JP2001295676A - 車両のスリップ制御 - Google Patents

車両のスリップ制御

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JP2001295676A JP2000115229A JP2000115229A JP2001295676A JP 2001295676 A JP2001295676 A JP 2001295676A JP 2000115229 A JP2000115229 A JP 2000115229A JP 2000115229 A JP2000115229 A JP 2000115229A JP 2001295676 A JP2001295676 A JP 2001295676A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動輪のトルク制御によってスリップの発生
と停止とが繰り返される可能性を低減する。 【解決手段】 駆動軸の角加速度ＡＸが所定の第１のし
きい値を超えたときに、駆動軸のトルク制限を強化す
る。その後、角加速度が第１のしきい値未満に低下し、
かつ、所定の制限緩和条件が成立したときに、強化後の
トルク制限を緩和する。トルク制限は、角加速度ＡＸが
増大するに従ってトルク上限値Ｔmax が減少する関係を
表すグラフとして表現される。トルク制限の強化と緩和
は、グラフの形状を保った状態で、トルク軸の位置を移
動させることによって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両のスリップ
を考慮して車輪の駆動力を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】原動機として内燃機関とモータとを備え
るハイブリッド車両が実用化されている。ハイブリッド
車両のスリップを制御する技術としては、例えば特開平
１０−３０４５１４号公報に開示された技術がある。こ
の技術では、駆動輪の回転角速度（「角加速度」とも言
う）の変化率が所定値以上のときに駆動輪のスリップが
発生すると予測して、モータのトルクを低下させてい
る。この結果、モータ駆動力の増加に伴って生じるスリ
ップを防止することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のスリップ制御技
術では、駆動輪のスリップが発生するとモータトルクが
低減するが、その後に回転角速度が低下するとモータト
ルクの増加が許容されて再びスリップが発生する場合が
ある。このような場合には、スリップの発生と停止とが
繰り返される。特に、モータによるトルクの増減の応答
性は速いので、ハイブリッド車両ではこのような現象が
生じ易い傾向にある。このような問題は、ハイブリッド
車両に限らず、他の種類の車両においても問題となる場
合があった。
【０００４】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、駆動輪のトルク制御によってスリ
ップの発生と停止とが繰り返される可能性を低減するこ
とができる技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明のスリップ制御装置
は、車輪を駆動するために少なくとも１つの原動機を備
える車両に使用されるスリップ制御装置であって、前記
車輪に供給される駆動力を伝達するための駆動軸の角加
速度を測定する角加速度測定部と、前記角加速度が所定
の第１のしきい値を超えたときに前記駆動軸のトルク制
限を強化するとともに、前記角加速度が前記第１のしき
い値未満に低下し、かつ、所定の制限緩和条件が成立し
たときに前記強化後のトルク制限を緩和するトルク制御
部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】この構成では、トルク制限を強化した後
に、駆動軸の角加速度が第１のしきい値未満になっただ
けではトルク制限が緩和されず、更に、他の所定の制限
緩和条件が成立したときにトルク制限が緩和されるの
で、スリップの発生と停止とが繰り返される可能性を低
減することができる。
【０００７】なお、前記トルク制限は、前記角加速度を
示す角加速度軸と、前記駆動軸のトルクの上限値を示す
トルク軸とで規定された空間上において、前記角加速度
が増大するに従って前記トルク上限値が減少する関係を
表すグラフとして表現されていてもよい。このとき、前
記トルク制限の強化は、前記グラフの形状を保った状態
で前記角加速度軸上における前記トルク軸の位置を移動
させることによって行われるようにしてもよい。
【０００８】こうすれば、駆動軸の角加速度に応じて、
スリップを防止するための適切なトルク上限値を設定す
ることが可能である。
【０００９】前記トルク制限の強化の際の前記トルク軸
の移動は、前記角加速度が前記第１のしきい値を超えて
いる期間において徐々に行われるようにしてもよい。
【００１０】こうすれば、スリップが継続して角加速度
が第１のしきい値を超えている期間が長くなるほどトル
ク上限値が小さくなるので、スリップをより効率的に停
止させることが可能である。
【００１１】前記トルク制限の緩和は、前記グラフの形
状を保った状態で前記角加速度軸上における前記トルク
軸の位置を移動させることによって行われるようにして
もよい。
【００１２】こうすれば、スリップが停止したときに、
トルク制限を適切な形で緩和することが可能である。
【００１３】また、前記トルク制限の緩和の際の前記ト
ルク軸の移動は、前記所定の制限緩和条件が成立してい
る期間において徐々に行われるようにしてもよい。
【００１４】こうすれば、一度にトルク制限を緩和する
場合に比べて、スリップの再発生をより効率的に防止す
ることが可能である。
【００１５】なお、前記トルク制限の強化と緩和とは、
前記グラフ上において前記角加速度が取り得る最小値を
変化させることによって行われるようにしてもよい。
【００１６】あるいは、前記トルク制限の強化と緩和と
は、前記グラフ上において前記トルク上限値が取り得る
最大値を変化させることによって行われるようにしても
よい。
【００１７】このようにしても、スリップを防止するた
めの適切なトルク制限を設定することが可能である。
【００１８】なお、前記角加速度測定部は、前記駆動軸
の回転数を測定する回転数測定部を有し、前記トルク制
御部は、前記角加速度が所定の第２のしきい値を超えた
ときには、前記駆動軸の回転数に上限値を設定するとと
もに、前記駆動軸の回転数が前記上限値を超えないよう
に前記駆動軸のトルクを制御するようにしてもよい。
【００１９】こうすれば、駆動軸を所定の回転数の範囲
内で連続的にスリップさせることが可能である。
【００２０】前記駆動軸の回転数の上限値は、前記角加
速度が前記第２のしきい値を超える際の特定の時点にお
ける前記駆動軸の回転数の値に応じて設定されるように
してもよい。
【００２１】この場合に、角加速度が第２のしきい値を
超える際の特定の時点における駆動軸の回転数は、スリ
ップが発生していない時点における回転数であると考え
ることができる。従って、この時点における回転数の値
に応じて駆動軸の回転数の上限値を設定すれば、運転状
態に応じた適切な回転数の上限値を設定することが可能
である。
【００２２】前記車両は、前記車輪を駆動するための原
動機としてモータと内燃機関の２つの原動機を有すると
ともに、前記モータと前記内燃機関の駆動力を前記駆動
軸に伝達するための動力分割機構を有していてもよい。
このとき、前記トルク制御部は、前記モータのトルクを
制御することによって前記駆動軸の回転数が前記上限値
を超えないように制御を行うとともに、前記モータのト
ルク制御によっても前記駆動軸の回転数が前記上限値を
所定量以上超えたときには、前記内燃機関をアイドリン
グ状態で運転させるようにしてもよい。
【００２３】こうすれば、モータが過回転することを防
止することが可能である。
【００２４】前記トルク制御部は、前記車両のアクセル
開度がほぼ１００％のときには、他の条件に拘わらず前
記トルク制限を緩和するようにしてもよい。
【００２５】こうすれば、例えば悪路の窪地を脱出した
い場合などにおいて、スリップを許容した運転を行うこ
とが可能である。
【００２６】なお、前記トルク制御部は、前記車両のア
クセル開度が１００％に近い所定の範囲にあるときに
は、前記アクセル開度に応じて前記トルク制限の度合い
を調整するようにしてもよい。
【００２７】こうすれば、アクセル開度に応じてスリッ
プの許容の程度を調整することが可能である。
