JP7463580B1

JP7463580B1 - 車両制御装置

Info

Publication number: JP7463580B1
Application number: JP2023021731A
Authority: JP
Inventors: 卓也黒川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2023-02-15
Filing date: 2023-02-15
Publication date: 2024-04-08
Anticipated expiration: 2043-02-15
Also published as: US20240270083A1; JP2024115857A; CN118494189A; US12589659B2

Abstract

【課題】差動歯車機構に接続されたシャフトの破損の有無等を良好に判定する。
【解決手段】車両制御装置１００は、車両１の左右一対の駆動輪にそれぞれ連結されたシャフトと、モータ５からのトルクをシャフトに分配する差動歯車機構と、駆動輪の回転速度である車輪速を検出するセンサ３１Ｌ，３１Ｒと、モータの回転速度を検出するモータ回転速度センサ５３と、モータを制御するモータ制御部１０とを備える。モータ制御部１０は、モータの回転速度に基づいて差動歯車機構に入力される入力回転速度を算出するとともに車輪速に基づいて差動歯車機構から出力される出力回転速度を算出する算出部１３と、入力回転速度と出力回転速度との差が所定値を超えている状態の継続時間が判定時間を超えたか否かを判定する判定部１４と、継続時間が判定時間を超えたと判定されるとモータの目標トルクをゼロに制限する制限部１５とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両を制御する車両制御装置に関する。

従来より、差動装置の故障を検出するようにした車両制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、各車輪の回転数を表す信号を取得し、駆動輪と従動輪の回転数差から駆動輪回転数の振れ量を算出し、算出された振れ量が規定値より大きいか否かを判定し、規定値を超えていると判定した場合、規定値を超えているデータの時刻が周期性を有しているか否かを判定し、周期性を有すると判定した場合には、差動装置が故障していると判断する。

特開２０１１－１４９５０８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置のように駆動輪と従動輪との回転数差に基づいて故障判定を行う構成では、差動歯車機構に接続されたシャフトの破損の有無等を良好に判定することができない。

本発明の一態様である車両制御装置は、車両の左右一対の第１駆動輪および第２駆動輪にそれぞれ連結された第１シャフトおよび第２シャフトと、モータからのトルクを第１シャフトおよび第２シャフトに分配する差動歯車機構と、第１駆動輪の回転速度である第１車輪速を検出する第１車輪速センサと、第２駆動輪の回転速度である第２車輪速を検出する第２車輪速センサと、モータの回転速度を検出するモータ回転速度センサと、モータを制御するモータ制御部と、を備える。モータ制御部は、モータの回転速度に基づいて差動歯車機構に入力される入力回転速度を算出するとともに、第１車輪速および第２車輪速に基づいて差動歯車機構から出力される出力回転速度を算出する算出部と、入力回転速度と出力回転速度との差が所定値を超えている状態の継続時間が判定時間を超えたか否かを判定する判定部と、判定部により継続時間が判定時間を超えたと判定されると、モータの目標トルクをゼロに制限する制限部と、を有する。

本発明によれば、差動歯車機構に接続されたシャフトの破損の有無等を良好に判定することができる。

本発明の実施形態に係る車両の駆動系の全体構成を概略的に示すスケルトン図。本発明の実施形態に係る車両制御装置の要部構成の一例を概略的に示すブロック図。図２の制限部によるトルク制限について説明するための共線図。図２の制限部による車速制限について説明するための共線図。シャフト破損時の一例を示す共線図。車輪速センサ故障時の一例を示す共線図。車輪速センサ故障時の別の例を示す共線図。車輪速センサ故障時のさらに別の例を示す共線図。車輪速センサ故障時に一方の駆動輪が空転したときの一例を示す共線図。本発明の実施形態に係る車両制御装置により実行される処理の一例を示すフローチャート。本発明の実施形態に係る車両制御装置により実行される処理の別の例を示すフローチャート。

