(57)【要約】【課題】車両のスリップ制御に伴って駆動軸に生じる振動を防止する。【解決手段】駆動輪に接続された駆動軸に直接トルクを出力可能なモータの回転軸の角加速度αが上昇して駆動輪にスリップが発生したとき、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘが小さくなるように関係付けられたマップを用いて導出されるトルク上限値Ｔｍａｘをもって駆動軸に出力されるトルクを制限する。その後、角加速度αが負のピークを経てゼロクロスするタイミングでトルク制限を復帰させる。これにより、角加速度が作用する方向と復帰によるトルクを作用させる方向とが一致するから、駆動軸のねじれに伴う振動を抑制することができる。【選択図】　　　　図５
2004096825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、
該検出された角加速度が所定値を超えて上昇したときに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、
該スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第１のトルク制限制御手段と、
前記スリップが収束の方向に向う際の前記検出された角加速度の変化の方向が上昇方向となるタイミングで前記第１のトルク制限制御手段による出力トルクの制限を復帰させて前記原動機を制御するトルク復帰制御手段と
を備える原動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の原動機の制御装置であって、
前記所定タイミングは、前記検出された角加速度の値が負から正へ移行するタイミングである
原動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の原動機の制御装置であって、
前記トルク復帰制御手段は、前記第１のトルク制限制御手段により設定されるトルク制限値よりも制限を緩和したトルク制限値を所定時間に亘って用いて前記出力トルクの制限を復帰させるよう前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の原動機の制御装置であって、
前記検出された角加速度が前記所定値を超えた後に最初に検出される負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、所定時間に亘って出力トルクを制限して前記原動機を制御する第２のトルク制限制御手段を備える
原動機の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の原動機の制御装置であって、
前記第２のトルク制限制御手段は、前記負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、該負のピーク値の絶対値に基づいて設定されるトルク制限値を用いて前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク制限制御手段は、トルクの制限幅が所定の許容範囲内となるよう前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。
【請求項７】
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置であって、
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、
該スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該検出されたスリップの程度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段と、
該設定された制限値を用いて前記原動機を制御すると、トルクの制限幅が所定の許容範囲を超えるとき、該許容範囲内となるよう前記制限値を修正するトルク制限値修正手段と、
前記駆動軸に要求される動力と前記設定または修正された制限値とを用いて前記原動機を制御するトルク制限制御手段と
を備える原動機の制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段を備え、
前記スリップ検出手段は、前記検出された角加速度が所定の閾値を超えたときにスリップを検出する手段であり、
前記トルク制限値設定手段は、前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記角加速度検出手段により検出される角加速度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクの制限値を設定する手段である
原動機の制御装置。
【請求項９】
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出するステップと、
（ｂ）該検出された角加速度が所定値を超えて上昇したときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出するステップと、
（ｃ）該ステップ（ｂ）によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップと、
（ｄ）前記スリップが収束の方向に向う際の前記検出された角加速度の値が負から正へ移行するタイミングで前記ステップ（ｃ）による出力トルクの制限を復帰させて前記原動機を制御するステップと
を備える原動機の制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の原動機の制御方法であって、
前記ステップ（ｄ）は、前記ステップ（ｃ）により設定されるトルク制限値よりも制限を緩和したトルク制限値を所定時間に亘って用いて前記出力トルクの制限を復帰させるよう前記原動機を制御する
原動機の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の原動機の制御方法であって、
（ｅ）前記検出された角加速度が前記所定値を超えた後に最初に検出される負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、所定時間に亘って出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップを備える
