特許 6705062 車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6705062

(24)【登録日】2020年5月15日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/22 20060101AFI20200525BHJP

【ＦＩ】

   B60L15/22 Y

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2019-520323(P2019-520323)

(86)(22)【出願日】2018年5月25日

(86)【国際出願番号】JP2018020110

(87)【国際公開番号】WO2018216796

(87)【国際公開日】20181129

【審査請求日】2019年11月6日

(31)【優先権主張番号】特願2017-103586(P2017-103586)

(32)【優先日】2017年5月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004765

【氏名又は名称】マレリ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148301

【弁理士】

【氏名又は名称】竹原 尚彦

(74)【代理人】

【識別番号】100176991

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 由布子

(74)【代理人】

【識別番号】100217696

【弁理士】

【氏名又は名称】川口 英行

(72)【発明者】

【氏名】岩鼻 利幸

(72)【発明者】

【氏名】平田 光男

【審査官】 佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１３４１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０９３１０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第３９７２５３５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１６−１５９８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７８２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００−５８／４０

Ｂ６０Ｗ １０／００−２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０− ６／５４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータを駆動源として搭載する車両の駆動力制御装置であって、
運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクの指令値を算出する目標モータトルク算出部と、
常時、前記目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出する補正量算出部と、
前記補正量算出部による演算結果に基づいて前記目標モータトルクの指令値を補正する補正トルク算出部と、
を有し、
前記補正量算出部は、
駆動輪速度をＶｍ、車体速度をＶｖ、車輪の目標スリップ率に基づいて設定される値をＫとして、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を０に収束させるフィードバック制御における補正量として、前記目標モータトルク算出部で算出された目標モータトルクの指令値に対する前記補正量を算出すること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の駆動力制御装置であって、
前記目標スリップ率設定部は、「（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ」が所定値よりも大きくなったときに、現在の路面における最適スリップ率を探索して、当該最適スリップ率を前記目標スリップ率として設定し、前記Ｋを更新する目標スリップ率設定部を、さらに有すること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置であって、
前記Ｋは、前記目標スリップ率をｓ^＊とした場合に、Ｋ＝１／（１−ｓ^＊）で設定されること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の車両の駆動力制御装置であって、
前記補正量算出部は、
ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を入力値として、前記目標モータトルク算出部で算出された目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出し、
前記補正トルク算出部は、
前記目標モータトルクの指令値と、算出された補正量とを加算して補正トルクを算出すること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項5】

請求項１〜４の何れか一項に記載の車両の駆動力制御装置であって、
前記補正量算出部と前記補正トルク算出部との間に配置され、前記補正量算出部の補正量が０より大きい場合に補正量を０に変換するリミット部を備えること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の車両の駆動力制御装置であって、
前記補正量算出部は、積分器を有し、
前記積分器は、算出した積分値が０より大きい場合に０にリセットするリセット部を備えること
を特徴とする車両の駆動力制御装置。

【請求項7】

モータを駆動源として搭載する車両の駆動力制御方法であって、
運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクの指令値を算出し、
駆動輪速度をＶｍ、車体速度をＶｖ、車輪の目標スリップ率に係る値をＫとして、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を０に収束させるフィードバック制御における補正量として、前記目標モータトルクの指令値に対する前記補正量を常時算出し、
前記補正量に基づいて前記目標モータトルクの指令値を補正すること
を特徴とする車両の駆動力制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、電動自動車等の車両は、駆動源としてのモータの低回転トルクが比較的大きいため、凍結路や乾いた砂などが混じる道路等の路面摩擦が低い路面（以下、低μ路という）では、車両の発進時や走行中に車輪がスリップし易いという特性がある。

【0003】

特許文献１には、このような電動車両におけるスリップを抑制する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３９７２５３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術によれば、車輪のスリップ率（ｓ）が目標スリップ率（ｓ^＊）と一致するように制御が行われることで、スリップを抑制している。

【0006】

ここで、車輪のスリップ率（ｓ）は、数式「ｓ＝（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ」によって演算される。但し、ｓ：スリップ率、Ｖｍ：駆動輪速、Ｖｖ：車体速度である。

