JP4897584B2

JP4897584B2 - 車両用駆動制御装置

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Publication number: JP4897584B2
Application number: JP2007164070A
Authority: JP
Inventors: 孔人寺山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: DE602008001837D1; US20080319619A1; EP2014531A2; EP2014531A3; CN101327793B; EP2014531B1; CN101327793A; JP2009005501A; US8255104B2

Description

本発明は、複数の車輪を駆動するための複数の駆動源が発生する駆動トルクを、目標駆動トルク（要求トルク）となるように制御する車両用駆動制御装置に関する。

近年、複数のモータを備えた車両において、車両の走行状態に応じて駆動トルクを調整する車両用駆動制御装置の開発が進められている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３３３７０７公報

特許文献１に示す従来の車両用駆動制御装置は、車両に左右の前輪を駆動するモータと左右の後輪を駆動するモータを備え、これら２つのモータ（駆動源）を制御するというものである。運転者が要求する要求トルクは、所定の配分比で２つのモータに配分される。各モータは、配分比に応じた駆動トルクをそれぞれ出力する。なお、要求トルクについては、所定の要求トルク設定マップに基づいて車速とアクセル開度とから求められる。

ところで、車両には、４つの車輪全てを別々のモータによって駆動するものがある。このような車両においても、特許文献１の技術を採用することが考えられる。つまり、要求トルク設定マップによって要求トルクを設定し、この要求トルクを所定の配分比で個々のモータに配分する構成である。

しかしながら、各モータが単独で出力可能な最大トルク（単体限界トルク）は、各モータの回転速度に応じて、つまり、車両の走行状態に応じて変化する。要求トルクは、単に所定の配分比で複数のモータに配分されるだけである。１つのモータに配分される要求トルクが単体限界トルクを越えた場合には、配分された要求トルクを出力することができない。このため、車両の走行状態に適した要求トルクを設定することは困難である。

例えば、左右のモータの回転速度が同一である場合（車両の直進走行時）を想定して、要求トルク設定マップを作成したときには、次のことが考えられる。
車両の旋回走行時において、旋回外輪の回転速度は、直進走行時における車輪の回転速度よりも大きくなる。旋回外輪を駆動するモータの回転速度も大きくなるので、このモータが出力可能な単体限界トルクは小さくなる。このため、要求トルクの最大値まで出力することができないことがある。従って、アクセルを全開にする前に、途中からトルクが伸びない（増大しない）ことが、あり得る。車輪が空転した場合も同様である。

また、左右のモータの回転速度に差がある場合（車両の旋回走行時）を想定し、旋回外輪の回転速度に合わせて要求トルク設定マップを作成したときには、次のことが考えられる。
車両の直進走行時において、車輪の回転速度は、旋回走行時における旋回外輪の回転速度よりも小さい。このため、直進走行時にモータが出力可能な単体限界トルクは、旋回外輪を駆動するモータが出力可能な単体限界トルクよりも大きくなるはずである。
しかし、上述のように要求トルク設定マップは、旋回外輪の回転速度に合わせて作成されている。このため、要求トルクは、直進走行時の単体限界トルクよりも小さい値に設定されてしまうことが、あり得る。従って、直進走行時においては本来、モータが要求トルク設定マップの最大要求トルクよりも大きい値を実際は出力できるにも関わらず、単体限界トルクに達する前に、トルクを制限してしまうことが、あり得る。
このように、走行状態に応じて各モータの単体限界トルクを最適な値に設定することが困難であるため、運転者の操作に違和感を与えることがある。

