(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、
前記車両姿勢制御装置は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、
車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、
前記上限スリップ率計算手段は、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段は、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、
前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記上限スリップ率計算手段を有し、この上限スリップ率計算手段は、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくする車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記下限スリップ率計算手段を有し、この下限スリップ率計算手段は、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくする車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記上限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率に下限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記下限スリップ率計算手段は、前記下限スリップ率に上限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制御輪設定手段は、前記制御輪として複数の車輪を設定する車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持する車両の制駆動トルク制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記車両は複数の車輪にそれぞれ電気モータを備える車両の制駆動トルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のタイヤスリップを抑制し、かつ姿勢の安定性を確保するための制駆動トルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、左右独立駆動車のトラクション制御手法として、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御が提案されている。従来技術１（特許文献１）では、左右輪を一対として、片方のモータ回転速度に基づいて、制御対象とするもう片方のモータ回転速度の基準速度を決める。ここで決めた基準速度に一定の許容速度範囲を加算して、それを制御対象のモータ回転速度の制限速度範囲として設定する。設定した制限速度範囲に基づいてトルク指令値に制限を設けることにより、スリップしやすい路面でもグリップを保ち安定した走行ができる。
【０００３】
従来技術２（非特許文献１）では、左右独立駆動車で車輪の目標スリップ率を設定し、目標スリップ率と実際のスリップ率との差に応じて駆動トルクを制御することで、目標スリップ率に追従するよう車輪のスリップを抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９７８７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】藤田武志ら著：電動車両のトラクション制御、自動車技術会  秋季学術講演会前刷集、No.107-08 （2008）、11-16
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術１の制御では、路面摩擦係数、車輪に働く前後力、あるいは車輪のスリップ率など路面状況や車輪の滑りに関する情報を用いていないため、車輪のスリップを十分に抑制できない場面もあると予想される。
【０００７】
従来技術２の制御では、左右輪の目標スリップ率を同じにしているため、左右輪で路面特性が異なると発生する前後力に左右差が生じる。その結果、意図しないヨーイング運動が生じる可能性がある。
【０００８】
このような課題を解消するため、路面摩擦係数が低い場所等で発進や加速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御を提案した。例えば、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御することで、車両に不要なヨーモーメントが発生しないように制御する。
【０００９】
しかし、上記提案例では、車両姿勢の制御の上で課題がある。すなわち、上記提案例では、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御しているが、例えば摩擦ブレーキの引き摺りトルク等の外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。また、特許文献１には記載されていないが、制動時も同様に外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。これらの場合、推定した左右の前後力を低い方に一致させるよう制駆動トルクを制御しても実際の前後力は左右で異なるため、車両には不要なヨーモーメントが発生し車両姿勢が変化する場合がある。また路面が局所的に異なる等の路面摩擦係数の急変があると、制御が応答性良く追従できない場合には同様に不要なヨーモーメントが車両に発生し、車両姿勢が変化する場合ある。
【００１０】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる車両の制駆動トルク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】
【００１１】
この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、左右の車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源４を有する車両１を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪２の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪２のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置１４と、前記車両１の姿勢を制御する車両姿勢制御装置１５とを備え、
前記車両姿勢制御装置１５は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段２３と、
車両１に搭載したセンサ１９から測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段２４と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪２を制御輪として設定する制御輪設定手段２５と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段２６Ａおよび前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段２６Ｂの少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段２６とを備え、
