JP2011217514A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪ロックを速やかに検出し、その後の車両の走行状態を安定的に維持させることが可能な車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】複数の駆動輪毎に設けられて該駆動輪の駆動軸に付与するトルクを個別に制御可能な電動機を備えた車両の制御装置において、前記各駆動軸の回転速度を検出する駆動軸回転検出手段（ステップＳ１１〜Ｓ１２）と、前記各電動機の出力軸の回転速度を検出する電動機回転検出手段（ステップＳ１１〜Ｓ１３）と、前記各駆動軸の回転速度の速度変化および前記各出力軸の回転速度の速度変化に基づいて前記各電動機から前記各駆動輪へ至る各駆動系統での車輪ロックの有無を判断する車輪ロック検出手段（ステップＳ１１〜Ｓ１３）と、該車輪ロックが検出された前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化方向と同方向のトルクを該駆動系統における前記電動機から出力する出力制御手段（ステップＳ１４）とを設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の車輪に付与するトルクをそれぞれ個別に独立して制御可能な電動機を搭載した車両の制御装置に関するものである。

近年、電気自動車の一形態として、車輪のホイール内部もしくはその近傍に電動機を配置してその電動機により車輪を直接駆動するいわゆるインホイールモータ方式の車両（インホイールモータ車）が開発されている。このインホイールモータ車では、各駆動輪毎に設けられた電動機（すなわちインホイールモータ）を個別に制御することにより、各駆動輪に付与する駆動トルクもしくは制動トルクをそれぞれ独立して制御することができる。そのため、車両の駆動力および制動力を走行状態に応じて適宜に制御することができ、旋回性や操縦安定性あるいは走破性などの車両の走行性能を向上させることができる。また、このようなインホイールモータ車は、電動機が駆動輪のホイール内部もしくはその近傍に設けられて駆動輪に直接動力を伝達するものであるから、従来の車両に設けられている変速機やデファレンシャルなどの動力伝達機構を設ける必要がなくなり、車両の構成を簡素化することができる。

上記のようなインホイールモータ車に関連して、特許文献１には、インホイールモータ駆動の電気自動車において、左右どちらか一方の車輪がロックした場合に、車両の挙動を速やかに安定させることを目的とした電気自動車に関する発明が記載されている。この特許文献１に記載されたインホイールモータ車は、左右の車輪の回転数差と所定値とを比較し、回転数差が所定値よりも大きい場合に、回転数が小さい方の車輪がロックしていると判定し、回転数が大きい方の車輪の駆動力を走行時の回転方向とは逆方向に発生させ、その車輪をロックさせるように構成されている。

また、特許文献２には、ホイールが外力を受けて変形した場合であっても、減速機への外力の作用を緩和し、減速機およびモータを確実に保護することを目的としたインホイールモータに関する発明が記載されている。この特許文献２に記載された発明は、モータと、そのモータの出力を変速する減速機と、その減速機の出力により回転するホイールと、それら減速機とホイールとを連結する連結軸とを備え、減速機がモータを中心にホイールと反対側に配置されるとともに、ホイールに所定以上の外力が作用した場合に、減速機とホイールとの間の動力伝達が遮断されるように構成されている。

なお、特許文献３には、路面の凹凸などに起因する外乱によるトルクが車輪側から変速機構に入力された場合に、伝動部分あるいは摩擦係合部分での滑りや動力伝達効率の低下などの、変速機構における不具合の発生を防止することを目的としたハイブリッド車の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献３に記載された発明は、入力部材に内燃機関が連結され、出力部材に電動機および駆動輪が連結された変速機構を搭載したハイブリッド車の制御装置であって、走行中に駆動輪側から前記変速機構へ入力される外乱トルクを検出し、その外乱トルクが検出された場合に、その外乱トルクを打ち消す逆トルクを電動機により出力するように構成されている。

特開２００６−１１５６３９号公報 国際公開２００５／０２３５７５号 特開２００９−４０２０１号公報

上記のようなインホイールモータ車は、例えば、大きな凹凸や障害物がある悪路を走行する際などに走行路面からの過大なトルクが入力されたり、あるいは、インホイールモータと車輪との間の駆動系統におけるギヤの噛み込みなどのフェールが発生する場合がある。特に、駆動系統でのギヤの噛み込みなどのフェールが発生すると、そのフェールが生じた車輪の回転が止められてしまう、すなわち車輪がロックされてしまう場合がある。走行中にいずれかの車輪がロックされてしまうと、車両の挙動が不安定になり、場合によってはそのロックされた車輪が起点となって車両がスピンしてしまう可能性がある。

そのようなフェールに対して、上記の特許文献１に記載されているインホイールモータ車は、左右一対の車輪のいずれか一方がロックしてしまった場合に、ロックしていない反対側の車輪もロックさせられるようになっていて、左右両輪をロック状態にするので、車両を速やかに安定させることができる、とされている。

しかしながら、左右一対の車輪が両方ともロックさせられることにより、上記のようなスピンの発生は回避することができるものの、今度はそれらロックされた車輪が路面に対してスリップし易くなり、その結果、車両の挙動が依然として不安定な状態が続いてしまう可能性があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、走行中に車輪がロックしてしまうような異常を速やかに検出するとともに、その後の車両の走行状態を安定的に維持させることが可能な車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の駆動輪毎に設けられて該駆動輪の駆動軸に付与するトルクをそれぞれ個別に制御可能な電動機を備えた車両の制御装置において、前記各駆動軸の回転速度をそれぞれ検出する駆動軸回転検出手段と、前記各電動機の出力軸の回転速度をそれぞれ検出する電動機回転検出手段と、前記各駆動軸の回転速度の速度変化および前記各出力軸の回転速度の速度変化に基づいて、前記各電動機から前記各駆動輪へ至る各駆動系統でいずれかの前記駆動輪の回転が制止もしくは規制される車輪ロックの有無を判断する車輪ロック検出手段と、前記車輪ロックが検出された場合に、該車輪ロックが検出された前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向と同方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する出力制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記車輪ロック検出手段が、いずれかの前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向が前記車両を走行させる際の該駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ該駆動系統における前記出力軸の前記速度変化の変化量が該駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化量よりも予め設定した閾値以上大きい場合に、該駆動系統に前記車輪ロックが発生したことを判断する手段を含み、前記出力制御手段が、前記車両の前進走行時にいずれかの前記駆動系統で前記車輪ロックが検出された場合に、前記車両を後進走行させる回転方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、いずれかの前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向が前記車両を走行させる際の該駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ該駆動系統における前記出力軸の前記速度変化の変化量が該駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化量よりも予め設定した閾値以上大きい場合に、該駆動系統に前記車輪ロックが発生したことを判断する手段を含み、前記出力制御手段が、前記車両の後進走行時にいずれかの前記駆動系統で前記車輪ロックが検出された場合に、前記車両を前進走行させる回転方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記出力制御手段が、前記電動機の定格トルクを出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記出力制御手段が、前記電動機の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクを出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

