前後力マップの代わりに、タイヤ前後力Ｆｘとスリップ率αと車輪荷重Ｆｚの関係を示すマジックフォーミュラの関係式を記憶するようにしても構わない。
【００２２】
スリップ角演算部３３は、車体速検出センサ１９によって検出された車体速度Ｖ及び操舵角検出センサ１７によって検出された操舵角δを、
θ＝ｆ（δ，Ｖ）    ・・・式（１）
に適用して、スリップ角θを演算するものである。
【００２３】
スリップ率演算部３５は、車体速検出センサ１９によって検出された車体速度Ｖ及び車輪速検出センサ２１ａ，２１ｂによって検出された各後輪５ａ，５ｂの車輪速Ｓａ，Ｓｂを、
α＝（Ｖ−Ｓ）／Ｓ    ・・・式（２）
に適用して、スリップ率αａ，αｂを演算するものである。
【００２４】
車輪荷重演算部３７は、横加速度検出センサ２３によって検出された横加速度Ｇｘ及び前後加速度検出センサ２５によって検出された前後加速度Ｇｙを、
Ｆｚ＝ｆ（Ｇｙ，Ｇｘ）    ・・・式（３）
に適用して、各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂを演算するものである。
【００２５】
タイヤ横力演算部３９は、スリップ角演算部３３によって演算された後輪５ａ，５ｂのスリップ角θ及び車輪荷重演算部３７によって演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂを、タイヤ横力データ記憶部２９に記憶されたタイヤ横力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ（図４参照）を演算するものである。
【００２６】
タイヤ前後力演算部４１は、スリップ率演算部３５によって演算された各後輪５ａ，５ｂのスリップ率αａ，αｂ及び車輪荷重演算部３７によって演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂを、タイヤ前後力データ記憶部３１に記憶されたタイヤ前後力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂ（図４参照）を演算するものである。
【００２７】
ヨーモーメント演算部４３は、タイヤ横力演算部３９によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ及びタイヤ前後力演算部４１によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを、
ＹＭ＝−Ｌｒ（Ｆｙａ＋Ｆｙｂ）−１／２Ｗｔ（Ｆｘａ−Ｆｘｂ）  ・・・式（４）
に適用して、車両重心位置ＧＣの周りのヨーモーメントＹＭ（図４参照）を演算するものである。ここで、前記式（４）において、Ｗｔは、電動レーシングカート１のトレッド、Ｌｒは、後輪５ａ，５ｂの車軸と車両重心位置ＧＣとの前後方向の距離である（図４参照）。
【００２８】
モータトルク指令値演算部４５は、ヨーモーメント演算部４３によって演算されたヨーモーメントＹＭと、車両の運動方程式からニュートラルステアになるように設定された目標ヨーモーメントＧＹＭの差をなくすように第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算するものである。なお、より具体的には、モータトルク指令値演算部４５は、車両重心位置ＧＣの周りのヨーモーメントＹＭと第１電動モータ７の第１モータトルクと第２電動モータ１１の第２モータトルクとの関係式に、ヨーモーメント演算部４３によって演算されたヨーモーメントＹＭを適用して、第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算するものである。なお、目標ヨーモーメントは、ニュートラルステアのほか、オーバステア、アンダーステアになるように設定することもできる。
【００２９】
モータ制御部４７は、モータトルク指令値演算部４５によって演算された第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２モータトルク指令値ＴＰ２に基づいて第１電動モータ７及び第２電動モータ１１を制御するものである。なお、より具体的には、モータ制御部４７は、第１電動モータ７に供給される電流値及び第２電動モータ１１に供給される電流値を制御するものである。
【００３０】
続いて、コントローラ２７におけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理について図３を参照して説明する。なお、コントローラ２７におけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理は、所定の周期（例えば４ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００３１】
まず、コントローラ２７におけるＣＰＵは、各種の検出センサの入力信号検知処理を実行する（ステップ１）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵは、操舵角検出センサ１７、車体速検出センサ１９、車輪速検出センサ２１ａ，２１ｂ、横加速度検出センサ２３、及び前後加速度検出センサ２５からの入力信号を検知する。
【００３２】
ステップ１の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、スリップ率・スリップ角・車輪荷重の演算処理を実行する（ステップ２）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（スリップ角演算部３３）は、検出された操舵角δ及び検出された車体速度Ｖを前記式（１）に適用して、スリップ角θを演算する共に、コントローラ２７におけるＣＰＵ（スリップ率演算部３５）は、検出された車体速度Ｖ及び検出された各後輪５ａ，５ｂの車輪速Ｓａ，Ｓｂを前記式（２）に適用して、スリップ率αａ，αｂを演算する。また、コントローラ２７におけるＣＰＵ（車輪荷重演算部３７）は、検出された横加速度Ｇｘ及び検出された前後加速度Ｇｙを前記式（３）に適用して、各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂを演算する。
【００３３】
ステップ２の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、タイヤ横力・タイヤ前後力の演算処理を実行する（ステップ３）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（タイヤ横力演算部３９）は、演算された後輪５ａ，５ｂのスリップ角θ及び演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂをタイヤ横力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂを演算する。また、コントローラ２７におけるＣＰＵ（タイヤ前後力演算部４１）は、演算された各後輪５ａ，５ｂのスリップ率αａ，αｂ及び演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂをタイヤ前後力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを演算する。
