JP2019187019A

JP2019187019A - 電動車両の制御装置

Info

Publication number: JP2019187019A
Application number: JP2018072778A
Authority: JP
Inventors: アンドレイピディン; Pydin Andrii
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2019-10-24

Abstract

【課題】電動車両が上り坂を走行しているときに左右何れかの電動機が故障したような場合であっても、該電動車両の急減速による不具合を解消することができる電動車両の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ（制御手段）１０は、故障検知手段１７Ｌ，１７Ｒによって左右の電動機３Ｌ，３Ｒの何れか一方の故障が検知されると、ヨーレートＹと車速Ｖに基づいてステアリング制御のみで電動車両１の直進が可能であるか否かを判断し、ステアリング操作のみで電動車両１の直進が可能である場合には、ステアリング制御のみを実行し、ステアリング操作のみでは電動車両１の直進が不可能である場合には、ステアリング制御とブレーキ制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動方式としてインホイールモータ方式を採用する電動車両の制御装置に関する。

電動車両の一形態として、車輪の内部もしくはその近傍に電動機（モータ・ジェネレータ）を配置し、その電動機によって車輪を直接駆動するインホイールモータ方式を採用する電動車両（以下、「インホイールモータ車」と称する）が知られている。この種のインホイールモータ車においては、各駆動輪ごとに設けられた電動機を個別に制御することによって、各電動機から各駆動輪にそれぞれ伝達される駆動トルクや制動トルクを独立して制御することができる。このため、電動車両の駆動力や制動力を走行状態に応じて最適に制御することができ、旋回性や操縦安定性、走破性などの電動車両の走行性能を高めることができる。また、このようなインホイールモータ車においては、駆動輪のホイール内部若しくはその近傍に設けられた電動機から駆動輪に駆動力が直接伝達されるため、従来の車両に設けられている変速機やディファレンシャル装置などの動力伝達機構が不要となり、構造の単純化や軽量化を実現することができる。

ところで、インホイールモータ車において、左右の電動機の一方に短絡故障が発生すると、循環電流によって故障側の駆動輪に制動力が発生するため、左右の駆動輪に制動力差が生じ、運転者の意図しないヨーモーメントが発生して車両の走行が不安定になる。

そこで、特許文献１には、左右何れか一方の電動機の故障を検出した場合には、電動機を停止し、その電動機が停止した後に問題がないと判断した場合は、その電動機を安全に復帰させるフェールセーフ装置が提案されている。

また、特許文献２，３には、左右の電動機の一方に故障が検知された場合、故障が検知された電動機と左右反対側の駆動輪に制動力を加えることによって、運転者の意図しないヨーモーメントの発生を抑えるようにした制動力制御装置が提案されている。

特開２０１２−１９１７５１号公報特開２０１１−０１５５１４号公報特開２０１６−０８３９４９号公報

しかしながら、特許文献２，３に開示された制動力制御装置のように、故障が検出された電動機と左右反対側の駆動輪に制動力を加えるようにすると、例えば、電動車両が上り坂を走行しているときに故障が発生した電動機とは左右反対側の駆動輪に制動力が加えられると、電動車両が大幅に減速してしまい、当該電動車両が後続車から追突される可能性が発生する。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、電動車両が上り坂を走行しているときに左右何れかの電動機が故障したような場合であっても、該電動車両の急減速による不具合を解消することができる電動車両の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、左右の駆動輪（２Ｌ，２Ｒ）を独立して駆動する左右の電動機（３Ｌ，３Ｒ）と、前記左右の電動機（３Ｌ，３Ｒ）の故障を検知する故障検知手段（１７Ｌ，１７Ｒ）と、車輪（２Ｌ，２Ｒ，７Ｌ，７Ｒ）に制動力を加えるブレーキ制御ユニット（９）と、ステアリング操作を行うパワーステアリング（１６）と、
ヨーレートを検出するヨーレートセンサ（１３）と、車速を検出する車速センサ（１２）と、前記ヨーレートセンサ（１３）によって検出されたヨーレート（Ｙ）と前記車速センサ（１２）によって検出された車速（Ｖ）に基づいて前記パワーステアリング（１６）または前記ブレーキ制御ユニット（９）を駆動制御する制御手段（１０）と、を備えた電動車両（１）の制御装置であって、前記制御手段（１０）は、前記故障検知手段（１７Ｌ，１７Ｒ）によって前記左右の電動機（３Ｌ，３Ｒ）の何れか一方の故障が検知されると、ヨーレート（Ｙ）と車速（Ｖ）に基づいてステアリング制御のみで電動車両（１）の直進が可能であるか否かを判断し、ステアリング操作のみで電動車両（１）の直進が可能である場合には、ステアリング制御のみを実行し、ステアリング操作のみでは電動車両（１）の直進が不可能である場合には、ステアリング制御とブレーキ制御を実行することを特徴とする。

