JP2013179796A - Power supply control device at abnormality of in-wheel motor drive wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、専用の電動モータを一体的に内包した所謂インホイールモータ駆動車輪および車体間に、外力などによって異常な相対変位が発生したときの安全対策のため、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を制限する異常時給電制御装置に関するものである。 The present invention provides a supply to an in-wheel motor drive wheel as a safety measure when an abnormal relative displacement occurs due to an external force or the like between a so-called in-wheel motor drive wheel and a vehicle body integrally including a dedicated electric motor. The present invention relates to an abnormal-time power supply control device that limits power.
上記のようなインホイールモータ駆動車輪を懸架して具えた型式の電気自動車としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。
この電気自動車は、車体側に電源バッテリおよびインバータを搭載し、インバータによりバッテリからの直流電力をモータ駆動用の交流電力に変換すると共に該交流電力変換量をインバータにより要求駆動力相当の電力に制御してインホイールモータ駆動車輪の電動モータへ向かわせ、当該モータを駆動するようにしたものである。
Conventionally, for example, the one described in Patent Document 1 is known as a type of electric vehicle provided with the above-described in-wheel motor drive wheel suspended.
This electric vehicle is equipped with a power supply battery and an inverter on the vehicle body side, and DC power from the battery is converted into AC power for driving the motor by the inverter, and the AC power conversion amount is controlled to power corresponding to the required driving force by the inverter. Then, the motor is driven to the electric motor of the in-wheel motor drive wheel.
そのためインホイールモータ駆動車輪およびインバータ間にはモータ給電線や制御信号線が必要であり、特許文献1には、インホイールモータ駆動車輪の懸架を司るサスペンションアームに沿うよう上記のモータ給電線や制御信号線を配索する構成も提案されている。 Therefore, a motor power supply line and a control signal line are required between the in-wheel motor drive wheel and the inverter. Patent Document 1 discloses that the motor power supply line and the control are arranged along the suspension arm that controls suspension of the in-wheel motor drive wheel. A configuration for routing signal lines has also been proposed.
しかし従来の上記提案技術は、インホイールモータ駆動車輪および車体間に、極小ラップ衝突時におけるような外力などによって異常な相対変位が発生したとき、以下のような問題を生ずる。 However, the above-described conventional proposed technique causes the following problems when an abnormal relative displacement occurs between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body due to an external force or the like during a minimal lap collision.
極小ラップ衝突時のような外力では、車体に対して大きな入力が作用する訳でないため、この大きな車体入力に応動してインバータからインホイールモータ駆動車輪に至る強電系電気回路を遮断する安全対策が機能しない。
このため、極小ラップ衝突時におけるような外力などによって、インホイールモータ駆動車輪および車体間に、車両走行の方向性能に関して通常時と異なる変化をもたらす異常な相対変位が発生した場合は、インホイールモータ駆動車輪への給電が引き続き可能であり、車両の走行が継続される。
A large input does not act on the vehicle body at an external force such as at the time of a minimal lap collision, so there is a safety measure that shuts off the strong electrical circuit from the inverter to the in-wheel motor drive wheel in response to this large vehicle body input. Does not work.
Therefore, if an abnormal relative displacement that causes a change in the directional performance of the vehicle traveling between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body due to external force such as during a minimal lap collision occurs, the in-wheel motor The drive wheel can continue to be fed and the vehicle continues to travel.
しかし、車両走行の方向性能が通常時と異なるにもかかわらず車両の走行が継続されるとき、走行駆動力を運転者による操作に応じた要求駆動力のままにするのでは、車両がいつもと違う方向性能により運転者の運転意図と異なる挙動を行って、運転者を戸惑わせるという問題を生ずる。 However, when the vehicle continues to travel even though the direction performance of the vehicle travels is different from the normal time, if the traveling driving force remains the required driving force according to the operation by the driver, the vehicle Due to the different directional performance, a behavior different from the driving intention of the driver is caused, and the driver is confused.
本発明は、上記の問題に鑑み、インホイールモータ駆動車輪および車体間に異常な相対変位が発生したとき、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を制限して、走行駆動力を運転者による操作に応じた要求駆動力のままにせず、車両走行の方向性能変化による挙動変化を緩和して運転者を戸惑わせることのないようにしたインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置を提案することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention restricts the power supplied to the in-wheel motor drive wheel when an abnormal relative displacement occurs between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body, and controls the driving force by the driver. Proposal is made of an in-wheel motor drive wheel power supply control device for abnormal conditions of the in-wheel motor drive wheel that does not confuse the driver by reducing the behavior change due to the change in the directional performance of the vehicle travel without leaving the required drive force according to the vehicle For the purpose.
この目的のため、本発明によるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置は、これを以下のごとくに構成する。
先ず本発明の前提となる車両を説明するに、これは、
専用の電動モータを一体的に内包したインホイールモータ駆動車輪を懸架して具えるものである。
For this purpose, the in-wheel motor drive wheel abnormal power supply control device according to the present invention is configured as follows.
First, to explain the vehicle that is the premise of the present invention,
An in-wheel motor drive wheel integrally including a dedicated electric motor is suspended and provided.
