JP4534641B2 - 車輪のスリップ率演算装置及び車輪の制駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車輌に於ける車輪のスリップ率演算装置及び車輪の制駆動力制御装置に係り、更に詳細には車輪の制駆動力を制御するための車輪のスリップ率を演算する車輪のスリップ率演算装置及びスリップ率が過大にならないよう車輪の制駆動力を制御する車輪の制駆動力制御装置に係る。

自動車等の車輌に於いて車輪の制駆動力の制御等に必要な路面の摩擦係数を推定する方法の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、車輪が電動機により駆動される車輌に適用され、電動機の駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数を演算する方法が従来より知られている。
特開平５−９９０１４号公報

上記方法によれば電動機の駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数を演算することができるが、車輪の制駆動力を正確に制御するためには車輪のスリップ率も正確に演算されなければならず、上述の従来の方法に於いては、車輪のスリップ率を演算することができない。

また上述の従来の方法に於いては、複数の車輪の車輪速度に基づいて演算される推定車体速度を使用しないので、推定車体速度の推定誤差に起因する路面の摩擦係数の推定誤差を排除することができるが、車輪がスリップする直前の車輪の最大駆動トルクが必要であり、そのため路面の摩擦係数を演算し得る頻度が低く、特に路面の摩擦係数の変化の頻度や変化の度合が大きい状況に於いて車輪の制駆動力を路面の摩擦係数に応じて正確に制御することができない。

本発明は、電動機の駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数を演算する従来の方法に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、車輪の回転の速さに関する情報及び制駆動トルクの情報を有効に利用することにより、車輪の制駆動力を制御するために必要なパラメータである車輪のスリップ率や路面の摩擦係数を正確に演算し、車輪の制駆動力を正確に制御することである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、車輪の回転速度として車輪の回転角速度ωを検出する回転角速度検出手段と、運転者の制駆動操作量に基づいて車輪の制駆動トルクＴwを推定する制駆動トルク推定手段と、車輌の前後加速度及び横加速度に基づいて接地荷重Ｗを推定する接地荷重推定手段と、車輪の慣性質量をＪとし、車輪の半径をＲとして、上記の式１に従って車輪のスリップ率Ｓを演算する制御手段とを有することを特徴とする車輪のスリップ率演算装置（請求項１の構成）、又は請求項１又は２の車輪のスリップ率演算装置と、前記車輪の回転角加速度を求め、前記車輪の回転角加速度及び前記車輪の制駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数を演算する路面の摩擦係数演算手段とを有し、前記車輪のスリップ率演算装置により演算された前記車輪のスリップ率及び前記路面の摩擦係数演算手段により演算された前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪のスティフネスを推定し、前記車輪のスティフネスに応じて前記車輪の制駆動力の増減勾配を制御することを特徴とする車輪の制駆動力制御装置、（請求項３の構成）、又は車輪のスリップの度合を求める手段と、前記車輪の回転周速度を推定する手段と、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて前記車輪の制駆動力を推定する手段とを有し、前記車輪のスリップの度合に基づいて前記車輪のスリップが過大であると判定されるときには、前記車輪の回転周速度の変化率を求め、前記車輪の回転周速度の変化率及び前記車輪の制駆動力に基づいて路面の摩擦係数を演算し、予め設定された路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を利用して前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪の目標スリップ率を演算し、前記目標スリップ率に基づいて前記車輪の目標制駆動力を演算し、前記車輪のスリップの度合に基づいて前記車輪のスリップが過大でないと判定されるときには、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて車輪の目標制駆動力を演算し、前記目標制駆動力に基づいて前記車輪の制駆動力を制御することを特徴とする車輪の制駆動力制御装置（請求項７の構成）によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記車輪は電動機により駆動され、前記制駆動トルク推定手段は前記電動機の駆動トルクに基づいて車輪の制駆動トルクを推定するよう構成される（請求項２の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記路面の摩擦係数演算手段は前記車輪のスリップ率演算装置により演算された前記車輪のスリップ率及び前記車輪の回転角加速度に基づいて路面の摩擦係数を演算し、前記制駆動力制御装置は前記車輪のスリップ率に対する前記路面の摩擦係数の比として車輪のスティフネスを推定するよう構成される（請求項４の構成）。
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、前記路面の摩擦係数演算手段は前記車輪のスリップ率をＳとし、車輪の回転角加速度をωdとして、上記式２に従って路面の摩擦係数μを演算するよう構成される（請求項５の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３乃至５の何れかの構成に於いて、運転者による駆動操作量に応じて電動機により車輪を駆動すると共に運転者による制動操作量に応じて制動手段により車輪を制動し、前記車輪のスティフネスに基づき車輪の制駆動トルクの最大許容増減勾配を求め、車輪の制駆動トルクの増減勾配が前記最大許容増減勾配よりも大きいときには車輪の制駆動トルクの増減勾配を前記最大許容増減勾配に制限するよう構成される（請求項６の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項７の構成に於いて、所定の時間毎に前記車輪の実スリップ率及び前記車輪の目標スリップ率を演算し、前回の実スリップ率と目標スリップ率との偏差の大きさが基準値よりも大きいときには、予め設定された路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を前記前回の実スリップ率と前記前回の目標スリップ率との偏差の大きさが前記基準値以下になる関係に補正し、補正後の路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を利用して前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪の目標スリップ率を演算するよう構成される（請求項８の構成）。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項７又は８の構成に於いて、前記目標スリップ率に基づいて前記車輪の目標回転周速度を演算し、前記車輪の目標回転周速度に基づいて前記車輪の目標回転角加速度を演算し、前記車輪の目標回転角加速度に基づいて前記車輪の目標制駆動力を演算するよう構成される（請求項９の構成）。

図１１に示されている如く、車輪１００の回転角速度をωとし、車輪の回転角加速度をωdとし、車輪の慣性質量をＪとし、車輪の接地荷重をＷとし、車輪の半径をＲとし、車輪の制駆動トルクをＴwとし、車輪の駆動力をＦwとし、路面１０２の摩擦による反力をＦdとし、路面の摩擦係数をμとすると、車輪の回転軸線１０４の周りの回転モーメントの釣り合いより下記の式３が成立し、車輪の駆動力Ｆw及び路面反力Ｆdはそれぞれ下記の式４及び５により表される。

