(57)【要約】【課題】車輪の目標車輪速度を決定できない場合における、各車輪の駆動力の制御をおこなうことの可能な駆動制御装置を提供する。【解決手段】複数の駆動輪に伝達する動力を個別に制御する駆動装置と、操舵輪の操舵角を制御して、車両の旋回半径を制御する操舵装置とを備えた駆動力制御装置において、車両の要求加速度を求める要求加速度算出手段（Ｓ１）と、車両の旋回半径を操舵角および推定車速から求める第１の旋回半径算出手段（Ｓ２）と、車両の旋回半径を操舵角および実際の車速から求める第２の旋回半径算出手段（Ｓ２）と、第１の旋回半径算出手段または第２の旋回半径算出手段のいずれかで求めた旋回半径および要求加速度に基づいて、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める目標回転速度算出手段と（Ｓ３）、各目標回転速度に基づいて、複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める目標駆動力算出手段（Ｓ４）とを備えている。【選択図】図１
2009060769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた複数の駆動輪と、前記複数の駆動輪に伝達する動力を個別に制御する駆動装置と、前記車両に設けられた操舵輪と、前記操舵輪の操舵角を制御することにより、前記車両の旋回半径を制御する操舵装置とを備えた駆動力制御装置において、
前記車両における要求加速度を求める要求加速度算出手段と、
前記車両の旋回半径を、前記操舵角および推定された車速から求める第１の旋回半径算出手段と、
前記車両の旋回半径を、前記操舵角および実際の車速から求める第２の旋回半径算出手段と、
前記第１の旋回半径算出手段または第２の旋回半径算出手段のいずれか一方の手段により求められた旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める目標回転速度算出手段と、
前記複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、前記複数の駆動輪について別個に目標駆動力を求める目標駆動力算出手段と
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】
前記目標回転速度算出手段は、前記第１の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、前記第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径との差が、予め定められた所定値よりも小さい場合は、第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める手段を含む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】
車両に設けられた複数の駆動輪と、前記複数の駆動輪に伝達する動力を個別に制御する駆動装置と、前記車両に設けられた操舵輪と、前記操舵輪の操舵角を制御することにより、前記車両の旋回半径を制御する操舵装置とを備えた駆動力制御装置において、
前記車両における要求加速度を求める要求加速度算出手段と、
前記車両の旋回半径を、前記操舵角および前記車両の推定車速から求める旋回半径算出手段と、
前記旋回半径算出手段により求められる前記旋回半径を、予め定められた所定時間毎に更新する更新手段と
前記更新手段により更新された旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪について目標回転速度を別個に求める目標回転速度算出手段と、
前記複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、前記複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める目標駆動力算出手段と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項４】
前記旋回半径算出手段は、前記車両の停車時に旋回半径を求める場合、前記操舵角および前記車両の前後方向に配置された複数の車輪の軸間距離に基づいて、前記旋回半径を求める手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記更新手段は、前記車両における要求加速度に基づいて、前記所定時間を決定する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記更新手段は、前記車両における要求加速度が相対的に大きくなるほど、前記所定時間を相対的に短くする手段を含むことを特徴とする請求項５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、車両の左右方向、または前後方向に設けられた複数の駆動輪の駆動力を、独立して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】
乗用車やトラック、バス等といった車両の旋回性能を向上させることは、車両の走行性能の向上にとって重要である。近年においては、車両の旋回中に駆動輪の駆動力を制御することによって、車両の旋回性能を向上させる技術が実用化されており、その一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、左前輪および右前輪および左後輪および右後輪に対して、別個に４個のモータが動力伝達可能に設けられた、四輪駆動型の電気自動車である。また、４個のモータをそれぞれ駆動するモータ駆動部が設けられている。さらに、各車輪の回転数を検出する回転数センサと、車両の操舵角を検出する操舵角センサと、制御装置とが設けられている。そして、各車輪の回転数、操舵角、各車輪に与えられる基準トルクに基づいて、各車輪がスリップしているか否かを判定し、車輪のスリップを検出したときに、スリップの発生した車輪またはスリップの発生した車輪と対になっている車輪のトルクを低減させることにより、ヨーレートセンサやすべり角センサ等を用いることなく、車両の旋回制御を実行する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６６５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている電気自動車においては、１輪がスリップした場合に、スリップした車輪、または、そのスリップした車輪と対の車輪のトルクを低減させると、車両の旋回特性がオーバーステアまたはアンダーステアとなる虞がある。そこで、スリップした車輪の目標回転速度を求め、その目標回転速度に基づいて、その車輪の駆動力を制御することも考えられる。しかしながら、車両の発進時点で操舵がおこなわれている場合は、目標回転速度を決定できない可能性がある。すなわち、車両の発進時のように、車輪の目標回転速度を決定できない場合における、各車輪の駆動力の制御について改善の余地があった。
