(57)【要約】【課題】小型の電気自動車に適した走行安定性の向上を図る。【解決手段】操舵角センサ１８から操舵角θを検出し（Ｓ１）、旋回方向を判別する（Ｓ２）。左旋回の場合（Ｓ３）、車速Ｖを演算した後（Ｓ４）、操舵角θから求められた旋回半径や車速Ｖから操舵時に旋回中心５１へ向けて車両に働く横加速度Ｇを演算して予測する（Ｓ５）。横加速度Ｇが所定値７１未満の場合、外輪側である右ホイールインモータ２２への通電電流の目標値を定める供給電流目標値を低下して右ホイールインモータ２２の駆動力を低下する（Ｓ７）。これにより、左ホイールインモータ２１で駆動される左フロントタイヤ１４と右ホイールインモータ２２で駆動される右フロントタイヤ１５とにおいて左右駆動力差ΔＦが発生し（Ｓ８）、この左右駆動力差ΔＦにより電気自動車２に旋回復元モーメントＭを発生させる（Ｓ９）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左輪を駆動する左モータと右輪を駆動する右モータとが独立して設けられた電気自動車の駆動力制御装置において、
車両の操舵角と車速とから操舵時の横加速度を求め、該横加速度に対する復元モーメントが当該車両に生ずるように操舵時に外側に位置する外輪を駆動するモータの駆動力を、操舵時に内側に位置する内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御する駆動力制御手段を備えたことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記横加速度が所定値を超えた際に、前記左モータから出力する駆動力と前記右モータから出力する駆動力とを低下する駆動力低下手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車の駆動力の制御する駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の走行安定性を維持する制御としては、急激なハンドル操作に対応してブレーキやエンジン出力を制御して横滑りを防止するＶＤＣや、スリップ時にエンジン出力を落として空転を防止するＴＣＳが一般的に知られている。また、ディファレンシャルギアにおいて、一方のタイヤに空転が生じた際に、差動制限によって、この空転を抑え、他方のタイヤにも駆動力が伝達する技術としてＬＳＤが知られている。
【０００３】
一方、電気自動車としては、車速とアクセルの踏み込み量との関係や、車速とブレーキペダルの踏み込み量との関係に基づいてＴＲＣ制御を行い、スリップ等を防止するリアドライブタイプの車両が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開１０−２１０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の制御方法にあっては、小型の電気自動車のように、その規制要件が厳しい車両に対しては、必ずしも適切な制御方法であるとは言えなかった。
【０００５】
すなわち、小型の電気自動車では、その車両寸法枠（軽車両規制枠）により、乗員をアップライトに着座させる必要があり、走行時の車両重心高は、乗員の影響を受け易い。これに伴って、走行時の重心高が高く成り易く、コーナリング時での走行安定性を高める技術が要求されていた。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、小型の電気自動車に適した走行安定性の向上を図ることが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】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の駆動力制御装置にあっては、左輪を駆動する左モータと右輪を駆動する右モータとが独立して設けられた電気自動車の駆動力制御装置において、車両の操舵角と車速とから操舵時の横加速度を求め、該横加速度に対する復元モーメントが当該車両に生ずるように操舵時に外側に位置する外輪を駆動するモータの駆動力を、操舵時に内側に位置する内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御する駆動力制御手段を備えている。
【０００８】
すなわち、車線変更やコーナーを曲がる際には、ステアリングホイールの操作に伴って操舵角が変化する。
【０００９】
すると、この操舵角と車速とから操舵時の横加速度が求められ、操舵時において外輪を駆動するモータの駆動力が、内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御される。
【００１０】
これにより、前記内輪と前記外輪とに生ずる駆動力差によって、当該車両には、復元モーメントが生じ、この復元モーメントは、操舵時に生ずる前記横加速度が車両に与える影響を打ち消す方向に作用する。
【００１１】
また、請求項２の駆動力制御装置においては、前記横加速度が所定値を超えた際に、前記左モータから出力する駆動力と前記右モータから出力する駆動力とを低下する駆動力低下手段を備えている。
【００１２】
