JP2014236590A - 電気自動車のスリップ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサ類として、モータの回転制御用の回転角センサのみを用いて精度良くスリップ判断し、スリップを解消する速やかな制御が可能な電気自動車のスリップ制御装置を提供する。
【解決手段】 アクセルの操作量からモータが回転すべき角加速度を計算して閾値を求める閾値計算手段２１と、回転角センサ３ａの検出値を２回微分して角加速度を計算する角加速度計算手段２２を設ける。モータ３で駆動される車輪７がスリップしたことを判断するスリップ判断手段２３、およびスリップしたと判断された場合にトルクを制限するスリップ時トルク制限手段２５を設ける。前記スリップ判断手段２３は、前記角加速度と閾値とを角加速度比較部２６で判断する。閾値を超えたとされる判断が連続する連続回数をカウントし、その連続回数が設定値に達するとスリップしたと判断する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、モータのみの駆動で走行する車両や、モータとエンジンとの両方を備える車両である電気自動車において、モータ走行時のスリップ発生時におけるトルク制御を行い、スリップを解消させる電気自動車のスリップ制御装置に関する。

車両のトラクション制御装置は、車両の加速時に駆動輪が過大駆動トルクによりスリップして加速性が停止することを防止するために、駆動輪のスリップ量を検出し、この駆動輪のスリップ量が路面の摩擦係数に対応する目標スリップ量となるように、エンジン出力や車輪制動力を制限するものとして、一般に知られている（例えば、特許文献１）。すなわち、エンジン出力を低下させるか、またはブレーキ力を増大させてスリップ量を制御する。

また、特許文献２には、駆動輪の角加速度の値が角加速度閾値を越えた場合に、角加速度にフィードバックゲインを乗じた項を含むトルク指令補正値ΔＴr を用いて、トルク指令にフィードバック補正を施すことが提案されている。具体時には、駆動輪が路面をグリップしたことを、角加速度と角加速度閾値との比較により検出する。駆動輪がスリップ路面から通常路面へと戻り角加速度が一時的に低下したことを、角加速度と角加速度閾値との比較により検出する。角加速度閾値並びにフィードバックゲインの値を、アクセル開度及び駆動輪の車輪速に応じて設定する。モータ回転数がベース回転数を越えたか否かにより、角加速度閾値やフィードバックゲインを決定する際の係数の値を変更する

特開昭６３−２５９１４１号公報 特開平８−１８２１１９号公報

特許文献１に開示の技術では、スリップ量を計算するのに、駆動輪の回転速度と受動輪の回転速度が必要となる。そのため、左右２輪駆動の電気自動車においては、モータに付いている回転角センサ以外に、従動輪にも回転角センサが必要となる。さらに、エンジンとブレーキの応答性が悪いので、速やかな制御が不可能である。

特許文献２に開示の技術では、角加速度を直接に測るようにしているが、加速度センサは高価なセンサであるため、コストが高くなる。回転速度から間接的に角加速度を計算する場合は、精度が悪くて、実用性が薄くなる。

この発明の目的は、センサ類として、モータの回転制御用の回転角センサのみを用いて精度良くスリップ判断し、スリップを解消する速やかな制御が可能な電気自動車のスリップ制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、スリップ状態の解消が確実に行え、かつ乗車している人に、急激な加減速感を感じさせることない快適な走行性を維持できるようにすることである。

この発明の電気自動車のスリップ制御装置２０は、走行駆動用の電動のモータ３を備えた車両５である電気自動車のスリップ制御を行う装置において、
アクセル４の操作量から前記モータ３が回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する閾値計算手段２１と、
前記モータ３の回転速度を検出する回転角センサ３ａの検出値から前記モータ３の角加速度を計算する角加速度計算手段２２と、
前記モータ３で駆動される車輪７がスリップしたことを判断するスリップ判断手段２３と、
このスリップ判断手段２３でスリップしたと判断された場合に、前記モータ３に発生させるトルクを制限するスリップ時トルク制限手段２５とを備える。
前記スリップ判断手段２３は、前記角加速度計算手段２２で計算された角加速度と前記閾値とを比較して角加速度が閾値を超えたかまたは閾値以上になったか否かを判断する角加速度比較部２６と、
この角加速度比較部２６により前記閾値以上となりまたは閾値を超えたとされる判断が連続する連続回数をカウントするカウント部２７と、
このカウント部２７によりカウントされた連続回数が設定値に達するとスリップしたと判断するスリップ判断部２８とを有する、
ことを特徴とする。

