JP7616404B2 - 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。

ＪＰ２００６－６９３９５Ａでは、車両の走行環境に応じて前輪と後輪の間の駆動トルクに差を与える駆動力制御方法が提案されている。特に、この駆動力制御方法では、悪路走行時に、前輪と後輪の間の駆動力に差を与えて、車体をリフトアップさせて走破性を向上させている。

悪路走行時においては、車両が段差を跨ぐ際の振動により乗員が不快感を覚えることが考えられる。しかしながら、ＪＰ２００６－６９３９５Ａの制御は走破性の改善に焦点をおいたものであり、乗員に与える振動の改善について何ら対策を与えるものではない。

したがって、本発明の目的は、車両の段差通過時に乗員に与える振動を低減することのでき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、車両の前輪に接続された前輪モータ及び後輪に接続された後輪モータにより前輪駆動力及び後輪駆動力をそれぞれ制御する駆動力制御方法が提供される。この駆動力制御方法は、車両が段差を通過する際に前輪モータの駆動力及び後輪モータの駆動力を調節する段差対応制御を実行する。そして、段差対応制御では、前輪が段差に乗り上げる前輪乗り上げタイミング以降であって後輪が段差に乗り上げる後輪乗り上げタイミングよりも前に、前輪モータを回生させて後輪モータを力行させる第１制御モードを実行する。また、段差対応制御では、第１制御モードの実行後であって後輪乗り上げタイミング以前に、前輪モータを力行させて後輪モータを回生させる第２制御モードを実行する。

図１は、本発明の一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、車両のシャシー系の概略構造を示す図である。 図３は、段差対応制御を説明するフローチャートである。 図４Ａは、段差対応制御を実行したことによる作用効果を説明する図である。 図４Ｂは、段差対応制御を実行したことによる作用効果を説明する図である。 図４Ｃは、段差対応制御を実行したことによる作用効果を説明する図である。 図５は、段差対応制御を実行した結果の一例を示すタイミングチャートである。 図６は、タイヤ径学習処理を説明するフローチャートである。

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］
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。

駆動モータ１０は、車両１００の前方の位置（前輪側）に設けられ前輪１１ｆを駆動する前輪モータ１０ｆと、後方の位置（後輪側）に設けられ後輪１１ｒを駆動する後輪モータ１０ｒと、により構成される。

前輪モータ１０ｆは、三相交流モータとして構成される。前輪モータ１０ｆは、力行時において、図示しない車載バッテリから電力の供給を受けて駆動力を発生する。前輪モータ１０ｆで生成される駆動力は前輪変速機１６ｆ及び前輪ドライブシャフト２１ｆを介して前輪１１ｆに伝達される。一方、前輪モータ１０ｆは、回生時において、前輪１１ｆの回生制動力を交流電力に変換して、車載バッテリに供給する。

一方、後輪モータ１０ｒは、三相交流モータとして構成される。後輪モータ１０ｒは、力行時において、車載バッテリから電力の供給を受けて駆動力を発生する。後輪モータ１０ｒで生成される駆動力は後輪変速機１６ｒ及び後輪ドライブシャフト２１ｒを介して後輪１１ｒに伝達される。また、後輪モータ１０ｒは、回生時において、後輪１１ｒの回生制動力を交流電力に変換して、車載バッテリに供給する。

インバータ１２は、前輪モータ１０ｆに対する供給電力（力行時は正、回生時は負）を調節する前輪インバータ１２ｆと、後輪モータ１０ｒに対する供給電力（力行時は正、回生時は負）を調節する後輪インバータ１２ｒと、を有する。

前輪インバータ１２ｆは、車両１００に要求される総駆動力（以下、「総要求駆動力Ｆ_ｆｒ」とも称する）に対して定められる駆動力（以下、「前輪駆動力Ｆ_ｆ」とも称する）が実現されるように前輪モータ１０ｆの供給電力を調節する。一方、後輪インバータ１２ｒは、総要求駆動力Ｆ_ｆｒに対して定められる駆動力（以下、「後輪駆動力Ｆ_ｒ」とも称する）が実現されるように後輪モータ１０ｒに対する供給電力を調節する。

