JP2021136718A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動駆動源とブレーキ装置とを備えた車両において、電動駆動源とブレーキ装置の応答性を考慮する場合に乗員の不快感を低減することができ、前記応答性を考慮しない場合には遅滞なく減速することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両の制御装置２は、駆動輪に制駆動トルクを与えるインホイールモータ１８と、従動輪に左右独立に摩擦による制動トルクを与える電動ブレーキ装置１とを備えた車両における、インホイールモータ１８および電動ブレーキ装置１を制御する。上位ＥＣＵ２３等から与えられた条件に従って応答性の差を補正するか否かを判断する応答性考慮許可手段２６と、応答性の差を補正すると判断したとき、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答時間が一致するように、インホイールモータ１８および電動ブレーキ装置１のいずれか一方の応答性を補正する応答性補正手段２８とを備えた。【選択図】図４

Description

この発明は、車両の制御装置に関し、例えば、電動ブレーキ装置と電動駆動源による回生ブレーキとを備えた電動車両の制御装置に関する。

電気自動車の一形態として、インホイールモータ方式、もしくは駆動輪それぞれに駆動源である電動機（以下、駆動電動機）を搭載したオンボード方式の車両が開発されている。これらの方式の車両においては、駆動輪毎に設けた駆動電動機を個別に制御することで、各駆動輪に付与する駆動トルクまたは制動トルクを個別に制御することができる。

例えば、特許文献１では、駆動電動機による制動トルク、いわゆる回生ブレーキと、摩擦ブレーキによる制動トルクの両方を用いて車両の姿勢を制御する制動力制御装置が提案されている。
また、特許文献２では、上位ＥＣＵからの制動トルク要求を、回生ブレーキと機械ブレーキの両方を用いて制動トルクを出力し、さらに機械ブレーキの応答性を考慮することで、車両の停止時に乗員の不快感を低減する電気駆動車両が提案されている。

特開２０１６−１０７７６６号公報 特開２００７−１４３３５０号公報

ところが、駆動電動機による回生ブレーキと摩擦による機械ブレーキを併用して各車輪に制動トルクを付与する場合、アクチュエータの応答性に差があるために制動トルクが地面に伝わり制駆動力として出力されるまでに時間差があることになる。時間差があると、車両姿勢制御の過渡応答が変化してしまい、乗員に不快感を与える恐れがある。

特許文献１では、車両の姿勢制御で制動トルクが必要になったときに、電動機の定格またはバッテリー残量を考慮し、回生ブレーキでは実現できない制動トルクが必要になったときには摩擦ブレーキを利用するが、応答性については考慮されていない。
特許文献２では、極低速走行から車両停止までに摩擦ブレーキの応答性の低さを考慮し、トルク指令値が目標トルク指令値と一致してから摩擦ブレーキを作動させている。但し、これは油圧を用いずにモータによってブレーキパッドを直接押し付ける、いわゆる電動ブレーキでは効果がない。また、緊急時には制動力の発生が遅れる場合がある。

ここで、インホイールモータと電動ブレーキの応答性について説明する。
［インホイールモータ（ＩＷＭ）］
モータコントローラで電流をフィードバック制御する（いわゆる電流フィードバックを行う）ことでインホイールモータはトルク制御され、タイヤに発生したトルクが地面に伝わることで制駆動力を発生している。そのため、インホイールモータでは、トルクを指令してから制駆動力が発生するまでに、図７に示すように、通信によるむだ時間と電流フィードバックによる遅れを考慮する必要がある。

［電動ブレーキ（ＥＭＢ）］
電動ブレーキは、いわゆる油圧レスの機械ブレーキである。電動ブレーキは、ブレーキコントローラで電流フィードバック制御することでトルク制御されて、ブレーキモータが回転し、この回転運動を直動機構で直進運動に変換し、その直進運動によってブレーキパッドがブレーキロータに押し付けられることで制動トルクを発生する。さらに、このとき引きずり抵抗をなくすためブレーキパッドがブレーキロータに対して離れて配置されていることから、この空走距離（ギャップ）分のむだ時間が発生する。そのため、電動ブレーキでは、トルクを指令してから制駆動力が発生するのは、図８に示すように、通信によるむだ時間、ギャップ分のむだ時間、および電流フィードバックによる遅れを考慮する必要がある。