【０００５】
この発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、車輪の目標車輪速度を決定できない場合における、各車輪の駆動力の制御をおこなうことの可能な駆動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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両に設けられた複数の駆動輪と、前記複数の駆動輪に伝達する動力を個別に制御する駆動装置と、前記車両に設けられた操舵輪と、前記操舵輪の操舵角を制御することにより、前記車両の旋回半径を制御する操舵装置とを備えた駆動力制御装置において、前記車両における要求加速度を求める要求加速度算出手段と、前記車両の旋回半径を、前記操舵角および推定された車速から求める第１の旋回半径算出手段と、前記車両の旋回半径を、前記操舵角および実際の車速から求める第２の旋回半径算出手段と、前記第１の旋回半径算出手段または第２の旋回半径算出手段のいずれか一方の手段により求められた旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める目標回転速度算出手段と、前記複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、前記複数の駆動輪について別個に目標駆動力を求める目標駆動力算出手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記目標回転速度算出手段は、前記第１の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、前記第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径との差が、予め定められた所定値よりも小さい場合は、第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める手段を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、車両に設けられた複数の駆動輪と、前記複数の駆動輪に伝達する動力を個別に制御する駆動装置と、前記車両に設けられた操舵輪と、前記操舵輪の操舵角を制御することにより、前記車両の旋回半径を制御する操舵装置とを備えた駆動力制御装置において、前記車両における要求加速度を求める要求加速度算出手段と、前記車両の旋回半径を、前記操舵角および前記車両の推定車速から求める旋回半径算出手段と、前記旋回半径算出手段により求められる前記旋回半径を、予め定められた所定時間毎に更新する更新手段と、前記更新手段により更新された旋回半径と前記要求加速度とに基づいて、前記複数の駆動輪について目標回転速度を別個に求める目標回転速度算出手段と、前記複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、前記複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める目標駆動力算出手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記旋回半径算出手段は、前記車両の停車時に旋回半径を求める場合、前記操舵角および前記車両の前後方向に配置された複数の車輪の軸間距離に基づいて、前記旋回半径を求める手段を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３の構成に加えて、前記更新手段は、前記車両における要求加速度に基づいて、前記所定時間を決定する手段を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記更新手段は、前記車両における要求加速度が相対的に大きくなるほど、前記所定時間を相対的に短く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】
【００１２】
請求項１の発明によれば、車両における要求加速度が求められ、車両の旋回半径を、操舵角および推定された車速から求めるか、または、操舵角および実際の車速から求める。いずれかの方法により求められた旋回半径と、前記要求加速度とに基づいて、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める。そして、複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める。このように、車両の旋回半径を、操舵角および推定された車速から求めることが可能である。このため、車速から駆動輪の目標回転速度を求められない場合、例えば車両が停止している場合のように、目標回転速度を検知するセンサの精度が低い状態でも、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求めることが可能である。したがって、車両の旋回性能の低下を抑制でき、ドライバーの違和感を低減できる。
【００１３】
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、第１の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径との差が、予め定められた所定値よりも小さい場合は、第２の旋回半径算出手段により求められた旋回半径と、要求加速度とに基づいて、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求めることができる。したがって、実際の車速の検知性能の信頼性が相対的に高くなった場合は、その実際の車速を用いて駆動輪の目標回転速度を求めることが可能である。
