JP4577149B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の制動力と駆動力とを制御する車両の制御装置に関するものである。

近年、電気自動車の一形態として、車輪にモータを組み込み、車輪をモータで直接駆動する、いわゆるインホイールモータ方式の車両が開発されている。このインホイールモータ方式の電気自動車の利点として、各車輪（駆動輪）に組み込んだモータを個別に回転制御すること、すなわち各モータを個別に力行制御もしくは回生制御することにより、各駆動輪に付与する駆動力もしくは制動力を個別に制御して、車両の駆動力および制動力を走行状態に応じて適宜に制御することができる点、また、従来のエンジンやトランスミッションなどのドライブトレーンを排除することにより、車両の室内やトランクルームなどの空間を広くできる点などが挙げられる。その反面、車輪に比較的重量の大きいモータが組み込まれることにより、車両のばね下重量が増加し、それに伴って車両のばね下振動が増大する。その結果、車輪の接地荷重の変動が大きくなり、車輪の接地性や乗り心地が低下してしまうという問題点がある。

このような問題点に対して、本出願人は、車輪の接地荷重の変動が生じた際に、それを打ち消す方向の力を車輪に発生させるようにインホイールモータの回転を制御する、すなわちインホイールモータにより駆動力もしくは制動力を車輪に付与することによって、車輪の接地荷重の変動を抑制する制御装置を提案している（特願２００４−２９４５７８号参照）。

上記のような、インホイールモータ方式の電気自動車における車輪の接地荷重の変動を抑制する制御では、車体の上下振動（バウンシング）に応じて、前後輪の駆動力に差を付けるようにインホイールモータが制御される。例えば、前後輪に車両の前後方向で互いに逆方向の力を発生させて、上昇した車体に下方向の力を発生させるように前後輪の駆動力に差を付け、あるいは、下降した車体に上方向の力を発生させるように前後輪の駆動力に差を付けるように制御される。その結果、車体の上下振動を抑制する方向に力を作用させることができ、サスペンションを硬めに設定することなく乗り心地を維持した上で、車体のバウンシング、すなわち車輪の接地荷重の変動を抑制できる。

しかしながら、上記のようにインホイールモータが制御されることにより、車輪の接地荷重の変動が抑制され、車輪の接地性が改善される一方で、車両には同時に前後方向の力が作用することになる。そのため、乗員の意図しない前後方向の加速度が車両に生じ、そのことが乗員に違和感を与え、乗り心地を低下させてしまう可能性がある。このように、従来の技術においては未だ改良の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車体の上下振動（バウンシング）および車輪の接地荷重の変動を抑制するとともに、乗員の意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制できる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、サスペンションを介して車体に支持された車輪と、前記車体の上下振動を検出する上下振動検出手段と、前記上下振動検出手段により検出された前記上下振動に基づいて前記車輪に付与する制動力および駆動力を算出する制駆動力算出手段と、前記制駆動力算出手段により算出された前記制動力および駆動力を出力する制駆動力出力手段とを備えた車両の制御装置において、前記上下振動に基づいて前記制駆動力算出手段で算出された制動力および駆動力に起因して前記車体に生じる前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、その前後加速度検出手段によって検出された前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力を算出する手段とを更に備え、前記制駆動力出力手段は、前記制駆動力算出手段で算出された前記制動力および駆動力と、前記前後加速度検出手段によって検出された前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力として算出された制動力および駆動力とを合算した制動力および駆動力を出力するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制駆動力出力手段は、前記制駆動力算出手段で算出された前記制動力および駆動力と、前記前後加速度検出手段によって検出された前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力として算出された制動力および駆動力とを合算した制動力および駆動力を出力するように構成されていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記制駆動力出力手段が、前記車輪と共に前記車両のばね下に配置されたモータの回転を制御することにより前記制動力および駆動力を出力する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記前後加速度抑制手段が、所定の周波数以上の周波数領域で前記モータの回転を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

そして、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記前後加速度抑制手段が、前記車体に実際に発生した実前後加速度と乗員の操作もしくは前記車両の挙動に基づいて設定される目標前後加速度とを比較し、前記実前後加速度が前記目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合に、前記制動力および駆動力を出力しない手段を含むことを特徴とする制御装置である。