特に、本実施形態の前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒは、それらの和が総要求駆動力Ｆ_ｆｒに一致するように定められる。なお、総要求駆動力Ｆ_ｆｒは、例えば、車両１００に搭載されるアクセルペダルに対する操作量（アクセル開度）、又はADAS（Advanced Driver Assistance Systems）又はAD（Autonomous Driving）などの所定の自動運転システム（自動運転制御装置）からの指令に基づいて定まる。

さらに、車両１００には、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒ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。

コントローラ５０は、総要求駆動力Ｆ_ｆｒ、前輪側の上下加速度センサ３０ｆＬ，３０ｆＲの検出値、後輪側の上下加速度センサ３０ｒＬ，３０ｒＲの検出値、及びＧＰＳ車速センサ３２の検出値などを入力情報として、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒを制御する。より詳細には、コントローラ５０は、所望の前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒを実現するように前輪インバータ１２ｆ及び後輪インバータ１２ｒに対する指令を行う。

特に、本実施形態において、コントローラ５０は、車両１００の前進走行時（特に加速時）における駆動力配分を規定する制御として、基本駆動制御、及び段差対応制御の何れかを実行する。

コントローラ５０は、通常走行時（本実施形態では後述する段差Ｂｕを通過時以外のシーン）において、基本駆動制御を実行する。基本駆動制御において、コントローラ５０は、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒをそれぞれ、所定の基本前輪駆動力及び基本後輪駆動力に設定する。

ここで、基本前輪駆動力及び基本後輪駆動力は、車両１００の車両特性（特に電費性能）が走行シーンに応じた所望の特性をとるように、実験又はシミュレーションなどにより定まる値である。基本前輪駆動力及び基本後輪駆動力の具体的な値は、車両１００の仕様及び走行シーンにおいて適宜変更し得る。一例として、平坦な舗装道路を一定速度で直進するような場合には、総要求駆動力Ｆ_ｆｒに対して基本前輪駆動力と基本後輪駆動力の配分比を５０：５０に定めることができる。

一方で、コントローラ５０は、上記基本駆動制御の実行下において、各種入力情報に基づいて車両１００が所定の段差Ｂｕを通過するシーンにおいて、車両１００の乗員に与える振動を緩和するための段差対応制御を実行する。段差対応制御において、コントローラ５０は、第１制御モード及び第２制御モードを順に実行する。

より具体的に、コントローラ５０は、前輪１１ｆによる段差Ｂｕへの乗り上げを検出したタイミング（以下、「前輪乗り上げタイミングＴ１」とも称する）以降であって、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げるタイミング（以下、「後輪乗り上げタイミングＴ２」とも称する）よりも前に第１制御モードを実行する。

第１制御モードにおいて、コントローラ５０は、前輪駆動力Ｆ_ｆを負の値に設定するとともに、後輪駆動力Ｆ_ｒを正の値に設定する。すなわち、コントローラ５０は、前輪モータ１０ｆを回生させつつ（前輪１１ｆを回生制動しつつ）、後輪モータ１０ｒを力行させる（後輪１１ｒを力行駆動する）。

一方、コントローラ５０は、第１制御モードの実行後であって後輪乗り上げタイミングＴ２以前に第２制御モードを実行する。

第２制御モードにおいて、コントローラ５０は、前輪駆動力Ｆ_ｆを正の値に設定するとともに、後輪駆動力Ｆ_ｒを負の値に設定する。すなわち、前輪モータ１０ｆを力行させつつ（前輪１１ｆを力行駆動しつつ）、後輪モータ１０ｒを回生させる（後輪１１ｒを回生制動する）。

なお、第１制御モード又は第２制御モードで設定される前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒの具体的な値については、特定の数値に限定されるものではなく、状況に応じて適宜調整が可能である。

すなわち、本実施形態では、車両１００が段差Ｂｕを通過するシーンにおいて、コントローラ５０による駆動力制御が、適切なタイミングで基本駆動制御から段差対応制御に切り替わることとなる。そして、段差対応制御では、適切なタイミングで駆動力制御が第１制御モード及び第２制御モードの順で遷移することとなる。

これにより、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒの駆動力配分に応じて車両１００に作用するピッチ方向（ノーズダウン方向又はノーズアップ方向）の力（ピッチング力Ｆ_ｐｉ）を調節して、段差Ｂｕの通過時における振動を緩和することができる。以下では、段差対応制御の下における前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒの調節と段差Ｂｕの通過時における振動の緩和との関係についてより具体的に説明する。