【００１４】
請求項３の発明によれば、車両における要求加速度を求め、車両の旋回半径を、操舵角および前記車両の推定車速から求める。また、前記旋回半径を、予め定められた所定時間毎に更新し、更新された旋回半径と、要求加速度とに基づいて、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める。さらに、複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める。このため、車速から駆動輪の目標回転速度を求められない場合、例えば車両が停止している場合においても、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求めることが可能である。したがって、車両のドライバーの違和感を低減し、かつ、複数の駆動輪の駆動力を別個に制御することが可能である。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、車両の停車時に旋回半径を求める場合、操舵角および車両の前後方向に配置された車輪の軸間距離に基づいて、旋回半径を求める。したがって、車両が停止している場合において、旋回半径を一層確実に求めることが可能である。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、車両における要求加速度に基づいて、所定時間を決定することができる。
【００１７】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、車両における要求加速度が相対的に大きくなるほど、所定時間を相対的に短くすることができる。したがって、旋回半径をよりきめ細かく求めることが可能であり、制御精度が一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明において、車両とは地上を走行する走行体である。また、複数の駆動輪は共に接地する車輪であり、駆動装置から出力された動力が伝達される車輪が駆動輪である。この発明で対象とする車両は複数の車輪を有しており、その車輪を、機能の相違から、駆動輪および操舵輪と記している。また、車両の前後方向における配置位置の相違から、前輪および後輪と記すことがある。また、複数の駆動輪には、車両の左右方向で異なる位置に配置された左駆動輪および右駆動輪が含まれる。また、複数の駆動輪には、車両の前後方向で異なる位置に配置された前駆動輪および後駆動輪が含まれる。また、この発明において、駆動装置とは、駆動輪に伝達する動力を出力する動力装置である。この駆動装置には、動力を発生する駆動力源自体、または駆動力源から駆動輪に至る経路に配置される動力伝達装置が含まれる。
【００１９】
上記の駆動力源には、エンジン、電動モータ（電動機）、油圧モータ、フライホイールシステムなどのうち、少なくとも１種類の駆動力源を用いることが可能である。ここで、種類とは、動力の発生原理が異なることを意味する。上記エンジンは、燃料を燃焼させた場合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、具体的には、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることが可能である。また、電動モータは、電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置であり、電動モータは、直流モータまたは交流モータのいずれでもよい。また、上記の動力伝達装置には、変速機、クラッチ機構、動力分配装置などが含まれる。変速機とは、入力回転数と出力回転数との比（変速比）を変更可能な伝動装置である。クラッチ機構は、トルク容量を変更可能な伝動装置である。また、動力分配装置は、異なる車輪に対する動力の分配率を変更可能な装置である。
【００２０】
また、この発明において、操舵輪とは平面図内で操舵角を変更可能に構成された車輪である。そして、前後方向に沿った中心線よりも右側に位置する操舵輪が右操舵輪であり、中心線よりも左側に位置する操舵輪が左操舵輪である。さらに、この発明は、車両の前輪および後輪の両方に対して、駆動装置の動力を伝達可能に構成された四輪駆動車に適用することができる。さらに、この発明において、車両の前輪または後輪のいずれか一方に対して、駆動装置の動力を伝達可能に構成された二輪駆動車に適用することができる。さらにこの発明を、二輪駆動車に適用する場合、駆動輪と操舵輪とが共通の車輪である構成、または駆動輪と操舵輪とが異なる車輪である構成のいずれでもよい。またこの発明において、車輪の軸間距離は、駆動輪同士の軸間距離、または操舵輪と駆動輪との軸間距離のいずれでもよい。さらに、操舵輪または駆動輪以外の車輪、つまり、操舵される構成を有しておらず、かつ、駆動装置の動力も伝達されない車輪が設けられている場合、その車輪と駆動輪との間の軸間距離、または、その車輪と操舵輪との間の軸間距離であってもよい。
【００２１】
つまり、この発明において、駆動力を変更できる複数（少なくとも２個）の駆動輪が、車両の左右一対の駆動輪である場合、前輪を構成する左駆動輪および右駆動輪の１組、または、後輪を構成する左駆動輪および右駆動輪の１組とし、少なくとも１組の左右駆動輪で、駆動力を別個に変更可能であればよい。また、この発明において、複数の駆動輪が、車両の前後方向で異なる位置に配置された３組以上の駆動輪である場合は、そのうちの少なくとも２組の駆動輪において駆動力を別個に変更可能であればよい。さらにこの発明において、車両の要求加速度は、車両の乗員が操作する操作装置の状態に基づいて判断される。この操作装置は、乗員が足で操作する構成のペダル、または乗員が手で操作する構成のレバーまたはノブなど、いずれの構成でもよい。さらに、この発明における複数の駆動輪とは、車両の前後方向および左右方向で、駆動輪の配置位置を４箇所に区分した場合に、異なる配置個所に配置されている駆動輪の２本以上という意味である。さらに、この発明において、推定される車速とは、車輪の回転速度を検知する車輪回転速度センサの信号以外のパラメータから求められる車速である。