請求項１および２の発明によれば、車体の上下振動（バウンシング）を抑制するための制御が行われる場合、車体の前後加速度が検出されると、その車体の前後加速度を抑制するように制動力あるいは駆動力が車両に付与される。そのため、車体の上下振動を抑制して車輪の接地荷重の変動を抑制するとともに、車体の上下振動を抑制する際に車体に生じる乗員が意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制することができる。

また、請求項３の発明によれば、車体の上下振動を抑制するための制御が行われる場合、車体の前後加速度が検出されると、車輪と共に車両のばね下に配置されたモータ、例えば、いわゆるインホイールモータの回転が制御されることによって、車体の前後加速度を抑制するように制動力あるいは駆動力が車両に付与される。そのため、車体の上下振動を抑制して車輪の接地荷重の変動を抑制するとともに、車体の上下振動を抑制する際に車体に生じる乗員が意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制することができる。

さらに、請求項４の発明によれば、車体の前後加速度を抑制するために車輪と共に車両のばね下に配置されたモータの回転が制御される場合、予め定められた所定の周波数以上の周波数領域において、そのモータの回転が制御される。ここで、所定の周波数は、車輪の特性（車輪の質量、グリップ力など）やモータと車輪との間の減速比等により設定される。その結果、乗員の意図しない車両前後方向の駆動力が発生する可能性の小さい周波数領域においてモータの回転が制御されることになり、車体の前後加速度の発生が防止もしくは抑制される。そのため、車体の上下振動を抑制して車輪の接地荷重の変動を抑制するとともに、車体の上下振動を抑制する際に車体に生じる乗員が意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制することができる。

そして、請求項５の発明によれば、車体の前後加速度を抑制するために制動力あるいは駆動力が車両に付与される制御が行われる場合、車体に実際に発生している実前後加速度と、乗員の操作もしくは車両の挙動に基づいて設定される目標前後加速度とが比較され、実前後加速度が目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合、言い換えると、実前後加速度の値と車体の前後加速度を抑制するための制動力あるいは駆動力の制御の指令値との相関が大きい場合には、車体の前後加速度を抑制するための制動力および駆動力は出力されない。すなわち、車体の前後加速度を抑制するための制動力および駆動力の制御は行われない。その結果、前後加速度を抑制するための制動力あるいは駆動力の制御が行われる際に、前後加速度を抑制する意図に反して新たに前後加速度が生じてしまうことを回避することができる。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用した車両の構成および制御系統を図３に示す。この図３に示す車両Ｖｅは、左右の前輪１，２および左右の後輪３，４を有していて、各車輪１，２，３，４は、サスペンション（図示せず）を介して車両Ｖｅの車体（図示せず）に支持されている。ここでのサスペンションは、例えば、ショックアブソーバを内蔵したストラットおよびコイルスプリングおよびサスペンションアームなどから構成されるストラット形サスペンションや、コイルスプリングおよびショックアブソーバおよび上下のサスペンションアームなどから構成されるウィッシュボーン形サスペンションなどの公知のサスペンションであって、それら各種サスペンションを適宜に選択して採用することができる。

また、各車輪１，２，３，４のホイール内部には、それぞれモータ５が組み込まれていている。すなわち、それらの各車輪１，２，３，４のモータ５は、いわゆるインホイールモータであり、各車輪１，２，３，４と共に車両Ｖｅのばね下に配置されている。そして、各モータ５の回転を独立して制御することにより、各車輪１，２，３，４に付与される駆動力および制動力をそれぞれ独立して制御することができる。各モータ５は、例えば交流同期モータであり、インバータ６を介してバッテリ７に接続されている。そしてインバータ６は、各モータの回転を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）８に接続されている。

各モータ５の駆動時には、バッテリ７の直流電力がインバータ６によって交流電力に変換され、その交流電力が各モータ５に供給されることにより各モータ５が力行されて、車輪に駆動力が付与される。また、各モータ５は車輪の回転エネルギを利用して回生制御することも可能である。すなわち、各モータ５の回生・発電時には、車輪の回転（運動）エネルギが各モータ５によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ６を介してバッテリ７に充電される。このとき、車輪には回生・発電に基づく制動力が付与される。したがって、これらの各モータ５、インバータ６、バッテリ７、ＥＣＵ８等が、この発明における制駆動力出力手段として機能している。

