(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動輪に独立に駆動力を付与する電動機を有する電動車両において、運転者の加減速要求を充足しつつ駆動輪の前後振動を低減する。【解決手段】電動車両は、４つの駆動輪に各々駆動力を付与する４つの電動機と、各駆動輪に制動力を付与する制動装置と、各駆動輪について、目標制駆動力Ｔt1iを演算し、実際の制駆動力が対応する目標制駆動力になるように、電動機及び制動装置を制御する制御装置とを有する。制御装置は、各駆動輪について、車体に対する駆動輪の前後方向の相対速度ΔＶiを演算し４０、車体に対する駆動輪の前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標制駆動力の目標修正量Ｔt2iを相対速度に基づいて演算８０、１００、目標制駆動力Ｔt1iを目標修正量にて修正する１１０。【選択図】図２
2017034816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に対し車両前後方向に変位することを弾性的に許容するサスペンションにより前記車体から懸架された駆動輪と、それぞれ対応する駆動輪に相互に独立に駆動力を付与する電動機と、前記駆動輪に相互に独立に制動力を付与する制動装置と、各駆動輪について、前記駆動輪の目標制駆動力を演算し、前記駆動輪の制駆動力が対応する目標制駆動力になるように、前記電動機及び前記制動装置を制御する制御装置とを有する電動車両において、
前記制御装置は、各駆動輪について、前記電動車両の走行中に前記車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度を演算し、前記車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための前記目標制駆動力の目標修正量を前記相対速度に基づいて演算し、前記目標制駆動力を前記目標修正量にて修正する電動車両。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両において、前記制御装置は、前記相対速度の大きさが基準値よりも大きいときには、前記相対速度の大きさを前記基準値に制限することにより、前記目標修正量の大きさを制限する電動車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動車両において、前記制御装置は、前記相対速度をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理後の相対速度に基づいて前記目標修正量を演算する電動車両。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電動車両において、前記制御装置は、前記相対速度を周波数解析し、前記相対速度の主要な周波数が予め設定された所定の周波数範囲内にないときには、前記目標修正量の大きさを制限する電動車両。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の電動車両において、
前記電動車両は、前記駆動輪に対応する車両横方向位置における前記車体の前後加速度を検出する装置と、前記駆動輪の前後加速度を検出する装置とを含み、
前記制御装置は、前記車体の前後加速度と前記駆動輪の前後加速度との差を積分することにより前記相対速度を演算する電動車両。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の電動車両において、
前記電動車両は、前記駆動輪に対応する車両横方向位置における前記車体の前後速度を検出する装置と、前記駆動輪の前後速度を検出する装置とを含み、
前記制御装置は、前記車体の前後速度と前記駆動輪の前後速度との差を前記相対速度として演算する電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ対応する駆動輪に相互に独立に駆動力を付与する電動機を有する電動車両に係る。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車のような電動車両の一つとして、各駆動輪がそれぞれ対応する電動機によって駆動される電動車両がよく知られている。この種の電動車両においては、車両の通常の走行時には、運転者の制駆動操作量に基づいて各車輪の目標制駆動力が演算され、各車輪の実際の制駆動力がそれぞれ対応する目標制駆動力になるように、各電動機及び制動装置が高応答に制御される。
【０００３】
ところで、電動車両においても、駆動源が内燃機関などである車両の場合と同様に、各車輪の瞬間中心の高さが回転軸線の高さと異なるので、車輪がバウンド、リバウンドすると、車輪と車体との間に車両前後方向の加振力が作用する。車輪が路面の突起や段差を通過する際の外乱入力によっても、車輪に車両前後方向の加振力が作用する。車輪に車両前後方向の加振力が作用すると、車輪が車体に対し車両前後方向に振動し、車輪の前後振動はその周波数が車輪（ばね下）の共振周波数域にあるときに顕著になる。車輪の前後振動はサスペンションなどを介して車体へ伝達されるため、車両の乗員は不快な所謂ぶるぶる振動として感じる。
【０００４】
電動車両においては、各駆動輪の制駆動力を制御することにより、車輪の前後振動を低減することが試みられている。例えば、下記の特許文献１には、ばね下の前後加速度を検出し、ばね下の前後加速度に基づいてばね下の前後振動を吸振するための振動抑制力を演算し、振動抑制力が発生するように電動機を制御するインホイールモータ式の電動車両が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３４８３２８号公報
【発明の概要】
【０００６】
〔発明が解決しようとする課題〕
上記特許公報に記載された電動車両においては、ばね下の前後振動を吸振するための振動抑制力は、ばね上の前後加速度が考慮されることなくばね下の前後加速度に基づいて演算される。そのため、運転者の加減速操作に応じて車両が加減速する状況においては、振動抑制力は車両の加減速をも抑制するように作用し、運転者の加減速要求が満たされなくなる虞がある。
【０００７】
本発明の主要な課題は、それぞれ対応する駆動輪に相互に独立に駆動力を付与する電動機を有する電動車両において、運転者の加減速要求を充足しつつ駆動輪の前後振動を低減することである。
【０００８】
