JP5703618B2 - 電動車両のトルク異常判定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、前後輪のうち少なくともどちらか一方の左右の駆動輪を独立に駆動する電動モータのトルク異常を判定する電動車両のトルク異常判定装置に関するものである。
従来、車両のヨーレートから駆動輪の前後力を求めることで、駆動輪を駆動する電動モータトルクが検出不可能になった場合であっても、この前後力から電動モータに供給されている電流値を推定する電動モータの制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この電動モータの制御装置では、推定した電流値に基づいて、電動モータの異常モータトルクの発生の有無を判定することが可能である。
この電動モータの制御装置では、推定した電流値に基づいて、電動モータの異常モータトルクの発生の有無を判定することが可能である。
しかしながら、従来のように、車両のヨーレートに基づいて推定した前後力から異常モータトルクの有無を判定するためには、車両に作用する横力等のパラメータが必要となる。一般的に、タイヤモデルのモデル化精度は悪く、横力等のパラメータを高精度で求めることは困難である。そのため、横力等のパラメータを用いて異常モータトルクの有無を判定すると、判定精度が低くなってしまうという問題がある。
その上、横力の発生までには大きな遅れ時間があるため判定に時間がかかり、異常モータトルクの発生に伴うトルクダウン等の挙動不良に対する対応が遅れてしまうおそれもある。
その上、横力の発生までには大きな遅れ時間があるため判定に時間がかかり、異常モータトルクの発生に伴うトルクダウン等の挙動不良に対する対応が遅れてしまうおそれもある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、前後輪のうち少なくとも一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、高精度且つ短時間で判定することができる電動車両のトルク異常判定装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の電動車両のトルク異常判定装置は、前後輪のうち少なくともどちらか一方の左右駆動輪を独立に電動モータで駆動し、トルク指令に応じて電動モータを駆動する電動車両に適用する。この電動車両のトルク異常判定装置は、電動車両のヨー加速度であるヨージャークを検出するヨージャーク検出手段と、電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、ヨージャークに基づいて判定するトルク異常判定手段と、を備えている。トルク異常判定手段は、異常モータトルクの発生直後からヨージャークが最大値になるまでの時間領域に、ヨージャーク検出手段が検出したヨージャークに基づいて、異常モータトルクの発生の有無を判定する。
本発明にあっては、トルク異常判定手段により、ヨージャークに基づいて異常モータトルクの発生の有無が判定される。つまり、タイヤモデルのモデル化精度が悪く、高精度で求めることが困難な横力等のパラメータを用いることなく異常モータトルクの有無を判定する。
すなわち、ヨージャークは車両に作用する前後力と横力により求められるが、ヨージャークの発生直後は前後力の影響が支配的であり、横力の影響は遅れて生じるというように、前後力と横力には応答の違いがある。したがって、この前後力の影響が支配的となるヨージャーク発生直後の時間領域に検出されるヨージャークに基づいて、異常モータトルクの有無を判定することで、横力等のパラメータの影響を抑えられる。
この結果、前後輪のうち少なくとも一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、高精度且つ短時間で判定することができる。
すなわち、ヨージャークは車両に作用する前後力と横力により求められるが、ヨージャークの発生直後は前後力の影響が支配的であり、横力の影響は遅れて生じるというように、前後力と横力には応答の違いがある。したがって、この前後力の影響が支配的となるヨージャーク発生直後の時間領域に検出されるヨージャークに基づいて、異常モータトルクの有無を判定することで、横力等のパラメータの影響を抑えられる。
この結果、前後輪のうち少なくとも一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、高精度且つ短時間で判定することができる。
以下、本発明の電動車両のトルク異常判定装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置が適用された電動車両を示す全体システム図である。
図１は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置が適用された電動車両を示す全体システム図である。
実施例１における電動車両１は、図１に示すように、左駆動輪２Ｌ,右駆動輪２Ｒと、左駆動モータ（電動モータ）３Ｌ,右駆動モータ（電動モータ）３Ｒと、モータコントローラ４と、トルク異常判定装置１０と、を備えている。
前記左駆動輪２Ｌは、左後輪として車体１ａに設置され、前記右駆動輪２Ｒは、右後輪として車体１ａに設置されている。
前記左駆動モータ３Ｌは、左駆動輪２Ｌの内部に一体的に設けられたインホイールモータとなり、前記右駆動モータ３Ｒは、右駆動輪２Ｒの内部に一体的に設けられたインホイールモータとなっている。前記左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒは、それぞれ図示しないモータインバータからの電流供給を受けて各駆動輪２Ｌ,２Ｒを独立して駆動する。なお、ここでは、左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒは、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒからの回転エネルギーを受けてそれぞれ発電機として機能し、図示しないバッテリーを充電することができる。
前記モータコントローラ４は、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの駆動力を独立して制御するものである。このモータコントローラ４は、例えば、左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒのそれぞれの動作状態と運転者の運転操作量（アクセル操作量）を基に適切なトルク指令ＴＬ,ＴＲを[Nm]を出力する。図示しないモータインバータは、このトルク指令ＴＬ,ＴＲに基づいて左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒにそれぞれ電流供給を行う。
すなわち、前記電動車両１は、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]に応じて駆動する左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒによって、左右後輪として設定された左右駆動輪２Ｌ,２Ｒを、それぞれ独立に駆動するようになっている。
前記トルク異常判定装置１０は、上述の電動車両１に搭載されるものであり、ヨージャーク検出器（ヨージャーク検出手段）１１と、前後加速度検出器（前後加速度検出手段）１２と、左車輪速検出器１３ａと、右車輪速検出器１３ｂと、異常モータトルク推定器２０と、を備えている。
前記ヨージャーク検出器１１は、電動車両１の重心回りのヨー加速度であるヨージャークdγ[rad/s2]を検出する。
前記前後加速度検出器１２は、電動車両１の前後方向の加速度（以下、前後加速度ａｘ[G]という）を検出する。
