JP2009149246A - Vehicle controller - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve control of each wheel reflecting a tire condition, as much as possible. <P>SOLUTION: A controller 50 chooses correlation data (a table) for each classification of tire abrasion amounts stored in a ROM 52 for use in obtaining cornering stiffness kf, kr from a grounding load F<SB>Z</SB>of each wheel, in response to the change in the tire abrasion amounts. The abrasion amounts may be estimated and computed by the controller 50, on the basis of an accumulated amount of travelling distances obtained by using an output from each sensor 111, 113, 115, 117, and may be input through an operation from an external input terminal 60. By obtaining control parameter in independent control of at least either of driving or breaking of each wheel, by using the cornering stiffness kf, kr in this way, makes control content accurate, corresponding to the condition of the abrasion amounts. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、各車輪の駆動や制動を独立して制御する電気自動車等の車両に係り、特に、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーやコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーに関連する制御パラメータを用いて、各車輪の駆動や制動を独立して制御する車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle such as an electric vehicle that independently controls driving and braking of each wheel, and in particular, using control parameters related to driving stiffness or driving power, cornering stiffness or cornering power of each wheel, The present invention relates to a vehicle control device that independently controls driving and braking of wheels.

従来、自動車の挙動制御に関して、左右の車輪の駆動力または制動力の差を用いて直接ヨーモーメントを発生させる、いわゆる直接ヨーモーメント制御（ＤＹＣ）が知られている（例えば、特許文献１）。一般的なＤＹＣでは、各車輪の駆動力を制御する場合、各車輪の接地荷重（Ｆｚｉ）に応じて、駆動力を発生する内燃機関の出力が制御される。   2. Description of the Related Art Conventionally, so-called direct yaw moment control (DYC) that directly generates a yaw moment using a difference in driving force or braking force between left and right wheels has been known (for example, Patent Document 1). In general DYC, when the driving force of each wheel is controlled, the output of the internal combustion engine that generates the driving force is controlled according to the ground load (Fzi) of each wheel.

上述したＤＹＣでは、各車輪の前後力（ドライビングフォース）を各車輪のスリップ率で微分した各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーや、各車輪の横力（コーナリングフォース）を各車輪のスリップ角で微分したコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーが、制御パラメータの値を求めるのに用いられる。   In the DYC described above, the driving stiffness or driving power of each wheel obtained by differentiating the longitudinal force (driving force) of each wheel by the slip ratio of each wheel, or the lateral force (cornering force) of each wheel is differentiated by the slip angle of each wheel. The cornering stiffness or cornering power is used to determine the value of the control parameter.

各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーやコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーには、専ら固定値が用いられている。
特開２００３−１５９９６６号公報（第４−９頁） A fixed value is exclusively used for the driving stiffness or driving power, cornering stiffness or cornering power of each wheel.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-159966 (page 4-9)

上述した各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーやコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーという、タイヤにまつわるパラメータは、タイヤの状態を顕著に表すものである。したがって、タイヤの状態をできるだけ反映した各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーやコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーを、制御パラメータの値を求めるのに用いることが望ましい。   The parameters relating to the tire, such as the driving stiffness or driving power of each wheel and the cornering stiffness or cornering power described above, remarkably represent the state of the tire. Therefore, it is desirable to use the driving stiffness or driving power, cornering stiffness or cornering power of each wheel reflecting the tire state as much as possible to obtain the value of the control parameter.

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーやコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーに関連する制御パラメータを用いて、各車輪の駆動や制動を独立して制御する際に、タイヤの状態をできるだけ反映した各車輪の制御を実現することができる車両制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to independently control driving and braking of each wheel using control parameters related to driving stiffness or driving power of each wheel or cornering stiffness or cornering power. Thus, it is an object of the present invention to provide a vehicle control device capable of realizing the control of each wheel that reflects the state of the tire as much as possible.

上述した課題を解決するため、請求項１に記載した本発明の車両制御装置は、車両の各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められる制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する車両制御装置であって、前記各車輪のタイヤ摩耗量が設定される摩耗量設定手段と、前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量に応じて、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ドライビングパワーの値を変更する変更手段とを備えており、前記変更手段による変更後の前記各車輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ドライビングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められた前記制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the vehicle control device according to the present invention described in claim 1 is based on a control parameter in which a value is obtained for each wheel using a value of driving stiffness or driving power of each wheel of the vehicle. A vehicle control device that independently controls at least one of driving and braking of each wheel, and is set in a wear amount setting unit that sets a tire wear amount of each wheel and the wear amount setting unit. Change means for changing the value of the driving stiffness or the driving power of each wheel used to determine the value of the control parameter of each wheel according to the tire wear amount of each wheel. The value of the driving stiffness or the driving power of each wheel after the change by the changing means is used. Wherein by the control parameter values for each wheel is determined, characterized in that the control of each wheel driving and braking of at least one of them independently.

請求項１に記載した本発明の車両制御装置によれば、制御パラメータの値を求めるのに用いられる、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値が、摩耗量設定手段に設定される各車輪のタイヤ摩耗量に応じて、変更手段により変更される。   According to the vehicle control device of the present invention as set forth in claim 1, the driving stiffness or driving power value of each wheel used for determining the value of the control parameter is set to the wear amount setting means. It is changed by the changing means according to the tire wear amount.

したがって、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値が各車輪のタイヤ摩耗量に応じて変化すると、それを用いて求められる各車輪毎の制御パラメータの値も、各車輪のタイヤ摩耗量に応じて変化することになる。   Therefore, if the value of driving stiffness or driving power of each wheel changes according to the tire wear amount of each wheel, the value of the control parameter for each wheel obtained by using it also depends on the tire wear amount of each wheel. Will change.

このため、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値から求められる各車輪毎の制御パラメータを用いて各車輪の駆動や制動を独立して制御する際に、摩耗によるタイヤの経時変化の状態をできるだけ反映した各車輪の制御を実現することができる。   For this reason, when controlling the driving and braking of each wheel independently using the control parameters for each wheel obtained from the value of driving stiffness or driving power of each wheel, the state of change with time of the tire due to wear can be as much as possible. The reflected control of each wheel can be realized.

また、上述した課題を解決するため、請求項２に記載した本発明の車両制御装置は、車両の各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められる制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する車両制御装置であって、前記各車輪のタイヤ摩耗量が設定される摩耗量設定手段と、前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量に応じて、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を変更する変更手段とを備えており、前記変更手段による変更後の前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められた前記制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the vehicle control device according to the present invention described in claim 2 is a control parameter in which a value is obtained for each wheel using a cornering stiffness or cornering power value of each wheel of the vehicle. Thus, a vehicle control device that independently controls at least one of driving and braking of each wheel, and a wear amount setting unit that sets a tire wear amount of each wheel, and a wear amount setting unit. Changing means for changing the value of the cornering stiffness or the cornering power of each wheel used to determine the value of the control parameter of each wheel according to the set tire wear amount of each wheel. And the value of the cornering stiffness or the cornering power of each wheel after the change by the changing means By the control parameter the value for each wheel is obtained by using, characterized in that the independently controlled at least one of the of the driving and braking of each wheel.

請求項２に記載した本発明の車両制御装置によれば、制御パラメータの値を求めるのに用いられる、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、摩耗量設定手段に設定される各車輪のタイヤ摩耗量に応じて、変更手段により変更される。   According to the vehicle control device of the present invention as set forth in claim 2, the cornering stiffness or the cornering power value of each wheel used for obtaining the value of the control parameter is set to the wear amount setting means. It is changed by the changing means according to the tire wear amount.

したがって、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が各車輪のタイヤ摩耗量に応じて変化すると、それを用いて求められる各車輪毎の制御パラメータの値も、各車輪のタイヤ摩耗量に応じて変化することになる。   Therefore, if the value of cornering stiffness or cornering power of each wheel changes according to the tire wear amount of each wheel, the value of the control parameter for each wheel obtained by using it also depends on the tire wear amount of each wheel. Will change.

このため、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値から求められる各車輪毎の制御パラメータを用いて各車輪の駆動や制動を独立して制御する際に、摩耗によるタイヤの経時変化の状態をできるだけ反映した各車輪の制御を実現することができる。   For this reason, when controlling the driving and braking of each wheel independently using the control parameters for each wheel obtained from the cornering stiffness or the cornering power value of each wheel, the state of tire aging due to wear can be as much as possible. The reflected control of each wheel can be realized.

さらに、請求項３に記載した本発明の車両制御装置は、請求項１又は２に記載した本発明の車両制御装置において、前記各車輪の前記タイヤ摩耗量の複数に区分された各区分領域毎の、互いに内容が異なる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値が、それぞれ記憶された記憶手段をさらに備えており、前記変更手段は、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を、前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量が属する前記区分領域に対応して前記記憶手段に記憶された、前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値に変更することを特徴とする。   Furthermore, the vehicle control device of the present invention described in claim 3 is the vehicle control device of the present invention described in claim 1 or 2, wherein each of the divided regions divided into a plurality of the tire wear amounts of the respective wheels. The cornering stiffness or the cornering power value of each wheel having different contents from each other is further provided with storage means, and the changing means obtains the value of the control parameter of each wheel. The value of the cornering stiffness or the cornering power of each wheel used in is stored in the storage unit corresponding to the section area to which the tire wear amount of each wheel set in the wear amount setting unit belongs. The cornering stiffness or the cornering power of each wheel is changed to a value.

請求項３に記載した本発明の車両制御装置によれば、請求項１又は２に記載した本発明の車両制御装置において、記憶手段に区分領域毎に記憶された各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値のうち、摩耗量設定手段に設定された各車輪のタイヤ摩耗量が属する区分領域に対応した、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、制御パラメータを求める際に用いられることになる。   According to the vehicle control device of the present invention described in claim 3, in the vehicle control device of the present invention described in claim 1 or 2, the cornering stiffness or cornering power of each wheel stored in the storage means for each divided region. Among these values, the cornering stiffness or the cornering power value of each wheel corresponding to the section area to which the tire wear amount of each wheel set in the wear amount setting means belongs is used when obtaining the control parameter. .

したがって、摩耗量設定手段に設定された各車輪のタイヤ摩耗量に応じて各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を変更する演算等を変更手段が行う必要を無くし、各車輪のタイヤ摩耗量に応じた制御パラメータによる各車輪の制御を軽便な構成乃至処理によって実行できるようにすることができる。   Therefore, it is not necessary for the changing means to perform a calculation to change the cornering stiffness or cornering power value of each wheel according to the tire wear amount of each wheel set in the wear amount setting means, and the tire wear amount of each wheel is reduced. Control of each wheel by the corresponding control parameter can be executed by a simple configuration or process.

また、請求項４に記載した本発明の車両制御装置は、請求項１、２又は３に記載した本発明の車両制御装置において、前記車両の走行距離から前記各車輪の前記タイヤ摩耗量を推定する摩耗量推定手段をさらに備えており、該摩耗量推定手段により推定された前記各車輪の前記タイヤ摩耗量が前記摩耗量設定手段に設定されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle control device according to the first, second or third aspect, wherein the tire wear amount of each wheel is estimated from the travel distance of the vehicle. The wear amount estimating means is further provided, and the tire wear amount of each wheel estimated by the wear amount estimating means is set in the wear amount setting means.

請求項４に記載した本発明の車両制御装置によれば、請求項１、２又は３に記載した本発明の車両制御装置において、車両の走行に伴うタイヤ摩耗量の変化を摩耗量推定手段が推定して摩耗量設定手段に設定させることで、変更手段により変更される各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、常に、現在のタイヤ摩耗量に応じた値に自動的に更新されることになる。   According to the vehicle control device of the present invention as set forth in claim 4, in the vehicle control device of the present invention as set forth in claim 1, 2, or 3, the wear amount estimating means detects the change in the tire wear amount as the vehicle travels. By estimating and setting the wear amount setting means, the cornering stiffness or cornering power value of each wheel changed by the changing means is always automatically updated to a value corresponding to the current tire wear amount. become.

このため、摩耗によるタイヤの経時変化の状態をできるだけ反映した各車輪の制御を、タイヤ摩耗量の設定操作無しに実現することができる。   For this reason, it is possible to realize control of each wheel reflecting the state of change of the tire due to wear as much as possible without setting the tire wear amount.

また、請求項５に記載した本発明の車両制御装置は、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の車両制御装置において、前記摩耗量設定手段は、入力操作されることで前記各車輪の前記タイヤ摩耗量を前記摩耗量設定手段に設定させる操作手段をさらに備えていることを特徴とする。   The vehicle control device of the present invention described in claim 5 is the vehicle control device of the present invention described in claim 1, 2, 3 or 4, wherein the wear amount setting means is operated by an input operation. The apparatus further comprises operating means for causing the wear amount setting means to set the tire wear amount of each wheel.

請求項５に記載した本発明の車両制御装置によれば、請求項１、２、３又は４に記載した本発明の車両制御装置において、操作手段の入力操作により各車輪のタイヤ摩耗量が摩耗量設定手段に手動で設定されることになる。   According to the vehicle control device of the present invention described in claim 5, in the vehicle control device of the present invention described in claim 1, 2, 3, or 4, the tire wear amount of each wheel is worn by the input operation of the operation means. It is set manually in the amount setting means.

このため、タイヤの交換等によって各車輪のタイヤ摩耗量が人為的に変わった場合に、制御パラメータを求めるのに用いる各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を、人為的な変化後のタイヤ摩耗量に応じた値に変更手段により変更させて、摩耗によるタイヤの経時変化の状態をできるだけ反映した各車輪の制御を、タイヤ摩耗量が人為的に変わった後にも継続させることができる。   For this reason, when the amount of tire wear on each wheel is artificially changed due to tire replacement, etc., the value of the cornering stiffness or cornering power of each wheel used to obtain the control parameter is changed to the tire wear after artificial change. By changing the value according to the amount by the changing means, it is possible to continue the control of each wheel that reflects the state of change of the tire due to wear as much as possible even after the tire wear amount is artificially changed.