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、車体に対し車両前後方向に変位することを弾性的に許容するサスペンションにより車体から懸架された駆動輪と、それぞれ対応する駆動輪に相互に独立に駆動力を付与する電動機と、駆動輪に相互に独立に制動力を付与する制動装置と、各駆動輪について、駆動輪の目標制駆動力を演算し、駆動輪の制駆動力が対応する目標制駆動力になるように、電動機及び制動装置を制御する制御装置とを有する電動車両が提供される。
【０００９】
制御装置は、各駆動輪について、電動車両の走行中に車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度を演算し、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標制駆動力の目標修正量を相対速度に基づいて演算し、目標制駆動力を目標修正量にて修正する。
【００１０】
車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための力は、方向が相対加速度の方向と同一（駆動輪に作用する加振力の方向とは逆）で、大きさが車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度に比例する力である。上記の構成によれば、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度が演算され、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標制駆動力の目標修正量が相対速度に基づいて演算され、目標制駆動力が目標修正量にて修正される。よって、車体に対し作用する駆動輪の加振力に少なくとも部分的に対抗する制振力が発生するように、駆動輪の制駆動力を制御することができる。
【００１１】
また、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標制駆動力の目標修正量は、相対速度に基づいて演算されるので、目標修正量は運転者の加減速要求に応じて車体及び駆動輪が加減速を伴って移動することを阻害しない。従って、運転者の加減速要求を充足しつつ駆動輪の前後振動を低減することができる。
【００１２】
〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置は、相対速度の大きさが基準値よりも大きいときには、相対速度の大きさを基準値に制限する。
【００１３】
上記態様によれば、相対速度の大きさが基準値よりも大きいときには、相対速度の大きさが基準値に制限される。よって、車輪が路面の突起や段差を通過する際のように、外乱入力により駆動輪に車両前後方向の大きい力が作用し、相対速度の大きさが大きくなるときには、高い制振力が発生されることに起因して前後コンプライアンスが低下することを防止することができる。従って、この態様によれば、ハーシュネスが悪化しないようにしつつ駆動輪の前後振動を低減することができる。
【００１４】
本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、相対速度をローパスフィルタ処理し、ローパスフィルタ処理後の相対速度に基づいて目標修正量を演算する。
【００１５】
後に詳細に説明するように、駆動輪の前後振動の周波数が高い領域においては、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標修正量にて目標制駆動力が修正されると、駆動輪の前後振動が却って悪化する。上記態様によれば、相対速度がローパスフィルタ処理され、ローパスフィルタ処理後の相対速度に基づいて目標修正量が演算される。よって、駆動輪の前後振動の周波数が高く、相対速度の周波数が高い状況においては、目標修正量を低減することができる。従って、この態様によれば、駆動輪の前後振動の周波数が高い領域において、目標制駆動力が目標修正量にて修正されることに起因する駆動輪の前後振動の悪化を抑制することができる。
【００１６】
更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、相対速度を周波数解析し、相対速度の主要な周波数が予め設定された所定の周波数範囲にないときには、目標修正量の大きさを制限する。
【００１７】
後に詳細に説明するように、駆動輪の前後振動の周波数が低い領域においては、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標修正量にて目標制駆動力が修正されても、駆動輪の前後振動の制振効果は得られない。また、上述のように、駆動輪の前後振動の周波数が高い領域においては、車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標修正量にて目標制駆動力が修正されると、駆動輪の前後振動が却って悪化する。よって、相対速度の主要な周波数が予め設定された所定の周波数範囲にないときには、目標修正量による目標制駆動力の修正は制限される方が好ましい。
【００１８】
上記態様によれば、相対速度が周波数解析され、相対速度の主要な周波数が予め設定された所定の周波数範囲にないときには、目標修正量の大きさが制限される。よって、この態様によれば、目標修正量による目標制駆動力の修正が無駄に行われる虞及び目標修正量による目標制駆動力の修正により駆動輪の前後振動が却って悪化する虞を低減することができる。
【００１９】
更に、本発明の他の一つの態様においては、電動車両は、駆動輪に対応する車両横方向位置における車体の前後加速度を検出する装置と、駆動輪の前後加速度を検出する装置とを含み、制御装置は、車体の前後加速度と駆動輪の前後加速度との差を積分することにより相対速度を演算する。
【００２０】
上記態様によれば、車体の前後加速度と駆動輪の前後加速度との差が積分されることにより相対速度が演算される。よって、この態様によれば、各駆動輪について車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度を演算することができる。
【００２１】
更に、本発明の他の一つの態様においては、電動車両は、駆動輪に対応する車両横方向位置における車体の前後速度を検出する装置と、駆動輪の前後速度を検出する装置とを含み、制御装置は、車体の前後速度と駆動輪の前後速度との差を相対速度として演算する。
【００２２】
上記態様によれば、駆動輪に対応する車両横方向位置における車体の前後速度が検出され、駆動輪の前後速度が検出され、制御装置は、車体の前後速度と駆動輪の前後速度との差が相対速度として演算される。よって、この態様によっても、各駆動輪について車体に対する駆動輪の車両前後方向の相対速度を演算することができる。
【００２３】
［本発明の原理］
