JP6613172B2 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

従来、例えば下記の特許文献１には、車輪速センサから車輪ロックを検出し、車輪ロックが発生した駆動系統における最弱部位を破断させる事で、モータの高負荷状態を回避する装置が開示されている。

特開２０１１―２１７５１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような手法で、車輪速センサのセンサ値から車輪のロックを検出しようとすると、車輪速センサに何らかの異常が生じている場合に、車輪のロックを検出することができず、モータ、インバータ等の機器に高負荷がかかり、これらの機器が過熱する問題がある。

特に、左右独立のモータで駆動システムにおいて、片輪がロックした場合は差回転が発生するが、両輪がロックした際に異常検出できず、モータにロック電流が流れ、モータおよびインバータシステムは発熱し故障する可能性がある。

また、車輪ロックに関しては、温度センサを用いてモータ、インバータ内の温度上昇を検出し、電流値を低下させる手法も考えられるが、モータおよびインバータが発熱してからの対応となり、出力制限がかかることによって走行性能が低下する。

また、上記特許文献１に記載されているような手法で、車輪速センサから車輪のロックを検出してモータの高負荷状態を回避すると、例えばぬかるみ路や雪道などで車輪がスタックした場合に、スタック状態からの脱出が困難となる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車輪ロック時にモータ等の機器の破損に対する補償を行うと同時に、スタック時の脱出性能を向上することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、左右独立駆動可能な電動駆動輪により車体に付加する車体付加モーメントを演算する車体付加モーメント演算部と、車両のヨーレートと、前記電動駆動輪を駆動するための電流値とに基づいて、前記電動駆動輪による車両駆動状態に異常があるか否かを判定する車両駆動状態判定部と、前記車両駆動状態の判定結果に基づいて、前記車体付加モーメントを付加するための前記電動駆動輪の駆動力を制限する制限部と、を備える、車両の制御装置が提供される。

前記車両駆動状態判定部は、車両の目標ヨーレートに対する車両が発生させているヨーレートの乖離度合と、前記電動駆動輪を駆動するための目標電流値に対する実電流値の乖離度合とから前記車両駆動状態を判定するものであっても良い。

また、前記車両駆動状態判定部は、車両の目標ヨーレートに対する車両が発生させているヨーレートの比率と、前記電動駆動輪を駆動するための目標電流値に対する実電流値の比率との差分から前記車両駆動状態を判定するものであっても良い。

また、前記制限部は、前記差分が所定のしきい値以上の場合は、前記駆動力を制限するものであっても良い。

また、各車輪の車輪速に基づいて各車輪のロック状態を判定する車輪ロック状態判定部と、前記ロック状態と車両速度に基づいて、車両がスタック状態から脱出する脱出状態にあるか否かを判定する車両脱出判定部と、を備え、前記制限部は、前記車両駆動状態と前記脱出状態の判定結果に基づいて、前記駆動力を制限するものであっても良い。

また、前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定され、且つ車両が前記脱出状態にない場合は、前記駆動力を制限するものであっても良い。

また、前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定される場合であっても、車両が前記脱出状態にあるときは、前記駆動力を制限しないものであっても良い。

また、前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定される場合であっても、車両が前記脱出状態にあるときは、所定時間の間だけ前記駆動力を制限しないものであっても良い。

また、前記車両脱出判定部は、前記車両駆動状態と前記脱出状態に加えて、アクセルペダルの操作量に基づいて、前記脱出状態にあるか否かを判定するものであっても良い。

また、前記車輪ロック状態判定部は、各車輪の車輪速と、電動パーキングブレーキの動作状態に基づいて、前記ロック状態を判定するものであっても良い。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、左右独立駆動可能な電動駆動輪により車体に付加する車体付加モーメントを演算するステップと、車両のヨーレートと、前記電動駆動輪を駆動するための電流値とに基づいて、前記電動駆動輪による車両駆動状態に異常があるか否かを判定するステップと、前記車両駆動状態の判定結果に基づいて、前記車体付加モーメントを付加するための前記電動駆動輪の駆動力を制限するステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、車輪ロック時にモータ等の機器の破損に対する補償を行うと同時に、スタック時の脱出性能を向上することが可能となる。

本発明の一本実施形態に係る車両を示す模式図である。 車両駆動システムの構成を示す模式図である。 通常走行時における旋回アシスト制御の車両挙動を示す模式図である。 異常状態における旋回アシスト制御の車両挙動を示す模式図である。 通常走行時において、車速Ｖ、操舵角θｈ、目標ヨーレート、実ヨーレート、モータ・インバータ電流値、モータ温度、インバータ温度の特性を示す特性図である。 異常状態において、車速Ｖ、操舵角θｈ、目標ヨーレート、実ヨーレート、モータ・インバータ電流値、モータ温度、インバータ温度の特性を示す特性図である。 本実施形態に係る制御装置とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。 重み付けゲイン算出部が重み付けゲインａを算出する際のゲインマップを示す模式図である。 本実施形態の全体的な処理を示すフローチャートである。 図９のステップＳ１２２の処理を示すフローチャートである。 図１０のステップＳ１２０の車両旋回制御の全体的な処理を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ２０６の処理を詳細に示すフローチャートである。 図１２のステップＳ２０８の処理を詳細に示すフローチャートである。 車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇを設定する処理を示すフローチャートである。 図１２のステップＳ２１０の処理を詳細に示すフローチャートである。 本実施形態による制御の効果を示す特性図である。 本実施形態による制御の効果を示す特性図である。 本実施形態による制御の効果を示す特性図である。 本実施形態による制御の効果を示す特性図である。 本実施形態による制御の効果を示す特性図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１０００を示す模式図である。図１に示すように、車両１０００は、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動する駆動力発生装置（モータ）１０８，１１０，１１２，１１４、モータ１０８，１１０，１１２，１１４の駆動力を前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれに伝達するギヤボックス１１６，１１８，１２０，１２２、モータ１０８，１１０，１１２，１１４のそれぞれを制御するインバータ１２３，１２４，１２５，１２６、後輪１０４，１０６のそれぞれの車輪速（車両速度Ｖ）を検出する車輪速センサ１２７，１２８、前輪１００，１０２を操舵するステアリングホイール１３０、前後加速度センサ１３２、横加速度センサ１３４、バッテリー１３６、舵角センサ１３８、パワーステアリング機構１４０、ヨーレートセンサ１４２、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４、アクセル開度センサ１４６、制御装置（コントローラ）２００を有して構成されている。

本実施形態に係る車両１０００は、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動するためにモータ１０８，１１０，１１２，１１４が設けられている。このため、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれで駆動トルクを制御することができる。従って、前輪１００，１０２の操舵によるヨーレート発生とは独立して、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれを駆動することで、トルクベクタリング制御によりヨーレートを発生させることができ、これによってステアリング操舵のアシストを行うことができる。つまり、本実施形態に係る車両１０００では、旋回モーメント（以下、ヨーモーメントともいう）を車体旋回角速度（以下ヨーレート）で制御し、ステアリング操舵のアシストを行う旋回アシスト制御を実施する。

各モータ１０８，１１０，１１２，１１４は、制御装置２００の指令に基づき各モータ１０８，１１０，１１２，１１４に対応するインバータ１２３，１２４，１２５，１２６が制御されることで、その駆動が制御される。各モータ１０８，１１０，１１２，１１４の駆動力は、各ギヤボックス１１６，１１８，１２０，１２２を介して前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６のそれぞれに伝達される。

