JP2009284702A - スリップ抑制制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動輪のスリップの抑制が過不足となることに起因するドライバビリティの低下を抑制すること。
【解決手段】スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ更新部３３は、駆動輪に発生したスリップが増加から減少に転ずるまでは、最大路面反力の推定値が最新の路面反力学習値よりも小さい場合にのみ、最大路面反力学習値を更新する。また、摩擦パラメータ更新部３３は、駆動輪に発生したスリップが減少しているときには、最大路面反力の推定値が最新の最大路面反力学習値よりも大きい場合にのみ、最大路面反力学習値を更新する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車両の駆動輪に発生した滑りをグリップ状態に回復させるためのスリップ抑制制御装置に関する。

乗用車やトラック等の車両の駆動輪がスリップした場合、車両の挙動が変化したり、動力発生源が発生する動力を有効に駆動力へ変換できないことにより推進効率が低下したりする。このため、駆動輪にスリップが発生した場合には、速やかに駆動輪のグリップを回復させる必要がある。特許文献１には、駆動輪と路面との間の摩擦係数に対するスリップ率が、目標のスリップ率となるようにスロットル弁の開度を調整する自動車のスリップ制御装置が開示されている。

特開平２−３８１７３号公報、７ページ

しかし、特許文献１に開示されたスリップ制御装置は、スリップ値に基づいて制御するため、スリップ値が増加する速度によっては、駆動輪のスリップを十分に抑制できなかったり、駆動輪のスリップを過度に抑制したりするおそれがある。その結果、車両の挙動が変化したり、所望の制駆動力を得ることができかったりすることがあり、ドライバビリティが低下するおそれがある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動輪のスリップの抑制が不足あるいは過剰になることに起因するドライバビリティの低下を抑制できるスリップ抑制制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスリップ抑制制御装置は、車両が備える駆動輪と路面との間の摩擦の尺度となる摩擦パラメータを推定する摩擦パラメータ推定部と、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定するとともに、前記駆動輪に発生したスリップが増加から減少に転ずるまでの間は、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも小さいと判定される場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新する摩擦パラメータ更新部と、設定された最新の前記摩擦パラメータ学習値に基づいて、前記駆動輪の制駆動力を設定する制駆動力設定部と、を含むことを特徴とする。

本発明の望ましい態様としては、前記スリップ抑制制御装置において、前記摩擦パラメータ更新部は、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも小さい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記スリップ抑制制御装置において、前記摩擦パラメータ更新部は、前記駆動輪に発生したスリップが収束に向かっているときには、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも大きい場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新することが好ましい。

本発明の望ましい態様としては、前記スリップ抑制制御装置において、前記摩擦パラメータ更新部は、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも大きい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスリップ抑制制御装置は、車両が備える駆動輪と路面との間の摩擦の尺度となる摩擦パラメータを推定する摩擦パラメータ推定部と、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定するとともに、前記駆動輪に発生したスリップが収束に向かっているときには、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも大きい場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新する摩擦パラメータ更新部と、設定された最新の前記摩擦パラメータ学習値に基づいて、前記駆動輪の制駆動力を設定する制駆動力設定部と、を含むことを特徴とする。

本発明の望ましい態様としては、前記スリップ抑制制御装置において、前記摩擦パラメータ更新部は、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも大きい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することが好ましい。

この発明によれば、駆動輪のスリップの抑制が不足あるいは過剰になることに起因するドライバビリティの低下を抑制できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲に含まれるものが含まれる。

以下においては、電動機を動力発生源とする車両、例えば、いわゆる電気自動車やＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle：燃料電池車両）に本発明を適用した場合を説明するが、本発明の適用対象は、駆動輪の制駆動力を制御できる動力発生源を備えていればよい。このような車両であれば、本発明は、電動機と内燃機関とを組み合わせて動力発生源とする、いわゆるハイブリッド車両や、動力発生源に内燃機関を用いる車両に対しても適用できる。なお、本発明では、動力発生源のトルクを調整することによって駆動輪のスリップを抑制するため、車両が備える動力発生源は、例えば電動機のように、出力中のトルクを簡易に知ることができるとともに、出力するトルクを迅速に変更できるものであることが好ましい。また、駆動輪のスリップは、運転上許容できない大きさのスリップであり、駆動輪と路面との間の摩擦係数が最大値を超えたときのスリップである。

本実施形態は、次の点に特徴がある。すなわち、駆動輪のスリップを抑制するにあたって、駆動輪に発生したスリップが増加から減少に転ずるまで、すなわちスリップが収束に向かうまでの間は、摩擦パラメータの推定値が最新の摩擦パラメータ学習値よりも小さい場合にのみ、推定された摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定する。また、駆動輪に発生したスリップが減少しているとき、すなわち、スリップが収束に向かっているときには、摩擦パラメータの推定値が最新の摩擦パラメータ学習値よりも大きい場合にのみ、推定された摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定する。ここで、摩擦パラメータとは、路面反力、最大路面反力、駆動輪と路面との間の摩擦係数、駆動輪と路面との間の最大摩擦係数その他の、駆動輪と路面との摩擦の大きさを示す尺度となるパラメータである。

また、以下において、スリップ抑制制御は、車両が備える駆動輪に許容できないスリップが発生した場合、これを許容範囲内のスリップに抑制する制御をいう。例えば、駆動輪と路面との間における路面反力がスリップ率の変化に対して最大値を持つ場合、駆動輪のスリップ率が、最大の路面反力におけるスリップ率を超えると、駆動輪のスリップが許容できない。この場合、スリップ抑制制御は、車両が備える駆動輪のスリップ率が最大の路面反力におけるスリップ率を超えた場合、前記駆動輪のスリップ率を最大の路面反力におけるスリップ率に抑制する制御となる。

