JP7549298B2

JP7549298B2 - 電動車両の駆動制御装置

Info

Publication number: JP7549298B2
Application number: JP2022540148A
Authority: JP
Inventors: 亮佑古賀; 晃丸山; 哲也古市
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2024-09-11
Anticipated expiration: 2041-07-14
Also published as: US20230182579A1; WO2022024753A1; CN116056942A; JPWO2022024753A1; EP4190622A4; EP4190622A1

Description

本発明は、左右輪で独立して制動制御可能な電動車両の駆動制御装置に関する。

近年、車両の横滑り防止や旋回性能の向上を図るために、車両の駆動トルクや制動トルクを左右の車輪（走行輪）で異なる値に制御する制駆動装置が開発されている。この制駆動装置としては、車両の横滑り防止装置やアクティブヨーコントロール装置等が知られている。例えば、特許文献１に開示された車両は、車両の左右前後の車輪毎に駆動用モータ及びブレーキ装置を備えており、各駆動用モータ及び各ブレーキ装置を独立して制御可能である。特許文献１では、操舵角と実ヨーレートに基づいて駆動用モータあるいはブレーキ装置を作動制御することで、車両のヨーモーメントを制御する。

特開２００５－２４７２７６号公報

ところで、上記のような制駆動装置において、ブレーキ装置による制動トルクのみで車両のヨーモーメントを制御する装置は、比較的安価に実行可能であり汎用性が高い。
しかしながら、ブレーキ装置による制動トルクを付加することで、車両全体として速度低下を招き、運転者が違和感を覚える可能性がある。
また、ブレーキ装置は、ブレーキディスクの状態のバラツキ等により、制動トルクを精度よく制御することが困難であるといった問題点もある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪の制動により車両のヨーモーメントを制御する車両において、制動による違和感を抑制することが可能な電動車両の駆動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電動車両の駆動制御装置は、車両の左右の車輪に夫
々備えられた制動装置と、前記車両の車輪を駆動及び回生制動する電動モータと、前記車
両の走行状態に基づいて、前記車両に付加するヨーモーメント付加量を演算する車両運動
制御部と、前記車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量に基づいて、前記制動
装置を左右独立して制御して、前記車両のヨーモーメントを制御する制動装置制御部と、
前記電動モータの駆動トルク及び回生制動トルクを制御するモータ制御部と、を備えた電
動車両の駆動制御装置であって、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、前記モータ制御部による前記駆動トルクを増加または前記回生制動トルクを減少させる補正制御を実行し、前記制動装置制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の旋回走行時に旋回内輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御、または前記車両の旋回走行時に旋回外輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御を実行し、前記モータ制御部は、前記旋回アシスト制御実行時と前記旋回スピン抑制制御実行時とで、それぞれ異なる前記駆動トルクまたは前記回生制動トルクの補正制御を実行することを特徴とする。

これにより、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に、制動装置によって車両が制動されるが、この制動トルクの増加に伴って、モータ制御部による駆動トルクを増加または回生制動トルクを減少させることで、車両の減速を緩和させることができる。

また、制動装置制御部により、左右の制動装置を制御することで、車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御と、車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御とが可能になる。そして、旋回アシスト制御と旋回スピン抑制制御とにより、それぞれ異なる駆動トルクまたは回生制動トルクの補正制御を実行することで、旋回アシスト制御実行時及び旋回スピン抑制制御実行時の夫々において適切に駆動トルクまたは回生制動トルクの補正を行い、車両の旋回性能あるいは走行安定性能を向上させることができる。

好ましくは、前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させるとよい。

これにより、加速走行中における旋回アシスト制御実行時には、前輪駆動モータよりも後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ旋回性能を確保することができる。また、加速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には後輪駆動モータよりも前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ旋回スピンを抑制して走行安定性能を確保することができる。

好ましくは、前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させるとよい。

これにより、減速走行中における旋回アシスト制御実行時には、後輪駆動モータよりも前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ車両の旋回性能を確保することができる。また、減速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、前輪駆動モータよりも後輪駆動モータの駆動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ旋回スピンを抑制して走行安定性能を確保することができる。

