(57)【要約】【課題】車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させる。【解決手段】駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクが出力されるようモータ２２を制御する（Ｓ１８０〜Ｓ２１０，Ｓ２７０）。これにより、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが発生するのを抑制すると共に車両の加速性を向上させる。また、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには、最大トルクＴｍａｘよりも小さなグリップ用トルクＴｇｌｉｐの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクが出力されるようモータ２２を制御する（Ｓ２２０〜Ｓ２７０）。これにより、駆動輪３６ａ，３６ｂをグリップさせる。この結果、車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させる。【選択図】図２
2008167624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力源と、
走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数を取得する最大摩擦係数取得手段と、
前記取得された走行路面最大摩擦係数に基づいて前記駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力を算出する最大駆動力算出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップを検出するスリップ検出手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップが検出されないときには、前記算出された最大駆動力の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御し、前記駆動輪の空転によるスリップが検出されたときには、前記算出された最大駆動力よりも小さな前記駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記最大摩擦係数取得手段は、前記算出された最大駆動力が出力されて走行する状態で前記駆動輪の空転によるスリップが所定時間に亘って検出されなかったときには、前記走行路面最大摩擦係数として取得していた摩擦係数よりも大きな摩擦係数に前記走行路面最大摩擦係数を更新する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
前記最大摩擦係数取得手段は、前記駆動輪の空転によるスリップが検出されたときには、前記走行路面最大摩擦係数として取得していた摩擦係数よりも小さな摩擦係数に前記走行路面最大摩擦係数を更新する手段である請求項１または２記載の車両。
【請求項４】
前記スリップ検出手段は、前記駆動輪の回転速度に対応する車体速から車体の推定される速度である推定車体速を減じた速度を該推定車体速で除した値であるスリップ率が所定比率よりも大きいときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
【請求項５】
前記スリップ検出手段は、前記駆動輪の回転加速度に対応する車体の加速度から車体の推定される加速度である推定車体加速度を減じた加速度が所定加速度よりも大きいときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
【請求項６】
前記動力源は、前記駆動軸に接続された電動機を含む請求項１ないし５いずれか記載の車両。
【請求項７】
請求項６記載の車両であって、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の出力制限としての出力制限パワーを設定する出力制限パワー設定手段とを備え、
前記制御手段は、前記取得された走行路面最大摩擦係数が所定係数よりも小さい状態で前記駆動輪の空転によるスリップが検出されないときには、前記駆動輪の空転によるスリップが生じたときの前記電動機の回転数であるスリップ時電動機回転数を推定すると共に前記設定された出力制限パワーを該推定したスリップ時電動機回転数で除したトルクを前記電動機から出力するトルクを制限するための電動機出力制限トルクとして計算し、該計算した電動機出力制限トルクの範囲内のトルクが前記電動機から出力されると共に前記算出された最大駆動力の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する手段である、
車両。
【請求項８】
請求項６または７記載の車両であって、
前記動力源は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段とを有し、
前記蓄電手段は、前記電動機および前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能な手段である、
車両。
【請求項９】
駆動軸に動力を出力する動力源を備える車両の制御方法であって、
走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数に基づいて前記駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力を算出し、
前記駆動輪の空転によるスリップが生じていないときには、前記算出した最大駆動力の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御し、前記駆動輪の空転によるスリップが生じたときには、前記算出した最大駆動力よりも小さな前記駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、走行路面に対する車輪の最大摩擦係数を取得し、この最大摩擦係数に対応する駆動トルクを算出して走行に用いるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、走行路面に対する車輪の摩擦係数とスリップ率とを検出し、摩擦係数をスリップ率で除した値を予め定められた摩擦係数とスリップ率との関係マップと比較すると共に車体速度に応じて補正することにより最大摩擦係数を取得し、最大摩擦係数に対応するエンジントルクを出力するときのスロットル開度を加速時に車輪がスリップを開始するときの所定開度として設定し、エンジンのスロットル開度が所定開度を超えたときにトラクション制御を開始することにより、トラクション制御の開始直後から安定した速度で走行しようとしている。