前記左車輪速検出器１３ａは、左駆動輪２Ｌの回転速度（以下、左車輪速ＶＬ[m/s]という）を検出する。また、前記右車輪速検出器１３ｂは、右駆動輪２Ｒの回転速度（以下、右車輪速ＶＲ[m/s]という）を検出する。
前記異常モータトルク推定器２０は、左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒの異常モータトルクの発生の有無を判断し、異常モータトルクが生じたときには異常モータトルク値（以下、異常トルク推定値Ｔfail[Nm]という）を推定する。この異常モータトルク推定器２０には、ヨージャーク検出器１１によって検出されたヨージャークdγ[rad/s2]、前後加速度検出器１２によって検出された前後加速度ａｘ[G]、左右車輪速検出器１３ａ,１３ｂによって検出された左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]及びモータコントローラ４から出力したトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]の各種情報が入力される。
図２は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の異常モータトルク推定手段を示す制御ブロック図である。
この異常モータトルク推定器２０は、図２に示すように、トルク異常判定器（トルク異常判定手段）２１と、トルク異常輪判定器（トルク異常輪判定手段）２２と、異常トルク推定器２３と、車輪スリップ補正器２４と、を有している。
前記トルク異常判定器２１は、異常モータトルク推定器２０に入力されたヨージャークdγ[rad/s2]と、予め記憶した異常判定閾値dγTh[rad/s2]に基づいて、異常モータトルクの発生の有無を判定し、下記式（１）によりトルク異常判定フラグＦfailを出力する。なお、「異常モータトルク」とは、モータコントローラ４からのトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]に一致しない左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒからの出力トルクである。
ここで、Ｆfail＝０は正常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えていないときには、モータトルクに異常が発生していないと判断する。また、Ｆfail＝１は異常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えているときには、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのどちらかを駆動するモータトルクに異常が発生していると判断する。ここで、異常判定閾値dγTh[rad/s2]は0.9[rad/s2]に設定する。
ここで、Ｆfail＝０は正常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えていないときには、モータトルクに異常が発生していないと判断する。また、Ｆfail＝１は異常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えているときには、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのどちらかを駆動するモータトルクに異常が発生していると判断する。ここで、異常判定閾値dγTh[rad/s2]は0.9[rad/s2]に設定する。
前記トルク異常輪判定器２２は、異常モータトルク推定器２０に入力されたヨージャークdγ[rad/s2]と、前後加速度ａｘ[G]と、トルク異常判定器２１にて演算されたトルク異常判定フラグＦfailに基づいて、モータトルクに異常が発生した駆動輪（以下、トルク異常輪という）を判定する。
前記異常トルク推定器２３は、異常モータトルク推定器２０に入力されたヨージャークdγ[rad/s2]と、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]と、トルク異常輪判定器２２にて求められたトルク異常輪判定値Ｗfailに基づいて、トルク異常輪における異常モータトルク値Ｔfailを求める。さらに、この異常モータトルク値Ｔfailを左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの前後力発生応答遅れに応じて補正した１次補正推定値Ｔfail ＊を求める。
前記車輪スリップ補正器２４は、異常モータトルク推定器２０に入力されたトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]と、左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]とによって、異常トルク推定器２３にて求めた１次補正推定値Ｔfail ＊を、トルク異常輪のスリップ状態に応じて補正し、２次補正推定値Ｔfail ＊＊を出力する。
以下、トルク異常輪判定器２２、異常トルク推定器２３、車輪スリップ補正器２４のそれぞれについて詳述する。
図３は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置のトルク異常輪判定器を示す制御ブロック図である。
トルク異常輪判定器２２は、図３に示すように、ヨージャーク符号演算部２２ａと、勾配検出部２２ｂと、車速検出部２２ｃと、駆動力補正部２２ｄと、走行抵抗補正部２２ｅと、前後加速度符号演算部２２ｆと、異常輪判定部２２ｇと、を有している。
前記ヨージャーク符号演算部２２ａは、入力されたヨージャークdγ[rad/s2]の符号を判別し、下記式（２）によりヨージャーク符号フラグＳdγを出力する。
ここで、Ｓdγ＝０のとき、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]の符号がマイナスのときには図１において時計回り（右回り）方向の回転を示し、Ｓdγ＝１のとき、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]の符号がプラスのときには図１において反時計回り（左回り）方向の回転であることを示す。
ここで、Ｓdγ＝０のとき、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]の符号がマイナスのときには図１において時計回り（右回り）方向の回転を示し、Ｓdγ＝１のとき、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]の符号がプラスのときには図１において反時計回り（左回り）方向の回転であることを示す。
前記勾配検出部２２ｂは、例えば傾斜センサであり、電動車両１が走行している道路の勾配である前後勾配θ[rad]を検出する。
前記車速検出部２２ｃは、異常モータトルク推定器２０に入力された左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]に基づいて、電動車両１の車体速度である車速Ｖ[m/s]を演算する。この車速Ｖ[m/s]は、下記式（３）により求める。
前記駆動力補正部２２ｄは、入力された前後加速度ａｘ[G]からトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]による加速度成分を除去して補正し、トルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]を演算する。このトルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]は、下記式(４)により求める。
