(57)【要約】【課題】狙いとするヨーレイトを可及的に車両に発生させることができる車両の駆動力制御装置を提案すること。【解決手段】前後輪のうち少なくとも一方の左右輪の駆動力を互いに独立して制御可能な車両の駆動力制御装置において、左右輪の駆動力差を制御することで車両にヨーモーメントを発生させて目標ヨーレイトを実現する左右駆動力差制御手段を備え、前記左右駆動力差制御手段は、前記目標ヨーレイトを発生させるためのヨーモーメントまたは駆動力差を演算し、前記演算したヨーモーメントまたは駆動力差を実現するように左右輪の駆動力を制御する手段であって、車両の横加速度が大きいときは前記横加速度が小さいときよりも、前記演算したヨーモーメントまたは駆動力差を小さくする。【選択図】図１
2016101847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪のうち少なくとも一方の左右輪の駆動力を互いに独立して制御可能な車両の駆動力制御装置において、
左右輪の駆動力差を制御することで車両にヨーモーメントを発生させて目標ヨーレイトを実現する左右駆動力差制御手段を備え、
前記左右駆動力差制御手段は、
前記目標ヨーレイトを発生させるためのヨーモーメントまたは駆動力差を演算し、前記演算したヨーモーメントまたは駆動力差を実現するように左右輪の駆動力を制御する手段であって、
車両の横加速度が大きいときは前記横加速度が小さいときよりも、前記演算したヨーモーメントまたは駆動力差を小さくする
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記左右駆動力差制御手段は、車輪のタイヤ横力特性の値を推定し、前記推定したタイヤ横力特性の値を用いて、前記目標ヨーレイトを発生させるためのヨーモーメントまたは駆動力差を演算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記左右駆動力差制御手段は、横加速度と車体速度とによるマップを用いて、前記目標ヨーレイトを発生させるためのヨーモーメントまたは駆動力差を演算することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両の駆動力制御装置において、
左右輪の駆動力差を発生するアクチュエータを直接的に制御するコントローラを備え、
前記左右駆動力差制御手段は、前記演算したヨーモーメントまたは駆動力差を実現するための指令信号を前記コントローラに送信することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置において、
前記左右駆動力差制御手段は、
所定の目的毎に前記目標ヨーレイトを複数設定し、
前記複数の目標ヨーレイトをそれぞれ発生させるための複数のヨーモーメントまたは複数の駆動力差を演算し、
前記演算した複数のヨーモーメントまたは複数の駆動力差の優先度を前記横加速度に基づき調整して、最終的なヨーモーメントまたは駆動力差を演算し、
前記最終的なヨーモーメントまたは駆動力差を発生させるよう左右輪の駆動力を制御することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前後輪のうち少なくとも一方の左右輪の駆動力を互いに独立して制御可能な車両の駆動力制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載の制御装置は、運転者が要求する要求ヨーレイトと車両の実測ヨーレイトとの差に応じて、左右輪の一方の駆動力を調整することで、車両のヨーイングを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の駆動力制御装置では、車両に発生する横加速度の大小により、左右輪の駆動力差によるヨーレイト制御の効果（駆動力差に対する感度）が変化するため、狙いとするヨーレイトを車両に発生させることができないおそれがあった。本発明は、狙いとするヨーレイトを可及的に車両に発生させることができる車両の駆動力制御装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明の駆動力制御装置は、車両の横加速度が大きいときは横加速度が小さいときよりも発生させるヨーモーメントが小さくなるように、左右輪の駆動力差を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、横加速度の大小によって駆動力差に対する感度が変化しても、その変化に対応して左右輪の駆動力差を制御することで、狙いとするヨーレイトを可及的に車両に発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の車両における駆動システムの構成を示す。
【図２】実施例１の左右駆動力差制御部における制御構成を示す。
【図３】実施例１の加減速DYC部の制御構成を示す。
【図４】実施例１のヨーモーメントを補正するためのマップの一例である。
【図５】実施例１のヨーモーメントを補正するためのマップの他の例である。
【図６】実施例１のアンダーステア抑制DYC部において定常目標ヨーレイトを設定するためのマップである。
【図７】実施例１のアンダーステア抑制DYC部において定常操舵ヨーレイトを推定するためのマップである。
【図８】実施例１の外乱抑制DYC部の制御構成を示す。
【図９】実施例２の左右モータトルク差を制限するためのマップである。
【図１０】実施例３のヨーモーメントを演算するためのマップである。
【図１１】実施例４のコーナリングパワー推定部の制御構成を示す。
【図１２】実施例４のタイヤ荷重を推定するためのマップである。
【図１３】実施例４のコーナリングパワーを推定するためのマップである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、実施例に基づき詳細に説明する。
【０００９】
［実施例１］
