(57)【要約】【課題】四輪駆動車に於いて車体速度を正確に推定する。【解決手段】運転者の運転操作量に基づいて車輌に要求される制駆動力として車輌の目標制駆動力Ｆvtが演算され（Ｓ２０）、車輌が旋回状態にあると判定されると（Ｓ４０）、四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が特定され、その特定された車輪の制駆動力Ｆwiが０に制御されることにより特定された車輪が従動輪とされると共に、特定された車輪の車輪速度Ｖwiに基づいて車体速度Ｖbが演算され（Ｓ８０）、車体速度Ｖbに基づいて目標ヨーレートγtが演算され、車輌の実際のヨーレートγを目標ヨーレートγtにするためのヨーモーメントとして車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算され（Ｓ１１０、１２０）、特定された車輪以外の三輪の制駆動力により目標制駆動力Ｆvt及び目標ヨーモーメントＭvtが達成されるよう三輪の制駆動力が制御される（Ｓ１３０、１４０）。【選択図】        図２
2007083871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四輪の各々に相互に独立に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、各車輪の車輪速度を検出する手段と、四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪を特定する車輪特定手段と、前記特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、前記特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算する制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の車体速度推定装置。
【請求項２】
前記車輪特定手段は前輪及び後輪の接地荷重の大小関係と車輌の旋回方向とに基づいて四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪を特定することを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の車体速度推定装置。
【請求項３】
前記制御手段は車輌の旋回時にのみ前記特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、前記特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車の車体速度推定装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記特定された車輪の車輪速度に基づいて前記特定された車輪の位置に於ける車体速度を演算し、前記特定された車輪の位置に於ける車体速度に基づいて車輌の重心位置の車体速度を演算することを特徴とする請求項１乃至３に記載の四輪駆動車の車体速度推定装置。
【請求項５】
前記制御手段は車輌の目標制駆動力を演算し、前記演算した車体速度に基づいて車輌の目標ヨーモーメントを演算し、前記特定された車輪以外の三輪の制駆動力が前記車輌の目標制駆動力及び前記車輌の目標ヨーモーメントを達成するよう、前記三輪の制駆動力を制御することを特徴とする請求項１乃至４に記載の四輪駆動車の車体速度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌の車体速度推定装置に係り、更に詳細には四輪駆動車の車体速度推定装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の四輪駆動車の車体速度推定装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、四輪の何れかが空転状態にあるか否かに応じて車体速度の演算方法を変更する車体速度推定装置が従来より知られている。
【特許文献１】特開平１１−１８９１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の如き従来の四輪駆動車の車体速度推定装置に於いては、四輪の何れかが空転状態にあるか否かに応じて車体速度の演算方法が変更されるので、四輪の何れかが空転状態にあるか否かが考慮されない場合に比して車体速度を正確に推定することができるが、前回の車体速度の推定値を使用して今回の車体速度が推定されるため、この装置により推定される車体速度にも推定誤差が含まれることが避けられない。
【０００４】
特に車輌の旋回時に車輌に所要のヨーモーメントを付与すべく各車輪の制駆動力が制御される場合には、かかる制御が行われない場合に比して推定される車体速度に推定誤差が含まれ易く、また所要のヨーモーメントは車体速度（車速）に基づいて演算される車輌の目標ヨーモーメントと車輌の実際のヨーモーメントとの偏差に基づいて演算されるので、車体速度の推定誤差に起因して所要のヨーモーメントを正確に演算することができず、従って車輌に最適のヨーモーメントを付与するよう各車輪の制駆動力を制御することができない。
【０００５】
