JP6411132B2 - 車輪独立駆動式車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、インホイールモータ等を搭載した車輪独立駆動式車両において、モータやその検出系，電力供給系，配線系等に、過熱または失陥である異常が発生したときに、走行の安全や取り敢えずの退避走行を可能とした車輪独立駆動式車両の駆動制御装置に関する。

従来、車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、異常検出時に左右の駆動輪のトルク配分を調整する異常時対応トルク配分手段を設けることが提案されている（例えば、特許文献１。）
また、異常が検出された場合に、その異常が検出された駆動輪のモータについては出力制限し、他の正常な駆動輪のモータの出力を増大させて出力低下を補うことが提案されている（例えば、特許文献２，３）。

特許第４５１３６１２号公報 特許第５３５９６６４号公報 特開２００５−１１９６４７号公報

車輪独立駆動式車両において、高速で旋回するときにモータやパワーデバイスなどに過熱や失陥等の異常発生した場合、出力低減や出力停止等の出力制限を行う場合がある。このような出力制限を行う際には、車両挙動が不安定にならないように配慮が必要である。また、異常となった場合でも、路肩への移動や整備工場への走行等の退避走行ができるようにしたい。

上記従来の技術では、異常検出時にトルク配分を調整して出力低下を補うことが提案されているが、速度に応じた対応がなされておらず、異常が発生したモータの出力制限を行う際に車両挙動が不安定になる恐れがある。

この発明の目的は、高速走行時のモータのトルクの出力制限時の不安定挙動を無くすと共に、片輪が失陥したとしても退避行動を可能とした車輪独立駆動式車両の駆動制御装置を提供することである。

この発明の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置２０は、前後輪のうちの少なくとも一方の左右の駆動輪２を個別のモータ６で独立して駆動可能な駆動制御装置２０であって、
前記駆動輪２毎に設けられて、前記モータ６およびこのモータ６を駆動するための検出系，電力供給系，配線系のいずれかである異常判断対象に過熱または失陥である異常が発生したことを検出する異常検出手段３４と、
この異常検出手段３４により異常の発生が検出された場合に、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められたトルクの出力制限を、異常が発生したモータ６および異常が発生していないモータ６の両方または異常が発生したモータ６のみにつき行う異常対応トルク配分変更手段３５と、
を設けたことを特徴とする。
なお、上記の「トルクの出力制限」にはトルクの停止を含む。また、上記の「トルクの出力制限」は、結果としてトルクが制限されれば良く、トルク値ではなく出力値で制限を行うようにしても良い。

この構成によると、モータ６およびその検出系，電力供給系，配線系のいずれかに過熱または失陥である異常が発生したことが検出されると、異常対応トルク配分変更手段３５は、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められたモータ６のトルクの出力制限を行う。このように、速度領域を定め、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じてトルクの出力制限内容を異ならせる。そのため、高速走行時のモータ６のトルクの出力制限時の不安定挙動を無くすと共に、片輪が失陥したとしても、路肩への移動や整備工場への走行等の退避行動を可能できる。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの高速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、異常検出された駆動輪２のモータ６にトルクの出力制限を掛けると共に、この制限の値と同じ値のトルクの出力制限を、左右の反対側の駆動輪２のモータ６に対して掛けるようにしても良い。
高速走行中に、過熱または失陥により左右の片輪だけトルクが落ちると車両の走行が不安定となる。しかし、この構成の場合、高速で走行しているときは、異常発生側のモータ６のトルクの出力制限の値と同じ値のトルクの出力制限を、反対側の駆動輪２のモータ６に対して掛ける。すなわち、左右両輪に同じトルクの出力制限を掛ける。そのため、左右のトルクのバランスが得られ、高速走行中であっても、車両の不安定挙動をより確実に無くすことができる。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの低速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、異常検出された駆動輪２のモータ６のみにトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪２のモータ６には出力制限を掛けないようにしても良い。
低速走行中は、左右のトルクがアンバランスであっても、スピンなどの不安定挙動を生じる恐れがない。この場合は、正常な駆動輪２は制限を掛けずに通常制御することで、異常側のモータ６が駆動不能状態であっても、路肩、修理工場までの退避走行が可能となる。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうち中速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、異常検出された駆動輪２のモータ６についてはトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪２のモータ６については、車速が速くなるに従って制限が強くなるように車速に応じてトルクの出力制限を掛け、このトルクの出力制限の程度を、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では出力制限零とし、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では異常検出された駆動輪２のモータ６と同じ値の制限値としても良い。
中速走行中は、異常発生やその異常発生側のモータ６に制限を掛けた場合の挙動が、上記の高速走行中と低速走行中との間の様子となり、車速が速くなるに従って高速走行の場合の挙動に近く、車速が遅くなるに従って低速走行の場合の挙動に近くなる。そのため、正常側のモータ６の制限の程度を、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では出力制限零とし、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では異常検出された駆動輪２のモータ６と同じ値の制限値とすることで、車両の不安定挙動の防止と、安全な範囲での走行速度の維持との両両方がバランス良く行える。
また、中速走行中に、トルクの出力制限値が急激に変わると意図しない加速、減速となるため、上記のように車速に応じて滑らかに切り替えることが好ましい。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの高速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、両駆動輪２のモータ６にトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行い、左右のモータ６のトルクの出力制限値は、左右のうちのトルク値で示す制限値が低い方の値に両輪の制限値を合わせるようにしても良い。