【００３４】
ステップ３の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、ヨーモーメントの演算処理を実行する（ステップ４）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（ヨーモーメント演算部４３）は、演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ及び演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを前記式（４）に適用して、車両重心位置ＧＣの周りのヨーモーメントＹＭを演算する。
【００３５】
ステップ４の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、モータトルク指令値の演算処理を実行する（ステップ５）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（モータトルク指令値演算部４５）は、演算されたヨーモーメントＹＭとニュートラルステアになるように設定された目標ヨーモーメントＧＹＭの差をなくすように、第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算する。
【００３６】
ステップ５の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、モータトルク制御処理を実行する（ステップ６）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（モータ制御部４７）は、演算された第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２モータトルク指令値ＴＰ２に基づいて第１電動モータ７及び第２電動モータ１１を制御する。
【００３７】
上述した実施形態では、車体速検出センサ１９により車体速度Ｖを検出する例について説明したが、駆動に係わるモータのトルクと前後加速度から車体速度を演算することもできる。以下、電動カート１の左右後輪に直結された第１電動モータ７のトルク、第２電動モータ１１のトルク及び前後加速度から車体速度を演算する例について説明する。
【００３８】
図６に示す電動レーシングカートの制御ブロックにおいて、図１に示した構成と同一の機能を有するものは、図１と同一の番号を付して詳細な説明を省略する。図６に示す制御ブロックは、第１電動モータ７のトルクを検出する第１モータトルク検出センサ５３と、第２電動モータ１１のトルクを検出する第２モータトルク検出センサ５５とを備え、コントローラ５１は、これらトルク検出センサにより検出されたモータのトルクと前後加速度検出センサ２５により検出された前後加速度から車体速度Ｖを算出する車体速演算部５７を備えることを特徴とする。
【００３９】
車体速度は、コントローラ５１における車体速演算部５７により算出することができるので、図６に示す本実施形態では、図１に示した車体速検出センサ１９を設ける必要がない。
【００４０】
続いて、コントローラ５１におけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理について図７を参照して説明する。なお、コントローラ５１におけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理は、所定の周期（例えば４ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００４１】
コントローラ５１におけるＣＰＵは、各種の検出センサの入力信号検知処理を実行する（ステップ１１）。具体的には、コントローラ５１におけるＣＰＵは、操舵角検出センサ１７、車体速検出センサ１９、車輪速検出センサ２１ａ，２１ｂ、横加速度検出センサ２３、及び前後加速度検出センサ２５からの入力信号を検知する。
【００４２】
ステップ１１の終了後に、コントローラ５１におけるＣＰＵ（車体速演算部５７）は、第１モータトルク検出センサ５３と、第２モータトルク検出センサ５５と、これらトルク検出センサにより検出されたモータのトルクと、前後加速度検出センサ２５により検出された前後加速度から車体速度を算出する（ステップ１２）。
【００４３】
ステップ１２の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、スリップ率・スリップ角・車輪荷重の演算処理を実行する（ステップ１３）。これ以降のステップ１３乃至ステップ１７の処理は、図３に示したステップ２乃至ステップ６の処理に準ずる。即ち、コントローラ２７におけるＣＰＵ（スリップ角演算部３３）は、検出された操舵角δ及び検出された車体速度Ｖを前記式（１）に適用して、スリップ角θを演算する共に、コントローラ２７におけるＣＰＵ（スリップ率演算部３５）は、ステップ１２で算出された車体速度Ｖ及び検出された各後輪５ａ，５ｂの車輪速Ｓａ，Ｓｂを前記式（２）に適用して、スリップ率αａ，αｂを演算する。また、コントローラ２７におけるＣＰＵ（車輪荷重演算部３７）は、検出された横加速度Ｇｘ及び検出された前後加速度Ｇｙを前記式（３）に適用して、各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂを演算する。
【００４４】
ステップ１３の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、タイヤ横力・タイヤ前後力の演算処理を実行する（ステップ１４）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（タイヤ横力演算部３９）は、演算された後輪５ａ，５ｂのスリップ角θ及び演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂをタイヤ横力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂを演算する。また、コントローラ２７におけるＣＰＵ（タイヤ前後力演算部４１）は、演算された各後輪５ａ，５ｂのスリップ率αａ，αｂ及び演算された各後輪５ａ，５ｂの車輪荷重Ｆｚａ，Ｆｚｂをタイヤ前後力マップに適用して、各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを演算する。