本発明は、運転者にとって違和感がなく極めてスムースな、目標駆動トルクの特性を設定することができる、技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、複数の車輪を駆動するための複数の駆動源が発生する駆動トルクを、目標駆動トルクとなるように制御する車両用駆動制御装置であって、前記複数の駆動源の回転速度を個別に検出する回転速度検出部と、前記各駆動源の回転速度において、前記各駆動源が単体で出力可能な単体限界トルクを個別に設定する単体限界トルク設定部と、前記各単体限界トルクの総和に基づき、前記複数の駆動源全体で出力可能な総限界トルクを設定する総限界トルク設定部と、運転者の操作と車両の挙動の少なくとも一方に応じて、前記総限界トルクに対する前記複数の駆動源全体の目標駆動トルクの割合を設定する目標駆動トルク割合設定部と、運転者の操作がされていない場合において、前記各駆動源の各回転速度における最低基準トルクを設定する最低基準トルク設定部と、前記目標駆動トルクに前記最低基準トルクを加算することにより前記目標駆動トルクを補正する補正部とを、備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、請求項１において、総限界トルクから最低基準トルクを減算することにより総限界トルクを補正する他の補正部を備えることを特徴とする。
請求項３に係る発明では、請求項１又は請求項２において、最低基準トルクは、各駆動源の回転速度が０を僅かに上回る所定値を基準として、この所定値よりも小さな値においては正の値に設定され、所定値よりも大きな値においては負の値に設定されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、複数の駆動源における各々の単体限界トルクを個別に求め、これらの各単体限界トルクの総和に基づいて総限界トルクを求めることによって、複数の駆動源全体として出力可能な、総合的な限界トルクを求めることができる。
この総合的な限界トルクに対する目標駆動トルクの割合（出力割合）を、目標駆動トルク割合設定部によって設定することにより、運転者の操作や車両の挙動に応じた車両全体としての目標駆動トルクを設定することができる。
これにより、予め設定された車両全体の目標駆動トルクの範囲内で、各駆動源の出力限界値まで過不足なく取り出すことができる。従って、運転者にとって違和感がなく極めてスムースな、目標駆動トルクの特性を設定することができる。

請求項２に係る発明では、目標駆動トルクの割合は、車両全体で出力される目標駆動トルクのトルク特性を規定するものである。このトルク特性を、重み付けのなされたアクセル開度割合により設定することができる。よって、アクセル開度の重み付けを変えることにより、アクセル開度に対応する目標駆動トルクのトルク特性を変更することができる。これにより、例えば、動力源が一つのときのトルク特性を複数の駆動源を有する車両のトルク特性にも容易に適用することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。
図１は本発明に係る車両用駆動制御装置を搭載した車両の模式的平面図である。図２は本発明に係る車両用駆動制御装置の回路図である。
図１に示すように、車両１０は、左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒと左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒを駆動する形式の、いわゆる、４輪駆動車両である。この車両１０は、左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒを駆動する前輪駆動系２０と、左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒを駆動する後輪駆動系３０と、前・後輪駆動系２０，３０を駆動制御する車両用駆動制御装置４０を備えている。

前輪駆動系２０は、前輪駆動用モータ２１と、前輪駆動用モータ２１が発生した駆動トルクを車軸２２を介して左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒに伝達する前側のギヤ機構２３（ディファレンシャルギヤ２３）とからなる。
後輪駆動系３０は、左の後輪用モータ３１Ｌと、右の後輪用モータ３１Ｒと、左の後輪用モータ３１Ｌが発生した駆動トルクを左の後輪１２Ｌに伝達する左後側のギヤ機構３２Ｌと、右の後輪用モータ３１Ｒが発生した駆動トルクを右の後輪１２Ｒに伝達する右後側のギヤ機構３２Ｒとからなる。

各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒは、電動モータから成る駆動源である。以下、前輪駆動用モータ２１のことを「前モータ２１」と言い、左の後輪用モータ３１Ｌのことを「左後モータ３１Ｌ」と言い、右の後輪用モータ３１Ｒのことを「右後モータ３１Ｒ」と言う。

図１及び図２に示すように、車両用駆動制御装置４０は、複数の車輪１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒを駆動するための複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒが発生する駆動トルクを、目標駆動トルクＴｓｒとなるように制御するものである。車両用駆動制御装置４０のことを、以下、単に「制御装置４０」と言う。制御装置４０は、車速検出部４１とアクセル開度検出部４２と制御部４３とドライバ回路４４，４５Ｌ，４５Ｒとからなる。