車体の各車輪１，２，３，４に対応する所定の位置に、車体の上下方向におけるばね上加速度Ｇｖi（i＝1〜4）を検出するばね上加速度センサ９がそれぞれ設けられている。それら各ばね上加速度センサ９は、ＥＣＵ８に接続されていて、各ばね上加速度センサ９で検出されたばね上加速度Ｇｖiを積分することによって、車体の上下方向におけるばね上速度Ｖi（i＝1〜4）が算出され、さらにばね上速度Ｖiを積分することによって、車体の上下方向におけるばね上変位Ｘi（i＝1〜4）が算出される。そしてそれらの検出もしくは算出結果を基に、車体の上下振動、すなわちバウンシングを検出することができるように構成されている。したがって、これらの各ばね上加速度センサ９、ＥＣＵ８等が、この発明における上下振動検出手段として機能している。なお、上記のばね上加速度センサ９に代えて、例えば、車高センサ（図示せず）を車体の各車輪１，２，３，４に対応する所定の位置に、あるいはストロークセンサ（図示せず）を各車輪１，２，３，４の各サスペンションと車体との間に設けて、各サスペンションのストローク量を検出することによって、車体の上下振動（バウンシング）を検出することも可能である。

また、車体の各車輪１，２，３，４に対応する所定の位置に、各車輪１，２，３，４のの回転速度を検出する車輪速センサ１０がそれぞれ設けられている。それら各車輪速センサ１０は、ＥＣＵ８に接続されていて、各車輪１，２，３，４の回転速度を検出するとともに、それらの検出結果を基に、車体の前後方向における速度、および車体の前後方向における加速度（前後加速度）Ｇｈを検出することができるように構成されている。したがって、これらの各車輪速センサ１０、ＥＣＵ８等が、この発明における前後加速度検出手段として機能している。なお、上記の車輪速センサ１０に代えて、例えば、各モータ５の回転を制御する制御信号、あるいは各モータ５に供給される電力の電流値などを検出することによって、車体の速度および車体の前後加速度Ｇｈを検出することも可能である。さらに、車体の前後加速度Ｇｈは、前後加速度センサ（図示せず）を設けることによって検出することも可能である。

そして、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量（踏み込み角度）あるいは踏み込み圧力を検出するブレーキペダルセンサ１１、また、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（踏み込み角度）あるいは踏み込み圧力を検出するアクセルペダルセンサ１２が設けられている。これらのブレーキペダルセンサ１１およびアクセルペダルセンサ１２は、ＥＣＵ８に接続されていて、それらの検出結果に基づいて、各モータ５が適宜に制御されるように構成されている。

前述したように、この発明は、車体の上下振動（バウンシング）を抑制するとともに、乗員の意図しない前後加速度の発生を抑制し、乗り心地が低下することを防止することを目的としていて、そのために、この発明の制御装置は以下の制御を実行するように構成されている。

図１は、この発明の制御装置によるバウンシング抑制制御の制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、車両Ｖｅの車体の上下方向におけるばね上変位Ｘi（i＝1〜4）、および車体の上下方向におけるばね上速度Ｖi（i＝1〜4）、および車体に実際に発生した実前後加速である前後加速度Ｇｈが検出される（ステップＳ１１）。すなわち、車体の左前輪１に対応する所定の位置におけるばね上変位Ｘ1およびばね上速度Ｖ1、車体の右前輪２に対応する所定の位置におけるばね上変位Ｘ2およびばね上速度Ｖ2、車体の左後輪３に対応する所定の位置におけるばね上変位Ｘ3およびばね上速度Ｖ3、車体の右後輪４に対応する所定の位置におけるばね上変位Ｘ4およびばね上速度Ｖ4、ならびに車体の前後加速度Ｇｈが、ばね上加速度センサ９あるいは車輪速センサ１０による検出結果を基に検出もしくは算出される。

