(57)【要約】【課題】  ブレーキトラクション制御を解除するとき、制動力を加えていた駆動輪の再スリップの発生を抑制し、事前に強電ユニットでの過電流発生を防止することができる電動車両の制動力制御装置を提供すること。【解決手段】  駆動輪の動力源に装備された少なくとも１つのモータと、該モータに接続された強電ユニットと、駆動スリップの発生時にスリップ輪に制動力を加えることでタイヤグリップを回復させるブレーキトラクション制御手段と、を備えた電動車両の制動力制御装置において、路面摩擦係数相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出手段（ステップＳ２）を設け、前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値に応じて制動力の解除速度を変化させる（ステップＳ３）手段とした。【選択図】        図６
2006149086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪の動力源に装備された少なくとも１つのモータと、該モータに接続された強電ユニットと、駆動スリップの発生時にスリップ輪に制動力を加えることでタイヤグリップを回復させるブレーキトラクション制御手段と、を備えた電動車両の制動力制御装置において、
路面摩擦係数相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出手段を設け、
前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値に応じて制動力の解除速度を変化させることを特徴とする電動車両の制動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の制動力制御装置において、
前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値が低摩擦係数路を示すほど制動力の解除速度を遅くすることを特徴とする電動車両の制動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電動車両の制動力制御装置において、
前記路面摩擦係数相当値検出手段は、ブレーキトラクション制御を解除するときの車両の巡行トルクを路面摩擦係数相当値とし、巡行トルクが小さいほど低摩擦係数路であると検出することを特徴とする電動車両の制動力制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載された電動車両の制動力制御装置において、
前記ブレーキトラクション制御手段は、左右の駆動輪のうち片輪のみに制動力を付与するブレーキトラクション制御を実行しながらの走行時、車両の挙動を安定させるために各輪独立に制動力を付与する車両挙動制御手段において、車両挙動制御の開始判断がなされたら、ブレーキトラクション制御を解除するときであると判定することを特徴とする電動車両の制動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両に適用され、駆動輪の動力源に少なくとも１つのモータが装備された電動車両の制動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源にモータが装備されたハイブリッド車では、駆動輪が駆動スリップすると、駆動スリップに合わせてモータが過回転し、モータ駆動回路に過電流が発生するため、モータ駆動回路の部品保護のためには駆動スリップを応答良く収束させる必要がある。この部品保護を目的として駆動スリップを収束させるモータトラクション制御装置は、駆動輪の回転角速度の変化率（角加速度）が所定値以上のときに駆動スリップが発生すると予測し、モータトルクを低下する構成とし、モータトルクの増加に伴って生じる駆動スリップを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
他の部品保護を目的として駆動スリップを収束させるモータトラクション制御装置は、電動機に印加される電流値が所定値以上で、かつ、電流値の変化量が所定変化量以上であるときに駆動スリップが発生すると予測し、モータトルクを低下する構成とし、モータトルクの増加に伴って生じる駆動スリップを防止している（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−３０４５１４号公報
