(57)【要約】【課題】駆動力源からタイヤに伝達されるトルクを振動させる場合に、トルクの伝達経路で衝突音が生じることを抑制する。【解決手段】車両が走行する際に駆動力源からタイヤに伝達する要求トルクを求め、要求トルクから振動トルクを求め、駆動力源からタイヤに振動トルクを伝達して摩擦係数を制御する駆動力制御装置において、車両が旋回走行するか否かを判断する走行判断手段（ステップＳ１）と、車両が旋回走行する際の要求トルクを、車両が直進走行する際の要求トルクよりも高く設定する要求トルク設定手段（ステップＳ３）と、要求トルクが駆動領域にあり、かつ、振動トルクが、駆動領域と回生領域とを交番的に行き来するか否かを判断する判断手段（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８）と、要求トルクが駆動領域にあり、かつ、振動トルクが駆動領域と回生領域とを交番的に行き来する場合は、振動トルクのうち回生領域の部分を除去する補正手段（ステップＳ９）とを備えている。【選択図】図１
2009254078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に接触するタイヤと、このタイヤに伝達するトルクを発生する駆動力源とを有する車両が走行するにあたり、前記駆動力源から前記タイヤに伝達する要求トルクを求め、この要求トルクを基準として交番的に変化する振動トルクを求め、前記駆動力源から前記タイヤに振動トルクを伝達することにより、前記タイヤと路面との間における摩擦係数を制御する駆動力制御装置において、
前記車両が旋回走行するか直進走行するかを判断する走行判断手段と、
前記車両が旋回走行すると判断された場合における要求トルクを、前記車両が直進走行すると判断された場合の要求トルクよりも高く設定する要求トルク設定手段と、
この要求トルク設定手段により設定された要求トルクが駆動領域にあり、かつ、その要求トルクから求めた振動トルクが、前記駆動領域と回生領域とを交番的に行き来するか否かを判断する判断手段と、
この判断手段で、前記要求トルクが駆動領域にあり、かつ、前記振動トルクが前記駆動領域と回生領域とを交番的に行き来すると判断された場合は、前記振動トルクのうち前記回生領域にある部分を除去する補正手段と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記駆動力源から前記タイヤに至るトルクの伝達経路に、凹部と凸部との噛み合いによりトルク伝達をおこなう伝動装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記車両が旋回走行するときに前記タイヤと路面との間の抵抗力を求める抵抗力算出手段を備え、
前記要求トルク設定手段は、前記タイヤと路面との間の抵抗力が相対的に高くなることにともない、前記車両が旋回走行する場合の要求トルクを相対的に高く設定する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動力源からタイヤにトルクを伝達するにあたり、タイヤと路面との間の摩擦係数を制御することの可能な駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に駆動力源が搭載されており、その駆動力源のトルクがタイヤに伝達されて、タイヤと路面との間で駆動力が発生する。ここで、駆動力源からタイヤに伝達されるトルクが同じであり、かつ、タイヤの回転数が同じであっても、タイヤと路面との間における摩擦係数が変化すると、駆動力も変化する。このように、車両の挙動は、タイヤと路面との間の摩擦係数により変化する。一方、タイヤと路面との間の摩擦係数と、タイヤに伝達されるトルク特性との関係に着目し、タイヤに伝達するトルクを振動させることにより、タイヤと路面との間の摩擦係数を任意に制御する技術が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された車両制御装置では、車両の各車輪を駆動する電動モータが設けられており、必要とされる駆動トルクを得るためのモータトルク指令値にしたがって、電動モータが駆動および制御される。また、通常の制御では、各車輪あるいは電動モータの駆動トルクを検出し、検出された駆動トルクが、モータトルク指令値となるようにフィードバック制御される。さらに、上記の通常の制御に加えて、電動モータの駆動信号に微少振動の信号を重畳することによりタイヤに微少振動を与えて、タイヤの摩擦力を制御することが記載されている。例えば、タイヤに与えるトルクの微少振動の振幅、周波数、位相を制御して、タイヤと路面との間の摩擦係数を任意に調整することにより、車両の走行性能および挙動が安定化するものとされている。
