WO2016121546A1

WO2016121546A1 - 車両姿勢制御装置

Info

Publication number: WO2016121546A1
Application number: PCT/JP2016/051229
Authority: WO
Inventors: 智洋水貝
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2016-08-04
Also published as: JP2016137820A; JP6584779B2

Abstract

　操舵初期の車両の応答性を向上させる一方、限界性能の向上と限界領域での過大な横滑りを防止し車両姿勢を安定化する車両姿勢制御装置を提供する。車両姿勢制御装置(24)は、少なくとも左右一対の車輪(2 (3))の制駆動トルクを独立に制御可能な車両(1)を制御する車両制御装置(10)に設けられる。車両姿勢制御装置(10)は、車速と操舵角から規範ヨーレートを求める暫定規範ヨーレート演算手段(25)と、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント演算手段（26）と、目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、制駆動力指令手段(21)から与えられる各輪の制駆動力に加えるヨーモーメント制御手段（27）と、路面摩擦係数を推定して限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段(28)と、規範ヨーレートが限界ヨーレートより大きい場合に、限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段(29)と備える。

Description

車両姿勢制御装置

関連出願

　本出願は、２０１５年１月２８日出願の特願２０１５－０１３９０４の優先権を主張するものであり、それらの全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　この発明は、旋回性能の向上と、旋回限界領域での車両挙動の安定化とを図る車両姿勢制御装置に関する。

　従来、車両姿勢制御装置において、車速や操舵角等の各種車両状態量から規範ヨーレートを求め、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を各輪に加えることにより、安定した車両挙動を確保するものが知られている（例えば、特許文献１）。

　しかし、車両の運動目標となる状態量をヨーレートのみとした場合、タイヤのコーナリングパワーが非線形特性となる限界領域では、規範ヨーレートを実現すると車両横滑り角も増大し、車両の挙動が不安定となる場合がある。そのため、ヨーレートフィードバックによって制御する一方、車両の横滑り角フィードバックによっても制御し、これらを所定の条件に応じて切り換えることで、このような状態での車両の挙動を安定させるものが公知である（特許文献２）。

　特許文献３では、特許文献２の横滑り角フィードバックによる制御を付加する対策の代わりに、車体横滑り角に応じヨーイング運動目標値を修正することで、従来のヨーイング挙動制御で生じていた車両挙動が益々不安定になるという問題を解消する方法が提案されている。

　特許文献３や特許文献４では、実横加速度を車速で除して求めたヨーレートの値を上限として、車速や操舵角等の各種車両状態量から求めた規範ヨーレートを修正することによっても、横滑り角の過大な増加を抑制している。しかし、この方法を用いると、操舵初期の車両運動の応答性向上は望めない。

　また、横滑り防止制御装置では、路面の摩擦係数を随時推測しながら制御を行うものがあり、例えば特許文献４では，横加速度評価値が第１の閾値以上であるという第１の条件を満たす場合、または、前記横加速度評価値が前記第１の閾値よりも小さな第２の閾値以上であるとともに前記横加速度評価値の時間的変化率が所定値以上であるという第２の条件を満たす場合に、前記車両が走行している路面が高μ路であると判定し、第１の条件および第２の条件のいずれをも満たさない場合に、前記路面が低μ路であると判定する方法が示されている。

特開平９－８６３７８号特開平４－３６２４７０号公報特開平９－２３１６号公報特許第５０７８４８４号

　特許文献２の方法では、制御の切り替え時にドライバに違和感を与える恐れがあり、また実横滑り角の値が必要である。特許文献３の方法でも、やはり実横滑り角の値が必要である。横滑り角を実測するためのセンサを搭載すると非常にコストがかかり、あらゆる状況において精度良く推定することは困難である。また、特許文献３や特許文献４では、実横加速度を車速で除して求めたヨーレートの値を上限として、車速や操舵角等の各種車両状態量から求めた規範ヨーレートを修正することによっても、横滑り角の過大な増加を抑制しているが、この方法では操舵初期の車両運動の応答性向上は望めない。
　特許文献４では、直進走行状態のような横加速度が小さい場合は高μ路でも低μ路と判断してしまう。