【特許文献２】特開２００４−９６８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のモータトルクダウンによるモータトラクション制御装置にあっては、左右輪の路面摩擦係数が異なるスプリットμ路を走行中に片輪のみに駆動スリップが発生した場合、モータトルクダウン制御であると高μ路側の駆動輪へのトルクも低下することになる。そこで、既存のエンジン車に採用されているように、スプリットμ路を走行中にスリップ輪のみに制動力を加えることが可能なブレーキトラクション制御を実行すると、ブレーキトラクション制御を解除するとき、低μ路側の駆動輪のブレーキ液圧を急に抜くと、トラクションが回復することにより再スリップが発生し、動力源にモータが装備されたハイブリッド車や電気自動車では、モータの駆動回路を有する強電ユニットに過電流が発生してしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ブレーキトラクション制御を解除するとき、制動力を加えていた駆動輪の再スリップの発生を抑制し、事前に強電ユニットでの過電流発生を防止することができる電動車両の制動力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明における電動車両の制動力制御装置では、駆動輪の動力源に装備された少なくとも１つのモータと、該モータに接続された強電ユニットと、駆動スリップの発生時にスリップ輪に制動力を加えることでタイヤグリップを回復させるブレーキトラクション制御手段と、を備えた電動車両の制動力制御装置において、
路面摩擦係数相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出手段を設け、
前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値に応じて制動力の解除速度を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の電動車両の制動力制御装置にあっては、ブレーキトラクション制御を解除するとき、ブレーキトラクション制御手段に応じて、路面摩擦係数相当値に応じて制動力の解除速度が変化させられる。すなわち、路面摩擦係数相当値が低摩擦係数を示すほど制動力の解除速度を遅くし、徐々に制動力を解除することで、再スリップの可能性が高い低μ路であるほど駆動輪トラクションの回復が遅らされ、制動力解除に伴う再スリップの発生が抑制される。このように、ブレーキトラクション制御を解除するとき、制動力を加えていた駆動輪の再スリップの発生を抑制し、事前に強電ユニットでの過電流発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の電動車両の制動力制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１のモータトラクション制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2（モータ）と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
【００１０】
前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
【００１１】
前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
前記両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この状態を「回生」と呼ぶ）。
【００１２】
前記動力分割機構TMは、サンギヤSと、ピニオンPと、リングギヤRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の３つの回転要素（サンギヤS、リングギヤR、ピニオンキャリアPC）に対する入出力部材の連結関係について説明する。前記サンギヤSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記リングギヤRには、第２モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。前記ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンＥが連結されている。なお、前記出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪に連結されている。
【００１３】
上記連結関係により、図４に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（サンギヤS）、エンジンＥ（プラネットキャリアPC）、第２モータジェネレータMG2及び出力スプロケットOS（リングギヤR）の順に配列され、単純遊星歯車の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（３つの回転数が必ず直線で結ばれる関係）を導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤSとリングギヤRの歯数比λに基づき、(S〜PC)：(PC〜R)の長さの比を１：λになるように配置したものである。
【００１４】
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、パワーコントロールユニット３（強電ユニット）と、バッテリ４（二次電池）と、ブレーキコントローラ５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。
