WO2024075260A1 - 車両駆動力制御方法及び車両駆動力制御装置 - Google Patents

車両駆動力制御方法及び車両駆動力制御装置 Download PDF

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WO2024075260A1
WO2024075260A1 PCT/JP2022/037515 JP2022037515W WO2024075260A1 WO 2024075260 A1 WO2024075260 A1 WO 2024075260A1 JP 2022037515 W JP2022037515 W JP 2022037515W WO 2024075260 A1 WO2024075260 A1 WO 2024075260A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
road surface
slip ratio
vehicle
driving force
force control
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/037515
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良太 鈴木
梨仁 大田
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to PCT/JP2022/037515 priority Critical patent/WO2024075260A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle driving force control method and a vehicle driving force control device for performing slip control that adjusts the output torque of a driving source according to the slip ratio of the vehicle.
  • Anti-skid control devices are known that prevent wheels from locking and slipping when braking a vehicle. This type of anti-skid control device sets the slip ratio at which the coefficient of friction (road surface ⁇ ) is at its maximum as the target slip ratio, and controls each actuator (drive source or brake) to determine the torque so that the slip ratio during driving matches the target slip ratio.
  • JP3479210B proposes a control that calculates the slip ratio while the vehicle is traveling on a rough road, and when it is determined that the vehicle is traveling on an unpaved road (gravel road or dirt road) based on the calculated slip ratio, increases the amount of operation of the actuator (brake) compared to when traveling on a paved road.
  • the inventors have noticed that the above-mentioned existing slip control cannot achieve the desired driving characteristics (good acceleration feeling and prevention of tire sticking) on special driving surfaces (particularly muddy road surfaces) that show more distinctive ⁇ -S characteristics than unpaved roads such as gravel or dirt roads.
  • the present invention therefore aims to achieve slip control that can achieve both a good acceleration feeling and prevention of getting stuck on muddy roads.
  • a vehicle driving force control method controls the driving force output by a driving source mounted on a vehicle based on the slip ratio of the vehicle.
  • the friction coefficient and slip ratio of the road surface on which the vehicle is traveling are measured at a predetermined measurement period
  • a ⁇ -S characteristic map is generated that represents the relationship between the friction coefficient and slip ratio of the road surface based on the combination of the friction coefficient and slip ratio obtained at each measurement period, whether the road surface is a muddy road surface is determined based on the generated ⁇ -S characteristic map, and if it is determined that the road surface is a muddy road surface, an appropriate slip ratio zone is identified on the ⁇ -S characteristic map that is lower than the slip ratio at maximum friction and where the road surface transmission torque is equal to or greater than a predetermined value, and the driving force is adjusted so that the slip ratio is included in the appropriate slip ratio zone.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a vehicle to which a vehicle driving force control method according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the function of the motor controller.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the function of the correction torque calculation unit.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the process in the correction torque calculation unit.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a ⁇ -S characteristic map generated during driving and a prepared ⁇ -S characteristic map for a muddy road surface.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a comparison between the ⁇ -S characteristic map and the ⁇ -S characteristics of various road surfaces.
  • FIG. 7 is a diagram showing changes in wheel speed over time on a muddy road surface and on various other road surfaces.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for setting an appropriate slip ratio zone.
  • FIG. 9 is a timing chart illustrating the effect of this embodiment.
  • FIG. 10 is
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a vehicle 100 according to this embodiment.
  • the vehicle 100 is an electric vehicle.
  • An electric vehicle is a vehicle that has an electric motor (hereinafter simply referred to as a "motor") as a drive source and runs by generating a drive force due to the torque generated by the motor on one or more wheels.
  • electric vehicles include so-called electric automobiles as well as hybrid vehicles that use a motor and an engine as a drive source.
  • a four-wheel drive vehicle is a vehicle that uses four wheels as drive wheels.
  • Four-wheel drive vehicles include vehicles that always use four wheels as drive wheels, as well as vehicles that can be switched between so-called front-wheel drive or rear-wheel drive two-wheel drive and four-wheel drive.
  • a four-wheel drive vehicle can control some of the four wheels as drive wheels in conjunction with each other, and there are cases where the four wheels are controlled as drive wheels that are driven independently.
  • the vehicle 100 is an electric four-wheel drive vehicle.
  • the vehicle 100 includes a front drive system fds, a rear drive system rds, a battery 1, and a motor controller 2 (controller).
  • the front drive system fds receives power from the battery 1 and drives the front wheels 9f under the control of the motor controller 2.
  • the front drive system fds includes a front inverter 3f, a front drive motor 4f, a front reduction gear 5f, a front rotation sensor 6f, a front drive shaft 8f, and front wheels 9f.
  • the subscript f indicates a front-side configuration.
  • the front wheels 9f are a pair of wheels that are relatively forward of the vehicle 100 among the four wheels that the vehicle 100 is equipped with.
  • the forward direction of the vehicle 100 is a predetermined direction that is formally determined according to the orientation of the driver's seat, etc.
  • the front wheels 9f function as drive wheels 9 that generate the driving force for the vehicle 100 thanks to the front drive system fds.
  • the rear drive system rds receives power from a battery 1 and drives the rear wheels 9r under the control of a motor controller 2.
  • the rear drive system rds is symmetrical to the front drive system fds and includes a rear inverter 3r, a rear drive motor 4r, a rear reduction gear 5r, a rear rotation sensor 6r, a rear drive shaft 8r, and rear wheels 9r.
  • the subscript r indicates that this is a rear-side configuration.
  • the rear wheels 9r are a pair of wheels that are relatively rearward of the vehicle 100 out of the four wheels that the vehicle 100 is equipped with.
  • the rearward direction of the vehicle 100 refers to the direction opposite to the forward direction of the vehicle 100.
  • the rear drive system rds allows the rear wheels 9r to function as drive wheels 9 that generate driving force for the vehicle 100.
  • Battery 1 is connected to motor 4 via inverter 3, and supplies drive power to motor 4 by discharging. Battery 1 can also be charged by receiving regenerative power from motor 4.
  • battery 1 In front drive system fds, battery 1 is connected to front drive motor 4f via front inverter 3f.
  • front inverter 3f In front drive system fds, battery 1 is connected to front drive motor 4f via front inverter 3f.
  • rear drive system rds battery 1 is connected to rear drive motor 4r via rear inverter 3r.
  • the motor controller 2 is a control device for the vehicle 100, and is a computer that is composed of a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input/output interface (I/O interface), etc.
  • the motor controller 2 generates control signals for controlling the front drive motor 4f and the rear drive motor 4r based on the vehicle variables of the vehicle 100.
  • the vehicle variables are information that indicates the operating state or control state of the entire vehicle 100 or each part that constitutes the vehicle 100, and can be obtained by detection, measurement, calculation, etc.
  • the vehicle variables include, for example, the accelerator opening APO, the longitudinal and lateral G, the vehicle speed V, the gradient value, the steering angle, the wheel speed, as well as the rotational speeds NMf and NMr of the motors 4f and 4r, and the three-phase AC current, which will be described later.
  • the motor controller 2 uses these vehicle variables to control the front drive motor 4f and the rear drive motor 4r, respectively.
  • the front inverter 3f and rear inverter 3r convert the DC current supplied from the battery 1 into AC current by turning on/off switching elements in response to the drive signal generated by the motor controller 2, and adjust the current supplied to the front drive motor 4f and rear drive motor 4r, respectively.
  • each inverter 3f, 3r inversely converts the AC current generated by the front drive motor 4f and rear drive motor 4r due to regenerative braking force back into DC current, and adjusts the current supplied to the battery 1.
  • the front drive motor 4f and the rear drive motor 4r are, for example, three-phase AC motors, and generate a drive force (torque) by the AC current supplied from the inverter 3 connected to them.
  • the drive force generated by the front drive motor 4f is transmitted to the front wheels 9f via the front reduction gear 5f and the front drive shaft 8f.
  • the drive force generated by the rear drive motor 4r is transmitted to the rear wheels 9r via the rear reduction gear 5r and the rear drive shaft 8r.
  • the front drive motor 4f and the rear drive motor 4r generate a regenerative braking force when rotated by the front wheels 9f and the rear wheels 9r, respectively, and recover the kinetic energy of the vehicle 100 as electrical energy.
  • the front drive motor 4f constitutes a drive source (front drive source) that drives the front wheels 9f.
  • the rear drive motor 4r constitutes a drive source (rear drive source) that drives the rear wheels 9r independently of the front wheels 9f.
  • the front reduction gear 5f and the rear reduction gear 5r are composed of, for example, multiple gears. Each of these reduction gears 5f, 5r reduces the rotation speed NM of the motor 4 to which it is connected and transmits it to the drive shaft 8, thereby generating a driving torque or braking torque proportional to the reduction ratio.
  • the vehicle 100 is equipped with sensors such as an accelerator opening sensor 15a, a vehicle speed sensor 15b, and a wheel speed sensor 15c.
  • the accelerator opening sensor 15a detects the accelerator opening APO, which is the amount of accelerator operation.
  • the vehicle speed sensor 15b detects the vehicle speed V of the vehicle 100.
  • the wheel speed sensor 15c detects the wheel speed of each drive wheel 9. The detection values detected by the various sensors are input to the motor controller 2.
  • the required torque T re determined according to the accelerator opening APO is distributed to the front wheels 9 f and the rear wheels 9 r.
  • the final command value of the front torque T f or the final command value of the rear torque Tr is determined, and the other is also determined.
  • the motor controller 2 uses the vehicle speed V and the wheel speed rw as inputs to calculate the final command value for either the front torque Tf or the rear torque Tr, and calculates the other according to the front/rear distribution ratio ⁇ . Furthermore, the motor controller 2 controls the driving force of the vehicle 100 by operating the front inverter 3f and the rear inverter 3r, respectively, based on the final command values for the front torque Tf and the rear torque Tr thus calculated.
