JP6236674B2 - 電気自動車の制御システム - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車の制御システムに関する。

特許文献１には、車両制御ユニットと各電動機制御ユニットとの間で通信網を形成する主伝送路に通信障害が発生した場合、車両制御ユニットと通信不能に陥った電動機制御ユニットは、隣接する他の電動機制御ユニットとの迂回伝送路経由で車両制御ユニットと間接的に通信を行うことが開示されている。
車両制御ユニットとの通信障害を検知した電動機制御ユニットは、迂回伝送路にて隣接する電動機制御ユニットへ探索メッセージを送信し、これを受信した電動機制御ユニットが応答メッセージを返信することで迂回伝送路経由の通信を可能としている。

特許第3476770号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、迂回伝送路の形成に時間を要するため、電動機制御ユニットが障害を検知してから迂回伝送路経由で車両制御ユニットと通信可能となるまでの遅延時間が大きい。このため、駆動力の変化で車両挙動が乱れやすい低μ路走行時や旋回走行中などに主伝送路の通信障害が発生した場合、遅延時間の間に車両挙動が乱れるおそれがある。
本発明の目的は、車両制御ユニットと各電動機制御ユニットとの間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる電気自動車の制御システムを提供することにある。

本発明では、車両制御ユニットと前輪車軸または後輪車軸を対象とする駆動源に該当する電動機制御ユニットは、主伝送路に対する障害の発生を検出しない場合には、主伝送路から送信する情報と同一の情報を副伝送路に対し同時に送信し、車両制御ユニットと複数の電動機制御ユニットの全ての間で通信網を形成する主伝送路に対する障害の発生を検出した場合には、車両制御ユニットと複数の電動機制御ユニットのうち前輪車軸または後輪車軸を対象とする駆動源に該当する電動機制御ユニットとの間で通信網を形成する副伝送路を経由で入手する情報へ切り替え制御することで、２輪駆動または４輪駆動で走行可能とする。

よって、車両制御ユニットと各電動機制御ユニットとの間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。

実施例１の電気自動車の制御装置の構成図である。 実施例１の後輪電動機制御ユニット3における受信メッセージ選択処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の車両制御ユニット1における通信障害結果に応じた電動機制御モード切り替え判断処理の流れを示すフローチャートである。 主伝送路4の断線により、車両制御ユニット1が前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3の双方と主伝送路4による通信が不能となった状態を示す図である。 主伝送路4の断線により、車両制御ユニット1が前輪電動機制御ユニット2と主伝送路4による通信が不能となった状態を示す図である。 実施例２の電気自動車の制御装置の構成図である。 実施例３の電気自動車の制御装置の構成図である。 実施例３の車両制御ユニット1における通信障害結果に応じた電動機制御モード切り替え判断処理の流れを示すフローチャートである。 実施例４の電気自動車の制御装置の構成図である。

以下、本発明の電気自動車の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の電気自動車の制御装置の構成図である。
実施例１の電気自動車の制御装置は、車両制御ユニット1と、前輪電動機制御ユニット2、後輪電動機制御ユニット3と、主伝送路4と、副伝送路5とを備える。
車両制御ユニット1は、運転者の操作情報や車両の走行状態に基づき、車両に要求される目標駆動トルク（総駆動力）を演算する。運転者の操作情報は、運転者のアクセル操作に応じたアクセル信号ACC、シフト操作に応じたシフト信号SFT等である。また、車両の走行状態は、車速、操舵角、バッテリ状態等である。車両制御ユニット1は、演算した目標駆動トルクから操作情報や走行状態に基づいて前後輪の駆動力配分量を演算し、演算した駆動力配分量に応じた駆動力要求を前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3へ送信する。
前輪電動機制御ユニット2は、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、前輪電動機6を制御する。前輪電動機6の出力トルクは、前輪デファレンシャルギヤ7を介して左前輪ドライブシャフト8および右前輪ドライブシャフト9に伝達され、左前輪10および右前輪11が駆動される。
後輪電動機制御ユニット3は、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、後輪電動機12を制御する。後輪電動機12の出力トルクは、後輪デファレンシャルギヤ13を介して左後輪ドライブシャフト14および右後輪ドライブシャフト15に伝達され、左後輪16および右後輪17が駆動される。
前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3は、対応する電動機（前輪電動機6および後輪電動機12）の動作状態（実トルク、回転数、温度等）などの情報を車両制御ユニット1へ送信する。これらの情報は目標駆動トルクや駆動力配分量の演算に供される。

