JPH03203502A - 電動車両 - Google Patents

電動車両

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JPH03203502A
JPH03203502A JP1342133A JP34213389A JPH03203502A JP H03203502 A JPH03203502 A JP H03203502A JP 1342133 A JP1342133 A JP 1342133A JP 34213389 A JP34213389 A JP 34213389A JP H03203502 A JPH03203502 A JP H03203502A
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force
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、駆動力源として各車輪に対してそれぞれ別個
にモータ（電動機）を搭載した電動車両に関するもので
ある。
［従来の技術］ 従来より、車輪の駆動力源としてモータを使用する電動
車両が知られている。そして、車輪の駆動方法としては
、一つのモータで前輪のみもしくは後輪のみを駆動する
方式、あるいは前輪を駆動するモータと後輪を駆動する
モータの二つのモータを使用する方式が知られている。
［発明が解決しようとする課題］ さて、一般に電動車両においては、回生時には回生制動
が行われるが、従来の電動車両においては、一つのモー
タで二つの車輪を駆動するようになされていたので、モ
ータで駆動される左右の駆動輪には必然的に同じ回生ブ
レーキ力が働くこととなり、問題が生じていた。つまり
、急ブレーキをかけた場合、あるいは旋回時の制動にお
いては各車輪にかかる荷重が不均一になり、ある車輪に
は多くの荷重がかかるが、他の車輪にかかる荷重は非常
に小さくなる。このように左右の車輪にかかる荷重が異
なる場合、即ち、車輪の接地力が異なる場合に左右の車
輪に対して同じブレーキ力をかけると、接地力の小さい
車輪はロックし易くなり、良好な走行安定性を保つこと
が困難になるものであった。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、通常の
走行時における駆動力の配分は勿論であるが、特に、回
生時における走行安定性を向上させることができる電動
車両を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の電動車両は、駆
動力源として各車輪に対してそれぞれ別個にモータを搭
載した電動車両において、回生時における各モータの制
動力が各車輪の接地力に応じて配分されることを特徴と
する。
［作用および発明の効果コ 本発明においては、各モータに与えられる駆動力および
制動力は、荷重センサによりそれぞれの車輪にかかって
いる荷重、即ち接地力を検出し、該検出値に基づいて決
定されるので、接地力が小さい車輪のモータには小さな
駆動力または制動力が与えられ、接地力が大きな車輪の
モータには大きな駆動力または制動力が与えられること
になり、従来の電動車両におけるように接地力が小さい
車輪がロックすることはなく、常に最適なドライバビリ
ティを達成することができ、以て安全性を向上させるこ
とができるものである。
［実施例コ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は、本発明に係る電動車両の一構成例を示す図で
あり、図中、１は制御装置、２はモータドライバ、３は
モータ、５は電源装置、６は温度センサ、７は荷重セン
サ、８はステアリング角センサ、９はシフトレバ−セン
サ、１０はアクセル開度センサ、１１はブレーキセンサ
を示す。
第１図において、制御装置１はマイクロプロセッサ等の
演算装置およびＲＡＭ１　ＲＯＭのメモリ装置で構成さ
れ、後述する処理を行うことにより各車輪に対する駆動
力、制動力を決定し、モータドライバに指示するもので
ある。また、制御装置１はデジタル処理を行うものであ
るから、各センサからのアナログ入力信号をデジタル化
するためにＡ／Ｄ変換器（図示せず）を備えている。
また、本発明に係る電動車両においては、４つの車輪に
対してそれぞれ別個にモータ３１〜３４が設けられてお
り、各モータ３．〜３４にはモータドライバ２．〜２４
からそれぞれ所定の電流が供給されるようになされてい
る。モータドライバ２１〜２４は、スイッチング回路で
構成され、制御装置１から指示された電流値をそれぞれ
