JP2004090695A - 路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】走行中の路面状態の変化を推定すると共に路面状態の変化に対応する。
【解決手段】駆動輪の車軸に接続された駆動軸に直接トルクを出力するモータの回転角加速度αが空転によるスリップの発生を検出可能な閾値αｓｌｉｐを超えた後、第１ピークに至った第１ピーク角加速度α１と次の負の第２ピークに至った値に−１を乗じた第２ピーク角加速度α２とを検出し（Ｓ１１０〜Ｓ１１６）、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときや第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満でも第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化（低μ路から高μ路への変化）を判定する（Ｓ１１８〜Ｓ１２４）。路面状態の変化を判定したときには、所定時間に亘ってモータから駆動軸に出力するトルクを制限する（Ｓ１２６）。
【選択図】 図２
【解決手段】駆動輪の車軸に接続された駆動軸に直接トルクを出力するモータの回転角加速度αが空転によるスリップの発生を検出可能な閾値αｓｌｉｐを超えた後、第１ピークに至った第１ピーク角加速度α１と次の負の第２ピークに至った値に−１を乗じた第２ピーク角加速度α２とを検出し（Ｓ１１０〜Ｓ１１６）、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときや第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満でも第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化（低μ路から高μ路への変化）を判定する（Ｓ１１８〜Ｓ１２４）。路面状態の変化を判定したときには、所定時間に亘ってモータから駆動軸に出力するトルクを制限する（Ｓ１２６）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法に関し、詳しくは、自動車に搭載されて走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の路面の状態の変化を推定する装置としては、制動時にブレーキ油圧をパルス状に変化させたときに検出される車輪速度の振動成分に基づいて路面の摩擦係数を推定するもの（例えば、特許文献１参照）や、車両の制動時に制動トルク勾配を推定して目標値との偏差を演算すると共にこの偏差が打ち消されるよう制御する装置において、偏差が一定値以上所定時間継続したときに路面の摩擦係数が変化したのを推定するもの（例えば、特許文献２参照）、駆動輪速度と従動輪速度との偏差に基づいて悪路や駆動系の振動を判定するもの（例えば、特許文献３参照）など種々提案されている。
【０００３】
また、路面状態や運転状態に基づいてスリップやロックした際に対応する自動車としては、スリップやロックが判定されたときには、その状態が収束するまで駆動軸に出力されるトルクの変化を禁止するものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１３３２７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２１６１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３８０３４号公報
【特許文献４】
特開平７−１４３６１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
走行中の路面状態の変化を推定することは、推定した結果を路面状態の変化に伴って生じ得る駆動輪の空転や駆動輪又は従動輪のロックを抑止する制御に用いることによって走行のより高い安定性を確保することに繋がるため、より精度の高い推定手法が望まれている。
【０００６】
本発明の路面状態変化推定装置および路面状態変化推定方法は、上述した手法とは異なる手法を用いて走行中の路面状態の変化を推定することを目的の一つとする。また、本発明の路面状態変化推定装置および路面状態変化推定方法は、路面の摩擦係数の急増を推定することを目的の一つとする。本発明の自動車は、走行中の路面状態の変化に対処することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の路面状態変化推定装置は、
自動車に搭載されて該自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定装置であって、
前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出する回転角加速度検出手段と、
該検出された回転角加速度の変化に基づいて路面状態の変化を推定する状態変化推定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の路面状態変化推定装置では、車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができる。路面状態の変化に伴う駆動輪の空転は、路面状態の変化の程度や駆動輪に作用するトルクに対応して車輪速の変化として現われる。したがって、車輪速の変化に対応する駆動軸の回転角加速度の変化の様子を解析することにより路面状態の変化を推定することができる。ここで、「駆動輪に機械的に接続された駆動軸」には、単一の駆動輪に直接接続された車軸が含まれる他、デファレンシャルギヤなどの機械部品を介して一対の駆動輪に接続された回転軸などの軸も含まれる。また、「回転角加速度検出手段」には、直接回転角加速度を検出するものが含まれる他、駆動軸の回転角速度を検出すると共に検出された回転角速度に基づいて駆動軸の回転角加速度を演算するものも含まれる。
【００１０】
こうした本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。回転角加速度の時間変化における周期は、路面状態に変化がなければ若干の変化はあるものの急変は生じないが、路面状態に変化が生じると急変する。回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。
【００１１】
この回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定する態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出されるピークの際の周期に対して該ピークの次に検出される反対側のピークの際の周期が前記所定割合以上短いときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、周期の変化に基づいて路面状態の変化として路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１２】
また、本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値と該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。低μ路で駆動輪が空転した場合、第１ピークは空転開始直後のピークとなり、第２ピークは空転の収束の際のピークとなる。路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じるピーク値は路面状態（摩擦係数）や車両にもよるが一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたとき、即ち低μ路から高μ路に変化したときには、こうした空転の収束の際のピーク値がその範囲を超える。第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。
【００１３】
この第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定する態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が前記所定割合以上大きいときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化として路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１４】
本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。前述したように、低μ路で駆動輪が空転した場合、２番目のピークは空転の収束の際のピークとなり、このピーク値は、路面状態に変化がなければ一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたときにはその範囲を超える。第２ピーク値に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化としての路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１５】
本発明の自動車は、
上述のいずれかの態様の本発明の路面状態変化推定装置を搭載し、
前記駆動軸に動力を出力可能な原動機と、
運転者の操作と車両の走行状態に基づいたトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記原動機を駆動制御する駆動制御手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、前記駆動軸に出力されるトルクが所定時間制限されるよう前記原動機を駆動制御する手段である
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の自動車では、路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、運転者の操作と車両の走行状態に基づいたトルクが駆動軸に出力されるよう駆動制御されている原動機を駆動軸に出力されるトルクが所定時間制限されるよう駆動制御する。このように駆動軸に出力されるトルクが制限されるから、路面状態の変化に伴って車両に生じ得るトルク脈動（回転角加速度の脈動などを含む）を抑制することができる。なお、「原動機」としては、制御における応答性が速い電動機または電動発電機が好ましい。
【００１７】
こうした本発明の自動車において、前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、該路面状態の変化の推定の際に前記回転角加速度により検出された回転角加速度のピーク値に基づいて設定されるトルク制限値を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう駆動制御する手段であるものとすることもできる。路面状態の変化の推定の際の回転角加速度のピーク値は、路面状態の変化の程度をある程度反映するものと考えられるから、このピーク値に基づいてトルク制限値を設定することによりより適正なトルク制限を実行することができる。なお、こうした態様では、ピーク値が大きいほどトルク制限値が大きくなる傾向でトルク制限値を設定することもできる。
【００１８】
本発明の第１の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００１９】
この本発明の第１の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った際の回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したことにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、上述したように、駆動軸の回転角加速度の時間変化における周期は、路面状態に変化がなければ若干の変化はあるものの急変は生じないが、路面状態に変化が生じると急変することに基づく。
【００２０】
本発明の第２の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値に対して該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００２１】
この本発明の第２の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値に対してこの第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したことにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、前述したように、路面状態の変化が生じると、駆動輪の空転開始直後の回転角加速度の第１ピーク値に対する空転の収束の際の第２ピーク値が大きく変化することに基づく。
【００２２】
本発明の第３の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００２３】
この本発明の第３の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値の絶対値が所定値以上となることにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、前述しように、路面状態の変化が生じると、２番目のピーク値が路面状態の変化が生じていないときに比して大きく現われることに基づく。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である路面状態変化推定装置として機能するモータ１２の制御装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例のモータ１２の制御装置２０は、図示するように、バッテリ１６からインバータ回路１４を介して供給された電力を用いて電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に動力の出力が可能なモータ１２を駆動制御する装置として構成されており、モータ１２の回転軸の回転角θを検出する回転角センサ２２と、電気自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２４と、駆動輪１８ａ，１８ｂ（前輪）の車輪速と駆動輪１８ａ，１８ｂに従動して回転する従動輪１９ａ，１９ｂ（後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂと、運転者からの各種操作を検出する各種センサ（例えば、シフトレバー３１のポジションを検出するシフトポジションセンサ３２や，アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルポジションセンサ３４，ブレーキペダル３５の踏み込み量（ブレーキ開度）を検出するブレーキペダルポジションセンサ３６など）と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００２５】