つぎに、ステップＳ１１で求められたばね上変位Ｘi（i＝1〜4）から平均ばね上変位Ｘaveが算出され、またばね上速度Ｖi（i＝1〜4）から平均ばね上速度Ｖaveが算出される（ステップＳ１２）。すなわち、平均ばね上変位Ｘave、および平均ばね上速度Ｖaveは、それぞれ、
Ｘave＝ΣＸi／４ ；（i＝1〜4）
Ｖave＝ΣＶi／４ ；（i＝1〜4）
として算出される。

続いて、ステップＳ１１で求められた前後加速度Ｇｈと、後述するステップＳ２０で設定される各モータ５に対するモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数ｒが算出される（ステップＳ１３）。したがって、この制御の開始当初はモータトルク指令値Ｔｃが未だ設定されていないため、このステップＳ１３の制御はスキップされ、次のステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、平均ばね上変位の絶対値｜Ｘave｜が所定値Ｘ₀以上であり、かつ平均ばね上速度の絶対値｜Ｖave｜が所定値Ｖ₀以上であるか否かが判断される。これは、車体がバウンシング状態にあるか否かを判断するための制御であり、したがって所定値Ｘ₀および所定値Ｖ₀は、車体がバウンシング状態にあることを検出するために予め定められた閾値である。

平均ばね上変位の絶対値｜Ｘave｜が所定値Ｘ₀よりも小さい、もしくは平均ばね上速度の絶対値｜Ｖave｜が所定値Ｖ₀よりも小さいことによって、このステップＳ１４で否定的に判断された場合、すなわち車体はバウンシング状態ではないと判断された場合は、ステップＳ１５へ進み、バウンシング抑制制御は行われずに、ブレーキペダルセンサ１１もしくはアクセルペダルセンサ１２の検出結果に基づいて各モータ５を適宜に制御する通常の制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、平均ばね上変位の絶対値｜Ｘave｜が所定値Ｘ₀以上であり、かつ平均ばね上速度の絶対値｜Ｖave｜が所定値Ｖ₀以上であることによって、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合、すなわち車体がバウンシング状態であると判断された場合には、ステップＳ１６ヘ進み、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀よりも小さいか否かが判断される。これは、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関が、この発明におけるバウンシング抑制制御を実行するのに適さない程度に大きいか否かを判断するための制御であるが、前述のステップＳ１３と同様に、この制御の開始当初はモータトルク指令値Ｔｃが未だ設定されていないため、このステップＳ１６の制御はスキップされて、次のステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、平均ばね上変位Ｘaveおよび平均ばね上速度Ｖaveに基づいて、各モータ５に対して設定される目標駆動トルクＴａが算出される。この目標駆動トルクＴａは、バウンシング抑制制御を実行する際に、車体の上下振動を抑制するために、すなわち車体の上下振動を打ち消す方向の力を車体に作用させるために、各車輪１，２，３，４に付与される駆動力を出力するための各モータ５で出力すべき駆動トルクの目標値である。言い換えると、車体の上下振動を抑制するために各モータ５に設定される上下振動抑制トルクＴａである。

続いて、フィルタ時定数τが設定される（ステップＳ１８）。バウンシング抑制制御を実行する際に、車体の上下振動を抑制するために各モータ５が駆動される場合、各モータ５が駆動されるのにともなって各車輪１，２，３，４に駆動力が付与されるが、このとき各車輪１，２，３，４には、付与される駆動力に応じて車両Ｖｅの前後方向における力（前後力）が生じる。そしてその前後力が各サスペンションを介して車体に伝達されると、車体には乗員の加速操作や制動操作とは無関係に前後加速度Ｇｈが生じ、これが乗員に違和感を感じさせる要因となる。そこで、この発明によるバウンシング抑制制御では、車体の上下振動を抑制するための各モータ５の回転制御が行われるとともに、その際に発生した車体の前後加速度Ｇｈを抑制するための各モータ５の回転制御が行われるように構成されている。

そして、車体の前後加速度Ｇｈを抑制するための各モータ５の回転制御を効果的に実行するために、この場合の各モータ５の回転制御が実行される際に各モータ５に供給される電力の周波数が、乗員の意図しない車両前後方向の駆動力が発生する可能性の小さい周波数領域のものだけとなるように、ハイパスフィルタを通した後に各モータ５に供給されるように構成されている。すなわち、上記のフィルタ時定数τは、このハイパスフィルタを通過して各モータ５に供給される電力の周波数領域を設定するために算出されて設定されるものである。

