JP2020184825A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪駆動の車両が後進走行時に段差の乗り越えに失敗するのを抑制する。【解決手段】前輪を駆動する駆動装置を備え、後進走行時に後輪が段差を乗り越えた後に前輪が段差を乗り越える際には、後輪が段差を乗り越えたときに駆動装置から前輪に出力された駆動力としての第１駆動力に基づいて、前輪が段差を乗り越えるときに駆動装置から前輪に出力すべき駆動力としての第２駆動力を設定し、設定した第２駆動力が前輪に出力されるよう駆動装置を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、前輪駆動の車両に関する。

従来、この種の車両としては、前輪駆動の車両において、発進時に段差を乗り越えるために、前輪に出力する駆動力を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、前進走行で前輪が段差の乗り越えに失敗したことを検知し、その後に再び前輪が段差に接近する際には、段差の大きさに応じた駆動力を前輪に出力する。

特開２００７−０８３９９３号公報

上述の車両では、段差の乗り越えに失敗したことを学習して前輪に出力する駆動力を制御するため、段差の乗り越えに失敗したことが前提であり、乗員に不便性を感じさせるおそれがある。

本発明の車両は、段差の乗り越えに失敗するのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
前輪を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御装置と、
を備える車両であって、
前記制御装置は、
後進走行時に後輪が段差を乗り越えた後に前記前輪が前記段差を乗り越える際には、 前記後輪が前記段差を乗り越えたときに前記駆動装置から前記前輪に出力された第１駆動力に基づいて、前記前輪が前記段差を乗り越えるときに前記駆動装置から前記前輪に出力すべき第２駆動力を設定し、
前記第２駆動力が前記前輪に出力されるよう前記駆動装置を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両では、後進走行時に後輪が段差を乗り越えた後に前輪が段差を乗り越える際には、後輪が段差を乗り越えたときに駆動装置から前輪に出力された第１駆動力に基づいて、前輪が段差を乗り越えるときに駆動装置から前輪に出力すべき第２駆動力を設定し、第２駆動力が前輪に出力されるよう駆動装置を制御する。これにより、段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と前記後輪に作用する荷重とに基づいて前記第２駆動力を設定するものとしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と、前記後輪に作用する荷重と、前記後輪の半径と、前記段差の高さと、に基づいて前記第２駆動力を設定するものとしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と、前記後輪に作用する荷重と、前記後輪の半径と、前記段差の高さと、前記後輪が前記段差を乗り越える際の車体の加速度と、に基づいて前記第２駆動力を設定するものとしてもよい。これらのようにすれば、第２駆動力をより適切に設定することができる。即ち、段差の乗り越えに失敗するのをより抑制することができる。

また、本発明の車両において、前記第１駆動力は、前記後輪の両輪が前記段差を乗り越えたときに前記駆動装置から前記前輪に出力された駆動力であるものとしてもよい。こうすれば、第１駆動力を学習する精度を向上させることができる。

さらに、本発明の車両において、前記前輪の切れ角を調節する操舵装置を備え、前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪の切れ角が大きくなるよう前記操舵装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、段差の乗り越えに失敗するのをより確実に抑制することができる。

加えて、本発明の車両において、前記前輪と前記後輪との荷重配分比を調節する配分比調節装置を備え、前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪に作用する荷重が小さくなるよう前記配分比調節装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、段差の乗り越えに失敗するのをより確実に抑制することができる。

また、本発明の車両において、前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪が前記段差に当接する際の前記車両の車体速を大きくするよう前記駆動装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、段差の乗り越えに失敗するのをより確実に抑制することができる。

本発明の第１実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 後輪３０ｃに作用する力を示す説明図である。 後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越える際に作用する力を示す説明図である。 後進走行時に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際に作用する力を示す説明図である。 ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車体角度θｂの説明図である。 車体角度θｂの絶対値と前輪乗り越えトルクＴｄ２との関係を示す説明図である。 第３実施例の電気自動車２０Ｃの構成の概略を示す構成図である。 ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 前輪荷重割合Ｒｍｆと前輪乗り越えトルクＴｄ２との関係を示す説明図である。 ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、前輪駆動車両として構成されており、図示するように、駆動源としてのモータ２２と、インバータ２４と、バッテリ２６と、左右の前輪３０ａ，３０ｂおよび左右の後輪３０ｃ，３０ｄと、操舵装置４０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０とを備える。第１実施例では、「駆動装置」としては、主として、モータ２２とインバータ２４とが相当する。

モータ２２は、例えば同期発電電動機として構成されており、モータ２２の回転軸は、左右の前輪３０ａ，３０ｂにデファレンシャルギヤ３５を介して連結された駆動軸３６に接続されている。このモータ２２は、ＥＣＵ５０によってインバータ２４の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。なお、モータ２２およびインバータ２４は、車両前部に搭載される。バッテリ２６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ラインを介してインバータ２４に接続されている。操舵装置４０は、基本的には、運転者によるステアリングの操作に基づいて前輪３０ａ，３０ｂを操舵する（前輪切れ角θｓを調節する）ように構成されている。この操舵装置４０は、ＥＣＵ５０によって制御される。

ＥＣＵ５０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＥＣＵ５０には、各種センサからの信号が入力される。ＥＣＵ５０に入力される信号としては、例えば、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置センサからのモータ２２の回転子の回転位置θｍや、モータ２２の各相に流れる電流を検出する電流センサからのモータ２２の各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ２６の端子間に取り付けられた電圧センサからのバッテリ２６の電圧Ｖｂや、バッテリ２６の出力端子に取り付けられた電流センサからのバッテリ２６の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、前輪３０ａ，３０ｂや後輪３０ｃ，３０ｄに取り付けられた回転数センサ３１ａ〜３１ｄからの前輪３０ａ，３０ｂや後輪３０ｃ，３０ｄの回転数Ｎｔａ〜Ｎｔｄや、前輪３０ａ，３０ｂや後輪３０ｃ，３０ｄに取り付けられた空気圧センサ３２ａ〜３２ｄからの前輪３０ａ，３０ｂや後輪３０ｃ，３０ｄの空気圧Ｐｔａ〜Ｐｔｄ、後輪３０ｃ，３０ｄの車軸３８に取り付けられた加速度センサ３９からの後輪３０ｃ，３０ｄの車軸３８に直行する方向の加速度である後輪加速度αｒも挙げることができる。イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号や、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ６８からの車速Ｖも挙げることができる。ＥＣＵ５０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力される。ＥＣＵ５０から出力される信号としては、例えば、インバータ２４や操舵装置４０への制御信号を挙げることができる。