図１は、本実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。以下の説明においては、車両１が前進する方向（図１中の矢印Ｘ方向）を前とし、車両１が後進する方向、すなわち前進する方向とは反対の方向を後とする。また、左右の区別は、車両１の前進する方向を基準とする。すなわち、「左」とは、車両１の前進する方向に向かって左側をいい、「右」とは、車両１の前進する方向に向かって右側をいう。

本実施形態に係る車両１は、電動機のみを動力発生源とする走行装置１００を備える。走行装置１００は、動力発生源である左前側電動機１０ｆｌと、右前側電動機１０ｆｒと、左後側電動機１０ｒｌと、右後側電動機１０ｒｒとを備える。本実施形態において、左前側電動機１０ｆｌは左側前輪２ｆｌを駆動し、右前側電動機１０ｆｒは右側前輪２ｆｒを駆動し、左後側電動機１０ｒｌは左側後輪２ｒｌを駆動し、右後側電動機１０ｒｒは右側後輪２ｒｒを駆動する。

上述したように、この走行装置１００において、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒは、それぞれ異なる電動機で駆動される。このように、車両１は、すべての車輪、すなわち左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒが駆動輪となる、いわゆる４輪駆動の駆動方式の車両である。これらの駆動輪のうち、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒは車両１の駆動輪であるとともに、ハンドル４によって操舵されて車両１の進行方向を変更する操舵輪としても機能する。なお、車両１は、すべての車輪を駆動輪とするものに限られず、前輪（左側前輪２ｆｌ及び右側前輪２ｆｒ）のみを駆動してもよいし、後輪（左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒ）のみを駆動してもよい。

この走行装置１００は、上述したように、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒは、それぞれ異なる電動機によって直接駆動される。そして、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒは、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒのホイール内に配置される、いわゆるインホイール形式の構成となっている。

なお、電動機と車輪との間に減速機構を設け、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒの回転数を減速して、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ及び右側後輪２ｒｒに伝達してもよい。一般に、電動機は小型化するとトルクが低下するが、減速機構を設けることによって電動機のトルクを増加させることができる。その結果、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒを小型化することができる。

左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０によって制御されて、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒの制駆動力が調整される。本実施形態においては、アクセル開度センサ４１によって検出されるアクセル５の開度により走行装置１００の総制駆動力Ｆ＿ａｌｌ、及び左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒ各輪の制駆動力が制御される。

また、本実施形態に係るスリップ抑制制御において、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒの制駆動力は、ＥＣＵ５０に組み込まれるスリップ抑制制御装置３０によって変更される。すなわち、本実施形態に係るスリップ抑制制御においては、スリップ抑制制御装置３０が、車両１が備える各駆動輪の制駆動力を変更する制駆動力変更手段としての機能を発揮する。また、本実施形態においては、上述した構成により、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒそれぞれの制駆動力を独立して制御することができる。これにより、本実施形態に係るスリップ抑制制御を実行する際には、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒそれぞれのスリップを個別に制御できる。

左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒは、左前側レゾルバ４０ｆｌ、右前側レゾルバ４０ｆｒ、左後側レゾルバ４０ｒｌ、右後側レゾルバ４０ｒｒによって回転角度や回転速度が検出される。左前側レゾルバ４０ｆｌ、右前側レゾルバ４０ｆｒ、左後側レゾルバ４０ｒｌ及び右後側レゾルバ４０ｒｒの出力は、ＥＣＵ５０に取り込まれて、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒの制御に用いられる。

左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒは、インバータ６に接続されている。インバータ６は、左前側電動機１０ｆｌを駆動する左前側電動機用インバータ６ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒを駆動する右前側電動機用インバータ６ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌを駆動する左後側電動機用インバータ６ｒｌ、及び右後側電動機１０ｒｒを駆動する右後側電動機用インバータ６ｒｒで構成される。このように、本実施形態においては、それぞれの電動機に対応した４台のインバータで構成されており、１台のインバータで１台の電動機を制御する。

インバータ６には、例えばニッケル−水素電池や鉛蓄電池、あるいは燃料電池（ＦＣ：Fuel Cell）等の車載電源７が接続されており、必要に応じてインバータ６を介して左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒへ供給される。これらの出力は、ＥＣＵ５０からの指令によってインバータ６を制御することで制御される。

左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒが走行装置１００の動力発生源として用いられる場合、車載電源７の電力がインバータ６を介して供給される。また、例えば車両１の減速時には、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒが発電機として機能して回生発電を行い、これによって車両１の運動エネルギを電気エネルギに変換して回収し、車載電源７に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ＥＣＵ５０がインバータ６を制御することにより実現される。なお、本実施形態に係るスリップ抑制制御を実行する際にも、必要に応じて左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ、右後側電動機１０ｒｒの回生発電を実行する。

以下においては、説明の便宜上、必要に応じて、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒを区別せず駆動輪２という。また、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ、右後側電動機１０ｒｒは、必要に応じて電動機１０といい、左前側レゾルバ４０ｆｌ、右前側レゾルバ４０ｆｒ、左後側レゾルバ４０ｒｌ、右後側レゾルバ４０ｒｒは、必要に応じてレゾルバ４０という。

図２は、スリップ抑制制御における制御モードを説明するための概念図である。図３は、路面反力とスリップ率との関係を示す説明図である。図４は、車輪速度や路面反力等を説明する概念図である。図２は、スリップ抑制制御の実行中における駆動輪２の回転速度（車輪速度という）Ｖｗ、及び車両１の速度（車両速度）Ｖｃの時間変化を示している。ここで、車輪速度Ｖｗは、駆動輪２の周速度であり、駆動輪２の回転角速度をω（ｒａｄ／秒）、駆動輪２の半径をｒとすると、Ｖｗ＝ｒ×ωで求めることができる。また、車両速度Ｖｃは、例えば、左側前輪２ｆｌ、右側前輪２ｆｒ、左側後輪２ｒｌ、右側後輪２ｒｒそれぞれの車輪速度Ｖｗの平均値として求めることができる。

