(57)【要約】【課題】左右輪の駆動力を独立に制御可能な車両において、旋回中の各輪の駆動分を考慮し、路面摩擦係数及び各輪の駆動トルク実行値を正確に求める。【解決手段】左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両において、車両の旋回中における車両の横力及びモーメントの釣り合い式を利用して、路面摩擦係数が算出される。ここで、横力の釣り合い式にはモータによる駆動力要素が含まれ、モーメントの釣り合い式にはモータが発生するモーメント要素が含まれる。これにより、モータにより生じる駆動力やモーメントを考慮して、路面摩擦係数を正確に算出することが可能となる。また、左右モータの回転角速度と左右輪の回転角速度との差、及び、ドライブシャフトの捻りバネ定数などを利用して路面摩擦係数を求めることができる。また、路面摩擦係数が既知である場合には、左右モータの回転角速度と左右輪の回転角速度との差を利用して、左右モータのトルク実行値を得ることができる。【選択図】      図３
2005014711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置において、
旋回中における前記車両の横力及びモーメントの釣り合い式、並びに基準コーナリングパワーに基づいて、前記左右輪の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出部を備え、
前記横力の釣り合い式は前記モータによる駆動力要素を含み、前記モーメントの釣り合い式は前記モータが発生するモーメント要素を含むことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記路面摩擦係数算出部は、
車両の仕様に関する車両情報、車両の状態に関する車両状態情報、及び、前記モータの発生駆動力を用いて前記釣り合い式を求め、前後輪の発生横力を求める横力算出手段と、
前記前後輪の発生横力及び前記基準コーナリングパワーに基づいて、前記路面摩擦係数を求める摩擦係数算出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置において、
前記左右のモータの出力回転角速度と、前記左右輪の回転角速度との差に基づいて、前記左右輪の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出部を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
前記左右輪は左右のドライブシャフトにより左右の前記モータと連結されており、
前記路面摩擦係数算出部は、前記左右のドライブシャフトの捻りバネ定数を用いて前記路面摩擦係数を算出することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
左右輪を各々独立したモータで駆動する車両の制御装置において、
前記左右のモータの出力回転角速度と前記左右輪の回転角速度との差、及び、路面摩擦係数に基づいて、前記左右のモータのトルク実行値を算出するトルク実行値算出部を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右輪の駆動を独立に制御可能な車両において、各輪の路面摩擦係数及び駆動トルク実行値を算出する手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、左右前輪及び左右後輪のいずれか一方をエンジンにより駆動するとともに、他方を油圧式モータ又は電動式モータなどのエンジンとは別個の駆動装置により駆動する４輪駆動装置が知られている。そのような車両では、駆動装置の駆動力を制御して車両の走行状態が制御される。
【０００３】
モータなどの駆動装置による駆動力を制御するために、各輪の路面摩擦係数を算出することが行われている。車両の運動モデルを用い、車両の横力から路面摩擦係数を求める手法が提案されている（例えば特許文献１を参照）。この文献の手法は、車両の横力とモーメントとの釣り合い式に基づいて前後輪の横力を算出し、動的コーナリングパワーを求め、基準コーナリングパワーとの比を路面摩擦係数μｙとして算出している。また、左右輪を各々モータで駆動する車両において、モータトルク、スリップ率、車輪速などから各車輪の路面摩擦係数を求める方法や（例えば特許文献２を参照）、駆動輪の速度変化に基づいて路面摩擦係数を求める手法も提案されている（例えば特許文献３を参照）。また、車両の前後加速度をｇｘ、横加速度をｇｙとした場合、路面摩擦係数μに関して一般的に、
μ≧（ｇｘ２＋ｇｙ２）１／２          （式１）
