(57)【要約】【課題】回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施することができる車両制御装置を提供すること。【解決手段】車両制御装置は、各車輪に対して他と独立して駆動力または回生制動力を発生させる制駆動力発生機構と、各車輪に対して摩擦制動力を付与する摩擦制動機構と、ＥＣＵ７０と、を備え、ＥＣＵ７０は、運転者が要求する要求制動力を演算する要求制動力演算部７１と、各車輪の要求制動力における回生制動力および摩擦制動力の割合を演算する制動力割合演算部７２と、制駆動力発生機構に駆動力または回生制動力を発生させる車両運動制御力を演算する車両運動制御力演算部７３と、運転者によって制動操作が行われており、かつ車両運動制御を行う際に、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合を変更する制動力割合変更部７４と、を備えている。【選択図】図２
2017077753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各車輪に設けられており、前記各車輪に対して他と独立して駆動力または回生制動力を発生させる制駆動力発生機構と、
前記各車輪に設けられており、前記各車輪に対して摩擦制動力を付与する摩擦制動機構と、
前記制駆動力発生機構および前記摩擦制動機構を制御する制御手段と、
を備える車両制御装置において、
前記制御手段は、
運転者の制動操作に基づいて、前記運転者が要求する要求制動力を演算する要求制動力演算手段と、
前記要求制動力に基づいて、前記各車輪の前記要求制動力における前記回生制動力および前記摩擦制動力の割合を演算する制動力割合演算手段と、
前記制駆動力発生機構によって前記車両のヨー運動およびロール運動を含む車両運動を制御する車両運動制御を行うための制御力であって、前記制駆動力発生機構に前記駆動力または前記回生制動力を発生させる車両運動制御力を演算する車両運動制御力演算手段と、
前記運転者によって制動操作が行われており、かつ前記車両運動制御を行う際に、前記制動力割合演算手段によって演算された前記回生制動力および前記摩擦制動力の割合を変更する制動力割合変更手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記制動力割合変更手段は、前記車両の旋回時において、旋回内輪側の車輪における前記回生制動力の割合を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制動力割合変更手段は、前記旋回内輪側の車輪における前記回生制動力の割合を小さくする際に、前記旋回内輪側の前輪に対する前記割合の変更速度または前記割合の変更量を、前記旋回内輪側の後輪よりも大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制動力割合変更手段は、前記車両の旋回時において、旋回外輪側の車輪における前記摩擦制動力の割合を小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制動力割合変更手段は、前記旋回外輪側の車輪の前記摩擦制動力の割合を小さくする際に、前記旋回外輪側の前輪に対する前記割合の変更速度または前記割合の変更量を、前記旋回外輪側の後輪よりも大きくすることを特徴とする請求項４に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の各車輪におけるホイール内部またはその近傍にモータを配置し、各車輪の駆動力および制動力を独立して制御するインホイールモータ方式の車両が知られている。例えば特許文献１には、インホイールモータ方式の車両において、駆動輪の駆動力および制動力を制御して車体に発生する車両運動（例えばヨー運動、ロール運動等）を制御（車両運動制御）する車両制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０８６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１に示すようなインホイールモータ方式の車両では、前記した車両運動制御に加えて、車両の制動時に、インホイールモータによる回生制動力と、油圧ブレーキ機構による摩擦制動力とを協調制御して所望の制動力を発生させる回生摩擦協調ブレーキ制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１における車両制御装置では、回生摩擦協調ブレーキ制御で使用されるインホイールモータのモータ力と、車両運動制御において使用されるインホイールモータのモータ力とのバランスを考慮していない。そのため、例えば車両の制動時に車両運動制御を行った場合、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力の割合が大きすぎてインホイールモータの制御範囲（上限）を超えてしまう、あるいは回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力の割合が小さすぎて所望の電力を回収できない、といった問題が発生する可能性がある。従って、特許文献１における車両制御装置は、回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施する点において改善の余地があった。なお、前記した「モータ力」とは、インホイールモータによる駆動力および回生制動力のことを示している。