JP2012228037A - 電気自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪のロックを抑制すると共にトルクの急変を抑制する。
【解決手段】前輪と後輪とのうち少なくとも一方がロックしたときには（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０）、前輪に動力を出力するモータおよび後輪に動力を出力するのうちロックした車輪に動力を出力するモータについてはロックしていないときの変化率ｋｆ１，ｋｒ１より小さい変化率ｋｆ２，ｋｒ２でロックしているモータから出力されるトルクが変化するようトルク指令Ｔｍｆ＊，トルク指令Ｔｍｒ＊を設定して（ステップＳ１５０〜Ｓ１７０）、設定したトルク指令Ｔｍｆ＊，トルク指令Ｔｒｃで二つのモータを制御する。これにより、ロックを抑制すると共にトルクの急変によるショック等を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車に関し、詳しくは、少なくとも一つの走行用の動力を出力する電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に摩擦力による制動力を付与する制動力付与手段と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、検出されたブレーキ操作量に基づく制動トルクが車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御する制御手段と、を備える電気自動車に関する。

従来、この種の電気自動車としては、走行用の動力を出力するモータ／ジェネレータと、このモータ／ジェネレータと駆動輪に接続された駆動軸との間にクラッチを介して接続された自動変速機と、このモータ／ジェネレータと電力のやりとりが可能なバッテリとが搭載され、アクセルペダルが離されたときにはモータ／ジェネレータによる回生制動で駆動輪に制動トルクを付与しながら走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、駆動輪にロックが生じたと判定されたときには、クラッチの伝達トルク容量を小さくすると共に駆動輪回転数が従動輪回転数になるようモータ／ジェネレータを回転数制御することにより、駆動輪のロックを速やかに解消することができるとしている。

特開２０１０−１４８１８４号公報

一般に、上述の電気自動車では、ブレーキペダルが踏み込まれたときにモータ／ジェネレータによる回生制動で駆動輪に制動トルクを付与する制御が行なわれている。こうした制御では、バッテリが過大な電力で充電されるのを抑制すると共にエネルギ効率の向上を図るために、バッテリに許容される充電電力の最大値でモータ／ジェネレータから回生電力が出力されるようモータ／ジェネレータを制御しているが、車輪がロックすると車輪の回転数が小さくなるため、モータ／ジェネレータから出力される回生トルクが急増して、ショック等が生じて運転者に違和感を与える場合がある。

本発明の電気自動車は、車輪がロックしたときに、ロックを抑制すると共に運転者に違和感を与えるのを抑制することを主目的とする。

本発明の電気自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電気自動車は、
少なくとも一つの走行用の動力を出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に摩擦力による制動力を付与する制動力付与手段と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、前記検出されたブレーキ操作量に基づく制動トルクが車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制御手段と、を備える電気自動車であって、
前記蓄電手段に許容される充電電力の最大値である入力制限以下の範囲内で前記電動機から回生電力が出力されるよう前記電動機から出力すべきトルクの目標値である目標回生制動トルクを設定する目標回生制動トルク設定手段と、
前記制御手段は、車輪がロックしていないときには前記電動機から出力されるトルクが前記設定された目標回生制動トルクに向けて予め定められた所定の変化程度で変化するよう前記電動機を制御し、前記車輪がロックしたときには前記電動機から出力されるトルクが前記設定された目標回生制動トルクに向けて車輪がロックしていないときに比して小さい変化程度で変化するよう前記電動機を制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の電気自動車では、蓄電手段に許容される充電電力の最大値である入力制限以下の範囲内で電動機から回生電力が出力されるよう電動機から出力すべきトルクの目標値である目標回生制動トルクを設定し、車輪がロックしていないときには電動機から出力されるトルクが設定された目標回生制動トルクに向けて予め定められた所定の変化程度で変化するよう電動機を制御する。これにより、車輪がロックしていないときには電動機から出力されるトルクを目標回生制動トルクに向けて所定変化程度で変化させることができる。そして、車輪がロックしたときには電動機から出力されるトルクが設定された目標回生制動トルクに向けて非ロック時に比して小さい変化程度で変化するよう電動機を制御する。車輪がロックすると電動機の回転数が値０または値０近傍の回転数になって目標回生制動トルクが急増する場合があるが、車輪がロックしたときには電動機から出力されるトルクが設定された目標回生制動トルクに向けて車輪がロックしていないときに比して小さい変化程度で変化するよう電動機を制御することにより、ロックを抑制することができると共に、電動機から出力されるトルクの急変を抑制して運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

