(57)【要約】【課題】摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータの大容量化を抑制しつつ制動力を十分に確保することができると共に、電動モータの駆動トルクを使用せずに車両の停車状態を保持することができる車両用制御装置及び車両を提供すること。【解決手段】車両用制御装置１００によれば、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の回生運転を利用した回生制動と、車輪２の横力を利用したトウ制動とを併用する構成であるので、必要最大制動力を回生制動のみでは発揮することができず、制動力が不足する場合であっても、その不足分をトウ制動によって補うことができる。よって、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータの容量を小型化しつつ、制動力を十分に確保することができる。また、車輪２にトウ角を付与することができるので、例えば、坂道であっても、車両１を停車状態に保持することができる。【選択図】図１
2008239102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵可能に構成される車輪と、その車輪を回転駆動するモータ装置と、前記車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記モータ装置を作動させて、前記車輪の駆動状態を制御すると共に、前記アクチュエータ装置を作動させて、前記車輪のトウ角を制御する車両用制御装置であって、
前記モータ装置を回生運転させて、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与する回生制動手段と、
前記アクチュエータ装置を作動させて、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与するトウ制動手段と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作状態を検出する操作量検出手段と、
その操作量検出手段により検出された前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて、要求された制動力が所定値以上の制動力であるかを判断する急制動判断手段と、
その急制動判断手段の判断の結果、前記要求された制動力が所定値以上の制動力であるとされた場合に、前記回生制動手段を実行し、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与し、かつ、前記トウ制動手段を実行し、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する急制動時作動制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
その車両速度検出手段により検出された前記車両の速度が基準速度よりも低速であるかを判断する速度判断手段と、
前記急制動判断手段による判断の結果、前記要求された制動力が所定値以上の制動力ではなく、かつ、前記速度判断手段による判断の結果、前記車両の速度が基準速度よりも低速であるとされた場合に、前記回生制動手段を非実行とし、かつ、前記トウ制動手段を実行し、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する低速時作動制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記急制動判断手段による判断の結果、前記要求された制動力が所定値より小さく、かつ、前記速度判断手段による判断の結果、前記車両の速度が基準速度よりも低速ではないとされた場合に、前記回生制動手段を実行して、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与し、かつ、前記トウ制動手段を非実行とする定常時作動制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項３記載の車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置を備えていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関し、特に、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータの大容量化を抑制しつつ制動力を十分に確保することができると共に、電動モータの駆動トルクを使用せずに車両の停車状態を保持することができる車両用制御装置及び車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とするいわゆる電気自動車やハイブリット車両では、減速時に、電動モータの回生運転（電動モータを発電機として動作させつつ、その発電エネルギを電動モータの電源である蓄電池（バッテリ）に充電させる運転）を行い、これにより、走行エネルギを電気エネルギに変更し、そのときの抵抗により制動力を得る回生制動を行うことが一般的である。
【０００３】
回生制動は、回生エネルギを回収できることから、燃費向上の上で有利であり、かかる回生制動を優先的に利用することが好ましい。そこで、例えば、特許文献１には、ブレーキペダルの操作状態に応じて設定される要求制動力が所定値よりも小さい場合には回生制動のみを行い、要求制動力が所定値よりも大きな場合に摩擦力を利用した摩擦制動を併せて行うという技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２６４７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように、摩擦制動を併用する従来の技術では、摩擦ブレーキ装置を車両に別途設ける必要があるため、その分、車両重量や製品コストが嵩むという問題点があった。
【０００５】