図２は、車両１００のシャシー系の概略構造（特にサスペンションジオメトリの概略）を示す図である。なお、図中の「Ｏ_ｆ」は車体前部のピッチ方向における仮想回転中心（瞬間回転中心）を表し、「Ｏ_ｒ」は車体後部のピッチ方向における仮想回転中心（瞬間回転中心）を表す。

車両１００の前進走行時において、前輪１１ｆに回生制動力（進行方向に対して逆向きの力）を与え、後輪１１ｒに力行駆動力（進行方向と同じ向きの力）を与えた場合、車体にアンチスクォート力Ｆ_ａｎ（車体の持ち上げる力）が作用する。一方で、前輪１１ｆに力行駆動力を与え、後輪１１ｒに回生制動力を与えた場合、車体にスクォート力Ｆ_ｓｑ（車体を沈みこませる力）が作用する。

ここで、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒの駆動力配分の調節によって実現できるアンチスクォート力Ｆ_ａｎ又はスクォート力Ｆ_ｓｑの大きさは、サスペンション構造に応じたアンチスカット角θの大きさに依存する。特に、図２に示すように、乗り心地やブレーキ時のノーズダイブフィーリングなどを考慮してフロントのアンチスカット角θ_ｆがリアのアンチスカット角θ_ｒに比べて小さい構造が採用される場合、上記の駆動力配分の調節によるアンチスクォート力Ｆ_ａｎ又はスクォート力Ｆ_ｓｑは車体前部に比べて車体後部により強く作用する。

このため、前進走行中に前輪１１ｆに回生制動力及び後輪１１ｒに力行駆動力をそれぞれ与えることで（上記第１制御モードを実行することで）、車体後部をリフトアップ（車体をノーズダウン）させることができる。一方で、前輪１１ｆに力行駆動力及び後輪１１ｒに回生制動力をそれぞれ与えることで（上記第２制御モードを実行することで）、車体後部をリフトダウン（車体をノーズアップ）させることができる。

上記の点に着目して、本実施形態では、上記段差対応制御により適切なタイミングで車体後部のリフトアップ及びリフトダウンを切り替えることで、リアサスペンション４０ｒのバネによる振動抑制効果を高めて、車両１００が段差Ｂｕを通過する際のショックを軽減する。以下、段差対応制御における具体的な処理について説明する。

図３は、段差対応制御を説明するフローチャートである。なお、コントローラ５０は、車両１００の前進走行中において、図３に示す各処理を所定の演算周期毎に繰り返し実行する。

ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、前輪側の上下加速度センサ３０ｆＬ，３０ｆＲの各検出値（以下では、それぞれ「フロントｆＬ上下Ｇ_ｆｌ」及び「フロントｆＲ上下Ｇ_ｆｒ」とも称する）の双方が、所定の段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えたか否かを判定する。

なお、本判定は、段差対応制御（ステップＳ１２０～ステップＳ１７０）を実行すべきシーンを検出するための予備的処理である。ここで、段差判定閾値Ｇ_ｂｕは、段差Ｂｕが、車輪による乗り上げの際に車両１００の乗員に不快感を与える程度の振動をもたらす大きさであるかを判断する観点から、予め実験やシミュレーション等により好適な値に定められる。

そして、コントローラ５０は、フロントｆＬ上下Ｇ_ｆｌ及びフロントｆＲ上下Ｇ_ｆｒの双方が段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えていると判断した場合にステップＳ１２０以降の段差対応制御を実行し、そうではない場合には本ルーチンを終了する。

すなわち、前輪１１ｆを構成する双方の車輪（図１に示す左側前輪１１ｆＬ及び右側前輪１１ｆＲ）が段差Ｂｕに乗り上げた場合に段差対応制御を行い、左側前輪１１ｆＬ及び右側前輪１１ｆＲの内の少なくとも一方（片輪のみ）しか段差Ｂｕに乗り上げていない場合には段差対応制御を実行せずに基本駆動制御を維持する。

次に、ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、上記ステップＳ１１０において前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げたことを検出したタイミング（すなわち、前輪乗り上げタイミングＴ１）を基点として、経過時間ΔＴ_ｃｏの計測を開始する。

