DE112011103765T5 - Elektrisch angetriebenes Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt, welches den Schlupf des Antriebsrads unterdrücken kann, ohne Nick-Schwingungen des Fahrzeugs zu erhöhen. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug hat Elektromotoren (1, 4), jeweils von den Elektromotoren angetriebene Antriebsräder (3, 6) und für den Fall, dass zumindest eines der Antriebsräder schlupft, eine Elektromotor-Steuervorrichtung (40) zum Reduzieren des Drehmoments des zumindest einen Elektromotors, der das zumindest eine schlupfende Rad antreibt, und zum Wiederherstellen des Drehmoments des zumindest einen Elektromotors, wenn der Schlupf gestoppt ist, ferner umfassend eine Neige-Detektionsvorrichtung (26) zum Detektieren der Amplitude der Nick-Schwingung, der das Fahrzeug unterworfen ist. Der Betrag des im Verlauf einer vorgegebenen Zeitperiode wiederherzustellenden Drehmoments des zumindest einen Elektromotors durch die Elektromotor-Steuerungsvorrichtung nach dem Stoppen des Schlupfs verändert sich abhängig davon, ob die Amplitude A, die von der Neige-Detektionsvorrichtung detektiert wurde, größer als ein Grenzwert A1 ist oder nicht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, welches fährt, während die Antriebsräder von einem Elektromotor angetrieben werden.
  • Stand der Technik
  • Wenn ein Fahrer zum Beschleunigen eines Fahrzeugs auf ein Gaspedal tritt, während das Fahrzeug auf einer gefrorenen, schneebedeckten oder sonstwie glatten Fahrbahn fährt, können Antriebsräder ihre Geschwindigkeit und ihren Eigendrehimpuls schlagartig erhöhen. Wenn andererseits der Fahrer zum Verlangsamen des Fahrzeugs auf ein Bremspedal tritt, kann sich die Geschwindigkeit der Antriebsräder schnell reduzieren und sie können blockieren. Diese Phänomene werden im Folgenden als Schlupf bezeichnet. Wenn solch ein Schlupf eines Antriebsrads auftritt, verhält sich das Fahrzeug instabil. Zusätzlich funktioniert die Kontrolle über die Lenkung schlecht, wodurch sich die Fahrstabilität verschlechtert. Es ist daher wichtig, einen solchen Schlupf des Antriebsrads zu vermeiden.
  • Ein herkömmliches Verfahren zum Unterdrücken des Schlupfs eines Fahrzeug-Antriebsrads (Schlupfunterdrückungssteuerung) wird dann ausgeführt, wenn ein Antriebsrad-Schlupf auftritt, um den Schlupf durch ein Drehmoment eines Elektromotors zu reduzieren, welcher die Antriebsräder antreibt. Wenn der Schlupf gestoppt wurde, stellt dieses Verfahren das reduzierte Drehmoment des Elektromotors wieder her. Ein Fahrzeug, welches ein derartiges Schlupfunterdrückungsverfahren verwendet, ist beispielsweise in JP-A-1990-299402 beschrieben.
  • Literatur zum Stand der Technik
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP-1990-299402-A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösendes Problem
  • Wenn wie oben beschrieben der Schlupf durch ein Verringern und Wiederherstellen des Drehmoments des Elektromotors unterdrückt wird, kann die Variation des Drehmoments des Elektromotors so stark werden, dass Nick-Schwingungen des Fahrzeugs erzeugt werden. In anderen Worten verändert sich die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs stark, wenn sich das Drehmoment des Elektromotors stark verändert, so dass das Fahrzeug Nick-Schwingungen ausführt. Wenn in diesem Fall die natürliche Frequenz der Nick-Schwingungen des Fahrzeugs sich einer Frequenz nähert, mit welcher das Drehmoment des Elektromotors variiert, so dass zwischen der Drehmoment-Variation des Elektromotors und den Nick-Schwingungen des Fahrzeugs eine Resonanz erzeugt wird, steigt die Amplitude der Nick-Schwingungen deutlich an, so dass der Fahrkomfort des Fahrzeugs drastisch verschlechtert wird.
  • Wenn das Drehmoment des Elektromotors wie oben beschrieben verändert wird, um den Schlupf zu unterdrücken, können die Nick-Schwingungen des Fahrzeugs derart zunehmen, dass der Fahrkomfort des Fahrzeugs verschlechtert wird.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, welches den Schlupf von Antriebsrädern unterdrücken kann, ohne die Nick-Schwingungen des Fahrzeugs zu verstärken.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt, welches Elektromotoren und jeweils von den Elektromotoren angetriebene Antriebsräder umfasst sowie Elektromotor-Steuerungsmittel, die, falls zumindest eines der angetriebenen Räder schlupft, das Drehmoment zumindest des einem der Elektromotoren, welcher das zumindest eine schlupfende Rad antreibt, reduzieren, und das Drehmoment des zumindest einen Elektromotors wiederherstellen, wenn der Schlupf gestoppt ist,. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug umfasst Nick-Bewegungs-Detektionsmittel zum Detektieren der Amplitude der Nick-Schwingung, welcher das Fahrzeug unterworfen ist. Der Betrag des von dem Elektromotor-Steuerungsmittel über einen vorgegebenen Zeitraum nach dem Stoppen des Schlupfs wiederherzustellenden Elektromotor-Drehmoments wird abhängig davon verändert, ob die von dem Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektierte Amplitude größer als ein Grenzwert ist oder nicht.
  • Wenn der von dem Elektromotor-Steuerungsmittel über eine vorgegebene Zeitspanne wiederherzustellende Elektromotor-Drehmoment wie oben beschrieben abhängig davon verändert wird, ob die von dem Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektierte Amplitude größer als ein Grenzwert ist oder nicht, kann die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung so gestaltet werden, dass sie sich von der Frequenz unterscheidet, mit welcher sich das von dem Elektromotor ausgegebene Drehmoment verändert. Weil dadurch vermieden werden kann, dass die Nick-Schwingung anwächst, kann der Schlupf unterdrückt werden, ohne dass die Nick-Schwingung ansteigt. Daher kann die Laufruhe beibehalten werden, während vermieden werden kann, dass der Fahrkomfort eines auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs sich verschlechtert.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Unterdrückung von Schlupf ohne Erhöhen der Nick-Schwingungen, die Fahrstabilität kann aufrechterhalten werden, während der Fahrkomfort eines auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrendes Fahrzeugs nicht verschlechtert wird.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 ist ein Diagramm, welches einen Aufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches einen von einer Elektromotor-Steuervorrichtung in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches einen beispielhaften Betrieb illustriert, der in einer Situation von dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A der Nick-Schwingungen, die durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer glatten Straßenoberfläche erzeugt wird, nicht größer als ein Schwellenwert A1 ist.
  • 4 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Betrieb illustriert, der von dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A der Nick-Schwingung, die durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer glatten Straßenoberfläche verursacht wird, größer als ein Schwellenwert A1 ist.
  • 5 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Betrieb illustriert, der von dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A der Nick-Schwingung, die durch ein Abbremsen des auf einer glatten Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs verursacht wird, nicht größer als ein Grenzwert A1 ist.
  • 6 ist ein Diagramm, welches den beispielhaften Betrieb illustriert, der nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A einer durch eine Abbremsung eines auf einer glatten Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs verursachten Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuerung in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert.
  • 8 ist ein Diagramm, welches den beispielhaften Betrieb illustriert, wie er nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A einer durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer glatten Straßenoberfläche verursachte Nick-Schwingung größer als ein Grenzwert A1 ist.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • 10 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Betrieb illustriert, der nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die Amplitude A einer durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer glatten Straßenoberfläche verursachte Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert.
  • 12 ist ein Diagramm, welches den beispielhaften Betrieb illustriert, wie er nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer Situation durchgeführt wird, in welcher bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer glatten Straßenoberfläche erhöhte Nick-Schwingung auftritt.
