JP6664885B2 - Vehicle braking / driving torque control device - Google Patents

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Description

この発明は、車両のタイヤスリップを抑制し、かつ姿勢の安定性を確保するための制駆動トルク制御装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking / driving torque control device for suppressing a tire slip of a vehicle and ensuring stability of a posture.

従来より、左右独立駆動車のトラクション制御手法として、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御が提案されている。従来技術１（特許文献１）では、左右輪を一対として、片方のモータ回転速度に基づいて、制御対象とするもう片方のモータ回転速度の基準速度を決める。ここで決めた基準速度に一定の許容速度範囲を加算して、それを制御対象のモータ回転速度の制限速度範囲として設定する。設定した制限速度範囲に基づいてトルク指令値に制限を設けることにより、スリップしやすい路面でもグリップを保ち安定した走行ができる。   Conventionally, as a traction control method for left and right independently driven vehicles, control to suppress tire slip that occurs when accelerating or decelerating in places with a low coefficient of road surface friction and to suppress generation of unnecessary yaw moment in the vehicle Has been proposed. In the prior art 1 (Patent Literature 1), the reference speed of the other motor to be controlled is determined based on the rotation speed of one motor with the left and right wheels as a pair. A certain permissible speed range is added to the reference speed determined here, and this is set as the speed limit range of the motor rotation speed to be controlled. By providing a limit on the torque command value based on the set speed limit range, stable running can be performed while maintaining grip even on a road surface where slippage is likely.

従来技術２（非特許文献１）では、左右独立駆動車で車輪の目標スリップ率を設定し、目標スリップ率と実際のスリップ率との差に応じて駆動トルクを制御することで、目標スリップ率に追従するよう車輪のスリップを抑制する。   In prior art 2 (Non-Patent Document 1), a target slip ratio is set by setting a target slip ratio of wheels in a left-right independent driving vehicle and controlling a driving torque according to a difference between the target slip ratio and an actual slip ratio. Slip of the wheel is controlled so as to follow.

特開２００８−１０９７８７号公報JP 2008-109787 A

藤田武志ら著：電動車両のトラクション制御、自動車技術会 秋季学術講演会前刷集、No.107-08 （2008）、11-16Takeshi Fujita et al .: Traction Control of Electric Vehicles, Preprints of the Automotive Engineering Society Autumn Meeting, No.107-08 (2008), 11-16

従来技術１の制御では、路面摩擦係数、車輪に働く前後力、あるいは車輪のスリップ率など路面状況や車輪の滑りに関する情報を用いていないため、車輪のスリップを十分に抑制できない場面もあると予想される。   Since the control of the prior art 1 does not use information on road surface conditions and wheel slip such as a road surface friction coefficient, a longitudinal force acting on wheels, or a wheel slip ratio, it is expected that there may be situations where wheel slip cannot be sufficiently suppressed. Is done.

従来技術２の制御では、左右輪の目標スリップ率を同じにしているため、左右輪で路面特性が異なると発生する前後力に左右差が生じる。その結果、意図しないヨーイング運動が生じる可能性がある。   In the control of the prior art 2, since the target slip ratios of the left and right wheels are the same, a left-right difference occurs in the longitudinal force generated when the road surface characteristics are different between the left and right wheels. As a result, unintended yawing motion may occur.

このような課題を解消するため、路面摩擦係数が低い場所等で発進や加速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生することを抑える制御を提案した。例えば、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御することで、車両に不要なヨーモーメントが発生しないように制御する。   In order to solve such a problem, a control has been proposed that suppresses tire slip that occurs when starting or accelerating at a place where the road surface friction coefficient is low, and also suppresses generation of unnecessary yaw moment in the vehicle. For example, by estimating the longitudinal force generated by the driving wheels of the left and right independent driving vehicles with respect to the road surface and controlling the driving torque so that the left and right longitudinal forces match the lower one, unnecessary vehicle unnecessary Control is performed so that no yaw moment is generated.

しかし、上記提案例では、車両姿勢の制御の上で課題がある。すなわち、上記提案例では、左右独立駆動車のそれぞれの駆動輪が路面に対して発生している前後力を推定し、左右の前後力が低い方に一致するように駆動トルクを制御しているが、例えば摩擦ブレーキの引き摺りトルク等の外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。また、特許文献１には記載されていないが、制動時も同様に外力が左右輪で大きく異なると、推定した前後力が実際の前後力から大きくずれてしまう。これらの場合、推定した左右の前後力を低い方に一致させるよう制駆動トルクを制御しても実際の前後力は左右で異なるため、車両には不要なヨーモーメントが発生し車両姿勢が変化する場合がある。また路面が局所的に異なる等の路面摩擦係数の急変があると、制御が応答性良く追従できない場合には同様に不要なヨーモーメントが車両に発生し、車両姿勢が変化する場合ある。   However, the above proposed example has a problem in controlling the vehicle attitude. That is, in the above proposed example, the longitudinal force generated by the driving wheels of the left and right independent driving vehicles with respect to the road surface is estimated, and the driving torque is controlled such that the left and right longitudinal forces match the lower one. However, if the external force such as the drag torque of the friction brake is significantly different between the left and right wheels, the estimated longitudinal force is greatly deviated from the actual longitudinal force. Although not described in Patent Literature 1, if the external force similarly differs greatly between the left and right wheels during braking, the estimated longitudinal force will greatly deviate from the actual longitudinal force. In these cases, even if the braking / driving torque is controlled so that the estimated left / right longitudinal force matches the lower one, the actual longitudinal force differs between the left and right, so that an unnecessary yaw moment is generated in the vehicle and the vehicle attitude changes. There are cases. In addition, if there is a sudden change in the road surface friction coefficient such as a locally different road surface, an unnecessary yaw moment is similarly generated in the vehicle if the control cannot be followed with good responsiveness, and the vehicle attitude may change.

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる車両の制駆動トルク制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and suppresses tire slip that occurs when accelerating or decelerating in a place where the road surface friction coefficient is low, and generates an unnecessary yaw moment in the vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle braking / driving torque control device capable of suppressing a change in vehicle attitude even in such a case.

