JP2004096822A - 原動機の制御装置および原動機の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータから出力されるトルクにより駆動輪にスリップが発生したときスリップを効果的に抑制すると共にスリップが抑制された後には発生したスリップの状況に基づいて適切な量のトルクを復帰させて再スリップを防止する。
【解決手段】モータの回転軸の角加速度αがスリップを示す閾値αｓｌｉｐを上回ったとき、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘが小さくなるマップを用いて、モータのトルクを制限していく。トルク制限により角加速度αが低下し閾値αｓｌｉｐを下回ったとき、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び下回るまでを積分期間として角加速度αの時間積分を演算する。そして、角加速度αが更に低下してスリップが収束したとみなせるときに角加速度αの積分結果に基づいて算出されるトルク上限値に基づいて、制限したトルクを復帰させる。
【選択図】 図１０
【解決手段】モータの回転軸の角加速度αがスリップを示す閾値αｓｌｉｐを上回ったとき、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘが小さくなるマップを用いて、モータのトルクを制限していく。トルク制限により角加速度αが低下し閾値αｓｌｉｐを下回ったとき、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び下回るまでを積分期間として角加速度αの時間積分を演算する。そして、角加速度αが更に低下してスリップが収束したとみなせるときに角加速度αの積分結果に基づいて算出されるトルク上限値に基づいて、制限したトルクを復帰させる。
【選択図】 図１０
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機の制御装置および原動機の制御方法に関し、詳しくは、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置および原動機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、この種の原動機の制御装置としては、原動機例えばモータからのトルクの出力により駆動輪が空転してスリップが発生したときに、モータから駆動輪に出力するトルクを制限するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、駆動輪の角加速度（角速度の時間変化率）が所定の閾値を上回ったときにスリップを検出し、スリップが検出されたときにモータから出力するトルクを低下することにより、スリップを停止させている。
【０００３】
しかしながら、こうした装置では、モータから出力するトルクを低下させることにより、角加速度を低下させてスリップを停止させることができるものの、角加速度の低下に伴ってモータからのトルクの増加が許容されるから、再び角加速度が上昇して再スリップが発生して、駆動輪のスリップの発生と停止とが繰り返される場合がある。
【０００４】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、こうした問題を解決し、スリップが発生と停止が繰り返されるのをより確実に防止することを目的の一つとする。また、本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、発生したスリップの状況に応じて過剰なトルク制限を行なうことなくより適切に駆動軸に出力するトルクを制御することを目的の一つとする。
【０００５】
なお、出願人は、上述の課題の一部を解決するものとして、スリップの発生と停止とが繰り返されるのを防止するために、駆動輪の角加速度が所定の閾値を超えたときにモータから出力するトルクを制限すると共に、トルク制限により角加速度が所定の閾値未満に低下したときであって、且つ所定の緩和条件（例えば、車速が所定車速以下）が成立したときに、トルク制限を緩和する技術を開示している（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０４５１４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９５６７６号公報
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、上述の目的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】
本発明の原動機の制御装置は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、
該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第１のスリップ検出手段と、
該第１のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第１のトルク制限制御手段と、
前記第１のスリップ検出手段により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算する積分値演算手段と、
少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記積分値演算手段により演算された角加速度の時間積分値に基づいて前記トルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第１のトルク復帰制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の原動機の制御装置では、駆動軸や原動機の回転軸の角加速度に基づいて駆動輪の空転によるスリップが検出されたとき、このスリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して原動機を制御すると共に、スリップが検出されたときからの角加速度の時間積分値を演算する。そして、少なくともそのスリップが抑制の方向に向かっているとき、演算された時間積分値に基づいて、制限された出力トルクを復帰させて原動機を制御する。スリップ発生時からの角加速度の時間積分値は発生したスリップの状況を反映すると考えられるから、少なくともスリップが抑制の方向に向かっているときに、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、再スリップの発生を効果的に防止することができる。また、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、過剰なトルク制限を行なうことなく再スリップを防止することも可能となる。
【００１０】
こうした本発明の原動機の制御装置において、前記第１のスリップ検出手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、前記積分値演算手段は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より正確にスリップの状況を把握することができる。
【００１１】
また、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御する手段であるものとすることもできる。即ち、角加速度の時間積分値が大きく再スリップの可能性が高いときには出力トルクの復帰の程度を小さくし、角加速度の時間積分値が小さく再スリップの可能性が低いときには出力トルクの復帰の程度を大きくするから、再スリップの発生を防止するより適切なトルクを駆動輪に出力させることができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度検出手段により所定時間に亘って負の値が継続して検出されたときに前記出力トルクを復帰させて原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
あるいは、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発生したスリップを迅速に抑制させることができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記出力トルクの制限時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１４】
また、本発明の原動機の制御装置において、前記車両は、前記駆動輪の駆動に従動する従動輪を有する車両であり、前記駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、前記従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速度検出手段と、前記検出された駆動輪の回転速度と前記検出された従動輪の回転速度との速度差に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第２のスリップ検出手段と、該第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第２のトルク制限制御手段とを備えるものとすることもできる。こうすれば、角加速度に基づいて検出できないスリップを、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度との速度差に基づいて検出することができ、この検出されたスリップを抑制することができる。
【００１５】
駆動輪と従動輪との速度差に基づいてスリップを検出する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のスリップ検出手段は、前記第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されてからの前記速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より効果的にスリップを抑制することができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記速度差と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差が前記所定の閾値を上回ったときからの該速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
また、速度差の時間積分値に基づいて出力トルクを制限する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差の時間積分値が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１７】
さらに、速度差と所定の閾値との比較によりスリップを検出する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のスリップ検出手段による比較により前記速度差が前記所定の閾値を下回ったとき、前記第２のトルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第２のトルク復帰制御手段を備えるものとすることもできる。
【００１８】
本発明の原動機の制御方法は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出するステップと、
（ｂ）該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｂ）により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算するステップと、
（ｅ）少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記ステップ（ｄ）により演算された角加速度の時間積分値に基づいて前記ステップ（ｃ）により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１９】
この本発明の原動機の制御方法では、駆動軸や原動機の回転軸の角加速度に基づいて駆動輪の空転によるスリップが検出されたとき、このスリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して原動機を制御すると共に、スリップが検出されたときからの角加速度の時間積分値を演算する。そして、少なくともそのスリップが抑制の方向に向かっているとき、演算された時間積分値に基づいて、制限された出力トルクを復帰させて原動機を制御する。スリップ発生時からの角加速度の時間積分値は発生したスリップの状況を反映すると考えられるから、少なくともスリップが抑制の方向に向かっているときに、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、再スリップの発生を効果的に防止することができる。また、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、過剰なトルク制限を行なうことなく再スリップを防止することも可能となる。
【００２０】
こうした本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出し、前記ステップ（ｄ）は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算するものとすることもできる。こうすれば、より正確にスリップの状況を把握することができる。
【００２１】
また、本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御するものとすることもできる。即ち、角加速度の時間積分値が大きく再スリップの可能性が高いときには出力トルクの復帰の程度を小さくし、角加速度の時間積分値が小さく再スリップの可能性が低いときには出力トルクの復帰の程度を大きくするから、再スリップの発生を防止するより適切なトルクを駆動輪に出力させることができる。この態様の本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御するものとすることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の原動機の制御装置２０は、図示するように、バッテリ１６からインバータ回路１４を介して供給された電力を用いて電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に動力の出力が可能なモータ１２を駆動制御する装置として構成されており、モータ１２の回転軸の回転角θを検出する回転角センサ２２と、自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２４と、駆動輪１８ａ，１８ｂ（前輪）の車輪速と駆動輪１８ａ，１８ｂに従動して回転する従動輪１９ａ，１９ｂ（後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂと、運転者からの各種操作を検出する各種センサ（例えば、シフトレバー３１のポジションを検出するシフトポジションセンサ３２や，アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルポジションセンサ３４，ブレーキペダル３５の踏み込み量（ブレーキ開度）を検出するブレーキペダルポジションセンサ３６など）と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００２３】
