(57)【要約】【課題】  センサ情報を多重系にしなくても故障の有無を判定できる、Ｘ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置を実現する。【解決手段】  ステアリングホイール１により操作される操舵角測定センサ２の測定信号を、制御器３に入力する。この制御器３は、上記ステアリングホイール１の操作方向及び操作量に応じて、各操舵輪４、４に舵角を付与する為のアクチュエータ５を構成する電動モータ６に通電する。荷重測定装置が、上記各操舵輪４、４に加わるアキシアル荷重を測定して、このアキシアル荷重を表す荷重信号を判定器に送り込む。この判定器は、上記操舵角測定センサ２から求めた、上記各操舵輪４、４に加わると考えられる予想アキシアル荷重の値と、上記荷重信号により表される実アキシアル荷重の値とを比較する。そして、これら両値同士の差が大きい場合に、故障ありと判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作に基づいて電気的な指令信号を発する入力部と、機械的な出力を取り出す出力部と、ハーネス若しくは無線通信により送り込まれる上記指令信号に基づいてこの出力部を動作させる制御器とを備えた自動車用操作装置に於いて、車輪と路面との接触部に作用する摩擦力に関連して変化する値を測定して測定値を表す測定信号を送り出す測定手段と、この測定手段から送り込まれる測定信号と上記指令信号とを入力して、上記出力部の動作の適否を判定する判定器とを備えた事を特徴とする自動車用操作装置。
【請求項２】
自動車用操作装置がステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置であって、入力部が、ステアリングホイールにより操作される操舵角測定センサであり、出力部が操舵輪に舵角を付与する為のアクチュエータであり、測定手段が、この操舵輪に加わるアキシアル荷重を測定してこのアキシアル荷重を表す荷重信号を判定器に送り込む荷重測定装置、及び、車速を測定してこの車速を表す車速信号をこの判定器に送り込む車速センサであり、判定器は、上記操舵角測定センサから送り込まれる指令信号と上記車速信号とから求めた、上記操舵輪に加わると考えられる予想アキシアル荷重の値と、上記荷重信号により表される実アキシアル荷重の値とを比較して、これら両値同士の間に予め設定した閾値を越える差が存在した場合に故障ありと判定する、請求項１に記載した自動車用操作装置。
【請求項３】
自動車用操作装置が、アクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置であって、入力部が、運転者が操作するアクセルペダルの操作量に応じた指令信号を出力するアクセルセンサであり、測定手段が、駆動輪に加わる前後方向のラジアル荷重を測定してこのラジアル荷重を表す荷重信号を判定器に送り込む荷重測定装置、及び、車速を測定してこの車速を表す車速信号をこの判定器に送り込む車速センサであり、判定器は、上記アクセルセンサから送り込まれる指令信号と上記車速信号とから求めた、上記駆動輪に加わると考えられる予想ラジアル荷重の値と、上記荷重信号により表される実ラジアル荷重の値とを比較して、これら両値同士の間に予め設定した閾値を越える差が存在した場合に故障ありと判定する、請求項１に記載した自動車用操作装置。
【請求項４】
荷重測定装置が、車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込まれている、請求項２〜３のうちの何れか１項に記載した自動車用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ−バイ（Ｂｙ）−ワイヤ（Ｗｉｒｅ）（Ｘ：ステアリング、ブレーキ、アクセル等）と呼ばれる、運転者が操作する入力部と、実際に何らかの機械的な動きを行なう出力部とを、ハーネス等により電気的にのみ接続した自動車用操作装置の改良に関する。具体的には、電気回路の故障を確実に判定できて、この故障に基づく障害の発生を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、操舵輪に舵角を付与する為のステアリング操作や制動力を発生させる為のブレーキ操作、或いは駆動力を発生させる為のアクセル操作は、運転者が操作したステアリングホイールやブレーキペダル、或いはアクセルペダルの動きを、機械的或いは油圧式に、ステアリングギヤやホイールシリンダ、或いはスロットルバルブに伝達する様に構成していた。この様な構造は、高い信頼性を確保できる代わりに、操作感が必ずしも良好にできないだけでなく、車両の走行安定性確保の為の制御の面から不利な場合がある。これに対して近年、運転者の操作に基づいて電気的な指令信号を発する入力部と、機械的な出力を取り出す出力部と、ハーネス若しくは無線通信により送り込まれる上記指令信号に基づいてこの出力部を動作させる制御器とを備えた自動車用操作装置が提案され、一部で実施されている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、アクセル・バイ・ワイヤ式の電子制御スロットルシステムに関する発明が記載されている。又、ブレーキ・バイ・ワイヤ式の制動装置も、一部の自動車で実施されているし、ステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置も研究されている。例えば、図１はステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置を、図２はインホイールモータを使用した電気自動車に適用する、アクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置を、それぞれ示している。
