JP2021142897A - 挙動制御装置及び挙動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適切に駆動トルク配分を行うことができる挙動制御装置及び挙動制御方法を提供する。【解決手段】電気自動車１０の挙動制御装置２２は、目標前輪駆動トルク及び目標後輪駆動トルクに基づいて前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６が制御された場合の各車輪１２のタイヤ力が限界値より大きいときには、制動挙動制御部５２により設定された目標制動トルクに基づき液圧ブレーキ１８を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、を有する車両の挙動制御装置及び挙動制御方法に関する。

下記特許文献１には、目標ヨーレートに基づいて、目標制動トルクの前後配分と左右配分を設定して、制動トルク制御を行うものが開示されている。

特許第３２１４１４１号公報

上記特許文献１では、前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータを有する車両の駆動トルク配分について検討されていない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータを有する車両において、適切に駆動トルク配分を行うことができる挙動制御装置及び挙動制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、各車輪に独立して制動力を付与する制動装置と、を有する車両の挙動制御装置であって、前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御部と、前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御部と、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御部と、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御部により設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御部と、を有する。

本発明の第２の態様は、前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、各車輪に独立して制動力を付与する制動装置と、を有する車両の挙動制御方法であって、前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御ステップと、前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御ステップと、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御ステップと、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御ステップにより設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御ステップと、を有する。

本発明により、適切に駆動トルク配分を行うことができる。

電気自動車の模式図である。 挙動制御装置のブロック図である。 車輪の摩擦円を示す図である。 挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。 挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。

〔第１実施形態〕
［電気自動車の構成］
図１は、電気自動車１０の模式図である。電気自動車１０は、本発明の車両に相当する。本実施形態の電気自動車１０は、左前輪１２ｆｌ及び右前輪１２ｆｒを駆動する前輪駆動モータ１４、左後輪１２ｒｌ及び右後輪１２ｒｒを駆動する後輪駆動モータ１６を有している。

前輪駆動モータ１４から出力された駆動トルクは、左前輪１２ｆｌと右前輪１２ｆｒに均等に配分される。後輪駆動モータ１６から出力された駆動トルクは、左後輪１２ｒｌと右後輪１２ｒｒに均等に配分される。

以下では、左前輪１２ｆｌ、右前輪１２ｆｒ、左後輪１２ｒｌ及び右後輪１２ｒｒを区別しないときには、車輪１２と記載することがある。また、左前輪１２ｆｌ及び右前輪１２ｆｒを区別しないときには前輪１２ｆと記載し、左後輪１２ｒｌ及び右後輪１２ｒｒを区別しないときには後輪１２ｒと記載することがある。

各車輪１２には、液圧ブレーキ１８ｆｌ、１８ｆｒ、１８ｒｌ、１８ｒｒが設けられている。液圧ブレーキ１８ｆｌ、１８ｆｒ、１８ｒｌ、１８ｒｒは、各車輪１２に独立して制動トルクを付与する。以下、液圧ブレーキ１８ｆｌ、１８ｆｒ、１８ｒｌ、１８ｒｒを区別しないときには、液圧ブレーキ１８と記載することがある。各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与される制動トルクは、液圧制御ユニット２０により制御される。

電気自動車１０は、前輪駆動モータ１４、後輪駆動モータ１６及び液圧制御ユニット２０を制御する挙動制御装置２２を有している。

電気自動車１０は、センサ類として、アクセルペダル開度センサ２４、操舵角センサ２６、ヨーレートセンサ２８、前後加速度センサ３０、横加速度センサ３２、及び、車輪速度センサ３４ｆｌ、３４ｆｒ、３４ｒｌ、３４ｒｒを有している。

アクセルペダル開度センサ２４は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（アクセルペダル開度）を検出する。操舵角センサ２６は、ステアリングホイール３６の操舵角を検出する。ヨーレートセンサ２８は、電気自動車１０の重心周りのヨーレートを検出する。前後加速度センサ３０は、電気自動車１０の前後方向に作用する前後加速度を検出する。横加速度センサ３２は、電気自動車１０の幅方向に作用する横加速度を検出する。車輪速度センサ３４ｆｌ、３４ｆｒ、３４ｒｌ、３４ｒｒは、各車輪１２の車輪速度を検出する。以下では、車輪速度センサ３４ｆｌ、３４ｆｒ、３４ｒｌ、３４ｒｒを区別しないときには、車輪速度センサ３４と記載することがある。

