JPH05328542A - 電動車両の駆動力制御装置 - Google Patents

電動車両の駆動力制御装置

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JPH05328542A
JPH05328542A JP3068243A JP6824391A JPH05328542A JP H05328542 A JPH05328542 A JP H05328542A JP 3068243 A JP3068243 A JP 3068243A JP 6824391 A JP6824391 A JP 6824391A JP H05328542 A JPH05328542 A JP H05328542A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 左右の駆動車輪に不具合による車両の挙動の
変化を抑制し、車両状態を検出して所定の範囲内に各車
輪の駆動力を制御する。 【構成】 車両に要求される駆動力値と走行状態に応じ
て各車輪７に駆動力を配分し電動機６で各車輪７を独立
に駆動する電動車両において、電動機が駆動力の配分値
に対応する出力を得る駆動制御手段５、駆動力検出手段
１、走行状態を検出する車両状態検出手段２、ホィール
の駆動状態検出手段３、要求される駆動力値と走行状態
に応じて各車輪の駆動力の配分値を演算し車両の走行状
態又はホィールの駆動状態が所定の範囲を越えた場合に
駆動力の配分値を修正する駆動力演算手段４を備える。
この構成により、旋回時の内、外車輪の接地荷重の移動
に応じて各車輪の駆動力の配分値が求められ、旋回時の
コーナリング力の低下や車両挙動が不安定な状況に陥る
のを防ぐことができる。また、左右輪のどちらかに不具
合が生じた場合やスリップ、スピン等の状態が発生した
場合に、走行状態の変化を修正し、安定な走行を実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来のエンジンに代え
て電動機により車両に要求される駆動力値と前記車両の
走行状態に応じて各車輪に駆動力を配分し前記各車輪を
独立に駆動する電動車両の駆動力制御装置にする。
【０００２】
【従来の技術】自動車において近年特に関心を集めてい
るものに、４輪駆動車や電気自動車がある。
【０００３】従来の４輪駆動車は、駆動源が１つであっ
て、その駆動力をトランスファ、プロペラシャフト、前
後輪デフ等を介して機械的に連結されるものが全てであ
る。しかも、メカニカル４輪駆動でトルク配分機能をも
つ機構は、トランスファであるが、一般に前後輪のトル
ク配分を行うにすぎず、また、配分割合も機構により限
定されている。また、配分比が制御できるタイプでも油
圧で制御しているため、精度のよいトルク配分が期待で
きない。
【０００４】このため、加速等で荷重移動に応じた前後
のトルク配分は、大まかには可能であるが、カーブを旋
回していく場合等の遠心力による荷重移動、特に外側の
車輪にかかる荷重には対応できないという問題がある。
その他、主な４輪駆動車の特徴は以下のとおりである。
【０００５】例えばセレクティブタイプの場合は、４輪
ー２輪の切り換えのため駆動シャフトの中間で動力の連
結、切り離しを行い、４輪駆動時は切り換えクラッチに
より直結状態になるため前後輪の相対回転を許容でき
ず、タイトコーナブレーキング現象を起こす。
【０００６】センタデフタイプの場合は、デフギヤによ
り相対回転は許すが、ギヤ配列構造により固定的なトル
ク配分比しか設定できない。このため、ぬかるみ等で路
面からの反力が前後輪どちらかで低下して駆動力がかけ
られなくなった場合、自動的に固定された配分比で他方
の駆動力も低下し、全体の駆動力が著しく低下してしま
う。これを改善するため、差動制限機構と組み合わせて
スリップを防止する機能を追加したモデルもある。
【０００７】また、ビスカスカップリングタイプの場合
は、前後輪間の相対回転が大きくなった時に回転の速い
部材から遅い部材へトルクを伝達するにすぎない。例え