【００２２】
つぎに、駆動力制御装置の対象となる車両の具体例を、図２に基づいて説明する。図２は、車両１の平面図であり、車両１が前進する方向を矢印Ｘで示してある。また、車両１が前進する方向を向いて、車両１の前後方向に沿った中心線（図示せず）の右側を「右」とし、中心線の左側を「左」として説明する。また、車両１の前進方向Ｘに対して、逆となる方向が、車両１が後進する方向（後退方向）である。
【００２３】
この図１に示す車両１は、４本の車輪を有している。具体的には、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒおよび左側後輪３ｌおよび右側後輪３ｒを有している。そして、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒおよび左側後輪３ｌおよび右側後輪３ｒの位置関係を説明すると、車両１の前後方向に沿った中心線の左側に左側前輪２ｌが設けられ、中心線の右側に右側前輪２ｒが設けられている。また、車両１の前後方向で、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒよりも後方に、左側後輪３ｌおよび右側後輪３ｒが配置されている。さらに、車両１の前後方向に沿った中心線の左側に左側後輪３ｌが配置され、中心線の右側に右側後輪３ｒが配置されている。さらに、車両１には、電動機を動力発生機構とする駆動装置１００が搭載されている。この駆動装置１００は、左前側電動機１０ｌと、右前側電動機１０ｒと、左後側電動機１１ｌと、右後側電動機１１ｒとを有している。
【００２４】
そして、左前側電動機１０ｌと左側前輪２ｌとが動力伝達可能に接続され、右前側電動機１０ｒと右側前輪２ｒとが動力伝達可能に接続され、左後側電動機１１ｌと左側後輪３ｌとが動力伝達可能に接続され、右後側電動機１１ｒと右側後輪３ｒとが動力伝達可能に接続されている。これらの左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒには、インバータ６を介在させて蓄電装置７が電気回路により接続されている。蓄電装置７としては、バッテリまたはキャパシタを用いることができる。なお、便宜上、図２では１台のインバータ６で示してあるが、この具体例においては、蓄電装置７から、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒに供給する電力を、別個に制御するために、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒに対応させて、４台のインバータが設けられる。
【００２５】
なお、各電動機と各車輪との間に、変速機またはクラッチ機構を設けることも可能である。変速機は、入力回転数と出力回転数との比を変更可能な伝動装置である。この変速機を設ける場合、電子制御装置５０により変速比を制御可能に構成すればよい。変速機としては、無段変速機または有段変速機のいずれを用いてもよい。また、クラッチ機構は、トルク容量を制御可能な伝動装置であり、クラッチ機構としては、摩擦力により動力伝達をおこなう摩擦式クラッチ、電磁力により動力伝達をおこなう電磁式クラッチを用いることができる。このクラッチ機構を設ける場合、電子制御装置５０によりクラッチ機構のトルク容量を制御可能とすればよい。
【００２６】
また、車両１に搭載されているシステムを制御するコントローラとして電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられている。この電子制御装置５０および蓄電装置７も、前記駆動装置１００に含まれる。そして、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒに供給される電力を別個に制御することにより、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒの出力（トルク×回転数）を、別個に制御することが可能に構成されている。また、車両１の室内には、乗員の足で踏み込まれるアクセルペダル５が設けられており、そのアクセルペダル５の踏み込み量および踏み込み速度を検知するアクセル開度センサ４２が設けられている。このアクセル開度センサ４２の信号は電子制御装置５０に入力される構成となっている。
【００２７】
また、左前側電動機１０ｌの回転角度および回転速度を検出する左前側レゾルバ４０ｌが設けられ、右前側電動機１０ｒの回転角度および回転速度を検出する右前側レゾルバ４０ｒが設けられ、左後側電動機１１ｌの回転角度および回転速度を検出する左後側レゾルバ４１ｌが設けられ、右後側電動機１１ｒの回転角度および回転速度を検出する右後側レゾルバ４１ｒが設けられている。これら、左前側レゾルバ４０ｌおよび右前側レゾルバ４０ｒおよび左後側レゾルバ４１ｌおよび右後側レゾルバ４１ｒの信号が、電子制御装置５０に入力される構成となっており、この信号が、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよびび右後側電動機１１ｒの制御に用いられる。
【００２８】
一方、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒの操舵角を制御するために、車両１の室内にはハンドル（ステアリングホイール）４が設けられている。前記ハンドル４に加えられた操作力は、操舵用減速装置８を経由して左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒに伝達されるように構成されている。この操舵用減速装置８は、例えば歯車減速機構により構成されている。そして、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒの操舵角を制御することにより、車両１の進行方向を変更する。また、ハンドル４３の回転角度および回転方向に基づいて、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒの操舵角および操舵方向を間接的に検知する操舵角センサ４３が設けられている。この操舵角センサ４３の信号は、電子制御装置５０に入力されるように構成されている。また、左側前輪２ｌの回転速度を検知する左側前輪回転速度センサ４４ｌおよび右側前輪２ｒの回転速度を検知する右側前輪回転速度センサ４４ｒおよび左側後輪３ｌの回転速度を検知する左側後輪回乾速度センサ４５ｌおよび右側後輪３ｒの回転速度を検知する右側後輪回転速度センサ４５ｒが設けられており、左側前輪回転速度センサ４４ｌおよび右側前輪回転速度センサ４４ｒおよび左側後輪回乾速度センサ４５ｌおよび右側後輪回転速度センサ４５ｒの信号が、電子制御装置５０に入力されるように構成されている。
