JP4186081B2 - 車輌の制駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輌の制駆動力制御装置に係り、更に詳細には各車輪の制駆動力を制御する車輌の制駆動力制御装置に係る。

自動車等の車輌の制駆動力制御装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、車輌に所要のヨーモーメントを付与すべく左右輪の駆動力の配分制御を行うが駆動力制御装置が従来より知られており、また車輌の走行安定性を確保すべく各車輪の制動力を制御することにより車輌の制駆動力及びヨーモーメントを制御する制動力制御装置も既に知られている。かかる制駆動力制御装置によれば、車輌の走行安定性を向上させることができる。
特開平９−３０９３５７号公報

一般に、車輌の制駆動力及びヨーモーメントは各車輪の制駆動力を制御することにより制御可能であるが、各車輪が発生し得る制駆動力には限界があるため、車輌に要求される制駆動力若しくはヨーモーメントが各車輪の制駆動力の制御により達成可能な値を越える場合があり、上述の如き従来の制駆動力制御装置に於いては、かかる状況については考慮されておらず、この点の改善が必要とされている。

本発明は、各車輪の制駆動力を制御することにより車輌の制駆動力及びヨーモーメントを制御するよう構成された従来の車輌の制駆動力制御装置に於ける上述の如き現況に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にて車輌の制駆動力及びヨーモーメントの比が車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントの比になるよう各車輪の制駆動力を制御することにより、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち各車輪に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、乗員の運転操作量を検出する手段と、少なくとも乗員の運転操作量に基づき各車輪の制駆動力により発生すべき車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを演算する手段と、各車輪の制駆動力によっては前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを達成することができないときには、補正後の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントが各車輪の制駆動力により達成可能な値になるよう前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを増減補正し、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力及びヨーモーメントが前記補正後の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントになるよう、前記制駆動力付与手段により各車輪に付与される制駆動力を制御する制御手段とを有する車輌の制駆動力制御装置に於いて、前記制御手段は車輌の制駆動力及びヨーモーメントを座標軸とする直交座標で見て、前記目標制駆動力及び前記目標ヨーモーメントを示す点と原点とを結ぶ直線と、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線との交点を目標点として、前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを前記目標点の値に補正することを特徴とする車輌の制駆動力制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線は車輌の駆動力の最大値、車輌の制動力の最大値、車輌の左旋回方向のヨーモーメントの最大値、車輌の右旋回方向のヨーモーメントの最大値により決定されるよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制駆動力を付与するよう構成される（請求項３の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制動力を付与すると共に、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力を左右輪に付与するよう構成される（請求項４の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至４の何れか一つの構成に於いて、前記車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを演算する手段は少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輌を安定的に走行させるための前記車輌の目標制駆動力及び車輌の目標総ヨーモーメントを演算し、少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輪の横力による旋回ヨーモーメントを推定し、前記目標総ヨーモーメントより前記旋回ヨーモーメントを減算した値を前記車輌の目標ヨーモーメントとして演算するよう構成される（請求項５の構成）。

上記請求項１の構成によれば、各車輪の制駆動力によっては目標制駆動力若しくは目標ヨーモーメントを達成することができないときには、車輌の制駆動力及びヨーモーメントを座標軸とする直交座標で見て、目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを示す点と原点とを結ぶ直線と、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線との交点を目標点として、目標制駆動力若しくは目標ヨーモーメントが目標点の値に補正されるので、補正後の目標制駆動力と目標ヨーモーメントとの比を確実に補正前の目標制駆動力と目標ヨーモーメントとの比にすることができると共に、補正後の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントの大きさを各車輪の制駆動力により達成可能な値の最大値に制御することができ、これにより各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを容易に且つ確実に達成することができる。

また上記請求項２の構成によれば、車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線は車輌の駆動力の最大値、車輌の制動力の最大値、車輌の左旋回方向のヨーモーメントの最大値、車輌の右旋回方向のヨーモーメントの最大値により決定されるので、車輌の制駆動力とヨーモーメントとの比を確実に目標制駆動力と目標ヨーモーメントとの比にしつつ、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさを確実にそれぞれ最大にすることができる。

また上記請求項３の構成によれば、制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制駆動力を付与するので、各車輪の制駆動力を相互に独立に制御することにより、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することができる。

また上記請求項４の構成によれば、制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制動力を付与すると共に、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力を左右輪に付与するので、各車輪の制動力を相互に独立に制御すると共に左右輪の駆動力配分を制御することにより、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することができる。

また上記請求項５の構成によれば、少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輌を安定的に走行させるための車輌の目標制駆動力及び車輌の目標総ヨーモーメントが演算され、少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輪の横力による旋回ヨーモーメントが推定され、目標総ヨーモーメントより旋回ヨーモーメントを減算した値が車輌の目標ヨーモーメントとして演算されるので、少なくとも乗員の運転操作量に基づき各車輪の制駆動力により発生すべき車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを過不足なく正確に演算することができる。

〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の構成に於いて、乗員の運転操作量を検出する手段は乗員の加減速操作量及び操舵操作量を検出するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５の何れか一つの構成に於いて、車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線は路面の摩擦係数に応じて可変設定されるよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に駆動力を付与する手段と各車輪に相互に独立に制動力を付与する手段とを有するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に於いて、駆動力を付与する手段は電動機を含むよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様４の構成に於いて、電動機は制動時に回生制動を行うよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４又は５の構成に於いて、制駆動力付与手段は左右輪に共通の駆動力付与手段と、左右輪の駆動力配分を制御する手段と、各車輪に相互に独立に制動力を付与する手段とを有するよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様６の構成に於いて、駆動力付与手段は電動機を含むよう構成される（好ましい態様７）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様７の構成に於いて、電動機は制動時に回生制動を行うよう構成される（好ましい態様８）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様６乃至８の何れか一つの構成に於いて、駆動力付与手段は左右前輪に共通の駆動力付与手段と左右後輪に共通の駆動力付与手段とよりなるよう構成される（好ましい態様９）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様６乃至８の何れか一つの構成に於いて、駆動力付与手段は左右前輪及び左右後輪に共通の駆動力付与手段と、前後輪の駆動力配分を制御する手段と、左右前輪の駆動力配分を制御する手段と、左右後輪の駆動力配分を制御する手段とを有するよう構成される（好ましい態様１０）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５又は上記好ましい態様１乃至１０の何れか一つの構成に於いて、車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを演算する手段は少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輌を安定的に走行させるための車輌の目標前後加速度及び目標ヨーレートを演算し、それぞれ車輌の目標前後加速度及び目標ヨーレートに基づき車輌の目標制駆動力及び目標総ヨーモーメントを演算するよう構成される（好ましい態様１１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至５又は上記好ましい態様１乃至１１の何れか一つの構成に於いて、制御手段は車輌の目標制駆動力、車輌の目標ヨーモーメント、制駆動力の前後輪配分比に基づいて各車輪の目標制駆動力を演算し、各車輪の目標制駆動力に基づいて各車輪に付与される制駆動力を制御するよう構成される（好ましい態様１２）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１はインホイールモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輌の制駆動力制御装置の実施例１を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ操舵輪である左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ非操舵輪である左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれインホイールモータである電動発電機１２FL及び１２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動発電機１２FL及び１２FRにより駆動される。電動発電機１２FL及び１２FRは制動時にはそれぞれ左右前輪の回生発電機としても機能し、回生制動力を発生する。

