JP2007295671A - 車両駆動制御装置および車輪スリップ判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪のスリップを良好に判定する。
【解決手段】本発明の車両駆動制御装置は、前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、フロントモータの回転数から予測されるリアモータの予測回転数とリアモータの実回転数との比較結果に基づいて車輪のスリップの有無を判定する制御部と、を備える。制御部は、モータの予測回転数と実回転数との差がスリップ判定値を超える場合にいずれかの車輪にスリップが生じていると判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータにより駆動される車両の車両駆動制御装置に関し、特に複数のモータがそれぞれ別個の車輪を駆動する車両駆動制御装置、および当該車両に好適な車輪スリップ判定方法に関する。

従来から、左右の前輪をそれぞれ独立のモータにて駆動する電気自動車の駆動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置においては、左右のモータそれぞれの回転数検出値の差が一定値以上の場合にモータ回転数の高い側のトルク指令値が当該差に応じて減算される。これにより、車輪のスリップによるモータ回転数の異常な上昇を防止することができるとされている。
特開平９−２５２５０５号公報

上述の装置では、単に左右輪のモータ回転数検出値の差に基づいてモータのトルク指令値を演算している。ところが実際には、例えば前輪と後輪とをそれぞれ異なるモータにより駆動するというように車輪によって駆動系を異ならせる場合がある。このような場合には、車両速度とモータ回転数との関係をモータごとに異ならせる場合もあり得る。そうすると、各モータ回転数の差から直ちに車輪のスリップの有無を判定することは難しい。

そこで、本発明は、車速とモータ回転数との関係がモータによって異なる場合であっても良好に車輪のスリップを判定することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両駆動制御装置は、第１の車輪を駆動する第１のモータと、第１の車輪とは異なる第２の車輪を駆動する第２のモータと、第１のモータの回転数から予測される第２のモータの予測回転数と第２のモータの実回転数との比較結果に基づいて車輪のスリップの有無を判定する制御部と、を備える。

車両によっては、車輪ごとに駆動系を異ならせる場合がある。例えば４輪駆動の車両では前輪と後輪とで駆動用のモータあるいはモータから車輪への減速比を異ならせることがある。この場合、車速とモータ回転数との関係は前輪側と後輪側とでに異なることになるものの、正常な走行中においては、前後のモータの回転数の間には一定の関係が存在する。一方、いずれかの車輪にスリップが発生すれば、その車輪を駆動するモータの回転数が上昇する。このため、スリップ時のモータ回転数の相互の関係は正常な走行時の関係から離れてしまうことになる。よって、モータの回転数の変動から車輪のスリップの有無を判定することが可能である。

上述の態様においては、制御部は第２のモータの予測回転数を比較対象として用いるので、第２のモータの実際の回転数と直接に容易に比較することができる。制御部は、第２のモータの予測回転数を第１のモータの回転数から予測することにより、予測回転数を容易に取得することができる。正常な走行中において理想的には、判定対象となる第２のモータの予測回転数は当該判定対象モータの実回転数に一致するものと考えられる。よって、制御部は、判定対象モータの実回転数と予測回転数との比較結果に基づいて、いずれかの車輪にスリップが生じているか、あるいは生じる可能性が高い状態にあるか否かを判定することができる。第１のモータの回転数から予測される第２のモータの予測回転数を比較対象として用いることにより、車速とモータ回転数との関係がモータによって異なる場合であっても良好に車輪のスリップを判定することができる。

制御部は、予測回転数と実回転数との差がスリップ判定値を超える場合に第１の車輪または第２の車輪にスリップが生じていると判定するとともに、予測回転数と実回転数との差がスリップ判定値よりも小さい仮スリップ判定値を超える場合に第１の車輪または第２の車輪にスリップが生じるおそれがあると判定してもよい。

この態様によれば、制御部は、モータの予測回転数と実際の回転数との差がスリップ判定値を超える場合にいずれかの車輪にスリップが発生したものと判定する。スリップ判定値は、車輪にスリップが実際に発生したか否かを判定するための閾値である。また、制御部は、モータの予測回転数と実際の回転数との差がスリップ判定値よりも小さい仮スリップ判定値を超える場合にいずれかの車輪にスリップが生じるおそれがあると判定する。仮スリップ判定値は、スリップが発生するおそれがあるか否かを判定するための閾値である。このようにすれば、スリップ判定値による判定に先立って、仮スリップ判定値によりスリップが起こりそうな状態であるか否かを検出することができる。よって、例えばスリップが発生する前にモータ出力を抑えるというように、スリップによるモータへの影響を未然に軽減することが可能となる。

