JP5310142B2 - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用駆動力制御装置に関する。

従来の車両用駆動力制御装置では、路面から車輪へ入力された外乱に伴う車輪速変動をモータの外乱抑制トルクで打ち消すことで、ばね下振動を抑制している。この記載に関係する技術の一例は、特許文献１に開示されている。

特開２００７−２６１４７７号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、左右輪の一方の前後力が飽和してモータの出力可能トルクが外乱抑制トルクに満たない場合、ばね下振動がばね上へと伝達し、車体振動が発生するという問題があった。

本発明の目的は、左右輪の一方の前後力が飽和した場合であっても、入力外乱に伴う車体振動を抑制できる車両用駆動力制御装置を提供することにある。

本発明では、左右輪の一方の前後力が飽和すると判定された場合、当該飽和により車体に発生する振動を、飽和していない車輪のモータトルク、または左右モータトルクの合成トルクで抑制するように左輪モータトルク指令値および右輪モータトルク指令値を補正する。

よって、左右輪の一方の前後力が飽和した場合であっても、入力外乱に伴う車体振動を抑制できる。

実施例１の車両用駆動力制御装置を示す車両の駆動系の模式図である。 実施例１の右輪の制御誤差演算部7の制御ブロック図である。 実施例１のトルク補正部9の制御ブロック図である。 実施例１のトルク分配器33で実行される補正トルク演算処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両モデルである。 車両モデルのブロック図である。 実施例３のトルク補正部9の制御ブロック図である。 実施例３のトルク分配器33の制御ブロック図である。 ヨーレイト振動と車体前後振動の振動伝達特性図である。

以下、本発明の車両用駆動力制御装置を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明する。

まず、構成を説明する。
［全体構成］
図１は、実施例１の車両用駆動力制御装置を示す車両の駆動系の模式図であり、実施例１の車両は、左右後輪を独立にモータ駆動する前輪駆動車とする。以下、右後輪、左後輪を単に右輪、左輪という。左輪という。また、以下の説明および図面において、パラメータや符号に付記したRは右輪を表し、Lは左輪を表す。

実施例１の車両用駆動力制御装置は、右輪モータ1と、左輪モータ2と、外乱検出器（外乱検出手段）3と、外乱検出器（外乱検出手段）4と、外乱抑制トルク演算部（外乱抑制トルク演算手段）5と、外乱抑制トルク演算部（外乱抑制トルク演算手段）6と、制御誤差演算部（誤差推定手段）7と、制御誤差演算部（誤差推定手段）8と、トルク補正部（トルク補正手段）9と、加算器10と、加算器11とを備える。

右輪モータ1は、右輪12のモータトルク指令値T_MRに応じて右輪12を回転させる。左輪モータ2は、左輪13のモータトルク指令値T_MLに応じて左輪13を回転させる。実施例１では、右輪モータ1および左輪モータ2としてインホイールモータを用いている。
外乱検出器3は、右輪12のタイヤに対する入力外乱D_Rを検出する。外乱検出器4は、左輪13のタイヤに対する入力外乱D_Lを検出する。

外乱抑制トルク演算部5は、右輪12の外乱検出器3で検出された入力外乱D_R^に基づき、当該入力外乱D_R^抑制する外乱抑制トルクT_R ^*を演算する。外乱抑制トルク演算部6は、左輪13の外乱検出器4で検出された入力外乱D_L^に基づき、当該入力外乱D_L^を抑制する外乱抑制トルクT_L ^*を演算する。

制御誤差演算部7は、入力外乱D_Rと外乱抑制トルクT_R ^*から右輪12の入力外乱に対する制御誤差E_Rを演算する。制御誤差演算部8は、入力外乱D_Lと外乱抑制トルクT_L ^*から左輪13の入力外乱に対する制御誤差E_Lを演算する。
トルク補正部9は、制御誤差E_Rから外乱抑制トルクT_R ^*を補正すると共に、制御誤差E_Lから外乱抑制トルクT_L ^*を補正する。