以下、図１～図１１を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両制御装置は、電気自動車、燃料電池自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド自動車等の電動車両に適用され、差動歯車機構に接続されたドライブシャフトの破損の有無等を判定する。より具体的には、シャフト破損の蓋然性を段階的に判定し、必要に応じてフェールセーフアクション（ＦＳＡ（Fail Safe Action））を実行する。

図１は、本実施形態に係る車両１の駆動系の全体構成を概略的に示すスケルトン図である。図１に示すように、車両１は、左右一対の前側駆動輪２Ｌ，２Ｒおよび後側駆動輪３Ｌ，３Ｒ、前側駆動輪２Ｌ，２Ｒを駆動する前側モータ４、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒを駆動する後側モータ５を有する全輪駆動（ＡＷＤ（All Wheel Drive））車両として構成される。前側駆動系と後側駆動系とは同様の構成を有するため、以下では後側駆動系の構成を中心に説明する。

後側モータ５からのトルクは、減速歯車機構６、差動歯車機構７、左右一対の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒにそれぞれ連結された左右一対のドライブシャフト（以下、シャフト）３０Ｌ，３０Ｒを介して後側駆動輪３Ｌ，３Ｒに伝達される。図１の例では、右側のシャフト３０Ｒは後側モータ５の回転軸５ａの内部を貫通する。前側モータ４からのトルクも同様に、減速歯車機構、差動歯車機構、左右一対の前側駆動輪２Ｌ，２Ｒにそれぞれ連結されたドライブシャフトを介して前側駆動輪２Ｌ，２Ｒに伝達され、これにより車両１が走行する。

後側モータ５は、軸線ＣＬを中心とした略円筒形状のロータ５０と、ロータ５０の周囲に配置された略円筒形状のステータ５１とを有し、インバータ５２（図２）を介して不図示のバッテリからステータ５１のコイルに供給される電力により駆動する。インバータ５２は、モータ制御部１０（図２）からの指令により制御され、これにより後側モータ５の回転速度と出力トルクが制御される。

減速歯車機構６は、後側モータ５の回転軸５ａと一体に設けられた駆動ギヤ６０と、回転軸５ａと平行に設けられた従動軸６１と一体に設けられた入力側従動ギヤ６２および出力側従動ギヤ６３と、差動歯車機構７と一体に設けられたリングギヤ６４とを有する。入力側従動ギヤ６２は駆動ギヤ６０に噛合し、これにより後側モータ５からのトルクが減速歯車機構６に伝達（入力）される。出力側従動ギヤ６３はリングギヤ６４に噛合し、これにより後側モータ５からのトルクが減速歯車機構６を介して差動歯車機構７に（入力）される。後側モータ５の回転は、減速歯車機構６において各ギヤ６０，６２，６３，６４のギヤ比に応じた減速比αで減速されて差動歯車機構７に伝達（入力）される。

差動歯車機構７は、デフケース７０の内部にそれぞれ配置された、左右一対のサイドギヤ７１，７２と、各サイドギヤ７１，７２に噛合する一対のピニオンギヤ７３，７４とを有する。左右一対のサイドギヤ７１，７２は、デフケース７０を貫通する左右一対のシャフト３０Ｌ，３０Ｒの先端部にそれぞれ結合され、シャフト３０Ｌ，３０Ｒと一体に回転する。一対のピニオンギヤ７３，７４は、デフケース７０に固定された、シャフト３０Ｌ，３０Ｒに垂直に延在するピニオン軸７５に回転可能に支持される。

リングギヤ６４を介して差動歯車機構７に入力されたトルクは、デフケース７０、ピニオンギヤ７３，７４、サイドギヤ７１，７２を介して左右のシャフト３０Ｌ，３０Ｒに分配され、これにより車両１が走行する。車両１の直進走行時には、左右の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒに回転速度差が生じず、シャフト３０Ｌ，３０Ｒを介して後側駆動輪３Ｌ，３Ｒと一体に回転するサイドギヤ７１，７２にも回転速度差が生じないため、ピニオンギヤ７３，７４は回転しない。車両１の旋回走行時や後側駆動輪３Ｌ，３Ｒのスリップ（空転）時には、左右の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒに回転速度差が生じ、サイドギヤ７１，７２にも回転速度差が生じるため、ピニオンギヤ７３，７４は回転する。

