[发明专利]四轮驱动车辆的驱动力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制向四轮驱动车辆的左右前轮及左右后轮赋予的驱动力的驱动力控制装置。

背景技术

在电动机动车那样的电动车辆中，左右的驱动轮由各自的电动马达或共用的电气马达来驱动。左右的驱动轮的驱动力以使它们之和成为驾驶员的要求驱动力的方式被控制成相同的值，而且根据需要通过相互独立地控制各电动马达的输出而被控制成互不相同的值。

各驱动轮通过轮胎而与路面相接，经由轮胎向路面传递驱动力，因此在各驱动轮的轮胎接地面处消耗能量。因此，通过减少在各驱动轮的轮胎接地面处消耗的能量，能够增大每一次的蓄电池充电的电动车辆的续航距离。

例如，下述的专利文献1记载了一种电动车辆，以使由左右的驱动轮的驱动力差产生的横摆力矩对于由转向角所决定的车辆的常规圆形转弯而言成为最佳的值的方式，控制左右的驱动轮的驱动力。根据专利文献1记载的电动车辆，能够降低左右的驱动轮的拐弯阻力，由此能够降低由于各驱动轮的轮胎在接地面处横向滑动而消耗的能量。

【专利文献1】日本特开2011-188561号公报

发明内容

〔发明要解决的课题〕

在上述专利文献1记载的电动车辆中，没有考虑各驱动轮的轮胎在接地面处沿前后方向滑动的情况及轮胎的横向力由于车辆加减速时的前后方向的载荷移动而变化的情况。因此，仅能降低车辆以恒定的车速转弯的情况下由于各驱动轮的轮胎在接地面处横向滑动而消耗的能量。换言之，无法降低如车辆伴随着加减速而转弯的情况那样由于各驱动轮的轮胎在接地面处沿前后方向滑动而消耗的能量。

而且，在上述专利文献1记载的电动车辆中，也未考虑使非转向轮的驱动力最佳化的情况。由此，在向左右前轮及左右后轮赋予驱动力的四轮驱动车辆中，无法如降低由于各驱动轮的轮胎在接地面处滑动而消耗的能量那样将四轮的驱动力控制为最佳。

本发明的主要课题是，在向左右前轮及左右后轮相互独立地赋予驱动力的四轮驱动车辆中，以使四轮的轮胎由于在接地面处滑动而消耗的能量的总和成为最小的方式控制四轮的驱动力。

〔用于解决课题的方案及发明的效果〕

根据本发明，提供一种驱动力控制装置，应用于四轮驱动车辆，该四轮驱动车辆具有：分别具有轮胎的左右前轮及左右后轮和相互独立地向所述四轮赋予驱动力的驱动力赋予装置，所述驱动力控制装置通过控制所述驱动力赋予装置来控制向所述四轮赋予的驱动力。

所述驱动力控制装置具有取得所述四轮的位置处的车身速度的信息的装置、取得所述四轮的接地载荷的信息的装置、取得驾驶员对所述车辆要求的要求驱动力的信息的装置，所述驱动力控制装置基于所述四轮的位置处的车身速度、所述四轮的接地载荷及所述要求驱动力，运算用于使所述四轮的轮胎滑动矢量相同的所述四轮的目标驱动力，并以使所述四轮的驱动力分别成为对应的所述目标驱动力的方式控制所述驱动力赋予装置。

在左右前轮及左右后轮的轮胎接地面处消耗的能量表示为将包括粘着域及滑动域这两方的轮胎产生力在内的轮胎产生力矢量与滑动速度矢量的内积进行四轮量相加而得到的值。如后文详细说明那样，当四轮的轮胎滑动矢量相同时，换言之，当四轮的轮胎滑动矢量的大小及方向相同时，与轮胎滑动矢量的大小及方向无关，在四轮的轮胎接地面处消耗的能量的总和成为最小。

根据上述的结构，基于四轮的位置处的车身速度、四轮的接地载荷及要求驱动力，来运算用于使四轮的轮胎滑动矢量相同的四轮的目标驱动力。而且，以使四轮的驱动力分别成为对应的目标驱动力的方式控制驱动力赋予装置。由此，能够使四轮的轮胎滑动矢量相同，并且与轮胎滑动矢量的大小及方向无关，以使左右前轮及左右后轮的轮胎接地面处消耗的能量的总和成为最小的方式控制四轮的驱动力。

在本发明的一形态中，所述驱动力控制装置以使所述四轮的所述目标驱动力分别与“对应的车轮的接地载荷相对于该对应的车轮的位置处的车身速度之比”成比例且所述四轮的所述目标驱动力之和与所述要求驱动力一致的方式向所述四轮分配所述要求驱动力，由此来运算所述四轮的所述目标驱动力。

根据上述的结构，以使四轮的目标驱动力与四轮的接地载荷相对于四轮的位置处的车身速度之比成比例且四轮的目标驱动力之和与要求驱动力一致的方式向四轮分配驾驶员的要求驱动力，由此来运算四轮的目标驱动力。由此，如后文详细说明那样，能够运算出不仅在车辆定速直行时及常规转弯时能够使四轮的轮胎滑动矢量相同，而且在伴随着加减速的行驶时也能够使四轮的轮胎滑动矢量相同的四轮的目标驱动力。