この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、左右の車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源４を有する車両１を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪２の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪２のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置１４と、前記車両１の姿勢を制御する車両姿勢制御装置１５とを備え、
前記車両姿勢制御装置１５は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段２３と、
車両１に搭載したセンサ１９から測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段２４と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪２を制御輪として設定する制御輪設定手段２５と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段２６Ａおよび前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段２６Ｂの少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段２６とを備え、
前記上限スリップ率計算手段２６Ａは、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段２６Ｂは、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、
前記制御輪設定手段２５は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段２６は、車両１の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段２６Ａが、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段２６Ｂが、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする。 The braking / driving torque control device for a vehicle according to the present invention is a vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle 1 having a braking / driving source 4 capable of independently controlling a braking torque or a driving torque of left and right wheels 2,
A slip rate control device 14 for controlling the braking torque or the driving torque of the left and right wheels 2 to control the slip rate of the wheels 2 to be equal to or less than an upper limit slip rate or equal to or greater than a lower limit slip rate, and control an attitude of the vehicle 1. And a vehicle attitude control device 15 that performs
The vehicle attitude control device 15 includes:
Target yaw rate calculating means 23 for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle;
A yaw rate deviation calculating means 24 for calculating a yaw rate deviation which is a deviation between the actual yaw rate measured from the sensor 19 mounted on the vehicle 1 and the target yaw rate;
Control wheel setting means 25 for setting the wheel 2 for changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio as a control wheel;
A limiting slip rate calculating means 26 having at least one of an upper limit slip rate calculating means 26A for calculating the upper limit slip rate of the control wheel and a lower limit slip rate calculating means 26B for calculating the lower limit slip rate ,
The upper-limit slip rate calculating means 26A sets the slip rate at which the longitudinal force is substantially saturated during braking as the upper-limit slip rate, and the lower-limit slip rate calculating means 26B calculates the slip rate at which the longitudinal force is substantially saturated during driving. Rate is set as the lower limit slip rate,
Before SL controlled wheel setting means 25, when the yaw rate deviation has occurred in the vehicle, it sets the one of the wheels of the right or left as a control wheel,
In order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle 1, the upper limit slip ratio calculating unit 26A sets the upper limit slip ratio to be smaller than the value before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip ratio. Calculating means 26B for making the lower limit slip rate larger than a value before the yaw rate deviation occurs;
It is characterized by the following.

この構成の制駆動トルク制御装置は、各車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御することができる車両１に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置１４は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、スリップ率制御装置１４は、下限スリップ率以上になるように前記車輪２の駆動トルクを制御する（スリップ率制御）。なお、一般的に、制動時においては、車輪２のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪２のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。
走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段２３により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ１９で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差（ヨーレート偏差）が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段２５はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２を前記制御輪２１として設定し、前記制限スリップ率計算手段２６は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２（制御輪）の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪２の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪２が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪２が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。
上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。この発明では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。 The braking / driving torque control device having this configuration is applied to the vehicle 1 that can independently control the braking torque or the driving torque of each wheel 2. If the slip rate generated during braking is positive and the slip rate generated during driving is negative, and the slip rate of a certain wheel 2 exceeds a preset upper limit slip rate, the slip rate control device 14 The braking torque or the driving torque of the wheels 2 is controlled as follows. When the slip ratio of a certain wheel 2 is lower than a preset lower limit slip ratio, the slip ratio control device 14 controls the driving torque of the wheel 2 so as to be equal to or higher than the lower limit slip ratio ( Slip rate control). In general, during braking, when the slip ratio of the wheel 2 increases, the longitudinal force that can be generated is saturated. Therefore, it is preferable to set the upper limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as the upper limit. Further, during driving, when the slip ratio of the wheel 2 decreases, the longitudinal force that can be generated is saturated. Therefore, it is preferable to set the lower limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as the lower limit.
During traveling, the target yaw rate is calculated by the target yaw rate calculating means 23 from the values of the vehicle speed, the steering angle, and the like, and the actual yaw rate is measured by a vehicle-mounted sensor 19 such as a yaw rate sensor. If a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate (yaw rate deviation) occurs while the slip ratio control is operating on one or more wheels, the control wheel setting means 25 generates a yaw moment for eliminating the deviation of the yaw rate. wheel sets the wheels 2 turning inner side of the direction that you want to generate a yaw moment as the control wheel 2 1, wherein the limit slip rate calculating means 26, during driving of the turning inner wheel side orientation to be generated yaw moment 2 (control wheel), and lowers the upper limit slip rate of the wheel 2 on the turning outer wheel side in which yaw moment is desired to be generated during braking. By lowering the upper limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheel 2 is increased to generate a yaw moment. Further, by increasing the lower limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheels 2 is reduced, and a yaw moment is generated.
If the value of the upper limit slip rate is decreased from positive to negative, drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip rate is increased from negative to positive, the control wheel during drive is applied. The braking torque acts. According to the present invention, it is possible to continuously switch between driving and braking only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio.

この発明では、各車輪２のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。なお、この明細書において、前記「加速」は、「発進」を含む意味である。さらに車両１に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または下上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生させ、これにより車両姿勢の変化を抑えても良い。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化できる。
この発明は、このように、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両１に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。 In the present invention, by controlling the slip ratio of each wheel 2, the tire slip generated when accelerating or decelerating in a place where the road surface friction coefficient is low is suppressed to be equal to or less than the upper limit slip ratio or equal to or more than the lower limit slip ratio. In this specification, the term "acceleration" includes "starting". Furthermore, by lowering the upper limit slip rate or increasing the lower upper limit slip rate in accordance with the yaw rate deviation generated in the vehicle 1, a moment for eliminating the yaw rate deviation may be generated, thereby suppressing a change in the vehicle attitude. Since the control is performed to suppress the slip ratio by lowering the upper limit slip ratio or increasing the lower limit slip ratio, there is no possibility of wheel spin or tire lock due to braking / driving torque, and the vehicle posture can be further stabilized.
As described above, the present invention suppresses tire slip that occurs when accelerating or decelerating in places where the road surface friction coefficient is low, and suppresses changes in the vehicle attitude even when an unnecessary yaw moment occurs in the vehicle 1. Can be suppressed.

この発明において、前記制限スリップ率計算手段２６が前記上限スリップ率計算手段２６Ａを有し、この上限スリップ率計算手段２６Ａは、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくしても良い。
この発明において、前記制限スリップ率計算手段２６が前記下限スリップ率計算手段２６Ｂを有し、この下限スリップ率計算手段２６Ｂは、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくしても良い。
ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。 In the present invention, the limited slip rate calculating means 26 has the upper limit slip rate calculating means 26A, and the upper limit slip rate calculating means 26A is configured to control the upper limit slip rate on the turning inner wheel side during braking according to the magnitude of the yaw rate deviation. The rate may be reduced.
In the present invention, the limited slip rate calculating means 26 has the lower limit slip rate calculating means 26B, and the lower limit slip rate calculating means 26B is configured to perform the lower limit slip rate on the turning outer wheel side during driving in accordance with the magnitude of the yaw rate deviation. The rate may be increased.
By lowering the upper limit slip rate or increasing the lower limit slip rate as the magnitude of the yaw rate deviation increases, the generated yaw rate deviation can be eliminated earlier.