【００２９】
この具体例では、車両１の走行姿勢、主としてヨー運動は、車両１の旋回半径および各駆動輪の回転速度に依存することに着目し、各駆動輪の目標とする目標回転速度を演算し、各駆動輪の実際の回転速度が目標回転速度となるように、駆動輪へ付与する動力をフィードバック制御をおこなう。これによって、ヨーセンサやスリップ角センサ等を用いなくとも、車両１の旋回性能を確保しつつ、車両１の走行姿勢変化を抑制して、安定して車両を走行させることができる。また、路面の摩擦状態変化のような、車両１に対する外乱が発生しても、車両１の走行安定性低下を抑制しつつ、車両１の旋回性能を確保できる。
【００３０】
つぎに、車両１の走行特性に影響を及ぼす各種の条件を、図３ないし図６に基づいて説明する。まず、図３は車両１が前進走行し、かつ、右旋回する状態を示している。右旋回とは、ハンドルを基準位置から右方向（時計方向）に回転させる場合を意味する。また、基準位置とは、車両１が直進する操舵角（零度）に対応するハンドル４の円周方向の位相である。図３に示す実線は、車両１の旋回中における車両１の重心Ｇの旋回軌跡である。一点鎖線ｆｏは前外輪２ｏの旋回軌跡であり、一点鎖線ｒｏは後外輪３ｏの旋回軌跡であり、二点鎖線ｆｉは前内輪２ｉの旋回軌跡であり、二点鎖線ｒｉは後内輪３ｉの旋回軌跡である。ここで、前外輪２ｏは左側前輪２ｌに相当し、後外輪３ｏは左側後輪３ｌに相当し、前内輪２ｉは右側前輪２ｒに相当し、後内輪３ｉは右側後輪３ｒに相当する。また、ρは、車両１の重心Ｇの旋回半径（以下、「旋回半径」と記す）であり、ρｆｏは、前外輪２ｏの旋回半径（以下、「前外輪旋回半径」と記す）であり、ρｒｏは、後外輪３ｏの旋回半径（以下、「後外輪旋回半径」と記す）であり、ρｆｉは、前内輸２ｉの旋回半径（以下、「前内輪旋回半径」と記す）であり、ρｒｉは、後内輪３ｉの旋回半径（以下、「後内輪旋回半径」と記す）である。これらの旋回半径は、全て旋回中心Ｏを基準とするものである。βは、車両１の重心Ｇ周りにおける車両１のすべり角（以下、「すべり角」と記す）である。すべり角ベータとは、重心Ｇの移動軌跡を示す円上で重心Ｇを通過する法線と、車両１の前後方向の中心線Ｍ１とのなす角度、つまり、鋭角側の角度である。
【００３１】
一方、図４は車両１の側面図、図５および図６は斜視図である。ここで、Ｇは車両１の重心であり、ｈは車両１の重心ｈ１の高さ（地上からの高さ）であり、Ｌは、ホイールベース（前後の車輪の軸間距離）である。具体的には、ホイールベースＬは、車両１の前後方向で、左側前輪２ｌおよび右側前輪２２ｒに共通する車軸（前輪側車軸）Ｚｆと、左側後輪３ｌおよび右側後輪３ｒに共通の車軸（後輪側車軸）Ｚｒとの距離である。また、図４において、Ｆは車両１を前進させる向きの駆動力（総合駆動力）であり、Ｆｆｌは、左側前輪２ｌで発生する駆動力であり、Ｆｆｒは、右側前輪２ｒで発生する駆動力であり、Ｆｒｌは、左側後輪３ｌで発生する駆動力であり、ｆｒｒは、右側後輪３ｒで発生する駆動力である。さらに、Ｌｆは、車両１の前後方向において、重心Ｇと前輪側車軸Ｚｆとの水平距離であり、Ｌｒは、車両１の前後方向において、重心Ｇと後輪側車軸Ｚｒとの水平距離である。また、図５に示すＤｆは、車両１の作用方向において、右側前輪２ｆと左側前輪２ｌとの中心距離、つまり、トレッド幅であり、Ｄｒは、右側後輪３ｒと左側後輪３ｌとの間のトレッド幅である。
【００３２】
つぎに、図２に示された車両１が旋回する場合の姿勢を制御する方法の一例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。まず、車両１における要求加速度αが求められる（ステップＳ１）。例えば、車速およびアクセル開度をパラメータとして、要求加速度を求めるマップを電子制御装置５０に記憶しておき、電子制御装置５０に入力される信号および前記マップを用いて、ステップＳ１の処理をおこなうことができる。なお、要求加速度αを求める場合、アクセル開度に代えて、アクセルペダル５の踏み込み速度を用いることも可能である。このステップＳ１についで、車両１の旋回半径が求められる（ステップＳ２）。このステップＳ２の処理については後述する。なお、図１および上記の説明では、便宜上、ステップＳ１についでステップＳ２の処理をおこなうこととしているが、ステップＳ１とステップＳ２とを同時に（並行して）おこなってもよいし、ステップＳ２を先におこない、ついで、ステップＳ１の処理をおこなってもよい。上記のステップＳ１，Ｓ２についで、車両１の旋回半径と、車両１における要求駆動力とに基づいて、全ての駆動輪について、目標回転速度が別個に求められる（ステップＳ３）。このステップＳ３の処理についても後述する。このステップＳ３についで、全ての駆動輪について求められた目標回転速度に基づいて、全ての駆動輪の目標駆動力が別個に求められ（ステップＳ４）、この制御ルーチンを終了する。
【００３３】
まず、ステップＳ２の処理を具体的に説明する。前記車両１の旋回半径とは、
前述した車両１の重心Ｇの旋回半径ρであり、旋回半径ρは、数１式または数２式により求めることができる。
【００３４】
【数１】
2009060769.tif 000003
【数２】
2009060769.tif 000004
【００３５】
上記の数式１は、車両１の停車時に旋回半径を求める場合に用いられ、数１式において、Ｌはホイールベースであり、δはハンドル４の操舵角である。つまり、数式１は車両１の静的な観点から旋回半径を求めるものである。また、数式２は、車両１が走行している場合に用いられるものであり数式２において、ｍは車両１の質量であり、Ｋｆは前輪のコーナリングフォース（横力）であり、Ｋｒは後輪のコーナリングフォース（横力）であり、Ｖは車速であり、ＬｆおよびＬｒは前述した水平距離である。車速Ｖは、例えば、４つの車輪回転速度センサの信号から求められる車速のうち、最低車速を用いる。つまり、数式２は、車両１の動的な観点から旋回半径を求めるものである。
