JPH10295004A - 電気自動車用駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４ＷＤ制御及びＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を実
行可能なホイルインモータ型の４輪駆動電気自動車を実
現する。 【解決手段】 ４個の駆動輪のうち１輪のみがスリップ
しているときは（ａ）、左側及び右側のうちスリップ輪
と同じ側にある非スリップ輪に、スリップが発生してい
なければスリップ輪に配分されるはずであった出力トル
クを配分する。スリップ輪が２輪ありそれらが左側及び
右側に１個ずつあるときには（ｂ−１，ｂ−２）、スリ
ップしていなければそのスリップ輪に配分されるはずで
あったトルク出力を、同じ側にある非スリップ輪に配分
する。スリップ輪に３輪あるとき（ｃ）、４輪あるとき
（ｄ）及びスリップ輪が２輪ありかつ当該スリップ輪が
いずれも左側又は右側にあるとき（ｂ−３）には、ＴＲ
Ｃ／ＡＢＳ相当制御を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ｍ個（ｍは３以上
の自然数）以上駆動輪を有し各駆動輪に対応してモータ
を設けた電気自動車に搭載され、スリップ時における走
行安定性が高まるよう各モータを制御する駆動制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】在来エンジン車両に関しては、前後左右
の合計４輪に対しエンジンの出力を分配することによ
り、そのうち１乃至２輪がスリップしたときでも引き続
き走行安定性を維持しながら車両を走行させることを可
能にした４輪駆動（４ＷＤ）なる技術が開発されてい
る。この４ＷＤの技術は、車載のモータにて推進される
車両である電気自動車にも適用可能である。例えば、１
個のモータの出力を機械的に４輪に分配するタイプの電
気自動車は、各駆動輪へのトルク供給手法の点では、エ
ンジンの出力を機械的に４輪に分配する在来エンジン車
両と本質的に相違がない。従って、このタイプの電気自
動車には、在来エンジン車両における４ＷＤを比較的単
純に適用できる。

【０００３】電気自動車には、各駆動輪にそれぞれ対応
してモータを設け各駆動輪を各々独立に回転駆動できる
ようにした各駆動輪独立駆動型の電気自動車もある。こ
のタイプの電気自動車は、駆動輪毎にモータを設けてい
るためディファレンシャルギア等の分配機構が不要で従
って低伝達ロス低エネルギ消費であるから車載バッテリ
を小型化できる、対応する駆動輪のみを駆動できればよ
いため通常のいわゆるワンモータ型電気自動車に比べモ
ータを小さくできる、等の利点を有している。例えば特
開平２―２６２８０６号公報には、前後左右の合計４輪
にモータを設け各駆動輪を各々独立に回転駆動できるよ
うにした各駆動輪独立駆動型電気自動車が開示されてい
る。なお、各駆動輪独立駆動型電気自動車の代表例とし
ては、モータを各駆動輪に埋め込んだ或いは一体化した
タイプの電気自動車即ちホイルインモータ型電気自動車
が掲げられる。ホイルインモータ型電気自動車は、モー
タが駆動輪にビルトインされているため集積性が高く車
室空間が広がる等の利点を有している。

【０００４】各駆動輪独立駆動型電気自動車は、ディフ
ァレンシャルギア等の分配機構を用いて機械動力を各駆
動輪に分配する在来エンジン車両又はワンモータ型電気
自動車とは、各駆動輪へのトルク供給手法の点で、本質
的に異なっている。従って、在来エンジン車両又はワン
モータ型電気自動車における４ＷＤを各駆動輪独立駆動
型電気自動車へと単純適用することはできない。そこ
で、例えば特開平２―２６２８０６号公報に記載の車両
では、各モータに対する回転数指令の値を路面状態に応
じ決定し、決定した回転数指令値に基づきモータ速度制
御を実行するという手法で、４ＷＤを実行している。即
ち、各駆動輪独立駆動型電気自動車の特質であるところ
の“各駆動輪を各々独立に回転駆動できる”ことを利用
して、４ＷＤを実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータの出
力制御の方法としては、速度制御（回転数制御）の他
に、トルク制御がある。トルク制御は、車両操縦者から
の加減速要求を忠実に実現しやすいという利点を有して
いる。従って、各駆動輪独立駆動型電気自動車でも、モ
ータのトルク制御を行うのが望ましい。しかし、モータ
出力をトルク制御する各駆動輪独立駆動型電気自動車に
おいては、“各駆動輪を各々独立に回転駆動できる”と
いう特質に着目して４ＷＤを実現しようとすると、新た
な問題が生じる。即ち、“各駆動輪を各々独立に回転駆
動できる”ということは、裏返せば、“設けられている
全てのモータに対し常にその出力値に関する指令を与え
続けねばならない”ということであるから、現在スリッ
プ又はその傾向を呈している駆動輪に対応するモータに
対しどのような値の出力トルクを指令すればよいか、ま
た他の駆動輪に対応するモータに対しどのような値の出
力トルクを指令すればよいか等の事項が、新たな問題と
なる。

