JP6250444B2

JP6250444B2 - 電気自動車のスリップ制御装置

Info

Publication number: JP6250444B2
Application number: JP2014056481A
Authority: JP
Inventors: 瑩捷張; 岡田　浩一; 浩一岡田; 祐介牧野
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2017-12-20
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: WO2015141519A1; JP2015180142A

Description

この発明は、モータのみの駆動で走行する車両や、モータと内燃機関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。

（１）．車両のトラクション制御装置は、車両の加速時等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低下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。

車両モータのスリップ時の制御としてこれまでに出願人は以下２つの発明を提案してきた。
（２）．従動輪回転数Ｎ１と理想スリップ率０．１５から駆動輪の最大回転数を計算する。実際に、後輪の回転数が上記計算した最大回転数を越えないように、トルクを制御する。さらに、乗り心地を良くするために、駆動輪の回転数が最大回転数に到達する前に、警戒領域を設ける。駆動輪の回転数が警戒領域に入ってしまうと、徐々にトルクを減らすことにより、駆動輪の回転数が最大回転数に到達するときのトルク変動を小さくし、車体のショックを低減させる（特願２０１３−１１６７２６）。

（３）．モータの回転制御用の回転角度センサのみを用いて、モータが回転すべき角加速度の変化率でスリップを判断する。スリップと判断した場合は、モータに発生させる駆動トルクを零にする。さらに、前記モータに回生トルクを入力することにより減速する。モータの回転数がスリップする前の回転数まで落ちていたら、グリップ状態と判断し、回生を止め、前記モータに発生させる駆動トルクを徐々に回復させる（特願２０１３−１４２３０３）。

特開昭６３−２５９１４１号公報

前記駆動輪のスリップ量が目標スリップ量となるようにエンジン出力等を制限する技術（１）と、前記後輪の回転数が計算した最大回転数を越えないようにトルクを制御する技術（２）では、スリップ量を計算するのに、駆動輪および従動輪の回転数が必要である。
しかし、従動輪に付けられるセンサ（従動輪車速センサ）は加工精度により、従動輪がある回転数以上に上がらないと、前記センサが反応しないかまたはセンサによる検出精度が低下する。

車載用の従動輪車速センサとして、例えば、異物の付着等の影響を受けにくい磁気式のアクティブ車速センサが適用される。このアクティブ車速センサは基本的に車速１ｋｍ／ｈから反応できる。しかし、センサの被検出部である、リング部材における外周部等に設けられる凹凸部の数（すなわち歯数）により、車速の更新速度が遅い場合がある。例えば、前記外周部に６６歯が設けられているリング部材では、車速３ｋｍ／ｈの場合は１歯が回るのに３４ｍｓかかる。

そうすると、制御器のサンプリング時間１０ｍｓと設定すると、車速の更新速度が制御器より繰り返し周期で３周期以上遅れる。さらに、減速機を有するインホイールモータの場合、モータの回転数の変化率が車輪の１１倍となる。したがって、制御器の繰り返し周期で３周期前の車輪の回転数を用いて、現時点のモータの基準回転数を計算できない。
なお従動輪車速センサとして光学式センサを適用した場合、前記磁気式センサよりも分解能に優れるものの、異物の付着等の影響を受けやすく車載用として不適当であるうえ、前記磁気式センサよりも高コストとなる。

前記角加速度の変化率でスリップを判断する技術（３）では、従動輪の回転数を観測しないため、車両の運動速度が計算できない。スリップする前のモータ回転数を記録し、このモータ回転数を基準回転数とするが、モータの回転角度センサの精度によりスリップとい判断した時点では、駆動輪が既に空転し始める場合がある。また車両が下り坂を走行する場合は、車両に作用する重力加速度により、トルク指令が零になっても車両が加速していくので、スリップした時点に記録したモータ回転数が車両の運動速度ではなくなる。つまり、この方法では、車両の運動速度を正確に把握することができない。

