駆動力制御装置
【課題】左右二輪に個別に設けられた電動機のいずれか一方が故障した場合に、車両の挙動変化を抑制すること。
【解決手段】左右二輪３ＦＬ，３ＦＲに個別に設けられた電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出された場合に、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路を、該回路に介在された電力供給遮断機構７によって電気的もしくは機械的に遮断することにより、モータＥＣＵに対する電力供給を遮断する。その結果、モータＥＣＵが作動せず、電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生しないので、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【解決手段】左右二輪３ＦＬ，３ＦＲに個別に設けられた電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出された場合に、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路を、該回路に介在された電力供給遮断機構７によって電気的もしくは機械的に遮断することにより、モータＥＣＵに対する電力供給を遮断する。その結果、モータＥＣＵが作動せず、電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生しないので、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の車輪を個別独立して駆動あるいは制動可能な車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪ごとにモータを有して各車輪を個別独立して駆動可能な車両が提案されており、その一例が特許文献１ないし特許文献５に記載されている。これらの特許文献１ないし特許文献３には、複数の車輪に設けられた電動機のいずれかが駆動不能になった場合に、他の各車輪に設けられた電動機によって車両の駆動トルクを分配し、車両の挙動変化が生じにくいように構成されている。また、電動機に電力を供給するインバータに異常が生じた場合には、異常が発生したインバータを使用せず、他の正常に動作するインバータを電動機に接続して電動機を駆動させて車両の挙動変化が抑えられるように構成されている。さらにまた、特許文献４および特許文献５には、電動機を個別独立して制御するためのインバータの制御装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９６４７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０３９９８号公報
【特許文献３】特開２００８−３０６２６号公報
【特許文献４】特開平５−１５３７０２号公報
【特許文献５】特開２００８ー１８７８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１ないし特許文献３に記載された各発明は、電動機が駆動不能となった場合に車両の挙動変化を抑えるように構成されているが、電動機が駆動不能状態と駆動可能状態とを繰り返し、いわゆる制御のハンチングが発生した場合については考慮されていない。例えば特許文献１には、左右の駆動輪ごとにインバータを設け、いずれか一方が故障した場合に、他方のインバータを代替的に使用して故障している側の駆動輪で再度駆動力を発生できるように復帰させる装置が記載されている。しかしながら、故障の原因あるいは要因が除去されていない状態で駆動力を復帰させると、再度故障が生じ、制御のハンチングが生じ、あるいは駆動力の変動が頻発して車両の挙動が不安定になるなどの可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、左右二輪に個別に設けられた電動機のいずれか一方の電動機が駆動不能な場合に、車両安定性を確保しつつ、制御のハンチングを抑制できる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両における複数の車輪のうち少なくとも左右二輪に個別に設けられ、かつ供給される電力の増減にともなって駆動トルクが増減される電動機の駆動力制御装置において、前記電動機に対する電力供給の瞬断を含む前記電動機の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によって前記電動機のいずれか一方に故障が検出された場合に、前記左右の電動機の両方に対する前記電力の供給を電気的もしくは機械的に遮断する電力供給遮断機構とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、故障検出手段によって左右二輪のいずれか一方の電動機の故障が検出された場合に、左右二輪に個別に設けられた電動機の両方に対する電力供給が電力供給遮断機構によって電気的もしくは機械的に遮断されるので、左右二輪間における駆動トルクの変化を抑制でき、車両の挙動変化を抑えることができる。また、電力の供給が遮断されるから、電動機が駆動不能状態と駆動可能状態とを繰り返し、いわゆる制御のハンチングが発生することを防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、この発明で対象とする車両Ｖｅを模式的に示す図であり、符号１はエンジンを示し、符号２は動力伝達軸を示し、この動力伝達軸２を介して、エンジン１の出力するトルクを右後輪３ＲＲ，左後輪３ＲＬに伝達するように構成されている。また右前輪３ＦＲおよび左前輪３ＦＬには、その左右前輪３ＦＬ，３ＦＲを独立して駆動可能な電動機４Ｌ，４Ｒが設けられている。また、符号５はインバータを示し、このインバータ５によって、図示しない蓄電装置から供給された電力を電動機４Ｌ，４Ｒの駆動に適した電力値に変換する。インバータ５によって変換された電力が回路６Ｌ，６Ｒを流れて電動機４Ｌ，４Ｒに供給される。なお、電動機４Ｌ，４Ｒは、図示しないモータ制御装置（以下、モータＥＣＵと記す。）によって制御されるように構成されている。また、このモータＥＣＵは、この発明における電動機の故障を検出する故障検出手段に相当する。符号７は、電力供給遮断機構を示し、この電力供給遮断機構７は蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在され、電動機４Ｌ，４Ｒへの電力供給を電気的もしくは機械的に遮断することができるように構成されている。
