(57)【要約】【課題】運転状況に応じたスリップ復帰処理を遂行することで、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減とを実現する。【解決手段】電気自動車１００の駆動制御装置は、スリップ輪（左後輪１０８）におけるトルク値の減少分を、同側非スリップ輪（左前輪１０４）の駆動モータ１２２のトルク値に加算して加算トルク値を算出し、許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として設定する。第１条件を満たす場合、非スリップ側駆動輪（右前輪１０２、右後輪１０６）の駆動モータ１２０、１２４の現在のトルク値から、加算トルク値と更新トルク値との差分を減算し、第２条件を満たす場合、非スリップ側駆動輪の駆動モータの現在のトルク値に、加算トルク値と更新トルク値との差分を付加する。【選択図】図３
2015023691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後左右に配される４つの駆動輪をそれぞれ独立して駆動する４つの駆動モータと、各駆動モータを、設定されたトルク値に基づいて制御するトルク制御部と、を備えた車両の駆動制御装置であって、
前記車両の走行中に入力される入力情報から路面抵抗値を導出する抵抗値導出部と、
前記抵抗値導出部によって導出された路面抵抗値に基づき、各駆動モータのトルク値の許容範囲を導出する許容範囲導出部と、
各駆動輪の中に、過回転状態にあるスリップ輪があるかを判定するスリップ輪判定部と、
前記スリップ輪判定部によって、過回転状態にあるスリップ輪があると判定されると、該スリップ輪の駆動モータのトルク値を、該判定前のトルク値よりも小さいトルク値に設定するスリップ輪トルク値設定部と、
前記スリップ輪におけるトルク値の減少分を、該スリップ輪と同側の前または後ろに配される駆動輪である同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値に加算して加算トルク値を算出する加算トルク値算出部と、
前記加算トルク値算出部によって算出された加算トルク値が、前記同側非スリップ輪の駆動モータにおけるトルク値の許容範囲内にあるかを判定する許容判定部と、
前記許容判定部によって、前記加算トルク値が、前記同側非スリップ輪の駆動モータにおけるトルク値の許容範囲内にあると判定された場合には、該加算トルク値を、該同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として設定し、該加算トルク値が、該同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値の許容範囲内にはないと判定された場合には、該許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値を、該同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として設定する同側非スリップ輪トルク値設定部と、
前記同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として前記更新トルク値が設定された場合に、前記スリップ輪と左右対をなす駆動輪、および、前記同側非スリップ輪と左右対をなす駆動輪のいずれか一方または双方の駆動モータのトルク値を設定する非スリップ側トルク値設定部と、
を備え、
前記非スリップ側トルク値設定部は、
予め設定された第１条件を満たしているかを判定し、該第１条件を満たすと判定した場合には、現在の駆動モータのトルク値から、前記加算トルク値と前記更新トルク値との差分を減算したトルク値を設定し、該第１条件と排他的な条件として予め設定された第２条件を満たしている場合には、現在の駆動モータのトルク値に、該加算トルク値と該更新トルク値との差分を付加したトルク値を設定することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記第１条件には、所定の車速以上であることが含まれており、前記第２条件には、所定の車速未満であることが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記非スリップ側トルク値設定部は、
車速が第１閾値以上である場合に前記第１条件を満たしていると判定して、現在の駆動モータのトルク値から、前記加算トルク値と前記更新トルク値との差分を減算したトルク値を設定し、車速が該第１閾値よりも低い値である第２閾値未満である場合に前記第２条件を満たしていると判定して、現在の駆動モータのトルク値に、該加算トルク値と該更新トルク値との差分を付加したトルク値を設定することを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記非スリップ側トルク値設定部は、
車速が前記第１閾値未満であり、かつ、前記第２閾値以上である場合に、車速に応じてトルク値を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記第１条件には、前記路面抵抗値が所定値未満であることが含まれており、前記第２条件には、該路面抵抗値が所定値以上であることが含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の駆動制御装置。
【請求項６】
少なくともトルク値の設定条件を異にする第１走行モードおよび第２走行モードを含む複数の走行モードの中からいずれかの走行モードを設定する走行モード設定部を備え、
前記非スリップ側トルク値設定部は、
前記走行モード設定部によって前記第１走行モードに設定されている場合に、前記第１条件を満たすと判定し、該走行モード設定部によって前記第２走行モードに設定されている場合に、前記第２条件を満たすと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
【請求項７】