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。
【００２４】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、回転角センサ２２により検出されたモータ１２の回転軸の回転角θや、車速センサ２４により検出された自動車１０の車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出された駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２、シフトポジションセンサ３２により検出されたシフトポジション、アクセルペダルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ３６により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、モータ１２を駆動制御するインバータ回路１４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２５】
こうして構成された原動機の制御装置２０の動作、特に、自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂが空転してスリップが発生したときのモータ１２の駆動制御について説明する。図２は、実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
モータ駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ３４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ２４からの車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂからの車輪速Ｖｆ，Ｖｒ、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍなどを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、車輪速Ｖｆ，Ｖｒは、実施例では、車輪速センサ２６ａ，２６ｂおよび車輪速センサ２８ａ，２８ｂにより各々検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均値を用いるものとした。また、車速Ｖについては、実施例では、車速センサ２４により検出されたものを用いたが、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２，Ｖｒ１，Ｖｒ２から算出するものとしても構わない。
【００２７】
次に、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてモータ１２の要求トルクＴｍ＊を設定する（ステップＳ１０２）。モータ要求トルクＴｍ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応するモータ要求トルクＴｍ＊を導出するものとした。このマップの一例を図３に示す。
【００２８】
続いて、ステップＳ１００で入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて角加速度αを計算すると共に（ステップＳ１０４）、同じくステップＳ１００で入力した車輪速Ｖｆと車輪速Ｖｒとに基づいて車輪速差ΔＶを計算する（ステップＳ１０６）。ここで、角加速度αの計算は、実施例では、今回のルーチンで入力された現回転数Ｎｍから前回のルーチンで入力された前回回転数Ｎｍを減じる（現回転数Ｎｍ−前回回転数Ｎｍ）ことにより行なうものとし、車輪速差ΔＶの計算は、実施例では、車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２の平均Ｖｆと車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均Ｖｒとを算出すると共に算出した平均Ｖｆから平均Ｖｒを減じる（Ｖｆ−Ｖｒ）ことにより行なうものとした。なお、角加速度αの単位は、回転数Ｎｍの単位を１分間あたりの回転数［ｒｐｍ］で示すと、実施例では、本ルーチンの実行時間間隔は８ｍｓｅｃであるから、［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］となる。勿論、回転速度の時間変化率として示すことができれば、如何なる単位を採用するものとしても構わない。また、角加速度α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】
こうして角加速度αと車輪速差ΔＶとが計算されると、角加速度αと車輪速差ΔＶとに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップ状態を判定する処理を行なう（ステップＳ１０８）。このスリップ状態の判定は、図４のスリップ状態判定処理ルーチンに基づいて行なわれる。以下、図２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４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２のルーチンのステップＳ１０４で計算された角加速度αが、空転によるスリップが発生したとみなすことのできる閾値αｓｌｉｐを超えているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。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Ｓ１３２）、本ルーチンを終了する。一方、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されたときには、次にスリップ発生フラグＦ１の値が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１３４）。スリップ発生フラグＦ１が値１であると判定されたときには、角加速度αが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Ｓ１３６）、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を値１にセットして（ステップＳ１３８）、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、角加速度αが負の値でないと判定されたり、角加速度αが負の値であってもそ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。
【００３０】
角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えておらず、且つ、スリップ発生フラグＦ１が値１でないと判定されたときには、角加速度αに基づく判定ではスリップは発生していないと判断して、次に図２のルーチンのステップＳ１０６の処理で計算された車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えていると判定されたときには、角加速度αの上昇が小さい微少なスリップが発生していると判断して微少スリップ発生フラグＦ３を値１にセットして（ステップＳ１４２）、本ルーチンを終了する。一方、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えていないと判定されたときには、微少スリップ発生フラグＦ３の値が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１４４）。そして、微少スリップ発生フラグＦ３が値１であると判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂに発生した微少なスリップは収束したと判定して微少スリップ収束フラグＦ４を値１にセットして（ステップＳ１４６）、本ルーチンを終了する。このように、車輪速差ΔＶに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップの状態を判定するのは、角加速度αがあまり上昇せずに角加速度αではスリップの発生を判定できないときでも、タイヤの減り具合や路面の状況によっては駆動輪１８ａ，１８ｂが微少に空転している場合があることに基づいている。
【００３１】
なお、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えておらす、且つ、微少スリップ発生フラグＦ３が値１でないと判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂにスリップは発生していないと判断して各フラグＦ１〜Ｆ４を値０にセットして（ステップＳ１４８）、本ルーチンを終了する。
【００３２】
以上が図４のスリップ状態判定処理ルーチンの処理である。図２のモータ駆動制御ルーチンに戻って、スリップ状態の判定がなされると、判定されたスリップ状態に応じた処理（ステップＳ１１２〜Ｓ１２０）、即ち各フラグＦ１〜Ｆ４が値０でスリップは発生していないと判定されたときにはグリップ時制御（ステップＳ１１２）、フラグＦ１が値１およびフラグＦ２が値０でスリップが発生したと判定されたときにはスリップ発生時制御（ステップＳ１１４）、フラグＦ１およびＦ２が共に値１で発生したスリップが収束したと判定されたときにはスリップ収束時制御（ステップＳ１１６）、フラグＦ３が値１およびフラグＦ４が値０で微少スリップが発生したと判定されたときには微少スリップ発生時制御（ステップＳ１１８）、フラグＦ３およびＦ４が共に値１で発生した微少スリップが収束したと判定されたときには微少スリップ収束時制御（ステップＳ１２０）を行なって本ルーチンを終了する。以下、各制御について詳細に説明する。
【００３３】
グリップ時制御は、通常のモータ１２の駆動制御であり、モータ要求トルクＴｍ＊に基づいてモータ１２から要求トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御することにより行なわれる。
【００３４】
スリップ発生時制御は、スリップにより角加速度αが上昇したときに上昇した角加速度αを低下させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図５のスリップ発生時制御ルーチンに基づいて行なわれる。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えていると判定されたときにはピーク値αｐｅａｋの値を角加速度αに更新する処理を行なう（ステップＳ１５２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップにより角加速度αが上昇してピークを示すときの角加速度の値であり、初期値として値０が設定されている。したがって、角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを角加速度αの値に順次更新していき、角加速度αがピークに達した時点でその角加速度αがピーク値αｐｅａｋとして固定されることになる。こうしてピーク値αｐｅａｋが設定されると、このピーク値αｐｅａｋに基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを設定する処理を行なう（ステップＳ１５４）。この処理は、実施例では、図６に例示するマップを用いて行なわれる。図６は、角加速度αとトルク上限値Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。このマップでは、図示するように、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘは小さくなる特性を有している。したがって、角加速度αが上昇してピーク値αｐｅａｋが大きくなるほど、即ちスリップの程度が大きいほど、トルク上限値Ｔｍａｘとして小さな値が設定され、その分モータ１２から出力されるトルクが制限されることになる。
【００３５】
トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１５６）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ１５８）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。これにより、スリップ発生時においてモータ１２から出力されるトルクは、スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図６のマップにおいて角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるので、スリップを効果的に抑制することができる。
【００３６】
スリップ収束時制御は、スリップ発生時制御によるトルクの制限により角加速度αが低下したときに制限したトルクを復帰させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図７のスリップ収束時制御ルーチンに基づいて行なわれる。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、トルク制限量δ１（単位は、角加速度と同じ単位の［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］）を入力する処理を行なう（ステップＳ１７０）。ここで、トルク制限量δ１は、スリップ発生時制御において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８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンに基づいて設定される。以下、図８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンの処理について説明する。このルーチンは、図４に例示するスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ１３２の処理でスリップ発生フラグＦ１が値０から値１にセットされたとき（即ち、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えたとき）に実行される。このルーチンが実行されると、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（ステップＳ１９０）、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいてモータ１２の角加速度αを計算し（ステップＳ１９２）、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点からの角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算する（ステップＳ１９４）。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、後述するようにステップＳ１９０〜Ｓ１９４までの処理を繰り返し実行する際の時間間隔を意味し、実施例では、８ｍｓｅｃとした。