【0007】

ここで、車両がスリップしてからスリップ抑制制御を機能させるまで応答時間を短くするためには、スリップを検知してスリップ抑制制御をするのではなく、スリップ抑制制御の演算を常時実行することが必要になる。

【0008】

しかし、スリップ抑制のためのフィードバック制御で上述した「ｓ^＊＝（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ」の演算を常時実行すると、この演算では、車体速度について割算を行う項（１／Ｖｍ）が存在するため、例えばＶｍが０よりも低い状態では、フィードバックゲインに含まれる１／Ｖｍが大きな値となる。このように１／Ｖｍが大きな値の状態で、フィードバックの応答遅れが生じると、制御の安定性が低下するという問題があった。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、低速下においても、スリップ抑制制御の安定性を確保する車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、本発明に係る車両の駆動力制御装置及び駆動力制御方法は、モータを駆動源として搭載する車両の駆動力の制御にあたり、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクの指令値を算出し、駆動輪速度をＶｍ、車体速度をＶｖ、車輪の目標スリップ率に基づいて設定される値をＫとして、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を０に収束させるフィードバック制御における補正量として、目標モータトルクの指令値に対する補正量を常時算出し、補正量に基づいて目標モータトルクの指令値を補正する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置の補正量算出部の構成例を示すブロック図である。

【図3A】図３Ａは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、トルク指令値、補正トルク、最終トルク指令値を示すグラフである。

【図3B】図３Ｂは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、駆動輪速度と従動輪速度を示すグラフである。

【図3C】図３Ｃは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、実スリップ率を示すグラフである。

【図4】図４は、第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置の補正量算出部の構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置で実行されるＰＩリセット処理およびリミット処理を示すフローチャートである。

【図7A】図７Ａは、ＰＩリセット処理を行わない場合のシミュレーション結果のうち、トルク指令値、補正トルク、最終トルク指令値を示すグラフである。

【図7B】図７Ｂは、ＰＩリセット処理を行わない場合のシミュレーション結果のうち、駆動輪速度と従動輪速度を示すグラフである。

【図7C】図７Ｃは、ＰＩリセット処理を行わない場合のシミュレーション結果のうち、実スリップ率を示すグラフである。

【図7D】図７Ｄは、ＰＩリセット処理を行わない場合のシミュレーション結果のうち、補正量の積分値を示すグラフである。

【図8A】図８Ａは、ＰＩリセット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、トルク指令値、補正トルク、最終トルク指令値を示すグラフである。

【図8B】図８Ｂは、ＰＩリセット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、駆動輪速度と従動輪速度を示すグラフである。

【図8C】図８Ｃは、ＰＩリセット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、実スリップ率を示すグラフである。

【図8D】図８Ｄは、ＰＩリセット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、補正量の積分値を示すグラフである。

【図9A】図９Ａは、リミット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、トルク指令値、補正トルク、最終トルク指令値を示すグラフである。

【図9B】図９Ｂは、リミット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、駆動輪速度と従動輪速度を示すグラフである。

【図9C】図９Ｃは、リミット処理を行った場合のシミュレーション結果のうち、実スリップ率を示すグラフである。

【図10】図１０は、第３実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｃの構成例を示すブロック図である。

【図11】図１１は、高μ路及び低μ路におけるスリップ率に対する車輪のグリップ力特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

【0013】

［第１実施形態］
（第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置の構成例）
図１、図２、図３Ａ〜図３Ｃを参照して、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ａの構成例について説明する。

【0014】

ここで、図１は、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ａの構成例を示すブロック図、図２は、車両の駆動力制御装置１Ａの補正量算出部１０３の構成例を示すブロック図、図３Ａ〜図３Ｃは、車両の駆動力制御装置１Ａによるスリップ抑制制御のシミュレーション結果を示すグラフである。