【特許文献１】特開平７−１８６９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の車両では、最大摩擦係数に対応する駆動トルクを超えるトルクが出力されたときにトラクション制御を開始するため、駆動輪に空転によるスリップが生じる場合がある。この場合、駆動輪にスリップが生じると操作性が損なわれて走行の安定性を確保するのが困難になるため、スリップの発生を抑制しつつ走行することが望ましい。これに対し、駆動輪が確実にグリップするよう駆動輪に出力するトルクを制限して走行すれば、スリップの発生は抑制できるものの、アクセル操作よって要求される駆動力が大きく制限される場合が生じ、車両の加速性が損なわれてしまう。
【０００４】
本発明の車両およびその制御方法は、車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
駆動軸に動力を出力する動力源と、
走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数を取得する最大摩擦係数取得手段と、
前記取得された走行路面最大摩擦係数に基づいて前記駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力を算出する最大駆動力算出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップを検出するスリップ検出手段と、
前記駆動輪の空転によるスリップが検出されないときには、前記算出された最大駆動力の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御し、前記駆動輪の空転によるスリップが検出されたときには、前記算出された最大駆動力よりも小さな前記駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、駆動輪の空転によるスリップが検出されないときには、走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数に基づいて算出された駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう動力源を制御し、駆動輪の空転によるスリップが検出されたときには、最大駆動力よりも小さな駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう動力源を制御する。したがって、駆動輪にスリップが生じていないときには駆動輪にスリップが発生するのを抑制すると共に車両の加速性を向上させることができ、駆動輪にスリップが生じたときには駆動輪をグリップさせることができる。この結果、車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させることができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記最大摩擦係数取得手段は、前記算出された最大駆動力が出力されて走行する状態で前記駆動輪の空転によるスリップが所定時間に亘って検出されなかったときには、前記走行路面最大摩擦係数として取得していた摩擦係数よりも大きな摩擦係数に前記走行路面最大摩擦係数を更新する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適正な走行路面最大摩擦係数を用いて駆動力を出力することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記最大摩擦係数取得手段は、前記駆動輪の空転によるスリップが検出されたときには、前記走行路面最大摩擦係数として取得していた摩擦係数よりも小さな摩擦係数に前記走行路面最大摩擦係数を更新する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適正な走行路面最大摩擦係数を用いて駆動力を出力することができる。
【００１０】
さらに、本発明の車両において、前記スリップ検出手段は、前記駆動輪の速度に対応する車体速から車体の推定される速度である推定車体速を減じた速度を該推定車体速で除した値であるスリップ率が所定比率よりも大きいときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出する手段であるものとすることもできるし、前記駆動輪の回転加速度に対応する車体の加速度から車体の推定される加速度である推定車体加速度を減じた加速度が所定加速度よりも大きいときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動輪の空転によるスリップをスリップ率や加速度を用いて検出することができる。
【００１１】
本発明の車両において、前記動力源は、前記駆動軸に接続された電動機を含むものであるものとすることもできる。この動力源として電動機を含む態様の車両において、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の出力制限としての出力制限パワーを設定する出力制限パワー設定手段とを備え、前記制御手段は、前記取得された走行路面最大摩擦係数が所定係数よりも小さい状態で前記駆動輪の空転によるスリップが検出されないときには、前記駆動輪の空転によるスリップが生じたときの前記電動機の回転数であるスリップ時電動機回転数を推定すると共に前記設定された出力制限パワーを該推定したスリップ時電動機回転数で除したトルクを前記電動機から出力するトルクを制限するための電動機出力制限トルクとして計算し、該計算した電動機出力制限トルクの範囲内のトルクが前記電動機から出力されると共に前記算出された最大駆動力の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、走行路面最大摩擦係数が所定係数よりも小さいときに、駆動輪にスリップが生じたときの蓄電手段からの過大な電力による放電を抑制することができる。