左右両輪に異常が発生した場合、高速走行時であっても、上記のように異常の種類および程度に応じてトルクの出力制限を行うことで、過度の制限を行わずに、安全性を得ながら走行速度が維持できる。例えば、若干の過熱程度の軽度の異常の場合は、ある程度のトルクの出力制限を行った状態で走行を維持することで過熱が解消され、正常に戻る可能性が強い。これとは逆に断線等の重度の異常の場合は、モータ６の停止に至る。このように、異常の種類および程度に応じた制限を行うことで、安全性と走行性の両方が得られる。また、このように異常の種類および程度に応じた制限を行う場合に、左右のモータ６のトルクの出力制限値を、左右のうちの制限値が低い方の値に両輪の制限値を合わせるようにすることで、左右の駆動のバランスが得られ、不安定挙動をより確実に無くすことができる。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの低速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うようにしても良い。
低速走行中は、左右のトルクがアンバランスであっても、スピンなどの不安定挙動を生じる恐れがない。この場合は、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うことで、不安定挙動の問題を生じることなく、できるだけ退避走行の走行速度を確保することができる。

この発明において、前記異常対応トルク配分変更手段３５は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの中速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、両駆動輪２のモータ６にトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行うが、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２ではトルク値で示す制限値を左右のうちの低い方の値に合わせ、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、完全に独立して異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うように、車速に応じて低速であるほど左右のモータ６の制限の関連の程度を緩めるようにしても良い。
中速走行中は、異常発生やその異常発生側のモータ６に制限を掛けた場合の挙動が、上記の高速走行中と低速走行中との間の様子となり、車速が速くなるに従って高速走行の場合の挙動に近く、車速が遅くなるに従って低速走行の場合の挙動に近くなる。そのため、制限を異常の種類および程度に応じて行うが、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では前記トルク値で示す制限値を左右のうちの低い方の値に合わせ、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、完全に独立して異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うように、車速に応じて左右のモータ６の制限の関連の程度を異ならせることで、車両の不安定挙動の防止と、安全な範囲での走行速度の維持との両方がバランス良く行える。

この発明において、前記モータ６は、このモータ６と、前記駆動輪２を支持する車輪用軸受４と、前記モータ６の回転を減速して前記車輪用軸受に伝える減速機７とを含むインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成するものであっても良い。
このようなインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを備えた車両の場合に、この発明の各効果が効果的に得られる。

この発明の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置は、前後輪のうちの少なくとも一方の左右の駆動輪を個別のモータで独立して駆動可能な車輪独立駆動式車両の駆動制御装置であって、前記駆動輪毎に設けられて、前記モータおよびこのモータを駆動するための検出系，電力供給系，配線系のいずれかである異常判断対象に過熱または失陥である異常が発生したことを検出する異常検出手段と、この異常検出手段により異常の発生が検出された場合に、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められたトルクの出力制限を、異常が発生したモータおよび異常が発生していないモータの両方または異常が発生したモータのみにつき行う異常対応トルク配分変更手段とを設けたため、高速走行時のモータのトルクの出力制限時の不安定挙動を無くすと共に、片輪が失陥したとしても退避行動を可能とできる。

