JP2005184911A - 車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各車輪を個々に駆動する電動モータの入出力特性を、実際の特性に一致するよう修正して狙い通りの各輪駆動力制御が可能となるようにする。
【解決手段】Ｓ１で操舵角θを基に直進走行が指令されていると判定する間、Ｓ２で前輪駆動により車両を走行させる。直進指令なのにＳ３でヨーレートφが発生していると判定する時、Ｓ４，Ｓ５で、その原因である左右前輪の駆動力差Tmを算出し、Ｓ６，Ｓ７において、Tm演算時のモータ入力指令値のもとで車両旋回方向内側車輪のモータ駆動力がTm/2だけ増大され、車両旋回方向外側車輪のモータ駆動力がTm/2だけ低下されるようなモータ入出力係数を求め、これらを、対応する側における前輪の電動モータに関した修正後のモータ入出力係数とする。Ｓ７〜Ｓ１０では後輪駆動により同様の処理を行い、左右後輪の電動モータについても入出力係数の修正を行う。Ｓ１３〜Ｓ２０では定速走行を前輪駆動により、また後輪駆動により行わせ、この時の前後輪のモータ出力（トルク）目標値の違いから前後輪電動モータの入出力係数の修正を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輪を個々の電動モータで独立に駆動する、車輪独立駆動電気自動車につき、電動モータの入力指令値に対する出力値（出力目標値）の変化特性（モータ入出力係数）がバラツキを持っていたりしても、各車輪の駆動力を狙い通りに制御可能になるようモータ入出力係数を修正する技術に関するものである。

個々の車輪を電動モータで独立に駆動する車輪独立駆動電気自動車としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
実開昭５９−１４１４０５号公報

特許文献１に記載の車輪独立駆動電気自動車は、運転者がアクセルペダルにより指令する目標加速度や、運転者がステアリングホイールにより指令する操舵方向などの進行方向や、車速などの走行状態に対応して、各車輪に係わる電動モータのトルク指令値を演算し、各車輪のモータを駆動制御することにより、直進走行および旋回走行を実現し、併せて車両の走行性能を向上させるものである。

しかし、上記従来のような車輪独立駆動電気自動車にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり、電動モータが入力指令値に対する出力値（出力目標値）の変化特性を表したモータ入出力係数のバラツキ等により、入力指令値に対応した正確なトルクなどの出力値を出力し得ない場合、この出力値が出力目標値から大きく乖離して各車輪の駆動力を狙い通りに制御し得ない。
左右輪の駆動力を狙い通りに制御し得ない場合は、運転者の操舵操作通りに直進走行または旋回走行することができないし、前後輪の駆動力を狙い通りに制御し得ない場合は、前後輪間で駆動力が適正に配分されなくなって、目標とする走行性能を実現することができなかったり、電動エネルギーの無駄が発生して電力消費の悪化を招くことにもなりかねない。

本発明は、電動モータの入力指令値に対する出力値（出力目標値）の変化特性を表したモータ入出力係数がバラツキを持っていたりしても、出力目標値から入力指令値を求めるときに用いるモータ入出力係数を実際のそれに近づくよう修正して各車輪の駆動力を狙い通りに制御し得るようになすことにより、上記の直進性や旋回性に関する問題とか、走行性能の悪化や電力の無駄に関する問題を解消することを目的とする。

前者の問題を解決するため、本発明による車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず本発明の前提となる車輪独立駆動電気自動車を説明するに、これは、
左右輪を個々の電動モータで独立に駆動し、これら各電動モータの入力指令値を出力目標値から、これら入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に応じ決定するようにしたものである。

本発明においては、かかる車輪独立駆動電気自動車に対し、
車輪独立駆動電気自動車の操舵手段に入力された操舵方向などから車両の目標進行方向を検出する目標進行方向検出手段と、
車輪独立駆動電気自動車の実進行方向を検出する実進行方向検出手段と、
これら手段による検出結果に基づき、実進行方向が目標進行方向に近づくよう上記予定のモータ入出力係数を修正するモータ入出力係数修正手段とを設けたものである。