本発明にかかる電動車両の制御装置によれば、制御手段は、左右の電動機の一方が故障したときには、まず、ステアリング制御（ステアリングの舵角制御）だけで電動車両を直進させる（車体の姿勢変化を抑制してヨーモーメントを小さく抑える）ことによって、車体の姿勢の大きな変化を抑えつつ、電動車両が上り坂を走行する際の大幅な減速を防ぐ制御が行われる。そして、ステアリング制御だけでは車両を直進させることができない場合には、ブレーキ制御を実行し、故障した電動機と左右反対側の駆動輪に制動力を加えて電動車両を減速させた後に、ステアリング制御を行うようにしたため、電動車両が上り坂を走行しているときに左右の電動機の何れか一方が故障したような場合であっても、該電動車両の急減速による不具合を解消することができる。

そして、本発明では、前記ステアリング制御とブレーキ制御は、ヨーレート（Ｙ）と車速（Ｖ）が共に第１の設定値（Ｙmin，Ｖmin）を超えた場合に実行される。

また、本発明では、ステアリング制御のみで電動車両（１）の直進が可能であるか否かの判断は、ヨーレート（Ｙ）が前記第１の設定値（Ｙmin）よりも大きな第２の設定値（Ｙmax）に基づいてなされ、ヨーレート（Ｙ）が前記第２の設定値（Ｙmax）未満である場合にはステアリング制御のみで電動車両（１）の直進が可能であると判断し、ヨーレート（Ｙ）が前記第２の設定値（Ｙmax）以上である場合にはステアリング制御のみでは電動車両（１）の直進が不可能であると判断する。

また、本発明では、前記ステアリング制御は、電動車両（１）が直進するために必要な舵角を算出し、舵角が算出した値となるように前記パワーステアリング（１６）によって舵角を補正することによって実行される。

また、本発明では、前記ブレーキ制御は、前記故障検知手段（１７Ｌ，１７Ｒ）によって故障が検知された前記電動機（３Ｌまたは３Ｒ）とは左右が反対の駆動輪（２Ｒまたは２Ｌ）に前記ブレーキ制御ユニット（９）によって制動力を加えることによって実行される。

本発明によれば、電動車両が上り坂を走行しているときに左右何れかの電動機が故障したような場合であっても、該電動車両が急減速したために後続車から追突されるなどの不具合が発生することがない。