こうした本発明の電気自動車において、前記電動機は、前輪に駆動用の動力を出力する前輪用電動機と前記後輪に駆動用の動力を出力する後輪用電動機とを含む複数の電動機であり、前記蓄電手段は、前記前輪用電動機および前記後輪用電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、前記目標回生制動トルク設定手段は、前記入力制限のうち前記前輪用電動機で回生するを電力の割合として予め定められた第１の割合で前記前輪用電動機から電力が回生されるよう前輪用の目標回生制動トルクを設定すると共に前記入力制限のうち前記後輪用電動機で回生するを電力の割合として予め定められた第２の割合で前記後輪用電動機から電力が回生されるよう後輪用の目標回生制動トルクを設定する手段であり、前記制御手段は、前記前輪および前記後輪がロックしていない非ロック時には、前記前輪用電動機から出力されるトルクが前記設定された前輪用目標回生制動トルクに向けて予め定められた前輪用の非ロック時変化程度で変化すると共に前記後輪用電動機から出力されるトルクが前記設定された後輪用の目標制動トルクに向けて予め定められた後輪用の非ロック時変化程度で変化するよう前記前輪用電動機および前記後輪用電動機を制御し、前記前輪および前記後輪の少なくとも一方がロックしたときには、前記前輪用電動機および前記後輪用電動機のうちロックした車輪に動力を出力する電動機については前記設定されたロックした車輪用の目標回生制動トルクに向けて前記非ロック時に比して小さい変化程度で変化するよう制御すると共に前記前輪用電動機および前記後輪用電動機のうちロックしていない車輪に動力を出力する電動機については前記設定されたロックしていない車輪用の目標回生制動トルクに向けて前記非ロック時と同じ変化程度で変化するよう制御する手段である、ものとすることもできる。前輪および後輪の少なくとも一方がロックすると、ロックした側の車輪に動力を出力する電動機の回転数が値０または値０近傍の回転数になって、ロックした側の電動機の目標回生制動トルクが急増する場合があるが、前輪および後輪の少なくとも一方がロックしたときには、前輪用電動機および後輪用電動機のうちロックした車輪に動力を出力する電動機については設定されたロックした車輪用の目標回生制動トルクに向けて非ロック時に比して小さい変化程度で変化するよう制御すると共に前輪用電動機および後輪用電動機のうちロックしていない車輪に動力を出力する電動機については設定されたロックしていない車輪用の目標回生制動トルクに向けて非ロック時と同じ変化程度で変化するよう制御することにより、ロックを抑制することができると共に、ロックした車輪用の電動機から出力されるトルクの急変を抑制して運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。

また、本発明の電気自動車において、後輪または前輪に駆動用の動力を出力する内燃機関を備えるものとすることもできる。

本発明の一実施例としてのレース用に開発されたハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 メイン電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２により実行されるトルク指令設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 前輪２９ａ，２９ｂがロックしたときに変化率ｋｆ１で変化させた前輪用トルク指令Ｔｆｃ＊の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するため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レース用に開発されたハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、モータ２６からの動力をクラッチ２２とデファレンシャルギヤ２４とを介して前輪２９ａ，２９ｂに出力する前輪駆動系２１と、エンジン３２とエンジン３２のクランクシャフト３３にクラッチ３３ａを介して取り付けられたモータ３６とからの動力をトランスミッション３４とデファレンシャルギヤ３８とを介して後輪３９ａ，３９ｂに出力する後輪駆動系３１と、モータ２６，３６と電力のやりとりを行なう二次電池またはキャパシタとして構成された蓄電装置５０と、前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに取り付けられたホイールシリンダ６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂに油圧を作用させることにより制動トルクを付与する電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、「ＥＣＢ」という。）６０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするメイン電子制御ユニット７０とを備える。