本発明の車両制御装置によれば、各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値や、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、各車輪のタイヤ摩耗量に応じて変化するのに応じて、それらの値を用いて求められる各車輪毎の制御パラメータの値が変化するようにして、摩耗によるタイヤの経時変化の状態をできるだけ反映した各車輪の制御を実現することができる。   According to the vehicle control device of the present invention, the value of the driving stiffness or driving power of each wheel and the value of the cornering stiffness or cornering power of each wheel change according to the tire wear amount of each wheel. By controlling the value of the control parameter for each wheel obtained using these values, it is possible to realize the control of each wheel that reflects the state of tire change with time as much as possible.

次に、本発明の車両制御装置が適用される、本発明の背景としての電気自動車の駆動システムの一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。   Next, an example of an electric vehicle drive system as a background of the present invention to which the vehicle control device of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones.

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

（電気自動四輪車の全体概略構成）
図６は、本発明の車両制御装置が適用される電気自動四輪車１０の一例の概略斜視図である。電気自動四輪車１０は、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの内側に電気モータ、いわゆるインホイールモータをそれぞれ備える。つまり、電気自動四輪車１０は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）を別個独立したインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって駆動する。 (Overall schematic configuration of electric automobile)
FIG. 6 is a schematic perspective view of an example of the electric automobile 10 to which the vehicle control device of the present invention is applied. The electric automobile 10 includes electric motors, so-called in-wheel motors, inside the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR. In other words, the electric automobile 10 drives each wheel (wheels 20FL, 20FR, 20RL, 20RR) by the independent in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, 30RR.

また、電気自動四輪車１０は、本発明の一実施形態としての車両制御装置１００を備える。車両制御装置１００は、左右の車輪の駆動力または制動力（以下、駆動力と制動力とを総称して「制駆動力」又は「前後力」と呼ぶことがある。）の差を用いて直接ヨーモーメントを発生させる、いわゆる直接ヨーモーメント制御（ＤＹＣ）によって、電気自動四輪車１０の挙動を制御する。車両制御装置１００には、電気自動四輪車１０の各種状態（例えば、操舵角）を検出するセンサ部１１０が接続される。   The electric four-wheeled vehicle 10 includes a vehicle control device 100 as an embodiment of the present invention. The vehicle control device 100 uses the difference between the driving force or braking force of the left and right wheels (hereinafter, the driving force and the braking force may be collectively referred to as “braking / driving force” or “front / rear force”). The behavior of the electric automobile 4 is controlled by so-called direct yaw moment control (DYC) that generates a direct yaw moment. A sensor unit 110 that detects various states (for example, steering angle) of the electric automobile 10 is connected to the vehicle control device 100.

この例では、車両制御装置１００と、センサ部１１０と、各車輪の内側に備えられたインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって、電気自動四輪車の駆動システムが構成される。   In this example, the vehicle control apparatus 100, the sensor unit 110, and the in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, and 30RR provided inside each wheel constitute an electric four-wheeled vehicle drive system.

（電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成）
図９は、本発明の車両制御装置を実施するのに適した図６の電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成図である。上述したように、車両制御装置１００と、各車輪の内側に備えられたインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって、電気自動四輪車の駆動システムが構成される。 (Functional block configuration of electric automobile drive system)
FIG. 9 is a functional block configuration diagram of the drive system for the electric automobile of FIG. 6 suitable for implementing the vehicle control apparatus of the present invention. As described above, the vehicle control apparatus 100 and the in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, and 30RR provided inside each wheel constitute a drive system for an electric automobile.

車両制御装置１００は、フィードフォワードモーメント演算部１２１、目標ヨーモーメント演算部１２３、ヨーモーメント演算部１２５、ＰＩＤコントローラ１２７、駆動力演算部１２９、及び電気モータ制御部１３１によって構成される。   The vehicle control device 100 includes a feedforward moment calculator 121, a target yaw moment calculator 123, a yaw moment calculator 125, a PID controller 127, a driving force calculator 129, and an electric motor controller 131.

この例では、目標ヨーモーメント演算部１２３が、目標モデルとして二輪モデルを用いている。また、駆動力演算部１２９における駆動力の演算では、いわゆる「最適制御」が取り入れられている。   In this example, the target yaw moment calculator 123 uses a two-wheel model as the target model. Further, in the calculation of the driving force in the driving force calculation unit 129, so-called “optimal control” is adopted.

具体的には、駆動力演算部１２９は、所定の評価関数を最小にするように補正量δ_Ｋ を決定する。また、本実施形態では、車両ヨーモーメント（Ｍ）、車両横力（Ｆ_Ｙ ）、車両前後力（Ｆ_Ｘ ）、タイヤスリップ率（Ｋ）及びタイヤ稼働率（η）の配分誤差が用いられる。なお、車両制御装置１００による駆動力の制御の詳細については、後述する。 Specifically, the driving force computing unit 129 determines the correction amount [delta] _K to minimize a predetermined evaluation function. In the present embodiment, distribution errors of the vehicle yaw moment (M), the vehicle lateral force (F _Y ), the vehicle longitudinal force (F _X ), the tire slip rate (K), and the tire operation rate (η) are used. The details of the driving force control by the vehicle control device 100 will be described later.

センサ部１１０は、操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５及び加速度センサ１１７によって構成される。   The sensor unit 110 includes a steering angle sensor 111, a vehicle speed sensor 113, a yaw rate sensor 115, and an acceleration sensor 117.

操舵角センサ１１１は、電気自動四輪車１０の前輪、具体的には、車輪２０ＦＬ及び車輪２０ＦＲの操舵角を検出する。この操舵角は、ハンドル角を検知しこれをステアリングギヤ比で割って演算により検出することもできる。車速センサ１１３は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）の回転数に基づいて、それぞれの車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度を検出し、かつ、それに基づいて、電気自動四輪車１０（図１０参照）の車速Ｖを検出する。   The steering angle sensor 111 detects the steering angles of the front wheels of the electric four-wheeled vehicle 10, specifically, the wheels 20FL and 20FR. This steering angle can also be detected by calculating the steering angle by dividing the steering angle by the steering gear ratio. The vehicle speed sensor 113 detects the rotational speed of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR based on the rotational speed of each wheel (wheels 20FL, 20FR, 20RL, 20RR), and based on this, the electric automatic four The vehicle speed V of the wheeled vehicle 10 (see FIG. 10) is detected.

ヨーレートセンサ１１５は、電気自動四輪車１０（図１０参照）におけるヨーレートを検出する。加速度センサ１１７は、電気自動四輪車１０に生じている前後方向（図１０のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図１０のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）を検出する。 The yaw rate sensor 115 detects the yaw rate in the electric automobile 10 (see FIG. 10). The acceleration sensor 117 measures the acceleration (acceleration a _X ) in the front-rear direction (x direction in FIG. 10) and the acceleration (acceleration a _Y ) in the lateral direction (y direction in FIG. 10) occurring in the electric automobile 10. To detect.

次に、車両制御装置１００を構成する各機能ブロックについて、図９を参照して説明する。   Next, each functional block constituting the vehicle control device 100 will be described with reference to FIG.

（１）フィードフォワードモーメント演算部１２１
フィードフォワードモーメント演算部１２１は、フィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦを演算する。具体的には、フィードフォワードモーメント演算部１２１は、センサ部１１０から出力された操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、フィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦを演算する。 (1) Feed forward moment calculation unit 121
Feedforward moment calculation unit 121 calculates the feedforward compensation yaw moment _{M FF.} Specifically, the feedforward moment calculation unit 121, based on the steering angle δ and the vehicle speed V outputted from the sensor unit 110, calculates a feed-forward compensation yaw moment M _FF.

まず、フィードフォワードモーメント演算部１２１における具体的な演算方法の説明に先立って、電気自動四輪車１０のヨーレートγについて説明する。電気自動四輪車１０では、ヨーレートγは、（１式）のように表すことができる。

First, the yaw rate γ of the electric automobile 10 will be described prior to the description of a specific calculation method in the feedforward moment calculation unit 121. In the electric automobile 10, the yaw rate γ can be expressed as (Expression 1).

また、図１０は、電気自動四輪車１０を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとして模式的に示している（つまり、ローリングは考慮していない）。図１０に示すように、（１式）におけるδは実操舵角である。この例では、ハンドル角を検知しこれをステアリングギヤ比で割って演算により検出した実操舵角を用いている。また、ｌ（ｌｆ＋ｌｒ）はホイールベースである。ここで、ｌｆ（前）及びｌｒ（後）は、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比である。また、ｍは車両質量、ｋｆは前輪のコーナリングスティフネス、ｋｒは後輪のコーナリングスティフネスである。   FIG. 10 schematically shows the electric automobile 10 as a four-wheel model having degrees of freedom in three directions (x direction, y direction, and rotation direction) (that is, rolling is not considered). ). As shown in FIG. 10, δ in (Expression 1) is an actual steering angle. In this example, the steering angle is detected, and this is divided by the steering gear ratio, and the actual steering angle detected by calculation is used. Further, l (lf + lr) is a wheel base. Here, lf (front) and lr (rear) are internal ratios of the wheel base l by the center of gravity CG of the electric automobile 10. M is the vehicle mass, kf is the cornering stiffness of the front wheel, and kr is the cornering stiffness of the rear wheel.

この例では、車両制御装置１００は、ＤＹＣを用い、電気自動四輪車１０のステアリング特性がニュートラルステアとなるように各車輪の制駆動力（前後力）を制御する。（１式）より、ニュートラルステア時のヨーレートγ_ＮＳは、（２式）のように表すことができる。

In this example, the vehicle control apparatus 100 uses DYC to control the braking / driving force (front / rear force) of each wheel so that the steering characteristic of the electric four-wheeled vehicle 10 is neutral steer. From (Equation 1), the yaw rate γ _NS during neutral steering can be expressed as (Equation 2).

ここで、Δγは、電気自動四輪車１０のステアリング特性をニュートラルステアにするために必要なヨーレートの増減量である。次に、電気自動四輪車１０のスタビリティファクターＫ、及び車両制御装置１００（ＤＹＣ）への入力に対するヨーレートγ（０）は、（３式）のように表すことができる。

Here, Δγ is an increase / decrease amount of the yaw rate necessary to make the steering characteristic of the electric automobile 10 neutral steering. Next, the stability factor K of the electric automobile 10 and the yaw rate γ (0) with respect to the input to the vehicle control device 100 (DYC) can be expressed as (Equation 3).

また、（２式）及び（３式）より、電気自動四輪車１０のステアリング特性をニュートラルステアにするために必要なフィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦは、（４式）のように表すことができる。

Further, from (Expression 2) and (Expression 3), the feedforward compensation yaw moment M _FF necessary for setting the steering characteristic of the electric automobile 10 to neutral steering can be expressed as (Expression 4). it can.

ここで、Ｇ_ｆｆ（Ｖ）は、フィードフォワードゲインである。 Here, G _ff (V) is a feed forward gain.

（２）目標ヨーモーメント演算部１２３
図９に示す目標ヨーモーメント演算部１２３は、目標ヨーモーメントＭ_ｄ を演算する。具体的には、目標ヨーモーメント演算部１２３は、センサ部１１０から出力された操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、目標ヨーモーメントＭ_ｄ を演算する。目標ヨーモーメントＭ_ｄ は、（５式）及び（５’式）のように表すことができる。

(2) Target yaw moment calculation unit 123
Target yaw moment calculation unit 123 shown in FIG. 9 calculates a target yaw moment M _d. Specifically, the target yaw moment calculation unit 123, based on the steering angle δ and the vehicle speed V output from the sensor unit 110 computes a target yaw moment M _d. Target yaw moment M _d may be expressed as (equation 5) and (5 'type).

ここで、横力Ｙｆは、前輪（車輪２０ＦＬ及び車輪２０ＦＲ）に生じる横力（コーナリングフォース）である。また、横力Ｙｒは、後輪（車輪２０ＲＬ及び車輪２０ＲＲ）に生じる横力（コーナリングフォース）である。また、ヨーレートγ_ＮＳ、ニュートラルステア時のすべり角β_ＮＳ、及び操舵角δとの関係は、（６式）のように表すことができる。

Here, the lateral force Yf is a lateral force (cornering force) generated on the front wheels (wheels 20FL and 20FR). Further, the lateral force Yr is a lateral force (cornering force) generated in the rear wheels (wheel 20RL and wheel 20RR). Further, the relationship among the yaw rate γ _NS , the slip angle β _NS at the time of neutral steering, and the steering angle δ can be expressed as (Expression 6).

よって、（５’式）は、（７式）のように変形することができる。

Therefore, (5 ′ equation) can be transformed into (7 equation).

ここで、Ｇｄ（Ｖ）は、目標ヨーモーメントゲインである。さらに、この例では、ｋｆ=ｌｒ/ｌｆ・ｋｒを代入している。   Here, Gd (V) is a target yaw moment gain. Further, in this example, kf = lr / lf · kr is substituted.

（３）ヨーモーメント演算部１２５及びＰＩＤコントローラ１２７
ヨーモーメント演算部１２５は、電気自動四輪車１０の挙動を制御するために用いられる電気自動四輪車１０のヨーモーメントを演算する。具体的には、ヨーモーメント演算部１２５は、センサ部１１０から出力された操舵角δ、車速Ｖ、ヨーレートγ、加速度ａ_Ｘ 及び加速度ａ_Ｙ に基づいて、電気自動四輪車１０のヨーモーメントを演算する。 (3) Yaw moment calculation unit 125 and PID controller 127
The yaw moment calculator 125 calculates the yaw moment of the electric automobile 10 used for controlling the behavior of the electric automobile 10. Specifically, the yaw moment calculating unit 125 calculates the yaw moment of the electric automobile 4 based on the steering angle δ, the vehicle speed V, the yaw rate γ, the acceleration a _X, and the acceleration a _Y output from the sensor unit 110. Calculate.