よって上記式３及び５より路面反力Ｆdは下記の式６により表される。

また車輪１００の回転周速度をＶwとし、車輪の位置に於ける車体速度及び車体加速度をそれぞれＶbw及びＶbwdとすると、回転周速度Ｖwは下記の式７により表され、また下記の式８が成立するので、車輪の位置に於ける車体速度Ｖbwは下記の式９により表される。

車輪１００のスリップ率Ｓは上記式８及び９より下記の式１０により表される。

上記の式１０に上記式６を代入することにより、車輪のスリップ率Ｓを下記の式１１により演算することができる。従って「車輪の回転角速度ωd及び車輪の制駆動トルクＴwに基づいて車輪の路面反力Ｆdを求めることができること（式３〜６）」、「車輪の路面反力Ｆd及び車輪の接地荷重Ｗに基づいて車輪の位置に於ける車体速度Ｖbwを求めることができること（式７〜９）」、「車輪の回転角速度ωd及び車輪の位置に於ける車体速度Ｖbwに基づいて車輪のスリップ率Ｓを求めることができること（式１１）」を利用して、車輪の制駆動トルクＴw、車輪の回転角速度ωd、車輪の接地荷重Ｗに基づいて車輪のスリップ率Ｓを演算し得る（式１１）ことが解る。

上記請求項１の構成によれば、回転角速度検出手段により車輪の回転速度として車輪の回転角速度ωが検出され、制駆動トルク推定手段により運転者の制駆動操作量に基づいて車輪の制駆動トルクＴwが推定され、接地荷重推定手段により車輌の前後加速度及び横加速度に基づいて接地荷重Ｗが推定される。そして車輪の慣性質量をＪとし、車輪の半径をＲとし、車輪の制駆動トルクをＴwとして、上記の式１に従って車輪のスリップ率が演算される。従って複数の車輪の車輪速度に基づいて車輌の重心に於ける推定車体速度や車輪の位置に於ける推定車体速度を演算することなく車輪のスリップ率を正確に且つ確実に高頻度にて演算することができる。

また上記請求項２の構成によれば、車輪は電動機により駆動され、制駆動トルク推定手段により電動機の駆動トルクに基づいて車輪の制駆動トルクが推定されるので、車輪の制駆動トルクを正確に推定することができ、これにより車輪のスリップ率を高精度に演算することができる。

また上記請求項３の構成によれば、請求項１又は２の演算装置により車輪のスリップ率が演算され、路面の摩擦係数演算手段により車輪の回転角加速度が求められると共に、車輪の回転角加速度及び車輪の駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数が演算される。そして車輪のスリップ率及び路面の摩擦係数に基づいて車輪のスティフネスが推定され、車輪のスリップ率及び車輪のスティフネスに応じて車輪の制駆動力の増減勾配が制御されるので、路面状況の変化や車輪（タイヤ）の経時変化等により車輪のスティフネスが変化しても過不足なく車輪の制駆動力を増減させて車輌の加減速性能を向上させることができる。

また上記式６を上記式４に代入してμについて解くことにより、路面の摩擦係数μは上記式２により表される。上記請求項４の構成によれば、車輪のスリップ率演算装置により演算された車輪のスリップ率及び車輪の回転角加速度に基づいて路面の摩擦係数が演算され、車輪のスリップ率に対する路面の摩擦係数の比として車輪のスティフネスが推定される。また上記請求項５の構成によれば、車輪のスリップ率をＳとし、車輪の回転角加速度をωdとして、上記式２に従って路面の摩擦係数μが演算される。従ってこれらの構成によれば、路面の摩擦係数μを正確に高頻度にて演算することができ、これにより車輪のスティフネスを正確に高頻度に推定することができる。

また上記請求項４又は５の構成によれば、車輪のスティフネスが正確に推定されるので、車輪のスティフネスに基づき路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率との関係を推定することができ、従って推定された路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率との関係を利用してこの関係を必要とする車輌の制御を正確に行うことができる。

また上記請求項６の構成によれば、運転者による駆動操作量に応じて電動機により車輪が駆動されると共に運転者による制動操作量に応じて制動手段により車輪が制動され、車輪のスティフネスに基づき車輪の制駆動トルクの最大許容増減勾配が求められ、車輪の制駆動トルクの増減勾配が最大許容増減勾配よりも大きいときには車輪の制駆動トルクの増減勾配が最大許容増減勾配に制限されるので、車輪の制駆動トルクの増減勾配が過大になることを確実に防止することができ、これにより路面状況に拘らず車輪のスリップが過大になることを防止して車輌挙動の不安定化を防止しつつ車輌の加減速性能を向上させることができる。

また車輪の回転周速度の変化率をＶwdとし、車輪の接地荷重をＷwとし、路面の摩擦係数をμとすると、車輪がスリップしているときの車輪の制駆動力Ｆwは下記の式１２により表わされ、従って下記の式１３により車輪の回転周速度の変化率Ｖwd及び車輪の制駆動力Ｆwに基づいて路面の摩擦係数μを演算し得ることが解る。

上記請求項７の構成によれば、車輪のスリップの度合が求められ、車輪の回転周速度が推定され、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて車輪の制駆動力が推定される。そして車輪のスリップの度合に基づいて車輪のスリップが過大であると判定されるときには、車輪の回転周速度の変化率が求められ、車輪の制駆動力が推定され、車輪の回転周速度の変化率及び車輪の制駆動力に基づいて路面の摩擦係数が演算され、予め設定された路面の摩擦係数と車輪の目標スリップ率との関係を利用して路面の摩擦係数に基づいて車輪の目標スリップ率が演算され、目標スリップ率に基づいて車輪の目標制駆動力が演算され、車輪のスリップの度合に基づいて車輪のスリップが過大でないと判定されるときには、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて車輪の目標制駆動力が演算され、目標制駆動力に基づいて車輪の制駆動力が制御される。従って路面の摩擦係数μを正確に高頻度にて演算することができると共に、従来のアンチスキッド制御やトラクション制御の如く車輪の制駆動力を繰り返し増減させることなく車輪のスリップを確実に抑制することができる。
また上記請求項７の構成によれば、車輪のスリップの度合に基づいて車輪のスリップが過大でないと判定されるときには、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて車輪の目標制駆動力が演算され、目標制駆動力に基づいて車輪の制駆動力が制御されるので、車輪の目標スリップ率の演算を要することなく、運転者による駆動操作量及び制動操作量に応じて車輪の制駆動力を制御することができる。