【0015】

図１に示すように、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ａは、モータやタイヤ等の構成部材を含む電動車両等の駆動部３００について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクの指令値を算出する目標モータトルク算出部１０１と、目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出するＰＩ制御装置等で構成される補正量算出部１０３と、補正量算出部１０３による演算結果に基づいて目標モータトルクの指令値を補正する補正トルク算出部１０６とを有している。

【0016】

なお、増幅器１０４は、車体速度Ｖｖの増幅器である。

【0017】

また、補正量算出部１０３の入力側には、駆動部３００の駆動輪速Ｖｍと、車体速度Ｖｖの増幅値との速度差を算出する加減算器１０５が接続されている。

【0018】

そして、補正量算出部１０３は、駆動輪速度をＶｍ、車体速度をＶｖ、車輪の目標スリップ率に係る値をＫとした場合に、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を０に収束させるフィードバック制御における補正量として、目標モータトルク算出部で算出された目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出するようになっている。

【0019】

なお、車両の駆動力制御装置１Ａの各部は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。

【0020】

また、図２に示すように、補正量算出部１０３は、ノードｎ１を介して接続される増幅器２０１、２０２と、増幅器２０２に直列接続されて出力値（ゲイン３）を積分する積分器２０３と、増幅器２０１の出力値（ゲイン２）と積分器２０３による積分値とを加算する加算器２０４とを備えている。

【0021】

また、補正量算出部１０３は、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分（「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」）を入力値として、目標モータトルク算出部１０１で算出された目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出し、補正トルク算出部１０６は、目標モータトルクの指令値と、補正量算出部１０３で算出された補正量とを加算して補正トルクを算出するようになっている。

【0022】

ここで、車輪のスリップ率（ｓ）と、駆動輪速度Ｖｍ、車体速度Ｖｖとの関係は、次の数式（１）で表される。

【0023】

ｓ＝（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ ・・・（１）
（但し、ｓ：車輪のスリップ率、Ｖｍ：駆動輪速、Ｖｖ：車体速度）

【0024】

この車輪のスリップ率（ｓ）と、所定の目標スリップ率（ｓ^＊）との差分が０に収束するよう目標モータトルクの指令値を補正すれば、スリップが抑制される。このように、両者の差分が０となる状態を数式で示すと、下記数式（２）となる。

【0025】

ｓ^＊＝（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ ・・・（２）
（但し、ｓ^＊：車輪の目標スリップ率）

【0026】

ここで、数式（２）を変形すると、次の数式（３）のようになる。

【0027】

Ｖｍ＝Ｖｖ／（１−ｓ^＊）
＝Ｋ・Ｖｖ ・・・（３）

【0028】

但し、Ｋは次の数式（４）で表される。

【0029】

Ｋ＝１／（１−ｓ^＊） ・・・（４）

【0030】

よって、車輪のスリップ率（ｓ）に係るＫは、目標スリップ率をｓ^＊とした場合に、Ｋ＝１／（１−ｓ^＊）で求めることができる。

【0031】

すなわち、数式（４）に、例えば所定の目標スリップ率ｓ^＊＝０．１を代入すると、
Ｋ＝（１／０．９）＝約１．１
となって、Ｋの値を求めることができる。

【0032】

補正量算出部１０３は、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を入力値として、目標モータトルク算出部１０１で算出された目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出し、補正トルク算出部１０６は、目標モータトルクの指令値と、算出された補正量とを加算して補正トルクを算出している。補正量算出部１０３は、このような補正量を常時算出する。

【0033】

本実施形態では、常時、補正量算出部１０３が補正量を算出しているが、補正の演算中に、速度を分母とする分数がないため、車体速度Ｖｖが非常に小さな値となる場合（極低速の場合）であっても、フィードバック量の発散が抑制されており、安定したスリップ抑制制御を行うことができる。

【0034】

また、このようにスリップ抑制制御の演算を常時行う構成であるため、実際に車両がスリップした状態から、早くモータトルクの補正が実行され、タイヤのグリップが回復する。
また、比較的簡易な演算により高速なスリップ抑制制御を行うことができる。