ば通常は前輪で駆動し、前輪が空転したようなときにト
ルクを後輪へ伝達するだけである。そして、トルクスプ
リットタイプの場合は、多板クラッチを用い伝達容量を
油圧等により調整してトルク配分を決定するものであ
り、油圧決定は、コンピュータによる場合が増えている
が、相対回転がないと積極的な配分が期待できない。
【０００８】図１２はタイヤの駆動力限界を説明するた
めの図である。
【０００９】ところで、タイヤの駆動力を決定する要因
についてみると、タイヤの駆動力限界は、図１２に示す
ように垂直荷重による摩擦力限界と直進方向の駆動力Ｆ
x 、横方向のコーナリング力Ｆy の合力Ｆとのつりあい
で決まる。すなわち、加速、旋回等で荷重移動が起こ
り、車輪の接地荷重が変化すれば、それに応じて摩擦力
限界が変化する。路面状況が雪道、ぬかるみ等になれ
ば、同様に摩擦力限界が変化する。また、急旋回中はコ
ーナリング力が大きくなり、直進方向の駆動力限界が低
下する結果となる。
【００１０】 駆動力限界 Ｆxmax＝（Ｆ2 −Ｆy 2 ）1/2 上記のように車両は、走行状態によって車輪それぞれの
駆動力限界が変化するため、従来の４輪駆動車では、最
適の駆動力配分には対応できないという問題がある。例
えば旋回しながら加速しようとした場合には、遠心力に
より荷重が外側にかかるため、内車輪の接地荷重が小さ
く、外車輪の接地荷重が大きくなり、駆動力がかけられ
る限界が外車輪と内車輪で大きく差が出るようになる。
しかし、従来の４輪駆動車では、一部左右の差動制限機
構を持ったものもあるが、積極的なトルク配分ではな
く、左右の駆動力差までは制御できる機構になっていな
いため、内車輪の駆動力限界に応じた小さい駆動力しか
かけられず、この限界を越えた場合には、コーナリング
力を低下させ、車両挙動が不安定な状況に陥る場合もあ
る。
【００１１】また、１輪が脱輪やぬかるみに入って空転
した場合、従来のメカニカル４輪駆動車では、デフ等で
左右輪を連結しているため、路面からの反力が得られ
ず、他の車輪の駆動力も極度に低下してしまう。
【００１２】上記のことから、４輪の駆動力限界に応じ
た制御がそれぞれ独立して行われることが重要になる。
【００１３】電動自動車は、従来のエンジン自動車の排
ガス問題から注目されるようになった。また、近年は、
特に地球規模の環境問題からクリーンエネルギーの太陽
電池を搭載するソーラカーと共にますます重要視されて
いる。しかも、ソーラカー自体も、基本的には電気自動
車を前提とするものであるから、広く実用に供する電動
車両の出現が強く望まれている。
【００１４】従来の一般に電気自動車に代表される電動
機付車両は、通常１個の電動機を有し、デファレンシャ
ルギヤ等で駆動力を分配している。そのため、左右の駆
動力配分比は一定となる。
【００１５】また、後輪の左右輪を独立して駆動できる
ように電動機を２つ配置した例も提案（実公昭５５ー１
３８１２９号公報）されている。これは、車速が設定値
以下の走行状態においてアクセルペダルが踏み込まれた
ときに電動機を運転して４輪駆動にするものである。
【００１６】しかし、高速で旋回する車両は、車体に大
きな遠心力が発生するため左右輪で接地荷重が移動し、
先に述べたように旋回内側の車輪の接地荷重は軽くな
り、外輪の接地荷重は増加する。この場合、前者のよう
な一般車両においては、デファレンシャルギヤにより左
右輪のトルクが等しくなるように構成されているため、
内輪側の接地荷重が軽くなり駆動力の伝達限界が低下す
ると、それに伴い外輪側の駆動力の伝達限界も同様に低
下する。このためスリップする限界速度が低下する結果
となる。
【００１７】また、後者のものは、単に特定の走行条件
のときのみ４輪駆動にするだけであるので、旋回時に接
地荷重が移動してもその接地荷重の移動に応じて駆動力
を有効に配分するということはできない。すなわち、車
速が設定値以下の低速走行中において、特にアクセルペ
ダルを踏み込んだときのみ電動機による駆動力を利用す
