JP2008113541A

JP2008113541A - 車両およびその制御方法

Info

Publication number: JP2008113541A
Application number: JP2007169200A
Authority: JP
Inventors: Takao Ito; 隆生伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: EP2070760B1; EP2070760A4; US20090101428A1; JP4306770B2; EP2070760A1; US7957881B2; WO2008041624A1

Abstract

【課題】簡易な構成によりスリップを抑制すると共に複数の装置によりスリップを抑制し、スリップによる不安定な走行や機器の破損などを抑制する。
【解決手段】走行に用いられたモータトルクやブレーキトルクと回転位置検出センサ２３からのモータ２２の回転数だけを用いて駆動輪３４ａ，３４ｂに生じた空転による所定のスリップを判定し、所定のスリップが判定されているときにはモータ２２の駆動制限によりスリップを抑制する。これにより、簡易な構成によりスリップを抑制することができる。また、ブレーキシステム４０によってもスリップを抑制するから、複数の装置によりスリップを抑制することができ、ブレーキシステム４０が何らかの故障や異常により作動しないときやＴＲＣオフスイッチ６８がオンされて作動しないときでもモータ２２の駆動制限によりスリップを抑制するから、不安定な走行や機器の破損などを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、駆動輪を駆動する動力源に装備された少なくとも１つのモータと、駆動輪のスリップを検出してモータのトルクダウン制御を行なう統合コントローラとを備える車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、ブレーキコントローラに入力された各車輪の車輪速センサからの車輪速を用いて演算したスリップ量に基づくスリップ量トルク制限値と、統合コントローラに入力されたモータの回転数センサからのモータ回転数を用いて演算したモータの角加速度に基づく角加速度トルク制限値とのうち、小さい方をモータトルク制限値として設定し、モータトルク制限値と路面μに応じた時定数とによりモータトルク指令値を設定してモータを制御することにより、駆動輪のスリップを抑制しようとしている。
特開２００６−１３６１７５号公報

駆動輪のスリップを抑制する手法として、車輪速センサとモータの回転数センサとを用いてスリップを抑制する手法が提案されているが、簡易な構成による手法は、組み付け工数の低減や保守の容易さの観点から好ましいと考えられる。また、単一の装置により駆動輪のスリップを抑制する手法では、その装置が故障や異常により作動しない状況を考慮すると、何らかの対処をする必要がある。さらに、加速性能を確保したい等の意図をもって運転者がスリップを抑制する装置の作動をオフすることができる車両では、その装置の作動がオフされている状態で大きなスリップが生じると、走行が不安定になったり機器の過熱や破損といった問題を生じる場合があり、この問題に対して何らかの対処をする必要もある。

本発明の車両およびその制御方法は、簡易な構成によりスリップを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、複数の装置によりスリップを抑制することを目的の一つとする。さらに、本発明の車両およびその制御方法は、スリップによる不安定な走行や機器の破損などを抑制することを目的の一つとする。

本発明の車両およびその制御方法は、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。

本発明の車両は、
駆動輪に接続された駆動軸に走行用の動力を出力する動力源と、
前記駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記検出された駆動軸回転速度に基づいて前記駆動輪の回転角加速度である演算駆動輪回転角加速度を演算する回転角加速度演算手段と、
前記検出された駆動軸回転速度に基づいて前記駆動輪の回転速度である演算駆動輪回転速度を演算する駆動輪回転速度演算手段と、
走行に用いられた駆動力と前記演算された演算駆動輪回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算する推定車体速演算手段と、
前記演算された推定車体速から推定される前記駆動輪の回転速度と前記演算された演算駆動輪回転速度とに基づいて該駆動輪の空転による所定のスリップを判定する所定スリッ
プ判定手段と、
前記所定スリップ判定手段により前記所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御し、前記所定スリップ判定手段により前記所定のスリップが判定されているときには前記動力源の駆動制限をもって前記要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両は、走行に用いられた駆動力と駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度に基づく駆動輪の回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算し、推定車体速から推定される駆動輪の回転速度と駆動軸回転速度に基づく駆動輪の回転速度とに基づいて駆動輪の空転による所定のスリップを判定し、所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が動力源から出力されて走行するよう動力源を制御し、所定のスリップが判定されているときには動力源の駆動制限をもって要求駆動力に基づく駆動力が動力源から出力されて走行するよう動力源を制御する。即ち、走行に用いられた駆動力と駆動軸の回転速度だけを用いて所定のスリップを判定して抑制する。これにより、簡易な構成によりスリップを抑制することができる。ここで、走行に用いられた駆動力や走行に要求される要求駆動力には、加速用の駆動力と減速用の制動力とが含まれる。

こうした本発明の車両において、前記駆動輪の回転速度である駆動輪回転速度に基づいて該駆動輪の空転によるスリップを判定すると共に該スリップが判定されたときには前記駆動輪に制動力を付与することにより該駆動輪のスリップを抑制するスリップ抑制装置を備え、前記所定のスリップは、スリップしている車輪の車輪速から車体速に対応する車輪速を減じた速度であるスリップ速度が前記スリップ抑制装置によりスリップと判定されるスリップ速度の下限より大きなスリップ速度以上のスリップであるものとすることもできる。こうすれば、所定のスリップではないスリップに対してはスリップ抑制装置によってスリップを抑制することができ、所定のスリップに対してはスリップ抑制装置と動力源の駆動制限とによりスリップを抑制することができる。また、スリップ抑制装置が何らかの異常により作動しないときでも、所定のスリップに対しては動力源の駆動制限によりスリップを抑制することができる。この結果、スリップによる不都合、例えば、車両が不安定となることや機器の破損などを抑制することができる。この場合、運転席近傍に設けられ、前記スリップ抑制装置の作動をオフするスリップ抑制装置オフスイッチを備えるものとすることもできる。こうすれば、スリップ抑制装置の作動をオフしているときでも、所定のスリップに対しては動力源の駆動制限によりスリップを抑制することができる。

さらに、本発明の車両において、前記推定車体速演算手段は、前記走行に用いられた駆動力と前記演算された演算駆動輪回転角加速度に前記駆動輪の慣性モーメントを乗じたものとの差を時間積分することにより前記推定車体速を演算する手段であるものとすることもできる。この場合、前記推定車体速演算手段は、車体速に対応する車輪速が値０となったときに時間積分による積分値を値０にリセットする手段であるものとすることもできる。こうすれば、推定車体速をより適正に演算することができる。

また、本発明の車両において、前記駆動輪に制動力を付与する制動力付与手段を備え、前記推定車体速演算手段は、前記走行に用いられた駆動力として前記動力源から出力された駆動力と前記制動力付与手段から出力された制動力との和の駆動力を用いて前記推定車体速を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、車体速をより正確に推定することができる。この態様の本発明の車両において、前記推定車体速演算手段は、前記制動力付与手段から出力された制動力を前記演算された演算駆動輪回転速度に基づいて補正して推定車体速演算用の制動力を設定し、前記動力源から出力された駆動力と該推定車体速演算用の制動力との和の駆動力を用いて前記推定車体速を演算する手段であるものとすることもできる。この場合、前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度の正負の符号の変化に対して正負の符号を変化させて前記推定車体速演算用の制動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、演算駆動輪速の正負の符号の変化にも対応することができる。また、これらの場合、前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度が値０を含む第１の所定範囲内にあるときには値０の前記演算車体速演算用の制動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車両の停止時に制動力付与手段により付与される制動力によって演算される推定車体速に誤差が含まれるのを抑制することができる。さらに、これらの場合、前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度が前記第１の所定範囲を含む第２の所定範囲内にあるときには該演算駆動輪回転速度の変化に対して徐々に値が変化するよう前記演算車体速演算用の制動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、推定車体速が不連続に変化するのを抑制することができる。

