JP7480661B2

JP7480661B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP7480661B2
Application number: JP2020165171A
Authority: JP
Inventors: 亮太 ▲高▼橋; 直樹 ▲高▼橋
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: JP2022057095A

Description

本発明は、左右輪を駆動する一対の電動機とその左右輪にトルク差を付与する差動機構とが搭載された車両の制御装置に関する。

従来、車両の左右輪を電動機（電動モータ）で駆動する制御装置において、左右輪がスリップしたときのトルク差が小さくなるように電動機の出力を制御するものが知られている。このような制御により、左右輪のトルク差に起因するスリップ量が小さくなり、車両の操縦性や車体姿勢の安定性が向上しうる（特許文献１参照）。

特開2016-086536号公報

左右輪の片側がスリップした後に再びグリップした場合、左右輪のイナーシャトルクによって車軸上に過大なトルク差が発生する。このトルク差の大きさは、スリップ量が大きくグリップが強いほど増大し、ハードウェアの許容量を超えるおそれがある。このような課題に対して特許文献１に記載されたような技術を適用し、スリップ時における左右輪のトルク差を小さくすれば、過大なトルク差は抑制されうる。しかしながら、車輪がスリップしてからグリップするまでの時間が短時間であれば、左右輪のトルク差を十分に低減させることが難しく、ハードウェアの保護性が低下してしまう。

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、ハードウェアの保護性を改善できるようにした車両の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

開示の車両の制御装置は、左右輪を駆動する一対の電動機と左右輪にトルク差を付与する差動機構とが搭載された車両の制御装置であって、左右輪のうち車輪速の大きい一方の要求トルクから、路面から受ける路面反力トルクを減じたトルクである移動トルクを算出する算出部と、左右輪の目標回転速度差と実回転速度差との偏差がある場合に、左右輪のうち車輪速の大きい一方を主に駆動する電動機から車輪速の小さい他方を主に駆動する電動機へと移動トルクに対応する駆動トルクを移動させる制御を実施する制御部と、を備える。前記路面反力トルクは、前記左右輪の実トルクからイナーシャトルクを減じた大きさを持つ。

開示の車両の制御装置によれば、ハードウェアの保護性を改善できる。

実施例としての制御装置が適用された車両の模式図である。図１に示す車両の差動装置の構造を説明するための模式図である。図１に示す左輪の路面反力トルクを説明するための模式図である。図１に示す左右輪の目標回転速度差及び実回転速度差の偏差と移動ゲインとの関係を例示するグラフである。図１に示す制御装置での処理内容を説明するためのブロック図である。図１に示す制御装置で実行される制御の手順を説明するためのフローチャートである。

［１．装置構成］
図１～図６を参照して、実施例としての車両の制御装置１０について説明する。この制御装置１０が適用される車両には、左右輪５（ここでは後輪）を駆動する一対の電動機１（電動モータ）とその左右輪５にトルク差を付与する差動機構３とが搭載される。この実施例で数字符号に付加されるＲやＬなどの接尾符号は、当該符号にかかる要素の配設位置（車両の右側や左側にあること）を表す。例えば、５Ｒは左右輪５のうち車両の右側（Right）に位置する一方（すなわち右輪）を表し、５Ｌは左側（Left）に位置する他方（すなわち左輪）を表す。

一対の電動機１は、車両の前輪または後輪の少なくともいずれかを駆動する機能を持つものであり、四輪すべてを駆動する機能を持ちうる。一対の電動機１のうち右側に配置される一方は右電動機１Ｒ（右モータ）とも呼ばれ、左側に配置される他方は左電動機１Ｌ（左モータ）とも呼ばれる。右電動機１Ｒ及び左電動機１Ｌは、互いに独立して作動し、互いに異なる大きさの駆動力を個別に出力しうる。これらの電動機１は、互いに別設された一対の減速機構２を介して差動機構３に接続される。本実施例の右電動機１Ｒ及び左電動機１Ｌは、定格出力が同一である。