  • the motor controller 2 determines a final command value (final command torque T ** ) of one of the motor torques T to be calculated, based on the vehicle speed V and the wheel speed rw.
  • the motor controller 2 includes a basic command torque calculation unit 21, a correction torque calculation unit 22, and an adder 23.
  • the basic command torque calculation unit 21 receives the vehicle speed V and the required torque T re as inputs and calculates a basic torque command value T * .
  • the required torque T re is a parameter indicating the driving force required for the vehicle 100.
  • the required torque T re is determined, for example, according to the operation amount (accelerator opening APO) of the accelerator pedal mounted on the vehicle 100, or a command driving force received from a predetermined upper controller such as an automatic driving controller.
  • the basic torque command value T * may be set to an appropriate value by further referring to parameters indicating the driving conditions such as the lateral G and the road gradient in addition to the required torque T re .
  • the correction torque calculation unit 22 calculates the correction torque Tslp using the vehicle speed V, the wheel speed rw, and the feedback value of the final command torque T ** as inputs. The calculation of the correction torque Tslp will be described in detail later.
  • the adder 23 adds the correction torque Tslp calculated by the correction torque calculation section 22 to the basic torque command value T * calculated by the basic command torque calculation section 21 to calculate a final command torque T ** .
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the correction torque calculation unit 22, and FIG. 4 is a flowchart explaining the processing in the correction torque calculation unit 22.
  • the correction torque calculation unit 22 includes a wheel angular acceleration calculation unit 221, a friction coefficient measurement unit 222, a slip ratio measurement unit 223, a ⁇ -S characteristic map generation unit 224, a road surface determination unit 225, and a correction torque calculation unit 226.
  • the wheel angular acceleration calculation unit 221 acquires the wheel speed rw (k) detected by the wheel speed sensor 15c at every predetermined measurement period k, and obtains the time differential value of the wheel speed rw (k) as the wheel angular acceleration r ⁇ (k) (S101).
  • the friction coefficient measurement unit 222 calculates the road surface ⁇ (k) for each measurement period k based on the vehicle weight W, the drive system inertia I p , the feedback value of the final command torque T ** (hereinafter also referred to as the "previous final command torque T ** (k-1)"), and the wheel angular acceleration r ⁇ (k) ( S102).
  • the road surface ⁇ is a parameter that indicates the friction coefficient in the contact area with the drive wheels 9 on the road surface. More specifically, the friction coefficient measurement unit 222 calculates the road surface ⁇ (k) based on the following equations 1 and 2.
  • T tr(k) in Equation 1 represents the value of the torque transmitted from the motor 4 to the road surface via the drive wheels 9. In the following, for the sake of simplicity, this is also simply referred to as “road surface transmission torque T tr(k) ".
  • the slip ratio measurement unit 223 calculates a slip ratio S (k) for each measurement period k based on the vehicle speed V (k) and the wheel speed rw (k) detected by the vehicle speed sensor 15b for that measurement period k (S103).
  • the slip ratio S is a parameter that represents the degree of slippage of the drive wheels 9 relative to the road surface. More specifically, the slip ratio measurement unit 223 calculates the slip ratio S (k) based on the following equation 3.
  • the slip ratio S (k) is a value that expresses the amount of deviation of the wheel speed rw (k) from the vehicle speed V(k) as a ratio to the vehicle speed V (k) . Note that, for convenience, in the following, when showing a specific value of the slip ratio S (k) calculated by Equation (3), the value will be expressed as a percentage (%).
  • the ⁇ -S characteristic map generating unit 224 generates a ⁇ -S characteristic map M ⁇ S that shows the relationship between the combination of road surface ⁇ (k) and slip ratio S (k) at each measurement period k as each measurement point ( ⁇ (k) , S (k) ) (S104).
  • the road surface determination unit 225 determines whether the road surface on which the vehicle 100 is currently traveling is a muddy road surface, based on the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S .
  • a muddy road surface refers to a road surface made of soil containing moisture caused by rain or melting snow.
  • the road surface determination unit 225 determines whether or not the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S matches a predetermined muddy road surface ⁇ -S characteristic (S105).
  • Fig. 5 is a diagram showing an example of the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S and the ⁇ -S characteristic on a muddy road surface.
  • the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S is shown as a set of white plots representing the measurement points ( ⁇ (k) , S (k) ) of the road surface ⁇ and the slip rate S.
  • the ⁇ -S characteristic on a muddy road surface is shown by a dashed line.
  • the road surface ⁇ has a tendency to change from increasing to decreasing at the slip ratio S at which the road surface ⁇ is maximum (hereinafter also referred to as the "slip ratio S Ma at maximum friction " ). Furthermore, the muddy road surface ⁇ -S characteristic shows a tendency for the road surface ⁇ to suddenly decrease (the decrease becomes suddenly large) at a certain slip ratio S (hereinafter also referred to as the "inflection slip point S ip ”) that is equal to or higher than the slip ratio S Ma at maximum friction and relatively close to it.
  • the inflection slip point S ip is not limited to a specific value, but generally has a value of about 20%.
  • the difference between the slip ratio S Ma at maximum friction and the inflection slip point S ip is generally 0 to several percent or less.
  • a muddy road surface is composed of two layers (upper and lower layers) with different characteristics.
  • the upper layer is composed of mud that contains a certain amount of moisture and therefore has a relatively high running resistance.
  • the lower layer is composed of mud that contains a certain amount of moisture but is harder than the upper layer and has a relatively low running resistance.
  • the sinking amount of the drive wheel 9 is relatively small, so the ⁇ -S characteristic in the low slip ratio section is more dominated by the influence of the upper layer with high running resistance. Therefore, in the low slip ratio section, the muddy road surface ⁇ -S characteristic shows a profile similar to that of a high ⁇ road such as an unpaved road or a fresh snow road. On the other hand, in the high slip ratio section, the sinking amount of the drive wheel 9 becomes relatively large, and the influence of the lower layer with low running resistance appears more strongly on the ⁇ -S characteristic.
  • the muddy road surface ⁇ -S characteristic shows a profile similar to that of a low ⁇ road such as a frozen road. Therefore, it is considered that the inflection slip point S ip occurs near the boundary between the low slip ratio section and the high slip ratio section due to the abrupt change in the characteristic of the change in road surface ⁇ with respect to the change in slip ratio S.
  • the road surface determination unit 225 estimates the match between the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S and the muddy road surface ⁇ -S characteristic by determining whether the ⁇ -S characteristic of the traveling road surface determined by each measurement point ( ⁇ ( k), S(k)) has a characteristic inflection slip point S ip in the muddy road surface ⁇ -S characteristic.
  • the road surface determination unit 225 identifies the slip ratio S of each measurement point ( ⁇ (k) , S (k) ) where the decrease in road surface ⁇ between the previous and next measurement cycles changes by more than a predetermined threshold decrease amount as an inflection slip point S ip .
  • the threshold decrease amount is set in advance to an appropriate value taking into consideration the reference muddy road surface ⁇ -S characteristics.
  • the road surface determination unit 225 determines that the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S matches the muddy road surface ⁇ -S characteristic when the inflection slip point S ip exists, whereas the road surface determination unit 225 determines that the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S does not match the muddy road surface ⁇ -S characteristic when the inflection slip point S ip does not exist.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the ⁇ -S characteristic on a muddy road surface and various road surfaces other than the muddy road surface.
  • the ⁇ -S characteristic of the unpaved road and the fresh snow road shows a tendency that the road surface ⁇ always increases with an increase in the slip ratio S.
  • the ⁇ -S characteristic of the dry asphalt road and the frozen road like the muddy road surface ⁇ -S characteristic, the road surface ⁇ changes from increasing to decreasing at the boundary of the slip ratio at which the road surface ⁇ is maximum (slip ratio at maximum friction S Ma ).
  • the road surface determination unit 225 executes a second determination (S106).
  • the road surface determination unit 225 determines whether the current wheel angular acceleration r ⁇ is equal to or less than a predetermined threshold angular acceleration A.
  • the threshold angular acceleration A is determined in advance as an appropriate value that takes into consideration the difference between the time-based increase trend of the wheel speed rw when traveling on a muddy road surface and the time-based increase trend of the wheel speed rw when traveling on other road surfaces. In particular, it is preferable to determine the threshold angular acceleration A taking into consideration the difference between the time-based increase trend of the wheel speed rw between a muddy road surface and each road surface that exhibits a ⁇ -S characteristic profile that is at least partially similar to the muddy road surface.
  • Figure 7 shows the change over time in wheel speed rw on a muddy road surface and on other road surfaces.
  • Figure 7 shows the change over time in wheel speed rw when the same motor torque T is applied in driving scenes on each road surface.
  • a muddy road surface exhibits a higher running resistance than a fresh snow road, a frozen road, and an unpaved road. Therefore, on a muddy road surface, the increase rate of the wheel speed rw per unit time is relatively smaller than on a fresh snow road, a frozen road, and an unpaved road. Therefore, by referring to the wheel angular acceleration r ⁇ , which indicates the increase rate, it is possible to more reliably distinguish between running on a muddy road surface and running on a fresh snow road, a frozen road, or an unpaved road.
  • the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S is similar to the muddy road surface ⁇ -S characteristic even when the running road surface is a road surface other than a muddy road surface, such as a road surface changing from a fresh snow road or an unpaved road to a frozen road, it is possible to more accurately distinguish the running scene of the muddy road surface by referring to the increase rate of the wheel speed rw through the wheel angular acceleration r ⁇ .