【０００６】本発明の目的の一つは、ホイルインモータ
型電気自動車に代表される各駆動輪独立駆動型電気自動
車において、各駆動輪におけるスリップ又はその傾向の
発生状況、特にスリップ又はその傾向を呈している駆動
輪（スリップ輪）とその他の駆動輪（非スリップ輪）の
位置及び個数に応じて出力トルクの指令値を決定するこ
とにより、モータトルク制御による４ＷＤ（より一般に
はｍ輪駆動：ｍＷＤ。ｍは３以上の自然数）を実現する
ことにある。本発明の目的の一つは、スリップ輪及び非
スリップ輪の位置及び個数に応じ、適宜、在来エンジン
車におけるＴＲＣ(Truction Control)又はＡＢＳ (Anti
lock Break System)に相当する制御を起動することによ
り、車両の走行安定性を維持達成できるようにすると共
に、この制御即ちＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御をモータトル
ク制御にて実現し制動用流体の圧力例えば油圧の操作を
不要にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
対応するモータの出力トルクにてそれぞれ回転駆動され
る駆動輪をｍ個以上有する電気自動車に搭載され、各モ
ータに対し出力トルク値を指令する駆動制御装置におい
て、各駆動輪を現在スリップ又はその傾向が生じている
か否かによりスリップ輪と非スリップ輪とに弁別するス
リップ輪検出手段と、非スリップ輪が車体の左側及び右
側に少なくとも１個ずつあるときに、車体に新たなヨー
方向モーメントが作用しないよう調整を施した上で、各
モータに対し出力トルク値を指令するｍ輪駆動制御手段
と、を備えることを特徴とする。本構成では、非スリッ
プ輪が車体の左側及び右側に少なくとも１個ずつあれ
ば、各モータの出力トルク制御（例えばスリップ輪に対
応するモータの出力トルクをカットし、非スリップ輪の
みにて要求加減速を実現できるよう、各モータの出力ト
ルクを制御すること）によって、ヨー方向モーメントの
発生を防ぎながらｍＷＤを実現している。これにより、
スリップ時に迅速に走行安定性を回復できる信頼性の高
い走行安定性制御が実現される。

【０００８】本発明の第２の構成は、対応するモータの
出力トルクにてそれぞれ回転駆動される駆動輪をｍ個
（ｍは３以上の自然数）以上有する電気自動車に搭載さ
れ、各モータに対し出力トルク値を指令する駆動制御装
置において、各駆動輪を現在スリップ又はその傾向が生
じているか否かによりスリップ輪と非スリップ輪とに弁
別するスリップ輪検出手段と、非スリップ輪が車体の左
側に１個もないとき及び右側に１個もないときに、スリ
ップ輪のスリップ状態に応じ調整を施した上で、各モー
タに対し出力トルク値を指令するＴＲＣ／ＡＢＳ相当制
御手段と、を備えることを特徴とする。本構成において
は、出力トルク値に関する指令の調整によりＴＲＣ／Ａ
ＢＳ相当制御が実現されるため、制動用流体の圧力例え
ば油圧の操作なしで、従ってそのためのバルブ、ポンプ
等を設けることなしに、スリップ時に走行安定性を迅速
に回復できる。また、スリップ輪及び非スリップ輪の位
置及び個数に応じてＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が起動され
るため、適切な状況下でＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が動作
し、従って信頼性の高い走行安定性制御が実現される。

【０００９】以下、上記構成に関し、実施形態を以てよ
り詳細に説明する。なお、本願の説明では、本発明を
「駆動制御装置」の発明であると述べているが、本発明
は「駆動制御方法」「電気自動車」等としても表現でき
る。かかる表現への変更は、本願の開示内容を参照した
当業者には容易であろう。また、以下の説明ではホイル
インタイプの三相交流モータを例示するが、本発明は他
の種類のモータにも適用できる。本発明は、４ＷＤのみ
ならずｍＷＤに適用できる。ＴＲＣ／ＡＢＳ制御の手法
は特開平８−１８２１１９号公報や特願平９−８６９３
号に開示のものには限定されない。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（１）システム構成 図１に、本発明を実施するのに適する電気自動車のシス
テム構成を示す。この図に示す電気自動車はホイルイン
モータ型の４輪駆動電気自動車である。すなわち、右前
輪１０ＦＲ、左前輪１０ＦＬ、右後輪１０ＲＲ及び左後
輪１０ＲＬに、それぞれモータ１２ＦＲ、１２ＦＬ、１
２ＲＲ及び１２ＲＬが組み込まれている。図２に、右後
輪１０ＲＲを例として、組み込み方の例を示す。この図
では、タイヤ１４と一体に回転できるようホイル１６の
内側にロータを固定する一方で、モータ軸２０を介しリ
アアクスル２２にステータ２４を固定し、ベアリング等
を介してステータ２４をロータ１８と継合している。さ
らに、ロータ１８の外壁面にステータ２４と微小間隙を
もって対向するようロータマグネット（永久磁石）２６
を固定する一方で、ステータ２４にはステータ巻線２８
を巻回しており、ステータ巻線２８に電流を流すための
ケーブル３０をモータ軸２０内を介してステータ巻線２
８に接続している。このような構造において、ケーブル
３０を介しステータ巻線２８に交流電流を供給すること
により、ロータ１８は回転し、車両の推進力を生む。な
お、本発明の実施に際しては、他種のホイルインモータ
構造を用いても構わない。また、各駆動輪に対応してモ
ータが設けられているのであれば、ホイルインモータ型
でない電気自動車にも、本発明を適用することができ
る。