図３のＦ−ｓで示す実線に示すように、図４に示す車両１が備える駆動輪２と路面ＧＬとの間の路面反力Ｆｔｒｃは、スリップ率ｓｌｉｐ（＝（Ｖｗ−Ｖｃ）／Ｖｗ）の増加とともに大きくなる。そして、路面反力Ｆｔｒｃは、あるスリップ率において最大値（最大路面反力）Ｆｔｒｃ＿ｍａｘになり、その後はスリップ率ｓｌｉｐの増加とともに低下する。なお、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘでのスリップ率はｓｌｉｐ＿ｍａｘである。ここで、路面反力Ｆｔｒｃは、駆動輪２と路面ＧＬとの間の摩擦係数μに比例し、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘのときの摩擦係数がμｍａｘとなる。また、路面反力Ｆｔｒｃは、路面ＧＬが駆動輪２を押す力であり、駆動輪２の制駆動力Ｆｄと大きさが同じで向きが反対である（なお、図４に示すＦｄは駆動力を示す）。

駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐが、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘのときのスリップ率ｓｌｉｐ＿ｍａｘを超えると、駆動輪２には許容できないスリップが発生し、車輪速度Ｖｗ及びスリップ率ｓｌｉｐが急激に上昇する。ここで、駆動輪２は、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ、すなわち最大摩擦係数μｍａｘのときに、最も大きな制駆動力Ｆｄを発生できる。したがって、駆動輪２のグリップ力を最大限有効に活用して車両１を走行させるためには、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐは、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘでのスリップ率ｓｌｉｐ＿ｍａｘになるように制御することが好ましい。駆動輪２が目標とするスリップ率を目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇとすると、目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇは、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘのときのスリップ率ｓｌｉｐ＿ｍａｘになる。

駆動輪２には許容できないスリップが発生すると、本実施形態に係るスリップ抑制制御が実行されて、駆動輪２のスリップが抑制される。スリップ抑制制御においても、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐが目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇになるようにする。図２においては、車輪速度Ｖｗ及び車両速度Ｖｃとともに目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇが記載してあるが、車輪速度Ｖｗが目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇと車両速度Ｖｃとの間にある場合に、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐは目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇよりも小さい値になっているものとする。すなわち、駆動輪２には、許容できないスリップは発生していない状態で、車両１が走行しているものとする。

本実施形態に係るスリップ抑制制御は、駆動輪２の動き方によって制御を４段階に変化させるものであり、制御モード１、制御モード２、制御モード３、制御モード４の順に実行される。制御モード１は、駆動輪２に許容できないスリップが発生して路面ＧＬに対するグリップを失ったので、駆動輪２に付与されるトルク（駆動トルク）Ｔｄを低下させる制御が実行される制御モードである。制御モード１においては、図２に示すように、車輪速度Ｖｗが急激に上昇するが、駆動トルクＴｄが低下するので、駆動輪２に許容できないスリップが発生してある時間が経過すると、車輪速度Ｖｗの上昇が停止する。その後、車輪速度Ｖｗは低下し始めて、駆動輪２のスリップは収束に向かい、駆動輪２のグリップが回復する。ここで、制御モード１においては、駆動輪２の加速度（車輪加速度）ａ＝ｄω／ｄｔが正であり、車輪速度Ｖｗの上昇が停止すると、車輪加速度ａは０になる。ここで、車輪加速度ａは、回転角加速度である。

制御モード２は、駆動輪２のスリップが収束に向かうとき、すなわち、駆動輪２の車輪速度Ｖｗの上昇が停止して、低下に向かい始めたときから実行される。すなわち、車輪加速度ａが負に転じたときから制御モード２が実行される。この場合、駆動輪２のスリップが収束し始めており、駆動輪２は路面ＧＬとのグリップを回復し始めているので、制御モード２は、駆動輪２のスリップの状態に応じて駆動トルクを上昇させる制御モードである。

制御モード３は、駆動輪２のスリップが収束して、駆動輪２は路面ＧＬとのグリップを回復した状態において実行される。制御モード３では、駆動輪２が路面ＧＬとのグリップを回復したときのショックに起因して、駆動輪２やその駆動系に発生する振動が許容範囲に収まるまで待機する制御モードである。制御モード４は、駆動トルクを徐々に増加させるとともに路面反力Ｆｔｒｃを算出しながら、路面ＧＬの状態を把握する制御モードである。図３に示すように、制御モード１、制御モード２は、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐがｓｌｉｐ＿ｔｇよりも大きい場合の制御モードであり、制御モード３、制御モード４は、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐがｓｌｉｐ＿ｔｇよりも小さい場合の制御モードである。

スリップ抑制制御においては、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘに基づいて駆動トルクの低下量あるいは増加量を設定する。このため、スリップ抑制制御においては、制御モード１から制御モード４までの間は常に最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを推定し、最新のＦｔｒｃ＿ｍａｘを用いて駆動トルクを設定する。ここで、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを推定する手法について説明する。路面反力Ｆｔｒｃは式（１）で求めることができる。
Ｆｔｒｃ＝（Ｔｄ×ＲＤ−Ｉｖ×ａ）／ｒ・・（１）
なお、Ｉｖは駆動輪２のイナーシャも含んだ駆動系のイナーシャ、ＲＤは減速比、ａは車輪加速度であり、上述したように回転角加速度で表される。また、駆動系のイナーシャＩｖは、例えば、本実施形態に係る車両１においては、電動機１０のローターから駆動輪２までの間に存在する動力伝達に関わる構造物すべてのイナーシャである。