本発明にかかる制御装置を備えた電動車両の構成を示すブロック図である。本発明にかかる電動車両の制御装置による制御手順を示すフローチャートである。本発明にかかる電動車両の制御装置による制御手順を示すフローチャートである。ステアリング制御だけで電動車両が直進することができる場合の車速とヨーレートおよび操舵角のタイミングチャートである。ステアリング制御だけで電動車両が直進することができない場合の車速、ヨーレート、操舵角および制動力のタイミングチャートである。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［電動車両の構成］
図１は本発明にかかる制御装置を備えた電動車両の構成を示すブロック図であり、本実施の形態にかかる電動車両１は、後輪駆動式（ＦＲ）のインホイールモータ車であって、駆動輪である左右の後輪２Ｌ，２Ｒをそれぞれ独立に駆動するための左右の電動機（Ｍ）３Ｌ，３Ｒを備えている。ここで、各電動機３Ｌ，３Ｒは、三相交流モータで構成されており、これらの電動機３Ｌ，３Ｒには、左右のインバータ（ＩＮＶ）４Ｌ，４Ｒがそれぞれ接続されている。左右のインバータ４Ｌ，４Ｒは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を各相２組ずつ用いた三相出力インバータであって、駆動力制御部５からのゲート信号に応じて動作し、左右の電動機３Ｌ，３Ｒを力行または回生駆動する。そして、これらのインバータ４Ｌ，４Ｒには、高電圧バッテリ（ＢＡＴ）６が電気的に接続されている。

上記駆動力制御部５は、アクセル開度と左右の電動機３Ｌ，３Ｒの回転数（モータ回転数）に基づいて、予め設定されたトルクマップから要求モータトルクを演算し、この要求モータトルクとモータ回転数から左右の電動機３Ｌ，３Ｒに供給すべき目標電力を算出する。そして、この駆動力制御部５は、左右の電動機３Ｌ，３Ｒに供給されている実電力と目標電力との差を０とするゲート信号を生成し、このゲート信号によって左右のインバータ４Ｌ，４Ｒをそれぞれ駆動する。

また、電動車両１の左右の前輪７Ｌ，７Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒには、摩擦制動手段であるホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）８がそれぞれ設けられており、各ホイールシリンダ８は、ブレーキ制御ユニット９から供給されるブレーキ液によって作動し、必要に応じて前輪７Ｌ，７Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒに摩擦制動力を与えてこれらの回転に制動を加える。ここで、ブレーキ制御ユニット９は、制御手段であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０から入力される液圧制御信号に基づいて不図示の電磁弁の開閉動作やモータポンプの回転数を制御し、各ホイールシリンダ８に所定圧のブレーキ液を供給する。ここで、各ホイールシリンダ８に供給されるブレーキ液は、独立して調整可能である。

ＥＣＵ１０は、運転者の不図示のブレーキペダルを踏み込むブレーキ操作に応じた要求減速度を演算し、この要求減速度を達成するための目標制動トルクを求める。ここで、運転者のブレーキ操作によるブレーキペダルのストローク（踏込量）は、ブレーキストロークセンサ１１によって検出され、この検出値に基づいて要求減速度が演算される。

また、ＥＣＵ１０は、目標制動トルクに対して左右の電動機３Ｌ，３Ｒによる回生制動トルクを優先して出力し、回生制動トルクのみでは制動トルクが不足する場合には、その不足分を摩擦制動トルクによって補う、いわゆる回生協調制御を行う。具体的には、ＥＣＵ１０は、モータ回転数や高電圧バッテリ６の残量（ＳＯＣ（State Of Charge））によって決まる回生限界トルクを上限として目標回生制御トルクを演算し、その目標回生制御トルクを駆動力制御部５に対して出力する。すると、ＥＣＵ１０は、目標制動トルクから目標回生制動トルクを減じて目標摩擦制動トルクを演算し、その目標摩擦制動トルクが得られるような液圧制御指令をブレーキ制御ユニット９に対して出力する。なお、ＥＣＵ１０と駆動力制御部５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）によって通信を行っている。

そして、ＥＣＵ１０は、運転者のブレーキ操作とは無関係に各ホイールシリンダ８の液圧を調整するブレーキ制御として、アンチスキッド制御、トラクション制御、横滑り防止制御、車間制御などを行う。アンチスキッド制御においては、制動スリップが発生した車輪のホイールシリンダ液圧を減圧して車輪のロック傾向を抑制することが行われる。なお、アンチスキッド制御において用いられる車速は、車速センサ１２によって検出される。