制御部は、第１のモータの回転数と第２のモータの回転数との対応関係を用いて第１のモータの実回転数から第２のモータの予測回転数を演算するものであって、正常な走行状態において測定された第１及び第２のモータの実回転数を利用して前記対応関係を更新してもよい。

この態様によれば、制御部は、正常な走行状態において測定された第１及び第２のモータの実回転数を利用して、第１のモータの回転数と第２のモータの回転数との対応関係を更新する。制御部は、更新された対応関係を用いて第１のモータの実回転数から第２のモータの予測回転数を演算することができる。よって、スリップ以外に走行中に想定される例えばタイヤの摩耗や車輪の組付け誤差などのモータ回転数の変動要因によるモータ予測回転数の誤差を低減させることができる。その結果、より高精度に車輪のスリップの有無を判定することができる。

制御部は、予測回転数と実回転数との大小関係に基づいて第１の車輪または第２の車輪のいずれにスリップが生じているかを特定し、スリップが生じているほうの車輪を駆動するモータの出力を制限してもよい。

この態様によれば、制御部は、スリップの生じた車輪を特定し、スリップが発生している車輪を駆動するモータに対してモータの出力に制限を課す。これにより、スリップ発生時のモータ回転数の過度の上昇からモータを保護することができる。

本発明の他の態様の車両駆動制御装置は、第１の車輪を駆動する第１のモータと、第１の車輪とは異なる第２の車輪を駆動する第２のモータと、第１のモータの回転数から予測される第２のモータの予測回転数と第２のモータの実回転数との比較結果に基づいて第１のモータまたは第２のモータの出力を制限する制御部と、を備えてもよい。このようにすれば、いずれかの車輪にスリップが生じているか、あるいは生じる可能性が高い状態にある場合にモータの出力を制限し、スリップによるモータ回転数の過度の上昇からモータを保護することができる。

本発明の別の態様は、車輪スリップ判定方法である。この方法は、それぞれ別個の車輪を駆動する複数のモータを搭載する車両用の車輪スリップ判定方法であり、判定対象モータの実回転数と他のモータの回転数から予測される当該判定対象モータの予測回転数との比較結果に基づいて車輪のスリップの有無を判定するという方法である。

本発明によれば、車輪のスリップを良好に判定することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両駆動制御装置が適用された車両１を示す概略構成図である。車両１は４輪駆動のハイブリッド車両として構成されている。車両１の駆動系は、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）７により制御される。車両１は、エンジン２と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフトに接続された３軸式の動力分割機構３と、動力分割機構３に接続された発電可能なジェネレータ４と、前輪側変速機５を介して動力分割機構３に接続されたフロントモータ６とを備える。前輪側変速機５には、前輪側ドライブシャフト８を介して車両１の右前輪９ＦＲおよび左前輪９ＦＬが連結される。本実施形態においては、フロントモータ６が第１のモータに対応し、前輪が第１の車輪に対応する。

エンジン２は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ１０により制御される。エンジンＥＣＵ１０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、エンジン２の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン２の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１０は、必要に応じてエンジン２の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ７に与える。

車両１はリアモータ１６も備えている。後輪側変速機１５には、後輪側ドライブシャフト１８を介して車両１の右後輪９ＲＲおよび左後輪９ＲＬが連結される。リアモータ１６の出力は、後輪側変速機１５を介して左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬに伝達される。本実施形態においては、リアモータ１６が第２のモータに対応し、後輪が第２の車輪に対応する。

動力分割機構３は、前輪側変速機５を介してフロントモータ６の出力を左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬに伝達する役割と、エンジン２の出力をジェネレータ４と前輪側変速機５とに振り分ける役割と、フロントモータ６やエンジン２の回転速度を減速あるいは増速する役割とを果たす。

