(57)【要約】【課題】スリップ率の大きい路面であっても車両を常に安定して走行させることができる車両のトラクション制御装置を提供する。【解決手段】仮想車速切替手段により第１の仮想車速と第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、電動モータの回転数を車両の走行が安定する閾値まで減速させ、電動モータの回転数が閾値を下回ったときに電動モータの前記減速を停止して切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御する。
2015151193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車速センサと、前記車両の目標駆動トルクと前記被駆動輪の車輪速とドライバのアクセル操作量信号から路面状態を判定して車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、前記目標制限速度生成手段で生成した目標制限速度を、前記駆動輪の速度検出できない速度領域において路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号に基づくアクセルオン時間と前記被駆動輪の車輪速とに基づいて算出した前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応した仮想加速度に基づいて、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出する仮想車速演算手段と、
前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とを、前記判定した路面状態に基づいて前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速選択手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御する、
ことを特徴とする車両のトラクション制御装置。
【請求項２】
前記バッテリの状態に基づいて、前記電動モータを前記閾値まで減速させる減速手段を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項３】
前記選択された減速手段は、前記電動モータに回生トルクを出力させることにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項４】
前記電動モータは三相交流電動機により構成され、
前記選択された減速手段は、前記三相交流電動機の電機子巻線を三相短絡することにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項５】
前記被駆動輪を制動する制動手段を備え、
前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させるときに、前記制動手段により前記被駆動輪に制動力を加え、
前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに、前記制動手段による前記制動力を解除する、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の車両のトラクション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駆動輪のスリップを抑制するようにした車両のトラクション制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両が発進若しくは加速を行う際に、駆動源である内燃機関（以下、エンジンと称する）若しくは電動機（以下、電動モータと称する）からタイヤに伝達される強い駆動力は、時として走行路面の摩擦係数との関係からタイヤの空転（ホイールスピン）を引き起こす可能性がある。タイヤの空転は駆動力を無駄に消費するのみならず、車両の走行を不安定な状態にすることが多く、安全面でも大きな問題となる。【０００３】
一般に、車両のトラクション制御は、車両速度と各タイヤの回転速度等から空転を把握し、エンジン若しくは電動モータからの駆動力を低減するように調節して空転状態を解消する。これにより、特に降雪などで摩擦係数が低下している路面に於いて、ドライバーの能力とは独立に自動車の安定性を高めることができる。しかし、従来のエンジンを駆動源とする車両、又はエンジンと電動モータを駆動源とするハイブリッド車両では、運転者がアクセルペダルの踏み込みを細かく調節して空転を防止する必要があった。【０００４】
一方、電気自動車に搭載されている電動モータのトルク応答は、エンジンの１０倍以上であり、ソフトウェアだけで通常のエンジン自動車よりも高性能なトラクション制御が実現できる可能性がある。【０００５】
特許文献１に開示された従来の電気自動車のトラクション制御装置は、駆動輪のスリップを、エンコーダ式の車輪速センサで検出した駆動輪の回転数が閾値を超えたか否かを判定して駆動トルクを抑制するようにしている。しかしながら、この従来の装置の場合、エンコーダ式の車輪側センサが検出できない低車速の領域では、駆動輪のスリップを判定できず、発進時の初期スリップを抑制できない。【０００６】
そこで、出願人が先に出願した特許文献２によるトラクション制御装置では、エンコーダ式の車輪速センサが検出できない低車速の領域で、被駆動輪の仮想速度を生成し、生成した仮想速度を用いて目標スリップ率に対する出力トルクの制御を行うようにしている。即ち、アクセルオン時間、駆動輪と被駆動輪ともいうが、以下の説明では被駆動輪と称する）の回転数から路面の滑りやすさを判定し、その判定した路面の滑りやすさに応じて被駆動輪の仮想速度を切り替えるものである。前述の仮想速度は、路面が滑りやすいほど低い数値になるように演算される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１８２１１９号公報
【特許文献２】国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１３／０７９５３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２による装置の場合、生成した仮想速度を路面状態に応じて切り替える際、スリップ率が大きい状態で切り替わると、路面摩擦係数μが低い状態でトラクション制御が行われるため、スリップが十分抑制できない。例えば、低い路面摩擦係数μを有する登坂路のような路面では、スリップ率が大きい状態で仮想速度を切り替えた際に車両が登坂路上で坂下方向へずり落ちる危険性を考慮しなければならない。【０００９】
この発明は、従来の車両のトラクション制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、スリップ率の大きい路面であっても車両を常に安定して走行させることができる車両のトラクション制御装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明による車両のトラクション制御装置は、
バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車速センサと、前記車両の目標駆動トルクと前記被駆動輪の車輪速とドライバのアクセル操作量信号から路面状態を判定して車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、前記目標制限速度生成手段で生成した目標制限速度を、前記駆動輪の速度検出できない速度領域において路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号に基づくアクセルオン時間と前記被駆動輪の車輪速とに基づいて算出した前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応した仮想加速度に基づいて、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出する仮想車速演算手段と、