さらに、ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、経過時間ΔＴ_ｃｏが所定の第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ以上となったか否かを判定する。

第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐは、基本駆動制御から第１制御モードへの切り替えタイミングを規定する観点から好適な値に設定される。特に、第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐは、前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げた以降も好ましい車両特性（最適な電費など）を実現する基本駆動制御をできるだけ長く継続させた上で、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げた時点で制御モードが第２制御モードに切り替わった状態となるように定められる。

より具体的に、コントローラ５０は、先ず、前輪乗り上げタイミングＴ１を基点として、以降に車両１００が走行する距離の推定値（以下「推定走行距離Ｄ_Ｔ≧Ｔ１」とも称する）を求める。特に、推定走行距離Ｄ_Ｔ≧Ｔ１は、車速Ｖの検出値（例えばＧＰＳ車体速Ｖ_ＧＰＳ）若しくは推定値及び車輪速ｗ（若しくは車輪回転数Ｎ_ｗ）を用いて、経過時間ΔＴ_ｃｏの関数として定めることができる。

さらに、コントローラ５０は、演算した推定走行距離Ｄ_Ｔ≧Ｔ１が、前輪１１ｆと後輪１１ｒの間の距離からマージンαを減じた値と等しくなる時刻である第１切り替え予定時刻Ｔ_ａを求める。そして、コントローラ５０は、前輪乗り上げタイミングＴ１から当該第１切り替え予定時刻Ｔ_ａまでの時間を第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐとして定める。

なお、マージンαは、前輪乗り上げタイミングＴ１以降において、好ましい車両特性を実現する基本駆動制御をできるだけ長く維持しつつも、後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前に第１制御モードから第２制御モードへの切り替えを完了させることのできる好適な値に設定される。

そして、コントローラ５０は、経過時間ΔＴ_ｃｏが第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ以上となったと判断すると、ステップＳ１４０の処理を実行する。

ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、第１制御モードを実行する。より具体的に、コントローラ５０は、駆動力制御を、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒがともに正に設定される基本駆動制御から、前輪駆動力Ｆ_ｆが負且つ後輪駆動力Ｆ_ｒが正に設定される第１制御モードに切り替える。

次に、ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、経過時間ΔＴ_ｃｏが所定の第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏ以上となったか否かを判定する。

第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏは、第１制御モードから第２制御モードへの切り替えタイミングを規定する観点から好適な値に設定される。特に、第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏは、第１制御モードを継続させる時間（前輪乗り上げタイミングＴ１から第１切り替え予定時刻Ｔ_ａまでの時間間隔）を一定値以上に確保しつつも、後輪乗り上げタイミングＴ２においては制御モードが第２制御モードに切り替わっている状態となるように適切な値に設定される。

より具体的に、コントローラ５０は、ステップＳ１３０で演算した推定走行距離Ｄ_Ｔ≧Ｔ１が、前輪１１ｆと後輪１１ｒの間の距離と等しくなる時刻である第２切り替え予定時刻Ｔ_ｂを求める。さらに、コントローラ５０は、前輪乗り上げタイミングＴ１から当該第２切り替え予定時刻Ｔ_ｂまでの時間を第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏとして定める。すなわち、第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏは、第２切り替え予定時刻Ｔ_ｂが後輪乗り上げタイミングＴ２とほぼ同時となるように定められる。なお、制御遅れなどを考慮して、第２切り替え予定時刻Ｔ_ｂが後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前になるように第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏを定めても良い。

そして、コントローラ５０は、経過時間ΔＴ_ｃｏが第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏ以上となったと判断すると、ステップＳ１６０の処理を実行する。

ステップＳ１６０において、コントローラ５０は、第２制御モードを実行する。より詳細には、駆動力制御を、前輪駆動力Ｆ_ｆが負且つ後輪駆動力Ｆ_ｒが正に設定される第１制御モードから、前輪駆動力Ｆ_ｆが正且つ後輪駆動力Ｆ_ｒが負に設定される第２制御モードに切り替える。

そして、ステップＳ１７０において、コントローラ５０は、経過時間ΔＴ_ｃｏが所定の制御継続時間ΔＴ_ｅｎｄ以上となったと判断すると（制御継続タイミングＴ_ｅｎｄに到達すると）、制御モードを第２制御モードから基本駆動制御に戻して本ルーチンを終了する。

