(57)【要約】【課題】車輪のロック傾向を速やかに検出して車両の安全確保に貢献でき、かつ回転速度検出手段の個数が少なくて済む車両制御装置を提供する。【解決手段】モータ搭載車両においてモータ４を制御する車両制御装置であって、左右の駆動輪の速度差が速度の規定値を超えるか否を判定する左右輪速度差判定手段３６と、左右の駆動輪２の内の回転速度が遅い方の駆動輪２の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪２よりも減速度が大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する減速度判定手段３７を備える。ブレーキ８が操作されていない状態において、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段３７により前記２つの条件を充足と判定された場合に、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定するロック判定手段３９を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪同士または後輪同士となる左右の駆動輪に出力するトルクを個別に制御可能な左右のモータと、前記左右のモータから前記左右の駆動輪に至る間の何処かで回転を観測して前記駆動輪の回転速度を検出する左右の回転検出手段と、前記前輪および後輪を制動するブレーキとを備える車両において前記モータを制御する車両制御装置であって、
前記回転検出手段の検出値から左右の駆動輪の速度差を算出する速度差算出手段と、
前記回転検出手段の検出値から前記左右の駆動輪のそれぞれの減速度を算出する減速度算出手段と、
前記左右輪速度差算出手段で算出された速度差が速度の規定値を超えるか否を判定する左右輪速度差判定手段と、
左右の駆動輪の内の回転速度が遅い方の駆動輪の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪よりも減速度が大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する減速度判定手段と、
前記ブレーキ を操作するブレーキ操作手段が操作されていない状態において、前記左右輪速度差判定手段の判定の結果、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段により前記２つの条件を充足と判定された場合に、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪がロック傾向にあると判定するロック判定手段とを備える車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、前記ロック判定手段がロック傾向にあると判定した場合に、ロック傾向が発生した駆動輪の前記モータへの指令トルクを零にするトルク制限状態にすると共に、正常な駆動輪の前記モータに対しても駆動トルクを零または零よりも大きい定められた値で制限するトルク制限状態とする出力トルク制限手段を備える車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、前記出力トルク制限手段は、前記両駆動輪を前記トルク制限状態にした後、左右の駆動輪の速度差が定められたロック解除速度差よりも低下すると、前記トルク制限を解除し、かつ前記ロック判定手段によるロック傾向にあるとの判断状態を解除させる車両制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記速度の規定値および加速度の規定値につき、定速走行時、加速時、減速時という３つの走行状態で異なる値とする規定値可変手段を有する車両制御装置。
【請求項５】
前輪または後輪の一方が電動のモータで駆動される駆動輪、他方が従動輪であり、前記駆動輪および従動輪の回転速度を検出する回転検出手段と、前記前輪および後輪を制動するブレーキとを備える車両において前記モータを制御する車両制御装置であって、
前記回転検出手段の検出値から前記駆動輪および従動輪の減速度を算出する減速度算出手段と、
前記各回転検出手段の検出値から前記従動輪の速度が駆動輪の速度を超えているか否を判定する前後輪速度差判定手段と、
駆動輪の減速度が規定値を超え、かつ駆動輪の減速度が従動輪の減速度を超えるという２つの条件を充足するか否かの判定を行う減速度判定手段と、
前記ブレーキを操作するブレーキ操作手段が操作されていない状態において、前記前後輪速度差判定手段の判定の結果、従動輪の速度が駆動輪の速度を超え、前記減速度判定手段により前記２つの条件を充足と判定された場合に前記駆動輪がロック傾向にあると判定するロック判定手段、
とを備える車両制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記ブレーキが動作したときに、前記ロック判定手段によるロック判定を中止する車両制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両制御装置において、前記車両は、前記モータがインホイールモータ駆動装置を構成する車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インホイールモータや２モータオンボード形式など、電動のモータを備える車両における車輪ロックを速やかに検出し、車両の安全を確保するための車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪ロックに関する発明として、以下の発明が提案されている。
複数の駆動軸に付与するトルクを個別に制御可能な電動モータを備える車両において、車輪を駆動する駆動軸と、その駆動軸を駆動するモータの出力軸のそれぞれの回転速度を検出し、車輪駆動軸の速度変化とモータ出力軸の速度変化に基づいて車輪ロックを検出する技術が提案されている。（特許文献１）