また上記請求項８の構成によれば、所定の時間毎に車輪の実スリップ率及び車輪の目標スリップ率が演算され、前回の実スリップ率と目標スリップ率との偏差の大きさが基準値よりも大きいときには、予め設定された路面の摩擦係数と車輪の目標スリップ率との関係が前回の実スリップ率と前回の目標スリップ率との偏差の大きさが前記基準値以下になる関係に補正され、補正後の路面の摩擦係数と車輪の目標スリップ率との関係を利用して路面の摩擦係数に基づいて車輪の目標スリップ率が演算されるので、路面状況の変化等により路面の摩擦係数が変化しても、そのことを前回の実スリップ率と目標スリップ率との偏差の大きさが基準値よりも大きいことにより判定し、路面の摩擦係数μを正確に演算することができる。

また上記請求項９の構成によれば、目標スリップ率に基づいて車輪の目標回転周速度が演算され、車輪の目標回転周速度に基づいて車輪の目標回転角加速度が演算され、車輪の目標回転角加速度に基づいて車輪の目標制駆動力が演算されるので、目標スリップ率に応じて最適な車輪の目標制駆動力を演算することができる。

〔課題解決手段の好ましい態様〕
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、車輌は複数個の車輪を有し、各車輪毎に回転速度を検出し、制駆動トルク及び接地荷重を推定し、車輪のスリップ率を演算するよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３乃至６の構成に於いて、車輌は複数個の車輪を有し、各車輪毎にスティフネスを推定するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２の構成に於いて、発電機は車輌の制動時に車輪を回生制動し、車輪が発電機による回生制動のみにより制動されているときには発電機による回生制動トルクに基づいて車輪の制駆動トルクを推定するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７乃至９の構成に於いて、制駆動力制御装置は回生制動を行う発電機を含むよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項好ましい態様４の構成に於いて、車輪のスリップは車輪が発電機による回生制動のみにより制動されている際の制動スリップであるよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項７乃至９の構成に於いて、車輪のスリップは駆動スリップであるよう構成される（好ましい態様６）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項８の構成に於いて、予め記憶手段に記憶された路面の摩擦係数と車輪の目標スリップ率との複数の関係より前回の実スリップ率と前回の目標スリップ率との偏差の大きさが基準値以下になる関係を選択することにより前記関係を補正するよう構成される（好ましい態様７）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施例について詳細に説明する。

図１はホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輪のスリップ率演算装置及び車輪の制駆動力制御装置の実施例１を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０FL及び１０FRはそれぞれ左右の前輪を示し、１０RL及び１０RRはそれぞれ左右の後輪を示している。左右の前輪１０FL及び１０FRにはそれぞれホイールインモータである電動発電機１２FL及び１２FRが組み込まれており、左右の前輪１０FL及び１０FRは電動発電機１２FL及び１２FRにより駆動され、電動発電機１２FL及び１２FRは駆動力制御用電子制御装置１４により制御される。電動発電機１２FL及び１２FRはそれぞれ左右前輪の発電機としても機能し、回生発電機としての機能（回生駆動）も駆動力制御用電子制御装置１４により制御される。

同様に、左右の後輪１０RL及び１０RRにはそれぞれホイールインモータである電動発電機１２RL及び１２RRが組み込まれており、左右の前輪１０RL及び１０RRは電動発電機１２RL及び１２RRにより駆動され、電動発電機１２RL及び１２RRも駆動力制御用電子制御装置１４により制御される。電動発電機１２RL及び１２RRはそれぞれ左右後輪の発電機としても機能し、回生発電機としての機能も駆動力制御用電子制御装置１４により制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、駆動力制御用電子制御装置１４はマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。また通常走行時には図１には示されていないバッテリに充電された電力が駆動回路を経て各電動発電機１２FL〜１２RRへ供給され、車輌の減速制動時には各電動発電機１２FL〜１２RRによる回生制動により発電された電力が駆動回路を経てバッテリに充電される。

左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRの摩擦制動力は摩擦制動装置１６の油圧回路１８により対応するホイールシリンダ２０FL、２０FR、２０RL、２０RRの制動圧が制御されることによっても制御される。図には示されていないが、油圧回路１８はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力はブレーキペダル２２の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ２４の圧力に応じてオイルポンプや種々の弁装置が制動力制御用電子制御装置２６によって制御されることにより制御される。

尚図１には詳細に示されていないが、制動力制御用電子制御装置２６もマイクロコンピュータと駆動回路とよりなり、マイクロコンピュータは例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のものであってよい。

駆動力制御用電子制御装置１４には、アクセル開度センサ２８より運転者によって操作される図には示されていないアクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル開度φを示す信号が入力され、また車輪速度センサ３０FL〜３０RRより対応する車輪の回転角速度ωi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号、前後加速度センサ３２より車輌の前後加速度Ｇxを示す信号、横加速度センサ３４より車輌の横加速度Ｇyを示す信号が入力される。尚横加速度センサ３４は車輌の左旋回方向を正として車輌の横加速度Ｇyを検出する。

制動力制御用電子制御装置２６には、圧力センサ３６よりマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ３８FL〜３８RRより対応する車輪の制動圧（ホイールシリンダ圧力）Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を示す信号が入力される。駆動力制御用電子制御装置１４及び制動力制御用電子制御装置２６は必要に応じて相互に信号の授受を行う。

