WO2004026617A1 - 車両のスリップ制御装置、それを搭載した自動車及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

モータ要求トルクＴｍ＊のトルク変化量ΔＴｍが大きいときには、そのトルク変化によって車両の振動や揺れが発生し、それによって角加速度αが一時的に大きくなり、角加速度αに基づくスリップ判定（ステップＳ１１２）において、スリップ未発生にもかかわらず角加速度αが閾値αｓｌｉｐを越えてスリップ発生と誤判定するおそれがある。このため、ステップＳ１０８でトルク変化量ΔＴｍが閾値Ｔｔｈｒを越えるときにはスリップ未発生にもかかわらずスリップ発生と誤判定するおそれがあると判断して、トルク制限の処理つまりスリップ発生時制御ルーチン（ステップＳ１２０）を行うことなく、ステップＳ１１６のグリップ時制御ルーチンを行う。

Description

明細 ^: 車両のスリップ制御装置、 それを搭載した自動車及びその制御方法 技術分野

本発明は、 車両のスリップ制御装置、 それを搭載した自動車及びその 方法に関し、 詳しくは車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可 能な原動機を制御する車両のスリップ制御装置、 それを搭載した自動車 及びその制御方法に関する。 背景技術

従来、 この種の車両のスリップ制御装置としては、 モータからのトル クの出力により駆動輪にスリップが発生したときに、 モ一夕から駆動輪 に出力するトルクを制限するものが提案されている （例えば、 特開平 1 0 - 3 0 4 5 1 4号公報参照） 。 この装置では、 駆動輪の角加速度が所 定の閾値を上回ったときにスリップを検出し、 スリップを検出したとき にモー夕から出力するトルクを低下することにより、 スリップを抑制し ている。 しかしながら、 スリップが発生していないときでも例えばェン ジン起動時の振動や大きなトルク変化が生じたときには、 駆動輪の角加 速度が所定の閾値を上回ることがありスリツプを誤検出することがある 一方、 アクセル開度が急増したときつまりアクセル開度の時間変化率 が大きいときには、 駆動輪のスリップ状態の閾値を大きくしてスリップ 制御の実効性をなくすことも提案されている （例えば、 特開平 3— 1 5 6 1 3 5号公報参照） 。 しかしながら、 この公報ではアクセル開度が急 増したときの車体の反応性を損なわないことを目的としており、 そもそ もスリップの誤検出により駆動トルクが制限されるのを防止することを 目的とするものではない。

本発明は上述した課題に鑑みなされたものであり、 角加速度に基づい てスリップを検出する際にスリップの誤検出により駆動トルクが制限さ れるのを防止する車両のスリップ制御装置及びその方法を提供すること を目的とする。 発明の開示

本発明の車両のスリップ制御装置及びその方法は、 上述の目的を達成 するために以下の手段を採った。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記駆動 輪のスリップを検出するスリップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 車両運転状態がスリップに依存せずに前記角加速度が変動する状態に あるか否かを判定する状態判定手段と、

前記状態判定手段により車両運転状態がスリップに依存せずに前記角 加速度が変動する状態にあると判定されたときには前記トルク制限手段 による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するトルク制限禁止手段と を備えたものである。

この車両のスリップ制御装置では、 駆動輪に接続された駆動軸の角加 速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとき、 このスリップを抑 制するように駆動輪の駆動トルクを制限する。 しかし、 車両運転状態が スリップに依存せずに角加速度が変動する状態にあるときには、 仮に角 加速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとしてもそれはスリッ プ以外の原因によることが考えられるため、 駆動輪の駆動トルクを制限 するのを禁止する。 したがって、 角加速度に基づいてスリップを検出す る際に、 スリップの誤検出により駆動トルクが制限されるのを防止する ことができる。

ここで、 「原動機」 は、 駆動軸に動力を出力可能な機器であれば特に 限定されず、 例えばモー夕であってもよいしエンジンであってもよいし モータとエンジンの両方であってもよい。 また、 「原動機」 を複数備え る場合には、 本発明の車両のスリップ制御装置はそれらのうちの少なく とも一つを制御するように構成されていてもよく、 例えば原動機として モータとエンジンの両方を搭載している場合には少なくともモー夕を制 御するようにしてもよい。 また、 「車両運転状態がスリップに依存せず に角加速度が変動する状態にある」 ときとしては、 例えばトルク変化量 が大きく変化するときとか、 エンジンが起動するときなどが挙げられる 本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出するス リップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 アクセル操作に基づいて得られる前記駆動輪のトルク指令値の変化量 が所定範囲内か否かを判定するトルク変化量判定手段と、

前記トルク変化量判定手段により前記トルク指令値の変化量が所定範 囲外と判定されたときには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動 トルクの制限を禁止するトルク制限禁止手段と

を備えたものである。

この車両のスリップ制御装置では、 駆動輪に接続された駆動軸の角加 速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとき、 このスリップを抑 制するように駆動輪の駆動トルクを制限する。 しかし、 アクセル操作に 基づいて得られる駆動輪のトルク指令値の変化量が所定範囲外のとき （ 例えば所定量より大きいとき） には、 そのトルク変化によって発生する 振動や揺れ等で角加速度が変動することがある。 このような状況下では 、 仮に角加速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとしてもそれ はトルク変化によって発生する振動や揺れ等によることが考えられるた め、 駆動輪の駆動トルクを制限するのを禁止する。 したがって、 角加速 度に基づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出により駆動ト ルクが制限されるのを防止することができる。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機であるモータとエンジンの少なくとも一方を制御する車両のス リップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出するス リップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 前記エンジンの起動時の振動を検出するエンジン振動検出手段と、 前記エンジン振動検出手段によりエンジン起動時の振動が検出された ときには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁 止するトルク制限禁止手段と を備えたものである。

この車両のスリップ制御装置では、 駆動輪に接続された駆動軸の角加 速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとき、 このスリップを抑 制するように駆動輪の駆動トルクを制限する。 しかし、 エンジンの起動 時の振動を検出したときには、 その振動で角加速度が変動することがあ る。 このような状況下では、 仮に角加速度に基づいて駆動輪のスリップ が検出されたとしてもそれはエンジンの起動時の振動によることが考え られるため、 駆動輪の駆動トルクを制限するのを禁止する。 したがって 、 角加速度に基づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出によ り駆動トルクが制限されるのを防止することができる。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度が所定の閾値を越えたときに前記駆動輪のスリ ップを検出するスリップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 前記角加速度検出手段により検出された角加速度が前記所定の閾値を 越えたあとの時間変化が機械共振に起因するものか否かを判定する時間 変化判定手段と、

前記時間変化判定手段により前記角加速度が前記所定の閾値を越えた あとの時間変化が機械共振に起因していると判定されたときには前記ト ルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するトルク制 限禁止手段と

を備えたものである。

この車両のスリップ制御装置では、 駆動輪に接続された駆動軸の角加 速度が所定の閾値を越えたことにより駆動輪のスリツプが検出されたと き、 このスリップを抑制するように駆動輪の駆動トルクを制限する。 し かし、 角加速度が所定の閾値を越えたあとの時間変化が機械共振に起因 するものと判定されたときには、 仮に角加速度に基づいて駆動輪のスリ ップが検出されたとしてもそれは機械共振によるため、 駆動輪の駆動ト ルクを制限するのを禁止する。 したがって、 角加速度に基づいてスリツ プを検出する際に、 スリップの誤検出により駆動トルクが制限されるの を防止することができる。

このとき、 前記時間変化判定手段は、 前記角加速度が前記所定の閾値 を越えた時点から減少し始める時点までの時間幅が機械共振に起因して いるか否かを判定してもよい。 角加速度が所定の閾値を超えたあとの時 間変化が機械共振に起因するものか否かを判定する場合、 その判定結果 が出るまではトルク制限を禁止できないため、 できるだけ早期に判定結 果が出るようにするべく、 角加速度が所定の閾値を越えた時点から減少 し始める時点までの時間幅が機械共振に起因しているか否かを判定する ことが好ましい。