ジェネレータ４、フロントモータ６およびリアモータ１６は、それぞれモータ駆動用のインバータを含む電力変換装置１１を介してバッテリ１２に接続されており、電力変換装置１１には、モータＥＣＵ１４が接続されている。モータＥＣＵ１４も、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号等に基づいて電力変換装置１１を介してジェネレータ４、フロントモータ６およびリアモータ１６を制御する。フロントモータ６及びリアモータ１６には、それぞれの回転数を検出するための例えばロータリエンコーダ等の回転変位検出器が内蔵されている。回転変位検出器の出力信号はモータＥＣＵ１４に送信され、モータＥＣＵ１４はフロントモータ６及びリアモータ１６の回転数を検出することができる。

なお本実施形態においてはフロントモータ６及びリアモータ１６は共通のモータＥＣＵ１４及び電力変換装置１１により制御されているが、フロントモータ６及びリアモータ１６のそれぞれを別個のコントローラにより制御するようにしてもよい。この場合、フロントモータ用コントローラ及びリアモータ用コントローラはともにハイブリッドＥＣＵ７と通信可能に構成されるとともに、フロントモータ用及びリアモータ用コントローラ相互間も通信可能に構成される。

ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、電力変換装置１１を介してバッテリ１２から電力をフロントモータ６、リアモータ１６に供給することで、フロントモータ６の出力により左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬを駆動し、またリアモータ１６の出力により左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬを駆動することができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両１はエンジン２によって駆動される。この際、動力分割機構３を介してエンジン２の出力の一部をジェネレータ４に伝えることにより、ジェネレータ４が発生する電力を用いて、フロントモータ６及びリアモータ１６を駆動したり、電力変換装置１１を介してバッテリ１２を充電したりすることが可能となる。

また、車両１を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、前輪９ＦＲ、９ＦＬから伝わる動力によってフロントモータ６が回転させられ、フロントモータ６が発電機として作動させられる。また、後輪９ＲＲ、９ＲＬから伝わる動力によってリアモータ１６が回転させられ、リアモータ１６が発電機として作動させられる。すなわち、フロントモータ６、リアモータ１６、電力変換装置１１、ハイブリッドＥＣＵ７およびモータＥＣＵ１４等は、車両１の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両１を制動する回生ブレーキユニットとして機能する。

車両１は、このような回生ブレーキユニットに加えて、液圧ブレーキユニット２０を備えており、両者を協調させるブレーキ回生協調制御を実行することにより車両１を制動可能なものである。液圧ブレーキユニット２０は液圧源や液圧アクチュエータを含んで構成される。液圧アクチュエータは各車輪に制動力を付与するためのホイールシリンダ２１ＦＲ〜２１ＲＬやホイールシリンダ２１ＦＲ〜２１ＲＬの液圧を制御するための制御弁を備える。ブレーキＥＣＵ７０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、回生ブレーキユニット及び液圧ブレーキユニット２０の動作状態や運転者からの制動要求を検出する各種センサからの信号に基づいてブレーキ回生協調制御を実行する。

上述のハイブリッドＥＣＵ７やエンジンＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１４、ブレーキＥＣＵ７０は、いずれもＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されている。これらのＥＣＵは、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。

図２は、本実施形態における車輪スリップ判定方法を説明するためのフローチャートである。図２に示される処理は、モータＥＣＵ１４により車両の駆動中に所定の周期、例えば数ｍｓｅｃごとに繰り返し実行される。

図２に示されるように、処理が開始されるとモータＥＣＵ１４はまず、フロントモータ６の回転数ｒ_Ｆを取得する（Ｓ１０）。具体的にはモータＥＣＵ１４は、フロントモータ６に内蔵されているロータリエンコーダの出力信号を受けてフロントモータ６の回転数ｒ_Ｆを算出する。

次いでモータＥＣＵ１４は、フロントモータ６の回転数ｒ_Ｆに基づいてリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１を算出する（Ｓ１２）。前輪側の駆動系と後輪側の駆動系とが同一であればフロントモータ回転数とリアモータ回転数とは概ね一致する。ところが本実施形態のように前輪と後輪とを異なるモータで駆動する場合には、車速とモータ回転数との関係を設計上の必要性からモータごとに異ならせる場合もしばしばある。このような場合にはフロントモータ回転数とリアモータ回転数とは一致しない。そこで、モータＥＣＵ１４は、図３に示されるモータ回転数変換マップを用いて、フロントモータ６の回転数ｒ_Ｆからリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１を算出する。