この発明の目的は、車両の発進時や低速領域においても、正確なトラクション制御を行うことができる電気自動車のスリップ制御装置を提供することである。

この発明の電気自動車のスリップ制御装置２０は、駆動輪７を回転駆動する電動のモータ３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１８と、
従動輪６の回転数を観測する従動輪回転数観測手段２１と、
前記モータ３の回転角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、
この角加速度計算手段２２で計算された角加速度が前記閾値計算手段１８で計算された閾値を越えたか否かを判定する角加速度比較手段２６と、
この角加速度比較手段２６で角加速度が閾値を越えたと判定され、且つ、定められた条件を満たすとき、前記駆動輪７がスリップしたと判断し前記モータ３へのトルクの指令値を零とするスリップ時トルク解除手段２５と、
このスリップ時トルク解除手段２５により前記モータ３へのトルクの指令値を零としたとき、前記駆動輪７のグリップが回復したか否かを判断するための基準回転数を求める基準回転数計算手段１９と、
前記従動輪回転数観測手段２１で観測される現回転数が、前記基準回転数計算手段１９で計算される基準回転数より小さいとき、前記駆動輪７のグリップが回復したと判断して定められた基準に従って前記モータ３に発生させるトルクを回復させていくトルク回復手段２９と、
を備え、
前記基準回転数計算手段１９は、
前記従動輪回転数観測手段２１で観測される従動輪６の現回転数が定められた回転数以下のとき、前記スリップ時トルク解除手段２５で前記スリップしたと判断された前の従動輪６の回転数を基準回転数とし、
前記従動輪回転数観測手段２１で観測される従動輪６の現回転数が定められた回転数より大きいとき、前記スリップ時トルク解除手段２５で前記スリップしたと判断されたときの従動輪６の回転数を基準回転数とすることを特徴とする。
前記閾値は、アクセル４の操作量から計算されるモータ３の角加速度を閾値としても良いし、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。
前記定められた条件および前記定められた基準は、例えば、実験やシミュレーション等の結果により定められる。
この明細書において、「回転数」とは、単位時間あたりの回転数であり、回転速度と同義である。
前記定められた回転数は、車両の発進時や低速領域（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）であり、従動輪回転数観測手段２１の分解能および実験結果等により定められる。

この構成によると、閾値計算手段１８は、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、この角加速度を基に閾値を計算する。この閾値は記録手段等に一時的に記録されてスリップ判断の計算時に用いられる。従動輪回転数観測手段２１は、時々刻々と変化する従動輪６の回転数を観測し、このスリップ制御装置２０の繰り返し周期毎に更新していく。角加速度計算手段２２は、モータ３の回転角センサ３ａで計測した回転角度を、例えば２回微分して角加速度を求める。

スリップ時トルク解除手段２５は、角加速度比較手段２６で角加速度が閾値を越えたと判定され、且つ、前記定められた条件を満たすとき、駆動輪７がスリップしたと判断してモータ３へのトルクの指令値を零とする。駆動輪７のトルクを零とすることで、スリップの解消が行える。このモータ３へのトルクの指令値を零としたとき、基準回転数計算手段１９は、以下のように基準回転数を求めて記録手段等に一時的に記録しておく。

つまり従動輪回転数が車両の発進時や低速領域のとき、スリップしたと判断された前の従動輪回転数を基準回転数とする。車両の発進時や低速領域の時、従動輪の回転センサーから正しい回転速度を得られないため、基準回転数は駆動輪がスリップしたと判断された前の駆動輪回転数とする。前記スリップしたと判断された前の駆動輪回転数とは、例えば、角加速度が閾値を連続して越える回数がＮ回になったときにスリップしたと判断された場合、Ｎ回よりも１つ遡ったＮ−１回目の駆動輪回転数である。
従動輪回転数が中高速領域のとき、スリップしたと判断されたときの従動輪回転数を基準回転数とする。前記スリップしたと判断されたときの従動輪回転数とは、例えば、角加速度が閾値を連続して越える回数がＮ回になったときの従動輪回転数である。

前述のように従動輪回転数の速度領域に応じて基準回転数を求めた後、トルク回復手段２９は、観測される従動輪６の現回転数が前記基準回転数より小さいとき、モータ３に発生させるトルクを回復させていく。特に、車速の更新速度が繰り返し周期よりも遅れること等に起因して従動輪回転数が正しく測定できない発進時や低速領域（低速領域等と称す）では、基準速度を、スリップしたと判断された前の従動輪回転数とする。そうすると、従動輪回転数観測手段２１が効かない低速領域等において基準回転数が作れる。このように低速領域等および中高速領域のいずれにおいても、それぞれ求められる基準回転数を用いて駆動輪７のグリップが回復したか否かを判断することができる。したがって、車両の発進時や低速領域においても、正確なトラクション制御を行うことができる。

