JP6502074B2

JP6502074B2 - 車両の制駆動力制御装置

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Inventors: 智洋水貝
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Description

この発明は、例えば、インホイールモータ方式の車両の制駆動力制御装置に関し、特に車輪がロックまたはスピンするのを防止するスリップ率制御を行う技術に関する。

近年、電気自動車の一形態として、車輪のホイール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車両は、各車輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクを個別に制御できるという特徴を持つ。
（１）．従来例１
この特徴を活かし、インホイールモータの電気式ブレーキ（回生ブレーキ）を利用してアンチロックブレーキ制御を行う制御装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この従来例１では、車両コントローラが車速センサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ等の情報からモータトルク指令値を演算し、演算された指令値をモータコントローラへ送り、モータコントローラがモータの制御を行う。

（２）．従来例２
また、インホイールモータの駆動トルクを抑制してトラクション制御を行う制御装置が提案されている（例えば、特願２０１３−１４２３０３）。この従来例２では、モータコントローラがアクセルセンサ、モータ回転角度センサ等の情報からモータトルク指令値を演算し、モータコントローラがモータの制御を行う。

特許第３９７２５３５号公報

上記の従来例１では、車両コントローラで演算されたモータトルク指令値を車両コントローラからモータコントローラへ送る際、車両コントローラとモータコントローラ間の通信速度が遅い場合、通信によってモータトルク指令値に遅れが生じ、モータコントローラが行うモータの制御を遅れてしまうという問題がある。

特に、インホイールモータ方式の車両は、モータを車両のばね上に搭載しモータと車輪をドライブシャフトで接続してトルクを伝達するいわゆるオンボード方式の車両と比較して、応答が速いという特徴を持つ。
しかし、車両コントローラとモータコントローラ間の通信速度がインホイールモータの応答性に対して十分な速度を持っていない場合、通信速度により応答性が制限されてしまい、結果として高い応答性を実現できないという課題がある。また、応答性を確保するため通信速度を上げるとシステム全体が高コストとなり、またノイズによる耐フェール性の低下を招く恐れがある。

上記の従来例２では、モータコントローラがモータのスリップ制御を行うため、車両コントローラとモータコントローラ間の通信速度に制約されずにスリップ制御を行うことができる。
しかし、従来例１の課題解決のため、従来例２のモータコントローラによるスリップ率制御を制動時に適用すると、常にスリップ率制御が実行される。このため、凍結路面や砂利道などの非舗装路面などでスリップ制御を行うと、タイヤをロックさせた場合より制動距離が長くなる場合においても、スリップ制御が実行されてしまう。また、常にスリップ制御を行うと、凹凸路面走行時に車輪が跳ねた瞬間にタイヤがロックとロック解除を繰り返す状態となり振動が発生する恐れがあるという課題もある。

この発明の目的は、複数の車輪をそれぞれ個別に駆動するモータを備えた車両において、スリップ率制御の要否に応じて制御系を切替えることができ、また、スリップ率制御が必要と判定された場合に、車両コントローラとモータコントローラ間の通信速度が遅い場合であっても、モータの制御の応答性を確保し精度の良いスリップ率制御を行うことができる車両の制駆動力制御装置を提供することである。