原動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機の制御装置に関し、詳しくは、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置および原動機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の原動機の制御装置としては、車両に搭載される原動機の制御装置であって、原動機として例えばモータからのトルクの出力により駆動輪が空転したときに、モータから駆動輪に出力するトルクを制限するものが提案されている（特許文献１参照）。この装置では、駆動輪の角加速度（角速度の時間変化率）が所定の閾値を上回ったときにスリップを検出し、スリップが検出されたときにはスリップが発生したと判断してモータから出力するトルクを低下させると共に、スリップが収束したときにはモータから出力するトルクの制限を復帰させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９５６７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした装置は、トルクの制限を復帰させる際にモータの回転軸に振動（駆動系の振動）を伴う場合がある。駆動輪のスリップを抑制する際には通常角加速度の振動を伴うが、トルクの制限を復帰させるタイミングによっては、角加速度の振動をさらに増幅させてしまう。
【０００５】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、こうした問題を解決し、スリップ制御に伴う駆動系の振動を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の第１の原動機の制御装置は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、
該検出された角加速度が所定値を超えて上昇したときに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、
該スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第１のトルク制限制御手段と、
前記スリップが収束の方向に向う際の前記検出された角加速度の変化の方向が上昇方向となるタイミングで前記トルク制限制御手段による出力トルクの制限を復帰させて前記原動機を制御するトルク復帰制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の第１の原動機の制御装置では、駆動軸または原動機の回転軸の角加速度が所定値を超えて上昇して駆動輪の空転によるスリップが検出されたときにはこの検出されたスリップの抑制が可能となるように駆動軸に出力されるトルクを制限すると共に、スリップが収束の方向に向かう際の角加速度の方向が上昇方向となるタイミングでトルクの制限を復帰させる。すなわち、トルク制限の復帰は、その復帰の際に駆動軸に作用させるトルクの方向と駆動軸に作用する角加速度の方向とが一致するときに実施するから、スリップ制御の際に軸のねじれに伴って発生する駆動軸の振動を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明の第１の原動機の制御装置において、前記所定タイミングは、前記検出された角加速度の値が負から正へ移行するタイミングであるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の振動の抑制をより効果的に行なうことができる。
【００１０】
また、本発明の第１の原動機の制御装置において、前記トルク復帰制御手段は、前記第１のトルク制限制御手段により設定されるトルク制限値よりも制限を緩和したトルク制限値を所定時間に亘って用いて前記出力トルクの制限を復帰させるよう前記原動機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、駆動軸の振動をさらに効果的に抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明の第１の原動機の制御装置において、前記検出された角加速度が前記所定値を超えた後に最初に検出される負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、所定時間に亘って出力トルクを制限して前記原動機を制御する第２のトルク制限制御手段を備えるものとすることもできる。この場合の角加速度の負のピーク値は路面状態の変化を反映すると考えられるため、駆動軸に出力されるトルクを路面状態の変化により所定時間に亘って制限することで、路面状態の変化に伴って生じる駆動軸の振動を抑制することができる。この態様の本発明の第１の原動機の制御装置において、前記第２のトルク制限制御手段は、前記負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、該負のピーク値の絶対値に基づいて設定されるトルク制限値を用いて前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。角加速度の負のピーク値は路面状態の程度も反映すると考えらるため、このピーク値に基づいて制限値を設定することでより適切に出力トルクを制限することができる。
【００１２】
また、本発明の第１の原動機の制御装置において、前記第１のトルク制限制御手段は、トルクの制限幅が所定の許容範囲内となるよう前記原動機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、スリップの発生により駆動軸に出力するトルクを制限する際に生じうるトルクショックを低減することができる。
【００１３】
本発明の第２の原動機の制御装置は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置であって、
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、
該スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該検出されたスリップの程度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクの制限値を設定するトルク制限値設定手段と、
該設定された制限値を用いて前記原動機を制御すると、トルクの制限幅が所定の許容範囲を超えるとき、該許容範囲内となるよう前記制限値を修正するトルク制限値修正手段と、
前記駆動軸に要求される動力と前記設定または修正された制限値とを用いて前記原動機を制御するトルク制限制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１４】
この本発明の第２の原動機の制御装置では、駆動輪の空転によるスリップが検出されたときにはこの検出されたスリップの程度に基づいて駆動軸に出力されるトルクの制限値を設定すると共に、設定されたトルク制限値を用いて原動機を制御するとトルクの制限幅が所定の許容範囲を超えるとき制限幅が許容範囲内となるよう制限値を修正する。そして、駆動軸に要求される動力と設定または修正された制限値とを用いて原動機を制御する。これにより、駆動輪が空転してスリップが発生したときでも、発生したスリップの程度に基づいて設定される制限値は許容範囲内に抑えられるから、スリップの発生により駆動軸に出力するトルクを制限（トルクが変動）する際に生じ得るトルクショックを低減することができる。
【００１５】
こうした本発明の第２の原動機の制御装置において、前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段を備え、前記スリップ検出手段は、前記検出された角加速度が所定の閾値を超えたときにスリップを検出する手段であり、前記トルク制限値設定手段は、前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、前記角加速度検出手段により検出される角加速度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクの制限値を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
本発明の原動機の制御方法は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出するステップと、（ｂ）該検出された角加速度が所定値を超えて上昇したときに前記駆動輪の空転によるスリップを検出するステップと、
（ｃ）該ステップ（ｂ）によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップと、
（ｄ）前記スリップが収束の方向に向う際の前記検出された角加速度の値が負から正へ移行するタイミングで前記ステップ（ｃ）による出力トルクの制限を復帰させて前記原動機を制御するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１７】
この本発明の原動機の制御方法では、駆動軸または原動機の回転軸の角加速度が所定値を超えて上昇して駆動輪の空転によるスリップが検出されたときにはこの検出されたスリップの抑制が可能となるように駆動軸に出力されるトルクを制限すると共に、スリップが収束の方向に向かう際の角加速度の値が負から正へ移行するタイミングでトルクの制限を復帰させるから、スリップ制御の際に軸のねじれに伴って発生する駆動軸の振動を効果的に抑制することができる。
【００１８】
こうした本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｄ）は、前記ステップ（ｃ）により設定されるトルク制限値よりも制限を緩和したトルク制限値を所定時間に亘って用いて前記出力トルクの制限を復帰させるよう前記原動機を制御するものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の振動をより効果的に抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の原動機の制御方法において、（ｅ）前記検出された角加速度が前記所定値を超えた後に最初に検出される負のピーク値の絶対値が所定の閾値よりも大きいときには、所定時間に亘って出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップを備えるものとすることもできる。この場合の角加速度の負のピーク値は路面状態の変化を反映すると考えられるため、この路面状態の変化により駆動軸から出力されるトルクを所定時間に亘って制限することで、路面状態の変化に伴って生じる駆動軸の振動を抑制することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の原動機の制御装置２０は、図示するように、バッテリ１６からインバータ回路１４を介して供給された電力を用いて電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に動力の出力が可能なモータ１２を駆動制御する装置として構成されており、モータ１２の回転軸の回転角θを検出する回転角センサ２２と、自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２４と、駆動輪１８ａ，１８ｂ（前輪）の車輪速と駆動輪１８ａ，１８ｂに従動して回転する従動輪１９ａ，１９ｂ（後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂと、運転者からの各種操作を検出する各種センサ（例えば、シフトレバー３１のポジションを検出するシフトポジションセンサ３２や，アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルポジションセンサ３４，ブレーキペダル３５の踏み込み量（ブレーキ開度）を検出するブレーキペダルポジションセンサ３６など）と、装置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。
【００２１】