ここで、ｎはモータ減速比、Ｒ[m]はタイヤ動半径、Ｗ[N]は車両重量をそれぞれ表わす。
ここで、ｎはモータ減速比、Ｒ[m]はタイヤ動半径、Ｗ[N]は車両重量をそれぞれ表わす。
前記走行抵抗補正部２２ｅは、勾配検出部２２ｂにて検出した前後勾配θ[rad]と、車速検出部２２ｃにて求めた車速Ｖ[m/s]に基づいて、電動車両１に作用する走行抵抗Ｄ[N]を演算する。この走行抵抗Ｄ[N]は、下記式（５）により求める。
さらに、この走行抵抗補正部２２ｅは、駆動力補正部２２ｄにて求めたトルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]から走行抵抗Ｄ[N]による加速度成分を除去して補正し、抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]を演算する。この抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]は、下記式（６）により求める。
ここで、ρ [kg/m3]は空気密度、Ｃｄ[-]は空気抵抗係数、Ａ [m2]は車両前面投影面積、
μ[-]は転がり抵抗係数をそれぞれ表わす。
さらに、この走行抵抗補正部２２ｅは、駆動力補正部２２ｄにて求めたトルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]から走行抵抗Ｄ[N]による加速度成分を除去して補正し、抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]を演算する。この抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]は、下記式（６）により求める。
ここで、ρ [kg/m3]は空気密度、Ｃｄ[-]は空気抵抗係数、Ａ [m2]は車両前面投影面積、
μ[-]は転がり抵抗係数をそれぞれ表わす。
前記前後加速度符号演算部２２ｆは、駆動力補正部２２ｄにて補正した後、さらに走行抵抗補正部２２ｅで補正した前後加速度、すなわち抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号を判別し、下記式（７）により前後加速度符号フラグＳａｘを出力する。
ここで、Ｓａｘ＝０のとき、すなわち抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号がマイナスのときには車両後方に向かう加速度を示し、Ｓａｘ＝１のとき、すなわち抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号がプラスのときには車両前方に向かう加速度であることを示す。
ここで、Ｓａｘ＝０のとき、すなわち抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号がマイナスのときには車両後方に向かう加速度を示し、Ｓａｘ＝１のとき、すなわち抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号がプラスのときには車両前方に向かう加速度であることを示す。
前記異常輪判定部２２ｇは、入力されたトルク異常判定フラグＦfailが１の場合に、ヨージャーク符号フラグＳdγと前後加速度符号フラグＳａｘに基づいてトルク異常輪を判定し、トルク異常輪判定値Ｗfailを出力する。このとき、図４に示す異常輪判定表を用いて判定する。なお、「力行」とはトルク異常輪が駆動モータによって回転駆動されている状態を示し、「回生」とはトルク異常輪が駆動モータに回転エネルギーを出力している状態を示す。
図５は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の異常トルク推定器を示す制御ブロック図である。
異常トルク推定器２３は、図５に示すように、正常輪トルク選択部２３ａと、最大値検出部２３ｂと、異常トルク演算部２３ｃと、タイヤ応答補正部２３ｄと、を有している。
前記正常輪トルク選択部２３ａは、トルク異常輪判定器２２からのトルク異常輪判定値Ｗfailに基づいて、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのうち正常なモータトルクで駆動している駆動輪（以下、トルク正常輪という）を駆動する正常輪トルクＴnormal[Nm]を、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]から選択する。この正常輪トルクＴnormal[Nm]は、下記式（８）により選択する。
前記最大値検出部２３ｂは、下記式（９）により、ヨージャーク検出器１１で検出したヨージャークdγ[rad/s2]のうちの最大値（以下、ヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]という）を検出する。
ここで、ヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]は、トルク異常判定フラグＦfailが１であり、フラグ出力から遡って異常発生が想定される時間から0.1s程度の間に検出したヨージャークdγ[rad/s2]のうちの最大の値の絶対値とする。
ここで、ヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]は、トルク異常判定フラグＦfailが１であり、フラグ出力から遡って異常発生が想定される時間から0.1s程度の間に検出したヨージャークdγ[rad/s2]のうちの最大の値の絶対値とする。
異常トルク演算部２３ｃは、入力されたトルク異常輪判定値Ｗfailと、正常輪トルク選択部２３ａにて選択した正常輪トルクＴnormal[Nm]と、最大値検出部２３ｂにて検出したヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]に基づき、異常トルク推定値Ｔfail[Nm]を演算する。この異常トルク推定値Ｔfail[Nm]は、下記式（１０）により求める。
ここで、ｎはモータ減速比、Ｒ[m]はタイヤ動半径、Ｗ[N]は車両重量をそれぞれ表わす。
ここで、ｎはモータ減速比、Ｒ[m]はタイヤ動半径、Ｗ[N]は車両重量をそれぞれ表わす。
前記タイヤ応答補正部２３ｄは、異常トルク演算部２３ｃにて演算した異常トルク推定値Ｔfail[Nm]を、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの前後力の発生応答遅れに応じて補正し、１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]を演算する。
ここで、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの応答特性は、例えば下記式（１１）の伝達特性で表される。
なお、ｗ＝2π×25[rad/s]程度である。そして、１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]は、下記式（１２）により求める。
ここで、Ｐ(ｓ)は、式（１２）をプロパー化するためのフィルタであり、少なくとも式（１１）より次数の高いローパスフィルタである。
ここで、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの応答特性は、例えば下記式（１１）の伝達特性で表される。
なお、ｗ＝2π×25[rad/s]程度である。そして、１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]は、下記式（１２）により求める。
ここで、Ｐ(ｓ)は、式（１２）をプロパー化するためのフィルタであり、少なくとも式（１１）より次数の高いローパスフィルタである。