モータ１２は、例えば、電動機として機能すると共に発電機としても機能する周知の同期発電電動機として構成され、インバータ回路１４は、バッテリ１６からの電力をモータ１２の駆動に適した電力に変換する複数のスイッチング素子により構成されている。こうしたモータ１２やインバータ回路１４の構成そのものは周知であり、本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２６】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、回転角センサ２２により検出されたモータ１２の回転軸の回転角θや、車速センサ２４により検出された電気自動車１０の車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出された駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２、シフトポジションセンサ３２により検出されたシフトポジション、アクセルペダルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ３６により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、モータ１２を駆動制御するインバータ回路１４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２７】
次に、こうして構成されたモータ１２の制御装置２０の動作、特に、走行中の路面状態の変化を推定する際の動作と、この路面状態の変化の推定結果を用いて行なわれる電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂが空転してスリップした際のモータ１２の駆動制御とについて説明する。まず、路面状態の変化を推定する処理について説明し、その後にモータ１２の駆動制御について説明する。
【００２８】
図２は、実施例の電子制御ユニット４０により実行される路面状態変化推定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。路面状態変化推定処理が実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍを入力すると共に（ステップＳ１００）、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算する（ステップＳ１０２）。
ここで、回転角加速度αの計算は、実施例では、今回の処理で入力した現回転数Ｎｍから前回の処理で入力した前回回転数Ｎｍを減じる（現回転数Ｎｍ−前回回転数Ｎｍ）ことにより行なうものとした。なお、回転角加速度αの単位は、回転数Ｎｍの単位を１分間あたりの回転数［ｒｐｍ］で示すと、実施例では、本処理の実行時間間隔は８ｍｓｅｃであるから、［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］となる。勿論、回転速度の時間変化率として示すことができれば、如何なる単位を採用するものとしても構わない。また、回転角加速度αおよび車輪速差ΔＶは、誤差を小さくするために、それぞれ今回のルーチンから過去数回（例えば、３回）に亘って計算された回転角加速度の平均および車輪速差の平均を用いるものとしても構わない。
【００２９】
次に、路面状態変化判定フラグＦＣの値を調べる（ステップＳ１０４）。路面状態変化判定フラグＦＣは、次のステップＳ１０６の回転角加速度αが駆動輪１８ａ，１８ｂの空転によるスリップが生じていると判定するための閾値αｓｌｉｐを超えたときに路面状態の変化を判定する条件に至ったとして値１が設定される（ステップＳ１０８）。即ち、路面状態変化判定フラグＦＣが値０のときには計算した回転角加速度αを閾値αｓｌｉｐと比較して（ステップＳ１０６）、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ以下のときには本処理を終了し、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐより大きいときには路面状態変化判定フラグＦＣに値１をセットする（ステップＳ１０８）。
【００３０】
こうして路面状態変化判定フラグＦＣに値１がセットされるかステップＳ１０４で路面状態変化判定フラグＦＣが値１であると判定されると、回転角加速度αが第１ピークに至ったか否かを判定し（ステップＳ１１０）、第１ピークに至ったときには、そのときの回転角加速度αを第１ピーク角加速度α１としてセットする（ステップＳ１１２）。回転角加速度αの第１ピークは、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えてから回転角加速度αの時間微分値が正から負に至るときである。第１ピーク角加速度α１をセットすると、回転角加速度αが第２ピークに至ったか否かを判定し（ステップＳ１１４）、第２ピークに至ったときには、そのときの回転角加速度αに−１を乗じたものを第２ピーク角加速度α２としてセットする（ステップＳ１１６）。ここで第２ピークは、第１ピークの直後に生じる負側のピークを意味する。したがって、第２ピーク角加速度α２をセットするのに回転角加速度αに−１を乗じるのは第１ピーク角加速度α１と符号を揃えるためである。
【００３１】
第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２とがセットされると、第２ピーク角加速度α２と閾値αｒｅｆとを比較すると共に（ステップＳ１１８）、第２ピーク角加速度α２と定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１とを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値ｒｅｆは、空転によるスリップが生じたときの第１ピーク角加速度α１にセットされ得る通常範囲の値により大きな値として設定されている。例えば、対象となる電気自動車１０を低μ路で空転によるスリップを生じさせる実験を行なったときに第１ピーク角加速度α１にセットされ得る最大の値が１００［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］であったときには、閾値αｒｅｆには１２０や１４０などの値を用いることができる。また、定数ｋは、値１以上の値として設定されており、例えば、１．２や１．４などのように設定することもできる。
【００３２】
第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満のときで第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１以下のときには、路面状態の変化は推定されないとして路面状態変化判定フラグＦＣに値０をセットし（ステップＳ１２２）、この路面状態変化推定処理を終了し、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときや第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満であっても第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときには、路面状態の変化、即ち低μ路から高μ路へ移行したと判定する（ステップＳ１２４）。低μ路で駆動輪１８ａ，１８ｂが空転した場合、第１ピークは空転開始直後のピークとなり、第２ピークは空転の収束の際のピークとなる。路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じる第２ピークの値は路面状態（摩擦係数）や車両にもよるが一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたとき、即ち低μ路から高μ路に変化したときには、こうした空転の収束の際の第２ピーク角加速度α２がその範囲を超える。したがって、第２ピーク角加速度α２が空転によるスリップが生じたときの第１ピーク角加速度α１にセットされ得る通常範囲の値により大きな値として設定された閾値αｒｅｆ以上のときには、路面状態の変化（低μ路から高μ路への移行）を判定することができるのである。また、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満であっても第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化を推定できるのは、路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じる第２ピークの値は第１ピークの値以下となるのが通常であることが実験により確かめられたことに基づく。
【００３３】
図３に路面状態に変化が生じなかったときの回転角加速度αの時間変化と路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化との一例を示す。図示するように、路面状態に変化が生じなかったときには、第２ピーク角加速度α２は閾値αｒｅｆより小さいだけでなく第１ピーク角加速度α１より小さくなるが、路面状態に変化が生じたとき（低μ路から高μ路へ移行したとき）には、急峻な回転角加速度αの負側への変化が認められると共に第２ピーク角加速度α２は第１ピーク角加速度α１に比較して大きくなるだけでなく場合によっては閾値αｒｅｆより大きくなる。実施例では、路面状態の変化、即ち空転におけるスリップ中に低μ路から高μ路へ移行した状態変化を第２ピーク角加速度α２と閾値αｒｅｆとの比較によって推定すると共に第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満のときには第２ピーク角加速度α２と値１以上の定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１との比較によって推定するのである。
【００３４】
こうして路面状態の変化が推定されたときには、所定時間に亘ってモータ１２から出力されるトルクを制限して（ステップＳ１２６）、路面状態変化推定処理を終了する。トルクの制限は、実施例では、第２ピーク角加速度α２に基づいて例えば図４に例示するトルク制限量設定マップによりトルク制限量δｃｈａｎｇｅを設定し、このトルク制限量δｃｈａｎｇｅに基づいて図５に例示するトルク上限値設定マップによりトルク上限値Ｔｍａｘを導いて行なわれる。トルク制限量δｃｈａｎｇｅは、図４に示すように、第２ピーク角加速度α２が大きいほど大きくなるよう設定され、トルク上限値Ｔｍａｘは、図５に例示するように、トルク制限量δｃｈａｎｇｅが大きいほど小さくなるよう設定されているから、第２ピーク角加速度α２が大きくなるほど小さなトルク上限値Ｔｍａｘが設定されることになる。こうしたトルク上限値Ｔｍａｘでモータ１２からのトルクを制限するトルク制限を所定時間に亘って行なうのは、路面状態の変化に伴って生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制するためである。所定時間は、こうした路面状態の変化を伴う実験を行なって振動が収束する時間を計測して設定することができる。図３の路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化における破線は、こうした所定時間に亘るトルク制限を行なわなかったときの回転角加速度αの時間変化を示す。
【００３５】
次に、この路面状態の変化の推定結果を用いて行なわれるモータ１２の駆動制御の一例について説明する。図６は、電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
モータ駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ３４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ２４からの車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂからの車輪速Ｖｆ，Ｖｒ、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍなどを入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。ここで、車輪速Ｖｆ，Ｖｒは、実施例では、車輪速センサ２６ａ，２６ｂおよび車輪速センサ２８ａ，２８ｂにより各々検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均値を用いるものとした。また、車速Ｖについては、実施例では、車速センサ２４により検出されたものを用いたが、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２，Ｖｒ１，Ｖｒ２から算出するものとしても構わない。
【００３７】
次に、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてモータ１２の要求トルクＴｍ＊を設定する（ステップＳ２０２）。モータ要求トルクＴｍ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を予め求めて要求トルク設定マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応するモータ要求トルクＴｍ＊を導出するものとした。このマップの一例を図７に示す。
【００３８】
続いて、ステップＳ２００で入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算し（ステップＳ２０４）、計算した回転角加速度αに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップ状態を判定する（ステップＳ２０６）。このスリップ状態の判定は、図８のスリップ状態判定処理ルーチンに基づいて行なわれる。以下、図６のモータ駆動制御ルーチンの処理の説明を一旦中断し、図８のスリップ状態判定処理ルーチンの処理を説明する。スリップ状態判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、図６のルーチンのステップＳ２０４で計算された回転角加速度αが、空転によるスリップが発生したとみなすことのできる閾値αｓｌｉｐを超えているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていると判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂにスリップが発生したと判断して、スリップの発生を示すスリップ発生フラグＦ１を値１にセットして（ステップＳ２２２）、本ルーチンを終了する。一方、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されたときには、次にスリップ発生フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ２２４）。スリップ発生フラグＦ１が値１のときには、回転角加速度αが負の値であり且つそれが所定時間継続しているか否かを判定し（ステップＳ２２６）、回転角加速度αが負の値であり且つそれが所定時間継続したと判定されたときには駆動輪１８ａ，１８ｂに発生したスリップは収束したと判断してスリップ収束フラグＦ２に値１をセットして（ステップＳ２２８）、本ルーチンを終了する。スリップ発生フラグＦ１が値１であって、回転角加速度αが負の値でないと判定されたり、回転角加速度αが負の値であってもそれが所定時間継続していないと判定されたときには、発生したスリップは未だ収束していないと判断してそのまま本ルーチンを終了する。