るものであり、一時的に４輪駆動とするにすぎない。
【００１８】そこで、本出願人は、上記の問題を解消す
る電動車両の駆動力制御装置を別途提案（例えば特願昭
６２ー２５７３６号）している。この装置は、遠心力を
検出する手段、駆動力の要求値を検出する手段、遠心力
より荷重の移動量を求めて左右の車輪の駆動力を設定し
左右の車輪を独立して駆動する電動機を制御する演算制
御手段を備え、左右の車輪の接地荷重に対応した駆動力
で左右の車輪を独立に駆動するものである。このように
して左右輪の接地荷重に応じた駆動力を配分して駆動力
を最大限に引き出し、コーナーリング時においてもスリ
ップを防止しつつ加速力を向上させるようにしている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】図１３は自動車の各種
の運動を説明するための図であり、自動車には、（イ）
に示すように上下運動とそれを軸に回転するヨーイング
運動、前後運動とそれを軸に回転するローリング運動、
左右運動とそれを軸に回転するピッチング運動がある。
【００２０】複数輪を独立に駆動する車両では、相互の
駆動状態に関係なくそれぞれの駆動力を制御できるた
め、逆に他の車輪に干渉されることなく駆動力を発生し
続けることができる。そのため、決定した所定の配分割
合の駆動力で各車輪を駆動している状態において、左右
のどちらかの駆動モータや車輪に不具合等が発生した場
合、他方の駆動輪はそのまま同じ駆動力を発生し続ける
ので、左右輪の駆動力に大きな差を生じて車両に不必要
なヨー力（車両の回転力）を発生させることになり、
（ロ）に示すように車両の向きが変わってしまう。ま
た、前輪であればステアリングに力が発生し、（ハ）に
示すようにパンクした時と同様に保舵力が変化するよう
な現象が発生する。特に前輪では（ニ）示すようにキン
グピンの回りのトルク差となり、一方が駆動方向、他方
が制動方向に力を発生するので、大きな保舵力が必要な
状況になる。
【００２１】しかし、上記電動車両の駆動力制御装置で
は、左右の車輪の接地荷重に対応した駆動力で左右の車
輪を独立に駆動するだけであるので、車両状態が所定の
範囲から外れ左右輪の駆動力に大きな差が生じた場合に
もその駆動力を修正することはできず、不必要なヨー力
の発生を抑制することはできない。
【００２２】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、その目的は、左右の駆動車輪に不具合が生じた場
合に車両の挙動の変化を抑制するようにすることであ
る。本発明の他の目的は、車両状態を検出して所定の範
囲から外れないように各車輪の駆動力を制御することで
ある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、車
両に要求される駆動力値と前記車両の走行状態に応じて
各車輪に駆動力を配分し電動機で前記各車輪を独立に駆
動する電動車両の駆動力制御装置において、前記電動機
が前記駆動力の配分値に対応する出力を得るように制御
する駆動制御手段、前記車両に要求される駆動力値を検
出する駆動力検出手段、前記車両の走行状態を検出する
車両状態検出手段、ホィールの駆動状態を検出する駆動
状態検出手段、及び前記要求される駆動力値と前記車両
の走行状態に応じて前記各車輪の駆動力の配分値を演算
すると共に前記車両の走行状態又は前記ホィールの駆動
状態が予め設定された所定の範囲を越えた場合に前記駆
動力の配分値を修正する駆動力演算手段を備えたことを
特徴とする。
【００２４】
【作用及び発明の効果】本発明の電動車両の駆動力制御
装置では、駆動力演算手段により駆動力検出手段、車両
状態検出手段、駆動状態検出手段の各検出信号に基づい
て各車輪に駆動力の配分値を演算するので、旋回時の内
車輪の接地荷重と外車輪の接地荷重の移動に応じて各車
輪の駆動力の配分値を求めることができ、旋回時のコー
ナリング力の低下や車両挙動が不安定な状況に陥るのを
防ぐことができる。また、車両の走行状態又は前記ホィ