【００３６】
この具体例では、車両１が停止している場合は数式１を用いて旋回半径を求め、車両１が発進した後は、数式１により求めた旋回半径に対して、数式２により求めた旋回半径を加算して、最終的な旋回半径として取り扱う。ところで、４つの回転速度センサは、車速が予め定められた車速以上になるまで、検知特性が不安定である。このため、車両１が発進した後に数式２を用いて旋回半径を求める場合に、図７に示す制御をおこなう。まず、車速Ｖとして車輪回転速度センサから求めた値を用いて旋回半径ρ１を求める処理と、推定車速Ｖ´を用いて旋回半径ρ２を求める処理とをおこなう（ステップＳ１１）。ここで、推定車速Ｖ´は
数式３により求められる。
【００３７】
【数３】
2009060769.tif 000005
【００３８】
ここで、αは要求駆動力であり、Δｔは所定時間である。このステップＳ１１についで、数式４がＮ回連続して成立したか否かが判断される（ステップＳ１２）。
【００３９】
【数４】
2009060769.tif 000006
【００４０】
ここで、ａｂｓは絶対値であり、εは予め定められた偏差である。偏差εは、車輪回転速度センサの検知特性が安定しているか否かを判断するために用いる値である。つまり、このステップＳ１２では、旋回半径ρ２の絶対値と、旋回半径ρ１の絶対値との偏差が、偏差εよりも小さいとの算出結果が、算出ルーチンの実行によりＮ回連続して生じたか否かを判断している。
【００４１】
上記のステップＳ１２で否定的に判断された場合は、推定車速Ｖ´を用いて、数式２の旋回半径ρを求める処理をおこない（ステップＳ１３）、この制御ルーチンを終了する。これに対して、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、車輪回転速度センサの信号から求めた車速Ｖを用いて、数式２の旋回半径ρを求める処理をおこない（ステップＳ１４）、この制御ルーチンを終了する。
【００４２】
つぎに、図１のステップＳ３の処理を説明する。このステップＳ３では、前記旋回半径ρおよび要求加速度αに基づいて、各駆動輪の目標回転速度を求める。この目標回転速度は、路面に外乱があった場合でも、車両１の走行安定性の低下を抑制し、かつ、旋回性能の低下を抑制することのできる車両１の姿勢を維持することを、技術的意義としている。具体的には、操舵角δの変化特性と、すべり角βの変化特性とをほぼ一致させることのできるような車両姿勢を確保するために、各駆動輪の目標回転速度を求める。したがって、ステップＳ３では、数式５ないし数式１７を用いた処理をおこなう。まず、すべり角βを数式５により求める。
【００４３】
【数５】
2009060769.tif 000007
この数式５に示された各記号の意味は、数式２と同じである。また、上記のすべり角βおよび旋回半径ρを用いて、前外輪旋回半径ρｆｏを数式６により求め、後外輪旋回半径ρｒｏを数式７により求め、前内輪旋回半径ρｆｉを数式８により求め、後内輪旋回半径ρｒｉを数式９により求める。
【００４４】
【数６】
2009060769.tif 000008
【数７】
2009060769.tif 000009
【数８】
2009060769.tif 000010
【数９】
2009060769.tif 000011
【００４５】
さらに、前外輪２ｏの旋回周速度（以下、前外輪旋回周速度と記す）Ｖｆｏを数式１０で求め、後外輪３ｏの旋回周速度（以下、後外輪旋回周速度と記す）Ｖｒｏを数式１１で求め、前内輪２ｉの旋回周速度（以下、前内輪旋回周速度と記す）Ｖｆｉを数式１２で求め、後内輪３ｉの旋回周速度（以下、後内輪旋回周速度と記す）Ｖｒｏを数式１３で求める。
【００４６】
【数１０】
2009060769.tif 000012
【数１１】
2009060769.tif 000013
【数１２】
2009060769.tif 000014
【数１３】
2009060769.tif 000015
【００４７】
さらに、前外輪２ｏの旋回角速度（以下、前外輪旋回角速度と記す）ωｆｏを数式１４で求め、後外輪３ｏの旋回角速度（以下、後外輪旋回角速度と記す）ωｒｏを数式１５で求め、前内輪２ｉの旋回角速度（以下、前内輪旋回角速度と記す）ωｆｉを数式１６で求め、後内輪３ｉの旋回角速度（以下、後内輪旋回角速度と記す）ωｒｉを数式１７で求める。
【００４８】
【数１４】
2009060769.tif 000016
【数１５】
2009060769.tif 000017
【数１６】
2009060769.tif 000018
【数１７】
2009060769.tif 000019
【００４９】
ここで、Ｒｆｏは前外輪２ｏの荷重半径、Ｒｒｏは後外輪３ｏの荷重半径、Ｒｆｉは前内輪２ｉの荷重半径、Ｒｒｉは後内輪３ｉの荷重半径である。ここで、荷重半径について説明する。車輪が車軸に取り付けられた状態では、車体の荷重が車輪に対して加えられるため、各車輪のゴム部分が撓む。このため、車軸に取り付けられた車輪の半径は、車軸に取り付けられる前の車輪の半径よりも小さくなる。一方、車両の走行中、つまり車輪が回転している場合、遠心力が車輪に作用するため車輪の半径は、車両が停止している場合の半径よりも大きくなる。このように、車輪が車軸に取り付けられ、かつ、車輪が回転している状態（動的な状態）における車輪の実際の半径が、「荷重半径」の意味である。そして、上記の前外輪旋回角速度ωｆｏが、前外輪２ｏの目標回転速度（前外輪目標回転速度）に相当し、後外輪３ｏの旋回角速度ωｒｏが、後外輪３ｏの目標回転速度（後外輪回転速度）に相当し、前内輪２ｉの旋回角速度（以下前内輪旋回角速度という）ωｆｉが、前内輪２ｉの目標回転速度（前内輪目標回転速度）に相当し、後内輪３ｉの旋回角速度（以下後内輪旋回角速度という）ωｒｉが、後内輪３ｉの目標回転速度（後内輪目標回転速度）に相当する。
【００５０】