図４Ａ～図４Ｃは、段差対応制御を実行したことによる作用効果を説明する図である。

上記段差対応制御を実行することで、前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げた前輪乗り上げタイミングＴ１（図４Ａ）から第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐが経過すると、制御モードが基本駆動制御から第１制御モードに切り替わり、車両１００にアンチスクォート力Ｆ_ａｎが作用して車体後部がリフトアップする（図４Ｂ）。これにより、基本駆動制御の下における駆動力配分が設定される場合に比べて、リアサスペンション４０ｒがより伸長する。

その後、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げる後輪乗り上げタイミングＴ２の直前に（前輪乗り上げタイミングＴ１（図４Ａ）から第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐが経過すると）、制御モードが第１制御モードから第２制御モードに切り替わり、車両１００にスクォート力Ｆ_ｓｑが作用して車体後部がリフトダウンする（図４Ｃ）。これにより、第１制御モードの下で伸長している状態のリアサスペンション４０ｒに対し、これを収縮させる方向の力（より詳細には下向きの力）が作用する。

したがって、第１制御モード（アンチスクォート力Ｆ_ａｎ）により伸長したリアサスペンション４０ｒの圧縮力、及び第２制御モード（スクォート力Ｆ_ｓｑ）によりリアサスペンション４０ｒに作用する下向きの力が相互に相俟って、リアサスペンション４０ｒよりも上部の車体構造部分（車室内も含む）から見た当該リアサスペンション４０ｒの減衰力（抵抗力）が小さくなる（リアサスペンション４０ｒが柔らかくなる）。このため、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げた際における車室内への振動が軽減されることとなり、乗員の乗り心地がより改善される。

図５は、段差対応制御の制御結果の一例を示すタイミングチャートである。図示のように、本実施形態におけるリアサスペンション４０ｒから上部の車体構造に入力される上下力Ｆ_ｓｕｓ（実線参照）は、段差対応制御を実行しない（段差Ｂｕを走行する際にも基本駆動制御を維持する）比較例（破線参照）に比べて減少している。

以下、上述した本実施形態の構成及びその作用効果についてまとめて説明する。

本実施形態では、車両１００の前輪１１ｆに接続された前輪モータ１０ｆ及び後輪１１ｒに接続された後輪モータ１０ｒにより前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒをそれぞれ制御す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が段差Ｂｕを通過する際に前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒを調節する段差対応制御（ステップＳ１２０～ステップＳ１７０）を実行する。そして、段差対応制御では、前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げる前輪乗り上げタイミングＴ１以降であって後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げる後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前に、前輪モータ１０ｆを回生させて後輪モータ１０ｒを力行させる第１制御モードを実行し（ステップＳ１２０～ステップＳ１４０）、第１制御モードの実行後であって後輪乗り上げタイミングＴ２以前（後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前又は同時）に、前輪モータ１０ｆを力行させて後輪モータ１０ｒを回生させる第２制御モードを実行する（ステップＳ１５０～ステップＳ１７０）。

これにより、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げる前後において、リアサスペンション４０ｒの減衰力を低下させる車両１００の上下変位が実現されるように、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒの駆動力配分を調節することができる。したがって、車両１００が段差Ｂｕを通過する際に車室に伝わる振動を軽減して乗員の乗り心地をより改善することができる。

また、本実施形態では、前輪乗り上げタイミングＴ１から所定の第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐが経過すると、第１制御モードを開始する（ステップＳ１３０及びステップＳ１４０）。

これにより、好ましい車両特性（最適な電費など）を実現する基本駆動制御をできるだけ長く継続させた上で、第１制御モードへの切り替えを行うための具体的な制御ロジックを実現することができる。特に、第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐを車速Ｖに応じて定めることで、基本駆動制御から第１制御モードへの切り替えをより適切なタイミングで実行することができる。

さらに、本実施形態では、前輪乗り上げタイミングＴ１から第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐよりも長い第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏが経過すると、第２制御モードを開始する（ステップＳ１５０及びステップＳ１６０）。