加算器10は、ドライバのアクセル操作に応じた右輪モータ1のトルク指令値（要求モータトルク）T_BRと、補正後の外乱抑制トルクT_Rとを加算して右輪モータ1のモータトルク指令値T_MRを演算する。加算器11は、ドライバのアクセル操作に応じた左輪モータ2のトルク指令値（要求モータトルク）T_BLと、補正後の外乱抑制トルクT_Lとを加算して左輪モータ2のモータトルク指令値T_MLを演算する。以下では、便宜上、アクセル操作に応じたモータトルク指令値T_R,T_Lを共にゼロとして説明する。よって、T_R=T_MR,T_L=T_MLとなる。

以下、外乱検出器3,4、外乱抑制トルク演算部5,6、制御誤差演算部7,8およびトルク補正部9の動作について詳細に説明するが、外乱検出器3,4、外乱抑制トルク演算部5,6および制御誤差演算部7,8は左右同一構成であるため、右輪側についてのみ説明し、左輪側の説明は省略する。

［外乱検出器］
外乱検出器3では、タイヤが地面から受ける入力外乱D_R^を検出する。直接検出できない場合は、ばね下（サスペンションよりも車輪側の位置）に設けた図外のGセンサにより加速度A_Rを検出し、下記の式(1)から入力外乱D_R^を推定する。
DR^ = N_RA_R …(1)
ただし、N_R(s)は加速度A_Rからタイヤ接地面（入力外乱D_R）までの振動伝達特性である。なお、N_Rは単位を合わせることで、後述するM_Rと等価に扱っても差し支えない。

［外乱抑制トルク演算部］
外乱抑制トルク演算部5は、外乱検出器3により検出した入力外乱D_R^に応じて外乱抑制トルクT_R ^*を演算する。モータトルク指令値T_Rからタイヤ接地面（入力外乱D_R）までの振動伝達特性をM_R（左右の対称性から実施例１においてはM_R=M_L）として、下記の式(2)からコントローラK_Rを演算する。
K_R = F_RM_R ^-1 …(2)
ただし、F_Rはコントローラをプロパー化するフィルタであり、F_Rの設計によりその外乱抑制性能が決定される。

上記式(2)の設計が困難な場合は、下記の式(3)に示すように、入力外乱に対するH₂ノルムを最小化するコントローラK_Rを導出してもよい。

ここで、W_Zは入力外乱の抑制性能に関する重みを表し、W_uは操作量に対する重みを表す。これにより、重み関数を設計するだけで最適なコントローラ設計が可能となる。
以上導出されたコントローラを用いると、外乱抑制トルクT_R ^*は下記の式(4)から演算できる。
T_R ^* = -K_RD_R^ …(4)

［制御誤差演算部］
図２は、実施例１の右輪の制御誤差演算部7の制御ブロック図であり、制御誤差演算部7は、モータトルク換算器21とタイヤ制御誤差演算器22とを備える。
モータトルク換算器21は、下記の式(5)から入力外乱D_R^をモータトルク換算値D_mR^に換算する。
D_mR^ = M_R ^-1 D_R^ …(5)

制御誤差演算部22は、外乱抑制トルクT_R ^*とモータトルク換算値D_mR^とから入力外乱に対する制御誤差E_Rを演算する。
制御誤差E_Rを演算するために、まず、バッテリ容量やハード特性により決まるモータの駆動トルク最大値T_{mR_SAT+}および回生トルク最大値T_{mR_SAT-}、タイヤ摩擦円μW_Rを考慮して、下記の式(6),(7)から地面に伝達可能なモータ最大トルクT_{mR_SAT}を導出する。
T_{mR_SAT+} = min[T_{R_SAT+},μW_R] …(6)
T_{nR_SAT-} = max[T_{R_SAT-},-μW_R] …(7)
ここで、M_Rはモータトルク指令値T_Rからタイヤ接地面までの振動伝達特性である。また、駆動トルクは正の値、回生トルクは負の値とする。

