WO2022154036A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

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WO2022154036A1
WO2022154036A1 PCT/JP2022/000847 JP2022000847W WO2022154036A1 WO 2022154036 A1 WO2022154036 A1 WO 2022154036A1 JP 2022000847 W JP2022000847 W JP 2022000847W WO 2022154036 A1 WO2022154036 A1 WO 2022154036A1
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WO
WIPO (PCT)
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vehicle
rotation speed
drive wheel
side drive
abnormal
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/000847
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩幸 岡田
晴美 堀畑
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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Publication of WO2022154036A1 publication Critical patent/WO2022154036A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another

Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle control device.
  • the present invention is applied to a vehicle including a left and right drive wheel and a rotary electric machine that is individually provided corresponding to each of the left and right drive wheels and drives the drive wheels to rotate.
  • Vehicle controls are known.
  • an abnormality related to rotational drive may occur.
  • This abnormality is, for example, an abnormality in which the drive control of the rotary electric machine corresponding to any of the left and right drive wheels cannot be properly executed. Even when an abnormality related to rotational drive occurs, it is required to stabilize the behavior of the running vehicle as much as possible.
  • the present disclosure provides a vehicle control device capable of stabilizing the behavior of a moving vehicle as much as possible even when an abnormality related to rotational driving occurs in any of the left and right drive wheels.
  • the main purpose is to stabilize the behavior of a moving vehicle as much as possible even when an abnormality related to rotational driving occurs in any of the left and right drive wheels.
  • This disclosure describes the left and right drive wheels and In a vehicle control device applied to a vehicle including a rotary electric machine that is individually provided corresponding to each of the left and right drive wheels and drives the drive wheels to rotate.
  • a determination unit that determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred among the left and right drive wheels. When the determination unit determines that the abnormality has occurred, the rotation speed of the abnormal side drive wheel, which is the drive wheel determined to have the abnormality, among the left and right drive wheels.
  • an abnormal time control unit that performs abnormal time control that suppresses deviation from the rotation speed of the normal side driving wheel, which is the other driving wheel.
  • the determination unit determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in any of the left and right drive wheels.
  • the rotation speed of the abnormal side drive wheel which is the drive wheel of the left and right drive wheels determined to have an abnormality
  • the drive of the other Abnormal time control that suppresses the deviation from the rotation speed of the normal side drive wheel, which is a wheel.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control.
  • FIG. 3 is a time chart showing an example of the execution mode of the abnormal time control.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a time chart showing an example of the execution mode of the abnormal time control.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart showing an example of the execution mode of the abnormal time control.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a time chart showing an example of the execution mode of the abnormal time control.
  • FIG. 10 is a diagram showing a part of the in-vehicle system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control.
  • FIG. 12 is a time chart showing an example of the execution mode of the abnormal time control.
  • FIG. 13 is a diagram showing a part of the in-vehicle system according to the modified example of the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure for abnormal time control according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a time chart showing an example of an execution mode of abnormal time control.
  • FIG. 16 is an overall configuration diagram of an in-vehicle system according to another embodiment.
  • the vehicle 10 includes front and rear right wheels 20R, front and rear left wheels 20L, and a rotary electric machine 30.
  • the rotary electric machine 30 is individually provided corresponding to each of the front right wheel 20R and the front left wheel 20L. Therefore, each of the front right wheel 20R and the front left wheel 20L is a drive wheel that can be rotationally driven independently of each other. Further, in the present embodiment, the front right wheel 20R and the front left wheel 20L are the steering wheels.
  • the rotary electric machine 30 is, for example, a permanent magnet synchronous machine in which a permanent magnet is provided in the rotor. Further, the rotary electric machine may be an in-wheel motor provided on the inner peripheral side of the drive wheel, or an on-board motor provided on the vehicle body.
  • the vehicle 10 is provided with a brake device 21.
  • the braking device 21 applies a braking force to the wheels.
  • the brake device 21 includes a brake disc and a brake pad that sandwiches the brake disc, and is, for example, a hydraulic type or an electric type.
  • the brake device 21 is individually provided corresponding to each of the front right wheel 20R and the front left wheel 20L.
  • the vehicle 10 includes an inverter 31 and a motor control device 32.
  • the inverter 31 and the motor control device 32 are individually provided corresponding to the rotary electric machines 30.
  • a DC power source such as a storage battery (not shown) is connected to the inverter 31.
  • the motor control device 32 performs power running drive control or regenerative drive control.
  • the power running control is a switching control of the inverter 31 for converting the DC power output from the DC power source into AC power and supplying it to the winding of the rotary electric machine 30. When this control is performed, the rotary electric machine 30 functions as an electric machine and generates power running torque.
  • the regenerative drive control is a switching control of the inverter 31 for converting the AC power generated by the rotary electric machine 30 into DC power and supplying it to the DC power supply.
  • the rotary electric machine 30 functions as a generator and generates regenerative torque.
  • the vehicle 10 includes various sensors including an accelerator sensor 40, a brake sensor 41, a steering angle sensor 42, and a vehicle speed sensor 43.
  • the accelerator sensor 40 detects the accelerator stroke, which is the amount of depression of the accelerator pedal as the accelerator operating member.
  • the brake sensor 41 detects the brake stroke, which is the amount of depression of the driver's brake pedal.
  • the steering angle sensor 42 detects the steering angle of the steering wheel as the driver operates the steering wheel.
  • the steering angle of the steering wheel of the vehicle 10 is an angle corresponding to the steering angle of the steering wheel.
  • the vehicle speed sensor 43 detects the traveling speed of the vehicle 10. The detected values of the various sensors are input to the main control device 50 included in the vehicle 10.
  • the main control device 50 performs switching control of the inverter 31 and braking control of the brake device 21.
  • Information can be exchanged between the main control device 50 and each motor control device 32 in a predetermined communication format (for example, CAN).
  • the main control device 50 calculates the command rotation speed N * of the rotors constituting each rotary electric machine 30 based on the accelerator stroke Sa detected by the accelerator sensor 40 and the steering angle ⁇ s detected by the steering angle sensor 42. For example, when the steering angle ⁇ s is within the range of 0, the main control device 50 sets the command rotation speed N * of the rotary electric machine 30 corresponding to each of the right wheel 20R and the left wheel 20L to the same value. Further, for example, when the steering angle ⁇ s is out of the range near 0, the main control device 50 sets the command rotation speed N * of the rotary electric machine 30 corresponding to the outer ring among the right wheel 20R and the left wheel 20L to the inner ring. It is made higher than the command rotation speed N * of the corresponding rotary electric machine 30.
  • the main control device 50 calculates the command torque Tr * of each rotary electric machine 30 as an operation amount for feedback-controlling the rotation speed of the rotors constituting each rotary electric machine 30 to the command rotation speed N *.
  • the rotation speed may be calculated based on, for example, a detection value of a rotation angle sensor such as a resolver that detects the rotation angle (electrical angle ⁇ e) of the rotor constituting the rotary electric machine 30.
  • the main control device 50 transmits the calculated command torque Tr * to each motor control device 32.