また、左右独立駆動車の一輪ロック時制御装置において、駆動輪のハブに設けた荷重センサにより駆動力を検出し、左右の駆動力差によりロック状態を判断する、もしくは左右各車輪の回転検出手段から回転速度を検出し、その回転速度差により車輪のいずれかがロック状態であるかを判断する技術が提案されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７５１４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５６２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、１つの駆動軸において、モータ出力軸と車輪駆動軸の両方に回転速度検出手段が必要となる。特許文献２では、車輪ロックにつき、左右の回転速度差から判断すると記載されているが、その判断の具体的な手法は記されていない。
【０００５】
この発明の目的は、上記課題を解消し、車輪のロック傾向を速やかに検出して車両の安全確保に貢献でき、かつ回転速度検出手段の個数が少なくて済む車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１の車両制御装置は、前輪同士または後輪同士となる左右の駆動輪２，２に出力するトルクを個別に制御可能な左右の電動のモータ４，４と、前記左右のモータ４，４から前記左右の駆動輪２，２に到る間の何処かで回転を観測して前記駆動輪２，２の回転速度を検出する左右の回転検出手段１７，１７と、前記前輪および後輪を制動するブレーキ８とを備えるモータ搭載車両において前記モータ４，４を制御する車両制御装置であって、
前記回転検出手段１７，１７の検出値から左右の駆動輪２，２の速度差を算出する速度差算出手段３４と、
前記回転検出手段１７，１７の検出値から前記左右の駆動輪２，２のそれぞれの減速度を算出する減速度算出手段３５と、
前記左右輪速度差算出手段３４で算出された速度差が速度の規定値を超えるか否を判定する左右輪速度差判定手段３６と、
左右の駆動輪２，２の内の回転速度が遅い方の駆動輪２の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪２よりも減速度が大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する減速度判定手段３７と、
前記ブレーキ８を操作するブレーキ操作手段１４が操作されていない状態において、前記左右輪速度差判定手段３６の判定の結果、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段３７により前記２つの条件を充足と判定された場合に、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定するロック判定手段３９とを備える。
【０００７】
この構成によると、ロック判定手段３９は、ブレーキ８が操作されていない状態において、左右輪速度差判定手段３６の判定の結果、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段３７の判定の結果、左右の駆動輪２の内の回転速度が遅い方の駆動輪２の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪２よりも減速度が大きい場合は、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定する。
左右の駆動輪２に出力するトルクを個別に制御可能な車両において、検出した回転速度からその車両が規定速度以上で走行していて、かつブレーキ８が操作されていない状態において、左右の駆動輪２，２の片輪のみが急激に減速することは、通常走行では有り得ない。左右の駆動輪２，２の速度差が予め設定した規定値を超えた場合には何らかのトラブルが発生した可能性が予測される。その場合に、左右輪２，２の減速度を算出し、回転速度が遅い駆動輪２の方が速い駆動輪よりも減速度が大きく、かつ予め設定された規定値を超えて減速していれば、ロック傾向にあると判断できる。
そこで、左右の駆動輪２，２の速度差、および減速度差を常時監視し、前記右輪速度差判定手段３６により左右の駆動輪２，２の速度差が予め設定した規定値を超えたか否かを判定し、かつ前記減速度判定手段３７により、回転速度が遅い駆動輪２の方が速い駆動輪よりも減速度が大きく、かつ予め設定された規定値を超えて減速しているか否かを判定し、両条件が充足されると、前記ロック判定手段３９により、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定しており、この判定によりロック傾向にあるか否かを適切に判定することができる。
また、この構成の車両制御装置の場合、回転検出手段としては、モータ４から駆動輪２に到る間の何処かで回転を観測するものを設ければ良く、モータ４と駆動輪２との両方に設ける必要がなくて、構成が簡単である。
【０００８】
なお、前記左右輪速度差判定手段３６による判定、前記減速度判定手段３７による判定、およびブレーキ８が操作されているかの判定は、いずれの順に行っても良く、例えば、ブレーキ８が操作されているかの判定、左右輪速度差判定手段３６による判定、減速度判定手段３７による判定をこの順で行うようにすれば、各判定で条件非充足の場合、つぎの手段による判定を行う必要がなく、効率的に制御できる。
また、前記速度の規定値および減速度の規定値は、試験、シミュレーション等に基づく設計により、任意に適切な値に設定される閾値である。
この明細書で言う「減速度」は、負の値となる加速度を言う。
【０００９】