パワーステアリング機構１４０は、ドライバーによるステアリングホイール１３０の操作に応じて、トルク制御又は角度制御により前輪１００，１０２の舵角を制御する。舵角センサ１３８は、運転者がステアリングホイール１３０を操作して入力したステアリング操舵角θｈを検出する。ヨーレートセンサ１４２は、車両１０００の実ヨーレートγを検出する。車輪速センサ１２７，１２８は、車両１０００の車両速度Ｖを検出する。なお、車輪速センサは、前輪１００，１０２にも設けられていて良い。

なお、本実施形態はこの形態に限られることなく、左右独立制駆動可能なシステムを有するＨＥＶ車両、ＥＶ車両に適用可能である。例えば、車両１０００は、後輪１０４，１０６のみが独立して駆動力を発生する車両であっても良い。

図２は、車両駆動システムの構成を示す模式図である。図２に示すように、各インバータ１２３，１２４，１２５，１２６は、インバータ制御部１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａと、インバータユニット１２３ｂ，１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂを有している。制御装置２００からインバータ制御部１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａに制御信号が送られ、これに基づいてインバータ制御部１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａからインバータユニット１２３ｂ，１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂへスイッチ制御信号が送られる。インバータユニット１２３ｂ，１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂには、バッテリー１３６と各モータ１０８，１１０，１１２，１１４が接続されている。各モータ１０８，１１０，１１２，１１４は、スイッチ制御信号に基づいて、インバータユニット１２３ｂ，１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂによって制御される。電流検出部１５０は、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４に流れる電流を検出する。

ところで、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６による旋回アシスト制御中に、例えば後輪電磁ブレーキの異常動作などの車両故障、または路面状況などの外的要因により意図しない車輪ロックが発生した場合、旋回アシスト制御を継続すると、目標ヨーレートとなるよう各モータ１０８，１１０，１１２，１１４、インバータ１２３，１２４，１２５，１２６に制御指示が行われる。この場合、車輪ロックが検知されない状態で大電力、大電流が指示されると、モータ、インバータが過負荷状態となり破損する可能性がある。

図３及び図４は、通常走行時における旋回アシスト制御と、車輪ロックが発生した異常状態における旋回アシスト制御の車両挙動を示す模式図である。ここで、図３は通常走行時を示しており、図４は異常状態を示している。

また、図５及び図６は、通常走行時と異常状態のそれぞれにおいて、車速Ｖ、操舵角θｈ、目標ヨーレート、実ヨーレート、モータ・インバータ電流値（左後輪、右後輪の電流の駆動要求指示値）、モータ温度、インバータ温度の特性を示す特性図である。ここで、図５は図３の通常走行時に対応しており、図６は図４の異常状態に対応している。

図３に示す通常走行時では、ドライバーがステアリングホイール１３０を右へ操作すると、車両１０００が右に旋回を始める。この際、左後輪が順方向に回転し、右後輪が左後輪に対して逆方向に回転することで、差回転により車両１０００が右へ旋回し（位置１→位置５）、旋回アシスト制御が行われる。図３において、白矢印は左後輪による旋回モーメントを表しており、黒矢印は右後輪による旋回モーメントを表している。なお、位置４では、ドライバーがステアリングホイール１３０を一時的に左へ操作することで、右後輪が順方向に回転し、左後輪が右後輪に対して逆方向に回転することで、一時的な左への旋回を行っている。

通常走行の場合、図５に示すように、旋回アシスト制御により目標ヨーレートに実ヨーレートが追従し、モータ温度、インバータ温度は一定に保たれる。

図４に示す異常状態では、図３と同様の旋回を行った際に、位置２で旋回中に右後輪がロックしている。このため、位置２以降では、黒矢印で示す右後輪の旋回モーメントが得られず、車両のヨーレートが目標ヨーレートに達成しない。この場合、図６に示すように、実ヨーレートが目標ヨーレートに達しないため、より大きな旋回モーメントを得るために、モータ、インバータにより大きな電流の要求指示が行われる。図６では、図５の電流指示値（Ｉ_１，Ｉ_２）と比較して電流値が増加していることが判る。そして、車輪はモータに直結しているので、モータがロックした状態で駆動指示分の電流がモータ、インバータに供給されることになる。このため、電流のエネルギーはモータ、インバータの熱に変わり、図６に示すように、モータ温度、インバータ温度が上昇し、モータ、インバータが過度に発熱し、場合によっては破損する可能性がある。

このような状況を回避するため、モータ回転数やタイヤ回転数の検出によりロック状態を検出し、旋回アシストトルクの制御量を低下させることが考えられる。しかし、この方法では、故障以外の要因で車輪がロックした場合、例えば、ぬかるみや積雪によりスタックして車輪ロックが発生した場合、制御量を低下させているために却って脱出性能が低下する。例えば、車体の運動エネルギが無い状態からの発進を行う場合、タイヤの摩擦円による蹴り出し以外の運動エネルギーを得ることができないと、スタックする。本実施形態では、このような場合は、車輪がロックしている場合であっても駆動指示を許可する。

以上の観点から、本実施形態では、車輪ロック等の異常を早期に検出するとともに、車輪ロック状態に応じた旋回アシスト制御を行うことで、故障による車輪ロックが発生した場合は旋回アシスト制御を停止させ、スタック等により車輪ロックが発生した場合に旋回アシスト制御を一定期間維持して脱出性能を維持する。

具体的には、旋回アシスト制御時に発生した車輪ロックに起因する過負荷によってモータ、インバータが破損してしまうことを抑えるため、旋回性能と旋回アシスト時の路面状況や車両状態から駆動輪異常ロックの早期判定を行うとともに、スタック状態から脱出しようとしているか判定を行い、走破性能とモータ・インバータの故障防止を両立させる。

旋回アシスト制御中に車両の路面状態や車両状態から意図しない車輪ロックが発生した場合に、モータの回転数の左右の差回転がしきい値以上発生した時に限り旋回アシスト制御量を抑制することとすると、路面や車両状態で左右の車輪がロック状態となった場合、旋回アシスト制御を継続されてしまい、モータ、インバータに対して電流が過大に流れ、モータ、インバータが発熱して破損する可能性がある。一方で、車輪ロック状態で即出力低減を行うと、ぬかるみ路や雪道でスタックした場合に脱出性能が低下する。本実施形態では、ロック状態の検出および脱出状態の検出を行い、制御条件の切り換えを行うことで、走行、走破性能とモータ、インバータの保護を両立する。以下、詳細に説明する。更に、本実施形態では、ドライバーがパーキングロックシステムを意図的に操作した場合、または誤信号による車輪ロックが発生した場合、旋回アシスト制御を中止する。

図７は、本実施形態に係る制御装置２００とその周辺の構成を詳細に示す模式図である。制御装置２００は、車載センサ２０１、目標ヨーレート演算部２０２、車両ヨーレート演算部（車両モデル）２０６、ヨーレートＦ／Ｂ演算部２０８、減算部２１０，２１２、重み付けゲイン演算部２２０、インバータ電流状態演算部（車両駆動状態判定部）２２４、車輪ロック状態判定部２２６、車両脱出判定部２２８、車体付加モーメント演算部２３０、出力制限演算部２３２、旋回アシスト演算部２３４、モータ要求トルク指示部２３６、を有して構成されている。

図７において、車載センサ２０１は、上述した車輪速センサ１２７，１２８、前後加速度センサ１３２、横加速度センサ１３４、舵角センサ１３８、ヨーレートセンサ１４２、アクセル開度センサ１４６を含む。舵角センサ１３８はステアリングホイール１３０の操舵角θｈを検出する。また、ヨーレートセンサ１４２は車両１０００の実ヨーレートγを検出し、車輪速センサ１２７，１２８は車両速度（車速）Ｖを検出する。横加速度センサ１３４は、車両１０００の横加速度Ａｙを検出する。