主伝送路4は、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3との間で通信網を形成する。さらに、主伝送路4は、電池マネージメントユニット18、絶縁型DC-DC変換器19および車載充電器20と接続されている。電池マネージメントユニット18は、前輪電動機6および後輪電動機12に電力を供給するバッテリ21の状態を管理する。絶縁型DC-DC変換器19は、バッテリ21や前輪電動機6および後輪電動機12が接続された高電圧系の電力を降圧し、車載充電器20やエアコン等の車載機器が接続された低電圧系に出力する。バッテリ21は、リチウムイオン二次電池である。主伝送路4の通信方式は、CAN(Controller Area Network)などの高速な通信方式が用いられている。
副伝送路5は、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する。副伝送路5の通信方式は、LIN(Local Interconnect Network)などの通信方式が用いられている。LINは、CANよりも低速であるが、CANよりも安価に構成できる。副伝送路5は、前輪電動機制御ユニット2の内部で主伝送路4のバイパス機能も果たしており、主伝送路4上の所定の受信メッセージを副伝送路5で車両制御ユニット1に対し送信している。ここで、所定のメッセージは、後輪電動機制御ユニット3や電池マネージメントユニット18などから車両制御ユニット1へ送信される情報である。また、副伝送路5上の所定の受信メッセージを主伝送路4で後輪電動機制御ユニット3や電池マネージメントユニット18などに対し送信している。

［受信メッセージ選択処理］
図２は、実施例１の後輪電動機制御ユニット3における受信メッセージ選択処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、主伝送路4の監視を開始する。具体的には、車両制御ユニット1および前輪電動機制御ユニット2からの受信IDの監視を開始する。
ステップS2では、車両制御ユニット1からの受信が無いか否かを判断する。YESの場合はステップS3へ進み、NOの場合はステップS4へ進む。
ステップS3では、前輪電動機制御ユニット2からの受信が無いか否かを判断する。YESの場合はステップS4へ進み、NOの場合はステップS5へ進む。
ステップS4では、主伝送路4において車両制御ユニット1および前輪電動機制御ユニット2の双方と通信不能な通信障害が発生していると判断し、後輪電動機12の制御を停止する。
ステップS5では、副伝送路5を介して受信したメッセージに基づいて後輪電動機12を制御する。
ステップS6では、主伝送路4を介して受信したメッセージに基づいて後輪電動機12を制御する。

［電動機制御モード切り替え判断処理］
図３は、実施例１の車両制御ユニット1における通信障害結果に応じた電動機制御モード切り替え判断処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS11では、主伝送路4の監視を開始する。具体的には、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3からの受信IDの監視を開始する。
ステップS12では、副伝送路5の監視を開始する。具体的には、前輪電動機制御ユニット2からの受信IDの監視を開始する。
ステップS13では、前輪電動機制御ユニット2の主伝送路監視状況の監視を開始する。
ステップS14では、主伝送路4において、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3との通信が共に非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS18へ進み、NOの場合はステップS15へ進む。
ステップS15では、主伝送路4において、後輪電動機制御ユニット3との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS21へ進み、NOの場合はステップS16へ進む。
ステップS16では、主伝送路4において、前輪電動機制御ユニット2との通信が成立しているか否かを判断する。YESの場合はステップS22へ進み、NOの場合はステップS17へ進む。
ステップS17では、副伝送路5において、前輪電動機制御ユニット2との通信が成立しているか否かを判断する。YESの場合はステップS22へ進み、NOの場合はステップS23へ進む。

