(57)【要約】【課題】  車速にかかわらず車輪の回転数を正しく検出することで、スリップ制御を精度良く行うことができる電気自動車のスリップ制御装置を提供する。【解決手段】  電気自動車のスリップ制御装置において、各回転数観測手段２３，２１で観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態である場合にモータ３へのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を制御繰り返し周期で行うスリップ制御手段２８を設ける。車速を検出する車速検出手段２９と、車速検出手段２９で検出された車速が定められた低速領域であるとき、スリップ制御手段の前記制御繰り返し周期を長くする制御繰り返し周期変更手段３０を設ける。【選択図】      図３
2015061362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を回転駆動する電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、
前記駆動輪および従動輪の回転数を観測する駆動輪回転数観測手段および従動輪回転数観測手段と、
前記各回転数観測手段で観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態である場合に前記モータへのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を制御繰り返し周期で行うスリップ制御手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
この車速検出手段で検出された車速が定められた低速領域であるとき、前記スリップ制御手段の前記制御繰り返し周期を長くする制御繰り返し周期変更手段と、
を設けたことを特徴とする電気自動車のスリップ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気自動車のスリップ制御装置において、
前記電気自動車は、前記従動輪の回転数を検出する回転検出手段を有し、この回転検出手段は、回転中心回りに一定ピッチで並ぶ複数の被検出部を有し前記従動輪と一体に回転するローターと、このローターの前記被検出部に対向して配置されて前記被検出部を検出するセンサーとを有し、
前記制御繰り返し周期変更手段は、前記定められた低速領域であるとき、次式に従って、車速に応じて前記制御繰り返し周期Ｔを定める電気自動車のスリップ制御装置。
Ｔ＝１０００×２πＲ／ＶＮ
但し、Ｒはタイヤ半径（ｍ）、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ｎは前記ローターの被検出部数である。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電気自動車のスリップ制御装置において、
前記スリップ制御手段は、
前記車速検出手段で検出される車速が定められた低速領域のとき、基準となるスリップ率λ０を変更させるスリップ率変更手段と、
このスリップ率変更手段により変更させたスリップ率λと、前記従動輪回転数観測手段で観測した従動輪の現在の回転数Ｎ１とから、現在の駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを、次式
（Ｎｍａｘ−Ｎ１）／Ｎ１＝λに従って計算する最大回転数計算手段と、
前記駆動輪回転数観測手段で観測した駆動輪回転数が、計算された前記駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを超えたときスリップ状態と判定するスリップ状態判定手段と、
を有する電気自動車のスリップ制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の電気自動車のスリップ制御装置において、
前記スリップ制御手段は、
前記スリップ状態判定手段により駆動輪回転数が前記駆動輪最大回転数を超えていないと判定された場合に、駆動輪回転数が前記駆動輪最大回転数よりも低く設定された警戒領域回転数を超えたか否かを判定するスリップ警戒領域判定手段と、
このスリップ警戒領域判定手段により駆動輪回転数が警戒領域回転数を超えたと判定されると、前記モータに対するトルクの指令値を低下させる警戒領域時トルク低下手段と、