【０００４】
先ず、図１に示したステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置の場合には、ステアリングホイール１により操作される操舵角測定センサ（ロータリエンコーダ）２の測定信号（指令信号）を、制御器３に入力している。そして、この制御器３が、上記ステアリングホイール１の操作方向及び操作量に応じて、操舵輪４、４に舵角を付与する為のアクチュエータ５を構成する電動モータ６に通電する様にしている。
【０００５】
又、図２に示したアクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置の場合、アクセルペダルの踏み込み量を測定するアクセルセンサ７の測定信号（指令信号）を、制御器８に入力している。そして、この制御器８が、上記アクセルペダルの踏み込み量に応じて、各駆動輪９、９に付属してこれら各駆動輪９、９を回転駆動する、インホイールモータ１０、１０に通電する様にしている。
【０００６】
何れのＸ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置の場合も、断線や電子回路の誤動作に就いては十分に配慮しているが、これらの可能性を完全に０にする事はできない。一方、これら断線や電子回路の誤動作が発生した場合には、自動車の安全性確保に関して重大な欠陥が生じた状態となるので、万一の事を考慮した場合には、より十分なフェールセーフを施す必要がある。即ち、上記自動車用操作装置を構成する部品に何らかの故障が発生した場合にこれを検知して、適切な処置を取る為のフェールセーフ機能が非常に重要になる。故障を検知する方法として一般的には、センサ情報を多重系にして相互監視する事が考えられる。例えば、図１に示したステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置の場合には、各操舵輪４、４に付与された舵角を測定する為の舵角センサを、各操舵輪４、４毎に複数ずつ設置する。又、図２に示したアクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置の場合には、各インホイールモータ１０、１０が各駆動輪９、９を回転駆動するトルクを測定する為のトルクセンサを、これら各駆動輪９、９毎に複数個ずつ設ける。そして、各センサ（舵角センサ又はトルクセンサ）の測定信号同士を相互に比較し、これら各測定信号同士の間に閾値を越える差が存在した場合に、故障有りと判定する。
【０００７】
但し、センサを多重系にする事は、レイアウト（スペース）上の制約やコスト増大等により、設計が困難な場合がある。例えば、ステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置の場合に使用する舵角センサは、上記各操舵輪４、４と懸架装置との間に設ける。ところが、この部分は所謂ばね下荷重となる部分で、走行安定性向上の為の軽量化を図りつつ、操舵輪４、４の動きを円滑に行なわせ、しかもこの操舵輪４、４の支持剛性を確保する必要がある部分であり、複数個の舵角センサを設置する事は難しい。又、アクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置の場合に、上記各駆動輪９、９に加えられる駆動トルクを測定するトルクセンサを、これら各駆動輪９、９毎に複数個ずつ設ける事も、ばね下荷重となり、しかも設置スペースが限られている事から、難しい場合が多い。
【０００８】
尚、本発明に関連する技術を記載した刊行物として、特許文献１〜５がある。これら各特許文献には、自動車の車輪に加わる荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）を求められる、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。但し、この様な荷重測定装置付転がり軸受ユニットを使用してＸ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置のフェールセーフを図る事に就いては、この様な技術を示唆する記述を含めても、上記各特許文献の何れにも記載されていない。
【０００９】
【特許文献１】特公昭６２−３３６５号公報
【特許文献２】特開平３−２０９０１６号公報
【特許文献３】特開２００１−２１５７７号公報
【特許文献４】特開２００４−３９１８号公報
【特許文献５】特開２００５−３１０６３号公報