  • the road surface determination unit 225 determines whether the total number of data points ( ⁇ (k) , S (k) ) when the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S was generated is equal to or greater than a specified number (S107). Note that the determination in S107 is performed for the purpose of checking the reliability of the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S .
  • the road surface determination unit 225 determines that the vehicle 100 is traveling on a muddy road surface (S108). Furthermore, the correction torque calculation unit 226 sets the correction torque Tslp to a first correction torque Tslp1 in response to the determination of the road surface determination unit 225.
  • the first correction torque Tslp1 is determined as a correction value for the basic torque command value T * for adjusting the motor torque T so that the slip ratio S falls within a predetermined optimum slip ratio section ⁇ Sopt .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method for setting the optimum slip ratio section ⁇ S opt .
  • the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S is shown by a solid line as a fitting curve for each measurement point ( ⁇ (k) , S (k) ).
  • a range of slip ratios S lower than the maximum friction slip ratio SMa by a certain value or more is defined as the appropriate slip ratio section ⁇ S opt .
  • the appropriate slip ratio section ⁇ S opt is defined as a range of slip ratios S in which the road surface transmission torque T tr defined by Equation 1 is equal to or higher than a certain value.
  • the appropriate slip ratio section ⁇ S opt is not limited to a specific numerical range, but it is preferable to define the appropriate slip ratio section ⁇ S opt as a section with a lower limit of 10% lower than the maximum friction slip ratio SMa or the inflection slip point Sip and an upper limit of 5% lower. In other words, it is preferable to define the appropriate slip ratio section ⁇ S opt as a section of slip ratios S lower by 0.05 to 1 (5 to 10%) than the maximum friction slip ratio SMa or the inflection slip point Sip .
  • the first correction torque Tslp1 is set to an appropriate value for correcting the basic torque command value T * so that the slip ratio S approaches the target slip ratio set within the appropriate slip ratio section ⁇ S opt .
  • the driving force of the vehicle 100 is adjusted so that the road surface transmission torque Ttr is secured to a certain level or higher (particularly so that the road surface transmission torque Ttr is at or near the upper limit). More specifically, when the slip ratio S is below the appropriate slip ratio section ⁇ S opt , the motor torque T is corrected in the increasing direction so that the slip ratio S increases toward the target slip ratio (the first correction torque Tslp1 is a positive value). On the other hand, when the slip ratio S is above the appropriate slip ratio section ⁇ S opt , the motor torque T is corrected in the decreasing direction so that the slip ratio S decreases toward the target slip ratio (the first correction torque Tslp1 is a negative value).
  • a muddy road surface has a characteristic that the road surface ⁇ suddenly decreases at the inflection slip point S ip close to the maximum friction slip rate S Ma . Therefore, if the maximum friction slip rate S Ma is set as the target slip rate as in general slip control, the actual slip rate S during travel is likely to enter the area where the road surface ⁇ suddenly decreases, which is expected to lead to tire stuck (spinning). Therefore, on a muddy road surface, it is considered to apply the driving force control of Reference Example 1 or Reference Example 2 described later instead of the general slip control described above.
  • Figure 9 shows the change over time in vehicle speed V and operating point on the ⁇ -S characteristic when driving force control according to each of Reference Examples 1 and 2 is performed in a driving scene on a muddy road surface.
  • Reference Example 1 a driving force control is assumed in which slip control is not executed and the basic torque command value T * is output as the final command torque T ** .
  • the control of Reference Example 1 is applied to a driving scene on a muddy road surface, no correction (limitation) is applied to the motor torque T even if the slip ratio S increases. Therefore, as the accelerator opening APO increases, the slip ratio S increases and the road surface ⁇ enters a sudden decrease section (see maps C and D), causing the tires to get stuck.
  • slip control is assumed in which the target slip ratio is set to a relatively low range (for example, 10 to 15%).
  • the slip ratio S is maintained in a range of relatively low road surface ⁇ compared to a general slip control in which the maximum friction slip ratio S Ma is set as the target slip ratio (see maps E to H). Therefore, it is possible to avoid entering the region of sudden decrease in road surface ⁇ , which is a cause of the above-mentioned stuck state.
  • the region of high road surface ⁇ cannot be used, and the limit amount on the motor torque T becomes excessive, which reduces the acceleration feeling of the vehicle 100.
  • Figure 10 shows the change over time in vehicle speed V and the operating point on the ⁇ -S characteristic when driving force control according to this embodiment (slip control in the example) is performed in a driving scene on a muddy road surface.
  • the slip ratio S is adjusted to the appropriate slip ratio section ⁇ S op (see maps J to L in particular), and the motor torque T can be adjusted to maintain the road surface ⁇ near its maximum value (an operating point where the road surface transmission torque T tr is equal to or greater than a certain value). Therefore, while avoiding the slip ratio section where the road surface ⁇ suddenly decreases after the inflection slip point S ip and suppressing the occurrence of a stuck state, the amount of restriction on the motor torque T can be kept as low as possible to maintain the acceleration feeling of the vehicle 100.
  • the road surface determination unit 225 determines that the vehicle 100 is traveling on a road surface other than a muddy road surface (S110). Furthermore, the correction torque calculation unit 226 sets the correction torque Tslp to a second correction torque Tslp2 in response to the determination by the road surface determination unit 225.
  • the second correction torque Tslp2 is determined as a correction value for the basic torque command value T * for adjusting the motor torque T so that the slip ratio S approaches the maximum friction slip ratio SMa .
  • the motor torque T is adjusted to the slip ratio S at which the road surface ⁇ is maximized.
  • a vehicle driving force control method that controls the driving force (motor torque T) output by a driving source (motor 4) mounted on the vehicle 100 based on the slip ratio S of the vehicle 100.
  • the friction coefficient (road surface ⁇ (k) ) and slip ratio S (k) of the road surface on which the vehicle 100 is traveling are measured at a predetermined measurement period k, and a ⁇ - S characteristic map M ⁇ S that represents the relationship between the road surface ⁇ and slip ratio S of the road surface on which the vehicle is traveling is generated based on the combination (measurement point ( ⁇ (k) , S (k) )) of the road surface ⁇ (k) and slip ratio S(k) obtained at each measurement period k , and a determination is made as to whether the road surface on which the vehicle is traveling is a muddy road surface based on the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S .
  • an appropriate slip ratio section ⁇ S opt is identified on the ⁇ -S characteristics map M ⁇ S , which is lower than the maximum friction slip ratio S Ma and where the road surface transmission torque T tr is equal to or greater than a predetermined value, and the driving force (first correction torque T slp1 ) is adjusted so that the slip ratio S is included in the appropriate slip ratio section ⁇ S opt .
  • the determination of whether the road surface is a muddy road surface includes a first step (S105) of determining whether there is an inflection slip point S ip on the ⁇ -S characteristics map M ⁇ S , where the decrease in road surface ⁇ relative to the slip ratio S is equal to or greater than a certain value, and a second step (S106) of determining whether the wheel angular acceleration r ⁇ of the vehicle 100 is equal to or less than a predetermined threshold angular acceleration A. If both the determination results in the first and second steps are positive, the road surface is determined to be a muddy road surface, and otherwise the road surface is determined to be not a muddy road surface.
  • the first determination by focusing on whether the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S generated during travel has a characteristic inflection slip point S ip in the ⁇ -S characteristic of a muddy road surface, the muddy road surface can be suitably estimated.
  • the second determination by focusing on the point that the increase rate of the wheel speed rw, which is characteristic of a muddy road surface, is low, the traveling scene on the muddy road surface can be estimated with higher accuracy.
  • the traveling scene on the muddy road surface can be more accurately determined by also performing the second determination referring to the wheel angular acceleration r ⁇ .
  • the appropriate slip ratio section ⁇ S opt is defined as a section whose lower limit is 10% lower than the maximum friction slip ratio SMa and whose upper limit is 5% lower than the maximum friction slip ratio SMa.
  • road surface ⁇ is calculated from road surface transmission torque Ttr and vehicle weight W (Equation 2).
  • slip ratio S is calculated from vehicle speed V and wheel speed rw (Equation 3).
  • road surface transmission torque Ttr is calculated from command torque for motor 4 (feedback value of final command torque T ** ) and drive system inertia Ip of vehicle 100 (Equation 1).
  • the driving force (second correction torque Tslp2 ) is adjusted so that the slip ratio S approaches the maximum friction slip ratio SMa .
  • the motor torque T is adjusted to the target slip ratio S at which the road surface ⁇ is maximized.
  • driving force control can achieve both a good feeling of acceleration and prevention of getting stuck.
  • the traveling road surface is not a muddy road surface
  • the motor torque T is maintained at a basic value (basic torque command value T * ) according to the required driving force (required torque T re ) for the vehicle 100.
  • slip control can essentially be turned off, and unnecessary restrictions on the motor torque T can be suppressed.
  • this embodiment provides another aspect of a vehicle driving force control method that controls the driving force (motor torque T) output by a driving source (motor 4) mounted on the vehicle 100 based on the slip ratio S of the vehicle 100.
  • the friction coefficient (road surface ⁇ (k) ) and slip ratio S (k) of the road surface on which the vehicle 100 is traveling are measured at a predetermined measurement period k, and a ⁇ - S characteristic map M ⁇ S representing the relationship between the road surface ⁇ and slip ratio S of the road surface on which the vehicle 100 is traveling is generated based on a combination (measurement point ( ⁇ ( k) , S (k) )) of the road surface ⁇ (k) and slip ratio S(k) obtained at each measurement period k. It is then determined whether the road surface on which the vehicle 100 is traveling is a special road surface based on the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S and the wheel angular acceleration r ⁇ of the vehicle 100.