この発明の第１の実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車輪独立駆動式車両を平面図で示す概念構成のブロック図である。 同車両におけるインホイールモータ駆動装置の断面図である。 同駆動制御装置の概念構成を示すブロック図である。 同駆動制御装置の異常対応トルク配分変更手段の場合別制御内容を示すフローチャートである。 同駆動制御装置の異常対応トルク配分変更手段による出力制限例を示すグラフである。 同駆動制御装置の異常対応トルク配分変更手段による他の出力制限例を示すグラフである。 この発明の他の実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車輪独立駆動式車両を平面図で示す概念構成のブロック図である。の動作 同駆動制御装置の概念構成を簡略化して示すブロック図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図１は、この実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車輪独立駆動式車両である電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。この電気自動車は、車体１の左右の後輪となる車輪が駆動輪２とされ、左右の前輪となる車輪が従動輪３とされた４輪の自動車である。前輪となる従動輪３は操舵輪とされている。後輪となる左右の駆動輪３，３は、それぞれ独立の走行用のモータ６により駆動される。各モータ６は、後述のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。各駆動輪２および従動輪３には摩擦ブレーキ（図示せず）が設けられている。

図２は、この電気自動車におけるインホイールモータ駆動装置ＩＷＭの断面図である。各インホイールモータ駆動装置ＩＷＭは、それぞれ、モータ６、減速機７、および車輪用軸受４を有し、これらの一部または全体が駆動輪２内に配置される。モータ６の回転は、減速機７および車輪用軸受４を介して駆動輪２に伝達される。車輪用軸受４のハブ輪４ａのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ５が固定され、同ブレーキロータ５は駆動輪２と一体に回転する。モータ６は、例えば、ロータ６ａのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ６は、ハウジング８に固定したステータ６ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ６ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。

制御系を説明する。
図１に示すように、車体１には、ＥＣＵ２１と、複数（この例では２つ）のインバータ装置２２とを含む駆動制御装置２０が搭載されている。ＥＣＵ２１は、自動車全般の統括制御や協調制御を行い、各インバータ装置２２に指令を与える上位制御手段である。各インバータ装置２２は、ＥＣＵ２１の指令に従って各走行用のモータ６の制御をそれぞれ行う。ＥＣＵ２１は、マイクロコンピュータ等のコンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。ＥＣＵ２１と各インバータ装置２２とは、ＣＡＮ（コントロール・エリア・ネットワーク）等の車内通信網で接続されている。

ＥＣＵ２１は、指令トルク演算手段４７およびトルク配分手段４８を有する。指令トルク演算手段４７、主に、アクセル操作部１６の出力するアクセル開度の信号と、ブレーキ操作部１７の出力する減速指令とから、車両全体で駆動する加速・減速指令をトルク値として生成する。トルク配分手段４８は、指令トルク演算手段４７で演算された加速・減速指令を、操舵手段１５の出力する操舵角の信号とから左右の駆動輪２，２の走行用のモータ６，６へ分配するように各インバータ装置２２へ出力する。

また、指令トルク演算手段４７は、ブレーキ操作部１７の出力する減速指令があったときに、モータ６を回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値と、前記摩擦ブレーキ（図示せず）へ与える制動トルク指令値とに配分する機能を有する。回生ブレーキとして機能させる制動トルク指令値は、各走行用のモータ６，６に与える加速・減速指令のトルク指令値に反映させる。アクセル操作部１６およびブレーキ操作部１７は、それぞれアクセルペダルおよびブレーキペダル等のペダルと、これらペダルの動作量を検出するアクセルセンサ２３（図３）およびブレースセンサ（図示せず）とを有する。バッテリ１９は、車体１に搭載され、モータ６の駆動、および車両全体の電気系統の電源として用いられる。

図３は、この駆動制御装置の制御系のブロック図である。以後、図１も適宜参照しつつ説明する。インバータ装置２２は、各モータ６に対して設けられたパワー回路部２８と、このパワー回路部２８を制御するモータコントロール部２９とを有する。モータコントロール部２９は、マイクロコンピュータなどの電子回路で構成される。モータコントロール部２９は、このモータコントロール部２９が持つインホイールモータ駆動装置ＩＷＭに関する各検出値や制御値等の各情報（例えば、モータ回転数、動作トルク、モータ温度、後述のインバータの温度、駆動電源電圧、制御電源電圧、異常情報等）をＥＣＵ２１に出力する機能を有する。