本実施例では、右電動機１Ｒが主に右輪５Ｒを駆動する電動機１であり、左電動機１Ｌが主に左輪５Ｌを駆動する電動機１である。ここでいう「主に」との表現は、共線図上で右輪５Ｒよりも左輪５Ｌに近い位置に配置される電動機１が左電動機１Ｌであり、共線図上で左輪５Ｌよりも右輪５Ｒに近い位置に配置される電動機１が右電動機１Ｒであることが意図された表現である。本実施例の車両においては、一対の電動機１及び左右輪５の角速度が共線図上で直線状に配置される関係を持つ。各電動機１の駆動力は、左右輪５の各々に反映されるものの、右電動機１Ｒの駆動力は右輪５Ｒの回転状態に反映されやすく、左電動機１Ｌの駆動力は左輪５Ｌの回転状態に反映されやすい。

また、上記の「主に」との表現は、右輪５Ｒが左輪５Ｌよりも右電動機１Ｒに近い角速度（少なくとも左輪５Ｌと同一以上の角速度）で回転し、左輪５Ｌが右輪５Ｒよりも左電動機１Ｌに近い角速度（少なくとも右輪５Ｒと同一以上の角速度）で回転することが意図された表現であるともいえる。右電動機１Ｒの駆動力は、少なくとも右輪５Ｒへと伝達され、これに加えて左輪５Ｌへも伝達されうる。同じく、左電動機１Ｌの駆動力は、少なくとも左輪５Ｌへと伝達され、これに加えて右輪５Ｒへも伝達されうる。このような意味で、本実施例の一対の電動機１と左右輪５との関係は、例えばインホイールモータによって左右輪が個別に駆動される電動車両におけるモータと駆動輪との関係と相違する。

減速機構２は、電動機１から出力される駆動力を減速することでトルクを増大させる機構である。減速機構２の減速比Gは、電動機１の出力特性や性能に応じて適宜設定される。一対の減速機構２のうち右側に配置される一方は右減速機構２Ｒとも呼ばれ、左側に配置される他方は左減速機構２Ｌとも呼ばれる。本実施例の右減速機構２Ｒ及び左減速機構２Ｌは、減速比Gが同一である。電動機１のトルク性能が十分に高い場合には、減速機構２を省略してもよい。

差動機構３は、ヨーコントロール機能（AYC機能）を持ったディファレンシャル機構であり、右輪５Ｒに連結される車輪軸４（右車輪軸４Ｒ）と左輪５Ｌに連結される車輪軸４（左車輪軸４Ｌ）との間に介装される。ヨーコントロール機能とは、左右輪の駆動力（駆動トルク）の分担割合を積極的に制御することでヨーモーメントを調節し、車両の姿勢を安定させる機能である。差動機構３の内部には、遊星歯車機構や差動歯車機構などのギヤ列が内蔵される。一対の電動機１から伝達される駆動力は、これらのギヤ列を介して左右輪５の各々に分配される。なお、一対の電動機１と差動機構３とを含む車両駆動装置は、DM-AYC（Dual-Motor Active Yaw Control）装置とも呼ばれる。

図２は、減速機構２及び差動機構３の構造を例示する概略図である。減速機構２の減速比Gは、電動機１から減速機構２に伝達される回転角速度と、減速機構２から差動機構３に伝達される回転角速度の比（あるいはギヤの歯数の比）として表すことができる。また、差動機構３の内部において、左電動機１Ｌの駆動力が右輪５Ｒに伝達される経路のギヤ比をb₁と表現し、右電動機１Ｒの駆動力が左輪５Ｌに伝達される経路のギヤ比をb₂と表現し、左右の電動機１の回転角速度をモータ角速度ω_Lm，ω_Rmとおき、左右輪５の回転角速度をそれぞれ車輪速ω_Lw，ω_Rwとおけば、本実施例では以下の式１～式２が成立する。