こうして構成された第１実施例の電気自動車２０では、ＥＣＵ５０は、基本的には、以下の基本駆動制御および基本操舵制御を行なう。基本駆動制御では、ＥＣＵ５０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊がモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようにモータ２２を制御する（具体的には、インバータ２４の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう）。ここで、要求トルクＴｄ＊や、後述の走行用トルクＴｄ、後輪平均回転数Ｎｔｒ、後輪加速度αｒなどは、電気自動車２０の後進走行に対応する方向を正とした。また、基本操舵制御では、ＥＣＵ５０は、運転者によるステアリングの操作に基づいて要求前輪切れ角θｓ＊を設定し、前輪切れ角θｓが要求前輪切れ角θｓ＊となるよう操舵装置４０を制御する。なお、前輪切れ角θｓは、実施例では、前輪３０ａ，３０ｂの進行方向が車両の前後方向に対してなす角度であり、図１中の反時計回りを正の角度とする。

次に、こうして構成された第１実施例の電気自動車２０の動作、特に、電気自動車２０が後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えた後に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の動作について説明する。図２および図３は、ＥＣＵ５０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、後進走行時に繰り返し実行される。なお、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際を除いて、基本的には、ＥＣＵ５０により本ルーチンと並行して基本駆動制御が実行される。また、説明の容易のために、第１実施例では、後輪３０ｃ，３０ｄおよび前輪３０ａ，３０ｂが、それぞれ両輪が同時に段差に当接して段差を乗り越える場合について説明する。

図２および図３の処理ルーチンが実行されると、ＥＣＵ５０は、最初に、走行用トルクＴｄや、後輪平均回転数Ｎｔｒ、後輪平均空気圧Ｐｔｒなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、走行用トルクＴｄは、その直前に設定した要求トルクＴｄ＊を入力したり、モータ２２の各相の相電流Ｉｕ，Ｉｖに基づいて推定した値を入力したりするものとした。後輪平均回転数Ｎｔｒは、回転数センサ３１ｃ，３１ｄにより検出される後輪３０ｃ，３０ｄの回転数Ｎｔｃ，Ｎｔｄの平均値として演算される値を入力するものとした。後輪平均空気圧Ｐｔｒは、空気圧センサ３２ｃ，３２ｄにより検出される後輪３０ｃ，３０ｄの空気圧Ｐｔｃ，Ｐｔｄの平均値として演算される値を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力した走行用トルクＴｄを値０と比較する（ステップＳ１１０）。この処理は、運転者がアクセルペダル６３を踏み込んでいたり極低車速で駆動軸３６にクリープトルクを出力していたりするか否かを判定する処理である。走行用トルクＴｄが値０以下のときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０で走行用トルクＴｄが正であるときには、後輪平均回転数Ｎｔｒを閾値Ｎｔｒｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｎｔｒｒｅｆは、後輪３０ｃ，３０ｄに対してある程度の抵抗が発生しているか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、１ｋｍ／ｈや２ｋｍ／ｈ、３ｋｍ／ｈなどを後輪３０ｃ，３０ｄの回転数に換算した値が用いられる。

ステップＳ１２０で後輪平均回転数Ｎｔｒが閾値Ｎｔｒｒｅｆ以上のときには、後輪３０ｃ，３０ｄに対してそれほど大きい抵抗は発生していないと判定し、本ルーチンを終了する。この場合、上述の基本駆動制御を実行する。

ステップＳ１２０で後輪平均回転数Ｎｔｒが閾値Ｎｔｒｒｅｆ未満のときには、後輪３０ｃ，３０ｄに対してある程度の抵抗が発生していると判定し、前回に入力した後輪平均空気圧（前回Ｐｔｒ）を後輪基準空気圧Ｐｔｒ０に設定する（ステップＳ１３０）。

そして、後輪基準空気圧Ｐｔｒ０から後輪平均空気圧Ｐｔｒを減じて、後輪平均空気圧Ｐｔｒの後輪基準空気圧Ｐｔｒ０（前回の後輪平均空気圧（前回Ｐｔｒ））に対する減少量である後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄを演算する（ステップＳ１４０）。

続いて、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄを閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆは、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したか否かを判定するのに用いられる閾値である。発明者らは、実験や解析により、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接すると、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆよりも大きくなることを見出した。

図２および図３の処理ルーチンの説明を一旦中断し、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄと閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆとの比較により後輪３０ｃ，３０ｄが段差（の角部）に当接したか否かを判定する理由について説明する。図４は、後輪３０ｃに作用する力を示す説明図である。図４（Ａ）は、後輪３０ｃが段差に当接していないときの様子を示し、図４（Ｂ）は、後輪３０ｃが低い段差に当接したときの様子を示し、図４（Ｃ）は、後輪３０ｃが高い段差に当接したときの様子を示す。

後輪３０ｃが段差に当接していないときには、図４（Ａ）に示すように、後輪３０ｃが路面（平坦な地面）により支持され、重力により後輪３０ｃが路面を押す力に対する抗力として、路面から後輪３０ｃに鉛直上向きの力Ｆ０が作用する。一方、後輪３０ｃが段差に当接したときには、図４（Ｂ）や図４（Ｃ）に示すように、後輪３０ｃが段差よりも手前の路面と段差とにより支持され、重力により後輪３０ｃが段差よりも手前の路面や段差を押す力に対する抗力として、段差よりも手前の路面や段差から後輪３０ｃに鉛直上向きの力Ｆ１，Ｆ２がそれぞれ作用する。ここで、力Ｆ１と力Ｆ２との和は力Ｆ０に等しい。また、力Ｆ２は、段差から後輪３０ｃの中心に向かう向きの力Ｆ３Ｌ，Ｆ３Ｈと、力Ｆ３Ｌ，Ｆ３Ｈに対して車両の進行方向に９０度だけ異なる向きの力Ｆ４Ｌ，Ｆ４Ｈとに分解することができる。そして、図４（Ｂ）と図４（Ｃ）とを比較すると、力Ｆ３Ｌに比して力Ｆ３Ｈが小さいことが分かる。これらのことから、後輪３０ｃが段差に当接したときには当接していないときに比して後輪３０ｃの中心に向かう向きの力が減少して後輪３０ｃの空気圧Ｐｔｃが減少すること（後輪平均空気圧Ｐｔｒが減少すること）、後輪３０ｃが段差に当接したときにはその段差が高いほど後輪３０ｃの中心に向かう向きの力が減少して後輪３０ｃの空気圧Ｐｔｃが減少すること（後輪平均空気圧Ｐｔｒが減少すること）が分かる。なお、発明者らは、実験や解析によりこのことを確認した。以上のことを踏まえて、実施例では、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄと閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆとの比較により、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したか否かを判定するものとした。