本発明の各車両のスリップ制御装置において、 前記スリップ検出手段 は、 前記角加速度検出手段により検出された角加速度が所定の閾値を越 えたときにスリップを検出する手段であってもよい。 こうすれば、 スリ ップの検出を簡単かつ確実に行うことができる。 このとき、 前記トルク 制限禁止手段は、 前記角加速度検出手段により検出された角加速度が前 記所定の閾値よりも大きな値に設定された非スリップ上限値を越えたと きには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止 しないようにしてもよい。 こうすれば、 スリップが発生しているにもか かわらず誤検出であるとして駆動トルクの制限を禁止してしまうことが ない。 なお、 非スリップ上限値は、 例えばスリップ時しか採り得ない値 とすればよい。

本発明の各車両のスリップ制御装置において、 前記トルク制限禁止手 段は、 前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止 するにあたり、 前記トルク制限手段を機能させないようにするか、 又は 、 前記スリップ検出手段における前記所定の閾値を通常採り得ない大き な値に設定して前記トルク制限手段の実効性をなくしてもよい。 いずれ にしても、 トルク制限手段による駆動輪の駆動トルクの制限を禁止する ことができる。

本発明の各車両のスリップ制御装置において、 前記トルク制限禁止手 段は、 前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を所定 の制限禁止期間だけ禁止してもよい。 こうすれば、 所定の制限禁止期間 が経過したあとスリップが発生したときにはスリップを抑制することが できる。

本発明の一つは、 上述のいずれかの態様の車両のスリップ制御装置を 搭載した自動車である。 この自動車によれば、 上述のいずれかの態様の 車両のスリップ制御装置を備えるから、 該スリップ制御装置が奏する効 果、 例えば、 角加速度に基づいてスリップを検出する際に、 スリップの 誤検出により駆動トルクが制限されるのを防止できるという効果などを 奏する。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御方法であって、

( a ) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

( b ) 前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記 駆動輪のスリップを検出するステップと、

( C ) 前記ステップ （b ) によりスリップが検出されたとき該スリップ を抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、 (d) 車両運転状態がスリップに依存せずに前記角加速度が変動する状 態か否かを判定するステップと、

(e) 前記ステップ （d) により車両運転状態がスリップに依存せずに 前記角加速度が変動する状態であると判定されたときには前記ステップ (C) による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するステップと、 を含むものである。

この車両のスリップ制御方法では、 駆動輪に接続された駆動軸の角加 速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとき、 このスリップを抑 制するように駆動輪の駆動トルクを制限する。 しかし、 車両運転状態が スリップに依存せずに角加速度が変動する状態のときには、 仮に角加速 度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとしてもそれはスリップ以 外の原因によることが考えられるため、 駆動輪の駆動トルクを制限する のを禁止する。 したがって、 角加速度に基づいてスリップを検出する際 に、 スリップの誤検出により駆動トルクが制限されるのを防止すること ができる。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御方法であって、

(a) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

(b) 該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出す るステップと、

( c ) 前記ステップ （b) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、

(d) アクセル操作に基づいて得られる前記駆動輪のトルク指令値の変 化量が所定範囲内か否かを判定するステップと、

(e) 前記ステップ （d) で前記トルク指令値の変化量が所定範囲外と 判定されたときには前記ステップ （c) での前記駆動輪の駆動トルクの 制限を禁止するステップと、

を含むものである。

この車両のスリップ制御方法では、 アクセル操作に基づいて得られる 駆動輪のトルク指令値の変化量が所定範囲外のとき （例えば所定量より 大きいとき） には、 そのトルク変化によって発生する振動や揺れ等で角 加速度が変動することがあるが、 このような状況下では、 仮に角加速度 に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとしてもそれはトルク変化に よって発生する振動や揺れ等によることが考えられるため、 駆動輪の駆 動トルクを制限するのを禁止する。 したがって、 角加速度に基づいてス リップを検出する際に、 スリップの誤検出により駆動トルクが制限され るのを防止することができる。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機であるモータとエンジンの少なくとも一方を制御する車両のス リップ制御方法であって、

( a ) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

( b ) 該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出す るステップと、

( c ) 前記ステップ （b ) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、

( d ) 前記エンジンの起動時の振動を検出するステップと、

( e ) 前記ステップ （d ) でエンジン起動時の振動が検出されたときに は前記ステップ （c ) での前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するス テツプと、

を含むものである。

この車両のスリップ制御方法では、 エンジンの起動時の振動を検出し たときには、 その振動で角加速度が変動することがあるが、 このような 状況下では、 仮に角加速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたと してもそれはエンジンの起動時の振動によることが考えられるため、 駆 動輪の駆動トルクを制限するのを禁止する。 したがって、 角加速度に基 づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出により駆動トルクが 制限されるのを防止することができる。

本発明の一つは、 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能 な原動機を制御する車両のスリップ制御方法であって、

( a ) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

( b ) 該検出された角加速度が所定の閾値を越えたときに前記駆動輪の スリップを検出するステップと、

( c ) 前記ステップ （b ) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、

( d ) 前記検出された角加速度が前記所定の閾値を超えたあとの時間変 化が機械共振に起因するものか否かを判定するステップと、

( e ) 前記ステップ （d ) で前記角加速度が前記所定の閾値を越えたあ との時間変化が機械共振に起因していると判定されたときには前記ステ ップ （c ) での前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するステップと、 を含むものである。

この車両のスリップ制御方法では、 角加速度が所定の閾値を越えたあ との時間変化が機械共振に起因するものと判定されたときには、 仮に角 加速度に基づいて駆動輪のスリップが検出されたとしてもそれは機械共 振によるため、 駆動輪の駆動トルクを制限するのを禁止する。 したがつ て、 角加速度に基づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出に より駆動トルクが制限されるのを防止することができる。 図面の簡単な説明 図 1は電気自動車の構成の概略を表す構成図、

図 2は電気自動車で実行されるモータ駆動制御のフローチャート、 図 3は車速とアクセル開度とモー夕要求トルクとの関係を示すマップ 図 4はグリップ時制御ル一チンのフローチヤ一ト、

図 5はスリップ発生時制御ルーチンのフローチヤ一ト、

図 6はモー夕の角加速度とトルク上限との関係を示すマップ、 図 7はアクセル開度、 トルク、 角加速度、 各フラグの時間変化の様子 を表す説明図、

図 8は角加速度に基づいてモータのトルク上限値が設定される様子を 示す説明図、

図 9はハイプリッド車の構成の概略を表す構成図、

図 1 0はハイブリッド車で実行されるモ一夕駆動制御のフロ一チヤ一 卜、

図 1 1はスリップ発生時制御ルーチンのフローチャート、

図 1 2は角加速度、 各フラグの時間変化の様子を表す説明図である。 発明を実施するための最良の形態

[第 1実施形態]

図 1は、 スリップ制御装置として機能する電子制御ユニット 4 0を備 える電気自動車 1 0の構成の概略を示す構成図である。 この電気自動車 1 0は、 図示するように、 パッテリ 1 6からインバ一夕回路 1 4を介し て供給された電力を用いて駆動輪 1 8 a， 1 8 bに接続された駆動軸に 動力の出力が可能なモー夕 1 2を駆動制御する装置として構成されてお り、 モータ 1 2の回転軸の回転角 0を検出する回転角センサ 2 2と、 電 気自動車 1 0の走行速度を検出する車速センサ 2 4と、 運転者からの各 種操作を検出する各種センサ （例えば、 シフトレバー 3 1のポジション を検出するシフトポジションセンサ 3 2や， アクセルペダル 3 3の踏み 込み量 （アクセル開度） を検出するアクセルペダルポジションセンサ 3 4 , ブレーキペダル 3 5の踏み込み量 （ブレーキ開度） を検出するブレ —キペダルポジションセンサ 3 6など） と、 装置全体をコント口一ルす る電子制御ユニット 4 0とを備える。 なお、 1 9 a， 1 9 bは従動輪を 表す。

モータ 1 2は、 例えば、 電動機として機能すると共に発電機としても 機能する周知の同期発電電動機として構成され、 インパー夕回路 1 4は 、 バッテリ 1 6からの電力をモータ 1 2の駆動に適した電力に変換する 複数のスィツチング素子により構成されている。 こうしたモータ 1 2や インバー夕回路 1 4の構成そのものは周知であり、 本発明の中核をなさ ないから、 これ以上の詳細な説明は省略する。