モータ２６，３６は、発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４６，４７を介して蓄電装置５０と電力のやりとりを行なう。モータ２６，３６は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という。）４０により駆動制御を受けている。モータＥＣＵ４０には、モータ２６，３６を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ２６，３６の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ２６ａ，３６ａからの信号や図示しない電流センサにより検出される、モータ２６，３６に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４６，４７へのスイッチング制御信号が出力されている。インバータ４６，４７は、それぞれ６つのスイッチング素子と６つのダイオードとからなる周知のインバータ回路として構成されている。なお、モータＥＣＵ４０は、蓄電装置５０を充放電する電流や蓄電装置５０の温度などを用いて蓄電装置５０に許容される充放電電力の最大値を演算している。

エンジン３２は、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン３２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するメイン電子制御ユニット７０により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。

トランスミッション３４は、例えば油圧駆動の６速の変速機として構成されており、ドライバーによるアップスイッチ８１やダウンスイッチ８２の操作に基づく信号を入力するメイン電子制御ユニット７０によりアップシフトやダウンシフトが行なわれるよう変速制御される。

ＥＣＢ６０は、ブレーキペダル８５の踏み込みにより加圧されるマスタシリンダ６１と、マスタシリンダ６１の圧力（ブレーキ踏力）に応じて車両に作用させるべき制動力のうちのＥＣＢ６０の分担割合に応じた制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用するようにホイールシリンダ６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂへの油圧を調整するブレーキアクチュエータ６４と、ブレーキアクチュエータ６４を駆動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。）６２と、を備える。ブレーキＥＣＵ６２には、マスタシリンダ６１に取り付けられたマスタシリンダ圧センサ６１ａにより検出されるマスタシリンダ圧（ブレーキ踏力Ｆｂ）や前輪２９ａ，２９ｂおよび後輪３９ａ，３９ｂに設けられた図示しない車輪速センサからの車輪速などが入力されており、ブレーキＥＣＵ６２からはブレーキアクチュエータ６４への駆動信号が出力されている。ブレーキＥＣＵ６２は、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、メイン電子制御ユニット７０からの制御信号によって前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに制動トルクを作用させると共に必要に応じてＥＣＢ６０の状態に関するデータをメイン電子制御ユニット７０に出力する。

メイン電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６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７０には、イグニッションスイッチ８０からイグニッション信号、ステアリングに取り付けられてトランスミッション３４のアップシフトやダウンシフトを指示するアップスイッチ８１やダウンスイッチ８２からの信号、アクセルペダル８３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８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ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７０は、上述したように、モータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ６２と通信ポートを介して接続されており、モータＥＣＵ４０やブレーキＥＣＵ６２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、アクセルペダル８３の踏み込み量に応じてエンジン３２の吸入空気量などを調整すると共に蓄電装置５０から放電が許容される放電電力の最大値の範囲内で蓄電装置５０に蓄えられた電力を用いてモータ２６，３６からトルク出力を行なう。ここで、蓄電装置５０から放電が許容される放電電力の最大値とは、蓄電装置５０がキャパシタであるときには蓄電装置５０に蓄えられている電力であるものとし、蓄電装置５０が二次電池である場合には二次電池の温度や二次電池に蓄電可能な全電力に対する蓄電されている電力の割合である残容量などに基づいて二次電池の劣化を促進しない電力として定めたものであるものとした。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、クラッチ３３ａを離すと共に、ブレーキペダル８５の踏み込み力（踏力）に基づいて車両に作用させるべき制動トルク（負のトルク）のうちの前輪２９ａ，２９ｂと後輪３９ａ，３９ｂとの分担割合に応じた制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用するよう前輪用制動トルクＴｆ＊（負のトルク）と後輪用制動トルクＴｒ＊（負のトルク）とを設定し、モータ２６，３６から出力されるトルクが設定した前輪用制動トルクＴｆ＊，後輪用制動トルクＴｒ＊を超えない範囲で蓄電装置５０に許容される充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎのうちモータ２６とモータ３６との分担割合に応じた電力がモータ２６，３６から回生されるよう後述する方法でモータ２６，３６のトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、設定したトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊でモータ２６，３６を駆動しても前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用する前輪用制動トルクＴｆ＊や後輪用制動トルクＴｒ＊が不足する場合には不足分の制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用するよう前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊と後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊とを設定してブレーキＥＣＵ６２に送信する。トルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊を受信したモータＥＣＵ４０は設定したトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊でモータ２６，３６が駆動されるようインバータ２７，３７がスイッチング制御し、前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊と後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊とを受信したブレーキＥＣＵ６２は前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊が前輪２９ａ，２９ｂに作用すると共に後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊が後輪３９ａ，３９ｂに作用するようブレーキアクチュエータ６４を制御する。こうした制御により、蓄電装置５０を充電しながら車両に作用させるべき制動トルクを作用させることができる。ここで、蓄電装置５０への充電が許容される充電電力の最大値とは、蓄電装置５０がキャパシタであるときにはキャパシタが劣化しない充電電力の最大値であるものとし、蓄電装置５０が二次電池である場合には二次電池の温度や二次電池の残容量などに基づいて二次電池の劣化を促進しない電力として定めたものであるものとした。