モータ１２は、例えば、電動機として機能すると共に発電機としても機能する周知の同期発電電動機として構成され、インバータ回路１４は、バッテリ１６からの電力をモータ１２の駆動に適した電力に変換する複数のスイッチング素子により構成されている。こうしたモータ１２やインバータ回路１４の構成そのものは周知であり、本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２２】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とした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したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、回転角センサ２２により検出されたモータ１２の回転軸の回転角θや、車速センサ２４により検出された自動車１０の車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出された駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２、シフトポジションセンサ３２により検出されたシフトポジション、アクセルペダルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ３６により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、モータ１２を駆動制御するインバータ回路１４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。
【００２３】
こうして構成された原動機の制御装置２０の動作、特に、自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂが空転してスリップが発生したときのモータ１２の駆動制御について説明する。図２は、実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ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、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２４】
モータ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３４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ２４からの車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂからの車輪速Ｖｆ，Ｖｒ、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍなどを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、車輪速Ｖｆ，Ｖｒは、実施例では、車輪速センサ２６ａ，２６ｂおよび車輪速センサ２８ａ，２８ｂにより各々検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均値を用いるものとした。また、車速Ｖについては、実施例では、車速センサ２４により検出されたものを用いたが、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２，Ｖｒ１，Ｖｒ２から算出するものとしても構わない。
【００２５】
次に、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてモータ１２の要求トルクＴｍ＊を設定する（ステップＳ１０２）。モータ要求トルクＴｍ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応するモータ要求トルクＴｍ＊を導出するものとした。このマップの一例を図３に示す。
【００２６】
続いて、ステップＳ１００で入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて角加速度αを計算する（ステップＳ１０４）。ここで、角加速度αの計算は、実施例では、今回のルーチンで入力された現回転数Ｎｍから前回のルーチンで入力された前回回転数Ｎｍを減じる（現回転数Ｎｍ−前回回転数Ｎｍ）ことにより行なうものとした。なお、角加速度αの単位は、回転数Ｎｍの単位を１分間あたりの回転数［ｒｐｍ］で示すと、実施例では、本ルーチンの実行時間間隔は８ｍｓｅｃであるから、［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］となる。勿論、回転速度の時間変化率として示すことができれば、如何なる単位を採用するものとしても構わない。また、角加速度αとして、その誤差を小さくするために、それぞれ今回のルーチンから過去数回（例えば、３回）に亘って計算された角加速度の平均を用いるものとしても構わない。
【００２７】
こうして角加速度αが計算されると、角加速度αに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップ状態を判定する処理を行ない（ステップＳ１０６）、判定結果に応じた処理（ステップＳ１１０〜Ｓ１１４）、即ち、スリップが発生していないと判定されたとき（後述するスリップ発生フラグＦ１およびスリップ収束フラグＦ２が共に値０のとき）にはグリップ時制御（ステップＳ１１０）、スリップが発生したと判定されたとき（フラグＦ１が値１でフラグＦ２が値０のとき）には駆動軸に出力されるトルクを制限するスリップ発生時制御（ステップＳ１１２）、発生したスリップが収束したと判定されたとき（フラグＦ１およびフラグＦ２が共に値１のとき）には駆動軸に出力されるトルクを復帰させるスリップ収束時制御（ステップＳ１１４）を行なって、本ルーチンを終了する。
【００２８】