　この発明は、上記課題を解消するものであり、操舵初期の車両の応答性を向上させる一方、限界性能の向上と限界領域での過大な横滑りを防止し車両姿勢を安定化する車両姿勢制御装置を提供することを目的とする。

　以下、便宜上理解を容易にするために、実施形態の符号を参照して説明する。

　この発明の一構成に係る、車両姿勢制御装置は、少なくとも左右一対の車輪２（３）の各車輪に対してそれぞれ設けられた少なくとも２つの動力源４を備えた車両を制御する車両制御装置１０であって、前記少なくとも２つの動力源４を個別に制御することで前記各車輪２（３）の制駆動トルクを独立に制御する車両制御装置１０に設けられた車両姿勢制御装置２４であって、
　車速と操舵角から規範ヨーレートを求める暫定規範ヨーレート演算手段２５と、
　前記規範ヨーレートとヨーレートセンサ１９によって検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント演算手段２６と、
　前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、制駆動力指令手段２１から与えられて各輪の動力源４に配分する制駆動力に加えるヨーモーメント制御手段２７と、
　路面摩擦係数を推定し、推定されたこの路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段２８と、
　前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレート演算手段２８で定められた限界ヨーレートより大きい場合に、前記限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段２９とを備える。

　この構成によると、車速と操舵角から規範ヨーレートを求め、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制動力または駆動力を各輪に加えるため、操舵初期の応答性が向上する。

　その一方、路面摩擦係数を推定し、推定された路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定め、前記規範ヨーレートが限界ヨーレートよりも大きい場合は限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正するため、タイヤのコーナリングパワーが非線形特性となる限界領域では、規範ヨーレートは推定された路面摩擦係数を考慮して計算される。これにより、現在の路面において発生し得る最大ヨーレートによって目標ヨーモーメントが制限されることになる。そのため、過大な横滑り角が生じることがなく、車両の挙動が不安定となる恐れがない。これにより、限界性能の向上と限界領域での過大な横滑りの防止との効果を得ることができる。

　前記限界ヨーレート演算手段２８は、推定された前記路面摩擦係数に定数を加算した値と重力加速度との積を限界横加速度とし、この限界横加速度を車速で除して算出された値を前記限界ヨーレートとして出力するようにしても良い。

　このように、推定された前記路面摩擦係数に定数を加算した値を用いて限界横加速度を求め、この限界横加速度を車速で除して限界ヨーレートとするため、実横加速度よりも僅かに大きな横加速度に基づいて限界ヨーレートが計算されるようにできる。したがって、車両の横滑り角が僅かに増加し、効果的にアンダーステアを低減することができる。

　前記限界ヨーレート演算手段２８は、車速と操舵角から規範横加速度を求め、規範横加速度と実横加速度の偏差である横加速度偏差が偏差閾値よりも大きく、かつ実横加速度の変化率が変化率閾値以下の場合は、実横加速度を重力加速度で除した値を、推定された前記路面摩擦係数とし、前記横加速度偏差が偏差閾値以下、または実横加速度の変化率が変化率閾値よりも大きい場合は、予め定められた値を、推定された前記路面摩擦係数としても良い。

　このように、実横加速度と規範横加速度の偏差と、実横加速度の変化率とを参照することによって、タイヤの限界（横滑り角に対するコーナリングフォースの飽和）を精度良く検出することができる。そのため、より一層の限界性能の向上と限界領域での過大な横滑りの防止との効果を高めることができる。

　好ましい実施形態において、前記限界ヨーレート演算手段２８は、推定された前記路面摩擦係数を、推定された前記路面摩擦係数が増加している間は、この路面摩擦係数よりも小さくなるように補正しても良い。
　推定された路面摩擦係数を、その増加時にはその推定された路面摩擦係数よりも小さくなるように補正することで、路面のμ値が増加しても、限界ヨーレートの増大を抑制し、限界領域での過大な横滑りの防止をより確実に行うことができる。