電子制御ュニット 4 0は、 C P U 4 2を中心としたマイクロプロセッ サとして構成されており、 C P U 4 2の他に処理プログラムを記憶した R O M 4 4と、 一時的にデータを記憶する R A M 4 6と、 入出力ポート (図示せず） とを備える。 この電子制御ユニット 4 0には、 回転角セン サ 2 2により検出されたモ一夕 1 2の回転軸の回転角 Θや、 車速センサ 2 4により検出された車速 V、 シフトポジションセンサ 3 2により検出 されたシフトポジション、 アクセルペダルポジションセンサ 3 4により 検出されたアクセル開度 A c c、 ブレーキペダルポジションセンサ 3 6 により検出されたブレーキ開度などが入力ポートを介して入力されてい る。 また、 電子制御ユニット 4 0からは、 モ一夕 1 2を駆動制御するィ ンバ一夕回路 1 4のスィツチング素子へのスィツチング制御信号などが 出力ポ一トを介して出力されている。

こうして構成された電気自動車 1 0の動作、 特に、 駆動輪 1 8 a , 1 8 bにスリップが発生したときのモ一夕 1 2の駆動制御について説明す る。 図 2は、 電子制御ユニット 4 0により実行されるモ一夕駆動制御プ ログラムの一例を示すフローチャートである。 このプログラムは、 所定 時間毎 （ここでは 8 m s e c毎） に ROM 4 4から読み出されて実行さ れる。

このモー夕駆動制御プログラムが開始されると、 電子制御ュニット 4 0の C P U 4 2は、 まず、 アクセルペダルポジションセンサ 3 4からの アクセル開度 A c cや車速センサ 2 4からの車速 V、 回転角センサ 2 2 の回転角 Θなどを入力する処理を行う （ステップ S 1 0 0 ) 。 次に、 入 力したアクセル開度 A c cと車速 Vとに基づいて駆動輪 1 8 a、 1 8 b のトルク指令値、 本実施形態ではモータ 1 2の要求トルク Tm *を設定 する （ステップ S 1 0 2 ) 。 モー夕要求トルク Tm*の設定は、 ここで は、 アクセル開度 A c cと車速 Vとモータ要求トルク Tm*との関係を 予め求めてマップとして ROM 4 4に記憶しておき、 アクセル開度 A c Cと車速 Vとが与えられると、 マップから対応するモ一夕要求トルク T m*を導出するものとした。 このマップの一例を図 3に示す。

続いて、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1にセッ卜されているか否か を判定する （ステップ S 1 0 4) 。 このトルク制限禁止フラグ F 0は、 トルク制限を行うことが許容されているときには値 0、 トルク制限を行 うことが禁止されているときには値 1にセットされるフラグである。 な お、 トルク制限の処理とは、 後述するステップ S 1 2 0のスリップ発生 時制御ルーチンやステップ S 1 2 4のスリップ収束時制御ルーチンをい う。 ステップ S 1 0 4でトルク制限禁止フラグ F 0が値 0のときには、 モータ要求トルク Tm*の変化量 Δ ΤΏΊを計算する （ステップ S 1 0 6 ) 。 この変化量 Δ Τπιの計算は、 今回導出したモ一夕要求トルク Tm* から前回導出したモータ要求トルク Tm*を減じる （今回のモータ要求 トルク Tm*—前回のモータ要求トルク Tm*) ことにより行う。 本プ ログラムは 8ms e cごとに繰り返し実行されるため、 この変化量 ΔΤ mは 8 m s e cごとの変化量ということになる。 次いで、 モ一夕要求ト ルク Tm*の変化量△ Tmと予め定められたトルクの閾値 T t h rとを 比較し （ステップ S 1 0 8) 、 変化量 ΔΤπιが閾値 T t h r以下のとき にはステツプ S 1 1 0へ進み、 変化量△ Tmが閾値 T t h rを越えると きにはトルク制限禁止フラグ F 0に値 1をセットし （ステップ S 1 2 6 ) 、 後述するグリップ時制御ルーチン （ステップ S 1 1 6) を行ったあ と、 このプログラムを終了する。 また、 ステップ S 1 04でトルク制限 禁止フラグ F 0が値 1のときにも、 後述するグリップ時制御ルーチン （ ステップ S 1 1 6) を行ったあと、 このプログラムを終了する。

ところで、 閾値 T t h rは、 ドライバのアクセル踏み増し操作に起因 して発生するモータ要求トルク Tm*の変化量 Δ Tmを予め経験的に求 め、 その経験値に基づいて定められている。 アクセル踏み増し時のよう にモ一夕要求トルク Tm*の変化量 ATmが大きいときには、 そのトル ク変化によって車両の振動や揺れが発生し、 それによつて角加速度ひが 一時的に大きくなり、 角加速度 αに基づくスリップ判定 （ステップ S 1 1 2) において、 スリップ未発生にもかかわらず角加速度ひが閾値 a s

1 1 ρを越えてスリップ発生と誤判定するおそれがある。 このため、 ス テツプ S 1 0 8でモ一夕要求トルク Tm*の変化量 Δ Tmと閾値 T t h rとを比較し、 変化量 ΔΤπιが閾値 T t rを越えるときにはスリップ 未発生にもかかわらずスリップ発生と誤判定するおそれがあると判断し て、 トルク制限の処理つまりスリップ発生時制御ルーチン （ステップ S

1 2 0) やスリップ収束時制御ルーチン （ステップ S 1 24) に進む可 能性のあるステップ S 1 1 2等を行うことなく、 ステップ S 1 1 6のグ リップ時制御ルーチンを行うようにしている。 さて、 ステップ S 1 0 8でモータ要求トルク Tm*の変化量 ΔΤが閾 値 T t r以下のときには、 ステップ S 1 0 0で入力した回転角 0に基 づいてモータ回転数 Nmを算出し、 このモータ回転数 Nmに基づいて角 加速度 αを計算する （ステップ S 1 1 0) 。 ここでは、 角加速度 αの計 算は、 今回得られた回転数 Nmから前回得られた回転数 Nmを減じる （ 今回の回転数 Nm—前回の回転数 Nm) ことにより行うものとする。 な お、 角加速度ひの単位は、 回転数 Nmの単位を 1分間あたりの回転数 [ r pm] で示すと、 本プログラムの実行時間間隔は 8 m s e cであるか ら、 [ r pm/8ms e c ] となる。 勿論、 回転速度の時間変化率とし て示すことができれば、 如何なる単位を採用するものとしても構わない 。 また、 角加速度 αは、 誤差を小さくするために今回から過去数回 （例 えば、 3回） に亘つて計算された角加速度の平均を用いるものとしても 構わない。

こうして角加速度 αが計算されると、 この角加速度 に基づいて駆動 輪 1 8 a, 1 8 bのスリップ状態を判定する （ステップ S 1 1 2 ) 。 こ こでは、 角加速度 αと、 空転によるスリップが発生したとみなすことの できる閾値 a s l i pとを比較し、 角加速度ひが閾値ひ s l i を越え ていると判定されたときには、 駆動輪 1 8 a， 1 8 bにスリップが発生 したと判断して、 スリップの発生を示すスリップ発生フラグ F 1を値 1 にセットし （ステップ S 1 1 8) 、 後述するスリップ発生時制御ルーチ ン （ステップ S 1 2 0) を行ったあと、 このプログラムを終了する。 一方、 ステップ S 1 1 2で角加速度 が閾値ひ s 1 i pを越えていな いと判定されたときには、 次にスリップ発生フラグ F 1の状態を判定す る （ステップ S 1 14) 。 スリップ発生フラグ F 1が値 1であると判定 されたときには、 角加速度ひが負の値であり且つそれが所定時間継続し ているというスリップ収束条件を満足するか否かを判定し （ステップ S 1 2 2) 、 このスリップ収束条件を満足したときには駆動輪 1 8 a, 1 8 bに発生したスリップは収束したと判断して後述するスリップ収束時 制御ルーチン （ステップ S 1 24) を行ったあと、 このプログラムを終 了する。 一方、 ステップ S 1 22でスリップ収束条件を満足しなかった ときには、 発生したスリップは未だ収束していないと判断して、 スリツ プ発生時制御ルーチン （ステップ S 1 2 0) を行い、 その後このプログ ラムを終了する。 また、 ステップ S 1 14でスリップ発生フラグ F 1が 値 1でないと判定されたときには、 駆動輪 1 8 a, 1 8 bは路面をダリ ップしていると判断して、 後述するグリップ時制御ルーチン （ステップ S 1 1 6 ) を行い、 その後このプログラムを終了する。