一方、摩擦ブレーキ装置の設置を省略し、電動モータによる回生制動のみを制動力とする構成の車両であれば、上述した問題点の解消は可能である。しかしながら、この場合、回生制動力の最大値は、電動モータの容量（出力）に依存するため、回生制動のみで必要最大制動力を確保する構成（摩擦ブレーキ装置の設置を省略した構成）では、電動モータの不必要な大容量化を招くという問題点があった。
【０００６】
例えば、必要最大制動力が０．８Ｇである場合に、摩擦制動を併用する従来の技術では、電動モータの回生制動により０．４Ｇを確保し、不足分を摩擦ブレーキ装置の摩擦制動により補うことができる。
【０００７】
これに対し、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した構成では、車両の加速性能として要求される電動モータの出力（容量）が０．４Ｇの場合であっても、電動モータの回生制動だけで０．８Ｇを確保する必要があるため、電動モータの容量を不必要に大容量とする必要が生じ、非効率的であった。
【０００８】
また、車両を停車させる場合、回生制動のみでは車両の停車状態を保持するための保持力を発生させることができないため、摩擦ブレーキ装置の設置が省略された車両では、例えば、坂道において、停車中も電動モータの駆動トルクを制御し続ける必要が生じ、燃費（電気エネルギ消費率）が悪化するという問題点があった。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータの大容量化を抑制しつつ制動力を十分に確保することができると共に、電動モータの駆動トルクを使用せずに車両の停車状態を保持することができる車両用制御装置及び車両を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１記載の車両用制御装置は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を回転駆動するモータ装置と、前記車輪を操舵駆動するアクチュエータ装置とを有する車両に対し、前記モータ装置を作動させて、前記車輪の駆動状態を制御すると共に、前記アクチュエータ装置を作動させて、前記車輪のトウ角を制御するものであって、前記モータ装置を回生運転させて、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与する回生制動手段と、前記アクチュエータ装置を作動させて、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与するトウ制動手段と、を備えている。
【００１１】
請求項２記載の車両用制御装置は、請求項１記載の車両用制御装置において、運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作状態を検出する操作量検出手段と、その操作量検出手段により検出された前記ブレーキ操作部材の操作状態に基づいて、要求された制動力が所定値以上の制動力であるかを判断する急制動判断手段と、その急制動判断手段の判断の結果、前記要求された制動力が所定値以上の制動力であるとされた場合に、前記回生制動手段を実行し、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与し、かつ、前記トウ制動手段を実行し、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する急制動時作動制御手段と、を備えている。
【００１２】
請求項３記載の車両用制御装置は、請求項２記載の車両用制御装置において、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、その車両速度検出手段により検出された前記車両の速度が基準速度よりも低速であるかを判断する速度判断手段と、前記急制動判断手段による判断の結果、前記要求された制動力が所定値以上の制動力ではなく、かつ、前記速度判断手段による判断の結果、前記車両の速度が基準速度よりも低速であるとされた場合に、前記回生制動手段を非実行とし、かつ、前記トウ制動手段を実行し、前記車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する低速時作動制御手段と、を備えている。
【００１３】
請求項４記載の車両用制御装置は、請求項３記載の車両用制御装置において、前記急制動判断手段による判断の結果、前記要求された制動力が所定値より小さく、かつ、前記速度判断手段による判断の結果、前記車両の速度が基準速度よりも低速ではないとされた場合に、前記回生制動手段を実行して、前記車輪に回生制動のための回生トルクを付与し、かつ、前記トウ制動手段を非実行とする定常時作動制御手段と、を備えている。
【００１４】
請求項５記載の車両は、請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の車両用制御装置によれば、回生制動手段によりモータ装置が回生運転されると、車輪に回生制動のための回生トルクが付与される。これにより、車輪に回生制動力が発生し、車両の走行速度が減速される。一方、トウ制動手段によりアクチュエータ装置が作動されると、車輪にトウ制動のためのトウ角が付与される。これにより、車輪に横力が発生し、その横力がトウ制動力となることで、車両の走行速度が減速（又は、車両の停車状態が保持）される。
【００１６】
このように、本発明の車両用制御装置によれば、電動モータ（モータ装置）の回生運転を利用した回生制動と、車輪の横力を利用したトウ制動とを併用する構成であるので、必要最大制動力を回生制動のみでは発揮することができず、制動力が不足する場合であっても、その不足分をトウ制動によって補うことができる。よって、電動モータの容量を小型化しつつ、制動力を十分に確保することができるという効果がある。
【００１７】
また、その結果、必要最大制動力を確保できることで、摩擦ブレーキ装置の設置を省略することができるので、その分、部品点数を削減して、車両重量の軽量化と製品コストの削減とを図ることができるという効果がある。
【００１８】