後者の問題を解決するため、本発明による車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置は、請求項６に記載のごとくに構成する。
先ず本発明の前提となる車輪独立駆動電気自動車を説明するに、これは、
前後輪を個々の電動モータで独立に駆動し、これら各電動モータの入力指令値を出力目標値から、これら入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に応じ決定するようにしたものである。

本発明においては、かかる車輪独立駆動電気自動車に対し、
この車輪独立駆動電気自動車を前輪駆動により一定速度で走行させる前輪駆動定速走行手段と、
前記車輪独立駆動電気自動車を、同じ条件、同じ速度で後輪駆動により定速走行させる後輪駆動定速走行手段と、
これら手段による前輪駆動定速走行時および後輪駆動定速走行時の定速走行時前輪電動モータ入力指令値および定速走行時後輪電動モータ入力指令値のもとで、前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値がそれぞれ、前記予定のモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値になるよう前記予定のモータ入出力係数を修正するモータ入出力係数修正手段とを設けたものである。

前者の本発明によれば、操舵方向などから検出した車両の目標進行方向に車輪独立駆動電気自動車の実進行方向が近づくよう、左右輪に係わる各電動モータの入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数を修正するから、
左右輪電動モータの入出力係数が異なっていても、左右輪の駆動力を狙い通りに制御することができ、操舵していない間における直進性や、操舵している間における狙い通りの旋回性を達成することができる。

また後者の本発明によれば、電気自動車を同じ条件、同じ速度で前輪駆動により定速走行（前輪駆動定速走行）、および、後輪駆動により定速走行（後輪駆動定速走行）させ、
これら前輪駆動定速走行時および後輪駆動定速走行時の定速走行時前輪電動モータ入力指令値および定速走行時後輪電動モータ入力指令値のもとで、前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値がそれぞれ、前後輪に係わる各電動モータの入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値になるよう当該予定のモータ入出力係数を修正するから、
前後輪電動モータの入出力係数が異なっていても、前後輪の駆動力を狙い通りに制御することができ、前後輪間で駆動力が適正に配分されずに目標とする走行性能を実現し得なかったり、電力消費の無駄を招くという問題を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になるモータ入出力係数修正装置を具えた４輪独立駆動方式の電気自動車１を、その駆動系および操舵系と共に示す概略平面図である。
この電気自動車１は、左前輪（図示せず）駆動用の電動モータ2FL、右前輪（図示せず）駆動用の電動モータ2FR、左後輪（図示せず）駆動用の電動モータ2RL、および右後輪（図示せず）駆動用の電動モータ2RRを具え、これら電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRにより、対応する車輪を個別に駆動することで電気自動車１を走行可能とする。

電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRの共通な電源としてバッテリ３を設け、電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRは、モータ制御器4FL，4FR，4RL，4RRによる制御下でバッテリ３からの電力を受けてモータ出力（トルク）目標値を発生するよう駆動されるものとする。
モータ制御器4FL，4FR，4RL，4RRはそれぞれ、コントロールユニット５から上記モータ出力（トルク）目標値に対応したモータ入力（駆動電圧）指令値を受け、バッテリ３からの電圧をこれらモータ入力（駆動電圧）指令値に相当する電圧に制御して対応する電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRに印加し、モータ2FL，2FR，2RL，2RRの出力トルクをそれぞれ上記モータ出力（トルク）目標値に一致させるものとする。

コントロールユニット５が、各車輪の上記モータ出力（トルク）目標値、および、これに対応した上記モータ入力（駆動電圧）指令値を求め得るよう、このコントロールユニット５には、
操舵手段であるステアリングホイール６の操舵角θを検出する操舵角センサ７からの信号と、
車速VSPを検出する車速センサ８からの信号と、
電気自動車１の重心を通る鉛直軸周りの旋回角速度であるヨーレートφを検出するヨーレートセンサ９からの信号と、
アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ10からの信号とを入力する。
ここでヨーレートφは、電気自動車１の実進行方向を表し、従ってヨーレートセンサ９は実進行方向検出手段に相当する。