このようにして、各駆動輪の目標回転速度を求めた後、ステップＳ４では、各駆動輪の実際の回転速度を、目標回転速度に近づけるように、各駆動輪の目標駆動力が求められる。例えば、各駆動輪について、目標回転速度と目標駆動力との関係を定めたマップを電子制御装置５０に記憶しておき、ステップＳ４ではそのマップを用いて各駆動輪の目標駆動力を求めることができる。実際には、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒの出力を制御することにより、各駆動輪の駆動力を制御することが可能である。また、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒから、各駆動輪に至る動力伝達経路に変速機が設けられている場合は、その変速機の変速比を制御することにより、各駆動輪の駆動力を制御することも可能である。さらに、左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒから、各駆動輪に至る動力伝達経路にクラッチ機構が設けられている場合は、そのクラッチ機構のトルク容量を制御することにより、各駆動輪の駆動力を制御することも可能である。
【００５１】
以上のように、この具体例によれば、車両１における要求加速度αが求められ、車両１の旋回半径を、操舵角δおよび推定車速Ｖ´から求めるか、または、操舵角δおよび実際の車速Ｖから求めることができる。いずれかの方法により求められた旋回半径ρと、要求加速度αとに基づいて、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求める。そして、複数の駆動輪について別個に求められた目標回転速度に基づいて、複数の駆動輪の目標駆動力を別個に求める。このように、車両１の旋回半径ρを、操舵角δおよび推定車速Ｖ´から求めることが可能である。このため、車両１が停止している場合のように駆動輪の回転速度から駆動輪の目標回転速度を求められない場合においても、複数の駆動輪の目標回転速度を別個に求めることが可能である。したがって、車両１のドライバーの違和感を低減し、かつ、複数の駆動輪の駆動力を別個に制御することが可能である。このようにして、車両１が旋回走行する場合に、各駆動輪のスリップおよびスタックを回避して車両１の走行姿勢の変化を抑制し、かつ、車両１の旋回性能を安定的に確保することができる。
【００５２】
また、図７のフローチャートを実行すれば、旋回半径ρ１と旋回半径ρ２との偏差が、予め定められた所定値ε以上である場合は、旋回半径ρ２を用いる制御がおこなわれ、旋回半径ρ１と旋回半径ρ２との偏差が、予め定められた所定値εよりも小さくなった場合は、旋回半径ρ１を用いる制御に切り替えられる。このように、車輪回転速度検知センサの検出精度の信頼性が相対的に高くなった場合は、その車輪回転速度検知センサの信号から求められる車速Ｖを用いて、各駆動輪の目標回転速度を求めることが可能である。また、旋回半径ρ１と旋回半径ρ２との偏差が、予め定められた所定値εよりも小さくなった場合に、旋回半径ρ１を用いる制御に切り替えられるため、各駆動輪の目標駆動力が急激に変化することを抑制でき、乗員の違和感を回避できる。
【００５３】
ここで、図１のステップＳ２の処理、つまり、図７のフローチャートの処理を、さらに具体的に説明する。前述のように、車両１が停止している場合は、旋回半径ρが数式１で求められる。その後は、Δｔ秒後の推定車速Ｖ´を用いて旋回半径ρを更新する処理を繰り返す。この処理を、図８の特性線図を用いて説明する。この図８において、横軸に車速Ｖが示され、縦軸には旋回半径が示され、操舵角δに対応する旋回半径の理論値が破線で示され、求められる旋回半径ρが実線で示されている。また、実線（直線）で示す旋回半径ρｓは、車両１の停止状態に相当するものである。この図８では、旋回半径の理論値が旋回半径ρｓよりも大きい場合が示されている。つまり、この旋回半径の理論値はアンダーステア特性に相当するものである。なお、旋回半径は、操舵角δおよび要求加速度から求めたものである。
【００５４】
この具体例では、旋回半径を求める制御ルーチンが開始された時点では、旋回半径として、旋回半径ρｓが用いられている。そして、所定時間Δｔが経過すると、前回求められた旋回半径に対して、前回の旋回半径の算出時点から、所定時間Δｔが経過した時点の推定車速Ｖ´を用いて、旋回半径を求め、その旋回半径を前回の旋回半径に加算する処理をおこなっている。また、旋回半径を求めた時点から、所定時間Δｔが経過するまでの間は、前回求めた旋回半径を保持する。
【００５５】
以後、同様の処理を繰り返すと、求められる旋回半径は所定時間Δｔ毎にステップ的に増加する特性となる。なお、図８の特性線図において、求められる旋回半径ρが、旋回半径の理論値以下となっている点については、後述する。そして、車輪回転速度センサの信号により求められる車速の信頼性が相対的に高い車速では、車輪回転速度センサの信号により求められる車速を用いて、旋回半径を求めることとなる。なお、図８には示されていないが、オーバーステア特性の理論値を用いる場合、旋回半径ρｓを中心として、破線で示す理論値とは線対称の特性の理論値となる。つまり、旋回半径の理論値は、旋回半径ρｓよりも小さくなる。このように、所定時間Δｔ毎に、求められる旋回半径を更新し、更新した旋回半径を用いて各駆動輪の目標回転速度を求めることができる。したがって、車両１の発進後に車速の変化が生じた場合でも、車両１の旋回性能の低下を一層確実に抑制できる。
【００５６】
つぎに、図８の特性線図において、求められる旋回半径ρが、旋回半径の理論値以下である点について説明する。この具体例においては、推定車速Ｖ´を用いて旋回半径ρを求める場合に、前記数式３に代えて、以下の数式１８を用いることが可能である。
【００５７】
【数１８】
2009060769.tif 000020
【００５８】
この数式１８において「Ｃ」は乗数であり、求められる旋回半径ρを理論値よりも小さくすることを目的として、乗数Ｃを減算している。このように、求められる旋回半径ρを、旋回半径の理論値よりも小さくすると、図９に示すように、旋回半径ρ２を用いる制御から、旋回半径ρ１を用いる制御に切り替えられた場合に、旋回半径ρが大きくなる方向に変化して、理論値に近づくこととなる。すなわち、アクセルペダル５が踏み込まれているのであるから、旋回半径ρが大きくなる方向に変化させれば、各駆動輪の目標駆動力が増加されることとなる。したがって、アクセルペダル５の操作と、車両１の旋回特性の変化との関係に、乗員が違和感を持つことを回避できる。