また、ＰＩＤコントローラ１２７は、目標ヨーモーメント演算部１２３によって演算された目標ヨーモーメントＭ_ｄ 及びヨーモーメント演算部１２５によって演算されたヨーモーメントをフィードバックさせるコントローラである。 Also, PID controller 127 is a controller for feedback yaw moment calculated by the target yaw moment M _d and the yaw moment calculating section 125 calculated by the target yaw moment calculation unit 123.

ＰＩＤコントローラ１２７（フィードバック補償器）は、目標ヨーモーメント演算部１２３において用いられる目標モデルとの誤差がなくなるようにヨーモーメントをフィードバックさせる。具体的には、ＰＩＤコントローラ１２７は、（８式）に基づいて動作する。

The PID controller 127 (feedback compensator) feeds back the yaw moment so that there is no error with the target model used in the target yaw moment calculator 123. Specifically, the PID controller 127 operates based on (Equation 8).

ここで、Ｍ_ＦＢは、フィードバックヨーモーメント、Ｍは、制御対象である電気自動四輪車１０に生じているヨーモーメントである。また、Ｋ_Ｐ は比例ゲイン、Ｋ_Ｉ は積分ゲイン、Ｋ_Ｄ は微分ゲインである。さらに、（９式）が成立する。

Here, M _FB is a feedback yaw moment, and M is a yaw moment generated in the electric automobile 10 to be controlled. Also, _{K P} is a proportional gain, _{K I} is an integral gain, _{K D} is the derivative gain. Further, (Equation 9) is established.

Ｍ_Ｅ は、ヨーモーメント誤差である。この例では、ヨーモーメント誤差Ｍ_Ｅ を、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなるために制御すべきヨーモーメントＭ_ＤＹＣ とする。 M _E is the yaw moment error. In this example, the yaw moment error M _E, electric four-wheeled vehicle 10 is a yaw moment M _DYC should be controlled in order to become a neutral steering.

また、図１０に示すように、電気自動四輪車１０を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとした場合、（１０式）が成立する。

As shown in FIG. 10, when the electric automobile 10 is a four-wheel model having degrees of freedom in three directions (x direction, y direction, and rotation direction), (Expression 10) is established.

Ｆ_ｘｆｌ ，Ｆ_ｘｆｒ ，Ｆ_ｘｒｌ 及びＦ_ｘｒｒ は、各車輪の前後力（前後力Ｆ_ｘｉ）である。Ｆ_ｙｆｌ ，Ｆ_ｙｆｒ ，Ｆ_ｙｒｌ 及びＦ_ｙｒｒ は、各車輪の横力（横力Ｆ_ｙｉ）である。Ｉは、電気自動四輪車１０のヨー方向の慣性モーメントである。ｄは、電気自動四輪車１０のトレッド幅である。また、ｕ，νは、ｘ，ｙ方向（図１０参照）の速度成分である。 F _xfl , F _xfr , F _xrl and F _xrr are front and rear forces (front and rear forces F _xi ) of the respective wheels. F _yfl , F _yfr , F _yrl and F _yrr are lateral forces (lateral forces F _yi ) of each wheel. I is the moment of inertia of the electric automobile 10 in the yaw direction. d is the tread width of the electric automobile 10. U and ν are velocity components in the x and y directions (see FIG. 10).

次に、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲを構成する空気入りタイヤの摩擦円は、（１１式）のように表すことができる。

Next, the friction circles of the pneumatic tires constituting the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR can be expressed as (Expression 11).

ここで、ｒ（摩擦円半径）またはａ，ｂ（摩擦楕円の幅及び高さ）が分かれば、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを演算することができる。さらに、垂直方向も考慮すると、接地荷重Ｆ_Ｚ は、（１２式）のように表すことができる。

Here, if r (friction circle radius) or a and b (width and height of the friction ellipse) are known, the longitudinal force F _xi and lateral force F _yi of each wheel can be calculated. Further, the vertical direction is taken into consideration, the ground contact load F _Z can be expressed as (Expression 12).

（１１式）及び（１２式）から、（１）各車輪のｒまたはａ，ｂ、（２）各車輪の前後力初期値Ｆ_ＸＯｉ ，横力初期値Ｆ_ＹＯｉ 、（３）各車輪の傾き係数α（摩擦係数μ対スリップ率λ特性を示す曲線の傾きに応じて定まる係数）が分かれば、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを演算することができる。 From (Expression 11) and (Expression 12), (1) r or a, b of each wheel, (2) longitudinal force initial value F _XOi , lateral force initial value F _{YOi of} each wheel, (3) inclination of each wheel If the coefficient α (coefficient determined according to the slope of the curve indicating the friction coefficient μ vs. the slip ratio λ characteristic) is known, the longitudinal force F _xi and lateral force F _yi of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, 20RR can be calculated. .

なお、この例では、上述した各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを求めるため、マジックフォーミュラ（ＭＦ）に基づくデータをタイヤデータＴＤとして使用する。 In this example, data based on the magic formula (MF) is used as the tire data TD in order to obtain the above-described longitudinal force F _xi and lateral force F _yi of each wheel.

次に、電気自動四輪車１０の走行に伴う垂直荷重（Ｗｘ，Ｗｙ）の変化について考える。図１１は、電気自動四輪車１０の加減速に伴う車両前後方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。図１２は、電気自動四輪車１０のコーナリングに伴う車幅方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。   Next, a change in the vertical load (Wx, Wy) accompanying the traveling of the electric automobile 10 will be considered. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a change in the vertical load in the vehicle front-rear direction accompanying the acceleration / deceleration of the electric automobile 10. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining how the vertical load in the vehicle width direction changes due to cornering of the electric automobile 10.

電気自動四輪車１０の加減速時における垂直荷重の変化は、（１３式）のように表すことができる。

The change in the vertical load during acceleration / deceleration of the electric automobile 10 can be expressed as (13).

また、電気自動四輪車１０のコーナリング時における垂直荷重の変化は、（１４式）のように表すことができる。

Further, the change in vertical load during cornering of the electric automobile 10 can be expressed as (14).

ここで、Ｈは、路面から重心点ＣＧまでの高さである。よって、前後方向の加速度ａ_Ｘ 及び横方向の加速度ａ_Ｙ を測定すれば、（１４’式）によって、各車輪の垂直荷重、つまり、接地荷重Ｆ_Ｚ を求めることができる。

Here, H is the height from the road surface to the center of gravity point CG. Thus, by measuring the acceleration a _Y of the acceleration a _X and transverse the longitudinal direction, by (14 'equation), the vertical load of each wheel, i.e., it is possible to determine the vertical load F _Z.

ここで、Ｆ_Ｚ０ｉ は各車輪の１Ｇ（静的）状態における垂直荷重である。次に、前後力Ｆ_ｘｉについて考えると、電気自動四輪車１０は、電気モータ（インホイールモータ）を用いるため、前後力Ｆ_ｘｉは、一般式で（１５式）のように表すことができる。

Here, _FZ0i is the vertical load in the 1G (static) state of each wheel. Next, considering the longitudinal force F _xi , since the electric automobile 10 uses an electric motor (in-wheel motor), the longitudinal force F _xi can be expressed as a general expression (Expression 15). .

ここで、Ｋ_Ｍ はトルク定数、ｉは電流値である。また、動特性を考慮し、電気モータを一次遅れ系とすると、（１５’式）のように表すことができる。

Here, K _M is the torque constant, i is a current value. If the electric motor is a first-order lag system in consideration of dynamic characteristics, it can be expressed as (15 ′ equation).

ここで、τは時定数、Ｆ_ｘ０は静トルクである。 Here, τ is a time constant, and F _x0 is a static torque.

なお、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ（具体的には、空気入りタイヤ）が転動する路面の摩擦係数μは、（１７式）に基づいて推定される。また、摩擦係数μの前後方向成分、即ち、前後方向の摩擦係数μ_ｘ や、摩擦係数μの横方向成分、即ち、横方向の摩擦係数μ_ｙ は、（１７’式）、（１７’’式）、（１７’’’式）によって推定される。

Note that the friction coefficient μ of the road surface on which the wheels 20FL, 20FR, 20RL, 20RR (specifically, pneumatic tires) roll is estimated based on (Expression 17). Further, the front-rear direction component of the friction coefficient μ, that is, the front-rear direction friction coefficient μ _x, and the lateral direction component of the friction coefficient μ, that is, the lateral friction coefficient μ _y are expressed by (17 ′), (17 ″) (Equation) and (17 ′ ″ equation).

ここで、Ｆμは路面と空気入りタイヤとの摩擦力である。（１７式）に示すように、前後力Ｆ_ｘ 及び接地荷重Ｆ_Ｚ が分かれば、前後方向の摩擦係数μ_ｘ が推定できる。横方向の摩擦係数μ_ｙ は、タイヤデータから演算される各車輪の実横力Ｆ_ｙｉを使用して、（１７’’式）から演算できる。よって、摩擦係数μは、（１７’’’式）から推定できる。つまり、加速については、電気モータ（インホイールモータ）のトルクを用いて検出できる。また、減速については、電気自動四輪車１０の制動装置の油圧に基づいて演算した減速トルクを用いて検出できる。なお、この例では、摩擦係数μを固定値とした。 Here, Fμ is the frictional force between the road surface and the pneumatic tire. As shown in (Equation 17), if the longitudinal force F _x and the ground contact load F _Z are known, the longitudinal friction coefficient μ _x can be estimated. The lateral friction coefficient μ _y can be calculated from (17 ″) using the actual lateral force F _yi of each wheel calculated from the tire data. Therefore, the friction coefficient μ can be estimated from (Expression 17 ′ ″). That is, acceleration can be detected using the torque of an electric motor (in-wheel motor). Further, the deceleration can be detected using the deceleration torque calculated based on the hydraulic pressure of the braking device of the electric automobile 10. In this example, the friction coefficient μ is a fixed value.

（４）駆動力演算部１２９
図９に示す駆動力演算部１２９は、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによる制駆動力（前後力）を演算する。具体的には、駆動力演算部１２９は、所定の評価関数を最適制御することによって、制駆動力を演算する。 (4) Driving force calculation unit 129
The driving force calculation unit 129 shown in FIG. 9 calculates the braking / driving force (front / rear force) by the in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, 30RR. Specifically, the driving force calculation unit 129 calculates the braking / driving force by optimally controlling a predetermined evaluation function.

この例では、駆動力演算部１２９は、上述したように、最適制御のために評価関数Ｌを用いる。評価関数Ｌは、（１８式）のように表すことができる。

In this example, the driving force calculation unit 129 uses the evaluation function L for optimal control as described above. The evaluation function L can be expressed as (18).

また、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ は、（１９式）のように表すことができる。

Further, the tire operation rate η _i of each wheel can be expressed as (Equation 19).

この例では、タイヤ稼働率ηを左右の前後２輪で平均化した。そのため、制御においては、左右それぞれの前後輪のタイヤ稼働率η_ｆｌ、η_ｆｒ、η_ｒｌ、η_ｒｒをそれぞれ演算し、前２輪及び後２輪の各タイヤ稼働率の平均値と、各車輪のタイヤ稼働率η_ｆｌ、η_ｆｒ、η_ｒｌ、η_ｒｒとから、各車輪のタイヤ稼働率誤差η_ｅｆｌ 、η_ｅｆｒ 、η_ｅｒｌ 、η_ｅｒｒ を、（１９’式）のように定義した。

In this example, the tire operation rate η is averaged between the left and right front and rear wheels. Therefore, in the control, the tire operating rates η _fl , η _fr , η _rl , and η _rr of the left and right front and rear wheels are calculated, respectively, and the average value of the tire operating rates of the front two wheels and the rear two wheels and the wheels From the tire operation rates η _fl , η _fr , η _rl , and η _rr , tire operation rate errors η _efl , η _efr , η _erl , and η _err of each wheel were defined as shown in (19 ′).

ここで、評価関数Ｌを最小にすることを考える。ここで、評価関数Ｌを表す（１８式）の右辺におけるＥは目標車両前後・横力、ヨーモーメント、及び、タイヤ稼働率と、配分した各車輪のタイヤから生じさせる実前後・横力、ヨーモーメント、及び、タイヤ稼働率との配分誤差であり、従来の制御と比較して、ヨーモーメント以外に実車両前後・横力を目標車両前後・横力に追従させ、さらに、タイヤ稼働率を左右の２輪で平均化するように制御することに特徴がある。この配分誤差Ｅは、（２０式）のように表すことができる。

Here, it is considered that the evaluation function L is minimized. Here, E on the right-hand side of the evaluation function L (Equation 18) is the target vehicle longitudinal / lateral force, yaw moment, and tire operating rate, and the actual longitudinal / lateral force, yaw generated from the tire of each allocated wheel. This is a distribution error between the moment and the tire operating rate. Compared to the conventional control, the actual vehicle longitudinal and lateral forces follow the target vehicle longitudinal and lateral forces in addition to the yaw moment, and the tire operating rate The characteristic is that the control is performed so as to average the two wheels. This distribution error E can be expressed as (Equation 20).