図1は、実施例１の車両における駆動システムの構成を示す。車両は、後輪駆動方式の電動車両である。車両の各車輪４（左前輪4FL,右前輪4FR,左後輪4RL,右後輪4RR）のうち、左右後輪4RL,4RRが駆動輪である。各車輪４には、その車輪速度Vx（以下、前後加速度axを除き、添字ｘはFL〜RRを表す。）を検出する車輪速センサ56が設けられている。左右電動モータ3L,3Rは三相交流モータであり、左右後輪4RL,4RRを互いに独立に駆動する動力源である。本実施例では、左右電動モータ3L,3Rをばね下側（車輪４の側）に配置した、いわゆるインホイールモータ（IWM）方式を採用している。左右電動モータ3L,3Rには、その回転角を検出する左右モータ回転角センサ50L,50Rが設けられている。左右電動モータ3L,3Rには左右インバータ（INV）2L,2Rがそれぞれ接続されている。左右インバータ2L,2RはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を各相２組ずつ用いた三相出力インバータである。左右インバータ2L,2Rには、図外の高電圧バッテリが接続されている。左右インバータ2L,2Rには、それぞれの電流を検出する左右電流センサ51L,51Rが設けられている。
【００１０】
車両の駆動力制御装置１は、車両制御コントローラVCMとモータコントローラMCを有しており、左右後輪4RL,4RRの駆動力を互いに独立して制御可能である。MCは、左モータコントローラMCLと右モータコントローラMCRを有している。MCLは左電動モータ3Lに対応して設けられ、MCRは右電動モータ3Rに対応して設けられている。VCMとMCL,MCRは、通信線であるCAN(Controller Area Network)６により互いに接続されており、相互に通信を行う。なお、図1において、CAN６を介した接続を二重線による矢印で表し、ハード線を介した接続や演算値の入力を、二重線以外の線による矢印で表す。CAN６には、操舵角δfを検出する操舵角センサ54と、車両のヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ55と、車輪速センサ56からの信号が入力される。操舵角δfは、運転者によるステアリングホイールの操舵操作を反映する操舵状態量である。
【００１１】
MCLは左モータ制御部10Lを有し、MCRは右モータ制御部10Rを有している。左モータ制御部10Lは、左電動モータ3Lのモータ回転角センサ50と電流センサ51とからの入力を受ける。左モータ制御部10Lは、モータ回転角から、左電動モータ3Lの回転数（モータ回転数NL）を演算する。左モータ制御部10Lは、CAN６を介して受信したVCMからの左モータトルク指令値TLを実現すべく、左電動モータ3Lを制御する。具体的には、左モータ制御部10Lは、VCMからの左モータトルク指令値TLに対し、左電動モータ3Lのモータ回転数を乗じて、左電動モータ3Lに供給すべき目標電力を算出する。左モータ制御部10Lは、左電動モータ3Lに供給されている実電力（例えば、実電圧と実電流とから求まる。）と対応する目標電力との差分をゼロとするゲート信号を生成し、左インバータ2Lを駆動する。左インバータ2Lは、左モータ制御部10Lからのゲート信号に応じて動作し、左電動モータ3Lを力行または回生運転させる。右モータ制御部10Rについても左モータ制御部10Lと同様である。
【００１２】
VCMは、加減速制御部７と、左右駆動力差制御部８と、左モータトルク指令値演算部9Lと、右モータトルク指令値演算部9Rとを有している。加減速制御部７は、車両の走行状態や運転者の加減速操作状態に基づいて左右電動モータ3L,3Rのモータトルクを制御することで、車両の制駆動力を制御する。加減速制御部７は、アクセルペダルの開度APOを検出するアクセル開度センサ52と、ブレーキペダルのストロークBSTを検出するブレーキペダルストロークセンサ53とからの入力を受ける。APOは運転者の加速操作を反映する加速操作状態量であり、BSTは運転者の制動操作を反映する制動操作状態量である。加減速制御部７は、CAN６を介して受信した車輪速度Vxから、（操舵角δfや各車輪速度Vxの差や各車輪４のスリップ状態等を考慮しつつ）車体速度Vを演算する。なお、CAN６を介して受信した左右モータ回転数NL,NRからVを演算するようにしてもよい。また、別途設けた車体速度センサやGPSやナビ情報に基づいてVを検出することとしてもよい。加減速制御部７は、APOとVに基づき、例えば予め設定されたトルクマップを参照して、運転者の加速要求に応じた目標駆動トルク（正値）を演算する。また、BSTに基づき、例えば予め設定されたトルクマップを参照して、運転者の減速要求に応じた目標駆動トルク（負値）を演算する。加減速制御部７は、これらの目標駆動トルクの和値を演算し、その半分の値を左右電動モータ3L,3Rそれぞれの基本モータトルクT0とする。
【００１３】
左右駆動力差制御部８は、車両の走行状態や運転者の操舵状態に基づいて左後輪4RLと右後輪4RRとの間で駆動力差を発生させることで、車両に所望のヨーモーメントMZを付与する、いわゆる直接ヨーモーメント制御（DYC）を実行する。図2は、左右駆動力差制御部８における制御構成を表す制御ブロック図である。左右駆動力差制御部８は、横加速度推定部80と、各種目的に応じてヨーモーメントMZを付与することでヨーレイトγを制御するための各種DYC部81〜84と、左右モータトルク差調整部85と、コーナリングパワー推定部86とを有している。左右駆動力差制御部８は、加減速制御部７と同様、CAN６を介して受信した車輪速度Vxから、車体速度Vを演算する。横加速度推定部80は、δfとVに基づき、車両モデルを用いて、車両の重心位置に発生する横加速度ayを推定する。なお、横加速度センサを設けた場合には、このセンサからの信号によりayを検出してもよい。また、ヨーレイトセンサ５５の検出値γと車体速度Vとを乗算することでayを推定してもよい。
【００１４】