本発明の理解が容易になるよう、実施形態の説明に先立ち、本発明の原理について説明する。
【００２４】
後輪についての車両モデルを示す図８に示されているように、車両１００のばね上（車体）１０２及びばね下（車輪）１０４の車両前後方向の相対運動について考える。
【００２５】
ばね上１０２及びばね下１０４が車両前後方向に相対運動すると、サスペンションスプリングのばね力の車両前後方向の成分及びゴムブッシュなどの弾性部材の変形により発生するばね力の車両前後方向の成分が、ばね上１０２とばね下１０４との間に作用する。また、ばね上１０２及びばね下１０４が車両前後方向に相対運動すると、車両前後方向に傾斜したショックアブソーバの減衰力の車両前後方向の成分及びゴムブッシュなどの変形による内部摩擦により発生する減衰力の車両前後方向の成分が、ばね上１０２とばね下１０４との間に作用する。
【００２６】
よって、従来の一般的な車両においては、図８に示されているように、ばね上１０２とばね下１０４との間に仮想のサスペンションスプリング１０６及び仮想のショックアブソーバ１０８が存在すると考えることができる。仮想のサスペンションスプリング１０６のばね定数及び仮想のショックアブソーバ１０８の減衰係数は実質的に一定である。そのため、ばね上１０２及びばね下１０４の相対振動を効果的に減衰させるべく、仮想のショックアブソーバ１０８の減衰係数が高い値に設定されると、ハーシュネスの悪化などにより車両の乗り心地性が低下する。逆に、車両の乗り心地性を向上させるべく、仮想のショックアブソーバ１０８の減衰係数が低い値に設定されると、ばね上１０２及びばね下１０４の相対振動を効果的に減衰させることができなくなる。
【００２７】
従って、図９に示されているように、ばね上１０２とばね下１０４との間に仮想の力発生装置１１０を配設し、力発生装置１１０により車両前後方向に減衰力に相当する力Ｆｕｖを必要に応じて発生させることを考える。ばね上１０２及びばね下１０４の車両前後方向の運動方程式として、それぞれ下記の式（１）及び（２）が成立する。
【数１】
2017034816.tif 000003
【００２８】
ここで、ｍｂは車両１００の質量のうちばね下１０４に対応するばね上１０２の質量であり、ｍｕはばね下１０４の質量である。ｘｂ（．．）及びｘｕ（．．）は、それぞればね上１０２及びばね下１０４の変位ｘｂ及びｘuの二階微分値、即ちばね上１０２及びばね下１０４の車両前後方向の加速度である。Ｆｃｖは仮想のショックアブソーバ１０８の減衰力であり、Ｆｋｖは仮想のサスペンションスプリング１０６のばね力であり、Ｆｔｖはばね下１０４の駆動力である。
【００２９】
仮想のショックアブソーバ１０８の減衰力Ｆｃｖは、下記の式（３）にて表され、仮想のサスペンションスプリング１０６のばね力Ｆｋｖは、下記の式（４）にて表され、力発生装置１１０により発生される力Ｆｕｖは、下記の式（５）にて表される。
【数２】
2017034816.tif 000004
【００３０】
ここで、ｘｂ（．）及びｘｕ（．）は、それぞればね上１０２及びばね下１０４の変位ｘｂ及びｘuの微分値、即ちばね上１０２及びばね下１０４の車両前後方向の速度である。ｃｓは仮想のショックアブソーバ１０８の等価減衰係数であり、ｋｓは仮想のサスペンションスプリング１０６の等価ばね定数であり、ｃｈは仮想の力発生装置１１０の減衰係数に相当する係数である。
【００３１】
ばね下１０４の駆動力Ｆｔｖは、下記の式（６）にて表される。
【数３】
2017034816.tif 000005
【００３２】
ここで、Ｄはドライビングスティフネスであり、ｒｔはばね下１０４の車輪の半径であり、ωｔは車輪の角速度である。Ｆｚはばね下１０４の上下力であり、ｚ０は路面１１２の上下変位である。
【００３３】
ばね下１０４の駆動力Ｆｔｖからばね上１０２及びばね下１０４の車両前後方向の変位ｘｂ及びｘuまでの伝達関数は、sをラプラス演算子として、それぞれ下記の式（７）及び（８）にて表される。
【数４】
2017034816.tif 000006
【００３４】
駆動力Ｆｔｖに対する変位ｘｂ及びｘuの二階微分値、即ち加速度ｘｂ（．．）及びｘｕ（．．）の周波数応答は、それぞれ図１０及び図１１において実線にて示された特性になる。図１０及び図１１において、破線は仮想の力発生装置１１０が設けられていない従来の一般的な車両について、駆動力Ｆｔｖに対する変位ｘｂ及びｘuの二階微分値の周波数応答を示している。
【００３５】
図１０に示された実線と破線との比較から、仮想の力発生装置１１０を設けることにより、１０Ｈz及びその近傍の周波数域ｆｃ１〜ｆｃ２における駆動力Ｆｔｖに対するばね上１０２の車両前後方向の加速度の比ｘｂ（．．）／Ｆｔｖを低下させることができることが解る。同様に、図１１に示された実線と破線との比較から、仮想の力発生装置１１０を設けることにより、１０Ｈz及びその近傍の周波数域における駆動力Ｆｔｖに対するばね下１０４の車両前後方向の加速度の比ｘｕ（．．）／Ｆｔｖを低下させることができることが解る。
【００３６】
なお、図１０から、周波数がｆｃ１未満の領域においては、仮想の力発生装置１１０により力Ｆｕｖを発生させることの効果がないので、仮想の力発生装置１１０により力Ｆｕｖを発生させなくてもよいことが解る。また、周波数がｆｃ２よりも大きい領域においては、仮想の力発生装置１１０により力Ｆｕｖを発生させると、ばね上１０２の車両前後方向の加速度の比ｘｂ（．．）／Ｆｔｖが却って増大するので、仮想の力発生装置１１０により力Ｆｕｖを発生させない方が好ましいことが解る。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】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の第一の実施形態にかかる電動車両を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態における車輪の制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】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の第二の実施形態おける車輪の制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】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の第三の実施形態おける車輪の制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】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の修正例にかかる電動車両を示す概略構成図である。