【0035】

そして、車両の駆動力制御装置１Ａによれば、図３Ａ〜図３Ｃのグラフに示すようなスリップ抑制制御のシミュレーション結果を得ることができた。

【0036】

図３Ａは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、トルク指令値（Ｃ１）、補正トルク（Ｃ２）、最終トルク指令値（Ｃ３）を示すグラフである。

【0037】

図３Ｂは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、駆動輪速度（Ｄ１）と従動輪速度（Ｄ２）を示すグラフである。

【0038】

図３Ｃは、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置による制御のシミュレーション結果のうち、実スリップ率（Ｅ１）を示すグラフである。

【0039】

なお、図３Ａ〜図３Ｃに示す例では、シミュレーション開始後３秒で高μ路から低μ路へ切り替えている（但し、μは摩擦係数の意味である）。高μ路は、例えば乾いたアスファルトの路面の摩擦係数であり、低μ路は、当該高μ路よりも摩擦係数が低い路面（例えば路面に積雪がある状態や凍結状態）である。

【0040】

図３Ｂ、図３Ｃを参照すると分かるように、シミュレーション開始後３秒で高μ路から低μ路に切り替わると、摩擦係数μ（以下、単にμという）の低減により駆動輪にスリップが瞬間的に発生している。すなわち、従動輪速度（Ｄ２）に比して、駆動輪速度（Ｄ１）が急激に上昇している。また、実スリップ率（Ｅ１）も急上昇している。

【0041】

しかし、図３Ａに示すように、本発明によるスリップ抑制制御により、スリップ発生直後にトルクを下げるように速度差フィードバックの補正トルク（Ｃ２）および最終トルク指令値（Ｃ３）が出力される。そのため、従来のように比較的長いタイムラグを生じることなく、スリップを短時間で抑制することができる。すなわち、図３Ｂ、図３Ｃに示すように、駆動輪速度（Ｄ１）が従動輪速度（Ｄ２）に近付くように低減され、実スリップ率（Ｅ１）も短時間のうちに減少に転じている。

【0042】

このように、車両の駆動力制御装置１Ａによれば、フィードバック量の発散を生じることなく、目標値に追従させることができる。

【0043】

［第２実施形態］
第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂの構成例について、図４、図５を参照して説明する。

【0044】

ここで、図４は、第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂの構成例を示すブロック図、図５は、車両の駆動力制御装置１Ｂの補正量算出部３０１の構成例を示すブロック図である。

【0045】

なお、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

【0046】

図４に示すように、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂは、モータやタイヤ等の構成部材を含む電動車両等の駆動部３００について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクの指令値を算出する目標モータトルク算出部１０１と、目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出するＰＩ制御装置等で構成される補正量算出部３０１と、補正量算出部３０１による演算結果に基づいて目標モータトルクの指令値を補正する補正トルク算出部１０６とを有している。

【0047】

更に、駆動力制御装置１Ｂは、補正量算出部３０１の補正量が０より大きい場合に補正量を０に変換するリミット部３０２を有している。リミット部３０２は、補正量算出部３０１から補正量が入力され、必要に応じてリミット処理をした補正量（０）を補正トルク算出部１０６に出力する。なおリミット処理については後述する。

【0048】

なお、補正量算出部３０１の入力側には、駆動部３００の駆動輪速Ｖｍと、車体速度Ｖｖの増幅値との演算を行う加減算器１０５が接続されている。

【0049】

ここで、加減算器１０５は「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」を出力する（但し、Ｋ＞１、Ｖｍ＞Ｖｖ）。

【0050】

「Ｋ・Ｖｖ＜Ｖｍ」の関係が成立する場合には、加減算器１０５の出力は負となる（すなわち「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ＜０」）。この際の補正量算出部３０１への入力は負となる。

【0051】

このように「Ｖｖ＜Ｋ・Ｖｖ＜Ｖｍ」の関係が成立する場合は、路面の摩擦が小さく、駆動輪がスリップしている状態に対応し、車両が低μ路を走行する場合に相当する。

【0052】

一方、「Ｋ・Ｖｖ＞Ｖｍ」の関係が成立する場合には、加減算器１０５の出力は正となる（すなわち「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ＞０」）。この際の補正量算出部３０１への入力は正となる。