ールの駆動状態が予め設定された所定の範囲を越えた場
合には、駆動力の配分値を修正するので、車両の走行状
態又は前記ホィールの駆動状態から左右輪のどちらかに
不具合が生じた場合やスリップ、スピン等の状態が発生
した場合に、それらによる走行状態の変化を修正するよ
うに駆動力を制御することができ、安定な走行を実現す
ることができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【００２６】図１は本発明に係る電動車両の駆動力制御
装置の１実施例を示す図である。
【００２７】図１において、駆動力検出手段１は、要求
される駆動力値として運転者の走行要求に基づく操作量
を検出するものであり、要求される駆動力値は、例えば
アクセルペダルの踏込み量だけでなく、ブレーキの踏み
込み量、さらにはその時の走行レンジによって決まって
くる。つまり、これらの要素に基づいて加速、減速の制
御、定速走行の制御が行われる。車両状態検出手段２
は、車両の走行状態として例えば加速度や接地荷重、操
舵角等を検出する手段であり、例えば加速度センササス
ペンジョンストローク計、圧電歪計、操舵角センサ等か
らなる。駆動状態検出手段３は、回転数や駆動信号等の
各ホィールの駆動状態を検出するものであり、モータの
回転数を検出するスピードセンサやモータの駆動電流を
検出する電流センサ等からなる。駆動力演算手段４は、
駆動力検出手段１で検出された駆動力値と車両状態検出
手段２で検出された車両の走行状態に応じて接地荷重の
移動を求めて各車輪の駆動力の配分値を演算するもので
あり、さらに、車両の走行状態及びホィールの駆動状態
について予め所定の範囲を設定し、その範囲を越えた場
合に駆動力の配分値を修正する。駆動制御手段５は、駆
動力演算手段４によって演算された駆動力の配分値にし
たがって各車輪７の駆動手段である各モータ６を制御す
るものである。
【００２８】上記本発明の駆動力制御装置は、通常の走
行状態において、各車輪の接地荷重の移動から駆動力限
界を求めて最適な駆動力値を配分するように演算を行
う。そして、電流状態や加速度、車輪の回転数、接地荷
重、操舵角の変化等、車両の走行状態及びホィールの駆
動状態について予め所定の範囲を設定しておき、この所
定の範囲を越えた場合を不具合の発生と判断し、この不
具合により車両の挙動が不安定にならないように駆動力
値の配分を修正する。
【００２９】この不具合と検出できる現象との関係は、
例えばモータに関し、モータコイルの焼損、駆動回路と
モータ間の電線の断線、パワートランジスタ回路のトラ
ンジスタ損傷等の不具合が生じると、電流が流れなくな
るので、駆動トルクが不安定となり走行不安定に陥る。
また、レゾルバのズレや信号生成回路の誤動作等の不具
合が生じると、電流不良となるので、同様に駆動トルク
が不安定となり走行不安定に陥る。また、スリップやス
ピン等が生じると、急激な加速度の変化や接地荷重の変
化、車輪の回転数の変化が検出される。したがって、こ
のような不具合により生じる車両の挙動の変化を抑制す
るように駆動力値の配分を修正すればよい。
【００３０】図２は本発明に係る電動車両の駆動力制御
装置における各検出手段の例を示す図、図３は制御装置
による処理の内容を説明するための図である。
【００３１】図２において、シフトポジションセンサ１
１は、Ｄ（ドライブ）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバ
ース）等の走行レンジを検出するものである。アクセル
開度センサ１２は、アクセルペダルの踏込み量を検出す
るものであり、例えばアクセルペダルのストロークを可
変抵抗により電圧に変換して検出するものである。ブレ
ーキセンサ１３は、ブレーキペダルの踏込み量を検出す
るものである。電流センサ・電圧センサ１４は、バッテ
リ等の電源からの電流、電圧を検出するものであり、こ
の電圧、電流から電源の消費状況を検出、またモータの
作動状態を演算するための基準信号とする。荷重センサ