これらの場合に、前記上限スリップ率計算手段２６Ａは、前記上限スリップ率に下限値を設けるようにしても良い。これにより、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。
また、前記下限スリップ率計算手段２６Ｂは、前記下限スリップ率に上限値を設けても良い。これにより、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けることができる。 In these cases, the upper limit slip ratio calculating means 26A may set a lower limit value for the upper limit slip ratio. Thus, it is possible to limit the change in the vehicle attitude when the upper limit slip ratio is reduced.
Further, the lower limit slip ratio calculating means 26B may set an upper limit value for the lower limit slip ratio. Thus, a change in the vehicle attitude when the lower limit slip ratio is increased can be limited.

この発明において、前記制御輪設定手段２５は、前記制御輪として複数の車輪２を設定しても良い。
例えば、四輪駆動車において、旋回内輪側の前後の車輪２を制動輪としても良い。一輪のみを制動輪としても良いが、複数輪を制動輪とすることで、車両姿勢の安定化がより効果的に行える。 In the present invention, the control wheel setting means 25 may set a plurality of wheels 2 as the control wheels.
For example, in a four-wheel drive vehicle, the front and rear wheels 2 on the turning inner wheel side may be used as braking wheels. Although only one wheel may be used as a braking wheel, stabilizing the vehicle posture can be performed more effectively by using a plurality of wheels as braking wheels.

この発明において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段２６は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持するようにしても良い。（ＥＳＣ制御等）。
このように、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持することで、安定した制御が簡単に行える。 In the present invention, when the positive and negative signs of the torque are different between the left and right wheels, the limited slip ratio calculating means 26 may hold the upper limit slip ratio at a preset value. (Such as ESC control).
As described above, when the slip ratio is controlled while torques having different signs are generated between the left and right wheels, stable control is performed by maintaining the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio at a preset value. Easy to do.

この発明において、前記車両１は複数の車輪２にそれぞれ電気モータ４を備える構成で合っても良い。
この発明は、前記制駆動源４が内燃機関であっても適用できるが、前記制駆動源４として電気モータ４を備える場合は、内燃機関に比べて応答性や制御性に優れるため、この発明の駆動トルク制御による姿勢の安定化がより一層効果的に行える。 In the present invention, the vehicle 1 may be configured to include an electric motor 4 on each of a plurality of wheels 2.
The present invention can be applied even if the braking / driving source 4 is an internal combustion engine. However, when the electric motor 4 is provided as the braking / driving source 4, the responsiveness and controllability are superior to the internal combustion engine. The driving torque control can stabilize the posture more effectively.

この発明の車両の制駆動トルク制御装置は、 左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、前記車両姿勢制御装置は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、前記上限スリップ率計算手段は、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段は、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせるため、路面摩擦係数が低い場所等で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを抑制するとともに、車両に不要なヨーモーメントが発生した場合にも車両姿勢の変化を抑えられる。 A braking / driving torque control device for a vehicle according to the present invention is a vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle having a braking / driving source capable of independently controlling a braking torque or a driving torque of left and right wheels. A slip ratio control device that controls the slip ratio of the wheels to be equal to or less than an upper limit slip ratio or equal to or more than a lower limit slip ratio by controlling the braking torque or the driving torque, and a vehicle attitude control device that controls the attitude of the vehicle, The vehicle attitude control device includes a target yaw rate calculation unit that calculates a target yaw rate of the vehicle using at least a vehicle speed and a steering angle, and a yaw rate that is a deviation between an actual yaw rate measured from a sensor mounted on the vehicle and the target yaw rate. A yaw rate deviation calculating means for calculating a deviation, and changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio Control wheel setting means for setting a wheel to be controlled as a control wheel; a limited slip having at least one of an upper limit slip rate calculating means for calculating the upper limit slip rate of the control wheel and a lower limit slip rate calculating means for calculating the lower limit slip rate. Rate calculating means , wherein the upper limit slip rate calculating means sets a slip rate at which the longitudinal force is substantially saturated during braking as the upper limit slip rate, and the lower limit slip rate calculating means comprises a There are set slip ratio roughly saturated as the lower limit slip rate, before Symbol controlled wheel setting means, when the yaw rate deviation has occurred in the vehicle, sets the one of the wheels of the right or left as a control wheel, In order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle, the upper limit slip rate calculating means, Since the upper limit slip ratio is smaller than the value before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip ratio calculating unit sets the lower limit slip ratio to a value larger than the value before the yaw rate deviation occurs, the road surface friction coefficient is low. Tire slip that occurs when accelerating or decelerating at a place or the like is suppressed, and a change in the vehicle attitude can be suppressed even when an unnecessary yaw moment occurs in the vehicle.

この発明の一実施形態に係る車両の制駆動トルク制御装置の概念構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a conceptual configuration of a vehicle braking / driving torque control device according to an embodiment of the present invention. 同車両の制駆動トルク制御装置の一部の具体例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of a part of the braking / driving torque control device of the vehicle. 同車両の制駆動トルク制御装置の駆動時の作用を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation at the time of driving of a braking / driving torque control device of the vehicle. 同車両の制駆動トルク制御装置の制動時の作用を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation at the time of braking of the braking / driving torque control device of the vehicle. 車輪のスリップ率と前後力の関係を示すグラフである。4 is a graph showing a relationship between a wheel slip ratio and a longitudinal force. 同制駆動トルク制御装置を適用する車両のインホイールモータ駆動装置の一例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of the in-wheel motor drive of the vehicle to which the same braking drive torque control device is applied.