更に、本発明の車両用制御装置によれば、トウ制動手段により車輪にトウ角を付与することができるので、例えば、坂道であっても、車両を停車状態に保持することができるという効果がある。即ち、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータ（モータ装置）の駆動トルクを使用せずに、車両を停車状態に保持することができるので、停車中の車両を保持するために電動モータの駆動トルクを制御し続けることを不要として、その分、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができるという効果がある。
【００１９】
なお、アクチュエータ装置は、運転者のハンドル操作などがなされた場合に、車両を旋回させることを目的として、車輪を操舵駆動する（トウ角を付与する）ための装置であり、車両が本来備える構成である。本発明の車両用制御装置では、このアクチュエータ装置を利用して、車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する構成（即ち、アクチュエータ装置を車両の旋回とトウ制動との２動作に対する駆動源として兼用する構成）であるので、トウ制動を行うための新たな構成を車両に別途設けることを不要とすることができるという効果がある。
【００２０】
即ち、このような車両に新たな構成を別途設けることなく制動力を確保するという効果は、従来の摩擦ブレーキ装置を利用する技術では達成不可能であり、本発明のようにトウ制動を採用することで初めて達成可能となったものであり、これにより車両重量の軽量化と制動力の確保とを同時に達成することができる。
【００２１】
請求項２記載の車両用制御装置によれば、請求項１記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、運転者により操作されるブレーキ操作部材の操作状態を検出する操作量検出手段と、その操作量検出手段により検出されたブレーキ操作部材の操作状態に基づいて、要求された制動力が所定値以上の制動力であるかを判断する急制動判断手段とを備え、その急制動判断手段の判断の結果、要求された制動力が所定値以上の制動力であるとされた場合に、回生制動を行うための回生制動手段とトウ制動を行うためのトウ制動手段とを同時に実行する構成であるので、運転者により急制動が指示された場合に、その急制動を十分な制動力で確実に行うことができるという効果がある。
【００２２】
請求項３記載の車両用制御装置によれば、請求項２記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、急制動判断手段による判断の結果、要求された制動力が所定値以上の制動力ではなく、かつ、速度判断手段による判断の結果、車両の速度が基準速度よりも低速であるとされた場合には、低速時作動手段によって、回生制動手段を非実行とし、かつ、トウ制動手段を実行し、車輪にトウ制動のためのトウ角を付与する構成であるので、電動モータ（モータ装置）のトルク制御を不要として、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができるという効果がある。
【００２３】
即ち、急制動判断手段により急制動が必要ではないと判断され、回生制動またはトウ制動のいずれか一方のみで制動力が足りるような場合には、回生エネルギを回収できる回生制動を利用することが燃費（電気エネルギ消費率）の観点より好ましい。
【００２４】
しかしながら、速度判断手段により車両速度が低速であると判断されている場合（例えば、時速０ｋｍから時速５ｋｍ程度での走行時）には、目標速度で走行（例えば、坂道での車両の停車状態を維持するための動作を含む）を行うべく、電動モータの駆動・回生が繰り返され、トルクのハンチングを招くため、電気エネルギのロスが発生する。
【００２５】
これに対し、本発明の車両用制御装置によれば、上述のように、急制動が不要かつ低速の場合には、回生制動手段を非実行とし、トウ制動手段のみを実行する構成であるので、電動モータ（モータ装置）のトルク制御を不要として、トルクのハンチングを回避することができるので、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができる。
【００２６】
請求項４記載の車両用制御装置によれば、請求項３記載の車両用制御装置の奏する効果に加え、急制動判断手段による判断の結果、要求された制動力が所定値以上の制動力ではなく、かつ、速度判断手段による判断の結果、車両の速度が基準速度よりも低速ではないとされた場合には、定常時作動手段によって、回生制動手段を実行し、車輪に回生制動のためのトルクを付与し、かつ、トウ制動手段を非実行とする構成であるので、回生エネルギを回収して、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができると共に、車輪の摩耗を抑制して、車輪の寿命の向上を図ることができるという効果がある。
【００２７】
即ち、この場合は、急制動が必要ではなく、回生制動のみで制動力が足り、かつ、車両速度が所定値よりも高速であるので、上述したハンチングの問題も生じない。よって、回生制動の利用により、回生エネルギを回収して、その分、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができると共に、トルク制動の非実施により、車輪に横力が発生することを回避して、車輪の摩耗を抑制することができ、その分、その寿命の向上を図ることができる。
【００２８】
請求項５記載の車両によれば、請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置を備えるので、請求項１から４のいずれかに記載の車両用制御装置と同様の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態における車両用制御装置１００が搭載される車両１を模式的に示した模式図である。なお、図１の矢印ＦＷＤは、車両１の前進方向を示す。また、図１では、全車輪２に所定のトウ角が付与された状態が図示されている。
【００３０】