【０００４】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ０２／０００４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の駆動力源からタイヤに至る動力伝達経路には、歯車伝動装置、巻き掛け伝動装置、摩擦伝動装置、トラクション伝動装置などが設けられており、このうち、歯車伝動装置は、回転要素同士の滑りが生じることがないため、動力損失が少ないという利点がある。しかしながら、電動モータからタイヤに至る動力伝達経路に歯車伝動装置が設けられている車両において、特許文献１に記載されているように、電動モータからタイヤに伝達するトルクに微少振動を与える制御をおこなったときに、電動モータのトルクが駆動側と回生側とを交互に行き来するように振動されると、歯車同士の噛み合い部分で、バックラッシに起因する歯当たり音が生じる虞があった。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、駆動力源からタイヤに伝達されるトルクを振動させる場合に、駆動力源からタイヤに至る動力伝達経路で衝突音が生じることを抑制できる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、路面に接触するタイヤと、このタイヤに伝達するトルクを発生する駆動力源とを有する車両が走行するにあたり、前記駆動力源から前記タイヤに伝達する要求トルクを求め、この要求トルクを基準として交番的に変化する振動トルクを求め、前記駆動力源から前記タイヤに振動トルクを伝達することにより、前記タイヤと路面との間における摩擦係数を制御する駆動力制御装置において、前記車両が旋回走行するか直進走行するかを判断する走行判断手段と、前記車両が旋回走行すると判断された場合における要求トルクを、前記車両が直進走行すると判断された場合の要求トルクよりも高く設定する要求トルク設定手段と、この要求トルク設定手段により設定された要求トルクが駆動領域にあり、かつ、その要求トルクから求めた振動トルクが、前記駆動領域と回生領域とを交番的に行き来するか否かを判断する判断手段と、この判断手段で、前記要求トルクが駆動領域にあり、かつ、前記振動トルクが前記駆動領域と回生領域とを交番的に行き来すると判断された場合は、前記振動トルクのうち前記回生領域にある部分を除去する補正手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記駆動力源から前記タイヤに至るトルクの伝達経路に、凹部と凸部との噛み合いによりトルク伝達をおこなう伝動装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記車両が旋回走行するときに前記タイヤと路面との間の抵抗力を求める抵抗力算出手段を備え、前記要求トルク設定手段は、前記タイヤと路面との間の抵抗力が相対的に高くなることにともない、前記車両が旋回走行する場合の要求トルクを相対的に高く設定する手段を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、駆動力源からタイヤに伝達する要求トルクを求め、この要求トルクを基準として交番的に変化する振動トルクを生じさせることにより、タイヤと路面との間における摩擦係数を制御することができる。また、駆動力源からタイヤに伝達する要求トルクが駆動領域にあり、かつ、振動トルクが交番的に変化する、つまり、零Ｎｍを境界として、振動トルクが駆動領域と回生領域とを交互に行き来すると判断された場合は、振動トルクのうち回生領域に存在する部分を除去する。したがって、駆動力源からタイヤに至るトルク伝達経路で衝突音が生じることを抑制できる。さらに、車両が旋回走行する場合における要求トルクは、車両が直進走行する場合の要求トルクよりも高く設定されるため、車両が旋回走行する場合は、車両が直進走行する場合に比べて、振動トルクのうち除去される部分が少なくなる。したがって、車両が旋回走行する際におけるタイヤの横方向の摩擦係数を、車両が直進走行する場合よりも大きくすることができ、車両の旋回性能が向上する。