JP4992267B2 - 走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、ばね下の振動を抑制できる走行装置に関する。

乗用車やトラック等の車両においては、懸架装置を介して車輪を車体に取り付けて、路面から車輪を介して入力される衝撃を、懸架装置が備えるばねによって吸収し、緩和する。車輪を構成するタイヤやホイールは、懸架装置のばね下に取り付けられる構造物であり、ばね下の質量増加にともなって車輪の接地性能が悪化することは一般に知られている。特許文献１には、ストローク検出手段（センサ）を用い、懸架装置のストローク速度を演算して、制御懸架装置のストローク速度が閾値以下の場合には、前記ストローク速度に応じた駆動トルクを車輪に付与する懸架装置が開示されている。

特開２００５−１１９５４８号公報

しかし、特許文献１に開示されている懸架装置は、懸架装置のストローク速度を検出するためのストローク速度検出手段が別個に必要となる。その結果、懸架装置自体の質量増加、及びコスト増加を招く。そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、懸架装置にストローク速度検出手段を別個に設けることなく、ばね下の振動を抑制できる走行装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ばね下の共振点と車輪速度変動の周波数分布のピークは一致することに着目した。そして、本発明者らは、ばね下が振動することで、車輪の接地荷重が変動し、これによって荷重方向における車輪の半径が変化する結果、車輪速度変動が発生すると予測し、本発明を完成した。

本発明に係る走行装置は、懸架装置を介して車両に支持される車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、前記車輪の回転速度の変動に基づき、前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクを前記車輪に付与することにより前記懸架装置のばね下の上下振動を抑制する振動抑制手段と、前記車輪の回転速度の変動を抽出する駆動制御装置と、を含み、前記駆動制御装置は、前記車輪の慣性質量をＪｉとし、前記車輪の接地荷重をＭｉとし、前記車輪の回転角速度をωｉとし、前記車輪の回転角速度を時間で微分した前記車輪の回転角加速度をωｉ'とし、前記車輪の動荷重半径をｒｉとし、前記車輪の駆動トルクをＴｉとすると、（Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ ² ）ωｉ'＝Ｔｉ、と表される運動方程式を用いて、前記車輪の回転角加速度ωｉを前記駆動制御装置が抽出した前記車輪の回転速度の変動として、前記車輪の駆動トルクＴｉを求め、この求めた駆動トルクＴｉを、前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクとして前記車輪に付与することを特徴とする。

この走行装置は、懸架装置を介して車両に支持される車輪の回転速度の変動に基づき、懸架装置のばね下の上下振動を抑制する。これによって、懸架装置にストローク速度検出手段を別個に設けることなく、ばね下の振動を抑制できる。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動は、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から抽出され、かつ前記ばね下の共振周波数を中心とした所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分であることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から、前記所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分を、フィルタ手段により抽出することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動は、
前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差であることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動は、前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差であることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動を、前記車両の直進時においては、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差とし、前記車両の旋回中においては、前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差とすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動は、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から抽出され、かつ前記ばね下の共振周波数を中心とした所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分と、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差と、前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差とに、それぞれ所定の重み付けをしてから加算したものであることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記所定の重み付けは、前記車両の車体速度、及び前記車両の旋回に関するパラメータに基づいて決定されることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車両の旋回に関するパラメータは、少なくとも前記車両の操舵角度及び前記車両のヨーレートであることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪のロック防止制御又は前記車輪の駆動力制御のうち少なくとも一方を実行している場合には、前記振動抑制手段によるばね下の上下振動の抑制を停止することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクを前記車輪に付与する前後において、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクを修正することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動力を０にすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する前後における所定のトルクの範囲内では、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクの変化率を前記所定のトルクの範囲外における変化率よりも小さくすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪を駆動するために要求される駆動トルクが所定の閾値よりも小さい場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクを０にすることを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動が所定の条件を満たした場合に、前記振動抑制手段が作動することを特徴とする。

次の本発明に係る走行装置は、前記走行装置において、前記車輪の回転速度の変動が、所定の回数連続して予め定めた閾値を超えた場合、又は前記車輪の回転速度の変動の絶対値を積算した値が、予め定めた所定の閾値を超えた場合には、前記振動抑制手段が作動することを特徴とする。

この発明に係る走行装置は、懸架装置にストローク速度検出手段を別個に設けることなく、ばね下の振動を抑制できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

以下においては、動力発生手段に電動機を用いる、いわゆる電気自動車に本発明を適用した場合について説明するが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、車輪の回転速度変動に基づいて、当該車輪の上下振動を抑制する振動抑制手段を備えるものであれば本発明を適用できる。動力発生手段は電動機に限られるものではなく、内燃機関でもよく、内燃機関と電動機とを組み合わせた、いわゆるハイブリッドの動力発生手段を用いてもよい。また、本発明においては、車両が備える車輪の個数は４個に限定されるものではなく、単輪に対するばね下振動を抑制する場合にも本発明は適用できる。

この実施形態は、懸架装置を介して車両に支持される車輪の回転速度の変動に基づき、懸架装置のばね下の上下振動を抑制する点に特徴がある。

図１は、この実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。この車両１は、電動機のみを動力発生手段とする走行装置１００を備える。走行装置１００は、動力発生手段として、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒを備えている。そして、左前側電動機１０Ｌは左側前輪２Ｌを、右前側電動機１０Ｒは右側前輪２Ｒを、左後側電動機１１Ｌは左側後輪３Ｌを、右後側電動機１１Ｒは右側後輪３Ｒを駆動する。このように、この走行装置１００は、すべての車輪が駆動輪となる全輪駆動形式となっている。また、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒは、左側前輪２Ｌ、右側前輪２Ｒ、左側後輪３Ｌ、右側後輪３Ｒのホイール内に配置される、いわゆるインホイールタイプの構成となっている。

以下の説明において、４台の電動機を区別しない場合には、単に電動機Ｍといい、４輪を区別しない場合には、単に車輪Ｗという。また、４輪のうち車両１の前後に着目するときには前輪２、後輪３といい、４台の電動機のうち、車両１の前後に着目するときには、前側電動機１０、後側電動機１１という（以下同様）。ここで、左右の区別は、車両１（あるいは走行装置１００）の前進する方向（図１の矢印Ｘ方向）を基準とする。すなわち、「左」とは、車両１（あるいは走行装置１００）の前進する方向に向かって左側をいい、「右」とは、車両１（あるいは走行装置１００）の前進する方向に向かって右側をいう。