図２および図３の処理ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１５０で後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆ以下のときには、後輪３０ｃ，３０ｄが何れも段差に当接していないと判定し、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１５０で後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆよりも大きいときには、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したと判定する（ステップＳ１６０）。こうして、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したことを検出することができる。しかも、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆよりも大きい条件だけでなく、走行用トルクＴｄが正である条件および後輪平均回転数Ｎｔｒが閾値Ｎｔｒｒｅｆ未満である条件も用いるから、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したことをより精度よく検出することができる。

後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したと判定すると、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄに基づいて段差の高さｈを推定する（ステップＳ１７０）。ここで、段差の高さｈは、実施例では、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄと段差の高さｈとの関係を予め段差高さ推定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが与えられると記憶したマップから対応する段差の高さｈを導出するものとした。この理由については、図４を用いて上述した。

続いて、後輪平均空気圧Ｐｔｒを入力し（ステップＳ１９０）、入力した後輪平均空気圧Ｐｔｒを後輪基準空気圧Ｐｔｒ０（後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接する直線の後輪平均空気圧Ｐｔｒ）と比較する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の処理は、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接した後に段差よりも手前の路面から浮いたか否かを判定する処理である。発明者らは、実験や解析により、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接した後に段差よりも手前の路面から浮くと、後輪平均空気圧Ｐｔｒが後輪基準空気圧Ｐｔｒ０よりも大きくなることを見出した。ステップＳ２００で後輪平均空気圧Ｐｔｒが後輪基準空気圧Ｐｔｒ０以下のときには、ステップＳ１８０に戻る。なお、このとき、上述したように、ＥＣＵ５０は、本ルーチンと並行して基本駆動制御を実行する。

こうしてステップＳ１８０〜Ｓ２００の処理を繰り返して、ステップＳ２００で後輪平均空気圧Ｐｔｒが後輪基準空気圧Ｐｔｒ０より大きいと判定すると、後輪３０ｃ，３０ｄが浮いたと判定し（ステップＳ２１０）、このときの走行用トルクＴｄおよび後輪加速度αｒを入力し（ステップＳ２２０）、走行用トルクＴｄを後輪乗り越えトルクＴｄ１として記録すると共に後輪加速度αｒを後輪乗り越え加速度α１として記録する（ステップＳ２３０）。ここで、走行用トルクＴｄの入力方法については上述した。後輪加速度αｒは、加速度センサ３９により検出される値を入力するものとした。なお、後輪加速度αｒは、前述したように後輪３０ｃ，３０ｄの車軸３８に直行する方向の加速度であり、図４における後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越える方向の加速度である。

続いて、後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒや、後輪質量Ｍｒおよび前輪質量Ｍｆを入力する（ステップＳ２４０）。ここで、後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒは、後輪３０ｃ，３０ｄの仕様値を入力したり、後輪３０ｃ，３０ｄの仕様値を後輪平均空気圧Ｐｔｒに基づいて補正した値を入力したりすることができる。後輪質量Ｍｒは、後輪３０ｃ，３０ｄに作用する荷重を重力加速度で除した質量であり、前輪質量Ｍｆは、前輪３０ａ，３０ｂに作用する荷重を重力加速度で除した質量である。こうした後輪質量Ｍｒおよび前輪質量Ｍｆは、後輪３０ｃ，３０ｄおよび前輪３０ａ，３０ｂの仕様値を入力したり、これらの仕様値を乗員や荷物の質量や位置に基づいて補正した値を入力したりすることができる。

そして、後輪乗り越え加速度α１に基づいて、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の前輪加速度αｆとしての前輪乗り越え加速度α２を設定する（ステップＳ２５０）。ここで、第１実施例では、前輪乗り越え加速度α２は、後輪乗り越え加速度α１以上で、且つ、安全性を考慮して定められた制限加速度α２ｍａｘ以下の値として設定される。

そして、後輪乗り越えトルクＴｄ１と、段差の高さｈと、後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒと、後輪質量Ｍｒと、前輪質量Ｍｆと、後輪乗り越え加速度α１と、前輪乗り越え加速度α２とを用いて式（１）により前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定する（ステップＳ２６０）。ここで、前輪乗り越えトルクＴｄ２は、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力すべきトルクである。

ここで、図２および図３の処理ルーチンの説明を一旦中断し、式（１）により前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定する理由について説明する。図５は、後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越える際に作用する力を示す説明図であり、図６は、後進走行時に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際に作用する力を示す説明図である。

図５中、「Ｔｄ１」は、後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力されたトルクとしての後輪乗り越えトルクであり、「Ｆｔ１」は、後輪乗り越えトルクＴｄ１により生じる後進方向の力であり、「Ｍｒ×ｇ」は、後輪３０ｃ，３０ｄに作用する荷重である。また、「θｒ」は、後輪３０ｃ，３０ｄの中心Ｏｒと路面（路面における後輪３０ｃ，３０ｄとの接点）とを結ぶ線分と、後輪３０ｃ，３０ｄの中心Ｏｒと段差（段差における後輪３０ｃ，３０ｄとの接点）とを結ぶ線分と、が成す角度としての後輪乗り越え角である。後輪３０ｃ，３０ｄの乗り越え方向の運動方程式は、後輪質量Ｍｒと、後輪乗り越え加速度α１と、力Ｆｔ１と、荷重（Ｍｒ×ｇ）と、後輪乗り越え角θｒとを用いて、以下の式（２）により表される。

図６中、「Ｔｄ２」は、後進走行時に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際のモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力されるトルクとしての前輪乗り越えトルクであり、「Ｆｔ２」は、前輪乗り越えトルクＴｄ２により生じる後進方向の力であり、「Ｍｆ×ｇ」は、前輪３０ａ，３０ｂに作用する荷重である。また、「θｆ」は、前輪３０ａ，３０ｂの中心Ｏｆと路面（路面における前輪３０ａ，３０ｂとの接点）とを結ぶ線分と、前輪３０ａ，３０ｂの中心Ｏｆと段差（段差における前輪３０ａ，３０ｂとの接点）とを結ぶ線分と、が成す角度としての前輪乗り越え角である。前輪３０ａ，３０ｂの乗り越え方向の運動方程式は、前輪質量Ｍｆと、前輪乗り越え加速度α２と、力Ｆｔ２と、荷重（Ｍｆ×ｇ）と、前輪乗り越え角θｆとを用いて、以下の式（３）により表される。