同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれインホイールモータである電動発電機１２RL及び１２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動発電機１２RL及び１２RRにより駆動される。電動発電機１２RL及び１２RRは制動時にはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、回生制動力を発生する。

電動発電機１２FL〜１２RRの駆動力はアクセル開度センサ１４により検出される図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。電動発電機１２FL〜１２RRの回生制動力も駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置１６はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。また通常走行時には図１には示されていないバッテリに充電された電力が駆動回路を経て各電動発電機１２FL〜１２RRへ供給され、車輌の減速制動時には各電動発電機１２FL〜１２RRによる回生制動により発電された電力が駆動回路を経てバッテリに充電される。

左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置１８の油圧回路２０により対応するホイールシリンダ２２FL、２２FR、２２RL、２２RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２０はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量及びブレーキペダル２４の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２６の圧力に応じて制御され、また必要に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置２８によって制御されることにより、運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量に関係なく制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置２８もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えばＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。

駆動力制御用電子制御装置１６にはアクセル開度センサ１４よりのアクセル開度φを示す信号に加えて、μセンサ３０より路面の摩擦係数μを示す信号、操舵角センサ３２より操舵角θを示す信号、車速センサ３４より車速Ｖを示す信号が入力される。また制動力制御用電子制御装置２８には圧力センサ３６よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ３８FL〜３８RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置１６及び制動力制御用電子制御装置２８は必要に応じて相互に信号の授受を行う。尚操舵角センサ３２は車輌の左旋回方向を正として操舵角θを検出する。

駆動力制御用電子制御装置１６は、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき車輌の目標前後加速度Ｇxtを演算すると共に、運転者の操舵操作量である操舵角θ及び車速Ｖに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車輌の目標ヨーレートγtを演算する。そして駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標前後加速度Ｇxtに基づき車輌に要求される目標制駆動力Ｆvnを演算すると共に、車輌の目標ヨーレートγtに基づき車輌に要求される目標総ヨーモーメントＭvntを演算する。

また駆動力制御用電子制御装置１６は、当技術分野に於いて公知の要領にて車輌のスリップ角βを演算し、車輌のスリップ角β及び操舵角θに基づき左右前輪のスリップ角αを演算し、スリップ角αに基づき各車輪の横力による車輌の旋回ヨーモーメントＭsを演算する。そして駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標総ヨーモーメントＭvntより旋回ヨーモーメントＭsを減算した値を車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標ヨーモーメントＭvnとして演算する。

また駆動力制御用電子制御装置１６は、路面の摩擦係数μに基づき各車輪の制駆動力による車輌の最大駆動力Ｆvdmax及び車輌の最大制動力Ｆvbmaxを演算し、路面の摩擦係数μに基づき各車輪の制駆動力による車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax及び車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxを演算する。

図２（Ａ）に示されている如く、各車輪の接地荷重及び路面に対する摩擦係数が同一であり、各車輪の摩擦円の大きさが同一であると仮定すると、車輌に車輪の制駆動力によるヨーモーメントが作用しない状況に於ける車輌の最大駆動力Ｆvdmaxは、左右前輪１０FL及び１０FRの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxfrが最大駆動力Ｆwdflmax及びＦwdfrmaxであり且つ左右後輪１０RL及び１０RRの制駆動力Ｆwxrl及びＦwxrrが最大駆動力Ｆwdrlmax及びＦwdrrmaxである場合に達成される。同様に、図２（Ｂ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力によるヨーモーメントが作用しない状況に於ける車輌の最大制動力Ｆvbmaxは、左右前輪１０FL及び１０FRの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxfrが最大制動力Ｆwbflmax及びＦwbfrmaxであり且つ左右後輪１０RL及び１０RRの制駆動力Ｆwxrl及びＦwxrrが最大制動力Ｆwbrlmax及びＦwbrrmaxである場合に達成される。

また図２（Ｃ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力による前後力が作用しない状況に於ける車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmaxは、左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlが最大制動力Ｆwbflmax及びＦwbrlmaxであり且つ右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrが最大駆動力Ｆwdfrmax及びＦwdrrmaxである場合に達成される。同様に、図２（Ｄ）に示されている如く、車輌の左旋回方向のヨーモーメントが最大ヨーモーメントＭvlmaxである状況に於ける車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxは、左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlが最大駆動力Ｆwdflmax及びＦwdrlmaxであり且つ右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrが最大制動力Ｆwbfrmax及びＦwbrrmaxである場合に達成される。

尚電動発電機１２FL〜１２RRの出力トルクが十分に大きい場合には、各車輪の最大駆動力及び最大制動力は路面の摩擦係数μにより決定されるので、車輌の加速方向及び車輌の左旋回方向を正として、各車輪の最大駆動力及びと最大制動力との間、車輌の最大駆動力と車輌の最大制動力との間、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントと車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントとの間にはそれぞれ下記の関係がある。
Ｆwdflmax＝Ｆwdfrmax＝−Ｆwbflmax＝−Ｆwbfrmax
Ｆwdrlmax＝Ｆwdrrmax＝−Ｆwbrlmax＝−Ｆwbrrmax
Ｆvdmax＝−Ｆvbmax
Ｍvlmax＝−Ｍvrmax