【図６】車速Ｖと基準値ΔＶ0との関係を示すマップである。
【図７】車体に対する各車輪の相対前後速度ΔＶiの主要な周波数ｆmと係数Ｃvとの関係を示すマップである。
【図８】従来の一般的な車両について、ばね上及びばね下の車両前後方向の相対運動に関する車両モデルを示す図である。
【図９】本発明に従って車輪の制駆動力が制御される車両について、ばね上及びばね下の車両前後方向の相対運動に関する車両モデルを示す図である。
【図１０】従来の一般的な車両（破線）及び本発明に従って車輪の制駆動力が制御される車両（実線）について、車輪の制駆動力Ｆtvからばね上変位ｘｂｄｄへの伝達関数の周波数応答を示すグラフである。
【図１１】従来の一般的な車両（破線）及び本発明に従って車輪の制駆動力が制御される車両（実線）について、車輪の制駆動力Ｆtvからばね下変位ｘｕｄｄへの伝達関数の周波数応答を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
［第一の実施形態］
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の第一の実施形態にかかる電動車両１０を示す概略構成図である。電動車両１０は、操舵輪である左右の前輪１２FL及び１２FRと、非操舵輪である左右の後輪１２RL及び１２RRとを有している。前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ対応する車輪支持部材１４FL及び１４FRにより各車輪の回転軸線の周りに回転可能に支持されている。同様に、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ対応する車輪支持部材１４RL及び１４RRにより各車輪の回転軸線の周りに回転可能に支持されている。前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ前輪サスペンション１６FL及び１６FRにより車体１８から懸架されており、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ後輪サスペンション１６RL及び１６RRにより車体１８から懸架されている。
【００４０】
前輪サスペンション１６FL及び１６FRは、それぞれサスペンションアーム２０FL及び２０FRを含んでいる。サスペンションアーム２０FL及び２０FRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置２２FL及び２２FRにより車体１８に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材１４FL及び１４FRに揺動可能に連結されている。前輪サスペンション１６FL及び１６FRは、それぞれ前輪１２FL及び１２FRが車体１８に対し車両前後方向に変位することを弾性的に許容する。図１においては、サスペンションアーム２０FL及び２０FR、ゴムブッシュ装置２２FL及び２２FR、及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材はそれぞれ複数設けられていてよい。
【００４１】
同様に、後輪サスペンション１６RL及び１６RRは、それぞれサスペンションアーム２０RL及び２０RRを含んでいる。サスペンションアーム２０RL及び２０RRは、それぞれ内端にてゴムブッシュ装置２２RL及び２２RRにより車体１８に揺動可能に連結され、外端にてボールジョイントのようなジョイントにより車輪支持部材１４RL及び１４RRに揺動可能に連結されている。後輪サスペンション１６RL及び１６RRは、それぞれ後輪１２RL及び１２RRが車体１８に対し車両前後方向に変位することを弾性的に許容する。図１においては、サスペンションアーム２０RL及び２０RR、ゴムブッシュ装置２２RL及び２２RR、及びジョイントは、それぞれ一つずつしか図示されていないが、これらの部材もそれぞれ複数設けられていてよい。
【００４２】
なお、図には示されていないが、車輪支持部材１４FL〜１４RR又はサスペンションアーム２０FL〜２０RRとそれらの上方の車体１８との間には、周知のようにショックアブソーバ及びサスペンションスプリングが配設されている。ショックアブソーバは車両前後方向及び横方向に傾斜して延在し、車体１８に対する車輪１２FL〜１２RRの振動を減衰させる。サスペンションスプリングは車体１８に対する車輪１２FL〜１２RRの相対変位を許容し、車輪１２FL〜１２RRから車体１８への衝撃の伝達を緩和する。
【００４３】
前輪１２FL及び１２FRは、それぞれ車輪支持部材１４FL及び１４FRに組み込まれたインホイールモータ２４FL及び２４FRから図１には示されてない減速装置を介して相互に独立して駆動力が付与されることにより駆動される。同様に、後輪１２RL及び１２RRは、それぞれ車輪支持部材１４RL及び１４RRに組み込まれたインホイールモータ２４RL及び２４RRから図１には示されてない減速装置を介して相互に独立して駆動トルクが付与されることにより駆動される。
【００４４】
なお、インホイールモータ２４FL〜２４RRは、駆動トルク及び回転速度を制御可能な電動機であればよく、例えば三相ブラシレス交流電動機であってよい。インホイールモータ２４FL〜２４RRは、制動時にはそれぞれ回生発電機としても機能し、回生制動トルクを発生することが好ましいが、回生制動は行われなくてもよい。
【００４５】
インホイールモータ２４FL〜２４RRの駆動力は、後に詳細に説明するように、アクセル開度センサ２６により検出されるアクセル開度Ａccに基づいて、電子制御装置２８の駆動力制御部により制御される。アクセル開度Ａccは、アクセルペダル３０の踏み込み量、即ち運転者の駆動操作量を示す。インホイールモータ２４FL〜２４RRの回生制動力は、電子制御装置２８の制動力制御部により駆動力制御部を介して制御される。
【００４６】
車両１０の通常走行時には、図１には示されていないが、バッテリに充電された電力が、駆動力制御部内の駆動回路を経てインホイールモータ２４FL〜２４RRへ供給される。車両１０の制動時には、インホイールモータ２４FL〜２４RRによる回生制動により発電された電力が、駆動回路を経てバッテリに充電される。
【００４７】