この構成によると、センサ類として、モータ３の回転速度を検出する回転角センサ３ａのみを用い、計算により角加速度を求めるため、駆動輪の回転角センサ３ａ以外にはセンサ類が不要であり、また高価な加速度センサを必要とせず、コスト増が抑えられる。回転角センサ３ａから角加速度を求めるため、角加速度の検出精度は低いが、閾値以上となりまたは閾値を超えた連続回数が設定値に達するとスリップであると判断するため、精度良くスリップ発生の判断が行える。また、モータ３のトルクを制御してスリップを解消するため、エンジンやブレーキを制御してスリップを解消するものと異なり、応答性が良く、速やかな制御が可能となる。

この発明において、前記スリップ時トルク制限手段２５は、前記スリップ判断手段２３でスリップしたと判断されると、前記モータ３に発生させるトルクを零にするトルク零化部２９を有するものとしても良い。
スリップが生じた車輪７のモータ３のトルクを零にするため、スリップの発生が確実に防止される。

この場合に、前記スリップ時トルク制限手段２５は、前記モータ３の回転速度が前記スリップをしたと判断される前の回転速度を基準に定めたスリップ判断の基準速度まで低下したか否かを判断し、低下したと判断した場合に前記モータ３に発生させるトルクを徐々に回復させるトルク回復部３１を有するものとしても良い。
スリップが発生したモータ３のトルクを零にした後、急激にトルクを復元させると、車両５の急激な加速により、運転者等の乗者している人に加速感を与えるが、上記のようにトルク回復部３１がトルクを徐々に回復させる構成であると、加減速感を感じさせることない快適な走行性を維持することができる。

この発明において、前記スリップ判断部２８によりスリップしたと判断されるよりも前に、前記カウント部２７によるカウント値が増えるに従って、前記モータ３に発生させるトルクを徐々に低減させるスリップ判断前トルク漸減手段２４を設けても良い。
この発明では、角加速度が閾値以上となりまたは閾値を超えたかの判断を設定回数行ってからスリップの判断を行う。この設定回数の判断はごく短時間で行えるが、この間に多少は車両５が進行する。そのため、スリップ判断が完了しなくても、上記のようにカウント値が増えるに従って、前記モータ３に発生させるトルクを徐々に低減させることにより、早期にスリップ解消への対処が行える。また、スリップであると判断された場合にモータ３のトルクを零に制御するときに、予めトルクを低減しておくことで、車両５に生じる急激な速度低下が回避され、加減速感を感じさせることない快適な走行性を維持することができる。設定回数に達するまでにトルクを低減させるため、実際にはスリップが生じていない場合にトルクを低減させる場合が生じるが、カウント値が増えるに従ってトルクを徐々に低減させるため、スリップが生じていない場合にトルクを低減させることによる走行速度の低下が緩和され、かつ速やかなスリップ解消の制御が行える。すなわち、カウント値が少なくてスリップの可能性の不明度が高い場合は極僅かなトルク低減を行い、カウント値が多くなってスリップの可能性の確実度が高まるに従ってトルク低減を大きくするため、速やかなスリップ解消と無駄なトルク低減の回避とを両立させることができる。

この構成の場合に、前記スリップ時トルク制限手段２５は、前記基準速度を定める基準速度計算部３０を有し、前記車両５は左右の車輪７をそれぞれ駆動する複数のモータ３を有していて各モータ３毎に前記スリップ判断手段２３および前記スリップ時トルク制限手段２５を有し、
前記基準速度計算部３０は、
スリップしたと判断された車輪７とは左右の反対側の車輪７がスリップ状態であると判断されていない場合は、この反対側の車輪７の現在の回転速度と、スリップと判断された車輪７の前記カウント部２７によりカウントされた１回目の角加速度比較時の回転速度とを比較して低い方の回転速度を基準回転速度とし、
スリップしたと判断された車輪７とは左右の反対側の車輪７がスリップ状態であると判断されている場合は、元のスリップと判断された車輪７の前記カウント部２７によりカウントされた１回目の角加速度比較時の回転速度を基準回転速度とする、
ものとしても良い。

