車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置
【課題】車輪を個々のモータで駆動する車輪独立駆動方式の電気自動車において、モータの出力を減少側に補正する場合に、車両のヨーレイト挙動が変化して走行が不安定になるのを防止する。
【解決手段】コントローラ５は駆動モータ3FL，3FR，3RL，3RRに設けた温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号により、検出したモータ温度を読み込み、検出後のモータ温度を推定する。車幅方向左側のモータ3FLが許容温度域を超えると推定すると、モータ3FLの出力を絞り車輪2FLの目標駆動力を−α減少補正する。同時に、残りのモータ3RLの出力を増やし車輪2RLの目標駆動力を＋α増大補正し、車幅方向左側の駆動力合計を補正前と同じにするとともに、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力を補正前と同じにする。
【解決手段】コントローラ５は駆動モータ3FL，3FR，3RL，3RRに設けた温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号により、検出したモータ温度を読み込み、検出後のモータ温度を推定する。車幅方向左側のモータ3FLが許容温度域を超えると推定すると、モータ3FLの出力を絞り車輪2FLの目標駆動力を−α減少補正する。同時に、残りのモータ3RLの出力を増やし車輪2RLの目標駆動力を＋α増大補正し、車幅方向左側の駆動力合計を補正前と同じにするとともに、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力を補正前と同じにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を個々の駆動モータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪を個々の駆動モータで独立に駆動する車輪独立駆動式車両につき、駆動モータに異常が生じて駆動不能に陥った場合における制御の発明としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力制御装置は、旋回走行中に、左右側に個々に設けた駆動源のうちの旋回方向内輪が駆動不能になった場合には、左右の駆動源の駆動力供給を瞬時に停止し、旋回方向外輪が駆動不能になった場合には、当該外輪の駆動源の駆動力供給を瞬時に停止するとともに、内輪の駆動力を徐々に減少させながら停止せしめ、車両の唐突な挙動変化を防止し、もって走行安定性および安全性の向上を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のような駆動力制御装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、駆動力供給を停止する特許文献１の制御では、車両の唐突な挙動変化によって生じる車両の不安定な走行を抑制することはできるものの、車両の挙動変化そのものまで防止することはできないという問題が依然として残っている。
【０００６】
このため、運転者の操舵操作に対応した車両の実際の旋回走行状態であるヨーレイト挙動を維持することができず、駆動不能に陥る前の直進安定性や、旋回半径等が変化してしまう。
【０００７】
また、駆動不能に陥る前の総駆動力を維持することができず、運転者のアクセル操作に対応した加速状態で走行できない。
【０００８】
本発明は、モータにより駆動される車輪の駆動力を通常の制御時よりも減少補正することにより生じる問題、つまり、駆動力配分の変化により、車両に新たなヨーモーメントが発生してしまい、ヨーレイト挙動が変化するという問題を解決し、減少補正中は勿論、その後も通常の制御時のヨーレイト挙動を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため本発明による駆動力制御装置は、請求項１に記載のごとく、
車輪を個々のモータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車に用いられ、該車輪の駆動力を個々に制御する駆動力制御装置において、
前記車輪のうち、少なくとも１つ以上の車輪を駆動させる駆動モードを複数設定し、該駆動モードのうちから１の駆動モードを選択して実行する駆動モード選択手段を具え、
前記複数の駆動モードに優先順位を設定し、前記モータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとともに、補正をしない場合の車両のヨーモーメントを維持するよう、残りの車輪の駆動力を補正する時には、前記駆動モード選択手段が前記優先順位に従って駆動モードを選択して実行することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
かかる本発明の駆動力制御装置によれば、個々のモータで独立に駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとき、優先順位に従って駆動モードを選択し、減少側に補正する前に車両に発生していたヨーモーメントを維持するように、残りのモータの出力を補正することにより、当該補正中であっても車両に発生するヨーモーメントが変化することがなく、補正前の運転者の操舵操作に対する車両の実際の旋回走行であるヨーレイト挙動を維持することが可能となる。
したがって、直進走行中に当該補正を行う場合であっても、ヨーモーメントの発生を防止して直進性を損なうことがない。
また、旋回走行中に当該補正を行う場合であっても、ヨーレイト挙動が変化するのを防止して、旋回走行時の走行特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明になる車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置を具えた、４輪独立駆動方式の電気自動車の駆動系を示す要部平面図である。
【図２】同駆動力制御装置が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】同電気自動車の全てのモータの出力を、焼け付き防止のため一律に減少させる場合のこれらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図４】同電気自動車の左側前方のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を増大補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図５】同電気自動車の左側前方のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を減少補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図６】検出した各モータ温度の時間変化と、推定したモータ温度と、焼け付き防止のため出力を減少補正されるモータの出力の時間変化とを対比して示すタイムチャートである。
【図７】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図８】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、全輪駆動モード（4WD）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を通常制御し、左右後輪のモータ出力を減少補正する場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を減少補正し、左右後輪のモータ出力を通常制御する場合を、（ｃ）は全てのモータ出力を減少補正する場合を示す。
【図９】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、前方輪駆動モード（FF）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を通常制御し、左右後輪のモータ出力を０にする場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を減少補正し、左右後輪のモータ出力を０にする場合を示す。
【図１０】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、後方輪駆動モード（RR）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を０にし、左右後輪のモータ出力を通常制御する場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を０にし、左右後輪のモータ出力を減少補正する場合を示す。