この実施形態において、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒは、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５０によってそれぞれ独立に制御される。これによって、左側前輪２Ｌ、右側前輪２Ｒ、左側後輪３Ｌ、右側後輪３Ｒそれぞれの駆動力が独立して制御される。また、左側前輪２Ｌの駆動力と、右側前輪２Ｒの駆動力と、左側後輪３Ｌの駆動力と、右側後輪３Ｒの駆動力との配分比は、必要に応じてＥＣＵ５０によって変更される。これによって、旋回時において内外輪回転数差を設けたり、ＴＲＣ（TRaction Control）を実行したりすることができる。

なお、電動機Ｍと車輪Ｗとの間に減速機構を設け、電動機Ｍの回転数を減速して左右の車輪Ｗに伝達してもよい。一般に、電動機は小型化するとトルクが低下するが、減速機構を設けることによって電動機のトルクを増加させることができる。その結果、走行装置１００が搭載する電動機Ｍを小型化することができる。

左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒには、それぞれ左前側電動機用レゾルバ４０Ｌ、右前側電動機用レゾルバ４０Ｒ、左後側電動機用レゾルバ４１Ｌ、右後側電動機用レゾルバ４１Ｒによって回転角度や回転速度が検出される。左前側電動機用レゾルバ４０Ｌ、右前側電動機用レゾルバ４０Ｒ、左後側電動機用レゾルバ４１Ｌ、右後側電動機用レゾルバ４１Ｒの出力は、ＥＣＵ５０に取り込まれて、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒの制御に用いられる。ここで、４輪を区別しない場合には、単にレゾルバＱという。

左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒは、インバータ６に接続されている。インバータ６には、例えばニッケル−水素電池や鉛蓄電池等の車載電源７が接続されており、必要に応じてインバータ６を介して左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒへ供給される。これらの出力は、ＥＣＵ５０からの指令によってインバータ６を制御することで制御される。

この実施形態においては、アクセル開度センサ４２によって検出されるアクセル５の開度によって、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒの出力が制御され、その結果、走行装置１００の総駆動力Ｆ＿ａｌｌが制御される。なお、この実施形態においては、１台のインバータで１台の電動機を制御する。インバータ６には、４台の電動機、すなわち、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒを制御するため、４台のインバータが内蔵されている。

左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒが走行装置１００の動力発生手段として用いられる場合、車載電源７の電力がインバータ６を介して供給される。また、例えば車両１の減速時には、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒが発電機として機能して回生発電を行い、これによって回収したエネルギーを車載電源７に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ＥＣＵ５０がインバータ６を制御することにより実現される。

ＥＣＵ５０は、この実施形態に係る走行装置１００の駆動力を制御したり、制動時には、電動機Ｍにより電力を回生したりする。また、後述するように、ＥＣＵ５０にはこの実施形態に係る駆動制御装置３０が備えられており、この実施形態に係る制振制御を実行する。ＥＣＵ５０には、レゾルバＱ、アクセル開度センサ４２、ヨーセンサ４３、車速センサ４４、操舵角センサ４５等が接続されており、ＥＣＵ５０は、走行装置１００の制御に必要な情報をこれらから取得する。次に、この実施形態に係る制振制御の考え方を説明する。

図２−１は、ばね下の振動の周波数分布を示す説明図である。図２−２は、車輪速度の変動の周波数分布を示す説明図である。図２−１は、車両１が備える懸架装置のばね下、すなわち、懸架装置が備えるばねよりも下（路面側）に配置される車輪Ｗや電動機Ｍ等といった構造物の、上下方向における振動を示している。図２−２は、図２−１と同じ車輪の速度の変動（車輪速度変動）を示している。なお、以下の説明において、ばね下の振動というときには、ばね下に配置される構造物の上下方向における振動をいう。ここで、上下方向とは、車両１が水平に配置されている場合において、重力の作用方向と平行な方向をいう。

図２−１から、ばね下の振動における共振点は、ｆ₀近傍（図２−１のＣで示す領域）であることがわかる。一方、図２−２から、車輪速度変動の周波数分布のピーク（図２−２のＤで示す領域）もｆ₀Ｈｚ近傍にあることがわかる。すなわち、ばね下の共振点と車輪速度変動の周波数分布のピークは一致することがわかる。これは、ばね下が振動することで、車輪Ｗの接地荷重が変動し、これによって荷重方向における車輪Ｗの半径が変化する結果、車輪の回転速度の変動が発生するためと予想される。

この実施形態に係る制振制御（すなわちばね下の振動を抑制する制御）は、動力発生手段（電動機Ｍ）を振動抑制手段として用い、前記動力発生手段によって、車輪Ｗの回転速度の変動を抑える駆動トルクを当該車輪Ｗに付与することによって、ばね下の振動を抑制する。すなわち、等価的には、仮想的に車輪Ｗの接地荷重変動を抑制するものである。次に、この実施形態に係る制振制御を実行する駆動制御装置３０の構成を説明する。

図３は、この実施形態に係る駆動制御装置の構成例を示す説明図である。図３に示すように、駆動制御装置３０は、ＥＣＵ５０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）５０ｐと、記憶部５０ｍと、入力及び出力ポート５５、５６と、入力及び出力インターフェイス５７、５８とから構成される。

なお、ＥＣＵ５０とは別個に、この実施形態に係る駆動制御装置３０を用意し、これをＥＣＵ５０に接続してもよい。そして、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実現するにあたっては、ＥＣＵ５０が備える走行装置１００等に対する制御機能を、前記駆動制御装置３０が利用できるように構成してもよい。

駆動制御装置３０は、運転条件判定部３１と、車輪速度変動演算部３２と、駆動トルク演算部３３とを含んで構成される。これらが、この実施形態に係る内燃機関の始動制御を実行する部分となる。この実施形態において、駆動制御装置３０は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵ５０ｐの一部として構成される。ＣＰＵ５０ｐには、電動機出力制御部５０ｐｅが備えられており、車両１の走行時における電動機Ｍの出力や電力の回生を制御する他、駆動制御装置３０が実行した制振制御の処理結果に基づいて電動機Ｍの出力（トルク）を制御する。また、ＣＰＵ５０ｐには、処理部５０ｐｃが備えられており、電動機Ｍの制御に必要な情報を演算する。

ＣＰＵ５０ｐと、記憶部５０ｍとは、バス５４₁〜５４₃を介して、入力ポート５５及び出力ポート５６を介して接続される。これにより、駆動制御装置３０を構成する運転条件判定部３１と車輪速度変動演算部３２と駆動トルク演算部３３とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、駆動制御装置３０は、ＥＣＵ５０が有する走行装置１００の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、駆動制御装置３０は、この実施形態に係る制振制御をＥＣＵ５０が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。