電動機１は、インバータ６を介してバッテリ７に電気的に接続される。インバータ６は、バッテリ７側の直流回路の電力（直流電力）と電動機１側の交流回路の電力（交流電力）とを相互に変換する変換器（DC-ACインバーター）である。また、バッテリ７は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池であり、数百ボルトの高電圧直流電流を供給しうる二次電池である。電動機１の力行時には、直流電力がインバータ６で交流電力に変換されて電動機１に供給される。電動機１の発電時には、発電電力がインバータ６で直流電力に変換されてバッテリ７に充電される。インバータ６の作動状態は、制御装置１０によって制御される。

制御装置１０は、インバータ６の作動状態を管理することで電動機１の出力を制御するコンピュータ（電子制御装置）である。制御装置１０の内部には、図示しないプロセッサ（中央処理装置），メモリ（メインメモリ），記憶装置（ストレージ），インタフェース装置などが内蔵され、内部バスを介してこれらが互いに通信可能に接続される。本実施例の制御装置１０は、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差を常に算出し、左右輪５のうち車輪速の大きい一方を主に駆動する電動機１から車輪速の小さい他方を主に駆動する電動機１へと駆動トルクを移動させる制御を実施する。

制御装置１０には、図１に示すように、アクセルセンサ１３，ブレーキセンサ１４，舵角センサ１５，車速センサ１６，モータ回転速度センサ１８，車輪速センサ１９が接続される。アクセルセンサ１３はアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）やその踏み込み速度を検出するセンサである。ブレーキセンサ１４は、ブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキペダルストローク）やその踏み込み速度を検出するセンサである。舵角センサ１５は、左右輪５の舵角（実舵角またはステアリングの操舵角）を検出するセンサであり、車速センサ１６は、車速（走行速度）を検出するセンサである。

モータ回転速度センサ１８は、電動機１の回転角速度（モータ角速度ω_Lm，ω_Rm）を検出するセンサであり、各電動機１に個別に設けられる。同様に、車輪速センサ１９は、左右輪５（または車輪軸４）の回転角速度（車輪速ω_Lw，ω_Rw）を検出するセンサであり、左輪５Ｌの近傍及び右輪５Ｒの近傍のそれぞれに個別に設けられる。制御装置１０は、これらのセンサ１３～１６，１８～１９で検出された情報に基づいてインバータ６の作動状態を制御することで、一対の電動機１の出力を制御する。

制御装置１０は、車両に搭載される電子制御装置（ECU，Electronic Control Unit）の一つであり、プロセッサとメモリとを搭載した電子デバイスである。プロセッサは、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）などのマイクロプロセッサであり、メモリは、例えばROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリなどである。制御装置１０実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録，保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。

［２．制御］
図１に示すように、制御装置１０の内部には、少なくとも算出部１１と制御部１２とが設けられる。これらの要素は、制御装置１０の機能を便宜的に分類して示したものである。これらの要素は、独立したプログラムとして各々を記述することができるとともに、複数の要素を合体させた複合プログラムとして記述することもできる。各要素に相当するプログラムは、制御装置１０のメモリや記憶装置に記憶され、プロセッサで実行される。

算出部１１は、一方の電動機１から他方の電動機１へと移動させる移動トルクT_LAYC，T_RAYCを算出するものである。移動トルクT_LAYC，T_RAYCとは、左右輪５のうち車輪速の大きい一方の要求トルクT_Lreq，T_Rreqから、路面から受ける路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを減じたトルクである。例えば、右輪５Ｒよりも左輪５Ｌの方が車輪速の大きい状況では、左輪５Ｌの要求トルクである左車軸要求トルクT_Lreqから左輪５Ｌの路面反力トルクT_Lroadを減じたものが移動トルクT_LAYCとなり、この移動トルクT_LAYCが左電動機１Ｌから右電動機１Ｒへと移送される。

トルクの移送方向は、左右輪５のうち車輪速が大きい一方を主に駆動する電動機１から車輪速の小さい他方を主に駆動する電動機１への方向である。このように、スリップの発生に先行して電動機１のトルクを移動させることで、スリップ時における左右輪５のトルク差が小さくなり、過大なトルク差の発生が抑制されうる。