好ましくは、前記制動装置制御部は、前記車両の前輪の前記制動装置を左右独立して制御して、前記旋回アシスト制御、または旋回スピン抑制制御を実行し、前記モータ制御部は、前記車両の後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第１ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第２ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記前輪の前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記後輪よりも旋回内輪側の前記後輪の駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記後輪よりも旋回外輪側の前記後輪の駆動トルクを大きく増加させるとよい。

これにより、後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能な車両においては、加速走行中における旋回アシスト制御実行時には、車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量の総和を満たす様に各トルクを決定する。例えば、ヨーモーメント付加量の総和が一定で、前輪の制動トルクを増加する場合は、旋回外輪側の後輪よりも旋回内輪側の後輪の駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回を抑制して走行安定性能を確保することができる。また、加速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、旋回外輪側の後輪よりも旋回内輪側の後輪の駆動トルクを大きく増加させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回スピンの抑制を抑えて旋回性能を確保することができる。

好ましくは、前記制動装置制御部は、前記車両の前輪の前記制動装置を左右独立して制御して、前記旋回アシスト制御、または旋回スピン抑制制御を実行し、前記モータ制御部は、前記車両の後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第１ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第２ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記前輪の前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記車輪よりも旋回内輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記車輪よりも旋回外輪側の前記車輪の回生制動トルクを大きく減少させるとよい。

これにより、後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能な車両においては、減速走行中における旋回アシスト制御実行時には、車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量の総和を満たす様に各トルクを決定する。例えば、ヨーモーメント付加量の総和が一定で、前輪の制動トルクを増加する場合は、旋回外輪側の後輪よりも旋回内輪側の後輪の回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回を抑制して走行安定性能を確保することができる。また、減速走行中における旋回スピン抑制制御実行時には、旋回内輪側の後輪よりも旋回外輪側の後輪の回生制動トルクを大きく減少させることで、速度低下を抑制しつつ過度な旋回スピンの抑制を抑えて旋回性能を確保することができる。

本発明の車両の姿勢制御装置は、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に、制動装置によって車両が制動されるが、この制動トルクの増加に伴って、モータ制御部による駆動トルクを増加または回生制動トルクを減少させることで、車両の減速を緩和させることができる。
したがって、制動装置制御部によって車両のヨーモーメントが制御された際に運転者の予期しない減速感を緩和して、違和感の少ない走行が可能になる。

本発明の第１実施形態の駆動制御装置を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。第１実施形態の駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。第１実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際の旋回アシスト制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。第１実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際のスピン抑制制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。第１実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際の旋回アシスト制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。第１実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際のスピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。第２実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際の旋回アシスト制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。第２実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回加速走行の際のスピン抑制制御実行時における駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。第２実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際の旋回アシスト制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。第２実施形態の駆動制御装置を備えた車両の左旋回減速走行の際のスピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。第３実施形態の駆動制御装置を備えた車両の直進加速走行の際の駆動トルクの設定例を示すイメージ図である。第３実施形態の駆動制御装置を備えた車両の直進減速走行の際の回生制動トルクの設定例を示すイメージ図である。

図１は、本発明の第１実施形態の駆動制御装置を備えたハイブリッド車（以下、車両１という）の概略構成図である。
本発明の駆動制御装置を採用した第１実施形態の車両１（電動車両）は、エンジン２の出力によって前輪３ａ、３ｂ（車輪）を駆動して走行可能であるとともに、前輪３ａ、３ｂを駆動する電動のフロントモータ４（前輪駆動モータ、電動モータ）及び後輪３ｃ、３ｄ（車輪）を駆動する電動のリヤモータ６（後輪駆動モータ、電動モータ）を備えた４輪駆動車である。

エンジン２は、フロントトランスアクスル７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、フロントトランスアクスル７を介してモータジェネレータ９を駆動して発電させることが可能となっている。また、エンジン２と前輪３ａ、３ｂとは、フロントトランスアクスル７内に配置されたクラッチ１６を介して接続されている。
フロントモータ４は、フロントコントロールユニット１０を介して、車両１に搭載された駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、フロントトランスアクスル７を介して前輪３ａ、３ｂの駆動軸８を駆動する。