　別の好ましい実施形態において、前記予め定められた値は、高μ路における路面摩擦係数であっても良い。

　この発明の他の構成に係る、車両姿勢制御装置は、車両を制御する車両制御装置１０であって、前記車両１が、少なくとも左右一対の車輪２（３）の各車輪に対してそれぞれ設けられた少なくとも２つの動力源４を有し、
　当該車両制御装置１０が、
　前記少なくとも２つの動力源４を個別にトルク制御する少なくとも１つのインバータ装置１２と、
　前記少なくともインバータ装置１２に接続されたプロセッサ１１であって、
　　各輪２（３）の動力源４に配分する指令制駆動力を決定し、
　　車速と操舵角から規範ヨーレートを求め、
　　前記規範ヨーレートとヨーレートセンサによって検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出し、
　　前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、前記指令制動力に加え、
　　路面摩擦係数を推定し、推定されたこの路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定め、
　　前記規範ヨーレートが定められた前記限界ヨーレートより大きい場合に、前記限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正するようにプログラムされたプロセッサ１１とを備える。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１の実施形態に係る車両姿勢制御装置を搭載した電気自動車の概念構成を示すシステム構成図である。図１の車両姿勢制御装置の制御ブロック図である。図１の同車両姿勢制御装置の限界ヨーレート演算を示すフローチャートである。図１の車両姿勢制御装置を適用した４輪駆動車における姿勢制御時の各駆動力を示す説明図である。図１の車両姿勢制御装置を適用した後輪駆動車における姿勢制御時の各駆動力を示す説明図である。図１の電気自動車におけるモータが構成するモータ駆動装置の一例であるインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。

　この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１は、電気自動車の概念構成のブロック図であり、図の上側が車両の前方である。この電気自動車は車両制御装置１０を備える。この車両制御装置１０が、本実施形態に係る車両姿勢制御装置２４を搭載する。この電気自動車は、左右輪独立駆動式車両である。つまり、この電気自動車は、車両１の左右一対の後輪２，２および左右一対の前輪３，３が、いずれも動力源である電動のモータ４で独立して駆動される４輪独立駆動の自動車である。前輪３，３は操舵輪である。各モータ４は、例えば図５のインホイールモータ駆動装置５を構成するが、車台（図示せず）上に搭載されるオンボード形式であっても良い。

　図５において、インホイールモータ駆動装置５は、インホイールモータ（ＩＷＭ）であるモータ４、減速機６、および車輪用軸受７を有し、これらの一部または全体が車輪２内に配置される。モータ４の回転は、減速機６および車輪用軸受７を介して車輪２（３）に伝達される。車輪用軸受７のハブ輪７ａのフランジ部には摩擦ブレーキ装置８を構成するブレーキロータ８ａが固定され、同ブレーキロータ８ａは車輪２（３）と一体に回転する。モータ４は、例えば、ロータ４ａ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４は、ハウジング４ｃに固定したステータ４ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ４ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。

　図１を参照して、制御系を説明する。車両制御装置１０は、車両１に搭載されたＥＣＵ１１と、前輪３，３用の一対のモータ４，４および後輪２，２用の一対のモータ４，４に対してそれぞれ設けられた複数（この例では２つ）のインバータ装置１２とを有する。ＥＣＵ１１は、その基本的な構成として、統合制御手段２３と、駆動力指令手段２１と、制駆動力分配手段２２とを有する。統合制御手段２３は、自動車全般の統括制御や協調制御を行う制御手段である。駆動力指令手段２１は、アクセルペダル１４等のアクセル操作手段の操作量の検出信号と、ブレーキペダル１５等のブレーキ操作手段の操作量の検出信号とに基づいて、車両全体の制駆動力(制動力および駆動力)の指令、例えばトルク指令を生成する手段である。制駆動力分配手段２２は、駆動力指令手段２１の出力する指令を、設定規則に従って各モータ４のインバータ装置１２へ個別の制駆動力指令、例えばトルク指令として分配する。