駆動力制御用電子制御装置１４は、車輌の駆動時にはアクセル開度φに基づき各車輪の目標制駆動トルクＴwti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、目標制駆動トルクＴwtiに基づき電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、目標駆動電流Ｉtiに基づき各電動発電機１２FL〜１２RRに通電される駆動電流を制御することにより各車輪の制駆動トルクＴwiが目標制駆動トルクＴwtiになるよう各車輪の駆動力を制御する。

また駆動力制御用電子制御装置１４は、車輪の慣性質量をＪi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）とし、車輪の接地荷重をＷi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）とし、車輪の半径をＲi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）として、車輌の駆動時には回転角速度ωi及び目標制駆動トルクＴwtiに基づいて上記式１に対応する下記の式１４に従って各車輪のスリップ率Ｓi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算する。

また駆動力制御用電子制御装置１４は、例えば回転角速度ωiの微分値として車輪の回転角加速度ωdi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算し、上記式２に対応する下記の式１５に従って各車輪の位置に於ける路面の摩擦係数μi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）を演算する。

更に駆動力制御用電子制御装置１４は、スリップ率Ｓiが過大な値である組を除く過去のＮ（正の一定の整数）組の路面の摩擦係数μi及びスリップ率Ｓiについて、スリップ率Ｓiに対するμiの比の平均値として車輪のスティフネスＳniを演算し、車輪の目標制駆動トルクＴwtiの増減勾配が過大にならないよう車輪のスティフネスＳniに基づき必要に応じて車輪の目標制駆動トルクＴwtiを制限する。

次に図３に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於ける車輪のスティフネスＳti演算ルーチンについて説明する。尚図３に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチが閉成されることにより開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に順に各車輪について繰返し実行される。また以下の説明に於いて、ｉはそれぞれ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を示すfl、fr、rl、rrである。

まずステップ１０に於いては車輪速度センサ３０FL〜３０RRにより検出された車輪の回転角速度ωiを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては例えば車輌の前後加速度Ｇxに基づき車輌が加速状態にあるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときには図３に示されたルーチンによる制御が一旦終了され、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。

ステップ３０に於いては車輌の静止状態に於ける各車輪の接地荷重Ｗoiとして、車輌の前後加速度Ｇx及び車輌の横加速度Ｇyに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて車輌前後方向及び車輌横方向の荷重移動を考慮して当該車輪の接地荷重Ｗwiが演算される。

ステップ４０に於いては当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉtiに基づき当該車輪の制駆動トルクＴwiが推定され、車輪の回転角速度ωiの微分値として車輪の回転角加速度ωdiが演算されると共に、当該車輪の慣性質量Ｊiとし、当該車輪の半径をＲiとして上記式１５に従って当該車輪の位置に於ける路面の摩擦係数μiが演算される。

ステップ５０に於いては当該車輪の制駆動トルクＴwiに基づき上記式１４に従って当該車輪のスリップ率（駆動スリップ率）Ｓiが演算され、ステップ６０に於いては路面の摩擦係数μi及びスリップ率Ｓiが相互に対応する値としてＲＡＭの如き記憶手段に記憶される。

ステップ７０に於いてはスリップ率Ｓiが過大な値である組を除く過去のＮ（正の一定の整数）組の路面の摩擦係数μi及びスリップ率Ｓiについて、スリップ率Ｓiに対する路面の摩擦係数μiの比の平均値として当該車輪のスティフネスＳniが演算され、ＲＡＭの如き記憶手段に記憶される。

次に図４に示されたフローチャートを参照して図示の実施例１に於ける制駆動力制御ルーチンについて説明する。尚図４に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチが閉成されることにより開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に順に各車輪について繰返し実行される。

まずステップ１１０に於いてはアクセル開度センサ２８により検出されたアクセル開度φを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ１２０に於いては上述のステップ２０に場合と同様、例えば車輌の前後加速度Ｇxに基づき車輌が加速状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ１６０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１３０へ進む。

ステップ１３０に於いては例えばマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき運転者による制動操作が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１４０に於いて当該車輪の目標制動圧Ｐti、目標制駆動トルクＴwti、目標回生制動トルクＴwrtiがそれぞれ前回の目標制動圧Ｐtfi、前回の目標制駆動トルクＴwtfi、前回の目標回生制動トルクＴwrtfiに設定され、ステップ１５０に於いては当該車輪の制動圧、制駆動トルク、回生制動トルクがそれぞれ目標制動圧Ｐti、目標制駆動トルクＴwti、目標回生制動トルクＴwrtiになるよう摩擦制動装置１６及び当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

ステップ１６０に於いてはアクセル開度φに基づき当該車輪の目標制駆動トルクＴwti（目標駆動トルク）が演算されると共に、今回の目標制駆動トルクＴwtiと前回の目標制駆動トルクＴwtfiとの偏差として制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが演算され、ステップ１７０に於いては当該車輪のスティフネスＳniに基づき図２に示されたグラフに対応するマップより制駆動トルクの最大許容増減勾配、即ち単位時間当りの制駆動トルクの最大許容変化量ΔＴwciが演算される。

ステップ１８０に於いては制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが最大許容変化量ΔＴwciよりも大きいか否かの判別、即ち運転者の加速操作量の増加率が過大であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ１２０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１９０へ進む。

ステップ１９０に於いては目標制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが最大許容変化量ΔＴwciに設定され、ステップ２００に於いては当該車輪の目標制駆動トルクＴwtiが前回の目標制駆動トルクＴwtfiと目標制駆動トルクの変化量ΔＴwtiとの和として演算される。

ステップ２１０に於いては当該車輪の目標制動圧Ｐtiが０に設定され、ステップ２２０に於いては当該車輪の制動圧及び制駆動トルクがそれぞれ目標制動圧Ｐti（＝０）及び目標制駆動トルクＴwtiになるよう、摩擦制動装置１６及び当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRが演算される。