  • 13 ist ein Diagramm, welches den Aufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • 14 ist ein Diagramm, welches einen anderen Aufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • 15 ist ein Diagramm, welches einen weiteren anderen Aufbau des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, welches den Aufbau eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Das in 1 gezeigte elektrisch angetriebene Fahrzeug umfasst ein Antriebsrad 3, ein Antriebsrad 6, ein Freilaufrad 13, ein Freilaufrad 15, Bewegungssensoren 22, 23, 24 und 25 zum Detektieren einer vertikalen Bewegung von mit den Antriebsrädern 3 und 6 und den Freilaufrädern 13 und 15 verbundenen Federungen, Geschwindigkeitssensoren 12 und 14 zum Detektieren der Rotationsgeschwindigkeiten der Freilaufräder 13 und 15, einen Elektromotor 1 zum Antreiben des Antriebsrads 3 über ein Getriebe 2, einen Elektromotor 4 zum Antreiben des Antriebsrads 6 über ein Getriebe 5, Geschwindigkeitssensoren 10 und 11 zum Detektieren der Rotationsgeschwindigkeit der Elektromotoren 1 und 4, eine Elektromotor-Steuervorrichtung (Elektromotor-Steuerungsmittel) 40 zum Steuern der Elektromotoren 1 und 4 und eine Neige-Detektionsvorrichtung (Bewegungs-Detektionsmittel) 26 zum Detektieren der Amplitude der Nick-Schwingungen, welcher das Fahrzeug unterworfen ist.
  • Der Bewegungssensor 22 detektiert die vertikale Bewegung einer Federung (nicht dargestellt), welche mit dem Freilaufrad 13 gekoppelt ist. Der Bewegungssensor 23 detektiert die vertikale Bewegung einer Federung (nicht dargestellt), welche mit dem Freilaufrad 15 verbunden ist. Der Bewegungssensor 24 detektiert die vertikale Bewegung einer Federung (nicht dargestellt), welche mit dem Antriebsrad 3 verbunden ist. Der Bewegungssensor 25 detektiert die vertikale Bewegung einer Federung (nicht dargestellt), die mit dem Antriebsrad 6 verbunden ist. Die Bewegungssensoren 22, 23, 24 und 25 sind mit der Neige-Detektionsvorrichtung verbunden, so dass die von den Bewegungssensoren 22, 23, 24 und 25 detektierten Bewegungen an die Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben werden.
  • Entsprechend der für jede Federung detektierten vertikalen Bewegung, die von den Bewegungssensoren 22, 23, 24 und 25 ausgegeben wird, detektiert die Neige-Detektionsvorrichtung 26 der Amplitude der Nick-Schwingung, die das Fahrzeug ausführt (die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 detektierte Amplitude soll im Folgenden als die Amplitude A bezeichnet werden). Die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 detektiert wurde, wird an einen Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 in der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 ausgegeben.
  • Die Elektromotor-Steuervorrichtung 40 umfasst den Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, einen Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19, einen Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 und einen elektrischen Leistungswandler 7. Die Elektromotoren 1 und 4 werden von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 gesteuert. Das Fahrzeug bewegt sich nach vorwärts oder rückwärts, wenn die Elektromotoren 1, 4 die Antriebsräder 3 und 6 über die Getriebe 2 und 5 antreiben.
  • Der Geschwindigkeitssensor 10, der die Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors 1 detektiert, ist mit dem Elektromotor 1 verbunden. Der Geschwindigkeitssensor 1, der die Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors 4 detektiert, ist mit dem Elektromotor 4 verbunden. Der Geschwindigkeitssensor 12, der die Rotationsgeschwindigkeit des Freilaufrads 13 detektiert, ist mit einer Achse des Freilaufrads 13 verbunden. Der Geschwindigkeitssensor 14, der die Rotationsgeschwindigkeit des Freilaufrads 15 detektiert, ist mit einer Achse des Freilaufrads 15 verbunden. Die Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 sind mit dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 verbunden, so dass die von den Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 detektierten Geschwindigkeiten an den Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 ausgegeben werden.
  • Der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 empfängt die detektierten Rotationsgeschwindigkeiten, die von den Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 ausgegeben werden, ermittelt, ob zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 schlupft und ermittelt ferner, ob die Amplitude A, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wird, größer als ein Grenzwert A1 ist. Abhängig von den Ergebnissen dieser Prüfung gibt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 einen später beschriebenen geeigneten Befehl, (einen Befehl zur Reduktion des Drehmoments, einen Befehl zur Wiederherstellung des Drehmoments oder einen Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit) an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 aus. Der Grenzwert A1 ist eine in dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 gespeicherte Einstellung und wird als Entscheidungskriterium zur Entscheidung verwendet, ob der Befehl zum Ändern der Wiederherstellungszeit (der später beschrieben wird) ausgegeben werden soll oder nicht, um die Nick-Schwingung zu unterdrücken. Der Grenzwert A1 kann durch eine später beschriebene Grenzwert-Einstellungsvorrichtung 33 eingestellt werden. Der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vergleicht die Rotationsgeschwindigkeiten der Freilaufräder 13 und 15 mit denjenigen der Antriebsräder 3 und 6 um zu entscheiden, ob die Antriebsräder 3 und 6 schlupfen. Eine Alternative besteht in diesem Fall darin, die Geschwindigkeit des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit) anstelle der Rotationsgeschwindigkeiten der Freilaufräder 13 und 15 zu berechnen und die berechneten Geschwindigkeiten mit den Rotationsgeschwindigkeiten der Antriebsräder 3 und 6 zu vergleichen, um zu entscheiden, ob ein Schlupf aufgetreten ist.
  • Wenn entschieden wird, dass zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 des Fahrzeugs im normalen Fahrzustand schlupft, versucht der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 zunächst, den Schlupf durch Ausgabe eines Befehls zur Verringerung des Drehmoments an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 zu stoppen. Der Befehl zur Verringerung des Drehmoments reduziert das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, der das schlupfende Antriebsrad 3, 6 antreibt, auf einen Wert, der geringer als ein Soll-Drehmoment (später beschrieben) ist.
  • Wenn entschieden wird, dass die Antriebsräder 3, 6 während der Ausgabe des Drehmoment-Verringerungsbefehls nicht schlupfen (also der Schlupf gestoppt wurde) versucht der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, den normalen Fahrzustand durch die Ausgabe eines Drehmoment-Wiederherstellungsbefehls an die Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 wiederherzustellen. Der Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl stellt das Drehmoment des das nun nicht mehr schlupfende Antriebsrad 3, 6 antreibenden Elektromotors 1,4 (das Drehmoment desjenigen Elektromotors 1,4, dessen Drehmoment auf einen Wert unterhalb des Soll-Drehmoments aufgrund des Drehmoment-Verringerungsbefehls verringert wurde) wieder auf das Soll-Drehmoment. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird wie später beschrieben ein fester Wert Po (der im Folgenden als Anfangswert bezeichnet wird) als die für die Elektromotoren 1 und 4 durch den Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl vorgesehene Wiederherstellungsrate für Drehmoment (den Betrag der Rückführung des Drehmoments pro Stunde) verwendet.
  • Ferner versucht der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, die Nick-Schwingungen zu reduzieren, wenn entschieden wird, dass der Schwellenwert A1 durch die Neige-Detektionsvorrichtung 26 während der Ausgabe des Drehmoment-Wiederherstellungsbefehls ausgegebenen Amplitude A übertroffen wird, indem ein Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wird. Der Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit verändert die Zeit zur Wiederherstellung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4 auf das Soll-Drehmoment, so dass die Zeit der Wiederherstellung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4, dessen Drehmoment durch den Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl wiederhergestellt wird, auf das Soll-Drehmoment sich abhängig davon verändert, ob die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist oder nicht. In anderen Worten stellt der Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit sicher, dass die Stärke des von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 über eine vorgegebene Zeitperiode nach dem Stoppen des Schlupfs wiederherzustellenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 sich abhängig davon ändert, ob die Amplitude A, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 detektiert wurde, größer als der Grenzwert A1 ist oder nicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändert der Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit die Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf P1, einen Wert, der kleiner als Po ist (P1 < Po).
  • Wenn entschieden wird, dass die Antriebsräder 3 und 6 nicht schlupfen, gibt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 keinen speziellen Befehl an den Drehmoment-Berechnungsabschnitt 19 aus.
  • Ein Gaspedal-Winkelsensor 16, ein Bremspedal-Winkelsensor 17 und ein Lenk-Winkelsensor 18 sind mit dem Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 verbunden. Der Gaspedal-Winkelsensor 16 detektiert einen Einstellwinkel des Gaspedals, der sich abhängig von der Betätigung des Gaspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs ändert, und gibt den detektierten Winkel der Gaspedalöffnung an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 aus. Der Bremspedal-Winkelsensor 17 detektiert den Öffnungswinkel eines Bremspedals, der sich abhängig von der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer ändert, und gibt den detektierten Bremspedal-Öffnungswinkel an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 aus. Der Lenk-Winkelsensor 18 detektiert einen Lenkwinkel, der abhängig von einer von dem Fahrer ausgeführten Lenkbetätigung veränderlich ist, und gibt den detektierten Lenkrad-Winkel an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 aus.
