JP3370983B2 - 電気自動車の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２輪がタンデムホ
イール式サスペンションで支持される車輪系を有し、６
輪以上の駆動輪を有し、各駆動輪をインホイール式ドラ
イブとした電気自動車に搭載され、スリップ時における
走行安定性を向上させるように各モータ制御する電気自
動車の駆動制御装置に関するものである。

【０００２】図７に示すように、電気自動車とは、電動
機１０１の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、
その電動機１０１に供給する電力源として、二次電池
（バッテリー）を用いるものを狭義の電気自動車Ａ、エ
ンジン発電機を用いるものをシリーズハイブリッド車
Ｂ、燃料電池を用いるものを燃料電池車Ｃと呼ぶことに
する。なお、図７において、１０２は車輪、１０３はコ
ントローラ、１０４は二次電池、２０１はエンジン、２
０２は発電機、３０１は水素供給部、３０２は燃料電池
である。

【０００３】このように、電気自動車とは、回転式電気
電動機の駆動力のみを用いて走行が可能な車であり、そ
の電気電動機に供給する電力源として、二次電池、燃料
電池、内燃機関を用いた発電機、太陽電池等およびこれ
らを組み合わせたものを使用した車と定義する。ただ
し、以下の説明では、二次電池のみを用いた電気自動車
を念頭におくが、燃料電池、内燃機関発電機、太陽電池
を電力源とする車も当然に含まれる。

【０００４】

【従来の技術】モータリゼーションによる空気汚染を防
止する一つの決め手として電気自動車の開発が急務とな
ってきている。自然環境の保全は２１世紀の大きな目標
であることを認識して、本出願の発明者は１９８０年代
からその研究に着手し、その成果をあげつつある。

【０００５】例えば、電池に貯えられた電気エネルギー
が走行用の回転式電動機に供給され、該回転式電動機に
よって車輪が駆動されるようになっている電気自動車に
おいて、前記自動車の床構造体は、軸方向に中空の複数
のフレームから構成され、それによって前記床構造体の
剛性が高められていると共に、電池は前記床構造体に収
納され、前記回転式電動機の少なくとも一部は、車輪の
ホイール部分に収納され、前記回転式電動機と床構造体
は懸架装置を介して接続されるようにしている（特開平
１０−２７８５９６号公報参照）。

【０００６】また、４輪全輪にモータを組み込んだイン
ホイール式ドライブを備えた各駆動輪独立駆動型電気自
動車において、各駆動輪におけるスリップ又はその傾向
の発生状況、特にスリップ又はその傾向を呈している駆
動輪（スリップ輪）とその他の駆動輪（非スリップ輪）
の位置及び個数に応じて出力トルクの指令値を決定する
ことにより、モータトルク制御による４ＷＤを実現する
とともに、スリップ輪及び非スリップ輪の位置及び個数
に応じ、適宜、在来エンジン車におけるＴＲＣ（Ｔｒｕ
ｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）又はＡＢＳ（Ａｎｔｉｌ
ｏｃｋ Ｂｒｅａｋ Ｓｙｓｔｅｍ）に相当する制御を
モータトルク制御にて実現するようにした技術は、特開
平１０−２９５００４号公報に示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術は、４輪車を対象にした技術であり各車輪毎の支持荷
重は比較的大きくなっている。各車輪毎の支持荷重を少
なくでき、それに見合うＴＲＣ又はＡＢＳ制御ができれ
ば、スリップ等を少なくでき、走行安定性を向上でき
る。

【０００８】本発明は、上記状況に鑑みて、走行安定性
を向上できる制御を採用し、タンデムホイール式サスペ
ンションで支持した車輪系を有し、車輪全輪にモータを
組み込んだインホイール式ドライブを備えた各駆動輪を
独立して駆動可能な電気自動車の駆動制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕対応するモータの出力トルクにてそれぞれ回転駆
動される駆動輪をタンデムホイール式サスペンションで
支持した車輪系を含めて８個有する電気自動車に搭載さ
れ、前記タンデムホイール式サスペンションで支持され
る車輪系によって車輪の支持荷重を小さくした状態で、
各モータに対して出力トルク値を指令する駆動制御装置
であって、前記タンデムホイール式サスペンションで支
持した車輪系については、スリップが生じているか否か
の判断をこの車輪系の車輪が２輪共ロックしているか否
かにより、スリップ輪と非スリップ輪とに弁別するスリ
ップ輪検出手段と、前記非スリップ輪又は非スリップ車
輪系が車体の左側及び右側に少なくとも１個ずつある場
合に、車体に新たなヨー方向モーメントが作用しないよ
うに調整を施した上で、前記各モータ及び車輪系のモー
タに対して出力トルク値を指令する８輪駆動制御手段と
を備えることを特徴とする。