この発明の車両制御装置において、前記ロック判定手段３９がロック傾向にあると判定した場合に、ロック傾向が発生した駆動輪２の前記モータ４への指令トルクを零にするトルク制限状態にすると共に、正常な駆動輪２の前記モータ４に対しても駆動トルクを零または零よりも大きい定められた値で制限するトルク制限状態とする出力トルク制限手段３３を備えるようにしても良い。
前記速度の規定値以上で走行し、かつ、ブレーキ８が動作していない状態で、片輪が急激に減速する様な事象が発生した場合には、その駆動輪２は何らかのトラブルによりロック傾向に陥っている可能性が高い。このため、駆動トルクを制限もしくは零とし、惰性走行または正常駆動輪のみの低速走行にする。駆動輪２がロック傾向に陥っている場合には、不具合が発生している駆動輪２のトルクを零にするが、同時に正常な駆動輪のトルクにも制限をかけることで、車両全体の速度は低下する。このように低速走行にした上で安全な場所へ退避することで、車両が完全なコントロール不能状態となる事態を回避し、ドライバおよび車両の安全確保を可能とできる。
なお、前記ロック判定手段３９がロック傾向にあると判定した場合は、異常であることを警告表示手段１９で画像や音等でドライバに知らせ、安全な場所への退避を促すことが、ドライバおよび車両の安全確保の上でより好ましい。
【００１０】
前記出力トルク制限手段３３は、前記両駆動輪を前記トルク制限状態にした後、左右の駆動輪の速度差が定められたロック解除速度差よりも低下すると、前記トルク制限を解除し、かつ前記ロック判定手段３９によるロック傾向にあるとの判断状態を解除するようにしても良い。
上記のように、駆動輪２がロック傾向に陥っている場合には、トルク制限をかけることで、車両全体の速度が低下する。左右両駆動輪２，２の速度がほぼ等しくなった場合には、車速が十分低下し安全な速度に達したと考えられる。そのため、ロック検出状態を解除する。前記「ロック解除速度差」は、ほぼ零と判断できる値等に、適宜に定められる。
【００１１】
この発明の車両制御装置において、前記速度の規定値および加速度の規定値につき、定速走行時、加速時、減速時という３つの走行状態で異なる値とする規定値可変手段３８を有するようにしても良い。
定速走行時、加速走行時、減速走行時それぞれの場合で、ロック状態が発生する時の正常輪と異常（ロック）輪の速度差、加速度差の発生度合は異なる。このため、各走行状態で異常検出の前記速度および加速度の規定値を分けることで、より精度よくロック傾向を判定できる様になる。
【００１２】
この発明の第２の車両制御装置は、前輪または後輪の一方が電動のモータ４で駆動される駆動輪２，２、他方が従動輪３，３であり、前記駆動輪および従動輪の回転速度を検出する回転検出手段１７，１８と、前記前輪および後輪を制動するブレーキ８とを備える車両において前記モータ４を制御する車両制御装置であって、
前記回転検出手段１７，１８の検出値から前記駆動輪および従動輪３の減速度を算出する減速度算出手段５５と、前記各回転検出手段１７，１８の検出値から前記従動輪３の速度が駆動輪２の速度を超えているか否を判定する前後輪速度差判定手段５６と、駆動輪２の減速度が規定値を超え、かつ駆動輪２の減速度が従動輪３の減速度よりも大きいという２つの条件を充足するか否かの判定を行う減速度判定手段５７と、前記ブレーキ８を操作するブレーキ操作手段１４が操作されていない状態において、前記前後輪速度差判定手段の判定５６の結果、従動輪３の速度が駆動輪２の速度を超え、前記減速度判定手段５７により前記２つの条件を充足と判定された場合に前記駆動輪２がロック傾向にあると判定するロック判定手段５９を備える。
【００１３】
前記第１の車両制御装置では、左右駆動輪の回転速度差、減速度によりロック傾向にあるか否かを判定したが、前後に位置する駆動輪と従動輪との回転速度差、減速度によっても、第１の発明と同様にロック傾向にあるか否かを判定でき、また、回転検出手段が少なくて済む。前後に位置する駆動輪と従動輪との回転速度差、減速度で判定する場合、路面の左右で摩擦係数が大きく異なる場合、いわゆるスプリットミューとなっている場合があるため、左輪同士、右輪同士で判定することが望ましいが、左右輪の平均速度および平均減速度で判定しても良い。
【００１４】
この発明の車両制御装置において、ブレーキ８が動作したときに、前記ロック判定手段３９によるロック判定を中止するようにしてもよい。前記「ブレーキ」は、各駆動輪２，２および従動輪３，３に設けられる機械式ブレーキや油圧式ブレーキ等の、サービスブレーキ、または常用ブレーキ等と呼ばれるブレーキである。
前記ロック判定手段は、駆動輪２またはその駆動系のロック傾向を、駆動輪２の急激な減速により判断するものであるが、これは機械式ブレーキ等のブレーキ８をかけることで減速する場合との区別が難しいことがある。このため、前記ロック判定手段３９によるロック判定を中止することが好ましい。
【００１５】
この発明の車両制御装置において、前記車両は、前記モータがインホイールモータ駆動装置を構成するモータであっても良い。