本発明は、かかる車両に対し以下のような異常変位検出手段および供給電力制限手段をを設けた構成に特徴づけられる。
前者の異常変位検出手段は、上記インホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位を検出するものであり、また、
後者の供給電力制限手段は、前者の異常変位検出手段によりインホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位が検出されるとき、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を制限するものである。
The present invention is characterized in that such a vehicle is provided with the following abnormal displacement detection means and supply power limiting means.
The former abnormal displacement detection means detects an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body, and
The latter supply power limiting means limits the supply power to the in-wheel motor drive wheel when the former abnormal displacement detection means detects an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body.
本発明によるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置は、
インホイールモータ駆動車輪および車体間に異常な相対変位が発生したとき、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を制限するため、
この異常で車両走行の方向性能変化による挙動変化が生起される場合において、この車両挙動変化を上記供給電力の制限により緩和し得ることとなり、運転者が上記の異常時おいて、車両走行の方向性能変化による挙動変化に戸惑わされることがなくなる。
An in-wheel motor-driven wheel power supply control device during abnormality according to the present invention,
In order to limit the power supplied to the in-wheel motor drive wheel when an abnormal relative displacement occurs between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body,
When a change in behavior due to a change in the direction performance of the vehicle travel occurs due to this abnormality, the vehicle behavior change can be mitigated by the restriction of the supplied power. You won't be confused by behavioral changes due to performance changes.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
<第1実施例の構成>
図1は、本発明の第1実施例になるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置を内包した電気自動車の駆動系制御システムを示す概略系統図である。
電気自動車は、左右のインホイールモータ駆動車輪11L,11Rを駆動されて走行可能なものとする。
インホイールモータ駆動車輪11L,11Rはそれぞれ、中心部に同心に専用の電動モータ12L,12Rを一体ユニットとして内蔵し、これら電動モータ12L,12Rにより個々に駆動されて電気自動車の走行を可能ならしめる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
<Configuration of the first embodiment>
FIG. 1 is a schematic system diagram showing a drive system control system for an electric vehicle including an in-wheel motor drive wheel power supply control device for abnormal conditions according to a first embodiment of the present invention.
It is assumed that the electric vehicle can be driven by driving the left and right in-wheel
The in-wheel motor driven
左右インホイールモータ駆動車輪11L,11Rはそれぞれ、図2に示すようなサスペンション装置21を介して車体22に懸架する。
サスペンション装置21は、アッパーアーム23およびロアアーム24を主たる構成要素とし、これら上下サスペンションアーム23,24を左右インホイールモータ駆動車輪11L,11Rの電動モータ12L,12Rから車幅方向内方へ延在させて配置する。
The left and right in-wheel
The
アッパーアーム23は、電動モータ12L,12Rの上方箇所と車体22の比較的上方箇所との間に延在するよう配置する。
アッパーアーム23の車輪側外端は、弾性ブッシュ25(サスペンションアーム連結点)を介して電動モータ12L,12Rの上方箇所に上下方向揺動可能に枢支し、アッパーアーム23の車体側内端は、弾性ブッシュ26(サスペンションアーム連結点)を介して車体22の比較的上方箇所に上下方向揺動可能に枢支する。
The
The outer end of the
ロアアーム24は、電動モータ12L,12Rの下方箇所と車体22の比較的下方箇所との間に延在するよう配置する。
ロアアーム24の車輪側外端は、弾性ブッシュ27(サスペンションアーム連結点)を介して電動モータ12L,12Rの下方箇所に上下方向揺動可能に枢支し、ロアアーム24の車体側内端は、弾性ブッシュ28(サスペンションアーム連結点)を介して車体22の比較的下方箇所に上下方向揺動可能に枢支する。
The
The outer end on the wheel side of the
上記の構成になるサスペンション装置21は、上下サスペンションアーム23,24を介して左右インホイールモータ駆動車輪11L,11Rを車体22に対し上下方向ストローク(サスペンションストローク)可能に懸架する。
The
電動モータ12L,12Rは図1に示すごとく、高電圧バッテリ13を共通な電源(直流)とし、コントローラ14によりインバータ15L,15Rを介して制御されるものである。
コントローラ14は、図示せざるアクセル開度や車速などの各種入力情報を基に要求駆動力を求め、この要求駆動力を実現するのに必要な目標電力Poをインバータ15L,15Rに指令する。
インバータ15L,15Rは当該指令に応動し、バッテリ13からの直流電力をモータ駆動用の交流電力に変換すると共に上記目標電力と同じ電力を電動モータ12L,12Rへ供給する。
As shown in FIG. 1, the
The
The
<異常時モータ給電制御>
コントローラ14は、上記の正常時におけるモータ給電制御のほかに、本発明が狙いとする異常時モータ給電制御をも行うもので、そのためコントローラ14には、左右インホイールモータ駆動車輪11L,11Rのサスペンション装置21へ入力された外力を個々に検出する外力検出センサ16L,16Rからの信号を入力する。
ここで「外力」と称するは、車両の衝突によりインホイールモータ駆動車輪11L(11R)へ直接的に、若しくは車体を介して間接的に入力された「力」を意味するものとする。
<Motor power supply control during abnormal conditions>
In addition to the above-described normal motor power supply control, the
Here, the term “external force” means “force” that is directly input to the in-wheel