入力ポート５５には、入力インターフェイス５７が接続されている。入力インターフェイス５７には、左前側電動機用レゾルバ４０Ｌ、右前側電動機用レゾルバ４０Ｒ、左後側電動機用レゾルバ４１Ｌ、右後側電動機用レゾルバ４１Ｒ、アクセル開度センサ４２、ヨーセンサ４３、車速センサ４４、操舵角センサ４５その他の、走行装置１００の運転制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェイス５７内のＡ／Ｄコンバータ５７ａやディジタル入力バッファ５７ｄにより、ＣＰＵ５０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート５５へ送られる。これにより、ＣＰＵ５０ｐは、走行装置１００の運転制御や、この実施形態に係る制振制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート５６には、出力インターフェイス５８が接続されている。出力インターフェイス５８には、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒを制御するためのインバータ６その他の、制振制御に必要な制御対象が接続されている。出力インターフェイス５８は、制御回路５８₁、５８₂等を備えており、ＣＰＵ５０ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ｐが備える電動機出力制御部５０ｐｅは、左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒを制御することができる。

記憶部５０ｍには、この実施形態に係る制振制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいはこの実施形態に係る制振制御に用いるデータ等が格納されている。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ５０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施形態に係る制振制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この駆動制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、運転条件判定部３１、車輪速度変動演算部３２及び駆動トルク演算部３３との機能を実現するものであってもよい。次に、この実施形態に係る制振制御を説明する。次の説明では、適宜図１、図３を参照されたい。

図４は、この実施形態に係る制振制御の処理手順を示すフローチャートである。図５は、この実施形態に係る制振制御の処理ブロック図である。この実施形態に係る制振制御を実行するにあたり、駆動制御装置３０が備える運転条件判定部３１は、車両１が備える車輪の回転速度の変動（車輪速度変動成分）を抽出する（ステップＳ１０１）。ここで、車輪速度は、車輪Ｗの回転速度をいうものとする。次に、車輪速度変動成分の抽出について詳細に説明する。

（車輪速度変動成分の抽出）
図６は、この実施形態に係る制振制御における車輪速度変動成分の抽出手順を示すフローチャートである。図７−１は、バンドパスフィルタを用いた車輪速度変動成分の抽出を示す機能ブロック図である。図７−２は、推定車輪速度等を用いた場合車輪速度変動成分の抽出を示す機能ブロック図である。図８−１、図８−２は、車輪速度変動成分を抽出する際に用いる重み係数を決定するためのデータマップを示す説明図である。

この実施形態に係る車両１が備える走行装置１００は、電動機Ｍに取り付けられるレゾルバＱから電動機Ｍの回転速度を知ることができる。この実施形態に係る走行装置１００は、電動機Ｍと車輪Ｗとが直結されているため、電動機Ｍの回転速度が車輪Ｗの回転速度、すなわち車輪速度Ｖｉになる。ここで、ｉは、車輪番号である。図１に示す車両１において、左側前輪２Ｌ、右側前輪２Ｒ、左側後輪３Ｌ、右側後輪３Ｒの順に、車輪番号を１、２、３、４とする（以下同様）。

図７−１に示すように、レゾルバＱによって検出された車輪速度Ｖｉは、フィルタ手段であるバンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）によって、ばね下の振動と相関の高い周波数成分における車輪速度Ｖｉが抽出される。より具体的には、ばね下の振動の共振点ｆ₀を中心とした所定の周波数帯域（例えば、±０Ｈｚ〜±５Ｈｚ程度）における車輪速度Ｖｉが抽出される。すなわち、ばね下の振動の共振点ｆ₀を中心として、例えば、（ｆ₀±０）Ｈｚ〜（ｆ₀±５）Ｈｚの帯域における周波数成分を抽出する。なお、ばね下の振動の共振点ｆ₀を中心とした所定の周波数帯域は、±０Ｈｚ〜±５Ｈｚに限定されるものではない。この抽出した周波数成分が車輪速度変動成分ΔΩｉとなる。

フィルタ手段は、コンデンサやコイルあるいはオペアンプ等のハードウェアを組み合わせて構成してもよいし、伝達関数を用いたソフトウェアとして構成してもよい。このように、フィルタ手段を用いることにより、ノイズ成分をできる限り排除して、ばね下の振動と相関の高い周波数成分における車輪速度Ｖｉを高い精度で抽出できるので、制振制御の精度が向上する。

バンドパスフィルタは入力に対する出力に遅れが発生する。これによって、車両１の走行速度が高い場合、バンドパスフィルタを用いて車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出すると、前記位相遅れにより制御の応答性が悪化する等の影響が発生するおそれがある。このため、車両１の走行速度が高い場合（例えば、８０ｋｍ／ｈ以上）には、次の手法で車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出する。

図７−２に示すように、例えば、車両１の車速センサ４４や加速度センサ、あるいは角車輪の回転数等からの情報に基づいて求められる車体速度（推定車体速度）を、各車輪の車輪速度に換算した推定車輪速度Ｖｇｉを用いて、車輪速度Ｖｉと推定車輪速度Ｖｇｉとの偏差を車輪速度変動成分ΔΩｉとする手法がある。また、例えば、各輪の現在における車輪速度Ｖｉと現在以前の所定期間内において検出した車輪速度Ｖｉの平均値（平均車輪速度）Ｖｍｉを用いて、車輪速度Ｖｉと平均車輪速度Ｖｍｉとの偏差を車輪速度変動成分ΔΩｉとする手法もある。これらの手法のように、バンドパスフィルタを用いなければ、前記位相遅れの問題は解消される。

バンドパスフィルタを用いないで車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出する上記手法を用いる場合、車両１が直進していると判定された場合には、推定車輪速度Ｖｇｉを利用して車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出する。これに基づいてこの実施形態に係る制振制御を実行すれば、各車輪の車輪速度変動を抑制することにより各車輪の車輪速度を同じ大きさとするように制御できる。その結果、例えば、路面傾斜（カント）による車両流れがある場合には、これを抑制して車両１の走行安定性を確保することもできる。

また、車両１が旋回中であると判定された場合には、平均車輪速度Ｖｍｉを利用して車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出する。これによって、車両１が備える車輪Ｗの内外輪差を考慮することができ、また、車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出する際の応答性が高くなる。次に、図６に基づいて、この実施形態に係る制振制御における車輪速度変動成分ΔΩｉの抽出手順を説明する。

車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出するにあたり、この実施形態に係る駆動制御装置３０の車輪速度変動演算部３２は、レゾルバＱから各輪の車輪速度Ｖｉを取得する（ステップＳ２０１）。ここで、レゾルバＱとは、具体的には左前側電動機用レゾルバ４０Ｌ、右前側電動機用レゾルバ４０Ｒ、左後側電動機用レゾルバ４１Ｌ、右後側電動機用レゾルバ４１Ｒである（図１参照）。次に、車輪速度変動演算部３２は、車速センサ４４や加速度センサその他の情報に基づいて求められる推定車体速度Ｖｃｇを、ＥＣＵ５０の処理部５０ｐｃから取得する（ステップc）。そして、車輪速度変動演算部３２は、取得した推定車体速度Ｖｃｇから、それぞれの車輪の直径等を用いて、各輪の推定車輪速度Ｖｇｉを演算する（ステップＳ２０３）。