ＡＷＤ車両１は、主駆動モータ（例えば前側モータ４）から主駆動輪（例えば前側駆動輪２Ｌ，２Ｒ）へのトルク伝達のみでも走行することができる。このため、ドライブシャフトの破損等により副駆動モータ（例えば後側モータ５）から副駆動輪（例えば後側駆動輪３Ｌ，３Ｒ）へのトルク伝達が遮断されたとしても、車両１の走行を継続することができる。

しかしながら、差動歯車機構７では、一方のドライブシャフト、例えばシャフト３０Ｒが破損した状態で後側モータ５からのトルクが入力されると、シャフト破損が生じた側のサイドギヤ７２およびピニオンギヤ７３，７４の回転速度が急激に上昇（空転）する。この場合、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒへのトルク伝達が不能になるだけでなく、差動歯車機構７（ギヤ７１～７４）が焼き付くおそれがある。そこで、本実施形態では、シャフト破損の蓋然性を段階的に判定し、必要に応じて適切なフェールセーフアクションを実行することで差動歯車機構７の焼き付きを防止することができるよう、以下のように車両制御装置を構成する。

図２は、本発明の実施形態に係る車両制御装置（以下、装置）１００の要部構成の一例を概略的に示すブロック図である。図２に示すように、装置１００は、主として、車両１に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ（Electronic Control Unit））であるモータ制御部１０により構成される。モータ制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース、その他の周辺回路を有するコンピュータを含んで構成される。モータ制御部１０には、前側モータ４と、後側モータ５と、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒの回転速度である車輪速ＷＬ，ＷＲを検出する車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒと、後側モータ５の回転速度Ｍを検出するモータ回転速度センサ５３とが接続される。

モータ制御部１０は、前側モータ４を制御する前側モータ制御部１１と、後側モータ５を制御する後側モータ制御部１２とを含む。後側モータ制御部１２は、機能的構成として、算出部１３と、判定部１４と、制限部１５と有し、算出部１３と、判定部１４と、制限部１５として機能する。

＜トルク制限＞
算出部１３は、モータ回転速度センサ５３により検出された後側モータ５の回転速度Ｍに基づいて、差動歯車機構７に入力される入力回転速度Ｒｉを算出する。より具体的には、後側モータ５の回転速度Ｍと、減速歯車機構６の減速比αとの積を、入力回転速度Ｒｉとして算出する（Ｒｉ＝α×Ｍ）。算出部１３は、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒの直径Ｄに基づいて入力回転速度Ｒｉを車両１の走行速度Ｖ１に換算してもよい（Ｖ１＝π×Ｄ×Ｒｉ）。

算出部１３は、さらに、車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒにより検出された車輪速ＷＬ，ＷＲに基づいて、差動歯車機構７から出力される出力回転速度Ｒｏを算出する。より具体的には、左側の車輪速センサ３１Ｌにより検出された左側の車輪速ＷＬと、右側の車輪速センサ３１Ｒにより検出された右側の車輪速ＷＲとの相加平均を、出力回転速度Ｒｏとして算出する（Ｒｏ＝（ＷＬ＋ＷＲ）／２）。算出部１３は、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒの直径Ｄに基づいて出力回転速度Ｒｏを車両１の走行速度Ｖ２に換算してもよい（Ｖ２＝π×Ｄ×Ｒｏ）。

判定部１４は、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えている状態の継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１を超えたか否かを判定する。すなわち、後側モータ５から差動歯車機構７に入力された入力回転速度Ｒｉと、差動歯車機構７からシャフト３０Ｌ，３０Ｒを介して後側駆動輪３Ｌ，３Ｒに出力された出力回転速度Ｒｏとが一致しない場合は、シャフト破損等の故障が発生している可能性がある。入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が、誤差等を考慮して定められた十分小さい所定値Ａ（Ａ≒０）を超え、そのような状態の継続時間Ｔが極短い第１判定時間Ｔ１を超えた場合には、シャフト破損の可能性があると判定される。