を有する電気自動車のスリップ制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記モータは、インホイールモータ装置を構成するモータである電気自動車のスリップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車のスリップ制御装置に関し、車速が低速領域のときにも、精度良くスリップ制御を行うことができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリップ制御を行う電気自動車として、次の従来技術１が提案されている（特許文献１）。従動輪と駆動輪の回転数Ｎ１，Ｎ２から、スリップ率推定手段によりスリップ率λを求める。外乱オブザーバによって、車両に作用する車体重量等の、その他外力による発生トルク推定値Ｔｅを求める。作用トルク推定手段により、発生トルク推定値ＴｅやモータトルクＴｍから駆動輪に作用する全体の作用トルクＴを求め、そのトルクとスリップ率λから、摩擦係数推定手段により路面・タイヤ間の摩擦係数μを推定する。この摩擦係数μと上下方向の荷重ＦＺから、許容最大トルクＴｍａｘを求めて、これを超えないようにトルク制限を行う。
【０００３】
他の従来技術２では、従動輪回転数Ｎ１と理想のスリップ率（λ＝０．１５）から駆動輪の最大回転数を計算する。実際に、後輪の回転数が上記計算した最大回転数を超えないように、トルクを制御する。さらに、乗り心地を良くするために、駆動輪の回転数が最大回転数に到達する前に、この最大回転数よりも低く設定された警戒領域回転数を設ける。駆動輪の回転数が警戒領域回転数に入ってしまうと、逐次（徐々に）トルクを減らすことにより、最大回転数に到達するときのトルク変動を小さくし、車体のショックを低減させる（特願２０１３−１１６７２６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２０１２−１８６９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術１，２では、従動輪と駆動輪の回転数からスリップ率を計算するのが必須条件であるが、現実に、例えば車速１０Ｋｍ／ｈ以下の低速領域では、従動輪の回転数を正しく計測できないことが多い。これは、車輪速度センサーは、電磁ピックアップ式であるので、車両が極低速の場合などにセンサーローターの歯数により反応速度が遅くて、制御器の制御繰り返し周期に間に合わないことによる。モータを制御する制御器では、現在では１０ｍｓ程度の制御繰り返し周期が一般的である。
【０００６】
例えば、半径０．３ｍのタイヤについて、センサーローター一周あたり６６歯がある場合、車速５Ｋｍ／ｈのときに、車輪速度センサーの反応速度として１歯あたり２０ｍｓかかる。この場合、電気自動車のモータ制御に使われていた制御器の制御繰り返し周期１０ｍｓに間に合わなくて、制御器の誤動作に繋がる。センサーローターの歯数を増やせば増やす程反応速度が速くなるが、加工する限界がある。したがって、前記低速領域では、車輪の回転数を正しく検出することができない場合がある。
【０００７】
この発明の目的は、車速にかかわらず車輪の回転数を正しく検出することで、スリップ制御を精度良く行うことができる電気自動車のスリップ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の電気自動車のスリップ制御装置は、駆動輪７を回転駆動する電動のモータ３を備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置２０において、
前記駆動輪７および従動輪６の回転数を観測する駆動輪回転数観測手段２３および従動輪回転数観測手段２１と、
前記各回転数観測手段２３，２１で観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態である場合に前記モータ３へのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を制御繰り返し周期で行うスリップ制御手段２８と、
車速を検出する車速検出手段２９と、
この車速検出手段２９で検出された車速が定められた低速領域であるとき、前記スリップ制御手段２８の前記制御繰り返し周期を長くする制御繰り返し周期変更手段３０と、
を設けたことを特徴とする。
この明細書における「回転数」は、単位時間当たりの回転数であり、回転速度と同義である。
同明細書において、「トルク指令を低下させる」とは、トルク指令を零にすることも含む。
【０００９】
この構成によると、スリップ制御手段２８は、駆動輪回転数観測手段２３および従動輪回転数観測手段２１で観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定する。この判定によりスリップ状態である場合、スリップ制御手段２８は、モータ３へのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を可変の制御繰り返し周期で行う。このスリップ制御を行っているとき、制御繰り返し周期変更手段３０は、検出された車速が定められた低速領域（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）であるとき、スリップ制御手段２８の前記制御繰り返し周期を長くする。
【００１０】
このようにスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期を可変としたうえで、低速領域において前記制御繰り返し周期を長くすることで、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期に、前記センサーの反応速度を間に合わせることが可能となる。これにより、スリップ制御手段２８の誤動作を未然に防止し、従動輪回転数を正確に検出してスリップ制御を精度良く行うことが可能となる。
【００１１】
前記電気自動車が、前記従動輪６の回転数を検出する回転検出手段１５を有し、この回転検出手段１５は、回転中心回りに一定ピッチで並ぶ複数の被検出部１５ａａを有し前記従動輪６と一体に回転するローター１５ａと、このローター１５ａの前記被検出部１５ａａに対向して配置されて前記被検出部１５ａａを検出するセンサー１５ｂとを有し、
前記制御繰り返し周期変更手段３０は、前記定められた低速領域であるとき、次式に従って、車速に応じて前記制御繰り返し周期Ｔを定めるようにしても良い。
Ｔ＝１０００×２πＲ／ＶＮ
但し、Ｒはタイヤ半径（ｍ）、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ｎは前記ローター１５ａの被検出部数である。
【００１２】
前記被検出部を検出するセンサー１５ｂの反応速度Ｔｓは、前記式により計算される。前記式によると、車速が、例えば、１０ｋｍ／ｈ以下の低速領域にある場合に、車速が低くなる程、前記被検出部１５ａａを検出するセンサー１５ｂの反応速度Ｔｓは遅くなる。このような場合に、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔを、例えば、定められた倍率で単に長くしても、車速によっては、センサー１５ｂの反応速度Ｔｓがスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔに間に合わないおそれがある。
そこで、センサー１５ｂにおける車速に応じた反応速度Ｔｓそのものを、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔとして指定することで、センサー１５ｂの反応速度に、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔを低速領域中のいかなる車速においても確実に一致させることができる。
【００１３】
前記スリップ制御手段２８は、
前記車速検出手段２９で検出される車速が定められた低速領域のとき、基準となるスリップ率λ０を変更させるスリップ率変更手段３１と、
このスリップ率変更手段３１により変更させたスリップ率λと、前記従動輪回転数観測手段で観測した従動輪の現在の回転数Ｎ１とから、現在の駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを、次式
（Ｎｍａｘ−Ｎ１）／Ｎ１＝λに従って計算する最大回転数計算手段２２と、
前記駆動輪回転数観測手段２３で観測した駆動輪回転数が、計算された前記駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを超えたときスリップ状態と判定するスリップ状態判定手段２４と、
を有するものとしても良い。
【００１４】
車速が定められた低速領域のとき、基準となるスリップ率λ（例えばλ＝０．１５）で計算した駆動輪最大回転数が小さいため、前記センサーの誤差により駆動輪回転数が誤って警戒領域に入ったり、駆動輪最大回転数を超えたりすることがある。それを防ぐために、低速領域では、スリップ率変更手段３１は、基準となるスリップ率λを車速に応じて変更する。最大回転数計算手段２２は、前記変更したスリップ率λで駆動輪最大回転数を計算する。
【００１５】
その後、スリップ状態判定手段２４は、観測した駆動輪回転数が、計算された前記駆動輪最大回転数を超えたときスリップ状態と判定する。このスリップ状態との判定により、モータ３へのトルク指令を低下させる。なお車速が、例えば中・高速領域に移行した場合には、基準となるスリップ率λで駆動輪最大回転数を計算する。その後、前記と同様にスリップ状態判定手段２４によるスリップ状態の判定を行う。
【００１６】
前記スリップ制御手段２８は、
前記スリップ状態判定手段２４により駆動輪回転数が前記駆動輪最大回転数を超えていないと判定された場合に、駆動輪回転数が前記駆動輪最大回転数よりも低く設定された警戒領域回転数を超えたか否かを判定するスリップ警戒領域判定手段２５と、
このスリップ警戒領域判定手段２５により駆動輪回転数が警戒領域回転数を超えたと判定されると、前記モータ３に対するトルクの指令値を低下させる警戒領域時トルク低下手段２７とを有するものとしても良い。
【００１７】
このように、スリップが発生していなくても、スリップが発生しそうな警戒領域に入ると、事前にモータ３のトルクをある程度低下させておくことで、スリップの発生によりトルクを零にしたときの車体のショック、振動が低減され、車両の乗員に違和感を生じさせることが緩和できる。