【００３７】
【数１】
αｉｎｔ←αｉｎｔ＋（α−αｓｌｉｐ）・Δｔ （１）
【００３８】
そして、ステップＳ１９０〜Ｓ１９４までの処理を角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となるまで所定の時間間隔Δｔで繰り返して、即ち角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点から再び閾値αｓｌｉｐ未満となった時点までを積分区間として積分計算して（ステップＳ１９６）、計算された時間積分値αｉｎｔに所定の係数ｋ１を乗じることによりトルク制限量δ１を設定する処理を行なって（ステップＳ１９８）、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、トルク制限量δ１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。
【００３９】
以上が図８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンの処理である。図７のスリップ収束時制御ルーチンの処理に戻って、トルク制限量δ１が入力されると、次に、トルク制限量δ１を解除する解除要求を入力する処理を行ない（ステップＳ１７２）、解除要求があったか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ１７４）。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。解除要求が有ると判定されると、ステップＳ１７０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を解除する処理を行なう（ステップＳ１７６）。解除要求が無いと判定されたとき、すなわ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しておらず解除量Δδ１がゼロのときには、トルク制限量δ１の解除は行なわれない。そして、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６のマップを用いて設定する（ステップＳ１７８）。
【００４０】
トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１８０）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ１８２）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御する（ステップＳ１８４）。このように、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、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、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。こうしてモータ１２を駆動制御した後には、トルク制限量δ１の値がゼロ以下、即ちトルク制限量δ１が完全に解除されたか否かを判定し（ステップＳ１８６）、完全に解除されたと判定されたときにはスリップ発生フラグＦ１，スリップ収束フラグＦ２を共に値０にリセットして（ステップＳ１８８）、本ルーチンを終了する。
【００４１】
図９は、モータ１２の回転軸の角加速度αの変化に対してモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図であり、図１０は、角加速度αの変化に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。なお、図９のグラフにおける横軸は時間軸を示す。図９に示すように、時刻ｔ３において、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えているから、この時点でスリップが発生したと判断され、トルクの制限が開始される。このとき、トルク上限値Ｔｍａｘは、時刻ｔ３のときの角加速度αに対応する値Ｔ３に設定される（図１０（ａ）参照）。時刻ｔ５においては、角加速度αがピークを示すため、トルク上限値Ｔｍａｘは、ピーク値αｐｅａｋに対応して値Ｔ３よりも低い値Ｔ５に設定される（図１０（ｂ）参照）。その後、時刻ｔ１０までは、トルク上限値Ｔｍａｘが値Ｔ５に保持された状態となる。したがって、スリップ発生期間では、図９に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従ってかなり低いトルクに制限されることになる。ここで、時刻ｔ７の時点において、角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となっているから、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えてから再び閾値αｓｌｉｐ未満となるまでの区間、即ち時刻ｔ３〜ｔ７の区間を積分区間として角加速度αが積分されてトルク制限を復帰させるためのトルク制限量δ１が設定される。そして、角加速度αが負の値となってから所定時間経過、図９では時刻ｔ１１になると、スリップが収束したと判断され、このタイミングで制限したトルクの復帰が開始される。即ち、時刻ｔ１１の時点では、トルク上限値Ｔｍａｘは、設定されたトルク制限量δ１に対応して値５よりも高い値Ｔ１１に設定される（図１０（ｃ）参照）。その後は、所定の待機時間の経過の度に入力されるトルク制限量δ１の解除要求に基づいてトルクの復帰が行なわれる。即ち、時刻ｔ１４において、トルク制限量δ１の解除の要求の入力があったときには、解除量Δδ１分だけトルク制限量δ１を解除し、その解除分に対応して値１１よりも高い値Ｔ１４にトルク上限値Ｔｍａｘが設定される（図１０（ｄ）参照）。したがって、スリップ収束期間では、図９に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従って徐々に大きくなっていくことになる。
【００４２】
微少スリップ発生時制御は、微少スリップにより車輪速差ΔＶが上昇したときに上昇した車輪速差ΔＶを低下させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図１１の微少スリップ発生時制御ルーチンに基づいて行なわれる。微少スリップ発生時ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、トルク制限量δ２を入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。ここで、トルク制限量δ２は、微少スリップを停止させるための後述するモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘを設定する際に用いるパラメータであり、図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンにより設定される。以下、トルク制限量δ２設定処理について説明する。このルーチンは、図４のスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ１４２の処理により微少スリップ発生フラグＦ３が値０から値１にセットされてから微少スリップ収束フラグＦ４が値０から値１にセットされるまでの期間に亘って所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。トルク制限量δ２設定処理では、車輪速Ｖｆ，Ｖｒを入力し（ステップＳ２２０）、入力した車輪速ＶｆとＶｒとの偏差により車輪速差ΔＶを計算し（ステップＳ２２２）、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えた時点からの、計算した車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔを計算する処理を行なう（ステップＳ２２４）。車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔの計算は、実施例では、次式（２）を用いて行なうものとした。ここで、Δｔは、本ルーチンの実行時間間隔である。
【００４３】
【数２】
Ｖｉｎｔ←Ｖｉｎｔ＋（ΔＶ−Ｖｓｌｉｐ）・Δｔ （２）
【００４４】
車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔが計算されると、これに所定の係数ｋ２を乗算することによりトルク制限量δ２を設定して（ステップＳ２２６）、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δ２は、所定の係数ｋ２を用いて計算により求めたが、トルク制限量δ２と時間積分値Ｖｉｎｔ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Ｖｉｎｔ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】
以上が図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンの処理である。図１１のルーチンに戻って、トルク制限量δ２が入力されると、入力されたトルク制限量δ２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（ステップＳ２０２）。トルク上限値Ｔｍａｘは、トルク制限量δ２に基づいて図６のマップを用いて設定される。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ２０４）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ２０６）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。これにより、微少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、微少スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図６のマップにおいてトルク制限量δ２［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］に対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるので、微少スリップを効果的に抑制することができる。
【００４６】
微少スリップ収束時制御は、微少スリップ発生時制御により車輪速差ΔＶが低下したときに制限したトルクを復帰させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図１３の微少スリップ収束時制御ルーチンに基づいて行なわれる。微少スリップ収束時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、繰り返し実行された図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンの最後（微少スリップ収束フラグＦ４が値０から値１にセットされる直前）に設定されたトルク制限量δ２を入力する（ステップＳ２３０）。そして、入力したトルク制限量δ２を解除する解除要求を入力する処理を行ない（ステップＳ２３２）、解除要求があったか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ２３４）。この処理は、トルク制限の度合いを設定するために用いるパラメータであるトルク制限量δ２を解除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Δδ２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Δδ２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。解除要求が有ると判定されると、ステップＳ２３０で入力したトルク制限量δ２から解除量Δδ２を減じてトルク制限量δ２を解除する処理を行なう（ステップＳ２３６）。解除要求が無いと判定されたとき、すなわ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しておらず解除量Δδ２がゼロのときには、トルク制限量δ２の解除は行なわれない。そして、トルク制限量δ２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６のマップを用いて設定する（ステップＳ２３８）。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ２４０）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ２４２）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御する（ステップＳ２４４）。その後、トルク制限量δ２の値がゼロ以下、即ちトルク制限量δ２が完全に解除されたか否かを判定し（ステップＳ２４６）、完全に解除されたと判定されたときには微少スリップ発生フラグＦ３，微少スリップ収束フラグＦ４を共に値０にリセットして（ステップＳ２４８）、本ルーチンを終了する。
【００４７】
