JP2007001330A - Braking and driving force distribution device of four wheel independent driving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、四輪独立駆動車の駆動力配分装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle.
車輪を駆動または制動するアクチュエータとしてのモータを各輪毎に有する四輪独立駆動車の駆動力配分装置が知られている（特許文献１参照）。 A driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle having a motor as an actuator for driving or braking a wheel for each wheel is known (see Patent Document 1).
この装置では、４個の駆動輪のうち一輪のみがスリップしているときに、左側及び右側のうちスリップ輪と同じ側にある非スリップ輪に、スリップが発生していなければスリップ輪に配分されるはずであった出力トルクを配分する。また、スリップ輪が二輪あり、それらが左側及び右側に１個ずつあるときには、スリップしていなければそのスリップ輪に配分されるはずであったトルク出力を、同じ側にある非スリップ輪に配分するようにしている。以上により、各輪の制駆動力を補正する前後で、前後方向の車両加速度の変化と、各輪の制駆動力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの変化とを抑えるようにしている。
しかしながら、上記特許文献１の技術は、車両の左右各々の車輪において前後輪に配分している制駆動力を変化させないよう補正して車両重心周りのヨーモーメントの変化を抑えるものであり、制駆動力補正の前後における各輪と路面との間で発生している横方向力の変化を考慮していない。このため、前輪および後輪でそれぞれ発生している横方向力が制駆動力補正前後において大きく変化し、横方向の加速度と、それに基づく車両重心周りのヨーモーメントとが変化してしまう場合がある。こうした横方向の加速度の変化やその加速度変化に基づく車両重心周りのヨーモーメント変化はドライバーが意図しない変化であり、運転性を損なう恐れがある。
However, the technique disclosed in
そこで本発明は、各輪のスリップやモータの過熱等で特に二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは特に二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、車両挙動の変化をゼロとするような制駆動力の再配分を行う装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention makes the change in vehicle behavior zero even when the braking / driving force of two or more wheels changes due to slip of each wheel, overheating of the motor or the like, or particularly when the braking / driving force of two or more wheels is changed. An object of the present invention is to provide a device that redistributes braking / driving force.
本発明は、四輪を独立に駆動可能な車両において、車両の平面運動での目標となる車両挙動を決定し、この目標となる車両挙動を実現する四輪の制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を演算し、この演算された制駆動力配分の集合の中から一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するように構成する。 The present invention determines a target vehicle behavior in a plane motion of a vehicle in a vehicle capable of independently driving the four wheels, and a set of four-wheel braking / driving force distributions {Fx for realizing the target vehicle behavior. 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} are calculated, and one braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } are selected.
本発明によれば、車両の平面運動での目標となる車両挙動を決定し、この目標となる車両挙動を実現する四輪の制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を演算し、この演算された制駆動力配分の集合の中から一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するように構成したので、各輪のスリップ（各輪を駆動または制動する各アクチュエータがモータである場合には各モータの過熱）等によって特に二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、従来技術より車両挙動の変化をゼロまたはそれに近い値に抑えることができる。 According to the present invention, a target vehicle behavior in the planar movement of the vehicle is determined, and a set of four-wheel braking / driving force distributions {Fx 1 (j), Fx 2 (j ), Fx 3 (j), Fx 4 (j)}, and one braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } from the set of calculated braking / driving force distributions Therefore, when the braking / driving force of two or more wheels changes due to slip of each wheel (overheating of each motor when each actuator that drives or brakes each motor is a motor) or the like, or two wheels Even when the above braking / driving force is changed, the change in the vehicle behavior can be suppressed to zero or a value close thereto as compared with the prior art.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図１は、本実施形態の四輪独立駆動車の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel independent drive vehicle of the present embodiment.
バッテリ９からは、インバータ３１〜３４を介してモータ１１〜１４に電力が供給され、このバッテリ９より供給される電力によりモータ１１が左前輪１を、モータ１２が右前輪２を、モータ１３が左後輪３を、モータ１４が右後輪４を独立に駆動しあるいは独立に制動する。電力を供給するバッテリ９としてはニッケル水素電池あるいはリチウムイオン電池が望ましい。
Electric power is supplied from the
上記各モータ１１〜１４（各輪１〜４を駆動または制動するアクチュエータ）は三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行運転及び回生運転ができる交流機である。
The
上記インバータ３１〜３４はモータ１〜４で発電された交流電流を直流電流に変換しバッテリ９に充電する、あるいはバッテリ９が放電した直流電流を交流電流に変換しモータ１〜４に供給する。
The
各輪１〜４の回転半径は所定値Ｒで全て等しく、各モータ１１〜１４と各車輪１〜４間は減速比１つまり直接連結されている。またさらに、各輪１〜４の輪荷重と横滑り角と路面摩擦係数が四輪で等しい場合には、制駆動力とタイヤ横力との関係は四輪で同一となる。つまり、四輪とも同じタイヤ特性を有する。
The rotation radii of the
前輪１，２は、ステアリングギヤ１５を介してステアリング５の操舵により転舵可能であり、その舵角は運転者によるステアリング５の操舵によりステアリングギヤ１５を介して機械的に調整される。ここで、前輪１，２の舵角変化量はステアリング５の操舵角変化量に対して１／１６になるように設定されている。一方、後輪３，４の舵角は、コントローラ８から送信された指令値に追従するようステアリングアクチュエータ１６によって調整される。
The
ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなるコントローラ８には、車輪速センサ２１〜２４によって検出される各輪１〜４の速度、ステアリング角センサ２５によって検出される運転者によるステアリング５の回転角、アクセルストロークセンサ２６によって検出されるアクセルペダル６の踏込量、ブレーキストロークセンサ２７によって検出されるブレーキペダル７の踏込量、舵角センサ４１〜４４によって検出される各輪１〜４の舵角、車両重心位置に取り付けられた加速度センサ１００によって検出される車両の横方向加速度、ヨーレートセンサ１０１によって検出される車両のヨーレート等の信号が、各モータ１１〜１４に内蔵されている温度センサ（図示しない）によって検出される各モータ１１〜１４の温度の信号と共に入力され、これらの信号に基づいて各モータ１１〜１４にトルク配分を行う等の制御を行う。
A
このような四輪独立駆動車において、各輪１〜４のスリップや各モータ１１〜１４の過熱等によって、いずれか一輪の制駆動力が変化した場合あるいはいずれか一輪の制駆動力を任意に変化させる場合に、車両前後方向及び横方向の各加速度と車両重心周りのヨーモーメントとが変化しないように残り三輪の制駆動力補正量を求める技術（先願装置）を本発明者が既に提案している。この先願装置における制駆動力補正量の求め方について図２を用いて先に説明する。
In such a four-wheel independent drive vehicle, when the braking / driving force of any one wheel changes due to the slip of each
図２は図１に示した四輪独立駆動車をモデル化したものである。すなわち、左前輪１、右前輪２、左後輪３、右後輪４をそれぞれ独立に駆動できる車両において、各輪１〜４の制駆動力と、タイヤ横力と、舵角、そして車両重心周りのヨーモーメントを表した図である。当該車両ではサスペンションに加わる力によって発生するホイールアライメント変化や舵角変化等は十分小さいものと仮定し、これらサスペンション特性は無視している。
FIG. 2 is a model of the four-wheel independent drive vehicle shown in FIG. That is, in a vehicle that can independently drive the
図２において、各輪１〜４それぞれの舵角δ1，δ2，δ3，δ4［ｒａｄ］は車両を鉛直上方から見た場合に時計回りを正とし、各舵角δ1，δ2，δ3，δ4は、各輪１〜４の回転方向が車両前後方向と一致している状態をゼロとする。各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4［Ｎ］は各舵角δ1，δ2，δ3，δ4が全てゼロのときに車両を前方に加速させる方向を正とし、各輪１〜４のタイヤ横力Ｆｙ1，Ｆｙ2，Ｆｙ3，Ｆｙ4［Ｎ］は各舵角δ1，δ2，δ3，δ4が全てゼロのときに車両を左方向に加速させる方向を正とする。
In FIG. 2, the steering angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , and δ 4 [rad] of the
なお、各輪１〜４の舵角をδi（ｉ＝１〜４）、各輪１〜４の制駆動力をＦｘi（ｉ＝１〜４）、各輪１〜４のタイヤ横力をＦｙi（ｉ＝１〜４）と表すことがあり、記号δ，Ｆｘ，Ｆｙに添える整数ｉについては左前輪を１で、右前輪２で、左後輪を３で、右後輪を４で表すものとする。記号に付す整数ｉは他の記号についても同じ意味で使用する。
The steering angle of each
また、車両のヨー回転方向の車両重心位置から前輪車軸までの距離をＬf［ｍ］、ヨー回転方向の車両重心位置から後輪車軸までの距離をＬr［ｍ］、前後輪のトレッド長さを共にＬt［ｍ］とする。従って、車両のホイールベース長さＬl［ｍ］はＬl＝Ｌf＋Ｌrである。 Further, the distance from the vehicle center of gravity position in the yaw rotation direction of the vehicle to the front wheel axle is L f [m], the distance from the vehicle gravity center position in the yaw rotation direction to the rear wheel axle is L r [m], and the tread length of the front and rear wheels Let both be L t [m]. Therefore, the wheel base length L l [m] of the vehicle is L l = L f + L r .
ここで、まず各輪１〜４で発生する制駆動力とタイヤ横力の合力（つまりタイヤ力）の車体前後方向成分Ｆｘ’i（ｉ＝１〜４）及び車体横方向成分Ｆｙ’i（ｉ＝１〜４）を考える。すると、図３のように各輪１〜４の舵角をδi（ｉ＝１〜４）だけ切った場合におけるタイヤ力の車体前後方向成分Ｆｘ’iとタイヤ力の車体横方向成分Ｆｙ’iは次の式（１）及び式（２）で表される。ただし、タイヤ力の車体前後方向成分Ｆｘ’iは車両を前方に加速させる方向を、タイヤ力の車体横方向成分Ｆｙ’iは車両を左方向に加速させる方向をそれぞれ正とする。
Here, first, the vehicle longitudinal component Fx ′ i (i = 1 to 4) and the vehicle lateral component Fy ′ i (the tire force) of the braking / driving force and tire lateral force generated in each
Ｆｘ’i＝Ｆｘicosδi−Ｆｙisinδi …（１）
Ｆｙ’i＝Ｆｘisinδi＋Ｆｙicosδi …（２）
従って、各輪１〜４の制駆動力が微小な量であるΔＦｘi（ｉ＝１〜４）だけ変化したときのタイヤ横力の変化量をΔＦｙi（ｉ＝１〜４）とすると、車体前後方向成分Ｆｘ’iの変化量ΔＦｘ’i（ｉ＝１〜４），車体横方向成分Ｆｙ’iの変化量ΔＦｙ’i（ｉ＝１〜４）は次の式（３）及び式（４）で表される。
Fx ′ i = Fx i cosδ i −Fy i sinδ i (1)
Fy ′ i = Fx i sin δ i + Fy i cos δ i (2)
Accordingly, when the amount of change in the tire lateral force when the braking / driving force of each
ΔＦｘ’i＝ΔＦｘicosδi−ΔＦｙisinδi …（３）
ΔＦｙ’i＝ΔＦｘisinδi＋ΔＦｙicosδi …（４）
ここで、さらに各輪１〜４について制駆動力とタイヤ横力の関係は図４に示す関係にある。図４は輪荷重と路面摩擦係数に変化が無いとしたときの制駆動力（図では「駆動力」で略記。）とタイヤ横力の関係を表した図で、制駆動力を横軸に、タイヤ横力を縦軸にとっている。この図４の関係を利用して、各輪１〜４の現在の制駆動力Ｆｘi（ｉ＝１〜４）とタイヤ横力Ｆｙi（ｉ＝１〜４）における、制駆動力変化ΔＦｘi（ｉ＝１〜４）に対するタイヤ横力の感度をｋi（ｉ＝１〜４）とおく。つまり、制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋiは図４に示すように車体前後方向成分の変化量ΔＦｘi及び車体横方向成分の変化量ΔＦｙi（ｉ＝１〜４）が微小のときの次の式（５）により定義される値である。
ΔFx ′ i = ΔFx i cosδ i −ΔFy i sinδ i (3)
ΔFy ′ i = ΔFx i sin δ i + ΔFy i cos δ i (4)
Here, the relationship between the braking / driving force and the tire lateral force for each of the
ｋi＝ΔＦｙi／ΔＦｘi …（５）
すると、車体前後方向成分の変化量ΔＦｘi及び車体横方向成分の変化量ΔＦｙiが微小で、この式（５）の近似が十分成り立つとすると、ΔＦｙi＝ｋi・ΔＦｘiとおけるので、各輪１〜４の制駆動力Ｆｘiが十分微小なΔＦｘiだけ変化したときの車体前後方向成分Ｆｘ’iの変化量ΔＦｘ’iと車体横方向成分Ｆｙ’iの変化量ΔＦｙ’iとは次の式（６）及び式（７）へと変形される。
k i = ΔFy i / ΔFx i (5)
Then, a variation DerutaFy i variation DerutaFx i and the vehicle body lateral component of the vehicle longitudinal direction component is small, the approximation of the equation (5) is sufficiently satisfied, Okeru the ΔFy i = k i · ΔFx i , variation ΔFy'i and 'variation ΔFx'i the vehicle body lateral component Fy of i' i vehicle longitudinal direction component Fx when the longitudinal force Fx i of each wheel 1-4 changes by enough small DerutaFx i Is transformed into the following equations (6) and (7).
ΔＦｘ’i＝（cosδi−ｋisinδi）ΔＦｘi＝ｐiΔＦｘi …（６）
ΔＦｙ’i＝（sinδi＋ｋicosδi）ΔＦｘi＝ｑiΔＦｘi …（７）
ここで、式（６）、式（７）の係数ｐi，ｑi（ｉ＝１〜４）は、舵角δiと、制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋiにより表される次の値である。
ΔFx ′ i = (cosδ i −k i sinδ i ) ΔFx i = p i ΔFx i (6)
ΔFy ′ i = (sin δ i + k i cos δ i ) ΔFx i = q i ΔFx i (7)
Here, the coefficients p i and q i (i = 1 to 4) in the equations (6) and (7) are expressed by the steering angle δ i and the sensitivity k i of the tire lateral force with respect to the braking / driving force change. It is the next value.
ｐi＝cosδi−ｋi・sinδi、 …（補１）
ｑi＝sinδi＋ｋi・cosδi、 …（補２）
さて、上記の各輪１〜４の車体前後方向成分Ｆｘ’i及び車体横方向成分Ｆｙ’iを用いると、図２の状態において、タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘと、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙと、各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍとは、次の式（８）〜（１０）により表すことができる。ただし、各輪１〜４のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍは、図２のように車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。
p i = cos δ i −k i · sin δ i , (Supplement 1)
q i = sin δ i + k i · cos δ i , (Supplement 2)
Now, when the vehicle body longitudinal component Fx ′ i and the vehicle lateral component Fy ′ i of each of the
Ｆｘ＝Ｆｘ’1＋Ｆｘ’2＋Ｆｘ’3＋Ｆｘ’4 …（８）
Ｆｙ＝Ｆｙ’1＋Ｆｙ’2＋Ｆｙ’3＋Ｆｙ’4 …（９）
Ｍ＝｛（Ｆｘ’2＋Ｆｘ’4）−（Ｆｘ’1＋Ｆｘ’3）｝×Ｌt／２
＋｛（Ｆｙ’1＋Ｆｙ’2）×Ｌf−（Ｆｙ’3＋Ｆｙ’4）×Ｌr｝
…（１０）
従って、各輪１〜４の制駆動力Ｆｘiがそれぞれ微小な量であるΔＦｘiだけ変化したときのタイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘ，タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙ，各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍの各変化量ΔＦｘ，ΔＦｙ，ΔＭは上記の式（補１）及び式（補２）の係数ｐi，ｑiを用いて、次の式（１１）〜（１３）により表される。
Fx = Fx ′ 1 + Fx ′ 2 + Fx ′ 3 + Fx ′ 4 (8)
Fy = Fy ′ 1 + Fy ′ 2 + Fy ′ 3 + Fy ′ 4 (9)
M = {(Fx ′ 2 + Fx ′ 4 ) − (Fx ′ 1 + Fx ′ 3 )} × L t / 2.
+ {(Fy ′ 1 + Fy ′ 2 ) × L f − (Fy ′ 3 + Fy ′ 4 ) × L r }
(10)
Therefore, the vehicle body lateral component Fy in the vehicle longitudinal direction component Fx, the sum of the tire forces of the sum of the tire forces when longitudinal force Fx i of each wheel 1-4 has changed by DerutaFx i is a small amount, respectively, each The change amounts ΔFx, ΔFy, ΔM of the total sum M of yaw moments around the center of gravity of the vehicle generated by the wheel tire force are calculated using the coefficients p i , q i in the above equations (complement 1) and equation (complement 2), It is represented by the following formulas (11) to (13).
ΔＦｘ＝ΔＦｘ’1＋ΔＦｘ’2＋ΔＦｘ’3＋ΔＦｘ’4
＝ｐ1ΔＦｘ1＋ｐ2ΔＦｘ2＋ｐ3ΔＦｘ3＋ｐ4ΔＦｘ4
…（１１）
ΔＦｙ＝ΔＦｙ’1＋ΔＦｙ’2＋ΔＦｙ’3＋ΔＦｙ’4
＝ｑ1ΔＦｘ1＋ｑ2ΔＦｘ2＋ｑ3ΔＦｘ3＋ｑ4ΔＦｘ4
…（１２）
ΔＭ＝｛（ΔＦｘ’2＋ΔＦｘ’4）−（ΔＦｘ’1＋ΔＦｘ’3）｝×Ｌt／２
＋｛（ΔＦｙ’1＋ΔＦｙ’2）×Ｌf−（ΔＦｙ’3＋ΔＦｙ’4）×Ｌr｝
＝（−ｐ1Ｌt／２＋ｑ1Ｌf）ΔＦｘ1
＋（ｐ2Ｌt／２＋ｑ2Ｌf）ΔＦｘ2
＋（−ｐ3Ｌt／２＋ｑ3Ｌf）ΔＦｘ3
＋（ｐ4Ｌt／２＋ｑ4Ｌf）ΔＦｘ4 …（１３）
これら３つの式（１１）〜（１３）をまとめると次の行列式（１４）で表すことができる。
ΔFx = ΔFx ′ 1 + ΔFx ′ 2 + ΔFx ′ 3 + ΔFx ′ 4
= P 1 ΔFx 1 + p 2 ΔFx 2 + p 3 ΔFx 3 + p 4 ΔFx 4
... (11)
ΔFy = ΔFy ′ 1 + ΔFy ′ 2 + ΔFy ′ 3 + ΔFy ′ 4
= Q 1 ΔFx 1 + q 2 ΔFx 2 + q 3 ΔFx 3 + q 4 ΔFx 4
(12)
ΔM = {(ΔFx ′ 2 + ΔFx ′ 4 ) − (ΔFx ′ 1 + ΔFx ′ 3 )} × L t / 2.
+ {(ΔFy ′ 1 + ΔFy ′ 2 ) × L f − (ΔFy ′ 3 + ΔFy ′ 4 ) × L r }
= (- p 1 L t / 2 + q 1 L f)
+ (P 2 L t / 2 + q 2 L f ) ΔFx 2
+ (− P 3 L t / 2 + q 3 L f ) ΔFx 3
+ (P 4 L t / 2 + q 4 L f ) ΔFx 4 (13)
These three formulas (11) to (13) can be summarized by the following determinant (14).
上記の行列式（１４）の左辺、つまりタイヤ力の総和の車体前後方向成分の変化量ΔＦｘ、タイヤ力の総和の車体横方向成分の変化量ΔＦｙ、各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和の変化量ΔＭをすべてゼロとした次の行列式（１５）を満たす制駆動力の変化量ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4は、行列式（１５）をΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4に関する連立方程式と見立てて解くと、左前輪１の制駆動力の変化量ΔＦｘ1を用いて次の式（１６）〜式（１８）により表される。
The left side of the determinant (14), that is, the change amount ΔFx of the vehicle front-rear direction component of the sum of tire forces, the change amount ΔFy of the vehicle side direction component of the sum of tire forces, and the vehicle center of gravity generated by the tire force of each wheel The change amounts ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 of the braking / driving force that satisfy the following determinant (15) with the total change amount ΔM of the yaw moment of zero being the following determinants (15) are ΔFx 2 , ΔFx 3 , ΔFx 4 is expressed as the following equations (16) to (18) using the change amount ΔFx 1 of the braking / driving force of the left
ΔＦｘ2＝［｛ｑ1（ｐ4ｑ3−ｐ3ｑ4）Ｌ1＋ｐ4（ｐ3ｑ1−ｐ1ｑ3）Ｌt｝
／｛ｑ2（ｐ3ｑ4−ｐ4ｑ3）Ｌl＋ｐ3（ｐ2ｑ4−ｐ4ｑ2）Ｌt｝］
・ΔＦｘ1
…（１６）
ΔＦｘ3＝［｛ｑ4（ｐ2ｑ1−ｐ1ｑ3）Ｌl＋ｐ1（ｐ4ｑ2−ｐ2ｑ4）Ｌt｝
／｛ｑ2（ｐ3ｑ4−ｐ4ｑ3）Ｌl＋ｐ3（ｐ2ｑ4−ｐ4ｑ2）Ｌt｝］
・ΔＦｘ1
…（１７）
ΔＦｘ4＝［｛ｑ3（ｐ1ｑ2−ｐ2ｑ1）Ｌl＋ｐ2（ｐ1ｑ3−ｐ3ｑ1）Ｌt｝
／｛ｑ2（ｐ3ｑ4−ｐ4ｑ3）Ｌl＋ｐ3（ｐ2ｑ4−ｐ4ｑ2）Ｌt｝］
・ΔＦｘ1
…（１８）
従って、これら３つの式（１６）〜式（１８）から明らかなように、各輪１〜４の制駆動力の変化量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4が次の式（１９）の比となる場合には、タイヤ力の総和の車体前後方向成分の変化量ΔＦｘ、タイヤ力の総和の車体横方向成分の変化量ΔＦｙ、各輪のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和の変化量ΔＭが全てゼロとなる。
ΔFx 2 = [{q 1 (p 4 q 3 −p 3 q 4 ) L 1 + p 4 (p 3 q 1 −p 1 q 3 ) L t }
/ {Q 2 (p 3 q 4 -p 4 q 3) L l + p 3 (p 2 q 4 -p 4 q 2) L t}]
・ ΔFx 1
... (16)
ΔFx 3 = [{q 4 (p 2 q 1 −p 1 q 3 ) L 1 + p 1 (p 4 q 2 −p 2 q 4 ) L t }
/ {Q 2 (p 3 q 4 -p 4 q 3) L l + p 3 (p 2 q 4 -p 4 q 2) L t}]
・ ΔFx 1
... (17)
ΔFx 4 = [{q 3 (p 1 q 2 −p 2 q 1 ) L 1 + p 2 (p 1 q 3 −p 3 q 1 ) L t }
/ {Q 2 (p 3 q 4 -p 4 q 3) L l + p 3 (p 2 q 4 -p 4 q 2) L t}]
・ ΔFx 1
... (18)
Accordingly, as is apparent from these three equations (16) to (18), the changes ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and
ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4
＝ｑ2（ｐ3ｑ4−ｐ4ｑ3）Ｌl＋ｐ3（ｐ2ｑ4−ｐ4ｑ2）Ｌt
：ｑ1（ｐ4ｑ3−ｐ3ｑ4）Ｌl＋ｐ4（ｐ3ｑ1−ｐ1ｑ3）Ｌt
：ｑ4（ｐ2ｑ1−ｐ1ｑ2）Ｌl＋ｐ1（ｐ4ｑ2−ｐ2ｑ4）Ｌt
：ｑ3（ｐ1ｑ2−ｐ2ｑ1）Ｌl＋ｐ2（ｐ1ｑ3−ｐ3ｑ1）Ｌt
＝｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ1−ｋ1sinδ1）
：｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）−ｈ1（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ2−ｋ2sinδ2）
：｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）−ｈ4（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ3−ｋ3sinδ3）
：｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）＋ｈ3（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ4−ｋ4sinδ4）
…（１９）
ここで、式（１９）の係数ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4は、各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4と、制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4とから次の式（補３ａ）〜式（補３ｄ）により表される値である。
ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4
= Q 2 (p 3 q 4 -p 4 q 3) L l + p 3 (p 2 q 4 -p 4 q 2) L t
: Q 1 (p 4 q 3 -p 3 q 4) L l + p 4 (p 3 q 1 -p 1 q 3) L t
: Q 4 (p 2 q 1 -p 1 q 2) L l + p 1 (p 4 q 2 -p 2 q 4) L t
: Q 3 (p 1 q 2 -p 2 q 1) L l + p 2 (p 1 q 3 -p 3 q 1) L t
= {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}
/ (Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 )
: {- (L t / L l) (h 3 -h 1) -h 1 (h 4 -h 3)}
/ (Cosδ 2 −k 2 sinδ 2 )
: {- (L t / L l) (h 4 -h 2) -h 4 (h 2 -h 1)}
/ (Cosδ 3 −k 3 sinδ 3 )
: {(L t / L l ) (h 3 −h 1 ) + h 3 (h 2 −h 1 )}
/ (Cosδ 4 −k 4 sinδ 4 )
... (19)
Here, the coefficients h 1 , h 2 , h 3 , h 4 in the equation (19) are the steering angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 of the wheels 1 to 4 and the side of the tire against the change in braking / driving force. These are values expressed by the following equations (complement 3a) to (complement 3d) from the force sensitivities k 1 , k 2 , k 3 , and k 4 .