図６は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の車輪スリップ補正器を示す制御ブロック図である。
前記車輪スリップ補正器２４は、図６に示すように、異常輪速度選択部２４ａと、実トルク演算部２４ｂと、を有している。
前記異常輪速度選択部２４ａは、トルク異常輪判定器２２からのトルク異常輪判定値Ｗfailに基づいて、トルク異常輪の車輪速である異常輪速度Ｖfail[m/s]を、左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]から選択する。この異常輪速度Ｖfail[m/s]は、下記式（１３）により選択する。
前記実トルク演算部２４ｂは、異常トルク推定器２３にて求めた１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]を、異常輪速度選択部２４ａにて選択した異常輪速度Ｖfail[m/s]から求めたトルク異常輪のスリップ状態に応じて補正し、２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]を演算する。この２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]は、下記式（１４）より求める。
ここで、Ｉwheelは駆動輪の回転慣性、d/dt(x)はxの時間微分をそれぞれ表わす。
ここで、Ｉwheelは駆動輪の回転慣性、d/dt(x)はxの時間微分をそれぞれ表わす。
次に、実施例１のトルク異常判定装置の異常モータトルク推定器２０にて実行される異常トルク推定処理について、図７〜図１０のフローチャートを用いて説明する。
図７は、異常モータトルク推定手段にて実行される異常トルク推定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。
ステップＳ１では、ヨージャーク検出器１１によって検出されたヨージャークdγ[rad/s2]、前後加速度検出器１２によって検出された前後加速度ａｘ[G]、左右車輪速検出器１３ａ,１３ｂによって検出された左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]、モータコントローラ４から出力したトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]の各情報を入力する。
ステップＳ２では、ステップＳ１での各情報の入力に続き、ヨージャークdγ[rad/s2]と、異常判定閾値dγTh[rad/s2]に基づいて、異常モータトルクの発生の有無を判定し、トルク異常判定フラグＦfailを出力する。ここで、トルク異常判定フラグＦfailは、上述の式（１）によって求め、ヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えたときに異常モータトルクが発生したと判定する。このとき、異常判定閾値dγTh[rad/s2]を0.9[rad/s2]程度にすることで、旋回等で発生する小さなヨージャークを除去することができる。
ステップＳ３では、ステップＳ２にて出力されたトルク異常判定フラグＦfailが１であるか否かを判断し、YES（Ｆfail＝１：異常）の場合にはステップＳ４へ移行し、NO（Ｆfail＝０：正常）の場合にはエンドへ移行して異常トルク推定処理を終了する。
ステップＳ４では、ステップＳ３でのトルク異常ありとの判断に続き、ヨージャークdγ[rad/s2]と、前後加速度ａｘ[G]と、左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]と、前後勾配θ[rad]に基づいてトルク異常輪を判定するトルク異常輪判定処理を実行し、トルク異常輪判定値Ｗfailを出力して、ステップＳ５へ移行する。
ステップＳ５では、ステップＳ４にて出力したトルク異常輪判定値Ｗfailと、ヨージャークdγ[rad/s2]と、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]に基づいて、トルク異常輪における１次補正推定値Ｔfail ＊を求める異常トルク推定処理を実行し、ステップＳ６へ移行する。
ステップＳ６では、ステップＳ５にて求めた１次補正推定値Ｔfail ＊を、トルク異常輪のスリップ状態に応じて補正する車輪スリップ補正処理を実行し、２次補正推定値Ｔfail ＊＊を求め、エンドへ移行して異常トルク推定処理を終了する。
図８は、トルク異常輪判定器にて実行されるトルク異常輪判定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図８の各ステップについて説明する。
ステップＳ41では、図７のステップＳ３に続き、ステップＳ１にて入力されたヨージャークdγ[rad/s2]の符号を判別してヨージャーク符号フラグＳdγを出力し、ステップＳ42へ移行する。ここで、ヨージャーク符号フラグＳdγは、上述の式（２）によって求める。
ステップＳ42では、勾配検出部２２ｂによって検出された前後勾配θ[rad]の情報を入力し、ステップＳ43へ移行する。
ステップＳ43では、ステップＳ１にて入力された左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]に基づいて車速Ｖ[m/s]を演算し、ステップＳ44へ移行する。ここで、車速Ｖ[m/s]は、上述の式（３）によって求める。
ステップＳ44では、ステップＳ１にて入力された前後加速度ａｘ[G]からトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]による加速度成分を除去して補正し、トルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]を演算し、ステップＳ45へ移行する。ここで、トルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]は、上述の式（４）によって求める。
ステップＳ45では、ステップＳ42にて入力された前後勾配θ[rad]と、ステップＳ43にて演算した車速Ｖ[m/s]に基づいて走行抵抗Ｄ[N]を求め、ステップＳ46へ移行する。ここで、走行抵抗Ｄ[N]は、上述の式（５）によって求める。
ステップＳ46では、ステップＳ44にて求めたトルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]から、ステップＳ45にて求めた走行抵抗Ｄ[N]による加速度成分を除去して補正し、抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]を演算し、ステップＳ47へ移行する。ここで、抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]は、上述の式（６）によって求める。
ステップＳ47では、ステップＳ46にて求めた抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]の符号を判別して前後加速度符号フラグＳａｘを出力し、ステップＳ48へ移行する。ここで、前後加速度符号フラグＳａｘは、上述の式（７）によって求める。
ステップＳ48では、ステップＳ41にて求めたヨージャーク符号フラグＳdγと、ステップＳ47にて求めた前後加速度符号フラグＳａｘに基づいてトルク異常輪を判定し、ステップＳ49へ移行する。このトルク異常輪の判定には、図４に示す異常輪判定表を用いる。
ステップＳ49では、ステップＳ48でのトルク異常輪の判定に続き、トルク異常輪判定値Ｗfailを出力し、トルク異常輪判定処理を終了する。