【００２８】なお、前記トルク制御部は、所定のトルク
制御オフスイッチが操作されているときには、他の条件
に拘わらず前記トルク制限を緩和するようにしてもよ
い。
【００２９】この構成によっても、悪路の窪地を脱出し
たい場合などにおいてスリップを許容した運転を行うこ
とが可能である。
【００３０】なお、本発明は、種々の態様で実現するこ
とが可能であり、例えば、車両のスリップ制御装置およ
び方法、その制御装置を用いた車両、その制御装置また
は制御方法の機能を実現するためのコンピュータプログ
ラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒
体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現
化されたデータ信号、等の態様で実現することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．ハイブリッド車両の全体構成： Ｂ．ハイブリッド車両の基本動作： Ｃ．制御システムの構成： Ｄ．スリップ制御の第１実施例： Ｅ．スリップ制御の第２実施例： Ｆ．スリップ制御の第３実施例： Ｇ．スリップ制御の第４実施例： Ｈ．変形例：
【００３２】Ａ．ハイブリッド車両の全体構成：図１
は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の全体
構成を示す説明図である。このハイブリッド車両は、エ
ンジン１５０と、２つのモータ／ジェネレータＭＧ１，
ＭＧ２と、の３つの原動機を備えている。ここで、「モ
ータ／ジェネレータ」とは、モータとしても機能し、ま
た、ジェネレータとしても機能する原動機を意味してい
る。なお、以下では簡単のため、これらを単に「モー
タ」と呼ぶ。車両の制御は、制御システム２００によっ
て行われる。
【００３３】制御システム２００は、メインＥＣＵ２１
０と、ブレーキＥＣＵ２２０と、バッテリＥＣＵ２３０
と、エンジンＥＣＵ２４０とを有している。各ＥＣＵ
は、マイクロコンピュータや、入力インタフェース、出
力インタフェースなどの複数の回路要素が１つの回路基
板上に配置された１ユニットとして構成されたものであ
る。メインＥＣＵ２１０は、モータ制御部２６０とマス
タ制御部２７０とを有している。マスタ制御部２７０
は、３つの原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の出力の配分
などの制御量を決定する機能を有している。
【００３４】エンジン１５０は、通常のガソリンエンジ
ンであり、クランクシャフト１５６を回転させる。エン
ジン１５０の運転はエンジンＥＣＵ２４０により制御さ
れている。エンジンＥＣＵ２４０は、マスタ制御部２７
０からの指令に従って、エンジン１５０の燃料噴射量そ
の他の制御を実行する。
【００３５】モータＭＧ１，ＭＧ２は、同期電動機とし
て構成されており、外周面に複数個の永久磁石を有する
ロータ１３２，１４２と、回転磁界を形成する三相コイ
ル１３１，１４１が巻回されたステータ１３３，１４３
とを備える。ステータ１３３，１４３はケース１１９に
固定されている。モータＭＧ１，ＭＧ２のステータ１３
３，１４３に巻回された三相コイル１３１，１４１は、
それぞれ駆動回路１９１，１９２を介して２次バッテリ
１９４に接続されている。駆動回路１９１，１９２は、
各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを１
対ずつ備えたトランジスタインバータである。駆動回路
１９１，１９２はモータ制御部２６０によって制御され
る。モータ制御部２６０からの制御信号によって駆動回
路１９１，１９２のトランジスタがスイッチングされる
と、バッテリ１９４とモータＭＧ１，ＭＧ２との間に電
流が流れる。モータＭＧ１，ＭＧ２はバッテリ１９４か
らの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作
することもできるし（以下、この動作状態を力行と呼
ぶ）、ロータ１３２，１４２が外力により回転している
場合には三相コイル１３１，１４１の両端に起電力を生
じさせる発電機として機能してバッテリ１９４を充電す
ることもできる（以下、この動作状態を回生と呼ぶ）。
【００３６】エンジン１５０とモータＭＧ１，ＭＧ２の
回転軸は、プラネタリギヤ１２０を介して機械的に結合
されている。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１
と、リングギヤ１２２と、プラネタリピニオンギヤ１２
３を有するプラネタリキャリア１２４と、から構成され
ている。本実施例のハイブリッド車両では、エンジン１
５０のクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介して
プラネタリキャリア軸１２７に結合されている。ダンパ
１３０はクランクシャフト１５６に生じる捻り振動を吸
収するために設けられている。モータＭＧ１のロータ１
３２は、サンギヤ軸１２５に結合されている。モータＭ
Ｇ２のロータ１４２は、リングギヤ軸１２６に結合され
ている。リングギヤ１２２の回転は、チェーンベルト１
２９とデファレンシャルギア１１４とを介して車軸１１
２および車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。
【００３７】制御システム２００は、車両全体の制御を
実現するために種々のセンサを用いており、例えば、運
転者によるアクセルの踏み込み量を検出するためのアク
セルセンサ１６５、シフトレバーの位置を検出するシフ
トポジションセンサ１６７、ブレーキの踏み込み圧力を
検出するためのブレーキセンサ１６３、バッテリ１９４
の充電状態を検出するためのバッテリセンサ１９６、お
よびモータＭＧ２の回転数を測定ための回転数センサ１
４４などを利用している。リングギヤ軸１２６と車軸１
１２はチェーンベルト１２９によって機械的に結合され
ているため、リングギヤ軸１２６と車軸１１２の回転数
の比は一定である。従って、リングギヤ軸１２６に設け
られた回転数センサ１４４によって、モータＭＧ２の回
転数のみでなく、車軸１１２の回転数も検出することが
できる。
【００３８】Ｂ．ハイブリッド車両の基本的動作：ハイ
ブリッド車両の基本的な動作を説明するために、以下で
はまず、プラネタリギヤ１２０の動作について説明す
る。プラネタリギヤ１２０は、上述した３つの回転軸の
うちの２つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転
軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸
の回転数の関係は次式（１）の通りである。
【００３９】 Ｎｃ＝Ｎｓ×ρ／（１＋ρ）＋Ｎｒ×１／（１＋ρ） …（１）
【００４０】ここで、Ｎｃはプラネタリキャリア軸１２
７の回転数、Ｎｓはサンギヤ軸１２５の回転数、Ｎｒは
リングギヤ軸１２６の回転数である。また、ρは次式で
表される通り、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２のギ
ヤ比である。
【００４１】ρ＝［サンギヤ１２１の歯数］／［リング
ギヤ１２２の歯数］
【００４２】また、３つの回転軸のトルクは、回転数に
関わらず、次式（２），（３）で与えられる一定の関係
を有する。
【００４３】 Ｔｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ） …（２） Ｔｒ＝Ｔｃ×１／（１＋ρ）＝Ｔｓ／ρ …（３）
【００４４】ここで、Ｔｃはプラネタリキャリア軸１２
７のトルク、Ｔｓはサンギヤ軸１２５のトルク、Ｔｒは
リングギヤ軸１２６のトルクである。
【００４５】本実施例のハイブリッド車両は、このよう
なプラネタリギヤ１２０の機能により、種々の状態で走
行することができる。例えば、ハイブリッド車両が走行
を始めた比較的低速な状態では、エンジン１５０を停止
したまま、モータＭＧ２を力行することにより車軸１１
２に動力を伝達して走行する。同様にエンジン１５０を
アイドル運転したまま走行することもある。
【００４６】走行開始後にハイブリッド車両が所定の速
度に達すると、制御システム２００はモータＭＧ１を力
行して出力されるトルクによってエンジン１５０をモー
タリングして始動する。このとき、モータＭＧ１の反力
トルクがプラネタリギヤ１２０を介してリングギヤ１２
２にも出力される。