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、伝動装置で凹部と凸部とが衝突して衝撃音が発生することを抑制できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、タイヤと路面との間の抵抗力が相対的に高くなることにともない、車両が旋回走行する場合の要求トルクを相対的に高く設定する。したがって、車両の旋回性能が一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明における駆動力源は、タイヤと動力伝達可能に接続された動力発生装置である。この駆動力源としては、電動モータ、エンジン、油圧モータが挙げられる。電動モータは、電気エネルギを運動エネルギに変換する回転装置であり、電動モータに供給する電力の電流値を制御することにより、電動モータのトルクを制御可能である。電動モータとしては、運動エネルギを電気エネルギに変換する機能を兼備したモータ・ジェネレータを用いることができる。前記エンジンは、燃料を燃焼させた時の熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、エンジンとしては内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンを用いることができる。これらのエンジンは、吸入空気量、燃料噴射量を制御することにより、出力トルクを制御可能である。また、ガソリンエンジンおよびＬＰＧエンジンは、点火時期を制御することにより、出力トルクを制御可能である。油圧モータは、オイルの流体エネルギをロータの運動エネルギに変換する流体機械であり、油圧モータは回転式の油圧モータ、例えば、歯車モータ、ベーンモータ、ねじモータを用いることができる。油圧モータでは、ロータに運動エネルギを与えるオイルの油圧を制御することにより、ロータの出力トルクを制御可能である。
【００１４】
この発明の伝動装置は、凹部と凸部との間に、バックラッシ、つまり、円周方向の隙間もしくはガタが不可避的に形成されている。この発明における伝動装置には、歯車同士の噛み合い力によりトルク伝達をおこなう歯車伝動装置が含まれる。この歯車伝動装置を用いた動力伝達装置としては、入力回転数と出力回転数との比を変更可能な変速機、入力回転数と出力回転数との比を変更できない減速機、駆動力源の動力を前輪と後輪とに分配するトランスファ、左右の車輪に回転数差が生じることを許容するデファレンシャルなどが含まれる。上記変速機には、遊星歯車式変速機、選択歯車式変速機、常時噛み合い式変速機などが含まれる。さらに、この発明の伝動装置には、変速機の出力軸と推進軸との連結部分に設けられるスプライン結合、つまり、内歯と外歯との噛み合いによりトルク伝達をおこなう機構も含まれる。この発明における駆動領域には、タイヤの回転を促進するトルクを与える領域の意味が含まれ、回生領域には、タイヤの回転を阻害するトルク（制動力）をタイヤに与える領域の意味が含まれる。
【００１５】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図２は、車両１の概略構成を示す平面図である。この車両１は４個の車輪、具体的には、右前輪２および左前輪３および右後輪４および左後輪５を有している。各車輪は、ホイール６にタイヤ７を取り付けて構成されるとともに、そのホイール６の内側に電動モータ８を配置した車輪、つまり、インホイールモータ形式の車輪である。この電動モータ８は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行（駆動）機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備したモータ・ジェネレータである。すなわち、電動モータ８が電動機として動作させることが力行制御であり、電動モータ８を発電機として動作させることが回生制御である。また、電動モータ８からホイール６に至る動力の伝達経路には減速機９が配置されている。この減速機９は、入力回転数よりも出力回転数の方が低回転となる構成であり、減速機９としては、例えば、常時噛み合い式の歯車変速機構を用いることが可能である。
【００１６】