まず、車両１の概略構成について説明する。車両１は、図１に示すように、車体フレームＢＦと、その車体フレームＢＦに支持される複数（本実施の形態では４輪）の車輪２と、それら各車輪２を独立に回転駆動する車輪駆動装置３と、各車輪２を独立に操舵駆動するアクチュエータ装置４とを主に備えている。
【００３１】
ここで、車両１の制動は、後述するように、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の回生運動を利用した回生制動と、車輪２の横力を利用したトウ制動との２種類の形態を利用して行われる。なお、回生制動は、電動モータを回生運動させることで、回生トルクを発生させ、この回生トルクを制動力として利用するものである。一方、トウ制動は、車輪２にトウ角を付与することで、横力を発生させ、この横力を制動力として利用するものである。
【００３２】
次いで、図１を参照して、各部の詳細構成について説明する。車輪２は、図１に示すように、車両１の進行方向前方側に位置する左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲと、進行方向後方側に位置する左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲとの４輪を備え、これら前後輪２ＦＬ〜２ＲＲは、ステアリング装置２０，３０により操舵可能に構成されている。
【００３３】
ステアリング装置２０，３０は、各車輪２を操舵するための操舵装置であり、図１に示すように、各車輪２を揺動可能に支持するキングピン２１と、各車輪２のナックルアーム（図示せず）に連結されるタイロッド２２と、そのタイロッド２２にアクチュエータ装置４の駆動力を伝達する伝達機構部２３とを主に備えて構成されている。
【００３４】
アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を独立に操舵駆動するための操舵駆動装置であり、図１に示すように、４個のアクチュエータ（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）を備えて構成されている。運転者がハンドル５１を操作して旋回を指示した場合には、アクチュエータ装置４の一部又は全部が駆動され、ハンドル５１の操作量に応じたトウ角が車輪２の一部（例えば、前輪２ＦＲ，２ＦＬのみ）又は全部に付与される。
【００３５】
また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、ブレーキペダル５２が踏み込まれた（操作された）場合には、アクチュエータ装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲ）の一部又は全部が駆動され、車輪２の一部又は全部（本実施の形態では全車輪２）にトウ角が付与される。これにより、車輪２に横力を発生させ、この横力を制動力として利用することで、車両１の速度を減速させる。
【００３６】
このように、アクチュエータ装置４による車輪２の操舵駆動は、ハンドル５１の操作に起因し、旋回を目的として行われる場合と、ハンドル５１の操作の有無に関わらず、制動を目的として行われる場合（トウ制動）との２種類がある。
【００３７】
なお、このアクチュエータ装置４は、車両１を旋回させることを目的として、車輪２を操舵駆動する（トウ角を付与する）ための装置として、車両１が本来備える構成である。本実施の形態における車両用制御装置１００では、このアクチュエータ装置４を利用して、車輪２にトウ制動のためのトウ角を付与する構成（即ち、アクチュエータ装置４を車両の旋回とトウ制動との２動作に対する駆動源として兼用する構成）であるので、トウ制動を行うための新たな構成（例えば、摩擦ブレーキ装置）を車両１に別途設けることを不要とすることができる。
【００３８】
ここで、本実施の形態では、ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲが電動モータで構成されると共に、伝達機構部２３がねじ機構で構成される。電動モータが回転されると、その回転運動が伝達機構部２３により直線運動に変換され、タイロッド２２に伝達される。その結果、各車輪２がキングピン２１を揺動中心として揺動駆動され、各車輪２に所定の舵角が付与される。
【００３９】
車輪駆動装置３は、各車輪２を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図１に示すように、４個の電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）を各車輪２ごとに（即ち、インホイールモータとして）配設して構成されている。運転者がアクセルペダル５３を操作した場合には、各電動モータから回転駆動力が各車輪２に付与され、各車輪２がアクセルペダル５３の操作量に応じた回転速度で回転される。また、運転者がブレーキペダル５２を操作した場合には、各電動モータから回生制動力が各車輪２に付与され、各車輪２にブレーキペダル５２の操作量に応じた制動力が発生する。
【００４０】
車両用制御装置１００は、上述のように構成された車両１の各部を制御するための制御装置であり、例えば、アクセルペダル５３が操作された場合などには、車輪駆動装置３の駆動制御を行う一方、ハンドル５１や各ペダル５２，５３が操作された場合などには、アクチュエータ装置４の駆動制御（トウ角制御）や車輪駆動装置３の駆動制御（回生制御）を行う。
【００４１】
次いで、図２を参照して、車両用制御装置１００の詳細構成について説明する。図２は、車両用制御装置１００の電気的構成を示したブロック図である。車両用制御装置１００は、図２に示すように、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２及びＲＡＭ７３を備え、これらはバスライン７４を介して入出力ポート７５に接続されている。また、入出力ポート７５には、車輪駆動装置３等の複数の装置が接続されている。
【００４２】
ＣＰＵ７１は、バスライン７４により接続された各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラム（例えば、図４に図示される制動制御処理のフローチャート）や固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリであり、ＲＡＭ７３は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。