【００１０】〔２〕対応するモータの出力トルクにてそ
れぞれ回転駆動される駆動輪をタンデムホイール式サス
ペンションで支持した車輪系を含めて８個有する電気自
動車に搭載され、前記タンデムホイール式サスペンショ
ンで支持される車輪系によって車輪の支持荷重を小さく
した状態で、各モータに対して出力トルク値を指令する
駆動制御装置であって、前記タンデムホイール式サスペ
ンションで支持した車輪系については、スリップが生じ
ているか否かの判断をこの車輪系の車輪が２輪共ロック
しているか否かによりスリップ輪と非スリップ輪とに弁
別するスリップ輪検出手段と、前記非スリップ輪又は非
スリップ車輪系が車体の左側に１個もないとき及び右側
に１個もない場合に、スリップ輪のスリップ状態に応じ
調整を施した上で、前記各モータ及び車輪系のモータに
対して出力トルク値を指令するＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御
手段とを備える。

【００１１】本発明では、非スリップ輪が車体の左側及
び右側に少なくとも１個ずつあれば、各モータの出力ト
ルク制御（例えばスリップ輪に対応するモータの出力ト
ルクをカットし、非スリップ輪のみにて要求加減速を実
現できるよう、各モータの出力トルクを制御すること）
によって、ヨー方向モーメントの発生を防ぎながら８Ｗ
Ｄを実現している。

【００１２】これにより、スリップ時に迅速に走行安定
性を回復できる信頼性の高い走行安定性制御が実現され
る。

【００１３】また、出力トルク値に関する指令の調整に
よりＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が実現されるため、制動用
流体の圧力、例えば油圧の操作なしで、従って、そのた
めのバルブ、ボンプ等を設けることなしに、スリップ時
に走行安定性を迅速に回復できる。また、スリップ輪及
び非スリップ輪の位置及び個数に応じてＴＲＣ／ＡＢＳ
相当制御が起動されるため、適切な状況下でＴＲＣ／Ａ
ＢＳ相当制御が動作し、従って信頼性の高い走行安定性
制御が実現される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１５】（１）システム構成 図１に本発明の実施例を示す８輪駆動自動車の概略構成
を、図２に本発明の実施例を示す電気自動車のシステム
構成をそれぞれ示す。

【００１６】本発明においては、前後両車輪系がタンデ
ムホイール式サスペンションで支持された車輪系である
必要はなく、前または後の車輪系のみがタンデムホイー
ル式サスペンションで支持された車輪系であってもよ
い。

【００１７】これらの図に示す電気自動車はインホイー
ルモータ型の８輪駆動電気自動車である。すなわち、車
体７０の下部にはセンターフレーム７１及びサイドフレ
ーム７２を具備するとともに、タンデムホイール式サス
ペンションで支持される車輪系を有し、車輪全輪（８
個）にモータを組み込んだインホイール式ドライブを備
えた各駆動輪独立駆動型電気自動車であり、各車輪毎の
支持荷重を少なくでき、それに見合うＴＲＣ又はＡＢＳ
制御を行い、スリップ等を少なくし、走行安定性を向上
させる。

【００１８】タンデムホイール式サスペンションで支持
される車輪系は、右前部前輪ＲＦＦ４０、右前部後輪Ｒ
ＦＲ４１、左前部前輪ＬＦＦ４２、左前部後輪ＬＦＲ４
３、右後部前輪ＲＲＦ４４、右後部後輪ＲＲＲ４５、左
後部前輪ＬＲＦ４６および左後部後輪ＬＲＲ４７に、そ
れぞれモータ３０，３１，３２，３３，３４，３５，３
６および３７が組み込まれている。

【００１９】バッテリー６は、各モータへの駆動電力供
給源であり、その出力はインバータ１０，１０′を介し
モータ３０，３１に、インバータ１１，１１′を介しモ
ータ３２，３３に、インバータ１２，１２′を介しモー
タ３４，３５に、そしてインバータ１３，１３′を介し
モータ３６，３７に、それぞれ給電されている。なお、
各インバータ１０〜１３′は各車輪毎に備えられるよう
になっている。

【００２０】インバータ１０，１０′は、車両制御部１
に制御されるモータ制御部２の制御のもとに、バッテリ
ー６の出力をモータ３０，３１にトルク制御または速度
制御を行うために電力変換（この図では三相交流に変
換）して給電する。インバータ１１，１１′，１２，１
２′および１３，１３′も同様に動作する。

【００２１】モータ制御部２はトルク指令ＴＲＦに応じ
て、モータ制御部３はトルク指令ＴＬＦに応じて、モー
タ制御部４はトルク指令ＴＲＲに応じて、モータ制御部
５はトルク指令ＴＬＲに応じて、それぞれ対応するイン
バータを制御して、モータをトルク制御する。モータ制
御部２，３，４および５に与えられるトルク指令は、全
て車両制御部１から出力される。各モータに対するイン
バータの制御は、電流センサ（図示なし）から得たモー
タの各相電流検出値に基づき、あるいはロータ角度位置
等から求めたモータの各相電流推定値に基づき行う。