  • the motor control device 32 calculates a command voltage applied to each phase winding of the rotary electric machine 30 in order to control the torque of the rotary electric machine 30 to a command torque Tr *, and configures the inverter 31 based on the calculated command voltage. In addition, it generates a gate signal for the lower arm switch. As a result, switching control of the inverter 31 is performed.
  • torque feedback control may be performed in which the calculated torque Te is directly fed back to the command torque Tr *, or d, calculated to the q-axis command currents Id *, Iq * based on the command torque Tr *.
  • the torque Te and d, q-axis currents Idr and Iqr may be calculated based on, for example, the detection value of the current sensor that detects the phase current flowing through the rotary electric machine 30 and the electric angle ⁇ e.
  • the main control device 50 performs abnormality control that stabilizes the behavior of the running vehicle 10 as much as possible even when an abnormality occurs.
  • this control will be described with reference to FIG.
  • the control process of FIG. 2 is executed by the main control device 50.
  • the main control device 50 determines that the vehicle 10 is traveling straight on a general road, the main control device 50 performs the process of FIG.
  • the main control device 50 is, for example, a reception result of a GPS receiver provided in the vehicle 10, map data stored in a storage unit (specifically, a memory) provided in the vehicle 10, image data of an in-vehicle camera, or the like. From the surrounding conditions of the vehicle 10 grasped based on the above, it may be determined whether or not the vehicle is traveling straight.
  • the memory is a non-transitional substantive recording medium other than ROM (for example, a non-volatile memory other than ROM).
  • step S10 it is determined whether or not any of the front right wheel 20R and the left wheel 20L, which are the driving wheels, has an abnormality related to rotational driving. In the present embodiment, when it is determined that any of the following (A) to (E) has occurred, it is determined that an abnormality related to the rotational drive has occurred.
  • (A1) Abnormality of the motor control device 32 For example, the torque Te calculation process, the command torque Tr * calculation process, the command voltage calculation process, and the electric angle ⁇ e calculation process based on the detection value of the rotation angle sensor in the motor control device 32. Or, if it is determined that an abnormality has occurred in any of the calculation processes of the d, q-axis currents Idr and Iqr based on the detection value of the current sensor, if it is determined that an abnormality has occurred in the motor control device 32. good.
  • (A2) Sensor abnormality For example, when it is determined that an abnormality has occurred in either the current sensor or the rotation angle sensor, it may be determined that a sensor abnormality has occurred.
  • (B) Inverter 31 error For example, if it is determined that an abnormality has occurred in either the upper or lower arm switch that constitutes the inverter 31, or the driver that drives each switch, the inverter 31 has an abnormality. It may be determined that it has occurred.
  • This abnormality includes an abnormality in which braking force is applied to the wheels from the brake device 21 even though the driver has not depressed the brake pedal, and a brake stroke Sb detected by the brake sensor 41. This includes anomalies in which the actual braking force is smaller than the braking force commensurate with.
  • step S10 corresponds to the "determination unit”.
  • step S10 If it is determined in step S10 that an abnormality has occurred, the process proceeds to step S11, and the driving wheel of the right wheel 20R or the left wheel 20L, which is determined to have an abnormality, is the driving wheel on the abnormal side. And the other drive wheel is specified as the normal side drive wheel.
  • step S12 the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel and the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel are compared.
  • the rotation speeds Nabnr and Nnr may be calculated based on, for example, the electric angle ⁇ e or the detection value of the wheel speed sensor provided in the vehicle 10.
  • step S13 it is determined whether or not the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is higher than the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel based on the comparison result of step S12.
  • step S13 the process proceeds to step S14, and the command value to be transmitted to the motor control device (hereinafter, the normal side control device) corresponding to the normal side drive wheel among the motor control devices 32 is set to the command torque.
  • the normal side control device switches the torque feedback control to the rotation speed feedback control in which the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is feedback-controlled to the command rotation speed N *.
  • the main control device 50 transmits a command rotation speed N * lower than the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel to the normal side control device.
  • the normal side control device reduces the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel to a command rotation speed N * lower than the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel.
  • step S14 is carried out to ensure the running stability of the vehicle 10. That is, for example, when the above-mentioned abnormality (C) or (D) occurs, even if the above-mentioned torque feedback control is performed, the rotation speed of the right wheel 20R and the rotation speed of the left wheel 20L are greatly deviated from each other. , There is a concern that the running stability of the vehicle 10 may decrease. In order to deal with this concern, the process of step S14 is provided.
  • the abnormal side control device with respect to the motor control device corresponding to the abnormal side drive wheel (hereinafter referred to as the abnormal side control device) among the motor control devices 32.
  • a stop command for switching control of the inverter 31 to be controlled may be transmitted.
  • step S15 the command rotation speed N * transmitted to the normal side control device is repeatedly straddled over the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel every specified cycle Tcnt.
  • the normal side control device causes the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel to repeatedly straddle the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel every specified cycle Tcnt.
  • step S13 the process proceeds to step S16, and by operating the brake device corresponding to the abnormal side drive wheel among the brake devices 21, the abnormal side is determined until an affirmative determination is made in step S13.
  • Braking control is performed to apply braking force to the drive wheels.
  • the rotation speed of the abnormal side drive wheel in a state where it cannot be properly controlled can be quickly reduced, and the difference between the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel and the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is quickly reduced. can.
  • steps S14 and S15 are performed.
  • a braking force may be applied to the abnormal side drive wheel by the regenerative drive control of the abnormal side control device instead of the brake device 21.
  • the front left wheel 20L is steered in the right turning direction
  • the front right wheel 20R is steered in the left turning direction. Therefore, a braking force may be applied to the abnormal side drive wheel.
  • steps S12 to 16 correspond to the "abnormality control unit".
  • FIG. 3 shows an example of abnormality control executed by the main control device 50 when an abnormality related to rotational drive occurs.
  • step S16 Before the time t1, the process of step S16 is performed, and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel is reduced. As a result, an affirmative determination is made in step S13, and the process of step S14 is performed. As a result, at time t1, the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is lower than the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel. As a result, the time difference ⁇ T until the time t2 when the processing of step S15 is started can be shortened.
  • step S15 is performed so that the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel repeatedly straddles the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel every specified cycle Tctt so that the vehicle 10 travels straight.
  • FIG. 3 shows the transition of the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel in the comparative example in which the process shown in FIG. 2 is not performed by a broken line.
  • the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is controlled so that the difference between the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel and the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel does not become large, the rotation of the abnormal side drive wheel
  • the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel is always higher than the speed Nabnr. Therefore, although it is desired to maintain the traveling direction of the vehicle 10 in the straight-ahead direction, there is a concern that the vehicle 10 cannot be maintained.
  • the main control device 50 determines whether or not an abnormality related to rotational drive has occurred in any of the front right wheel 20R and the left wheel 20L, which are the driving wheels. When the main control device 50 determines that an abnormality has occurred, the main control device 50 identifies the drive wheel of the front right wheel 20R and the left wheel 20L, which is determined to have an abnormality, as the abnormal side drive wheel. , The other drive wheel is specified as the normal side drive wheel. The main control device 50 transmits a command rotation speed N * lower than the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel to the normal side control device in order to bring the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel closer to the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel. do.
  • the normal side control device that can operate normally and the inverter that is the control target thereof. 31.