パワー回路部２８は、インバータ３１と、このインバータ３１を駆動するＰＷＭドライバ３２とを有する。インバータ３１は、バッテリ１９の直流電力をモータ６の駆動に用いる３相の交流電力に変換する。インバータ３１は、複数の半導体スイッチング素子（図示せず）で構成され、ＰＷＭドライバ３２は、オンオフ指令に基づきインバータ３１を駆動する。前記半導体スイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる。

モータコントロール部２９は、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部３０を有している。モータ駆動制御部３０は、上位制御手段であるＥＣＵ２１から与えられるトルク指令等による加速・減速指令に従い、電流指令に変換してパルス幅変調し、パワー回路部２８のＰＷＭドライバ３２にオンオフ指令を与える。モータ駆動制御部３０は、インバータ３１からモータ６に流すモータ電流を電流センサ３８から得て、電流フィードバック制御を行う。また、モータ駆動制御部３０は、モータ６のロータ６ａ（図２）の回転角を回転角度検出手段３３から得て、ベクトル制御を行う。回転角度検出手段３３にはレゾルバ等が用いられる。

この実施形態では、上記構成のモータコントロール部２９に、次の異常検出手段３４を設けると共に、ＥＣＵ２１に異常対応トルク配分変更手段３５を設けている。また、モータ６の温度を検出する温度検出手段３６およびインバータ３１の温度を検出する温度検出手段３７を設けている。

異常検出手段３４は、駆動輪２毎に設けられて、前記モータ６およびこのモータ６を駆動するための検出系（センサ類），電力供給系（インバータ３１等），配線系（車内通信網やセンサ類の配線）のいずれかである異常判断対象に、過熱または失陥である異常が発生したことを検出する。具体例を挙げると、異常検出手段３４は、モータ６およびインバータ３１の温度を各温度検出手段３６，３７で常時監視し、それぞれに設定された設定値を超えると過熱と判断する。また、レゾルバ等の回転角度検出手段３３、電流センサ３８、および車内通信網（ＣＡＮ）の断線やショートにつき監視し、失陥状態であることを判断する。

異常対応トルク配分変更手段３５は、異常検出手段３４により異常の発生が検出された場合に、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められた前記いずれかのモータ６のトルクの出力制限を行う。このトルクの出力制限は、トルクの上限値の制限、トルクの低下、およびトルクの停止の各処置を含む。また、異常対応トルク配分変更手段３５は、この実施形態ではＥＣＵ２１におけるトルク配分手段４８に設けられており、例えばトルク配分手段４８から各インバータ装置２２へ与えるトルク値による加速・減速指令を変更する。

現在の車速は、車両に設けられた車速センサ２４等から得る。上記速度領域は、この実施形態では低速、中速、高速の３段階の領域としている。各領域間の閾値Ｖ１，Ｖ２は任意に設定すれば良いが、例えばＶ１，Ｖ２をそれぞれ３０ｋｍ／ｈ、１００ｋｍ／ｈとし、３０ｋｍ／ｈ以下では低速、３０〜１００ｋｍ／ｈでは中速、１００ｋｍ／ｈでは高速とする。

異常対応トルク配分変更手段３５による出力停止の場合の条件、および停止せずに制限する場合を例示する。例えば、回転角度検出手段３３や電流センサ３８の断線またはショート等の故障がある場合は、出力停止とする。制御自体が出来なくなるためである。モータ６やインバータ３１の、第１の閾値以上の軽度の過熱時には、保護のため、停止せずにトルクを低下させるかまたは上限を規制するように制限する。第１の閾値よりも高い第２の閾値以上の重度の過熱の場合は、出力停止とする。車内通信網の異常（断線、ショート等）の場合は、指令が来ないため、左右両方の駆動輪２のモータ６につき出力停止とする。