【００４７】エンジン１５０を運転してプラネタリキャ
リア軸１２７を回転させると、上式（１）〜（３）を満
足する条件下で、サンギヤ軸１２５およびリングギヤ軸
１２６が回転する。リングギヤ軸１２６の回転による動
力はそのまま車輪１１６Ｒ，１１６Ｌに伝達される。サ
ンギヤ軸１２５の回転による動力は第１のモータＭＧ１
で電力として回生することができる。一方、第２のモー
タＭＧ２を力行すれば、リングギヤ軸１２６を介して車
輪１１６Ｒ，１１６Ｌに動力を出力することができる。
【００４８】定常運転時には、エンジン１５０の出力
が、車軸１１２の要求動力（すなわち車軸１１２の回転
数×トルク）とほぼ等しい値に設定される。このとき、
エンジン１５０の出力の一部はリングギヤ軸１２６を介
して直接車軸１１２に伝えられ、残りの出力は第１のモ
ータＭＧ１によって電力として回生される。回生された
電力は、第２のモータＭＧ２がリングギヤ軸１２６を回
転させるトルクを発生するために使用される。この結
果、車軸１１２を所望の回転数で所望のトルクで駆動す
ることが可能である。
【００４９】車軸１１２に伝達されるトルクが不足する
場合には、第２のモータＭＧ２によってトルクをアシス
トする。このアシストのための電力には、第１のモータ
ＭＧ１で回生した電力およびバッテリ１４９に蓄えられ
た電力が用いられる。このように、制御システム２００
は、車軸１１２から出力すべき要求動力に応じて２つの
モータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００５０】本実施例のハイブリッド車両は、エンジン
１５０を運転したまま後進することも可能である。エン
ジン１５０を運転すると、プラネタリキャリア軸１２７
は前進時と同方向に回転する。このとき、第１のモータ
ＭＧ１を制御してプラネタリキャリア軸１２７の回転数
よりも高い回転数でサンギヤ軸１２５を回転させると、
上式（１）から明らかな通り、リングギヤ軸１２６は後
進方向に反転する。制御システム２００は、第２のモー
タＭＧ２を後進方向に回転させつつ、その出力トルクを
制御して、ハイブリッド車両を後進させることができ
る。
【００５１】プラネタリギヤ１２０は、リングギヤ１２
２が停止した状態で、プラネタリキャリア１２４および
サンギヤ１２１を回転させることが可能である。従っ
て、車両が停止した状態でもエンジン１５０を運転する
ことができる。例えば、バッテリ１９４の残容量が少な
くなれば、エンジン１５０を運転し、第１のモータＭＧ
１を回生運転することにより、バッテリ１９４を充電す
ることができる。車両が停止しているときに第１のモー
タＭＧ１を力行すれば、そのトルクによってエンジン１
５０をモータリングし、始動することができる。
【００５２】Ｃ．制御システムの構成：図２は、制御シ
ステム２００のより詳細な構成を示すブロック図であ
る。マスタ制御部２７０は、マスタ制御ＣＰＵ２７２
と、電源制御回路２７４とを含んでいる。また、モータ
制御部２６０は、モータ主制御ＣＰＵ２６２と、２つの
モータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ制御するための２つの
モータ制御ＣＰＵ２６４，２６６とを有している。各Ｃ
ＰＵは、それぞれ図示しないＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと
入力ポートと出力ポートを備えており、これらとともに
１チップマイクロコンピュータを構成している。
【００５３】マスタ制御ＣＰＵ２７２は、３つの原動機
１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の回転数やトルクの配分等の制
御量を決定し、他のＣＰＵやＥＣＵに各種の要求値を供
給して、各原動機の駆動を制御する機能を有している。
この制御のために、マスタ制御ＣＰＵ２７２には、アク
セル開度を示すアクセルポジション信号ＡＰ１，ＡＰ２
や、シフト位置を示すシフトポジション信号ＳＰ１，Ｓ
Ｐ２等が供給されている。なお、アクセルセンサ１６５
とシフトポジションセンサ１６７は、それぞれ２重化さ
れており、２つのアクセルポジション信号ＡＰ１，ＡＰ
２と、２つのシフトポジション信号ＳＰ１，ＳＰ２とを
それぞれマスタ制御ＣＰＵ２７２に供給している。
【００５４】電源制御回路２７４は、バッテリ１９４の
高圧直流電圧をメインＥＣＵ２１０内の各回路用の低圧
直流電圧に変換するための回路である。この電源制御回
路２７４は、マスタ制御ＣＰＵ２７２の異常を監視する
監視回路としての機能も有している。
【００５５】エンジンＥＣＵ２４０は、マスタ制御ＣＰ
Ｕ２７２から与えられたエンジン出力要求値ＰＥreq に
応じてエンジン１５０を制御する。エンジンＥＣＵ２４
０からは、エンジン１５０の回転数ＲＥＶenがマスタ制
御ＣＰＵ２７２にフィードバックされる。
【００５６】モータ主制御ＣＰＵ２６２は、マスタ制御
ＣＰＵ２７２から与えられたモータＭＧ１，ＭＧ２に関
するトルク要求値Ｔ１req，Ｔ２reqに応じて、２つのモ
ータ制御ＣＰＵ２６４，２６６にそれぞれ電流要求値Ｉ
１req，Ｉ２reqを供給する。モータ制御ＣＰＵ２６４，
２６６は、電流要求値Ｉ１req，Ｉ２reqに従って駆動回
路１９１，１９２をそれぞれ制御して、モータＭＧ１，
ＭＧ２を駆動する。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数セン
サからは、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＲＥＶ１，Ｒ
ＥＶ２がモータ主制御ＣＰＵ２６２にフィードバックさ
れている。なお、モータ主制御ＣＰＵ２６２からマスタ
制御ＣＰＵ２７２には、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数
ＲＥＶ１，ＲＥＶ２や、バッテリ１９４から駆動回路１
９１，１９２への電流値ＩＢなどがフィードバックされ
ている。
【００５７】バッテリＥＣＵ２３０は、バッテリ１９４
の充電状態ＳＯＣを監視するとともに、必要に応じてバ
ッテリ１９４の充電要求値ＣＨreq をマスタ制御ＣＰＵ
２７２に供給する。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、この要
求値ＣＨreq を考慮して各原動機の出力を決定する。す
なわち、充電が必要な場合には、走行に必要な出力より
も大きい動力をエンジン１５０に出力させて、その一部
を第１のモータＭＧ１による充電動作に配分する。
【００５８】ブレーキＥＣＵ２２０は、図示しない油圧
ブレーキと、第２のモータＭＧ２による回生ブレーキと
のバランスを取る制御を行う。この理由は、このハイブ
リッド車両では、ブレーキ時に第２のモータＭＧ２によ
る回生動作が行われてバッテリ１９４が充電されるから
である。具体的には、ブレーキＥＣＵ２２０は、ブレー
キセンサ１６３からのブレーキ圧力ＢＰに基づいて、マ
スタ制御ＣＰＵ２７２に回生要求値ＲＥＧreq を入力す
る。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、この要求値ＲＥＧreq
に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の動作を決定して、ブ
レーキＥＣＵ２２０に回生実行値ＲＥＧpracをフィード
バックする。ブレーキＥＣＵ２２０は、この回生実行値
ＲＥＧpracと回生要求値ＲＥＧreq の差分と、ブレーキ
圧力ＢＰとに基づいて、油圧ブレーキによるブレーキ量
を適切な値に制御する。
【００５９】以上のように、マスタ制御ＣＰＵ２７２
は、各原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の出力を決定し
て、それぞれの制御を担当するＥＣＵ２４０やＣＰＵ２
６４，２６６に要求値を供給する。ＥＣＵ２４０やＣＰ
Ｕ２６４，２６６は、この要求値応じて各原動機を制御
する。この結果、ハイブリッド車両は、走行状態に応じ
て適切な動力を車軸１１２から出力して走行することが
できる。また、ブレーキ時には、ブレーキＥＣＵ２２０
とマスタ制御ＣＰＵ２７２とが協調して、各原動機や油
圧ブレーキの動作を制御する。この結果、電力を回生し
つつ、運転者に違和感をあまり感じさせないブレーキン
グを実現することができる。
【００６０】４つのＣＰＵ２７２，２６２，２６４，２
６６は、いわゆるウォッチドッグパルスＷＤＰを用いて
互いの異常を監視し、ＣＰＵに異常が発生してウォッチ