また、本発明の車両において、前記所定スリップ判定手段は、前記演算された推定車体速と路面勾配と前記演算された演算駆動輪回転速度とに基づいて前記所定のスリップを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、路面勾配に起因して演算される推定車体速に誤差が含まれるのを抑制することができる。この態様の本発明の車両において、前記所定スリップ判定手段は、前記演算された推定車体速を前記路面勾配に基づいて補正し、該補正した推定車体速と前記演算駆動輪回転速度とに基づいて前記所定のスリップを判定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記所定スリップ判定手段は、前記路面勾配によって前記演算された推定車体速に含まれる誤差が打ち消されるよう該推定車体速を補正する手段であるものとすることもできる。こうすれば、路面勾配に起因して演算される推定車体速に誤差が含まれるのをより確実に抑制することができる。また、これらの場合、前記所定スリップ判定手段は、前記駆動輪の空転による前記所定のスリップが判定されているときには、前記路面勾配に基づく前記演算された推定車体速の補正を行なわない手段であるものとすることもできる。こうすれば、必要な場合にだけ推定車体速の補正を行なうことができる。

また、本発明の車両において、前記所定スリップ判定手段は、前進走行可能なポジションと後進走行可能なポジションとを含む複数のシフトポジションから運転者により選択されたシフトポジションに基づく上下限値をもって前記推定車体速と前記演算駆動輪回転速度との偏差としてのスリップ速度を制限し、該制限したスリップ速度に基づいて前記駆動輪の空転による前記所定のスリップを判定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、何らかの誤差が推定車体速に含まれることにより、スリップ速度がシフトポジションに対して通常取り得ない値として設定されるのを抑制することができる。この態様の本発明の車両において、前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションおよび前記後進走行可能なポジション以外のポジションのときには値０の上下限値をもって前記スリップ速度を制限し、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションのときには第１所定値の上限値と値０または値０近傍の負の値の下限値をもって前記スリップ速度を制限し、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションのときには値０または値０近傍の正の値の上限値と第２所定値の下限値をもって前記スリップ速度を制限する手段であるものとすることもできる。この場合、前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが変更されたとき、レート処理をもって前記上下限値を変更する手段であるものとすることもできる。こうすれば、シフトポジションの変更によりスリップ速度が急変するのを抑制することができる。この場合、前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションに変更されたときには、第１のレートをもって徐々に前記第１所定値まで大きくして前記上限値を設定し、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションから他のポジションに変更されたときには、前記第１のレートよりも小さな第２のレートをもって徐々に前記第１所定値から小さくして前記上限値を設定する手段であるものとすることもできる。これらの場合、前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションに変更されたときには、第３のレートをもって徐々に前記第２所定値まで小さくして前記下限値を設定し、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションから他のポジションに変更されたときには、前記第３のレートよりも小さな第４のレートをもって徐々に前記第２所定値から大きくして前記下限値を設定する手段であるものとすることもできる。

あるいは、本発明の車両において、前記制御手段は、スリップが大きいほど大きな駆動制限をもって前記動力源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、駆動輪のスリップが大きいほどスリップを大きく抑制することができる。この結果、スリップによる不安定な走行や機器の破損などをより確実に抑制することができる。

また、本発明の車両のおいて、前記動力源は、前記駆動軸に接続された電動機を含み、前記回転速度検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置を検出すると共に該検出した回
転位置を用いて前記駆動軸回転速度を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、電動機の駆動制御に用いられるセンサを兼用して駆動輪のスリップを判定することができる。この結果、より簡易な構成によりスリップを抑制することができる。

本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に接続された駆動軸に走行用の動力を出力する動力源を備える車両の制御方法であって、
走行に用いられた駆動力と前記駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度に基づく前記駆動輪の回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算し、
前記推定車体速から推定される前記駆動輪の回転速度と前記駆動軸回転速度に基づく前記駆動輪の回転速度とに基づいて前記駆動輪の空転による所定のスリップを判定し、
前記所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御し、前記所定のスリップが判定されているときには前記動力源の駆動制限をもって前記要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、走行に用いられた駆動力と駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度に基づく駆動輪の回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算し、推定車体速から推定される駆動輪の回転速度と駆動軸回転速度に基づく駆動輪の回転速度とに基づいて駆動輪の空転による所定のスリップを判定し、所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が動力源から出力されて走行するよう動力源を制御し、所定のスリップが判定されているときには動力源の駆動制限をもって要求駆動力に基づく駆動力が動力源から出力されて走行するよう動力源を制御する。即ち、走行に用いられた駆動力と駆動軸の回転速度だけを用いて所定のスリップを判定して抑制する。これにより、簡易な構成によりスリップを抑制することができる。ここで、走行に用いられた駆動力や走行に要求される要求駆動力には、加速用の駆動力と減速用の制動力とが含まれる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪３４ａ，３４ｂにデファレンシャルギヤ３２を介して接続された駆動軸２８に動力を入出力可能なモータ２２と、モータ２２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ２３と、ブレーキアクチュエータ４４からの油圧により駆動輪３４ａ，３４ｂに機械的な制動力を作用させるブレーキシステム４０と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット５０とを備える。

モータ２２は、周知の同期発電電動機として構成され、インバータ２４を介してバッテリ２６と電力のやりとりを行なう。回転位置検出センサ２３は、モータの回転子に接続された駆動軸２８に配置された永久磁石の磁極位置を検出するレゾルバなどのセンサとして構成されている。

ブレーキシステム４０は、ブレーキペダル６５の踏み込みに応じて油圧（ブレーキ圧）を生じるブレーキマスタシリンダ４２と、駆動輪３４ａ，３４ｂのブレーキホイールシリンダ４５ａ，４５ｂや従動輪３６ａ，３６ｂのブレーキホイールシリンダ４５ｃ，４５ｄに調整した油圧を供給するブレーキアクチュエータ４４と、駆動輪３４ａ，３４ｂに取り付けられた車輪速センサ４１ａ，４１ｂおよび従動輪３６ａ，３６ｂに取り付けられた車輪速センサ４１ｃ，４１ｄと、ブレーキアクチュエータ４４を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）４６とを備えている。ブレーキアクチュエータ４４は、ブレーキ圧とモータ２２の回転数Ｎｍとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが各車輪３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂに作用するようブレーキホイールシリンダ４５ａ〜４５ｄの油圧を調整したり、ブレーキ圧と無関係に各車輪３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂに制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ４５ａ〜４５ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキＥＣＵ４６は、車輪速センサ４１ａ，４１ｂからの駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒや車輪速センサ４１ｃ，４１ｄからの従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒ，図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力すると共にブレーキアクチュエータ４４に制御信号を出力して、運転者がブレーキペダル６５を踏み込んだときに駆動輪３４ａ，３４ｂや従動輪３６ａ，３６ｂのいずれかがロックするのを抑制するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル６３を踏み込んだときに駆動輪３４ａ，３４ｂのいずれかが空転によりスリップするのを抑制するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。したがって、ブレーキシステム４０は、運転者からのブレーキペダル６４の踏み込みによって制動力を作用させる通常のブレーキ装置として機能する他、駆動輪３４ａ，３４ｂが空転してスリップが生じたときにはそのスリップを抑制するスリップ抑制装置としても機能する。ブレーキＥＣＵ４６は、メイン電子制御ユニット５０と通信しており、メイン電子制御ユニット５０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ４４を制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の状態に関するデータや入力したデータをメイン電子制御ユニット５０に出力する。なお、ブレーキＥＣＵ４６によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）は、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒの平均値としての車体速Ｖｒと各駆動輪速Ｖｆｌ，Ｖｆｒとの差であるスリップ速度が比較的小さな閾値Ｖｓ１（例えば、毎時５ｋｍなど）以上となっている駆動輪にスリップが生じていると判定し、スリップを生じていると判定した駆動輪にスリップ速度が大きいほど大きな制動トルクが付与されるようブレーキアクチュエータ４４を制御することにより行なわれる。