図３は、本実施形態に係るモータ回転数変換マップの一例を示す図である。図３の縦軸はフロントモータ６の回転数を示し、横軸はリアモータ１６の回転数を示す。通常フロントモータ回転数は車速に比例し、リアモータ回転数もまた車速に比例するから、図３に示されるようにフロントモータ回転数はリアモータ回転数に比例する。モータＥＣＵ１４は、このようなモータ回転数変換マップに相当するフロントモータ回転数とリアモータ回転数との対応関係を予め記憶しており、フロントモータ６の回転数の測定値ｒ_Ｆに対応するリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１をマップに基づいて換算することができる。なお、フロントモータ６及びリアモータ１６の減速比が可変である場合には、減速比に応じた複数の異なるマップを使い分けてフロントモータ６の回転数ｒ_Ｆからリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１を算出することができる。

図２に戻って処理の説明を続ける。リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１が演算されると、モータＥＣＵ１４は、この予測回転数ｒ_Ｒ１の比較対象となるリアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２を取得する（Ｓ１４）。具体的にはモータＥＣＵ１４は、リアモータ１６に内蔵されているロータリエンコーダの出力信号を受けてリアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２を算出する。なお、制御部は、リアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２をフロントモータの回転数ｒ_Ｆと同時に測定してもよい。

次にモータＥＣＵ１４は、リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１と実回転数ｒ_Ｒ２とを比較することにより車輪のスリップの有無を判定する。本実施形態では具体的には、リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１と実回転数ｒ_Ｒ２との差の絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１６）。絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えると判定された場合には（Ｓ１６のＹｅｓ）、モータＥＣＵ１４は、スリップ抑制処理を実行する（Ｓ２０）。スリップ抑制処理については図４を参照して後述するが、要するに、スリップが前輪及び後輪のいずれで発生したのかを特定し、スリップが発生した車輪を駆動するモータの出力に制限を加えるという処理である。スリップ抑制処理を実行することにより、スリップ発生時のモータ回転数の過度の上昇を抑制することができる。

ここで、スリップ判定値Ｋａは予め設定されてモータＥＣＵ１４に記憶されている。スリップ判定値Ｋａは、スリップの発生によるモータの高回転を抑えモータを適切に保護することができるように適宜実験等により設定されることが好ましい。そのためにスリップ判定値Ｋａは、スリップ時にモータに流れることが予測される電流値や、過大な電流に対するモータの耐久性、スリップ判定からスリップ抑制処理の実行までにかかる所要時間などを考慮して定められることが望ましい。

一方、絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えていない場合には（Ｓ１６のＮｏ）、モータＥＣＵ１４は、マップ学習処理を実行する（Ｓ２２）。マップ学習処理については図５を参照して後述するが、要するに、スリップの発生していない正常な走行中に蓄積されたフロントモータ６及びリアモータ１６の実回転数ｒ_Ｆ及びｒ_Ｒ２を用いて上述のモータ回転数変換マップを更新するという処理である。マップ学習処理を実行することにより、タイヤ摩耗等のモータ回転数の変動要因の影響を軽減して、より高精度に車輪のスリップを判定することができるようになる。

スリップ抑制処理またはマップ学習処理が終了すると、モータＥＣＵ１４は、本実施形態に係るスリップ判定処理を終了する。その後、モータＥＣＵ１４は図２に示される処理を次の実行タイミングで再度実行する。

図４は、本実施形態に係るスリップ抑制処理Ｓ２０を説明するためのフローチャートである。図２を参照して説明したようにリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１及びリアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２とが得られ、両者の差の絶対値がスリップ判定値Ｋａを超えると判定されると、モータＥＣＵ１４は、スリップ抑制処理を実行する。