前記走行モード設定部は、運転者の操作に応じて走行モードを設定することを特徴とする請求項６に記載の車両の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モータのトルクを制御する車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４輪を独立してモータで駆動する電気自動車において、凍結や水溜りによっていずれかの駆動輪がスリップすると、スリップしている駆動輪に伝達するトルクを下げ回転数を低減させて、スリップ状態からの早期復帰を図っている。このとき、当然ながら電気自動車全体としてのトルクが低下してしまうため、スリップしている駆動輪に伝達するトルクを低減した分、他の駆動輪のトルクを高めて、４輪全体としてのトルクの低下を回避することが考えられる。しかし、スリップした駆動輪について低減したトルクを、単純に他の駆動輪に付加してしまうと、トルクを高められた駆動輪が路面で発生する摩擦力の限界値を超えてスリップしてしまうおそれがある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、路面の摩擦係数の推定値から、路面で発生する摩擦力の限界値を算出し、発生している摩擦力が限界値に対して余裕が大きい駆動輪に、優先的にトルクを割り振る構成が記載されている。また、特許文献２には、例えば、右前輪がスリップすると右後輪のトルクを高めるといったように、左右の前輪のいずれか一方の駆動輪がスリップすると、同じ側の後輪のトルクを高める処理が記載されている。こうして、トルクの制御によって電気自動車に新たなヨーモーメントが作用しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７７９０６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、左後輪がスリップしたとき、左後輪のトルクを低減するとともに左前輪のトルクを高めて左後輪のトルクの低減分を補う場合、左前輪に作用する路面の摩擦力の限界値を超えない範囲までしかトルクを高められない。その結果、トルク低減分を補いきれない場合には、右側の前後輪のトルクを高めることでトルクの低下は回避できるものの、この場合には、電気自動車に新たなヨーモーメントが作用してしまう。そのため、発生したヨーモーメントを操舵によって打ち消す必要があるが、例えば、高速で走行しているときなどには、操舵による走行制御が容易ではなく、操安性が低下してしまう。
【０００６】
一方、右側の前後輪のトルクを高める替わりに、右側の前後輪のトルクを低減することで、左右の前後輪のトルクのバランスを取れば、電気自動車に新たなヨーモーメントが作用しなくなり、操安性が向上する。しかし、この場合には、４輪全体としてのトルクは低下し、例えば、加速時には、加速性が低下してしまうなど、運転者に違和感を生じさせてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、運転状況に応じたスリップ復帰処理を遂行することで、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減とを実現可能な車両の駆動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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の車両の駆動制御装置は、車両の前後左右に配される４つの駆動輪をそれぞれ独立して駆動する４つの駆動モータと、各駆動モータを、設定されたトルク値に基づいて制御するトルク制御部と、を備えた車両の駆動制御装置であって、車両の走行中に入力される入力情報から路面抵抗値を導出する抵抗値導出部と、抵抗値導出部によって導出された路面抵抗値に基づき、各駆動モータのトルク値の許容範囲を導出する許容範囲導出部と、各駆動輪の中に、過回転状態にあるスリップ輪があるかを判定するスリップ輪判定部と、スリップ輪判定部によって、過回転状態にあるスリップ輪があると判定されると、スリップ輪の駆動モータのトルク値を、判定前のトルク値よりも小さいトルク値に設定するスリップ輪トルク値設定部と、スリップ輪におけるトルク値の減少分を、スリップ輪の前または後ろに配される駆動輪である同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値に加算して加算トルク値を算出する加算トルク値算出部と、加算トルク値算出部によって算出された加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータにおけるトルク値の許容範囲内にあるかを判定する許容判定部と、許容判定部によって、加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータにおけるトルク値の許容範囲内にあると判定された場合には、加算トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として設定し、加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値の許容範囲内にはないと判定された場合には、許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として設定する同側非スリップ輪トルク値設定部と、同側非スリップ輪の駆動モータのトルク値として更新トルク値が設定された場合に、スリップ輪と左右対をなす駆動輪、および、同側非スリップ輪と左右対をなす駆動輪のいずれか一方または双方の駆動モータのトルク値を設定する非スリップ側トルク値設定部と、を備え、非スリップ側トルク値設定部は、予め設定された第１条件を満たしているかを判定し、第１条件を満たすと判定した場合には、現在の駆動モータのトルク値から、加算トルク値と更新トルク値との差分を減算したトルク値を設定し、第１条件と排他的な条件として予め設定された第２条件を満たしている場合には、現在の駆動モータのトルク値に、加算トルク値と更新トルク値との差分を付加したトルク値を設定することを特徴とする。
【０００９】
第１条件には、所定の車速以上であることが含まれており、第２条件には、所定の車速未満であることが含まれていてもよい。
【００１０】
非スリップ側トルク値設定部は、車速が第１閾値以上である場合に第１条件を満たしていると判定して、現在の駆動モータのトルク値から、加算トルク値と更新トルク値との差分を減算したトルク値を設定し、車速が第１閾値よりも低い値である第２閾値未満である場合に第２条件を満たしていると判定して、現在の駆動モータのトルク値に、加算トルク値と更新トルク値との差分を付加したトルク値を設定してもよい。