【００２２】車両制御部１は、各モータの出力トルクの
制御、車載各コンポーネントの状態監視・制御、車両乗
員への車両状態の報知、その他の機能を担う電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）よりなり、特徴あるソフトウエアを有
する。車両制御部１には、車輪速センサ５０，５１，５
２，５３，５４，５５，５６および５７、ブレーキセン
サ１４、舵角センサ１５、シフトポジションスイッチ１
６およびアクセルセンサ１７の検出出力が入力される。

【００２３】各車輪毎に設けられている車輪速センサ
（例えばレゾルバ）は、それぞれの車輪の車輪速ＶＲＦ
Ｆ、ＶＲＦＲ、ＶＬＦＦ、ＶＬＦＲ、ＶＲＲＦ、ＶＲＲ
Ｒ、ＶＬＲＦおよびＶＬＲＲを示す信号（例えば微小角
度位置変位毎のパルス信号）を生成し、車両制御部１に
供給する。

【００２４】アクセルセンサ１７は、アクセルペダル
（図示なし）の踏み込み量を示す信号を、ブレーキセン
サ１４は、ブレーキペダル２０の踏み込み量を示す信号
を、シフトポジションスイッチ１６は、シフトレバー
（図示なし）の投入レンジ（及びエンジンブレーキレン
ジ等では当該レンジ内でのシフトレバー位置）すなわち
シフトポジションを示す信号を、それぞれ発生させる。
舵角センサ１５は、ハンドルの舵角検出の結果を示す信
号例えば舵角δｔを示す信号を発生させる。

【００２５】これらのセンサの出力は、いずれも、車両
制御部１に入力されるにあたって、車両制御部１にて処
理可能な形式のデータに変換される。車両制御部１は、
変換後のデータを用いて、トルク指令の決定、制御方法
の切り換え等を実行する。

【００２６】本発明では、安全性を確保する設計方針に
より、タンデム式前後左右各輪を油圧及び回生双方にて
制動する制動システムが用いられている。すなわち、ブ
レーキペダル２０が踏まれると、これに応じてマスタシ
リンダ２１にて発生した油圧が、それぞれの車輪に設け
られているホイルシリンダを介してブレーキホイルＢＷ
６０，ＢＷ６１，ＢＷ６２，ＢＷ６３，ＢＷ６４，ＢＷ
６５，ＢＷ６６およびＢＷ６７に作用し、車輪に制動ト
ルクが付与される。他方で、ブレーキセンサ１４を用い
て検出されたブレーキ力（マスタシリンダ２１の油圧）
ＦＢに応じ車両制御部１が回生にかかるトルク指令ＴＲ
Ｆ，ＴＬＦ，ＴＲＲおよびＴＬＲを発生させる。

【００２７】従って、図２に示す車両における制動力配
分は、ブレーキ力ＦＢの増大に伴い油圧回生双方が増大
する配分となる。

【００２８】このように油圧系統と回生系統がブレーキ
センサ１４以降は分離しているため、油圧及び回生のい
ずれか一方が誤動作したとしても他方にて車両を退避さ
せることができる。更に、油圧系統にはボンプが設けら
れておらず、またバルブとしては油圧制動力を前後に配
分するためのプロポーショニングバルブが設けられてい
るのみであるのでシステム構成が簡素になる。

【００２９】なお、油圧系統にポンプを設ける必要がな
く、また、油圧系統上のバルブの個数を最低限に抑える
ことができる理由の一つは、後述するように、モータＦ
Ｒ，ＦＬ，モータＲＲ及びモータＲＬの出力トルクの制
御を利用して走行安定性制御を行うという本実施形態の
特徴的構成にある。

【００３０】（２）本実施形態における車両制御部の制
御機能を図３のフローチャートを用いて説明する。

【００３１】車両制御部１は、まず車体速ＶＳの検出を
実行する（ステップＳ１）。

【００３２】車体速ＶＳの検出手順としては様々な手順
を採用することができるが、例えば、図４に示すような
手順を採用するのが好ましい。図４においては、車両制
御部１は、まずタンデム構造に成っている２輪毎に１セ
ットとして車体速センサＳＭから検出値Ｖを読み込み
（ステップＳ３０）、その車輪角加速度ｄω／ｄｔを演
算する（ステップＳ３１）。車輪角加速度の演算式とし
ては、次の式 ｄω／ｄｔ←（１／Ｒ）・ｄＶ／ｄｔ を用いることができる。ここで、Ｒは車輪半径であり、
Ｖ及びωは、現在車輪角加速度を求めようとしている車
輪にかかる車輪速及び車輪角速度である。車両制御部１
は、このようにして求めた車輪角加速度ｄω／ｄｔの絶
対値が所定の閾値を上回っているか上記１セットについ
て比較し、１セットの内２輪とも（全輪とも）車輪角加
速度ｄω／ｄｔの絶対値が閾値を上回っているときはス
リップＮＳと判定し、１セットの内１輪が閾値を上回っ
ているがもう１輪が閾値を上回らない場合は、非スリッ
プと判断すると共に閾値を上回らない方の車輪速Ｖをそ
のセットの車輪速として保持し、１セットの内２輪とも
（全輪とも）車輪角加速度ｄω／ｄｔの絶対値が閾値を
上回らないときは非スリップと判定すると共に大きい値
の車輪速をそのセットの車輪速として保持する（ステッ
プＳ３２）。