この発明の車両の制駆動力制御装置は、複数の車輪１〜４をそれぞれ個別に駆動するモータ６を備えた車両において、各車輪１〜４に与えられた制駆動力を制御する車両の制駆動力制御装置であって、
トルク指令値および各車輪位置での車速を算出するトルク指令値等算出部１０を有する車両コントローラ９と、
この車両コントローラ９に通信線１３を介して接続され、同車両コントローラ９で算出されたトルク指令値のトルクを発生するように制御する基本制御部２５を有するモータコントローラ８ｂと、
前記モータ６の回転速度を検出する回転センサ１４と、
を備え、
前記車両コントローラ９は、前記回転センサ１４で検出される回転速度から算出される車輪速と、前記トルク指令値等算出部１０で算出された各車輪位置での車速とを用いて、スリップ率制御の要否を判定するスリップ率制御要否判定部２４を有し、
前記モータコントローラ８ｂはスリップ率制御部２６を有し、このスリップ率制御部２６は、前記スリップ率制御要否判定部２４でスリップ率制御が必要と判定されると、前記基本制御部２５に入力される前記モータ６へのトルク指令値を定められた基準に従って補正するスリップ率制御を行う。
前記回転速度は、単位時間当たりのモータロータの回転角、すなわちモータ回転数である。
前記定められた基準は、試験やシミュレーション等の結果により定められる。
前記各車輪位置での車速とは、車両重心点の車速、ヨーレート，横滑り角，および各輪の舵角，等を加味した車速である。

この構成によると、車両コントローラ９のトルク指令値等算出部１０は、例えば、アクセルペダル信号、ブレーキペダル信号、その他車両情報から、トルク指令値を算出する。またトルク指令値等算出部１０は、例えば、重心点の車速、ヨーレート、横滑り角等の車両情報から、各車輪位置での車速を算出する。モータコントローラ８ｂの基本制御部２５は、車両コントローラ９で算出されたトルク指令値を発生するように制御する。

車両コントローラ９のスリップ率制御要否判定部２４は、回転センサ信号から算出される車輪速と、トルク指令値等算出部１０で算出された各車輪位置での車速とを用いて、スリップ率制御の要否を判定する。スリップ率制御が不要と判定されると、基本制御部２５は、車両コントローラ９で算出されたトルク指令値のトルクを発生するように制御する。このスリップ率制御を行わない状態を「通常モード」と呼ぶ。

スリップ率制御要否判定部２４でスリップ率制御が必要と判定されると、モータコントローラ８ｂにおけるスリップ率制御部２６は、基本制御部２５に入力されるトルク指令値を定められた基準に従って補正するスリップ率制御を行う。このスリップ率制御を行う状態を「スリップ率制御モード」と呼ぶ。

このようにスリップ率制御モードでは、モータコントローラ８ｂがスリップ率制御を行うため、車両コントローラ９とモータコントローラ８ｂ間の通信線１３の通信速度が遅い場合であっても、十分な速度でスリップ率制御を行うことができる。スリップ率制御に用いるトルク指令値、車速等は、通信速度に依存した応答性しか持つことができないが、一般に車両運動の応答性はモータ６の回転運動の応答性より低い。このため、通信速度を車両運動の応答性に対応する速度より速く設定することにより、車両挙動に応じた制御を実現することができる。
したがって、スリップ率制御が必要と判定された場合に、車両コントローラ９とモータコントローラ８ｂ間の通信速度が遅い場合であっても、モータ６の制御の応答性を確保し精度の良いスリップ率制御を行うことができる。また、スリップ率制御の要否を車両状態、路面状況等に応じて車両コントローラ９が判定し、スリップ率制御の可否を選択できるため、例えば、凍結路面や砂利道などスリップ率制御を実行しない方が停止距離を短縮できる路面において、制動距離の増加を防止できる。

前記スリップ率制御部２６は、前記回転センサ１４で検出される回転速度から算出される車輪速と、前記トルク指令値等算出部１０で算出された各車輪位置での車速とを用いてスリップ率を算出し、この算出されたスリップ率の絶対値が、定められた目標スリップ率の絶対値を超えないように、前記基本制御部２５に入力されたトルク指令値に補正トルクを加算または減算しスリップ率制御を行うものとしても良い。
前記定められた目標スリップ率は、路面情報を用いて試験やシミュレーション等の結果により定められる。スリップ率制御を行わない通常モードでは、車両コントローラ９は、各車輪位置での車速と目標スリップ率をモータコントローラ８ｂへ送信する必要がないため、スリップ率制御モードと比較して通信量が少なく、通信の負荷を低減し得る。