このように基準回転速度を定めることで、車輪７のグリップ、つまりスリップが解消されたことの判断が適切に行える。

この発明において、前記モータ３は、インホイールモータ装置１１を構成するモータ３であっても良い。
インホイールモータ装置１１の場合、各車輪７が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、この発明によるスリップ制御による効果が、より効果的に発揮される。

この発明の電気自動車のスリップ制御装置は、走行駆動用の電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う装置において、アクセルの操作量から前記モータが回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する閾値計算手段と、前記モータの回転速度を検出する回転角センサの検出値から前記モータの角加速度を計算する角加速度計算手段と、前記モータで駆動される車輪がスリップしたことを判断するスリップ判断手段と、このスリップ判断手段でスリップしたと判断された場合に、前記モータに発生させるトルクを制限するスリップ時トルク制限手段とを備え、前記スリップ判断手段は、前記角加速度計算手段で計算された角加速度と前記閾値とを比較して角加速度が閾値を超えたかまたは閾値以上になったか否かを判断する角加速度比較部と、この角加速度比較部により前記閾値以上となりまたは閾値を超えたとされる判断が連続する連続回数をカウントするカウント部と、このカウント部によりカウントされた連続回数が設定値に達するとスリップしたと判断するスリップ判断部とを有するため、センサ類として、モータの回転制御用の回転角センサのみを用いて精度良くスリップ判断し、スリップを解消する速やかな制御が可能となる。

前記スリップ時トルク制限手段が、前記スリップ判断手段でスリップしたと判断されると、前記モータに発生させるトルクを零にするトルク零化部を有する場合は、スリップ状態の解消が確実に行える。
また、前記スリップ時トルク制限手段は、前記モータの回転速度が前記スリップをしたと判断される前の回転速度を基準に定めたスリップ判断の基準速度まで低下したか否かを判断し、低下したと判断した場合に前記モータに発生させるトルクを徐々に回復させるトルク回復部を有する場合は、運転者等の乗者している人に、急激な加減速感を感じさせることない快適な走行性を維持することができる。

この発明の一実施形態に係る電気自動車のスリップ制御装置を備えた電気自動車駆動装置の概念構成のブロック図である。 同電気自動車駆動装置の具体例を示すブロック図である。 同電気自動車駆動装置におけるスリップ制御装置の概念構成を示すブロック図である。 同スリップ制御装置の制御動作を示す流れ図である。 同スリップ制御装置におけるスリップ判断前トルク漸減手段でトルクを低減させる曲線の一例を示すグラフである。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１は、この実施形態に係るスリップ制御装置を備えた電気自動車駆動装置を示す。この電気自動車駆動装置は、ＶＣＵ（車両制御ユニット）１と、インバータ装置２とを備える。ＶＣＵ１は、車両の全体の統合制御，協調制御をするコンピュータ式の電気制御ユニットであり、「ＥＣＵ」とも呼ばれる。インバータ装置２は、ＶＣＵ１から送られた駆動指令に応じ、走行駆動用の各モータ３に駆動電流を与える装置である。ＶＣＵ１とインバータ装置２とは、ＣＡＮ（コントロールエリアネットワーク）通信等によって相互に信号伝達可能に接続されている。同図は、左右２輪をそれぞれモータ３で駆動する車両に適用した例である。モータ３は、この例では３相交流で駆動される同期モータまたは誘導モータからなる。アクセル操作センサ４ａから出力されたアクセル操作量を示す駆動指令は、ＶＣＵ１に入力され、このＶＣＵ１から各モータ３，３に対するインバータ装置２，２に分配して与えられる。

図２は、前記電気自動車駆動装置の具体例を示す。この電気自動車は、車両５の車体に前輪となる車輪６，６、および後輪となる車輪７，７を備えた４輪の車両であり、後輪となる左右の車輪７，７がモータ３で駆動される駆動輪となる。この例では、モータ３は、車輪用軸受９および減速機１０と共に、インホイールモータ駆動装置１１を構成する。減速機１０は、モータ３の回転出力を減速して車輪用軸受９の回転輪（図示せず）に伝達する。