【００１５】
前記統合コントローラ６には、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、から入力情報がもたらされる。なお、車速センサ８と第２モータジェネレータ回転数センサ１１は、同じ動力分割機構TMの出力回転数を検出するもであるため、車速センサ８を省略し、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からのセンサ信号を車速信号として用いても良い。また、モータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報がもたらされる。
【００１６】
前記ブレーキコントローラ５には、前左車輪速センサ１２と、前右車輪速センサ１３と、後左車輪速センサ１４と、後右車輪速センサ１５と、操舵角センサ１６と、マスタシリンダ圧センサ１７と、ブレーキストロークセンサ１８と、ヨーレートセンサ２７と、から入力情報がもたらされる。
【００１７】
前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００１８】
前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。
【００１９】
前記パワーコントロールユニット３は、より少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧による強電ユニットを構成するもので、図５に示すように、ジョイントボックス３ａと、昇圧コンバータ３ｂと、駆動モータ用インバータ３ｃと、発電ジェネレータ用インバータ３ｄと、コンデンサ３ｅと、を有する。前記第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータ３ｃが接続される。前記第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータ３ｄが接続される。また、前記ジョイントボックス３ａには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続される。
【００２０】
前記ブレーキコントローラ５は、低μ路制動時や急制動時等において、４輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット１９への制御指令により、低μ路制動時や急制動時等において制動ロックを防止するＡＢＳ制御と、車両の旋回挙動の安定性を確保するＶＤＣ制御を行い、また、エンジンブレーキやフットブレーキによる制動時、統合コントローラ６への制御指令とブレーキ液圧ユニット１９への制御指令を出すことで回生ブレーキ協調制御を行う。
【００２１】
このブレーキコントローラ５には、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５からの車輪速情報や、操舵角センサ１６からの操舵角情報や、マスタシリンダ圧センサ１７やブレーキストロークセンサ１８からの制動操作量情報や、ヨーレートセンサ２７からの実ヨーレート情報や、横加速度センサ２８からの横加速度情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ６とブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。なお、前記ブレーキ液圧ユニット１９には、前左車輪ホイールシリンダ２０と、前右車輪ホイールシリンダ２１と、後左車輪ホイールシリンダ２２と、後右車輪ホイールシリンダ２３と、が接続されている。
【００２２】
前記統合コントローラ６は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、加速走行時等において、エンジンコントローラ１への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ２への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ６には、各センサ７，８，９，１０，１１からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第１モータジェネレータ回転数N1と第２モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ１とモータコントローラ２へ出力する。なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、統合コントローラ６とモータコントローラ２、統合コントローラ６とブレーキコントローラ５は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線２４，２５，２６により接続されている。
【００２３】