目標ヨーレート演算部２０２は、ステアリング操舵角θｈおよび車両速度Ｖに基づいて目標ヨーレートγ＿ｔｇｔを算出する。具体的には、目標ヨーレート演算部２０２は、一般的な平面２輪モデルを表す以下の式（１）から目標ヨーレートγ＿ｔｇｔを算出する。目標ヨーレートγ＿ｔｇｔは、式（１）の右辺に、式（２）および式（３）から算出される値を代入することによって算出される。算出された目標ヨーレートγ＿ｔｇｔは、減算部２１０へ入力される。

なお、式（１）〜式（３）における変数、定数、演算子は以下の通りである。
γ＿ｔｇｔ：目標ヨーレート
θｈ：ステアリング操舵角
Ｖ：車両速度
Ｔ：車両の時定数
Ｓ：ラプラス演算子
Ｎ：ステアリングギヤ比
ｌ：車両ホイールベース
ｌ_ｆ：車両重心点から前輪中心までの距離
ｌ_ｒ：車両重心点から後輪中心までの距離
ｍ：車両重量
Ｋ_ｆｔｇｔ：目標コーナリングパワー（前方輪）
Ｋ_ｒｔｇｔ：目標コーナリングパワー（後方輪）

以上のように、目標ヨーレートγ＿ｔｇｔは、車両速度Ｖ、及びタイヤ舵角δ（＝θｈ／Ｎ）を変数として、式（１）から算出される。式（２）における定数Ａ_ｔｇｔは車両の特性を表す定数であり、式（３）から求められる。

車両ヨーレート演算部２０６は、車両ヨーレートを算出するための以下の式から、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃを算出する。具体的には、以下の式（４）、式（５）へ車両速度Ｖ、ステアリング操舵角θｈを代入し、式（４）、式（５）を連立して解くことで、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃ（式（４）、式（５）におけるγ）を算出する。式（４）、式（５）において、Ｋ_ｆはコーナリングパワー（フロント）、Ｋ_ｒはコーナリングパワー（リア）を示している。なお、式（３）では、式（４）、式（５）のコーナリングパワーＫ_ｆ，Ｋ_ｒとは異なる目標コーナリングパワーＫ_ｆｔｇｔ，Ｋ_ｒｔｇｔを用いることで、目標ヨーレートγ＿ｔｇｔがヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃよりも大きくなるようにして、旋回性能を高めている。ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃは、ヨーレートＦ／Ｂ演算部２０８へ出力される。また、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃは、減算部２１２へ入力される。

一方、ヨーレートセンサ１４２が検出した車両１０００の実ヨーレートγ（以下では、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓと称する）は、減算部２１２へ入力される。減算部２１２は、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓからヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃを減算し、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓとヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃとの差分γ＿ｄｉｆｆを求める。差分γ＿ｄｉｆｆは重み付けゲイン演算部２２０へ入力される。

重み付けゲイン演算部２２０は、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓとヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃとの差分γ＿ｄｉｆｆに基づいて、重み付けゲインａを算出する。

ヨーレートＦ／Ｂ演算部２０８には、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃ、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓ、及び重み付けゲインａが入力される。ヨーレートＦ／Ｂ演算部２０８は、以下の式（６）に基づき、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃと実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓを重み付けゲインａによって重み付けし、フィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂを算出する。算出されたフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂは、減算部２１０へ出力される。
γ＿Ｆ／Ｂ＝ａ×γ＿ｃｌｃ＋（１−ａ）×γ＿ｓｅｎｓ ・・・・（６）

図８は、重み付けゲイン演算部２２０が重み付けゲインａを算出する際のゲインマップを示す模式図である。図８に示すように、重み付けゲインａの値は、車両モデルの信頼度に応じて０から１の間で可変する。車両モデルの信頼度を図る指標として、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃと実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓとの差分（偏差）γ＿ｄｉｆｆを用いる。図８に示すように、差分γ＿ｄｉｆｆの絶対値が小さい程、重み付けゲインａの値が大きくなるようにゲインマップが設定されている。重み付けゲイン演算部２２０は、差分γ＿ｄｉｆｆに図８のマップ処理を施し、車両モデルの信頼度に応じた重み付けゲインａを演算する。

図８において、重み付けゲインａは０〜１の値である（０≦ａ＜１）。−０．０５［ｒａｄ／ｓ］≦γ＿ｄｉｆｆ≦０．０５［ｒａｄ／ｓ］の場合、重み付けゲインａは１とされる（ａ＝１）。

また、０．１≦γ＿ｄｉｆｆの場合、またはγ＿ｄｉｆｆ＜−０．１の場合、重み付けゲインａは０とされる（ａ＝０）。

また、０．０５［ｒａｄ／ｓ］＜γ＿ｄｉｆｆ＜０．１［ｒａｄ／ｓ］の場合、重み付けゲインａは以下の式より算出される。
ａ＝−２０×γ＿ｄｉｆｆ＋２

また、−０．１［ｒａｄ／ｓ］≦γ＿ｄｉｆｆ＜−０．０５［ｒａｄ／ｓ］の場合、重み付けゲインａは以下の式より算出される。
ａ＝＋２０×γ＿ｄｉｆｆ＋２

図８に示すゲインマップの領域Ａ１は、差分γ＿ｄｉｆｆが０に近づく領域であり、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓのＳ／Ｎ比が小さい領域や、タイヤ特性が線形の領域（ドライの路面）であり、車両ヨーレート演算部２０６から算出されるヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃの信頼性が高い。このため、重み付けゲインａ＝１として、式（６）よりヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃの配分を１００％としてフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂが演算される。これにより、ヨーレートγ＿ｓｅｎｓに含まれるヨーレートセンサ１４２のノイズの影響を抑止することができ、フィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂからセンサノイズを排除することができる。従って、車両１０００の振動を抑制して乗り心地を向上することができる。

ここで、実ヨーレートγと車両モデルから求まるヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃとの間に乖離が生じる要因として、タイヤの動的特性が挙げられる。上述した平面２輪モデルは、タイヤのスリップ角と横加速度との関係（タイヤのコーナーリング特性）が線形である領域を想定しており、この線形領域では、実ヨーレートγとヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃは略一致する。公知のスリップ角と横加速度との関係を示す特性において、スリップ角に対して横加速度が線形となる線形領域（ステアリング操舵速度が比較的遅い領域）では、ヨーレートセンサ１４２のセンサノイズによる影響が発生する。従って、この領域ではヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃを使用する。

一方、タイヤのコーナーリング特性が非線形になる領域では、実車のヨーレートと横加速度が舵角やスリップ角に対して非線形になり、平面２輪モデルと実車でセンシングされるヨーレートとが乖離する。このような過渡的な非線形領域ではヨーレートセンサ１４２のセンサ特性上、ノイズが発生しないため、実ヨーレートγが使用可能である。非線形領域は、例えばステアリングの切り換えしのタイミングに相当する。実ヨーレートγがヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃを超える場合は、非線形領域に相当し、センサノイズの影響を受けないため実ヨーレートγを使用することで、真値に基づいた制御が可能である。なお、タイヤの非線形性を考慮したモデルを使用すると、ヨーレートに基づく制御が煩雑になるが、本実施形態によれば、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃの信頼度を差分γ＿ｄｉｆｆに基づいて容易に判定することができ、非線形領域では実ヨーレートγの配分を多くして使用することが可能である。また、タイヤの動的特性の影響を受け難い領域はヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃで対応可能である。