外力検出センサ16L,16Rは図3または図4に例示するようなものとする。
図3の例では、サスペンションアーム23および/または24に、その長手方向へ延在する車輪側信号線31を貼設して固定し、車体22には、弾性ブッシュ26(28)の近くから延在する車体側信号線32を貼設して固定し、これら車輪側信号線31および車体側信号線32を弾性ブッシュ26(28)の近くにおけるコネクタ33を介し相互に接続して外力検出センサ16L,16Rを構成する。
The external
In the example of FIG. 3, a wheel
車輪側信号線31および車体側信号線32間のコネクタ33は、車輪側信号線31に結線したコネクタ部分33aと、車体側信号線32に結線したコネクタ部分33bとからなり、以下のように機能するものとする。
The
車体22およびサスペンションアーム23(24)間に、つまり車体22とインホイールモータ駆動車輪11L(11R)との間に設計値を超えた相対変位を生じて、この相対変位が、車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)を変化させるようなものであるとき、その程度が大きくなるにつれコネクタ部分33a,33bが切り離し方向へ相対変位してコネクタ33の抵抗値が増大し、
車体22とインホイールモータ駆動車輪11L(11R)との間の相対変位が或る値を超えると、コネクタ部分33a,33bが切り離されることによりコネクタ33の抵抗値が無限大になるものとする。
A relative displacement exceeding the design value is generated between the
When the relative displacement between the
よって図3における外力検出センサ16L,16Rは、車体22およびサスペンションアーム23(24)間、つまり車体22とインホイールモータ駆動車輪11L(11R)との間に作用する外力を検出し、これに応じた車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の異常な相対変位量Lをコネクタ33の抵抗値として検出することができる。
ここで車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位と称するは、車体22と車輪タイヤとの間における相対変位や、車体22と電動モータ12L,12Rとの間における相対変位だけでなく、インホイールモータ駆動車輪11L(11R)の構成部品と車体22との間における相対変位の全てを意味する。
Therefore, the external
Here, the relative displacement between the
図4に示す外力検出センサ16L,16Rの例では、サスペンションアーム23および/または24の表面に、サスペンションアーム23(24)の変形を検出する歪みセンサ34を貼設して固定し、これにより外力検出センサ16L,16Rを構成する。
歪みセンサ34は、外力によってサスペンションアーム23(24)が変形すると、その変形量に応じた信号を発生し、この信号をリード線34に出力する。
In the example of the external
When the suspension arm 23 (24) is deformed by an external force, the
よって図4における外力検出センサ16L,16Rは、車体22およびサスペンションアーム23(24)間、つまり車体22とインホイールモータ駆動車輪11L(11R)との間に作用する外力を検出し、これに応じた車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の異常な相対変位量Lを検出することができる。
Therefore, the external
以上の説明から明らかなように、図3,4の構成を可とする外力検出センサ16L,16Rは、本発明における以上変位検出手段を構成する。
As is clear from the above description, the external
図1のコントローラ14は、上記のように検出した、車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lを基に、図5の制御プログラムを実行して、本発明が狙いとする異常時モータ給電制御を遂行する。
ステップS11においては、上記の車体・車輪間相対変位量Lを読み込み、ステップS12においては、この車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第1設定値α以上かをチェックし、ステップS13においては、車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第2設定値β以上かをチェックする。
The
In step S11, the vehicle body / wheel relative displacement amount L is read. In step S12, it is checked whether the vehicle body / wheel relative displacement amount L (absolute value) is greater than or equal to the first set value α. Is checked whether the relative displacement L (absolute value) between the vehicle body and the wheels is equal to or larger than the second set value β.
第1設定値αは、アクセル開度を全開にした最大負荷状態である時に車両走行の方向性能が変化する車体・車輪間相対変位量Lの下限値、つまりアクセル開度全開状態での走行中に車両が運転者の操縦通りの方向へ進まなくなる車体・車輪間相対変位量Lの下限値であり、予めシミュレーションや実験などにより求めておく。
第2設定値βは、アクセル開度に関係なく常に車両走行の方向性能が変化する車体・車輪間相対変位量Lの下限値、つまり常に車両が運転者の操縦通りの方向へ進まなくなる車体・車輪間相対変位量Lの下限値であり、予めシミュレーションや実験などにより求めておく。
従って、第1設定値αは第2設定値βよりも小さい。
The first set value α is the lower limit value of the relative displacement amount L between the vehicle body and the wheel at which the directional performance of the vehicle changes when the accelerator opening is in the maximum load state, that is, when the accelerator is fully open. The lower limit value of the relative displacement L between the vehicle body and the wheels at which the vehicle does not advance in the direction of the driver's control, and is obtained in advance by simulation or experiment.
The second set value β is a lower limit value of the relative displacement amount L between the vehicle body and the wheel in which the vehicle travel direction performance always changes regardless of the accelerator opening, that is, the vehicle body that does not always move in the direction of the driver's operation. This is the lower limit value of the inter-wheel relative displacement amount L, and is obtained in advance by simulation or experiment.
Accordingly, the first set value α is smaller than the second set value β.
