JP7359318B2 - 駆動力制御方法及び駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力制御方法及び駆動力制御装置に関する。

ＪＰ５８３５５８３Ｂでは、電動機を走行駆動源とする電動車両において、前輪を第１電動機で駆動可能とするとともに、後輪を第２電動機で駆動可能な４輪駆動の電動車両における駆動力制御方法が提案されている。

この駆動力制御方法では、前輪と後輪との回転速度の差に基づいて前輪及び後輪のスリップ状態を検出し、当該スリップ状態に基づいて第１電動機及び第２電動機の出力トルクを変更して、前輪及び後輪のうちのスリップ輪から非スリップ輪へ出力トルクを移動させる。そして、出力トルクの移動時に、当該出力トルクの移動量の変化速度を、非スリップ輪がスリップしない第１所定値以下に制限する。

本発明者らは、ＪＰ５８３５５８３Ｂの駆動力制御方法において、第１電動機及び第２電動機のそれぞれのインバータと制御装置との通信にあたり、それぞれのインバータへの送信される信号の位相がずれるなどの要因により、第１電動機と第２電動機の間で制御応答性が異なる点を見出した。

このため、第１電動機におけるトルク指令値に対する実トルクの応答性と、第２電動機におけるトルク指令値に対する実トルクの応答性と、が異なることとなり、上記出力トルクの移動時に一時的に車両の総要求駆動力を満足しない状態となって、乗員に不快感を与える前後Ｇの変化が生じる。

したがって、本発明の目的は、出力トルクの移動時における前後Ｇの変化を抑制し得る駆動力制御方法及び駆動力制御装置を提供することにある。

本発明のある態様によれば、前輪を駆動する第１電動機と後輪を駆動する第２電動機を備える車両において実行され、車両の走行状態に応じて走行駆動用の要求駆動力を所定の配分比で分配して第１電動機及び第２電動機により出力させる駆動力制御方法が提供される。この駆動力制御方法では、車両の走行状態に基づく配分比の変化に応じて、一方の電動機から他方の電動機に出力トルクを移動させ、車両のスリップ状態を表すスリップ状態パラメータを設定し、スリップ状態パラメータが所定の閾値以下である場合に、移動させる出力トルクの変化速度の上限を相対的に小さい第１上限値に設定し、スリップ状態パラメータが閾値を超える場合に、移動させる出力トルクの変化速度の上限を相対的に大きい第２上限値に設定する。

図１は、本発明の実施形態の駆動力制御方法が実行される車両の構成を説明する図である。 図２は、第１実施形態の駆動力制御装置の構成を説明するブロック図である。 図３は、レートリミット部における処理を示すフローチャートである。 図４は、制限リアトルク変化量の経時変化を示すタイムチャート図である。 図５は、本実施形態の駆動力制御方法による制御結果を説明する図である。 図６は、比較例の制御結果を説明する図である。 図７は、第２実施形態の駆動力制御装置の構成を説明するブロック図である。

以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

［第１実施形態］
以下、第１実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の駆動力制御方法が実行される車両１００の構成を説明する図である。

なお、本実施形態の車両１００としては、駆動源としての駆動モータ１０を備え、当該駆動モータ１０の駆動力により走行可能な電気自動車又はハイブリッド自動車などが想定される。

車両１００には、前方の位置（以下、「前輪側」と称する）に前輪１１ｆを駆動する第１電動機としてのフロントモータ１０ｆが設けられ、後方の位置（以下、「後輪側」と称する）に後輪１１ｒを駆動する第２電動機としてのリアモータ１０ｒが設けられている。特に、本実施形態の車両１００は、前輪側の駆動系と後輪側の駆動系が機械的に相互に独立した構成をとっている。

フロントモータ１０ｆは、三相交流モータとして構成される。フロントモータ１０ｆは、電源としてのバッテリ１５からの電力の供給を受けて駆動力を発生する。フロントモータ１０ｆで生成される駆動力はフロント変速機１６ｆ及びフロントドライブシャフト２１ｆを介して前輪１１ｆに伝達される。また、フロントモータ１０ｆは、車両１００の走行時に前輪１１ｆに連れ回されて回転する際に発生する回生駆動力を交流電力に変換する。なお、フロントモータ１０ｆに供給される電力は、フロントインバータ１２ｆにより調節される。特に、フロントインバータ１２ｆは、フロントトルクＴ_fmの最終指令値（以下、「最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fm」とも称する）に基づいて、フロントモータ１０ｆが発生させる駆動力を調節する。