［挙動制御装置の構成］
図２は、挙動制御装置２２のブロック図である。挙動制御装置２２は、演算処理装置３８及びストレージ４０を有している。演算処理装置３８は、図示しないＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭ等の記録媒体を有している。ストレージ４０は、非一時的な有形のコンピュータ可読記録媒体である。

挙動制御装置２２は、ドライバの要求駆動トルクに応じた駆動トルクを出力するように前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６を制御する。また、挙動制御装置２２は、目標ヨーレートに応じたヨーレートが発生するように前輪駆動モータ１４、後輪駆動モータ１６及び液圧制御ユニット２０を制御する。

挙動制御装置２２は、要求駆動トルク算出部４２、目標ヨーレート設定部４４、ヨーレートＦＦ設定部４６、ヨーレートＦＢ設定部４８、駆動挙動制御部５０、制動挙動制御部５２、タイヤ前後力算出部５４、路面μ推定部５６、接地荷重推定部５８、車体速度算出部６０、車体スリップ角推定部６２、車輪スリップ角推定部６４、タイヤ横力推定部６６、タイヤ力限界判定部６８、駆動モータ制御部７０及び液圧ブレーキ制御部７２を有している。

要求駆動トルク算出部４２、目標ヨーレート設定部４４、ヨーレートＦＦ設定部４６、ヨーレートＦＢ設定部４８、駆動挙動制御部５０、制動挙動制御部５２、タイヤ前後力算出部５４、路面μ推定部５６、接地荷重推定部５８、車体速度算出部６０、車体スリップ角推定部６２、車輪スリップ角推定部６４、タイヤ横力推定部６６、タイヤ力限界判定部６８、駆動モータ制御部７０及び液圧ブレーキ制御部７２は、ストレージ４０に記憶されているプログラムを演算処理装置３８のプロセッサにおいて実行されることにより実現される。

要求駆動トルク算出部４２は、ドライバの要求駆動トルクを算出する。要求駆動トルクは、アクセルペダル開度センサ２４で検出されたアクセルペダル開度に応じて算出される。

目標ヨーレート設定部４４は、目標ヨーレートを設定する。目標ヨーレートは、操舵角センサ２６で検出された操舵角が入力された車両モデルを用いて設定される。目標ヨーレート設定部４４では、路面μが１のときの車両モデルが用いられる。

ヨーレートＦＦ設定部４６は、フィードフォワード要求旋回モーメント（以下、ＦＦ要求旋回モーメント）を設定する。ＦＦ要求旋回モーメントは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートに応じて設定され、目標ヨーレートの大きさが大きいほどＦＦ要求旋回モーメントの大きさは大きく設定される。

ヨーレートＦＢ設定部４８は、フィードバック要求旋回モーメント（以下、ＦＢ要求旋回モーメント）を設定する。ＦＢ要求旋回モーメントは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートと、ヨーレートセンサ２８で検出されたヨーレート（以下、実ヨーレート）に応じて設定される。実ヨーレートの大きさが目標ヨーレートの大きさよりも小さい場合には、電気自動車１０を旋回方向に回転させる方向にＦＢ要求旋回モーメントが設定される。実ヨーレートの大きさが目標ヨーレートの大きさよりも大きい場合には、電気自動車１０を旋回逆方向に回転させる方向にＦＢ要求旋回モーメントが設定される。また、目標ヨーレートと実ヨーレートとの差分が大きいほどＦＢ要求旋回モーメントの大きさが大きく設定される。

駆動挙動制御部５０は、目標前輪駆動トルクＴｆ１＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ１＊、並びに、目標前輪駆動トルクＴｆ２＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ２＊を設定する。