【００１１】図１に示されるバッテリ３２は、モータ１
２ＦＲ、１２ＦＬ、１２ＲＲ及び１２ＲＬへの駆動電力
供給源であり、その放電出力はインバータ３４ＦＲを介
しモータ１２ＦＲに、インバータ３４ＦＬを介しモータ
１２ＦＬに、インバータ３４ＲＲを介しモータ１２ＲＲ
に、そしてインバータ３４ＲＬを介しモータ１２ＲＬ
に、それぞれ供給されている。インバータ３４ＦＲ、３
４ＦＬ、３４ＲＲ及び３４ＲＬは、電力変換器の一種で
ある。すなわち、インバータ３４ＦＲは、モータ制御部
３６ＦＲの制御のもとに、バッテリ３２の放電出力（直
流）をモータ１２ＦＲに適する電力形式（この図では三
相交流）に変換する。同様に、インバータ３４ＦＬはモ
ータ制御部３６ＦＬの制御のもとに、インバータ３４Ｒ
Ｒはモータ制御部３６ＲＲの制御のもとに、インバータ
３４ＲＬはモータ制御部３６ＲＬの制御のもとに、それ
ぞれ、バッテリ３２の放電出力を対応するモータに適す
る電力形式に変換する。更に、モータ制御部３６ＦＲは
トルク指令ＴＦＲに応じて、モータ制御部３６ＦＬはト
ルク指令ＴＦＬに応じて、モータ制御部３６ＲＲはトル
ク指令ＴＲＲに応じて、そしてモータ制御部３６ＲＬは
トルク指令ＴＲＬに応じて、対応するインバータを制御
することにより、対応するトルク指令に相当するトルク
を対応するモータから出力させる。モータ制御部３６Ｆ
Ｒ、３６ＦＬ、３６ＲＲ及び３６ＲＬに与えられるトル
ク指令ＴＦＲ、ＴＦＬ、ＴＲＲ及びＴＲＬは、いずれも
車両制御部３８にて生成されている。なお、モータ制御
部３６ＦＲ、３６ＦＬ、３６ＲＲ及び３６ＲＬは、上述
した電力変換制御のほか、対応するインバータと車両制
御部３８との間を絶縁分離する機能を有している。更
に、モータ３６ＦＲ、３６ＦＬ、３６ＲＲ及び３６ＲＬ
による対応するインバータの制御は、図示しない電流セ
ンサから得た対応するモータの各相電流検出値に基づ
き、あるいはロータ角度位置等から求めた対応するモー
タの各相電流推定値に基づき行う。

【００１２】車両制御部３８は、モータ１２ＦＲ、１２
ＦＬ、１２ＲＲ及び１２ＲＬの出力トルクの制御、車載
各コンポーネントの状態監視・制御、車両乗員への車両
状態の報知、その他の機能を担う制御部材であり、従来
から用いられている電子制御ユニット（ＥＣＵ）の主に
ソフトウエア的な改変にて実現できる。車両制御部３８
には、車両各部に設けたセンサ類の出力が入力され、車
両制御部３８は、センサ類の出力をモータ出力制御や車
両状態監視に利用する。

【００１３】例えば、右前輪１０ＦＲのホイルに設けら
れている車輪速センサ４０ＦＲ（例えばレゾルバ）は、
右前輪１０ＦＲの車輪速ＶＦＲを示す信号（例えば微小
角度位置変位毎のパルス信号）を生成し、車両制御部３
８に供給する。同様に、左前輪１０ＦＬのホイルに設け
られている車輪速センサ４０ＦＬは左前輪１０ＦＬの車
輪速ＶＦＬを示す信号を、右後輪１０ＲＲのホイルに設
けられている車輪速センサ４０ＲＲは右後輪１０ＲＲの
車輪速ＶＲＲを示す信号を、そして左後輪１０ＲＬのホ
イルに設けられている車輪速センサ４０ＲＬは左後輪１
０ＲＬの車輪速ＶＲＬを示す信号を、それぞれ生成し、
車両制御部３８に供給する。また、アクセルセンサ４２
は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量すなわち
アクセル開度ＶＡを示す信号を、ブレーキセンサ４４
は、ブレーキペダル５６の踏み込み量すなわちブレーキ
力ＦＢを示す信号を、シフトポジションスイッチ４６
は、シフトレバー（図示せず）の投入レンジ（及びエン
ジンブレーキレンジ等では当該レンジ内でのシフトレバ
ー位置）すなわちシフトポジションを示す信号を、それ
ぞれ発生させる。更に、センサ４８は、操舵の状態や車
両の運動状態等を検出するためのセンサ、例えば舵角セ
ンサであり、検出の結果を示す信号例えば舵角δｔを示
す信号を発生させる。これらのセンサの出力は、いずれ
も、車両制御部３８に入力されるにあたって、車両制御
部３８にて処理可能な形式のデータに変換される。車両
制御部３８は、変換後のデータを用いて、トルク指令Ｔ
ＦＲ、ＴＦＬ、ＴＲＲ及びＴＲＬの決定、制御方法の切
り換え等を実行する。