  • Die Grenzwert-Einstellvorrichtung 33 ist mit dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 verbunden, um eine externe Einstellung des Grenzwerts A1 zu ermöglichen, der in den Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 mit der Amplitude A der Nick-Schwingung verglichen wird. Die Grenzwert-Einstellungsvorrichtung 33 gibt einen Erhöhungs/Verringerungsbefehl für den Grenzwert A1 aus. Der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 empfängt den Erhöhungs/Verringerungsbefehl von der Grenzwert-Einstellvorrichtung 33 und erhöht oder verringert den Grenzwert A1. Die Grenzwert-Einstellvorrichtung 33, die beispielsweise im Fahrerhaus des Fahrzeugs installiert ist, stellt den Grenzwert A1 ein, wenn der Fahrer die Grenzwert-Einstellvorrichtung 33 betätigt. Wenn beispielsweise der Fahrer eines auf einer glatten Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs sich wegen Nick-Schwingungen Sorgen macht, die während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung auftreten, kann der Fahrer die Nick-Schwingung reduzieren, indem er den Grenzwert A1 verringert. Wenn die Grenzwert-Einstellvorrichtung 33 wie oben beschrieben installiert ist, kann der Fahrer die Stärke der Nick-Schwingung frei so einstellen, dass sie seinen/ihren Wünschen entspricht. Die Grenzwert-Einstellvorrichtung 33 kann beispielsweise eine solche vom Schaltertyp oder vom Stellradtyp sein.
  • Der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 empfängt einen detektierten Gaspedal-Winkelwert von dem Gaspedal-Winkelsensor 16, einen detektierten Bremspedal-Winkelwert von dem Bremspedal-Winkelsensor 17 und einen detektierten Lenk-Winkelwert von dem Lenk-Winkelsensor 18 und berechnet ein Soll-Drehmoment für den Elektromotor 1, 4. Ferner berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ein korrigiertes Drehmoment, indem das Soll-Drehmoment abhängig davon korrigiert wird, ob ein Befehl (Drehmoment-Verringerungsbefehl, Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl oder Befehl zur Änderung der Drehmoment-Wiederherstellungszeit) von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 empfangen wird oder nicht und abhängig von der Art des empfangenen Befehls. Als Nächstes berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 einen Drehmomentbefehl, der bewirkt, dass der Elektromotor 1, 4 das Soll-Drehmoment oder das korrigierte Drehmoment ausgibt und gibt den berechneten Drehmomentbefehl an den Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 aus.
  • Nun wird ein Drehmoment-Korrekturprozess beschrieben, der von dem Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt ausgeführt wird, wenn von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 ein Befehl ausgegeben wird. Wenn der Drehmoment-Verringerungsbefehl ausgegeben wird, berechnet der Drehmoment-Berechnungsabschnitt 19 ein korrigiertes Drehmoment so, dass das Soll-Drehmoment, das aus den von den Sensoren detektierten Werten berechnet wurde, reduziert wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Betrag der Drehmoment-Verringerung pro Stunde (Drehmoment-Verringerungsrate) fest ist. Das korrigierte Drehmoment wird daher so berechnet, dass das Drehmoment mit einer festen Rate von dem Moment an verringert wird, indem das Auftreten des Schlupfs von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 festgestellt wird, bis zu dem Moment, in dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 ein Stopp des Schlupfs festgestellt wird. Wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl ausgegeben wird, berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ein korrigiertes Drehmoment derart, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, welches aufgrund des Drehmoment-Verringerungsbefehls auf einen Wert unterhalb des Soll-Drehmoments reduziert wurde, wieder auf das Soll-Drehmoment erhöht wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Drehmoment-Erhöhungsrate auf Po festgelegt ist. Daher wird das korrigierte Drehmoment berechnet, bis das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, welches aufgrund des Drehmoment-Verringerungsbefehls auf einen Wert unterhalb des Soll-Drehmoments reduziert war, bei einer festen Erhöhungsrate Po oder bis zur Unterbrechung der Ausgabe des Drehmoment-Wiederherstellungsbefehls auf das Soll-Drehmoment erhöht wird. Wenn der Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 wie oben beschrieben abhängig von dem Schlupf der Antriebsräder 3 und 6 verändert wird, kann der Schlupf der Antriebsräder 3 und 6 unterdrückt werden.
  • Wenn der Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit ausgegeben wird, berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt ein korrigiertes Drehmoment so, dass der Zeitraum, über den das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, das durch den Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl gerade erhöht wird, bis zum Soll-Drehmoment erhöht wird, abhängig davon verändert wird, ob die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist oder nicht. In anderen Worten wird das korrigierte Drehmoment so berechnet, dass der Betrag des Drehmoments des Elektromotors 1, 4, das über eine vorgegebene Zeitperiode erhöht werden soll, so berechnet wird, dass die Stärke des über einen vorgegebenen Zeitraum zu erhöhenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 abhängig davon verändert wird, ob die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist oder nicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die zur Erhöhung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4 verwendete Drehmoment-Erhöhungsrate auf einen Wert P1 (P1 < Po) geändert, der geringer als der Wert Po ist, der verwendet wird, wenn die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist. Daher wird das korrigierte Drehmoment so lange berechnet, bis das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, welches auf einen Wert unterhalb des Solldrehmoments reduziert wurde, mit der vorgegebenen Erhöhungsrate P1 auf das Solldrehmoment erhöht wurde oder bis der Befehl zur Änderung der Wiederherstellungszeit nicht mehr ausgegeben wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die für die Wiederherstellung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4 benötigte Zeit länger ist als wenn die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist.
  • Vorzugsweise ist die Drehmoment-Erhöhungsrate P1, die verwendet wird wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist, ungefähr ½ oder 1/3 der Drehmoment-Erhöhungsrate Po, die verwendet wird, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung nicht größer als der Grenzwert A1 ist. Der Grund dafür ist, dass die Verwendung einer übermäßig geringeren Drehmoment-Wiederherstellungsrate die zur Wiederherstellung des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments nötige Zeit unangemessen erhöht und die Beschleunigungs/Abbremsleistung des Fahrzeugs verschlechtert, obwohl die Drehmoment-Erhöhungsrate P1 verringert werden kann, da eine Verringerung der Drehmoment-Erhöhungsrate die Wechselfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments ändern kann und so eine Resonanz mit der Nick-Schwingung leichter vermieden kann. Daher kann die Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf 1/3 des Werts Po oder weniger verringert werden, wenn die Verschlechterung der Beschleunigungs/Abbremsleistung des Fahrzeugs kein Problem darstellt.
  • Ein Stromsensor ist zwischen dem elektrischen Leistungswandler 7 und dem Elektromotor 1 angeschlossen, um ein zwischen diesen fließenden elektrischen Strom zu detektieren. Ein von dem Stromsensor 8 detektierter elektrischer Stromwert wird an den Drehmoment-Steuerungsabschnitt 2 ausgegeben. Ein Stromsensor 9 ist zwischen dem elektrischen Leistungswandler 7 und dem Elektromotor 4 angeschlossen, um einen zwischen diesen fließenden elektrischen Strom zu detektieren. Ein von dem Stromsensor 9 detektierter elektrischer Strom wird an den Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 ausgegeben.
  • Entsprechend einen Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, der von dem Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wird sowie einem detektierten elektrischen Stromwert, der von dem Stromsensor 8 ausgegeben wird und mit einem detektierten Rotationsgeschwindigkeitswert, der von dem Geschwindigkeitssensor 10 ausgegeben wird, führt der Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 eine Pulsweitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) aus, um ein Gate-Pulsssignal an den elektrischen Leistungswandler 7 auszugeben, so dass das von dem Elektromotor 1 ausgegebene Drehmoment dem Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1 entspricht. Ferner führt der Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 entsprechend dem Drehmomentbefehl für den Elektromotor 4, der von dem Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt ausgegeben wird, sowie einem detektierten Stromwert, der von dem Stromsensor 9 ausgegeben wird, und von einem detektierten Rotationsgeschwindigkeitswert, der von dem Geschwindigkeitssensor 11 ausgegeben wird, eine PWM-Steuerung zum Ausgeben eines Gate-Pulssignals an den elektrischen Leistungswandler 7 derart aus, dass das von dem Elektromotor 4 ausgegebene Drehmoment dem Drehmomentbefehl für den Elektromotor 4 entspricht.