【００１８】
前記モータ３は、インホイールモータ装置１１を構成するモータであっても良い。インホイールモータ装置１１の場合、各駆動輪７，７が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、この発明によるスリップ制御による効果が、より効果的に発揮される。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の電気自動車のスリップ制御装置は、駆動輪を回転駆動する電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、前記駆動輪および従動輪の回転数を観測する駆動輪回転数観測手段および従動輪回転数観測手段と、前記各回転数観測手段で観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態である場合に前記モータへのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を制御繰り返し周期で行うスリップ制御手段と、車速を検出する車速検出手段と、この車速検出手段で検出された車速が定められた低速領域であるとき、前記スリップ制御手段の前記制御繰り返し周期を長くする制御繰り返し周期変更手段を設けたため、車速にかかわらず車輪の回転数を正しく検出することで、スリップ制御を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る電気自動車のスリップ制御装置を備えた電気自動車駆動装置の概念構成のブロック図である。
【図２】同電気自動車駆動装置の具体例を示すブロック図である。
【図３】同電気自動車駆動装置におけるスリップ制御装置等の概念構成を示すブロック図である。
【図４】同電気自動車の回転検出手段を概略示す図である。
【図５】各種路面のスリップ率と駆動力の関係を示すグラフである。
【図６】同スリップ制御装置の制御動作を示す流れ図である。
【図７】同スリップ制御装置における差分とトルクの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１は、この実施形態に係るスリップ制御装置を備えた電気自動車駆動装置を示す。この電気自動車駆動装置は、ＶＣＵ（車両制御ユニット）１と、インバータ装置２とを備える。ＶＣＵ１は、車両の全体の統合制御，協調制御をするコンピュータ式の電気制御ユニットであり、「ＥＣＵ」とも呼ばれる。インバータ装置２は、直流電流を交流電流に変換する装置であり、またＶＣＵ１から送られた駆動指令に応じ、走行駆動用の各モータ３に駆動電流を与える制御器としての機能を備える。
【００２２】
ＶＣＵ１とインバータ装置２とは、ＣＡＮ（コントロールエリアネットワーク）通信等によって相互に信号伝達可能に接続されている。モータ３は、この例では３相交流で駆動される同期モータまたは誘導モータからなる。アクセル操作センサー４ａから出力されたアクセル操作量を示すトルク指令は、ＶＣＵ１に入力され、このＶＣＵ１から各モータ３，３に対するインバータ装置２，２に分配して与えられる。また従動輪の回転数を検出する回転検出手段１５がＶＣＵ１に電気的に接続されている。回転検出手段１５で検出される従動輪の回転数は、ＶＣＵ１を介してインバータ装置２においてスリップ制御の演算に用いられる。なお回転検出手段１５は、インバータ装置２に接続されていても良い。
【００２３】
図２は、電気自動車駆動装置の具体例を示す。この電気自動車は、車両５の車体に、前輪となる従動輪６，６、および後輪となる駆動輪７，７を備えた４輪の車両である。この例では、モータ３は、車輪用軸受９および減速機１０と共に、インホイールモータ駆動装置１１を構成する。減速機１０は、モータ３の回転出力を減速して車輪用軸受９の回転輪（図示せず）に伝達する。なお、減速機１０を用いずにモータ３の回転出力をダイレクトに車輪用軸受９に伝達するダイレクトモータタイプのインホイールモータ駆動装置であってもよい。
【００２４】
ＶＣＵ１には、アクセル４のアクセル操作センサー４ａ、ブレーキ１２のブレーキ操作センサー１２ａ、およびハンドル１３の操舵センサー１３ａから、アクセル操作量、ブレーキ操作量、およびハンドル操作量の信号が入力される。ＶＣＵ１は、アクセル操作センサー４ａのアクセル操作量の信号に伴い、前記ブレーキ操作量およびハンドル操作量の信号を加味して左右の各モータ３，３に分配すべきトルク指令値を生成し、各インバータ装置２，２に与える。
【００２５】
各インバータ装置２，２は、バッテリ８の直流電流を交流電流のモータ駆動電流に変換すると共に、前記トルク指令に従って前記モータ駆動電流を制御する。各インバータ装置２，２に、この実施形態に係る電気自動車のスリップ制御装置２０，２０（図３）における主たるスリップ制御手段２８が設けられている。なお、スリップ制御装置２０（図３）は、ＶＣＵ１に設けられていても良い。