すなわち、車両に加わる横加速度が、予め定めた所定値を超えて大きくなる場合には、前記左モータの駆動力と前記右モータの駆動力とが低下される。
【００１３】
これにより、前記両モータの駆動力を駆動源として走行する車両は、走行速度が低下し、車速の上昇に伴って大きくなる横加速度の上昇が抑えられる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明の請求項１の駆動力制御装置にあっては、操舵時に外輪を駆動するモータの駆動力を内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御した際に車両の生ずる復元モーメントを、操舵時の横加速度が車両に与える影響を打ち消す方向に作用させることができる。
【００１５】
このため、重心高やトレッド幅に対する制限か大きく、走行安定性の面で不利な小型の電気自動車であっても、走行安定性を大幅に向上することができるとともに、高Ｇ操舵時に生ずる外力を小さくすることができる。
【００１６】
したがって、小型の電気自動車に適した走行安定性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、請求項２の駆動力制御装置においては、車両に加わる前記横加速度が所定値を超えて大きくなる場合には、前記左モータの駆動力と前記右モータの駆動力とを低下することができる。
【００１８】
これにより、前記両モータの駆動力を駆動源として走行する車両は、走行速度が低下し、車速の上昇に伴って大きくなる横加速度の上昇を抑えることができる。したがって、設計値を越える横加速度の発生を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態にかかる駆動力制御装置１を示す図であり、該駆動力制御装置１は、小型の電気自動車２の駆動を制御する装置である。
【００２１】
この電気自動車２の車体１１には、左リアタイヤ１２と右リアタイヤ１３が車両後部に設けられており、車両前部には、駆動輪を構成する左輪としての左フロントタイヤ１４と右輪である右フロントタイヤ１５とが設けられている。両フロントタイヤ１４，１５は、ステアリングギア１６に連結されており、ステアリンホイール１７の操作に応じて、その向きを変更できるように構成されている。
【００２２】
このステアリングギア１６には、操舵角センサ１８が設けられており、前記ステアリンホイール１７操作時の操舵角を検出できるように構成されている。
【００２３】
前記左フロントタイヤ１４の左ホイールには、左モータとしての左ホイールインモータ２１が設けられており、該左ホイールインモータ２１によって当該左フロントタイヤ１４を駆動できるように構成されている。また、前記右フロントタイヤ１５の右ホイールには、右モータとしての右ホイールインモータ２２が設けられており、該右ホイールインモータ２２によって当該右フロントタイヤ１５を駆動できるように構成されている。
【００２４】
前記左ホイールインモータ２１には、前記左フロントタイヤ１４の回転を検出する左車速センサ２３が設けられており、該左車速センサ２３は、前記左フロントタイヤ１４の回転速度から当該左フロントタイヤ１４の移動速度を検出できるように構成されている。また、前記右ホイールインモータ２２には、前記右フロントタイヤ１５の回転を検出する右車速センサ２４が設けられており、該右車速センサ２４は、前記右フロントタイヤ１５の回転速度から当該右フロントタイヤ１５の移動速度を検出できるように構成されている。
【００２５】
前記各ホイールインモータ２１，２２は、当該車両に設けられたモータ制御装置３１に接続されており、前記各ホイールインモータ２１，２２は、前記モータ制御装置３１からの制御信号に従って独立的に駆動制御されるように構成されている。
【００２６】
この車両の中心部には、求心加速度演算装置４１が設けられている。
【００２７】
該求心加速度演算装置４１には、図１の（ｂ）にも示すように、前記操舵角センサ１８が接続されており、該操舵角センサ１８から前記ステアリンホイール１７操作時の操舵角が入力されるように構成されている。
【００２８】
前記求心加速度演算装置４１には、前記左車速センサ２３が接続されており、該左車速センサ２３から前記左フロントタイヤ１４の移動速度が入力されるように構成されている。また、前記求心加速度演算装置４１には、前記右車速センサ２４が接続されており、該右車速センサ２４から前記右フロントタイヤ１５の移動速度が入力されるように構成されている。
【００２９】
そして、前記求心加速度演算装置４１には、前記モータ制御装置３１が接続されており、該モータ制御装置３１には、前記左ホイールインモータ２１と前記右ホイールインモータ２２とが接続されている。
【００３０】
この求心加速度演算装置４１は、マイコンを中心に構成されており、このマイコンが内蔵のＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作することによって、各種演算を行うように構成されている。
【００３１】