スリップ状態の判定は、図４のスリップ状態判定処理ルーチンに基づいて行なわれる。スリップ状態判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、図２のルーチンのステップＳ１０４で計算された角加速度αが、空転によるスリップが発生したとみなすことのできる閾値αｓｌｉｐを超えているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていると判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂにスリップが発生したと判断して、駆動軸に出力されるトルクを制限するためにスリップの発生を示すスリップ発生フラグＦ１を値１にセットして（ステップＳ１２２）、本ルーチンを終了する。一方、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されたときには、次にスリップ発生フラグＦ１の値が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。スリップ発生フラグＦ１が値１であると判定されたときには、角加速度αが値０以上であり且つ前回のルーチンの前回角加速度αが値０未満であるか否か、即ち角加速度αの値が負の値から上昇してゼロクロス点を横切ったか否かを判定する（ステップＳ１２６）。判定の結果、肯定的な判定がなされたときには駆動輪１８ａ，１８ｂに発生したスリップは収束し且つ駆動軸に出力されるトルクを復帰させるタイミングとして適当であると判断してスリップ収束フラグＦ２を値１にセットして（ステップＳ１２８）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
図５は、角加速度αの時間変化の一例を示す説明図である。図５に示すように、スリップが発生したときには、駆動軸に出力されるトルクの制限により角加速度αは時間の経過と共に上昇してまず正のピークが現われ、その後に下降して負のピークが現われて再び上昇していく。このとき、駆動軸に出力されるトルクを復帰させるタイミングは、図示するように負のピークが現われた後に角加速度αの値がゼロクロスするタイミングである。これは、角加速度αが駆動軸に作用する方向と制限からの復帰により駆動軸に作用させるトルクの方向とを完全に一致させることで軸のねじり振動を抑制するためである。ステップＳ１２６の判定で否定的な判定がなされたときには、発生したスリップは未だ収束していないか或いはスリップが収束している場合でも駆動軸に出力されるトルクを復帰させるタイミングとして不適当と判断してそのまま本ルーチンを終了する。角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えておらず、スリップ発生フラグＦ１が値１ではないときには、スリップ発生フラグＦ１およびスリップ収束フラグＦ２を共に値０にセットして（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。以下、こうしてセットされたスリップ発生フラグＦ１およびスリップ収束フラグＦ２の値に応じて行なわれる前述の各制御について詳細に説明する。
【００３０】
グリップ時制御は、通常のモータ１２の駆動制御であり、モータ要求トルクＴｍ＊に基づいてモータ１２から要求トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御することにより行なわれる。
【００３１】
スリップ発生時制御は、スリップにより角加速度αが上昇したときに上昇した角加速度αを低下させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図６のスリップ発生時制御ルーチンに基づいて行なわれる。この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、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えていると判定されたときにはピーク値αｐｅａｋの値を角加速度αを新たに設定する処理を行なう（ステップＳ１４２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップにより角加速度αが上昇してピークを示すときの角加速度の値であり、初期値として値０が設定されている。したがって、角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを角加速度αの値に順次更新していき、角加速度αがピークに達した時点でその角加速度αがピーク値αｐｅａｋとして固定されることになる。こうしてピーク値αｐｅａｋが設定されると、このピーク値αｐｅａｋに基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを設定する処理を行なう（ステップＳ１４４）。この処理は、実施例では、図７に例示するマップを用いて行なわれる。図７は、角加速度αとトルク上限値Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。このマップでは、図示するように、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘは小さくなる特性を有している。したがって、角加速度αが上昇してピーク値αｐｅａｋが大きくなるほど、即ちスリップの程度が大きいほど、トルク上限値Ｔｍａｘとして小さな値が設定され、その分モータ１２から出力されるトルクが制限されることになる。
【００３２】
トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１４６）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘで制限する（ステップＳ１４８）。また、モータ要求トルクＴｍ＊と前回のルーチンで設定された前回トルクＴｍ＊との偏差（Ｔｍ＊−前回Ｔｍ＊）としてのトルク制限幅が所定の許容範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、許容範囲内にないと判定されたときにはその許容範囲内となるようにモータ要求トルクＴｍ＊を調整する（ステップＳ１５２）。このようにモータ要求トルクＴｍ＊の調整を行なうのは、スリップの発生により駆動軸に出力されるトルクが大きく制限されることにより生じ得るトルクショックを低減するためである。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御して（ステップＳ１５４）、本ルーチンを終了する。これにより、スリップ発生時においてモータ１２から出力されるトルクは、スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図７のマップにおいて角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるので、スリップを効果的に抑制することができる。