なお、前輪と後輪とで車輪の直径が異なる場合、前輪の推定車輪速度Ｖｇ＿ｌと後輪の推定車輪速度Ｖｇ＿ｔとをそれぞれ求め、車輪速度Ｖｉとこれらとの偏差を前輪車輪速度変動成分ΔΩ＿ｌ、後輪車輪速度変動成分ΔΩ＿ｔとしてもよい。前輪又は後輪にチェーン等が装着されており、前輪と後輪との外径が異なる場合も、前輪と後輪とで車輪の直径が異なる場合と同様に処理することができる。

各輪の推定車輪速度Ｖｇｉを演算したら（ステップＳ２０３）、車輪速度変動演算部３２は、各輪の平均車輪速度Ｖｍｉを演算する（ステップＳ２０４）。ここで、平均車輪速度Ｖｍｉは、例えば、Ｖｍｉ＝（ΣＶｉ_k）／ｎ｛ｋ＝１〜ｎ｝で求めることができる。なお、ｎは、サンプリングの開始から現在までにおける車輪速度Ｖｉのサンプリング回数であり、自然数である。次に、車輪速度変動演算部３２は、操舵角センサ４５及びヨーセンサ４３から、ハンドル４の操舵角度θと、車両１の現在におけるヨーレートＹとを取得する（ステップＳ２０５）。

次に、車輪速度変動演算部３２は、ステップＳ２０１で取得した車輪速度Ｖｉをバンドパスフィルタ処理することにより、車輪速度変動成分（フィルタリング車輪速度変動成分）ΔＶｉを得る（ステップＳ２０６）。また、車輪速度変動演算部３２は、車輪速度Ｖｉと平均車輪速度Ｖｍｉとの偏差（平均車輪速度偏差）、及び車輪速度Ｖｉと推定車輪速度Ｖｇｉとの偏差（推定車輪速度偏差）を演算する（ステップＳ２０７、Ｓ２０８）。

次に、車輪速度変動演算部３２は、車体速度Ｖｃ（この実施形態では推定車体速度Ｖｃｇを用いる）を図８−１に示すデータマップ６０に与え、重み係数ａを取得する（ステップＳ２０９）。同時に、ハンドル４の操舵角度θと車両１の現在におけるヨーレートＹとを図８−２に示すデータマップ６１に与え、重み係数ｂを取得する（ステップＳ２０９）。

そして、車輪速度変動演算部３２は、式（１）によって車輪速度変動成分ΔΩｉを決定する（ステップＳ２１０）。
ΔΩｉ＝ａ×ΔＶｉ＋（１−ａ）×｛ｂ×（Ｖｉ−Ｖｍｉ）＋（１−ｂ）×（Ｖｉ−Ｖｇｉ）｝・・・（１）
ここで、重み係数ａは、車体速度Ｖｃに応じて０〜１まで変化し、また、重み係数ｂは、操舵角度θとヨーレートＹとに応じて０〜１まで変化する。なお、重み係数ｂは、操舵角度θとヨーレートＹとに加え、さらに左右方向、すなわち車両１の進行方向と直交する方向における加速度Ｇｙに応じて変化させてもよい。

図８−１に示すように、重み係数ａは、車体速度Ｖｃの増加とともに小さくなる。これによって、車体速度Ｖｃが増加すると、式（１）中におけるフィルタリング車輪速度変動成分ΔＶｉの重みが小さくなる。その結果、バンドパスフィルタを用いて車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出した場合における前記位相遅れの影響を低減することができる。

また、重み係数ｂは、操舵角度θ及びヨーレートＹが増加するとともに、式（１）中における車輪速度Ｖｉと平均車輪速度Ｖｍｉとの偏差の項、すなわち平均車輪速度偏差（Ｖｉ−Ｖｍｉ）の重みが大きくなるように設定される。これにより、旋回中における内外輪差を考慮して、車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出することができる。

この実施形態では、車両１の走行条件（走行速度、直進時であるか、旋回中であるか）に応じて、車輪速度変動成分ΔΩｉを求める際に用いる手法を切り替える。上述したように、フィルタリング車輪速度変動成分ΔＶｉ、平均車輪速度偏差（Ｖｉ−Ｖｍｉ）、推定車輪速度偏差（Ｖｉ−Ｖｇｉ）それぞれに対して、車両１の走行条件に応じた重み付けをすることで、車輪速度変動成分ΔΩｉを求める際に用いる手法を切り替える際のショックを抑制することができる。

上記手順によって車輪速度変動成分ΔΩｉを抽出したら、駆動制御装置３０の運転条件判定部３１は、ばね下の振動、すなわち車輪速度変動成分ΔΩｉが所定の閾値ΔΩｌｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２、図４参照）。ΔΩｉ＜ΔΩｌｉである場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、駆動制御装置３０は車輪速度変動成分ΔΩｉの抽出を継続する。なお、所定の閾値ΔΩｌｉは、車両１や走行装置１００の仕様や運転条件によって適宜設定することができる。また、所定の閾値ΔΩｌｉは、車両１の運転条件に応じて変化させてもよい。

ΔΩｉ≧ΔΩｌｉである場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、駆動制御装置３０の運転条件判定部３１は、ばね下の振動抑制を開始する条件か否かを判定する（ステップＳ１０３）。制振制御を開始する条件にない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＳＴＡＲＴに戻り、駆動制御装置３０が車輪速度変動成分ΔΩｉの抽出を継続しつつ、制振制御を開始する条件を判定する。ここで、振動抑制を開始する条件か否かの判定方法を説明する。

図９−１、図９−２は、車輪の振動状態を説明するための概念図である。図９−１、図９−２のＡ₁、Ａ₂は、車輪Ｗの軌跡であり、上下方向における車輪Ｗの振動を表す。図９−１に示すように、車輪Ｗが路面上を矢印Ｂの方向に走行中、路面上の突起ｔに乗り上げ、車輪に対して大きな入力が一回あったような場合、応答遅れにより車輪Ｗの上下方向における振動が収束した後に制振制御が開始するおそれがある。そこで、図９−１に示すように、例えば、それぞれの車輪で、所定の閾値ΔΩｌｉ以上の車輪速度変動成分ΔΩｉが所定期間内に所定回数（Ｎ回）以上連続して観測された場合に、駆動制御装置３０の運転条件判定部３１は制振制御を開始する。また、例えば、それぞれの車輪で、車輪速度変動成分ΔΩｉの絶対値の積算値Σ｜ΔΩｉ｜が、所定の積算閾値ΣΔΩｌｉを超えた場合に、駆動制御装置３０の運転条件判定部３１は制振制御を開始する。