前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とを、前記判定した路面状態に基づいて前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速切替手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による車両のトラクション制御装置によれば、スリップ率の大きい路面であっても車両を常に安定して走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置を搭載した電気自動車を示す構成図である。
【図２】図１に示す電気自動車の車輪速センサが出力する回転数の波形を示す波形図である。
【図３】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、電子制御装置を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、駆動輪のスリップ率に対する路面と駆動輪の摩擦係数の特性を示す特性図である。
【図５】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、目標制限速度生成手段を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、制御モード切替手段の動作を示すフローチャートである。
【図７Ａ】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を示す説明図である。
【図７Ｂ】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、制御モードに対する仮想加速度を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、減速制御判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】従来の装置の動作を説明する説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置を搭載した電気自動車を示す構成図である。図１に於いて、電気自動車１は、被駆動輪である左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲ、駆動輪である左後輪２ＲＬ及び右後輪２ＲＲ、左後輪２ＲＬと右後輪２ＲＲを駆動する駆動トルクを出力する電動モータ３、左前輪２ＦＬと右前輪２ＦＲを制動する油圧ブレーキ７ＦＬ、７ＦＲ、及び電動モータ３に電力を供給するインバータ４、及び電動モータ３及びインバータ４の運転を総合的に制御することにより、左駆動輪２ＲＬ及び右駆動輪２ＲＲの駆動トルクを制御する電子制御装置５を備えている。尚、電気自動車１は、図１に示すような後輪側に駆動トルクを出力する後輪駆動車（ＦＲ車）だけではなく、前輪側に駆動トルクを出力する前輪駆動車（ＦＦ車）であってもよい。
【００１４】
電動モータ３は、交流モータであり、インバータ４から出力される交流電力によって駆動される。電動モータ３から出力された駆動トルクは、ドライブシャフト３０及びディファレンシャルギヤ４０を介して左駆動輪２ＲＬ、及び右駆動輪２ＲＲに伝達され、電動自動車１を駆動する。インバータ４は、図示していない高圧バッテリに蓄えられた直流電力を交流電力に変換して、電動モータ３に供給する。  
【００１５】
電子制御装置５は、図示していないドライバーのアクセル操作によって決定される目標駆動トルク、及び電気自動車１の運転状態に基づいて、インバータ４への目標電圧を生成する。又、電子制御装置５は、被駆動輪である左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲの速度、駆動輪である左後輪２ＲＬ及び右後輪２ＲＲの速度、図示していないドライバーのブレーキ操作量等の電気自動車１の運転状態に基づいて、被駆動輪ブレーキ７ＦＬ、７ＦＲの油圧指令を生成する。更に、電子制御装置５は、図示は省略するが、その内部に演算を行うマイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムを記憶するＲＯＭ、演算結果等の各種データを記憶するＲＡＭを備えている。
【００１６】
又、電子制御装置５には、駆動輪である左後輪２ＲＬ及び右後輪２ＲＲのそれぞれの車輪速を検出するエンコーダ式の左後輪車輪速センサ６ＲＬ及び右後輪車輪側センサ６ＲＲ、被駆動輪である左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲのそれぞれの車輪速を検出するエンコーダ式の左前輪車輪速センサ６ＦＬ及び右前輪車輪側センサ６ＦＲが接続されている。尚、左後輪車輪速センサ６ＲＬ、右後輪車輪速センサ６ＲＲ、左前輪車輪速センサ６ＦＬ、及び右前輪車輪速センサ６ＦＲを総称して単に車輪速センサと称する。
【００１７】
図２は、図１に示す電気自動車の車輪速センサ６ＲＬ、６ＲＲ、６ＦＬ、６ＦＲが出力する回転数の波形を示す波形図であって、縦軸は車輪の回転数、横軸は時間である。図２に於いて、鎖線は実際の回転数、実線はエンコーダ式の各車輪速センサ６ＲＬ、６ＲＲ、６ＦＬ、６ＦＲが実際に出力する回転数であり、所定の回転数以下の低車速で車輪速センサの出力は「０」を出力する。このため、低車速では実際の回転数と実際の車輪速センサが出力する回転数には乖離がある。そのため、前述の特許文献２では車輪速センサの出力が「０」の領域に於いて仮想的な車速を生成し、その生成した仮想車速を用いたトラクション制御を行っている。
【００１８】
図３は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、電子制御装置を示すブロック図であって、インバータ４への目標電圧を生成するフローを併せて示している。図３に於いて、目標制限速度生成手段８は、目標スリップ率Ｓｒ０、被駆動輪の回転数Ｖ、アクセル信号Ａ０に基づいて目標制限速度Ｖ０、制御モードＭを算出する。トラクション制御手段９は、この実施の形態１ではＰＩ（比例積分）制御を用いている。尚、トラクション制御手段９の制御は、ＰＩ（比例積分）制御に微分制御やフィルタを追加した構成であってもよい。
【００１９】
トルク制限手段１０は、トラクション制御手段９の出力がトルク制限手段１０のトルク制限値に略一致するように、ＰＩ（比例積分）制御の積分項を修正するように構成されている。又、トルク制限手段１０は、目標駆動トルクＴ０が目標駆動トルクＴ１と逆符号にならないように、速度制限トルクＴ２の大きさを制限する。即ち、目標駆動トルクＴ０の絶対値の大きさを超えないように、速度制限トルクＴ２の絶対値の大きさを目標駆動トルクＴ０の絶対値以下に制限する。
【００２０】
減速制御判定手段１３は、制御モードＭ、被駆動輪の回転数Ｖと駆動輪の回転数Ｖｗを受け取り、減速制御を行うか否かを判定し、減速制御を行う場合は減速制御フラグＦを「１」又は「２」とし、減速制御を行わない場合は減速制御フラグＦを「０」にする。又、減速制御フラグの「１」と「２」の切り替えは、電動モータ３に電力を供給する電池の充電率（以下、ＳＯＣと称する）により判定し、ＳＯＣが閾値より低い場合は「１」を、ＳＯＣが閾値より大きい場合は「２」を減速制御フラグＦとして出力する。
【００２１】
減速制御手段１４は、減速制御フラグＦを受け取り、減速制御フラグＦが「１」の場合は回生トルクを出力することで駆動輪の回転数Ｖｗを減速する制御を行うための最終目標駆動トルクＴ３を出力し、減速制御フラグＦが「２」の場合は電動モータ３を三相短絡を行うことで駆動輪の回転数Ｖｗを減速する制御を行うための最終目標駆動トルクＴ３を出力する。又、減速制御手段１４は、減速制御時には被駆動輪にブレーキによる制動力を加え、路面摩擦係数μが低い坂道のような路面で車両のずり落ちを防止するための最終目標駆動トルクＴ３を出力することも可能である。前述の減速制御判定手段１３と減速制御手段１４は、この発明の実施の形態１の特徴とする減速制御部１００を構成する。
【００２２】