すなわち、前記求心加速度演算装置４１は、入力された前記左フロントタイヤ１４の移動速度と前記右フロントタイヤ１５の移動速度とから、当該車両の車速を演算するように構成されている。また、この求心加速度演算装置４１は、図２に示すように、入力された前記操舵角によって、当該車両の操舵方向と、その旋回半径とを演算するように構成されており、前記操舵角から求められた前記旋回半径や前記車速から操舵時に旋回中心５１外側へ向けて当該車両に働く横加速度Ｇを演算するように構成されている。
【００３２】
この求心加速度演算装置４１は、演算した前記横加速度Ｇによって当該車両に生じ得る前記旋回中心５１を中心とした半径方向外側に働く横力を演算して予測する一方、前記旋回中心５１を中心とした半径方向逆側に働く復元モーメントＭが当該車両に生ずるように、操舵時に外側に位置する外輪を駆動するモータの駆動力を操舵時に内側に位置する内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御する制御信号を、前記モータ制御装置３１に出力するように構成されている。
【００３３】
これにより、当該求心加速度演算装置４１からの制御信号に従って前記モータ制御装置３１が前記各モータ２１，２２への通電電流を制御して各モータ２１，２２が出力する駆動力を制御することによって前記復元モーメントＭを生じさせ、前記横力により前記旋回中心５１外側へ働く力を抑制するように構成されている。
【００３４】
また、前記求心加速度演算装置４１は、前記横加速度Ｇが予め定めた所定値７１を超えた際に、前記左ホイールインモータ２１から出力する駆動力と前記右ホイールインモータ２２から出力する駆動力とを低下するように構成されている。
【００３５】
以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図３に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
すなわち、前記求心加速度演算装置４１の前記マイコンが前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行した状態において車両のステアリングホイール１７が操作され車両の旋回を始める際には、図３に示したサブルーチンがメインルーチンから呼び出される。
【００３７】
すると、当該求心加速度演算装置４１は、前記ステアリングギア１６に設けられた操舵角センサ１８からステアリンホイール１７操作時の操舵角θを検出し（Ｓ１）、この操舵角θから旋回方向を判別する（Ｓ２）。
【００３８】
このとき、左旋回と判断した際には（Ｓ３）、前記左車速センサ２３から入力した前記左フロントタイヤ１４の移動速度と前記右車速センサ２４から入力した前記右フロントタイヤ１５の移動速度とから当該車両の車速Ｖを演算した後（Ｓ４）、前記操舵角θから求められた旋回半径や前記車速Ｖから操舵時に旋回中心５１外側へ向けて当該車両に働く横加速度Ｇを演算して予測する（Ｓ５）。
【００３９】
そして、例えばマイコン内蔵のＲＯＭに予め記憶された前記所定値７１と、算出した前記横加速度Ｇとを比較して、該横加速度Ｇが所定横加速度以上であり前記所定値７１を越えたか否かを判断する（Ｓ６）。
【００４０】
この判断の結果、前記横加速度Ｇが前記所定値７１未満の場合には、外輪側である右ホイールインモータ２２への通電電流の目標値を定める供給電流目標値を低下して、これを前記モータ制御装置３１に出力することによって、当該右ホイールインモータ２２への供給電流を低下し、該右ホイールインモータ２２から出力される駆動力を低下する（Ｓ７）。
【００４１】
ここで、この電気自動車２では、前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値と、前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値とが、アクセル踏み込み量から算出されている。
【００４２】
このとき、左旋回中においては、その旋回を容易とする為に外輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値が、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値より高めに設定されており、図２の（ｂ）に示すように、制御無し状態では、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力は、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力より高くなっている。
【００４３】
そこで、本実施の形態の制御を行うと、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値が、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値より小さくなる方向に設定され、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力が、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力より小さくなるので、直進方向への駆動力を当該車両に付与することができる。