次に、T_{mR_SAT+},T_{nR_SAT-}から式(8)により制御誤差E_Rを演算する。
E_R = D_mR^-sat[T_R ^*|T_{mR_SAT-}, T_{mR_SAT+}] …(8)
ただし、sat関数は、下記の式(9)のように定義する。

つまり、式(8)において、T_R ^*がT_{mR_SAT-}以下の場合、制御誤差E_RはD_mR^からT_{mR_SAT-}を減じた値とし、T_R ^*がT_{mR_SAT-}よりも大きく、かつ、T_{mR_SAT+}よりも小さい場合、E_RはD_mR^からT_R ^*を減じた値とし、T_R ^*がT_{mR_SAT+}以上の場合、E_RはD_mR^からT_{mR_SAT+}を減じた値とする。

［トルク補正部］
図３は、実施例１のトルク補正部9の制御ブロック図であり、トルク補正部9は、ヨー共振周波数抽出部31と、ヨー共振周波数抽出部32と、トルク分配器33と、加算器34と、加算器35とを備える。

ヨー共振周波数抽出部31は、制御誤差E_Rからヨー共振周波数付近の成分をバンドパスフィルタBPFにより抽出する。ここで、バンドバスフィルタBPFの帯域は、ヨー共振周波数f_r（例えば2Hz）を振動伝達特性G_RまたはG_Lから導出し、f_rを中心としてf_r-a〜f_r+aの範囲で設定される（例えば、a=1Hz）。なお、ヨー共振周波数抽出部32の構成はヨー共振周波数抽出部31と同様であるため、説明を省略する。

トルク分配器33は、抽出後の制御誤差E_R ^*,E_L ^*から左右輪の外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*に対する補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を演算する。
図４は、トルク分配器33で実行される補正トルク演算処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
ステップS1では、ヨー共振周波数付近の成分を抽出後の制御誤差E_R ^*,E_L ^*から補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を演算し、ステップS2へ移行する。
補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*は、ヨーレイト振動を発生させないように考慮され、例えば、δT_R ^*,δT_L ^*は下記の式(10),(11)のように配分する。
δT_R ^* = -E_L ^* …(10)
δT_L ^* = -E_R ^* …(11)

ステップS2では、車輪の前後力の飽和を下記の式(12),(13)から演算し、ステップS3へ移行する。
sat[T_R ^*＋δT_R ^*|T_{mR_SAT-}, T_{mR_SAT+}] …(12)
sat[T_L ^*＋δT_L ^*|T_{mL_SAT-}, T_{mL_SAT+}] …(13)

ステップS3では、飽和を判定し、左右輪のどちらか一方でも飽和が想定される場合は、ステップS4へ移行し、飽和が想定されない場合は、本制御を終了する。このステップでは、例えば右輪12の場合、補正後外乱抑制トルクT_R ^*＋δT_R ^*が右輪モータ1の駆動トルク最大値T_{mR_SAT+}を超える場合、または、回生トルク最大値T_{mR_SAT-}を下回る場合に飽和と判定する。

ステップS4では、下記の式(14),(15)から補正トルクを再演算し、ステップS2へ移行する。
δT_R ^* = -E_L ^*+δE×N …(14)
δT_L ^* = -E_R ^*+δE×N …(15)
ここで、Nは補正トルクの再演算回数であり、初期値ゼロとして再演算の度に1ずつ増加させる。また、δEは補正トルクの最小値であり、例えば、1N程度に設定する。
図３に戻り、加算器34は、下記の式(16)のように、T_R ^*とδT_R ^*とを加算して補正後外乱抑制トルクを演算する。
T_R = T_R ^*+δT_R …(16)
なお、加算器35の構成は加算器34と同様であるため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［片輪飽和時の振動抑制ロジック］
図５に実施例１の車両モデルを示す。例えば、右輪モータ1に入力された入力外乱D_Rを、右輪モータ1の外乱抑制トルクT_Rで抑制する状況を想定する。モータトルクの飽和などでD_R＞T_Rとなり入力外乱を完全に抑制できないような場合、制御誤差E_Rによって車体14にはヨーレイト方向にδγ、前後方向にδa_xの振動が発生する。