ここで、式（２）のｃｏｓθｒは、図５における後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒｒと段差の高さｈとの幾何学的な位置関係により、以下の式（４）に近似できる。また、後輪３０ｃ，３０ｄと前輪３０ａ，３０ｂとでタイヤサイズ（仕様値）および空気圧（後輪平均空気圧Ｐｔｒおよび前輪平均空気圧Ｐｔｆ）が等しいと仮定すれば、後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒｒと前輪３０ａ，３０ｂの半径Ｒｆとが同一の半径Ｒであると仮定することができる。したがって、幾何学的な位置関係により、後輪乗り越え角θｒと前輪乗り越え角θｆとが同一の乗り越え角θであると仮定することができる。この場合、式（２）〜（４）により、力Ｆｔ１と力Ｆｔ２との関係は、後輪質量Ｍｒと、前輪質量Ｍｆと、半径Ｒと、段差の高さｈと、後輪乗り越え加速度α１と、前輪乗り越え加速度α２とを用いて、以下の式（５）により表される。

ここで、後輪乗り越えトルクＴｄ１は、力Ｆｔ１と前輪３０ａ，３０ｂの半径Ｒとの積であり、前輪乗り越えトルクＴｄ２は、力Ｆｔ２と前輪３０ａ，３０ｂの半径Ｒとの積である。したがって、式（５）から式（１）が導かれる。

図２および図３の処理ルーチンの説明に戻る。前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定すると、前輪３０ａ，３０ｂの前輪平均空気圧Ｐｔｆなどのデータを入力する（ステップＳ２７０）。ここで、前輪平均空気圧Ｐｔｆは、空気圧センサ３２ａ，３２ｂにより検出される前輪３０ａ，３０ｂの空気圧Ｐｔａ，Ｐｔｂの平均値として演算される値を入力するものとした。

そして、前回に入力した前輪平均空気圧（前回Ｐｔｆ）を前輪基準空気圧Ｐｔｆ０に設定する（ステップＳ２８０）。前輪基準空気圧Ｐｔｆ０を設定すると、前輪基準空気圧Ｐｔｆ０から前輪平均空気圧Ｐｔｆを減じて、前輪平均空気圧Ｐｔｆの前輪基準空気圧Ｐｔｆ０（前回の前輪平均空気圧（前回Ｐｔｆ））に対する減少量である前輪空気圧減少量ΔＰｔｆｄを演算する（ステップＳ２９０）。

続いて、前輪空気圧減少量ΔＰｔｆｄを閾値ΔＰｔｆｄｒｅｆと比較する（ステップＳ３００）。ここで、閾値ΔＰｔｆｄｒｅｆは、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接したか否かを判定するのに用いられる閾値である。前輪空気圧減少量ΔＰｔｆｄと閾値ΔＰｔｆｄｒｅｆとの比較により前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接したか否かを判定する理由は、前述した後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄと閾値ΔＰｔｒｄｒｅｆとの比較により後輪３０ｃ，３０ｄが段差（の角部）に当接したか否かを判定する理由と同様である。ステップＳ３００で後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｆｄｒｅｆ以下のときには、前輪３０ａ，３０ｂが何れも段差に当接していないと判定し、ステップＳ２７０に戻る。

こうしてステップＳ２７０〜Ｓ３００の処理を繰り返して、ステップＳ３００で後輪空気圧減少量ΔＰｔｒｄが閾値ΔＰｔｆｄｒｅｆより大きいと判定したときには、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接したと判定し（ステップＳ３１０）、前輪乗り越えトルクＴｄ２がモータ２２から駆動軸３６に出力されるようにモータ２２を制御する乗り越えトルク制御の実行を開始する、即ち、基本駆動制御から乗り越えトルク制御に移行する（ステップＳ３２０）。式（１）により設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２を用いてモータ２２を制御することにより、前輪３０ａ，３０ｂが段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。また、前輪３０ａ，３０ｂが前輪乗り越え加速度α２で段差を乗り越えるようにすることができる。この結果、乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。

そして、前輪平均空気圧Ｐｔｆを入力し（ステップＳ３３０）、入力した前輪平均空気圧Ｐｔｆを前輪基準空気圧Ｐｔｆ０と比較する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３４０の処理は、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接した後に段差よりも手前の路面から浮いたか否かを判定する処理である。前輪平均空気圧Ｐｔｆと前輪基準空気圧Ｐｔｆ０との比較により前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接した後に段差よりも手前の路面から浮いたか否かを判定する理由は、後輪平均空気圧Ｐｔｒと後輪基準空気圧Ｐｔｒ０との比較により後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接した後に段差よりも手前の路面から浮いたか否かを判定する理由と同様である。ステップＳ３４０で前輪平均空気圧Ｐｔｆが前輪基準空気圧Ｐｔｆ０以下のときには、ステップＳ３３０に戻る。

こうしてステップＳ３３０〜Ｓ３４０の処理を繰り返し実行して、ステップＳ３４０で前輪平均空気圧Ｐｔｆが前輪基準空気圧Ｐｔｆ０より大きいと判定したときには、前輪３０ａ，３０ｂが浮いたと判定し（ステップＳ３５０）、乗り越えトルク制御の実行を終了して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。こうして本ルーチンを終了すると、上述の基本駆動制御の実行を再開する。

以上説明した第１実施例の電気自動車２０では、後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えた後に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際には、後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された後輪乗り越えトルクＴｄ１に基づいて、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力すべき前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定し、設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようモータ２２を制御する。これにより、前輪３０ａ，３０ｂが段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。もとより、後輪３０ｃ，３０ｄに作用する荷重は前輪３０ａ，３０ｂに比して小さいため、後輪３０ｃ，３０ｄが段差の乗り越えに失敗することは少ない。したがって、車体が段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。

第１実施例の電気自動車２０では、後輪乗り越え加速度α１と前輪乗り越え加速度α２とに基づいて前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定するものとしたが、後輪乗り越え加速度α１や前輪乗り越え加速度α２を用いずに前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定するものとしてもよい。この場合、例えば、式（１）の右辺第２項の値（α２−α１）を定数Ａに置き換えるものとしてもよく、式（１）の右辺第２項を値０とするものとしてもよい。

また、後輪乗り越え加速度α１や前輪乗り越え加速度α２を用いないことに加え、後輪３０ｃ，３０ｄの半径Ｒや段差の高さｈも用いずに前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定するものとしてもよい。この場合、例えば、後輪乗り越えトルクＴｄ１と前輪乗り越えトルクＴｄ２との関係は、後輪質量Ｍｒと、前輪質量Ｍｆと、後輪乗り越え加速度α１と、前輪乗り越え加速度α２と係数ｋとを用いて、以下の式（６）により表されるものとしてもよい。ここで、係数ｋは、例えば、値０より大きく値１より小さい定数として定められる。