【００３３】
スリップ収束時制御は、スリップ発生時制御によるトルクの制限により角加速度αが低下してスリップが収束したときに制限したトルクを復帰させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図８のスリップ収束時制御ルーチンに基づいて行なわれる。この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、トルク制限量δ（単位は、角加速度と同じ単位の［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］）を入力する処理を行なう（ステップＳ１６０）。
【００３４】
トルク制限量δは、前述のスリップ発生時制御において設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを引き上げてトルク制限から復帰させる際の復帰の度合いを設定するために用いるパラメータであり、初期値はゼロに設定されている。このトルク制限量δは、図９のトルク制限量δ設定処理ルーチンに基づいて設定される。以下、図９のトルク制限量δ設定処理ルーチンの処理について説明する。このルーチンは、図４のスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ１２２の処理でスリップ発生フラグＦ１が値０から値１にセットされたとき（即ち、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えたとき）に実行される。このルーチンでは、回転角センサ２２により検出された回転角θに基づいて算出されたモータ回転数Ｎｍを入力し、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいてモータ１２の角加速度αを計算し、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点からの角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算する処理を、角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となるまで繰り返す（ステップＳ１９０〜Ｓ１９６）。角加速度αの時間積分値αｉｎｔの計算は、実施例では、次式（１）を用いて行なうものとした。ここで、Δｔは、ステップＳ１９０〜Ｓ１９６までの処理を繰り返し実行する際の実行時間間隔を意味し、実施例では、８ｍｓｅｃである。
【００３５】
【数１】
αｉｎｔ←αｉｎｔ＋（α−αｓｌｉｐ）・Δｔ　　（１）
【００３６】
そして、角加速度αが閾値α１未満となったときには、ステップＳ１９０〜Ｓ１９６で計算された角加速度αの時間積分値αｉｎｔに所定の係数ｋを乗じてトルク制限量δを設定して（ステップＳ１９８）、本ルーチンを終了する。なお、トルク制限量δの設定は、具体的には、トルク制限量δの値をＲＡＭ４６の所定領域に書き込むことにより行なわれる。
【００３７】
図８のルーチンに戻って、ステップＳ１６０でトルク制限量δが入力されると、トルク制限量δを解除する解除要求を入力し（ステップＳ１６２）、解除要求があったか否かを判定する処理する処理を行なう（ステップＳ１６４）。この処理は、実施例では、本ルーチンが最初に実行されてから所定の待機期間の経過後に実行される図示しないトルク制限量解除処理ルーチンにより所定時間が経過する度にゼロから一定の増加量だけ増加していくように解除量Δδが設定されるものとした。したがって図７のルーチンの実行が開始されてから前述の所定の待機期間が経過するまではトルク制限量δの解除は行なわれないようになっている。判定の結果、解除要求があると判定されるとステップＳ１６０で入力したトルク制限量δから解除量Δδを減じてトルク制限量δを解除する処理を行ない（ステップＳ１６６）、解除要求がないと判定されるとステップＳ１６０で入力したトルク制限量δの解除は行なわれない。そして、トルク制限量δに基づいてモータ１２から出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを図７のマップを用いて設定する（ステップＳ１６８）。
【００３８】
そして、トルク制限量δｌｏｃｋ［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］が設定されているか否かを判定し（ステップＳ１７０）、設定されていると判定されたときにはステップＳ１６８の処理による設定に拘わらずトルク制限量δｌｏｃｋに基づいて図７のマップを用いてトルク上限値Ｔｍａｘの設定を行なう（ステップＳ１７２）。このトルク制限量δｌｏｃｋは、スリップ中の路面状態が変化、すなわち自動車１０が低μ路でスリップしてから高μ路に移行したときに現われる角加速度αの負側の急峻な変化に伴って発生する駆動軸の振動を抑制するために設定されるパラメータである。トルク制限量δｌｏｃｋは、図１０に例示するトルク制限量δｌｏｃｋ設定処理ルーチンに基づいて設定される。このルーチンは、スリップ発生フラグＦ１の値が値１にセットされたときに実行される。このルーチンでは、回転角センサ２２により検出された回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍを入力しモータ回転数Ｎｍに基づいて計算された角加速度αが負のピークに達したとき、すなわち角加速度αの時間微分値が負から正に移行したときに、そのときの角加速度αを負のピーク値αｐｅａｋ２として設定し（ステップＳ２００〜Ｓ２０６）、ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が所定の閾値αｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００３９】