DYC部81〜84は、δfとVとayに基づき、車両に付与するヨーモーメント（制御ヨーモーメント）MZをそれぞれ演算する。DYC部81〜84は、このMZを発生するための左右後輪4RL,4RRの駆動力の差（目標駆動トルク差）として、左右電動モータ3L,3Rのモータトルク差ΔT1〜ΔT4をそれぞれ演算する。左右モータトルク差調整部85は、高電圧バッテリからの充放電制限や、左右電動モータ3L,3Rの定格トルク等の制限による、システムからのモータトルク制限値の入力を受ける。左右モータトルク差調整部85は、加速と各DYCの優先度に従い左右モータトルク差ΔTを調整（ΔT1〜ΔT4を配分）すると共に、モータトルク制限値を満足するようにΔTを制限する。すなわち、左右モータトルク差調整部85は、達成可能な調整後のΔTを演算して、左右モータトルク指令値演算部9L,9Rに出力する。左右モータトルク指令値演算部9L,9Rは、ΔTの半分の値ΔT×1/2をT0に加減算することで、左右後輪4RL,4RRそれぞれのモータトルク指令値TL,TRを演算する。例えば左操舵（左旋回）時には、左モータトルク指令値演算部9Lは、T0からΔT×1/2を減算した値を左後輪4RLのモータトルク指令値（左モータトルク指令値TL）とする一方、右モータトルク指令値演算部9Rは、T0にΔT×1/2を加算した値を右後輪4RRのモータトルク指令値（右モータトルク指令値TR）とする。これにより、全体としてのトルクを変えることなく、左旋回方向にヨーモーメントMZを付与できる。
【００１５】
コーナリングパワー推定部86は、下記式(1)(2)により、前輪のコーナリングパワーKf*と後輪のコーナリングパワーKr*を推定する。
【数１】
2016101847.tif 000003
【数２】
2016101847.tif 000004
【００１６】
以下、車輪のタイヤに垂直方向に作用する荷重（接地荷重）をタイヤ荷重という。Kf*は、タイヤ荷重等の影響を除いて正規化した前輪コーナリングパワーKfと、タイヤ荷重の影響による前輪コーナリングパワー変動量δKfとの和により算出される。正規化したKfは、例えば前輪のタイヤ荷重Wfの初期値に対応する。変動量δKfは、荷重Wfの初期値からの（加減速による）変動量に対応しており、KfとWfとの関係特性を示す所定のマップを用いて推定することができる。加減速によるWfの変動量（前後荷重移動量）は、車両の前後加速度axに基づき演算することができる。axは、車両の加速トルク指令値から演算することができる。加速トルク指令値は、目標駆動トルク（基本モータトルクT0）から車両の走行抵抗を減ずることで演算することができる。Kr*,δKrについても同様である。DYC部81〜84は、Kf*,Kr*に基づきMZを演算する。
【００１７】
加減速DYC部81は、車両が旋回中に加速したり減速（制動）したりしても車両挙動を安定化させるために、上記駆動力差を制御する。図3は、加減速DYC部81の制御構成を表す制御ブロック図である。加減速DYC部81は、目標ヨーレイト演算部810と、実ヨーレイト推定部811と、ヨーレイト補正量演算部812と、ヨーモーメント演算部813と、左右モータトルク差演算部814とを有している。
【００１８】
目標ヨーレイト演算部810は、加減速が無いと仮定した場合の操舵操作によって発生するヨーレイト（操舵ヨーレイト）を、２輪モデルの車両で成立する以下の関係式（車両の運動モデル）(3)(4)を用いて、δfとVに基づき推定する。この推定した操舵ヨーレイトを目標ヨーレイトγ*とする。上記２輪モデルは、車両の左右のタイヤを前後輪でそれぞれ１つにまとめたものである。
【数３】
2016101847.tif 000005
【数４】
2016101847.tif 000006
ここで、
m：車両重量
V：車体速度
β：車体横滑り角
δf：操舵角
lf：車両重心から前輪4FL,4FRまでの距離
lr：車両重心から後輪4RL,4RRまでの距離
（ホイールベースをlとすると、l＝lr＋lf）
IZ：車両回転慣性
である。上記式(3)(4)は、タイヤ荷重等の影響（変動量δKf,δKr）を排除して正規化された前後輪コーナリングパワーKf,Krを用いる、線形２輪モデルを示している。
【００１９】
δfを一定と仮定すると、上記式(3)(4)から、
【数５】
2016101847.tif 000007
【数６】
2016101847.tif 000008
ここで、
【数７】
2016101847.tif 000009
なお、横加速度推定部80は、上記式(6)を用いた下記式(8)により、δfとVに基づき、ayを推定することができる。
【数８】
2016101847.tif 000010
【００２０】
実ヨーレイト推定部811は、加減速時に発生するヨーレイト（加減速ヨーレイト）を、下記式(9)(10)を用いて、δfとVとKf*,Kr*に基づき推定する。この推定した加減速ヨーレイトを実ヨーレイトγとする。
【数９】
2016101847.tif 000011
【数１０】
2016101847.tif 000012
これらの式(9)(10)は、上記式(3)(4)において、Kf,Krに代え、タイヤ荷重等の影響（変動量δKf,δKr）を考慮して推定された前後輪コーナリングパワーKf*,Kr*を用いる、非線形２輪モデルを示している。
【００２１】
ヨーレイト補正量演算部812は、加減速ヨーレイトγを操舵ヨーレイトγ*に一致させるのに必要なヨーレイト補正量Δγを算出する。具体的には、γ*とγとの偏差を演算し、この偏差をΔγとする。
【数１１】
2016101847.tif 000013
【００２２】
ヨーモーメント演算部813は、ΔγとVとKf*,Kr*に基づいて、Δγを実現する（γ*を達成する、ないしγがγ*に追従する）ために車両に付与するヨーモーメント（旋回モーメント）MZを演算する。この演算は、MZからγを導くのとは逆向きの、γからMZを導く逆演算になる。後述する補正前のヨーモーメントをMZ*とすると、上記式(10)を変形し、
【数１２】
2016101847.tif 000014
