(57)【要約】【課題】車両の走行安定性を確保しながら発生したスリップを抑制する際のトルクショックを軽減する。【解決手段】スリップが発生したとき、運転者により要求される要求トルクをトルク上限値Ｔｍａｘを用いて制限する。このとき、所定の操舵走行中であったり坂路を極低車速で走行しているときには、車両は不安定な状態であると判断し、要求トルクを制限する際のトルクショックの緩和よりもスリップの迅速な収束を優先してトルク上限値Ｔｍａｘを調整する（Ｓ２５８）。一方、平坦路を操舵なしに低車速で走行しているときには、車両は安定な状態であると判断し、要求トルクを制限する際のトルクショックの緩和を優先してトルク上限値Ｔｍａｘを調整する（Ｓ２６２）。これにより、車両の走行安定性を確保しながら発生したスリップを抑制する際のトルクショックを低減できる。【選択図】        図７
2005051848.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電動機を備える車両であって、
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、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
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に前記走行状態検出手段により検出された車両の走行状態に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定する抑制程度設定手段と、
前記設定された急制限抑制程度を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御する制御手段と
を備える車両。
【請求項２】
前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の走行状態が不安定な傾向にあるほど小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記走行状態検出手段は、前記車両の操舵量を検出する操舵量検出手段を有する手段であり、
前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量に基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段である
車両。
【請求項４】
請求項３記載の車両であって、
前記走行状態検出手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を有する手段であり、
前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量と前記検出された車両の車速とに基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段である
車両。
【請求項５】
前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量および／または前記検出された車両の車速が所定の操舵走行中にあるときに、通常よりも小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段である請求項３または４記載の車両。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
前記走行状態検出手段は、路面勾配を検出する路面勾配検出手段を有する手段であり、
前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配に基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段である
車両。
【請求項７】
請求項６記載の車両であって、
前記走行状態検出手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を有する手段であり、
前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配と前記検出された車速とに基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段である
車両。
【請求項８】
前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配が第１所定勾配以上のときおよび／または前記検出された車速が第２所定車速未満であるときに、通常よりも小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段である請求項６または７記載の車両。
【請求項９】
前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配が第２所定勾配未満のときおよび／または前記検出された車速が第３所定車速未満のときに、通常よりも大きくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段である請求項６ないし８いずれか記載の車両。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか記載の車両であって、
前記駆動軸の回転加速度を検出する回転加速度検出手段を備え、
前記制御手段は、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に前記検出された駆動軸の回転角加速度に基づいて設定されるトルク制限値によって前記駆動軸に要求される要求トルクを制限する際の下限値として前記急制限抑制程度を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御する手段である
車両。
【請求項１１】
前記電動機は、前記駆動輪としての左右輪に共通の一の電動機である請求項１ないし１０いずれか記載の車両。
【請求項１２】
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える車両の制御方法であって、
（ａ）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、
（ｂ）前記車両の走行状態を検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ａ）によりスリップが検出されたときに前記ステップ（ｂ）により検出された車両の走行状態に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定するステップと、
（ｄ）前記設定された急制限抑制程度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御するステップと