また各車輪の最大駆動力Ｆwdimax及び最大制動力Ｆwbimax（ｉ＝fl、fr、rl、rr）は路面の摩擦係数μにより決定されるので、車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxも路面の摩擦係数μにより決定され、従って路面の摩擦係数μが判れば車輌の最大駆動力Ｆvdmax等を推定することができる。

更に図４（Ａ）に示されている如く、車輌の制駆動力Ｆvxを横軸とし、車輌のヨーモーメントＭvを縦軸とする直交座標で見て、各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輌の制駆動力Ｆvx及び車輌のヨーモーメントＭvは、車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxにより決定される菱形の四辺形１００の範囲内の値になる。

尚図４に於いて、点Ａ〜Ｄはそれぞれ図２のＡ〜Ｄの場合に対応する点であり、点Ａ〜Ｄの座標はそれぞれ（Ｆvdmax，０）、（Ｆvbmax，０）、（０，Ｍvlmax）、（０，Ｍvrmax）である。また図４（Ａ）に於いて破線にて示されている如く、四辺形１００は路面の摩擦係数μが低くなるほど小さくなる。また操舵角θの大きさが大きいほど、操舵輪である左右前輪の横力が大きくなり前後力の余裕が小さくなるので、四辺形１００は操舵角θの大きさが大きいほど小さくなる。

また各車輪の制駆動力Ｆwxiの後輪配分比をＫr（０＜Ｋr＜１の定数）とし、車輌のトレッドをＴrとすると、下記の式１〜３が成立する。従って駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが上記四辺形１００の範囲内の値であるときには、各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtをそれぞれ目標制駆動力Ｆvｎ及び車輌の目標ヨーモーメントＭvｎに設定し、例えば最小二乗法等により下記の式１〜３を満たす値を各車輪の目標制駆動力Ｆwxti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として演算する。
Ｆwxfl＋Ｆwxfr＋Ｆwxrl＋Ｆwxrr＝Ｆvt …（１）
｛Ｆwxfr＋Ｆwxrr−（Ｆwxfl＋Ｆwxrl）｝Ｔr／２＝Ｍvt …（２）
（Ｆwxfl＋Ｆwxfr）Ｋr＝（Ｆwxrl＋Ｆwxrr）（１−Ｋr） …（３）

また駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが上記四辺形１００の範囲外の値であるときには、各車輪の制駆動力による車輌の目標制駆動力ＦvtとヨーモーメントＭvtとの比が車輌に要求される各車輪の制駆動力による目標制駆動力Ｆvnと目標ヨーモーメントＭvnとの比になる範囲内にて各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiによる車輌の制駆動力Ｆvの大きさ及びヨーモーメントＭvの大きさがそれぞれ最大になるよう、車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtを演算する。そして駆動力制御用電子制御装置１６は、例えば最小二乗法等により上記式１〜３を満たす値を各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiとして演算する。

更に駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが正の値であり駆動力であるときには、各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbti及び目標回生制動力Ｆwrti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を０に設定し、目標摩擦制動力Ｆwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力すると共に、各車輪の目標駆動力Ｆwdti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を目標制駆動力Ｆwxtiに設定し、目標駆動力Ｆwdtiに基づき図には示されていないマップ又は関数により電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、目標駆動電流Ｉtiに基づき各電動発電機１２FL〜１２RRに通電される駆動電流を制御することにより各車輪の制駆動力Ｆwxiが目標制駆動力Ｆwxtiになるよう各車輪の駆動力を制御する。

これに対し各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力である場合に於いて、目標制駆動力Ｆwxtiが各車輪の最大回生制動力以下であるときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動力Ｆwdti及び目標摩擦制動力Ｆwbtiを０に設定し、目標回生制動力Ｆwrtiを目標制駆動力Ｆwxtiに設定し、回生制動力が目標回生制動力Ｆwrtiになるよう各電動発電機１２FL〜１２RRを制御する。

また各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力である場合に於いて、目標制駆動力Ｆwxtiの大きさが各車輪の最大回生制動力よりも大きいときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動力Ｆwdtiを０に設定し、各車輪の目標回生制動力Ｆwrtiを最大回生制動力Ｆwxrimax（ｉ＝fl、fr、rl、rr）に設定し、回生制動力が最大回生制動力Ｆwxrimaxになるよう各電動発電機１２FL〜１２RRを制御して回生制動力を制御すると共に、目標制駆動力Ｆwxtiと最大回生制動力Ｆwxrimaxとの差に相当する制動力を各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として演算し、各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力する。

制動力制御用電子制御装置２８は、駆動力制御用電子制御装置１６より入力される各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbtiに基づき各車輪の目標制動圧Ｐbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪の制動圧Ｐbiが目標制動圧Ｐbtiになるよう油圧回路２０を制御することにより、各車輪の摩擦制動力Ｆwbi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbtiになるよう制御する。

次に図３に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於いて駆動力制御用電子制御装置１６により達成される制駆動力制御について説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御は駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

まずステップ１０に於いてはアクセル開度センサ１４により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いてはアクセル開度φ等に基づき上述の要領にて車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが演算される。

ステップ３０に於いては路面の摩擦係数μに基づき図には示されていないマップ又は関数により各車輪の制駆動力による車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力Ｆvbmax、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxが演算される。即ち図４に示された点Ａ〜Ｄが特定される。

ステップ４０に於いては目標制駆動力Ｆvnの絶対値が車輌の最大駆動力Ｆvdmax以下であり且つ車輌の目標ヨーモーメントＭvnの絶対値が車輌の最大ヨーモーメントＭvlmax以下であるか否かの判別、即ち車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが上記四辺形１００の範囲内にあり、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成し得るか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５０に於いて補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtがそれぞれ目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnに設定された後ステップ２００へ進む。

ステップ６０に於いては目標制駆動力Ｆvnが０ではなく且つ車輌の最大ヨーモーメントＭvlmax及びＭvrmax（総称してＭvmaxという）が０ではないか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが０に設定されると共に、補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtが最大ヨーモーメントＭvmaxに設定された後ステップ２００へ進む。この場合補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtは目標ヨーモーメントＭvnが正の値であるときには最大ヨーモーメントＭvlmaxに設定され、目標ヨーモーメントＭvnが負の値であるときには最大ヨーモーメントＭvrmaxに設定される。