式(9)(12)において、δfとして０を代入し、γとしてΔγを代入すると、下記の関係式(13)〜(17)が得られる。
【数１３】
2016101847.tif 000015
【数１４】
2016101847.tif 000016
【数１５】
2016101847.tif 000017
【数１６】
2016101847.tif 000018
【数１７】
2016101847.tif 000019
s：ラプラス演算子
上記式(13)により得られるMZ*は、γ*を実現するために車両に発生させることが必要なヨーモーメントである。
【００２３】
ヨーモーメント演算部813は、Vとayに基づいて、MZ*を補正する。具体的には、Vとayに基づいて補正ゲインαを設定する。このαをMZ*に乗算して最終的なMZ（すなわちγ*を実現するために発生させるヨーモーメント）を算出する。
【数１８】
2016101847.tif 000020
【００２４】
図4は、αを設定するためのマップの一例である。このマップでは、大略、ayが大きいときはayが小さいときよりもαが小さくなり、Vが高いときはVが低いときよりもαが小さくなるように設けられている。具体的には、Vを所与としたとき、ayがゼロからay1までの範囲では、αは最大の一定値である。ayがay1からay2までの範囲では、ayが大きくなるにつれてαは徐々に（所定の勾配で）小さくなる。ayがay2より大きい範囲では、αは最小の一定値である。Vが低から高へ変化するのに応じて、αが小さくなるように、ayに対するαの上記特性線が平行移動する。このようなマップは、例えば実験やシミュレーションにより設定することができる。なお、αを設定するためのマップは、図4に限らず、例えば図5に示すようなものであってもよい。図5のマップにおいても、ayが大きいときはayが小さいときよりもαが小さくなる。具体的には、Vを所与としたとき、ayが０から大きくなるにつれて、αは徐々に（次第に急となる勾配で）小さくなる。図5のマップにおいても、図4と同様、Vが高いときはVが低いときよりもαが小さくなるように設けてもよい。
【００２５】
左右モータトルク差演算部814は、演算された最終的なMZに基づいて、このMZを実現するような、加減速DYC用の左右モータトルク差（加減速DYCトルク差）ΔT1を、下記式(19)により演算する。
【数１９】
2016101847.tif 000021
tr：車両のトレッド長
【００２６】
操舵応答DYC部82は、運転者の操舵操作に対し、目標とする車両のヨーレイト過渡特性（ヨーレイト過渡目標）を達成するために、上記駆動力差を制御する。操舵応答DYC部82の制御構成は、図3と同様である。操舵応答DYC部82の目標ヨーレイト演算部820は、操舵に対して目標とする車両のヨーレイト過渡特性を演算する。例えば、実験やシミュレーションにより予め設定したマップを参照して、δfおよびVに基づき、静的な目標ヨーレイトを演算する。そして、ヨーレイトの過渡の応答速度が任意の値になるよう、動的な目標ヨーレイトを演算する。例えば、静的目標ヨーレイトに対し所定の２次系の伝達関数Fを用いてなまし処理を行うことにより、各車輪４のタイヤ力によって実現可能なものとなるよう、動的目標ヨーレイトを演算することができる。このように演算した動的目標ヨーレイト（操舵目標ヨーレイト）を目標ヨーレイトγ*とする。
【数２０】
2016101847.tif 000022
伝達関数Fは、複数の次数を有するローパスフィルタなどで表すこともできる。また、その時定数は運転者の違和感とならないように決めることができる。
【００２７】
実ヨーレイト推定部821は、加減速DYC部81の目標ヨーレイト演算部810と同様にして、操舵ヨーレイトを推定する。この推定した操舵ヨーレイトを実ヨーレイトγとする。
なお、２次系の伝達関数G1(s)を用いて上記式(3)(4)を書き換えると、下記の関係式(21)〜(26)が得られる。
【数２１】
2016101847.tif 000023
【数２２】
2016101847.tif 000024
【数２３】
2016101847.tif 000025
【数２４】
2016101847.tif 000026
【数２５】
2016101847.tif 000027
【数２６】
2016101847.tif 000028
s：ラプラス演算子
【００２８】
ヨーレイト補正量演算部822は、操舵ヨーレイトγを操舵目標ヨーレイトγ*に一致させるのに必要なヨーレイト補正量Δγを、上記式(11)に基づき算出する。
【００２９】
ヨーモーメント演算部823の構成は、加減速DYC部81のヨーモーメント演算部813と同様である。ここで、
【数２７】
2016101847.tif 000029
とすると、上記式(13)から、
【数２８】
2016101847.tif 000030
また、上記式(11) (20) (21)から、
【数２９】
2016101847.tif 000031
よって、これらの式(28) (29)から、
【数３０】
2016101847.tif 000032
ここで、
【数３１】
2016101847.tif 000033
とすると、上記式(22) (27)から、
【数３２】
2016101847.tif 000034
であり、上記式(30) (32)から、
【数３３】
2016101847.tif 000035
である。GZ(s)は、MZ*がΔγ（ないしγ）に反映される度合い、言換えると、MZ*からΔγ（ないしγ）に到るまでの感度（MZ*による制御効果）を表している。
【００３０】
左右モータトルク差演算部824は、操舵応答DYC用の左右モータトルク差（操舵応答DYCトルク差）ΔT2を、ΔT1と同様にして演算する。
【００３１】
アンダーステア抑制DYC部83は、例えば予期せぬ急カーブで高い横加速度が発生する場合でも、アンダーステアを抑制するために、上記駆動力差を制御する。アンダーステア抑制DYC部83の制御構成は、図3と同様である。アンダーステア抑制DYC部83の目標ヨーレイト演算部830は、加減速が無いと仮定した場合の操舵操作によって発生する車両の定常ヨーレイトを、上記式(3)(4)からそれぞれ導かれる以下の式(34)(35)を用いて、δfとVに基づき演算する。この演算した定常ヨーレイトを目標ヨーレイト（定常目標ヨーレイト）γ*とする。