この発明の目的は、電動駆動源とブレーキ装置とを備えた車両において、電動駆動源とブレーキ装置の応答性を考慮する場合に乗員の不快感を低減することができ、前記応答性を考慮しない場合には遅滞なく減速することができる車両の制御装置を提供することである。

この発明の車両の制御装置２は、前後輪１７，１９のいずれか一方または両方の車輪に制駆動トルクを与える電動駆動源１８と、少なくとも前記前後輪１７，１９における従動輪に左右独立に摩擦による制動トルクを与えるブレーキ装置１とを備えた車両３における、前記電動駆動源１８および前記ブレーキ装置１を制御する車両の制御装置であって、
上位制御手段２３または外部機器３０から与えられた条件に従って前記電動駆動源１８と前記ブレーキ装置１の応答性の差を補正するか否かを判断する応答性考慮許可手段２６と、
この応答性考慮許可手段２６が前記応答性の差を補正すると判断したとき、前記電動駆動源１８と前記ブレーキ装置１の応答時間が一致するように、前記電動駆動源１８および前記ブレーキ装置１のいずれか一方の応答性を補正する応答性補正手段２８と、を備えた。
前記与えられた条件は、設計等によって任意に定める条件であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な条件を求めて定められる。

ブレーキ装置１による制動トルクと、電動駆動源１８による制動トルクである回生ブレーキとを併用して車両に制動力を発生させるときに、ブレーキ装置１による制動力発生と電動駆動源１８による制動力発生の時間差を考慮する。但し、常に応答性を考慮して制動力発生の時間差をなくすようにすると、緊急時には制動力の発生が遅れてしまう場合がある。

そこで、この構成では、応答性考慮許可手段２６が、上位制御手段２３または外部機器３０から与えられた条件に従って電動駆動源１８とブレーキ装置１の応答性の差を補正するか否かを判断する。前記応答性の差を補正すると判断したとき、電動駆動源１８とブレーキ装置１の応答時間が一致するように、電動駆動源１８およびブレーキ装置１のいずれか一方の応答性を補正する。これにより、電動駆動源１８とブレーキ装置１の制動力発生の時間差をなくすことで、制動に対する車両の過渡応答が振動的になることを未然に防止でき、乗員の不快感を低減することができる。前記応答性の差を補正しないと判断したとき、電動駆動源１８とブレーキ装置１のうち応答性の早い方により遅滞なく減速することが可能となる。

前記応答性補正手段２８は、前記電動駆動源１８の応答性を補正する電動駆動源用応答性補正手段２８ａを有し、この電動駆動源用応答性補正手段２８ａは、前記ブレーキ装置１の開ループ伝達関数を、前記電動駆動源１８の開ループ伝達関数で除することで得られる伝達関数を前記電動駆動源１８への指令値に与えてもよい。この電動駆動源用応答性補正手段２８ａは、電動駆動源１８とブレーキ装置１の応答時間を比較し、電動駆動源１８よりブレーキ装置１の応答性が悪いときに用いることができる。

前記応答性補正手段２８は、前記ブレーキ装置１の応答性を補正するブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂを有し、このブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂは、前記電動駆動源１８の開ループ伝達関数を、前記ブレーキ装置１の開ループ伝達関数で除することで得られる伝達関数を前記ブレーキ装置１への指令値に与えてもよい。このブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂは、電動駆動源１８とブレーキ装置１の応答時間を比較し、ブレーキ装置１より電動駆動源１８の応答性が悪いときに用いることができる。