【００４３】
ここで、ＲＯＭ７２には、図２に示すように、トウ角マップ７２ａと回生制動マップ７２ｂとが設けられている。ここで、図３を参照して、トウ角マップ７２ａ及び回生制動マップ７２ｂについて説明する。図３（ａ）は、トウ角マップ７２ａの内容を模式的に図示した模式図であり、図３（ｂ）は、回生制動マップ７２ｂの内容を模式的に図示した模式図である。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、トウ角マップ７２ａは、ブレーキペダル５２の踏み込み量（操作量）と車輪２のトウ角との関係が記憶されたマップであり、車輪２のトウ角がブレーキペダル５２の踏み込み量に比例する形で規定されている。ＣＰＵ７１は、このトウ角マップ７２ａの内容に基づいて、車輪２に付与するトウ角を決定し、アクチュエータ装置４の駆動制御を行う。
【００４５】
また、図３（ｂ）に示すように、回生制動マップ７２ｂは、ブレーキペダル５２の踏み込み量（操作量）と電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の回生制動量との関係を記憶したマップであり、電動モータの回生制動量がブレーキペダル５２の踏み込み量に比例する形で規定されている。ＣＰＵ７１は、この回生制動マップ７２ｂの内容に基づいて、電動モータの回生運転状態を決定し、車輪駆動装置３の駆動制御を行う。
【００４６】
図２に戻って説明する。車輪駆動装置３は、上述したように、各車輪２（図１参照）を回転駆動するための装置であり、各車輪２に回転駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲと、それら各モータ３ＦＬ〜３ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。
【００４７】
また、車輪駆動装置３は、回生回路（図示せず）を備えており、ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲは、この回生回路と共に回生ブレーキ装置を構成し、回生モータとして機能する。なお、回生回路は、交流電流を直流電流に変換するコンバータを内蔵し、ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいて、これら各モータ３ＦＬ〜３ＲＲを回生モータとして機能させる（回生運転させる）ことにより、各モータ３ＦＬ〜３ＲＲにより発生された電力（電気エネルギ）をバッテリ（図示せず）へ供給（回収）する。
【００４８】
アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を操舵駆動するための装置であり、各車輪２に操舵駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲと、それら各アクチュエータ４ＦＬ〜４ＲＲをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。
【００４９】
舵角センサ装置３１は、各車輪２の舵角（トウ角）を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の舵角をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲと、それら各舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【００５０】
なお、本実施の形態では、各舵角センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲが各伝達機構部２３にそれぞれ設けられ、その伝達機構部２３において回転運動が直線運動に変換される際の回転数を検出する非接触式の回転角度センサとして構成されている。この回転数は、タイロッド２２の変位量に比例するので、ＣＰＵ７１は、舵角センサ装置３１から入力された検出結果（回転数）に基づいて、各車輪２の舵角を得ることができる。
【００５１】
ここで、舵角センサ装置３１により検出される舵角とは、各車輪２の中心線と車両１（車体フレームＢＦ）の基準線（各線ともに図示せず）とがなす角度であり、車両１の進行方向とは無関係に定まる角度である。
【００５２】
車両速度センサ装置３２は、路面に対する車両１の速度（絶対値及び進行方向）を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、前後及び左右方向加速度センサ３２ａ，３２ｂと、それら各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。
【００５３】
前後方向加速度センサ３２ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１上下方向）の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ３２ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１左右方向）の加速度を検出するセンサである。なお、本実施の形態では、これら各加速度センサ３２ａ，３２ｂが圧電素子を利用した圧電型センサとして構成されている。
【００５４】
ＣＰＵ７１は、車両速度センサ装置３２から入力された各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果（加速度値）を時間積分して、２方向（前後及び左右方向）の速度をそれぞれ算出すると共に、それら２方向成分を合成することで、車両１の速度（絶対値及び進行方向）を得ることができる。
【００５５】
図２に示す他の入出力装置３５としては、例えば、ハンドル５１、ブレーキペダル５２及びアクセルペダル５３（いずれも図１参照）の操作状態（回転角や踏み込み量、操作速度など）を検出するための操作状態検出センサ装置（図示せず）等が例示される。