のモータ３１〜３４に供給するようになされている。ま
た、モータドライバ２１〜２４からはモータ３．〜３４
の回転数が制御装置１に出力される。なお、モータ３１
〜３４の回転数は、レゾルバ（図示せず）からの信号に
より検出される。
電源装置５はモータ３１〜３４の駆動力源となるもので
あり、バッテリー等で構成される。
温度センサ６、〜６４はそれぞれモータ３Ｉ〜３４の温
度を検知するためのものであり、各モータ３１〜３４の
近傍に配置されている。荷重センサ７は各車輪にかかる
荷重を検知するためのものであり、変位計もしくは加速
度センサを使用することができる。ステアリング角セン
サ８はステアリングハンドルの回転角を検知するもので
あり、シフトレバ−センサ９はシフトレバ−が前進の位
置にあるか、後進の位置にあるか、ニュートラルの位置
にあるかを検知するためのものである。また、アクセル
開度センサ１０はアクセルの踏み込み量を検知するため
のものであり、ブレーキセンサ１１はブレーキの踏み込
み量を検知するためのものである。これら各センサの出
力は所定のタイミングで制御装置１に取り込まれ、Ａ／
Ｄ変換器（図示せず）によりデジタル化されて処理され
る。
第２図（ａ）は制御装置１が行う処理の全体の流れを示
す図であり、制御装置１はキー等によりイグニッシａン
が開始されると当該処理をスタートさせ、まず、初期設
定を行い（Ｓｌ）、続いて各モータドライバ２１〜２４
に運転指令を通知する（Ｓ２）。これにより各モータド
ライバ２１〜２４は動作を開始する。次に、制御装置１
は各センサの出力を取り込み（Ｓ３）。即ち、温度セン
サ６１〜６４からモータ３．〜３４の温度を、ステアリ
ング角センサ８からはステアリングハンドルの回転角を
、シフトレバ−センサ９からはシフトレバ−の位置を、
アクセル開度センサ１０からはアクセル踏み込み量を、
ブレーキセンサ１１からはブレーキの踏み込み量を、モ
してモータドライバ２１〜２４からはモータ３１〜３４
の回転数を取り込む。これら取り込まれたデータはＡ／
Ｄ変換されてＲＡＭ　（図示せず）に格納される。
データの取り込みが終了すると、制御装置１は、ブレー
キセンサ１１から得られたデータにより、回生が行われ
ているか否かを判断する（Ｓ４）。
制御装置１は、回生が行われていなければ通常の走行状
態にあると判断し、Ｓ５に分岐して、モータ３Ｉ〜３４
に対する駆動力の配分を決定し、回生が行われていれば
Ｓ８に分岐してモータ３Ｉ〜３４に対する制動力の配分
を決定する。
駆動力配分および制動力配分は第２図（ｂ）または同図
（Ｃ）に示される処理により行われる。第２図（ｂ）は
荷重センサ７として変位計を使用した場合における駆動
力を求める処理の流れを示すものであり、まず、制御装
置１は８１１の処理で全ての車輪の変位計の出力を取り
込むことによって、各車輪にかかっている荷重を求める
。変位計は、例えば、ポテンショメータの摺動体と非摺
動体のうちの一方を車両本体のフレームに、他方をモー
タ３と一体に動く部所に取り付けることで構成すること
かでき、これを全ての車輪に対して配置すればよい。こ
の構成によれば、当該ポテンショメータが示す抵抗値は
サスペンションばねの変位量に外ならないから、該抵抗
値から直接に各車輪にかかっている荷重を検出すること
ができる。そして、いま、右前輪の変位量、左前輪の変
位量、右後輪の変位量、左後輪の変位量をそれぞれａ、
　　ｂ。
ｃ、　　ｄであるとすると、制御装置１は、Ｓ１２にお
いて各車輪の変位量、即ち荷重の和Ｋを求め、次に、８
１３〜Ｓ１６において、それぞれ右前輪に指令する駆動
力量Ａ１　左前輪に指令する駆動力量Ｂ１　　右後輪に
指令する駆動力量Ｃ１左後輪に指令する駆動力量りを求
める。なお、図中、ＡＣは車両として必要な駆動力であ
り、例えば、車速とアクセル開度に応じた駆動力を書き
込んだマツプを用意しておき、Ｓ３で取り込んだアクセ
ル開度と、車速とに基づいて該マツプを参照して決定す
ればよい。なお、車速はモータ３Ｉ〜３４の回転数の最
大値あるいは平均値を採用することができる。
以上のようであるから、荷重センサとして変位計を用い
、第２図（ｂ）に示す処理を行うことによって、各車輪
に対してはそれぞれの車輪にかかつている荷重に応じた
駆動力が配分されることが分かる。
また、荷重センサ７として加速度計を使用した場合の処
理は第２図（Ｃ）に示すフローチャートに従って行われ
る。まず、制御装置１は荷重センサとしての加速度セン
サの出力を取り込むことによって車両の加速度を検出し
く５２０）、次に車両の左右方向の移動荷重量αおよび