ｈ1＝（sinδ1＋ｋ1cosδ1）／（cosδ1−ｋ1sinδ1） …（補３ａ）
ｈ2＝（sinδ2＋ｋ2cosδ2）／（cosδ2−ｋ2sinδ2） …（補３ｂ）
ｈ3＝（sinδ3＋ｋ3cosδ3）／（cosδ3−ｋ3sinδ3） …（補３ｃ）
ｈ4＝（sinδ4＋ｋ4cosδ4）／（cosδ4−ｋ4sinδ4） …（補３ｄ）
また、各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4が十分小さい場合には、式（１９）において各輪の舵角δ1≒０，δ2≒０，δ3≒０，δ4≒０とすることにより、各輪１〜４の制駆動力変化量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4の比を式（１９）に代えて次の式（２０）のように求めることができる。
h 1 = (sin δ 1 + k 1 cos δ 1 ) / (cos δ 1 −k 1 sin δ 1 ) (Supplement 3a)
h 2 = (sin δ 2 + k 2 cos δ 2 ) / (cos δ 2 −k 2 sin δ 2 ) (Supplement 3b)
h 3 = (sin δ 3 + k 3 cos δ 3 ) / (cos δ 3 −k 3 sin δ 3 ) (Supplement 3c)
h 4 = (sin δ 4 + k 4 cos δ 4 ) / (cos δ 4 −k 4 sin δ 4 ) (Supplement 3d)
When the steering angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 of the wheels 1 to 4 are sufficiently small, the steering angles δ 1 ≈0, δ 2 ≈0, δ 3 of each wheel in the equation (19). ≒ 0, [delta] 4 with ≒ 0, longitudinal force variation DerutaFx 1 of each
ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4
＝（Ｌt／Ｌl）（ｋ4−ｋ2）＋ｋ2（ｋ4−ｋ3）
：−（Ｌt／Ｌl）（ｋ3−ｋ1）−ｋ1（ｋ4−ｋ3）
：−（Ｌt／Ｌl）（ｋ4−ｋ2）−ｋ4（ｋ2−ｋ1）
：（Ｌt／Ｌl）（ｋ3−ｋ1）＋ｋ3（ｋ2−ｋ1）
…（２０）
このように先願装置では、四輪１〜４のうちいずれか一輪の制駆動力が各輪１〜４のスリップや各モータ１１〜１４の故障等で変化した場合あるいは四輪１〜４のうちいずれか一輪の制駆動力を任意に変化させた場合に、制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4がこれら式（１９）あるいは式（２０）に表した比となるように制御する装置を提案している。即ち、サスペンション特性を無視した車両の平面運動において、一輪例えば左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1を用い、上記の式（１９）あるいは式（２０）に従って残り三輪の制駆動力補正量ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を算出し、これら制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4で制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正することにより、タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘと、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙと、各輪のタイヤ力によって発生する車体重心周りのヨーモーメントの総和Ｍの変化をすべてゼロにすることができる装置を創出している。
ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4
= (L t / L l ) (k 4 −k 2 ) + k 2 (k 4 −k 3 )
:-( L t / L l) ( k 3 -k 1) -k 1 (k 4 -k 3)
:-( L t / L l) ( k 4 -k 2) -k 4 (k 2 -k 1)
: (L t / L l ) (k 3 −k 1 ) + k 3 (k 2 −k 1 )
... (20)
In this way, in the prior application device, when the braking / driving force of any one of the four
さて、先願装置では、四輪１〜４のうちいずれか一輪の制駆動力が各輪１〜４のスリップや各モータ１１〜１４の過熱等で変化した場合あるいは四輪１〜４のうちいずれか一輪の制駆動力を任意に変化させた場合のみ考えており、四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力がともに変化した場合あるいは四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力を任意に変化させた場合には対応できない。
In the prior application device, when the braking / driving force of any one of the four
これについて説明すると、先願装置の適用対象としているサスペンション特性を無視した四輪独立駆動車の平面運動について再考してみる。 To explain this, let us reconsider the planar motion of a four-wheel independent drive vehicle ignoring the suspension characteristics to which the prior application device is applied.
四輪独立駆動車は４つの独立な駆動輪１〜４を有するので、自由度は４つである。これに対して、平面運動では車両の運動の方向は３つ（車両前後方向，車両横方向，ヨー回転方向）であるから、自由度は３つである。これは上記の式（８）〜式（１０）において、制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝によってタイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘ、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙ、各輪１〜４のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍが決定されることと同意である。ここで、車両挙動は、タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘ、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙ及び各輪１〜４のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍの３つによって一義的に決まるので、これらＦｘ、Ｆｙ及びＭの３つを以下「車両挙動」で総称する。
Since the four-wheel independent drive vehicle has four
従って、上記の式（８）〜式（１０）を、４つの制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を未知数とした連立方程式と見立てると、その拡大係数行列のサイズは３行５列になるので、階数は必ず未知数Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4の数である４より小さい。これは、つまり、上記の式（８）〜式（１０）によって一つの車両挙動Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍが定まるとき、その定まる車両挙動と同じ車両挙動Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍを実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝は無数に存在することを意味する。 Therefore, if the above equations (8) to (10) are regarded as simultaneous equations with the four braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 as unknowns, the size of the expansion coefficient matrix is 3 rows. Since there are 5 columns, the rank is always smaller than 4 , which is the number of unknowns Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 . In other words, when one vehicle behavior Fx, Fy, M is determined by the above equations (8) to (10), the braking / driving force distribution that realizes the same vehicle behavior Fx, Fy, M as the determined vehicle behavior is determined. {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } means that there are countless numbers.
一方、先願装置で対象としている各輪１〜４のスリップや各モータ１１〜１４の過熱等によって各輪１〜４の制駆動力が変化した場合あるいは各輪１〜４の制駆動力を変化させる場合を考える。
On the other hand, when the braking / driving force of each
例えば左前輪１にスリップが発生して、路面に伝達できる制駆動力が所定値ａ［Ｎ］（ａ＞０）減少した場合に、先願装置では左前輪１のスリップを収束させるためにこの減少代ａを左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1として（ΔＦｘ1＝−ａ）、残り三輪の制駆動力補正量ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を上記の式（１９）を用いて算出し、これら各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4で対応する各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正することとなる。
For example, when slip occurs in the left
しかしながら、左前輪１のスリップを収束させるためには、この減少代ａ以上に左前輪１の制駆動力を減少させてもよい。つまり、左前輪１のスリップを収束させるためには左前輪１の制駆動力Ｆｘ1を先願装置のようにＦｘ1＋ΔＦｘ1＝Ｆｘ1−ａに設定するのではなく、Ｆｘ1−ａ以下にすればよいので、例えば左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ｂ（ｂ＞ａ）のようにおいて残り三輪２〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を上記の式（１９）を用いて求めても本来の目的である左前輪１のスリップを収束させながら車両挙動の変化をゼロとすることが可能である。
However, in order to cause the slip of the left
ここで、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ａとしたときと、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ｂとしたときとでは、残り三輪２〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4が異なる。つまり、制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ａとしたときと、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ｂとしたときとで異なる。
Here, when the braking / driving force correction amount ΔFx 1 of the left
すると、左前輪１がスリップする上記のケースにおいて、さらに左前輪１以外のもう一輪つまり右前輪２、左後輪３、右後輪４のうちのいずれか一輪がスリップしてそのスリップしたもう一輪の制駆動力を減少させる必要がある場合には、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ａとしたときの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝では、このもう一輪のスリップを収束させることができないが、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1をΔＦｘ1＝−ｂとしたときの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝では、このもう一輪のスリップをも収束させ得るケースが存在する可能性がある。即ち、二輪のスリップや二つのモータの過熱等を抑えるためには、スリップやモータ過熱等が発生した二輪以上の車輪の制駆動力を適当な範囲に制限すればよいことから、四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、無数に存在する同じ車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の中に、この左前輪１ともう１輪との複数輪の制駆動力制限を満たす制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が存在する可能性があるのである。
Then, in the case where the left
しかしながら、このような複数輪の制駆動力制限を満たす制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が存在する場合においても、先願装置によれば車両挙動の変化をゼロにすることができない。 However, even when there is a braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } satisfying such a braking / driving force limitation of multiple wheels, according to the prior application device, the change in vehicle behavior is zero. I can't.
そこで本発明は、四輪１〜４のうちスリップやモータの過熱等で二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、車両挙動の変化をゼロにすることが可能である場合には、車両挙動の変化をゼロとするように制駆動力の再配分を行う装置を提案するものである。
Therefore, in the case where the braking / driving force of two or more wheels changes due to slip, motor overheating or the like among the four
本発明によるこの制駆動力再配分を行う方装置の概要を次に説明する。 An outline of a device for performing this braking / driving force redistribution according to the present invention will be described below.
本発明によって制御される四輪独立駆動車は、まず要求された車両挙動（目標となる車両挙動）を実現する四輪の制駆動力配分の集合を求めるかあるいは予め求めておく。そして、スリップやモータの過熱等が発生し、四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪１〜４のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合に、変化したあるいは変化させる複数の車輪の各輪が出力可能な制駆動力の範囲をそれぞれ求め、先に求めておいた制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の集合の中で、各輪の出力可能な制駆動力範囲を満たす一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択することにより、制駆動力の再配分後の車両挙動が制駆動力の再配分前の車両挙動と同じになるように制駆動力を再配分する。
In the four-wheel independent drive vehicle controlled by the present invention, a set of four-wheel braking / driving force distributions for realizing the requested vehicle behavior (target vehicle behavior) is first obtained or obtained in advance. And when slip, overheating of the motor, etc. occur, the braking / driving force of two or more wheels among the four
この要求された車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の集合は、次のようにして求める（演算する）ことができる。 A set of braking / driving force distributions {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } that realizes the requested vehicle behavior can be obtained (calculated) as follows.
まず、要求された車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を少なくとも一つみつけるかあるいは設定する。次に、この一つみつけたか設定した制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝に対し、いずれか一輪例えば左前輪１の制駆動力Ｆｘ1を十分微小な量であるΔＦｘ1だけ変化させ、各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4から残り三輪２〜４の制駆動力補正量Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を上記の式（１９）あるいは式（２０）を用いて算出し、現在と同じ車両挙動Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍを実現する別の制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を求める。この左前輪１の制駆動力をさらに微少に変化させて上記の式（１９）あるいは式（２０）による制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の補正処理を繰り返すことによって、要求された車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の集合を求めることができる。
First, at least one braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } that realizes the requested vehicle behavior is found or set. Next, with respect to the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } that has been found or set, the braking / driving force Fx 1 of any one wheel, for example, the left front wheel 1 is sufficiently small. By changing ΔFx 1, the tire lateral force sensitivity k 1 , k 2 , k 3 , k 4 with respect to changes in the braking / driving force of each
この方法に従って求めた現在と同じ車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の集合の一例を図５に示すと、図５は前輪１，２のみを転舵する四輪独立駆動車において、前輪１，２を左方向に転舵し、走行抵抗に釣り合う制駆動力を輪荷重比で制駆動力配分を行うことによって左方向に定速旋回している走行状態での制駆動力配分として、丸印で表された制駆動力配分｛Ｆｘ1（０），Ｆｘ2（０），Ｆｘ3（０），Ｆｘ4（０）｝を設定し、この定速旋回を実現する制駆動力配分の集合を本発明の上記方法に従って求めた結果である。
FIG. 5 shows an example of a set of braking / driving force distributions {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } that realizes the same vehicle behavior obtained in accordance with this method. FIG. 5 shows only the
図５では左前輪１の制駆動力を横軸に採り、この左前輪１の制駆動力に対する四輪１〜４それぞれの制駆動力を縦軸に採って表している（図では制駆動力を「駆動力」と略記。）。図示のように、左前輪１の制駆動力の集合の軌跡は直線であるのに対して、残り三輪である右前輪２、左後輪３、右後輪４の制駆動力の集合の軌跡はいずれも閉じた輪になっている。
In FIG. 5, the braking / driving force of the left
ここで、図５では、丸印の制駆動力配分｛Ｆｘ1（０），Ｆｘ2（０），Ｆｘ3（０），Ｆｘ4（０）｝から、各輪１〜４の制駆動力を上記の式（１９）の比が維持されるように微小に変化させながら求めている。従って、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1がＦｘ1＝Ｆｘ1（０）の場合に、この定速旋回を実現する制駆動力配分としては、丸印で表された制駆動力配分｛Ｆｘ1（０），Ｆｘ2（０），Ｆｘ3（０），Ｆｘ4（０）｝のほかに、三角印で表された制駆動力配分｛Ｆｘ1（０），Ｆｘ2（１），Ｆｘ3（１），Ｆｘ4（１）｝が存在することがわかる。左前輪１の制駆動力Ｆｘ1がＦｘ1＝Ｆｘ1（０）の場合に、この定速旋回を実現する制駆動力配分が、このように２つの制駆動力配分のみとなるのは、Ｆｘ1（０）における一本の縦軸と、残り三輪の制駆動力配分の集合の軌跡を表す各閉じた輪との交点が最大２つになるためである。
Here, in FIG. 5, the braking / driving forces of the
ただし、例えば｛Ｆｘ1（０），Ｆｘ2（１），Ｆｘ3（０），Ｆｘ4（１）｝といった制駆動力配分ではこの定速旋回を実現することはできないことに注意すべきである。 However, it should be noted that this constant speed turning cannot be realized by braking / driving force distribution such as {Fx 1 (0), Fx 2 (1), Fx 3 (0), Fx 4 (1)}. is there.
そして、スリップやモータの過熱等で四輪のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合には、この現在と同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合の中から、各輪の出力可能な制駆動力範囲を満たす一つの制駆動力配分を選択すればよい。 And when the braking / driving force of two or more of the four wheels changes due to slip, motor overheating, etc., or when changing the braking / driving force of two or more of the four wheels, the same vehicle behavior as this present is realized. From the set of braking / driving force distributions, one braking / driving force distribution satisfying the range of braking / driving force that can be output from each wheel may be selected.
例えば、図５において四角印の制駆動力配分｛Ｆｘ1（２），Ｆｘ2（２），Ｆｘ3（２），Ｆｘ4（２）｝で定速旋回中に、左前輪１と右前輪２がともにスリップした場合を考える。このとき、左前輪１のスリップを収束させるためには左前輪１の制駆動力Ｆｘ1を所定の範囲、例えば−η≦Ｆｘ1≦η（η［Ｎ］＞０）の範囲で制限し、かつ右前輪２のスリップを収束させるためには右前輪２の制駆動力Ｆｘ2を所定の範囲、例えば−ζ≦Ｆｘ2≦ζ（ζ［Ｎ］＞０）の範囲で制限しなければならない。ここで、所定値ηは左前輪１の制駆動力上限を、−ηは左前輪１の制駆動力下限を表す。また、所定値ζは右前輪２の制駆動力上限を、−ζは右前輪２の制駆動力下限を表している。
For example, in FIG. 5, the left
この場合に、次のようにして一つの制駆動力配分を選択する。 In this case, one braking / driving force distribution is selected as follows.
まず、図６に示すように、左前輪１の制駆動力制限−η≦Ｆｘ1≦ηを満たす制駆動力配分の集合を求めると、この集合の軌跡は図６において太線で示した範囲（Ａ）の線分及び弧となる。同様にして、図７に示すように右前輪２の制駆動力制限−ζ≦Ｆｘ2≦ζを満たす制駆動力配分の集合を求めると、この集合の軌跡は図７において太線で示した範囲（Ｂ）の線分及び弧となる。従って、左前輪１の制駆動力制限−η≦Ｆｘ1≦ηと、右前輪２の制駆動力制限−ζ≦Ｆｘ2≦ζとを同時に満たす制駆動力配分の集合の軌跡は図８において太線で示した範囲（Ｃ）の線分及び弧となるので、この太線で示した範囲（Ｃ）の中から任意の制駆動力配分を一つ選択すればよい。選択方法としては、例えば四輪をすべてモータで駆動しているような場合には、モータの総消費電力を最小化するような制駆動力配分を選択すればよい。
First, as shown in FIG. 6, when a set of braking / driving force distributions satisfying the braking / driving force limit -η ≦ Fx 1 ≦ η of the left
このように、本発明を用いることによってスリップやモータの過熱等で四輪のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、車両挙動の変化をゼロにすることが可能である場合には、車両挙動の変化をゼロとするような制駆動力の再配分を行うことが可能となることがわかる。 As described above, even when the braking / driving force of two or more of the four wheels changes due to slip, motor overheating, or the like by using the present invention, or when the braking / driving force of two or more of the four wheels is changed, the vehicle It can be seen that when the change in behavior can be made zero, the braking / driving force can be redistributed so that the change in vehicle behavior becomes zero.
コントローラ８で実行されるこの制御を以下のフローチャートを参照して詳述する。
This control executed by the
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は各モータ１１〜１４へのトルク配分制御を実行するためのもので、操作の手順を記載している。一定時間毎に実行するものではない。
FIG. 9A and FIG. 9B are for executing torque distribution control to the
図９（Ａ）においてステップ１０では、車輪速センサ２１〜２４で各輪１〜４の回転速度ω1，ω2，ω3，ω4［ｒａｄ／ｓ］をそれぞれ検出し、各輪１〜４の半径Ｒを乗じて各車輪速度Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4［ｍ／ｓ］を得る。
In FIG. 9A, in
また、アクセルストロークセンサ２６によってアクセルペダル６の踏込量ＡＰ［％］を、ブレーキストロークセンサ２７によってブレーキペダル７の踏込量ＢＰ［％］を、ステアリング角センサ２５によってステアリング５の回転角θ［ｒａｄ］を、加速度センサ１００によって車両の前後方向加速度Ｘｇ［ｍ／ｓ2］と横方向加速度Ｙｇ［ｍ／ｓ2］を、ヨーレートセンサ１０１によってヨーレートγ［ｒａｄ／ｓ］を、各モータ内蔵の温度センサによって各輪１〜４のモータ１１〜１４の各温度Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4［℃］をそれぞれ検出する。
Further, the
ここで、各車輪速度Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4は車両前進方向を正とし、ステアリングの回転角θは反時計回りを正とし、車両前後方向加速度Ｘｇは車両が前方に加速する方向を正とし、車両横方向加速度Ｙｇは車両が左旋回時に車両重心位置から旋回中心に向かう方向を正とし、ヨーレートγは車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。 Here, the wheel speeds V 1 , V 2 , V 3 and V 4 are positive in the vehicle forward direction, the steering rotation angle θ is positive in the counterclockwise direction, and the vehicle longitudinal acceleration Xg is accelerated forward by the vehicle. The direction is positive, the vehicle lateral acceleration Yg is positive in the direction from the center of gravity of the vehicle toward the turning center when the vehicle is turning left, and the yaw rate γ is positive in the counterclockwise direction when the vehicle is viewed from vertically above.
ステップ２０では、車体速度Ｖ［ｍ／ｓ］を次の式（２１）により算出する。車体速度Ｖは車両前進方向を正とする。
In
Ｖ＝（Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3＋Ｖ4）÷４ …（２１）
ステップ３０では、各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4［Ｎ］を次の式（２２）〜式（２５）により算出する。
V = (V 1 + V 2 + V 3 + V 4 ) ÷ 4 (21)
In
Ｗ1＝ｍＬrｇ／２Ｌl−ｍｈＸｇ／２Ｌl−ｍｈＹｇ／２Ｌt
…（２２）
Ｗ2＝ｍＬrｇ／２Ｌl−ｍｈＸｇ／２Ｌl＋ｍｈＹｇ／２Ｌt
…（２３）
Ｗ3＝ｍＬrｇ／２Ｌl＋ｍｈＸｇ／２Ｌl−ｍｈＹｇ／２Ｌt
…（２４）
Ｗ4＝ｍＬrｇ／２Ｌl＋ｍｈＸｇ／２Ｌl＋ｍｈＹｇ／２Ｌt
…（２５）
ここで、上記の式（２２）〜式（２５）においてｍは車両の質量［ｋｇ］、ｈは車両の重心高さ［ｍ］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ2］である。各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4の算出方法は特開２００２−２１１３７８公報に記載されており、ここでは当該公報に従って求めている。
W 1 = mL r g / 2L l -mhXg / 2L l -mhYg / 2L t
... (22)
W 2 = mL r g / 2L l -mhXg / 2L l + mhYg / 2L t
... (23)
W 3 = mL r g / 2L l + mhXg / 2L l -mhYg / 2L t
... (24)
W 4 = mL r g / 2L l + mhXg / 2L l + mhYg / 2L t
... (25)
Here, in the above equations (22) to (25), m is the mass of the vehicle [kg], h is the height of the center of gravity of the vehicle [m], and g is the acceleration of gravity [m / s 2 ]. A method for calculating the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 of each of the
ステップ４０では、後輪３，４の舵角δ3，δ4がステアリング５の回転角θに対して次の式（２６）の応答となるようにステアリングアクチュエータ１６を制御する。
In
δ3＝δ4＝（１／１６）［ｋ0／（１＋Ｔeｓ）
−（Ｋf／Ｋr）Ｔeｓ／（１＋Ｔeｓ）］θ
…（２６）
ここで、式（２６）のＴe、ｋ0は次の値である。
δ 3 = δ 4 = (1/16) [k 0 / (1 + T e s)
- (K f / K r) T e s / (1 + T e s)] θ
... (26)
Here, T e, k 0 of the formula (26) is the next value.
Ｔe＝ＩＶ／（２ＬlＬfＫf＋ｍＬrＶ2） …（２６ａ）
ｋ0＝−｛Ｌr＋（ｍＬf／２ＬlＫr）ＫfＶ2｝
／｛Ｌf＋（ｍＬr／２ＬlＫf）ＫrＶ2｝
…（２６ｂ）
なお、上記の式（２６）のｍは車両の質量［ｋｇ］、Ｉは車体重心周りのヨー慣性モーメント［ｋｇｍ2］であり、Ｋf，Ｋrは前輪１，２及び後輪３，４の横滑り角が十分小さいときの単位横滑り角あたりのコーナーリングフォース［Ｎ／ｒａｄ］である。また、式（２６）右辺の左端の１／１６はステアリング５の回転角θの変化に対する前輪舵角の感度であることは既に述べた通りである。
T e = IV / (2L l L f K f + mL r V 2) ... (26a)
k 0 = - {L r + (mL f / 2L l K r) K f V 2}
/ {L f + (mL r / 2L l K f ) K r V 2 }
... (26b)
In the above equation (26), m is the mass of the vehicle [kg], I is the yaw inertia moment [kgm 2 ] around the center of gravity of the vehicle body, and K f and K r are the
またこのとき、舵角センサ４１〜４４で各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4［ｒａｄ］を検出する。各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4は、前述したように各輪１〜４の向きが車体前後方向と一致している状態をゼロとし、車両を鉛直上方からみたときに反時計回りを正とする。
At this time, the
このように後輪３，４の舵角δ3，δ4の目標応答をステアリング５の回転角θに対して決定することによって、車体速度Ｖの変化や各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4が十分小さく、左右輪の制駆動力差がゼロの場合に、車体横滑り角βをゼロにできることが知られている（安部正人著，「自動車の運動と制御」，第二版，株式会社山海堂，平成１５年４月，第８章８.３.１節）。
In this way, by determining the target responses of the steering angles δ 3 and δ 4 of the
ステップ５０では、車両に対する運転者の要求制駆動力ｔＦ’［Ｎ］を次の式（２７）により算出する。
In
ｔＦ’＝ｔＦａ＋ｔＦｂ …（２７）
式（２７）右辺第１項のｔＦａ［Ｎ］はアクセルペダル６の踏込量ＡＰ及び車体速度Ｖに対応した要求駆動力を要求駆動力マップに基づいて、また右辺第２項のｔＦｂ［Ｎ］はブレーキペダル７の踏込量ＢＰに対応した要求制動力（ゼロ及び負の値）を要求制動力マップに基づいてそれぞれ算出したものである。ここで、要求駆動力マップはアクセルペダル６の踏込量ＡＰ及び車体速度Ｖに対応する要求駆動力を、要求制動力マップはブレーキペダルの踏込量ＢＰに対応する要求制動力をそれぞれコントローラ８のＲＯＭに予め記憶させておいたものであり、要求駆動力ｔＦａ、要求制動力ｔＦｂはそれぞれ例えば図１０及び図１１のように設定している。
tF ′ = tFa + tFb (27)
Expression (27) tFa [N] in the first term on the right side is the required driving force corresponding to the depression amount AP of the
このようにして設定した要求制駆動力ｔＦ’に対して、次の式（２７ａ）によりなまし処理を行い、なまし処理後の値を目標制駆動力ｔＦ［Ｎ］とする。 The required braking / driving force tF ′ set in this way is subjected to an annealing process according to the following equation (27a), and the value after the annealing process is set as a target braking / driving force tF [N].
ｔＦ＝｛Ｎｓ×ｔＦ’(k)＋（１−Ｎｓ）×ｔＦ’(k-1)｝÷２ …（２７ａ）
実際には、式（２７ａ）におけるなまし処理の係数Ｎｓ（ただし、０＜Ｎｓ＜１）を用いて、式（２７）で求めた要求制駆動力の現在値であるｔＦ’(k)と、同じく式（２７）で求めた要求制駆動力の前回値であるｔＦ’(k-1)の平均値を演算する。なまし処理の係数Ｎｓは制駆動力変動による加減速が運転者の不快感を招かないように本実施形態ではＮｓとして０.５を設定している。
tF = {Ns × tF ′ (k) + (1−Ns) × tF ′ (k−1)} / 2 (27a)
Actually, tF ′ (k), which is the current value of the requested braking / driving force obtained by the equation (27), using the smoothing coefficient Ns (where 0 <Ns <1) in the equation (27a), Similarly, the average value of tF ′ (k−1), which is the previous value of the required braking / driving force obtained by the equation (27), is calculated. In this embodiment, the smoothing coefficient Ns is set to 0.5 so that acceleration / deceleration due to fluctuations in braking / driving force does not cause discomfort to the driver.
上記の要求制駆動力ｔＦ’，目標制駆動力ｔＦ，要求駆動力ｔＦａ，要求制動力ｔＦｂはいずれも車両を前方に加速させる向きを正とする。要求制動力ｔＦｂはゼロまたは負の値である（図１１参照）。 The required braking / driving force tF ′, target braking / driving force tF, required driving force tFa, and required braking force tFb are all positive in the direction in which the vehicle is accelerated forward. The required braking force tFb is zero or a negative value (see FIG. 11).
ステップ６０では、まずステアリング５の回転角θと車両速度Ｖから、基本左右輪制駆動力差ΔＦ’［Ｎ］を基本左右輪制駆動力差マップに基づいて算出する。基本左右輪制駆動力差マップは、ステアリング回転角θと車両速度Ｖに対応する左右輪制駆動力差ΔＦ’を予めコントローラ８のＲＯＭに記憶しておいたものであり、基本左右輪制駆動力差ΔＦ’は例えば図１２のように設定している。
In
そして、この基本左右輪制駆動力差ΔＦ’に対して次の式（２７ｂ）によりなまし処理を行うことによって目標左右輪制駆動力差ΔＦ［Ｎ］を求める。 Then, the target left / right wheel braking / driving force difference ΔF [N] is obtained by performing an annealing process on the basic left / right wheel braking / driving force difference ΔF ′ by the following equation (27b).
ΔＦ＝｛Ｎｓｓ×ΔＦ’(k)＋（１−Ｎｓｓ）×ΔＦ’(k-1)｝÷２
…（２７ｂ）
実際には上記の式（２７ａ）と同様に、式（２７ｂ）におけるなまし処理の係数Ｎｓｓ（但し、０＜Ｎｓｓ＜１）を用いて、基本左右輪制駆動力差の現在値であるΔＦ’(k)と、基本左右輪駆動力差の前回値であるΔＦ’(k-1)の平均値を演算する。なまし処理の係数Ｎｓｓは左右輪制駆動力差の変動によるヨーレートや横Ｇの変化が運転者の不快感を招かないように本実施形態ではＮｓｓとして０.５を設定している。
ΔF = {Nss × ΔF ′ (k) + (1−Nss) × ΔF ′ (k−1)} / 2
... (27b)
Actually, like the above equation (27a), ΔF which is the current value of the basic left and right wheel braking / driving force difference using the smoothing coefficient Nss in equation (27b) (where 0 <Nss <1). The average value of '(k) and ΔF' (k-1) which is the previous value of the basic left and right wheel driving force difference is calculated. In this embodiment, the smoothing coefficient Nss is set to 0.5 so that the change in the yaw rate or the lateral G caused by the change in the left / right wheel braking / driving force difference does not cause the driver to feel uncomfortable.