ＶＣＵ１には、アクセル４のアクセル操作センサ４ａ、ブレーキ１２のブレーキ操作センサ１２ａ、およびハンドル１３の操舵センサ１３ａから、アクセル操作量、ブレーキ操作量、およびハンドル操作量の信号が入力される。ＶＣＵ１は、アクセル操作センサ４ａのアクセル操作量の信号に従い、前記ブレーキ操作量およびハンドル操作量の信号を加味して左右の各モータ３，３に分配すべきトルク指令値を生成し、各インバータ装置２，２に与える。各インバータ装置２，２は、バッテリ８の直流電力を交流電力のモータ駆動電流に変換すると共に、前記トルク指令に従って前記モータ駆動電流を制御する。

この各インバータ装置２，２に、この実施形態に係る電気自動車のスリップ制御装置２０，２０が設けられている。なお、このスリップ制御装置２０は、ＶＣＵ１に設けられていても良い。

図３は、前記インバータ装置２の構成、特にスリップ制御装置２０の構成を示した機能ブロック図である。インバータ装置２は、直流電力を３相の交流電力に変換するインバータ１７と、ＶＣＵ１から与えられたトルク指令を電流指令に変換してインバータ１７の電流出力を制御するトルク制御手段１６とが設けられている。トルク制御手段１６は、モータ３のロータ（図示せず）の回転角度に応じた効率化を測るベクトル制御等の制御手段を有し、その制御のために、モータ３に設けられた回転角センサ３ａの回転角度の検出値が入力される。

インバータ装置２の前記トルク制御手段１６は、マイクロコンピュータやその他の電子回路で構成される弱電回路部分に設けられている。この弱電回路部分に、スリップ制御装置２０が設けられている。

このスリップ制御装置２０は、図４に流れ図で示す制御を行う装置である。図３において、スリップ制御装置２０は、閾値計算手段２１、角加速度計算手段２２、スリップ判断手段２３、スリップ前トルク漸減手段２４、およびスリップ時トルク制限手段２５を有する。スリップ判断手段２３は、加速度比較部２６、カウント部２７、およびスリップ判断部２８を有する。スリップ時トルク制限手段２５は、トルク零化部２９、基準速度計算部３０、およびトルク回復部３１を有する。これらの各手段および各部の機能は、「課題を解決するための手段」の項で前述したとおりであるが、その詳細を図４の流れ図と共に説明する。

図４に示すように、まず、スリップ判断の閾値の計算を行う（過程Ｓ１）。この閾値計算の過程（Ｓ１）では、アクセル操作センサ４ａから出力するアクセル４の操作量から、モータ３が回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を閾値とする。この計算した角加速度に、適宜に定めた係数等を掛けて閾値としても良い。
閾値についての具体例を示すと、アクセルにより車両に与える加速度ａは次の公式で計算される。

但し、Ｔは車両５が備える各モータ３（図示の例では２つ）のモータトルクの和、ｍは車両５の質量、ｒは駆動輪となる車輪７のタイヤの半径である。
前記モータトルクの和Ｔを、アクセル４の操作量として上記の式１，式２から求まる角加速度・ωを閾値とする。
この過程Ｓ１の処理を行う手段が前記閾値演算手段２１である。

回転速度観測の過程（Ｓ２）では、モータ３の回転角を回転角センサ３ａで測り、加速度計算過程（Ｓ３）では、その測った回転角度を２回微分して角加速度とする。この過程Ｓ２，Ｓ３の処理を行う手段が前記角加速度計算手段２２である。
センサ類として回転角センサ３のみを用い、高価なセンサである加速度センサを用いないため、コスト低下が図れるが、上記のように２回微分した値は、ばらつきが大きくてそのままでは使えないため、次のように連続複数回の判断でスリップ判断を行う。