ここで、（２０式）におけるＦ^＊ _Ｘは目標車両前後力、Ｆ^＊ _Ｙは目標車両横力、Ｍ^＊ _Ｚは目標ヨーモーメントである。また、Ｆ^＾ _Ｘは各車輪に配分して生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力、Ｆ^＾ _Ｙは各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力、Ｍ^＾ _Ｚは車両の実ヨーモーメントである。さらに、Ｆ_ｅＸは車両の前後力の配分誤差、Ｆ_ｅＹは車両の横力の配分誤差、Ｍ_ｅＺは車両のヨーモーメントの配分誤差である。なお、（１８式）における補正量δ_Ｋ はスリップ率Ｋの補正量である。この補正量δ_Ｋ は、各車輪のスリップ率補正量δ_Ｋｆｌ 、δ_Ｋｆｒ 、δ_Ｋｒｌ 、δ_Ｋｒｒ の床関数によって、（２１式）のように表すことができる。

Here, F ^* _X in (Expression 20) is the target vehicle longitudinal force, F ^* _Y is the target vehicle lateral force, and M ^* _Z is the target yaw moment. Further, F ^{^} _X is the sum of the actual longitudinal forces _FXi distributed and generated on each wheel, and F ^{^} _Y is the sum of the actual lateral forces _FYi generated on each wheel. An actual lateral force M ^{^} _Z of a vehicle is an actual yaw moment of the vehicle. Further, F _eX the distribution error of the longitudinal force of the vehicle, F _eY the distribution errors of the lateral force of the vehicle, M _eZ is the distribution errors of the yaw moment of the vehicle. Incidentally, the correction amount of the correction amount [delta] _K is the slip ratio K in (18 type). The correction amount [delta] _K, each wheel slip ratio correction amount _{δ Kfl, δ Kfr, δ Krl} , the floor function of [delta] _Krr, can be expressed as (21 type).

また、Ｗ_Ｅ 、Ｗ_δＫは、配分誤差Ｅ及びスリップ率補正量δ_Ｋ に対する重み関数であり、それぞれ（２２式）、（２３式）のように表すことができる。

_{Further, W} E, W _.delta.K is a weight function for the distribution error E and the slip ratio correction amount [delta] _K, respectively (22 type), it can be expressed as (23 type).

さらに、各車輪に配分したタイヤ稼働率η_ｉ （η_ｆｌ，η_ｆｒ，η_ｒｌ，η_ｒｒ）、車両の前後力Ｆ_Ｘ 、横力Ｆ_Ｙ 及びヨーモーメントＭ_Ｚ は、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉ（Ｆ_Ｘｆｌ ，Ｆ_Ｘｆｒ ，Ｆ_Ｘｒｌ ，Ｆ_Ｘｒｒ ）、実横力Ｆ_Ｙｉ（Ｆ_Ｙｆｌ ，Ｆ_Ｙｆｒ ，Ｆ_Ｙｒｌ ，Ｆ_Ｙｒｒ ）、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚ、及び、実タイヤ稼働率η^＾ _ｉ（η^＾ _ｆｌ ，η^＾ _ｆｒ ，η^＾ _ｒｌ ，η^＾ _ｒｒ ）と、（２４式）に示すヤコビアンＪとによって、（２５式）のように表すことができる。

Further, the tire operation rate η _i (η _fl , η _fr , η _rl , η _rr ), the vehicle longitudinal force F _X , the lateral force F _Y, and the yaw moment M _Z allocated to each wheel are generated in each wheel. The actual longitudinal force F _Xi (F _Xfl , F _Xfr , F _Xrl , F _Xrr ), the actual lateral force F _Yi (F _Yfl , F _Yfr , F _Yrl , F _Yrr ), the actual yaw moment M ^{^} _Z , and the actual tire The availability factor η ^{^} _i (η ^{^} _fl , η ^{^} _fr , η ^{^} _rl , η ^{^} _rr ) and the Jacobian J shown in (24) can be expressed as (25).

ここで、Ｍ_ｄｙｃ は、車両制御によるヨーモーメントである。以上から、評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率補正量δ_Ｋ は、（２６式）を満たすことにより与えられる。

Here, M _dyc is a yaw moment by vehicle control. From the above, the slip ratio correction amount δ _K for minimizing the evaluation function L is given by satisfying (Equation 26).

よって、スリップ率補正量δ_Ｋ は、（２７式）のように表すことができる。

Accordingly, the slip ratio correction amount [delta] _K can be expressed as (27 type).

ここで、（２７式）中のΔ_Ｅ は、各車輪のタイヤ稼働率の配分誤差η_ｅｆｌ ，η_ｅｆｒ ，η_ｅｒｌ ，η_ｅｒｒ と、車両の前後力の配分誤差Ｆ_ｅＸ、車両の横力の配分誤差Ｆ_ｅＹ、車両のヨーモーメントの配分誤差Ｍ_ｅＺとの床関数によって、（２８式）のように表すことができる。

Here, _ΔE in (Equation 27) is the distribution error η _efl , η _efr , η _erl , η _err of the tire operating rate of each wheel, the distribution error F _{eX of} the vehicle longitudinal force, and the lateral force of the vehicle By a floor function of the distribution error F _eY and the distribution error M _eZ of the yaw moment of the vehicle, it can be expressed as (Equation 28).

駆動力演算部１２９は、（２７式）及び（２８式）を用いた演算結果に基づいて、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに配分する制駆動力を決定する。具体的には、駆動力演算部１２９は、（２７式）及び（２８式）により算出される、各車輪についての評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ から、各車輪のタイヤデータＴＤに基づいて、各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）を算出し、トルク指令値として出力する。なお、Ｆ^＊ _Ｙ及びＦ_Ｙｅは、用いなくても構わない。 The driving force calculation unit 129 determines the braking / driving force to be distributed to the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR based on the calculation results using (Expression 27) and (Expression 28). Specifically, the driving force calculation unit 129 calculates from the correction amount δ _K of the slip ratio K _i calculated by (Expression 27) and (Expression 28) to minimize the evaluation function L for each wheel. Based on the tire data TD of each wheel, a control longitudinal force F _xi ′ (driving force) to be controlled by each wheel is calculated and output as a torque command value. Note that F ^* _Y and F _Ye may not be used.

つまり、駆動力演算部１２９は、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ 、及び各車輪に生じる前後力Ｆ_ｘｉと横力Ｆ_ｙｉとの関係を示すタイヤデータＴＤに基づいて、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。なお、駆動力演算部１２９は、車輪の回転速度と、電気自動四輪車１０の車速Ｖとに基づいて、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ を演算する。 That is, the driving force calculation unit 129 generates each wheel based on the slip ratio K _i of each wheel and the tire data TD indicating the relationship between the longitudinal force F _xi and the lateral force F _yi generated on each wheel. calculating real and longitudinal force F ^{^} _X of the vehicle is the sum of the actual longitudinal force F _Xi, the actual lateral force F ^{^} _Y of the vehicle is the sum of the actual lateral force F _Yi are inflicting on each wheel. The driving force calculation unit 129 calculates the slip ratio K _i of each wheel based on the rotational speed of the wheel and the vehicle speed V of the electric four-wheeled vehicle 10.

さらに、駆動力演算部１２９は、電気自動四輪車１０の操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる電気自動四輪車１０の目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。 Further, the driving force calculation unit 129, based on the steering angle δ and the vehicle speed V of the electric four-wheeled vehicle 10, the target vehicle longitudinal force F ^{* of the} electric four-wheeled vehicle 10 in which the electric four-wheeled vehicle 10 becomes neutral steer ^. _X and the target vehicle lateral force F ^* _Y are calculated.

また、駆動力演算部１２９は、演算した車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘとの前後力誤差Ｆ_ｅＸ、演算した車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとの横力誤差Ｆ_ｅＹ、車両の実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの誤差Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪に生じている実前後力Ｆ^＾ _Ｘと実横力Ｆ^＾ _Ｙに対する各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚｉに基づいて定められる各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（各車輪の駆動力）を演算する。 The driving force calculation unit 129 also calculates the longitudinal force error F _eX between the calculated actual vehicle longitudinal force F ^{^} _X and the target vehicle longitudinal force F ^* _X , the calculated vehicle actual lateral force F ^{^} _Y, and the target vehicle lateral force. F ^* _Y lateral force error F _eY , vehicle actual yaw moment M ^{^} _Z and target yaw moment M ^* _Z error M _eZ , and actual longitudinal force F ^{^} _X and actual lateral force generated on each wheel Using the tire operating rate η _i of each wheel determined based on the ground contact load F _Zi of F ^{^} _{Y, the} control longitudinal force F _Xi ′ (driving force of each wheel) to be controlled for each wheel is calculated. Calculate.

電気モータ制御部１３１は、駆動力演算部１２９によって演算された各車輪の制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（駆動力）に基づいて、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲに供給する電流値ｉを制御する。 The electric motor control unit 131 calculates the current value i supplied to the in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, 30RR based on the control longitudinal force F _Xi ′ (driving force) of each wheel calculated by the driving force calculation unit 129. Control.

（電気自動四輪車の駆動システムの動作概要）
次に、上述した車両制御装置１００の動作概要について説明する。図１３は、車両制御装置１００による制駆動力（前後力）の制御動作フローである。 (Overview of operation of the drive system for electric automobiles)
Next, an outline of the operation of the vehicle control device 100 described above will be described. FIG. 13 is a control operation flow of braking / driving force (front / rear force) by the vehicle control device 100.

図１３に示すように、ステップＳ１００において、車両制御装置１００は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。具体的には、車両制御装置１００は、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ と、各車輪に生じる前後力Ｆ_ｘｉと横力Ｆ_ｙｉとの関係を示すタイヤデータＴＤとに基づいて、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉ及びその総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉ及びその総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。 As shown in FIG. 13, in step S100, the vehicle control device 100, each wheel (wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR) actual longitudinal force of the vehicle is the sum of the actual longitudinal force _{F Xi} that caused the ^{F ^} _X and the actual lateral force F ^{^} _Y of the vehicle, which is the sum of the actual lateral forces _FYi generated on each wheel, are calculated. Specifically, the vehicle control device 100 is generated at each wheel based on the slip ratio K _i of each wheel and the tire data TD indicating the relationship between the longitudinal force F _xi and the lateral force F _yi generated at each wheel. and the actual longitudinal force F ^{^} _X of the vehicle is the actual longitudinal force F _Xi and the sum is made to, the actual lateral force F ^{^} _Y of the vehicle is the actual lateral force F _Yi and the sum is causing the wheels Calculate.

ステップＳ２００において、車両制御装置１００は、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる電気自動四輪車１０の目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。具体的には、車両制御装置１００は、上述した（１０式）や（２７式）及び（２８式）を用いて、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。 In step S200, the vehicle control apparatus 100 calculates a target vehicle longitudinal force F ^* _X and a target vehicle lateral force F ^* _Y of the electric four-wheel vehicle 10 in which the electric four-wheel vehicle 10 becomes neutral steer. Specifically, the vehicle control apparatus 100 uses the above-described (10 formula), (27 formula), and (28 formula) to calculate the target vehicle longitudinal force F ^* _{X at} which the electric four-wheel vehicle 10 becomes neutral steer. The target vehicle lateral force F ^* _Y is calculated.

ステップＳ３００において、車両制御装置１００は、ステップＳ１００において演算した車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ及び実横力Ｆ^＾ _Ｙと、ステップＳ２００において演算した目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ及び目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙと、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ とを用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（各車輪の駆動力）を演算する。 In step S300, the vehicle control device 100 performs the actual longitudinal force F ^{^} _X and actual lateral force F ^{^} _Y calculated in step S100, and the target vehicle longitudinal force F ^* _X and target vehicle lateral force F calculated in step S200. ^{* Using} _Y and the tire operation rate η _{i of} each wheel, a control longitudinal force F _xi ′ (driving force of each wheel) to be controlled for each wheel is calculated.

具体的には、車両制御装置１００は、車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ、実横力Ｆ^＾ _Ｙ、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと、目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ、目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙ、目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの配分誤差Ｆ_ｅＸｉ 、Ｆ_ｅＹ、Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用い、上述した（２７式）及び（２８式）などを用いて、各車輪についての評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ を求める。さらに、求めたスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ と各車輪のタイヤデータＴＤとに基づいて、各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）を算出する。 Specifically, the vehicle control apparatus 100 includes the actual longitudinal force F ^{^} _X , the actual lateral force F ^{^} _Y , the actual yaw moment M ^{^} _Z , the target vehicle longitudinal force F ^* _X , and the target vehicle lateral force F ^* _Y. , Distribution errors F _eXi , F _eY , M _eZ with target yaw moment M ^* _Z , and tire operation rate η _i of each wheel, and using the above-described (Expression 27) and (Expression 28), etc. A correction amount δ _K of the slip ratio K _i for minimizing the evaluation function L for the wheel is obtained. Further, based on the obtained correction amount δ _K of the slip ratio K _i and the tire data TD of each wheel, a control longitudinal force F _xi ′ (driving force) to be controlled by each wheel is calculated.

ステップＳ４００において、車両制御装置１００は、演算した各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）に基づいて、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲに供給する電流値ｉを制御する。 In step S400, the vehicle control device 100, based on the calculated each wheel controlled longitudinal force _{F xi} to be controlled of the '(driving force), in-wheel motor 30FL, 30FR, 30RL, controls the current i supplied to 30RR To do.

（電気自動四輪車の駆動システムの作用・効果）
以上説明した電気自動四輪車の駆動システムにおける車両制御装置１００によれば、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ、各車輪の実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙ、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと、目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ、目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙ、目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの配分誤差Ｆ_ｅＸｉ 、Ｆ_ｅＹ、Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉと実横力Ｆ_Ｙｉに対する各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚｉに基づいて定められる各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（各車輪の駆動力）が演算される。 (Operation and effect of electric automobile drive system)
According to the vehicle control apparatus 100 in the drive system for an electric automobile described above, the actual longitudinal force F ^{^} _X of the vehicle, which is the sum of the actual longitudinal forces F _Xi of each wheel, and the actual lateral force F _Yi of each wheel. Distribution error F _eXi , F between the actual lateral force F ^{^} _Y and the actual yaw moment M ^{^} _Z of the vehicle, which is the sum, and the target vehicle longitudinal force F ^* _X , the target vehicle lateral force F ^* _Y , and the target yaw moment M ^* _{Z For} each wheel, the tire operating rate η _i of each wheel determined based on the contact load F _Zi of each wheel with respect to _eY , M _eZ , and the actual longitudinal force F _Xi and actual lateral force F _Yi of each wheel The control longitudinal force F _Xi ′ (driving force of each wheel) to be controlled is calculated.