図４と共に、異常対応トルク配分変更手段３５による車速および異常の内容に応じたトルクの出力制限内容を説明する。
異常対応トルク配分変更手段３５は、異常検出手段３４により、過熱または失陥による異常があるか否かを常時監視する（ステップＳ１）。このとき、左右の片輪のみに異常があるのか、または両輪とも異常があるかについても監視する。

（ステップＳ２）
片輪のみの異常が検知された場合は、ステップＳ２に進み、現在の車速が高速（Ｖ２以上）、中速（Ｖ２〜Ｖ１）、低速（Ｖ１以下）のいずれの速度領域であるかを判断する。高速の場合はステップＳ４、中速の場合はステップＳ５、低速の場合はステップＳ６の制限を行う。これらの制限の例を説明する。

（ステップＳ４）
高速領域の場合は、片側のみの異常が検出されると、異常検出された駆動輪２のモータ６のトルクに出力制限を掛けると共に、この制限の値と同じ値のトルクの出力制限を、左右の反対側の駆動輪２のモータ６に対して掛ける。
高速走行中に、過熱または失陥により左右の片輪だけトルクが落ちると車両の走行が不安定となる。しかし、上記のように、高速で走行しているときは、異常発生側のモータ６のトルクの出力制限の値と同じ値のトルクの出力制限を、反対側の駆動輪２のモータ６に対して掛ける。すなわち、左右両輪に同じトルクの出力制限を掛ける。これにより、左右のトルクのバランスが得られ、高速走行中であっても、車両の不安定挙動をより確実に無くすことができる。

（ステップ６）
車速が低速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪２の異常が検出されると、異常検出された駆動輪２のモータ６のみにトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪２のモータ６には出力制限を掛けないようにする。
低速走行中は、左右のトルクがアンバランスであっても、スピンなどの不安定挙動を生じる恐れがない。この場合は、正常な駆動輪２は制限を掛けずに通常制御することで、異常側のモータ６が駆動不能状態であっても、路肩、修理工場までの退避走行が可能となる。

（ステップ５）
車速が中速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪２の異常が検出されると、異常検出された駆動輪２のモータ６についてはトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪２のモータ６については、車速が速くなるに従って制限が強くなるように車速に応じてトルクの出力制限を掛け、このトルクの出力制限の程度を、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では出力制限零とし、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では異常検出された駆動輪２のモータ６と同じ値の制限値とする。

中速走行中は、異常発生やその異常発生側のモータ６に制限を掛けた場合の挙動が、上記の高速走行中と低速走行中との間の様子となり、車速が速くなるに従って高速走行の場合の挙動に近く、車速が遅くなるに従って低速走行の場合の挙動に近くなる。そのため、正常側のモータ６の制限の程度を、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では出力制限零とし、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では異常検出された駆動輪２のモータ６と同じ値の制限値とすることで、車両の不安定挙動の防止と、安全な範囲での走行速度の維持との両方がバランス良く行える。
また、中速走行中に、トルクの出力制限値が急激に変わると意図しない加速、減速となるため、上記のように車速に応じて滑らかに切り替えることが好ましい。

（ステップＳ３）
両輪とも異常が検知された場合は、ステップＳ３に進み、現在の車速が高速（Ｖ２以上）、中速（Ｖ２〜Ｖ１）、低速（Ｖ１以下）のいずれの速度領域であるかを判断する。高速の場合はステップＳ７、中速の場合はステップＳ８、低速の場合はステップＳ９の制限を行う。これらの制限の例を説明する。

（ステップＳ７）
車速が高速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の異常が検出されると、両駆動輪２のモータ６のトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行い、左右のモータ６のトルクの出力制限値は、左右のうちのトルク値で示す制限値が低い方の値に両輪の制限値を合わせるようにする。

左右両輪に異常が発生した場合、上記のように異常の種類および程度に応じてトルクの出力制限を行うことで、過度の制限を行わずに、安全性を得ながら走行速度が維持できる。例えば、若干の過熱程度の軽度の異常の場合は、ある程度のトルクの出力制限を行った状態で走行を維持することで過熱が解消され、正常に戻る可能性が強い。これとば逆に断線等の高度の異常の場合は、モータ６の停止に至る。このように、異常の種類および程度に応じた制限を行うことで、安全性と走行性の両方が得られる。また、このように異常の種類および程度に応じた制限を行う場合に、左右のモータ６のトルクの出力制限値を、左右のうちの制限値が低い方の値に両輪の制限値を合わせるようにすることで、左右の駆動のバランスが得られ、不安定挙動をより確実に無くすことができる。