第１実施例の電気自動車２０では、後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された後輪乗り越えトルクＴｄ１に基づいて、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力すべき前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定するものとした。ここで、前述のように第１実施例では、後輪３０ｃ，３０ｄは、両輪が同時に段差に当接すると共に同時に段差を乗り越えるものとした。しかし、実際には、後輪３０ｃ，３０ｄは、片輪ずつ段差を乗り越える場合、例えば、後輪３０ｃが段差を乗り越えた後に後輪３０ｄが段差を乗り越える場合がある。この場合、後輪乗り越えトルクＴｄ１は、後輪３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された走行用トルクＴｄとしてもよい。この理由を以下に説明する。

後輪３０ｃ，３０ｄが同時に段差を乗り越える場合には、段差の乗り越え後に、後進方向に走行するのに必要なトルク（以下、「走行必要トルク」という）が安定する。一方、後輪３０ｃ（１輪目）が段差を乗り越えた後に後輪３０ｄ（２輪目）が段差を乗り越える場合には、後輪３０ｄ（２輪目）が段差の乗り越えた後に、走行必要トルクが安定する。そして、後輪３０ｄ（２輪目）が段差を乗り越えたときの走行必要トルクは、後輪３０ｃ（１輪目）が段差を乗り越えたときの値よりも大きく且つ後輪３０ｃ，３０ｄの両輪が同時に段差を乗り越えたときの値に近くなる。発明者らは、このことを実験や解析により確認した。したがって、後輪３０ｃ，３０ｄが片輪ずつ段差を乗り越える場合には、後輪３０ｃ，３０ｄのうち一方の車輪（１輪目）が段差を乗り越えたときの走行用トルクＴｄよりも他方の車輪（２輪目）が段差を乗り越えたときの走行用トルクＴｄの方が後輪乗り越えトルクＴｄ１として用いるのに適していると言える。以上により、後輪３０ｃ，３０ｄの両輪が段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された走行用トルクＴｄを後輪乗り越えトルクＴｄ１とすれば、前輪乗り越えトルクＴｄ２をより適切に設定することができる。なお、発明者らは、実験や解析により、後輪３０ｃ，３０ｄが片輪ずつ段差を乗り越える場合の上述の他方の車輪（２輪目）が段差を乗り越えたときの後輪乗り越えトルクＴｄ１は、後輪３０ｃ，３０ｄの両輪が同時に段差を乗り越えたとき後輪乗り越えトルクＴｄ１に比して小さくなることを確認した。

第２実施例の電気自動車２０Ｂは、図１に示した第１実施例の電気自動車２０と同一のハード構成である。したがって、図面および詳細な説明を省略する。こうして構成された第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、ＥＣＵ５０は、基本的には、前述の基本駆動制御および基本操舵制御を行なう。

次に、こうして構成された第２実施例の電気自動車２０Ｂの動作、特に、電気自動車２０Ｂが後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えた後に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の動作について説明する。第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、ＥＣＵ５０は、図２および図３の処理ルーチンに代えて、図２および図７の処理ルーチンを実行する。この処理ルーチンは、ステップＳ４００〜Ｓ４６０の処理を追加する点を除いて、図２および図３の処理ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図２および図７の処理ルーチンでは、ステップＳ２６０で前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定すると、前輪乗り越えトルクＴｄ２を最大走行用トルクＴｄｍａｘと比較する（ステップＳ４００）。ここで、最大走行用トルクＴｄｍａｘは、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力される走行用トルクＴｄの最大値である。前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときには、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができると判断し、上述のステップＳ２７０〜Ｓ３６０の処理、および、ステップＳ４５０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。ステップＳ４５０の処理については後述する。

ステップＳ４００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができないと判断し、前輪切れ角θｓを入力する（ステップＳ４１０）。ここで、前輪切れ角θｓは、実施例では、直前に操舵装置４０の制御（上述の基本操舵制御）に用いた要求前輪切れ角θｓ＊を入力したり、図示しないセンサからの前輪切れ角θｓの検出値を入力したりするものとした。

前輪切れ角θｓを入力すると、前輪切れ角θｓと前輪乗り越えトルクＴｄ２と最大走行用トルクＴｄｍａｘとに基づいて要求前輪切れ角θｓ＊を設定する（ステップＳ４２０）。ここで、要求前輪切れ角θｓ＊は、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の走行用トルクＴｄが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下となるように設定される。この要求前輪切れ角θｓ＊は、前輪乗り越えトルクＴｄ２から最大走行用トルクＴｄｍａｘを減じた値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）に基づく切れ角差分Δθｓを前輪切れ角θｓに加えることにより演算することができる。ここで、切れ角差分Δθｓは、実施例では、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）と切れ角差分Δθｓとの関係を実験や解析により予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、前輪乗り越えトルクＴｄ２および最大走行用トルクＴｄｍａｘが与えられると、このマップから対応する切れ角差分Δθｓを導出するものとした。切れ角差分Δθｓは、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）が大きいほど絶対値が大きくなるように定められる。また、切れ角差分Δθｓの符号は、前輪切れ角θｓに対して要求前輪切れ角θｓ＊の絶対値が大きくなるように、実施例では、前輪切れ角θｓが値０以外のときには、前輪切れ角θｓと同一の符号が設定され、前輪切れ角θｓが値０のときには、任意の符号が設定される。

図８は、車体角度θｂの説明図であり、図９は、車体角度θｂの絶対値と前輪乗り越えトルクＴｄ２との関係を示す説明図である。図８に示すように、車体角度θｂは、車体の前後方向が段差の壁面の法線方向に対してなす角度であり、図８中の反時計回りを正の角度とする。図９に示すように、前輪乗り越えトルクＴｄ２は、車体角度θｂが値０のとき、即ち、前輪３０ａ，３０ｂが同時に段差を乗り越えるときに最大となり、車体角度θｂの絶対値が大きくなるほど小さくなる。したがって、前輪切れ角θｓの絶対値を大きくすることにより、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接する際の車体角度θｂの絶対値を大きくすれば、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクは、ステップＳ２６０で設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２よりも小さくなる。