図１１は、路面状態に変化が生じたときに角加速度αの時間変化の様子を示す説明図である。路面状態の変化がないときには、通常、図５に示すように、駆動輪１８ａ，１８ｂの空転が収束する際に現われる負側のピークは一定の範囲内に収まるが、スリップ中に路面状態が低μ路から高μ路に変化したときには、角加速度αの負側に急峻な変化が生じ負側のピークは一定の範囲を超える。したがって、角加速度αの変化として現われる負側のピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が閾値αｒｅｆを超えたときに路面状態が変化したと判定できる。
【００４０】
ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が閾値αｒｅｆを超えていると判定されると、このピーク値αｐｅａｋ２に基づいてトルク制限量δｌｏｃｋを設定すると共に（ステップＳ２００）、所定時間が経過した後に（ステップＳ２０２）、設定したトルク制限量δｌｏｃｋを解除する処理を行なって（ステップＳ２０４）、本ルーチンを終了する。トルク制限量δｌｏｃｋの設定は、実施例では、ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値とトルク制限量δｌｏｃｋとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が与えられるとマップから対応するトルク制限量δｌｏｃｋが導出されるものとした。このマップの一例を図１２に示す。図１２に示すように、ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が大きいほど大きなトルク制限量δｌｏｃｋが設定されるようになっている。トルク上限値Ｔｍａｘはトルク制限量δｌｏｃｋが大きいほど低い値が設定（図７参照）されるから、ピーク値αｐｅａｋ２の絶対値が大きいほど低い値のトルク上限値Ｔｍａｘが設定されることになる。また、トルク制限量δｌｏｃｋを所定時間が経過するまで設定しておくのは、この所定時間に亘って図８のルーチンが繰り返されてトルク制限量δｌｏｃｋによるトルク制限を行なうことにより路面状態の変化に伴って生じ得る角加速度αの振動（駆動系の振動）を効果的に抑制するためである。したがって、所定時間としては、実験により振動が収束する時間を計測し、この計測した時間を設定することができる。図１１における実線はトルク制限量δｌｏｃｋによるトルク制限を行なったときの角加速度αの時間変化を示し、破線はトルク制限量δｌｏｃｋによるトルク制限を行なわなかったときの角加速度αの時間変化を示す。なお、実施例では、トルク制限量δｌｏｃｋを一度で解除するものとしたが、段階的に解除するものとしても構わない。
【００４１】
図８のルーチンに戻って、こうしてトルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１７４）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘで制限する（ステップＳ１７６）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御する（ステップＳ１７８）。その後、トルク制限量δ１の値がゼロ以下、即ちトルク制限量δ１が完全に解除されたか否かを判定し（ステップＳ１８０）、完全に解除されたと判定されたときにはスリップ発生フラグＦ１，スリップ収束フラグＦ２を共に値０にリセットして（ステップＳ１８２）、本ルーチンを終了する。
【００４２】
以上説明した実施例の原動機の制御装置２０によれば、駆動輪１８ａ，１８ｂの空転によるスリップが生じたとき、駆動軸に出力されるトルクを制限すると共に、モータ１２の回転軸の角加速度αが負のピーク値αｐｅａｋ２に達した後のゼロクロスするタイミングでトルクの制限を復帰させるから、角加速度の作用する方向とトルクの作用する方向とが一致し、軸のねじり振動を抑制できると共に角加速度αの振動を抑制することができる。また、角加速度αの負のピーク値αｐｅａｋの絶対値が閾値αｒｅｆを超えたときには負のピーク値αｐｅａｋ２に応じてトルクが制限されるから、路面状態の変化に伴う駆動軸の振動を抑制することができる。
【００４３】
また、実施例の原動機の制御装置２０によれば、駆動輪１８ａ，１８ｂの空転によるスリップが生じたときに制限されるトルクの制限幅が所定の許容範囲を外れるときには、その許容範囲の範囲内となるように目標トルクＴｍ＊が設定されるから、スリップ発生に伴うトルクの制限により過度のトルクショック（駆動軸の振動）を抑制することができる。
【００４４】
実施例の原動機の制御装置２０では、モータ１２の回転軸の角加速度αがゼロクロスするタイミングでトルク制限を復帰させるものとしたが、角加速度の作用する方向とトルクの作用する方向とが同一のタイミング、即ち角加速度αが負のピーク値αｐｅａｋ２に達した後の上昇途中のいずれかタイミングでトルク制限を復帰させるものとしても差し支えない。
【００４５】
実施例の原動機の制御装置２０では、スリップが発生したと判定されたときにモータ１２から出力されるトルクの制限幅を許容範囲内となるように目標トルクＴｍ＊を設定するものとしたが、許容範囲内となるように目標トルクＴｍ＊を設定しないものとしても構わない。
【００４６】
実施例の原動機の制御装置２０では、角加速度αの負のピーク値αｐｅａｋ２と図１２に例示するマップとを用いてトルク制限量δｌｏｃｋを設定し、設定したトルク制限量δｌｏｃｋと図７に例示するマップとを用いてトルク上限値Ｔｍａｘを導出してトルクを制限するものとしたが、負のピーク値αｐｅａｋ２から直接トルク上限値Ｔｍａｘを導出してトルクを制限するものとしても構わない。
【００４７】
実施例の原動機の制御装置２０では、駆動軸に出力されるトルクを制限したり復帰させたりする際になまし処理を実施するものとしても構わない。これにより、駆動軸への振動を抑制する効果が更に高まる。
【００４８】