を備える車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両および車両の制御方法に関し、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電動機を備える車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両としては、駆動輪の過剰スリップが発生したとき、路面勾配を推定してエンジンの出力を抑制するものが提案されている（特許文献１参照）。この車両では、過剰スリップの発生時に登坂路が推定されたときに過剰スリップを収束させるのに必要な初期制御トルクを増加する方向に補正してエンジンを駆動制御することにより、過剰スリップ発生時に必要以上に初期制御トルクが低くなるのを防止して、登坂発進時における車両の加速性能の確保を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−７７０８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした車両では、エンジンに比して制御における出力応答性が速いモータを走行用の動力源として用いた場合、過剰スリップ発生時における出力の抑制によりショックが発生する場合がある。一方で、車両が不安定な状態でスリップが発生したときには、迅速にスリップを収束させて車両の走行安定性を確保する必要がある。
【０００５】
本発明の車両は、こうした問題を解決し、スリップ発生時に駆動軸に出力するトルクを制限する際のショックを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の車両は、車両の走行安定性を確保しながらスリップ発生時に駆動軸に出力するトルクを制限する際のショックを抑制することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の車両は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の車両は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える車両であって、
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、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
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に前記走行状態検出手段により検出された車両の走行状態に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定する抑制程度設定手段と、
前記設定された急制限抑制程度を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の車両では、スリップが検出されたときの車両の走行状態に基づいて駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定し、この設定した急制限抑制程度を用いて駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう駆動軸に動力を出力可能な電動機を駆動制御する。したがって、スリップの検出に伴って駆動軸に出力されるトルクを制限する際のショックを車両の走行状態に基づく程度をもって抑制しつつ、スリップを収束させることができる。ここで、「電動機」は、駆動輪としての左右輪に共通の一の電動機であるものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明の車両において、前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の走行状態が不安定な傾向にあるほど小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両が比較的不安定な傾向にあるときには駆動軸に出力されるトルクの急激な制限の抑制の程度を小さくしスリップを迅速に収束させて車両の走行安定性を確保でき、車両が比較的安定な傾向にあるときには駆動軸に出力されるトルクの急激な制限の抑制の程度を大きくしてショックを軽減させることができる。
【００１０】
また、本発明の車両において、前記走行状態検出手段は、前記車両の操舵量を検出する操舵量検出手段を有する手段であり、前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量に基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、前記走行状態検出手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を有する手段であり、前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量と前記検出された車両の車速とに基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。これらの態様の本発明の車両において、前記抑制程度設定手段は、前記検出された車両の操舵量および／または前記検出された車両の車速が所定の操舵走行中にあるときに、通常よりも小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の車両において、前記走行状態検出手段は、路面勾配を検出する路面勾配検出手段を有する手段であり、前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配に基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、前記走行状態検出手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を有する手段であり、前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配と前記検出された車速とに基づいて前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。これらの態様の本発明の車両において、前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配が第１所定勾配以上のときおよび／または前記検出された車速が第２所定車速未満であるときに、通常よりも小さくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。さらに、これらの態様の本発明の車両において、前記抑制程度設定手段は、前記検出された路面勾配が第２所定勾配未満のときおよび／または前記検出された車速が第３所定車速未満のときに、通常よりも大きくなるよう前記急制限抑制程度を設定する手段であるものとすることもできる。この場合、車両の操舵量が所定操舵量未満であるときを条件の一つとして加えるものとしてもよい。