駆動挙動制御部５０は、要求駆動トルクに応じて、前輪１２ｆの接地荷重と後輪１２ｒの接地荷重を求める。駆動挙動制御部５０は、要求駆動トルク、前輪１２ｆの接地荷重及び後輪１２ｒの接地荷重に基づいて、要求駆動トルクを、前輪駆動モータ１４が出力する前輪駆動トルクと、後輪駆動モータ１６が出力する後輪駆動トルクに配分する。ここで、要求駆動トルクをＴ、前輪１２ｆの接地荷重をＦｚｆ、後輪１２ｒの接地荷重をＦｚｒとすると、前輪駆動トルクＴｆと後輪駆動トルクＴｒは次の式を満たすように設定される。
Ｔｆ＝Ｔ×Ｆｚｆ／（Ｆｚｆ＋Ｆｚｒ）
Ｔｒ＝Ｔ×Ｆｚｒ／（Ｆｚｆ＋Ｆｚｒ）

すなわち、前輪１２ｆの接地荷重と後輪１２ｒの接地荷重との比に応じて、要求駆動トルクが前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとに配分される。駆動挙動制御部５０は、配分された前輪駆動トルクを目標前輪駆動トルクＴｆ１＊に設定し、配分された後輪駆動トルクを目標後輪駆動トルクＴｒ１＊に設定する。

また、駆動挙動制御部５０は、要求駆動トルクに応じて設定した前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの配分を、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて補正し、目標前輪駆動トルクＴｆ２＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ２＊を設定する。

駆動挙動制御部５０は、ＦＦ要求旋回モーメントが大きくなるほど、前輪駆動トルクへの配分が小さく、後輪駆動トルクへの配分が大きくなるように補正する。これにより、前輪１２ｆのコーナリングフォースを増大させることが可能となり、電気自動車１０の旋回性を向上させることができる。

さらに、駆動挙動制御部５０は、ＦＢ要求旋回モーメントに応じて、前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの配分を補正する。電気自動車１０を旋回方向に回転させる方向にＦＢ要求旋回モーメントが設定されている場合には、ＦＢ要求旋回モーメントの大きさが大きいほど、前輪駆動トルクへの配分が小さく、後輪駆動トルクへの配分が大きくなるように、前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの配分が補正される。これにより、前輪１２ｆのコーナリングフォースを増大させることが可能となり、電気自動車１０の旋回性を向上させることができる。また、電気自動車１０を旋回逆方向に回転させる方向にＦＢ要求旋回モーメントが設定されている場合には、ＦＢ要求旋回モーメントの大きさが大きいほど、前輪駆動トルクへの配分が大きく、後輪駆動トルクへの配分が小さくなるように、前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの配分が補正される。これにより、後輪１２ｒのコーナリングフォースを増大させることが可能となり、電気自動車１０の安定性を向上させることができる。

ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じた補正後の前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの和は、要求駆動トルクとなる。駆動挙動制御部５０は、補正後の前輪駆動トルクを目標前輪駆動トルクＴｆ２＊に設定し、補正後の後輪駆動トルクを目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に設定する。

制動挙動制御部５２は、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与する目標制動トルクを設定する。目標制動トルクは、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて設定される。目標制動トルクは、左前輪１２ｆｌと路面との間に作用する制動力と右前輪１２ｆｒと路面との間に作用する制動力に差を生じさせ、又、左後輪１２ｒｌと路面との間に作用する制動力と右後輪１２ｒｒと路面との間に作用する制動力に差を生じさせて、電気自動車１０の実ヨーレートが目標ヨーレートに追従するように設定される。

タイヤ前後力算出部５４は、各車輪１２と路面との間に作用する力（以下、タイヤ力）のうち、各車輪１２の転がり方向に作用する力（以下、タイヤ前後力）を算出する。各車輪１２のタイヤ前後力は、目標前輪駆動トルクＴｆ２＊又は目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に応じて算出される。

路面μ推定部５６は、路面μを推定する。路面μは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートと、ヨーレートセンサ２８で検出された実ヨーレートとの差に基づいて推定される。なお、路面μ推定部５６は、ステアリングホイール３６の操舵反力、車体スリップ角等から路面μを推定するようにしてもよい。

接地荷重推定部５８は、各車輪１２の接地荷重を推定する。各車輪１２の接地荷重は、前後加速度センサ３０で検出された前後加速度、及び、横加速度センサ３２で検出された横加速度に基づいて推定される。