また、図８に示すゲインマップの領域Ａ２は、差分γ＿ｄｉｆｆが大きくなる領域であり、ウェット路面走行時、雪道走行時、または高Ｇがかかる旋回時などに相当し、タイヤが滑っている限界領域である。この領域では、車両ヨーレート演算部２０６から算出されるヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃの信頼性が低くなり、差分γ＿ｄｉｆｆがより大きくなる。このため、重み付けゲインａ＝０として、式（６）より実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓの配分を１００％としてフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂが演算される。これにより、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓに基づいてフィードバックの精度を確保し、実車の挙動を反映したヨーレートのフィードバック制御が行われる。従って、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓに基づいて車両１０００の旋回を最適に制御することができる。また、タイヤが滑っている領域であるため、ヨーレートセンサ１４２の信号にノイズの影響が生じていたとしても、車両１０００の振動としてドライバーが感じることはなく、乗り心地の低下も抑止できる。図８に示す低μの領域Ａ２の設定については、設計要件から重み付けゲインκ＝０となる領域を決めても良いし、低μ路面を実際に車両１０００が走行した時の操縦安定性能、乗り心地等から実験的に決めても良い。

また、図８に示すゲインマップの領域Ａ３は、線形領域から限界領域へ遷移する領域（非線形領域）であり、実車である車両１０００のタイヤ特性も必要に応じて考慮して、ヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃと実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓの配分（重み付けゲインａ）を線形に変化させる。領域Ａ１（高μ域）から領域Ａ２（低μ域）への遷移、ないし領域Ａ２（低μ域）から領域Ａ１（高μ域）へ遷移する領域においては、重み付けゲインａの急変に伴うトルク変動、ヨーレートの変動を抑えるため、線形補間で重み付けゲインａを演算する。

また、図８に示すゲインマップの領域Ａ４は、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓの方がヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃよりも小さい場合に相当する。例えば、車両ヨーレート演算部２０６に誤ったパラメータが入力されてヨーレートモデル値γ＿ｃｌｃが誤計算された場合等においては、領域Ａ４のマップにより実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓを用いて制御を行うことができる。なお、重み付けゲインａの範囲は０〜１の間に限定されるものではなく、車両制御として成立する範囲であれば任意の値を取れる様に構成を変更することも、本発明の技術で成し得る範疇に入る。

減算部２１０は、目標ヨーレート算出部２０４から入力された制御目標ヨーレートγ＿ｔｇｔからフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂを減算し、制御目標ヨーレートγ＿ｔｇｔとフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂとの差分Δγを求める。すなわち、差分Δγは、以下の式（７）から算出される。
Δγ＝γ＿Ｔｇｔ−γ＿Ｆ／Ｂ ・・・・（７）
差分Δγは、ヨーレート補正量として車体付加モーメント演算部２３０へ入力される。

車体付加モーメント演算部２３０は、入力された差分Δγに基づいて、差分Δγが０となるように、すなわち、制御目標ヨーレートγ＿ｔｇｔがフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂと一致するように、車体付加モーメントＭｇを演算する。具体的には、車体付加モーメントＭｇは以下の式（８）から算出される。これにより、車両１０００の中心位置において、旋回に必要な車体付加モーメントＭｇが求まる。車体付加モーメントＭｇに基づいて、車両１０００に旋回モーメントが付加される。

インバータ電流状態演算部２２４は、インバータ１２３，１２４，１２５，１２６の電流の変化状態を演算する。車輪ロック状態判定部２２６は、車輪速と電動パーキングブレーキ駆動信号に基づいて、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６の各車輪のロックを判定する。車両脱出判定部２２８は、車両１０００がスタックしている状態から脱出しようとしているか否かを判定する。

出力制限演算部２３２は、車体付加モーメントＭｇを調整する制御ゲインを演算する。旋回アシスト演算部２３４は、車体付加モーメントＭｇと制御ゲインに基づいて、モータ１０８，１１０，１１２，１１４による旋回アシストトルクＴｖｍｏｔを算出する。本実施形態において、出力制限演算部２３２と旋回アシスト演算部２３４は、車体付加モーメントＭｇを付加するためのモータ１０８，１１０，１１２，１１４による旋回アシストトルクＴｖｍｏｔを制限する制限部として機能する。旋回アシストトルクＴｖｍｏｔはモータ要求トルク指示部２３６に出力されて、旋回アシストトルクＴｖｍｏｔに基づいて算出されるモータトルク指示値に応じてモータ１０８，１１０，１１２，１１４の駆動が行われる。また、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４のモータトルク指示値（ＴｑｍｏｔＦｌ，ＴｑｍｏｔＦｒ，ＴｑｍｏｔＲｌ，ＴｑｍｏｔＲｒ）に応じたインバータ電流指示値（ｉ＿ｒｅｑ）が、インバータ電流状態演算部２２４に入力される。

次に、本実施形態に係る制御装置２００が行う全体的な処理について説明する。図９は、本実施形態の全体的な処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１００では、イグニッションキー（イグニッションＳＷ）がオンであるか否かを判定する。イグニッションキーがオンされた場合はステップＳ１０２へ進み、イグニッションキーがオンされていな場合はステップＳ１００で待機する。

ステップＳ１０２では、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置を示しているか否かを判定し、Ｐ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置である場合はステップＳ１０４へ進む。また、ステップＳ１０２でＰ（パーキング）又はＮ（ニュートラル）の位置でない場合はステップＳ１０６へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップＳ１０２へ戻る。ステップＳ１０６でイグニッションキーがオフの場合はステップＳ１０８へ進み、車両の起動処理を終了してステップＳ１００へ戻る。

ステップＳ１０４では車両１０００の起動処理を行い、次のステップＳ１１０では、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示しているか否かを判定する。そして、インヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示している場合は、ステップＳ１１２へ進み、走行制御の処理を開始する。一方、ステップＳ１１０でインヒビターポジションセンサ（ＩＨＮ）１４４がＤ（ドライブ）又はＲ（後進）の位置を示していない場合は、ステップＳ１１３へ進み、イグニッションキーがオンされているか否かを判定し、イグニッションキーがオンされている場合はステップＳ１１０へ戻る。ステップＳ１１３でイグニッションキーがオフの場合はステップＳ１０８へ進み、車両の起動処理を終了する。

図１０は、図９のステップＳ１１２の処理を詳細に示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１１３では、入力値としてアクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量を取得する。次のステップＳ１１４では、アクセルペダルの操作量が０．１以上であるか否かを判定し、操作量が０．１以上の場合はステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６では、アクセルペダルの操作量に基づいて要求駆動力ｒｅｑＦを算出する。なお、要求駆動力ｒｅｑＦの算出は、例えばアクセル開度と要求駆動力ｒｅｑＦとの関係を規定したマップに基づいて行うことができる。一方、アクセルペダルの操作量が０．１未満の場合はステップＳ１１８へ進み、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４の回生制動制御を行う。

ステップＳ１１６，Ｓ１１８の後はステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０では、車両旋回制御を行う。ステップＳ１２０の処理については、後で詳細に説明する。次のステップＳ１２４では、ステップＳ１２０の車両旋回制御で得られた旋回アシストトルクＴｖｍｏｔに基づいて、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４のモータトルク指示値を算出し、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４へ出力を指示する。次のステップＳ１２６では、前後加速度センサ１３２、横加速度センサ１３４により車両１０００の加速度を検出する。ステップＳ１２６の後はステップＳ１１３へ戻る。