  • the difference between the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel can be accurately reduced. As a result, the behavior of the traveling vehicle 10 can be stabilized as much as possible.
  • the main control device 50 repeatedly straddles the command rotation speed N * transmitted to the normal side control device over the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel every specified cycle Tctt. As a result, it is possible to prevent the traveling direction of the vehicle 10 from shifting to either the left side or the right side.
  • the main control device 50 When the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel is higher than the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel, the main control device 50 has the rotation speed of the abnormal side drive wheel and the normal side drive wheel prior to the execution of the process of step S14. In order to reduce the difference, the braking device 21 performs braking control for applying a braking force to the abnormal side drive wheels. As a result, the difference between the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel and the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel can be quickly reduced.
  • the main control device 50 performs the processes of steps S14 and S15 after executing the braking control.
  • the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel can be controlled in a state where the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel, which is a reference for determining the command rotation speed N *, is accurately reduced.
  • the running safety of the vehicle 10 can be ensured.
  • step S13 may be replaced with a process of determining whether or not the absolute value of the difference between the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel is equal to or less than a predetermined value.
  • the main control device 50 Whether or not the main control device 50 is traveling on a highway based on, for example, the surrounding conditions of the vehicle 10 grasped based on the reception result and map data of the GPS receiver, the image data of the in-vehicle camera, and the like. Should be determined.
  • step S17 the higher the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel, the shorter the specified cycle Tctt used in step S15 is set.
  • the vehicle 10 is traveling on a highway, as shown by a solid line in FIG. 5, by shortening the specified cycle Tcnt, the left-right swing width of the vehicle 10 can be reduced, and the vehicle travels straight on the highway. The running stability can be improved.
  • step S17 the higher the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 43, the shorter the specified cycle Tctt used in step S15 may be set.
  • step S15a the command rotation speed N * transmitted to the normal side control device is transmitted to the road shoulder on the side opposite to the center side (specifically, the oncoming lane side) of the expressway.
  • the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel is repeatedly straddled every specified cycle Tctt so that the vehicle 10 is gradually brought closer. As a result, for example, in an area where the vehicle 10 travels in the left lane, the vehicle 10 gradually approaches the shoulder on the left side of the traveling lane on the expressway.
  • step S15a is performed so that the distance between the vehicle 10 and another traveling vehicle is maintained at least a predetermined distance based on the sensor detection value of an ultrasonic sensor or the like that monitors the surrounding condition of the vehicle 10. It should be executed.
  • FIG. 7 shows an example of changes in the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel when the vehicle 10 is gradually brought closer to the road shoulder on the left side of the traveling lane.
  • the abnormal side drive wheel is the left wheel 20L
  • the normal side drive wheel is the right wheel 20R.
  • the broken line shown in FIG. 7 shows the transition of the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel (specifically, the right wheel 20R) when the process of step S15 of FIG. 4 in the second embodiment is executed.
  • the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel when the process of step S15a is executed is made higher than the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel when the process of step S15 is executed. There is.
  • the vehicle 10 can be evacuated to the shoulder when an abnormality occurs, and the safety of the occupants of the vehicle 10 can be ensured.
  • the main control device 50 Whether or not the main control device 50 is traveling on a general road based on, for example, the surrounding conditions of the vehicle 10 grasped based on the reception result and map data of the GPS receiver, the image data of the in-vehicle camera, and the like. Should be determined.
  • step S14 After the processing of step S14 is completed, the process proceeds to step S15b, and the command rotation speed N * transmitted to the normal side control device is set to the rotation speed of the abnormal side drive wheel every specified cycle Tctt so as to gradually move the vehicle 10 away from the sidewalk.
  • the Nabnr is repeatedly straddled. As a result, the vehicle 10 gradually approaches the center line side of the traveling lane on a general road, and it is possible to prevent the vehicle 10 from coming into contact with a pedestrian.
  • Whether the vehicle 10 travels in the left lane or the right lane differs depending on the region. Therefore, whether to set the traveling direction of the vehicle 10 diagonally to the right or diagonally to the left in order to keep the vehicle 10 away from the sidewalk may be preset for each area where the vehicle 10 is used, or GPS. It may be set based on the reception result of the receiver and the map data, or may be set based on the surrounding situation of the vehicle 10 grasped based on the image data of the in-vehicle camera or the like.
  • FIG. 9 shows the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel when the vehicle 10 is traveling in the left lane and the vehicle 10 is gradually brought closer to the side opposite to the sidewalk on the left side of the lane.
  • the abnormal side drive wheel is the left wheel 20L
  • the normal side drive wheel is the right wheel 20R.
  • the broken line shown in FIG. 9 shows the transition of the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel (specifically, the right wheel 20R) when the process of step S15 of FIG. 4 in the second embodiment is executed.
  • the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel when the process of step S15b is executed is lower than the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel when the process of step S15 is executed. There is.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration around the inverter 31 in the vehicle 10.
  • the vehicle 10 includes a DC power supply 60 and a DCDC converter 33.
  • the DC power supply 60 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion storage battery, or a fuel cell.
  • the DCDC converter 33 is controlled by the motor control device 32, transforms (specifically, boosts) the output voltage of the DC power supply 60 and supplies it to the inverter 31.
  • Vdc shown in FIG. 10 is a power supply voltage supplied from the DCDC converter 33 to the inverter 31.
  • the DCDC converter 33 may be provided individually corresponding to each inverter 31, or may be provided in common with each inverter 31.
  • FIG. 11 shows a procedure of processing executed by the main control device 50.
  • the same processing as that shown in FIG. 4 above is designated by the same reference numerals for convenience.
  • step S11 After the process of step S11 is completed, the process proceeds to step S18, and it is determined whether or not it is necessary to reduce the power supply voltage Vdc. Specifically, it is determined whether or not the difference between the friction coefficient ⁇ R between the right wheel 20R, which is the driving wheel, and the road surface and the friction coefficient ⁇ L between the left wheel 20L, which is the driving wheel, and the road surface is larger than the threshold value. For this determination, for example, road surface information in the area where the vehicle 10 travels, or a sensor detection value such as a yaw moment sensor that detects the behavior of the vehicle 10 is used.
  • step S18 If it is determined in step S18 that the difference in friction coefficient is equal to or less than the threshold value, it is determined that it is not necessary to reduce the power supply voltage Vdc, and the process proceeds to step S12. On the other hand, if it is determined in step S18 that the difference in friction coefficient is larger than the threshold value, it is determined that the power supply voltage Vdc needs to be lowered, and the process proceeds to step S19.
  • step S19 a command for lowering the power supply voltage Vdc of each inverter 31 is transmitted to each motor control device 32 as compared with the case where the negative determination is made in step S18. Specifically, for example, a command to halve the power supply voltage Vdc is transmitted. As a result, as shown in FIG. 12, the rotation speed Nnr of the normal side drive wheel and the rotation speed Nabnr of the abnormal side drive wheel can be reduced. As a result, the behavior of the vehicle 10 can be stabilized as much as possible even when either the left or right drive wheel slips.
  • the configuration for lowering the power supply voltage Vdc is not limited to the configuration shown in FIG. 10, and may be, for example, the configuration shown in FIG.
