JP6248919B2 - 車両用制動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータの発電作用による回生ブレーキと、機械的な摩擦抵抗付与による摩擦ブレーキとの両方によって車輪を制動させる車両用制動力制御装置に関する。

従来から、モータにより車輪に駆動力と制動力（制駆動力と呼ぶ）とを発生させる車両が知られている。こうした車両においては、油圧によりブレーキパッドをディスク（あるいはドラム）に接触させて発生させる摩擦制動力と、車輪を駆動するモータを発電機として作用させて発電電力をバッテリに回収して発生させる回生制動力との両方を使って車輪を制動する。一般に、回生制動によるエネルギー回収効果を発揮させるために、回生制動を摩擦制動に優先させて行うようにしている。

車輪の制駆動力の一部は、サスペンションを介して車体の上下方向の力に変換される。従って、モータを車輪の制駆動力源として備えた車両においては、モータの制駆動力を制御して車両の運動状態を制御することができる。例えば、特許文献１に提案されているように、前後輪のホイール内部もしくはその近傍にモータを配置したインホイールモータ方式の車両においては、各モータを個別に力行制御または回生制御することにより、車両の運動状態を制御することができる。特許文献１に提案されている装置では、車体の上下振動を抑制するように、車輪の制駆動力を制御する。

ここで、車輪の制駆動力の一部が、サスペンションを介して車体の上下方向の力に変換される原理について説明する。各車輪は、サスペンションによって車体に懸架されている。一般に、図２に示すように、前輪１０fを車体Ｂに連結するサスペンションの瞬間回転中心Ｃfは、前輪１０fよりも後方かつ上方に位置し、後輪１０rを車体Ｂに連結するサスペンションの瞬間回転中心Ｃrは、後輪１０rよりも前方かつ上方に位置する。そのため、図２（ａ）に示すように、前輪１０fに駆動トルクが付与されると、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆf１が作用し、この力Ｆf１によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzf１が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを駆動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、前輪１０fに制動トルクが付与されると、前輪１０fの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆf２が作用し、この力Ｆf２によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzf２が前輪１０fの接地点に発生する。従って、前輪１０fを制動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。

一方、後輪１０rに関しては、上下力の発生方向が前輪１０fと反対方向となる。つまり、図２（ａ）に示すように、後輪１０rに駆動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して前向きの力Ｆr１が作用し、この力Ｆr１によって車体Ｂを上向きに付勢する上下力Ｆzr１が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを駆動することにより車体Ｂを浮き上がらせる方向の力が作用する。逆に、図２（ｂ）に示すように、後輪１０rに制動トルクが付与されると、後輪１０rの接地点に車両の進行方向に関して後ろ向きの力Ｆr２が作用し、この力Ｆr２によって車体Ｂを下向きに付勢する上下力Ｆzr２が後輪１０rの接地点に発生する。従って、後輪１０rを制動することにより車体Ｂを沈ませる方向の力が作用する。

従って、各車輪の制駆動力を制御することにより、車両の運動制御（車体姿勢制御を含む。例えば、ロール運動、ピッチ運動及びヒーブ運動等の抑制）を行うことができることができる。

特開２００９−１７３０８９号公報

ところで、モータの回生制動力を使って車輪を制動しているときに、車両運動制御を行う場合、特定の車輪のモータが他の車輪のモータに比べて早く回生能力限界に達してしまうという問題がある。以下、その理由について、図２に示した例を使って説明する。

前輪１０fの接地点と瞬間回転中心Ｃfとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度をθf、後輪１０rの接地点と瞬間回転中心Ｃrとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度をθrとすると、上下力の大きさは、前輪１０f側については制駆動力Ｆf（Ｆf１またはＦf２）にｔａｎ（θf）を乗算した値となり、後輪１０r側については制駆動力Ｆr（Ｆr１またはＦr２）にｔａｎ（θr）を乗算した値となる。このｔａｎ（θf）あるいはｔａｎ（θr）が、制駆動力を車体Ｂの上下力に変換する変換率（上下力変換率と呼ぶ）となる。一般的な車両においては、サスペンションの構造から、θfに比べてθrの方が大きい（θf＜θr）。従って、上下力変換率については、前輪１０fのサスペンションのほうが後輪１０rのサスペンションよりも小さくなる。このため、モータの回生制動力によって発生させることができる上下力の制御範囲は、後輪１０ｒに比べて前輪１０ｆの方が狭くなり、上記問題が発生する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車輪の制動時において良好な車両運動制御ができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
前後の車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの駆動トルクおよび回生制動トルクを伝達して前記車輪に制駆動力を発生させるモータ（３０）と、
前記車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの機械的な摩擦抵抗を付与して前記車輪に制動力を発生させる摩擦ブレーキ装置（４０，４５）と、
前記車輪を車体に連結するとともに、前記モータの駆動トルクおよび回生制動トルクを車体の上下方向の力に変換可能なサスペンション（２０）と、
車両を減速させるために要求されるトータル要求制動力を、前記モータにより発生させる要求回生制動力と、前記摩擦ブレーキ装置で発生させる要求摩擦制動力とに、前後輪独立して配分する要求制動力配分手段（５３，Ｓ２４）と、
前記要求制動力配分手段により配分された要求回生制動力と、前記車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御のために必要な制御用制駆動力とに基づいて、前記モータで発生させる車輪の目標制駆動力を演算し、前記目標制駆動力に基づいて前記モータの作動を制御するモータ制御手段（５１，５２，Ｓ４１）と、
前記要求摩擦制動力に基づいて前記摩擦ブレーキ装置の作動を制御する摩擦ブレーキ制御手段（５３，Ｓ２８）と
を備えた車両用制動力制御装置において、
前記サスペンションは、前輪（１０ｆ）側と後輪（１０ｒ）側とで、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換する変換率（ｔａｎ（θｆ），ｔａｎ（θｒ））が異なるように構成され、
前記要求制動力配分手段は、前記要求回生制動力が、前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪の方が小さくなるように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定することにある。

本発明の車両用制動力制御装置は、前後の車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの駆動トルクおよび回生制動トルクを伝達して車輪に制駆動力を発生させるモータと、車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの機械的な摩擦抵抗を付与して車輪に制動力を発生させる摩擦ブレーキ装置とを備えている。従って、モータの回生制動力と、摩擦ブレーキ装置の摩擦制動力とによって、車輪を制動することができる。

要求制動力配分手段は、車両を減速させるために要求されるトータル要求制動力を、モータにより発生させる要求回生制動力と、摩擦ブレーキ装置で発生させる要求摩擦制動力とに、前後輪独立して配分する。即ち、例えば、要求制動力配分手段は、トータル要求制動力を、前輪要求制動力と後輪要求制動力に配分する。更に、要求制動力配分手段は、その前輪要求制動力を前輪要求回生制動力と前輪要求摩擦制動力とに配分するとともに、その後輪要求制動力を後輪要求回生制動力と後輪要求摩擦制動力とに配分する。勿論、要求制動力配分手段は、トータル要求制動力を、前輪要求制動力と後輪要求制動力に配分する手順を踏むことなく、前輪要求回生制動力、前輪要求摩擦制動力、後輪要求回生制動力及び後輪要求摩擦制動力へと直接的に配分してもよい。