次に、駆動力性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車の駆動力は、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動力（エンジン総駆動力から発電機駆動分を差し引いた駆動力）とモータ駆動力（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動力）との合計で示される。その最大駆動力の構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動力が多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動力と電気変換したモータ駆動力を加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求駆動力に対しシームレスに応答良く駆動力をコントロールすることができる（トルク・オン・デマンド）。
そして、実施例１のハイブリッド車では、動力分割機構TMを介し、エンジンＥと両モータジェネレータMG1,MG2と左右前輪（車輪）とがクラッチ無しで繋がっている。また、上記のように、エンジンパワーの大部分を発電機で電気エネルギに変換し、高出力かつ高応答のモータで車両を走らせている。このため、例えば、アイスバーン等の滑りやすい路面での走行時において、車輪のスリップやブレーキ時の車輪のロック等で車両の駆動力が急変する場合、過剰電流からのパワーコントロールユニット３の部品保護、あるいは、動力分割機構TMのピニオン過回転からの部品保護を行う必要がある。これに対し、高出力・高応答のモータ特性を活かし、部品保護の機能から発展させて、駆動輪の駆動スリップを瞬時に検出し、そのグリップを回復させ、車両を安全に走らせるためのモータトラクション制御を採用している。また、前記モータトラクション制御と併せ、スプリットμ路等で片輪のみが駆動スリップ状態となった場合、駆動スリップ状態の駆動輪のみにＴＣＳブレーキ液圧により制動力を付与するブレーキトラクション制御を採用している。
【００２４】
次に、制動力性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車では、エンジンブレーキやフットブレーキによる制動時には、モータとして作動している第２モータジェネレータMG2を、ジェネレータ（発電機）として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ４に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。
この回生ブレーキシステムでの一般的な回生ブレーキ協調制御は、図３(a)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動力を算出し、要求制動力に大きさにかかわらず、算出された要求制動力を回生分と油圧分とで分担することで行われる。
これに対し、実施例１のハイブリッド車で採用している回生ブレーキ協調制御は、図３(b)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動力を算出し、算出された要求制動力に対し回生ブレーキを優先し、回生分で賄える限りは油圧分を用いることなく、最大限まで回生分の領域を拡大している。これにより、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率が高く、より低い車速まで回生制動によるエネルギの回収を実現している。
【００２５】
次に、車両モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車での車両モードとしては、図４の共線図に示すように、「停車モード」、「発進モード」、「エンジン始動モード」、「定常走行モード」、「加速モード」を有する。
「停車モード」では、図４(1)に示すように、エンジンＥと発電機MG1とモータMG2は止まっている。「発進モード」では、図４(2)に示すように、モータMG2のみの駆動で発進する。「エンジン始動モード」では、図４(3)に示すように、エンジンスタータとしての機能を持つ発電機MG1によって、サンギヤSが回ってエンジンＥを始動する。「定常走行モード」では、図４(4)に示すように、主にエンジンＥにて走行し、効率を高めるために発電を最小にする。「加速モード」では、図４(5)に示すように、エンジンＥの回転数を上げると共に、発電機MG1による発電を開始し、その電力とバッテリ４の電力を使ってモータMG2の駆動力を加え、加速する。
なお、後退走行は、図４(4)に示す「定常走行モード」において、エンジンＥの回転数上昇を抑えたままで、発電機MG1の回転数を上げると、モータMG2の回転数が負側に移行し、後退走行を達成することができる。
【００２６】