ステップ８０に於いては目標ヨーモーメントＭvnが０である否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ９０に於いて目標制駆動力Ｆvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが車輌の最大駆動力Ｆvdmaxに設定され、目標制駆動力Ｆvnが負の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが車輌の最大制動力Ｆvbmaxに設定されると共に、補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtが０に設定された後ステップ２００へ進む。

ステップ１００に於いては図４（Ｂ）に示されている如く、車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnを示す点Ｐと原点Ｏとを結ぶ線分Ｌと四辺形１００の外形線との交点Ｑが目標点として求められ、目標点Ｑの座標を（Ｆvq，Ｍvq）とすると、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtがそれぞれＦvq及びＭvqに設定された後ステップ２００へ進む。

ステップ２００に於いては補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtに基づき上述の要領にて目標制駆動力Ｆvt及び目標ヨーモーメントＭvtを達成する各車輪の目標制駆動力Ｆwxti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）が演算される。

ステップ２１０に於いては上述の要領にて目標摩擦制動力Ｆwbtiが演算されると共に、目標摩擦制動力Ｆwbtiを示す信号が制動力制御用電子制御装置２８へ出力され、これにより制動力制御用電子制御装置２８により各車輪の摩擦制動力Ｆwbtiが目標摩擦制動力Ｆwbtiになるよう制御される。

ステップ２２０に於いては各車輪の駆動力Ｆwdi又は回生制動力Ｆwriがそれぞれ目標駆動力Ｆwdti又は目標回生制動力Ｆwrtiになるよう、各電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

かくして図示の実施例１によれば、ステップ２０に於いて車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが演算され、ステップ３０に於いて各車輪の制駆動力による車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力Ｆvbmax、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxが演算され、ステップ４０に於いて各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成し得るか否かの判別が行われる。

そしてステップ４０に於いて各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成することができない旨の判別が行われたときには、ステップ６０〜１００が実行され、目標制駆動力Ｆvnが０であるときにはステップ７０に於いて補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが０に設定されると共に、補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtが最大ヨーモーメントＭvmaxに設定され、目標ヨーモーメントＭvnが０であるときにはステップ９０に於いて目標制駆動力Ｆvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが車輌の最大駆動力Ｆvdmaxに設定され、目標制駆動力Ｆvnが負の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが車輌の最大制動力Ｆvbmaxに設定されると共に、補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtが０に設定される。

更に各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成することができない状況にて目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnが０ではないときには、ステップ１００に於いて車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnを示す点Ｐと原点Ｏとを結ぶ線分Ｌと四辺形１００の外形線との交点Ｑが目標点として求められ、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtがそれぞれ目標点Ｑの値Ｆvq及びＭvqに設定される。

従って図示の実施例１によれば、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成することができない状況にあるときには、各車輪の制駆動力による補正後の車輌の目標制駆動力ＦvtとヨーモーメントＭvtとの比が車輌に要求される各車輪の制駆動力による目標制駆動力Ｆvnと目標ヨーモーメントＭvnとの比になる範囲内にて各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiによる車輌の制駆動力Ｆvの大きさ及びヨーモーメントＭvの大きさがそれぞれ最大になるよう、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算されるので、車輌の制駆動力とヨーモーメントとの比が確実に目標制駆動力と目標ヨーモーメントとの比になるよう各車輪の制駆動力を制御し、これにより各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することができる。

特に図示の実施例１によれば、各車輪の駆動源は各車輪に設けられた電動発電機１２FL〜１２RRであり、各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力である場合には、電動発電機１２FL〜１２RRによる回生制動力が使用されるので、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成しつつ、車輌の制動減速時に車輌の運動エネルギーを電気エネルギーとして有効に回収することができる。

尚図示の実施例１に於いては、電動発電機１２FL〜１２RRはインホイールモータであるが、電動発電機は車体側に設けられてもよく、各車輪の駆動源としての電動機は回生制動を行わないものであってもよく、駆動源は各車輪の駆動力を相互に独立に増減可能である限り、電動機以外の駆動源であってもよい。

また図示の実施例１に於いては、電動発電機１２FL〜１２RRは四輪に対応して設けられているが、この実施例は駆動源が左右前輪又は左右後輪にのみ設けられた車輌に適用されてもよく、その場合には四辺形１００は図４（Ｃ）に於いて１００′として示されている如くになり、車輌の左旋回方向のヨーモーメント及び車輌の右旋回方向のヨーモーメントがそれぞれ最大値Ｍvlmax及びＭvrmaxであるときの車輌の制駆動力は負の値、即ち制動力となる。かかる車輌の場合にも上述の作用効果を達成することができる。

図５は四輪に共通の一つの電動発電機の駆動力及び回生制動力が前後輪及び左右輪に配分制御される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の制駆動力制御装置の実施例２を示す概略構成図である。尚図５に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

この実施例２に於いては、左右前輪１０FL、１０FR及び左右後輪１０RL、１０RRに共通の駆動源として電動発電機４０が設けられており、電動発電機４０の駆動力及び回生制動力は前後輪の配分比を制御可能なセンターディファレンシャル４２により前輪用プロペラシャフト４４及び後輪用プロペラシャフト４６へ伝達される。

前輪用プロペラシャフト４４の駆動力及び回生制動力は左右前輪の配分比を制御可能な前輪ディファレンシャル４８により左前輪車軸５０L及び右前輪車軸５０Rへ伝達され、これにより左右の前輪１０FL及び１０FRが回転駆動される。同様に後輪用プロペラシャフト４６の駆動力は左右後輪の配分比を制御可能な後輪ディファレンシャル５２により左後輪車軸５４L及び右後輪車軸５４Rへ伝達され、これにより左右の後輪１０RL及び１０RRが回転駆動される。

電動発電機４０の駆動力はアクセル開度センサ１４により検出されるアクセル開度φに基づき駆動力制御用電子制御装置１６により制御され、電動発電機４０の回生制動力も駆動力制御用電子制御装置１６により制御される。また駆動力制御用電子制御装置１６はセンターディファレンシャル４２による駆動力及び回生制動力の前後輪配分比を制御し、また前輪ディファレンシャル４８による駆動力及び回生制動力の左右輪配分比を制御し、後輪ディファレンシャル５２による駆動力及び回生制動力の左右輪配分比を制御する。

またこの実施例２に於いても、駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による目標制駆動力Ｆvn、車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標ヨーモーメントＭvn、車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力Ｆvbmax、各車輪の制駆動力による車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxを上述の実施例１の場合と同様の要領にて演算する。