【数３４】
2016101847.tif 000036
【数３５】
2016101847.tif 000037
なお、図6に示すようなマップを用いて、ayとVに基づき定常ヨーレイトを設定し、これを定常目標ヨーレイトγ*としてもよい。
【００３２】
実ヨーレイト推定部831は、現在の定常ヨーレイトを、上記式(9)(10)からそれぞれ導かれる以下の式(36)(37)を用いて、δfとVに基づき推定する。この推定した定常ヨーレイトを実ヨーレイト（定常操舵ヨーレイト）γとする。
【数３６】
2016101847.tif 000038
【数３７】
2016101847.tif 000039
なお、図7に示すような（主に高いayの領域でアンダーステア特性を示す）マップを用いて、ayとVに基づき定常ヨーレイトを推定し、これを定常操舵ヨーレイトγとしてもよい。
【００３３】
ヨーレイト補正量演算部832は、定常操舵ヨーレイトγを定常目標ヨーレイトγ*に一致させるのに必要なヨーレイト補正量Δγを、上記式(11)に基づき算出する。ヨーモーメント演算部833の構成は、加減速DYC部81のヨーモーメント演算部813と同様である。左右モータトルク差演算部834は、アンダーステア抑制DYC用の左右モータトルク差（アンダーステア抑制DYCトルク差）ΔT3を、ΔT1と同様にして演算する。
【００３４】
外乱抑制DYC部84は、例えば横風等の外乱に対しても車両挙動を安定化させるために、上記駆動力差を制御する。図8は、外乱抑制DYC部84の制御構成を表す制御ブロック図である。外乱抑制DYC部84の目標ヨーレイト演算部840は、外乱が無いと仮定した場合のヨーレイト（車両挙動）を、上記式(9) (12)を用いて、δf,V, Kf*,Kr*に基づき推定する。この推定したヨーレイト（推定ヨーレイト）を目標ヨーレイトγ*とする。上記式 (12) におけるMZ*としては、ワンステップ（１制御周期）前における調整後のΔT（＝ΔTn-1）をヨーモーメントMZに換算したものを用いる。外乱抑制DYC部84は、実ヨーレイト推定部を備える代わりに、CAN６を介して受信したヨーレイトセンサ55の検出値を実ヨーレイトγとして用いる。ヨーレイト補正量演算部842は、実ヨーレイトγを推定ヨーレイトγ*に一致させるのに必要なヨーレイト補正量Δγを、上記式(11)に基づき算出する。ヨーモーメント演算部843の構成は、加減速DYC部81のヨーモーメント演算部813と同様である。左右モータトルク差演算部844は、外乱抑制DYC用の左右モータトルク差（外乱抑制DYCトルク差）ΔT4を、ΔT1と同様にして演算する。
【００３５】
左右モータトルク差調整部85は、各DYC（ΔT1〜ΔT4）の優先度を、基本的に以下のように設定する（優先度が高い順）。「外乱抑制DYC（中・高車速）＞加減速DYC＞アンダーステア抑制DYC＞操舵応答DYC＞外乱抑制DYC（低車速）」。具体的には、各DYCそれぞれに異なるゲインを設定する。左右モータトルク差調整部85は、ayの大きさに基づき各DYCのゲインを調整する。ayが大きいときは、ayが小さいときよりも、外乱抑制DYC及び操舵応答DYCのゲインを小さくする。ayが例えば0.6Ｇ以上の領域では、アンダーステア抑制DYCのゲインを０付近まで落とす。また、加減速DYCのゲインを小さくする（０付近までは落とさない）。
【００３６】
［作用］
次に、作用を説明する。駆動力制御装置１は、目標ヨーレイトγ*を発生させるためのヨーモーメントMZまたは駆動力差ΔTを演算し、演算したMZまたはΔTを実現するように左右輪の駆動力を制御する。ここで、左右輪の駆動力差によるヨーレイト制御（DYC）の効果（駆動力差に対する感度）は、車両に発生する横加速度ayの大小により、変化する。具体的には、旋回中は、車両の重心位置に横加速度ayが発生し、旋回外輪に荷重が移動すると共に、各車輪のβxが変化する。ayが大きいときは、ayが小さいときに比べ、各車輪において、タイヤ荷重Wx（＝Wfl, Wfr, Wrl, Wrr）とβxの変化により、タイヤ横力特性値としてのコーナリングパワーKxが非線形的に変化する（図13参照）。各車輪のKxがこのように変化することにより、DYCにおいて、ヨーモーメントMZからヨーレイトγへの感度（駆動力差に対する感度）が変化する。具体的には、ayが大きいときはayが小さいときよりも上記感度が高くなる。
【００３７】
例えば、一般的なタイヤの場合、βxが増加してもKxが増加しなくなる非線形領域がある。この領域では、タイヤの横方向すべり量が増加してもタイヤが発生する力が増加しなくなる。すなわち、タイヤの限界まで横力を発生している状況である。よって、外乱やDYCによる外力モーメントで車両が回されやすくなる。したがって、一般的には、DYCにおいて、βxが大きいほど、MZからγまでの感度が高くなる。そして、ayが大きければ大きいほど各車輪においてβxが増加する傾向にある。よって、ayが大きいときはayが小さいときよりも上記感度が高くなる。このため、狙いとするγを車両に発生させることができないおそれがある。具体的には、ayが増加するほど、狙いとするγよりも大きなγが車両に発生してしまう（過制御となる）。
【００３８】
これに対し、駆動力制御装置１は、ayが大きいときはayが小さいときよりも、演算したMZ*を小さくする。このように、駆動力差を制御する際、（最終的な）MZを演算するときにayを考慮しているため、ayの大小によって上記感度が変化しても、その変化に対応して駆動力差を制御することができる。これにより、ayの変化による上記感度の変化の影響を抑制して、狙いとするγを可及的に車両に発生させることができる。
【００３９】