  • Der elektrische Leistungswandler 7 empfängt die Gate-Pulssignale von dem Drehmoment-Steuerungsabschnitt 20 und stellt eine hoch empfindliche Drehmoment-Steuerung der Elektromotoren 1 und 4 dadurch bereit, dass ein IGBT (insulated-gate bipolar transistor) oder anderes Schaltelement eine Hochgeschwindigkeitsschaltung durchführen kann.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert. Das in 2 dargestellte Flussdiagramm beginnt, wenn der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 entscheidet, dass zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 schlupft. Wenn entschieden wird, dass ein Schlupf stattfindet, wird entsprechend einem Drehmoment-Verringerungsbefehl, der von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wird, ein Drehmoment-Verringerungsbefehls gestartet (Schritt S201). Das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, der das Antriebsrad 3, 6 antreibt, für welches ein Schlupf gefunden wurde, wird dann reduziert, um den Schlupf zu unterbrechen. Nach dem Ende des Schritts S201 schreitet der Prozess zu Schritt S202 fort.
  • Im Schritt S S202 entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob der aufgefundene Schlupf gestoppt wurde. Wenn entschieden wird, dass der Schlupf immer noch stattfindet, wird der Drehmoment-Verringerungsprozess (Schritt S201) wiederholt ausgeführt. Wenn andererseits entschieden wird, dass der Schlupf gestoppt wird, schreitet der Prozess zu Schritt S203 fort.
  • In Schritt S203 empfängt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wurde und entscheidet, ob die Eingangs-Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist (Schritt S204). Wenn in Schritt S204 entschieden wird, dass die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Erhöhungsrate auf Po eingestellt (Schritt S205). Der Drehmoment-Erhöhungsprozess wird dann entsprechend dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegebenen Drehmoment-Erhöhungsbefehl durchgeführt (Schritt S207). Dadurch wird sichergestellt, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4, das vor dem Beginn der Schlupf-Unterdrückungssteuerung vorliegende Drehmoment erhöht wird.
  • Wenn andererseits in Schritt S204 entschieden wird, dass die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf P1 (P1 < Po) eingestellt (Schritt S206). Der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess wird entsprechend dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegebenen Wiederherstellungszeit-Verringerungsbefehls ausgeführt. Wenn die Drehmoment-Wiederherstellungsrate wie oben beschrieben verringert wird, erhöht sich die für die Wiederherstellung des Drehmoments auf das Soll-Drehmoment benötigte Zeit in der Weise, dass die Veränderungsfrequenz des Drehmomentbefehls während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung verringert wird. Als Folge dessen kann die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung so eingestellt werden, dass sie sich von der Veränderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments unterscheidet. Dadurch kann ein Anwachsen der Nick-Schwingungen vermieden werden.
  • Nachdem im Schritt S207 der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess begonnen wurde, entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob während des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses Schlupf auftritt (Schritt S208). Wenn im Schritt S208 erkannt wurde, dass das Antriebsrad 3, 6 schlupft, kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück um Schritt S201 und die folgenden Schritte zu wiederholen. Wenn andererseits in Schritt S208 entschieden wird, dass kein Schlupf auftritt, wird Schritt S209 ausgeführt, um zu entscheiden, ob das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 durch den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess bis zum Soll-Drehmoment erhöht wurde.
  • Wenn in Schritt S209 entschieden wurde, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 noch nicht bis zum Soll-Drehmoment erhöht wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S207 zurück, um den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess fortzusetzen. Wenn andererseits in Schritt S209 entschieden wurde, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 bis hin zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde, endet die Reihe von Prozessen.
  • Beispielhafte Arbeitsschritte, die gemäß dem obigen Flussdiagramm von dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug durchgeführt wurden, werden nun bezugnehmend auf 3 bis 6 beschrieben.
  • 3 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Betrieb illustriert, der in einer Situation ausgeführt wird, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung, die durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Fahrbahnoberfläche verursacht wurde, nicht größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 3 gezeigt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche beschleunigt, Schlupf in der Weise auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 sich schnell erhöht. Wenn der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 jedoch detektiert wurde, wird der Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 reduziert. Dadurch wird dann, wenn der Schlupf gestoppt wird und nicht mehr detektiert wird, ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 durchgeführt. Dadurch wird eine Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglicht, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wie in 3 dargestellt wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, dass die Drehmoment-Wiederherstellungsrate unveränderlich auf Po festgelegt ist, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung nicht größer als der Grenzwert A1 ist.
  • 4 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation durchgeführt wird, in welcher die Amplitude A der durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche verursachten Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 1 dargestellt tritt, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche beschleunigt, ein Schlupf in der Weise auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 rapide ansteigt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 reduziert. Wenn dadurch der Schlupf gestoppt wird und nicht mehr detektiert wird, wird ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 durchgeführt. Dadurch wird es möglich, das Fahrzeug zu beschleunigen, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wenn jedoch die Vorgänge zur Reduktion oder Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 zur Unterdrückung des Schlupfs wiederholt durchgeführt werden, können Änderungen in der Drehmomentausgabe des Elektromotors 1, 4 in Resonanz mit der Nick-Schwingung treten, und die Nick-Schwingung verstärken, so dass die Amplitude A der Nick-Schwingung wie in 4 dargestellt langsam ansteigt. Wenn dies der Fall ist, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist, wird die Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf P1 geändert, was kleiner als Po ist. Wenn die Drehmoment-Wiederherstellungsrate wie oben beschrieben reduziert wird, wird die für die Wiederherstellung des Drehmomentbefehls benötigte Zeit so ansteigen, dass die Änderungsfrequenz des Drehmomentbefehls während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung verringert wird. Dadurch unterscheidet sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Veränderungsfrequenz der Drehmomentausgabe des Elektromotors 1, 4, so dass Resonanz vermieden wird. Dadurch wird es möglich, einen Anstieg der Nick-Schwingung zu vermeiden.
  • 5 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation durchgeführt wird, in welcher die durch eine Abbremsung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche verursachte Amplitude A der Nick-Schwingung nicht größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 5 dargestellt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche abbremst, ein Schlupf in einer solchen Weise auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 rapide abnimmt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 reduziert. Wenn der Schlupf gestoppt wird und nicht weiter detektiert wird, wird dann ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 durchgeführt. Dadurch wird es möglich, das Fahrzeug abzubremsen, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wie in 4 dargestellt geht das vorliegende Ausführungsbeispiel davon aus, dass dann, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung nicht größer als der Grenzwert A1 ist, die Drehmoment-Wiederherstellungsrate unveränderlich auf Po festgelegt ist.
  • 6 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation durchgeführt wird, in welcher die Amplitude A der durch eine Abbremsung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche verursachten Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 6 dargestellt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche abbremst, ein Schlupf in der Art auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 rapide ansteigt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 reduziert. Wenn dadurch der Schlupf gestoppt wurde und nicht länger detektiert wird, wird ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 durchgeführt. Dadurch wird es möglich, das Fahrzeug abzubremsen, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wenn diese Vorgänge jedoch wiederholt durchgeführt würden, den Drehmomentbefehl für den Elektromotor 1, 4 zu reduzieren oder wiederherzustellen und den Schlupf zu unterdrücken, können Änderungen in der Drehmomentausgabe des Elektromotors 1, 4 in Resonanz mit der Nick-Schwingung treten, und so die Nick-Schwingung verstärken, so dass die Amplitude A der Nick-Schwingung wie in 6 dargestellt, langsam ansteigt. Wenn dies der Fall ist und wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist, wird die Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf P1 verringert, was kleiner als Po ist. Wenn die Drehmoment-Wiederherstellungsrate wie oben beschrieben reduziert wird, steigt die zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls benötigte Zeit an, so dass die Änderungsfrequenz des Drehmomentbefehls während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung reduziert werden kann. Dadurch unterscheidet sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Änderungsfrequenz der Drehmomentausgabe des Elektromotors 1, 4, so dass Resonanzen vermieden werden. Dadurch wird es möglich, einen Anstieg der Nick-Schwingung zu vermeiden.
  • Im Ergebnis kann die Fahrstabilität beibehalten werden, während eine Verringerung des Fahrkomforts eines auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs vermieden wird, da das vorliegende Ausführungsbeispiel es möglich macht, den Schlupf ohne eine Erhöhung der Nick-Schwingung zu unterdrücken.