【００３９】
図６のモータ駆動制御ルーチンに戻って、こうした図８のスリップ状態判定処理ルーチンによりスリップ発生時やスリップ収束時が判定されると、判定結果に応じた処理（ステップＳ２１０，Ｓ２１２）、即ち、スリップ発生フラグＦ１が値１でスリップ収束フラグＦ２が値０のスリップ発生時と判定されたときにはスリップ発生時処理（ステップＳ２１０）、スリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２とが共に値１の発生したスリップが収束していると判定されたときにはスリップ収束時処理（ステップＳ２１２）を行なう。これらの処理については後述する。
【００４０】
そして、図２の路面状態変化推定処理により所定時間のトルク制限の実行が指示されているか否か、即ちトルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されているかを判定し（ステップＳ２１４）、トルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されていないときには、グリップ時にはステップＳ２０２で設定されたモータ要求トルクＴｍ＊を用いてモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。トルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されているときには、トルク制限量δｃｈａｎｇｅと図５のトルク上限値設定マップとにより導き出される制限値でモータ要求トルクＴｍ＊を制限して（ステップＳ２１６，Ｓ２１８）、制限されたモータ要求トルクＴｍ＊を用いてモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。こうしたトルク制限により、上述したように、路面状態の変化に伴って生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制することができる。
【００４１】
ステップＳ２１０のスリップ発生時処理は、図９に例示するスリップ発生時制御ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、まず、回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定し（ステップＳ２３０）、回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えていると判定されたときにはピーク値αｐｅａｋの値を回転角加速度αに更新する処理を行なう（ステップＳ２３２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップにより回転角加速度αが上昇してピークを示すときの回転角加速度の値であり、初期値として値０が設定されている。したがって、回転角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを回転角加速度αの値に順次更新していき、回転角加速度αがピークに達した時点でその回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋとして固定されることになる。こうしてピーク値αｐｅａｋが設定されると、このピーク値αｐｅａｋに基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを設定する処理を行なう（ステップＳ２３４）。この処理は、実施例では、図５に例示するトルク上限値設定マップの横軸を回転角加速度αに置き換えて用いることにより行なった。このマップでは、図示するように、回転角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘは小さくなる特性を有している。したがって、回転角加速度αが上昇してピーク値αｐｅａｋが大きくなるほど、即ちスリップの程度が大きいほど、トルク上限値Ｔｍａｘとして小さな値が設定され、その分モータ１２から出力されるトルクが制限されることになる。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊を設定したトルク上限値Ｔｍａｘで制限して（ステップＳ２３６，Ｓ２３８）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、スリップ発生時においてモータ１２から出力されるトルクは、スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図５のマップにおいて回転角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるから、スリップを効果的に抑制することができる。
【００４２】
ステップＳ２１２のスリップ収束時処理は、図１０に例示するスリップ収束時制御ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、まず、トルク制限量δ１（単位は、回転角加速度と同じ単位の［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］）を入力する処理を行なう（ステップＳ２４０）。ここで、トルク制限量δ１は、スリップ発生時制御において回転角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応して設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを引き上げてトルク制限から復帰させる際の復帰の度合いを設定するために用いるパラメータであり、図１１のトルク制限量設定処理ルーチンに基づいて設定される。このトルク制御量設定処理ルーチンは、図８に例示するスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ２２２でスリップ発生フラグＦ１に値１がセットされたとき（即ち、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えたとき）に実行される。このルーチンでは、回転角センサ２２により検出された回転角θに基づいて算出されたモータ回転数Ｎｍを入力し、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算し、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点からの回転角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算する処理を回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満になるまで繰り返す（ステップＳ２６０〜Ｓ２６４）。回転角加速度αの時間積分値αｉｎｔの計算は、実施例では、次式（１）を用いて行なうものとした。ここで、Δｔは本ルーチンのステップＳ２６０〜Ｓ２６６の繰り返しの実行時間間隔であり、実施例では８ｍｓｅｃである。
【００４３】
【数１】
αｉｎｔ←αｉｎｔ＋（α−αｓｌｉｐ）・Δｔ （１）
【００４４】
そして、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となると、計算した時間積分値αｉｎｔに所定の係数ｋ１を乗じてトルク制限量δ１を設定して（ステップＳ２６８）、本ルーチンを終了する。なお、このルーチンでは、トルク制限量δ１は、所定の係数ｋ１を用いて計算により求めたが、トルク上限値Ｔｍａｘと時間積分値αｉｎｔとの関係を示すマップを用意しておき、計算された時間積分値αｉｎｔからマップを適用して導出するものとしても構わない。
【００４５】
図１０のスリップ収束時制御ルーチンに戻って、こうして設定されたトルク制限量δ１を入力すると、トルク制限量δ１を解除する解除要求を入力し（ステップＳ２４２）、解除要求があったか否かを判定する（ステップＳ２４４）。この処理は、トルク制限からの復帰の度合いを設定する際に用いるパラメータであるトルク制限量δ１を解除（復帰の度合いを徐々に大きく）するための要求の入力があったか否かを判定する処理であり、実施例では、本ルーチンが最初に実行されてから所定の待機期間が経過する度にゼロから一定の増加量だけ増加していくように設定される解除量Δδ１による解除の要求が入力されるものとした。なお、この待機期間や解除量Δδ１の増加量は、運転者自らによる解除の要求、例えば、運転者が欲するトルクの出力要求を表わすアクセル開度の大きさに応じて変更するものとしても構わない。解除要求が判定されると、ステップＳ２４０で入力したトルク制限量δ１から解除量Δδ１を減じてトルク制限量δ１を解除する（ステップＳ２４６）。解除要求が無いと判定されたとき、即ち本ルーチンの実行が開始されてから前述の所定の待機期間が経過するまでは、トルク制限量δ１の解除は行なわれない。
【００４６】
続いて、トルク制限量δ１に基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを図５のトルク上限値設定マップを用いて設定し（ステップＳ２４８）、設定したトルク上限値Ｔｍａｘでモータ要求トルクＴｍ＊を制限する（ステップＳ２５０，Ｓ２５２）。そして、トルク制限量δ１の値０以下に解除されたか否かを判定し（ステップＳ２５４）、値０以下に解除されたときにはスリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２とを値０にリセットして（ステップＳ２５６）、本ルーチンを終了する。このように、回転角加速度αの時間積分値に応じて設定されたトルク制限量δ１に基づいてモータ１２のトルクを制御するのは、発生したスリップが収束したときに、発生したスリップの状況に応じて適切な量のトルクを復帰させるためである。即ち、回転角加速度αの時間積分値が大きく、再スリップが発生しやすい状況では、スリップが収束したときに復帰させるトルクを低くし、回転角加速度αの時間積分値が小さく、再スリップが発生しにくい状況では、スリップが収束したときに復帰させるトルクを高くすることにより、過剰なトルクの制限を伴うことなくより確実に再スリップの発生を防止することができるのである。
【００４７】
こうしたステップＳ２１０のスリップ発生時処理やステップＳ２１２のスリップ収束時処理によりモータ１２のモータ要求トルクＴｍ＊が制限されても、図６のステップＳ２１４〜Ｓ２１８で明らかなように、路面状態の変化が推定されたときには、制限されたモータ要求トルクＴｍ＊は路面状態の変化の推定の結果により設定されたトルク制限量δｃｈａｎｇｅに基づくトルク上限値よる制限も受けることになる。この結果、スリップ発生時やスリップ収束時に拘わらず、路面状態が変化したときに生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制することができる。
【００４８】
以上説明した実施例の電気自動車１０によれば、空転によるスリップが生じた際の駆動輪１８ａ，１８ｂの車軸に接続された駆動軸の回転角加速度αの第２ピーク角加速度α２だけに基づいて或いは第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２とに基づいて路面状態の変化を推定することができる。また、実施例の電気自動車１０によれば、路面状態の変化が推定されたときには、所定時間に亘ってモータ１２から出力されるトルクを制限するから、路面状態が変化したときに生じ得る回転角加速度αの振動（車両の前後方向の振動）を抑制することができる。
【００４９】
実施例の電気自動車１０では、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときと第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満でも第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化を推定するものとしたが、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときだけを路面状態が変化したと推定するものとしたり、第２ピーク角加速度α２の大きさに拘わらず、第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態が変化したと推定するものとしてもよい。
【００５０】
実施例の電気自動車１０では、第２ピーク角加速度α２や第１ピーク角加速度α１に基づいて路面状態の変化を推定したが、図３に示すように、第１ピーク角加速度α１を含む回転角加速度αの時間変化における第１の周期と第２ピーク角加速度α２を含む回転角加速度αの時間変化における第２の周期とが異なることに基づいて路面状態の変化を推定するものとしてもよい。例えば、第２の周期が値１より小さな定数ｒを乗じた第１の周期より小さいときに低μ路から高μ路へ移行したと推定するものとしてもよい。
【００５１】
実施例の電気自動車１０では、路面状態の変化が推定されたときには、第２ピーク角加速度α２とトルク制限量設定マップとを用いてトルク制限量δｃｈａｎｇｅを設定し、設定したトルク制限量δｃｈａｎｇｅとトルク上限値設定マップを用いてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出してモータ１２のトルク制限を行なうものとしたが、第２ピーク角加速度α２からトルク上限値Ｔｍａｘを直接導き出すマップを作成してトルク上限値Ｔｍａｘを導き出してモータ１２のトルク制限を行なうものとしてもよい。
【００５２】