前記電動駆動源１８のトルク指令から制動力発生の開ループ伝達関数と、前記ブレーキ装置１のトルク指令から制動力発生の開ループ伝達関数とを推定する開ループ伝達関数算出手段２７を備え、
この開ループ伝達関数算出手段２７は、前記ブレーキ装置１におけるブレーキパッド９の質量、および、前記ブレーキ装置１におけるブレーキロータ８と前記ブレーキパッド９の間隔の少なくともいずれか一方の値から、都度開ループ伝達関数を算出してもよい。ブレーキパッド９の摩耗状態によってブレーキ装置１の開ループ伝達関数は変化する。そこで、ブレーキ装置１におけるブレーキパッド９の質量、および、ブレーキロータ８とブレーキパッド９の間隔の少なくともいずれか一方の値から、都度開ループ伝達関数を算出することで、時々刻々と変化し得るブレーキパッド９の摩耗状態に応じて前記応答性を精度よく補正することができる。

前記応答性補正手段２８は、前記電動駆動源１８の応答性を補正する電動駆動源用応答性補正手段２８ａと、前記ブレーキ装置１の応答性を補正するブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂとを有し、前記電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよび前記ブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂのいずれか一方のみを有効とするか判断する補正手段の判定手段２９を備え、
この補正手段の判定手段２９は、前記電動駆動源１８の開ループ伝達関数および前記ブレーキ装置１の開ループ伝達関数から、応答性が良い方の応答性補正手段を用いるように判定してもよい。この場合、制御装置２は、電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよびブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂを備えるため、制御装置２としての汎用性を高めることができるうえ、補正手段の判定手段２９により、常に応答性が良い方の応答性補正手段を用いることができる。

前記応答性考慮許可手段２６は、前記上位制御手段２３に入力されるブレーキペダル２５の踏み込み量および踏み込み速度のいずれか一方または両方の情報から前記応答性の差を補正するか否かを判断してもよい。この場合、上位制御手段２３は、ブレーキペダル２５の踏み込み量または踏み込み速度が例えば閾値以下の場合に前記応答性の差を補正する旨の許可信号を出力することができる。前記閾値は、設計等によって任意に定める閾値であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な閾値を求めて定められる。

前記応答性考慮許可手段２６は、前記外部機器３０から定められた作動信号を受け取ったとき、前記応答性の差を補正しないようにしてもよい。
前記定められた作動信号は、設計等によって任意に定める作動信号であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により緊急時であると判断できる作動信号を求めて定められる。前記外部機器３０として、横滑り防止装置（ＥＳＣユニット）３０ａ、自動ブレーキユニット３０ｂ等が挙げられる。

前記ブレーキ装置１が電動ブレーキ装置であってもよい。

この発明の車両の制御装置は、前後輪のいずれか一方または両方の車輪に制駆動トルクを与える電動駆動源と、少なくとも前記前後輪における従動輪に左右独立に摩擦による制動トルクを与えるブレーキ装置とを備えた車両における、前記電動駆動源および前記ブレーキ装置を制御する車両の制御装置であって、上位制御手段または外部機器から与えられた条件に従って前記電動駆動源と前記ブレーキ装置の応答性の差を補正するか否かを判断する応答性考慮許可手段と、この応答性考慮許可手段が前記応答性の差を補正すると判断したとき、前記電動駆動源と前記ブレーキ装置の応答時間が一致するように、前記電動駆動源および前記ブレーキ装置のいずれか一方の応答性を補正する応答性補正手段と、を備えたため、電動駆動源とブレーキ装置とを備えた車両において、電動駆動源とブレーキ装置の応答性を考慮する場合に乗員の不快感を低減することができ、前記応答性を考慮しない場合には遅滞なく減速することができる。

この発明の実施形態に係る車両の制御装置を搭載した車両の概念構成を示すシステム構成図である。 同車両の電動ブレーキ装置を概略示す図である。 同車両の電動駆動源による制駆動トルクと、電動ブレーキ装置による制動トルクとを付与した例を示す図である。 同車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 同制御装置において、応答性考慮を許可するか否かの判断を示すフローチャートである。 この発明の他の実施形態の車両の概念構成を示す図である。 インホイールモータの応答性を説明する図である。 電動ブレーキの応答性を説明する図である。