ドッグパルスが停止した場合には、そのＣＰＵにリセッ
ト信号ＲＥＳを供給してリセットさせる機能を有してい
る。なお、マスタ制御ＣＰＵ２７２の異常は、電源制御
回路２７４によっても監視されている。
【００６１】異常履歴登録回路２８０は、異常発生の履
歴を登録するためのＥＥＰＲＯＭ２８２を有している。
このＥＥＰＲＯＭ２８２には、アクセルセンサ１６５や
シフトポジションセンサ１６７の異常発生の履歴が登録
される。また、異常履歴登録回路２８０の入力ポートに
は、マスタ制御ＣＰＵ２７２とモータ主制御ＣＰＵ２６
２との間で送受信されるリセット信号ＲＥＳ１，ＲＥＳ
２が入力されている。異常履歴登録回路２８０は、これ
らのリセット信号ＲＥＳ１，ＲＥＳ２が発生すると、こ
れを内部のＥＥＰＲＯＭ２８２に格納する。
【００６２】なお、マスタ制御ＣＰＵ２７２と異常履歴
登録回路２８０とは、双方向通信配線２１４を介して互
いに各種の要求や通知を行うことができる。また、マス
タ制御ＣＰＵ２７２とモータ主制御ＣＰＵ２６２の間に
も双方向通信配線２１２が設けられている。
【００６３】Ｄ．スリップ制御の第１実施例：図３は、
スリップ制御に関係する回路構成を示すブロック図であ
る。マスタ制御ＣＰＵ２７２は、角加速度決定部２７２
ａとしての機能と、トルク制御部２７２ｂとしての機能
とを有している。角加速度決定部２７２ａは、回転数セ
ンサ１４４からモータ主制御ＣＰＵ２６２を介して供給
された信号ＲＥＶ２に基づいて、第２のモータＭＧ２の
回転速度Ｎと、回転速度の時間変化である角加速度ＡＸ
とを決定する。ここで、回転速度Ｎの単位としては、例
えば１分間における回転数を示す単位[rpm] が使用され
る。回転数センサ１４４は、例えば１６ｍｓ毎に回転速
度Ｎを測定する。この場合に、角加速度決定部２７２ａ
は、直前の過去３回の回転速度Ｎの平均値Ｎave （すな
わち移動平均）を求める。そして、次の（４）式に示す
ように、この平均値Ｎave の変化を角加速度ＡＸとして
決定する。
【００６４】 ＡＸ(i)＝Ｎave(i)−Ｎave(i-1) …（４）
【００６５】ここで、ＡＸ(i)は時刻(i)での角加速度で
あり、Ｎave(i)は時刻(i-2),(i-1)，(i)における回転速
度Ｎの平均値である。
【００６６】このとき、角加速度ＡＸは１６ｍｓ毎の回
転数の変化を表すので、その単位は[rpm/16ms]である。
但し、角加速度ＡＸの単位としては、回転速度の時間変
化を示す任意の単位を採用することが可能である。な
お、本明細書において、回転数と回転速度と角速度とは
同義語である。また、回転加速度と角加速度も同義語で
ある。
【００６７】トルク制御部２７２ｂは、アクセルセンサ
１６５から与えられたアクセルポジション信号ＡＰ１，
ＡＰ２と、角加速度決定部２７２ａから与えられた回転
数Ｎと角加速度ＡＸ、および、エンジンＥＣＵ２４０か
ら与えられたエンジン１５０の回転数ＲＥＶenとに基づ
いて、２つモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔ２re
q ，Ｔ１req や、エンジン１５０の出力要求値ＰＥreq
を決定する。
【００６８】アクセルセンサ１６５は、２つのセンサ１
６５ａ，１６５ｂで構成されている。これらのセンサ１
６５ａ，１６５ｂとしては、例えばポテンショメータが
利用可能である。トルク制御部２７２ｂは、２つのセン
サ１６５ａ，１６５ｂから与えられたアクセルポジショ
ン信号ＡＰ１，ＡＰ２に基づいて、アクセル開度（アク
セルペダルの踏み込み量）を決定する機能も有してい
る。
【００６９】図４は、アクセル開度ＡＯＰに応じて設定
されたトルク指令値／車速マップの一例を示す説明図で
ある。この例に示すように、アクセル開度ＡＯＰの各値
に関して、車速とトルク指令値Ｔｒ（車軸に出力すべき
トルクの要求値）との関係を示すマップが予め準備され
ている。これらのマップは、例えばマスタ制御ＣＰＵ２
７２用の図示しないＲＯＭ内に格納されている。なお、
本実施例では、車速の代わりに第２のモータＭＧ２の回
転数Ｎが利用される。トルク制御部２７２ｂは、このマ
ップからトルク指令値Ｔｒを決定し、このトルク指令値
Ｔｒと第２のモータＭＧ２の回転数Ｎとに応じて、３つ
の原動機１５０，ＭＧ１，ＭＧ２の回転数やトルクの配
分を決定する。但し、後述するように、第２のモータＭ
Ｇ２のトルクは、スリップ制御のために角加速度ＡＸに
応じて制限される。
【００７０】角加速度決定部２７２ａとトルク制御部２
７２ｂの機能は、図示しないＲＯＭに格納されたプログ
ラムをマスタ制御ＣＰＵ２７２が実行することによって
実現される。
【００７１】なお、第２のモータＭＧ２の出力軸は、本
発明における「駆動軸」に相当し、回転数センサ１４４
と角加速度決定部２７２ａは本発明における「角加速度
測定部」に相当する。
【００７２】図５は、通常運転時における第２のモータ
ＭＧ２のトルク制限マップを示すグラフである。このグ
ラフに示すように、第２のモータＭＧ２のトルク上限値
Ｔmax は、角加速度ＡＸが大きくなるに従って減少する
ように設定されている。この理由は、角加速度ＡＸが大
きいときに（すなわち回転数Ｎの増加率が大きいとき
に）、モータトルクを小さな値に制限することによって
回転数Ｎが急激に増大しないようにするためである。回
転数Ｎの急激な増大を抑制すれば、スリップを停止させ
ることが可能である。
【００７３】図６は、スリップ制御の第１実施例におい
て、モータ角加速度の変化に応じてトルク制限を調整す
る例を示す説明図である。角加速度ＡＸは、一定周期
（具体的には１６ｍｓ）の時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２…にお
いて測定される。第１実施例では、以下のスリップ検出
条件Ｓ１を用いてスリップを検出する。
【００７４】（Ｓ１）角加速度ＡＸが第１のしきい値Ａ
ＸＴ１以上である。
【００７５】図６に示すように、角加速度ＡＸが所定の
第１のしきい値ＡＸＴ１以上に保たれている期間Ｐ１に
おいては、トルク制限が強化される。具体的には、角加
速度決定部２７２ａが、時刻ｔ１〜ｔ４において角加速
度ＡＸがしきい値ＡＸＴ１を超えていると判断すると、
図５のトルク上限値Ｔmax の軸を徐々に右方向に移動さ
せてゆくことによってトルク制限を強化する。
【００７６】図７（Ａ）〜（Ｅ）は、図６の期間Ｐ１に
おけるトルク制限の強化の様子を示す説明図である。図
６の時刻ｔ０では、実行角加速度ＡＸｃが１７[rpm/16m
s]であり、第１のしきい値ＡＸＴ１（＝２０[rpm/16m
s]）よりも小さいので、トルク制限マップは通常通りで
ある（図７（Ａ））。なお、実行角加速度ＡＸｃとは、
その時点において測定された角加速度を意味している。
【００７７】時刻ｔ１では、実行角加速度ＡＸｃがしき
い値ＡＸＴ１を超えているので、トルク上限値Ｔmax の
軸（以下、単に「トルク軸」と呼ぶ）が、初期状態より
も右方向に一定距離だけ移動する（図７（Ｂ））。この
例では、移動量は１０[rpm/16ms]である。なお、黒丸
は、トルク軸が移動した後のトルク制限マップ上におけ
る現行角加速度ＡＸｃの位置を示しており、白丸は初期
状態のトルク制限マップ上における現行加速度ＡＸｃ’
の位置を示している。この図から理解できるように、強
化後のトルク制限マップでは、実行角加速度ＡＸｃに対
するトルク上限値Ｔmax の値が、初期のトルク制限マッ
プよりも低い値に設定される。
【００７８】図６の時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４においても、
実行角加速度ＡＸｃがしきい値ＡＸＴ１を超えているの
で、各時刻においてトルク軸が右方向に順次移動する。
すなわち、１６ｍｓ毎に１０[rpm/16ms]ずつトルク軸が
移動する（図７（Ｃ）〜（Ｅ））。但し、時刻ｔ４で
は、初期状態からのトルク軸の移動量が最大移動量δma
x （＝３５[rpm/16ms]）に制限される。このように、ト
ルク軸の移動量の最大値を制限するのは、トルク軸が過
度に移動してしまうと、トルク上限値が角加速度ＡＸの
値に拘わらずにほとんどゼロとなってしまうので、第２
のモータＭＧ２によって車軸を駆動できなくなるからで
ある。
【００７９】図７（Ｅ）から理解できるように、角加速
度ＡＸがしきい値ＡＸＴ１を超えている期間が長く続く
と、初期のトルク制限マップを用いた場合よりもトルク
上限値Ｔmax がかなり小さな値に制限される。この結
果、第２のモータＭＧ２の回転数Ｎ（すなわち車軸１１
２の回転数）が急激に増加することを防止することがで