本発明は、前回の車体速度の推定値を使用して今回の車体速度を推定するよう構成された従来の四輪駆動車の車体速度推定方法に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、四輪駆動車に於いて四輪のうちの一輪を従動輪とし、その車輪の車輪速度に基づいて車体速度を推定することにより、四輪駆動車の車体速度を正確に推定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち四輪の各々に相互に独立に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、各車輪の車輪速度を検出する手段と、四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪を特定する車輪特定手段と、前記特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、前記特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算する制御手段とを有することを特徴とする四輪駆動車の車体速度推定装置によって達成される。
【０００７】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記車輪特定手段は前輪及び後輪の接地荷重の大小関係と車輌の旋回方向とに基づいて四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪を特定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記制御手段は車輌の旋回時にのみ前記特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、前記特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算するよう構成される（請求項３の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至３の構成に於いて、前記制御手段は前記特定された車輪の車輪速度に基づいて前記特定された車輪の位置に於ける車体速度を演算し、前記特定された車輪の位置に於ける車体速度に基づいて車輌の重心位置の車体速度を演算するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の構成に於いて、前記制御手段は車輌の目標制駆動力を演算し、前記演算した車体速度に基づいて車輌の目標ヨーモーメントを演算し、前記特定された車輪以外の三輪の制駆動力が前記車輌の目標制駆動力及び前記車輌の目標ヨーモーメントを達成するよう、前記三輪の制駆動力を制御するよう構成される（請求項５の構成）。
【発明の効果】
【００１１】
上記請求項１の構成によれば、四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪が特定され、特定された車輪の制駆動力が０に制御されると共に、特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度が演算されるので、特定された車輪を従動輪にし、その車輪速度に基づいて正確に車体速度を演算することができ、また四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪以外の車輪の制駆動力が０に制御される場合に比して制駆動力が０に制御されることに起因する車輌全体の制駆動力の変化を確実に小さくすることができる。
【００１２】
また上記請求項２の構成によれば、前輪及び後輪の接地荷重の大小関係と車輌の旋回方向とに基づいて四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪が特定されるので、四輪の接地荷重を検出したり推定したりしなくても、四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪を確実に且つ正確に特定することができる。
【００１３】
また上記請求項３の構成によれば、車輌の旋回時にのみ前記特定された車輪の制駆動力が０に制御されると共に、特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度が演算されるので、各車輪の接地荷重の差が小さい車輌の直進時に特定の車輪の制駆動力が０に制御されること及び制駆動力が０に制御される車輪が頻繁に変化することを防止することができると共に、各車輪の接地荷重の差が大きくなる車輌の旋回時に特定の車輪の制駆動力を確実に０に制御し、これにより車輌の旋回時に車体速度を確実に且つ正確に演算することができる。
【００１４】
また上記請求項４の構成によれば、前記特定された車輪の車輪速度に基づいて特定された車輪の位置に於ける車体速度が演算され、特定された車輪の位置に於ける車体速度に基づいて車輌の重心位置の車体速度が演算されるので、特定された車輪の位置に於ける車体速度がそのまま車輌の車体速度とされる場合に比して、車体速度を正確に推定することができる。
【００１５】
また上記請求項５の構成によれば、車輌の目標制駆動力が演算され、演算された車体速度に基づいて車輌の目標ヨーモーメントが演算され、前記特定された車輪以外の三輪の制駆動力が車輌の目標制駆動力及び車輌の目標ヨーモーメントを達成するよう、前記三輪の制駆動力が制御されるので、車輌の目標ヨーモーメントを正確に演算することができると共に、車輌の目標制駆動力及び車輌の目標ヨーモーメントを確実に達成しつつ特定された車輪の制駆動力を０に制御することができる。
【００１６】
〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌全体の制駆動力が車輌に要求される制駆動力になるよう、特定された車輪以外の三輪の制駆動力が制御されるよう構成される（好ましい態様１）。
【００１７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、車輌全体の制駆動力が車輌に要求される制駆動力になり且つ各車輪の制駆動力によるヨーモーメントが各車輪の制駆動力により達成されることが要求されるヨーモーメントになるよう、特定された車輪以外の三輪の制駆動力が制御されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００１８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至５又は上記好ましい態様１又は２の構成に於いて、車輪特定手段は旋回内側前輪及び旋回内側後輪のうち接地荷重が小さい方の車輪を四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪に特定するよう構成される（好ましい態様３）。
【００１９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至５又は上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、車輪特定手段は車輌の制駆動力に基づいて前輪及び後輪の接地荷重の大小関係を判定するよう構成される（好ましい態様４）。
【００２０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２乃至５又は上記好ましい態様１乃至３の構成に於いて、車輪特定手段は車輌の制駆動力に基づく車輌前後方向の荷重移動量、サスペンションのばね力、サスペンションの減衰力に基づいて前輪及び後輪の接地荷重の大小関係を判定するよう構成される（好ましい態様５）。
【００２１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、車輪特定手段は車輌の制駆動力に基づいて車体のピッチ角を演算し、車体のピッチ角に基づいてサスペンションのばね力及びサスペンションの減衰力を演算するよう構成される（好ましい態様６）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至５又は上記好ましい態様１乃至６の構成に於いて、制御手段は車輌の非旋回時には従来の方法により車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様７）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４又は５又は上記好ましい態様１乃至７の構成に於いて、制御手段は特定された車輪の位置に於ける車体速度に基づいて車輌の重心位置に於ける車輌前後方向の車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様８）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５又は上記好ましい態様１乃至８の構成に於いて、制御手段は車輌の目標制駆動力を演算し、演算した車体速度に基づいて車輌の目標ヨーモーメントを演算し、特定された車輪以外の三輪の制駆動力が車輌の目標制駆動力、車輌の目標ヨーモーメント、所定の制駆動力の前後輪配分比を達成するよう、前記三輪の制駆動力を制御するよう構成される（好ましい態様９）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５又は上記好ましい態様１乃至９の構成に於いて、制御手段は演算した車体速度に基づいて車輌の目標ヨーレートを演算し、車輌の実際のヨーレートと目標ヨーレートとの偏差を演算し、該ヨーレート偏差に基づいて車輌の目標ヨーモーメントを演算するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５又は上記好ましい態様１乃至１０の構成に於いて、制御手段は車輌の目標制駆動力が負の基準値以上であるときに特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様１１）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５又は上記好ましい態様１乃至１０の構成に於いて、制御手段は車輌の目標制駆動力が０以上であるときに特定された車輪の制駆動力を０に制御すると共に、特定された車輪の車輪速度に基づいて車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５又は上記好ましい態様１乃至１２の構成に於いて、制御手段は各車輪の制駆動力の他の制御要求があるときには当該他の制御を優先し、従来の方法により車体速度を演算するよう構成される（好ましい態様１３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。
【００３０】
図１はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による四輪駆動車の車体速度推定装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
【００３１】