モータ制御手段は、要求制動力配分手段により配分された要求回生制動力と、車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御のために必要な制御用制駆動力とに基づいてモータで発生させる車輪の目標制駆動力を演算し、目標制駆動力に基づいてモータの作動を制御する。摩擦ブレーキ制御手段は、要求摩擦制動力に基づいて摩擦ブレーキ装置の作動を制御する。

各車輪は、サスペンションによって車体に連結されている。サスペンションは、モータの駆動トルクおよび回生制動トルクを車体の上下方向の力に変換可能となっている。従って、モータの制駆動トルクを制御することにより、車両運動を制御することができる。例えば、車両のピッチ運動、ロール運動、ヒーブ運動などの少なくとも１つを制御することができる。

このサスペンションは、前輪側と後輪側とで、車輪の制駆動力を車体の上下方向の力（上下力と呼ぶ）に変換する変換率が異なるように構成されている。従って、前輪と後輪とで同程度の大きさの上下力を発生させるためには、変換率の大きいサスペンションに連結される車輪に比べて、変換率の小さいサスペンションに連結される車輪の制御用制駆動力を大きくする必要がある。このため、仮に、変換率が互いに相違する車輪に対して同等の上下力が要求される場合にその要求される上下力が大きくなるとき、変換率の小さい側のサスペンションに連結される車輪を制駆動するモータが、変換率の大きい側のサスペンションに連結される車輪を制駆動するモータよりも先に回生能力の限界に達してしまう。このような状況は、特に、変換率の小さい側のサスペンションに連結される車輪に対する要求回生制動力が大きい場合、顕著に発生する。

そこで、本発明では、要求制動力配分手段は、要求回生制動力が、変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪の方が小さくなるように、前後輪毎の、要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分を設定する。トータル要求制動力の前後配分比率は、上記の要求回生動力の関係を維持するように前輪用の要求摩擦制動力及び後輪用の要求摩擦制動力を設定することによって、所望の値に維持され得る。

従って、本発明によれば、車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御に要求される制御用制駆動力の増大に伴って、変換率の小さい側のサスペンションに連結される車輪を制駆動するモータが、変換率の大きい側のサスペンションに連結される車輪を制駆動するモータよりも先に回生能力の限界に達してしまうという可能性を低減することができる。この結果、車両運動制御能力を向上させることができる。

本発明の一側面の特徴は、
前記要求制動力配分手段は、前記車輪の制駆動力によって前記サスペンションを介して車体に追加的に付与することのできる上下方向の力の余力（Ｆｚｆｔ，Ｆｚｒｔ）が、前輪側と後輪側とで同等となるように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定することにある。

本発明の一側面によれば、車体に追加的に付与することのできる上下方向の力の余力（現時点から更に車体に付与することのできる上下方向の力）が、前輪側と後輪側とで同等となる。従って、モータの有する能力を、前輪側と後輪側とで、それぞれ、車両運動制御に有効に使うことができる。つまり、前後輪の各モータをバランス良く能力限界まで使うことができる。

本発明の一側面は、
前記要求制動力配分手段は、前記トータル要求制動力が予め設定された設定値未満となる場合には、前記要求回生制動力を前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分するとともに、前記要求摩擦制動力を前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分するように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定することにある。

車輪の制駆動力によってサスペンションを介して車体に付与することのできる上下方向の力の余力が、前輪側と後輪側とで同等となるようにすることは、トータル要求制動力がある値よりも小さくなるとできなくなる。そこで、本発明の一側面においては、トータル要求制動力が予め設定された設定値未満となる場合には、要求回生制動力を変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分するとともに、要求摩擦制動力を変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分する。従って、変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪で発生させることができる上下力の余力を最大にしておくことができる。これにより、トータル要求制動力が小さい場合の、前後輪ごとの、要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分を適切に行うことができ、車両運動制御を良好に実施することができる。

本発明の一側面の特徴は、
前記モータは、前後左右の車輪を独立して駆動するように設けられており、
前記モータ制御手段は、前後左右の車輪ごとに前記車両運動制御のために必要な制御用制駆動力を演算するように構成されたことにある。

本発明の一側面によれば、左右前後輪に対して独立して制駆動力を発生させることができるため、車両のロール運動、ピッチ運動及びヒーブ運動、並びに、ヨー運動を良好に制御することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。

本実施形態に係る車両用制動力制御装置が搭載される車両の概略構成図である。 制駆動力と上下力との関係を表す図である。 車両のヨー運動を制御する場合の要求制動力の成分、および、合力を表すイメージ図であって、（ａ）は従来例に係る図、（ｂ）は本実施形態に係る図である。 駆動制御ルーチンを表すフローチャートである。 メインブレーキ制御ルーチンを表すフローチャートである。 回生ブレーキ制御ルーチンを表すフローチャートである。 前後輪の制動力配分を表すグラフである。 上下力余力の均等化を実施した場合の、前輪要求回生制動力Ｆｒ_fと後輪要求回生制動力Ｆｒ_rとの関係を表すグラフである。 上下力余力の均等化を実施した場合の、ドライバー要求制動力Ｆｂreqと、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪の要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rとの関係を表すグラフである。 前輪トータル要求制動力Ｆｂｆと後輪トータル要求制動力Ｆｂｒとの関係を表すグラフである。 車両運動制御範囲を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用制駆動力制御装置が搭載される車両１の構成を概略的に示している。

車両１は、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrを備えている。左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrは、それぞれ独立したサスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrにより車体Ｂに懸架されている。

サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、車体Ｂと車輪１０fl、１０fr、１０rl、１０rrとを連結する連結機構であってサスペンションアーム等から構成されるリンク機構２１fl、２１fr、２１rl、２１rrと、上下方向の荷重を支え衝撃を吸収するためのサスペンションバネ２２fl、２２fr、２２rl、２２rrと、バネ上（車体Ｂ）の振動を減衰させるショックアブソーバ２３fl、２３fr、２３rl、２３rrとを備えている。サスペンション２０fl、２０fr、２０rl、２０rrは、ウイッシュボーン型サスペンションやストラット型サスペンションなど公知の４輪独立懸架方式のサスペンションを採用することができる。

左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrのホイール内部には、モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrがそれぞれ組み込まれている。モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrは、いわゆるインホイールモータであって、それぞれ左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrとともに車両１のバネ下に配置され、モータトルクを左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrに伝達可能に連結されている。この車両１においては、各モータ３０fl、３０fr、３０rl、３０rrの回転をそれぞれ独立して制御することにより、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrに発生させる駆動力および制動力をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。

また、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrには、摩擦ブレーキ機構４０fl，４０fr，４０rl，４０rrが設けられている。摩擦ブレーキ機構４０fl，４０fr，４０rl，４０rrは、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrとともに回転するブレーキディスクロータ４１fl，４１fr，４１rl，４１rrと、油圧により図示しないホイールシリンダが作動してブレーキパッドをブレーキディスクロータ４１fl，４１fr，４１rl，４１rrに押し付けるブレーキキャリパ４２fl，４２fr，４２rl，４２rrとを備えている。