コントロールユニット６は、基本的にはアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOおよび車速VSPに基づいて各電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRの出力（トルク）目標値を算出し、これらモータ出力（トルク）目標値に対応したモータ入力（電圧）指令値をモータ制御器4FL，4FR，4RL，4RRへ出力するが、
必要に応じこれらのモータ出力（トルク）目標値、従ってモータ入力（電圧）指令値を後述のごとくに補正するものとする。

そのためコントロールユニット６は、図２の機能別ブロック線図により示すごときものとし、目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）演算部11と、モータ入出力係数修正＆モータ入力指令値演算部12とで構成する。
目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）演算部11は、操舵角θおよび車速VSPから車両規範モデル（数学モデル）などを用いて目標ヨーレートφ0を求める。
ここで目標ヨーレートφ0は、電気自動車１の目標進行方向を表し、従って目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）演算部11は目標進行方向検出手段に相当する。

目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）演算部11は更に、目標ヨーレートφ0と検出ヨーレートφとの偏差が解消されるよう、つまり、ヨーレートφが目標ヨーレートφ0に一致するよう、前記のごとくアクセル開度APOおよび車速VSPから求めた各輪電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRの出力（トルク）目標値を補正して、補正後のモータ出力（トルク）目標値T（便宜上、各輪電動モータのトルク目標値を共通な符号により示した）を出力する。

モータ入出力係数修正＆モータ入力指令値演算部12は、基本的には図４に例示したモータ入出力係数がαの予定のモータ入出力特性Ａを基に、目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）演算部11からの上記モータ出力（トルク）目標値Tを達成するための各輪電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRのモータ入力（駆動電圧）指令値Ｖ（便宜上、各輪電動モータの駆動電圧指令値を共通な符号により示した）を求め、これらを対応するモータ制御器4FL，4FR，4RL，4RRに供給して各輪電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRを上記のモータ出力（トルク）目標値Tが達成されるよう駆動する。
これにより電気自動車１を、アクセル開度APOおよび車速VSPに応じた所定の駆動力で走行させ得ると共に、実ヨーレートφ（実進行方向）が目標ヨーレートφ0（目標進行方向）に一致するよう走行させることができる。

ところで、各輪電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRがモータ入出力係数α（図４参照）のバラツキ等により、モータ出力（トルク）目標値からモータ入力（駆動電圧）指令値を求めるときに用いるモータ入出力係数が実際のそれと違って、モータ入力（駆動電圧）指令値Ｖに対応した正確なトルクを出力し得ない場合、この出力トルク値が出力目標値から大きく乖離して各車輪の駆動力を狙い通りに制御し得ず、
左右輪の駆動力を狙い通りに制御し得ない場合は、運転者の操舵操作通りに直進走行または旋回走行することができないし、
前後輪の駆動力を狙い通りに制御し得ない場合は、前後輪間で駆動力が適正に配分されなくなって目標とする走行性能を実現することができなかったり、電力消費の無駄が発生したりする。

そこで本実施例では、モータ入出力係数修正＆モータ入力指令値演算部12が上記の作用に加えて、図３に示す制御プログラムを実行することにより、上記の問題が生じないよう各輪電動モータ2FL，2FR，2RL，2RRのモータ入力（駆動電圧）指令値を求めるときに用いるモータ入出力係数α（図４参照）を以下のごとくに修正する。
なお図３の制御プログラムは、上記した通常走行モードとは異なり、電気自動車１をシャシーダイナモ（台上試験機）に乗せ、以下のようにモータ入出力係数修正モードで走行させながら実行する。

先ず図３のステップＳ１においては、操舵角θを読み込み、これを基に運転者の意思が略直進走行であるかを判定する。
操舵角θが、例えば±５°よりも大きい場合、運転者の意思が直進走行でないと判定して、制御をもとに戻し、直進走行になるまで待機する。
操舵角θが、例えば±５°以内であることを認識した場合、略直進走行の意思ありとしてステップＳ２へ進む。
このステップＳ２においては、後輪を駆動しないで、電動モータ2FL，2FRのみによる前輪駆動により電気自動車１を走行させる。