左右輪５の要求トルクT_Lreq，T_Rreqは、例えばアクセル開度やブレーキペダルストローク，舵角，車速などに基づいて個別に算出される。左右輪５の路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadは、左右輪５の実トルクT_Lds，T_RdsからイナーシャトルクT_L，T_Rを減算することで求められる。例えば図３に示すように、左輪５Ｌの路面反力トルクT_Lroad（ハッチング矢印）は、左輪５Ｌの車軸実トルクT_Lds（黒矢印）から左輪５ＬのイナーシャトルクT_L（白矢印）を減じたものに相当する。イナーシャトルクT_Lは、左輪５Ｌ及び左電動機１Ｌのイナーシャ（慣性モーメント）の合計I_dsと左輪５Ｌにおける車輪速ω_Lwの時間微分値（角加速度）との積で表される。

本実施例の制御装置１０は、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差に応じた大きさの移動ゲインK_L1，K_R1を用いてトルクの移動量を調節する機能を持つ。移動ゲインK_L1，K_R1は、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差の絶対値|D_VRERR|に応じて設定される。移動ゲインK_L1，K_R1の値は、例えば偏差の絶対値|D_VRERR|が大きいほど大きな値に設定される。目標回転速度差は、例えば車両の車速及び操舵角に基づいて算出される。また、実回転速度差は、左右輪５の車輪速ω_Lw，ω_Rwに基づいて算出される。

具体例を挙げると、左右輪５の実回転速度差が目標回転速度差から大きく離れれば、偏差の絶対値|D_VRERR|が大きくなり、移動ゲインK_L1，K_R1が大きい値（例えば１）に設定される。反対に、実回転速度差が目標回転速度差に近づけば、偏差の絶対値|D_VRERR|が小さくなり、移動ゲインK_L1，K_R1が小さい値（例えば０）に設定される。なお、車両旋回時には旋回内輪の回転速度が旋回外輪の回転速度よりも低速になり、実回転速度差が大きくなることがある。しかし、このような状況では目標回転速度差も大きくなるため、スリップが発生していない限り、偏差の絶対値|D_VRERR|は比較的小さい値となる。

制御部１２は、算出部１１で算出された移動トルクT_LAYC，T_RAYCに基づき、一方の電動機１から他方の電動機１へと駆動トルクを移動させる制御を実施するものである。駆動トルクは、左右輪５のうち車輪速の大きい一方を駆動する電動機１から車輪速の小さい他方を駆動する電動機１へと移送される。例えば、右輪５Ｒよりも左輪５Ｌの方が車輪速の大きい状況では、駆動トルクが左電動機１Ｌから右電動機１Ｒへと移送される。移送されるトルクの大きさは、少なくとも算出部１１で算出された移動トルクT_LAYC，T_RAYCに対応する大きさに設定される。本実施例の制御部１２は、移動トルクT_LAYC，T_RAYCと移動ゲインK_L1，K_R1との積に対応する大きさの駆動トルクを移動させる機能を持つ。

図５は、算出部１１の処理内容を説明するためのブロック図である。この算出部１１には、車軸要求トルク算出部２１，車軸実トルク算出部２２，車軸角速度算出部２３，イナーシャ推定部２４，イナーシャトルク算出部２５，路面反力トルク算出部２６，移動トルク算出部２７，移動ゲイン算出部２８，乗算部２９が設けられる。これらの要素は、算出部１１の機能を便宜的に分類して示したものである。

車軸要求トルク算出部２１は、左右輪５のそれぞれについての要求トルクT_Lreq，T_Rreqを算出するものである。ここでは、例えば各種センサ１３～１６で検出されたアクセル開度，ブレーキペダルストローク，舵角，車速に基づき、左車軸要求トルクT_Lreqと右車軸要求トルクT_Rreqとが個別に算出される。これらの算出に際し、車両の横加速度や前後加速度，ヨーレート，路面勾配などを考慮してもよい。ここで算出された要求トルクT_Lreq，T_Rreqの情報は、移動トルク算出部２７に伝達される。