前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRには、摩擦制動装置３２により相互に独立して摩擦制動力が付与される。前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRの摩擦制動力は、摩擦制動装置３２の油圧回路３４により対応するホイールシリンダ３６FL、３６FR、３６RL及び３６RR内の圧力、即ち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３４はリザーバ、オイルポンプ及び種々の弁装置などを含んでいる。
【００４８】
ホイールシリンダ３６FL〜３６RR内の圧力は、通常時には運転者によるブレーキペダル３８の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ４０内の圧力（以下「マスタシリンダ圧力」と指称する）に応じて制御される。マスタシリンダ圧力は、ブレーキペダル３８に対する踏力、即ち運転者の制動操作量を示す。更に、各ホイールシリンダ内の圧力は、必要に応じてオイルポンプ及び種々の弁装置が電子制御装置２８の制動力制御部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３８の踏み込み量に関係なく制御される。
【００４９】
なお、図示の実施形態においては、摩擦制動装置３２は、油圧式の摩擦制動装置であるが、各車輪に相互に独立して摩擦制動力を付与することができる限り、電磁式の摩擦制動装置であってもよい。
【００５０】
図１には示されていないが、電子制御装置２８は、駆動力制御部及び制動力制御部に加えて、これらの制御部を制御する統合制御部を含んでいる。各制御部は必要に応じて相互に信号の授受を行う。統合制御部は、基本的には、車両の制駆動力が運転者の要求制駆動力と一致するように、駆動力制御部及び制動力制御部を介してインホイールモータ２４FL〜２４RR及び摩擦制動装置３２を制御することにより四輪の制駆動力を制御する。
【００５１】
なお、図１には詳細に示されていないが、電子制御装置２８の各制御部は、マイクロコンピュータと駆動回路とよりなっている。各マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、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を有している。
【００５２】
電子制御装置２８には、アクセル開度センサ２６よりのアクセル開度Ａccを示す信号に加えて、圧力センサ４２よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号が入力される。更に、電子制御装置２８には、運動状態検出装置４４より、車両１０の車速、ヨーレート、前後加速度及び横加速度のように車両１０の運動状態に関するパラメータを示す信号が入力される。
【００５３】
インホイールモータ２４FL〜２４RRには、それぞれ対応するインホイールモータの駆動トルクＴdi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を検出するトルクセンサ４６FL〜４６RRが内蔵されている。車輪支持部材１４FL〜１４RRには、それぞれ対応する車輪１２FL〜１２RRの前後加速度Ｇwi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を検出する前後加速度センサ４８FL〜４８RRが設けられている。電子制御装置２８には、トルクセンサ４６FL〜４６RRより、それぞれ駆動トルクＴdiを示す信号が入力され、前後加速度センサ４８FL〜４８RRより、それぞれ前後加速度Ｇwiを示す信号が入力される。
【００５４】
電子制御装置２８は、図２に示されたフローチャートに従って、アクセル開度Ａcc及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて、運転者の制駆動操作量に基づく各車輪の第一の目標制駆動トルクＴt1i（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。電子制御装置２８は、車体１８に対する車輪１２FL〜１２RRの前後振動を低減するための各車輪の第二の目標制駆動トルクＴt2i（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。
【００５５】
特に、電子制御装置２８は、車輪１２FL〜１２RRに対応する位置の車体１８の前後加速度をＧbi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）として、下記の式（９）に従って、車体１８の前後加速度Ｇbiと車輪の前後加速度Ｇwiとの差ΔＧi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。また、電子制御装置２８は、前後加速度の差ΔＧiを積分することにより、車体１８に対する各車輪の相対前後速度ΔＶi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。相対前後速度ΔＶiは、車輪１２FL〜１２RRに対応する位置の車体１８の前後速度Ｖbiと、それぞれ対応する車輪の前後加速度Ｖwiとの差である。
ΔＧi＝Ｇbi−Ｇwi  …（９）
【００５６】
電子制御装置２８は、Ｃvを正の一定の係数とし、Ｒを車輪の回転半径として、相対前後速度ΔＶiの絶対値が基準値ΔＶ0（正の値）以下であるときには、下記の式（１０）に従って、第二の目標制駆動トルクＴt2iを演算する。これに対し、相対前後速度ΔＶiの絶対値が基準値ΔＶ0よりも大きいときには、電子制御装置２８は、signΔＶiを相対前後速度ΔＶiの符号として、下記の式（１１）に従って、第二の目標制駆動トルクＴt2iを演算する。第二の目標制駆動トルクＴt2iは、車体１８に対する各車輪の車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための目標修正量である。なお、後述のように、基準値ΔＶ0は車速Ｖに応じて可変設定される。
Ｔt2ｉ＝−ＣvΔＶiＲ  …（１０）
Ｔt2ｉ＝−ＣvΔＶiＲsignΔＶi  …（１１）
【００５７】
更に、電子制御装置２８は、第一の目標制駆動トルクＴt1iと第二の目標制駆動トルクＴt2iとの和である最終目標制駆動トルクＴti（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。更に、電子制御装置２８は、各車輪の実際の制駆動トルクがそれぞれ対応する最終目標制駆動トルクＴtiになるように、インホイールモータ２４FL〜２４RRの出力及び摩擦制動装置３２の出力を制御する。
【００５８】