  • a special road surface is a road surface that exhibits characteristics such as an inflection slip point S ip on the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S where the decrease in road surface ⁇ relative to the slip ratio S is equal to or greater than a certain value, and where the wheel angular acceleration r ⁇ is equal to or less than a predetermined threshold angular acceleration A.
  • an appropriate slip ratio section ⁇ S opt is identified on the ⁇ -S characteristics map M ⁇ S , which is lower than the maximum friction slip ratio S Ma and where the road surface transmission torque T tr is equal to or greater than a predetermined value, and the driving force (first correction torque T slp1 ) is adjusted so that the slip ratio S is included in the appropriate slip ratio section ⁇ S opt .
  • control logic for performing slip control that prevents the vehicle from getting stuck (tire spin) while maintaining the acceleration feeling of the vehicle 100 on the special road surface.
  • this control logic allows for appropriate slip control to be performed when traveling on muddy road surfaces and when traveling on other road surfaces, without the driver of the vehicle 100 having to perform a mode selection operation.
  • a motor controller 2 that functions as a vehicle driving force control device suitable for executing the above vehicle driving force control method.
  • the motor controller 2 includes a measurement unit (222, 223) that measures the friction coefficient (road surface ⁇ (k) ) and slip ratio S (k) of the road surface on which the vehicle 100 is traveling at a predetermined measurement period k, a generation unit (224) that generates a ⁇ -S characteristic map M ⁇ S that represents the relationship between the road surface ⁇ and the slip ratio S of the road surface on which the vehicle 100 is traveling based on a combination (measurement point ( ⁇ (k) , S (k) )) of the road surface ⁇ (k) and the slip ratio S obtained at each measurement period k , a determination unit (225) that determines whether the road surface on which the vehicle is traveling is a muddy road surface based on the generated ⁇ -S characteristic map M ⁇ S , a determination unit (226) that, when it is determined that the road surface on which the vehicle is traveling is a muddy road surface, specifies an appropriate slip ratio section ⁇ S opt on the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S that is
  • a logic may be adopted in which the matching rate between the fitting curve of each measurement point ( ⁇ , S) constituting the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S and a curve representing the muddy road surface ⁇ -S characteristic prepared in advance is calculated by a predetermined statistical algorithm or machine learning, and the ⁇ -S characteristic map M ⁇ S matches the muddy road surface ⁇ -S characteristic when the matching rate is equal to or greater than a certain value.
  • driving force control flip control
  • the driving force control logic described in the above embodiment can also be applied to a two-wheel drive electric vehicle equipped with a motor 4 that drives only one of the front wheels 9f and the rear wheels 9r, by making some modifications that will be obvious to those skilled in the art.
  • the above driving force control logic can also be similarly applied to two-wheel drive vehicles or four-wheel drive vehicles equipped with an internal combustion engine as a driving source.

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Abstract

所定の計測周期で車両の走行路面における摩擦係数及びスリップ率を計測し、各計測周期で得られる摩擦係数及びスリップ率の組み合わせに基づいて、走行路面における摩擦係数及びスリップ率の関係を表すμ－Ｓ特性マップを生成し、生成したμ－Ｓ特性マップに基づいて走行路面が泥濘路面であるかを判定し、走行路面が泥濘路面であると判断すると、μ－Ｓ特性マップ上において最大摩擦時スリップ率よりも低く、且つ路面伝達トルクが所定値以上となる適正スリップ率区間を特定し、スリップ率が適正スリップ率区間に含まれるように駆動力を調節する車両駆動力制御方法を提供する。

Description

車両駆動力制御方法及び車両駆動力制御装置
　本発明は、車両のスリップ率に応じて走行駆動源の出力トルクを調節するスリップ制御を実行するための車両駆動力制御方法及び車両駆動力制御装置に関する。
　従来、車両制動時に車輪がロック状態となってスリップすることを防止するためのアンチスキッド制御装置が知られている。この種のアンチスキッド制御装置としては、摩擦係数（路面μ）が最大となるスリップ率を目標スリップ率とし、走行中のスリップ率が当該目標スリップ率に一致するようにトルクを定める各アクチュエータ（駆動源又はブレーキ）を制御する。
　一方で、摩擦係数とスリップ率の関係（μ－Ｓ特性）は、各走行路面によって様々である。このため、摩擦係数が最大となるスリップ率を目標スリップ率としても、車両の所望の走行特性を実現できない場合がある。
　これに対して、ＪＰ３４７９２１０Ｂでは、車両の悪路走行中にスリップ率を演算し、演算したスリップ率を参照して車両が未舗装路（砂利路又はダート路）を走行していると判断した場合に、アクチュエータ（ブレーキ）の操作量を舗装路走行時に比べて増加させる制御が提案されている。
　一方で、本発明者らは、砂利路又はダート路のような未舗装路と比べてさらに特徴的なμ－Ｓ特性を示す特殊な走行路面（特に、泥濘路面）では、上述した既存のスリップ制御によっては所望の走行特性（良好な加速感及びタイヤのスタック抑制）を実現できない点に着目した。
　したがって、本発明は、泥濘路面において良好な加速感及びスタックの抑制を両立し得るスリップ制御を実現することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、車両のスリップ率に基づいて、該車両に搭載される走行駆動源が出力する駆動力を制御する車両駆動力制御方法が提供される。この車両駆動力制御方法では、所定の計測周期で車両の走行路面における摩擦係数及びスリップ率を計測し、各計測周期で得られる摩擦係数及びスリップ率の組み合わせに基づいて、走行路面における摩擦係数及びスリップ率の関係を表すμ－Ｓ特性マップを生成し、生成したμ－Ｓ特性マップに基づいて走行路面が泥濘路面であるかを判定し、走行路面が泥濘路面であると判断すると、μ－Ｓ特性マップ上において最大摩擦時スリップ率よりも低く、且つ路面伝達トルクが所定値以上となる適正スリップ率区間を特定し、スリップ率が適正スリップ率区間に含まれるように駆動力を調節する。