尚、車輪毎に設けられる構成については、その符号の末尾に、左前輪についてはfl、右前輪についてはfr、左後輪についてはrr、右後輪についてはrlを付しているが、以下の説明においては、車輪位置を特定する必要がある場合にのみ、末尾の符号を付すものとする。また、前輪と後輪とを特定する必要がある場合には、符号の末尾に、前輪についてはｆ、後輪についてはｒを付す。図面においては、車輪位置を特定する符号を末尾に付している。

本実施形態のサスペンション２０の構成（ジオメトリ）においては、図２に示すように、前輪１０fの接地点と瞬間回転中心Ｃfとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度（小さい方の角度）をθf、後輪１０rの接地点と瞬間回転中心Ｃrとを結ぶ線と接地水平面とのなす角度（小さい方の角度）をθrとすると、θfに比べてθrの方が大きいという関係を有する（θf＜θr）。従って、前輪１０ｆのサスペンション２０ｆの上下力変換率は、後輪１０ｒのサスペンション２０ｒの上下力変換率よりも小さい。以下、θf，θrを瞬間回転中心角度と呼ぶ。

車体Ｂに働く上下力の大きさは、図２に示すように、前輪１０f側については制駆動力Ｆf１（またはＦf２）にｔａｎ（θf）を乗算した値となり、後輪１０r側については制駆動力Ｆr１（またはＦr２）にｔａｎ（θr）を乗算した値となる。制駆動力を車体Ｂの上下力に変換する上下力変換率は、ｔａｎ（θf）、ｔａｎ（θr）で表される。上下力変換率を決定するのは、瞬間回転中心Ｃf，Ｃｒの位置であり、瞬間回転中心Ｃf，Ｃｒは、サスペンション２０（主に、リンク機構２１）によって決定される。

各モータ３０は、例えば、ブラシレスモータが使用される。各モータ３０は、モータドライバ３５に接続される。モータドライバ３５は、例えば、インバータであって、各モータ３０に対応するように４組設けられ、バッテリ７０から供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を各モータ３０に独立して供給する。これにより、各モータ３０は、独立に駆動制御されてトルクを発生し、各車輪１０に対して駆動力を付与する。このように、モータ３０に電力供給して駆動トルクを発生させることを力行と呼ぶ。

また、各モータ３０は、発電機としても機能し、各車輪１０の回転エネルギーにより発電して、発電電力をモータドライバ３５を介してバッテリ７０に回生することができる。このモータ３０の発電により発生する制動トルクは、車輪１０に対して制動力を付与する。以下、駆動力と制動力とに関して、両者を区別する必要が無い場合には、それらを制駆動力と呼び、駆動力であることを特定する必要がある場合には駆動力、制動力であることを特定する必要がある場合には制動力と呼ぶ。

各摩擦ブレーキ機構４０は、ブレーキアクチュエータ４５に接続される。ブレーキアクチュエータ４５は、摩擦ブレーキ機構４０に内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整するアクチュエータである。こうしたブレーキアクチュエータ４５は、周知であるため、詳細については説明しないが、例えば、摩擦ブレーキ機構４０のホイールシリンダに油圧を供給する油圧回路、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダ、昇圧ポンプ等を備えブレーキペダル踏力とは無関係に高圧の油圧を発生する動力油圧発生装置、動力油圧発生装置の出力する油圧を調整して目標油圧に制御するリニア制御弁、各輪のホイールシリンダに独立して油圧を供給する油圧回路を開閉する開閉制御弁、油圧回路の油圧を検出する油圧センサ等を備える。

ブレーキアクチュエータ４５は、こうした構成を備えることにより、前輪１０ｆの摩擦ブレーキ機構４０ｆと後輪１０ｒの摩擦ブレーキ機構４０ｒとをそれぞれ独立して制御できるように構成されている。つまり、前後輪１０ｆ，１０ｒで独立した摩擦制動力を発生させることができるように構成されている。こうしたブレーキアクチュエータ４５としては、例えば、左右前後輪１０のホイールシリンダ圧を独立して制御可能なリニア制御弁を備えた形式のもの（特開２０１４−１９２４７号公報）などを適用することができる。

モータドライバ３５およびブレーキアクチュエータ４５は、統合電子制御ユニット５０に接続されている。統合電子制御ユニット５０（以下、統合ＥＣＵ５０と呼ぶ）は、パワーマネジメントＥＣＵ５１と、モータＥＣＵ５２と、ブレーキＥＣＵ５３とから構成されている。パワーマネジメントＥＣＵ５１（以下、パワーＥＣＵ５１と呼ぶ）は、モータＥＣＵ５２およびブレーキＥＣＵ５３と相互に通信可能に接続されている。統合ＥＣＵ５０（パワーＥＣＵ５１、モータＥＣＵ５２、および、ブレーキＥＣＵ５３）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、各種プログラムを実行して、モータ３０および摩擦ブレーキ機構４０の作動を制御する。

統合ＥＣＵ５０は、ドライバーが車両を走行させるために操作した操作状態を検出する操作状態検出装置６０と、車両の運動状態を検出する運動状態検出装置６５とを接続し、それらの検出装置６０，６５から出力される検出信号が入力されるように構成されている。

操作状態検出装置６０は、アクセルペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ、ドライバーが操舵ハンドルを操作した操舵操作量を検出する操舵角センサ、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサなどを含む。運動状態検出装置６５は、各車輪１０の回転速度である車輪速を検出する車輪速センサ、４輪の車輪速に基づいて車体Ｂの走行速度である車体速を演算して検出する車速センサ、車体Ｂのヨーレートを検出するヨーレートセンサ、各車輪位置における車体Ｂ（バネ上）の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度センサ、車体Ｂの左右方向における横加速度を検出する横加速度センサ、車体Ｂのピッチレートを検出するピッチレートセンサ、車体Ｂのロールレートを検出するロールレートセンサ、各サスペンション２０のストローク量を検出するストロークセンサ、各車輪１０のバネ下の上下方向における上下加速度を検出するバネ下加速度センサなどを含む。尚、方向要素が含まれるセンサ値については、その符号によって方向が識別される。センサ値の大きさについて論じる場合には、センサ値の絶対値が用いられる。

パワーＥＣＵ５１は、主に、各モータ３０の目標制御量を演算する処理と、バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）、バッテリの端子電圧、バッテリに流れる電流、バッテリの温度などを監視する処理とを担当する。各モータ３０の目標制御量は、こうしたバッテリ７０の状態に応じて制限される。パワーＥＣＵ５１は、演算した各モータ３０の目標制御量をモータＥＣＵ５２に送信する。

モータＥＣＵ５２は、パワーＥＣＵ５１から送信された各車輪１０の目標制御量に基づいて、各モータ３０の通電を制御する処理を担当する。

ブレーキＥＣＵ５３は、各車輪１０に付与する制動力の目標制御量を回生制動による回生制御量と摩擦制動による摩擦制御量とに分けて演算する処理、回生制動に係る目標制御量をパワーＥＣＵ５１に送信する処理、および、摩擦制動に係る目標制御量に基づいてブレーキアクチュエータ４５の作動を制御する処理を担当する。