ステップ２３０に於いてはマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき当該車輪の目標制駆動トルクＴwti（目標制動トルク）が演算されると共に、今回の目標制駆動トルクＴwtiと前回の目標制駆動トルクＴwtfiとの偏差として制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが演算され、ステップ２３０に於いては上記ステップ１７０の場合と同様、当該車輪のスティフネスＳtiに基づき図２に示されたグラフに対応するマップより制駆動トルクの最大許容増減勾配、即ち単位時間当りの制駆動トルクの最大許容変化量ΔＴwciが演算される。

ステップ２５０に於いては目標制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが−ΔＴwci未満であるか否かの判別、即ち運転者の制動操作量の変化率が過大であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ２８０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。

ステップ２６０に於いては上記ステップ１９０の場合と同様、目標制駆動トルクの変化量ΔＴwtiが最大許容変化量ΔＴwciに設定され、ステップ２７０に於いては上記ステップ２００の場合と同様、当該車輪の目標制駆動トルクＴwtiが前回の目標制駆動トルクＴwtfiと目標制駆動トルクの変化量ΔＴwtiとの和として演算される。

ステップ２８０に於いては当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRの最大回生制動トルクをＴwrmaxiとして、目標制駆動トルクＴwtiが最大回生制動トルクＴwrmaxi以下であるか否かの判別、当該車輪について回生制動のみによって運転者の制動要求を充足することができるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ３１０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ２９０に於いて当該車輪の目標制動圧Ｐtiが０に設定され、ステップ３００に於いて当該車輪の目標回生制動トルクＴwrtiが目標制駆動トルクＴwtiに設定され、しかる後ステップ３３０へ進む。

ステップ３１０に於いては目標制駆動トルクＴwtiより最大回生制動トルクＴwrmaxiを減算した値を摩擦制動装置１６により発生すべき目標摩擦制動トルクＴbtiとして、目標摩擦制動トルクＴbtiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて当該車輪の目標制動圧Ｐtiが演算され、ステップ３２０に於いては当該車輪の目標回生制動トルクＴwrtiが最大回生制動トルクＴwrmaxiに設定され、ステップ３３０に於いては当該車輪の制動圧及び回生制動トルクがそれぞれ目標制動圧Ｐti及び目標回生制動トルクＴwrtiになるよう摩擦制動装置１６及び当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

かくして図示の実施例１によれば、ステップ２０に於いて車輌が加速状態にあると判別されると、ステップ３０に於いて車輪の接地荷重Ｗiが演算され、ステップ４０に於いて電動発電機１２FL〜１２RRに対する目標駆動電流Ｉtiに基づき車輪の制駆動トルクＴwiが推定され、ステップ５０に於いては上記式１４に従って車輪のスリップ率（駆動スリップ率）Ｓiが演算されるので、複数の車輪の車輪速度に基づいて演算される推定車体速度を使用することなく各車輪のスリップ率を正確に高頻度にて演算することができる。

また図示の実施例１によれば、ステップ４０に於いて上記式１５に従って当該車輪の位置に於ける路面の摩擦係数μiが演算され、ステップ６０及び７０に於いてスリップ率Ｓiに対する路面の摩擦係数μiの比の平均値として車輪のスティフネスＳniが演算され、図４に示されたフローチャートに従って車輪の目標制駆動トルクＴwtiの増減勾配が過大にならないよう車輪のスティフネスＳniに基づき必要に応じて車輪の目標制駆動トルクＴwtiが制限されるので、路面状況の変化や車輪（タイヤ）の経時変化等により車輪のスティフネスが変化しても過不足なく車輪の制駆動力を増減させて車輌の加減速性能、特に路面の摩擦係数が低い状況に於ける車輌の発進加速性能を向上させることができる。

特に図示の実施例１によれば、車輌が加速状態にあるときにはステップ１６０〜２２０により車輪の目標制駆動トルクＴwtiの増減勾配が過大にならないよう車輪のスティフネスＳtiに基づき必要に応じて車輪の目標制駆動トルクＴwti（目標駆動トルク）が制限され、車輌が制動状態にあるときにはステップ２３０〜３３０により車輪の目標制駆動トルクＴwtiの増減勾配が過大にならないよう車輪のスティフネスＳniに基づき必要に応じて車輪の目標制駆動トルクＴwti（目標制動トルク）が制限されるので、車輌の加速時及び制動時の何れの場合にも車輪のスティフネスに応じて過不足なく車輪の制駆動力を増減させることができる。

また上述の実施例１に於いては、電動発電機１２FL〜１２RRによる車輪の駆動トルクに基づき車輪の制駆動トルクＴwiが推定され、制駆動トルクＴwiを使用して車輪のスリップ率（駆動スリップ率）Ｓiが演算されるので、各車輪がエンジンの如き各車輪に共通の駆動源により駆動され、車輪の制駆動トルクが駆動源の駆動トルクに基づいて推定される場合に比して、各車輪のスリップ率及び車輪のスティフネスＳtiを高精度に演算し、車輪のスティフネスに応じて正確に過不足なく車輪の制駆動力を増減させることができる。

図５はホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例２を示す概略構成図である。尚図５に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。

この実施例２に於いては、上述の実施例１に於ける摩擦制動装置１６及びこれに関連する制動力制御用電子制御装置２６等は設けられておらず、左右の前輪１０FL、１０FR及び左右の後輪１０RL、１０RRはそれぞれ電動発電機１２FL〜１２RRにより駆動されると共に、各車輪にはそれぞれ電動発電機１２FL〜１２RRの回生制動により制動力が付与される。またマスタシリンダ圧力Ｐmを検出する圧力センサ３６に代えて運転者の制動操作量としてブレーキペダル２２の踏力又は踏み込みストロークを検出する制動操作量検出センサ４０が設けられており、制動操作量検出センサ４０により検出された運転者の制動操作量Ｐbを示す信号は電子制御装置１４へ入力される。

次に図６に示されたフローチャートを参照して図示の実施例２に於ける車輪の制動力制御ルーチンについて説明する。尚図６に示されたフローチャートによる制御も図には示されていないイグニッションスイッチが閉成されることにより開始され、イグニッションスイッチが開成されるまで所定の時間毎に例えば左前輪、右前輪、左後輪、右後輪に順に各車輪について繰返し実行される。また以下の説明に於いても、ｉはそれぞれ左前輪、右前輪、左後輪、右後輪を示すfl、fr、rl、rrである。