【００２６】
図３は、スリップ制御装置２０等の概念構成を示すブロック図である。インバータ装置２は、図示外のバッテリの直流電流を３相の交流電流に変換するインバータ１７と、ＶＣＵ１から与えられたトルク指令を電流指令に変換してインバータ１７の電流出力を制御するトルク制御手段１６とを有する。トルク制御手段１６は、モータ３のロータ（図示せず）の回転角度に応じた効率化を測るベクトル制御等の制御手段を有し、その制御のために、モータ３に設けられた回転角センサ３ａの回転角度の検出値が入力される。
【００２７】
回転角センサ３ａの回転角検出値を微分しかつ減速機１０（図２）の減速率を掛け合わせて駆動輪７の回転数を計算する回転数換算手段１４ａ（図３）が設けられる。この回転数換算手段１４ａと回転角センサ３ａとで、駆動輪７の回転数を検出する回転検出手段１４が構成される。なお、回転角センサ３ａとは別に、駆動輪７の回転数を検出する回転検出手段１４´を、例えば車輪用軸受１０（図２）に設けても良い。従動輪６に対しては、この従動輪６の回転数を検出する回転検出手段１５が、例えば、車輪用軸受等に設けられている。
【００２８】
図４に示すように、回転検出手段１５は、ローター１５ａと、センサー１５ｂとを有するラジアル式の回転検出手段である。ローター１５ａは、回転中心Ｌ１回りに一定ピッチで並ぶ複数の被検出部１５ａａを有し、例えば、車輪用軸受の回転輪（図示せず）に設けられて従動輪６（図３）と一体に回転する。センサー１５ｂは、例えば、電磁ピックアップ式の磁気センサーであり、ローター１５ａの被検出部１５ａａに径方向のギャップを介して対向して配置されて被検出部１５ａａを検出する。
この例では、複数の被検出部１５ａａとして、ローター１５ａの外周部に形成される歯車型のパルスコーダの歯が適用されるが、この例に限定されるものではない。例えば、前記歯車型のパルスコーダの歯や凹凸部に代えて、磁極からなる被検出部を有する磁気エンコーダを適用しても良い。被検出部１５ａａに対し、センサー１５ｂの検出部がアキシアル方向のギャップを介して対向するアキシアル式の回転検出手段１５を適用しても良い。
また、従動輪６の回転検出手段１５について説明したが、駆動輪４の回転検出手段１４´も上記回転検出手段１５と同じものである。
【００２９】
図３に示すように、トルク制御手段１６は、マイクロコンピュータやその他の電子回路で構成される弱電回路部分に設けられている。この弱電回路部分に、スリップ制御装置２０のスリップ制御手段２８が設けられている。スリップ制御装置２０による制御は、左右の駆動輪７，７につき個別に行う。スリップ制御装置２０は、後述する図６の流れ図で示す制御を行う装置である。
【００３０】
インバータ装置２は、設定された制御繰り返し周期でモータ駆動のための各種制御を行う。インバータ装置２における制御繰り返し周期で行う制御の一つが、スリップ制御である。このスリップ制御では、後述する図６の流れ図のスタートからリターンまでに要する１周期の処理を繰り返し行う。具体的には、制御繰り返し周期毎に、トルク指令値を低下させるか不変とするかの制御を行っている。この実施形態に係るインバータ装置２では、制御繰り返し周期を固定ではなく可変としている。
【００３１】
スリップ制御装置２０は、従動輪回転数観測手段２１と、駆動輪回転数観測手段２３と、スリップ制御手段２８と、車速検出手段２９と、制御繰り返し周期変更手段３０とを有する。従動輪回転数観測手段２１は、回転検出手段１５から得られる従動輪６の回転数である従動輪回転数を、ＶＣＵ１を介して、常に、すなわち、前記制御繰り返し周期毎に観測する。この観測する従動輪６の回転数は、例えば、左右両側の従動輪６，６の回転数検出値の平均値としても良く、また、スリップ制御を行う駆動輪７と左右の同じ側にある従動輪６の回転数としても良い。
【００３２】
駆動輪回転数観測手段２３は、回転検出手段１４または１４´から得られた駆動輪７の回転数である駆動輪回転数を観測する。
スリップ制御手段２８は、モータ３へのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を行う。スリップ制御手段２８は、観測される駆動輪回転数および従動輪回転数から、スリップ状態であるか否かを判定し、スリップ状態である場合に前記一連のスリップ制御を可変の制御繰り返し周期で行う。
制御繰り返し周期変更手段３０は、車速検出手段２９で検出された車速が定められた低速領域（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）であるとき、スリップ制御手段２８の前記制御繰り返し周期を長くする。
【００３３】
低速領域のスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期について
回転検出手段１５の前記回転速度センサーの反応速度Ｔｓ（ｍｓ）は、次式（１）により計算される。
Ｔｓ＝１０００×２πＲ／ＶＮ …（１）