トラクション制御においては、駆動スリップが発生した左右の後輪２Ｌ，２Ｒのホイールシリンダ８の液圧を増圧してホイールスピンを抑制することが行われる。また、横滑り防止制御においては、左右の前輪７Ｌ，７Ｒと後輪２Ｌ，２Ｒの制動力を独立に制御し、ヨーレートセンサ１３によって検出される実際のヨーレートを目標ヨーレートに近づけることによって電動車両１の横滑りを抑制することが行われる。

また、ＥＣＵ１０には、不図示のステアリングホイール（ハンドル）の操舵角（舵角）を検出する舵角センサ１４と、後輪２Ｌ，２Ｒを支持する不図示のサスペンションのストロークを検出するストロークセンサ１５が接続されており、ＥＣＵ１０は、後述のように舵角センサ１４によって検出されるステアリングホイールの舵角やストロークセンサ１５によって検出されるストローク（後輪２Ｌ，２Ｒのタイヤ荷重）に基づいてパワーステアリング１６に対して制御信号を出力してステアリングホイールの舵角を制御する。なお、図１において、１８は横Ｇセンサである。

ところで、電動車両１には、左右の電動機３Ｌ，３Ｒの短絡故障を検出する故障検知手段である左右の故障検知部１７Ｌ，１７Ｒが設けられている。ここで、左右の電動機３Ｌ，３Ｒの短絡故障とは、左右の電動機３Ｌ，３Ｒのモータコイルの短絡（相間短絡、相内短絡）、左右のインバータ４Ｌ，４Ｒの短絡（ＩＧＢＴのＯＮ故障による短絡）などのように、短絡故障した電動機３Ｌまたは３Ｒに循環電流が流れる故障である。故障検知部１７Ｌ，１７Ｒによる左右の電動機３Ｌ，３Ｒの短絡故障の検知方法としては、例えば、渦電流による検知、サーチコイルによる検知、三相電圧不均衡による検知などの公知の方法を用いることができる。なお、ＥＣＵ１０は、故障検知部１７Ｌ，１７Ｒによる電動機３Ｌ，３Ｒの短絡故障の検出結果をＣＡＮによって受け取る。

［制御装置による制御手順］
次に、以上のように構成された車両の制御装置による制御手順を図２〜図５に基づいて以下に説明する。

図２および図３は本発明にかかる電動車両の制御装置による制御手順を示すフローチャート、図４はステアリング制御だけで電動車両が直進することができる場合の車速とヨーレートおよび操舵角のタイミングチャート、図５はステアリング制御だけで車両が直進することができない場合の車速、ヨーレート、操舵角および制動力のタイミングチャートである。

本発明にかかる電動車両１の制御方法においては、ＥＣＵ１０は、左右の電動機３Ｌ，３Ｒの一方が短絡故障したときには、まず、ステアリングの舵角制御（以下、「ステアリング制御」と称する）だけで電動車両１を直進させる（車体の姿勢変化を抑制してヨーモーメントを小さく抑える）ことによって、車体の姿勢の大きな変化を抑えつつ、電動車両１が上り坂を走行する際の大幅な減速を防ぐ制御が行われる。そして、ステアリング制御だけでは電動車両１を直進させることができない場合には、短絡故障した電動機３Ｌまたは３Ｒと左右反対側の後輪２Ｒまたは２Ｌに制動力を加える制御（以下、「ブレーキ制御」と称する）を行って電動車両１を減速させた後に、ステアリング制御を行う。

すなわち、図２に示すように、ＥＣＵ１０による制御処理が開始されると、右の電動機３Ｒの故障が故障検知部１７Ｒによって検知されたか否かが判断され（ステップＳ１）、その判断の結果、右の電動機３Ｒの故障が検知された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）には、ヨーレートセンサ１３によって検出されたヨーレートＹが最小値Ｙmin（図４および図５参照）よりも大きく（Ｙ＞Ｙmin）、かつ、車速センサ１２によって検出された車速Ｖが最小値Ｖmin（図４及び図５参照）よりも大きいか（Ｖ＞Ｖmin）否かが判定される（ステップＳ２）。なお、図４および図５において、時間ｔ１は、右電動機３Ｒまたは左電動機３Ｌの故障を検知した時間である。また、ヨーレートＹの最小値Ｙminと車速Ｖの最小値Ｖminは、後述のステアリング制御または／およびブレーキ制御が必要であると判断する境界の値をそれぞれ示す。