【００１１】
非スリップ側トルク値設定部は、車速が第１閾値未満であり、かつ、第２閾値以上である場合に、車速に応じてトルク値を設定してもよい。
【００１２】
第１条件には、路面抵抗値が所定値未満であることが含まれており、第２条件には、路面抵抗値が所定値以上であることが含まれていてもよい。
【００１３】
少なくともトルク値の設定条件を異にする第１走行モードおよび第２走行モードを含む複数の走行モードの中からいずれかの走行モードを設定する走行モード設定部を備え、非スリップ側トルク値設定部は、走行モード設定部によって第１走行モードに設定されている場合に、第１条件を満たすと判定し、走行モード設定部によって第２走行モードに設定されている場合に、第２条件を満たすと判定してもよい。
【００１４】
走行モード設定部は、運転者の操作に応じて走行モードを設定してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、運転状況に応じたスリップ復帰処理を遂行することで、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電気自動車の構成を示す図である。
【図２】駆動制御装置によるスリップ復帰処理を説明するための第１の図である。
【図３】駆動制御装置によるスリップ復帰処理を説明するための第２の図である。
【図４】減算設定処理および加算設定処理の遂行条件を説明するための説明図である。
【図５】トルク制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】非スリップ側トルク設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】変形例における電気自動車の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
図１は、電気自動車１００（車両）の構成を示す図である。図１に示すように、電気自動車１００は、右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６および左後輪１０８が、それぞれギヤボックス１１２、１１４、１１６、１１８内のギヤを介して駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６に接続される。駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６は、インバータ１２８、１３０、１３２、１３４をそれぞれ介してバッテリ１３６に接続され、バッテリ１３６から供給される電力により回転し、また、発電されることで得られる電力をバッテリ１３６に送出する。電気自動車１００は、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６をそれぞれ独立して駆動（回転）させることで、右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６および左後輪１０８がそれぞれ独立して駆動する。
【００１９】
バッテリ１３６は、バッテリコントローラ１３８に接続され、バッテリコントローラ１３８により制御される。バッテリコントローラ１３８は、駆動制御装置１４０と接続され、バッテリ１３６の充放電電流量、温度等を監視するとともに、充放電電流量に基づいてバッテリ１３６の残容量を算出し、これらバッテリ１３６に関するデータを必要に応じて駆動制御装置１４０に出力する。
【００２０】
駆動制御装置１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を含むマイクロコンピュータでなり、各部を統括制御する。駆動制御装置１４０は、車輪回転数センサ１４２、１４４、１４６、１４８、アクセルペダルセンサ１５０、ハンドルセンサ１５２、シフトセンサ１５４、加速度センサ１５６、ヨーレートセンサ１５８それぞれに接続され、各センサ（１４２〜１５８）で検出された値を示す信号が入力される。また、駆動制御装置１４０は、インバータ１２８、１３０、１３２、１３４と接続されており、詳しくは後述するように、各センサ（１４２〜１５８）から入力される信号に基づいて、インバータ１２８、１３０、１３２、１３４を介して駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の駆動を制御する。
【００２１】
車輪回転数センサ１４２、１４４、１４６、１４８は、例えばレゾルバでなり、右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６および左後輪１０８の回転数をそれぞれ検出し、回転数を示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２２】
アクセルペダルセンサ１５０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、踏み込み量を示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２３】
ハンドルセンサ１５２は、ハンドルの回転角度を検出し、回転角度を示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２４】
シフトセンサ１５４は、シフトレバーにより入れられたシフト位置（ニュートラル、ドライブ、バック等）を検出し、シフト位置を示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２５】
加速度センサ１５６は、電気自動車１００の加速度を検出し、加速度を示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２６】
ヨーレートセンサ１５８は、電気自動車１００のヨーレートを検出し、ヨーレートを示す信号を駆動制御装置１４０に出力する。
【００２７】
駆動制御装置１４０は、車輪回転数センサ１４２、１４４、１４６、１４８、アクセルペダルセンサ１５０、ハンドルセンサ１５２から信号を所定間隔毎にそれぞれ取得する。シフトレバーがドライブのシフト位置にされたことをシフトセンサ１５４が検出し、そのシフト位置を示す信号が駆動制御装置１４０に入力されると、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の駆動制御処理を実行する。