但し、Ｒはタイヤ半径（ｍ）、Ｖは車速（ｍ／ｓ）、Ｎは前記ローターの歯数である。
【００３４】
式（１）によると、車速Ｖが低くなる程、回転速度センサーの反応速度Ｔｓが遅くなる。特に、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以下の低速領域において、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期を１０ｍｓで固定のままにしておくと、このスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期に回転速度センサーの反応速度Ｔｓが間に合わない。
【００３５】
そこで、車速が定められた低速領域（１０ｋｍ／ｈ以下）のとき、制御繰り返し周期変更手段３０が、スリップ制御手段２８の前記制御繰り返し周期を長くする。具体的には、スリップ制御を可変の制御繰り返し周期とし、式（１）で計算された回転速度センサーの反応速度Ｔｓ（ｍｓ）を、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔとして指定する。これにより、低速領域において、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔに、回転速度センサーの反応速度Ｔｓが間に合うようになる。回転速度センサーにおける車速に応じた反応速度Ｔｓそのものを、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔとして指定することで、センサーの反応速度に、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔを低速領域中のいかなる車速においても確実に一致させることができる。
なお車速が中・高速領域では、回転速度センサーの反応速度Ｔｓは１０ｍｓ以下に短くなるため、スリップ制御手段２８の初期設定された制御繰り返し周期１０ｍｓに回転速度センサーの反応速度Ｔｓが間に合うようになる。
【００３６】
スリップ制御手段２８は、スリップ率変更手段３１と、最大回転数計算手段２２と、スリップ状態判定手段２４と、スリップ時トルク解除手段２６とを有する。スリップ率変更手段３１は、基準となるスリップ率λ（例えばλ＝０．１５）を車速に応じて変更する。スリップ率変更手段３１は、例えば、車速が０ｋｍ／ｈを越え５ｋｍ／ｈ以下のときスリップ率λを０．３とし、車速が５ｋｍ／ｈを越え１０ｋｍ／ｈ以下のときスリップ率λを０．２とする。なお車速が１０ｋｍ／ｈを越える中・高速領域のとき、基準となるスリップ率λ０（例えばλ＝０．１５）のままとする。
【００３７】
最大回転数計算手段２２は、前述の車速に応じたスリップ率で駆動輪最大回転数を計算する。駆動輪最大回転数Ｎｍａｘは、次式（２）により計算される。なお式（２）は、車両の減速時ではなく加速時の場合の計算式である。
（Ｎｍａｘ−Ｎ１）／Ｎｍａｘ＝λ …（２）
Ｎ１は従動輪６の回転数である。
【００３８】
前記中・高速領域では、駆動輪７のスリップ率λが０．１５を越えてしまうと、タイヤと地面とのグリップ力が減って、車両が不安定な状態に陥る。そういう状況を回避するために、スリップ率λで計算した駆動輪最大回転数を越えないようにモータ３のトルク指令を制御する。
【００３９】
駆動輪７のタイヤの路面に対するスリップ率λは、図５に例を示すように、乾燥している路面、濡れている路面、および凍結している路面のいずれであっても、０．１５のところに最小となる値、すなわちグリップ率が最大となる値が存在する。したがって、この０．１５の付近に理想のスリップ率λ０を適宜設定すると、上記の式（２）に従って、従動輪回転数Ｎ１から駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを定めることができる。
【００４０】
ただし前記低速領域では、スリップ率で計算した駆動輪最大回転数が小さいため、回転検出手段１５（図３）の誤差により、駆動輪回転数Ｎ２が、駆動輪最大回転数Ｎｍａｘよりも低く設定された警戒領域回転数に入ったと誤判定されたり、駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを越えたと誤判定されることがある。そのような誤判定を防ぐために、低速領域では、前述のように、基準となるスリップ率を車速に応じて変更する。
【００４１】
図３に示すように、スリップ状態判定手段２４は、駆動輪回転数観測手段２３で観測した駆動輪回転数Ｎ２が、計算された駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを越えたときスリップ状態と判定する。スリップ状態判定手段２４により、駆動輪回転数Ｎ２が駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを越えていると判定された場合、スリップが生じていると推定できる。このとき、スリップ時トルク解除手段２６は、トルク制御手段１６に入力するトルク指令値を零とし、またはトルク制御手段１６から出力する電流指令を零とする。