実施例の電気自動車１０では、路面状態の変化が推定されたときには、第２ピーク角加速度α２に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出すものとしたが、第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２の偏差や第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２との割合，第１ピーク角加速度α１を含む回転角加速度αの時間変化における周期と第２ピーク角加速度α２を含む回転角加速度αの時間変化における周期との割合などに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出すものとしても差し支えない。
【００５３】
実施例では、駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に直接的に動力の出力が可能に機械的に接続されたモータ１２を備える自動車１０におけるモータ１２の制御として説明したが、駆動軸や車軸に直接的に動力の出力が可能な電動機を備える車両であれば、如何なる構成の車両に適用するものとしても構わない。例えば、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータと、ジェネレータからの発電電力を充電するバッテリと、駆動輪に接続された駆動軸に機械的に接続されバッテリからの電力の供給を受けて駆動するモータとを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。この場合、モータは駆動軸に取り付けられる必要はなく、車軸に取り付けるものとしてもよいし、いわゆるホイールインモータのように駆動輪に直接取り付けるものとしてもよい。また、図１２に示すように、エンジン１１１と、エンジン１１１に接続されたプラネタリギヤ１１７と、プラネタリギヤ１１７に接続された発電可能なモータ１１３と、同じくプラネタリギヤ１１７に接続されると共に駆動輪に接続された駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ１１２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車１１０に適用することもできるし、図１３に示すように、エンジンの２１１の出力軸に接続されたインナーロータ２１３ａと駆動輪２１８ａ，２１８ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２１３ｂとを有しインナーロータ２１３ａとアウターロータ２１３ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２１３と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２１２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２１０に適用することもできる。あるいは、図１４に示すように、駆動輪３１８ａ，３１８ｂに接続された駆動軸に変速機３１４（無段変速機や有段の自動変速機など）を介して接続されたエンジン３１１と、エンジン３１１の後段であって駆動軸に変速機３１４を介して接続されたモータ３１２（または駆動軸に直接接続されたモータ）とを備えるハイブリッド自動車３１０に適用することもできる。このとき、駆動輪にスリップが発生したときの制御としては、トルクの出力応答性などから主に駆動軸に機械的に接続されたモータを制御することにより駆動軸に出力されるトルクを制限するが、このモータの制御と協調して他のモータを制御したりエンジンを制御したりするものとしてもよい。
【００５４】
実施例では、走行中の路面状態の変化を推定する路面状態変化推定装置として機能する制御装置２０の形態として説明したが、走行中の路面状態の変化を推定する路面状態変化推定方法の形態としてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である路面状態変化推定装置として機能するモータ１２の制御装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の電子制御ユニット４０により実行される路面状態変化推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】路面状態に変化が生じなかったときの回転角加速度αの時間変化と路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化との一例を示す説明図である。
【図４】トルク制限量設定マップの一例を示す説明図である。
【図５】トルク上限値設定マップの一例を示す説明図である。
【図６】電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】要求トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図８】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ状態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ発生時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ収束時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】ハイブリッド型の自動車１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】ハイブリッド型の自動車２１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】ハイブリッド型の自動車３１０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０ 自動車、１２，１１２，２１２，３１２ モータ、１４，１１４ インバータ回路、１６ バッテリ、１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，３１８ａ，３１８ｂ 駆動輪、１９ａ，１９ｂ，１１９ａ，１１９ｂ，２１９ａ，２１９ｂ，３１９ａ，３１９ｂ 従動輪、２２ 回転角センサ、２４ 車速センサ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ車輪速センサ、３１ シフトレバー、３２ シフトポジションセンサ、３３ アクセルペダル、３４ アクセルポジションセンサ、３５ ブレーキペダル、３６ ブレーキペダルポジションセンサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、１１１，２１１，３１１ エンジン、１１３ モータ、１１７ プラネタリギア，２１３ａ インナーロータ、２１３ｂ アウターロータ、２１３ モータ、３１４ 変速機。
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法に関し、詳しくは、自動車に搭載されて走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の路面の状態の変化を推定する装置としては、制動時にブレーキ油圧をパルス状に変化させたときに検出される車輪速度の振動成分に基づいて路面の摩擦係数を推定するもの（例えば、特許文献１参照）や、車両の制動時に制動トルク勾配を推定して目標値との偏差を演算すると共にこの偏差が打ち消されるよう制御する装置において、偏差が一定値以上所定時間継続したときに路面の摩擦係数が変化したのを推定するもの（例えば、特許文献２参照）、駆動輪速度と従動輪速度との偏差に基づいて悪路や駆動系の振動を判定するもの（例えば、特許文献３参照）など種々提案されている。
【０００３】
また、路面状態や運転状態に基づいてスリップやロックした際に対応する自動車としては、スリップやロックが判定されたときには、その状態が収束するまで駆動軸に出力されるトルクの変化を禁止するものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１３３２７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２１６１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−３８０３４号公報
【特許文献４】
特開平７−１４３６１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
走行中の路面状態の変化を推定することは、推定した結果を路面状態の変化に伴って生じ得る駆動輪の空転や駆動輪又は従動輪のロックを抑止する制御に用いることによって走行のより高い安定性を確保することに繋がるため、より精度の高い推定手法が望まれている。
【０００６】
本発明の路面状態変化推定装置および路面状態変化推定方法は、上述した手法とは異なる手法を用いて走行中の路面状態の変化を推定することを目的の一つとする。また、本発明の路面状態変化推定装置および路面状態変化推定方法は、路面の摩擦係数の急増を推定することを目的の一つとする。本発明の自動車は、走行中の路面状態の変化に対処することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の路面状態変化推定装置およびこれを搭載する自動車並びに路面状態変化推定方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の路面状態変化推定装置は、
自動車に搭載されて該自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定装置であって、
前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出する回転角加速度検出手段と、
該検出された回転角加速度の変化に基づいて路面状態の変化を推定する状態変化推定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の路面状態変化推定装置では、車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができる。路面状態の変化に伴う駆動輪の空転は、路面状態の変化の程度や駆動輪に作用するトルクに対応して車輪速の変化として現われる。したがって、車輪速の変化に対応する駆動軸の回転角加速度の変化の様子を解析することにより路面状態の変化を推定することができる。ここで、「駆動輪に機械的に接続された駆動軸」には、単一の駆動輪に直接接続された車軸が含まれる他、デファレンシャルギヤなどの機械部品を介して一対の駆動輪に接続された回転軸などの軸も含まれる。また、「回転角加速度検出手段」には、直接回転角加速度を検出するものが含まれる他、駆動軸の回転角速度を検出すると共に検出された回転角速度に基づいて駆動軸の回転角加速度を演算するものも含まれる。
【００１０】
こうした本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。回転角加速度の時間変化における周期は、路面状態に変化がなければ若干の変化はあるものの急変は生じないが、路面状態に変化が生じると急変する。回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。
【００１１】
この回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定する態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出されるピークの際の周期に対して該ピークの次に検出される反対側のピークの際の周期が前記所定割合以上短いときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、周期の変化に基づいて路面状態の変化として路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１２】
また、本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値と該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。低μ路で駆動輪が空転した場合、第１ピークは空転開始直後のピークとなり、第２ピークは空転の収束の際のピークとなる。路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じるピーク値は路面状態（摩擦係数）や車両にもよるが一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたとき、即ち低μ路から高μ路に変化したときには、こうした空転の収束の際のピーク値がその範囲を超える。第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。
【００１３】
この第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定する態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が前記所定割合以上大きいときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化として路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１４】
本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化を推定する手段であるものとすることもできる。前述したように、低μ路で駆動輪が空転した場合、２番目のピークは空転の収束の際のピークとなり、このピーク値は、路面状態に変化がなければ一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたときにはその範囲を超える。第２ピーク値に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、こうした現象の考察に基づく。この態様の本発明の路面状態変化推定装置において、前記状態変化推定手段は、前記２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化としての路面の摩擦係数の急増、即ち低μ路から高μ路への変化を推定することができる。
【００１５】
本発明の自動車は、
上述のいずれかの態様の本発明の路面状態変化推定装置を搭載し、
前記駆動軸に動力を出力可能な原動機と、
運転者の操作と車両の走行状態に基づいたトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記原動機を駆動制御する駆動制御手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、前記駆動軸に出力されるトルクが所定時間制限されるよう前記原動機を駆動制御する手段である