一方、リアモータ１０ｒは、三相交流モータとして構成される。リアモータ１０ｒは、電源としてのバッテリ１５からの電力の供給を受けて駆動力を発生する。リアモータ１０ｒで生成される駆動力はリア変速機１６ｒ及びリアドライブシャフト２１ｒを介して後輪１１ｒに伝達される。また、リアモータ１０ｒは、車両１００の走行時に後輪１１ｒに連れ回されて回転する際に発生する回生駆動力を交流電力に変換する。なお、リアモータ１０ｒに供給される電力は、リアインバータ１２ｒにより調節される。特に、リアインバータ１２ｒは、リアトルクＴ_mrの最終指令値（以下、「最終リアトルク指令値Ｔ^** _mr」とも称する）に基づいて、リアモータ１０ｒが発生させる駆動力を調節する。

さらに、車両１００には、フロントモータ１０ｆの出力トルク（以下、「フロントトルクＴ_fm」とも称する）及びリアモータ１０ｒの出力トルク（以下、「リアトルクＴ_mr」とも称する）を制御する駆動力制御装置としてのコントローラ５０が設けられている。

コントローラ５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたコンピュータで構成され、以下で説明する車両制御における各処理を実行できるようにプログラムされている。特に、コントローラ５０の機能は、車両コントローラ（ＶＣＭ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）、車両運動制御装置（ＶＭＣ:Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、及びモータコントローラ等の任意の車載コンピュータ及び／又は車両１００の外部に設置されるコンピュータにより実現することができる。なお、コントローラ５０は一台のコンピュータハードウェアにより実現されても良いし、複数台のコンピュータハードウェアにより各種処理を分散させることで実現しても良い。

特に、コントローラ５０は、車速Ｖ、アクセル開度ＡＰＯ、フロントモータ１０ｆの回転速度に応じて定まる前輪１１ｆの回転速度（以下、「前輪速度ｗ_f」とも称する）、及びリアモータ１０ｒの回転速度に応じて定まる後輪１１ｒの回転速度（以下、「後輪速度ｗ_r」とも称する）を入力情報として取得する。そして、コントローラ５０は、これら入力情報に基づいて、最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fm及び最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを演算し、これらをそれぞれ、フロントインバータ１２ｆ及びリアインバータ１２ｒに出力する。

入力情報としての車速Ｖは、例えば図示しない車速センサの検出値として取得しても良いし、前輪速度ｗ_f及び後輪速度ｗ_rの少なくとも何れか一方から推定しても良い。また、アクセル開度ＡＰＯは、例えば、図示しないアクセル開度センサの検出値として取得することができる。アクセル開度ＡＰＯは、車両１００のドライバによるアクセルペダルの操作量に相当する。また、車両１００にいわゆる自動運転機能が搭載されている場合には、アクセル開度ＡＰＯとして、自動運転コントローラからの指令に応じたアクセルペダルの操作量、又はその他要求駆動力の大きさを表す任意のパラメータを採用することができる。さらに、前輪速度ｗ_f及び後輪速度ｗ_rは、例えば、図示しない回転数センサの検出値として取得することができる。以下、コントローラ５０により実行される駆動力制御の詳細について説明する。

図２は、コントローラ５０の構成を説明するブロック図である。図示のように、コントローラ５０は、総要求トルク演算部５２と、トルク配分部５３と、スリップ制御部５４と、レートリミット部５６と、加算部５８と、減算部６０と、を有する。

総要求トルク演算部５２は、車速Ｖ及びアクセル開度ＡＰＯに基づいて車両１００に要求される全駆動力に相当する総トルク、すなわち駆動源としてのフロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒの双方に要求されるトルクの合計である総要求トルクＴ*_mfrを演算する。

特に、本実施形態において、総要求トルクＴ*_mfrは、前輪１１ｆで出力すべき駆動力と後輪１１ｒで出力すべき駆動力との合計駆動力の目標値に相当する。例えば、総要求トルク演算部５２は、アクセル開度ＡＰＯ及び車速Ｖに対して好適な総要求トルクＴ*_mfrを定めた所定マップを任意のメモリから読み出し、現在の車速Ｖ及びアクセル開度ＡＰＯを当該マップに適用することで総要求トルクＴ*_mfrを演算することができる。そして、総要求トルク演算部５２は、演算した総要求トルクＴ*_mfrを、トルク配分部５３及び減算部６０にそれぞれ出力する。