始動時は、イグニッションキーを回すとエンジンＥが始動し、エンジンＥを暖機した後、直ぐにエンジンＥは停止する。発進時や軽負荷時は、発進時やごく低速で走行する緩やかな坂を下るときなどは、エンジン効率の悪い領域は燃料をカットし、エンジンは停止してモータMG2により走行する。通常走行時は、エンジンＥの駆動力は、動力分割機構TMにより一方は車輪を直接駆動し、他方は発電機MG1を駆動し、モータMG2をアシストする。全開加速時は、バッテリ４からパワーが供給され、さらに、駆動力を追加する。減速時や制動時には、車輪がモータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ４に蓄えられる。バッテリ４の充電量が少なくなると、発電機MG1をエンジンＥにより駆動し、充電を開始する。車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンＥを自動的に停止する。
【００２７】
次に、作用を説明する。
［制動力制御処理］
図６は実施例１の統合コントローラ６にて実行される制動力制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（制動力制御手段）。
【００２８】
ステップＳ１では、ＴＣＳブレーキ液圧の解除判定時か否かが判断され、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ１のＴＣＳブレーキ液圧解除判定を繰り返す。
ここで、「ＴＣＳブレーキ液圧の解除判定時」とは、例えば、
・駆動スリップが収束してブレーキトラクション制御を終了する場合、
・左右前輪のうち片輪のみに制動力を付与するブレーキトラクション制御を実行しながらの走行時、車両の旋回挙動を安定させるために各輪独立に制動力を付与するＶＤＣ制御システム（車両挙動制御手段）において、ＶＤＣ制御の開始判断がなされた場合、
等である。
【００２９】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのＴＣＳブレーキ液圧の解除判定に続き、そのときの巡行トルクに基づき路面摩擦係数を推定し、ステップＳ３へ移行する（路面摩擦係数相当値検出手段）。
ここで、「路面摩擦係数の推定」は、ＴＣＳブレーキ液圧の解除判定時の巡行トルクが小さいほど低摩擦係数路であると推定し、巡行トルクが大きいほど高摩擦係数路であると推定する。
【００３０】
ステップＳ３では、ステップＳ２での路面摩擦係数の推定に続き、推定路面μに応じたＴＣＳブレーキ液圧の低下応答特性における低下速度を決める時定数を設定し、ステップＳ４へ移行する。
ここで、「時定数」の設定は、図７に示すように、推定路面μが低μであるほど高い値に設定し、推定路面μが高μであるほど低い値に設定するというように、反比例特性にて与える。また、「時定数」は、高い値であるほどＴＣＳブレーキ液圧のゼロ復帰レートが遅くなり、低い値であるほどＴＣＳブレーキ液圧のゼロ復帰レートが早くなる。
【００３１】
ステップＳ４では、ステップＳ３での時定数の設定に続き、設定した時定数による低下応答特性により、解除判定時のＴＣＳブレーキ液圧を徐々に低下させるゼロ復帰液圧指令が出力され、エンドへ移行する。
【００３２】
［トラクション制御の背景技術について］
例えば、特開平１０−３０４５１４号公報には、スリップ初期にトルクダウン応答性を向上させる技術（角加速度制御）が開示されている。この手法は、主にハイブリッド車や電気自動車や燃料電池車等のように、駆動力を発生させるユニットとしてモータを用いた車両に適用されるケースが多い。この技術の基本は、駆動輪の回転角速度の変化率（角加速度）が所定値以上のときに駆動スリップが発生すると予測し、モータトルクを低下させる構成となっている。この構成とすることにより、モータトルクの増加に伴って生じる駆動スリップを防止することができる。
【００３３】
ここで、駆動力を発生させるユニットとしてモータを用いたハイブリッド車において、駆動スリップの発生初期に高応答性にてスリップを抑制する「角加速度制御」が必要な理由について説明する。
仮にモータトラクション制御装置が無くて駆動スリップした場合には、エンジンの発電が追いつかず、モータはバッテリからどんどん電流を持ち出す。よって、モータ駆動回路に過電流が発生し、回路上の素子等にダメージを与えることになる。例えば、実施例１のパワーコントロールユニット３において、図５の矢印に示すように、コンデンサ３ｅを介して過電流が流れると、ジョイントボックス３ａのヒューズや昇圧コンバータ３ｂのスイッチング回路がダメージを受けてしまう場合がある。しかも、ハイブリッド車や燃料電池車では、二次電池に対してモータ出力（モータ出力比）が大きければ大きいほど過電流が流れやすい。また、二次電池に対してエンジン、燃料電池の出力（エンジン出力比）が大きければ大きいほど過電圧、過電流が流れやすい、という関係がある。したがって、確実に部品保護を図るためには、滑ったらトルク制限をかけるという「角加速度制御」により駆動スリップを応答良く収束させるモータトラクション制御が必要となる。
【００３４】