リヤモータ６は、リヤコントロールユニット１２を介して駆動用バッテリ１１から高電圧の電力を供給されて駆動し、リヤトランスアクスル１３を介して後輪３ｃ、３ｄの駆動軸１４を駆動する。
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントコントロールユニット１０を介して駆動用バッテリ１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。

駆動用バッテリ１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有している。また、駆動用バッテリ１１には、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣを検出する充電率検出部１１ａを備えている。
フロントコントロールユニット１０は、車両１に搭載されたハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づき、フロントモータ４の駆動トルク及び回生制動トルクを制御するとともに、モータジェネレータ９の発電量及び出力を制御する機能を有する。

リヤコントロールユニット１２は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の駆動トルク及び回生制動トルクを制御する機能を有する。
エンジンコントロールユニット２２は、エンジン２の制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット２２は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号（要求出力）に基づき、エンジン２における燃料噴射量及び燃料噴射時期、吸気量等を制御して、エンジン２の駆動制御を行う。

また、車両１には、エンジン２に燃料を供給する燃料を貯留する燃料タンク１７と、駆動用バッテリ１１を外部電源によって充電する図示しない充電機が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。

ハイブリッドコントロールユニット２０の入力側には、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２、エンジンコントロールユニット２２が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
一方、ハイブリッドコントロールユニット２０の出力側には、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２、エンジンコントロールユニット２２、フロントトランスアクスル７のクラッチ１６が接続されている。

そして、ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１のアクセル操作情報度等の各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２に制御信号を送信して、走行モード（ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード）の切換え、エンジン２とフロントモータ４とリヤモータ６の出力、モータジェネレータ９の発電電力及び出力、フロントトランスアクスル７におけるクラッチ１６の断接を制御する。

ＥＶモードでは、エンジン２を停止し、駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
シリーズモードでは、フロントトランスアクスル７のクラッチ１６を切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動する。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を効率のよい値に設定し、余剰出力によって発電した電力を駆動用バッテリ１１に供給して駆動用バッテリ１１を充電する。

パラレルモードでは、フロントトランスアクスル７のクラッチ１６を接続し、エンジン２からフロントトランスアクスル７を介して機械的に動力を伝達して前輪３ａ、３ｂを駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。

ハイブリッドコントロールユニット２０は、例えば、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣ（充電量）に基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。
また、車両１の各車輪３ａ～３ｄには、制動トルクを付与するブレーキ装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ（制動装置）が備えられている。各ブレーキ装置３０ａ～３０ｄは、ブレーキＥＣＵ３１（制動装置制御部）によって制御され、車輪３ａ～３ｄ毎に制動トルクを独立して制御可能に構成されている。ブレーキＥＣＵ３１は、ハイブリッドコントロールユニット２０と相互に通信可能に接続されており、図示しないブレーキペダルセンサからのブレーキペダルの操作信号等に基づいて、各ブレーキ装置３０ａ～３０ｄを作動制御する。

図２は、第１実施形態の駆動制御装置３３の概略構成を示すブロック図である。
第１実施形態の駆動制御装置３３は、各モータ４、６、エンジン２及びモータジェネレータ９を作動制御して車両１の走行駆動を制御する駆動制御部３５を有している。
駆動制御部３５は、ハイブリッドコントロールユニット２０に備えられ、ドライバ要求トルク演算部３６、車両運動制御部３７、ブレーキ応答特性補償部３８、モータトルク制御部３９（モータ制御部）、発電制御部４０を備えている。

ドライバ要求トルク演算部３６は、アクセル操作量及びブレーキ操作量を入力し、車両１の運転者の要求トルクを演算する。運転者の要求トルクは、アクセル操作やブレーキ操作といった運転者の操作に応じて車両１の加減速を行うために必要な車両１の要求トルクである。
車両運動制御部３７は、アクセル操作量、ブレーキ操作量及びステアリング操作量、車両１の加速度、ヨーレート等といった車両１の走行操作状態や走行状態等の旋回走行に関連するパラメータを入力し、旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御を必要とするか判定する。車両運動制御部３７は、旋回アシスト制御または旋回スピン抑制制御を必要と判定した場合に、これらの制御を行うためのヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量をブレーキＥＣＵ３１に出力する。