１５は、例えば各サスペンションのストロークを測定し
て、或いは圧電素子歪計の電圧を測定して荷重を検出す
るものである。加速度センサ１６は、車両の前後方向の
加速度を検出するものであり、ヨーレートセンサ１７
は、Ｚ軸の回りの回転加速度、つまり車体の旋回加速度
を検出するものである。そして、前輪ステアリングセン
サ１８は、前輪の操舵角を検出するものである。
【００３２】制御装置２０は、上記の各センサの検出信
号を取り込み、要求される駆動力を求めて各車輪に配分
する駆動力を決定し、モータドライバ２１を制御するも
のであり、図１の駆動力演算手段４である。要求される
駆動力は、アクセルペダルの踏み込み量やブレーキの踏
み込み量によって変わり、また、同じ踏み込み量であっ
ても走行レンジや荷重、車速によっても変わる。すなわ
ち、これらを総合して要求される駆動力が求められる。
また、各車輪に配分する駆動力は、車速や操舵角、荷重
によって決定され、モータの電流や電圧の異常、加速度
やヨー力、操舵角の急激な変化があった場合には、その
変化を修正する方向に決定される。
【００３３】モータドライバ２１は、制御装置２０から
決定された駆動力の配分にしたがって回転方向とトルク
指令が与えられ、それぞれモータ６からモータ温度
、磁極位置信号や電流信号を受け取ってモータ６の
電流を制御するものである。そして、制御装置２０に
磁極位置信号やモータの電流、モータの温度を転送し、
制御装置２０において、これらの信号から車輪の駆動状
態を検出することができる。例えば走行中に１輪が不具
合になり駆動力が得られなくなった場合には、その反対
側の車輪のトルクを０にするように駆動力の配分を変え
ることによってヨー力を抑え、車両の挙動の変化を少な
くする。
【００３４】制御装置２０による処理は、図３（イ）に
示すように初期設定を行った後Ａ／Ｄコンバータ１９で
のＡ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換が終了するのを待
つ、Ａ／Ｄ変換が終了すると、Ａ／Ｄ変換された各セン
サのデータに所定の演算を行ってデータ変換を行い、さ
らに要求される駆動力、前後方向や横方向（ヨー力）等
の加速度、操舵角、各車輪の接地荷重等を求め、これら
のデータを基に各車輪のトルク決定処理を実行する。そ
して、また、Ａ／Ｄ変換を開始し、Ａ／Ｄ変換を終了す
る間にバッテリ残量を演算してオイルポンプモータ制御
を行う。Ａ／Ｄ変換の終了により同様の処理を繰り返し
行う。
【００３５】バッテリ残量は、走行距離と関係があると
共に、これが少なくなると効率が低下するので、この値
については特に少なくなった場合に運転者に警告を喚起
する意味で表示をしたり、トルク出力を制限したりす
る。また、オイルポンプモータは、モータの強制冷却用
のオイルを循環させるものであり、モータの温度が上昇
した場合やモータの電流が過大になった場合に起動し、
或いはその値に応じて循環量を制御する。
【００３６】なお、各センサ値の入力は、同（ロ）に示
すように同（イ）のＡ／Ｄ変換開始命令によりＡ／Ｄコ
ンバータ１９からのＡ／Ｄ割り込み処理で逐次行い、セ
ンサ値入力が終了してＡ／Ｄコンバータ１９からＡ／Ｄ
変換終了の信号を受けることによって、同（イ）のＡ／
Ｄ変換終了の判断がなされる。
【００３７】そして、同（ハ）に示すように（ハ）に示
すように１０ｍｓｅｃ毎に割り込み処理でモータドライ
バ２１での車速の演算、１０ｍｓｅｃと車速から走行距
離を演算するカウンタの増加、決定されたモータトルク
指令のドライバーへの出力が行われる。
【００３８】次に、各車輪のトルク決定の処理を説明す
る。
【００３９】図３（イ）における各輪のトルク決定の処
理を示したのが図４であり、このトルク配分サブルーチ
ンでは、まず、図６に示すようにｈを重心の高さ、ｌ1
を重心から前輪までの長さ、ｌ2 を重心から後輪までの
長さ、ｌ3 を左右輪の幅とすると、横Ｇセンサ（ヨーレ
ートセンサ１７）の値ａ、縦Ｇセンサ（加速度センサ１
６）の値ｂから以下の式により各車輪の荷重配分を計算