【図１１】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、対角輪駆動モードで残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左側前方および右側後方のモータ出力を０にし、右側前方および左側後方のモータ出力を通常制御する場合を、（ｂ）は左側前方および右側後方のモータ出力を０にし、右側前方および左側後方のモータ出力を減少補正する場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例になる駆動力制御装置を具えた４輪独立駆動方式の電気自動車を、その駆動系と共に示す要部平面図である。
【００１４】
この電気自動車１は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、および右後輪2RRの４つの車輪具え、これら車輪2FL，2FR，2RL，2RRはそれぞれドライブシャフト9FL，9FR，9RL，9RRを介して、個々の駆動源であるモータ3FL，3FR，3RL，3RRと連結する。これによりモータ3FL，3FR，3RL，3RRは車輪2FL，2FR，2RL，2RRを個別に駆動することで電気自動車１を走行可能とする。
【００１５】
モータ3FL，3FR，3RL，3RRは電力ケーブル4FL，4FR，4RL，4RRを介してコントローラ５と接続する。コントローラ５は、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの目標駆動力を演算し、これら目標駆動力の実現に必要な電力をモータ3FL，3FR，3RL，3RRへ供給する。コントローラ５が、各車輪の目標駆動力を求め、必要な電力を供給し得るよう、このコントローラ５には、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度をそれぞれ検出する温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号と、電気自動車１のヨーレイト挙動を検出するヨーレイトセンサ７からの信号と、バッテリ８からの電力とを入力する。
【００１６】
コントローラ５は、基本的にはアクセル開度および車速に基づいて各車輪の目標駆動力を演算し、これら目標駆動力を実現するようモータへ電力を供給するが、検出したモータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度およびこれらモータ温度の単位時間あたりの上昇率から、モータ温度が所定の許容温度域を超えると推定するときは、超えると推定したモータへの電力供給を絞ってこのモータに係る車輪の駆動力を減少側に補正し、このモータの発熱量を低減することでモータの焼け付きを防止する。
【００１７】
このように車輪の駆動力を減少補正する場合、電気自動車１は運転者が入力したアクセル開度に応じた加速走行を実現できず、運転者が違和感を感じることとなる。また、左右輪のうち、一方の車輪の駆動力のみを減少補正する場合、電気自動車１に新たなヨーモーメントが発生してヨーレイト挙動が変化するため、運転者の操舵操作通りに直進走行または旋回走行することができなくなる。
【００１８】
そこで本実施例では、コントローラ５が、アクセル開度および車速に基づいて各車輪の目標駆動力を演算し、これら目標駆動力を実現するようモータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力を制御する通常の制御に加えて、図２にフローチャートで示す制御プログラムを繰り返し実行して、上記の問題が生じないよう残りのモータに係る車輪の目標駆動力を補正する。
【００１９】
先ずステップＳ１では、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号を読み込み、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度を検出する。
【００２０】
次のステップＳ２では、モータが駆動回転するのに理想的な温度範囲であるモータ温度の推奨温度域を参照し、検出した各モータ3FL，3FR，3RL，3RRのモータ温度のうち、いずれか１つ以上が推奨温度域を超えているか否かを判断する。なお、推奨温度域はコントローラ５にあらかじめ記憶しておく。
【００２１】
いずれのモータ温度も推奨温度域を超えていない場合(No)、検出したモータ温度が許容温度域の上限値よりも十分低く、モータが焼け付くおそれがないため、ステップＳ３へ進み、演算した各車輪の目標駆動力を補正せずにそのまま実現する通常の制御に従って４輪走行を継続し、本制御を終了する。
【００２２】
なお、モータ温度の許容温度域とは、モータが焼け付き等の不具合を生じないように駆動回転することができる範囲をいい、許容温度域の上限値は、推奨温度域の上限値よりも高い。
【００２３】
一方ステップＳ２において、いずれか１つ以上のモータ温度が推奨温度域を超えている場合には(Yes)、ステップＳ４へ進み、時間Δｔのモータ温度の変化量、例えば前回フローチャート実行時に検出したモータ温度と、今回フローチャート実行時に検出したモータ温度との変化量をフローチャート実行時間で除したモータ温度変化率、を算出する。そして、算出したモータ温度変化率と、直近で検出したモータ温度とから、演算した各車輪の目標駆動力を実現する通常の制御に従って４輪走行を継続した場合に、許容温度域を超えるか否か推定する。
【００２４】
前方のモータ3FL，3FRおよび後方のモータ3RL，3RRの両者が許容温度域を超えると推定する場合(Yes)、ステップＳ５へ進み、全ての車輪の目標駆動力を一律の割合で減少側に補正し、減少補正した駆動力を実現するよう４輪走行を継続し、本制御を終了する。
【００２５】
図３は、上記ステップＳ５で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図であり、全てのモータ3FL，3FR，3RLおよび3RRの出力を同じ割合で減少補正する。
【００２６】
一方ステップＳ４において、前方のモータ3FL，3FRまたは後方のモータ3RL，3RRのうちいずれか一方のモータが許容温度域を超えると推定する場合には(No)、ステップＳ６へ進む。
【００２７】
ステップＳ６では、許容温度域を超えると推定されたモータが、前輪2FL，2FRの駆動モータ3FL，3FRか、または後輪2RL，2RRの駆動モータ3RL，3RRかを判断する。
【００２８】
前輪モータ3FL，3FRのうち、いずれか一方あるいは双方が許容温度域を超えると推定する場合には(Yes)、ステップＳ７へ進み、該当する前輪モータに係る前輪2FL，2FRの目標駆動力を所定値αだけ減少側に補正するよう、該当するモータの出力を速やかに減少させる。
【００２９】
続くステップＳ８では、後輪モータ3RL，3RRの最大出力に基づき後輪2RL，2RRの最大駆動力をまず求め、これら最大駆動力と目標駆動力との差を算出し、後輪2RL，2RRの駆動力を所定値αだけ増大可能であるか否かを判断する。
【００３０】
増大可能であると判断した場合(Yes)、ステップＳ９へ進み、左右輪のうち上記ステップＳ７で減少補正した側と同じ側にある後輪2RL，2RRの駆動力を、所定値αだけ増大側に補正し、４駆走行を行う。
【００３１】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が、補正をしない場合のそれを維持する状態で走行を継続する。
【００３２】
図４は、上記ステップＳ７およびＳ９で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図である。上記ステップＳ７において例えば前輪モータ3FLの出力を減少補正する場合には、上記ステップＳ９において後輪モータ3RLの出力を増大補正する。
【００３３】
なお、上記ステップＳ７において左右の前輪2FL，2FRの双方を減少側に補正する場合には、ステップＳ９において左右の後輪2RL，2RRの目標駆動力をそれぞれ増大側に補正する。
【００３４】
一方上記ステップＳ８において、増大不可能であると判断した場合(No)、ステップＳ１０へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ７で減少補正した側と反対側にある後輪2RL，2RRの駆動力を所定値αだけ減少側に補正し、４駆走行を継続する。