きる。例えば、車輪がスリップして車軸１１２の回転数
が急激に増加すると、第２のモータＭＧ２の回転数Ｎも
これに応じて増加する。このとき、図７（Ａ）〜（Ｅ）
に示すように、第２のモータＭＧ２のトルクが制限され
るので、スリップを停止させることができる。
【００８０】こうして図６の時刻ｔ１〜ｔ４でトルク制
限が強化された後、時刻ｔ５では角加速度ＡＸがしきい
値ＡＸＴ１未満になるので、トルク制限マップは時刻ｔ
４の状態に保たれる。トルク制限が緩和されるのは、角
加速度ＡＸがしきい値ＡＸＴ１未満であって、かつ、以
下の制限緩和条件（Ｍ１ａ）〜（Ｍ１ｃ）のうちのいず
れか１つが成立した場合である。
【００８１】（Ｍ１ａ）前輪と後輪の車輪速度の差がほ
ぼゼロであり、かつ、アクセル開度が０でない。 （Ｍ１ｂ）角加速度ＡＸが０以下である。 （Ｍ１ｃ）車速が３０km/h以上である。
【００８２】第１の制限緩和条件Ｍ１ａが成立するの
は、スリップが停止しており、かつ、運転者が加速を望
んでいるときである。従って、この場合には第２のモー
タＭＧ２のトルク制限を緩和する。なお、車輪速度は、
例えば前輪と後輪とにそれぞれ設けられている図示しな
い車輪速センサで測定される。
【００８３】第２の制限緩和条件Ｍ１ｂが成立するの
は、回転数Ｎが維持されているか減少しているときであ
る。これらの場合には、通常はスリップが停止している
ので、この場合にもトルク制限を緩和する。
【００８４】第３の制限緩和条件Ｍ１ｃが成立するの
は、例えば発進時にスリップが起こった後で、スリップ
が停止し、車速が上昇してゆく場合などである。通常
は、このような場合に再びスリップが発生する可能性は
低いので、この場合にもトルク制限を緩和する。
【００８５】これらの３つの緩和条件Ｍ１ａ〜Ｍ１ｃの
いずれか１つが所定の期間Δｔ以上成立した場合には、
スリップが停止していると判断され、その後にトルク制
限が緩和される。例えば、図６の時刻ｔ６以降におい
て、待機期間Ｐ２（Δｔ＝約２００ｍｓ）の間だけ角加
速度ＡＸが負に保たれると、その後の時刻ｔ１０以降に
おいてトルク制限が緩和される。このような待機期間Ｐ
２を設けた理由は、角加速度や車速が変動しているとき
に、トルク制限の緩和と強化が繰り返し行われることを
より有効に防ぐためである。但し、待機期間Ｐは必須で
はなく、省略してもよい。
【００８６】トルク制限の緩和は、各時刻においてトル
ク軸を徐々に左側に移動させることによって行われる。
この移動量の値は、トルク制限の強化時における移動量
よりも小さな値が好ましく、例えば５[rpm/16ms]に設定
される。この理由は、スリップの再発生を防止する上
で、トルク制限を徐々に緩和することが好ましいからで
ある。
【００８７】図８は、上述したトルク制限の強化を行わ
ない場合の各種パラメータの変化の一例を示すグラフで
ある。図８（ａ）に示すように運転者がアクセルを急に
深く踏み込むと、第２のモータＭＧ２のトルクが急増し
（図８（ｃ））、スリップが発生して第２のモータＭＧ
２の回転数Ｎが急増する（図８（ｂ））。このとき、第
２のモータＭＧ２の角加速度ＡＸ（図示せず）も急増す
るので、図５におけるトルク制限マップに従って第２の
モータＭＧ２のトルク指令値が制限され、モータトルク
が急激に低下する（図８（ｃ））。この結果、スリップ
が一旦は停止して回転数Ｎが低下する。しかし、回転数
Ｎが低下すると角加速度ＡＸも低下するので、図５のト
ルク制限マップに従ってモータトルクが増加することが
許容される。モータトルクが増加すると、再びスリップ
が発生してモータ回転数Ｎが増加する。このように、図
５のトルク制限マップを使用しただけでは、スリップの
発生と停止とが繰り返される現象が生じる場合がある。
【００８８】図９は、第１実施例によるトルク制限の強
化を行った場合の各種パラメータの変化の一例を示すグ
ラフである。この例でも、図９（ａ）に示すように運転
者がアクセルを急に深く踏み込むと、第２のモータＭＧ
２のトルクが急増し（図９（ｃ））、スリップが発生し
て第２のモータＭＧ２の回転数Ｎが急増する（図９
（ｂ））。このとき、第２のモータＭＧ２の角加速度Ａ
Ｘ（図示せず）も急増するので、トルク制限が強化され
て第２のモータＭＧ２のトルク指令値が制限され、モー
タトルクが急激に低下する（図９（ｃ））。この結果、
スリップが一旦は停止して回転数Ｎが低下する。ここま
では図８に示した場合とほぼ同じである。しかし、第１
実施例では、強化後のトルク制限が直ぐには緩和されな
いので、スリップが停止して角加速度ＡＸが低下しても
トルクの上昇が制限される。この結果、スリップの発生
と停止とが繰り返される現象が生じる可能性が低減され
ている。
【００８９】図１０は、第１実施例におけるトルク制限
の強化の第１の変形例を示す説明図である。この第１変
形例では、トルク軸は移動しないが、その代わりに、最
小角加速度値ＡＸmin が徐々に変化する。ここで、「最
小角加速度値ＡＸlim 」とは、トルク制限マップ上にお
いて角加速度ＡＸが取り得る最小値を意味する。図１０
（Ａ）〜（Ｅ）は、トルク制限の強化時に最小角加速度
値ＡＸlim が徐々に増大していく様子を示している。図
１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、実行角加速度ＡＸｃ
が最小角加速度値ＡＸlim を超えている場合には、モー
タトルクは、トルク制限マップ上において、その実行角
加速度ＡＸｃによって示されるトルク値で制限される。
一方、図１０（Ｅ）の場合のように、実行角加速度ＡＸ
ｃが最小角加速度値ＡＸlim を下回っている場合には、
モータトルクは、トルク制限マップ上において、その最
小角加速度値ＡＸlim によって示されるトルク値（黒丸
で示す値）で制限される。最小角加速度値ＡＸlim に対
しても、その変化量の最大値δmax を設定することがで
きる（図１０（Ｅ））。なお、トルク制限の緩和時に
は、最小角加速度値ＡＸlim が徐々に減少する。
【００９０】このように、トルク制限の強化と緩和を行
うためにトルク制限マップの最小角加速度値ＡＸlim を
徐々に変化させるようにしても、上記第１実施例と同様
に、スリップの発生と停止とが繰り返される可能性を低
減することができる。
【００９１】図１１は、第１実施例におけるトルク制限
の強化の第２の変形例を示す説明図である。この第２の
変形例では、第１変形例における最小角加速度値ＡＸli
m の代わりに、トルク制限マップの最大トルク上限値Ｔ
lim が徐々に変化する。ここで、「最大トルク上限値Ｔ
lim 」とは、トルク制限マップ上においてトルク上限値
Ｔmax が取り得る最大値を意味する。最大トルク上限値
Ｔlim を徐々に変化させると、トルク制限マップの形状
が図１１（Ａ）〜（Ｅ）に示すように変化する。モータ
トルクは、この変化後のトルク制限マップ上において実
行角加速度ＡＸｃによって示されるトルク値（黒丸で示
す）によって制限される。最大トルク上限値Ｔlim に関
しても、その変化量の最大値δmax を設定することが可
能である。なお、トルク制限の緩和時には、最大トルク
上限値Ｔlim が徐々に増大する。
【００９２】このように、トルク制限の強化と緩和を行
うためにトルク制限マップの最大トクル上限値Ｔlim を
徐々に変化させるようにしても、上記第１実施例や第１
変形例と同様に、スリップの発生と停止とが繰り返され
る可能性を低減することができる。
【００９３】このように、第１実施例やその変形例にお
いては、第２のモータＭＧ２の角加速度ＡＸが第１のし
きい値ＡＸＴ１を超えている期間において第２のモータ
ＭＧ２のトルク制限を徐々に強化するので、スリップを
効率的に停止させることが可能である。また、その後に
角加速度ＡＸがしきい値ＡＸＴ１未満に低下し、かつ、
このしきい値ＡＸＴ１以外の所定の制限緩和条件が成立
しているときにトルク制限を徐々に緩和するので、スリ
ップが再度発生することを効率的に防止することが可能
である。この結果、スリップの発生と停止とが繰り返さ
れる可能性を低減することができる。
【００９４】特に、車軸１１２の（図１）左右両輪の回
転数がほぼ等しいときには、車軸１１２と第２のモータ
ＭＧ２の出力軸とが一定の比で回転するので、第２のモ
ータＭＧ２のトルクを制限することによってスリップを
効率的に制御することが可能である。
【００９５】Ｅ．スリップ制御の第２実施例：第２実施
例では、上述した第１実施例の制御に加えて、第２のモ
ータＭＧ２の回転数Ｎに制限を加えることによって、ス
リップ制御をより効率的に行う。