次のステップＳ３では、ヨーレートセンサ９で検出したヨーレートφから電気自動車１が直進しているか、旋回しているかを、また旋回している場合は、左旋回か右旋回かをチェックする。
電気自動車１が左旋回または右旋回している場合、ステップＳ４またはステップＳ５で、当該旋回の原因となっている左右前輪の駆動力差、つまり電動モータ2FL，2FRの出力トルク差Tmを、以下の式（１）により算出する。
Tm＝（dφ／dt）・Ｊ・Rf／（Lf／２） ・・・・（１）
ここに、Jは車両平面重心回り慣性能率であり、Lfは前輪トレッドであり、Rfは前輪タイヤ動半径である。
かように電動モータ2FL，2FRの出力トルク差Tmを演算により求める場合、それぞれのトルクを検出するセンサが不要でコスト的に有利である。

かようにステップＳ４またはステップＳ５で左右前輪間におけるの駆動力差（モータ出力トルク差）Tmを求めた後は、以下のようにしてモータ入出力係数を修正する。

左旋回の場合、モータ入出力係数修正手段に相当するステップＳ６において、現在の（左右前輪駆動力差Tmを演算した時の）モータ入力指令値（例えば図４のV0）のもとで車両旋回方向内側車輪の左前輪に係わるモータ駆動力が、図４のV0に対応した駆動力T1から左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ増大され、車両旋回方向外側車輪である右前輪に係わるモータ駆動力が、図４のV0に対応した駆動力T1から左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ低下されるようなモータ入出力係数β，γを求め、これらを左前輪駆動用電動モータ2FLおよび右前輪駆動用電動モータ2FRに関した修正後のモータ入出力係数とする。
そして以後は、これら修正後のモータ入出力係数β，γに対応するモータ入出力特性Ｂ，Ｃをそれぞれ、左前輪駆動用電動モータ2FLおよび右前輪駆動用電動モータ2FRのモータ入出力特性として図４のモータ入出力特性Ａの代わりに用い、これらを基に、モータ出力目標値T1に対応する左前輪駆動用電動モータ2FLおよび右前輪駆動用電動モータ2FRのモータ入力指令値をV1,V2のように求める。

他方で右旋回の場合、モータ入出力係数修正手段に相当するステップＳ７において、現在の（左右前輪駆動力差Tmを演算した時の）モータ入力指令値（例えば図４のV0）のもとで車両旋回方向内側車輪の右前輪に係わるモータ駆動力が、図４のV0に対応した駆動力T1から左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ増大され、車両旋回方向外側車輪である左前輪に係わるモータ駆動力が、図４のV0に対応した駆動力T1から左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ低下されるようなモータ入出力係数β，γを求め、これらを右前輪駆動用電動モータ2FRおよび左前輪駆動用電動モータ2FLに関した修正後のモータ入出力係数とする。
そして以後は、これら修正後のモータ入出力係数β，γに対応するモータ入出力特性Ｂ，Ｃをそれぞれ、右前輪駆動用電動モータ2FRおよび左前輪駆動用電動モータ2FLのモータ入出力特性として図４のモータ入出力特性Ａの代わりに用い、これらを基に、モータ出力目標値T1に対応する右前輪駆動用電動モータ2FRおよび左前輪駆動用電動モータ2FLのモータ入力指令値をV1,V2のように求める。

以上のように左右前輪電動モータ2FL,2FRの入出力係数（入出力特性）を修正するということは、運転者がステアリングホイールにより略直進を指令しているのに電気自動車が左右前輪電動モータの入出力係数の違いに起因した左右輪駆動力差により旋回挙動を生じているのを矯正することに通じ、モータ出力目標値T1に対応する左右輪電動モータのモータ入力指令値を求めるときに用いる入出力特性をＡからＢ，Ｃのように実際の入出力特性に近づけて左右前輪のモータ入力指令値をV1,V2のようなものとなし、これにより左右前輪の駆動力を同じT1に制御し得て、当該直進指令時において車両を指令通りに直進走行させることができる。
一方で、上記により左右前輪の駆動力を狙い通りに制御し得ることから、運転者が旋回を指令している間は、電気自動車を操舵操作通りに旋回走行させることができる。