まずステップ４１０に於いては制動操作量検出センサ４０により検出された運転者の制動操作量Ｐbを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ４２０に於いては例えば車輪速度センサ３０FL〜３０RRにより検出された各車輪の回転角速度ωiと車輪の半径Ｒとの積として各車輪の回転周速度Ｖwiが演算され、各車輪の回転周速度Ｖwiに基づき当技術分野に於いて公知の要領にて推定車速Ｖaが演算され、Ｖa−Ｖwiがロック傾向判定基準値Ｖwo（正の定数）以上であるか否かの判別により当該車輪がロック傾向にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４７０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ４３０へ進む。

ステップ４３０に於いては例えば制動操作量検出センサ４０により検出された運転者の制動操作量Ｐbに基づき運転者による制動操作が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４４０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ４６０へ進む。

ステップ４４０に於いては例えばＫbiを各車輪に対する制動力の配分係数として運転者の制動操作量Ｐbに基づきＦwri＝ＫbiＰbにより当該車輪の目標回生制動力Ｆwrtiが演算され、ステップ４５０に於いてはＴwti＝ＦwrtiＲにより当該車輪の目標制駆動トルクＴwtiが演算され、しかる後ステップ６２０へ進む。

ステップ４６０に於いては例えばＫdiを各車輪に対する駆動力の配分係数としてアクセル開度センサ２８により検出されたアクセル開度φに基づきＦwti＝Ｋdiφにより当該車輪の目標駆動力Ｆwtiが演算され、ステップ４７０に於いてはＴwti＝ＦwtiＲにより当該車輪の目標制駆動トルクＴwtiが演算され、しかる後ステップ６２０へ進む。

ステップ４８０に於いては上述の実施例１のステップ３０の場合と同様の要領にて車輌前後方向及び車輌横方向の荷重移動を考慮して当該車輪の接地荷重Ｗiが演算され、ステップ４９０に於いては例えば当該車輪の回転周速度Ｖwiの微分値として当該車輪の回転周加速度Ｖwdiが演算される。

ステップ５００に於いては電動発電機１２FL〜１２RRに対する回生制御信号に基づき当該車輪の回生制動力Ｆwriが推定され、ステップ５１０に於いては当該車輪の回転周加速度Ｖwdi及び回生制動力Ｆwriに基づき上記式１３に対応する下記の式１６に従って路面の摩擦係数μiが演算される。

ステップ６００に於いては路面の摩擦係数μiに基づき、ＲＯＭに記憶されている図７に示されたグラフに対応する路面の摩擦係数μと目標スリップ率Ｓtiとの関係のマップより当該車輪の目標スリップ率Ｓtiが演算される。

ステップ６１０に於いては当該車輪の目標スリップ率Ｓtiに基づき下記の式１７に従って当該車輪の目標回転周速度Ｖwtiが演算されると共に、下記の式１８に従って当該車輪の目標回生制動トルクＴwrtiが演算され、ステップ６２０に於いては当該車輪の回生制動トルクが目標回生制動トルクＴwrtiになるよう当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

かくして図示の実施例２によれば、車輌の制動時に車輪がロック傾向になると、ステップ４２０に於いて肯定判別が行われ、ステップ４８０に於いて当該車輪の接地荷重Ｗiが演算され、ステップ４９０に於いて当該車輪の回転周加速度Ｖwdiが演算され、ステップ５００に於いて電動発電機１２FL〜１２RRに対する回生制御信号に基づき当該車輪の回生制動力Ｆwriが推定され、ステップ５１０に於いて当該車輪の回転周加速度Ｖwdi及び回生制動力Ｆwriに基づき上記式１６に従って路面の摩擦係数μiが演算される。

従って図示の実施例２によれば、車輪のロック傾向の判定に車輪速度に基づく推定車体速度を使用するが、路面の摩擦係数の演算に際し複数の車輪の車輪速度に基づいて演算される推定車体速度を使用しないので、推定車体速度の推定誤差に起因する路面の摩擦係数の推定誤差を排除して、路面の摩擦係数μを正確に高頻度にて演算することができる。

また図示の実施例２によれば、車輌の制動時に車輪がロック傾向になると、ステップ５１０に於いて演算された路面の摩擦係数μiに基づきステップ６００に於いて図７に示されたグラフに対応する路面の摩擦係数μと目標スリップ率Ｓtiとの関係のマップより当該車輪の目標スリップ率Ｓtiが演算され、ステップ６１０に於いて目標スリップ率Ｓtiに基づき当該車輪の目標回転周速度Ｖwtiが演算されると共に、当該車輪の目標回生制動トルクＴwrtiが演算され、ステップ６２０に於いて当該車輪の回生制動トルクが目標回生制動トルクＴwriになるよう当該車輪の電動発電機１２FL〜１２RRが制御される。

従って図示の実施例２によれば、車輌の制動時に車輪がロック傾向になった場合に、従来のアンチスキッド制御の如く車輪の制駆動力を繰り返し増減することなく車輪の回生制動力を路面の摩擦係数に応じた適正な値に制御することができ、これにより車輪の制動スリップが過大になることを防止して車輌の制動性能を確実に向上させることができる。

図８はホイールインモータ式の四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例３に於ける車輪の制動力制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

この実施例３に於いては、図９に示されている如く、ＲＯＭには種々の路面性状について路面の摩擦係数μと車輪の目標スリップ率Ｓtとの複数の関係が記憶されており、図には示されていないが、上述の実施例１の図３に示されたフローチャートに従って当該車輪のスティフネスＳtiが演算される。

またこの実施例３に於いては、図８に示されている如く、ステップ５１０が完了すると、ステップ５２０に於いて路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの複数の関係（図９のマップ）より線形領域のスリップ率Ｓiに対する路面の摩擦係数μiの比が当該車輪のスティフネスＳtiに最も近い関係が選択され、ステップ６００に於いてはステップ５２０に於いて選択されたマップより路面の摩擦係数μが実質的に最大になるスリップ率Ｓとして当該車輪の目標スリップ率Ｓtiが演算される。