【００５６】
次いで、図４を参照して、本発明の制動制御処理について説明する。図４は、制動制御処理を示すフローチャートである。この処理は、車両用制御装置１００の電源が投入されている間、ＣＰＵ７１によって繰り返し（例えば、０．２秒間隔で）実行される処理である。
【００５７】
ＣＰＵ７１は、制動制御処理に関し、まず、ブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量、踏み込み状態）を検出し（Ｓ１）、ブレーキペダル５２が操作されているか否かを判断する（Ｓ２）。
【００５８】
その結果、ブレーキペダル５２が操作されていないと判断される場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、車両１を減速させる又は停車状態に保持する指示が運転者からなされておらず、制動動作を実行する必要がないということであるので、Ｓ３以降の処理をスキップして、この制動制御処理を終了する。
【００５９】
一方、Ｓ２の処理において判断した結果、ブレーキペダル５２が操作されていると判断される場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、次いで、急制動を行う必要があるか否か、即ち、運転者により要求された制動力が所定値以上の制動力であるか否かを、Ｓ１の処理で検出したブレーキペダル５２の操作量（操作状態）に基づいて判断する（Ｓ３）。なお、本実施の形態では、ブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量）が所定量（例えば、最大踏み込み可能量の７０％）を越える場合に、急制動であると判断する。
【００６０】
Ｓ３の処理で判断した結果、急制動を行う必要があると判断される場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、Ｓ１の処理で検出したブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量）に対応する車輪２のトウ角の値を、ＲＯＭ７２に設けられているトウ角マップ７２ａ（図３（ａ）参照）より読み取り（Ｓ４）、Ｓ５の処理へ移行する。
【００６１】
Ｓ５の処理では、Ｓ４の処理において読み取ったトウ角を目標値としてアクチュエータ装置４を駆動制御すると共に、最大回生制動力を目標値として車輪駆動装置３（回生回路）を駆動して（Ｓ５）、この制動制御処理を終了する。
【００６２】
Ｓ５の処理により、車輪２にトウ制動のためのトウ角が付与され、トウ制動力が発生すると共に、同時に、車輪駆動装置３が所定条件で回生運転され、車輪２に回生制動のための最大回生トルクが付与されることで、最大回生制動力が発生する。その結果、車両１の走行速度が減速（急制動）される。
【００６３】
このように、本実施の形態における車両用制御装置１００によれば、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の回生運転を利用した回生制動と、車輪２の横力を利用したトウ制動とを併用する構成である。
【００６４】
よって、急制動時に要求された制動力（必要最大制動力）を回生制動のみでは発揮することができず、制動力が不足する場合であっても、その不足分をトウ制動によって補うことができる。従って、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の容量を小型化しつつ、制動力を十分に確保することができる。
【００６５】
また、このように、必要最大制動力を確保できることで、摩擦ブレーキ装置（例えば、ディスクブレーキ装置やドラムブレーキ装置）の設置を省略することができるので、その分、部品点数を削減して、車両１全体としての重量の軽量化と製品コストの削減とを図ることができる。
【００６６】
ここで、本実施の形態における車両用制御装置１００によれば、運転者により急制動が指示された場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、最大回生制動力を目標値として車輪駆動装置３を駆動し（Ｓ５）、不足分をトウ制動で補う構成、即ち、回生制動を優先的に利用して、回生運転を最大とする構成であるので、回生エネルギを効率的に回収することができ、燃費の向上を図ることができる。
【００６７】
また、運転者により急制動が指示された場合に（Ｓ３：Ｙｅｓ）、トウ制動により発生させるトウ制動力は、運転者が操作したブレーキペダル５２の操作量に応じた大きさの制動力であるので（Ｓ４）、過大な制動力が急激に発生するなどの不具合を未然に回避して、運転者の意志に応じた制動を安定して行うことができる。
【００６８】
一方、Ｓ２及びＳ３の処理において判断した結果、ブレーキペダル５２が操作されており、かつ、急制動を行う必要はないと判断される場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ、Ｓ３：Ｎｏ）、車両１を減速させる又は停車状態に保持する指示が運転者からなされており、所定の制動動作を実行する必要があるということである。
【００６９】
この場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ、Ｓ３：Ｎｏ）、まず、車両１の速度を検出し（Ｓ６）、その検出した車両１の速度が時速５ｋｍ以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。この判断の結果、車両１の速度が時速５ｋｍ以上であると判断される場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、要求されている制動動作は、急制動ではなく、かつ、後述する低速領域における制動動作でもないので、Ｓ８及びＳ９の処理へ移行して、回生制動のみによる制動動作を実行する。
【００７０】