本実施形態においては、車両１の走行中、駆動トルクＴｄを取得して、式（１）から路面反力Ｆｔｒｃを求める。そして、路面反力の今回値Ｆｔｒｃ（ｎ）から路面反力の前回値Ｆｔｒｃ（ｎ−１）を減じた路面反力偏差ΔＦｔｒｃが負になった場合に、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘは、路面反力の前回値Ｆｔｒｃ（ｎ−１）であると推定される。本実施形態では、このようにして推定された最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘが摩擦パラメータ学習値（最大路面反力学習値）Ｆｔｒｃｍとして設定され、本実施形態に係るスリップ抑制制御に用いられる。

次に、スリップ抑制制御中における最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍの更新について説明する。本実施形態に係るスリップ抑制制御では、スリップ抑制制御の実行中に最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを推定する。ここで、駆動輪２がスリップしてからグリップを回復するまでに設定時間Δｔを要するとした場合に必要な駆動輪２の加速度Ａ＿ｇは、式（２）で表される。なお、Ａ＿ｇは推定値である。ここで、設定時間Δｔは、予め設定した所定の値としてもよいし、スリップ率ｓｌｉｐに応じて変更してもよい。例えば、設定時間Δｔは、スリップ率ｓｌｉｐが大きくなるにしたがって、設定時間Δｔを短くして、駆動輪２のスリップが大きくなるほど迅速にスリップが収束するようにしてもよい。
Ａ＿ｇ＝−（Ｖｗ−Ｖ／（１−ｓｌｉｐ＿ｍａｘ））×１０００／３６００／Δｔ／ｒ・・（２）
ここで、式（２）中のｓｌｉｐ＿ｍａｘは、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに対応するスリップ率である。

駆動輪２の実際の加速度をＡ＿ｒとすると、路面反力の補正値（補正路面反力）Ｆｔｒｃ＿ｃは、式（３）で表される。
Ｆｔｒｃ＿ｃ＝｜Ａ＿ｒ−Ａ＿ｇ｜×Ｉｖ／ｒ・・（３）

Ａ＿ｇ＞Ａ＿ｒである場合は、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが、駆動輪２の実際の加速度をＡ＿ｒから推定される最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘよりも低い場合である。この場合、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに、式（３）で求めた補正路面反力Ｆｔｒｃ＿ｃを加算した値（Ｆｔｒｃｍ＋Ｆｔｒｃ＿ｃ）が、図１に示すスリップ抑制制御装置３０によって推定される最大路面反力（推定最大路面反力）Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇとなる。スリップ抑制制御装置３０は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇ（＝Ｆｔｒｃｍ＋Ｆｔｒｃ＿ｃ）をスリップ抑制制御に用いる最大路面反力として設定し、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇに更新する。このように、Ａ＿ｇ＞Ａ＿ｒである場合は、最大路面反力学習値の前回値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも、最大路面反力学習値の今回値Ｆｔｒｃｍ＿ｎの方が大きくなる。

Ａ＿ｇ＜Ａ＿ｒである場合は、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが、駆動輪２の実際の加速度をＡ＿ｒから推定される最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｒよりも高い場合である。この場合、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍから、式（３）で求められた補正路面反力Ｆｔｒｃ＿ｃを減算した値（Ｆｔｒｃｍ−Ｆｔｒｃ＿ｃ）が、図１に示すスリップ抑制制御装置３０によって推定される推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇとなる。スリップ抑制制御装置３０は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇ（＝Ｆｔｒｃｍ−Ｆｔｒｃ＿ｃ）をスリップ抑制制御に用いる最大路面反力として設定し、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇに更新する。このように、Ａ＿ｇ＜Ａ＿ｒである場合は、最大路面反力学習値の前回値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも、最大路面反力学習値の今回値Ｆｔｒｃｍ＿ｎの方が小さくなる。

Ａ＿ｇ＝Ａ＿ｒである場合は、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが、駆動輪２の実際の加速度をＡ＿ｒから推定される最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｒと同じ値となる。この場合、設定された最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが、図１に示すスリップ抑制制御装置３０によって推定される推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇとなる。この場合、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍは更新されず、前回の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍがスリップ抑制制御に用いる最大路面反力として、引き続き設定される。このように、Ａ＿ｇ＝Ａ＿ｒである場合は、最大路面反力学習値の前回値Ｆｔｒｃｍ＿ｌと、最大路面反力学習値の今回値Ｆｔｒｃｍ＿ｎとが等しくなる。

スリップ抑制制御中に、最大路面反力を推定し、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに更新する場合、駆動輪２やその駆動系の振動に応じて推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが変化してしまう。また、駆動輪２やその駆動系に振動が発生していない場合でも、ＥＣＵ５０の通信の遅れや演算周期の存在により、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍや補正路面反力Ｆｔｒｃ＿ｃの推定精度が低下して、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇは、実際の最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘとは異なる値となるおそれがある。

上述した制御モード１においては、駆動輪２のスリップを抑制するために駆動トルクをそれまでよりも低減するべきである。しかしながら、最大路面反力が実際よりも高く推定された場合、この推定値で更新した最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを用いて駆動トルクを制御すると、駆動輪２のスリップが増加することになる。また、制御モード２においては、スリップが収束する傾向にあり、適正な駆動トルクを駆動輪２へ与えることにより、駆動輪２の駆動力が最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘとなるようにして効率よく加速していくべきである。しかしながら、最大路面反力が実際よりも低く推定された場合、この推定値で更新した最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを用いて駆動トルクを制御すると、駆動輪２へ適切な駆動トルクを与えることができず、車両１の運転者には失速感を与えることになる。このように、最大路面反力を適切に推定し、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして設定できないと、駆動輪２のスリップの抑制が不足、あるいは過剰になることに起因して、ドライバビリティの低下を招くおそれがある。

本実施形態に係るスリップ抑制制御では、上記問題点を回避するため、次のような手段を用いる。まず、制御モード１においては、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍよりも小さいと判定される場合にのみ、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを更新する。すなわち、制御モード１においては、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが減少する方向にのみ、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが更新される。