上記した左右前輪電動モータ2FL,2FRの入出力係数（入出力特性）の修正後は、以下のように同様の手法で、左右後輪電動モータ2RL,2RRの入出力係数（入出力特性）の修正を行う。
つまりステップＳ８において、前輪を駆動しないで、電動モータ2RL，2RRのみによる後輪駆動により電気自動車１を走行させる。
次のステップＳ９では、ヨーレートφから電気自動車１が直進しているか、旋回しているかを、また旋回している場合は、左旋回か右旋回かをチェックする。
電気自動車１が左旋回または右旋回している場合、ステップＳ１０またはステップＳ１１で、当該旋回の原因となっている左右後輪の駆動力差、つまり電動モータ2RL，2RRの出力トルク差Tmを、以下の式（２）により算出する。
Tm＝（dφ／dt）・Ｊ・Rr／（Lr／２） ・・・・（２）
ここに、Jは車両平面重心回り慣性能率であり、Lrは後輪トレッドであり、Rrは後輪タイヤ動半径である。
かように電動モータ2RL，2RR の出力トルク差Tmを演算により求める場合、それぞれのトルクを検出するセンサが不要でコスト的に有利である。

かようにステップＳ１０またはステップＳ１１で左右後輪の駆動力差（モータ出力トルク差）Tmを求めた後は、左旋回の場合、モータ入出力係数修正手段に相当するステップＳ１２において、ステップＳ６におけると同様の考え方により、現在の（左右後輪駆動力差Tmを演算した時の）モータ入力指令値のもとで車両旋回方向内側車輪である左後輪に係わるモータ駆動力が左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ増大され、車両旋回方向外側車輪である右後輪に係わるモータ駆動力が左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ低下されるようなモータ入出力係数を左後輪駆動用電動モータ2RLおよび右後輪駆動用電動モータ2RRに関した修正後のモータ入出力係数とする。

そして以後は、これら修正後のモータ入出力係数に対応するモータ入出力特性をそれぞれ、左後輪駆動用電動モータ2RLおよび右後輪駆動用電動モータ2RRのモータ入出力特性として用い、これらを基に、モータ出力目標値に対応する左後輪駆動用電動モータ2RLおよび右後輪駆動用電動モータ2RRのモータ入力指令値を求めて出力する。

右旋回の場合、モータ入出力係数修正手段に相当するステップＳ１３において、ステップＳ７におけると同様の考え方により、現在の（左右後輪駆動力差Tmを演算した時の）モータ入力指令値のもとで車両旋回方向内側車輪である右後輪に係わるモータ駆動力が左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ増大され、車両旋回方向外側車輪である左後輪に係わるモータ駆動力が左右輪駆動力差の半分Tm/2だけ低下されるようなモータ入出力係数を求め、これらを右後輪駆動用電動モータ2RRおよび左後輪駆動用電動モータ2RLに関した修正後のモータ入出力係数とする。

そして以後は、これら修正後のモータ入出力係数に対応するモータ入出力特性をそれぞれ、右後輪駆動用電動モータ2RRおよび左後輪駆動用電動モータ2RLのモータ入出力特性として用い、これらを基に、モータ出力目標値に対応する右後輪駆動用電動モータ2RRおよび左後輪駆動用電動モータ2RLのモータ入力指令値を求めて出力する。

以上のように左右後輪電動モータ2RL,2RRの入出力係数（入出力特性）を修正するということは、運転者がステアリングホイールにより略直進を指令しているのに電気自動車が左右後輪電動モータの入出力係数の違いに起因した左右輪駆動力差により旋回挙動を生じているのを矯正することに通じ、モータ出力目標値に対応する左右輪電動モータのモータ入力指令値を求めるときに用いる入出力特性を実際の入出力特性に近づけて左右前輪の駆動力を同じに制御し得て、当該直進指令時において車両を指令通りに直進走行させることができる。
一方で、上記により左右後輪の駆動力を狙い通りに制御し得ることから、運転者が旋回を指令している間は、電気自動車を操舵操作通りに旋回走行させることができる。