次に各制御ル一チン、 つまりステップ S 1 1 6のグリップ時制御ルー チン、 ステップ S 1 2 0のスリップ発生時制御ルーチン、 ステップ S 1 24のスリップ収束時制御ルーチンについて説明する。

グリップ時制御は、 通常のモータ 1 2の駆動制御であると同時にトル ク制限が禁止されているときのモータ 1 2の駆動制御であり、 図 4のグ リップ時制御ル一チンに基づいて行われる。 このル一チンが開始される と、 電子制御ユニット 40の C PU 42は、 まず、 モータ要求トルク T m*に基づいてモー夕 1 2から要求トルク Tm*に見合う トルクが出力 されるようモータ 1 2を駆動制御する （ステツプ S 1 3 0 ) 。 続いて、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1か否かを判定し （ステップ S 1 3 2) 、 フラグ F 0が値 0のときつまり トルク制限が禁止されていないときに は、 そのままこのルーチンを終了する。 一方、 フラグ F 0が値 1のとき つまり トルク制限が禁止されているときには、 このフラグ F 0が値 1に なつてから所定の制限禁止時間が経過したか否かを判定し （ステツプ S 1 34) 、 制限禁止時間が経過していないときにはそのままこのルーチ ンを終了し、 制限禁止時間が経過したときにはフラグ F 0を値 0にリセ ットし （ステップ S I 3 6) 、 このルーチンを終了する。 ここで、 制限 禁止時間は、 トルク制限を禁止する時間幅として予め定められた値であ る。 具体的には、 ドライバのアクセル踏み増し操作に起因して発生する モー夕要求トルク Tm*の変化量 ΔΤπιが閾値 T t h rより大きくなる とそのトルク変化によって車両に振動や揺れが発生して角加速度 が変 動することがあるが、 そのように角加速度ひが変動し始めてからその変 動が収まるまでの時間を経験的に求め、 その経験値に基づいて制限禁止 時間が定められている。 このグリップ時制御ルーチンにより、 駆動輪 1 8 a, 1 8 bが路面をダリップしているときやトルク制限が禁止されて いる期間中は、 モータ 1 2からモ一夕要求トルク Tm*に見合う トルク が出力されることになる。

スリップ発生時制御は、 スリップにより角加速度 αが上昇したときに その角加速度 ο;を低下させるために行うモータ 1 2の駆動制御であり、 図 5のスリップ発生時制御ル一チンに基づいて行われる。 このルーチン が実行されると、 電子制御ユニット 40の C P U 42は、 まず、 角加速 度ひがピーク値ひ e a kを越えているか否かを判定し （ステップ S 1 5 0) 、 角加速度ひがピーク値ひ p e a kを越えていると判定されたと きにはピーク値 a p e a kの値を角加速度 o;に更新する処理を行う （ス テツプ S 1 52) 。 ここで、 ピーク値 p e a kは、 基本的には、 スリ ップにより角加速度ひが上昇してピークを示すときの角加速度の値であ り、 初期値として値 0が設定されている。 したがって、 角加速度ひが上 昇してピークに達するまでの間はピーク値 a e a kを角加速度ひの値 に順次更新していき、 角加速度 αがピークに達した時点でその角加速度 ひがピーク値 a p e a kとして固定されることになる。 こうしてピーク 値 a p e a kが設定されると、 このピーク値 α p e a kに基づいてモ一 タ 1 2が出力できるトルクの上限であるトルク上限値 Tm a を設定す る処理を行う （ステップ S 1 5 4) 。 この処理は、 ここでは、 図 6に例 示するマップを用いて行われる。 図 6は、 角加速度ひとトルク上限値 T m a xとの関係を示すマツプであり、 トルク上限値 Tm a xは角加速度 αの関数 g ( a) として表される。 このマップでは、 図示するように、 角加速度 αが大きくなるほどトルク上限値 Tm a Xは小さくなる特性を 有している。 したがって、 角加速度ひが上昇してピーク値 p e a kが 大きくなるほど、 即ちスリップの程度が大きいほど、 トルク上限値 Tm a xとして小さな値が設定され、 その分モータ 1 2から出力されるトル クが制限されることになる。

トルク上限値 Tm a Xが設定されると、 モータ要求トルク Tm*が、 設定されたトルク上限値 Tm a を越えているか否かを判定し （ステツ プ S 1 5 6 ) 、 モ一夕要求トルク Tm*がトルク上限値 Tm a Xを越え ていると判定されたときにはモータ要求トルク Tm *をトルク上限値 T m a xに修正する （ステップ S 1 5 8 ) 。 そして、 トルク Tm*を目標 トルクとしてモ一夕 1 2から目標トルク Tm*に見合う トルクが出力さ れるようモ一タ 1 2を駆動制御して （ステップ S 1 6 0 ) 、 本ルーチン を終了する。 これにより、 スリップ発生時においてモータ 1 2から出力 されるトルクは、 スリップを抑制するための低いトルク （具体的には、 図 6のマップにおいて角加速度のピーク値 p e a kに対応するトルク 上限値 Tm a X ) に制限されるので、 スリップを効果的に抑制すること ができる。

スリップ収束時制御は、 スリップ発生時制御によるトルクの制限によ り角加速度 αが低下したときに、 制限したトルクを復帰させるために行 うモータ 1 2の駆動制御である。 ここでは、 トルク上限値 Tm a Xを所 定の待機時間の経過ごとに段階的に上昇させていき、 モー夕要求トルク Tm*がトルク上限値 Tm a xを越えるときにはモー夕要求トルク Tm *をトルク上限値 Tm a xとしてモー夕 1 2を駆動制御する。 トルク上 限値 Tma Xの設定については、 まず、 角加速度 が閾値 a s 1 i pを 上回った時点から閾値ひ s 1 i pを下回った時点までの角加速度 αの時 間積分値ひ i n tを求め、 その時間積分値ひ i n tの関数としてガード 値 δ (単位は、 角加速度と同じ単位の [ r pmZ 8m s e c] ) を算出 し、 図 6のマツプを用いてこのガード値 δに対応するトルク上限値 Tm a xを求め、 この値をスリップ収束時開始当初のトルク上限値 Tm a x とする。 その後所定の待機時間が経過するごとに、 ガード値 δを一定量 Δ δずつ減少させて新たなガ一ド値 δとし、 図 6のマップを用いてその ガード値 (5に対応するトルク上限値 Tm a xを新たなトルク上限値 Tm a xとする。 そして、 最終的にガード値 δがゼロ以下になった時点で各 フラグ F 0， F 1をリセットし、 このスリップ収束時制御を終了する。 図 7は、 アクセル開度の時間変化、 角加速度 αの時間変化、 モ一夕 1 2から出力されるトルクの時間変化、 各フラグの時間変化を示す説明図 であり、 図 8は、 角加速度ひの時間変化に基づいてトルク上限値 Tm a xが設定される様子を示す説明図である。 ここでは、 時刻 t nと時刻 t n - 1との時間間隔は 40ms e c (図 2のプログラムは 8ms e cご とに実行されるのでこの間に 5回実行される） とした。

図 7に示すように、 時刻 t 0において、 車両停止時又は低速時にドラ ィバがアクセルを踏み込み、 その踏み込んだ状態が少なくとも時刻 t 2 3まで継続されたとする。 このアクセルの踏み込みに応じて、 モー夕要 求トルク Tm*は、 図 7に点線で示すように、 時刻 t 0から時刻 t 7に 至るまでの期間において当初は急激に立ち上がりその後なだらかに増加 していき、 時刻 t 7以降において一定値で推移する。 ここでは、 モータ 要求トルク Tm*が時刻 t 0から時刻 t 1になったときの変化量 ΔΤπι が閾値 T t h rを越えており、 時刻 t 1においてトルク制限禁止フラグ F 0が値 1に設定される。

時刻 t 0から時刻 t 1ではトルク制限禁止フラグ F 0とスリツプ発生 フラグ F 1は共に値 0のためダリップ時制御が実行されモー夕要求トル ク Tm*に見合ったトルクがモ一夕 1 2から出力され、 また、 時刻 t 1 から時刻 t 6ではトルク制限禁止フラグ F 0が値 1のためここでもダリ ップ時制御が実行され、 時刻 t 6でトルク制限禁止時間 （ここでは 2 0 0ms e cとした） が経過するとトルク制限禁止フラグ F 0が値 0に設 定される。 この時刻 t 1から時刻 t 6の間、 角加速度 ο;は大きなトルク 変化によって変動して一時的に閾値 a s 1 i pを越えているが、 スリツ プ発生時制御を行うことがないため、 トルク制限を受けることはない。 したがって、 モータ要求トルク Tm*とモータ 1 2から出力されるトル クとが一致している。