しかしながら、左右輪の路面摩擦係数が異なるスプリットμ路を走行中に片輪のみに駆動スリップが発生した場合、モータトルクダウンによるモータトラクション制御であると高μ路側の駆動輪へのトルクも低下することになる。そこで、既存のエンジン車に採用されているように、例えば、スプリットμ路等の走行中において、左右駆動輪にスリップ量の差が生じた場合、先にスリップした駆動輪のみに制動力を加えることが可能なブレーキトラクション制御を実行することになる。
【００３５】
このブレーキトラクション制御では、片輪の駆動スリップに対し応答良くスリップ抑制を行うことができるものの、例えば、スプリットμ路でのＴＣＳブレーキ制御中にＶＤＣ制御が介入することにより、ＴＣＳブレーキ液圧を残したままで、ブレーキトラクション制御を解除するとき、低μ路側の駆動輪のＴＣＳブレーキ液圧を急に抜くと、トラクションが回復することにより再スリップが発生し、動力源にモータが装備されたハイブリッド車や電気自動車では、モータがスリップ状態の駆動輪により回され、駆動回路を有する強電ユニットに過電流が発生してしまう。特に、モータが三相交流モータである場合には、単相に過電流が流れてしまう。
【００３６】
すなわち、三相交流モータの場合、図８(a)に示すように、モータ回転数が低回転数領域ではＰＷＭ制御を行い（図８(b)参照）、モータ回転数が高回転数領域では矩形波制御を行い（図８(c)参照）、モータ回転数が中間回転数領域では変調制御を行う。
この場合、駆動スリップにより三相交流モータが回されることで、モータ回転数が高回転数領域に入ると、図８(d)に示すように、矩形波制御が行われることになり、点線が囲まれた矩形波制御領域では、モータに接続される三相のパワーケーブルのうち、単相に過電流が流れてしまう。
【００３７】
［ＶＤＣ制御について］
ＶＤＣ制御システムは、車両の旋回挙動の安定性を確保するシステムである。通常、車両はステアリング操作に従い安定的に旋回するが、路面状況、車速、障害物緊急回避等の不測の状況、または、外的要因等によっては、強い後輪横滑り、または、前輪横滑り傾向になる。ＶＤＣ制御システムでは、このような場合に車両挙動の安定性を確保させるべく、エンジン・モータの出力制御と、各車輪のブレーキ制御を自動的に行い、強う前輪横滑り、または、後輪横滑りを緩和するシステムである。
【００３８】
本ＶＤＣ制御システムは、ヨーレートセンサ２７や横加速度センサ２８等の各種センサからの信号により、車両の状態を感知してブレーキアクチュエータに制御信号を出力することによるブレーキ液圧制御と、エンジン・モータ出力トルク制御と、から構成される。例えば、タイヤが横方向のグリップ限界を超える状況としては、下記の２つの例が挙げられる。
(1)後輪が前輪に対して相対的にグリップを失いつつある場合（強い後輪横滑り状態）。
(2)前輪が後輪に対して相対的にグリップを失いつつある場合（強い前輪横滑り状態）。
ＶＤＣ制御システムは、図９に示す状況のときに作動し、車両の強い後輪横滑りまたは前輪横滑り傾向を緩和する。
【００３９】
車両の旋回状態は、操舵角・車速・ヨーレート・横加速度等の検出値に基づいてブレーキコントローラ５にて演算し、判定を行う。車両の強い後輪横滑り傾向の判定は、車体のスリップ角と車体のスリップ角速度の値により判定する。これは、車体のスリップ角が大きく、かつ、スリップ角速度も大きい場合、車体は後輪横滑り傾向であると演算する（図１０(a)参照）。車両の強い前輪横滑り傾向の判定は、目標ヨーレートと実ヨーレートの値により判定される。これは、ドライバーがステアリング操舵をした場合に、本来発生すべき目標ヨーレート（操舵角と車速から決定）よりも、実ヨーレートが少なければ、車他が曲がらないことを意味するため、前輪横滑り傾向が大きいと演算する（図１０(b)参照）。
【００４０】
ＶＤＣ制御の作動方法としては、例えば、ブレーキコントローラ５の判定により、車両の状態が強い後輪横滑りまたは強い前輪横滑り傾向にあると判定された場合、エンジン・モータ出力を下げると共に、前輪または後輪に制動力を与え、車両のヨーイングモーメントを制御して車両の横滑り状況を緩和させる。車両の強い後輪横滑り傾向の緩和を実施するためには、後輪の横滑り傾向が大きいと判定した場合において、その傾向の程度に応じて旋回外側の前後輪にブレーキをかけ、車両の外向きモーメントを発生させて後輪横滑り傾向を抑制させる（図１１(a)参照）。また、制動力による車速の低下も車両挙動安定性に確保に寄与させている。車両の強い前輪横滑り傾向の緩和を実施するためには、前輪の横滑り傾向が大きいと判定した場合において、その傾向の程度に応じてエンジン・モータ出力を制御し、前後輪にブレーキをかけて横力を減少させることにより、前輪横滑り傾向を抑制させる（図１１(b)参照）。
【００４１】
［制動力制御作用］
実施例１では、ブレーキトラクション制御を解除するとき、推定路面μに応じてＴＣＳブレーキ液圧の解除速度を変化させることで、制動力を加えていた駆動輪の再スリップの発生を抑制し、事前に強電ユニットでの過電流発生を防止するようにした。
【００４２】