ブレーキＥＣＵ３１は、ブレーキ付加要求量に基づいて、ブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを補正制御する。
旋回アシスト制御は、車両１の操舵方向側（旋回内輪側）のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを、操舵方向逆側（旋回外輪側）のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクよりも大きくして、旋回内輪側への車両１のヨーモーメントを増加させることで、車両１の旋回を促進させる制御である。

旋回スピン抑制制御は、車両１の旋回外輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを、旋回内輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクよりも大きくして、旋回外輪側への車両１のヨーモーメントを増加させることで、旋回走行時における過度なヨーモーメントの増加を抑制して車両１のスピンを抑制する制御である。
ブレーキ応答特性補償部３８は、車両運動制御部３７からブレーキ付加要求量を入力し、当該ブレーキ付加要求量に基づく車両１の減速分を補償するようにモータトルク補正量を演算する。

モータトルク制御部３９は、ドライバ要求トルク演算部３６から出力した要求トルクとブレーキ応答特性補償部３８から出力したモータトルク補正量との加算値を入力して、各モータ４、６の出力要求トルクを、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２に出力する。
発電制御部４０は、ドライバ要求トルク演算部３６から出力した要求トルクとブレーキ応答特性補償部３８から出力したモータトルク補正量との加算値を入力して、必要に応じて、例えば駆動用バッテリ１１からモータ４、６への供給電力が不足する場合や駆動用バッテリ１１の充電率が低下している場合に、エンジン２及びモータジェネレータ９によって発電を行うように、エンジンコントロールユニット２２及びフロントコントロールユニット１０に作動制御信号を出力する。

以下に、ブレーキ応答特性補償部３８において演算されるモータトルク補正量の詳細について説明する。
図３～図６は、第１実施形態の駆動制御装置を備えた車両１の左旋回走行の際の駆動トルク及び回生制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図３は加速旋回アシスト制御実行時における駆動トルク、図４は加速スピン抑制制御実行時における駆動トルク、図５は減速旋回アシスト制御実行時における回生制動トルク、図６は減速スピン抑制制御実行時における回生制動トルクの設定例を示す。

図３～６及び後述する図７～図１０において、車輪３ａ～３ｄの外側方に記載された矢印は当該車輪３ａ～３ｄを駆動するモータ４、６による駆動トルクあるいは回生制動トルクの大きさ及び駆動方向を示し、白抜きの矢印はブレーキ応答特性補償部３８によるモータトルク補正ありの場合、破線はモータトルク補正なしの場合を示す。黒塗りの矢印は車両運動制御部３７から出力したブレーキ付加要求量によって付加されるブレーキトルクを示す。なお、車両前中央部に記載した白抜き矢印は、車両１の左旋回走行を示す。

図３～図６に示す第１実施形態の車両１では、車両１の左右前輪３ａ、３ｂを駆動するフロントモータ４と、左右後輪３ｃ、３ｄ駆動するリヤモータ６を有しており、左右の駆動トルクは、前後夫々で左右の駆動トルクが同一であるが、前後で異なる値に設定することが可能である。
図３に示すように、第１実施形態の車両１において、左旋回加速走行時に車両運動制御部３７により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ４及びリヤモータ６の駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを４つの車輪３ａ～３ｄの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両１の速度低下を抑制することができる。また、フロントモータ４よりもリヤモータ６の駆動トルクを増加させることで、即ち、前輪３ａ、３ｂよりも後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクを大きく増加させることで、旋回性能を向上させることができる。

図４に示すように、車両１の左旋回加速走行時に、車両運動制御部３７により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ４及びリヤモータ６の駆動トルクを増加させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを４つの車輪３ａ～３ｄの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両１の速度低下を抑制することができる。また、リヤモータ６よりもフロントモータ４の駆動トルクを増加させることで、即ち、後輪３ｃ、３ｄよりも前輪３ａ、３ｂの駆動トルクを大きく増加させることで、直進性能を向上させて、旋回スピンを更に抑制して走行安定性能を向上させることができる。

図５に示すように、車両１の左旋回減速走行時に、車両運動制御部３７により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ４及びリヤモータ６の回生制動トルクを減少させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを４つの車輪３ａ～３ｄの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両１の速度低下を抑制することができる。また、リヤモータ６よりもフロントモータ４の回生制動トルクを大きく減少させることで、即ち、後輪３ｃ、３ｄよりも前輪３ａ、３ｂの制動トルクを減少させることで、前輪３ａ、３ｂのスリップを抑制して旋回性能を確保することができる。