各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ は、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉ と各車輪の実横力Ｆ_Ｙｉ との合力によって求めることができる摩擦円に基づいて定められる。つまり、このような車両制御装置１００によれば、車輪（空気入りタイヤ）のグリップ力を考慮した現実的な車両制御を実現することができる。従来の車両制御装置では、タイヤ稼働率η_ｉ は何ら考慮されずに制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定されるため、実際には摩擦円の外になるような制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定され、有効な車両制御が実行できないといった問題があった。 The tire operation rate η _i of each wheel is determined based on a friction circle that can be obtained by the resultant force of the actual longitudinal force F _Xi of each wheel and the actual lateral force F _Yi of each wheel. That is, according to such a vehicle control apparatus 100, realistic vehicle control in consideration of the grip force of the wheels (pneumatic tire) can be realized. In the conventional vehicle control device, the tire operating rate eta _i is controlled longitudinal force F _Xi to be controlled in any way without being considered _'to be determined, the actual control longitudinal force such that the outside of the friction circle in F _Xi' There is a problem that effective vehicle control cannot be executed.

すなわち、このような車両制御装置１００によれば、各車輪を別個独立したインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって駆動する電気自動四輪車１０において、各車輪の稼動状態に応じた最適な駆動力を制御することができる。   That is, according to such a vehicle control device 100, in the electric four-wheeled vehicle 10 in which each wheel is driven by the independent in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, and 30RR, the optimum according to the operating state of each wheel. The driving force can be controlled.

また、車両制御装置１００によれば、車輪（空気入りタイヤ）が有しているグリップ力などの性能を十分に引き出しつつ、空気入りタイヤの摩耗限界までの寿命を延ばすことができる。つまり、車両制御装置１００によれば、摩擦円の外になるような制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定されることがないため、車輪（空気入りタイヤ）のスリップ量が抑制されるのである。 Further, according to the vehicle control device 100, it is possible to extend the life to the wear limit of the pneumatic tire while sufficiently extracting the performance such as the gripping force possessed by the wheel (pneumatic tire). That is, according to the vehicle control device 100, since the control longitudinal force F _Xi ′ that is outside the friction circle is not determined, the slip amount of the wheel (pneumatic tire) is suppressed.

（車両制御装置の詳細構成）
続いて、以上に説明した車両制御装置１００についての、本発明の一実施形態としての構成や動作等について詳説する。先に、図９の機能ブロック図にて説明したように、車両制御装置１００は、フィードフォワードモーメント演算部１２１、目標ヨーモーメント演算部１２３、ヨーモーメント演算部１２５、ＰＩＤコントローラ１２７、駆動力演算部１２９、及び電気モータ制御部１３１によって構成されている。 (Detailed configuration of vehicle control device)
Next, the configuration and operation of the vehicle control device 100 described above as one embodiment of the present invention will be described in detail. As described above with reference to the functional block diagram of FIG. 9, the vehicle control device 100 includes the feedforward moment calculator 121, the target yaw moment calculator 123, the yaw moment calculator 125, the PID controller 127, and the driving force calculator. 129 and the electric motor control unit 131.

そして、本実施形態では、車両制御装置１００が、図１のブロック図に示すコントローラ５０によって物理的に構成されている。このコントローラ５０には、図９の駆動システムにおける操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７を有するセンサ部１１０が接続されている。コントローラ５０は、これらのセンサから入力される信号を処理する。また、コントローラ５０には、必要に応じてタイヤ摩耗量を入力するための外部入力端末６０（操作手段に相当）が接続されている。   And in this embodiment, the vehicle control apparatus 100 is physically comprised by the controller 50 shown in the block diagram of FIG. A sensor unit 110 having a steering angle sensor 111, a vehicle speed sensor 113, a yaw rate sensor 115, and an acceleration sensor 117 in the drive system of FIG. 9 is connected to the controller 50. The controller 50 processes signals input from these sensors. The controller 50 is connected to an external input terminal 60 (corresponding to an operation means) for inputting the tire wear amount as necessary.

前記コントローラ５０は、予め設定されたプログラムにしたがって演算処理やデータの入出力等を実行するコンピュータ装置である。このコントローラ５０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、入出力インターフェース等のハードウェア構成を備えたマイクロコンピュータによって構成することができる。   The controller 50 is a computer device that executes arithmetic processing, data input / output, and the like according to a preset program. The controller 50 can be configured by a microcomputer having a hardware configuration such as a central processing unit (CPU) 51, a ROM 52, a RAM 53, and an input / output interface, for example.

これらハードウェア構成のうち、ＲＡＭ５３は、作業領域として使用される。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１に実行させるプログラムを記憶する他、以下の値又はデータを記憶している。   Of these hardware configurations, the RAM 53 is used as a work area. The ROM 52 stores the following values or data in addition to storing programs to be executed by the CPU 51.

ＲＯＭ５２は、第１に、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値から前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求めるのに使用する、両者の相関関係をタイヤ摩耗量別に定義する相関データを記憶している。この相関データは、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とコーナリングスティフネスｋｙの値とを対応付けたテーブル（マップ）によって構成することができる。 ROM52 is stored in a first, wheel vertical load F _Z from the value of the front wheel and rear wheel cornering stiffness kf, is used to determine the value of kr, the correlation data defining the correlation between the two for each tire wear amount is doing. The correlation data may be constituted by a table that associates values of the cornering stiffness ky of the vertical load F _Z of the wheel (map).

なお、本実施形態では、０％〜１００％のタイヤ摩耗量を複数の区分に分割し、それぞれの摩耗度区分の特性に合わせて内容を異ならせた各区分別のテーブル（マップ）を、ＲＯＭ５２に記憶させている。以下、各区分別のテーブルの内容を説明する上で、その背景となる、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係について、図２のグラフを参照して説明する。 In this embodiment, a table (map) for each category in which the tire wear amount of 0% to 100% is divided into a plurality of categories and the contents are changed in accordance with the characteristics of the respective wear degree categories is stored in the ROM 52. I remember it. Hereinafter, in describing the content of each section another table, a background, the correlation between the cornering stiffness Ky and vertical load F _Z, will be described with reference to the graph of FIG.

図２はコーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示すグラフであり、タイヤ摩耗量が０％（新品）である場合と、タイヤ摩耗量が５０％である場合と、タイヤ摩耗量が１００％である場合との、３つのタイヤ摩耗量の状態における、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示している。 Figure 2 is a graph showing the correlation between the vertical load F _Z and cornering stiffness Ky, and when the tire wear amount is 0% (new), and when the tire wear amount is 50%, the tire wear amount is the case of 100%, in the state of the three tire wear amount, shows the correlation between the cornering stiffness Ky and ground load F _Z.

図２にあるように、タイヤ摩耗量が変化すると、各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングスティフネスＫｙの値が変動する。したがって、本実施形態では、接地荷重Ｆ_Ｚ の値からコーナリングスティフネスＫｙの値を求めるために、タイヤ摩耗量の変動範囲（０％〜１００％）を、求めるコーナリングスティフネスＫｙの分解能に応じた数に区分し、各区分のタイヤ摩耗量におけるコーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とを関連付けた、区分毎の複数のテーブルを、ＲＯＭ５２に記憶させている。これらのテーブルの内容は、例えば実験やシミュレーションによって得たデータに基づいて決定することができる。 As in Figure 2, when the tire wear amount changes, the value of the cornering stiffness Ky corresponding to the vertical load F _Z of each wheel varies. Therefore, in the present embodiment, in order to determine the value of the ground load F _Z value from cornering stiffness Ky of the variation range of the tire wear amount (0-100%), the number corresponding to the resolution of the cornering stiffness Ky obtaining segment and has a value of value as a vertical load F _Z cornering stiffness Ky in the tire wear amount of each segment associated, a plurality of tables for each segment, is stored in the ROM 52. The contents of these tables can be determined based on, for example, data obtained by experiments or simulations.

このような内容でＲＯＭ５２に記憶された各テーブルは、図８のフローチャートを用いて後述する車両制御装置の動作において、接地荷重Ｆ_Ｚ の値からコーナリングスティフネスＫｙを求める際に、現在のタイヤ摩耗量に応じたテーブルを選択した上で使用される。 Each table stored in the ROM52 in such content, in the operation of the vehicle control device described later with reference to the flowchart of FIG. 8, when determining the cornering stiffness Ky from the value of the vertical load F _Z, current tire wear amount It is used after selecting the table according to.

ＣＰＵ５１は、図８のフローチャートを用いて後述するように、現在のタイヤ摩耗量に対応するＲＯＭ５２のテーブルと、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とから、前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求める。 CPU51, as described below with reference to the flowchart of FIG. 8, the ROM52 of the table corresponding to the current tire wear amount, and a value of the ground load F _Z of the wheel, the front wheel and rear wheel cornering stiffness kf, the kr Find the value.

このようにして求めた前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値は、例えば図９のフィードフォワードモーメント演算部１２１によって使用される。詳しくは、先に説明したように、フィードフォワードモーメント演算部１２１が、電気自動四輪車１０のステアリング特性をニュートラルステアにするために必要なフィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦを、（４式）によって求める際に、上述のようにして求めた前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値が使用される。 The values of the cornering stiffnesses kf and kr of the front wheels and the rear wheels obtained in this way are used by, for example, the feedforward moment calculation unit 121 in FIG. Specifically, as described above, the feedforward moment calculating unit 121, a feed-forward compensation yaw moment M _FF needed to the steering characteristics of the electric four-wheeled vehicle 10 in the neutral steer, by (Equation 4) When obtaining, the values of the cornering stiffnesses kf and kr of the front wheels and the rear wheels obtained as described above are used.

ここで、ＲＯＭ５２に記憶したテーブルを用いてタイヤ摩耗量に応じた前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求めて使用する理由について説明する。   Here, the reason why the cornering stiffness values kf and kr of the front wheels and rear wheels corresponding to the tire wear amount are obtained using the table stored in the ROM 52 will be described.

各車輪の横力Ｆ_ｙ をスリップ角（すべり角）βによって微分したコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒは、タイヤ摩耗量が増えると変化する。これは、タイヤのグリップ力が低下することに起因する。 Cornering stiffness kf obtained by differentiating the lateral force F _y of each wheel slip angle (slip angle) by beta, kr varies with tire wear amount increases. This is due to a decrease in grip force of the tire.

具体的には、図３のグラフに模式的に示すように、タイヤ摩耗量が低摩耗領域から中摩耗領域を経て高摩耗領域へと増えて行くと、スリップ角βに対する横力Ｆ_ｙ の値が相対的に低下する。これにより、スリップ角βに対する横力Ｆ_ｙ の傾きが小さくなり、この傾きで表されるコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値が減少する。 Specifically, as schematically shown in the graph of FIG. 3, when the tire wear amount increases from the low wear region to the medium wear region to the high wear region, the value of the lateral force F _y with respect to the slip angle β. Is relatively lowered. Accordingly, the inclination of the lateral force F _y is reduced with respect to the slip angle beta, cornering stiffness kf represented by this gradient, the value of kr is reduced.

また、タイヤ摩耗量の変化に伴うコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値の変化は、接地荷重Ｆ_Ｚ の値との関係にも変化をもたらす。つまり、図２のグラフに示すように、タイヤ摩耗量の増加によりタイヤのグリップ力が低下すると、接地荷重Ｆ_Ｚ の値が同じであってもコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値が下がってしまう。 Further, cornering stiffness kf with a change in tire wear amount, change in the value of kr results in a change in the relationship between the value of the ground load F _Z. That is, as shown in the graph of FIG. 2, when the grip force of the tire is reduced due to the increase in tire wear amount, the vertical load F _Z values cornering stiffness kf be the same, the value of kr will down.

したがって、例えばＤＹＣによって車両がニュートラルステア状態となるように各車輪の駆動を制御する場合に、コーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を固定値としたのでは、タイヤのグリップ力に経年変化が生じた場合に適切な制御パラメータの目標値を求められなくなり、車両の挙動をニュートラルステア状態に収斂させることができなくなる。   Therefore, for example, when the driving of each wheel is controlled so that the vehicle is in a neutral steering state by DYC, if the cornering stiffness kf and kr are set to fixed values, the tire grip force changes over time. Therefore, it becomes impossible to obtain a target value of an appropriate control parameter, and the behavior of the vehicle cannot be converged to the neutral steer state.

そこで、各車輪の横力Ｆ_ｙ の最新値をスリップ角βの最新値で微分する演算を周期的に常時行うことで、各車輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒを周期的に最新値に更新することが考えられる。 Therefore, the operation to be differentiated with the latest value of the slip angle β the latest value of the lateral force F _y of each wheel by performing periodically always be updated each wheel cornering stiffness kf, kr to periodically latest value Can be considered.

しかし、微分演算は、各車輪の横力Ｆ_ｙ とスリップ角βとの単位時間当たりの変化量を求める演算であることから、横力Ｆ_ｙ やスリップ角βの最新値を取得しても、それから単位時間が経過しないと、それらを用いたコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を得ることができない。 However, since the differential operation is an operation for obtaining the amount of change per unit time between the lateral force F _y and the slip angle β of each wheel, even if the latest value of the lateral force F _y and the slip angle β is acquired, If the unit time does not elapse thereafter, the values of the cornering stiffnesses kf and kr using them cannot be obtained.

このため、ＤＹＣに用いるコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を最新の微分演算値に更新する時点では、各車輪の横力Ｆ_ｙ やスリップ角βが単位時間分さらに変化していることになる。よって、コーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒを微分演算により最新値に更新しても、結局はＤＹＣに制御遅れが生じてしまうので、制御の迅速性の面からして十分な対策とは言い難い。 Thus, cornering stiffness kf used for DYC, at the time of updating the value of kr the latest differential calculation value, so that each wheel lateral force F _y and the slip angle β of is changing unit time further. Therefore, even if the cornering stiffnesses kf and kr are updated to the latest values by the differential operation, a control delay occurs in the DYC, so that it is difficult to say that it is a sufficient countermeasure from the viewpoint of speed of control.

