(57)【要約】【課題】原動機を制御する制御装置が正常で、ネットワークに異常がある場合でも、走行可能なフェールセーフ機能を持つ車輪独立駆動車両の制御装置を提供する。【解決手段】原動機制御装置21,22,23,24に、車輪速から必要な算出必要出力を算出する算出手段8と、車両制御装置1からの要求必要出力が通知されない時、車輪回転用原動機31,32,33,34の制御に用いる必要出力を算出必要出力に切り替える切り替え手段10とを設け、車両制御装置1に、原動機制御装置が使用する必要出力を要求必要出力か算出必要出力かに切り替えて通知する手段12を設け、車両制御装置と所定の原動機制御装置との間の通信経路6に不具合が発生した時、所定の原動機制御装置は、要求必要出力が通知されていないことを検出した後に、算出必要出力に切り替えて車輪回転用原動機を制御する構成。【選択図】図１
2008245360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右に配設される各２つ以上の車輪にそれぞれ設けられ、個別に駆動トルクを発生することが可能な車輪回転用原動機と、
前記車両への要求駆動力から、前記車輪回転用原動機に求められる要求必要出力を算出する車両制御装置と、
前記要求必要出力が得られるように前記各車輪回転用原動機を制御する原動機制御装置と、
前記車両制御装置と前記各原動機制御装置とを接続し、前記各原動機制御装置へ前記要求必要出力を通知する通信経路と、
前記車輪回転用原動機が駆動する車輪の車輪速を検出し、前記車輪回転用原動機を制御する前記原動機制御装置に通知する車輪速検出装置とを有する車輪独立駆動車両において、
前記原動機制御装置に、前記車輪速検出装置により検出された車輪速から必要とされる算出必要出力を算出する出力自己算出手段と、
前記車両制御装置から要求必要出力が通知されないことを検出する未受信検出手段と、
前記未受信検出手段が前記要求必要出力が通知されないことを検出した時、前記車輪回転用原動機の制御に用いる必要出力を、算出必要出力に切り替える使用出力切り替え手段とを設けると共に、
前記車両制御装置に、前記各原動機制御装置へ要求必要出力が通知されているかを個別に把握できる通信状態検出手段と、
前記原動機制御装置が使用する必要出力を、要求必要出力か算出必要出力かに切り替えることを通知する使用出力切り替え通知手段とを設け、
前記車両制御装置と所定の原動機制御装置との間の通信経路に通信不具合が発生した時に、
前記車両制御装置は、要求必要出力が通知されていないことを前記通信状態検出手段によって検出し、
前記所定の原動機制御装置が制御している車輪回転用原動機と左右対称に配置されている車輪回転用原動機を制御している原動機制御装置に、
前記使用出力切り替え通知手段によって要求必要出力の算出必要出力への切り替えを通知すると共に、
前記所定の原動機制御装置は、
前記未受信検出手段によって要求必要出力が通知されていないことを検出した後に、
前記使用出力切り替え手段によって前記算出必要出力に切り替えて車輪回転用原動機を制御することを特徴とする車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項２】
前記出力自己算出手段は、
車輪速と算出必要出力との関係をあらかじめ保持しておき、車輪速検出装置によって検出された車輪速と前記関係とから算出必要出力を導出することを特徴とする請求項1に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項３】
前記出力自己算出手段が使用する車輪速の時間当たりの変化量が、
減少方向に一定値を超えた場合と超えない場合とで算出必要出力を異ならせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項４】
前記車両制御装置に切り替え実施通知手段を設け、
いずれかの原動機制御装置との間の通信経路に通信不具合が発生した時に、
不具合が発生した原動機制御装置と左右対称に配置されている原動機制御装置に使用出力切り替え通知手段によって使用出力の切り替えを通知すると共に、
前記左右対称に配置されている原動機制御装置以外の原動機制御装置には、切り替え実施通知手段によって使用出力の切り替えが実施されていることを通知し、
切り替えが実施されていることを通知された原動機制御装置は、前記車両制御装置との間の通信経路に新たな通信不具合が発生すれば、必要出力に制限をかけることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項５】
前記使用出力切り替え手段による必要出力の切り替えを、いずれか１つ以上の左右車輪に限定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項６】
前記使用出力切り替え手段によって切り替える算出必要出力の時間当たりの変化量に制限をかけることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項７】
前記出力自己算出手段が使用する車輪速が一定値を超えた場合には、算出必要出力に制限をかけることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【請求項８】
前記通信不具合状態が解消されたことを検出した前記車両制御装置は、前記使用出力切り替え通知手段によって前記原動機制御装置に、使用出力を車両制御装置からの要求必要出力に戻すことを通知すると共に、