図９は、異常トルク推定器にて実行される異常トルク推定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９の各ステップについて説明する。
ステップＳ51では、図７のステップＳ４に続き、ステップＳ49にて出力したトルク異常輪判定値Ｗfailに基づき、ステップＳ１にて入力されたトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]から、トルク正常輪を駆動する正常輪トルクＴnormal[Nm]を選択し、ステップＳ52へ移行する。ここで、正常輪トルクＴnormal[Nm]は、上述の式（８）によって選択する。
ステップＳ52では、ステップＳ１にて入力されたヨージャークdγ[rad/s2]のうちの最大値であるヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]を演算し、ステップＳ53へ移行する。ここで、ヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]は、上述の式（９）によって求める。
ステップＳ53では、ステップＳ49にて出力したトルク異常輪判定値Ｗfailと、ステップＳ51にて選択した正常輪トルクＴnormal[Nm]と、ステップＳ52にて求めたヨージャーク最大値dγMAX[rad/s2]に基づき、異常トルク推定値Ｔfail[Nm]を算出し、ステップＳ54へ移行する。ここで、異常トルク推定値Ｔfail[Nm]は、上述の式（１０）によって求める。
ステップＳ54では、ステップＳ53にて求めた異常トルク推定値Ｔfail[Nm]を、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒの前後力発生応答遅れに応じて補正して１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]を演算し、ステップＳ55へ移行する。ここで、１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]は、上述の式（１２）よって求める。
ステップＳ55では、ステップＳ54での１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]の演算に続き、この１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]を出力し、エンドへ移行して異常トルク推定処理を終了する。
図１０は、車輪スリップ補正器にて実行される車輪スリップ補正処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１０の各ステップについて説明する。
ステップＳ61では、図７のステップＳ５に続き、ステップＳ49にて出力したトルク異常輪判定値Ｗfailに基づき、ステップＳ１にて入力された左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]から、トルク異常輪の車輪速である異常輪速度Ｖfail[m/s]を選択し、ステップＳ62へ移行する。ここで、異常輪速度Ｖfail[m/s]は、上述の式（１３）によって選択する。
ステップＳ62では、ステップＳ61にて選択した異常輪速度Ｖfail[m/s]から求めたトルク異常輪のスリップ状態に応じて、ステップＳ55にて出力した１次補正推定値Ｔfail ＊[Nm]を補正して２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]を演算し、ステップＳ63へ移行する。ここで、２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]は、上述の式（１４）によって求める。
ステップＳ63では、ステップＳ62での２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]の演算に続き、この２次補正推定値Ｔfail ＊＊[Nm]を出力し、エンドへ移行して車輪スリップ補正処理を終了する。
次に、作用を説明する。
まず、「実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理」の説明を行い、続いて、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置における「異常モータトルク推定作用」を説明する。
まず、「実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理」の説明を行い、続いて、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置における「異常モータトルク推定作用」を説明する。
[実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理]
図１１は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理を説明するための車両モデルを示す説明図である。図１２は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理によるトルク異常判定時における、車両モーメント・ヨージャーク・異常モータトルクの各特性を示すタイムチャートである。
図１１は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理を説明するための車両モデルを示す説明図である。図１２は、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置の基本原理によるトルク異常判定時における、車両モーメント・ヨージャーク・異常モータトルクの各特性を示すタイムチャートである。
駆動輪が左右後輪１０１Ｌ,１０１Ｒに設定された車両１００の走行中に、例えば右後輪１０１Ｒを駆動する電動モータ（図示せず）が異常なモータトルク（以下、異常モータトルクＴｘ[Nm]という）を発生したとする。なお、この「異常モータトルクＴｘ[Nm]」とは、トルク指令に一致しない電動モータからの出力トルクである。
このとき、異常モータトルクＴｘ[Nm]によって異常輪（ここでは右後輪１０１Ｒ）に前後力Ｆｘ[N]が作用する。この前後力Ｆｘ[N]によって生じる車両モーメント（以下、前後力モーメントＭｘ[Nm]という）は、下記式（１５）によって求めることができる。
ここで、Ｔｂ[m]はトレッドベース、ｎはモータ減速比[-]、Ｒ[m]はタイヤ動半径を表す。また、符号は反時計回り方向の回転をプラスとする。
ここで、Ｔｂ[m]はトレッドベース、ｎはモータ減速比[-]、Ｒ[m]はタイヤ動半径を表す。また、符号は反時計回り方向の回転をプラスとする。
またこのとき、異常モータトルクＴｘ[Nm]によって車両１００が横方向に滑るため、各車輪には横力Ｆｙ1[N]〜Ｆｙ4[N]が作用する。この横力Ｆｙ1[N]〜Ｆｙ4 [N]によって生じる車両モーメント（以下、横力モーメントＭｙ[Nm]という）は、下記式（１６）によって求めることができる。
ここで、Ｗｂ[m]はホイールベースを表す。
ここで、Ｗｂ[m]はホイールベースを表す。
したがって、上述の式（１５）,（１６）により、異常モータトルクＴｘ[Nm]の発生に伴って車両１００に生じるヨージャークdγ[rad/s2]は、車両１００に作用する前後力Ｆｘ[N]と横力横力Ｆｙ1[N]〜Ｆｙ4[N]によって決まり、下記式（１７）により求められる。
ここで、I[kgm2]は、車両１００のヨー慣性を表す。
ここで、I[kgm2]は、車両１００のヨー慣性を表す。
ところで、通常、前後力の応答は25Hz程度であるのに対し、横力の応答は２Hz程度となり、前後力よりも横力の方が遅れて発生する。すなわち、異常モータトルクＴｘ[Nm]の発生によって車両１００に作用する前後力モーメントＭｘ[Nm]と、横力モーメントＭｙ[Nm]と、ヨージャークdγ[rad/s2]は、図１２に示すように変化する。