前記スリップ時トルク解除手段２５における前記定められた条件は、前記角加速度が前記閾値を越えたとの判定が連続する連続回数により定まる値が設定値に達する条件であっても良い。本来、モータ３の角加速度が閾値よりも大きくなったら、スリップしたと判断するべきであるが、この場合、値のばらつきが大きいため、誤判断する恐れがある。このため、スリップ時トルク解除手段２５は、角加速度が閾値を越えたとの判定が連続する連続回数により定まる値が設定値に達する条件を満たすとき、スリップと判断する。

前記モータ３は、インホイールモータ駆動装置１１を構成するモータであっても良い。インホイールモータ駆動装置１１の場合、各駆動輪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、駆動輪を回転駆動する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、従動輪の回転数を観測する従動輪回転数観測手段と、前記モータの回転角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、この角加速度計算手段で計算された角加速度が前記閾値計算手段で計算された閾値を越えたか否かを判定する角加速度比較手段と、この角加速度比較手段で角加速度が閾値を越えたと判定され、且つ、定められた条件を満たすとき、前記駆動輪がスリップしたと判断し前記モータへのトルクの指令値を零とするスリップ時トルク解除手段と、このスリップ時トルク解除手段により前記モータへのトルクの指令値を零としたとき、前記駆動輪のグリップが回復したか否かを判断するための基準回転数を求める基準回転数計算手段と、前記従動輪回転数観測手段で観測される現回転数が、前記基準回転数計算手段で計算される基準回転数より小さいとき、前記駆動輪のグリップが回復したと判断して定められた基準に従って前記モータに発生させるトルクを回復させていくトルク回復手段とを備える。
前記基準回転数計算手段は、前記従動輪回転数観測手段で観測される従動輪の現回転数が定められた回転数以下のとき、前記スリップ時トルク解除手段で前記スリップしたと判断された前の従動輪の回転数を基準回転数とし、前記従動輪回転数観測手段で観測される従動輪の現回転数が定められた回転数より大きいとき、前記スリップ時トルク解除手段で前記スリップしたと判断されたときの従動輪の回転数を基準回転数とする。このため、車両の発進時や低速領域においても、正確なトラクション制御を行うことができる。

この発明の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。

この発明の一実施形態を図１ないし図４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の概念構成のブロック図である。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車両制御ユニットであり、「ＥＣＵ」（電気制御ユニット）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。

また従動輪６（図２）に対して、この従動輪の回転数を検出する従動輪回転数検出センサ１５が設けられ、この従動輪回転数検出センサ１５はＶＣＵ１に電気的に接続される。インバータ装置２には後述する従動輪回転数観測手段が設けられ、この従動輪回転数観測手段は、従動輪回転数検出センサ１５から得られる従動輪の回転数を、ＶＣＵ１を介して常に監視すなわち観測する。

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、前輪となる従動輪６，６および後輪となる駆動輪７，７を備えた４輪の車両である。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。スリップ制御装置２０は、走行駆動用の電動のモータ３を備えた車両である電気自動車のスリップ制御を行う装置である。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とを有する。トルク制御手段１６は、モータ３のロータ（図示せず）の回転角度に応じて効率化を図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。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。

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に示すように、スリップ制御装置２０は、閾値計算手段１８、従動輪回転数観測手段２１、角加速度計算手段２２、スリップ判断手段２３、スリップ時トルク解除手段２５、基準回転数計算手段１９、およびトルク回復手段２９を有する。閾値計算手段１８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４により車両に与える加速度αは次の式１で計算される。

但し、Ｔは車両５が備える各モータ３のモータトルクの和、ｍは車両５の重量、ｒは駆動輪７のタイヤの半径である。

従動輪回転数観測手段２１は、従動輪回転数検出センサ１５から得られる従動輪６の回転数を、ＶＣＵ１を介して常に監視すなわち観測する。従動輪回転数観測手段１５で観測される回転数は、後述の基準回転数を求めるとき、および、後述のトルク回復手段２９でトルクを回復させるか否かを判断を行うときに用いられる。

従動輪回転数観測手段２１で観測する従動輪６の回転数は、例えば、左右両側の従動輪６，６の回転数検出値の平均値としても良く、また、スリップ制御を行う駆動輪７と左右の同じ側にある従動輪６の回転数としても良い。従動輪回転数観測手段２１は、図３の点線に示すように、従動輪回転数検出センサ１５から得られる従動輪６の回転数を、ＶＣＵ１を介すことなく直接観測することも可能である。

角加速度計算手段２２は、モータ３の回転角度を回転角センサ３ａで測り、その測った回転角度を２回微分して角加速度とする。しかし、前記のように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。