また、請求項６の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を更に備え、前記出力制御手段が、前記走行状態の程度に基づいて、前記電動機の定格トルクと前記電動機の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクとのいずれか一方を選択して出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする制御装置である。

そして、請求項７の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明において、前記電動機が、前記各駆動輪毎のホイール内もしくはその近傍にそれぞれ設けられ、該各駆動輪にそれぞれ前記各駆動系統を介して直接動力を伝達してトルクを付与するインホイールモータを含むことを特徴とする制御装置である。

したがって、請求項１の発明によれば、車両の走行中、各駆動輪の駆動軸の回転速度、およびそれら各駆動輪を個別に直接駆動する各電動機の出力軸の回転速度がそれぞれ検出され、それら各駆動軸の回転速度の速度変化および各出力軸の回転速度の速度変化に基づいて、各駆動輪における車輪ロックの発生を検出することができる。そして、いずれかの駆動輪で車輪ロックが発生したことが検出されると、その車輪ロックが発生した駆動輪における駆動軸の回転速度変化の変化方向と同じ回転方向のトルクを出力するように、その駆動輪に連結する電動機が制御される。すなわち、車輪ロックした駆動輪の駆動系統に対してその駆動輪を車輪ロックしているトルクと同じ回転方向のトルクが電動機から出力される。したがって、車輪ロックが発生した駆動系統に作用する車輪ロック方向のトルクを更に増大させて、最終的に駆動系統の最弱部位を破断させて車輪ロックが発生した駆動輪を回転フリーの状態にすることができる。そのため、走行中に車輪ロックが発生した場合であっても、その車輪ロックが発生した駆動系統の一部を電動機の出力により強制的に破断させて車輪ロック状態を速やかに解消させることができ、車両の走行状態を安定的に維持することができる。

また、請求項２の発明によれば、各駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化方向、および、各駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化量と各電動機の出力軸の回転速度変化の変化量との偏差に基づいて駆動輪における車輪ロックの発生の有無が判断されるので、その車輪ロックの発生を適切に検出することができる。そして、前進走行時に、いずれかの駆動輪で車輪ロックが発生したことが検出されると、車両を後進させる回転方向のトルクを出力するように、その駆動輪に連結する電動機が制御される。すなわち、車輪ロックした駆動輪の駆動系統に対してその駆動系統に作用する車輪ロック方向のトルクを更に増大させる方向のトルクが電動機から出力される。そのため、前進走行中に車輪ロックが発生した場合であっても、その車輪ロックが発生した駆動系統の一部を電動機の出力により強制的に破断させて車輪ロック状態を速やかに解消させることができ、車両の前進走行状態を安定的に維持することができる。

また、請求項３の発明によれば、各駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化方向、および、各駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化量と各電動機の出力軸の回転速度変化の変化量との偏差に基づいて駆動輪における車輪ロックの発生の有無が判断されるので、その車輪ロックの発生を適切に検出することができる。そして、後進走行時に、いずれかの駆動輪で車輪ロックが発生したことが検出されると、車両を前進させる回転方向のトルクを出力するように、その駆動輪に連結する電動機が制御される。すなわち、車輪ロックした駆動輪の駆動系統に対してその駆動系統に作用する車輪ロック方向のトルクを更に増大させる方向のトルクが電動機から出力される。そのため、後進走行中に車輪ロックが発生した場合であっても、その車輪ロックが発生した駆動系統の一部を電動機の出力により強制的に破断させて車輪ロック状態を速やかに解消させることができ、車両の後進走行状態を安定的に維持することができる。

また、請求項４の発明によれば、車輪ロックが発生した際にその車輪ロック状態を解消させるために電動機がトルクを出力するように制御される場合、その電動機の定格トルクが出力される。したがって、車輪ロック状態を解消させるため、すなわち車輪ロックが発生した駆動系統の一部を強制的に破断させるために、電動機から可及的に大きなトルクを出力することができ、車輪ロックが発生した駆動系統の一部を速やかに破断させることができる。また、その場合に制御される電動機は、その電動機の定格トルクを上限として出力が制限されるので、電動機に対する過回転や過負荷を防止して電動機を確実に保護することができる。

また、請求項５の発明によれば、車輪ロックが発生した際にその車輪ロック状態を解消させるために電動機がトルクを出力するように制御される場合、その電動機の定格温度の範囲内で、すなわち電動機の温度上昇限度の上限以下で、瞬間的もしくは一時的に出力することが可能な最大トルクが出力される。したがって、車輪ロック状態を解消させるため、すなわち車輪ロックが発生した駆動系統の一部を強制的に破断させるために、電動機から瞬間的もしくは一時的にかつ可及的に大きなトルクを出力することができる。そのため、車輪ロックが発生した駆動系統の一部をより速やかに破断させることができる。また、その場合に制御される電動機は、その電動機の定格温度を上限として回転が制限されつつ、瞬時出力可能な最大トルクを上限として出力が制限されるので、電動機に対する過回転や過負荷を防止して電動機を保護することができる。

また、請求項６の発明によれば、車輪ロックが発生した際にその車輪ロック状態を解消させるために電動機がトルクを出力するように制御される場合、その時の車両の走行状態に応じて、電動機の定格トルクと、電動機の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクとのいずれか一方が上限として選択されて、その選択された制限の下で電動機の出力が制御される。そのため、走行中の車両の状態に即して電動機をより適切に制御することができる。