が成立するので、この関係を利用して路面摩擦係数を求める手法が知られている。
【０００４】
一方、モータなどの駆動装置により車輪を駆動する車両においては、各輪の駆動トルクを算出することが要求される。モータにより車輪を駆動する車両において、トルク検出器によりモータの出力トルクを検出する手法が提案されている（例えば特許文献４を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１２７８８２号公報
【特許文献２】
特許第２６７０６２６号公報
【特許文献３】
特表平３−５００８６６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１７７９０６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１の方法では、車両の旋回中の横力と基準コーナリングパワーによるモーメントの釣り合い式は車両の定常円旋回状態におけるものであり、車両旋回中の駆動／制動による横力やモーメントへの影響は考慮されていない。よって、左右輪をモータなどの駆動装置で駆動する車両においては、上記の方法により算出される路面摩擦係数は必ずしも高精度とはならない。車両のヨーコントロールを行う従来技術としては、ブレーキ、ステアリングなどを利用するものがあるが、精度や応答性に問題があるので、路面摩擦係数についてもある程度の精度が確保できれば問題はなかった。しかし、モータなどの駆動装置を用いてヨーコントロールを行う場合には、精度や応答性が向上するので、同時に路面摩擦係数の推定に関しても精度の向上が要求される。
【０００７】
また、上記式１を利用する方法では、高い制動／駆動領域では同式の等号が成立するが、低い制動／駆動領域では等号が成立せず、路面摩擦係数の推定速度が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、左右輪の駆動力を独立に制御可能な車両において、旋回中の各輪の駆動分を考慮し、路面摩擦係数及び各輪の駆動トルク実行値を正確に求めることが可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点では、左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置は、旋回中における前記車両の横力及びモーメントの釣り合い式、並びに基準コーナリングパワーに基づいて、前記左右輪の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出部を備え、前記横力の釣り合い式は前記モータによる駆動力要素を含み、前記モーメントの釣り合い式は前記モータが発生するモーメント要素を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記の車両においては、前後輪の少なくとも一方は左右輪を各々独立したモータにより駆動する構造を有する。車両の旋回中における車両の横力及びモーメントの釣り合い式を利用して、路面摩擦係数が算出される。ここで、横力の釣り合い式にはモータによる駆動力要素が含まれ、モーメントの釣り合い式にはモータが発生するモーメント要素が含まれる。これにより、モータにより生じる駆動力やモーメントを考慮して、路面摩擦係数を正確に算出することが可能となる。
【００１１】
上記の車両の制御装置の一態様では、前記路面摩擦係数算出部は、車両の仕様に関する車両情報、車両の状態に関する車両状態情報、及び、前記モータの発生駆動力を用いて前記釣り合い式を求め、前後輪の発生横力を求める横力算出手段と、前記前後輪の発生横力及び前記基準コーナリングパワーに基づいて、前記路面摩擦係数を求める摩擦係数算出手段と、を備えることができる。この態様によれば、モータの発生駆動力などにより求められる前後輪の発生横力と基準コーナリングパワーとの関係に基づいて、路面摩擦係数が求められる。
【００１２】
本発明の他の観点では、左右輪を各々独立した左右のモータで駆動する車両の制御装置は、前記左右のモータの出力回転角速度と、前記左右輪の回転角速度との差に基づいて、前記左右輪の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出部を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記の車両においては、前後輪の少なくとも一方は左右輪を各々独立したモータにより駆動する構造を有する。左右のモータの出力回転角速度と左右輪の回転角速度との差は、路面摩擦係数と相関関係を有するので、それら回転角速度差を利用して、路面摩擦係数を算出することができる。
【００１４】