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施することができる車両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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、車両の各車輪に設けられており、前記各車輪に対して他と独立して駆動力または回生制動力を発生させる制駆動力発生機構と、前記各車輪に設けられており、前記各車輪に対して摩擦制動力を付与する摩擦制動機構と、前記制駆動力発生機構および前記摩擦制動機構を制御する制御手段と、を備える車両制御装置において、前記制御手段は、運転者の制動操作に基づいて、前記運転者が要求する要求制動力を演算する要求制動力演算手段と、前記要求制動力に基づいて、前記各車輪の前記要求制動力における前記回生制動力および前記摩擦制動力の割合を演算する制動力割合演算手段と、前記制駆動力発生機構によって前記車両のヨー運動およびロール運動を含む車両運動を制御する車両運動制御を行うための制御力であって、前記制駆動力発生機構に前記駆動力または前記回生制動力を発生させる車両運動制御力を演算する車両運動制御力演算手段と、前記運転者によって制動操作が行われており、かつ前記車両運動制御を行う際に、前記制動力割合演算手段によって演算された前記回生制動力および前記摩擦制動力の割合を変更する制動力割合変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、車両制御装置は、車両の制動時に車両運動制御を行う際に、制動力割合演算手段によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合を変更することで、回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施することができる。
【０００９】
また、本発明に係る車両制御装置は、上記発明において、前記制動力割合変更手段は、前記車両の旋回時において、旋回内輪側の車輪における前記回生制動力の割合を小さくすることを特徴とする。
【００１０】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータの制御範囲を超えやすい旋回内輪側の車輪について、制動力割合演算手段によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を減らすことにより、当該インホイールモータが制御範囲を超えることを防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る車両制御装置は、上記発明において、前記制動力割合変更手段は、前記旋回内輪側の車輪における前記回生制動力の割合を小さくする際に、前記旋回内輪側の前輪に対する前記割合の変更速度または前記割合の変更量を、前記旋回内輪側の後輪よりも大きくすることを特徴とする。
【００１２】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータの制御範囲を最も超えやすい旋回内輪側の前輪について、回生制動力の割合の変更速度または割合の変更量を大きくすることで、当該インホイールモータが制御範囲を超えることを迅速かつ確実に防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る車両制御装置は、上記発明において、前記制動力割合変更手段は、前記車両の旋回時において、旋回外輪側の車輪における前記摩擦制動力の割合を小さくすることを特徴とする。
【００１４】
これにより、車両制御装置は、旋回外輪側の車輪に付与される回生制動力を大きくし、摩擦制動力を小さくすることができるため、回収する電力を増加させ、かつ摩擦による損失を低減することができる。
【００１５】
また、本発明に係る車両制御装置は、上記発明において、前記制動力割合変更手段は、前記旋回外輪側の車輪の前記摩擦制動力の割合を小さくする際に、前記旋回外輪側の前輪に対する前記割合の変更速度または前記割合の変更量を、前記旋回外輪側の後輪よりも大きくすることを特徴とする。
【００１６】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータの制御範囲に最も余裕のある旋回外輪側の前輪について、摩擦制動力の割合の変更速度または割合の変更量を大きくすることで、回収する電力を迅速かつ大幅に増加させ、摩擦による損失を迅速かつ大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両制御装置によれば、各車輪における回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を変更することにより、制動時における車両運動制御を確実に行うことができ、回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置を備える車両の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る車両制御装置のＥＣＵの構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、従来技術に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置における、制動時の車両運動制御を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第５実施形態に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第６実施形態に係る車両制御装置による制動時の車両運動制御において、各車輪に作用する力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態に係る車両制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［第１実施形態］