ステップS18では、副伝送路5において、前輪電動機制御ユニット2との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS26へ進み、NOの場合はステップS19へ進む。
ステップS19では、副伝送路5において、前輪電動機制御ユニット2の主伝送路監視結果が、車両制御ユニット1および後輪電動機制御ユニット3との通信が共に非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS26へ進み、NOの場合はステップS20へ進む。
ステップS20では、副伝送路5において、前輪電動機制御ユニット2の主伝送路監視結果が、後輪電動機制御ユニット3との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS25へ進み、NOの場合はステップS24へ進む。
ステップS21では、前輪電動機制御ユニット2への駆動力配分制御を実行する。前輪電動機制御ユニット2への駆動力配分制御では、左右後輪16,17の駆動力配分量はゼロとなり、車両は左右前輪10,11のみを駆動しての２輪駆動走行となる。
ステップS22では、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を実行する。前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御では、左右前輪10,11および左右後輪16,17に駆動力配分が行なわれ、車両は４輪駆動走行となる。
ステップS23では、後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を実行する。後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御では、左右前輪10,11の駆動力配分量はゼロとなり、車両は左右後輪16,17のみを駆動しての２輪駆動走行となる。
ステップS24では、前輪電動機6および後輪電動機12への駆動力配分制御を実行する。
ステップS25では、前輪電動機6への駆動力配分制御を実行する。
ステップS26では、駆動力配分制御を停止する。すなわち、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3を共に駆動せず、車両を停止させる。

次に、作用を説明する。
［通信障害発生時の情報伝達経路切り替え制御作用］
図４は、主伝送路4の断線により、車両制御ユニット1が前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3の双方と主伝送路4による通信が不能となった状態を示す図である。
この場合、後輪電動機制御ユニット3の受信メッセージ選択処理では、図２のフローチャートにおいて、S1→S2→S3→S5へと進む流れとなる。後輪電動機制御ユニット3は、前輪電動機制御ユニット2からのメッセージ（メッセージA'）に基づき後輪電動機12を制御する。つまり、主伝送路4を経由して入力された情報（メッセージA）に基づく後輪電動機12の制御から、副伝送路5を経由して入力された情報（メッセージA'）に基づく後輪電動機12の制御へと切り替える。
車両制御ユニット1の電動機制御モード切り替え判断処理では、図３のフローチャートにおいて、S11→S12→S13→S14→S18→S19→S20→S24へと進む流れとなる。車両制御ユニット1は、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を行う。
上記のように、主伝送路4に通信障害が発生した場合、主伝送路4において前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3との間で通信が成立しているときには、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との通信を副伝送路5経由に切り替え、副伝送路5および前輪電動機制御ユニット2をバイパス路として車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との通信を行うことで、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を継続できる。

図５は、主伝送路4の断線により、車両制御ユニット1が前輪電動機制御ユニット2と主伝送路4による通信が不能となった状態を示す図である。
この場合、後輪電動機制御ユニット3の受信メッセージ選択処理では、図２のフローチャートにおいて、S1→S2→S6へと進む流れとなる。後輪電動機制御ユニット3は、車両制御ユニット1からのメッセージに基づき後輪電動機12を制御する。つまり、主伝送路4を経由して入力された情報に基づく後輪電動機12の制御を継続する。一方、前輪電動機制御ユニット2では、主伝送路4を経由する情報（メッセージB）に基づく前輪電動機6の制御から、副伝送路5を経由して入力された情報（メッセージB'）に基づく前輪電動機6の制御へと切り替える。
車両制御ユニット1の電動機制御モード切り替え判断処理では、図３のフローチャートにおいて、S11→S12→S13→S14→S15→S16→S17→S22へと進む流れとなる。車両制御ユニット１は、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を行う。
上記のように、主伝送路4に通信障害が発生した場合、主伝送路4において車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間の通信が成立しているときには、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との通信のみ副伝送路5経由に切り替えることで、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を継続できる。