即ち、この場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、Ｓ１の処理で検出したブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量）に対応する車輪２の回生制動量の値を、ＲＯＭ７２に設けられている回生制動マップ７２ｂ（図３（ｂ）参照）より読み取ると共に（Ｓ８）、その読み取った回生制動量を目標値として車輪駆動装置３（回生回路）を駆動して（Ｓ９）、この制動制御処理を終了する。
【００７１】
これにより、車輪駆動装置３が所定条件（電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）が回生制動マップ７２ｂより読み出された回生制動量に対応する状態に設定された状態）で回生運転され、車輪２に回生制動のための回生トルクが付与されることで、回生制動力が発生する。その結果、車両１の走行速度がブレーキペダル５２の操作量に応じた制動力で減速される。
【００７２】
このように、本実施の形態における車両用制御装置１００によれば、要求されている制動動作が、急制動ではなく、かつ、後述する低速領域における制動動作でもない場合には、回生制動のみを実行し、トウ制動を非実行とする構成であるので、回生エネルギを回収して、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができると共に、車輪の摩耗を抑制して、車輪の寿命の向上を図ることができる。
【００７３】
即ち、この場合は（Ｓ３：Ｎｏ、Ｓ７：Ｙｅｓ）、急制動が必要ではないので、回生制動のみで制動力が足り、かつ、車両１の速度が所定値よりも高速である（後述する低速領域にない）ので、後述するハンチングの問題も生じない。よって、回生制動の利用により、回生エネルギを回収して、その分、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができると共に、トルク制動の非実行により、車輪２に横力が発生することを回避して、その摩耗を抑制することができ、その分、車輪２の寿命の向上を図ることができる。
【００７４】
一方、Ｓ７の処理において判断した結果、車両１の速度が時速５ｋｍ以上ではないと判断される場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、低速領域（車両１が停車状態にある又は時速０ｋｍを越え時速５ｋｍ未満の走行速度である状態）における車両１の制動動作であるので、Ｓ１０及びＳ１１の処理へ移行して、トウ角制動のみによる制動動作を実行する。
【００７５】
即ち、この場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ１の処理で検出したブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量）に対応する車輪２のトウ角の値を、ＲＯＭ７２に設けられているトウ角マップ７２ａ（図３（ａ）参照）より読み取ると共に（Ｓ１０）、その読み取ったトウ角を目標値としてアクチュエータ装置４を駆動して（Ｓ１１）、この制動制御処理を終了する。
【００７６】
これにより、アクチュエータ装置４の駆動動作により、車輪２にトウ制動のためのトウ角が付与され、トウ制動力が発生するその結果、車両１の走行速度がブレーキペダル５２の操作量に応じた制動力で減速される。
【００７７】
このように、本実施の形態における車両用制御装置１００によれば、要求されている制動動作が、急制動ではなく、かつ、後述する低速領域における制動動作でもない場合には、回生制動のみを実行し、トウ制動を非実行とする構成であるので、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）のトルク制御を不要として、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができる。
【００７８】
即ち、急制動の必要がなく、回生制動またはトウ制動のいずれか一方のみで制動力が足りるような場合には、回生制動によって回生エネルギを回収することが燃費（電気エネルギ消費率）の観点より好ましい。
【００７９】
しかしながら、車両１が低速領域（即ち、車両１が停車状態にある又は時速０ｋｍを越え時速５ｋｍ未満の速度で走行する状態）にあると判断される場合には、目標速度での走行（例えば、坂道でも停車状態を維持するための動作を含む）を行うべく、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の駆動・回生が繰り返され、トルクのハンチングを招くため、電気エネルギのロスが発生する。
【００８０】
これに対し、本実施の形態における車両用制御装置１００によれば、急制動が不要かつ低速領域にある場合には、回生制動を非実行とし、トウ制動のみを実行する構成であるので、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）のトルク制御を不要として、トルクのハンチングを回避することができるので、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができる。
【００８１】
また、このように、車両１の停車状態においては、トウ制動のみを実行する構成とすることで、摩擦ブレーキ装置の設置を省略した場合でも、電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬ〜３ＲＲ）の駆動トルクを使用せずに、車両１を平坦路や坂道で停車状態に保持することができる。よって、車両１の停車状態を保持するために電動モータの駆動トルクを制御し続けることを不要として、その分、燃費（電気エネルギ消費率）の向上を図ることができる。
【００８２】
ここで、図４に示すフローチャート（制動制御処理）において、請求項１記載の回生制動手段Ｓ５及びＳ９の処理が、トウ制動手段としてはＳ５及びＳ１１の処理が、請求項２記載の操作量検出手段としてはＳ１の処理が、急制動判断手段としてはＳ３の処理が、急制動時作動制御手段としてはＳ５の処理が、請求項３記載の車両速度検出手段としてはＳ６の処理が、速度判断手段としてはＳ７の処理が、低速時作動制御手段としてはＳ１１の処理が、請求項４記載の定常時作動制御手段としてはＳ９の処理が、それぞれ該当する。