ここで、フィルタ時定数τの算出方法を説明する。先ず、図２は、車両Ｖｅの一つの車輪（ここでは代表的に車輪４について説明する）に対して、バウンシング抑制制御のためにモータ５が駆動された場合に、その車輪４に作用する車両Ｖｅの上下方向および前後方向の力を説明するための力学モデルを示す図である。図２において、モータ５が制御されてモータ駆動トルクＴ₁が出力されると、そのモータ駆動トルクＴ₁が車輪４に伝達され、車輪４に駆動トルクＴ₂が生じる。この場合の車両Ｖｅの車速をｖ、車輪４の半径をＲ、サスペンションのアーム長さをＬ、車輪４の慣性モーメントをＩｗ、車輪４の回転角速度をωとすると、車輪４に作用する上下方向の力Ｆｚ、および車輪４に作用する前後方向の力Ｆｘは、それぞれ、
Ｆｚ＝（１／Ｌ）・Ｔ₁ ・・・・・（１）
Ｆｘ＝（Ｄｓ・Ｒ／ｖ）・ω ・・・・・（２）
の運動方程式として表すことができる。なお、Ｄｓは車輪４に用いられるタイヤのドライビングスティフネスであって、タイヤに作用する駆動力もしくは摩擦抵抗に対するタイヤのグリップ性能を表す特性値である。

また、車輪４の回転角加速度をω’とすると、
Ｉｗ・ω’＝−Ｆｘ・Ｒ＋Ｔ₂ ・・・・・（３）の関係が成立し、また、モータ５と車輪４との間の減速比が“１”であるとすると、
Ｔ₂＝Ｔ₁ ・・・・・（４）
となる。

したがって、車両Ｖｅの上下方向の力の伝達関数は、上記の（１）式より、
Ｆｚ／Ｔ₁＝１／Ｌ ・・・・・（５）
また、車両Ｖｅの前後方向の力の伝達関数は、上記の（１）〜（４）式より、
Ｆｘ／Ｔ₁＝〔１／｛（Ｉｗ・Ｖ／Ｄｓ・Ｒ²）・ｓ＋１｝〕・１／Ｒ
（ｓはラプラス演算子） ・・・・・（６）
としてそれぞれ表すことができる。

このとき、（６）式において、「（Ｉｗ・Ｖ／Ｄｓ・Ｒ²）・ｓ」として表される項が、この図２に示す力学モデルにおける時定数となっている。したがって、フィルタ時定数τは、
τ＝（Ｉｗ・Ｖ／Ｄｓ・Ｒ²）・ｓ ・・・・・（７）
として求めることができる。

フィルタ時定数τが算出されると、車体の前後加速度Ｇｈを抑制するための各モータ５の回転制御が行われる際に、各モータ５に設定される前後加速度抑制トルクＴｂが算出される（ステップＳ１９）。この前後加速度抑制トルクＴｂは、車体の前後加速度Ｇｈに応じて、その前後加速度Ｇｈを抑制する方向に車体に力が作用するように算出された各モータ５の駆動トルクに対して、さらに上記にフィルタ時定数τが設定されたハイパスフィルタ処理を施すことによって求められる値であって、前後加速度Ｇｈを抑制する方向の力を車体に作用させるために、各車輪１，２，３，４に付与される駆動力を出力するための各モータ５で出力すべき駆動トルクの目標値である。

そして、上記のようにして求められた上下振動抑制トルクＴａ、および前後加速度抑制トルクＴｂによって、各モータ５を制御するためのモータトルク指令値Ｔｃが求められ、そのモータトルク指令値Ｔｃに基づいて、各モータ５の回転が制御される（ステップＳ２０）。すなわち、上下振動抑制トルクＴａに前後加速度抑制トルクＴｂを付加することにより、モータトルク指令値Ｔｃが算出されて設定され、そのモータトルク指令値Ｔｃに基づいて、上下振動を抑制する制御とその際に生じる前後加速度を抑制する制御とを含む、この発明によるバウンシング抑制制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