図示の実施例２に於いては、電動発電機４０の最大駆動力はそれが左右前輪１０FL、１０FR及び左右後輪１０RL、１０RRに均等に配分された場合の各車輪の駆動力Ｆwdiが通常路面の摩擦係数μにより決定される発生可能な最大前後力よりも小さいと仮定する。

図６（Ａ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力によるヨーモーメントが作用しない状況に於ける車輌の最大駆動力Ｆvdmaxは、左右前輪１０FL及び１０FRの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxfrが左右輪の駆動力配分が等しい場合の最大駆動力Ｆwdflmax及びＦwdfrmaxであり且つ左右後輪１０RL及び１０RRの制駆動力Ｆwxrl及びＦwxrrが左右輪の駆動力配分が等しい場合の最大駆動力Ｆwdrlmax及びＦwdrrmaxである場合に達成される。

同様に、図６（Ｂ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力によるヨーモーメントが作用しない状況に於ける車輌の最大制動力Ｆvbmaxは、左右前輪１０FL及び１０FRの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxfrが左右輪の制動力配分が等しい場合の最大制動力Ｆwbflmax及びＦwbfrmaxであり且つ左右後輪１０RL及び１０RRの制駆動力Ｆwxrl及びＦwxrrが左右輪の制動力配分が等しい場合の最大制動力Ｆwbrlmax及びＦwbrrmaxである場合に達成される。

また図６（Ｃ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力による前後力が作用しない状況に於ける車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmaxは、左右輪の駆動力が右輪に配分され、右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrが最大駆動力Ｆwdfrmax′及びＦwdrrmax′であり、その大きさがそれぞれ左前後輪１０FL及び１０RLの最大制動力Ｆwbflmax及びＦwbrlmaxの大きさと等しい場合に達成される。

また図６（Ｄ）に示されている如く、車輌の制駆動力が最大駆動力Ｆvdmaxである状況に於ける車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax′は、左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlがそれぞれ０であり且つ右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrが最大駆動力Ｆwdflmax′及びＦwdrrmax′である場合に達成される。

また図７（Ｅ）に示されている如く、何れの車輪にも駆動力が作用しない状況に於ける車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax″は、右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrがそれぞれ０であり且つ左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlが最大制動力Ｆwbflmax及びＦwbrrmaxである場合に達成される。

また図７（Ｆ）に示されている如く、車輌に車輪の制駆動力による前後力が作用しない状況に於ける車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxは、左右輪の駆動力が左輪に配分され、左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlが最大駆動力Ｆwdflmax′及びＦwdrlmax′であり、その大きさがそれぞれ右前後輪１０FR及び１０RRの最大制動力Ｆwbfrmax及びＦwbrrmaxの大きさと等しい場合に達成される。

また図７（Ｇ）に示されている如く、車輌の制駆動力が最大駆動力Ｆvdmaxである状況に於ける車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmax′は、右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrがそれぞれ０であり且つ左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlが最大駆動力Ｆwdflmax′及びＦwdrlmax′である場合に達成される。

更に図７（Ｈ）に示されている如く、何れの車輪にも駆動力が作用しない状況に於ける車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmax″は、左前後輪１０FL及び１０RLの制駆動力Ｆwxfl及びＦwxrlがそれぞれ０であり且つ右前後輪１０FR及び１０RRの制駆動力Ｆwxfr及びＦwxrrが最大制動力Ｆwbfrmax及びＦwbrrmaxである場合に達成される。

また各車輪の最大駆動力Ｆwdimaxは電動発電機４０の最大出力トルク、路面の摩擦係数μ、各配分比により決定され、各車輪の最大制動力Ｆwbimaxは路面の摩擦係数μにより決定されるので、車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmaxも電動発電機４０の最大出力トルク及び路面の摩擦係数μにより決定され、従って電動発電機４０の最大出力トルク及び路面の摩擦係数μが判れば各車輪の最大駆動力Ｆwdimax等を推定することができる。

更に図９（Ａ）に示されている如く、車輌の制駆動力Ｆvxを横軸とし、車輌のヨーモーメントＭvを縦軸とする直交座標で見て、各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輌の制駆動力Ｆvx及び車輌のヨーモーメントＭvは、車輌の最大駆動力Ｆvdmax、車輌の最大制動力Ｆvbmax、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントＭvlmax、車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントＭvrmax、車輌の制駆動力Ｆvxが最大駆動力Ｆvdmax又は最大制動力Ｆvbmaxであるときに於ける車輌のヨーモーメントＭvの変動可能範囲により決定される六角形１０２の範囲内の値になる。

尚図９に於いて、点Ａ〜Ｈはそれぞれ図６及び図７のＡ〜Ｈの場合に対応する点である。また図９（Ａ）に於いて破線にて示されている如く、六角形１０２は路面の摩擦係数μが低くなるほど小さくなる。また操舵角θの大きさが大きいほど、操舵輪である左右前輪の横力が大きくなり前後力の余裕が小さくなるので、六角形１０２は操舵角θの大きさが大きいほど小さくなる。

また電動発電機４０の出力トルクが十分に大きい場合には、各車輪の最大駆動力及び最大制動力は路面の摩擦係数μにより決定されるので、車輌の加速方向及び車輌の左旋回方向を正として、各車輪の最大駆動力と最大制動力との間、車輌の最大駆動力と車輌の最大制動力との間、車輌の左旋回方向の最大ヨーモーメントと車輌の右旋回方向の最大ヨーモーメントとの間の関係は上述の実施例１の場合と同一になり、従って各車輪の制駆動力により達成可能な車輌の駆動力及びヨーモーメントの範囲は上述の実施例１の場合と同様菱形の範囲になる。

また電動発電機４０の出力トルク及び各車輪の最大制動力が実施例の場合よりも小さい場合には、左右輪の最大駆動力の全てが左輪又は右輪に配分された場合にも車輌の駆動力が最大になり、左右輪の最大制動力の全てが左輪又は右輪に配分された場合にも車輌の制動力が最大になるので、図９（Ａ）に於いて仮想線にて示されている如く、各車輪の制駆動力により達成可能な車輌の駆動力及びヨーモーメントの範囲は矩形の範囲になる。