図１２における時刻tαにおいて、異常モータトルクＴｘ[Nm]が発生すると、この異常モータトルクＴｘ[Nm]の発生とほぼ同時に前後力モーメントＭｘ[Nm]が生じる。この前後力モーメントＭｘ[Nm]の発生に伴ってヨージャークdγ[rad/s2]が生じる。
そして、時刻tβにおいて、前後力モーメントＭｘ[Nm]はピーク値となり、その後ピーク値を維持したまま推移する。このとき、ヨージャークdγ[rad/s2]は最大値になる。この間の時間は、時刻tαから約0.1[s]間である。さらに、このときから横力モーメントＭｙ[Nm]が徐々に発生する。
そして、時刻tγにおいて、横力モーメントＭｙ[Nm]はピーク値となり、その後ピーク値を維持したまま推移する。この間の時間は、時刻tαから約0.4[s]間である。
そして、時刻tβにおいて、前後力モーメントＭｘ[Nm]はピーク値となり、その後ピーク値を維持したまま推移する。このとき、ヨージャークdγ[rad/s2]は最大値になる。この間の時間は、時刻tαから約0.1[s]間である。さらに、このときから横力モーメントＭｙ[Nm]が徐々に発生する。
そして、時刻tγにおいて、横力モーメントＭｙ[Nm]はピーク値となり、その後ピーク値を維持したまま推移する。この間の時間は、時刻tαから約0.4[s]間である。
したがって、異常モータトルクＴｘ[Nm]の発生時点から約0.1[s]間では、車両１００に作用する力は前後力モーメントＭｘ[Nm]が支配的になり、横力モーメントＭｙ[Nm]の影響は無視できる。そのため、ヨージャークdγ[rad/s2]の最大値は、下記式（１８）に示すように、前後力モーメントＭｘ[Nm]で決まる（Ｍｙ≒０）。
そして、上記式（１５）及び式（１８）より、発生直後の異常モータトルクＴｘ[Nm]は下記式（１９）によって求めることができる。
実施例１の電動車両のトルク異常判定装置では、以上説明した原理を利用し、前後力の影響が支配的となるヨージャークdγ[rad/s2]発生直後の時間領域に検出されるヨージャークdγ[rad/s2]に基づいて、異常モータトルクＴｘ[Nm]の発生の有無を判定する。これにより、横力等のパラメータの影響を抑えて判定することが可能となり、高い判定精度とすることができる。また、横力よりも応答の速い前後力が支配的な時間領域に生じるヨージャークdγ[rad/s2]を用いて判定するために、判定時間の短縮を図ることもできる。
[トルク異常判定作用]
図１３は、実施例１の異常モータトルク推定処理によるトルク異常判定時における、左右駆動輪実トルク・ヨージャーク・前後加速度・トルク異常判定フラグ・トルク異常輪判定値・異常トルク推定値・ヨーレートの各特性を示すタイムチャートである。
図１３は、実施例１の異常モータトルク推定処理によるトルク異常判定時における、左右駆動輪実トルク・ヨージャーク・前後加速度・トルク異常判定フラグ・トルク異常輪判定値・異常トルク推定値・ヨーレートの各特性を示すタイムチャートである。
実施例１の電動車両のトルク異常判定装置を適用した電動車両１では、走行中、図７に示すフローチャートにおいてステップＳ１→ステップＳ２へと進み、必要な情報を入力し、異常モータトルクの発生の有無が判定される。
時刻t0において、電動車両１の右駆動輪２Ｒを駆動するモータトルクに異常が発生したとする。これにより、右駆動輪２Ｒの実トルクＴＲ realは異常値を示す。一方、モータトルクに異常が発生していない左駆動輪２Ｌの実トルクＴＬ realは正常値のままで推移する。またこのとき、電動車両１には、ヨージャークdγ[rad/s2]及びヨーレートγ[rad/s]が発生する。
時刻t1において、ヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を越えると、トルク異常判定フラグＦfailが１になり、図７のフローチャートのステップＳ３にてYESと判断され、ステップ４へと進む。
ここで、時刻t0から時刻t1までの時間は、一般的にヨージャークdγ[rad/s2]の応答時間と異常判定閾値dγTh[rad/s2]により決まり、約0.1[s]程度の値にすることができる。一方、このときヨーレートγ[rad/s]は僅かに発生している程度であり、異常モータトルク発生の有無を判定できる程度ではない。
そして、ヨーレートγ[rad/s]に基づいて異常モータトルクの発生の有無の判定をする場合では、ヨーレートγ[rad/s]の出力が安定する時刻t3まで待たなければならない。この時刻t0から時刻t3までの時間は、ヨーレートγ[rad/s]の応答時間であり、約0.4[s]程度となる。
この違いは、上述したように駆動輪に作用する前後力の応答は25Hz程度であるのに対し、横力の応答は２Hz程度であり、応答の速い前後力の影響が支配的となる発生直後の時間領域（ここでは約0.1[s]程度の間）に生じるヨージャークdγ[rad/s2]であっても判定可能であるが、ヨーレートγ[rad/s]に基づいて判定する場合では、遅れて発生する横力を必要とするからである。
このように、前後力の影響が支配的となる発生直後の時間領域に検出されるヨージャークdγ[rad/s2]に基づいて、異常モータトルクの発生の有無を判定することで、横力等のパラメータの影響が抑えられ、高精度で異常の有無を判定することができる。つまり、タイヤモデルのモデル化精度が悪く、高精度で求めることが困難なパラメータを必要としないで異常の有無を判定可能なため、判定精度を高めることができる。その上、応答の遅い横力を必要とするヨーレートγ[rad/s]に基づいて異常モータトルクの発生の有無を判定する場合よりも、発生直後の前後力の影響が支配的な時間領域のヨージャークdγ[rad/s2]に基づいて判断した方が、判定時間の短縮を図ることができる。
さらに、実施例１の電動車両の異常トルク判定装置では、ヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を越えたときに、異常モータトルクが発生したと判定する。これにより、通常の旋回挙動時等の外乱によって誤判断する確率を低減し、判定精度の向上を図ることができる。
そして、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置では、時刻t1において、前後加速度ａｘ[G]が発生すると、図８のフローチャートにおいてステップＳ41が実行されてヨージャークdγ[rad/s2]の符号が判定される。また、ステップＳ42→ステップＳ43→ステップＳ44へと進み、前後加速度ａｘ[G]がトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]によって補正される。そして、ステップＳ45→ステップＳ46→ステップＳ47へと進み、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]で補正した前後加速度ａｘ[G]（トルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]）を、さらに走行抵抗Ｄ[N]によって補正した上、その符号が判定される。
このように、前後加速度ａｘ[G]を、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]によって補正することで、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]の影響を排除して異常輪を判定でき、判定精度を向上することができる。また、この実施例１のトルク異常判定装置では、前後勾配θ[rad] と車速Ｖ[m/s]から、電動車両１の走行抵抗Ｄ[N]を演算し、この演算結果により前後加速度ａｘ[G]（ここではトルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]で補正したトルク補正前後加速度ａｘ ＊[G]）を補正する。これにより、走行抵抗Ｄ[N]による前後加速度ａｘ[G]の変化を考慮することができ、走行抵抗Ｄ[N]に拘らずトルク異常輪の特定ができる。この結果、異常モータトルクの発生有無の判定精度をさらに高めることができる。