［従来技術の課題について］
近年、電気自動車には、インホイールモータ、前輪／後輪それぞれに駆動モータを備えた車両など、複数の駆動源を有する車両が増加している。そして、発進・加速・登坂などスリップし易い状況や車両をスムーズに加速させたい場合には４輪駆動、高速道路を一定速で巡航する場合には２輪駆動というように、走行状態に応じた適切な駆動力配分を行うことで、走行安定性や旋回性能などの向上が図られている。
このような車両では、駆動源として永久磁石同期型などの３相交流電動機を複数採用し、各電動機を駆動するインバータなどの電動機制御ユニットと、全ての電動機制御ユニットと協調し車両を統合的に制御する車両制御ユニットとを備えている。電動機制御ユニットは、車両搭載性や耐ノイズ性などの観点から、電動機近傍に配置するのが望ましい。その結果、各ユニット間をCANなどにより通信ネットワーク化し、トルク指令やモータトルク、モータ回転速度、バッテリ充電率などの情報を相互伝達することで、車両を適正に制御することが一般的となっている。

上記電気自動車において、一部の電動機制御ユニットと車両制御ユニット間に通信ネットワーク障害が発生した状態で、車両の駆動力を急変させると、車両挙動が不安定となり、運転者にも不便を強いることとなる。このため、通信ネットワーク障害に対する堅牢性、安全性の向上が強く求められており、以下のような事例が提案されている。
特許第3476770号公報には、主伝送路に障害が発生した場合、車両制御ユニットと通信不能に陥った電動機制御ユニットは、隣接する他の電動機制御ユニットとの迂回伝送路経由で車両制御ユニットと間接的に通信を行うことが開示されている。車両制御ユニットとの通信障害を検知した電動機制御ユニットは、迂回伝送路にて隣接する電動機制御ユニットへ探索メッセージを送信し、これを受信した電動機制御ユニットが応答メッセージを返信することで迂回伝送路経由の通信を可能としている。
特許第4436849号公報には、複数の電動機制御ユニット間をバックアップ伝送路で結ぶと共に、複数の電動機制御ユニットにバックアップ駆動力制御機能を持たせたものが開示されている。主伝送路に障害が発生した場合、複数の電動機制御ユニットは、バックアップ伝送路で通信を行いつつ、対応する電動機を駆動制御する。

しかしながら、特許第3476770号公報に記載のものは、迂回伝送路の形成に時間を要するため、電動機制御ユニットが障害を検知してから迂回伝送路経由で車両制御ユニットと通信可能となるまでの遅延時間が大きい。このため、駆動力の変化で車両挙動が乱れやすい低μ路走行時や旋回走行中などに主伝送路の通信障害が発生した場合、遅延時間の間に車両挙動が乱れるおそれがある。加えて、迂回伝送路に主伝送路相当の性能が求められるため、コストが比較的高く、構造も複雑になるため故障率も上昇するおそれがある。
次に、特許第4436849号公報に記載のものは、各電動機制御ユニットに高い演算能力が必要であるため、マイコンのコストアップを招く。加えて、障害発生からバックアップ駆動力制御へと移行するまでの間、各電動機制御ユニットを適切に制御できず、意図しないヨーモーメントの発生により車両挙動が乱れるおそれがある。

［車両挙動の乱れ抑制作用］
これに対し、実施例１では、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3の全ての間で通信網を形成する主伝送路4に対する障害の発生を検出した場合には、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する副伝送路5を経由で入手する情報へ切り替え制御することで、２輪駆動または４輪駆動で走行可能とする。
車両制御ユニット1および前輪電動機制御ユニット2は、主伝送路4に通信障害が発生していない通常時において、主伝送路4から送信する情報と同一の情報を副伝送路5に対し同時に送信している。つまり、主伝送路4経由の情報から副伝送路5経由の情報に切り替えて前輪電動機6および後輪電動機12を制御する際の遅延時間を小さくできる。これにより、低μ路走行時や旋回走行中などに主伝送路4に通信障害が発生した場合であっても、駆動力の変化により車両挙動が乱れるのを抑制できる。
また、実施例１では、主伝送路4に通信障害が発生した場合であっても、目標駆動トルクおよび前後輪の駆動力配分量は、車両制御ユニット1により演算される。このため、主伝送路4に通信障害が発生し、主伝送路4経由の情報から副伝送路5経由の情報に切り替えるまでの間も車両制御ユニット1により前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3を適切に制御できるため、意図しないヨーモーメントの発生により車両挙動が乱れるのを抑制できる。