トルク配分部５３は、総要求トルク演算部５２からの総要求トルクＴ*_mfrを入力として基本リアトルク指令値Ｔ_mr0を演算する。具体的に、トルク配分部５３は、総要求トルクＴ*_mfrに配分比κを乗算することで、基本リアトルク指令値Ｔ_mr0を求める。ここで、配分比κは、フロントトルクＴ_fmに対するリアトルクＴ_mrの比の基本的な目標値である。配分比κは、車両１００の走行状態に応じた適切な値に設定される。なお、この配分比κを定めるための車両１００の走行状態には、車両１００に設定される走行モード（走行安定性を重視する走行モード又はエネルギー効率を優先する走行モードなど）、及び車両１００の重心位置の遷移等が含まれる。例えば、配分比κは、予め実験又はシミュレーション等により得られ、車両１００の走行状態を表すパラメータ（総要求トルクＴ*_mfr、又は車速Ｖ等）に応じて適切な値を定めたマップを用いて求めることができる。そして、トルク配分部５３は、演算した基本リアトルク指令値Ｔ_mr0をレートリミット部５６に出力する。

スリップ制御部５４は、前輪速度ｗ_f、及び後輪速度ｗ_rを入力として、スリップ制御介入フラグｆ_FBを設定するとともに、フィードバック補正トルクＴ_FBを演算する。

具体的に、スリップ制御部５４は、前輪速度ｗ_fと後輪速度ｗ_rの偏差（以下、「前後輪速度差Δｗ_mfr」とも称する）が所定の前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}以下となるようにフィードバック補正トルクＴ_FBを演算する。なお、前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}は、車両１００がスリップ状態（前輪１１ｆ又は後輪１１ｒのスリップが発生している状態）を推定する基準となる前輪速度ｗ_fと後輪速度ｗ_rの差の値として定められる。

さらに、スリップ制御部５４は、前後輪速度差Δｗ_mfrが前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}を超える場合（すなわち、演算されるフィードバック補正トルクＴ_FBが実質的に０で無い場合）に、スリップ制御介入フラグｆ_FBを「１」に設定する。一方、スリップ制御部５４は、前後輪速度差Δｗ_mfrが前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}以下の場合（すなわち、演算されるフィードバック補正トルクＴ_FBが実質的に０である場合）には、スリップ制御介入フラグｆ_FBを「０」に設定する。

すなわち、本実施形態では、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「１」に設定されている場合が、車両１００がスリップ状態（前輪１１ｆ又は後輪１１ｒがスリップしている状態）である場合に相当する。一方、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「０」に設定されている場合が、車両１００が非スリップ状態（前輪１１ｆ及び後輪１１ｒの何れもスリップしていない状態）である場合に相当する。そして、スリップ制御部５４は、演算したフィードバック補正トルクＴ_FB及び設定したスリップ制御介入フラグｆ_FBを、レートリミット部５６に出力する。

レートリミット部５６は、トルク配分部５３からの配分比κ及び基本リアトルク指令値Ｔ_mr0、並びにスリップ制御部５４からのフィードバック補正トルクＴ_FB及びスリップ制御介入フラグｆ_FBを入力として、制限移動トルク量ΔＴ**_{m_lim}を演算する。以下、レートリミット部５６における処理の詳細を説明する。

図３は、レートリミット部５６における処理を示すフローチャートである。なお、本フローチャートに示されるルーチンは、コントローラ５０により、例えば車両１００の電源オンをトリガとして所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１００において、レートリミット部５６は、移動トルク量ΔＴ*_mを演算する。ここで、移動トルク量ΔＴ*_mは、配分比κ及びフィードバック補正トルクＴ_FBに応じて後輪１１ｒから前輪１１ｆへ移動させる出力トルクに相当する値である。特に、移動トルク量ΔＴ*_mは、フロントモータ１０ｆからリアモータ１０ｒへ正のトルクを移動させる場合に正の値をとり、リアモータ１０ｒからフロントモータ１０ｆへ正トルクを移動させる場合に負の値をとる。

具体的に、先ず、レートリミット部５６は、基本リアトルク指令値Ｔ_mr0と、フィードバック補正トルクＴ_FBに配分比κを乗じた値（フィードバック補正トルクＴ_FBのリアモータ１０ｒに対する分配量に相当）と、の和をとることで補正リアトルクＴ*_mrを演算する。すなわち、補正リアトルクＴ*_mrは、車両１００のスリップ状態を考慮して基本リアトルク指令値Ｔ_mr0を補正した値である。そして、レートリミット部５６は、補正リアトルクＴ*_mrの今回値から前回値を減算した値を移動トルク量ΔＴ*_mとして求める。

次に、ステップＳ１１０において、レートリミット部５６は、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rを演算する。具体的に、レートリミット部５６は、移動トルク量ΔＴ*_mを演算周期で除した値を変化速度Ｃ_rとして求める。

ステップＳ１２０において、レートリミット部５６は、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「０」に設定されているか否か（車両１００が非スリップ状態であるか否か）を判定する。そして、レートリミット部５６は、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「０」に設定されていると判断すると、ステップＳ１３０以降の処理を実行する。