この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図１は、この実施形態に係る制駆動トルク制御装置を搭載した左右輪独立駆動式車両である電気自動車の概念構成のブロック図であり、図の右側が車両の後方である。この電気自動車は、車両１の左右の後輪となる車輪２および左右の前輪となる車輪２が、いずれも制駆動源となるモータ４で独立して駆動される４輪独立駆動の自動車である。前輪となる車輪２は操舵輪とされている。なお図１では紙面左側を車両の前方としている。また、各モータ４は電気モータであって、例えば図６のインホイールモータ駆動装置５を構成するが、車台（図示せず）上に搭載されるオンボード形式であっても良い。 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 1 is a block diagram of a conceptual configuration of an electric vehicle is a left-right wheel independently driven vehicle equipped with a braking and driving torque control device according to this embodiment, it is better after the right side of the drawing is a vehicle. This electric vehicle is a four-wheel independent drive vehicle in which both left and right rear wheels 2 and right and left front wheels 2 of a vehicle 1 are independently driven by a motor 4 as a braking / driving source. . The front wheels 2 are steered wheels. In FIG. 1, the left side of the drawing is the front of the vehicle. Further, each motor 4 is an electric motor, and constitutes, for example, the in-wheel motor driving device 5 of FIG. 6, but may be an on-board type mounted on a chassis (not shown).

図６において、インホイールモータ駆動装置５は、インホイールモータ（ＩＷＭ）であるモータ４、減速機６、および車輪用軸受７を有し、これらの一部または全体が車輪２内に配置される。モータ４の回転は、減速機６および車輪用軸受７を介して車輪２に伝達される。車輪用軸受７のハブ輪７ａのフランジ部には摩擦ブレーキ装置８を構成するブレーキロータ８ａが固定され、同ブレーキロータ８ａは車輪２と一体に回転する。モータ４は、例えば、ロータ４ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ４は、ハウジング４ｃに固定したステータ４ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ４ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。   In FIG. 6, an in-wheel motor driving device 5 includes a motor 4 that is an in-wheel motor (IWM), a speed reducer 6, and a wheel bearing 7, and a part or the whole of these is disposed in the wheel 2. . The rotation of the motor 4 is transmitted to the wheels 2 via the reduction gear 6 and the wheel bearings 7. A brake rotor 8a constituting the friction brake device 8 is fixed to a flange portion of the hub wheel 7a of the wheel bearing 7, and the brake rotor 8a rotates integrally with the wheel 2. The motor 4 is, for example, an embedded magnet type synchronous motor in which a permanent magnet is built in the core of the rotor 4a. The motor 4 has a radial gap between a stator 4b fixed to a housing 4c and a rotor 4a attached to a rotary output shaft 9.

図１において、制御系を説明する。車両１は、ＥＣＵ（電気制御ユニット）１１と、各モータ４に対して設けられた複数（この例では４つ）のインバータ装置１２とを備える。ＥＣＵ１１は、一般的な機能のメインＥＣＵ部１３と、この実施形態に特有のスリップ率制御装置１４および車両姿勢制御装置１５とで構成される。なお、スリップ率制御装置１４および車両姿勢制御装置１５は、ＥＣＵ１１に設ける代わりに、独立したＥＣＵとして設けられていても、またインバータ装置１２に設けられていても良い。
ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ１１と各インバータ装置１２とは、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等の車内通信網で接続されている。 In FIG. 1, the control system will be described. The vehicle 1 includes an ECU (electric control unit) 11 and a plurality (four in this example) of inverter devices 12 provided for each motor 4. The ECU 11 includes a main ECU unit 13 having general functions, a slip ratio control device 14 and a vehicle attitude control device 15 unique to this embodiment. Note that the slip ratio control device 14 and the vehicle attitude control device 15 may be provided as independent ECUs, or may be provided in the inverter device 12, instead of being provided in the ECU 11.
The ECU 11 includes a computer such as a microcomputer, programs executed by the computer, and various electronic circuits. The ECU 11 and each inverter device 12 are connected by an in-vehicle communication network such as a CAN (Control Area Network).

メインＥＣＵ部１３は、その基本的な構成として、車両全般の統括制御や協調制御を行う機能と、制駆動指令生成機能とを有する。この制駆動指令生成機能は、アクセルペダル（図示せず）に設けられたアクセルペダルセンサ１６が検出した操作量の指令である駆動指令、およびブレーキペダル（図示せず）に設けられたブレーキペダルセンサ３６が検出した操作量の指令である制駆動指令（制動指令および駆動指令）から各モータ４へ分配するトルク指令等の駆動指令を生成する機能である。前記アクセルペダルおよびブレーキペダルは、ペダル形式以外の操作手段であっても良い。メインＥＣＵ部１３が生成した制駆動指令は、通常はインバータ装置１２へ送られるが、この実施形態では前記車両姿勢制御装置１５およびスリップ率制御装置１４を介してインバータ装置１２へ送られる。   The main ECU unit 13 has, as its basic components, a function of performing overall control and cooperative control of the entire vehicle, and a braking / driving command generation function. The braking / driving command generation function includes a driving command which is a command of an operation amount detected by an accelerator pedal sensor 16 provided on an accelerator pedal (not shown), and a brake pedal sensor provided on a brake pedal (not shown). A function of generating a drive command such as a torque command to be distributed to each motor 4 from a braking / driving command (a braking command and a driving command) which is a command of the operation amount detected by 36. The accelerator pedal and the brake pedal may be operating means other than the pedal type. The braking / driving command generated by the main ECU unit 13 is normally sent to the inverter device 12, but in this embodiment, is sent to the inverter device 12 via the vehicle attitude control device 15 and the slip ratio control device 14.

各インバータ装置１２は、バッテリ（図示せず）の直流電力をモータ４の駆動のための交流電力に変換する手段であって、その出力を制御する制御部（図示せず）を有し、上記の分配されたトルク指令等の制駆動力の指令に従って担当のモータ４を制御する。各インバータ装置１２は、交流電力に変換するスイッチング素子のブリッジ回路等のパワー回路部（図示せず）と、そのパワー回路部を制御する制御部とを有する。   Each inverter device 12 is means for converting DC power of a battery (not shown) into AC power for driving the motor 4, and has a control unit (not shown) for controlling its output. The motor 4 in charge is controlled according to the braking / driving force command such as the distributed torque command. Each inverter device 12 has a power circuit unit (not shown) such as a bridge circuit of a switching element for converting into AC power, and a control unit for controlling the power circuit unit.