図１４は、駆動輪１８ａ，１８ｂと従動輪１９ａ，１９ｂとの車輪速差ΔＶの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図であり、図１５は、車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。なお、図１４のグラフのおける横軸は時間軸を示す。図１４に示すように、時刻ｔ５において、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えているため、時刻ｔ５の時点で微少なスリップが発生したと判断されて、トルク制限が開始される（図１５（ａ）参照）。このとき、トルク上限値Ｔｍａｘは、微少スリップが発生した時点から現時点までの車輪速差ΔＶの時間積分値に応じたトルク制限量δ２に基づいて設定され、車輪速差ΔＶが再び閾値Ｖｓｌｉｐ未満となるまで、図１４では時刻ｔ５〜ｔ１７の期間に亘って、トルク制限量δ２の増加に応じて次第にトルク上限値Ｔｍａｘとして低い値が設定（値Ｔ６から値Ｔ１２，値Ｔ１２から値Ｔ１７）される（図１５（ｂ），図１５（ｃ）参照）。したがって、微少スリップ発生期間では、図１４に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従って徐々に低いトルクに制限されることになる。そして、時刻ｔ１８においては、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐ未満となっているため、微少スリップは収束したものと判断されて、トルクの制限の復帰が開始される。トルクの復帰は、所定の待機時間の経過する度に入力されるトルク制限量δ２の解除要求に基づいて行なわれ、トルク上限値Ｔｍａｘは、その要求に応じた量に対応する、値１７よりも高い値１８に設定される。したがって、微少スリップ収束期間では、図１４に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値に従って徐々に大きくなっていくことになる。
【００４８】
以上説明した実施例の原動機の制御装置２０によれば、モータ１２の回転軸の角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってスリップが発生したと判定されたときには、このスリップを抑制するためにモータ１２のトルクを制限すると共に角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び下回るまでの期間の角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算し、トルクの制限によりスリップが収束したときには、計算した角加速度αの時間積分値αｉｎｔに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してこの設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを上限としてトルクを復帰させる。即ち、スリップが発生している区間における角加速度αの時間積分値αｉｎｔに応じてトルクの復帰の程度を設定するから、スリップの状況に応じたモータ１２の制御が可能となり、再スリップの発生を効果的に防止できる。しかも、角加速度αの時間積分値αｉｎｔはスリップの発生状況を反映すると考えられるから、過剰なトルク制限を伴うことなく再スリップを防止することができる。加えて、駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆと従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒの偏差（車輪速差ΔＶ）に基づいてスリップの検出を行なうと共にスリップが検出されたときにはスリップ検出時点からの現時点までの車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてトルクを制限するから、角加速度αに基づいてスリップの発生を検出できない微少なスリップの検出できると共に微少なスリップが検出されたときにはこのスリップを停止させることができる。
【００４９】
実施例の原動機の制御装置２０では、角加速度αによるとスリップが発生していないと判定されたときに、車輪速差ΔＶによる微少なスリップの発生の判定を行なうものとしたが、角加速度αによるスリップの判定と並行して車輪速差ΔＶによるスリップの判定を行なうものとしても構わない。このとき、いずれか一方のスリップが発生したと判定されたときには、前述したように、角加速度αによる判定では図５および図７，図８のルーチンを実行することにより、車輪速差ΔＶによる判定では図１１，図１２，図１３のルーチンを実行することによりスリップに対処することができる。一方、両方のスリップが発生したと判定されたときには、スリップ発生時の制御では、図５のスリップ発生時制御ルーチンのステップＳ１５０，１５２の処理で設定された角加速度αのピーク値αｐｅａｋ［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］と図１１のルーチンのステップＳ２００の処理で入力されたトルク制限量δ２［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］とを加算したものに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定（Ｔｍａｘ←ｇ（αｐｅａｋ＋δ２））してモータ１２を制御するものとしたり、角加速度αのピーク値αｐｅａｋおよびトルク制限量δ２のうちのいずれか高い方に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしても良い。また、スリップ収束時の制御では、スリップ発生時の制御と同様に、図７のルーチンのステップＳ１７８で設定されたトルク制限量δ１［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］と図１３のルーチンのステップＳ２３６の処理で設定されたトルク制限量δ２とを加算したものに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしたり、トルク制限量δ１およびトルク制限量δ２のうちのいずれか高い方に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしても構わない。もとより、車輪速差ΔＶによる微少なスリップの判定は行なわないものとしても差し支えない。
【００５０】
実施例の原動機の制御装置２０では、角加速度αの時間積分値として、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び閾値αｓｌｉｐを下回るまでを積分区間として積分演算したものを用いるものとしたが、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから値０を下回るまでを積分区間として積分演算したものを用いるものとしたり、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから所定期間経過時までを積分区間として積分演算したものを用いるものとしても構わない。
【００５１】
実施例の原動機の制御装置２０では、図４のスリップ状態判定処理において、角加速度αによりスリップの発生が判定された後、所定期間の間に亘って角加速度αとして負の値が継続して検出された時点で発生したスリップは収束したと判定するものとしたが、スリップが抑制される方向に向かっている場合、例えば、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを下回った時点や、角加速度αとして負の値を下回った時点でスリップは収束したと判定するものとしても構わないし、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを下回ってから所定時間経過した時点でスリップは収束したと判定するものとしても構わない。
【００５２】
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、駆動軸に直接的に動力の出力が可能な電動機を備える車両であれば、如何なる構成の車両に適用するものとしても構わない。例えば、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータと、ジェネレータからの発電電力を充電するバッテリと、駆動輪に接続された駆動軸に機械的に接続されバッテリからの電力の供給を受けて駆動するモータとを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。また、図１６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１７に示すように、エンジンの２１１の出力軸に接続されたインナーロータ２１３ａと駆動輪２１８ａ，２１８ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２１３ｂとを有しインナーロータ２１３ａとアウターロータ２１３ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２１３と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２１２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２１０に適用することもできる。或いは、図１８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。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を示すマップである。
【図４】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ状態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ発生時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】モータ１２の角加速度αとトルク上限Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。
【図７】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ収束時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δ１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９】モータ１２の回転軸の角加速度αの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図である。
【図１０】角加速度αに基づいてモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。
【図１１】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行される微少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１２】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δ２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１３】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行される微少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１４】駆動輪１８ａ，１８ｂと従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速差ΔＶの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図である。
【図１５】車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。
【図１６】ハイブリッド自動車１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１７】ハイブリッド自動車２１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１８】ハイブリッド自動車３１０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０ 自動車、１２，１１２，２１２，３１２ モータ、１４，１１４ インバータ回路、１６ バッテリ、１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，３１８ａ，３１８ｂ 駆動輪、１９ａ，１９ｂ，１１９ａ，１１９ｂ，２１９ａ，２１９ｂ，３１９ａ，３１９ｂ 従動輪、２２ 回転角センサ、２４ 車速センサ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ車輪速センサ、３１ シフトレバー、３２ シフトポジションセンサ、３３ アクセルペダル、３４ アクセルポジションセンサ、３５ ブレーキペダル、３６ ブレーキペダルポジションセンサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、１１１，２１１，３１１ エンジン、１１３ モータ、１１７ プラネタリギア，２１３ａ インナーロータ、２１３ｂ アウターロータ、２１３ モータ，３１４ 変速機。
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機の制御装置および原動機の制御方法に関し、詳しくは、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を制御する原動機の制御装置および原動機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、この種の原動機の制御装置としては、原動機例えばモータからのトルクの出力により駆動輪が空転してスリップが発生したときに、モータから駆動輪に出力するトルクを制限するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、駆動輪の角加速度（角速度の時間変化率）が所定の閾値を上回ったときにスリップを検出し、スリップが検出されたときにモータから出力するトルクを低下することにより、スリップを停止させている。
【０００３】
しかしながら、こうした装置では、モータから出力するトルクを低下させることにより、角加速度を低下させてスリップを停止させることができるものの、角加速度の低下に伴ってモータからのトルクの増加が許容されるから、再び角加速度が上昇して再スリップが発生して、駆動輪のスリップの発生と停止とが繰り返される場合がある。
【０００４】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、こうした問題を解決し、スリップが発生と停止が繰り返されるのをより確実に防止することを目的の一つとする。また、本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、発生したスリップの状況に応じて過剰なトルク制限を行なうことなくより適切に駆動軸に出力するトルクを制御することを目的の一つとする。
【０００５】