従って図示の実施例３によれば、上述の実施例２の作用効果を得ることができると共に、路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの関係を車輌が走行している路面状況に応じて適宜に選択することができるので、路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの関係が一定である上述の実施例２の場合に比して路面性状に拘わらず車輪の目標スリップ率Ｓtiを適正な値に演算し、目標回生制動トルクＴwrtiを常に適正な値に演算することができる。

図１０はホイールインモータ式の四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例４に於ける車輪の制動力制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。

この実施例４に於いては、図１０に示されている如く、ステップ５１０が完了するとステップ５３０へ進み、ステップ５３０に於いては前回のステップ４２０に於いて演算された当該車輪の回転周速度Ｖwfi及び推定車速Ｖafに基づき当該車輪の前回の実スリップ率Ｓafiが演算される。

ステップ５４０に於いては前回の実スリップ率Ｓafiと前回のステップ６００に於いて演算された当該車輪の目標スリップ率Ｓtfiとの偏差の絶対値が路面の摩擦係数変化判定の基準値Ｓoよりも大きいか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ５６０へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ５５０へ進む。

ステップ５５０に於いては路面の摩擦係数μと車輪の目標スリップ率Ｓtとの複数の関係（図９のマップ）より、前回演算された路面の摩擦係数μfiと前回の実スリップ率Ｓafiとの関係に最も近い関係（マップ）が選択された後ステップ６００へ進む。

ステップ５６０に於いては当該車輪の前回の目標制駆動トルクＴwtfiより図６のステップ４３０〜４７０の処理と同様の処理により演算される目標制駆動トルクＴwtiの値に漸次近づけられることにより当該車輪の目標制駆動トルクＴwtiが演算され、しかる後ステップ６２０へ進む。

従って図示の実施例４によれば、選択されている路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの関係が実際の関係とは異なる状況になると、ステップ５３０に於いて肯定判別が行われ、実際の制動スリップ率Ｓafiが目標スリップ率Ｓtfiよりも基準値Ｓo以上大きくなると、ステップ５４０に於いても肯定判別が行われ、ステップ５５０に於いて路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの複数の関係より、前回演算された路面の摩擦係数μfiと前回の実スリップ率Ｓafiとの関係に最も近い関係が選択し直される。

従って図示の実施例４によれば、上述の実施例２の作用効果を得ることができると共に、路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの関係を車輌が走行している路面状況に応じて適宜に変更することができるので、上述の実施例３の場合と同様、路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの関係が一定である上述の実施例２の場合に比して路面状況に拘わらず車輪の目標スリップ率Ｓtiを適正な値に演算し、目標回生制動トルクＴwrtiを常に適正な値に演算することができる。

尚上述の実施例２乃至４に於いては、電動発電機１２FL〜１２RRによる車輪の回生制動トルクに基づき車輪の回生制動力Ｆwriが推定され、回生制動力Ｆwriを使用して路面の摩擦係数μiが演算されるので、各車輪が摩擦制動装置１６の如き摩擦制動装置により制動され、車輪の制駆動トルクが摩擦制動装置による制動力に基づいて推定される場合に比して、路面の摩擦係数μiを高精度に演算することができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例１に於いては、車輌の駆動時に回転角速度ωi及び目標制駆動トルクＴwtiに基づいて各車輪のスリップ率Ｓiが演算され、また車輪の回転角加速度ωdi及び目標制駆動トルクＴwtiに基づいて各車輪の位置に於ける路面の摩擦係数μiが演算されるようになっているが、制駆動トルクに代えて制駆動トルクを車輪の半径をＲiにて除算した制駆動力が使用されてもよい。

また上述の実施例１に於いては、ステップ２０に於いて車輌が加速状態にあると判別された場合に各車輪のスリップ率Ｓi及びスティフネスＳniが演算されるようになっているが、電動発電機１２FL〜１２RRの回生制動のみが行われている状況に於いてステップ３０〜７０が実行され、これにより車輌が回生制動状態にあるときに各車輪のスリップ率Ｓi及びスティフネスＳniが演算されるよう修正されてもよく、また車輌が加速状態又は回生制動状態にあるときに各車輪のスリップ率Ｓi及びスティフネスＳniが演算されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例２乃至４に於いては、回生制動により車輪がロック傾向にあるときに車輪の回生制動力Ｆwriが推定され、車輪の回転周加速度Ｖwdi及び回生制動力Ｆwriに基づき路面の摩擦係数μiが演算されるようになっているが、回生制動力に代えて回生制動力に車輪の半径をＲiを乗算した制駆動トルクが使用されてもよい。

また上述の実施例２乃至４に於いては、ステップ４２０に於いて車輪が回生制動によるロック傾向にあると判別された場合に路面の摩擦係数μiが演算されるようになっているが、電動発電機１２FL〜１２RRによる駆動により車輪の加速スリップが基準値以上の状況に於いて車輪の回転周加速度Ｖwdi及び駆動力Ｆwiに基づき路面の摩擦係数μiが演算されるよう修正されてもよく、また車輌が回生制動状態又は加速状態にあるときに路面の摩擦係数μiが演算されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輪１０FL〜１０RRはそれぞれ電動発電機１２FL〜１２RRにより直接駆動されるようになっているが、車輪１０FL〜１０RRはそれぞれ歯車減速機構の如き減速機構を介して電動発電機１２FL〜１２RRにより直接駆動されるようになっていてもよく、その場合には電動発電機の制駆動トルクをＴmiとし、減速機構の減速比をＲgとして、車輪の制駆動トルクＴwiはＲgＴmiにより演算され、電動発電機の目標制駆動トルクＴmtiはＴwti／Ｒgにより演算される。