車軸実トルク算出部２２は、左右輪５のそれぞれについての車軸実トルクT_Lds，T_Rdsを算出するものである。ここでは、例えば各電動機１が出力しているトルク（モータトルク）の大きさに基づき、左車軸実トルクT_Ldsと右車軸実トルクT_Rdsとが個別に算出される。モータトルクの大きさは、例えばモータ出力（消費電力）とモータ角速度ω_Lm，ω_Rmとに基づいて算出される。ここで算出された車軸実トルクT_Lds，T_Rdsの情報は、路面反力トルク算出部２６に伝達される。

車軸角速度算出部２３は、左右輪５のそれぞれについての車輪速ω_Lw，ω_Rw（車軸角速度）を算出するものである。ここでは、例えば上記の式１，式２に示すように、モータ角速度ω_Lm，ω_Rmと減速比Gとギヤ比b₁，b₂とに基づき、左車輪速ω_Lwと右車輪速ω_Rwとが個別に算出される。ここで算出された車輪速ω_Lw，ω_Rwの情報は、イナーシャ推定部２４とイナーシャトルク算出部２５とに伝達される。

イナーシャ推定部２４は、左右の電動機１から左右輪５までの各経路についてのイナーシャJ_ML，J_MR（慣性モーメント）を推定するものである。ここでは、例えば車輪速ω_Lw，ω_Rwの時間微分値，モータイナーシャI_m，減速比G，ギヤ比b₁，b₂などに基づき、左経路イナーシャJ_MLと右経路イナーシャJ_MRとが個別に算出される。ここで算出されたイナーシャJ_ML，J_MRの情報は、イナーシャトルク算出部２５に伝達される。なお、イナーシャJ_ML，J_MRの大きさは、車輪速ω_Lw，ω_Rwの時間微分値の比率に応じて変化する。イナーシャJ_ML，J_MRの算定式を以下の式３，式４に例示する。

イナーシャトルク算出部２５は、左右の電動機１から左右輪５までの各経路についてのイナーシャトルクT_L，T_Rを算出するものである。ここでは、左電動機１Ｌから左輪５Ｌまでの経路に作用するイナーシャトルクである左経路イナーシャトルクT_Lと、右電動機１Ｒから右輪５Ｒまでの経路に作用するイナーシャトルクである右経路イナーシャトルクT_Rとが個別に算出される。

左経路イナーシャトルクT_Lは、左経路イナーシャJ_MLと車輪イナーシャI_wheelとの和に左輪５Ｌの角加速度を乗じることで算出される。同様に、右経路イナーシャトルクT_Rは、右経路イナーシャJ_MRと車輪イナーシャI_wheelとの和に右輪５Ｒの角加速度を乗じることで算出される。ここで算出されたイナーシャトルクT_L，T_Rの情報は、路面反力トルク算出部２６に伝達される。イナーシャトルクT_L，T_Rの算定式を以下の式５，式６に例示する。

路面反力トルク算出部２６は、左右輪５の路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを算出するものである。ここでは、車軸実トルク算出部２２で算出された車軸実トルクT_Lds，T_Rdsとイナーシャトルク算出部２５で算出されたイナーシャトルクT_L，T_Rとに基づき、左右輪５の路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadが個別に算出される。ここで算出された路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadの情報は、移動トルク算出部２７に伝達される。路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadの算定式を以下の式７，式８に例示する。

移動トルク算出部２７は、左右輪５の要求トルクT_Lreq，T_Rreqの一部である移動トルクT_LAYC，T_RAYCを算出するものである。移動トルクT_LAYC，T_RAYCとは、要求トルクT_Lreq，T_Rreqから、路面から受ける路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを減じたトルクである。例えば、左輪５Ｌの移動トルクT_LAYCは左車軸要求トルクT_Lreqから左輪５Ｌの路面反力トルクT_Lroadを減じた大きさとなり、右輪５Ｒの移動トルクT_RAYCは右車軸要求トルクT_Rreqから右輪５Ｒの路面反力トルクT_Rroadを減じた大きさとなる。ここで算出された移動トルクT_LAYC，T_RAYCの情報は、乗算部２９に伝達される。移動トルクT_LAYC，T_RAYCの算定式を以下の式９，式１０に例示する。