目標電流演算手段１１は、最終目標駆動トルクＴ３を入力として電動モータ３への目標電流Ｉ０を出力する。目標電流制御手段１２は、目標電流演算手段１１からの目標電流Ｉ０に追従するようにインバータ４への目標電圧Ｅ０を生成する。  
【００２３】
図４は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、駆動輪のスリップ率Ｓｒに対する路面摩擦係数μの特性を示す特性図であって、縦軸は路面摩擦係数μ、横軸はスリップ率Ｓｒである。図４に於いて、先ず、スリップ率Ｓｒは、下記の式（１）により表される値である。
Ｓｒ＝（Ｖｗ−Ｖ）÷Ｖｗ    ・・・・・・式（１）
Ｓｒ：スリップ率、Ｖｗ：駆動輪の回転数、Ｖ：被駆動輪の回転数
第１の例として、駆動輪の回転数Ｖｗが６０００［ｒｐｍ］、被駆動輪の回転数Ｖが４０００［ｒｐｍ］とした場合、スリップ率Ｓｒは「０．３３」となる。又、第２の例として、駆動輪の回転数Ｖｗが７０００［ｒｐｍ］、被駆動輪の回転数Ｖが第１の例と同様の４０００［ｒｐｍ］とした場合、スリップ率Ｓｒは「０．４３」となり、この第２の例で求めた場合の方が第１の例の場合よりもスリップしている状態であると言える。  
【００２４】
図４に於いて、斜線部で示す領域Ｚがスリップ率Ｓｒに対して路面摩擦係数μが単調に増加するトラクション制御の制御可能領域である。駆動輪の回転数Ｖｗが「大」となりスリップ率Ｓｒが高くなると制御可能領域Ｚを外れ、トラクション制御の精度が悪化する。図４のスリップ率閾値Ｓｒｔｈは制御可能な領域と制御不可能な領域の境目に設定されており、実験等で求められる。この発明の実施の形態１では、図４に示す制御可能な領域Ｚ以外の制御不可能な領域までスリップ率Ｓｒが大きくなった場合に、制御可能な領域Ｚまで駆動輪の回転数Ｖｗを減速し、スリップ率Ｓｒを閾値Ｓｒｔｈ以下にすることを特徴とする。
【００２５】
図５は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、目標制限速度生成手段を示すブロック図であって、前述の図３に示す目標制限速度生成手段８の構成を示している。図５に於いて、時間演算手段１５は、アクセル信号Ａ０が所定の閾値を超えると、アクセル信号Ａ０がＯＮであると判定して、アクセルＯＮ時間Ａｔ０を算出する。また、アクセルＯＮ時間Ａｔ０は、アクセル信号Ａ０が所定の閾値より小さくなった場合、或いはリセット信号が入力された場合に「零」にリセットする。  
【００２６】
制御モード切替手段１６は、アクセル信号Ａ０、被駆動輪の回転数Ｖ、仮想車速マップ１７からの第１の仮想車速Ｖｖ１を用いて、制御モードＭを切り替える手段を有する。詳細は後述の図６に示すフローチャートにより説明する。仮想車速マップ１７は、時間演算手段１５からのアクセルＯＮ時間Ａｔ０を用いて、アクセルＯＮ時間Ａｔ０に対応する出力としてあらかじめ設定した数値列から第１の仮想車速Ｖｖ１を出力する。詳細は後述の図７により説明する。
【００２７】
仮想車速演算手段１８は、制御モード切替手段１６からの制御モードに対応した仮想加速度の数値列を設定した仮想加速度マップから、現在の制御モードに対応した仮想加速度を得て、第２の仮想車速Ｖｖ２を算出する。詳細は後述の図７により説明する。仮想車速選択手段１９は、第１の仮想車速Ｖｖ１と第２の仮想車速Ｖｖ２を逐次比較し、これらのうちの絶対値の大きい方を最終仮想車速Ｖｖ３として出力する。その詳細は後述の図７により説明する。  
【００２８】
最終車速選択手段２０は、被駆動輪の回転数Ｖが「０」の時に前述の最終仮想車速Ｖｖ３を用い、被駆動輪の回転数Ｖが「０」より大きい時に被駆動輪の回転数Ｖを最終車速Ｖ４として出力する。その詳細は後述の図８により説明する。目標制限速度演算手段２１は、前述の最終車速Ｖ４と目標スリップ率Ｓｒ０とから、下記の式（２）を用いて目標制限速度Ｖ０を算出する。
Ｖ０＝Ｖ４＋Ｖ４×Ｓｒ０÷（１−Ｓｒ０）    ・・・・・式（２）
Ｖ０：目標制限速度、Ｖ４：最終車速、Ｓｒ０：目標スリップ率
【００２９】
図６は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、制御モード切替手段の動作を示すフローチャートであって、前述の図５に示す制御モード切替手段１６の動作を示している。この実施の形態１では、一例として、制御モードＭを、路面摩擦係数μが高い路面、平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面、登坂路であって路面摩擦係数μが低い路面、路面摩擦命数μが極めて低い路面、の４つの路面状態に分類している。
【００３０】
ここで、路面摩擦係数μが高い路面の制御モードＭを「０」又は「１」とし、平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面の制御モードＭを「２」とし、登坂路であって路面摩擦係数μが低い路面の制御モードＭを「３」とし、路面摩擦命数μが極めて低い路面の制御モードＭを「４」とする。尚、よりきめ細かに制御したい場合には、制御モードの数とその判定処理の種類を増やせばよい。
【００３１】
制御モード切替手段１６から出力される制御モードＭは、図５の仮想車速演算手段１８に入力され、制御モードＭに対応する第２の仮想加速度Ｖｅｌが設定されるが、この実施の形態１に於ける第２の仮想加速度Ｖｅｌの設定値の大きさは、
制御モード「０」又は「１」でのＶｅｌ＞制御モード「２」でのＶｅｌ＞制御モード「３」でのＶｅｌ＞制御モード「４」でのＶｅｌ
に設定されている。このように設定することで、滑りやすい路面ほど、車輪速の出力が低い速度領域での速度上昇が抑えられることがわかる。一般に、車輪速とタイヤの回転数との相対速度差が大きくなるほど、路面とタイヤ間の摩擦係数が低下することが知られており、路面状態が滑りやすい場合には速度上昇を抑制することで、路面、タイヤ間の摩擦係数の過剰な低下を防止することできる。
【００３２】
次に図６に基づいて制御モード切替手段１６の動作について説明する。図６に於いて、ステップＳ１００では路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かを判定する。この判定に於いて、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるとの判定結果は「１」、そうでないとの判定結果は「０」に設定される。ステップＳ１００での判定の結果、Ｎｏと判定されればステップＳ１０２に進み、路面状態が登坂路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かを判定する。この判定に於いて、路面状態が登坂路であって路面摩擦係数μが低い路面であるとの判定結果は「１」、そうでないとの判定結果は「０」に設定される。
【００３３】
ステップＳ１０２での判定の結果、Ｎｏと判定されればステップＳ１０３に進み、路面状態が路面摩擦命数μが極めて低い路面か否かを判定する。この判定に於いて、路面状態が路面摩擦係数μが極めて低い路面であるとの判定結果は「１」、そうでないとの判定結果は「０」に設定される。
【００３４】
ステップＳ１００での判定の結果がＹｅｓの場合はステップＳ１０１に進み、アクセルＯＮ直後で、第１の仮想車速Ｖｖ１が「０」より大きいかを判定し、第１の仮想車速Ｖｖ１が「０」より大きければステップＳ１０４に進んで制御モードＭを「０」に設定する。ステップＳ１０１での判定の結果、第１の仮想車速Ｖｖ１が「０」より大きくなければ、ステップＳ１０５に進んで制御モードＭを「１」に設定する。
【００３５】
ステップＳ１０２での判定の結果、Ｙｅｓと判定されればステップＳ１０６に進んで、制御モードＭを「２」に設定する。ステップＳ１０３での判定の結果、Ｙｅｓと判定されればステップＳ１０７に進んで、制御モードＭを「３」に設定する。ステップＳ１０３での判定の結果、Ｎｏと判定されればステップＳ１０８に進んで、制御モードＭを「４」に設定する。
【００３６】