ヨーレートＹが最小値Ｙminよりも大きく（Ｙ＞Ｙmin）、かつ、車速Ｖが最小値Ｖminよりも大きい（Ｖ＞Ｖmin）場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、右電動機３Ｒが回転しているか否かが判断される（ステップＳ３）。なお、ヨーレートＹと車速Ｖの少なくとも一方が最小値Ｙminまたは最小値Ｖminよりも小さい場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、後述のステアリング制御とブレーキ制御が不要であるものと判断してステップＳ１からの処理を繰り返す（ステップＳ１２）。

ステップＳ３での判断の結果、右電動機３Ｒが回転している場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、右電動機３Ｒの引き摺りトルクをマップから算出し（ステップＳ４）、ヨーモーメント（車体の重心回りの回転モーメント）を算出する（ステップＳ７）。なお、右電動機３Ｒの引き摺りトルクは、回転数によって定まるため、引き摺りトルクは、レゾルバから読み取った回転数に基づいてマップから算出される。

他方、右電動機３Ｒの回転がロックしている場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、故障した右電動機３Ｒ側の右後輪２Ｒのタイヤ荷重をストロークセンサ１５によって検出されたストロークに基づいて求め（ステップＳ５）、そのタイヤ荷重とマップから右電動機３Ｒの引き摺りトルクを算出する（ステップＳ６）。そして、算出された右電動機３Ｒの引き摺りトルクから車体のヨーモーメントを算出する（ステップＳ７）。

上述のようにして車体のヨーモーメントが算出されると（ステップＳ７）、ステアリング制御によってヨーモーメントを打ち消すことができるか否か、つまり、故障が発生した右電動機３Ｒとは左右逆方向の左側の後輪２Ｌに制動力を加えることなく、ステアリング制御だけで電動車両１の直進が可能であるか否かをヨーレートＹが図４及び図５に示す最大値Ｙmaxよりも小さいか（Ｙ＜Ｙmax）否かを判断する（ステップＳ８）。その判断の結果、ヨーレートＹが最大値maxよりも小さい場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステアリング制御だけで車体を直進させることができるものと判断して直進に必要なステアリングの舵角を算出し（ステップＳ９）、パワーステアリング１６を駆動してステアリングの舵角が求めた値になるように舵角を修正する（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ８〜Ｓ１０のステアリング制御は、車体のヨーレートＹが最小値minよりも小さくなるまで繰り返される（ステップＳ１１）。そして、ヨーレートＹが最小値minより小さく（Ｙ＜Ｙmin）なると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、以上説明した一連の処理が繰り返される（ステップＳ１２）。

ここで、ステアリング制御だけで電動車両１の直進が可能であると判断した場合（Ｙ＜Ｙmax）のタイミングチャートを図４に示すが、ステアリング制御は、時間ｔ１〜ｔ２の間になされる。このステアリング制御においては、故障が発生した右電動機３Ｒとは左右反対の左後輪２Ｌに制動力を加えるブレーキ制御がなされないため、図４に示す車速Ｖは、大きく低下することがなく（電動車両１が大幅に減速することがなく）、車速Ｖは、最小値minよりも大きな値（Ｖ＞Ｖmin）に維持される。このため、電動車両１が上り坂を走行しているときに大幅に減速するために後続車両に追突されるなどの不具合の発生が防がれる。これに対して、ブレーキ制御のみを実施する従来の制御方法においては、車速Ｖは、図４に破線にて示すように直線的に低下し、時間ｔ３において最小値Ｖminを下回る。