ところで、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６の駆動力は、車両１０００の直進時には、ドライバーの要求駆動力（アクセルペダルの開度）から定まるモータトルク指示値ｒｅｑＴｑによって定まる。ここで、モータトルク指示値ｒｅｑＴｑは、以下の式（９）から算出される。
ｒｅｑＴｑ＝ｒｅｑＦ＊ＴｉｒｅＲ＊Ｇｒａｔｉｏ ・・・（９）
式（９）において、ｒｅｑＦはアクセルペダルの開度から定まる要求駆動力である。アクセルペダルの開度は、アクセル開度センサ１４６により検出される。また、ＴｉｒｅＲはタイヤ半径であり、Ｇｒａｔｉｏギヤボックス１１６，１１８，１２０，１２２のギヤ比である。

車両１０００の直進時には、前輪１００，１０２及び後輪１０４，１０６を駆動する４つのモータ１０８，１１０，１１２，１１４のそれぞれの駆動力は、ドライバーの要求駆動力ｒｅｑＦに基づくモータトルク指示値ｒｅｑＴｑを４等分した値（＝ｒｅｑＴｑ／４）となる。一方、車両１０００の旋回時には、トルクベクタリング制御により、式（８）から算出された車体付加モーメントＭｇに基づく旋回アシストトルクＴｖｍｏｔが後輪１０４，１０６のモータトルク指示値ｒｅｑＴｑに付加される。車体付加モーメントＭｇに基づく付加トルクＴｖｍｏｔは偶力であるため、右旋回の場合は、左側の後輪１０４のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値ｒｅｑＴｑ／４に付加トルクＴｖｍｏｔを加算した値となり、右側の後輪１０６のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値ｒｅｑＴｑ／４から付加トルクＴｖｍｏｔを減算した値となる。同様に、左旋回の場合は、右側の後輪１０６のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値ｒｅｑＴｑ／４に付加トルクＴｖｍｏｔを加算した値となり、左側の後輪１０４のモータトルク指示値は直進時のモータトルク指示値ｒｅｑＴｑ／４から付加トルクＴｖｍｏｔを減算した値となる。

従って、旋回時の各モータ１０８，１１０，１１２，１１４のモータトルク指示値は以下の式（１０）〜式（１３）で表すことができる。図１０のステップＳ１２４において、モータ要求トルク指示部２３６は、式（１０）〜式（１３）に基づいて、各モータ１０８，１１０，１１２，１１４のモータトルク指示値ＴｑｍｏｔＦｌ，ＴｑｍｏｔＦｒ，ＴｑｍｏｔＲｌ，ＴｑｍｏｔＲｒを算出する。
ＴｑｍｏｔＦｌ（左前輪のモータトルク指示値）＝ｒｅｑＴｑ/４ ・・・（１０）
ＴｑｍｏｔＦｒ（右前輪のモータトルク指示値）＝ｒｅｑＴｑ/４ ・・・（１１）
ＴｑｍｏｔＲｌ（左後輪のモータトルク指示値）
＝ｒｅｑＴｑ/４−（±Ｔｖｍｏｔ） ・・・（１２）
ＴｑｍｏｔＲｒ（右後輪のモータトルク指示値）
＝ｒｅｑＴｑ/４＋（±Ｔｖｍｏｔ） ・・・（１３）
なお、付加トルクＴｖｍｏｔの符号は、旋回方向に応じて設定される。

図１１は、図１０のステップＳ１２０の車両旋回制御の全体的な処理を示すフローチャートである。また、図１２〜図１５は、図１１の処理を詳細に説明するフローチャートである。

図１１の処理では、入力として車両速度Ｖ、ステアリング操舵角θｈ、インバータ電流値、スリップ判定状態が与えられる。先ず、ステップＳ２００では、目標ヨーレート演算部２０２が、目標ヨーレートγ＿ｔｇｔを算出する。ここでは、ステアリング操舵角θｈ、車両速度Ｖを入力として、目標ヨーレート演算部２０２が車両モデル（平面２輪モデル）より目標ヨーレートγ＿ｔｇｔを算出する。

次のステップＳ２０２では、ヨーレートＦ／Ｂ演算部２０８が、フィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂを算出する。次のステップＳ２０４では、減算部２１０が、目標ヨーレートγ＿ｔｇｔとフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂとの差分Δγを算出する。次のステップＳ２０６では、インバータ電流状態演算部２２４が、インバータ電流状態（車両状態）を演算し、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒを設定する。

図１２は、図１１のステップＳ２０６の処理を詳細に示すフローチャートである。図１２の処理では、入力として差分Δγ、インバータ電流制御指示値ｉ＿ｒｅｑ、電流検出部１５０が検出した電流値（３相交流電流センサ値）ｉ＿ｓｅｎｓ、ステアリング操舵角θｈが与えられる。ここで、インバータ電流制御指示値ｉ＿ｒｅｑ、電流値ｉ＿ｓｅｎｓは、各車輪のモータ、インバータに対応する値とすることができる。先ず、ステップＳ２４０では、ステアリング操舵角θｈの絶対値が０以外の値であるか否かが判定される。すなわち、ここでは車両１０００が旋回中であるか否かが判定される。ステアリング操舵角θｈの絶対値が０以外の値の場合（車両旋回中の場合）は、ステップＳ２４２へ進む。

ステップＳ２４２では、インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔを算出する。インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔは、以下の式により、電流値の実値ｉ＿ｓｅｎｓをインバータの電流制御指示値ｉ＿ｒｅｑで除算することで算出される。これにより、インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔは無次元化された値となる。
ｉ＿ｓｔ＝ｉ＿ｓｅｎｓ／ｉ＿ｒｅｑ

なお、インバータ電流制御指示値ｉ＿ｒｅｑ、電流値ｉ＿ｓｅｎｓを各車輪のモータ、インバータに対応する値とすることで、インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔは、各車輪毎に求めることができる。

次のステップＳ２４４では、ヨーレート変化量γ＿ｓｔを算出する。ヨーレート変化量γ＿ｓｔは、以下の式により、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓを目標ヨーレートγ＿ｔｇｔで除算することで算出される。これにより、ヨーレート変化量γ＿ｓｔは無次元化された値となる。なお、実ヨーレートγ＿ｓｅｎｓの代わりにフィードバックヨーレートγ＿Ｆ／Ｂを用いても良い。
γ＿ｓｔ＝γ＿ｓｅｎｓ／γ＿ｔｇｔ

このように、インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔ及びヨーレート変化量γ＿ｓｔを無次元化することで、インバータ電流値とヨーレートを比較することが可能となる。ここで、左右の駆動力差によるヨーレート制御は、モータ電流を変化させることで行われるため、ヨーレートの変化とインバータ電流の変化は同期する関係にあるが、単位が異なると比較することができない。インバータ電流変化量ｉ＿ｓｔ及びヨーレート変化量γ＿ｓｔは、いずれも目標値に対する実値の比であり、無次元化されているため、両者を比較対象とすることが可能となる。

次のステップＳ２４６では、以下の式よりヨーレート変化量γ＿ｓｔからインバータ電流変化量ｉ＿ｓｔを減算し、車両変化状態ｃａｒ＿ｓｔを演算する。ここで、算出される車両変化状態ｃａｒ＿ｓｔは、ヨーレートの変化とインバータ電流の変化が同期しているか否かを表す指標となり、車両変化状態ｃａｒ＿ｓｔが小さければ、ヨーレートの変化とインバータ電流の変化が同期していることになる。
ｃａｒ＿ｓｔ＝｜γ＿ｓｔ−ｉ＿ｓｔ｜