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の自動車では、路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、運転者の操作と車両の走行状態に基づいたトルクが駆動軸に出力されるよう駆動制御されている原動機を駆動軸に出力されるトルクが所定時間制限されるよう駆動制御する。このように駆動軸に出力されるトルクが制限されるから、路面状態の変化に伴って車両に生じ得るトルク脈動（回転角加速度の脈動などを含む）を抑制することができる。なお、「原動機」としては、制御における応答性が速い電動機または電動発電機が好ましい。
【００１７】
こうした本発明の自動車において、前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、該路面状態の変化の推定の際に前記回転角加速度により検出された回転角加速度のピーク値に基づいて設定されるトルク制限値を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう駆動制御する手段であるものとすることもできる。路面状態の変化の推定の際の回転角加速度のピーク値は、路面状態の変化の程度をある程度反映するものと考えられるから、このピーク値に基づいてトルク制限値を設定することによりより適正なトルク制限を実行することができる。なお、こうした態様では、ピーク値が大きいほどトルク制限値が大きくなる傾向でトルク制限値を設定することもできる。
【００１８】
本発明の第１の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００１９】
この本発明の第１の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った際の回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したことにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、上述したように、駆動軸の回転角加速度の時間変化における周期は、路面状態に変化がなければ若干の変化はあるものの急変は生じないが、路面状態に変化が生じると急変することに基づく。
【００２０】
本発明の第２の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値に対して該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００２１】
この本発明の第２の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値に対してこの第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したことにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の第１ピーク値と第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、前述したように、路面状態の変化が生じると、駆動輪の空転開始直後の回転角加速度の第１ピーク値に対する空転の収束の際の第２ピーク値が大きく変化することに基づく。
【００２２】
本発明の第３の路面状態変化推定方法は、
自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面状態が変化したと推定する
ことを要旨とする。
【００２３】
この本発明の第３の路面状態変化推定方法によれば、駆動軸の回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値の絶対値が所定値以上となることにより路面状態の変化を推定する。このように駆動軸の回転角加速度の２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化を推定することができるのは、前述しように、路面状態の変化が生じると、２番目のピーク値が路面状態の変化が生じていないときに比して大きく現われることに基づく。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である路面状態変化推定装置として機能するモータ１２の制御装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例のモータ１２の制御装置２０は、図示するように、バッテリ１６からインバータ回路１４を介して供給された電力を用いて電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に動力の出力が可能なモータ１２を駆動制御する装置として構成されており、モータ１２の回転軸の回転角θを検出する回転角センサ２２と、電気自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２４と、駆動輪１８ａ，１８ｂ（前輪）の車輪速と駆動輪１８ａ，１８ｂに従動して回転する従動輪１９ａ，１９ｂ（後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂと、運転者からの各種操作を検出する各種センサ（例えば、シフトレバー３１のポジションを検出するシフトポジションセンサ３２や，アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルポジションセンサ３４，ブレーキペダル３５の踏み込み量（ブレーキ開度）を検出するブレーキペダルポジションセンサ３６など）と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００２５】
モータ１２は、例えば、電動機として機能すると共に発電機としても機能する周知の同期発電電動機として構成され、インバータ回路１４は、バッテリ１６からの電力をモータ１２の駆動に適した電力に変換する複数のスイッチング素子により構成されている。こうしたモータ１２やインバータ回路１４の構成そのものは周知であり、本発明の中核をなさないから、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２６】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、回転角センサ２２により検出されたモータ１２の回転軸の回転角θや、車速センサ２４により検出された電気自動車１０の車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出された駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２、シフトポジションセンサ３２により検出されたシフトポジション、アクセルペダルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ３６により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、モータ１２を駆動制御するインバータ回路１４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２７】
次に、こうして構成されたモータ１２の制御装置２０の動作、特に、走行中の路面状態の変化を推定する際の動作と、この路面状態の変化の推定結果を用いて行なわれる電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂが空転してスリップした際のモータ１２の駆動制御とについて説明する。まず、路面状態の変化を推定する処理について説明し、その後にモータ１２の駆動制御について説明する。
【００２８】
図２は、実施例の電子制御ユニット４０により実行される路面状態変化推定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。路面状態変化推定処理が実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍを入力すると共に（ステップＳ１００）、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算する（ステップＳ１０２）。
ここで、回転角加速度αの計算は、実施例では、今回の処理で入力した現回転数Ｎｍから前回の処理で入力した前回回転数Ｎｍを減じる（現回転数Ｎｍ−前回回転数Ｎｍ）ことにより行なうものとした。なお、回転角加速度αの単位は、回転数Ｎｍの単位を１分間あたりの回転数［ｒｐｍ］で示すと、実施例では、本処理の実行時間間隔は８ｍｓｅｃであるから、［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］となる。勿論、回転速度の時間変化率として示すことができれば、如何なる単位を採用するものとしても構わない。また、回転角加速度αおよび車輪速差ΔＶは、誤差を小さくするために、それぞれ今回のルーチンから過去数回（例えば、３回）に亘って計算された回転角加速度の平均および車輪速差の平均を用いるものとしても構わない。
【００２９】
次に、路面状態変化判定フラグＦＣの値を調べる（ステップＳ１０４）。路面状態変化判定フラグＦＣは、次のステップＳ１０６の回転角加速度αが駆動輪１８ａ，１８ｂの空転によるスリップが生じていると判定するための閾値αｓｌｉｐを超えたときに路面状態の変化を判定する条件に至ったとして値１が設定される（ステップＳ１０８）。即ち、路面状態変化判定フラグＦＣが値０のときには計算した回転角加速度αを閾値αｓｌｉｐと比較して（ステップＳ１０６）、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ以下のときには本処理を終了し、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐより大きいときには路面状態変化判定フラグＦＣに値１をセットする（ステップＳ１０８）。
【００３０】
こうして路面状態変化判定フラグＦＣに値１がセットされるかステップＳ１０４で路面状態変化判定フラグＦＣが値１であると判定されると、回転角加速度αが第１ピークに至ったか否かを判定し（ステップＳ１１０）、第１ピークに至ったときには、そのときの回転角加速度αを第１ピーク角加速度α１としてセットする（ステップＳ１１２）。回転角加速度αの第１ピークは、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えてから回転角加速度αの時間微分値が正から負に至るときである。第１ピーク角加速度α１をセットすると、回転角加速度αが第２ピークに至ったか否かを判定し（ステップＳ１１４）、第２ピークに至ったときには、そのときの回転角加速度αに−１を乗じたものを第２ピーク角加速度α２としてセットする（ステップＳ１１６）。ここで第２ピークは、第１ピークの直後に生じる負側のピークを意味する。したがって、第２ピーク角加速度α２をセットするのに回転角加速度αに−１を乗じるのは第１ピーク角加速度α１と符号を揃えるためである。
【００３１】
第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２とがセットされると、第２ピーク角加速度α２と閾値αｒｅｆとを比較すると共に（ステップＳ１１８）、第２ピーク角加速度α２と定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１とを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値ｒｅｆは、空転によるスリップが生じたときの第１ピーク角加速度α１にセットされ得る通常範囲の値により大きな値として設定されている。例えば、対象となる電気自動車１０を低μ路で空転によるスリップを生じさせる実験を行なったときに第１ピーク角加速度α１にセットされ得る最大の値が１００［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］であったときには、閾値αｒｅｆには１２０や１４０などの値を用いることができる。また、定数ｋは、値１以上の値として設定されており、例えば、１．２や１．４などのように設定することもできる。
【００３２】
第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満のときで第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１以下のときには、路面状態の変化は推定されないとして路面状態変化判定フラグＦＣに値０をセットし（ステップＳ１２２）、この路面状態変化推定処理を終了し、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときや第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満であっても第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときには、路面状態の変化、即ち低μ路から高μ路へ移行したと判定する（ステップＳ１２４）。低μ路で駆動輪１８ａ，１８ｂが空転した場合、第１ピークは空転開始直後のピークとなり、第２ピークは空転の収束の際のピークとなる。路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じる第２ピークの値は路面状態（摩擦係数）や車両にもよるが一定の範囲内となるが、路面状態に変化が生じたとき、即ち低μ路から高μ路に変化したときには、こうした空転の収束の際の第２ピーク角加速度α２がその範囲を超える。したがって、第２ピーク角加速度α２が空転によるスリップが生じたときの第１ピーク角加速度α１にセットされ得る通常範囲の値により大きな値として設定された閾値αｒｅｆ以上のときには、路面状態の変化（低μ路から高μ路への移行）を判定することができるのである。また、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満であっても第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化を推定できるのは、路面状態に変化がなければ空転の収束の際に通常生じる第２ピークの値は第１ピークの値以下となるのが通常であることが実験により確かめられたことに基づく。
【００３３】
図３に路面状態に変化が生じなかったときの回転角加速度αの時間変化と路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化との一例を示す。図示するように、路面状態に変化が生じなかったときには、第２ピーク角加速度α２は閾値αｒｅｆより小さいだけでなく第１ピーク角加速度α１より小さくなるが、路面状態に変化が生じたとき（低μ路から高μ路へ移行したとき）には、急峻な回転角加速度αの負側への変化が認められると共に第２ピーク角加速度α２は第１ピーク角加速度α１に比較して大きくなるだけでなく場合によっては閾値αｒｅｆより大きくなる。実施例では、路面状態の変化、即ち空転におけるスリップ中に低μ路から高μ路へ移行した状態変化を第２ピーク角加速度α２と閾値αｒｅｆとの比較によって推定すると共に第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満のときには第２ピーク角加速度α２と値１以上の定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１との比較によって推定するのである。