【００３３】その１セットの車輪について非スリップと
判定したときは、変数ＶＳにその車輪の車輪速Ｖを積算
する（ステップＳ３３）。逆に、その１セットの車輪に
ついてスリップと判定したときは、角加速度ｄω／ｄｔ
の絶対値が所定の閾値を上回っているのであれば、その
車輪についてはスリップ又はその傾向が発生していると
みなすことができるため、スリップ又はその傾向が生じ
ているとみなせる車輪（スリップ輪）の個数をカウント
するための変数であるＮＳを１インクリメントさせる
（ステップＳ３４）。

【００３４】そして、車両制御部１は、ステップＳ３３
又はステップＳ３４を実行した後、その１セットの車輪
の位置及び車輪速Ｖを内蔵するメモリ等に記憶する（ス
テップＳ３５）。車両制御部１は、ステップＳ３１〜ス
テップＳ３５にかかる手順を、全てのタンデム構造の車
輪を含むすべての駆動輪について実行する（ステップＳ
３６）。

【００３５】車両制御部１は、このようにして全ての駆
動輪についてスリップ輪かそれとも非スリップ輪かの判
定を行った後に、スリップ輪の個数ＮＳが４に等しいか
否かすなわち全ての駆動輪がスリップしているのかそう
でないのかを判定する（ステップＳ３７）。通常は、全
ての駆動輪が同時にスリップ又はその傾向を示しはしな
いため、車両制御部１は、ステップＳ３３の繰り返し実
行によりＶＳに積算された値を４−ＮＳすなわち非スリ
ップ輪の個数にて除すことにより、車体速ＶＳを算出す
る（ステップＳ３８）。

【００３６】逆に、ＮＳ＝４が成立しているときには、
過去においてステップＳ３５を実行した際に記憶した情
報を利用して、最後にスリップし始めた駆動輪がどの車
輪であるのかをサーチする（ステップＳ３９）。車両制
御部１は、このサーチの結果発見された駆動輪すなわち
最後にスリップし始めた車輪が、スリップし始める直前
に有していた車輪速Ｖの値を、車体速ＶＳとして用いる
こととする（ステップＳ４０）。

【００３７】このように、本実施形態においては、原則
として非スリップ輪の車輪速のみから車体速ＶＳを求め
ることにより、車体速ＶＳを比較的正確に決定すること
を可能にしており、ひいては後述する手順にて仮確定さ
れるトルク指令値を適切なものとしている。

【００３８】また、タンデムサスペンション構造である
ことから、８個の車輪全てがスリップ又はその傾向を示
すことは極めてまれな状態ということになるが、そのと
きにも、最後にスリップし始めた車輪がスリップし始め
る直前から所定時間内に有していた車輪速の平均をもっ
て車体速ＶＳとしているため、比較的信頼性のおける車
体速情報をトルク指令値の仮確定に利用することができ
る。ステップＳ３８又はステップＳ４０の実行後は、車
両制御部１の動作は、図３のステップＳ２に戻る。

【００３９】図３においては、車体速ＶＳを検出した
後、まず操舵の状態を判断するために、舵角δｔの絶対
値が所定の閾値と同じかまたはそれ以上かの判定が実行
される（ステップＳ２）。舵角が閾値より大きい場合
で、スリップ（ステップＳ１２）がないとき、車両制御
部１は目標ヨーレイト適合制御や目標すべり角度適合制
御（例えばすべり角度０制御）を実行する（ステップＳ
３）。

【００４０】例えば、舵角センサ１５で検出される舵角
δｔの絶対値が所定の閾値以上であるときに、すなわち
車両操縦者が操舵を行っていると判断されるときに、操
舵に伴う車体の走行不安定性の発生を防止乃至抑制すべ
く、目標ヨーレイト適合制御乃至目標すべり角度適合制
御を実行する。