前記モータコントローラ８ｂは、各車輪位置での車速または目標スリップ率を受信することにより、前記スリップ率制御部２６によるスリップ率制御を行うものとしても良い。この場合、スリップ率制御モードへの移行指令を省略でき，通信の負荷を低減し得る。
スリップ率制御を行う際には，車速が必須である。したがって、わざわざスリップ率制御モードへの移行指令を送信してから車速（と目標スリップ率）を送信開始しなくても、車速（と目標スリップ率）を車両コントローラが送信開始・モータコントローラが受信開始することで、スリップ率制御モードへ移行するようにすれば、移行指令を省略できる。目標スリップ率については、定数としてモータコントローラが記憶していれば送信する必要はない。ただし、目標スリップ率を操舵角や車両挙動に応じて変更すると、一定の場合よりさらに安定した制御を実現できる。

前記スリップ率制御要否判定部２４および前記スリップ率制御部２６は、それぞれ前記回転センサ１４で検出される回転速度からローパスフィルタＬＰＦを用いて車輪速を算出するものとし、前記スリップ率制御部２６で用いるローパスフィルタＬＰＦの時定数を、前記スリップ率制御要否判定部２４で用いるローパスフィルタＬＰＦの時定数よりも小さくしても良い。この場合、車輪速の遅れを低減することができ、スリップ率制御の応答性を向上させることができる。

前記車両の操舵角を検出する操舵角センサＳａを設け、前記車両コントローラ９は、前記操舵角センサＳａで検出される操舵角に応じて前記目標スリップ率を算出し、この算出された目標スリップ率を前記通信線１３を介して前記モータコントローラ８ｂへ送信するものとしても良い。スリップ率制御に用いる目標スリップ率は、通信線１３の通信速度に依存した応答性しか持つことができないが、前述のように車両運動の応答性はモータ６の回転運動の応答性より低いため、通信速度を車両運動の応答性に対応する速度より速く設定することにより、車両挙動に応じた制御を実現し得る。

前記通信線１３の通信周期を、前記モータ６の応答性より低速で、且つ、前記車両の応答性より高速に設定しても良い。通信周期を前記モータ６の応答性より低速に設定することで、システム全体のコストを低減することができ、またノイズによる耐フェール性が低下することを未然に防止することができる。通信周期を車両の応答性より高速に設定することで、車両挙動に応じた制御を実現し得る。

この発明の車両の制駆動力制御装置は、複数の車輪をそれぞれ個別に駆動するモータを備えた車両において、各車輪に与えられた制駆動力を制御する車両の制駆動力制御装置であって、トルク指令値および各車輪位置での車速を算出するトルク指令値等算出部を有する車両コントローラと、この車両コントローラに通信線を介して接続され、同車両コントローラで算出されたトルク指令値のトルクを発生するように制御する基本制御部を有するモータコントローラと、前記モータの回転速度を検出する回転センサとを備え、前記車両コントローラは、前記回転センサで検出される回転速度から算出される車輪速と、前記トルク指令値等算出部で算出された各車輪位置での車速とを用いて、スリップ率制御の要否を判定するスリップ率制御要否判定部を有し、前記モータコントローラはスリップ率制御部を有し、このスリップ率制御部は、前記スリップ率制御要否判定部でスリップ率制御が必要と判定されると、前記基本制御部に入力される前記モータへのトルク指令値を定められた基準に従って補正するスリップ率制御を行う。このため、スリップ率制御の要否に応じて制御系を切替えることができ、また、スリップ率制御が必要と判定された場合に、車両コントローラとモータコントローラ間の通信速度が遅い場合であっても、モータの制御の応答性を確保し精度の良いスリップ率制御を行うことができる。

この発明の実施形態に係る車両の制駆動力制御装置のシステム構成を平面視で概略示す図である。同車両のインホイールモータ駆動装置の断面図である。同制駆動力制御装置の制御ブロック図である。