ステップＳ４２０で要求前輪切れ角θｓ＊を設定すると、運転者によるステアリングの操作にかかわらず前輪切れ角θｓが要求前輪切れ角θｓ＊になるように操舵装置４０を制御する乗り越え切れ角制御の実行を開始し、即ち、基本操舵制御から乗り越え切れ角制御に移行し（ステップＳ４３０）、前輪乗り越えトルクＴｄ２に最大走行用トルクＴｄｍａｘを設定し（ステップＳ４４０）、ステップＳ２７０〜Ｓ３６０の処理を実行する。乗り越え切れ角制御の実行を考慮すると、本ルーチンは、運転者の加減速操作やハンドル操作（ステアリングの操作）によらずに走行する自動運転モードや、運転者の操作をアシストして走行する車庫入れモードなどのときに実行するのが好ましい。

ステップＳ３６０で乗り越えトルク制御の実行を終了すると、乗り越え切れ角制御を実行中であるか否かを判定する（ステップＳ４５０）。乗り越え切れ角制御を実行していないと判定したとき（ステップＳ４００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下だと判定したときなど）には、そのまま本ルーチンを終了する。一方、乗り越え切れ角制御を実行中であると判定したときには、乗り越え切れ角制御の実行を終了して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ４４０の処理は、ステップＳ４３０の処理により前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下になっていると想定して、ステップＳ３２０で最大走行用トルクＴｄｍａｘを乗り越えトルクＴｄ２として用いた乗り越えトルク制御の実行を開始するための処理である。これらにより、ステップＳ２６０で設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きい場合であっても、車体が段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。また、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに最大走行用トルクＴｄｍａｘを出力するため、要求前輪切れ角θｓ＊が余分に大きくなるのを抑制することができる。このため、ある程度狭い場所（例えば、車庫など）に対しても、ステップＳ４００〜Ｓ４６０の処理を追加した制御を用いることができる。こうして本ルーチンを終了すると、上述の基本駆動制御および基本操舵制御の実行を再開する。

以上説明した第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された後輪乗り越えトルクＴｄ１に基づいて設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときに比して前輪切れ角θｓが大きくなるよう操舵装置４０を制御し、最大走行用トルクＴｄｍａｘが前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようモータ２２を制御する。こうすれば、車体が段差の乗り越えに失敗するのをより抑制することができる。

図１０は、第３実施例の電気自動車２０Ｃの構成の概略を示す構成図である。第３実施例の電気自動車２０Ｃは、サスペンション装置（配分比調節装置）４２ａ〜４２ｄを備える点を除いて、図１に示した第１実施例の電気自動車２０と同一のハード構成である。したがって、第３実施例の電気自動車２０Ｃのうち第１実施例の電気自動車２０と同一の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

サスペンション装置４２ａ〜４２ｄは、左右の前輪３０ａ，３０ｂや左右の後輪３０ｃ，３０ｄに対する車体の高さを調節するためのエアサスペンションを有する。このサスペンション装置４２ａ〜４２ｄは、エアサスペンションの伸縮させることにより、左右の前輪３０ａ，３０ｂや左右の後輪３０ｃ，３０ｄに対する車体の高さを調節し、左右の前輪３０ａ，３０ｂや左右の後輪３０ｃ，３０ｄに作用する荷重の配分比を調節する。なお、エアサスペンションに代えて、油圧サスペンションが用いられるものとしてもよい。

こうして構成された第３実施例の電気自動車２０Ｃでは、ＥＣＵ５０は、基本的には、前述の基本駆動制御および基本操舵制御に加え、以下に説明する基本荷重配分制御を行なう。基本荷重配分制御では、ＥＣＵ５０は、車両の状態などに基づいて、前輪３０ａ，３０ｂに作用する荷重（Ｍｆ×ｇ）と後輪３０ｃ，３０ｄに作用する荷重（Ｍｒ×ｇ）との和（以下、「車重」という）に対する前輪３０ａ，３０ｂに作用する荷重の割合としての前輪荷重割合Ｒｍｆの要求値としての要求荷重割合Ｒｍｆ＊を設定し、前輪荷重割合Ｒｍｆが要求荷重割合Ｒｍｆ＊となるようにサスペンション装置４２ａ〜４２ｄを制御する。

次に、こうして構成された第３実施例の電気自動車２０Ｃの動作、特に、電気自動車２０Ｃが後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えた後に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の動作について説明する。第３実施例の電気自動車２０Ｃでは、ＥＣＵ５０は、図２および図３の処理ルーチンに代えて、図２および図１１の処理ルーチンを実行する。この処理ルーチンは、ステップＳ５００〜Ｓ５６０の処理を追加する点を除いて、図２および図３の処理ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図２および図１１の処理ルーチンでは、ステップＳ２６０で前輪乗り越えトルクＴｄ２を設定すると、前輪乗り越えトルクＴｄ２を上述の最大走行用トルクＴｄｍａｘと比較する（ステップＳ５００）。前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときには、前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができると判断し、上述のステップＳ２７０〜Ｓ３６０の処理、および、ステップＳ５５０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。ステップＳ５５０の処理については後述する。

ステップＳ５００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができないと判断し、前輪荷重割合Ｒｍｆを入力する（ステップＳ５１０）。ここで、前輪荷重割合Ｒｍｆは、実施例では、直前にサスペンション装置４２ａ〜４２ｄの制御（基本荷重配分制御）に用いた要求荷重割合Ｒｍｆ＊を入力したり、図示しないセンサからのサスペンション装置４２ａ〜４２ｄの伸縮の検出値から換算した値を入力したりするものとした。

前輪荷重割合Ｒｍｆを入力すると、入力した前輪荷重割合Ｒｍｆと前輪乗り越えトルクＴｄ２と最大走行用トルクＴｄｍａｘとに基づいて要求荷重割合Ｒｍｆ＊を設定する（ステップＳ５２０）。ここで、要求荷重割合Ｒｍｆ＊は、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の走行用トルクＴｄが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下となるように設定される。この要求荷重割合Ｒｍｆ＊は、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）に基づく荷重割合差分ΔＲｍｆを前輪荷重割合Ｒｍｆに加えることにより演算することができる。ここで、荷重割合差分ΔＲｍｆは、実施例では、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）と荷重割合差分ΔＲｍｆとの関係を実験や解析により予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、前輪乗り越えトルクＴｄ２および最大走行用トルクＴｄｍａｘが与えられると、このマップから対応する荷重割合差分ΔＲｍｆを導出するものとした。荷重割合差分ΔＲｍｆは、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）が大きいほど大きくなるように定められる。図１２は、前輪荷重割合Ｒｍｆと前輪乗り越えトルクＴｄ２との関係を示す説明図である。図示するように、前輪乗り越えトルクＴｄ２は、前輪荷重割合Ｒｍｆが大きいほど大きくなる。したがって、前輪荷重割合Ｒｍｆを小さくすれば、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクは、ステップＳ２６０で設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２よりも小さくなる。