【００１２】
あるいは、本発明の車両において、前記駆動軸の回転加速度を検出する回転加速度検出手段を備え、前記制御手段は、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に前記検出された駆動軸の回転角加速度に基づいて設定されるトルク制限値によって前記駆動軸に要求される要求トルクを制限する際の下限値として前記急制限抑制程度を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御する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、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備える車両の制御方法であって、
（ａ）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、
（ｂ）前記車両の走行状態を検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ａ）によりスリップが検出されたときに前記ステップ（ｂ）により検出された車両の走行状態に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定するステップと、
（ｄ）前記設定された急制限抑制程度に基づいて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう前記電動機を駆動制御するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１４】
この本発明の車両の制御方法では、スリップが検出されたときの車両の走行状態に基づいて駆動軸に出力されるトルクが急激に制限されるのを抑制する際の程度としての急制限抑制程度を設定し、この設定した急制限抑制程度を用いて駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう駆動軸に動力を出力可能な電動機を駆動制御する。したがって、スリップの検出に伴って駆動軸に出力されるトルクを制限する際のショックを車両の走行状態に基づく程度をもって抑制しつつ、スリップを収束させることができる。
【００１５】
【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自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車２０は、図示するように、バッテリ２６からインバータ回路２４を介して供給された電力を用いてディファレンシャルギヤ２９を介して駆動輪６２ａ，６２ｂに機械的に接続された駆動軸２８に動力の出力が可能なモータ２２と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット７０とを備える。
【００１６】
モータ２２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２４は、バッテリ２６からの電力をモータ２２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。
【００１７】
電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６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７０には、モータ２２の回転軸（駆動軸２８）の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２からの回転位置θｄや、駆動輪６２ａ，６２ｂの各車輪速を検出する車輪速センサ３４ａ，３４ｂからの車輪速、非駆動輪６４ａ，６４ｂの各車輪速を検出する車輪速センサ３６ａ，３６ｂからの車輪速、車両の走行速度を検出する車速センサ５２からの車速Ｖ、車両が走行している路面の勾配を検出する勾配センサ５４からの路面勾配θｇｒ、車両の操舵角を検出する蛇角センサ５６からの操舵角θｓｔ、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ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７０からは、インバータ回路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】
こうして構成された自動車２０の動作、特に、駆動輪６２ａ，６２ｂの空転によるスリップが発生したか否かを判定してモータ２２を駆動制御する動作について説明する。図２は、実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０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、８ｍｓｅｃ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７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ５２からの車速Ｖ、回転位置検出センサ３２からの回転位置θｄに基づいて算出される駆動軸２８の回転数Ｎｄなどを入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸２８に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１０２）。ここで、要求トルクＴｄ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４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要求トルクＴｄ＊を導出するものとした。このマップの一例を図３に示す。
【００２０】
続いて、入力した駆動軸２８の回転数Ｎｄに基づいて駆動軸２８の回転角加速度αを計算し（ステップＳ１０４）、計算した回転角加速度αに基づいて駆動輪６２ａ，６２ｂにスリップが発生したか否か或いは発生したスリップが収束したか否かを判定するスリップ判定処理を行なう（ステップＳ１０６）。ここで、回転角加速度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Ｎｄから前回のルーチンで入力された前回回転数Ｎｄを減じる（現回転数Ｎｄ−前回回転数Ｎｄ）ことにより行なうものとした。なお、回転角加速度αの単位は、回転数Ｎｄ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、回転数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、回転角加速度αは、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。以下、スリップ判定処理の内容について詳細に説明する。