［第１の実施形態］
この発明の実施形態に係る車両の制御装置を図１ないし図５と共に説明する。
＜システム構成例＞
図１は、実施形態に係る車両の制御装置２を搭載した車両３の概念構成を示すシステム構成図である。この例では、左右の前輪１７，１７に左右独立に制駆動トルクを与えるインホイールモータ（電動駆動源）１８を備え、左右の後輪１９，１９が従動輪という前輪駆動の電動車両である。さらに左右の前後輪１７，１９にそれぞれ電動ブレーキ装置１を備えている。インホイールモータ１８として、例えば、永久磁石式の同期電動機、ブラシを用いたＤＣモータ、永久磁石を用いないリラクタンスモータ、あるいは誘導モータ等を適用し得る。

＜電動ブレーキ装置１＞
電動ブレーキ装置１は、各車輪独立に摩擦による制動トルクを与える機械式のブレーキ装置である。
図２に示すように、電動ブレーキ装置１は、電動モータ４と、直動機構６と、減速機５と、摩擦ブレーキＢＲと、パーキングブレーキ機構７とを有する。電動モータ４は回転子および固定子を有し、例えば、永久磁石式の同期電動機から成る。

摩擦ブレーキＢＲは、車輪と連動して回転するブレーキロータ８と、このブレーキロータ８と当接して制動力を発生させる摩擦材であるブレーキパッド９とを有する。このブレーキパッド９を、直動機構６により操作してブレーキロータ８に押圧し、摩擦力によって負荷荷重を発生させ得る。この例の摩擦ブレーキＢＲとして、ブレーキディスクであるブレーキロータ８および図示外のキャリパを用いたディスクブレーキ装置を適用しているが、ドラムおよびライニングを用いたドラムブレーキ装置であってもよい。

減速機５は、電動モータ４の回転を減速する機構であり、それぞれ伝達部である一次歯車１２、中間歯車１３、および三次歯車１１を含む。この例では、減速機５は、電動モータ４のロータ軸４ａに取り付けられた一次歯車１２の回転を、中間歯車１３により減速して、回転軸１０の端部に固定された三次歯車１１に伝達可能な平行歯車が用いられている。

直動機構６は、減速機５で出力される回転運動を送りねじ機構により直動部１４の直線運動に変換して、ブレーキロータ８に対してブレーキパッド９を当接離隔させる機構である。なおブレーキを掛けていない状態における、ブレーキロータ８とブレーキパッド９の間隔は、後述する開ループ伝達関数算出手段において用いられる。直動部１４は、回り止めされ且つ矢符Ａ１にて表記する軸方向に移動自在に支持されている。直動部１４のアウトボード側端にブレーキパッド９が設けられる。電動モータ４の回転を減速機５を介して直動機構６に伝達することで、回転運動が直線運動に変換され、それがブレーキパッド９の押圧力に変換されることにより制動力を発生させる。

パーキングブレーキ機構７のアクチュエータ１６として、例えば、リニアソレノイドが適用される。アクチュエータ１６によりロック部材１５を進出させて中間歯車１３に形成された係止孔（図示せず）に嵌まり込ませることで係止し、中間歯車１３の回転を禁止することで、パーキングロック状態にする。ロック部材１５を前記係止孔から離脱させることで中間歯車１３の回転を許容し、アンロック状態にする。

＜制御系について＞
図１に示すように、この実施形態に係る制御システムは、各インホイールモータ１８を制御する駆動電動機コントローラ２０と、各電動ブレーキ装置１を制御するブレーキコントローラ２１と、各種センサ２２の信号および姿勢制御アルゴリズムに基づき適正な制駆動トルクを計算する上位ＥＣＵ２３と、車両の制御装置２とを備える。
上記構成により本実施形態の車両３は、左右の前輪１７，１７ではインホイールモータ１８による回生ブレーキと電動ブレーキ装置１による機械ブレーキの両方による制動トルクを発生でき、左右の後輪１９，１９では電動ブレーキ装置１による機械ブレーキのみによる制動トルクを発生できる。