かくして係数Ｋmを０以上で１以下の値として、図９に示された点Ａ〜Ｈの座標はそれぞれ（Ｆvdmax，０）、（Ｆvbmax，０）、（０，Ｍvlmax）、（Ｆvdmax，ＫmＭvlmax）、（Ｆvbmax，ＫmＭvlmax）、（０，Ｍvrmax）、（Ｆvdmax，−ＫmＭvlmax）、（Ｆvbmax，−ＫmＭvlmax）である。

また各車輪の制駆動力Ｆwxiの後輪配分比をＫr（０＜Ｋr＜１の定数）とし、前輪及び後輪についての制駆動力Ｆwxiの左右輪配分比をＫy（０≦Ｋr≦１）とし、車輌のトレッドをＴrとすると、下記の式４〜７が成立する。従って駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtが上記六角形１０２の範囲内の値であるときには、各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtをそれぞれ目標制駆動力Ｆvｎ及び車輌の目標ヨーモーメントＭvｎに設定し、例えば最小二乗法等により下記の式４〜７を満たす値を各車輪の目標制駆動力Ｆwxti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）及び左右輪配分比Ｋyとして演算する。
Ｆwxfl＋Ｆwxfr＋Ｆwxrl＋Ｆwxrr＝Ｆvt …（４）
｛Ｆwxfr＋Ｆwxrr−（Ｆwxfl＋Ｆwxrl）｝Ｔr／２＝Ｍvt …（５）
（Ｆwxfl＋Ｆwxfr）Ｋr＝（Ｆwxrl＋Ｆwxrr）（１−Ｋr） …（６）
（Ｆwxfl＋Ｆwxrl）Ｋy＝（Ｆwxfr＋Ｆwxrr）（１−Ｋy） …（７）

また駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtが上記六角形１０２の範囲外の値であるときには、各車輪の制駆動力による補正後の車輌の目標制駆動力ＦvtとヨーモーメントＭvtとの比が車輌に要求される各車輪の制駆動力による目標制駆動力Ｆvnと目標ヨーモーメントＭvnとの比になる範囲内にて各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiによる車輌の制駆動力Ｆvの大きさ及びヨーモーメントＭvの大きさがそれぞれ最大になるよう、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtを演算する。そして駆動力制御用電子制御装置１６は、例えば最小二乗法等により上記式４〜７を満たす値を各車輪の目標制駆動力Ｆwxti及び左右輪配分比Ｋyとして演算する。

更に駆動力制御用電子制御装置１６は、車輌の制駆動力Ｆvが正の値であり駆動力であると共に各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが正の値であり駆動力であるときには、各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbti及び目標回生制動力Ｆwrti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を０に設定し、目標摩擦制動力Ｆwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力すると共に、各車輪の目標駆動力Ｆwdti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を目標制駆動力Ｆwxtiに設定する。

そして駆動力制御用電子制御装置１６は、目標駆動力Ｆwdtiに基づき図には示されていないマップ又は関数により電動発電機４０に対する目標駆動電流Ｉt及び左右輪配分比Ｋyを演算し、目標駆動電流Ｉtiに基づき電動発電機４０に通電される駆動電流を制御すると共に左右輪配分比Ｋyに基づいて前輪ディファレンシャル４８及び後輪ディファレンシャル５２を制御することにより、各車輪の制駆動力Ｆwxiが目標制駆動力Ｆwxtiになるよう各車輪の駆動力を制御する。

これに対し車輌の制駆動力Ｆvが正の値であり駆動力であるが、何れかの車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力であるとき、及び車輌の制駆動力Ｆvが負の値であり制動力であるが、何れかの車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが正の値であり駆動力であるときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、目標制駆動力Ｆwxtiが正の値である側にのみ駆動力が配分されるよう左右輪配分比Ｋyを決定し、正の値である目標制駆動力Ｆwxtiの和に基づいて電動発電機４０に対する目標駆動電流Ｉtを演算し、目標制駆動力Ｆwxtiが負の値である車輪に摩擦制動装置１８による摩擦制動力が付与されるよう目標制駆動力Ｆwxtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力する。

そして駆動力制御用電子制御装置１６は、目標駆動電流Ｉtiに基づいて電動発電機４０に通電される駆動電流を制御すると共に左右輪配分比Ｋyに基づいて前輪ディファレンシャル４８及び後輪ディファレンシャル５２を制御し、制動力制御用電子制御装置２８は目標制駆動力Ｆwxtiが負の値である車輪に対し目標制駆動力Ｆwxtiに応じた摩擦制動力を付与し、これにより各車輪の制駆動力Ｆwxiが目標制駆動力Ｆwxtiになるよう制御する。

また車輌の制駆動力Ｆvが負の値であり制動力であると共に各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力である場合に於いて、目標制駆動力Ｆwxtiの和が電動発電機４０による最大回生制動力以下であるときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動力Ｆwdti及び目標摩擦制動力Ｆwbtiを０に設定し、目標回生制動力Ｆwrtiを目標制駆動力Ｆwxtiに設定し、回生制動力が目標回生制動力Ｆwrtiになるよう左右輪配分比Ｋy及び電動発電機４０を制御する。

また車輌の制駆動力Ｆvが負の値であり制動力であると共に各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiが負の値であり制動力である場合に於いて、何れかの車輪の目標制駆動力Ｆwxtiの大きさが電動発電機４０による最大回生制動力よりも大きいときには、駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪の目標駆動力Ｆwdtiを０に設定し、電動発電機４０による回生制動力を最大回生制動力に設定し、目標制駆動力Ｆwxtiの大きさが大きい車輪に対する回生制動力の配分比が大きくなるよう左右輪配分比Ｋyを設定する。

そして駆動力制御用電子制御装置１６は、各車輪について目標制駆動力Ｆwxtiより当該車輪の回生制動力を減算した値を目標摩擦制動力Ｆwbtiとして演算し、目標摩擦制動力Ｆwbtiを示す信号を制動力制御用電子制御装置２８へ出力すると共に、回生制動力が最大回生制動力になるよう電動発電機４０を制御し、左右輪配分比Ｋyに基づいて前輪ディファレンシャル４８及び後輪ディファレンシャル５２を制御する。

尚この実施例２に於いても、制動力制御用電子制御装置２８は、駆動力制御用電子制御装置１６より入力される各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbtiに基づき各車輪の目標制動圧Ｐbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、各車輪の制動圧Ｐbiが目標制動圧Ｐbtiになるよう油圧回路２０を制御することにより、各車輪の摩擦制動力Ｆwbiが各車輪の目標摩擦制動力Ｆwbtiになるよう制御する。