インホイールモータ駆動装置を備える場合、サスペンションの下側の荷重、いわゆるばね下荷重が大きくなるが、このような車両において、この発明は効果的に、ロック傾向の判定が行える。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の第１の車両制御装置は、前輪同士または後輪同士となる左右の駆動輪に出力するトルクを個別に制御可能な左右の電動のモータと、前記左右のモータから前記左右の駆動輪に到る間の何処かで回転を観測して前記駆動輪の回転速度を検出する左右の回転検出手段と、前記前輪および後輪を制動するブレーキとを備える車両において前記モータを制御する車両制御装置であって、前記回転検出手段の検出値から左右の駆動輪の速度差を算出する速度差算出手段と、前記回転検出手段の検出値から前記左右の駆動輪のそれぞれの減速度を算出する減速度算出手段と、前記左右輪速度差算出手段で算出された速度差が速度の規定値を超えるか否を判定する左右輪速度差判定手段と、左右の駆動輪の内の回転速度が遅い方の駆動輪の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪よりも減速度が大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する減速度判定手段と、前記ブレーキを操作するブレーキ操作手段が操作されていない状態において、前記左右輪速度差判定手段の判定の結果、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段により前記２つの条件を充足と判定された場合に、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪がロック傾向にあると判定するロック判定手段とを備えるため、車輪のロック傾向を速やかに検出して車両の安全確保に貢献でき、かつ回転速度検出手段の個数が少なくて済む。
【００１７】
この発明の第２の車両制御装置は、前輪または後輪の一方が電動のモータで駆動される駆動輪、他方が従動輪であり、前記駆動輪および従動輪の回転速度を検出する回転検出手段と、前記前輪および後輪を制動するブレーキとを備える車両において前記モータを制御する車両制御装置であって、前記回転検出手段の検出値から前記駆動輪および従動輪の減速度を算出する減速度算出手段と、前記各回転検出手段の検出値から前記従動輪の速度が駆動輪の速度を超えているか否を判定する前後輪速度差判定手段と、駆動輪の減速度が規定値を超え、かつ駆動輪の減速度が従動輪の減速度を超えるという２つの条件を充足するか否かの判定を行う減速度判定手段と、前記ブレーキを操作するブレーキ操作手段が操作されていない状態において、前記前後輪速度差判定手段の判定の結果、従動輪の速度が駆動輪の速度を超え、前記減速度判定手段により前記２つの条件を充足と判定された場合に前記駆動輪がロック傾向にあると判定するロック判定手段とを備えるため、車輪のロック傾向を速やかに検出して車両の安全確保に貢献でき、かつ回転速度検出手段の個数が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１および第２の実施形態に係る車両制御装置が搭載される車両の一例を示す概念構成の説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両制御装置の概念構成のブロック図である。
【図３】同車両制御装置のロック判定および出力制御動作の流れ図である。
【図４】各走行状態に応じた正常軸とロック軸との速度の変化を示すグラフである。
【図５】提案例に係る車両制御装置のロック判定および出力制御動作を示す流れ図である。
【図６】この発明の第２の実施形態に係る車両制御装置の概念構成を示すブロック図である。
【図７】同車両制御装置のロック判定および出力制御動作の流れ図である。
【図８】インホイールモータ駆動装置の一例の概略断面図である。
【図９】２モータオンボートシステムの一例の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の第１の実施形態を図１〜図４と共に説明する。図１において、車体１の前部に前輪となる駆動輪２，２が設けられ、後部に後輪となる従動輪３，３が設けられている。左右の駆動輪２，２は、左右の電動のモータ４，４によりそれぞれ駆動される。各モータ４，４は、同期モータまたは誘導モータであり、３相交流で駆動される。これらのモータ４，４は、図８に一例を示すように、ロータ４ａ、ステータ４ｂ、およびケース４ｃで構成され、車輪用軸受７および減速機６と共に、インホイールモータ駆動装置５を構成する。モータ４の出力軸９は、減速機６に入力され、その減速した出力が、車輪用軸受７の内輪からなる回転輪７ａに伝達される。
車輪用軸受７の回転輪７ａには、そのフランジ部に、ホイール（図示せず）とブレーキ８のブレーキロータ８ａとが取付けられる。ブレーキ８は、機械式ブレーキ、油圧式ブレーキ、電動ブレーキ等のサービスブレーキである。ブレーキ８は、図１の各従動輪３，３に対しても設置される。
【００２０】
モータ４は、インホイールモータ駆動装置５を構成するものに限らず、オンボード型として設置されたものであっても良い。
図９は、２モータオンボードシステムの一例を示す。モータ４および減速機６により構成される減速機付きモータ４Ａの出力軸が、ドライブシャフト２１とその両端の等速自在継手２２，２３を解して、車輪用軸受２４の回転側輪に連結されている。前記減速機付きモータ４Ａは、車台（図示せず）上に設置されている。
【００２１】
図１において、各モータ４，４は、車両を統括制御する上位制御手段であるＶＣＵ（車両制御装置）１１、および２軸一体型のインバータ装置１２を介して駆動される。ＶＣＵ１１には、ドライバが操作するアクセルペダル１５等のアクセル操作手段、ブレーキペダル１４等のブレーキ操作手段、およびステアリングハンドル１６等の転舵操作手段からの各操作量または操舵量の信号が入力される。ＶＣＵ１１は、これらの信号を元に、左右の駆動輪２，２をそれぞれ駆動するトルク指令を２軸一体型のインバータ装置１２に対し出力する。２軸一体型のインバータ装置１２は、ＶＣＵ１１からのトルク指令に基づき、モータ４，４を制御する駆動電流を出力する。前記「ＶＣＵ」は、「ＥＣＵ（電気制御ユニット）とも称される。
【００２２】