車速検出部４１は、車両１０の走行速度Ｓｖ（車速Ｓｖ）を検出するものであり、例えば複数の回転速度検出部５１，５２Ｌ，５２Ｒから成る。複数の回転速度検出部５１，５２Ｌ，５２Ｒは、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒを個別に検出するものである。つまり、前側回転速度検出部５１は、前モータ２１の回転速度Ｒｆを検出する。左後回転速度検出部５２Ｌは、左後モータ３１Ｌの回転速度Ｒｌを検出する。右後回転速度検出部５２Ｒは、右後モータ３１Ｒの回転速度Ｒｒを検出する。車速検出部４１は、各回転速度検出部５１，５２Ｌ，５２Ｒによって検出された回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒに基づいて、間接的に車速Ｓｖを求めることができる。このような車速検出部４１は、車両１０の挙動に応じた信号を発する「車両挙動検出部」であると言うことができる。なお、車速検出部４１は、車速Ｓｖを直接的に求める構成であってもよい。

アクセル開度検出部４２は、運転者によるアクセルペダル５３（図１参照）の踏み込み量に応じたアクセル開度Ａｃを検出するものである。アクセルペダル５３の踏み込み量が増大するにつれてアクセル開度Ａｃが増大する。ここで、アクセル開度Ａｃとは、駆動源であるモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの駆動トルクを増大させる割合のことを言う。
このようなアクセル開度検出部４２は、運転者が車両１０を加速させるように任意に操作し操作量を検出するものであるから、運転者の操作に応じた信号を発する「運転者操作検出部」であると言うことができる。

制御部４３は、車速検出部４１とアクセル開度検出部４２から検出信号Ｓｖ，Ａｃを受けて、制御信号を各ドライバ回路４４，４５Ｌ，４５Ｒに発することにより、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒを個別に駆動制御する。各ドライバ回路４４，４５Ｌ，４５Ｒは、制御部４３の制御信号に応じてバッテリ４６（図１参照）から各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒへ駆動電流を供給する。

以下、制御部４３について詳しく説明する。図１及び図２に示すように、制御部４３は単体限界トルク設定部６０と総限界トルク設定部７０と目標駆動トルク割合設定部８０とモータ駆動制御部９１とから成る。

単体限界トルク設定部６０は、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒにおいて、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒが単体（単独）で出力可能な単体限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒを個別に設定するものである。この単体限界トルク設定部６０は、例えば、前側単体限界トルク設定部６１と左後単体限界トルク設定部６２Ｌと右後単体限界トルク設定部６２Ｒと最低基準トルク設定部６３とから成る。

前側単体限界トルク設定部６１は、前側回転速度検出部５１によって検出された前モータ２１の回転速度Ｒｆにおいて、前モータ２１が単体で出力可能な単体限界トルクＴｆ（前側単体限界トルクＴｆ）を設定する。
左後単体限界トルク設定部６２Ｌは、左後回転速度検出部５２Ｌによって検出された左後モータ３１Ｌの回転速度Ｒｌにおいて、左後モータ３１Ｌが単体で出力可能な単体限界トルクＴｌ（左後単体限界トルクＴｌ）を設定する。
右後単体限界トルク設定部６２Ｒは、右後回転速度検出部５２Ｒによって検出された右後モータ３１Ｒの回転速度Ｒｒにおいて、右後モータ３１Ｒが単体で出力可能な単体限界トルクＴｒ（右後単体限界トルクＴｒ）を設定する。
最低基準トルク設定部６３は、アクセルペダル５３を踏んでいない場合、つまり、アクセルペダル５３の踏み込み量が零の場合において、各回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒにおける最低基準トルクＴｍを設定するものである。

各単体限界トルク設定部６１，６２Ｌ，６２Ｒ及び最低基準トルク設定部６３は、例えば、図３に示すトルク設定マップを用いて各トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒ，Ｔｍを設定する。
図３は、図２に示された各単体限界トルク設定部６１，６２Ｌ，６２Ｒ及び最低基準トルク設定部６３が用いるトルク設定マップの説明図である。トルク設定マップは、横軸を電動モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度とし、縦軸をトルクとして、回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒに応じた各トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒ，Ｔｔ，Ｔｍを設定するものであり、各曲線Ｃｆ，Ｃｌ，Ｃｒ，Ｃｔ，Ｃｍによって表されている。以下、各曲線Ｃｆ，Ｃｌ，Ｃｒ，Ｃｔ，Ｃｍについて詳しく説明する。