他方、ステップＳ８での判断の結果、ステアリング制御のみでは電動車両１の直進が不可能である（Ｙ＞Ｙmax）と判断した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、電動車両１が直進するために左後輪（故障が発生した右電動機３Ｒとは反対側の左後輪）２Ｌに加えるべき必要最小限の制動力を算出し（ステップＳ１３）、その算出した制動力を左後輪２Ｌに加える（ステップＳ１４）。

ここで、ステアリング制御だけで電動車両１の直進が不可能であると判断した場合（Ｙ＞Ｙmax）のタイミングチャートを図５に示すが、時間ｔ２〜ｔ３の間（ヨーレートＹが最大値maxを超える（Ｙ＞Ｙmax）間）にブレーキ制御がなされ、それ以外の時間ｔ１〜ｔ２およびｔ３〜ｔ４の間はステアリング制御がなされる。このため、図５に示す車速Ｖは、大きく低下することがなく（電動車両１が大幅に減速することがなく）、車速Ｖの最小値minよりも大きな値（Ｖ＞Ｖmin）に維持される。このため、電動車両１が上り坂を走行しているときに大幅に減速するために後続車両に追突されるなどの不具合の発生が防がれる。これに対して、ブレーキ制御のみを実施する従来の制御方法においては、車速Ｖは、図５に破線にて示すように直線的に低下し、時間ｔ５において最小値Ｖminを下回る。

ヨーレートＹが最大値Ｙmaxを超える間（図５の時間ｔ２〜ｔ３の間）だけブレーキ制御がなされて左後輪２Ｌに制動力が加えられるが、それ以外のヨーレイトＹが最小値minを超える時間（図５の時間ｔ１〜ｔ２およびｔ３〜ｔ４の間）はステアリング制御がなされる。すなわち、車両１の直進に必要なステアリングの舵角を算出し（ステップＳ１５）、パワーステアリング１６を駆動してステアリングの舵角が求めた値になるように舵角を修正する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１３〜Ｓ１６のブレーキ制御とステアリング制御は、車体のヨーレートＹが最小値minよりも小さくなるまで繰り返される（ステップＳ１１）。そして、ヨーレートＹが最小値minより小さく（Ｙ＜Ｙmin）なると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、以上説明した一連の処理が繰り返される（ステップＳ１２）。

以上は右電動機３Ｒに故障が発生した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）の処理について説明したが、左電動機３Ｌに故障が発生した場合（ステップＳ１：Ｎｏ）にも同様の処理がなされる。

すなわち、左電動機３Ｌの故障が故障検知部１７Ｌによって検知されたか否かが判断され（ステップＳ１７）、その判断の結果、左電動機３Ｌの故障が検知されると（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ヨーレートセンサ１３によって検出されたヨーレートＹが最小値Ｙmin（図４および図５参照）よりも大きく（Ｙ＞Ｙmin）、かつ、車速センサ１２によって検出された車速Ｖが最小値Ｖmin（図４及び図５参照）よりも大きいか（Ｖ＞Ｖmin）否かが判定される（ステップＳ１８）。

ここで、以後の処理は、図３に従って説明する。

ヨーレートＹが最小値Ｙminよりも大きく（Ｙ＞Ｙmin）、かつ、車速Ｖが最小値Ｖminよりも大きい（Ｖ＞Ｖmin）場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）には、左電動機３Ｌが回転しているか否かが判断される（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９での判断の結果、左電動機３Ｌが回転している場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）には、左電動機３Ｌの引き摺りトルクをマップから算出し（ステップＳ２０）、ヨーモーメント（車体の重心回りの回転モーメント）を算出する（ステップＳ２３）。なお、左電動機３Ｌの引き摺りトルクは、回転数によって定まるため、引き摺りトルクは、レゾルバから読み取った回転数に基づいてマップから算出される。