【非特許文献１】青山元男、別冊ベストカー  赤バッジシリーズ  ２４５、「クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．３０−３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、センサ情報を多重系にしなくても故障の有無を判定できる、Ｘ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の自動車用操作装置は、運転者の操作に基づいて電気的な指令信号を発する入力部と、機械的な出力を取り出す出力部と、ハーネス（導線に限らず、光通信用のものを含む）若しくは無線通信により送り込まれる上記指令信号に基づいてこの出力部を動作させる制御器とを備える。
特に、本発明の自動車用操作装置に於いては、車輪と路面との接触部に作用する摩擦力に関連して変化する値を測定して測定値を表す測定信号を送り出す測定手段と、この測定手段から送り込まれる測定信号と上記指令信号とを入力して、上記出力部の動作の適否を判定する判定器とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
上述の様に構成する本発明の自動車用操作装置の場合には、センサ情報を多重系にしなくても故障の有無を判定できる、Ｘ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置を実現できる。即ち、この様な自動車用操作装置を操作した場合には、車輪と路面との接触部に作用する摩擦力に関連して変化する値である、ラジアル荷重やアキシアル荷重が変化する。そして、上記自動車用操作装置が故障していない状態では、入力部に加えられた運転者の操作量と、上記車輪と路面との接触部に作用する摩擦力に関連して変化する値の変化量との間には、密接な関係がある。そこで、測定手段が測定した、この摩擦力に関連して変化する値の変化量と、上記操作量とを比較すれば、上記出力部の動作の適否を判定できる。一方、上記摩擦力に関連して変化する値を測定し、この測定値を表す測定信号を送り出す測定手段は、自動車の走行状態を安定させる為の制御をフィードフォワード制御により行なう為に使用する事が、特許文献５等に記載されている。従って、この様なフィードフォワード制御を考慮した自動車の場合には、新たなセンサを加える事なく、Ｘ−バイ−ワイヤ式の自動車用操作装置で故障の有無の判定を行なえる。
【実施例１】
【００１３】
本発明を実施する場合に例えば、請求項２に記載した様に、自動車用操作装置をステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置とする。この場合には、前述の図１に示した様に、入力部を、ステアリングホイール１により操作される操舵角測定センサ２とする。又、出力部を、操舵輪４、４に舵角を付与する為のアクチュエータ５を構成する電動モータ６とする。更に、測定手段を、上記各操舵輪４、４に加わるアキシアル荷重を測定してこのアキシアル荷重を表す荷重信号を判定器に送り込む荷重測定装置、及び、車速を測定してこの車速を表す車速信号をこの判定器に送り込む車速センサとする。
【００１４】
又、この判定器は、先ず、上記操舵角測定センサ２から送り込まれる指令信号と上記車速信号とから、上記各操舵輪４、４に加わると考えられる予想アキシアル荷重の値を求める。そして、この予想アキシアル荷重の値と、上記荷重信号により表される実アキシアル荷重の値とを比較する。これら両アキシアル荷重の値同士の差が小さい場合には、上記各操舵輪４、４に付与された舵角が適正であり、故障がないと判定する。これに対して、上記両アキシアル荷重の値同士の間に予め設定した閾値を越える差が存在した場合には、上記各操舵輪４、４に付与された舵角が不適正であり、故障ありと判定する。
【００１５】
即ち、前記操舵装置が正常に動作している場合には、上記各操舵輪４、４に、上記ステアリングホイール１の操舵角度に見合う舵角が付与されて、車体が所定の旋回半径で旋回し、この旋回半径と車速とに応じたアキシアル荷重が、上記各操舵輪４、４に加わる。そこで、このアキシアル荷重（実アキシアル荷重）を測定し、上記予想アキシアル荷重と比較すれば、上記操舵装置が正常に動作しているか否かを判定できる。尚、上記各操舵輪４、４に所定の舵角を付与する為に必要とされるトルクである、セルフアライニングトルクと、上記各操舵輪４、４（を介して転がり軸受ユニット）に加わるアキシアル荷重との間には相関関係がある。従って、前記アクチュエータ５を構成する電動モータ６のトルクと、上記実アキシアル荷重とを比較して上記操舵装置が正常か否かを判定する事によっても、フェールセーフを図れる。
何れにしても、上記実アキシアル荷重を測定する為の荷重測定装置を、上記各操舵輪４、４を懸架装置に対し回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニット内に設置すれば、スペース上の制約を受けずに、フェールセーフを図る為のセンサの信号を多重系にできる。
【００１６】
尚、上記実アキシアル荷重を測定する為の構造は、前述の特許文献１、２、４、５に記載された構造の他、特願２００４−２７９１５５号に記載された構造も採用できる。この先願に係る構造の２例に就いて、図３〜１０により説明する。これら各先発明に係る構造は、何れも、図３、７に示す様に、懸架装置に支持された状態で回転しない外輪１１の内径側に、車輪を支持固定（結合固定）するハブ１２を、複数個の転動体１３、１３を介して回転自在に支持している。そして、このハブ１２の中間部にエンコーダ１４、１４ａを外嵌固定すると共に、上記外輪１１の軸方向中間部で複列に配置された上記各転動体１３、１３の間部分にセンサ１５、１５ａを、それぞれの検出部を、被検出面である上記エンコーダ１４、１４ａの外周面に近接対向させた状態で、それぞれ１対ずつ設けている。尚、上記センサ１５、１５ａの検出部には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいる。