【００４１】目標ヨーレイト適合制御乃至目標すべり角
度適合制御の手順の一例を、図５に示す。

【００４２】図５に示すフローにおいては、車両制御部
１は、まずアクセルセンサ１７の出力に基づき判定でき
るアクセルオン／オフ状態、シフトポジションスイッチ
１６にて与えられるシフトポジション、舵角センサ１５
から与えられる舵角δｔ及びこれに基づき算出できるｄ
δｔ／ｄｔ等に基づき、結合係数群（経験に基づく式）
を選択している（ステップＳ５０）。車両制御部１は、
更に、タンデムサスペンション構造の各車輪毎に、車輪
加速度ｄＶ／ｄｔを求めこれに基づき路面摩擦係数μ
（経験に基づく式）を演算する（ステップＳ５１）。

【００４３】車両制御部１は、路面摩擦係数μ及び舵角
δｔに基づき、かつ、ステップＳ５０で選択した結合係
数群を用いて補正係数ｋを車輪毎に決定する（ステップ
Ｓ５２）。車両制御部１は、アクセルがオンしている時
には（ステップＳ５３）、車輪速Ｖ、アクセル開度ＶＡ
及びシフトポジションに基づき力行トルクマップから
（ステップＳ５４）、またアクセルがオフしている時に
は（ステップＳ５３）、車輪速Ｖ、ブレーキ力ＦＢ及び
シフトポジションに基づき回生トルクマップから、各車
輪毎にトルク指令を仮確定する（ステップＳ５５）。力
行トルクマップは回転数及びトルクが共に正の領域にお
けるモータの回転数トルク特性を表すマップであり、回
生トルクマップは回転数が正、トルクが負の領域におけ
るモータの回転数トルク特性を示すマップであり、経験
で求めておく。

【００４４】車両制御部１は、ステップＳ５４又はステ
ップＳ５５にて仮確定したトルク指令に、ステップＳ５
２にて決定した補正係数ｋを乗ずることによりトルク指
令を決定し（ステップＳ５６）、決定したトルク指令を
対応するモータ制御部に出力する（ステップＳ５７）。

【００４５】従って、ステップＳ５０にて選択対象とな
る結合係数群の値や、ステップＳ５２における補正係数
ｋの設定手法次第では、目標ヨーレイト適合制御乃至目
標すべり角度適合制御を実行している時のトルク指令が
採り得る範囲は、アクセルオン時でも回生領域に属する
値となることがあり、またアクセルオフ時でも力行領域
に属する値となることがある。このような制御を行うこ
とで、本実施形態では、操舵時における車体の走行安定
性を向上させている。

【００４６】なお、目標ヨーレイト適合制御や目標すべ
り角度適合制御に関しては、特開平１０−２１０６０４
号公報の開示を参照されたい。また、目標ヨーレイト適
合制御や目標すべり角度適合制御に代えて、車体に作用
するヨーレイトを含め車両の運動状態を示す複数の状態
量を用いて走行行安定性制御を実行する手法を採用して
もよい。

【００４７】この手法に関しては、特開平１０−２７１
６１３号公報を参照されたい。目標ヨーレイト適合制御
や目標すべり角度適合制御を終了した後は、車両制御部
１の動作は、図３に戻る。

【００４８】車両制御部１は、ステップＳ１に戻り動作
を繰り返す。また、車体速ＶＳを検出した後実行される
ステップＳ２において、目標ヨーレイト適合制御や目標
すべり角度適合制御を実行する必要がないと認められる
場合、即ち舵角の絶対値が閾値より小さいとき、車両制
御部１は、原則として８ＷＤ制御にかかる手順を実行す
る（ステップＳ６）。車両制御部１は、この８ＷＤ制御
（ステップＳ６）を開始するに際して、まず、車体速Ｖ
Ｓを検出する手順にて検出したタンデムサスペンション
構造での車輪１セットに対応するスリップ輪の個数（セ
ット数）ＮＳに関する判定・分類処理を実行する。

【００４９】すなわち、検出されたスリップ輪の個数Ｎ
Ｓが４に等しいときすなわち全ての駆動輪がスリップし
ているとき（ステップＳ７）や、スリップ輪の個数ＮＳ
が３に等しいときすなわちスリップ又はその傾向を示し
ていないタンデムサスペンション構造の駆動輪が１個
（１セット）しかない時には（ステップＳ８）、車両制
御部１の動作は８ＷＤ制御（ステップＳ６）ではなくＴ
ＲＣ／ＡＢＳ相当制御に移行する（ステップＳ９）。

【００５０】また、スリップ輪の個数ＮＳが２に等しい
ときすなわちスリップ又はその傾向を示していないタン
デムサスペンション構造の駆動輪が２個存在していると
きであっても（ステップＳ１０）、検出されたスリップ
輪が共に左側の車輪である場合や共に右側の車輪である
場合には（ステップＳ１１）、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御
へと移行する（ステップＳ９）。