図７Ａは、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を示す説明図であって、仮想車速マップ１７から出力される第１の仮想車速Ｖｖ１、仮想車速演算手段１８で演算される第２の仮想車速Ｖｖ２、第１の仮想車速Ｖｖ１と第２の仮想車速Ｖｖ２とを比較して仮想車速選択手段１９が選択する最終仮想車速Ｖｖ３、のそれぞれの時間的推移を示している。次に、第１の仮想車速Ｖｖ１、第２の仮想車速ｖ２、最終仮想車速Ｖｖ３について、アクセルＯＮ直後の例をもとに説明する。
【００３７】
（１）第１の仮想車速Ｖｖ１
仮想車速マップ１７は、アクセルＯＮ直後にトラクション制御でトルクが落ちることを防ぐため、高い車速を出力する。具体的には時間演算手段１５からのアクセルＯＮ時間を用いて、アクセルＯＮ時間に対応する出力としてあらかじめ設定しておいた数値列から第１の仮想車速Ｖｖ１を出力する。図７Ａに於いて、時刻ｔ１にアクセルＯＮされ、時刻ｔ０−ｔ２の期間では仮想車速ＭＡＰより計算される第１の仮想車速Ｖｖ１がアクセルＯＮ前とアクセルＯＮしてから所定時間出力される。時刻ｔ２は、アクセルＯＮしてから所定時間経過して、第１の仮想車速Ｖｖ１が「０」となる瞬間である。  時刻ｔ２-ｔ３の期間は第１の仮想車速Ｖｖ１が「０」の期間である。  
【００３８】
（２）第２の仮想車速Ｖｖ２
仮想車速演算手段１８は、制御モード切替手段１６からの制御モードＭに対応した仮想加速度の数値列を設定した仮想加速度マップから、現在の制御モードＭに対応した図７Ｂに示す仮想加速度Ｖｅｌを得て、下記の式（３）を用いて第２の仮想車速Ｖｖ２を算出する。図７Ｂは、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、制御モードに対する仮想加速度を示す説明図であって、制御モードが「０」、「１」から「２」、「３」、「４」となるに従って仮想加速度Ｖｅｌを低下させている。  
Ｖｖ２＝Ｖｅｌ×アクセルＯＮ時間    ・・・式（３）
Ｖｖ２：第２の仮想車速、Ｖｅｌ：仮想加速度
【００３９】
又、第２の仮想車速Ｖｖ２は、所定速度Ｖｌｉｍに達すると、それ以上には増加しないようにクリップ処理が行われる。時刻ｔ０−ｔ１の期間はアクセルＯＮ前の状態であり、第２の仮想車速Ｖｖ２は「０」である。時刻ｔ１でアクセルＯＮした瞬間である。時刻ｔ１−ｔ３の期間はアクセルＯＮしてから、制御モードＭに対応した仮想加速度Ｖｅｌを用いて、第２の仮想車速Ｖｖ２を算出する。時刻ｔ３は、所定速度Ｖｌｉｍでクリップ処理された瞬間である。所定速度Ｖｌｉｍは、後述の図８により説明する被駆動輪の車輪速のセンサが出力する車速に合致させる。時刻ｔ３以降は、クリップ処理された所定速度Ｖｌｉｍが出力される。  
【００４０】
（３）最終仮想車速Ｖ３
仮想車速選択手段１９は、前述の第１の仮想車速Ｖｖ１、第２の仮想車速Ｖｖ２を逐次比較し、それらのうちの絶対値の大きい方を最終仮想車速Ｖｖ３として用いる。つまり、
Ｖｖ３＝ＭＡＸ（Ｖｖ１、Ｖｖ２）  
Ｖｖ３：最終仮想車速、Ｖｖ１：第１の仮想車速、Ｖｖ２：第２の仮想車速
【００４１】
時刻ｔ０−ｔ２では、第１の仮想車速Ｖｖ１が第２の仮想車速Ｖｖ２よりも大きい状態にあり、第１の仮想車速Ｖｖ１を選択して最終仮想車速Ｖｖ３とする。時刻ｔ２以降では第２の仮想車速Ｖｖ２が第１の仮想車速Ｖｖ１よりも大きい状態であり、第２の仮想車速Ｖｖ２を選択して最終仮想車速Ｖｖ３とする。  
【００４２】
図８は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を示す説明図であって、図５の最終仮想車速Ｖｖ３、被駆動輪の回転数Ｖ、最終車速Ｖ４を示す図である。即ち、図８は、最終仮想車速Ｖｖ３、被駆動輪の回転数Ｖ、最終車速Ｖ４、のそれぞれの時間的推移を示している。次に、この図８に基づいて仮想車速選択手段１９が選択する最終仮想車速Ｖ４、実際の被駆動輪の回転数と実際の車輪速センサが出力する回転数、これらの二つの回転数を比較して最終車速選択手段２０が選択する最終車速Ｖ４について、アクセルＯＮ直後を例として説明する。尚、ここでは、上記の回転数と速度は等価とする。
【００４３】
（１）最終仮想車速Ｖｖ３
仮想車速選択手段１９は、前述の図７により説明したように、第１の仮想車速Ｖｖ１、第２の仮想車速Ｖｖ２を逐次比較し、それらのうちの絶対値の大きい方を最終仮想車速Ｖｖ３として用いる。図８に於いて、時刻ｔ０−ｔ２の期間では、第１の仮想車速Ｖｖ１が第２の仮想車速Ｖｖ２よりも大きい状態にあり、第１の仮想車速Ｖｖ１が最終仮想車速Ｖｖ３に選択される。時刻ｔ２以降では、第２の仮想車速Ｖｖ２が第１の仮想車速Ｖｖ１よりも大きい状態となり、第２の仮想車速Ｖｖ２が最終仮想車速Ｖｖ３に選択される。  
【００４４】
（２）被駆動輪の回転数Ｖ
図８に於いて、鎖線は実際の被駆動輪の回転数、実線はエンコーダ式の車輪速センサ６ＦＬ、６ＦＲが実際に出力する回転数である。時刻ｔ０−ｔ１の期間は、アクセルＯＮ前の状態であり、前述の２つの回転数はともに「０」である。次に、時刻ｔ１は、アクセルＯＮの瞬間である。時刻ｔ１―ｔ４の期間では、アクセルＯＮ時間が増加するにつれ、実際の被駆動輪の回転数が大きくなる。しかし、実際の車輪速センサが出力する回転数は「０」である。時刻ｔ４は、実際の車輪速センサが出力する回転数は「０」より大きくなる瞬間である。時刻ｔ４以降では、アクセルＯＮ時間が増加するにつれ、実際の車輪速センサが出力する回転数は大きくなる。
【００４５】
（３）最終車速Ｖ４
最終車速選択手段２０は、被駆動輪の回転数が「０」のときに最終車速Ｖ４として最終仮想車速Ｖｖ３を用い、被駆動輪の回転数が「０」より大きいときに最終車速Ｖ４として実際の回転数に基づいた車輪速を用いる。時刻ｔ０−ｔ４の期間は、実際の車輪速センサが出力する回転数が「０」である期間であり、最終車速Ｖ４として最終仮想車速Ｖｖ３を用いる。時刻ｔ４以降は、実際の車輪速センサが出力する回転数が「０」より大きい期間であり、最終車速Ｖ４として実際の車輪速センサが出力する回転数を用いる。
【００４６】
図９は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、減速制御判定手段の動作を示すフローチャートであって、図３に示す減速制御判定手段１３の動作を示している。図９に於いて、ステップＳ５００では車両の低圧電源ＯＮ後の初回は、減速制御フラグＦを「０」に初期化する。ステップＳ５０１では減速制御フラグＦが「０」でないか否かを判定し、減速制御フラグＦが「１」又は「２」の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０３に進み、「０」の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０２に移行する。ステップＳ５０２では制御モードＭが切り替わった瞬間をトリガとして、そのトリガを検出した場合をＹｅｓと判定する。
【００４７】
ステップＳ５０２でＹｅｓと判定してステップＳ５０３に進むと、駆動輪の回転数Ｖが閾値Ｖ１より大きいかを判定し、閾値Ｖ１より大きい場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０４に進み、閾値Ｖ１より低い場合（Ｎｏ）はステップＳ５０６に移行する。回転数の閾値Ｖ１は試験等で求めた図４に示すトラクション制御の制御可能領域Ｚに入るための駆動輪の回転数上限値である。ステップＳ５０４では被駆動輪の回転数Ｖが「０」か否かを判定し、「０」である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０５に進み、「０」でない場合（Ｎｏ）はステップＳ５０６に移行する。又、被駆動輪の回転数Ｖが「０」か否かの判定は被駆動輪の回転数Ｖの絶対値が閾値Ｖ１以下であるか否かで判定してもよい。
【００４８】
ステップＳ５０５ではＳＯＣが閾値Ｓ１より大きいか否かを判定し、閾値Ｓ１より大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０８に移行し、閾値Ｓ１より低い場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０７に移行する。前述の閾値Ｓ１は、実際のＳＯＣが後述のステップＳ５０７の回生トルクによる充電により目標ＳＯＣを超えることがないような値とし、試験等で求めた数値を使用する。尚、この実施の形態１ではＳＯＣを電池状態の判定基準としているが、ＳＯＣの代わりに電池の電圧を判定基準としてもよい。