次に、アクセル操作時におけるパワーＥＣＵ５１の処理について説明する。図４は、パワーＥＣＵ５１により実施される駆動制御ルーチンを表すフローチャートである。パワーＥＣＵ５１は、ブレーキＥＣＵ５３から回生制動要求を受信していない場合に、駆動制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。

本ルーチンが起動すると、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ１１において、ドライバー操作状態と車両運動状態とを検出する。この場合、パワーＥＣＵ５１は、操作状態検出装置６０のセンサ値から得られるアクセル操作量、操舵操作量を取得するとともに、運動状態検出装置６５により検出されるセンサ値から得られる車速、および、車体Ｂの運動状態（ヨー運動、ロール運動、ピッチ運動、ヒーブ運動）の程度を表す運動状態量を取得する。

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ１２において、アクセル操作量に基づいてドライバー要求駆動力Ｆａreqを演算する。ドライバー要求駆動力Ｆａreqは、ドライバーの要求している車両全体で発生させるべき車両前後方向の駆動力、つまり、走行用の駆動力（車輪１０の回転速度を増加させる向きの力）である。パワーＥＣＵ５１は、アクセル操作量からドライバー要求駆動力Ｆａreqを導くマップ等の関係付けデータを記憶しており、この関係付けデータを使ってドライバー要求駆動力Ｆａreqを演算する。例えば、ドライバー要求駆動力Ｆａreqは、アクセル操作量（アクセル開度等）が大きくなるに従って増加する値に設定される。

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ１３において、車両運動制御を行うために必要な制御量である、左前輪１０flの制御用制駆動力Ｆｃfl，右前輪１０frの制御用制駆動力Ｆｃfr，左後輪１０rlの制御用制駆動力Ｆｃrl，右後輪１０rrの制御用制駆動力Ｆｃrrを演算する。以下、４輪の制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrについては、対応する車輪１０毎に区別する必要が無い場合には、それらを制御用制駆動力Ｆｃｘと総称する。

車両運動制御は、理想ヨーレートとヨーレートセンサにより検出される実ヨーレートとの偏差が許容値を超えている場合、あるいは、ロール状態量、ピッチ状態量、ヒーブ状態量の少なくとも一つが許容値を超えている場合等において実行される。従って、車両運動制御を実行する必要がない場合には、制御用制駆動力Ｆｃｘはゼロに設定される。

例えば、各車輪１０の制御用制駆動力Ｆｃｘは、車両の重心Ｃｇを通る前後方向軸（ロール軸）回りの車体Ｂのロール運動を抑制する目標ロールモーメントＭxと、車両の重心Ｃｇを通る左右方向軸（ピッチ軸）回りの車体Ｂのピッチ運動を抑制する目標ピッチモーメントＭyと、車両の重心Ｃｇを通る鉛直方向軸（ヨー軸）回りに車両を旋回させる目標ヨーモーメントＭzと、車両の重心Ｃｇ位置における上下運動であるヒーブ運動（バウンシング）を抑制する目標ヒーブ力Ｆzとを用いて演算される。これらの目標値の演算については、公知の種々の演算手法を採用することができる。

例えば、パワーＥＣＵ５１は、ストロークセンサ、バネ上上下加速度センサにより検出されるセンサ値により４輪位置での上下方向の位置、速度、加速度を検出してロール状態量、ピッチ状態量、ヒーブ状態量を検出し、これらの運動を打ち消すように、検出した状態量と予め所定の関係を有する目標ロールモーメントＭx、目標ピッチモーメントＭy、目標ヒーブ力Ｆzを演算する。また、パワーＥＣＵ５１は、操舵角および車速に基づいて設定される理想ヨーレートとヨーレートセンサにより検出される実ヨーレートとの偏差に基づいて、その偏差が無くなるように設定される目標ヨーモーメントＭzを演算する。

パワーＥＣＵ５１は、例えば、次式により制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを計算する。

ここで、ｔfは、左右前輪１０fのトレッド幅、ｔrは、左右後輪１０rのトレッド幅を表す。Ｌfは、車両の重心Ｃｇと左右前輪１０fの中心との間の前後方向水平距離、Ｌrは、車両の重心Ｃｇと左右後輪１０rの中心との間の前後方向水平距離を表す。

この場合、モータＥＣＵ５２は、目標ロールモーメントＭx、目標ピッチモーメントＭy、目標ヨーモーメントＭz、目標ヒーブ力Ｆzのうちの３つを選択して制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを計算する。これは、最終的に各車輪１０に発生させる制駆動力が、ドライバー要求駆動力Ｆａreqで決められるため、つまり、制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrの合計値をゼロにするという制約があるため、４つの目標値を同時に使って演算できないからである。この場合、モータＥＣＵ５２は、ヨー運動制御が必要な場合には、目標ヨーモーメントＭzと目標ロールモーメントＭxとを優先的に選択し、その２つの目標値Ｍz，Ｍxと、残りの目標ピッチモーメントＭy、目標ヒーブ力Ｆzの何れか一方の目標値とを使って、制御用制駆動力Ｆｃfl，Ｆｃfr，Ｆｃrl，Ｆｃrrを演算する。

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ１４において、左前輪１０flの目標制駆動力Ｆfl，右前輪１０frの目標制駆動力Ｆfr，左後輪１０rlの目標制駆動力Ｆrl，右後輪１０rrの目標制駆動力Ｆrrを次式により演算する。
Ｆfl＝αｆ・Ｆａreq＋Ｆｃfl
Ｆfr＝αｆ・Ｆａreq＋Ｆｃfr
Ｆrl＝αr・Ｆａreq＋Ｆｃrl
Ｆrr＝αr・Ｆａreq＋Ｆｃrr
ここで、αｆは、ドライバー要求駆動力Ｆａreqが前輪１０ｆの１輪に配分される配分比を表し、αrは、ドライバー要求駆動力Ｆａreqが後輪１０ｒの１輪に配分される配分比を表す（２αｆ＋２αｒ＝１）。前後輪配分比αｆ、αrは、前後輪１０ｆ，１０ｒともに同じ値（＝１／４）に設定されてもよいし、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで異なるように設定されてもよい。以下、４輪の目標制駆動力Ｆfl，Ｆfr，Ｆrl，Ｆrrについては、対応する車輪１０毎に区別する必要が無い場合には、それらを目標制駆動力Ｆｘと総称する。

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ１５において、各車輪１０ごとの目標制駆動力Ｆｘをモータ３０を駆動するための目標モータトルクＴｘに変換し、目標モータトルクＴｘを表す制駆動指令信号をモータＥＣＵ５２に送信する。これにより、モータＥＣＵ５２は、目標モータトルクＴｘに従って、モータ３０が目標トルクを発生するように生成した制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）をモータドライバ３５に出力する。こうして、モータドライバ３５のスイッチング素子のデューティ比が制御されて、目標トルクに対応した電流がモータ３０に流れ、車輪１０に制駆動力が発生する。

目標モータトルクＴｘが駆動トルクを表している場合には、モータ３０が力行制御されてモータドライバ３５からモータ３０に電流が流れる。目標モータトルクＴｘが制動トルクを表している場合には、モータ３０が回生制御されてモータ３０からモータドライバ３５を介してバッテリ７０に電流が流れる。こうして、各車輪１０に目標制駆動力Ｆｘ相当の制駆動力が発生する。各車輪１０の制駆動力の合計は、ドライバー要求駆動力Ｆａreq相当の値となる。