【００４２】
スリップ制御手段２８は、さらにスリップ警戒領域判定手段２５と、警戒領域時トルク低下手段２７とを有する。スリップ警戒領域判定手段２５は、観測した駆動輪回転数Ｎ２が駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを越えていないとスリップ状態判定手段２４により判定された場合に、駆動輪回転数Ｎ２が、駆動輪最大回転数Ｎｍａｘよりも低く設定された警戒領域回転数Ｎｃを越えたか否かを判定する。換言すれば、駆動輪回転数Ｎ２が駆動輪最大回転数Ｎｍａｘに対して、ある程度近づいたか否かを判定する。
【００４３】
警戒領域回転数Ｎｃは、例えば、駆動輪最大回転数Ｎｍａｘに対して、従動輪回転数Ｎ１の１０％低い回転数とする。すなわち、警戒領域回転数Ｎｃ＝駆動輪最大回転数Ｎｍａｘ−(従動輪回転数Ｎ１＊１０％)とする。
このスリップ警戒領域判定手段２５により駆動輪回転数Ｎ２が警戒領域回転数Ｎｃを越えたと判定されると、警戒領域時トルク低下手段２７は、モータ３に対するトルクの指令値を低下させる。
【００４４】
図６は、このスリップ制御装置の制御動作を示す流れ図である。図３も参照しつつ説明する。
例えば、車両の電源を投入する条件で本処理が開始し、スリップ制御装置２０の制御繰り返し周期変更手段３０は、車速検出手段２９で検出された車速が定められた低速領域であるか否かを判定する（ステップＳ１）。低速領域であるとの判定で（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、制御繰り返し周期変更手段３０がスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期を長くする（ステップＳ２）。次に、従動輪回転数観測手段２１は、回転検出手段１５から得られる従動輪回転数Ｎ１を、ＶＣＵ１を介して、常に監視すなわち観測する（ステップＳ３）。
【００４５】
得られた従動輪６の現在の回転数Ｎ１と、スリップ率変更手段３１により変更されたスリップ率λとから、最大回転数計算手段２２により現在の駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを計算する（ステップＳ４）。この駆動輪最大回転数Ｎｍａｘの計算の後、または計算中か計算前に、駆動輪回転数観測手段２３により駆動輪回転数Ｎ２を観測して得る（ステップＳ５）。次にステップＳ１０に移行する。
【００４６】
ステップＳ１にて車速が低速領域ではないとの判定で（ステップＳ１：Ｎｏ）、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期を、初期設定された１０ｍｓに固定する（ステップＳ６）。次に、従動輪回転数観測手段２１により従動輪回転数Ｎ１を観測する（ステップＳ７）。得られた従動輪６の現在の回転数Ｎ１と、基準となるスリップ率λとから、最大回転数計算手段２２により現在の駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを計算し（ステップＳ８）、駆動輪回転数観測手段２３により駆動輪回転数Ｎ２を観測して得る（ステップＳ９）。その後ステップＳ１０に移行する。
【００４７】
ステップＳ１０では、スリップ状態判定手段２４により、観測した駆動輪回転数Ｎ２が駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを超えたか否かを判定する。越えたとの判定で（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、スリップ時トルク解除手段２６は、トルク制御手段１６に入力するトルク指令値を零とし、またはトルク制御手段１６から出力する電流指令を零とする（ステップＳ１１）。スリップした状態でトルク指令値を零に保持する。その後リターンしてスタートに戻る。
【００４８】
ステップＳ１０にて、観測した駆動輪回転数Ｎ２が駆動輪最大回転数Ｎｍａｘを超えていないとの判定で（ステップＳ１０：Ｎｏ）、スリップ警戒領域判定手段２５は、駆動輪回転数Ｎ２が警戒領域に入ったか否かを判定する（ステップＳ１２）。警戒領域に入っていないと判定された場合は（ステップＳ１２：Ｎｏ）、スリップのない安全状態であり、トルク変更の処理を行うことなく（ステップＳ１３）、リターンしてスタートに戻り、最初のステップＳ１から再度、図６のルーチンを繰り返す。
【００４９】
スリップ警戒領域判定手段２５により警戒領域に入ったと判定されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、警戒領域時トルク低下手段２７が、トルク制御手段１６に入力するトルク指令値を低下させ、またはトルク制御手段１６から出力する電流指令を低下させる（ステップＳ１４）。より具体的には、駆動輪回転数Ｎ２と駆動輪最大回転数Ｎｍａｘの差分を計算し、差分が小さくなるに従って前記トルクの指令値を多く減らす逐次減速を行う。