次に、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときにおけるモータ２６，３６のトルク指令Ｔｍｆ＊，Ｔｍｒ＊の設定、特に、前輪２９ａ，２９ｂまたは後輪３９ａ，３９ｂがロックした際のトルク指令Ｔｍｆ＊，Ｔｍｒ＊の設定について説明する。図２は、メイン電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２により実行されるトルク指令設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。トルク指令設定ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、次式（１）により充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎのうちモータ２６で分担する割合である分担割合ｋを入力制限Ｗｉｎに乗じてモータ２６の回転数Ｎｍｆで除したものと前輪用制動トルクＴｆ＊とのうち大きいほうのトルク（絶対値が小さいほうのトルク）を前輪用目標回生制動トルクＴｆに設定し、次式（２）により値１から分担割合ｋを減じたものを入力制限Ｗｉｎに乗じてモータ３６の回転数Ｎｍｒで除したものと後輪用制動トルクＴｒ＊とのうち大きいほうのトルク（絶対値が小さいほうのトルク）を後輪用目標回生制動トルクＴｒに設定する（ステップＳ１００）。こうした処理により、モータ２６，３６から出力されるトルクがそれぞれ前輪用制動トルクＴｆ＊，後輪用制動トルクＴｒ＊以下となる範囲内で入力制限Ｗｉｎのうち分担割合ｋの電力がモータ２６から回生されると共に分担割合（１−ｋ）の電力がモータ３６から回生されるよう前輪用目標回生制動トルクＴｆ，後輪用目標回生制動トルクＴｒを設定することができる。

Tf=min(Tf*,Win・k/Nmf) (1)
Tr=min(Tr*,Win・(1-k)/Nmr) (2)

続いて、前輪２９ａ，２９ｂまたは後輪３９ａ，３９ｂがロックしたか否かを調べる（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０では、前輪２９ａ，２９ｂ，後輪３９ａ，３９ｂのそれぞれに取り付けた図示しない車輪速センサから車輪速が値０であるときに車輪速が値０となっている車輪がロックしていると判定するものとした。

前輪２９ａ，２９ｂ，後輪３９ａ，３９ｂのいずれもロックしていないときには（ステップＳ１１０）、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ１で変化するよう次式（３）を用いて前輪用のトルク指令Ｔｆｃ＊を設定すると共にモータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けて変化率ｋｒ１で変化するよう次式（４）を用いて後輪用のトルク指令Ｔｍｒ＊を設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。式（３）中、前回Ｔｆｃ＊は前回本ルーチンが実行されたときに設定されたトルク指令Ｔｍｆ＊であり、ｓｇｎｆは前回Ｔｍｆ＊に対して前輪用目標回生制動トルクＴｆが減少（制動トルクとしては増加）しているときには値−１が設定され前回Ｔｍｆ＊に対して前輪用目標回生制動トルクＴｆが増加（制動トルクとしては減少）しているときには値１が設定されるものとした。また、式（４）中、前回Ｔｍｒ＊は前回本ルーチンが実行されたときに設定されたトルク指令Ｔｍｒ＊であり、ｓｇｎｒは前回Ｔｍｒ＊に対して前輪用目標回生制動トルクＴｒが減少（制動トルクとしては増加）しているときには値−１が設定され前回Ｔｍｒ＊に対して前輪用目標回生制動トルクＴｒが増加（制動トルクとしては減少）しているときには値１が設定されるものとした。さらに、変化率ｋｆ１，ｋｒ１は、モータ２６，３６から応答性よくトルクを出力する際のトルクの変化率として実験や解析などにより定めたものを用いるものとした。こうした処理により、モータ２６，３６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆ，後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けて応答性よく変化するようトルク指令Ｔｍｆ＊，トルク指令Ｔｍｒ＊を設定することができる。そして、こうしてトルク指令Ｔｍｆ＊，トルク指令Ｔｍｒ＊を設定することにより、モータ２６，３６から応答性よくトルクを出力することができる。