【００２８】
駆動制御装置１４０は、ドライブのシフト位置を示す信号が入力されると、ＲＯＭに格納された駆動制御処理プログラムをＲＡＭに展開して駆動制御処理を実行し、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を駆動制御する。駆動制御装置１４０は、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の駆動制御を行う場合、トルク制御部２００、抵抗値導出部２０２、許容範囲導出部２０４、スリップ輪判定部２０６、スリップ輪トルク値判定部２０８、加算トルク値算出部２１０、許容判定部２１２、同側非スリップ輪トルク値設定部２１４、非スリップ側トルク値設定部２１６として機能する。
【００２９】
トルク制御部２００は、右前輪１０２と左前輪１０４の回転数の平均値を算出する。そして、トルク制御部２００は、算出した平均値に基づいて電気自動車１００の車速を算出する。前輪（右前輪１０２と左前輪１０４）は、後輪（右後輪１０６と左後輪１０８）よりも比較的スリップし難いため、前輪の回転数の平均値から車速を算出することで、車速の精度が高められる。また、トルク制御部２００は、右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６、左後輪１０８の駆動輪の回転数のうち、２番目、または、３番目に大きい回転数に基づいて、車速を算出してもよい。さらに、トルク制御部２００は、後述するスリップ輪判定部２０６がスリップ輪と判定した駆動輪以外の駆動輪の回転数に基づいて、車速を算出してもよい。
【００３０】
トルク制御部２００は、アクセルペダルの踏み込み量および車速から、予めＲＯＭに格納された出力回転数マップに基づいて駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６が出力すべき要求パワー、ならびに駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標回転数を決定する。そして、トルク制御部２００は、決定した要求パワーおよび駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標回転数から、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６が出力すべきトルク値である目標トルク値を算出する。
【００３１】
そして、トルク制御部２００は、算出した目標トルク値で駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を駆動するようにインバータ１２８、１３０、１３２、１３４を制御する。これにより、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６は、インバータ１２８、１３０、１３２、１３４を介して目標トルク値で駆動する。
【００３２】
抵抗値導出部２０２は、電気自動車１００の走行中に入力される入力情報から、路面抵抗値である路面摩擦係数（μ推定値）を導出する。μ推定値の推定方法については、様々な既存の文献、例えば、同出願人の特開２００８−１６８８７７号公報等により開示されている。
【００３３】
このμ推定値の推定方法について簡単に説明すると、電気自動車１００の並進運動に関する運動方程式、電気自動車１００の回転運動に関する運動方程式に基づく、駆動輪の等価コーナリングパワーなどを未知のパラメータとする適応制御によって、パラメータの値が導出される。そして、駆動輪のヨーレートの変化により推定されるパラメータと、ハンドルの回転角度により推定されるパラメータに基づいて、駆動輪の前輪（右前輪１０２、左前輪１０４）側のコーナリングパワーと、駆動輪の後輪（右後輪１０６、左後輪１０８）側のコーナリングパワーをそれぞれ推定する。そして、推定されたコーナリングパワーと、路面摩擦係数が高い路面における等価コーナリングパワーである基準等価コーナリングパワーとの比によって、μ推定値を導出する。
【００３４】
許容範囲導出部２０４は、抵抗値導出部２０２によって導出されたμ推定値に基づき、各駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値の許容範囲を導出する。具体的には、許容範囲導出部２０４は、駆動輪から路面に作用する荷重から路面の垂直抗力を導出し、μ推定値と垂直抗力によって、路面で発生する摩擦力の最大値を導出する。そして、許容範囲導出部２０４は、摩擦力の最大値と駆動輪の外径などに基づいて、目標トルク値の許容範囲を導出する。通常時（いずれの駆動輪においてもスリップが発生していないとき）、トルク制御部２００は、導出された目標トルク値の許容範囲を超えないように、目標トルク値を補正することでスリップの発生を抑制している。
【００３５】
このような目標トルク値の補正を行っていても、スリップを完全に回避することはできない。例えば、４つの駆動輪のうちのいずれかが、凍結した路面などの摩擦係数の低い路面に乗ってしまったとする。このとき、摩擦係数の低い路面に乗った駆動輪の回転数を用いて車速を導出していなかった場合、摩擦係数の低い路面の影響がμ推定値に反映されず、路面摩擦係数が高い値と判定される。すると、許容範囲導出部２０４によって導出される目標トルク値の許容範囲が実際よりも大きい値となって、スリップが発生する可能性がある。
【００３６】
右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６、左後輪１０８の駆動輪のいずれかがスリップすると、駆動制御装置１４０は、スリップしている駆動輪に伝達するトルクを下げ回転数を低減させて、スリップ状態からの早期復帰を図る（スリップ復帰処理）。このとき、駆動制御装置１４０は、スリップしていない駆動輪に連結された駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値を補正することで、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減を可能とする。
【００３７】