【００４９】
ステップＳ５０６では減速制御フラグＦを「０」にし、減速制御判定処理を終了する。Ｓ５０７では、回生トルクによる減速制御を行うよう減速制御フラグＦを「１」にし、減速制御判定処理を終了する。Ｓ５０８では、電動モータ３の三相短絡による減速制御を行うよう減速制御フラグを２にし、減速制御判定処理を終了する。  
【００５０】
ここで、本願の実施の形態１による車両のトラクション制御装置と比較するために、前述の特許文献２により提案されたトラクション制御装置の動作を説明する。図１０は、その従来の装置の動作を説明する説明図であって、トルク、ＳＯＣ、駆動輪の回転数、被駆動輪の回転数、制御モード、の時間的推移をそれぞれ示している。図１０に於いて、時刻ｔ０−ｔ４の期間は、仮想車速ＭＡＰにより計算される第１の仮想車速がアクセルＯＮしてから所定時間出力されている期間である。時刻ｔ０−ｔ１の期間は、アクセルＯＮの前の状態であり、鎖線で示す駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに「０」の期間である。時刻ｔ１は、アクセルＯＮした瞬間である。
【００５１】
時刻ｔ１−ｔ２の期間は、アクセルＯＮしてから、トルクが増加することで、  駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに大きくなる期間である。時刻ｔ２は、駆動輪の回転数が、平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否か判定を行うための閾値Ｖ０を上回った瞬間であり、この瞬間から、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。前述の閾値Ｖ０は、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面に於いて、試験等で求めたスリップ時の駆動輪の回転数を使用する。
【００５２】
時刻ｔ２−ｔ３の期間は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が続いている期間であり、この期間に於いて、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。時刻ｔ３は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が所定時間経過した瞬間であり、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であると判定しその判定結果を「１」とする。
【００５３】
時刻ｔ３−ｔ４の期間では、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。時刻ｔ４は、アクセルＯＮ時間が所定時間続き、第１の仮想車速が「０」になった瞬間である。時刻ｔ４−ｔ５の期間では、第２の仮想車速から算出した目標制限速度に基づきトラクション制御を行うが、駆動輪の回転数が高いため、スリップ率が高い状況である。又、スリップ率が高いためトラクション制御可能領域外となり、目標制限速度に対する実際の駆動輪の回転数の追従性が良くない。時刻ｔ５は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理される瞬間である。
【００５４】
時刻ｔ５以降では、クリップ処理された目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。しかしながら、スリップ率が高くトラクション制御可能領域外であるため、駆動輪の回転数の目標制御速度に対する追従性が良くない。又、スリップ率が高い状況が続くため、車両が進まない状況がつづき、運転車の意図に合わない動きとなってしまう。又、摩擦係数μが低い坂道のような路面では、このような状態となると車両のずり落ちが発生する可能性がある。  
【００５５】
図１１は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図であって、ＳＯＣが閾値より低い条件で回生トルクを用いて駆動輪の回転数を減速する場合の、トルク、ＳＯＣ、駆動輪の回転数、被駆動輪の回転数、制御モード、減速制御フラグ、のそれぞれの時間的推移を示している。図１１に於いて、時刻ｔ０−ｔ４の期間は、仮想車速ＭＡＰにより計算される第１の仮想車速Ｖｖ１がアクセルＯＮしてから所定時間出力されている期間である。時刻ｔ０−ｔ１の期間は、アクセルＯＮの前の状態であり、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに０の期間である。
【００５６】
時刻ｔ１は、アクセルＯＮした瞬間である。時刻ｔ１−ｔ２の期間は、アクセルＯＮしてから、トルクが増加することで、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに大きくなる期間である。時刻ｔ２は、駆動輪の回転数が、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行うための閾値Ｖ０を上回った瞬間であり、この瞬間から、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。時刻ｔ２−ｔ３の期間は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が続いている期間であり、この期間に、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。
【００５７】
時刻ｔ３は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が所定時間経過した瞬間であり、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であると判定し、その判定結果を「１」とする。時刻ｔ３−ｔ４の期間では、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。時刻ｔ４は、アクセルＯＮ時間が所定時間続き、第１の仮想車速が「０」になった瞬間であり、制御モードは「０」から「１」に切り替わる。この瞬間に減速制御を行うことが決まる。又、この瞬間にＳＯＣが閾値Ｓ１より大きいかを判定し、その判定の結果、ＳＯＣが閾値Ｓ１より低いため、減速制御フラグ「１」を出力する。
【００５８】
時刻ｔ４−ｔ５の期間は、減速制御フラグ「１」を減速制御手段１５が受け取り、回生トルクを出力し、駆動輪の回転数を減速し、トラクション制御可能な領域までスリップ率を減少させる。又、回生を行うため、ＳＯＣが増加し、充電不足が解消される。時刻ｔ５は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ１を下回った瞬間であり、減速制御フラグが「０」となる。減速制御がＯＦＦされることで最終仮想車速から演算した目標制限速度を用いた通常のトラクション制御に切り替わる。時刻ｔ５−ｔ６の期間は、トラクション制御が行われている状態である。時刻ｔ６は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理される瞬間である。時刻ｔ６−ｔ７の期間は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理されている期間である。時刻ｔ７は、実際の車輪速センサの出力が「０」より大きくなり、最終車速が切り替わった瞬間である。時刻ｔ７以降では、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。  
【００５９】