実施例では、駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に直接的に動力の出力が可能に機械的に接続されたモータ１２を備える自動車１０に対するモータ１２の制御として説明したが、駆動軸に直接的に動力の出力が可能な電動機を備える車両であれば、如何なる構成の車両に適用するものとしても構わない。例えば、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータと、ジェネレータからの発電電力を充電するバッテリと、駆動輪に接続された駆動軸に機械的に接続されバッテリからの電力の供給を受けて駆動するモータとを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。また、図１３に示すように、エンジン１１１と、エンジン１１１に接続されたプラネタリギヤ１１７と、プラネタリギヤ１１７に接続された発電可能なモータ１１３と、同じくプラネタリギヤ１１７に接続されると共に駆動輪に接続された駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ１１２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車１１０に適用することもできるし、図１４に示すように、エンジンの２１１の出力軸に接続されたインナーロータ２１３ａと駆動輪２１８ａ，２１８ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２１３ｂとを有しインナーロータ２１３ａとアウターロータ２１３ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２１３と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２１２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２１０に適用することもできる。或いは、図１５に示すように、駆動輪３１８ａ，３１８ｂに接続された駆動軸に変速機３１４（無段変速機や有段の自動変速機など）を介して接続されたエンジン３１１と、エンジン３１１の後段であって駆動軸に変速機３１４を介して接続されたモータ３１２（または駆動軸に直接接続されたモータ）とを備えるハイブリッド自動車３１０に適用することもできる。このとき、駆動輪にスリップが発生したときの制御としては、トルクの出力応答性などから主に駆動軸に機械的に接続されたモータを制御することにより駆動軸に出力されるトルクを制限するが、このモータの制御と協調して他のモータを制御したりエンジンを制御したりするものとしてもよい。
【００４９】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ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】アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を示すマップである。
【図４】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ状態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】角加速度αの時間変化の様子を示す説明図である。
【図６】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ発生時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】角加速度αとトルク上限値Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。
【図８】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ収束時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δｌｏｃｋ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】角加速度αの時間変化の様子を示す説明図である。
【図１２】角加速度αの負のピーク値αｐｅａｋ２の絶対値とトルク制限量δｌｏｃｋとの関係を示すマップである。
【図１３】ハイブリッド自動車１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】ハイブリッド自動車２１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１５】ハイブリッド自動車３１０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０　自動車、１２，１１２，２１２，３１２　モータ、１４，１１４　インバータ回路、１６　バッテリ、１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，３１８ａ，３１８ｂ　駆動輪、１９ａ，１９ｂ，１１９ａ，１１９ｂ，２１９ａ，２１９ｂ，３１９ａ，３１９ｂ　従動輪、２２　回転角センサ、２４　車速センサ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ車輪速センサ、３１　シフトレバー、３２　シフトポジションセンサ、３３　アクセルペダル、３４　アクセルポジションセンサ、３５　ブレーキペダル、３６　ブレーキペダルポジションセンサ、４０　電子制御ユニット、４２　ＣＰＵ、４４　ＲＯＭ、４６　ＲＡＭ、１１１，２１１，３１１　エンジン、１１３　モータ、１１７　プラネタリギア，２１３ａ　インナーロータ、２１３ｂ　アウターロータ、２１３　モータ，３１４　変速機。
【図１】
2004096825.tif 000003
【図２】
2004096825.tif 000004
【図３】
2004096825.tif 000005
【図４】
2004096825.tif 000006
【図５】
2004096825.tif 000007
【図６】
2004096825.tif 000008
【図７】
2004096825.tif 000009
【図８】
2004096825.tif 000010
【図９】
2004096825.tif 000011
【図１０】
2004096825.tif 000012
【図１１】
2004096825.tif 000013
【図１２】
2004096825.tif 000014
【図１３】
2004096825.tif 000015
【図１４】
2004096825.tif 000016
【図１５】
2004096825.tif 000017