具体的には、上記式(18)により、補正ゲインαをMZ*に乗算することで、最終的なMZを算出する。αを設定するためのマップ（図4）では、ayが大きいときはayが小さいときよりもαが小さくなる。よって、ayが大きいときはayが小さいときよりも最終的なMZが小さくなる。このようにマップを用いることで、駆動力制御装置１の演算負荷を下げることができる。
【００４０】
また、上記式(32)で規定されるGZ(s)は上記感度を表しており、車体速度Vが高いほど、GZ(s)が大きくなる。すなわち、Vが高いときはVが低いときよりも上記感度が高くなる。これに対し、駆動力制御装置１は、Vが高いときはVが低いときよりも、演算したMZ*を小さくする。すなわち、Vの大小によって上記感度が変化しても、その変化に対応して駆動力差を制御する。具体的には、αを設定するためのマップ（図4）では、Vが高いときはVが低いときよりもαが小さくなる。よって、Vが高いときはVが低いときよりも最終的なMZが小さくなる。このように、駆動力差を制御する際、MZを演算するときにVを考慮することで、Vの変化による上記感度の変化の影響を抑制して、狙いとするγを可及的に車両に発生させることができる。また、マップを用いることで、駆動力制御装置１の演算負荷を下げることができる。
【００４１】
車両は、左右輪の駆動力差を発生するアクチュエータとして、左右電動モータ3L,3Rを備えている。駆動力制御装置１は、左右電動モータ3L,3Rを直接的に制御するコントローラとして、左右モータコントローラMCL,MCRを備えている。車両制御コントローラVCMは、演算したMZまたはΔTを実現するための指令信号（左右モータトルク指令値TL,TR）をMCL,MCRに送信する。よって、上記感度の変化に対応するための制御、すなわちayやVの変化に応じた指令信号の補正を、駆動力差を発生するアクチュエータに対して、より直接的に反映させることができる。したがって、駆動力差の制御をより迅速かつ正確に実行することができる。
【００４２】
すなわち、あるコントローラで演算した結果を他のコントローラを介して最終的にMCL,MCRに送信し、制御を実現する場合も考えられる。例えば、横滑り防止制御VDCのコントローラで演算された指令信号（トルクダウン要求）がVCMへ送信され、VCMで中継された上記指令信号がMCへ送信された後、MCで駆動力差の制御（トルクダウン）を実行するといった構成も考えられる。これに対し、駆動力制御装置１は、VCMで演算した指令信号をMCへ送信することで制御を実現することから、より直接的に駆動力差の制御（上記感度の変化に対応するための補正を含む）を実行することができる。また、本当はトルクを操作したいにも関わらず、エンジンのように流入空気量を操作することで間接的にトルクを操作する必要がある場合も考えられる。これに対し、制御対象がモータトルクであることから、より直接的にトルクを操作することができる。
【００４３】
左右モータトルク差調整部85は、各DYC（ΔT1〜ΔT4）それぞれに異なるゲインを設定することで、これらの間に上記のような優先度を設定する。このようにDYCによってゲインに差をつけることで、ayが大きいときの（高横加速度での旋回状態における）車両の安定性を高めることができる。また、左右モータトルク差調整部85は、各DYC（ΔT1〜ΔT4ないしこれらを算出する基礎となるMZ）の優先度（ゲイン）を、ayの大きさに基づき調整する。これにより、車両の安定性をより高めることができる。すなわち、DYCによっては、高横加速度域における旋回状態で、左右輪の駆動力差（左右モータトルク差）を積極的に作用させないほうがよいと考えられる場合がある。具体的には、高横加速度域では、急なモータトルク変化によって車両がスピンモードに入る可能性も考えられる。よって、外乱抑制DYC及び操舵応答DYCのゲインを小さくする。これにより、DYCに起因して車両が不安定モードに入ることを抑制できる。また、アンダーステア抑制DYCにおいては、例えば0.6Ｇ以上の領域で、必要な左右モータトルク差を実現した場合、モータトルクが大きく、電動モータ３を搭載している後輪のスリップ率が上昇してしまう。これにより車両のオーバステアが大きくなるおそれがあるため、ゲインを０付近まで落とす。しかし、加減速DYCは車両を安定化させる方向に働くため、そのゲインを小さくするものの、０付近まで落とす必要はない。
【００４４】
[実施例２]
実施例２の駆動力制御装置１は、各DYC部81〜84において、ヨーモーメント演算部813〜843がVとayに基づいてMZ*を補正する代わりに、左右モータトルク差演算部814〜844がVとayに基づいてΔT1〜ΔT4を補正する。加減速DYC部81を例にとると、ヨーモーメント演算部813は、式(13)により算出したMZを最終的なMZとして、これを左右モータトルク差演算部814に出力する。左右モータトルク差演算部814は、MZを実現するΔT1を式(19)により演算した後、Vとayに基づいて上記ΔT1の大きさに制限を加える。
【００４５】
具体的には、図9に示すような3次元マップにおいて、Vとayに基づき、ΔT1の上限値ΔT1maxを設定する。このマップでは、大略、ayが大きいときはayが小さいときよりもΔT1maxが小さくなり、Vが高いときはVが低いときよりもΔT1maxが小さくなるように設けられている。具体的には、Vが例えばV1以下のとき、ayがゼロからay1までの範囲では、ΔT1maxは最大の一定値である。ayがay1からay2までの範囲では、ayが大きくなるにつれてΔT1maxは徐々に（所定の勾配で）小さくなる。ayがay2より大きい範囲では、ΔT1maxは最小の一定値（ゼロ）である。また、ayが例えばay0以下のとき、VがゼロからV1までの範囲では、ΔT1maxは上記最大の一定値である。VがV1からV2までの範囲では、Vが高くなるにつれてΔT1maxは徐々に（所定の勾配で）小さくなる。VがV2より大きい範囲では、ΔT1maxは最小の一定値である。このようなマップは、例えば実験やシミュレーションにより設定することができる。
【００４６】