車体速度算出部６０は、電気自動車１０の車体速度を算出する。車体速度は、各車輪速度センサ３４で検出された各車輪１２の車輪速度の平均に応じて算出される。

車体スリップ角推定部６２は、電気自動車１０の車体スリップ角を推定する。車体スリップ角は、前後加速度センサ３０で検出された前後加速度、横加速度センサ３２で検出された横加速度、及び、車体速度算出部６０で算出された車体速度に基づいて推定される。

車輪スリップ角推定部６４は、各車輪１２の車輪スリップ角を推定する。車輪スリップ角は、操舵角センサ２６で検出された操舵角、ヨーレートセンサ２８で検出されたヨーレート、車体速度算出部６０で算出された車体速度、及び、車体スリップ角推定部６２で推定された車体スリップ角に基づいて推定される。

タイヤ横力推定部６６は、各車輪１２のタイヤ力のうち、各車輪１２の幅方向の中心を通る中心線に直交する方向に作用する力（以下、タイヤ横力）を算出する。タイヤ横力は、接地荷重推定部５８で推定された各車輪１２の接地荷重、及び、車輪スリップ角推定部６４で推定された車輪スリップ角に基づいて、オブザーバによる状態推定により推定される。

タイヤ力限界判定部６８は、前輪駆動モータ１４ｆの出力が目標前輪駆動トルクＴｆ２＊となるように制御され、後輪駆動モータ１６ｆの出力が目標後輪駆動トルクＴｒ２＊となるように制御された場合の各車輪１２のタイヤ力が限界値以下であるか否かを判定する。図３は車輪１２の摩擦円を示す図である。摩擦円の半径は、車輪１２のタイヤ力の限界値を示す。摩擦円の半径の大きさは、路面μと車輪１２の接地荷重との積により求められる。

ここで、前輪駆動モータ１４ｆの出力が目標前輪駆動トルクＴｆ２＊となるように制御され、後輪駆動モータ１６ｆの出力が目標後輪駆動トルクＴｒ２＊となるように制御された場合の各車輪１２のタイヤ力をＦとする。さらに、タイヤ前後力算出部５４で算出されたタイヤ前後力をＦｘとし、タイヤ横力推定部６６で推定されたタイヤ横力をＦｙとすると、タイヤ力Ｆは次の式で求められる。
Ｆ＝（Ｆｘ＾２＋Ｆｙ＾２）＾０．５

各車輪１２は、摩擦円の範囲内のタイヤ力しか発生させることができない。すなわち、車輪１２の接地荷重をＦｚすると、タイヤ力Ｆは次の式を満たす必要がある。
Ｆ≦μＦｚ

各車輪１２のタイヤ力が限界値以下である場合には、即ち、Ｆ≦μＦｚである場合には、タイヤ力限界判定部６８は、駆動挙動制御部５０で設定された目標前輪駆動トルクＴｆ２＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に基づいて、前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６を制御するよう、駆動モータ制御部７０に指令する。

各車輪１２のタイヤ力Ｆが限界値より大きい場合、即ち、Ｆ＞μＦｚである場合には、タイヤ力限界判定部６８は、駆動モータ制御部７０に、駆動挙動制御部５０で設定された目標前輪駆動トルクＴｆ１＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ１＊に基づいて、前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６を制御するよう、駆動モータ制御部７０に指令する。さらに、各車輪１２のタイヤ力Ｆが限界値より大きい場合、即ち、Ｆ＞μＦｚである場合には、タイヤ力限界判定部６８は、液圧制御ユニット２０に、制動挙動制御部５２で設定された目標制動トルクを各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与するよう、液圧ブレーキ制御部７２に指令する。

これにより、Ｆ≦μＦｚである場合には、前輪駆動モータ１４と後輪駆動モータ１６の駆動トルクの前後配分により電気自動車１０の旋回方向の挙動制御が行われる。一方、Ｆ＞μＦｚである場合には、各液圧ブレーキ１８により各車輪１２に制動トルクを付与することにより電気自動車１０の旋回方向の挙動制御が行われる。