　本発明の一態様によれば、泥濘路面において良好な加速感及びスタックの抑制を両立し得るスリップ制御を実現することができる。
図１は、本発明の一実施形態による車両駆動力制御方法が適用される車両構成を説明するブロック図である。 図２は、モータコントローラの機能を説明するブロック図である。 図３は、補正トルク演算部の機能を説明するブロック図である。 図４は、補正トルク演算部における処理を説明するフローチャートである。 図５は、走行中に生成されるμ－Ｓ特性マップと予め準備された泥濘路面μ－Ｓ特性の一例を示す図である。 図６は、μ－Ｓ特性マップと各種路面のμ－Ｓ特性の比較を説明する図である。 図７は、泥濘路面及びその他の各種路面におけるそれぞれの車輪速の経時変化を示す図である。 図８は、適正スリップ率区間の設定方法の一例を説明する図である。 図９は、本実施形態の作用効果を説明するタイミングチャートである。 図１０は、本実施形態の作用効果を説明するタイミングチャートである。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態にかかる車両１００の構成を説明するブロック図である。本実施形態においては、車両１００は電動車両である。なお、電動車両とは駆動源として電動モータ（以下、単に「モータ」という）を備え、１又は複数の車輪にモータが発生するトルクに起因した駆動力を発生させることによって走行する車両をいう。このため、電動車両にはいわゆる電気自動車の他、駆動源としてモータとエンジンを併用するハイブリッド車両を含まれる。また、四輪駆動車両とは４つの車輪を駆動輪として利用する車両をいう。四輪駆動車両は常に４個の車輪を駆動輪として利用する車両の他、いわゆる前輪駆動または後輪駆動の二輪駆動と四輪駆動とで切り替えが可能な車両を含む。また、四輪駆動車両は４個の車輪の一部を連動して駆動輪として制御でき、４個の車輪を独立して駆動する駆動輪として制御する場合がある。
　図１に示すように、車両１００は電動四輪駆動車両である。車両１００は、フロント駆動システムｆｄｓと、リア駆動システムｒｄｓと、バッテリ１と、モータコントローラ２（コントローラ）とを備える。
　フロント駆動システムｆｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、モータコントローラ２による制御の下で前輪９ｆを駆動する。フロント駆動システムｆｄｓは、フロントインバータ３ｆ、フロント駆動モータ４ｆ、フロント減速機５ｆ、フロント回転センサ６ｆ、フロントドライブシャフト８ｆ、前輪９ｆ等を備える。添字のｆはフロント側の構成であることを示す。前輪９ｆは車両１００が備える４つの車輪のうち、相対的に車両１００の前方向にある一対の車輪である。車両１００の前方向とは、運転者の搭乗席の向き等に応じて形式的に定める所定の方向である。フロント駆動システムｆｄｓにより、前輪９ｆは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。
　リア駆動システムｒｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、モータコントローラ２による制御の下で後輪９ｒを駆動する。リア駆動システムｒｄｓはフロント駆動システムｆｄｓと対称に、リアインバータ３ｒ、リア駆動モータ４ｒ、リア減速機５ｒ、リア回転センサ６ｒ、リアドライブシャフト８ｒ、後輪９ｒを備える。添字のｒはリア側の構成であることを示す。後輪９ｒは車両１００が備える４つの車輪のうち、相対的に車両１００の後方向にある一対の車輪である。車両１００の後方向とは、車両１００の前方向に対して逆向きの方向をいう。リア駆動システムｒｄｓにより、後輪９ｒは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。
　バッテリ１はインバータ３を介してモータ４に接続し、放電することによってモータ４に駆動電力を供給する。また、バッテリ１はモータ４から回生電力の供給を受けることによって充電できる。フロント駆動システムｆｄｓにおいて、バッテリ１はフロントインバータ３ｆを介してフロント駆動モータ４ｆに接続する。同様に、リア駆動システムｒｄｓにおいて、バッテリ１はリアインバータ３ｒを介してリア駆動モータ４ｒに接続する。
　モータコントローラ２は車両１００の制御装置であり、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等から構成されるコンピュータである。モータコントローラ２は車両１００の車両変数に基づいて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒを制御するための制御信号を生成する。車両変数とは、車両１００の全体または車両１００を構成する各部の動作状態または制御状態を示す情報であり、検出、計測、または演算等により得ることができる。車両変数は例えば、後述するアクセル開度ＡＰＯ、前後Ｇ及び横Ｇ、車速Ｖ、勾配値、操舵角、車輪速のほか、各モータ４ｆ、４ｒの回転速度ＮＭｆ、ＮＭｒ、三相交流電流等を含む。モータコントローラ２はこれらの車両変数を用いて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒをそれぞれ制御する。
　フロントインバータ３ｆ及びリアインバータ３ｒは、モータコントローラ２が生成する駆動信号に応じてスイッチング素子をオン／オフすることで、バッテリ１から供給される直流電流を交流電流に変換し、それぞれフロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒに供給する電流を調節する。また、各インバータ３ｆ、３ｒは回生制動力によってフロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒが発生する交流電流をそれぞれ直流電流に逆変換し、バッテリ１に供給する電流を調節する。
　フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒは例えば三相交流モータであり、接続するインバータ３から供給される交流電流により駆動力（トルク）を発生する。フロント駆動モータ４ｆが発生した駆動力はフロント減速機５ｆ及びフロントドライブシャフト８ｆを介して前輪９ｆに伝達する。同様に、リア駆動モータ４ｒが発生した駆動力はリア減速機５ｒ及びリアドライブシャフト８ｒを介して後輪９ｒに伝達する。フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒはそれぞれ前輪９ｆ及び後輪９ｒに連れ回されて回転する場合に回生制動力を発生し、車両１００の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。フロント駆動モータ４ｆは前輪９ｆを駆動する駆動源（フロント駆動源）を構成する。同様に、リア駆動モータ４ｒは前輪９ｆから独立して後輪９ｒを駆動する駆動源（リア駆動源）を構成する。
　フロント減速機５ｆ及びリア減速機５ｒは、例えば複数の歯車から構成される。これらの各減速機５ｆ、５ｒは、各々が接続するモータ４の回転速度ＮＭを減じてドライブシャフト８に伝達することにより、減速比に比例した駆動トルクまたは制動トルクを発生する。
　車両１００は、アクセル開度センサ１５ａ、車速センサ１５ｂ、及び車輪速センサ１５ｃ等のセンサ類を備える。アクセル開度センサ１５ａはアクセル操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出する。車速センサ１５ｂは車両１００の車速Ｖを検出する。車輪速センサ１５ｃは各駆動輪９の車輪速を検出する。各種センサが検出した検出値はモータコントローラ２に入力される。
　車両１００ではアクセル開度ＡＰＯに応じて定まる要求トルクＴｒｅが前輪９ｆと後輪９ｒとに配分される。特に、予め又は走行状態に応じた前後配分比γを定めることで、フロントトルクＴｆの最終指令値及びリアトルクＴｒの最終指令値の何れか一方を定めることで、他方も定まることとなる。
　特に、モータコントローラ２は、車速Ｖ及び車輪速ｒｗを入力としてフロントトルクＴｆ及びリアトルクＴｒの何れか一方における最終指令値を演算し、前後配分比γに応じて他方を演算する。さらに、モータコントローラ２は、このように演算されたフロントトルクＴｆ及びリアトルクＴｒの各最終指令値に基づいて、フロントインバータ３ｆ及びリアインバータ３ｒをそれぞれ操作することで、車両１００の駆動力を制御する。
　以下、モータコントローラ２における処理をより詳細に説明する。特に、以下では、フロント駆動システムｆｄｓ及びリア駆動システムｒｄｓの少なくとも何れか一方に適用されるスリップ制御について説明する。また、記載の簡略のため、フロント及びリアを表す符号「ｆ」及び「ｒ」は省略する。
　図２はモータコントローラ２の機能ブロック図である。図示のように、モータコントローラ２は、車速Ｖ及び車輪速ｒｗに基づいて、演算すべき一方のモータトルクＴの最終的な指令値（最終指令トルクＴ＊＊）を求める。
　特に、モータコントローラ２は、基本指令トルク演算部２１と、補正トルク演算部２２と、加算器２３と、を備える。
　基本指令トルク演算部２１は、車速Ｖ及び要求トルクＴｒｅを入力として、基本トルク指令値Ｔ＊を演算する。ここで、要求トルクＴｒｅは、車両１００に対して要求される駆動力を示唆するパラメータである。要求トルクＴｒｅは、例えば、車両１００に搭載されるアクセルペダルに対する操作量（アクセル開度ＡＰＯ）、又は自動運転コントローラなどの所定の上位コントローラから受信される指令駆動力に応じて定められる。なお、基本トルク指令値Ｔ＊は、要求トルクＴｒｅに対してさらに、横Ｇ及び走行路勾配等の走行状況を示唆するパラメータを参照した上で適切な値に設定しても良い。
　補正トルク演算部２２は、車速Ｖ、車輪速ｒｗ、及び最終指令トルクＴ＊＊のフィードバック値を入力として、補正トルクＴｓｌｐを演算する。なお、補正トルクＴｓｌｐの演算の詳細については後述する。
　加算器２３は、基本指令トルク演算部２１で演算された基本トルク指令値Ｔ＊に、補正トルク演算部２２で演算された補正トルクＴｓｌｐを加算して最終指令トルクＴ＊＊を演算する。
　以下、補正トルク演算部２２の詳細を説明する。なお、以下の説明では、各種制御パラメータに関して、各計測周期ｋ（ｋ＝１，２・・・・）で取得されることを明確に区別する場合には、それらの符号に下付き文字「（ｋ）」を付する。
　図３は補正トルク演算部２２の機能ブロック図であり、図４は補正トルク演算部２２における処理を説明するフローチャートである。
　補正トルク演算部２２は、車輪角加速度演算部２２１と、摩擦係数計測部２２２と、スリップ率計測部２２３と、μ－Ｓ特性マップ生成部２２４と、路面判定部２２５と、補正トルク演算部２２６と、を有する。
　車輪角加速度演算部２２１は、所定の計測周期ｋごとに車輪速センサ１５ｃで検出される車輪速ｒｗ（ｋ）を取得し、当該車輪速ｒｗ（ｋ）の時間微分値を車輪角加速度ｒω（ｋ）として求める（Ｓ１０１）。