図２は、駆動制御装置１４０によるスリップ復帰処理を説明するための第１の図であり、図３は、駆動制御装置１４０によるスリップ復帰処理を説明するための第２の図である。図２、３中、白抜き矢印および黒塗り矢印は、駆動輪が路面に対し、路面の面方向に作用する力を示す。図２（ａ）に示すように、電気自動車１００が左に旋回しながら走行し、トルク制御部２００が、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を目標トルク値で駆動させている。
【００３８】
図２（ｂ）に示すように、凍結した路面など、摩擦係数の低い路面（低摩擦路面Ｗ）上に、例えば、左後輪１０８が乗ってスリップしたとする。
【００３９】
スリップ輪判定部２０６は、各駆動輪の中に、過回転状態にあるスリップ輪があるか否かを判定する。スリップした駆動輪は空転により回転数が急激に上昇することから、スリップ輪判定部２０６は、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の回転数を用いて、右前輪１０２、左前輪１０４、右後輪１０６、左後輪１０８のいずれかの駆動輪において、スリップしているか否かを検出する。ここでは、左後輪１０８がスリップしているスリップ輪として検出される。
【００４０】
スリップ輪トルク値判定部２０８は、スリップ輪判定部２０６によって、過回転状態にあるスリップ輪があると判定されると、スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値を、判定前の目標トルク値よりも小さい値に設定する。ここでは、左後輪１０８の駆動モータ１２６の目標トルク値が、判定前の目標トルク値よりも小さい値に補正される。すると、図２（ｂ）に示すように、左後輪１０８が路面に対し、路面の面方向に作用する力は小さくなり、左後輪１０８のスリップ状態からの復帰が早められる。
【００４１】
加算トルク値算出部２１０は、スリップ輪における目標トルク値の減少分を、スリップ輪の同側の前または後ろに配される駆動輪である同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値に加算して加算トルク値を算出する。ここでは、図２（ｃ）に示すように、同側非スリップ輪として左前輪１０４が選択され、左前輪１０４の駆動モータ１２２の目標トルク値に、左後輪１０８の目標トルク値の減少分が加算されて（図２（ｃ）中、黒塗り矢印で示す）、加算トルク値が算出される。
【００４２】
許容判定部２１２は、加算トルク値算出部２１０によって算出された加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６における目標トルク値の許容範囲内にあるか否かを判定する。ここでは、左前輪１０４について、加算トルク値が、許容範囲導出部２０４が導出した目標トルク値の許容範囲内にあるか否かが判定される。
【００４３】
図２（ｃ）に一点鎖線で示す摩擦円は、許容範囲導出部２０４が導出した目標トルク値の許容範囲を示す。路面から駆動輪に対して作用する摩擦力は、駆動輪から路面に作用する荷重の向きによって、駆動輪を中心とする路面の面方向のいずれの向きにもなり得るため、それぞれの向きにおける目標トルク値の許容範囲が摩擦円で示される。ここでは、理解を容易とするため、駆動輪から路面に対して路面の面方向に作用する荷重のうち、電気自動車１００の左右方向の荷重は考慮せず、電気自動車１００の後ろ方向にのみ荷重が作用しているものとする。
【００４４】
同側非スリップ輪トルク値設定部２１４は、許容判定部２１２によって、加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６におけるトルク値の許容範囲内にあると判定された場合には、加算トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として設定する。
【００４５】
図２（ｃ）では、左前輪１０４について、加算トルク値が目標トルク値の許容範囲内（摩擦円の範囲内）にあった場合の例を示す。このような場合、同側非スリップ輪トルク値設定部２１４は、加算トルク値をそのまま左前輪１０４の駆動モータ１２２の目標トルク値として設定する。
【００４６】
一方、図２（ｄ）に示す例では、図２（ｃ）よりも、左前輪１０４の駆動モータ１２２の目標トルク値の許容範囲（図２（ｄ）中、一点鎖線で示す摩擦円）が小さく、左前輪１０４について、加算トルク値が目標トルク値の許容範囲外（摩擦円の範囲外）となっている。
【００４７】
同側非スリップ輪トルク値設定部２１４は、加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値の許容範囲内にはないと判定された場合には、許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として設定する。
【００４８】
ここでは、図３（ａ）に示すように、左前輪１０４の駆動モータ１２２の目標トルク値として、許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値が設定される。
【００４９】
非スリップ側トルク値設定部２１６は、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として更新トルク値が設定された場合に、非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値を設定する。ここで、非スリップ側駆動輪は、スリップ輪と左右対をなす駆動輪、および、同側非スリップ輪と左右対をなす駆動輪を示す。
【００５０】
図３に示す例では、非スリップ側トルク値設定部２１６は、非スリップ側駆動輪（右前輪１０２、および、右後輪１０６）のいずれか一方を対象とする。そして、非スリップ側トルク値設定部２１６は、対象の駆動モータ１２０、１２４の目標トルク値に、左前輪１０４の駆動モータ１２２の加算トルク値と更新トルク値との差分であるトルク差分値を加算または減算する。
【００５１】
図３（ａ）に示す例では、右前輪１０２の駆動モータ１２０の目標トルク値からトルク差分値が減算され、図３（ｂ）に示す例では、右前輪１０２の駆動モータ１２０の目標トルク値にトルク差分値が加算される。また、図３（ｃ）に示す例では、右後輪１０６の駆動モータ１２４の目標トルク値からトルク差分値が減算され、図３（ｄ）に示す例では、右後輪１０６の駆動モータ１２４の目標トルク値にトルク差分値が加算される。
【００５２】