このように、図２に示された車両１は、各車輪のタイヤ７に伝達するトルクを、独立して制御することの可能な四輪駆動車である。この電動モータ８および減速機９および各車輪は、懸架装置を介して車体により支持されている。この懸架装置は、ショックアブソーバ、スプリングなどを有する公知のものである。さら、車体には電源１３が設けられている。この電源１３としては、放電および充電をおこなうことの可能な二次電池、例えば、バッテリまたはキャパシタを用いることが可能である。さらに、二次電池に加えて、燃料電池を用いることもできる。この電源１３と各電動モータ８とが、インバータ（図示せず）を有する電気回路により接続されている。
【００１７】
また、各車輪に与える制動力を制御する制動装置が設けられている。この制動装置は、ホイール６と一体回転するロータと、このロータを挟み付けるディスクキャリパと、ディスクキャリパを作動させるホイールシリンダ１０と、ホイールシリンダ１０の油圧を制御するアクチュエータ１１とを有している。ホイールシリンダ１０は、各車輪毎に設けられており、アクチュエータ１１は車体に設けられている。さらに、各車輪、特に前輪の操舵角を制御する操舵装置１２が設けられている。この操舵装置１２は、室内に設けられたステアリングホイール、車体の下方に設けられたタイロッド、ステアリングホイールの回転操作をタイロッドの動作力に変換するギヤボックスなどを有する公知の構造である。この操舵装置１２のステアリングホイールが運転者により操作されると、右前輪２および左前輪３の操舵角が変化し、かつ、右後輪４および左後輪５の操舵角が変化する構成である。つまり、車両１は四輪の操舵角を制御可能である。さらに、制動装置および電動モータ８を制御する電子制御装置１４が設けられており、電子制御装置１４には、アクセルペダルの操作状態、ブレーキペダルの操作状態、各車輪の操舵角、車両１の重心周りのヨーレート、車速、各車輪の回転数、電動モータ８の回転数およびトルクなどを検出するセンサやスイッチの信号が入力される。この電子制御装置１４からは、電動モータ８の回転数およびトルクを制御する振動、ホイールシリンダ１０の油圧を制御する信号などが出力される。
【００１８】
図２に示す車両１は、走行性能を制御する機能として、アンチロックブレーキシステム、トラクションコントロールシステムなどを備えている。これらのシステムは、タイヤ７の摩擦力を最大に発揮させて車体を安定化させるように、タイヤ７の摩擦力を制御するものであり、例えば、コーナリングフォースが充分大きく、かつ、制動力が大きくなるような目標スリップ率を求め、タイヤ７の実際のスリップ率を目標スリップ率に近づけるように、制動装置のホイールシリンダ１０の油圧制御、電動モータ８の回転数およびトルクの制御などをおこなうことにより、車両１の操舵性能、動力性能、制動性能、旋回性能などを確保しようとするものである。このような制御をおこなうため電子制御装置１４には、タイヤ７のスリップ率と、タイヤ７と路面との間の摩擦係数との関係を表すマップおよびデータが記憶されており、このデータおよびマップに基づいて、ホイールシリンダ１０の油圧、および電動モータ８のトルクおよび回転数が制御される。
【００１９】
一方、タイヤ７のスリップ率と、タイヤ７と路面との間の摩擦係数との対応関係は、路面条件により異なる。また、タイヤ７に伝達するトルクを変動させる、つまり、トルクに振動を与えることで、タイヤ７と路面との間の摩擦係数を、任意に調整することが可能であることが知られている。具体的にはタイヤ７に与える電動モータ８のトルクを振動させるときに、その振動の振幅、周波数、位相などを制御することにより、タイヤ７と路面との間の摩擦係数を、任意に調整することが知られている。この原理は、再公表特許ＷＯ０２／０００４６３号公報に記載されている。例えば、タイヤ７に代えてゴムブロックを用いた摩擦モデルは、下記の振動方程式１で表すことができる。
【数１】
2009254078.tif 000003
【００２０】
振動方程式１において、Ｆｎは、ゴムブロックが路面に接触する垂直方向の荷重であり、μ・Ｆｎは、一定方向に滑るゴムブロックに作用する摩擦力（μは、路面の摩擦係数）であり、ｍは、ゴムブロックの質量、ｋは、ゴムブロックと路面間のバネ定数、ｃは、ゴムブロックの減衰係数、ω0は、ゴムブロックの共振周波数である。この振動方程式１を解くことにより、ゴムブロックに微少振動を与えない摩擦力と、ゴムブロックに微少振動を与えた場合の摩擦力との比μｒｅ１が、次式２で求められる。
【数２】
2009254078.tif 000004
【００２１】