【００５１】更に、前述のステップＳ２において目標ヨ
ーレイト適合制御乃至目標すべり角度適合制御が必要と
みられる状態であると判定された時であっても、スリッ
プ輪の個数ＮＳが非０であるときすなわちいずれかのタ
ンデムサスペンション構造の駆動輪がスリップ又はその
傾向を示していると認められる時には（ステップＳ１
２）、やはりＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御へと移行する（ス
テップＳ９）。

【００５２】ここで、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御の手順の
一例を図６に示す。

【００５３】ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を実行するに際し
ては、車両制御部１は、まず、各車輪の車輪速Ｖの高／
低や、アクセルオン／オフ等に応じて、結合係数群、制
御定数群等を選択する（ステップＳ６０）。ここでいう
結合係数群は、後述の角加速度判定に使用する閾値群を
決定するために使用する係数の集合であり、制御定数群
は、フィードバックトルクを決定する際に使用する定数
の集合である。

【００５４】車両制御部１は、アクセルがオンしている
時には（ステップＳ６１）、車輪速Ｖ、アクセル開度Ｖ
Ａ及びシフトポジションに応じ力行トルクマップから
（ステップＳ６２）、アクセルがオフしている時には
（ステップＳ６２）車輪速Ｖ、ブレーキ力ＦＢ及びシフ
トポジションに応じ回生トルクマップから（ステップＳ
６３）、トルク指令を仮確定する。

【００５５】車両制御部１は、更に、アクセルがオンし
ている時には（ステップＳ６２）アクセル開度ＶＡ及び
ステップＳ６０にて選択した結合係数群とに基づき（ス
テップＳ６４）、またアクセルがオフしているときには
（ステップＳ６２）ブレーキ力ＦＢとステップＳ６０に
て選択した結合係数群とに基づき（ステップＳ６５）、
閾値群を決定する。

【００５６】車両制御部１は、ステップＳ６４又はステ
ップＳ６５にて決定した閾値群を基準として、各車輪の
角加速度ｄω／ｄｔを分類する（ステップＳ６６）。車
両制御部１は、分類の結果に応じ、異なる演算式等を使
用してフィードバックトルクを決定する。

【００５７】例えば、車輪角加速度ｄω／ｄｔが第１の
範囲に属するときには第１の演算式によるフィードバッ
クトルク決定処理を（ステップＳ６７−１）、第２の範
囲に属する時には第２の演算式に基づくフィードバック
トルク決定処理を（ステップＳ６７−２）、第３の範囲
に属するときには第３の演算式によるフィードバックト
ルク決定処理を（ステップＳ６７−３），…第ｎの範囲
に属するときには第ｎの演算式に基づくフィードバック
トルク決定処理を（ステップＳ６７−ｎ）というよう
に、各車輪毎にその回転角加速度ｄω／ｄｔの属する範
囲に応じた演算式にてフィードバックトルクを決定す
る。

【００５８】更に、ステップＳ６７−１，Ｓ６７−２，
Ｓ６７−３．…Ｓ６７−ｎにかかる演算式中の定数は、
ステップＳ６０にて選択した制御定数群にかかる値とす
る。

【００５９】車両制御部１は、このようにして決定した
フィードバックトルクを、ステップＳ６２又はステップ
Ｓ６３にて仮確定したトルク指令値から減ずることによ
りトルク指令値を確定し（ステップＳ６８）、確定した
トルク指令値を対応するモータ制御部に出力する（ステ
ップＳ６９）。

【００６０】このような手順を採用することによって、
各駆動輪に作用するトルクを適宜変動させることがで
き、在来エンジン車両におけるＴＲＣ／ＡＢＳ制御に相
当する機能を実現することができる。なお、ＴＲＣ／Ａ
ＢＳ相当制御に関しては、特開平８−１８２１１９号公
報や、特開平１０−２１０６０４号公報による開示を参
照されたい。図６に示す手順を終了した後は、車両制御
部１の動作は図３に示すステップＳ４に移行する。

【００６１】車両制御部１は、目標ヨーレイト適合制御
乃至目標すべり角度適合制御への移行条件やＴＲＣ／Ａ
ＢＳ 相当制御への移行条件がいずれも成立しない時、
すなわち舵角δｔの絶対値が閾値以上となっておらず、
タンデムサスペンション構造のスリップ輪の個数ＮＳ
（セット数）が２以下であって、かつ左側の２個の車輪
又は右側の２個の車輪がいずれもスリップ輪となっては
いない時に、８ＷＤ制御ステップＳ６にかかる手順を実
行する。

【００６２】その際に、車両制御部１は、まず、上記ス
リップ輪の個数ＮＳが１であるか否かを判定する（ステ
ップＳ１３）。通常の走行路では、ＮＳ＝０であるの
で、車両制御部１の動作はステップＳ１４及びステップ
Ｓ１５に移行する。ステップＳ１４では、車両制御部１
は、タンデムサスペンション構造の全ての駆動輪を配分
輪として決定する。ここでいう配分輪とは、実際にトル
ク出力を配分する駆動輪である。ステップＳ１５では、
車両制御部１は、各配分輪に対するトルク出力の配分の
比重を通常値に設定する。