メイン電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。メイン電子制御ユニット５０には、回転位置検出センサ２３からのモータ２２の回転子の回転位置θｍやインバータ２４からモータ２２への電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，イグニッションスイッチ６７からのイグニッション信号，運転者の操作によりオンされたときにブレーキＥＣＵ４６によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）が行なわれないようにする運転席前方に取り付けられたＴＲＣオフスイッチ６８からのオンオフ信号などが入力ポートを介して入力されている。メイン電子制御ユニット５０からは、モータ２２を駆動するインバータ２４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。メイン電子制御ユニット５０は、ブレーキＥＣＵ４６と通信ポートを介して接続され各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

なお、実施例の電気自動車２０では、上述したシフトポジションセンサ８２により検出するシフトレバー８１のポジションとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），前進方向に走行するためのドライブポジション（Ｄポジション），後進方向に走行するためのリバースポジション（Ｒポジション）などがある。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作について説明する。図２は、メイン電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２により実行される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（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図２の駆動制御ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダ
ルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，モータ２２の回転数Ｎｍ，モータ２２からのトルクを制限するための最大駆動率βを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ２３により検出されるモータ２２の回転子の回転位置θｍに基づいて計算されたものを入力するものとした。また、最大駆動率βは、後述する最大駆動率設定処理で設定されたものを入力するものとした。

こうして必要なデータを入力すると、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰとモータ２２の回転数Ｎｍとに基づいて駆動軸２８に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し（ステップＳ１１０）、最大のアクセル開度Ａｃｃと回転数Ｎｍとに基づいて駆動軸２８に要求されうる最大のトルクである最大要求トルクＴｒｍａｘを設定し（ステップ１２０）、最大駆動率βと最大要求トルクＴｒｍａｘとを乗ずることによりモータ２２のトルク制限Ｔｌｉｍを設定する（ステップＳ１３０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃまたはブレーキペダルポジションＢＰとモータ２２の回転数Ｎｍと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、アクセル開度ＡｃｃまたはブレーキペダルポジションＢＰと回転数Ｎｍとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。なお、図３の要求トルク設定用マップは、シフトポジションＳＰがＤポジションのときの前進走行時用のマップとして用いられ、シフトポジションＳＰがＲポジションのときの後進走行時用のマップとしては、前進走行時用のマップに対して回転数Ｎｍの符号と要求トルクＴｒ＊の符号が共に反転したものとなる。勿論、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰに対する要求トルクＴｒ＊の大きさを、前進走行時用のマップと後進走行時用のマップとで異なるように設定するものとしてもよい。また、最大要求トルクＴｒｍａｘは、実施例では、同じ要求トルク設定用マップを用いて、アクセル開度Ａｃｃとして最大のアクセル開度１００％と回転数Ｎｍとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出し最大要求トルクＴｒｍａｘとして設定するものとした。

続いて、設定した要求トルクＴｒ＊が値０以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。要求トルクＴｒ＊が値０以上のときには、トルク制限Ｔｌｉｍで要求トルクＴｒ＊を制限したトルクをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ１５０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２を制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。モータ２２の制御は、トルク指令Ｔｍ＊に相当するトルクがモータ２２から出力されるようインバータ２４のスイッチング素子をスイッチング制御することにより行なわれる。

要求トルクＴｒ＊が値０未満のときには、要求トルクＴｒ＊に相当する制動トルクを駆動輪３４ａ，３４ｂと従動輪３６ａ，３６ｂとに適切に配分して作用させると共にモータ２２の回生制動力ができるだけ大きくなるようモータ２２とブレーキアクチュエータ４４との協調による制動制御を行なって（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。この制動制御は、実施例では、バッテリ２６に余裕がないときには、要求トルクＴｒ＊に相当する制動トルクの全てがブレーキアクチュエータ４４の作動（油圧ブレーキ）により作用するようモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊に値０を設定して制御すると共にブレーキトルク指令Ｔｂ＊を設定してブレーキＥＣＵ４６に送信し、バッテリ２６に余裕があるときには、要求トルクＴｒ＊に相当する制動トルクにおけるモータ２２の回生制動トルクと油圧ブレーキによる制動トルクとの最適な分担比をモータ２２の回転数Ｎｍと分担比との関係を予め定めたマップを用いて導出し、分担比に応じたトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２を制御すると共に分担比に応じたブレーキトルク指令Ｔｂ＊をブレーキＥＣＵ４６に送信するものとした。ブレーキトルク指令Ｔｂ＊を受信したブレーキＥＣＵ４６は、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊のうち駆動輪側のブレーキトルク指令Ｔｂｆ＊に相当する制動トルクが駆動輪３４ａ，３４ｂに作用すると共に従動輪側のブレーキトルク指令Ｔｂｒ＊に相当する制動トルクが従動輪３６ａ，３６ｂに作用するようブレーキアクチュエータ４４を制御する。

次に、最大駆動率設定処理について説明する。図４は、メイン電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２により実行される最大駆動率設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンも、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

図４の最大駆動率設定処理ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、モータ２２の回転数Ｎｍや従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒなど制御に必要なデータを入力し（ステップＳ２００）、入力したモータ２２の回転数Ｎｍに駆動輪３４ａ，３４ｂの回転速度に換算するための換算係数Ｋｗを乗ずることにより演算駆動輪速Ｖｗを演算すると共にモータ２２の回転数Ｎｍから前回本ルーチンを実行したときに入力したモータ２２の回転数Ｎｍを減じたものに駆動輪３４ａ，３４ｂの回転角加速度に換算するための換算係数Ｋｔを乗ずることにより演算駆動輪角加速度αｔを演算する処理を実行する（ステップＳ２１０）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ２３により検出されるモータ２２の回転子の回転位置θｍに基づいて計算されたものを入力するものとし、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒは、ブレーキＥＣＵ４６から通信により入力するものとした。

こうして必要なデータを入力すると、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが共に値０のときには車両が停止したものと判断して次に演算する推定車体速Ｖｅの積分値を値０にリセットし（ステップＳ２２０）、モータ２２からのモータトルクＴｍとブレーキアクチュエータ９４からの駆動輪側のブレーキトルクＴｂｆとデファレンシャルギヤ３２のギヤ比Ｇｄと駆動輪３４ａ，３４ｂの慣性モーメントＩｔと演算駆動輪角加速度αｔと車両の質量Ｍと駆動輪３４ａ，３４ｂの半径Ｒｔとに基づいて、車両が発進したときから現在までの次式（１）に示す積分演算により推定車体速Ｖｅを演算する（ステップＳ２３０）。ここで、モータトルクＴｍやブレーキトルクＴｂｆは、実施例では、上述した駆動制御の処理でモータ２２を制御するのに用いたトルク指令Ｔｍ＊やブレーキアクチュエータ４４を制御させるのに用いた駆動輪側のブレーキトルク指令Ｔｂｆ＊を用いたり実際にブレーキＥＣＵ４６における制御に使用したブレーキトルクをブレーキＥＣＵ４６から受信して用いるものとし、ギヤ比Ｇｄや慣性モーメントＩｔ，質量Ｍ，半径Ｒｔについては予めＲＯＭ５４に記憶したものを用いるものとした。また、式（１）の積分演算による推定車体速Ｖｅは、実施例では、前回本ルーチンを実行したときまでに演算された推定車体速Ｖｅの積分値にモータトルクＴｍやブレーキトルクＴｂｆ，演算駆動輪角加速度αｔに基づいて計算された値を加減算することにより演算するものとした。なお、式（１）は、車両全体の運動方程式と駆動輪３４ａ，３４ｂの運動方程式とにより求めることができる。