移動ゲイン算出部２８は、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差に基づき、移動ゲインK_L1，K_R1を算出するものである。移動ゲインK_L1，K_R1の値は、左右輪５のうち車輪速の大きい片方のみについて算出され、他方の値は０とされる。例えば、右輪５Ｒよりも左輪５Ｌの車輪速が大きい場合には、右移動ゲインK_R1の値が０とされ、目標回転速度差と実回転速度差との偏差に基づいて左移動ゲインK_L1の値が算出される。また、本実施例の移動ゲイン算出部２８は、図４に示す関係に則り、目標回転速度差と実回転速度差との偏差の絶対値|D_VRERR|に基づいて移動ゲインK_L1，K_R1の値を算出する。ここで算出された移動ゲインK_L1，K_R1の情報は、乗算部２９に伝達される。

乗算部２９は、移動トルク算出部２７で算出された移動トルクT_LAYC，T_RAYCに移動ゲインK_L1，K_R1の値を乗じたトルク移動量を算出するものである。トルク移動量は、左右輪５のうち車輪速の大きい片方のみについて算出される。ここで算出されたトルク移動量の情報は、制御部１２に伝達される。制御部１２では、トルク移動量に対応する大きさのトルクが車輪速の大きい側の電動機１の駆動トルクから減算されるとともに、車輪速の小さい側の電動機１の駆動トルクに加算される。

［３．フローチャート］
図６は、制御装置１０で実行される制御の手順を説明するためのフローチャートである。この制御では、左右輪５のうち車輪速の大きい一方を駆動する電動機１から車輪速の小さい他方を駆動する電動機１へと常に駆動トルクが移送される。つまり、トータルの駆動トルクが保持されたまま、左右輪５のうち車輪速の大きい車輪の駆動トルクの上昇が抑制されることになる。したがって、仮にその車輪がスリップしたとしても、イナーシャトルクT_L，T_Rに由来する過大なトルク差が発生しにくくなり、車輪軸４や差動機構３といった左右輪５まわりのハードウェアの保護性が向上する。

ステップＡ１では、路面反力トルク算出部２６において、左右輪５の路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadが算出される。路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadは、例えば車軸実トルクT_Lds，T_RdsとイナーシャトルクT_L，T_Rとに基づいて算出される。続くステップＡ２では、移動トルク算出部２７において、移動トルクT_LAYC，T_RAYCが算出される。移動トルクT_LAYC，T_RAYCは、例えば要求トルクT_Lreq，T_Rreqと路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadとに基づいて算出される。

ステップＡ３では、左右輪５の各々について、要求トルクT_Lreq，T_Rreqが路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを超えているか否かが判定される。例えば、左輪５Ｌに関する左車軸要求トルクT_Lreqが路面反力トルクT_Lroadを超えているか否かが判定されるとともに、右輪５Ｒに関する右車軸要求トルクT_Rreqが路面反力トルクT_Rroadを超えているか否かが判定される。ここでT_Lreq＞T_Lroadである場合には、左輪５Ｌに関する処理がステップＡ８に進み、少なくとも左輪５Ｌから右輪５Ｒへのトルク移動が禁止される。また、T_Rreq＞T_Rroadである場合には、右輪５Ｒに関する処理がステップＡ８に進み、少なくとも右輪５Ｒから左輪５Ｌへのトルク移動が禁止される。

左右輪５のいずれかについて要求トルクT_Lreq，T_Rreqが路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを超えている場合にはステップＡ４に進み、その車輪が車輪速の大きい側であるか否かが判定される。ここで、車輪速の大きい側でない場合にはステップＡ８に進み、トルク移動が禁止される。一方、車輪速の大きい側である場合には、ステップＡ５に進む。ステップＡ５では、移動ゲイン算出部２８において車輪速の大きい側の移動ゲインK_L1，K_R1が算出される。例えば、左輪５Ｌが車輪速の大きい車輪であってT_Lreq≦T_Lroadである場合には、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差の絶対値|D_VRERR|に基づいて、左輪５Ｌの移動ゲインK_L1の値が算出される。このとき、右輪５Ｒの移動ゲインK_R1の値は、０とされる。