ステップS12において車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第1設定値α未満であると判定する場合は、如何なるアクセル操作であっても相対変位量Lによる車両走行の方向性能変化を生ぜず、車両が運転者の操縦通りの方向へ進むことから、制御をステップS11に戻して車体・車輪間相対変位量Lを読み込み直ししつつ待機する。
つまり、図6のL<α領域に示すごとく制限比率Kを0%とする。
If it is determined in step S12 that the relative displacement amount L (absolute value) between the vehicle body and the wheel is less than the first set value α, any acceleration operation will cause a change in the vehicle direction performance due to the relative displacement amount L. First, since the vehicle proceeds in the direction of the driver's control, the control returns to step S11 and waits while reading the relative displacement amount L between the vehicle body and the wheel again.
That is, the limit ratio K is set to 0% as shown in the L <α region of FIG.
この制限比率Kは、通常運転時における電動モータ12L(12R)の前記した目標モータ電力Poに対するモータ給電制限量の比(%)であり、(Po×K%)がモータ給電制限量を表し、制限後のモータ供給電力Pは{Po-(Po×K%)}、つまりP=Po{1-K%)}で表される。
従って、図6のL<α領域における制限比率K=0%は、モータ供給電力Pを目標モータ電力Poのままにする、つまり制限を行わないことを意味する。
This limit ratio K is the ratio (%) of the motor power supply limit amount to the target motor power Po described above of the
Therefore, the limit ratio K = 0% in the L <α region in FIG. 6 means that the motor supply power P remains as the target motor power Po, that is, no limitation is performed.
ステップS12およびステップS13において車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第1設定値α以上であり、且つ第2設定値β以上であると判定する場合は、車両の走行を保証し得ないか、保証し得てもアクセル操作にかかわらず常に、相対変位量Lによる車両走行の方向性能変化が必ず発生し、車両が運転者の操縦通りの方向へ進まないことから、制御をステップS14へ進めて、対応するインバータ15L(15R)へのモータ供給電力指令Pを0にすることによりモータ駆動停止指令を発し、車両を停止させる。
従ってステップS14は、本発明における供給電力制限手段に相当する。
If it is determined in step S12 and step S13 that the relative displacement L (absolute value) between the vehicle body and the wheel is greater than or equal to the first set value α and greater than or equal to the second set value β, the vehicle can be guaranteed to travel. Even if it can be assured, regardless of the accelerator operation, the direction performance change of the vehicle traveling always occurs due to the relative displacement amount L, and the vehicle does not advance in the direction of the driver's operation. The motor drive stop command is issued by setting the motor supply power command P to the
Therefore, step S14 corresponds to the supply power limiting means in the present invention.
当該モータ駆動停止指令は、図6のL≧β領域におけるように制限比率K=100%となすことにより、前記した式P=Po{1-K%)}の演算によって求められるモータ供給電力Pを0にすることで得ることができる。 The motor drive stop command is obtained by calculating the above-described formula P = Po {1-K%)} by setting the limit ratio K = 100% as in the L ≧ β region of FIG. It can be obtained by setting 0 to 0.
ステップS12およびステップS13において車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第1設定値α以上であるが、第2設定値βに未たないと判定する場合は、制御をステップS15およびステップS16に進めて、電動モータ12L(12R)への供給電力Pを以下のごとくに目標モータ電力Poに対して制限する。
If it is determined in steps S12 and S13 that the relative displacement L (absolute value) between the vehicle body and the wheel is equal to or greater than the first set value α but not the second set value β, the control is performed in steps S15 and S15. Proceeding to S16, the supply power P to the
先ずステップS15において、図6のα≦|L|<β領域に示す制限比率Kの変化特性マップを基に、車体・車輪間相対変位量Lから制限比率Kを検索する。
図6のα≦|L|<β領域においては、制限比率KがL=αであるときの値(0%)から、相対変位量Lの増大につれ、L=βであるときの値(100%)まで徐々に増大するよう滑らかに変化するよう設定する。
このことから明らかなように、相対変位量Lが第1設定値αおよび第2設定値β間の大きさである場合、モータ給電制限量(Po×K%)は、相対変位量Lが大きいほど多くなり、モータ供給電力P=Po{1-K%)}を目標モータ供給電力Poと同じ最大値から0に向けて低下させる。
First, in step S15, the limit ratio K is searched from the vehicle body / wheel relative displacement amount L based on the change characteristic map of the limit ratio K shown in the α ≦ | L | <β region of FIG.
In the α ≦ | L | <β region of FIG. 6, the value when L = β increases as the relative displacement L increases from the value (0%) when the limiting ratio K is L = α (100%). %) Is set to change smoothly so as to increase gradually.
As is clear from this, when the relative displacement amount L is between the first set value α and the second set value β, the motor power supply limit amount (Po × K%) is large. The motor supply power P = Po {1-K%)} decreases from the same maximum value as the target motor supply power Po toward 0.