ステップＳ１３０において、レートリミット部５６は、変化速度Ｃ_rの上限値として第１上限値Ｃ_{r_lim1}を設定する。ここで、第１上限値Ｃ_{r_lim1}は、車両１００が非スリップ状態である場合において、一つのコントローラ５０とフロントインバータ１２ｆ及びリアインバータ１２ｒのそれぞれとの間の通信（ＣＡＮ通信）における応答性の違いに起因して生じるトルク制御の遅れを抑制する観点から定められる変化速度Ｃ_rの上限値である。

さらに、ステップＳ１４０において、レートリミット部５６は、ステップＳ１１０で演算した変化速度Ｃ_r、及びステップＳ１３０で演算した第１上限値Ｃ_{r_lim1}に基づいて第１制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim1}を演算する。具体的に、レートリミット部５６は、変化速度Ｃ_rと第１上限値Ｃ_{r_lim1}の内の小さい方を選択し、選択した値に移動トルク量ΔＴ*_mの前回値を加算することで第１制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim1}を演算する。

一方、レートリミット部５６は、上記ステップＳ１２０においてスリップ制御介入フラグｆ_FBが「０」に設定されていない（すなわち、「１」に設定されている）と判断すると、ステップＳ１５０以降の処理を実行する。

ステップＳ１５０において、レートリミット部５６は、変化速度Ｃ_rの上限値として第２上限値Ｃ_{r_lim2}を設定する。ここで、第２上限値Ｃ_{r_lim2}は、車両１００がスリップ状態である場合において、移動トルク量ΔＴ*_mの急激な変化を抑制する観点から定められる変化速度Ｃ_rの上限値である。一方で、本実施形態の第２上限値Ｃ_{r_lim2}は、車両１００のスリップ状態をできるだけ速やかに解消させる観点から、スリップ非発生時に設定される第１上限値Ｃ_{r_lim1}よりも大きい値に設定される。

さらに、ステップＳ１６０において、レートリミット部５６は、ステップＳ１１０で演算した変化速度Ｃ_r、及びステップＳ１５０で演算した第２上限値Ｃ_{r_lim2}に基づいて第２制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim2}を演算する。具体的に、レートリミット部５６は、現在の変化速度Ｃ_rと第２上限値Ｃ_{r_lim2}の内の小さい方を選択し、選択した値に移動トルク量ΔＴ*_mの前回値を加算することで第２制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim2}を演算する。

そして、ステップＳ１７０において、制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim}を加算部５８に出力する。特に、レートリミット部５６は、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「０」に設定されている場合には制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim}として第１制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim1}を出力する一方、スリップ制御介入フラグｆ_FBが「１」に設定されている場合には第２制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim2}を制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim}として出力する。

図２に戻り、加算部５８は、最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrの前回値、及びレートリミット部５６からの制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim}を入力として最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを演算する。具体的、加算部５８は、最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrの前回値に制限移動トルク量ΔＴ*_{m_lim}を加算することにより最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを求める。これにより、スリップが発生しているか否かに応じて変化の速さが調節された最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrが得られる。そして、加算部５８は、演算した最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを、リアインバータ１２ｒ及び減算部６０に出力する。

減算部６０は、総要求トルク演算部５２からの総要求トルクＴ*_mfr、及び加算部５８からの最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを入力として最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを演算する。これにより、最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrと同様に変化の速さが調節された最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmが得られることとなる。そして、減算部６０は、演算した最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを、フロントインバータ１２ｆに出力する。

次に、本実施形態において設定される移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限についてより詳細に説明する。

図４は、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限の経時変化を示すタイムチャート図である。図示のように、本実施形態では、スリップ発生時における移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が相対的に大きい第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定され、スリップ非発生時における移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が相対的に小さい第１上限値Ｃ_{r_lim1}に設定される。特に、本実施形態では、第２上限値Ｃ_{r_lim2}は総要求トルクＴ*_mfrの大きさに関わらず略一定値をとる。一方、第１上限値Ｃ_{r_lim1}は、低トルク域か否かの判断基準として定められる所定のトルク閾値Ｔ_{mfr_th}以下の領域において第２上限値Ｃ_{r_lim2}よりも小さい一定値をとる。

これにより、車両１００の減速時又は低μ路における発進時などの低トルク域であって前輪１１ｆ又は後輪１１ｒのスリップが生じたシーンにおいては、変化速度Ｃ_rの上限として相対的に大きい第２上限値Ｃ_{r_lim2}が設定されることとなるため、トルク制御の応答性を比較的高い状態に維持して、発生したスリップを速やかに解消することができる。