ステップＡ６では、乗算部２９において、車輪速の大きい片方の車輪についてのトルク移動量が算出される。例えば、左輪５Ｌの移動トルクT_LAYCに移動ゲインK_L1の値を乗じたトルク移動量が算出される。続くステップＡ７では、前ステップで算出されたトルク移動量を車輪速の大きい側から車輪速の小さい側へと移動させる制御が実施される。すなわち、車輪速の大きい側の電動機１の駆動トルクからトルク移動量に相当するトルクが減算されるとともに、車輪速の小さい側の電動機１の駆動トルクにそれが加算される。

［４．作用と効果］
（１）上記の実施例では、左右輪５の要求トルクT_Lreq，T_Rreqから路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを減じたトルクである移動トルクT_LAYC，T_RAYCが常に算出される。また、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差がある場合に、移動トルクT_LAYC，T_RAYCに対応する駆動トルクを一方の電動機１から他方の電動機１へと移動させる制御が実施される。このように、スリップの発生に先行して電動機１のトルクを常に移動させておくことで、スリップ時における左右輪５のトルク差を減少させることができ、過大なトルク差の発生を抑制することができる。したがって、車輪軸４や差動機構３など、左右輪５まわりのハードウェアの保護性を改善できる。

（２）上記の路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadは、左右輪５の実トルクT_Lds，T_RdsからイナーシャトルクT_L，T_Rを減じた大きさを持つ。このような演算により、路面反力トルクT_Lroad，T_Rroadを精度よく把握することができ、電動機１の駆動トルクを適切に移動させることができる。したがって、過大なトルク差の発生を抑制することができ、ハードウェアの保護性をさらに改善できる。

（３）上記のイナーシャトルクT_L，T_Rは、電動機１の一方及びこれに駆動される左右輪５の一方におけるイナーシャの合計I_dsと角加速度（車輪速ω_Lw，ω_Rwの時間微分値）との積である。このような演算により、左右輪５のイナーシャトルクT_L，T_Rを精度よく把握することができ、電動機１の駆動トルクを適切に移動させることができる。したがって、過大なトルク差の発生を抑制することができ、ハードウェアの保護性をさらに改善できる。

（４）上記の実施例では、算出部１１が、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差の絶対値|D_VRERR|に応じた移動ゲインK_L1，K_R1を算出している。また、制御部１２は、移動トルクT_LAYC，T_RAYCと移動ゲインK_L1，K_R1との積に対応する大きさの駆動トルクを移動させる制御を実施している。このような制御により、例えば左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差が比較的小さい状況ではトルク移動量を減少させ、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差が大きいほどトルク移動量を増加させることが容易となる。つまり、車両の走行状態に応じてトルク移動量を適切に制御することができ、車体の姿勢安定性を維持しつつスリップ時に発生しうるトルク差を減少させることができる。したがって、ハードウェアの保護性をさらに改善できる。

（５）図４に例示する移動ゲインK_L1，K_R1は、偏差の絶対値|D_VRERR|が所定値未満であれば０であり、偏差の絶対値|D_VRERR|が所定値以上であればその値が大きいほど１に近づく特性を持つ。このような設定により、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差が大きいほど、より多くのトルクを車輪速の大きい側から車輪速の小さい側へと移動させることができ、トルク差を減少させることができる。

また、偏差の絶対値|D_VRERR|が所定値未満の領域は、実質的にトルク移動量が０となる領域である。このように、目標回転速度差と実回転速度差との偏差が小さい場合には、トルク移動を停止させることができ、車体の姿勢安定性を向上させることができる。さらに、移動ゲインK_L1，K_R1の上限値を１にすることで、トルク移動量が過剰に増加するような事態を防止できる。ただし、トルク移動量を増加させたい場合には、移動ゲインK_L1，K_R1の上限値を１よりも大きく（例えば、1.1～2.0の範囲内で）設定してもよい。