要求荷重割合Ｒｍｆ＊を設定すると、前輪荷重割合Ｒｍｆが要求荷重割合Ｒｍｆ＊になるようにサスペンション装置４２ａ〜４２ｄを制御する乗り越え荷重制御の実行を開始し、即ち、基本荷重制御から乗り越え荷重制御に移行し（ステップＳ５３０）、前輪乗り越えトルクＴｄ２に最大走行用トルクＴｄｍａｘを設定し（ステップＳ５４０）、ステップＳ２７０〜Ｓ３６０の処理を実行する。

そして、ステップＳ３６０で乗り越えトルク制御の実行を終了すると、乗り越え荷重制御を実行中であるか否かを判定する（ステップＳ５５０）。乗り越え荷重制御を実行していないと判定したとき（ステップＳ５００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下だと判定したときなど）には、そのまま本ルーチンを終了する。 一方、乗り越え荷重制御を実行中であると判定したときには、乗り越え荷重制御の実行を終了して（ステップＳ５６０）、本ルーチンを終了する。

ここで、ステップＳ５４０の処理は、ステップＳ５３０の処理により前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下になっていると想定して、ステップＳ３２０で最大走行用トルクＴｄｍａｘを乗り越えトルクＴｄ２として用いた乗り越えトルク制御の実行を開始するための処理である。これにより、ステップＳ２６０で設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きい場合であっても、車体が段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。また、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに最大走行用トルクＴｄｍａｘを出力するため、前輪荷重割合Ｒｍｆが余分に小さくなるのを抑制することができる。こうして本ルーチンを終了すると、上述の基本駆動制御および基本荷重配分制御の実行を再開する。

以上説明した第３実施例の電気自動車２０Ｃでは、後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された後輪乗り越えトルクＴｄ１に基づいて設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときに比して前輪荷重割合Ｒｍｆが小さくなるようサスペンション装置４２ａ〜４２ｄを制御し、最大走行用トルクＴｄｍａｘが前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようモータ２２を制御する。こうすれば、車体が段差の乗り越えに失敗するのをより抑制することができる。

第４実施例の電気自動車２０Ｄは、図１に示した第１実施例の電気自動車２０と同一のハード構成である。したがって、図面および詳細な説明を省略する。こうして構成された第４実施例の電気自動車２０Ｄでは、ＥＣＵ５０は、基本的には、前述の基本駆動制御および基本操舵制御を行う。

次に、こうして構成された第４実施例の電気自動車２０Ｄの動作、特に、電気自動車２０Ｄが後進走行時に後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えた後に前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の動作について説明する。第４実施例の電気自動車２０Ｄでは、ＥＣＵ５０は、図２および図３の処理ルーチンに代えて、図２および図１３の処理ルーチンを実行する。この処理ルーチンは、ステップＳ６００〜Ｓ６６０の処理を追加する点を除いて、図２および図３の処理ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図２および図１３の処理ルーチンでは、前輪乗り越えトルクＴｄ２を上述の最大走行用トルクＴｄｍａｘと比較する（ステップＳ６００）。前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときには、前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができると判断し、上述のステップＳ２７０〜Ｓ３１０の処理、ステップＳ６５０の処理、および、上述のステップＳ３２０〜Ｓ３６０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。ステップＳ６５０の処理については後述する。

ステップＳ６００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに前輪乗り越えトルクＴｄ２を出力することができないと判断し、車速Ｖを入力する（ステップＳ６１０）。ここで、車速Ｖは、実施例では、車速センサ６８の検出値を入力するものとした。

車速Ｖを入力すると、車速Ｖと前輪乗り越えトルクＴｄ２と最大走行用トルクＴｄｍａｘとに基づいて要求車速Ｖ＊を設定する（ステップＳ６２０）。ここで、要求車速Ｖ＊は、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際の走行用トルクＴｄが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下になるように設定される。この要求車速Ｖ＊は、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）に基づく車速差分ΔＶを車速Ｖに加えて算出することができる。ここで、車速差分ΔＶは、実施例では、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）と車速差分ΔＶとの関係を実験や解析により予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、前輪乗り越えトルクＴｄ２および最大走行用トルクＴｄｍａｘが与えられると、このマップから対応する車速差分ΔＶを導出するものとした。車速差分ΔＶは、値（Ｔｄ２−Ｔｄｍａｘ）が大きいほど大きくなるように定められる。

要求車速Ｖ＊を設定すると、運転者によるアクセルペダル６３の操作にかかわらず車速Ｖが要求車速Ｖ＊になるようにモータ２２を制御する乗り越え車速制御の実行を開始し、即ち、基本駆動制御から乗り越え車速制御に移行し（ステップＳ６３０）、前輪乗り越えトルクＴｄ２に最大走行用トルクＴｄｍａｘを設定し（ステップＳ６４０）、ステップＳ２７０〜Ｓ３１０の処理を実行する。ここで、ステップＳ６３０では、要求車速Ｖ＊から車速Ｖを減じた値（Ｖ＊−Ｖ）を用いたＰＩＤ制御に基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、要求トルクＴｄ＊がモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようにモータ２２を制御することができる。乗り越え車速制御の実行を考慮すると、本ルーチンは、上述の自動運転モードや車庫入れモードなどのときに実行するのが好ましい。

ステップＳ３１０で前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接したと判定すると、乗り越え車速制御を実行中であるか否かを判定する（ステップＳ６５０）。そして、乗り越え車速制御を実行していないと判定したとき（ステップＳ６００で前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下だと判定したときなど）には、ステップＳ３２０〜Ｓ３６０を実行して、本ルーチンを終了する。一方、乗り越え車速制御を実行中であると判定したときには、乗り越え車速制御を終了し（ステップＳ６６０）、ステップＳ３２０〜Ｓ３６０を実行して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ６４０の処理は、ステップＳ６３０の処理により前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクが最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下になっていると想定して、ステップＳ３２０で最大走行用トルクＴｄｍａｘを乗り越えトルクＴｄ２として用いた乗り越えトルク制御の実行を開始するための処理である。ここで、前輪３０ａ，３０ｂが段差を乗り越える際にモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力する必要があるトルクが小さくなる理由は、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接するまでに車速を大きくすることにより、車体の運動エネルギの分だけ段差の乗り越えに必要な走行用トルクによる仕事を小さくすることができるからである。したがって、ステップＳ２６０で設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きい場合であっても、車体が段差の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。また、モータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに最大走行用トルクＴｄｍａｘを出力するため、車速Ｖが余分に大きくなるのを抑制することができる。こうして本ルーチンを終了すると、上述の基本駆動制御および基本操舵制御の実行を再開する。