この発明の実施形態に係る車両の制駆動力制御装置を図１ないし図３と共に説明する。
図１は、この車両の制駆動力制御装置のシステム構成を平面視で概略示す図である。この実施形態では、制駆動力制御装置が搭載される車両として、左右の前輪１，２および後輪３，４が、それぞれモータ６によって独立して駆動される４輪独立駆動車が適用される。

各モータ６は、後述のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。左右の前輪１，２は、図示外の転舵機構により転舵可能であり、ハンドルにより前記転舵機構を介して操舵される。この車両は、各輪１〜４に対して摩擦による制動力を与える摩擦式ブレーキ５（図２）を備えている。

車両の制御系は、ＥＣＵ７と、インバータ装置８とを有する。ＥＣＵ７は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ７は、例えば、車両全体の協調制御、統括制御を行う電気制御ユニットであり、車両コントローラ９を備えている。この車両コントローラ９は、各種センサ信号に応じて適切なトルク指令値を演算し、また各車輪位置での車速を算出するトルク指令値等算出部１０（図３）を有する。

このトルク指令値等算出部１０（図３）は、アクセルペダル１１からの加速指令、ブレーキペダル１２からの減速指令、およびその他車両情報が入力される。トルク指令値等算出部１０（図３）は、加速指令と減速指令の差に応じた制駆動指令であるトルク指令値を、各インバータ装置８を介して各モータ６に分配する。

インバータ装置８は、各モータ６に対して設けられたインバータ８ａと、このインバータ８ａを制御するモータコントローラ８ｂとを有する。各インバータ８ａは、モータトルクを独立して制御可能なものである。モータコントローラ８ｂは、例えば、インホイールモータ駆動装置ＩＷＭに関する各検出値や制御値等の各情報を、ＥＣＵ７の車両コントローラ９に出力する機能を有する。モータコントローラ８ｂと車両コントローラ９は、ＣＡＮ（コントロールエリアネットワーク）通信線１３により接続され互いに情報が伝達される。

モータコントローラ８ｂは、車両コントローラ９から与えられるトルク指令値に従い電流指令に変換してこの電流指令をパルス幅変調する。インバータ８ａは複数の半導体スイッチング素子を含み、各半導体スイッチング素子は前記電流指令に従いオンオフ指令を与えられる。なおこの例では、例えば、左右の前輪１，２に対応するインバータ８ａ，８ａが車体上に一体に設けられ、左右の前輪１，２に対応するモータコントローラ８ｂ，８ｂが車体上に一体に設けられている。左右の後輪３，４についても同じである。

この車両は、操舵角を検出する操舵角センサＳａ、車速を検出する車速検出手段Ｓｂ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサＳｃ、および横滑り角を検出する横滑り角検出手段Ｓｄを備える。これら操舵角センサＳａ、車速検出手段Ｓｂ、ヨーレートセンサＳｃ、および横滑り角検出手段Ｓｄは、それぞれ車両コントローラ９に電気的に接続される。

図２は、インホイールモータ駆動装置ＩＷＭの断面図である。各インホイールモータ駆動装置ＩＷＭは、それぞれ、モータ６、減速機１５、および車輪用軸受１６を有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ６の回転は、減速機１５および車輪用軸受１６を介して車輪１，（２〜４）に伝達される。車輪用軸受１６のハブ輪１６ａのフランジ部にはブレーキロータ１７が固定され、同ブレーキロータ１７は車輪１，（２〜４）と一体に回転する。

モータ６は、例えば、ロータ６ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ６は、ハウジング１８に固定したステータ６ｂと、回転出力軸１９に取り付けたロータ６ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。

図３は、制駆動力制御装置の制御ブロック図である。以後、図１も適宜参照しつつ説明する。この制駆動力制御装置は、車両コントローラ９と、モータコントローラ８ｂと、回転センサ１４とを備える。車両コントローラ９は、トルク指令値算出部２０および車速推定部２１と、目標スリップ率算出部２２と、スリップ率算出部２３と、スリップ率制御要否判定部２４とを有する。トルク指令値算出部２０および車速推定部２１を総称して「トルク指令値等算出部１０」と称す。