上記の２つの数式から、制御対象となるタイヤ７の前後方向に振動を与えることにより、タイヤ７と路面との間における摩擦係数を任意に調整できることが分かる。上記の比μｒｅ１は、与える微少振動の周波数ωに依存し、周波数ωが共振周波数ω0に近づくほど、比μｒｅ１の値が小さくなる傾向を示す。また、共振周波数ω0より高い周波数の振動を周波数変調により与えることで、比μｒｅ１の値を相対的に大きくすることも可能である。さらに、タイヤ７の回転方向に振動トルクを付与することで、タイヤ７の前後方向における摩擦係数とスリップ率との関係は、スリップ率が増加することにともない摩擦係数が大きくなる傾向になることが知られており、これは、再公表特許ＷＯ０２／０００４６３号公報にも記載されている。
【００２２】
この実施例では、実際の摩擦係数が、目標摩擦係数となったか否かを推定するため、電子制御装置１４には、スリップ率と摩擦係数との関係を示すマップおよびデータが記憶されている。そして、タイヤ７のスリップ率を推定するとともに、マップおよびデータから、実際の摩擦係数を推定可能である。なお、各タイヤ７のスリップ率は、各車輪の回転速度を検知するセンサの信号に基づいて推定可能であり、その推定方法は、特開２００２−２７４３５６号公報、特開平６−２５８１９６号公報などに記載されているように周知であるので、具体的な説明を省略する。このように、タイヤ７に伝達するトルクを振動させることにより、タイヤ７と路面との間における前後方向の摩擦係数を調整することが可能である。なお、振動トルクを与えた場合と与えない場合とを比較すると、前後方向におけるスリップ率が同じであるとすれば、振動トルクを与えた場合の方が、振動トルクを与えない場合に比べて、タイヤ７の前後方向の摩擦係数が小さくなることが知られている。また、振動トルクを与えた場合と与えない場合とを比較すると、前後方向におけるスリップ率が同じであるとすれば、振動トルクを与えた場合の方が、振動トルクを与えない場合に比べて、タイヤ７の左右方向の摩擦係数が大きくなることが知られている。これらの原理は、例えば、再公表特許ＷＯ０２／０００４６３号公報に記載されている。
【００２３】
ところで、電動モータ８からタイヤ７に至る動力伝達経路には、減速機９が配置されている。減速機９では、歯車同士の噛み合い部分にバックラッシが不可避的に形成されている。このため、電動モータ８からタイヤ７に伝達されるトルクが振動して、電動モータ８のトルクが駆動側から回生側に切り替わるとき、および回生側から駆動側に切り替わるときに、歯車同士の噛み合い部分で歯と歯が衝突して衝撃音が発生する可能性があった。ここで、駆動側とは、電動モータ８が力行制御されることを意味し、回生側とは電動モータ８が回生制御されることを意味する。
【００２４】
この実施例では、電動モータ８からタイヤ７に伝達されるトルクに振動を与えるときに、歯車同士の噛み合い部分で歯と歯が衝突して衝撃音が発生することを抑制するために、図１のフローチャートを実行する。また、図１のフローチャートは、車両１が旋回走行する際の旋回性能を向上させる目的をも有する。図１のフローチャートは、車両１の走行中に、タイヤ７の前後方向にトルクを振動させる例である。まず、車両１が旋回走行中であり、かつ、タイヤ７に対する要求トルクが零Ｎｍ以上であるか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１では、各車輪の操舵角が閾値を越えると、車両１が旋回走行中であると判断できる。あるいは、ヨーレートが閾値βを越えた場合に、車両１が旋回走行中であると判断することも可能である。また、要求トルクが零Ｎｍ以上とは、電動モータ８が主として力行制御されることを意味する。
【００２５】
ステップＳ１の判断に先立ち、車速およびアクセル開度をパラメータとして要求駆動力を求め、その要求駆動力に基づいて、電動モータ８から出力する要求トルクを求める。このため、要求トルクを求めるためのデータおよびマップが、電子制御装置１４に記憶されている。また、ステップＳ１の判断で用いられる要求トルクは、車両１が直進走行する場合を想定して設定されたものである。なお、車両１は四輪駆動車であるため、前輪または後輪のいずれか二輪のタイヤ７の要求トルクを別個に求める制御、前輪および後輪のタイヤ７の全部について、それぞれ要求トルクを別個に求める制御のいずれかがおこなわれる。この実施例では４個のタイヤ７について、直進走行時の左前輪３の要求トルクfreq＿fLが求められ、直進走行時の右前輪２の要求トルクfreq＿fRが求められ、直進走行時の左後輪５の要求トルクfreq＿rLが求められ、直進走行時の右後輪４の要求トルクfreq＿rRが求められており、これらの要求トルクを用いてステップＳ１の判断がおこなわれている。