　摩擦係数計測部２２２は、車両重量Ｗ、駆動系イナーシャＩｐ、最終指令トルクＴ＊＊のフィードバック値（以下、「前回最終指令トルクＴ＊＊ （ｋ－１）」とも称する）、及び車輪角加速度ｒω（ｋ）に基づいて、計測周期ｋごとの路面μ（ｋ）を演算する（Ｓ１０２）。なお、本実施形態において、路面μとは、路面における駆動輪９との接触領域における摩擦係数を示唆するパラメータである。より具体的に、摩擦係数計測部２２２は、次式１及び式２に基づいて路面μ（ｋ）を演算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、式１中の「Ｔｔｒ（ｋ）」は、モータ４から駆動輪９を介して走行路面に伝達されるトルクの値を表す。以下では、記載の簡略化のため、これを単に「路面伝達トルクＴｔｒ（ｋ）」とも称する。
　スリップ率計測部２２３は、所定の計測周期ｋごと車速センサ１５ｂで検出される車速Ｖ（ｋ）及び車輪速ｒｗ（ｋ）に基づいて、当該計測周期ｋごとのスリップ率Ｓ（ｋ）を演算する（Ｓ１０３）。なお、本実施形態において、スリップ率Ｓとは、路面に対する駆動輪９の滑り度合を表したパラメータである。より具体的に、スリップ率計測部２２３は、次式３に基づいてスリップ率Ｓ（ｋ）を演算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式３からわかるように、スリップ率Ｓ（ｋ）は、車輪速ｒｗ（ｋ）の車速Ｖ（ｋ）に対するずれ量を、車速Ｖ（ｋ）に対する割合として表した数値となる。なお、以下では、便宜上、式（３）で演算されるスリップ率Ｓ（ｋ）の具体的な数値を示す際には、当該数値を百分率（％）で表す。
　μ－Ｓ特性マップ生成部２２４は、各計測周期ｋにおける路面μ（ｋ）及びスリップ率Ｓ（ｋ）の組み合わせを各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））として、これらの関係を示すμ－Ｓ特性マップＭμＳを生成する（Ｓ１０４）。
　路面判定部２２５は、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳから、車両１００が現在走行している路面が泥濘路面であるかを判定する。なお、本実施形態における泥濘路面とは、雨や雪解け水に起因した水分を含む土で構成される路面を意味する。
　より具体的に、先ず、路面判定部２２５は、第１の判定として、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳが所定の泥濘路面μ－Ｓ特性に合致するか否かを判定する（Ｓ１０５）。
　図５は、μ－Ｓ特性マップＭμＳと泥濘路面μ－Ｓ特性の一例を示す図である。なお、図５では、μ－Ｓ特性マップＭμＳを、路面μ及びスリップ率Ｓの各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））を白抜きプロットの集合として表す。また、泥濘路面μ－Ｓ特性を破線で示す。
　図示のように、泥濘路面μ－Ｓ特性では、路面μは、当該路面μが最大となるスリップ率Ｓ（以下、「最大摩擦時スリップ率ＳＭａ」とも称する）を境に増加から減少に転じる傾向を持つ。さらに、泥濘路面μ－Ｓ特性は、最大摩擦時スリップ率ＳＭａ以上であってこれに比較的近いあるスリップ率Ｓ（以下、「変曲スリップ点Ｓｉｐ」とも称する）を境に路面μの急激に減少する（減少幅が急激に大きくなる）傾向を示す。なお、変曲スリップ点Ｓｉｐは具体的な値に限定されるものではないが、概ね、２０％程度の値をとる。また、最大摩擦時スリップ率ＳＭａと変曲スリップ点Ｓｉｐの差は概ね、０～数％以下となる。
　なお、本発明者らは、泥濘路面μ－Ｓ特性が上記の変曲スリップ点Ｓｉｐを持つ理由を次のように推測している。泥濘路面は、特性の異なる２つの層（上層及び下層）により構成されている。特に、上層は一定以上の水分を含むことで相対的に走行抵抗の高い泥で構成されている。一方、下層は一定以上の水分を含むものの上層と比べると硬く、相対的に走行抵抗の低い泥で構成されている。
　そして、泥濘路面においてスリップ率Ｓが比較的小さい領域では駆動輪９の沈下量が相対的に小さいため、低スリップ率区間におけるμ－Ｓ特性は走行抵抗の高い上層の影響がより支配的となる。このため、泥濘路面μ－Ｓ特性は、低スリップ率区間において、未舗装路や新雪路などの高μ路に類似するプロフィールを示す。一方で、高スリップ率区間においては、駆動輪９の沈下量が相対的に大きくなり、μ－Ｓ特性には走行抵抗の低い下層の影響がより強く現れる。このため、泥濘路面μ－Ｓ特性は、高スリップ率区間において、凍結路などの低μ路に類似するプロフィールを示す。したがって、上記低スリップ率区間と高スリップ率区間の境界付近では、スリップ率Ｓの変化に対する路面μの変化の特性が急激に変化することで、変曲スリップ点Ｓｉｐが生じるものと考えられる。
　したがって、路面判定部２２５は、各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））により定まる走行路面のμ－Ｓ特性が、泥濘路面μ－Ｓ特性において特徴的な変曲スリップ点Ｓｉｐを持つかという判定を通じて、μ－Ｓ特性マップＭμＳと泥濘路面μ－Ｓ特性の合致性を推定する。
　より詳細には、路面判定部２２５は、各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））において前後計測周期間における路面μの減少幅が所定の閾値減少幅以上変化する計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））のスリップ率Ｓを変曲スリップ点Ｓｉｐとして特定する。なお、閾値減少幅は、予め、基準となる泥濘路面μ－Ｓ特性を考慮した上で適切な値に定められる。一方、路面μの減少幅が所定の閾値減少幅以上変化する計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））が存在しない場合には、変曲スリップ点Ｓｉｐが存在しないと判断する。
　そして、路面判定部２２５は、変曲スリップ点Ｓｉｐが存在する場合にμ－Ｓ特性マップＭμＳが泥濘路面μ－Ｓ特性に合致すると判断する。一方、路面判定部２２５は、変曲スリップ点Ｓｉｐが存在しない場合に、μ－Ｓ特性マップＭμＳは泥濘路面μ－Ｓ特性に合致しないと判断する。
　上記のように、変曲スリップ点Ｓｉｐの存在の有無を通じて、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳが泥濘路面μ－Ｓ特性に合致するかを判定することで、車両１００が泥濘路面を走行しているシーンを一定の精度で推定することができる。
　一方で、泥濘路面の以外の路面を走行している場合であっても、μ－Ｓ特性マップＭμＳに変曲スリップ点Ｓｉｐが存在すると判定されてしまうシーンが想定される。
　図６は、泥濘路面及び泥濘路面以外の各種路面におけるμ－Ｓ特性の一例を示す図である。図６に示す各種路面の内、未舗装路及び新雪路の各μ－Ｓ特性は、スリップ率Ｓの増加に対して路面μが常に増加する傾向を示す。また、ドライアスファルト路及び凍結路の各μ－Ｓ特性は、泥濘路面μ－Ｓ特性と同様に、路面μが最大となるスリップ率（最大摩擦時スリップ率ＳＭａ）を境に当該路面μが増加から減少に転じている。しかしながら、ドライアスファルト路及び凍結路の各μ－Ｓ特性では、最大摩擦時スリップ率ＳＭａ以上の高スリップ率区間においても、路面μの急激な減少傾向はみられない（変曲スリップ点Ｓｉｐは存在しない）。
　したがって、基本的には、μ－Ｓ特性マップＭμＳにおける変曲スリップ点Ｓｉｐの存在の有無を確認すれば、走行路面が泥濘路面であるかそれ以外の路面であるかを一定以上の精度で判別することができる。
　一方で、車両１００の走行路面が変化することも想定される。例えば、図６に示すように、車両１００の走行路面が新雪路から凍結路に変化するシーンでは、当該走行路面変化の前後でスリップ率Ｓの増分に対する路面μの減少率が一定以上に大きくなる。このため、走行路面変化の前後で取得される各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））が参照されることにより、変曲スリップ点Ｓｉｐが存在すると判断されることがある。したがって、本実施形態では、泥濘路面を走行しているシーンをより高精度に推定する観点から、μ－Ｓ特性マップＭμＳと泥濘路面μ－Ｓ特性の一致性を確認する第１の判定に加えて、後述する第２の判定を実行する。
　図４に戻り、路面判定部２２５は、Ｓ１０５における判定結果が肯定的である場合に、第２の判定（Ｓ１０６）を実行する。
　具体的に、路面判定部２２５は、現在の車輪角加速度ｒωが所定の閾値角加速度Ａ以下であるか否かを判定する。
　なお、閾値角加速度Ａは、泥濘路面の走行時における車輪速ｒｗの時間当たりの増加傾向と、その他の路面の走行時における車輪速ｒｗの時間当たりの増加傾向と、の違いを考慮した適切な値として予め定められる。特に、閾値角加速度Ａを、泥濘路面と当該泥濘路面に対して少なくとも部分的に類似するμ－Ｓ特性プロファイルを示す各路面との間の車輪速ｒｗの時間当たりの増加傾向の違いを加味して定めることが好ましい。
　図７は、泥濘路面及びその他の各路面におけるそれぞれの車輪速ｒｗの経時変化を示す図である。特に、図７には、各路面の走行シーンにおいて、同一のモータトルクＴを与えた場合の各車輪速ｒｗの経時変化を示している。
　泥濘路面は、新雪路、凍結路、及び未舗装路に比べて高い走行抵抗を示す。このため、泥濘路面では、新雪路、凍結路、及び未舗装路に比べ、車輪速ｒｗの時間当たりの増加割合が相対的に小さくなる。このため、当該増加割合を示唆する車輪角加速度ｒωを参照することで、泥濘路面の走行時と、新雪路、凍結路、又は未舗装路の走行時と、をより確実に識別することができる。特に、走行路面が新雪路或いは未舗装路から凍結路に変化するなどの、泥濘路面以外の路面を走行しているにもかかわらずμ－Ｓ特性マップＭμＳが泥濘路面μ－Ｓ特性に類似する走行シーンであっても、車輪角加速度ｒωを通じて車輪速ｒｗの増加割合を参照することで、泥濘路面の走行シーンに対する区別をより適確に行うことができる。
　図４に戻り、路面判定部２２５は、Ｓ１０６における判定結果が肯定的である場合に、μ－Ｓ特性マップＭμＳを生成した際の各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））のデータ総数が規定数以上であるかを判定する（Ｓ１０７）。なお、Ｓ１０７の判定は、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳの信頼性を確かめる趣旨で実行されるものである。