【００５０】
例えば、図７に示すように、前記差分と、アクセルから入力されるトルク指令に対して出力させるトルクの割合との関係を定めた非線形な曲線Ａに従って、前記差分が小さくなる（同図横軸左向き）程、前記トルクを大きく減らす。駆動輪の回転数が最大回転数に近づく程不安定な状態が高まるため、早く安定状態に戻るように、トルクを大きく減らす。そうすると、たとえ駆動輪回転数が最大回転数を突破して、トルクを強制的に零としても、警戒領域でトルクを大部減らしたため、急激なトルク変動がなく、車体の振動が少なくなる。
【００５１】
曲線Ａは、差分が零になるとトルクの出力割合を零とし、差分が大きくなるに従って出力させるトルクの割合が増えるが、増え方は小さくなり、差分が前記警戒流域を脱すると、トルクの出力割合が１００％となる曲線とする。また、この曲線Ａは、差分が零、トルクが零となる点から、トルクを１００％とする点まで、連続した形状（任意点で微分可能な形状）の曲線とされている。
図６に示すように、ステップＳ１４の後、リターンしてスタートに戻り、最初のステップＳ１から再度、図６のルーチンを繰り返す。
【００５２】
以上説明したスリップ制御装置２０によると、スリップ状態である場合、スリップ制御手段２８は、モータ３へのトルク指令を低下させる一連のスリップ制御を可変の制御繰り返し周期で行う。このスリップ制御を行っているとき、制御繰り返し周期変更手段３０は、検出された車速が定められた低速領域（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）であるとき、スリップ制御手段２８の前記制御繰り返し周期を長くする。このようにスリップ制御手段２８の制御繰り返し周期を可変としたうえで、低速領域において前記制御繰り返し周期を長くすることで、例えば、従動輪回転数を検出するためのセンサーの反応速度と前記制御繰り返し周期とを略一致させ、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期に、センサーの反応速度が間に合うようにできる。これにより、スリップ制御手段２８の誤動作を未然に防止し、従動輪回転数を正確に検出してスリップ制御を精度良く行うことが可能となる。
【００５３】
また低速領域では、スリップ率変更手段３１が、基準となるスリップ率λを車速に応じて前記のように変更するため、回転検出手段１５の誤差により駆動輪回転数が誤って警戒領域に入ったり、駆動輪最大回転数を超えたりすることを未然に防止することができる。
【００５４】
スリップ警戒領域判定手段２５により駆動輪回転数が警戒領域回転数を超えたと判定されると、警戒領域時トルク低下手段２７がモータ３に対するトルクの指令値を低下させる。このように、スリップが発生していなくても、スリップが発生しそうな警戒領域に入ると、事前にモータ３のトルクをある程度低下させておくことで、スリップの発生によりトルクを零にしたときの車体のショック、振動が低減され、車両の乗員に違和感を生じさせることが緩和できる。
【００５５】
この実施形態のようなインホイールモータ装置１１の場合、各駆動輪７が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、この発明によるスリップ制御による効果が、より効果的に発揮される。
前記実施形態では、センサー１５ｂにおける車速に応じた反応速度Ｔｓそのものを、スリップ制御手段２８の制御繰り返し周期Ｔとして指定しているが、この例に限定されるものではない。例えば、車速が、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の低速領域にある場合に、制御繰り返し周期Ｔを一律に長くしてもよく、またこの低速領域を複数に分割して、初期の制御繰り返し周期Ｔに対して、分割した領域毎に設定した倍率を乗じて制御繰り返し周期Ｔを長くしても良い。
実施形態では、車速検出手段２９が独立して設けられているが、この例に限定されるものではない。例えば、従動輪６の回転検出手段１５で検出される回転角を微分して車速を求めても良い。
【符号の説明】
【００５６】
３…モータ
６…従動輪
７…駆動輪
１１…インホイールモータ装置
２０…スリップ制御装置
２１…従動輪回転数観測手段
２２…最大回転数計算手段
２３…駆動輪回転数観測手段
２４…スリップ状態判定手段
２５…スリップ警戒領域判定手段
２７…警戒領域時トルク低下手段
２８…スリップ制御手段
２９…車速検出手段
３０…制御繰り返し周期変更手段
３１…スリップ率変更手段
【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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