【００６３】例えば、全ての駆動輪に対し、配分の比重
＝１を設定する。ただし、この配分の比重は、車両積載
重量に応じて変化させてもよいし、車体の構造に応じて
前後の車輪間で異なる所定比重としても構わない。

【００６４】逆に、ステップＳ１３においてＮＳ＝１で
あると判定した時や、ステップＳ１１においてＴＲＣ／
ＡＢＳ相当制御への移行条件が成立していないと判定さ
れた時には、車両制御部１スリップ輪以外の車輪を配分
輪として決定する（ステップＳ１６）。

【００６５】更に、実際にトルクを出力したときに車体
重心を中心としたヨー方向のモーメントが新たに車体に
作用することとならないよう、すなわち左右がバランス
するように、各車両に対する配分比重を調整する（ステ
ップＳ１７）。

【００６６】例えば、ステップＳ１６において配分輪に
選択されなかった駆動輪すなわちスリップ輪については
トルク指令が与えられないよう配分比重を０とし、左側
及び右側のうちスリップ輪が属する側の非スリップ輪の
配分比重には、スリップしていなければスリップ輪に配
分されるはずであったトルク出力に相当する配分比重を
上乗せする。

【００６７】車両制御部１は、ステップＳ１５又はステ
ップＳ１７を実行した後、アクセルがオンしていれば
（ステップＳ１８）車体速ＶＳ、アクセル開度ＶＡ及び
シフトポジションに応じ力行トルクマップから（ステッ
プＳ１９）、アクセルがオフしていれば（ステップＳ１
８）車体速ＶＳ、ブレーキ力ＦＢ及びシフトポジション
に応じ回生トルクマップから（ステップＳ２０）トルク
指令を仮確定する。車両制御部１は、ステップＳ１９又
はステップＳ２０を実行した後、ステップＳ１５又はス
テップＳ１７で予め設定乃至調整されている配分比重に
応じて、ステップＳ１９又はステップＳ２０にて仮確定
したトルク指令値に調整を施し（例えば配分比重を乗算
し）、これにより各車輪に対するトルク指令値を確定す
る（ステップＳ２１）。

【００６８】車両制御部１は、ステップＳ２１にて確定
した各トルク指令値をそれぞれ対応するモータ制御部へ
と出力し（ステップＳ２２）、その後ステップＳ４に移
行する。

【００６９】従って、本実施形態では、タンデムサスペ
ンション構造の各車輪のスリップ状態に応じて、制御状
態が切り替わる。まず、タンデムサスペンション構造の
２輪を１個の単位とすると、４個の車輪のうち１個のみ
がスリップしている時すなわちＮＳ＝１である時には、
スリップしていなければ当該スリップ輪にてさせるはず
であったトルク指令が、このスリップ輪と同じ側にある
他の駆動輪にて出力されることになる。

【００７０】また同様にＮＳ＝２である時のうち、スリ
ップ輪が左右に１個ずつ存在している時には、左右１個
ずつ残っている非スリップ輪にてトルク指令が実現され
る。さらに、ＮＳ＝２であり、かつスリップ輪がいずれ
も左側（又は右側）にある時には、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当
制御が実行される。更に、ＮＳ＝３である時や、ＮＳ＝
４である時には、やはり、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が実
行される。

【００７１】このように、本発明によれば、各車輪にお
けるスリップ又はその傾向の発生状況、特にスリップ輪
の個数や位置に応じて、車両制御部１による各モータ出
力の制御モードや各車輪に対するトルク配分比重を切り
換え又は変更するようにしているため、インホイールモ
ータ型の８輪駆動電気自動車において好適な８ＷＤ制御
やＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を実現し、走行安定性を維持
改善することができる。

【００７２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。

【００７３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下の様な効果を奏することができる。

【００７４】（Ａ）走行安定性を向上できる制御を採用
し、タンデムホイール式サスペンションで支持した車輪
系を有し、８車輪全輪にモータを組み込んだインホイー
ル式ドライブを備えた各駆動輪を独立に駆動可能な電気
自動車を提供することができる。

【００７５】（Ｂ）タンデムホイール式サスペンション
で支持した車輪系を有し、８車輪全輪にモータを組み込
んだインホイール式ドライブを備えた各駆動輪独立駆動
型電気自動車において、走行安定性を向上できる制御を
採用したので、各車輪毎の支持荷重を少なくでき、それ
に見合うＴＲＣ又はＡＢＳ制御ができるので、スリップ
等を少なくでき、また、非スリップ輪が車体の左側及び
右側に少なくとも１個ずつある時に、車体に新たなヨー
方向モーメントが作用しないよう調整を施した上で、各
モータに対し出力トルク値を指令するようにしたため、
ヨー方向モーメントの発生を防ぎながら８ＷＤを実現で
き、スリップ時における信頼性の高い走行安定性制御を
実現できる。