【００９６】図１２は、第２のモータＭＧ２の回転数Ｎ
と角加速度ＡＸの変化の一例を示すグラフである。図１
２（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１では角加速度ＡＸが第
１のしきい値ＡＸＴ１を超えているので、第１実施例で
説明したようにトルク制限が強化され、図７（Ｂ）に示
したようなトルク制限マップとなる。この結果、第２の
モータＭＧ２のトルクが制限されて、回転数Ｎは直ちに
低下し、角加速度ＡＸは第１のしきい値ＡＸＴ１以下の
小さな値となる。しかし、その後は上述した緩和条件
（Ｍ１ａ）〜（Ｍ１ｃ）が待機期間Δｔ（図６）だけ継
続しないので、トルク制限マップは図７（Ｂ）の状態の
まま維持される。図１２（Ｂ）の時刻ｔ３以降では、モ
ータトルクが制限されているにも拘わらず、タイヤの擦
り減り方や路面の状況などの原因によって、トルク制限
が不十分になっている。従って、時刻ｔ３以降は、図１
２（Ａ）に示すように、スリップが停止せずに、モータ
回転数Ｎが徐々に増加していってしまうことになる。
【００９７】このように、スリップが停止せずにモータ
回転数Ｎが増加してゆくことを防止するために、第２実
施例では、まず以下のスリップ検出条件Ｓ２を用いてス
リップを検出して、モータ回転数の上限値を用いたトル
ク制限を行う。
【００９８】（Ｓ２）角加速度ＡＸが第２のしきい値Ａ
ＸＴ２以上で、かつ、モータ回転数Ｎがグリップ時回転
数Ｎgrp に４０rpm を加算した値（Ｎgrp ＋４０）より
も大きい。
【００９９】ここで、グリップ時回転数Ｎgrp とは、図
１２（Ａ），（Ｂ）に示されているように、角加速度Ａ
Ｘが第２のしきい値ＡＸＴ２（＝10[rpm/16ms]）を超え
る直前の時刻ｔ０における回転数の値を意味する。「グ
リップ時回転数」という用語は、スリップ前に車輪が路
面をグリップしているときの回転数、という意味であ
る。なお、グリップ時回転数Ｎgrp としては、他の時点
における値を採用してもよく、一般に、角加速度ＡＸが
第２のしきい値ＡＸＴ２を超える際の特定の時点におけ
る回転数の値を採用することが可能である。
【０１００】上記のスリップ検出条件Ｓ２が満足されて
いるときには、スリップが発生しており、モータ回転数
Ｎがスリップ直前の値Ｎgrp から徐々に増大している。
そこで、この場合にはモータ回転数Ｎの上限値を用いた
トルク制限を行う。
【０１０１】図１３は、第２実施例において設定される
モータ回転数の上限値と、これに関連付けられたトルク
制限とを示す説明図である。図１３（Ａ）に示すよう
に、第２のモータＭＧ２の回転数の上限値Ｎmax は、グ
リップ時回転数Ｎgrp に応じて以下のように決定され
る。
【０１０２】（１）Ｎgrp が１０００rpm 以下のとき：
Ｎmax ＝１４００rpm （２）Ｎgrp が１０００rpm を超えるとき：Ｎmax ＝Ｎ
grp ＋８００rpm
【０１０３】これらの回転数上限値Ｎmax は、デファレ
ンシャルギア１１４（図１）の過回転を防止することも
考慮して決定されている。すなわち、左右の車輪の回転
数に大きな差がある場合には、デファレンシャルギア１
１４が過回転してしまう可能性がある。これに対して、
第２のモータＭＧ２の回転数Ｎに上記（１），（２）の
ような上限値Ｎmax を設定すれば、仮に左右の車輪の回
転数に大きな差がある場合にも、デファレンシャルギア
１１４の回転数はある程度の範囲に収まることになる。
この結果、デファレンシャルギア１１４の過回転を防止
することが可能である。
【０１０４】トルク制限は、図１３（Ｂ）に示すトルク
制限割合Ｒtrを用いて行われる。この例では、トルク制
限割合Ｒtrは、モータ回転数上限値Ｎmax と実行回転数
Ｎｃ（現在の回転数）との差分である回転数余裕（Ｎma
x −Ｎｃ）に応じて設定される。ここで、トルク制限割
合Ｒtrとは、トルク制限マップの上限値Ｔmax に乗じら
れる値であり、実際のトルク上限値は（Ｔmax ×Ｒtr）
で与えられる。すなわち、第２のモータＭＧ２のトルク
の実際の上限値としては、図６および図７に示したよう
なトルク制限マップの上限値Ｔmax に、この割合Ｒtrを
乗じた値（Ｔmax ×Ｒtr）が使用される。
【０１０５】回転数余裕が５００rpm 以上のときには制
限割合Ｒtrは１００％であり、トルク上限値としては図
６，図７に示した上限値Ｔmax がそのまま使用される。
一方、回転数余裕が５００rpm 以下のときには、制限割
合Ｒtrが回転数余裕に比例した値となるので、実際のト
ルク上限値（Ｔmax ×Ｒtr）もこれに応じて調整され
る。従って、第２のモータＭＧ２の実行回転数Ｎｃがそ
の上限値Ｎmax に近いときには、実際のトルク上限値は
小さな値に抑制される。この結果、実行回転数Ｎｃが上
限値Ｎmax を超えないように第２のモータＭＧ２が制御
される。なお、実行回転数Ｎｃがその上限値Ｎmax を超
えているとき（すなわち回転数余裕が負のとき）には、
実際のトルク上限値Ｔmax ×Ｒtrはゼロになるので、そ
の回転数Ｎが増加することを防止することができる。
【０１０６】モータ回転数によるトルク制限は、次の解
除条件（Ｍ２ａ）〜（Ｍ２ｃ）がすべて成立した場合に
解除される。
【０１０７】（Ｍ２ａ）現行回転数Ｎｃがグリップ時回
転数Ｎgrp に４０rpm を加算した値（Ｎgrp ＋４０）以
下である。 （Ｍ２ｂ）角加速度ＡＸの絶対値が５［rpm/16ms］未満
である。 （Ｍ２ｃ）前輪と後輪の回転数の差が所定の許容値以下
である。
【０１０８】これらの解除条件Ｍ２ａ〜Ｍ２ｃのすべて
が所定の期間（例えば５００ｍｓ）以上成立した場合に
は、スリップが停止したと判断され、モータ回転数制限
によるトルク制限が解除される。
【０１０９】このように、第２実施例では、第２のモー
タＭＧ２の回転数を制限するようにそのトルクを制御す
るようにしたので、スリップが継続して第２のモータＭ
Ｇ２の回転数やデファレンシャルギア１１４の回転数が
過度に増大してしまう現象を防止することが可能であ
る。
【０１１０】なお、モータ回転数の制限によるトルク制
限は、図７で説明したトルク制限の強化が行われないよ
うな場合に特に有効である。従って、第２実施例におい
て使用される第２のしきい値ＡＸＴ２は、第１実施例に
おける第１のしきい値ＡＸＴ１よりも小さな値とするこ
とが好ましい。
【０１１１】Ｆ．スリップ制御の第３実施例：第３実施
例では、第２実施例におけるモータトルクの制御に加え
て、特定の条件下でエンジン１５０をアイドリング状態
で運転することによって、駆動軸の過回転を抑制する。
【０１１２】図１４は、第３実施例において設定される
アイドリング運転移行領域の範囲を示す説明図である。
ここで、アイドリング運転移行領域とは、エンジン１５
０を強制的にアイドリング状態に移行させる領域を意味
する。次の条件（Ｓ３）が成立したときには、マスタ制
御ＣＰＵ２７２は、エンジン１５０をアイドリング状態
で動作させる。
【０１１３】（Ｓ３）モータの実行回転数Ｎｃが上限値
Ｎmax に２００rpm を加算した値（Ｎmax ＋２００）を
超えている。
【０１１４】この条件Ｓ３が成立しているときには、モ
ータトルクをゼロにしても、エンジン１５０からのトル
クによって車軸１１２が駆動されるので、モータ回転数
が低下せず、スリップも停止しない可能性がある。そこ
で、このような場合に、エンジン１５０を強制的にアイ
ドリング状態で運転すれば、モータ回転数を低下させて
スリップを停止させることができる。なお、「強制的に
アイドリング状態で運転する」という文言は、アクセル
開度が０で無い場合にも、アイドリング状態で運転する
という意味である。
【０１１５】この強制アイドリング運転は、次の解除条
件（Ｍ３ａ），（Ｍ３ｂ）のうちの少なくとも一方が成
立した場合に解除される。
【０１１６】（Ｍ３ａ）モータＭＧ２の現行回転数Ｎｃ
がグリップ時回転数Ｎgrp から５００rpm を減算した値
（Ｎgrp −５００）未満である。 （Ｍ３ｂ）角加速度ＡＸが０以下である。
【０１１７】これらの解除条件（Ｍ３ａ），（Ｍ３ｂ）
のうちの一方が成立していれば、スリップが停止してい
ると判断することができる。従って、この場合にはエン
ジン１５０の出力の増加を許容することによって、運転
性能を向上させることが好ましい。
【０１１８】ところで、車両の後退時にスリップしたと
きにも、エンジン１５０を強制的にアイドリング状態に
移行させることが好ましい場合がある。本実施例のハイ
ブリッド車両では、後退時の駆動力は主に第２のモータ
ＭＧ２の力行によって得られており、このとき、エンジ