【００３５】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が補正をしない場合のそれよりも減少した状態で走行を継続する。
【００３６】
図５は、上記ステップＳ７およびＳ１０で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図である。上記ステップＳ７において例えば前輪モータ3FLの出力を減少補正する場合には、上記ステップＳ１０において後輪モータ3RRの出力を減少補正する。
【００３７】
一方ステップＳ６において、後輪モータ3RL，3RRのうち、いずれか一方あるいは双方が許容温度域を超えると推定する場合には(No)、ステップＳ１１へ進み、該当する後輪モータに係る後輪2RL，2RRの目標駆動力を所定値αだけ減少側に補正するよう、該当するモータの出力を速やかに減少させる。
【００３８】
続くステップＳ１２では、前輪モータ3FL，3FRの最大出力に基づき前輪2FL，2FRの最大駆動力を算出し、前輪2FL，2FRの駆動力を所定値αだけ増大可能であるか否かを判断する。
【００３９】
増大可能であると判断した場合(Yes)、ステップＳ１３へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ１１で出力を減少補正する側と同じ側にある前輪2FL，2FRの駆動力を、所定値αだけ増大補正し、４駆走行を継続する。
【００４０】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が、補正をしない場合のそれを維持する状態で走行を継続する。
【００４１】
なお、上記ステップＳ１１において左右の後輪2RL，2RRの双方を減少側に補正する場合には、ステップＳ１３において左右の前輪2FL，2FRの目標駆動力をそれぞれ増大補正する。
【００４２】
一方、上記ステップＳ１２において、増大不可能であると判断した場合(No)、ステップＳ１４へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ１１で減少補正した側と反対側にある前輪2FL，2FRの駆動力を所定値αだけ減少側に補正し、４駆走行を継続する。
【００４３】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が補正をしない場合のそれよりも減少した状態で走行を継続する。
【００４４】
上記ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１３またはＳ１４における車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力の補正制御の実行後は、ステップＳ１５へ進み、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号を読み込み、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度を検出する。
【００４５】
次のステップＳ１６では、検出したモータ温度が推奨温度域の上限値以下であるか否かを判断する。いずれのモータ温度も推奨温度域の上限値以下である場合(Yes)、ステップＳ１７へ進み、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力を補正しない場合の目標駆動力に一致させるよう、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力補正を徐々に行って、本制御を終了する。
【００４６】
一方ステップＳ１６で、推奨温度域を超えている場合(No)、ステップＳ１７をスキップして本制御を終了し、繰り返し制御の上記ステップＳ７〜Ｓ１４で、目標駆動力の補正を継続する。
【００４７】
図６は検出したモータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度の時間変化と、焼け付き防止のため出力を減少補正されるモータの出力の時間変化とを対比して示すタイムチャートである。このタイムチャートに基づき本実施例の駆動制御について説明すると、時刻ｔ１で４つのモータ温度のうち１つがモータ推奨温度域を超えた場合(上記ステップＳ２にてYes)、この時刻ｔ１から時間Δｔ後までのモータ温度の変化量から、図中の一点鎖線で示すように当該モータ温度の上昇率を推定する。この結果当該モータ温度の推定値がモータ許容温度域の上限値を超えるため（上記ステップＳ４にてNo）、その後の時刻ｔ２から時刻ｔ３の短い時間D１で当該モータの出力を、太点線で示すように通常制御時よりも減少側に補正する（上記ステップＳ７およびＳ１１）。
【００４８】
当該モータの出力は時刻ｔ３以降も継続して、減少補正されているが、その後しばらくして、時刻ｔ４で当該モータ温度がモータ推奨温度域の上限値以下になったとき(上記ステップＳ１６にてYes)、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの長い時間D２をかけて当該モータの出力を、太点線で示すように、補正をしない場合の値（通常の制御時の出力）に戻し、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力を補正をしない場合の目標駆動力に一致させる。
【００４９】
図６では、残りのモータの目標駆動力の補正について記載を省略したが、残りのモータのうち、目標駆動力の補正を行ったモータについても、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に、補正をしない場合の値（通常の制御時の出力）へ徐々に戻す。
【００５０】
なお上記の通り、車輪の目標駆動力を絞って減少補正するときは速やかに行うため、所要時間D１は短く、車輪の目標駆動力を元に戻すときは緩やかに行うため、所要時間D２は長いものとする（D１＜D２）。
【００５１】
ところで、上記本実施例においては、例えば図７に示すようにモータ3FLのモータ温度が所定の許容温度域を超えると推定された時には、コントローラ５が、ステップＳ７においてモータ3FLの出力を減少側に補正するとともに、残りのモータ3FR，3RL，3RRの出力を上記ステップＳ８〜Ｓ１０において通常制御、または、増大あるいは減少補正することとし、補正時の左側輪2FL，2RLの総駆動力と補正時の右側輪2FR，2RRの総駆動力との比率が、補正をしない場合の左側輪2FL，2RLの総駆動力と補正をしない場合の右側輪2FR，2RRの総駆動力との比率を維持するように、残りの車輪2FR，2RL，2RRの目標駆動力を補正するものである。
【００５２】
したがって、補正直後に車体１に発生するヨーモーメントを、補正直前に車体１に発生するヨーモーメントと同一にすることが可能になり、補正直後にヨーレイトが急激に変化することを防止することができる。
【００５３】
さらに、補正中の車体１のヨーレイト挙動を、補正をしない場合の車体１のヨーレイト挙動に一致させることが可能となり、従来のように車両の走行性能が変化してしまうことない。したがって、焼け付き防止のためモータの出力を減少補正することと、車両のヨーレイト挙動を維持することの両立が可能となって、運転車の操舵操作に対する直進安定性および旋回走行時の走行特性が変化するのを防止することができる。
【００５４】
また従来のように、車輪の駆動力をすべて停止して走行を続けることができなくなるということがなく、自走を続行することができる。
【００５５】
なお、上記ステップＳ７〜Ｓ１４で残りの車輪の目標駆動力につき所定値αの増減補正を行う場合において、ヨーレイトセンサ７からの信号に基づき、当該目標駆動力補正をフィードバック制御により微調整することで、車体１のヨーレイト挙動の変化防止に完全を期することができる。
【００５６】
また本実施例においては、焼け付き防止のためモータの出力を減少補正しつつ、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）等の各図に示すように４駆走行を維持するものであるが、この全輪駆動モード（４ＷＤ）に限らず、図９（ａ），（ｂ）等に示すような前方輪2FL，2FRを駆動する前方輪駆動モード(ＦＦ)と、図１０（ａ），（ｂ）等に示すような後方輪2RL，2RRを駆動する後方輪駆動モード(ＲＲ)と、図１１（ａ），（ｂ）等に示すような右側前方輪2FRおよび左側後方輪2RLを駆動する、あるいは図示しなかったが左側前方輪2FLおよび右側後方輪2RRを駆動する対角輪駆動モードと、をコントローラ５に設定しておき、焼け付き防止のためのモータ出力補正時には、第１に全輪駆動モードを実行し、走行設定上あるいはモータ3FL，3FR，3RL，3RRの失陥等の理由により全輪駆動モードが実行できない場合には、第２に前方輪駆動モードを実行し、以下第３に後方輪駆動モードを実行し、第４に対角輪駆動モードを実行するようにしても、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能であるとともに、車両の運動特性を安定サイドに設定することができ、走行安全性を高めることができる。