なお、上記のようにステップＳ２０でモータトルク指令値Ｔｃが設定された後におけるこのルーチンでは、前述のステップＳ１３において、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数ｒが、
ｒ＝Σ（Ｇｈ・Ｔｃ）／（｜ΣＧｈ｜・｜ΣＴｃ｜）
として算出される。

また、相関係数ｒが求められた後に、前述のステップＳ１４で肯定的に判断されて、ステップＳ１６へ進んだ場合は、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀よりも小さいか否かが判断される。これは、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数ｒを求め、その大小を判定すること、すなわち車体に実前後加速度である前後加速度Ｇｈに対するモータトルク指令値Ｔｃの相関の強弱を判定することによって、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御が実行された際の、前後加速度Ｇｈの発生状況および前後加速度Ｇｈの抑制制御の効果を判断するためである。

すなわち、相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀以上である場合は、前後加速度Ｇｈに対するモータトルク指令値Ｔｃの相関が強く、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行することによって、新たな前後加速度を生じさせて前後加速度Ｇｈを増長させてしまう可能性がある、すなわちモータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行しても前後加速度Ｇｈの抑制効果は期待できないと判断される。

このことは、車体の実前後加速度である前後加速度Ｇｈが、モータトルク指令値Ｔｃで各モータ５の回転を制御する際に設定される目標前後加速度、すなわち例えば乗員の操作もしくは車両Ｖｅの挙動に基づいて設定される目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合に、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行しても前後加速度Ｇｈの抑制効果は期待できないと判断される、と言い換えることができる。すなわち、前後加速度Ｇｈに対するモータトルク指令値Ｔｃの相関が強いと、モータトルク指令値Ｔｃで各モータ５の回転を制御する際に設定される目標前後加速度に対して前後加速度Ｇｈが大きくなる傾向があるため、前後加速度Ｇｈが目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合には、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行しても前後加速度Ｇｈの抑制効果は期待できないと判断できるのである。

一方、相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀よりも小さい場合は、前後加速度Ｇｈに対するモータトルク指令値Ｔｃの相関が弱く、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行することによって、前後加速度Ｇｈを低下させることが可能である、すなわちモータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行することで前後加速度Ｇｈの抑制効果が期待できると判断される。

したがって、相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀以上であることによって、このステップＳ１６で否定的に判断された場合、すなわち、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行しても前後加速度Ｇｈの抑制効果は期待できないと判断された場合は、前述のステップＳ１５へ進み、バウンシング抑制制御は行われずに、ブレーキペダルセンサ１１もしくはアクセルペダルセンサ１２の検出結果に基づいて各モータ５を適宜に制御する通常の制御が実行される。言い換えると、前後加速度Ｇｈが、例えば乗員の操作もしくは車両Ｖｅの挙動に基づいて、モータトルク指令値Ｔｃで各モータ５の回転を制御する際に設定される目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合は、バウンシング抑制制御のための各モータ５の回転制御は行われない、すなわちバウンシング抑制制御のための各モータ５の回転制御に伴い各車輪１，２，３，４に付与される制動力および駆動力は出力されない。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、前後加速度Ｇｈとモータトルク指令値Ｔｃとの相関係数の絶対値｜ｒ｜が所定値ｒ₀よりも小さいことによって、ステップＳ１６で肯定的に判断された場合、すなわち、モータトルク指令値Ｔｃでこの発明のバウンシング抑制制御を実行することで前後加速度Ｇｈの抑制効果が期待できると判断された場合には、前述のステップＳ１７へ進み、以降の制御が同様に実行される。

以上のように、この発明によるバウンシング抑制制御によれば、バウンシング抑制制御が行われる際に車体の前後加速度Ｇｈが検出されると、その前後加速度Ｇｈを抑制するように各車輪１，２，３，４の内部に配置された各モータ５の回転が制御されて、車両Ｖｅに制動力あるいは駆動力が付与される。そのため、車体のバウンシングを抑制して各車輪１，２，３，４の接地荷重の変動を抑制するとともに、バウンシングを抑制する際に車体に生じる乗員が意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制することができる。

また、車体の前後加速度Ｇｈを抑制するために各モータ５の回転が制御される場合には、予め定められた所定の周波数以上の周波数領域、すなわち乗員の意図しない車両前後方向の駆動力が発生する可能性の小さい周波数領域において、それら各モータ５の回転が制御される。その結果、より効果的にバウンシングを抑制する際に車体に生じる乗員が意図しない前後加速度の発生を防止もしくは抑制することができる。