他方、左電動機３Ｌの回転がロックしている場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）には、故障した左電動機３Ｌ側の左後輪２Ｌのタイヤ荷重をストロークセンサ１５によって検出されたストロークに基づいて求め（ステップＳ２１）、そのタイヤ荷重とマップから左電動機３Ｌの引き摺りトルクを算出する（ステップＳ２２）。そして、算出された左電動機３Ｌの引き摺りトルクから車体のヨーモーメントを算出する（ステップＳ２３）。

上述のようにして車体のヨーモーメントが算出されると（ステップＳ２３）、ステアリング制御によってヨーモーメントを打ち消すことができるか否か、つまり、故障が発生した左電動機３Ｌとは左右逆方向の右側の後輪２Ｒに制動力を加えることなく、ステアリング制御だけで電動車両１の直進が可能であるか否かをヨーレートＹが図４および図５に示す最大値Ｙmax（図４および図５参照）よりも小さいか（Ｙ＜Ｙmax）否かを判断する（ステップＳ２４）。その判断の結果、ヨーレートＹが最大値maxよりも小さい場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ステアリング制御だけで車体を直進させることができるものと判断して直進に必要なステアリングの舵角を算出し（ステップＳ２５）、パワーステアリング１６を駆動してステアリングの舵角が求めた値になるように舵角を修正する（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ２４〜Ｓ２６のステアリング制御は、車体のヨーレートＹが最小値minよりも小さくなるまで繰り返される（ステップＳ２７）。そして、ヨーレートＹが最小値minより小さく（Ｙ＜Ｙmin）なると（ステプＳ２７：Ｙｅｓ）、以上説明した一連の処理が繰り返される（ステップＳ１２：図２参照）。

ここで、ステアリング制御だけで電動車両１の直進が可能であると判断した場合（Ｙ＜Ｙmax）のタイミングチャートを図４に示すが、ステアリング制御は、時間ｔ１〜ｔ２の間になされる。このステアリング制御においては、故障が発生した左電動機３Ｌとは左右反対の右後輪２Ｒに制動力を加えるブレーキ制御がなされないため、図４に示す車速Ｖは、大きく低下することがなく（電動車両１が大幅に減速することがなく）、車速Ｖの最小値minよりも大きな値（Ｖ＞Ｖmin）に維持される。このため、電動車両１が上り坂を走行しているときに大幅に減速するために後続車両に追突されるなどの不具合の発生が防がれる。これに対して、ブレーキ制御のみを実施する従来の制御方法においては、車速Ｖは、図４に破線にて示すように直線的に低下し、時間ｔ３において最小値Ｖminを下回る。

他方、ステップＳ２４での判断の結果、ステアリング制御のみでは電動車両１の直進が不可能である（Ｙ＞Ｙmax）と判断した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）には、電動車両１が直進するために右後輪（故障が発生した左電動機３Ｌとは反対側の右後輪）２Ｒに加えるべき必要最小限の制動力を算出し（ステップＳ２８）、その算出した制動力を右後輪２Ｒに加える（ステップＳ２９）。

ヨーレートＹが最大値Ｙmaxを超える間（図５の時間ｔ２〜ｔ３の間）だけ右後輪２Ｒに制動力が加えられるが、それ以外のヨーレートＹが最小値minを超える時間（図５の時間ｔ１〜ｔ２およびｔ３〜ｔ４の間）はステアリング制御がなされる。すなわち、電動車両１の直進に必要なステアリングの舵角を算出し（ステップＳ３０）、パワーステアリング１６を駆動してステアリングの舵角が求めた値になるように舵角を修正する（ステップＳ３１）。そして、ステップＳ２８〜Ｓ３１のブレーキ制御とステアリング制御は、車体のヨーレートＹが最小値minよりも小さくなるまで繰り返される（ステップＳ２７）。そして、ヨーレートＹが最小値minより小さく（Ｙ＜Ｙmin）なると（ステプＳ２７：Ｙｅｓ）、以上説明した一連の処理が繰り返される（ステップＳ１２：図２参照）。