スリップ判断手段２３は、モータ３で駆動される駆動輪７がスリップしたことを判断する手段であり、角加速度比較手段２６と、カウント部２７と、スリップ判断部２８とを有する。角加速度比較手段２６は、角加速度計算手段２２で計算された角加速度と閾値計算手段１８で計算された閾値とを比較して、角加速度が閾値を越えたか否かを判定する。本来、モータ３の角加速度が閾値を越えたら、駆動輪７がスリップしたと判断するべきだが、前述のように角加速度は値のばらつきが大きくため、カウント部２７が閾値を越えた場合の連続回数をカウントし、スリップ判断部２８は、そのカウント値が設定回数Ｎｓに達すると、スリップしたと判断する。

スリップ時トルク解除手段２５は、スリップ判断部２８でスリップしたと判断されると、駆動輪７を駆動するモータ３へのトルクの指令値を零とする。駆動輪７のトルクを零とすることで、確実なスリップの解消が行える。

基準回転数計算手段１９は、スリップ時トルク解除手段２５によりモータ３へのトルクを零としたとき、駆動輪７のグリップが回復したか否かを判断するための基準回転数を求める。基準回転数計算手段１９は、従動輪６の現回転数が低速領域が中高速領域かによって、異なる基準回転数を採用する。つまり従動輪回転数観測手段２１で観測される従動輪回転数が車両の発進時や低速領域（例えば１０ｋｍ／ｈ以下）のとき、スリップしたと判断された前の駆動輪回転数を「基準回転数」とする。

前記スリップしたと判断された前の駆動輪回転数とは、例えば、角加速度が閾値を連続して越える回数がＮ回になったときにスリップしたと判断された場合、Ｎ回よりも１つ遡ったＮ−１回目の駆動輪回転数である。換言すれば、前記Ｎ回になったときにスリップしたと判断したときの繰り返し周期時よりも１つ前の繰り返し周期時における駆動輪回転数である。
従動輪回転数が中高速領域（例えば１０ｋｍ／ｈより大）のとき、スリップしたと判断されたときの従動輪回転数、例えば、角加速度が閾値を連続して越える回数がＮ回になったときの従動輪回転数を、「基準回転数」とする。

トルク回復手段２９は、従動輪回転数観測手段２１で観測される現回転数が、基準回転数計算手段１９で計算された基準回転数より小さいとき、駆動輪７のグリップ力が回復したと判断して、定められた基準に従って（例えば、１Ｎｍずつ）モータ３に発生させるトルクを徐々に回復させていく。最大値はアクセルのトルク指令とする。
スリップが発生したモータ３のトルクを零にした後、急激にトルクを回復させると、車両の急激な加速により、車両の乗員に違和感を与えるが、前記のようにトルクを徐々に回復させる構成であると、乗員に違和感を感じさせない快適な走行性を維持し得る。

図４は、このスリップ制御装置２０の制御動作を示す流れ図である。図３も参照しつつ説明する。例えば、車両の主電源を投入する条件で本処理を開始し、閾値計算手段１８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、この角加速度を基にスリップ判断の閾値を計算する（ステップＳ１）。従動輪回転数観測手段２１は、従動輪回転数検出センサ１５から得られる従動輪６の回転数を観測する（ステップＳ２）。

角加速度計算手段２２は、前述のようにモータ３の角加速度を計算する（ステップＳ３）。次に、角加速度比較手段２６は、角加速度計算手段２２で計算された角加速度と閾値計算手段１８で計算された閾値とを比較して、角加速度が閾値を越えたか否かを判定する（ステップＳ４）。閾値を越えていないとの判定で（ステップＳ４：Ｎｏ）、カウント部２７はカウンタ２７ａを「０」にリセットし（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。

角加速度が閾値を越えた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、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、カウント部２７はカウンタ２７ａに「１」を加算する（ステップＳ６）。カウンタ２７ａの初期値は零である。
スリップ判断部２８は、カウンタ２７ａのカウント値が設定回数Ｎｓに達したか否かを判断し、設定回数Ｎｓに達していない場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り処理を再開する。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。スリップ判断部２８は、カウント値が設定回数Ｎｓに達した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、スリップしたと判断する。