一方、低トルク域であってもスリップが生じていないシーンにおいては、変化速度Ｃ_rの上限が相対的に小さい第１上限値Ｃ_{r_lim1}により制限される。これにより、上述したコントローラ５０と前後インバータのそれぞれの通信応答性の違いに起因したトルク制御の遅れを抑制することができる。より詳細には、当該通信応答性の違いによって、フロントモータ１０ｆに係るトルク制御における指令値への追従性とリアモータ１０ｒに係るトルク制御における指令値への追従性が相互に異なり、一時的に実総トルクＴ_mfrが総要求トルクＴ*_mfrを満たすことのできない状況が生じ得る。このような状況に対して、変化速度Ｃ_rの上限が第１上限値Ｃ_{r_lim1}に制限されることで、実総トルクＴ_mfrの総要求トルクＴ*_mfrへの追従性を改善することができる。

さらに、本実施形態の第１上限値Ｃ_{r_lim1}は、総要求トルクＴ*_mfrがトルク閾値Ｔ_{mfr_th}を超える領域において、総要求トルクＴ*_mfrが増大するほど第２上限値Ｃ_{r_lim2}に近づいて増加するように定められる。このため、上記通信応答性の違いによるトルク制御への影響が小さくなると考えられる中・高トルク域においては、第１上限値Ｃ_{r_lim1}を第２上限値Ｃ_{r_lim2}に近づけていくことで、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が第１上限値Ｃ_{r_lim1}によって制限されることによる制御応答性の低下を併せて抑制することができる。

図５は、本実施形態の駆動力制御方法による制御結果を説明する図である。なお、図６には、本実施形態の駆動力制御方法を実行しない場合の制御結果を比較例として示す。なお、図５及び図６は、低μ路における発進時などの低トルク域であって、後輪１１ｒがスリップすることで前輪１１ｆから後輪１１ｒに出力トルクを移動させるシーン（すなわち、移動トルク量ΔＴ*_m＞０）を想定している。特に、図５及び図６では、フロントインバータ１２ｆに比べてリアインバータ１２ｒの方が、コントローラ５０の指令信号に対する通信の応答性が低い状況を想定している。

図６に示す比較例の制御では、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が常に第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定されている点において本実施形態の駆動力制御方法と異なる。このような比較例の制御では、図６（Ｂ）からわかるように、上述した前輪側と後輪側の通信応答性の違いにより、最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmに対する実フロントトルクＴ_{f_r}の追従性に比べて、最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrに対する実リアトルクＴ_{r_r}の追従性が低い。このため、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_r（最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrのグラフの傾き）が大きくなると、実リアトルクＴ_{r_r}の変化が実フロントトルクＴ_{f_r}の変化に対して遅れる。その結果、トルク移動時において、実総トルクＴ_mfrが総要求トルクＴ*_mfrに追従できず、車両１００の乗員に不快感を与え得る前後Ｇの段差が生じる（図６（Ａ）の丸囲み部分参照）。

これに対して、図５に示す本実施形態の制御では、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が第２上限値Ｃ_{r_lim2}よりも小さい第１上限値Ｃ_{r_lim1}に制限されることとなる。このため、実リアトルクＴ_{r_r}と実フロントトルクＴ_{f_r}の間の指令値に対する追従性の差を緩和することができる（図５（Ｂ）参照）。その結果、トルク移動時における前後Ｇの段差の発生が抑制される（図５（Ａ）参照）。

以下、上述した本実施形態の構成による作用効果についてより詳細に説明する。

本実施形態では、前輪１１ｆを駆動する第１電動機としてのフロントモータ１０ｆ及び後輪１１ｒを駆動する第２電動機としてのリアモータ１０ｒを備える車両１００において実行され、車両１００の走行状態に応じて走行駆動用の要求駆動力（総要求トルクＴ*_mfr）を所定の配分比（配分比κ）で分配してフロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒにより出力させる駆動力制御方法が提供される。

この駆動力制御方法では、車両１００の走行状態に基づく配分比γの変化に応じて、一方の電動機としてのリアモータ１０ｒから他方の電動機としてのフロントモータ１０ｆに出力トルクを移動させ、車両１００のスリップ状態を表すスリップ状態パラメータ（前後輪速度差Δｗ_mfr又はスリップ制御介入フラグｆ_FB）を設定する。

そして、スリップ状態パラメータが所定の閾値以下である場合（スリップ制御介入フラグｆ_FB＝「０」の場合）に、移動させる出力トルク（移動トルク量ΔＴ*_m）の変化速度Ｃ_rの上限を相対的に小さい第１上限値Ｃ_{r_lim1}に設定する。そして、スリップ状態パラメータが上記閾値を超える場合（スリップ制御介入フラグｆ_FB＝「１」の場合）に、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限を相対的に大きい第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定する。