【００５９】
さらに、前記所定時間Δｔについて説明する。図８および図９に示された特性線図では、所定時間Δｔがほぼ一定（定数）として示されている。これに対して、所定時間Δｔを変更する例を説明することも可能である。例えば、前記要求加速度αに基づいて、所定時間Δｔを変更することが可能である。図１０は、要求加速度αに基づいて、所定時間Δｔを変更する場合に用いるマップの一例である。図１０では、横軸に要求加速度αが示され、縦軸に所定時間Δｔが示されている。この図１０のマップでは、要求加速度αが相対的に増加するほど、所定時間Δｔを相対的に短くするように、制御特性が決定されている。この図１０は、要求加速度αと所定時間Δｔとの関係を線形に変化させる例である。つまり、要求加速度αと所定時間Δｔとの関係を、１次式を用いて変化させている。例えば、数式１９を考慮して１次式で変化される。
【００６０】
【数１９】
2009060769.tif 000021
【００６１】
ここで、Ｖ０は、車輪回転速度センサの信号により求められる車速の検知精度の基準となる値であり、Ｖ０以上の車速であれば、車速の検知精度の信頼性が高いことを意味する。このように、要求加速度αの程度に基づいて、所定時間Δｔの長さを変更すると、旋回半径を求める時間単位をよりきめ細かくすることが可能である。したがって、求められる旋回半径ρと実際の旋回半径との差が大きくなることを抑制でき、各駆動輪の目標駆動力の算出精度の低下を回避できる。
【００６２】
ここで、上記の具体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、車両１が、この発明における車両に相当し、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒおよび左側後輪３ｌおよび右側後輪３ｒが、この発明における複数の駆動輪に相当する。この発明において、４本の駆動輪の駆動力を、常に、図１および図７に示されたフローチャートにより制御する必要はなく、複数、つまり、いずれか２本以上の駆動輪の駆動力を、図１および図７に示すフローチャートにより制御すればよい。また、電子制御装置５０およびインバータ６および左前側電動機１０ｌおよび右前側電動機１０ｒおよび左後側電動機１１ｌおよび右後側電動機１１ｒおよび蓄電装置７が、この発明における駆動装置に相当する。つまり、この発明における駆動装置には、動力を発生する動力装置に加えて、その動力装置の動力を制御するコントローラ、動力装置にエネルギを供給する装置も含まれる。また、変速機またはクラッチ機構が設けられている場合は、変速機およびクラッチも、この発明の駆動装置に含まれる。また、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒが、この発明における操舵輪に相当する。すなわち、図２の具体例では、左側前輪２ｌおよび右側前輪２ｒが、駆動輪および操舵輪を兼ねている。また、ハンドル４および操舵用減速装置８が、この発明の操舵装置に相当する。
【００６３】
また、図１および図７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、図１のステップＳ１が、この発明の要求加速度算出手段に相当し、図１のステップＳ２、および図７のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３が、この発明の第１の旋回半径算出手段に相当する。また、図１のステップＳ２および図７のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１４が、この発明の第２の旋回半径算出手段に相当する。また、図１に示されたステップＳ３が、この発明の目標回転速度算出手段に相当し、図１のステップＳ４が、この発明目標駆動力算出手段に相当する。さらに、図１に示されたステップＳ２、および図７に示されたステップＳ１１，Ｓ１２、Ｓ１３が、この発明における旋回半径算出手段に相当し、図７のステップＳ１１が、この発明の更新手段に相当する。また、ホイールベースＬが、この発明における軸間距離に相当し、所定時間Δｔが、この発明における所定時間に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の駆動力制御装置の制御例を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御例を実行可能な車両の概念的な平面図である。
【図３】図２に示された車両が旋回走行する場合を示す平面的な概念図である。
【図４】図２に示された車両の模式的な側面図である。
【図５】図２に示された車両の駆動輪を示す斜視図である。
【図６】図２に示された車両の駆動輪を示す斜視図である。
【図７】図１のフローチャートの処理の一部を具体的に示すフローチャートである。
【図８】図１および図７のフローチャートにより、旋回半径を求める例を示す特性線図である。
【図９】図１および図７のフローチャートにより、旋回半径を求める例を示す特性線図である。
【図１０】図１および図７のフローチャートにより、旋回半径を求める場合に用いるマップの一例である。
【符号の説明】
【００６５】
１…車両、  ２ｌ…左側前輪、  ２ｒ…右側前輪、  ３ｌ…左側後輪、  ３ｒ…右側後輪、  ４…ハンドル、  ６…インバータ、  ７…蓄電装置、  ８…操舵用減速装置、  １０ｌ…左前側電動機、  １０ｒ…右前側電動機、  １１ｌ…左後側電動機、  １１ｒ…右後側電動機、  ５０…電子制御装置、  Ｌ…ホイールベース、  Δｔ…所定時間。
【図１】
2009060769.tif 000022
【図２】
2009060769.tif 000023
【図３】
2009060769.tif 000024
【図４】
2009060769.tif 000025
【図５】
2009060769.tif 000026
【図６】
2009060769.tif 000027
【図７】
2009060769.tif 000028
【図８】
2009060769.tif 000029
【図９】
2009060769.tif 000030
【図１０】
2009060769.tif 000031