前記上限スリップ率計算手段２６Ａは、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段２６Ｂは、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、
前記制御輪設定手段２５は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段２６は、車両１の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段２６Ａが、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段２６Ｂが、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする。
【００１２】
この構成の制駆動トルク制御装置は、各車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御することができる車両１に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置１４は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、スリップ率制御装置１４は、下限スリップ率以上になるように前記車輪２の駆動トルクを制御する（スリップ率制御）。なお、一般的に、制動時においては、車輪２のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪２のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。
走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段２３により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ１９で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差（ヨーレート偏差）が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段２５はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２を前記制御輪２１として設定し、前記制限スリップ率計算手段２６は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２（制御輪）の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪２の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪２が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪２が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。
上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。この発明では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。
【００１３】
この発明では、各車輪２のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。なお、この明細書において、前記「加速」は、「発進」を含む意味である。さらに車両１に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または下上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生させ、これにより車両姿勢の変化を抑えても良い。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化できる。
この発明は、このように、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両１に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。
【００１４】
この発明において、前記制限スリップ率計算手段２６が前記上限スリップ率計算手段２６Ａを有し、この上限スリップ率計算手段２６Ａは、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくしても良い。
この発明において、前記制限スリップ率計算手段２６が前記下限スリップ率計算手段２６Ｂを有し、この下限スリップ率計算手段２６Ｂは、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくしても良い。
ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。
【００１５】
これらの場合に、前記上限スリップ率計算手段２６Ａは、前記上限スリップ率に下限値を設けるようにしても良い。これにより、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。
また、前記下限スリップ率計算手段２６Ｂは、前記下限スリップ率に上限値を設けても良い。これにより、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。
【００１６】
この発明において、前記制御輪設定手段２５は、前記制御輪として複数の車輪２を設定しても良い。
例えば、四輪駆動車において、旋回内輪側の前後の車輪２を制動輪としても良い。一輪のみを制動輪としても良いが、複数輪を制動輪とすることで、車両姿勢の安定化がより効果的に行える。
【００１７】
この発明において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段２６は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持するようにしても良い。（ＥＳＣ制御等）。
このように、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持することで、安定した制御が簡単に行える。
【００１８】
この発明において、前記車両１は複数の車輪２にそれぞれ電気モータ４を備える構成で合っても良い。
この発明は、前記制駆動源４が内燃機関であっても適用できるが、前記制駆動源４として電気モータ４を備える場合は、内燃機関に比べて応答性や制御性に優れるため、この発明の駆動トルク制御による姿勢の安定化がより一層効果的に行える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、  左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、前記車両姿勢制御装置は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、前記上限スリップ率計算手段は、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段は、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせるため、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両の制駆動トルク制御装置の概念構成を示すシステム構成図である。