Ve=∫[(Tm/Gd+Tbf)-It・αt]・dt /(M・Rt) (1)

続いて、演算駆動輪速Ｖｗから演算した推定車体速Ｖｅを減ずることにより駆動輪３４ａ，３４ｂのスリップ速度Ｖｓを計算し（ステップＳ２４０）、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上であるか否かを判定し（ステップＳ２５０）、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２未満のときには、モータ２２からのトルクを制限しないよう最大駆動率βに比率１００％を設定して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｖｓ２は、駆動輪３４ａ，３４ｂに大きなスリップが生じているか否かを判定してスリップを抑制すべきか否かを判断するための閾値であり、実施例では、ブレーキＥＣＵ４６によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）で用いる比較的小さな閾値Ｖｓ１より十分大きな値（例えば、毎時１５ｋｍなど）を用いるものとした。

スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上のときには、駆動輪３４ａ，３４ｂに大きなスリップが生じているためにスリップを抑制すべきと判断し、推定車体速Ｖｅとスリップ速度Ｖｓとに基づいて最大駆動率βを設定して（ステップ２７０）、本ルーチンを終了する。ここで、最大駆動率βは、実施例では、推定車体速Ｖｅとスリップ速度Ｖｓと最大駆動率βとの関係を予め定めて最大駆動率設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、推定車体速Ｖｅとスリップ速度Ｖｓとが与えられると記憶したマップから対応する最大駆動率βを導出して設定するものとした。図５に最大駆動率設定用マップの一例を示す。図示するように、最大駆動率βは、スリップの程度が大きいほどモータ２２のトルク制限Ｔｌｉｍが小さく設定されるようスリップ速度Ｖｓが大きいほど小さくなる傾向に定められている。上述した駆動制御の処理では、こうして設定された最大駆動率βに基づくモータ２２のトルク制限Ｔｌｉｍを用いて、モータ２２の駆動制限をもってスリップを抑制するのである。

図６にブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）とモータ２２の駆動制限とにより抑制するスリップの範囲を概念的に説明する説明図を示す。図示するように、スリップ速度が閾値Ｖｓ２未満のスリップに対してはブレーキシステム４０によって抑制することができ、スリップ速度が閾値Ｖｓ２以上のスリップに対してはブレーキシステム４０とモータ２２の駆動制限とによりスリップを抑制することができる。なお、スリップ速度がＶｓ１未満の範囲は、車両の加速用に許容すべき範囲であるからスリップとは判断されない。したがって、ブレーキシステム４０が備える車輪速センサ４１ａ〜４１ｄのいずれかの故障やブレーキＥＣＵ４６に異常などが生じてトラクションコントロール（ＴＲＣ）が行なわれないときでも、モータ２２の駆動制限によりスリップを抑制することができる。この結果、スリップによる不安定な走行やモータ２２の過回転による破損などを抑制することができる。また、運転者の操作によりＴＲＣオフスイッチ６８がオンとされ、ブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）が行なわれないときでも、モータ２２の駆動制限によりスリップを抑制することができる。しかも、走行に用いられたモータトルクＴｍやブレーキトルクＴｂｆ，モータ２２の回転数Ｎｍだけを用いてスリップを判定してモータ２２の駆動制限をもってスリップを抑制するから、簡易な構成によりスリップを抑制することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、走行に用いられたトルクとモータ２２の回転数だけを用いてスリップを判定してモータ２２の駆動制限をもってスリップを抑制するから、簡易な構成によりスリップを抑制することができる。また、ブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）とモータ２２の駆動制限とによってスリップを抑制するから、複数の装置によりスリップを抑制することができる。さらに、ブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）が作動しないようオフされたときでも、モータ２２の駆動制限をもってスリップを抑制するから、車両が不安定になることや機器の破損などを抑制することができる。

実施例の電気自動車２０では、図４の最大駆動率設定処理ルーチンにより推定車体速Ｖｅを演算すると共にスリップ速度Ｖｓを計算してスリップを判定するものとしたが、推定車体速Ｖｅやスリップ速度Ｖｓに各種調整を加えるものとしてもよい。図７は、変形例の最大駆動率設定処理ルーチンを示すフローチャートである。この図７の最大駆動率設定処理ルーチンでは、モータ２２の回転数Ｎｍや従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒ，ブレーキトルクＴｂｆ，シフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，路面勾配を検出する図示しない勾配センサからの路面勾配θなどのデータを入力し（ステップＳ３００）、入力したモータ２２の回転数Ｎｍに基づいて演算駆動輪速Ｖｗと演算駆動輪角加速度αｔを演算する（ステップＳ３１０）。ここで、ブレーキトルクＴｂｆは、ブレーキトルク指令Ｔｂ＊に基づいてブレーキＥＣＵ４６により駆動輪３４ａ，３４ｂに出力したブレーキトルクをブレーキＥＣＵ４６から通信により入力するものとした。なお、モータ２２の回転数Ｎｍや従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒの入力や演算駆動輪速Ｖｗと演算駆動輪角加速度αｔの演算については前述した。

次に、入力した従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが値０か否かを判定し（ステップＳ３２０）、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが共に値０のときには推定車体速Ｖｅの値０にリセットする（ステップＳ３３０）。