そこで、本実施形態の車両制御装置１００では、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値と前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値とを、タイヤ摩擦量毎に関連付けた、複数の相関データ（テーブル）を、コントローラ５０のＲＯＭ５２に記憶し、タイヤ摩擦量に応じた相関データ（テーブル）を用いて車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値から求めた前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を、制御に使用するようにしている。 Therefore, the vehicle control device 100 of the present embodiment, cornering stiffness kf value and the front wheel and the rear wheel ground load F _Z of the wheel and the value of kr, associated for every tire amount of friction, a plurality of correlation data (table ) was stored in ROM52 of the controller 50, cornering stiffness kf of the front wheels and the rear wheels obtained from the value of the vertical load F _Z of the wheel using the correlation data corresponding to the tire friction quantity (table), the value of kr, It is used for control.

なお、上述したタイヤ摩耗量毎の相関データは、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値と前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値とを対応付けたテーブル（マップ）の他、両者の関係を示す換算式の形で、ＲＯＭ５２に記憶することもできる。これらテーブル（マップ）や換算式による相関データは、実験やシミュレーションによって生成することができる。 Incidentally, the correlation data for each tire wear amount described above, cornering stiffness kf value and the front wheel and the rear wheel ground load F _Z of the wheel, the other table that associates the value of kr (map), the relationship between them It can also be stored in the ROM 52 in the form of the conversion formula shown. Correlation data based on these tables (maps) and conversion formulas can be generated by experiments and simulations.

ＲＯＭ５２は、第２に、車両制御装置１００のヨーモーメント演算部１２５が、電気自動四輪車１０の加減速時における垂直荷重の変化やコーナリング時における垂直荷重の変化を、先に説明した（１３式）や（１４式）を用いて求める際に使用する、路面から重心点ＣＧまでの高さＨの値を記憶している。   Secondly, the ROM 52 previously explained the change in the vertical load during acceleration / deceleration of the electric automobile 10 and the change in the vertical load during cornering by the yaw moment calculation unit 125 of the vehicle control device 100 (13). The value of the height H from the road surface to the barycentric point CG, which is used when calculating using (Expression) and (Expression 14), is stored.

ＲＯＭ５２は、第３に、車両制御装置１００の目標ヨーモーメント演算部１２３が目標ヨーモーメントＭ_ｄ を、先に説明した（５式）や（５’式）を用いて演算する際に使用する、ホイールベースｌ、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比ｌｆ（前）及びｌｒ（後）の各値を記憶している。 ROM52 is the third, used when calculating using the target yaw moment calculation unit 123 of the vehicle control device 100 is a target yaw moment _{M d,} the previously described (Expression 5) and (5 'expression), The wheel base l and the internal division ratios lf (front) and lr (rear) of the wheel base l based on the center of gravity CG of the electric automobile 10 are stored.

ＲＯＭ５２は、第４に、車両制御装置１００のヨーモーメント演算部１２５や駆動力演算部１２９が、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉ等の各種の値を求める際に用いる、マジックフォーミュラ（ＭＦ）に基づくデータをタイヤデータＴＤを記憶している。 Fourthly, the ROM 52 is a magic formula that is used when the yaw moment calculation unit 125 and the driving force calculation unit 129 of the vehicle control device 100 obtain various values such as the longitudinal force F _xi and the lateral force F _{yi of} each wheel. Tire data TD is stored as data based on (MF).

以上の説明からも明らかなように、ＲＯＭ５２は、各車輪のタイヤ摩耗量の複数に区分された各区分領域毎の、互いに内容が異なる各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、それぞれ記憶された記憶手段を構成している。   As is clear from the above description, the ROM 52 stores the values of the cornering stiffness or cornering power of each wheel having different contents for each divided region divided into a plurality of tire wear amounts of each wheel. Constitutes a storage means.

コントローラ５０のＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５３に展開して逐次実行することにより、コントローラ５０の果たすべき機能を実現している。   The CPU 51 of the controller 50 realizes the function to be performed by the controller 50 by developing the program stored in the ROM 52 in the RAM 53 and sequentially executing the program.

外部入力端末６０は、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量をマニュアルで入力するためのものである。この外部入力端末６０は、タイヤ摩耗量入力用のテンキー６１と、タイヤ摩耗量を入力する対象の車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲを指定するための車輪指定キー６２と、それらの入力内容が確認のために表示されるディスプレイ６３と、表示された入力内容を確認の上確定入力させる確定キー６４とを有している。   The external input terminal 60 is for manually inputting the tire wear amount of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. This external input terminal 60 has a numeric keypad 61 for inputting the tire wear amount, a wheel designation key 62 for designating a wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR to which the tire wear amount is to be inputted, and the input contents thereof are confirmed. The display 63 is displayed for confirmation, and a confirmation key 64 for confirming and inputting the displayed input content.

この外部入力端末６０は、タイヤを交換した際等、タイヤ摩耗量が電気自動四輪車１０の走行距離とは無関係に人為的に変わるような作業が行われた場合に操作される。また、車検や整備の際に、電気自動四輪車１０の走行距離から推定されるタイヤ摩耗量よりも正確な実測（又は目測）したタイヤ摩耗量を入力するために操作される場合もある。   The external input terminal 60 is operated when an operation is performed in which the amount of tire wear is artificially changed regardless of the travel distance of the electric automobile 10, such as when a tire is replaced. Further, there may be a case where an operation is performed to input a measured tire wear amount that is more accurate (or measured) than the tire wear amount estimated from the travel distance of the electric automobile 10 during vehicle inspection or maintenance.

以上のような構成を有する本実施形態の車両制御装置１００は、コントローラ５０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に格納されたプログラムにしたがって処理を実行することで、図７及び図８のフローチャートに示すような動作を行う。   The vehicle control apparatus 100 according to the present embodiment having the above-described configuration performs operations as shown in the flowcharts of FIGS. 7 and 8 when the CPU 51 of the controller 50 executes processing according to a program stored in the ROM 52. Do.

まず、車両制御装置１００は基本的に、図７に示す動作を周期的に繰り返して実行する。すなわち、操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７のそれぞれの出力をセンサ部１１０から取り込む動作（ステップＳ１）と、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒの最新値を演算、更新する動作と（ステップＳ３）、図１３を参照して説明した電気自動四輪車１０のＤＹＣを行う動作（ステップＳ５）とを、繰り返して実行する。   First, the vehicle control device 100 basically executes the operations shown in FIG. That is, the operation of taking the outputs of the steering angle sensor 111, the vehicle speed sensor 113, the yaw rate sensor 115, and the acceleration sensor 117 from the sensor unit 110 (step S1), and the cornering stiffness kf of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. , Kr the latest value is calculated and updated (step S3), and the DYC operation (step S5) of the electric automobile 10 described with reference to FIG. 13 is repeatedly executed.

次に、ステップＳ３において実行する、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒの最新値を演算、更新する動作の詳細について、図８を参照して説明する。   Next, details of the operation of calculating and updating the latest values of the cornering stiffnesses kf and kr of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR executed in step S3 will be described with reference to FIG.

まず、ステップＳ１でセンサ部１１０から取り込んだ各センサ１１１，１１３，１１５，１１７の出力から、電気自動四輪車１０の走行距離を演算する動作を行う（ステップＳ３１）。この走行距離は、今まで演算して積算した走行距離に、今回演算される走行距離をさらに積算した累計走行距離である。この走行距離は、空転分を考慮（補正）せず概算的に演算することもでき、反対に、空転分を考慮（補正）し厳格に演算することもできる。   First, the operation of calculating the travel distance of the electric automobile 10 is performed from the outputs of the sensors 111, 113, 115, 117 taken in from the sensor unit 110 in step S1 (step S31). The travel distance is a cumulative travel distance obtained by further adding the travel distance calculated this time to the travel distance calculated and accumulated so far. This travel distance can be calculated roughly without considering (correcting) the slipping amount, and conversely, it can be calculated strictly considering (correcting) the slipping amount.

空転分を考慮（補正）せず走行距離を概算的に演算する場合は、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの速度、つまり、各車輪の回転速度のうち、最も速い速度を、車両の速度（車速Ｖ）とみなして、この車速Ｖ（みなし車速Ｖ）を車速センサ１１３が検出する。そして、車速センサ１１３が検出した車速Ｖから走行距離を演算することになる。空転分を考慮（補正）し走行距離を厳格に演算する場合は、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度のうち、最も速い速度と、ヨーレートセンサ１１５によって検出される電気自動四輪車１０におけるヨーレートと、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の前後方向（図１０のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図１０のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）とにより、従来公知の方式で、電気自動四輪車１０自身の速度、つまり、車速Ｖを演算する。車速センサ１１３はこの演算を行っうことで車速Ｖを検出する。そして、車速センサ１１３が検出した車速Ｖから走行距離を演算することになる。 When the travel distance is calculated roughly without considering (correcting) the idling amount, the speed of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR, that is, the fastest speed among the rotational speeds of each wheel is set to the speed of the vehicle. The vehicle speed sensor 113 detects this vehicle speed V (deemed vehicle speed V). Then, the travel distance is calculated from the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 113. When the driving distance is strictly calculated in consideration (correction) of the idling amount, the electric four-wheeled vehicle detected by the yaw rate sensor 115 with the fastest speed among the rotational speeds of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR. 10, acceleration (acceleration a _X ) in the front-rear direction (x direction in FIG. 10) and acceleration (acceleration in the y direction in FIG. 10) of the electric automobile 10 detected by the acceleration sensor 117. a _Y ), the speed of the electric automobile 10 itself, that is, the vehicle speed V is calculated by a conventionally known method. The vehicle speed sensor 113 detects the vehicle speed V by performing this calculation. Then, the travel distance is calculated from the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 113.

ステップＳ３１における走行距離の演算に続いて、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの接地荷重Ｆ_Ｚ を演算する動作を行う（ステップＳ３２）。この接地荷重Ｆ_Ｚ の演算は、図９のヨーモーメント演算部１２５と同じく、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の前後方向（図１０のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図１０のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）と、ＲＯＭ５２に記憶された、電気自動四輪車１０の路面から重心点ＣＧまでの高さＨの値、及び、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比ｌｆ（前）及びｌｒ（後）の値とから演算することができる。 Following the calculation of the travel distance in step S31, it performs the wheels 20FL, 20FR, 20RL, the operation for calculating a vertical load _{F Z} in 20RR (step S32). The ground load _FZ is calculated in the same manner as the yaw moment calculation unit 125 in FIG. 9 (acceleration a _x ) in the longitudinal direction (x direction in FIG. 10) of the electric automobile 10 detected by the acceleration sensor 117. , And the acceleration (acceleration a _Y ) in the lateral direction (y direction in FIG. 10), the value of the height H stored in the ROM 52 from the road surface of the electric automobile 10 to the center of gravity CG, and the electric automatic It can be calculated from the internal division ratios lf (front) and lr (rear) of the wheel base l based on the center of gravity CG of the four-wheel vehicle 10.

ステップＳ３２における各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの接地荷重Ｆ_Ｚ の演算に続いて、外部入力端末６０から各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量が入力されているか否かの確認動作を行う（ステップＳ３３）。 Each wheel 20FL at the step S32, 20FR, 20RL, following the calculation of the vertical load _{F Z} of 20RR, each wheel 20FL from the external input terminal 60, 20FR, 20RL, check whether the tire wear amount 20RR is input An operation is performed (step S33).

外部入力端末６０からタイヤ摩耗量が入力されている場合は（ステップＳ３３でＹＥＳ）、入力された各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量と、ステップＳ３２で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの接地荷重Ｆ_Ｚ とから、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒを演算する動作を行う（ステップＳ３４）。 When the tire wear amount is input from the external input terminal 60 (YES in Step S33), the input tire wear amount of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR and each wheel 20FL, 20FR calculated in Step S32 , 20RL, performed from a vertical load _{F Z} of 20RR, each wheel 20FL, 20FR, 20RL, cornering stiffness kf of 20RR, the operation for calculating the kr (step S34).

詳しくは、外部入力端末６０から入力されたタイヤ摩耗量を、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについての現在のタイヤ摩耗量として設定する。そして、設定したタイヤ摩耗量に対応するＲＯＭ５２のテーブルを使用して、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値から前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求める。 Specifically, the tire wear amount input from the external input terminal 60 is set as the current tire wear amount for each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. Then, using the ROM52 of the table for a tire wear amount set, cornering stiffness kf of the front wheel and the rear wheel from the value of the vertical load F _Z of the wheel, determining the value of kr.

また、ステップＳ３３において、外部入力端末６０からタイヤ摩耗量が入力されていない場合（ＮＯ）は、ステップＳ３１で演算した電気自動四輪車１０の走行距離の累計値から、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量を推定する（ステップＳ３５）。   In step S33, if the tire wear amount is not input from the external input terminal 60 (NO), the wheels 20FL, 20FR, 20FR, 20FR, and the like are calculated from the cumulative value of the travel distance of the electric automobile 10 calculated in step S31. The tire wear amount of 20RL and 20RR is estimated (step S35).

そして、推定したタイヤ摩耗量と、ステップＳ３２で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの接地荷重Ｆ_Ｚ とから、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒを演算する動作を行う（ステップＳ３６）。 Then, the estimated tire wear amount, the wheels 20FL calculated in step S32, 20FR, 20RL, and a ground contact load _{F Z} of 20RR, each wheel 20FL, 20FR, 20RL, cornering stiffness kf of 20RR, operation for calculating the kr Is performed (step S36).

詳しくは、推定したタイヤ摩耗量を、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについての現在のタイヤ摩耗量として設定する。そして、設定したタイヤ摩耗量に対応するＲＯＭ５２のテーブルを使用して、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値から前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求める。 Specifically, the estimated tire wear amount is set as the current tire wear amount for each of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR. Then, using the ROM52 of the table for a tire wear amount set, cornering stiffness kf of the front wheel and the rear wheel from the value of the vertical load F _Z of the wheel, determining the value of kr.