次のステップＳ２４８では、車両変化状態ｃａｒ＿ｓｔと所定のしきい値Ｓｔ＿ｄｉｓとを比較し、ｃａｒ＿ｓｔ＜Ｓｔ＿ｄｉｓの場合はステップＳ２５０へ進む。ステップＳ２５０へ進んだ場合は、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒを０とする。（ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０）。

また、ステップＳ２４８でｃａｒ＿ｓｔ＜Ｓｔ＿ｄｉｓでない場合はステップＳ２５２へ進む。ステップＳ２５２へ進んだ場合は、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒを１とする。（ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１）。

また、ステップＳ２４０で、ステアリング操舵角θｈの絶対値が０の場合は、ステップＳ２５０へ進み、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒを０とする。

図１２の処理によれば、ステアリング操舵角θｈとモータ駆動電流値が対応していない状況を選別することができる。すなわち、ｃａｒ＿ｓｔが所定のしきい値Ｓｔ＿ｄｉｓ以上の場合は、ヨーレートの変化にモータ駆動電流の変化が同期していない状態であるため、モータの制御量に対応する所望のヨーレートを車両１０００が得られない状態となっている。これは、例えば、ステアリング操舵角θｈは変化していないのに、モータ駆動電流値が変化している状況が挙げられる。この場合、車両の実ヨーレートを目標ヨーレートに近づけるためにモータ駆動電流値を増加しても、所望のヨーレートを得られない状態となる。従って、インバータ電流状態としては異常となり、ステップＳ２５２でエラー判定が行われる（ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１）。

一方、ｃａｒ＿ｓｔが所定のしきい値Ｓｔ＿ｄｉｓ未満の場合は、ヨーレートの変化にモータ駆動電流の変化が同期している状態であり、インバータ電流状態としては正常であると判断できる。従って、ステップＳ２５０で正常判定が行われる（ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０）。

なお、上述のようにインバータ電流変化量ｉ＿ｓｔは各車輪毎に求めることができるため、ステップＳ２５０，Ｓ２５２の判定は各車輪毎に行うことができる。

図１１に戻り、ステップＳ２０６の後はステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、車輪ロック状態判定部２２６が、インバータ電流状態、車輪速センサによるロック判定結果、電動パーキングブレーキ駆動指示信号に基づいて、走行中の車輪ロックを判定する。

図１３は、図１１のステップＳ２０８の処理を詳細に示すフローチャートである。図１３の処理では、入力としてインバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ、電動パーキングブレーキ信号フラグＥＰＢ＿ｓｉｇ、車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇが与えられる。

ここで、電動パーキングブレーキ信号ＥＰＢ＿ｓｉｇは、電動パーキングブレーキのオン／オフを示すフラグであり、ＥＰＢ＿ｓｉｇ＝０の場合は電動パーキングブレーキがオフであり、ＥＰＢ＿ｓｉｇ＝１の場合は電動パーキングブレーキがオンであるものとする。なお、電動パーキングブレーキがオンになると、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６の一部又は全てがロックされる。

また、車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇは、車輪速センサによる車輪ロックの判定結果を示すフラグであり、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０の場合は車輪速センサにより車輪のロックが検出されていない場合を示しており、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝１の場合は車輪速センサにより車輪のロックが検出された場合を示している。なお、車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇを設定する処理については、図１４を参照して後述する。

先ず、ステップＳ２７０では、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０であるか否かを判定し、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０の場合はステップＳ２７２へ進む。ステップＳ２７２では、車輪速センサのエラー判定フラグｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒを０とする。なお、ｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒ＝０の場合は車輪速センサが正常であり、ｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒ＝１の場合は車輪速センサが異常であることを示している。次のステップＳ２７４では、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄを０とする。ここで、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄが０の場合は、車輪ロックが発生していないことを示しており、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄが１の場合は、車輪ロックが発生していることを示している。

一方、ステップＳ２７０でｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１の場合はステップＳ２７６へ進み、ＥＰＢ＿ｓｉｇ＝１であるか否かを判定し、ＥＰＢ＿ｓｉｇ＝１の場合はステップＳ２７８へ進む。ステップＳ２７８では、車輪速センサのエラー判定フラグｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒを０とする。次のステップＳ２８０では、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄを１とする。

また、ステップＳ２７６でＥＰＢ＿ｓｉｇ＝０の場合はステップＳ２８２へ進み、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝１であるか否かを判定し、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝１の場合はステップＳ２８４へ進む。ステップＳ２８４では、車輪速センサのエラー判定フラグｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒを１とする。次のステップＳ２８０では、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄを１とする。また、ステップＳ２８２でｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０の場合はステップＳ２７２以降に進み、ｗｈｅｅｌ＿ｒｅｖ＿ｓｅｎｓ＿ｅｒｒ＝０、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝０とする。

図１３の処理によれば、基本的にはインバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒの状態によって車輪のロック判定が行われ、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０の場合は、車輪がロックしていないと判定される（ステップＳ２７４）。一方、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１の場合であっても、電動パーキングブレーキがオフであり、且つ、車輪速センサにより車輪ロックが判定されていない場合（ステップＳ２８２でｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０の場合）に、車輪がロックしていないと判定される（ステップＳ２７４）。

また、図１３の処理によれば、車輪ロック判定を、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ、電動パーキングブレーキ信号フラグＥＰＢ＿ｓｉｇ、車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇによる判定とすることで、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒが１であり、電動パーキングブレーキがオンの場合に車輪のロック判定を行うことができる。また、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒが１であり、電動パーキングブレーキがオフである場合であっても、車輪速センサ１２７，１２８により車輪ロックが判定されている場合は、車輪のロック判定を行うことができる。従って、電動パーキングブレーキの使用の有無も含め、車輪ロックが発生している状況を確実に判定することができる。これにより、走行中にドライバーが故意的に電動パーキングブレーキによる車輪ロックブレーキシステムを動作させた場合、旋回アシスト制御を中止することができる。また、インバータ状態フラグｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒによる判定と車輪速センサ１２７，１２８による判定を併用することで、車輪速センサ１２７，１２８のノイズによる誤判定条件を除去することができる。また、車輪速センサ１２７，１２８を用いることで、新たな検出器を搭載する必要がなく、簡素な構成で車輪ロックを判定できる。

図１４は、車輪速センサ情報フラグｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇを設定する処理を示すフローチャートである。図１４の処理では、入力として車両速度Ｖ、車輪速（ＷｈＦｌ，ＷｈＦｒ，ＷｈＲｌ，ＷｈＲｒ）、路面勾配（Ｇｒａｄ）、アクセルペダル操作量（ＡＰＳ）が与えられる。先ず、ステップＳ２６０では、車両速度Ｖが０であるか否かを判定し、車両速度Ｖが０の場合はステップＳ２６２へ進む。ステップＳ２６２では、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝０とする。

一方、ステップＳ２６０で車両速度Ｖが０でない場合は、ステップＳ２６４へ進む。ステップＳ２６４では、車両速度Ｖが０よりも大きく、且つ、全ての車輪の車輪速ＷｈＦｌ，ＷｈＦｒ，ＷｈＲｌ，ＷｈＲｒが０よりも大きいか否かを判定する。この条件が成立する場合は、ステップＳ２６２へ進み、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝０とする。