［コストアップ抑制作用］
副伝送路5は、主伝送路4よりも低速かつ安価な通信方式を用いて、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間にのみ配策されている。そして、主伝送路4に通信障害が発生した場合であっても、主伝送路4のうち通信可能な部分を用いて前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3、または車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との通信を継続する。これにより、副伝送路5を主伝送路4と同様に配策し完全な冗長化（二重化）を行った場合と比較して、構造の簡素化を図ることができ、コストアップを抑制できる。
上述したように、主伝送路4に通信障害が発生した場合であっても、目標駆動トルクおよび前後輪の駆動力配分量は、車両制御ユニット1により演算される。よって、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3に高い演算能力を持つマイコンが不要であるため、コストアップを抑制できる。

次に、効果を説明する。
実施例１にあっては、以下の効果を奏する。
(1) 運転者の操作情報や車両の走行状態に基づき、前輪電動機6および後輪電動機12により２輪駆動または４輪駆動を切り替えて走行する電気自動車の制御装置であって、車両に要求される目標駆動トルク（総駆動力）を演算し、総駆動力から複数の電動機への駆動力配分量を演算する車両制御ユニット1と、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、前輪電動機6および後輪電動機12を制御する前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3と、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3の全ての間で通信網を形成する主伝送路4と、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する副伝送路5と、を備え、車両制御ユニット1、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3は、主伝送路4の監視機能を有し、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2は、副伝送路5の監視機能を有し、主伝送路4に対する障害の発生を監視機能で検出した場合には、副伝送路5を経由で入手する情報へ切り替え制御することで、２輪駆動または４輪駆動で走行可能とする。
よって、簡素な構成でもって、車両制御ユニット1と各電動機制御ユニット2,3との間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。

〔実施例２〕
図６は、実施例２の電気自動車の制御装置の構成図である。
実施例２の電気自動車の制御装置は、４輪10,11,16,17それぞれに駆動源として電動機（左前輪電動機6a、右前輪電動機6b、左後輪電動機12a、右後輪電動機12b）を設けたインホイールモータ車両に適用した点で実施例１と相違する。
車両制御ユニット1は、目標駆動トルクから各輪の駆動力配分量を演算し、演算した駆動力配分量に応じた駆動力要求を左前輪電動機制御ユニット2a、右前輪電動機制御ユニット2b、左後輪電動機制御ユニット3aおよび右後輪電動機制御ユニット3bへ送信する。
左前輪電動機制御ユニット2aは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、左前輪電動機6aを制御する。右前輪電動機制御ユニット2bは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、右前輪電動機6bを制御する。左後輪電動機制御ユニット3aは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、左後輪電動機12aを制御する。右後輪電動機制御ユニット3bは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、右後輪電動機12bを制御する。
主伝送路4は、車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bと左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bとの間で通信網を形成する。
副伝送路5は、車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bとの間で通信網を形成する。