次のステップS16においては、ステップS15で求めた制限比率Kと、目標モータ供給電力Poとから、モータ供給電力Pを、P=Po{1-K%)}の演算により求まる値に制限し、このモータ供給電力Pをモータ駆動指令値として、対応するインバータ15L(15R)に指令する。
従ってステップS16は、本発明における供給電力制限手段に相当する。
In the next step S16, the motor supply power P is limited to a value obtained by the calculation of P = Po {1-K%)} from the limit ratio K obtained in step S15 and the target motor supply power Po. The motor supply power P is commanded to the
Therefore, step S16 corresponds to the supply power limiting means in the present invention.
<第1実施例の効果>
上記した第1実施例にあっては、インホイールモータ駆動車輪11L,11Rおよび車体22間に、設計値を超えた異常な相対変位量Lが発生して、この相対変位量Lが、車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)を変化させるとき(ステップS12およびステップS13)、インホイールモータ駆動車輪11L,11R(電動モータ12L,12R)への供給電力Pを目標モータ電力Poから制限するため、
この異常で車両走行の方向性能変化による挙動変化が生起される場合において、この車両挙動変化を上記モータ供給電力の制限により緩和し得ることとなり、運転者が上記の異常時おいて、車両走行の方向性能変化による挙動変化に戸惑わされることがなくなる。
<Effects of the first embodiment>
In the first embodiment described above, an abnormal relative displacement amount L exceeding the design value is generated between the in-wheel
When this abnormality causes a behavior change due to a change in the vehicle direction performance, the vehicle behavior change can be mitigated by the limitation of the motor supply power. You won't be confused by behavioral changes due to directional performance changes.
なお上記の制限に際し、相対変位量L(絶対値)が第2設定値β以上であって、車両の走行が保証されない場合とか、走行が保証されてもアクセル操作にかかわらず常に車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)の変化が発生する場合は(ステップS13)、
インホイールモータ駆動車輪11L,11R(電動モータ12L,12R)への供給電力Pを目標モータ電力Poから100%制限して0となし(ステップS14)、車両を停止させるため(ステップS14)、|L|≧βであるときの車両の安全性を高めることができる。
In the above restriction, the relative displacement L (absolute value) is not less than the second set value β and the vehicle traveling is not guaranteed, or the traveling direction is always guaranteed regardless of the accelerator operation even if the traveling is guaranteed. If a change in performance (straight running performance or turning performance) occurs (step S13),
In order to stop the vehicle (step S14) by limiting the supply power P to the in-wheel
また前記の制限に際し、相対変位量L(絶対値)が第1設定値αおよび第2設定値β間の大きさであって、車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)の変化がアクセル操作に応じて発生する場合は(ステップS12およびステップS13)、
インホイールモータ駆動車輪11L,11R(電動モータ12L,12R)への供給電力Pを、図6のような変化特性を持った制限比率K%で相対変位量Lに応じ、この相対変位量Lが大きいほど多量に制限するため(ステップS15およびステップS16)、
相対変位量Lに応じた過不足のない適切なモータ供給電力制限で、インホイールモータ駆動車輪11L,11Rの駆動力低減を最小にしつつ、運転者が車両走行の方向性能変化(挙動変化)に戸惑わされるのを防止するという前記の効果を確実に実現することができる。
In the case of the above restriction, the relative displacement L (absolute value) is a magnitude between the first set value α and the second set value β, and the change in the directional performance (straight running performance and turning performance) of the vehicle travels is accelerated. If it occurs according to the operation (step S12 and step S13),
Depending on the relative displacement amount L, the power supply P to the in-wheel
Appropriate motor supply power limit according to the relative displacement amount L will minimize the driving force reduction of the in-wheel
なお図3におけるように外力検出センサ16L,16Rが、車体22およびサスペンションアーム23(24)間、つまり車体22とインホイールモータ駆動車輪11L(11R)との間に作用する外力に応じた車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lを、車体22およびサスペンションアーム23(24)間の相対揺動量からコネクタ33の抵抗値として検出するものである場合、
車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)の変化に大きく且つ敏感に関与する上記の揺動量から車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lを検出することとなり、上記の効果を更に顕著なものにすることができる。
As shown in FIG. 3, the external
The relative displacement amount L between the
更に図4におけるように外力検出センサ16L,16Rが、サスペンションアーム23(24)の表面に貼設した歪みセンサ34でサスペンションアーム23(24)の変形を検出し、この検出結果から車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lを求めるものである場合も、
車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)の変化に大きく且つ敏感に関与する上記サスペンションアーム23(24)の変形量から車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lを検出することとなり、上記の効果を更に顕著なものにすることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the external
Relative displacement L between the
<第2実施例>
図7は、本発明の第2実施例になるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置を示す、図5と同様な異常時モータ給電制御プログラムのフローチャートである。
本実施例でも、図7の制御プログラム以外は、図1〜6につき前述した第1実施例と同様なものとする。
<Second embodiment>
FIG. 7 is a flowchart of an abnormal-time motor power supply control program similar to FIG. 5, showing an abnormal-time power supply control device for an in-wheel motor drive wheel according to the second embodiment of the present invention.
This embodiment is the same as the first embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 6 except for the control program of FIG.
本実施例における図7の異常時モータ給電制御プログラムは、図5の異常時モータ給電制御プログラムにステップS21を追加したものであり、それ以外のステップS11〜ステップS16はそれぞれ、図5における同符号で示すステップと同様なものである。 The abnormal-time motor power supply control program of FIG. 7 in this embodiment is obtained by adding step S21 to the abnormal-time motor power supply control program of FIG. 5, and other steps S11 to S16 have the same reference numerals in FIG. It is the same as the step shown by.