ステップ７０では、目標制駆動力ｔＦと目標左右輪制駆動力差ΔＦとから各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を次の式（２８）及び式（２９）により算出する。各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4は、前述したように車両を前進させる方向に働く力を正とする。
In step 70, the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 of the
Ｆｘ1＝Ｆｘ3＝ｔＦ／４−ΔＦ／４ …（２８）
Ｆｘ2＝Ｆｘ4＝ｔＦ／４＋ΔＦ／４ …（２９）
例えば、ステアリング５の回転角θが正、つまりステアリング５を中立位置より図２のように反時計方向に回したとき、基本左右輪駆動力差ΔＦ’（従って目標左右輪駆動力差ΔＦ）が正の値となり（図１２参照）、式（２８）あるいは式（２９）より左車輪１，３の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ3が右車輪２，４の制駆動力Ｆｘ2，Ｆｘ4より小さくなる。この状態が図２に示されている。
Fx 1 = Fx 3 = tF / 4−ΔF / 4 (28)
Fx 2 = Fx 4 = tF / 4 + ΔF / 4 (29)
For example, when the rotation angle θ of the
ここで、式（２８）及び式（２９）の４つの制駆動力からなる制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が、要求された車両挙動（目標となる車両挙動）を実現する四輪の制駆動力配分である。 Here, the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } composed of the four braking / driving forces of Expression (28) and Expression (29) is the required vehicle behavior (target vehicle behavior). ) Is a four-wheel braking / driving force distribution.
ステップ８０では、各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4［ｒａｄ］を推定する。この各輪１〜４の横滑り角（スリップ角ともいう）とは、車両の進行方向とタイヤの前後方向のなす現時点における車輪のスリップ角（現状スリップ角）のことである。推定方法については種々あるが、ここでは一例として次の方法を用いる（特開平１０-３２９６８９号公報参照）。
In
即ち、ステップ１０で読み込んだ横方向加速度Ｙｇ及びヨーレートγと、ステップ２０で求めている車体速度Ｖとから車体横滑り角βをまず推定する。その上で、この車体横滑り角β，ヨーレートγ，車体速度Ｖ，操舵角θから各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4を推定する。具体的には先ず、車体横滑り角β［ｒａｄ］を次の式（補４）により算出する。
That is, the vehicle body side slip angle β is first estimated from the lateral acceleration Yg and yaw rate γ read in
β＝∫（Ｙｇ／Ｖ−γ）ｄｔ …（補４）
次いで、前輪１，２の横滑り角β1，β2を次の式（補５）により及び後輪３，４の横滑り角β3，β4を次の式（補６）によりそれぞれ算出する。
β = ∫ (Yg / V−γ) dt (Supplement 4)
Next, the sideslip angles β 1 and β 2 of the
β1＝β2＝β＋θ／Ｇｓ−γ×Ｌf／Ｖ …（補５）
β3＝β4＝β＋γ×Ｌr／Ｖ …（補６）
ここで、Ｇｓはステアリングギヤ１５のギヤ比である。
β 1 = β 2 = β + θ / Gs−γ × L f / V (Supplement 5)
β 3 = β 4 = β + γ × L r / V (Supplement 6)
Here, Gs is a gear ratio of the
各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4の符号は、各輪１〜４の前後方向から車輪速度の方向までの角度が鉛直上方から見て反時計回りになっている場合を正とする。車体横滑り角βの符号も、各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4の符号と同様である。
The signs of the sideslip angles β 1 , β 2 , β 3 , β 4 of the
ステップ９０では、各車輪１〜４の路面摩擦係数μ1，μ2，μ3，μ4を推定する。推定方法については種々あるが、ここでは一例として次の方法（特開平６−９８４１８号公報参照）を用いる。この方法は、各車輪１〜４が路面から受ける路面反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4を推定し、この路面反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4とステップ２０で求めた輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4とから各車輪１〜４の路面摩擦係数μ1，μ2，μ3，μ4を推定するものである。
In
簡単に概説すると、一輪についてモータに電磁トルクＴmが加えられ、車輪には路面反力Ｆに車輪半径Ｒを乗じた路面反力トルクＦ×Ｒがモータによるトルクと逆方向に加えられているとする。そして、モータと車輪とは直結状態であり、車軸のねじり剛性κが十分に大きいと仮定でき（車軸のねじり変形を無視する）、モータの回転速度と車輪の回転速度とは同一の回転速度ω［ｒａｄ／ｓ］であるとの関係が成り立つとすると、モータと車輪との回転系の運動方程式は次の式（補７）にまとめることができる。 Briefly, the electromagnetic torque Tm is applied to the motor for one wheel, and the road surface reaction force torque F × R, which is the road surface reaction force F multiplied by the wheel radius R, is applied to the wheel in the opposite direction to the motor torque. To do. And it can be assumed that the motor and the wheel are directly connected, and the torsional rigidity κ of the axle is sufficiently large (ignoring torsional deformation of the axle), and the rotational speed of the motor and the rotational speed of the wheel are the same rotational speed ω. Assuming that the relationship of [rad / s] holds, the equation of motion of the rotating system of the motor and wheels can be summarized as the following equation (Supplement 7).
（Ｊm＋Ｊw）ｄω／ｄｔ＝Ｔm−Ｃm・ω−Ｒm・ω−Ｆ・Ｒ …（補７）
ここで、Ｊmはモータの慣性モーメント、Ｊwは車輪の慣性モーメント、Ｃmはモータの回転系の粘性減衰定数、Ｃwは車輪の回転系の粘性減衰定数、Ｒmはモータの回転系の個体摩擦、Ｒwは車輪の回転系の個体摩擦である。
(Jm + Jw) dω / dt = Tm−Cm · ω−Rm · ω−F · R (Supplement 7)
Here, Jm is the moment of inertia of the motor, Jw is the moment of inertia of the wheel, Cm is the viscous damping constant of the rotating system of the motor, Cw is the viscous damping constant of the rotating system of the wheel, Rm is the individual friction of the rotating system of the motor, Rw Is the individual friction of the rotating system of the wheel.
その結果、路面反力Ｆを、上記の式（補７）を変形した次の式（補８）より算出することができる。 As a result, the road surface reaction force F can be calculated from the following equation (complement 8) obtained by modifying the above equation (complement 7).
Ｆ＝｛Ｔm−（Ｊm＋Ｊw）ｄω／ｄｔ−Ｃm・ω−Ｒm・ω｝／Ｒ
…（補８）
従って、この式（補８）を用いて、各輪１〜４についての路面反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4を次の式（補９ａ）〜式（補９ｄ）により算出する。
F = {Tm− (Jm + Jw) dω / dt−Cm · ω−Rm · ω} / R
... (Supplement 8)
Therefore, the road surface reaction forces F 1 , F 2 , F 3 , and F 4 for the
Ｆ1＝｛Ｔm−（Ｊm＋Ｊw）ｄω1／ｄｔ−Ｃm・ω1−Ｒm・ω1｝／Ｒ
…（補９ａ）
Ｆ2＝｛Ｔm−（Ｊm＋Ｊw）ｄω2／ｄｔ−Ｃm・ω2−Ｒm・ω2｝／Ｒ
…（補９ｂ）
Ｆ3＝｛Ｔm−（Ｊm＋Ｊw）ｄω3／ｄｔ−Ｃm・ω3−Ｒm・ω3｝／Ｒ
…（補９ｃ）
Ｆ4＝｛Ｔm−（Ｊm＋Ｊw）ｄω4／ｄｔ−Ｃm・ω4−Ｒm・ω4｝／Ｒ
…（補９ｄ）
このようにして算出した各輪１〜４の路面反力Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4と、各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4とにより、次の式（補１０ａ）〜式（補１０ｄ）を用いて路面摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4を算出する。
F 1 = {Tm− (Jm + Jw) dω 1 / dt−Cm · ω 1 −Rm · ω 1 } / R
... (Supplement 9a)
F 2 = {Tm− (Jm + Jw) dω 2 / dt−Cm · ω 2 −Rm · ω 2 } / R
... (Supplement 9b)
F 3 = {Tm− (Jm + Jw) dω 3 / dt−Cm · ω 3 −Rm · ω 3 } / R
... (Supplement 9c)
F 4 = {Tm− (Jm + Jw) dω 4 / dt−Cm · ω 4 −Rm · ω 4 } / R
... (Supplement 9d)
The road surface reaction forces F 1 , F 2 , F 3 , F 4 of the wheels 1 to 4 calculated in this way and the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the wheels 1 to 4 are The road surface friction coefficients μ 1 , μ 2 , μ 3 , and μ 4 are calculated using the following equations (complement 10a) to equation (complement 10d).
μ1＝Ｆ1／Ｗ1 …（補１０ａ）
μ2＝Ｆ2／Ｗ2 …（補１０ｂ）
μ3＝Ｆ3／Ｗ3 …（補１０ｃ）
μ4＝Ｆ4／Ｗ4 …（補１０ｄ）
ステップ１００では、ステップ７０で求められた制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝により実現される車両挙動（タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘと、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙと、各輪のタイヤ力によって発生する車体重心周りのヨーモーメントＭの総和との３つ）を求める。
μ 1 = F 1 / W 1 (Supplement 10a)
μ 2 = F 2 / W 2 (Supplement 10b)
μ 3 = F 3 / W 3 (Supplement 10c)
μ 4 = F 4 / W 4 (Supplement 10d)
In
具体的にはステップ７０で算出されている各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4と、各輪１〜４のタイヤ横力Ｆｙ1，Ｆｙ2，Ｆｙ3，Ｆｙ4と、ステップ４０で算出されている各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4とから、次式により各輪１〜４で発生するタイヤ力の車体前後方向成分Ｆｘ’1，Ｆｘ’2，Ｆｘ’3，Ｆｘ’4と、各輪１〜４で発生するタイヤ力の車体横方向成分Ｆｙ’1，Ｆｙ’2，Ｆｙ’3，Ｆｙ’4とを算出する。
Specifically, the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 of the
Ｆｘ’1＝Ｆｘ1cosδ1−Ｆｙ1sinδ1 …（補１１ａ）
Ｆｘ’2＝Ｆｘ2cosδ2−Ｆｙ2sinδ2 …（補１１ｂ）
Ｆｘ’3＝Ｆｘ3cosδ3−Ｆｙ3sinδ3 …（補１１ｃ）
Ｆｘ’4＝Ｆｘ4cosδ4−Ｆｙ4sinδ4 …（補１１ｄ）
Ｆｙ’1＝Ｆｘ1sinδ1＋Ｆｙ1cosδ1 …（補１２ａ）
Ｆｙ’2＝Ｆｘ2sinδ2＋Ｆｙ2cosδ2 …（補１２ｂ）
Ｆｙ’3＝Ｆｘ3sinδ3＋Ｆｙ3cosδ3 …（補１２ｃ）
Ｆｙ’4＝Ｆｘ4sinδ4＋Ｆｙ4cosδ4 …（補１２ｄ）
ここで、式（補１１ａ）〜式（補１２ｄ）は前述の式（１），式（２）と同じ式である。
Fx ′ 1 = Fx 1 cos δ 1 −Fy 1 sin δ 1 (Supplement 11a)
Fx ′ 2 = Fx 2 cos δ 2 −Fy 2 sin δ 2 (Supplement 11b)
Fx ′ 3 = Fx 3 cosδ 3 −Fy 3 sinδ 3 (Supplement 11c)
Fx ′ 4 = Fx 4 cosδ 4 −Fy 4 sinδ 4 (Supplement 11d)
Fy ′ 1 = Fx 1 sin δ 1 + Fy 1 cos δ 1 (Supplement 12a)
Fy ′ 2 = Fx 2 sin δ 2 + Fy 2 cos δ 2 (Supplement 12b)
Fy ′ 3 = Fx 3 sinδ 3 + Fy 3 cosδ 3 (Supplement 12c)
Fy ′ 4 = Fx 4 sinδ 4 + Fy 4 cosδ 4 (Supplement 12d)
Here, the expressions (complement 11a) to (complement 12d) are the same expressions as the expressions (1) and (2) described above.
そして、式（補１１ａ）〜式（補１２ｄ）により算出したタイヤ力の車体前後方向成分Ｆｘ’1，Ｆｘ’2，Ｆｘ’3，Ｆｘ’4，タイヤ力の車体横方向成分Ｆｙ’1，Ｆｙ’2，Ｆｙ’3，Ｆｙ’4を次の式（補１３）〜式（補１５）に代入して、タイヤ力の総和の車体前後方向成分Ｆｘ、タイヤ力の総和の車体横方向成分Ｆｙ、各輪１〜４のタイヤ力によって発生する車両重心周りのヨーモーメントの総和Ｍをそれぞれ算出する。
Then, the vehicle body longitudinal components Fx ′ 1 , Fx ′ 2 , Fx ′ 3 , Fx ′ 4 of the tire force calculated by the equations (complement 11a) to (complement 12d), the vehicle lateral component Fy ′ 1 of the tire force, Substituting Fy ′ 2 , Fy ′ 3 , and Fy ′ 4 into the following formulas (complement 13) to formula (complement 15), the vehicle body longitudinal component Fx of the total tire force, and the vehicle lateral component of the total tire force Fy, the sum M of yaw moments around the center of gravity of the vehicle generated by the tire force of each
Ｆｘ＝Ｆｘ’1＋Ｆｘ’2＋Ｆｘ’3＋Ｆｘ’4 …（補１３）
Ｆｙ＝Ｆｙ’1＋Ｆｙ’2＋Ｆｙ’3＋Ｆｙ’4 …（補１４）
Ｍ＝｛（Ｆｘ’2＋Ｆｘ’4）−（Ｆｘ’1＋Ｆｘ’3）｝×Ｌt／２
＋｛（Ｆｙ’1＋Ｆｙ’2）×Ｌf−（Ｆｙ’3＋Ｆｙ’4）×Ｌr｝
…（補１５）
ここで、式（補１３）〜式（補１５）は上記の式（８）〜式（１０）と同じ式である。
Fx = Fx ′ 1 + Fx ′ 2 + Fx ′ 3 + Fx ′ 4 (Supplement 13)
Fy = Fy ′ 1 + Fy ′ 2 + Fy ′ 3 + Fy ′ 4 (Supplement 14)
M = {(Fx ′ 2 + Fx ′ 4 ) − (Fx ′ 1 + Fx ′ 3 )} × L t / 2.
+ {(Fy ′ 1 + Fy ′ 2 ) × L f − (Fy ′ 3 + Fy ′ 4 ) × L r }
... (Supplement 15)
Here, the expressions (complement 13) to the expression (complement 15) are the same as the expressions (8) to (10).
上記の式（補１１ａ）〜式（補１２ｄ）のタイヤ横力Ｆｙ1，Ｆｙ2，Ｆｙ3，Ｆｙ4は次のようにして求める。例えば、左前輪１の場合を例にとって説明すると、コントローラ８のＲＯＭに、左前輪１の輪荷重Ｗ1，横滑り角β1毎に、左前輪１の制駆動力とタイヤ横力との関係を表すタイヤ特性マップを複数用意しておく。この複数のタイヤ特性は、図１４のように設定されている。すなわち、図１４において上段に左前輪１の輪荷重Ｗ1が大きい場合、中段に左前輪１の輪荷重Ｗ1が中位の場合、下段に左前輪１の輪荷重Ｗ1が小さい場合の各タイヤ特性の内容を示しており、左前輪１の輪荷重Ｗ1が大きくなるほど、つまり下段、中段、上段の順にタイヤ特性を表す曲線が全体的に膨らんでいる。また、上段、中段、下段の３つの各場合ではさらに左前輪１の代表的な６つの横滑り角α1，α2，α3，α4，α5，α6（｜α1｜＜｜α2｜＜｜α3｜＜｜α4｜＜｜α5｜＜｜α6｜）のときのタイヤ特性を重ねて示しており、同じ輪荷重Ｗ1でも横滑り角の絶対値が｜α1｜より｜α4｜へと大きくなるほど上方への膨らみが増した後に、｜α5｜、｜α6｜となれば今度は全体的に縮んでいる。従って、今かりに、左前輪１の輪荷重Ｗ1が大きく、左前輪１の横滑り角β1がα2であったとすれば、図１４に示す複数のタイヤ特性のうち上段のα2のタイヤ特性を選択し、その選択したタイヤ特性から左前輪１の制駆動力Ｆｘ1に対応するタイヤ横力Ｆｙ1を求めることができる。
The tire lateral forces Fy 1 , Fy 2 , Fy 3 and Fy 4 in the above equations (complement 11a) to equation (complement 12d) are obtained as follows. For example, the case of the left
残りの三輪２〜４についても同様に、各輪２〜４の輪荷重Ｗi，横滑り角βi（ｉ＝２〜４）に対応した複数のタイヤ特性を図１４と同様に用意しておき、各輪２〜４の制駆動力Ｆｘiに対応するタイヤ横力Ｆｙiを、各輪２〜４毎の複数のタイヤ特性のうち輪荷重Ｗi、横滑り角βiのときのタイヤ特性を選択して求める。
Similarly, for the remaining three
ステップ１０１では、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍ）を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝（ｊ＝１，２，…）を求める。ここで、｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝は、｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝＝｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝、｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝＝｛Ｆｘ1(2)，Ｆｘ2(2)，Ｆｘ3(2)，Ｆｘ4(2)｝、｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝＝｛Ｆｘ1(3)，Ｆｘ2(3)，Ｆｘ3(3)，Ｆｘ4(3)｝、｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝＝｛Ｆｘ1(4)，Ｆｘ2(4)，Ｆｘ3(4)，Ｆｘ4(4)｝、…といった制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝の集合を表している。
In
ここで、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍ）を実現する制駆動力配分の集合の演算方法として次に２つを挙げる。
＜１＞制駆動力配分の集合の演算方法１（請求項２に記載の発明）
現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、ステップ５０で求めている目標制駆動力ｔＦと、ステップ６０で求めている目標左右輪制駆動力差ΔＦと、ステップ３０で求めている各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と、ステップ８０で求めている各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4とから、図１３に示すフローで求めたマップに基づいて求める。
Here, as a calculation method of a set of braking / driving force distributions that realizes the same vehicle behavior (Fx, Fy, M) as obtained in
<1>
A set {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (Fx 1 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j)] j), Fx 4 (j)}, the target braking / driving force tF obtained in
ここで、図１３に示すフローで求めたマップとは、目標制駆動力ｔＦと、目標左右輪制駆動力差ΔＦと、輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と、横滑り角β1，β2，β3，β4とから、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合を求めるマップである。なお、図１３のフローによる制駆動力配分の集合の求め方については後述する。
Here, the map obtained by the flow shown in FIG. 13 includes the target braking / driving force tF, the target left / right wheel braking / driving force difference ΔF, the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , W 4, and the
ここではさらに、図１４に示すような各輪１〜４の制駆動力とタイヤ横力との関係を表すタイヤ特性を、ステップ９０で推定した各輪１〜４の路面摩擦係数μ1，μ2，μ3，μ4毎に求めてマップにしておくことにすれば、制駆動力配分の集合をより高精度に求めることができる。
＜２＞制駆動力配分の集合の算出方法２（請求項３、４に記載の発明）
現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、上記の式（２０）または式（１９）を用いた図１５に示すフローに従って求める。図１５に示すフローを用いた制駆動力配分の集合の求め方については後述する。
Here, the tire characteristics representing the relationship between the braking / driving force and the tire lateral force of each of the
<2>
A set {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (Fx 1 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j), Fx 3 (j)] j), Fx 4 (j)} is obtained according to the flow shown in FIG. 15 using the above equation (20) or equation (19). A method of obtaining a set of braking / driving force distributions using the flow shown in FIG. 15 will be described later.
これで制駆動力配分の集合の算出方法の説明を終える。 This concludes the description of the method for calculating the braking / driving force distribution set.
ステップ１１０では、各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｍａｘi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）及び各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｍｉｎi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）を求める。
In step 110, the braking / driving force upper limit Fmax i [N] (i = 1 to 4) of each
この各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｍｉｎiの算出方法として次に３つを挙げる。
＜３＞制駆動力上限、制駆動力下限の算出方法１（請求項５、６に記載の発明）
各輪１〜４において、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｓｍａｘi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）及び制駆動力下限Ｆｓｍｉｎi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）を求め、このうちスリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｓｍａｘiを制駆動力上限Ｆｍａｘiに、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiを制駆動力下限Ｆｍｉｎiにする。
Three methods for calculating the braking / driving force upper limit Fmax i and the braking / driving force lower limit Fmin i of each of the
<3>
In each of the
ここで、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｓｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiの求め方としては、例えば、上記の式（補９ａ）〜式（補９ｄ）により算出している各輪１〜４の路面反力Ｆi（ｉ＝１〜４）を、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｓｍａｘiと、また−Ｆiを、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiとする。
＜４＞制駆動力上限、制駆動力下限の算出方法２（請求項７、８に記載の発明）
各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｄｍａｘi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）及び制駆動力下限Ｆｄｍｉｎi［Ｎ］（ｉ＝１〜４）を求め、このうち各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｄｍａｘiを制駆動力上限Ｆｍａｘiに、各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiを制駆動力下限Ｆｍｉｎiにする。
Here, as a method of obtaining the braking / driving force upper limit Fsmax i and the braking / driving force lower limit Fsmin i of each of the
<4>
Longitudinal force upper limit fdmax i of each wheel 1-4
ここで、各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｄｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiの求め方としては、例えば、各モータ１１〜１４の温度Ｔi（ｉ＝１〜４）から、現在のモータ温度とモータ過熱を抑えることができる最大出力Ｐｔｍａｘ［Ｗ］との関係を求めたマップに基づいて、各モータ１１〜１４の最大出力Ｐｔｍａｘi（ｉ＝１〜４）［Ｗ］を求め、この各モータ１１〜１４の最大出力Ｐｔｍａｘiと、ステップ１０で検出している各輪１〜４の回転速度ωiとから次の式（３０）及び式（３１）により、各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｄｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiを各輪１〜４毎に求める。
Here, as a method of obtaining the braking / driving force upper limit Fdmax i and the braking / driving force lower limit Fdmin i of each of the
Ｆｄｍａｘi＝Ｐｔｍａｘi÷ωi …（３０）
Ｆｄｍｉｎi＝−Ｐｔｍａｘi÷ωi …（３１）
現在のモータ温度とモータ過熱を抑えることができる最大出力Ｐｔｍａｘとの関係を求めたマップでは例えば図１６のようにモータ温度とＰｔｍａｘとの関係を設定している。
Fdmax i = Ptmax i ÷ ω i (30)
Fdmin i = −Ptmax i ÷ ω i (31)
In the map for determining the relationship between the current motor temperature and the maximum output Ptmax that can suppress the motor overheating, the relationship between the motor temperature and Ptmax is set as shown in FIG. 16, for example.
ここで、各輪１〜４のメカブレーキによる制動力と各モータ１１〜１４の制駆動力を協調制御できる四輪独立駆動車であれば、各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiに、各輪１〜４のメカブレーキの最大制動力を加算することによって各輪１〜４の制動性能の限界を向上させることができる。
＜５＞制駆動力上限、制駆動力下限の算出方法３
上記＜４＞で算出した制駆動力上限Ｆｄｍａｘiと、上記＜３＞で算出した制駆動力上限Ｆｓｍａｘiとを比較して小さい方の値を駆動力上限Ｆｍａｘiに設定し、同様に上記＜４＞で算出した制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiと、上記＜３＞で算出した制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiとを比較して大きい方の値を制駆動力下限Ｆｍｉｎiに設定する。この方法によれば、路面に伝達可能な駆動力制限と、モータ過熱による出力低下とを同時に考慮できるので、なおよい。
Here, if the four-wheel independent drive vehicle is capable of cooperatively controlling the braking force by the mechanical brakes of the
<5>
The braking / driving force upper limit Fdmax i calculated in <4> is compared with the braking / driving force upper limit Fsmax i calculated in <3>, and the smaller value is set as the driving force upper limit Fmax i. a longitudinal force limit Fdmin i calculated in <4>, it sets the larger value by comparing the longitudinal force limit Fsmin i calculated for the longitudinal force limit Fmin i above <3>. According to this method, it is even better because it is possible to simultaneously consider the driving force limitation that can be transmitted to the road surface and the output reduction due to motor overheating.
これで制駆動力上限、制駆動力下限の算出方法の説明を終える。 This concludes the description of the method for calculating the braking / driving force upper limit and the braking / driving force lower limit.
図９（Ｂ）に移り、ステップ１２０では、必要制駆動力補正量ΔＦｓiの絶対値｜ΔＦｓi｜が、閾値Ｆｔｈより大きい車輪が一輪以上あるか否かをみる。必要制駆動力補正量ΔＦｓiの絶対値｜ΔＦｓi｜が、閾値Ｆｔｈより大きい車輪が一輪以上ある場合にはステップ１３０に進む。そうでない場合にはステップ３００に進む。 Turning to FIG. 9B, in step 120, it is determined whether or not there are one or more wheels whose absolute value | ΔFs i | of the required braking / driving force correction amount ΔFs i is larger than the threshold value Fth. If one or more wheels have an absolute value | ΔFs i | of the required braking / driving force correction amount ΔFs i greater than the threshold value Fth, the routine proceeds to step 130. Otherwise, go to step 300.