【００１２】
また、動力源として電動機を含む態様の車両において、前記動力源は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段とを有し、前記蓄電手段は、前記電動機および前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能な手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の車両の制御方法は、
駆動軸に動力を出力する動力源を備える車両の制御方法であって、
走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数に基づいて前記駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力を算出し、
前記駆動輪の空転によるスリップが生じていないときには、前記算出した最大駆動力の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御し、前記駆動輪の空転によるスリップが生じたときには、前記算出した最大駆動力よりも小さな前記駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で前記要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう前記動力源を制御する、
ことを特徴とする。
【００１４】
この本発明の車両の制御方法では、駆動輪の空転によるスリップが生じていないときには、走行している路面と駆動輪との最大摩擦係数である走行路面最大摩擦係数に基づいて算出された駆動輪に空転によるスリップを生じることなく走行用に出力可能な最大駆動力の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう動力源を制御し、駆動輪の空転によるスリップが生じたときには、最大駆動力よりも小さな駆動輪をグリップさせるための駆動力の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が出力されて走行するよう動力源を制御する。したがって、駆動輪にスリップが生じていないときには駆動輪にスリップが発生するのを抑制すると共に車両の加速性を向上させることができ、駆動輪にスリップが生じたときには駆動輪をグリップさせることができる。この結果、車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、駆動輪３６ａ，３６ｂにデファレンシャルギヤ３４を介して連結された駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２４を介してモータ２２と電力のやりとりを行なうバッテリ２６と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００１７】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット４０には、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ２３からの回転位置や図示しない電流センサにより検出されるモータ２２に印加される相電流，バッテリ２６に取り付けられた温度センサ２７からの電池温度Ｔｂなどのバッテリ２６を管理するのに必要な各種センサからの信号，イグニッションスイッチ５０からのイグニッション信号，シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット４０からは、モータ２２を駆動するためのインバータ２４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に車両が発進して加速する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ５８からの車速Ｖ，モータ２２の回転数Ｎｍなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃとモータ２２の回転数Ｎｍとに基づいて駆動軸３２に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し（ステップＳ１１０）、モータ２２の回転数Ｎｍにより得られる駆動輪速Ｖｗとモータ２２からのトルクＴｍとを用いて走行路面と駆動輪３６ａ，３６ｂとの摩擦係数μを次式（１）により計算すると共に、駆動輪速Ｖｗと車体速としての車速Ｖとを用いて駆動輪３６ａ，３６ｂのスリップ率λを式（２）により計算する処理を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ２３により検出されるモータ２２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものを入力するものとした。また、要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃとモータ２２の回転数Ｎｍとの関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと回転数Ｎｍとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。さらに、摩擦係数μを計算する式（１）中、駆動輪３６ａ，３６ｂの慣性モーメントＩｗおよび車輪半径ｒや，駆動輪側の荷重Ｍｗ，デファレンシャルギヤ３４のギヤ比Ｇｄは、ＲＯＭ４４に予め記憶されたものを用いるものとした。
【００２０】
μ=[Tm/Gd - (Iw/r)・(dVw/dt)]/(r・Mw)   (1)
λ=(Vw-V)/V   (2)
【００２１】