すなわち、ＴＣＳブレーキ液圧の解除判定がなされる、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れとなり、ステップＳ２において、巡行トルクに基づいて路面摩擦係数が推定され、ステップＳ３において、推定路面μに応じたＴＣＳブレーキ液圧の低下応答特性における低下速度を決める時定数が設定され、ステップＳ４において、設定した時定数による低下応答特性により、解除判定時のＴＣＳブレーキ液圧を徐々に低下させるゼロ復帰液圧指令が出力される。
【００４３】
例えば、スプリットμ路において、左右前輪のうち右前輪のみに制動力を付与するブレーキＴＣＳ制御を実行しながらの走行時、旋回走行に入った時点で後輪横滑り傾向を抑制するＶＤＣブレーキ制御が介入した場合であって、ＶＤＣブレーキ制御の介入によりＴＣＳブレーキ液圧が解除される場合の制動力制御作用について、図１２及び図１３に基づき説明する。
【００４４】
例えば、図１２に示すように、μ＝0.3とμ＝0.1のスプリットμ路においては、左右前輪のうち右前輪のみにＴＣＳブレーキ液圧による制動力を付与するブレーキトラクション制御を実行することにより右前輪の駆動スリップが抑制される。そして、スプリットμ路が終わり、同時に右カーブ路に入ると、旋回走行に入った時点で後輪横滑り傾向となったため、この後輪横滑り傾向を抑制するＶＤＣ制御が介入すると、これまで付与されていたＴＣＳブレーキ液圧が解除され、ＶＤＣ制御側では、旋回外輪側の前後輪（左前輪と左後輪）にＶＤＣブレーキ液圧による制動力を付与することで、車両左回りのモーメントが発生し、後輪横滑り傾向が抑制される。
【００４５】
このとき、図１３に示すように、ＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御への切り替え時点t1において、右前輪のＴＣＳブレーキ液圧が抜かれ、左前輪のＶＤＣブレーキ液圧の供給が開始される。ここで、仮に右前輪のＴＣＳブレーキ液圧を急激に抜くと、右前輪の制動力が一気に無くなりトラクションを回復することで、右前輪が再スリップを発生し、右前輪により回される駆動モータ（第２モータジェネレータMG2）の回転数は、図１３の点線特性に示すように、急上昇してスリップアップ状態となる。
【００４６】
しかしながら、実施例１では、ＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御への切り替え時点t1において、右前輪のＴＣＳブレーキ液圧を、推定路面μ（巡行トルク）に応じて、低μ路であるほど遅くして抜かれるため、右前輪のトラクションが徐々に回復する作用を示し、図１３の実線で示す駆動モータ回転数特性に示すように、再スリップの発生が抑制され、単相へ過電流を流すスリップアップ状態となるのが防止される。
【００４７】
すなわち、ＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御への切り替え時、ＴＣＳブレーキ液圧を残すことで、ＶＤＣ制御にとっては、車両挙動を安定とする制御性能が多少低下する可能性があるが、再スリップの発生を事前に防止することにより、ＴＣＳブレーキ制御による部品保護が優先されたものとなる。
【００４８】
次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両の制動力制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４９】
(1) 駆動輪の動力源に装備された少なくとも１つのモータと、該モータに接続された強電ユニットと、駆動スリップの発生時にスリップ輪に制動力を加えることでタイヤグリップを回復させるブレーキトラクション制御手段と、を備えた電動車両の制動力制御装置において、路面摩擦係数相当値を検出する路面摩擦係数相当値検出手段（ステップＳ２）を設け、前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値に応じて制動力の解除速度を変化させる（ステップＳ３）ため、ブレーキトラクション制御を解除するとき、制動力を加えていた駆動輪の再スリップの発生を抑制し、事前に強電ユニットでの過電流発生を防止することができる。
【００５０】
(2) 前記ブレーキトラクション制御手段は、ブレーキトラクション制御を解除するとき、路面摩擦係数相当値が低摩擦係数路を示すほど制動力の解除速度を遅くするため、ブレーキトラクション制御を解除する時点での路面摩擦係数の高低にかかわらず、ブレーキトラクション制御の解除応答性を確保しつつ、再スリップの発生を確実に抑制することができる。
【００５１】
(3) 前記路面摩擦係数相当値検出手段は、ブレーキトラクション制御を解除するときの車両の巡行トルクを路面摩擦係数相当値とし、巡行トルクが小さいほど低摩擦係数路であると検出するため、巡行トルクを用い、簡単で、かつ、精度良く路面摩擦係数を推定することができる。
つまり、ブレーキトラクション制御を解除するときの車両の巡行トルクは、路面μに大きいほど大きな円となるフリクションサークルの限界領域に存在するため、巡行トルクの大きさは、路面μの高低をあらわすことになり、精度の良い路面摩擦係数の推定を行うことができる。
【００５２】