次に図８に示されたフローチャートを参照して実施例２に於ける制駆動力制御ルーチンについて説明する。尚図８に於いて図３に示されたステップと同一のステップには図３に於いて付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。また図８に示されたフローチャートによる制御も駆動力制御用電子制御装置１６が起動されることにより開始され、図には示されていないイグニッションスイッチがオフに切り換えられるまで所定の時間毎に繰返し実行される。

この実施例２に於いては、ステップ１０〜７０及びステップ２００〜２２０は上述の実施例１の場合と同様に実行され、ステップ６０に於いて肯定判別が行われたときにはステップ１１０に於いて図８で見て目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを示す点Ｐと原点とを結ぶ線分Ｌの傾きＧpが演算される。

ステップ１２０に於いては図９の点Ｄと原点とを結ぶ線分Ｌdの傾きを基準の傾きＧpoとして、傾きＧpの絶対値が基準の傾きＧpoよりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１３０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１３０へ進む。

ステップ１３０に於いては図９（Ｂ）に示されている如く、車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtを示す点Ｐと原点Ｏとを結ぶ線分Ｌと六角形１０２の外形線との交点Ｑが目標点として求められ、目標点Ｑの座標を（Ｆvq，Ｍvq）とすると、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtがそれぞれＦvq及びＭvqに設定され、しかる後ステップ２００へ進む。この場合目標制駆動力Ｆvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtは駆動力であり、目標制駆動力Ｆvnが負の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtは制動力である。また目標ヨーモーメントＭvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtは左旋回方向のヨーモーメントに設定され、目標ヨーモーメントＭvnが負の値であるときには補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtは右旋回方向のヨーモーメントに設定される。

ステップ１４０に於いては補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtが線分Ｌと六角形１０２の外形線との交点Ｑの座標の制駆動力Ｆvqに設定されると共に、補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtがＭvqに設定され、しかる後ステップ２００へ進む。この場合目標制駆動力Ｆvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtは最大駆動力Ｆvdmaxであり、目標制駆動力Ｆvnが負の値の場合には補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvtは最大制動力Ｆvbmaxである。また目標ヨーモーメントＭvnが正の値の場合には補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtは左旋回方向のヨーモーメントに設定され、目標ヨーモーメントＭvnが負の値であるときには補正後の車輌の目標ヨーモーメントＭvtは右旋回方向のヨーモーメントに設定される。

尚この実施例２のステップ２１０に於いては、上述の如く各車輪の回生制動力及び目標摩擦制動力Ｆwbtiが前述の如く演算される点を除き、上述の実施例１の場合と同様の制御が行われる。

かくして図示の実施例２によれば、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成することができない状況にて目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnが０ではないときには、ステップ１１０に於いて図８で見て目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを示す点Ｐと原点とを結ぶ線分Ｌの傾きをＧpが演算され、ステップ１２０〜１４０に於いて車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnを示す点Ｐと原点Ｏとを結ぶ線分Ｌと六角形１０２の外形線との交点Ｑが目標点として求められ、基準の傾きＧpoに対する線分Ｌの傾きの大きさの大小に応じて補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtがそれぞれ目標点の値Ｆvq及びＭvqに設定される。

従って図示の実施例２によれば、左右の車輪がそれらに共通の電動発電機により制駆動され、駆動力又は回生制動力が左右輪間にて配分制御される車輌に於いても、各車輪の制駆動力の制御により目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnを達成することができない状況にあるときには、各車輪の制駆動力による補正後の車輌の目標制駆動力ＦvtとヨーモーメントＭvtとの比が車輌に要求される各車輪の制駆動力による目標制駆動力Ｆvnと目標ヨーモーメントＭvnとの比になる範囲内にて各車輪の目標制駆動力Ｆwxtiによる車輌の制駆動力Ｆvの大きさ及びヨーモーメントＭvの大きさがそれぞれ最大になるよう、補正後の車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtが演算されるので、上述の実施例１の場合と同様、車輌の制駆動力とヨーモーメントとの比が確実に目標制駆動力と目標ヨーモーメントとの比になるよう各車輪の制駆動力を制御し、これにより各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成することができる。

特に図示の実施例２によれば、各車輪に共通の駆動源としての電動発電機４０は、車輌の目標制駆動力Ｆvtが負の値であり制動力である場合には回生制動力を発生するので、上述の実施例１の場合と同様、各車輪が発生し得る制駆動力の範囲内にてできるだけ車輌に要求される制駆動力及びヨーモーメントを達成しつつ、車輌の制動減速時に車輌の運動エネルギーを電気エネルギーとして有効に回収することができる。

また図示の実施例１及び２によれば、運転者の加減速操作量であるアクセル開度φ及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき車輌の目標前後速度Ｇxtが演算され、運転者の操舵操作量である操舵角θ及び車速Ｖに基づき車輌の目標ヨーレートγtが演算され、車輌の目標前後加速度Ｇxtに基づき車輌に要求される目標制駆動力Ｆvnが演算され、車輌の目標ヨーレートγtに基づき車輌に要求される目標総ヨーモーメントＭvntが演算される。

そして各車輪の横力による車輌の旋回ヨーモーメントＭsが演算され、車輌の目標総ヨーモーメントＭvntより旋回ヨーモーメントＭsを減算した値が車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標ヨーモーメントＭvnとして演算されるので、車輪の横力による車輌の旋回ヨーモーメントＭsが考慮されない場合に比して確実に且つ正確に車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による車輌の目標ヨーモーメントを過不足なく演算することができる。

尚図示の実施例２に於いては、駆動源は四輪に共通の一つの電動発電機４０であるが、左右輪間にて駆動力配分の制御が可能に各車輪を駆動する駆動源は内燃機関やハイブリッドシステムの如く当技術分野に於いて公知の任意の駆動手段であってよい。