左右モータトルク差演算部814は、ΔT1がΔT1max以下となるように制限し、この制限後の値を最終的なΔT1として左右モータトルク差調整部85へ出力する。他のDYC部82〜84においても同様である。他の構成は実施例１と同様である。
【００４７】
本実施例の駆動力制御装置１は、ayが大きいときはayが小さいときよりも、（ΔT1max〜ΔT4maxをそれぞれ小さく設定することで、）演算したΔT1〜ΔT4をそれぞれ小さくする。また、Vが大きいときはVが小さいときよりも、（ΔT1max〜ΔT4maxをそれぞれ小さく設定することで、）演算したΔT1〜ΔT4をそれぞれ小さくする。ここで、ΔT1〜ΔT4をそれぞれ（ΔT1max〜ΔT4max以下に）制限することは、ΔT1〜ΔT4をそれぞれ算出する基礎となったMZを制限することと同義である。よって、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、駆動力差を制御する際、（最終的な）ΔT1〜ΔT4を演算するときにayを考慮しているため、ayの大小によって上記感度が変化しても、その変化に対応して駆動力差を制御することができる。これにより、ayの変化による上記感度の変化の影響を抑制して、狙いとするγを可及的に車両に発生させることができる。また、マップ（図9）を用いることで、駆動力制御装置１の演算負荷を下げることができる。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００４８】
[実施例３]
実施例３の駆動力制御装置１は、各DYC部81〜84において、MZ*（ないしΔT1〜ΔT4）を一旦演算してこの演算結果をVとayに基づいて補正する代わりに、MZ（ないしΔT1〜ΔT4）の演算そのもの（演算する過程）に、Vとayに基づく補正の演算を組み込む。
【００４９】
具体的には、加減速DYC部81を例にとると、ヨーモーメント演算部813は、図10に示すようなマップにおいて、Vとayに基づき、MZ/Δγ（＝G2）を設定する。このMZ/ΔγにΔγを乗算することで、最終的なMZを演算する。このマップでは、大略、ayが大きいときはayが小さいときよりもMZ/Δγが小さくなり、Vが高いときはVが低いときよりもMZ/Δγが小さくなるように設けられている。具体的には、Vを所与としたとき、ayが大きくなるにつれてMZ/Δγは徐々に（次第に緩やかになる勾配で）小さくなる。Vが低から高へ変化するのに応じて、MZ/Δγが小さくなるように、ayに対するMZ/Δγの上記特性線が平行移動する。このようなマップは、例えば実験やシミュレーションにより設定することができる。なお、上記のようにヨーモーメント演算部813がMZを演算する過程に補正の演算を組み込むのではなく、左右モータトルク差演算部814がΔT1を演算する過程に補正の演算を組み込むようにしてもよい。他のDYC部82〜84においても同様である。他の構成は実施例１と同様である。本実施例の駆動力制御装置１は、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
[実施例４]
実施例４の駆動力制御装置１は、各DYC部81〜84において、MZ*（ないしΔT1〜ΔT4）を一旦演算してこの演算結果をVとayに基づいて補正する代わりに、実施例３と同様、MZ（ないしΔT1〜ΔT4）の演算そのもの（演算する過程）に、Vとayに基づく補正の演算を組み込む。
【００５１】
具体的には、加減速DYC部81を例にとると、ヨーモーメント演算部813は、実施例３のようにマップを用いるのではなく、上記式(13)〜(17)を用いて、最終的なMZを演算する。すなわち、各車輪のコーナリングパワー（タイヤ横力特性）は、各車輪のタイヤ荷重やタイヤ横滑り角βxの変動により、非線形的に変化する。このとき、各車輪のタイヤ横力（コーナリングフォース）はβxに比例せず、非線形的に変化することになる。よって、２輪モデルを用いたγからMZへの逆演算において、変動量δKを加味したK*を用いる上記式(13)〜(17)は、非線形２輪逆モデル（非線形２輪モデルを用いた逆演算）を示している。ここで、ヨーモーメント演算部813は、上記式(13)〜(17)において、実施例１とは異なるロジックにより演算したKf*,Kr*を用いる。すなわち、単に（加減速時における）前後方向の加減速度（前後荷重移動）による変動量δKに限らず、（旋回時における）横方向の加減速度（左右荷重移動）による変動量δKや、βxの変化による変動量δKをも加味して演算されたKf*,Kr*を用いる。他のDYC部82〜84においても同様である。
【００５２】
図11は、コーナリングパワー推定部86の制御構成を示す。コーナリングパワー推定部86は、タイヤ荷重推定部860と、タイヤ横滑り角推定部861と、前左輪コーナリングパワー推定部862と、前右輪コーナリングパワー推定部863と、前輪コーナリングパワー推定部864と、後左輪コーナリングパワー推定部865と、後右輪コーナリングパワー推定部866と、後輪コーナリングパワー推定部867とを有している。
【００５３】
タイヤ荷重推定部860は、各車輪のタイヤ荷重Wxを、ayとaxに基づき推定する。ayとaxは、実施例１と同様にして推定ないし検出することができる。なお、前後加速度センサを設けた場合には、このセンサからの信号によりaxを検出してもよい。具体的には、マップを用いてWxを推定する。図12は、Wflを推定するためのマップの一例である。このマップでは、ayが正の側（車両左側）で大きいときは小さいときよりもWflが高くなり、ayが負の側（車両右側）で大きいときは小さいときよりもWflが低くなる。axが負の側（減速側）から正の側（加速側）へ変化するのに応じて、Wflが低くなるように、ayに対するWflの上記特性線が平行移動する。他のWfr, Wrl, Wrrのマップについても、正負の極性を適宜入れ替えることで、同様に設定することができる。このようなマップは、例えば実験やシミュレーションにより設定することができる。なお、マップを用いる代わりに、計算式（車両のロール方向等の運動モデル）を用いてWxを推定してもよい。この場合、車両重心の位置・高さ、l、tr、ay、ax、m、前後ロール剛性配分等をパラメータとして、Wxを推定することができる。