【０００９】
エンジン１としてはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどが挙げられる。以下に記す実施例では、主としてガソリンエンジンが使用された場合について説明する。さらに、電動機には、電力の供給により駆動され電動機としての力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての回生機能とを兼ね備えたモータ・ジェネレータを用いることができる。
【００１０】
また図２に、この発明における電力供給遮断機構７の一例を模式的に示してある。この電力供給遮断機構７は、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在されている。また、図２に示す例はいわゆる電力ヒューズ８であり、定格以上の電流を印加すると過大なジュール熱が発生して自らを溶かして、電力回路を切断するように構成されている。
【００１１】
つぎに、上記のように構成された車両Ｖｅの動作例について説明する。例えば車両Ｖｅの走行中の振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出されると、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在されている電力ヒューズ８に定格以上の過電流を印加するように制御される。すると、過大なジュール熱が発生して回路が溶解し、電気的もしくは機械的に切断される。その結果、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生せず、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【００１２】
また、悪路などの振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方に対する電力供給の瞬断が平坦路の走行時と比較して相対的に多いことが故障検出手段によって検出されると、前述と同様に電力ヒューズ８に定格以上の過電流を印加するように制御される。すると、回路が過大なジュール熱によって電気的もしくは機械的に切断されて、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動不能となる。その結果、電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを生じないので車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。また、瞬断による電動機４Ｌ，４Ｒの駆動可能状態と駆動不能状態とが断続的に継続されることを回避できるので、いわゆる制御のハンチングを回避でき、車両Ｖｅの挙動を安定に保つことができる。
【００１３】
また図３には、この発明における電力供給遮断機構７の他の例を模式的に示してある。図３に示す例はいわゆる継電器９であり、電流を印加した場合に接点１０を開いて、電力を電気的もしくは機械的に遮断するように構成されたＢ接点式電磁継電器９を示している。ここで、図３（ａ）は、Ｂ接点式電磁継電器９の接点１０が閉じられて電動機４Ｌ，４Ｒに電力が供給されている状態を示しており、図３（ｂ）は、接点１０が開かれて電動機４Ｌ，４Ｒに電力が供給されていない状態を示している。
【００１４】
すなわち、前述と同様に、車両Ｖｅの走行中の振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出されると、蓄電装置とモータＥＣＵとの間に介在されているＢ接点式電磁継電器９に電流が印加され、接点１０が開かれて、電力供給が電気的もしくは機械的に遮断される。その結果、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生せず、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【００１５】
また、悪路などで瞬断が断続的に生じる場合にも、前述と同様にＢ接点式電磁継電器９に電流が印加され、接点１０が開かれて、モータＥＣＵに対する電力供給が電気的もしくは機械的に遮断される。その結果、回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので瞬断による電動機４Ｌ，４Ｒの駆動可能状態と駆動不能状態とが断続的に継続されることを回避でき、またいわゆる制御のハンチングを回避でき、車両Ｖｅの挙動を安定に保つことができる。
【００１６】
なお、電力供給遮断機構７は、要は電力の供給を遮断できる構成であればよく、開閉器としてのスイッチおよびブレーカーなどを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明で対象とする車両を模式的に示す図である。
【図２】この発明における電力供給遮断機構の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明における電力供給遮断機構の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