ここで、車両１が備える車輪のうち１の車輪のみ、所定の閾値ΔΩｌｉ以上の車輪速度変動成分ΔΩｉが所定期間内に所定回数（Ｎ回）以上連続して観測された場合や、車輪速度変動成分ΔΩｉの絶対値の積算値Σ｜ΔΩｉ｜が、所定の積算閾値ΣΔΩｌｉを超えた場合は次のように判定する。このような場合には、当該車輪を構成するタイヤのパンクや当該車輪を構成するホイールの変形等のおそれがある。したがって、このような場合には制振制御を実行せず、駆動制御装置３０の運転条件判定部３１は警告を発したり、ＥＣＵ５０の記憶部５０ｍに車輪の不具合を記録したりする。

また、車輪Ｗのロック防止制御又は車輪Ｗの駆動力制御の少なくとも一方が実行中である場合には、振動抑制手段（この実施形態では電動機Ｍ）によるばね下の上下振動の抑制は停止される。すなわち、制振制御が停止される。例えば、ＡＢＳ（Antilock Braking System：ブレーキロック防止システム）制御又はＴＲＣ（TRaction Control：駆動力制御）の少なくとも一方が実行中である場合には、制振制御が実行されず、制振制御が実行中である場合には制振制御が中断される。

通常、車両１のブレーキがロックするような状態や、車両１に横滑り等が発生している状態等、車両１が危険な走行状態に陥っていると判断された場合に、ＡＢＳ制御やＴＲＣが介入する。この実施形態に係る制振制御は、振動が発生している車輪Ｗの駆動トルクを変更するため、当該車輪の前輪及び後輪の駆動力が変化する。このため、車両１のばね下の振動を抑制することよりも、危険な走行状態に陥っている車両１を回復させることを優先させるためである。また、車輪Ｗに発生する車輪速度変動が車輪Ｗのロック防止制御又は車輪Ｗの駆動力制御によるものか、ばね下振動によるものかを区別して、制振制御の信頼性を向上させるためである。

上記判定方法により制振制御を開始する条件か否かを判定した結果、制振制御を開始する条件にある場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、制御対象の車輪Ｗに与える付与トルクＦｓｉを演算する（ステップＳ１０４）。次に、付与トルクＦｓｉの求め方について説明する。

図１０−１は、単輪モデルを示す説明図である。図１０−２は、単輪モデルの運動方程式から求めた付与トルクを与える場合の処理ブロック図である。図１０−１に示す単輪モデルを考えると、車輪Ｗの運動方程式は式（２）、（３）のように表現できる。
（Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ²）ωｉ'＝Ｔｉ・・・（２）
ωｉ＝｛１／（Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ²）｝×∫Ｔｉｄｔ・・・（３）
ここで、Ｊｉは車輪の慣性質量、Ｍｉは車輪の接地荷重、ωｉは車輪の回転角速度、ｒは車輪の動荷重半径、Ｔｉは車輪の駆動トルクである。

ここで、車輪速度変動成分ΔΩｉに対応する駆動トルクが付与トルクＦｓｉとなる。式（２）、（３）から、
ΔΩｉ＝｛１／（Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ²）｝×∫ＦｓｉｄＦ・・・（４）
Ｆｓｉ＝（Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ²）×ΔΩｉ'・・・（５）
したがって、付与トルクＦｓｉは、式（４）を微分して求めたΔΩｉ'を、式（５）の右辺に代入することによって求めることができる（図１０−２に示す処理ブロック参照）。そして、求めた付与トルクＦｓｉを制御対象の車輪に付与するフィードフォワード制御を行う。なお、この場合の車輪速度変動成分ΔΩｉは、回転角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ．）である。

図１１は、フィードバック制御により車輪速度変動成分を抑制するための処理ブロック図である。フィードバック制御を実行するにあたっては、車輪速度変動成分ΔΩｉと、制御目標値ＣＰとの偏差が演算される。この実施形態における制振制御では、車輪振動を抑制するものなので、理想的には各輪の車輪速度変動成分ΔΩｉが０となるようにフィードバック制御される。すなわち前記制御目標値ＣＰは０となり、車輪速度変動成分ΔΩｉが０になるように演算された制御値が付与トルクＦｓｉとなる。ここで、図１１に示すフィードバックの方式はＰＩＤ制御であるが、ＰＩ、ＰＤ等、車両１や走行装置１００等の仕様に応じて適切な方式を用いることができる。

制御対象である車輪Ｗに与える付与トルクＦｓｉが演算されたら（ステップＳ１０４）、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、制御対象である車輪Ｗに与える制振トルクＦｉを演算する（ステップＳ１０５）。ここで、制振トルクＦｉは、アクセル開度から求まる各輪の要求駆動トルクＦａｃ＿ｉに、ステップＳ１０４で求めた付与トルクＦｓｉを加算した値（Ｆａｃ＿ｉ＋Ｆｓｉ）である。制振トルクＦｉが演算されたら（ステップＳ１０５）、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、車輪Ｗを駆動するための最終的な駆動トルク（最終駆動トルク）Ｆｒ＿ｉを演算する（ステップＳ１０６）。次に、この最終駆動トルクＦｒ＿ｉを求める手順を説明する。

図１２は、車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０５で求めた制振トルクを、車輪を駆動するために要求される駆動トルクとともに車輪Ｗへ与えた結果、車輪Ｗの最終駆動トルクが正から負に反転したり、負から正に反転したりすることがある。このようなトルクの反転があった場合、最終駆動トルクの反転によって走行装置１００を通じて車両１にショックが発生することがある。これは、電動機Ｍと車輪Ｗとの間に減速機構が介在する場合、顕著になる。このため、図１２に示す最終駆動トルクの決定手順では、制振トルクＦｉを車輪Ｗに付与した結果、車輪Ｗに最終駆動トルクＦｒ＿ｉの反転が生じる場合には、最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０とする。これによって、制振制御時において、車両１に発生するショックを抑制する。

まず、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを取得する（ステップＳ３０１）。次に、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、車輪を駆動するために要求される駆動トルク、すなわちアクセル開度から求まる各輪の要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０２）。Ｆａｃ＿ｉ＞０である場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、制御対象の車輪Ｗは力行の状態である。この場合、駆動トルク演算部３３は、制振トルクＦｉが０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

Ｆｉ＞０である場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉは力行トルクになるので、制御対象の車輪Ｗに前記制振トルクＦｉを付与しても、最終駆動トルクの反転は発生しない。したがって、駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを、車輪Ｗを駆動するための最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ３０５）。