２軸一体型のインバータ装置１２は、左右のモータ２，２に設けられた回転検出手段１７から回転信号を受け取ると、モータ制御に用いると同時に、ＶＣＵ１１にその信号を出力する。回転検出手段１７は、レゾルバ等の回転検出用センサからなる。ＶＣＵ１１は、インバータ装置１２より受け取った左右モータ４，４の回転信号を元に、モータ４，４のロック状態、換言すれば駆動輪２，２のロック状態を判定する機能を有する。ＶＣＵ１１は、前記ロックを検出した場合には、異常信号を警告表示手段１９に表示すると同時にインバータ装置１２に出力するトルク指令値に制限をかけモータトルクを低減もしくは零にする。警告表示手段１９は、運転席に設けられる液晶等による表示装置、または音声等の音によってドライバへの報知を行う手段である。
なお、この実施形態では、各従動輪３，３に対しても、回転検出手段１８，１８（図１）が設けられていて、その回転検出信号がＶＣＵ１１に入力される。
【００２３】
図２は、この車両制御装置の概念構成の概略を示すブロック図である。
２軸一体型のインバータ装置１２は、左右のモータを駆動する駆動回路４２Ｌ，４２Ｒと、これらの駆動回路４２Ｌ，４２Ｒを制御するモータ制御回路４１を備えている。各駆動回路４２Ｌ，４２Ｒはパワー回路であり、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子のブリッジ回路等で構成されており、バッテリ１３の直流電力をモータ４，４の駆動用の３相交流電力に変換するインバータとこのインバータの前記半導体スイッチング素子の開閉制御をパルス幅制御等で行うＰＷＭドライバ等のドライバ回路（いずれも図示せず）で構成される。
【００２４】
モータ制御回路４１は、この実施形態では、１チップまたは１ボードのマイコンとこれに実行されるプログラムとで構成される。前記マイコンは、ＣＰＵ（中央処理装置）とメモリ、Ｉ／Ｏポート等の各種の電子回路からなる。前記モータ制御回路４１は、左右のモータ４，４に対する駆動回路４２Ｌ，４２Ｒをそれぞれ制御する２つの個別のモータ制御部４１Ｌ，４１Ｒを有し、左側の駆動回路４２Ｌとその制御を行う１つのモータ制御部４１Ｒとで概念的に左側インバータ装置部１２Ｌが構成され、また右側の駆動回路４２Ｒとその制御を行う１つのモータ制御部４１Ｒとで概念的に右側インバータ装置部１２Ｒが構成される。前記２つの個別のモータ制御部４１Ｌ，４１Ｒは、概念的に２つに分けられておれば良く、１つのマイコンとそのプログラムで構成されていても良い。また、これとは逆に、前記左右のインバータ装置部１２Ｌ，１２Ｒが独立した回路素子およびプログラムで構成されていても良い。
【００２５】
前記モータ制御回路４１の前記各個別のモータ制御部４１Ｌ，４１Ｒは、前記ＶＣＵ１１から与えられる左右のモータ４，４に対するトルク指令の大きさに応じて前記駆動回路４２Ｌ，４２Ｒに与える電流指令等の大きさを制御する他に、左右のモータ４，４の前記回転検出手段１７，１７の検出信号を監視し、モータ駆動の効率化を図るためのベクトル制御等の位相制御を行う。
【００２６】
ＶＣＵ２１は、アクセルペダル１５等の操作量であるアクセル操作量と、ブレーキペダル１４等のブレーキ操作量と、ステアリングハンドル１６等のステアリング操舵操作量がＶＣＵ内部のトルク指令値算出手段３１に入力され、このトルク指令値算出手段３１により、定められた規則に従って前記左右のモータ４，４を駆動するトルク指令を２軸一体型のインバータ装置１２に出力する。
【００２７】
左右各軸の回転検出手段１７，１７から２軸一体型のインバータ装置１２の各軸のモータ制御部４１Ｌ，４１Ｒに入力されたモータの回転検出信号は、これらモータ制御部４１Ｌ，４１Ｒで速度に変換された信号としてＶＣＵ１１に出力される。ＶＣＵ１１の内部にはロック検出手段３２が設けられており、左右の駆動輪２，２のモータ回転速度、ブレーキ操作を元にロック判定を行う。ロック検出手段３２がロック傾向を判定した場合には、その結果をトルク指令値出力手段３１に送ると同時に警告表示手段１９に異常信号を出力する。ＶＣＵ１１内部のトルク指令値算出手段３１は、ロック傾向検出を受け取ると、左右のモータ４，４のトルク指令値を、出力トルク制限手段３３によって制限する。出力トルク制限手段３３は、トルク指令値算出手段３１の外部に設けられていても、出力トルク制限手段３３を構成する一部分として設けられていても良い。
【００２８】
以下、ロック検出およびその検出による出力トルク制限を行う各手段につき説明する。  ロック検出手段３２は、速度差算出手段３４、減速度算出手段３５、左右輪速度差判定手段３６、減速度判定手段３７、規定値可変手段３８、およびロック判定手段３９を有する。
【００２９】
速度差算出手段３４は、前記回転検出手段１７の検出値から左右の駆動輪，２の速度差を常時算出する。
減速度算出手段３５は、前記回転検出手段１７の検出値から前記左右の駆動輪２，２のそれぞれの減速度を算出する。
左右輪速度差判定手段３６は、前記速度差算出手段３４で算出された左右輪の速度差が速度の規定値を超えるか否を判定する。
減速度判定手段３７は、左右の駆動輪２，２の内の回転速度が遅い方の駆動輪２の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪２よりも減速度が大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する手段である。
【００３０】
前記出力トルク制限手段３３は、前記ロック判定手段３９がロック傾向にあると判定した場合に、ロック傾向が発生した駆動輪２の前記モータ４への指令トルクを零にするトルク制限状態にすると共に、正常な駆動輪２の前記モータ４に対しても駆動トルクを零または零よりも大きい定められた値で制限するトルク制限状態とする手段である。
【００３１】
なお、ロック判定に用いる回転検出手段は、前記のようにモータ４に設けられてモータ回転速度を検出する手段の他に、駆動輪２の回転を検出する手段であっても良く、また減速機やドライブシャフト等、モータ４から駆動輪２に到る間の回転伝達系の任意箇所の回転を検出するものであっても良い。
【００３２】
以下、この車両制御装置のロック検出およびその検出に伴う動作と、前記各手段の機能の詳細につき説明する。