【００４４】
これにより、前記左ホイールインモータ２１で駆動される前記左フロントタイヤ１４と前記右ホイールインモータ２２で駆動される前記右フロントタイヤ１５とにおいて、左右駆動力差ΔＦが発生し（Ｓ８）、この左右駆動力差ΔＦにより当該電気自動車２に前記旋回復元モーメントＭを発生させて（Ｓ９）、メインルーチンへ戻る。
【００４５】
このとき、前記ステップＳ６において、演算した横加速度Ｇが所定横加速度以上であり前記所定値７１を越えた場合には、外輪側である右ホイールインモータ２２の供給電流目標値を大幅に低下することによって、当該右ホイールインモータ２２への供給電流を低下し、該右ホイールインモータ２２から出力される駆動力を大きく低下させるが、例えば前記横加速度Ｇが前記所定値７１よりも大幅に大きい場合には、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値、及び内輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値の両者を低下することによって、前記両ホイールインモータ２１，２２への供給電流を低下する。このとき、前記右ホイールインモータ２２の駆動力は、前記左ホイールインモータ２１の駆動力より小さくなるように、前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値と前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値とを設定するものとする（Ｓ１０）。
【００４６】
これにより、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値を、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値より小さく設定し、図２の（ｂ）中で制御Ｂ側に示したように、外輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力を、内輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力より大幅に小さくすることで、直進方向へのより大きな駆動力を車両に付与することができる。
【００４７】
このとき、前記両ホイールインモータ２１，２２への供給電流を低下することによって、当該電気自動車２の車速Ｖを低下することができ、この車速Ｖの低下に伴って前記横加速度Ｇを小さくすることができる。
【００４８】
そして、前記ステップＳ６へ移行することによって、前記横加速度Ｇが所定横加速度未満であり前記所定値７１以下になるまで、前記ステップＳ１０を繰り返す。
【００４９】
一方、入力した前記操舵角θから当該車両の旋回方向を判別した結果（Ｓ２）、右旋回であることが認識できた場合には（Ｓ１１）、前記左車速センサ２３から入力した前記左フロントタイヤ１４の移動速度と前記右車速センサ２４から入力した前記右フロントタイヤ１５の移動速度とから当該車両の車速Ｖを演算した後（Ｓ１２）、前記操舵角θから求められた旋回半径や前記車速Ｖから操舵時に旋回中心５１外側へ向けて当該車両に働く横加速度Ｇを演算して予測する（Ｓ１３）。
【００５０】
そして、前記ＲＯＭに予め記憶された前記所定値７１と、算出した前記横加速度Ｇとを比較して、該横加速度Ｇが所定横加速度以上であり前記所定値７１を越えたか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００５１】
この判断の結果、前記横加速度Ｇが前記所定値７１未満の場合には、外輪側である左ホイールインモータ２１への通電電流の目標値を定める供給電流目標値を低下することによって、当該左ホイールインモータ２１への供給電流を低下し、該左ホイールインモータ２１から出力される駆動力を低下する（Ｓ１５）。
【００５２】
このとき、右旋回中においては、その旋回を容易とする為に外輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値が、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値より高めに設定されており、図２の（ｂ）に示すように、制御無し状態では、外輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力は、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力より高くなっている。
【００５３】
そこで、本実施の形態の制御を行うと、外輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値が、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値より小さくなり、外輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力が、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力より小さくなることで、直進方向への駆動力を当該車両に付与することができる。