上記の車両の制御装置の一態様では、前記左右輪は左右のドライブシャフトにより左右の前記モータと連結されており、前記路面摩擦係数算出部は、前記左右のドライブシャフトの捻りバネ定数を用いて前記路面摩擦係数を算出する。これにより、モータの出力回転角速度と左右輪の回転角速度との差と、ドライブシャフトの捻れ分に基づいて、路面摩擦係数を求めることができる。
【００１５】
本発明の他の観点では、左右輪を各々独立したモータで駆動する車両の制御装置は、前記左右のモータの出力回転角速度と前記左右輪の回転角速度との差、及び、路面摩擦係数に基づいて、前記左右のモータのトルク実行値を算出するトルク実行値算出部を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の車両においては、前後輪の少なくとも一方は左右輪を各々独立したモータにより駆動する構造を有する。路面摩擦係数が既知であれば、前記左右のモータの出力回転角速度と前記左右輪の回転角速度との差に基づいて左右のモータのトルク実行値を算出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
まず、本発明の実施形態に係る車両１００の概略構成について説明する。なお、本実施例に係る車両１００は、４ＷＤ（四輪駆動）仕様のＦＲ車両（エンジン前置き後輪駆動方式）に本発明を適用したものである。但し、本発明の適用はこれに限られるものではなく、ＦＦ車両（エンジン前置き前輪駆動方式）の後輪にも適用可能である。
【００１９】
図１に、本発明に係る車両１００の概略構成を示す平面図を示す。車両１００は、主として、エンジン１と、トルクコンバータ２と、トランスミッション３と、プロペラシャフト４と、ディファレンシャルギヤ５と、後輪用の左右のドライブシャフト６Ｌ及び６Ｒと、前輪用の左右のドライブシャフト９Ｌ及び９Ｒと、左右の後輪７Ｌ及び７Ｒと、左右の前輪１０Ｌ及び１０Ｒと、左右の駆動ユニット８Ｌ及び８Ｒと、を備える。なお、以下の説明では、左右対称に配置された構成要素については、左右の区別が必要な場合は符号に「Ｌ」、「Ｒ」を付し、左右の区別が不要な場合は符号を省略する。例えば、左右の駆動ユニットを指す場合は「駆動ユニット８」と記述し、左側のモータを指す場合は「駆動ユニット８Ｌ」と記述する。
【００２０】
エンジン１は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生する内燃機関である。燃焼室内での混合気の燃焼によるピストンの往復運動は、コンロッド（図示略）を介してクランクシャフト（図示略）の回転運動に変換される。クランクシャフトは、トルクコンバータ２、トランスミッション３、プロペラシャフト４、ディファレンシャルギヤ５、及びドライブシャフト６を介して後輪７に動力を伝達する。
【００２１】
トルクコンバータ２は、エンジン１とトランスミッション３との間に設けられる。トルクコンバータ２は、油などの作動流体を利用することにより、エンジン１から出力される回転トルクを断続的にトランスミッション３へ伝達するクラッチとしての機能と、その回転トルクを増大させてトランスミッション３へ伝達する機能とを有する。
【００２２】
トランスミッション３は、トルクコンバータ２とプロペラシャフト４との間に設けられ、前進４段（第１速〜第４速）、後進１段の各変速段に対応する複数のギヤ（プラネタリギヤ）などを有する。トランスミッション３は、ＥＣＵからの指令信号に基づき、図示しない油圧制御装置を作動させることにより、低速段から高速段への変速操作（シフトアップ）、或いは高速段から低速段への変速操作（シフトダウン）を行う。
【００２３】
プロペラシャフト４は、トランスミッション３とディファレンシャルギヤ５との間に設けられ、エンジン１から得られる駆動力を後輪７側へ伝達する推進軸である。
【００２４】
ディファレンシャルギヤ５は、複数の傘歯歯車を組み合わせたものから構成され、車両旋廻時に内側の車輪と外側の車輪との回転速度を調整するギヤである。具体的には、車両１００が直線道路を走行するときは、ディファレンシャルギヤ５は、左右の後輪７を同一の速度で回転させる。一方、車両１００が旋回運動をするときは左右の後輪７の回転速度差が生じるため、ディファレンシャルギヤ５はそれらの回転速度を調整して、スムーズな旋回運動を可能とする。
【００２５】
ドライブシャフト６は、左右の後輪７と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト６は、エンジン１からの駆動力によって回転し、後輪７へ動力を伝達する。
【００２６】