図7の異常時モータ給電制御プログラムでは、ステップS12およびステップS13において車体・車輪間相対変位量L(絶対値)が第1設定値αおよび第2設定値β間の値であると判定する場合に、制御を無条件にステップS15およびステップS16へ進めて、電動モータ12L(12R)への供給電力Pを目標モータ電力Poに対して制限するのでなく、車速VSPに応じて当該制限を行うか否かを決定するようになす。
In the abnormal-time motor power supply control program of FIG. 7, when it is determined in steps S12 and S13 that the relative displacement L (absolute value) between the vehicle body and the wheel is a value between the first set value α and the second set value β. In addition, whether the control is unconditionally advanced to step S15 and step S16 and the supply power P to the
その理由を、図8に基づき以下に説明する。
車体22およびインホイールモータ駆動車輪11L(11R)間の相対変位量Lごとに、この相対変位量Lによっても車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)が変化しないため、ステップS15およびステップS16によるモータ電力制限が必要でない低車速域(モータ電力制限解除領域)が存在し、図8は当該低車速域(モータ電力制限解除領域)とモータ電力制限必要領域(ハッチング領域)との境界線を示す。
The reason will be described below with reference to FIG.
For each relative displacement amount L between the
このモータ電力制限解除領域は図8に示すごとく、相対変位量Lが大きいほど当然に狭くなり、相対変位量Lが小さいほど広くなる。
相対変位量Lが或る値である場合について、モータ電力制限解除領域とモータ電力制限必要領域とのモータ電力制限要否境界車速VSPsは図8に例示するごとくに求まり、
相対変位量Lが当該或る値である場合、車速VSPがモータ電力制限要否境界車速VSPs未満であれば、この相対変位量Lによっても車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)が変化しないため、ステップS15およびステップS16によるモータ電力制限が必要でなく、車速VSPがモータ電力制限要否境界車速VSPs以上であれば、この相対変位量Lによって車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)が変化するため、ステップS15およびステップS16によるモータ電力制限が必要であることを意味する。
As shown in FIG. 8, the motor power restriction release region naturally becomes narrower as the relative displacement amount L becomes larger, and becomes wider as the relative displacement amount L becomes smaller.
When the relative displacement L is a certain value, the motor power limit necessity boundary vehicle speed VSPs between the motor power limit release area and the motor power limit required area is obtained as illustrated in FIG.
When the relative displacement amount L is a certain value, if the vehicle speed VSP is less than the motor power limit necessity boundary vehicle speed VSPs, the vehicle travel direction performance (straight running performance and turning performance) is also changed by the relative displacement amount L. Therefore, if the motor power limit in step S15 and step S16 is not necessary and the vehicle speed VSP is equal to or higher than the motor power limit necessity boundary vehicle speed VSPs, the relative displacement amount L will cause the vehicle travel direction performance (straight running performance and turning performance). ) Changes, which means that the motor power limit in steps S15 and S16 is necessary.
本実施例ではこの論理に基づき、図7のステップS12およびステップS13において相対変位量Lが第1設定値αおよび第2設定値β間の値であるほ判定する場合、ステップS21において、車速VSPがモータ電力制限要否境界車速VSPs未満か否かをチェックする。 In this embodiment, when it is determined based on this logic that the relative displacement L is a value between the first set value α and the second set value β in steps S12 and S13 in FIG. 7, the vehicle speed VSP is determined in step S21. Is less than the motor power limit necessity boundary vehicle speed VSPs.
ステップS21でVSP<VSPsの低車速域と判定する場合は、現在の相対変位量Lによっても車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)が変化しないため、ステップS15およびステップS16をスキップして制御をそのまま終了することにより、電動モータ12L,12Rへの電力制限を行わないこととする。
When it is determined in step S21 that the vehicle speed range is VSP <VSPs, the directional performance (straight running performance and turning performance) of the vehicle traveling does not change even with the current relative displacement amount L, so step S15 and step S16 are skipped. By ending the control as it is, power limitation to the
ステップS21でVSP≧VSPsの高車速域と判定する場合は、相対変位量Lによって車両走行の方向性能(直進性能や旋回性能)が変化するため、ステップS15およびステップS16に制御を進めることにより、電動モータ12L,12Rへの電力制限を前記した通りに行う。
When it is determined in step S21 that the vehicle speed range is VSP ≧ VSPs, the vehicle travel direction performance (straight running performance and turning performance) varies depending on the relative displacement amount L. Therefore, by proceeding to step S15 and step S16, The electric power is limited to the
<第2実施例の効果>
第2実施例では、第1実施例の効果がそのまま奏し得られるのに加え、以下のような効果をも得ることができる。
つまり上記のようにVSP<VSPsの低車速域で電動モータ12L,12Rへの電力制限を行わないことから、
当該低車速域で方向性能(直進性能や旋回性能)の変化が起きないのに電動モータ12L,12Rへの電力制限が行われるのを回避し得て、かかる無駄なモータ電力制限により駆動力不足に至る弊害をなくすことができる。
<Effect of the second embodiment>
In the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
In other words, as described above, the electric power is not limited to the
Even if the direction performance (straight running performance and turning performance) does not change in the low vehicle speed range, it is possible to avoid the power limitation to the
<第3実施例>
図9は、本発明の第3実施例になるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置を示す、異常時統合モータ給電制御プログラムのフローチャートである。
本実施例においては、各インホイールモータ駆動車輪11L,11Rの異常時給電制御を図5または図7の制御プログラムにより行いつつ、図9の制御プログラムにより車両全体としての統合制御をも行うものとする。
<Third embodiment>
FIG. 9 is a flowchart of an abnormal-time integrated motor power supply control program showing an abnormal-time power supply control device for an in-wheel motor drive wheel according to a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the power supply control during abnormality of each in-wheel
本実施例では図9のステップS31において、異常時給電制御が実行されていない無制御中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)が存在するか否かをチェックする。
無制御中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)が存在していなければ、つまり全車輪の電動モータが図5または図7の異常時給電制御により供給電力Pを目標モータ電力Poよりも小さな値に制限されている場合、ステップS31での判定を繰り返しつつ待機して、現状の全車輪モータ電力制限制御状態をそのまま継続する。
In this embodiment, in step S31 of FIG. 9, it is checked whether or not there is an uncontrolled in-wheel motor drive wheel (electric motor) in which the abnormal power supply control is not executed.