なお、出願人は、上述の課題の一部を解決するものとして、スリップの発生と停止とが繰り返されるのを防止するために、駆動輪の角加速度が所定の閾値を超えたときにモータから出力するトルクを制限すると共に、トルク制限により角加速度が所定の閾値未満に低下したときであって、且つ所定の緩和条件（例えば、車速が所定車速以下）が成立したときに、トルク制限を緩和する技術を開示している（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０４５１４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９５６７６号公報
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の原動機の制御装置および原動機の制御方法は、上述の目的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】
本発明の原動機の制御装置は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、
該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第１のスリップ検出手段と、
該第１のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第１のトルク制限制御手段と、
前記第１のスリップ検出手段により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算する積分値演算手段と、
少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記積分値演算手段により演算された角加速度の時間積分値に基づいて前記トルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第１のトルク復帰制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の原動機の制御装置では、駆動軸や原動機の回転軸の角加速度に基づいて駆動輪の空転によるスリップが検出されたとき、このスリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して原動機を制御すると共に、スリップが検出されたときからの角加速度の時間積分値を演算する。そして、少なくともそのスリップが抑制の方向に向かっているとき、演算された時間積分値に基づいて、制限された出力トルクを復帰させて原動機を制御する。スリップ発生時からの角加速度の時間積分値は発生したスリップの状況を反映すると考えられるから、少なくともスリップが抑制の方向に向かっているときに、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、再スリップの発生を効果的に防止することができる。また、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、過剰なトルク制限を行なうことなく再スリップを防止することも可能となる。
【００１０】
こうした本発明の原動機の制御装置において、前記第１のスリップ検出手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、前記積分値演算手段は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より正確にスリップの状況を把握することができる。
【００１１】
また、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御する手段であるものとすることもできる。即ち、角加速度の時間積分値が大きく再スリップの可能性が高いときには出力トルクの復帰の程度を小さくし、角加速度の時間積分値が小さく再スリップの可能性が低いときには出力トルクの復帰の程度を大きくするから、再スリップの発生を防止するより適切なトルクを駆動輪に出力させることができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
さらに、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度検出手段により所定時間に亘って負の値が継続して検出されたときに前記出力トルクを復帰させて原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
あるいは、本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、発生したスリップを迅速に抑制させることができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記出力トルクの制限時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１４】
また、本発明の原動機の制御装置において、前記車両は、前記駆動輪の駆動に従動する従動輪を有する車両であり、前記駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、前記従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速度検出手段と、前記検出された駆動輪の回転速度と前記検出された従動輪の回転速度との速度差に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第２のスリップ検出手段と、該第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第２のトルク制限制御手段とを備えるものとすることもできる。こうすれば、角加速度に基づいて検出できないスリップを、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度との速度差に基づいて検出することができ、この検出されたスリップを抑制することができる。
【００１５】
駆動輪と従動輪との速度差に基づいてスリップを検出する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のスリップ検出手段は、前記第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されてからの前記速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より効果的にスリップを抑制することができる。この態様の本発明の原動機の制御装置において、前記速度差と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差が前記所定の閾値を上回ったときからの該速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
また、速度差の時間積分値に基づいて出力トルクを制限する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差の時間積分値が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段であるものとすることもできる。
【００１７】
さらに、速度差と所定の閾値との比較によりスリップを検出する態様の本発明の原動機の制御装置において、前記第２のスリップ検出手段による比較により前記速度差が前記所定の閾値を下回ったとき、前記第２のトルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第２のトルク復帰制御手段を備えるものとすることもできる。
【００１８】
本発明の原動機の制御方法は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出するステップと、
（ｂ）該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｂ）により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算するステップと、
（ｅ）少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記ステップ（ｄ）により演算された角加速度の時間積分値に基づいて前記ステップ（ｃ）により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御するステップと
を備えることを要旨とする。
【００１９】
この本発明の原動機の制御方法では、駆動軸や原動機の回転軸の角加速度に基づいて駆動輪の空転によるスリップが検出されたとき、このスリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して原動機を制御すると共に、スリップが検出されたときからの角加速度の時間積分値を演算する。そして、少なくともそのスリップが抑制の方向に向かっているとき、演算された時間積分値に基づいて、制限された出力トルクを復帰させて原動機を制御する。スリップ発生時からの角加速度の時間積分値は発生したスリップの状況を反映すると考えられるから、少なくともスリップが抑制の方向に向かっているときに、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、再スリップの発生を効果的に防止することができる。また、スリップ発生時に制限したトルクを角加速度の時間積分値に基づいて復帰させることにより、過剰なトルク制限を行なうことなく再スリップを防止することも可能となる。
【００２０】
こうした本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出し、前記ステップ（ｄ）は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算するものとすることもできる。こうすれば、より正確にスリップの状況を把握することができる。
【００２１】
また、本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御するものとすることもできる。即ち、角加速度の時間積分値が大きく再スリップの可能性が高いときには出力トルクの復帰の程度を小さくし、角加速度の時間積分値が小さく再スリップの可能性が低いときには出力トルクの復帰の程度を大きくするから、再スリップの発生を防止するより適切なトルクを駆動輪に出力させることができる。この態様の本発明の原動機の制御方法において、前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御するものとすることもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の原動機の制御装置２０は、図示するように、バッテリ１６からインバータ回路１４を介して供給された電力を用いて電気自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂに接続された駆動軸に動力の出力が可能なモータ１２を駆動制御する装置として構成されており、モータ１２の回転軸の回転角θを検出する回転角センサ２２と、自動車１０の走行速度を検出する車速センサ２４と、駆動輪１８ａ，１８ｂ（前輪）の車輪速と駆動輪１８ａ，１８ｂに従動して回転する従動輪１９ａ，１９ｂ（後輪）の車輪速を検出する車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂと、運転者からの各種操作を検出する各種センサ（例えば、シフトレバー３１のポジションを検出するシフトポジションセンサ３２や，アクセルペダル３３の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルペダルポジションセンサ３４，ブレーキペダル３５の踏み込み量（ブレーキ開度）を検出するブレーキペダルポジションセンサ３６など）と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００２３】
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。
【００２４】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力ポート（図示せず）とを備える。この電子制御ユニット４０には、回転角センサ２２により検出されたモータ１２の回転軸の回転角θや、車速センサ２４により検出された自動車１０の車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出された駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２、シフトポジションセンサ３２により検出されたシフトポジション、アクセルペダルポジションセンサ３４により検出されたアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ３６により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、モータ１２を駆動制御するインバータ回路１４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００２５】
こうして構成された原動機の制御装置２０の動作、特に、自動車１０の駆動輪１８ａ，１８ｂが空転してスリップが発生したときのモータ１２の駆動制御について説明する。図２は、実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
モータ駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ３４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ２４からの車速Ｖ、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂからの車輪速Ｖｆ，Ｖｒ、回転角センサ２２の回転角θに基づいて算出されるモータ回転数Ｎｍなどを入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、車輪速Ｖｆ，Ｖｒは、実施例では、車輪速センサ２６ａ，２６ｂおよび車輪速センサ２８ａ，２８ｂにより各々検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２および車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均値を用いるものとした。また、車速Ｖについては、実施例では、車速センサ２４により検出されたものを用いたが、車輪速センサ２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂにより検出される車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２，Ｖｒ１，Ｖｒ２から算出するものとしても構わない。
【００２７】