４Ｌ，４Ｒ…電動機、 ５…インバータ、 ６Ｌ，６Ｒ…回路、 ７…電力供給遮断機構。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の車輪を個別独立して駆動あるいは制動可能な車両の駆動力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪ごとにモータを有して各車輪を個別独立して駆動可能な車両が提案されており、その一例が特許文献１ないし特許文献５に記載されている。これらの特許文献１ないし特許文献３には、複数の車輪に設けられた電動機のいずれかが駆動不能になった場合に、他の各車輪に設けられた電動機によって車両の駆動トルクを分配し、車両の挙動変化が生じにくいように構成されている。また、電動機に電力を供給するインバータに異常が生じた場合には、異常が発生したインバータを使用せず、他の正常に動作するインバータを電動機に接続して電動機を駆動させて車両の挙動変化が抑えられるように構成されている。さらにまた、特許文献４および特許文献５には、電動機を個別独立して制御するためのインバータの制御装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９６４７号公報
【特許文献２】特開２００７−２０３９９８号公報
【特許文献３】特開２００８−３０６２６号公報
【特許文献４】特開平５−１５３７０２号公報
【特許文献５】特開２００８ー１８７８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１ないし特許文献３に記載された各発明は、電動機が駆動不能となった場合に車両の挙動変化を抑えるように構成されているが、電動機が駆動不能状態と駆動可能状態とを繰り返し、いわゆる制御のハンチングが発生した場合については考慮されていない。例えば特許文献１には、左右の駆動輪ごとにインバータを設け、いずれか一方が故障した場合に、他方のインバータを代替的に使用して故障している側の駆動輪で再度駆動力を発生できるように復帰させる装置が記載されている。しかしながら、故障の原因あるいは要因が除去されていない状態で駆動力を復帰させると、再度故障が生じ、制御のハンチングが生じ、あるいは駆動力の変動が頻発して車両の挙動が不安定になるなどの可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、左右二輪に個別に設けられた電動機のいずれか一方の電動機が駆動不能な場合に、車両安定性を確保しつつ、制御のハンチングを抑制できる駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両における複数の車輪のうち少なくとも左右二輪に個別に設けられ、かつ供給される電力の増減にともなって駆動トルクが増減される電動機の駆動力制御装置において、前記電動機に対する電力供給の瞬断を含む前記電動機の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段によって前記電動機のいずれか一方に故障が検出された場合に、前記左右の電動機の両方に対する前記電力の供給を電気的もしくは機械的に遮断する電力供給遮断機構とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、故障検出手段によって左右二輪のいずれか一方の電動機の故障が検出された場合に、左右二輪に個別に設けられた電動機の両方に対する電力供給が電力供給遮断機構によって電気的もしくは機械的に遮断されるので、左右二輪間における駆動トルクの変化を抑制でき、車両の挙動変化を抑えることができる。また、電力の供給が遮断されるから、電動機が駆動不能状態と駆動可能状態とを繰り返し、いわゆる制御のハンチングが発生することを防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、この発明で対象とする車両Ｖｅを模式的に示す図であり、符号１はエンジンを示し、符号２は動力伝達軸を示し、この動力伝達軸２を介して、エンジン１の出力するトルクを右後輪３ＲＲ，左後輪３ＲＬに伝達するように構成されている。また右前輪３ＦＲおよび左前輪３ＦＬには、その左右前輪３ＦＬ，３ＦＲを独立して駆動可能な電動機４Ｌ，４Ｒが設けられている。また、符号５はインバータを示し、このインバータ５によって、図示しない蓄電装置から供給された電力を電動機４Ｌ，４Ｒの駆動に適した電力値に変換する。インバータ５によって変換された電力が回路６Ｌ，６Ｒを流れて電動機４Ｌ，４Ｒに供給される。なお、電動機４Ｌ，４Ｒは、図示しないモータ制御装置（以下、モータＥＣＵと記す。）によって制御されるように構成されている。また、このモータＥＣＵは、この発明における電動機の故障を検出する故障検出手段に相当する。符号７は、電力供給遮断機構を示し、この電力供給遮断機構７は蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在され、電動機４Ｌ，４Ｒへの電力供給を電気的もしくは機械的に遮断することができるように構成されている。
【０００９】
エンジン１としてはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどが挙げられる。以下に記す実施例では、主としてガソリンエンジンが使用された場合について説明する。さらに、電動機には、電力の供給により駆動され電動機としての力行機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての回生機能とを兼ね備えたモータ・ジェネレータを用いることができる。
【００１０】
また図２に、この発明における電力供給遮断機構７の一例を模式的に示してある。この電力供給遮断機構７は、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在されている。また、図２に示す例はいわゆる電力ヒューズ８であり、定格以上の電流を印加すると過大なジュール熱が発生して自らを溶かして、電力回路を切断するように構成されている。
【００１１】