続いて、加速する準備が完了したときに値１がセットされる加速準備完了フラグＦの値を調べ（ステップＳ１３０）、加速準備完了フラグＦが初期値としての値０のときには、加速する準備が完了するまでモータ２２から制御上出力すべき制御用トルクＴｍ＊を設定すると共に加速準備完了フラグＦに値１をセットする制御用トルク設定処理を実行し（ステップＳ１４０）、設定された制御用トルクＴｍ＊に相当するトルクがモータ２２から出力されるようインバータ２４のスイッチング素子をスイッチング制御して（ステップＳ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。以下、図２の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、図４に例示する制御用トルク設定処理について説明する。
【００２２】
図４の制御用トルク設定処理では、まず、現在までに計算された摩擦係数μとスリップ率λとの相関関係に基づいて走行路面のμ−λ特性を示すラインが選定可能か否かを判定し（ステップＳ３００）、走行路面のμ−λ特性を示すラインが選定可能でないときには、要求トルクＴｄ＊を制御用トルクＴｍ＊に設定して（ステップＳ３１０）、制御用トルク設定処理を終了する。ここで、走行路面のμ−λ特性を示すラインが選定可能か否かは、実施例では、摩擦係数μとスリップ率λとの異なる相関関係が所定数（例えば、５つなど）計算により得られたか否かにより判定するものとした。一方、走行路面のμ−λ特性を示すラインが選定可能であるときには、走行路面のμ−λ特性ラインを選定すると共に選定したラインから走行路面の最大摩擦係数μｍａｘを取得し（ステップＳ３２０）、取得した最大摩擦係数μｍａｘを用いて駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップを生じることなく駆動軸３２に出力可能な最大トルクＴｍａｘを式（３）により算出して（ステップＳ３３０）、算出した最大トルクＴｍａｘで要求トルクＴｄ＊を制限したトルクを制御用トルクＴｍ＊に設定する（ステップＳ３４０）。ここで、走行路面のμ−λ特性ラインとしては、実施例では、走行路面のμ−λ特性を示す複数のラインを予め実験等により定めてμ−λ特性ライン選定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、現在までに計算により得られた摩擦係数μとスリップ率λとの所定数の相関関係を記憶したマップの複数のラインと比較して最も近似するラインを選ぶことにより行なうものとした。図５に走行路面のμ−λ特性ライン選定用マップの一例を示す。図５には、ラインＡが選定された場合に用いられる最大摩擦係数μｍａｘとこの最大摩擦係数μｍａｘに対応するスリップ率λである最適スリップ率λａとが合わせて示されている。なお、実施例では、計算されたスリップ率λが最適スリップ率λａよりも大きいときに駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じているものと判定し、スリップ率λが最適スリップ率λａ以下のときに駆動輪３６ａ，３６ｂがグリップしているものと判定する。こうして制御用トルクＴｍ＊を設定すると、アクセルペダル５３の踏み込みに基づく要求トルクＴｄ＊が制限されて最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘがモータ２２から出力されて走行する状態で駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていない継続時間を表すスリップ未発生時間ｔ１の計測を開始すると共に、加速準備完了フラグＦに値１をセットして（ステップＳ３５０）、制御用トルク設定処理を終了する。こうして加速準備完了フラグＦに値１がセットされたときに、実施例の電気自動車２０は、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘで要求トルクＴｄ＊を制限したトルクがモータ２２から出力されて走行を開始した状態、即ち、加速する準備が完了した状態になる。
【００２３】
Tmax/Gd = r・μmax・Mw + (Iw/r)・(dVw/dt)   (3)
【００２４】
図２の駆動制御ルーチンに戻る。ステップＳ１３０で加速準備完了フラグＦが値１のときには、計算されたスリップ率λと走行路面の最適スリップ率λａとを比較して駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないと判定されたときには、スリップ未発生時間ｔ１が閾値ｔｒｅｆ１以上であるか否かを調べる（ステップＳ１６０）。ここで、閾値ｔｒｅｆ１は、要求トルクＴｄ＊が制限されて最大トルクＴｍａｘがモータ２２から出力されて走行する際に、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じないことにより最大摩擦係数μｍａｘが実際の値よりも小さいと判断できるまでの時間であり、例えば０．３秒や０．５秒などの時間を用いることができる。
【００２５】
スリップ未発生時間ｔ１が閾値ｔｒｅｆ１未満のときには、要求トルクＴｄ＊が最大トルクＴｍａｘ以上であるか否かを調べ（ステップＳ１７０）、要求トルクＴｄ＊が最大トルクＴｍａｘ未満のときには、アクセルペダル５３の踏み込みに基づく要求トルクＴｄ＊が制限されることなく出力されて走行するものと判断し、最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘが出力されて走行する状態でスリップが生じていない継続時間を表すスリップ未発生時間ｔ１をリセットして改めて計測を開始し（ステップＳ２００）、要求トルクＴｄ＊が最大トルクＴｍａｘ以上のときには、要求トルクＴｄ＊が制限されて最大トルクＴｍａｘが出力されて走行するものと判断して、スリップ未発生時間ｔ１をリセットすることなく、要求トルクＴｄ＊を最大トルクＴｍａｘで制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御して（ステップＳ２１０，Ｓ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。したがって、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘを超えるトルクは出力されないからスリップの発生を抑制することができ、最大トルクＴｍａｘの範囲内で要求トルクＴｄ＊が出力されて走行するのを許容するから車両の加速性を向上させることができる。
【００２６】
