(57)【要約】【課題】電気自動車の駆動輪がロックする傾向にあるときに、電気自動車の運転状態に応じて駆動輪のスリップを適正に制御するようにした車輪スリップ制御装置を提供する。【解決手段】車両ＥＣＵ（２４）は、駆動輪（１６，１８）がロックする傾向にあるときに、電動機（６）をモータ作動または発電機作動に切り換えて制御することにより、駆動輪（１６，１８）の路面に対するスリップ率を目標スリップ率に近付ける。このとき、ハイブリッド電気自動車（１）が直進運転状態にある場合には、車両ＥＣＵ（２４）が第１スリップ率を上記目標スリップ率とする。一方、ハイブリッド電気自動車（１）が旋回運転状態にある場合には、車両ＥＣＵ（２４）が上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定された第２スリップ率を上記目標スリップ率とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力源として電気自動車に搭載され、モータ作動する場合には駆動トルクを駆動輪に伝達可能である一方、発電機作動する場合には上記駆動輪に回生制動トルクを伝達可能な電動機と、
上記駆動輪がロックする傾向にあることを検出する車輪ロック検出手段と、
上記電気自動車の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記駆動輪がロックする傾向にあると上記車輪ロック検出手段が判定すると、上記駆動輪の路面に対するスリップ率が所定の目標スリップ率に近付くように、上記電動機を上記モータ作動または上記発電機作動に切り換えて制御するスリップ制御を実行する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合には、第１スリップ率を上記目標スリップ率とする一方、上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が旋回運転状態にあると判定した場合には、上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定された第２スリップ率を上記目標スリップ率とする
ことを特徴とする電気自動車の車輪スリップ制御装置。
【請求項２】
上記制御手段は、
上記第１スリップ率を、第１下限値から上記第１下限値より大きい第１上限値までの範囲として設定すると共に、上記第２スリップ率を、上記第１上限値より大きい第２下限値から上記第２下限値より大きい第２上限値までの範囲として設定し、
上記スリップ制御を実行する際に、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合は、上記駆動輪のスリップ率が第１上限値を上回ると上記電動機をモータ作動させる一方、上記駆動輪のスリップ率が第１下限値を下回ると上記電動機を発電機作動させ、
上記スリップ制御を実行する際に、上記電気自動車が旋回運転状態にあると判定した場合は、上記駆動輪のスリップ率が第２上限値を上回ると上記電動機をモータ作動させる一方、上記駆動輪のスリップ率が第２下限値を下回ると上記電動機を発電機作動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の車輪スリップ制御装置。
【請求項３】
上記制御手段は、
上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合であっても、上記電気自動車が所定の急制動状態にないと判定した場合には、上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定されると共に、上記第２スリップ率よりスリップ率の減少側に設定された第３スリップ率を上記目標スリップ率とする一方、
上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定すると共に、上記電気自動車が所定の急制動状態にあると判定した場合に、上記第１スリップ率を上記目標スリップ率とする
ことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の車輪スリップ制御装置。
【請求項４】
上記制御手段は、
上記第１スリップ率を、第１下限値から上記第１下限値より大きい第１上限値までの範囲として設定し、上記第３スリップ率を、上記第１上限値以上の値に設定された第３下限値から上記第３下限値より大きい第３上限値までの範囲として設定し、上記第２スリップ率を、上記第３上限値以上の値に設定された第２下限値から上記第２下限値より大きい第２上限値までの範囲として設定し、
上記第１スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合には、上記スリップ制御を実行する際に、上記駆動輪のスリップ率が上記第１上限値を上回ると上記電動機をモータ作動させる一方、上記駆動輪のスリップ率が上記第１下限値を下回ると上記電動機を発電機作動させ、
上記第２スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合には、上記スリップ制御を実行する際に、上記駆動輪のスリップ率が上記第２上限値を上回ると上記電動機をモータ作動させる一方、上記駆動輪のスリップ率が上記第２下限値を下回ると上記電動機を発電機作動させ、
上記第３スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合には、上記スリップ制御を実行する際に、上記駆動輪のスリップ率が上記第３上限値を上回ると上記電動機をモータ作動させる一方、上記駆動輪のスリップ率が上記第３下限値を下回ると上記電動機を発電機作動させる
ことを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の車輪スリップ制御装置。
【請求項５】
上記電気自動車は、上記電動機に加えてエンジンを走行用の動力源として搭載したハイブリッド電気自動車であることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の車輪スリップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の動力源として電動機を搭載した電気自動車において、駆動輪がロック傾向にあるときの路面に対する駆動輪のスリップを制御する車輪スリップ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機を走行用の動力源として搭載した電気自動車や、電動機及びエンジンを走行用の動力源として搭載したハイブリッド電気自動車が従来から知られている。以下では、少なくとも電動機を走行用の動力源として用いる車両を総称して電気自動車という。
電気自動車では、加速走行などで駆動力を必要とする場合に、モータ作動させた電動機の駆動トルクが使用され、減速走行などで制動力を必要とする場合には電動機を発電機作動させることにより、回生制動トルクを駆動輪に付与しつつ、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収するようにしている。
【０００３】
エンジンのみを走行用の動力源とする自動車（以下では非電気自動車という）がサービスブレーキ機構を用いずに減速走行する場合、エンジンブレーキによる制動力で車両を減速させることができる。電気自動車においても、上述のように電動機を発電機作動させて回生制動トルクを駆動輪に付与することにより、このような非電気自動車と同様の減速を行うことが可能である。このとき、運動エネルギを電気エネルギとしてできるだけ多く回収できるようにするため、電動機が発生する回生制動トルクは、非電気自動車においてエンジンブレーキによって生じる減速度よりも幾分大きめの減速度が生じるように設定されているのが一般的である。
【０００４】
このため、路面摩擦係数が比較的低い道路などを走行しているときには、サービスブレーキ機構を用いて減速する場合だけではなく、サービスブレーキ機構を使用せずに減速している場合においても、電気自動車では非電気自動車に比べて駆動輪がロックしやすい傾向にある。減速走行時に駆動輪がロックしてしまうと、駆動輪が路面上をスリップして車両の走行安定性が損なわれるという問題がある。
【０００５】
このような問題を解消するため、車輪がロック傾向にあるときに電動機を制御して車輪のロックを防止するようにした制御装置が特許文献１により提案されている。特許文献１の制御装置は、サービスブレーキ機構を用いた減速走行の際に、駆動輪がロック傾向にあってＡＢＳ装置が作動すると、電動機が発生する回生制動トルクを減少方向に補正し、或いは駆動トルクに切り換えることにより駆動輪のロックを防止する。このときの回生制動トルクの補正量は、基準となる推定車体速度と駆動輪の車輪回転速度との偏差ｄＶ、及び基準となる推定車体加速度と駆動輪の車輪回転加速度との偏差ｄＧをそれぞれ重み付けして加算することにより設定されるようになっている。こうして求められる回生制動トルクの補正量は、駆動輪がロック傾向にあるときに負の値となり、駆動輪の回転速度が回復して制動力が不足となる場合には正の値となることが特許文献１に述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２７０３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
車輪から路面に伝達される力は、路面に対し車輪が指向する方向に作用する前後力と、この前後力に直交する方向に作用する横力とに分力される。このため、前後力の比率を高めると横力の比率が低下し、横力の比率を高めると前後力の比率が低下する。一方、車両の制動距離をできるだけ短くしようとする場合には、前後力の比率をできるだけ大きく確保する必要がある一方で、横方向に対する走行安定性をできるだけ確保して良好な車両の旋回性を得ようとする場合には、横力の比率をできるだけ大きく確保する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の制御装置では、車両の走行状態に関わらず、駆動輪の車輪回転速度及び駆動輪加速度のそれぞれの基準値からの偏差を用い、単に上述の演算によって求めた補正量で回生制動トルクを補正しているだけである。このため、車両の運転状態によっては、車輪から路面に伝達される前後力或いは横力が車両の運転状態に対して適切なものとならず、良好な運転性能を維持することができなくなる可能性がある。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気自動車の駆動輪がロックする傾向にあるときに、電気自動車の運転状態に応じて駆動輪のスリップを適正に制御するようにした車輪スリップ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の電気自動車の車輪スリップ制御装置は、走行用の動力源として電気自動車に搭載され、モータ作動する場合には駆動トルクを駆動輪に伝達可能である一方、発電機作動する場合には上記駆動輪に回生制動トルクを伝達可能な電動機と、上記駆動輪がロックする傾向にあることを検出する車輪ロック検出手段と、上記電気自動車の運転状態を検出する運転状態検出手段と、上記駆動輪がロックする傾向にあると上記車輪ロック検出手段が判定すると、上記駆動輪の路面に対するスリップ率が所定の目標スリップ率に近付くように、上記電動機を上記モータ作動または上記発電機作動に切り換えて制御する車輪スリップ制御を実行する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合には、第１スリップ率を上記目標スリップ率とする一方、上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が旋回運転状態にあると判定した場合には、上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定された第２スリップ率を上記目標スリップ率とすることを特徴とする（請求項１）。
【００１１】
このように構成された電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、駆動輪がロックする傾向にあると車輪ロック検出手段が判定すると、制御手段はスリップ制御を実行して電動機をモータ作動または発電機作動に切り換えて制御し、電動機の駆動トルクまたは回生制動トルクを駆動輪に付与することにより、駆動輪の路面に対するスリップ率を目標スリップ率に近付ける。このとき、運転状態検出手段の検出結果に基づき、電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合には、制御手段が第１スリップ率を上記目標スリップ率とする。一方、運転状態検出手段の検出結果に基づき、電気自動車が旋回運転状態にあると判定した場合には、制御手段が上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定された第２スリップ率を上記目標スリップ率とする。