トルク指令値算出部２０は、アクセルペダル１１の操作量に応じたアクセルペダル信号、ブレーキペダル１２の操作量に応じたブレーキペダル信号、その他車両情報から、トルク指令値Ｔ_ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を算出する。例えば、このトルク指令値Ｔ_ｉは、ヨーモーメント制御や横滑り防止制御等の制御則に従い算出される。

車速推定部２１は、以下の式に示すように、車速検出手段Ｓｂで検出されるこの車両の重心点の車速ｕ，ｖ、ヨーレートセンサＳｃで検出されるヨーレートγ、横滑り角検出手段Ｓｄで検出される横滑り角β等の車両情報から、各車輪位置での車速Ｖ_ｉを推定する。ｉは車輪番号（ｉ＝１，…，４）である。

ここで、ｕは重心点の前後速度、ｄはホイールトレッド、δ_ｉは舵角、νは重心点の横速度、ｌ_ｆ，ｌ_ｒは、それぞれ車両重心点と前車軸との間の距離ｌ_ｆ、車両重心点と後車軸との間の距離ｌ_ｒであり、ν＝ｕｔａｎβである。重心点の前後速度ｕは、後述する車輪速ωから推定しても良い。また、横滑り角βは、ヨーレートγ、横加速度Ｇ_ｙ等から推定しても良い。

目標スリップ率算出部２２は、操舵角センサＳａで検出される操舵角等から目標スリップ率Ｓ_ｉ ^＊を算出する。車両コントローラ９におけるスリップ率算出部２３は、回転センサ１４で検出された回転角を微分して得られる車輪速ω_ｉと、車速推定部２１で推定される各車輪位置での車速Ｖ_ｉとからスリップ率を算出する。

スリップ率制御要否判定部２４は、前記スリップ率算出部２３で算出されるスリップ率、車両情報、および路面情報等からスリップ率制御の要否を判定する。路面情報とは路面状態の情報のことであり、具体的には，高μ路，凍結路面，砂利道等になる。このスリップ率制御要否判定部２４では、例えば、スリップ率が目標スリップ率より低い場合にはスリップ率制御不要と判定し、スリップ率が目標スリップ率を超えそうな場合にはスリップ率制御必要と判定する。また、スリップ率制御要否判定部２４は、スリップ率が目標スリップ率を超える場合でも、前記路面情報から凍結路面や砂利道などスリップ率を行うとタイヤをロックさせた場合より制動距離が長くなると想定される場合には、スリップ率制御不要と判定する。モータトルク，車輪速等から路面摩擦係数が推定され、この路面摩擦係数より路面状態が推定される。

スリップ率制御要否判定部２４でスリップ率制御不要と判定した場合には、車両コントローラ９は、トルク指令値算出部２０で算出した前記トルク指令値Ｔ_ｉを、モータコントローラ８ｂの基本制御部２５へ送信する。同図３左側に示すように、基本制御部２５は、車両コントローラ９で算出されたトルク指令値Ｔ_ｉのトルクを発生するように制御するモータ駆動回路である。このスリップ率制御を行わない状態を「通常モード」と呼ぶ。

スリップ率制御要否判定部２４でスリップ率制御が必要と判定されると、同図３右側に示すように、モータコントローラ８ｂにおけるスリップ率制御部２６がスリップ率制御を行う「スリップ率制御モード」に移行する。基本制御部２５にスリップ率制御部２６が設けられる。このスリップ率制御部２６は、スリップ率制御モードにおいて、基本制御部２５に入力されるトルク指令値を以下のように補正する。

スリップ率制御部２６は、車両コントローラ９の車速推定部２１で推定された各車輪位置での車速Ｖ_ｉを受信して次式に示すようにスリップ率（「実スリップ率」とも称される）Ｓ_ｉを算出する。