  • the vehicle 10 includes a first DC power supply 61, a second DC power supply 62, and a switching unit 34.
  • the output voltage (for example, rated voltage) V2 of the second DC power supply 62 is higher than the output voltage (for example, rated voltage) V1 of the first DC power supply 61.
  • the output voltage V2 of the second DC power supply 62 is twice the output voltage V1 of the first DC power supply 61.
  • the switching unit 34 is controlled by, for example, the main control device 50, and switches the power supply voltage Vdc of each inverter 31 to either the output voltage V1 of the first DC power supply 61 or the output voltage V2 of the second DC power supply 62.
  • step S19 the main control device 50 switches the power supply voltage Vdc of each inverter 31 from the output voltage V2 of the second DC power supply 62 to the output voltage V1 of the first DC power supply 61 by controlling the switching unit 34. I do.
  • the main control device 50 controls the switching unit 34 to change the power supply voltage Vdc of each inverter 31 to the output voltage V2 of the second DC power supply 62.
  • step S11 After the process of step S11 is completed, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the traveling path of the vehicle 10 is a curved path. For example, it may be determined whether or not the vehicle is traveling on a curved road from the surrounding conditions of the vehicle 10 grasped based on the reception result and map data of the GPS receiver, the image data of the vehicle-mounted camera, and the like.
  • step S20 If a negative determination is made in step S20, the process proceeds to step S13. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S20, the process proceeds to step S21 to specify which of the normal side drive wheel and the abnormal side drive wheel is the inner ring and the outer ring. Then, as shown in FIG. 15, the normal side control device is set so that the rotation speed difference ⁇ N between the inner ring and the outer ring is set to a value corresponding to the steering angle ⁇ s while the rotation speed of the inner ring is lower than the rotation speed of the outer ring.
  • the command rotation speed N * to be transmitted to is calculated. Specifically, for example, the larger the steering angle ⁇ s, the larger the difference in rotational speed between the inner ring and the outer ring.
  • step S22 the calculated command rotation speed N * is transmitted to the normal side control device.
  • the rotation speed of the left wheel 20L becomes higher than the rotation speed of the right wheel 20R.
  • the vehicle 10 can be driven at a steering angle of the steering wheels according to the driver's steering wheel operation.
  • the rotary electric machine 30 may be individually provided corresponding to each of the rear right wheel 20R and the rear left wheel 20L.
  • each of the rear right wheel 20R and the rear left wheel 20L is a driving wheel.
  • the vehicle is not limited to a vehicle in which two of the four wheels are used as driving wheels, and may be a vehicle in which all four wheels are used as driving wheels, as shown in FIG.
  • each of the two drive wheels in the set that does not include the abnormal side drive wheel The switching control of the corresponding inverter 31 may be stopped.
  • the vehicle 10 does not have to be equipped with the braking device 21 as long as the drive wheels can be sufficiently braked by the regenerative drive control.
  • the program stored in the memory included in the main control device 50 When the program stored in the memory included in the main control device 50 is executed by the CPU of the main control device 50, the processes described in the first to sixth embodiments are executed.
  • the program may be stored in a memory, for example, in the manufacturing process of the control device. Further, the program may be a program stored in the memory via wireless communication, for example, such as so-called OTA (Over The Air).
  • the main body that executes the above-mentioned processing when an abnormality occurs is not limited to both the main control device 50 and the motor control device 32.
  • the motor control device 32 may be the main body. In this case, it is sufficient that signals such as sensor detection values required for the above-mentioned processing are input to each motor control device 32. Further, in this case, when the abnormality (A1) occurs in any of the motor control devices 32, the motor control device in which the abnormality does not occur executes the above-described processing at the time of the abnormality. Just do it.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are provided by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

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Abstract