【００４５】
ステップ１４の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、ヨーモーメントの演算処理を実行する（ステップ１５）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（ヨーモーメント演算部４３）は、演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ及び演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを前記式（４）に適用して、車両重心位置ＧＣの周りのヨーモーメントＹＭを演算する。
【００４６】
ステップ１５の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、モータトルク指令値の演算処理を実行する（ステップ１６）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（モータトルク指令値演算部４５）は、演算されたヨーモーメントＹＭとニュートラルステアになるように設定された目標ヨーモーメントＧＹＭの差をなくすように、第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算する。
【００４７】
ステップ１６の終了後に、コントローラ２７におけるＣＰＵは、モータトルク制御処理を実行する（ステップ１７）。具体的には、コントローラ２７におけるＣＰＵ（モータ制御部４７）は、演算された第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２モータトルク指令値ＴＰ２に基づいて第１電動モータ７及び第２電動モータ１１を制御する。
【００４８】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４９】
ヨーモーメント演算部４３は、タイヤ横力演算部３９によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ横力Ｆｙａ，Ｆｙｂ及びタイヤ前後力演算部４１によって演算された各後輪５ａ，５ｂのタイヤ前後力Ｆｘａ，Ｆｘｂを前記式（４）に適用してヨーモーメントＹＭを演算し、モータトルク指令値演算部４５は、演算されたヨーモーメントＹＭと目標ヨーモーメントＧＹＭの差をなくすように第１電動モータ７の第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２電動モータ１１の第２モータトルク指令値ＴＰ２を演算し、モータ制御部４７は、演算された第１モータトルク指令値ＴＰ１及び第２モータトルク指令値ＴＰ２に基づいて第１電動モータ７及び第２電動モータ１１を制御しているため、電動モータ全体のモータトルク（第１電動モータ７のモータトルクと第２電動モータ１１のモータトルクの和）を小さくしなくても、第１電動モータ７の第１モータトルク及び第２電動モータ１１の第２モータトルクを電動レーシングカート１のコーナリング状況の変化に応じて可変することができる。具体的には、左コーナリング時に、第２電動モータ１１のモータトルクを第１電動モータ７のモータトルクよりも十分に大きすると共に、右コーナリング時に、第１電動モータ７のモータトルクを第２電動モータ１１のモータトルクよりも十分に大きくすることができる。
【００５０】
また、図６、図７を用いて説明したように、第１電動モータ７のトルクを検出する第１モータトルク検出センサ５３と、第２電動モータ１１のトルクを検出する第２モータトルク検出センサ５５とを設け、コントローラ５１が、これらトルク検出センサにより検出されたモータのトルクと前後加速度検出センサ２５により検出された前後加速度から車体速度を算出する車体速演算部５７を備えることにより、車体速度を検出するための車体速度センサ等を設けることなく、高度な駆動力配分制御が可能になる。これにより、車体速度センサ等によるコスト増を低減することができる。
【００５１】
従って、本発明の実施形態によれば、電動レーシングカート１の旋回速度を十分に確保しつつ、安定したコーナリングを容易に行うことができ、電動レーシングカート１のコーナリング性能を十分に高めることができる。特に、目標ヨーモーメントＧＹＭがニュートラルステアになるように設定されているため、電動レーシングカート１のステアリング特性をニュートラルステア又はニュートラルステアに近い状態に保つことができ、電動レーシングカート１のコーナリング性能を飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る電動レーシングカートの制御ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動レーシングカートの模式的な平面図である。
【図３】コントローラにおけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理のフローチャートである。
【図４】各後輪のタイヤ横力・タイヤ前後力、及び車両重心位置の周りのヨーモーメントを説明する図である。
【図５】図５（ａ）は、タイヤ横力マップを示す図、図（ｂ）は、タイヤ前後力を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態に係る電動レーシングカートの制御ブロック図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る電動レーシングカートのコントローラにおけるＣＰＵによる一連のモータ制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１      電動レーシングカート
３      車体フレーム
５ａ，５ｂ    後輪
５ｃ，５ｄ    前輪
７      第１電動モータ
１１    第２電動モータ
１７    操舵角検出センサ
１９    車体速検出センサ
２１ａ，２１ｂ    車輪速検出センサ
２３    横加速度検出センサ
２５    前後加速度検出センサ
２７    コントローラ
２９    タイヤ横力データ記憶部
３１    タイヤ前後力データ記憶部
３３    スリップ角演算部
３５    スリップ率演算部
３７    車輪荷重演算部
３９    タイヤ横力演算部
４１    タイヤ前後力演算部
４３    ヨーモーメント演算部
４５    モータトルク指令値演算部
４７    モータ制御部
５１    コントローラ
５３    第１モータトルク検出センサ
５５    第２モータトルク検出センサ
５７    車体速度演算部
【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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