また上述の実施例に於いては、電動発電機は各車輪に組み込まれたホイールインモータであるが、電動発電機は各車輪を駆動し得る限り車体に支持された電動発電機であってもよく、また上述の実施例に於ける電動発電機は車輌の制動時に回生制動を行う電動発電機であるが、特に実施例１の場合には電動発電機は回生制動を行わない電動機であってもよい。

ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輪のスリップ率演算装置及び車輪の制駆動力制御装置の実施例１を示す概略構成図である。 実施例１に於ける車輪のスティフネスＳtiと制駆動トルクの最大許容増減勾配、即ち単位時間当りの制駆動トルクの最大許容変化量ΔＴwciとの間の関係を示すグラフである。 実施例１に於ける車輪のスティフネスＳti演算ルーチンを示すフローチャートである。 実施例１に於ける車輪の制駆動力Ｔwi制御ルーチンを示すフローチャートである。 ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例２を示す概略構成図である。 実施例２に於ける車輪の制動力Ｔwi制御ルーチンを示すフローチャートである。 路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの間の関係を示すグラフである。 ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例３に於ける車輪の制動力制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 種々の路面性状について路面の摩擦係数μと車輪のスリップ率Ｓとの間の複数の関係を示すグラフである。 ホイールインモータ式の四輪駆動車に適用され実施例２の修正例として構成された本発明による車輪の制駆動力制御装置の実施例４に於ける車輪の制動力制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。 車輪に作用する力やトルクを示す説明図である。

符号の説明

１２FL〜１２RR 電動発電機
１４ 駆動力制御用電子制御装置
１６ 摩擦制動装置
２２ ブレーキペダル
２６ 制動力制御用電子制御装置
２８ アクセル開度センサ
３０FL〜3０RR 車輪速度センサ
３２ 前後加速度センサ
３４ 横加速度センサ
３６、３８FL〜３８RR 圧力センサ

Claims (9)

1. 車輪の回転速度として車輪の回転角速度ωを検出する回転角速度検出手段と、運転者の制駆動操作量に基づいて車輪の制駆動トルクＴwを推定する制駆動トルク推定手段と、車輌の前後加速度及び横加速度に基づいて接地荷重Ｗを推定する接地荷重推定手段と、車輪の慣性質量をＪとし、車輪の半径をＲとして、下記の式１
   

   

   に従って車輪のスリップ率Ｓを演算する制御手段とを有することを特徴とする車輪のスリップ率演算装置。
2. 前記車輪は電動機により駆動され、前記制駆動トルク推定手段は前記電動機の駆動トルクに基づいて前記車輪の制駆動トルクを推定することを特徴とする請求項１に記載の車輪のスリップ率演算装置。
3. 請求項１又は２の車輪のスリップ率演算装置と、前記車輪の回転角加速度を求め、前記車輪の回転角加速度及び前記車輪の制駆動トルクに基づいて路面の摩擦係数を演算する路面の摩擦係数演算手段とを有し、前記車輪のスリップ率演算装置により演算された前記車輪のスリップ率及び前記路面の摩擦係数演算手段により演算された前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪のスティフネスを推定し、前記車輪のスティフネスに応じて前記車輪の制駆動力の増減勾配を制御することを特徴とする車輪の制駆動力制御装置。
4. 前記路面の摩擦係数演算手段は前記車輪のスリップ率演算装置により演算された前記車輪のスリップ率及び前記車輪の回転角加速度に基づいて路面の摩擦係数を演算し、前記制駆動力制御装置は前記車輪のスリップ率に対する前記路面の摩擦係数の比として車輪のスティフネスを推定することを特徴とする請求項３に記載の車輪の制駆動力制御装置。
5. 前記路面の摩擦係数演算手段は前記車輪のスリップ率をＳとし、車輪の回転角加速度をωdとして、下記の式２
   

   

   に従って路面の摩擦係数μを演算することを特徴とする請求項４に記載の車輪の制駆動力制御装置。
6. 運転者による駆動操作量に応じて電動機により車輪を駆動すると共に運転者による制動操作量に応じて制動手段により車輪を制動し、前記車輪のスティフネスに基づき車輪の制駆動トルクの最大許容増減勾配を求め、車輪の制駆動トルクの増減勾配が前記最大許容増減勾配よりも大きいときには車輪の制駆動トルクの増減勾配を前記最大許容増減勾配に制限することを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の車輪の制駆動力制御装置。
7. 車輪のスリップの度合を求める手段と、前記車輪の回転周速度を推定する手段と、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて前記車輪の制駆動力を推定する手段とを有し、前記車輪のスリップの度合に基づいて前記車輪のスリップが過大であると判定されるときには、前記車輪の回転周速度の変化率を求め、前記車輪の回転周速度の変化率及び前記車輪の制駆動力に基づいて路面の摩擦係数を演算し、予め設定された路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を利用して前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪の目標スリップ率を演算し、前記目標スリップ率に基づいて前記車輪の目標制駆動力を演算し、前記車輪のスリップの度合に基づいて前記車輪のスリップが過大でないと判定されるときには、運転者による駆動操作量及び制動操作量に基づいて車輪の目標制駆動力を演算し、前記目標制駆動力に基づいて前記車輪の制駆動力を制御することを特徴とする車輪の制駆動力制御装置。
8. 所定の時間毎に前記車輪の実スリップ率及び前記車輪の目標スリップ率を演算し、前回の実スリップ率と目標スリップ率との偏差の大きさが基準値よりも大きいときには、予め設定された路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を前記前回の実スリップ率と前記前回の目標スリップ率との偏差の大きさが前記基準値以下になる関係に補正し、補正後の路面の摩擦係数と前記車輪の目標スリップ率との関係を利用して前記路面の摩擦係数に基づいて前記車輪の目標スリップ率を演算することを特徴とする請求項７に記載の車輪の制駆動力制御装置。
9. 前記目標スリップ率に基づいて前記車輪の目標回転周速度を演算し、前記車輪の目標回転周速度に基づいて前記車輪の目標回転角加速度を演算し、前記車輪の目標回転角加速度に基づいて前記車輪の目標制駆動力を演算することを特徴とする請求項７又は８に記載の車輪の制駆動力制御装置。

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