車両用制御装置（３２，５０）は、左右の駆動輪（２０Ｒ，２０Ｌ）と、左右の駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、駆動輪を回転駆動する回転電機（３０）と、を備える車両（１０）に適用される。車両用制御装置は、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する判定部と、判定部により異常が発生していると判定された場合、左右の駆動輪のうち、異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度（Ｎａｂｎｒ）と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度（Ｎｎｒ）との乖離を抑制する異常時制御を行う異常時制御部と、を備える。

Description

車両用制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２１年１月１８日に出願された日本出願番号２０２１－００５６６４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、車両用制御装置に関する。
　従来、例えば特許文献１に記載されているように、左右の駆動輪と、左右の駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、駆動輪を回転駆動する回転電機とを備える車両に適用される車両用制御装置が知られている。
特開２０１２－１８６９２９号公報
　左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生し得る。この異常は、例えば、左右の駆動輪のいずれかに対応する回転電機の駆動制御を適正に実施できなくなる異常である。回転駆動に関する異常が発生する場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることが要求される。
　本開示は、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることができる車両用制御装置を提供することを主たる目的とする。
　本開示は、左右の駆動輪と、
　左右の前記駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、前記駆動輪を回転駆動する回転電機と、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
　左右の前記駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する判定部と、
　前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合、左右の前記駆動輪のうち、前記異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度との乖離を抑制する異常時制御を行う異常時制御部と、を備える。
　走行中の車両において、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生すると、左右の駆動輪の回転速度差が大きくなり得る。この場合、車両の挙動が不安定となる懸念がある。
　この点、本開示では、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かが判定部により判定される。判定部により異常が発生していると判定された場合、左右の駆動輪のうち、異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度との乖離を抑制する異常時制御が異常時制御部により行われる。これにより、左右の駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、走行中の車両の挙動を極力安定化させることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る車載システムの全体構成図であり、 図２は、異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図３は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図４は、第２実施形態に係る異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図５は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図６は、第３実施形態に係る異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図７は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図８は、第４実施形態に係る異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図９は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図１０は、第５実施形態に係る車載システムの一部を示す図であり、 図１１は、異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図１２は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図１３は、第５実施形態の変形例に係る車載システムの一部を示す図であり、 図１４は、第６実施形態に係る異常時制御の処理手順を示すフローチャートであり、 図１５は、異常時制御の実行態様の一例を示すタイムチャートであり、 図１６は、その他の実施形態に係る車載システムの全体構成図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。制御装置は、車両に搭載されている。
　図１に示すように、車両１０は、前後の右車輪２０Ｒ、前後の左車輪２０Ｌ及び回転電機３０を備えている。本実施形態では、４つの車輪２０Ｒ，２０Ｌのうち、前側の右車輪２０Ｒと前側の左車輪２０Ｌとのそれぞれに対応して個別に回転電機３０が設けられている。このため、前側の右車輪２０Ｒと前側の左車輪２０Ｌとのそれぞれは、互いに独立して回転駆動可能な駆動輪とされている。また、本実施形態では、前側の右車輪２０Ｒと前側の左車輪２０Ｌとが操舵輪とされている。
　なお、回転電機３０は、例えば、ロータに永久磁石が設けられた永久磁石同期機である。また、回転電機としては、駆動輪の内周側に設けられたインホイールモータであってもよいし、車体に設けられたオンボード用のモータであってもよい。
　車両１０は、ブレーキ装置２１を備えている。ブレーキ装置２１は、車輪に制動力を付与する。ブレーキ装置２１は、ブレーキディスクと、ブレーキディスクを挟み込むブレーキパッドとを備え、例えば、油圧式又は電動式のものである。本実施形態において、ブレーキ装置２１は、前側の右車輪２０Ｒと前側の左車輪２０Ｌとのそれぞれに対応して個別に設けられている。
　車両１０は、インバータ３１と、モータ制御装置３２とを備えている。インバータ３１及びモータ制御装置３２は、各回転電機３０に対応して個別に設けられている。インバータ３１には、図示しない蓄電池等の直流電源が接続されている。モータ制御装置３２は、力行駆動制御又は回生駆動制御を行う。力行駆動制御は、直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して回転電機３０の巻線に供給するためのインバータ３１のスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機３０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。回生駆動制御は、回転電機３０で発電される交流電力を直流電力に変換して直流電源に供給するためのインバータ３１のスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機３０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。
　車両１０は、アクセルセンサ４０、ブレーキセンサ４１、操舵角センサ４２及び車速センサ４３を含む各種センサを備えている。アクセルセンサ４０は、アクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込量であるアクセルストロークを検出する。ブレーキセンサ４１は、ドライバのブレーキペダルの踏込量であるブレーキストロークを検出する。操舵角センサ４２は、ドライバのハンドル操作に伴うハンドルの操舵角を検出する。車両１０の操舵輪の操舵角は、ハンドルの操舵角に応じた角度とされる。車速センサ４３は、車両１０の走行速度を検出する。各種センサの検出値は、車両１０が備える主制御装置５０に入力される。
　主制御装置５０は、インバータ３１のスイッチング制御及びブレーキ装置２１の制動制御を行う。主制御装置５０と各モータ制御装置３２とは、所定の通信形式（例えばＣＡＮ）により情報のやりとりが可能になっている。
　主制御装置５０は、アクセルセンサ４０により検出されたアクセルストロークＳａ及び操舵角センサ４２により検出された操舵角θｓに基づいて、各回転電機３０を構成するロータの指令回転速度Ｎ＊を算出する。例えば、主制御装置５０は、操舵角θｓが０近傍の範囲内である場合、右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌそれぞれに対応する回転電機３０の指令回転速度Ｎ＊を同じ値にする。また、例えば、主制御装置５０は、操舵角θｓが０近傍の範囲外である場合、右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、外輪に対応する回転電機３０の指令回転速度Ｎ＊を、内輪に対応する回転電機３０の指令回転速度Ｎ＊よりも高くする。
　主制御装置５０は、各回転電機３０を構成するロータの回転速度を指令回転速度Ｎ＊にフィードバック制御するための操作量として、各回転電機３０の指令トルクＴｒ＊を算出する。なお、回転速度は、例えば、回転電機３０を構成するロータの回転角（電気角θｅ）を検出するレゾルバ等の回転角センサの検出値に基づいて算出されればよい。
　主制御装置５０は、算出した指令トルクＴｒ＊を各モータ制御装置３２に送信する。モータ制御装置３２は、回転電機３０のトルクを指令トルクＴｒ＊に制御すべく、回転電機３０の各相巻線に印加する指令電圧を算出し、算出した指令電圧に基づいて、インバータ３１を構成する上，下アームスイッチに対するゲート信号を生成する。これにより、インバータ３１のスイッチング制御を行う。詳しくは、算出したトルクＴｅを指令トルクＴｒ＊に直接フィードバック制御するトルクフィードバック制御を行ってもよいし、指令トルクＴｒ＊に基づくｄ，ｑ軸指令電流Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に、算出したｄ，ｑ軸電流Ｉｄｒ，Ｉｑｒをフィードバック制御する電流フィードバック制御を行ってもよい。なお、トルクＴｅ及びｄ，ｑ軸電流Ｉｄｒ，Ｉｑｒは、例えば、回転電機３０に流れる相電流を検出する電流センサの検出値及び電気角θｅに基づいて算出されればよい。