車両制御装置は、インホイールモータ方式の車両に搭載されるものである。この車両１は、図１に示すように、車輪１１、１２、１３、１４と、４つのインホイールモータ（制駆動力発生機構）２０と、モータドライバ２１と、４つのブレーキ機構３０と、ブレーキアクチュエータ３１と、サスペンション機構４０と、バッテリ５０と、操作状態検出装置６１と、車両状態検出装置６２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：制御手段）７０と、を備えている。ここで、車両制御装置は、少なくともインホイールモータ２０と、ブレーキ機構３０と、ＥＣＵ７０とを含んで構成される。
【００２１】
車輪１１，１２，１３，１４は、図１に示すように、それぞれ独立したサスペンション機構４０を介して車体１０に懸架されている。また、車輪１１，１２，１３，１４のホイール内部には、インホイールモータ２０がそれぞれ設けられている。
【００２２】
インホイールモータ２０は、車輪１１，１２，１３，１４のそれぞれに設けられ、車輪１１，１２，１３，１４に対して他と独立して駆動力または制動力（以下、回生制動力という）を発生させる。インホイールモータ２０は、例えばブラシレスモータ等により構成され、モータドライバ２１を介して蓄電装置であるバッテリ５０に接続されている。
【００２３】
モータドライバ２１は、例えばインバータであり、バッテリ５０から供給される直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を各インホイールモータ２０に供給する。これにより各インホイールモータ２０が駆動制御され、車輪１１，１２，１３，１４に対して駆動力を付与する。このように、インホイールモータ２０に電力を供給して駆動トルクを発生させる動作のことを力行という。
【００２４】
また、インホイールモータ２０は発電機としても機能し、車輪１１，１２，１３，１４の回転エネルギーにより発電した電力を、モータドライバ２１を介してバッテリ５０に回生することができる。そしてこのようなインホイールモータ２０の発電により発生する制動トルクは、車輪１１，１２，１３，１４に対して回生制動力を付与する。
【００２５】
ブレーキ機構（摩擦制動機構）３０は、車輪１１，１２，１３，１４のそれぞれに設けられ、車輪１１，１２，１３，１４に対して摩擦制動力を付与することができるように構成されている。ブレーキ機構３０は、例えばディスクブレーキ等により構成され、ブレーキアクチュエータ３１に接続されている。ブレーキアクチュエータ３１は、図示しないマスタシリンダから圧送される油圧により、ブレーキ機構３０に摩擦制動力を発生させる。
【００２６】
サスペンション機構４０としては、例えばショックアブソーバを内蔵したストラット、コイルスプリングおよびサスペンションアーム等から構成されるストラット型サスペンションや、コイルスプリング、ショックアブソーバおよび上下のサスペンションアーム等から構成されるウィッシュボーン型サスペンション等を用いることができる。
【００２７】
操作状態検出装置６１は、例えば操舵ハンドルに対する運転者の操作量（操舵角）を検出する操舵角センサ、アクセルペダルに対する運転者による操作量（踏み込み量、角度、圧力等）を検出するアクセルセンサ、エンジンに設けられてアクセルペダルの操作に応じて作動するスロットルの開度を検出するスロットルセンサ、ブレーキペダルに対する運転者による操作量（踏み込み量、角度、圧力等）を検出するブレーキセンサ等から構成される。
【００２８】
車両状態検出装置６２は、例えば車体１０（バネ上）の上下方向における上下加速度を検出するバネ上上下加速度センサや、車体１０の左右方向における横加速度を検出する横加速度センサ、車体１０の車速を検出する車速センサ、車体１０に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサ、車体１０に発生したピッチレートを検出するピッチレートセンサ、車体１０に発生したロールレートを検出するロールレートセンサ等から構成される。
【００２９】
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、各種プログラムを実行するものである。ＥＣＵ７０には、図１に示すように、操作状態検出装置６１および車両状態検出装置６２を構成する各種センサからの信号、およびモータドライバ２１からの信号が入力される。これにより、ＥＣＵ７０は車両１の走行状態および車両運動状態を把握して制御することが可能となる。
【００３０】
ＥＣＵ７０は、図２に示すように、要求制動力演算部（要求制動力演算手段）７１と、制動力割合演算部（制動力割合演算手段）７２と、車両運動制御力演算部（車両運動制御力演算手段）７３と、制動力割合変更部（制動力割合変更手段）７４と、を備えている。なお、これら構成の説明については後記する。
【００３１】
（回生摩擦協調ブレーキ制御の詳細）
以下、車両１において実施される回生摩擦協調ブレーキ制御について、図３を参照しながら説明する。例えば運転者がブレーキペダルを踏んで制動操作を行った場合、操作状態検出装置６１によってその操作量が検出され、ＥＣＵ７０によって、当該操作量に基づいて運転者が要求する要求制動力が車輪１１，１２，１３，１４に対してそれぞれ演算される（同図の破線矢印参照）。