パワーＥＣＵ５１は、制駆動指令信号をモータＥＣＵ５２に送信すると、駆動制御ルーチンを一旦終了する。そして、所定の短い周期にて駆動制御ルーチンを繰り返す。

次に、ブレーキ操作時における処理について説明する。図５は、ブレーキＥＣＵ５３により実施されるメインブレーキ制御ルーチンを表すフローチャートであり、図６は、パワーＥＣＵ５１により実施される回生ブレーキ制御ルーチンを表すフローチャートである。ブレーキＥＣＵ５３は、ブレーキペダル操作が行われているあいだ、メインブレーキ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。また、パワーＥＣＵ５１は、ブレーキＥＣＵ５３から回生制動要求を受信しているあいだ、回生ブレーキ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。

メインブレーキ制御ルーチンが起動すると、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２１において、ドライバー操作状態と車両運動状態とを検出する。この場合、ブレーキＥＣＵ５３は、操作状態検出装置６０のセンサ値から得られるブレーキ操作量、運動状態検出装置６５のセンサ値から得られる車速、車輪速を取得する。

続いて、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２２において、ブレーキ操作量に基づいて車両の目標減速度を演算する。ブレーキＥＣＵ５３は、ブレーキ操作量から目標減速度を導く関係付けデータを記憶しており、この関係付けデータに基づいて目標減速度を演算する。続いて、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２３において、車両を目標減速度で減速させるために必要となる車輪１０のドライバー要求制動力Ｆｂreqを演算する。ドライバー要求制動力Ｆｂreqは、本発明のトータル要求制動力に相当する。

続いて、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２４において、ドライバー要求制動力Ｆｂreqを、前後輪別に、回生制動力と摩擦制動力とに配分した、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rを演算する。これらの前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rは、それぞれ左右２輪分の値とする。（左右片側輪は、その半分の値となる。）尚、記号Ｆに続く、記号「ｒ」は、regenerativeの頭文字、記号「ｆ」は、frictionの頭文字を表す。また、それらの記号の後に続く、記号「f」はfrontの頭文字を表し、記号「r」はrearの頭文字を表す。

このステップＳ２４における演算処理については、本発明の特徴部分に関係するため、本ルーチンの全体説明の後に詳述する。

ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２４において、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rを演算すると、続くステップＳ２５において、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、および、後輪要求回生制動力Ｆｒ_rをパワーＥＣＵ５１に送信する。パワーＥＣＵ５１は、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、および、後輪要求回生制動力Ｆｒ_rを受信すると、図６に示す回生ブレーキ制御ルーチンを実施する。

回生ブレーキ制御ルーチンが起動すると、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ４１において、左右前後輪の目標制駆動力Ｆｘを演算する。パワーＥＣＵ５１は、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、および、制御用制駆動力Ｆｃｘを使って、左前輪１０flの目標制駆動力Ｆfl，右前輪１０frの目標制駆動力Ｆfr，左後輪１０rlの目標制駆動力Ｆrl，右後輪１０rrの目標制駆動力Ｆrrを次式により演算する。この場合、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_rは、左右輪間において２等分される。また、パワーＥＣＵ５１は、このステップＳ４１において、制御用制駆動力Ｆｃｘを上述（Ｓ１３）のように演算する。
Ｆfl＝Ｆｃfl−Ｆｒ_f／２
Ｆfr＝Ｆｃfr−Ｆｒ_f／２
Ｆrl＝Ｆｃrl−Ｆｒ_r／２
Ｆrr＝Ｆｃrr−Ｆｒ_r／２

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ４２において、各車輪１０ごとの目標制駆動力Ｆｘをモータ３０を駆動するための目標モータトルクＴｘに変換し、目標モータトルクＴｘを表す制駆動指令信号をモータＥＣＵ５２に送信する。これにより、モータＥＣＵ５２は、目標モータトルクＴｘに従って、モータドライバ３５に駆動信号を出力する。目標モータトルクＴｘが駆動トルクを表している場合には、モータ３０が力行制御されてモータドライバ３５からモータ３０に電流が流れる。目標モータトルクＴｘが制動トルクを表している場合には、モータ３０が回生制御されてモータ３０からモータドライバ３５を介してバッテリ７０に電流が流れる。こうして、各車輪１０に目標制駆動力Ｆｘ相当の制駆動力が発生する。

続いて、パワーＥＣＵ５１は、ステップＳ４３において、４輪において実際に発生させた回生制動力である実行回生制動力（左前輪実行回生制動力Ｆｒ_fl_real，右前輪実行回生制動力Ｆｒ_fr_real，左後輪実行回生制動力Ｆｒ_rl_real，右後輪実行回生制動力Ｆｒ_rr_real）をブレーキＥＣＵ５３に送信して回生ブレーキ制御ルーチンを一旦終了する。パワーＥＣＵ５１は、ブレーキＥＣＵ５３から回生制動要求を受信しているあいだ回生ブレーキ制御ルーチンを繰り返し実施する。

再び、図５を参照して、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２６において、パワーＥＣＵ５１から送信された実行回生制動力（左前輪実行回生制動力Ｆｒ_fl_real，右前輪実行回生制動力Ｆｒ_fr_real，左後輪実行回生制動力Ｆｒ_rl_real，右後輪実行回生制動力Ｆｒ_rr_real）を受信する。続いてブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２７において、４輪ごとに、要求回生制動力と実行回生制動力との差ΔＦｒ（Ｆｒ_f／２−Ｆｒ_fl_real，Ｆｒ_f／２−Ｆｒ_fr_real，Ｆｒ_r／２−Ｆｒ_rl_real，Ｆｒ_r／２−Ｆｒ_rr_real）を演算する。そして、この差ΔＦｒを補正値として、この補正値を、それぞれ各輪の要求摩擦制動力（左前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f／２，右前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f／２，左後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_r／２，右後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_r／２）に加算して、補正後左前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fl*，補正後右前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fr*，補正後左後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rl*，補正後右後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rr*を算出する。
Ｆｆ_fl*＝Ｆｆ_f／２＋（Ｆｒ_f／２−Ｆｒ_fl_real）
Ｆｆ_fr*＝Ｆｆ_f／２＋（Ｆｒ_f／２−Ｆｒ_fr_real）
Ｆｆ_rl*＝Ｆｆ_r／２＋（Ｆｒ_r／２−Ｆｒ_rl_real）
Ｆｆ_rr*＝Ｆｆ_r／２＋（Ｆｒ_r／２−Ｆｒ_rr_real）

続いて、ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２８において、補正後左前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fl*，補正後右前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fr*，補正後左後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rl*，補正後右後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rr*に基づいて、ブレーキアクチュエータ４５の作動を制御する。ブレーキＥＣＵ５３は、油圧回路の制御油圧と摩擦制動力との関係を設定する関係付けデータを記憶し、この関係付けデータを使って、補正後左前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fl*，補正後右前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fr*，補正後左後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rl*，補正後右後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rr*を発生させるために必要な４輪ごとの目標制御油圧を設定する。ブレーキＥＣＵ５３は、油圧センサにより検出される左右前後輪１０のホイールシリンダ圧が目標制御油圧に追従するようにリニア制御弁の通電を制御する。これにより摩擦ブレーキ機構４０が作動して、各車輪１０を摩擦力によって制動する。