なお、横軸において、回転速度が０（零）の場合はモータが停止している状態であり、回転速度が正の値の場合はモータが正転している状態であり、回転速度が負の値の場合はモータが逆転している状態である。

曲線Ｃｆは、前モータ２１の回転速度Ｒｆに対応する前側単体限界トルクＴｆの特性を示す前側単体限界トルク特性曲線である。前側単体限界トルク設定部６１は、前側単体限界トルクＴｆを設定するためのマップとして、前側単体限界トルク特性曲線Ｃｆを用いる。

曲線Ｃｌは、左後モータ３１Ｌの回転速度Ｒｌに対応する左後単体限界トルクＴｌの特性を示す左後単体限界トルク特性曲線である。左後単体限界トルク設定部６２Ｌは、左後単体限界トルクＴｌを設定するためのマップとして、左後単体限界トルク特性曲線Ｃｌを用いる。

曲線Ｃｒは、右後モータ３１Ｒの回転速度Ｒｒに対応する右後単体限界トルクＴｒの特性を示す右後単体限界トルク特性曲線である。左後単体限界トルク特性曲線Ｃｌの特性に対して、右後単体限界トルク特性曲線Ｃｒの特性は同一特性である。右後単体限界トルク設定部６２Ｒは、右後単体限界トルクＴｒを設定するためのマップとして、右後単体限界トルク特性曲線Ｃｒを用いる。

曲線Ｃｔは、前側単体限界トルク特性曲線Ｃｆの特性に、左後単体限界トルク特性曲線Ｃｌの特性と右後単体限界トルク特性曲線Ｃｒの特性を付加した特性、つまり、総限界トルクＴｔの特性を示す総限界トルク曲線である。なお、総限界トルク曲線Ｃｔは、全てのモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒが一致している場合、つまり、車両１０が直進走行をしている場合の特性を示している。

各限界トルク特性曲線Ｃｆ，Ｃｌ，Ｃｒ，Ｃｔは、概ね山形状の特性を有している。それぞれの回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒが０（モータが停止している場合）及び０付近の場合に、各限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒ，Ｔｔは最大となる。つまり、各モータの始動トルクが大きい。
前側単体限界トルク特性曲線Ｃｆによるトルク特性は、左後・右後単体限界トルク特性曲線Ｃｌ，Ｃｒによるトルク特性よりも２倍から３倍の大きさを有している。

曲線Ｃｍは、全てのモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒに共通する最低基準トルク曲線である。この最低基準トルク曲線Ｃｍは、各回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒに個別に対応する。最低基準トルク設定部６３は、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの最低基準トルクＴｍを個別に設定するためのマップとして、最低基準トルク曲線Ｃｍを用いる。

さらに詳しく述べると、最低基準トルク曲線Ｃｍは、回転速度が０を僅かに上回る値Ｒｓを基準にして、これよりも小さい値においては最低基準トルクＴｍが若干正の値に設定された特性を有し、値Ｒｓよりも大きい値においては基準トルクＴｍが若干負の値に設定された特性を有している。

最低基準トルク曲線Ｃｍによれば、次のことが判る。
アクセルペダル５３が踏まれることなく、モータが正転している場合には、基準トルクＴｍを所定の負の値にする。図示せぬ回生回路が作動することによって、モータは回生状態になる。
また、アクセルペダル５３が踏まれることなく、モータが逆転している場合には、基準トルクＴｍを所定の僅かに正の値にする。図示せぬクリープトルク回路が作動することによって、モータはクリープトルクを発生する状態になる。クリープトルクとは、車両１０を極く微速で前進させることが可能なトルクのことである。

図３に示すトルク設定マップを用いた各トルクの設定の一例を説明すると、次の通りである。例えば、車両１０が左へ旋回走行する場合を想定し、前モータ２１の回転速度がＲｆ１であり、左後モータ３１Ｌの回転速度がＲｌ１であり、右後モータ３１Ｒの回転速度がＲｒ１であると想定する。

前モータ２１については、回転速度をＲｆ１とし、前側単体限界トルク特性曲線Ｃｆ（前側単体限界トルク設定マップＣｆ）を用いて前側単体限界トルクＴｆ１を設定し、最低基準トルク曲線Ｃｍ（最低基準トルク設定マップＣｍ）を用いて、最低基準トルクＴｍ１を設定する。