  • In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird vorausgesetzt das dann, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist, die Nick-Schwingung durch eine Änderung der Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf den Wert P1, der kleiner als der Anfangswert Po ist, unterdrückt wird, weil so die zur Wiederherstellung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4 benötigte Zeit im Vergleich zu einem Fall, in dem die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist, verlängert wird. Die gleichen Vorteile wie oben beschrieben können jedoch auch erreicht werden, wenn der Betrag des über eine vorgegebene Zeitperiode wiederherzustellenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 abhängig davon geändert wird, ob die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist oder nicht. In anderen Worten kann Resonanz vermieden werden, wenn die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung sich von der Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments unterscheidet. Die Nick-Schwingung kann daher in der gleichen Weise wie oben beschrieben reduziert werden. Daher kann beispielsweise die zur Wiederherstellung des Drehmoments benötigte Zeit auch verkürzt werden. Ein konkretes Verfahren zur Verkürzung der zur Wiederherstellung benötigten Zeit ist beispielsweise die Veränderung der Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf einen Wert, der größer als der Anfangswert Po ist.
  • Nun wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das vorgenannte Ausführungsbeispiel erinnert die Drehmomen-Wiederherstellungsrate, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterdrückt die Nick-Schwingung jedoch durch eine Unterbrechung der Drehmoment-Wiederherstellung dann, wenn die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist. Genauer gesagt berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein korrigiertes Drehmoment in der Weise, dass die Wiederherstellung des Drehmoments gestoppt wird, wenn in einer Situation, in welcher der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess bei gestopptem Schlupf gestartet wurde, von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 ein Wiederherstellungszeit-Änderungsbefehl ausgegeben wird.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuerungsvorrichtung 40 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert. Das Flussdiagramm, das in 7 dargestellt ist, beginnt dann, wenn der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 entscheidet, dass zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 schlupft. Wenn entschieden wird, dass Schlupf stattfindet, wird entsprechend einem Drehmoment-Verringerungsbefehl, der von dem Schupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wird, ein Drehmoment-Verringerungsprozess gestartet (Schritt S701). Das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 der das Antriebsrad 3, 6 antreibt, für welches ein Schlupf detektiert wurde, wird dann reduziert, um den Schlupf zu stoppen. Nach dem Ende von Schritt S701 wird der Prozess im Schritt S702 fortgesetzt.
  • Im Schritt S702 entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob der vorgefundene Schlupf gestoppt wurde. Wenn entschieden wird, dass der Schlupf weiter vorliegt, wird der Drehmoment-Verringerungsprozess (Schritt S701) wiederholt ausgeführt. Wenn andererseits entschieden wird, dass der Schlupf gestoppt wurde, wird der Prozess mit Schritt S703 fortgesetzt.
  • Im Schritt S703 empfängt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wird, und entscheidet, ob die eingegebene Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist (Schritt S704). Wenn in Schritt S704 entschieden wird, dass die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf Po gesetzt (Schritt S707). Der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess wird dann gemäß dem Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl gestartet, der von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wurde (Schritt S708). Dadurch wird sichergestellt, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 bis zu dem Soll-Drehmoment erhöht wird, das vor dem Start der Schlupf-Unterdrückungssteuerung vorlag.
  • Wenn andererseits im Schritt S704 entschieden wird, dass die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist, stoppt der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess gemäß dem Wiederherstellungszeigt-Verringerungsbefehl, der von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wurde (Schritt S705). Wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl wie oben beschrieben gestoppt wird, steigt die für die Wiederherstellung des Drehmoments bis zum Soll-Drehmoment benötigte Zeit an, so dass die Veränderungsfrequenz des Drehmomentbefehls während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung verringert wird. Als Ergebnis kann erreicht werden, dass die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung sich von der Veränderungsfrequenz des Drehmoments, das vom Elektromotor 1, 4 ausgegeben wird, unterscheidet. Dadurch kann ein Ansteigen der Nick-Schwingung vermieden werden.
  • Wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess in Schritt S705 mit dem Stoppen beginnt, empfängt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wird, und entscheidet, ob die angegebene Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist (Schritt S706). Wenn im Schritt S706 entschieden wird, dass die Amplitude größer als der Grenzwert A1 ist, kehrt der Prozess zu Schritt S705 zurück, um den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess fortzusetzen. Wenn andererseits entschieden wird, das die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf Po gesetzt (Schritt S707). Anschließend an Schritt S707 beginnt der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess (Schritt S708).
  • Wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess in Schritt S708 beginnt, entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob während des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses ein Schlupf auftritt (Schritt S709). Wenn in Schritt S709 entschieden wird, dass das Antriebsrad 3, 6 schlupft, kehrt der Prozess zu Schritt S701 zurück, um Schritt S701 und die folgenden Schritte zu wiederholen. Wenn andererseits in Schritt S709 entschieden wird, dass kein Schlupf auftritt, wird Schritt S710 ausgeführt, um zu entscheiden, ob das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 von dem Drehmoment-Wiederherstellungsprozess bis zum Soll-Drehmoment erhöht wurde.
  • Wenn in Schritt S710 entschieden wurde, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 noch nicht bis zum Soll-Drehmoment erhöht wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S708 zurück, um den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess fortzusetzen. Wenn andererseits in Schritt S710 entschieden wird, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 bis zum Soll-Drehmoment erhöht wurde, endet die Reihe von Prozessen.
  • Ein beispielhafter, von dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem oben genannten Flussdiagramm ausgeführter Vorgang wird nun bezugnehmend auf 8 beschrieben. 8 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation ausgeführt wird, in welcher die durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche verursachte Nick-Schwingung eine Amplitude A hat, die größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 8 dargestellt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche beschleunigt wird, Schlupf in der Art auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 rapide ansteigt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl des Elektromotors 1, 4 reduziert. Wenn dadurch der Schlupf gestoppt wird und nicht mehr detektiert wird, wird ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 ausgeführt. Dadurch wird es möglich, das Fahrzeug zu beschleunigen, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wenn diese Vorgänge der Reduktion und Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 zur Unterdrückung des Schlupfs jedoch wiederholt durchgeführt werden, können die Änderungen des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments in Resonanz mit der Nick-Schwingung treten und so die Nick-Schwingung verstärken, so dass die Amplitude A der Nick-Schwingung wie in 8 dargestellt langsam ansteigt. Wenn dies der Fall ist wird dann, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist, der Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls unterbrochen. Wenn der Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls wie oben beschrieben unterbrochen wird, wird der Drehmomentbefehl nicht mehr geändert, so dass keine Resonanz auftritt. Dadurch wird es möglich, ein Ansteigen der Nick-Schwingung zu vermeiden. Obwohl die hier angegebene Beschreibung den Fall betrifft, in welchem während der Beschleunigung des Fahrzeugs die Nick-Schwingung ansteigt, gilt das Gleiche für den Fall, in dem das Fahrzeug abgebremst wird.
  • Wie oben beschrieben ermöglicht das vorliegende Ausführungsbeispiel die Unterdrückung des Schlupfs ohne einen Anstieg der Nick-Schwingung. Dadurch kann die Laufruhe beibehalten werden, während eine Verschlechterung des Fahrkomforts eines auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs vermieden wird.
  • Nun wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das vorgenannte Ausführungsbeispiel unterbricht die Wiederherstellung des Drehmoments, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung größer als der Grenzwert A1 ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterdrückt die Nick-Schwingung jedoch dadurch, dass das Drehmoment während einer gewissen Periode unverändert bleibt, wenn die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist. Genauer gesagt berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein korrigiertes Drehmoment in der Weise, dass das Drehmoment für eine feste Zeitperiode unverändert bleibt, wenn der Schlupf–teuerungsabschnitt 21 einen Wiederherstellungszeit-Änderungsbefehl in einer Situation ausgibt, in der die Amplitude A der Nick-Schwingung den Grenzwert A1 während des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses übertrifft, so dass das Drehmoment durch ein Zurückkehren zum Anfangswert Po der Drehmoment-Wiederherstellungsrate nach dem Ablauf der Zeitperiode wiederhergestellt wird, in welcher das Drehmoment unveränderlich bleibt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuervorrichtung elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert. Das Flussdiagramm, das in 9 dargestellt ist, beginnt dann, wenn der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 entscheidet, dass zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 schlupft. Wenn entschieden wird, dass ein Schlupf stattfindet, wird gemäß dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegebenen Drehmoment-Verringerungsbefehl ein Drehmoment-Verringerungsprozess ausgeführt (Schritt S901). Das Drehmoment desjenigen Elektromotors 1, 4, der das Antriebsrad 3, 6 antreibt, für welches ein Schlupf gefunden wurde, wird dann reduziert, um den Schlupf zu stoppen. Anschließend an Schritt S901 wird der Prozess in Schritt S902 fortgesetzt.