（６）上記の目標回転速度差は、車両の車速及び操舵角に基づいて算出され、上記の実回転速度差は、左右輪５の車輪速ω_Lw，ω_Rwに基づいて算出される。このような演算により、左右輪５の目標回転速度差と実回転速度差との偏差を精度よく把握することができ、電動機１の駆動トルクを適切に移動させることができる。したがって、過大なトルク差の発生を抑制することができ、ハードウェアの保護性をさらに改善できる。

［５．変形例］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。

例えば、上記の実施例では車両の後輪に適用された制御装置１０を例示したが、前輪に同様の制御装置１０を適用することは可能であり、前後輪の両方に同様の制御装置１０を適用することも可能である。また、電動機１及び内燃機関を駆動源としたハイブリッド車両に制御装置１０を適用することも可能である。少なくとも、上記の実施例における算出部１１及び制御部１２と同様の機能を制御装置１０に実装することで、上記の実施例と同様の効果を獲得することができる。

また、上記の実施例では、移動ゲインK_L1，K_R1の値を移動トルクT_LAYC，T_RAYCに乗算することでトルク移動量を算出しているが、移動ゲインK_L1，K_R1が乗算されるパラメータを変更して、トルクの減少分を算出するような演算構成にしてもよい。この場合、移動ゲインK_L1，K_R1と偏差の絶対値|D_VRERR|との関係は、図４のグラフを水平方向に左右反転させた形状となる。したがって、ゲインの特性は図４に示すような特性に限定されない。

１電動機
１Ｌ左電動機
１Ｒ右電動機
２減速機構
２Ｌ左減速機構
２Ｒ右減速機構
３差動機構
４車輪軸
４Ｌ左車輪軸
４Ｒ右車輪軸
５左右輪
５Ｌ左輪
５Ｒ右輪
６インバータ
７バッテリ
１０制御装置
１１算出部
１２制御部
１３アクセルセンサ
１４ブレーキセンサ
１５舵角センサ
１６車速センサ
１８モータ回転速度センサ
１９車輪速センサ
２１車軸要求トルク算出部
２２車軸実トルク算出部
２３車軸角速度算出部
２４イナーシャ推定部
２５イナーシャトルク算出部
２６路面反力トルク算出部
２７移動トルク算出部
２８移動ゲイン算出部
２９乗算部

Claims

左右輪を駆動する一対の電動機と前記左右輪にトルク差を付与する差動機構とが搭載された車両の制御装置であって、
前記左右輪のうち車輪速の大きい一方の要求トルクから、路面から受ける路面反力トルクを減じたトルクである移動トルクを算出する算出部と、
前記左右輪の目標回転速度差と実回転速度差との偏差がある場合に、前記左右輪のうち車輪速の大きい一方を主に駆動する電動機から車輪速の小さい他方を主に駆動する電動機へと前記移動トルクに対応する駆動トルクを移動させる制御を実施する制御部と、
を備え、
前記路面反力トルクは、前記左右輪の実トルクからイナーシャトルクを減じた大きさを持つ
ことを特徴とする、車両の制御装置。
前記イナーシャトルクは、前記電動機の一方及びこれに駆動される前記左右輪の一方におけるイナーシャの合計と角加速度との積である
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の制御装置。
前記算出部が、前記偏差の絶対値に応じた移動ゲインを算出し、
前記制御部が、前記移動トルクと前記移動ゲインとの積に対応する大きさの前記駆動トルクを移動させる
ことを特徴とする、請求項１または２記載の車両の制御装置。
前記移動ゲインは、前記偏差の絶対値が所定値未満であれば０であり、前記偏差の絶対値が前記所定値以上であればその値が大きいほど１に近づく特性を持つ
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の制御装置。
前記目標回転速度差は、前記車両の車速及び操舵角に基づいて算出される
ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。