図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれインホイールモータである電動機１２FL及び１２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動機１２FL及び１２FRにより直接駆動される。電動機１２FL及び１２FRは制動時にはそれぞれ左右前輪の回生発電機としても機能し、左右の前輪１０FL及び１０FRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。
【００３２】
同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれインホイールモータである電動機１２RL及び１２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動機１２RL及び１２RRにより直接駆動される。電動機１２RL及び１２RRも制動時にはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、左右の後輪１０RL及び１０RRに直接回生制動力を付与するようになっていてよい。
【００３３】
尚左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの上下運動、即ちバウンド、リバウンドの瞬間回転中心は車輌の横方向に見て車輪の接地点に対し車輌前方且つ上方に位置している。
【００３４】
電動機１２FL〜１２RRの駆動力はアクセル開度センサ１４により検出される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。尚電動機１２FL〜１２RRの回生制動力も駆動力制御用電子制御装置１６により制御されてよい。
【００３５】
尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置１６はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３６】
左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置１８の油圧回路２０により対応するホイールシリンダ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量及びブレーキペダル２４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置２８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量に関係なく制御される。
【００３７】
尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置２８もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。
【００３８】
駆動力制御用電子制御装置１６にはアクセル開度センサ１４よりのアクセル開度φを示す信号に加えて、操舵角センサ３０より操舵角θを示す信号、車輪速度センサ３２より各車輪の車輪速度Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号、ヨーレートセンサの如き他の種々のセンサより車輌のヨーレートγの如き車輌の種々の状態量が入力される。また制動力制御用電子制御装置２８には圧力センサ３６よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ３８FL〜３８RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置１６及び制動力制御用電子制御装置２８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。尚操舵角センサ３０、ヨーレートセンサ等はそれぞれ車輌の左旋回時の値を正として操舵角θ、ヨーレートγ等を検出する。
【００３９】
駆動力制御用電子制御装置１６は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき駆動力を正の値とし制動力を負の値として車輌の目標駆動力Ｆvtを演算すると共に、目標駆動力Ｆvtが負の基準値以上であり、換言すれば車輌に要求される制駆動力が比較的高い制動力ではなく、車輌が旋回状態にあるときには、図２に示されたフローチャートに従って四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪を特定し、特定された車輪の制駆動力Ｆwi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を０に制御すると共に、特定された車輪の車輪速度Ｖwiに基づいて車体速度Ｖbを演算する。
【００４０】
また駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の制駆動力により達成されることが要求される車輌の目標ヨーモーメントＭtを演算し、特定された車輪以外の三輪の制駆動力が車輌の目標制駆動力Ｆvt、車輌の目標ヨーモーメントＭt、所定の制駆動力の前後輪配分比を達成するための各車輪の目標制駆動力Ｆwti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、特定された車輪以外の三輪の制駆動力がそれぞれ対応する目標制駆動力Ｆwtiになるよう各車輪の電動機１２FL〜１２RRを制御すると共に、目標制駆動力Ｆwtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力する。尚駆動力制御用電子制御装置１６は、目標制駆動力Ｆwtiの何れかが負の値であるときには、当該車輪の駆動力を０に制御する。