【００３２】
その後、ＥＣＵ７０は、車輪１１，１２，１３，１４における要求制動力を、インホイールモータ２０による回生制動力（図３のドット矢印参照）と、ブレーキ機構３０による摩擦制動力（同図の黒矢印参照）とに配分する。なお、同図では、説明の便宜上、車輪１１，１２，１３，１４における回生制動力と摩擦制動力との割合を全て同じ割合で示しているが、車輪１１，１２，１３，１４における回生制動力と摩擦制動力との割合は、実際には例えば要求制動力の大きさ、前後加速度等に基づいて演算される。
【００３３】
続いて、ＥＣＵ７０は、モータドライバ２１を介してインホイールモータ２０を制御し、前記配分された割合で回生制動力を発生させる。同時に、ＥＣＵ７０は、ブレーキアクチュエータ３１を介してブレーキ機構３０を制御し、前記配分された割合で摩擦制動力を発生させる。このように、回生摩擦協調ブレーキ制御では、インホイールモータ２０による回生制動力と、ブレーキ機構３０による摩擦制動力とを協調制御して運転者が要求する要求制動力を発生させる。
【００３４】
（車両運動制御の詳細）
次に、車両１において実施される車両運動制御について、図３を参照しながら説明する。以下では、車両１が左方向に旋回を行う場合において、車体１０に作用するヨー運動およびロール運動を制御する場合を説明する。
【００３５】
車両運動制御は、各車輪１１，１２，１３，１４に設けられたインホイールモータ２０を利用して行われる。すなわち、車両１の制動中にヨー運動およびロール運動等の車両運動が発生した場合、ＥＣＵ７０によって各車輪１１，１２，１３，１４のインホイールモータ２０をそれぞれ独立に制御し、各車輪１１，１２，１３，１４に対して駆動力または制動力を発生させることにより車両運動を制御する。
【００３６】
例えば車両１が図３における左方向に旋回を行う場合、ＥＣＵ７０は、旋回内輪側の車輪１１，１３に設けられたインホイールモータ２０に対して回生制御力（同図の下向きの斜線矢印参照）を付与する。これにより、旋回内輪側の車輪１１，１３に回生制動力が発生する。なお、前記した「回生制御力」とは、インホイールモータ２０を回生させるための制御力（制御指令値）のことを示しており、この回生制御力をインホイールモータ２０に付与することにより、対応する車輪に、当該回生制御力に対応した回生制動力が発生する。また、この回生制御力と後記する力行制御力とを併せたものを、ここでは「車両運動制御力」と定義する。
【００３７】
ここで、回生制御力はあくまで各車輪１１，１２，１３，１４に回生制動力を発生させるための制御指令値であり、厳密には回生制動力とは異なる。しかしながら図３では、説明の便宜上、下向きの斜線矢印を、ＥＣＵ７０からインホイールモータ２０に付与される制御指令値としての「回生制御力」と、当該回生制御力によって車輪１１，１３に発生する力としての「回生制動力」と、の２つの意味で用いている。
【００３８】
また、ＥＣＵ７０は、図３に示すように、旋回外輪側の車輪１２，１４に設けられたインホイールモータ２０に対して力行制御力（同図の上向きの斜線矢印参照）を付与する。これにより、旋回外輪側の車輪１２，１４に駆動力が発生する。なお、前記した「力行制御力」とは、インホイールモータ２０を力行させるための制御力（制御指令値）のことを示しており、この力行制御力をインホイールモータ２０に付与することにより、対応する車輪に、当該力行制御力に対応した駆動力が発生する。
【００３９】
ここで、力行制御力はあくまで各車輪１１，１２，１３，１４に駆動力を発生させるための制御指令値であり、厳密には駆動力とは異なる。しかしながら図３では、説明の便宜上、上向きの斜線矢印を、ＥＣＵ７０からインホイールモータ２０に付与される制御指令値としての「力行制御力」と、当該力行制御力によって車輪１２，１４に発生する力としての「駆動力」と、の２つの意味で用いている。なお、同図において白抜き矢印で示した「合成力」とは、要求制動力（同図の破線矢印参照）と、回生制御力に対応した回生制動力（あるいは力行制御力に対応した駆動力）の合力（ベクトル和）のことを示している。
【００４０】
このように、インホイールモータ２０によって各車輪１１，１２，１３，１４に回生制動力または駆動力を発生させると、旋回内輪側の前輪１１には鉛直方向下向きの力（沈ませる力）が、旋回外輪側の前輪１２には鉛直方向上向きの力（浮き上がらせる力）が、旋回内輪側の後輪１３には鉛直方向下向きの力が、旋回外輪側の後輪１４には鉛直方向上向きの力が、それぞれ作用する。このような上下力が発生するのは、前輪１１，１２側のサスペンション機構４０の瞬間回転中心と後輪１３，１４側のサスペンション機構４０の瞬間回転中心との位置関係に起因している（詳細は、例えば特開２０１５−８０３２３号公報を参照）。
【００４１】
そして、このように前輪１１に下向きの力が、前輪１２に上向きの力が、後輪１３に下向きの力が、後輪１４に上向きの力がそれぞれ作用すると、前輪１１，１２側と後輪１３，１４側とに、異なる方向の２つのロールモーメントが発生する。そこで、ＥＣＵ７０は、この前後輪の２つのロールモーメントが等しくなる（ロールモーメントを釣り合わせる）ように、各車輪１１，１２，１３，１４のインホイールモータ２０に付与する力行制御力および回生制御力の大きさをそれぞれ調整することにより、ロール運動を制御する。
【００４２】
ここで、従来の車両制御装置では、回生摩擦協調ブレーキ制御で使用されるインホイールモータ２０のモータ力と、車両運動制御において使用されるインホイールモータ２０のモータ力とのバランスを考慮していないため、具体的には以下のような問題が発生するおそれがある。