【００１２】
従って、制御手段が実行するスリップ制御において、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御される。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなる。従って、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。一方、電気自動車が直進運転状態にある場合には、制御手段が実行するスリップ制御によって、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなる。従って、駆動輪のロックを良好に防止しながら、電気自動車の制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００１３】
また、上記電気自動車の車輪スリップ制御装置において、上記制御手段は、上記第１スリップ率を、第１下限値から上記第１下限値より大きい第１上限値までの範囲として設定すると共に、上記第２スリップ率を、上記第１上限値より大きい第２下限値から上記第２下限値より大きい第２上限値までの範囲として設定しても良い。このような設定を行うようにした車輪スリップ制御装置では、制御手段が上記スリップ制御を実行する際に、電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合、駆動輪のスリップ率が第１上限値を上回ると電動機をモータ作動させる一方、駆動輪のスリップ率が第１下限値を下回ると電動機を発電機作動させる。更に、制御手段が上記スリップ制御を実行する際に、電気自動車が旋回運転状態にあると判定した場合は、駆動輪のスリップ率が第２上限値を上回ると電動機をモータ作動させる一方、駆動輪のスリップ率が第２下限値を下回ると電動機を発電機作動させる（請求項２）。
【００１４】
このように構成された電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が直進運転状態にある場合、駆動輪のスリップ率が第１上限値を上回ると、電動機がモータ作動することにより電動機の駆動トルクが駆動輪に付与されて、スリップ率の更なる増大が防止される。また、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が直進運転状態にある場合に、駆動輪のスリップ率が第１下限値を下回ると、電動機が発電機作動することにより電動機の回生制動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる減少が防止される。この結果、電気自動車が直進運転状態にある場合には、駆動輪のスリップ率が第１下限値から第１上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
【００１５】
一方、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が旋回運転状態にある場合、駆動輪のスリップ率が第２上限値を上回ると、電動機がモータ作動することにより電動機の駆動トルクが駆動輪に付与されて、スリップ率の更なる増大が防止される。また、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が旋回運転状態にある場合に、駆動輪のスリップ率が第２下限値を下回ると、電動機が発電機作動することにより電動機の回生制動トルクが駆動輪に付与されて、スリップ率の更なる減少が防止される。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、駆動輪のスリップ率が第２下限値から第２上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
【００１６】
第２下限値は第１上限値より大きい値に設定されているので、第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される。従って、制御手段が実行するスリップ制御により、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御されることになる。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなるので、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。一方、電気自動車が直進運転状態にある場合には、制御手段が実行するスリップ制御によって、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなる。従って、駆動輪のロックを良好に防止しながら、制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００１７】
また、上記電気自動車の車輪スリップ制御装置において、上記制御手段は、上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定した場合であっても、上記電気自動車が所定の急制動状態にないと判定した場合には、上記第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定されると共に、上記第２スリップ率よりスリップ率の減少側に設定された第３スリップ率を上記目標スリップ率とする一方、上記運転状態検出手段の検出結果に基づき、上記電気自動車が直進運転状態にあると判定すると共に、上記電気自動車が所定の急制動状態にあると判定した場合に、上記第１スリップ率を上記目標スリップ率とすることを特徴とする（請求項３）。
【００１８】
このように構成された電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が直進運転状態にある場合に、所定の急制動状態にあれば第１スリップ率が目標スリップ率として設定される一方、電気自動車が直進運転状態にあっても所定の急制動状態になければ、第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定されると共に、第２スリップ率よりスリップ率の減少側に設定された第３スリップ率が目標スリップ率として設定される。
【００１９】
従って、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御される。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなる。これにより、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。
【００２０】
一方、駆動輪がロックする傾向にあって、電気自動車が直進運転状態にある場合に所定の急制動状態にあれば、駆動輪のロックを防止しながら電気自動車をできるだけ迅速に制動する必要がある。このため、前述したように、スリップ制御において第１スリップ率を目標スリップ率として設定することにより、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなる。従って、駆動輪のロックを良好に防止しながら、電気自動車の制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００２１】
しかしながら、電気自動車が直進運転状態にある場合であっても所定の急制動状態にない場合、所定の急制動状態の場合に比べれば制動距離短縮の優先度が低くなる。即ち、前後力の比率の上昇に伴って横力の比率が低くなるほど横方向に対する電気自動車の走行安定性が低くなるが、直進運転状態であっても所定の急制動状態にない場合には、横方向に対する走行安定性を犠牲にしてまで制動距離の短縮を優先する必要はなくなる。そこで、このような場合には、第１スリップ率よりスリップ率の増大側に設定されると共に、第２スリップ率よりスリップ率の減少側に設定された第３スリップ率を目標スリップ率として設定する。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合に比べると駆動輪の前後力の比率が上昇して制動距離が短縮されると共に、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合に比べると駆動輪の横力の比率が上昇して横方向に対する電気自動車の走行安定性が改善される。即ち、制動距離の短縮と横方向に対する走行安定性の両方をバランス良く得ることができる。
【００２２】
また、上記電気自動車の車輪スリップ制御装置において、上記制御手段は、上記第１スリップ率を、第１下限値から上記第１下限値より大きい第１上限値までの範囲として設定し、上記第３スリップ率を、上記第１上限値以上の値に設定された第３下限値から上記第３下限値より大きい第３上限値までの範囲として設定し、上記第２スリップ率を、上記第３上限値以上の値に設定された第２下限値から上記第２下限値より大きい第２上限値までの範囲として設定しても良い。
このような設定を行うようにした車輪スリップ制御装置では、上記第１スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合、上記スリップ制御を実行する際に、駆動輪のスリップ率が第１上限値を上回ると電動機をモータ作動させる一方、駆動輪のスリップ率が第１下限値を下回ると電動機を発電機作動させる。
また、上記第２スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合は、上記スリップ制御を実行する際に、駆動輪のスリップ率が第２上限値を上回ると電動機をモータ作動させる一方、駆動輪のスリップ率が第２下限値を下回ると電動機を発電機作動させる。
更に、上記第３スリップ率を上記目標スリップ率として設定した場合は、上記スリップ制御を実行する際に、駆動輪のスリップ率が第３上限値を上回ると電動機をモータ作動させる一方、駆動輪のスリップ率が第３下限値を下回ると電動機を発電機作動させる（請求項４）。
【００２３】
このように構成された電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、第１スリップ率を目標スリップ率として設定した場合、即ち電気自動車が直進運転状態にあると共に所定の急制動状態にある場合に、駆動輪のスリップ率が第１上限値を上回ると、スリップ制御によって電動機がモータ作動することにより、電動機の駆動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる増大が防止される。また、このような電気自動車の運転状態で駆動輪のスリップ率が第１下限値を下回ると、スリップ制御によって電動機が発電機作動することにより、電動機の回生制動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる減少が防止される。この結果、電気自動車が直進運転状態にあると共に所定の急制動状態にある場合には、駆動輪のスリップ率が第１下限値から第１上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
【００２４】
また、第３スリップ率を目標スリップ率として設定した場合、即ち電気自動車が直進運転状態にあるが所定の急制動状態にはない場合に、駆動輪のスリップ率が第３上限値を上回ると、スリップ制御によって電動機がモータ作動することにより、電動機の駆動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる増大が防止される。そして、このような電気自動車の運転状態で駆動輪のスリップ率が第３下限値を下回ると、スリップ制御によって電動機が発電機作動することにより、電動機の回生制動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる減少が防止される。この結果、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にない場合には、駆動輪のスリップ率が第３下限値から第３上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