車両の前後方向の移動荷重量βを求める（８２１）。第
３図に示すように、加速度センサ２０は車両の重心位置
の近傍に配置されており、□該加速度センサ２０の検出
値から車体の傾きを検出する。車体の傾きは即ち荷重の
かかっている方向を示すものであるから、前輪２１４．
２１２、後輪２２８．２２２のそれぞれの車輪にかかっ
ている荷重に相当する量を検出できるわけである。具体
的には、いま、加速度センサ２０で検出された加速度が
第３図（Ｃ）のＦのようであるとすると、加速度Ｆの左
右方向の分力として左右方向の移動荷重量αが得られ、
前後方向の分力として前後方向の移動荷重量βが得られ
るから、左右の車輪にはそれぞれα／２の荷重がかかり
、前後の車輪にはそれぞれβ／２の荷重がかかているも
のとすることができる。従って、車両として必要な駆動
力をＡＣとすると、右前輪に指令する駆動力量Ａ１　左
前輪に指令する駆動力量Ｂ１右後輪に指令する駆動力量
Ｃ１左後輪に指令する駆動力量りは、例えばＳ２２〜Ｓ
２５の演算式によりそれぞれ求めることができる。ここ
で、車両として必要な駆動力ＡＣは上述したと同様にし
て求めることができることは明らかである。
以上のように、荷重センサ７として加速度センサを用い
た場合においても、第２図（Ｃ）に示す処理を行うこと
によって、各車輪に対してはそれぞれの車輪にかかって
いる荷重に応じた駆動力を配分することができるもので
ある。
以上、第２図（ａ）の８５における駆動力配分決定処理
について説明したが、Ｓ８の回生制動力配分決定処理も
同じ演算式により行われる。但し、回生制動力配分決定
処理においては、第２図（ｂ）、（ｃ）の車両に必要な
駆動力ＡＣに代えて、車両として必要な制動力ＢＣが用
いられる。即ち、荷重センサ７として変位計が使用され
る場合には、右前輪に指令する制動力量Ａ１　　左前輪
に指令する制動力量Ｂ１　　右後輪に指令する制動力量
Ｃ１左後輪に指令する制動力量りは、右前輪の変位量を
ａ１左前輪の変位量をｂｌ　　右後輪の変位量を０１　
　左後輪の変位量をｄｌＫ　＝　ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　
＋　ｄとすると、それぞれ次の式で求められる。
Ａ＝　（ａ／Ｋ）ＸＢＣ Ｂ＝　（ｂ／Ｋ）ＸＢＣ Ｃ＝　（ｃ／Ｋ）ＸＢＣ Ｄ＝　（ｄ／Ｋ）ＸＢＣ また、荷重センサ７として加速度センサが使用される場
合には、加速でセンサより得られる車両の左右方向の移
動荷重量をα、車両の前後方向の移動荷重量βとすると
、右前輪に指令する制動力量Ａ１　　左前輪に指令する
制動力量Ｂ１　右後輪に指令する制動力量Ｃ１左後輪に
指令する制動力量りはそれぞれ次の式で求められる。
Ａ＝　（ＢＣ／４）−（α／２）＋　（β／２）Ｂ＝（
ＢＣ／４）＋（α／２）　＋（β／２）Ｃ＝　（ＢＣ／
４）−（α／２）　−（β／２）Ｄ＝（ＢＣ／４）　＋
（α／２）　＋（β／２）なお、車両に必要な制動力Ｂ
Ｃは、ブレーキ踏み込み量に対する制動力を書き込んだ
マツプを用意しておき、Ｓ３で取り込んだブレーキセン
サ１１の出力値に基づいて当該マツプを参照することで
求めることができる。
さて、第２図（ａ）の８４で回虫が行われていないと判
断されると、制御装置１は上述した処理を行うことによ
って駆動力配分決定処理（ｓ５）を行い、各モータ３Ｉ
〜３４に対する駆動力を求めた後、ステアリング角によ
る駆動力の修正（ｓ６）、およびモータ温度による駆動
力の修正（ｓ７）を行う。ステアリング角による駆動力
修正は、小回りを行う場合等のステアリング角が大きい
場合に、いわゆる「内輪差」を考慮して、最も内側にあ
る車輪を駆動するモータの駆動力を８５の処理にょって
得られた駆動力よりも減少させる処理であり、モータ温
度による駆動力修正は、モータ温度が許容値を越えたと
きまたは越えることが予測されたときに、モータコイル
の断線や焼き付きを防止するために駆動力を抑制するよ
うにする処理であり、これらの駆動力修正処理において
どの程度駆動力を減少させるかはマツプに書き込んでお
けばよい。
即ち、Ｓ５により得られた駆動力に掛は合わせる係数ｋ
（０≦に≦１）をステアリング角に応じて書き込んだマ
ツプおよびＳ５により得られた駆動力に掛は合わせる係
数に’　　（０５に’≦１）をモータ温度に応じて書き
込んだマツプを用意しておき、Ｓ３で取り込んだステア
リング角、モータ温度に基づいてそれぞれのマツプを参
照することで係数に１　ｋ’を求め、Ｓ５で得られた駆
動力値に乗算するようにすればよい。
以上のように、Ｓ５で得られた駆動力に対する修正処理