【００５７】
ここで付言すると、全輪駆動モード（４ＷＤ）は車体１の重量配分等に応じて車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力配分を最適に決定することができるため、車両の運動特性を最も安全側に設定することができる。また、前方輪駆動モード（ＦＦ）は旋回特性がアンダーステアとなるため、車体がスピンしにくく車両の運動特性を安全側に設定することができる。また、後方輪駆動モード（ＲＲ）は旋回特性がオーバーステアとなる。
【００５８】
したがって、実行する駆動モードの優先順位を、第１に全輪駆動モード（４ＷＤ）を選択し、第２に前方輪駆動モード(ＦＦ)を選択し、第３に後方輪駆動モード(ＲＲ)を選択し、第４に対角輪駆動モードを選択するよう設定するものである。
【００５９】
なお、本実施例においては４つのモータ3FL，3FR，3RL，3RRにより全輪駆動モード（４ＷＤ）を実行するものであるが、本実施例以外にも２つのモータ3FL，3FRのみを搭載し、前方輪駆動モード（ＦＦ）のみを実行する車両や、あるいはまた、２つのモータ3RL，3RRのみを搭載し、後方輪駆動モード（ＲＲ）のみを実行する車両であっても、本発明によれば車体のヨーレイト挙動を維持することが可能であること勿論である。
【００６０】
特に本実施例においては図４に示すように、ステップＳ７においてモータ3FLの出力を減少側に補正する場合には、ステップＳ９において残りのモータ3RLの出力を増大側に補正するものである。
【００６１】
すなわち、ステップＳ９を選択した場合においては、−α補正された左側前方輪2FLと同じ左側にある左側後方輪2RLの目標駆動力を＋α補正する。したがって、補正後の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力が、補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持するように残りの車輪2FR，2RL，2RRの目標駆動力を補正することが可能となり、ヨーレイト挙動の維持のみならず前後方向加速度も維持することができ、車両の走行特性が低下することなくモータの焼け付きを防止することができる。
【００６２】
あるいは、後輪モータ3RLの最大出力につき余裕分がなく、ステップＳ９に代えてステップＳ１０を選択した場合においては、−α補正された左側前方輪2FLと車体１に対して対角位置にある右側後方輪2RRの目標駆動力を−α補正する。
【００６３】
したがって、補正後の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力が、補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持できず、前後方向加速度は低下するものの、補正後の左側輪2FL，2RLの駆動力合計と補正後の右側輪2FR，2RRの駆動力合計との比率が、補正前の左側輪2FL，2RLの駆動力合計と補正前の右側輪2FR，2RRの駆動力合計との比率と同一にすることができる。
【００６４】
この結果、車体１に発生するヨーモーメントが変化するのを防止し、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能となって、車両１の旋回特性を維持しながらモータの焼け付きを防止することができる。
【００６５】
特に、前方輪駆動モード（ＦＦ）や、後方輪駆動モード（ＲＲ）や、対角輪駆動モードを実行する場合、全輪駆動モード（４ＷＤ）と異なり補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持できないため、ステップＳ１０で実行する本制御により、車体１のヨーレイト挙動を維持することができる。
【００６６】
なお本実施例においては、全てのモータ3FL，3FR，3RL，3RRの焼け付きを防止する際には、ステップＳ５において全てのモータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力を一律に減少側に補正することから、前後方向加速度は低下するものの、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能となって、車両１の旋回特性を維持しながら一部のモータの焼け付きを防止することができる。
【００６７】
また、コントローラ５は、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号に基づき、各モータ3FL，3FR，3RL，3RRのモータ温度と、これより時間Δｔだけ前に検出したモータ温度との時間変化とから、モータ温度が許容域を超えるか否かを推定することから、モータ3FL，3FR，3RL，3RRをオーバーヒートさせることなく、モータの焼け付きを防止することができる。したがって、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの耐久性の向上を期待できる。
【００６８】
さらに本実施例では、焼け付き防止のため出力を減少補正したモータの温度が、推奨温度域まで低下した場合には、ステップＳ１６において、図６の時刻ｔ４からｔ５までに示すように、当該減少補正されたモータの出力を通常制御時の出力に徐々に戻すものである。
【００６９】
したがって、電気自動車１の走行特性の変化が緩やかなものとなり、運転者に違和感を与えることがない。
【００７０】
なお本発明は、電動モータも用いて車輪を駆動する全ての車両に適用することができるものであって、モータの電源としてバッテリの他、燃料電池等を含むこと勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 電気自動車（車体）
2FL 左側前方の車輪
2FR 右側前方の車輪
2RL 左側後方の車輪
2RR 右側後方の車輪
3FL 左側前方車輪の駆動モータ
3FR 右側前方車輪の駆動モータ
3RL 左側後方車輪の駆動モータ
3RR 右側後方車輪の駆動モータ
５ コントローラ
6FL 左側前方車輪の駆動モータの温度センサ
6FR 右側前方車輪の駆動モータの温度センサ
6RL 左側後方車輪の駆動モータの温度センサ
6RR 右側後方車輪の駆動モータの温度センサ
７ ヨーレイトセンサ
８ バッテリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を個々の駆動モータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪を個々の駆動モータで独立に駆動する車輪独立駆動式車両につき、駆動モータに異常が生じて駆動不能に陥った場合における制御の発明としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力制御装置は、旋回走行中に、左右側に個々に設けた駆動源のうちの旋回方向内輪が駆動不能になった場合には、左右の駆動源の駆動力供給を瞬時に停止し、旋回方向外輪が駆動不能になった場合には、当該外輪の駆動源の駆動力供給を瞬時に停止するとともに、内輪の駆動力を徐々に減少させながら停止せしめ、車両の唐突な挙動変化を防止し、もって走行安定性および安全性の向上を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６８１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来のような駆動力制御装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、駆動力供給を停止する特許文献１の制御では、車両の唐突な挙動変化によって生じる車両の不安定な走行を抑制することはできるものの、車両の挙動変化そのものまで防止することはできないという問題が依然として残っている。
【０００６】
このため、運転者の操舵操作に対応した車両の実際の旋回走行状態であるヨーレイト挙動を維持することができず、駆動不能に陥る前の直進安定性や、旋回半径等が変化してしまう。
【０００７】
また、駆動不能に陥る前の総駆動力を維持することができず、運転者のアクセル操作に対応した加速状態で走行できない。
【０００８】