左後輪電動機制御ユニット3aおよび右後輪電動機制御ユニット3bにおける受信メッセージ選択処理については、図２に示した実施例１と同様である。例えば、左後輪電動機制御ユニット3aの場合、主伝送路4を監視し、車両制御ユニット1からの受信がある場合には主伝送路4を介して受信したメッセージに基づいて左後輪電動機12aを制御し、車両制御ユニット1からの受信が無い場合には副伝送路5を介して受信したメッセージに基づいて左後輪電動機12aを制御する。右後輪電動機制御ユニット3bの場合も同様である。
また、車両制御ユニット1における電動機制御モード切り替え判断処理についても図３に示した実施例１と同様である。車両制御ユニット1は、主伝送路4において、左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bの少なくとも一方との通信が非成立となった場合、左前輪電動機制御ユニット2aおよび右前輪電動機制御ユニット2bへの駆動力配分制御を実行する。また、主伝送路4において、左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bの少なくとも一方との通信が非成立となった場合、左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bへの駆動力配分制御を実行する。
よって、実施例２の電気自動車の制御装置にあっては、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２にあっては、実施例１の効果(1)に加え、以下の効果を奏する。
(2) 副伝送路5は、車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bとの間に形成される。
よって、インホイールモータ車両においても、簡素な構成でもって、車両制御ユニット1と各電動機制御ユニット2a,2b,3a,3bとの間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。

〔実施例３〕
図７は、実施例３の電気自動車の制御装置の構成図である。
実施例３の電気自動車の制御装置は、伝送路の配策方法が実施例１と相違する。
第１の伝送路22は、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する。さらに、第１の伝送路22は、電池マネージメントユニット18、絶縁型DC-DC変換器19および車載充電器20と接続されている。第１の伝送路22の通信方式は、CANなどの高速な通信方式が用いられている。
第２の伝送路23は、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間で通信網を形成する。さらに、第２の伝送路23は、電池マネージメントユニット18、絶縁型DC-DC変換器19および車載充電器20と接続されている。第２の伝送路23の通信方式は、第１の伝送路22と同様に、CANなどの高速な通信方式が用いられている。

［電動機制御モード切り替え判断処理］
図８は、実施例３の車両制御ユニット1における通信障害結果に応じた電動機制御モード切り替え判断処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS31では、第１の伝送路22の監視を開始する。具体的には、前輪電動機制御ユニット2からの受信IDの監視を開始する。
ステップS32では、第２の伝送路23の監視を開始する。具体的には、後輪電動機制御ユニット3からの受信IDの監視を開始する。
ステップS33では、第１の伝送路22において、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS35へ進み、NOの場合はステップS34へ進む。
ステップS34では、第２の伝送路23において、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS36へ進み、NOの場合はステップS37へ進む。
ステップS35では、第２の伝送路23において、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との通信が非成立であるか否かを判断する。YESの場合はステップS39へ進み、NOの場合はステップS38へ進む。
ステップS36では、前輪電動機制御ユニット2への駆動力配分制御を実行する。前輪電動機制御ユニット2への駆動力配分制御では、左右後輪16,17の駆動力配分量はゼロとなり、車両は左右前輪10,11のみを駆動しての２輪駆動走行となる。
ステップS37では、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を実行する。前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御では、左右前輪10,11および左右後輪16,17に駆動力配分が行なわれ、車両は４輪駆動走行となる。
ステップS38では、後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を実行する。後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御では、左右前輪10,11の駆動力配分量はゼロとなり、車両は左右後輪16,17のみを駆動しての２輪駆動走行となる。
ステップS39では、駆動力配分制御を停止する。すなわち、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3を共に駆動せず、車両を停止させる。