これにより、車両１００の前後の駆動系における通信応答性の違いに起因して実駆動力が総要求トルクＴ*_mfrに対してずれるシーンにおいて、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rを緩やかにすることができる。このため、実駆動力（実総トルクＴ_mfr）が総要求駆動力（総要求トルクＴ*_mfr）に追従できないことに起因した前後Ｇの変化を抑制することができる。

特に、本実施形態では、総要求トルクＴ*_mfrが大きいほど、第１上限値Ｃ_{r_lim1}を大きく設定する。

これにより、車両１００に対する駆動力要求が大きくなるにつれて、前後駆動系における通信応答性の差を考慮した移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rに対する制限が緩和される。したがって、上記通信応答性の違いによるトルク制御への影響が小さくなると考えられるシーンにおいては、トルク制御の応答性を好適に確保することができる。

また、総要求トルクＴ*_mfrが所定の駆動力閾値（トルク閾値Ｔ_{mfr_th}）以下である場合には、第１上限値Ｃ_{r_lim1}を総要求トルクＴ*_mfrの変化に対する一定値に設定する。一方、総要求トルクＴ*_mfrがトルク閾値Ｔ_{mfr_th}を超える場合には、第１上限値Ｃ_{r_lim1}を総要求トルクＴ*_mfrの増加に応じて増加する変動値に設定する。特に、トルク閾値Ｔ_{mfr_th}は、車両１００の発進シーンを判断する観点から定められる、

これにより、車両１００に対する要求駆動力の大きさに応じて好適なトルク制御の応答性を設定することができる。

さらに、本実施形態では、上記スリップ状態パラメータは、前輪１１ｆと後輪１１ｒの間の回転速度の差である前後輪速度差Δｗ_mfrを含み、スリップ状態パラメータの閾値として所定の速度差閾値（前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}）を設定する。そして、前後輪速度差Δｗ_mfrが前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}に近づくように、前輪１１ｆ及び後輪１１ｒのうちのスリップ輪から非スリップ輪に移動させる出力トルクを補正する（移動トルク量ΔＴ*_mを補正して補正リアトルクＴ*_mを求める）。

これにより、前輪１１ｆ又は後輪１１ｒでスリップが発生したか否かの具体的な指標である前後輪速度差Δｗ_mfrに基づいて実際の車両１００のスリップ状態をより適切に判定することができるので、変化速度Ｃ_rの上限を、シーンに応じてより適切に第１上限値Ｃ_{r_lim1}又は第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定することができる。

また、本実施形態では、移動トルク量ΔＴ*_mを第１上限値Ｃ_{r_lim1}又は第２上限値Ｃ_{r_lim2}により制限したことで定まるリアモータ１０ｒのトルク指令値としての最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを演算する。そして、総要求トルクＴ*_mfrから最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを減算してフロントモータ１０ｆのトルク指令値である最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを演算する。また、最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fm及び最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrに基づいて、フロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒのそれぞれの出力トルクを制御する。

これにより、上述した前後Ｇの変化を抑制及びトルク制御に係る応答性の維持の双方の好適なバランスを実現するための具体的な演算態様が提供されることとなる。

さらに、本実施形態では、上記駆動力制御方法を実行するための駆動力制御装置が提供される。

この駆動力制御装置（コントローラ５０）は、前輪１１ｆを駆動する第１電動機としてのフロントモータ１０ｆ及び後輪１１ｒを駆動する第２電動機としてのリアモータ１０ｒを備える車両１００において実行され、車両１００の走行状態に応じて走行駆動用の要求駆動力（総要求トルクＴ*_mfr）を所定の配分比（配分比κ）で分配してフロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒにより出力させる。

また、駆動力制御装置としてのコントローラ５０は、車両１００の走行状態に基づく配分比γの変化に応じて、一方の電動機としてのリアモータ１０ｒから他方の電動機としてのフロントモータ１０ｆに出力トルクを移動させるトルク移動部（レートリミット部５６）と、車両１００のスリップ状態を表すスリップ状態パラメータ（前後輪速度差Δｗ_mfr及びスリップ制御介入フラグｆ_FB）を設定するスリップ状態パラメータ設定部（スリップ制御部５４）と、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rを制限する変化速度制限部（レートリミット部５６）と、を有する。