【００１４】また、図１では、前後左右各輪を油圧及び
回生双方にて制動する制動システムが用いられている。
すなわち、ブレーキペダル５６が踏まれると、これに応
じてマスタシリンダ５８にて発生した油圧が、車輪１０
ＦＲ、１０ＦＬ、１０ＲＲ及び１０ＲＬそれぞれに対応
して設けられているホイルシリンダ６０ＦＲ、６０Ｆ
Ｌ、６０ＲＲ及び６０ＲＬに伝達され、対応するブレー
キホイル６２ＦＲ、６２ＦＬ、６２ＲＲ及び６２ＲＬに
作用し、車輪１０ＦＲ、１０ＦＬ、１０ＲＲ及び１０Ｒ
Ｌに制動トルクが付与される。他方で、ブレーキセンサ
４４を用いて検出されたブレーキ力（マスタシリンダ５
８の油圧）ＦＢに応じ車両制御部３８が回生にかかるト
ルク指令ＴＦＲ、ＴＦＬ、ＴＲＲ及びＴＲＬを発生させ
る。従って、図１の車両における制動力配分は、図３に
示されるようにブレーキ力ＦＢ（横軸の“ペダル入
力”）の増大に伴い油圧回生双方が増大する配分とな
る。このように油圧系統と回生系統がブレーキセンサ４
４以降は分離しているため、油圧及び回生のいずれか一
方がフェイルしたとしても他方にて車両を退避させるこ
とができる。更に、油圧系統にはポンプが設けられてお
らず、またバルブとしては油圧制動力を前後に配分する
ためのプロポーショニングバルブ５９が設けられている
のみであるので、例えば、回生にてまかなえる間は油圧
を遮断するシステム等に比べ、システム構成が簡素にな
る。なお、油圧系統にポンプを設ける必要がなくまた油
圧系統上のバルブの個数を最低限に抑えることができる
理由の一つは、後述のように、モータ１２ＦＲ、１２Ｆ
Ｌ、１２ＲＲ及び１２ＲＬの出力トルクの制御を利用し
て走行安定性制御を行うという本実施形態の特徴的構成
にある。

【００１５】（２）車両制御部の機能 図４に、本実施形態における車両制御部３８の機能をフ
ローチャートにより示す。なお、本発明は、ハードロジ
ックによってもまたソフトウエアによっても実施するこ
とができるが、以下の説明では手順の明示のためフロー
チャートを使用している。車両制御部３８は、この図に
示すように、まず車体速ＶＳの検出を実行する（１０
０）。車体速ＶＳの検出手順としては様々な手順を採用
することができるが、例えば、図５に示すような手順を
採用するのが好ましい。図５においては、車両制御部３
８は、まずＮｓｌｉｐ、ＶＳ等の作業用変数をリセット
したうえで（２００）、車輪１０ＦＲ、１０ＦＬ、１０
ＲＲ及び１０ＲＬのいずれかに関し、その車輪角加速度
ｄω／ｄｔを演算する（２０２）。車輪角加速度の演算
式としては、次の式

【数１】ｄω／ｄｔ←（１／Ｒ）・ｄＶ／ｄｔ を用いることができる。上式中、Ｒは車輪半径であり、
Ｖ及びωは、現在車輪角加速度を求めようとしている車
輪にかかる車輪速及び車輪角速度である。車両制御部３
８は、このようにして求めた車輪角加速度ｄω／ｄｔの
絶対値が所定のしきい値を上回っていなければ（２０
４）、その車輪についてはスリップ又はその傾向が生じ
ていないと判定し、変数ＶＳにその車輪の車輪速Ｖを積
算する（２０６）。逆に、角加速度ｄω／ｄｔの絶対値
が所定のしきい値を上回っているのであれば、その車輪
についてはスリップ又はその傾向が発生しているとみな
すことができるため、スリップ又はその傾向が生じてい
るとみなせる車輪（スリップ輪）の個数をカウントする
ための変数であるＮｓｌｉｐを１インクリメントさせる
（２０８）。車両制御部３８は、ステップ２０６又は２
０８を実行した後、その車輪の位置及び車輪速Ｖを内蔵
するメモリ等に記憶する（２１０）。車両制御部３８
は、ステップ２０２〜２１０にかかる手順を、全ての駆
動輪について実行する（２１２）。

【００１６】車両制御部３８は、このようにして全ての
駆動輪についてスリップ輪かそれとも非スリップ輪かの
判定を行った後に、スリップ輪の個数Ｎｓｌｉｐが４に
等しいか否かすなわち全ての駆動輪がスリップ又はその
傾向を示しているのかそうでないのかを判定する（２１
４）。通常は、全ての駆動輪が同時にスリップ又はその
傾向を示しはしないため、車両制御部３８は、ステップ
２０６の繰り返し実行によりＶＳに積算された値を４−
Ｎｓｌｉｐすなわち非スリップ輪の個数にて除すことに
より、車体速ＶＳを算出する（２１６）。逆に、Ｎｓｌ
ｉｐ＝４が成立しているときには、過去においてステッ
プ２１０を実行した際に記憶した情報を利用して、最後
にスリップし始めた駆動輪がどの車輪であるのかをサー
チする（２１８）。車両制御部３８は、このサーチの結
果発見された駆動輪すなわち最後にスリップし始めた車
輪が、スリップし始める直前に有していた車輪速Ｖの値
を、車体速ＶＳとして用いることとする（２２０）。

【００１７】このように、本実施形態においては、原則
として非スリップ輪の車輪速のみから車体速ＶＳを求め
ることにより、車体速ＶＳを比較的正確に決定すること
を可能にしており、ひいては後述する手順にて仮確定さ
れるトルク指令値を適切なものとしている。また、４個
の車輪全てがスリップ又はその傾向を示しているときに
も、最後にスリップし始めた車輪がスリップし始める直
前に有していた車輪速をもって車体速ＶＳとしているた
め、比較的信頼性のおける車体速情報をトルク指令値の
仮確定に利用することができる。ステップ２１６又は２
２０実行後は、車両制御部３８の動作は、図４に戻る。