する。
【００４０】 次に、ヨー加速度と横Ｇにより図５（イ）、（ロ）に示
すマップから配分補正係数を演算し、荷重配分と配分補
正係数により図５（ハ）に示すマップからトルク配分を
演算する。
【００４１】次に、トルク指令値（要求される駆動力）
と横Ｇにより図５（イ）に示すマップからトルク配分の
割合Ｔｒ１を、ヨー加速度により同（ロ）に示すマップ
からトルク配分の割合Ｔｒ２をそれぞれ配分補正係数と
して演算する。これらの配分補正係数からトルク配分の
割合Ｔｒ＝Ｔｒ１×Ｔｒ２で同（ハ）に示すマップを適
用し、荷重配分よりトルク配分を演算する。すなわち、
同（ハ）に示すマップのトルク配分の割合Ｔｒから明ら
かなように配分補正係数Ｔｒ１、Ｔｒ２は、トルク指令
値、横Ｇ、ヨー加速度が小さい場合には荷重配分に応じ
て１００％の配分を行うが、トルク指令値及び横Ｇが大
きくなると、また、同様にヨー加速度が大きくなると、
マップを使ってそれだけ配分割合を低く補正しようとす
るものである。したがって、同（ハ）に示すようにトル
ク配分の割合Ｔｒが１００％で荷重配分に対応したトル
ク配分が行われ、トルク配分の割合Ｔｒが０％で荷重配
分に関係なく１／４のトルク配分が行われる。
【００４２】そして、モータ作動確認サブルーチンを実
行し、トルク配分を決定する。
【００４３】モータ作動確認サブルーチンは、図７に示
すように前回のトルク指令値により図８（イ）に示す電
流許容マップから電流許容範囲を決定する。これは、モ
ータの断線や過電流等の異常状態を判断するためのもの
であり、トルク指令値に対応する規準値から一定の許容
範囲の幅で上限、下限とする電流値であり、４輪を駆動
する各モータの電流信号がこの許容範囲内か否かを判断
する。
【００４４】ＮＯ（許容範囲内でない）の場合、つま
り、モータの電流が異常の場合には、許容範囲外の電流
信号のモータのトルク指示を０とし、そのモータに対し
てヨー力が増えないように左右反対側車輪のトルク指示
も０とする。
【００４５】ＹＥＳ（許容範囲内である）の場合、つま
り、モータの電流が一応正常状態にある場合には、モー
タ温度、ドライバ温度により図８（ロ）に示すトルク指
示限界値マップからトルク指示限界値を演算し、さらに
今回のトルク指示値が限界値より低いか否かを判断す
る。そして、ＹＥＳ（トルク指示値が限界値より低い）
の場合にはそのままリターンし、ＮＯ（トルク指示値が
限界値以上）の場合には指示値を限界値に修正し、ヨー
力が変化しないように左右反対側車輪の駆動力を減少さ
せることによってバランスをとりリターンする。すなわ
ち、図８（ロ）に示すようにトルク指令値が大きい場合
には、トルク指示値を制限し、モータ温度、ドライバ温
度が高くなると、その限界値をさらに制限する。
【００４６】図９は三角波比較を用いた電流追従方式の
電圧形ＰＷＭインバータによるモータドライバの構成例
を示す図である。
【００４７】各車輪のモータ６を制御するモータドライ
バ２１は、例えば図９に示す三角波比較を用いた電流追
従方式の電圧形ＰＷＭインバータで構成される。励磁回
路３２によりレゾルバ３１が励磁され、レゾルバ３１か
ら得られる正弦波信号に基づいて磁極検出回路３３で磁
極位置が検出されロータ位置信号が送出される。ＲＯＭ
３４は、磁極位置信号と回転方向信号からブラシレスモ
ータ４０を励磁する２π／３位相差の３相のデジタル信
号を読み出すものであり、Ｄ／Ａ変換器３５は、ＲＯＭ
３４から読み出されたデジタル信号をアナログの正弦波
信号に変換するものである。そして、乗算器３６は、Ｄ
／Ａ変換器３５の出力信号にトルク指令（電流指令）を
乗算してトルク指令に対応した波高値の信号を生成する
ものであり、電流センサ４１で検出されるブラシレスモ
ータ４０の電流がこの電流になるように制御するのが電
流アンプ３７である。コンパレータ３８は、電流アンプ
３７の出力を三角波キャリアと比較しパルス幅変調する
ものであり、パワースイッチング回路３９は、コンパレ
ータ３８で変調されたパルスに応じてブラシレスモータ