Tmf*=前回Tmf*+sgnf・kf1 (3)
Tm*=前回Tmr*+sgnr・kr1 (4)

前輪２９ａ，２９ｂ，後輪３９ａ，３９ｂのいずれかがロックしているときには（ステップＳ１１０）、前輪２９ａ，２９ｂ，後輪３９ａ，３９ｂのどの車輪がロックしているかを調べる（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。前輪２９ａ，２９ｂがロックしていて後輪３９ａ，３９ｂがロックしていないときには、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ２で変化するよう次式（５）を用いてトルク指令Ｔｍｆ＊を設定すると共にモータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けて変化率ｋｒ１で変化するよう上述した式（４）を用いてトルク指令Ｔｍｒ＊を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、変化率ｋｆ２は、変化率ｋｆ１より小さく、前輪２９ａ，２９ｂがロックしているときにロックを抑制すると共にモータ２６からのトルクの変化により運転者が違和感を感じない程度の変化率として実験や解析などにより定めたものを用いるものとした。こうした処理により、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けてロックが生じていないときに比して緩やかに変化するようトルク指令Ｔｍｆ＊を設定することができる。例えば、レースにおいて、コーナーに入っていくときなどブレーキペダル８５が踏み込んだ後に緩やかにブレーキペダル８５を戻していくときを考えると、ステップＳ１００の処理で分担割合ｋを入力制限Ｗｉｎに乗じてモータ２６の回転数Ｎｍｆで除したものが前輪用制動トルクＴｆ＊より小さいときには分担割合ｋを入力制限Ｗｉｎに乗じてモータ２６の回転数Ｎｍｆで除したものが前輪用目標回生制動トルクＴｆに設定される。このとき、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ１で変化するようにすると、図３に示すように、入力制限Ｗｉｎが一定値であれば前輪２９ａ，２９ｂがロックするとモータ２９の回転数Ｎｍｆが低くなるためモータ２９の制動トルクが急減するため（制動トルクとしては大きくなり）、ショック等が生じて運転者が違和感を覚える場合がある。実施例では、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ１より小さい変化率ｋｆ２で変化するよう設定することにより、より緩やかに変化するようトルク指令Ｔｍｆ＊が設定されるから、ロックを抑制すると共にトルクの急変によるショック等を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。

Tmf*=前回Tmf*+sgnf・kf2 (5)

後輪３９ａ，３９ｂがロックしていて前輪２９ａ，２９ｂがロックいないときには（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ１で変化するよう上述した式（３）を用いてトルク指令Ｔｍｆ＊を設定すると共にモータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けて変化率ｋｒ２で変化するよう次式（６）を用いてトルク指令Ｔｍｒ＊を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、変化率ｋｒ２は、変化率ｋｒ１より小さく、後輪３９ａ，３９ｂがロックしているときにロックを抑制すると共にモータ３６からのトルクの変化により運転者が違和感を感じない程度の変化率として実験や解析などにより定めたものを用いるものとした。こうした処理により、モータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けてロックが生じていないときに比して緩やかに変化するようトルク指令Ｔｍｒ＊を設定することができ、ロックを抑制すると共にトルクの急変によるショック等を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。

Tmr*=前回Tmr*+sgnr・kr2 (6)