ブレーキＥＣＵ５３は、ステップＳ２８の処理を実行するとメインブレーキ制御ルーチンを一旦終了する。ブレーキＥＣＵ５３は、所定の演算周期でメインブレーキ制御ルーチンを繰り返す。

これにより、車輪１０は、モータ３０の電力回収によって発生する回生制動力と、摩擦ブレーキ機構４０の摩擦抵抗によって発生する摩擦制動力とによって制動される。

次に、ステップＳ２４の演算処理について説明する。ステップＳ２４は、ドライバー要求制動力Ｆｂreqを、前後輪別に、回生制動力と摩擦制動力とに配分した、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rを演算する処理である。上述したように、前輪１０ｆのサスペンション２０ｆと後輪１０ｒのサスペンション２０ｒとでは、瞬間回転中心角θf，θrが異なっている（θｆ＜θｒ）。このため、上下力変換率は、前輪１０ｆのサスペンション２０ｆの方が後輪１０ｒのサスペンション２０ｒに比べて小さい（ｔａｎ（θｆ）＜ｔａｎ（θｒ））。従って、仮に、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで同等の大きさの上下力が要求される場合にその要求される上下力が大きくなるとき、上下変換率の小さい側のサスペンション２０ｆに連結される前輪１０ｆを制駆動するモータ３０ｆが、上下変換率の大きい側のサスペンション２０ｒに連結される後輪１０ｒを駆動するモータ３０ｒよりも先に回生能力の限界に達してしまう。

そこで、ステップＳ２４においては、ドライバー要求制動力Ｆｂreqを要求摩擦制動力と要求回生制動力とに配分するにあたって、上下力変換率の小さい側のサスペンション２０ｆに連結される車輪１０（本実施形態では前輪１０ｆ）に対しては、上下力変換率の大きい側のサスペンション２０ｒに連結される車輪１０（本実施形態では後輪１０ｒ）に比べて、要求回生制動力を小さく設定する。本実施形態においては、車輪１０の制駆動力によってサスペンション２０を介して車体Ｂに追加的に付与することができる上下方向の力（上下力）の余力が、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで同等となるように、要求摩擦制動力と要求回生制動力との配分を決定する。

ここでは、演算に使用する符号を以下のように定義する。以下においては既に説明した符号も改めて定義されている。前輪の制動力、後輪の制動力に関しては、左右両輪（２輪）の制動力の合計値として説明する。尚、前輪の制動力、後輪の制動力に関して、左右片側輪（１輪）の値として考えても同じことであるが、その場合には、下記のドライバー要求制動力は、Ｆｂreq／２となる。
前輪の要求回生制動力：Ｆｒ_f
前輪の要求摩擦制動力：Ｆｆ_f
後輪の要求回生制動力：Ｆｒ_r
後輪の要求摩擦制動力：Ｆｆ_r
前輪のトータル要求制動力：Ｆｂｆ（＝Ｆｒ_f＋Ｆｆ_f）
後輪のトータル要求制動力：Ｆｂｒ（＝Ｆｒ_r＋Ｆｆ_r）
前輪における要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分比：（Ｋｒ_f：Ｋｆ_f）
（Ｋｒ_f＋Ｋｆ_f＝１）
後輪における要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分比：（Ｋｒ_r：Ｋｆ_r）
（Ｋｒ_r＋Ｋｆ_r＝１）
前後輪における制動力配分比：（前輪側Ｋ_f：後輪側Ｋ_r）
（Ｋ_f＋Ｋ_r＝１）
ドライバー要求制動力：Ｆｂreq（＝Ｆｂｆ＋Ｆｂｒ）

前輪１０ｆにおける要求回生制動力は、次式にて計算される。
Ｆｒ_f＝Ｆｂreq×Ｋ_f×Ｋｒ_f
後輪１０ｒにおける要求回生制動力は、次式にて計算される。
Ｆｒ_r＝Ｆｂreq×Ｋ_r×Ｋｒ_r
前輪１０ｆにおける要求摩擦制動力は、次式にて計算される。
Ｆｆ_f＝Ｆｂreq×Ｋ_f×Ｋｆ_f
後輪１０ｒにおける要求摩擦制動力は、次式にて計算される。
Ｆｆ_r＝Ｆｂreq×Ｋ_r×Ｋｆ_r

前後輪における制動力配分比（Ｋ_f：Ｋ_r）については、例えば、図７（ａ）に示すように、ドライバー要求制動力Ｆｂreqの大きさに応じて設定される。図７（ｂ）は、前輪トータル要求制動力Ｆｂｆと後輪トータル要求制動力Ｆｂｒとの関係を表している。この図からわかるように、前後輪における制動力配分比特性は、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが大きくなるに従って、前輪制動力配分比Ｋ_fが大きくなり、後輪制動力配分比Ｋ_rが小さくなるように設定されている。

１．上下力の余力
前輪１０ｆのモータ３０ｆと後輪１０ｒのモータ３０ｒとの最大発生トルクが等しいとして、前輪１０ｆおよび後輪１０ｒでそれぞれ発生できる最大の回生制動力をＦｍmaxとすると、前輪１０ｆで追加的に車体に付与できる上下力の余力Ｆｚｆｔ、後輪１０ｒで追加的に車体に付与できる上下力の余力Ｆｚｒｔは、次式にて表すことができる。
Ｆｚｆｔ＝（Ｆｍmax−Ｆｒ_f）・ｔａｎ（θｆ）
Ｆｚｒｔ＝（Ｆｍmax−Ｆｒ_r）・ｔａｎ（θｒ）
この場合、Ｆｒ_f，Ｆｒ_rは、左右２輪分の制動力として取り扱っているため、Ｆｍmaxについても、左右２輪分とする。

２．上下力余力の均等化
前輪側上下力余力Ｆｚｆｔと後輪側上下力余力Ｆｚｒｔとを等しくすれば、上下力を必要とする車両運動制御（車両のロール運動、ピッチ運動及びヒーブ運動）において、特定の車輪１０（本実施形態では前輪１０ｆ）だけが先に回生制動限界（モータで発生することのできる力の最大値）に達してしまうことを抑制することができる。従って、次式のように定義する。
Ｆｚｆｔ＝Ｆｚｒｔ
この式から、前輪要求回生制動力Ｆｒ_fと後輪要求回生制動力Ｆｒ_rとの関係を導き出す。ここで、ｔａｎ（θｒ）／ｔａｎ（θｆ）をΘとする。
（Ｆｍmax−Ｆｒ_f）・ｔａｎ（θｆ）＝（Ｆｍmax−Ｆｒ_r）・ｔａｎ（θｒ）
Ｆｍmax−Ｆｒ_f＝（Ｆｍmax−Ｆｒ_r）・Θ
この式を解くと、後輪要求回生制動力Ｆｒ_rは、次式（１）のように前輪要求回生制動力Ｆｒ_fの一次関数として表すことができる。
Ｆｒ_r＝｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmax＋（１／Θ）・Ｆｒ_f ・・・（１）