スリップ抑制処理が開始されると、モータＥＣＵ１４は、まずリアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２と予測回転数ｒ_Ｒ１との大小関係、具体的には実回転数ｒ_Ｒ２が予測回転数ｒ_Ｒ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２４）。リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１はフロントモータ６の回転数ｒ_Ｆから得られた値であるから、リアモータ１６の実回転数ｒ_Ｒ２が予測回転数ｒ_Ｒ１よりも大きいということは、後輪のスリップによりリアモータ１６がフロントモータ６よりも相対的に過剰に回転しているということを意味する。よって、実回転数ｒ_Ｒ２が予測回転数ｒ_Ｒ１よりも大きいと判定された場合には（Ｓ２４のＹｅｓ）、モータＥＣＵ１４は、後輪のスリップによるリアモータ１６への悪影響を軽減するために、リアモータ１６の出力トルクを制限する（Ｓ２６）。

逆に、リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１が実回転数ｒ_Ｒ２よりも大きければ、前輪のスリップによりフロントモータ６がリアモータ１６よりも相対的に過剰に回転していると言える。よって、予測回転数ｒ_Ｒ１が実回転数ｒ_Ｒ２よりも大きいと判定された場合には（Ｓ２４のＮｏ）、モータＥＣＵ１４は、フロントモータ６の出力トルクを制限する（Ｓ２８）。

モータＥＣＵ１４は、モータ出力トルクに上限値を設定することにより、モータの出力トルクを制限する。スリップ抑制処理を開始する時点でのモータの出力トルクがこの上限値を既に超えている場合には、モータＥＣＵ１４は、上限値までモータの出力トルクを低下させ、以降の出力トルクが上限値を超えないようモータを制御する。スリップ抑制処理の開始時にモータ出力トルクが上限値に達していない場合には、モータＥＣＵ１４は、出力トルクが設定された上限値を超えないように以降のモータの制御を継続する。ここで、モータ出力トルクの上限値は、上述のスリップ判定値Ｋａと同様にモータを適切に保護するという観点から予め適宜設定され、モータＥＣＵ１４に記憶されている。

図５は、本実施形態に係るマップ学習処理Ｓ２２を説明するためのフローチャートである。図２を参照して説明したようにモータＥＣＵ１４は、リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１と実回転数ｒ_Ｒ２との差の絶対値がスリップ判定値Ｋａを下回る場合にマップ学習処理を実行する。

マップ学習処理が開始されると、モータＥＣＵ１４は、まずスリップ抑制処理Ｓ２２の直近の実行から設定時間Ｔが経過しているか否かを判定する（Ｓ３０）。設定時間Ｔが経過していると判定された場合には（Ｓ３０のＹｅｓ）、モータＥＣＵ１４は、設定時間Ｔが経過するまでに記憶されたフロントモータ６及びリアモータ１６の回転数測定値ｒ_Ｆ及びｒ_Ｒ２の対応関係に基づいてモータ回転数変換マップを更新する（Ｓ３２）。一方、設定時間Ｔが経過していないと判定された場合には（Ｓ３０のＮｏ）、モータＥＣＵ１４は、直前に測定されたフロントモータ６及びリアモータ１６の回転数ｒ_Ｆ及びｒ_Ｒ２の値、つまりＳ１０及びＳ１４（図２参照）での測定値を記憶し（Ｓ３４）、マップ学習処理を終了する。

ここで、設定時間Ｔは例えば数秒程度と予め設定されてモータＥＣＵ１４に記憶されている。設定時間Ｔは、直前に発生したスリップがモータ回転数に及ぼす影響が充分に小さくなるまでの時間や、モータ回転数変換マップを更新するのに必要な測定回数を得るための時間などを考慮して適宜定めることができる。

マップ学習処理を実行することにより、スリップの発生していない正常な走行中に想定されるモータ回転数の変動要因の影響を軽減して、より高精度に車輪のスリップを判定することができる。このような変動要因としては、例えばタイヤ摩耗のように走行距離や走行時間の増加に応じて経時的にモータ予測回転数の誤差を増加させるものや、あるいは車輪の組付け誤差のように設計上の車両と実際の車両との違いに起因するものなどがある。

なお、上述の説明では、制御部は、絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えていないことを条件としてマップ学習処理を実行しているが、この条件が成立するたびに必ずしも毎回マップ学習処理を行わなくともよい。マップ学習処理は適宜の頻度で省略することができる。例えば、モータ予測回転数の実回転数に対する誤差が許容できる範囲を超えない程度にマップ学習処理の実行頻度を調整してもよい。一例として、車両の始動後に１度マップ学習処理が実行された場合には、その後の１トリップ中はマップ学習処理を省略してもよい。