【００２５】
一方、第２スリップ率を目標スリップ率として設定した場合、即ち電気自動車が旋回運転状態にある場合には、駆動輪のスリップ率が第２上限値を上回ると、スリップ制御によって電動機がモータ作動することにより、電動機の駆動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる増大が防止される。また、電気自動車が旋回運転状態にある場合に駆動輪のスリップ率が第２下限値を下回ると、スリップ制御によって電動機が発電機作動することにより、電動機の回生制動トルクが駆動輪に付与されてスリップ率の更なる減少が防止される。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、駆動輪のスリップ率が第２下限値から第２上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
【００２６】
第３下限値は第１上限値以上の値に設定され、また第２下限値は第３上限値以上の値に設定されているので、第３下限値及び第３上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される。また、第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第３下限値及び第３上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される。
【００２７】
従って、制御手段がスリップ制御を行っていて電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御されることになる。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなるので、横方向に対する電気自動車の走行安定性を確保して、良好な旋回性を得ることができる。
【００２８】
一方、電気自動車が直進運転状態にある場合に所定の急制動状態にあれば、駆動輪のロックを防止しながら電気自動車をできるだけ迅速に制動する必要がある。このため、制御手段がスリップ制御を行う際には、前述したように第１下限値及び第１上限値によって規定される第１スリップ率を目標スリップ率として設定することにより、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が大きくなる。従って、駆動輪のロックを良好に防止しながら、電気自動車の制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００２９】
これに対し、電気自動車が直進運転状態にある場合であっても、所定の急制動状態にない場合には、前述したように所定の急制動状態の場合ほど制動距離短縮の優先度が高くない。そこで、横方向に対する電気自動車の走行安定性を向上させるべく、第３下限値及び第３上限値を用いて規定することにより、第１スリップ率よりもスリップ率の増大側となると共に、第２スリップ率よりもスリップ率の減少側となるとなる第３スリップ率を目標スリップ率として設定する。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合に比べると駆動輪の前後力の比率が上昇して制動距離が短縮されると共に、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合に比べると駆動輪の横力の比率が上昇して横方向に対する電気自動車の走行安定性が改善される。
【００３０】
また、上記電気自動車の車輪スリップ制御装置において、上記電気自動車は、上記電動機に加えてエンジンを走行用の動力源として搭載したハイブリッド電気自動車であってもよい（請求項５）。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、駆動輪がロックする傾向にあるときに電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御される。従って、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなり、横方向に対する電気自動車の走行安定性を確保して良好な旋回性を得ることができる。一方、駆動輪がロックする傾向にあるときに電気自動車が直進運転状態にある場合には、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなるので、駆動輪のロックを良好に防止しながら、電気自動車の制動距離をできるだけ短くすることができる。
このように、本発明の電気自動車の車輪スリップ制御装置では、駆動輪がロックする傾向にあるときに、電気自動車の運転状態に応じて駆動輪のスリップの状態が適正に制御されるので、運転状態に応じた電気自動車の良好な運転性能を確保することができる。
【００３２】
そして、請求項２の電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、第１下限値及び第１上限値、或いは第２下限値及び第２上限値により目標スリップ率の範囲を規定する。そして、スリップ制御において第１及び第２上限値から選択されている上限値を駆動輪のスリップ率が上回ると、モータ作動する電動機の駆動トルクが駆動輪に付与される一方、第１及び第２下限値から選択されている下限値を駆動輪のスリップ率が下回ると、発電機作動する電動機の回生制動トルクを駆動輪に付与される。これにより、電気自動車が直進運転状態にある場合には、第１下限値から第１上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に駆動輪のスリップ率を収束させることができる。一方、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、駆動輪の第２下限値から第２上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に駆動輪のスリップ率を収束させることができる。
【００３３】
第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される。このため、制御手段が実行するスリップ制御では、電気自動車が旋回運転状態にある場合、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される。従って、直進運転状態にある場合に比べて旋回運転状態にある場合の方が駆動輪の横力の比率が高くなるので、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。一方、電気自動車が直進運転状態にある場合には、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなるので、駆動輪のロックを良好に防止しながら、制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００３４】
また、請求項３の電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、制御手段が実行するスリップ制御により、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される方向に電動機が制御される。この結果、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなる。この結果、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。
【００３５】
一方、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合、前述したようにスリップ制御において第１スリップ率を目標スリップ率として設定することにより、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなる。この結果、駆動輪のロックを良好に防止しながら、電気自動車の制動距離をできるだけ短くすることができる。
また、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にない場合には、前述したように所定の急制動状態の場合ほど制動距離の短縮の優先度は高くない。そこで、制動距離の短縮と横方向に対する電気自動車の走行安定性の確保とを両立させるべく、第１スリップ率よりもスリップ率の増大側に設定されると共に、第２スリップ率よりもスリップ率の減少側に設定される第３スリップ率を目標スリップ率とする。これにより、電気自動車が旋回運転状態にある場合に比べると駆動輪の前後力の比率が上昇して制動距離を短縮することができると共に、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合に比べると駆動輪の横力の比率が上昇して横方向に対する電気自動車の走行安定性を改善することができる。即ち、制動距離の短縮と横方向に対する走行安定性の両方をバランス良く得ることができる。
【００３６】
また、請求項４の電気自動車の車輪スリップ制御装置によれば、第１下限値及び第１上限値、第２下限値及び第２上限値、或いは第３下限値及び第３上限値により目標スリップ率の範囲を規定する。そして、スリップ制御において第１乃至第３上限値から選択されている上限値を駆動輪のスリップ率が上回ると、モータ作動する電動機の駆動トルクが駆動輪に付与される一方、第１乃至第３下限値から選択されている下限値を駆動輪のスリップ率が下回ると、発電機作動する電動機の回生制動トルクを駆動輪に付与される。
【００３７】
これにより、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合には、第１下限値から第１上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に駆動輪のスリップ率を収束させることができる。また、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にない場合には、第３下限値から第３上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に駆動輪のスリップ率を収束させることができる。一方、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、駆動輪の第２下限値から第２上限値までの目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内にスリップ率を収束させることができる。
【００３８】
第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される。このため、制御手段が実行するスリップ制御では、電気自動車が旋回運転状態にある場合、直進運転状態にある場合に比べると駆動輪のスリップが許容される。従って、電気自動車が旋回運転状態にある場合には、直進運転状態にある場合に比べて駆動輪の横力の比率が高くなるので、横方向に対する電気自動車の走行安定性が確保され、良好な旋回性を得ることができる。
一方、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合には、旋回運転状態にある場合に比べて駆動輪の前後力の比率が高くなるので、駆動輪のロックを良好に防止しながら、制動距離をできるだけ短くすることができる。
【００３９】
また、第３下限値及び第３上限値によって規定される目標スリップ率の範囲は、第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の増大方向に設定される一方で、第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲に比べ、スリップ率の減少方向に設定される。このため、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にない場合には、前述したように電気自動車が旋回運転状態にある場合に比べると駆動輪の前後力の比率が上昇して制動距離を短縮することができると共に、電気自動車が直進運転状態にあって所定の急制動状態にある場合に比べると駆動輪の横力の比率が上昇して横方向に対する電気自動車の走行安定性を改善することができる。
【００４０】