本発明は、モータにより駆動される車輪の駆動力を通常の制御時よりも減少補正することにより生じる問題、つまり、駆動力配分の変化により、車両に新たなヨーモーメントが発生してしまい、ヨーレイト挙動が変化するという問題を解決し、減少補正中は勿論、その後も通常の制御時のヨーレイト挙動を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため本発明による駆動力制御装置は、請求項１に記載のごとく、
車輪を個々のモータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車に用いられ、該車輪の駆動力を個々に制御する駆動力制御装置において、
前記車輪のうち、少なくとも１つ以上の車輪を駆動させる駆動モードを複数設定し、該駆動モードのうちから１の駆動モードを選択して実行する駆動モード選択手段を具え、
前記複数の駆動モードに優先順位を設定し、前記モータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとともに、補正をしない場合の車両のヨーモーメントを維持するよう、残りの車輪の駆動力を補正する時には、前記駆動モード選択手段が前記優先順位に従って駆動モードを選択して実行することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
かかる本発明の駆動力制御装置によれば、個々のモータで独立に駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとき、優先順位に従って駆動モードを選択し、減少側に補正する前に車両に発生していたヨーモーメントを維持するように、残りのモータの出力を補正することにより、当該補正中であっても車両に発生するヨーモーメントが変化することがなく、補正前の運転者の操舵操作に対する車両の実際の旋回走行であるヨーレイト挙動を維持することが可能となる。
したがって、直進走行中に当該補正を行う場合であっても、ヨーモーメントの発生を防止して直進性を損なうことがない。
また、旋回走行中に当該補正を行う場合であっても、ヨーレイト挙動が変化するのを防止して、旋回走行時の走行特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明になる車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置を具えた、４輪独立駆動方式の電気自動車の駆動系を示す要部平面図である。
【図２】同駆動力制御装置が実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図３】同電気自動車の全てのモータの出力を、焼け付き防止のため一律に減少させる場合のこれらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図４】同電気自動車の左側前方のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を増大補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図５】同電気自動車の左側前方のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を減少補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図６】検出した各モータ温度の時間変化と、推定したモータ温度と、焼け付き防止のため出力を減少補正されるモータの出力の時間変化とを対比して示すタイムチャートである。
【図７】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図である。
【図８】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、全輪駆動モード（4WD）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を通常制御し、左右後輪のモータ出力を減少補正する場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を減少補正し、左右後輪のモータ出力を通常制御する場合を、（ｃ）は全てのモータ出力を減少補正する場合を示す。
【図９】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、前方輪駆動モード（FF）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を通常制御し、左右後輪のモータ出力を０にする場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を減少補正し、左右後輪のモータ出力を０にする場合を示す。
【図１０】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、後方輪駆動モード（RR）で残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左右前輪のモータ出力を０にし、左右後輪のモータ出力を通常制御する場合を、（ｂ）は左右前輪のモータ出力を０にし、左右後輪のモータ出力を減少補正する場合を示す。
【図１１】同電気自動車のモータの出力を、焼け付き防止のため減少させる場合において、対角輪駆動モードで残りのモータの出力を補正する時の、これらモータおよび車輪の配置関係を示す平面図であり、（ａ）は左側前方および右側後方のモータ出力を０にし、右側前方および左側後方のモータ出力を通常制御する場合を、（ｂ）は左側前方および右側後方のモータ出力を０にし、右側前方および左側後方のモータ出力を減少補正する場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施例になる駆動力制御装置を具えた４輪独立駆動方式の電気自動車を、その駆動系と共に示す要部平面図である。
【００１４】
この電気自動車１は、左前輪2FL、右前輪2FR、左後輪2RL、および右後輪2RRの４つの車輪具え、これら車輪2FL，2FR，2RL，2RRはそれぞれドライブシャフト9FL，9FR，9RL，9RRを介して、個々の駆動源であるモータ3FL，3FR，3RL，3RRと連結する。これによりモータ3FL，3FR，3RL，3RRは車輪2FL，2FR，2RL，2RRを個別に駆動することで電気自動車１を走行可能とする。
【００１５】
モータ3FL，3FR，3RL，3RRは電力ケーブル4FL，4FR，4RL，4RRを介してコントローラ５と接続する。コントローラ５は、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの目標駆動力を演算し、これら目標駆動力の実現に必要な電力をモータ3FL，3FR，3RL，3RRへ供給する。コントローラ５が、各車輪の目標駆動力を求め、必要な電力を供給し得るよう、このコントローラ５には、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度をそれぞれ検出する温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号と、電気自動車１のヨーレイト挙動を検出するヨーレイトセンサ７からの信号と、バッテリ８からの電力とを入力する。
【００１６】
コントローラ５は、基本的にはアクセル開度および車速に基づいて各車輪の目標駆動力を演算し、これら目標駆動力を実現するようモータへ電力を供給するが、検出したモータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度およびこれらモータ温度の単位時間あたりの上昇率から、モータ温度が所定の許容温度域を超えると推定するときは、超えると推定したモータへの電力供給を絞ってこのモータに係る車輪の駆動力を減少側に補正し、このモータの発熱量を低減することでモータの焼け付きを防止する。
【００１７】
このように車輪の駆動力を減少補正する場合、電気自動車１は運転者が入力したアクセル開度に応じた加速走行を実現できず、運転者が違和感を感じることとなる。また、左右輪のうち、一方の車輪の駆動力のみを減少補正する場合、電気自動車１に新たなヨーモーメントが発生してヨーレイト挙動が変化するため、運転者の操舵操作通りに直進走行または旋回走行することができなくなる。
【００１８】
そこで本実施例では、コントローラ５が、アクセル開度および車速に基づいて各車輪の目標駆動力を演算し、これら目標駆動力を実現するようモータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力を制御する通常の制御に加えて、図２にフローチャートで示す制御プログラムを繰り返し実行して、上記の問題が生じないよう残りのモータに係る車輪の目標駆動力を補正する。