上述したように、制御モード１では、駆動輪２がスリップしたので、スリップを早期に収束させるために、駆動トルクを確実かつ十分に低下させる必要がある。最大路面反力が実際よりも高く推定されると、駆動トルクの低下量が少ないか、反対に駆動トルクが増加してしまうため、駆動輪２のスリップは収束しない。しかし、最大路面反力が実際よりも低く推定された場合には、最大路面反力が実際の値である場合よりも、駆動トルクの低下量は大きくなるため、駆動輪２のスリップを迅速に収束させることができる。これによって、駆動輪２のスリップを確実かつ迅速に収束させて、車両１の挙動を早期に安定させることができる。

本実施形態では、制御モード１においては、図１に示すスリップ抑制制御装置３０が推定した推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、より小さい値に補正して、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして更新することが好ましい。すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇに、０よりも大きく１よりも小さい補正係数ｋ１を乗じた値ｋ１×Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして更新することが好ましい。これによって、駆動トルクの低下量はより大きくなるため、駆動輪２のスリップをさらに迅速に収束させることができる。その結果、駆動輪２のスリップをさらに確実かつ迅速に収束させて、車両１の挙動をより早期に安定させることができる。

次に、制御モード２においては、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが最新の前記最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも大きいと判定される場合にのみ、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを更新する。すなわち、制御モード２においては、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが増加する方向にのみ、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが更新される。

上述したように、制御モード２では、駆動輪２のスリップが収束に向かうので、適正な駆動トルクを駆動輪２へ与えて車両１を加速させる必要がある。ここで、制御モード１においては、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも小さい場合にのみ、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして設定する。したがって、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍは、必ず実際の最大路面反力よりも小さくなる。ここで、最大路面反力が実際よりも低く推定されると、駆動トルクの増加量が少ないか、反対に駆動トルクが低下してしまうため、車両１に適正な加速度を与えるためのトルクが不足し、車両１の運転者には失速感を与えてしまうおそれが高い。

しかし、最大路面反力が実際よりも高く推定された場合には、最大路面反力が実際の値に推定された場合よりも駆動トルクの増加量は大きくなる。このため、より実際の最大路面反力に近い値で駆動輪２を駆動させて、車両１に適正な加速度を与えることができる。その結果、車両１の挙動を安定させるとともに、車両１の運転者に与える失速感を回避することができる。

本実施形態では、制御モード２においては、図１に示すスリップ抑制制御装置３０が推定した推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、より大きい値に補正して、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして更新することが好ましい。すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇに、１よりも大きい補正係数ｋ２を乗じた値ｋ２×Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして更新することが好ましい。これによって、駆動トルクの増加量はより大きくなるため、より迅速に実際の最大路面反力に近い値で駆動輪２を駆動させることができる。その結果、車両１に対しては、より迅速に適正な加速度を与えることができるので、車両１の挙動をより迅速に安定させるとともに、車両１の運転者に与える失速感をより確実に回避することができる。

図５は、スリップ抑制制御における路面反力の推定値、駆動トルクの指令値、車輪速度等の時間変化を示す概念図である。図５の上段（Ａ）は、最大路面反力が理想的に推定されている場合におけるスリップ抑制制御を示しており、図５の中段（Ｂ）は、最大路面反力の推定値が変動した場合におけるスリップ抑制制御を示している。また、図５の下段（Ｃ）は、本実施形態に係るスリップ抑制制御を示している。

最大路面反力が理想的に推定されている場合、図５の上段（Ａ）に示すように、図４に示す駆動輪２にスリップが発生して以降（ｔ＝１以降）の最大路面反力は、Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｉで一定となる。駆動輪２にスリップが発生すると、スリップ抑制制御が開始される。ｔ＝１〜ｔ＝９までが制御モード１であり、ｔ＝９〜ｔ＝１０までが制御モード２であり、ｔ＝１０〜ｔ＝１１までが制御モード３であり、ｔ＝１１以降が制御モード４である。

最大路面反力が理想的に推定されている場合、図１に示すスリップ抑制制御装置３０は、推定された最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｉに基づいて駆動輪２の駆動トルクＴｄを低下させる。最大路面反力が理想的に推定されている場合、スリップ抑制制御装置３０は、図５の上段（Ａ）に示すような駆動トルクの指令値（駆動トルク指令値）Ｔｓ＿ｉで駆動輪２の駆動トルクを制御する。

これによって、最大路面反力が理想的に推定されている場合には、車輪速度はＶｗ＿ｉのように変化し、車両速度はＶｃのように変化する。その結果、スリップ抑制制御においては、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐは、目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇになるように制御される。

しかし、実際には、図５の中段（Ｂ）に示すように、最大路面反力の推定値（推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇ）が変動する結果、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇによって更新される最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍも変動する。このため、変動する最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに基づいて決定される、電動機１０に対する駆動トルク指令値Ｔｓも、図５の中段（Ｂ）に示すように変動する。これによって、制御モード１において、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが大きく推定されたときには（ｔ＝３近傍やｔ＝７近傍）、駆動トルク指令値Ｔｓも増加する。その結果、駆動輪２には、図５の中段（Ｂ）においてＳで示す部分で再スリップが発生し、駆動輪２のスリップの収束が遅れることになる。

本実施形態に係るスリップ抑制制御では、図５の下段（Ｃ）に示すように、制御モード１においては、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍよりも小さいと判定される場合にのみ、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを更新する。例えば、ｔ＝１．５〜ｔ＝４．５の間や、ｔ＝５〜ｔ＝９の間においては、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍが前回値よりも大きくなるので、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍは更新されない。その結果、図５の中段（Ｂ）に示す例において駆動輪２に発生した再スリップは発生せず、駆動輪２のスリップが迅速に抑制される。次に、本実施形態に係るスリップ抑制制御装置３０について説明する。