４０の電流を例えばパワートランジスタやサイリスタ等
の半導体制御整流素子でスイッチングするものである。
このパワースイッチング回路３９のパワートランジスタ
の温度をドライバ温度として検出することによってブラ
シレスモータ４０の過負荷等が検出される。
【００４８】図１０は直進中に左右どちらかの車輪に不
具合が生じ駆動力がなくなった場合のヨーモーメントに
よる進路のズレの例を示す図、図１１は旋回中に左右ど
ちらかの車輪に不具合が生じ駆動力がなくなった場合の
ヨーモーメントによる車両軌跡のズレの例を示す図であ
る。
【００４９】次に、左右のどちらか１輪が壊れた場合に
本発明を適用した例を説明する。
【００５０】縦軸にズレ（ｍ）、横軸に走行距離（ｍ）
をとり、車速が６０ｋｍ／ｈで直線走行している時にＡ
点で左の１輪（前輪又は後輪）が壊れた場合の走行軌跡
の例を示したのが図１０（イ）である。この軌跡から明
らかなように約６０ｍ走行すると１ｍ〜２ｍ程度のズレ
が生じる。これに対しその０．５秒後のＢ点でその反対
側の右車輪（前輪又は後輪）のトルクを０にした場合の
走行軌跡を示したのが同（ロ）である。同様に車速を１
００ｋｍ／ｈにして直線走行している時にＡ点で左の１
輪（前輪又は後輪）が壊れた場合の走行軌跡の例を示し
たのが同（ハ）であり、その０．５秒後のＢ点でその反
対側の右車輪（前輪又は後輪）のトルクを０にした場合
の走行軌跡を示したのが同（ニ）である。このように反
対側の車輪のトルクを制御することによりズレが修正さ
れていることが判る。
【００５１】また、車速１０ｋｍ／ｈから０．５Ｇで直
進加速している場合にＡ点で左の１輪（前輪又は後輪）
が壊れた場合の走行軌跡の例を示したのが同（ホ）であ
り、前の直進走行よりもズレが顕著に大きくなっている
が、これも同（ヘ）に示すようにその０．５秒後のＢ点
でその反対側の右車輪（前輪又は後輪）のトルクを０に
することによってほとんど直線に修正することができ
る。
【００５２】さらに、車速４０ｋｍ／ｈ、旋回半径３０
ｍで定常円旋回中にＡ点で１輪が壊れた場合の走行軌跡
を示したのが図１１（イ）であり、左側の前輪又は後輪
のどちらかが壊れた場合には円の内側に、右側の前輪又
は後輪のどちらかが壊れた場合には円の外側にズレる
が、これに対してその０．５秒後のＢ点で左右反対側の
車輪のトルクを０にすると、同（ロ）に示すようにズレ
をほぼなくすことができる。しかし、車速５０ｋｍ／
ｈ、旋回半径３０ｍで定常円旋回中にＡ点で１輪が壊れ
た場合には、同（ハ）に示すＡ点で１輪が壊れた場合の
走行軌跡に対し、その０．５秒後のＢ点で左右反対側の
車輪のトルクを０にしても、同（ニ）に示すように中心
寄りへのズレが残る。これは、より高速で走行中にはよ
り高い遠心力を支えるために操舵角をより大きくきって
おり、前輪又は後輪の左右輪のトルクが０になり、残り
の前輪又は後輪だけで駆動された場合、全体の駆動力の
低下があり車速低下が起こると、その車速での必要操舵
角より大きい操舵量となり内側へ車体の軌跡が向く傾向
にある。このような場合には、壊れた車輪と左右反対側
の車輪のトルクを０にすると共に、同じ側の残りの車輪
のトルクを減らすか、逆にその分、反対側のトルクを増
やすことによって、さらにズレを修正することができ
る。
【００５３】上記のようにホィール駆動状態や車両状態
の異常を検出し、その異常に応じて各車輪に配分する駆
動力を修正することにより、車両の挙動が大きく変化し
ないようにすることができる。ホィール駆動状態の異常
としては、例えばモータ回転数が基準回転数から大きく
外れた場合や回転数の変化率が車両の加減速から外れた
場合、モータ温度が所定の値を越えた場合等があり、こ
れらの場合には、それらが所定の範囲に入るように駆動
力の配分を調整する。基準回転数や車両の速度は、例え
ば異常となる直前の各モータ回転数の平均値を使うこと
ができる。
【００５４】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、レゾルバを用いて磁極位置を検出した