車両１に、センサ類としては、前記アクセルペダルセンサ１６およびブレーキペダルセンサ３６の他に、舵角センサ１７、車速センサ１８、およびヨーレートセンサ１９が設けられている。舵角センサ１７は、ステアリングハンドル等の操舵手段（図示せず）の操舵角を検出するセンサである。舵角センサ１７は、転舵装置（図示せず）の転舵角を検出するセンサであっても良い。また、モータ４にはモータ回転速度を検出する回転センサ（図示せず）が設けられていて、インバータ装置１２は、前記回転センサの検出信号から車輪速を演算する手段（図示せず）を有している。   The vehicle 1 includes, as sensors, a steering angle sensor 17, a vehicle speed sensor 18, and a yaw rate sensor 19 in addition to the accelerator pedal sensor 16 and the brake pedal sensor 36. The steering angle sensor 17 is a sensor that detects a steering angle of a steering means (not shown) such as a steering handle. The steering angle sensor 17 may be a sensor that detects a steering angle of a steering device (not shown). The motor 4 is provided with a rotation sensor (not shown) for detecting the motor rotation speed, and the inverter device 12 has means (not shown) for calculating the wheel speed from the detection signal of the rotation sensor. are doing.

運転者がアクセルペダルを操作し駆動を指示した場合、アクセルペダルセンサ１６からアクセル指令値がメインＥＣＵ部１３に入力される。また、ブレーキペダル３６を操作し制動を指示した場合、ブレーキペダルセンサ３６からブレーキ指令値がメインＥＣＵ部１３に入力される。入力されたアクセル指令値とブレーキ指令値とは、メインＥＣＵ部１３から各車輪２を駆動するためのトルク指令値として各車輪２のスリップ率制御装置１４に入力される。   When the driver operates the accelerator pedal to instruct driving, an accelerator command value is input from the accelerator pedal sensor 16 to the main ECU unit 13. Further, when the brake is instructed by operating the brake pedal 36, a brake command value is input from the brake pedal sensor 36 to the main ECU unit 13. The input accelerator command value and brake command value are input from the main ECU unit 13 to the slip ratio control device 14 of each wheel 2 as a torque command value for driving each wheel 2.

スリップ率制御装置１４は、左右の車輪１の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下で下限スリップ率以上に抑制する手段である。図２に示すように、スリップ率制御装置１４は、スリップ率計算手段２１と制駆動トルク計算手段２２を含む。スリップ率計算手段２１は、この例では、車速センサ１８から入力される車速（すなわち車両速度）とインバータ装置１２から入力される車輪速を用いてスリップ率を計算する。制駆動トルク計算手段２２では、スリップ率が車両１の実用運転の前や整備時等に予め設定された上限スリップ率を超えないように、または下限スリップ率を下回らないように、ＰＩＤ制御で最終トルク指令値を算出する。算出した最終トルク指令値は、インバータ装置１２へ制駆動指令として与える。   The slip ratio control device 14 is means for controlling the braking torque or the driving torque of the left and right wheels 1 to suppress the slip ratio of the wheels to a value equal to or less than the upper limit slip ratio and equal to or greater than the lower limit slip ratio. As shown in FIG. 2, the slip ratio control device 14 includes a slip ratio calculation unit 21 and a braking / driving torque calculation unit 22. In this example, the slip ratio calculating means 21 calculates the slip ratio using the vehicle speed (that is, the vehicle speed) input from the vehicle speed sensor 18 and the wheel speed input from the inverter device 12. The braking / driving torque calculation means 22 performs the final PID control so that the slip ratio does not exceed a preset upper limit slip ratio or does not fall below a lower limit slip ratio before the practical operation of the vehicle 1 or during maintenance. Calculate the torque command value. The calculated final torque command value is given to the inverter device 12 as a braking / driving command.

制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、図５のように一般的に、制動時においては車輪のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定する。また、駆動時においては車輪のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定する。上限スリップ率と下限スリップ率は、車両姿勢制御装置１５（図２参照）に設けられた入力手段（図示せず）からの入力で変更できるようになっている。スリップ率制御装置１４（図２参照）はインバータへ最終トルク指令値を出力し、最終トルク指令値となるよう電流を制御してモータを駆動する。インバータは、インホイールモータのモータ回転速度から車輪速を計算する。   Assuming that the slip ratio generated during braking is positive and the slip ratio generated during driving is negative, generally, as shown in FIG. 5, when the slip ratio of the wheels increases during braking, the longitudinal force that can be generated is saturated. The upper limit slip rate is set with the slip rate at which the force is approximately saturated as the upper limit. In driving, when the slip ratio of the wheel becomes small, the longitudinal force that can be generated is saturated, so the lower limit slip ratio is set with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as the lower limit. The upper limit slip rate and the lower limit slip rate can be changed by input from input means (not shown) provided in the vehicle attitude control device 15 (see FIG. 2). The slip ratio control device 14 (see FIG. 2) outputs the final torque command value to the inverter, controls the current so that the final torque command value is obtained, and drives the motor. The inverter calculates the wheel speed from the motor rotation speed of the in-wheel motor.

図１および図２において、車両姿勢制御装置１５には、車速センサ１８および舵角センサ１７からメインＥＣＵ部１３を介して車速および舵角の情報が入力される。また車載されたヨーレートセンサ１９で計測した実ヨーレートも入力される。   1 and 2, information on the vehicle speed and the steering angle is input to the vehicle attitude control device 15 from the vehicle speed sensor 18 and the steering angle sensor 17 via the main ECU unit 13. Also, the actual yaw rate measured by the on-vehicle yaw rate sensor 19 is input.

図２において、車両姿勢制御装置１５には、目標ヨーレート計算手段２３、ヨーレート偏差計算手段２４、制御輪設定手段２５、および制限スリップ率計算手段２６がある。制限スリップ率計算手段２６は、上限スリップ率計算手段２６Ａおよび下限スリップ率計算手段２６Ｂを有する。目標ヨーレート計算手段２３は、少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する手段である。目標ヨーレート計算手段２３では、車速および舵角の情報と、車両１の実用運転の前や整備時等に予め設定されている車重や重心位置等の車両パラメータから車両１の目標ヨーレートを計算する。   2, the vehicle attitude control device 15 includes a target yaw rate calculation unit 23, a yaw rate deviation calculation unit 24, a control wheel setting unit 25, and a limited slip ratio calculation unit 26. The limited slip rate calculating means 26 has an upper limit slip rate calculating means 26A and a lower limit slip rate calculating means 26B. The target yaw rate calculating means 23 is means for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle. The target yaw rate calculating means 23 calculates the target yaw rate of the vehicle 1 from the information on the vehicle speed and the steering angle and vehicle parameters such as the vehicle weight and the center of gravity set before the practical operation of the vehicle 1 or during maintenance. .