請求項５の電気自動車の車輪スリップ制御装置のように、電気自動車がハイブリッド電気自動車である場合にも、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪スリップ制御装置が適用されたハイブリッド電気自動車の全体構成図である。
【図２】図１のハイブリッド電気自動車において、車両ＥＣＵが実行するモード選択制御のフローチャートである。
【図３】図１のハイブリッド電気自動車において、駆動輪の前後力及び横力がスリップ率に応じて変化する状況を例示するグラフである。
【図４】図１のハイブリッド電気自動車において、車両ＥＣＵが実行する車輪スリップ制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車輪スリップ制御装置が適用されたハイブリッド電気自動車１の全体構成図である。
ディーゼルエンジンであるエンジン２の出力軸にはクラッチ４の入力軸が連結され、クラッチ４の出力軸は永久磁石式同期電動機（以下電動機という）６の回転軸を介して自動変速機（以下変速機という）８の入力軸が連結されている。また、変速機８の出力軸は、プロペラシャフト１０、差動装置１２及び駆動軸１４を介して左の駆動輪１６及び右の駆動輪１８にそれぞれ連結されている。
【００４３】
従って、クラッチ４が接続されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸の両方が、変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８と機械的に連結可能となり、クラッチ４が切断されているときには電動機６の回転軸のみが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８と機械的に連結可能となる。
【００４４】
電動機６は、バッテリ２０に蓄えられた直流電力がインバータ２２によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動する。電動機６の駆動トルクは、変速機８によって適切な速度に変速された後に左右の駆動輪１６，１８に伝達される。また、ハイブリッド電気自動車１の減速時には、電動機６が発電機として作動し、ハイブリッド電気自動車１の運動エネルギが変速機８を介し電動機６に伝達されて交流電力に変換される。そして、このとき電動機６が発生する回生制動トルクが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される。
このように電動機８が発電機として作動することによって得られた交流電力は、インバータ２２によって直流電力に変換された後、バッテリ２０に充電され、ハイブリッド電気自動車１の運動エネルギが電気エネルギとして回収されるようになっている。
【００４５】
一方、エンジン２の駆動トルクは、クラッチ４が接続されているときに電動機６の回転軸を経由して変速機８に伝達され、適切な速度に変速された後に左右の駆動輪１６，１８に伝達されるようになっている。従って、エンジン２の駆動トルクが左右の駆動輪１６，１８に伝達されているときに電動機６がモータとして作動する場合には、エンジン２の駆動トルクと電動機６の駆動トルクとがそれぞれ変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達されることになる。即ち、クラッチ４が接続されているときには、ハイブリッド電気自動車１の駆動のために左右の駆動輪１６，１８に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残部が電動機６から供給される。
【００４６】
また、バッテリ２０の充電率（以下ＳＯＣという）が低下してバッテリ２０を充電する必要があるときには、電動機６が発電機として作動すると共に、エンジン２の駆動力の一部を用いて電動機６を駆動することにより発電が行われる。こうして発電された交流電力は、インバータ２２によって直流電力に変換された後に、バッテリ２０に充電される。
【００４７】
車両ＥＣＵ２４（制御手段）は、ハイブリッド電気自動車１やエンジン２の運転状態、及びエンジンＥＣＵ２６、インバータＥＣＵ２８並びにバッテリＥＣＵ３０からの情報などに応じて、クラッチ４の接続・切断制御及び変速機８の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態やハイブリッド電気自動車１の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン２や電動機６を適切に運転するための統合制御を行う。
そして、このような制御を行うために、車両ＥＣＵ２４には図示しないアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ３２のほか、電動機６の出力軸に装着されて電動機６の回転数を検出する電動機回転数センサ３４、及びエンジン２の回転数を検出するエンジン回転数センサ３６などが接続されている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ２６は、エンジン２の始動・停止制御やアイドル制御、或いは排ガス浄化装置（図示せず）の再生制御など、エンジン２自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ＥＣＵ２４によって設定されたエンジン２に必要とされるトルクをエンジン２が発生するよう、エンジン２の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
【００４９】
一方、インバータＥＣＵ２８は、車両ＥＣＵ２４によって設定された電動機６が発生すべきトルクに基づきインバータ２２を制御することにより、電動機６をモータ作動または発電機作動させて電動機６の運転を制御する。また、電動機６やインバータ２２の温度を検出する温度センサ（図示せず）からの出力信号を受けて、電動機６の温度を車両ＥＣＵ２４に送るほか、電動機６やインバータ２２の作動状態を監視して、その情報を車両ＥＣＵ２４に送っている。
【００５０】
バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０の温度や、バッテリ２０の電圧、インバータ２２とバッテリ２０との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ２０のＳＯＣを求めると共に、バッテリ２０の作動状態を監視している。そして、求めたＳＯＣやバッテリ２０の作動状態を上記検出結果と共に車両ＥＣＵ２４に送っている。
このように構成されたハイブリッド電気自動車１において、ハイブリッド電気自動車１を走行させる際に車両ＥＣＵ２４を中心として行われる制御の概要は以下の通りである。
【００５１】
まず、ハイブリッド電気自動車１が停車しエンジン２が運転している状態で、運転者がチェンジレバー（図示せず）をニュートラル位置からドライブ位置に操作すると、車両ＥＣＵ２４はクラッチ４を切断すると共に、ニュートラル状態にある変速機８を変速マップに従って発進開始時の変速段が選択された状態に切り換える。そして、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、車両ＥＣＵ２４はアクセル開度センサ３２によって検出されたアクセルペダルの踏込量に応じ、ハイブリッド電気自動車１を発進させるために左右の駆動輪１６，１８に伝達すべき駆動トルクを求め、この駆動トルクと変速機８で使用中の変速段とに基づき電動機６の出力トルクを設定する。
【００５２】
インバータＥＣＵ２８は、車両ＥＣＵ２４が設定した電動機６の出力トルクに応じてインバータ２２を制御し、バッテリ２０の直流電力がインバータ２２によって交流電力に変換されて電動機６に供給される。電動機６は交流電力が供給されることによってモータ作動して駆動力を発生し、電動機６の駆動力は変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達され、ハイブリッド電気自動車１が発進する。
【００５３】
ハイブリッド電気自動車１が発進加速して電動機６の回転数がエンジン２のアイドル回転数の近傍まで上昇すると、クラッチ４を接続してエンジン２の駆動力を左右の駆動輪１６，１８に伝達することが可能となり、車両ＥＣＵ２４は更なるハイブリッド電気自動車１の加速及びその後の走行のために、左右の駆動輪１６，１８に伝達すべき駆動トルクを求める。そして、この駆動トルクを変速機８で使用中の変速段やハイブリッド電気自動車１の運転状態等に応じてエンジン２の出力トルクと電動機６の出力トルクとに適切に振り分け、エンジンＥＣＵ２６やインバータＥＣＵ２８に指示すると共に、必要に応じて変速機８やクラッチ４を制御する。
【００５４】
エンジンＥＣＵ２６及びインバータＥＣＵ２８は、車両ＥＣＵ２４が設定した出力トルクの指令を受けてエンジン２及び電動機６をそれぞれ制御し、クラッチ４が接続されているときにはエンジン２及び電動機６の出力トルクが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される一方、クラッチ４が切断されているときには電動機６が発生した出力トルクが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達され、ハイブリッド電気自動車１が走行する。
また、このとき車両ＥＣＵ２４は、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じ、変速機８の変速段を適宜切換制御すると共に、変速段の切り換えに合わせてエンジン２や電動機６のトルクを適切に制御するよう、エンジンＥＣＵ２６及びインバータＥＣＵ２８に対して指示すると共にクラッチ４の接続及び切断を制御している。
【００５５】
一方、ハイブリッド電気自動車１が走行しているときにアクセルペダルの踏み込みが解除されると、車両ＥＣＵ２４はクラッチ４を切断すると共にインバータＥＣＵ２８に指令を送り、電動機６を発電機として作動させる。このとき車両ＥＣＵ２４は、変速機８で選択されている変速段と、電動機回転数センサ３４が検出した電動機６の回転数とに応じて予め設定されている回生制動トルクをインバータＥＣＵ２８に指示する。これを受けたインバータＥＣＵ２８は、指示された回生制動トルクを発生するように電動機６を制御し、電動機６が発生した回生制動トルクは、変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される。このとき電動機６が発電した電力は、インバータ２２を介してバッテリ２０に充電される。このようにして電動機６が発電機として作動することにより、ハイブリッド電気自動車１の運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００５６】
ハイブリッド電気自動車１が減速走行する際にクラッチ４が接続されていると、エンジン２が発生するエンジンブレーキトルクと、上述したように発電機として作動する電動機６の回生制動トルクとが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達されることになる。しかしながら本実施形態では、ハイブリッド電気自動車１の運動エネルギをできるだけ多く電気エネルギとして回収するため、ハイブリッド電気自動車１が減速走行する際には、上述のようにクラッチ４を切断し、電動機６の回生制動トルクのみが左右の駆動輪１６，１８に伝達されるようにしている。但し、バッテリ２０の過充電防止などのため、クラッチ４を接続してエンジンブレーキを併用する場合や、エンジンブレーキのみを用いる場合もある。
【００５７】
なお、上述のようにクラッチ４を切断し、電動機６の回生制動トルクのみを左右の駆動輪１６，１８に伝達するようにしている場合、エンジンのみを動力源とした車両においてエンジンブレーキによって得られる減速度より幾分大きめの減速度が得られるように、電動機６の回生制動トルクが設定されている。これにより、上述した減速走行時のクラッチ４の切断と併せ、減速走行時におけるハイブリッド電気自動車１の運動エネルギを電気エネルギとしてできるだけ多く回収するようにしている。
【００５８】
ところで、ハイブリッド電気自動車１には、図示しないサービスブレーキ機構を用いてハイブリッド電気自動車１を減速させる際に、左右の駆動輪１６，１８や図示しない左右の従動輪いずれかがロックする傾向にあると、サービスブレーキ機構による制動力を調整して駆動輪１６，１８や従動輪のロックを防止するＡＢＳ装置（図示せず）搭載されている。このＡＢＳ装置は、ＡＢＳＥＣＵ３８によって制御され、以下ではＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ装置の制御をＡＢＳ制御と称する。