【００１９】
先ずステップＳ１では、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号を読み込み、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度を検出する。
【００２０】
次のステップＳ２では、モータが駆動回転するのに理想的な温度範囲であるモータ温度の推奨温度域を参照し、検出した各モータ3FL，3FR，3RL，3RRのモータ温度のうち、いずれか１つ以上が推奨温度域を超えているか否かを判断する。なお、推奨温度域はコントローラ５にあらかじめ記憶しておく。
【００２１】
いずれのモータ温度も推奨温度域を超えていない場合(No)、検出したモータ温度が許容温度域の上限値よりも十分低く、モータが焼け付くおそれがないため、ステップＳ３へ進み、演算した各車輪の目標駆動力を補正せずにそのまま実現する通常の制御に従って４輪走行を継続し、本制御を終了する。
【００２２】
なお、モータ温度の許容温度域とは、モータが焼け付き等の不具合を生じないように駆動回転することができる範囲をいい、許容温度域の上限値は、推奨温度域の上限値よりも高い。
【００２３】
一方ステップＳ２において、いずれか１つ以上のモータ温度が推奨温度域を超えている場合には(Yes)、ステップＳ４へ進み、時間Δｔのモータ温度の変化量、例えば前回フローチャート実行時に検出したモータ温度と、今回フローチャート実行時に検出したモータ温度との変化量をフローチャート実行時間で除したモータ温度変化率、を算出する。そして、算出したモータ温度変化率と、直近で検出したモータ温度とから、演算した各車輪の目標駆動力を実現する通常の制御に従って４輪走行を継続した場合に、許容温度域を超えるか否か推定する。
【００２４】
前方のモータ3FL，3FRおよび後方のモータ3RL，3RRの両者が許容温度域を超えると推定する場合(Yes)、ステップＳ５へ進み、全ての車輪の目標駆動力を一律の割合で減少側に補正し、減少補正した駆動力を実現するよう４輪走行を継続し、本制御を終了する。
【００２５】
図３は、上記ステップＳ５で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図であり、全てのモータ3FL，3FR，3RLおよび3RRの出力を同じ割合で減少補正する。
【００２６】
一方ステップＳ４において、前方のモータ3FL，3FRまたは後方のモータ3RL，3RRのうちいずれか一方のモータが許容温度域を超えると推定する場合には(No)、ステップＳ６へ進む。
【００２７】
ステップＳ６では、許容温度域を超えると推定されたモータが、前輪2FL，2FRの駆動モータ3FL，3FRか、または後輪2RL，2RRの駆動モータ3RL，3RRかを判断する。
【００２８】
前輪モータ3FL，3FRのうち、いずれか一方あるいは双方が許容温度域を超えると推定する場合には(Yes)、ステップＳ７へ進み、該当する前輪モータに係る前輪2FL，2FRの目標駆動力を所定値αだけ減少側に補正するよう、該当するモータの出力を速やかに減少させる。
【００２９】
続くステップＳ８では、後輪モータ3RL，3RRの最大出力に基づき後輪2RL，2RRの最大駆動力をまず求め、これら最大駆動力と目標駆動力との差を算出し、後輪2RL，2RRの駆動力を所定値αだけ増大可能であるか否かを判断する。
【００３０】
増大可能であると判断した場合(Yes)、ステップＳ９へ進み、左右輪のうち上記ステップＳ７で減少補正した側と同じ側にある後輪2RL，2RRの駆動力を、所定値αだけ増大側に補正し、４駆走行を行う。
【００３１】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が、補正をしない場合のそれを維持する状態で走行を継続する。
【００３２】
図４は、上記ステップＳ７およびＳ９で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図である。上記ステップＳ７において例えば前輪モータ3FLの出力を減少補正する場合には、上記ステップＳ９において後輪モータ3RLの出力を増大補正する。
【００３３】
なお、上記ステップＳ７において左右の前輪2FL，2FRの双方を減少側に補正する場合には、ステップＳ９において左右の後輪2RL，2RRの目標駆動力をそれぞれ増大側に補正する。
【００３４】
一方上記ステップＳ８において、増大不可能であると判断した場合(No)、ステップＳ１０へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ７で減少補正した側と反対側にある後輪2RL，2RRの駆動力を所定値αだけ減少側に補正し、４駆走行を継続する。
【００３５】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が補正をしない場合のそれよりも減少した状態で走行を継続する。
【００３６】
図５は、上記ステップＳ７およびＳ１０で実行する目標駆動力の補正の一例を、模式的に示した平面図である。上記ステップＳ７において例えば前輪モータ3FLの出力を減少補正する場合には、上記ステップＳ１０において後輪モータ3RRの出力を減少補正する。
【００３７】
一方ステップＳ６において、後輪モータ3RL，3RRのうち、いずれか一方あるいは双方が許容温度域を超えると推定する場合には(No)、ステップＳ１１へ進み、該当する後輪モータに係る後輪2RL，2RRの目標駆動力を所定値αだけ減少側に補正するよう、該当するモータの出力を速やかに減少させる。
【００３８】
続くステップＳ１２では、前輪モータ3FL，3FRの最大出力に基づき前輪2FL，2FRの最大駆動力を算出し、前輪2FL，2FRの駆動力を所定値αだけ増大可能であるか否かを判断する。
【００３９】
増大可能であると判断した場合(Yes)、ステップＳ１３へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ１１で出力を減少補正する側と同じ側にある前輪2FL，2FRの駆動力を、所定値αだけ増大補正し、４駆走行を継続する。
【００４０】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が、補正をしない場合のそれを維持する状態で走行を継続する。
【００４１】
なお、上記ステップＳ１１において左右の後輪2RL，2RRの双方を減少側に補正する場合には、ステップＳ１３において左右の前輪2FL，2FRの目標駆動力をそれぞれ増大補正する。
【００４２】
一方、上記ステップＳ１２において、増大不可能であると判断した場合(No)、ステップＳ１４へ進み、左側輪および右側輪のうち上記ステップＳ１１で減少補正した側と反対側にある前輪2FL，2FRの駆動力を所定値αだけ減少側に補正し、４駆走行を継続する。
【００４３】
つまり、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの総駆動力が補正をしない場合のそれよりも減少した状態で走行を継続する。
【００４４】
上記ステップＳ９，Ｓ１０，Ｓ１３またはＳ１４における車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力の補正制御の実行後は、ステップＳ１５へ進み、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号を読み込み、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度を検出する。
【００４５】
次のステップＳ１６では、検出したモータ温度が推奨温度域の上限値以下であるか否かを判断する。いずれのモータ温度も推奨温度域の上限値以下である場合(Yes)、ステップＳ１７へ進み、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力を補正しない場合の目標駆動力に一致させるよう、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力補正を徐々に行って、本制御を終了する。
【００４６】
一方ステップＳ１６で、推奨温度域を超えている場合(No)、ステップＳ１７をスキップして本制御を終了し、繰り返し制御の上記ステップＳ７〜Ｓ１４で、目標駆動力の補正を継続する。
【００４７】