【0053】

このように「Ｋ・Ｖｖ＞Ｖｍ＞Ｖｖ」の関係が成立する場合は、路面の摩擦が大きく、駆動輪と従動輪が同程度の速度で回転する状態に対応し、車両が高μ路を走行する場合に相当する。

【0054】

そして、補正量算出部３０１は、駆動輪速度をＶｍ、車体速度をＶｖ、車輪の目標スリップ率に係る値をＫとした場合に、ＶｍとＫ・Ｖｖの差分を０に収束させるフィードバック制御における補正量として、目標モータトルク算出部で算出された目標モータトルクの指令値に対する補正量を算出するようになっている。車両が高μ路を走行している状態では、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ＞０」となり、加減算器１０５の出力は正となる結果、目標モータトルクが増大するよう制御されてしまい、ドライバの意図しない加速が生じる可能性がある。

【0055】

そこで、本実施形態では、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ＞」０となる場合に、補正量算出部３０１で演算された補正量を０にセットするリミット部３０２を設けている。これにより、上述した、車両が高μ路を走行している場合における、ドライバの意図しない加速が抑制される。

【0056】

なお、車両の駆動力制御装置１Ｂの各部は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。

【0057】

また、図５に示すように、補正量算出部３０１は、ノードｎ１を介して接続される増幅器４０１、４０２と、増幅器４０２に直列接続されて出力値（ゲイン１）を積分する積分器４０５と、増幅器４０１の出力値（ゲイン）と積分器４０５による積分値とを加算する加算器４０６とを備えている。

【0058】

また、ノードｎ２を介して、差分と目標モータトルクの指令値が入力される演算器４０４が接続され、この演算器４０４からの出力値が積分器４０５に入力されるように構成されている。

【0059】

また、演算器４０４では、差分が０以上であるか否かが演算され、入力が正なら「フラグ１」を出力し、入力が負なら、「フラグ０」を出力する。

【0060】

そして、積分器４０５では、「フラグ１」が入力された場合には積分値を０にリセットし、「フラグ０」が入力された場合にはそのまま積分を継続する。

【0061】

なお、以下では、積分器４０５での積分値を０にリセットにする処理を「ＰＩリセット処理」と呼ぶ。ＰＩリセット処理については後述する。

【0062】

また、リミット部３０２は、補正量の上限「０」でリミットしている。これにより、高μ路であっても、補正トルクは０になるので、後述する参考例のように正の補正トルクを出力し続けることを回避することができる。

【0063】

なお、リミット部３０２によって補正量の上限を「０」でリミットする処理を「リミット処理」と呼ぶ。リミット処理については後述する。

【0064】

（ＰＩリセット処理およびリミット処理）
次に、図６を参照して、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂで実行されるＰＩリセット処理およびリミット処理について説明する。

【0065】

ここで、図６は、第２実施形態に係る車両の駆動力制御装置で実行されるリミット処理およびＰＩリセット処理を示すフローチャートである。

【0066】

図６のフローチャートに示すように、この処理が開始されると、まずステップＳ１０では、演算器４０４により、補正量算出部３０１への入力が「０」以上であるか否かが判定される。すなわち、加減算器１０５の出力である「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」以上であるか否かが判定される。すなわち、スリップ状態であれば「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」未満となり、トルク指令値を下げるよう補正がされるのに対し、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」以上となる場合には、高グリップでＶｖとＶｍの差が小さい状態であり、結果として補正値が正となって、トルク指令値を増加させるようになる。このような「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」以上となり、トルク増加の補正がされると、ドライバの意図しない加速が生じるため、好ましくない。そこで、本実施形態では、第１実施形態に対し、以下の制御を加えている。

【0067】

そして、ステップＳ１０での判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１１に移行して、積分器４０５の出力値をそのまま出力してステップＳ１３に移行する。