駆動モータ制御部７０は、前輪駆動モータ１４が出力する駆動トルクが目標前輪駆動トルクＴｆ１＊又は目標前輪駆動トルクＴｆ２＊となるように前輪駆動モータ１４を制御する。また駆動モータ制御部７０は、後輪駆動モータ１６が出力する駆動トルクが目標後輪駆動トルクＴｒ１＊又は目標後輪駆動トルクＴｒ２＊となるように後輪駆動モータ１６を制御する。

液圧ブレーキ制御部７２は、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与される制動トルクが目標制動トルクとなるように液圧制御ユニット２０を制御する。

［挙動制御処理］
図４及び図５は、挙動制御装置２２で行われる挙動制御処理の流れを示すフローチャートである。挙動制御処理は、電気自動車１０の起動スイッチがオンであるときに、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１において、要求駆動トルク算出部４２はドライバの要求駆動トルクを算出して、ステップＳ２へ移行する。要求駆動トルクは、アクセルペダル開度センサ２４で検出されたアクセルペダル開度に応じて算出される。

ステップＳ２において、目標ヨーレート設定部４４は目標ヨーレートを設定して、ステップＳ３へ移行する。目標ヨーレートは、操舵角センサ２６で検出された操舵角が入力された車両モデルを用いて設定される。

ステップＳ３において、ヨーレートＦＦ設定部４６はＦＦ要求旋回モーメントを設定して、ステップＳ４へ移行する。ＦＦ要求旋回モーメントは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートに応じて設定される。

ステップＳ４において、ヨーレートＦＢ設定部４８はＦＢ要求旋回モーメントを設定して、ステップＳ５へ移行する。ＦＢ要求旋回モーメントは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートと、ヨーレートセンサ２８で検出された実ヨーレートに応じて設定される。

ステップＳ５において、駆動挙動制御部５０は要求駆動トルクＴに応じて目標前輪駆動トルクＴｆ１＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ１＊を設定して、ステップＳ６へ移行する。目標前輪駆動トルクＴｆ１＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ１＊は、要求駆動トルク、及び、要求駆動トルクから求められた前輪１２ｆの接地荷重と後輪１２ｒの接地荷重に応じて設定される。

ステップＳ６において、駆動挙動制御部５０はＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて目標前輪駆動トルクＴｆ２＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ２＊を設定して、ステップＳ７へ移行する。要求駆動トルクに基づいて設定された前輪駆動トルクと後輪駆動トルクとの配分が、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて補正される。補正後の前輪駆動トルクが目標前輪駆動トルクＴｆ２＊に設定され、補正後の後輪駆動トルクが目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に設定される。

ステップＳ７において、制動挙動制御部５２は、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与する目標制動トルクを設定して、ステップＳ８へ移行する。目標制動トルクは、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて設定される。目標制動トルクは、左前輪１２ｆｌと路面との間に作用する制動力と右前輪１２ｆｒと路面との間に作用する制動力に差を生じさせ、又、左後輪１２ｒｌと路面との間に作用する制動力と右後輪１２ｒｒと路面との間に作用する制動力に差を生じさせて、電気自動車１０の実ヨーレートが目標ヨーレートに追従するように設定される。

ステップＳ８において、タイヤ前後力算出部５４はタイヤ前後力を算出して、ステップＳ９へ移行する。タイヤ前後力は、目標前輪駆動トルクＴｆ２＊及び目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に応じて算出される。

ステップＳ９において、路面μ推定部５６は路面μを推定して、ステップＳ１０へ移行する。路面μは、目標ヨーレート設定部４４で設定された目標ヨーレートと、ヨーレートセンサ２８で検出された実ヨーレートとの差に基づいて推定される。

ステップＳ１０において、接地荷重推定部５８は各車輪１２の接地荷重を推定して、ステップＳ１１へ移行する。各車輪１２の接地荷重は、前後加速度センサ３０で検出された電気自動車１０の前後加速度、及び、横加速度センサ３２で検出された電気自動車１０の横加速度に基づいて推定される。

ステップＳ１１において、車体速度算出部６０は電気自動車１０の車体速度を算出して、ステップＳ１２へ移行する。車体速度は、各車輪速度センサ３４で検出された各車輪１２の車輪速度の平均に応じて算出される。