【００４３】
回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に行う場合、インホイールモータ２０で使用されるモータ力（使用モータ力）は、図３の破線丸枠で示すように、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力（図３のドット矢印参照）と、車両運動制御における回生制御力に対応した回生制動力（あるいは力行制御力に対応した駆動力、同図の斜線矢印参照）との合力となる。
【００４４】
図３に示すように、旋回外輪側では、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力と、車両運動制御における力行制御力に対応した駆動力との力の方向が反対であるため、両者が相殺され、全体としての使用モータ力は小さくなる。一方、旋回内輪側では、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力と、車両運動制御における回生制御力に対応した回生制動力との力の方向が同じであるため、両者が足し合わされ、全体としての使用モータ力は大きくなる。ここで、インホイールモータ２０によって発生できる駆動力または回生制動力には上限があるため、旋回内輪側でインホイールモータ２０における使用モータ力の上限、すなわちインホイールモータ２０の制御範囲を超えてしまう可能性がある。
【００４５】
そこで、本実施形態に係る車両制御装置は、制動時に車両運動制御を行う場合において、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力の割合を変更することにより、上記問題を回避することとした。以下、図２〜図５を参照しながら本実施形態に係る車両制御装置による制御について説明する。
【００４６】
本実施形態に係る車両制御装置は、まず図４に示すように、操作状態検出装置６１によって運転者の操作状態を検出するとともに、車両状態検出装置６２によって車両状態を検出する（ステップＳ１）。具体的には、ＥＣＵ７０は、操作状態検出装置６１のセンサ値から得られるブレーキ操作量、操舵操作量等を取得するとともに、車両状態検出装置６２により検出されるセンサ値から得られる車速や、車体１０の運動状態（ヨー運動、ロール運動、ピッチ運動、ヒーブ運動等）の程度を表す運動状態量を取得する。
【００４７】
続いて、ＥＣＵ７０の要求制動力演算部７１は、運転者の制動操作に基づいて、すなわち操作状態検出装置６１から取得したブレーキ操作量に基づいて、運転者が要求する要求制動力を演算する（ステップＳ２）。ここで、ＥＣＵ７０は、ブレーキ操作量から要求制動力を導くための、マップ等の関係付けデータを予め記憶している。そして、要求制動力演算部７１はこの関係付けデータを用いて、図３の破線矢印に示すように、各車輪１１，１２，１３，１４における要求制動力を演算する。
【００４８】
続いて、ＥＣＵ７０の制動力割合演算部７２は、摩擦回生ブレーキ配分を演算する（ステップＳ３）。すなわち、制動力割合演算部７２は、図３に示すように、例えば要求制動力の大きさに基づいて、各車輪１１，１２，１３，１４の要求制動力（同図の破線矢印参照）における回生制動力（同図のドット矢印参照）および摩擦制動力（同図の黒矢印参照）の割合を演算する。なお、前記した「摩擦回生ブレーキ配分」とは、回生摩擦協調ブレーキ制御における各車輪１１，１２，１３，１４についての摩擦制動力と回生制動力との割合のことを示している。
【００４９】
続いて、ＥＣＵ７０の車両運動制御力演算部７３は、各車輪１１，１２，１３，１４の車両運動制御力を演算する（ステップＳ４）。すなわち、車両運動制御力演算部７３は、インホイールモータ２０によって車両１のヨー運動およびロール運動を含む車両運動を制御する車両運動制御を行うための制御力であって、インホイールモータ２０に対応する車輪１１，１２，１３，１４に駆動力または回生制動力を発生させる車両運動制御力（力行制御力または回生制御力）を演算する。
【００５０】
続いて、ＥＣＵ７０は、摩擦回生ブレーキ配分変更条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ５）。この摩擦回生ブレーキ配分変更条件は、運転者によって制動操作が行われており、かつヨー運動制御およびロール運動制御を含む車両運動制御を行う必要がある場合に成立する。運転者によって制動操作が行われているか否かは、操作状態検出装置６１によって検出可能である。また、車両運動制御を行う必要があるか否かは、例えば操舵角および車速等に基づいて設定される理想ヨーレートおよび理想ロールレートと、ヨーレートセンサおよびロールレートセンサによって検出されたヨーレートおよびロールレートとの偏差が予め定めた許容値を超えるか否かによって判定する。
【００５１】
ＥＣＵ７０は、前記した摩擦回生ブレーキ配分変更条件が成立しない場合（ステップＳ５でＮｏ）、制動力割合演算部７２によって演算された摩擦回生ブレーキ配分に従って、インホイールモータ２０を駆動させるとともに、ブレーキ機構３０を作動させる（ステップＳ７）。すなわち、この場合は図３に示した摩擦回生ブレーキ配分のままで回生摩擦協調ブレーキ制御を実施する。
【００５２】
一方、ＥＣＵ７０は、前記した摩擦回生ブレーキ配分変更条件が成立する場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、制動力割合変更部７４によって、摩擦回生ブレーキ配分を変更する（ステップＳ６）。すなわち、制動力割合変更部７４は、図５に示すように、運転者によって制動操作が行われており、かつ車両運動制御を行う際に、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合を、図３に示す割合から変更する。