以上説明した第４実施例の電気自動車２０Ｄでは、後輪３０ｃ，３０ｄが段差を乗り越えたときにモータ２２から前輪３０ａ，３０ｂに出力された後輪乗り越えトルクＴｄ１に基づいて設定した前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときには、前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘ以下のときに比して前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接する際の車速Ｖを大きくするようモータ２２を制御し、最大走行用トルクＴｄｍａｘが前輪３０ａ，３０ｂに出力されるようモータ２２を制御する。こうすれば、車体が段差の乗り越えに失敗するのをより抑制することができる。

第１，第２，第３，第４実施例の電気自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄでは、空気圧センサ３２ａ〜３２ｄからの前輪３０ａ，３０ｂや後輪３０ｃ，３０ｄの空気圧Ｐｔａ〜Ｐｔｄに基づいて、後輪３０ｃ，３０ｄが段差に当接したことの判定、段差の高さｈの推定、後輪３０ｃ，３０ｄが路面から浮いたことの判定、前輪３０ａ，３０ｂが段差に当接したことの判定、前輪３０ａ，３０ｂが路面から浮いたことの判定、を行なうものとした。しかし、上述の判定や推定に空気圧センサ以外の検出手段を用いるものとしてもよく、例えば、車両の加速度センサ、車両の傾斜角センサ、タイヤ回転角センサ、超音波ソナー、画像認識技術などを用いるものとしてもよい。こうすれば、空気圧センサを用いた判定や推定が難しい形状の段差（例えば、溝や線路など）の乗り越えに失敗するのを抑制することができる。この場合、上述の判定や推定のそれぞれに対して、上述の検出手段を使い分けて用いるものとしてもよく、上述の検出手段を重複して用いるものとしてもよい。なお、車両の傾斜角センサを用いる方法は、公知技術（例えば、特開２０１３−１０３５９３号公報参照）である。タイヤ回転角センサを用いる方法は、前後輪の回転角差を演算することにより行なう。

第１，第２，第３，第４実施例の電気自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄでは、前輪３０ａ，３０ｂの両輪が段差を乗り越えるものとした。しかし、実際には、片輪のみが段差を乗り越える場合がある。この場合、基本的には、前輪３０ａ，３０ｂの両輪が段差を乗り越えるときと同一の制御を行なう。また、第３実施例の電気自動車２０Ｃのようにサスペンション装置を備えるときには、車重に対する片輪側（前輪３０ａ，３０ｂのうち段差を乗り越える側）に作用する荷重が小さくなるようにサスペンション装置を制御するものとしてもよい。

第２実施例の電気自動車２０Ｂでは、要求前輪切れ角θｓ＊を用いて、第３実施例の電気自動車２０Ｃでは、要求荷重割合Ｒｍｆ＊を用いて、第４実施例の電気自動車２０Ｄでは、要求加速トルクＴｄａ＊を用いて、前輪乗り越えトルクＴｄ２が最大走行用トルクＴｄｍａｘより大きいときの制御を行なうものとした。しかし、これらの制御のうち２つ以上を同時に行なうものとしてもよい。こうすれば、車体が段差の乗り越えに失敗するのをより抑制することができる。

第１，第２，第３，第４実施例の電気自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄでは、蓄電装置として、バッテリ２６を用いるものとしたが、キャパシタを用いるものとしてもよい。

第１，第２，第３，第４実施例では、前輪３０ａ，３０ｂに連結されたモータ２２およびバッテリ２６を備える電気自動車２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの構成とした。しかし、モータおよびバッテリに加えてエンジンも備えるハイブリッド自動車の構成としたり、モータおよびバッテリに加えて燃料電池も備える燃料電池車の構成としたりしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ２２が「駆動装置」に相当し、操舵装置４０が「操舵装置」に相当し、サスペンション装置４２ａ〜４２ｄが「配分比調節装置」に相当し、ＥＣＵ５０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 電気自動車、２２ モータ、２４ インバータ、２６ バッテリ、３０ａ，３０ｂ 前輪、３０ｃ，３０ｄ 後輪、３１ａ〜３１ｄ 回転数センサ、３２ａ〜３２ｄ 空気圧センサ、３５ デファレンシャルギヤ、３６ 駆動軸、３８ 車軸、３９ 加速度センサ、４０ 操舵装置、４２ａ〜４２ｄ サスペンション装置、５０ ＥＣＵ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ。

Claims (8)

1. 前輪を駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する制御装置と、
   を備える車両であって、
   前記制御装置は、
   後進走行時に後輪が段差を乗り越えた後に前記前輪が前記段差を乗り越える際には、 前記後輪が前記段差を乗り越えたときに前記駆動装置から前記前輪に出力された第１駆動力に基づいて、前記前輪が前記段差を乗り越えるときに前記駆動装置から前記前輪に出力すべき第２駆動力を設定し、
   前記第２駆動力が前記前輪に出力されるよう前記駆動装置を制御する、
   車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と前記後輪に作用する荷重とに基づいて前記第２駆動力を設定する、
   車両。
3. 請求項２記載の車両であって、
   前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と、前記後輪に作用する荷重と、前記後輪の半径と、前記段差の高さと、に基づいて前記第２駆動力を設定する、
   車両。
4. 請求項３記載の車両であって、
   前記制御装置は、前記前輪に作用する荷重と、前記後輪に作用する荷重と、前記後輪の半径と、前記段差の高さと、前記後輪が前記段差を乗り越える際の車体の加速度と、に基づいて前記第２駆動力を設定する、
   車両。
5. 請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載の車両であって、
   前記第１駆動力は、前記後輪の両輪が前記段差を乗り越えたときに前記駆動装置から前記前輪に出力された駆動力である、
   車両。
6. 請求項１ないし５のうちの何れか１つの請求項に記載の車両であって、
   前記前輪の切れ角を調節する操舵装置を備え、
   前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪の切れ角が大きくなるよう前記操舵装置を制御する、
   車両。
7. 請求項１ないし６のうちの何れか１つの請求項に記載の車両であって、
   前記前輪と前記後輪との荷重配分比を調節する配分比調節装置を備え、
   前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪に作用する荷重が小さくなるよう前記配分比調節装置を制御する、
   車両。
8. 請求項１ないし７のうちの何れか１つの請求項に記載の車両であって、
   前記制御装置は、前記第２駆動力が前記駆動装置から前記前輪に出力可能な最大駆動力より大きいときには、前記第２駆動力が前記最大駆動力以下のときに比して、前記前輪が前記段差に当接する際の前記車両の車体速を大きくするよう前記駆動装置を制御する、
   車両。

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