Ｆｉ≦０である場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉは回生トルクになるので、制御対象の車輪Ｗに前記制振トルクＦｉを付与すると、最終駆動トルクの反転が発生する。したがって、駆動トルク演算部３３は、車輪Ｗを駆動するための最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０とする（ステップＳ３０６）。このとき、最終駆動トルクＦｒ＿ｉをただちに０にするのではなく、徐々に０まで変化させてもよい。これによって、最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０にするときにショックが発生するおそれを抑制できる。

Ｆａｃ＿ｉ≦０である場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、制御対象の車輪Ｗは回生の状態である。この場合、駆動トルク演算部３３は、制振トルクＦｉが０以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。Ｆｉ≦０である場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉは回生トルクになるので、制御対象の車輪Ｗに前記制振トルクＦｉを付与しても、最終駆動トルクの反転は発生しない。したがって、駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを、車輪Ｗを駆動するための最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ３０７）。

Ｆｉ＞０である場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉは力行トルクになるので、制御対象の車輪Ｗに前記制振トルクＦｉを付与すると、最終駆動トルクの反転が発生する。したがって、駆動トルク演算部３３は、車輪Ｗを駆動するための最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０とする（ステップＳ３０８）。このとき、最終駆動トルクＦｒ＿ｉをただちに０にするのではなく、徐々に０まで変化させてもよい。これによって、最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０にするときにショックが発生するおそれを抑制できる。上記手順により、制振制御時において、車両１に発生するショックを抑制することができる。

図１３は、車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の他の例を示すフローチャートである。図１４は、図１３に示す車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順を説明するための説明図である。図１３に示す最終駆動トルクの決定手順では、駆動トルクの反転が生じる前後における所定のトルクの範囲内において、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクの変化率を所定のトルクの範囲外における変化率よりも小さくする。すなわち、駆動トルクが０になる前後における所定のトルクの範囲内において最終駆動トルクＦｒ＿ｉの平滑化処理を行う。このように、制振トルクＦｉが反転する前後で、車輪Ｗを駆動するための最終駆動トルクＦｒ＿ｉを徐々に増加又は減少させることによって、車両１に発生するショックを抑制する。

まず、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを取得する（ステップＳ４０１）。次に、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、前記制振トルクの絶対値｜Ｆｉ｜が、予め定めた閾値トルクＦｌ＿ｉ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。すなわち、閾値トルクＦｌ＿ｉを基準に、最終駆動トルクＦｒ＿ｉの平滑化処理を実行するか否かを判定する。閾値トルクＦｌ＿ｉは、実験や解析により予め定めておく。また、閾値トルクＦｌ＿ｉは、車両１や走行装置１００の仕様、あるいは車両１の走行条件に応じて変更してもよい。

最終駆動トルクＦｒ＿ｉが０に近い場合、すなわち、車両１が低負荷で走行している場合には、車輪Ｗにわずかな駆動トルクの変化が発生することによって、車両１の挙動に大きな影響を与えるおそれがある。しかし、｜Ｆｉ｜＞Ｆｌ＿ｉである場合は、最終駆動トルクＦｒ＿ｉがある程度大きいため、車輪Ｗに駆動トルクの変化が発生しても、車両１の挙動に与える影響は相対的に小さくなる。このため、｜Ｆｉ｜＞Ｆｌ＿ｉである場合（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ４１１）。

｜Ｆｉ｜≦Ｆｌ＿ｉである場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、駆動トルク演算部３３は、今回の制振トルク値Ｆｉ（Ｎ）を、一回前の制振トルク値Ｆｉ（Ｎ−１）と比較する（ステップＳ４０３）。ここで、Ｎは自然数である。Ｆｉ（Ｎ）＞Ｆｉ（Ｎ−１）である場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、制振トルクＦｉは増加傾向にある（図１４のＰ１で示す部分）。この場合には、車両１の挙動に与える影響を抑制するため、徐々に最終駆動トルクＦｒ＿ｉを増加させる必要がある。駆動トルク演算部３３は、一回前の制振トルク値Ｆｉ（Ｎ−１）に所定のなましトルクΔＦを加算した値（Ｆｉ（Ｎ−１）＋ΔＦ）を、新たな今回の制振トルク値Ｆｉ＿（Ｎ）とする（ステップＳ４０４）。そして、駆動トルク演算部３３は、Ｆｉ＿（Ｎ）を最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ４０５）。

ステップＳ４０３でＮｏと判定され、かつＦｉ（Ｎ）＜Ｆｉ（Ｎ−１）である場合（ステップＳ４０６）、制振トルクＦｉは減少傾向にある（図１４のＰ２で示す部分）。この場合には、車両１の挙動に与える影響を抑制するため、徐々に最終駆動トルクＦｒ＿ｉを減少させる必要がある。駆動トルク演算部３３は、一回前の制振トルク値Ｆｉ（Ｎ−１）から所定のなましトルクΔＦを減算した値（Ｆｉ（Ｎ−１）−ΔＦ）を、新たな今回の制振トルク値Ｆｉ＿（Ｎ）とする（ステップＳ４０７）。そして、駆動トルク演算部３３は、Ｆｉ＿（Ｎ）を最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ４０８）。

ここで、最終駆動トルクを徐々に変化させるため、上記ステップＳ４０４、Ｓ４０７のなましトルクの絶対値｜ΔＦ｜は、｜Ｆｉ（Ｎ）−Ｆｉ（Ｎ−１）｜かつ０よりも大きくなるようにする。このようにするため、なましトルクΔＦは、Ｆｉ（Ｎ）及びＦｉ（Ｎ−１）の値に応じて変更してもよい。例えば、｜ΔＦ｜＝α×｜Ｆｉ（Ｎ）−Ｆｉ（Ｎ−１）｜とする（０＜α＜１）。このようにすれば、決定した制振トルクの絶対値｜Ｆｉ｜が０に近い場合において、確実に最終駆動トルクＦｒ＿ｉを徐々に増加あるいは減少させることができる。なお、なましトルクΔＦは一定としてもよいが、この場合、最終駆動トルクＦｒ＿ｉを徐々に増加させるときと減少させるときとで、なましトルクΔＦの値を変更してもよい。

ステップＳ４０３でＮｏと判定され、かつＦｉ（Ｎ）＝Ｆｉ（Ｎ−１）である場合（ステップＳ４０９）、制振トルクＦｉは変化しない（図１４のＰ３で示す部分）。この場合、理論的には車両１の挙動に与える影響はない。駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを最終駆動トルクＦｒ＿ｉとする（ステップＳ４１０）。上記手順により、図１５に示す最終駆動トルクの決定手順では、アクセル開度から決定される要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが低い場合において車輪Ｗの最終駆動トルクＦｒ＿ｉが反転するような場合にも、車両１の挙動に与えるショックを低減できる。