そして、請求項７の発明によれば、各駆動輪のホイール内部もしくはその近傍に設置されたインホイールモータを駆動力源とする車両に対して、車輪ロックの発生を適切に検出することができる。そして、走行中にその車輪ロックが発生した場合であっても、車輪ロックが発生した駆動系統の一部を電動機の出力により強制的に破断させて車輪ロック状態を速やかに解消させることができるので、インホイールモータを搭載した車両の走行状態を安定的に維持することができる。

この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による更に他の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による制御を実行する際の駆動輪の駆動軸および電動機の出力軸それぞれの回転速度の速度変化を説明するためのタイムチャートである。 この発明の制御装置による制御を実行する際の駆動輪の駆動軸および電動機の出力軸それぞれの回転速度の速度変化を説明するためのタイムチャートである。 この発明の制御装置による制御を実行する際に制御する電動機の特性を説明するための特性図である。 この発明で制御の対象とする車両の構成例を示す模式図である。 この発明で制御の対象とする車両の他の構成例を示す模式図である。 この発明で制御の対象とする車両の更に他の構成例を示す模式図である。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。先ず、この発明で制御の対象とする車両の構成および制御系統を図７に示す。この発明で対象とする車両は、複数の駆動輪に付与するトルクをそれぞれ個別に制御することが可能な駆動力源としての電動機が設けられており、この図７では、左右の前輪１，２および左右の後輪３，４に、それら各車輪１，２，３，４のそれぞれに個別にトルクを付与する電動機５，６および電動機７，８が設けられた車両Ｖｅの構成例を示している。

具体的には、この車両Ｖｅは、車両Ｖｅの幅方向（図７での左右方向）における左右の前輪１，２および左右の後輪３，４を有している。そして、前輪１，２は、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構（図示せず）を介して車両Ｖｅの車台に支持されている。同様に、後輪３，４も、互いにもしくはそれぞれ独立してサスペンション機構を介して車両Ｖｅの車台に支持されている。

車両Ｖｅの駆動力源として、前輪１，２のホイール内部および後輪３，４のホイール内部には、それぞれ、電動機５，６および電動機７，８が組み込まれていて、それら電動機５，６の出力軸および電動機７，８の出力軸と、前輪１，２の駆動軸および後輪３，４の駆動軸とが、それぞれ動力伝達可能に連結されている。すなわち、前輪１，２の電動機５，６および後輪３，４の電動機７，８は、いわゆるインホイールモータ５，６，７，８であり、前輪１，２および後輪３，４と共に車両Ｖｅのばね下に配置されていて、各インホイールモータ５，６，７，８からそれぞれ各車輪（すなわち駆動輪）１，２，３，４へ至る各駆動系統９，１０，１１，１２が形成されている。そして、各インホイールモータ５，６，７，８の回転をそれぞれ個別に独立して制御することにより、前輪１，２および後輪３，４の駆動トルクあるいは制動トルクを、それぞれ独立して制御することができる構成となっている。なお、ここでは図示していないが、各駆動系統９，１０，１１，１２の中には、各インホイールモータ５，６，７，８の出力をそれぞれ減速して各駆動輪１，２，３，４へ伝達させる減速機構を設けることもできる。

これらの各インホイールモータ５，６，７，８は、例えば交流同期モータにより構成されていて、インバータ１３を介してバッテリやキャパシタなどの蓄電装置１４に接続されている。したがって、各インホイールモータ５，６，７，８の駆動時には、蓄電装置１４の直流電力がインバータ１３によって交流電力に変換され、その交流電力が各インホイールモータ５，６，７，８に供給されることによりそれら各インホイールモータ５，６，７，８が力行制御されて、各駆動系統９，１０，１１，１２を介して前輪１，２および後輪３，４に駆動トルクが付与される。

また、各インホイールモータ５，６，７，８は前輪１，２および後輪３，４の回転エネルギを利用して回生制御することも可能である。すなわち、各インホイールモータ５，６，７，８の回生・発電時には、前輪１，２および後輪３，４の回転（運動）エネルギが各インホイールモータ５，６，７，８によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ１３を介して蓄電装置１４に蓄電される。このとき、前輪１，２および後輪３，４には回生・発電力に基づく制動トルクが付与される。

そして、上記のインバータ１３は、各インホイールモータ５，６，７，８の回転状態を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１５に、それぞれ接続されている。この電子制御装置１５には、例えば、各駆動輪１，２，３，４の駆動軸の回転速度（車輪速度）をそれぞれ検出する車輪速センサ１６，１７，１８，１９、各インホイールモータ５，６，７，８の出力軸の回転角度あるいは回転速度をそれぞれ検出するレゾルバ２０，２１，２２，２３、車両Ｖｅの前後方向および横方向に加わる加速度を検出するＧセンサ２４、車両Ｖｅに加わるヨーレートを検出するヨーレートセンサ２５、車両Ｖｅの操舵角度を検出する舵角センサ２６などの各種センサ類からの検出信号、およびインバータ９からの情報信号などが入力されるように構成されている。

このうち、インバータ１３からこの電子制御装置１５に入力される信号に基づいて、各インホイールモータ５，６，７，８の出力トルク（モータトルク）がそれぞれ演算されて求められる。例えば、インバータ１３からの入力信号によって各インホイールモータ５，６，７，８が力行制御されていることを検出した場合に、その際に各インホイールモータ５，６，７，８へ供給される電力量あるいは電流値を検出し、それに基づいて各インホイールモータ５，６，７，８のモータトルクをそれぞれ算出することができる。また、各インホイールモータ５，６，７，８の回転を制御する際の電流値を基に、各インホイールモータ５，６，７，８の回転数をそれぞれ算出することもできる。

一方、電子制御装置１５からは、インバータ１３を介して各インホイールモータ５，６，７，８の回転をそれぞれ制御する信号が出力されるように構成されている。すなわち、各インホイールモータ５，６，７，８の回転（力行・回生）を制御するために、各インホイールモータ５，６，７，８へ供給する、もしくは各インホイールモータ５，６，７，８から回収する電流を制御するための制御信号が、電子制御装置１５からインバータ１３へ出力されるようになっている。