ヨーレート偏差計算手段２４は、目標ヨーレートから実ヨーレートを減算しヨーレート偏差を出力する。制御輪設定手段２５と制限スリップ率計算手段２６とは、スリップ率制御が一輪以上で動作しているときにヨーレート偏差が生じた場合、制御輪設定手段２５と上限スリップ率計算手段２６Ａまたは下限スリップ率計算手段２６Ｂが機能する。
制御輪設定手段２５は、上限スリップ率を変更する車輪１を制御輪として設定する手段である。制御輪設定手段２５は、目標ヨーレートと実ヨーレートおよびヨーレート偏差の符号から、車両１がアンダーステア傾向であるかスピン傾向であるかを判定し、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生できるよう、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２を制御輪２１として設定する（図３）。また、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側を制御輪２１として設定する（図４）。制御輪２１は旋回内輪側の一輪としても良いし、複数輪としても良い。 The yaw rate deviation calculation means 24 subtracts the actual yaw rate from the target yaw rate and outputs a yaw rate deviation. The control wheel setting means 25 and the upper limit slip rate calculating means 26A or the lower limit slip rate calculating means 26A, when a yaw rate deviation occurs while the slip rate control is operating on one or more wheels, The rate calculating means 26B functions.
The control wheel setting means 25 is a means for setting the wheel 1 for which the upper limit slip ratio is changed as a control wheel. The control wheel setting means 25 determines whether the vehicle 1 has an understeer tendency or a spin tendency based on the target yaw rate, the actual yaw rate, and the sign of the yaw rate deviation, and generates a yaw moment for eliminating the yaw rate deviation. when it sets the wheels 2 turning inner side of the direction that you want to generate a yaw moment as the control wheel 2 1 (Figure 3). Further, braking is set to the turning outer wheel side orientation to be generated yaw moment as the control wheel 2 1 (FIG. 4). Controlled wheel 2 1 may be one wheel of the turning inner wheel side, may be multiple rings.

上限スリップ率計算手段２６Ａは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも低下させる手段である。上限スリップ率計算手段２６Ａでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにＰＩＤ制御で上限スリップ率を計算する。また、下限スリップ率計算手段２６Ｂは、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも増加させる手段である。下限スリップ率計算手段２６Ｂでは、ヨーレート偏差をゼロにするようにＰＩＤ制御で下限スリップ率を計算する。上限スリップ率を低下させることで、車輪１が発生する制動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。また、下限スリップ率を増加させることで、車輪が発生する駆動力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。   The upper limit slip ratio calculating unit 26A is a unit that reduces the upper limit slip ratio from a value before the yaw rate deviation occurs in order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle. The upper limit slip ratio calculating means 26A calculates the upper limit slip ratio by PID control so that the yaw rate deviation becomes zero. Further, the lower limit slip rate calculating means 26B is a means for increasing the lower limit slip rate from a value before the yaw rate deviation occurs in order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle. The lower limit slip ratio calculating means 26B calculates the lower limit slip ratio by PID control so that the yaw rate deviation becomes zero. By lowering the upper limit slip ratio, the braking force generated by the wheel 1 is reduced to generate a yaw moment. Further, by increasing the lower limit slip ratio, the driving force generated by the wheels is reduced, and a yaw moment is generated. By decreasing the upper limit slip rate or increasing the lower limit slip rate as the magnitude of the yaw rate deviation increases, the generated yaw rate deviation can be eliminated earlier. If the value of the upper limit slip rate is decreased from positive to negative, drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip rate is increased from negative to positive, the control wheel during drive is applied. The braking torque acts.

この実施形態では、上限スリップ率または下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。   In this embodiment, it is possible to continuously switch between driving and braking only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio. Further, in order to limit the change in the vehicle attitude when the upper limit slip rate is reduced, a lower limit value may be set for the upper limit slip rate, or the change in the vehicle attitude when the lower limit slip rate is increased. In order to set a limit, an upper limit may be set for the lower limit slip ratio.

この実施形態では、各車輪２のスリップ率を制御することで、路面摩擦係数が低い場所で加速や減速をする際に発生するタイヤスリップを上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制する。さらに車両１に発生したヨーレート偏差に応じて上限スリップ率を低下または上限スリップ率を増加させることで、ヨーレート偏差を解消するモーメントを発生することで車両姿勢の変化を抑える。上限スリップ率を低下または下限スリップ率を増加させてスリップ率を抑制する制御であるため、制駆動トルクによるホイールスピンやタイヤロックの可能性が無く、車両姿勢がより安定化ができる。
また、左右輪で符号が異なるトルクを発生させているときにスリップ率を制御する場合は、上限スリップ率もしくは下限スリップ率は予め設定していた値に保持するものとする（ＥＳＣ制御等）。 In this embodiment, by controlling the slip ratio of each wheel 2, the tire slip generated when accelerating or decelerating in a place where the road surface friction coefficient is low is suppressed to be equal to or less than the upper limit slip ratio or equal to or more than the lower limit slip ratio. Further, by lowering or increasing the upper limit slip rate according to the yaw rate deviation generated in the vehicle 1, a moment for eliminating the yaw rate deviation is generated, thereby suppressing a change in the vehicle attitude. Since control is performed to suppress the slip ratio by lowering the upper limit slip ratio or increasing the lower limit slip ratio, there is no possibility of wheel spin or tire lock due to braking / driving torque, and the vehicle posture can be further stabilized.
When the slip ratio is controlled when torques with different signs are generated on the left and right wheels, the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio is held at a preset value (such as ESC control).

上記構成による作用を、纏め直して説明する。この実施形態は、各車輪２の制動トルクまたは駆動トルクが独立に制御することができる車両１に適用する。制動時に生じるスリップ率を正、駆動時に生じるスリップ率を負としたとき、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた上限スリップ率を超えた場合、スリップ率制御装置１４は、上限スリップ率以下になるよう前記車輪２の制動トルクまたは駆動トルクを制御する。また、ある車輪２のスリップ率が予め設定しておいた下限となるスリップ率よりも低い場合、下限スリップ率以上になるよう前記車輪２の駆動トルクを制御する（スリップ率制御）。なお、一般的に、制動時においては、車輪２のスリップ率が大きくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を上限として上限スリップ率を設定することが好ましい。また、駆動時においては車輪２のスリップ率が小さくなると発生可能な前後力は飽和するため、前後力がおおよそ飽和するスリップ率を下限として下限スリップ率を設定することが好ましい。   The operation of the above configuration will be summarized and described. This embodiment is applied to a vehicle 1 in which the braking torque or the driving torque of each wheel 2 can be controlled independently. If the slip rate generated during braking is positive and the slip rate generated during driving is negative, and the slip rate of a certain wheel 2 exceeds a preset upper limit slip rate, the slip rate control device 14 The braking torque or the driving torque of the wheels 2 is controlled as follows. When the slip ratio of a certain wheel 2 is lower than a preset lower limit slip ratio, the driving torque of the wheel 2 is controlled to be equal to or higher than the lower limit slip ratio (slip ratio control). In general, during braking, when the slip ratio of the wheel 2 increases, the longitudinal force that can be generated is saturated. Therefore, it is preferable to set the upper limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as the upper limit. Further, during driving, when the slip ratio of the wheel 2 decreases, the longitudinal force that can be generated is saturated. Therefore, it is preferable to set the lower limit slip ratio with the slip ratio at which the longitudinal force is approximately saturated as the lower limit.