図１５は、車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の他の例を示すフローチャートである。車輪Ｗの最終駆動トルクＦｒ＿ｉが反転するような場合には、車両１の進行方向前後の加速度変化が懸念される。特に、アクセル開度から決定される要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが低い場合には前記加速度変化によるショックが顕著に現れる。このため、図１５示す最終駆動トルクの決定手順では、このような場合には、制振制御を中止する。

まず、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉを取得する（ステップＳ５０１）。次に、駆動制御装置３０の駆動トルク演算部３３は、アクセル開度から求まる各輪の要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが所定の閾値トルクＦｌ＿ｉ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０２）。Ｆａｃ＿ｉ≧Ｆｌ＿ｉである場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、アクセル開度から決定される要求駆動トルクＦａｃ＿ｉがある程度の大きさになっているので、制振トルクＦｉを車輪Ｗに付与しても、加速度変化は相対的に小さくなり、車両１に与えるショックも目立たなくなる。したがって、この場合、駆動トルク演算部３３は、車輪Ｗの最終駆動トルクＦｒ＿ｉを上記ステップＳ１０５で演算された制振トルクＦｉとする（ステップＳ５０３）。

Ｆａｃ＿ｉ＜Ｆｌ＿ｉである場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、アクセル開度から決定される要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが低く、制振トルクＦｉを車輪Ｗに付与すると、加速度変化が顕著に現れて、車両１に与えるショックが大きくなるおそれがある。したがって、この場合、駆動トルク演算部３３は、車輪Ｗの最終駆動トルクＦｒ＿ｉを０とする（ステップＳ５０４）。これによって、アクセル開度から決定される要求駆動トルクＦａｃ＿ｉが低い場合における車両１の進行方向前後の加速度変化を抑制できる。

上記手順により最終駆動トルクＦｒ＿ｉが決定されたら（ステップＳ１０６）、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ｐが備える電動機出力制御部５０ｐｅは、決定された最終駆動トルクＦｒ＿ｉ（Ｆｒ＿１、Ｆｒ＿２、Ｆｒ＿３、Ｆｒ＿４）で、各車輪Ｗ（左側前輪２Ｌ、右側前輪２Ｒ、左側後輪３Ｌ、右側後輪３Ｒ）が駆動されるように、各電動機Ｍ（左前側電動機１０Ｌ、右前側電動機１０Ｒ、左後側電動機１１Ｌ、右後側電動機１１Ｒ）の出力を制御する（ステップＳ１０７）。

これによって、懸架装置にストローク速度検出手段を別個に設けることなく、ばね下の振動を抑制できる。また、車輪速度変動を打ち消すように駆動トルクを付与するので、車輪は、車輪速度を一定に保つように制御される。これによって、車両１の前後方向における加速度変化を抑えることができるので、制振制御を実行した場合において車両１の挙動変化に与える影響は極めて少ない。

動力発生手段に内燃機関を用いる場合には内燃機関の出力を制御したり、駆動力配分が可能な場合には、駆動力配分比や内燃機関の出力を制御したりする。なお、上記説明では、動力発生手段の出力を制御したが、最終駆動トルクを低減する場合には、車両１００の制動装置により車輪Ｗを制動してもよい。

（変形例）
図１６は、この実施形態の変形例に係る走行装置を示す説明図である。図１７は、この実施形態の変形例の制振制御に用いるデータマップの一例を示す説明図である。この走行装置１０１では、懸架装置が備える減衰力発生手段であるダンパー７０の減衰係数ηを変更することにより減衰力を変更することができる。上記実施形態に係る走行装置１００（図１参照）では、電動機Ｍの駆動力を車輪Ｗの振動抑制手段として、車輪速度変動成分を打ち消すように駆動トルクを付与した。この実施形態では、減衰力発生手段であるダンパー７０を振動抑制手段とし、車輪速度変動成分に応じてダンパー７０の減衰係数ηを変更し、ダンパー７０の減衰力を変化させる。

ダンパー７０は、車両１ａと懸架装置との間に設けられ、油が充填されたシリンダ内部を、オリフィスを備えるピストンが往復運動する。ピストンは懸架装置の上下動とともにシリンダ内を往復運動し、このときに前記オリフィスを油が通過することにより減衰力を発生させる。このダンパー７０は、ＥＣＵ５０内に備えられる駆動制御装置３０によって制御される減衰力調整用アクチュエータ７１によって、オリフィスの断面積が変更される。これによって、オリフィスを油が通過する際の抵抗が変化するため、ダンパー７０の減衰力が変化する。

この変形例に係る制振制御では、車輪速度変動成分ΔΩｉに応じて、振動抑制手段であるダンパー７０の減衰係数ηを変更する。例えば、図１６に示すデータマップ６２のように、レゾルバＱから取得される車輪速度変動成分ΔΩｉが大きくなるにしたがって減衰係数ηを大きし、これによってダンパー７０の減衰力を大きくする。このように、ばね下の振動と相関の高い車輪速度変動成分ΔΩｉに基づいて減衰力を調整するので、ばね下の振動を効果的に抑制することができる。なお、データマップ６２を用いるフィードフォワード制御の他、車輪速度変動成分ΔΩｉを０にするように減衰力を調整するフィードバック制御を行ってもよい。

また、この変形例では、ダンパー７０の減衰力を変更することによりばね下の振動を抑制するので、電動機Ｍの出力を調整する必要はない。これによって、駆動力を発生しない車輪（例えば、ＦＦ車の後輪のような従動輪）に対しても、効果的にばね下の振動を抑制することができる。なお、従動輪の場合には、例えば、従動輪の回転数を検出する回転数センサのような、車輪速度変動成分ΔΩｉを検出する手段が必要となる。ＡＢＳが車両１に備えられている場合には、車輪速度変動成分ΔΩｉを検出する手段として、車輪のロックを検出するＡＢＳセンサを用いることができる。

以上、この実施形態及びその変形例では、懸架装置を介して車両に支持される車輪の回転速度の変動に基づき、懸架装置のばね下の上下振動を抑制する。これによって、懸架装置にストローク速度検出手段を別個に設けることなく、ばね下の振動を抑制できる。さらに、ばね下の振動と相関の高い車輪の回転速度の変動に応じてばね下の振動を抑制するので、ばね下の振動が変化した場合でも、これを効果的に抑制できる。その結果、車輪の接地性を改善できるので、車輪の初期スリップ抑制や、乗り心地の改善に寄与する。

特に、ばね下に電動機等の動力発生手段を備える走行装置では、ばね下の質量が大きくなる結果、接地性が低下するおそれが大きくなるが、この実施形態及びその変形例では、ばね下の振動を効果的に抑制できる。また、振動抑制手段として電動機やダンパー等を用いるため、懸架装置の設計を変更することなく、ばね下の振動を効果的に抑制できる。なお、この実施形態及びその変形例で開示した構成を備えるものは、この実施形態及びその変形例と同様の作用、効果を奏する。