　ところで、駆動輪である前側の右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生し得る。本実施形態において、主制御装置５０は、異常が発生した場合であっても、走行中の車両１０の挙動を極力安定化させる異常時制御を行う。以下、図２を用いて、この制御について説明する。図２の制御処理は、主制御装置５０により実行される。本実施形態において、主制御装置５０は、車両１０が一般道を直進走行していると判定している場合、図２の処理を行う。主制御装置５０は、例えば、車両１０に備えられたＧＰＳ受信機の受信結果及び車両１０に備えられた記憶部（具体的にはメモリ）に記憶された地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から、直進走行しているか否かを判定すればよい。なお、メモリは、ＲＯＭ以外の非遷移的実体的記録媒体（例えば、ＲＯＭ以外の不揮発性メモリ）である。
　ステップＳ１０では、駆動輪である前側の右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する。本実施形態では、以下の（Ａ）～（Ｅ）のいずれかが発生していると判定した場合、回転駆動に関する異常が発生していると判定する。
　（Ａ）回転電機３０の制御異常
　以下の（Ａ１）～（Ａ３）のいずれかが発生していると判定した場合、回転電機３０の制御異常が発生していると判定すればよい。
　（Ａ１）モータ制御装置３２の異常
　例えば、モータ制御装置３２におけるトルクＴｅの算出処理、指令トルクＴｒ＊の算出処理、指令電圧の算出処理、回転角センサの検出値に基づく電気角θｅの算出処理、又は電流センサの検出値に基づくｄ，ｑ軸電流Ｉｄｒ，Ｉｑｒの算出処理のいずれかに異常が発生していると判定した場合、モータ制御装置３２の異常が発生していると判定すればよい。
　（Ａ２）センサ異常
　例えば、電流センサ又は回転角センサのいずれかに異常が発生していると判定した場合、センサ異常が発生していると判定すればよい。
　（Ａ３）各モータ制御装置３２間の通信異常
　例えば、各モータ制御装置３２間の通信データに破損が発生したと判定した場合、通信異常が発生していると判定すればよい。
　（Ｂ）インバータ３１の異常
　例えば、インバータ３１を構成する上，下アームスイッチのいずれか、又は各スイッチを駆動するドライバのいずれかに異常が発生していると判定した場合、インバータ３１の異常が発生していると判定すればよい。
　（Ｃ）駆動輪である車輪２０Ｒ，２０Ｌを構成するタイヤ内圧の低下異常
　（Ｄ）駆動輪である車輪２０Ｒ，２０Ｌのベアリングの転がり抵抗の増加異常
　この異常は、例えば、ベアリングの油膜切れ等に起因して発生する。例えば、回転電機３０のトルクＴｅが指令トルクＴｒ＊よりも所定トルク以上大きくなったと判定した場合に（Ｄ）の異常が発生したと判定すればよい。
　（Ｅ）ブレーキ装置２１の異常
　この異常には、ドライバがブレーキペダルを踏みこんでいないにもかかわらずブレーキ装置２１から車輪に制動力が付与される異常と、ブレーキセンサ４１により検出されたブレーキストロークＳｂに見合った制動力よりも、実際の制動力が小さくなる異常とが含まれる。
　なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「判定部」に相当する。
　ステップＳ１０において異常が発生していると判定した場合には、ステップＳ１１に進み、右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、異常が発生していると判定された方の駆動輪を異常側駆動輪として特定し、他方の駆動輪を正常側駆動輪として特定する。
　ステップＳ１２では、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒと、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒとを比較する。なお、各回転速度Ｎａｂｎｒ，Ｎｎｒは、例えば、電気角θｅ又は車両１０に備えられた車輪速センサの検出値に基づいて算出されればよい。
　ステップＳ１３では、ステップＳ１２の比較結果に基づいて、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒよりも高いか否かを判定する。
　ステップＳ１３において肯定判定した場合には、ステップＳ１４に進み、各モータ制御装置３２のうち、正常側駆動輪に対応するモータ制御装置（以下、正常側制御装置）に送信する指令値を、指令トルクＴｒ＊から指令回転速度Ｎ＊に変更する。この場合、正常側制御装置は、トルクフィードバック制御を、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒを指令回転速度Ｎ＊にフィードバック制御する回転速度フィードバック制御に切り替える。主制御装置５０は、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒよりも低い指令回転速度Ｎ＊を正常側制御装置に送信する。その結果、正常側制御装置により、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒよりも低い指令回転速度Ｎ＊まで低下させられる。
　ステップＳ１４の処理は、車両１０の走行安定性を確保するために実施される。つまり、例えば上記（Ｃ）又は（Ｄ）の異常が発生する場合、上述したトルクフィードバック制御が行われたとしても、右車輪２０Ｒの回転速度と左車輪２０Ｌの回転速度とが大きく乖離してしまい、車両１０の走行安定性が低下する懸念がある。この懸念に対処すべく、ステップＳ１４の処理が設けられている。
　ちなみに、主制御装置５０は、ステップＳ１３において肯定判定した場合、各モータ制御装置３２のうち、異常側駆動輪に対応するモータ制御装置（以下、異常側制御装置）に対して、異常側制御装置の制御対象となるインバータ３１のスイッチング制御の停止指令を送信してもよい。
　ステップＳ１５では、正常側制御装置に送信する指令回転速度Ｎ＊を、規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐようにする。その結果、正常側制御装置により、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐようになる。これにより、右車輪２０Ｒの回転速度と左車輪２０Ｌの回転速度とが大きく乖離することを抑制しつつ、直進走行する車両１０の走行安定性の低下を抑制する。
　一方、ステップＳ１３において否定判定した場合には、ステップＳ１６に進み、各ブレーキ装置２１のうち、異常側駆動輪に対応するブレーキ装置を操作することにより、ステップＳ１３において肯定判定されるまで、異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う。これにより、適正に制御できない状態の異常側駆動輪の回転速度を迅速に低下させることができ、ひいては異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒと正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒとの差を迅速に小さくできる。その後、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行う。
　ちなみに、例えば、回生駆動制御が異常側制御装置において実施可能な場合、ブレーキ装置２１に代えて、異常側制御装置の回生駆動制御により、異常側駆動輪に制動力を付与してもよい。
　また、例えばブレーキ装置２１に異常が発生している場合、ブレーキ装置２１に代えて、前側の左車輪２０Ｌを右旋回方向に操舵するとともに、前側の右車輪２０Ｒを左旋回方向に操舵することにより、異常側駆動輪に制動力を付与するようにしてもよい。
　なお、本実施形態において、ステップＳ１２～１６の処理が「異常時制御部」に相当する。
　図３に、回転駆動に関する異常が発生した場合に主制御装置５０により実行される異常時制御の一例を示す。
　時刻ｔ１よりも前において、ステップＳ１６の処理が行われ、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒが低下させられる。その結果、ステップＳ１３で肯定判定され、ステップＳ１４の処理が行われる。これにより、時刻ｔ１において、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを下回る。その結果、その後ステップＳ１５の処理が開始される時刻ｔ２までの時間差ΔＴを短縮できる。
　時刻ｔ２以降において、ステップＳ１５の処理が行われることにより、車両１０を直進走行させるように、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐ。
　図３に、図２に示す処理が実施されない比較例における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒの推移を破線にて示す。比較例では、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒと正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒとの差が大きくならないように正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが制御されているものの、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒに対して正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが常に高い。このため、車両１０の進行方向を直進方向に維持したいにもかかわらず、維持できなくなる懸念がある。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
　主制御装置５０は、駆動輪である前側の右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する。主制御装置５０は、異常が発生していると判定した場合、前側の右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、異常が発生していると判定した方の駆動輪を異常側駆動輪として特定し、他方の駆動輪を正常側駆動輪として特定する。主制御装置５０は、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒを異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒに近づけるべく、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒよりも低い指令回転速度Ｎ＊を正常側制御装置に送信する。これにより、駆動輪である右車輪２０Ｒ及び左車輪２０Ｌのうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生した場合であっても、正常に動作可能な正常側制御装置と、その制御対象となるインバータ３１，回転電機３０とにより、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒと異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒとの差を的確に小さくできる。その結果、走行中の車両１０の挙動を極力安定化させることができる。