【００１８】図４においては、車体速ＶＳを検出した
後、まず操舵の状態や車両の運動状態に関する判定が実
行される（１０２）。操舵の状態や車両の運動状態から
みて必要があると認められるときには、車両制御部３８
は目標ヨーレイト適合制御や目標すべり角度適合制御
（例えばすべり角度０制御）を実行する（１０４）。例
えば、センサ４８が舵角センサである場合には、検出さ
れる舵角δｔの絶対値が所定のしきい値以上であるとき
に、すなわち車両操縦者が操舵を行っていると認められ
るときに、操舵に伴う車体の走行不安定性の発生を防止
乃至抑制すべく、目標ヨーレイト適合制御乃至目標すべ
り角度適合制御を実行する。

【００１９】目標ヨーレイト適合制御乃至目標すべり角
度適合制御の手順の一例を、図６に示す。図６に示す手
順においては、車両制御部３８は、まずアクセルセンサ
４２の出力に基づき判定できるアクセルオン／オフ状
態、シフトポジションスイッチ４６にて与えられるシフ
トポジション、センサ４８から与えられる舵角δｔ及び
これに基づき算出できるｄδｔ／ｄｔ等に基づき、結合
係数群を選択している（３００）。車両制御部３８は、
更に、各車輪毎に、車輪加速度ｄＶ／ｄｔを求めこれに
基づき路面摩擦係数μを演算する（３０２）。車両制御
部３８は、路面摩擦係数μ及び舵角δｔに基づきかつス
テップ３００にて選択した結合係数群を用いて補正係数
ｋを車輪毎に決定する（３０４）。車両制御部３８は、
アクセルがオンしているときには（３０６）車輪速Ｖ、
アクセル開度ＶＡ及びシフトポジションに基づき力行ト
ルクマップから（３０８）、またアクセルがオフしてい
るときには（３０６）車輪速Ｖ、ブレーキ力ＦＢ及びシ
フトポジションに基づき回生トルクマップから（３１
０）、各車輪毎にトルク指令を仮確定する。力行トルク
マップは例えば図７に示されるように回転数及びトルク
が共に正の領域におけるモータの回転数トルク特性をあ
らわすマップであり、回生トルクマップは図８に示され
るように回転数が正、トルクが負の領域におけるモータ
の回転数トルク特性を示すマップである。

【００２０】車両制御部３８は、ステップ３０８又は３
１０にて仮確定したトルク指令にステップ３０４にて決
定した補正係数を乗ずることによりトルク指令を決定し
（３１２）、決定したトルク指令を対応するモータ制御
部に出力する（３１４）。従って、ステップ３００にて
選択対象となる結合係数群の値や、ステップ３０４にお
ける補正係数ｋの設定手法次第では、目標ヨーレイト適
合制御乃至目標すべり角度適合制御を実行しているとき
のトルク指令が採りうる範囲は、図９に示すようにアク
セルオン時でも回生領域に属する値となることがありま
たアクセルオフ時でも力行領域に属する値となることが
ある。このような制御を行うことで、本実施形態では、
操舵時における車体の走行安定性を向上させている。

【００２１】なお、目標ヨーレイト適合制御や目標すべ
り角度適合制御に関しては、本願出願人が先に提案して
いる特願平９−８６９３号の開示を参照されたい。ま
た、目標ヨーレイト適合制御や目標すべり角度適合制御
に代えて、車体に作用するヨーレイトを含め車両の運動
状態を示す複数の状態量を用いて走行行安定性制御を実
行する手法を採用してもよい。この手法に関しては、本
願出願人が先に提案している特願平９−６８５７１号を
参照されたい。図６に示す手順を終了した後は、車両制
御部３８の動作は、図４に戻る。車両制御部３８は、こ
の時点で終了要求が与えられていないかぎり（１０６）
すなわち車両操縦者により図示しないイグニッションス
イッチがオフされる等の操作が行われていないかぎり、
ステップ１００に戻り動作を繰り返す。終了要求が与え
られているときには、所定の終了処理を実行して図４の
手順を終了する（１０８）。

【００２２】また、車体速ＶＳを検出した後実行される
ステップ１０２において、操舵の状態や車体の温度状態
からみて目標ヨーレイト適合制御や目標すべり角度適合
制御を実行する必要がないと認められる場合、車両制御
部３８は、原則として４ＷＤ制御にかかる手順を実行す
る（１１０）。車両制御部３８は、この４ＷＤ制御１１
０を開始するに際して、まず、車体速ＶＳを検出する手
順にて検出したスリップ輪の個数Ｎｓｌｉｐに関する判
定・分類処理を実行する。すなわち、検出されたスリッ
プ輪の個数Ｎｓｌｉｐが４に等しいときすなわち全ての
駆動輪がスリップ又はその傾向を示しているときや（１
１２）、スリップ輪の個数Ｎｓｌｉｐが３に等しいとき
すなわちスリップ又はその傾向を示していない駆動輪が
１個しかないときには（１１４）、車両制御部３８の動
作は４ＷＤ制御１１０ではなくＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御
に移行する（１１６）。また、スリップ輪の個数Ｎｓｌ
ｉｐが２に等しいときすなわちスリップ又はその傾向を
示していない駆動輪が２個存在しているときであっても
（１１８）、検出されたスリップ輪が共に左側の車輪で
ある場合や共に右側の車輪である場合には（１２０）、
ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御へと移行する（１１６）。更
に、前述のステップ１０２において目標ヨーレイト適合
制御乃至目標すべり角度適合制御が必要とみられる状態
であると判定されたときであっても、スリップ輪の個数
Ｎｓｌｉｐが非０であるときすなわちいずれかの駆動輪
がスリップ又はその傾向を示していると認められるとき
には（１２２）、やはりＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御へと移
行する（１１６）。