【００２１】
図４は、実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０により実行されるスリップ判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このスリップ判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１０４で計算された回転角加速度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し（ステップＳ１５０）、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていると判定されると、駆動輪６２ａ，６２ｂが空転してスリップが発生したと判断し、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Ｓ１５２）、本ルーチンを終了する。
【００２２】
回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されると、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Ｓ１５４）。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、回転角加速度αが負の値であってその状態が所定時間以上に亘って継続しているか否かを判定し（ステップＳ１５６，Ｓ１５８）、回転角加速度αが負の値であり且つその状態が所定時間以上継続したと判定されたときには駆動輪６２ａ，６２ｂに発生したスリップは収束したと判断し、発生したスリップの収束を示すスリップ収束フラグＦ２を値１にセットして（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。回転角加速度αが負の値でないと判定されたり、角加速度αが負の値であってもその状態が所定時間以上継続していないと判定されたときには、発生したスリップは未だ収束していないと判断して、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ１５４でスリップ発生フラグＦ１が値１でないと判定されると、スリップは発生していないと判断して、本ルーチンを終了する。
【００２３】
図２の駆動制御ルーチンに戻って、このようにしてスリップの判定がなされると、判定結果に応じた処理を行なう（ステップＳ１０８〜Ｓ１１６）。具体的には、スリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２が共に値０でありスリップは発生していない（グリップの状態）と判定されたときには、ステップＳ１０２で設定された要求トルクＴｄ＊をモータ２２の目標トルクＴｍ＊に設定して（ステップＳ１１０）、設定した目標トルクＴｍ＊に基づいてモータ２２を駆動制御する処理を行なって（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。また、スリップ発生フラグＦ１が値１でスリップ収束フラグＦ２が値０でありスリップが発生したと判定されたときにはスリップ発生時処理を行ない（ステップＳ１１２）、スリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２が共に値１であり発生したスリップが収束したと判定されたときにはスリップ収束時処理を行なって（ステップＳ１１４）、各々の処理において設定されたモータ２２の目標トルクＴｍ＊に基づいてモータ２２を駆動制御する処理を行なって（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。なお、モータ２２の駆動制御は、具体的には、目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが駆動軸２８に出力されるようインバータ回路２４のスイッチング素子にスイッチング制御信号を出力することにより行なわれる。以下、スリップ発生時処理とスリップ収束時処理とを順に詳述する。
【００２４】
スリップ発生時処理は、発生したスリップを抑制するために駆動軸２８に要求される要求トルクＴｄ＊を制限してモータ２２の目標トルクＴｍ＊を設定する処理であり、図５のスリップ発生時処理ルーチンによって実行される。このスリップ発生時処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１０４で計算した回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定して（ステップＳ２００）、回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているときにはピーク値αｐｅａｋをその回転角加速度αに更新する処理を行なう（ステップＳ２０２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップの発生により回転角加速度αが上昇してピークを示すときの値であり、初期値としては値０が設定されている。したがって、回転角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを回転角加速度αの値に順次更新していき、回転角加速度αがピークに達した時点でその回転角加速度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に基づいて発生したスリップを抑制するためにモータ２２から出力してもよいトルクの上限値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Ｓ２０４）。この処理は、実施例では、図６に例示するマップを用いて行なわれる。図６は、回転角加速度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、回転角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘが小さくなる特性を有している。したがって、回転角加速度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２２から出力されるトルクが制限されることになる。
【００２５】