従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが値０でないときには、演算した演算駆動輪速Ｖｗに基づいてブレーキトルク反映係数Ｋを設定すると共に（ステップＳ３４０）、シフトポジションＳＰが前進走行可能なポジション（Ｄポジション）のときには設定したブレーキトルク反映係数ＫとブレーキトルクＴｂｆと要求トルクＴｒ＊とに基づいて次式（２）によりブレーキトルクＴｂｆを調整し、シフトポジションＳＰが後進走行可能なポジション（Ｒポジション）のときには設定したブレーキトルク反映係数ＫとブレーキトルクＴｂｆと要求トルクＴｒ＊とに基づいて次式（３）によりブレーキトルクＴｂｆを調整し（ステップＳ３５０）、調整したブレーキトルクＴｂｆとモータトルクＴｍと演算駆動輪加速度αｔとに基づいて上述した式（１）により推定車体速Ｖｅを演算する（ステップＳ３６０）。ここで、ブレーキトルク反映係数Ｋは、実施例では、演算駆動輪速Ｖｗとブレーキトルク反映係数Ｋとの関係を予め求めてブレーキトルク反映係数設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、演算駆動輪速Ｖｗが与えられるとマップから対応するブレーキトルク反映係数Ｋを導出して設定するものとした。このブレーキトルク反映係数設定用マップの一例を図８に示す。ブレーキトルク反映係数Ｋは、図示するように、演算駆動輪速Ｖｗが負の値Ｖ１（例えば時速−５ｋｍ）以下のときには値−１が設定され、演算駆動輪速Ｖｗが正の値Ｖ２（例えば時速５ｋｍ）以上のときには値１が設定され、演算駆動輪速Ｖｗが値Ｖ１よりも大きく値Ｖ２よりも小さいときには値０に近づくほどレートをもって徐々に値０に近づき、演算駆動輪速Ｖｗが値Ｖ１よりも大きい値Ｖ３（例えば時速−１ｋｍ）以上で値Ｖ２よりも小さい値Ｖ４（例えば時速１ｋｍ）以下のときには値０が設定される。ここで、演算駆動輪速Ｖｗが負の値のときに負のブレーキトルク反映係数Ｋを設定するのは、ブレーキトルクＴｂｆは車両が前進か後進かに拘わらず負の値となるから、車両の後進時に符号を反転させるためである。また、演算駆動輪速Ｖｗが値Ｖ３以上で値Ｖ４以下のときにブレーキトルク反映係数に値０を設定するのは、車両が停止しても運転者がブレーキペダル６５を踏み込んでいる間はブレーキトルクＴｂｆは値０とはならないため、ブレーキトルクＴｂｆをそのまま用いて前述した式（１）により推定車体速Ｖｅを演算すると、車両が停止しているにも拘わらず演算される推定車体速Ｖｅは値０とはならないからである。さらに、演算駆動輪速Ｖｗが値Ｖ１よりも大きく値Ｖ２よりも小さいときには値０に近づくほどブレーキトルク反映係数Ｋをレートをもって徐々に値０に近づけるのは、駆動輪速Ｖｗの値０付近の変化によってブレーキトルクＴｂｆの変化が不連続になるのを防止するためである。ただし、ブレーキトルク反映係数ＫによってブレーキトルクＴｂｆを調整したときに、調整後のブレーキトルクＴｂｆとモータトルクＴｍ／Ｇｄとの和のトルク（車両全体に作用するトルク）と調整前のブレーキトルクＴｂｆとモータトルクＴｍ／Ｇｄとの和のトルクとの符号が反転しないよう前進走行時用の式（２）と後進走行時用の式（３）とによりブレーキトルクＴｂｆの調整に制限を設けている。

Tbf=max(Tbf，min(Tbf・K，-Tm/Gd)) (2)
Tbf=max(-Tbf，min(Tbf・K，Tm/Gd)) (3)

こうして推定車体速Ｖｅを演算すると、後述するステップＳ４４０のスリップ判定によりスリップが発生したときに値１が設定されスリップが発生していないとき（または発生したスリップが収束したとき）に値０が設定されるスリップ判定フラグＦｓの値を調べ（ステップＳ３７０）、スリップ判定フラグＦｓが値１のときには入力した路面勾配θに基づいてオフセット量ΔＶｅを設定し（ステップＳ３８０）、スリップ判定フラグＦｓが値０のときにはオフセット量ΔＶｅに値０を設定し（ステップＳ３９０）、設定したオフセット量ΔＶｅだけ演算した推定車体速Ｖｅをオフセットすることにより推定車体速Ｖｅを調整する（ステップＳ４００）。ここで、オフセット量ΔＶｅは、実施例では、路面勾配θとオフセット量ΔＶｅとの関係を実験などから予め求めてオフセット量設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、路面勾配θが与えられるとマップから対応するオフセット量ΔＶｅを導出して設定するものとした。このオフセット設定用マップの一例を図９に示す。オフセット量ΔＶｅは、図示するように、路面勾配θが勾配θ１から勾配θ２の範囲内で平坦路とみなせるときには負の値Ｖｒｅｆが設定され、路面勾配θが勾配θ１未満で降り勾配のときには急勾配となるほど大きな値が設定され、路面勾配θが勾配θ２よりも大きく登り勾配のときには急勾配となるほど小さな値が設定される。推定車体速Ｖｅの演算に用いる上述した式（１）は、路面勾配θの項が含まれていないから、演算される推定車体速Ｖｅには路面勾配θに起因する誤差が含まれることになる。したがって、路面勾配θに基づいてオフセット量ΔＶｅを設定してこのオフセット量ΔＶｅで推定車体速Ｖｅを調整することにより、路面勾配θに起因して推定車体速Ｖｅに含まれる誤差を打ち消すことができる。なお、図中の「Ｖｒｅｆ」は、平坦路を走行している車両の駆動部のロスや走行抵抗に起因して演算される推定車体速Ｖｅに含まれることになる誤差を打ち消すための量である。図１０に、路面勾配θと調整前の推定車体速Ｖｅとオフセット量ΔＶｅと調整後の推定車体速Ｖｅの時間変化の様子を示す。図示するように、調整前の推定車体速Ｖｅは、路面勾配θの変化に応じて変動するが、この変動分を丁度打ち消すようにオフセット量ΔＶｅを設定して推定車体速Ｖｅをオフセットさせることにより、路面勾配θに起因して推定車体速Ｖｅに含まれる誤差（図中の実車速Ｖｅｒｅａｌとの偏差）をなくすことができる。

こうして推定車体速Ｖｅを調整すると、演算駆動輪速Ｖｗから推定車体速Ｖｅを減じたものを仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐとして計算し（ステップＳ４１０）、シフトポジションＳＰとシフトポジションＳＰが変更されてからの経過時間ｔとに基づいて上下限ガード値としてのスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎを設定し（ステップＳ４２０）、計算した仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐをスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎで制限してスリップ速度Ｖｓを設定する（ステップＳ４３０）。スリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎは、実施例では、シフトポジションＳＰとシフトポジションＳＰが変更されてからの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎとの関係を予め求めてスリップ速度制限値設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、シフトポジションＳＰと経過時間ｔとが与えられるとマップから対応するスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎを導出して設定するものとした。このマップの一例を図１１〜図１４に示す。図１１は、シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジション，ＲポジションからＤポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘとの関係を示し、図１２は、シフトポジションＳＰがＤポジションからＰポジションや，Ｎポジション，Ｒポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘとの関係を示し、図１３は、シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジション，ＤポジションからＲポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎとの関係を示し、図１４は、シフトポジションＳＰがＲポジションからＰポジションやＮポジション，Ｄポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎとの関係を示す。また、図示しないが、上述したシフトポジションＳＰの変更パターン以外のパターンについては経過時間ｔに関係なくスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎに値０又は値０近傍の値が設定される。実施例では、シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジションのときのスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎには値０が設定され、シフトポジションＳＰがＤポジションのときのスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎには時速−２ｋｍや時速−３ｋｍ，時速−５ｋｍなどの値０近傍の負の値が設定され、シフトポジションＳＰがＲポジションのときにスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘには時速２ｋｍや時速３ｋｍ，時速５ｋｍなどの値０近傍の正の値が設定されるものとした。また、図１１および図１２中の「Ｖ１」は前進走行時に駆動輪３４ａ，３４ｂにスリップが生じてもスリップ速度Ｖｓがこれを上回らないよう十分大きな正の値（例えば時速１００ｋｍや時速１２０ｋｍ）に設定され、図１３および図１４中の「Ｖ２」は後進走行時に駆動輪３４ａ，３４ｂにスリップが生じてもスリップ速度Ｖｓがこれを下回らないよう十分小さな負の値（例えば時速−１００ｋｍや時速−１２０ｋｍ）に設定されている。また、図１１中の「Ｔ１」はスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘを徐々に値Ｖ１まで大きくするレート処理に要する時間であり、図１２中の「Ｔ２」はスリップ速度制限Ｖｓｍａｘを値Ｖ１から徐々に小さくするレート処理に要する時間であって時間Ｔ１より長い時間として（スリップ速度制限Ｖｓｍａｘが緩やかに変化するよう）定められている。また、図１３中の「Ｔ３」はスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎを値Ｖ２まで徐々に小さくするレート処理に要する時間であり、図１４中の「Ｔ４」はスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎを値Ｖ２から徐々に大きくするレート処理に要する時間であって時間Ｔ３よりも長い時間として定められている。なお、「Ｔ１」と「Ｔ３」は、運転者によりアクセルペダル６３が比較的大きく踏み込まれたときのスリップ速度Ｖｓに基づくスリップの判定を妨げない範囲で設定され、「Ｔ２」と「Ｔ４」は、スリップが発生したときに運転者によりアクセルペダル６３が踏み戻されたときに発生したスリップを抑制可能な範囲内で設定されている。このようにシフトポジションＳＰがＤポジションのときのスリップ速度制限値ＶｓｍａｘとＲポジションのときのスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎを除いてスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎを値０またはその近傍の値に設定して、このスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎで仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを制限したものとしてスリップ速度Ｖｓを設定することにより、スリップ速度ＶｓがシフトポジションＳＰに対して通常取り得ない値に設定されるのを防止しているのである。