旋回内側の左後モータ３１Ｌについては、回転速度をＲｌ１とし、左後単体限界トルク特性曲線Ｃｌ（左後単体限界トルク設定マップＣｌ）を用いて左後単体限界トルクＴｌ１を設定し、最低基準トルク曲線Ｃｍを用いて、最低基準トルクＴｍ２を設定する。

旋回外側の右後モータ３１Ｒについては、回転速度をＲｒ１とし、右後単体限界トルク特性曲線Ｃｒ（右後単体限界トルク設定マップＣｒ）を用いて右後単体限界トルクＴｒ１を設定し、最低基準トルク曲線Ｃｍを用いて、最低基準トルクＴｍ３を設定する。
このようにして、各トルクＴｆ１，Ｔｌ１，Ｔｒ１，Ｔｍ１〜Ｔｍ３を設定することができる。以上で、図３に示すトルク設定マップの説明を終わる。

図２に示すように、総限界トルク設定部７０は、各単体限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒの総和に基づき、複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの全体で出力可能な総限界トルクＴｔｒを設定するものである。この総限界トルク設定部７０は、例えば総和演算部７１と補正部７２とから成る。

総和演算部７１は、前側単体限界トルク設定部６１と左後単体限界トルク設定部６２Ｌと右後単体限界トルク設定部６２Ｒとによって各々設定された、３つの単体限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒの総和Ｔｔを求める（Ｔｔ＝Ｔｆ＋Ｔｌ＋Ｔｒ）。この総和の値Ｔｔ（総和トルクＴｔ）が、総限界トルクＴｔｒの基になる。例えば、上記設定例の場合には「Ｔｔ＝Ｔｆ１＋Ｔｌ１＋Ｔｒ１」となる。

補正部７２は、総和演算部７１によって求められた総和トルクＴｔから、最低基準トルク設定部６３で設定された３つの最低基準トルクＴｍを減算することにより、総和トルクＴｔをＴｔｒの値に補正する。つまり、「Ｔｔｒ＝Ｔｔ−（３×Ｔｍ）」である。例えば、上記設定例の場合には「Ｔｔｒ＝Ｔｔ−（Ｔｍ１＋Ｔｍ２＋Ｔｍ３）」となる。このように補正された値Ｔｔｒが、総限界トルクである。総限界トルク設定部７０は総限界トルクＴｔｒを出力する。
なお、総和トルクＴｔを補正するための補正部７２の有無については任意であり、適宜設けることができる。補正部７２を廃止した場合には、総限界トルク設定部７０から出力される総限界トルクＴｔｒは、総和トルクＴｔの値のままである（Ｔｔｒ＝Ｔｔ）。

また、図３に示す最低基準トルク曲線Ｃｍについては、総和トルクＴｔに対して１つの最低基準トルクＴｍを設定するための曲線として用いることができる（変形例）。この変形例においては、車速検出部４１で検出された車速Ｓｖの値に基づいて、最低基準トルクＴｍを設定する。車速Ｓｖは、例えば各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒの平均値とする。なお、変形例においては、車速Ｓｖに基づいて１つの最低基準トルクＴｍを求めるときだけ、図３に示すトルク設定マップの横軸を車速とすればよい。

変形例において、アクセルペダル５３が踏まれることなく、モータが正転している場合には、図３の最低基準トルク曲線Ｃｍで示すように、車速Ｓｖの値が正の値のときに、基準トルクＴｍを所定の負の値に設定する。基準トルクＴｍを負の値にすることによって、走行にブレ−キを働かせた場合と同様の作用をする。つまり、従来の「エンジン搭載車両」においてエンジンブレーキを働かせた場合と同様の、ブレーキ作用を発揮する。
総和トルクＴｔに対して１つの最低基準トルクＴｍを設定した場合に、総限界トルクＴｔｒは、「Ｔｔｒ＝Ｔｔ−Ｔｍ」となる。

図２に示すように、目標駆動トルク割合設定部８０は、運転者の操作と車両１０（図１参照）の挙動の少なくとも一方に応じて、総限界トルクＴｔｒに対する複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒ全体の目標駆動トルクＴｓｒの割合η（アクセル開度割合η）を設定するものである。この目標駆動トルク割合設定部８０は、例えば、重み付け設定部８１と乗算部８２と補正部８３とから成る。