【００５９】
ＡＢＳＥＣＵ３８には、このＡＢＳ制御を実行するために必要な情報を得るため、左の駆動輪１６の車輪回転速度を検出する車輪速度センサ４０、右の駆動輪１８の車輪回転速度を検出する車輪速度センサ４２、左の従動輪（図示せず）の車輪回転速度を検出する車輪速度センサ４４、及び右の従動輪（図示せず）の車輪回転速度を検出する車輪速度センサ４６がそれぞれ接続されている。また、ＡＢＳＥＣＵ３８は車両ＥＣＵ２４との間で、両者がそれぞれ実行する制御に必要な情報の交換を行っている。
【００６０】
ＡＢＳＥＣＵ３８が実行するＡＢＳ制御自体は従来より広く知られているものと同様であるので、ここではその制御内容の詳細については説明を省略する。上述したように、ＡＢＳＥＣＵ３８は左右の駆動輪１６，１８及び左右の従動輪のいずれかがロックする傾向にあるとＡＢＳ制御を実行するが、ＡＢＳ制御を実行中であるか否かの情報を車両ＥＣＵ２４に送っている。また、本実施形態のＡＢＳＥＣＵ３８は、サービスブレーキ機構を用いた減速の場合に限らず、左右の駆動輪１６，１８及び左右の従動輪のいずれかがロックする傾向にあればＡＢＳ制御を実行するようになっている。但し、サービスブレーキ機構を用いた減速ではない場合、ＡＢＳ制御でサービスブレーキ機構による制動力を調整することはできない。
【００６１】
左右の駆動輪１６，１８及び左右の従動輪のいずれかがロックする傾向にあるか否かを判定するため、ＡＢＳＥＣＵ３８は４つの車輪速度センサ４０，４２，４４，４６がそれぞれ検出した各車輪の回転速度を用い、従来から知られている方法によりハイブリッド電気自動車１の推定車体速度を算出している。そして、ＡＢＳＥＣＵ３８は算出した推定車体速度を、車輪速度センサ４０，４２によって検出された左右の駆動輪１６，１８の車輪回転速度と共に車両ＥＣＵ２４に送っている。
【００６２】
前述したように、ハイブリッド電気自動車１が減速走行を行う場合、車両ＥＣＵ２４は電動機６を発電機として作動させ、電動機６が発生した回生制動トルクを左右の駆動輪１６，１８に伝達するようにしている。走行路面の摩擦係数が低い場合などには、電動機６から伝達された回生制動トルクによって左右の駆動輪１６，１８のいずれかがロックする可能性がある。これは、サービスブレーキ機構や排気ブレーキなどの補助ブレーキ機構（図示せず）を用いてハイブリッド電気自動車１を減速させる場合に限らず、サービスブレーキ機構や補助ブレーキ機構を用いずに、回生制動トルクのみでハイブリッド電気自動車１を減速させる場合にも発生する可能性がある。
【００６３】
左右の駆動輪１６，１８のいずれかがロックする傾向がある場合には、上述したようにＡＢＳＥＣＵ３８によってＡＢＳ制御が行われるが、サービスブレーキ機構を用いずに、回生制動トルクでハイブリッド電気自動車１を減速させる場合には、サービスブレーキ機構による制動力を調整することができない。このような場合にも駆動輪１６，１８のロックを適正に防止するため、本実施形態では後述するような、車両ＥＣＵ２４による車輪スリップ制御が行われる。なお、車両ＥＣＵ２４による車輪スリップ制御は、サービスブレーキ機構及び補助ブレーキの少なくとも一方を用いてハイブリッド電気自動車１を減速させる場合にも実行され、この場合にはＡＢＳ制御と併せて駆動輪１６，１８のロックを防止するようにしている。
【００６４】
本実施形態では、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じて車輪スリップ制御を適正に実行するため、車輪スリップ制御のモードを切り換えるようにしている。即ち、車両ＥＣＵ２４は、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じて車輪スリップ制御のモードを切り換えるために、図２に示すフローチャートに従ってモード選択制御を所定の制御周期で実行する。
なお車両ＥＣＵ２４には、このモード選択制御を実行する上で必要な情報を得るため、図１に示すようにハイブリッド電気自動車１のステアリング機構（図示せず）に設けられてステアリング角を検出するステアリングセンサ（運転状態検出手段）４８と、ブレーキペダル（図示せず）を踏み込んだときにサービスブレーキ機構に発生する制動圧力を検出する制動圧力センサ（運転状態検出手段）５０とが接続されている。
【００６５】
以下では、車両ＥＣＵ２４が実行するモード選択制御について詳述する。車両ＥＣＵ２４によるモード選択制御は、ハイブリッド電気自動車１の図示しないキースイッチが投入されると図２のフローチャートに従って開始される。
モード選択制御を開始すると、最初のステップＳ１において車両ＥＣＵ２４は、ステアリングセンサ４８の検出結果に基づき、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあるか否かを判定する。即ち、車両ＥＣＵ２４は、ステアリングセンサ４８が検出した実際のステアリング角が所定の基準角度範囲から外れているか否かで、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあるか否かを判定する。この基準角度範囲は、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあるときのステアリング機構の中立位置に対応したステアリング中立角を中心とし、直進運転時に生じるステアリング角の変動を旋回運転状態として検出しない程度の幅に設定されている。
【００６６】
ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内にあって、ハイブリッド電気自動車１は旋回運転状態にない、即ち直進運転状態にあると車両ＥＣＵ２４がステップＳ１で判定した場合、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ２に進め、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力に基づき、ハイブリッド電気自動車１が所定の急制動状態にあるか否かを判定する。即ち、車両ＥＣＵ２４は、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が所定の基準制動圧力以上である場合に、ハイブリッド電気自動車１が急制動状態にあると判定する。この基準制動圧力は、予め実験等を行うことによりハイブリッド電気自動車１の仕様などに応じて定められるものであり、例えば危険回避などのためにハイブリッド電気自動車１を迅速に減速させなければならないときに必要となる制動圧力に基づき設定される。
【００６７】
制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が基準制動圧力以上であって、ハイブリッド電気自動車１が急制動状態にあるとステップＳ２で車両ＥＣＵ２４が判定すると、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ３に進めてモード１を選択し、その制御周期を終了する。
このモード１では、後述する車輪スリップ制御で用いられる目標スリップ率として第１スリップ率が選択される。本実施形態において第１スリップ率は、第１下限値から第１上限値まで（例えば、０．０５〜０．２０）の幅で設定される。
【００６８】
次の制御周期でも車両ＥＣＵ２４はステップＳ１から処理を開始する。従って、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内にあると共に制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が基準制動圧力以上である限り、即ちハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあると共に急制動状態にあると判定する限りは、ステップＳ２からステップＳ３に処理が進められて、モード１が選択されることになる。
【００６９】
一方、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内になく、ハイブリッド電気自動車１は旋回運転状態にあると車両ＥＣＵ２４がステップＳ１で判定した場合、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ５に進め、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力に基づき、ハイブリッド電気自動車１がサービスブレーキ機構を用いた制動状態にあるか否かを判定する。即ち、車両ＥＣＵ２４は、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が所定の下限制動圧力以上であるか否かで、ハイブリッド電気自動車１が上記制動状態にあるか否かを判定する。この下限制動圧力は、予め実験等を行うことにより求めたものであり、サービスブレーキ機構を用いてハイブリッド電気自動車１を制動する際に発生しうる制動圧力の最小値に基づき設定されている。
【００７０】
制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が下限制動圧力以上であって、ハイブリッド電気自動車１がサービスブレーキ機構を用いた制動状態にあるとステップＳ５で車両ＥＣＵ２４が判定すると、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ６に進めてモード２を選択し、その制御周期を終了する。
このモード２では、後述する車輪スリップ制御で用いられる目標スリップ率として第２スリップ率が選択される。本実施形態において第２スリップ率は、第２下限値から第２上限値まで（例えば、０．３０〜０．４０）の幅で設定され、第２下限値はモード１で用いられる第１上限値より大きい値となっている。従って、モード１が選択される場合に比べて、モード２が選択された場合の方が目標スリップ率が大きめとなり、スリップの増大側に目標スリップ率が設定される。
【００７１】
次の制御周期でも車両ＥＣＵ２４はステップＳ１から処理を開始する。従って、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内になく、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が下限制動圧力以上である限り、即ちハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあると共にサービスブレーキ機構を用いた制動状態にあると判定する限りは、ステップＳ５からステップＳ６に処理が進められて、モード２が選択されることになる。
【００７２】
ステップＳ１からステップＳ５に処理を進めときに、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が下限制動圧力に達していない場合、即ちハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあるが、サービスブレーキ機構を用いた制動状態にはないと判定した場合、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ４に進める。また、前述のようにステップＳ１からステップＳ２に処理を進めたときに、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が基準制動圧力に達していない場合、即ちハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあるが急制動状態にはないと判定した場合も、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ４に進める。
【００７３】
ステップＳ４において車両ＥＣＵ２４はモード３を選択し、その制御周期を終了する。  このモード３では、後述する車輪スリップ制御で用いられる目標スリップ率として第３スリップ率が選択される。本実施形態において第３スリップ率は、第３下限値から第３上限値まで（例えば、０．２０〜０．３０）の幅で設定され、第３下限値はモード１で用いられる第１上限値と等しく、第３上限値はモード２で用いられる第２下限値と等しくなっている。従って、モード３が選択された場合は、モード１か選択される場合に比べて目標スリップ率が大きめとなり、スリップの増大側に目標スリップ率が設定される一方、モード２か選択される場合に比べて目標スリップ率が小さめとなり、スリップの減少側に目標スリップ率が設定される。