図３は、この車両制御装置のロック判定および出力制限の動作の流れを示す。
まず、ブレーキ８が操作されていないか否（ＯＦＦであるか否か）を判定する（ステップＳ１）。この判定は、図２のロック判定手段３９により、またはロック検出手段３２を構成するブレーキ判定手段（図示せず）により、ブレーキペダル１４等のブレーキ操作手段の操作信号を監視して行う。ブレーキ８が操作されている場合は（ステップＳ１でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。スタートに戻ると、いずれの場合も、再度ステップＳ１から処理を開始する。
【００３３】
ブレーキ８が操作されていないと（ステップＳ１でＹＥＳ）、左右輪速度差算出手段３４で算出された速度差が速度の規定値を超えるか否を、左右輪速度差判定手段３６が判定する（ステップＳ２）。このとき、左右輪速度差判定手段３６は、車速が規定速度を超えているか否かについても判定する。車速は、例えば従動輪３，３の回転検出手段１８の検出値、または他の車速の検出手段（図示せず）の検出値から認識する。上記の判定において、いずれか一つでも条件を非充足の場合は（ステップＳ２でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。前記車速の規定速度は、設計により適切に定めておく。
【００３４】
車速が規定値を超えていて、かつ左右の駆動輪２，２（以下、単に「左右輪」、「左輪」、「右輪」と略称することがある）の速度差が規定値を超えている場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、減速度算出手段３７によるステップＳ３、Ｓ４、Ｓ９による処理を行う。ステッフＳ３では、左右のいずれの速度が速いかを判定し、右輪の速度が速い場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４〜Ｓ８の処理を行い、左輪の速度が速い場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ９〜Ｓ１３の処理を行う。ステップＳ４〜Ｓ８の処理とステップＳ９〜Ｓ１３の処理とは、左右が異なる他は同じであるため、右輪の速度が速い場合（ステップＳ４〜Ｓ８）の説明を行い、左輪の速度が速い場合については重複するため、説明を省略する。
【００３５】
右輪の速度が速い場合、ステップＳ４で、回転速度が遅い方の駆動輪である左輪の減速度が、減速度の規定値を超えていて、回転速度が遅い方の駆動輪である左輪の減速度が、回転速度が速い方の駆動輪である右輪の減速度よりも大きいという２つの条件を充足するか否かを判定する。
【００３６】
ロック判定手段３９は、ステップＳ４の条件を非充足の場合（ステップＳ４でＮＯ）、エンドとしてスタートに戻る処理を行う。前記２つの条件を充足の場合、つまり左輪の減速度が規定値を超え、かつ左輪の減速度が右輪の減速度を超える場合は（ステップＳ４でＹＥＳ）、左輪がロック傾向にあると判定する（ステップＳ５）。なおロック判定手段３９は、右輪のロックについては、ステップＳ１０により判定を行う。
【００３７】
左輪ロックであると判定された場合は、出力トルク制限手段３３は、ステップＳ６〜Ｓ８の処理（右輪ロックの場合は、ステップＳ１１〜Ｓ１３）を行う。ステップＳ６では、ロック傾向が発生した駆動輪である左輪のモータ４への指令トルクを零にするトルク制限状態にすると共に、正常な駆動輪である右輪のモータ４に対しては、駆動トルクを零にするか、または零よりも大きい定められた値で制限するトルク制限状態とする。前記「定められた値」は、任意に設計により定められる値である。
出力トルク制限手段３３は、この後、左右輪の速度差を監視し、左右輪の速度差と、第２の速度差であるロック解除速度差とを比較する（ステップＳ７）。左右輪の速度差が、ロック解除速度差よりも大きい場合には（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ６に戻り、前記出力制限の状態を維持する。、左右輪の速度差がロック解除速度差よりも小さくなると（ステップＳ７でＹＥＳ）、左右両輪について、出力トルクの制限を解除し（ステップＳ８）、スタートに戻る。
【００３８】
この車両制御装置は、上記のようにロック判定手段３９が、ブレーキ８が操作されていない状態において、左右輪速度差判定手段３６の判定の結果、速度差が前記速度の規定値を超え、かつ前記減速度判定手段３７の判定の結果、左右の駆動輪２の内の回転速度が遅い方の駆動輪２の減速度が、減速度の規定値を超えていて、かつ回転速度が速い方の駆動輪２よりも減速度が大きい場合は、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定する。
左右の駆動輪２に出力するトルクを個別に制御可能な車両において、検出した回転速度からその車両が規定速度以上で走行していて、かつブレーキ８が操作されていない状態において、左右の駆動輪２，２の片輪のみが急激に減速することは、通常走行では有り得ない。左右の駆動輪２，２の速度差が予め設定した規定値を超えた場合には何らかのトラブルが発生した可能性が予測される。その場合に、左右輪２，２の減速度を算出し、回転速度が遅い駆動輪２の方が速い駆動輪よりも減速度が大きく、かつ予め設定された規定値を超えて減速していれば、ロック傾向にあると判断できる。
そこで、左右の駆動輪２，２の速度差、および減速度差を常時監視し、前記右輪速度差判定手段３６により左右の駆動輪２，２の速度差が予め設定した規定値を超えたか否かを判定し、かつ前記減速度判定手段３７により、回転速度が遅い駆動輪２の方が速い駆動輪よりも減速度が大きく、かつ予め設定された規定値を超えて減速しているか否かを判定し、両条件が充足されると、前記ロック判定手段３９により、速度が遅くかつ減速度が大きい駆動輪２がロック傾向にあると判定しており、この判定によりロック傾向にあるか否かを適切に判定することができる。