走行中に車両速度や操舵角等の値から目標ヨーレートを目標ヨーレート計算手段２３により計算するとともに、ヨーレートセンサ等の車載のセンサ１９で実ヨーレートを計測する。前記スリップ率制御が一輪以上で動作しているときに、目標ヨーレートと実ヨーレートの偏差（ヨーレート偏差）が生じた場合、ヨーレートの偏差を解消するヨーモーメントを発生するために、制御輪設定手段２５は、駆動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回内輪側の車輪２（制御輪）の下限スリップ率を増加させ、制動時はヨーモーメントを発生させたい向きの旋回外輪側の車輪２の上限スリップ率を低下させる。上限スリップ率を低下させることで、車輪が発生する前後力を大きくしヨーモーメントを発生させる。   During traveling, the target yaw rate is calculated by the target yaw rate calculating means 23 from the values of the vehicle speed, the steering angle, and the like, and the actual yaw rate is measured by a vehicle-mounted sensor 19 such as a yaw rate sensor. If a deviation between the target yaw rate and the actual yaw rate (yaw rate deviation) occurs while the slip ratio control is operating on one or more wheels, the control wheel setting means 25 generates a yaw moment for eliminating the deviation of the yaw rate. Increases the lower limit slip rate of the turning inner wheel 2 (control wheel) in the direction in which the yaw moment is desired to be generated during driving, and the upper limit of the turning outer wheel 2 in the direction in which the yaw moment is desired to be generated during braking. Decrease slip ratio. By lowering the upper limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheels is increased to generate a yaw moment.

また、下限スリップ率を増加させることで、車輪２が発生する前後力を小さくしヨーモーメントを発生させる。ヨーレート偏差の大きさが大きいほど上限スリップ率を低下もしくは下限スリップ率を増加させることで、発生したヨーレート偏差を早期に解消できる。上限スリップ率の値を正から負に低下させれば、制動時の制御輪には駆動トルクが作用し、下限スリップ率の値を負から正に増加させれば、駆動時の制御輪には制動トルクが作用することになる。   Further, by increasing the lower limit slip ratio, the longitudinal force generated by the wheels 2 is reduced, and a yaw moment is generated. By lowering the upper limit slip rate or increasing the lower limit slip rate as the magnitude of the yaw rate deviation increases, the generated yaw rate deviation can be eliminated earlier. If the value of the upper limit slip rate is decreased from positive to negative, drive torque acts on the control wheel during braking, and if the value of the lower limit slip rate is increased from negative to positive, the control wheel during drive is applied. The braking torque acts.

この実施形態では、上限スリップ率もしくは下限スリップ率を変更することのみで、駆動と制動の切替えを連続的に行うことができる。また、上限スリップ率を低下させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、上限スリップ率に下限値を設定しても良いし、下限スリップ率を増加させた時の車両姿勢の変化に制限を設けるために、下限スリップ率に上限値を設定しても良い。   In this embodiment, the drive and the braking can be continuously switched only by changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio. Further, in order to limit the change in the vehicle attitude when the upper limit slip rate is reduced, a lower limit value may be set for the upper limit slip rate, or the change in the vehicle attitude when the lower limit slip rate is increased. In order to set a limit, an upper limit may be set for the lower limit slip ratio.

なお、上記実施形態では、インホイールモータ方式の四輪駆動車を用いて説明したが、この発明は、後輪２輪のみにインホイールモータを備える後輪駆動車や、非インホイールモータ方式の車両、例えば、左右輪それぞれに対応させて車体に設置された２つのモータの出力をドライブシャフト等を介して各車輪にそれぞれ伝達し、各車輪の駆動トルクを独立して制御する構成の電気自動車においても適用することができる。さらに、この発明は内燃機関を駆動源とし、摩擦ブレーキを制動源とする制駆動源を持つ車両にも適用することができる。   In the above embodiment, the description has been made using the in-wheel motor type four-wheel drive vehicle. However, the present invention relates to a rear wheel drive vehicle having only two rear wheels with an in-wheel motor, and a non-in-wheel motor type. 2. Description of the Related Art Vehicles, for example, electric vehicles having a configuration in which outputs of two motors installed on a vehicle body corresponding to left and right wheels are transmitted to each wheel via a drive shaft or the like, and drive torque of each wheel is independently controlled. Can also be applied. Further, the present invention can be applied to a vehicle having a braking / driving source using an internal combustion engine as a driving source and a friction brake as a braking source.

以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiments for carrying out the present invention have been described based on the embodiments, the embodiments disclosed herein are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１…車両
２…車輪
４…モータ（制駆動源）
５…インホイールモータ駆動装置
６…減速機
７…車輪用軸受
８…摩擦ブレーキ装置
１１…ＥＣＵ
１２…インバータ装置
１３…メインＥＣＵ部
１４…スリップ率制御装置
１５…車両姿勢制御装置
１６…アクセルペダルセンサ
１７…舵角センサ
１８…車速センサ
１９…ヨーレートセンサ
２１…スリップ率計算手段
２２…制駆動トルク計算手段
２３…目標ヨーレート計算手段
２４…ヨーレート偏差計算手段
２５…制御輪設定手段
２６…制限スリップ率計算手段
２６Ａ…上限スリップ率計算手段
２６Ｂ…下限スリップ率計算手段
３６…ブレーキペダルセンサ 1: vehicle 2: wheels 4: motor (braking / driving source)
Reference numeral 5: In-wheel motor drive 6: Reduction gear 7: Wheel bearing 8: Friction brake device 11: ECU
Reference Signs List 12 inverter device 13 main ECU unit 14 slip ratio control device 15 vehicle attitude control device 16 accelerator pedal sensor 17 steering angle sensor 18 vehicle speed sensor 19 yaw rate sensor 21 slip ratio calculation means 22 braking / driving torque Calculating means 23 target yaw rate calculating means 24 yaw rate deviation calculating means 25 control wheel setting means 26 limited slip rate calculating means 26A upper limit slip rate calculating means 26B lower limit slip rate calculating means 36 brake pedal sensor