（ステップＳ９）
車速が低速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の前記異常検出手段３４が異常を検出すると、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行う。
低速走行中は、左右のトルクがアンバランスであっても、スピンなどの不安定挙動を生じる恐れがない。この場合は、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うことで、不安定挙動の問題を生じることなく、できるだけ退避走行の走行速度を確保することができる。

（ステップＳ８）
車速が中速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪２の異常が検出されると、両駆動輪２のモータ６のトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行うが、中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では前記トルク値で示す制限値を左右のうちの低い方の値に合わせ、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、完全に独立して異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うように、車速に応じて低速になるに従い左右のモータ６の制限の関連の程度を低くする。

中速走行中は、異常発生やその異常発生側のモータ６に制限を掛けた場合の挙動が、上記の高速走行中と低速走行中との間の様子となり、車速が速くなるに従って高速走行の場合の挙動に近く、車速が遅くなるに従って低速走行の場合の挙動に近くなる。そのため、制限を異常の種類および程度に応じて行うが、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では前記トルク値で示す制限値を左右のうちの低い方の値に合わせ、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では、左右の各駆動輪２のモータ６毎に、完全に独立して異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うように、車速に応じて左右のモータ６の制限の関連の程度を異ならせることで、車両の不安定挙動の防止と、安全な範囲での走行速度の維持との両両方がバランス良く行える。

具体例を挙げると、図５は低速領域において、左側駆動輪２のモータ６が出力制限無し、右側駆動輪２のモータ６の出力制限値が０Ｎｍ（出力停止）のときを示す。この場合、同図（Ａ）のように、左側駆動輪２のモータ６は、車速がＶ１までの低速領域では出力制限がなく、出力制限値は最大トルクとなり、車速がＶ２以上の高速領域では出力制限値が０Ｎｍ（出力停止）である。中速領域では車速が速くなるに従って最大トルクから次第に出力制限値が０に近づく。
同図（Ｂ）のように、右側駆動輪２は、低速でも出力制限値が０Ｎｍ（出力停止）であるため、中速領域、および高速領域であっても、出力制限値が０Ｎｍ（出力停止）とされる。

他の具体例を挙げると、図６は低速領域において、左側駆動輪２のモータ６の出力制限値が３００Ｎｍ、右側駆動輪２のモータ６の出力制限値が１００Ｎｍのときを示す。この場合、同図（Ａ）のように、左側駆動輪２のモータ６は、車速がＶ１までの低速領域では出力制限値が３００Ｎｍであり、車速がＶ２以上の高速領域では出力制限値が１００Ｎｍである。中速領域では車速が速くなるに従って、出力制限値が３００Ｎｍから１００Ｎｍに近づく。
同図（Ｂ）のように、右側駆動輪２は、低速でも出力制限値が１００Ｎｍであるため、中速領域、および高速領域であっても、出力制限値が１００Ｎｍとされる。

この車輪独立駆動式車両の駆動制御装置によると、このように、モータ６およびその検出系，電力供給系，配線系のいずれかに過熱または失陥である異常が発生したことが検出されると、異常対応トルク配分変更手段３５は、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められたモータ６のトルクの出力制限を行う。このように、速度領域を定め、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じてトルクの出力制限内容を異ならせる。そのため、高速走行時のモータ６のトルクの出力制限時の不安定挙動を無くすと共に、片輪が失陥したとしても、路肩への移動や整備工場への走行等の退避行動を可能できる。

なお、上記第１の実施形態では、インバータ装置２２が各モータ６に対して物理的に個別にあり、また異常対応トルク配分変更手段３５がＥＣＵ２１に設けられた場合につき説明したが、図７，図８に示すように、インバータ装置２２は物理的には１台として左右のモータ６を駆動するようにしても良い。この場合、パワー回路部２８（図３参照）は、１台のインバータ装置２２内に各モータ６に対して物理的に個別に設けられるが、その制御を行うモータコトロール部２９は、互いに共通のマイクロコンピュータ等を含む電子回路が、時分割や並列処理で左右のモータ６を駆動するように使用され、概念的には２台のインバータ装置２２が存在する。インバータ装置２２内に設けられる異常検出手段３４についても、概念的には左右のモータ６毎に設けられる。