　各インバータ装置１２は、バッテリ（図示せず）の直流電力をモータ４の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部（図示せず）を有し、上記の分配されたトルク指令等の制駆動力の指令に従って対応するモータ４を制御する。インバータ装置１２は、図示の例では、前後それぞれ２台のモータ４に対して一台ずつ設けているが、前後の各インバータ装置１２は、一台のインバータ装置１２内に左右のモータ４を個別に制御する構成を有している。例えば、各インバータ装置１２は、交流電力に変換するスイッチング素子のゲート回路等のパワー回路部（図示せず）が左右一対のモータ４，４に対してそれぞれ別に設けられ、その制御部は時分割等により１台で２つのパワー回路部を制御する構成とされる。前記インバータ装置１２は、上記のように２台設ける代わりに、各モータ４に個別として合計４台設けても良い。

　ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータ等の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。ＥＣＵ１１と各インバータ装置１２とは、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等の車内通信網で接続されている。上記の基本的な構成を有するＥＣＵ１１は、さらに車両姿勢制御装置２４を有する。また、車両１には、センサ類として、車速検出手段１６、横加速度センサ１７、操舵角センサ１８、およびヨーレートセンサ１９が設けられている。操舵角センサ１８は、ステアリングハンドル等の操舵手段１３の操舵角を検出するセンサ、または転舵装置（図示せず）から操舵角を検出するセンサである。

　車両姿勢制御装置２４は、概要を説明すると、車速や操舵角等の各種車両状態量から規範ヨーレートを求め、規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出し、その目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、各輪の動力源に配分する制駆動力に加える。この際に、実横加速度および横加速度変化率から路面摩擦係数を推定し、推定された路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定める。そして、車速と操舵角に基づいて演算される規範ヨーレートを、前記定めた限界ヨーレートで修正する。これにより、操舵初期の車両の応答性を向上させる一方、限界性能の向上と限界領域での過大な横滑りを防止し車両姿勢を安定化する。

　車両姿勢制御装置２４は、暫定規範ヨーレート演算手段２５、目標ヨーモーメント演算手段２６、ヨーモーメント制御手段２７、限界ヨーレート演算手段２８、および規範ヨーレート修正手段２９を有する。車両姿勢制御装置２４は、これら各手段２５～２９の後述するアルゴリズムからなるプログラムで具現化される。そして、ＥＣＵ２１のプロセッサは、手段２５～２９のアルゴリズムを実行するようにプログラミングされている。

　図２は、車両姿勢制御装置２４の制御ブロック図である。暫定規範ヨーレート演算手段２５は、車速と操舵角から規範ヨーレートを求める手段である。ここで、車速は車速検出手段１６から、操舵角は操舵角センサ１８から取得する。目標ヨーモーメント演算手段２６は、前記規範ヨーレートとヨーレートセンサ１９によって検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出する。ヨーモーメント制御手段２７は、前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、制駆動力指令手段２１から与えられた各輪のモータ４に配分する制駆動力に対して加える。ヨーモーメント制御手段２７は、前記制駆動力制御手段１１の一部として構成されていても、また制駆動力制御手段１１とは別に設けられていても良い。

　限界ヨーレート演算手段２８は、路面摩擦係数を推定し、推定された路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定める。
　規範ヨーレート修正手段２９は、前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレート演算手段２８で定められた限界ヨーレートより大きい場合に、前記限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する。

　限界ヨーレート演算手段２８は、規範横加速度演算部３１、加算部３２、微分部３６、路面摩擦係数推定器３３、路面摩擦係数補正器３４、および限界ヨーレート演算部３５を有する。

　前記限界ヨーレート演算手段２８は、後により詳しく説明するが、推定された路面摩擦係数に定数を加算した値と重力加速度との積を限界横加速度とし、この限界横加速度を車速で除して算出された値を限界ヨーレートとする。