図１５に、シフトポジションＳＰとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎの時間変化の様子を示す。図示するように、シフトポジションＳＰがＰポジションのときにはスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎは共に値０が設定されている。この状態からシフトポジションＳＰがＰポジションからＤポジションに変更されると（時刻ｔ１）、スリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎは値０近傍の負の値となりスリップ速度制限Ｖｓｍａｘは比較的高いレートで時間の経過と共に大きくなって値Ｖ１となる。そして、シフトポジションＳＰがＤポジションからＮポジションに変更されると（時刻ｔ２）、スリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎは値０となりスリップ速度制限Ｖｓｍａｘは値Ｖ１から値０に向けて比較的低いレートで時間の経過と共に徐々に小さくなって値０となる。また、シフトポジションＳＰがＮポジションからＲポジションに変更されると（時刻ｔ３）、スリップ速度制限Ｖｓｍａｘは値０近傍の正の値となりスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎは比較的高いレートで時間の経過と共に小さくなって値Ｖ２となり、この状態からシフトポジションＳＰがＲポジションからＤポジションに変更されると（時刻ｔ４）、スリップ速度制限Ｖｓｍａｘは比較的高いレートで時間の経過と共に大きくなって値Ｖ１となりスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎは比較的低いレートで時間の経過と共に大きくなって値０近傍の正の値となる。

スリップ速度Ｖｓを設定すると、設定したスリップ速度Ｖｓと上述した閾値Ｖｓ２とを比較し（ステップＳ４４０）、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上のときには、駆動輪３４ａ，３４ｂにスリップが発生していると判断し、スリップ発生フラグＦｓを値１に設定すると共に（ステップＳ４５０）、モータ２２から出力されるトルクが制限されるようスリップ速度Ｖｓと推定車体速Ｖｅとに基づいてモータ２２の最大駆動率βを設定して（ステップＳ４６０）、本ルーチンを終了する。一方、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２未満のときには、スリップは発生していないか発生したスリップは収束したと判断し、スリップ発生フラグＦｓに値０を設定すると共に（ステップＳ４７０）、モータ２２の最大駆動率βを１００％に設定して（ステップＳ４８０）、本ルーチンを終了する。

このように図７の最大駆動率設定処理ルーチンを実行することにより、車両の停止時にもブレーキトルクＴｂｆが値０とはならないことに起因して上述した式（１）により演算される推定車体速Ｖｅに含まれる誤差や路面勾配θの項が式（１）に含まれないことに起因して式（１）により演算される推定車体速Ｖｅに含まれる誤差，その他の誤差を除去するから、推定車体速度Ｖｅやスリップ速度Ｖｓをより信頼性のあるものとすることができる。この結果、スリップ速度Ｖｓに基づくスリップの判定をより適正に行なうことができる。もとより、このスリップの判定に基づいてスリップが発生したときには、ブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）とモータ２２の駆動制限とによりスリップを抑制することができる。

この変形例では、主として、図４の最大駆動率設定処理ルーチンの処理に、図７の最大駆動率設定処理ルーチンのステップＳ３４０，Ｓ３５０で演算駆動輪速Ｖｗに応じたブレーキトルク反映係数Ｋを用いてブレーキトルクＴｂｆを調整する処理と、ステップＳ３７０〜Ｓ３９０で路面勾配θに応じたオフセット量ΔＶｅに基づいて推定車体速Ｖｅを調整する処理と、ステップＳ４１０〜Ｓ４３０でシフトポジションＳＰに応じたスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎで仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを制限してスリップ速度Ｖｓを設定する処理とを加えるものとしたが、これらの３つの処理のうちいずれか１つまたは２つを省略するものとしてもよい。

変形例では、路面勾配θが平坦路とみなせるときには値０よりも若干小さな負の値Ｖｒｅｆをオフセット量ΔＶｅに設定するものとしたが、値０のオフセット量ΔＶｅを設定するものとしてもよい。

変形例では、図７の最大駆動率設定処理ルーチンのステップＳ３７０〜Ｓ４３０に示すように路面勾配θに基づいてオフセット量ΔＶｅを設定すると共に式（１）により演算された推定車体速Ｖｅにオフセット量ΔＶｅを加算することにより推定車体速Ｖｅを調整し駆動輪速Ｖｗから調整した推定車体速Ｖｅを減じたものに基づいてスリップ速度Ｖｓを設定するものとしたが、路面勾配θに基づいてオフセット量ΔＶｅを設定すると共に駆動輪速Ｖｗと式（１）により演算された推定車体速Ｖｅとオフセット量ΔＶｅとに基づいてスリップ速度Ｖｓを直接調整するものとしてもよい。ただし、後者の場合でも駆動輪速Ｖｗから式（１）により演算された推定車体速Ｖｅとオフセット量ΔＶｅと和を減じたものに基づいてスリップ速度Ｖｓを設定することになるから、結果的に前者と処理と同じ処理となる。

変形例では、図１１〜図１４に示すように、スリップ速度制限値Ｖｓｍａｘを値Ｖ１まで大きくするときのレートとスリップ速度制限Ｖｓｍａｘを値０に向けて小さくするときのレートとで異なるレートを用いるものとし、スリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎを値Ｖ２まで小さくするときのレートとスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎを値０に向けて大きくするときのいレートとで異なるレートを用いるものとしたが、同一のレートを用いるものとしてもよく、こうしたレート処理によることなくスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎを一度に変更するものとしても構わない。