上位制御手段である上位ＥＣＵ２３は、各種センサ２２の信号および姿勢制御アルゴリズムに基づき制駆動トルクを計算し、車両の制御装置２に指令する。上位ＥＣＵ２３は、例えば、アクセルペダル２４またはブレーキペダル２５の信号から運転手の操作を読み取り、車両３を加減速させる制駆動トルクを出力する。さらに上位ＥＣＵ２３は、例えば、ハンドル角センサの値を用いて、ハンドル操作に応じて各車輪に制動トルクを発生させることで車両３の旋回性能を制御する。

図３のように各車輪に制駆動トルクを発生させる際、前輪１７は電動駆動源であるインホイールモータ１８による回生ブレーキ、後輪１９は電動ブレーキ装置１による摩擦ブレーキを用いて制動トルクを発生させるように上位ＥＣＵ２３（図１）は各コントローラに指令を送る。このような場合に電動ブレーキ装置１と、インホイールモータ１８による回生ブレーキが併用されることになる。また、インホイールモータ１８の容量またはバッテリー残量の関係で回生ブレーキのみでは十分な制動力を発生させることができないため、回生ブレーキに加えて電動ブレーキ装置１を用いる場合も同様である。

＜車両の制御装置の構成例＞
図４は、車両の制御装置２の構成を示すブロック図である。車両の制御装置２は、インホイールモータ１８および電動ブレーキ装置１を制御する制御装置であり、応答性考慮許可手段２６と、開ループ伝達関数算出手段２７と、応答性補正手段２８と、補正手段の判定手段２９とを備える。この実施形態では、応答性補正手段２８は、インホイールモータ１８の応答性を補正する電動駆動源用応答性補正手段２８ａと、電動ブレーキ装置１の応答性を補正するブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂとを有する。但し、応答性補正手段２８は、電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよびブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂのいずれか一方を有する構成でもよい。この構成の場合、補正手段の判定手段２９は不要とされる。

応答性考慮許可手段２６は、上位ＥＣＵ２３または外部ユニット（外部機器）３０から与えられた条件に従ってインホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答性の差、つまり応答時間の差を補正するか否かを判断する。具体的な応答性補正方法については後述する。応答時間の差を考慮することで制動力発生の時間差をなくすことができるが、常に応答時間の差を考慮してしまうと、緊急時には制動力の発生が遅れる恐れがある。そこで、応答性を考慮するかどうかの判断の例を図５のフローチャートに示す。以後、図１、図４も適宜参照しつつ説明する。

＜応答性考慮を許可するか否かのフローチャート＞
本処理開始後、応答性考慮許可手段２６は、上位ＥＣＵ２３からの許可信号があるか否かを判断する（ステップＳ１）。上位ＥＣＵ２３からの前記許可信号は、例えば、ブレーキペダル２５の踏み込み量または踏み込み速度が閾値以下の場合、または各種センサ２２におけるジャイロセンサの測定値から、車両３に発生している前後加速度および横加速度が閾値以下の場合に、許可信号が応答性考慮許可手段２６に送られる。

上位ＥＣＵ２３からの許可信号がないとき（ステップＳ１：Ｎｏ）、応答性考慮を不許可とする（ステップＳ２）。上位ＥＣＵ２３からの許可信号があるとき（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、応答性考慮許可手段２６は、回生ブレーキと摩擦ブレーキの併用かを判断する（ステップＳ３）。具体的には、上位ＥＣＵ２３から回生による制動トルクおよび摩擦による制動トルクが応答性考慮許可手段２６に送られたとき、応答性考慮許可手段２６は、回生ブレーキと摩擦ブレーキの併用であると判断する（ステップＳ３：Ｙｅｓ）。回生ブレーキと摩擦ブレーキの併用ではないとの判断で（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ２に移行し応答性考慮を不許可とする。