図３は、制限部１５によるトルク制限について説明するための共線図であり、右側のシャフト３０Ｒが破損したときの、差動歯車機構７のリングギヤ６４および左右のサイドギヤ７１，７２の回転速度を示す。図３に示すように、シャフト破損が生じていないときは、左右のサイドギヤ７１，７２の回転速度は、いずれも左右の車輪速ＷＬ，ＷＲに一致する。

一方、シャフト破損が生じると、シャフト破損が生じた右側のサイドギヤ７２が、右側の後側駆動輪３Ｒとの連結が絶たれることで空転し、これによりリングギヤ６４の回転速度（入力回転速度Ｒｉ）が上昇し、後側モータ５が空転させられ、吹き上がる。左右のサイドギヤ７１，７２の回転速度の差が、予め試験等により定められた所定の許容差回転（例えば、車両１の走行速度２２０［ｋｍ／ｈ］に相当する回転速度）を超えると、差動歯車機構７が焼き付くおそれがある。

制限部１５は、判定部１４により継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１を超え、シャフト破損の可能性があると判定されると、後側モータ５の目標トルクをゼロに制限する。差動歯車機構７の入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差に基づいて極短い第１判定時間Ｔ１でシャフト破損の可能性があることを判定し、直ちに後側モータ５の目標トルクをゼロに制限することで、差動歯車機構７の焼き付きを確実に防止することができる。すなわち、リングギヤ６４の回転速度が所定の回転速度（例えば、車両１の走行速度１１０［ｋｍ／ｈ］に相当する回転速度）に達し、サイドギヤ７１，７２の回転速度の差が所定の許容差回転に達することを確実に防止することができる。

＜車速制限（ＦＳＡ）＞
判定部１４は、さらに、継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１より長い第２判定時間Ｔ２を超えたか否かを判定する。なお、第２判定時間Ｔ２は、車両１の自己診断機能（ＯＢＤ（On-Board Diagnostics））が、モータ回転速度センサ５３が故障しているか否かを判定するための判定時間より長い時間に設定される。ＯＢＤによりモータ回転速度センサ５３が故障していると判定されると、警告表示灯（ＭＩＬ（Malfunction Indication Lamp））により車両１の運転者に対し異常が報知される。

制限部１５は、判定部１４により継続時間Ｔが第２判定時間Ｔ２を超え、シャフト破損の蓋然性が高いと判定されると、ＦＳＡとして車両１の車速制限を実行する。より具体的には、前側モータ制御部１１を介して、車両１の走行速度を所定の走行速度（例えば１１０［ｋｍ／ｈ］）以下に制限するように前側モータ４を制御する。また、車速制限と併せてインバータ５２のゲートオフ制御を行うことで後側モータ５への電流供給を完全に停止し、後側モータ５の吹き上がりを抑制するとともにシャフト破損片等による短絡等を回避する。

図４は、制限部１５による車速制限について説明するための、図３と同様の共線図である。ＡＷＤ車両１は、後側モータ５から後側駆動輪３Ｌ，３Ｒへのトルク伝達が遮断された後も、前側モータ４から前側駆動輪２Ｌ，２Ｒへのトルク伝達により走行を継続することができる。すなわち、後側モータ５が停止して差動歯車機構７のリングギヤ６４に入力される入力回転速度Ｒｉが“０”になった後でも、車両１が走行を継続すると、車両１の走行速度に応じた回転速度で後側駆動輪３Ｌ，３Ｒが回転する。

この場合、図４に実線で示すように、破損していない左側のシャフト３０Ｌを介して左側のサイドギヤ７１が回転することで、シャフト破損が生じた右側のサイドギヤ７２が逆方向に空転する。車速制限により車両１の走行速度を所定の走行速度（例えば１１０［ｋｍ／ｈ］）以下に制限することで、車両１が走行を継続するときのサイドギヤ７１，７２の回転速度の差を所定の許容差回転以内に抑制し、差動歯車機構７の焼き付きを防止することができる。