駆動ユニット８は、例えば電気エネルギーを機械エネルギーに変換する永久磁石型同期式モータなどの電動式モータと、減速機とを備え、左右の前輪を駆動させる位置に夫々設けられる。ドライブシャフト９は左右独立にそれぞれ左右前輪１０と回転自在に連結される車軸である。ドライブシャフト９は、それぞれ左右の駆動ユニット８の出力軸であり、各駆動ユニット８から独立に駆動力を与えられる。即ち、左右前輪１０の駆動は左右の駆動ユニット８により独立に行われる。
【００２７】
［第１実施例］
次に、本発明の第１実施例について説明する。第１実施例は、上述の車両において、旋回中に発生している横力と基準コーナリングパワーに基づいて路面摩擦係数μｙを求めるものであり、その際、駆動ユニット８内のモータによる駆動力要素及びモーメント要素を考慮している点に特徴を有する。
【００２８】
図２に、第１実施例に従って路面摩擦係数を算出するための構成を示す。本実施例による路面摩擦係数の算出は、主としてモータＣＰＵ２００により行われる。車両ＣＰＵ１５は主としてエンジン１を制御するものであり、車両１００の各部に設けられた各種のセンサからの出力信号から得られる検出信号に基づいて車両全体の動作を制御する。車両ＣＰＵ１５は、各種センサからの出力信号に基づいて車両の状態を示す車両状態情報を算出し、モータＣＰＵ２００へ供給する。
【００２９】
モータＣＰＵ２００は左右の駆動ユニット８内のモータを制御するものであり、例えば左右の駆動ユニット８から、左右モータ発生駆動力Ｆｌｘ及びＦｒｘを入力される。
【００３０】
図３は、モータＣＰＵ２００の内部構成を示す機能ブロック図である。モータＣＰＵ２００は、大別して、車両情報記憶部２３と、前後輪発生横力演算部２４と、路面摩擦係数算出部２５とを備える。
【００３１】
車両情報記憶部２３は、例えばＲＯＭなどの半導体メモリにより構成することができ、車両の基本的な仕様に関連する車両情報を記憶している。具体的には、車両情報は、ヨー方向慣性モーメントＩｚ、モータギヤ比ｎ、駆動輪動荷重半径Ｒ、車両重心点から後輪軸までの距離ｌｒ、車両重心点から前輪軸までの距離ｌｆ、ホイールベースＬ、モータ輪トレッドＤ、車両質量ｍなどを含む。
【００３２】
前後輪発生横力演算部２４は、前後輪の発生横力Ｙｆ及びＹｒを算出して路面摩擦係数算出部２５へ供給する。具体的には、前後輪発生横力演算部２４は、車両情報記憶部２３から上記の車両情報を取得し、左右の駆動ユニット８から左右のモータ発生駆動力Ｆｌｘ及びＦｒｘを取得する。また、前後輪発生横力演算部２４は、車両ＣＰＵ１５から車両の状態を示す車両状態情報を取得する。車両状態情報としては、車速ｖ、ヨーレートｒ、ヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔ、車両スリップ角β、車両スリップ角微分値ｄβ／ｄｔ、前輪スリップ角βｆ、後輪スリップ角βｒ、前後加速度ｇｘなどが含まれる。そして、前後輪発生横力演算部２４は、車両情報記憶部２３から得た車両情報、車両ＣＰＵ１５から得た車両状態情報及び左右の駆動ユニット８から得たモータ発生駆動力に基づいて、後述の演算方法により前後輪発生横力Ｙｆ及びｙｒを算出し、路面摩擦係数算出部２５へ供給する。
【００３３】
路面摩擦係数算出部２５は、車両ＣＰＵ１５から前輪スリップ角βｆ及び後輪スリップ角βｒを受け取り、前後輪発生横力演算部２４から前後輪発生横力Ｙｆ及びＹｒを受け取る。さらに、路面摩擦係数算出部２５は、車両情報記憶部２３から前輪のコーナリングパワーの変化率ｅｆ、後輪のコーナリングパワーの変化率ｅｒ、前輪基準コーナリングパワーＫｆ０、後輪基準コーナリングパワーＫｒ０を受け取り、それらを利用して路面摩擦係数μｙを算出する。
【００３４】
次に、前後輪発生横力演算部２４における演算について詳しく説明する。本実施形態のように前輪側にモータを有する駆動ユニットがある場合、車両の横力の釣り合いにより式２が得られ、モーメントの釣り合いにより式３が得られる。
【００３５】
【数１】
2005014711.tif 000003
式２の左辺は、車両スリップ角の微分値ｄβ／ｄｔとヨーレートｒの和に車速ｖを乗じて車両の横加速度を算出し、それに車両質量ｍを乗じて車両の横力を求めている。一方、式２の右辺の第１項及び第２項は、前後輪の発生横力Ｙｆ及びＹｒの２倍の和により、４輪分の発生横力を算出している。さらに、第３項は前輪側の駆動ユニット８内のモータによる加減速成分を示している。
【００３６】
一方、式３の左辺はヨーレート微分値ｄｒ／ｄｔにヨー方向慣性モーメントＩｚを乗じて車体のモーメントを算出している。また、式３の右辺は、第１項及び第２項がそれぞれ前輪及び後輪により発生するモーメントを示し、第３項は駆動ユニット８内のモータが発生するモーメントを示している。
【００３７】