後輪３９ａ，３９ｂと前輪２９ａ，２９ｂとが共にロックしているときには（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けて変化率ｋｆ２で変化するよう上述した式（５）を用いてトルク指令Ｔｍｆ＊を設定すると共にモータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けて変化率ｋｒ２で変化するよう上述した式（６）を用いてトルク指令Ｔｍｒ＊を設定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、モータ２６から出力されるトルクが前輪用目標回生制動トルクＴｆに向けてロックが生じていないときに比して緩やかに変化するようトルク指令Ｔｍｆ＊を設定して、モータ３６から出力されるトルクが後輪用目標回生制動トルクＴｒに向けてロックが生じていないときに比して緩やかに変化するようトルク指令Ｔｍｒ＊を設定することができ、ロックを抑制すると共にトルクの急変によるショック等を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。このように、前輪２９ａ，２９ｂと後輪３９ａ，３９ｂとのうち少なくとも一方がロックしたときには、モータ２６，３６のうちロックした車輪に動力を出力するモータについてはロックしていないときの変化率ｋｆ１，ｋｒ１より小さい変化率ｋｆ２，ｋｒ２でロックしているモータから出力されるトルクが変化するようモータ２６，３６を制御することにより、ロックを抑制すると共にトルクの急変によるショック等を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、前輪２９ａ，２９ｂと後輪３９ａ，３９ｂとのうち少なくとも一方がロックしたときには、モータ２６，３６のうちロックした車輪に動力を出力するモータについてはロックしていないときの変化率ｋｆ１，ｋｒ１より小さい変化率ｋｆ２，ｋｒ２でロックしているモータから出力されるトルクが変化するようモータ２６，３６を制御することにより、ロックを抑制すると共にトルクの急変を抑制して運転者が違和感を感じることを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ２６，３６から出力されるトルクが前輪用制動トルクＴｆ＊，後輪用制動トルクＴｒ＊を超えない範囲で蓄電装置５０に許容される充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎのうちモータ２６とモータ３６との分担割合に応じた電力がモータ２６，３６から回生されるようモータ２６，３６のトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊を設定するものとしたが、入力制限Ｗｉｎより若干小さい電力のうちモータ２６とモータ３６との分担割合に応じた電力がモータ２６，３６から回生されるようモータ２６，３６のトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン３２は後輪３９ａ，３９ｂに動力を出力するものとしたが、前輪２９ａ，２９ｂに動力を出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、後輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する動力源としてエンジン３２とモータ３６とが搭載されており、エンジン３２とモータ３６とからの動力をトランスミッション３４を介して後輪３９ａ，３９ｂに出力するものとしたが、エンジン３２やトランスミッション３４を搭載しないものとしてもよくい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、前輪駆動系２１と後輪駆動系３１とを備えるものとしたが、前輪駆動系２１と後輪駆動系３１とのいずれかのみを備えるものとしてもよくい。例えば、前輪駆動系２１のみを備える場合には、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、クラッチ３３ａを離すと共に、ブレーキペダル８５の踏み込み力（踏力）に基づいて車両に作用させるべき制動トルクとして前輪用制動トルクＴｆ＊を設定し、前輪用制動トルクＴｆ＊を超えない範囲内で蓄電装置５０に許容される充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎに基づいてモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信したり、設定したトルク指令Ｔｍｆ＊でモータ２６を駆動しても前輪２９ａ，２９ｂに作用する前輪用制動トルクＴｆ＊が不足する場合には不足分の制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂに作用するよう前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊を送信すると共に後輪用制動トルクＴｒ＊を後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊としてブレーキＥＣＵ６２に送信したり、前輪２９ａ，２９ｂがロックしたときには、ロックしていないときの変化率ｋｆ１より小さい変化率ｋｆ２でモータ２６から出力されるトルクが変化するようモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信し、モータＥＣＵ４０によりトルク指令Ｔｍｆ＊でモータ２６が駆動されるようインバータ２７をスイッチング制御し、ブレーキＥＣＵ６２で受信した前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊が前輪２９ａ，２９ｂに作用すると共に後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊が後輪３９ａ，３９ｂに作用するようブレーキアクチュエータ６４を制御するのが望ましい。