図６に示すように、車両１の左旋回減速走行時に、車両運動制御部３７により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂが制動した場合には、当該制動トルクに応じてフロントモータ４及びリヤモータ６の回生制動トルクを減少させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを４つの車輪３ａ～３ｄの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両１の速度低下を抑制することができる。また、フロントモータ４よりもリヤモータ６の回生制動トルクを減少させることで、即ち、前輪３ａ、３ｂよりも後輪３ｃ、３ｄの回生制動トルクを大きく減少させることで、直進性能を増加させて、旋回スピンを抑制し走行安定性能を向上させることができる。

以上のように、本実施形態では、旋回走行時に旋回アシスト制御あるいは旋回スピン抑制制御が実行された場合に、ブレーキ装置３０ａ、３０ｂが作動することで車両１の速度が低下するが、本実施形態ではモータ４、６の駆動トルクあるいは回生制動トルクを補正して、車両１の速度低下を抑えることができる。したがって、旋回アシスト制御あるいは旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの速度低下を抑えることができる。特に、旋回アシスト制御においては旋回性能を向上させる一方、旋回スピン抑制制御においては旋回スピンを更に抑えて走行安定性を向上させることができる。

なお、第１実施形態の車両１は、パラレルモードが可能であるが、シリーズモードあるいはＥＶモードのようにモータ４、６のみによって車輪３ａ～３ｄを駆動し、エンジン２の出力が車両１の走行駆動トルクに影響を及ぼさないような走行モードにおいて本発明を適用することが望ましい。シリーズモードあるいはＥＶモードのようにエンジン２の出力が機械的に前輪３ａ、３ｂに伝達しない走行モードにすることで、エンジン２よりも精度良く出力制御が可能なモータ４、６を利用して、車両全体としての駆動・制動トルクを精度よく制御することが可能となる。

図７～１０は、第２実施形態の駆動制御装置を備えた車両５１の左旋回走行の際の駆動トルク及び制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図３は加速旋回アシスト制御実行時、図４は加速旋回スピン抑制制御実行時、図５は減速旋回アシスト制御実行時、図６は減速旋回スピン抑制制御実行時における設定例を示す。
図７～図１０に示す第２実施形態の車両５１は、車両５１の左後輪３ｃを主に駆動する左後輪モータ５２ｃと、右後輪３ｄを主に駆動する右後輪モータ５２ｄを備え、左右後輪３ｃ、３ｄで独立して駆動トルク及び回生制動トルクを制御可能な、所謂アクティブヨーコントロール装置を備えた車両である。

本実施形態の車両運動制御部３７は、車両１の走行状態に基づいて、車両に付加するヨーモーメント付加量とヨーモーメント配分量を演算する。ヨーモーメント配分量により、ヨーモーメント付加量は、各ブレーキ装置３０ａ～３０ｄによるヨーモーメント付加量である第１ヨーモーメント付加量と、各モータ５２ｃ、５２ｄによるヨーモーメント付加量である第２ヨーモーメント付加量とに配分される。そして、車両運動制御部３７は、第１ヨーモーメント付加量に対応するモータ５２ｃ、５２ｄによるブレーキ付加要求量をブレーキＥＣＵ３１に出力し、第２ヨーモーメント付加量に対応するモータ５２ｃ、５２ｄによるブレーキ付加要求量をブレーキ応答特性補償部３８に出力する。

ブレーキＥＣＵ３１は、第１ヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量に基づいて、ブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを補正制御する。ブレーキ応答特性補償部３８は、第２ヨーモーメント付加量に対応するブレーキ付加要求量に基づいてモータトルク補正量を演算し、モータ５２ｃ、５２ｄの駆動トルクを補正制御する。したがって、ブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクの補正制御によるヨーモーメント付加量（第１ヨーモーメント付加量）とモータ５２ｃ、５２ｄの駆動トルクの補正制御によるヨーモーメント付加量（第２ヨーモーメント付加量）との総和が、車両１の走行状態に基づいて演算されたヨーモーメント付加量となるように制御される。