回生ブレーキと摩擦ブレーキの併用である場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）に、応答性考慮許可手段２６は、横滑り防止装置（ＥＳＣユニット）３０ａおよび自動ブレーキユニット３０ｂが作動しておらず、ブレーキペダル踏み込み量計測手段３１で計測されるブレーキペダル踏み込み量が閾値以下であると判断すると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、応答性考慮を許可する（ステップＳ５）。外部ユニット３０におけるＥＳＣユニット３０ａおよび自動ブレーキユニット３０ｂのいずれか一方が作動しているような明らかに緊急時であると判断できる作動信号が応答性考慮許可手段２６に入力されている場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ２に移行し応答性考慮を不許可とする。

図４に示すように、開ループ伝達関数算出手段２７は、インホイールモータ１８のトルク指令から制動力発生までの開ループ伝達関数と、電動ブレーキ装置１のトルク指令から制動力発生までの開ループ伝達関数とを推定する。
インホイールモータ１８のトルク指令に関する開ループ伝達関数Ｇ_{０_ＩＷＭ}（ｓ）は以下の式（１）となる。

但し、式（２）におけるＧ_{Ｉ_PID}（ｓ）は駆動電動機コントローラ２０の電流フィードバックコントローラの伝達関数、Ｇ_{ＩＷＭ_rotor}（ｓ）はインホイールモータ１８の運動の伝達関数である。Ｇ_{０_ＩＷＭ}に含まれるＧ_{Ｉ_PID}（ｓ）、Ｇ_{ＩＷＭ_rotor}（ｓ）、Ｇ_{ＩＷＭ_motion}（ｓ）は設計値であるため基本的には変更不要と考えられる。もちろん、タイヤの摩耗による重量低下を考慮してＧ_{ＩＷＭ_motion}（ｓ）を与えてもよいが、本実施形態ではタイヤの摩耗による質量低下の影響は微小であるとして無視した。
続いて、電動ブレーキ装置１のトルク指令に関する開ループ伝達関数Ｇ_{０_ＥＭＢ}（ｓ）は以下の式（３）となる。

但し、式（５）におけるｍ_Ｅ、c_Ｅ、k_Ｅはそれぞれ電動ブレーキ装置１の等価質量、等価粘性係数、等価ばね定数であり、Δｍ_pはブレーキパッドの質量低下分である。すなわち、ブレーキの使用によりブレーキパッドが摩耗すると、電動ブレーキ装置１の等価質量が変化することになるため、ブレーキパッドの質量低下を考慮する必要がある。そこで例えば、電動ブレーキ装置１に発生させた制動力を積分することで、ブレーキパッドの摩耗量を推定し、このブレーキパッドの摩耗量からブレーキパッドの質量低下分Δｍ_pを算出する。次に、Ｌ_{ＥＭＢ_Ｇap}は以下の式（６）で示される。

なお、本実施形態ではインホイールモータ１８はダイレクト式としたが、歯車を用いた減速式の場合には歯車のバックラッシュを考慮して開ループ伝達関数を構成してもよい。バックラッシュを考慮することでよりモデル化誤差を減らすことができ、より精度良くインホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答時間を一致させることができる。

補正手段の判定手段２９は、応答性補正手段２８が電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよびブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂの両方を有するときに、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１のどちらの応答性が悪いかを判定し、電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよびブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂのいずれか一方のみを有効とするか判断する。なお、必ず電動駆動源用応答性補正手段２８ａおよびブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂのいずれか一方のみを有効とし、他方は無効とする。この補正手段の判定手段２９は、インホイールモータ１８の開ループ伝達関数および電動ブレーキ装置１の開ループ伝達関数から、応答性が良い方の応答性補正手段を用いるように判定する。