時刻 t 7では、 トルク制限禁止フラグ F 0は値 0であり トルク制限が 禁止されていないため、 角加速度ひに基づくスリップ判定が行われ、 こ のときの角加速度 aは閾値ひ s 1 i pを越えているため、 スリップ発生 フラグ F 1は値 1に設定され、 スリップ発生時制御が実行される。 そし て、 時刻 t 9で角加速度ひがピークに達するまでは図 6のマップから角 加速度 αに応じたトルク上限値 Tma Xが適時設定される （図 8 (a) 参照） 。 この間、 モー夕要求トルク Tm*はトルク上限値 Tm a Xを越 えているため、 モータ 1 2から出力されるトルクはトルク上限値 Tm a xに制限される。 また、 時刻 t 1 0から時刻 t 1 3までは、 角加速度 α のピーク値 a p e a kに対応する卜ルク上限値 T m a xにトルクが制限 される （図 8 (b) 参照） 。 この間、 モ一夕要求トルク Tm*はトルク 上限値 ma Xを越えているため、 モータ 1 2から出力されるトルクはト ルク上限値 Tm a Xに制限される。

時刻 t 14は、 角加速度 αが負の値であり且つそれが所定時間継続し ているというスリップ収束条件を満たした時点であり、 この時点でスリ ップは収束したと判断される。 このため、 時刻 t 1 4以降は、 スリップ 収束時制御が実行され、 上述した時間積分値ひ i n tを求め、 その時間 積分値 i n tの関数としてガ一ド値 (5を算出し、 図 6のマップを用い てこのガード値 δに対応するトルク上限値 T m a Xを求め （図 8 ( c ) 参照） 、 この値をスリップ収束時開始当初のトルク上限値 T m a Xとす る。 その後所定の待機時間が経過するごとに、 ガード値 δを一定量 Δ δ ずつ減少させて新たなガード値 <5とし、 図 6のマツプを用いてそのガー ド値 δに対応するトルク上限値 T m a xを新たなトルク上限値 T m a x とする （図 8 ( d ) 参照） 。 そして、 最終的にガード値さがゼロ以下に なった時刻 t 2 3で各フラグ F 0， F 1をリセットし、 このスリップ収 束時制御を終了する。 この結果、 時刻 t 2 3以降は、 モ一夕要求トルク T m *とモ一夕 1 2から出力されるトルクとが一致する。

ここで、 本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明 らかにする。 本実施形態の電子制御ユニット 4 0の C P U 4 2が、 本発 明の角加速度検出手段、 スリップ検出手段、 トルク制限手段、 状態判定 手段、 トルク制限禁止手段に相当する。 また、 C P U 4 2が実行するス テツプ S 1 1 0が角加速度検出手段の処理に相当し、 ステップ S 1 1 2 がスリップ検出手段の処理に相当し、 ステップ S 1 2 0のスリップ発生 時制御ルーチンやステップ S 1 2 4のスリップ収束時制御ルーチンがト ルク制限手段の処理に相当し、 ステツプ S 1 0 4ゃステツプ S 1 0 8が 状態判定手段の処理に相当し、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1のとき にステップ S 1 1 6のグリップ時制御ルーチンを実行する処理がトルク 制限禁止手段の処理に相当する。 また、 C P U 4 2はトルク変化量判定 手段にも相当し、 ステップ S 1 0 8がトルク変化量判定手段の処理に相 当する。 ステップ S 1 0 8がトルク変化量判定手段の処理に相当する。 更に、 モ一夕要求トルク T m *の変化量 A T mが閾値 T t h rを越えて いると判定されたときが、 駆動輪 1 8 a , 1 8 bのトルク指令値の変化 量が所定範囲外と判定されたときに相当する。

以上詳述した本実施形態では、 駆動輪 1 8 a， 1 8 bに接続された駆 動軸の角加速度ひに基づいてスリップが検出されたとき、 このスリップ を抑制するようにモータ 1 2の出力トルクを制限することにより駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクを制限する。 しかし、 アクセル操作に基づ いて得られるモータ要求トルク T m *の変化量 Δ T mが閾値 T t h rを 越えているときのように、 車両運転状態がスリップに依存せずに角加速 度が変動する状態にあるときには、 仮に角加速度 に基づいてスリップ が検出されたとしてもそれはスリップ以外の原因によることが考えられ るため、 モータ 1 2の出力トルクを制限するのを禁止する。 したがって 、 角加速度ひに基づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出に より出力トルクが制限されるのを防止することができる。 また、 モー夕 要求トルク T m *の変化量 Δ T mを用いてトルク制限を禁止するか否か を判定しているため、 一旦出力トルクの制限を行ったあとその制限を禁 止するのではなく、 出力トルクの制限を行う前にその制限を禁止するこ とができる。 更に、 スリップの検出は角加速度ひが閾値ひ s 1 i pを越 えたときにスリップを検出するため、 スリップの検出を簡単かつ確実に 行うことができる。 更にまた、 モー夕の出力トルクの制限を禁止するの は所定の制限禁止時間だけであるため、 その制限禁止期間が経過したあ とスリツプが発生したときには迅速にそのスリップを抑制することがで さる。

[第 2実施形態]

図 9は、 スリップ制御装置として機能する電子制御ユニット 4 0を備 えるハイプリッド車 1 1 0の構成の概略を示す構成図である。 図 9にお いて、 第 1実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付し、 その説 明を省略する。 このハイブリッド車 1 1 0は、 図示するように、 ェンジ ン 1 1 1と、 エンジン 1 1 1に接続されエンジン 1 1 1の動力を駆動輪 1 8 a, 1 8 bとジェネレータ 1 1 3とに分割するプラネ夕リギヤ 1 1 7と、 プラネタリギヤ 1 1 7に接続された発電可能なジェネレータ 1 1 3と、 同じくプラネタリギヤ 1 1 7に接続されると共に駆動輪 1 8 a, 1 8 に接続された駆動軸に直接動力を出力可能なように接続されたモ 一夕 1 1 2とを備えている。 モ一夕 1 1 2はィンバ一夕回路 1 1 4を介 してバッテリ 1 1 6に接続され、 ジェネレータ 1 1 3はィンバー夕回路 1 1 5を介してバッテリ 1 1 6に接続されている。 電子制御ュニット 4 0は、 これらのインバー夕回路 1 1 4， 1 1 5のスイッチング素子への スイッチング制御信号を出力する。 また、 電子制御ユニット 40は、 駆 動輪 1 8 a， 1 8 bにスリップが発生したときには、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクを制限することによりスリップを抑制するように制御 する。

こうして構成されたハイプリッド車 1 1 0の動作について説明する。 図示しないハイブリツド E CUは、 エンジン 1 1 1とモ一夕 1 1 2の一 方又は両方を動力源として走行するようハイプリッド制御を行う。 例え ば、 発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、 ェ ンジン 1 1 1を停止させ、 モ一タ 1 1 2の動力で駆動輪 1 8 a, 1 8 b を駆動させて走行するよう制御する。 また、 通常走行時には、 エンジン 1 1 1を起動させてそのエンジン 1 1 1の動力をプラネタリギヤ 1 1 7 で駆動輪 1 8 a, 1 8 bとジェネレータ 1 1 3とに分割し、 ジエネレー 夕 1 1 3に発電させてその発電電力でモータ 1 1 2を駆動して駆動輪 1 8 a, 1 8 bの駆動を補助するよう制御する。 全開加速等の高負荷時に は、 これに加えてバッテリ 1 1 6からもモ一夕 1 1 2にパヮ一が供給さ れ、 更に駆動力が追加される。

次に、 ハイプリッド車 1 1 0の動作のうち、 特に、 駆動輪 1 8 a， 1 8 bにスリップが発生したときの駆動制御について説明する。 図 1 0は 、 電子制御ュニット 4 0により実行される駆動制御プログラムの一例を 示すフローチャートである。 このプログラムは、 所定時間毎 （ここでは 8 m s e c毎） に R〇 M 4 4から読み出されて実行される。