一方、ステップＳ２６４で、車両速度Ｖが０よりも大きくないか、又は、いずれかの車輪の車輪速が０の場合は、ステップＳ２６６へ進む。ステップＳ２６６では、（１）アクセル操作がある（ＡＰＳ＞０．１）、（２）勾配が無い（Ｇｒａｄ＝０）、（３）車両速度Ｖが０よりも大きい、（４）いずれかの車輪の車輪速が０である、という４条件が全て成立するか否かを判定し、４条件が全て成立する場合はステップＳ２６８へ進む。

ステップＳ２６８へ進んだ場合、アクセル操作があり、勾配が無く、車両速度Ｖが０よりも大きいにも関わらず、いずれかの車輪の車輪速が０となっている。このため、ステップＳ２６８では、いずれかの車輪がロックしていると判定し、ｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝１とするとともに、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝０とする。

一方、ステップＳ２６６の４条件が全て成立しない場合は、ステップＳ２７０へ進む。ステップＳ２７０では、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝１であるか否かを判定し、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝１の場合はステップＳ２６８へ進む。

また、ステップＳ２７０でｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝０の場合はステップＳ２７２へ進み、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒ＝１としてステップＳ２６０に戻る。この場合、判定に誤りがある可能性があるため、ステップＳ２６０からの処理をやり直す。

なお、フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒは、図１４の処理内での状態判定に使用しており、条件に当てはまらない場合の無限ループ防止のために用いられている。ステップＳ２６２、ステップＳ２６８で正常にｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇの状態が出力されれば、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＿ｅｒｒは０にリセットされる。

以上のように、図１４の処理によれば、いずれかの車輪がロックしているか否かを判定することができ、いずれかの車輪がロックしている場合は、ステップＳ２６８でｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝１とされる。一方、いずれの車輪もロックしていない場合は、ステップＳ２６２でｗ＿ｌｏｃｋ＿ｓｉｇ＝０とされる。

図１１に戻り、ステップＳ２０８の後はステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、車両脱出判定部２２８が、車両速度ＶとステップＳ２０８の車輪ロック判定に基づいて、車両１０００がスタック状態であるか否かを判定する。

図１５は、図１１のステップＳ２１０の処理を詳細に示すフローチャートである。図１５の処理では、入力として車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄ、車体速Ｖｓｐｅｅｄ（車速Ｖ）、アクセルペダル操作量ＡＰＳが与えられる。先ず、ステップＳ３００では、ＡＰＳ＝０であるか否かを判定し、ＡＰＳ＝０の場合はステップＳ３０２へ進み、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄ＝０とする。ここで、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄが０の場合は、スタック等による車輪ロック状態でないことを示しており、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄが１の場合は、スタック等による車輪ロック状態であることを示している。

一方、ステップＳ３００でＡＰＳ＝１の場合はステップＳ３０４へ進み、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１であるか否かを判定し、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１の場合はステップＳ３０６へ進み、Ｖｓｐｅｅｄ＜１０であるか否かを判定する。ステップＳ３０６でＶｓｐｅｅｄ＜１０の場合はステップＳ３０８へ進み、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄ＝１とする。

また、ステップＳ３０４でｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝０の場合、又は、ステップＳ３０６でＶｓｐｅｅｄ≧１０の場合は、ステップＳ３０２へ進み、Ｅｓｃ＿ｊｕｄ＝０とする。

以上のように、図１５の処理によれば、アクセル操作が行われており、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１であり、車両速度Ｖが所定値（＝１０ｋｍ／ｈ）未満の場合は、車輪ロックがスタックに起因するものと判断し、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄ＝１とする。一方、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１であり、車両速度Ｖが所定値（＝１０ｋｍ／ｈ）以上の場合は、車輪ロックがスタックに起因するものではないと判断し、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄ＝０とする。

図１１に戻り、ステップＳ２１０の後はステップＳ２１２へ進む。ステップＳ２１２では、旋回アシスト演算部２３４が、車体付加モーメントＭｇに基づいて旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑを演算する。具体的に、ステップＳ２１２では、車体付加モーメントＭｇに基づいて左右旋回差トルクΔＴｖを以下の式から算出し、左右旋回差トルクΔＴｖに基づいて旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑを算出する。以下の式において、ＴｒｄＲはリアのトレッドであり、ＴｉｒｅＲはタイヤ半径であり、Ｇｒａｔｉｏギヤボックス１１６，１１８，１２０，１２２のギヤ比である。

ステップＳ２１２の後はステップＳ２１４へ進む。ステップＳ２１４以降では、出力制限演算部２３２が、旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑを制限するための制御ゲインを算出する。

先ず、ステップＳ２１４では、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０であるか否かを判定し、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝０の場合はステップＳ２１６へ進み、制御ゲインを１とする（Ｇａｉｎ＝１）。次のステップＳ２１８では、旋回アシストトルクＴｖｍｏｔを演算する。旋回アシストトルクＴｖｍｏｔは、以下の式から算出される。
Ｔｖｍｏｔ＝ｃｌｃＭｏｔＴｑ＊Ｇａｉｎ

一方、ステップＳ２１４でｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１の場合はステップＳ２２０へ進み、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝０であるか否かを判定し、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝０の場合は、ステップＳ２１６へ進み、出力ゲインを１とする（Ｇａｉｎ＝１）。このように、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１であっても、車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄにより車輪ロックが発生していないと判定される場合は、出力ゲインを１とする。

一方、ステップＳ２２０でｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１の場合はステップＳ２２２へ進み、アクセルペダル操作量（ＡＰＳ）が０よりも大きいか否かを判定する。そして、アクセルペダル操作量（ＡＰＳ）が０の場合は、ステップＳ２１６へ進み、出力ゲインを１とする（Ｇａｉｎ＝１）。このように、ｉ＿ｓｔａｔｅ＿ｅｒｒ＝１であり、且つ車輪ロック状態フラグｌｏｃｋ＿ｊｕｄにより車輪ロックが発生していると判定される場合であっても、アクセルペダル操作量（ＡＰＳ）が０の場合は、出力ゲインを１とする。

一方、ステップＳ２２２でアクセルペダル操作量（ＡＰＳ）が０よりも大きい場合は、ステップＳ２２４へ進む。ステップＳ２２４では、車両脱出判定フラグＥｓｃ＿ｊｕｄの状態が１であるか否かを判定し、Ｅｓｃ＿ｊｕｄ＝１の場合はステップＳ２２６へ進み、ロックタイムカウンター（ｌｏｃｋ＿ｔｉｍｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ）のカウント値αに１を加算する。なお、カウンターの初期値は１とする。

ステップＳ２２６の後はステップＳ２２８へ進み、カウント値αが１０に到達したか否かを判定し、１０に到達していない場合はステップＳ２１６へ進み、出力ゲインを１とする。

このように、ステップＳ２２４からステップＳ２２６へ進んだ場合は、車輪ロックがスタックに起因するものであるため（Ｅｓｃ＿ｊｕｄ＝１）、カウント値αが１０に達するまでは出力ゲインが１とされる。これにより、旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑを制限しないことにより、スタック状態から早期の脱出を行うことができる。

ステップＳ２２８でカウント値がαに達した場合、またはステップＳ２２４でＥｓｃ＿ｊｕｄ＝０の場合は、ステップＳ２３０へ進む。ステップＳ２３０では、出力ゲインを０とする。ステップＳ２３０の後はステップＳ２１８へ進み、旋回アシストトルクＴｖｍｏｔを演算する。ステップＳ２３０からステップＳ２１８へ進んだ場合は、制御ゲインが０に設定されているため、旋回アシストトルクＴｖｍｏｔは０となる。従って、モータ１０８，１１０，１１２，１１４による旋回アシスト制御は行われず、前輪１００，１０２の操舵のみによって車両１０００が旋回する。これにより、モータ、インバータの過熱を確実に抑えることができる。