【0068】

一方、ステップＳ１０での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に移行して、積分器４０５の積分値を０にリセットする。すなわち、ステップＳ１０での判定結果が「ＹＥＳ」の場合に、ステップＳ１２で「ＰＩリセット処理」を行う。

【0069】

ステップＳ１３では、リミット部３０２の処理により、積分器４０５の出力値は０以上であるか否かが判定され、判定結果が「ＮＯ」の場合にはステップＳ１４に移行する。

【0070】

ステップＳ１４では、補正量算出部３０１の出力値を用いて、速度差フィードバックの補正トルクを算出した後、図示しないメイン制御フローにリターンする。

【0071】

一方、ステップＳ１３で「ＹＥＳ」と判定された場合には、ステップＳ１５に移行して、積分器４０５の出力値（ＰＩ出力値）を０にリセットした後（すなわち、速度差フィードバックの補正トルクを０にした後）、図示しないメイン制御フローにリターンする。すなわち、ステップＳ１３での判定結果が「ＹＥＳ」の場合に、ステップＳ１５で「リミット処理」を行う。

【0072】

（ＰＩリセット処理による効果）
次に、図７Ａ〜７Ｄ、図８Ａ〜８Ｄを参照して、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂで実行されるＰＩリセット処理の効果について説明する。

【0073】

なお、図８Ａ〜図８Ｄが、第２実施形態に対応し、図７Ａ〜図７Ｄは、第１実施形態に対応する。

【0074】

図７Ａ〜図７Ｄは、ＰＩリセット処理を行わない場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図８Ａ〜図８Ｄは、ＰＩリセット処理を行った場合のシミュレーション結果を示すグラフである。

【0075】

より具体的には、図７Ａは、トルク指令値（Ｃ２１）、補正トルク（Ｃ２２）、最終トルク指令値（Ｃ２３）を示すグラフである。図７Ｂは、駆動輪速度（Ｄ２１）と従動輪速度（Ｄ２２）を示すグラフである。図７Ｃは、実スリップ率（Ｅ２１）を示すグラフである。図７Ｄは、補正量の積分値（Ｆ２１）を示すグラフである。図７Ｄに示される積分値（Ｆ２１）は、図２に示される積分器２０３での積分値である。

【0076】

なお、図７Ａ〜図７Ｄに示す例では、シミュレーション開始後４０秒で高μ路から低μ路へ切り替えている。

【0077】

図８Ａは、トルク指令値（Ｃ３１）、補正トルク（Ｃ３２）、最終トルク指令値（Ｃ３３）を示すグラフである。図８Ｂは、駆動輪速度（Ｄ３１）と従動輪速度（Ｄ３２）を示すグラフである。図８Ｃは、実スリップ率（Ｅ３１）を示すグラフである。図８Ｄは、補正量の積分値（Ｆ３１）を示すグラフである。図８Ｄに示される積分値（Ｆ３１）は、図５に示される積分器４０５での積分値である。

【0078】

なお、図８Ａ〜図８Ｄに示す例では、図７Ａ〜図７Ｄに示す例と同様のシミュレーションの条件を設定しており、シミュレーション開始後４０秒で高μ路から低μ路へ切り替えている。

【0079】

図７Ｂ、図７Ｃを参照すると分かるように、シミュレーション開始後４０秒で高μ路から低μ路に切り替わると、摩擦係数μの低減により駆動輪にスリップが発生している
（すなわち、従動輪速度（Ｄ２２）に比して、駆動輪速度（Ｄ２１）が急激に上昇している。また、実スリップ率（Ｅ２１）も急上昇している。）。

【0080】

ところが、本例のようにＰＩリセット処理を行わない場合には、図７Ｄに示す補正量の積分値（Ｆ２１）が「０」になるまではスリップ抑制制御を行うことができないので、図７Ａに示すように、スリップした状態が所定時間（例えば、数秒）に亘って継続してしまう。