この駆動制御プログラムが開始されると、 電子制御ュニッ卜 4 0の C P U 4 2は、 まず、 アクセル開度 A c cや車速 Vや駆動輪 1 8 a , 1 8 bに接続された駆動軸の回転角 Θなどを入力する処理を行う （ステップ S 2 0 0 ) 。 次に、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bに接続された駆動軸のトルク 指令値 T *を設定する （ステップ S 2 0 2 ) 。 具体的には、 アクセル開 度 A c cと車速 Vとに基づいて、 アクセル開度 A c cと車速 Vとトルク 指令値 T *との関係を表す図 3に類似のマップからトルク指令値 T *を 求める。 続いて、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1にセットされている か否かを判定する （ステップ S 2 0 4 ) 。 ステップ S 2 0 4でトルク制 限禁止フラグ F 0が値 0つまり トルク制限が禁止されていないときには 、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動軸の角加速度 ο;を計算し （ステップ S 2 0 6 ) 、 その角加速度 0；と閾値 a s 1 i pとを比較した結果に基づいて 駆動輪 1 8 a， 1 8 bのスリップ状態を判定する （ステップ S 2 0 8 ) 。 角加速度 αの計算やスリップ状態の判定は、 第 1実施形態と同様であ るため、 説明を省略する。

ステツプ S 2 0 8で角加速度 0；が閾値 a s 1 i ρを越えていると判定 されたときには、 スリップ発生フラグ F 1が値 1か否かを判定し （ステ ップ S 2 1 4 ) 、 スリップ発生フラグ F 1が値 0のとき、 つまり前回ま で角加速度 αが閾値ひ s 1 i pを越えていなかつたのに今回閾値 s 1 i pを越えたときには、 スリップ発生フラグ F 1に値 1を設定し （ステ ップ S 2 1 6) 、 時間計測を開始するとともに計測フラグ F 2に値 1を 設定する （ステップ S 2 1 8) 。 この計測フラグ F 2は時間計測をして いないときには値 0、 時間計測中のときには値 1にセットされる。 その 後、 角加速度 αをピーク値 a p e a kに設定し （ステップ S 2 2 2 ) 、 スリップ発生時制御ルーチン （ステップ S 2 34) を行ったあと、 この プログラムを終了する。 本実施形態のスリップ発生時制御ル一チンは、 図 1 1に示すスリップ発生時制御ルーチンのフローチャートにしたがつ て実行される。 即ち、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクのトルク上限 値 Tma xを図 6と類似のグラフを用いてピーク値 α p e a kの関数と して算出することにより設定し （ステップ S 3 0 0 ) 、 ステップ S 2 0 2で求めたトルク指令値 T *がこのトルク上限値 Tm a xを越えるか否 かを判定し （ステップ S 3 1 0) 、 トルク指令値 T *がトルク上限値 T m a Xを越えないときにはステップ S 3 3 0に進み、 トルク指令値 T * がトルク上限値 Tm a xを越えるときにはトルク指令値 T *をトルク上 限値 Tma xに制限し （ステップ S 32 0 ) 、 ステップ S 3 3 0に進む 。 そして、 ステップ S 3 3 0では、 トルク指令値 T *に基づいてェンジ ン 1 1 1ゃモ一夕 1 1 2やジェネレータ 1 1 3の目標トルクや目標回転 数を設定し、 各々の目標値に応じてこれらを制御し、 このル一チンを終 了する。

ここで、 各々の目標値を設定する具体例として、 バッテリ 1 1 6の充 電が不要で駆動輪 1 8 a, 1 8 bへの要求動力 P *のすべてがエンジン 1 1 1で賄われる場合をとりあげて説明する。 まず、 トルク指令値 T * と駆動輪 1 8 a, 1 8 bに接続された駆動軸の回転数 N (回転角 0から 算出） とに基づいてその駆動軸に出力すべき要求動力 P * (=T * XN ) を求める。 ここでは、 要求動力 P *はエンジン 1 1 1の目標トルク T e *と目標回転数 N e *との積になるが、 エンジン 1 1 1の高効率な運 転が可能な組合せをマツピングした図示しないマップから目標トルク T e *と目標回転数 N e *を設定する。 そして、 駆動輪 1 8 a， 1 8 bの トルク指令値 T *とエンジンの目標トルク T e *とプラネタリギヤ 1 1 7のギヤ比とに基づいてモータ 1 1 2の目標トルク T m *を設定し、 ェ ンジンの目標回転数 N e *と駆動軸の回転数 Nとに基づいてジエネレー 夕 1 1 3の目標回転数を設定する。

さて、 ステップ S 2 1 4でスリップ発生フラグ F 1が値 1のとき、 つ まり前回も今回も角加速度 αが閾値 a s 1 i ρを越えていたときには、 加速度 がピーク値 a; e a kを越えているか否かを判定し （ステップ S 2 2 0 ) 、 角加速度 がピーク値 p e a kを越えていると判定され たときにはピーク値 a p e a kの値を角加速度 に更新する処理を行い (ステップ S 2 2 2 ) 、 その後スリップ発生時制御ル一チン （ステップ S 2 3 4 ) を行い、 このプログラムを終了する。 一方、 ステップ S 2 2 0で角加速度 αがピーク値 a e a kを越えていなかったときには、 そ のときのピーク値 α p e a kが角加速度 αのピークとして固定される。 つまり、 そのときのピーク値 a p e a kが、 角加速度 aが閾値ひ s 1 i pを越えて増加したあと減少し始めた点となる。 そして、 計測フラグ F 2が値 1か否かを判定し （ステップ S 2 2 4 ) 、 計測フラグ F 2が値 1 のときには時間計測を終了すると共に計測フラグ F 2を値 0に設定し （ ステップ S 2 2 6 ) 、 続いて計測した時間に基づいて角加速度 aが閾値 a s 1 i pを越えたのがエンジン 1 1 1の起動に起因する機械共振によ るものかスリップによるものなのかを判定する （ステップ S 2 2 8 ) 。 そして、 機械共振によるものだったときには、 トルク制限禁止フラグ F 0に値 1を設定すると共にスリップ発生フラグ F 1に値 0を設定し （ス テツプ S 2 3 0 ) 、 その後グリップ時制御ルーチン （ステップ S 2 1 2 ) を行ったあと、 このプログラムを終了する。 なお、 グリップ時制御ル 一チンは、 第 1実施形態と同じ （図 4参照、 但しステップ S 1 3 0では 、 トルク指令値 T *に基づいてエンジン 1 1 1ゃモ一夕 1 1 2ゃジエネ レ一夕 1 1 3の目標トルクや目標回転数を設定し、 各々の目標値に応じ てこれらを制御する） であるため、 その説明を省略する。 また、 ステツ プ S 2 0 4でトルク制限禁止フラグ F 0が値 1のときにも、 グリツプ時 制御ル一チン （ステップ S 2 1 2 ) を行ったあと、 このプログラムを終 了する。

ところで、 機械共振とは、 エンジン 1 1 1の起動時の振動等によって 発生するものである。 この機械共振によって角加速度ひが一時的に大き くなり、 スリップ未発生にもかかわらず角加速度 αが閾値 s 1 i pを 越えてスリップ発生と誤判定するおそれがある。 ここで、 機械共振によ つて角加速度 αが閾値ひ s 1 i ρを越えたときには短時間で角加速度 α がピークに達するのに対して、 スリップによって角加速度ひが閾値 a s 1 i pを越えたときには長時間かかって角加速度 がピークに達する。 このため、 ステップ S 2 2 8で、 計測した時間が機械共振によるものと 同様に短時間だったときには、 トルク制限の処理つまりスリップ発生時 制御ルーチン （ステップ S 2 3 4 ) ゃスリップ収束時制御ルーチン （ス テツプ S 2 3 6 ) を行うことなく、 ステップ S 2 1 2のグリツプ時制御 ルーチンを行うようにしている。