上記のように行う、左右前輪電動モータ2FL,2FRの入出力係数（入出力特性）の修正後、および、左右後輪電動モータ2RL,2RRの入出力係数（入出力特性）の修正後は、同じ直進指令のもとで以下のように、前後輪間でのモータ入力（駆動電圧）指令値の比較によりモータ入出力係数（入出力特性）の修正を行う。
なお当該修正は、左右一方の前輪および後輪間でのモータ入力（駆動電圧）指令値の比較により行うと共に、他方の前輪および後輪間でのモータ入力（駆動電圧）指令値の比較により行うことになるが、
ここでは特に、左前後輪間でのモータ入力（駆動電圧）指令値の比較、および、右前後輪間でのモータ入力（駆動電圧）指令値の比較により、対応する前後輪に係わる電動モータの入出力係数（入出力特性）の修正を行うこととする。
しかして、以下では簡便のため左右いずれの車輪に係わるものかを言及せず、単に前輪に関するもの、後輪に関するものとして説明を展開する。

先ずステップＳ１４で、同じ走行条件のもと車速VSPを一定に保って走行する定速走行を指令する。
前輪駆動定速走行手段に相当する次のステップＳ１５では、この定速走行を前輪駆動にて行わせるべく、対応する前輪電動モータの出力（トルク）目標値Tfを決定し、このモータトルク目標値Tfを発生させるための前輪電動モータの入力（駆動電圧）指令値Vfを、前記のステップＳ６，７およびステップＳ１２，１３で修正したモータ入出力特性に基づき求めて出力すると共に記憶する。
後輪駆動定速走行手段に相当する次のステップＳ１６では、上記の定速走行を後輪駆動にて行わせるべく、対応する後輪電動モータの出力（トルク）目標値Trを決定し、このモータトルク目標値Trを発生させるための後輪電動モータの入力（駆動電圧）指令値Vrを、前記のステップＳ６，７およびステップＳ１２，１３で修正したモータ入出力特性に基づき求めて出力すると共に記憶する。

前記のステップＳ６，７およびステップＳ１２，１３で修正したモータ入出力特性が、図５に例示するごとく入出力係数δを持ったＤ特性のようなものである場合につき付言するに、前輪電動モータの定速走行時入力（駆動電圧）指令値Vfおよび後輪電動モータの定速走行時入力（駆動電圧）指令値Vrは、モータ入出力特性Ｄを基に前輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値Tfおよび後輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値Trから図５に示すように求めることとなる。
ところで、略直進走行を指令しており、且つ、同じ条件で定速走行させていることから、前輪電動モータの入力（駆動電圧）指令値Vfおよび後輪電動モータの入力（駆動電圧）指令値Vrは同じである筈であり、それにもかかわらず図５に示すようにこれら前後輪電動モータの定速走行時入力（駆動電圧）指令値Vf， Vrが異なるということは、前後輪電動モータ間で入出力係数（入出力特性）が相違していて前後輪の駆動力を狙い通りに制御し得ないことを意味する。
この場合、前後輪間で駆動力を制御で狙った通りに配分されなくなって、目標とする走行性能を実現できなかったり、電力の無駄な消費を招くという問題を生ずる。

本実施例では、この問題を解消するため以下のようにして前後輪電動モータの入出力係数（入出力特性）を修正する。
つまりステップＳ１７において、上記した前輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値Tfおよび後輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値Trを比較し、両者が相違しているか否かを判定し、相違していれば、Tf> Trであるのか、逆にTf< Trであるのかを判定する。