ステップＳ１６０でスリップ未発生時間ｔ１が閾値ｔｒｅｆ１以上に至ったときには、取得していた最大摩擦係数μｍａｘが実際の値よりも小さいと判断して、最大摩擦係数μｍａｘを大きな値に更新し（ステップＳ１８０）、更新した最大摩擦係数μｍａｘを用いて最大トルクＴｍａｘを算出する（ステップＳ１９０）。ここで、最大摩擦係数μｍａｘの更新は、選定されているμ−λ特性ラインの最適スリップ率λａを変更することなく最大摩擦係数μｍａｘが所定比率（例えば、３％や５％など）だけ大きくなるようμ−λ特性ラインを補正したり、μ−λ特性ラインが一旦選定された以降に計算された摩擦係数μとスリップ率λとの相関関係に応じて最適スリップ率λａも合わせて変更するようμ−λ特性ライン選定用マップから最も近似するラインを再選定してから補正したりすることにより行なうことができる。図６に、走行路面のμ−λ特性ラインを補正する様子の一例を示す。図中、破線のラインＡは補正前に選定されていた一例としてのラインを示し、実線のラインＡ１は補正後のラインを示す。
【００２７】
こうして最大摩擦係数μｍａｘを用いて最大トルクＴｍａｘを算出すると、スリップ未発生時間ｔ１をリセットし（ステップＳ２００）、要求トルクＴｄ＊を最大トルクＴｍａｘで制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御して（ステップＳ２１０，Ｓ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。このように、モータ２２から最大トルクＴｍａｘが出力されて走行する状態で閾値ｔｒｅｆ１以上の時間に亘ってスリップが生じなかったときには最大摩擦係数μｍａｘを大きな値に更新するから、より適正な最大摩擦係数μｍａｘを用いて駆動力を出力することができる。
【００２８】
ステップＳ１５０で駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていると判定されたときには、取得していた最大摩擦係数μｍａｘが実際の値よりも大きいと判断して、最大摩擦係数μｍａｘを小さな値に更新し（ステップＳ２２０）、更新した最大摩擦係数μｍａｘを用いて最大トルクＴｍａｘを算出して（ステップＳ２３０）、計算した最大トルクＴｍａｘに値１未満の制限率αを乗じることによりグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算する（ステップＳ２５０）。ここで、最大摩擦係数μｍａｘの更新は、上述と同様に、最大摩擦係数μｍａｘが所定比率だけ小さくなるよう補正したり、μ−λ特性ラインを再選定して補正することにより行なうことができる。また、制限率αは、駆動輪３６ａ，３６ｂをグリップさせるためのものであり、実施例では、実際の値とは異なる最大摩擦係数μｍａｘを用いて算出された最大トルクＴｍａｘが出力されてスリップを生じているときであっても、駆動輪３６ａ，３６ｂが確実にグリップする程度に十分小さな値（例えば、値０．３や値０．５など）を用いるものとした。
【００２９】
こうしてグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算すると、スリップ未発生時間ｔ１をリセットし（ステップＳ２５０）、要求トルクＴｄ＊をグリップ用トルクＴｇｌｉｐで制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御して（ステップＳ２６０，Ｓ２７０）、駆動制御ルーチンを終了する。したがって、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには、最大トルクＴｍａｘよりも小さなグリップ用トルクＴｇｌｉｐの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクがモータ２２から出力されて走行するから、駆動輪３６ａ，３６ｂをグリップさせることができる。また、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときに最大摩擦係数μｍａｘを小さな値に更新するから、より適正な最大摩擦係数μｍａｘを用いて駆動力を出力することができる。
【００３０】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクがモータ２２から出力されて走行するから、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが発生するのを抑制すると共に車両の加速性を向上させることができる。また、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには、最大トルクＴｍａｘよりも小さなグリップ用トルクＴｇｌｉｐの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクがモータ２２から出力されて走行するから、駆動輪３６ａ，３６ｂをグリップさせることができる。この結果、車両の走行の安定性を確保すると共に車両の加速性を向上させることができる。しかも、モータ２２から最大トルクＴｍａｘが出力されて走行する状態で閾値ｔｒｅｆ１以上の時間に亘ってスリップが生じなかったときには最大摩擦係数μｍａｘを大きな値に更新し、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには最大摩擦係数μｍａｘを小さな値に更新するから、より適正な最大摩擦係数μｍａｘを用いて駆動力を出力することができる。さらに、駆動輪３６ａ，３６ｂのスリップ率λが選定されたμ−λ特性ラインの最適スリップ率λａよりも大きいときにスリップが生じていると判定するから、スリップ率λを用いてスリップを検出することができる。
【００３１】
実施例の電気自動車２０では、モータ２２の回転数Ｎｍから得られる駆動輪速Ｖｗと車速センサ５８からの車体速としての車速Ｖとを用いてスリップ率λを計算するものとしたが、各駆動輪３６ａ，３６ｂと図示しない各従動輪とのそれぞれに車輪速センサを備える車両では、駆動輪速Ｖｗに代えて各駆動輪３６ａ，３６ｂの平均の車輪速を用いたり、車速Ｖに代えて各従動輪の平均の車輪速を用いたり、各駆動輪３６ａ，３６ｂの平均の車輪速と各従動輪の平均の車輪速との両方を用いてスリップ率λを計算するものとしてもよい。
【００３２】