こうして、トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、次に、このスリップ発生時処理ルーチンの実行が初回の実行であるか否かを判定し（ステップＳ２０６）、初回の実行であると判定されると、駆動軸２８に出力されるトルクの急激な制限を抑制するために、設定したトルク上限値Ｔｍａｘにより駆動軸駆動軸２８の要求トルクＴｄ＊を制限する際の下限値として調整トルク値ＴＬを設定する調整トルク設定処理を行なう（ステップＳ２０８）。調整トルク設定処理は、図７に例示する調整トルク設定処理ルーチンにより実行される。以下、この調整トルク設定処理について説明する。
【００２６】
調整トルク設定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、スリップが発生した時点で駆動軸２８に出力されているトルクとしてスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐを設定する（ステップＳ２５０）。スリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐの設定は、実施例では、前回の図２の駆動制御ルーチンでステップＳ１１０〜Ｓ１１４で設定されたモータ２２の前回目標トルクＴｍ＊をスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐとして設定するものとした。
【００２７】
次に、勾配センサ５４からの路面勾配θｇｒや蛇角センサ５６からの操舵角θｓｔを入力し（ステップＳ２５２）、入力した路面勾配θｇｒや操舵角θｓｔや図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１００で入力した車速Ｖに基づいて、所定の操舵走行中であるか否かの判定（ステップＳ２５４）や、路面勾配θｇｒが坂路であり且つ車速Ｖが極低車速であるか否かの判定（ステップＳ２５６）、路面勾配θｇｒが平坦路であり且つ車速Ｖが低車速であるか否かの判定（ステップＳ２６０）を行なう。ここで、所定の操舵走行中であるか否かの判定は、例えば、車速Ｖと操舵角θｓｔとが操舵角θｓｔが比較的大きく車速Ｖも高い領域である所定の操舵走行領域に属するか否かを判定することにより行なわれる。この判定に用いるマップの一例を図８に示す。また、路面勾配θｇｒが坂路であり且つ車速Ｖが極低車速であるか否かの判定は、路面勾配θｇｒが所定勾配（例えば、１４％や１５％程度の勾配）以上であり車速Ｖが所定車速（例えば、５〜１０ｋｍ／ｈ程度の車速）未満であるか否かを判定することにより行なわれる。更に、路面勾配θｇｒが平坦路であり且つ車速Ｖが低車速であるか否かの判定は、路面勾配θｇｒが所定勾配未満（例えば、３％や５％程度の勾配）であり且つ車速Ｖが所定車速（例えば、２０〜３０ｋｍ／ｈ程度の車速）未満であるか否かを判定することにより行なわれる。
【００２８】
こうした判定の結果、所定の操舵走行中であると判定されたり路面勾配θｇｒが坂路でかつ車速Ｖが極低車速であると判定されると、スリップ発生時の車両は比較的不安定な状態にあり、要求トルクＴｄ＊に対する急激な制限を大きく抑制してショックを緩和することよりもスリップの迅速な収束を優先させる必要があると判断して、ステップＳ２５０で入力したスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐに基づいてスリップ収束優先時における調整トルクＴＬを設定し（ステップＳ２５８）、ステップＳ２５４，Ｓ２５６の条件に該当せず路面勾配θｇｒが平坦路でかつ車速Ｖが低車速であると判定されると、スリップ発生時の車両は比較的安定した状態にあり、スリップの迅速な収束よりも要求トルクＴｄ＊に対する急激な制限を大きく抑制してショックを緩和することを優先する必要があると判断して、ステップＳ２５０で入力したスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐに基づいてショック緩和優先時における調整トルクＴＬを設定し（ステップＳ２６２）、ステップＳ２５４，Ｓ２５６，Ｓ２６０のいずれの条件にも該当しないと判定されると、スリップの迅速な収束とショックの緩和とをバランスさせるようステップＳ２５０で入力したスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐに基づいて通常時における調整トルクＴＬを設定して（ステップＳ２６４）、本ルーチンを終了する。こうした調整トルクＴＬの設定は、実施例では、スリップ発生時トルクＴｍｓｌｉｐと調整トルクＴＬとの関係を予めマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、スリップ発生時トルクＴｍｓｌｉｐが与えられると、マップから対応する調整トルクＴＬを導出して設定するものとした。このマップの一例を図９に示す。図示するように、スリップ収束優先時における調整トルクＴＬは、通常時に比べて大きくなるように設定され、ショック緩和優先時における調整トルクＴＬは、通常時に比べて小さくなるように設定されている。
【００２９】
図５のスリップ発生時処理ルーチンに戻って、調整トルクＴＬを設定すると、設定した調整トルクＴＬがステップＳ２０４で設定したトルク上限値Ｔｍａｘよりも大きいか否かを判定して（ステップＳ２１０）、調整トルクＴＬがトルク上限値Ｔｍａｘよりも大きいと判定されると、トルク上限値Ｔｍａｘを調整トルクＴＬとなるよう調整する（ステップＳ２１２）。そして、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１０２で設定された要求トルクＴｄ＊と、ステップＳ２０４で設定されたトルク上限値ＴｍａｘまたはステップＳ２１２で調整されたトルク上限値Ｔｍａｘとのうち小さい方をモータ２２の目標トルクＴｍ＊として設定する処理を行なって（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。これにより、トルク上限値Ｔｍａｘよりも調整トルクＴＬの方が大きいときには、スリップを抑制するために設定されるトルク上限値Ｔｍａｘは、調整トルクＴＬに調整されて要求トルクＴｄ＊を制限するから、要求トルクＴｄ＊の急激な制限を抑制でき、モータ２２を駆動制御する際に生じ得るトルクショックを防止することができる。このとき、調整トルクＴＬは、車両が所定の操舵走行中と判定されたり車両が坂路かつ極低車速で走行中と判定されたときには、車両は比較的不安定な状態と判断され、通常時よりも小さな値に設定されてスリップの迅速な収束が優先され、車両が所定の操舵走行中でなく平坦路かつ低車速の走行中と判定されたときには、通常時よりも大きな値に設定されてトルクショックの緩和が優先されるから、車両の走行安定性を確保しながらスリップの抑制に伴うトルクショックを効果的に緩和させることができるのである。
【００３０】