なお、外部入力端末６０から入力されたタイヤ摩耗量や、電気自動四輪車１０の走行距離の累計値から推定したタイヤ摩耗量を、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについての現在のタイヤ摩耗量として設定する動作は、外部入力端末６０から入力されたタイヤ摩耗量や推定したタイヤ摩耗量を、例えばＲＡＭ５３等の記憶手段に一時記憶する動作を伴うものであっても良いし、伴わないものであっても良い。   Note that the tire wear amount input from the external input terminal 60 and the tire wear amount estimated from the cumulative value of the travel distance of the electric automobile 10 are the current tire wear for each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. The operation to be set as the amount may or may not involve the operation of temporarily storing the tire wear amount input from the external input terminal 60 or the estimated tire wear amount in a storage means such as the RAM 53, for example. It may be.

反対に、ＲＡＭ５３等の記憶手段への一時記憶を伴わず、単に、前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値を求める際に用いる、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値と前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値との相関関係を定義する非線形特性を、ＲＯＭ５２に記憶された低摩耗時用、中摩耗時用、及び、高摩耗時用の３つの非線形特性のうちのいずれか決定するために、外部入力端末６０から入力されたタイヤ摩耗量や、電気自動四輪車１０の走行距離の累計値から推定したタイヤ摩耗量を参照することを、現在のタイヤ摩耗量として設定することとしてもよい。 Conversely, without temporary storage to the storage means such as RAM 53, simply, the cornering stiffness kf of the front and rear wheels, used to obtain the values of kr, the vertical load F _Z of the wheel value and front and rear wheels The non-linear characteristic that defines the correlation with the values of the cornering stiffness kf and kr is determined as one of the three non-linear characteristics stored in the ROM 52 for low wear, medium wear, and high wear. Therefore, referring to the tire wear amount input from the external input terminal 60 or the tire wear amount estimated from the cumulative value of the travel distance of the electric automobile 10 is set as the current tire wear amount. It is good.

したがって、図７のステップＳ５に示す電気自動四輪車１０のＤＹＣを行う動作では、例えば、先に説明した（２式）によってニュートラルステア時のヨーレートγ_ＮＳを求める際等に、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒとして、図８のステップＳ３４やステップＳ３６において演算したコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒを用いることになる。 Therefore, in the operation of performing the DYC of the electric four-wheeled vehicle 10 shown in step S5 of FIG. 7, for example, when obtaining the yaw rate γ _NS at the time of the neutral steering according to (Expression 2) described above, each wheel 20FL, As the cornering stiffnesses kf and kr of 20FR, 20RL and 20RR, the cornering stiffnesses kf and kr calculated in step S34 and step S36 in FIG. 8 are used.

このように本実施形態の車両制御装置１００によれば、電気自動四輪車１０のＤＹＣを行う際の制御パラメータ（各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）、あるいは、これに基づいた、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲに供給する電流値ｉ）を求めるのに用いる、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒを、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の変化に応じた値とする構成とした。 As described above, according to the vehicle control apparatus 100 of the present embodiment, the control parameter (control longitudinal force F _xi ′ (driving force) to be controlled by each wheel, or this) when performing the DYC of the electric automobile 10 The cornering stiffness kf, kr of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR used to determine the current value i) to be supplied to the in-wheel motors 30FL, 30FR, 30RL, 30RR based on the wheel 20FL, 20FR, It was set as the value according to the change of the tire wear amount of 20RL and 20RR.

このため、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の状態が変化（経時変化）するのに応じて、その状態を反映した制御パラメータを、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒから求めて、電気自動四輪車１０のＤＹＣ等の制御を正確に行えるようにすることができる。   For this reason, as the tire wear amount state of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR changes (changes with time), the control parameter reflecting the state is set to the cornering of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. It can obtain | require from stiffness kf and kr, and can control DYC etc. of the electric four-wheeled vehicle 10 correctly.

なお、本実施形態においては、横力に関連する各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒの、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の変化に応じた値を求める場合を例にとって説明した。しかし、例えばＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）のように、前後力を制御パラメータとする場面においては、前後力に関連する各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのドライビングスティフネスの、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の変化に応じた値を求めるようにしてもよい。   In this embodiment, the cornering stiffness kf, kr of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR related to the lateral force is a value corresponding to the change in tire wear of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. The case where it is obtained has been described as an example. However, in a scene where the longitudinal force is a control parameter, such as ABS (anti-lock braking system), for example, the wheels 20FL, 20FR of the driving stiffness of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, 20RR related to the longitudinal force are used. , 20RL, 20RR may be determined according to changes in tire wear.

その場合には、コントローラ５０のＲＯＭ５２に、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値と前輪や後輪のコーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの値との相関関係をタイヤ摩耗量の区分毎に定義する相関データ（テーブル）に代えて、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値と前輪や後輪のドライビングスティフネスの値との相関関係をタイヤ摩耗量の区分毎に定義する相関データ（テーブル）を、記憶させることになる。 In that case, the ROM52 of the controller 50, the wheels of the vertical load F _Z value and the front wheel and rear wheel cornering stiffness kf, correlation data (table defining a correlation between the value of kr on the classification of the tire wear amount ) in place, the correlation data defining a correlation between the value of the driving stiffness values and front and rear wheel ground load F _Z of the wheel on the classification of the tire wear amount (table), will be stored.

具体的には、０％〜１００％のタイヤ摩耗量を複数の区分に分割し、それぞれの摩耗度区分の特性に合わせて内容を異ならせた各区分別のテーブル（マップ）を、ＲＯＭ５２に記憶させている。以下、各区分別のテーブルの内容を説明する上で、その背景となる、ドライビングスティフネスと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係について、図４のグラフを参照して説明する。 Specifically, the tire wear amount of 0% to 100% is divided into a plurality of sections, and a table (map) for each section in which the contents differ according to the characteristics of each wear degree section is stored in the ROM 52. ing. Hereinafter, in describing the content of each section another table, a background, the correlation between the driving stiffness and vertical load F _Z, will be described with reference to the graph of FIG.

図４はドライビングスティフネスと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示すグラフであり、タイヤ摩耗量が０％（新品）である場合と、タイヤ摩耗量が５０％である場合と、タイヤ摩耗量が１００％である場合との、３つのタイヤ摩耗量の状態における、ドライビングスティフネスと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示している。 Figure 4 is a graph showing the correlation between the driving stiffness and vertical load F _Z, and when the tire wear amount is 0% (new), and when the tire wear amount is 50%, the tire wear amount of 100 % of the cases it is, in the state of the three tire wear amount, shows the correlation between the driving stiffness and vertical load F _Z.

図４にあるように、タイヤ摩耗量が変化すると、各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するドライビングスティフネスの値が変動する。したがって、本実施形態では、接地荷重Ｆ_Ｚ の値からドライビングスティフネスの値を求めるために、タイヤ摩耗量の変動範囲（０％〜１００％）を、求めるドライビングスティフネスの分解能に応じた数に区分し、各区分のタイヤ摩耗量におけるドライビングスティフネスの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とを関連付けた、区分毎の複数のテーブルを、ＲＯＭ５２に記憶させている。これらのテーブルの内容は、例えば実験やシミュレーションによって得たデータに基づいて決定することができる。 As in Figure 4, when the tire wear amount changes, the value of the driving stiffness corresponding to the vertical load F _Z of each wheel varies. Therefore, in the present embodiment, in order to determine the value of the driving stiffness from the value of the vertical load F _Z, the variation range of the tire wear amount (0-100%), divided into a number corresponding to the resolution of the driving stiffness obtaining , and correlating the values of the ground loads F _Z of driving stiffness in tire wear amount of each segment, a plurality of tables for each segment, is stored in the ROM 52. The contents of these tables can be determined based on, for example, data obtained by experiments or simulations.

このような内容でＲＯＭ５２に記憶された各テーブルは、コントローラ５０のＣＰＵ５１が接地荷重Ｆ_Ｚ の値からドライビングスティフネスを求める際に、現在のタイヤ摩耗量に応じたテーブルを選択した上で使用される。 Each table stored in the ROM52 in such content, CPU 51 of the controller 50 when determining the driving stiffness from the value of the vertical load F _Z, is used on the selected table according to the current tire wear amount .

ここで、ＲＯＭ５２に記憶したテーブルを用いてタイヤ摩耗量に応じたドライビングスティフネスの値を求めて使用する理由について説明する。各車輪の前後力Ｆ_Ｘ をスリップ率Ｋ_ｉ によって微分したドライビングスティフネスは、コーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒと同様に、タイヤ摩耗量が増えると変化する。これは、タイヤのグリップ力が低下することに起因する。 Here, the reason why the value of the driving stiffness corresponding to the tire wear amount is obtained using the table stored in the ROM 52 will be described. The driving stiffness obtained by differentiating the longitudinal force F _X of each wheel by the slip ratio K _i changes as the tire wear amount increases in the same manner as the cornering stiffnesses kf and kr. This is due to a decrease in grip force of the tire.

具体的には、図５のグラフに模式的に示すように、タイヤ摩耗量が低摩耗領域から中摩耗領域を経て高摩耗領域へと増えて行くと、スリップ率Ｋ_ｉ に対する前後力Ｆ_Ｘ の値が相対的に低下する。これにより、スリップ率Ｋ_ｉ に対する前後力Ｆ_Ｘ の傾きが小さくなり、この傾きで表されるドライビングスティフネスの値が減少する。 Specifically, as schematically shown in the graph of FIG. 5, when the tire wear amount increases from the low wear region to the middle wear region to the high wear region, the longitudinal force F _X with respect to the slip rate K _i The value decreases relatively. Thus, the smaller the inclination of the longitudinal force F _X with respect to the slip ratio K _i, the value of the driving stiffness represented by this gradient is reduced.

また、タイヤ摩耗量の変化に伴うドライビングスティフネスの値の変化は、接地荷重Ｆ_Ｚ の値との関係にも変化をもたらす。つまり、図４のグラフに示すように、タイヤ摩耗量の増加によりタイヤのグリップ力が低下すると、接地荷重Ｆ_Ｚ の値が同じであってもドライビングスティフネスの値が下がってしまう。 The change in the value of the driving stiffness due to changes in tire wear amount results in a change in the relationship between the value of the ground load F _Z. That is, as illustrated in graph of Figure 4, the grip force of the tire is reduced due to increase in tire wear amount, be a value of the vertical load F _Z are the same resulting in lowered value of the driving stiffness.

したがって、コーナリングスティフネスｋｆ、ｋｒの場合と同様の理由から、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とドライビングスティフネスの値とを、タイヤ摩擦量毎に関連付けた、複数の相関データ（テーブル）を、コントローラ５０のＲＯＭ５２に記憶し、タイヤ摩擦量に応じた相関データ（テーブル）を用いて車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値から求めたドライビングスティフネスの値を、制御に使用するようにしている。 Thus, cornering stiffness kf, for reasons similar to the case of kr, the value and the value of the driving stiffness of the vertical load F _Z of the wheel, associated with a respective tire amount of friction, a plurality of correlation data (table), the controller 50 of stored in ROM 52, it has a value of driving stiffness determined from the value of the vertical load F _Z of the wheel using the correlation data corresponding to the tire friction quantity (table), to use the control.

なお、上述したタイヤ摩耗量毎の相関データは、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とドライビングスティフネスの値とを対応付けたテーブル（マップ）の他、両者の関係を示す換算式の形で、ＲＯＭ５２に記憶することもできる。これらテーブル（マップ）や換算式による相関データは、実験やシミュレーションによって生成することができる。 Incidentally, the correlation data for each tire wear amount described above, other tables associating the value with the value of the driving stiffness of the vertical load F _Z of the wheel (map), in the form of a conversion formula that indicates the relationship between them, ROM 52 Can also be stored. Correlation data based on these tables (maps) and conversion formulas can be generated by experiments and simulations.

このように構成した場合には、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の状態が変化（経時変化）するのに応じて、その状態を反映した制御パラメータを、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのドライビングティフネスから求めて、電気自動四輪車１０のＡＢＳ等の制御を正確に行えるようにすることができる。   When configured in this manner, as the tire wear amount state of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR changes (changes with time), the control parameter reflecting the state is set to each wheel 20FL, 20FR. , 20RL, and 20RR, the ABS and the like of the electric automobile 10 can be accurately controlled.

なお、ＲＯＭ５２に記憶する、車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ の値との相関関係を定義する相関データの対象となるパラメータは、ドライビングスティフネスやコーナリングスティフネスではなく、ドライビングパワーやコーナリングパワーであっても良い。 Incidentally, stored in the ROM 52, a parameter to be correlated data defining the correlation between the value of the ground load F _Z of the wheel, not the driving stiffness and cornering stiffness, it may be a driving power and cornering power.

また、ドライビングスティフネスやコーナリングスティフネス、あるいは、ドライビングパワーやコーナリングパワーの値を、接地荷重Ｆ_Ｚ の値以外の値から求めることができるのであれば、その値と、ドライビングスティフネスやコーナリングスティフネスの値、あるいは、ドライビングパワーやコーナリングパワーの値との相関関係を定義する相関データを、タイヤ摩耗量の区分毎に、テーブル（マップ）、又は、両者の関係を示す換算式の形で、ＲＯＭ５２に記憶することもできる。 Also, the driving stiffness and cornering stiffness or the value of the driving power and cornering power, if it can be determined from a value other than the value of the vertical load F _Z, and its value, driving stiffness and cornering stiffness value or, Correlation data defining correlation with driving power and cornering power values is stored in the ROM 52 in the form of a table (map) or a conversion formula indicating the relationship between the two for each tire wear amount category. You can also.