なお、上記の図７では、左右の前輪１，２および左右の後輪３，４の両方に、駆動力源として、インホイールモータ５，６，７，８がそれぞれ設けられた４輪駆動方式の車両Ｖｅの構成例を示しているが、この発明における車両Ｖｅは、例えば図８，図９に示すように、インホイールモータが左右の前輪１，２もしくは左右の後輪３，４のいずれか一方に設けられた構成であってもよい。

すなわち、この発明における車両Ｖｅは、例えば図８の（ａ）に示すように、左右の後輪３，４のみにインホイールモータ７，８がそれぞれ設けられるとともに、前輪１，２を駆動するための電動機（モータ・ジェネレータ）２０およびトランスアクスル２１が車台に配置された４輪駆動方式の車両Ｖｅであってもよい。あるいは、この発明における車両Ｖｅは、例えば図８の（ｂ）に示すように、左右の後輪３，４のみにインホイールモータ７，８がそれぞれ設けられるとともに、前輪１，２を駆動するためのエンジンおよび電動機（モータ・ジェネレータ）ならびにトランスミッションなどから構成されるハイブリッドユニット２２が車台に配置された４輪駆動方式のハイブリッド車両Ｖｅであってもよい。あるいは、この発明における車両Ｖｅは、例えば図８の（ｃ）に示すように、左右の前輪１，２のみにインホイールモータ５，６がそれぞれ設けられるとともに、後輪３，４を駆動するためのエンジンおよびトランスミッションならびにデファレンシャルなどから構成される駆動ユニット２３が車台に配置された４輪駆動方式のハイブリッド車両Ｖｅであってもよい。

さらに、この発明における車両Ｖｅは、例えば図９の（ａ）に示すように、左右の後輪３，４のみにインホイールモータ７，８がそれぞれ設けられた後輪駆動方式の車両Ｖｅであってもよい。あるいは、この発明における車両Ｖｅは、例えば図９の（ｂ）に示すように、左右の前輪１，２のみにインホイールモータ５，６がそれぞれ設けられた前輪駆動方式の車両Ｖｅであってもよい。要は、この発明で対象とする車両Ｖｅは、複数の駆動輪が、例えば上記の各インホイールモータ５，６，７，８のように、それら各駆動輪を独立して直接駆動することが可能な構成であればよい。

前述したように、この発明で対象としている車両Ｖｅは、複数の駆動輪に付与するトルクをそれぞれ個別に制御することが可能なように、具体的には、上記のように各駆動輪１，２，３，４のホイール内部に組み込まれて各駆動輪１，２，３，４をそれぞれ直接駆動するインホイールモータ５，６，７，８を搭載したインホイールモータ車として構成されている。そのため、走行状態や走行環境に応じて各駆動輪１，２，３，４を個別に制御することにより、旋回性や操安性などの車両Ｖｅの走行性能を向上させることができる。その一方で、例えば、駆動系統におけるギヤ部でギヤの噛み込み等により駆動輪の回転が制止もしくは規制される車輪ロックが発生してしまった場合を想定して、そのような車輪ロックが発生してしまった場合であっても、その後の車両Ｖｅの走行状態を安定的に維持するためのフェールセーフ機能を確立させておく必要がある。

各駆動輪１，２，３，４の車輪ロックに対応するフェールセーフとしては、例えば各駆動輪１，２，３，４と各インホイールモータ５，６，７，８との間の各駆動系統９，１０，１１，１２の途中に、いわゆるトルクヒューズとして機能する構成を設け、すなわち各駆動系統９，１０，１１，１２に、トルクヒューズとして設計的に強度を低下させた部位を形成しておく設計を採用することができる。例えば、いずれかの駆動輪がロックされてしまった場合に、上記のように構成したトルクヒューズの部位を破断させることにより、その駆動輪の回転をフリーにさせることができる。すなわち、駆動輪の車輪ロック状態を解消させて、例えば前述したようなスピンの発生などの車両挙動が不安定になってしまう事態を回避し、車両Ｖｅの走行状態を安定的に維持することができる。

しかしながら、トルクヒューズとして上記のように強度を低下させた部位を設けた場合であっても、駆動輪の車輪ロックが発生した際にそのトルクヒューズの部位が破断するまでの間は、駆動輪は車輪ロック状態のままであるので、その間、車両挙動の不安定な状態が継続される。したがって、駆動輪の車輪ロックが発生してしまった場合には、その車輪ロックが発生した駆動輪の駆動系統における上記のようなトルクヒューズの部位を可及的に速やかに破断させるのが望ましい。

そこで、この発明における車両Ｖｅの制御装置では、各駆動輪１，２，３，４の各駆動軸の回転速度および各インホイールモータ５，６，７，８の各出力軸の回転速度を検出し、それら各駆動輪１，２，３，４の各駆動軸の回転速度および各インホイールモータ５，６，７，８の各出力軸の回転速度のそれぞれの速度変化を基に、各駆動輪１，２，３，４の回転が制止もしくは規制されてしまうような車輪ロックの有無を判定し、その車輪ロックが検出された場合に、各インホイールモータ５，６，７，８の出力を制御して、車輪ロックが発生してしまった駆動輪の駆動系統の一部を強制的に破断するように構成されている。

図１は、その制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、車両Ｖｅが前進しているか否かが判断される（ステップＳ１１）。車両Ｖｅが停止している、もしくは車両Ｖｅが後進していることにより、このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。なお、車両Ｖｅが後進する場合を含めた制御例は後述する。

一方、車両Ｖｅが前進していることにより、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１２へ進み、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸（モータ軸）の回転速度の変位が、その駆動輪の車輪速よりも、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。すなわち、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸の回転速度の速度変化量（変位）と、その駆動輪の駆動軸の回転速度（車輪速）の速度変化量（変位）との偏差が、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。

ここで、閾値αは、上記の駆動輪の駆動軸およびインホイールモータの出力軸の回転速度変化の変化方向も考慮して設定されたものであり、すなわち、それら駆動軸および出力軸の回転速度変化の変化方向が、車両Ｖｅを走行させる際の駆動系統の回転速度を低下させる方向であるか否かを判断し得る値に設定されている。具体的には、車両Ｖｅを走行させる際の各駆動系統における各駆動輪の駆動軸の回転速度が低下する方向の所定の値に設定されている。