ここで、必要制駆動力補正量ΔＦｓi（ｉ＝１〜４）は各輪１〜４毎に次のように設定している。すなわち、各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力下限Ｆｍｉｎiを超えかつ制駆動力上限Ｆｍａｘi未満（Ｆｍｉｎi＜Ｆｘi＜Ｆｍａｘi）の領域にあれば必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］＝０である。各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力上限Ｆｍａｘi以上（Ｆｘi≧Ｆｍａｘi）のとき必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］＝Ｆｍａｘi−Ｆｘiであり、各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力下限Ｆｍｉｎi以下（Ｆｘi≦Ｆｍｉｎi）のとき必要制駆動力補正量ΔＦｓi＝Ｆｍｉｎi−Ｆｘiである。これより、各輪１〜４の必要制駆動力補正値ΔＦｓiとは、各輪１〜４の制駆動力Ｆｘiを各輪１〜４が出力可能な制駆動力にするために最低限どれだけ補正しなければならないかを表す値である。
Here, the necessary braking / driving force correction amount ΔFs i (i = 1 to 4) is set for each
また、上記の閾値Ｆｔｈは、例えば路面反力Ｆiと制駆動力Ｆｘiとの差が大きくなる、つまりスリップの傾向が強くなっていることや、モータ１１〜１４の過熱が進行している等の現象を判断するための閾値である。本実施形態では車両重量Ｗ［Ｎ］の１％（つまり０．０１Ｗ）を閾値Ｆｔｈとしている。
In addition, the threshold value Fth is, for example, that the difference between the road surface reaction force F i and the braking / driving force Fx i is large, that is, the tendency of slip is strong, or the
ステップ１３０では、ステップ１０１で求めた制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝をステップ１１０で求めた制駆動力上限Ｆｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｍｉｎiで各輪１〜４毎に制限する。制限する方法について次に説明する。
In step 130, the braking / driving force distribution set {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} obtained in
まず、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(j)がＦｍｉｎ1≦Ｆｘ1(j)≦Ｆｍａｘ1の条件を満たす整数ｊを全て抽出し、配列Ｓｔに記憶する。次に、配列Ｓｔに記憶された整数ｊの中から右前輪２の制駆動力Ｆｘ2(j)がＦｍｉｎ2≦Ｆｘ2(j)≦Ｆｍａｘ2の条件を満たす整数ｊをさらに抽出する。この作業をさらに、左後輪３、右後輪４の順番で行い、最終的に実現可能な制駆動力配分を指し示す整数ｊの集合を配列Ｓｔという形で得る。また、実現可能な制駆動力配分を指し示す整数ｊの数を配列数Ｓｔｎｕｍに設定する。
First, all integers j in which the braking / driving force Fx 1 (j) of the left
このように制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を制駆動力上限Ｆｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｍｉｎiで制限することによって、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合より、スリップやモータ過熱等の制駆動力制限によって実現不可能な制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を除外することができる。
As described above, the set {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} of the braking / driving force distribution is limited by the braking / driving force upper limit Fmax i and the braking / driving force lower limit Fmin i . As a result, the braking / driving force limit such as slip and motor overheating is determined from the set of braking / driving force distributions that realizes the same vehicle behavior as that obtained in
ステップ１４０では、配列数Ｓｔｎｕｍがゼロでない場合、つまりステップ１００で求めたと同一の車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が存在する場合にはステップ１５０に進み、ステップ１３０で得られた実現可能な制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝の中から、一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択する（制駆動力の再配分を行う）。
In step 140, if the sequence number Stnum is not zero, i.e. the braking-driving force distribution to realize the same vehicle behavior and calculated in step 100 {Fx 1, Fx 2, Fx 3, Fx 4}
ステップ１５０におけるこの一つの制駆動力配分の選択方法として次に３つを挙げる。
＜６＞一つの制駆動力配分の選択１
配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分と、ステップ７０で設定している各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4とから次の式（３２）の評価関数Ｊ(j)を配列Ｓｔに記録された整数ｊ毎に計算し、それら計算した評価関数Ｊ(j)のうち、評価関数Ｊ(j)の値を最小とする制駆動力配分を選ぶ。
Three methods for selecting this one braking / driving force distribution in
<6> Selection of one braking / driving
From the braking / driving force distribution corresponding to each integer j recorded in the array St and the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 of the wheels 1 to 4 set in Step 70, The evaluation function J (j) of (32) is calculated for each integer j recorded in the array St, and the braking / driving that minimizes the value of the evaluation function J (j) among the calculated evaluation functions J (j). Choose power distribution.
Ｊ(j)＝（Ｆｘ1−Ｆｘ1(j)）＋（Ｆｘ2−Ｆｘ2(j)）
＋（Ｆｘ3−Ｆｘ3(j)）＋（Ｆｘ4−Ｆｘ4(j)）
…（３２）
例えば、配列Ｓｔに記録された整数ｊが１，３，５であったとすると、次の式（補１６ａ）〜式（補１６ｃ）により評価関数Ｊ(1)，Ｊ(3)，Ｊ(5)を計算する。
J (j) = (Fx 1 −Fx 1 (j)) + (Fx 2 −Fx 2 (j))
+ (Fx 3 −Fx 3 (j)) + (Fx 4 −Fx 4 (j))
... (32)
For example, if the integer j recorded in the array St is 1, 3, and 5, the evaluation functions J (1), J (3), J (5) are obtained by the following equations (complement 16a) to (complement 16c). ).
Ｊ(1)＝（Ｆｘ1−Ｆｘ1(1)）＋（Ｆｘ2−Ｆｘ2(1)）
＋（Ｆｘ3−Ｆｘ3(1)）＋（Ｆｘ4−Ｆｘ4(1)）
…（補１６ａ）
Ｊ(3)＝（Ｆｘ1−Ｆｘ1(3)）＋（Ｆｘ2−Ｆｘ2(3)）
＋（Ｆｘ3−Ｆｘ3(3)）＋（Ｆｘ4−Ｆｘ4(3)）
…（補１６ｂ）
Ｊ(5)＝（Ｆｘ1−Ｆｘ1(5)）＋（Ｆｘ2−Ｆｘ2(5)）
＋（Ｆｘ3−Ｆｘ3(5)）＋（Ｆｘ4−Ｆｘ4(5)）
…（補１６ｃ）
そして、Ｊ(1)＞Ｊ(3)＞Ｊ(5)であれば、｛Ｆｘ1(5)，Ｆｘ2(5)，Ｆｘ3(5)，Ｆｘ4(5)｝を求めるべき制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝として選択する。
J (1) = (Fx 1 −Fx 1 (1)) + (Fx 2 −Fx 2 (1))
+ (Fx 3 −Fx 3 (1)) + (Fx 4 −Fx 4 (1))
... (Supplement 16a)
J (3) = (Fx 1 −Fx 1 (3)) + (Fx 2 −Fx 2 (3))
+ (Fx 3 −Fx 3 (3)) + (Fx 4 −Fx 4 (3))
... (Supplement 16b)
J (5) = (Fx 1 −Fx 1 (5)) + (Fx 2 −Fx 2 (5))
+ (Fx 3 −Fx 3 (5)) + (Fx 4 −Fx 4 (5))
... (Supplement 16c)
And if J (1)> J (3)> J (5), the braking / driving to obtain {Fx 1 (5), Fx 2 (5), Fx 3 (5), Fx 4 (5)} Select force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 }.
このように、評価関数Ｊ(j)の値を最小とする制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択することは、スリップやモータ過熱等による制駆動力制限によって制駆動力を再配分する場合に、再配分しない場合との各輪１〜４の制駆動力差を最小にする方法の一つであり、制駆動力の急変によるショックを抑制する効果がある。
＜７＞一つの制駆動力配分の選択２（請求項９に記載の発明）
配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分の中でモータ１１〜１４の総消費電力が最小となる制駆動力配分を選択する。選択の方法としては以下の通り。
Thus, selecting the value minimum to braking-driving force distribution of the evaluation function J (j) {Fx 1, Fx 2,
<7> One braking / driving force distribution selection 2 (Invention of Claim 9)
The braking / driving force distribution that minimizes the total power consumption of the
モータ１１〜１４が消費する電力と、実際に制駆動力として得られる出力との差、つまり制駆動トルクと回転速度とをパラメータとして予め求めておいたモータロス（モータ１１〜１４の損失エネルギ）のマップから、配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分毎に、各輪１〜４のモータロスＰlossi(j)［Ｗ］（ｉ＝１〜４）を求め、これらモータロスＰlossi(j)の和Ｐloss(j)［Ｗ］を次式（補１７）により算出し、この算出した総モータロスＰloss(j)が最小となる制駆動力配分を選択する。
The difference between the electric power consumed by the
Ｐloss(j)＝Ｐloss1(j)＋Ｐloss2(j)＋Ｐloss3(j)＋Ｐloss4(j)
…（補１７）
各輪１〜４のモータロスは、図１７のように制駆動トルク［Ｎｍ］と回転速度［ｒａｄ／ｓ］とに応じ、回転速度が同じであれば制駆動トルク（＝制駆動力×Ｒ）が正の値であるいは負の値で増えるほどモータロスが大きくなるように、また制駆動トルクが同じであれば回転速度が高くなるほどモータロスが大きくなるように予め設定している。図１７において、図示の５つのα１〜α５が値の異なるモータロスであり、α１よりα２のほうが、α２よりα３のほうが、α３よりα４のほうが、α４よりα５のほうがモータロスが大きくなっている（α５＞α４＞α３＞α２＞α１）。なお、図１７でもαを用いているが、図１４のαとは異なる。例えば、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1と回転速度ω1から、左前輪１のモータロスＰloss1(j)を求めるには次のようにする。すなわち、図１７において横軸がω1、縦軸がＦｘ1×ＲのときのモータロスＰlossは所定値α５であるので、この所定値α５を左前輪１のモータロスＰloss1(j)とする。
Ploss (j) = Ploss 1 (j) + Ploss 2 (j) + Ploss 3 (j) + Ploss 4 (j)
... (Supplement 17)
As shown in FIG. 17, the motor loss of each of the
具体的に考えてみる。配列Ｓｔに記録された整数ｊが１，３，５であったとすると、次の式（補１８ａ）〜式（補１８ｃ）により総モータロスＰloss(1)，Ｐloss(3)，Ｐloss(5)を計算する。 Think concretely. If the integer j recorded in the array St is 1, 3, and 5, the total motor loss Ploss (1), Ploss (3), Ploss (5) is calculated by the following equations (complement 18a) to (complement 18c). calculate.
Ｐloss(1)＝Ｐloss1(1)＋Ｐloss2(1)＋Ｐloss3(1)＋Ｐloss4(j)
…（補１８ａ）
Ｐloss(3)＝Ｐloss1(3)＋Ｐloss2(3)＋Ｐloss3(3)＋Ｐloss4(3)
…（補１８ｂ）
Ｐloss(5)＝Ｐloss1(5)＋Ｐloss2(5)＋Ｐloss3(5)＋Ｐloss4(5)
…（補１８ｃ）
そして、Ｐloss(1)＞Ｐloss(3)＜Ｐloss(5)であれば、｛Ｆｘ1(3)，Ｆｘ2(3)，Ｆｘ3(3)，Ｆｘ4(3)｝を求めるべき制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝として選択する。
＜８＞一つの制駆動力配分の選択３（請求項１０に記載の発明）
配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分の中で、各輪１〜４のタイヤ横力と制駆動力との合力であるタイヤ力を輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4で除した値であるタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)の最大値と最小値の差が最も小さくなる制駆動力配分を選択する。選択の方法は次の通り。
Ploss (1) = Ploss 1 (1) + Ploss 2 (1) + Ploss 3 (1) + Ploss 4 (j)
... (Supplement 18a)
Ploss (3) = Ploss 1 (3) + Ploss 2 (3) + Ploss 3 (3) + Ploss 4 (3)
... (Supplement 18b)
Ploss (5) = Ploss 1 (5) + Ploss 2 (5) + Ploss 3 (5) + Ploss 4 (5)
... (Supplement 18c)
And if Ploss (1)> Ploss (3) <Ploss (5), {Fx 1 (3), Fx 2 (3), Fx 3 (3), Fx 4 (3)} should be determined to be controlled. Select force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 }.
<8> Selection of one braking / driving force distribution 3 (Invention of Claim 10)
In the braking / driving force distribution corresponding to each integer j recorded in the array St, the tire force that is the resultant of the tire lateral force and the braking / driving force of each
配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分毎に、各輪１〜４のタイヤ横力Ｆｙ1(j)，Ｆｙ2(j)，Ｆｙ3(j)，Ｆｙ4(j)を推定（算出）し、このタイヤ横力Ｆｙ1(j)，Ｆｙ2(j)，Ｆｙ3(j)，Ｆｙ4(j)と、ステップ３０で求めている輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4とから各輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)を次の式（３３ａ）〜式（３３ｄ）により算出する。
For each braking / driving force distribution corresponding to each integer j recorded in the array St, tire lateral forces Fy 1 (j), Fy 2 (j), Fy 3 (j), Fy 4 (j ) Is estimated (calculated), and the tire lateral forces Fy 1 (j), Fy 2 (j), Fy 3 (j), Fy 4 (j) and the wheel loads W 1 , W 2 obtained in
Ｈ1(j)＝｛（Ｆｘ1(j)2＋Ｆｙ1(j)2）｝1/2／Ｗ1 …（３３ａ）
Ｈ2(j)＝｛（Ｆｘ2(j)2＋Ｆｙ2(j)2）｝1/2／Ｗ2 …（３３ｂ）
Ｈ3(j)＝｛（Ｆｘ3(j)2＋Ｆｙ3(j)2）｝1/2／Ｗ3 …（３３ｃ）
Ｈ4(j)＝｛（Ｆｘ4(j)2＋Ｆｙ4(j)2）｝1/2／Ｗ4 …（３３ｄ）
ここで、各輪１〜４のタイヤ横力Ｆｙ1(j)，Ｆｙ2(j)，Ｆｙ3(j)，Ｆｙ4(j)の算出方法の一例はステップ１００で説明済みであるので、ここでの説明は省略する。
H 1 (j) = {(Fx 1 (j) 2 + Fy 1 (j) 2 )} 1/2 / W 1 (33a)
H 2 (j) = {(Fx 2 (j) 2 + Fy 2 (j) 2 )} 1/2 / W 2 (33b)
H 3 (j) = {(Fx 3 (j) 2 + Fy 3 (j) 2 )} 1/2 / W 3 (33c)
H 4 (j) = {(Fx 4 (j) 2 + Fy 4 (j) 2 )} 1/2 / W 4 (33d)
Here, since an example of the calculation method of the tire lateral forces Fy 1 (j), Fy 2 (j), Fy 3 (j), and Fy 4 (j) of each
そして配列Ｓｔに記録された整数ｊに対応する各制駆動力配分毎に、四輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)のうちの最大値Ｈｍａｘ(j)と、タイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)のうちの最小値Ｈｍｉｎ(j)とを求め、その差であるΔＨ(j)＝Ｈｍａｘ(j)−Ｈｍｉｎ(j)が最も小さくなる整数ｊを採る制駆動力配分を選択する。
For each braking / driving force distribution corresponding to the integer j recorded in the array St, the tire friction circle usage rates H 1 (j), H 2 (j), H 3 (j), H for the four
ここでも、配列Ｓｔに記録された整数ｊが１，３，５であったとする場合で具体的に考えてみると、次の式（補１９ａ）〜式（補２１ｄ）により各輪のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(1)，Ｈ2(1)，Ｈ3(1)，Ｈ4(1)、Ｈ1(3)，Ｈ2(3)，Ｈ3(3)，Ｈ4(3)、Ｈ1(5)，Ｈ2(5)，Ｈ3(5)，Ｈ4(5)を計算する。 Here again, when the integer j recorded in the array St is 1, 3, and 5, specifically, tire friction of each wheel is calculated by the following equations (complement 19a) to equation (complement 21d). Yen usage rate H 1 (1), H 2 (1), H 3 (1), H 4 (1), H 1 (3), H 2 (3), H 3 (3), H 4 (3) , H 1 (5), H 2 (5), H 3 (5), and H 4 (5) are calculated.
Ｈ1(1)＝｛（Ｆｘ1(1)2＋Ｆｙ1(1)2）｝1/2／Ｗ1 …（補１９ａ）
Ｈ2(1)＝｛（Ｆｘ2(1)2＋Ｆｙ2(1)2）｝1/2／Ｗ2 …（補１９ｂ）
Ｈ3(1)＝｛（Ｆｘ3(1)2＋Ｆｙ3(1)2）｝1/2／Ｗ3 …（補１９ｃ）
Ｈ4(1)＝｛（Ｆｘ4(1)2＋Ｆｙ4(1)2）｝1/2／Ｗ4 …（補１９ｄ）
Ｈ1(3)＝｛（Ｆｘ1(3)2＋Ｆｙ1(3)2）｝1/2／Ｗ1 …（補２０ａ）
Ｈ2(3)＝｛（Ｆｘ2(3)2＋Ｆｙ2(3)2）｝1/2／Ｗ2 …（補２０ｂ）
Ｈ3(3)＝｛（Ｆｘ3(3)2＋Ｆｙ3(3)2）｝1/2／Ｗ3 …（補２０ｃ）
Ｈ4(5)＝｛（Ｆｘ4(3)2＋Ｆｙ4(5)2）｝1/2／Ｗ4 …（補２０ｄ）
Ｈ1(5)＝｛（Ｆｘ1(5)2＋Ｆｙ1(5)2）｝1/2／Ｗ1 …（補２１ａ）
Ｈ2(5)＝｛（Ｆｘ2(5)2＋Ｆｙ2(5)2）｝1/2／Ｗ2 …（補２１ｂ）
Ｈ3(5)＝｛（Ｆｘ3(5)2＋Ｆｙ3(5)2）｝1/2／Ｗ3 …（補２１ｃ）
Ｈ4(5)＝｛（Ｆｘ4(5)2＋Ｆｙ4(5)2）｝1/2／Ｗ4 …（補２１ｄ）
そして、Ｈ1(1)，Ｈ2(1)，Ｈ3(1)，Ｈ4(1)のうちの最大値と最小値の差ΔＨ(1)、Ｈ1(3)，Ｈ2(3)，Ｈ3(3)，Ｈ4(3)のうちの最大値と最小値の差ΔＨ(3)、Ｈ1(5)，Ｈ2(5)，Ｈ3(5)，Ｈ4(5)のうちの最大値と最小値の差ΔＨ(5)を求めたところ、ΔＨ(1)＜ΔＨ(3)＜ΔＨ(5)であったとすれば、｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝を求めるべき制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝として選択する。
H 1 (1) = {(Fx 1 (1) 2 + Fy 1 (1) 2 )} 1/2 / W 1 (Supplement 19a)
H 2 (1) = {(Fx 2 (1) 2 + Fy 2 (1) 2 )} 1/2 / W 2 (Supplement 19b)
H 3 (1) = {(Fx 3 (1) 2 + Fy 3 (1) 2 )} 1/2 / W 3 (Supplement 19c)
H 4 (1) = {(Fx 4 (1) 2 + Fy 4 (1) 2 )} 1/2 / W 4 (Supplement 19d)
H 1 (3) = {(Fx 1 (3) 2 + Fy 1 (3) 2 )} 1/2 / W 1 (Supplement 20a)
H 2 (3) = {(Fx 2 (3) 2 + Fy 2 (3) 2 )} 1/2 / W 2 (Supplement 20b)
H 3 (3) = {(Fx 3 (3) 2 + Fy 3 (3) 2 )} 1/2 / W 3 (Supplement 20c)
H 4 (5) = {(Fx 4 (3) 2 + Fy 4 (5) 2 )} 1/2 / W 4 (Supplement 20d)
H 1 (5) = {(Fx 1 (5) 2 + Fy 1 (5) 2 )} 1/2 / W 1 (Supplement 21a)
H 2 (5) = {(Fx 2 (5) 2 + Fy 2 (5) 2 )} 1/2 / W 2 (Supplement 21b)
H 3 (5) = {(Fx 3 (5) 2 + Fy 3 (5) 2 )} 1/2 / W 3 (Supplement 21c)
H 4 (5) = {(Fx 4 (5) 2 + Fy 4 (5) 2 )} 1/2 / W 4 (Supplement 21d)
Then, the difference ΔH (1), H 1 (3), H 2 (3) between the maximum value and the minimum value of H 1 (1), H 2 (1), H 3 (1), H 4 (1). ), H 3 (3), H 4 (3), the difference between the maximum and minimum values ΔH (3), H 1 (5), H 2 (5), H 3 (5), H 4 (5 ), The difference ΔH (5) between the maximum value and the minimum value is obtained. If ΔH (1) <ΔH (3) <ΔH (5), {Fx 1 (1), Fx 2 ( 1), Fx 3 (1), Fx 4 (1)} are selected as braking / driving force distributions {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } to be obtained.
このように一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択することによって、各輪１〜４の路面摩擦係数が急激に低下しても、各輪１〜４のタイヤ摩擦円が飽和しにくくなり車両の操縦安定性をより向上させることができる。
＜９＞一つの制駆動力配分の選択４
車両の操縦安定性が重視される急旋回中には上記＜８＞で述べた選択方法を、これに対して燃費を重視する直進・緩旋回中は上記＜６＞や＜７＞で述べた選択方法を採ることもできる。
By selecting one braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } in this way, even if the road surface friction coefficient of each of the
<9> Selection of one braking / driving
The selection method described in <8> above during a sharp turn where vehicle handling stability is important, while the above <6> and <7> are described during straight and slow turns that emphasize fuel efficiency. A selection method can also be adopted.
選択方法の例としては、例えばステップ１０で検出した横方向加速度Ｙｇの絶対値が閾値Ｙｇｔｈ（本実施形態では３.０ ｍ／ｓ2）以下のときに燃費を重視する直進・緩旋回中と判断し、上記の式（３２）の評価関数Ｊ(j)を最小化する制駆動力配分を、これに対してステップ１０で検出した横方向加速度Ｙｇの絶対値が閾値Ｙｇｔｈより大きければ車両の操縦安定性が重視される急旋回中と判断し、配列Ｓｔに記録された整数ｊに対応する各制駆動力配分毎に、四輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)の最大値Ｈｍａｘ(j)と最小値Ｈｍｉｎ(j)を求め、その最大値と最小値の差であるΔＨ(j)＝Ｈｍａｘ(j)−Ｈｍｉｎ(j)が最も小さくなる制駆動力配分をそれぞれ選択する。
As an example of the selection method, for example, when the absolute value of the lateral acceleration Yg detected in
これで制駆動力の再配分の説明を終える。 This completes the explanation of the redistribution of braking / driving force.
一方、ステップ１４０で配列数Ｓｔｎｕｍがゼロである場合、つまり、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分が各輪１〜４の制駆動力制限により存在しない場合には、ステップ２１０〜２７０に進む。
On the other hand, if the arrangement number Stnum is zero in step 140, that is, the braking / driving force distribution for realizing the same vehicle behavior as that obtained in
ステップ２１０〜２７０は、必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜（ｉ＝１〜４）が最も大きくなっている車輪の制駆動力を出力可能な範囲に再設定しながら、車両挙動（前後方向の加速度Ｘｇ、横方向の加速度Ｙｇ、車両重心周りのヨーモーメントＭ）をなるべく乱さない各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を用いて、各輪の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を求める部分である。言い換えると、ステップ２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０は、制駆動力上限Ｆｍａｘi（ＦｄｍａｘiまたはＦｓｍａｘi）、制駆動力下限Ｆｍｉｎi（ＦｄｍｉｎiまたはＦｓｍｉｎi）によって制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝が制限され、ステップ７０で定まっている制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を連続的に変化させることができない場合に、各輪１〜４の制駆動力変化が不連続となることを許可し、ステップ７０で定まっている制駆動力配分とは連続しない制駆動力配分を求める部分である。
In
なお、ステップ２１０よりステップ２７０までの間で、前述の式（１９）を用いて制駆動力の再配分を行っているが、これは車両挙動変化をゼロとする制駆動力再配分が行えないときの対策の一例であり、本発明が必ずステップ２１０〜２７０の制御を用いなければならないということではない。
Note that the braking / driving force redistribution is performed from
まずステップ２１０では、必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜が最も大きくなっている車輪の必要制駆動力補正量ΔＦｓiを制駆動力補正量最大値ΔＦｋとする。
First, in
ステップ２２０では、この制駆動力補正量最大値の絶対値｜ΔＦｋ｜が閾値Ｆｔｈｂ以下の場合にフラグｆｌｇ＝１に設定し、仮の制駆動力補正量ΔＦｋｒにこの制駆動力補正量最大値ΔＦｋを設定する。また、制駆動力補正量最大値の絶対値｜ΔＦｋ｜が閾値Ｆｔｈｂを超えている場合にフラグｆｌｇ＝０に設定し、かつこのとき制駆動力補正量最大値ΔＦｋが正の値（ゼロである場合を含む）であれば仮の制駆動力補正量ΔＦｋｒ＝Ｆｔｈｂとし、これに対して制駆動力補正量最大値ΔＦｋが負の値であれば仮の制駆動力補正量ΔＦｋｒ＝−Ｆｔｈｂとする。 In step 220, when the absolute value | ΔFk | of the braking / driving force correction amount maximum value is equal to or less than the threshold value Fthb, the flag flg = 1 is set, and the braking / driving force correction amount maximum value is set to the temporary braking / driving force correction amount ΔFkr. ΔFk is set. When the absolute value | ΔFk | of the braking / driving force correction amount maximum value exceeds the threshold value Fthb, the flag flg = 0 is set. At this time, the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is a positive value (zero). In some cases, the provisional braking / driving force correction amount ΔFkr = Fthb. On the other hand, if the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is a negative value, the provisional braking / driving force correction amount ΔFkr = −Fthb. And
上記のフラグｆｌｇ及び閾値Ｆｔｈｂについて次に説明する。 Next, the flag flg and the threshold value Fthb will be described.
四輪１〜４のうちいずれか一輪の制駆動力が変化した場合あるいは四輪１〜４のうち任意に一輪の制駆動力を変化させた場合に、車両挙動（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍ）を乱さない残り三輪の制駆動力補正量ΔＦｘiを求めるため上記の式（１９）を用いる際には、各輪１〜４の制駆動力変化量が微小であるということが前提条件になっている。従って、この制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できないほど大きな場合には上記の式（１９）を用いて残り三輪の制駆動力補正量ΔＦｘiを正確に求めることが難しくなる。これを判断するフラグが上記のフラグｆｌｇであり、制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できないほど大きな変化である場合にフラグｆｌｇ＝０に、またそうでない（つまり制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できるほど小さな変化である）場合にフラグｆｌｇ＝１に設定している。
When the braking / driving force of any one of the four
また、この十分微小であると仮定できる制駆動力変化量最大値の絶対値が閾値Ｆｔｈｂであり、制駆動力補正量最大値ΔＦｋがこの閾値Ｆｔｈｂ以上の場合には、必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜が最も大きくなっている車輪の制駆動力が閾値Ｆｔｈｂだけ変化したと仮置きして、後述するステップ２５０で各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正すると共に、ステップ２７０で制駆動力補正量最大値ΔＦｋが正の値（ゼロである場合を含む）であるならΔＦｋ←ΔＦｋ−Ｆｔｈｂとし、制駆動力補正量最大値ΔＦｋが負の値であるならΔＦｋ←ΔＦｋ＋Ｆｔｈｂとすることによって制駆動力補正量最大値ΔＦｋを小さくする。
Further, when the absolute value of the braking / driving force variation maximum value that can be assumed to be sufficiently small is the threshold value Fthb, and the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is equal to or larger than the threshold value Fthb, the necessary braking / driving force correction amount is obtained. Assuming that the braking / driving force of the wheel having the largest absolute value | ΔFsi | of the wheel has changed by the threshold value Fthb, the braking / driving force Fx 1 , Fx 2 , Fx of each of the
ステップ２２０〜２７０でのこれらの操作を制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分小さくなる（つまりステップ２２０で｜ΔＦｋ｜≦Ｆｔｈｂとなる）まで繰り返すことによって、制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できないほど大きい場合でも、残り三輪の制駆動力補正量ΔＦｘiを得ることができる。本実施形態では上記の閾値Ｆｔｈｂを車両重量Ｗ［Ｎ］の４％（つまり０.０４Ｗ）としている。 By repeating these operations in steps 220 to 270 until the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk becomes sufficiently small (that is, | ΔFk | ≦ Fthb in step 220), the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is sufficient. even if that can not be assumed to be small large, it is possible to obtain the braking and driving force correction amount DerutaFx i rest Miwa. In the present embodiment, the threshold value Fthb is 4% of the vehicle weight W [N] (that is, 0.04 W).