  • In Schritt S902 entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob der vorgefundene Schlupf gestoppt wurde. Wenn entschieden wird, dass der Schlupf weiter stattfindet, wird der Drehmoment-Verringerungsprozess (Schritt 901) wiederholt durchgeführt. Wenn andererseits entschieden wurde, dass der Schlupf gestoppt wurde, wird der Prozess in Schritt S903 fortgesetzt.
  • In Schritt S903 empfängt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wird, und entscheidet, ob die eingegebene Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist (Schritt S904). Wenn in Schritt S904 entschieden wurde, dass die Amplitude A nicht größer als der Grenzwert A1 ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf Po gesetzt (Schritt S906). Dann wird gemäß dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegebenen Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess gestartet (Schritt S907). Dadurch wird gewährleistet, dass der Schlupf des Elektromotors 1, 4 bis zu dem vor dem Start der Schlupf-Unterdrückungssteuerung vorliegenden Soll-Drehmoment wiederhergestellt wird.
  • Wenn andererseits in Schritt S904 entschieden wird, dass die Amplitude A größer als der Grenzwert A1 ist, wird das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 für eine vorgegebene Zeitperiode auf dem vorliegenden Niveau gehalten, und zwar gemäß dem von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegebenen Wiederherstellungszeit-Verringerungsbefehl (Schritt S905). Wenn für eine vorgegebene Zeitperiode wie oben beschrieben das Drehmoment unveränderlich gehalten wird, steigt die zur Wiederherstellung des Drehmoments auf das Soll-Drehmoment benötigte Zeit an, so dass die Änderungsfrequenz des Drehmomentbefehls während der Schlupf-Unterdrückungssteuerung verringert wird. Dadurch unterscheidet sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments. Dadurch wird es möglich, ein Anwachsen der Nick-Schwingung zu vermeiden. Wenn das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 in Schritt S905 für die vorgegebene Zeitperiode unverändert geblieben ist, wird die für den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate auf Po gesetzt (Schritt S906). Nach dem Ende von Schritt S906 beginnt der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess (Schritt S907).
  • Wenn in Schritt S907 der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess startet, entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob während des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses ein Schlupf auftritt (Schritt S908). Wenn in Schritt S908 entschieden wird, dass das Antriebsrad 3, 6 schlupft, kehrt der Prozess zu Schritt S901 zurück, um Schritt S901 und die folgenden Schritte zu wiederholen. Wenn andererseits in Schritt S908 entschieden wird, dass kein Schlupf vorliegt, wird Schritt S909 ausgeführt um zu entscheiden, ob das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 durch den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess bereits bis zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde.
  • Wenn in Schritt S909 entschieden wurde, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 noch nicht bis zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S907 zurück, um Schritt S907 und die folgenden Schritte zu wiederholen. Wenn andererseits in Schritt S909 entschieden wird, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 bereits bis zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde, endet die Reihe von Prozessen.
  • Ein beispielhafter, von dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug gemäß dem oben angegebenen Flussdiagramm durchgeführter Vorgang wird nun bezugnehmend auf 10 beschrieben. 10 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation durchgeführt wird, in welcher einer durch eine Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche verursachte Nick-Schwingung eine Amplitude A hat, die größer als der Grenzwert A1 ist. Wie in 10 dargestellt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche beschleunigt, Schlupf in der Art auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrads 3, 6 rapide ansteigt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl des Elektromotors 1, 4 reduziert. Wenn dadurch der Schlupf gestoppt wird und nicht mehr detektiert wird, wird ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 aufgeführt. Dadurch wird es möglich, das Fahrzeug zu beschleunigen, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wenn die Vorgänge zur Verringerung oder Wiederherstellung des Drehmomentbefehls des Elektromotors 1, 4 zur Unterdrückung des Schlupfs jedoch wiederholt durchgeführt werden, können von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments mit der Nick-Schwingung in Resonanz treten und so die Nick-Schwingung verstärken, so dass die Amplitude A der Nick-Schwingung wie in 10 dargestellt, langsam ansteigt. Wenn dies der Fall ist und wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung den Grenzwert A1 übertrifft, wird für eine vorgegebene Zeitperiode das Drehmoment unverändert beibehalten während der Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls durchgeführt wird. Wenn für die vorgegebene Zeitperiode wie oben beschrieben das Drehmoment unverändert gehalten wird, kann die Änderungsfrequenz von der Schlupf-Unterdrückungssteuerung ausgegebenen Drehmomentbefehls verringert werden. Dadurch unterscheidet sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments, so dass Resonanzen vermieden werden. Dadurch wird ein Anwachsen der Nick-Schwingung vermieden. Obwohl die hier angegebene Beschreibung einen Fall betrifft, in dem die Nick-Schwingung während der Beschleunigung des Fahrzeugs ansteigt, gilt das Gleiche für den Fall, in dem das Fahrzeug abgebremst wird.
  • Wie oben beschrieben wird durch das vorliegende Ausführungsbeispiel ebenfalls die Unterdrückung des Schlupfs ohne Anwachsen der Nick-Schwingung ermöglicht. Daher kann die Laufstabilität beibehalten werden, während eine Verschlechterung des Fahrkomforts des auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs vermieden wird.
  • Obwohl die obige Beschreibung einen Fall betrifft, in dem das Drehmoment für eine vorgegebene Zeitperiode unverändert gehalten wird, nachdem der Grenzwert A1 von der Amplitude A der Nick-Schwingung übertroffen wird, liegt eine Alternative darin, das Drehmoment während einer voreingestellten Zeitperiode unverändert zu lassen wenn der Grenzwert A1 von der Amplitude A übertroffen wird.
  • Nun wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die vorgenannten Ausführungsbeispiele ändern die zur Wiederherstellung des Drehmoments benötigte Zeit dann, wenn die Amplitude A der Nick-Schwingung den Grenzwert A1 übertrifft. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ändert jedoch die Drehmoment-Wiederherstellungsrate abhängig von der Amplitude A der Nick-Schwingung. Genauer gesagt berechnet der Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein korrigiertes Drehmoment in der Weise, dass die Drehmoment-Wiederherstellungsrate reduziert wird, die der Drehmoment-Wiederherstellungsbefehl von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 ausgegeben wird (wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess durchgeführt wird) reduziert wird, wenn die Amplitude der Nick-Schwingung A ansteigt und das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 mit der reduzierten Drehmoment-Wiederherstellungsrate wiederherstellt, wenn es auf einen Wert unterhalb des Soll-Drehmoments aufgrund des Drehmoment-Verringerungsbefehls reduziert wurde. In anderen Worten fällt die Drehmoment-Wiederherstellungsrate nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel monoton mit ansteigender Amplitude A der Nick-Schwingung und steigt monoton mit fallender Amplitude A an. Ferner ist die nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Drehmoment-Wiederherstellungsrate eine Funktion der Amplitude A. Die Drehmoment-Wiederherstellungsrate kann im Folgenden daher als P(A) bezeichnet werden. Es sollte bemerkt werden, dass der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 nach der vorliegenden Erfindung keinen Wiederherstellungszeit-Änderungsbefehl ausgibt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, welches einen von der Elektromotor-Steuervorrichtung 40 in dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführten Prozess illustriert. Das in 11 gezeigte Flussdiagramm startet dann, wenn der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 entscheidet, dass zumindest eines der Antriebsräder 3 und 6 schlupft. Wenn entschieden wird, dass ein Schlupf stattfindet, wird gemäß einem Drehmoment-Verringerungsbefehl, der von dem Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 an den Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt 19 ausgegeben wird, ein Drehmoment-Verringerungsprozess gestartet (Schritt S1101). Der Drehmoment desjenigen Elektromotors 1, 4, der dasjenige Antriebsrad 3, 6 antreibt, für welches ein Schlupf gefunden wurde, wird dann reduziert, um den Schlupf zu stoppen. Nach dem Ende von Schritt S1101 wird der Prozess mit Schritt S1102 fortgesetzt.
  • In Schritt S1102 entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob der vorgefundene Schlupf gestoppt wird. Wenn entschieden wird, dass der Schlupf weiter stattfindet, wird der Drehmoment-Verringerungsprozess (Schritt S1101) wiederholt ausgeführt. Wenn andererseits entschieden wird, dass der Schlupf gestoppt wurde, wird der Prozess in Schritt S1103 fortgesetzt.