今、左右輪12,13それぞれで、入力外乱から車体ヨーレイトδγまでの振動伝達特性をG_R,G_L、入力外乱から車体前後振動δa_xまでの振動伝達特性をH_R,H_L、モータトルク指令値からタイヤ接地面までの振動伝達特性をM_R,M_Lとする。このときの車両モデルは、図６のように表すことができる。さらに左右輪で振動伝達特性が等しいと仮定すると、入力外乱による車両挙動変化は、下記の式(17),(18)で表すことができる。
δγ = (D_R-M_RT_R)G_R-M_LT_LG_R …(17)
δa_x = (D_R-M_RT_R)H_R+M_LT_LH_R …(18)
ただし、左輪の入力外乱D_Lはゼロ、G_R=G_L,H_R=-H_Lである。
よって、δγ=0、すなわち、ヨーレイト振動δγを打ち消すためには、式(17)から、左輪モータ2にT_L=(D_R-T_RM_R)/M_Lとなるトルクを与えればよい。

［振動抑制作用］
実施例１の車両用駆動力制御装置では、外乱検出器3,4によりタイヤが地面から受ける入力外乱D_R^,D_L^を検出し、外乱抑制トルク演算部5,6により入力外乱D_R^,D_L^を打ち消す外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を演算する。続いて、制御誤差演算部7,8では、入力外乱D_R^,D_L^のモータトルク換算値D_mR^,D_mL^から、実際にモータが出力可能なトルクを減算し、入力外乱に対する制御誤差E_R,E_Lを演算する（式(8)参照）。つまり、制御誤差E_R,E_Lは、車両挙動変化を発生させる車体へのトルク入力である。

そこで、トルク補正部9のトルク分配器33は、右輪12側の制御誤差E_Rを打ち消す補正トルクδT_L ^*=-E_R ^*を左モータ2の外乱抑制トルクT_L ^*に加算すると共に、左輪13側の制御誤差E_Lを打ち消す補正トルクδT_R ^*=-E_L ^*を右モータ1の外乱抑制トルクT_R ^*に加算する。これにより、入力外乱に対する制御誤差E_R,E_Lを打ち消すことができ、車体振動を抑制できる。

また、トルク補正部9において、トルク分配器33の前段には、制御誤差E_R,E_LからバンドパスフィルタBPFを用いてヨー共振周波数付近の成分を抽出するヨー共振周波数抽出部31,32を設け、トルク分配器33では、ヨー共振周波数付近の成分を抽出した制御誤差E_R,E_Lを打ち消す補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を演算している。

入力外乱D_R^,D_L^はその共振周波数で特に増幅されるため、ヨー共振周波数付近の成分を抽出した制御誤差E_R,E_Lを打ち消すことで、特に入力外乱が増幅されるヨーレイトの共振を抑制でき、車体振動を効果的に抑えることができる。

［車輪飽和時の振動抑制作用］
トルク分配器33の補正トルク演算処理では、ステップS2で式(12),(13)から左右輪12,13の少なくとも一方の前後力が飽和していると判定した場合、ステップS4へと進み、補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*にδE×N（Nは再演算回数）を加算して補正する。ステップS4の補正トルク再演算は、ステップS2で飽和していないと判定するまで、すなわち、右輪モータ1の補正後外乱抑制トルクT_R ^*＋δT_R ^*がT_{mR_SAT-}とT_{mR_SAT+}との間の範囲となり、左輪モータ2の補正後外乱抑制トルクT_L ^*＋δT_L ^*がT_{mL_SAT-}とT_{mL_SAT+}との間の範囲となるまで継続する。