Claims (8)

左右の車輪の制動トルクまたは駆動トルクを独立に制御可能な制駆動源を有する車両を制御する車両の制駆動トルク制御装置において、
前記左右の車輪の前記制動トルクまたは駆動トルクを制御することで前記車輪のスリップ率を上限スリップ率以下または下限スリップ率以上に抑制するスリップ率制御装置と、前記車両の姿勢を制御する車両姿勢制御装置とを備え、
前記車両姿勢制御装置は、
少なくとも車両速度および操舵角を用いて車両の目標ヨーレートを計算する目標ヨーレート計算手段と、
車両に搭載したセンサから測定される実ヨーレートと前記目標ヨーレートとの偏差であるヨーレート偏差を計算するヨーレート偏差計算手段と、
前記上限スリップ率または前記下限スリップ率を変更する車輪を制御輪として設定する制御輪設定手段と、
前記制御輪の前記上限スリップ率を計算する上限スリップ率計算手段および前記下限スリップ率を計算する下限スリップ率計算手段の少なくとも一方を有する制限スリップ率計算手段とを備え、
前記上限スリップ率計算手段は、制動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記上限スリップ率として設定され、前記下限スリップ率計算手段は、駆動時において、前後力がおおよそ飽和するスリップ率が前記下限スリップ率として設定され、
前記制御輪設定手段は、前記ヨーレート偏差が車両に生じたときに、右または左のいずれか一方の車輪を制御輪として設定し、
前記制限スリップ率計算手段は、車両の前記ヨーレート偏差を無くすため、前記上限スリップ率計算手段が、前記上限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも小さく、または前記下限スリップ率計算手段が、前記下限スリップ率を前記ヨーレート偏差が生じる前の値よりも大きくさせる、
ことを特徴とする車両の制駆動トルク制御装置。 In a vehicle braking / driving torque control device for controlling a vehicle having a braking / driving source capable of independently controlling braking torque or driving torque of left and right wheels,
A slip ratio control device that controls the braking torque or the driving torque of the left and right wheels to control the slip ratio of the wheels to be equal to or less than an upper limit slip ratio or equal to or greater than a lower limit slip ratio, and vehicle attitude control that controls the attitude of the vehicle Equipment and
The vehicle attitude control device,
Target yaw rate calculation means for calculating a target yaw rate of the vehicle using at least the vehicle speed and the steering angle,
A yaw rate deviation calculating means for calculating a yaw rate deviation which is a deviation between the actual yaw rate measured from a sensor mounted on the vehicle and the target yaw rate,
Control wheel setting means for setting a wheel for changing the upper limit slip ratio or the lower limit slip ratio as a control wheel,
A limit slip ratio calculating unit having at least one of an upper limit slip ratio calculating unit that calculates the upper limit slip ratio of the control wheel and a lower limit slip ratio calculating unit that calculates the lower limit slip ratio ,
The upper-limit slip rate calculating means sets a slip rate at which the longitudinal force is substantially saturated during braking as the upper-limit slip rate, and the lower-limit slip rate calculating means sets a slip rate at which the longitudinal force is substantially saturated during driving. Set as the lower limit slip rate,
Before SL control wheel setting means, when the yaw rate deviation has occurred in the vehicle, it sets the one of the wheels of the right or left as a control wheel,
In order to eliminate the yaw rate deviation of the vehicle, the upper limit slip rate calculating means may set the upper limit slip rate smaller than a value before the yaw rate deviation occurs, or the lower limit slip rate calculating means Making the lower limit slip rate larger than a value before the yaw rate deviation occurs,
A braking / driving torque control device for a vehicle, comprising: 請求項１に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記上限スリップ率計算手段を有し、この上限スリップ率計算手段は、制動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回内輪側の前記上限スリップ率を小さくする車両の制駆動トルク制御装置。   2. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the limited slip rate calculating means has the upper limit slip rate calculating means, and the upper limit slip rate calculating means is configured to control the upper limit slip rate according to the magnitude of the yaw rate deviation during braking. A braking / driving torque control device for a vehicle that reduces the upper limit slip ratio on the turning inner wheel side. 請求項１に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制限スリップ率計算手段が前記下限スリップ率計算手段を有し、この下限スリップ率計算手段は、駆動時に前記ヨーレート偏差の大きさに応じて旋回外輪側の前記下限スリップ率を大きくする車両の制駆動トルク制御装置。   2. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the limited slip rate calculating means has the lower limit slip rate calculating means, and the lower limit slip rate calculating means operates according to the magnitude of the yaw rate deviation during driving. A braking / driving torque control device for a vehicle that increases the lower limit slip ratio on the turning outer wheel side. 請求項２に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記上限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率に下限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。   3. A braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 2, wherein said upper limit slip ratio calculating means sets a lower limit value for said upper limit slip ratio. 請求項３に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記下限スリップ率計算手段は、前記下限スリップ率に上限値を設ける車両の制駆動トルク制御装置。   4. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 3, wherein the lower limit slip ratio calculating unit sets an upper limit value to the lower limit slip ratio. 5. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項の車両の制駆動トルク制御装置において、前記制御輪設定手段は、前記制御輪として複数の車輪を設定する車両の制駆動トルク制御装置。   The braking / driving torque control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the control wheel setting means sets a plurality of wheels as the control wheels. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、左右輪でトルクの正負の符号が異なる場合は、前記制限スリップ率計算手段は、前記上限スリップ率を予め設定しておいた値に保持する車両の制駆動トルク制御装置。   In the braking / driving torque control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 6, when the sign of the torque is different between the left and right wheels, the limited slip rate calculating means sets the upper limit slip rate to the upper limit slip rate. A braking / driving torque control device for a vehicle that holds a value set in advance. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両の制駆動トルク制御装置において、前記車両は複数の車輪にそれぞれ電気モータを備える車両の制駆動トルク制御装置。   8. The braking / driving torque control device for a vehicle according to claim 1, wherein the vehicle includes an electric motor on each of a plurality of wheels. 9.
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