また、変形例では、ステップS３６０で演算した推定車体速ＶｅをステップＳ３７０〜Ｓ４００により路面勾配θに基づくオフセット量ΔＶｅで調整すると共にステップＳ４１０により推定車体速Ｖｅと演算駆動輪速Ｖｗとの偏差をとって仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを計算するものとしたが、ステップＳ３６０で演算した推定車体速Ｖｅと演算駆動輪速Ｖｗとの偏差をとって仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを予め演算しておき、この演算した仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐに対して路面勾配θに基づくオフセット量で調整するものとしてもよい。この場合の変形例の最大駆動率設定処理ルーチンを図１６に示す。図１６の最大駆動率設定処理ルーチンでは、図７の最大駆動率設定処理ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、同一ではないが対応する処理については同一のステップ番号に「Ｂ」の記号を付した。この図１６の最大駆動率設定処理ルーチンでは、ステップＳ３２０で従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが値０でないと判定されたとき、ステップＳ３６０で推定車体速Ｖｅを演算すると、演算駆動輪速Ｖｗから推定車体速Ｖｅを減じたものを仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐとして計算する（ステップＳ３６５）。そして、スリップ判定フラグＦｓの値を調べ（ステップＳ３７０）、スリップ判定フラグＦｓが値１のときには入力した路面勾配θに基づいてオフセット量ΔＶｓを設定し（ステップＳ３８０Ｂ）、スリップ判定フラグＦｓが値０のときにはオフセット量ΔＶｓに値０を設定し（ステップＳ３９０Ｂ）、設定したオフセット量ΔＶｓだけ計算した仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐをオフセットすることにより仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを調整する処理を行なう（ステップＳ４００Ｂ）。ここで、オフセット量ΔＶｓは、仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを調整するための調整量であり、実施例では、路面勾配θとオフセット量ΔＶｓとの関係を実験などから予め求めてマップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、路面勾配θが与えられるとマップから対応するオフセット量ΔＶｓを導出するものとした。このマップの傾向としては、図９のオフセット量設定用マップと同様の傾向とすることができるが、仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐは演算駆動輪速Ｖｗから推定車体速Ｖｅを減じたものとして計算したから、図９のマップに対して符号が反転した傾向となる。ステップＳ３２０で従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが値０と判定されたときには、仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを値０にリセットする（ステップＳ３３０Ｂ）。こうして仮スリップ速度Ｖｓｔｍｐを設定すると、ステップＳ４２０以降の処理を行なって本ルーチンを終了する。したがって、この図１６の最大駆動率設定処理ルーチンでも図７の最大駆動率設定処理ルーチンと同様の効果を奏することができる。

実施例の電気自動車２０では、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上のときには、スリップ速度Ｖｓが大きいほど小さくなる傾向に最大駆動率βを設定するものとしたが、最大駆動率βとして比率１００％未満の所定値を設定するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒが共に値０のときには推定車体速Ｖｅの積分値を値０にリセットするものとしたが、従動輪速Ｖｒｌ，Ｖｒｒの値に拘わらず推定車体速Ｖｅの積分値を値０にリセットしないものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、ＴＲＣオフスイッチ６８を備えるものとしたが、ＴＲＣオフスイッチ６８を備えないものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、ブレーキシステム４０を備えると共にスリップ速度Ｖｓがブレーキシステム４０によりスリップと判定する比較的小さな閾値Ｖｓ１より十分大きな閾値Ｖｓ２以上のスリップをモータ２２の駆動制限をもって抑制するものとしたが、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ１より若干大きな閾値Ｖｓ２以上のスリップをモータ２２の駆動制限をもって抑制するものとしてもよいし、ブレーキシステム４０を備えないで閾値Ｖｓ１と関係なく定めた閾値Ｖｓ２以上のスリップをモータ２２の駆動制限をもって抑制するものとしてもよい。

実施例では、駆動軸２８に動力を入出力可能なモータ２２を備える電気自動車２０に適用して説明したが、図１７の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、遊星歯車機構１２６を介して駆動軸２８に動力を出力するエンジン１２２とモータ１２４と、駆動軸２８に動力を入出力可能なモータ２２とを備える車両に適用するものとしてもよいし、図１８の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２２と、エンジン２２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と駆動軸２８に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２２の動力の一部を駆動軸２８に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０と、駆動軸２８に動力を入出力可能なモータ２２とを備える車両に適用するものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、駆動輪３４ａ，３４ｂにデファレンシャルギヤ３２を介して接続された駆動軸２８に動力を入出力可能なモータ２２が「動力源」に相当し、回転位置検出センサ２３により検出されたモータ２２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ２２の回転数Ｎｍを計算するメイン電子制御ユニット５０が「回転速度検出手段」に相当し、モータ２２の回転数Ｎｍから前回回転数Ｎｍを減じたものに駆動輪３４ａ，３４ｂの回転角加速度に換算するための換算係数Ｋｔを乗ずることにより演算駆動輪角加速度αｔを演算するＳ２１０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「回転角加速度演算手段」に相当し、モータ２２の回転数Ｎｍに駆動輪３４ａ，３４ｂの回転速度に換算するための換算係数Ｋｗを乗ずることにより演算駆動輪速Ｖｗを演算するＳ２１０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「駆動輪回転速度演算手段」に相当し、モータトルクＴｍとブレーキトルクＴｂｆとギヤ比Ｇｄと慣性モーメントＩｔと演算駆動輪角加速度αｔと車両の質量Ｍと半径Ｒｔとに基づいて車両が発進したときから現在までの積分演算により推定車体速Ｖｅを演算するＳ２３０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「推定車体速演算手段」に相当し、演算駆動輪速Ｖｗから演算した推定車体速Ｖｅを減ずることにより駆動輪３４ａ，３４ｂのスリップ速度Ｖｓを計算してスリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上であるか否かにより大きなスリップが生じているか否かを判定するＳ２４０，Ｓ２５０の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「所定スリップ判定手段」に相当し、スリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２未満のときに最大駆動率βに比率１００％を設定すると共にスリップ速度Ｖｓが閾値Ｖｓ２以上のときに推定車体速Ｖｅとスリップ速度Ｖｓとに基づいて最大駆動率βを設定するＳ２５０〜Ｓ２７０の処理と設定した最大駆動率βに基づくＳ１００〜Ｓ１７０の駆動制御の処理を実行するメイン電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。また、ブレーキアクチュエータ４４からの油圧によりスリップを抑制するブレーキシステム４０が「スリップ抑制装置」に相当し、運転席前方に取り付けられたＴＲＣオフスイッチ６８が「スリップ抑制装置オフスイッチ」に相当し、駆動軸２８に接続されたモータ２２が「電動機」に相当する。なお、実施例の要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、実施例の要素をもって課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明のついての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

実施例では、電気自動車２０に適用して説明したが、列車などの自動車以外の車両に適用するものとのしてもよいし、自動車や列車を含む車両の制御方法の形態としても構わない。

以上、本発明を実施するための最良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。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のメイン電子制御ユニット５０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。実施例のメイン電子制御ユニット５０により実行される最大駆動率設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。最大駆動率設定用マップの一例を示す説明図である。ブレーキシステム４０によるトラクションコントロール（ＴＲＣ）とモータ２２の駆動制限とにより抑制するスリップの範囲を概念的に説明する説明図である。変形例の最大駆動率設定処理ルーチンを示すフローチャートである。ブレーキトルク反映係数設定用マップの一例を示す説明図である。オフセット設定用マップの一例を示す説明図である。路面勾配θと調整前の推定車体速Ｖｅとオフセット量ΔＶｅと調整後の推定車体速Ｖｅの時間変化の様子を示す説明図である。シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジション，ＲポジションからＤポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘとの関係を示す説明図である。シフトポジションＳＰがＤポジションからＰポジションや，Ｎポジション，Ｒポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘとの関係を示す説明図である。シフトポジションＳＰがＰポジションやＮポジション，ＤポジションからＲポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎとの関係を示す説明図である。シフトポジションＳＰがＲポジションからＰポジションやＮポジション，Ｄポジションに変更されたときの変更時からの経過時間ｔとスリップ速度制限値Ｖｓｍｉｎとの関係を示す説明図である。シフトポジションＳＰとスリップ速度制限値Ｖｓｍａｘ，Ｖｓｍｉｎの時間変化の様子を示す説明図である。変形例の最大駆動率設定処理ルーチンを示すフローチャートである。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０電気自動車、２２モータ、２３回転位置検出センサ、２４インバータ、２６バッテリ、２８駆動軸、３２デファレンシャルギヤ、３４ａ，３４ｂ駆動輪、３６ａ，３６ｂ従動輪、４０ブレーキシステム、４１ａ〜４１ｄ車輪速センサ、４２ブレーキマスタシリンダ、４４ブレーキアクチュエータ、４５ａ〜４５ｄブレーキホイールシリンダ、４６ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、５０メイン電子制御ユニット、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６７イグニッションスイッチ、６８ＴＲＣオフスイッチ、１２０，２２０ハイブリッド自動車、１２２エンジン、１２４モータ、１２６遊星歯車機構、２３０対ロータ電動機、２３２インナーロータ２３４アウターロータ。