【００２６】
上記のステップＳ１で肯定的に判断された場合は、車両１の旋回走行に際して、各車輪毎にコーナリング抵抗力が算出される（ステップＳ２）。
【数３】
2009254078.tif 000005
【数４】
2009254078.tif 000006
【数５】
2009254078.tif 000007
【数６】
2009254078.tif 000008
【００２７】
上記の式３により左前輪３のコーナリング抵抗力ＦxfLが求められ、式４により右前輪２のコーナリング抵抗力ＦxfRが求められ、式５により左後輪５のコーナリング抵抗力ＦxrLが求められ、式６により右後輪４のコーナリング抵抗力ＦxrRが求められる。また、KfLは左前輪３のコーナリングパワー、KfRは右前輪２のコーナリングパワー、KrLは左後輪５のコーナリングパワー、KrRは右後輪４のコーナリングパワーである。これらのコーナリングパワーは、タイヤ７の外径、タイヤ７単体の摩擦係数、タイヤ７の幅などの諸元により決定された固定値であり、電子制御装置１４に予め記憶されている。また、βはスリップ角であり、このスリップ角βは、車両１の平面図において、車両１の重心（図示せず）を通り、かつ、前後方向に沿った直線（図示せず）と、車両１の進行方向を示す線分とのなす角度である。また、γは車両１の重心周りのヨーレート、Ｖは車速、ａは、車両１の前後方向で前輪の車軸と重心との間の距離、ｂは、車両１の前後方向で後輪の車軸と重心との間の距離、δｆＬは左前輪３の操舵角、δｆＲは右前輪２の操舵角、δｒＬは左後輪５の操舵角、δｒＲは右後輪４の操舵角である。
【００２８】
このステップＳ２の処理についで、車両１の旋回走行における各車輪の要求トルクが求められ（ステップＳ３）、ステップＳ５に進む。このステップＳ３では、例えば、
旋回中における左前輪３の要求トルク＝freq＿fL｜ＦxfL｜×α１
旋回中における右前輪２の要求トルク＝freq＿fR｜ＦxfR｜×α２
旋回中における左後輪５の要求トルク＝freq＿rL｜ＦxrL｜×α３
旋回中における右後輪４の要求トルク＝freq＿rR｜ＦxrR｜×α４
として求めることができる。ここで、α１ないしα４は、車両１の旋回中に運転者が違和感を持つことがない範囲で、コーナリング抵抗力に対応させて各車輪の要求トルクを高めるために用いる適合値である。この適合値α１ないしα４は、実車試験により求めた値が電子制御装置１４に記憶されている。
【００２９】
一方、前記ステップＳ１の判断時点で車両１が直進走行する場合は、そのステップＳ１で否定的に判断されるとともに、直進走行時の左前輪３の要求トルクfreq＿fL、および直進走行時の右前輪２の要求トルクfreq＿fR、および直進走行時の左後輪５の要求トルクfreq＿rL、および直進走行時の右後輪４の要求トルクfreq＿rRをそのまま保持し（ステップＳ４）、ステップＳ５に進む。なお、ステップＳ３で求められる旋回走行用の要求トルクは、ステップＳ４で求められた直進走行用の要求トルクよりも高く、その理由は後述する。そして、ステップＳ５では、タイヤ７に伝達するトルクの振動を開始する条件が成立しているか否かが判断される。例えば、タイヤ７と路面との間の摩擦係数を調整するために、トルク振動を開始するか否かを、運転者の意思により選択するスイッチが設けられていれば、そのスイッチの操作状態を電子制御装置１４により検知して、ステップＳ５の判断をおこなうことができる。このステップＳ５で否定的に判断された場合は、格別の制御をおこなうことなくスタートに戻る。
【００３０】
これに対して、ステップＳ５で肯定的に判断された場合は、各車輪毎に、要求トルクに基づいて振動トルクのゲインＧおよび振動トルクの周波数Ｆを決定する（ステップＳ６）。このステップＳ６の処理を図３の波形図により説明する。この図３は要求トルクと振動トルクとの関係を示す波形図である。図３のように、要求トルクに所定トルクを加算し、かつ、要求トルクから所定トルクを減算して、要求トルクを境界として変動するトルク、つまり、振動トルクが求められる。このように、振動トルクは、要求トルクを境界として、要求トルクよりも高い位相と、要求トルクよりも低い位相との間を、所定の周期で交互に行き来する。この要求トルクと振動トルクとの差が、振動トルクゲインＧであり、単位時間あたりにおける振動周期の回数が、周波数Ｆである。