If there is no uncontrolled in-wheel motor drive wheel (electric motor), that is, the electric motor of all the wheels has a power supply P smaller than the target motor power Po by the power supply control in abnormal state of FIG. 5 or FIG. If it is limited to, the standby state is repeated while repeating the determination in step S31, and the current all-wheel motor power limit control state is continued as it is.
ステップS31で無制御中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)11Lまたは11R(12Lまたは12R)が存在すると判定した場合は、制御をステップS32へ進める。
このステップS32においては、無制御中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)11Lまたは11R(12Lまたは12R)に対して、モータ電力制限中におけるインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)11Rまたは11L(12Rまたは12L)と同じモータ供給電力P=Po{1-K%)}を指令し、電動モータ12Rまたは12Lへの供給電力Pを目標モータ電力Poに対して制限する。
従ってステップS32は、本発明における供給電力制限手段に相当する。
If it is determined in step S31 that there is an uncontrolled in-wheel motor drive wheel (electric motor) 11L or 11R (12L or 12R), the control proceeds to step S32.
In this step S32, the in-wheel motor drive wheel (electric motor) 11R or 11L (12R) while the motor power is being limited with respect to the uncontrolled in-wheel motor drive wheel (electric motor) 11L or 11R (12L or 12R). Or, the same motor supply power P = Po {1-K%)} as in 12L) is commanded to limit the supply power P to the
Therefore, step S32 corresponds to the supply power limiting means in the present invention.
<第3実施例の効果>
本実施例になるインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置によれば、第1実施例および第2実施例の前記効果が奏し得られるのに加えて、
無制御中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)11Lまたは11R(12Lまたは12R)が、モータ電力制限中におけるインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)11Rまたは11L(12Rまたは12L)と同じトルクで駆動されることにより、車両の挙動不安定を回避することができる。
<Effect of the third embodiment>
According to the abnormal power supply control device of the in-wheel motor drive wheel according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment and the second embodiment can be obtained,
The uncontrolled in-wheel motor drive wheel (electric motor) 11L or 11R (12L or 12R) is driven with the same torque as the in-wheel motor drive wheel (electric motor) 11R or 11L (12R or 12L) during motor power limitation By doing so, instability of the behavior of the vehicle can be avoided.
なお第3実施例では、インホイールモータ駆動車輪11L,11Rが2個のみであるため問題にならないが、車輪(4輪)全てがインホイールモータ駆動車輪である場合は、モータ電力制限中のインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)が複数あって、これらへのモータ供給電力P=Po{1-K%)}が異なることがある。
この場合は図9のステップS32において、全インホイールモータ駆動車輪(電動モータ)へのモータ供給電力を、モータ電力制限中におけるインホイールモータ駆動車輪(電動モータ)へのモータ供給電力P=Po{1-K%)}のうち、最も大きな電力Pが全インホイールモータ駆動車輪(電動モータ)へ供給されるようにことで、車両の挙動不安定を回避するという効果を達成することができる。
In the third embodiment, since there are only two in-wheel
In this case, in step S32 of FIG. 9, the motor supply power to all in-wheel motor drive wheels (electric motor) is set to the motor supply power P = Po { 1-K%)}, the largest electric power P is supplied to all in-wheel motor drive wheels (electric motors), thereby achieving the effect of avoiding unstable behavior of the vehicle.