＜電動駆動源用応答性補正手段２８ａ＞
電動駆動源用応答性補正手段２８ａは、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答時間を判定手段２９で比較し、インホイールモータ１８よりも電動ブレーキ装置１の応答性が悪いときに用いる。電動駆動源用応答性補正手段２８ａは、インホイールモータ１８による回生ブレーキによって発生させる制駆動力が、電動ブレーキ装置１によるものと時間差がなくなるように駆動電動機コントローラ２０に指令を送る手段である。
ここでインホイールモータ１８にトルク指令Ｔ_{ＩＷＭ_command}を与えたときの制動力Ｆ_{ＩＷＭ_out}の関係を以下の式（８）に示す。

＜ブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂ＞
ブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂは、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答時間を判定手段２９で比較し、電動ブレーキ装置１よりもインホイールモータ１８の応答性が悪いときに用いる。ブレーキ装置用応答性補正手段２８ｂは、電動ブレーキ装置１による摩擦ブレーキによって発生させる制駆動力が、インホイールモータ１８によるものと時間差がなくなるようにブレーキコントローラ２１に指令を送る手段である。
この補正方法は、電動駆動源用応答性補正手段２８ａと同様である。電動ブレーキ装置１にトルク指令Ｔ_{ＥＭＢ_command}を与えたときの制動力Ｆ_{ＥＭＢ_out}の関係を以下の式（１２）に示す。

上記の構成とすることで、電動ブレーキ装置１とインホイールモータ１８による回生ブレーキとを併用して車両３に制動力を発生させるときに、応答性を考慮するかどうかを運転手の操作または他の制御装置の信号を用いて判断し得る。応答性考慮を許可する場合には、電動ブレーキ装置１とインホイールモータ１８の制動力発生の時間差をなくすことで乗員の不快感を低減し、応答性考慮を許可しない場合には、応答性を考慮せずに制動力を発生させることで一刻も早く減速でき、危険を回避することができる。

＜作用効果＞
機械式の電動ブレーキ装置１による制動トルクと、インホイールモータ１８による制動トルクである回生ブレーキとを併用して車両３に制動力を発生させるときに、電動ブレーキ装置１による制動力発生とインホイールモータ１８による制動力発生の時間差を考慮する。但し、常に応答性を考慮して制動力発生の時間差をなくすようにすると、緊急時には制動力の発生が遅れてしまう場合がある。
そこで、この構成では、応答性考慮許可手段２６が、上位ＥＣＵ２３または外部ユニット３０から与えられた条件に従ってインホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答性の差を補正するか否かを判断する。前記応答性の差を補正すると判断したとき、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の応答時間が一致するように、インホイールモータ１８および電動ブレーキ装置１のいずれか一方の応答性を補正する。これにより、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１の制動力発生の時間差をなくすことで、制動に対する車両の過渡応答が振動的になることを未然に防止でき、乗員の不快感を低減することができる。前記応答性の差を補正しないと判断したとき、インホイールモータ１８と電動ブレーキ装置１のうち応答性の早い方により遅滞なく減速することが可能となる。

＜他の実施形態について＞
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

図６（ａ）に示すように、車両の制御装置を搭載可能な車両として、左右の後輪１９，１９に左右独立に制駆動トルクを与える電動駆動源１８を備え、左右の前輪１７，１７が従動輪という後輪駆動の電動車両を適用し、さらに左右の前後輪１７，１９にブレーキ装置１を備えてもよい。
図６（ｂ）に示すように、左右の前輪１７，１７および左右の後輪１９，１９に左右独立に制駆動トルクを与える電動駆動源１８を備えた四輪駆動の電動車両を適用し、さらに左右の前後輪１７，１９にブレーキ装置１を備えてもよい。