ただし、ｒはタイヤ半径である。

スリップ率制御部２６は、回転センサ１４で検出される回転速度から算出される車輪速ω_ｉと、各車輪位置での車速Ｖ_ｉとを用いて実スリップ率Ｓ_ｉを算出し、この実スリップ率Ｓ_ｉの絶対値と、目標スリップ率算出部２２から受信した目標スリップ率Ｓ_ｉ ^＊の絶対値とを比較する。車輪速ω_ｉは、モータコントローラ８ｂにおける車輪速算出部２７にて算出される。車輪速算出部２７は回転センサ１４で検出される回転速度からローパスフィルタＬＰＦを用いて車輪速ω_ｉを算出するようになっている。スリップ率制御部２６は、実スリップ率Ｓ_ｉの絶対値が目標スリップ率Ｓ_ｉ ^＊の絶対値を超えないように、受信したトルク指令値Ｔ_ｉに補正トルクΔＴ_ｉを加算または減算しスリップ率のフィードバック制御を行う。補正トルクΔＴ_ｉは次式のように表される。

ΔＴ_ｉ＝Ｋ_ＰΔｓ_i＋Ｋ_ＩΣΔｓ_i＋Ｋ_Ｄ（Δｓ_i（ｎ−１）−Δｓ_i（ｎ））
ここで、Δｓ_iは目標スリップ率Ｓ_ｉ ^＊と実スリップ率Ｓ_ｉとの偏差、Ｋ_Ｐ，Ｋ_Ｉ，Ｋ_Ｄはそれぞれ比例演算，積分演算，微分演算のゲイン定数である。
モータコントローラ８ｂは、補正されたトルク指令値を車両コントローラ９へ送信する。

前記スリップ率制御モードでは、モータコントローラ８ｂがスリップ率制御を行うため、車両コントローラ９とモータコントローラ８ｂ間のＣＡＮ通信線１３の通信速度が遅い場合であっても、十分な速度でスリップ率制御を行うことができる。なおモータコントローラ８ｂがスリップ率制御を行う際の計算周期は例えば数百μｓであるのに対し、ＣＡＮ通信線１３の通信速度（通信周期）は十数ｍｓである。スリップ率制御に用いるトルク指令値Ｔ_ｉ，各車輪位置での車速Ｖ_ｉ，および目標スリップ率Ｓ_ｉ ^＊は、通信速度に依存した応答性しか持つことができないが、一般に車両運動の応答性はモータ６の回転運動の応答性より低い。

このため、通信速度を車両運動の応答性に対応する速度より速く設定することにより、車両挙動に応じた制御を実現することができる。したがって、スリップ率制御が必要と判定された場合に、車両コントローラ９とモータコントローラ８ｂ間の通信速度が遅い場合であっても、モータ６の制御の応答性を確保し精度の良いスリップ率制御を行うことができる。

また、スリップ率制御の要否を車両状態、路面状況等に応じて車両コントローラ９が判定し、スリップ率制御の可否を選択できるため、例えば、凍結路面や砂利道などスリップ率制御を実行しない方が停止距離を短縮できる路面において、制動距離の増加を防止できる。なお、目標スリップ率は、予め設定された定数としてモータコントローラ８ｂに記憶しても良い。この場合、車両コントローラ９からモータコントローラ８ｂに目標スリップ率を送信しなくても良い。

スリップ率制御を行わない通常モードでは、車両コントローラ９はトルク指令値のみをモータコントローラ８ｂへ送信するため、スリップ率制御モードと比較して通信量が少なく、通信の負荷を低減することができる。また、通常モードにおいて、モータコントローラ８ｂは、トルク指令値と同等のトルクを出力するため、車両コントローラ９は、実トルクをモータコントローラ８ｂから受信することなく把握することができる。