ステップＳ１２において、車体スリップ角推定部６２は電気自動車１０の車体スリップ角を推定して、ステップＳ１３へ移行する。車体スリップ角は、前後加速度センサ３０で検出された前後加速度、横加速度センサ３２で検出された横加速度、及び、車体速度算出部６０で算出された車体速度に基づいて推定される。

ステップＳ１３において、車輪スリップ角推定部６４は各車輪１２の車輪スリップ角を推定して、ステップＳ１４へ移行する。車輪スリップ角は、操舵角センサ２６で検出された操舵角、ヨーレートセンサ２８で検出されたヨーレート、車体速度算出部６０で算出された車体速度、及び、車体スリップ角推定部６２で推定された車体スリップ角に基づいて推定される。

ステップＳ１４において、タイヤ横力推定部６６はタイヤ横力を算出して、ステップＳ１５へ移行する。タイヤ横力は、接地荷重推定部５８で推定された各車輪１２の接地荷重、及び、車輪スリップ角推定部６４で推定された車輪スリップ角に基づいて、オブザーバによる状態推定により推定される。

ステップＳ１５において、タイヤ力限界判定部６８はタイヤ力を算出して、ステップＳ１６へ移行する。タイヤ力をＦ、タイヤ前後力をＦｘ、タイヤ横力をＦｙとすると、タイヤ力Ｆは次の式で求められる。
Ｆ＝（Ｆｘ＾２＋Ｆｙ＾２）＾０．５

ステップＳ１６において、タイヤ力限界判定部６８は、タイヤ力が路面μと接地荷重との積以下であるか否かを判定する。タイヤ力が路面μと接地荷重との積以下である場合にはステップＳ１７へ移行し、タイヤ力Ｆが路面と接地荷重との積より大きい場合にはステップＳ１８へ移行する。

ステップＳ１７において、駆動モータ制御部７０は前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６を制御して、挙動制御処理を終了する。駆動モータ制御部７０は、前輪駆動モータ１４が出力する駆動トルクが目標前輪駆動トルクＴｆ２＊となるように前輪駆動モータ１４を制御し、後輪駆動モータ１６が出力する駆動トルクが目標後輪駆動トルクＴｒ２＊となるように後輪駆動モータ１６を制御する。

ステップＳ１８において、駆動モータ制御部７０は前輪駆動モータ１４及び後輪駆動モータ１６を制御して、ステップＳ１９へ移行する。前輪駆動モータ１４は、前輪駆動モータ１４が出力する駆動トルクが目標前輪駆動トルクＴｆ１＊となるように制御される。後輪駆動モータ１６は、後輪駆動モータ１６が出力する駆動トルクが目標後輪駆動トルクＴｒ１＊となるように制御される。

ステップＳ１９において、液圧ブレーキ制御部７２は液圧制御ユニット２０を制御して、挙動制御処理を終了する。液圧ブレーキ制御部７２は、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与される制動トルクが目標制動トルクとなるように液圧制御ユニット２０を制御する。

［作用効果］
従来では、左前輪と右前輪との間、及び、左後輪と右後輪との間に駆動力差を生じさせることにより、車両の挙動を安定させることについて検討が成されてきた。

左前輪と右前輪との間、及び、左後輪と右後輪との間に駆動力差を生じさせるためには、各車輪に駆動モータを設ける、又は、駆動モータから左右車輪に配分する駆動トルクを調整する駆動トルク配分機構を設ける必要がある。この場合、車両のコストが増大する問題があった。

左前輪と右前輪との間、及び、左後輪と右後輪との間に駆動力差を生じさせる方法として、液圧ブレーキにより各車輪に制動トルクを付与することも考えられる。しかし、液圧ブレーキにより各車輪に制動トルクを付与する場合、液圧ブレーキではエネルギを回収できないため、エネルギ効率が悪化する問題がある。