これにより、左右輪12,13の一方の前後力が飽和したことで車体に発生するヨーレイト振動δγを、飽和していない車輪のモータトルク、または左右モータトルクの合成トルクで抑制でき、車両制御性能の悪化を防止できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用駆動力制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 左右輪12,13を独立に駆動する左右モータ1,2と、左右輪1,2の入力外乱D_R^,D_L^を検出する外乱検出器3,4と、入力外乱D_R^,D_L^を抑制する外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を演算する外乱抑制トルク演算部5,6と、外乱D_R^,D_L^と外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*とから制御誤差E_R,E_Lを推定する制御誤差演算部7,8と、制御誤差E_R,E_Lを打ち消すように外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を補正するトルク補正部9と、を備えた。これにより、左右一方の車輪の前後力が飽和した場合であっても、他方の車輪の外乱抑制トルクによって入力外乱D_R^,D_L^に伴う車体振動を抑制でき、車両制御性能の悪化および乗り心地の悪化を防止できる。

(2) トルク補正部9は、入力外乱D_R^,D_L^から車体のヨーレイト振動δγまでの振動伝達特性の共振周波数f_rを抽出するヨー共振周波数抽出部31,32と、抽出されたヨー共振周波数f_rを中心とした所定の周波数帯域f_r-a〜f_r+aでヨーレイト振動を抑制するように外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を補正するトルク分配器33と、を備える。これにより、特に入力外乱が増幅されるヨーレイトの共振を抑制できる。

実施例２の車両用駆動力制御装置は、トルク分配器33における補正トルクの演算方法が実施例１と異なる。なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図示およびトルク分配器33以外の構成の説明は省略する。

まず、構成を説明する。
［トルク分配器］
実施例２のトルク分配器33は、制御誤差E_R ^*,E_L ^*から補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を演算する際、左右輪12,13でバッテリ（不図示）からの電力持ち出し量がゼロになり、かつ、ヨーレイト振動δγを発生させないような補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を設定する。例えば、補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を下記の式(19),(20)のように配分する。
δT_R ^*={(-T_R ^*+E_R ^*)/2}-{(T_L ^*+E_L ^*)/2} …(19)
δT_L ^*={(-T_L ^*+E_L ^*)/2}-{(T_R ^*+E_R ^*)/2} …(20)

次に、作用を説明する。
［バッテリ電流抑制作用］
実施例２では、補正トルクδT_R ^*,δT_L ^*を式(19),(20)のように設定したため、右輪モータ1の補正トルクδT_R ^*と左輪モータ2の補正トルクδT_L ^*とを加算した値はゼロとなる。ここで、補正トルクδT_R ^*を駆動トルク、補正トルクδT_L ^*を回生トルクとしたとき、補正トルクδT_R ^*のために必要な電力は、補正トルクδT_L ^*による左輪モータ2の回生発電により蓄電された電力によって賄うことができる。よって、ヨーレイト振動δγの抑制時におけるバッテリ消費電流を最小にできる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用駆動力制御装置にあっては、実施例１の効果(1),(2)に加え、以下の効果を奏する。
(3) トルク補正部9は、左右輪12,13の外乱抑制トルクの加算値δT_R ^*+δT_L ^*がゼロとなるように外乱抑制トルクδT_R ^*,δT_L ^*を補正するため、ヨーレイト振動δγの抑制時におけるバッテリ消費電流を最小にでき、燃費向上を図ることができる。

実施例３の車両用駆動力制御装置は、トルク補正部9の構成が実施例１と異なる。なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図示およびトルク補正部9以外の構成の説明は省略する。