図３（ａ）、（ｃ）に示すように、右前輪１０２の駆動モータ１２０の現在の目標トルク値や、右後輪１０６の駆動モータ１２４の現在の目標トルク値から、トルク差分値を減算すると（以下、減算設定処理と称す）、左右の駆動輪のトルクのバランスが取れる。そのため、電気自動車１００に新たなヨーモーメントが作用しなくなり、操安性が向上する。しかし、この場合には、４つの駆動輪全体としてのトルクは低下し、例えば、加速時には、加速性が低下してしまうなど、運転者に違和感を生じさせてしまう。
【００５３】
一方、図３（ｂ）、（ｄ）に示すように、右前輪１０２の駆動モータ１２０の現在の目標トルク値や、右後輪１０６の駆動モータ１２４の現在の目標トルク値に、トルク差分値を加算すると（以下、加算設定処理と称す）、電気自動車１００に新たなヨーモーメントが作用してしまう。そのため、発生したヨーモーメントを操舵によって打ち消す必要があるが、例えば、高速で走行しているときなどには、操舵による走行制御が容易ではなく、操安性が低下してしまう。
【００５４】
そこで、非スリップ側トルク値設定部２１６は、予め設定された遂行条件に従って、減算設定処理または加算設定処理を選択して遂行する。
【００５５】
図４は、減算設定処理および加算設定処理の遂行条件を説明するための説明図であり、図４（ａ）には、μ推定値が所定閾値（例えば０．５）未満である低摩擦状態における遂行条件を示し、図４（ｂ）には、μ推定値が所定閾値以上である高摩擦状態における遂行条件を示す。
【００５６】
電気自動車１００は、加速性などを優先するスポーツモード（第１走行モード）と、操安性を優先するノーマルモード（第２走行モード）の２つの走行モードに加え、両走行モードの特性を任意の選択比率で統合した遷移モードが設定可能となっている。図４において、凡例ａは、スポーツモードの選択比率を示し、凡例ｂは、ノーマルモードの選択比率を示す。
【００５７】
また、非スリップ側トルク値設定部２１６は、μ推定値に応じ、μ推定値が所定閾値未満である低摩擦状態と、μ推定値が所定閾値以上である高摩擦状態の２つの状態に分けて、状態ごとに異なる閾値を用いて走行モードを設定する。
【００５８】
低摩擦状態において、車速が第１閾値（図４（ａ）におけるＶ１）以上である場合、ノーマルモードの選択比率が１００％、スポーツモードの選択比率が０％となる。すなわち、走行モードがノーマルモードに設定される。また、車速が第１閾値よりも低い値である第２閾値（図４（ａ）におけるＶ２）未満である場合、ノーマルモードの選択比率が０％、スポーツモードの選択比率が１００％となる。すなわち、走行モードがスポーツモードに設定される。
【００５９】
非スリップ側トルク値設定部２１６は、予め設定された第１条件を満たしているかを判定し、第１条件を満たすと判定した場合には、減算設定処理を行う。また、非スリップ側トルク値設定部２１６は、第１条件と排他的な条件として予め設定された第２条件を満たしている場合には、加算設定処理を行う。
【００６０】
具体的には、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速が第１閾値以上（Ｖ１以上）である場合、すなわち、ノーマルモードである場合に第１条件を満たしていると判定して、減算設定処理を行う。また、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速が第２閾値未満（Ｖ２未満）である場合、すなわち、スポーツモードである場合に第２条件を満たしていると判定して、加算設定処理を行う。
【００６１】
すなわち、第１条件には、電気自動車１００の車速が、所定の車速以上であることが含まれており、第２条件には、電気自動車１００の車速が、所定の車速未満であることが含まれている。
【００６２】
このように、予め設定された遂行条件に従って、減算設定処理または加算設定処理を選択して遂行することで、運転状況に応じたスリップ復帰処理がなされ、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減とを実現することが可能となる。
【００６３】
また、所定の車速以上のときに、減算設定処理を行い、所定の車速未満のときに、加算設定処理を行う構成により、車速が高く操安性が重視されるときには、新たなヨーモーメントの発生を抑え、車速が低く加速性などが重視されるときには、駆動輪全体としてのトルク低下を抑えることが可能となる。
【００６４】
また、第２閾値を第１閾値と同じ値ではなく、第１閾値よりも低い値とすることで、ノーマルモードとスポーツモードの間に、遷移区間を設け、ノーマルモードとスポーツモードのいずれとも完全には同じでない制御を行うなど、制御処理の自由度を高めることができる。
【００６５】
ここでは、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速が第１閾値未満（Ｖ１未満）であり、かつ、第２閾値以上（Ｖ２以上）である場合（遷移モードである場合）、車速に応じて目標トルク値を設定する。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、第２閾値から第１閾値までの車速に対し、凡例ａに示すスポーツモードの選択比率は比例的に減少し、凡例ｂに示すノーマルモードの選択比率は比例的に増加する。具体的に、ノーマルモードの選択比率Ｎは、現在の車速を車速Ｖとすると、（Ｖ−Ｖ２）／（Ｖ１−Ｖ２）で算出される。また、スポーツモードの選択比率Ｓは、１−Ｎで算出される。
【００６７】
非スリップ側トルク値設定部２１６は、ノーマルモードの選択比率が１００％であるときの減算設定処理によって算出される目標トルク値に、車速に応じたノーマルモードの選択比率Ｎを乗算する。また、非スリップ側トルク値設定部２１６は、スポーツモードの選択比率が１００％であるときの加算設定処理によって算出される目標トルク値に、車速に応じたスポーツモードの選択比率Ｓを乗算する。そして、両乗算結果の合計を、新たな目標トルク値として設定する（比率設定処理）。
【００６８】
このように、遷移モードにおいて、車速に応じて目標トルク値を設定することで、第２閾値と第１閾値の間の車速であっても、運転状況により適切に対応したスリップ復帰処理が遂行可能となる。
【００６９】
また、図４（ｂ）に示すように、μ推定値が所定閾値以上である高摩擦状態においては、第１閾値（Ｖ３）が、低摩擦状態の第１閾値（Ｖ１）よりも低く設定され、第２閾値（Ｖ４）が、低摩擦状態のときの第２閾値（Ｖ２）よりも低く設定される。