なお、図４に破線で示すように、左側の後側駆動輪３Ｌの回転によりリングギヤ６４が連れ回る場合は、右側のサイドギヤ７２の空転が抑制される。したがって、リングギヤ６４が連れ回る場合であっても、車速制限により車両１の走行速度を所定の走行速度以下に制限することで、サイドギヤ７１，７２の回転速度の差は所定の許容差回転以内に抑制される。

＜誤検知対策＞
図５～図９は、差動歯車機構７のリングギヤ６４および左右の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒまたはサイドギヤ７１，７２の回転速度を示す共線図である。図５および図６に示すように、後側モータ５から差動歯車機構７への入力回転速度Ｒｉと、差動歯車機構７から後側駆動輪３Ｌ，３Ｒへの出力回転速度Ｒｏとが一致しない場合には、シャフト破損が生じている場合と、センサ故障が生じている場合とがあり得る。

図５に示すように、右側のシャフト３０Ｒが破損した場合、右側のサイドギヤ７２の回転速度と右側の後側駆動輪３Ｒの回転速度とが一致しなくなることで、後側モータ５からの入力回転速度Ｒｉと後側駆動輪３Ｌ，３Ｒへの出力回転速度Ｒｏとが一致しなくなる。この場合、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒは車両１の走行速度に応じた車輪速ＷＬ，ＷＲで回転し、左右の車輪速ＷＬ，ＷＲの間の車輪速差ΔＷが、車両１の旋回走行時に対応して予め定められた所定車輪速差Ｂ以上となることはない。一方、図６に示すように、右側の車輪速センサ３１Ｒが故障した場合は、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ以上となることがある。

算出部１３は、さらに、車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒにより検出された車輪速ＷＬ，ＷＲに基づいて車輪速差ΔＷを算出し、判定部１４は、さらに、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満であるか否かを判定してもよい。車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ以上であると判定された場合は、シャフト破損ではなくセンサ故障が生じていると考えられるため、トルク制限を行わない。すなわち、制限部１５は、判定部１４により車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満であると判定されることを条件としてトルク制限を行ってもよい。この場合、車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒの故障に起因するシャフト破損の誤検知を回避することができる。

図７に示すように、右側の車輪速センサ３１Ｒが故障した場合でも、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満となることがある。このような場合には、シャフト破損が生じているのかセンサ故障が生じているのかを判別することができないため、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差に基づくシャフト破損の可能性の判定が行われないようにする。より具体的には、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）と比較される所定値Ａを所定車輪速差Ｂ以上の値に設定し、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が極小さい段階ではシャフト破損の可能性を判定しないようにする。これにより、所定車輪速差Ｂ未満の車輪速差ΔＷが算出された場合であっても、車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒの故障に起因するシャフト破損の誤検知を回避することができる。

図８に示すように、実際の車輪速差ΔＷと、故障した左側の車輪速センサ３１Ｌの検出値に基づいて算出された車輪速差ΔＷとがいずれも所定車輪速差Ｂとなる場合は、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）も所定車輪速差Ｂとなる。したがって、このような場合でも、所定値Ａを所定車輪速差Ｂ以上の値に設定しておくことで、車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒの故障に起因するシャフト破損の誤検知を回避することができる。

図９に示すように、右側の後側駆動輪３Ｒのみがスリップ（空転）したときに、車輪速センサ３１Ｒの故障により車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満となることがある。このような場合は、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａより大きく、かつ、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満となるため、シャフト破損の可能性があると判定され、トルク制限が行われる。トルク制限が行われると、入力回転速度Ｒｉおよび実際の車輪速ＷＲが低下し、後側駆動輪３Ｒの空転が解消することで、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａ以下に低下する。この場合、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えている状態の継続時間Ｔが第２判定時間Ｔ２を超えることはないため、シャフト破損の蓋然性が高いと判定されて車速制限が行われることを回避することができる。

図１０および図１１は、装置１００のモータ制御部１０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、車両１が始動してモータ制御部１０が起動されると開始され、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