【0081】

すなわち、ＰＩリセット処理を行わない場合には、図７Ｄに示すように、正の値を積分し続ける。その結果、スリップが発生した後、暫くの間は補正量が正のままであり、積分値（Ｆ２１）が０になるまではスリップの抑制処理がされない（図７Ａ等参照）。

【0082】

一方、図８Ａに示すように、本発明によるＰＩリセット処理を伴うスリップ抑制制御によれば、スリップ発生直後に短時間でトルクを下げるように速度差フィードバックの補正トルク（Ｃ３２）および最終トルク指令値（Ｃ３３）が出力される。これは、図８Ｄに示すように、積分値は「０」にリセットされているので、スリップ発生時点で補正量が負の値になり、極短時間でスリップの抑制制御を行うことができるためである。

【0083】

すなわち、ＰＩリセット処理を行った場合には、図８Ｄに示すように、積分値（Ｆ３１）は一旦０にリセットされるため、スリップの発生直後に積分値（Ｆ３１）は負の値になり、スリップを抑制することができる（図８Ａ等参照）。

【0084】

これにより、図７Ａ〜図７Ｄのように、スリップ抑制が働くまで比較的長いタイムラグを生じることなく、スリップを短時間で抑制することができる（すなわち、図８Ｂに示すように、駆動輪速度（Ｄ３１）が従動輪速度（Ｄ３２）に近付くように低減されている）。

【0085】

（リミット処理による効果）
次に、図９Ａ〜９Ｃを参照して、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｂで実行されるリミット処理の効果について説明する。

【0086】

図９Ａ〜図９Ｃは、リミット処理を行った場合のシミュレーション結果を示すグラフである。

【0087】

図９Ａは、トルク指令値（Ｃ４１）、補正トルク（Ｃ４２）、最終トルク指令値（Ｃ４３）を示すグラフである。図９Ｂは、駆動輪速度（Ｄ４１）と従動輪速度（Ｄ４２）を示すグラフである。図９Ｃは、実スリップ率（Ｅ４１）を示すグラフである。

【0088】

なお、図９Ａ〜図９Ｃに示す例では、図３Ａ〜図３Ｃに示す例と同様のシミュレーションの条件を設定しており、シミュレーション開始後３秒で高μ路から低μ路へ切り替えている。

【0089】

図３Ａ〜図３Ｃに示すようにリミット処理を行わない場合には、高μ路においてスリップ抑制の補正を要しない場合であっても正の補正量が出力されてしまい、運転者の意図しない加速になり得る。

【0090】

これに対して、リミット処理を行う場合には、図９Ａ等に示すように、高μ路においてはスリップ抑制の補正を行わないようにできる。

【0091】

一方、走行している路面状態が、高μ路から低μ路に変わった場合には、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」未満となり、第1実施形態で述べたスリップ制御が再開される。

【0092】

以上のように、本実施形態に係る車両の駆動力制御装置によれば、フィードバックゲイン（制御性能）が車速による影響を受けないようにでき、極低車速においても制御の安定性を保持することができる。

【0093】

また、スリップの抑制制御を常時オンにできるので、発進時（極低速）にもスリップ抑制を機能させることができ、発進時のスリップに素早く対応することができる。

【0094】

さらに、低μ路以外の路面においても、スリップの抑制制御を機能させることができるので、スリップ抑制効果を向上させることができる。

【0095】

このようにリミット処理を伴う場合には、より有効にスリップ抑制制御を行うことができ、さらには、一層運転者の意図に即した加速を実現することができるようになる。

【0096】

［第３実施形態］
第３実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｃの構成例について、図１０及び図１１を参照して説明する。

【0097】

ここで、図１０は、第３実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ｃの構成例を示すブロック図、図１１は、高μ路及び低μ路におけるスリップ率に対する車輪のグリップ力特性を示す図である。

【0098】

なお、第１実施形態に係る車両の駆動力制御装置１Ａ、及び、第２実施形態に係る車両の駆動制御装置１Ｂと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