　また、前記限界ヨーレート演算手段２８は、車速と操舵角から規範横加速度を求め、規範横加速度と実横加速度を比較し、両者の偏差である横加速度偏差が偏差閾値よりも大きく、かつ実横加速度の変化率が変化率閾値以下の場合は、横加速度を重力加速度で除した値を、推定された路面摩擦係数とし、前記横加速度偏差が偏差閾値以下、または実横加速度の変化率が変化率閾値よりも大きい場合は、予め定められた値を、推定された前記路面摩擦係数とする。
　この構成の場合に、前記限界ヨーレート演算手段２８は、推定された前記路面摩擦係数を、その路面摩擦係数が増加している間は、この路面摩擦係数よりも小さくなるように補正しても良い。

　次に、この実施形態の車両姿勢制御装置２４につき、その作用と、各構成手段のより具体的な機能を説明する。この車両姿勢制御装置２４は、次の手順で演算を実行する。図３はその規範ヨーレート演算のフローチャートである。

　(1) 暫定規範ヨーレート演算手段２５は、操舵角δ_ｈと車速Ｖより、次式のように、車両モデルに基づき暫定規範ヨーレートγ_ｒｅｆ＊を求める（ステップＳ１）。限界ヨーレート演算手段２８の規範横加速度演算部３１は、規範横加速度αｙ_ｒｅｆを求める（ステップＳ１）。

　ここで、Ｇ_δ ^ｒ（０）はヨーレートゲイン定数、ω_ｎは車両の固有振動数、ζは減衰比、Ｔ_ｒは定数、ｓはラプラス演算子である。車両の固有振動数ω_ｎおよび減衰比ζは車速Ｖに依存する。

　(2) 規範横加速度αｙ_ｒｅｆと横加速度センサ１７で検出した実横加速度α_ｙとの偏差Δα_ｙを加算部３２で算出する（ステップＳ２ａ）。
　路面摩擦係数推定器３３は、横加速度偏差の大きさ｜Δα_ｙ｜が偏差閾値よりも大きく、かつ実横加速度の変化率の大きさが変化率閾値以下の場合（ステップＳ２ｂ）、実横加速度α_ｙを重力加速度ｇで除して路面摩擦係数推定値μ_ｅｓとする（ステップＳ３）。
　　μ_ｅｓ＝｜α_ｙ／ｇ｜
　横加速度偏差の大きさ｜Δα_ｙ｜が偏差閾値以下、または実横加速度の変化率の大きさが変化率閾値よりも大きい場合は、路面摩擦係数の規定値μ_Ｈを路面摩擦係数推定値μ_ｅｓとする（ステップＳ４）。
　　μ_ｅｓ＝μ_Ｈ

　路面摩擦係数の規定値μ_Ｈは、予め定められた値であり、高μ路における路面摩擦係数である。この規定値μ_Ｈは、車両によって異なる。
　実横加速度と規範横加速度の偏差と、実横加速度の変化率とを参照することによって、タイヤの限界（横滑り角に対するコーナリングフォースの飽和）を精度良く検出することができる。

　(3) 路面摩擦係数補正器３４は、推定された路面摩擦係数推定値μ_ｅｓから路面摩擦係数補正値μ_ｅｖを定める。具体的には、路面摩擦係数補正値μ_ｅｖは、路面摩擦係数補正器３４により、路面摩擦係数推定値μ_ｅｓが減少するときは路面摩擦係数推定値μ_ｅｓに追従して減少するのに対して、路面摩擦係数推定値μ_ｅｓが増加するときは、徐々に（つまり、路面摩擦係数推定値μ_ｅｓよりも遅れて）増加するようにする（ステップＳ５）。すなわち、路面摩擦係数推定値μ_ｅｓが減少している間、路面摩擦係数補正値μ_ｅｖは路面摩擦係数推定値μ_ｅｓに等しく、路面摩擦係数推定値μ_ｅｓが減少している間、路面摩擦係数補正値μ_ｅｖは路面摩擦係数推定値μ_ｅｓよりも小さい。