【００１７】
図３〜６に示した、先発明の第１例の構造の場合、上記エンコーダ１４として、永久磁石製のものを使用している。被検出面である、このエンコーダ１４の外周面には、Ｎ極に着磁した部分とＳ極に着磁した部分とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これらＮ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との境界は、上記エンコーダ１４の軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１４の軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。従って、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分とは、軸方向中間部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）、「く」字形となっている。
【００１８】
又、上記両センサ１５、１５の検出部が上記エンコーダ１４の外周面に対向する位置は、このエンコーダ１４の円周方向に関して同じ位置としている。言い換えれば、上記両センサ１５、１５の検出部は、上記外輪１１の中心軸を含む同一仮想平面上に配置されている。又、この外輪１１と上記ハブ１２との間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分（境界の傾斜方向が変化する部分）が、上記両センサ１５、１５の検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材１４、１５、１５の設置位置を規制している。
【００１９】
上述の様に構成する先発明の第１例の場合、上記外輪１１とハブ１２との間にアキシアル荷重が作用すると、上記両センサ１５、１５の出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１１とハブ１２との間にアキシアル荷重が作用しておらず、上記外輪１１と上記ハブ１２とが相対変位していない、中立状態では、上記両センサ１５、１５の検出部は、図６の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記最も突出した部分から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１５、１５の出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。
【００２０】
これに対して、上記エンコーダ１４を固定したハブ１２に、図６の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用し（外輪１１とハブ１２とがアキシアル方向に相対変位し）た場合には、上記両センサ１５、１５の検出部は、図６の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１５、１５の出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１４を固定したハブ１２に、図６の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１５、１５の検出部は、図６の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１５、１５の出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。
【００２１】
上述の様に先発明の第１例の場合には、上記両センサ１５、１５の出力信号の位相が、上記外輪１１とハブ１２との間に加わるアキシアル荷重の方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１５、１５の出力信号の位相がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って第１例の場合には、上記両センサ１５、１５の出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１１とハブ１２との間に作用しているアキシアル荷重の方向及び大きさを求められる。
【００２２】
次に、図７〜１０に示した、先発明の第２例の構造の場合には、ハブ１２の中間部に、磁性金属板製のエンコーダ１４ａを外嵌固定している。被検出面である、このエンコーダ１４ａの外周面には、スリット状の透孔１６ａ、１６ｂと柱部１７ａ、１７ｂとを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これら各透孔１６ａ、１６ｂと各柱部１７ａ、１７ｂとは、上記エンコーダ１４ａの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１４ａの軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。即ち、このエンコーダ１４ａは、軸方向片半部に、上記軸方向に対し所定方向に同じだけ傾斜した透孔１６ａ、１６ａを形成すると共に、軸方向他半部に、この所定方向と逆方向に同じ角度だけ傾斜した透孔１６ｂ、１６ｂを形成している。