図１０に示すように、先ずステップＳ１で、モータ回転速度センサ５３および車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒの検出値に基づいて入力回転速度Ｒｉおよび出力回転速度Ｒｏを算出し、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えているか否かを判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、否定されると処理を終了する。ステップＳ２では、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えている状態の継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１を超えたか否かを判定する。ステップＳ２で肯定されるとステップＳ３に進んでトルク制限を行い、否定されると処理を終了する。次いでステップＳ４で、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えている状態の継続時間Ｔが第２判定時間Ｔ２を超えたか否かを判定する。ステップＳ４で肯定されるとステップＳ５，Ｓ６に進んでトルク制限を行うとともに後側モータ５への電流供給を停止し、否定されると処理を終了する。

このように差動歯車機構７の入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差に基づいて極短い第１判定時間Ｔ１でシャフト破損の可能性があることを判定し、直ちにトルク制限を行うことで、差動歯車機構７の焼き付きを確実に防止することができる（Ｓ１～Ｓ３）。また、第２判定時間Ｔ２でシャフト破損の蓋然性が高いと判定されると車速制限を行うことで、ＦＳＡにより車両１の走行を継続しながら差動歯車機構７の焼き付きを防止することができる（Ｓ４～Ｓ５）。また、車速制限と併せて後側モータ５への電流供給を完全に停止することで、後側モータ５の吹き上がりを抑制するとともにシャフト破損片等による短絡等を回避することができる（Ｓ６）。

図１１のフローチャートでは、ステップＳ１０で、モータ回転速度センサ５３および車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒの検出値に基づいて、入力回転速度Ｒｉおよび出力回転速度Ｒｏとともに車輪速差ΔＷを算出する。そして、差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超え、かつ、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満であるか否かを判定する。この場合、センサ故障に起因するシャフト破損の誤検知を回避することができる（Ｓ１０）。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）装置１００は、車両１の左右一対の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒにそれぞれ連結されたシャフト３０Ｌ，３０Ｒと、後側モータ５からのトルクをシャフト３０Ｌ，３０Ｒに分配する差動歯車機構７と、後側駆動輪３Ｌ，３Ｒの回転速度である車輪速ＷＬ，ＷＲを検出する車輪速センサ３１Ｌ，３１Ｒと、後側モータ５の回転速度Ｍを検出するモータ回転速度センサ５３と、後側モータ５を制御するモータ制御部１０とを備える（図１、図２）。モータ制御部１０は、後側モータ５の回転速度Ｍに基づいて差動歯車機構７に入力される入力回転速度Ｒｉを算出するとともに、車輪速ＷＬ，ＷＲに基づいて差動歯車機構７から出力される出力回転速度Ｒｏを算出する算出部１３と、入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）が所定値Ａを超えている状態の継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１を超えたか否かを判定する判定部１４と、判定部１４により継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１を超えたと判定されると、後側モータ５の目標トルクをゼロに制限する制限部１５とを有する（図２、図１０のステップＳ１～Ｓ３）。このように、差動歯車機構７の入力回転速度Ｒｉと出力回転速度Ｒｏとの差（｜Ｒｉ－Ｒｏ｜）に基づいてシャフト破損の可能性があることを判定し、直ちにトルク制限を行うことで、差動歯車機構７の焼き付きを確実に防止することができる。

（２）車両１は、後側の左右一対の後側駆動輪３Ｌ，３Ｒを駆動する後側モータ５と、前側の左右一対の前側駆動輪２Ｌ，２Ｒを駆動する前側モータ４とを有する（図１）。判定部１４は、継続時間Ｔが第１判定時間Ｔ１より長い第２判定時間Ｔ２を超えたか否かをさらに判定する（図１０のステップＳ４）。制限部１５は、さらに、判定部１４により継続時間Ｔが第２判定時間Ｔ２を超えたと判定されると、車両１の走行速度を制限するように前側モータ４を制御する（図１０のステップＳ５）。

このように、第２判定時間Ｔ２でシャフト破損の蓋然性が高いと判定されると車速制限を行うことで、ＦＳＡにより車両１の走行を継続しながら差動歯車機構７の焼き付きを防止することができる。また、シャフト破損の蓋然性を段階的に判定するため、トルク制限やＦＳＡとしての車速制限を適切なタイミングで実行することができる。