　そして、路面判定部２２５は、Ｓ１０５～Ｓ１０７における各判定の結果が全て肯定的である場合に、車両１００が泥濘路面を走行していると判断する（Ｓ１０８）。さらに、補正トルク演算部２２６は、当該路面判定部２２５の判断を受けて、補正トルクＴｓｌｐを第１補正トルクＴｓｌｐ１に設定する。ここで、第１補正トルクＴｓｌｐ１は、スリップ率Ｓが所定の適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔに含まれるようにモータトルクＴを調節するための基本トルク指令値Ｔ＊に対する補正値として定められる。
　図８は、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔの設定方法の一例を説明する図である。なお、図８では、簡略化のため、μ－Ｓ特性マップＭμＳを各計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ））のフィッティング曲線として実線で表す。
　図示のように、本実施形態では、最大摩擦時スリップ率ＳＭａに対して一定値以上低いスリップ率Ｓの範囲を適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔとして定める。特に、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔは、式１により定まる路面伝達トルクＴｔｒが一定値以上となるスリップ率Ｓの範囲として定められる。なお、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔに関して具体的な数値範囲に限定されるものではないが、例えば、最大摩擦時スリップ率ＳＭａ又は変曲スリップ点Ｓｉｐに対して１０％低い値を下限、及び５％低い値を上限とする区間として定めるこことが好ましい。すなわち、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを、最大摩擦時スリップ率ＳＭａ又は変曲スリップ点Ｓｉｐに対して０．０５～１（５～１０％）低いスリップ率Ｓの区間とすることが好ましい。
　そして、第１補正トルクＴｓｌｐ１は、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔ内に設定される目標スリップ率に近づくように基本トルク指令値Ｔ＊を補正するための適切な値に設定される。したがって、このように第１補正トルクＴｓｌｐ１を演算することで、路面伝達トルクＴｔｒが一定以上に確保されるように（特に路面伝達トルクＴｔｒが上限値又は上限値近傍の値をとるように）車両１００の駆動力が調節される。より具体的には、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを下回る場合には、スリップ率Ｓが目標スリップ率に向かって増大するようにモータトルクＴが増大方向に補正される（第１補正トルクＴｓｌｐ１は正の値となる）。一方、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを上回る場合には、スリップ率Ｓが目標スリップ率に向かって減少するようにモータトルクＴが減少方向に補正される（第１補正トルクＴｓｌｐ１は負の値となる）。
　上記第１補正トルクＴｓｌｐ１を定めることによる効果の詳細を説明する。
　先ず、泥濘路面は、上述のように、最大摩擦時スリップ率ＳＭａに近い変曲スリップ点Ｓｉｐで路面μが急減少する特性を持つ。このため、一般的なスリップ制御のように、最大摩擦時スリップ率ＳＭａを目標スリップ率とすると、走行中の実際のスリップ率Ｓが路面μの急減少領域に突入しやすく、タイヤのスタック（空転）につながることが想定される。したがって、泥濘路面においては、上述した一般的なスリップ制御に代えて、後述する参考例１又は参考例２の駆動力制御を適用することが考えられる。
　図９は、泥濘路面の走行シーンにおいて、各参考例１、２による駆動力制御を実行した場合の車速Ｖ及びμ－Ｓ特性上の運転点の経時変化を示す。
　先ず、参考例１として、スリップ制御を実行せずに基本トルク指令値Ｔ＊をそのまま最終指令トルクＴ＊＊として出力する駆動力制御が想定される。参考例１の制御を泥濘路面の走行シーンに適用した場合、スリップ率Ｓが上昇してもモータトルクＴに対する補正（制限）がかからない。このため、アクセル開度ＡＰＯが増大するほどスリップ率Ｓが上昇して路面μの急減少区間に突入し（マップＣ及びＤを参照）、タイヤのスタックが生じる。
　一方で、参考例２として、目標スリップ率を比較的低い区間（例えば、１０～１５％）に設定するスリップ制御が想定される。参考例２のスリップ制御が泥濘路面の走行シーンに適用されると、最大摩擦時スリップ率ＳＭａを目標スリップ率に設定する一般的なスリップ制御に比べ、スリップ率Ｓが比較的低い路面μの区間に維持される（マップＥ～Ｈを参照）。このため、上述したスタックの要因となる路面μの急減少領域への突入を避けることはできる。しかしながら、高い路面μの領域も使用することができずにモータトルクＴに対する制限量が過剰となり、車両１００の加速感が低下する。
　図１０は、泥濘路面の走行シーンにおいて、本実施形態による駆動力制御（実施例のスリップ制御）を実行した場合の車速Ｖ及びμ－Ｓ特性上の運転点の経時変化を示す。
　図示のように、実施例のスリップ制御であれば、泥濘路面の走行シーンにおいて、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐに調節され（特にマップＪ～Ｌを参照）、路面μの最大値付近（路面伝達トルクＴｔｒが一定値以上となる運転点）を維持するようにモータトルクＴを調節することができる。このため、変曲スリップ点Ｓｉｐ以降の路面μが急減少するスリップ率区間を避けてスタックの発生を抑制しつつも、モータトルクＴに対する制限量をできるだけ抑えて車両１００の加速感を維持することができる。
　図４に戻り、路面判定部２２５は、Ｓ１０５～Ｓ１０７における各判定結果の何れかが否定的である場合には、車両１００が泥濘路面以外の路面を走行していると判断する（Ｓ１１０）。さらに、補正トルク演算部２２６は、当該路面判定部２２５の判断を受けて、補正トルクＴｓｌｐを第２補正トルクＴｓｌｐ２に設定する。ここで、第２補正トルクＴｓｌｐ２は、スリップ率Ｓが最大摩擦時スリップ率ＳＭａに近づくようにモータトルクＴを調節するための基本トルク指令値Ｔ＊に対する補正値として定められる。
　したがって、本実施形態による駆動力制御方法では、泥濘路面以外のスリップ制御を要する路面を走行していると判断された場合には、路面μが最大となるスリップ率Ｓを目標としてモータトルクＴが調節されることとなる。すなわち、泥濘路面以外の路面（特に図６に示すドライアスファルト路又は凍結路など）を走行していると判断された場合にも、良好な加速感及びスタックの抑制を両立し得る駆動力制御を実現することができる。
　以下、本実施形態による主な作用効果について説明する。
　本実施形態では、車両１００のスリップ率Ｓに基づいて、該車両１００に搭載される走行駆動源（モータ４）が出力する駆動力（モータトルクＴ）を制御する車両駆動力制御方法が提供される。
　この車両駆動力制御方法では、所定の計測周期ｋで車両１００の走行路面における摩擦係数（路面μ（ｋ））及びスリップ率Ｓ（ｋ）を計測し、各計測周期ｋで得られる路面μ（ｋ）及びスリップ率Ｓ（ｋ）の組み合わせ（計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ）））に基づいて、上記走行路面における路面μ及びスリップ率Ｓの関係を表すμ－Ｓ特性マップＭμＳを生成し、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳに基づいて、走行路面が泥濘路面であるかを判定する。
　走行路面が泥濘路面であると判断すると、μ－Ｓ特性マップＭμＳ上において最大摩擦時スリップ率ＳＭａよりも低く、且つ路面伝達トルクＴｔｒが所定値以上となる適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを特定し、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔに含まれるように駆動力（第１補正トルクＴｓｌｐ１）を調節する。
　これにより、走行路面が泥濘路面を適切に推定した上で、当該泥濘路面において車両１００の加速感を維持しつつタイヤのスタックを抑制するスリップ制御を行うための具体的な制御ロジックが実現される。
　特に、走行路面が泥濘路面であるか否かの判定は、μ－Ｓ特性マップＭμＳ上で、スリップ率Ｓに対する路面μの減少幅が一定値以上となる変曲スリップ点Ｓｉｐが存在するかを判定する第１ステップ（Ｓ１０５）と、車両１００の車輪角加速度ｒωが所定の閾値角加速度Ａ以下となるかを判定する第２ステップ（Ｓ１０６）と、を含む。そして、第１ステップ及び第２ステップにおける各判定結果が何れも肯定的である場合に走行路面が泥濘路面であると判断し、それ以外の場合には走行路面が泥濘路面でないと判断する。
　これにより、走行路面が泥濘路面であるかをより確実に推定するためのより具体的な制御ロジックが実現される。特に、第１の判定として、走行中に生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳが、泥濘路面のμ－Ｓ特性において特徴的な変曲スリップ点Ｓｉｐを有するかに着目することで、泥濘路面を好適に推定することができる。さらに、第２の判定では、泥濘路面において特徴的な車輪速ｒｗの増加速度が低い点に着目することで、泥濘路面における走行シーンをより高精度に推定することができる。特に、走行中に路面が変化するなどの理由により、泥濘路面の走行シーンではないにもかかわらずμ－Ｓ特性マップＭμＳに変曲スリップ点Ｓｉｐが現れることで第１の判定が肯定的となっても、車輪角加速度ｒωを参照する第２の判定を併せて行うことで泥濘路面の走行シーンをより高精度に判別することができる。
　また、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを、最大摩擦時スリップ率ＳＭａに対して１０％低い値を下限、及び５％低い値を上限とする区間として定める。
　これにより、適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔとして、泥濘路面の走行シーンにおいて加速感を維持しつつスタックの発生が抑制される特に好ましい具体的な数値範囲を定めることができる。
　特に、本実施形態では、路面μを、路面伝達トルクＴｔｒ及び車両重量Ｗから演算する（式２）。また、スリップ率Ｓを、車速Ｖ及び車輪速ｒｗから演算する（式３）。そして、路面伝達トルクＴｔｒを、モータ４に対する指令トルク（最終指令トルクＴ＊＊のフィードバック値）及び車両１００の駆動系イナーシャＩｐから演算する（式１）。
　これにより、μ－Ｓ特性マップＭμＳの生成及び適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔの設定に用いる各種パラメータを求めるための、より具体的な演算ロジックが実現される。
　さらに、本実施形態では、走行路面が泥濘路面でないと判断すると、スリップ率Ｓが最大摩擦時スリップ率ＳＭａに近づくように駆動力（第２補正トルクＴｓｌｐ２）を調節する。