次に、作用を説明する。
［通信障害発生時の電動機制御モード切り替え制御作用］
第１の伝送路22の断線により、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との通信が不能となった場合、車両制御ユニット1の電動機制御モード切り替え判断処理では、図８のフローチャートにおいて、S31→S32→S33→S35→S38へと進む流れとなる。車両制御ユニット1は、後輪電動機制御ユニット3への駆動力配分制御を行う。
一方、第２の伝送路23の断線により、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との通信が不能となった場合、車両制御ユニット1の電動機制御モード切り替え判断処理では、図８のフローチャートにおいて、S31→S32→S33→S34→S36へと進む流れとなる。車両制御ユニット1は、前輪電動機制御ユニット2への駆動力配分制御を行う。
つまり、実施例３では、第１の伝送路22に対する障害の発生を検出した場合には、前輪電動機6を駆動停止とし、後輪電動機12による２輪駆動とする一方、第２の伝送路23に対する障害の発生を検出した場合には、後輪電動機12を駆動停止とし、前輪電動機6による２輪駆動とする。ここで、第１の伝送路22および第２の伝送路23は、それぞれ電池マネージメントユニット18と接続されている。よって、車両制御ユニット1は、第１の伝送路22と第２の伝送路23の一方に通信障害が発生した場合、他方の伝送路を介して電動機の制御に必要なバッテリ21の状態を入手できる。これにより、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間、または車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。
また、実施例１では、通信障害の発生により４輪駆動制御から２輪駆動制御に切り替えるまでの間も車両制御ユニット1により前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3を適切に制御できるため、意図しないヨーモーメントの発生により車両挙動が乱れるのを抑制できる。

［コストアップ抑制作用］
第１の伝送路22は、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間にのみ配策され、第２の伝送路23は、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間にのみ配策されている。これにより、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2と後輪電動機制御ユニット3との間に第１の伝送路22と第２の伝送路23とによる２つの通信網を形成し、完全な冗長化（二重化）を行った場合と比較して、構造の簡素化を図ることができ、コストアップを抑制できる。
第１の伝送路22または第２の伝送路23の一方に通信障害が発生した場合であっても、目標駆動トルクおよび前後輪の駆動力配分量は、車両制御ユニット1により演算される。よって、前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3に高い演算能力を持つマイコンが不要であるため、コストアップを抑制できる。

次に、効果を説明する。
実施例３にあっては、以下の効果を奏する。
(3) 運転者の操作情報や車両の走行状態に基づき、前輪電動機6および後輪電動機12により２輪駆動または４輪駆動を切り替えて走行する電気自動車の制御装置であって、車両に要求される目標駆動トルク（総駆動力）を演算し、総駆動力から複数の電動機への駆動力配分量を演算する車両制御ユニット1と、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、複数の電動機を制御する前輪電動機制御ユニット2および後輪電動機制御ユニット3と、車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する第１の伝送路22と、車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間で通信網を形成する第２の伝送路23と、を備え、車両制御ユニット1は、第１の伝送路22および第２の伝送路23の監視機能を有し、第１の伝送路22に対する障害の発生を監視機能で検出した場合には、前輪電動機6を駆動停止とし、後輪電動機12による２輪駆動とする一方、第２の伝送路23に対する障害の発生を監視機能で検出した場合には、後輪電動機12を駆動停止とし、前輪電動機6による２輪駆動とする。
よって、簡素な構成でもって、車両制御ユニット1と各電動機制御ユニット2,3との間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。

〔実施例４〕
図９は、実施例４の電気自動車の制御装置の構成図である。
実施例４の電気自動車の制御装置は、４輪10,11,16,17それぞれに駆動源として電動機（左前輪電動機6a、右前輪電動機6b、左後輪電動機12a、右後輪電動機12b）を設けたインホイールモータ車両に適用した点で実施例３と相違する。
車両制御ユニット1は、目標駆動トルクから各輪の駆動力配分量を演算し、演算した駆動力配分量に応じた駆動力要求を左前輪電動機制御ユニット2a、右前輪電動機制御ユニット2b、左後輪電動機制御ユニット3aおよび右後輪電動機制御ユニット3bへ送信する。
左前輪電動機制御ユニット2aは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、左前輪電動機6aを制御する。右前輪電動機制御ユニット2bは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、右前輪電動機6bを制御する。左後輪電動機制御ユニット3aは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、左後輪電動機12aを制御する。右後輪電動機制御ユニット3bは、車両制御ユニット1からの駆動力要求に基づき、右後輪電動機12bを制御する。
第１の伝送路22は、車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bとの間で通信網を形成する。
第２の伝送路23は、車両制御ユニット1と左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bとの間で通信網を形成する。