【図２】同車両の制駆動トルク制御装置の一部の具体例を示すブロック図である。
【図３】同車両の制駆動トルク制御装置の駆動時の作用を示す説明図である。
【図４】同車両の制駆動トルク制御装置の制動時の作用を示す説明図である。
【図５】車輪のスリップ率と前後力の関係を示すグラフである。
【図６】同制駆動トルク制御装置を適用する車両のインホイールモータ駆動装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図１は、この実施形態に係る制駆動トルク制御装置を搭載した左右輪独立駆動式車両である電気自動車の概念構成のブロック図であり、図の右側が車両の後方である。この電気自動車は、車両１の左右の後輪となる車輪２および左右の前輪となる車輪２が、いずれも制駆動源となるモータ４で独立して駆動される４輪独立駆動の自動車である。前輪となる車輪２は操舵輪とされている。なお図１では紙面左側を車両の前方としている。また、各モータ４は電気モータであって、例えば図６のインホイールモータ駆動装置５を構成するが、車台（図示せず）上に搭載されるオンボード形式であっても良い。
【００２２】
図６において、インホイールモータ駆動装置５は、インホイールモータ（ＩＷＭ）であるモータ４、減速機６、および車輪用軸受７を有し、これらの一部または全体が車輪２内に配置される。モータ４の回転は、減速機６および車輪用軸受７を介して車輪２に伝達される。車輪用軸受７のハブ輪７ａのフランジ部には摩擦ブレーキ装置８を構成するブレーキロータ８ａが固定され、同ブレーキロータ８ａは車輪２と一体に回転する。モータ４は、例えば、ロータ４ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ４は、ハウジング４ｃに固定したステータ４ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ４ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
【００２３】
図１において、制御系を説明する。車両１は、ＥＣＵ（電気制御ユニット）１１と、各モータ４に対して設けられた複数（この例では４つ）のインバータ装置１２とを備える。ＥＣＵ１１は、一般的な機能のメインＥＣＵ部１３と、この実施形態に特有のスリップ率制御装置１４および車両姿勢制御装置１５とで構成される。なお、スリップ率制御装置１４および車両姿勢制御装置１５は、ＥＣＵ１１に設ける代わりに、独立したＥＣＵとして設けられていても、またインバータ装置１２に設けられていても良い。
ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ１１と各インバータ装置１２とは、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等の車内通信網で接続されている。
【００２４】
メインＥＣＵ部１３は、その基本的な構成として、車両全般の統括制御や協調制御を行う機能と、制駆動指令生成機能とを有する。この制駆動指令生成機能は、アクセルペダル（図示せず）に設けられたアクセルペダルセンサ１６が検出した操作量の指令である駆動指令、およびブレーキペダル（図示せず）に設けられたブレーキペダルセンサ３６が検出した操作量の指令である制駆動指令（制動指令および駆動指令）から各モータ４へ分配するトルク指令等の駆動指令を生成する機能である。前記アクセルペダルおよびブレーキペダルは、ペダル形式以外の操作手段であっても良い。メインＥＣＵ部１３が生成した制駆動指令は、通常はインバータ装置１２へ送られるが、この実施形態では前記車両姿勢制御装置１５およびスリップ率制御装置１４を介してインバータ装置１２へ送られる。
【００２５】
各インバータ装置１２は、バッテリ（図示せず）の直流電力をモータ４の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部（図示せず）を有し、上記の分配されたトルク指令等の制駆動力の指令に従って担当のモータ４を制御する。各インバータ装置１２は、交流電力に変換するスイッチング素子のブリッジ回路等のパワー回路部（図示せず）と、そのパワー回路部を制御する制御部とを有する。
【００２６】
車両１に、センサ類としては、前記アクセルペダルセンサ１６およびブレーキペダルセンサ３６の他に、舵角センサ１７、車速センサ１８、およびヨーレートセンサ１９が設けられている。舵角センサ１７は、ステアリングハンドル等の操舵手段（図示せず）の操舵角を検出するセンサである。舵角センサ１７は、転舵装置（図示せず）の転舵角を検出するセンサであっても良い。また、モータ４にはモータ回転速度を検出する回転センサ（図示せず）が設けられていて、インバータ装置１２は、前記回転センサの検出信号から車輪速を演算する手段（図示せず）を有している。
【００２７】
運転者がアクセルペダルを操作し駆動を指示した場合、アクセルペダルセンサ１６からアクセル指令値がメインＥＣＵ部１３に入力される。また、ブレーキペダル３６を操作し制動を指示した場合、ブレーキペダルセンサ３６からブレーキ指令値がメインＥＣＵ部１３に入力される。入力されたアクセル指令値とブレーキ指令値とは、メインＥＣＵ部１３から各車輪２を駆動するためのトルク指令値として各車輪２のスリップ率制御装置１４に入力される。
【００２８】
スリップ率制御装置１４は、左右の車輪１の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下で下限スリップ率以上に抑制する手段である。図２に示すように、スリップ率制御装置１４は、スリップ率計算手段２１と制駆動トルク計算手段２２を含む。スリップ率計算手段２１は、この例では、車速センサ１８から入力される車速（すなわち車両速度）とインバータ装置１２から入力される車輪速を用いてスリップ率を計算する。制駆動トルク計算手段２２では、スリップ率が車両１の実用運転の前や整備時等に予め設定された上限スリップ率を超えないように、または下限スリップ率を下回らないように、ＰＩＤ制御で最終トルク指令値を算出する。算出した最終トルク指令値は、インバータ装置１２へ制駆動指令として与える。
【００２９】
制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、図５のように一般的に、制動時においては車輪のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定する。また、駆動時においては車輪のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定する。上限スリップ率と下限スリップ率は、車両姿勢制御装置１５（図２参照）に設けられた入力手段（図示せず）からの入力で変更できるようになっている。スリップ率制御装置１４（図２参照）はインバータへ最終トルク指令値を出力し、最終トルク指令値となるよう電流を制御してモータを駆動する。インバータは、インホイールモータのモータ回転速度から車輪速を計算する。
【００３０】
図１および図２において、車両姿勢制御装置１５には、車速センサ１８および舵角センサ１７からメインＥＣＵ部１３を介して車速および舵角の情報が入力される。また車載されたヨーレートセンサ１９で計測した実ヨーレートも入力される。
【００３１】