Claims

駆動輪に接続された駆動軸に走行用の動力を出力する動力源と、
前記駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記検出された駆動軸回転速度に基づいて前記駆動輪の回転角加速度である演算駆動輪回転角加速度を演算する回転角加速度演算手段と、
前記検出された駆動軸回転速度に基づいて前記駆動輪の回転速度である演算駆動輪回転速度を演算する駆動輪回転速度演算手段と、
走行に用いられた駆動力と前記演算された演算駆動輪回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算する推定車体速演算手段と、
前記演算された推定車体速から推定される前記駆動輪の回転速度と前記演算された演算駆動輪回転速度とに基づいて該駆動輪の空転による所定のスリップを判定する所定スリップ判定手段と、
前記所定スリップ判定手段により前記所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御し、前記所定スリップ判定手段により前記所定のスリップが判定されているときには前記動力源の駆動制限をもって前記要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御する制御手段と、
を備える車両。
請求項１記載の車両であって、
前記駆動輪の回転速度である駆動輪回転速度に基づいて該駆動輪の空転によるスリップを判定すると共に該スリップが判定されたときには前記駆動輪に制動力を付与することにより該駆動輪のスリップを抑制するスリップ抑制装置を備え、
前記所定のスリップは、スリップしている車輪の車輪速から車体速に対応する車輪速を減じた速度であるスリップ速度が前記スリップ抑制装置によりスリップと判定されるスリップ速度の下限より大きなスリップ速度以上のスリップである
車両。
運転席近傍に設けられ、前記スリップ抑制装置の作動をオフするスリップ抑制装置オフスイッチを備える請求項２記載の車両。
前記推定車体速演算手段は、前記走行に用いられた駆動力と前記演算された演算駆動輪回転角加速度に前記駆動輪の慣性モーメントを乗じたものとの差を時間積分することにより前記推定車体速を演算する手段である請求項１ないし３いずれか記載の車両。
前記推定車体速演算手段は、車体速に対応する車輪速が値０となったときに時間積分による積分値を値０にリセットする手段である請求項４記載の車両。
請求項１ないし５いずれか記載の車両であって、
前記駆動輪に制動力を付与する制動力付与手段を備え、
前記推定車体速演算手段は、前記走行に用いられた駆動力として前記動力源から出力された駆動力と前記制動力付与手段から出力された制動力との和の駆動力を用いて前記推定車体速を演算する手段である
車両。
前記推定車体速演算手段は、前記制動力付与手段から出力された制動力を前記演算された演算駆動輪回転速度に基づいて補正して推定車体速演算用の制動力を設定し、前記動力源から出力された駆動力と該推定車体速演算用の制動力との和の駆動力を用いて前記推定車体速を演算する手段である請求項６記載の車両。
前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度の正負の符号の変化に対して正負の符号を変化させて前記推定車体速演算用の制動力を設定する手段である請求項７記載の車両。
前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度が値０を含む第１の所定範囲内にあるときには値０の前記演算車体速演算用の制動力を設定する手段である請求項７または８記載の車両。
前記推定車体速演算手段は、前記演算された演算駆動輪回転速度が前記第１の所定範囲を含む第２の所定範囲内にあるときには該演算駆動輪回転速度の変化に対して徐々に値が変化するよう前記演算車体速演算用の制動力を設定する手段である請求項９記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記演算された推定車体速と路面勾配と前記演算された演算駆動輪回転速度とに基づいて前記所定のスリップを判定する手段である請求項１ないし１０いずれか記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記演算された推定車体速を前記路面勾配に基づいて補正し、該補正した推定車体速と前記演算駆動輪回転速度とに基づいて前記所定のスリップを判定する手段である請求項１１記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記路面勾配によって前記演算された推定車体速に含まれる誤差が打ち消されるよう該推定車体速を補正する手段である請求項１２記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記駆動輪の空転による前記所定のスリップが判定されているときには、前記路面勾配に基づく前記演算された推定車体速の補正を行なわない手段である請求項１２または１３記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前進走行可能なポジションと後進走行可能なポジションとを含む複数のシフトポジションから運転者により選択されたシフトポジションに基づく上下限値をもって前記推定車体速と前記演算駆動輪回転速度との偏差としてのスリップ速度を制限し、該制限したスリップ速度に基づいて前記駆動輪の空転による前記所定のスリップを判定する手段である請求項１ないし１４いずれか記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションおよび前記後進走行可能なポジション以外のポジションのときには値０の上下限値をもって前記スリップ速度を制限し、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションのときには第１所定値の上限値と値０または値０近傍の負の値の下限値をもって前記スリップ速度を制限し、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションのときには値０または値０近傍の正の値の上限値と第２所定値の下限値をもって前記スリップ速度を制限する手段である請求項１５記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが変更されたとき、レート処理をもって前記上下限値を変更する手段である請求項１６記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションに変更されたときには、第１のレートをもって徐々に前記第１所定値まで大きくして前記上限値を設定し、前記シフトポジションが前記前進走行可能なポジションから他のポジションに変更されたときには、前記第１のレートよりも小さな第２のレートをもって徐々に前記第１所定値から小さくして前記上限値を設定する手段である請求項１７記載の車両。
前記所定スリップ判定手段は、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションに変更されたときには、第３のレートをもって徐々に前記第２所定値まで小さくして前記下限値を設定し、前記シフトポジションが前記後進走行可能なポジションから他のポジションに変更されたときには、前記第３のレートよりも小さな第４のレートをもって徐々に前記第２所定値から大きくして前記下限値を設定する手段である請求項１７または１８記載の車両。
前記制御手段は、スリップが大きいほど大きな駆動制限をもって前記動力源を制御する手段である請求項１ないし１９いずれか記載の車両。
請求項１ないし２０いずれか記載の車両であって、
前記動力源は、前記駆動軸に接続された電動機を含み、
前記回転速度検出手段は、前記電動機の回転子の回転位置を検出すると共に該検出した回転位置を用いて前記駆動軸回転速度を演算する手段である
車両。
駆動輪に接続された駆動軸に走行用の動力を出力する動力源を備える車両の制御方法であって、
走行に用いられた駆動力と前記駆動軸の回転速度である駆動軸回転速度に基づく前記駆動輪の回転角加速度とに対して積分演算を用いて車体の推定される速度である推定車体速を演算し、
前記推定車体速から推定される前記駆動輪の回転速度と前記駆動軸回転速度に基づく前記駆動輪の回転速度とに基づいて前記駆動輪の空転による所定のスリップを判定し、
前記所定のスリップが判定されていないときには走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御し、前記所定のスリップが判定されているときには前記動力源の駆動制限をもって前記要求駆動力に基づく駆動力が前記動力源から出力されて走行するよう該動力源を制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。