実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図であって、ＳＯＣが閾値より高い条件で電動モータを三相短絡して駆動輪の回転数を減速する場合の、トルク、ＳＯＣ、駆動輪の回転数、被駆動輪の回転数、制御モード、減速制御フラグ、のそれぞれの時間的推移を示している。以下の説明では、実施の形態１との相違点を主体に説明する。図１２に於いて、時刻ｔ０−ｔ４の期間は、仮想車速ＭＡＰにより計算される第１の仮想車速がアクセルＯＮしてから所定時間出力されている期間である。時刻ｔ０−ｔ１の期間は、アクセルＯＮの前の状態であり、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに「０」の期間である。時刻ｔ１は、アクセルＯＮした瞬間である。
【００６０】
時刻ｔ１−ｔ２の期間は、アクセルＯＮしてから、トルクが増加することで、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに大きくなる期間である。時刻ｔ２は、駆動輪の回転数が、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行うための閾値Ｖ０を上回った瞬間であり、この瞬間から、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定平坦低μ路判定を行う。時刻ｔ２−ｔ３は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が続いている期間であり、この期間に、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。
【００６１】
時刻ｔ３は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が所定時間経過した瞬間であり、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であると判定し、その判定結果を「１」とする。時刻ｔ３−ｔ４の期間は、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。時刻ｔ４は、アクセルＯＮ時間が所定時間続き、第１の仮想車速が「０」になった瞬間であり、制御モードは「０」から「１」に切り替わる。この瞬間に減速制御を行うことが決まる。又、この瞬間にＳＯＣが閾値Ｓ１より大きいか否かを判定し、その判定の結果、ＳＯＣが閾値Ｓ１より大きいため、減速制御フラグ「２」を出力する。
【００６２】
時刻ｔ４−ｔ５の期間は、減速制御フラグ「２」を減速制御手段１５が受け取り、電動モータの三相短絡を行うことで、駆動輪の回転数を減速し、トラクション制御可能な領域までスリップ率を減少させる。又、回生トルクによる減速のかわりに、三相短絡を行うため、過充電を抑制する。時刻ｔ５では、駆動輪の回転数が閾値Ｖ１を下回った瞬間であり、減速制御フラグが「０」となる。減速制御がＯＦＦされることで最終仮想車速から演算した目標制限速度を用いた通常のトラクション制御に切り替わる。
【００６３】
時刻ｔ５−ｔ６の期間は、トラクション制御が行われている状態である。時刻ｔ６は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理される瞬間である。時刻ｔ６−ｔ７の期間は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理されている期間である。時刻ｔ７は、実際の車輪速センサの出力が「０」より大きくなり、最終車速が切り替わった瞬間である。時刻ｔ７以降では、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。  
【００６４】
図１３は、この発明の実施の形態３による車両のトラクション制御装置の動作を説明する説明図であって、ＳＯＣが閾値より低い条件で回生トルクを用いて駆動輪の回転数を減速する際に被駆動輪のブレーキを用いる場合の、トルク、ＳＯＣ、駆動輪の回転数、被駆動輪の回転数、制御モード、減速制御フラグ、及び被駆動輪のブレーキトルク、のそれぞれの時間的推移を示している。以下の説明では、実施の形態１との相違点を主体に説明する。図１３に於いて、時刻ｔ０−ｔ４の期間は、仮想車速ＭＡＰにより計算される第１の仮想車速がアクセルＯＮしてから所定時間出力されている期間である。
【００６５】
時刻ｔ０−ｔ１の期間は、アクセルＯＮの前の状態であり、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに「０」の期間である。時刻ｔ１は、アクセルＯＮした瞬間である。時刻ｔ１−ｔ２の期間は、アクセルＯＮしてから、トルクが増加することで、駆動輪、被駆動輪の実際の回転数がともに大きくなる期間である。時刻ｔ２は、駆動輪の回転数が、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行うための閾値Ｖ０を上回った瞬間であり、この瞬間から、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。時刻ｔ２−ｔ３の期間は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が続いている期間であり、この期間に、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるか否かの判定を行う。
【００６６】
時刻ｔ３は、駆動輪の回転数が閾値ｖ０より大きく、被駆動輪の回転数が「０」の状態が所定時間経過した瞬間であり、路面状態が平坦路であって路面摩擦係数μが低い路面であるとの判定を行ない、その判定結果を「１」とする。時刻ｔ３−ｔ４の期間は、目標制限速度に基づきトラクション制御を行う。時刻ｔ４は、アクセルＯＮ時間が所定時間続き、第１の仮想車速が「０」になった瞬間であり、制御モードは「０」から「１」に切り替わり、減速制御を行うことが決まる。又、この瞬間にＳＯＣが閾値Ｓ１より大きいか否かを判定し、その判定の結果、ＳＯＣが閾値Ｓ１より低いと判定するため、減速制御フラグ「１」を出力する。
【００６７】
時刻ｔ４−ｔ５の期間は、減速制御フラグ「１」を減速制御手段１５が受け取り、回生トルクを出力し、駆動輪の回転数を減速し、トラクション制御可能な領域までスリップを減少させる。又、回生を行うことでＳＯＣが増加し、充電不足が解消される。更に、この期間に被駆動輪のブレーキトルクを加えることで、被駆動輪を停止させ、低い摩擦率μの坂道といった状況で車両のずり落ちを抑制することが可能となる。ここで使用するブレーキは、油圧ブレーキを想定しているが、電動ブレーキを用いると応答性は更によくなる。
【００６８】
時刻ｔ５は、駆動輪の回転数が閾値Ｖ１を下回った瞬間であり、減速制御フラグが「０」となる。減速制御がＯＦＦされることで最終仮想車速から演算した目標制限速度を用いた通常のトラクション制御に切り替わる。時刻ｔ５−ｔ６の期間は、トラクション制御が行われている状態である。時刻ｔ６は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理される瞬間である。時刻ｔ６−ｔ７の期間は、第２の仮想車速が上限値Ｖｌｉｍでクリップ処理されている期間である。時刻ｔ７では、実際の車輪速センサの出力が「０」より大きくなり、最終車速が切換わる。
【００６９】
以上述べたこの発明の実施の形態１から３による車両のトラクション制御装置は、下記の少なくとも一つの発明を具体化したものである。
（１）バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車速センサと、前記車両の目標駆動トルクと前記被駆動輪の車輪速とドライバのアクセル操作量信号から路面状態を判定して車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、前記目標制限速度生成手段で生成した目標制限速度を、前記駆動輪の速度検出できない速度領域において路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号に基づくアクセルオン時間と前記被駆動輪の車輪速とに基づいて算出した前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応した仮想加速度に基づいて、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出する仮想車速演算手段と、