が終了したとき、およびＳ８により回生制動力が得られ
たときには、制御装置１は次にスリップ処理を行う（Ｓ
９）。これはスリップしている車輪に対して大きな駆動
力または制動力が与えられた場合には当該車輪はロック
してしまう危険性があるために、決定された駆動力およ
び制動力を抑制するために行われる処理であり、例えば
、第２図（ｄ）に示すように行われる。即ち、スリップ
処理においては、まず、制御装置１はモータドライバ２
．〜２４からモータ３１〜３４の回転数を取り込むこと
によって各車輪の回転数Ｒ＋　＋　Ｒ２１Ｒｓ　＋Ｒ４
を検出し、これらの平均値Ａｕを求める（Ｓ３０）。次
に、各車輪の回転数Ｒ＋、Ｒｓ、Ｒａ、Ｒ４をそれぞれ
平均値Ａυと比較しく５３１）、平均値Ａｕに満たない
回転数を示している車輪に対してはスリップを生じてい
ると判断して、得られた駆動力または制動力Ｗに対して
所定の係数ｋ　（Ｏａｋ＜１）を乗算し、最終的な駆動
力または制動力Ｗを決定する（８３２）。ここで、係数
には任意に設定することができるが１．０．７５程度が
望ましいことが確認されている。
Ｓ９のスリップ処理が終了すると、制御装置１はモータ
ドライバ２１〜２４に対して、最終的に得られた駆動力
値または制動力値、モータの回転方向および回生の有無
の指示を行う。最終的に得られる駆動力または制動力は
Ｓ９のスリップ処理の結果得られた値であることは当然
である。また、回転方向の指示はＳ３で取り込んだシフ
トレバ−センサ９の出力に基づいて行われる。即ち、シ
フトレバ−が前進の位置にあると判断された場合には、
モータドライバ２１〜２４に対して正転の指示を行い、
シフトレバ−が後進の位置にあると判断された場合には
、モータドライバ２．〜２４に対して逆転の指示を行う
。また、回生の有無の指示は、例えば、Ｓ４で回生と判
断された場合には回生フラグをセットし、回生でない場
合には回生フラグはセットしないようにすることで指示
することができる。以上のように、制御装置１から、最
終的に決定された駆動力値または制動力値、回転方向お
よび回生の有無を指示されることにより、モータドライ
バ２１〜２４は、それぞれモータに供給する電流値、該
電流を流す方向および電流の位相を進めるか後らせるか
を決定し、それに応じてスイッチング動作を行う。これ
によりモータ３．〜３４には所定の大きさの電流が所定
の方向に、所定の位相で供給される。
以上のようにしてＳＩＯの処理が終了すると、制御装置
１は再び８３以下の処理を繰り返すが、当該処理の繰り
返しは、例えば５　ｍ５ｅｃ毎に行われるようになされ
ている。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各車
輪に与えられる駆動力および制動力は、それぞれの車輪
にかかっている荷重、即ち接地力に応じて決定されるの
で、安全性を向上させることができるものである。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、車両に必要な駆動力ＡＣまたは制動
力ＢＣは上述した方法以外にも従来知られている方法を
採用することが可能であることは当然であり、また、各
モータ３．〜３４に与える駆動力または制動力を求める
ための演算式も上述した式に限定されるものではなく、
適当に変形することが可能である。更に、上記の実施例
においては得られた駆動力に対してステアリング角によ
る修正およびモータ温度による修正を行っているが、そ
の他の修正を行ってもよいものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る電動車両の一実施例の構成を示す
図、第２図は制御装置が行う処理の流れを示す図、第３
図は荷重センサとして加速度センサを用いた場合におけ
る移動荷重量の求め方を説明するための図である。 １・・・制御装置、２・・・モータドライバ、３・・・
モータ、５・・・電源装置、６・・・温度センサ、７・
・・荷重センサ、８・・・ステアリング角センサ、９・
・・シフトレバ−センサ、１０・・・アクセル開度セン
サ、１１・・・ブレーキセンサ。 第２図 （Ｉ）） （Ｃ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）駆動力源として各車輪に対してそれぞれ別個にモ
    ータを搭載した電動車両において、回生時における各モ
    ータの制動力が各車輪の接地力に応じて配分されること
    を特徴とする電動車両。
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