本実施形態の車両５１における旋回アシスト制御では、旋回内輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを、旋回外輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクよりも大きくするとともに、アクティブヨーコントロール装置によって旋回内輪側よりも旋回外輪側の車輪３ａ～３ｄの駆動トルクを大きく設定する。また、旋回スピン抑制制御では、旋回外輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクを、旋回内輪側のブレーキ装置３０ａ～３０ｄの制動トルクよりも大きくするとともに、アクティブヨーコントロール装置によって旋回外輪側よりも旋回内輪側の車輪３ａ～３ｄの駆動トルクを大きく設定する。

なお、第２実施形態の車両５１は、後輪を駆動する所謂ＦＲ車であるが、第１実施形態のように更に前輪３ａ、３ｂの駆動が可能な車両であってもよい。この場合には前輪３ａ、３ｂの駆動トルク及び回生制動トルクについては補正を行わなくてもよいし、あるいは第１実施形態の様に補正を行ってもよい。
車両５１においては、例えば図７に示すように、左旋回加速走行時において車両運動制御部３７により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを左右後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による車両５１の運転者の予期しないタイミングでの速度低下を抑制することができる。また、右後輪モータ５２ｄよりも左後輪モータ５２ｃの駆動トルクを大きく増加させる。詳しくは、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａの制動による車両５１の旋回モーメントと、左右後輪の駆動トルクの差によって発生する車両５１の旋回モーメントとの和が、要求される車両５１の旋回モーメント（ヨーモーメント付加量）に合致するように、左右後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクを制御する。したがって、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａの制動による過度な旋回モーメントの増加を抑えることができ、車両５１の走行安定性能を向上させることができる。

例えば図８に示すように、左旋回加速走行時において車両運動制御部３７により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの駆動トルクを増加させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを左右後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両５１の速度低下を抑制することができる。また、左後輪モータ５２ｃよりも右後輪モータ５２ｄの駆動トルクを大きく増加させることで、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂの制動による過度な旋回モーメントの減少を抑えることができ、車両５１の旋回性能を確保することができる。

例えば図９に示すように、左旋回減速走行時において車両運動制御部３７により旋回アシスト制御が行われ、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの回生制動トルクを減少させて、旋回アシスト制御によって付与された制動トルクを右後輪モータ５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回アシスト制御による運転者の予期しないタイミングでの車両５１の速度低下を抑制することができる。また、右後輪モータ５２ｄよりも左後輪モータ５２ｃの回生制動トルクを大きく減少させることで、旋回内輪側の左前ブレーキ装置３０ａの制動による過度な旋回モーメントの増加を抑えることができ、車両５１の走行安定性能を向上させることができる。

例えば図１０に示すように、左旋回減速走行時において車両運動制御部３７により旋回スピン抑制制御が行われ、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂが制動した場合には、当該制動トルクに応じて右後輪モータ及５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの回生制動トルクを減少させて、旋回スピン抑制制御によって付与された制動トルクを右後輪モータ５２ｄ及び左後輪モータ５２ｃの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、旋回スピン抑制制御による運転者の予期しないタイミングでの車両５１の速度低下を抑制することができる。また、左後輪モータ５２ｃよりも右後輪モータ５２ｄの回生制動トルクを大きく減少させることで、旋回外輪側の右前ブレーキ装置３０ｂの制動による過度な旋回モーメントの減少を抑えることができ、車両５１の旋回性能を確保することができる。

このように、第２実施形態の車両５１では、ブレーキ装置３０ａ～３０ｄによる制御と、左右後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクあるいは回生制動トルクの制御によって、車両のヨーモーメントを制御可能であるが、両方を作動制御した際の過度な旋回あるいは旋回スピン抑制を抑えて、適切な旋回走行が可能になる。