【００３１】
この振動周期は、要求トルクを開始点として、その要求トルクよりも高くなり、ついで、要求トルクを経由して、要求トルクよりも低くなり、その後、要求トルクに戻るまでの時間である。この実施例では、車速と摩擦係数との対応関係を示すデータおよびマップが電子制御装置１４に記憶されており、車速から目標摩擦係数が求められる。ついで、その目標摩擦係数毎に、振動トルクゲインおよび周波数を決定したマップおよびデータが、電子制御装置１４に記憶されており、ステップＳ６では、このマップおよびデータを用いて、振動トルクゲインおよび周波数が求められる。なお、車両１の旋回走行中における各車輪の要求トルクは、車両１の直進走行時における要求トルクよりも高いが、図３では便宜上、２種類の要求トルクを共通の要求トルクで示してある。
【００３２】
このステップＳ６についで、各電動モータ８から各タイヤ７に伝達されるトルクを、それぞれ振動させる制御が開始される（ステップＳ７）。このステップＳ７でおこなわれるタイヤ７のトルク振動は、ステップＳ６で求められた特性を有する。具体的には、各電動モータ８に供給される電力の電流値を制御して、各タイヤ７に伝達するトルクを振動させることができる。このステップＳ７についで、各タイヤ７毎に、振動トルクが零Ｎｍを境界として、駆動側と回生側とで交番的に変化するか否かが判断される（ステップＳ８）。このステップＳ８で肯定的に判断された場合は、振動トルクが零Ｎｍを横切る部分、つまり、回生側トルクを除去し、かつ、要求トルクから、残りの振動トルクまでの振動ゲインＧ´を、所定時間ｔ´毎に抽出するとともに、その振動ゲインＧ´および所定時間ｔ´を、電子制御装置１４に記憶する（ステップＳ９）。
【００３３】
このステップＳ９の処理を、図４の波形図により説明する。この図４では、振動トルクのうち、要求トルクよりも低い部分が、零Ｎｍを境界として、駆動側と回生側とに交番的に生じる。そこで、振動トルクのうち零Ｎｍを越える破線部分、具体的には、回生側のトルクを削除している。このため、振動トルクの一部が零Ｎｍとなる。また、振動トルクが要求トルク以下となるＡ点から、振動トルクが要求トルクに戻るまでのＢ点までの間で、要求トルク未満の振動トルクの振動ゲインＧ´が、所定時間ｔ´毎に抽出される。このステップＳ９の処理は、車両１が旋回走行中または直進走行中の何れであってもおこなわれる。このため、図４の波形図では、旋回走行用の要求トルクと直進走行用の要求トルクとを、便宜上、区別せずに示してある。
【００３４】
このステップＳ９についで、振動トルクが要求トルクよりも高くなる部分、つまりＢ点からＣ点までの間は、所定時間ｔ´毎に、要求トルクに振動ゲインＧ´を加算することで、振動トルクを求め（ステップＳ１０）、スタートに戻る。これに対して、ステップＳ８で否定的に判断された場合は、ステップＳ６で求められた振動トルクを各タイヤ７に与える制御を継続し（ステップＳ１１）、スタートに戻る。なお、図１のフローチャートの一部を変更する例を説明すると、ステップＳ６の後に、ステップＳ７をおこなうことなくステップＳ８に進むルーチンを採用することも可能である。この場合、ステップＳ９またはステップＳ１１で、電動モータ８のトルク振動を開始すればよい。
【００３５】
このように、図１の制御例では、振動トルクが零Ｎｍを境界として、駆動側と回生側とで行き来することを回避できる。具体的には、振動トルクが、零Ｎｍおよび駆動側で振動することとなる。したがって、電動モータ８からタイヤ７に至るトルクの伝達経路に設けられた減速機９で、歯車同士の噛み合い部分で衝撃音が生じることを抑制できる。また、懸架装置のスプリングにより荷重が支えられていない部分（バネ下部品）の振動を抑制できる。さらに、ステップＳ９およびステップＳ１０の処理をおこなうことで、Ａ点からＢ点までの間における電動モータの仕事量と、Ｂ点からＣ点までの間における電動モータ８の仕事量とを一致させることができる。したがって、車両１の走行中に前後方向で加減速が生じることを抑制できる。なお、ステップＳ１０では、Ａ点からＢ点までの間における電動モータの仕事量と、Ｂ点からＣ点までの間における電動モータ８の仕事量との差を、相対的に小さくする制御をおこなうこともできる。
【００３６】