(4) 前記ブレーキトラクション制御手段は、左右の駆動輪のうち片輪のみに制動力を付与するブレーキトラクション制御を実行しながらの走行時、車両の挙動を安定させるために各輪独立に制動力を付与するＶＤＣ制御システムにおいて、ＶＤＣ制御の開始判断がなされたら、ブレーキトラクション制御を解除するときであると判定するため、再スリップ防止による部品保護を優先しながらも、ＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御への移行時に、車両挙動への影響を小さく抑えたシームレスな制御移行を達成することができる。
【００５３】
以上、本発明の電動車両の制動力制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５４】
実施例１では、モータトラクション制御として「角加速度制御」のみを実行する例を示したが、「角加速度制御」と「スリップ量制御」とを組み合わせたモータトラクション制御を実行するものにも勿論適用できる。
【００５５】
実施例１では、路面摩擦係数相当値検出手段として、車両の巡行トルクにより推定路面μを検出する例を示したが、例えば、スリップ開始時の出力トルクにより推定路面μを検出する手段、インフラ情報を入手することにより路面μを検出する手段等、周知の路面摩擦係数相当値検出手段を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
実施例１では、１つのエンジンと２つのモータジェネレータと動力分割機構を備えたハイブリッド車への適用例を示したが、本発明の制動力制御装置は、他のパワーユニット構造を備えたハイブリッド車や電気自動車や燃料電池車やモータ４ＷＤ車等、要するに、駆動輪の動力源として少なくとも１つのモータが装備された車両であれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１の制動力制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の制動力制御装置が適用されたハイブリッド車における駆動力性能特性図と駆動力概念図である。
【図３】実施例１の制動力制御装置が適用されたハイブリッド車における回生協調による制動力性能をあらわす対比特性図である。
【図４】実施例１の制動力制御装置が適用されたハイブリッド車における各車両モードを示す共線図である。
【図５】実施例１のハイブリッド車の強電ユニット（バッテリ・パワーコントロールユニット・第１モータジェネレータ・第２モータジェネレータ）を示すブロック図である。
【図６】実施例１の統合コントローラにて実行される制動力制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の制動力制御処理で用いられる推定路面μに対する時定数特性を示す図である。
【図８】実施例１での制動力制御での単相に過電流が流れるメカニズムを説明する図である。
【図９】ＶＤＣ制御が作動する状況説明図である。
【図１０】ＶＤＣ制御において車体が後輪横滑り傾向か前輪横滑り傾向かの判定手法説明図である。
【図１１】ＶＤＣ制御において後輪横滑り傾向の緩和状況と前輪横滑り傾向の緩和状況の説明図である。
【図１２】実施例１での制動力制御においてＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御へ移行する場合の一例を示す作用説明図である。
【図１３】実施例１での制動力制御においてＴＣＳブレーキ制御からＶＤＣブレーキ制御へ移行する場合の右前輪ブレーキ液圧・左前輪ブレーキ液圧・駆動モータ回転数の各特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
Ｅ  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ（モータ）
OS  出力スプロケット
TM  動力分割機構
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  パワーコントロールユニット
４  バッテリ
５  ブレーキコントローラ
６  統合コントローラ
７  アクセル開度センサ
８  車速センサ
９  エンジン回転数センサ
１０  第１モータジェネレータ回転数センサ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１２  前左車輪速センサ
１３  前右車輪速センサ
１４  後左車輪速センサ
１５  後右車輪速センサ
１６  操舵角センサ
１７  マスタシリンダ圧センサ
１８  ブレーキストロークセンサ
１９  ブレーキ液圧ユニット
２０  前左車輪ホイールシリンダ
２１  前右車輪ホイールシリンダ
２２  後左車輪ホイールシリンダ
２３  後右車輪ホイールシリンダ
２７  ヨーレートセンサ
２８  横加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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