スリップ発生時処理が繰り返し実行されて、ステップＳ２０６でスリップ発生処理の実行が初回でないと判定されると、ステップＳ２０８で設定された調整トルクＴＬを更新する処理を行なう（ステップＳ２１６）。調整トルクＴＬを更新する処理は、実施例では、前回に設定または更新された調整トルクＴＬ（前回ＴＬ）から所定値Ｔｒａｔｅを減じたものを新たに調整トルクＴＬとして再設定することにより行なうものとした。調整トルクＴＬを更新すると、更新した調整トルクＴＬがトルク上限値Ｔｍａｘよりも大きいときには、更新した調整トルクＴＬをトルク上限値Ｔｍａｘとして調整し（ステップＳ２１０，Ｓ２１２）、要求トルクＴｄ＊と、ステップＳ２０４で設定したトルク上限値ＴｍａｘまたはステップＳ２１２で調整したトルク上限値Ｔｍａｘとのうち小さい方をモータ２２の目標トルクＴｍ＊として設定する処理を行なって（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。
【００３１】
スリップ収束時処理は、発生したスリップが収束したときに要求トルクＴｄ＊に掛けられていた制限を解除（緩和）するための処理であり、図１０のスリップ収束時処理ルーチンにより実行される。スリップ収束時処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、図７の調整トルク設定処理ルーチンで設定されているスリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐに所定の係数Ｋを乗じてトルク上限値Ｔｍａｘを設定し（ステップＳ３００）、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１０２で設定した要求トルクＴｄ＊を設定したトルク上限値Ｔｍａｘでガードする処理を行なう（ステップＳ３０２）。ここで、係数Ｋは、再スリップを防止するために値０〜値１の範囲内で設定される。そして、スリップ収束時処理ルーチンの初回の実行が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ３０４）。所定時間が経過していないと判定されると、そのまま本ルーチンを終了し、所定時間が経過したと判定されると、スリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２を共に値０にリセットする処理を行なって（ステップＳ３０６）、本ルーチンを終了する。したがって、スリップ収束時処理ルーチンの初回の実行が開始されてから所定時間が経過するまでは、スリップが発生したときに駆動軸２８に出力されていたトルクに対して所定の割合のトルク（Ｔｍｓｌｉｐ・Ｋ）をもって要求トルクＴｄ＊が制限され、所定時間が経過したときに、トルク上限値Ｔｍａｘによる制限が完全に解除されて、モータ２２の目標トルクＴｍ＊として要求トルクＴｄ＊が設定されてモータ２２が駆動制御されることになる。
【００３２】
図１１に、スリップの発生により駆動軸２８に出力するトルクを制限する際の目標トルクＴｍ＊と駆動軸２８の回転角加速度αの時間変化の様子を説明するための説明図を示す。駆動軸２８の回転角加速度αが時刻ｔ１に閾値αｓｌｉｐを超えてスリップが発生すると、それに伴って回転角加速度αに応じてトルク上限値Ｔｍａｘが設定される。このとき、トルク上限値Ｔｍａｘによる駆動軸２８への急激なトルクの制限に伴うトルクショックを緩和するために、車両の操舵量θｓｔや路面勾配θｇｒや車速Ｖに基づいて車両が安定な傾向にあるほどトルクショックの緩和を優先して大きな値が調整トルクＴＬとして設定され、調整トルクＴＬがトルク上限値Ｔｍａｘよりも大きいときに設定されたトルク上限値Ｔｍａｘは調整トルクＴＬに調整される。スリップ発生直後の時刻ｔ２では、調整トルクＴＬで制限されてモータ２２の目標トルクＴｍ＊が設定される。その後、設定された調整トルクＴＬが徐々に小さな値に更新されていき、回転角加速度αがピークのときに対応するトルク上限値Ｔｍａｘまで駆動軸２８に出力されるトルクが制限される。トルクの制限の実施により回転角加速度αが下降して負の値となってから所定時間が経過した時刻ｔ３にスリップが収束したと判断されて、駆動軸２８に出力されるトルクの制限が解除される。
【００３３】
以上説明した実施例の自動車２０によれば、スリップを抑制するために設定されるトルク上限値Ｔｍａｘが、車両の走行状態が不安定な傾向にあるほど小さくなるよう設定される調整トルクＴＬよりも小さいときに、調整トルクＴＬを新たにトルク上限値Ｔｍａｘとして調整し、この調整されたトルク上限値Ｔｍａｘ以下となるよう駆動軸２８に出力すべき要求トルクＴｄ＊を制限する。すなわち、スリップが発生したときに車両の走行状態が比較的不安定な状態にあるときには、スリップの迅速な収束を優先し、スリップが発生したときに車両の走行状態が比較的安定な状態にあるときには、トルクショックの緩和を優先するから、車両の走行安定性を確保しながらスリップの抑制に伴うトルクショックを効果的に緩和させることができる。
【００３４】
実施例の自動車２０では、車両の走行状態に応じて３種類の調整トルクＴＬ（スリップ収束優先時と通常時とショック緩和優先時）の中から一つを選択してトルク上限値Ｔｍａｘを調整するものとしたが、車両の走行状態に応じて２種類或いは４種類以上の調整トルクＴＬの中から一つを選択してトルク上限値Ｔｍａｘを調整するものとしてもよい。
【００３５】
実施例の自動車２０では、図７の調整トルク設定処理ルーチンのステップＳ２５４の処理において、操舵角θｓｔと車速Ｖとに基づいて車両が所定の操舵走行中にあるか否かを判定するものとしたが、操舵角θｓｔのみに基づいて車両の操舵角が所定の操舵角以上にあるか否かを判定するものとしてもよい。
【００３６】
実施例の自動車２０では、図７の調整トルク設定処理ルーチンのステップＳ２５６の処理において、路面勾配θｇｒが坂路で且つ車速Ｖが極低車速であるときにスリップ収束優先時における調整トルクＴＬを設定するものとしたが、車速Ｖに拘わらず路面勾配θｇｒが坂路とみなせる所定勾配以上であるときにスリップ収束優先時における調整トルクＴＬを設定するものとしてもよい。また、ステップＳ２５８の処理において、路面勾配θｇｒが平坦路で且つ車速Ｖが低車速であるときにショック緩和優先時における調整トルクＴＬを設定するものとしたが、車速Ｖに拘わらず路面勾配θｇｒが平坦路とみなせる所定勾配未満であるときにショック緩和優先時における調整トルクＴＬを設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例の自動車２０では、図７の調整トルク設定処理ルーチンのステップＳ２５４の処理において、蛇角センサ５６により直接検出された操舵角θｓｔを用いて所定の操舵走行中であるか否か判定を行なうものとしたが、車輪速センサ３６ａ，３６ｂにより検出された非駆動輪６４ａ，６４ｂの各回転数Ｎｒ，Ｎｌの偏差から操舵角θｓｔを推定し、この推定された操舵角θｓｔを用いて所定の操舵走行中であるか否かの判定を行なうものとしてもよい。
【００３８】