次に、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてモータ１２の要求トルクＴｍ＊を設定する（ステップＳ１０２）。モータ要求トルクＴｍ＊の設定は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると、マップから対応するモータ要求トルクＴｍ＊を導出するものとした。このマップの一例を図３に示す。
【００２８】
続いて、ステップＳ１００で入力したモータ回転数Ｎｍに基づいて角加速度αを計算すると共に（ステップＳ１０４）、同じくステップＳ１００で入力した車輪速Ｖｆと車輪速Ｖｒとに基づいて車輪速差ΔＶを計算する（ステップＳ１０６）。ここで、角加速度αの計算は、実施例では、今回のルーチンで入力された現回転数Ｎｍから前回のルーチンで入力された前回回転数Ｎｍを減じる（現回転数Ｎｍ−前回回転数Ｎｍ）ことにより行なうものとし、車輪速差ΔＶの計算は、実施例では、車輪速Ｖｆ１，Ｖｆ２の平均Ｖｆと車輪速Ｖｒ１，Ｖｒ２の平均Ｖｒとを算出すると共に算出した平均Ｖｆから平均Ｖｒを減じる（Ｖｆ−Ｖｒ）ことにより行なうものとした。なお、角加速度αの単位は、回転数Ｎｍの単位を１分間あたりの回転数［ｒｐｍ］で示すと、実施例では、本ルーチンの実行時間間隔は８ｍｓｅｃであるから、［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］となる。勿論、回転速度の時間変化率として示すことができれば、如何なる単位を採用するものとしても構わない。また、角加速度α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】
こうして角加速度αと車輪速差ΔＶとが計算されると、角加速度αと車輪速差ΔＶとに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップ状態を判定する処理を行なう（ステップＳ１０８）。このスリップ状態の判定は、図４のスリップ状態判定処理ルーチンに基づいて行なわれる。以下、図２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４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２のルーチンのステップＳ１０４で計算された角加速度αが、空転によるスリップが発生したとみなすことのできる閾値αｓｌｉｐを超えているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。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Ｓ１３２）、本ルーチンを終了する。一方、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えていないと判定されたときには、次にスリップ発生フラグＦ１の値が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１３４）。スリップ発生フラグＦ１が値１であると判定されたときには、角加速度αが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Ｓ１３６）、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を値１にセットして（ステップＳ１３８）、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、角加速度αが負の値でないと判定されたり、角加速度αが負の値であってもそ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。
【００３０】
角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えておらず、且つ、スリップ発生フラグＦ１が値１でないと判定されたときには、角加速度αに基づく判定ではスリップは発生していないと判断して、次に図２のルーチンのステップＳ１０６の処理で計算された車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えていると判定されたときには、角加速度αの上昇が小さい微少なスリップが発生していると判断して微少スリップ発生フラグＦ３を値１にセットして（ステップＳ１４２）、本ルーチンを終了する。一方、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えていないと判定されたときには、微少スリップ発生フラグＦ３の値が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１４４）。そして、微少スリップ発生フラグＦ３が値１であると判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂに発生した微少なスリップは収束したと判定して微少スリップ収束フラグＦ４を値１にセットして（ステップＳ１４６）、本ルーチンを終了する。このように、車輪速差ΔＶに基づいて駆動輪１８ａ，１８ｂのスリップの状態を判定するのは、角加速度αがあまり上昇せずに角加速度αではスリップの発生を判定できないときでも、タイヤの減り具合や路面の状況によっては駆動輪１８ａ，１８ｂが微少に空転している場合があることに基づいている。
【００３１】
なお、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｒｅｆを超えておらす、且つ、微少スリップ発生フラグＦ３が値１でないと判定されたときには、駆動輪１８ａ，１８ｂにスリップは発生していないと判断して各フラグＦ１〜Ｆ４を値０にセットして（ステップＳ１４８）、本ルーチンを終了する。
【００３２】
以上が図４のスリップ状態判定処理ルーチンの処理である。図２のモータ駆動制御ルーチンに戻って、スリップ状態の判定がなされると、判定されたスリップ状態に応じた処理（ステップＳ１１２〜Ｓ１２０）、即ち各フラグＦ１〜Ｆ４が値０でスリップは発生していないと判定されたときにはグリップ時制御（ステップＳ１１２）、フラグＦ１が値１およびフラグＦ２が値０でスリップが発生したと判定されたときにはスリップ発生時制御（ステップＳ１１４）、フラグＦ１およびＦ２が共に値１で発生したスリップが収束したと判定されたときにはスリップ収束時制御（ステップＳ１１６）、フラグＦ３が値１およびフラグＦ４が値０で微少スリップが発生したと判定されたときには微少スリップ発生時制御（ステップＳ１１８）、フラグＦ３およびＦ４が共に値１で発生した微少スリップが収束したと判定されたときには微少スリップ収束時制御（ステップＳ１２０）を行なって本ルーチンを終了する。以下、各制御について詳細に説明する。
【００３３】
グリップ時制御は、通常のモータ１２の駆動制御であり、モータ要求トルクＴｍ＊に基づいてモータ１２から要求トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御することにより行なわれる。
【００３４】
スリップ発生時制御は、スリップにより角加速度αが上昇したときに上昇した角加速度αを低下させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図５のスリップ発生時制御ルーチンに基づいて行なわれる。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、角加速度αがピーク値αｐｅａｋを超えていると判定されたときにはピーク値αｐｅａｋの値を角加速度αに更新する処理を行なう（ステップＳ１５２）。ここで、ピーク値αｐｅａｋは、基本的には、スリップにより角加速度αが上昇してピークを示すときの角加速度の値であり、初期値として値０が設定されている。したがって、角加速度αが上昇してピークに達するまでの間はピーク値αｐｅａｋを角加速度αの値に順次更新していき、角加速度αがピークに達した時点でその角加速度αがピーク値αｐｅａｋとして固定されることになる。こうしてピーク値αｐｅａｋが設定されると、このピーク値αｐｅａｋに基づいてモータ１２が出力できるトルクの上限であるトルク上限値Ｔｍａｘを設定する処理を行なう（ステップＳ１５４）。この処理は、実施例では、図６に例示するマップを用いて行なわれる。図６は、角加速度αとトルク上限値Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。このマップでは、図示するように、角加速度αが大きくなるほどトルク上限値Ｔｍａｘは小さくなる特性を有している。したがって、角加速度αが上昇してピーク値αｐｅａｋが大きくなるほど、即ちスリップの程度が大きいほど、トルク上限値Ｔｍａｘとして小さな値が設定され、その分モータ１２から出力されるトルクが制限されることになる。
【００３５】
トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１５６）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ１５８）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。これにより、スリップ発生時においてモータ１２から出力されるトルクは、スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図６のマップにおいて角加速度のピーク値αｐｅａｋに対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるので、スリップを効果的に抑制することができる。
【００３６】
スリップ収束時制御は、スリップ発生時制御によるトルクの制限により角加速度αが低下したときに制限したトルクを復帰させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図７のスリップ収束時制御ルーチンに基づいて行なわれる。このルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、トルク制限量δ１（単位は、角加速度と同じ単位の［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］）を入力する処理を行なう（ステップＳ１７０）。ここで、トルク制限量δ１は、スリップ発生時制御において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８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンに基づいて設定される。以下、図８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンの処理について説明する。このルーチンは、図４に例示するスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ１３２の処理でスリップ発生フラグＦ１が値０から値１にセットされたとき（即ち、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えたとき）に実行される。このルーチンが実行されると、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（ステップＳ１９０）、入力したモータ回転数Ｎｍに基づいてモータ１２の角加速度αを計算し（ステップＳ１９２）、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点からの角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算する（ステップＳ１９４）。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、後述するようにステップＳ１９０〜Ｓ１９４までの処理を繰り返し実行する際の時間間隔を意味し、実施例では、８ｍｓｅｃとした。
【００３７】
【数１】
αｉｎｔ←αｉｎｔ＋（α−αｓｌｉｐ）・Δｔ （１）
【００３８】
そして、ステップＳ１９０〜Ｓ１９４までの処理を角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となるまで所定の時間間隔Δｔで繰り返して、即ち角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えた時点から再び閾値αｓｌｉｐ未満となった時点までを積分区間として積分計算して（ステップＳ１９６）、計算された時間積分値αｉｎｔに所定の係数ｋ１を乗じることによりトルク制限量δ１を設定する処理を行なって（ステップＳ１９８）、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、トルク制限量δ１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。
【００３９】
以上が図８のトルク制限量δ１設定処理ルーチンの処理である。図７のスリップ収束時制御ルーチンの処理に戻って、トルク制限量δ１が入力されると、次に、トルク制限量δ１を解除する解除要求を入力する処理を行ない（ステップＳ１７２）、解除要求があったか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ１７４）。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。解除要求が有ると判定されると、ステップＳ１７０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を解除する処理を行なう（ステップＳ１７６）。解除要求が無いと判定されたとき、すなわ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しておらず解除量Δδ１がゼロのときには、トルク制限量δ１の解除は行なわれない。そして、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６のマップを用いて設定する（ステップＳ１７８）。
【００４０】
トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ１８０）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ１８２）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御する（ステップＳ１８４）。このように、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、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、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。こうしてモータ１２を駆動制御した後には、トルク制限量δ１の値がゼロ以下、即ちトルク制限量δ１が完全に解除されたか否かを判定し（ステップＳ１８６）、完全に解除されたと判定されたときにはスリップ発生フラグＦ１，スリップ収束フラグＦ２を共に値０にリセットして（ステップＳ１８８）、本ルーチンを終了する。