なお、第一の目標制駆動トルクＴt1i、第二の目標制駆動トルクＴt2i及び最終目標制駆動トルクＴtiは、駆動トルクであるときには正の値であり、制動トルクであるときには負の値である。特に、最終目標制駆動トルクＴtiが駆動トルクであるときには、主としてインホイールモータ２４FL〜２４RRの駆動トルクが制御されることにより（回生制動を含む）、車輪の実際の駆動トルクが最終目標制駆動トルクＴtiになるように制御される。これに対し、最終目標制駆動トルクＴtiが制動トルクであるときには、主として摩擦制動装置３２により発生される制動トルクが制御されることにより、車輪の実際の制動トルクが最終目標制駆動トルクＴtiになるように制御される。
【００５９】
次に、図２に示されたフローチャートを参照して、第一の実施形態における車輪の制駆動力の制御について説明する。図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、例えば左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の順に所定の時間毎に繰返し実行される。なお、下記の説明においては、図２に示されたフローチャートによる車輪の制駆動力の制御を単に「制御」と指称する。
【００６０】
まず、ステップ１０においては、アクセル開度Ａcc及び予め設定された駆動トルクの前後輪配分比に基づいて、運転者の制駆動操作量に基づく各車輪の第一の目標制駆動トルクＴt1iが演算される。例えば、アクセル開度Ａccに基づく車両全体の目標駆動トルクＴtallとし、前輪の駆動力配分比をＲf（０よりも大きく１よりも小さい値）とする。左右前輪の目標駆動トルクＴtfl及びＴtfrは何れもＴtallＲf／２に演算され、左右後輪の目標駆動トルクＴtrl及びＴtrrは何れもＴtall（１−Ｒf）／２に演算される。なお、アクセル開度Ａccは正の値又は０であるので、第一の目標制駆動トルクＴt1iは駆動トルク（正の値又は０）に演算される。
【００６１】
ステップ２０においては、図には示されていない車速センサからの信号及び圧力センサ４２からの信号に基づいて、車両が非制動での走行中（非制動且つ走行中）であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、制御はステップ４０へ進み、否定判別が行われたときには、ステップ３０において第二の目標制駆動トルクＴt2iが０に設定され、しかる後制御はステップ１１０へ進む。なお、非制動であるか否かの判別も行われるのは、運転者により制動操作が行われているときには、車輪の制振制御よりも運転者の制動要求の充足を優先させることがこのましいと考えられるからである。
【００６２】
ステップ４０においては、運動状態検出装置４４により検出された車両１０の重心位置における前後加速度、ヨーレート及び車両の諸元に基づいて、各車輪に対応する位置の車体１８の前後加速度Ｇbiが演算される。更に、上記式（９）に従って、車体１８の前後加速度Ｇbiと車輪の前後加速度Ｇwiとの差ΔＧiが演算され、前後加速度の差ΔＧiの積分により、車体１８に対する各車輪の相対前後速度ΔＶiが演算される。なお、ステップ４０は、運動状態検出装置４４と共働して、各車輪に対応する位置の車体１８の前後加速度Ｇbiを検出する装置として機能する。
【００６３】
ステップ５０においては、運動状態検出装置４４により検出された車速Ｖに基づいて図６に示されたマップが参照されることにより、基準値ΔＶ0が演算される。図６に示されているように、基準値ΔＶ0は、車速Ｖが４０km/h及びその近傍（特定の車速域）であるときに小さい値（０であってもよい）になるよう車速Ｖに応じて可変設定される。なお、車速Ｖが４０km/h及びその近傍であるときに基準値ΔＶ0が小さい値に設定されるのは、一般に、車速Ｖが４０km/h及びその近傍においてハーシュネスが顕著になることを考慮したからである。特定の車速域は車両の諸元によって異なる。
【００６４】
ステップ５０が完了すると、制御はステップ７０へ進み、ステップ７０においては、相対前後速度ΔＶiの絶対値が基準値ΔＶ0よりも大きいか否かの判別、即ち第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさが非常に大きくなるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには、制御はステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときには、ステップ８０へ進む。
【００６５】
ステップ８０においては、第二の目標制駆動トルクＴt2iが上記式（１１）に従って演算され、ステップ１００においては、第二の目標制駆動トルクＴt2iが上記式（１０）に従って演算される。
【００６６】
ステップ８０又は１００が完了すると、制御はステップ１１０へ進み、ステップ１１０においては、最終目標制駆動トルクＴtiが第一の目標制駆動トルクＴt1i及び第二の目標制駆動トルクＴt2iの和Ｔt1i＋Ｔt2iに設定される。
【００６７】
ステップ１２０においては、車輪の実際の制駆動トルクＴiが対応する最終目標制駆動トルクＴtiになるように、インホイールモータ１６FL〜１６RR又は摩擦制動装置３２が制御される。
【００６８】
以上の説明から解るように、ステップ１０において、運転者の制駆動操作量に基づく各車輪の目標制駆動力に対応する第一の目標制駆動トルクＴt1iが演算され、ステップ４０において、車体１８に対する各車輪の相対前後速度ΔＶiが演算される。ステップ５０において、基準値ΔＶ0が演算され、ステップ７０において、相対前後速度ΔＶiの絶対値が基準値ΔＶ0以下であると判別されたときには、ステップ１００において、第二の目標制駆動トルクＴt2iが上記式（１０）に従って演算される。更に、ステップ１１０において、最終目標制駆動トルクＴtiが第一の目標制駆動トルクＴt1i及び第二の目標制駆動トルクＴt2iの和Ｔt1i＋Ｔt2iに設定され、ステップ１２０において、車輪の実際の制駆動トルクＴiが対応する最終目標制駆動トルクＴtiになるように制御される。
【００６９】
車体１８に対する車輪１２FL〜１２RRの車両前後方向の相対加速度の大きさを小さくするための力は、車輪１２FL〜１２RRに作用する加振力に対抗する力である。第二の目標制駆動トルクＴt2iは加振力に対抗する力を発生するためのトルクであり、目標制駆動力に対応する第一の目標制駆動トルクＴt1iを修正するための目標修正量として演算される。よって、最終目標制駆動トルクＴtiは、加振力に対抗する力が発生されるように、第一の目標制駆動トルクＴt1iが第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正された値として演算される。従って、車輪に作用する加振力に少なくとも部分的に対抗する制振力を発生させ、車輪の前後振動を低減することができる。