【００８３】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８４】
例えば、上記実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、上記実施の形態では、低速領域における車両１の走行速度の上限が時速５ｋｍである場合を説明したが、この走行速度の値は一例であり、時速５ｋｍ以上の数値を採用することは当然可能である。
【００８５】
上記実施の形態では説明を省略したが、トウ制動は、左右の車輪２が互いに同じ絶対値のトウ角（操舵方向が同じ又は異なる）を有するように行っても良く、左右の車輪２が互いに異なる絶対値のトウ角（操舵方向が同じ又は異なる）を有するように行っても良い。また、トウ制動は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲのみで行っても良く、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲのみで行っても良く、或いは、全ての車輪２を使用して行っても良い。
【００８６】
この場合、全ての車輪２が同じ絶対値のトウ角を有するようにトウ角制御を行っても良い。全ての車輪２を使用してトウ制動を行うことで、制動力を確保することができると共に、４輪の摩耗を均一化してローテーション作業回数を低減することができ、また、全ての車輪２を同じトウ角とすることで、車両用制御装置１００の制御負担の軽減を図ることができる。
【００８７】
なお、これら場合には、左右の車輪２がトーイン又はトーアウトとなるように、左右の車輪２の操舵方向を互いに逆方向として、かつ、同じタイミングで操舵制御を行うことが好ましい。このように、左右の車輪２をトーイン又はトーアウトとなるようにトウ角制御を行うことで、車両１に発生する旋回力を相殺して、トウ制動時の車両１の挙動をより安定させることができる。
【００８８】
また、上記実施の形態では、車両１が旋回中であるか否かに関わらずトウ制動を行う場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、急制動でなく、かつ、低速領域でもない場合には、車両１が直進走行している或いは所定の旋回半径以下の旋回中である場合にのみトウ制動を行い、直進走行或いは所定の旋回半径を越える場合にはトウ制動に代えて回生制動を実行するように構成しても良い。これにより、車両１の挙動が不安定化することを抑制することができる。
【００８９】
上記実施の形態において説明したトウ角マップ７２ａ及び回生制動マップ７２ｂの内容は一例であって、他の内容により構成することは当然可能である。例えば、上記実施の形態では、トウ角又は回生制動量がブレーキペダル５２の操作量に比例（正比例）する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これらの関係を他の関数（例えば、２次曲線等）により構成しても良い。
【００９０】
上記実施の形態では、Ｓ３の処理において、急制動であるか否かを、ブレーキペダル５２の操作量（踏み込み量）が所定量（例えば、最大踏み込み可能量の７０％）を越えるか否かに基づいて判断する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ブレーキペダル５２の操作速度（踏み込み速度）が所定速度を超えた場合に急制動であると判断するようにしても良く、或いは、前後方向加速度センサ３２ａにより検出された減速加速度が所定値を越えた場合に急制動であると判断するようにしても良い。
【００９１】
上記実施の形態では、急制動時におけるトウ制動力がブレーキペダル５２の操作量に応じて設定される場合を説明したが（Ｓ４及びＳ５参照）、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、急制動時には一定のトウ角（例えば、最大操舵角相当のトウ角）を付与するようにしても良い。これにより、車両用制御装置１００の制御負担の軽減を図ることができ、急制動時の応答性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施の形態における車両用制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。
【図２】車両用制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】（ａ）トウ角マップの内容を模式的に図示する模式図であり、（ｂ）は回生制動マップの内容を模式的に図示する模式図である。
【図４】制動制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１００                    制御装置
１                        車両
２                        車輪
２ＦＬ                    前輪（車輪、左車輪）
２ＦＲ                    前輪（車輪、右車輪）
２ＲＬ                    後輪（車輪、左車輪）
２ＲＲ                    後輪（車輪、右車輪）
３                        車輪駆動装置（モータ装置）
３ＦＬ〜３ＲＲ            ＦＬ〜ＲＲモータ（モータ装置）
４                        アクチュエータ装置
４ＦＬ〜４ＲＲ            ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ（アクチュエータ装置）
３２                      車両速度センサ装置（車両速度検出手段）
５２                      ブレーキペダル（ブレーキ操作部材）
【図１】
2008239102.tif 000003
【図２】
2008239102.tif 000004
【図３】
2008239102.tif 000005
【図４】
2008239102.tif 000006