【００７４】
次の制御周期でも車両ＥＣＵ２４はステップＳ１から処理を開始するので、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内になく、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が下限制動圧力に達していない限り、即ちハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあるがサービスブレーキ機構を用いた制動状態にないと判定する限りは、ステップＳ５からステップＳ４に処理が進められて、モード３が選択されることになる。また、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角が所定の基準角度範囲内にあって、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力が基準制動圧力に達していない限り、即ちハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあるが急制動状態にないと判定する限りは、ステップＳ２からステップＳ４に処理が進められて、モード３が選択されることになる。
【００７５】
図３は、本実施形態のハイブリッド電気自動車１において、駆動輪１６，１８の前後力及び横力が、駆動輪１６，１８のスリップ率に応じて変化する状況を例示するグラフである。駆動輪１６，１８から路面に伝達される力は、路面に対し車輪が指向する方向に作用する前後力と、この前後力に直交する方向に作用する横力とに分力されるが、図３に示すように、前後力は駆動輪１６，１８のスリップ率が小さいほど増大し、横力はスリップ率の増大に従い前後力が減少するのに伴って増大する傾向にある。そして、横力は駆動輪１６，１８のスリップ率がある程度増大した時点で最大値となり、その後はスリップ率の更なる増大に従って減少していく傾向にある。
【００７６】
本実施形態では、このようなスリップ率に対する前後力及び横力の変化を考慮し、図３に示すように、上述のモード１乃至３においてそれぞれ設定される目標スリップ率の範囲が定められており、モード選択制御において、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に対応したモード１乃至３の選択を行うようにしている。
【００７７】
即ち、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあると共に急制動状態にある場合、駆動輪のロックを防止しながら、できるだけ迅速にハイブリッド電気自動車１を制動する必要がある。そこで、横方向に対する走行安定性よりも制動距離の短縮を優先して、できるだけ高い比率で前後力が得られるようにするべく、３つのモードのうちで最も低めの目標スリップ率が設定されるモード１を選択している。従って、図３に示すように、モード１で選択される目標スリップ率の範囲は、できるだけ前後力の比率が高くなるような領域となっている。
【００７８】
一方、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあると共にサービスブレーキ機構を用いた制動状態にある場合、できるだけ安定してハイブリッド電気自動車１を旋回させる必要がある。そこで、できるだけ高い比率で横力が得られるようにして横方向に対する走行安定性を確保するべく、３つのモードのうちで最も大きめの目標スリップ率が設定されるモード２を選択している。従って、図３に示すように、モード２で選択される目標スリップ率の範囲は、できるだけ横力の比率が高くなるような領域となっている。
【００７９】
また、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあっても急制動状態ではない場合には、直進運転状態で急制動状態にある場合ほど制動距離短縮の優先度は高くない。即ち、前後力の比率の上昇に伴って横力の比率が低くなるほど横方向に対する走行安定性が低くなるが、横方向に対する走行安定性を大きく犠牲にしてまで制動距離の短縮を優先する必要はなくなる。そこで、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあっても急制動状態にない場合には、旋回運転状態にある場合に比べると前後力の比率が上昇して制動距離が短縮されると共に、直進運転状態で急制動状態にある場合に比べると横力の比率が上昇して横方向に対する走行安定性が改善されるように、３つのモードのうちで中間の目標スリップ率が設定されるモード３を選択している。従って、図３に示すように、モード３で選択される目標スリップ率の範囲は、制動距離の短縮が図れるような前後力と、横方向に対する走行安定性を確保可能な横力とをバランス良く得ることができるような領域となっている。
【００８０】
更に、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあってもサービスブレーキ機構を用いた制動状態にない場合には、旋回運転状態でサービスブレーキ機構を用いた制動状態にある場合ほど横方向に対する走行安定性の確保を優先する必要がない。そこで、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあってサービスブレーキ機構を用いた制動状態にない場合にも、３つのモードのうちで中間の目標スリップ率が設定されるモード３を選択し、駆動輪１６，１８のロックを良好に防止する適正な前後力と、横方向に対する走行安定性を確保可能な横力とをバランス良く得ることができるようにしている。
【００８１】
以上のようにして選択されたモードに応じ、車両ＥＣＵ２４は車輪スリップ制御を実行する。以下では、車両ＥＣＵ２４によって行われる車輪スリップ制御について詳述する。
図４は、本実施形態における車輪スリップ制御のフローチャートであり、車両ＥＣＵ２４は、このフローチャートに従って所定の制御周期で車輪スリップ制御を実行する。
なお、以下では、左の駆動輪１６に関する車輪スリップ制御の例を説明するが、右の駆動輪１８に関しても同様にして車輪スリップ制御が行われる。
【００８２】
車両ＥＣＵ２４による車輪スリップ制御も、上述したモード選択制御と同様に、ハイブリッド電気自動車１のキースイッチが投入されると開始され、図４のフローチャートに従って進められる。
まずステップＳ１１において車両ＥＣＵ２４は、ＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が行われているか否かを判定する。上述したように、ＡＢＳ制御は左右の駆動輪１６，１８及び左右の従動輪のいずれかがロックする傾向にあるときに実行されるものである。従って本実施形態では、駆動輪１６，１８がロックする傾向にあることをＡＢＳＥＣＵ３８で検出していることになり、ＡＢＳＥＣＵ３８が本発明の車輪ロック検出手段に相当する。
【００８３】
ＡＢＳＥＣＵ３８によってＡＢＳ制御が実行されていない場合、駆動輪１６，１８がロックする傾向にないので、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ１２に進める。
ステップＳ１２において車両ＥＣＵ２４は、フラグＦの値を０とする。フラグＦは、駆動輪１６，１８のスリップ率の大きさに応じて値が切り換えられるようになっている。後述するように、フラグＦの値は、駆動輪１６，１８のスリップ率が目標スリップ率の範囲を規定する上限値を上回ると１とされ、駆動輪１６，１８のスリップ率が目標スリップ率の範囲を規定する下限値を下回ると０とされるようになっている。そして、ステップＳ１２に進んだ場合、車両ＥＣＵ２４はフラグＦの値を初期値の０に設定し、処理をステップＳ１３に進める。
【００８４】
ステップＳ１３に処理を進めた場合には、ＡＢＳ制御が行われておらず、車輪スリップ制御において駆動輪１６，１８のロックを防止するための処理を行う必要がない。このため、ステップＳ１３において車両ＥＣＵ２４は、他の制御を優先するべく、車輪スリップ制御として電動機６を制御するためのインバータＥＣＵ２８に対する指示をせず、その制御周期を終了する。従って、ＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が開始されない限り、ステップＳ１１乃至Ｓ１３の処理が繰り返され、車輪スリップ制御による電動機６の制御は行われない。
【００８５】
ハイブリッド電気自動車１の減速走行時に、左右の駆動輪１６，１８のいずれか、例えば左の駆動輪１６がロックする傾向にあって、ＡＢＳＥＣＵ３８がこれを判定することによりＡＢＳ制御を開始すると、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ１１からステップＳ１４に進める。
ステップＳ１４において車両ＥＣＵ２４は、車輪速度センサ４０によって検出された駆動輪１６の車輪回転速度Ｖｗと、ＡＢＳＥＣＵ３８で演算された推定車体速度ＶｏとをそれぞれＡＢＳＥＣＵ３８から受け取り、これら推定車体速度Ｖｏ及び車輪回転速度Ｖｗを用い、下記式（１）により駆動輪１６の路面に対するスリップ率Ｓｗを演算する。
Ｓｗ＝（Ｖｏ−Ｖｗ）／Ｖｏ  ・・・  （１）
【００８６】
次に、車両ＥＣＵ２４は処理をステップＳ１５に進め、フラグＦの値が１であるか否かを判定する。上述したように、フラグＦの値はステップＳ１２において０とされているので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１５の判定によりステップＳ１６に処理を進める。
ステップＳ１６において車両ＥＣＵ２４は、ステップＳ１４で求めた駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが、上限値Ｓｍａｘを上回ったか否かを判定する。この上限値Ｓｍａｘは、後述する下限値Ｓｍｉｎと共に車輪スリップ制御における目標スリップ率の範囲を規定するものである。
【００８７】
前述したように、目標スリップ率はモード選択制御によって選択されたモードに応じて設定されるようになっている。即ち、モード１では第１下限値及び第１上限値によって範囲を規定される第１スリップ率が目標スリップ率として設定され、モード２では第２下限値及び第２上限値によって範囲を規定される第２スリップ率が目標スリップ率として設定され、モード３では第３下限値及び第３上限値によって範囲を規定される第３スリップ率が目標スリップ率として設定される。
このようなモードの選択に対応し、モード１が選択されている場合、上限値Ｓｍａｘには第１上限値が適用され、下限値Ｓｍｉｎには第１下限値が適用される。同様に、モード２が選択されている場合、上限値Ｓｍａｘには第２上限値が適用され、下限値Ｓｍｉｎには第２下限値が適用される。そして、モード３が選択されている場合、上限値Ｓｍａｘには第３上限値が適用され、下限値Ｓｍｉｎには第３下限値が適用される。
【００８８】
本実施形態では、選択されているモードに関わらず、ＡＢＳ制御が開始される駆動輪１６，１８のスリップ率が上限値Ｓｍａｘより大きく設定されている。即ち、ＡＢＳ制御が開始される駆動輪１６，１８のスリップ率は、モード２で用いられる第２上限値より大きく設定されている。このため、ＡＢＳ制御が開始されてから初めてステップＳ１６に処理が進んだ場合、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１６において、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回っていると判定し、処理をステップＳ１７に進める。
駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回っているので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１７でフラグＦの値を１とし、処理をステップＳ１８に進める。
【００８９】
ステップＳ１８において車両ＥＣＵ２４は、駆動トルクＴｄを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定し、インバータＥＣＵ２８に対して目標出力トルクＴｍを指示する。インバータＥＣＵ２８は、車両ＥＣＵ２４からの指示を受け、電動機６をモータとして作動させると共に、出力トルクが目標出力トルクＴｍ、即ち駆動トルクＴｄとなるように電動機６を制御する。こうして電動機６が出力した駆動トルクは、変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される。従って、増大する傾向にあった駆動輪１６の路面に対するスリップが、電動機６から付与される駆動トルクにより抑制されることになる。