このように、式２及び式３においては、駆動ユニット内のモータによる駆動力要素（式２の右辺第３項）及びモーメント要素（式３の右辺第３項）を考慮して車両の横力及びモーメントの釣り合い式を立てている。
【００３８】
式２及び式３を前後輪の発生横力Ｙｆ及びＹｒについて解くと、式４が得られる。
【００３９】
【数２】
2005014711.tif 000004
いま、前後輪の基準コーナリングパワーをそれぞれＫｆｏ、Ｋｒ０とし、車両旋回時のサスペンションのジオメトリ変化に起因する前後輪のコーナリングパワーの変化率をそれぞれｅｆ及びｅｒとすると、前後輪の発生横力Ｙｆ及びＹｒはそれぞれ式５及び式６となる。
【００４０】
【数３】
2005014711.tif 000005
よって、式４〜式６により、前後輪での横力から求まる路面摩擦係数μｙｆ及びμｙｒはそれぞれ式７及び式８で得られる。
【００４１】
【数４】
2005014711.tif 000006
最終的な横力から求まる路面摩擦係数μｙは、前後輪の路面摩擦係数μｙｆ及びμｙｒのうち小さい方としてヨーコントロールの安全性を確保する。即ち、
μｙ  ＝  ｍｉｎ（μｙｆ，μｙｒ）
と得られる。この路面摩擦係数は、例えば動的コーナリングパワーを求める場合や、路面との摩擦を考慮して車両の駆動制御を行う場合などに使用される。
【００４２】
なお、上記の説明では、モータを備える駆動ユニットが車両の前輪側にある場合について説明したが、後輪側にある場合には、式２及び式３の代わりに下記の式９及び式１０を利用し同様の演算を行うことにより、路面摩擦係数を得ることができる。
【００４３】
【数５】
2005014711.tif 000007
次に、第１実施例による路面摩擦係数の算出処理について説明する。図４は、路面摩擦係数算出処理のフローチャートである。前述のように、この処理は主としてモータＣＰＵ２００が各種の情報を取得し、演算することにより行われる。
【００４４】
まず、モータＣＰＵ２００内の前後輪発生横力演算部２４は車両ＣＰＵから車両状態情報を取得し（ステップＳ１）、左右の駆動ユニット８のモータからモータ情報としてモータ発生駆動力を取得し（ステップＳ２）、さらに車両情報記憶部２３から車両情報を取得する（ステップＳ３）。そして、前後輪発生横力演算部２４は、上述の演算手法に従って前後輪の発生横力を算出し、路面摩擦係数算出部２５へ供給する（ステップＳ４）。路面摩擦係数算出部２５は、車両ＣＰＵからの前後輪スリップ角などの車両状態情報、前後輪発生横力演算部２４からの前後輪発生横力及び車両情報記憶部２３からの車両情報に基づいて、前述の方法により路面摩擦係数μｙを求める（ステップＳ５）。
【００４５】
以上のように、第１実施例によれば、前輪又は後輪側に設けられたモータの駆動力を考慮して車両の横力及びモーメントの釣り合い式を求め、路面摩擦係数を求めているので、前後輪の一方又は両方をモータなどにより駆動する車両において、モータによる駆動／制動分を考慮して正しく路面摩擦係数を算出することができる。
【００４６】
［第２実施例］
次に、本発明の第２実施例について説明する。第２実施例は、車両１００がモータを利用した駆動ユニット８を備えることを利用し、モータ出力回転角速度と、モータが連結されている車輪の回転角速度との角速度差に基づいて、左右輪の各々について路面摩擦係数を算出するものである。なお、第２実施例においては、車両の構成は図１に示したものと同様である。
【００４７】
図５に、第２実施例による路面摩擦係数の算出のための制御部分の構成を示す。第２実施例における路面摩擦係数の算出は、第１実施例と同様に車両ＣＰＵ１５及びモータＣＰＵ２００により実行される。
【００４８】
第２実施例による路面摩擦係数の算出において使用される値を図６に示している。図５に示すように、車両ＣＰＵ１５は左右の前輪１０からそれぞれ左輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及び右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｒを受け取り、モータＣＰＵ２００へ供給する。また、モータＣＰＵ２００は、左右の駆動ユニット８から左モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及び右モータ回転角速度ωｍｏ＿ｒを受け取る。モータＣＰＵ２００は、第１実施例の場合と同様に車両の仕様に関する車両情報を記憶するための車両情報記憶部２３を備える。本実施例においては、車両情報記憶部２３は、モータギヤ比ｎ、左輪加重Ｗｌ、右輪加重Ｗｒ、左ドライブシャフト捻りバネ定数Ｋｌ、右ドライブシャフト捻りバネ定数Ｋｒ、及び、駆動輪動荷重半径Ｒを記憶している。
【００４９】