そこで、本実施形態の挙動制御装置２２では、駆動挙動制御部５０は、要求駆動トルク、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて、前輪駆動モータ１４の目標前輪駆動トルクＴｆ２＊、及び、後輪駆動モータ１６の目標後輪駆動トルクＴｒ２＊を設定する。そして、駆動モータ制御部７０は、前輪駆動モータ１４の出力が目標前輪駆動トルクＴｆ２＊となるように前輪駆動モータ１４を制御し、後輪駆動モータ１６の出力が目標後輪駆動トルクＴｒ２＊となるように後輪駆動モータ１６を制御する。これにより、前輪駆動モータ１４の前輪駆動トルクと後輪駆動モータ１６の後輪駆動トルクとの配分により、電気自動車１０の挙動を安定させることができる。

また、本実施形態の挙動制御装置２２では、制動挙動制御部５２において、ＦＦ要求旋回モーメント及びＦＢ要求旋回モーメントに応じて、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与する目標制動トルクが設定される。そして、タイヤ力限界判定部６８において、目標前輪駆動トルクＴｆ２＊に基づいて前輪駆動モータ１４が制御され、目標後輪駆動トルクＴｒ２＊に基づいて後輪駆動モータ１６が制御された場合の各車輪１２のタイヤ力が限界値以下であるか否かを判定する。各車輪１２のタイヤ力が限界値より大きいときには、液圧ブレーキ制御部７２は、各液圧ブレーキ１８から各車輪１２に付与される制動トルクが、目標制動トルクとなるように液圧制御ユニット２０を制御する。これにより、前輪駆動モータ１４の前輪駆動トルクと後輪駆動モータ１６の後輪駆動トルクとの配分による電気自動車１０の挙動の安定を優先することができる。よって、電気自動車１０のエネルギ効率を向上させることができる。

〔実施形態から得られる技術的思想〕
上記実施形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

前輪（１２ｆ）の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータ（１４）と、後輪（１２ｒ）の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータ（１６）と、各車輪に独立して制動力を付与する制動装置（１８）と、を有する車両（１０）の挙動制御装置（２２）であって、前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御部（５０）と、前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御部（５２）と、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御部（７０）と、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御部により設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御部（７２）と、を有する。

前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、各車輪に独立して制動力を付与する制動装置と、を有する車両の挙動制御方法であって、前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御ステップと、前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御ステップと、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御ステップと、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御ステップにより設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御ステップと、を有する。

１０…電気自動車（車両） １２ｆ…前輪
１２ｒ…後輪 １４…前輪駆動モータ
１６…後輪駆動モータ ２２…挙動制御装置
５０…駆動挙動制御部 ５２…制動挙動制御部
７０…駆動モータ制御部 ７２…液圧ブレーキ制御部（制動装置制御部）

Claims (2)

1. 前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、
   後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、
   各車輪に独立して制動力を付与する制動装置と、
   を有する車両の挙動制御装置であって、
   前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御部と、
   前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御部と、
   前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御部により設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御部と、
   前記駆動挙動制御部により設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御部により設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御部と、
   を有する、挙動制御装置。
2. 前輪の左右両輪を駆動する１つの前輪駆動モータと、
   後輪の左右両輪を駆動する１つの後輪駆動モータと、
   各車輪に独立して制動力を付与する制動装置と、
   を有する車両の挙動制御方法であって、
   前記車両の挙動を制御するように、前記前輪駆動モータの目標前輪駆動トルク、及び、前記後輪駆動モータの目標後輪駆動トルクを設定する駆動挙動制御ステップと、
   前記車両の挙動を制御するように、前記制動装置から各車輪に付与する目標制動トルクを設定する制動挙動制御ステップと、
   前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値以下であるときには、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づき前記前輪駆動モータを制御するとともに、前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標後輪駆動トルクに基づき前記後輪駆動モータを制御する駆動モータ制御ステップと、
   前記駆動挙動制御ステップにより設定された前記目標前輪駆動トルクに基づいて前記前輪駆動モータが制御され、前記目標後輪駆動トルクに基づいて前記後輪駆動モータが制御された場合の各車輪のタイヤ力が限界値より大きいときには、前記制動挙動制御ステップにより設定された前記目標制動トルクに基づき前記制動装置を制御する制動装置制御ステップと、
   を有する、挙動制御方法。

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