【００２３】ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御の手順の一例を、
図１０に示す。ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を実行するに際
しては、車両制御部３８は、まず、各車輪の車輪速Ｖの
高低や、アクセルオン／オフ等に応じて、結合係数群、
制御定数群等を選択する（４００）。ここでいう結合係
数群は、後述の角加速度判定に使用するしきい値群を決
定するために使用する係数の集合であり、制御定数群
は、フィードバックトルクを決定する際に使用する定数
の集合である。車両制御部３８は、アクセルがオンして
いるときには（４０２）車輪速Ｖ、アクセル開度ＶＡ及
びシフトポジションに応じ力行トルクマップから（４０
４）、アクセルがオフしているときには（４０２）車輪
速Ｖ、ブレーキ力ＦＢ及びシフトポジションに応じ回生
トルクマップから（４０６）、トルク指令を仮確定す
る。車両制御部３８は、更に、アクセルがオンしている
ときには（４０２）アクセル開度ＶＡ及びステップ４０
０にて選択した結合係数群とに基づき（４０８）、また
アクセルがオフしているときには（４０２）ブレーキ力
ＦＢとステップ４００にて選択した結合係数群とに基づ
き（４１０）、しきい値群を決定する。

【００２４】車両制御部３８は、ステップ４０８又は４
１０にて決定したしきい値群を基準として、各車輪の角
加速度ｄω／ｄｔを分類する（４１２）。車両制御部３
８は、分類の結果に応じ、異なる演算式等を使用してフ
ィードバックトルクを決定する。例えば、車輪角加速度
ｄω／ｄｔが第１の範囲に属するときには第１の演算式
によるフィードバックトルク決定処理を（４１４−
１）、第２の範囲に属するときには第２の演算式に基づ
くフィードバックトルク決定処理を（４１４−２）、第
３の範囲に属するときには第３の演算式によるフィード
バックトルク決定処理を（４１４−３）、・・・第ｎの
範囲に属するときには第ｎの演算式に基づくフィードバ
ックトルク決定処理を（４１４−ｎ）というように、各
車輪毎にその回転角加速度ｄω／ｄｔの属する範囲に応
じた演算式にてフィードバックトルクを決定する。更
に、ステップ４１４−１，４１４−２，４１４−３，・
・・４１４−ｎにかかる演算式中の定数は、ステップ４
００にて選択した制御定数群にかかる値とする。車両制
御部３８は、このようにして決定したフィードバックト
ルクを、ステップ４０４又は４０６にて仮確定したトル
ク指令値から減ずることによりトルク指令値を確定し
（４１６）、確定したトルク指令値を対応するモータ制
御部に出力する（４１８）。

【００２５】このような手順を採用することによって、
各駆動輪に作用するトルクを前述の図９に示した範囲内
で適宜変動させることができ、在来エンジン車両におけ
るＴＲＣ／ＡＢＳ制御に相当する機能を実現することが
できる。なお、可能な場合には、ＡＢＳ相当制御の際に
油圧を併用しても構わない。また、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当
制御に関しては、本願出願人の先提案にかかる特開平８
−１８２１１９号公報や、特願平９−８６９３号による
開示を、併せて参照されたい。図１０に示す手順を終了
した後は、車両制御部３８の動作は図４に示すステップ
１０６に移行する。

【００２６】車両制御部３８は、目標ヨーレイト適合制
御乃至目標すべり角度適合制御への移行条件やＴＲＣ／
ＡＢＳ相当制御への移行条件がいずれも成立しないと
き、すなわち舵角δｔの絶対値がしきい値以上となって
おらず、スリップ輪の個数Ｎｓｌｉｐが２以下であっ
て、かつ左側の２個の車輪又は右側の２個の車輪がいず
れもスリップ輪となってはいないときに、４ＷＤ制御１
１０にかかる手順を実行する。

【００２７】その際に、車両制御部３８は、まず、スリ
ップ輪の個数Ｎｓｌｉｐが１であるか否かを判定する
（１２４）。通常の走行路では、Ｎｓｌｉｐ＝０である
ので、車両制御部３８の動作はステップ１２６及び１２
８に移行する。ステップ１２６では、車両制御部３８
は、全ての駆動輪を配分輪として決定する。ここでいう
配分輪とは、実際にトルク出力を配分する駆動輪であ
る。ステップ１２８では、車両制御部３８は、各配分輪
に対するトルク出力の配分の比重を通常値に設定する。
例えば、全ての駆動輪に対し、配分の比重＝１を設定す
る。ただし、この配分の比重は、車両積載重量に応じて
変化させてもよいし、車体の構造に応じて前後の車輪間
で異なる所定比重としても構わない。