まず、構成を説明する。
［トルク補正部］

図７は、実施例３のトルク補正部9の制御ブロック図である。
実施例３のトルク補正部9は、ヨー共振周波数抽出部31と、ヨー共振周波数抽出部32と、前後共振周波数抽出部36と、前後共振周波数抽出部37とを備える。
ヨー共振周波数抽出部31は、制御誤差E_Rからヨー共振周波数付近の成分（ヨー共振制御誤差E_Rγ ^*）を抽出する。ヨー共振周波数抽出部32は、制御誤差E_Lからヨー共振周波数付記の成分（ヨー共振制御誤差E_Lγ ^*）を抽出する。

前後共振周波数抽出部36は、制御誤差E_Rから前後共振周波数付近の成分をバンドパスフィルタBPFにより抽出する。ここで、バンドバスフィルタBPFの帯域は、前後共振周波数f_r（例えば30Hz）を振動伝達特性H_RまたはH_Lから導出し、f_axを中心としてf_ax-b〜f_ax+bの範囲で設定される（例えば、b=5Hz）。なお、前後共振周波数抽出部37の構成は前後共振周波数抽出部36と同様であるため、説明を省略する。

［トルク分配器］
図８は、実施例３のトルク分配器33の制御ブロック図であり、トルク分配器33は、ヨー振動抑制分配器41と、車体前後振動抑制分配器42と、加算器43と、加算器44とを備える。

ヨー振動抑制分配器41は、ヨー共振制御誤差E_Rγ ^*,E_Lγ ^*からヨー共振に関する補正トルクδT_Rγ ^*,δT_Lγ ^*を演算する。補正トルクはヨーレイト振動を発生させないように考慮され、例えばδT_Rγ ^*,δT_Lγ ^*は下記の式(21),(22)のように配分する。
δT_Rγ ^*=-E_Lγ ^* …(21)
δT_Lγ ^*=-E_Rγ ^* …(22)

車体前後振動抑制分配器42は、前後共振制御誤差E_Rax ^*,E_Lax ^*から前後共振に関する補正トルクδT_Rax ^*,δT_Lax ^*を演算する。補正トルクは車体前後振動を発生させないように考慮され、例えばδT_Rax ^*,δT_Lax ^*は下記の式(23),(24)のように配分する。
δT_Rax ^*=+E_Lax ^* …(23)
δT_Lax ^*=+E_Rax ^* …(24)

加算器43および加算器44は、下記の式(25),(26)から補正トルクを演算する。
δT_R ^*=δT_Rγ ^*+δT_Rax ^* …(25)
δT_L ^*=δT_Lγ ^*+δT_Lax ^* …(26)

図８に戻り、加算器34は、下記の式(27)から補正後の右輪の外乱抑制トルクT_Rを演算する。
T_R=T_R ^*+δT_R ^* …(27)
加算器35は、下記の式(28)から補正後の左輪の外乱抑制トルクT_Lを演算する。
T_L=T_L ^*+δT_L ^* …(28)

次に、作用を説明する。
［振動抑制作用］
前述したように、右輪12の入力外乱に伴うヨーレイト振動δγを打ち消すためには、式(17)から、左輪モータ2にT_L=(D_R-T_RM_R)/M_Lとなるトルクを与えればよい。
一方、右輪12の入力外乱に伴う車体前後振動δa_xを打ち消すためには、式(18)において、T_L=(-D_R+T_RM_R)/M_Lとなるトルクを与えればよい。これにより、δa_x=0となり、車体前後振動δa_xを抑制できる。

ところが、図９に示すように、ヨーレイト振動特性Gは周波数f_rに共振周波数を有し、車体前後振動特性Hは周波数f_axに共振周波数を有し、これら２つの共振周波数f_r,f_axは、f_r≠f_axである（例えば、f_r=2Hz,f_ax=30Hz）。このため、ヨーレイト振動δγと車体前後振動δa_xを同時に抑制するのは困難である。