【0099】

図１１に示すように、高μ路と低μ路とでは、μピーク（同図におけるμの最大値であり、対応するスリップ率が当該路面において最もグリップする）が異なる。本実施形態では、路面に応じて目標スリップ率（ｓ^＊）を変更する目標スリップ率設定部１０７を有している。なお、μピーク値のスリップ率よりも大きいスリップ率では、タイヤがスリップ状態となり、μピーク値のスリップ率以下であれば、タイヤはグリップする。

【0100】

下記数式（５）が成立した場合、現在の目標スリップ率が、当該路面におけるμピークとなるスリップ率よりも大きく、μ-スリップ率曲線におけるスリップ領域にいると推定する。

【0101】

この数式（５）におけるαは、当該推定が成り立つ所定閾値であり、目標スリップ率の初期値（例えば０．１）や、現在の目標スリップ率として設定される。

【0102】

目標スリップ率設定部１０７は、当該路面における最適な目標スリップ率（μピークとなるスリップ率であり、以下、最適スリップ率と称する）を探索し、設定する。なお、最適スリップ率を探索する方法については、「電気自動車の特長を生かした路面状態の推定と制御」（堀洋一、古川公久 著）等で知られている。このように目標スリップ率設定部１０７は、目標スリップ率を最適スリップ率に設定し、上述した式（４）に基づいてＫを更新する。

【0103】

（Ｖｍ−Ｖｖ）／Ｖｍ＞α ・・・（５）

【0104】

ここで、数式（５）では、速度の分母が存在するが、この目標スリップ率設定部１０７は、車両の駆動力制御装置１Ｃの制御系１００（図１０における二点鎖線で囲われた構成）に含まれず、速度の分母自体が、駆動力制御装置１Ｃのフィードバックループにおけるゲインにはならないため、第１実施形態で言及した課題は生じない。

【0105】

以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0106】

例えば、第２実施形態の構成に、第３実施形態の構成（目標スリップ率設定部１０７）を適用させてもよい。

【0107】

この場合には、まず、目標スリップ率に基づいて上述した第１実施形態のスリップ制御が行われる。その際に、上記数式（５）を満たす状態（言い換えれば、走行している低μ路のμピーク値のスリップ率が当該目標スリップ率よりも小さい状態であり、当該目標スリップ率でスリップ制御してもスリップ状態から抜け出せない）になると、第３実施形態で述べたとおり、目標スリップ率設定部１０７が最適スリップ率を探索し、設定する。

【0108】

そして、低μ路における最適スリップ率を設定して走行している状態から、路面状態が高μ路に変わり、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ」が「０」以上になると、目標スリップ率を初期値（例えば０．１）に戻すとともに、第２実施形態で述べたとおりリミット処理を行う。さらに、リミット処理がされた状態で、高μ路から低μ路に変わり、「Ｋ・Ｖｖ−Ｖｍ＜０」の状態になるとリミット処理が解除され、目標スリップ率に基づくスリップ抑制制御（目標モータトルクの指令値の補正）が再開される。

【0109】

なお、目標スリップ率設定部１０７が、現在のμを推定して、推定されたμが所定値よりも大きくなると、目標スリップ率を初期値（例えば０．１）に戻してもよい。ちなみに、本実施形態では目標スリップ率設定部１０７は、下記数式（６）に基づきμを演算するが、特に限定されない。

【0110】

ただし、上記数式（６）において、ｒはタイヤ半径、Ｊは車軸イナーシャ、ωは駆動輪角速度、Ｎは垂直抗力、Ｔ：最終トルク指令値である。

【0111】

上述した実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

【0112】

本出願は、２０１７年５月２５日に出願された日本国特許願第２０１７−１０３５８６号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。

【符号の説明】

【0113】

１Ａ、１Ｂ 駆動力制御装置
１０１ 目標モータトルク算出部
１０３、３０１ 補正量算出部
１０５ 加減算器
１０６ 補正トルク算出部
１０７ 目標スリップ率設定部
２０１、２０２、４０１、４０２ 増幅器
２０３、４０５ 積分器
２０４、４０６ 加算器
３００ 駆動部
３０２ リミット部
４０４ 演算器
４０５ 積分器

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】