【００４１】
更に駆動力制御用電子制御装置１６は、演算された車体速度Ｖbに基づいて車輌の目標ヨーレートγtを演算し、車輌の実際のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγを演算し、該ヨーレート偏差Δγに基づいてヨーレート偏差Δγの大きさを低減するためのヨーモーメントとして車輌の目標ヨーモーメントＭtを演算する。
【００４２】
他方制動力制御用電子制御装置２８は、目標駆動力Ｆvtが負の基準値以下であるときには、当技術分野に於いて公知の要領にて目標駆動力Ｆvt又はマスタシリンダ圧力Ｐm又はマスタシリンダ圧力Ｐmに基づく車輌の目標減速に基づいて各車輪の目標制動圧Ｐbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪の制動圧Ｐbiが目標制動圧Ｐbtiになるよう油圧回路２０を制御することにより、各車輪の制動力を制御する。
【００４３】
尚制動力制御用電子制御装置２８は、目標駆動力Ｆvtが負の基準値以下でない場合であっても、目標制駆動力Ｆwtiの何れかが負の値であるときには、当該車輪の制動力が目標制駆動力Ｆwtiになるよう当該車輪の制動圧Ｐbiを制御する。この場合制動力は少なくともその一部が回生制動により達成されてよい。
【００４４】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於いて駆動力制御用電子制御装置１６により達成される車体速度の演算及び制駆動力の制御について説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。
【００４５】
まずステップ１０に於いてはアクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき駆動力を正の値とし制動力を負の値として当技術分野に於いて公知の要領にて車輌の目標制駆動力Ｆvtが演算される。
【００４６】
ステップ３０に於いては例えばＦvoを正の定数として車輌の目標制駆動力Ｆvtが−Ｆvo以上である否かの判別、即ち車輌に要求される制駆動力が大きさがＦvoよりも大きい制動力ではないか否かの判別行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ４０へ進む。
【００４７】
ステップ４０に於いては操舵角θ若しくは車輌のヨーレートγ若しくは車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌が旋回中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進む。
【００４８】
ステップ５０に於いては例えばトラクション制御の如き他の制駆動力の制御の要求があるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６０に於いて当技術分野に於いて公知の要領にて車体速度Ｖbが演算され、ステップ７０に於いて当技術分野に於いて公知の要領にて各車輪の制駆動力が制御される。
【００４９】
ステップ８０に於いては後述の図３に示されたフローチャートによるルーチンに従って四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が特定され、当該車輪の制駆動力が０に制御され、当該車輪の車輪速度Ｖwiに基づいて車体速度Ｖbが演算される。
【００５０】
ステップ１１０に於いてはＨをホイールベースとし、Ｋhをスタビリティファクタとし、Ｒgをステアリングギヤ比として、車体速度Ｖb及び操舵角θに基づき下記の式１に従って基準ヨーレートγeが演算されると共に、Ｔを時定数としｓをラプラス演算子として、下記の式２に従って車輌の目標ヨーレートγtが演算される。尚基準ヨーレートγeは動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度Ｇyを加味して演算されてもよい。
γe＝Ｖb・（θ／Ｒg）／｛（１＋ＫhＶ2）Ｈ｝  ……（１）
γt＝γe／（１＋Ｔｓ）  ……（２）
【００５１】
ステップ１２０に於いてはヨーレートγと目標ヨーレートγtとヨーレートγとの偏差としてヨーレート偏差Δγが演算されると共に、ヨーレート偏差Δγに基づいて当技術分野に於いて公知の要領にてヨーレート偏差Δγの大きさを低減するための車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算される。
【００５２】
ステップ１３０に於いては前輪及び後輪のトレッドをそれぞれＤf及びＤrとし、前輪の制駆動力配分比をＲfとして、下記の式３乃至５の連立方程式を解くことにより、ステップ８０に於いて特定された車輪以外の三輪の目標制駆動力Ｆwtiが演算される。この場合後述の図３に示されたフローチャートのステップ９０、９４、１００、１０４に於いてそれぞれ右後輪の目標駆動力Ｆwtrr、右前輪の目標駆動力Ｆwtfr、左後輪の目標駆動力Ｆwtrl、左前輪の目標駆動力Ｆwtflが０に設定されたときには、下記の式３乃至５に於いてそれぞれＦwtrr＝０、Ｆwtfr＝０、Ｆwtrl＝０、Ｆwtfl＝０とされる。
【００５３】