【００４１】
図９は、モータ１２の回転軸の角加速度αの変化に対してモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図であり、図１０は、角加速度αの変化に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。なお、図９のグラフにおける横軸は時間軸を示す。図９に示すように、時刻ｔ３において、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えているから、この時点でスリップが発生したと判断され、トルクの制限が開始される。このとき、トルク上限値Ｔｍａｘは、時刻ｔ３のときの角加速度αに対応する値Ｔ３に設定される（図１０（ａ）参照）。時刻ｔ５においては、角加速度αがピークを示すため、トルク上限値Ｔｍａｘは、ピーク値αｐｅａｋに対応して値Ｔ３よりも低い値Ｔ５に設定される（図１０（ｂ）参照）。その後、時刻ｔ１０までは、トルク上限値Ｔｍａｘが値Ｔ５に保持された状態となる。したがって、スリップ発生期間では、図９に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従ってかなり低いトルクに制限されることになる。ここで、時刻ｔ７の時点において、角加速度αが閾値αｓｌｉｐ未満となっているから、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを超えてから再び閾値αｓｌｉｐ未満となるまでの区間、即ち時刻ｔ３〜ｔ７の区間を積分区間として角加速度αが積分されてトルク制限を復帰させるためのトルク制限量δ１が設定される。そして、角加速度αが負の値となってから所定時間経過、図９では時刻ｔ１１になると、スリップが収束したと判断され、このタイミングで制限したトルクの復帰が開始される。即ち、時刻ｔ１１の時点では、トルク上限値Ｔｍａｘは、設定されたトルク制限量δ１に対応して値５よりも高い値Ｔ１１に設定される（図１０（ｃ）参照）。その後は、所定の待機時間の経過の度に入力されるトルク制限量δ１の解除要求に基づいてトルクの復帰が行なわれる。即ち、時刻ｔ１４において、トルク制限量δ１の解除の要求の入力があったときには、解除量Δδ１分だけトルク制限量δ１を解除し、その解除分に対応して値１１よりも高い値Ｔ１４にトルク上限値Ｔｍａｘが設定される（図１０（ｄ）参照）。したがって、スリップ収束期間では、図９に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従って徐々に大きくなっていくことになる。
【００４２】
微少スリップ発生時制御は、微少スリップにより車輪速差ΔＶが上昇したときに上昇した車輪速差ΔＶを低下させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図１１の微少スリップ発生時制御ルーチンに基づいて行なわれる。微少スリップ発生時ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、トルク制限量δ２を入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。ここで、トルク制限量δ２は、微少スリップを停止させるための後述するモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘを設定する際に用いるパラメータであり、図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンにより設定される。以下、トルク制限量δ２設定処理について説明する。このルーチンは、図４のスリップ状態判定処理ルーチンのステップＳ１４２の処理により微少スリップ発生フラグＦ３が値０から値１にセットされてから微少スリップ収束フラグＦ４が値０から値１にセットされるまでの期間に亘って所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。トルク制限量δ２設定処理では、車輪速Ｖｆ，Ｖｒを入力し（ステップＳ２２０）、入力した車輪速ＶｆとＶｒとの偏差により車輪速差ΔＶを計算し（ステップＳ２２２）、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えた時点からの、計算した車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔを計算する処理を行なう（ステップＳ２２４）。車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔの計算は、実施例では、次式（２）を用いて行なうものとした。ここで、Δｔは、本ルーチンの実行時間間隔である。
【００４３】
【数２】
Ｖｉｎｔ←Ｖｉｎｔ＋（ΔＶ−Ｖｓｌｉｐ）・Δｔ （２）
【００４４】
車輪速差ΔＶの時間積分値Ｖｉｎｔが計算されると、これに所定の係数ｋ２を乗算することによりトルク制限量δ２を設定して（ステップＳ２２６）、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δ２は、所定の係数ｋ２を用いて計算により求めたが、トルク制限量δ２と時間積分値Ｖｉｎｔ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Ｖｉｎｔ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】
以上が図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンの処理である。図１１のルーチンに戻って、トルク制限量δ２が入力されると、入力されたトルク制限量δ２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（ステップＳ２０２）。トルク上限値Ｔｍａｘは、トルク制限量δ２に基づいて図６のマップを用いて設定される。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ２０４）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ２０６）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。これにより、微少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、微少スリップを抑制するための低いトルク（具体的には、図６のマップにおいてトルク制限量δ２［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］に対応するトルク上限値Ｔｍａｘ）に制限されるので、微少スリップを効果的に抑制することができる。
【００４６】
微少スリップ収束時制御は、微少スリップ発生時制御により車輪速差ΔＶが低下したときに制限したトルクを復帰させるために行なうモータ１２の駆動制御であり、図１３の微少スリップ収束時制御ルーチンに基づいて行なわれる。微少スリップ収束時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、繰り返し実行された図１２のトルク制限量δ２設定処理ルーチンの最後（微少スリップ収束フラグＦ４が値０から値１にセットされる直前）に設定されたトルク制限量δ２を入力する（ステップＳ２３０）。そして、入力したトルク制限量δ２を解除する解除要求を入力する処理を行ない（ステップＳ２３２）、解除要求があったか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ２３４）。この処理は、トルク制限の度合いを設定するために用いるパラメータであるトルク制限量δ２を解除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Δδ２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Δδ２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。解除要求が有ると判定されると、ステップＳ２３０で入力したトルク制限量δ２から解除量Δδ２を減じてトルク制限量δ２を解除する処理を行なう（ステップＳ２３６）。解除要求が無いと判定されたとき、すなわ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しておらず解除量Δδ２がゼロのときには、トルク制限量δ２の解除は行なわれない。そして、トルク制限量δ２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６のマップを用いて設定する（ステップＳ２３８）。トルク上限値Ｔｍａｘが設定されると、モータ要求トルクＴｍ＊が、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを超えているか否かを判定し（ステップＳ２４０）、モータ要求トルクＴｍ＊がトルク上限値Ｔｍａｘを超えてると判定されたときにはモータ要求トルクＴｍ＊をトルク上限値Ｔｍａｘに修正する（ステップＳ２４２）。そして、トルクＴｍ＊を目標トルクとしてモータ１２から目標トルクＴｍ＊に見合うトルクが出力されるようモータ１２を駆動制御する（ステップＳ２４４）。その後、トルク制限量δ２の値がゼロ以下、即ちトルク制限量δ２が完全に解除されたか否かを判定し（ステップＳ２４６）、完全に解除されたと判定されたときには微少スリップ発生フラグＦ３，微少スリップ収束フラグＦ４を共に値０にリセットして（ステップＳ２４８）、本ルーチンを終了する。
【００４７】
図１４は、駆動輪１８ａ，１８ｂと従動輪１９ａ，１９ｂとの車輪速差ΔＶの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図であり、図１５は、車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。なお、図１４のグラフのおける横軸は時間軸を示す。図１４に示すように、時刻ｔ５において、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐを超えているため、時刻ｔ５の時点で微少なスリップが発生したと判断されて、トルク制限が開始される（図１５（ａ）参照）。このとき、トルク上限値Ｔｍａｘは、微少スリップが発生した時点から現時点までの車輪速差ΔＶの時間積分値に応じたトルク制限量δ２に基づいて設定され、車輪速差ΔＶが再び閾値Ｖｓｌｉｐ未満となるまで、図１４では時刻ｔ５〜ｔ１７の期間に亘って、トルク制限量δ２の増加に応じて次第にトルク上限値Ｔｍａｘとして低い値が設定（値Ｔ６から値Ｔ１２，値Ｔ１２から値Ｔ１７）される（図１５（ｂ），図１５（ｃ）参照）。したがって、微少スリップ発生期間では、図１４に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値Ｔｍａｘに従って徐々に低いトルクに制限されることになる。そして、時刻ｔ１８においては、車輪速差ΔＶが閾値Ｖｓｌｉｐ未満となっているため、微少スリップは収束したものと判断されて、トルクの制限の復帰が開始される。トルクの復帰は、所定の待機時間の経過する度に入力されるトルク制限量δ２の解除要求に基づいて行なわれ、トルク上限値Ｔｍａｘは、その要求に応じた量に対応する、値１７よりも高い値１８に設定される。したがって、微少スリップ収束期間では、図１４に示すように、モータ１２から出力されるトルクは、設定されたトルク上限値に従って徐々に大きくなっていくことになる。
【００４８】
以上説明した実施例の原動機の制御装置２０によれば、モータ１２の回転軸の角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってスリップが発生したと判定されたときには、このスリップを抑制するためにモータ１２のトルクを制限すると共に角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び下回るまでの期間の角加速度αの時間積分値αｉｎｔを計算し、トルクの制限によりスリップが収束したときには、計算した角加速度αの時間積分値αｉｎｔに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してこの設定されたトルク上限値Ｔｍａｘを上限としてトルクを復帰させる。即ち、スリップが発生している区間における角加速度αの時間積分値αｉｎｔに応じてトルクの復帰の程度を設定するから、スリップの状況に応じたモータ１２の制御が可能となり、再スリップの発生を効果的に防止できる。しかも、角加速度αの時間積分値αｉｎｔはスリップの発生状況を反映すると考えられるから、過剰なトルク制限を伴うことなく再スリップを防止することができる。加えて、駆動輪１８ａ，１８ｂの車輪速Ｖｆと従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速Ｖｒの偏差（車輪速差ΔＶ）に基づいてスリップの検出を行なうと共にスリップが検出されたときにはスリップ検出時点からの現時点までの車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてトルクを制限するから、角加速度αに基づいてスリップの発生を検出できない微少なスリップの検出できると共に微少なスリップが検出されたときにはこのスリップを停止させることができる。
【００４９】
実施例の原動機の制御装置２０では、角加速度αによるとスリップが発生していないと判定されたときに、車輪速差ΔＶによる微少なスリップの発生の判定を行なうものとしたが、角加速度αによるスリップの判定と並行して車輪速差ΔＶによるスリップの判定を行なうものとしても構わない。このとき、いずれか一方のスリップが発生したと判定されたときには、前述したように、角加速度αによる判定では図５および図７，図８のルーチンを実行することにより、車輪速差ΔＶによる判定では図１１，図１２，図１３のルーチンを実行することによりスリップに対処することができる。一方、両方のスリップが発生したと判定されたときには、スリップ発生時の制御では、図５のスリップ発生時制御ルーチンのステップＳ１５０，１５２の処理で設定された角加速度αのピーク値αｐｅａｋ［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］と図１１のルーチンのステップＳ２００の処理で入力されたトルク制限量δ２［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］とを加算したものに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定（Ｔｍａｘ←ｇ（αｐｅａｋ＋δ２））してモータ１２を制御するものとしたり、角加速度αのピーク値αｐｅａｋおよびトルク制限量δ２のうちのいずれか高い方に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしても良い。また、スリップ収束時の制御では、スリップ発生時の制御と同様に、図７のルーチンのステップＳ１７８で設定されたトルク制限量δ１［ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ］と図１３のルーチンのステップＳ２３６の処理で設定されたトルク制限量δ２とを加算したものに基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしたり、トルク制限量δ１およびトルク制限量δ２のうちのいずれか高い方に基づいてトルク上限値Ｔｍａｘを設定してモータ１２を制御するものとしても構わない。もとより、車輪速差ΔＶによる微少なスリップの判定は行なわないものとしても差し支えない。