この構成の車両制御装置の場合、回転検出手段としては、モータ４から駆動輪２に到る間の何処かで回転を観測するものを設ければ良く、モータ４と駆動輪２との両方に設ける必要がなくて、構成が簡単である。
【００３９】
また、前記のようにロック時に出力トルク制限手段３３でトルク制限するため、次のように走行の安全が確保される。
前記速度の規定値以上で走行し、かつ、ブレーキ８が動作していない状態で、片輪が急激に減速する様な事象が発生した場合には、その駆動輪２は何らかのトラブルによりロック傾向に陥っている可能性が高い。このため、駆動トルクを制限もしくは零とし、惰性走行または正常駆動輪のみの低速走行にする。駆動輪２がロック傾向に陥っている場合には、不具合が発生している駆動輪２のトルクを零にするが、同時に正常な駆動輪のトルクにも制限をかけることで、車両全体の速度は低下する。このように低速走行にした上で安全な場所への退避することで、車両が完全なコントロール不能状態となる事態を回避し、ドライバおよび車両の安全確保を可能とできる。
なお、前記ロック判定手段３９がロック傾向にあると判定した場合は、異常であることを警告表示手段１９や音等でドライバに知らせ、安全な場所への退避を促すことが、ドライバおよび車両の安全確保の上でより好ましい。
【００４０】
前記出力トルク制限手段３３は、ステップＳ７で示したように、ロック傾向にあると判定された駆動輪２の回転速度と、正常であると判定された駆動輪２の回転速度との差である左右輪速度差が、第２の速度の規定値であるロック解除速度差よりも低下すると、前記トルク制限を解除し、かつ前記ロック判定手段３９によるロック傾向にあるとの判断状態の解除、すなわちエンドになってスタートへの戻りを行う。一方、駆動輪２がロック傾向に陥っている場合には、トルク制限をかけることで、車両全体の速度が低下する。左右両駆動輪２，２の速度がほぼ等しくなった場合には、車速が十分低下し安全な速度に達したと考えられる。そのため、ロック検出状態を解除することが好ましい。
【００４１】
図３では説明を省略したが、前記速度の規定値および加速度の規定値につき、定速走行時、加速時、減速時という３つの走行状態で異なる値とする規定値可変手段３８を有する（図２）。
図４に示すように、定速走行時（Ａ）、加速走行時（Ｂ）、減速走行時（Ｃ）それぞれの場合で、ロック状態が発生した時の正常輪と異常（ロック）輪の速度差、加速度差の発生度合は異なる。このため、各走行状態で異常検出閾値を分けることで、より精度よくロック傾向を判定できる様になる。
【００４２】
前記ロック判定手段３９は、この実施形態では、前記ブレーキ８が動作したときに、ロック判定を中止するようにしている。例えば、図３のステップＳ２〜Ｓ５（またはＳ１０）のロック判定を行うまでの間でブレーキ８が踏まれると、エンドになってスタートに戻る。また、出力トルクの制限（ステップＳ６、Ｓ１１）を行った後にブレーキ８が踏まれると、出力制限を解除としてエンドになりスタートに戻る。
前記ロック判定手段３９は、駆動輪２またはその駆動系のロック傾向を、駆動輪２の急激な減速により判断するものであるが、これは機械式ブレーキ等のブレーキ８をかけることで減速する場合との区別が難しいことがある。また、左右の駆動輪２の間で、ブレーキ力のアンバランスが生じている場合には、左右輪の減速度に差異が生じ、誤検出が生じる虞がある。このため、ブレーキ８が動作した場合には、前記ロック判定手段３９によるロック判定を中止することが好ましい。
【００４３】
図５は、この車両制御装置におけるロック検出手段３２、および出力トルク制限手段３３が行う処理の他の例の概要を示す。ロック検出手段３２および出力トルク制限手段３３は、具体的には図３に示す制御を行うが、この他に、参考例として示すと、前記各手段３２〜３３の説明に係わらず、図５の制御を行う構成であっても良い。
まず、左右輪のどちらかまたは両方が減速状態であるか否かを判定する（ステップＲ１）。前記２つの条件を充足の場合は（ステップＲ１でＹＥＳ）、左右輪の減速度（速度変化量の差）が、規定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＲ２）。左右輪の減速度が規定値よりも大きい場合は（ステップＲ２でＹＥＳ）、減速度の大きい駆動輪（軸）がロック傾向にあると判定し、異常な軸（駆動輪のモータ４）のトルク出力を制限する（ステップＲ３）。また、正常な軸（駆動輪のモータ４）のトルク出力の上限を制限する（ステップＲ４）。
【００４４】
図６〜図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、第１の実施形態のように左右の駆動輪２，２の速度差、減速度によってロック傾向を判断するのではなく、前後輪のいずれか一方が駆動輪、他方が従動輪となっている場合に、前後輪の速度差、減速度によってロック傾向を判断する構成である。この実施形態は、特に説明した事項を除き、図１〜図４と共に説明した第１の実施形態と同様である。また、図１に示した車両の構成例は、この実施形態においても適用される。
【００４５】
この実施形態では、ＶＣＵ１１に、ロック検出手段５２および出力トルク制限手段５３を有する。ロック検出手段５２は、速度差算出手段５４、減速度算出手段５５、前後輪速度差判定手段５６、減速度判定手段５７、規定値可変手段５８、およびロック判定手段５９を有する。また、ＶＣＵ１１には、従動輪３の回転速度が、回転検出手段１８から入力される。
この実施形態において、駆動輪２および従動輪３の回転速度および減速度の計算およびロック判定は、左右輪で別々に行うようにしても良く、また左右輪の回転速度および減速度の平均等を用いて、規定値等との比較を行うようにしても良い。
【００４６】