図８の例の車速演算部３９は、従動輪３（図１）の回転速度を検出する回転検出器（図示せず）から車速を演算する手段であり、その演算された車速が異常対応トルク配分変更手段３５で制御に用いられる。車速は、図３，図８のいずれの例においても、図３の車速センサ２４と車速演算部３９のいずれを利用しても良い。

異常対応トルク配分変更手段３５についても、ＥＣＵ２１とインバータ装置２２とのいずれに設けても良い。インバータ装置２２に設けた場合は、トルク配分手段４８から与えられる指令トルクを異常対応トルク配分変更手段３５で補正することになる。

また、前記実施形態では、後輪輪駆動の車両に適用した場合につき説明したが、車両として、左右の前輪２輪を独立して駆動する２輪独立駆動車を適用しても良い。また車両として、左右の前輪２輪を独立して駆動し、左右の後輪２輪を独立して駆動する４輪独立駆動車を適用しても良い。
インホイールモータ駆動装置ＩＷＭにおいては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであってもよい。

２…駆動輪
４…車輪用軸受
６…モータ
７…減速機
２０…駆動制御装置
２１…ＥＣＵ
２８…パワー回路部
２９…モータコントロール部
３３…回転角度検出手段
３４…異常検出手段
３５…異常対応トルク配分変更手段
３６，３７…温度検出手段
３８…電流センサ
４８…トルク配分手段
ＩＷＭ…インホイールモータ駆動装置

Claims (8)

1. 前後輪のうちの少なくとも一方の左右の駆動輪を個別のモータで独立して駆動可能な車輪独立駆動式車両の駆動制御装置であって、
   前記駆動輪毎に設けられて、前記モータおよびこのモータを駆動するための検出系，電力供給系，配線系のいずれかである異常判断対象に過熱または失陥である異常が発生したことを検出する異常検出手段と、
   この異常検出手段により異常の発生が検出された場合に、現在の車速がいずれの速度領域にあるかに応じ、前記速度領域毎に定められたトルクの出力制限を、異常が発生したモータおよび異常が発生していないモータの両方または異常が発生したモータのみにつき行う異常対応トルク配分変更手段と、
   を設けたことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
2. 請求項１に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの高速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、異常検出された駆動輪のモータにトルクの出力制限を掛けると共に、この制限の値と同じ値のトルクの出力制限を、左右の反対側の駆動輪のモータに対して掛ける車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの低速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、異常検出された駆動輪のモータのみにトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪のモータには出力制限を掛けない車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうち中速の速度領域であるときに左右いずれか一方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、異常検出された駆動輪のモータについてはトルクの出力制限を掛け、正常な駆動輪のモータについては、車速が速くなるに従って制限が強くなるように車速に応じてトルクの出力制限を掛け、このトルクの出力制限の程度を、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では出力制限零とし、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２では異常検出された駆動輪のモータと同じ値の制限値とする車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの高速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、両駆動輪のモータにトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行い、左右のモータのトルクの出力制限値は、左右のうちのトルク値で示す制限値が低い方の値に両輪の制限値を合わせる車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの低速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、左右の各駆動輪のモータ毎に、異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行う車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記異常対応トルク配分変更手段は、車速が低速，中速，高速に区分したうちの中速の速度領域であるときに左右両方の駆動輪の前記異常検出手段が異常を検出すると、両駆動輪のモータにトルクの出力制限を掛け、かつこの制限を異常の種類および程度に応じて行うが、前記中速と高速とを判別する閾値Ｖ２ではトルク値で示す制限値を左右のうちの低い方の値に合わせ、前記低速と中速とを判別する閾値Ｖ１では、左右の各駆動輪のモータ毎に、完全に独立して異常の種類および程度に応じたトルクの出力制限を行うように、車速に応じて低速であるほど左右のモータの制限の関連の程度を弱める車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車輪独立駆動式車両の駆動制御装置において、前記モータは、このモータと、前記駆動輪を支持する車輪用軸受と、前記モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝える減速機とを含むインホイールモータ駆動装置を構成する車輪独立駆動式車両の駆動制御装置。

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