つぎに、振動トルクの一部を削除して、減速機９で歯車同士の噛み合い部分における衝撃音を抑制するにあたり、車両１の旋回走行中と、車両１の直進走行中とで異なる点を説明する。ここでは、便宜上、図４の波形図を、車両１が直進走行するときの要求トルクおよび振動トルクを示しているものとして取り扱う。一方、車両１が旋回走行するときの要求トルクおよび振動トルクを、図５の波形図により説明する。図５に示すように、車両１が旋回走行するときの要求トルク（実線）は、車両１が直進走行するときの要求トルク（破線）よりも高く設定される。そして、この実線で示す要求トルクについて、振動トルクが実線で示されている。図５に示す振動トルクの決定原理は、図４の場合と同じである。そして、図５に示された振動トルクのうち削除された部分（破線で示す）のトルク、つまり、回生側のトルクの面積は、図４で削除された部分の面積よりも狭い。また、旋回走行用の要求トルクから零Ｎｍまでの振動ゲインＧ′は、直進走行用の要求トルクから零Ｎｍまでの振動ゲインＧ′よりも大きい。これは、旋回走行用の要求トルクの方が、直進走行用の要求トルクよりも高く設定されているからである。
【００３７】
そして、タイヤ７の前後方向におけるスリップ率が同じであるとすれば、タイヤ７の横方向の摩擦係数は、タイヤ７に前後方向の振動トルクを与えた場合の方が、振動トルクを与えない場合よりも大きくなる特性を有する。したがって、実施例のように振動トルクの一部を削除するにあたり、旋回走行時の振動ゲインを、直進走行時の振動ゲインよりも大きくすれば、タイヤ７の横方向の摩擦係数を相対的に大きくすることができ、車両１の旋回性能が向上する。より具体的には、車両１の挙動が安定した状態で走行できる旋回限界、つまり、旋回可能な半径を相対的に小さくすることが可能である。なお、車両１が旋回走行する際の要求トルクを、車両１が直進走行する時の要求トルクよりも高く設定すると、車速が相対的に高くなりやすくなるが、車両１の旋回走行時のコーナリング抵抗力は、車両１の直進走行時の抵抗力よりも相対的に高く、車速が元々低下する傾向にあるため、実施例の制御をおこなっても、乗員が違和感を持つことを回避できる。以上のように、この実施例では、電動モータ８のトルクを振動させてタイヤ７の摩擦係数を調整するにあたり、減速機９での歯当たり音を防止すること、および車両１の旋回性能を向上すること、を両立できる。
【００３８】
この発明は、各車輪のホイール７の内側に電動モータ８が配置された、いわゆるインホイールモータ形式のパワートレーンの他に、車体に搭載された電動モータのトルクが、伝動装置を経由して、前輪または後輪のいずれか一方に伝達される構成の二輪駆動車にも適用可能である。さらに、車体に搭載された電動モータのトルクが、伝動装置を経由して、前輪および後輪の両方に伝達される構成の四輪駆動車にも適用可能である。
【００３９】
ここで、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、タイヤ７が、この発明のタイヤに相当し、電動モータ８が、この発明の駆動力源に相当し、減速機９が、この発明の伝動装置に相当する。また、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すると、ステップＳ１が、この発明の走行判断手段に相当し、ステップＳ２が、この発明の抵抗力算出手段に相当し、ステップＳ３が、この発明の要求トルク設定手段に相当し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８が、この発明の判断手段に相当し、ステップＳ９，Ｓ１０が、この発明の補正手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の駆動力制御装置で実行可能な制御例を示すフローチャートである。
【図２】この発明の駆動力制御装置の対象となる車両の概念図である。
【図３】この発明でタイヤに伝達される振動トルクを示す波形図である。
【図４】この発明でタイヤに伝達される振動トルクを補正する例を示す波形図である。
【図５】この発明でタイヤに伝達される振動トルクを補正する他の例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…車両、  ７…タイヤ、  ８…電動モータ、  ９…減速機、  １４…電子制御装置。
【図１】
2009254078.tif 000009
【図２】
2009254078.tif 000010
【図３】
2009254078.tif 000011
【図４】
2009254078.tif 000012
【図５】
2009254078.tif 000013