Ｆwtfl＋Ｆwtfr＋Ｆwtrl＋Ｆwtrr＝Ｆvt  ……（３）
Ｄf（Ｆwtfr−Ｆwtfl）＋Ｄr（Ｆwtrr−Ｆwtrl）＝２Ｍvt  ……（４）
（１−Ｒf）（Ｆwtfr−Ｆwtfl）−Ｒf（Ｆwtrr−Ｆwtrl）＝０  ……（５）
【００５４】
ステップ１４０に於いては目標制駆動力Ｆwtiが正の値であり駆動力であるときには、各車輪の制駆動力Ｆwiが目標制駆動力Ｆwtiになるよう各車輪の電動機１２FL〜１２RRが制御されることにより各車輪の駆動力が制御され、目標駆動力Ｆwtiが負の値であり制動力であるときには、目標制駆動力wtiを示す信号が制動力制御用電子制御装置２８へ出力され、制動力制御用電子制御装置２８により各車輪の制駆動力Ｆwiが目標制駆動力Ｆwtiになるよう油圧回路２０が制御される。
【００５５】
次に図３に示されたフローチャートを参照して、ステップ８０に於ける四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪の特定、当該車輪の制駆動力の制御、当該車輪の車輪速度Ｖwiに基づく車体速度Ｖbの演算について説明する。
【００５６】
まずステップ８２に於いてはＨを車輌の重心高さとし、Ｌf及びＬrをそれぞれ車輌の重心と前輪車軸及び後輪車軸との間の車輌前後方向の距離とし、Ｉを車輌のピッチ方向の慣性モーメントとし、Ｋf及びＫrをそれぞれ前輪及び後輪のサスペンションのばね定数とし、Ｃf及びＣrをそれぞれ前輪及び後輪のサスペンションの減衰係数とし、Ｓをラプラス演算子とし、Ｆv(S)を車輌全体の制駆動力として、下記の式６に従って車体のピッチ角α(S)が演算される。
【００５７】
【数１】
2007083871.tif 000003
【００５８】
ステップ８４に於いてはＷfo及びＷroをそれぞれ前輪及び後輪の静的接地荷重として、ステップ８２に於いて演算された車輌全体の制駆動力Ｆv及び車体のピッチ角αに基づいて下記の式７及び８に従って前輪及び後輪の接地荷重Ｗf及びＷrが演算される。
【００５９】
【数２】
2007083871.tif 000004
【００６０】
ステップ８６に於いては操舵角θ若しくは車輌のヨーレートγ若しくは車輌の横加速度Ｇyに基づき車輌が左旋回中であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ９８へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ８８へ進む。
【００６１】
ステップ８８に於いては前輪の接地荷重Ｗfが後輪の接地荷重Ｗrよりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ９４へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０へ進む。
【００６２】
ステップ９０に於いては四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が旋回内側後輪である右後輪に特定されると共に、右後輪の目標制駆動力Ｆwtrrが０に設定され、ステップ９２に於いては右後輪の車輪速度Ｖwrrに基づいて下記の式９に従って車体速度Ｖbが演算される。
Ｖb＝Ｖwrr＋Ｖyrr……（９）
ここに  Ｖyrr＝γ・（Ｄr／２）
【００６３】
ステップ９４に於いては四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が旋回内側前輪である右前輪に特定されると共に、右前輪の目標制駆動力Ｆwtfrが０に設定され、ステップ９６に於いては前輪の実舵角δ（＝θ／Ｒg）が演算されると共に、右前輪の車輪速度Ｖwfrに基づいて下記の式１０に従って車体速度Ｖbが演算される。
Ｖb＝Ｖwrr＋Ｖyrf・cosδ−Ｖadd  ……（１０）
ここに  Ｖyrf＝γ・（Ｄf／２）
Ｖadd＝Ｖyrf・sinδ・（２Ｌf／Ｄf）
【００６４】
ステップ９８に於いては上記ステップ８８の場合と同様、前輪の接地荷重Ｗfが後輪の接地荷重Ｗrよりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１０４へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００へ進む。
【００６５】
ステップ１００に於いては四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が旋回内側後輪である左後輪に特定されると共に、左後輪の目標制駆動力Ｆwtrlが０に設定され、ステップ１０２に於いては左後輪の車輪速度Ｖwrlに基づいて下記の式１１に従って車体速度Ｖbが演算される。
Ｖb＝Ｖwrl−Ｖyrr……（１１）
ここに  Ｖyrr＝γ・（Ｄr／２）
【００６６】
ステップ１０４に於いては四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が旋回内側前輪である左前輪に特定されると共に、左前輪の目標制駆動力Ｆwtflが０に設定され、ステップ１０６に於いては前輪の実舵角δ（＝θ／Ｒg）が演算されると共に、左前輪の車輪速度Ｖwflに基づいて下記の式１２に従って車体速度Ｖbが演算される。
Ｖb＝Ｖwrr−Ｖyrf・cosδ−Ｖadd  ……（１２）
ここに  Ｖyrf＝γ・（Ｄf／２）
Ｖadd＝Ｖyrf・sinδ・（２Ｌf／Ｄf）
【００６７】