また図示の実施例２に於いては、一つの電動発電機４０が四輪に共通の駆動源として設けられているが、左右前輪に共通の駆動源と左右後輪に共通の駆動源とが設けられてもよい。また左右前輪にのみ共通の駆動源が設けられ又は左右後輪にのみ共通の駆動源が設けられてもよく、その場合には六角形１０２は図９（Ｃ）に於いて１０２′として示されている如くになり、車輌の左旋回方向のヨーモーメント及び車輌の左旋回方向のヨーモーメントがそれぞれ最大値Ｍvlmax及びＭvrmaxであるときの車輌の制駆動力は負の値、即ち制動力となる。かかる車輌の場合にも上述の作用効果を達成することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例１及び２に於いては、それぞれ電動発電機１２FL〜１２RR及び電動発電機４０により必要に応じて回生制動力が発生されるようになっているが、駆動源が電動発電機であっても回生制動力が行われず、制動力が摩擦制動のみにより発生されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例１及び２に於いては、各車輪の制駆動力Ｆwxiの後輪配分比Ｋrは一定であるが、一般に操舵角の大きさが大きくなるにつれて操舵輪の横力が大きくなり、許容される操舵輪の前後力の大きさが小さくなるので、操舵角の大きさが大きくなるにつれて後輪配分比Ｋrが漸次大きくなるよう、後輪配分比Ｋrは操舵角の大きさに応じて可変設定されるよう修正されてもよい。

また一般に、車輌の制動減速時に後輪の制動力が高くなると、後輪の横力が低下して車輌の走行安定性が低下するので、後輪配分比Ｋrは車輌の目標制駆動力が負の値でありその大きさが大きいほど小さくなるよう、車輌の目標制駆動力に応じて可変設定されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例１及び２に於いては、運転者の加減速操作量及び運転者の操舵操作量に基づき車輌に要求される各車輪の制駆動力の制御による目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnが演算されるようになっているが、目標制駆動力Ｆvn及び目標ヨーモーメントＭvnは車輌の挙動が不安定である場合には、運転者の加減速操作量及び運転者の操舵操作量に加えて車輌の挙動を安定化させるために必要な目標前後加速度や目標ヨーレートが考慮されることにより演算されるよう修正されてもよい。

ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による制駆動力制御装置の実施例１を示す概略構成図である。 実施例１に於ける各車輪の制駆動力と車輌の制駆動力及びヨーモーメントとの関係を種々の場合について示す説明図である。 実施例１に於いて駆動力制御用電子制御装置により達成される制駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例１に於いて各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輌の制駆動力及びヨーモーメントの範囲を示すグラフ（Ａ）、及び車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが各車輪の制駆動力の制御により達成可能な範囲外にある場合に於ける車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtの演算の要領を示す説明図（Ｂ）、駆動源が左右前輪又は左右後輪にのみ設けられた車輌に於いて各車輪の制駆動力の制御により達成可能な目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtの範囲を示す説明図（Ｃ）である。 四輪に共通の一つの電動発電機の駆動力及び回生制動力が前後輪及び左右輪に配分制御される四輪駆動車に適用された本発明による車輌の制駆動力制御装置の実施例２を示す概略構成図である。 実施例２に於ける各車輪の制駆動力と車輌の制駆動力及びヨーモーメントとの関係を種々の場合について示す説明図である。 実施例２に於ける各車輪の制駆動力と車輌の制駆動力及びヨーモーメントとの関係を他の種々の場合について示す説明図である。 実施例２に於いて駆動力制御用電子制御装置により達成される制駆動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例２に於いて各車輪の制駆動力の制御により達成可能な車輌の制駆動力及びヨーモーメントの範囲を示すグラフ（Ａ）、及び車輌の目標制駆動力Ｆvn及び車輌の目標ヨーモーメントＭvnが各車輪の制駆動力の制御により達成可能な範囲外にある場合に於ける車輌の目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtの演算の要領を示す説明図（Ｂ）、駆動源が左右前輪又は左右後輪にのみ設けられた車輌に於いて各車輪の制駆動力の制御により達成可能な目標制駆動力Ｆvt及び車輌の目標ヨーモーメントＭvtの範囲を示す説明図（Ｃ）である。

符号の説明

１２FL〜１２RR 電動発電機
１４ アクセル開度センサ
１６ 駆動力制御用電子制御装置
１８ 摩擦制動装置
２４ ブレーキペダル
２８ 制動力制御用電子制御装置
３０ μセンサ
３２ 操舵角センサ
３４ 車速センサ
３６、３８FL〜３８RR 圧力センサ
４０ 電動発電機

Claims (5)

1. 各車輪に制駆動力を付与する制駆動力付与手段と、乗員の運転操作量を検出する手段と、少なくとも乗員の運転操作量に基づき各車輪の制駆動力により発生すべき車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを演算する手段と、各車輪の制駆動力によっては前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを達成することができないときには、補正後の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントが各車輪の制駆動力により達成可能な値になるよう前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを増減補正し、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力及びヨーモーメントが前記補正後の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントになるよう、前記制駆動力付与手段により各車輪に付与される制駆動力を制御する制御手段とを有する車輌の制駆動力制御装置に於いて、前記制御手段は車輌の制駆動力及びヨーモーメントを座標軸とする直交座標で見て、前記目標制駆動力及び前記目標ヨーモーメントを示す点と原点とを結ぶ直線と、各車輪の制駆動力による車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線との交点を目標点として、前記目標制駆動力若しくは前記目標ヨーモーメントを前記目標点の値に補正することを特徴とする車輌の制駆動力制御装置。
2. 前記車輌の制駆動力の大きさ及びヨーモーメントの大きさの最大値を示す点を結ぶ線は車輌の駆動力の最大値、車輌の制動力の最大値、車輌の左旋回方向のヨーモーメントの最大値、車輌の右旋回方向のヨーモーメントの最大値により決定されることを特徴とする請求項１に記載の車輌の制駆動力制御装置。
3. 前記制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制駆動力を付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の制駆動力制御装置。
4. 前記制駆動力付与手段は各車輪に相互に独立に制動力を付与すると共に、左右輪の駆動力配分を変化可能に左右輪に共通の駆動手段よりの駆動力を左右輪に付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌の制駆動力制御装置。
5. 前記車輌の目標制駆動力及び目標ヨーモーメントを演算する手段は少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輌を安定的に走行させるための前記車輌の目標制駆動力及び車輌の目標総ヨーモーメントを演算し、少なくとも乗員の運転操作量に基づき車輪の横力による旋回ヨーモーメントを推定し、前記目標総ヨーモーメントより前記旋回ヨーモーメントを減算した値を前記車輌の目標ヨーモーメントとして演算することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の車輌の制駆動力制御装置。

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