実施例の電気自動車２０では、駆動輪３６ａ，３６ｂのスリップ率λが最適スリップ率λａよりも大きいときにスリップが生じていると判定するものとしたが、いかなる方法により駆動輪３６ａ，３６ｂのスリップを判定するものとしてもよく、モータ２２の回転数Ｎｍにより得られる駆動輪加速度αｗとモータ２２からのトルクＴｍにより得られる車体加速度αとの偏差が所定加速度よりも大きいときにスリップが生じいていると判定するものとしてもよい。この場合、車体加速度αは、駆動輪３６ａ，３６ｂの慣性モーメントＩｗ及び車輪半径ｒや，モータ２２の回転数Ｎｍから得られる駆動輪速Ｖｗ，車体の質量Ｍ，デファレンシャルギヤ３４のギヤ比Ｇｄを用いて式（４）により計算することができる。
【００３３】
α=[Tm/Gd - (Iw/r)・(dVw/dt)](r・M)   (4)
【００３４】
実施例の電気自動車２０では、モータ２２から最大トルクＴｍａｘが出力されて走行する状態で閾値ｔｒｅｆ１以上の時間に亘ってスリップが生じなかったときには最大摩擦係数μｍａｘをより大きな値に更新すると共に駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには最摩擦係数μｍａｘを小さな値に更新するものとしたが、モータ２２から最大トルクＴｍａｘが出力されて走行する状態で閾値ｔｒｅｆ１以上の時間に亘ってスリップが生じなかったときにのみ最大摩擦係数μｍａｘをより大きな値に更新するものとしてもよいし、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときにのみ最大摩擦係数μｍａｘをより小さな値に更新するものとしてもよいし、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたか否かにかかわらずに随時計算される摩擦係数μとスリップ率λとの相関関係に基づいて最大摩擦係数μｍａｘを随時更新するものとしてもよい。
【００３５】
実施例の電気自動車２０では、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘを、予め記憶されたμ−λ特性ライン選定用マップを用いて取得するものとしたが、いかなる方法により取得するものとしてもよく、例えば、走行位置を受信可能であると共に無線通信により外部から走行路面の摩擦係数を受信可能なナビゲーションシステムを搭載する車両では、無線通信により受信して取得するものとしてもよい。
【００３６】
実施例の電気自動車２０では、加速する準備が完了したときに、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたか否かに応じて制御用トルクＴｍ＊を設定してモータ２２を制御するものとしたが、加速する準備が完了したときにかかわらず、いかなるときに駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたか否かに応じて制御用トルクＴｍ＊を設定してモータ２２を制御するものとしてもよい。例えば、取得した走行路面の最大摩擦係数μｍａｘが所定係数未満の滑りやすい状態のときやアクセル開度Ａｃｃが所定量以上で早く加速することが要求されている状態のときに、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたか否かに応じて制御用トルクＴｍ＊を設定してモータ２２を制御するものとしてもよい。
【００３７】
実施例の電気自動車２０では、最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘに値１未満の制限率αを乗じることによりグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算するものとしたが、いかなる方法によりグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算するものとしてもよく、最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘから所定トルクを減じることによりグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算するものとしてもよいし、最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘからスリップが生じたときのスリップ率λと最適スリップ率λａとの偏差が大きくなるほど大きなトルクを減じることによりグリップ用トルクＴｇｌｉｐを計算するものとしてもよいし、最大トルクＴｍａｘに基づくことなく所定のグリップ用トルクＴｇｌｉｐを用いるものとしても構わない。
【００３８】
実施例の電気自動車２０では、取得した最大摩擦係数μｍａｘの値やバッテリ２６の状態にかかわらず、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには、最大トルクＴｍａｘの範囲内で要求トルクＴｄ＊を制限したトルクが出力されて走行するものとしたが、バッテリ２６からの電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流の積算値により演算された残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔを設定する車両では、取得した最大摩擦係数μｍａｘが所定係数よりも小さい滑りやすい状態で駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには、スリップが生じたときにバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔを超えて放電されないよう制限したトルクがモータ２２から出力されて走行するものとしてもよい。この場合、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときのモータ２２の回転数であるスリップ時モータ回転数Ｎｍｓを走行路面の最大摩擦係数μｍａｘや駆動輪速Ｖｗに基づいて推定すると共にバッテリ２６の出力制限Ｗｏｕｔを推定したスリップ時モータ回転数Ｎｍｓで除したトルクをモータ２２から出力するトルクを制限するための出力制限トルクＴｂｍａｘとして計算し、計算した出力制限トルクＴｂｍａｘと算出した最大トルクＴｍａｘとにより要求トルクＴｄ＊を制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御すればよい。こうすれば、走行路面の最大摩擦係数μｍａｘが所定係数よりも小さい滑りやすい状態のときに、スリップが生じたときのバッテリ２６からの過大な電力による放電を抑制することができる。