【００２３】
一方、外輪１１の軸方向中間部で複列に配置された転動体１３、１３同士の間部分に、前記１対のセンサ１５ａ、１５ａを設置し、これら両センサ１５ａ、１５ａの検出部を、上記エンコーダ１４ａの外周面に近接対向させている。これら両センサ１５ａ、１５ａの検出部がこのエンコーダ１４ａの外周面に対向する位置は、このエンコーダ１４ａの円周方向に関して同じ位置としている。又、上記外輪１１とハブ１２との間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記各透孔１６ａ、１６ｂ同士の間に位置し、全周に連続するリム部１８が、上記両センサ１５ａ、１５ａの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材４ａ、５ａ、５ａの設置位置を規制している。尚、先発明の第２例の場合には、上記エンコーダ１４ａが単なる磁性材製である為、上記両センサ１５ａ、１５ａの側に永久磁石を組み込む必要がある。
【００２４】
上述の様に構成する先発明の第２例の場合、上記外輪１１とハブ１２との間にアキシアル荷重が作用（し外輪１１とハブ１２とがアキシアル方向に相対変位）すると、前述した先発明の第１例の場合と同様に、上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１１とハブ１２との間にアキシアル荷重が作用していない状態では、上記両センサ１５ａ、１５ａの検出部は、図１０の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記リム部１８から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。
【００２５】
これに対して、上記エンコーダ１４ａを固定したハブ１２に、図１０の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１５ａ、１５ａの検出部は、図１０の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記リム部１８からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１４ａを固定したハブ１２に、図１０の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１５ａ、１５ａの検出部は、図１０の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記リム部１８からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。
【００２６】
上述の様に先発明の第２例の場合も、前述の先発明の第１例の場合と同様に、上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相が、上記外輪１１とハブ１２との間に加わるアキシアル荷重の方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って第２例の場合も、上記両センサ１５ａ、１５ａの出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１１とハブ１２との間に作用しているアキシアル荷重の方向及び大きさを求められる。
尚、エンコーダを円輪状に構成すると共に、このエンコーダの軸方向側面を被検出面とし、この被検出面に１対のセンサの検出部を、径方向にずらせた状態で対向させれば、上記外輪１１と上記ハブ１２との径方向に関する変位、延てはこれら外輪１１とハブ１２との間に加わるラジアル荷重を求める事も可能である。
【００２７】
上述した、先発明の第１〜２例の構造は、前記特許文献１、２、４、５に記載された構造と同様に、自動車の走行安定性を確保する為のフィードフォワード制御等の為に、車輪に加わる荷重を測定する事を意図したものである。但し、この荷重を表す信号を、ステアリング・バイ・ワイヤ等の自動車用操作装置のフェールセーフを行なう為の信号として利用できる。
【実施例２】
【００２８】
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項３に記載した様に、自動車用操作装置を、アクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置とする。この場合には、前述の図２に示した様に、入力部を、運転者が操作するアクセルペダルの操作量に応じた指令信号を出力するアクセルセンサ７とする。又、測定手段を、各駆動輪９、９に加わる前後方向のラジアル荷重を測定してこのラジアル荷重を表す荷重信号を判定器に送り込む荷重測定装置、及び、車速を測定してこの車速を表す車速信号をこの判定器に送り込む車速センサとする。荷重測定装置は、前述の特許文献３、４に記載された構造で、荷重測定用のセンサを水平方向に配置する事で構成できるし、前述の特許文献５に記載された構造は、そのまま利用できる。