重み付け設定部８１は、車速Ｓｖとアクセル開度Ａｃの少なくとも一方に基づいて、アクセル開度割合ηに重み付けを行うものであり、例えば、図４に示す重み付け設定マップを用いて設定する。
図４は、図２に示された重み付け設定部８１が用いる重み付け設定マップの説明図である。重み付け設定マップは、Ｘ軸を車速Ｓｖとし、Ｙ軸をアクセル開度Ａｃとし、Ｚ軸（縦軸）をアクセル開度割合ηとした三次元マップである。

Ｘ軸において、車速Ｓｖは図左端が０であり、図右へ進むにつれて増大する。
Ｙ軸において、アクセル開度Ａｃは最小０から最大１．０までの範囲である。Ａｃ＝０は、アクセルペダル５３（図１参照）を踏んでいない状態、つまり、アクセルペダル５３の踏み込み量が零の状態である。Ａｃ＝１．０は、アクセルペダル５３を最大限踏んだ状態、つまり、アクセルペダル５３の踏み込み量が最大の状態である。
Ｚ軸において、アクセル開度割合ηは最小０から最大１．０までの範囲である。

図４に示す重み付け設定マップは、運転者の操作だけに応じてアクセル開度割合ηを設定したものである。この重み付け設定マップによれば、車速Ｓｖの値にかかわらず、アクセル開度Ａｃに応じてアクセル開度割合ηが変化することが判る。例えば、Ａｃ＝０のときにη＝０である。Ａｃの値が０から０．５まで増大するときに、ηの値はＡｃに比例して０から１．０まで増大する。Ａｃの値が０．５から１．０まで増大するときに、ηの値は常に１．０である。

なお、図４に示す重み付け設定マップの特性については、上述のように運転者の操作だけ（アクセル開度Ａｃだけ）に応じてアクセル開度割合ηを設定する特性の他に、車両１０の挙動だけ（車速Ｓｖだけ）に応じてアクセル開度割合ηを設定する特性や、運転者の操作と車両１０の挙動の両方に応じてアクセル開度割合ηを設定する特性であってもよい。
このように、車速Ｓｖとアクセル開度Ａｃに基づいて、アクセル開度割合ηに重み付けを行うことができる。以上で、図４に示す重み付け設定マップの説明を終わる。

図２に示すように、乗算部８２は、総限界トルク設定部７０によって設定された総限界トルクＴｔｒに、重み付け設定部８１によって設定されたアクセル開度割合ηを乗算することにより、複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒ全体の目標駆動トルクＴｓを求める（Ｔｓ＝Ｔｔｒ×η）。

図２に示すように、補正部８３は、乗算部８２よって求められた目標駆動トルクＴｓに、最低基準トルク設定部６３で設定された３つの最低基準トルクＴｍを加算することにより、目標駆動トルクＴｓをＴｓｒの値に補正する。つまり、「Ｔｓｒ＝Ｔｓ＋（３×Ｔｍ）」である。例えば、上記設定例の場合には「Ｔｓｒ＝Ｔｓ＋（Ｔｍ１＋Ｔｍ２＋Ｔｍ３）」となる。目標駆動トルク割合設定部８０から出力される目標駆動トルクは、Ｔｓｒとなる。
なお、目標駆動トルクＴｓの値を補正するための補正部８３の有無については任意であり、適宜設けることができる。補正部８３を廃止した場合には、目標駆動トルク割合設定部８０から出力される目標駆動トルクＴｓｒは、Ｔｓの値のままである（Ｔｓｒ＝Ｔｓ）。

図２に示すように、モータ駆動制御部９１は、複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒが発生する駆動トルクを、目標駆動トルクＴｓｒとなるように制御する。

図５は、車両用駆動制御装置４０（図２参照）によって設定される目標駆動トルクＴｓｒの設定例を示す図である。目標駆動トルクＴｓｒの設定特性は、Ｘ軸を車速Ｓｖとし、Ｙ軸をアクセル開度Ａｃとし、Ｚ軸（縦軸）を目標駆動トルクＴｓｒとした三次元特性である。