【００２８】逆に、ステップ１２４においてＮｓｌｉｐ
＝１であると判定したときや、ステップ１２０において
ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御への移行条件が成立していない
と判定されたときには、車両制御部３８スリップ輪以外
の車輪を配分輪として決定する（１３０）。更に、実際
にトルクを出力したときに車体重心を中心としたヨー方
向のモーメントが新たに車体に作用することとならない
よう、すなわち左右がバランスするように、各車輪に対
する配分比重を調整する（１３２）。例えば、ステップ
１３０において配分輪に選択されなかった駆動輪すなわ
ちスリップ輪についてはトルク指令が与えられないよう
配分比重を０とし、左側及び右側のうちスリップ輪が属
する側の非スリップ輪の配分比重には、スリップしてい
なければスリップ輪に配分されるはずであったトルク出
力に相当する配分比重を上乗せする。

【００２９】車両制御部３８は、ステップ１２８又は１
３２を実行した後、アクセルがオンしていれば（１３
４）車体速ＶＳ、アクセル開度ＶＡ及びシフトポジショ
ンに応じ力行トルクマップから（１３６）、アクセルが
オフしていれば（１３４）車体速ＶＳ、ブレーキ力ＦＢ
及びシフトポジションに応じ回生トルクマップから（１
３８）トルク指令を仮確定する。車両制御部３８は、ス
テップ１３６又は１３８を実行した後、ステップ１２８
又は１３２にてあらかじめ設定乃至調整されている配分
比重に応じて、ステップ１３６又は１３８にて仮確定し
たトルク指令値に調整を施し（例えば配分比重を乗算
し）、これにより各車輪に対するトルク指令値を確定す
る（１４０）。車両制御部３８は、ステップ１４２にて
確定した各トルク指令値をそれぞれ対応するモータ制御
部へと出力し（１４２）、その後ステップ１０６に移行
する。

【００３０】従って、本実施形態では、各車輪のスリッ
プ状態に応じて、図１１に示されるように、制御状態が
切り替わる。まず、４個の車輪のうち１個のみがスリッ
プしているときすなわちＮｓｌｉｐ＝１であるときに
は、図１１（ａ）に示されるように、スリップしていな
ければ当該スリップ輪にてさせるはずであったトルク指
令が、このスリップ輪と同じ側にある他の駆動輪にて出
力されることになる。尚、図１１では、スリップ輪を右
ハッチングであらわしている。またＮｓｌｉｐ＝２であ
るときのうち、図１１（ｂ−１）又は（ｂ−２）に示さ
れるようにスリップ輪が左右に１個ずつ存在していると
きには、左右１個ずつ残っている非スリップ輪にてトル
ク指令が実現される。さらに、図１１（ｂ−３）に示さ
れるように、Ｎｓｌｉｐ＝２でありかつスリップ輪がい
ずれも左側（又は右側）にあるときには、ＴＲＣ／ＡＢ
Ｓ相当制御が実行される。更に、図１１（ｃ）に示され
るようにＮｓｌｉｐ＝３であるときや、図１１（ｄ）に
示されるようにＮｓｌｉｐ＝４であるときには、やは
り、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御が実行される。

【００３１】このように、本実施形態によれば、各車輪
におけるスリップ又はその傾向の発生状況、特にスリッ
プ輪の個数や位置に応じて、車両制御部３８による各モ
ータ出力の制御モードや各車輪に対するトルク配分比重
を切り換え又は変更するようにしているため、ホイルイ
ンモータ型の４輪駆動電気自動車において好適な４ＷＤ
制御やＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を実現し、走行安定性を
維持改善することができる。

【００３２】また、図５に示した車体速検出手順に、様
々な変形を施すことが可能である。例えば図１２に示す
手順においては、スリップ輪の個数をカウントするため
の変数としてＮｓｌｉｐ及びＮｓｌｉｐ０という２種類
のしきい値を用いている。そのうち変数Ｎｓｌｉｐは車
輪角加速度ｄω／ｄｔの絶対値が第１のしきい値を上回
っている駆動輪の個数をカウントするための変数であり
（２０４Ａ，２０８Ａ）、変数Ｎｓｌｉｐ０は車輪角加
速度ｄω／ｄｔの絶対値が第２のしきい値を上回ってい
る駆動輪の個数をカウントするための変数である（２０
４Ｂ，２０８Ａ，２０８Ｂ）。ただし、ステップ２０４
Ａ及び２０４Ｂにて用いている第１のしきい値及び第２
のしきい値は、第１のしきい値＜第２のしきい値に設定
しておく。更に、図５の手順中、ステップ２１４及び２
１６に相当しているステップ２１４Ａ及び２１６Ｂで
は、Ｎｓｌｉｐが４に等しいか否かの判定ではなくＮｓ
ｌｉｐ０が４に等しいか否かの判定を行い、またＶＳ＝
ＶＳ／（４−Ｎｓｌｉｐ）の式ではなくＶＳ＝ＶＳ／
（４−Ｎｓｌｉｐ０）の式を用いて車体速ＶＳを算出し
ている。このようにすることで図４の手順において判定
に供するスリップ輪の個数（Ｎｓｌｉｐ）と、車体速検
出の際に車体速の演算基礎から除外する駆動輪の個数
（Ｎｓｌｉｐ０）とを、別の値にすることができる。こ
れによって、より設計の自由度が高まる。 また、図５
に示す手順を図１３に示すように変形しても構わない。
図１３に示す車体速検出手順においては、車輪角加速度
ｄω／ｄｔに関ししきい値より大きいとの判定条件が成
立している駆動輪についても、ステップ２０６が実行さ
れる。更に、図５の手順におけるステップ２１６に相当
するステップ２１６Ｂにおいては、ステップ２０４にお
ける条件を満たすスリップ輪ではなく、ステップ２２２
において統計的にみて除外すべきであると判定された駆
動輪が、車体速演算の基礎から除外されている。すなわ
ち、ステップ２２２では、ステップ２０６においてその
車輪速Ｖが変数ＶＳに積算された車輪のうち、統計的に
みて除外すべき車輪速Ｖを有する車輪、例えば他の車輪
の車輪速に対して大きな差を有している車輪が検出さ
れ、ステップ２１６Ｂでは、除外すべきであることが検
出された車輪の車輪速が変数ＶＳから減算され、当該車
輪を除いた駆動輪数によってこれを除すことにより、車
体速ＶＳが演算されている。このような手法によって
も、同様の作用効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の第１の構成によれば、非スリッ
プ輪が車体の左側及び右側に少なくとも１個ずつあると
きに、車体に新たなヨー方向モーメントが作用しないよ
う調整を施した上で、各モータに対し出力トルク値を指
令するようにしたため、ヨー方向モーメントの発生を防
ぎながらｍＷＤを実現でき、スリップ時における信頼性
の高い走行安定性制御を実現できる。