図６は、本実施形態に係るスリップ抑制制御装置の構成例を示す説明図である。図６に示すように、スリップ抑制制御装置３０は、ＥＣＵ５０に組み込まれて構成されている。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）５０ｐと、記憶部５０ｍと、入力ポート５５及び出力ポート５６と、入力インターフェース５７及び出力インターフェース５８とから構成される。

なお、ＥＣＵ５０とは別個に、本実施形態に係るスリップ抑制制御装置３０を用意し、これをＥＣＵ５０に接続してもよい。そして、本実施形態に係るスリップ抑制制御を実現するにあたっては、ＥＣＵ５０が備える走行装置１００等に対する制御機能を、前記スリップ抑制制御装置３０が利用できるように構成してもよい。

スリップ抑制制御装置３０は、制御条件判定部３１と、摩擦パラメータ推定部３２と、摩擦パラメータ更新部３３と、制駆動力制御部３４とを含んで構成される。これらが、本実施形態に係るスリップ抑制制御を実行する部分となる。本実施形態において、スリップ抑制制御装置３０は、ＥＣＵ５０を構成するＣＰＵ５０ｐの一部として構成される。

スリップ抑制制御装置３０の制御条件判定部３１と、摩擦パラメータ推定部３２と、摩擦パラメータ更新部３３と、制駆動力制御部３４とは、バス５４_１、バス５４_２、及び入力ポート５５、出力ポート５６を介して接続される。これにより、スリップ抑制制御装置３０を構成する制御条件判定部３１と、摩擦パラメータ推定部３２と、摩擦パラメータ更新部３３とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。

また、ＣＰＵ５０ｐが備えるスリップ抑制制御装置３０と、記憶部５０ｍとは、バス５４_３を介して接続される。これによって、スリップ抑制制御装置３０は、ＥＣＵ５０が有する走行装置１００の運転制御データを取得し、これを利用することができる。また、スリップ抑制制御装置３０は、本実施形態に係るスリップ抑制制御を、ＥＣＵ５０が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。

入力ポート５５には、入力インターフェース５７が接続されている。入力インターフェース５７には、左前側レゾルバ４０ｆｌ、右前側レゾルバ４０ｆｒ、左後側レゾルバ４０ｒｌ、右後側レゾルバ４０ｒｒ、アクセル開度センサ４１その他の、走行装置１００の運転制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。

これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェース５７内のＡ／Ｄコンバータ５７ａやディジタル入力バッファ５７ｄにより、ＣＰＵ５０ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート５５へ送られる。これにより、ＣＰＵ５０ｐは、走行装置１００の運転制御や、本実施形態に係るスリップ抑制制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート５６には、出力インターフェース５８が接続されている。出力インターフェース５８には、スリップ抑制制御に必要な制御対象が接続されている。本実施形態では、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒを制御するためのインバータ６、すなわち、左前側電動機用インバータ６ｆｌ、右前側電動機用インバータ６ｆｒ、左後側電動機用インバータ６ｒｌ、右後側電動機用インバータ６ｒｒが、本実施形態に係るスリップ抑制制御に必要な制御対象である。出力インターフェース５８は、制御回路５８_１、５８_２等を備えており、ＣＰＵ５０ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０ｐは、左前側電動機１０ｆｌ、右前側電動機１０ｆｒ、左後側電動機１０ｒｌ及び右後側電動機１０ｒｒの制駆動力を制御することができる。

記憶部５０ｍには、本実施形態に係るスリップ抑制制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ、あるいは本実施形態に係るスリップ抑制制御に用いるデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部５０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ５０ｐへ既に記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、本実施形態に係るスリップ抑制制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、このスリップ抑制制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、制御条件判定部３１、摩擦パラメータ推定部３２、摩擦パラメータ更新部３３及び制駆動力制御部３４の機能を実現するものであってもよい。次に、本実施形態に係るスリップ抑制制御を説明する。本実施形態に係るスリップ抑制制御は、上述したスリップ抑制制御装置３０により実現できる。

図７〜図９は、本実施形態に係るスリップ抑制制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るスリップ抑制制御を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、スリップ抑制制御装置３０が備える制御条件判定部３１は、図１に示す車両１の駆動輪２にスリップが発生したか否かを判定する。例えば、制御条件判定部３１は、路面反力Ｆｔｒｃのピーク値、すなわち、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを検出した場合には、駆動輪２にスリップが発生したと判定する。

あるいは、目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇを上回るスリップ率ｓｌｉｐが検出された場合、制御条件判定部３１は駆動輪２にスリップが発生したと判定する。ここで、図１に示す車両１は複数の駆動輪２を備えるが、少なくとも一つの駆動輪のスリップが検出された場合には、スリップ抑制制御装置３０は、その駆動輪２に対してスリップ抑制制御を実行する。なお、駆動輪２にスリップが発生した場合、スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ更新部３３は、制御条件判定部３１が検出した最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとして更新し、記憶部５０ｍへ格納する。

ここで、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘは、スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ推定部３２により推定される。摩擦パラメータ推定部３２は、電動機１０に対する駆動トルク指令値Ｔｓや電動機１０の駆動電流値等に基づいて求めた駆動トルクＴｄ、及びレゾルバ４０から取得した駆動輪２の回転角速度（車輪角速度）ωに基づいて求めた車輪加速度ａから、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘを推定する（式（１）参照）。また、摩擦パラメータ推定部３２は、最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘのときのスリップ率を、目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇとして設定する。駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐは、レゾルバ４０から取得される駆動輪２の車輪角速度ωから求められる車輪速度Ｖｗ及び車両速度Ｖｃに基づいて、摩擦パラメータ推定部３２によって求められる。

ステップＳ１０１でＮｏと判定された場合、すなわち、駆動輪２にスリップが発生していない場合には、スリップ抑制制御は終了し、制御条件判定部３１は、駆動輪２のスリップの監視を継続する。ステップＳ１０１でＹｅｓと判定された場合、すなわち、車両１が備える複数の駆動輪２のうち、少なくとも一輪にスリップが発生した場合には、ステップＳ１０２へ進み、本実施形態に係るスリップ抑制制御が実行される。