前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とを、前記判定した路面状態に基づいて前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速切替手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御する、
ことを特徴とする車両のトラクション制御装置。
この構成により、スリップ率の大きい路面であっても車両を常に安定して走行させることができる。
【００７０】
（２）前記バッテリの状態に基づいて、前記電動モータを前記閾値まで減速させる減速手段を選択する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車両のトラクション制御装置。
この構成により、電池状態に応じて、充電不足、過充電を抑制した減速制御が可能となる。
【００７１】
（３）前記選択された減速手段は、前記電動モータに回生トルクを出力させることにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする上記（２）に記載の車両のトラクション制御装置。
この構成により、回生によりバッテリの充電不足を補うことができる。
【００７２】
（４）前記電動モータは三相交流電動機により構成され、
前記選択された減速手段は、前記三相交流電動機の電機子巻線を三相短絡することにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする上記（２）に記載の車両のトラクション制御装置。
この構成により、電力消費をすることなしに減速制御を行い、バッテリの過充電を防止することができる。
【００７３】
（５）前記被駆動輪を制動する制動手段を備え、
前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させるときに、前記制動手段により前記被駆動輪に制動力を加え、
前記前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに、前記制動手段による前記制動力を解除する、
ことを特徴とする上記（１）から（４）のうちの何れか一つに記載の車両のトラクション制御装置。
この構成により、低い路面摩擦係数の登坂路での車両のずり落ちを抑制し、運転者の意図に合わせて車両を走行させることができる。
【００７４】
尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
この発明は、車両、とりわけ電気自動車の分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  電気自動車、２ＦＬ  左前輪、２ＦＲ  右前輪、
２ＲＬ  左後輪、２ＲＲ  右後輪、３  電動モータ、
４  インバータ、５  電子制御装置、６ＦＬ  左前輪の車輪速センサ、
６ＦＲ  右前輪の車輪速センサ、６ＲＬ  左後輪の車輪速センサ、
６ＲＲ  右後輪の車輪速センサ、７ＦＬ、７ＦＲ  被駆動輪ブレーキ、
８  目標制限速度生成手段、９  トラクション制御手段、
１０  トルク制限手段、１１  目標電流演算手段、
１２  目標電流制御手段、１３  減速制御判定手段、
１４  減速制御手段、１５  時間演算手段、１７  仮想車速マップ、
１８  仮想車速演算手段、１９  仮想車速選択手段、
２０  最終車速選択手段、２１  目標制限速度演算手段、
１００  減速制御部。
【図１】
2015151193.tif 000003
【図２】
2015151193.tif 000004
【図３】
2015151193.tif 000005
【図４】
2015151193.tif 000006
【図５】
2015151193.tif 000007
【図６】
2015151193.tif 000008
【図７Ａ】
2015151193.tif 000009
【図７Ｂ】
2015151193.tif 000010
【図８】
2015151193.tif 000011
【図９】
2015151193.tif 000012
【図１０】
2015151193.tif 000013
【図１１】
2015151193.tif 000014
【図１２】
2015151193.tif 000015
【図１３】
2015151193.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月8日(2016.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、
前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車輪速センサと、
前記車両の目標駆動トルクと前記車輪速センサにより検出された前記被駆動輪の車輪速と、ドライバのアクセル操作量に対応したアクセル操作量信号とから前記駆動輪が接している路面の路面状態を判定して前記車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、
前記目標制限速度生成手段により生成された前記目標制限速度を、前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域において、前記路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号が所定の閾値を越えている時間であるアクセルオン時間に対応して、アクセルオン直後の前記電動モータのトルクの低下を抑制し得る値としてあらかじめ設定された前記被駆動輪の第１の仮想車速を少なくとも前記アクセルオン時間の開始から所定時間継続して出力し、前記出力された前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応してあらかじめ設定された仮想加速度と前記アクセルオン時間とに基づいて、少なくとも前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域が終了するまで、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出して出力する仮想車速演算手段と、
前記判定した路面状態に基づいて、前記出力された第１の仮想車速と前記出力された第２の仮想車速とのうちの絶対値の大きい一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速選択手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御するように構成された、
ことを特徴とする車両のトラクション制御装置。
【請求項２】
前記バッテリの状態に基づいて、前記電動モータを前記閾値まで減速させる減速手段を選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項３】
前記選択された減速手段は、前記電動モータに回生トルクを出力させることにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項４】
前記電動モータは三相交流電動機により構成され、
前記選択された減速手段は、前記三相交流電動機の電機子巻線を三相短絡することにより前記減速を行わせる減速手段である、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のトラクション制御装置。
【請求項５】
前記被駆動輪を制動する制動手段を備え、
前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させるときに、前記制動手段により前記被駆動輪に制動力を加え、