尚上記各式に於けるＶyrf、Ｖyrrは、図４に示されている如く、旋回内外輪及び車輌１００の重心１０２の旋回半径が相違することについての補正量であり、Ｖaddは前輪の移動方向と車輌の前後方向との角度βに関する補正量である。
【００６８】
かくして図示の実施例によれば、ステップ２０に於いて運転者の運転操作量に基づいて車輌に要求される制駆動力として車輌の目標制駆動力Ｆvtが演算され、ステップ４０に於いて車輌が旋回状態にあると判定されると、ステップ８０に於いて四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪が特定され、その特定された車輪の制駆動力Ｆwiが０に制御されると共に、特定された車輪の車輪速度Ｖwiに基づいて車体速度Ｖbが演算される。
【００６９】
従って図示の実施例によれば、四輪のうちの一輪が従動輪とされ、その車輪速度に基づいて車体速度Ｖbが演算されるので、車輌が四輪駆動車である場合にも正確に車体速度Ｖbを演算することができ、また従動輪とされるのは四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪であるので、四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪以外の車輪が従動輪とされる場合に比して、他の三輪の制駆動力により車輌の目標制駆動力Ｆvtが達成されなくなる虞れを確実に低減することができる。
【００７０】
特に図示の実施例によれば、特定された車輪の目標制駆動力Ｆwtiが０に設定されることにより当該車輪の制駆動力Ｆwiが０に制御されるので、特定された車輪の制駆動力Ｆwiと大きさが同一で符号が逆の制駆動力が当該車輪に付与される場合に比して、特定された車輪の制駆動力Ｆwiを確実に且つ正確に０に制御し、当該車輪を確実に且つ正確に従動輪にすることができ、これにより車体速度Ｖbを正確に演算することができ、また必要なエネルギーの消費を防止することができる。
【００７１】
また図示の実施例によれば、ステップ８２及び８４に於いて前輪及び後輪の接地荷重Ｗf及びＷrが演算され、ステップ８６に於いて車輌の旋回方向が判定され、ステップ８８、９０、９４及びステップ９８、１００、１０４に於いて旋回内側前後輪のうち接地荷重が小さい方の車輪が四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪と判定されるので、各車輪の接地荷重を検出したり推定したりすることを要することなく、従って各車輪の接地荷重を検出したり推定したりするための荷重センサの如き特別の手段を要することなく、四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪を特定することができる。
【００７２】
また図示の実施例によれば、ステップ８４に於ける前輪の接地荷重Ｗf及び後輪の接地荷重Ｗrの推定に際し、車輌の制駆動力による車輌前後方向の荷重移動のみならず、サスペンションのばね力及び減衰力も考慮されるので、サスペンションのばね力及び減衰力が考慮されない場合に比して、前輪及び後輪の接地荷重の大小関係を正確に推定することができる。
【００７３】
またこの場合サスペンションのばね力及び減衰力は各車輪の車高及びその変化に基づいて推定されるのではなく、車輌の制駆動力による車輌前後方向の荷重移動の結果としての車体のピッチ角αに基づいて演算されるので、各車輪の車高を検出する車高センサを要することなくサスペンションのばね力及び減衰力を推定することができる。
【００７４】
また図示の実施例によれば、車輌の旋回時にのみステップ８０〜１４０が実行されるので、各車輪の接地荷重の差が小さい車輌の直進時に特定の車輪の制駆動力が０に制御されること及び制駆動力が０に制御される車輪が頻繁に変化することを確実に防止することができると共に、各車輪の接地荷重の差が大きくなる車輌の旋回時に特定の車輪の制駆動力を確実に０に制御し、これにより車輌の旋回時に車体速度を確実に且つ正確に演算することができる。
【００７５】
また図示の実施例によれば、ステップ９２、９６、１０２、１０６に於いて、制駆動力が０に制御され従動輪とされた車輪の車輪速度Ｖwiがその車輪位置に於ける車体速度とされ、その車体速度に基づいて車輌の重心位置に於ける車体速度Ｖbが演算されるので、特定された車輪、即ち制駆動力が０に制御された車輪の位置に於ける車体速度がそのまま車輌の車体速度とされる場合に比して、車体速度Ｖbを正確に推定することができる。
【００７６】
また図示の実施例によれば、ステップ２０に於いて運転者の制駆動操作量に基づいて車輌の目標制駆動力Ｆvtが演算され、ステップ１１０及び１２０に於いて車輌の旋回状態を規範旋回状態にするための車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算され、ステップ１３０及び１４０に於いて四輪のうち接地荷重が最も小さい車輪以外の三輪の制駆動力により目標制駆動力Ｆvt及び目標ヨーモーメントＭvtが達成されるよう三輪の制駆動力が制御されるので、目標制駆動力Ｆvt及び目標ヨーモーメントＭvtを確実に達成しつつ、換言すれば運転者の加減速要求を満たすと共に車輌の旋回状態を規範旋回状態にしつつ、特定された車輪の制駆動力を０に制御することができる。
【００７７】