そして、ステップＳ48→ステップＳ49へと進み、ヨージャークdγ[rad/s2]の符号と補正された前後加速度（抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G]）の符号に基づいてトルク異常輪を判定し、トルク異常輪判定値Ｗfailを出力する。なおここでは、力行状態の右駆動輪２Ｒがトルク異常輪であるため、トルク異常輪判定値Ｗfailは１となる。また、このとき、図９に示すフローチャートにおいてステップＳ51が実行されて正常輪トルクＴnormal[Nm]が選択される。
このように、前後加速度ａｘ[G]とヨージャークdγ[rad/s2]に基づいて、トルク異常輪を判定することで、トルク異常輪を特定することができ、さらに異常モータトルクの発生の有無を高精度で判定することができる。
次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両のトルク異常判定装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
実施例１の電動車両のトルク異常判定装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
(1) 左右駆動輪２Ｌ,２Ｒを独立に電動モータ（左右駆動モータ）３Ｌ,３Ｒで駆動し、トルク指令ＴＬ,ＴＲ[Nm]に応じて前記電動モータ３Ｌ,３Ｒを駆動する電動車両１において、前記電動車両１のヨー加速度であるヨージャークdγを検出するヨージャーク検出手段（ヨージャーク検出器）１１と、前記電動モータ３Ｌ,３Ｒの異常モータトルクの発生の有無を判定するトルク異常判定手段（トルク異常判定器）２１と、を備え、前記トルク異常判定手段２１は、前記ヨージャークdγに基づいて前記異常モータトルクの発生の有無を判定する構成とした。
このため、前後輪のうち少なくとも一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、高精度且つ短時間で判定することができる。
このため、前後輪のうち少なくとも一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動モータの異常モータトルクの発生の有無を、高精度且つ短時間で判定することができる。
(2) 前記トルク異常判定手段２１は、前記ヨージャークdγが閾値（異常判定閾値）dγThを超えたときに、前記異常モータトルクが発生したと判定する構成とした。
このため、外乱によって誤判断する確率を減少し、判定精度の向上を図ることができる。
このため、外乱によって誤判断する確率を減少し、判定精度の向上を図ることができる。
(3) 前記電動車両１の前後方向の加速度である前後加速度ａｘを検出する前後加速度検出手段（前後加速度検出器）１２と、前記異常モータトルクによって駆動されるトルク異常輪を判定するトルク異常輪判定手段（トルク異常輪判定器）２２と、を備え、前記トルク異常輪判定手段２２は、前記前後加速度ａｘと前記ヨージャークdγに基づいて、前記トルク異常輪を判定する構成とした。
このため、トルク異常輪を特定することができ、さらに異常モータトルクの発生の有無を高精度で判定することができる。
このため、トルク異常輪を特定することができ、さらに異常モータトルクの発生の有無を高精度で判定することができる。
(4) 前記トルク異常輪判定手段２２は、前記電動車両１が走行している道路の勾配θを検出する勾配検出部２２ｂと、前記電動車両１の車体速度Ｖを検出する車速検出部２２ｃと、前記勾配θと前記車体速度Ｖに基づいて前記電動車両１に作用する走行抵抗Ｄを演算し、この走行抵抗Ｄによって、前記前後加速度ａｘを補正する走行抵抗補正部２２ｅと、を有する構成とした。
このため、走行抵抗Ｄによる前後加速度の変化を考慮でき、走行抵抗に拘らずトルク異常輪の判定ができて、さらに異常モータトルクの発生有無の判定精度をさらに高めることができる。
このため、走行抵抗Ｄによる前後加速度の変化を考慮でき、走行抵抗に拘らずトルク異常輪の判定ができて、さらに異常モータトルクの発生有無の判定精度をさらに高めることができる。
実施例２の電動車両のトルク異常判定装置は、ブレーキの異常の有無に応じてトルク異常の発生の有無を判定する例である。
まず、構成を説明する。
図１４は、実施例２の電動車両のトルク異常判定装置の異常モータトルク推定器を示す制御ブロック図である。
図１４は、実施例２の電動車両のトルク異常判定装置の異常モータトルク推定器を示す制御ブロック図である。
この実施例２の異常モータトルク推定器は、図１４に示すように、トルク異常判定器（トルク異常判定手段）３０と、トルク異常輪判定器（トルク異常輪判定手段）３２と、異常トルク推定器３３と、車輪スリップ補正器３４と、有している。
そして、前記トルク異常判定器３０は、ブレーキ異常判定部（ブレーキ異常検出部）３０ａと、トルク異常判定部３０ｂと、を有している。
そして、前記トルク異常判定器３０は、ブレーキ異常判定部（ブレーキ異常検出部）３０ａと、トルク異常判定部３０ｂと、を有している。
前記ブレーキ異常判定部３０ａは、図示しないブレーキセンサからの検出信号に基づいて、電動車両１の左右前輪及び左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのそれぞれに設けられたブレーキの異常を検知し、下記式（２０）によりブレーキ異常判定フラグＦBfailを出力する。
ここで、ＦBfail＝０は全ての車輪のブレーキに異常がないこと（正常状態）を示し、ＦBfail＝１は何れかの車輪のブレーキに異常があることを示す。
ここで、ＦBfail＝０は全ての車輪のブレーキに異常がないこと（正常状態）を示し、ＦBfail＝１は何れかの車輪のブレーキに異常があることを示す。
前記トルク異常判定部３０ｂは、異常モータトルク推定器に入力されたヨージャークdγ[rad/s2]と、予め記憶した異常判定閾値dγTh[rad/s2]と、ブレーキ異常判定部３０ａにて演算されたブレーキ異常判定フラグＦBfailに基づいて、異常モータトルクの発生の有無を判定し、下記式（２１）によりトルク異常判定フラグＦfailを出力する。
ここで、Ｆfail＝０は正常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えていないときには、モータトルクに異常が発生していないと判断する。また、Ｆfail＝１は異常、すなわち全ての車輪のブレーキに異常がなく、ヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えているときには、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのどちらかを駆動するモータトルクに異常が発生していると判断する。ここで、異常判定閾値dγTh[rad/s2]は0.9[rad/s2]に設定する。
ここで、Ｆfail＝０は正常、すなわちヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えていないときには、モータトルクに異常が発生していないと判断する。また、Ｆfail＝１は異常、すなわち全ての車輪のブレーキに異常がなく、ヨージャークdγ[rad/s2]が異常判定閾値dγTh[rad/s2]を超えているときには、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒのどちらかを駆動するモータトルクに異常が発生していると判断する。ここで、異常判定閾値dγTh[rad/s2]は0.9[rad/s2]に設定する。