以上のように、本発明にかかる制御装置を用いた制御方法によれば、ＥＣＵ１０は、左右の電動機３Ｌ，３Ｒの一方が短絡故障したときには、まず、ステアリング制御（ステアリングの舵角制御）だけで電動車両１を直進させる（車体の姿勢変化を抑制してヨーモーメントを小さく抑える）ことによって、車体の姿勢の大きな変化を抑えつつ、電動車両１が上り坂を走行する際の大幅な減速を防ぐ制御が行われる。そして、ステアリング制御だけでは車両を直進させることができない場合には、ブレーキ制御を実行し、短絡故障した電動機３Ｌ（３Ｒ）と左右反対側の後輪２Ｒ（２Ｌ）に制動力を加えて電動車両１を減速させた後に、ステアリング制御を行うようにしたため、電動車両１が上り坂を走行しているときに左右の電動機３Ｌ，３Ｒの何れか一方が故障したような場合であっても、該電動車両１の急減速による不具合を解消することができるという効果が得られる。

なお、以上の実施の形態では、本発明を後輪駆動式（ＦＲ）を採用するインホイールモータ車に対して適用した形態について説明したが、本発明は、前輪駆動式（ＦＦ）あるいは四輪駆動式（４ＷＤ）を採用するインホイールモータ車に対しても同様に適用可能である。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１電動車両
２Ｌ，２Ｒ後輪（駆動輪）
３Ｌ，３Ｒ電動機
４Ｌ，４Ｒインバータ
５駆動力制御部
６高電圧バッテリ
７Ｌ，７Ｒ前輪
８ホイールシリンダ
９ブレーキ制御ユニット
１０ＥＣＵ（制御手段）
１１ブレーキストロークセンサ
１２車速センサ
１３ヨーレートセンサ
１４舵角センサ
１５ストロークセンサ
１６パワーステアリング
１７Ｌ，１７Ｒ故障検知部（故障検知手段）
１８横Ｇセンサ

Claims

左右の駆動輪を独立して駆動する左右の電動機と、
前記左右の電動機の故障を検知する故障検知手段と、
車輪に制動力を加えるブレーキ制御ユニットと、
ステアリング操作を行うパワーステアリングと、
ヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
車速を検出する車速センサと、
前記ヨーレートセンサによって検出されたヨーレートと前記車速センサによって検出された車速に基づいて前記パワーステアリングまたは前記ブレーキ制御ユニットを駆動制御する制御手段と、
を備えた電動車両の制御装置であって、
前記制御手段は、前記故障検知手段によって前記左右の電動機の何れか一方の故障が検知されると、ヨーレートと車速に基づいてステアリング制御のみで電動車両の直進が可能であるか否かを判断し、
ステアリング操作のみで電動車両の直進が可能である場合には、ステアリング制御のみを実行し、
ステアリング操作のみでは電動車両の直進が不可能である場合には、ステアリング制御とブレーキ制御を実行する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
前記ステアリング制御とブレーキ制御は、ヨーレートと車速が共に第１の設定値を超えた場合に実行されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の制御装置。
ステアリング制御のみで電動車両の直進が可能であるか否かの判断は、ヨーレートが前記第１の設定値よりも大きな第２の設定値に基づいてなされ、ヨーレートが前記第２の設定値未満である場合にはステアリング制御のみで電動車両の直進が可能であると判断し、ヨーレートが前記第２の設定値以上である場合にはステアリング制御のみでは電動車両の直進が不可能であると判断することを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御装置。
前記ステアリング制御は、電動車両が直進するために必要な舵角を算出し、舵角が算出した値となるように前記パワーステアリングによって舵角を補正することによって実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動車両の制御装置。
前記ブレーキ制御は、前記故障検知手段によって故障が検知された前記電動機とは左右が反対の駆動輪に前記ブレーキ制御ユニットによって制動力を加えることによって実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の制御装置。