そして、変化速度制限部としてのレートリミット部５６は、スリップ状態パラメータが所定の閾値以下である場合（スリップ制御介入フラグｆ_FB＝「０」の場合）に、移動させる出力トルク（移動トルク量ΔＴ*_m）の変化速度Ｃ_rの上限を相対的に小さい第１上限値Ｃ_{r_lim1}に設定する。さらに、レートリミット部５６は、スリップ状態パラメータが上記閾値を超える場合（スリップ制御介入フラグｆ_FB＝「１」の場合）に、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限を相対的に大きい第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定する。

これにより、上記駆動力制御方法を実行するために好適な制御装置の構成が実現されることとなる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、本実施形態におけるコントローラ５０の構成を説明するブロック図である。図示のように、本実施形態では、スリップ制御部５４が前後スリップ制御部５４－１及び横スリップ制御部５４－２により構成されている。前後スリップ制御部５４－１は、第１実施形態のスリップ制御部５４と同様の処理を行う。すなわち、前後スリップ制御部５４－１は、車両１００の前輪１１ｆ又は後輪１１ｒのスリップを抑制するようにフィードバック制御を行う。

一方、横スリップ制御部５４－２は、例えば急旋回時などのシーンにおいて発生し得る車両１００の横方向（車両重心を中心とした回転方向）におけるスリップを抑制する制御を行う。横スリップ制御部５４－２には、図示しないヨーレートセンサにより検出されるヨーレートＹＲが入力される。そして、横スリップ制御部５４－２は、入力されたヨーレートＹＲに基づいて車両１００の横方向のスリップを解消するように定められる補正トルクＴ_YRを演算する。

また、横スリップ制御部５４－２は、演算した補正トルクＴ_YRが所定の閾値以上である場合に、横スリップ制御介入フラグｆ_YRを「１」に設定する。また、演算した補正トルクＴ_YRが所定の閾値未満である場合に、横スリップ制御介入フラグｆ_YRを「０」に設定する。なお、補正トルクＴ_YRと比較される閾値は、実質的に総要求トルクＴ*_mfrの補正が必要である程度に車両１００の横方向のスリップが生じているか否かを判断する観点から好適な値に設定される。そして、横スリップ制御部５４－２は、演算した補正トルクＴ_YRを要求トルク補正部６２に出力するとともに、設定した横スリップ制御介入フラグｆ_YRをレートリミット部５６に出力する。

要求トルク補正部６２は、総要求トルク演算部５２からの総要求トルクＴ*_mfr及び横スリップ制御部５４－２からの補正トルクＴ_YRを入力として補正総要求トルクＴ´*_mfrを演算する。そして、要求トルク補正部６２は、演算した補正総要求トルクＴ´*_mfrをトルク配分部５３に出力する。したがって、第１実施形態で説明したトルク配分部５３以降の演算においては、総要求トルクＴ*_mfrに代えて補正総要求トルクＴ´*_mfrが用いられる。

さらに、レートリミット部５６には、車両１００のスリップ状態を示すフラグ（スリップ状態パラメータ）として、スリップ制御介入フラグｆ_FBに加えて横スリップ制御介入フラグｆ_YRが入力される。そして、レートリミット部５６は、図３に示すステップＳ１２０において、スリップ制御介入フラグｆ_FB及び横スリップ制御介入フラグｆ_YRの双方が「０」に設定されている場合にステップＳ１３０以降の処理を実行する。一方、レートリミット部５６は、スリップ制御介入フラグｆ_FB及び横スリップ制御介入フラグｆ_YRの少なくとも一方が「１」に設定されている場合（車両１００の前後方向スリップ又は横方向スリップの何れかが生じている場合）にステップＳ１５０以降の処理を実行する。

これにより、レートリミット部５６では、車両１００の前後方向だけでなく横方向におけるスリップが発生した場合においても、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの上限が相対的に大きい第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定されることとなる。このため、車両１００のスリップ発生時においては、それが前後方向スリップであるか横方向スリップであるかを問わず、移動トルク量ΔＴ*_mの変化速度Ｃ_rの制限を緩和してトルク制御の応答性を高めて当該スリップを迅速に解消させることできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記実施形態では、移動トルク量ΔＴ*_mを第１上限値Ｃ_{r_lim1}又は第２上限値Ｃ_{r_lim2}により制限したことで定まる最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを演算し、総要求トルクＴ*_mfrから最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを減算して最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを演算する例について説明した。しかしながら、これに限られず、例えば、移動トルク量ΔＴ*_mを第１上限値Ｃ_{r_lim1}又は第２上限値Ｃ_{r_lim2}により制限したことで定まる最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを演算し、総要求トルクＴ*_mfrから最終フロントトルク指令値Ｔ^** _fmを減算して最終リアトルク指令値Ｔ^** _mrを演算する構成を採用しても良い。