これに対し、実施例３では、トルク補正部9において、トルク分配器33の前段に、制御誤差E_R,E_LからバンドパスフィルタBPFを用いてヨー共振周波数付近の成分を抽出するヨー共振周波数抽出部31,32と、制御誤差E_R,E_LからバンドパスフィルタBPFを用いて前後共振周波数付近の成分を抽出する前後共振周波数抽出部36,37を設けた。

さらに、トルク配分器33において、ヨー振動抑制分配器41によりヨー共振制御誤差E_Rγ ^*,E_Lγ ^*からヨー共振に関する補正トルクδT_Rγ ^*,δT_Lγ ^*を算出すると共に、車体前後振動抑制分配器42により前後共振制御誤差E_Rax ^*,E_Lax ^*から前後共振に関する補正トルクδT_Rax ^*,δT_Lax ^*を算出する。そして、δT_Rγ ^*とδT_Rax ^*とを加算して右輪モータ1のδT_R ^*を算出し、δT_Lγ ^*とδT_Lax ^*とを加算して左輪モータ2のδT_L ^*を算出する。

このため、ヨーレイト振動δγについてはヨー共振周波数f_rを、車体前後振動a_xについては前後共振周波数f_axを抑制することで、ヨーレイト振動δγと車体前後振動δa_xとを同時に抑制できる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両用駆動力制御装置にあっては、実施例１の効果(1),(2)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
(4) トルク補正部9は、入力外乱D_R,D_Lから車体の車体前後振動δa_xまでの振動伝達特性の共振周波数f_axを演算する前後共振周波数抽出部36,37と、抽出された前後共振周波数f_axを中心とした所定の周波数帯域f_ax-b〜f_ax+bで車体前後振動δa_xを抑制するように外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を補正するトルク分配器33と、を備える。これにより、特に入力外乱が増幅される車体前後方向の共振を抑制できる。

(5) トルク補正部9は、入力外乱D_R^,D_L^から車体のヨーレイト振動δγまでの振動伝達特性の共振周波数f_rを抽出するヨー共振周波数抽出部31,32と、入力外乱D_R,D_Lから車体の車体前後振動δa_xまでの振動伝達特性の共振周波数f_axを演算する前後共振周波数抽出部36,37と、抽出されたヨー共振周波数f_rを中心とした所定の周波数帯域f_r-a〜f_r+aでヨーレイト振動を抑制し、かつ、抽出された前後共振周波数f_axを中心とした所定の周波数帯域f_ax-b〜f_ax+bで車体前後振動を抑制するように外乱抑制トルクT_R ^*,T_L ^*を補正するトルク分配器33と、を備える。これにより、ヨーレイト振動δγと車体前後振動δa_xとを同時に抑制できる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、本発明を後輪駆動車に適用した例を示したが、本発明は、前輪駆動車および４輪駆動車にも適用でき、実施例と同様の作用効果を得ることができる。

1 右輪モータ
2 左輪モータ
3 外乱検出器（外乱検出手段）
4 外乱検出器（外乱検出手段）
5 外乱抑制トルク演算部（外乱抑制トルク演算手段）
6 外乱抑制トルク演算部（外乱抑制トルク演算手段）
7 制御誤差演算部（車両挙動変化推定手段）
8 制御誤差演算部（車両挙動変化推定手段）
9 トルク補正部（トルク補正手段）
12 右駆動輪
13 左駆動輪

Claims (6)