これに対してスリップ率制御モードでは、車両コントローラ９の指令通りのトルクが発生しない場合があるため、車両コントローラ９は、モータコントローラ８ｂから補正されたトルク指令値を受信する。また、スリップ率制御モードでは、車輪速の算出に用いるローパスフィルタＬＰＦの時定数を通常モード時より小さくする。これにより車輪速の遅れを低減することができ、スリップ率制御の応答性を向上させることができる。

以上説明したように、この制駆動力制御装置によると、スリップ率制御が不要な通常走行時は、インホイールモータ駆動装置ＩＷＭのモータ６は車両コントローラ９の指令通りにトルクを発生する。スリップ率制御が必要な状況では、実スリップ率が目標スリップ率を超えないように、モータコントローラ８ｂが精度良くスリップ率制御を行い、車輪１〜４のロックとスピンを防止することができる。

インホイールモータ駆動装置ＩＷＭにおいては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであってもよい。
通信線は、ＣＡＮ通信線だけに必ずしも限定されるものではない。

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。

１，２…前輪（車輪）
３，４…後輪（車輪）
６…モータ
８ｂ…モータコントローラ
９…車両コントローラ
１０…トルク指令値等算出部
１３…ＣＡＮ通信線
１４…回転センサ
２４…スリップ率制御要否判定部
２５…基本制御部
２６…スリップ率制御部
ＬＰＦ…ローパスフィルタ
Ｓｄ…操舵角センサ

Claims

複数の車輪をそれぞれ個別に駆動するモータを備えた車両において、各車輪に与えられた制駆動力を制御する車両の制駆動力制御装置であって、
トルク指令値および各車輪位置での車速を算出するトルク指令値等算出部を有する車両コントローラと、
この車両コントローラに通信線を介して接続され、同車両コントローラで算出されたトルク指令値のトルクを発生するように制御する基本制御部を有するモータコントローラと、
前記モータの回転速度を検出する回転センサと、
を備え、
前記車両コントローラは、前記回転センサで検出される回転速度から算出される車輪速と、前記トルク指令値等算出部で算出された各車輪位置での車速とを用いて、スリップ率制御の要否を判定するスリップ率制御要否判定部を有し、
前記モータコントローラはスリップ率制御部を有し、このスリップ率制御部は、前記スリップ率制御要否判定部でスリップ率制御が必要と判定されると、前記基本制御部に入力される前記モータへのトルク指令値を定められた基準に従って補正するスリップ率制御を行う車両の制駆動力制御装置。
請求項１に記載の車両の制駆動力制御装置において、前記スリップ率制御部は、前記回転センサで検出される回転速度から算出される車輪速と、前記トルク指令値等算出部で算出された各車輪位置での車速とを用いてスリップ率を算出し、この算出されたスリップ率の絶対値が、定められた目標スリップ率の絶対値を超えないように、前記基本制御部に入力されたトルク指令値に補正トルクを加算または減算しスリップ率制御を行う車両の制駆動力制御装置。
請求項２に記載の車両の制駆動力制御装置において、前記モータコントローラは、各車輪位置での車速または目標スリップ率を受信することにより、前記スリップ率制御部によるスリップ率制御を行う車両の制駆動力制御装置。
請求項２または請求項３に記載の車両の制駆動力制御装置において、前記スリップ率制御要否判定部および前記スリップ率制御部は、それぞれ前記回転センサで検出される回転速度からローパスフィルタを用いて車輪速を算出するものとし、前記スリップ率制御部で用いるローパスフィルタの時定数を、前記スリップ率制御要否判定部で用いるローパスフィルタの時定数よりも小さくした車両の制駆動力制御装置。
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の制駆動力制御装置において、前記車両の操舵角を検出する操舵角センサを設け、前記車両コントローラは、前記操舵角センサで検出される操舵角に応じて前記目標スリップ率を算出し、この算出された目標スリップ率を前記通信線を介して前記モータコントローラへ送信する車両の制駆動力制御装置。
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駆動力制御装置において、前記通信線の通信周期を、前記モータの応答性より低速で、且つ、前記車両の応答性より高速に設定した車両の制駆動力制御装置。