次に、第２実施例における路面摩擦係数算出処理について説明する。図７は、路面摩擦係数算出処理のフローチャートである。なお、この処理は、モータＣＰＵ２００により実行される。
【００５０】
まず、モータＣＰＵ２００は、左右の駆動ユニット８から左右のモータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及びωｍｏ＿ｒを取得し（ステップＳ１１）、次に車両ＣＰＵ１５からモータ駆動輪の左右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及びω＿ｔｉ＿ｒを取得する（ステップＳ１２）。次に、モータＣＰＵ２００は、左右輪について、モータ回転角速度と車輪回転角速度との差の絶対値Δωｌ及びΔωｒを算出する（ステップＳ１３）。具体的には、図７に示すように、左モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌをモータギヤ比ｎで除算することによりドライブシャフトの回転角速度を算出し、その値から左輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌを減算して絶対値をとることにより左輪のモータ回転角速度と車輪回転角速度との差Δωｌを得る。また、同様に右輪のモータ回転角速度と車輪回転角速度との差Δωｒを得る。
【００５１】
これら回転速度差Δωｌ及びΔωｒにそれぞれドライブシャフト捻りバネ定数Ｋｌ及びＫｒを乗算することにより、左右輪における車輪の回転とドライブシャフトの回転とのねじれ分（Ｋｌ・Δωｌ、Ｋｒ・Δωｒ）が求められる。よって、これらをモータギヤ比ｎ、左右モータ駆動輪荷重Ｗｌ、Ｗｒ及び駆動輪荷重半径Ｒで割ることにおｙり、各輪での路面摩擦係数μｌ及びμｒが得られる。即ち、下記の式１１及び式１２により、左右輪の路面摩擦係数μｌ及びμｒを算出し（ステップＳ１４）、出力する（ステップＳ１５）。
【００５２】
μｌ＝（Ｋｌ・Δωｌ）／（Ｒ・ｎ・Ｗｌ）              （式１１）
μｒ＝（Ｋｒ・Δωｒ）／（Ｒ・ｎ・Ｗｒ）              （式１２）
以上のように、第２実施例では、左右駆動輪のモータ回転角速度及び車輪回転角速度、及び、左右のドライブシャフトのバネ定数に基づいて、精度よく路面摩擦係数を求めることができる。本実施例の手法を用いることにより、高い制動／駆動領域以外でも路面摩擦係数を正確に得ることができる。また、左右輪の路面摩擦係数が異なる路面を車両が走行した場合でも、左右独立にモータ発生駆動力を制御することが可能となり、車両の挙動を安定させることが可能となる。
【００５３】
［第３実施例］
次に、本発明の第３実施例について説明する。第３実施例は、駆動ユニット８内のモータのトルク実行値を求めるものである。図１に示した車両では、モータを備える左右の駆動ユニット８により左右輪を独立に駆動することができる。即ち、モータＣＰＵ２００から各駆動ユニット８へ出力モータトルクの指示値を与えることにより、左右の駆動ユニット８のモータトルク出力値が制御される。よって、実際に左右各輪が指示値どおりのトルクを出力しているか否かを検出する必要がある。そこで、本実施例では、既に得られた路面摩擦係数の推定値μ、左右モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及びωｍｏ＿ｒ、左右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及びω＿ｔｉ＿ｒに基づいて、左右各輪についてのモータトルク実行値を算出する。
【００５４】
本実施例においてモータトルク実行値の算出に使用される制御部分は図５に示した第２実施例のものと同様である。即ち、モータトルク実行値の算出は、取得しモータＣＰＵ２００により実行される。
【００５５】
モータトルク実行値の算出に用いられる各値を図８に示す。図５及び図８を参照すると、左右モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及びωｍｏ＿ｒは車両ＣＰＵ１５からモータＣＰＵ２００へ供給される。また、左右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及びω＿ｔｉ＿ｒは左右の駆動ユニット８からモータＣＰＵ２００へ供給される。さらに、モータギヤ比ｎ、左右輪荷重Ｗｌ及びＷｒ、駆動輪動荷重半径ＲなどはモータＣＰＵ２００内の車両情報記憶部２３に記憶されている。また、本実施例では、路面摩擦係数の推定値μは既知とする。モータＣＰＵ２００は、上記の各値に基づいて、左右のモータトルク実行値ｔｑ＿ｌ＿ｃｕｒ及びｔｑ＿ｒ＿ｃｕｒを算出する。
【００５６】