角加速度の閾値に対する判断過程（Ｓ４）では、過程Ｓ３で計算した角加速度が、過程Ｓ１で求めた閾値を超えたか否かを判断する。閾値以上であるか否かで判断を行っても良い。閾値を超えていない場合は、スリップを生じていない場合であるため、カウンタ２７ａ（図３）を零にリセットしてからリターンし、過程Ｓ１からの処理を再開する。この再開時は、カウント値が零の状態で行う。

閾値を超えた場合は、スリップにより角加速度が大きくなった可能性があるため、次のスリップ判断のために前記カウンタ２７ａに１を加算する（Ｓ５）。カウンタ２７ａの初期値は零である。
このカウンタ２７ａのカウント値が、設定回数Ｎに達したか否か、図示の例ではカウント値Ｎ≧１５の条件を充足したか否かを判断し、設定回数に達していない場合はリターンし、過程Ｓ１から処理を再開する。この再開時は、カウンタ２７ａがリセットされていないので、前回のカウント値Ｎを維持したままで再開する。なお、逐次減速の過程（Ｓ６）は後に説明する。

このように角加速度が閾値を超えた否かの判断（Ｓ４）と、閾値を超えた場合に設定回数に達したか否かの判断（Ｓ１５）を繰り返す。角加速度が閾値を超えなかった場合は、上記のようにカウンタ２７ａがリセットされる（Ｓ１３）ので、設定回数に達したか否かの判断（Ｓ１５）は、閾値を超えた場合の連続回数をカウントすることになる。カウント値が設定回数Ｎに達すると、スリップした判断し、次のスリップ解消のための過程Ｓ８に進む。
このように、角加速度が閾値を超える状態が設定回数Ｎまで連続した場合にスリップであると判断するため、回転角センサ３を２回微分して得た角加速度によりスリップ判断しても、確実なスリップ判断が行える。

前記角加速度の閾値に対する判断過程（Ｓ４）を行う手段が前記角速度比較部２６であり、前記カウンタ加算の過程（Ｓ５）およびカウンタリセットの過程（Ｓ１３）を行う手段が前記カウント部２７である。前記設定回数に達したか否かの判断過程（Ｓ７）を行う手段が前記スリップ判断部２８である。これら角速度比較部２６、カウント部２７、およびスリップ判断部２８により、前記スリップ判断手段２８が構成される。

スリップしたと判断され、過程Ｓ８に進むと、スリップの解消のために、モータ３に発生させるトルクを零にするように、トルク制御手段１６に指令を与える。この過程Ｓ８のトルクを零にする処理を行う手段が前記トルク零化部９となる。スリップが生じた車輪のモータのトルクを零にするため、スリップの発生が確実に防止される。また、モータ３のトルクを制御してスリップを解消するため、エンジンやブレーキを制御してスリップを解消するものと異なり、応答性が良く、速やかな制御が可能となる。

過程Ｓ８では、トルクを零にする処理の他に、トルク回復判断の基準値を得るために、前記設定回数Ｎまでカウントされた１回目の角加速度比較時（Ｓ４）の回転速度を所定の記憶領域に記録する。なお、角加速度比較時（Ｓ４）における閾値を超えた場合の回転速度は、常に記憶しておき、過程Ｓ８では、その連続Ｎ回の最初の回転速度を基準速度計算のための所定の記憶領域に記録する。

この後、基準速度計算過程Ｓ９で、トルク回復の判断のための基準回転速度を求める。なお、図４では「基準回転数」と称しているが、この明細書で言う「回転数」と「回転速度」とは同義である。

基準回転速度は、次のように求める。
片輪スリップの場合、すなわち、スリップしたと判断された車輪７とは左右の反対側の車輪７がスリップ状態であると判断されていない場合は、この反対側の車輪７の現在の回転速度と、スリップと判断された車輪７の前記の記録した１回目の角加速度比較時の回転速度とを比較し、低い方の回転速度を基準回転速度とする。
両輪スリップの場合、すなわち、スリップしたと判断された車輪７とは左右の反対側の車輪７もスリップ状態であると判断されている場合は、元のスリップと判断された車輪７の前記カウント部２７によりカウントされた１回目の角加速度比較時の回転速度を基準回転速度とする。この基準速度計算過程Ｓ９の処理を行う手段が、基準回転速度計算部３０となる。