【００５４】
これにより、前記左ホイールインモータ２１で駆動される前記左フロントタイヤ１４と前記右ホイールインモータ２２で駆動される前記右フロントタイヤ１５とにおいて、左右駆動力差ΔＦが発生し（Ｓ８）、この左右駆動力差ΔＦにより当該電気自動車２に前記旋回復元モーメントＭを発生させて（Ｓ９）、メインルーチンへ戻る。
【００５５】
また、前記ステップＳ１４において、演算した横加速度Ｇが所定横加速度以上であり前記所定値７１を越えた場合には、外輪側である左ホイールインモータ２１の供給電流目標値を大幅に低下することによって、当該左ホイールインモータ２１への供給電流を低下し、該左ホイールインモータ２１から出力される駆動力を大きく低下させるが、例えば前記横加速度Ｇが前記所定値７１よりも大幅に大きい場合には、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値、及び外輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値の両者を低下することによって、前記両ホイールインモータ２１，２２への供給電流を低下する。このとき、前記左ホイールインモータ２１の駆動力は、前記右ホイールインモータ２２の駆動力より小さくなるように、前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値と前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値とを設定するものとする（Ｓ１６）。
【００５６】
これにより、外輪側である前記左ホイールインモータ２１の供給電流目標値を、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の供給電流目標値より小さく設定し、図２の（ｂ）中で制御Ｂ側に示したように、外輪側である前記左ホイールインモータ２１の駆動力を、内輪側である前記右ホイールインモータ２２の駆動力より大幅に小さくすることで、直進方向への駆動力を車両に付与することができる。
【００５７】
このとき、前記両ホイールインモータ２１，２２への供給電流を低下することによって、当該電気自動車２の車速Ｖを低下することができ、この車速Ｖの低下に伴って前記横加速度Ｇを小さくすることができる。
【００５８】
そして、前記ステップＳ１４へ移行することによって、前記横加速度Ｇが所定横加速度未満であり前記所定値７１以下になるまで、前記ステップＳ１６を繰り返す。
【００５９】
このように、車線変更やコーナーを曲がる際に前記ステアリングホイール１７の操作に伴って操舵角θが変化した場合、この操舵角θと当該車両の車速Ｖとから操舵時の横加速度Ｇを求め、操舵時において外輪を駆動するモータの駆動力を、内輪を駆動するモータの駆動力より低下する方向に制御することによって、内輪と外輪とに駆動力差を生じさせることができる。
【００６０】
これにより、当該車両に前記復元モーメントＭを生じさせ、操舵時に生ずる前記横加速度Ｇが車両に与える影響を打ち消す方向に前記復元モーメントＭを作用させることができきる。
【００６１】
このため、重心高やトレッド幅に対する制限か大きく、走行安定性の面で不利な小型の電気自動車２であっても、走行安定性を大幅に向上することができるとともに、高Ｇ操舵時に生ずる外力を小さくすることができる。
【００６２】
したがって、小型の電気自動車に適した走行安定性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、車両に加わる前記横加速度Ｇが前記所定値７１を超えて大きくなる場合には、前記左ホイールインモータ２１の駆動力と前記右ホイールインモータ２２の駆動力とを低下することによって、前記両モータ２１，２２の駆動力を駆動源として走行する当該車両の車速Ｖを低下することができる。
【００６４】
これにより、車速Ｖの上昇に伴って大きくなる横加速度Ｇの上昇を抑えることができるので、設計値を越える横加速度Ｇの発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、（ａ）は車両を示す説明図であり、（ｂ）はブロック図である。
【図２】（ａ）は同実施の形態の電気自動車が左旋回する状態を示す説明図であり、（ｂ）は横加速度と駆動力との関係を示す説明図である。
【図３】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１    駆動力制御装置
２    電気自動車
１１    車体
１４    左フロントタイヤ
１５    右フロントタイヤ
２１    左ホイールインモータ
２２    右ホイールインモータ
３１    モータ制御装置
４１    求心加速度演算装置
Ｇ    横加速度
７１    所定値
Ｍ    復元モーメント
【図１】
2009225538.tif 000003
【図２】
2009225538.tif 000004
【図３】
2009225538.tif 000005