図２において、車両姿勢制御装置１５には、目標ヨーレート計算手段２３、ヨーレート偏差計算手段２４、制御輪設定手段２５、および制限スリップ率計算手段２６がある。制限スリップ率計算手段２６は、上限スリップ率計算手段２６Ａおよび下限スリップ率計算手段２６Ｂを有する。目標ヨーレート計算手段２３は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する手段である。目標ヨーレート計算手段２３では、車速および舵角の情報と、車両１の実用運転の前や整備時等に予め設定されている車重や重心位置等の車両パラメータから車両１の目標ヨーレートを計算する。
【００３２】
ヨーレート偏差計算手段２４は、目標ヨーレートから実ヨーレートを減算しヨーレート偏差を出力する。制御輪設定手段２５と制限スリップ率計算手段２６とは、スリップ率制御が一輪以上で動作しているときにヨーレート偏差が生じた場合、制御輪設定手段２５と上限スリップ率計算手段２６Ａまたは下限スリップ率計算手段２６Ｂが機能する。
制御輪設定手段２５は、上限スリップ率を変更する車輪１を制御輪として設定する手段である。制御輪設定手段２５は、目標ヨーレートと実ヨーレートおよびヨーレート偏差の符号から、車両１がアンダーステア傾向であるかスピン傾向であるかを判定し、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生できるよう、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２を制御輪２１として設定する（図３）。また、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側を制御輪２１として設定する（図４）。制御輪２１は旋回内輪側の一輪としても良いし、複数輪としても良い。
【００３３】
上限スリップ率計算手段２６Ａは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも低下させる手段である。上限スリップ率計算手段２６Ａでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにＰＩＤ制御で上限スリップ率を計算する。また、下限スリップ率計算手段２６Ｂは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも増加させる手段である。下限スリップ率計算手段２６Ｂでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにＰＩＤ制御で下限スリップ率を計算する。上限スリップ率を低下させることで、車輪１が発生する制動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪が発生する駆動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。
【００３４】
この実施形態では、上限スリップ率または下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。
【００３５】
この実施形態では、各車輪２のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。さらに車両１に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生することで車両姿勢の変化を抑える。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化ができる。
また、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持するものとする（ＥＳＣ制御等）。
【００３６】
上記構成による作用を、纏め直して説明する。この実施形態は、各車輪２の制動トルクまたは駆動トルクが独立に制御することができる車両１に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置１４は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、下限スリップ率以上になるよう前記車輪２の駆動トルクを制御する（スリップ率制御）。なお、一般的に、制動時においては、車輪２のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪２のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。
【００３７】
走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段２３により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ１９で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差（ヨーレート偏差）が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段２５は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２（制御輪）の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪２の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。      
【００３８】
また、下限スリップ率を増加させることで、車輪２が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。
【００３９】
この実施形態では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。
【００４０】
なお、上記実施形態では、インホイールモータ方式の四輪駆動車を用いて説明したが、この発明は、後輪２輪のみにインホイールモータを備える後輪駆動車や、非インホイールモータ方式の車両、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された２つのモータの出力をドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する構成の電気自動車においても適用することができる。さらに、この発明は内燃機関を駆動源とし、摩擦ブレーキを制動源とする制駆動源を持つ車両にも適用することができる。
【００４１】
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１…車両
２…車輪
４…モータ（制駆動源）
５…インホイールモータ駆動装置
６…減速機
７…車輪用軸受
８…摩擦ブレーキ装置
１１…ＥＣＵ
１２…インバータ装置
１３…メインＥＣＵ部
１４…スリップ率制御装置
１５…車両姿勢制御装置
１６…アクセルペダルセンサ
１７…舵角センサ
１８…車速センサ
１９…ヨーレートセンサ
２１…スリップ率計算手段
２２…制駆動トルク計算手段
２３…目標ヨーレート計算手段
２４…ヨーレート偏差計算手段
２５…制御輪設定手段
２６…制限スリップ率計算手段
２６Ａ…上限スリップ率計算手段
２６Ｂ…下限スリップ率計算手段
３６…ブレーキペダルセンサ
【図１】
0006664885.tif 000002
【図２】
0006664885.tif 000003
【図３】
0006664885.tif 000004
【図４】
0006664885.tif 000005
【図５】
0006664885.tif 000006
【図６】
0006664885.tif 000007