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、モータ２６が「電動機」に相当し、蓄電装置５０が「蓄電装置」に相当し、ＥＣＢ６０が「制動力付与手段」に相当し、ブレーキペダルポジションセンサ８６が「ブレーキ操作量検出手段」に相当し、前輪２９ａ，２９ｂと後輪３９ａ，３９ｂとの分担割合に応じた制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用するよう前輪用制動トルクＴｆ＊と後輪用制動トルクＴｒ＊とを設定する図２のトルク指令設定ルーチンのメイン電子制御ユニット７０が「目標回生制動トルク設定手段」に相当し、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、クラッチ３３ａを離すと共に、ブレーキペダル８５の踏み込み力（踏力）に基づいて車両に作用させるべき制動トルクとして前輪用制動トルクＴｆ＊を設定し、前輪用制動トルクＴｆ＊を超えない範囲内で蓄電装置５０に許容される充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎに基づいてモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信したり、設定したトルク指令Ｔｍｆ＊でモータ２６を駆動しても前輪２９ａ，２９ｂに作用する前輪用制動トルクＴｆ＊が不足する場合には不足分の制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂに作用するよう前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊を送信すると共に後輪用制動トルクＴｒ＊を後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊としてブレーキＥＣＵ６２に送信したり、前輪２９ａ，２９ｂがロックしたときには、ロックしていないときの変化率ｋｆ１より小さい変化率ｋｆ２でモータ２６から出力されるトルクが変化するようモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定する図２のトルク指令設定ルーチンのステップＳ１５０の処理を実行するメイン電子制御ユニット７０と、受信したトルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊でモータ２６，３６が駆動されるようインバータ２７，３７がスイッチング制御するモータＥＣＵ４０と、受信した前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊が前輪２９ａ，２９ｂに作用すると共に後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊が後輪３９ａ，３９ｂに作用するようブレーキアクチュエータ６４を制御するブレーキＥＣＵ６２と、が「制御手段」に相当する。

ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータ２６に限定されるものではなく、誘導発電電動機など、少なくとも一つの走行用の動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、蓄電装置５０に限定されるものではなく、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「制動力付与手段」としては、ＥＣＢ６０に限定されるものではなく、車両に摩擦力による制動力を付与するものであれば如何なるものとしても構わない。「ブレーキ操作量検出手段」としては、ブレーキペダルポジションセンサ８６に限定されるものではなく、運転者のブレーキ操作量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標回生制動トルク設定手段」としては、前輪２９ａ，２９ｂと後輪３９ａ，３９ｂとの分担割合に応じた制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂや後輪３９ａ，３９ｂに作用するよう前輪用制動トルクＴｆ＊と後輪用制動トルクＴｒ＊とを設定するものに限定されるものではなく、蓄電手段に許容される充電電力の最大値である入力制限以下の範囲内で電動機から回生電力が出力されるよう電動機から出力すべきトルクの目標値である目標回生制動トルクを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、メイン電子制御ユニット７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ６２とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよくい。また、「制御手段」としては、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、クラッチ３３ａを離すと共に、ブレーキペダル８５の踏み込み力（踏力）に基づいて車両に作用させるべき制動トルクとして前輪用制動トルクＴｆ＊を設定し、前輪用制動トルクＴｆ＊を超えない範囲内で蓄電装置５０に許容される充電電力の最大値である入力制限Ｗｉｎに基づいてモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定したり、設定したトルク指令Ｔｍｆ＊でモータ２６を駆動しても前輪２９ａ，２９ｂに作用する前輪用制動トルクＴｆ＊が不足する場合には不足分の制動トルクが前輪２９ａ，２９ｂに作用するよう前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊を設定したり、前輪２９ａ，２９ｂがロックしたときには、ロックしていないときの変化率ｋｆ１より小さい変化率ｋｆ２でモータ２６から出力されるトルクが変化するようモータ２６のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定して、トルク指令Ｔｍｆ＊、Ｔｍｒ＊でモータ２６，３６が駆動されるようインバータ２７，３７がスイッチング制御したり、前輪用目標ブレーキトルクＴｂｆ＊が前輪２９ａ，２９ｂに作用すると共に後輪用目標ブレーキトルクＴｂｒ＊が後輪３９ａ，３９ｂに作用するようブレーキアクチュエータ６４を制御するものに限定されるものではなく、検出されたブレーキ操作量に基づく制動トルクが車両に作用するよう電動機と制動力付与手段とを制御し、制御手段は、車輪がロックしていないときには電動機から出力されるトルクが設定された目標回生制動トルクに向けて予め定められた所定の変化程度で変化するよう電動機を制御し、車輪がロックしたときには電動機から出力されるトルクが設定された目標回生制動トルクに向けて車輪がロックしていないときに比して小さい変化程度で変化するよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、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形態を具体的に説明するための一例であることから、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に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。