前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに、前記制動手段による前記制動力を解除する、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の車両のトラクション制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そこで、出願人が先に出願した特許文献２によるトラクション制御装置では、エンコーダ式の車輪速センサが検出できない低車速の領域で、従動輪（被駆動輪とも称される。以下の説明では被駆動輪と称する）の仮想速度を生成し、生成した仮想速度を用いて目標スリップ率に対する出力トルクの制御を行うようにしている。即ち、アクセルオン時間、駆動輪と被駆動輪の回転数から路面の滑りやすさを判定し、その判定した路面の滑りやすさに応じて被駆動輪の仮想速度を切り替えるものである。前述の仮想速度は、路面が滑りやすいほど低い数値になるように演算される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明による車両のトラクション制御装置は、
バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、
前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車輪速センサと、
前記車両の目標駆動トルクと前記車輪速センサにより検出された前記被駆動輪の車輪速と、ドライバのアクセル操作量に対応したアクセル操作量信号とから前記駆動輪が接している路面の路面状態を判定して前記車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、
前記目標制限速度生成手段により生成された前記目標制限速度を、前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域において、前記路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号が所定の閾値を越えている時間であるアクセルオン時間に対応して、アクセルオン直後の前記電動モータのトルクの低下を抑制し得る値としてあらかじめ設定された前記被駆動輪の第１の仮想車速を少なくとも前記アクセルオン時間の開始から所定時間継続して出力し、前記出力された前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応してあらかじめ設定された仮想加速度と前記アクセルオン時間とに基づいて、少なくとも前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域が終了するまで、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出して出力する仮想車速演算手段と、
前記判定した路面状態に基づいて、前記出力された第１の仮想車速と前記出力された第２の仮想車速とのうちの絶対値の大きい一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速選択手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御するように構成された、
ことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
又、電子制御装置５には、駆動輪である左後輪２ＲＬ及び右後輪２ＲＲのそれぞれの車輪速（回転数と等価であり、以下の説明では回転数と称することもある）を検出するエンコーダ式の左後輪車輪速センサ６ＲＬ及び右後輪車輪側センサ６ＲＲ、被駆動輪である左前輪２ＦＬ及び右前輪２ＦＲのそれぞれの車輪速（回転数と等価であり、以下の説明では回転数と称することもある）を検出するエンコーダ式の左前輪車輪速センサ６ＦＬ及び右前輪車輪側センサ６ＦＲが接続されている。尚、左後輪車輪速センサ６ＲＬ、右後輪車輪速センサ６ＲＲ、左前輪車輪速センサ６ＦＬ、及び右前輪車輪速センサ６ＦＲを総称して単に車輪速センサと称する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図３は、この発明の実施の形態１による車両のトラクション制御装置に於ける、電子制御装置を示すブロック図であって、インバータ４への目標電圧を生成するフローを併せて示している。図３に於いて、目標制限速度生成手段８は、目標スリップ率Ｓｒ０、被駆動輪の回転数Ｖ、ドライバのアクセル操作量に対応したアクセル操作量信号としてのアクセル信号Ａ０に基づいて目標制限速度Ｖ０、制御モードＭを算出する。トラクション制御手段９は、この実施の形態１ではＰＩ（比例積分）制御を用いている。尚、トラクション制御手段９の制御は、ＰＩ（比例積分）制御に微分制御やフィルタを追加した構成であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
最終車速選択手段２０は、被駆動輪の回転数Ｖが「０」の時に前述の最終仮想車速Ｖｖ３を用い、被駆動輪の回転数Ｖが「０」より大きい時に被駆動輪の回転数Ｖを最終車速Ｖ４として出力する。その詳細は後述の図８により説明する。目標制限速度生成手段としての目標制限速度演算手段２１は、前述の最終車速Ｖ４と目標スリップ率Ｓｒ０とから、下記の式（２）を用いて目標制限速度Ｖ０を算出する。
Ｖ０＝Ｖ４＋Ｖ４×Ｓｒ０÷（１−Ｓｒ０）    ・・・・・式（２）
Ｖ０：目標制限速度、Ｖ４：最終車速、Ｓｒ０：目標スリップ率
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
以上述べたこの発明の実施の形態１から３による車両のトラクション制御装置は、下記の少なくとも一つの発明を具体化したものである。
（１）  バッテリから電力の供給を受けて車両の駆動輪に対し動力を出力する電動モータと、
前記車両の被駆動輪の車輪速を検出する車輪速センサと、
前記車両の目標駆動トルクと前記車輪速センサにより検出された前記被駆動輪の車輪速と、ドライバのアクセル操作量に対応したアクセル操作量信号とから前記駆動輪が接している路面の路面状態を判定して前記車両の目標制限速度を生成する目標制限速度生成手段とを備え、
前記目標制限速度生成手段により生成された前記目標制限速度を、前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域において、前記路面の滑りやすさに応じて分類される制御モードに対応して段階的に切り替えるようにした車両のトラクション制御装置であって、
前記目標制限速度生成手段は、
前記アクセル操作量信号が所定の閾値を越えている時間であるアクセルオン時間に対応して、アクセルオン直後の前記電動モータのトルクの低下を抑制し得る値としてあらかじめ設定された前記被駆動輪の第１の仮想車速を少なくとも前記アクセルオン時間の開始から所定時間継続して出力し、前記出力された前記被駆動輪の第１の仮想車速に基づいて、前記制御モードを切り替える制御モード切替手段と、
前記制御モード切替手段により切り替えられた制御モードに対応してあらかじめ設定された仮想加速度と前記アクセルオン時間とに基づいて、少なくとも前記車輪速センサが前記被駆動輪の車輪速を検出できない速度領域が終了するまで、前記被駆動輪の第２の仮想車速を算出して出力する仮想車速演算手段と、
前記判定した路面状態に基づいて、前記出力された第１の仮想車速と前記出力された第２の仮想車速とのうちの絶対値の大きい一方を選択して他方から切り替える仮想車速選択手段とを備え、
前記仮想車速選択手段により前記第１の仮想車速と前記第２の仮想車速とのうちの一方を選択して他方から切り替える際に、前記電動モータの回転数を前記車両の走行が安定する閾値まで減速させ、前記電動モータの回転数が前記閾値を下回ったときに前記電動モータの前記減速を停止して前記切り替えられた仮想車速に基づいて前記車両のトラクションを制御するように構成された、
ことを特徴とする車両のトラクション制御装置。
この構成により、スリップ率の大きい路面であっても車両を常に安定して走行させることができる。
【国際調査報告】
2015151193.tif 000017
2015151193.tif 000018
2015151193.tif 000019
2015151193.tif 000020