　これにより、低μを検出した場合には、すみやかに路面摩擦係数補正値μ_ｅｖを低下させることにより規範ヨーレートを低下させて車両が不安定になるのを防止しする一方、操舵が小さく規範横加速度と実横加速度との偏差が小さい場合や高μ路に移行した場合には、徐々に路面摩擦係数補正値μ_ｅｖを増加させることにより、規範ヨーレートγ_ｒｅｆの急激な増加や車両姿勢の急激な変化を防ぐことができる。

　(4) 限界ヨーレート演算部３５は、路面摩擦係数補正値μ_ｅｖに定数を加算し（ステップＳ６）、重力加速度ｇとの積を限界横加速度Ｇ_{ｙｌｉｍｉｔ}とする（ステップＳ７）。限界横加速度Ｇ_{ｙｌｉｍｉｔ}から、次式により限界ヨーレートγ_{ｌｉｍｉｔ}を定める（ステップＳ８）。
　　　γ_{ｌｉｍｉｔ}＝Ｇ_{ｙｌｉｍｉｔ}／Ｖ
　路面摩擦係数補正値μ_ｅｖに定数を加算することにより、実横加速度より僅かに大きな横加速度に基づいて限界ヨーレートが計算されるため、車両１の横滑り角が僅かに増加し、効果的にアンダーステアを低減することができる。
　なお、他の方法により計測または推定された路面摩擦係数を用いる場合は、その路面摩擦係数を路面摩擦係数補正値μ_ｅｖとする。

　(5) 規範ヨーレート修正手段２９は、暫定規範ヨーレートγ_ｒｅｆ＊が限界ヨーレートγ_{ｌｉｍｉｔ}より大きい場合、限界ヨーレートの大きさで制限して暫定規範ヨーレートを修正する（ステップＳ９）。すなわち、
　　　｜γ_ｒｅｆ｜≦｜γ_{ｌｉｍｉｔ}｜
が満たされることになる。

　(6) 目標ヨーモーメント演算手段２６は、修正後の規範ヨーレートγ_ｒｅｆとヨーレートセンサ１９で検出された実ヨーレートγの偏差Δγに基づいて、目標ヨーモーメントを計算する。実ヨーレートγ、ヨーレート偏差Δγ、車速Ｖ、横加速度α_ｙ等の車両挙動の情報から、オーバーステア状態またはアンダーステア状態を判断する。例えば、規範ヨーレートの絶対値｜γ_ｒｅｆ｜より実ヨーレートの絶対値｜γ｜が小さい場合は、アンダーステアと判断する。アンダーステア状態の場合は、アクセルペダル１４の操作量等により制駆動力指令手段２１で決定される制駆動力指令値に加えて、目標ヨーモーメントとなるように、車両旋回の内側となる前後の車輪２に制動力、車両旋回の外側となる前後の車輪２に駆動力を付加する。これにより、内向きのヨーモーメントが発生し、アンダーステア傾向を低減することができる。

　図４Ａに、図１の４輪駆動車の場合における右旋回アンダーステア時に、各輪２に加えられる制駆動力の例を示す。後輪駆動車の場合は、図４Ｂのように旋回外側の後輪に駆動力を加えることになるが、四輪駆動車の場合は旋回外側の前輪にも駆動力を加えることが可能である。

　以上により、操舵初期の規範ヨーレートγ_ｒｅｆは高μ路において発生し得るヨーレートで計算されるため、より応答性が向上する。さらに、アンダーステア傾向が低減され、旋回限界が向上する。また、限界領域では、規範ヨーレートγ_ｒｅｆは路面摩擦係数推定値μ_ｅｓを考慮して計算され、現在の路面において発生し得る最大ヨーレートによって値が制限されるため、過大な横滑り角が生じることがなく、車両の挙動が不安定となりにくい。