したがって、このステップＳ１２では、上記のような閾値αと、駆動輪の駆動軸およびインホイールモータの出力軸の回転速度の速度変化量とを比較することにより、いずれかの駆動系統における駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化方向が車両Ｖｅを走行させる際のその駆動系統における駆動輪の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつその駆動系統におけるインホイールモータの出力軸の回転速度変化の変化量がその駆動系統における駆動輪の駆動軸の回転速度変化の変化量よりも予め設定した閾値α以上であるか否かが判断される。

すなわち、このステップＳ１２は、例えばギヤの噛み込みなどによりいずれかの駆動系統における駆動輪の回転がロックしてしまうような状況である車輪ロック状態を速やかに検知するための判断ステップである。

具体的には、各駆動輪１，２，３，４毎に設けられている車輪速センサ１２，１３，１４，１５により各駆動輪１，２，３，４の駆動軸の回転速度（車輪速）、および各インホイールモータ５，６，７，８毎に設けられているレゾルバ２０，２１，２２，２３の検出値を基に、各インホイールモータ５，６，７，８の出力軸の回転速度がそれぞれ検出される。そして、いずれかの駆動輪（ここでは仮に駆動輪４とする）の駆動系統１２におけるインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と、その駆動系統１２における駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が算出され、その偏差の方向が、車両Ｖｅを走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、その偏差が閾値αとして予め設定した所定値以上であるか否かが判断される。

言い換えると、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向である場合に、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりもインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が閾値α以上大きいか否かが判断される。なお、この場合のいずれかの駆動輪とは、例えば各駆動輪１，２，３，４のうちのいずれか１輪のみであってもよく、あるいは、各駆動輪１，２，３，４のうちの２もしくは３輪であってもよく、あるいは、各駆動輪１，２，３，４の全輪であってもよい。

なお、各インホイールモータ５，６，７，８と各駆動輪１，２，３，４との間に、すなわち各駆動系統９，１０，１１，１２に、前述したような減速機構が設けられている場合には、その減速機構による減速比を考慮した上で、駆動輪４の車輪速度の変化量とインホイールモータ８の回転速度の変化量とが比較される。すなわち、その場合は、インホイールモータ８の回転速度の変化量と、減速機構の減速比で除算した駆動輪４の車輪速度の変化量とが比較される。

駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向でないこと、もしくは、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きくないこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値αよりも小さいことにより、このステップＳ１２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きいこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値α以上であることにより、ステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進み、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の変位が負の方向であるか否か、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が、負の方向であるか否かが判断される。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の回転方向が負の方向であるとは、車両Ｖｅを後進させる際の回転方向であり、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であるとは、負の方向すなわち車両Ｖｅを後進させる回転方向の回転速度が増大する方向である。

図４には、いずれかの車輪に負の方向の大きな車輪速度変化が生じた状態を示している。すなわち、図４に示す状態は、車両Ｖｅの前進時に、いずれかの車輪に負方向の大きな車輪速度変化が生じた状態であって、前進方向の駆動トルクが作用していた車輪に、例えば外乱やギヤの噛み込みなどによる後進方向のトルクが作用した結果、すなわち前進方向に回転していた車輪の回転を停止させようとする方向のトルクが作用した結果、負の方向に大きな車輪速度の変化が生じた状態である。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向でない、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向であることによって、このステップＳ１３で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、例えば図４に示すように、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であることによって、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１４へ進み、回転速度変化があったインホイールモータ８が、負の方向のトルクを出力するように制御される。すなわち、車輪ロックが発生した駆動系統１２に対して、その駆動系統１２におけるインホイールモータ８を制御して、車輪ロックが発生した駆動系統１２における最弱部位を破断させる方向のトルクが出力される。最弱部位とは、例えばフェールセーフのためのトルクヒューズとして可及的に強度が低下するように形成された部位である。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

上記の図１のフローチャートで示す制御例では、車両Ｖｅが前進走行している際に駆動輪に車輪ロックが発生した場合の例を示しているが、車両Ｖｅが後進走行している場合も含み、また、駆動輪に車輪ロックが発生した際のインホイールモータの出力に制限を設けて制御するようにした他の制御例を次に示す。図２は、その他の制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図２において、先ず、車両Ｖｅが前進しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。

車両Ｖｅが前進走行していることにより、このステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２２へ進み、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸（モータ軸）の回転速度の変位が、その駆動輪の車輪速よりも予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。すなわち、いずれかの駆動輪（ここでは仮に駆動輪４とする）のインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量（変位）と、その駆動輪４の駆動軸の回転速度（車輪速）の速度変化量（変位）との偏差が、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。

前述したように、閾値αは、上記の駆動輪４の駆動軸およびインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化方向も考慮して設定されたものであり、具体的には、車両Ｖｅを走行させる際の駆動系統１２における駆動輪４の駆動軸の回転速度が低下する方向の所定の値に設定されている。したがって、このステップＳ２２では、上記のような閾値αと、駆動輪４の駆動軸およびインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量とが比較されて、駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化方向が車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向（すなわち車両Ｖｅを後進走行させる際の回転方向）であり、かつインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化量が駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化量よりも予め設定した閾値α以上であるか否かが判断される。要するに、このステップＳ２２は、前述の図１のフローチャートにおけるステップＳ１２と同様に、いずれかの駆動系統における駆動輪に車輪ロックが発生してしまうような状況を速やかに検知するため判断ステップである。

駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向でないこと、もしくは、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きくないこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値αよりも小さいことにより、このステップＳ２２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きいこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値α以上であることにより、ステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２３へ進み、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の変位が負の方向であるか否か、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が、負の方向であるか否かが判断される。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向でない、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向であることによって、このステップＳ２３で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、例えば図４に示すように、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であることによって、ステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２４へ進み、回転速度変化があったインホイールモータ８が、負の方向でかつ無限定格フルトルクを出力するように制御される。無限定格フルトルクとは、例えば図５に示すように、無限にかつ連続的に出力することが可能な最大トルクのことであり、電動機の性能として保証されている使用限度範囲内での最大トルク、すなわち電動機の定格トルクのことである。