そして、車体の前後加速度Ｇｈを抑制するための制御が行われる際に、車体に実際に発生している実前後加速度である前後加速度Ｇｈの値と、その前後加速度Ｇｈを抑制する制御を実行するために設定されるモータトルク指令値Ｔｃとの相関が大きい場合、言い換えると、前後加速度Ｇｈが、乗員の操作もしくは車両の挙動に基づいて設定される目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合には、車体の前後加速度を抑制するための制動力および駆動力は出力されない。すなわち、この発明によるバウンシング抑制制御は行われない。その結果、前後加速度Ｇｈを抑制する意図に反して新たに前後加速度が生じてしまうことを回避することができる。

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１１の機能的手段が、この発明の上下振動検出手段および前後加速度検出手段に相当する。また、ステップＳ１７の機能的手段が、この発明の制駆動力算出手段に相当し、ステップＳ１６ないしステップＳ２０の機能的手段が、この発明の制駆動力出力手段に相当する。

なお、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、具体例では、各車輪の駆動力および制動力を独立して制御する手段として、各車輪の内部に配置されたモータ、すなわち各車輪と共に車両のばね下に配置されたモータ、いわゆるインホイールモータの回転を制御することにより前記駆動力および制動力を出力する例を示しているが、この具体例以外に、例えば、各車輪に対応させて車体に設置されたモータの出力をドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動力を独立して制御する機構であってもよい。また、例えばモータや内燃機関などの駆動力源が出力する駆動力を各車輪毎に可変分配できるような機構（例えばトルクスプリット機構など）を採用することもできる。そして、各車輪の制動力を独立して制御する手段として、各車輪毎に設けられた制動装置を乗員による制動操作とは別に自動制御できる機構を採用することも可能である。

この発明の制御装置によるバウンシングを抑制するための制御の制御例を説明するためのフローチャートである。 図１のフローチャートに示す制御例におけるフィルタ時定数の算出方法を説明する際に補足的に用いる力学モデル図である。 この発明の制御装置を適用可能な車両の構成および制御系統を模式的に示す概念図である。

符号の説明

１，２，３，４…車輪、 ５…モータ（インホイールモータ）、 ６…インバータ、 ７…バッテリ、 ８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 ９…ばね上加速度センサ、 １０…車輪速センサ、 １１…ブレーキペダルセンサ、 １２…アクセルペダルセンサ、 Ｖｅ…車両。

Claims (5)

1. サスペンションを介して車体に支持された車輪と、前記車体の上下振動を検出する上下振動検出手段と、前記上下振動検出手段により検出された前記上下振動に基づいて前記車輪に付与する制動力および駆動力を算出する制駆動力算出手段と、前記制駆動力算出手段により算出された前記制動力および駆動力を出力する制駆動力出力手段とを備えた車両の制御装置において、
   前記上下振動に基づいて前記制駆動力算出手段で算出された制動力および駆動力に起因して前記車体に生じる前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、
   その前後加速度検出手段によって検出された前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力を算出する手段とを更に備え、
   前記制駆動力出力手段は、前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力として算出された制動力および駆動力をさらに出力するように構成されていること
   を特徴とする車両の制御装置。
2. 前記制駆動力出力手段は、前記制駆動力算出手段で算出された前記制動力および駆動力と、前記前後加速度検出手段によって検出された前後加速度を抑制するために必要とする制動力および駆動力として算出された制動力および駆動力とを合算した制動力および駆動力を出力するように構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制駆動力出力手段は、前記車輪と共に前記車両のばね下に配置されたモータの回転を制御することにより前記制動力および駆動力を出力する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制駆動力出力手段は、所定の周波数以上の周波数領域で前記モータの回転を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記制駆動力出力手段は、前記車体に実際に発生した実前後加速度と乗員の操作もしくは前記車両の挙動に基づいて設定される目標前後加速度とを比較し、前記実前後加速度が前記目標前後加速度よりも所定値以上大きい場合に、前記制動力および駆動力を出力しない手段を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両の制御装置。

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