【００７０】
高摩擦状態の場合、路面が滑りにくいため、より高い車速でもスポーツモードが選択される（選択比率が高くなる）ように、第１閾値および第２閾値が設定されている。このように、μ推定値に応じて、第１閾値および第２閾値を選択的に用いることで、運転状況により適切に対応したスリップ復帰処理が遂行可能となる。
【００７１】
図５は、トルク制御処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、スリップ輪判定部２０６は、各駆動輪の中に、過回転状態にあるスリップ輪があるか否かを判定する（Ｓ３００）。スリップ輪がない場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、トルク制御部２００は、通常のトルク制御処理を遂行する（Ｓ３０２）。そして、スリップ判定処理ステップＳ３００に処理を戻す。
【００７２】
スリップ輪があると判定されると（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、許容範囲導出部２０４は、抵抗値導出部２０２によって導出されたμ推定値を取得し（Ｓ３０４）、取得したμ推定値に基づき、各駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値の許容範囲を導出する（Ｓ３０６）。
【００７３】
スリップ輪トルク値判定部２０８は、スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値を、判定前の目標トルク値よりも小さい値に設定する（Ｓ３０８）。加算トルク値算出部２１０は、スリップ輪における目標トルク値の減少分を、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値に加算して加算トルク値を算出する（Ｓ３１０）。
【００７４】
許容判定部２１２は、加算トルク値算出部２１０によって算出された加算トルク値が、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６における目標トルク値の許容範囲（摩擦円）内にあるか否かを判定する（Ｓ３１２）。許容範囲内である場合（Ｓ３１２におけるＹＥＳ）、同側非スリップ輪トルク値設定部２１４は、加算トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として設定する（Ｓ３１４）。トルク制御部２００は、設定された目標トルク値に基づいて、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を駆動する（Ｓ３１６）。
【００７５】
加算トルク値が目標トルク値の許容範囲内にない場合（Ｓ３１２におけるＮＯ）、同側非スリップ輪トルク値設定部２１４は、許容範囲内に収まる範囲でトルク値を増加させた更新トルク値を、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として設定する（Ｓ３１８）。
【００７６】
続いて、非スリップ側トルク値設定部２１６は、同側非スリップ輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値として更新トルク値が設定された場合に、非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値を設定する（Ｓ３２０）。非スリップ側トルク設定処理ステップＳ３２０の処理フローについては後述する。
【００７７】
トルク制御部２００は、設定された目標トルク値に基づいて、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を駆動する（Ｓ３２２）。
【００７８】
図６は、非スリップ側トルク設定処理ステップＳ３２０の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、非スリップ側トルク値設定部２１６は、μ推定値が所定閾値（例えば０．５）未満であるか否かを判定する（Ｓ３５０）。非スリップ側トルク値設定部２１６は、μ推定値が所定閾値未満である場合（Ｓ３５０におけるＹＥＳ）、路面が低摩擦状態と判定し（Ｓ３５２）、μ推定値が所定閾値以上である場合（Ｓ３５０におけるＮＯ）、路面が高摩擦状態と判定する（Ｓ３５４）。
【００７９】
そして、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速が、判定した摩擦状態における第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３５６）。車速が第１閾値以上である場合（Ｓ３５６におけるＹＥＳ）、非スリップ側トルク値設定部２１６は、走行モードとしてノーマルモードを選択する（Ｓ３５８）。続いて、非スリップ側トルク値設定部２１６は、減算設定処理を行う（Ｓ３６０）。具体的には、加算トルク値算出ステップＳ３１０で算出した加算トルク値と、更新トルク値設定ステップＳ３１８で設定した更新トルク値との差分であるトルク差分値を、非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値から減算する。そして、当該非スリップ側トルク設定処理を終了する。
【００８０】
また、車速が第１閾値未満である場合（Ｓ３５６におけるＮＯ）、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速が、選択した摩擦モードにおける第２閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ３６２）。車速が第２閾値未満である場合（Ｓ３６２におけるＹＥＳ）、非スリップ側トルク値設定部２１６は、走行モードとしてスポーツモードを選択し（Ｓ３６４）、加算設定処理を行う（Ｓ３６６）。具体的には、非スリップ側トルク値設定部２１６は、加算トルク値算出ステップＳ３１０で算出した加算トルク値と、更新トルク値設定ステップＳ３１８で設定した更新トルク値との差分であるトルク差分値を、非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の目標トルク値に加算する。そして、当該非スリップ側トルク設定処理を終了する。