図１１、１２は、第３実施形態の駆動制御装置を備えた車両６１の直進走行の際の駆動トルク及び制動トルクの設定例を示すイメージ図であり、図１１は加速時、図１２は減速時における設定例を示す。
図１１、１２に示す第３実施形態の車両６１は、前輪駆動用のフロントモータ６２を備えている。
本実施形態の車両６１では、車両運動制御部３７において、前輪３ａ、３ｂのブレーキ装置３０ａ、３０ｂとフロントモータ６２の制御により、第１実施形態及び第２実施形態と同様な旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御が可能になっている。特に、旋回スピン抑制制御により直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が実行可能になっている。当該ヨーモーメント制御は、直進走行時に例えば右方向にヨーモーメントが発生した場合にヨーモーメントの発生方向とは逆側のブレーキ装置３０ａを作動させることで、直進走行性を向上させる。

なお、第３実施形態の車両６１は、前輪３ａ、３ｂを駆動する所謂ＦＦ車であるが、左右前輪３ａ、３ｂの駆動トルクは同一である。第１実施形態のように更に後輪３ｃ、３ｄの駆動が可能な車両であってもよく、この場合には後輪３ｃ、３ｄの駆動トルク及び回生制動トルクについては補正を行わなくてよい。
例えば図１１に示すように、直進加速走行時において直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が行われ、左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じて前輪３ａ、３ｂの駆動トルクを増加させて、ヨーモーメント制御によって付与された制動トルクを左右前輪３ａ、３ｂの駆動トルクの増加分で補うようにする。これにより、直進加速走行時において、ヨーモーメント制御による運転者の予期しないタイミングでの車両６１の速度低下を抑制することができる。

図１２に示すように、直進減速走行時において直進走行性を向上させるヨーモーメント制御が行われ、左前ブレーキ装置３０ａが制動した場合には、当該制動トルクに応じて前輪３ａ、３ｂの回生制動トルクを低下させて、ヨーモーメント制御によって付与された制動トルクを左右前輪３ａ、３ｂの回生制動トルクの減少分で補うようにする。これにより、直進減速走行時において、ヨーモーメント制御による運転者の予期しないタイミングで車両６１の速度低下を抑制することができる。

以上のように、上記の第１～第３の実施形態では、車両運動制御部３７により車両１、５１、６１の走行状態に基づいて左右のブレーキ装置３０ａ、３０ｂを制御して車両１、５１、６１のヨーモーメントを制御するので、運転者の予期しないタイミングで車両１、５１、６１が制動される場合がある。しかしながら、上記の実施形態では、車両運動制御部３７によって付加される制動トルクに基づいて車両１、５１、６１の駆動トルクあるいは回生制動トルクを補正制御する。詳しくは、車両運動制御部３７によって付加される制動トルクが増加されるに伴って、車両加速時には各モータ４、６の駆動トルクを増加させ、車両減速時には各モータ４、６による回生制動トルクを減少させる。これにより、車両運動制御部３７による運転者の予期しないタイミングでの制動によって車両６１の速度低下を緩和させ、違和感の少ない走行が可能になる。

更に、第１、２実施形態のように、車輪３ａ～３ｄの駆動トルクを前後あるいは左右独立して制御可能な車両１、５１では、車両運動制御部３７による左右のブレーキ装置３０ａ、３０ｂの制動に合わせて、車両１、５１の前後あるいは左右の車輪３ａ～３ｄの駆動トルクあるいは回生制動トルクを制御することで、車両１、５１の適切な旋回走行が可能になる。

第３実施形態の車両６１は、直進安定性を向上させるために左右の前輪３ａ、３ｂのいずれかを制動する機能を有するが、このように前輪３ａ、３ｂを制動させた場合でも、前輪３ａ、３ｂの駆動トルクを増加あるいは回生制動力を減少させることで、運転者の予期しない車両６１の減速を抑制することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第１～３実施形態では、左右前輪３ａ、３ｂのブレーキ装置３０ａ、３０ｂを独立して制御して、車両１、５１、６１のヨーモーメントを制御しているが、左右後輪３ｃ、３ｄのブレーキ装置３０ｃ、３０ｄを独立して制御して、ヨーモーメントを制御する車両に本発明を適用してもよい。

また、第２実施形態では、左右後輪３ｃ、３ｄの駆動トルクを独立して制御するアクティブヨーコントロールシステムを備えているが、左右前輪３ａ、３ｂの駆動トルクを独立して制御するアクティブヨーコントロールシステムを備えた車両に本発明を適用してもよい。
また、第１～３実施形態では、加速走行時に駆動トルクの補正、減速走行時に回生制動トルクの補正を行っているが、いずれか一方のみ行ってもよい。