【００３４】
こうして路面状態の変化が推定されたときには、所定時間に亘ってモータ１２から出力されるトルクを制限して（ステップＳ１２６）、路面状態変化推定処理を終了する。トルクの制限は、実施例では、第２ピーク角加速度α２に基づいて例えば図４に例示するトルク制限量設定マップによりトルク制限量δｃｈａｎｇｅを設定し、このトルク制限量δｃｈａｎｇｅに基づいて図５に例示するトルク上限値設定マップによりトルク上限値Ｔｍａｘを導いて行なわれる。トルク制限量δｃｈａｎｇｅは、図４に示すように、第２ピーク角加速度α２が大きいほど大きくなるよう設定され、トルク上限値Ｔｍａｘは、図５に例示するように、トルク制限量δｃｈａｎｇｅが大きいほど小さくなるよう設定されているから、第２ピーク角加速度α２が大きくなるほど小さなトルク上限値Ｔｍａｘが設定されることになる。こうしたトルク上限値Ｔｍａｘでモータ１２からのトルクを制限するトルク制限を所定時間に亘って行なうのは、路面状態の変化に伴って生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制するためである。所定時間は、こうした路面状態の変化を伴う実験を行なって振動が収束する時間を計測して設定することができる。図３の路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化における破線は、こうした所定時間に亘るトルク制限を行なわなかったときの回転角加速度αの時間変化を示す。
【００３５】
次に、この路面状態の変化の推定結果を用いて行なわれるモータ１２の駆動制御の一例について説明する。図６は、電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
モータ駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ３４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ２４からの車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂからの車輪速Ｖｆ，Ｖｒ、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍなどを入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。ここで、車輪速Ｖｆ，Ｖｒは、実施例では、車輪速センサ２６ａ，２６ｂおよび車輪速センサ２８ａ，２８ｂにより各々検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均値を用いるものとした。また、車速Ｖについては、実施例では、車速センサ２４により検出されたものを用いたが、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２，Ｖｒ１，Ｖｒ２から算出するものとしても構わない。
【００３７】
次に、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてモータ１２の要求トルクＴｍ＊を設定する（ステップＳ２０２）。モータ要求トルクＴｍ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を予め求めて要求トルク設定マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応するモータ要求トルクＴｍ＊を導出するものとした。このマップの一例を図７に示す。
【００３８】
続いて、ステップＳ２００で入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算し（ステップＳ２０４）、計算した回転角加速度αに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップ状態を判定する（ステップＳ２０６）。このスリップ状態の判定は、図８のスリップ状態判定処理ルーチンに基づいて行なわれる。以下、図６のモータ駆動制御ルーチンの処理の説明を一旦中断し、図８のスリップ状態判定処理ルーチンの処理を説明する。スリップ状態判定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、図６のルーチンのステップＳ２０４で計算された回転角加速度αが、空転によるスリップが発生したとみなすことのできる閾値αｓｌｉｐを超えているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていると判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂにスリップが発生したと判断して、スリップの発生を示すスリップ発生フラグＦ１を値１にセットして（ステップＳ２２２）、本ルーチンを終了する。一方、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されたときには、次にスリップ発生フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ２２４）。スリップ発生フラグＦ１が値１のときには、回転角加速度αが負の値であり且つそれが所定時間継続しているか否かを判定し（ステップＳ２２６）、回転角加速度αが負の値であり且つそれが所定時間継続したと判定されたときには駆動輪１８ａ，１８ｂに発生したスリップは収束したと判断してスリップ収束フラグＦ２に値１をセットして（ステップＳ２２８）、本ルーチンを終了する。スリップ発生フラグＦ１が値１であって、回転角加速度αが負の値でないと判定されたり、回転角加速度αが負の値であってもそれが所定時間継続していないと判定されたときには、発生したスリップは未だ収束していないと判断してそのまま本ルーチンを終了する。
【００３９】
図６のモータ駆動制御ルーチンに戻って、こうした図８のスリップ状態判定処理ルーチンによりスリップ発生時やスリップ収束時が判定されると、判定結果に応じた処理（ステップＳ２１０，Ｓ２１２）、即ち、スリップ発生フラグＦ１が値１でスリップ収束フラグＦ２が値０のスリップ発生時と判定されたときにはスリップ発生時処理（ステップＳ２１０）、スリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２とが共に値１の発生したスリップが収束していると判定されたときにはスリップ収束時処理（ステップＳ２１２）を行なう。これらの処理については後述する。
【００４０】
そして、図２の路面状態変化推定処理により所定時間のトルク制限の実行が指示されているか否か、即ちトルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されているかを判定し（ステップＳ２１４）、トルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されていないときには、グリップ時にはステップＳ２０２で設定されたモータ要求トルクＴｍ＊を用いてモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。トルク制限量δｃｈａｎｇｅが設定されているときには、トルク制限量δｃｈａｎｇｅと図５のトルク上限値設定マップとにより導き出される制限値でモータ要求トルクＴｍ＊を制限して（ステップＳ２１６，Ｓ２１８）、制限されたモータ要求トルクＴｍ＊を用いてモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。こうしたトルク制限により、上述したように、路面状態の変化に伴って生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制することができる。
【００４１】
ステップＳ２１０のスリップ発生時処理は、図９に例示するスリップ発生時制御ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、まず、回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定し（ステップＳ２３０）、回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えていると判定されたときにはピーク値αｐｅａｋの値を回転角加速度αに更新する処理を行なう（ステップＳ２３２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップにより回転角加速度αが上昇してピークを示すときの回転角加速度の値であり、初期値として値０が設定されている。したがって、回転角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを回転角加速度αの値に順次更新していき、回転角加速度αがピークに達した時点でその回転角加速度αがピーク値αｐｅａｋとして固定されることになる。こうしてピーク値αｐｅａｋが設定されると、このピーク値αｐｅａｋに基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを設定する処理を行なう（ステップＳ２３４）。この処理は、実施例では、図５に例示するトルク上限値設定マップの横軸を回転角加速度αに置き換えて用いることにより行なった。このマップでは、図示するように、回転角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘは小さくなる特性を有している。したがって、回転角加速度αが上昇してピーク値αｐｅａｋが大きくなるほど、即ちスリップの程度が大きいほど、トルク上限値Ｔｍａｘとして小さな値が設定され、その分モータ１２から出力されるトルクが制限されることになる。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊を設定したトルク上限値Ｔｍａｘで制限して（ステップＳ２３６，Ｓ２３８）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、スリップ発生時においてモータ１２から出力されるトルクは、スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図５のマップにおいて回転角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるから、スリップを効果的に抑制することができる。
【００４２】
ステップＳ２１２のスリップ収束時処理は、図１０に例示するスリップ収束時制御ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、まず、トルク制限量δ１（単位は、回転角加速度と同じ単位の［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］）を入力する処理を行なう（ステップＳ２４０）。ここで、トルク制限量δ１は、スリップ発生時制御において回転角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応して設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを引き上げてトルク制限から復帰させる際の復帰の度合いを設定するために用いるパラメータであり、図１１のトルク制限量設定処理ルーチンに基づいて設定される。このトルク制御量設定処理ルーチンは、図８に例示するスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ２２２でスリップ発生フラグＦ１に値１がセットされたとき（即ち、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えたとき）に実行される。このルーチンでは、回転角センサ２２により検出された回転角θに基づいて算出されたモータ回転数Ｎｍを入力し、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて回転角加速度αを計算し、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点からの回転角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算する処理を回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満になるまで繰り返す（ステップＳ２６０〜Ｓ２６４）。回転角加速度αの時間積分値αｉｎｔの計算は、実施例では、次式（１）を用いて行なうものとした。ここで、Δｔは本ルーチンのステップＳ２６０〜Ｓ２６６の繰り返しの実行時間間隔であり、実施例では８ｍｓｅｃである。
【００４３】
【数１】
αｉｎｔ←αｉｎｔ＋（α−αｓｌｉｐ）・Δｔ （１）
【００４４】
そして、回転角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となると、計算した時間積分値αｉｎｔに所定の係数ｋ１を乗じてトルク制限量δ１を設定して（ステップＳ２６８）、本ルーチンを終了する。なお、このルーチンでは、トルク制限量δ１は、所定の係数ｋ１を用いて計算により求めたが、トルク上限値Ｔｍａｘと時間積分値αｉｎｔとの関係を示すマップを用意しておき、計算された時間積分値αｉｎｔからマップを適用して導出するものとしても構わない。
【００４５】
図１０のスリップ収束時制御ルーチンに戻って、こうして設定されたトルク制限量δ１を入力すると、トルク制限量δ１を解除する解除要求を入力し（ステップＳ２４２）、解除要求があったか否かを判定する（ステップＳ２４４）。この処理は、トルク制限からの復帰の度合いを設定する際に用いるパラメータであるトルク制限量δ１を解除（復帰の度合いを徐々に大きく）するための要求の入力があったか否かを判定する処理であり、実施例では、本ルーチンが最初に実行されてから所定の待機期間が経過する度にゼロから一定の増加量だけ増加していくように設定される解除量Δδ１による解除の要求が入力されるものとした。なお、この待機期間や解除量Δδ１の増加量は、運転者自らによる解除の要求、例えば、運転者が欲するトルクの出力要求を表わすアクセル開度の大きさに応じて変更するものとしても構わない。解除要求が判定されると、ステップＳ２４０で入力したトルク制限量δ１から解除量Δδ１を減じてトルク制限量δ１を解除する（ステップＳ２４６）。解除要求が無いと判定されたとき、即ち本ルーチンの実行が開始されてから前述の所定の待機期間が経過するまでは、トルク制限量δ１の解除は行なわれない。