【００８１】
また、車速が第２閾値以上である場合（Ｓ３６２におけるＮＯ）、非スリップ側トルク値設定部２１６は、車速に応じて、スポーツモードの選択比率Ｓとノーマルモードの選択比率Ｎを導出し（Ｓ３６８）、上述した比率設定処理を行う（Ｓ３７０）。そして、当該非スリップ側トルク設定処理を終了する。
【００８２】
上述したように、駆動制御装置１４０は、運転状況に応じたスリップ復帰処理を遂行することで、操安性の向上と運転者に与える違和感の低減とを実現することが可能となる。
【００８３】
（変形例）
図７は、変形例における電気自動車４００の構成を示す図である。変形例の電気自動車４００は、上述した実施形態と、操作部４６０、および、駆動制御装置４４０のみが異なる。上述した実施形態と同じ構成については説明を省略し、構成が異なる操作部４６０、および、駆動制御装置４４０についてのみ説明する。
【００８４】
操作部４６０は、走行モードを設定するための運転者の操作入力を受け付け、駆動制御装置４４０に出力する。
【００８５】
駆動制御装置４４０は、上記の各センサ（１４２〜１５８）に加え、操作部４６０にも接続され、操作部４６０で検出された値を示す信号が入力される。
【００８６】
また、駆動制御装置４４０は、駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６の駆動制御を行う場合、トルク制御部２００、抵抗値導出部２０２、許容範囲導出部２０４、スリップ輪判定部２０６、スリップ輪トルク値判定部２０８、加算トルク値算出部２１０、許容判定部２１２、同側非スリップ輪トルク値設定部２１４、非スリップ側トルク値設定部４１６、走行モード設定部４１８として機能する。これらの機能部は、上述した実施形態と、非スリップ側トルク値設定部４１６、および、走行モード設定部４１８のみが異なるため、非スリップ側トルク値設定部４１６、および、走行モード設定部４１８について説明する。
【００８７】
走行モード設定部４１８は、操作部４６０に対する運転者の操作に応じて、ノーマルモードおよびスポーツモードを含む複数の走行モードの中からいずれかの走行モードを設定する。
【００８８】
非スリップ側トルク値設定部４１６は、走行モード設定部４１８によってノーマルモードに設定されている場合に、第１条件を満たすと判定し、走行モード設定部４１８によってスポーツモードに設定されている場合に、第２条件を満たすと判定する。
【００８９】
そして、非スリップ側トルク値設定部４１６は、第１条件を満たしている場合には、減算設定処理を行う。また、非スリップ側トルク値設定部４１６は、第２条件を満たしている場合には、加算設定処理を行う。
【００９０】
このように、走行モードに応じて、減算設定処理や加算設定処理を行うことで、車速に限らずに、種々の条件に基づいて、目標トルク値の補正が可能となる。また、操作部４６０による運転者の操作に応じて、走行モードを設定することから、走行モードの設定に運転者の意図が反映され、運転状況に応じ、かつ、運転者の意図に沿ってスリップ復帰処理が遂行可能となる。
【００９１】
上述した実施形態では、２つの閾値を用いて、車速が第１閾値以上のときにノーマルモードとし、車速が第１閾値より小さい第２閾値未満のときにスポーツモードとする場合について説明したが、例えば、１つの閾値を用いて、車速が第３閾値以上のときにノーマルモードとし、車速が第３閾値未満のときにスポーツモードとしてもよい。
【００９２】
また、上述した実施形態では、第１条件には、車速が、所定の車速以上であることが含まれており、第２条件には、車速が、所定の車速未満であることが含まれている場合について説明した。しかし、第１条件には、μ推定値が所定値未満であることが含まれており、第２条件には、μ推定値が所定値以上であることが含まれていてもよい。第１条件を満たしている場合には減算設定処理が遂行され、第２条件を満たしている場合には、加算設定処理が遂行される。この場合、μ推定値が低く操安性が重視されるときには、新たなヨーモーメントの発生を抑え、μ推定値が高く加速性などが重視されるときには、駆動輪全体としてのトルク低下を抑えることが可能となる。
【００９３】
また、第１条件および第２条件に含まれるパラメータは、車速やμ推定値に限らず、例えばアクセル開度であってもよいし、カーナビゲーションシステムなどから取得した電気自動車１００の位置情報ついて、第１条件および第２条件が設定されてもよい。さらに、自車両の前方に位置する車両や信号機等の特定物を検出し、衝突回避制御や車間距離制御を遂行する車外環境認識装置から取得した車外環境の情報について、第１条件および第２条件が設定されてもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、２つの非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６のうちのいずれか一方の目標トルク値に対し、トルク差分値を、加算または減算する場合について説明した。しかし、２つの非スリップ側駆動輪の駆動モータ１２０、１２２、１２４、１２６にトルク差分値を配分し、それぞれの目標トルク値に対し、配分された値を加算または減算してもよい。
【００９５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、駆動モータのトルクを制御する車両の駆動制御装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１００、４００  電気自動車（車両）
１０２  右前輪（駆動輪）
１０４  左前輪（駆動輪）
１０６  右後輪（駆動輪）
１０８  左後輪（駆動輪）
１２０、１２２、１２４、１２６  駆動モータ
１４０、４４０  駆動制御装置
２００  トルク制御部
２０２  抵抗値導出部
２０４  許容範囲導出部
２０６  スリップ輪判定部
２０８  スリップ輪トルク値判定部
２１０  加算トルク値算出部
２１２  許容判定部
２１４  同側非スリップ輪トルク値設定部
２１６、４１６  非スリップ側トルク値設定部
４１８  走行モード設定部
【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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