これにより、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げる後輪乗り上げタイミングＴ２より前に第１制御モード及び第２制御モードを行うための具体的な制御ロジックを実現することができる。特に、第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏを車速Ｖに応じて定めることで、第１制御モードから第２制御モードへの切り替えをより適切なタイミングで実行することができる。

さらに、本実施形態の駆動力制御方法は、車両１００が段差Ｂｕを通過するか否かを判定する段差判定処理を実行する（ステップＳ１１０）。

そして、段差判定処理では、前輪１１ｆの双方の車輪（左側前輪１１ｆＬ及び右側前輪１１ｆＲ）が段差Ｂｕを跨いだことを検出した場合に、車両１００が段差Ｂｕを通過すると判断する。一方、少なくとも一方の車輪が段差Ｂｕを跨いだことが検出されない場合には、車両１００が段差Ｂｕを通過しないと判断する。

そして、車両１００が段差Ｂｕを通過すると判断した場合には上記段差対応制御を実行する（ステップＳ１１０のＹｅｓ）。一方、車両１００が段差Ｂｕを通過しないと判断した場合には、前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒのそれぞれを、所定の基本駆動力（基本前輪駆動力及び基本後輪駆動力）に設定する基本駆動制御を実行する（ステップＳ１１０のＮｏ）。

これにより、前輪１１ｆは段差Ｂｕに乗り上げたが後輪１１ｒが当該段差Ｂｕに乗り上げないため、段差対応制御が不要となるシーン（例えば、車両１００の旋回時などに前輪１１ｆの片輪のみが段差Ｂｕに乗り上げたシーン）を判別して、当該シーンにおいては好適な車両特性を実現する基本駆動力配分を維持することができる。

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として機能するコントローラ５０が提供される。コントローラ５０は、車両１００の前輪１１ｆに接続された前輪モータ１０ｆ及び後輪１１ｒに接続された後輪モータ１０ｒにより前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒをそれぞれ制御する。

特に、コントローラ５０は、車両１００が段差Ｂｕを通過する際に前輪駆動力Ｆ_ｆ及び後輪駆動力Ｆ_ｒを調節する段差対応制御部（図３）を有する。そして、段差対応制御部は、前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げる前輪乗り上げタイミングＴ１以降であって後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げる後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前に、前輪モータ１０ｆを回生させて後輪モータ１０ｒを力行させる第１制御モードを実行し（ステップＳ１１０～ステップＳ１４０）、第１制御モードの実行後であって後輪乗り上げタイミングＴ２より以前（後輪乗り上げタイミングＴ２よりも前、又は同時）に、前輪モータ１０ｆを力行させて及び後輪モータ１０ｒを回生させる第２制御モードを実行する（ステップＳ１５０～ステップＳ１７０）。

これにより、上記駆動力制御方法の実行に適した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。特に、本実施形態では、経年変化などの要因で変化するタイヤ径Ｒに関して、当該変化を加味した学習値（以下、「タイヤ径学習値Ｒ_Ｌ」とも称する）を求めるタイヤ径学習処理を行う。

特に、タイヤ径学習処理では、既に説明した段差対応制御と同様に車両１００が段差Ｂｕを通過するシーンを想定して、基本駆動制御を設定して前輪１１ｆの段差Ｂｕへの乗り上げタイミングから後輪１１ｒの段差Ｂｕへの乗り上げタイミングまでの時間を計測し、当該時間に基づいてタイヤ径学習値Ｒ_Ｌを定める。

なお、以下では説明の便宜のため、第１実施形態の段差対応制御で説明した各制御パラメータと同様のパラメータには同一の符号を用いる。

図６は、本実施形態のタイヤ径学習処理を説明するフローチャートである。なお、コントローラ５０は、図６に示す各処理を車両システム（車両１００の走行及びその他の補助機能を実現するためのシステム）の起動時に実行する。

図示のように、ステップＳ２１０において、コントローラ５０は、車両１００に対するシステム起動指令の検出の有無を判定する。ここで、本実施形態のシステム起動指令とは、乗員による車両システムの起動を要求する操作（例えばイグニッションスイッチのオン操作）などに応じて生成される信号を意味する。