モータトルク実行値算出処理のフローチャートを図９に示す。まず、モータＣＰＵ２００は、左右の駆動ユニット８から左右のモータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及びωｍｏ＿ｒを取得し（ステップＳ１０１）、次に車両ＣＰＵ１５から左右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及びω＿ｔｉ＿ｒを取得する（ステップＳ１０２）。次に、モータＣＰＵ２００は、左右輪について、モータ回転角速度と車輪回転角速度との差Δωｌ及びΔωｒを算出する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
次に、モータＣＰＵ２００は、駆動ユニット８のモータにより左輪が駆動されているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。モータにより左輪が駆動されていない場合には、ドライブシャフトにねじれは生じず、左モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌと左輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌとの差Δωｌはゼロとなる。よって、Δωｌの値がゼロでなければ（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、左輪は駆動されていると判断される。
【００５８】
次に、右輪に対して同様の判断が行われる。即ち、右モータ回転角速度ωｍｏ＿ｒと右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｒとの差Δωｒがゼロでなければ（ステップＳ１０５）、右輪はモータにより駆動されていると判断される。
【００５９】
こうして、左右輪がともに駆動されていると判断されると、モータＣＰＵ２００は式１３及び式１４に従い、左右のモータトルク実行値を算出する（ステップＳ１０６）。
【００６０】
ｔｑ＿ｌ＿ｃｕｒ＝μ・Ｗｌ・Ｒ／Δωｌ              （式１３）
ｔｑ＿ｒ＿ｃｕｒ＝μ・Ｗｒ・Ｒ／Δωｒ              （式１４）
このように、本実施例では、路面摩擦係数μが既知であれば、左右モータ回転角速度ωｍｏ＿ｌ及びωｍｏ＿ｒと、左右輪回転角速度ω＿ｔｉ＿ｌ及びω＿ｔｉ＿ｒを検出することにより、左右モータのトルク実行値を得ることができる。よって、モータＣＰＵ２００は、左右の駆動ユニット８に与えたモータトルク指示値と、上記の方法で算出されたモータトルク実行値とを比較することにより、駆動ユニット８の出力トルクを制御することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、前輪又は後輪の左右輪を、モータなどを利用した駆動ユニットにより独立に駆動可能な車両において、モータの駆動力や回転角速度などを利用して、路面摩擦係数を正確に算出することができる。また、路面摩擦係数が得られた状態では、モータ及び車輪の回転角速度を検出することにより、各輪のモータトルク実行値を求めることができ、左右輪のモータトルクを正しく制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施例による路面摩擦係数算出のための制御部分の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すモータＣＰＵの内部構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施例による路面摩擦係数算出処理のフローチャートである。
【図５】第１実施例による路面摩擦係数算出のための制御部分の概略構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施例による路面摩擦係数算出に使用される各値を示す。
【図７】第２実施例による路面摩擦係数算出処理のフローチャートである。
【図８】第３実施例によるモータトルク実行値の算出に使用される各値を示す。
【図９】第３実施例によるモータトルク実行値算出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
３  トランスミッション
７  前輪
８  モータ
１０  後輪
１５  車両ＣＰＵ
１００  車両
２００  モータＣＰＵ
【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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