  • In Schritt S1103 empfängt der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21 die Amplitude A der Nick-Schwingung, die von der Neige-Detektionsvorrichtung 26 ausgegeben wurde, und berechnet die Drehmoment-Wiederherstellungsrate P(A) abhängig von der eingegebenen Amplitude A (Schritt S1104). Nach der Berechnung der Drehmoment-Wiederherstellungsrate P(A) in Schritt S1104 wird der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess gestartet, wobei die berechnete Drehmoment-Wiederherstellungsrate P(A) verwendet wird (Schritt S1105). Wenn der Drehmoment-Wiederherstellungsprozess in Schritt S1105 startet, entscheidet der Schlupf-Steuerungsabschnitt 21, ob während des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses ein Schlupf auftritt (Schritt S1106). Wenn in Schritt S1106 entschieden wird, dass das Antriebsrad 3, 6 schlupft, kehrt der Prozess zu Schritt S1101 zurück, um Schritt S1101 und die folgenden Schritte zu wiederholen.
  • Wenn andererseits in Schritt S1106 entschieden wird, dass kein Schlupf vorliegt, wird Schritt S1107 ausgeführt, um zu entscheiden, ob das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 durch den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess bis zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde. Wenn in Schritt S1107 entschieden wird, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 noch nicht bis zum Soll-Drehmoment wiederhergestellt wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S1103 zurück, um Schritt S1103 und die folgenden Schritte zu wiederholen.
  • Wenn die Drehmoment-Wiederherstellungsrate P(A) abhängig von der Amplitude A der Nick-Schwingung wie oben beschrieben verändert wird, steigt die für die Wiederherstellung des Drehmoments des Elektromotors 1, 4 benötigte Zeit an, so dass die Veränderungsfrequenz des von der Schlupf-Unterdrückungssteuerung ausgegebenen Drehmomentbefehls verringert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments unterscheidet. Dadurch kann ein Ansteigen der Nick-Schwingung vermieden werden. Wenn in Schritt S1107 entschieden wird, dass das Drehmoment des Elektromotors 1, 4 das Soll-Drehmoment erreicht hat, endet die Reihe von Prozessen.
  • Ein beispielhafter Vorgang, der gemäß dem obigen Flussdiagramm von einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug ausgeführt wird, wird nun bezugnehmend auf 12 beschrieben. 12 ist ein Diagramm, welches einen beispielhaften Vorgang illustriert, der in einer Situation durchgeführt wird, in welcher eine Nick-Schwingung während der Beschleunigung eines Fahrzeugs auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche ansteigt. Wie in 12 dargestellt tritt dann, wenn das Fahrzeug auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche beschleunigt, Schlupf in der Weise auf, dass die Radgeschwindigkeit des Antriebsrad 3, 6 rapide ansteigt. Wenn jedoch der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 detektiert wird, wird der Drehmomentbefehl des Elektromotors 1, 4 reduziert. Wenn dadurch der Schlupf gestoppt und nicht mehr detektiert wird, wird ein Vorgang zur Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 durchgeführt. Dadurch kann das Fahrzeug beschleunigt werden, während der Schlupf des Antriebsrads 3, 6 unterdrückt wird. Wenn jedoch die Vorgänge zur Verringerung der Wiederherstellung des Drehmomentbefehls für den Elektromotor 1, 4 zur Unterdrückung des Schlupfs wiederholt durchgeführt werden, können Änderungen des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments in Resonanz mit der Nick-Schwingung kommen, so dass die Nick-Schwingung anwächst und so dass die Amplitude A der Nick-Schwingung wie in 12 dargestellt langsam ansteigt. Wenn dies der Fall ist wird die Drehmoment-Wiederherstellungsrate mit steigender Amplitude A der Nick-Schwingung verringert, um bei der Wiederherstellung des Drehmoments die sich ergebende Drehmoment-Veränderungsrate zu verwenden. Wenn die Drehmoment-Veränderungsrate abhängig von der Amplitude A wie oben beschrieben verändert wird, kann die Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments reduziert werden. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung von der Änderungsfrequenz des von dem Elektromotor 1, 4 ausgegebenen Drehmoments unterscheidet, so dass Resonanzen vermieden werden. Dadurch wird es möglich, ein Ansteigen der Nick-Schwingung zu vermeiden. Obwohl die hier angegebene Beschreibung einen Fall betrifft, in dem die Nick-Schwingung während der Beschleunigung eines Fahrzeugs anwächst, gilt das Gleiche für den Fall, in dem das Fahrzeug abbremst.
  • Wie oben beschrieben wird durch das vorliegende Ausführungsbeispiel die Möglichkeit eröffnet, den Schlupf zu unterdrücken, ohne das die Nick-Schwingung ansteigt. Dadurch kann die Laufruhe beibehalten werden, während eine Verschlechterung des Fahrkomforts eines auf einer schlüpfrigen Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeugs vermieden wird. Es sollte bemerkt werden, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel die Drehmoment-Wiederherstellungsrate P(A) ständig abhängig von der Amplitude A der Nick-Schwingung anpasst. Daher ist die Wahrscheinlichkeit für einen Anstieg der Nick-Schwingung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel geringer als in den vorangehenden Ausführungsbeispielen.
  • 13 ist ein Diagramm des Aufbaus eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ähnliche Elemente in 13 sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in den vorhergehenden Zeichnungen bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem elektrisch angetriebenen Fahrzeug nach 1 dadurch, dass es einen Lastsensor 35 und einen Schlupf-Steuerungsabschnitt 36 enthält. Der Lastsensor 35 detektiert die Last des Fahrzeugs und gibt dem detektierten Lastwert an den Schlupf-Steuerungsabschnitt 36 aus. Der Schlupf-Steuerungsabschnitt 36 nimmt Einstellungen vor, so dass der Betrag des über eine vorgegebene Zeitperiode durch den Drehmoment-Wiederherstellungsprozess wiederherzustellenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 nach dem Stoppen des Schlupfs mit ansteigender von dem Lastsensor 35 detektierte Last abnimmt.
  • Beispielsweise ändert sich die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung eines Lastwagens oder eines anderen Fahrzeugs, dessen Last sich stark ändert, mit der Last. Im Allgemeinen nimmt die natürliche Frequenz der Nick-Schwingung mit ansteigender Last ab und steigt mit abnehmender Last an. Die Resonanz zwischen den Drehmomentänderungen und der Nick-Schwingung kann daher leichter vermieden werden, wenn der Betrag des über eine vorgegebene Zeitperiode wiederherzustellenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 mit ansteigender Last erhöht wird. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Drehmoment-Wiederherstellungsrate erhöht werden sollte, wenn die Last groß ist und verringert werden sollte, wenn die Last gering ist.
  • Daher kann die Resonanz zwischen Drehmomentänderungen und Nick-Schwingungen im Vergleich zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen leichter vermieden werden, wenn der Betrag des zu über einen vorgegebene Zeitperiode wiederherzustellenden Drehmoments des Elektromotors 1, 4 aufgrund des Drehmoment-Wiederherstellungsprozesses nach dem Stoppen des Schlupfs wie im Zusammenhang mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben mit ansteigender Last verringert wird.
  • In den vorgenannten Ausführungsbeispielen wird die Amplitude der Nick-Schwingung, die das Fahrzeug ausführt, abhängig von den detektierten vertikalen Bewegungen der mit den Rädern 3, 6, 13 und 15 gekoppelten Federungen detektiert. Die Amplitude der Nick-Schwingung kann jedoch auch abhängig von anderen im Folgenden beschriebenen Werten detektiert werden.
  • 14 ist ein Diagramm, welches einen anderen Aufbau des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug, das in 14 dargestellt ist, unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten elektrisch angetriebenen Fahrzeug dadurch, dass es Drucksensoren 27, 28, 29 und 30 und eine Neige-Detektionsvorrichtung 31 enthält. Die Drucksensoren 27, 28, 29 und 30 werden verwendet, um die Lastdrücke der Federungen zu detektierten und werden anstelle der Bewegungssensoren 22, 23, 24 und 25 installiert, welche die vertikalen Bewegungen der Federungen detektieren. Abhängig von den detektierten Druckwerten, die von den Drucksensoren 27, 28, 29 und 30 ausgegeben werden, detektiert die Neige-Detektionsvorrichtung 31 die Amplitude A der Nick-Schwingung, der das Fahrzeug unterworfen ist.