【００７０】
また、目標修正量としての第二の目標制駆動トルクＴt2iは、相対前後速度ΔＶiに基づいて演算されるので、第二の目標制駆動トルクＴt2iは運転者の加減速要求に応じて車体１８及び車輪１２FL〜１２RRが加減速を伴って移動することを阻害しない。従って、運転者の加減速要求を充足しつつ各車輪の前後振動を低減することができる。
【００７１】
［第二の実施形態］
図３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の第二の実施形態にかかる電動車両１０における車輪の制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図３において、図２に示されたステップと同一のステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは、後述の図４についても同様である。
【００７２】
図３と図２との比較から解るように、第二の実施形態においては、ステップ７０において否定判別が行われたときには、ステップ９０が実行され、ステップ９０が完了すると制御はステップ１００へ進む。これら以外のステップは第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００７３】
ステップ９０においては、ステップ４０において演算された車体１８に対する各車輪の相対前後速度ΔＶiがローパスフィルタ処理されることにより、ローパスフィルタ処理後の相対前後速度ΔＶlpi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）が演算される。なお、ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数は、図９のｆｃ２に対応する値に設定される。
【００７４】
ステップ１００においては、ステップ７０において演算されたローパスフィルタ処理後の相対前後速度ΔＶlpiを使用して、第二の目標制駆動トルクＴt2iが上記式（１０）に対応する下記の式（１２）に従って演算される。
Ｔt2ｉ＝−ＣvΔＶlpiＲ  …（１２）
【００７５】
図１０を参照して行われた前述の説明から解るように、相対前後速度ΔＶiの周波数が大きい領域においては、第一の目標制駆動トルクＴt1iが第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正されると、車体１８の前後振動が却って増大する。よって、相対前後速度ΔＶiの周波数が大きい領域においては、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさが低減されることが好ましい。
【００７６】
第二の実施形態によれば、ステップ９０において、各車輪の相対前後速度ΔＶiがローパスフィルタ処理され、ステップ１００において、ローパスフィルタ処理後の相対前後速度ΔＶlpiを使用して、第二の目標制駆動トルクＴt2iが演算される。よって、相対前後速度ΔＶiの周波数が大きい領域においては、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさを低減することができる。従って、相対前後速度ΔＶiの周波数が大きい領域において第一の目標制駆動トルクＴt1iが第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正されることに起因する車体１８の前後振動の増大を抑制することができる。
【００７７】
［第三の実施形態］
図４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の第三の実施形態にかかる電動車両１０における車輪の制駆動力の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００７８】
図４と図２との比較から解るように、第三の実施形態においては、ステップ５０が完了すると制御はステップ６０へ進み、ステップ６０が完了すると制御はステップ７０へ進む。ステップ６０以外のステップは第一の実施形態の場合と同様に実行される。
【００７９】
ステップ６０においては、ステップ４０において演算された車体１８に対する各車輪の相対前後速度ΔＶiが周波数解析されることにより、相対前後速度ΔＶiの主要な周波数ｆmが求められる。更に、周波数ｆmに基づいて図７に示されたマップが参照されることにより、係数Ｃvが演算される。図７に示されているように、係数Ｃvは、主要な周波数ｆmが１０Ｈz及びその近傍（所定の周波数範囲）内の値であるときには正の値Ｃvmaxに演算されるが、主要な周波数ｆmが所定の周波数範囲から離れるにつれて小さくなる。更に、係数Ｃvは、主要な周波数ｆmがｆm1以下であるとき及びｆm2以上であるときには０に演算される。ｆm1及びｆm2はそれぞれ図９のｆc1及びｆc2と実質的に同一の値である。
【００８０】
なお、係数Ｃvが図７に示されているように演算されるのは、以下の点を考慮したことによる。即ち、本発明に従って行われる車輪の制駆動力の制御による車輪の前後振動の制振効果は、相対前後速度ΔＶiの周波数が図１０のｆc1からｆc2までの範囲において高い。相対前後速度ΔＶiの周波数が図１０のｆc1以下の領域においては、車輪の制駆動力の制御による車輪の前後振動の制振効果は実質的に０である。相対前後速度ΔＶiの周波数が図１０のｆc2よりも高い領域においては、本発明に従って車輪の制駆動力の制御が行われると、車輪の前後振動が却って悪化する虞がある。
【００８１】
図１０を参照して行われた前述の説明から解るように、相対前後速度ΔＶiの周波数が小さい領域においては、第一の目標制駆動トルクＴt1iを第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正することによる制振効果は得られない。逆に、上述のように、相対前後速度ΔＶiの周波数が大きい領域においては、第一の目標制駆動トルクＴt1iが第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正されると、車体１８の前後振動が却って増大する。よって、第一の目標制駆動トルクＴt1iを第二の目標制駆動トルクＴt2iにて修正するに当たり、相対前後速度ΔＶiの周波数ｆmが所定の周波数範囲内にないときには、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさが低減されることが好ましい。
【００８２】