また、上記実施形態では、前後輪速度差Δｗ_mfrに基づいてスリップ状態を解消するためのフィードバック制御が実行される場合（スリップ制御介入フラグｆ_FBが「１」に設定される場合）に、移動トルク量ΔＴ*_mの上限を第２上限値Ｃ_{r_lim2}に設定する例を説明した。一方で、スリップ状態を解消するための複数種類のフィードバック制御が実行される構成（複数の異なる前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}が設定され、各前後輪速度差閾値Δｗ_{mfr_Th}に応じた異なるフィードバック制御が実行される構成）を採用し、各フィードバック制御の種類に応じた異なる値の第２上限値Ｃ_{r_lim2}を第１上限値Ｃ_{r_lim1}よりも大きくなる範囲で設定しても良い。

さらに、上記実施形態では、主に、フロントインバータ１２ｆに比べてリアインバータ１２ｒの方が、コントローラ５０の指令信号に対する通信の応答性が低い状況を想定していた。しかしながら、逆に、リアインバータ１２ｒの方がフロントインバータ１２ｆに比べて通信の応答性が低い場合であっても、上記実施形態で説明した制御構成を前輪側と後輪側の立場を入れ替えて同様に適用することができる。

Claims (5)

1. 前輪を駆動する第１電動機と後輪を駆動する第２電動機を備える車両において実行され、前記車両の走行状態に応じて走行駆動用の要求駆動力を所定の配分比で分配して前記第１電動機及び前記第２電動機により出力させる駆動力制御方法であって、
   前記車両の走行状態に基づく前記配分比の変化に応じて、一方の電動機から他方の電動機に出力トルクを移動させ、
   前記車両のスリップ状態を表すスリップ状態パラメータを設定し、
   前記スリップ状態パラメータが所定の閾値以下である場合に、移動させる前記出力トルクの変化速度の上限を相対的に小さい第１上限値に設定し、
   前記スリップ状態パラメータが前記閾値を超える場合に、前記変化速度の上限を相対的に大きい第２上限値に設定し、
   前記要求駆動力が大きいほど、前記第１上限値を大きく設定する、
   駆動力制御方法。
2. 請求項１に記載の駆動力制御方法であって、
   前記要求駆動力が所定の駆動力閾値以下である場合には、前記第１上限値を前記要求駆動力の変化に対する一定値に設定し、
   前記要求駆動力が前記駆動力閾値を超える場合には、前記第１上限値を前記要求駆動力の増加に応じて増加する変動値に設定し、
   前記駆動力閾値は、前記車両の発進シーンを判断する観点から定められる、
   駆動力制御方法。
3. 請求項１又は２に記載の駆動力制御方法であって、
   前記スリップ状態パラメータは、前記前輪と前記後輪の間の回転速度の差である前後輪速度差を含み、
   前記閾値として所定の速度差閾値を設定し、
   前記前後輪速度差が前記速度差閾値に近づくように、前記前輪及び前記後輪のうちのスリップ輪から非スリップ輪に移動させる前記出力トルクを補正する、
   駆動力制御方法。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載の駆動力制御方法であって、
   移動させる前記出力トルクを前記第１上限値又は前記第２上限値により制限したことで定まる前記第２電動機のトルク指令値を演算し、
   前記要求駆動力から前記第２電動機のトルク指令値を減算して前記第１電動機のトルク指令値を演算し、
   前記第１電動機のトルク指令値及び前記第２電動機のトルク指令値に基づいて、前記第１電動機及び前記第２電動機のそれぞれの前記出力トルクを制御する、
   駆動力制御方法。
5. 前輪を駆動する第１電動機と後輪を駆動する第２電動機を備える車両に設けられ、前記車両の走行状態に応じて走行駆動用の要求駆動力を所定の配分比で分配して前記第１電動機及び前記第２電動機により出力させる駆動力制御装置であって、
   前記車両の走行状態に基づく前記配分比の変化に応じて、一方の電動機から他方の電動機に出力トルクを移動させるトルク移動部と、
   前記車両のスリップ状態を表すスリップ状態パラメータを設定するスリップ状態パラメータ設定部と、
   移動させる前記出力トルクの変化速度を制限する変化速度制限部と、を有し、
   前記変化速度制限部は、
   前記スリップ状態パラメータが所定の閾値以下である場合に、移動させる前記出力トルクの変化速度の上限を相対的に小さい第１上限値に設定し、
   前記スリップ状態パラメータが前記閾値を超える場合に、移動させる前記出力トルクの変化速度の上限を相対的に大きい第２上限値に設定し、
   前記要求駆動力が大きいほど、前記第１上限値を大きく設定する、
   駆動力制御装置。

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