【００４６】
続いて、トルク制限量δ１に基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを図５のトルク上限値設定マップを用いて設定し（ステップＳ２４８）、設定したトルク上限値Ｔｍａｘでモータ要求トルクＴｍ＊を制限する（ステップＳ２５０，Ｓ２５２）。そして、トルク制限量δ１の値０以下に解除されたか否かを判定し（ステップＳ２５４）、値０以下に解除されたときにはスリップ発生フラグＦ１とスリップ収束フラグＦ２とを値０にリセットして（ステップＳ２５６）、本ルーチンを終了する。このように、回転角加速度αの時間積分値に応じて設定されたトルク制限量δ１に基づいてモータ１２のトルクを制御するのは、発生したスリップが収束したときに、発生したスリップの状況に応じて適切な量のトルクを復帰させるためである。即ち、回転角加速度αの時間積分値が大きく、再スリップが発生しやすい状況では、スリップが収束したときに復帰させるトルクを低くし、回転角加速度αの時間積分値が小さく、再スリップが発生しにくい状況では、スリップが収束したときに復帰させるトルクを高くすることにより、過剰なトルクの制限を伴うことなくより確実に再スリップの発生を防止することができるのである。
【００４７】
こうしたステップＳ２１０のスリップ発生時処理やステップＳ２１２のスリップ収束時処理によりモータ１２のモータ要求トルクＴｍ＊が制限されても、図６のステップＳ２１４〜Ｓ２１８で明らかなように、路面状態の変化が推定されたときには、制限されたモータ要求トルクＴｍ＊は路面状態の変化の推定の結果により設定されたトルク制限量δｃｈａｎｇｅに基づくトルク上限値よる制限も受けることになる。この結果、スリップ発生時やスリップ収束時に拘わらず、路面状態が変化したときに生じ得る回転角加速度αの振動、即ち車両の前後方向の振動を抑制することができる。
【００４８】
以上説明した実施例の電気自動車１０によれば、空転によるスリップが生じた際の駆動輪１８ａ，１８ｂの車軸に接続された駆動軸の回転角加速度αの第２ピーク角加速度α２だけに基づいて或いは第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２とに基づいて路面状態の変化を推定することができる。また、実施例の電気自動車１０によれば、路面状態の変化が推定されたときには、所定時間に亘ってモータ１２から出力されるトルクを制限するから、路面状態が変化したときに生じ得る回転角加速度αの振動（車両の前後方向の振動）を抑制することができる。
【００４９】
実施例の電気自動車１０では、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときと第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ未満でも第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態の変化を推定するものとしたが、第２ピーク角加速度α２が閾値αｒｅｆ以上のときだけを路面状態が変化したと推定するものとしたり、第２ピーク角加速度α２の大きさに拘わらず、第２ピーク角加速度α２が定数ｋを乗じた第１ピーク角加速度α１より大きいときに路面状態が変化したと推定するものとしてもよい。
【００５０】
実施例の電気自動車１０では、第２ピーク角加速度α２や第１ピーク角加速度α１に基づいて路面状態の変化を推定したが、図３に示すように、第１ピーク角加速度α１を含む回転角加速度αの時間変化における第１の周期と第２ピーク角加速度α２を含む回転角加速度αの時間変化における第２の周期とが異なることに基づいて路面状態の変化を推定するものとしてもよい。例えば、第２の周期が値１より小さな定数ｒを乗じた第１の周期より小さいときに低μ路から高μ路へ移行したと推定するものとしてもよい。
【００５１】
実施例の電気自動車１０では、路面状態の変化が推定されたときには、第２ピーク角加速度α２とトルク制限量設定マップとを用いてトルク制限量δｃｈａｎｇｅを設定し、設定したトルク制限量δｃｈａｎｇｅとトルク上限値設定マップを用いてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出してモータ１２のトルク制限を行なうものとしたが、第２ピーク角加速度α２からトルク上限値Ｔｍａｘを直接導き出すマップを作成してトルク上限値Ｔｍａｘを導き出してモータ１２のトルク制限を行なうものとしてもよい。
【００５２】
実施例の電気自動車１０では、路面状態の変化が推定されたときには、第２ピーク角加速度α２に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出すものとしたが、第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２の偏差や第１ピーク角加速度α１と第２ピーク角加速度α２との割合，第１ピーク角加速度α１を含む回転角加速度αの時間変化における周期と第２ピーク角加速度α２を含む回転角加速度αの時間変化における周期との割合などに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを導き出すものとしても差し支えない。
【００５３】
実施例では、駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に直接的に動力の出力が可能に機械的に接続されたモータ１２を備える自動車１０におけるモータ１２の制御として説明したが、駆動軸や車軸に直接的に動力の出力が可能な電動機を備える車両であれば、如何なる構成の車両に適用するものとしても構わない。例えば、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータと、ジェネレータからの発電電力を充電するバッテリと、駆動輪に接続された駆動軸に機械的に接続されバッテリからの電力の供給を受けて駆動するモータとを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。この場合、モータは駆動軸に取り付けられる必要はなく、車軸に取り付けるものとしてもよいし、いわゆるホイールインモータのように駆動輪に直接取り付けるものとしてもよい。また、図１２に示すように、エンジン１１１と、エンジン１１１に接続されたプラネタリギヤ１１７と、プラネタリギヤ１１７に接続された発電可能なモータ１１３と、同じくプラネタリギヤ１１７に接続されると共に駆動輪に接続された駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ１１２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車１１０に適用することもできるし、図１３に示すように、エンジンの２１１の出力軸に接続されたインナーロータ２１３ａと駆動輪２１８ａ，２１８ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２１３ｂとを有しインナーロータ２１３ａとアウターロータ２１３ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２１３と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２１２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２１０に適用することもできる。あるいは、図１４に示すように、駆動輪３１８ａ，３１８ｂに接続された駆動軸に変速機３１４（無段変速機や有段の自動変速機など）を介して接続されたエンジン３１１と、エンジン３１１の後段であって駆動軸に変速機３１４を介して接続されたモータ３１２（または駆動軸に直接接続されたモータ）とを備えるハイブリッド自動車３１０に適用することもできる。このとき、駆動輪にスリップが発生したときの制御としては、トルクの出力応答性などから主に駆動軸に機械的に接続されたモータを制御することにより駆動軸に出力されるトルクを制限するが、このモータの制御と協調して他のモータを制御したりエンジンを制御したりするものとしてもよい。
【００５４】
実施例では、走行中の路面状態の変化を推定する路面状態変化推定装置として機能する制御装置２０の形態として説明したが、走行中の路面状態の変化を推定する路面状態変化推定方法の形態としてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である路面状態変化推定装置として機能するモータ１２の制御装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の電子制御ユニット４０により実行される路面状態変化推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】路面状態に変化が生じなかったときの回転角加速度αの時間変化と路面状態に変化が生じたときの回転角加速度αの時間変化との一例を示す説明図である。
【図４】トルク制限量設定マップの一例を示す説明図である。
【図５】トルク上限値設定マップの一例を示す説明図である。
【図６】電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】要求トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図８】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ状態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ発生時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】電子制御ユニット４０により実行されるスリップ収束時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】ハイブリッド型の自動車１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】ハイブリッド型の自動車２１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１４】ハイブリッド型の自動車３１０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０ 自動車、１２，１１２，２１２，３１２ モータ、１４，１１４ インバータ回路、１６ バッテリ、１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，３１８ａ，３１８ｂ 駆動輪、１９ａ，１９ｂ，１１９ａ，１１９ｂ，２１９ａ，２１９ｂ，３１９ａ，３１９ｂ 従動輪、２２ 回転角センサ、２４ 車速センサ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ車輪速センサ、３１ シフトレバー、３２ シフトポジションセンサ、３３ アクセルペダル、３４ アクセルポジションセンサ、３５ ブレーキペダル、３６ ブレーキペダルポジションセンサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、１１１，２１１，３１１ エンジン、１１３ モータ、１１７ プラネタリギア，２１３ａ インナーロータ、２１３ｂ アウターロータ、２１３ モータ、３１４ 変速機。
Claims (14)
- 自動車に搭載されて該自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定装置であって、
前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出する回転角加速度検出手段と、
該検出された回転角加速度の変化に基づいて路面状態の変化を推定する状態変化推定手段と
を備える路面状態変化推定装置。 - 前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期の変化に基づいて路面状態の変化を推定する手段である請求項１記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段である請求項２記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出されるピークの際の周期に対して該ピークの次に検出される反対側のピークの際の周期が前記所定割合以上短いときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段である請求項３記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値と該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値とに基づいて路面状態の変化を推定する手段である請求項１記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する手段である請求項５記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記第１ピーク値に対して前記第２ピーク値の絶対値が前記所定割合以上大きいときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段である請求項６記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値に基づいて路面状態の変化を推定する手段である請求項１記載の路面状態変化推定装置。
- 前記状態変化推定手段は、前記２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面の摩擦係数が急増したと推定する手段である請求項８記載の路面状態変化推定装置。
- 請求項１ないし９いずれか記載の路面状態変化推定装置を搭載する自動車であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な原動機と、
運転者の操作と車両の走行状態に基づいたトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記原動機を駆動制御する駆動制御手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、前記駆動軸に出力されるトルクが所定時間制限されるよう前記原動機を駆動制御する手段である
自動車。 - 前記駆動制御手段は、前記路面状態変化推定装置により路面状態の変化が推定されたときには、該路面状態の変化の推定の際に前記回転角加速度により検出された回転角加速度のピーク値に基づいて設定されるトルク制限値を用いて前記駆動軸に出力されるトルクが制限されるよう駆動制御する手段である請求項１０記載の自動車。