【００２９】
又、この判定器は、上記アクセルセンサ７から送り込まれる指令信号と上記車速信号とから求めた、上記各駆動輪９、９に加わると考えられる予想ラジアル荷重の値と、上記荷重信号により表される実ラジアル荷重の値とを比較する。そして、これら両値同士の間に予め設定した閾値を越える差が存在した場合に、故障ありと判定する。この様な構造を採用すれば、図２に示した様な、各駆動輪９、９毎に駆動用の電動モータ、即ちインホイールモータ１０、１０を組み込んだ構造で、走行状態を安定させる（自動車の安全性を確保する）為のフェールセーフを図れる。具体的には、上記各駆動輪９、９を支持している転がり軸受ユニットに、前後方向に実際に加わる実ラジアル荷重と、上記アクセルセンサ７の指令信号と上記車速信号とから求められる、上記各インホイールモータ１０、１０の駆動トルク（に応じて定まる予想ラジアル荷重）とを比較すれば、上記駆動力制御装置が正常か否かを判定できる。
【００３０】
インホイールモータ１０、１０を使用した電気自動車の場合、何れか１個の駆動輪９の駆動トルクが異常になると、車体にヨーモーメントが発生し、スピンする可能性がある。この事は、ホイールの中にモータを内蔵するインホイールモータに限らず、左右輪をそれぞれ別々の電気モータで駆動させる構造の場合には、同様の可能性がある。この対策として、従来の内燃機関を使用した自動車の駆動伝達系と同様に、左右両駆動輪をデファレンシャルギヤで機械的に連動させると共に、このデファレンシャルギヤの入力部を外部モータで駆動させる事が考えられる。この様な構造を採用した場合、左右両駆動輪の何れか一方の駆動輪のみがトルク異常となる事は防げる代わりに、デファレンシャルギヤを設置する事によるスペースとコストとが犠牲になるだけでなく、伝達ロスも大きくなる。この為、電気自動車の低コスト化と効率向上とを図る為には、インホイールモータ１０、１０を使用する事が好ましいと考えられる。本実施例によれば、この様な電気自動車として好ましい構造で、走行安定性を損なう事態を防止する為のフェールセーフを図れる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の目的であるフェールセーフとは異なるが、操舵輪４、４（図１参照）を支持している車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる荷重（アキシアル荷重或いは上下方向のラジアル荷重）から路面反力を推定し、この路面反力に相当する振動やトルクを、ステアリングホイール１に加える事も可能である。ステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置の場合には、各操舵輪４、４とステアリングホイール１とが機械的に結合されていないので、運転者に路面の状態を伝えにくい。これに対して、上述の様な機構を設ければ、上記ステアリングホイール１を操作する運転者に、路面状況を伝える事が可能になる。
【００３２】
又、やはり本発明の目的であるフェールセーフとは異なるが、例えば図３〜１０に示した様な、先発明に係る荷重測定装置の場合、１個の車輪に対して、この車輪の回転速度に関する信号を複数（図３に示した構造では１対のセンサ１５、１５の分、図７に示した構造では１対のセンサ１５ａ、１５ａの分）得られる。この為、車輪の回転速度に関する情報が二重系になり、上記複数の信号を相互に比較する事によって、この回転速度に関する情報を使用するＡＢＳやＥＳＣの信頼性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の対象となるステアリング・バイ・ワイヤ式の操舵装置を示す略斜視図。
【図２】同じくアクセル・バイ・ワイヤ式の駆動力制御装置を示す略斜視図。
【図３】先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットの第１例を示す断面図。
【図４】エンコーダの斜視図。
【図５】同じく展開図。
【図６】アキシアル荷重に基づいて出力信号が変化する状態を示す線図。
【図７】先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットの第２例を示す断面図。
【図８】エンコーダの斜視図。
【図９】同じく展開図。
【図１０】アキシアル荷重に基づいて出力信号が変化する状態を示す線図。
【符号の説明】
【００３４】
１    ステアリングホイール
２    操舵角測定センサ
３    制御器
４    操舵輪
５    アクチュエータ
６    電動モータ
７    アクセルセンサ
８    制御器
９    駆動輪
１０    インホイールモータ
１１    外輪
１２    ハブ
１３    転動体
１４、１４ａ  エンコーダ
１５、１５ａ  センサ
１６ａ、１６ｂ  透孔
１７ａ、１７ｂ  柱部
１８    リム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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