すなわち、このステップＳ２４では、車輪ロックが発生した駆動系統１２に対して、その駆動系統１２におけるインホイールモータ８を制御して、車輪ロックが発生した駆動系統１２における最弱部位を破断させる方向のトルクが出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、車両Ｖｅが停止している、もしくは車両Ｖｅが後進走行していることにより、前述のステップＳ２１で否定的に判断された場合には、ステップＳ２５へ進み、車両Ｖｅが後進しているか否かが判断される。車両Ｖｅが後進していない、すなわち車両Ｖｅが停止していることにより、このステップＳ２５で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

車両Ｖｅが後進走行していることにより、ステップＳ２５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２６へ進み、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸（モータ軸）の回転速度の変位が、その駆動輪の車輪速よりも、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。すなわち、いずれかの駆動輪（ここでは仮に駆動輪４とする）のインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量（変位）と、その駆動輪４の駆動軸の回転速度（車輪速）の速度変化量（変位）との偏差が、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。

ここでの閾値αも同様に、上記の駆動輪４の駆動軸およびインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化方向も考慮して設定されたものであり、具体的には、車両Ｖｅを走行させる際の駆動系統１２における駆動輪４の駆動軸の回転速度が低下する方向の所定の値に設定されている。したがって、このステップＳ２６では、駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化方向が車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向（すなわち車両Ｖｅを前進走行させる際の回転方向）であり、かつインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化量が駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化量よりも予め設定した閾値α以上であるか否かが判断される。要するに、このステップＳ２６は、前述の図１のフローチャートにおけるステップＳ１２、および、この図２のフローチャートにおけるステップＳ２２と同様に、いずれかの駆動系統における駆動輪に車輪ロックが発生してしまうような状況を速やかに検知するため判断ステップである。

駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向でないこと、もしくは、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きくないこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値αよりも小さいことにより、このステップＳ２６で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きいこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値α以上であることにより、ステップＳ２６で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２７へ進み、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の変位が正の方向であるか否か、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が、正の方向であるか否かが判断される。

図６には、いずれかの車輪に正の方向の大きな車輪速度変化が生じた状態を示している。すなわち、図６に示す状態は、車両Ｖｅの後進時に、いずれかの車輪に正の方向の大きな車輪速度変化が生じた状態であって、後進方向の駆動トルクが作用していた車輪に、例えば外乱やギヤの噛み込みなどによる前進方向のトルクが作用した結果、すなわち後進方向に回転していた車輪の回転を停止させようとする方向のトルクが作用した結果、正の方向に大きな車輪速度の変化が生じた状態である。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向でない、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であることによって、このステップＳ２７で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、例えば図６に示すように、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向であることによって、ステップＳ２７で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２８へ進み、回転速度変化があったインホイールモータ８が、正の方向でかつ無限定格フルトルクを出力するように制御される。

すなわち、このステップＳ２８では、車輪ロックが発生した駆動系統１２に対して、その駆動系統１２におけるインホイールモータ８を制御して、車輪ロックが発生した駆動系統１２における最弱部位を破断させる方向のトルクが出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

上記の図２のフローチャートで示す制御例では、駆動輪に車輪ロックが発生した際のインホイールモータの出力を、定格トルクで制限して制御するように構成した例を示しているが、駆動輪に車輪ロックが発生した際のインホイールモータの出力を、瞬時出力可能な最大トルクで制限して制御するように構成した他の制御例を次に示す。図３は、その他の制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図３において、先ず、車両Ｖｅが前進しているか否かが判断される（ステップＳ３１）。

車両Ｖｅが前進走行していることにより、このステップＳ３１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３２へ進み、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸（モータ軸）の回転速度の変位が、その駆動輪の車輪速よりも、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。すなわち、いずれかの駆動輪（ここでは仮に駆動輪４とする）のインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量（変位）と、その駆動輪４の駆動軸の回転速度（車輪速）の速度変化量（変位）との偏差が、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。

ここでの閾値αも同様に、上記の駆動輪４の駆動軸およびインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化方向も考慮して設定されたものであり、具体的には、車両Ｖｅを走行させる際の駆動系統１２における駆動輪４の駆動軸の回転速度が低下する方向の所定の値に設定されている。したがって、このステップＳ３２では、駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化方向が車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向（すなわち車両Ｖｅを後進走行させる際の回転方向）であり、かつインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化量が駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化量よりも予め設定した閾値α以上であるか否かが判断される。要するに、このステップＳ３２は、前述ステップＳ１２やステップＳ２２あるいはステップＳ２６と同様に、いずれかの駆動系統における駆動輪に車輪ロックが発生してしまうような状況を速やかに検知するため判断ステップである。

駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向でないこと、もしくは、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きくないこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値αよりも小さいことにより、このステップＳ３２で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを前進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きいこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値α以上であることにより、ステップＳ３２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３３へ進み、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の変位が負の方向であるか否か、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が、負の方向であるか否かが判断される。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向でない、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向であることによって、このステップＳ３３で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、例えば図４に示すように、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であることによって、ステップＳ３３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３４へ進み、インホイールモータ８の温度が予め設定された閾値β以下であるか否かが判断される。具体的には、例えばサーミスタ式の温度センサ（図示せず）によりインホイールモータ８のコイルエンド部の温度が検出され、その温度の検出値が、インホイールモータ８の定格温度を上限とするように予め設定した閾値β以下であるか否かが判断される。なお、ここでの定格温度とは、電動機の性能として保証されている使用限度範囲内での最高温度、言い換えると、電動機を正常にかつ連続的に運転することが可能な電動機の使用温度の上限値である。

インホイールモータ８の温度が閾値βすなわちインホイールモータ８の定格温度よりも高いことにより、このステップＳ３４で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。すなわち、インホイールモータ８の温度が閾値βすなわちインホイールモータ８の定格温度よりも高い場合は、インホイールモータ８の使用に支障をきたす可能性があるので、この制御は実行されない。

これに対して、インホイールモータ８の温度が閾値βすなわちインホイールモータ８の定格温度以下であることにより、ステップＳ３４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３５へ進み、回転速度変化があったインホイールモータ８が、負の方向で、かつ定格温度の範囲内で、なおかつ瞬時出力可能な最大トルクを出力するように制御される。瞬時出力可能な最大トルクとは、瞬間的にもしくは一時的に出力することが可能な最大トルクのことである。