つぎに、上記のように構成された車両Ｖｅの動作例について説明する。例えば車両Ｖｅの走行中の振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出されると、蓄電装置とモータＥＣＵとの間の回路に介在されている電力ヒューズ８に定格以上の過電流を印加するように制御される。すると、過大なジュール熱が発生して回路が溶解し、電気的もしくは機械的に切断される。その結果、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生せず、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【００１２】
また、悪路などの振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方に対する電力供給の瞬断が平坦路の走行時と比較して相対的に多いことが故障検出手段によって検出されると、前述と同様に電力ヒューズ８に定格以上の過電流を印加するように制御される。すると、回路が過大なジュール熱によって電気的もしくは機械的に切断されて、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動不能となる。その結果、電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを生じないので車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。また、瞬断による電動機４Ｌ，４Ｒの駆動可能状態と駆動不能状態とが断続的に継続されることを回避できるので、いわゆる制御のハンチングを回避でき、車両Ｖｅの挙動を安定に保つことができる。
【００１３】
また図３には、この発明における電力供給遮断機構７の他の例を模式的に示してある。図３に示す例はいわゆる継電器９であり、電流を印加した場合に接点１０を開いて、電力を電気的もしくは機械的に遮断するように構成されたＢ接点式電磁継電器９を示している。ここで、図３（ａ）は、Ｂ接点式電磁継電器９の接点１０が閉じられて電動機４Ｌ，４Ｒに電力が供給されている状態を示しており、図３（ｂ）は、接点１０が開かれて電動機４Ｌ，４Ｒに電力が供給されていない状態を示している。
【００１４】
すなわち、前述と同様に、車両Ｖｅの走行中の振動によって電動機４Ｌ，４Ｒのいずれか一方が故障したことが故障検出手段によって検出されると、蓄電装置とモータＥＣＵとの間に介在されているＢ接点式電磁継電器９に電流が印加され、接点１０が開かれて、電力供給が電気的もしくは機械的に遮断される。その結果、モータＥＣＵが作動せず、また回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので電動機４Ｌ，４Ｒの両方が駆動トルクを発生せず、車両Ｖｅの挙動変化を抑えることができる。
【００１５】
また、悪路などで瞬断が断続的に生じる場合にも、前述と同様にＢ接点式電磁継電器９に電流が印加され、接点１０が開かれて、モータＥＣＵに対する電力供給が電気的もしくは機械的に遮断される。その結果、回路６Ｌ，６Ｒにも電力が供給されないので瞬断による電動機４Ｌ，４Ｒの駆動可能状態と駆動不能状態とが断続的に継続されることを回避でき、またいわゆる制御のハンチングを回避でき、車両Ｖｅの挙動を安定に保つことができる。
【００１６】
なお、電力供給遮断機構７は、要は電力の供給を遮断できる構成であればよく、開閉器としてのスイッチおよびブレーカーなどを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明で対象とする車両を模式的に示す図である。
【図２】この発明における電力供給遮断機構の一例を模式的に示す図である。
【図３】この発明における電力供給遮断機構の他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
４Ｌ，４Ｒ…電動機、 ５…インバータ、 ６Ｌ，６Ｒ…回路、 ７…電力供給遮断機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における複数の車輪のうち少なくとも左右二輪に個別に設けられ、かつ供給される電力の増減にともなって駆動トルクが増減される電動機の駆動力制御装置において、
前記電動機に対する電力供給の瞬断を含む前記電動機の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段によって前記電動機のいずれか一方に故障が検出された場合に、前記左右の電動機の両方に対する前記電力の供給を電気的もしくは機械的に遮断する電力供給遮断機構と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項１】
車両における複数の車輪のうち少なくとも左右二輪に個別に設けられ、かつ供給される電力の増減にともなって駆動トルクが増減される電動機の駆動力制御装置において、
前記電動機に対する電力供給の瞬断を含む前記電動機の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段によって前記電動機のいずれか一方に故障が検出された場合に、前記左右の電動機の両方に対する前記電力の供給を電気的もしくは機械的に遮断する電力供給遮断機構と
を備えていることを特徴とする駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１０４１６３（Ｐ２０１０−１０４１６３Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７４１１１（Ｐ２００８−２７４１１１）
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２４日（２００８．１０．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]