【００９０】
なお、このとき電動機６の目標出力トルクとして設定される駆動トルクＴｄは、駆動輪１６の路面に対するスリップを抑制して駆動輪１６のロックを防止する上で適正な大きさとなるよう、予め実験などにより定められており、変速機８において選択されている変速段と、電動機回転数センサ３４によって検出された電動機６の回転数とに応じて設定されるようになっている。
【００９１】
こうしてステップＳ１８で駆動トルクＴｄを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定すると、車両ＥＣＵ２４はその制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１１から処理を開始する。
ＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が引き続き行われていれば、車両ＥＣＵ２４は再び処理をステップＳ１１からステップＳ１４に進め、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗを演算した後、ステップＳ１５に処理を進める。
【００９２】
このときフラグＦの値は、上述したようにステップＳ１７で１に変更されているので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１５の判定により処理をステップＳ１９に進める。
ステップＳ１９において車両ＥＣＵ２４は、ステップＳ１４で求めた駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを上回ったか否かの判定を行う。この下限値Ｓｍｉｎは、前述したように上限値Ｓｍａｘと共に車輪スリップ制御における目標スリップ率の範囲を規定するものである。そして、目標スリップ率はモード選択制御によって選択されたモードに応じて設定され、これに伴いモード１では第１下限値、モード２では第２下限値、モード３では第３下限値がそれぞれ下限値Ｓｍｉｎに適用される。
【００９３】
前述のようにして、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回ってステップＳ１８の処理により電動機６の駆動トルクを駆動輪１６に付与した当初は、まだ駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが大きく減少せず、下限値Ｓｍｉｎを下回っていないので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１９の判定により処理をステップＳ１８に進める。
上述したように、ステップＳ１８において車両ＥＣＵ２４は、駆動トルクＴｄを電動機６の目標出力トルクＴｍとすることにより電動機６をモータとして作動させ、電動機６が出力した駆動トルクが駆動輪１６に付与される。従って、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎ以上である間は、上述したようにして処理がステップＳ１８に進むので、モータとして作動する電動機６の駆動トルクが継続して駆動輪１６に付与される。この結果、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗは徐々に減少していく。
【００９４】
こうして電動機６の駆動トルクが付与されることにより駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが減少し、下限値Ｓｍｉｎを下回ると、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１９の判定によりステップＳ２０に処理を進める。
駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを下回ったことから、ステップＳ２０において車両ＥＣＵ２４はフラグＦの値を０とした後、処理をステップＳ２１に進める。
【００９５】
ステップＳ２１において車両ＥＣＵ２４は、回生制動トルクＴｂを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定し、インバータＥＣＵ２８に目標出力トルクＴｍを指示する。インバータＥＣＵ２８は、車両ＥＣＵ２４からの指示を受け、電動機６を発電機として作動させると共に、出力トルクが目標出力トルクＴｍ、即ち回生制動トルクＴｂとなるように電動機６を制御する。こうして電動機６が出力した回生制動トルクは、変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される。
【００９６】
なお、本実施形態の場合、このときに設定される回生制動トルクＴｂの大きさは、ハイブリッド電気自動車１を減速走行させる場合に電動機６が発生する回生制動トルクと同様にして定められており、変速機８において選択されている変速段と、電動機回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数とに応じて、ハイブリッド電気自動車１に適正な減速度が得られる大きさに設定されるようになっている。
【００９７】
こうしてステップＳ２１で回生制動トルクＴｂを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定すると、車両ＥＣＵ２４はその制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１１から処理を開始する。
ＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が引き続き行われていれば、車両ＥＣＵ２４は再び処理をステップＳ１１からステップＳ１４に進め、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗを演算した後、ステップＳ１５に処理を進める。
【００９８】
このときフラグＦの値は、上述したようにステップＳ２０で０に変更されているので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１５の判定により処理をステップＳ１６に進める。
前述したように、ステップＳ１６において車両ＥＣＵ２４は、ステップＳ１４で求めた駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回ったか否かの判定を行う。
前述のようにして、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを下回ってステップＳ２１の処理により電動機６の回生制動トルクを駆動輪１６に付与した当初は、まだ駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが大きく増大せず、上限値Ｓｍａｘを上回っていないので、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１６の判定により処理をステップＳ２１に進める。
【００９９】
上述したように、ステップＳ２１において車両ＥＣＵ２４は、回生制動トルクＴｂを電動機６の目標出力トルクＴｍとすることにより電動機６を発電機として作動させ、電動機６が出力した回生制動トルクが駆動輪１６に付与される。従って、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘ以下である間は、上述したようにして処理がステップＳ２１に進むので、発電機として作動する電動機６の回生制動トルクが継続して駆動輪１６に付与される。この結果、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗは徐々に増大していく。
【０１００】
このようにして電動機６の回生制動トルクが付与されることにより駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが増大し、再び上限値Ｓｍａｘを上回ると、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１６の判定によりステップＳ１７に処理を進める。
車両ＥＣＵ２４は、ステップＳ１７でフラグＦの値を１とし、更に処理をステップＳ１８に進める。前述したように、ステップＳ１８において車両ＥＣＵ２４は、駆動トルクＴｄを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定し、インバータＥＣＵ２８に目標出力トルクＴｍを指示する。この結果、モータとして作動する電動機６が出力した駆動トルクが変速機８を介して左右の駆動輪１６，１８に伝達される。
こうしてステップＳ１８で駆動トルクＴｄを電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定すると、車両ＥＣＵ２４はその制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１１から処理を開始する。
【０１０１】
この後の車輪スリップ制御の内容は前に述べたとおりである。即ち、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを下回るまでは、駆動輪１６に電動機６の駆動トルクが継続して付与される。そして、スリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを下回ると、駆動輪１６に電動機６の回生制動トルクが付与されるようになり、スリップ率Ｓｗの更なる減少が防止される。
また、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが下限値Ｓｍｉｎを下回った後は、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回るまで、駆動輪１６に電動機６の回生制動トルクが継続して付与される。そして、スリップ率Ｓｗが上限値Ｓｍａｘを上回ると、駆動輪１６に電動機６の駆動トルクが付与されるようになり、スリップ率Ｓｗの更なる増大が防止される。
【０１０２】
従って、駆動輪１６のスリップ率Ｓｗは、下限値Ｓｍｉｎ及び上限値Ｓｍａｘに対して若干のオーバシュートは認められるものの、下限値Ｓｍｉｎ及び上限値Ｓｍａｘによって規定される目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
ここで、目標スリップ率の範囲を規定する下限値Ｓｍｉｎ及び上限値Ｓｍａｘは、前述したように、モード選択制御によって選択されたモードに応じて第１乃至第３下限値及び第１乃至第３上限値が適用されるようになっている。即ち、モード１が選択されている場合、下限値Ｓｍｉｎには第１下限値が適用され、上限値Ｓｍａｘには第１上限値が適用される。同様に、モード２が選択されている場合、下限値Ｓｍｉｎには第２下限値が適用され、上限値Ｓｍａｘには第２上限値が適用される。そして、モード３が選択されている場合、下限値Ｓｍｉｎには第３下限値が適用され、上限値Ｓｍａｘには第３上限値が適用される。
【０１０３】
前述したように、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあると共に急制動状態にある場合にはモード１が選択され、モード１乃至３の３つのモードのうちで最も低めの目標スリップ率が設定される。このような目標スリップ率に基づいて上述の車輪スリップ制御が行われることにより、駆動輪１６のスリップ率が第１下限値及び第１上限値によって規定される目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。モード１で選択される目標スリップ率の範囲は、図３に示すように、できるだけ前後力の比率が高くなるような領域となっているので、駆動輪１６のロックを良好に防止しながら、ハイブリッド電気自動車１の制動距離をできるだけ短くすることができる。
【０１０４】
一方、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあると共にサービスブレーキ機構を用いた制動状態にある場合にはモード２が選択され、モード１乃至３の３つのモードのうちで最も大きめの目標スリップ率が設定される。このような目標スリップ率に基づいて上述の車輪スリップ制御が行われることにより、駆動輪１６のスリップ率が第２下限値及び第２上限値によって規定される目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。モード２で選択される目標スリップ率の範囲は、図３に示すように、できるだけ横力の比率が高くなるような領域となっているので、横方向に対するハイブリッド電気自動車１の走行安定性をできるだけ確保して、良好な旋回性を得ることができる。