さて、 ステップ S 2 2 8で、 計測した時間に基づいて角加速度 αが閾 値 a s 1 i pを越えたのがスリップによるものだと判定されたときには 、 引き続きスリップ発生時制御ルーチン （ステップ S 2 3 4 ) を行い、 その後このプログラムを終了する。 また、 ステップ S 2 2 4で計測フラ グ F 2が値 0だったときにも、 スリップ発生時制御ルーチン （ステップ S 2 3 4 ) を行い、 その後このプログラムを終了する。 なお、 ステップ S 2 1 0におけるスリップ発生フラグ F 1の値の判定や、 ステップ S 2 3 2におけるスリップ収束条件を満たすか否かの判定については、 第 1 実施形態のステップ S 1 1 4, S 1 2 2と類似の処理のため、 その説明 を省略する。 また、 ステップ S 2 3 6のスリップ収束時制御では、 駆動 輪 1 8 a , 1 8 bのトルク上限値 Tm a を所定の待機時間の経過ごと に段階的に上昇させていき、 トルク指令値 T *がトルク上限値 Tm a X を越えるときにはトルク指令値 T *をトルク上限値 Tm a Xとし、 トル ク指令値 T *に基づいてエンジン 1 1 1ゃモ一夕 1 1 2やジェネレータ 1 1 3の目標トルクや目標回転数を設定し、 各々の目標値に応じてこれ らを制御する。 トルク上限値 Tm a Xの設定については、 第 1実施形態 のスリップ収束時制御と同様にしてガード値 (5を算出し、 図 6に類似の マップを用いてこのガ一ド値 δに対応するトルク上限値 Tm a を求め 、 この値をスリップ収束時開始当初のトルク上限値 Tm a Xとし、 その 後所定の待機時間が経過するごとに、 ガ一ド値 δを一定量△ dずつ減少 させて新たなガード値 δとし、 図 6に類似のマップを用いてそのガ一ド 値 δに対応するトルク上限値 Tm a xを新たなトルク上限値 Tm a xと する。 そして、 最終的にガード値 <5がゼロ以下になった時点で各フラグ F 0 , F 1をリセットし、 このスリップ収束時制御を終了する。

図 1 2は、 角加速度 αの時間変化と各フラグの時間変化を示す説明図 である。 ここでは、 時刻 t nと時刻 t n— 1との時間間隔は 1 6 m s e c (図 1 0のプログラムは 8 m s e cごとに実行されるのでこの間に 2 回実行される） とした。

図 1 2の角加速度 αの時間変化のグラフは、 時刻 t 0においてェンジ ン 1 1 1が起動され、 それにより車両に振動や揺れ等が発生し、 角加速 度ひがスリップしていないにもかかわらず変動して一時的に閾値 s 1 i pを越えたときの様子を表したものである。 時刻 t 1〜時刻 t 3では 、 角加速度ひは閾値 a s 1 i pを越えていないため、 グリップ時制御が 実行され、 トルク指令値 T *に見合ったトルクが駆動輪 1 8 a， 1 8 b の駆動軸に出力される。

時刻 t 4では、 角加速度 αが閾値 s 1 i ρを越えたためスリップ発 生フラグ F 1が値 1に設定され、 時間計測が開始されると共に計測フラ グ F 2が値 1に設定される。 また、 このときの角加速度ひをピーク値ひ p e a kとし、 このピーク値ひ p e a kに対応するトルク上限値 Tm a xを図 6と同様のマップから読み出し、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動軸 のトルク指令値 T *がこのトルク上限値 Tm a を越えるときにはトル ク指令値 T *をトルク上限値 Tm a xに制限する。

時刻 t 5では、 前回と同じく角加速度ひが閾値 a s 1 i pを越えてお り、 前回に比べて角加速度 αが大きいため今回の角加速度ひをピーク値 p e a kとし、 このピーク値 a p e a kに対応するトルク上限値 Tm a Xを図 6と類似のマップから読み出し、 駆動輪 1 8 a、 1 8 bのトル ク指令値 T *がこのトルク上限値 Tm a を越えるときにはトルク指令 値 T *をトルク上限値 Tm a Xに制限する。

時刻 t 6では、 前回と同じく角加速度ひが閾値ひ s 1 i pを越えてい るが、 前回に比べて角加速度 αが小さいため、 前回の角加速度 αがピ一 ク値 α p e a kとして確定し、 また、 時間計測を終了すると共に計測フ ラグ F 2が値 0に設定される。 そして、 計測時間 （ここでは角加速度 が閾値ひ s 1 i pを越えた時刻 t 4からピークに達した時刻 t 5まで） に基づいて、 角加速度ひが閾値 a s 1 i pを越えたのが機械共振による ものかスリップによるものなのかを判定する。 ここでは、 機械共振によ る角加速度 aの時間変化の様子を予め経験的に求め、 角加速度 aが閾値 a s 1 i pを越えてからピークに達するまでの時間を算出し、 その時間 に基づいて閾値 T cを定め、 この閾値 T c以下のときには機械共振によ るものと判定し、 この閾値 T cを越えるときにはスリップによるものと 判定することにした。 ここでは、 計測時間はこの閾値 T C以下であった とし、 この結果、 トルク制限禁止フラグ F 0に値 1を設定すると共にス リップ発生フラグ F 1に値 0を設定し、 その後ダリップ時制御が行われ る。

時刻 t 7以降、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1であるため、 グリツ プ時制御が行われ、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1になってから所定 の制限禁止時間が経過した時刻 t 1 5において、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 0に設定される。

ここで、 本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明 らかにする。 本実施形態の電子制御ユニット 4 0の C P U 4 2が、 本発 明の角加速度検出手段、 スリップ検出手段、 トルク制限手段、 状態判定 手段、 トルク制限禁止手段に相当する。 また、 C P U 4 2が実行するス テツプ S 2 0 6が角加速度検出手段の処理に相当し、 ステップ S 2 0 8 がスリップ検出手段の処理に相当し、 ステップ S 2 3 4のスリップ発生 時制御ルーチンやステップ S 2 3 6のスリップ収束時制御ル一チンがト ルク制限手段の処理に相当し、 ステップ S 2 2 8が状態判定手段の処理 に相当し、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1のときにステップ S 2 1 2 のダリップ時制御ル一チンを実行する処理がトルク制限禁止手段の処理 に相当する。 また、 C P U 4 2はエンジン振動検出手段にも相当し、 ス テツプ 2 2 8がエンジン振動検出手段の処理に相当する。

以上詳述した本実施形態では、 駆動輪 1 8 a , 1 8 bに接続された駆 動軸の角加速度 αに基づいてスリップが検出されたとき、 このスリップ を抑制するように駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクを制限する。 しか し、 車両運転状態がスリップに依存せずに角加速度 αが変動する状態に あるとき、 具体的には角加速度ひが閾値ひ s 1 i pを越えて増加したあ と減少し始めるまでの時間がエンジン 1 1 1の起動時の振動による共振 に起因するときには、 仮に角加速度ひに基づいてスリップが検出された としてもそれはスリップ以外の原因によることが考えられるため、 駆動 輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクを制限するのを禁止する。 したがって、 角加速度 に基づいてスリップを検出する際に、 スリップの誤検出によ り駆動トルクが制限されるのを防止することができる。 また、 本実施形 態では、 一旦駆動トルクが制限されたあとその制限が禁止されることに なるが、 角加速度 αが所定の閾値ひ s 1 i ρを越えて増加したあと減少 し始めるまでの時間に基づいて駆動トルクの制限が禁止されるため、 駆 動トルクが一旦制限されるとしても時間的には僅かである。 更に、 角加 速度ひが閾値 a s 1 i pを越えたときにスリップを検出するため、 スリ ップの検出を簡单かつ確実に行うことができる。 更にまた、 駆動トルク の制限を禁止するのは所定の制限禁止時間だけであるため、 その制限禁 止期間が経過したあとスリップが発生したときには迅速にそのスリップ を抑制することができる。

なお、 本発明は上述した実施形態に何等限定されるものではなく、 本 発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまで もない。

例えば、 上述した実施形態では、 車両運転状態がスリップに依存せず に角加速度が変動する状態にある場合として、 モ一夕要求トルク T m * の変化量 Δ Τ πιが大きいことにより角加速度 αが変動する場合 （第 1実 施形態） と、 エンジン 1 1 1が起動した時の振動の共振により角加速度 が変動する場合 （第 2実施形態） を例に挙げて説明したが、 スリップ に依存せずに角加速度ひが変動するのであればこれら以外の車両運転状 態であってもよい。

また、 上述した第 1実施形態では、 電気自動車 1 0について説明した が、 駆動軸に直接的に動力の出力が可能なモータを備える車両であれば 、 どのような構成の車両にこの第 1実施形態の駆動制御を適用してもよ レ 。 例えば、 第 2実施形態のハイブリッド車 1 1 0に適用してもよいし 、 シリーズ型やパラレル型などのハイブリッド車に適用してもよく、 そ の場合には駆動輪 1 8 a、 1 8 bのトルク指令値 T *を制限するにあた りモー夕のトルク制限を行ってもよいしモ一夕とエンジンのトルク制限 を行ってもよい。