ステップ２３０では、ステップ３０，８０で推定（算出）した各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4から、各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4を求める。
In step 230, the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 estimated (calculated) in
ここで、各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4の求め方を左前輪１の場合を例にとって説明する。
Here, how to obtain the tire lateral force sensitivities k 1 , k 2 , k 3 , and k 4 with respect to the change in braking / driving force of each of the
まず、前提としてコントローラ８には左前輪１の輪荷重Ｗ1，横滑り角β1毎に、左前輪１の制駆動力とタイヤ横力との関係を表す複数のタイヤ特性のマップを用意しておく。この複数のタイヤ特性は、ステップ１００のところで既に述べた通り、図１４のように設定されている。
First, as a premise, the
左前輪１の制駆動力Ｆｘ1に対応するタイヤ横力Ｆｙ1と、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1＋ｄＦｘ1に対応するタイヤ横力Ｆｙ1＋ｄＦｙ1とを、複数のタイヤ特性のうち輪荷重Ｗ1、横滑り角β1のときのタイヤ特性を選択して求め、左前輪１の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1を次の式（３４ａ）により求める。
A tire lateral force Fy 1 corresponding to the braking / driving force Fx 1 of the left
ｋ1＝｛（Ｆｙ1＋ｄＦｙ1）−Ｆｙ1｝／｛（Ｆｘ1＋ｄＦｘ1）−Ｆｘ1｝
＝ｄＦｙ1／ｄＦｘ1 …（３４ａ）
式（３４ａ）は上記の式（５）と基本的に同じ式である。式（３４ａ）右辺の分母のｄＦｘ1は左前輪１の輪荷重Ｗ1と比較して十分微小な制駆動力変化量［Ｎ］（ｄＦｘ1＞０）であり、予め与えておく。つまり、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1＋ｄＦｘ1に対応するタイヤ横力Ｆｙ1＋ｄＦｙ1のマップ値から、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1に対応するタイヤ横力Ｆｙ1のマップ値を差し引いて、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1が微小な変化量ｄＦｘ1だけ変化したときのタイヤ横力の変化量ｄＦｙ1を求めることによって、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1の変化に対するタイヤ横力Ｆｙ1の感度ｋ1を上記の式（３４ａ）により求めることができる。
k 1 = {(Fy 1 + dFy 1 ) −Fy 1 } / {(Fx 1 + dFx 1 ) −Fx 1 }
= DFy 1 / dFx 1 (34a)
Expression (34a) is basically the same as Expression (5) above. An equation (34a) dFx 1 in the denominator of the right-hand side as compared to the wheel load W 1 of the left
残り３つの車輪２〜４についても同様に、各輪２〜４の輪荷重Ｗi，横滑り角βiに対応した複数のタイヤ特性のマップを用意しておき、各輪２〜４の輪荷重Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と比較して十分微小な変化量ｄＦｘ2，ｄＦｘ3，ｄＦｘ4を定義して、各輪２〜４の制駆動力Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4が微小な変化量ｄＦｘ2，ｄＦｘ3，ｄＦｘ4だけ変化したときのタイヤ横力の感度ｋ2，ｋ3，ｋ4を次の式により求める。
Similarly, for the remaining three
ｋ2＝ｄＦｙ2／ｄＦｘ2 …（３４ｂ）
ｋ3＝ｄＦｙ3／ｄＦｘ3 …（３４ｃ）
ｋ4＝ｄＦｙ4／ｄＦｘ4 …（３４ｄ）
このときさらにタイヤ特性を、各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4、各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4に加えて、各輪１〜４の路面摩擦係数μ1，μ2，μ3，μ4毎に用意することによって各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4をさらに高精度に求めることができる。
k 2 = dFy 2 / dFx 2 (34b)
k 3 = dFy 3 / dFx 3 (34c)
k 4 = dFy 4 / dFx 4 (34d)
At this time, the tire characteristics are further added to the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the
ステップ２４０では、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めた車両挙動を乱さない各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求める。
In step 240, the braking / driving force correction amounts ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 of the wheels 1 to 4 that do not disturb the vehicle behavior obtained in
具体的には各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4の比を次の式（３５）の通りにすれば、車両挙動の変化をゼロに抑えることができるので、例えば、左前輪１の必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓ1｜が４つの必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓ1｜，｜ΔＦｓ2｜，｜ΔＦｓ3｜，｜ΔＦｓ4｜の中で最も大きい場合には、各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を、ステップ２３０で求めた各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4と、ステップ４０で求めている各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4とから、次の４つの式（３６）〜式（３９）により求める。
Specifically, if the ratio of the braking / driving force correction amounts ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 of each
ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4
＝｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ1−ｋ1sinδ1）
：｛（−Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）−ｈ1（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ2−ｋ2sinδ2）
：｛（−Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）−ｈ4（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ3−ｋ3sinδ3）
：｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）＋ｈ3（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ4−ｋ4sinδ4）
…（３５）
ΔＦｘ1＝ΔＦｋｒ …（３６）
ΔＦｘ2＝［｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）−ｈ1（ｈ4−ｈ3）｝
／｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝］
・｛（cosδ1−ｋ1sinδ1）／（cosδ2−ｋ2sinδ2）｝ΔＦｋｒ
…（３７）
ΔＦｘ3＝［｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）−ｈ4（ｈ2−ｈ1）｝
／｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝］
・｛（cosδ1−ｋ1sinδ1）／（cosδ3−ｋ3sinδ3）｝ΔＦｋｒ
…（３８）
ΔＦｘ4＝［｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）＋ｈ3（ｈ2−ｈ1）｝
／｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝］
・｛（cosδ1−ｋ1sinδ1）／（cosδ4−ｋ4sinδ4）｝ΔＦｋｒ
…（３９）
ここで、式（３５）、式（３７）〜式（３９）において係数ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4は次の値であるので、これらの係数ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4も、ステップ２３０で求めた各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4と、ステップ４０で求めている各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4とから算出する。
ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4
= {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}
/ (Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 )
: {(- L t / L l) (h 3 -h 1) -h 1 (h 4 -h 3)}
/ (Cosδ 2 −k 2 sinδ 2 )
: {(- L t / L l) (h 4 -h 2) -h 4 (h 2 -h 1)}
/ (Cosδ 3 −k 3 sinδ 3 )
: {(L t / L l ) (h 3 −h 1 ) + h 3 (h 2 −h 1 )}
/ (Cosδ 4 −k 4 sinδ 4 )
... (35)
ΔFx 1 = ΔFkr (36)
ΔFx 2 = [{− (L t / L l ) (h 3 −h 1 ) −h 1 (h 4 −h 3 )}
/ {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}]
{(Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 ) / (cosδ 2 −k 2 sinδ 2 )} ΔFkr
... (37)
ΔFx 3 = [{− (L t / L l ) (h 4 −h 2 ) −h 4 (h 2 −h 1 )}
/ {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}]
{(Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 ) / (cosδ 3 −k 3 sinδ 3 )} ΔFkr
... (38)
ΔFx 4 = [{(L t / L l ) (h 3 −h 1 ) + h 3 (h 2 −h 1 )}
/ {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}]
· {(Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 ) / (cosδ 4 −k 4 sinδ 4 )} ΔFkr
... (39)
Here, in the equations (35) and (37) to (39), the coefficients h 1 , h 2 , h 3 , h 4 are the following values, so these coefficients h 1 , h 2 , h 3 , h 4 is also the sensitivity of the tire lateral force k 1 , k 2 , k 3 , k 4 to the change in braking / driving force of each
ｈ1＝（sinδ1＋ｋ1cosδ1）／（cosδ1−ｋ1sinδ1） …（補２２ａ）
ｈ2＝（sinδ2＋ｋ2cosδ2）／（cosδ2−ｋ2sinδ2） …（補２２ｂ）
ｈ3＝（sinδ3＋ｋ3cosδ3）／（cosδ3−ｋ3sinδ3） …（補２２ｃ）
ｈ4＝（sinδ4＋ｋ4cosδ4）／（cosδ4−ｋ4sinδ4） …（補２２ｄ）
式（３５）は前述の式（１９）と同じである。また、３つの式（３７）〜式（３９）は前述の３つの式（１６）〜式（１８）と基本的に同じものである。式（補２２ａ）〜式（補２２ｄ）は前述の式（補３ａ）〜式（補３ｄ）と同じである。
h 1 = (sin δ 1 + k 1 cos δ 1 ) / (cos δ 1 −k 1 sin δ 1 ) (Supplement 22a)
h 2 = (sin δ 2 + k 2 cos δ 2 ) / (cos δ 2 −k 2 sin δ 2 ) (Supplement 22b)
h 3 = (sin δ 3 + k 3 cos δ 3 ) / (cos δ 3 −k 3 sin δ 3 ) (Supplement 22c)
h 4 = (sin δ 4 + k 4 cos δ 4 ) / (cos δ 4 −k 4 sin δ 4 ) (Supplement 22d)
Expression (35) is the same as Expression (19) described above. Further, the three expressions (37) to (39) are basically the same as the above-described three expressions (16) to (18). Expressions (complement 22a) to (complement 22d) are the same as the aforementioned expressions (complement 3a) to (complement 3d).
残り三輪２〜４のうちのいずれか一輪の必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜（ｉ＝２〜４）が４つの必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓ1｜，｜ΔＦｓ2｜，｜ΔＦｓ3｜，｜ΔＦｓ4｜の中で最も大きい場合についても、同様にして各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求める。
The absolute value | ΔFs i | (i = 2 to 4) of the required braking / driving force correction amount for any one of the remaining three
なお、本実施形態では各輪１〜４の舵角δ1，δ2 ，δ3 ，δ4をステップ４０で直接計測し、４つの制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4の比を与える式（３５）及び各制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を与える式（３６）〜式（３９）に基づいて各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めている。これは即ち、各輪１〜４の制駆動力やタイヤ横力等がサスペンションに加わることによって発生する舵角変化（コンプライアンスステア，ロールステア等）を考慮して各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めていることに他ならない。従って、各輪１〜４の舵角を、直接検出する手段を有さないためにステアリング５の回転角θとステアリングギア比等から推定するような車両では、このサスペンション特性から舵角変化量を推定し、各輪１〜４の舵角の推定値を補正することによって各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4をより高精度に求めることができる。
In the present embodiment, the steering angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 of the
ステップ２５０では、ステップ２４０で求めた各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4で各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正する、つまり次の式（４０）〜式（４３）により各輪の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を算出する。
In step 250, the braking / driving force correction amounts ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , ΔFx 4 of the
Ｆｘ1←Ｆｘ1＋ΔＦｘ1 …（４０）
Ｆｘ2←Ｆｘ2＋ΔＦｘ2 …（４１）
Ｆｘ3←Ｆｘ3＋ΔＦｘ3 …（４２）
Ｆｘ4←Ｆｘ4＋ΔＦｘ4 …（４３）
ステップ２６０では、フラグｆｌｇをみる。フラグｆｌｇ＝１（制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できるほど小さな変化である）ならばステップ３００へ進む。
Fx 1 <-Fx 1 + ΔFx 1 (40)
Fx 2 <-Fx 2 + ΔFx 2 (41)
Fx 3 <-Fx 3 + ΔFx 3 (42)
Fx 4 <-Fx 4 + ΔFx 4 (43)
In
フラグｆｌｇ＝０（制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できないほど大きな変化である）ときには制駆動力補正量最大値ΔＦｋを小さくするため、ステップ２７０に進み、そのときの制駆動力補正量最大値ΔＦｋが正の値（ゼロである場合を含む）であれば、制駆動力補正量最大値ΔＦｋより閾値Ｆｔｈｂだけ差し引いた値を改めて制駆動力補正量最大値ΔＦｋとした後、ステップ２２０の操作を実行する。これに対して、そのときの制駆動力補正量最大値ΔＦｋが負の値であれば、制駆動力補正量最大値ΔＦｋに閾値Ｆｔｈｂを加算した値を改めて制駆動力補正量最大値ΔＦｋとした後、ステップ２２０の操作を実行する。 When the flag flg = 0 (the change is so large that the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk cannot be assumed to be sufficiently small), the process proceeds to step 270 to reduce the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk. If the driving force correction amount maximum value ΔFk is a positive value (including a case where the driving force correction amount maximum value ΔFk is zero), the value obtained by subtracting the threshold Fthb from the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is again set as the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk. Thereafter, the operation of step 220 is executed. On the other hand, if the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk at that time is a negative value, a value obtained by adding the threshold Fthb to the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is changed to the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk. After that, the operation of step 220 is executed.
２度目のステップ２２０において、制駆動力補正量最大値の絶対値｜ΔＦｋ｜が閾値Ｆｔｈｂ以下に収まりフラグｆｌｇ＝０となれば制駆動力補正量最大値ΔＦｋが十分微小であると仮定できるほど小さな変化になったと判断し、ステップ２３０、２４０、２５０で各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めて各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正した後、ステップ２６０よりステップ３００に進む。
In the second step 220, if the absolute value | ΔFk | of the braking / driving force correction amount maximum value falls below the threshold value Fthb and the flag flg = 0, it can be assumed that the braking / driving force correction amount maximum value ΔFk is sufficiently small. It is determined that the change is small, and the braking / driving force correction amounts ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4 of each
一方、２度目のステップ２２０においても制駆動力補正量最大値の絶対値｜ΔＦｋ｜が閾値Ｆｔｈｂ以下に収まらずフラグｆｌｇ＝１となったときには、再びステップ２３０、２４０、２５０で制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めて制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正した後、ステップ２６０よりステップ２７０へと進み、制駆動力補正量最大値ΔＦｋを閾値Ｆｔｈｂの分だけさらに小さくしてステップ２２０に戻る。こうしたステップ２７０、２２０の操作の繰り返しによりやがて制駆動力補正量最大値の絶対値｜ΔＦｋ｜が閾値Ｆｔｈｂ以下に収まりフラグｆｌｇ＝０となるので、そのときにはステップ２３０、２４０、２５０で制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求めて制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を補正した後、ステップ２６０よりステップ３００に進む。
On the other hand, when the absolute value | ΔFk | of the braking / driving force correction amount maximum value does not fall below the threshold value Fthb and becomes flag flg = 1 in the second step 220, the braking / driving force correction is performed again in steps 230, 240, and 250. After obtaining the amounts ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , ΔFx 4 and correcting the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 , the process proceeds from
ステップ３００では、このようにして求めた制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4にそれぞれ各輪１〜４の半径Ｒを乗じた値、即ちトルク指令値（Ｆｘ1×Ｒ，Ｆｘ2×Ｒ，Ｆｘ3×Ｒ，Ｆｘ4×Ｒ）が得られるようにモータ１１〜１４を制御する。
In step 300, the longitudinal force Fx 1 obtained in this way, Fx 2, Fx 3, respectively Fx 4 value obtained by multiplying the radius R of the
次に、図１３のフローチャートに基づき、ステップ５０で求めている要求制駆動力ｔＦと、ステップ６０で求めている目標左右輪制駆動力差ΔＦと、ステップ３０で求めている各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と、ステップ８０で求めている各輪１〜４の横滑り角β1，β2，β3，β4とから、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を決定するマップを求める方法について説明する。
Next, based on the flowchart of FIG. 13, the required braking / driving force tF obtained in
ステップ５１０では、１０個の変数ｈt，ｈΔ，ｈw1，ｈw2，ｈw3，ｈw4，ｈβ1，ｈβ2，ｈβ3，ｈβ4にそれぞれ最小値の１を設定する。
In
ステップ５２０では目標制駆動力の関数ｔＦ（ｈt）を次の式（５１）により設定する。
In
ｔＦ（ｈt）＝（ｔＦmax−ｔＦmin）÷１００×ｈt＋ｔＦmin …（５１）
ここで、式（５１）右辺のｔＦmaxは図９（Ａ）のステップ５０において目標制駆動力ｔＦが採り得る最大値［Ｎ］、式（５１）右辺のｔＦminは図９（Ａ）のステップ５０において要求制駆動力ｔＦが採り得る最小値［Ｎ］で、図１０、図１１より予め分かっている。従って、目標制駆動力の関数ｔＦ（ｈt）はｈtを変数として最小値ｔＦminから最大値ｔＦmaxまでを動く直線となる。
tF (h t ) = (tF max −tF min ) ÷ 100 × h t + tF min (51)
Here, tF max on the right side of Equation (51) is the maximum value [N] that can be taken by the target braking / driving force tF in
ステップ５３０では目標左右輪制駆動力差の関数ｔＦ（ｈΔ）を次の式（５２）により設定する。
In
ΔＦ（ｈΔ）＝（ΔＦmax−ΔＦmin）÷１００×ｈΔ＋ΔＦmin…（５２）
ここで、式（５２）右辺のΔＦmaxは図９（Ａ）のステップ６０において目標左右輪制駆動力差ΔＦが採り得る最大値［Ｎ］、式（５２）右辺のΔＦminは図９（Ａ）のステップ６０において目標左右輪制駆動力差ΔＦが採り得る最小値［Ｎ］で、図１２より予め分かっている。従って、目標左右輪制駆動力差の関数ｔＦ（ｈΔ）はｈΔを変数として最小値ΔＦminから最大値ΔＦmaxまでを動く直線となる。
ΔF (hΔ) = (ΔF max −ΔF min ) ÷ 100 × hΔ + ΔF min (52)
Here, ΔF max on the right side of equation (52) is the maximum value [N] that can be taken by the target left and right wheel braking / driving force difference ΔF in
ステップ５４０では左前輪１の輪荷重の関数Ｗ1（ｈw1）を次の式（５３）により設定する。
In step 540, the wheel load function W 1 (h w1 ) of the left
Ｗ1（ｈw1）＝（Ｗ1max−Ｗ1min）÷１００×ｈw1＋Ｗ1min …（５３）
ここで、式（５３）右辺のＷ1maxは本車両の左前輪１が採り得る輪荷重の最大値［Ｎ］、式（５３）右辺のＷ1minは本車両の左前輪１が採り得る輪荷重の最小値［Ｎ］で、予め定めている。従って、左前輪１の関数Ｗ1（ｈw1）はｈw1を変数として最小値Ｗ1minから最大値Ｗ1maxまでを動く直線となる。
W 1 (h w1 ) = (W 1max −W 1 min ) ÷ 100 × h w1 + W 1 min (53)
Here, W 1max on the right side of Expression (53) is the maximum value [N] of the wheel load that can be taken by the left
ステップ５５０〜５７０では残り三輪２，３，４の輪荷重の関数Ｗ2（ｈw2），Ｗ3（ｈw3），Ｗ4（ｈw4）を左前輪１と同じく次の式（５４）〜式（５６）により設定する。
In
Ｗ2（ｈw2）＝（Ｗ2max−Ｗ2min）÷１００×ｈw2＋Ｗ2min …（５４）
Ｗ3（ｈw3）＝（Ｗ3max−Ｗ3min）÷１００×ｈw3＋Ｗ3min …（５５）
Ｗ4（ｈw4）＝（Ｗ4max−Ｗ4min）÷１００×ｈw4＋Ｗ4min …（５６）
ここで、式（５４）〜式（５６）右辺のＷ2max，Ｗ3max，Ｗ4maxは各輪２，３，４が採り得る輪荷重の最大値［Ｎ］、式（５４）〜式（５６）右辺のＷ2min，Ｗ3min，Ｗ4minは各輪２，３，４が採り得る輪荷重の最小値［Ｎ］で、これらも予め定めている。従って、残り三輪２〜４の関数Ｗ2（ｈw2），Ｗ3（ｈw3），Ｗ4（ｈw4）はｈw2，ｈw3，ｈw4を変数として最小値Ｗ2min，Ｗ3min，Ｗ4minから最大値Ｗ2max，Ｗ3max，Ｗ4maxまでを動く直線となる。
W 2 (h w2) = ( W 2max -W 2min) ÷ 100 × h w2 + W 2min ... (54)
W 3 (h w3 ) = (W 3max −W 3min ) ÷ 100 × h w3 + W 3min (55)
W 4 (h w4 ) = (W 4max −W 4min ) ÷ 100 × h w4 + W 4min (56)
Here, W 2max , W 3max , W 4max on the right side of the equations (54) to (56) are the maximum wheel loads [N] that can be taken by the
ステップ５８０では左前輪１の横滑り角の関数β1（ｈβ1）を次の式（５７）により設定する。
In
β1（ｈβ1）＝（β1max−β1min）÷１００×ｈβ1＋β1min …（５７）
ここで、式（５７）右辺のβ1maxは本車両の左前輪１が採り得る横滑り角の最大値［ｒａｄ］、式（５７）右辺のβ1minは本車両の左前輪１が採り得る横滑り角の最小値［ｒａｄ］で、予め定めている。従って、左前輪１の横滑り角の関数β1（ｈβ1）はｈβ1を変数として最小値β1minから最大値β1maxまでを動く直線となる。
β 1 (hβ 1 ) = (β 1max −β 1 min ) ÷ 100 × hβ 1 + β 1min (57)
Here, β 1max on the right side of equation (57) is the maximum value [rad] of the skid angle that can be taken by the left
ステップ５９０〜６１０では残り三輪２，３，４の横滑り角の関数β2（ｈβ2），β3（ｈβ3），β4（ｈβ4）を左前輪１と同じく次の式（５８）〜式（６０）により設定する。
In Steps 590 to 610, the functions β 2 (hβ 2 ), β 3 (hβ 3 ), and β 4 (hβ 4 ) of the remaining slip angles of the remaining three
β2（ｈβ2）＝（β2max−β2min）÷１００×ｈβ2＋β2min …（５８）
β3（ｈβ3）＝（β3max−β3min）÷１００×ｈβ3＋β3min …（５９）
β4（ｈβ4）＝（β4max−β4min）÷１００×ｈβ4＋β4min …（６０）
ここで、式（５８）〜式（６０）右辺のβ2max，β3max，β4maxは残り三輪２，３，４が採り得る輪荷重の最大値［Ｎ］、式（５８）〜式（６０）右辺のβ2min，β3min，β4minは、残り三輪２，３，４が採り得る輪荷重の最小値［Ｎ］で、これらも予め定めている。従って、残り三輪の関数β2（ｈβ2），β3（ｈβ3），β4（ｈβ4）はｈβ2，ｈβ3，ｈβ4を変数として最小値β2min，β3min，β4minから最大値β2max，β3max，β4maxまでを動く直線となる。
β 2 (hβ 2) = ( β 2max -β 2min) ÷ 100 ×
β 3 (hβ 3 ) = (β 3max −β 3min ) ÷ 100 × hβ 3 + β 3min (59)
β 4 (hβ 4 ) = (β 4max −β 4min ) ÷ 100 × hβ 4 + β 4min (60)
Here, β 2max , β 3max , β 4max on the right side of the expressions (58) to (60) are the maximum wheel loads [N] that the remaining three
ステップ６２０では、目標制駆動力の関数ｔＦ（ｈt）と、目標左右輪制駆動力差の関数ΔＦ（ｈΔ）とから、各輪１〜４の制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を、図９（Ａ）のステップ７０と同じく、上記の式（２８）及び式（２９）と同様の式である次式（補２３）、（補２４）を用いて求める。
In step 620, the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 2 for each
Ｆｘ1＝Ｆｘ3＝ｔＦ（ｈt）／４−ΔＦ（ｈΔ）／４ …（補２３）
Ｆｘ2＝Ｆｘ4＝ｔＦ（ｈt）／４＋ΔＦ（ｈΔ）／４ …（補２４）
ステップ６３０では、後述する図１５のフローチャートに従って、ステップ５４０〜６２０で設定した各輪１〜４の輪荷重の関数Ｗ1（ｈw1），Ｗ2（ｈw2），Ｗ3（ｈw3），Ｗ4（ｈw4）と、各輪１〜４の横滑り角の関数β1（ｈβ1），β2（ｈβ2），β3（ｈβ3），β4（ｈβ4）において、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝（ｊ＝１，２，…）を求める。
Fx 1 = Fx 3 = tF (h t ) / 4−ΔF (hΔ) / 4 (Supplement 23)
Fx 2 = Fx 4 = tF (h t ) / 4 + ΔF (hΔ) / 4 (Supplement 24)
In step 630, wheel load functions W 1 (h w1 ), W 2 (h w2 ), W 3 (h w3 ), wheel loads set in steps 540 to 620 according to the flowchart of FIG. In W 4 (h w4 ) and the functions β 1 (hβ 1 ), β 2 (hβ 2 ), β 3 (hβ 3 ), β 4 (hβ 4 ) of the sideslip angles of the
ステップ６４０〜８３０は１０個の変数ｈt，ｈΔ，ｈw1，ｈw2，ｈw3，ｈw4，ｈβ1，ｈβ2，ｈβ3，ｈβ4の一つ一つを１ずつ１０１まで増やす部分であり、ステップ６５０において変数ｈβ4が１０１となったときにステップ６６０へ、ステップ６７０において変数ｈβ3が１０１となったときにステップ６８０へ、ステップ６９０において変数ｈβ2が１０１となったときにステップ７００へ、ステップ７１０において変数ｈβ1が１０１となったときにステップ７２０へ、ステップ７３０において変数ｈw4が１０１となったときにステップ７４０へ、ステップ７５０において変数ｈw3が１０１となったときにステップ７６０へ、ステップ７７０において変数ｈw2が１０１となったときにステップ７８０へ、ステップ７９０において変数ｈw1が１０１となったときにステップ８００へ、ステップ８１０において変数ｈΔが１０１となったときにステップ８２０へとそれぞれ進み、ステップ８３０において変数ｈtが１０１となったときに図１３の処理を終了する。これを逆に言えば、ステップ６４０〜８３０を経ることによって、ステップ６３０を必ず通る。ということは、各変数が１より１００までの数を採りうる１０個の変数ｈt，ｈΔ，ｈw1，ｈw2，ｈw3，ｈw4，ｈβ1，ｈβ2，ｈβ3，ｈβ4の全ての組み合わせに対してステップ６３０の操作が実行されることを意味する。
Steps 640 to 830 are steps for increasing each of the ten variables h t , hΔ, h w1 , h w2 , h w3 , h w4 , hβ 1 , hβ 2 , hβ 3 , hβ 4 to 101 one by one. Yes, when the variable hβ 4 becomes 101 at
このように、図１３のフローによって、本車両が採り得る、値の異なる１００個の目標制駆動力ｔＦと、値の異なる１００個の目標左右輪制駆動力差ΔＦと、値の異なる１００個の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と、値の異なる１００個の横滑り角β1，β2，β3，β4の全ての組み合わせに対して、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を全て求めてマップ化することができる。なお、１００という数値は一つの例であり、これに限定されるものでない。 As described above, according to the flow of FIG. 13, 100 target braking / driving forces tF having different values, 100 target left / right wheel braking / driving force differences ΔF having different values, and 100 having different values can be adopted by the vehicle. 9A for all combinations of the wheel loads W 1 , W 2 , W 3 , W 4 and 100 sideslip angles β 1 , β 2 , β 3 , β 4 having different values. It is possible to obtain and map all the sets {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} of braking / driving force distributions that realize the same vehicle behavior as obtained in 100. it can. In addition, the numerical value of 100 is an example, and is not limited to this.