すなわち、このステップＳ３５では、車輪ロックが発生した駆動系統１２に対して、その駆動系統１２におけるインホイールモータ８を制御し、その車輪ロックが発生した駆動系統１２における最弱部位を破断させる方向の可及的に大きなトルクが出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、車両Ｖｅが停止している、もしくは車両Ｖｅが後進走行していることにより、前述のステップＳ３１で否定的に判断された場合には、ステップＳ３６へ進み、車両Ｖｅが後進しているか否かが判断される。車両Ｖｅが後進していない、すなわち車両Ｖｅが停止していることにより、このステップＳ３６で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

車両Ｖｅが後進走行していることにより、ステップＳ３６で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３７へ進み、いずれかの駆動輪のインホイールモータの出力軸（モータ軸）の回転速度の変位が、その駆動輪の車輪速よりも、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。すなわち、いずれかの駆動輪（ここでは仮に駆動輪４とする）のインホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量（変位）と、その駆動輪４の駆動軸の回転速度（車輪速）の速度変化量（変位）との偏差が、予め設定された閾値α以上であるか否かが判断される。

ここでの閾値αも同様に、上記の駆動輪４の駆動軸およびインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化方向も考慮して設定されたものであり、具体的には、車両Ｖｅを走行させる際の駆動系統１２における駆動輪４の駆動軸の回転速度が低下する方向の所定の値に設定されている。したがって、このステップＳ３７では、駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化方向が車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向（すなわち車両Ｖｅを前進走行させる際の回転方向）であり、かつインホイールモータ８の出力軸の回転速度変化の変化量が駆動輪４の駆動軸の回転速度変化の変化量よりも予め設定した閾値α以上であるか否かが判断される。要するに、このステップＳ３３７は、前述のステップＳ１２やステップＳ２２あるいはステップＳ２６やステップＳ３２と同様に、いずれかの駆動系統における駆動輪に車輪ロックが発生してしまうような状況を速やかに検知するための判断ステップである。

駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向でないこと、もしくは、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きくないこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値αよりも小さいことにより、このステップＳ３７で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化方向が、車両Ｖｅを後進走行させる際の駆動輪４の駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量が、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量よりも閾値α以上大きいこと、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化量と、駆動輪４の駆動軸の回転速度の速度変化量との偏差が閾値α以上であることにより、ステップＳ３７で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３８へ進み、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の変位が正の方向であるか否か、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が、正の方向であるか否かが判断される。

インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向でない、すなわち、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が負の方向であることによって、このステップＳ３８で否定的に判断された場合は、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、例えば図６に示すように、インホイールモータ８の出力軸の回転速度の速度変化の方向が正の方向であることによって、ステップＳ３８で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３９へ進み、インホイールモータ８の温度が予め設定された閾値β以下であるか否かが判断される。すなわち、例えばサーミスタ式の温度センサによりインホイールモータ８のコイルエンド部の温度が検出され、その温度の検出値が、インホイールモータ８の定格温度を上限とするように予め設定した閾値β以下であるか否かが判断される。

インホイールモータ８の温度が閾値βすなわち定格温度よりも高いことにより、このステップＳ３９で否定的に判断された場合は、インホイールモータ８の使用に支障をきたす可能性があるので、以降の制御は行わず、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、インホイールモータ８の温度が閾値βすなわち定格温度以下であることにより、ステップＳ３９で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４０へ進み、回転速度変化があったインホイールモータ８が、正の方向で、かつ定格温度の範囲内で、なおかつ瞬時出力可能な最大トルクを出力するように制御される。

すなわち、このステップＳ４０では、車輪ロックが発生した駆動系統１２に対して、その駆動系統１２におけるインホイールモータ８を制御し、その車輪ロックが発生した駆動系統１２における最弱部位を破断させる方向の可及的に大きなトルクが出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

なお、上記のステップＳ３５およびステップＳ４０におけるインホイールモータ８の制御においては、それぞれインホイールモータ８で瞬時出力可能な最大トルクを出力するように構成した例を示しているが、インホイールモータ８の定格トルクと瞬時出力可能な最大トルクとを適宜使い分けて、そのインホイールモータ８でトルクを出力させるように制御することもできる。

すなわち、車輪ロック状態を解消するためにインホイールモータ８でトルクを出力する際に、先ず、車両Ｖｅの走行状態が検出される。具体的には、車両Ｖｅの車速、車両Ｖｅに加わる前後方向および横方向の加速度、車両Ｖｅに加わるヨーレート、車両Ｖｅのステアリングもしくは操舵輪の操舵角度などが検出される。そして、それらの各検出値の大きさと、それぞれに対して予め設定された各閾値との大小関係がそれぞれ比較され、それらの比較結果に基づいて、インホイールモータ８で出力させるトルクとして定格トルクと瞬時出力可能な最大トルクとのいずれか一方が選択的に設定される。

例えば、車速が所定の閾値よりも速い高速走行状態、あるいは車両Ｖｅのヨーレートセンサが所定の閾値よりも大きい走行状態、あるいは操舵角度が所定の閾値よりも大きい走行状態で、いずれかの駆動輪に車輪ロックが発生した場合は、通常の走行状態と比較して、その車輪ロックが発生した駆動輪を起点として車両Ｖｅがスピンしてしまう可能性が高くなる。したがって、上記のような車速が速い走行状態あるいはヨーレートが大きい走行状態あるいは操舵角度が大きい走行状態で車輪ロックが発生した場合は、インホイールモータ８を保護することよりも、緊急的に車両Ｖｅの挙動を安定させることを優先して、瞬時出力可能な最大トルクが選択されてインホイールモータ８から出力されるように制御される。

反対に、車速が所定の閾値よりも遅い中・低速走行状態、あるいは車両Ｖｅのヨーレートセンサが所定の閾値よりも小さい走行状態、あるいは操舵角度が所定の閾値よりも小さい走行状態で車輪ロックが発生した場合には、上記のような車速が速い走行状態あるいはヨーレートが大きい走行状態あるいは操舵角度が大きい走行状態で車輪ロックが発生した場合と比較して、車両Ｖｅがスピンしてしまうような著しい車両挙動の乱れが即座に発生する可能性は低くなる。したがって、上記のような車速が遅い走行状態あるいはヨーレートが小さい走行状態あるいは操舵角度が小さい走行状態で車輪ロックが発生した場合には、緊急的に車両Ｖｅの挙動を即座に安定させることよりも、インホイールモータ８を保護することを優先して、定格トルクが選択されてインホイールモータ８から出力されるように制御される。