図６は検出したモータ3FL，3FR，3RL，3RRの温度の時間変化と、焼け付き防止のため出力を減少補正されるモータの出力の時間変化とを対比して示すタイムチャートである。このタイムチャートに基づき本実施例の駆動制御について説明すると、時刻ｔ１で４つのモータ温度のうち１つがモータ推奨温度域を超えた場合(上記ステップＳ２にてYes)、この時刻ｔ１から時間Δｔ後までのモータ温度の変化量から、図中の一点鎖線で示すように当該モータ温度の上昇率を推定する。この結果当該モータ温度の推定値がモータ許容温度域の上限値を超えるため（上記ステップＳ４にてNo）、その後の時刻ｔ２から時刻ｔ３の短い時間D１で当該モータの出力を、太点線で示すように通常制御時よりも減少側に補正する（上記ステップＳ７およびＳ１１）。
【００４８】
当該モータの出力は時刻ｔ３以降も継続して、減少補正されているが、その後しばらくして、時刻ｔ４で当該モータ温度がモータ推奨温度域の上限値以下になったとき(上記ステップＳ１６にてYes)、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの長い時間D２をかけて当該モータの出力を、太点線で示すように、補正をしない場合の値（通常の制御時の出力）に戻し、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力を補正をしない場合の目標駆動力に一致させる。
【００４９】
図６では、残りのモータの目標駆動力の補正について記載を省略したが、残りのモータのうち、目標駆動力の補正を行ったモータについても、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に、補正をしない場合の値（通常の制御時の出力）へ徐々に戻す。
【００５０】
なお上記の通り、車輪の目標駆動力を絞って減少補正するときは速やかに行うため、所要時間D１は短く、車輪の目標駆動力を元に戻すときは緩やかに行うため、所要時間D２は長いものとする（D１＜D２）。
【００５１】
ところで、上記本実施例においては、例えば図７に示すようにモータ3FLのモータ温度が所定の許容温度域を超えると推定された時には、コントローラ５が、ステップＳ７においてモータ3FLの出力を減少側に補正するとともに、残りのモータ3FR，3RL，3RRの出力を上記ステップＳ８〜Ｓ１０において通常制御、または、増大あるいは減少補正することとし、補正時の左側輪2FL，2RLの総駆動力と補正時の右側輪2FR，2RRの総駆動力との比率が、補正をしない場合の左側輪2FL，2RLの総駆動力と補正をしない場合の右側輪2FR，2RRの総駆動力との比率を維持するように、残りの車輪2FR，2RL，2RRの目標駆動力を補正するものである。
【００５２】
したがって、補正直後に車体１に発生するヨーモーメントを、補正直前に車体１に発生するヨーモーメントと同一にすることが可能になり、補正直後にヨーレイトが急激に変化することを防止することができる。
【００５３】
さらに、補正中の車体１のヨーレイト挙動を、補正をしない場合の車体１のヨーレイト挙動に一致させることが可能となり、従来のように車両の走行性能が変化してしまうことない。したがって、焼け付き防止のためモータの出力を減少補正することと、車両のヨーレイト挙動を維持することの両立が可能となって、運転車の操舵操作に対する直進安定性および旋回走行時の走行特性が変化するのを防止することができる。
【００５４】
また従来のように、車輪の駆動力をすべて停止して走行を続けることができなくなるということがなく、自走を続行することができる。
【００５５】
なお、上記ステップＳ７〜Ｓ１４で残りの車輪の目標駆動力につき所定値αの増減補正を行う場合において、ヨーレイトセンサ７からの信号に基づき、当該目標駆動力補正をフィードバック制御により微調整することで、車体１のヨーレイト挙動の変化防止に完全を期することができる。
【００５６】
また本実施例においては、焼け付き防止のためモータの出力を減少補正しつつ、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）等の各図に示すように４駆走行を維持するものであるが、この全輪駆動モード（４ＷＤ）に限らず、図９（ａ），（ｂ）等に示すような前方輪2FL，2FRを駆動する前方輪駆動モード(ＦＦ)と、図１０（ａ），（ｂ）等に示すような後方輪2RL，2RRを駆動する後方輪駆動モード(ＲＲ)と、図１１（ａ），（ｂ）等に示すような右側前方輪2FRおよび左側後方輪2RLを駆動する、あるいは図示しなかったが左側前方輪2FLおよび右側後方輪2RRを駆動する対角輪駆動モードと、をコントローラ５に設定しておき、焼け付き防止のためのモータ出力補正時には、第１に全輪駆動モードを実行し、走行設定上あるいはモータ3FL，3FR，3RL，3RRの失陥等の理由により全輪駆動モードが実行できない場合には、第２に前方輪駆動モードを実行し、以下第３に後方輪駆動モードを実行し、第４に対角輪駆動モードを実行するようにしても、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能であるとともに、車両の運動特性を安定サイドに設定することができ、走行安全性を高めることができる。
【００５７】
ここで付言すると、全輪駆動モード（４ＷＤ）は車体１の重量配分等に応じて車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力配分を最適に決定することができるため、車両の運動特性を最も安全側に設定することができる。また、前方輪駆動モード（ＦＦ）は旋回特性がアンダーステアとなるため、車体がスピンしにくく車両の運動特性を安全側に設定することができる。また、後方輪駆動モード（ＲＲ）は旋回特性がオーバーステアとなる。
【００５８】
したがって、実行する駆動モードの優先順位を、第１に全輪駆動モード（４ＷＤ）を選択し、第２に前方輪駆動モード(ＦＦ)を選択し、第３に後方輪駆動モード(ＲＲ)を選択し、第４に対角輪駆動モードを選択するよう設定するものである。
【００５９】
なお、本実施例においては４つのモータ3FL，3FR，3RL，3RRにより全輪駆動モード（４ＷＤ）を実行するものであるが、本実施例以外にも２つのモータ3FL，3FRのみを搭載し、前方輪駆動モード（ＦＦ）のみを実行する車両や、あるいはまた、２つのモータ3RL，3RRのみを搭載し、後方輪駆動モード（ＲＲ）のみを実行する車両であっても、本発明によれば車体のヨーレイト挙動を維持することが可能であること勿論である。
【００６０】
特に本実施例においては図４に示すように、ステップＳ７においてモータ3FLの出力を減少側に補正する場合には、ステップＳ９において残りのモータ3RLの出力を増大側に補正するものである。
【００６１】
すなわち、ステップＳ９を選択した場合においては、−α補正された左側前方輪2FLと同じ左側にある左側後方輪2RLの目標駆動力を＋α補正する。したがって、補正後の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力が、補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持するように残りの車輪2FR，2RL，2RRの目標駆動力を補正することが可能となり、ヨーレイト挙動の維持のみならず前後方向加速度も維持することができ、車両の走行特性が低下することなくモータの焼け付きを防止することができる。
【００６２】
あるいは、後輪モータ3RLの最大出力につき余裕分がなく、ステップＳ９に代えてステップＳ１０を選択した場合においては、−α補正された左側前方輪2FLと車体１に対して対角位置にある右側後方輪2RRの目標駆動力を−α補正する。
【００６３】
したがって、補正後の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力が、補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持できず、前後方向加速度は低下するものの、補正後の左側輪2FL，2RLの駆動力合計と補正後の右側輪2FR，2RRの駆動力合計との比率が、補正前の左側輪2FL，2RLの駆動力合計と補正前の右側輪2FR，2RRの駆動力合計との比率と同一にすることができる。
【００６４】
この結果、車体１に発生するヨーモーメントが変化するのを防止し、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能となって、車両１の旋回特性を維持しながらモータの焼け付きを防止することができる。
【００６５】
特に、前方輪駆動モード（ＦＦ）や、後方輪駆動モード（ＲＲ）や、対角輪駆動モードを実行する場合、全輪駆動モード（４ＷＤ）と異なり補正前の車輪2FL，2RL，2FR，2RRの総駆動力を維持できないため、ステップＳ１０で実行する本制御により、車体１のヨーレイト挙動を維持することができる。
【００６６】