【００５０】
実施例の原動機の制御装置２０では、角加速度αの時間積分値として、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから再び閾値αｓｌｉｐを下回るまでを積分区間として積分演算したものを用いるものとしたが、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから値０を下回るまでを積分区間として積分演算したものを用いるものとしたり、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを上回ってから所定期間経過時までを積分区間として積分演算したものを用いるものとしても構わない。
【００５１】
実施例の原動機の制御装置２０では、図４のスリップ状態判定処理において、角加速度αによりスリップの発生が判定された後、所定期間の間に亘って角加速度αとして負の値が継続して検出された時点で発生したスリップは収束したと判定するものとしたが、スリップが抑制される方向に向かっている場合、例えば、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを下回った時点や、角加速度αとして負の値を下回った時点でスリップは収束したと判定するものとしても構わないし、角加速度αが閾値αｓｌｉｐを下回ってから所定時間経過した時点でスリップは収束したと判定するものとしても構わない。
【００５２】
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、駆動軸に直接的に動力の出力が可能な電動機を備える車両であれば、如何なる構成の車両に適用するものとしても構わない。例えば、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたジェネレータと、ジェネレータからの発電電力を充電するバッテリと、駆動輪に接続された駆動軸に機械的に接続されバッテリからの電力の供給を受けて駆動するモータとを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。また、図１６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１７に示すように、エンジンの２１１の出力軸に接続されたインナーロータ２１３ａと駆動輪２１８ａ，２１８ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２１３ｂとを有しインナーロータ２１３ａとアウターロータ２１３ｂとの電磁的な作用により相対的に回転するモータ２１３と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータ２１２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車２１０に適用することもできる。或いは、図１８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。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である原動機の制御装置２０を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるモータ駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとモータ要求トルクＴｍ＊との関係を示すマップである。
【図４】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ状態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ発生時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】モータ１２の角加速度αとトルク上限Ｔｍａｘとの関係を示すマップである。
【図７】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるスリップ収束時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δ１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９】モータ１２の回転軸の角加速度αの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図である。
【図１０】角加速度αに基づいてモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。
【図１１】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行される微少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１２】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行されるトルク制限量δ２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１３】実施例の原動機の制御装置２０の電子制御ユニット４０により実行される微少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１４】駆動輪１８ａ，１８ｂと従動輪１９ａ，１９ｂの車輪速差ΔＶの変化に伴ってモータ１２から出力されるトルクが変化する様子を示す説明図である。
【図１５】車輪速差ΔＶの時間積分値に基づいてモータ１２のトルク上限値Ｔｍａｘが設定される様子を示す説明図である。
【図１６】ハイブリッド自動車１１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１７】ハイブリッド自動車２１０の構成の概略を示す構成図である。
【図１８】ハイブリッド自動車３１０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１０，１１０，２１０，３１０ 自動車、１２，１１２，２１２，３１２ モータ、１４，１１４ インバータ回路、１６ バッテリ、１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，２１８ａ，２１８ｂ，３１８ａ，３１８ｂ 駆動輪、１９ａ，１９ｂ，１１９ａ，１１９ｂ，２１９ａ，２１９ｂ，３１９ａ，３１９ｂ 従動輪、２２ 回転角センサ、２４ 車速センサ、２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ車輪速センサ、３１ シフトレバー、３２ シフトポジションセンサ、３３ アクセルペダル、３４ アクセルポジションセンサ、３５ ブレーキペダル、３６ ブレーキペダルポジションセンサ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、１１１，２１１，３１１ エンジン、１１３ モータ、１１７ プラネタリギア，２１３ａ インナーロータ、２１３ｂ アウターロータ、２１３ モータ，３１４ 変速機。
Claims (16)
- 駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御装置であって、
前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、
該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第１のスリップ検出手段と、
該第１のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第１のトルク制限制御手段と、
前記第１のスリップ検出手段により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算する積分値演算手段と、
少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記積分値演算手段により演算された角加速度の時間積分値に基づいて、前記第１のトルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第１のトルク復帰制御手段と
を備える原動機の制御装置。 - 請求項１記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のスリップ検出手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、
前記積分値演算手段は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項１または２記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項３記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項１ないし４いずれか記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク復帰制御手段は、前記角加速度検出手段により所定時間に亘って負の値が継続して検出されたときに前記出力トルクを復帰させて原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項１ないし５いずれか記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項６記載の原動機の制御装置であって、
前記第１のトルク制限制御手段は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記出力トルクの制限時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項１ないし７いずれか記載の原動機の制御装置であって、
前記車両は、前記駆動輪の駆動に従動する従動輪を有する車両であり、
前記駆動輪の回転速度を検出する駆動輪回転速度検出手段と、
前記従動輪の回転速度を検出する従動輪回転速度検出手段と、
前記検出された駆動輪の回転速度と前記検出された従動輪の回転速度との速度差に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出する第２のスリップ検出手段と、
該第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御する第２のトルク制限制御手段と
を備える原動機の制御装置。 - 請求項８記載の原動機の制御装置であって、
前記第２のトルク制限制御手段は、前記第２のスリップ検出手段によりスリップが検出されてからの前記速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項９記載の原動機の制御装置であって、
前記第２のスリップ検出手段は、前記速度差と所定の閾値との比較によりスリップを検出する手段であり、
前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差が前記所定の閾値を上回ったときからの該速度差の時間積分値に基づいて前記出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項９または１０記載の原動機の制御装置であって、
前記第２のトルク制限制御手段は、前記速度差の時間積分値が大きいほど大きく出力トルクを制限して前記原動機を制御する手段である
原動機の制御装置。 - 請求項１０記載の原動機の制御装置であって、
前記第２のスリップ検出手段による比較により前記速度差が前記所定の閾値を下回ったとき、前記第２のトルク制限制御手段により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御する第２のトルク復帰制御手段を備える
原動機の制御装置。 - 駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を備える車両における該原動機を駆動制御する原動機の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸または前記原動機の回転軸の角加速度を検出するステップと、
（ｂ）該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪の空転によるスリップを検出するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）によりスリップが検出されたとき、該スリップの抑制が可能となるように出力トルクを制限して前記原動機を制御するステップと、
（ｄ）前記ステップ（ｂ）により前記スリップが検出されてからの前記角加速度の時間積分値を演算するステップと、
（ｅ）少なくとも前記スリップが抑制の方向に向かっているとき、前記ステップ（ｄ）により演算された角加速度の時間積分値に基づいて前記ステップ（ｃ）により制限された出力トルクを復帰させて前記原動機を制御するステップと
を備える原動機の制御方法。 - 請求項１３記載の原動機の制御方法であって、
前記ステップ（ｂ）は、前記角加速度検出手段により検出された角加速度と所定の閾値との比較によりスリップを検出し、
前記ステップ（ｄ）は、前記検出された角加速度が前記所定の閾値を上回ってから該所定の閾値を下回るまでを積分区間として積分演算する
原動機の制御方法。 - 請求項１３または１４記載の原動機の制御方法であって、前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値が大きいほど前記制限された出力トルクの復帰の程度を小さくして前記原動機の制御する
原動機の制御方法。 - 請求項１５記載の原動機の制御方法であって、
前記ステップ（ｅ）は、前記角加速度の時間積分値に基づいて出力トルクの復帰時のトルク上限値を設定し、該設定されたトルク上限値を超えないよう前記原動機を制御する
原動機の制御方法。
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