車両制御ユニット1における電動機制御モード切り替え判断処理については、図８に示した実施例３と同様である。車両制御ユニット1は、第１の伝送路22の断線により、左前輪電動機制御ユニット2aおよび右前輪電動機制御ユニット2bの少なくとも一方との通信が非成立となった場合、左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bへの駆動力配分制御を実行する。また、第２の伝送路23の断線により、左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bの少なくとも一方との通信が非成立となった場合、左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bへの駆動力配分制御を実行する。
よって、実施例４の電気自動車の制御装置にあっては、実施例３と同様の作用効果を得ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例４にあっては、実施例３の効果(3)に加え、以下の効果を奏する。
(4) 第１の伝送路22は、車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bとの間に形成され、第２の伝送路23は、車両制御ユニット1と左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bとの間に形成される。
よって、インホイールモータ車両においても、簡素な構成でもって、車両制御ユニット1と各電動機制御ユニット2a,2b,3a,3bとの間に通信障害が発生したときの車両挙動の乱れを抑制できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、副伝送路5により車両制御ユニット1と前輪電動機制御ユニット2との間で通信網を形成する例を示したが、副伝送路5により車両制御ユニット1と後輪電動機制御ユニット3との間で通信網を形成する構成としてもよい。
また、実施例２では、副伝送路5により車両制御ユニット1と左前輪電動機制御ユニット2aと右前輪電動機制御ユニット2bとの間で通信網を形成する例を示したが、副伝送路5により車両制御ユニット1と左後輪電動機制御ユニット3aと右後輪電動機制御ユニット3bとの間で通信網を形成する構成としてもよい。

1 車両制御ユニット
2 前輪電動機制御ユニット
3 後輪電動機制御ユニット
4 主伝送路
5 副伝送路
6 前輪電動機（電動機）
12 後輪電動機（電動機）
22 第１の伝送路
23 第２の伝送路

Claims (2)

1. 運転者の操作情報や車両の走行状態に基づき、複数の電動機により２輪駆動または４輪駆動を切り替えて走行する電気自動車の制御システムであって、
   前記車両に要求される総駆動力を演算し、前記総駆動力から前記複数の電動機への駆動力配分量を演算する車両制御ユニットと、
   前記車両制御ユニットからの駆動力要求に基づき、前記複数の電動機を制御する複数の電動機制御ユニットと、
   前記車両制御ユニットと前記複数の電動機制御ユニットの全ての間で通信網を形成する主伝送路と、
   前記車両制御ユニットと前記複数の電動機制御ユニットのうち前輪車軸または後輪車軸を対象とする駆動源に該当する電動機制御ユニットとの間で通信網を形成する副伝送路と、
   を備え、
   前記車両制御ユニットおよび前記複数の電動機制御ユニットは、前記主伝送路の監視機能を有し、
   前記車両制御ユニットと前記前輪車軸または後輪車軸を対象とする駆動源に該当する電動機制御ユニットは、前記副伝送路の監視機能を有し、
   前記車両制御ユニットと前記前輪車軸または後輪車軸を対象とする駆動源に該当する電動機制御ユニットは、前記主伝送路に対する障害の発生が前記監視機能で検出されない場合には、前記主伝送路から送信する情報と同一の情報を前記副伝送路に対し同時に送信し、
   前記主伝送路に対する障害の発生を前記監視機能で検出した場合には、前記副伝送路を経由で入手する情報へ切り替え制御することで、２輪駆動または４輪駆動で走行可能とすることを特徴とする電気自動車の制御システム。
2. 請求項１に記載の電気自動車の制御システムにおいて、
   前記副伝送路は、前記車両制御ユニットと左前輪電動機の電動機制御ユニットと右前輪電動機の電動機制御ユニットとの間、または、前記車両制御ユニットと左後輪電動機の電動機制御ユニットと右後輪電動機の電動機制御ユニットとの間に形成されることを特徴とする電気自動車の制御システム。

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