以上、本発明を実施するため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、電気自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２１ 前輪駆動系、２４，３８ デファレンシャルギヤ、２６，３６ モータ、２６ａ，３６ａ 回転位置検出センサ、２９ａ，２９ｂ 前輪、３１ 後輪駆動系、３２ エンジン、３３ クランクシャフト、３３ａ クラッチ、３４ トランスミッション、３９ａ，３９ｂ 後輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４６，４７ インバータ、６０ 電子制御式油圧ブレーキユニット（ＥＣＢ）、５０ 蓄電装置、６１ マスタシリンダ、６１ａ マスタシリンダ圧センサ、６２ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６４ ブレーキアクチュエータ、６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂ ホイールシリンダ、７０ メイン電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ アップスイッチ、８２ ダウンスイッチ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ。

Claims (3)

1. 少なくとも一つの走行用の動力を出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、車両に摩擦力による制動力を付与する制動力付与手段と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、前記検出されたブレーキ操作量に基づく制動トルクが車両に作用するよう前記電動機と前記制動力付与手段とを制御する制御手段と、を備える電気自動車であって、
   前記蓄電手段に許容される充電電力の最大値である入力制限以下の範囲内で前記電動機から回生電力が出力されるよう前記電動機から出力すべきトルクの目標値である目標回生制動トルクを設定する目標回生制動トルク設定手段と、
   前記制御手段は、車輪がロックしていないときには前記電動機から出力されるトルクが前記設定された目標回生制動トルクに向けて予め定められた所定の変化程度で変化するよう前記電動機を制御し、前記車輪がロックしたときには前記電動機から出力されるトルクが前記設定された目標回生制動トルクに向けて車輪がロックしていないときに比して小さい変化程度で変化するよう前記電動機を制御する手段である、
   電気自動車。
2. 請求項１記載の電気自動車であって、
   前記電動機は、前輪に駆動用の動力を出力する前輪用電動機と前記後輪に駆動用の動力を出力する後輪用電動機とを含む複数の電動機であり、
   前記蓄電手段は、前記前輪用電動機および前記後輪用電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、
   前記目標回生制動トルク設定手段は、前記入力制限のうち前記前輪用電動機で回生するを電力の割合として予め定められた第１の割合で前記前輪用電動機から電力が回生されるよう前輪用の目標回生制動トルクを設定すると共に前記入力制限のうち前記後輪用電動機で回生するを電力の割合として予め定められた第２の割合で前記後輪用電動機から電力が回生されるよう後輪用の目標回生制動トルクを設定する手段であり、
   前記制御手段は、前記前輪および前記後輪がロックしていない非ロック時には、前記前輪用電動機から出力されるトルクが前記設定された前輪用目標回生制動トルクに向けて予め定められた前輪用の非ロック時変化程度で変化すると共に前記後輪用電動機から出力されるトルクが前記設定された後輪用の目標制動トルクに向けて予め定められた後輪用の非ロック時変化程度で変化するよう前記前輪用電動機および前記後輪用電動機を制御し、前記前輪および前記後輪の少なくとも一方がロックしたときには、前記前輪用電動機および前記後輪用電動機のうちロックした車輪に動力を出力する電動機については前記設定されたロックした車輪用の目標回生制動トルクに向けて前記非ロック時に比して小さい変化程度で変化するよう制御すると共に前記前輪用電動機および前記後輪用電動機のうちロックしていない車輪に動力を出力する電動機については前記設定されたロックしていない車輪用の目標回生制動トルクに向けて前記非ロック時と同じ変化程度で変化するよう制御する手段である、
   電気自動車。
3. 請求項１または２記載の電気自動車であって、
   後輪または前輪に駆動用の動力を出力する内燃機関
   を備える電気自動車。

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