また、第２実施形態、第３実施形態では、旋回アシスト制御及び旋回スピン抑制制御の両方で駆動トルクあるいは回生制動トルクの補正を行っているが、いずれかの制御実行時のみ補正を行ってもよい。
また、本発明は、左右の制動装置を独立して制御可能であって、モータによる走行駆動が可能な車両に広く適用することができる。

１、５１、６１車両
３ａ、３ｂ前輪（車輪）
３ｃ、３ｄ後輪（車輪）
４フロントモータ（前輪駆動モータ、電動モータ）
６リヤモータ（後輪駆動モータ、電動モータ）
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄブレーキ装置（制動装置）
３１ブレーキＥＣＵ（制動装置制御部）
３３駆動制御装置
３７車両運動制御部
３９モータトルク制御部（モータ制御部）

Claims

車両の左右の車輪に夫々備えられた制動装置と、
前記車両の車輪を駆動及び回生制動する電動モータと、
前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加するヨーモーメント付加量を演算する車両運動制御部と、
前記車両運動制御部で演算されたヨーモーメント付加量に基づいて、前記制動装置を左右独立して制御して、前記車両のヨーモーメントを制御する制動装置制御部と、
前記電動モータの駆動トルク及び回生制動トルクを制御するモータ制御部と、を備えた電動車両の駆動制御装置であって、
前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、前記電動モータの前記駆動トルクを増加または前記回生制動トルクを減少させる補正制御を実行し、
前記制動装置制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の旋回走行時に旋回内輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を促進させる旋回アシスト制御、または前記車両の旋回走行時に旋回外輪側の前記制動装置の制動トルクを増加して前記車両の旋回を抑制させる旋回スピン抑制制御を実行し、
前記モータ制御部は、前記旋回アシスト制御実行時と前記旋回スピン抑制制御実行時とで、それぞれ異なる前記駆動トルクまたは前記回生制動トルクの補正制御を実行することを特徴とする電動車両の駆動制御装置。
前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、
前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの駆動トルクを大きく増加させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動制御装置。
前記車両は、左右前輪を駆動する前輪駆動モータと、左右後輪を駆動する後輪駆動モータを有し、
前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には前記後輪駆動モータよりも前記前輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には前記前輪駆動モータよりも前記後輪駆動モータの回生制動トルクを大きく減少させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動制御装置。
前記制動装置制御部は、前記車両の前輪の前記制動装置を左右独立して制御して、前記旋回アシスト制御、または旋回スピン抑制制御を実行し、
前記モータ制御部は、前記車両の後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、
前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第１ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第２ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、
前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、
前記モータ制御部は、
前記制動装置制御部による前記前輪の前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、加速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記後輪よりも旋回内輪側の前記後輪の駆動トルクを大きく増加させ、加速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記後輪よりも旋回外輪側の前記後輪の駆動トルクを大きく増加させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動制御装置。
前記制動装置制御部は、前記車両の前輪の前記制動装置を左右独立して制御して、前記旋回アシスト制御、または旋回スピン抑制制御を実行し、
前記モータ制御部は、前記車両の後輪の駆動トルクを左右独立して制御可能であって、
前記車両運動制御部は、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両に付加する前記ヨーモーメント付加量を前記制動装置による第１ヨーモーメント付加量と前記電動モータによる第２ヨーモーメント付加量とに配分するヨーモーメント配分量を演算し、
前記制動装置制御部及び前記モータ制御部は、前記ヨーモーメント配分量に基づいて、前記制動装置及び電動モータをそれぞれ制御し、
前記モータ制御部は、前記制動装置制御部による前記前輪の前記制動装置の制動トルクの増加に伴って、減速走行中における前記旋回アシスト制御実行時には旋回外輪側の前記後輪よりも旋回内輪側の前記後輪の回生制動トルクを大きく減少させ、減速走行中における前記旋回スピン抑制制御実行時には旋回内輪側の前記後輪よりも旋回外輪側の前記後輪の回生制動トルクを大きく減少させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動制御装置。