【００５３】
ここで、従来の車両制御装置では、前記したように回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に行う場合、旋回内輪側でインホイールモータ２０の制御範囲を超えてしまう場合があった。そのため、制動力割合変更部７４は、具体的には図５に示すように、制動力割合演算部７２によって旋回内輪側の車輪１１，１３に対して演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、回生制動力の割合を小さくし、摩擦制動力の割合を大きくする。
【００５４】
制動力割合変更部７４は、例えば旋回内輪側の車輪１１，１３に設けられたインホイールモータ２０において、摩擦回生ブレーキ配分における回生制動力と、車両運動制御における回生制御力に対応した回生制動力とを足し合わせた使用モータ力（図５の破線丸枠参照）が、前記インホイールモータ２０の制御範囲の上限を超えない程度に、回生制動力を小さくする。
【００５５】
続いて、ＥＣＵ７０は、制動力割合変更部７４によって変更された摩擦回生ブレーキ配分に従って、インホイールモータ２０を駆動させるとともに、ブレーキ機構３０を作動させる（ステップＳ７）。すなわち、この場合は図５に示した摩擦回生ブレーキ配分で回生摩擦協調ブレーキ制御を実施する。
【００５６】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を超えやすい旋回内輪側の車輪１１，１３について、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を減らす。すなわち、車両制御装置は、運転者のブレーキ操作に基づいて要求制動力を演算し、その要求制動力における回生制動力と摩擦制動力の割合を演算し、その割合で制御された車輪１１，１３の回生制動力の割合を減らす。これにより、旋回内輪側の車輪１１，１３に設けられたインホイールモータ２０が制御範囲を超えることを防止することができる。従って、車両制御装置によれば、制動時における車両運動制御を確実に行うことができ、回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に効率良く実施することができる。
【００５７】
［第２実施形態］
ここで、前記したように、車両１が図３の左方向に旋回を行った際に、インホイールモータ２０によって各車輪１１，１２，１３，１４に回生制動力または駆動力を発生させた場合、前輪１１には下向きの力が、前輪１２には上向きの力が、後輪１３には下向きの力が、後輪１４には上向きの力がそれぞれ作用するが、各車輪１１，１２，１３，１４に作用する力の大きさは異なる。
【００５８】
例えばインホイールモータ２０によって各車輪１１，１２，１３，１４に同じ大きさの回生制動力（または駆動力）を発生させた場合、前輪１１，１２に作用する上下力は、後輪１３，１４に作用する上下力よりも小さくなる。言い換えると、前輪１１，１２が回生制動力（または駆動力）を上下力に変換する変換効率は、後輪１３，１４が回生制動力（または駆動力）を上下力に変換する変換効率よりも小さくなる。なお、前後輪でこのような上下力の変換効率の違いが発生するのは、前輪１１，１２側のサスペンション機構４０の瞬間回転角が、後輪１３，１４側のサスペンション機構４０の瞬間回転角よりも小さいことに起因している。ここで、「瞬間回転角」とは、サスペンション機構４０の瞬間回転中心と車輪１１，１２，１３，１４の接地点とを結ぶ直線と、路面（接地水平面）との角度のことを示している。
【００５９】
そのため、車両運動制御において、前輪１１，１２側および後輪１３，１４側に発生する２つのロールモーメントを釣り合わせるためには、インホイールモータ２０によって前輪１１，１２に発生させる回生制動力（または駆動力）を、後輪１３，１４に発生させる回生制動力（または駆動力）よりも大きくする必要がある。従って、各車輪１１，１２，１３，１４のうち、旋回内輪における前輪１１側において、インホイールモータ２０の制御範囲を超える可能性が最も高くなる。
【００６０】
そこで、本実施形態に係る車両制御装置による制御では、前記した図４のステップＳ６において、制動力割合変更部７４が、制動力割合演算部７２によって旋回内輪側の車輪１１，１３に対して演算された回生制動力および摩擦制動力の割合のうち、旋回内輪側の前輪１１の回生制動力の割合のみを小さくする。
【００６１】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を最も超えやすい旋回内輪側の前輪１１について、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を減らすことにより、当該インホイールモータ２０が制御範囲を超えることを防止することができる。
【００６２】
［第３実施形態］
前記した第１，２実施形態に係る車両制御装置による制御では、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回内輪側の車輪１１，１３、あるいは旋回内輪側の前輪１１の回生制動力の割合を小さくしていたが、それとは反対に、図６に示すように、旋回外輪側の車輪１２，１４、あるいは旋回外輪側の前輪１２の摩擦制動力の割合を小さくしてもよい。
【００６３】