したがって、車輪ロックが発生した際にその車輪ロック状態を解消させるためにインホイールモータ８がトルクを出力するように制御される場合、その時点の車両Ｖｅの走行状態に応じて、インホイールモータ８の定格トルクと、インホイールモータ８の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクとのいずれか一方が上限として選択されて、その選択された制限の下での最大のトルクがインホイールモータ８から出力される。そのため、可及的に定格の範囲内でインホイールモータ８が運転されるので、そのインホイールモータ８を保護することができ、また、スピンの発生など車両Ｖｅの挙動が著しく不安定になる可能性がある場合に、可及的速やかに車輪ロック状態を解消させて、車両Ｖｅの走行状態を安定的に維持することができる。

以上のように、この発明に係る車両Ｖｅの制御装置によれば、車両Ｖｅの走行中、各駆動輪１，２，３，４の駆動軸の回転速度、およびそれら各駆動輪１，２，３，４を個別に直接駆動する各インホイールモータ５，６，７，８の出力軸の回転速度がそれぞれ検出され、それら各駆動軸の回転速度の速度変化および各出力軸の回転速度の速度変化に基づいて、各駆動輪における車輪ロックの発生を検出することができる。そして、いずれかの駆動輪（例えば駆動輪４）で車輪ロックが発生したことが検出されると、その車輪ロックが発生した駆動輪４における駆動軸の回転速度変化の変化方向と同じ回転方向のトルクを出力するように、その駆動輪４に連結するインホイールモータ８が制御される。

すなわち、車輪ロックが発生した駆動輪４の駆動系統１２に対して、その駆動輪４を車輪ロックしているトルクと同じ回転方向のトルクがインホイールモータ８から出力される。したがって、車輪ロックが発生した駆動系統１２に作用する車輪ロック方向のトルクを更に増大させて、最終的にその駆動系統１２の最弱部位を破断させて車輪ロックが発生した駆動輪４を回転フリーの状態にすることができる。そのため、走行中に車輪ロックが発生した場合であっても、その車輪ロックが発生した駆動系統１２の一部をインホイールモータ８の出力により強制的に破断させることができる。その結果、車輪ロック状態を速やかに解消させることができ、車両Ｖｅの走行状態を安定的に維持することができる。

ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１１ないしＳ１３、ステップＳ２１ないしＳ２３、ステップＳ２５ないしＳ２７、ステップＳ３１ないしＳ３３、ステップＳ３６ないしＳ３８を実行する機能的手段が、この発明における「駆動軸回転検出手段」および「電動機回転検出手段」ならびに「車輪ロック検出手段」に相当する。そして、ステップＳ１４、ステップＳ２４、ステップＳ２８、ステップＳ３４，Ｓ３５、ステップＳ３９，Ｓ４０を実行する機能的手段が、この発明における「出力制御手段」に相当する。

１，２…前輪（駆動輪）、 ３，４…後輪（駆動輪）、 ５，６，７，８…インホイールモータ（電動機）、 ９，１０，１１，１２…駆動系統、 １５…電子制御装置（ＥＣＵ）、 １６，１７，１８，１９…車輪速センサ（駆動軸回転検出手段）、 ２０，２１，２２，２３…レゾルバ（電動機回転検出手段）、 ２４…Ｇセンサ、 ２５…ヨーレートセンサ、 ２６…舵角センサ、 Ｖｅ…車両。

Claims (7)

1. 複数の駆動輪毎に設けられて該駆動輪の駆動軸に付与するトルクをそれぞれ個別に制御可能な電動機を備えた車両の制御装置において、
   前記各駆動軸の回転速度をそれぞれ検出する駆動軸回転検出手段と、
   前記各電動機の出力軸の回転速度をそれぞれ検出する電動機回転検出手段と、
   前記各駆動軸の回転速度の速度変化および前記各出力軸の回転速度の速度変化に基づいて、前記各電動機から前記各駆動輪へ至る各駆動系統でいずれかの前記駆動輪の回転が制止もしくは規制される車輪ロックの有無を判断する車輪ロック検出手段と、
   前記車輪ロックが検出された場合に、該車輪ロックが検出された前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向と同方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する出力制御手段と
   を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車輪ロック検出手段は、いずれかの前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向が前記車両を走行させる際の該駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ該駆動系統における前記出力軸の前記速度変化の変化量が該駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化量よりも予め設定した閾値以上大きい場合に、該駆動系統に前記車輪ロックが発生したことを判断する手段を含み、
   前記出力制御手段は、前記車両の前進走行時にいずれかの前記駆動系統で前記車輪ロックが検出された場合に、前記車両を後進走行させる回転方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記車輪ロック検出手段は、いずれかの前記駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化方向が前記車両を走行させる際の該駆動軸の回転速度を低下させる方向であり、かつ該駆動系統における前記出力軸の前記速度変化の変化量が該駆動系統における前記駆動軸の前記速度変化の変化量よりも予め設定した閾値以上大きい場合に、該駆動系統に前記車輪ロックが発生したことを判断する手段を含み、
   前記出力制御手段は、前記車両の後進走行時にいずれかの前記駆動系統で前記車輪ロックが検出された場合に、前記車両を前進走行させる回転方向のトルクを出力するように該駆動系統における前記電動機を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記出力制御手段は、前記電動機の定格トルクを出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記出力制御手段は、前記電動機の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクを出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
6. 前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を更に備え、
   前記出力制御手段は、前記走行状態の程度に基づいて、前記電動機の定格トルクと前記電動機の定格温度の範囲内で瞬時出力可能な最大トルクとのいずれか一方を選択して出力するように該電動機を制御する手段を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 前記電動機は、前記各駆動輪毎のホイール内もしくはその近傍にそれぞれ設けられ、該各駆動輪にそれぞれ前記各駆動系統を介して直接動力を伝達してトルクを付与するインホイールモータを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両の制御装置。

Images