ステップＳ１７でTf> Trであると判定する場合、ステップＳ１８で両者の差Tn＝Tf-Trを算出し、モータ入出力係数再修正手段に相当する次のステップＳ１９において、前後輪電動モータの定速走行時入力（駆動電圧）指令値Vf， Vrのもとで、図５に示すごとく大きい方のVfに対応する前輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値TfがTn/2だけ低下され、小さい方のVrに対応する後輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値TrがTn/2だけ増大されるよう、前輪電動モータの入出力係数をδからεに、また、後輪電動モータの入出力係数をδからηに再修正する。
かくて、前輪電動モータの入出力特性は図５の特性ＤからＥに変更され、また、後輪電動モータの入出力特性は特性ＤからＦに変更され、以後はこれら特性に基づいてモータ出力（トルク）目標値Ｔからモータ入力（駆動電圧）指令値Ｖを求めて出力することとなる。

ステップＳ１７でTf< Trであると判定する場合、ステップＳ２０で両者の差Tn＝Tr-Tfを算出し、モータ入出力係数再修正手段に相当する次のステップＳ２１において、前後輪電動モータの定速走行時入力（駆動電圧）指令値Vf， Vrのもとで、図５に示すごとく大きい方のVrに対応する後輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値TrがTn/2だけ低下され、小さい方のVfに対応する前輪電動モータの定速走行時出力（トルク）目標値TfがTn/2だけ増大されるよう、後輪電動モータの入出力係数をδからεに、また、前輪電動モータの入出力係数をδからηに再修正する。
かくて、後輪電動モータの入出力特性は図５の特性ＤからＥに変更され、また、前輪電動モータの入出力特性は特性ＤからＦに変更され、以後はこれら特性に基づいてモータ出力（トルク）目標値Ｔからモータ入力（駆動電圧）指令値Ｖを求めて出力することとなる。

以上のように前後輪電動モータの入出力係数（入出力特性）を再修正するということは、運転者がステアリングホイールにより略直進を指令し、且つ、同じ条件で定速走行を行っているのに前後輪電動モータの入出力係数の違いに起因し前後輪間で駆動力差が発生して走行性能が犠牲になったり電力が無駄に消費されるのを矯正することに通じ、モータ出力目標値に対応する前後輪電動モータのモータ入力指令値を求めるときに用いる入出力特性を図５のＤからＥ，Ｆのように実際の入出力特性に近づけて前後輪のモータ入力指令値をVf（Vr）,Vr（Vf）のように異ならせることにより前後輪の駆動力を同じT2に制御し得て、走行性能を狙い通りに発揮させ得ると共に電力の無駄な消費を最小限に抑制することができる。

なお上記では、モータ出力（トルク）目標値からモータ入力（駆動電圧）指令値を求める時に用いる電動モータ入出力係数（入出力特性）を、前記のごとくにして実際のそれに近づくよう修正するに際し、これを、運転者が略直進を意図している間においてのみ行うこととしたから、操舵に伴うモータ駆動力の差を考慮する必要がなく、当該修正を比較的簡単に行うことができて、時間的にもコスト的にも大いに有利である。

本発明の一実施例になるモータ入出力係数修正装置を具えた４輪独立駆動電気自動車をその駆動系と共に示す概略平面図である。 同モータ入出力係数修正装置を構成するコントロールユニットの機能別ブロック線図である。 同モータ入出力係数修正装置が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。 同制御プログラム中、左右輪電動モータ間でモータ入出力係数を修正する時の要領を説明するためのモータ入出力特性図である。 同制御プログラム中、前後輪電動モータ間でモータ入出力係数を修正する時の要領を説明するためのモータ入出力特性図である。

符号の説明

１ 電気自動車（車体）
2FL 左前輪の電動モータ
2FR 右前輪の電動モータ
2RL 左後輪の電動モータ
2RR 右後輪の電動モータ
３ 電動モータ用バッテリ
4FL 左前輪用電動モータのモータ制御器
4FR 右前輪用電動モータのモータ制御器
4RL 左後輪用電動モータのモータ制御器
4RR 右後輪用電動モータのモータ制御器
５ コントロールユニット
６ ステアリングホイール
７ 操舵角センサ
８ 車速センサ
９ ヨーレートセンサ
10 アクセル開度センサ
11 目標ヨーレート＆各輪駆動力（モータトルク）目標値演算部
12 モータ入出力係数修正＆モータ入力指令値演算部

Claims (11)