そして、コントローラ５０は、システム起動指令を検出した場合にステップＳ２２０以降の処理を実行し、そうではない場合には本タイヤ径学習処理を終了する。

次に、ステップＳ２２０において、コントローラ５０は、段差対応制御禁止フラグをセットする。段差対応制御禁止フラグは、図３で説明した段差対応制御（ステップＳ１２０～ステップＳ１７０）の実行を禁止するフラグである。すなわち、本実施形態において、コントローラ５０は図３に示す各処理を開始する前（又はステップＳ１２０の処理を開始する前）に段差対応制御禁止フラグを参照し、当該フラグが設定されている場合には段差対応制御を実行しないように構成される。

ステップＳ２３０において、コントローラ５０は、フロントｆＬ上下Ｇ_ｆｌ及びフロントｆＲ上下Ｇ_ｆｒの双方が段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えたか否かを判定する。なお、本判定は、図３のステップＳ１２０と同様に前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げた状態を検出する趣旨で実行されるものである。そして、コントローラ５０は、フロントｆＬ上下Ｇ_ｆｌ及びフロントｆＲ上下Ｇ_ｆｒの双方が段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えていると判断した場合にステップＳ２４０以降の処理を実行する。

次に、ステップＳ２４０において、コントローラ５０は、上記ステップＳ２３０において検出した前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げたタイミングを基点として、経過時間ΔＴ_ｃｏの計測を開始する。

ステップＳ２５０において、コントローラ５０は、リアｒＬ上下加速度センサ３０ｒＬの検出値（以下、「リアｒＬ上下Ｇ_ｒｌ」とも称する）及びリアｒＲ上下加速度センサ３０ｒＲの検出値（以下、「リアｒＲ上下Ｇ_ｒｒ」とも称する）の双方が、段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えたか否かを判定する。なお、本判定は、後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げた状態を検出する趣旨で実行されるものである。

そして、コントローラ５０は、リアｒＬ上下Ｇ_ｒｌ及びリアｒＲ上下Ｇ_ｒｒの双方が段差判定閾値Ｇ_ｂｕを超えていると判断した場合にステップＳ２６０以降の処理を実行する。

次に、ステップＳ２６０において、コントローラ５０は、上記ステップＳ２５０において肯定的判定を行ったタイミング（後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げたタイミング）において経過時間ΔＴ_ｃｏの計測を停止して当該経過時間ΔＴ_ｃｏを記録する。すなわち、この経過時間ΔＴ_ｃｏは、前輪１１ｆが段差Ｂｕに乗り上げてから後輪１１ｒが段差Ｂｕに乗り上げるまでの期間に相当する。なお、説明の便宜のため、以下ではこれを「前後輪乗り上げ時間ΔＴ_ｆ→ｒ」とも称する。

ステップＳ２７０において、コントローラ５０は、図示しないセンサなどから入力されるＧＰＳ車体速Ｖ_ＧＰＳ、車輪回転数Ｎ_ｗ、及び前後輪乗り上げ時間ΔＴ_ｆ→ｒに基づいて、以下の式（１）からタイヤ径学習値Ｒ_Ｌを演算する。

ステップＳ２８０において、コントローラ５０は、求めたタイヤ径学習値Ｒ_Ｌを記録し、ステップＳ２２０で設定した段差対応制御禁止フラグをキャンセルして、本タイヤ径学習処理を終了する。なお、段差対応制御禁止フラグがキャンセルされた状態でタイヤ径学習処理が終了することで、コントローラ５０による以降の段差対応制御の実行が許容される。

そして、コントローラ５０は、以降の段差対応制御（特にステップＳ１３０及びステップＳ１５０）において、上述の第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ及び第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏを求めるために用いる車速Ｖを、タイヤ径学習処理で得られたタイヤ径学習値Ｒ_Ｌを用いて演算する。すなわち、第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ及び第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏは、タイヤ径学習値Ｒ_Ｌに基づく車速Ｖに応じた可変値に設定されることとなる。

以下、上述した本実施形態の構成及びその作用効果についてまとめて説明する。

本実施形態の駆動力制御方法では、さらに、タイヤ径Ｒの学習値（タイヤ径学習値Ｒ_Ｌ）を求めるタイヤ径学習処理を実行する。そして、段差対応制御（図３）では、タイヤ径学習処理により得られたタイヤ径学習値Ｒ_Ｌに基づいて定まる車速Ｖに応じて、第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ及び第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏを可変値に設定する。