【００７６】（Ｃ）タンデムホイール式サスペンション
で支持される車輪系を有し、８車輪全輪にモータを組み
込んだインホイール式ドライブを備えた各駆動輪独立駆
動型電気自動車において、走行安定性を向上できる制御
を採用したので、スリップ等を少なくでき、走行安定性
を向上でき、また、非スリップ輪が車体の左側に１個も
ないとき及び右側に１個もないときに、スリップ輪のス
リップ状態に応じ調整を施した上で、各モータに対し出
力トルク値を指令するようにしたため、ＴＲＣ／ＡＢＳ
相当制御を制動用流体の圧力操作のための部材なしで８
ＷＤを実現でき、かつＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が適切な
状況下で動作するため、スリップ時における信頼性の高
い走行安定性制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す８輪駆動自動車の概略構
成図である。

【図２】本発明の実施例を示す電気自動車のシステム構
成図である。

【図３】車両制御部の動作手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】車体速検出ステップを示すフローチャートであ
る。

【図５】目標ヨーレイト（すべり角度）適合制御ステッ
プを示すフローチャートである。

【図６】ＴＲＣ／ＡＢＳ制御ステップを示すフローチャ
ートである。

【図７】電気動力自動車の基本構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両制御部（ＣＰＵ） ２，３，４，５ モータ制御部（ＣＰＵ） ６ バッテリー １０，１０′，１１，１１′，１２，１２′，１３，１
３′ インバータ １４ ブレーキセンサ １５ 舵角センサ １６ シフトポジションスイッチ １７ アクセルセンサ ２０ ブレーキペダル ２１ マスタシリンダ ３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７
モータ ４０ 右前部前輪（ＲＦＦ） ４１ 右前部後輪（ＲＦＲ） ４２ 左前部前輪（ＬＦＦ） ４３ 左前部後輪（ＬＦＲ） ４４ 右後部前輪（ＲＲＦ） ４５ 右後部後輪（ＲＲＲ） ４６ 左後部前輪（ＬＲＦ） ４７ 左後部後輪（ＬＲＲ） ５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７
車輪速センサ（ＳＭ） ６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７
ブレーキホイール（ＢＷ） ＶＲＦＲ，ＶＲＦＦ，ＶＬＦＦ，ＶＬＦＲ，ＶＲＲＦ，
ＶＲＲＲ，ＶＬＲＲ，ＶＬＲＦ 車輪速 ＴＲＦ，ＴＬＦ，ＴＲＲ，ＴＬＲ トルク指令７０ 車体 ７１ センターフレーム ７２ サイドフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 9/18 B60K 1/02 B60K 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対応するモータの出力トルクにてそれぞ
   れ回転駆動される駆動輪をタンデムホイール式サスペン
   ションで支持した車輪系を含めて８個有する電気自動車
   に搭載され、前記タンデムホイール式サスペンションで
   支持される車輪系によって車輪の支持荷重を小さくした
   状態で、各モータに対して出力トルク値を指令する駆動
   制御装置であって、 （ａ）前記タンデムホイール式サスペンションで支持し
   た車輪系については、スリップが生じているか否かの判
   断を該車輪系の車輪が２輪共ロックしているか否かによ
   り 、スリップ輪と非スリップ輪とに弁別するスリップ輪
   検出手段と、（ｂ） 前記非スリップ輪又は非スリップ車輪系が車体の
   左側及び右側に少なくとも１個ずつある場合に、車体に
   新たなヨー方向モーメントが作用しないように調整を施
   した上で、前記各モータ及び車輪系のモータに対して出
   力トルク値を指令する８輪駆動制御手段とを備えること
   を特徴とする電気自動車の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 対応するモータの出力トルクにてそれぞ
   れ回転駆動される駆動輪をタンデムホイール式サスペン
   ションで支持した車輪系を含めて８個有する電気自動車
   に搭載され、前記タンデムホイール式サスペンションで
   支持される車輪系によって車輪の支持荷重を小さくした
   状態で、各モータに対して出力トルク値を指令する駆動
   制御装置であって、 （ａ）前記タンデムホイール式サスペンションで支持し
   た車輪系については、スリップが生じているか否かの判
   断を該車輪系の車輪が２輪共ロックしているか否かによ
   り スリップ輪と非スリップ輪とに弁別するスリップ輪検
   出手段と、（ｂ） 前記非スリップ輪又は非スリップ車輪系が車体の
   左側に１個もないとき及び右側に１個もない場合に、ス
   リップ輪のスリップ状態に応じ調整を施した上で、前記
   各モータ及び車輪系のモータに対して出力トルク値を指
   令するＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御手段とを備えることを特
   徴とする電気自動車の駆動制御装置。