なお、外部入力端末６０から入力する内容を、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量に代えて、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量の区分にする構成としても良い。その場合は、コントローラ５０は、入力された区分に対応する相関データを用いて、コーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒやコーナリングパワー、あるいは、ドライビングスティフネスやドライビングパワーを演算することになる。   The content input from the external input terminal 60 may be classified into the tire wear amount of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR instead of the tire wear amount of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR. . In that case, the controller 50 calculates the cornering stiffness kf, kr and cornering power, or the driving stiffness and driving power, using the correlation data corresponding to the input classification.

また、コントローラ５０がコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒやコーナリングパワー、あるいは、ドライビングスティフネスやドライビングパワーを演算する際に用いるためにＲＯＭ５２に記憶させる相関データの、タイヤ摩擦量の区分に応じた数は、必要とするコーナリングスティフネスｋｆ，ｋｒやコーナリングパワー、あるいは、ドライビングスティフネスやドライビングパワーに応じて、任意に設定することができる。   In addition, the number of correlation data stored in the ROM 52 to be used when the controller 50 calculates the cornering stiffness kf, kr, cornering power, or driving stiffness or driving power according to the tire friction amount classification is necessary. The cornering stiffness kf, kr, cornering power, or driving stiffness or driving power to be set can be arbitrarily set.

さらに、外部入力端末６０から各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ摩耗量やその区分が入力されない場合に、タイヤ摩耗量を推定するために用いるパラメータは、本実施形態のように走行距離（の累計値）に限定されない。要は、タイヤの交換等の特殊な事情が発生しない限り、タイヤ摩耗量との間に比例等の相関関係が認められるパラメータであればよい。   Further, when the tire wear amount and the classification of each wheel 20FL, 20FR, 20RL, 20RR are not input from the external input terminal 60, the parameters used for estimating the tire wear amount are the travel distance ( It is not limited to the cumulative value). In short, as long as there is no special situation such as tire replacement, any parameter that can be correlated with the amount of tire wear may be used.

また、車速センサ１１３は、電気自動四輪車１０の車両速度、つまり、走行路面に対する電気自動四輪車１０の相対移動速度を、車速Ｖとして検出するものであれば、どのような内容のものであっても良い。例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して上記相対移動速度を検出するものや、走行路面に光波や超音波等を照射して上記相対移動速度を検出するものであっても良い。あるいは、先に説明したように、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度のうち最も速い速度を車速Ｖとみなす形式のものであっても良い。   The vehicle speed sensor 113 may have any content as long as it detects the vehicle speed of the electric automobile 10, that is, the relative movement speed of the electric automobile 10 with respect to the traveling road surface as the vehicle speed V. It may be. For example, the relative movement speed may be detected using GPS (Global Positioning System), or the relative movement speed may be detected by irradiating a traveling road surface with light waves, ultrasonic waves, or the like. Alternatively, as described above, a type in which the fastest speed among the rotational speeds of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR is regarded as the vehicle speed V may be used.

あるいは、これも先に述べたように、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度のうち最も速い速度と、ヨーレートセンサ１１５によって検出される電気自動四輪車１０におけるヨーレートと、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の前後方向（図１０のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図１０のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）とにより、従来公知の方式で電気自動四輪車１０の車速Ｖを演算するものを、車速センサ１１３として用いても良い。 Alternatively, as described above, the fastest speed among the rotational speeds of the wheels 20FL, 20FR, 20RL, and 20RR, the yaw rate in the electric automobile 10 detected by the yaw rate sensor 115, and the acceleration sensor 117 The acceleration (acceleration a _X ) in the front-rear direction (x direction in FIG. 10) and the acceleration (acceleration a _Y ) in the lateral direction (y direction in FIG. 10) of the electric automobile 10 detected by A vehicle speed sensor 113 may be used that calculates the vehicle speed V of the electric four-wheeled vehicle 10 in this manner.

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 (Other embodiments)
Although the contents of the present invention have been disclosed through the embodiments of the present invention as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、本発明の適用対象として上述した車両制御装置１００で用いたタイヤ稼働率η_ｉ は、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉの合計と、各車輪の接地荷重との比としてもよい。 For example, the tire operation rate η _i used in the vehicle control apparatus 100 described above as an application target of the present invention is also a ratio between the total of the longitudinal force F _xi and the lateral force F _yi of each wheel and the ground load of each wheel. Good.

また、上述した実施形態では、マジックフォーミュラによるタイヤデータＴＤが用いられていたが、タイヤデータＴＤは、タイヤモデル（例えば、ブラッシュモデル）に基づいたものでもよい。或いは、タイヤデータＴＤは、実験値に基づいたものでもよい。   In the embodiment described above, the tire data TD based on the magic formula is used. However, the tire data TD may be based on a tire model (for example, a brush model). Alternatively, the tire data TD may be based on experimental values.

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。例えば、本実施形態では四輪の電気自動車を例に取って説明したが、本発明は例えば六輪等、四輪以外の車輪を有する自動車にも適用可能である。   As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description. For example, in the present embodiment, a four-wheel electric vehicle has been described as an example, but the present invention is also applicable to a vehicle having wheels other than four wheels, such as six wheels.

本発明の一実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of a vehicle control device concerning one embodiment of the present invention. タイヤ摩耗量によって異なるコーナリングスティフネスと接地荷重との相関関係を示す特性のグラフである。It is a characteristic graph showing the correlation between the cornering stiffness and the contact load, which vary depending on the amount of tire wear. タイヤ摩耗量によって異なる横力とスリップ角との相関関係を示す特性のグラフである。It is a graph of the characteristic which shows the correlation with the lateral force and slip angle which change with tire abrasion amounts. タイヤ摩耗量によって異なるドライビングスティフネスと接地荷重との相関関係を示す特性のグラフである。It is a graph of the characteristic which shows the correlation of the driving stiffness and ground contact load which change with tire abrasion amounts. タイヤ摩耗量によって異なる前後力とスリップ率との相関関係を示す特性のグラフである。It is a graph of the characteristic which shows the correlation with the longitudinal force and slip ratio which change with tire abrasion amounts. 図１の車両制御装置が適用される電気自動四輪車の一例の概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of an example of an electric four-wheeled vehicle to which the vehicle control device of FIG. 1 is applied. 図１の車両制御装置が行う動作の要部の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the principal part of the operation | movement which the vehicle control apparatus of FIG. 1 performs. 図７に示す各車輪のコーナリングスティフネスの最新値を演算、更新する動作の詳細を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the detail of the operation | movement which calculates and updates the latest value of the cornering stiffness of each wheel shown in FIG. 本発明の車両制御装置を実施するのに適した図６の電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成図である。It is a functional block block diagram of the drive system of the electric four-wheeled vehicle of FIG. 6 suitable for implementing the vehicle control apparatus of this invention. 図６の電気自動四輪車を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとして模式的に示した図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the electric automobile of FIG. 6 as a four-wheel model having degrees of freedom in three directions (x direction, y direction, and rotation direction). 図６の電気自動四輪車の加減速に伴う車両前後方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that the vertical load of the vehicle front-back direction accompanying the acceleration / deceleration of the electric four-wheeled vehicle of FIG. 6 changes. 図６の電気自動四輪車のコーナリングに伴う車幅方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that the vertical load of the vehicle width direction accompanying the cornering of the electric four-wheeled vehicle of FIG. 6 changes. 図９の車両制御装置による制駆動力（前後力）の制御動作フローである。10 is a control operation flow of braking / driving force (front / rear force) by the vehicle control device of FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

１０…電気自動四輪車、２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ…車輪、３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲ…インホイールモータ、５０…コントローラ、５１…中央処理装置（ＣＰＵ）、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、６０…外部入力端末、１００…車両制御装置、１１０…センサ部、１１１…操舵角センサ、１１３…車速センサ、１１５…ヨーレートセンサ、１１７…加速度センサ、１２１…フィードフォワードモーメント演算部、１２３…目標ヨーモーメント演算部、１２５…ヨーモーメント演算部、１２７…ＰＩＤコントローラ、１２９…駆動力演算部、１３１…電気モータ制御部、ａ_Ｘ ，ａ_Ｙ …加速度、ＣＧ…重心点、Ｃｐ…コーナリングパワー、ｄ…トレッド幅、Ｆ_ｘｉ…電気自動四輪車の前後力、Ｆ_ｙｉ…電気自動四輪車の横力、Ｆ_Ｚ …接地荷重、Ｈ…車両重心点路面高さ、Ｋ_ｉ …スリップ率、Ｋｙ（ｋｆ，ｋｒ）…コーナリングスティフネス、ｌ…ホイールベース、ｌｆ…ホイールベース内分比（前）、ｌｒ…ホイールベース内分比（後）、ＴＤ…タイヤデータ、Ｔｐ…タイヤ空気圧、Ｖ…車速、β…スリップ角（すべり角）、γ…ヨーレート、δ…操舵角、μ…路面摩擦係数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric motor vehicle, 20FL, 20FR, 20RL, 20RR ... Wheel, 30FL, 30FR, 30RL, 30RR ... In-wheel motor, 50 ... Controller, 51 ... Central processing unit (CPU), 52 ... ROM, 53 ... RAM , 60 ... external input terminal, 100 ... vehicle control device, 110 ... sensor unit, 111 ... steering angle sensor, 113 ... vehicle speed sensor, 115 ... yaw rate sensor, 117 ... acceleration sensor, 121 ... feed forward moment calculation unit, 123 ... target Yaw moment calculation unit, 125 ... Yaw moment calculation unit, 127 ... PID controller, 129 ... Driving force calculation unit, 131 ... Electric motor control unit, a _X , a _Y ... Acceleration, CG ... Center of gravity, Cp ... Cornering power, d ... tread width, F _{xi ...} longitudinal force of electric four-wheeled vehicles, F _{yi ...} electric Lateral force of the dynamic automobile, F Z _... contact load, H ... vehicle center-of-gravity point road height, K i _... slip ratio, Ky (kf, kr) ... cornering stiffness, l ... wheelbase, lf ... in wheelbase min Ratio (front), lr ... Wheelbase internal ratio (rear), TD ... tire data, Tp ... tire air pressure, V ... vehicle speed, β ... slip angle (slip angle), γ ... yaw rate, δ ... steering angle, μ ... Road friction coefficient

Claims (5)

車両の各車輪のドライビングスティフネス又はドライビングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められる制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する車両制御装置であって、
前記各車輪のタイヤ摩耗量が設定される摩耗量設定手段と、
前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量に応じて、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ドライビングパワーの値を変更する変更手段とを備えており、
前記変更手段による変更後の前記各車輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ドライビングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められた前記制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する、
ことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device for independently controlling at least one of driving and braking of each wheel according to a control parameter for which a value is obtained for each wheel using a value of driving stiffness or driving power of each wheel of the vehicle There,
Wear amount setting means for setting the tire wear amount of each wheel,
The driving stiffness or driving power value of each wheel used to determine the value of the control parameter of each wheel is changed in accordance with the tire wear amount of each wheel set in the wear amount setting means. And changing means to
At least one of driving and braking of each wheel is performed according to the control parameter obtained for each wheel by using the driving stiffness or the driving power value of each wheel after the change by the changing means. Control each independently,
The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned. 車両の各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められる制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する車両制御装置であって、
前記各車輪のタイヤ摩耗量が設定される摩耗量設定手段と、
前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量に応じて、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を変更する変更手段とを備えており、
前記変更手段による変更後の前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を用いて前記各車輪毎に値が求められた前記制御パラメータにより、前記各車輪の駆動および制動のうち少なくとも一方をそれぞれ独立して制御する、
ことを特徴とする車両制御装置。 A vehicle control device that independently controls at least one of driving and braking of each wheel according to a control parameter in which a value is obtained for each wheel using a value of cornering stiffness or cornering power of each wheel of the vehicle. There,
Wear amount setting means for setting the tire wear amount of each wheel,
The value of the cornering stiffness or the cornering power of each wheel used to determine the value of the control parameter of each wheel is changed according to the tire wear amount of each wheel set in the wear amount setting means. And changing means to
At least one of driving and braking of each wheel is performed according to the control parameter obtained for each wheel using the cornering stiffness or the cornering power value of each wheel after the change by the changing unit. Control each independently,
The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned. 前記各車輪の前記タイヤ摩耗量の複数に区分された各区分領域毎の、互いに内容が異なる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値が、それぞれ記憶された記憶手段をさらに備えており、前記変更手段は、前記各車輪の前記制御パラメータの値を求めるのに用いる前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値を、前記摩耗量設定手段に設定される前記各車輪の前記タイヤ摩耗量が属する前記区分領域に対応して前記記憶手段に記憶された、前記各車輪の前記コーナリングスティフネス又は前記コーナリングパワーの値に変更することを特徴とする請求項１又は２記載の車両制御装置。   The vehicle further comprises storage means for storing the values of the cornering stiffness or the cornering power of the wheels having different contents for each of the divided areas divided into a plurality of the tire wear amounts of the wheels. The change means is configured to set the value of the cornering stiffness or the cornering power of each wheel used for obtaining the value of the control parameter of each wheel to the wear amount setting means, and the tire of each wheel. The vehicle control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the cornering stiffness or the cornering power value of each wheel stored in the storage means corresponding to the divided area to which the wear amount belongs is changed. . 前記車両の走行距離から前記各車輪の前記タイヤ摩耗量を推定する摩耗量推定手段をさらに備えており、該摩耗量推定手段により推定された前記各車輪の前記タイヤ摩耗量が前記摩耗量設定手段に設定されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の車両制御装置。   The apparatus further comprises wear amount estimating means for estimating the tire wear amount of each wheel from the travel distance of the vehicle, and the tire wear amount of each wheel estimated by the wear amount estimating means is the wear amount setting means. The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control device is set as follows. 前記摩耗量設定手段は、入力操作されることで前記各車輪の前記タイヤ摩耗量を前記摩耗量設定手段に設定させる操作手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の車両制御装置。   The wear amount setting means further comprises operation means for causing the wear amount setting means to set the tire wear amount of each wheel by an input operation. 4. The vehicle control device according to 4.

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