【００３９】
実施例では、駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２を動力源として備える電気自動車２０に適用して説明したが、モータ２２に代えて内燃機関として構成されるエンジンを動力源として備える自動車に適用するものとしてもよいし、図７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、駆動軸３２に遊星歯車機構１２８を介して動力を出力するエンジン１２２およびモータ１２４と駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２とを備える車両に適用するものとしてもよい。
【００４０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２が「動力源」に相当し、計算された摩擦係数μとスリップ率λとの相関関係に基づいて選定された走行路面のμ−λ特性ラインから走行路面と駆動輪３６ａ，３６ｂとの最大摩擦係数μｍａｘを取得する図４の制御用トルク設定処理のステップＳ３２０の処理や最大摩擦係数μｍａｘを更新して取得する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０，Ｓ２２０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「最大摩擦係数取得手段」に相当し、取得した最大摩擦係数μｍａｘを用いて駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップを生じることなく駆動軸３２に出力可能な最大トルクＴｍａｘを算出する図４の制御用トルク設定処理のステップＳ３３０の処理や図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０，Ｓ２３０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「最大駆動力算出手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃとモータ２２の回転数Ｎｍとに基づいて駆動軸３２に要求される要求トルクＴｄ＊を設定する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「要求駆動力設定手段」に相当し、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じているか否かを判定する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１５０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「スリップ検出手段」に相当し、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じていないときには走行路面の最大摩擦係数μｍａｘに基づく最大トルクＴｍａｘで要求トルクＴｄ＊を制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ２１０，Ｓ２７０の処理を実行し、駆動輪３６ａ，３６ｂにスリップが生じたときには最大トルクＴｍａｘよりも小さなグリップ用トルクＴｇｌｉｐで要求トルクＴｄ＊を制限した制御用トルクＴｍ＊でモータ２２を制御する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ２４０，Ｓ２６０，Ｓ２７０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「制御手段」に相当する。なお、実施例の要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、実施例の要素をもって課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明のついての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４１】
実施例では、電気自動車２０に適用して説明したが、列車などの自動車以外の車両に適用するものとのしてもよいし、自動車や列車を含む車両の制御方法の形態としても構わない。
【００４２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】実施例の電子制御ユニット４０により実行される制御用トルク設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】走行路面のμ−λ特性ライン選定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】走行路面のμ−λ特性ラインを補正する様子の一例を示す説明図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０  電気自動車、２２  モータ、２３  回転位置検出センサ、２４  インバータ、２６  バッテリ、２７  温度センサ、３２  駆動軸、３４  デファレンシャルギヤ、３６ａ，３６ｂ  駆動輪、４０  電子制御ユニット、４２  ＣＰＵ、４４  ＲＯＭ、４６  ＲＡＭ、５０  イグニッションスイッチ、５１  シフトレバー、５２  シフトポジションセンサ、５３  アクセルペダル、５４  アクセルペダルポジションセンサ、５５  ブレーキペダル、５６  ブレーキペダルポジションセンサ、５８  車速センサ、１２０  ハイブリッド自動車、１２２  エンジン、１２４  モータ、１２８  遊星歯車機構。
【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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