なお本実施例においては、全てのモータ3FL，3FR，3RL，3RRの焼け付きを防止する際には、ステップＳ５において全てのモータ3FL，3FR，3RL，3RRの出力を一律に減少側に補正することから、前後方向加速度は低下するものの、車体１のヨーレイト挙動を維持することが可能となって、車両１の旋回特性を維持しながら一部のモータの焼け付きを防止することができる。
【００６７】
また、コントローラ５は、温度センサ6FL，6FR，6RL，6RRからの信号に基づき、各モータ3FL，3FR，3RL，3RRのモータ温度と、これより時間Δｔだけ前に検出したモータ温度との時間変化とから、モータ温度が許容域を超えるか否かを推定することから、モータ3FL，3FR，3RL，3RRをオーバーヒートさせることなく、モータの焼け付きを防止することができる。したがって、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの耐久性の向上を期待できる。
【００６８】
さらに本実施例では、焼け付き防止のため出力を減少補正したモータの温度が、推奨温度域まで低下した場合には、ステップＳ１６において、図６の時刻ｔ４からｔ５までに示すように、当該減少補正されたモータの出力を通常制御時の出力に徐々に戻すものである。
【００６９】
したがって、電気自動車１の走行特性の変化が緩やかなものとなり、運転者に違和感を与えることがない。
【００７０】
なお本発明は、電動モータも用いて車輪を駆動する全ての車両に適用することができるものであって、モータの電源としてバッテリの他、燃料電池等を含むこと勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 電気自動車（車体）
2FL 左側前方の車輪
2FR 右側前方の車輪
2RL 左側後方の車輪
2RR 右側後方の車輪
3FL 左側前方車輪の駆動モータ
3FR 右側前方車輪の駆動モータ
3RL 左側後方車輪の駆動モータ
3RR 右側後方車輪の駆動モータ
５ コントローラ
6FL 左側前方車輪の駆動モータの温度センサ
6FR 右側前方車輪の駆動モータの温度センサ
6RL 左側後方車輪の駆動モータの温度センサ
6RR 右側後方車輪の駆動モータの温度センサ
７ ヨーレイトセンサ
８ バッテリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を個々のモータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車に用いられ、該車輪の駆動力を個々に制御する駆動力制御装置において、
前記車輪のうち、少なくとも１つ以上の車輪を駆動させる駆動モードを複数設定し、該駆動モードのうちから１の駆動モードを選択して実行する駆動モード選択手段を具え、
前記複数の駆動モードに優先順位を設定し、前記モータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとともに、補正をしない場合の車両のヨーモーメントを維持するよう、残りの車輪の駆動力を補正する時には、前記駆動モード選択手段が前記優先順位に従って駆動モードを選択して実行することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項２】
車体の前方と後方と左側と右側にそれぞれ前記車輪を具えた車輪独立駆動式電気自動車に用いられる請求項１に記載の駆動力制御装置において、
前記複数の駆動モードとは、すべての車輪を駆動する全輪駆動モードと、前方輪を駆動する前方輪駆動モードと、後方輪を駆動する後方輪駆動モードと、右側前方輪および左側後方輪を駆動する、あるいは左側前方輪および右側後方輪を駆動する対角輪駆動モードのことであり、
前記優先順位とは、第１に全輪駆動モード、第２に前方輪駆動モード、第３に後方輪駆動モード、第４に対角輪駆動モードの順で優先することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、
前記補正時の車輪の総駆動力が、補正をしない場合の車輪の総駆動力を維持するよう、前記残りの車輪の駆動力を補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項４】
車体の左側と右側にそれぞれ前記車輪を具えた請求項３に記載の駆動力制御装置において、
車輪の最大駆動力を算出する手段を具え、算出した最大駆動力が不足するために補正をしない場合の車輪の総駆動力を維持できない場合には、左右に配置された前記残りの車輪のうち、駆動力が減少側に補正される車輪が位置する側と反対側に位置する車輪の駆動力を、減少側に補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、
前記モータの温度を検出する手段と、検出したモータ温度に基づき検出後のモータ温度を推定する温度推定手段を具え、
推定したモータ温度が、モータに熱的不具合が生じない温度範囲である許容温度域を超える時、該許容温度域を超えるモータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項１】
車輪を個々のモータで独立に駆動する車輪独立駆動式電気自動車に用いられ、該車輪の駆動力を個々に制御する駆動力制御装置において、
前記車輪のうち、少なくとも１つ以上の車輪を駆動させる駆動モードを複数設定し、該駆動モードのうちから１の駆動モードを選択して実行する駆動モード選択手段を具え、
前記複数の駆動モードに優先順位を設定し、前記モータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正するとともに、補正をしない場合の車両のヨーモーメントを維持するよう、残りの車輪の駆動力を補正する時には、前記駆動モード選択手段が前記優先順位に従って駆動モードを選択して実行することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項２】
車体の前方と後方と左側と右側にそれぞれ前記車輪を具えた車輪独立駆動式電気自動車に用いられる請求項１に記載の駆動力制御装置において、
前記複数の駆動モードとは、すべての車輪を駆動する全輪駆動モードと、前方輪を駆動する前方輪駆動モードと、後方輪を駆動する後方輪駆動モードと、右側前方輪および左側後方輪を駆動する、あるいは左側前方輪および右側後方輪を駆動する対角輪駆動モードのことであり、
前記優先順位とは、第１に全輪駆動モード、第２に前方輪駆動モード、第３に後方輪駆動モード、第４に対角輪駆動モードの順で優先することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、
前記補正時の車輪の総駆動力が、補正をしない場合の車輪の総駆動力を維持するよう、前記残りの車輪の駆動力を補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項４】
車体の左側と右側にそれぞれ前記車輪を具えた請求項３に記載の駆動力制御装置において、
車輪の最大駆動力を算出する手段を具え、算出した最大駆動力が不足するために補正をしない場合の車輪の総駆動力を維持できない場合には、左右に配置された前記残りの車輪のうち、駆動力が減少側に補正される車輪が位置する側と反対側に位置する車輪の駆動力を、減少側に補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、
前記モータの温度を検出する手段と、検出したモータ温度に基づき検出後のモータ温度を推定する温度推定手段を具え、
推定したモータ温度が、モータに熱的不具合が生じない温度範囲である許容温度域を超える時、該許容温度域を超えるモータで駆動される車輪の駆動力を減少側に補正することを特徴とする車輪独立駆動式電気自動車の駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２４７２０５（Ｐ２００９−２４７２０５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３６４８６（Ｐ２００９−１３６４８６）
【出願日】平成２１年６月５日（２００９．６．５）
【分割の表示】特願２００４−８９８６（Ｐ２００４−８９８６）の分割
【原出願日】平成１６年１月１６日（２００４．１．１６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月５日（２００９．６．５）
【分割の表示】特願２００４−８９８６（Ｐ２００４−８９８６）の分割
【原出願日】平成１６年１月１６日（２００４．１．１６）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]