ステップＳ１０２において、スリップ抑制制御装置３０が備える制駆動力制御部３４は、スリップ抑制制御の制御モード１で駆動輪２の制駆動力を制御する。すなわち、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに基づいて駆動輪２を駆動する電動機１０の駆動トルク指令値Ｔｓを演算し、インバータ６を介して電動機１０を駆動する。これによって、駆動輪２の駆動トルクＴｄを低下させて、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）が増加から減少に転ずるように制御する。

ここで、図８を用いて、制御モード１における最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍの更新の手順を説明する。ステップＳ２０１において、スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ推定部３２は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを求める。推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇは、上述したように、式（３）で求めた補正路面反力Ｆｔｒｃ＿ｃ及び最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍから求めることができる。

推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが求められたら、ステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２において、スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ更新部３３は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇと、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌとを比較する。ステップＳ２０２でＹｅｓと判定された場合、すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも小さい場合には、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、摩擦パラメータ更新部３３は、ステップＳ２０１で推定した推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに設定し、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを更新する。

ステップＳ２０２でＮｏと判定された場合、すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌ以上である場合には、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４において、摩擦パラメータ更新部３３は、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌを、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに設定する。すなわち、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍは更新されず、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとしては、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌが維持される。次に、図７に戻って本実施形態に係るスリップ抑制制御を説明する。

ステップＳ１０３において、制御条件判定部３１は、車輪加速度ａが正から負に変化したか否かを判定する。車輪加速度ａは、車輪角速度ω（あるいは車輪速度Ｖｗ）の一回微分で求めることができる。ここで、スリップ抑制制御中において、駆動輪２の振動に起因して、車輪角速度ωも振動する。そして、車輪角速度ωは振動しながら、全体としては増加、あるいは低下する。

このため、車輪加速度ａが正から負に変化したか否かを判定する場合には、例えば、ディジタルローパスフィルタのようなフィルタ技術を振動除去手段として用いて、振動を除去した車輪角速度ωを用いてもよい。これによって、車輪加速度ａの変化を確実に判定できる。

ここで、ステップＳ１０３では、スリップ抑制制御を制御モード１から制御モード２へ切り替える際の判定をする。すなわち、駆動輪２のスリップが増加から減少へ転じたタイミングを判定する。このタイミングを判定するにあたっては、例えば、車輪角速度ωの振動を３周期検出した場合には、駆動輪２のスリップが増加から減少へ転じたと判定してもよい。

ステップＳ１０３においてＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１が、車輪加速度ａは正であると判定した場合、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）は増加しているので、制御モード１を継続する。ステップＳ１０３においてＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１が、車輪加速度ａは負であると判定した場合、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）は減少に転じたので、ステップＳ１０４に進み、スリップ抑制制御の制御モード２に移行する。

ステップＳ１０４において、制駆動力制御部３４は、スリップ抑制制御の制御モード２で駆動輪２の制駆動力を制御する。すなわち、制駆動力制御部３４は、最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに基づいて駆動輪２を駆動する電動機１０の駆動トルク指令値Ｔｓを演算し、インバータ６を介して電動機１０を駆動する。これによって、駆動輪２のスリップの状態に応じて駆動トルクＴｄを上昇させる。

ここで、図９を用いて、制御モード２における最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍの更新の手順を説明する。ステップＳ３０１において、摩擦パラメータ推定部３２は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを求める。推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが求められたら、ステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２において、スリップ抑制制御装置３０が備える摩擦パラメータ更新部３３は、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇと、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌとを比較する。

ステップＳ３０２でＹｅｓと判定された場合、すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌよりも大きい場合には、ステップＳ３０３へ進む。ステップＳ３０３において、摩擦パラメータ更新部３３は、ステップＳ３０１で推定した推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇを、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに設定し、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍを更新する。

ステップＳ３０２でＮｏと判定された場合、すなわち、推定最大路面反力Ｆｔｒｃ＿ｍａｘ＿ｇが現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌ以下である場合には、ステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４において、摩擦パラメータ更新部３３は、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌを、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍに設定する。すなわち、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍは更新されず、最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍとしては、現時点における最新の最大路面反力学習値Ｆｔｒｃｍ＿ｌが維持される。次に、図７に戻って本実施形態に係るスリップ抑制制御を説明する。

ステップＳ１０５において、制御条件判定部３１は、現時点におけるスリップ率ｓｌｉｐが、目標スリップ率ｓｌｉｐ＿ｔｇよりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１０５でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１がｓｌｉｐ≧ｓｌｉｐ＿ｔｇであると判定した場合、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、制御条件判定部３１は、車輪加速度ａが負から正に変化したか否かを判定する。

ステップＳ１０６においてＹｅｓと判定された場合、すなわち制御条件判定部３１が、車輪加速度ａが負から正に変化したと判定した場合、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）は増加していると判定できる。この場合、制御モード１に戻り、制駆動力制御部３４は、駆動輪２の駆動トルクＴｄを低下させて、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）が増加から減少に転ずるように制御する。

ステップＳ１０６においてＮｏと判定された場合、すなわち制御条件判定部３１が、車輪加速度ａが負のままであると判定した場合、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）は減少していると判定できる。この場合、制御モード２に戻り、制駆動力制御部３４は、駆動輪２のスリップの状態に応じて駆動トルクＴｄを上昇させる。

ステップＳ１０５でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１がｓｌｉｐ＜ｓｌｉｐ＿ｔｇであると判定した場合、ステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７において、制駆動力制御部３４は、スリップ抑制制御の制御モード３で駆動輪２の制駆動力を制御する。すなわち、制駆動力制御部３４は、駆動輪２が路面ＧＬとのグリップを回復したときに駆動輪２やその駆動系に発生する振動が、許容範囲に収まるまで待機する。