これにより、段差対応制御において、経年によるタイヤ径Ｒの変化に起因する車速Ｖの変化を加味した上で、第１制御モードの開始タイミングを規定する第１切り替え判定時間ΔＴ_ｕｐ及び第２制御モードの開始タイミングを規定する第２切り替え判定時間ΔＴ_ｄｏを定めることができる。したがって、段差対応制御において、前輪１１ｆ及び後輪１１ｒにおける力行と回生の切り替えタイミングを高精度に定めることができ、乗員が感じる振動の緩和効果をより確実に発揮することができる。

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。

Claims (6)

1. 車両の前輪に接続された前輪モータ及び後輪に接続された後輪モータにより前輪駆動力及び後輪駆動力をそれぞれ制御する駆動力制御方法であって、
   前記車両が段差を通過する際に前記前輪モータの駆動力及び前記後輪モータの駆動力を調節することで、前記後輪が前記段差に乗り上げた際に車室内に伝わる振動を軽減する段差対応制御を実行し、
   前記段差対応制御では、
   駆動力配分を調節する制御モードを、前記前輪モータを回生させて前記後輪モータを力行させる第１制御モード及び前記前輪モータを力行させて前記後輪モータを回生させる第２制御モードの順で遷移させ、
   前記第１制御モードを、前記前輪が前記段差に乗り上げる前輪乗り上げタイミング以降であって前記後輪が前記段差に乗り上げる後輪乗り上げタイミングよりも前に実行し、
   前記第２制御モードを、前記第１制御モードの実行後であって前記後輪乗り上げタイミング以前に実行する、
   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、
   前記前輪乗り上げタイミングから所定の第１切り替え判定時間が経過すると、前記第１制御モードを開始する、
   駆動力制御方法。
3. 請求項２に記載の駆動力制御方法であって、
   前記前輪乗り上げタイミングから前記第１切り替え判定時間よりも長い第２切り替え判定時間が経過すると、前記第２制御モードを開始する、
   駆動力制御方法。
4. 請求項３に記載の駆動力制御方法であって、
   さらに、タイヤ径の学習値を求めるタイヤ径学習処理を実行し、
   前記段差対応制御では、
   前記タイヤ径学習処理により得られた前記学習値に基づいて定まる車速に応じて、前記第１切り替え判定時間及び前記第２切り替え判定時間を可変値に設定する、
   駆動力制御方法。
5. 請求項１～４の何れか１項に記載の駆動力制御方法であって、
   さらに、前記車両が前記段差を通過するか否かを判定する段差判定処理を実行し、
   前記段差判定処理では、
   前記前輪の双方の車輪が前記段差を跨いだことを検出した場合に、前記車両が前記段差を通過すると判断し、
   少なくとも一方の前記車輪が前記段差を跨いだことが検出されない場合には、前記車両が前記段差を通過しないと判断し、
   前記車両が前記段差を通過すると判断した場合には、前記段差対応制御を実行し、
   前記車両が前記段差を通過しないと判断した場合には、前記前輪モータ及び前記後輪モータの駆動力のそれぞれを所定の基本駆動力に設定する基本駆動制御を実行する、
   駆動力制御方法。
6. 車両の前輪に接続された前輪モータ及び後輪に接続された後輪モータにより前輪駆動力及び後輪駆動力をそれぞれ制御する駆動力制御装置であって、
   前記車両が段差を通過する際に前記前輪モータの駆動力及び前記後輪モータの駆動力を調節することで、前記後輪が前記段差に乗り上げた際に車室内に伝わる振動を軽減する段差対応制御部を有し、
   前記段差対応制御部は、
   駆動力配分を調節する制御モードを、前記前輪モータを回生させて前記後輪モータを力行させる第１制御モード及び前記前輪モータを力行させて前記後輪モータを回生させる第２制御モードの順で遷移させ、
   前記第１制御モードを、前記前輪が前記段差に乗り上げる前輪乗り上げタイミング以降であって前記後輪が前記段差に乗り上げる後輪乗り上げタイミングよりも前に実行し、
   前記第２制御モードを、前記第１制御モードの実行後であって前記後輪乗り上げタイミング以前に実行する、
   駆動力制御装置。

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