第三の実施形態によれば、ステップ６０において、各車輪の相対前後速度ΔＶiが周波数解析されることにより、相対前後速度ΔＶiの主要な周波数ｆmが求められ、周波数ｆmに基づいて図７に示されたマップが参照されることにより、係数Ｃvが演算される。よって、主要な周波数ｆmが所定の周波数範囲内にあるときには、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさを大きくし、効果的な制振を行うことができる。主要な周波数ｆmが所定の周波数範囲内にないときには、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさを小さくし、不必要な制駆動トルクの修正量を低減することができる。
【００８３】
なお、一般的な電動車両においては、車速Ｖが４０km/h及びその近傍にあるときにハーシュネスが顕著になる。上述の各実施形態によれば、ステップ５０において、基準値ΔＶ0は、車速Ｖが４０km/h及びその近傍の値であるときに小さい値になるよう車速Ｖに応じて可変設定される。よって、車速Ｖが４０km/h及びその近傍の値であるときには、ステップ７０の判別が肯定判別になり易くなるので、第二の目標制駆動トルクＴt2iの大きさを小さくし、サスペンションの前後コンプライアンスを高くすることができる。従って、基準値ΔＶ0が車速Ｖに関係なく一定である場合に比して、ハーシュネスを改善することができる。
【００８４】
［修正例］
図５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の修正例にかかる電動車両１０を示す概略構成図である。なお、図５において、図１に示された部材と同一の部材には図１において付された符号と同一の符号が付されている。
【００８５】
修正例においては、電動車両１０には各実施形態における前後加速度センサ４８FL〜４８RRは設けられていない。電子制御装置２８は、運動状態検出装置４４により検出された車両１０の車速、車両１０の重心周りのヨーレート、車両１０の重心から各車輪の車軸までの車両前後方向の距離及び車両１０のトレッドに基づいて、車輪１２FL〜１２RRに対応する車両横方向位置における車体の前後速度Ｖbi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。よって、運動状態検出装置４４及び電子制御装置２８は、互いに共働して、各駆動輪に対応する車両横方向位置における車体の前後速度を検出する装置として機能する。前後速度Ｖbiは、車輪１２FL〜１２RRに対応する車両横方向位置における車体の前後加速度の微分値として演算されてもよい。
【００８６】
インホイールモータ２４FL〜２４RRにはそれぞれ対応するインホイールモータの回転角φi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を検出する回転角センサ（レゾルバ）５０FL〜５０RRが内蔵されている。電子制御装置２８は、回転角φiの変化率に基づいて、車輪１２FL〜１２RRの前後速度Ｖwi（ｉ＝fl、fr、rl及びrr）を演算する。よって、回転角センサ５０FL〜５０RR及び電子制御装置２８は、互いに共働して、各駆動輪の前後速度を検出する装置として機能する。
【００８７】
一般に、車両の走行挙動の制御が行われるインホイールモータ式の四輪駆動車には、車速センサ及びヨーレートセンサが設けられており、インホイールモータ２４FL〜２４RRには回転角センサが内蔵されている。よって、修正例によれば、車両の走行挙動の制御が行われるインホイールモータ式の四輪駆動車に設けられているセンサを有効に利用して、車体の前後振動を低減するための車輪の制駆動力の制御を行うことができる。
【００８８】
なお、修正例における車輪の制駆動力の制御ルーチンは、上述の第一乃至第三の実施形態の制御ルーチンの何れかである。よって、修正例においても、上述の各実施形態の場合と同様に、車輪１２FL〜１２RRから車体１８への車両前後方向の加振力の伝達を低減し、車体１８の前後振動を低減することができる。
【００８９】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態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形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００９０】
例えば、上述の各実施形態及び修正例においては、ステップ７０において、相対前後速度ΔＶiの絶対値が基準値ΔＶ0よりも大きいか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには、ステップ８０において、第二の目標制駆動トルクＴt2iが上記式（１１）に従って演算されるようになっている。しかし、ステップ７０及び８０は省略されてもよい。
【００９１】
また、上述の各実施形態及び修正例においては、ステップ５０において、車速Ｖに基づいて図５に示されたマップが参照されることにより、基準値ΔＶ0が演算されることにより、基準値ΔＶ0は車速Ｖに応じて可変設定されるようになっている。しかし、基準値ΔＶ0は車速Ｖに関係なく正の一定の値であってもよい。
【００９２】
また、上述の実施形態及び修正例においては、インホイールモータ１６FL〜１６RRがそれぞれ対応する車輪１２FL〜１２RRに相互に独立して駆動力を付与するようになっている。しかし、本発明は、前二輪又は後二輪が従動輪又は他の駆動手段により駆動される駆動輪である車両に適用されてもよい。
【００９３】
また、上述の実施形態においては、車輪１２FL〜１２RRに駆動力を付与する駆動用電動機はインホイールモータ３４FL〜３４RRであるが、駆動用電動機はサスペンションアームに搭載されていてもよく、また車体に搭載されたオンボードモータであってもよい。
【００９４】
更に、上述の第一乃至第三の実施形態及び修正例が、任意の組合せにて実行されてよく、その場合には組み合わされる実施形態及び修正例の作用効果と同様の作用効果がえられる。
【符号の説明】
【００９５】
１０…電動車両、１２FL〜１２RR…車輪、１８…車体、２０FL〜２０RR…サスペンション、２４FL〜２４RR…インホイールモータ、２８…電子制御装置、３２…摩擦制動装置、４２…圧力センサ、４４…運動状態検出装置、４６FL〜４６RR…トルクセンサ、４８FL〜４８RR…前後加速度センサ
【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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