　主制御装置５０は、正常側制御装置に送信する指令回転速度Ｎ＊を、規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐようにする。これにより、車両１０の進行方向が左側又は右側のいずれかに片寄ることを防止できる。
　主制御装置５０は、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒが正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒよりも高い場合、ステップＳ１４の処理の実行に先立ち、異常側駆動輪と正常側駆動輪との回転速度差を減少させるべく、ブレーキ装置２１により異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う。これにより、異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒと正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒとの差を迅速に小さくできる。
　主制御装置５０は、制動制御の実行後、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行う。これにより、指令回転速度Ｎ＊を定める基準となる異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを的確に低下させた状態で、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒを制御できる。その結果、車両１０の走行安全性を確保することができる。
　＜第１実施形態の変形例＞
　ステップＳ１３の処理を、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒと異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒとの差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する処理に置き換えてもよい。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両１０が高速道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときであっても、車両１０の走行安定性を極力確保できるようにする。以下、図４を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置５０は、車両１０が高速道を直進走行していると判定している場合、図４の処理を行う。図４において、先の図２に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。なお、主制御装置５０は、例えば、ＧＰＳ受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から、高速道を走行しているか否かを判定すればよい。
　ステップＳ１３において肯定判定した場合、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒが高いほど、ステップＳ１５で用いる規定周期Ｔｃｎｔを短く設定する。車両１０が高速道を走行している場合、図５に実線にて示すように、規定周期Ｔｃｎｔが短くされることにより、車両１０の左右の振れ幅を小さくでき、高速道を走行する場合における直進走行の安定性を高めることができる。ちなみに、ステップＳ１７において、車速センサ４３により検出された走行速度が高いほど、ステップＳ１５で用いる規定周期Ｔｃｎｔを短く設定してもよい。
　＜第３実施形態＞
　以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両１０が高速道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときにおいて、車両１０の走行安定性を確保するための処理内容が変更されている。以下、図６を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置５０は、車両１０が高速道を直進走行していると判定している場合、図６の処理を行う。図６において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
　ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ１５ａに進み、正常側制御装置に送信する指令回転速度Ｎ＊を、高速道の中央側（具体的には例えば、対向車線側）とは反対側の路肩に車両１０を徐々に近づけるように、規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐようにする。これにより、例えば車両１０が左側車線を走行する地域においては、高速道における走行車線の左側の路肩に車両１０が徐々に近づく。
　なお、走行車線に対して路肩が左右どちらに位置するかは、地域により異なる。このため、車両１０を路肩に近づけるために車両１０の進行方向を斜め左側方向又は斜め右側方向にするかは、例えば、車両１０が使用される地域毎に予め設定されていてもよいし、ＧＰＳ受信機の受信結果及び地図データに基づいて設定されてもよいし、車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から設定されてもよい。
　また、例えば、車両１０の周囲の状況を監視する超音波センサ等のセンサ検出値に基づいて、車両１０と他の走行車両との距離が所定距離以上保たれるように、ステップＳ１５ａの処理が実行されればよい。
　図７に、走行車線の左側の路肩に車両１０を徐々に近づける場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒ及び異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒの推移の一例を示す。図７において、異常側駆動輪は左車輪２０Ｌであり、正常側駆動輪は右車輪２０Ｒである。図７に示す破線は、第２実施形態における図４のステップＳ１５の処理が実行される場合の正常側駆動輪（具体的には右車輪２０Ｒ）の回転速度Ｎｎｒの推移を示す。図７に示す例では、ステップＳ１５ａの処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒは、ステップＳ１５の処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒよりも高くされている。
　以上説明した本実施形態によれば、異常発生時に車両１０を路肩に退避させることができ、車両１０の乗員の安全を確保することができる。
　＜第４実施形態＞
　以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、車両１０が一般道を走行する場合に回転駆動に関する異常が発生したときにおいて、歩道を歩行中の歩行者の安全を確保できるようにする。以下、図８を用いて説明する。本実施形態において、主制御装置５０は、車両１０が一般道を直進走行していると判定している場合、図８の処理を行う。図８において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。なお、主制御装置５０は、例えば、ＧＰＳ受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から、一般道を走行しているか否かを判定すればよい。
　ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ１５ｂに進み、正常側制御装置に送信する指令回転速度Ｎ＊を、歩道から車両１０を徐々に遠ざけるように、規定周期Ｔｃｎｔごとに異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを繰り返し跨ぐようにする。これにより、一般道における走行車線のセンターライン側に車両１０が徐々に近づくようになり、車両１０が歩行者に接触することを防止できる。
　なお、車両１０が左側車線を走行するか右側車線を走行するかは、地域により異なる。このため、車両１０を歩道から遠ざけるために車両１０の進行方向を斜め右側方向又は斜め左側方向にするかは、例えば、車両１０が使用される地域毎に予め設定されていてもよいし、ＧＰＳ受信機の受信結果及び地図データに基づいて設定されてもよいし、車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から設定されてもよい。
　図９に、車両１０が左側車線を走行する場合において、車線の左側の歩道とは反対側に車両１０を徐々に近づける場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒ及び異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒの推移の一例を示す。図９において、異常側駆動輪は左車輪２０Ｌであり、正常側駆動輪は右車輪２０Ｒである。図９に示す破線は、第２実施形態における図４のステップＳ１５の処理が実行される場合の正常側駆動輪（具体的には右車輪２０Ｒ）の回転速度Ｎｎｒの推移を示す。図９に示す例では、ステップＳ１５ｂの処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒは、ステップＳ１５の処理が実行される場合における正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒよりも低くされている。
　以上説明した本実施形態によれば、異常発生時に車両１０が歩道に接近することを防止でき、歩道の歩行者の安全を確保することができる。
　＜第５実施形態＞
　以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、走行中の車両１０の挙動が不安定になるおそれがある場合、インバータ３１に供給される電圧を低下させる。
　図１０は、車両１０のうち、インバータ３１周辺の構成を示す図である。車両１０は、直流電源６０と、ＤＣＤＣコンバータ３３とを備えている。直流電源６０は、例えば、リチウムイオン蓄電池などの２次電池、又は燃料電池である。ＤＣＤＣコンバータ３３は、モータ制御装置３２により制御され、直流電源６０の出力電圧を変圧（具体的には昇圧）してインバータ３１に供給する。図１０に示すＶｄｃは、ＤＣＤＣコンバータ３３からインバータ３１に供給される電源電圧である。ＤＣＤＣコンバータ３３は、各インバータ３１に対応して個別に設けられていてもよいし、各インバータ３１に共通に設けられていてもよい。