３．具体的な配分
図８は、上記式（１）を表したグラフである。Ａ点における後輪要求回生制動力Ｆｒ_rは、次式にて表すことができる。
Ｆｒ_r＝｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmax＝Ｆｂreq・Ｋ_r
従って、要求回生制動力を前輪１０ｆと後輪１０ｒとに配分するにあたって、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが、（１／Ｋ_r）・｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmaxより小さい場合には、前輪側上下力余力Ｆｚｆｔと後輪側上下力余力Ｆｚｒｔとを等しくすることはできない。この場合には、図８の０点からＡ点を直線で結んだライン上を移動する配分特性を設定すれば、前輪側上下力余力Ｆｚｆｔと後輪側上下力余力Ｆｚｒｔとが互いに最も近い値となる。

そこで、ブレーキＥＣＵ５３は、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが、（１／Ｋ_r）・｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmaxより小さい場合には、以下のように前後輪別に摩擦制動力Ｆｆ_f，Ｆｆ_rと回生制動力Ｆｒ_f，Ｆｒ_rとを設定する。
前輪要求回生制動力Ｆｒ_f＝０
前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f＝Ｆｂreq・Ｋ_f
後輪要求回生制動力Ｆｒ_r＝Ｆｂreq・Ｋ_r
後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_r＝０

従って、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが（１／Ｋ_r）・｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmaxより小さい場合には、前輪１０ｆに関しては、摩擦制動力のみによって制動力を発生させ、後輪１０ｒに関しては、回生制動力のみによって制動力を発生させるように回生／摩擦制動力配分が設定される。

また、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが、（１／Ｋ_r）・｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmax以上となる場合には前輪側上下力余力Ｆｚｆｔと後輪側上下力余力Ｆｚｒｔとを等しくすることができる。この場合には、上記式（１）で表される関係式を満たすように、前輪要求回生制動力Ｆｒ_fおよび後輪要求回生制動力Ｆｒ_rを設定すればよい。また、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_fは、前輪トータル要求制動力Ｆｂｆ（＝Ｆｂreq・Ｋ_f）から前輪要求回生制動力Ｆｒ_fを減算した値に設定し、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rは、後輪トータル要求制動力Ｆｂｒ（＝Ｆｂreq・Ｋ_r）から後輪要求回生制動力Ｆｒ_rを減算した値に設定すればよい。

図９は、上記の演算によって得られる、ドライバー要求制動力Ｆｂreqと、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_rおよび後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rのそれぞれとの関係を表している。ブレーキＥＣＵ５３は、図９で表される関係式、あるいは、マップ等のデータを記憶しており、ステップＳ２４においては、このデータを使って、前輪要求回生制動力Ｆｒ_f、前輪要求摩擦制動力Ｆｆ_f、後輪要求回生制動力Ｆｒ_r、後輪要求摩擦制動力Ｆｆ_rを演算する。この場合、図１０に示すように、前輪トータル要求制動力Ｆｂｆと後輪トータル要求制動力Ｆｂｒとは、配分特性（Ｋ_f：Ｋ_r）に維持される。

以上説明した本実施形態の車両用制動制御装置によれば、ドライバー要求制動力における要求回生制動力が、上下変換率が大きい側のサスペンション２０ｒに連結される後輪１０ｒよりも、上下変換率が小さい側のサスペンション２０ｆに連結される前輪１０ｆの方が小さくなるように、前後輪毎の、要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分が設定される。従って、車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御に要求される制御用制駆動力Ｆｃｘの増大に伴って、前輪１０ｆのモータ３０ｆが後輪１０ｒのモータ３０ｒよりも先に回生能力の限界に達してしまうという可能性を低減することができる。

例えば、図１１に示すように、上下変換率が小さい側の前輪１０ｆを摩擦制動力によって制動し、上下変換率が大きい側の後輪１０ｒを回生制動力によって制動することで、前輪１０ｆのモータ３０ｆの最大制駆動力Ｆｍmaxをフルに使える範囲で制御用制駆動力Ｆｃｘを発生させることができる。従って、車両運動制御能力を向上させることができる。ここでは、最大制駆動力Ｆｍmaxは、モータ３０の回生トルクによって発生できる最大制動力、および、その最大制動力と大きさ（絶対値）の等しい駆動力を表している。

また、本実施形態においては、車体Ｂに発生させることができる上下方向の力の余力が、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで同等となるように、要求摩擦制動力と要求回生制動力との配分を決定する。従って、モータ３０の有する能力を、前輪１０ｆ側と後輪１０ｒ側とで、それぞれ、車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御に有効に使うことができる。つまり、特定の車輪１０のモータ３０が先に能力限界に達してしまうことを低減して、前後左右輪１０の各モータ３０をバランス良く能力限界まで使うことができる。

また、車体Ｂに発生させることができる上下方向の力の余力が、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで同等にできない場合、つまり、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが設定値（（１／Ｋ_r））・｛（Θ−１）／Θ｝・Ｆｍmax）未満になる場合には、前輪１０ｆに配分されるトータル要求制動力の全てが摩擦制動力に設定される。従って、前輪１０ｆ側で発生させることができる上下力の余力を最大にしておくことができる。これにより、ドライバー要求制動力Ｆｂreqが少ない場合であっても、車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御を良好に実施することができる。

ここで、ヨー運動制御について検討してみる。例えば、図３（ａ）に示すように、回生制動力によって車両の制動中に、車体を左回り方向にヨー運動をさせる場合を考える。この場合、前後左右輪に要求回生制動力（−Ｆｒ_fl，−Ｆｒ_fr，−Ｆｒ_rl，−Ｆｒ_rr）を均等に発生させている状態から、左前輪１０flにはヨー制御用制動力（−Ｆｃ_yaw）が加えられ、右前輪１０frにはヨー制御用制動力（−Ｆｃ_yaw）とは反対方向のヨー制御用駆動力（＋Ｆｃ_yaw）が加えられる。

このようにヨー運動を制御した場合には、車体がロールしてしまう。そこで、ヨー運動制御時においては、前輪１０ｆ側で発生するロールモーメントと反対方向のロールモーメントを後輪１０ｒ側に発生させる必要がある。この場合、前輪１０ｆ側で発生するロールモーメントを打ち消すように、つまり、車両全体としてロールモーメントがゼロになるように、左後輪１０rlにロール制御用制動力（−Ｆｃ_roll）、右後輪１０rlにロール制御用制動力（−Ｆｃ_roll）とは反対方向のロール制御用駆動力（＋Ｆｃ_roll）を加えればよい。

しかし、前輪１０ｆ側と後輪１０ｒ側とで上下力変換率が異なるため、旋回方向の前後輪の合成制駆動力（要求回生制動力＋制御用制駆動力）を比較してみると、左前輪１０flの合成制駆動力Ｆflのほうが後輪１０rlの合成制駆動力Ｆrlよりも大きくなる。このため、左前輪１０flのモータ３０flが、他の車輪１０fr，１０rl，１０rrのモータ３０fr，３０rl，３０rrに比べて早く能力限界に達してしまう。従って、良好な車両運動制御を実施できないおそれがある。