　これにより、泥濘路面以外の路面を走行していると判断されるシーンにおいても、路面μが最大となるスリップ率Ｓを目標としてモータトルクＴが調節されることとなる。すなわち、泥濘路面以外の路面を走行していると判断された場合にも、良好な加速感及びスタックの抑制を両立し得る駆動力制御を実現することができる。
　なお、走行路面が泥濘路面でないと判断した場合に、さらに、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳが最大摩擦時スリップ率ＳＭａを持つか否かを判定し、最大摩擦時スリップ率ＳＭａを持つ場合（例えば図６のドライアスファルト路や凍結路など）にはスリップ率Ｓが最大摩擦時スリップ率ＳＭａに近づくように第２補正トルクＴｓｌｐ２を設定する一方、最大摩擦時スリップ率ＳＭａを持たない場合（例えば図６の未舗装路や新雪路など）には第２補正トルクＴｓｌｐ２を０に設定する（基本トルク指令値Ｔ＊をそのまま出力する）構成を採用しても良い。すなわち、μ－Ｓ特性マップＭμＳが最大摩擦時スリップ率ＳＭａを持たない場合には、モータトルクＴが車両１００に対する要求駆動力（要求トルクＴｒｅ）に応じた基本値（基本トルク指令値Ｔ＊）に維持されることとなる。
　これにより、スリップ率Ｓの増加に対して路面μの増加傾向が維持されるタイプの走行路面においては実質的にスリップ制御をオフにすることができ、モータトルクＴに対する不要な制限を抑制することができる。
　また、本実施形態では、車両１００のスリップ率Ｓに基づいて、該車両１００に搭載される走行駆動源（モータ４）が出力する駆動力（モータトルクＴ）を制御する車両駆動力制御方法における他の態様が提供される。
　この車両駆動力制御方法では、所定の計測周期ｋで車両１００の走行路面における摩擦係数（路面μ（ｋ））及びスリップ率Ｓ（ｋ）を計測し、各計測周期ｋで得られる路面μ（ｋ）及びスリップ率Ｓ（ｋ）の組み合わせ（計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ）））に基づいて、上記走行路面における路面μ及びスリップ率Ｓの関係を表すμ－Ｓ特性マップＭμＳを生成し、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳ及び車両１００の車輪角加速度ｒωに基づいて、走行路面が特殊路面であるかを判定する。なお、特殊路面は、μ－Ｓ特性マップＭμＳ上でスリップ率Ｓに対する路面μの減少幅が一定値以上となる変曲スリップ点Ｓｉｐが存在し、且つ車輪角加速度ｒωが所定の閾値角加速度Ａ以下となる特性を示す路面である。
　走行路面が特殊路面であると判断すると、μ－Ｓ特性マップＭμＳ上において最大摩擦時スリップ率ＳＭａよりも低く、且つ路面伝達トルクＴｔｒが所定値以上となる適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを特定し、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔに含まれるように駆動力（第１補正トルクＴｓｌｐ１）を調節する。
　これにより、走行路面が、通常のスリップ制御では適切な加速感やスタック抑制機能を十分に発揮することのできない特殊路面であるか否かを適切に推定することができる。その上で、当該特殊路面において車両１００の加速感を維持しつつスタック（タイヤの空転）の発生を抑制するスリップ制御を行うための具体的な制御ロジックが実現される。特に、本制御ロジックによれば、車両１００の運転者などによるモード選択操作を伴わずに、泥濘路面走行時とその他の路面走行時のそれぞれにおいて適切なスリップ制御を実行することができる。
　さらに、本実施形態では、上記車両駆動力制御方法の実行に適した車両駆動力制御装置として機能するモータコントローラ２が提供される。
　特に、モータコントローラ２は、所定の計測周期ｋで車両１００の走行路面における摩擦係数（路面μ（ｋ））及びスリップ率Ｓ（ｋ）を計測する計測部（２２２，２２３）と、各計測周期ｋで得られる路面μ（ｋ）及びスリップ率Ｓ（ｋ）の組み合わせ（計測点（μ（ｋ），Ｓ（ｋ）））に基づいて、上記走行路面における路面μ及びスリップ率Ｓの関係を表すμ－Ｓ特性マップＭμＳを生成する生成部（２２４）と、生成したμ－Ｓ特性マップＭμＳに基づいて、走行路面が泥濘路面であるかを判定する判定部（２２５）と、走行路面が泥濘路面であると判断すると、μ－Ｓ特性マップＭμＳ上において最大摩擦時スリップ率ＳＭａよりも低く、且つ路面伝達トルクＴｔｒが所定値以上となる適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔを特定する特定部（２２６）と、スリップ率Ｓが適正スリップ率区間ΔＳｏｐｔに含まれるように駆動力（第１補正トルクＴｓｌｐ１）を調節する調節部（２２，２３）と、を有する。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　なお、上記実施形態では、μ－Ｓ特性マップＭμＳが泥濘路面μ－Ｓ特性に合致するかの判定（第１の判定）における具体的な態様として、μ－Ｓ特性マップＭμＳにおける変曲スリップ点Ｓｉｐの有無を調べる例を説明した。一方で、これに代えて、μ－Ｓ特性マップＭμＳと泥濘路面μ－Ｓ特性の合致性を他の方法で推定しても良い。例えば、μ－Ｓ特性マップＭμＳを構成する各計測点（μ，Ｓ）のフィッティング曲線と、予め準備した泥濘路面μ－Ｓ特性を表す曲線と、の一致率を所定の統計アルゴリズム或いは機械学習により演算し、当該一致率が一定値以上である場合にμ－Ｓ特性マップＭμＳが泥濘路面μ－Ｓ特性に合致すると判断するロジックを採用しても良い。
　また、上記実施形態では、四輪駆動の電動車両として構成される車両１００を前提として駆動力制御（スリップ制御）を実行する例を説明した。しかしながら、上記実施形態で説明した駆動力制御のロジックは、当業者にとっては自明な若干の変更を加えることで、前輪９ｆ及び後輪９ｒの一方のみを駆動するモータ４を搭載した二輪駆動の電動車両へ適用することもできる。また、上記駆動力制御のロジックは、走行駆動源として内燃機関を搭載した二輪駆動車両若しくは四輪駆動車両に対しても同様に適用が可能である。

Claims (7)

  1. 　車両のスリップ率に基づいて、該車両に搭載される走行駆動源が出力する駆動力を制御する車両駆動力制御方法であって、
    　所定の計測周期で前記車両の走行路面における摩擦係数及び前記スリップ率を計測し、
    　各計測周期で得られる前記摩擦係数及び前記スリップ率の組み合わせに基づいて、前記走行路面における前記摩擦係数及び前記スリップ率の関係を表すμ－Ｓ特性マップを生成し、
    　生成した前記μ－Ｓ特性マップに基づいて、前記走行路面が泥濘路面であるかを判定し、
    　前記走行路面が前記泥濘路面であると判断すると、前記μ－Ｓ特性マップ上において最大摩擦時スリップ率よりも低く、且つ路面伝達トルクが所定値以上となる適正スリップ率区間を特定し、
    　前記スリップ率が前記適正スリップ率区間に含まれるように前記駆動力を調節する、
    　車両駆動力制御方法。
  2. 　請求項１に記載の車両駆動力制御方法であって、
    　前記走行路面が前記泥濘路面であるか否かの判定は、
    　前記μ－Ｓ特性マップ上で、前記スリップ率に対する前記摩擦係数の減少幅が一定値以上となる変曲スリップ点が存在するかを判定する第１ステップと、
    　前記車両の車輪角加速度が所定の閾値角加速度以下となるかを判定する第２ステップと、を含み、
    　前記第１ステップ及び前記第２ステップにおける各判定結果が何れも肯定的である場合に前記走行路面が前記泥濘路面であると判断し、それ以外の場合には前記走行路面が前記泥濘路面でないと判断する、
    　車両駆動力制御方法。
  3. 　請求項１に記載の車両駆動力制御方法であって、
    　前記適正スリップ率区間を、前記最大摩擦時スリップ率に対して１０％低い値を下限、及び５％低い値を上限とする区間として定める、
    　車両駆動力制御方法。
  4. 　請求項１に記載の車両駆動力制御方法であって、
    　前記摩擦係数を、前記路面伝達トルク及び車両重量から演算し、
    　前記スリップ率を、車速及び車輪速から演算し、
    　前記路面伝達トルクを、前記走行駆動源に対する指令トルク及び前記車両の駆動系イナーシャから演算する、
    　車両駆動力制御方法。
  5. 　請求項１に記載の車両駆動力制御方法であって、
    　前記走行路面が前記泥濘路面でないと判断すると、前記スリップ率が前記最大摩擦時スリップ率に近づくように前記駆動力を調節するか、又は前記駆動力を前記車両に対する要求駆動力に応じた基本値に維持する、
    　車両駆動力制御方法。
  6. 　車両のスリップ率に基づいて、該車両に搭載される走行駆動源が出力する駆動力を制御する車両駆動力制御方法であって、
    　所定の計測周期で前記車両の走行路面における摩擦係数及び前記スリップ率を計測し、
    　各計測周期で得られる前記摩擦係数及び前記スリップ率の組み合わせに基づいて、前記走行路面における前記摩擦係数及び前記スリップ率の関係を表すμ－Ｓ特性マップを生成し、
    　生成した前記μ－Ｓ特性マップ及び前記車両の車輪角加速度に基づいて、前記走行路面が予め定めた特殊路面であるか否かを判定し、
    　　前記特殊路面は、前記μ－Ｓ特性マップ上で前記スリップ率に対する前記摩擦係数の減少幅が一定値以上となる変曲スリップ点が存在し、且つ前記車輪角加速度が所定の閾値角加速度以下となる特性を示す路面であり、
    　前記走行路面が前記特殊路面であると判断すると、前記μ－Ｓ特性マップ上において最大摩擦時スリップ率よりも低く、且つ路面伝達トルクが所定値以上となる適正スリップ率区間を特定し、
    　前記スリップ率が前記適正スリップ率区間に含まれるように前記駆動力を調節する、
    　車両駆動力制御方法。
  7. 　車両のスリップ率に基づいて、該車両に搭載される走行駆動源が出力する駆動力を制御する車両駆動力制御装置であって、
    　所定の計測周期で前記車両の走行路面における摩擦係数及び前記スリップ率を計測する計測部と、
    　各計測周期で得られる前記摩擦係数及び前記スリップ率の組み合わせに基づいて、前記走行路面における前記摩擦係数及び前記スリップ率の関係を表すμ－Ｓ特性マップを生成する生成部と、
    　生成した前記μ－Ｓ特性マップに基づいて、前記走行路面が泥濘路面であるかを判定する判定部と、
    　前記走行路面が前記泥濘路面であると判断すると、前記μ－Ｓ特性マップ上において最大摩擦時スリップ率よりも低く、且つ路面伝達トルクが所定値以上となる適正スリップ率区間を特定し、
    　前記スリップ率が前記適正スリップ率区間に含まれるように前記駆動力を調節する調節部と、を有する、
    　車両駆動力制御装置。
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