更に、 上述した第 2実施形態では、 ハイブリッド車 1 1 0について説 明したが、 駆動軸に直接的に動力の出力が可能なモータに加えてェンジ ンを備える車両であれば、 どのような構成の車両にこの第 2実施形態の 駆動制御を適用してもよい。 例えば、 シリーズ型やパラレル型などのハ イブリッド車に適用してもよい。

更にまた、 上述した実施形態では、 スリップ発生時制御ルーチンゃス リップ収束時制御ルーチンにおいて駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルク を制限したが、 駆動トルクの制限は特にこれらのルーチンに限定されず どのように行ってもよい。

そしてまた、 上述した実施形態において、 閾値 a s 1 i pに加えてこ の閾値 a s 1 i ρよりも大きな値の非スリップ上限値 a m a Xを設定し ておき、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1のときつまり トルク制限が禁 止されているときであっても角加速度 αが非スリップ上限値 a m a xを 越えたときにはスリップが発生したと判定してトルク制限禁止フラグ F 0を値 0に設定してもよい。 こうすれば、 スリップが発生しているにも かかわらず誤検出であるとして駆動輪 1 8 a、 1 8 bの駆動トルクの制 限を禁止してしまうことがない。 なお、 非スリップ上限値 o; m a Xは、 例えばスリップ時しか採り得ない値とすればよい。

そして更に、 上述した実施形態では、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1のときつまり トルク制限が禁止されているときには、 スリップ発生時 制御やスリップ収束時制御といったトルク制限処理を行わないようにし たが、 その代わりに、 トルク制限禁止フラグ F 0が値 1の間は閾値 a s 1 i Pを通常採り得ないほど大きな値に設定してもよい。 こうすれば、 スリップ判定処理 （ステツプ S 1 1 2ゃステツプ S 2 0 8 ) で角加速度 aが閾値ひ s 1 i pを越えることがないので、 スリップが発生したと判 定されることがなく、 したがってトルク制限処理が行われることがない

産業上の利用の可能性

本発明は、 自動車産業等の車両に関連する産業に利用することができ る。

Claims

請求の範囲

1 . 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制御 するスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

前記角加速度検出手段により検出された角加速度に基づいて前記駆動 輪のスリップを検出するスリップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 車両運転状態がスリップに依存せずに前記角加速度が変動する状態に あるか否かを判定する状態判定手段と、

前記状態判定手段により車両運転状態がスリップに依存せずに前記角 加速度が変動する状態にあると判定されたときには前記トルク制限手段 による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するトルク制限禁止手段と を備えた車両のスリッブ制御装置。

2 . 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制御 する車両のスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出するス リップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 アクセル操作に基づいて得られる前記駆動輪のトルク指令値の変化量 が所定範囲内か否かを判定するトルク変化量判定手段と、

前記トルク変化量判定手段により前記卜ルク指令値の変化量が所定範 囲外と判定されたときには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動 トルクの制限を禁止するトルク制限禁止手段と

を備えた車両のスリップ制御装置。

3 . 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機である モー夕とエンジンの少なくとも一方を制御する車両のスリップ制御装置 であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出するス リップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 前記エンジンの起動時の振動を検出するエンジン振動検出手段と、 前記エンジン振動検出手段によりエンジン起動時の振動が検出された ときには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁 止するトルク制限禁止手段と

を備えた車両のスリップ制御装置。

4 . 請求項 1〜 3のいずれか記載の車両のスリップ制御装置であって、 前記スリップ検出手段は、 前記角加速度検出手段により検出された角 加速度が所定の閾値を越えたときにスリップを検出する

車両のスリップ制御装置。

5 . 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制御 する車両のスリップ制御装置であって、

前記駆動軸の角加速度を検出する角加速度検出手段と、

該検出された角加速度が所定の閾値を越えたときに前記駆動輪のスリ ップを検出するスリップ検出手段と、

前記スリップ検出手段によりスリップが検出されたとき該スリップを 抑制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するトルク制限手段と、 前記角加速度検出手段により検出された角加速度が前記所定の閾値を 超えたあとの時間変化が機械共振に起因するものか否かを判定する時間 変化判定手段と、

前記時間変化判定手段により前記角加速度が前記所定の閾値を越えた あとの時間変化が機械共振に起因していると判定されたときには前記ト ルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するトルク制 限禁止手段と

を備えた車両のスリップ制御装置。

6 . 請求項 5記載の車両のスリップ制御装置であって、

前記時間変化判定手段は、 前記角加速度が前記所定の閾値を越えた時 点から減少し始める時点までの時間幅が機械共振に起因しているか否か を判定する

車両のスリップ制御装置。

7 . 請求項 4〜 6のいずれか記載の車両のスリップ制御装置であって、 前記トルク制限禁止手段は、 前記角加速度検出手段により検出された 角加速度が前記所定の閾値よりも大きな値に設定された非スリップ上限 値を越えたときには前記トルク制限手段による前記駆動輪の駆動トルク の制限を禁止しない

車両のスリップ制御装置。

8 . 請求項 1〜 7のいずれか記載の車両のスリップ制御装置であって、 前記トルク制限禁止手段は、 前記トルク制限手段による前記駆動輪の 駆動トルクの制限を禁止するにあたり、 前記トルク制限手段を機能させ ないようにするか又は前記スリップ検出手段における前記所定の閾値を 通常採り得ない大きな値に設定して前記トルク制限手段の実効性をなく す

車両のスリップ制御装置。

9. 請求項 1〜 8のいずれか記載の車両のスリップ制御装置であって、 前記トルク制限禁止手段は、 前記トルク制限手段による前記駆動輪の 駆動トルクの制限を所定の制限禁止期間だけ禁止する

車両のスリップ制御装置。

1 0. 請求項 1〜 9のいずれか記載の車両のスリップ制御装置を搭載し た自動車。

1 1. 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制 御する車両のスリップ制御方法であって、

(a) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

(b) 該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出す るステップと、

(c) 前記ステップ （b) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、

(d) 車両運転状態がスリップに依存せずに前記角加速度が変動する状 態か否かを判定するステップと、

(e) 前記ステップ （d) で車両運転状態がスリップに依存せずに前記 角加速度が変動する状態であると判定されたときには前記ステツプ （ c ) での前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するステップと、

を含む車両のスリップ制御方法。

1 2. 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制 御する車両のスリップ制御方法であって、

(a) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

(b) 該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出す るステップと、

(c) 前記ステップ （b) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、 (d) アクセル操作に基づいて得られる前記駆動輪のトルク指令値の変 化量が所定範囲内か否かを判定するステップと、

(e) 前記ステップ （d) で前記トルク指令値の変化量が所定範囲外と 判定されたときには前記ステップ （c) での前記駆動輪の駆動トルクの 制限を禁止するステップと、

を含む車両のスリップ制御方法。

1 3. 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機であ るモータとエンジンの少なくとも一方を制御する車両のスリップ制御方 法であって、

(a) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

(b) 該検出された角加速度に基づいて前記駆動輪のスリップを検出す るステップと、

(c) 前記ステップ （b) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、

(d) 前記エンジンの起動時の振動を検出するステップと、

(e) 前記ステップ （d) でエンジン起動時の振動が検出されたときに は前記ステップ （c) での前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するス テツプと、

を含む車両のスリップ制御方法。

14. 車両の駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な原動機を制 御する車両のスリップ制御方法であって、

(a) 前記駆動軸の角加速度を検出するステップと、

(b) 該検出された角加速度が所定の閾値を越えたときに前記駆動輪の スリップを検出するステツプと、

(c) 前記ステップ （b) でスリップが検出されたとき該スリップを抑 制するように前記駆動輪の駆動トルクを制限するステップと、 ( d) 前記検出された角加速度が前記所定の閾値を超えたあとの時間変 化が機械共振に起因するものか否かを判定するステップと、

( e ) 前記ステップ （d ) で前記角加速度が前記所定の閾値を越えたあ との時間変化が機械共振に起因していると判定されたときには前記ステ ップ （C ) での前記駆動輪の駆動トルクの制限を禁止するステップと、 を含む車両のスリップ制御方法。