これに対して、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、前輪１０ｆ側の要求回生制動力（−Ｆｒ_fl，−Ｆｒ_fr）を、後輪１０ｒ側の要求回生制動力（−Ｆｒ_rl，−Ｆｒ_rr）に比べて小さくしている（その分、前輪１０ｆ側には要求摩擦制動力が加えられている）。このため、左前輪１０flの合成制駆動力Ｆflと後輪１０rlの合成制駆動力Ｆrlとをほぼ等しくすることができる。従って、車両運動制御を前後輪１０ｆ，１０ｒのモータ３０ｆ，３０ｒの能力をフルに使って実施することができる。このため、車両運動制御を良好に実施することができる。

以上、本実施形態にかかる車両用制動力制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

＜変形例１：上下力変換率＞
例えば、本実施形態は、後輪１０ｒのサスペンション２０ｒが前輪１０ｆのサスペンション２０ｆよりも上下力変換率が大きい車両に適用されるものであるが、その逆、つまり、前輪１０ｆのサスペンション２０ｆが後輪１０ｒのサスペンション２０ｒよりも上下力変換率が大きい車両にも適用できる。その場合には、ドライバー要求制動力における要求回生制動力の配分比は、前輪１０ｆ側に比べて後輪１０ｒ側の値を大きくすればよい。

＜変形例２：車両形式＞
また、本実施形態においては、前後左右輪１０にそれぞれインホイールモータ３０を設け、前後左右輪１０を独立して制駆動する車両に適用される車両用制動力制御装置について説明したが、本発明の車両用制動力制御装置は、こうした形式の車両への適用に限るものではない。例えば、４つのモータを車体Ｂ側に設け、前後左右輪１０に独立した駆動トルクおよび制動トルクを伝達する形式の車両に適用することもできる。

また、例えば、左右前輪１０ｆを共通のモータで駆動し、左右後輪１０ｒを他のモータで共通に駆動する前後輪独立駆動形式の車両に適用することもできる。共通のモータで左右輪を駆動する形式の場合、左右輪に異なった大きさの制駆動力を発生させることができないため、車両の重心Ｃｇを通る前後方向軸回りのロール運動、車両の重心Ｃｇを通る鉛直方向軸回りのヨー運動に関しては制御することはできない。しかし、車両の重心Ｃｇを通る左右方向軸回りのピッチ運動、および、車両の重心Ｃｇ位置における上下運動であるヒーブ運動については、要求回生制動力Ｆｒ_f，Ｆｒ_rに、左右輪で互いに等しい制御用制駆動力Ｆｃｘを加算することによって、制御することができる。

＜変形例３：トータル要求制駆動力＞
また、本実施形態においては、ブレーキペダル操作によって発生したドライバー要求制動力を要求回生制動力と要求摩擦制動力とに配分するが、必ずしも、ブレーキペダル操作時に限るものではない。例えば、自動走行運転中における自動制動時、トラクション制御（ＴＲＣ）の実施による制動時、車両の横滑りを抑制する横滑り抑制制御の実施による制動時、等において発生する要求制動力（本発明のトータル要求制動力に相当する）を、上記実施形態のように、前後輪別に、要求回生制動力と要求摩擦制動力とに配分することもできる。従って、本発明におけるトータル要求制動力は、ドライバー要求制動力に限るものではなく、自動走行運転時等において発生する要求制動力であってもよい。

＜変形例４：回生制動力の配分＞
また、例えば、本実施形態においては、車体Ｂに発生させることができる上下方向の力の余力が、前輪１０ｆと後輪１０ｒとで同等となるように、前後輪毎の、要求回生制動力と要求摩擦制動力との配分を設定するが、必ずしも、そのように配分を設定する必要はなく、前輪要求回生制動力が後輪要求回生制動力よりも小さく設定される構成であればよい。

１…車両、１０…車輪、１０ｆ…前輪、１０ｒ…後輪、２０…サスペンション、２１…リンク機構、３０…モータ、３５…モータドライバ、４０…摩擦ブレーキ機構、４５…ブレーキアクチュエータ、５０…統合ＥＣＵ、５１…パワーマネジメントＥＣＵ、５２…モータＥＣＵ、５３…ブレーキＥＣＵ、６０…操作状態検出装置、６５…運動状態検出装置、７０…バッテリ、Ｂ…車体、Ｃf，Ｃｒ…瞬間回転中心、Ｆａreq…ドライバー要求駆動力、Ｆｂreq…ドライバー要求制動力、Ｆｃｘ…制御用制駆動力、Ｆｆ_f…前輪要求摩擦制動力、Ｆｒ_f…前輪要求回生制動力、Ｆｆ_r…後輪要求摩擦制動力、Ｆｒ_r…後輪要求回生制動力。

Claims (4)

1. 前後の車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの駆動トルクおよび回生制動トルクを伝達して前記車輪に制駆動力を発生させるモータと、
   前記車輪に、少なくとも前後輪独立した大きさの機械的な摩擦抵抗を付与して前記車輪に制動力を発生させる摩擦ブレーキ装置と、
   前記車輪を車体に連結するとともに、前記モータの駆動トルクおよび回生制動トルクを車体の上下方向の力に変換可能なサスペンションと、
   車両を減速させるために要求されるトータル要求制動力を、前記モータにより発生させる要求回生制動力と、前記摩擦ブレーキ装置で発生させる要求摩擦制動力とに、前後輪独立して配分する要求制動力配分手段と、
   前記要求制動力配分手段により配分された要求回生制動力と、前記車体の上下方向の力を必要とする車両運動制御のために必要な制御用制駆動力とに基づいて、前記モータで発生させる車輪の目標制駆動力を演算し、前記目標制駆動力に基づいて前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、
   前記要求摩擦制動力に基づいて前記摩擦ブレーキ装置の作動を制御する摩擦ブレーキ制御手段と
   を備えた車両用制動力制御装置において、
   前記サスペンションは、前輪側と後輪側とで、前記車輪の制駆動力を前記車体の上下方向の力に変換する変換率が異なるように構成され、
   前記要求制動力配分手段は、前記要求回生制動力が、前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪よりも、前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪の方が小さくなるように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定する車両用制動力制御装置。
2. 請求項１記載の車両用制動力制御装置において、
   前記要求制動力配分手段は、前記車輪の制駆動力によって前記サスペンションを介して車体に追加的に付与することのできる上下方向の力の余力が、前輪側と後輪側とで同等となるように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定する車両用制動力制御装置。
3. 請求項２記載の車両用制動力制御装置において、
   前記要求制動力配分手段は、前記トータル要求制動力が予め設定された設定値未満となる場合には、前記要求回生制動力を前記変換率が大きい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分するとともに、前記要求摩擦制動力を前記変換率が小さい側のサスペンションに連結される車輪のみに配分するように、前記前後輪毎の、前記要求回生制動力と前記要求摩擦制動力との配分を設定する車両用制動力制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両用制動力制御装置において、
   前記モータは、前後左右の車輪を独立して駆動するように設けられており、
   前記モータ制御手段は、前後左右の車輪ごとに前記車両運動制御のために必要な制御用制駆動力を演算するように構成された車両用制動力制御装置。

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