実施例の自動車２０では、図７の調整トルク設定処理ルーチンのステップＳ２５６，Ｓ２６０の処理において、勾配センサ５６により直接検出された路面勾配θｇｒを用いて坂路であるか否か或いは平坦路であるか否かの判定を行なうものとしたが、走行中または停車に至る過程で駆動軸２８に出力したトルクと車両の加速度との関係から路面勾配θｇｒまたは路面勾配θｇｒにより路面勾配に沿った方向に車両に作用する力を推定し、この推定された路面勾配θｇｒまたは路面勾配θｇｒにより車両に作用する力を用いて坂路であるか否か或いは平坦路であるか否かの判定を行なうものとしてもよい。
【００３９】
実施例の自動車２０では、回転角加速度αに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを導出すると共に車両の走行状態に基づいて調整トルクＴＬを導出し、調整トルクＴＬがトルク上限値Ｔｍａｘよりも大きいときに調整トルクＴＬとなるようトルク上限値Ｔｍａｘを調整して要求トルクＴｄ＊に対する制限を実施するものとしたが、回転角加速度αと車両の走行状態とに基づいて調整トルクＴＬに相当する要素を見込んだトルク上限値Ｔｍａｘを直接導出するものとしてもよい。
【００４０】
実施例では、駆動輪６２ａ，６２ｂ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２２を備える自動車２０に適用して説明したが、駆動軸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用いて駆動軸に動力を出力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１２に示すように、エンジン１２２と、エンジン１２２に接続されたプラネタリギヤ１２６と、プラネタリギヤ１２６に接続された発電可能なモータ１２４と、同じくプラネタリギヤ１２６に接続されると共に駆動輪６２ａ，６２ｂに接続された駆動軸に動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車１２０に適用することもできるし、図１３に示すように、エンジンの２２２の出力軸に接続されたインナーロータ２２４ａと駆動輪６２ａ，６２ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２２４ｂとを有しインナーロータ２２４ａとアウターロータ２２４ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２２４と、駆動軸に動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２２とを備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２２０に適用することもできる。或いは、図１４に示すように、駆動輪６２ａ，６２ｂに接続された駆動軸に変速機３２４（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モータ２２と、クラッチＣＬを介してモータ２２の回転軸と接続されたエンジン３２２とを備えるハイブリッド自動車３２０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、制御における出力応答性の速さ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。
【００４１】
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】実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０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】アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を示すマップである。
【図４】実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０により実行されるスリップ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】実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０により実行されるスリップ発生時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】駆動軸２８の回転角加速度αとトルク上限値Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。
【図７】実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０により実行される調整トルク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８】車速Ｖと操舵角θｓｔと所定の操舵走行領域との関係を示すマップである。
【図９】スリップ発生トルクＴｍｓｌｉｐと調整トルクＴＬとの関係を示すマップである。
【図１０】実施例の自動車２０の電子制御ユニット７０により実行されるスリップ収束時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】スリップの発生により駆動軸２８に出力するトルクを制限する際の目標トルクＴｍ＊と回転角加速度αの時間変化の様子を示す説明図である。
【図１２】変形例の自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】変形例の自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】変形例の自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０  自動車、２２  モータ、２４  インバータ回路、２６  バッテリ、２８  駆動軸、２９  ディファレンシャルギヤ、３２  回転位置検出センサ、５２  車速センサ、５４  勾配センサ、５６  蛇角センサ、６２ａ，６２ｂ  駆動輪、７０  電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、１２２，２２２，３２２  エンジン、１２４  モータ、１２６  プラネタリギヤ、２２４  モータ、２２４ａ  インナロータ、２２４ｂ  アウタロータ、３２４  変速機。
【図１】
2005051848.tif 000003
【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】
2005051848.tif 000009
【図８】
2005051848.tif 000010
【図９】
2005051848.tif 000011
【図１０】
2005051848.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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