Ｘ軸において、車速Ｓｖは図左端が０であり、図右へ進むにつれて増大する。
Ｙ軸において、アクセル開度Ａｃは最小０から最大１．０までの範囲である。Ａｃ＝０は、アクセルペダル５３（図１参照）を踏んでいない状態、つまり、アクセルペダル５３の踏み込み量が零の状態である。Ａｃ＝１．０は、アクセルペダル５３を最大限踏んだ状態、つまり、アクセルペダル５３の踏み込み量が最大の状態である。
Ｚ軸において、目標駆動トルクＴｓｒは０の値を基準にして、上側が正の値であり、下側が負の値である。

図５に示す設定特性図によれば、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの出力限界値Ｔｆ，Ｔｌ，Ｔｒに応じた範囲の中で、目標駆動トルクＴｓｒが適切に設定されていることがわかる。目標駆動トルクＴｓｒは、車速Ｓｖが増大するにつれて減少するとともに、アクセル開度Ａｃが増大するにつれて増大する。図５に示す設定特性図は、目標駆動トルクＴｓｒの設定特性を有した目標駆動トルク設定マップであると言える。

以上の説明から明らかなように、制御部４３は図３及び図４に示すマップを備えているので、この結果、図５に示す目標駆動トルクＴｓｒの設定特性を有した目標駆動トルク設定マップを備えていると、考えることができる。

つまり、図３に示す各トルク設定マップＣｆ，Ｃｌ，Ｃｒ，Ｃｍを用いることにより、各モータ２１，３１Ｌ，３１Ｒの回転速度に応じて、各トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒ，Ｔｍをより能動的に設定することができる。このため、各単体限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒを車両１０の走行状態に応じた最適な値に設定することができる。この結果、目標駆動トルクＴｓｒを最適な値に設定することができる。
また、図４に示す重み付け設定マップを用いることにより、車速Ｓｖとアクセル開度Ａｃに応じて、アクセル開度割合ηの重み付けを、より能動的に行うことができる。
このような図３及び図４のマップを用いることによって、図５に示す目標駆動トルクＴｓｒの特性を、より自由に能動的に決めることができる。このため、運転者にとって、違和感がなくきわめてスムースな、目標駆動トルクＴｓｒのトルク特性を設定することができる。

さらには、車両用駆動制御装置４０は、複数のモータ２１，３１Ｌ，３１Ｒを総合的に制御する複雑な駆動制御システムでありながら、図３及び図４に示すマップの内容を種々の車種の走行特性に合わせるだけで、各々の車両に最適な目標駆動トルクＴｓｒとなるように、容易に適合させることができる。
例えば、４輪駆動車両には、全ての車輪を１つのモータ（単一モータ）だけで駆動するものがある。本発明の車両用駆動制御装置４０は、図３及び図４に示すマップの内容を変えるだけで、４輪駆動車両における単一モータを制御するための駆動制御システムに、容易に適合させることができる。

以上の説明をまとめると、次の通りである（図１及び図２参照）。
本発明の車両用駆動制御装置４０によれば、複数の駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒにおける各々の単体限界トルクＴｆ，Ｔｌ，Ｔｒを個別に求め、これらの各単体限界トルクの総和Ｔｔに基づいて総限界トルクＴｔｒを求めることによって、複数の駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒ全体として出力可能な、総合的な限界トルクＴｔｒを求めることができる。この総合的な限界トルクＴｔｒに対する目標駆動トルクの割合η（出力割合η）を、目標駆動トルク割合設定部８０によって設定することにより、運転者の操作や車両の挙動に応じた車両全体としての目標駆動トルクＴｓｒを設定することができる。これにより、予め設定された車両１０全体の目標駆動トルクＴｓｒの範囲内で、各駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒの出力限界値Ｔｆ，Ｔｌ，Ｔｒまで過不足なく取り出すことができる。従って、運転者にとって違和感がなく極めてスムースな、目標駆動トルクＴｓｒの特性を設定することができる。