なお、他の構成、作用、効果については、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
このように、実施例２のトルク異常判定器３０では、ブレーキに異常がないときに異常モータトルクの発生の有無を判定するため、ブレーキの異常によらず異常モータトルク発生の有無を判定でき、判定精度の向上を図ることができる。
次に、効果を説明する。
実施例２の電動車両のトルク異常判定装置にあっては、上記(1)〜(4)の記載の効果に加え、下記に挙げる効果を得ることができる。
実施例２の電動車両のトルク異常判定装置にあっては、上記(1)〜(4)の記載の効果に加え、下記に挙げる効果を得ることができる。
(5) 前記トルク異常判定手段（トルク異常判定器）３０は、前記電動車両１のブレーキの異常を検出するブレーキ異常検出部（ブレーキ異常判定部）３０ａを有し、前記トルク異常判定手段３０は、前記ブレーキの異常が検出されないときに、前記異常モータトルクの発生の有無を判定する構成とした。
このため、ブレーキの異常によらず異常モータトルク発生の有無を判定でき、判定精度の向上を図ることができる。
このため、ブレーキの異常によらず異常モータトルク発生の有無を判定でき、判定精度の向上を図ることができる。
以上、本発明の電動車両のトルク異常判定装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、式（２）によりヨージャークdγ[rad/s2]の符号を判別する際に、事前にノイズの影響を考慮してヨージャークdγ[rad/s2]をローパスフィルタ等でフィルタリングしてもよい。この場合、カットオフ周波数を25Hz以上とすることで、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒが反応しない高周波ノイズをカットでき、判定精度を向上することができる。
また、式（７）により前後加速度ａｘ[G]の符号を判別する際に、事前にノイズの影響を考慮して抵抗補正前後加速度ａｘ ＊＊[G] ローパスフィルタ等でフィルタリングしてもよい。この場合、カットオフ周波数を25Hz以上とすることで、左右駆動輪２Ｌ,２Ｒが反応しない高周波ノイズをカットでき、判定精度を向上することができる。
そして、実施例１では、勾配検出部２２ｂにおいて、傾斜センサ等により前後勾配θ[rad]を検出して求めているが、前後加速度センサと上下加速度センサを電動車両１に設け、これらのセンサ検出値から前後勾配θ[rad]を算出してもよい。
さらに、実施例１では、式（３）により車速Ｖ[m/s]を演算する際に、左右車輪速ＶＬ,ＶＲ[m/s]により求めているが、これに限らない。例えば、駆動輪でない車輪（ここでは左右前輪）に車輪速センサを設け、この車輪速センサによって検出された駆動輪でない車輪の回転速度を用いて車速Ｖ[m/s]を演算してもよい。この場合では、異常モータトルクによる駆動輪のスリップの影響を除外でき、車速Ｖ[m/s]の演算精度を向上することができる。
そして、実施例１の電動車両のトルク異常判定装置は、左右後輪を駆動輪とする電動車両１に適用した例としたが、左右前輪を駆動輪とする電動車両や、４輪全てを駆動輪とする電動車両であってもよい。また、左右駆動モータ３Ｌ,３Ｒは、左右駆動輪を独立に駆動できればインホイールモータでなくてもよい。さらに、電動車両１は、主たる動力源としてエンジンと電動モータを用いるハイブリッド車両であってもよいし、燃料電池車であってもよい。要するに、本発明の電動車両のトルク異常判定装置は、トルク指令に応じて駆動する電動モータによって、前後輪のうち少なくともどちらか一方の左右駆動輪を独立に駆動する電動車両であれば適用することができる。
１ 電動車両
２Ｌ,２Ｒ 左右駆動輪
３Ｌ,３Ｒ 左右駆動モータ（電動モータ）
１０ トルク異常判定装置
１１ ヨージャーク検出器（ヨージャーク検出手段）
１２ 前後加速度検出器（前後加速度検出手段）
１３ａ,１３ｂ 左右車輪速検出器
２０ 異常モータトルク推定器
２１ トルク異常判定器（トルク異常判定手段）
２２ トルク異常輪判定器（トルク異常輪判定手段）
２２ａ ヨージャーク符号演算部
２２ｂ 勾配検出部
２２ｃ 車速検出部
２２ｄ 駆動力補正部
２２ｅ 走行抵抗補正部
２２ｆ 前後加速度符号演算部
２２ｇ 異常輪判定部
dγ ヨージャーク
ａｘ 前後加速度
dγTh 異常判定閾値
Ｆfail トルク異常判定フラグ
Ｗfail トルク異常輪判定値
２Ｌ,２Ｒ 左右駆動輪
３Ｌ,３Ｒ 左右駆動モータ（電動モータ）
１０ トルク異常判定装置
１１ ヨージャーク検出器（ヨージャーク検出手段）
１２ 前後加速度検出器（前後加速度検出手段）
１３ａ,１３ｂ 左右車輪速検出器
２０ 異常モータトルク推定器
２１ トルク異常判定器（トルク異常判定手段）
２２ トルク異常輪判定器（トルク異常輪判定手段）
２２ａ ヨージャーク符号演算部
２２ｂ 勾配検出部
２２ｃ 車速検出部
２２ｄ 駆動力補正部
２２ｅ 走行抵抗補正部
２２ｆ 前後加速度符号演算部
２２ｇ 異常輪判定部
dγ ヨージャーク
ａｘ 前後加速度
dγTh 異常判定閾値
Ｆfail トルク異常判定フラグ
Ｗfail トルク異常輪判定値
Claims (5)
- 前後輪のうち少なくともどちらか一方の左右駆動輪を独立に電動モータで駆動し、トルク指令に応じて前記電動モータを駆動する電動車両において、
前記電動車両のヨー加速度であるヨージャークを検出するヨージャーク検出手段と、
前記電動モータの異常モータトルクの発生の有無を判定するトルク異常判定手段と、を備え、
前記トルク異常判定手段は、前記異常モータトルクの発生直後から前記ヨージャークが最大値になるまでの時間領域に、前記ヨージャーク検出手段が検出したヨージャークに基づいて、前記異常モータトルクの発生の有無を判定することを特徴とする電動車両のトルク異常判定装置。 - 請求項１に記載された電動車両のトルク異常判定装置において、
前記トルク異常判定手段は、前記ヨージャークが閾値を超えたときに、前記異常モータトルクが発生したと判定することを特徴とする電動車両のトルク異常判定装置。 - 請求項１または請求項２に記載された電動車両のトルク異常判定装置において、
前記電動車両の前後方向の加速度である前後加速度を検出する前後加速度検出手段と、
前記異常モータトルクによって駆動されるトルク異常輪を判定するトルク異常輪判定手段と、を備え、
前記トルク異常輪判定手段は、前記前後加速度と前記ヨージャークに基づいて、前記トルク異常輪を判定することを特徴とする電動車両のトルク異常判定装置。 - 請求項３に記載された電動車両のトルク異常判定装置において、
前記トルク異常輪判定手段は、前記電動車両が走行している道路の勾配を検出する勾配検出部と、
前記電動車両の車体速度を検出する車速検出部と、
前記勾配と前記車体速度に基づいて前記電動車両に作用する走行抵抗を演算し、この走行抵抗によって、前記前後加速度を補正する走行抵抗補正部と、を有することを特徴とする電動車両のトルク異常判定装置。 - 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された電動車両のトルク異常判定装置において、
前記トルク異常判定手段は、前記電動車両のブレーキの異常を検出するブレーキ異常検出部を有し、
前記トルク異常判定手段は、前記ブレーキの異常が検出されないときに、前記異常モータトルクの発生の有無を判定することを特徴とする電動車両のトルク異常判定装置。
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