次に、基準回転数計算手段１９は、車両の発進時を含む低速領域等か否かを判断する（ステップＳ８）。前記低速領域等のとき（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、スリップ時トルク解除手段２５はモータ３へのトルクの指令値を零まで減らし、基準回転数計算手段１９はスリップしたと判断された前の従動輪回転数を基準回転数とする（ステップＳ９）。前記低速領域等ではないとの判断で（ステップＳ８：Ｎｏ）、スリップ時トルク解除手段２５はモータ３へのトルクの指令値を零まで減らし、基準回転数計算手段１９はスリップしたと判断されたときの従動輪回転数を基準回転数とする（ステップＳ１０）。

その後、トルク回復手段２９は、観測される従動輪６の現回転数が、基準回転数計算手段１９で計算された基準回転数より小さいか否かを判断する（ステップＳ１１）。現回転数が基準回転数以上の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、トルク回復手段２９はスリップがまだ解消していないと判断してステップＳ１に戻る。現回転数が基準回転数より小さい場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、トルク回復手段２９は、グリップしたと判断して、トルクを徐々に回復させる（ステップＳ１２）。

トルク回復手段２９は、前述のように回復させていく現トルクが指令トルクまで回復すると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、現トルクを指令トルクとし（ステップＳ１４）、その後、ステップＳ１に戻る。徐々に回復させる現トルクが指令トルクまで回復していないとき（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。

以上説明したスリップ制御装置２０によると、従動輪回転数の速度領域に応じて基準回転数を求めた後、トルク回復手段２９は、観測される従動輪６の現回転数が前記基準回転数より小さいとき、モータ３に発生させるトルクを回復させていく。特に、車速の更新速度が制御の繰り返し周期よりも遅れること等に起因して従動輪回転数が正しく測定できない発進時や低速領域では、基準速度を、スリップしたと判断された前の従動輪回転数とする。そうすると、従動輪回転数観測手段２１が効かない低速領域等において基準回転数が作れる。このように低速領域等および中高速領域のいずれにおいても、それぞれ求められる基準回転数を用いて駆動輪７のグリップが回復したか否かを判断することができる。したがって、車両の発進時や低速領域においても、正確なトラクション制御を行うことができる。

また、この実施形態において、前記モータ３はインホイールモータ装置１１を構成するが、インホイールモータ装置１１の場合、各駆動輪７が個別にモータ駆動されて、スリップの影響が大きい。そのため、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。
なお、この電気自動車のスリップ制御装置は、インホイールモータ形式に限らず、車体に設置されたモータ３から駆動軸を介して駆動輪７に回転伝達するいわゆる１モータ形式の電気自動車にも適用することができる。

３…モータ
３ａ…回転角センサ
４…アクセル
６…従動輪
７…駆動輪
１１…インホイールモータ駆動装置
１８…閾値計算手段
１９…基準回転数計算手段
２０…スリップ制御装置
２１…従動輪回転数観測手段
２２…角加速度計算手段
２５…スリップ時トルク解除手段
２６…角加速度比較手段
２９…トルク回復手段

Claims

駆動輪を回転駆動する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、
従動輪の回転数を観測する従動輪回転数観測手段と、
前記モータの回転角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、
この角加速度計算手段で計算された角加速度が前記閾値計算手段で計算された閾値を越えたか否かを判定する角加速度比較手段と、
この角加速度比較手段で角加速度が閾値を越えたと判定され、且つ、定められた条件を満たすとき、前記駆動輪がスリップしたと判断し前記モータへのトルクの指令値を零とするスリップ時トルク解除手段と、
このスリップ時トルク解除手段により前記モータへのトルクの指令値を零としたとき、前記駆動輪のグリップが回復したか否かを判断するための基準回転数を求める基準回転数計算手段と、
前記従動輪回転数観測手段で観測される現回転数が、前記基準回転数計算手段で計算される基準回転数より小さいとき、前記駆動輪のグリップが回復したと判断して定められた基準に従って前記モータに発生させるトルクを回復させていくトルク回復手段と、
を備え、
前記基準回転数計算手段は、
前記従動輪回転数観測手段で観測される従動輪の現回転数が定められた回転数以下のとき、前記スリップ時トルク解除手段で前記スリップしたと判断された前の従動輪の回転数を基準回転数とし、
前記従動輪回転数観測手段で観測される従動輪の現回転数が定められた回転数より大きいとき、前記スリップ時トルク解除手段で前記スリップしたと判断されたときの従動輪の回転数を基準回転数とすることを特徴とする電気自動車のスリップ制御装置。
請求項１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解除手段における前記定められた条件は、前記角加速度が前記閾値を越えたとの判定が連続する連続回数により定まる値が設定値に達する条件である電気自動車のスリップ制御装置。
請求項１または請求項２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駆動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。