回生摩擦協調ブレーキ制御と車両運動制御とを同時に行う場合、前記したように、旋回外輪側では、回生摩擦協調ブレーキ制御における回生制動力と、車両運動制御における力行制御力に対応した駆動力との力の方向が反対であるため、両者が相殺され、全体としての使用モータ力は小さくなる。そのため、インホイールモータ２０の制御範囲に余裕があるため、仮に旋回外輪側の車輪１２，１４の摩擦制動力を小さくし、その分だけ回生制動力の割合を大きくしたとしても、インホイールモータ２０の制御範囲を超える可能性は少ない。
【００６４】
そこで、本実施形態に係る車両制御装置による制御では、図６に示すように、前記した図４のステップＳ６において、制動力割合変更部７４が、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回外輪側の車輪１２，１４、あるいは旋回外輪側の前輪１２の摩擦制動力の割合を小さくして回生制動力を大きくする。
【００６５】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、旋回外輪側の車輪１２，１４（あるいは前輪１２）に付与される回生制動力を大きくし、摩擦制動力を小さくすることができるため、回収する電力を増加させ、かつ摩擦による損失を低減することができる。
【００６６】
［第４実施形態］
前記した第１〜３実施形態に係る車両制御装置による制御では、旋回内輪側の車輪１１，１３と、旋回外輪側の車輪１２，１４のいずれか一方についての回生制動力および摩擦制動力の割合を変更していたが、図７に示すように、全ての車輪１１，１２，１３，１４についての回生制動力および摩擦制動力の割合を変更しても構わない。
【００６７】
本実施形態に係る車両制御装置は、図７に示すように、前記した図４のステップＳ６において、制動力割合変更部７４が、制動力割合演算部７２によって旋回内輪側の車輪１１，１３に対して演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）の回生制動力の割合を小さくする。また、制動力割合変更部７４は、制動力割合演算部７２によって旋回外輪側の車輪１２，１４に対して演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回外輪側の車輪１２，１４の摩擦制動力の割合を小さくする。
【００６８】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を超えやすい旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）について、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を減らすことにより、当該インホイールモータ２０が制御範囲を超えることを防止することができる。また、旋回外輪側における回生制動力を増やすことにより、旋回内輪側で回収制動力が小さくなることにより減った回収電力を、旋回外輪側で増やすことができる。
【００６９】
［第５実施形態］
前記した第１〜４実施形態に係る車両制御装置による制御では、車両１の旋回時に車両運動制御を行うことを前提としていたが、車両１が旋回していなくても構わない。すなわち、車両運動制御を行うのは旋回時のみではなく、例えば車両１が直進している状態でもバネ上の制振制御として車両運動制御を行う場合がある。この場合、車両１のバネ上がなるべく水平になるような制御を行い、例えば路面から外乱を受けると、車輪１１，１２，１３，１４に回生制動力または駆動力を発生させることにより、外乱で動かされた部分を緩和するような上下力を発生させる。
【００７０】
本実施形態に係る車両制御装置による制御では、前記した図４のステップＳ５において、制動力割合変更部７４が、第１〜４実施形態とは異なる摩擦回生ブレーキ配分変更条件を用いる。すなわち、本実施形態における摩擦回生ブレーキ配分変更条件は、運転者によって制動操作が行われており、かつ車輪１１，１２，１３，１４のいずれかにおいて、摩擦回生ブレーキ配分における回生制動力と、車両運動制御における回生制御力に対応した回生制動力とを足し合わせたもの（図３の破線丸枠）が、インホイールモータ２０の制御範囲を超える場合に成立する。
【００７１】
そして、図８に示すように、前記した図４のステップＳ６において、制動力割合変更部７４は、制御範囲を超えたインホイールモータ２０に対応する車輪１１に配分された回生制動力および摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を小さくし、摩擦制動力の割合を大きくする。
【００７２】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を超えた車輪（図８では車輪１１）について、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合を減らすことにより、当該インホイールモータ２０が制御範囲を超えることを防止することができる。
【００７３】
［第６実施形態］
第５実施形態では、運転者によって制動操作が行われており、かつインホイールモータ２０の制御範囲を超える場合を摩擦回生ブレーキ配分変更条件としていたが、摩擦回生ブレーキ配分変更条件はこれに限定されない。
【００７４】
本実施形態における摩擦回生ブレーキ配分変更条件は、運転者によって制動操作が行われており、かつ車輪１１，１２，１３，１４のいずれかにおいて、摩擦回生ブレーキ配分における回生制動力と、車両運動制御における回生制御力に対応した回生制動力とを足し合わせたもの（図３の破線丸枠）が、バッテリ５０（図１参照）から要求される要求電力を満たしていない場合に成立する。