  • Der Drucksensor 27 detektiert den Lastdruck der mit dem Freilaufrad 13 gekoppelten Federung. Der Drucksensor 28 detektiert den Lastdruck der mit dem Freilaufrad 15 gekoppelten Federung. Der Drucksensor 29 detektiert den Lastdruck der mit dem Antriebsrad 3 gekoppelten Federung. Der Drucksensor 30 detektiert den Lastdruck der mit dem Antriebsrad 6 gekoppelten Federung.
  • Die Neige-Detektionsvorrichtung 31 empfängt die Lastdruckwerte der Federungen, die von den Drucksensoren 27, 28, 29 und 30 ausgegeben werden, und detektiert die Amplitude A der Nick-Schwingung, die vom Fahrzeug ausgeführt wird. Da der Lastdruck jeder Federung mit der Bewegung jeder Federung korreliert ist, ermöglicht die Verwendung des Lastdrucks es ebenfalls, die Amplitude A der Nick-Schwingung zu detektieren, die das Fahrzeug ausführt.
  • 15 ist ein Diagramm, welches noch einen weiteren Aufbau des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Das in 15 dargestellte elektrisch angetriebene Fahrzeug unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten elektrisch angetriebenen Fahrzeug, dass es die Rotationsgeschwindigkeiten der Räder 3, 6, 13 und 15, die von den Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 detektiert werden, anstelle der vertikalen Bewegungen der Federungen verwendet und eine Neige-Detektionsvorrichtung 32 umfasst. Abhängig von den von den Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 ausgegebenen detektierten Fahrzeuggeschwindigkeitswerten detektiert die Neige-Detektionsvorrichtung die Amplitude A der Nick-Schwingung, die das Fahrzeug ausführt.
  • Die Neige-Detektionsvorrichtung 32 empfängt die detektierten Rotationsgeschwindigkeitswerte, die von den Geschwindigkeitssensoren 10, 11, 12 und 14 ausgegeben werden, und detektiert die Amplitude A der Nick-Schwingung, der das Fahrzeug unterworfen ist. Wenn das Fahrzeug eine Nick-Schwingung ausführt beeinflusst die Nick-Schwingung die Rotationsgeschwindigkeiten der Antriebsräder 3, 6 und der Freilaufräder 13 und 15. Die Stärke dieses Einflusses ist mit der Stärke der Nick-Schwingung korreliert. Daher ermöglicht die Verwendung der Rotationsgeschwindigkeiten der Räder ebenfalls die Detektion der Amplitude A der Nick-Schwingung.
  • Die vorgenannte Beschreibung betrifft ein Fahrzeug mit Antriebsrädern und Freilaufrädern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf Fälle anwendbar, in denen alle Räder Antriebsräder sind. Wenn alle Räder Antriebsräder sind, muss die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, da die Rotationsgeschwindigkeiten der Freilaufräder zur Entscheidung, ob Schlupf auftritt, nicht verwendet werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Elektromotor
    2
    Getriebe
    3
    Antriebsrad
    4
    Elektromotor
    5
    Getriebe
    6
    Antriebsrad
    7
    Elektrischer Leistungswandler
    8
    Stromsensor
    9
    Stromsensor
    10
    Geschwindigkeitssensor
    11
    Geschwindigkeitssensor
    12
    Geschwindigkeitssensor
    13
    Freilaufrad
    14
    Geschwindigkeitssensor
    15
    Freilaufrad
    16
    Gaspedal-Winkelsensor
    17
    Bremsen-Winkelsensor
    18
    Lenk-Winkelsensor
    19
    Drehmomentbefehls-Berechnungsabschnitt
    20
    Drehmoment-Steuerungsabschnitt
    21
    Schlupf-Steuerungsabschnitt
    22
    Bewegungssensor
    23
    Bewegungssensor
    24
    Bewegungssensor
    25
    Bewegungssensor
    26
    Neige-Detektionsvorrichtung
    27
    Drucksensor
    28
    Drucksensor
    29
    Drucksensor
    30
    Drucksensor
    31
    Neige-Detektionsvorrichtung
    32
    Neige-Detektionsvorrichtung
    33
    Grenzwert-Einstellvorrichtung
    35
    Lastsensor
    36
    Schlupf-Steuerungsabschnitt
    40
    Elektromotor-Steuervorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 1990-299402 A [0003, 0004]

Claims (12)

  1. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug, umfassend: Elektromotoren; jeweils von den Elektromotoren angetriebene Antriebsräder; Elektromotor-Steuerungsmittel, welche, wenn zumindest eines der Antriebsräder schlupft, das Drehmoment von zumindest dem einen Elektromotor, welcher das zumindest eine schlupfende Rad antreibt, reduziert, und das Drehmoment des zumindest einen Elektromotors wiederherstellt, wenn der Schlupf gestoppt wurde; und Nick-Bewegungs-Detektionsmittel, welche die Amplitude der Nick-Schwingung, die das Fahrzeug ausführt, detektieren, wobei der Betrag des durch das Elektromotor-Steuerungsmittel im Verlauf einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Stoppen des Schlupfs wiederherzustellenden Drehmoments des zumindest einen Elektromotors abhängig davon variiert, ob die von den Nick-Bewegungs-Detektionsmitteln detektierte Amplitude größer als ein Grenzwert ist oder nicht.
  2. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die von den Nick-Bewegungs-Detektionsmitteln detektierte Amplitude größer als der Grenzwert ist, das Elektromotor-Steuerungsmittel gewährleistet, dass die zum Wiederherstellen des Drehmoments des zumindest einen Elektromotors benötigte Zeit länger ist als dann, wenn die Amplitude nicht größer als der Grenzwert ist.
  3. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die von dem Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektierte Amplitude größer als der Grenzwert ist, das Elektromotor-Steuerungsmittel gewährleistet, dass eine Drehmoment-Wiederherstellungsrate zum Wiederherstellen des Drehmoments des einen Elektromotors kleiner ist als dann, wenn die Amplitude nicht größer als der Grenzwert ist.
  4. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die vom Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektierte Amplitude größer als der Grenzwert ist, das Elektromotor-Steuerungsmittel die Wiederherstellung des Drehmoments des zumindest einen Elektromotors stoppt.
  5. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die von dem Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektierte Amplitude größer als der Grenzwert ist, das Elektromotor-Steuerungsmittel das Drehmoment des Elektromotors für eine feste Zeitperiode unverändert lässt, während das Drehmoment des zumindest einen Elektromotors wiederhergestellt wird.
  6. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Grenzwerts.
  7. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Einstellvorrichtung im Fahrerhaus des Fahrzeugs installiert ist.
  8. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug, umfassend: Elektromotoren; jeweils von den Elektromotoren angetriebene Antriebsräder; Elektromotor-Steuerungsmittel, die dann, wenn zumindest eines der Antriebsräder schlupft, das Drehmoment des zumindest einen Elektromotors, der das zumindest eine schlupfende Rad antreibt, reduzieren, und die das Drehmoment des zumindest einen Elektromotors wiederherstellen, wenn der Schlupf gestoppt wurde; und Nick-Bewegungs-Detektionsmittel, welche die Amplitude der Nick-Schwingung detektieren, die das Fahrzeug ausführt, wobei das Elektromotor-Steuerungsmittel eine Drehmoment-Wiederherstellungsrate verringert, die zur Wiederherstellung des Drehmoments des zumindest einen Elektromotors verwendet wird, wenn die von dem Nick-Bewegungs-Detektionsmittel detektiere Amplitude ansteigt.
  9. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 8, ferner umfassend einen Lastsensor zum Detektieren der Last des Fahrzeugs; wobei Anpassungen vorgenommen werden, so dass der Betrag des im Verlauf einer vorgegebenen Zeitperiode wiederherzustellenden Drehmoments des zumindest einen Elektromotors mit ansteigender Last abnimmt.
  10. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Bewegungssensor zum Detektieren der vertikalen Bewegung einer Federung, die mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist; wobei das Nick-Bewegungs-Detektionsmittel die Amplitude der Nick-Schwingung abhängig von einer Verschiebung der Federung detektiert.
  11. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Drucksensor zum Detektieren eines Lastdrucks einer an einem Rad des Fahrzeugs befestigten Federung; wobei das Nick-Bewegungs-Detektionsmittel die Amplitude der Nick-Schwingung abhängig von dem Lastdruck detektiert.
  12. Elektrisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Geschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs; wobei das Nick-Bewegungs-Detektionsmittel die Amplitude der Nick-Schwingung abhängig von der Radgeschwindigkeit detektiert.
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