各実施形態の電動駆動源は、インホイールモータであってもよく、車体に設置されたいわゆるオンボード駆動方式のモータでもよい。
また、車両は、車輪の数よりも少ないモータで駆動する、いわゆるワンモータ式の電動自動車であってもよい。
各実施形態において、ブレーキ装置として、例えば、ブレーキ踏力を油圧に変換し変換した油圧をバルブ等で制御する油圧ブレーキ装置等を適用してもよい。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…電動ブレーキ装置（ブレーキ装置）、８…ブレーキロータ、９…ブレーキパッド、１７…前輪、１８…インホイールモータ（電動駆動源）、１９…後輪、２３…上位ＥＣＵ（上位制御手段）、２５…ブレーキペダル、２６…応答性考慮許可手段、２７…開ループ伝達関数算出手段、２８…応答性補正手段、２８ａ…電動駆動源用応答性補正手段、２８ｂ…ブレーキ装置用応答性補正手段、２９…補正手段の判定手段、３０…外部ユニット（外部機器）

Claims (8)

1. 前後輪のいずれか一方または両方の車輪に制駆動トルクを与える電動駆動源と、少なくとも前記前後輪における従動輪に左右独立に摩擦による制動トルクを与えるブレーキ装置とを備えた車両における、前記電動駆動源および前記ブレーキ装置を制御する車両の制御装置であって、
   上位制御手段または外部機器から与えられた条件に従って前記電動駆動源と前記ブレーキ装置の応答性の差を補正するか否かを判断する応答性考慮許可手段と、
   この応答性考慮許可手段が前記応答性の差を補正すると判断したとき、前記電動駆動源と前記ブレーキ装置の応答時間が一致するように、前記電動駆動源および前記ブレーキ装置のいずれか一方の応答性を補正する応答性補正手段と、を備えた車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、前記応答性補正手段は、前記電動駆動源の応答性を補正する電動駆動源用応答性補正手段を有し、この電動駆動源用応答性補正手段は、前記ブレーキ装置の開ループ伝達関数を、前記電動駆動源の開ループ伝達関数で除することで得られる伝達関数を前記電動駆動源への指令値に与える車両の制御装置。
3. 請求項１に記載の車両の制御装置において、前記応答性補正手段は、前記ブレーキ装置の応答性を補正するブレーキ装置用応答性補正手段を有し、このブレーキ装置用応答性補正手段は、前記電動駆動源の開ループ伝達関数を、前記ブレーキ装置の開ループ伝達関数で除することで得られる伝達関数を前記ブレーキ装置への指令値に与える車両の制御装置。
4. 請求項３に記載の車両の制御装置において、前記電動駆動源のトルク指令から制動力発生の開ループ伝達関数と、前記ブレーキ装置のトルク指令から制動力発生の開ループ伝達関数とを推定する開ループ伝達関数算出手段を備え、
   この開ループ伝達関数算出手段は、前記ブレーキ装置におけるブレーキパッドの質量、および、前記ブレーキ装置におけるブレーキロータと前記ブレーキパッドの間隔の少なくともいずれか一方の値から、都度開ループ伝達関数を算出する車両の制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、前記応答性補正手段は、前記電動駆動源の応答性を補正する電動駆動源用応答性補正手段と、前記ブレーキ装置の応答性を補正するブレーキ装置用応答性補正手段とを有し、前記電動駆動源用応答性補正手段および前記ブレーキ装置用応答性補正手段のいずれか一方のみを有効とするか判断する補正手段の判定手段を備え、
   この補正手段の判定手段は、前記電動駆動源の開ループ伝達関数および前記ブレーキ装置の開ループ伝達関数から、応答性が良い方の応答性補正手段を用いるように判定する車両の制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、前記応答性考慮許可手段は、前記上位制御手段に入力されるブレーキペダルの踏み込み量および踏み込み速度のいずれか一方または両方の情報から前記応答性の差を補正するか否かを判断する車両の制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、前記応答性考慮許可手段は、前記外部機器から定められた作動信号を受け取ったとき、前記応答性の差を補正しない車両の制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両の制御装置において、前記ブレーキ装置が電動ブレーキ装置である車両の制御装置。
   

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