- 自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った際の該回転角加速度の時間変化における周期が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
路面状態変化推定方法。 - 自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に最初に検出される第１ピーク値に対して該第１ピーク値の次に検出される反対側の第２ピーク値の絶対値が所定割合以上変化したときに路面状態が変化したと推定する
路面状態変化推定方法。 - 自動車が走行している路面の状態の変化を推定する路面状態変化推定方法であって、
（ａ）前記車両の駆動輪に機械的に接続された駆動軸の回転角加速度を検出し、
（ｂ）該検出された回転角加速度が所定値以上に至った後に検出される２番目のピーク値の絶対値が所定値以上のときに路面状態が変化したと推定する
路面状態変化推定方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124741A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Toyota Motor Corp | 車輌の駆動力制御装置 |
| WO2009093531A1 (ja) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の車体速度演算装置 |
| JP2011217516A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| KR20210057872A (ko) * | 2019-11-12 | 2021-05-24 | 현대자동차주식회사 | 친환경 차량 및 그 모터 토크 제어 방법 |
| JP7449128B2 (ja) | 2020-03-11 | 2024-03-13 | 株式会社Subaru | 車両用制御装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100400331C (zh) * | 2004-11-17 | 2008-07-09 | 丰田自动车株式会社 | 车辆以及车辆的控制方法 |
| IL174061A0 (en) * | 2006-03-02 | 2006-08-01 | Amihud Rabin | Safety control system for electric vehicle |
| US7957881B2 (en) * | 2006-10-04 | 2011-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and method of controlling driving force for the vehicle based on detected slip of the drive wheel |
| DE102010030346A1 (de) * | 2010-06-22 | 2011-12-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Fahrbetriebssteuerung eines Kraftfahrzeugs |
| DE102011100814A1 (de) | 2011-05-06 | 2012-11-08 | Audi Ag | Einrichtung zur Antriebsschlupfregelung für ein Fahrzeug mit elektromotorischem Fahrzeugantrieb |
| JP5990946B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2016-09-14 | 日産自動車株式会社 | エンジン制御装置 |
| JP5979246B2 (ja) * | 2012-12-11 | 2016-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の状態検出装置 |
| ITMI20130983A1 (it) | 2013-06-14 | 2014-12-15 | Pirelli | Metodo e sistema per stimare l'attrito potenziale tra un pneumatico per veicoli ed una superficie di rotolamento |
| DE102014225085A1 (de) * | 2014-12-08 | 2016-06-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Reibwertes einer Fahrbahnoberfläche |
| CN105946826B (zh) * | 2016-05-10 | 2018-07-06 | 南京理工大学 | 无需轮速信息的车辆防滑控制方法、控制系统以及车辆 |
| JP6673766B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2020-03-25 | 株式会社ブリヂストン | 路面状態判別方法 |
| US20230184563A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-15 | GM Global Technology Operations LLC | Connected vehicle-based road surface quality determination |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3674320A (en) * | 1970-07-15 | 1972-07-04 | Bendix Corp | Adaptive braking control system |
| JPS60596A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-05 | 株式会社デンソー | 路面状態識別装置 |
| US4837727A (en) * | 1985-03-04 | 1989-06-06 | Nippon Soken, Inc. | Road surface detecting device for vehicle |
| JPH01138034A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-05-30 | Honda Motor Co Ltd | 段付中空ギアの製造方法 |
| JP2591082B2 (ja) * | 1988-07-07 | 1997-03-19 | 株式会社デンソー | 車両のスリップ制御装置 |
| JPH0238174A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-07 | Aisin Seiki Co Ltd | 路面状態検出装置および車上制御装置 |
| JP2902059B2 (ja) * | 1990-06-21 | 1999-06-07 | マツダ株式会社 | 車両のトラクション制御装置 |
| JPH06130078A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Mitsubishi Motors Corp | 車輪加速度検出方法及び路面判定方法 |
| EP0630786B1 (de) * | 1993-06-22 | 1996-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ermitteln des Reibwerts |
| JPH07143618A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 電気自動車の動力制御装置 |
| JP3304575B2 (ja) * | 1993-12-17 | 2002-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | アンチロック制御装置 |
| JPH0920223A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Nippondenso Co Ltd | 路面状態識別装置 |
| JP3526675B2 (ja) * | 1995-09-14 | 2004-05-17 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 車輪の駆動トルク制御装置 |
| JP3196686B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2001-08-06 | 三菱自動車工業株式会社 | 路面摩擦係数推定装置 |
| JP3535347B2 (ja) * | 1997-06-27 | 2004-06-07 | 日野自動車株式会社 | 路面摩擦係数推定装置および方法 |
| EP0887241A3 (en) * | 1997-06-27 | 1999-12-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Road surface condition estimating apparatus and variation reduction processing apparatus |
| JP3331310B2 (ja) * | 1997-09-25 | 2002-10-07 | 富士重工業株式会社 | 路面摩擦係数検出装置 |
| JPH11321617A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Ａｂｓ用路面適応装置 |
| US6308115B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-10-23 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Vehicle running condition judgement device |
| DE19933389A1 (de) * | 1998-07-29 | 2000-02-03 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung einer Fahrstrecke eines Fahrzeugs als Schlechtweg sowie zur Geschwindigkeitsregelung |
| JP2000190836A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Aisin Seiki Co Ltd | 摩擦係数ピ―ク推定装置、及び該推定装置を備えたアンチスキッド制御装置 |
| JP2000313327A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 路面状態推定装置 |
| JP2001163202A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 路面摩擦係数判定装置および方法 |
| JP4414547B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2010-02-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 路面摩擦係数判定装置および方法 |
| JP4496598B2 (ja) * | 2000-04-06 | 2010-07-07 | 株式会社デンソー | 路面状態識別装置 |
| JP3371889B2 (ja) * | 2000-04-17 | 2003-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両のスリップ制御 |
| JP4153688B2 (ja) * | 2001-10-16 | 2008-09-24 | 住友ゴム工業株式会社 | 路面状態判定方法および装置、ならびに路面状態の判定のしきい値設定プログラム |
| JP3870878B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2007-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 原動機の制御装置および原動機の制御方法 |
| JP3832405B2 (ja) * | 2002-08-29 | 2006-10-11 | トヨタ自動車株式会社 | 原動機の制御装置および原動機の制御方法 |
-
2002
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124741A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Toyota Motor Corp | 車輌の駆動力制御装置 |
| JP4626481B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2011-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌の駆動力制御装置 |
| WO2009093531A1 (ja) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の車体速度演算装置 |
| JP2009173092A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Advics Co Ltd | 車両の車体速度演算装置 |
| US8406947B2 (en) | 2008-01-22 | 2013-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle body speed calculation device |
| JP2011217516A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| KR20210057872A (ko) * | 2019-11-12 | 2021-05-24 | 현대자동차주식회사 | 친환경 차량 및 그 모터 토크 제어 방법 |
| KR102689881B1 (ko) * | 2019-11-12 | 2024-08-01 | 현대자동차주식회사 | 친환경 차량 및 그 모터 토크 제어 방법 |
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