目標駆動トルクの割合ηは、車両１０全体で出力される目標駆動トルクＴｓｒのトルク特性を規定するものである。このトルク特性を、重み付けのなされたアクセル開度割合ηによって設定することができる。よって、アクセル開度の重み付けを変えることにより、アクセル開度に対応する目標駆動トルクＴｓｒのトルク特性を変更することができる。これにより、例えば、動力源が１つのときのトルク特性を複数の駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒを有する車両１０のトルク特性にも容易に適用することができる。

なお、本発明の実施の形態において、複数の車輪１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒに対する複数の駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒの組合せは任意である。例えば、左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ個別の駆動源によって駆動するとともに、左右の後輪１２Ｌ，１２Ｒを１つの動力源によって駆動する構成にすることができる。また、４つの駆動源を設け、４つの車輪１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒを、それぞれ個別の駆動源によって駆動する構成にすることができる。

また、駆動源２１，３１Ｌ，３１Ｒは電動モータに限定されるものではなく、例えばエンジンであってもよい。
また、各単体限界トルク設定部６１，６２Ｌ，６２Ｒと最低基準トルク設定部６３と重み付け設定部８１は、マップを用いて各トルクを設定する構成に限定されるものではなく、例えば演算式を用いるものであってもよい。

また、目標駆動トルク割合設定部８０において設定の元となる「運転者の操作」は、運転者によるアクセルペダル５３の踏み込み量に限定されるものではなく、例えば運転者によるステアリングホイールの操舵であってもよい。
また、制御部４３はマイクロコンピュータによって構成することができる。

本発明の車両用駆動制御装置４０は、４輪駆動車両に備えるのに好適である。

本発明に係る車両用駆動制御装置を備えた車両の模式的平面図である。本発明に係る車両用駆動制御装置の回路図である。図２に示された各単体限界トルク設定部及び最低基準トルク設定部が用いるトルク設定マップの説明図である。図２に示された重み付け設定部が用いる重み付け設定マップの説明図である。図２に示された車両用駆動制御装置によって設定される目標駆動トルクの設定例を示す図である。

符号の説明

１０…車両、１１Ｌ，１１Ｒ，１２Ｌ，１２Ｒ…車輪、２１，３１Ｌ，３１Ｒ…駆動源（電動モータ）、４０…車両用駆動制御装置、４１…車速検出部、４２…アクセル開度検出部、５１，５２Ｌ，５２Ｒ…回転速度検出部、６０…単体限界トルク設定部、７０…総限界トルク設定部、８０…目標駆動トルク割合設定部、８１…重み付け設定部、９１…モータ駆動制御部、Ａｃ…アクセル開度、Ｒｆ，Ｒｌ，Ｒｒ…駆動源の回転速度、Ｓｖ…車速、Ｔｆ，Ｔｌ，Ｔｒ…単体限界トルク、Ｔｓｒ…目標駆動トルク、Ｔｔｒ…複数の駆動源全体で出力可能な総限界トルク、η…総限界トルクに対する複数のモータ全体の目標駆動トルクの割合（アクセル開度割合）。

Claims

複数の車輪を駆動するための複数の駆動源が発生する駆動トルクを、目標駆動トルクとなるように制御する車両用駆動制御装置であって、
前記複数の駆動源の回転速度を個別に検出する回転速度検出部と、
前記各駆動源の回転速度において、前記各駆動源が単体で出力可能な単体限界トルクを個別に設定する単体限界トルク設定部と、
前記各単体限界トルクの総和に基づき、前記複数の駆動源全体で出力可能な総限界トルクを設定する総限界トルク設定部と、
運転者の操作と車両の挙動の少なくとも一方に応じて、前記総限界トルクに対する前記複数の駆動源全体の目標駆動トルクの割合を設定する目標駆動トルク割合設定部と、
運転者の操作がされていない場合において、前記各駆動源の各回転速度における最低基準トルクを設定する最低基準トルク設定部と、
前記目標駆動トルクに前記最低基準トルクを加算することにより前記目標駆動トルクを補正する補正部とを、
備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
前記総限界トルクから前記最低基準トルクを減算することにより前記総限界トルクを補正する他の補正部を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用駆動制御装置。
前記最低基準トルクは、前記各駆動源の回転速度が０を僅かに上回る所定値を基準として、この所定値よりも小さな値においては正の値に設定され、前記所定値よりも大きな値においては負の値に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用駆動制御装置。