1. 左右輪を個々の電動モータで独立に駆動し、これら各電動モータの入力指令値を出力目標値から、これら入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に応じ決定するようにした車輪独立駆動電気自動車において、
   該車輪独立駆動電気自動車の操舵手段に入力された操舵方向などから車両の目標進行方向を検出する目標進行方向検出手段と、
   前記車輪独立駆動電気自動車の実進行方向を検出する実進行方向検出手段と、
   これら手段による検出結果に基づき、実進行方向が目標進行方向に近づくよう前記予定のモータ入出力係数を修正するモータ入出力係数修正手段とを具備して成ることを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
2. 請求項１に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記目標進行方向検出手段で検出した車両の目標進行方向が略直進方向の場合に、前記モータ入出力係数の修正を行うよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
3. 請求項２に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記モータ入出力係数修正手段は、前記実進行方向検出手段で検出した電気自動車の実進行方向から前記左右輪の駆動力差を演算し、この左右輪駆動力差が解消されるよう前記左右輪のモータ入出力係数をそれぞれ修正するよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
4. 請求項３に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記モータ入出力係数修正手段は、前記左右輪駆動力差を演算した時の入力指令値のもとで車両旋回方向内側車輪に係わるモータ駆動力が前記左右輪駆動力差の半分だけ増大され、車両旋回方向外側車輪に係わるモータ駆動力が前記左右輪駆動力差の半分だけ低下されるようなモータ入出力係数を修正後のモータ入出力係数とするものである車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記モータ入出力係数の修正を、左右前輪および左右後輪に対し個々に行うよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
6. 前後輪を個々の電動モータで独立に駆動し、これら各電動モータの入力指令値を出力目標値から、これら入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に応じ決定するようにした車輪独立駆動電気自動車において、
   この車輪独立駆動電気自動車を前輪駆動により一定速度で走行させる前輪駆動定速走行手段と、
   前記車輪独立駆動電気自動車を、同じ条件、同じ速度で後輪駆動により定速走行させる後輪駆動定速走行手段と、
   これら手段による前輪駆動定速走行時および後輪駆動定速走行時の定速走行時前輪電動モータ入力指令値および定速走行時後輪電動モータ入力指令値のもとで、前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値がそれぞれ、前記予定のモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値になるよう前記予定のモータ入出力係数を修正するモータ入出力係数修正手段とを具備して成ることを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
7. 請求項６に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記予定のモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値を、これらモータ出力目標値間の中間値としたことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
8. 請求項６または７に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   前記モータ入出力係数の修正を、電気自動車が略直進走行している時に行うよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
9. 前後輪とも左右輪を個々の電動モータで独立に駆動し、これら各電動モータの入力指令値を出力目標値から、これら入力指令値および出力目標値間における予定のモータ入出力係数に応じ決定するようにした車輪独立駆動電気自動車に用いる、請求項１〜５に記載のモータ入出力係数修正装置において、
   この車輪独立駆動電気自動車を、前記修正したモータ入出力係数に基づき制御される電動モータによる前輪駆動により一定速度で走行させる前輪駆動定速走行手段と、
   前記車輪独立駆動電気自動車を、前記修正したモータ入出力係数に基づき制御される電動モータによる後輪駆動により、同じ条件のもと、同じ速度で定速走行させる後輪駆動定速走行手段と、
   これら手段による前輪駆動定速走行時および後輪駆動定速走行時の定速走行時前輪電動モータ入力指令値および定速走行時後輪電動モータ入力指令値のもとで、前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値がそれぞれ、前記修正したモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値になるよう前記修正したモータ入出力係数を再度修正するモータ入出力係数再修正手段とを具備して成ることを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
10. 請求項９に記載のモータ入出力係数修正装置において、
    前記修正したモータ入出力係数に基づく前輪電動モータ出力目標値および後輪電動モータ出力目標値間の値を、これらモータ出力目標値間の中間値としたことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。
11. 請求項９または１０に記載のモータ入出力係数修正装置において、
    前記モータ入出力係数の再修正を、電気自動車が略直進走行している時に行うよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動電気自動車のモータ入出力係数修正装置。

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