（３）制限部１５は、さらに、判定部１４により継続時間Ｔが第２判定時間Ｔ２を超えたと判定されると、後側モータ５への電流供給を停止する（図１０のステップＳ６）。このように、車速制限と併せて後側モータ５への電流供給を完全に停止することで、後側モータ５の吹き上がりを抑制するとともにシャフト破損片等による短絡等を回避することができる。

（４）算出部１３は、さらに、車輪速ＷＬ，ＷＲの車輪速差ΔＷを算出し、判定部１４は、さらに、車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満であるか否かを判定する（図１１のステップＳ１０）。制限部１５は、判定部１４により車輪速差ΔＷが所定車輪速差Ｂ未満であると判定されることを条件として目標トルクをゼロに制限する（図１１のステップＳ１０，Ｓ２～Ｓ３）。この場合、センサ故障に起因するシャフト破損の誤検知を回避することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１車両、２Ｌ，２Ｒ前側駆動輪、３Ｌ，３Ｒ後側駆動輪、４前側モータ、５後側モータ、５ａ回転軸、６減速歯車機構、７差動歯車機構、１０モータ制御部、１１前側モータ制御部、１２後側モータ制御部、１３算出部、１４判定部、１５制限部、３０Ｌ，３０Ｒドライブシャフト（シャフト）、３１Ｌ，３１Ｒ車輪速センサ、５０ロータ、５１ステータ、５２インバータ、５３モータ回転速度センサ、６０駆動ギヤ、６１従動軸、６２入力側従動ギヤ、６３出力側従動ギヤ、６４リングギヤ、７０デフケース、７１，７２サイドギヤ、７３，７４ピニオンギヤ、７５ピニオン軸、１００車両制御装置（装置）

Claims

車両の左右一対の第１駆動輪および第２駆動輪にそれぞれ連結された第１シャフトおよび第２シャフトと、
モータからのトルクを前記第１シャフトおよび前記第２シャフトに分配する差動歯車機構と、
前記第１駆動輪の回転速度である第１車輪速を検出する第１車輪速センサと、
前記第２駆動輪の回転速度である第２車輪速を検出する第２車輪速センサと、
前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度センサと、
前記モータを制御するモータ制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、
前記モータの回転速度に基づいて前記差動歯車機構に入力される入力回転速度を算出するとともに、前記第１車輪速および前記第２車輪速に基づいて前記差動歯車機構から出力される出力回転速度を算出する算出部と、
前記入力回転速度と前記出力回転速度との差が所定値を超えている状態の継続時間が判定時間を超えたか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記継続時間が前記判定時間を超えたと判定されると、前記モータの目標トルクをゼロに制限する制限部と、を有することを特徴とする車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記車両は、前側の左右一対の駆動輪および後側の左右一対の駆動輪のうち、一方の左右一対の駆動輪を駆動し、前記モータを構成する第１モータと、他方の左右一対の駆動輪を駆動する第２モータと、を有し、
前記第１駆動輪および前記第２駆動輪は、前記一方の左右一対の駆動輪であり、
前記判定時間は、第１判定時間であり、
前記判定部は、前記継続時間が、前記第１判定時間より長い第２判定時間を超えたか否かをさらに判定し、
前記制限部は、さらに、前記判定部により前記継続時間が前記第２判定時間を超えたと判定されると、前記車両の走行速度を制限するように前記第２モータを制御することを特徴とする車両制御装置。
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記制限部は、さらに、前記判定部により前記継続時間が前記第２判定時間を超えたと判定されると、前記第１モータへの電流供給を停止することを特徴とする車両制御装置。
請求項１～３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
前記算出部は、さらに、前記第１車輪速と前記第２車輪速との車輪速差を算出し、
前記判定部は、さらに、前記車輪速差が所定車輪速差未満であるか否かを判定し、
前記制限部は、前記判定部により前記車輪速差が前記所定車輪速差未満であると判定されることを条件として前記目標トルクをゼロに制限することを特徴とする車両制御装置。