また図示の実施例によれば、推定された車体速度Ｖbに基づいて車輌の規範旋回状態量としての目標ヨーレートγtが演算され、車輌の実際のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγが演算され、該ヨーレート偏差Δγに基づいてヨーレート偏差Δγの大きさを低減するためのヨーモーメントとして車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算されるので、目標ヨーモーメントＭvtを正確に演算することができ、車輌の旋回状態を正確に規範旋回状態に制御することができる。
【００７８】
また図示の実施例によれば、車輌に要求される制駆動力が基準値以上の制動力であるとき（ステップ３０）、又は他の制駆動力の制御の要求があるとき（ステップ５０）には、ステップ８０〜１４０は実行されず、ステップ６０に於いて従来の方法により車体速度Ｖbが推定され、ステップ７０に於いて当技術分野に於いて公知の要領にて通常の各車輪の制駆動力の制御が行われるので、特定の車輪の制駆動力が０に制御されることが好ましい状況に於いて特定の車輪の制駆動力が０に制御されることを確実に防止することができる。
【００７９】
また図示の実施例によれば、目標制駆動力Ｆwtiの何れかが負の値であるときには、当該車輪の制制動力が目標制駆動力Ｆwtiになるよう当該車輪の制動圧Ｐbiが制御されるので、目標制駆動力Ｆwtiの何れかが負の値であるときには当該車輪の駆動力が０に制御されるだけであり、制動力が制御されない場合に比して、車輌の旋回状態を確実に規範旋回状態に制御することができる。
【００８０】
以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００８１】
例えば上述の実施例に於いては、車輌の目標制駆動力Ｆvtが負の基準値以上の制動力であるとき、又は他の制駆動力の制御の要求があるときに、従来の方法により車体速度Ｖbが推定されるようになっているが、車輌の目標制駆動力Ｆvtが正の基準値以上の高い駆動力であるときや、各車輪の接地荷重の変動が大きいときにも従来の方法により車体速度Ｖbが推定されるよう修正されてもよく、また車輌の目標制駆動力Ｆvtが０以上の駆動力であるときにのみ本発明に従って車体速度Ｖbが推定されるよう修正されてもよい。
【００８２】
また上述の実施例に於いては、推定される車体速度Ｖbは必ずしも車輌前後方向の車体速度ではないが、当技術分野に於いて公知の要領にて車輌のスリップ角βが推定され、上述の実施例に従って推定された車体速度Ｖb及び車輌のスリップ角βに基づいて例えばＶb・cos｜β｜として車輌前後方向の車体速度が推定されるよう修正されてもよい。
【００８３】
また上述の実施例に於いては、車輪の接地点と車輪の上下運動の瞬間回転中心とを結ぶ直線が路面となす角度θiは各車輪の車高Ｈiに基づいて推定され、各車輪の目標駆動力Ｆwtiは上記式１６により演算されるようになっているが、角度θiと車高Ｈiとの間には一定の関係があるので、車高Ｈiに基づいて補正係数が演算され、各車輪の目標駆動力Ｆwtiは補正係数と目標制振力Ｆdtiとの積として演算されるよう修正されてもよい。
【００８４】
また上述の実施例に於いては、推定された車体速度Ｖbに基づいて車輌の規範旋回状態量としての目標ヨーレートγtが演算され、車輌の実際のヨーレートγと目標ヨーレートγtとの偏差Δγが演算され、該ヨーレート偏差Δγに基づいてヨーレート偏差Δγの大きさを低減するためのヨーモーメントとして車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算され、制駆動力が０に制御される特定の車輪以外の車輪の制駆動力により目標ヨーモーメントＭvtが達成されることにより、車輌の旋回状態を規範旋回状態に制御するために車体速度Ｖbが使用されるようになっているが、推定された車体速度Ｖbはそれを必要とする車輌の任意の制御に使用されてよい。
【００８５】
また上述の実施例に於いては、車輌はインホイールモータ式の四輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌の駆動装置は特定の車輪の制駆動力を０に制御し得る限り電動機以外の駆動装置であってもよく、駆動装置は車体（ばね上）に搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による四輪駆動車の車体速度推定装置の一つの実施例を示す概略構成図である。
【図２】実施例に於いて駆動力制御用電子制御装置により達成される車体速度推定及び制駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図２のステップ８０に於ける四輪のうち最も接地荷重が小さい車輪の特定、当該車輪の制駆動力の制御、当該車輪の車輪速度Ｖwiに基づく車体速度Ｖbの演算のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】各車輪の車輪速度に基づいて車輌の重心位置に於ける車体速度を演算する要領を左旋回時について示す説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１２FL〜１２RR  電動機
１４  アクセル開度センサ
１６  駆動力制御用電子制御装置
１８  摩擦制動装置
２４  ブレーキペダル
２８  制動力制御用電子制御装置
３０  操舵角センサ
３２  車輪速度センサ
３４  他のセンサ
３６、３８FL〜３８RR  圧力センサ
【図１】
2007083871.tif 000005
【図２】
2007083871.tif 000006
【図３】
2007083871.tif 000007
【図４】
2007083871.tif 000008