1. 左輪を駆動する左輪モータと、
   右輪を駆動する右輪モータと、
   前記左輪の入力外乱を検出する左輪外乱検出手段と、
   前記右輪の入力外乱を検出する右輪外乱検出手段と、
   前記左輪の入力外乱を抑制する左輪外乱抑制トルクを演算する左輪外乱抑制トルク演算手段と、
   前記右輪の入力外乱を抑制する右輪外乱抑制トルクを演算する右輪外乱抑制トルク演算手段と、
   左輪要求モータトルクに前記左輪外乱抑制トルクを加算して左輪モータトルク指令値を演算する左輪モータトルク指令値演算手段と、
   右輪要求モータトルクに前記右輪外乱抑制トルクを加算して右輪モータトルク指令値を演算する右輪モータトルク指令値演算手段と、
   前記左輪モータトルク指令値および前記右輪モータトルク指令値により前記左輪モータおよび前記右輪モータを駆動したとき、左右輪の少なくとも一方の前後力が飽和するか否かを判定する前後力飽和判定手段と、
   前記左右輪の一方の前後力が飽和すると判定された場合、当該飽和により車体に発生する振動を、飽和していない車輪のモータトルク、または左右モータトルクの合成トルクで抑制するように前記左輪モータトルク指令値および前記右輪モータトルク指令値を補正するトルク補正手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記左輪の入力外乱と前記左輪外乱抑制トルクとから左輪入力外乱に対する制御誤差を推定する左輪制御誤差推定手段と、
   前記右輪の入力外乱と前記右輪外乱抑制トルクとから右輪入力外乱に対する制御誤差を推定する右輪制御誤差推定手段と、
   を備え、
   前記トルク補正手段は、前記左輪制御誤差を打ち消す補正トルクを前記右輪外乱抑制トルクに加算すると共に、前記右輪制御誤差を打ち消す補正トルクを前記左輪外乱抑制トルクに加算する初期補正を行う一方、前記初期補正後に前記左右輪の一方の前後力が飽和すると判定された場合、前記左輪制御誤差および前記右輪制御誤差を共に打ち消し、かつ、当該飽和が解消されるように、前記左輪外乱抑制トルクおよび前記右輪外乱抑制トルクを補正し、
   前記左輪モータトルク指令値演算手段は、前記トルク補正手段により補正された左輪外乱抑制トルクに基づいて前記左輪モータトルク指令値を演算し、
   前記右輪モータトルク指令値演算手段は、前記トルク補正手段により補正された右輪外乱抑制トルクに基づいて前記右輪モータトルク指令値を演算することを特徴とする車両用駆動力制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記トルク補正手段は、
   入力外乱から車体のヨーレイト振動までの振動伝達特性の共振周波数を抽出するヨー共振周波数抽出部と、
   抽出されたヨー共振周波数を中心とした所定の周波数帯域でヨーレイト振動を抑制するように前記左輪外乱抑制トルクおよび前記右輪外乱抑制トルクを補正するトルク分配器と、
   を備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
4. 請求項２に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記トルク補正手段は、
   入力外乱から車体の車体前後振動までの振動伝達特性の共振周波数を演算する前後共振周波数抽出部と、
   抽出された前後共振周波数を中心とした所定の周波数帯域で車体前後振動を抑制するように前記左輪外乱抑制トルクおよび前記右輪外乱抑制トルクを補正するトルク分配器と、
   を備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
5. 請求項２に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記トルク補正手段は、
   入力外乱から車体のヨーレイト振動までの振動伝達特性の共振周波数を抽出するヨー共振周波数抽出部と、
   入力外乱から車体の車体前後振動までの振動伝達特性の共振周波数を演算する前後共振周波数抽出部と、
   抽出されたヨー共振周波数を中心とした所定の周波数帯域でヨーレイト振動を抑制し、かつ、抽出された前後共振周波数を中心とした所定の周波数帯域で車体前後振動を抑制するように前記左輪外乱抑制トルクおよび前記右輪外乱抑制トルクを補正するトルク分配器と、
   を備えることを特徴とする車両用駆動力制御装置。
6. 請求項２、３または５に記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記トルク補正手段は、左右輪の外乱抑制トルクの加算値がゼロとなるように前記左輪外乱抑制トルクおよび前記右輪外乱抑制トルクを補正することを特徴とする車両用駆動力制御装置。

Images