【００５４】
タイヤ横滑り角推定部861は、各車輪のタイヤ横滑り角βx（＝βfl,βfr,βrl,βrr）を、δfとVに基づき推定する。具体的には、δf等の各種センサ値を用いて、上記式(5)から車体滑り角βを演算する。βを検出するセンサを別途備えた場合は、このセンサの検出値を用いてもよい。また、横加速度センサを設けた場合は、そのセンサ値やヨーレイトセンサのセンサ値から、車両モデルに基づきβを演算することもできる。このβと、別途検出ないし推定されたδf、V、γとから、各車輪のβxを推定することができる。なお、各車輪のβxを検出するセンサを別途備えた場合は、このセンサの検出値を用いてもよい。
【００５５】
前左輪コーナリングパワー推定部862は、前左輪のコーナリングパワーKfl*を、前左輪のタイヤ荷重Wflとタイヤ横滑り角βflに基づき推定する。具体的には、マップを用いてKfl*を推定する。図13は、Kfl*を推定するためのマップの一例である。このマップでは、大略、βflが大きいときはβflが小さいときよりもKfl*が大きくなり、Wflが低いときはWflが高いときよりもKfl*が小さくなるように設けられている。具体的には、Wflを所与としたとき、βflがゼロから所定値までの範囲では、βflが大きくなるにつれてKfl*は徐々に（次第に緩やかになる勾配で）大きくなる。βflが所定値以上では、Kfl*は最大の一定値である。Wflが高から低へ変化するのに応じて、Kfl*が小さくなるように、βflに対するKfl*の上記特性線が移動する。このようなマップは、例えば実験やシミュレーションにより設定することができる。なお、マップを用いる代わりに、Wflとβflに基づき、計算式（非線形タイヤモデル、ないしMagic Formulaの理論から導かれるタイヤ特性式）を用いてK*を推定してもよい。他の車輪のコーナリングパワー推定部863,865,866も、同様にして、Kfr*,KrL*,Krr*をそれぞれ推定する。
【００５６】
前輪コーナリングパワー推定部864は、Kfl*とKfr*を加算することで前輪コーナリングパワーKf*を算出する。後輪コーナリングパワー推定部867は、Krl*とKrr*を加算することで後輪コーナリングパワーKr*を算出する。他の構成は実施例１と同様である。
【００５７】
本実施例の駆動力制御装置１は、車輪のタイヤ横力特性の値としてコーナリングパワーKx*を推定し、推定したKx*を用いて、γ*を発生させるためのMZまたはΔTを逆演算する。このようにKx*を用いることで、逆演算時の誤差（ayが大きいときに同じγに制御できない原因）を解消することができる。すなわち、上記のように推定したKf*,Kr*には、前後方向および左右方向の荷重移動による各車輪のKxの変動量δKxや、各車輪のβxの変化による変動量δKxが加味されている。これらの変動量δKx（タイヤ横力特性の非線形要素）は、ayが大きいとき、DYCにおいて上記のように感度が変化することの原因となっている。よって、δKxを加味して推定したKf*,Kr*を用いてMZまたはΔTを（逆）演算することは、各車輪のKx*におけるWxやβxによる非線形要素を予め考慮して、上記感度の変化を除去するような左右駆動力（左右モータトルク）の指令値を演算することと同義である。これにより、ayの変化による上記感度の変化の影響を抑制して、狙いとするγを可及的に車両に発生させることができる。なお、実施例１では、（ayの増大に応じた）Kx*の変化による上記感度の変化を、本実施例のようにKx*という形でMzに直接反映させるのではなく、ayという形で取扱い、ayに応じてMzに制限（ないし補正）をかけている。
【００５８】
より具体的には、上記感度の変化の原因は、左右だけでなく前後も含んだ各車輪のコーナリングパワーKxの変化である。例えば、前後輪の左右のコーナリングパワーに差がない場合でも、後輪のコーナリングパワーが通常状態であるのに対し、前輪のコーナリングパワーが低下したときには、上記感度が変化する。本実施例で各車輪のKx*をそれぞれ推定しているのは、Wxとβxにより各Kx*が非線形に変化するためである。結局は２輪モデルで車両特性をモデル化するため、左右前輪のKfl*とKfr*、及び左右後輪のKrl*とKrr*を、それぞれ合算している。なお、左右輪のKx*はどちらも横方向の力に関するものであるため、左右輪のKx*を合算することが可能である。他の作用効果は実施例１と同様である。
【００５９】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、電動モータの配置はインホイールモータ方式でなくてもよい。また、左右輪を駆動する動力源は、単一の電動モータやエンジン（内燃機関）であってもよい。この場合、動力源からのトルクの左右輪に対する配分を調整する機構を備えることで、左右輪の駆動力を互いに独立に制御可能である。また、後輪ではなく前輪の駆動力を互いに独立して制御可能な前輪駆動方式や、４輪の駆動力を互いに独立して制御可能な４輪駆動方式の車両に実施例の駆動力制御装置を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  駆動力制御装置
３Ｌ  左電動モータ（アクチュエータ）
３Ｒ  右電動モータ（アクチュエータ）
４ＦＬ  左前輪
４ＦＲ  右前輪
４ＲＬ  左後輪
４ＲＲ  右後輪
ＭＣＬ  左モータコントローラ（コントローラ）
ＭＣＲ  右モータコントローラ（コントローラ）
ＶＣＭ  車両制御コントローラ（左右駆動力差制御手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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