以上のように、本発明に係る走行装置は、ばね下の振動抑制に有用であり、特に、簡易な構成でばね下の振動を抑制することに適している。

この実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。 ばね下の振動の周波数分布を示す説明図である。 車輪速度の変動の周波数分布を示す説明図である。 この実施形態に係る駆動制御装置の構成例を示す説明図である。 この実施形態に係る制振制御の処理手順を示すフローチャートである。 この実施形態に係る制振制御の処理ブロック図である。 この実施形態に係る制振制御における車輪速度変動成分の抽出手順を示すフローチャートである。 バンドパスフィルタを用いた車輪速度変動成分の抽出を示す機能ブロック図である。 推定車輪速度等を用いた場合車輪速度変動成分の抽出を示す機能ブロック図である。 車輪速度変動成分を抽出する際に用いる重み係数を決定するためのデータマップを示す説明図である。 車輪速度変動成分を抽出する際に用いる重み係数を決定するためのデータマップを示す説明図である。 車輪の振動状態を説明するための概念図である。 車輪の振動状態を説明するための概念図である。 単輪モデルを示す説明図である。 単輪モデルの運動方程式から求めた付与トルクを与える場合の処理ブロック図である。 フィードバック制御により車輪速度変動成分を抑制するための処理ブロック図である。 車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の一例を示すフローチャートである。 車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の他の例を示すフローチャートである。 図１３に示す車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順を説明するための説明図である。 車輪を駆動するための最終駆動トルクを求める手順の他の例を示すフローチャートである。 この実施形態の変形例に係る走行装置を示す説明図である。 この実施形態の変形例の制振制御に用いるデータマップの一例を示す説明図である。

符号の説明

１、１ａ 車両
２Ｌ 左側前輪 ２Ｒ 右側前輪
３Ｌ 左側後輪
３Ｒ 右側後輪
１０Ｒ 右前側電動機
１０Ｌ 左前側電動機
１１Ｒ 右後側電動機
１１Ｌ 左後側電動機
３０ 駆動制御装置
３１ 運転条件判定部
３２ 車輪速度変動演算部
３３ 駆動トルク演算部
４０Ｒ 右前側電動機用レゾルバ
４０Ｌ 左前側電動機用レゾルバ
４１Ｒ 右後側電動機用レゾルバ
４１Ｌ 左後側電動機用レゾルバ
４２ アクセル開度センサ
４３ ヨーセンサ
４４ 車速センサ
４５ 操舵角センサ
５０ ＥＣＵ
７０ ダンパー
７１ 減衰力調整用アクチュエータ
１００、１０１ 走行装置

Claims (16)

1. 懸架装置を介して車両に支持される車輪の回転速度を検出する車輪速度検出手段と、
   前記車輪の回転速度の変動に基づき、前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクを前記車輪に付与することにより前記懸架装置のばね下の上下振動を抑制する振動抑制手段と、
   前記車輪の回転速度の変動を抽出する駆動制御装置と、を含み、
   前記駆動制御装置は、
   前記車輪の慣性質量をＪｉとし、前記車輪の接地荷重をＭｉとし、前記車輪の回転角速度をωｉとし、前記車輪の回転角速度を時間で微分した前記車輪の回転角加速度をωｉ'とし、前記車輪の動荷重半径をｒｉとし、前記車輪の駆動トルクをＴｉとすると、
   （Ｊｉ＋Ｍｉ×ｒｉ ² ）ωｉ'＝Ｔｉ、と表される運動方程式を用いて、前記車輪の回転角加速度ωｉを前記駆動制御装置が抽出した前記車輪の回転速度の変動として、前記車輪の駆動トルクＴｉを求め、この求めた駆動トルクＴｉを、前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクとして前記車輪に付与することを特徴とする走行装置。
2. 前記車輪の回転速度の変動は、
   前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から抽出され、かつ前記ばね下の共振周波数を中心とした所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分であることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
3. 前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から、前記所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分を、フィルタ手段により抽出することを特徴とする請求項２に記載の走行装置。
4. 前記車輪の回転速度の変動は、
   前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差であることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
5. 前記車輪の回転速度の変動は、
   前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差であることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
6. 前記車輪の回転速度の変動を、
   前記車両の直進時においては、前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差とし、
   前記車両の旋回中においては、前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差とすることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
7. 前記車輪の回転速度の変動は、
   前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度から抽出され、かつ前記ばね下の共振周波数を中心とした所定の周波数帯域における前記車輪の回転速度の周波数成分と、
   前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度と、前記車両の車体速度から求めた前記車輪の回転速度である推定車輪速度と、の偏差と、
   前記車輪速度検出手段が検出した現在における前記車輪の回転速度と、現在以前の所定期間内において前記車輪速度検出手段が検出した前記車輪の回転速度の平均値である平均車輪速度と、の偏差とに、それぞれ所定の重み付けをしてから加算したものであることを特徴とする請求項１に記載の走行装置。
8. 前記所定の重み付けは、前記車両の車体速度、及び前記車両の旋回に関するパラメータに基づいて決定されることを特徴とする請求項７に記載の走行装置。
9. 前記車両の旋回に関するパラメータは、少なくとも前記車両の操舵角度及び前記車両のヨーレートであることを特徴とする請求項８に記載の走行装置。
10. 前記車輪のロック防止制御又は前記車輪の駆動力制御のうち少なくとも一方を実行している場合には、前記振動抑制手段によるばね下の上下振動の抑制を停止することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の走行装置。
11. 前記車輪の回転速度の変動を抑制する駆動トルクを前記車輪に付与する前後において、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクを修正することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の走行装置。
12. 前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクを０にすることを特徴とする請求項１１に記載の走行装置。
13. 前記車輪に付与する最終的な駆動トルクが反転する前後における所定のトルクの範囲内では、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクの変化率を前記所定のトルクの範囲外における変化率よりも小さくすることを特徴とする請求項１１に記載の走行装置。
14. 前記車輪を駆動するために要求される駆動トルクが所定の閾値よりも小さい場合には、前記車輪に付与する最終的な駆動トルクを０にすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の走行装置。
15. 前記車輪の回転速度の変動が所定の条件を満たした場合に、前記振動抑制手段が作動することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の走行装置。
16. 前記車輪の回転速度の変動が、所定の回数連続して予め定めた閾値を超えた場合、又は前記車輪の回転速度の変動の絶対値を積算した値が、予め定めた所定の閾値を超えた場合には、前記振動抑制手段が作動することを特徴とする請求項１５に記載の走行装置。

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