次に、図１５のフローチャートに基づき、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍ）を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝（ｊ＝１，２，…）を求める方法について説明する。
Next, based on the flowchart of FIG. 15, the braking / driving force distribution for realizing the same vehicle behavior (Fx, Fy, M) as obtained in
ステップ１０１０では、まず現在の制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝（図１３のステップ６２０で求めている）を最初の探索ステップ数ｌの制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝に設定すると共に、探索ステップ数ｌに初期値の１を入れる。これで、探索ステップ数ｌが初期値の１のときの制駆動力配分、つまり最初の制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝が定まる。この最初の制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝は後述するステップ１０４８において必要になるので、コントーラ８のメモリに記憶しておく。ステップ１０１０ではまた、制駆動力補正基準量Δ［Ｎ］に０.２Ｎを設定する。
In step 1010, the current braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } (obtained in step 620 in FIG. 13) is first determined as the braking / driving force distribution {Fx 1 (l), Fx 2 (l), Fx 3 (l), Fx 4 (l)} and an initial value of 1 is entered in the number of search steps l. Thus, the braking / driving force distribution when the number of search steps l is the
ここで、探索ステップ数ｌは、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分をいくつ求めたかを表す数である。制駆動力補正基準量Δは、後述するステップ１０２２，１０３４において上記の式（１９）あるいは式（２０）を用いて車両挙動を変化させない制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4を求める際に使用する。
Here, the number of search steps l is a number representing how many braking / driving force distributions for realizing the same vehicle behavior as those obtained in
ステップ１０１２では、各輪１〜４の制駆動力変化量が十分微小であると仮定したときにおける車両挙動を変化させない制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4を求め、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1の絶対値と閾値ｔｈを比較する。これは、左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができるか否かをみる部分である。
In step 1012, the ratio of the braking / driving force correction amount ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4 that does not change the vehicle behavior when it is assumed that the braking / driving force change amount of each of the
左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1の絶対値が閾値ｔｈ以上の場合には左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができると判断し、ステップ１０１４に進んでフラグＦl＝１とし、これに対して左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1の絶対値が閾値ｔｈ未満の場合には左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができないと判断し、ステップ１０１２よりステップ１０１６に進んでフラグＦl＝４とする。
When the absolute value of the braking / driving force correction amount ΔFx 1 for the left
ここで、上記の制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4は次のようにして求める。 Here, the ratio ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4 of the braking / driving force correction amount is obtained as follows.
まず、ステップ１０１０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝における各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4を求める。求め方は図９（Ｂ）のステップ２３０で既に述べているので、ここでの説明は省略する。
First, the braking / driving force distributions {Fx 1 (1), Fx 2 (1), Fx 3 (1), Fx 4 (1)} set in step 1010 to the braking / driving force changes of the
そして、求めた各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4から上記の式（２０）を用いて、あるいは求めた各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4と、各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4（図９（Ａ）のステップ４０で算出されている）とから上記の式（１９）を用いて制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4を求めることができる。
The tire lateral force sensitivities k 1 , k 2 , k 3 , and k 4 with respect to the obtained braking / driving force changes of the
上記の閾値ｔｈを導入した理由は次の通りである。上記の式（２０）あるいは上記の式（１９）を用いて得られるのは制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4であるので、いずれか一輪の制駆動力補正量を基準にして、残り三輪の制駆動力補正量を求めなくてはならない。従って、この制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4がゼロに近い値となる車輪の制駆動力補正量を基準とすると、ゼロ割（ゼロで割ること）等が発生し、コントローラ８での演算が不正確になる。そこで、閾値ｔｈを導入し、制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4がゼロに近い値となる車輪の制駆動力補正量を基準としないように制御を行うのである。具体的には本実施形態では閾値ｔｈとして０.０１を設定している。
The reason why the threshold th is introduced is as follows. Since the ratio ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4 of the braking / driving force correction amount is obtained using the above equation (20) or the above equation (19), the braking / driving force correction of any one wheel is performed. Based on the amount, the braking / driving force correction amount for the remaining three wheels must be determined. Accordingly, when the braking / driving force correction amount of the wheel at which the ratio ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4 of the braking / driving force correction amount is close to zero is used as a reference, zero division (divide by zero) or the like Occurs, and the calculation in the
ステップ１０１８では、ステップ１０１０で求めている制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝における各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4を求める。求め方はステップ１０１２でも説明したように、図９（Ｂ）のステップ２３０と同様である。
In
ステップ１０２０ではフラグＦlをみる。フラグＦl＝４の場合（つまり左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができないと判断している場合）には、ステップ１０２２に進む。
In step 1020, the flag Fl is checked. In the case of the flag Fl = 4 (that is, the braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1) which is a value when the number of
ステップ１０２２では、右後輪４の駆動力Ｆｘ4(1)に制駆動力補正基準量Δを加算したときに、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求める。
In
この探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝の求め方を次に説明する。
Braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), Fx 2 (l + 1), Fx 3 (l + 1), Fx 4 (l + 1), which is a value when the number of
まず、ステップ１０１８で求めているタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4から上記の式（２０）を用いて、あるいはステップ１０１８で求めているタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4と、各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4（図９（Ａ）のステップ４０で算出されている）とから上記の式（１９）を用いて制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4を求める。
First, the sensitivity k 1 of the tire lateral force is calculated in
その上で、ステップ１０１０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝、この制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4及び制駆動力補正基準値Δを用いて、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を次の式（１０１）〜式（１０４）により求め、求めた制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝をコントローラ８のメモリに記憶する。
Then, the braking / driving force distribution {Fx 1 (l), Fx 2 (l), Fx 3 (l), Fx 4 (l)} set in step 1010, and the ratio ΔFx of the braking / driving force correction amount are set. 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : Braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), Fx 2 that is a value when the number of
Ｆｘ1(l+1)＝Ｆｘ1(l)＋（ΔＦｘ1／ΔＦｘ4）×Δ …（１０１）
Ｆｘ2(l+1)＝Ｆｘ2(l)＋（ΔＦｘ2／ΔＦｘ4）×Δ …（１０２）
Ｆｘ3(l+1)＝Ｆｘ3(l)＋（ΔＦｘ3／ΔＦｘ4）×Δ …（１０３）
Ｆｘ4(l+1)＝Ｆｘ4(l)＋Δ …（１０４）
ステップ１０２４では、ステップ１０２２で求めた探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l+1)の絶対値と閾値ｔｈを比較する。これは、ステップ１０２２では右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めたが、次回にも右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができるか否かをみる部分である。
Fx 1 (l + 1) = Fx 1 (l) + (ΔFx 1 / ΔFx 4 ) × Δ (101)
Fx 2 (l + 1) = Fx 2 (l) + (ΔFx 2 / ΔFx 4 ) × Δ (102)
Fx 3 (l + 1) = Fx 3 (l) + (ΔFx 3 / ΔFx 4 ) × Δ (103)
Fx 4 (l + 1) = Fx 4 (l) + Δ (104)
In
探索ステップ数ｌを１増やしたときの右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l+1)の絶対値が閾値ｔｈ以上の場合には、次回にも右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として探索ステップ数を１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができると判断し、ステップ１０２６、１０２８、１０３０、１０３２を飛ばしてステップ１０４６に進み、探索ステップ数ｌを１増やす。
When the absolute value of the braking / driving force correction amount ΔFx 4 (l + 1) of the right
これに対して、ステップ１０２４において、ステップ１０２２で求めた探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l+1)の絶対値が閾値ｔｈ未満となった場合には、次回に右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができないと判断し、今度は左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めさせるため、ステップ１０２６、１０２８、１０３０、１０３２に進む。
On the other hand, in
ステップ１０２６では、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(l+1)と探索ステップ数ｌを１増やす前の値である左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(l)の差であるＦｘ1(l+1)−Ｆｘ1(l)とゼロを比較する。Ｆｘ1(l+1)とＦｘ1(l)の差が正の値（ゼロの場合を含む）であればステップ１０３０に進み、制駆動力補正基準値Δ＝｜Δ｜とする（制駆動力補正基準値Δの符号を正とする）。これに対して、Ｆｘ1(l+1)とＦｘ1(l)の差が負の値であればステップ１０２８に進み、制駆動力補正基準値Δ＝−｜Δ｜とする（制駆動力補正基準値Δの符号を負とする）。
In step 1026, the braking / driving force Fx 1 (l + 1) of the left
ステップ１０３２では次回に左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めるためフラグＦl＝１とした後、ステップ１０４６に進んで探索ステップ数ｌを１増やす。
In step 1032, the braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), Fx which is a value when the number of
一方、ステップ１０２０でフラグＦl＝１の場合（つまり左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができると判断している場合）には、ステップ１０３４に進む。
On the other hand, if the flag Fl = 1 in step 1020 (that is, the braking / driving force distribution {Fx 1 ) that is a value when the number of
ステップ１０３４〜１０４４の操作はステップ１０２２〜１０３２の操作と対をなす操作であるが、操作の内容そのものは同じである。
The operations in steps 1034 to 1044 are operations that make a pair with the operations in
ステップ１０３４では、左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(l)に制駆動力補正基準量Δを加算したときに図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求める。
In step 1034, the braking / driving force distribution that realizes the same vehicle behavior as that obtained in
この探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝の求め方を次に説明する。
Braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), Fx 2 (l + 1), Fx 3 (l + 1), Fx 4 (l + 1), which is a value when the number of
まず、ステップ１０１８で求めているタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4から上記の式（２０）を用いて、あるいはステップ１０１８で求めているタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4と、各輪１〜４の舵角δ1，δ2，δ3，δ4（図９（Ａ）のステップ４０で算出されている）とから上記の式（１９）を用いて制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4を求める。
First, the sensitivity k 1 of the tire lateral force is calculated in
その上で、ステップ１０１０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝、この制駆動力補正量の比ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4及び制駆動力補正基準値Δを用いて、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を次の式（１０５）〜式（１０８）により求め、求めた制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝をコントローラ８のメモリに記憶する。
Then, the braking / driving force distribution {Fx 1 (l), Fx 2 (l), Fx 3 (l), Fx 4 (l)} set in step 1010, and the ratio ΔFx of the braking / driving force correction amount are set. 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : Braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), Fx 2 that is a value when the number of
Ｆｘ1(l+1)＝Ｆｘ1(l)＋Δ …（１０５）
Ｆｘ2(l+1)＝Ｆｘ2(l)＋（ΔＦｘ2／Ｆｘ1）×Δ …（１０６）
Ｆｘ3(l+1)＝Ｆｘ3(l)＋（ΔＦｘ3／Ｆｘ1）×Δ …（１０７）
Ｆｘ4(l+1)＝Ｆｘ4(l)＋（ΔＦｘ4／Ｆｘ1）×Δ …（１０８）
ステップ１０３６では、ステップ１０３４で求めた探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l+1)の絶対値と閾値ｔｈを比較する。これは、ステップ１０３４では左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めたが、次回にも左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができるか否かをみる部分である。
Fx 1 (l + 1) = Fx 1 (l) + Δ (105)
Fx 2 (l + 1) = Fx 2 (l) + (ΔFx 2 / Fx 1 ) × Δ (106)
Fx 3 (l + 1) = Fx 3 (l) + (ΔFx 3 / Fx 1 ) × Δ (107)
Fx 4 (l + 1) = Fx 4 (l) + (ΔFx 4 / Fx 1 ) × Δ (108)
In step 1036, the absolute value of the braking / driving force correction amount ΔFx 1 (l + 1) of the left
探索ステップ数ｌを１増やしたときの左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l+1)の絶対値が閾値ｔｈ未満の場合には、次回にも左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数を１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができると判断し、ステップ１０３８、１０４０、１０４２、１０４４を飛ばしてステップ１０４６に進み、探索ステップ数ｌを１増やす。
If the absolute value of the braking / driving force correction amount ΔFx 1 (l + 1) of the left
これに対して、ステップ１０３６において、ステップ１０３４で求めた探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l+1)の絶対値が閾値ｔｈ未満となった場合には、次回に左前輪１の制駆動力補正量ΔＦｘ1(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めることができないと判断し、今度は右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めさせるため、ステップ１０３８、１０４０、１０４２、１０４４に進む。
On the other hand, in step 1036, the absolute value of the braking / driving force correction amount ΔFx 1 (l + 1) of the left
ステップ１０３８では、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である右後輪４の制駆動力Ｆｘ4(l+1)と探索ステップ数ｌを１増やす前の値である右後輪４の制駆動力Ｆｘ4(l)の差であるＦｘ4(l+1)−Ｆｘ4(l)とゼロを比較する。Ｆｘ4(l+1)とＦｘ4(l)の差が正の値（ゼロの場合を含む）であればステップ１０４２に進み、制駆動力補正基準値Δ＝｜Δ｜とする（制駆動力補正基準値Δの符号を正とする）。これに対して、Ｆｘ4(l+1)とＦｘ4(l)の差が負の値であればステップ１０４０に進み、制駆動力補正基準値Δ＝−｜Δ｜とする（制駆動力補正基準値Δの符号を負とする）。
In step 1038, the braking / driving force Fx 4 (l + 1) of the right
ステップ１０４４では次回に右後輪４の制駆動力補正量ΔＦｘ4(l)を基準として、探索ステップ数ｌを１増やしたときの値である制駆動力配分｛Ｆｘ1(l+1)，Ｆｘ2(l+1)，Ｆｘ3(l+1)，Ｆｘ4(l+1)｝を求めるためフラグＦl＝４とし、ステップ１０４６に進んで探索ステップ数ｌを１増やす。
In step 1044, the braking / driving force distribution {Fx 1 (l + 1), which is a value when the number of
ステップ１０４８では、探索ステップ数ｌと１００を比較する。探索ステップ数ｌが１００未満であるときにはステップ１０１８に戻ってステップ１０１８〜１０４６の操作を繰り返す。すなわち、ステップ１０２２とステップ１０３４のいずれか一方の操作が１００回繰り返されるので、探索ステップ数ｌが１００に達したときには、１００組の制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝（ｌ＝１〜１００）が得られる。
In step 1048, the number of search steps l is compared with 100. When the number of search steps l is less than 100, the process returns to step 1018 and the operations of
また、探索ステップ数ｌが１００に達したときには、最初の制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝と、探索ステップ数ｌが１００であるときの制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝とを用いて次の式（１０９）の評価関数Ｐを計算し、この評価関数Ｐと１を比較する。 When the search step number l reaches 100, the first braking / driving force distribution {Fx 1 (1), Fx 2 (1), Fx 3 (1), Fx 4 (1)} and the search step number l The evaluation function P of the following equation (109) is calculated using the braking / driving force distribution {Fx 1 (l), Fx 2 (l), Fx 3 (l), Fx 4 (l)} when the value is 100 Calculate and compare this evaluation function P with 1.
Ｐ＝（Ｆｘ1(l)−Ｆｘ1(1)）2＋（Ｆｘ2(l)−Ｆｘ2(1)）2
＋（Ｆｘ3(l)−Ｆｘ3(1)）2＋（Ｆｘ4(l)−Ｆｘ4(1)）2
…（１０９）
式（１０９）の評価関数Ｐが１以下になっていれば、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合が一通り求められたと判断し図１５のフローを終了する。このとき、制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝の集合はちょうど１００組である。
P = (Fx 1 (l) −Fx 1 (1)) 2 + (Fx 2 (l) −Fx 2 (1)) 2
+ (Fx 3 (l) −Fx 3 (1)) 2 + (Fx 4 (l) −Fx 4 (1)) 2
... (109)
If the evaluation function P of the equation (109) is 1 or less, the braking / driving force distribution for realizing the same vehicle behavior as that obtained in
一方、探索ステップ数ｌが１００に達しても上記の式（１０９）の評価関数Ｐが１を超えていればなおもステップ１０１８〜１０４８の操作を繰り返す。
On the other hand, even if the number of search steps l reaches 100, if the evaluation function P of the above equation (109) exceeds 1, the operations of
やがて、ステップ１０４８で探索ステップ数ｌが１００を超えておりかつ上記の式（１０９）の評価関数Ｐが１以下となれば、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合が一通り求められたと判断し図１５のフローを終了する。この場合には、制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝の集合は１００組を超えている。
Eventually, if the number of search steps l exceeds 100 in step 1048 and the evaluation function P of the above equation (109) becomes 1 or less, the current tire characteristics of each
ここで、ステップ１０４８において上記の式（１０９）の評価関数Ｐが１以下となったとき、つまり最初の制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝と、探索ステップ数ｌが１００以上のときの制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝とがほぼ同じになったときに、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合が一通り求められたとしたのは次の理由による。
Here, when the evaluation function P of the above equation (109) becomes 1 or less in step 1048, that is, the first braking / driving force distribution {Fx 1 (1), Fx 2 (1), Fx 3 (1), Fx 4 (1)} and braking / driving force distribution {Fx 1 (l), Fx 2 (l), Fx 3 (l), Fx 4 (l)} when the number of search steps l is 100 or more When it became the same, it was said that a set of braking / driving force distributions for realizing the same vehicle behavior as that obtained in
図１４に示すようなタイヤ特性を有する車輪を４つ備える四輪独立駆動車において、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分は、ある一輪（例えば左前輪１）の制駆動力を横軸に採ると、図５のように残り三輪（右前輪２、左後輪３、右後輪４）の制駆動力の軌跡は閉じた輪となる、つまり、図１５のフローチャートのように各輪１〜４の制駆動力、例えば左前輪１または右後輪４の制駆動力を制駆動力補正基準値Δずつ変化させて、図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分を求めていくと、制駆動力補正基準値Δが十分微小であれば最初の制駆動力配分に戻ることがシミュレーション上で確認されている。
In a four-wheel independent drive vehicle having four wheels having tire characteristics as shown in FIG. 14, the same vehicle behavior as that obtained in
そこで本実施形態では、図１５のフローチャートによって現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分を求めていき、最初の制駆動力配分｛Ｆｘ1(1)，Ｆｘ2(1)，Ｆｘ3(1)，Ｆｘ4(1)｝と、探索ステップ数ｌが１００以上のときの制駆動力配分｛Ｆｘ1(l)，Ｆｘ2(l)，Ｆｘ3(l)，Ｆｘ4(l)｝とがほぼ同じになったときを、現在の各輪１〜４のタイヤ特性において図９（Ａ）のステップ１００で求めたと同じ車両挙動を実現する制駆動力配分の集合が一通り求められたものと判断しているのである。
Accordingly, in the present embodiment, the braking / driving force distribution for realizing the same vehicle behavior as that obtained in
ここで、本実施形態の作用を説明する。 Here, the operation of the present embodiment will be described.
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、図９（Ａ）のステップ１００において要求される車両挙動（車両の平面運動での目標となる車両挙動）を決定し、この要求される車両挙動を実現する四輪の制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を図９（Ａ）のステップ１０１で演算し、図９（Ｂ）のステップ１２０、１５０において、この演算された制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝の中から、一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するように構成したので、スリップやモータ過熱等によって四輪のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合においても、従来技術より車両挙動の変化を抑えることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 1), the vehicle behavior required in
各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4を求めるために必要な、制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4とタイヤ横力Ｆｙ1，Ｆｙ2，Ｆｙ3，Ｆｙ4の関係を表すタイヤ特性は、図１４に示したように主に輪荷重と横すべり角によって変化することに対応して、本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ａ）のステップ１０１において各輪１〜４の輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4と、横すべり角β1，β2，β3，β4とに基づいて演算するので（上記の＜１＞参照）、各輪１〜４のタイヤ特性の変化がより精密に得られる。これにより、目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝をより精密に求めることができ、スリップやモータ過熱等によって四輪のうち二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは四輪のうち二輪以上の制駆動力を変化させる場合における車両挙動変化を抑えることができる。
Braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 and tires necessary for obtaining the sensitivity k 1 , k 2 , k 3 , k 4 of the tire lateral force with respect to changes in the braking / driving force of the
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ａ）のステップ１０１において各輪１〜４の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4に基づいて演算するので（上記の＜２＞参照）、各輪１〜４のタイヤ特性の変化がより直接的に得られる。これにより、目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝をより直接的に求めることができ、各輪１〜４のスリップや各モータ１１〜１４の過熱等によって特に二輪以上の制駆動力が変化した場合あるいは特に二輪以上の制駆動力を変化させる場合における車両挙動変化を抑えることができる。
According to the present embodiment (the invention according to claim 3), a set of braking / driving force distributions {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx that realizes a target vehicle behavior 4 (j)} is calculated based on the tire lateral force sensitivity k 1 , k 2 , k 3 , k 4 with respect to the change in braking / driving force of each wheel 1-4 in
本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、車両の平面運動での車両挙動（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｍ）の変化をゼロとする各輪１〜４の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4の比を求める上記の式（３５）、式（補２２ａ）〜式（補２２ｄ）に基づいて演算するので、不要な車両挙動の変化を抑えて車体横滑り角βをゼロにすることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 4), the set of braking / driving force distributions {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx that realize the target vehicle behavior 4 (j)} is a braking / driving force correction amount ΔFx 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , ΔFx 4 for each of the
本実施形態（請求項５、６に記載の発明）によれば、図９（Ａ）のステップ１１０で各輪１〜４が路面に伝達可能な制駆動力上限Ｆｓｍａｘiを推定し（上記＜３＞参照）、制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ｂ）のステップ１３０においてこの各輪１〜４が路面に伝達可能な制制駆動力上限Ｆｓｍａｘiに制限するか、または図９（Ａ）のステップ１１０で各輪１〜４が路面に伝達可能な制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiを推定し（上記＜３＞参照）、制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ｂ）のステップ１３０においてこの各輪１〜４が路面に伝達可能な制制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiに制限するので、各輪１〜４がスリップやロック等によって路面に伝達できる制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4が変化した場合においても、実現可能な制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択することができる。
According to the present embodiment (the invention described in
本実施形態（請求項７、８に記載の発明）によれば、図９（Ａ）のステップ１１０で各モータ１１〜１４（各輪１〜４を駆動または制動するアクチュエータ）が出力可能な制駆動力上限Ｆｄｍａｘiを推定し（上記＜４＞参照）、制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ｂ）のステップ１３０においてこの各モータ１１〜１４が出力可能な制駆動力上限Ｆｄｍａｘiに制限するか、または図９（Ａ）のステップ１１０で各モータ１１〜１４が出力可能な制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiを推定し（上記＜４＞参照）、制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を、図９（Ｂ）のステップ１３０においてこの各モータ１１〜１４が出力可能な制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiに制限するので、各モータ１１〜１４の異常等によって各輪１〜４が出力できる制駆動力が変化した場合においても、実現可能な制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択することができる。
According to the present embodiment (the inventions described in
本実施形態（請求項９に記載の発明）によれば、図９（Ｂ）のステップ１５０において、配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分毎に、各輪１〜４のモータロス（各輪１〜４を駆動するときに発生する各エネルギー損失）Ｐloss1(j)，Ｐloss2(j)，Ｐloss3(j)，Ｐloss4(j)を求め（推定）し、各輪１〜４のエネルギーロスの和Ｐloss(j)が最小となる制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するので（上記＜７＞参照）、各モータ１１〜１４で各輪１〜４を独立に駆動する車両では、バッテリ９の消費電力を最小化することができ、車両の航続距離の増大等の効果を得ることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 9), in
本実施形態（請求項１０に記載の発明）によれば、図９（Ｂ）のステップ１５０において、配列Ｓｔに記録された各整数ｊに対応する制駆動力配分の中で、タイヤ横力と制駆動力との合力であるタイヤ力を輪荷重で除したタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)を各輪１〜４毎に求め、この求めた各輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)のうち最大値と最小値の差が最も小さくなる制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するので（上記＜８＞参照）、各輪１〜４の路面摩擦係数が急激に低下しても、各輪１〜４のタイヤ摩擦円が飽和しにくくなり車両の操縦安定性をより向上させることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 10), in
本実施形態（請求項１１に記載の発明）によれば、制駆動力配分が変化する過渡状態で各輪１〜４の制駆動力変化が連続となる制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するので、過渡状態において各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4が不連続となることによって発生する不要な衝撃をなくすことができ、車両の操縦性を高めることができる。
According to the present embodiment (the invention described in claim 11), the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , in which the braking / driving force change of each of the
本実施形態（請求項１２、１３に記載の発明）によれば、図９（Ｂ）のステップ２１０〜２７０において、各輪１〜４において、スリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｓｍａｘiまたはスリップあるいは車輪ロックを起こさない各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｓｍｉｎiにより制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝が制限され、制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を連続的に変化させることができない場合に、各輪１〜４の制駆動力変化が不連続となることを許可し、ステップ７０で定まっている制駆動力配分とは連続しない制駆動力配分を求める（つまり各輪１〜４の制駆動力変化が不連続とできるようにする）か、または各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力上限Ｆｄｍａｘiまたは各モータ１１〜１４が過熱しまたは破損しないようにする各輪１〜４の制駆動力下限Ｆｄｍｉｎiにより制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝が制限され、制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を連続的に変化させることができない場合に、各輪１〜４の制駆動力変化が不連続となることを許可し、ステップ７０で定まっている制駆動力配分とは連続しない制駆動力配分を求める（つまり各輪１〜４の制駆動力変化が不連続とできるようにする）ので、スリップやモータ過熱などによって各輪１〜４の制駆動力配分の集合が制限され、四輪１〜４の制駆動力配分を連続的に変化させることができない場合においても、車両挙動の変化を抑えることができる。
According to the present embodiment (the inventions described in
図１８は第２実施形態の四輪独立駆動車の概略構成図で、第１実施形態の図１と置き換わるものである。図１と同一部分には同一の番号をつけている。 FIG. 18 is a schematic configuration diagram of the four-wheel independent drive vehicle of the second embodiment, which replaces FIG. 1 of the first embodiment. The same parts as those in FIG.