ン１５０の動力は第１のモータＭＧ１によってほとんど
回生される。後退時にスリップすると、第２のモータＭ
Ｇ２の回転数Ｎにハンチングが生じ、このために第１の
モータＭＧ１によって回生される電力もハンチングする
ことがある。このとき、エンジン１５０は、回生電力量
を一定に保つように制御されるので、エンジン１５０の
運転状態にもハンチングが生じてしまうことになる。
【０１１９】そこで、マスタ制御ＣＰＵ２７２は、後退
時において、第２のモータＭＧ２の角加速度ＡＸが２０
［rpm/16ms］を超えている場合には、スリップが生じて
いるものと判断し、エンジン１５０を強制的にアイドリ
ング状態に移行させる。こうすることによって、スリッ
プを停止し、エンジン１５０のハンチングを防止するこ
とが可能である。
【０１２０】なお、後退時におけるエンジンの強制アイ
ドリング運転は、例えば車両が停止したときに解除され
る。また、特定の解除条件（スリップ停止条件）が成立
したときにも、強制アイドリング運転が解除される。
【０１２１】このように、第３実施例では、所定のスリ
ップ検出条件が成立したときに、エンジン１５０を強制
的にアイドリング状態で運転するので、駆動軸の過回転
やエンジンのハンチングなどを防止することが可能であ
る。
【０１２２】Ｇ．スリップ制御の第４実施例：上述した
第１ないし第３実施例は、スリップを停止させるための
制御（いわゆるトラクション制御）であるが、状況によ
ってはスリップを停止させたくない場合もある。例え
ば、雪道や泥道などのような悪路の窪地から脱出する場
合などには、ある程度のスリップを許容する必要が生じ
る。そこで、第４実施例では、第１実施例で説明したス
リップ制御において、所定のスリップ許容条件が成立し
たときには、スリップを許容するように制御を行う。
【０１２３】図１５は、トルク制限の強化時におけるト
ルク軸の最大移動量δmax と、アクセル開度との関係を
示すグラフである。ここで、トルク軸の最大移動量δma
x は、図７（Ａ）〜（Ｅ）で説明したトルク制限の強化
時に使用される値である。図１５に示されているよう
に、アクセル開度ＡＯＰが０％（全閉）〜８０％の間
は、トルク軸の最大移動量δmax は初期値（３５[rpm/1
6ms]）に保たれる。従って、運転者がアクセルペダルを
あまり踏み込んでいない場合には、第１実施例で説明し
たスリップ制御が行われる。この理由は、運転者がアク
セルペダルをあまり踏み込んでいない場合には、意図せ
ずにスリップが発生したと考えられるからである。
【０１２４】一方、アクセル開度ＡＯＰが８０％〜１０
０％（全開）の間は、アクセル開度ＡＯＰが増大するに
したがって、トルク軸の最大移動量δmax が初期値（３
５[rpm/16ms]）から０に直線的に減少している。こうす
れば、悪路の窪地から脱出するときに運転者がアクセル
ペダルを踏み込んでいる場合には、トルク軸がほとんど
移動せずに、図５に示した初期状態に保たれる。従っ
て、車輪がスリップして第２のモータＭＧ２の角加速度
ＡＸがかなり増大しても、第２のモータＭＧ２からある
程度のトルクが出力される。この結果、スリップが許容
されて悪路の窪地から脱出することが可能になる。
【０１２５】なお、図１５のグラフは例示であり、一般
には、アクセル開度ＡＯＰが１００％に近い所定の範囲
にあるときに、アクセル開度ＡＯＰに応じてトルク制限
の度合いを調整するようにすればよい。
【０１２６】図１６は、第１ないし第４実施例で説明し
たスリップ制御をすべて採用した場合に、悪路から脱出
する際の各種パラメータの変化の一例を示すグラフであ
る。図１６（ａ）に示すように運転者がアクセル開度Ａ
ＯＰがほぼ１００％になるまでアクセルを踏み込むと、
第２のモータＭＧ２のトルクが増加し（図１６
（ｃ））、第２のモータＭＧ２の回転数Ｎも増加する
（図１６（ｄ））。しかし、アクセル開度ＡＯＰがほぼ
１００％の場合には、図１５で説明したようにトルク軸
の最大移動量δmax は０に設定され（図１６（ｅ））、
トルク制限マップは図５に示したまま保たれる。図５の
トルク制限マップを使用しても、角加速度ＡＸが大きい
ときには第２のモータＭＧ２のトルクが制限されるの
で、モータトルクは低下する。また、図１３で説明した
ように、モータ回転数Ｎの上限値によってもモータトル
クがさらに制限される。この結果、第２のモータＭＧ２
の実行トルクは比較的小さな値に保たれるので、運転者
の意図の通りスリップが発生するが、モータ回転数Ｎは
過度に上昇することは回避できる。なお、図１６の例で
は示されていないが、第２のモータＭＧ２の回転数Ｎが
図１４で説明したアイドリング運転移行領域に入った場
合には、エンジン１５０がアイドリング状態で運転され
る。
【０１２７】このように、第４実施例では、運転者がア
クセルペダルを踏み込んでいるときには、他の条件に拘
わらずトルク制限を緩和するようにしたので、ある程度
のスリップを許容して、悪路から脱出することが可能で
ある。
【０１２８】なお、アクセル開度ＡＯＰに応じてトルク
制限を緩和する代わりに、運転者が特定のトルク制御オ
フスイッチを操作することによって、図１５においてア
クセル開度ＡＯＰが１００％のときと同様の制御を行う
ようにしてもよい。
【０１２９】Ｈ．変形例：なお、この発明は上記の実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１３０】Ｈ１．変形例１：上記各実施例では、動力
分割機構としてプラネタリギアを用いて、エンジンの動
力を車軸と第１のモータＭＧ１とに分配するいわゆる機
械分配式のハイブリッド車両について説明したが、本発
明は、プラネタリギアを用いずにモータ／ジェネレータ
を用いて電気的にエンジンの動力を分配するいわゆる電
気分配式のハイブリッド車両にも適用可能である。電気
分配式のハイブリッド車両については、例えば本出願人
により開示された特開平９−４６９６５号公報に開示さ
れているので、ここではその説明は省略する。
【０１３１】また、本発明は、ハイブリッド車両以外の
他の車両にも適用可能である。すなわち、本発明は、一
般に、車輪を駆動するための少なくとも１つの原動機を
用いた車両に適用可能である。但し、上記実施例のハイ
ブリッド車両のように、車両の駆動軸にモータの出力軸
が結合されているような車両では、モータによる駆動軸
のトルク制御の応答性が高いので、スリップ制御をより
効率的に行うことが可能である。
【０１３２】Ｈ２．変形例２：上記各実施例では、トル
ク制限の強化と緩和は一定周期で徐々に行われていた
が、トルク制限の強化と緩和のうちの少なくとも一方を
１回で行うようにしてもよい。但し、トルク制限の強化
と緩和を徐々に行うようにすれば、スリップの再発生を
より効率的に防止できるという利点がある。
【０１３３】Ｈ３．変形例３：上述した各実施例で使用
された種々のパラメータの値は、単なる例示であり、こ
れらの例示以外の種々の値を使用することが可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の
全体構成を示す説明図。
【図２】制御システム２００のより詳細な構成を示すブ
ロック図。
【図３】スリップ制御に関係する回路構成を示すブロッ
ク図。
【図４】アクセル開度ＡＯＰに応じて設定されたトルク
指令値／車速マップの一例を示す説明図。
【図５】通常運転時における第２のモータＭＧ２のトル
ク制限マップを示すグラフ。
【図６】モータ角加速度の変化に応じたトルク制限の強
化と緩和の一例を示す説明図。
【図７】図６の期間Ｐ１におけるトルク制限の強化の様
子を示す説明図。
【図８】トルク制限の強化を行わない場合の各種パラメ
ータの変化の一例を示すグラフ。
【図９】第１実施例によるトルク制限の強化を行った場
合の各種パラメータの変化の一例を示すグラフ。
【図１０】第１実施例におけるトルク制限の強化の第１
の変形例を示す説明図。
【図１１】第１実施例におけるトルク制限の強化の第２
の変形例を示す説明図。
【図１２】第２のモータＭＧ２の回転数Ｎと角加速度Ａ
Ｘの変化の一例を示すグラフ。
【図１３】第２実施例において設定されるモータ回転数
の上限値と、これに関連付けられたトルク制限とを示す
説明図。
【図１４】第３実施例において設定されるアイドリング
運転移行領域の範囲を示す説明図。
【図１５】第４実施例において設定されるトルク軸の最
大移動量δmax とアクセル開度との関係を示すグラフ。
【図１６】第１ないし第４実施例で説明したスリップ制
御を行った場合の各種パラメータの変化の一例を示すグ
ラフ。
【符号の説明】