以上のように本実施形態においては、モータＥＣＵ１４は、フロントモータ６の回転数からリアモータ１６の予測回転数を演算し、リアモータ１６の実回転数と比較して予測回転数と実回転数との大小関係からスリップの発生している車輪を特定することができる。そして、モータＥＣＵ１４は、スリップが発生している車輪を駆動するモータに対して出力トルクに制限を課している。これにより、スリップ発生時のモータ回転数の過度の上昇からモータを保護することができる。

なお、上述のように複数のモータ回転数の比較からスリップの有無を判定する手法の他に、典型的には特定の１つのモータの回転数が設定上限値を超えたことからスリップの発生を検出することも可能である。このような典型的な手法に比べて、本実施形態によれば、複数のモータの回転数の相違に基づいて判定しているので、より敏感にスリップの発生を検出することができるという点で好ましい。これは、本実施形態が本来一致するはずである予測回転数と実回転数との相対的なずれに基づいて検出する手法であるために、典型的な手法よりもスリップの発生を判定する閾値をより低く設定することが可能であろうと期待されるためである。

更に言えば、より好ましくは、制御部は、複数のモータのそれぞれに対してスリップ判定用の回転数上限値を設定してもよい。このように本実施形態に上述の典型的な手法を併用することにより、前輪及び後輪の双方に同時にスリップが発生していることをより確実に検出し、必要な処置を速やかに実行することが可能となる。

引き続き図６を参照して上述の実施形態の変形例を説明する。図６は、本実施形態の変形例に係るスリップ判定方法を説明するためのフローチャートである。この変形例においては、上述のスリップ判定処理に加えて、スリップが発生するおそれのある状態であるか否かも判定される。これにより、車輪のスリップによるモータへの悪影響をより確実に抑制することが可能となる。以下では便宜上、スリップが発生するおそれのある状態を「仮スリップ状態」と適宜称することとする。

図６に示される処理が開始されると、モータＥＣＵ１４は、フロントモータ６及びリアモータ１６それぞれの実回転数ｒ_Ｆ及びｒ_Ｒ２を取得するとともに、フロントモータ６の回転数ｒ_Ｆからリアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１を演算する（Ｓ１０〜Ｓ１４）。

そしてモータＥＣＵ１４は、車輪が仮スリップ状態であるか否かをまず判定する。この仮スリップ判定は、車輪がスリップ状態にあるか否かを判定するのに先立って行われる。具体的には、リアモータ１６の予測回転数ｒ_Ｒ１と実回転数ｒ_Ｒ２との差の絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜が仮スリップ判定値Ｋｂよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１５）。絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜が仮スリップ判定値Ｋｂを超えていない場合には（Ｓ１５のＮｏ）、車両が正常に走行しているものとして、モータＥＣＵ１４は、図５を参照して説明したマップ学習処理を実行する（Ｓ２２）。この場合、モータ回転数変換マップの更新は、スリップ抑制処理Ｓ２２の直近の実行から設定時間Ｔが経過するだけでなく、仮スリップ処理Ｓ２１の直近の実行からも設定時間Ｔが経過してから行うことが望ましい。

ここで、仮スリップ判定値Ｋｂは、上述のスリップ判定値Ｋａよりも小さい値に予め設定されてモータＥＣＵ１４に記憶されている。このようにすれば、車輪がスリップする前に仮スリップ状態であると判定することが可能となり、スリップの発生によるモータ高回転を未然に防止することができる可能性が高まるという点で好ましい。また、仮スリップ判定値Ｋｂは、タイヤの摩耗などの正常な走行中に生じ得る変動要因から予測される絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜の値よりも大きく設定することができる。このようにすれば、仮スリップ状態であると正常時に誤って判断する可能性を低減させ、的確に仮スリップ状態を判定することができるという点で好ましい。

絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜が仮スリップ判定値Ｋｂを超えると判定された場合には（Ｓ１５のＹｅｓ）、モータＥＣＵ１４は、更に絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えるか否かを判定する（Ｓ１６）。絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えると判定された場合には（Ｓ１６のＹｅｓ）、モータＥＣＵ１４は、図４を参照して説明したスリップ抑制処理を実行する（Ｓ２０）。

一方、絶対値｜ｒ_Ｒ１−ｒ_Ｒ２｜がスリップ判定値Ｋａを超えていないと判定された場合には（Ｓ１６のＮｏ）、モータＥＣＵ１４は、仮スリップ処理を実行する（Ｓ２１）。仮スリップ処理は、スリップが発生するおそれのある車輪を駆動するモータの出力に制限を加えるという処理である。仮スリップ処理は、スリップ抑制処理と同様の処理である。具体的には、モータＥＣＵ１４は、モータの実回転数と予測回転数との大小関係に基づいてスリップが前輪及び後輪のいずれで発生するおそれがあるのかを特定した上で、スリップが発生するおそれのあるほうの車輪を駆動するモータの出力に制限を加える。

以上のように本変形例によれば、車輪のスリップを検出するのみならず仮スリップ状態をも検出するようにしているので、スリップによりモータに過剰な高回転が生じるのをより確実に防止することができる。

なお付言すると、本実施形態においては、フロントモータ６の回転数からリアモータ１６の回転数を予測しているが、本発明はこれに限られない。逆に例えば、モータＥＣＵ１４は、リアモータ１６の回転数からフロントモータ６の予測回転数を演算してもよい。このようにしてもフロントモータ６の予測回転数と実回転数とを比較することにより車輪のスリップの有無を同様に判定することができる。要するに、制御部は、異なる特性を有する複数のモータの回転数を各モータの特性間の関係に基づいて共通の指標に換算し、各モータの当該共通指標値の比較結果からスリップの有無を判定するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両駆動制御装置が適用された車両を示す概略構成図である。 本実施形態における車輪スリップ判定方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るモータ回転数変換マップの一例を示す図である。 本実施形態に係るスリップ抑制処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態に係るマップ学習処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の変形例に係るスリップ判定方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 車両、 ６ フロントモータ、 ７ ハイブリッドＥＣＵ、 ９ 車輪、 １１ 電力変換装置、 １４ モータＥＣＵ、 １６ リアモータ。

Claims (6)

1. 第１の車輪を駆動する第１のモータと、
   前記第１の車輪とは異なる第２の車輪を駆動する第２のモータと、
   前記第１のモータの回転数から予測される前記第２のモータの予測回転数と前記第２のモータの実回転数との比較結果に基づいて車輪のスリップの有無を判定する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両駆動制御装置。
2. 前記制御部は、前記予測回転数と前記実回転数との差がスリップ判定値を超える場合に前記第１の車輪または第２の車輪にスリップが生じていると判定するとともに、
   前記予測回転数と前記実回転数との差が前記スリップ判定値よりも小さい仮スリップ判定値を超える場合に前記第１の車輪または第２の車輪にスリップが生じるおそれがあると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
3. 前記制御部は、前記第１のモータの回転数と前記第２のモータの回転数との対応関係を用いて前記第１のモータの実回転数から前記第２のモータの予測回転数を演算するものであって、正常な走行状態において測定された前記第１及び第２のモータの実回転数を利用して前記対応関係を更新することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
4. 前記制御部は、前記予測回転数と前記実回転数との大小関係に基づいて前記第１の車輪または第２の車輪のいずれにスリップが生じているかを特定し、スリップが生じているほうの車輪を駆動するモータの出力を制限することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
5. 第１の車輪を駆動する第１のモータと、
   前記第１の車輪とは異なる第２の車輪を駆動する第２のモータと、
   前記第１のモータの回転数から予測される前記第２のモータの予測回転数と前記第２のモータの実回転数との比較結果に基づいて前記第１のモータまたは第２のモータの出力を制限する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両駆動制御装置。
6. それぞれ別個の車輪を駆動する複数のモータを搭載する車両用の車輪スリップ判定方法であって、
   判定対象モータの実回転数と他のモータの回転数から予測される前記判定対象モータの予測回転数との比較結果に基づいて車輪のスリップの有無を判定することを特徴とする車輪スリップ判定方法。

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