図１８において図１と相違するのは、ジェネレータ５１、エンジン５２、コンバータ５３からなる発電装置を追加した点にある。ジェネレータ５１とエンジン５２とは直接的または間接的に連結され、ジェネレータ５１はエンジン５２により駆動されて発電し、発電した電力は直接的に各モータ１１〜１４に供給されるようになっている。
18 differs from FIG. 1 in that a power generation device including a
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は第２実施形態の各モータ１１〜１４へのトルク配分を実行するためのもので、第１実施形態の図９（Ａ）及び図９（Ｂ）と置き換わるものである。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）も操作の手順を示し、一定時間毎に実行するものではない。図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において第１実施形態の図９（Ａ）、図９（Ｂ）と同一部分には同一のステップ番号を付している。
19 (A) and 19 (B) are for executing torque distribution to the
第２実施形態は、ステップ１０１で得られている実現可能な制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝の中から、各制駆動力配分を実現するための総消費電力が車両の出力可能な電力を上回ることない一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択するようにしたものである。
In the second embodiment, from the set of feasible braking / driving force distributions {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} obtained in
第１実施形態の図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）との違いを主に説明すると、図１９（Ａ）においては第１実施形態の図９（Ａ）に対してステップ１１、９１、１０２、１０３を新たに加えている。また、図１９（Ｂ）においては第１実施形態の図９（Ｂ）のステップ１２０に代えてステップ１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７で、また第１実施形態の図９（Ｂ）のステップ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０に代えてステップ２１１、２２１、２３１、２４１、２５１で置き換えている。
19A and 19B of the first embodiment will be mainly described. In FIG. 19A, steps 11 and 91 are compared with FIG. 9A of the first embodiment. 102 and 103 are newly added. In FIG. 19B, steps 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are used instead of step 120 of FIG. 9B of the first embodiment, and FIG. B)
具体的に説明すると、図１９（Ａ）においてステップ１１ではジェネレータ５１の発電電力Ｐｇ［Ｗ］を検出し、電流センサ（図示しない）により検出されるバッテリ９の電流値を積算することによりバッテリ９の蓄電量Ｂｃ［％］を算出する。
More specifically, in
ステップ９１ではエンジン５２の目標運転点（目標回転速度と目標トルク）を設定し、その目標運転点でエンジン５２を運転する。エンジン５２の目標運転点の設定方法を次に述べる。
In step 91, a target operating point (target rotational speed and target torque) of the
まず、エンジン５２の目標出力パワーｔＰｅ［Ｗ］を、ステップ５０で求めている目標制駆動力ｔＦ（車両前後方向力の目標値）と、ステップ１０で求めている車体速度Ｖとを用いて、次の（１１０）により算出する。
First, the target output power tPe [W] of the
ｔＰｅ＝ｔＦ×Ｖ−１００×ｅSOC …（１１０）
式（１１０）右辺のｅSOC［％］はステップ１１で検出しているバッテリ９の蓄電量Ｂｃから５０％を引いた値である。すなわち、蓄電量ｅSOC（＝Ｂｃ−５０）が５０％より小さくなると充電、大きくなると放電するように目標出力パワーｔＰｅを定めている。
tPe = tF × V−100 × e SOC (110)
E SOC [%] on the right side of Expression (110) is a value obtained by subtracting 50% from the charged amount Bc of the
そして、この目標出力パワーｔＰｅから図２０を内容とするマップを参照してエンジン５２の目標回転速度と目標トルクを定める。図２０においてＥｆ１〜Ｅｆ６［ｃｍ3／ｍｉｎ］はエンジンの燃料消費率（Ｅｆ６＞Ｅｆ５＞Ｅｆ４＞Ｅｆ３＞Ｅｆ２＞Ｅｆ１）、Ｐｅ ｅｑ１〜Ｐｅ ｅｑ３［Ｎｍ／ｓ］はエンジンの出力（Ｐｅ ｅｑ１＞Ｐｅ ｅｑ２＞Ｐｅ ｅｑ３）で、太実線はエンジン５２が同じ出力パワーを得るのに最も燃料消費率が少ない点を結んだ線（最良燃費線）である。この最良燃費線上で目標出力パワーｔＰｅの得られる運転点を探索し、その探索した運転点に対するエンジン回転速度及びエンジントルクを目標回転速度及び目標トルク（つまり目標運転点）として設定する。
Then, the target rotational speed and the target torque of the
ステップ１０２では、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝（ｊ＝１，２，…，ｎ）のうちの各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)［Ｗ］（ｊ＝１，２，…，ｎ）を推定する。
In step 102, the set of braking / driving force distributions determined in step 101 {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} (j = 1, 2,..., n), the total power consumption Pout (j) [W] (j = 1, 2,..., n) when the
各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)（各制駆動力配分を実現するための総エネルギー必要量）の推定方法として次に４つを挙げる。
＜１０＞総消費電力Ｐｏｕｔ(j)の推定方法１（請求項１４に記載の発明）
各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)を、ステップ２０で求めている車体速度Ｖを用いて次の式（１１１）により算出する。
Next, there are four methods for estimating the total power consumption Pout (j) (the total energy requirement for realizing each braking / driving force distribution) when each motor 11-14 outputs each braking / driving force distribution.
<10>
The total power consumption Pout (j) when each motor 11-14 outputs each braking / driving force distribution is calculated by the following equation (111) using the vehicle body speed V obtained in
Ｐｏｕｔ(j)＝Ｖ×（Ｆｘ1(j)＋Ｆｘ2(j)＋Ｆｘ3(j)＋Ｆｘ4(j)）
…（１１１）
＜１１＞総消費電力Ｐｏｕｔ(j)の推定方法２（請求項１５に記載の発明）
各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)を各車輪速度Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4を用いて次の式（１１２）により算出する。
Pout (j) = V × (Fx 1 (j) + Fx 2 (j) + Fx 3 (j) + Fx 4 (j))
... (111)
<11>
Each control total power consumption Pout of the drive force distribution when the
Ｐｏｕｔ(j)＝Ｆｘ1(j)×Ｖ1＋Ｆｘ2(j)×Ｖ2＋Ｆｘ3(j)×Ｖ3＋Ｆｘ4(j)×Ｖ4
…（１１２）
＜１２＞総消費電力Ｐｏｕｔ(j)の推定方法３（請求項１６に記載の発明）
各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)を、各輪１〜４のモータロスＰlossi(j)［Ｗ］（ｉ＝１〜４）を考慮した次の式（１１３）により算出する。
Pout (j) = Fx 1 (j) × V 1 + Fx 2 (j) × V 2 + Fx 3 (j) × V 3 + Fx 4 (j) × V 4
... (112)
<12>
The total power consumption Pout (j) when each motor 11-14 outputs each braking / driving force distribution, considering the motor loss Ploss i (j) [W] (i = 1-4) of each wheel 1-4. It calculates with the following formula | equation (113).
Ｐｏｕｔ(j)＝（Ｆｘ1(j)×Ｖ1＋Ｐloss1(j)）
＋（Ｆｘ2(j)×Ｖ2＋Ｐloss2(j)）
＋（Ｆｘ3(j)×Ｖ3＋Ｐloss3(j)）
＋（Ｆｘ4(j)×Ｖ4＋Ｐloss4(j)） …（１１３）
各輪１〜４のモータロスＰlossi(j)（各輪１〜４を駆動する時に発生する各エネルギー損失）は、第１実施形態で前述したように各輪１〜４毎に図１７のマップを参照して求めればよい。図１７のマップは各モータ駆動時の電気的，機械的なロスを制駆動トルクと車輪の回転速度毎に予め求めておいたマップである。
＜１３＞総消費電力Ｐｏｕｔ(j)の推定方法４
上記＜１０＞〜＜１２＞において総消費電力Ｐｏｕｔ(j)を求める際に、電力を使用する他の車載機器（エアコン，カーオーディオ，ヘッドライト等），エンジン補機，モータ冷却装置等の消費電力を上乗せする。
Pout (j) = (Fx 1 (j) × V 1 + Ploss 1 (j))
+ (Fx 2 (j) × V 2 + Ploss 2 (j))
+ (Fx 3 (j) × V 3 + Ploss 3 (j))
+ (Fx 4 (j) × V 4 + Ploss 4 (j)) (113)
The motor loss Ploss i (j) (each energy loss generated when driving each
<13>
When calculating the total power consumption Pout (j) in the above <10> to <12>, consumption of other on-vehicle equipment (air conditioner, car audio, headlight, etc.), engine auxiliary equipment, motor cooling device, etc. that uses power Add more power.
これで各制駆動力配分を各モータ１１〜１４が出力したときの総消費電力Ｐｏｕｔ(j)の推定方法の説明を終える。 This concludes the description of the method for estimating the total power consumption Pout (j) when each motor 11-14 outputs each braking / driving force distribution.
ステップ１０３では、ステップ１１で検出しているジェネレータ５１の発電電力Ｐｇとバッテリ９の放電可能最大電力Ｐｂ ｍａｘ［Ｗ］とを用いてバッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の上限Ｐｓ ｍａｘ［Ｗ］を、同じくステップ１１で検出しているジェネレータ５１の発電電力Ｐｇとバッテリ９の充電可能最大電力Ｐｂ ｍｉｎ［Ｗ］とを用いてバッテリ９とジェネレータ５１が供給できる電力の下限Ｐｓ ｍｉｎ［Ｗ］を、つまり次の式（１１４）及び式（１１５）により供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ［Ｗ］と供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ［Ｗ］を算出する。
In step 103, the generated power Pg of the
Ｐｓ ｍａｘ＝Ｐｇ＋Ｐｂ ｍａｘ …（１１４）
Ｐｓ ｍｉｎ＝Ｐｇ＋Ｐｂ ｍｉｎ …（１１５）
ここで、式（１１４）の放電可能最大電力Ｐｂ ｍａｘ，式（１１５）の充電可能最大電力Ｐｂ ｍｉｎは全て放電側を正の値とする。
Ps max = Pg + Pb max (114)
Ps min = Pg + Pb min (115)
Here, the maximum dischargeable power Pb in the equation (114) max, the maximum chargeable power Pb of the equation (115) All the min values are positive on the discharge side.
式（１１４）の放電可能最大電力Ｐｂ ｍａｘ，式（１１５）の充電可能最大電力Ｐｂ ｍｉｎは、バッテリ９の蓄電量Ｂｃから図２１の上段、下段を内容とするテーブルを参照して求める。図２１上段のＰｂ ｍ ｍａｘ［Ｗ］及び図２１下段のＰｂ ｍ ｍｉｎ［Ｗ］は、バッテリ９が充分に充放電できる状態（本実施形態では蓄電量ＢＳが５０％の状態）で、バッテリ９が破損や急速な劣化を起こさない最大放電可能電力及び最大充電可能電力である。
The maximum dischargeable power Pb of the formula (114) max, the maximum chargeable power Pb of the equation (115) The min is obtained from the charged amount Bc of the
図１９（Ｂ）に移りステップ１１１では、ステップ１０２で求めている総消費電力Ｐｏｕｔ（j）のうち１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ（1）とステップ１０３で求めている供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ及び供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎを比較する。なお、ここでは、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)を採用しているが、これに限定されるものでなく、２番目，３番目，…の総消費電力Ｐｏｕｔ(2)，Ｐｏｕｔ(3)，…でもかまわない。 19B, in step 111, the first total power consumption Pout (1) out of the total power consumption Pout (j) obtained in step 102 and the supply power upper limit Ps obtained in step 103 are obtained. max and lower limit Ps of power supply Compare min. Here, the first total power consumption Pout (1) is adopted, but the present invention is not limited to this, and the second, third,... Total power consumption Pout (2), Pout (3) ), ... But it doesn't matter.
１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下でかつ供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上（Ｐｓ ｍｉｎ≦Ｐｏｕｔ(1)≦Ｐｓ ｍａｘ）であればステップ１１２に進んでフラグｆｐ＝１とする。一方、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘを超えているかまたは供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ未満であるときにはステップ１１１よりステップ１１３に進んでフラグｆｐ＝０とする。 The first total power consumption Pout (1) is the supply power upper limit Ps. Less than max and supply power lower limit Ps min or more (Ps min ≦ Pout (1) ≦ Ps max), the routine proceeds to step 112 where the flag fp = 1 is set. On the other hand, the first total power consumption Pout (1) is the supply power upper limit Ps. exceeds max or supply power lower limit Ps When it is less than min, the routine proceeds from step 111 to step 113, where the flag fp = 0 is set.
ここで、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)は、ステップ７０で設定している駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を各モータ１１〜１４で出力するのに必要な総消費電力である。すなわち、ステップ１１１はステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が、ジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能か否かでフラグｆｐの値を変えるものである。
Here, the first total power consumption Pout (1) is necessary to output the driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } set in step 70 by the
言い換えると、ステップ１１１は、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ（1）（制駆動力配分の集合のうちの各制駆動力配分を実現するための総エネルギー必要量）が車両の出力可能な電力（車両の出力可能なエネルギー）の範囲内にあるか否かを判定する部分である。すなわち、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下でかつ供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上であれば車両の出力可能な電力の範囲内にあると、これに対して、１番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘを超えているかまたは供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ未満であるときには車両の出力可能な電力の範囲内にないと判定している。 In other words, in step 111, the first total power consumption Pout (1) (total energy requirement for realizing each braking / driving force distribution in the braking / driving force distribution set) is the power that can be output by the vehicle ( This is a part for determining whether or not the energy is within the range of the energy that can be output from the vehicle. That is, the first total power consumption Pout (1) is the supply power upper limit Ps. Less than max and supply power lower limit Ps If it is equal to or greater than min, and within the range of power that can be output by the vehicle, the first total power consumption Pout (1) is the supply power upper limit Ps. exceeds max or supply power lower limit Ps When it is less than min, it is determined that it is not within the range of electric power that the vehicle can output.
ステップ１１４では、必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］の絶対値｜ΔＦｓi｜とゼロを比較する。必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜がゼロより大きい車輪が一輪もない場合にはステップ１１５に進んでフラグｆｔ＝１とする。一方、必要制駆動力補正量の絶対値｜ΔＦｓi｜がゼロより大きい車輪が一輪以上ある場合にはステップ１１４よりステップ１１６に進んでフラグｆｔ＝０とする。 In step 114, the absolute value | ΔFs i | of the required braking / driving force correction amount ΔFs i [N] is compared with zero. If no wheel has an absolute value | ΔFs i | of the required braking / driving force correction amount greater than zero, the routine proceeds to step 115 where the flag ft = 1 is set. On the other hand, if there is one or more wheels whose absolute value | ΔFs i | of the required braking / driving force correction amount is greater than zero, the routine proceeds from step 114 to step 116, where the flag ft = 0 is set.
必要制駆動力補正量ΔＦｓi（ｉ＝１〜４）は、第１実施形態で前述したように制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4から各輪１〜４毎に次のように設定している。すなわち、各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力下限Ｆｍｉｎiを超えかつ制駆動力上限Ｆｍａｘi未満（Ｆｍｉｎi＜Ｆｘi＜Ｆｍａｘi）の領域にあれば必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］＝０である。各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力上限Ｆｍａｘi以上（Ｆｘi≧Ｆｍａｘi）のとき必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］＝Ｆｍａｘi−Ｆｘiであり、各輪１〜４について制駆動力Ｆｘiが制駆動力下限Ｆｍｉｎi以下（Ｆｘi≦Ｆｍｉｎi）のとき必要制駆動力補正量ΔＦｓi［Ｎ］＝Ｆｍｉｎi−Ｆｘiである。
The necessary braking / driving force correction amount ΔFs i (i = 1 to 4) is determined from the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 for each
従って、必要制駆動力補正量ΔＦｓiがゼロでない車輪がある（フラグｆｔ＝０）ということは、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を出力できない車輪が存在することを意味している。 Therefore, there is a wheel where the required braking / driving force correction amount ΔFs i is not zero (flag ft = 0), which means that the braking / driving force distribution set in step 70 {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } This means that there are wheels that cannot output.
ステップ１１７では、フラグｆｐとフラグｆｔが共に１であるか否かをみる。フラグｆｐ＝１かつフラグｆｔ＝１の場合、つまりステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝がジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能でありかつステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を出力できない車輪が存在しない場合にはステップ１３０以降に進むことなく、ステップ３００に進み、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合のうちの一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択し、その選択した制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4にそれぞれ各輪１〜４の半径Ｒを乗じた値、即ちトルク指令値（Ｆｘ1×Ｒ，Ｆｘ2×Ｒ，Ｆｘ3×Ｒ，Ｆｘ4×Ｒ）が得られるようにモータ１１〜１４を制御する。
In step 117, it is determined whether or not both the flag fp and the flag ft are 1. When the flag fp = 1 and the flag ft = 1, that is, the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } set in step 70 is realized with the power that can be supplied by the
一方、フラグｆｐ＝０またはフラグｆｔ＝０の場合、つまりステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝がジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現不可能である場合またはステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を出力できない車輪が存在する場合にはステップ１１７よりステップ１３０に進み、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝の中で、各輪１〜４の制駆動力制限を満たし、かつジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能なものを選び出す。
On the other hand, when the flag fp = 0 or the flag ft = 0, that is, the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } set in step 70 is the power that can be supplied by the
ここではまず、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合のうちの各制駆動力配分を、ステップ１０３で求めている供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ，供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ及びステップ１１０で求めている制駆動力上限Ｆｍａｘi及び制駆動力下限Ｆｍｉｎiを用いて各輪１〜４毎に制限する方法について次に説明する。
Here, first, each braking / driving force distribution in the set of braking / driving force distributions obtained in
まず、図２２に示すような配列Ｓｔ２を考える。配列Ｓｔ２の列数はステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合の数ｎと同じ数で、行数は７である。
First, consider an array St2 as shown in FIG. The number of columns in the array St2 is the same as the number n of sets of braking / driving force distributions obtained in
まず整数ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）を１から順にｎまで変化させつつ、ｊ番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(j)が供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上かつ供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下（Ｐｓ ｍｉｎ≦Ｐｏｕｔ(j)≦Ｐｓ ｍａｘ）にある場合に、対応するｊの列の第２行目（ｊ×２）に１を、これに対してｊ番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(j)が供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ未満または供給電力上限Ｐｓ ｍａｘを超えている場合に、対応するｊの列の２行目にゼロを設定する。例えば図２２では整数ｊ＝１，２，３，４のとき１が、整数ｊ＝５，６のときゼロが設定されているので、１，２，３，４番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)，Ｐｏｕｔ(2)，Ｐｏｕｔ(3)，Ｐｏｕｔ(4)は供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上かつ供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下にあるのに対して、５，６番目の総消費電力Ｐｏｕｔ(5)，Ｐｏｕｔ(6)は供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上かつ供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下にないことがわかる。 First, while changing the integer j (j = 1, 2,..., N) from 1 to n, the j-th total power consumption Pout (j) min or more and upper limit of power supply Ps max or less (Ps min ≦ Pout (j) ≦ Ps 1) in the second row (j × 2) of the corresponding column j, and the j-th total power consumption Pout (j) is the supply power lower limit Ps Less than min or upper limit of power supply Ps If it exceeds max, zero is set in the second row of the corresponding j column. For example, in FIG. 22, 1 is set when the integer j = 1, 2, 3, 4 and 0 is set when the integer j = 5, 6, so the first, second, third, and fourth total power consumption Pout (1 ), Pout (2), Pout (3), and Pout (4) are lower limits of supply power Ps. min or more and upper limit of power supply Ps The fifth and sixth total power consumptions Pout (5) and Pout (6) are lower than the power supply lower limit Ps while being below max. min or more and upper limit of power supply Ps It turns out that it is not below max.
次にまた整数ｊを１から順にｎまで変化させつつ、ｊ番目の左前輪１の制駆動力であるＦｘ1(j)が制駆動力下限Ｆｍｉｎ1以上かつ制駆動力上限Ｆｍａｘ1以下（Ｆｍｉｎ1≦Ｆｘ1(j)≦Ｆｍａｘ1）にある場合に、対応するｊの列の第３行目（ｊ×３）に１を、これに対してｊ番目の左前輪１の制駆動力であるＦｘ1(j)が制駆動力下限Ｆｍｉｎ1未満である場合または制駆動力上限Ｆｍａｘ1を超えている場合に、対応するｊの列の第３行目にゼロを設定する。これは、各駆動力配分がそれぞれ左前輪１の駆動力制限を満たすか否かをチェックするものである。例えば図２２では整数ｊ＝１，２，３のとき１が、整数ｊ＝４，５，６のときゼロが設定されているので、１，２，３番目の左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(1)，Ｆｘ1(2)，Ｆｘ1(3)は制駆動力下限Ｆｍｉｎ1以上かつ制駆動力上限Ｆｍａｘ1以下にあるのに対して、４，５，６番目の左前輪１の制駆動力Ｆｘ1(4)，Ｆｘ1(5)，Ｆｘ1(6)は制駆動力下限Ｆｍｉｎ1以上かつ制駆動力上限Ｆｍａｘ1以下にないことがわかる。
Next, while changing the integer j sequentially from 1 to n, the braking / driving force Fx 1 (j) of the j-th left
同様にして、右前輪２，左後輪３，右後輪４についても制駆動力制限を満たす場合には１を、これに対して制駆動力制限を満たさない場合にはゼロを上記の配列Ｓｔ２の第４、第５、第６行目に設定する（右前輪２の場合はｊ×４に、左後輪３の場合はｊ×５に、右後輪４の場合はｊ×６に設定する）。
Similarly, for the right
そして最後に、また整数ｊを１から順にｎまで変化させつつ、各ｊ列の第２行目〜第６行目までの要素のＡＮＤを採り第７行目にその結果を記録する。この配列Ｓｔ２の第７行目が１である列のｊは、対応する制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝が各輪１〜４の制駆動力制限を満たし、かつジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能であることを示している。例えば図２２では整数ｊ＝１〜６の中では２，３番目の制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝のみが各輪１〜４の制駆動力制限を満たし、かつジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力で実現可能であることを示している。
Finally, while changing the integer j from 1 to n in order, AND of the elements from the second row to the sixth row of each j column is taken and the result is recorded in the seventh row. In the column j in which the seventh row of this array St2 is 1, the corresponding braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } satisfies the braking / driving force limitation of each
また、ステップ１３０では配列Ｓｔ２の第７行目の和を配列数Ｓｔｎｕｍ２に設定する。従って、配列数Ｓｔｎｕｍ２は実現可能な制駆動力配分の数を示すこととなる。 In step 130, the sum of the seventh row of the array St2 is set to the array number Stnum2. Therefore, the arrangement number Stnum2 indicates the number of braking / driving force distributions that can be realized.
ステップ１４０では、この配列数Ｓｔｎｕｍ２とゼロを比較する。配列数Ｓｔｎｕｍ２≠０の場合（つまりステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合の中に実現可能な制駆動力配分が存在する）にはステップ１５０に進み、ステップ１３０で求めている実現可能な制駆動力配分の集合の中から、一つの制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を選択し、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝にこの選択した制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を上書きする。
In step 140, this array number Stnum2 is compared with zero. If the number of arrays Stnum2 ≠ 0 (that is, there is a realizable braking / driving force distribution in the set of braking / driving force distributions determined in step 101), the process proceeds to step 150, and the realization determined in step 130 is possible. From one set of braking / driving force distributions, one braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } is selected, and the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx set in step 70 is selected. 2, Fx 3, Fx 4} to the selected braking-driving
ステップ１５０におけるこの一つの制駆動力配分の選択方法として次に３つを挙げる。
＜１４＞一つの制駆動力配分の選択１
配列Ｓｔ２の第７行目が１となるｊに対応する制駆動力配分｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝と、ステップ７０で設定している各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4とから次の式（１１６）の評価関数Ｊ(j)をそれぞれ計算し、それら計算した評価関数Ｊ(j)のうち、評価関数Ｊ(j)を最小とする制駆動力配分を選択する。
Three methods for selecting this one braking / driving force distribution in
<14> Selection of one braking / driving
Braking / driving force distribution {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} corresponding to j in which the 7th row of array St2 is 1 is set in step 70 From the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 of the wheels 1 to 4, the evaluation function J (j) of the following equation (116) is calculated, and the calculated evaluation function J ( Among j), the braking / driving force distribution that minimizes the evaluation function J (j) is selected.
Ｊ(j)＝（Ｆｘ1−Ｆｘ1(j)）2＋（Ｆｘ2−Ｆｘ2(j)）2
＋（Ｆｘ3−Ｆｘ3(j)）2＋（Ｆｘ4−Ｆｘ4(j)）2
…（１１６）
＜１５＞一つの制駆動力配分の選択２
配列Ｓｔ２の第７行目が１となるｊに対応する総消費電力Ｐｏｕｔ(j)のうち、総消費電力Ｐｏｕｔ(j)が最小となる制駆動力配分を選ぶ。
＜１６＞一つの制駆動力配分の選択３
配列Ｓｔ２の第７行目が１となるｊに対応する制駆動力配分の中で、各輪１〜４のタイヤ横力と駆動力の合力であるタイヤ力を輪荷重Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3，Ｗ4で除した値であるタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)の最大値と最小値の差が最も小さくなる制駆動力配分を選択する。選択の方法は次の通り。
J (j) = (Fx 1 −Fx 1 (j)) 2 + (Fx 2 −Fx 2 (j)) 2
+ (Fx 3 −Fx 3 (j)) 2 + (Fx 4 −Fx 4 (j)) 2
... (116)
<15> Selection of one braking / driving
Of the total power consumption Pout (j) corresponding to j in which the seventh row of the array St2 is 1, the braking / driving force distribution that minimizes the total power consumption Pout (j) is selected.
<16> Selection of one braking / driving
In the braking / driving force distribution corresponding to j in which the 7th row of the array St2 is 1, the tire force which is the resultant force of the tire lateral force and the driving force of each of the
まず、配列Ｓｔ２の第７行目が１となるｊに対応する制駆動力配分｛Ｆｘ1(j)，Ｆｘ2(j)，Ｆｘ3(j)，Ｆｘ4(j)｝を用いて、各輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率Ｈ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)を次の式（１１７ａ）〜式（１１７ｄ）により算出する。
First, using the braking / driving force distribution {Fx 1 (j), Fx 2 (j), Fx 3 (j), Fx 4 (j)} corresponding to j in which the seventh row of the array St2 is 1, The tire friction circle usage rates H 1 (j), H 2 (j), H 3 (j), and H 4 (j) of each
Ｈ1(j)＝（Ｆｘ1(j)2＋Ｆｙ1(j)2）1/2／Ｗ1 …（１１７ａ）
Ｈ2(j)＝（Ｆｘ2(j)2＋Ｆｙ2(j)2）1/2／Ｗ2 …（１１７ｂ）
Ｈ3(j)＝（Ｆｘ3(j)2＋Ｆｙ3(j)2）1/2／Ｗ3 …（１１７ｃ）
Ｈ4(j)＝（Ｆｘ4(j)2＋Ｆｙ4(j)2）1/2／Ｗ4 …（１１７ｄ）
そして次に、各ｊ毎にＨ1(j)，Ｈ2(j)，Ｈ3(j)，Ｈ4(j)のうちの最大値Ｈｍａｘ(j)と最小値Ｈｍｉｎ(j)とを求め、その差であるΔＨ(j)＝Ｈｍａｘ(j)−Ｈｍｉｎ(j)を計算し、この差ΔＨ(j)が最小となるｊに対応する制駆動力配分を選択する。
H 1 (j) = (Fx 1 (j) 2 + Fy 1 (j) 2 ) 1/2 / W 1 (117a)
H 2 (j) = (Fx 2 (j) 2 + Fy 2 (j) 2 ) 1/2 / W 2 (117b)
H 3 (j) = (Fx 3 (j) 2 + Fy 3 (j) 2 ) 1/2 / W 3 (117c)
H 4 (j) = (Fx 4 (j) 2 + Fy 4 (j) 2 ) 1/2 / W 4 (117d)
Then, for each j, the maximum value Hmax (j) and the minimum value Hmin (j) of H 1 (j), H 2 (j), H 3 (j), and H 4 (j) are obtained. The difference ΔH (j) = Hmax (j) −Hmin (j) is calculated, and the braking / driving force distribution corresponding to j that minimizes the difference ΔH (j) is selected.