【００７５】
そして、図９に示すように、前記した図４のステップＳ６において、制動力割合変更部７４は、バッテリ５０の要求電力を満たさないインホイールモータ２０に対応する車輪１２に配分された回生制動力および摩擦制動力の割合のうち、摩擦制動力の割合を小さくし、回生制動力の割合を大きくする。
【００７６】
これにより、本実施形態に係る車両制御装置は、インホイールモータ２０によって回収する電力を増加させ、バッテリ５０の要求電力を満たすことができる。
【００７７】
以上、本発明に係る車両制御装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００７８】
例えば、第１，２実施形態に係る車両制御装置による制御では、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）の回生制動力の割合を小さくしていたが、旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）の回生制動力の割合をゼロにしてもよい。すなわち、制動力割合変更部７４は、旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）における回生制動力および摩擦制動力の割合を、摩擦制動力のみに変更してもよい。
【００７９】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を超えやすい旋回内輪側の車輪１１，１３（あるいは前輪１１）について、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力と摩擦制動力の割合のうち、回生制動力の割合をゼロにすることにより、当該インホイールモータ２０が制御範囲を超えることを確実に防止することができる。
【００８０】
また、第３実施形態に係る車両制御装置による制御では、制動力割合演算部７２によって演算された回生制動力および摩擦制動力の割合（図３参照）のうち、旋回外輪側の車輪１２，１４（あるいは前輪１２）の摩擦制動力の割合を小さくしていたが、旋回外輪側の車輪１２，１４（あるいは前輪１２）の摩擦制動力の割合をゼロにしてもよい。すなわち、制動力割合変更部７４は、旋回外輪側の車輪１２，１４（あるいは前輪１２）における回生制動力および摩擦制動力の割合を、回生制動力のみに変更してもよい。
【００８１】
これにより、車両制御装置は、旋回外輪側の車輪１２，１４（あるいは前輪１２）に付与される回生制動力を大幅に大きくし、摩擦制動力を大幅に小さくすることができるため、回収する電力を大幅に増加させ、かつ摩擦による損失を大幅に低減することができる。
【００８２】
また、第１，４実施形態に係る車両制御装置において、制動力割合変更部７４は、旋回内輪側の車輪１１，１３の回生制動力を小さくする際に、旋回内輪側の前輪１１に対する割合の変更速度または割合の変更量を、旋回内輪側の後輪１３よりも大きくしてもよい。なお、「旋回内輪側の前輪１１に対する割合の変更量を旋回内輪側の後輪１３よりも大きくする」とは、例えば、旋回内輪側の前輪１１における回生制動力と摩擦制動力との割合を５：５から２：８に変更するのに対して、旋回内輪側の後輪１３における回生制動力と摩擦制動力との割合を５：５から３：７に変更することを示している。
【００８３】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲を最も超えやすい旋回内輪側の前輪１１について、摩擦回生ブレーキ配分における回生制動力の割合の変更速度または割合の変更量を大きくすることで、当該インホイールモータ２０が制御範囲を超えることを迅速かつ確実に防止することができる。
【００８４】
また、第３，４実施形態に係る車両制御装置において、制動力割合変更部７４は、旋回外輪側の車輪１２，１４の摩擦制動力を小さくする際に、旋回外輪側の前輪１２に対する割合の変更速度または割合の変更量を、旋回外輪側の後輪１４よりも大きくしてもよい。
【００８５】
これにより、車両制御装置は、インホイールモータ２０の制御範囲に最も余裕のある旋回外輪側の前輪１２について、摩擦回生ブレーキ配分における摩擦制動力の割合の変更速度または割合の変更量を大きくすることで、回収する電力を迅速かつ大幅に増加させ、摩擦による損失を迅速かつ大幅に低減することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  車両
１０  車体
１１，１２  車輪（前輪）
１３，１４  車輪（後輪）
２０  インホイールモータ（制駆動力発生機構）
２１  モータドライバ
３０  ブレーキ機構（摩擦制動機構）
３１  ブレーキアクチュエータ
４０  サスペンション機構
５０  バッテリ
６１  操作状態検出装置
６２  車両状態検出装置
７０  ＥＣＵ（制御手段）
７１  要求制動力演算部（要求制動力演算手段）
７２  制動力割合演算部（制動力割合演算手段）
７３  車両運動制御力演算部（車両運動制御力演算手段）
７４  制動力割合変更部（制動力割合変更手段）
【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】
2017077753.tif 000009
【図８】
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【図９】
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