１１２…車軸 １１４…デファレンシャルギア １１６Ｒ，１１６Ｌ…車輪 １１９…ケース １２０…プラネタリギヤ（動力分割機構） １２１…サンギヤ １２２…リングギヤ １２３…プラネタリピニオンギヤ １２４…プラネタリキャリア １２５…サンギヤ軸 １２６…リングギヤ軸 １２７…プラネタリキャリア軸 １２９…チェーンベルト １３０…ダンパ １３１…三相コイル １３２…ロータ １３３…ステータ １４１…三相コイル １４２…ロータ １４３…ステータ １４４…回転数センサ １４９…バッテリ １５０…エンジン １５６…クランクシャフト １６３…ブレーキセンサ １６５…アクセルセンサ １６７…シフトポジションセンサ １９１，１９２…駆動回路 １９４…バッテリ １９６…バッテリセンサ ２００…制御システム ２１０…メインＥＣＵ ２１２、２１４…双方向通信配線 ２２０…ブレーキＥＣＵ ２３０…バッテリＥＣＵ ２４０…エンジンＥＣＵ ２６０…モータ制御部 ２６２…モータ主制御ＣＰＵ ２６４，２６６…モータ制御ＣＰＵ ２７０…マスタ制御部 ２７２…マスタ制御ＣＰＵ ２７２ａ…角加速度決定部 ２７２ｂ…トルク制御部 ２７４…電源制御回路 ２８０…異常履歴登録回路 ２８２…ＥＥＰＲＯＭ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D037 FA23 FB00 FB01 3G093 AA07 BA01 CA04 DA06 DB02 EB02 5H115 PA01 PA08 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO17 PU10 PU24 PU25 PV09 PV23 QE02 QE03 QE10 QE12 QE13 QE15 QI04 QI07 QI13 QN03 QN06 QN09 QN24 RB08 RE05 SE04 SE05 SE06 SE08 TB01 TB03 TE02 TI02 TO21 TO23 TO26 TO30 TZ07 UB05

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪を駆動するために少なくとも１つの
    原動機を備える車両に使用されるスリップ制御装置であ
    って、 前記車輪に供給される駆動力を伝達するための駆動軸の
    角加速度を測定する角加速度測定部と、 前記角加速度が所定の第１のしきい値を超えたときに前
    記駆動軸のトルク制限を強化するとともに、前記角加速
    度が前記第１のしきい値未満に低下し、かつ、所定の制
    限緩和条件が成立したときに前記強化後のトルク制限を
    緩和するトルク制御部と、を備えることを特徴とするス
    リップ制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記トルク制限は、前記角加速度を示す角加速度軸と、
    前記駆動軸のトルクの上限値を示すトルク軸とで規定さ
    れた空間上において、前記角加速度が増大するに従って
    前記トルク上限値が減少する関係を表すグラフとして表
    現されており、 前記トルク制限の強化は、前記グラフの形状を保った状
    態で前記角加速度軸上における前記トルク軸の位置を移
    動させることによって行われる、スリップ制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記トルク制限の強化の際の前記トルク軸の移動は、前
    記角加速度が前記第１のしきい値を超えている期間にお
    いて徐々に行われる、スリップ制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項２または３記載のスリップ制御装
    置であって、 前記トルク制限の緩和は、前記グラフの形状を保った状
    態で前記角加速度軸上における前記トルク軸の位置を移
    動させることによって行われる、スリップ制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記トルク制限の緩和の際の前記トルク軸の移動は、前
    記所定の制限緩和条件が成立している期間において徐々
    に行われる、スリップ制御装置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記トルク制限は、前記角加速度を示す角加速度軸と、
    前記駆動軸のトルクの上限値を示すトルク軸とで規定さ
    れた空間上において、前記角加速度が増大するに従って
    前記トルク上限値が減少する関係を表すグラフとして表
    現されており、 前記トルク制限の強化と緩和とは、前記グラフ上におい
    て前記角加速度が取り得る最小値を変化させることによ
    って行われる、スリップ制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項１記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記トルク制限は、前記角加速度を示す角加速度軸と、
    前記駆動軸のトルクの上限値を示すトルク軸とで規定さ
    れた空間上において、前記角加速度が増大するに従って
    前記トルク上限値が減少する関係を表すグラフとして表
    現されており、 前記トルク制限の強化と緩和とは、前記グラフ上におい
    て前記トルク上限値が取り得る最大値を変化させること
    によって行われる、スリップ制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のス
    リップ制御装置であって、 前記角加速度測定部は、前記駆動軸の回転数を測定する
    回転数測定部を有し、 前記トルク制御部は、前記角加速度が所定の第２のしき
    い値を超えたときには、前記駆動軸の回転数に上限値を
    設定するとともに、前記駆動軸の回転数が前記上限値を
    超えないように前記駆動軸のトルクを制御する、スリッ
    プ制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のスリップ制御装置であっ
    て、 前記駆動軸の回転数の上限値は、前記角加速度が前記第
    ２のしきい値を超える際の特定の時点における前記駆動
    軸の回転数の値に応じて設定される、スリップ制御装
    置。
  10. 【請求項１０】 請求項８または９記載のスリップ制御
    装置であって、 前記車両は、前記車輪を駆動するための原動機としてモ
    ータと内燃機関の２つの原動機を有するとともに、前記
    モータと前記内燃機関の駆動力を前記駆動軸に伝達する
    ための動力分割機構を有しており、 前記トルク制御部は、前記モータのトルクを制御するこ
    とによって前記駆動軸の回転数が前記上限値を超えない
    ように制御を行うとともに、前記モータのトルク制御に
    よっても前記駆動軸の回転数が前記上限値を所定量以上
    超えたときには、前記内燃機関をアイドリング状態で運
    転させる、スリップ制御装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
    のスリップ制御装置であって、 前記トルク制御部は、前記車両のアクセル開度がほぼ１
    ００％のときには、他の条件に拘わらず前記トルク制限
    を緩和する、スリップ制御装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載のスリップ制御装置で
    あって、 前記トルク制御部は、前記車両のアクセル開度が１００
    ％に近い所定の範囲にあるときには、前記アクセル開度
    に応じて前記トルク制限の度合いを調整する、スリップ
    制御装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２のいずれかに記載
    のスリップ制御装置であって、 前記トルク制御部は、所定のトルク制御オフスイッチが
    操作されているときには、他の条件に拘わらず前記トル
    ク制限を緩和する、スリップ制御装置。
  14. 【請求項１４】 車輪を駆動するために少なくとも１つ
    の原動機と、 請求項１ないし１３のいずれかに記載のスリップ制御装
    置と、を備えることを特徴とする車両。
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