　図１１に、主制御装置５０により実行される処理の手順を示す。図１１において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
　ステップＳ１１の処理の完了後、ステップＳ１８に進み、電源電圧Ｖｄｃを低下させる必要があるか否かを判定する。具体的には、駆動輪である右車輪２０Ｒと路面との摩擦係数μＲと、駆動輪である左車輪２０Ｌと路面との摩擦係数μＬとの差が閾値よりも大きいか否かを判定する。この判定には、例えば、車両１０が走行する地域の路面情報、又は車両１０の挙動を検出するヨーモーメントセンサ等のセンサ検出値が用いられる。
　ステップＳ１８において摩擦係数の差が閾値以下であると判定した場合、電源電圧Ｖｄｃを低下させる必要がないと判定し、ステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ１８において摩擦係数の差が閾値よりも大きいと判定した場合、電源電圧Ｖｄｃを低下させる必要があると判定し、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、各インバータ３１の電源電圧Ｖｄｃを、ステップＳ１８において否定判定する場合よりも低下させる指令を各モータ制御装置３２に送信する。具体的には例えば、電源電圧Ｖｄｃを１／２にする指令を送信する。これにより、図１２に示すように、正常側駆動輪の回転速度Ｎｎｒ及び異常側駆動輪の回転速度Ｎａｂｎｒを低下させることができる。その結果、例えば左右いずれかの駆動輪がスリップした場合であっても、車両１０の挙動を極力安定化させることができる。
　＜第５実施形態の変形例＞
　電源電圧Ｖｄｃを低下させるための構成としては、図１０に示した構成に限らず、例えば図１３に示す構成であってもよい。詳しくは、車両１０は、第１直流電源６１と、第２直流電源６２と、切替部３４とを備えている。第２直流電源６２の出力電圧（例えば定格電圧）Ｖ２は、第１直流電源６１の出力電圧（例えば定格電圧）Ｖ１よりも高い。具体的には例えば、第２直流電源６２の出力電圧Ｖ２は、第１直流電源６１の出力電圧Ｖ１の２倍である。切替部３４は、例えば主制御装置５０により制御され、各インバータ３１の電源電圧Ｖｄｃを、第１直流電源６１の出力電圧Ｖ１又は第２直流電源６２の出力電圧Ｖ２のいずれかに切り替える。
　主制御装置５０は、ステップＳ１９において、切替部３４を制御することにより、各インバータ３１の電源電圧Ｖｄｃを、第２直流電源６２の出力電圧Ｖ２から第１直流電源６１の出力電圧Ｖ１に切り替える処理を行う。一方、主制御装置５０は、ステップＳ１８において否定判定した場合、切替部３４を制御することにより、各インバータ３１の電源電圧Ｖｄｃを第２直流電源６２の出力電圧Ｖ２にする。
　＜第６実施形態＞
　以下、第６実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、回転駆動に関する異常が発生した場合において、車両１０がカーブ路を走行するときであっても、車両１０の走行安定性を極力確保できるようにする。
　図１４を用いて、主制御装置５０が実行する処理について説明する。図１４において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
　ステップＳ１１の処理の完了後、ステップＳ２０に進み、車両１０の走行路がカーブ路であるか否かを判定する。例えば、ＧＰＳ受信機の受信結果及び地図データ、又は車載カメラの撮像データ等に基づいて把握される車両１０の周囲の状況から、カーブ路を走行しているか否かを判定すればよい。
　ステップＳ２０において否定判定した場合には、ステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ２０において肯定判定した場合には、ステップＳ２１に進み、正常側駆動輪及び異常側駆動輪のうち、いずれが内輪及び外輪であるかを特定する。そして、図１５に示すように、内輪の回転速度を外輪の回転速度よりも低くしつつ、内輪と外輪との回転速度差ΔＮを操舵角θｓに応じた値にするように、正常側制御装置に送信する指令回転速度Ｎ＊を算出する。具体的には例えば、操舵角θｓが大きいほど、内輪と外輪との回転速度差を大きくする。ステップＳ２２では、算出した指令回転速度Ｎ＊を正常側制御装置に送信する。これにより、例えば、車両１０が右カーブ路を走行する場合、左車輪２０Ｌの回転速度が右車輪２０Ｒの回転速度よりも高くなる。その結果、ドライバのハンドル操作に応じた操舵輪の操舵角で車両１０を走行させることができる。
　＜その他の実施形態＞
　なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
　・４つの車輪２０Ｒ，２０Ｌのうち、後側の右車輪２０Ｒと後側の左車輪２０Ｌとのそれぞれに対応して個別に回転電機３０が設けられていてもよい。この場合、後側の右車輪２０Ｒと後側の左車輪２０Ｌとのそれぞれが駆動輪とされる。
　また、４つの車輪のうち２つが駆動輪とされる車両に限らず、図１６に示すように、４つの車輪全てが駆動輪とされている車両であってもよい。この場合、例えば、前側の２つの駆動輪２０Ｒ，２０Ｌの組、及び後側の２つの駆動輪２０Ｒ，２０Ｌの組のうち、異常側駆動輪が含まれていない組の２つの駆動輪それぞれに対応するインバータ３１のスイッチング制御を停止させてもよい。
　・回生駆動制御により駆動輪に制動力を十分付与できる構成であれば、車両１０にブレーキ装置２１が備えられていなくてもよい。
　・主制御装置５０が備える上記メモリに記憶されたプログラムが主制御装置５０のＣＰＵによって実行されることにより、第１～第６実施形態で説明した処理が実行される。プログラムは、例えば、制御装置の製造工程においてメモリに記憶されたものであってもよい。また、プログラムは、例えば、いわゆるＯＴＡ（Over The Air）のように、無線通信を介してメモリに記憶されたプログラムであってもよい。
　・異常発生時における上述した処理を実行する主体は、主制御装置５０及びモータ制御装置３２の双方に限らない。例えば、主制御装置５０及びモータ制御装置３２のうち、モータ制御装置３２が主体になってもよい。この場合、上述した処理に必要なセンサ検出値等の信号が各モータ制御装置３２に入力されるようになっていればよい。また、この場合、各モータ制御装置３２のうち、いずれかに例えば（Ａ１）の異常が発生した場合、この異常が発生していないモータ制御装置により、異常発生時における上述した処理が実行されればよい。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1. 　左右の駆動輪（２０Ｒ，２０Ｌ）と、
    　左右の前記駆動輪それぞれに対応して個別に設けられ、前記駆動輪を回転駆動する回転電機（３０）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（３２，５０）において、
    　左右の前記駆動輪のうち、回転駆動に関する異常がいずれかに発生しているか否かを判定する判定部と、
    　前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合、左右の前記駆動輪のうち、前記異常が発生していると判定された方の駆動輪である異常側駆動輪の回転速度（Ｎａｂｎｒ）と、他方の駆動輪である正常側駆動輪の回転速度（Ｎｎｒ）との乖離を抑制する異常時制御を行う異常時制御部と、を備える車両用制御装置。
  2. 　前記異常時制御部は、前記異常時制御として、前記正常側駆動輪の回転速度を前記異常側駆動輪の回転速度に近づけるべく、前記正常側駆動輪の回転速度が前記異常側駆動輪の回転速度を下回るように、前記正常側駆動輪に対応する前記回転電機の駆動制御を行う請求項１に記載の車両用制御装置。
  3. 　前記異常時制御部は、前記異常時制御の実行後、前記正常側駆動輪の回転速度が前記異常側駆動輪の回転速度を繰り返し跨ぐように、前記正常側駆動輪に対応する前記回転電機の駆動制御を行う、請求項２に記載の車両用制御装置。
  4. 　前記異常時制御部は、前記正常側駆動輪の回転速度が前記異常側駆動輪の回転速度を跨ぐ周期を、前記車両の走行速度が低い場合よりも高い場合に短くする、請求項３に記載の車両用制御装置。
  5. 　前記異常時制御部は、前記車両が高速道を走行中の場合、前記高速道の中央側とは反対側の路肩に前記車両を徐々に近づけるように、前記正常側駆動輪の回転速度が前記異常側駆動輪の回転速度を繰り返し跨ぐようにする、請求項３又は４に記載の車両用制御装置。
  6. 　前記異常時制御部は、歩道に隣接する一般道を前記車両が走行中の場合、前記歩道から前記車両を徐々に遠ざけるように、前記正常側駆動輪の回転速度が前記異常側駆動輪の回転速度を繰り返し跨ぐようにする、請求項３又は４に記載の車両用制御装置。
  7. 　前記異常時制御部は、前記異常時制御として、前記車両がカーブ路を走行中の場合、前記車両の内輪の回転速度を前記車両の外輪の回転速度よりも低くしつつ、前記内輪と前記外輪との回転速度差を前記車両の操舵角に応じた値にするように、前記正常側駆動輪に対応する前記回転電機の駆動制御を行う、請求項１に記載の車両用制御装置。
  8. 　前記異常時制御部は、前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合において前記異常側駆動輪の回転速度が前記正常側駆動輪の回転速度よりも高いとき、前記異常時制御の実行に先立ち、前記異常側駆動輪と前記正常側駆動輪との回転速度差を減少させるように前記異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う、請求項２～７のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
  9. 　前記異常時制御部は、前記判定部により前記異常が発生していると判定された場合において前記異常側駆動輪の回転速度が前記正常側駆動輪の回転速度よりも高いとき、前記異常時制御として、前記異常側駆動輪と前記正常側駆動輪との回転速度差を減少させるように前記異常側駆動輪に制動力を付与する制動制御を行う、請求項１に記載の車両用制御装置。
  10. 　前記車両は、前記回転電機に電気的に接続されたインバータ（３１）を備え、
    　前記異常時制御部は、右側の前記駆動輪と路面との摩擦係数と、左側の前記駆動輪と路面との摩擦係数との差が閾値よりも大きいと判定した場合、前記異常時制御の実行に先立ち、前記インバータの入力電圧（Ｖｄｃ）を低下させることにより、前記異常側駆動輪及び前記正常側駆動輪それぞれの回転速度を低下させる、請求項１～９のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
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