速度差算出手段５４は、前後の駆動輪２と従動輪３との速度差を算出する手段であるが、単に前後の駆動輪２と従動輪３とのいずれが速いかを算出するものであれば良く、この速度差算出手段５４を設けずに、前後輪速度差判定手段５６が、各回転検出手段１７，１８の検出値から直接に判定を行うようにしてもよい。
【００４７】
減速度算出手段５５は、前記回転検出手段１７，１８の検出値から前記駆動輪２および従動輪３の減速度を算出する。
前後輪速度差判定手段５６は、前記各回転検出手段１７，１８の検出値から前記従動輪３の速度が駆動輪２の速度を超えているか否を判定する。
減速度判定手段５７は、駆動輪２の減速度が規定値を超え、かつ駆動輪２の減速度が従動輪３の減速度より大きいという２つの条件を充足するか否かの判定を行う。
【００４８】
ロック判定手段５９は、前記ブレーキ８が操作されていない状態において、前記前後輪速度差判定手段５６が、従動輪３の速度が駆動輪２の速度をよりも速いと判定し、前記減速度判定手段５７により前記２つの条件を充足と判定された場合に、前記駆動輪２がロック傾向にあると判定する。
出力トルク制限手段５３は、ロック判定手段５９によるロック傾向にあると判定された場合に、駆動輪２を駆動するモータ４の出力を零にするか、または定められた値が上限となるように制限する。この場合に出力トルク制限手段５３は、ロック判定手段５９により、左右輪毎に別々にロック判定を行う場合は、そのロック傾向にあると判定された駆動輪２のモータ４の出力を零とし、正常な駆動輪２のモータ４については、出力を零とするか定められた上限となるように出力制限を行う。
【００４９】
なお、前記各規定値は、設計により適宜定められる値である。また、前記速度の規定値および加速度の規定値につき、規定値可変手段５８により定速走行時、加速時、減速時という３つの走行状態で異なる値とする。
【００５０】
この実施形態におけるロック判定および出力制限の動作の流れを示す。
ロック検出手段５２が、ブレーキ８が操作されているか（ＯＦＦであるか）否かを判定し（ステップＰ１）、操作されていない場合は（ステップＰ１でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。
ロック検出手段５２により、ブレーキ８が操作されていないと判定された場合には（ステップＰ１でＹＥＳ）、次に、ロック検出手段５２は、車速が速度の規定値を超えているか否かを判定し（ステップＰ２）、超えていない場合は（ステップＰ２でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。
【００５１】
ロック検出手段段５２が、車速が速度の規定値を超えていると判定した場合には（ステップＰ２でＹＥＳ）、速度差検出手段５４が、従動輪速度が駆動輪速度を超えているか否かを判定する（ステップＰ３）。速度差検出手段５４が、従動輪速度が駆動輪速度を超えていないと判定した場合には（ステップＰ３でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。速度差検出手段５４が、従動輪速度が駆動輪速度を超えていると判定した場合には（ステップＰ３でＹＥＳ）、減速度判定手段５７が、駆動輪２の減速度が減速度の規定値を超えて、かつ駆動輪２の減速度が従動輪の減速度よりも大きいと言う２つの条件を充足しているか否かを判定する（ステップＰ４）。
減速度判定手段５７が、条件非充足であると判定した場合には（ステップＰ４でＮＯ）、エンドになってスタートに戻る。
減速度判定手段５７が、前記２つの条件を充足していると判定した場合には（ステップＰ４でＹＥＳ）、ロック判定手段５９が駆動輪２がロック傾向にあると判定する（ステップＰ５）。
【００５２】
ロック判定手段５９により、駆動輪２がロック傾向にあると判定された場合は、出力トルク制限手段５３が、駆動輪２のモータ４の出力を制限する（ステップＰ６）。ロック検出手段５２は、この出力制限状態で、駆動輪２の回転速度が回転速度の第２の規定値（ロック解除速度）を下回るまで監視し（ステップＰ７）、第２の規定値を下回ると出力制限を解除する（ステップＰ８）。
【００５３】
この実施形態のように、前後輪で判断する場合も、左右輪で判断する場合と同様に、車輪のロック傾向を速やかに検出して車両の安全確保に貢献でき、かつ回転速度検出手段の個数が少なくて済むと言う利点が得られる。
【００５４】
なお、前記各実施形態は、前輪駆動の車両の例について説明したが、この発明は、後輪駆動の車両にも適用することができる。また、図６，７と共に説明した前後輪で判断する実施形態の場合、１モータ型の車両であっても適用することができる。
【００５５】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５６】
１…車体
２…駆動輪
３…従動輪
４…モータ
５…インホイールモータ駆動装置
１１…ＶＣＵ
１２…インバータ装置
１２Ｌ，１２Ｒ…インバータ装置部
１４…ブレーキペダル（ブレーキ操作手段）
１５…アクセルペダル（アクセル操作手段）
１６…ステアリングハンドル（操舵操作手段）
１７，１８…回転検出手段
１９…警告表示手段
３１…トルク指令値出力手段
３２…ロック検出手段
３３…出力トルク制限手段
３４…速度差算出手段
３５…減速度算出手段
３６…左右輪速度差判定手段
３７…減速度判定手段
３８…規定値可変手段
３９…ロック判定手段
５２…ロック検出手段
５３…出力トルク制限手段
５４…速度差算出手段
５５…減速度算出手段
５６…前後輪速度差判定手段
５７…減速度判定手段
５８…規定値可変手段
５９…ロック判定手段
【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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