【００３４】本発明の第２の構成によれば、非スリップ
輪が車体の左側に１個もないとき及び右側に１個もない
ときに、スリップ輪のスリップ状態に応じ調整を施した
上で、各モータに対し出力トルク値を指令するようにし
たため、ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御を制動用流体の圧力操
作のための部材なしで実現でき、かつＴＲＣ／ＡＢＳ相
当制御が適切な状況下で動作するため、スリップ時にお
ける信頼性の高い走行安定性制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するのに適する電気自動車のシ
ステム構成を示すブロック図である。

【図２】 ホイルインモータの構造の一例を示す断面図
であり、図中右上の円内は一部拡大図である。

【図３】 図１のシステムにおける制動力配分を示す図
である。

【図４】 車両制御部の動作手順を示すフローチャート
である。

【図５】 車体速検出手順の一例を示すフローチャート
である。

【図６】 目標ヨーレイト（すべり角度）適合制御手順
の一例を示すフローチャートである。

【図７】 力行トルクマップの一例を示す図である。

【図８】 回生トルクマップの一例を示す図である。

【図９】 トルク出力範囲を示す図である。

【図１０】 ＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御手順の一例を示す
フローチャートである。

【図１１】 この実施形態におけるスリップ輪の位置及
び個数に応じた制御手法の切り換え及び配分比重の設定
を示す図であり、特に（ａ）は４個の車輪のうち１個が
スリップしたときを、（ｂ−１）〜（ｂ−３）は２個の
車輪がスリップしたときを、（ｃ）は３個の車輪がスリ
ップしたときを、（ｄ）は４個の車輪がスリップしたと
きを、それぞれ示す図である。

【図１２】 車体速検出手順の他の一例を示すフローチ
ャートである。

【図１３】 車体速検出手順の他の一例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０ＦＲ 右前輪、１０ＦＬ 左前輪、１０ＲＲ 右後
輪、１０ＲＬ 左後輪、１２ＦＲ，１２ＦＬ，１２Ｒ
Ｒ，１２ＲＬ モータ、３２ バッテリ、３４ＦＲ，３
４ＦＬ，３４ＲＲ，３４ＲＬ インバータ、３６ＦＲ，
３６ＦＬ，３６ＲＲ，３６ＲＬ モータ制御部、３８
車両制御部、４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬ
回転センサ、Ｖ，ＶＦＲ，ＶＦＬ，ＶＲＲ，ＶＲＬ
車輪速、ＶＳ 車体速、Ｎｓｉｌｐ，Ｎｓｌｉｐ０ ス
リップ輪の個数、ＴＦＲ，ＴＦＬ，ＴＲＲ，ＴＲＬ ト
ルク指令。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対応するモータの出力トルクにてそれぞ
   れ回転駆動される駆動輪をｍ個（ｍは３以上の自然数）
   以上有する電気自動車に搭載され、各モータに対し出力
   トルク値を指令する駆動制御装置において、各駆動輪を
   現在スリップ又はその傾向が生じているか否かによりス
   リップ輪と非スリップ輪とに弁別するスリップ輪検出手
   段と、非スリップ輪が車体の左側及び右側に少なくとも
   １個ずつあるときに、車体に新たなヨー方向モーメント
   が作用しないよう調整を施した上で、各モータに対し出
   力トルク値を指令するｍ輪駆動制御手段と、を備えるこ
   とを特徴とする駆動制御装置。
2. 【請求項２】 対応するモータの出力トルクにてそれぞ
   れ回転駆動される駆動輪をｍ個（ｍは３以上の自然数）
   以上有する電気自動車に搭載され、各モータに対し出力
   トルク値を指令する駆動制御装置において、各駆動輪を
   現在スリップ又はその傾向が生じているか否かによりス
   リップ輪と非スリップ輪とに弁別するスリップ輪検出手
   段と、非スリップ輪が車体の左側に１個もないとき及び
   右側に１個もないときに、スリップ輪のスリップ状態に
   応じ調整を施した上で、各モータに対し出力トルク値を
   指令するＴＲＣ／ＡＢＳ相当制御手段と、を備えること
   を特徴とする駆動制御装置。