が、このような位置検出器を設けず、ブラシレスモータ
の電流と端子電圧から直接磁極位置を推定してもよい。
この場合には、位置検出器の取り付けのバラツキ、ズレ
等の問題がないため信頼性も向上し、レゾルバのような
位置検出器を設けないので、モータも小型化を図ること
ができる。
【００５５】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、駆動力検出手段、車両状態検出手段、駆動状態
検出手段の各検出信号に基づいて各車輪に駆動力の配分
値を演算するので、旋回時の内車輪の接地荷重と外車輪
の接地荷重の移動に応じて各車輪の駆動力の配分値を求
めることができ、旋回時のコーナリング力の低下や車両
挙動が不安定な状況に陥るのを防ぐことができる。ま
た、車両の走行状態又は前記ホィールの駆動状態が予め
設定された所定の範囲を越えた場合には、駆動力の配分
値を修正するので、車両の走行状態又は前記ホィールの
駆動状態から左右輪のどちらかに不具合が生じた場合や
スリップ、スピン等の状態が発生した場合に、それらに
よる走行状態の変化を修正するように駆動力を制御する
ことができ、安定な走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電動車両の駆動力制御装置の１
実施例を示す図である。
【図２】 本発明に係る電動車両の駆動力制御装置にお
ける各検出手段の例を示す図である。
【図３】 制御装置による処理の内容を説明するための
図である。
【図４】 トルク配分サブルーチンの処理を説明するた
めの図である。
【図５】 トルク配分に用いるマップの例を示す図であ
る。
【図６】 荷重配分の計算に用いる記号を説明するため
の図である。
【図７】 モータ作動確認サブルーチンの処理を説明す
るための図である。
【図８】 モータ作動確認に用いるマップの例を示す図
である。
【図９】 三角波比較を用いた電流追従方式の電圧形Ｐ
ＷＭインバータによるモータドライバの構成例を示す図
である。
【図１０】 直進中に左右どちらかの車輪に不具合が生
じ駆動力がなくなった場合のヨーモーメントによる進路
のズレの例を示す図である。
【図１１】 旋回中に左右どちらかの車輪に不具合が生
じ駆動力がなくなった場合のヨーモーメントによる車両
軌跡のズレの例を示す図である。
【図１２】 タイヤの駆動力限界を説明するための図で
ある。
【図１３】 自動車の各種の運動を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
１…駆動力検出手段、２…車両状態検出手段、３…駆動
状態検出手段、４…駆動力演算手段、５…駆動制御手
段、６…モータ、７…車輪
フロントページの続き (72)発明者 山下 貢 愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ エイ・ダブリュ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に要求される駆動力値と前記車両の
    走行状態に応じて各車輪に駆動力を配分し電動機で前記
    各車輪を独立に駆動する電動車両の駆動力制御装置にお
    いて、前記電動機が前記駆動力の配分値に対応する出力
    を得るように制御する駆動制御手段、前記車両に要求さ
    れる駆動力値を検出する駆動力検出手段、前記車両の走
    行状態を検出する車両状態検出手段、ホィールの駆動状
    態を検出する駆動状態検出手段、及び前記要求される駆
    動力値と前記車両の走行状態に応じて前記各車輪の駆動
    力の配分値を演算すると共に前記車両の走行状態又は前
    記ホィールの駆動状態が予め設定された所定の範囲を越
    えた場合に前記駆動力の配分値を修正する駆動力演算手
    段を備えたことを特徴とする電動車両の駆動力制御装
    置。
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