図１６及び図１７は、本実施形態による制御の効果を示す特性図である。図１６及び図１７では、ステアリング操舵角θｈの増加に伴ってモータ・インバータ電流値（左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲ）、目標ヨーレート、実ヨーレート、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ、Ｅｓｃ＿ｊｕｄ、出力制限フラグの状態が変化する様子を示している。なお、出力制限フラグは、制御ゲインが１の場合は０（オフ状態）に設定され、制御ゲインが０の場合は１（オン状態）に設定される。

図１６に示す例では、時刻ｔ０で車輪ロックが発生すると（ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１）、Ｅｓｃ＿ｊｕｄが０であるため、図１１のステップＳ２２４からステップＳ２３０へ進み、時刻ｔ０の時点で制御ゲインが０に設定される（図１１のステップＳ２３０）。これにより、時刻ｔ０以降に速やかにモータ出力が０となり、左右の駆動力差による旋回アシストは行われない。従って、モータ、インバータに過負荷がかかることを抑止し、モータ、インバータの温度が上昇してしまうことを抑止できる。

一方、図１７に示す例では、時刻ｔ０で車輪ロックが発生すると（ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ＝１）、Ｅｓｃ＿ｊｕｄが１に設定されているため、図１１のステップＳ２２８でカウント値αが１０に到達するまでは、制御ゲインが１とされる（ステップＳ２１６）。従って、カウント値αが１０に到達する時刻ｔ１までは旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑに制限がかからないため、時刻ｔ０以降、一定時間の間はモータが駆動される。これにより、スタックに起因して車輪がロックしている場合に、速やかに脱出することが可能である。従って、本実施形態によれば、ｌｏｃｋ＿ｊｕｄ、Ｅｓｃ＿ｊｕｄに基づいて車輪のロックモードの判定を行うことで、機器の破損に対する補償を行うと同時に、スタック時の脱出性能の向上を両立することが可能となる。

また、図１８〜図２０は、本実施形態による制御の効果を示す特性図であって、８０ｋｍ／ｈ走行中、左Ｌターン旋回で旋回アシスト制御を行った場合を示している。ここで、図１８は、車輪ロックが発生しない通常制御を示している。また、図１９は、車輪ロックが発生した場合に、従来の制御を行った場合を示している。また、図２０は、車輪ロックが発生した場合に、本実施形態の制御を行った場合を示している。

図１８〜図２０では、車体すべり角β、ヨーレートγ、差分Δγ、モータトルク指示値ΔＭｏｔＴｒｑ、ステアリング操舵角（Ｓｔ＿ａｎｇ＝θｈ）、車両速度（ＶＳＰ＝Ｖ）、モータ温度（Ｍｏｔ＿ｔｅｍｐ）、インバータ温度（ＩＮＶ＿ｔｅｍｐ）、車輪速（Ｆｌ＿ｒｅｖ（左前輪））、車輪速（Ｆｒ＿ｒｅｖ（右前輪））、車輪速（Ｒｌ＿ｒｅｖ（左後輪））、車輪速（Ｒｒ＿ｒｅｖ（右後輪））、の各特性をそれぞれ示している。

図１９及び図２０に示す例では、ステアリング操舵時に右後輪にロックが発生しており、右後輪の車輪速が低下している。図１９に示すように、本実施形態の制御を行わない場合、車輪ロックを検出せずにヨーレートが目標値に届かないため、差分Δγが大きくなり、モータトルク指示値ΔＭｏｔＴｒｑが図２０の通常制御時よりも増加する。このため、モータ、インバータの温度が上昇している。

一方、図２０に示すように、本実施形態の制御を行った場合は、車輪ロックが発生すると制御ゲインが０となるため、モータトルク指示値ΔＭｏｔＴｒｑが０となる。従って、モータ、インバータの温度上昇を抑制することが可能である。

以上説明したように本実施形態によれば、車輪ロックが発生したことが想定される場合は、左右モータによる旋回アシストトルクＴｖｍｏｔを０とすることにより、モータ、インバータに過負荷がかかることを抑止し、モータ、インバータの温度が上昇してしまうことを抑止できる。また、スタックに起因して車輪がロックしている場合は、一定時間の間は旋回モータトルクｃｌｃＭｏｔＴｒｑ制限をかけないようにすることで、スタックに起因して車輪がロックしている場合に、速やかに脱出することが可能となる。従って、機器の破損に対する補償を行うと同時に、スタック時の脱出性能の向上を両立することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

２００ 制御装置
２２４ インバータ電流状態演算部
２２６ 車輪ロック状態判定部
２２８ 車両脱出判定部
２３０ 車体付加モーメント演算部
２３２ 出力制限演算部
１０００ 車両

Claims (11)

1. 左右独立駆動可能な電動駆動輪により車体に付加する車体付加モーメントを演算する車体付加モーメント演算部と、
   車両のヨーレートと、前記電動駆動輪を駆動するための電流値とに基づいて、前記電動駆動輪による車両駆動状態に異常があるか否かを判定する車両駆動状態判定部と、
   前記車両駆動状態の判定結果に基づいて、前記車体付加モーメントを付加するための前記電動駆動輪の駆動力を制限する制限部と、
   を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
2. 前記車両駆動状態判定部は、車両の目標ヨーレートに対する車両が発生させているヨーレートの乖離度合と、前記電動駆動輪を駆動するための目標電流値に対する実電流値の乖離度合とから前記車両駆動状態を判定す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. 前記車両駆動状態判定部は、車両の目標ヨーレートに対する車両が発生させているヨーレートの比率と、前記電動駆動輪を駆動するための目標電流値に対する実電流値の比率との差分から前記車両駆動状態を判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記制限部は、前記差分が所定のしきい値以上の場合は、前記駆動力を制限することを特徴とする、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 各車輪の車輪速に基づいて各車輪のロック状態を判定する車輪ロック状態判定部と、
   前記ロック状態と車両速度に基づいて、車両がスタック状態から脱出する脱出状態にあるか否かを判定する車両脱出判定部と、
   を備え、
   前記制限部は、前記車両駆動状態と前記脱出状態の判定結果に基づいて、前記駆動力を制限することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定され、且つ車両が前記脱出状態にない場合は、前記駆動力を制限することを特徴とする、請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定される場合であっても、車両が前記脱出状態にあるときは、前記駆動力を制限しないことを特徴とする、請求項５に記載の車両の制御装置。
8. 前記制限部は、前記車両駆動状態に異常があると判定される場合であっても、車両が前記脱出状態にあるときは、所定時間の間だけ前記駆動力を制限しないことを特徴とする、請求項７に記載の車両の制御装置。
9. 前記車両脱出判定部は、前記車両駆動状態と前記脱出状態に加えて、アクセルペダルの操作量に基づいて、前記脱出状態にあるか否かを判定することを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載の車両の制御装置。
10. 前記車輪ロック状態判定部は、各車輪の車輪速と、電動パーキングブレーキの動作状態に基づいて、前記ロック状態を判定することを特徴とする、請求項５〜９のいずれかに記載の車両の制御装置。
11. 左右独立駆動可能な電動駆動輪により車体に付加する車体付加モーメントを演算するステップと、
    車両のヨーレートと、前記電動駆動輪を駆動するための電流値とに基づいて、前記電動駆動輪による車両駆動状態に異常があるか否かを判定するステップと、
    前記車両駆動状態の判定結果に基づいて、前記車体付加モーメントを付加するための前記電動駆動輪の駆動力を制限するステップと、
    を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
    

Images