11L,11R インホイールモータ駆動車輪
12L,12R 電動モータ
13 高電圧バッテリ
14 コントローラ
15L,15R インバータ
16L,16R 外力検出センサ
21 サスペンション装置
22 車体
23 アッパーアーム
24 ロアアーム
25,26,27,28 弾性ブッシュ(サスペンションアーム連結点)
11L, 11R in-wheel motor drive wheel
12L, 12R electric motor
13 High voltage battery
14 Controller
15L, 15R inverter
16L, 16R external force detection sensor
21 Suspension device
22 body
23 Upper arm
24 Lower arm
25,26,27,28 Elastic bush (Suspension arm connection point)
Claims (9)
前記インホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位を検出する異常変位検出手段と、
該手段によりインホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位が検出されるとき、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を制限する供給電力制限手段と
を具備してなることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In a vehicle having an in-wheel motor drive wheel that integrally includes a dedicated electric motor,
An abnormal displacement detecting means for detecting an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body;
Supply power limiting means for limiting power supplied to the in-wheel motor drive wheel when an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body is detected by the means. Wheel power supply control device for wheel motor drive wheels.
前記異常変位検出手段は、前記インホイールモータ駆動車輪および車体間に作用する外力を検出し、この外力からインホイールモータ駆動車輪および車体間の前記異常な相対変位を推定するものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the in-wheel motor drive wheel abnormal power supply control device according to claim 1,
The abnormal displacement detection means detects an external force acting between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body, and estimates the abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body from the external force. An in-wheel motor drive wheel power supply control device at the time of abnormality.
前記異常変位検出手段は、車両の走行を保証し得るが、走行の方向性能を変化させるようなインホイールモータ駆動車輪および車体間の相対変位を前記異常な相対変位として検出するものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the in-wheel motor drive wheel abnormal power supply control device according to claim 1 or 2,
The abnormal displacement detecting means detects the relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body that can guarantee the traveling of the vehicle but changes the direction performance of the traveling as the abnormal relative displacement. An in-wheel motor-driven wheel abnormal power supply control device as a feature.
前記供給電力制限手段は、前記異常変位検出手段により検出されたインホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位量が大きいほど、インホイールモータ駆動車輪への供給電力を小さくするものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the abnormal power supply control device of the in-wheel motor drive wheel described in any one of claims 1 to 3,
The supply power limiting means reduces the supply power to the in-wheel motor drive wheel as the abnormal relative displacement amount between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body detected by the abnormal displacement detection means increases. An in-wheel motor-driven wheel abnormality power supply control device characterized by the above.
前記供給電力制限手段は、インホイールモータ駆動車輪および車体間の前記異常な相対変位によっても車両走行の方向性能が変化することのない低車速域において、インホイールモータ駆動車輪に対する前記供給電力制限を行わないものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the abnormality power supply control device of the in-wheel motor drive wheel described in any one of claims 1 to 4,
The supply power limiting means limits the supply power to the in-wheel motor drive wheel in a low vehicle speed range where the directional performance of the vehicle travel does not change due to the abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body. An in-wheel motor drive wheel power supply control device during abnormality is characterized by not being performed.
前記供給電力制限手段は、前記異常変位検出手段により検出されたインホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位量が大きくて、車両の走行を保証し得ないか、保証し得ても常に走行の方向性能を変化させるようなものである場合、無条件にインホイールモータ駆動車輪に対する電力供給を停止するものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the in-wheel motor drive wheel abnormality power supply control device according to any one of claims 1 to 5,
The supply power limiting means has a large amount of abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body detected by the abnormal displacement detection means, and can not guarantee whether or not the vehicle is running. An abnormal power supply control device for an in-wheel motor-driven wheel, characterized in that, when changing the direction performance of travel, the power supply to the in-wheel motor-driven wheel is unconditionally stopped.
前記異常変位検出手段は、前記インホイールモータ駆動車輪の懸架を司るサスペンションメンバの連結点における揺動量から、前記インホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位を検出するものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the in-wheel motor drive wheel abnormal power supply control device according to any one of claims 1 to 6,
The abnormal displacement detection means detects an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body from a swing amount at a connection point of a suspension member that controls suspension of the in-wheel motor drive wheel. An in-wheel motor drive wheel power supply control device at the time of abnormality.
前記異常変位検出手段は、前記インホイールモータ駆動車輪の懸架を司るサスペンションメンバの変形量から、前記インホイールモータ駆動車輪および車体間の異常な相対変位を検出するものであることを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 In the in-wheel motor drive wheel abnormal power supply control device according to any one of claims 1 to 6,
The abnormal displacement detection means detects an abnormal relative displacement between the in-wheel motor drive wheel and the vehicle body from a deformation amount of a suspension member that controls suspension of the in-wheel motor drive wheel. Wheel power supply control device for wheel motor drive wheels.
インホイールモータ駆動車輪に対する前記異常時給電制御の行われていないインホイールモータ駆動車輪が存在する場合、該車輪に対しても同様な異常時給電制御を行うよう構成したことを特徴とするインホイールモータ駆動車輪の異常時給電制御装置。 9. When an abnormality occurs in an in-wheel motor drive wheel according to any one of claims 1 to 8, wherein the vehicle is configured to individually perform the abnormality power supply control for a plurality of in-wheel motor drive wheels. In the power supply control device,
When there is an in-wheel motor drive wheel that is not subjected to the abnormal power supply control for the in-wheel motor drive wheel, the in-wheel is configured to perform the same abnormal power supply control for the wheel. Power supply control device for abnormal motor drive wheels.
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