　なお、インホイールモータ方式の四輪駆動車について本実施形態を説明したが、後輪２輪のみにインホイールモータを備える後輪駆動車や、非インホイールモータ方式の車両、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された２つの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、各車輪の駆動トルクを独立して制御する構成の電気自動車においても、この発明を適用することができる。

　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。

１…車両
２…車輪
４…モータ（動力源）
１０…車両制御装置
２４…車両姿勢制御装置
２５…暫定規範ヨーレート演算手段
２６…目標ヨーモーメント演算手段
２７…ヨーモーメント制御手段
２８…限界ヨーレート演算手段
２９…規範ヨーレート修正手段

Claims

　少なくとも左右一対の車輪の各車輪に対してそれぞれ設けられた少なくとも２つの動力源を備えた車両を制御　する車両制御装置であって、前記少なくとも２つの動力源を個別に制御することで前記各車輪の制駆動トルクを独立に制御する車両制御装置に設けられた車両姿勢制御装置であって、
　車速と操舵角から規範ヨーレートを求める暫定規範ヨーレート演算手段と、
　前記規範ヨーレートとヨーレートセンサによって検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント演算手段と、
　前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、制駆動力指令手段から与えられて各輪の動力源に配分する制駆動力に加えるヨーモーメント制御手段と、
　路面摩擦係数を推定し、推定されたこの路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定める限界ヨーレート演算手段と、
　前記規範ヨーレートが前記限界ヨーレート演算手段で定められた限界ヨーレートより大きい場合に、前記限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正する規範ヨーレート修正手段とを備えた車両姿勢制御装置。
　請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記限界ヨーレート演算手段は、推定された前記路面摩擦係数に定数を加算した値と重力加速度との積を限界横加速度とし、この限界横加速度を車速で除して算出された値を前記限界ヨーレートとして出力する車両姿勢制御装置。
　請求項１に記載の車両姿勢制御装置において、前記限界ヨーレート演算手段は、車速と操舵角から規範横加速度を求め、規範横加速度と実横加速度の偏差である横加速度偏差が偏差閾値よりも大きく、かつ実横加速度の変化率が変化率閾値以下の場合は、実横加速度を重力加速度で除した値を、推定された前記路面摩擦係数とし、前記横加速度偏差が偏差閾値以下、または実横加速度の変化率が変化率閾値よりも大きい場合は、予め定められた値を、推定された前記路面摩擦係数とする車両姿勢制御装置。
　請求項３に記載の車両姿勢制御装置において、前記限界ヨーレート演算手段は、推定された前記路面摩擦係数を、推定された前記路面摩擦係数が増加している間は、この路面摩擦係数よりも小さくなるように補正する車両姿勢制御装置。
　請求項３に記載の車両姿勢制御装置において、前記予め定められた値は、高μ路における路面摩擦係数である車両姿勢制御装置。
　車両を制御する車両制御装置であって、前記車両が、少なくとも左右一対の車輪の各車輪に対してそれぞれ設けられた少なくとも２つの動力源を有し、
　当該車両制御装置が、
　前記少なくとも２つの動力源を個別にトルク制御する少なくとも１つのインバータ装置と、
　前記少なくとも１つのインバータ装置に接続されたプロセッサであって、
　　各輪の動力源に配分する指令制駆動力を決定し、
　　車速と操舵角から規範ヨーレートを求め、
　　前記規範ヨーレートとヨーレートセンサによって検出された実ヨーレートとの偏差に基づいて目標ヨーモーメントを算出し、
　　前記目標ヨーモーメントを実現するために必要な制駆動力を、前記指令制動力に加え、
　　路面摩擦係数を推定し、推定されたこの路面摩擦係数に基づき限界ヨーレートを定め、
　　前記規範ヨーレートが定められた前記限界ヨーレートより大きい場合に、前記限界ヨーレートを用いて規範ヨーレートを修正するようにプログラムされたプロセッサとを備えた車両姿勢制御装置。