式（１１７ａ）〜式（１１７ｄ）の各輪１〜４のタイヤ横力Ｆｙ1(j)，Ｆｙ2(j)，Ｆｙ3(j)，Ｆｙ4(j)の算出方法の一例は第１実施形態においてステップ１００で説明済みであるので、ここでの説明は省略する。
An example of a method for calculating the tire lateral forces Fy 1 (j), Fy 2 (j), Fy 3 (j), and Fy 4 (j) of the
これでステップ１５０における一つの制駆動力配分の選択方法の説明を終える。
This completes the description of one braking / driving force distribution selection method in
一方、ステップ１４０で配列数Ｓｔｎｕｍ２＝０の場合（つまりステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合の中に実現可能な制駆動力配分が存在しない）には制駆動力配分を再設定するためステップ２１１以降に進む。 On the other hand, if the number of arrays Stnum2 = 0 in step 140 (that is, there is no realizable braking / driving force distribution in the set of braking / driving force distributions determined in step 101), the braking / driving force distribution is reset. Therefore, the process proceeds to step 211 and thereafter.
ステップ２１１では、フラグｆｔとゼロを比較する。フラグｆｔ＝０の場合（つまりステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を出力できない車輪が存在する）にはステップ２２１に進み、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を、ステップ１１０で求めている制駆動力上限Ｆｍａｘiと制駆動力下限Ｆｍｉｎiとの間に収まるように再設定する。この制駆動力配分の再設定方法について次に述べる。
In
まず、各車輪１〜４についてステップ１１０で求めている制駆動力上限Ｆｍａｘi、制駆動力下限Ｆｍｉｎiを用い、制駆動力Ｆｘiの値（正、負、ゼロ）に応じて次の式（１１８）〜式（１２０）により減少比率Ｑi［無名数］を算出する。
First, using the braking / driving force upper limit Fmax i and the braking / driving force lower limit Fmin i obtained in step 110 for each of the
制駆動力Ｆｘi＞０の場合：Ｑi＝Ｆｍａｘi／Ｆｘi …（１１８）
制駆動力Ｆｘi＜０の場合：Ｑi＝Ｆｍｉｎi／Ｆｘi …（１１９）
制駆動力Ｆｘi＝０の場合：Ｑi＝１ …（１２０）
ここで、制駆動力上限Ｆｍａｘi≧０、制駆動力下限Ｆｍｉｎi≦０であるので、制駆動力Ｆｘi＞０の場合、制駆動力Ｆｘi＜０の場合とも減少比率Ｑiは正またはゼロの値となる。
When braking / driving force Fx i > 0: Q i = Fmax i / Fx i (118)
When braking / driving force Fx i <0: Q i = Fmin i / Fx i (119)
When braking / driving force Fx i = 0: Q i = 1 (120)
Here, since the braking / driving force upper limit Fmax i ≧ 0 and the braking / driving force lower limit Fmin i ≦ 0, when the braking / driving force Fx i > 0, the reduction ratio Q i is positive even when the braking / driving force Fx i <0. Or a zero value.
次に、各輪１〜４の減少比率Ｑiの中で最も小さい値を改めて減少比率Ｑとして採用し、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を次の式（１２１）〜式（１２４）により再設定する。
Next, the smallest value among the reduction ratios Q i of the
Ｆｘ1←Ｑ×Ｆｘ1 …（１２１）
Ｆｘ2←Ｑ×Ｆｘ2 …（１２２）
Ｆｘ3←Ｑ×Ｆｘ3 …（１２３）
Ｆｘ4←Ｑ×Ｆｘ4 …（１２４）
式（１２１）〜式（１２４）は、各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4の絶対値を同じ割合（減少比率Ｑ）で減少させることにより、各輪１〜４の制駆動力制限を満たすようにしたものである。
Fx 1 ← Q × Fx 1 (121)
Fx 2 ← Q × Fx 2 (122)
Fx 3 ← Q × Fx 3 (123)
Fx 4 ← Q × Fx 4 (124)
Expressions (121) to (124) are obtained by reducing the absolute values of the braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 of the
ステップ２３１では、ステップ２２１で再設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を各モータ１１〜１４で出力する際に必要とされる総消費電力Ｐｏｕｔ’を、上記のステップ１０２と同じ手順で推定する。
In step 231, the total power consumption Pout ′ required when the
ステップ２４１では、この推定した総消費電力Ｐｏｕｔ’が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下にありかつ供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上にある（Ｐｓ ｍｉｎ≦Ｐｏｕｔ’≦Ｐｓ ｍａｘ）か否か、つまりステップ２２１で再設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝がバッテリ９とジェネレータ５１で供給できる電力で実現可能か否かをチェックする。総消費電力Ｐｏｕｔ’が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ以下にありかつ供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ以上にある場合には、ステップ２２１で再設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝がバッテリ９とジェネレータ５１で供給できる電力で実現可能であると判断しステップ３００に進んでステップ３００の操作を実行する。
In
一方、総消費電力Ｐｏｕｔ’が供給電力上限Ｐｓ ｍａｘを超えている場合（Ｐｏｕｔ’＞Ｐｓ ｍａｘ）または供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎ未満である場合（Ｐｏｕｔ’＜Ｐｓ ｍｉｎ）には、ステップ２２１で再設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝はバッテリ９とジェネレータ５１で供給できる電力では実現不可能であると判断し、上記の総消費電力Ｐｏｕｔ(1)にこの総消費電力Ｐｏｕｔ’を再設定してステップ２５１に進む。
On the other hand, the total power consumption Pout ′ is the supply power upper limit Ps. When max is exceeded (Pout ′> Ps max) or supply power lower limit Ps If less than min (Pout ′ <Ps min), it is determined that the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } reset at step 221 cannot be realized with the power that can be supplied by the
また、ステップ２１１でフラグｆｔ＝１の場合（つまりステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を出力できない車輪が存在しない）にもステップ２２１、２３１、２４１を飛ばしてステップ２５１に進む。
Further, when the flag ft is 1 in step 211 (that is, there is no wheel that cannot output the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } set in step 70), step 221,
ステップ２５１では、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝がバッテリ９とジェネレータ５１が供給可能な電力制限内に収まるように、ステップ１０３で求めている供給電力上限Ｐｓ ｍａｘ，供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎを用いて、ステップ７０で設定している制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を次の式（１２５ａ）〜式（１２５ｄ）、式（１２６ａ）〜式（１２６ｄ）により再設定する。
In step 251, the braking / driving force distribution {Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , Fx 4 } set in step 70 is obtained in step 103 so that it falls within the power limit that can be supplied by the
総消費電力Ｐｏｕｔ(1)＞供給電力上限Ｐｓ ｍａｘの場合：
Ｆｘ1←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ1×τ …（１２５ａ）
Ｆｘ2←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ2×τ …（１２５ｂ）
Ｆｘ3←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ3×τ …（１２５ｃ）
Ｆｘ4←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ4×τ …（１２５ｄ）
総消費電力Ｐｏｕｔ(1)＜供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎの場合：
Ｆｘ1←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ1×τ …（１２６ａ）
Ｆｘ2←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ2×τ …（１２６ｂ）
Ｆｘ3←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ3×τ …（１２６ｃ）
Ｆｘ4←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ4×τ …（１２６ｄ）
式（１２５ａ）〜式（１２５ｄ）、式（１２６ａ）〜式（１２６ｄ）において、係数τを省略した次の式は、バッテリ９とジェネレータ５１のパワー不足を解消するように、各輪１〜４の制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4を、（不足したパワー）÷（回転速度）だけ単純に減少させたものである。
Total power consumption Pout (1)> Supply power upper limit Ps For max:
Fx 1 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 1 × τ (125a)
Fx 2 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 2 × τ (125b)
Fx 3 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 3 × τ (125c)
Fx 4 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 4 × τ (125d)
Total power consumption Pout (1) <Supply power lower limit Ps For min:
Fx 1 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 1 × τ (126a)
Fx 2 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 2 × τ (126b)
Fx 3 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 3 × τ (126c)
Fx 4 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 4 × τ (126d)
In the equations (125a) to (125d) and (126a) to (126d), the following equation in which the coefficient τ is omitted is as follows. The braking / driving forces Fx 1 , Fx 2 , Fx 3 , and Fx 4 are simply reduced by (insufficient power) / (rotational speed).
総消費電力Ｐｏｕｔ(1)＞供給電力上限Ｐｓ ｍａｘの場合：
Ｆｘ1←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ1 …（補２５ａ）
Ｆｘ2←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ2 …（補２５ｂ）
Ｆｘ3←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ3 …（補２５ｃ）
Ｆｘ4←（Ｐｓ ｍａｘ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ4 …（補２５ｄ）
総消費電力Ｐｏｕｔ(1)＜供給電力下限Ｐｓ ｍｉｎの場合：
Ｆｘ1←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ1 …（補２６ａ）
Ｆｘ2←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ2 …（補２６ｂ）
Ｆｘ3←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ3 …（補２６ｃ）
Ｆｘ4←（Ｐｓ ｍｉｎ／Ｐｏｕｔ(1)）×Ｆｘ4 …（補２６ｄ）
式（補２５ａ）〜式（補２５ｄ）、式（補２６ａ）〜式（補２６ｄ）によれば、各モータ１１〜１４の運転点（トルク，回転速度）の変化に伴って各モータ１１〜１４の損失が増加し、パワー不足が解消されない場合がある。そこでこのような現象を回避するために、係数τ（０＜τ＜１）を用いた上記の式（１２５ａ）〜式（１２５ｄ）、式（１２６ａ）〜式（１２６ｄ）により制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を再設定するものである。つまり、係数τは、制駆動力変化に伴い各モータ損失が増加する場合等を考慮したもので、本実施形態では係数τとして０．８を設定している。
Total power consumption Pout (1)> Supply power upper limit Ps For max:
Fx 1 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 1 (Supplement 25a)
Fx 2 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 2 (Supplement 25b)
Fx 3 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 3 (Supplement 25c)
Fx 4 ← (Ps max / Pout (1)) × Fx 4 (Supplement 25d)
Total power consumption Pout (1) <Supply power lower limit Ps For min:
Fx 1 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 1 (Supplement 26a)
Fx 2 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 2 (Supplement 26b)
Fx 3 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 3 (Supplement 26c)
Fx 4 ← (Ps min / Pout (1)) × Fx 4 (Supplement 26d)
According to the equations (complement 25a) to the equation (complement 25d) and the equations (complement 26a) to the equation (complement 26d), the
ステップ３００では、このようにして再設定した制駆動力Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4にそれぞれ各輪１〜４の半径Ｒを乗じた値、即ちトルク指令値（Ｆｘ1×Ｒ，Ｆｘ2×Ｒ，Ｆｘ3×Ｒ，Ｆｘ4×Ｒ）が得られるようにモータ１１〜１４を制御する。
In step 300, this way the longitudinal force Fx 1 in which and reconfiguring, Fx 2, Fx 3, Fx 4 to a value obtained by respectively multiplying the radius R of the
第２実施形態（請求項１４、１５、１６に記載の発明）によれば、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合のうちの各制駆動力配分を各モータ１１〜１４で出力するのに必要な総消費電力Ｐｏｕｔ(j)（総エネルギー必要量）を推定し、この総消費電力Ｐｏｕｔ(j)がジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力（車両の出力可能なエネルギー）の範囲内（Ｐｓ ｍｉｎ≦Ｐｏｕｔ(1)≦Ｐｓ ｍａｘ）にある制駆動力配分を選択するので（図１９（Ｂ）のステップ１１１、１１２、１１４、１１５、１１７、３００参照）、ステップ１０１で求めている制駆動力配分の集合のうちの各制駆動力配分｛Ｆｘ1，Ｆｘ2，Ｆｘ3，Ｆｘ4｝を各モータ１１〜１４で出力するのに必要な総消費電力（Ｐｏｕｔ(j)）が、ジェネレータ５１とバッテリ９が供給可能な電力（車両の発電能力）を超えることがなく、車両の操縦安定性をより向上させることができる。
According to the second embodiment (the invention described in
実施形態では、前輪転舵機構に加えて後輪転舵機構を有する四輪独立駆動車で説明したが、後輪転舵機構を有さず前輪のみ転舵する四輪独立駆動車に対しても本発明を適用することができる。この四輪独立駆動車に本発明を適用する場合には、例えば図９（Ａ），図９（Ｂ）において後輪３，４の舵角δ3，δ4の値を定数（通常はδ3，δ4＝０）とすればよい。
In the embodiment, the four-wheel independent drive vehicle having the rear wheel steering mechanism in addition to the front wheel steering mechanism has been described, but the present invention is also applied to a four-wheel independent drive vehicle that does not have the rear wheel steering mechanism and steers only the front wheels. The invention can be applied. When the present invention is applied to this four-wheel independent drive vehicle, for example, in FIGS. 9A and 9B, the values of the steering angles δ 3 and δ 4 of the
また、ジェネレータ５１とエンジン５２の代りに、燃料電池を備える四輪独立駆動車への適用も可能である。この燃料電池を備える四輪独立駆動車に本発明を適用する場合には、図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）のステップ１０３においてジェネレータ５１の発電電力Ｐｇに代えて、この燃料電池の発電電力を用いるようにすればよい。
Further, instead of the
実施形態では、各輪１〜４を駆動または制動するアクチュエータがモータ１１〜１４である場合で説明したが、各輪１〜４を制動する際に、各モータ１１〜１４に加えてメカブレーキを併用するものにも本発明を適用することができる。
In the embodiment, the description has been given of the case where the actuators that drive or brake the
請求項１に記載の目標車両挙動決定手段の機能は図９（Ａ）のステップ１００により、制駆動力配分集合演算手段の機能は図９（Ａ）のステップ１０１、図１３、図１５により、制駆動力配分選択手段の機能は図９（Ｂ）のステップ１５０によりそれぞれ果たされている。
The function of the target vehicle behavior determining means according to
１〜４ 車輪
８ コントローラ
１１〜１４ モータ（アクチュエータ）
1 to 4
Claims (16)
車両の平面運動での目標となる車両挙動を決定する目標車両挙動決定手段と、
この目標となる車両挙動を実現する四輪の制駆動力配分の集合を演算する制駆動力配分集合演算手段と、
この演算された制駆動力配分の集合の中から一つの制駆動力配分を選択する制駆動力配分選択手段と
を備えることを特徴とする四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 In vehicles that can drive all four wheels independently,
A target vehicle behavior determining means for determining a target vehicle behavior in the planar movement of the vehicle;
Braking / driving force distribution set calculating means for calculating a set of four-wheel braking / driving force distribution for realizing the target vehicle behavior;
A braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle, comprising: a braking / driving force distribution selecting unit that selects one braking / driving force distribution from the calculated set of braking / driving force distributions.
各輪の横すべり角を推定する横すべり角推定手段と
を備え、
前記制駆動力配分集合演算手段は、前記目標となる車両挙動を実現する四輪の制駆動力配分の集合を、各輪の輪荷重と、各輪の横すべり角とに基づいて演算することを特徴とする請求項１に記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Wheel load estimating means for estimating the wheel load of each wheel;
A side slip angle estimating means for estimating a side slip angle of each wheel, and
The braking / driving force distribution set calculating means calculates a set of four wheel braking / driving force distributions that realize the target vehicle behavior based on the wheel load of each wheel and the side slip angle of each wheel. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 1,
を備え、
前記制駆動力配分集合演算手段は、前記目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合を、各輪の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度に基づいて演算することを特徴とする請求項１または２に記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Tire lateral force sensitivity estimation means for estimating the sensitivity of the tire lateral force with respect to the braking / driving force change of each wheel,
The braking / driving force distribution set calculating means calculates a set of braking / driving force distributions that realizes the target vehicle behavior based on the sensitivity of the tire lateral force with respect to a change in braking / driving force of each wheel. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 1 or 2.
各輪の制駆動力変化に対するタイヤ横力の感度ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4を推定するタイヤ横力感度推定手段と
を備え、
前記制駆動力配分集合演算手段は、前記目標となる車両挙動を実現する制駆動力配分の集合を、車両の平面運動での車両挙動の変化をゼロとする各輪の制駆動力補正量ΔＦｘ1，ΔＦｘ2，ΔＦｘ3，ΔＦｘ4の比を求める次の式（Ａ）〜式（Ｅ）に基づいて演算することを特徴とする請求項１または２に記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。
ΔＦｘ1：ΔＦｘ2：ΔＦｘ3：ΔＦｘ4
＝｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）＋ｈ2（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ1−ｋ1sinδ1）
：｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）−ｈ1（ｈ4−ｈ3）｝
／（cosδ2−ｋ2sinδ2）
：｛−（Ｌt／Ｌl）（ｈ4−ｈ2）−ｈ4（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ3−ｋ3sinδ3）
：｛（Ｌt／Ｌl）（ｈ3−ｈ1）＋ｈ3（ｈ2−ｈ1）｝
／（cosδ4−ｋ4sinδ4）…（Ａ）
ただし、ｈ1＝（sinδ1＋ｋ1cosδ1）／（cosδ1−ｋ1sinδ1）…（Ｂ）
ｈ2＝（sinδ2＋ｋ2cosδ2）／（cosδ2−ｋ2sinδ2）…（Ｃ）
ｈ3＝（sinδ3＋ｋ3cosδ3）／（cosδ3−ｋ3sinδ3）…（Ｄ）
ｈ4＝（sinδ4＋ｋ4cosδ4）／（cosδ4−ｋ4sinδ4）…（Ｅ）
ｈ1，ｈ2，ｈ3，ｈ4：係数、
Ｌt：トレッド長さ、
Ｌl：ホイールベース長さ、 Rudder angle detecting means for detecting the rudder angles δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 of each wheel;
Tire lateral force sensitivity estimating means for estimating tire lateral force sensitivity k 1 , k 2 , k 3 , k 4 with respect to the braking / driving force change of each wheel, and
The braking / driving force distribution set calculating means sets the braking / driving force distribution set for realizing the target vehicle behavior as a braking / driving force correction amount ΔFx for each wheel with zero change in the vehicle behavior due to the planar movement of the vehicle. 3. The control of the four-wheel independent drive vehicle according to claim 1, wherein the calculation is performed based on the following formulas (A) to (E) for obtaining a ratio of 1 , ΔFx 2 , ΔFx 3 , and ΔFx 4. Driving force distribution device.
ΔFx 1 : ΔFx 2 : ΔFx 3 : ΔFx 4
= {(L t / L l ) (h 4 −h 2 ) + h 2 (h 4 −h 3 )}
/ (Cosδ 1 −k 1 sinδ 1 )
: {- (L t / L l) (h 3 -h 1) -h 1 (h 4 -h 3)}
/ (Cosδ 2 −k 2 sinδ 2 )
: {- (L t / L l) (h 4 -h 2) -h 4 (h 2 -h 1)}
/ (Cosδ 3 −k 3 sinδ 3 )
: {(L t / L l ) (h 3 −h 1 ) + h 3 (h 2 −h 1 )}
/ (Cosδ 4 −k 4 sinδ 4 ) (A)
However, h 1 = (sin δ 1 + k 1 cos δ 1 ) / (cos δ 1 −k 1 sin δ 1 ) (B)
h 2 = (sin δ 2 + k 2 cos δ 2 ) / (cos δ 2 −k 2 sin δ 2 ) (C)
h 3 = (sin δ 3 + k 3 cos δ 3 ) / (cos δ 3 −k 3 sin δ 3 ) (D)
h 4 = (sin δ 4 + k 4 cos δ 4 ) / (cos δ 4 −k 4 sin δ 4 ) (E)
h 1 , h 2 , h 3 , h 4 : coefficients,
L t : tread length,
L l : wheelbase length,
前記制駆動力配分集合演算手段により演算された制駆動力配分の集合を、この各輪が路面に伝達可能な制制駆動力上限に制限することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Road surface transmission braking / driving force upper limit estimating means for estimating the braking / driving force that each wheel can transmit to the road surface,
5. A braking / driving force distribution set calculated by the braking / driving force distribution set calculating means is limited to an upper limit of braking / driving force that each wheel can transmit to a road surface. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 1.
前記制駆動力配分集合演算手段により演算された制駆動力配分の集合を、この各輪が路面に伝達可能な制制駆動力下限に制限することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 A braking / driving force lower limit estimating means for estimating a braking / driving force lower limit that each wheel can transmit to the road surface,
5. The braking / driving force distribution set calculated by the braking / driving force distribution set calculating means is limited to a lower limit of braking / driving force that each wheel can transmit to the road surface. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 1.
前記制駆動力配分集合演算手段により演算された制駆動力配分の集合を、この各輪を駆動または制動するアクチュエータが出力可能な制駆動力上限に制限することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 A braking / driving force upper limit estimating means for estimating an upper limit of braking / driving force that can be output by an actuator that drives or brakes each wheel;
5. The braking / driving force distribution set calculated by the braking / driving force distribution set calculating means is limited to an upper limit of braking / driving force that can be output by an actuator that drives or brakes each wheel. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to any one of the above.
前記制駆動力配分集合演算手段により演算された制駆動力配分の集合を、この各輪を駆動または制動するアクチュエータが出力可能な制駆動力下限に制限することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 A braking / driving force lower limit estimating means for estimating a braking / driving force lower limit that can be output by an actuator that drives or brakes each wheel;
5. The braking / driving force distribution set calculated by the braking / driving force distribution set calculating means is limited to a braking / driving force lower limit that can be output by an actuator that drives or brakes each wheel. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to any one of the above.
前記制駆動力配分選択手段は、各輪のエネルギー損失の和が最小となる制駆動力配分を選択することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Energy loss estimating means for estimating each energy loss generated when each wheel is driven,
The four-wheel independent drive according to any one of claims 1 to 8, wherein the braking / driving force distribution selection unit selects a braking / driving force distribution that minimizes a sum of energy losses of the wheels. Vehicle braking / driving force distribution device.
各輪の再配分後の制駆動力におけるタイヤ横力を推定するタイヤ横力推定手段と
を備え、
前記制駆動力配分選択手段は、タイヤ横力と制駆動力との合力であるタイヤ力を輪荷重で除したタイヤ摩擦円使用率を各輪毎に求め、この求めた各輪１〜４のタイヤ摩擦円使用率の最大値と最小値の差が最も小さくなる制駆動力配分を選択することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Wheel load estimating means for estimating the wheel load of each wheel;
Tire lateral force estimating means for estimating tire lateral force in braking / driving force after redistribution of each wheel,
The braking / driving force distribution selection means obtains a tire friction circle usage rate for each wheel obtained by dividing the tire force, which is the resultant force of the tire lateral force and braking / driving force, by the wheel load, for each of the obtained wheels 1 to 4. 9. The braking / driving force distribution according to any one of claims 1 to 8, wherein a braking / driving force distribution that minimizes a difference between a maximum value and a minimum value of a tire friction circle usage rate is selected. Driving force distribution device.
前記制駆動力配分選択手段は、前記総エネルギー必要量が車両の出力可能なエネルギーの範囲内にある制駆動力配分を選択することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 A total energy requirement estimating means for estimating a total energy requirement for realizing each braking / driving force distribution among the set of braking / driving force distributions of the four wheels;
9. The braking / driving force distribution selecting unit selects a braking / driving force distribution in which the total energy requirement is within a range of energy that can be output by the vehicle. The braking / driving force distribution device for the described four-wheel independent drive vehicle.
前記総エネルギー必要量推定手段は、前記総エネルギー必要量をこの各輪の回転速度に基づいて推定することを特徴とする請求項１４に記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Each wheel rotation speed detection means for detecting the rotation speed of each wheel,
15. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 14, wherein the total energy requirement estimation means estimates the total energy requirement based on the rotational speed of each wheel.
前記総エネルギー必要量推定手段は、前記総エネルギー必要量をこの各エネルギー損失に基づいて推定することを特徴とする請求項１４に記載の四輪独立駆動車の制駆動力配分装置。 Energy loss estimating means for estimating each energy loss generated when each wheel is driven,
15. The braking / driving force distribution device for a four-wheel independent drive vehicle according to claim 14, wherein the total energy requirement estimation means estimates the total energy requirement based on each energy loss.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008074191A (en) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force distribution controller for vehicle |
| JP2008239115A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle motion control device |
| JP2009035047A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nissan Motor Co Ltd | Turning behavior control method and device for vehicle |
| KR100911554B1 (en) | 2008-04-23 | 2009-08-10 | 현대자동차주식회사 | Brake piping device |
| JP2009208492A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | Travelling posture control device and travelling posture control method of vehicle |
| JP2009214742A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Lane deviation preventive device and its method |
| JP2010120600A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | Estimation device of friction coefficient of road surface |
| JP2010149740A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle motion control apparatus |
| US8195361B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle suspension system |
| KR20140133276A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-19 | 현대위아 주식회사 | Control method of 4 wheel drive vehicle |
| JP2015023691A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 富士重工業株式会社 | Vehicle drive control device |
| CN115139815A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005073457A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
| JP2005112007A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Toyoda Mach Works Ltd | Vehicular integrated control device |
| JP2005119647A (en) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device for wheel independent drive system vehicle |
-
2005
- 2005-06-21 JP JP2005180371A patent/JP4956772B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005073457A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
| JP2005119647A (en) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force control device for wheel independent drive system vehicle |
| JP2005112007A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Toyoda Mach Works Ltd | Vehicular integrated control device |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008074191A (en) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force distribution controller for vehicle |
| US9132731B2 (en) | 2006-09-20 | 2015-09-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Vehicle drive force distribution control system |
| JP2008239115A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle motion control device |
| US8195361B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle suspension system |
| JP2009035047A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nissan Motor Co Ltd | Turning behavior control method and device for vehicle |
| JP2009208492A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | Travelling posture control device and travelling posture control method of vehicle |
| JP2009214742A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Lane deviation preventive device and its method |
| KR100911554B1 (en) | 2008-04-23 | 2009-08-10 | 현대자동차주식회사 | Brake piping device |
| JP2010120600A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | Estimation device of friction coefficient of road surface |
| JP2010149740A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Vehicle motion control apparatus |
| KR20140133276A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-19 | 현대위아 주식회사 | Control method of 4 wheel drive vehicle |
| KR102052683B1 (en) | 2013-05-10 | 2019-12-05 | 현대위아 주식회사 | Control method of 4 wheel drive vehicle |
| JP2015023691A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 富士重工業株式会社 | Vehicle drive control device |
| CN115139815A (en) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
| CN115139815B (en) * | 2022-06-27 | 2024-04-09 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Torque distribution method, device, equipment and storage medium |
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