ステップＳ１０８において、制御条件判定部３１は、駆動輪２の振動が許容範囲に収まっているか否かを判定する。駆動輪２の振動は、車輪角速度ω（あるいは車輪速度Ｖｗ）の変動周期から推定することができる。なお、この駆動輪２の振動は、駆動輪２が路面ＧＬとのグリップを回復したときのショックに起因して、駆動輪２に発生する振動である。ステップＳ１０８でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１が、駆動輪２の振動は許容できないと判定した場合、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、制御条件判定部３１は、駆動輪２のスリップが増加しているか否かを判定する。これは、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐが増加しているか否かで判定できる。例えば、駆動輪２のスリップ率ｓｌｉｐの今回値ｓｌｉｐ＿ｎと前回値ｓｌｉｐ＿ｌとの差（ｓｌｉｐ＿ｎ−ｓｌｉｐ＿ｌ）が正であれば、スリップ率ｓｌｉｐは増加していると判定できる。

ステップＳ１０９でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１がスリップは増加していると判定した場合、制御モード１に戻り、制駆動力制御部３４は、駆動輪２の駆動トルクＴｄを低下させて、駆動輪２のスリップ（スリップ率ｓｌｉｐ）が増加から減少に転ずるように制御する。ステップＳ１０９でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１がスリップは減少していると判定した場合、制御モード３に戻り、制駆動力制御部３４は、駆動輪２が路面ＧＬとのグリップを回復したときに駆動輪２やその駆動系に発生する振動が、許容範囲に収まるまで待機する。

ステップＳ１０９でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部３１が、駆動輪２の振動は許容できると判定した場合、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０において、制駆動力制御部３４は、スリップ抑制制御の制御モード４で駆動輪２の制駆動力を制御する。すなわち、制駆動力制御部３４は、駆動トルクＴｄを徐々に増加させるとともに、路面反力Ｆｔｒｃを算出しながら、路面ＧＬの状態を把握する。

以上、本実施形態では、駆動輪のスリップを抑制するにあたって、駆動輪に発生したスリップが増加から減少に転ずるまでの間は、最大路面反力の推定値が最新の最大路面反力学習値よりも小さい場合にのみ、推定された最大路面反力を最大路面反力学習値として設定し、更新する。また、駆動輪に発生したスリップが減少しているときには、最大路面反力の推定値が最新の最大路面反力学習値よりも大きい場合にのみ、推定された最大路面反力を最大路面反力学習値として設定し、更新する。これによって、駆動輪のスリップの抑制が不足あるいは過剰になることに起因するドライバビリティの低下を抑制できる。

以上のように、本発明に係るスリップ抑制制御装置は、駆動輪のスリップを抑制することに有用であり、特に、駆動輪のスリップの抑制が不足あるいは過剰となることに起因するドライバビリティの低下を抑制することに適している。

本実施形態に係る走行装置を備える車両の構成を示す概略図である。 スリップ抑制制御における制御モードを説明するための概念図である。 路面反力とスリップ率との関係を示す説明図である。 車輪速度や路面反力等を説明する概念図である。 スリップ抑制制御における路面反力の推定値、駆動トルクの指令値、車輪速度等の時間変化を示す概念図である。 本実施形態に係るスリップ抑制制御装置の構成例を示す説明図である。 本実施形態に係るスリップ抑制制御の手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係るスリップ抑制制御の手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係るスリップ抑制制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２ 駆動輪
４ ハンドル
５ アクセル
６ インバータ
７ 車載電源
１０ 電動機
３０ スリップ抑制制御装置
３１ 制御条件判定部
３２ 摩擦パラメータ推定部
３３ 摩擦パラメータ更新部
３４ 制駆動力制御部
４０ レゾルバ
４１ アクセル開度センサ
５０ ＥＣＵ
５０ｍ 記憶部
５０ｐ ＣＰＵ
１００ 走行装置

Claims (6)

1. 車両が備える駆動輪と路面との間の摩擦の尺度となる摩擦パラメータを推定する摩擦パラメータ推定部と、
   前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定するとともに、前記駆動輪に発生したスリップが増加から減少に転ずるまでの間は、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも小さいと判定される場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新する摩擦パラメータ更新部と、
   設定された最新の前記摩擦パラメータ学習値に基づいて、前記駆動輪の制駆動力を設定する制駆動力設定部と、
   を含むことを特徴とするスリップ抑制制御装置。
2. 前記摩擦パラメータ更新部は、
   前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも小さい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することを特徴とする請求項１に記載のスリップ抑制制御装置。
3. 前記摩擦パラメータ更新部は、
   前記駆動輪に発生したスリップが収束に向かっているときには、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも大きい場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新することを特徴とする請求項１又は２に記載のスリップ抑制制御装置。
4. 前記摩擦パラメータ更新部は、
   前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも大きい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することを特徴とする請求項３に記載のスリップ抑制制御装置。
5. 車両が備える駆動輪と路面との間の摩擦の尺度となる摩擦パラメータを推定する摩擦パラメータ推定部と、
   前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータを摩擦パラメータ学習値として設定するとともに、前記駆動輪に発生したスリップが収束に向かっているときには、前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータの推定値が最新の前記摩擦パラメータ学習値よりも大きい場合に、前記摩擦パラメータ学習値を更新する摩擦パラメータ更新部と、
   設定された最新の前記摩擦パラメータ学習値に基づいて、前記駆動輪の制駆動力を設定する制駆動力設定部と、
   を含むことを特徴とするスリップ抑制制御装置。
6. 前記摩擦パラメータ更新部は、
   前記摩擦パラメータ推定部が推定した前記摩擦パラメータよりも大きい値に補正した値を用いて、前記摩擦パラメータ学習値を更新することを特徴とする請求項５に記載のスリップ抑制制御装置。

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