【０１０５】
また、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあっても急制動状態にはない場合には、モード３が選択され、モード１乃至３の３つのモードで用いられる目標スリップ率のうちで中間の目標スリップ率が設定される。このような目標スリップ率に基づいて上述の車輪スリップ制御が行われることにより、駆動輪１６のスリップ率が第３下限値及び第３上限値によって規定される目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。モード３で選択される目標スリップ率の範囲は、図３に示すように、駆動輪１６のロックを防止しながら、制動距離の短縮が図れるような前後力と、横方向に対する走行安定性を確保可能な横力とをバランス良く得ることができるような領域となっている。
【０１０６】
ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあっても急制動状態ではない場合には、前述したように、横方向に対する走行安定性を大きく犠牲にしてまで制動距離の短縮を優先する必要はなくなる。そこで、このように制動距離の短縮が図れるような前後力と、横方向に対する走行安定性を確保可能な横力とをバランス良く得ることができるような領域に駆動輪１６のスリップ率を制御することによって、駆動輪のロックを防止しつつ制動距離の短縮を図ると共に、横方向に対する走行安定性も確保することができる。
【０１０７】
同様に、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあってもサービスブレーキ機構を用いた制動状態にない場合にもモード３が選択され、上述の車輪スリップ制御が行われることにより、駆動輪１６のスリップ率が第３下限値及び第３上限値によって規定される目標スリップ率の範囲とほぼ一致する範囲内に収束する。
ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあってもサービスブレーキ機構を用いた制動状態にない場合には、旋回運転状態でサービスブレーキ機構を用いた制動状態にある場合に比べ、横方向に対する走行安定性の確保を優先する必要性が低い。そこで、このように前後力と横力とをバランス良く得ることができるような領域に駆動輪１６のスリップ率を制御することによって、駆動輪１６のロックを良好に防止しながら、横方向に対する走行安定性を確保して良好な旋回性を得ることができる。
【０１０８】
このようにして車両ＥＣＵ２４が車輪スリップ制御を行っているときに、ハイブリッド電気自動車１が停車するなどしてＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が終了すると、車両ＥＣＵ２４はステップＳ１１の判定により処理をステップＳ１２に進め、フラグＦ１の値を０にリセットした後、ステップＳ１３に処理を進める。ステップＳ１３において車両ＥＣＵ２４は、前述したように他の制御を優先するべく、車輪スリップ制御として電動機６を制御するためのインバータＥＣＵ２８に対する指示をせず、その制御周期を終了する。従って、電動機６は他の制御により車両ＥＣＵ２４が設定する目標出力トルクに従い、インバータＥＣＵ２８によって制御されることになる。
【０１０９】
以上のように、駆動輪１６がロックする傾向にあってＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が行われているときには、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じて選択されたモードで、車両ＥＣＵ２４が車輪スリップ制御を行うことにより、駆動輪１６のスリップ率がハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じた適正な領域に制御されるので、ハイブリッド電気自動車１の良好な運転性能を確保することができる。
【０１１０】
本実施形態において車両ＥＣＵ２４が実行する車輪スリップ制御について、左の駆動輪１６がロックする傾向にある場合を例に説明したが、右の駆動輪１８がロックする傾向にある場合にも全く同様の車輪スリップ制御が車両ＥＣＵ２４によって実行され、同様の効果を得ることができる。
以上で、本発明の一実施形態及びその変形例に係る電気自動車の車輪スリップ制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【０１１１】
例えば、上記実施形態において、モード１で用いる目標スリップ率の第１上限値と、モード３で用いる目標スリップ率の第３下限値とを同じ値とすると共に、モード３で用いる目標スリップ率の第３上限値と、モード２で用いる目標スリップ率の第２下限値とを同じ値とした。即ち、図３に示すように、モード１に対応した目標スリップ率である第１スリップ率の領域とモード３に対応した目標スリップ率である第３スリップ率の領域とは互いに接しており、モード３に対応した第３スリップ率の領域とモード２に対応した目標スリップ率である第２スリップ率の領域とも互いに接している。
【０１１２】
しかしながら、必要に応じ、第１スリップ率の領域と第２スリップ率の領域とをオーバラップさせたり離間させたりして、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じて適正な前後力及び横力を得るようにしても良い。同様に、第２スリップ率の領域と第３スリップ率の領域とをオーバラップさせたり離間させたりして、ハイブリッド電気自動車１の運転状態に応じて適正な前後力及び横力を得るようにしても良い。いずれの場合においても、第１スリップ率の領域より第３スリップ率の領域の方が駆動輪１６，１８のスリップ率を増大させる方向にあると共に、第３スリップ率の領域より第２スリップ率の領域の方が駆動輪１６，１８のスリップを増大させる方向にあれば良い。
【０１１３】
また、上記実施形態では、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあってもサービスブレーキ機構を用いた制動状態にない場合には、モード３を選択して良好な前後力と横方向に対する走行安定性を確保可能な横力とをバランス良く得るようにしたが、旋回性能の確保をより優先し、このような場合もモード２を選択するようにしても良い。即ち、モード２を選択することにより、図３に示すように横力の比率をできるだけ高くするので、横方向に対する走行安定性ができるだけ良好に確保され、ハイブリッド電気自動車１の良好な旋回性を得ることができる。この場合には、図２のモード選択制御において、ステップＳ５の判定を省略し、ステップＳ１で旋回運転状態にあると判定したときに、直接ステップＳ６に処理が進むようにすればよい。
【０１１４】
更に、モード選択制御を簡略化し、モード３を省略してモード１及び２のいずれかを選択するようにすることもできる。この場合、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にある場合に、モード２を選択することにより、上述したようにできるだけ良好な旋回性能を確保することができる。一方、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にある場合にモード１を選択することにより、駆動輪１６，１８のロックを良好に防止しながら、制動距離をできるだけ短縮することができる。
【０１１５】
また、上記実施形態では、目標スリップ率を下限値及び上限値によって範囲で設定するようにしたが、モード１乃至３のそれぞれに対し、１つずつ別個に設定した値で目標スリップ率を定めるようにしても良い。この場合、３つのモードの目標スリップ率のうち、モード１で用いる目標スリップ率である第１スリップ率が最も小さく、モード２で用いる目標スリップ率である第２スリップ率が最も大きくなる。そして、駆動輪１６，１８のスリップ率が、選択されたモードに対応する目標スリップ率となるように、車両ＥＣＵ２４が電動機６を制御する。
【０１１６】
また、上記実施形態ではＡＢＳＥＣＵ３８によるＡＢＳ制御が実行されていることをもって、駆動輪１６，１８がロックする傾向にあることを判定したが、駆動輪１６，１８がロックする傾向にあることを判定する方法は、これに限定されるものではない。例えば、駆動輪１６，１８のスリップ率を求め、求めたスリップ率が予め定めた判定基準スリップ率より大きいときに、駆動輪１６，１８がロックする傾向にあると判定するようにしても良い。このようにすることで、ＡＢＳ装置を有していない場合にも本発明を適用することができる。
【０１１７】
また、上記実施形態では、ステアリングセンサ４８が検出したステアリング角を用い、ハイブリッド電気自動車１が旋回運転状態にあるか否かを判定するようにした。しかしながら旋回運転状態の判定は、これに限らず様々な公知の方法を用いることが可能である。例えば、ハイブリッド電気自動車１の車体にヨーレートセンサ或いは横加速度センサを装着し、このヨーレートセンサ或いは横加速度センサの検出結果に基づいて旋回運転状態の判定を行うようにしても良い。或いは、４つの車輪速度センサ４０，４２，４４，４６の一部または全部を用い、左右の車輪回転速度の偏差から旋回運転状態の判定を行うようにしても良い。
【０１１８】
更に、上記実施形態では、旋回運転状態にあるか否かを判定する際に、ハイブリッド電気自動車１が直進運転状態にあるときのステアリング機構の中立位置に対応した基準角度範囲を用いた。上記実施形態の場合、この基準角度範囲は、ステアリング中立角を中心とし、直進運転時に生じるステアリング角の変動を旋回運転状態として検出しない程度の幅に設定されているが、必要に応じて基準角度範囲を拡大し、実質的に直進運転状態と見なすことができる旋回運転状態も直進運転状態として検出するようにしても良い。
【０１１９】
また、上記実施形態では、制動圧力センサ５０が検出した制動圧力を用い、ハイブリッド電気自動車１が急制動状態にあるか否か、及びサービスブレーキ機構を用いた制動状態にあるか否かをそれぞれ判定するようにした。しかしながら、これらの判定についても、これに限らず様々な公知の方法を用いることが可能である。例えば、急制動状態の判定については、ハイブリッド電気自動車１の車体に前後方向の減速度を検出する前後加速度センサを装着し、この前後加速度センサが検出した減速度が判定基準値を超えると急制動状態と判定するようにしても良い。また、サービスブレーキ機構を用いた制動状態については、例えばブレーキペダルの踏み込み操作時に接点状態が変化するブレーキスイッチを設け、このブレーキスイッチの接点状態に基づき、サービスブレーキ機構を用いた制動状態を判定するようにしても良い。
【０１２０】
また、上記実施形態では、電動機６の目標出力トルクＴｍとして設定する駆動トルクＴｄ及び回生制動トルクＴｂの値を、電動機６の出力回転数に応じて変化させるようにしたが、これらの値については様々な方法で設定することが可能である。即ち、例えば少なくとも一方を、固定値としても良いし、電動機６の出力回転数以外のパラメータを加味して設定したり、目標スリップ率に対する駆動輪１６（または駆動輪１８）のスリップ率の偏差に基づくＰＩＤ制御により算出したりするようにしても良い。
【０１２１】
なお、上記実施形態は、走行用の動力源として電動機とエンジンとを有するハイブリッド電気自動車１に本発明を適用したものであったが、走行用の動力源として電動機のみを有する電気自動車の場合にも、本発明を同様に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１    ハイブリッド電気自動車
６    電動機
１６，１８  駆動輪
２４  車両ＥＣＵ（制御手段）
３８  ＡＢＳＥＣＵ（車輪ロック検出手段）
４０，４２  車輪速度センサ（車輪速度検出手段）
４８  ステアリングセンサ（運転状態検出手段）
５０  制動圧力センサ（運転状態検出手段）
【図１】
2011061946.tif 000003
【図２】
2011061946.tif 000004
【図３】
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【図４】
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