このように基準回転速度を計算した後、回転角センサ３ａの検出値より得られる現在の車輪７の回転速度と基準回転速度とを比較し（Ｓ１０）、現在の回転速度が基準回転速度よりも早い場合は、スリップがまだ解消していないと判断する。すなわち、車輪７がグリップをまだしていないと判断する。現在の回転速度が基準回転速度以下となった場合は、スリップが回復した、すなわちグリップしたと判断する。簡単に言えば、現在の回転速度がスリップする前の回転速度まで落ちてきたら、グリップと判断する。

スリップがまだ解消していないと判断した場合は、トルクを零に保持し（Ｓ１１）、リターンする。なお、基準速度計算過程Ｓ９の直前または直後に戻っても良い。前記比較過程Ｓ１０でスリップが解消していると判断した場合は、トルクを徐々に回復させる。

例えば、トルクを僅かな設定量（例えば０．１Ｎｍ）だけ回復させ（Ｓ１１）、その後にリターンするか、または基準速度計算過程Ｓ９の直前または直後に戻る。
このようにして、再度、現在の回転速度と基準回転速度との比較を行い（Ｓ１０）、スリップが解消していると判断した場合は、再度、前記の僅かな設定量だけトルクを回復させる（Ｓ１１）。これら判断過程Ｓ１０、およびトルクを僅かな設定量だけ回復させる過程Ｓ１２により、前記トルク回復部３１が構成される。

スリップが発生したモータ３のトルクを零にした後、急激にトルクを復元させると、車両の急激な加速により、運転者等の乗者している人に加速感を与えるが、上記のようにトルク回復部３１がトルクを徐々に回復させる構成であると、加減速感を感じさせることない快適な走行性を維持することができる。
前記トルク零化部２９、基準速度計算部３０、およびトルク回復部３１により、スリップ時トルク制限手段２５が構成される。

次に、前記逐次減速過程Ｓ６につき説明する。この過程Ｓ６は、スリップ判断過程Ｓ７でカウント値が設定回数Ｎを超え、スリップしたと判断されるよりも前の段階で、角加速度が一度でも閾値を超えたと判断された段階、つまりスリップ傾向が検出された所定の段階で、前記カウント部２７によるカウント値が増えるに従って、モータ３に発生させるトルクを徐々に低減させる過程である。すなわち、アクセル操作量に応じて本来指令されるトルク値に対して、トルク制御手段１６に指令するトルク値等を低減させ、モータ３を駆動するするトルク値を小さくする。最大トルクは、アクセル操作量に応じて本来指令されるトルク値である。

例えば、図２に曲線で示すように、カウント値が小さいうちは低減の程度が小さく、カウント値が増えるに従って低減の程度が大きく、かつカウント値の違いに対するトルクの変化の割合が大きくなるように、非線形方程式で示される曲線Ａに従って、アクセル操作量対応するトルク値に対して、モータ３を駆動するトルク値を小さくする。前記曲線ａは、例えば２次曲線とする。３次以上の曲線であっても良いが、計算の簡易さと得られる効果とを対比すると、２次曲線が好ましい。
この逐次減速過程Ｓ６の処理を行う手段が、スリップ前トルク漸減手段２４となる。

上記のように、この実施形態では、角加速度が閾値以上となりまたは閾値を超えたかの判断（Ｓ４）を設定回数行ってスリップの判断を行う（Ｓ７）。この設定回数の判断はごく短時間で行えるが、この間に多少は車両が進行する。そのため、スリップ判断が完了しなくても、上記のようにカウント値が増えるに従って、前記モータ３に発生させるトルクを徐々に低減させることにより、早期にスリップ解消への対処が行える。また、スリップであると判断された場合にモータ３のトルクを零に制御するときに（Ｓ８）、予めトルクを低減しておくことで、車両に生じる急激な速度低下が回避され、加減速感を感じさせることのない快適な走行性を維持することができる。設定回数に達するまでにトルクを低減させるため、実際にはスリップが生じていない場合にトルクを低減させる場合が生じるが、カウント値が増えるに従ってトルクを徐々に低減させるため、スリップが生じていない場合にトルクを低減させることによる走行速度の低下が緩和され、かつ速やかなスリップ解消の制御が行える。すなわち、カウント値が少なくてスリップの可能性の不明度が高い場合は極僅かなトルク低減を行い、カウント値が多くなってスリップの可能性の確実度が高まるに従ってトルク低減を大きくするため、速やかなスリップ回避と無駄なトルク低減の回避とを両立させることができる。

また、この実施形態は、インホイールモータ装置１１を有する車両に適用したが、インホイールモータ装置１１の場合、各車輪７が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きく、この実施形態によるスリップ制御による効果が、より効果的に発揮される。

１…ＶＣＵ
２…インバータ装置
３…モータ
３ａ…回転角センサ
４…アクセル
４ａ…アクセル操作センサ
５…車両
６，７…車輪
１１…インホイールモータ装置
２０…スリップ制御装置
２１…閾値計算手段
２２…角加速度計算手段
２３…スリップ判断手段
２４…スリップ判断前トルク漸減手段
２５…スリップ時トルク制限手段
２６…角加速度比較部
２７…カウント部
２８…スリップ判断部
２９…トルク零化部
３０…基準速度計算部
３１…トルク回復部

Claims (6)

1. 走行駆動用の電動のモータを備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う電気自動車のスリップ制御装置において、
   アクセルの操作量から前記モータが回転すべき角加速度を計算し、この計算した角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する閾値計算手段と、
   前記モータの回転速度を検出する回転角センサの検出値から前記モータの角加速度を計算する角加速度計算手段と、
   前記モータで駆動される車輪がスリップしたことを判断するスリップ判断手段と、
   このスリップ判断手段でスリップしたと判断された場合に、前記モータに発生させるトルクを制限するスリップ時トルク制限手段とを備え、
   前記スリップ判断手段は、前記角加速度計算手段で計算された角加速度と前記閾値とを比較して角加速度が閾値を超えたかまたは閾値以上になったか否かを判断する角加速度比較部と、
   この角加速度比較部により前記閾値以上となりまたは閾値を超えたとされる判断が連続する連続回数をカウントするカウント部と、
   このカウント部によりカウントされた連続回数が設定値に達するとスリップしたと判断するスリップ判断部とを有する、
   ことを特徴とする電気自動車のスリップ制御装置。
2. 請求項１に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記スリップ時トルク制限手段は、前記スリップ判断手段でスリップしたと判断されると、前記モータに発生させるトルクを零にするトルク零化部を有する電気自動車のスリップ制御装置。
3. 請求項２に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記スリップ時トルク制限手段は、前記モータの回転速度が前記スリップをしたと判断される前の回転速度を基準に定めたスリップ判断の基準速度まで低下したか否かを判断し、低下したと判断した場合に前記モータに発生させるトルクを徐々に回復させるトルク回復部を有する電気自動車のスリップ制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記スリップ判断部によりスリップしたと判断されるよりも前に、前記カウント部によるカウント値が増えるに従って、前記モータに発生させるトルクを徐々に低減させるスリップ判断前トルク漸減手段を設けた電気自動車のスリップ制御装置。
5. 請求項３に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記スリップ時トルク制限手段は、前記基準速度を定める基準速度計算部を有し、前記車両は左右の車輪をそれぞれ駆動する複数のモータを有していて各モータ毎に前記スリップ判断手段および前記スリップ時トルク制限手段を有し、
   前記基準速度計算部は、
   スリップしたと判断された車輪とは左右の反対側の車輪がスリップ状態であると判断されていない場合は、この反対側の車輪の現在の回転速度と、スリップと判断された車輪の前記カウント部によりカウントされた１回目の角加速度比較時の回転速度とを比較して低い方の回転速度を基準回転速度とし、
   スリップしたと判断された車輪とは左右の反対側の車輪がスリップ状態であると判断されている場合は、元のスリップと判断された車輪の前記カウント部によりカウントされた１回目の角加速度比較時の回転速度を基準回転速度とする、
   電気自動車のスリップ制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車のスリップ制御装置において、前記モータは、インホイールモータ装置を構成するモータである電気自動車のスリップ制御装置。

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