前記通信不具合状態が解消されたことを検出した前記原動機制御装置は、前記使用出力切り替え手段によって使用出力を前記車両制御装置からの要求必要出力に戻すことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車輪独立駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フェールセーフ機能を有する車輪独立駆動車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪独立駆動車両のフェールセーフ機能として、車輪回転用モータの異常を検出した時に、異常が検出された車輪回転用モータと該車輪回転用モータの車輪に対して左右反対側に位置する車輪の回転用モータの駆動力も0にすることが知られている。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、車輪独立駆動車両の他のフェールセーフ機能として、車輪回転用モータの異常を検出した時に、他の正常な車輪回転用モータの駆動力を補正することで、車両の挙動を不安定にしないようにすることが知られている。（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
さらにまた、各車輪を独立的に車輪回転用モータで駆動する車両におけるフェールセーフ機能として、車輪回転用モータを制御する制御装置の異常が検出された時に、別の車輪の車輪回転用モータを制御する制御装置によって異常が検出された制御装置が制御している車輪回転用モータを代わりに制御することが知られている。（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
また、各車輪を独立的に車輪回転用モータで駆動する電動車両におけるフェールセーフ機能として、モータ制御部と車両制御部との間のネットワークに異常が検出された時に、ネットワーク上の別ノードを経由した迂回伝送路を構築し、迂回伝送路経由で車両制御部とモータ制御部との通信を行なうことが知られている。（例えば特許文献４参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許３２８０３９２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１９６４７号公報
【特許文献３】特開２００４−１７５３１３号公報
【特許文献４】特許３４７６７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の車輪独立駆動車両の制御装置は上記のように構成されており、特許文献１に示されたものは、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置の異常時におけるフェールセーフ機能を対象とするもので、それらを接続するネットワークにおけるフェールに関しては対象とされていない。そのため、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置が正常であるにも関わらず、それらを接続するネットワークに異常がある場合にはフェールセーフ機能によって走行できないという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献２に示されたものは、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置の異常時におけるフェールセーフ機能を対象とするもので、それらを接続するネットワークにおけるフェールに関しては対象とされていない。そのため、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置が正常であるにも関わらず、それらを接続するネットワークに異常がある場合には、フェールセーフ機能によって他の正常な車輪回転用モータの出力を上げる等、正常な車輪回転用モータの負荷を高める結果を招くという問題点があった。
【０００９】
さらにまた、フェールセーフ機能を実施するために、他の正常な車輪回転用モータの駆動力を補正するといった複雑な処理が必要になるという問題点もあった。
【００１０】
また、特許文献３に示されたものは、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置の異常時におけるフェールセーフ機能を対象とするもので、それらを接続するネットワークにおけるフェールに関しては対象とされていない。そのため、車輪回転用モータや車輪回転用モータを制御する制御装置が正常であるにも関わらず、それらを接続するネットワークに異常があると検出されれば、フェールセーフ機能によって別の車輪の車輪回転用モータを制御する制御装置により異常が検出された制御装置が制御している車輪回転用モータを制御するという問題点があった。
【００１１】
さらにまた、フェールセーフ機能を実現するために、他の制御装置により車輪回転用モータを制御するといった複雑な処理と機構が必要になるという問題点もあった。
【００１２】
また、特許文献４に示されたものは、ネットワークにおけるフェールに関してはフェールセーフ機能の対象とされているが、そのフェールセーフ機能実現のために、さまざまなノード間を余分に接続した迂回伝送路を準備しておくといった複雑な構成が必要になるという問題点があった。
【００１３】
さらにまた、ネットワークにおけるフェール発生時に、どの迂回伝送路経由で通信させるかを選択させる複雑な処理が必要になるという問題点もあった。
【００１４】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、走行可能なフェールセーフ機能を実現することができる車輪独立駆動車両の制御装置を提供することを第１の目的とする。
【００１５】
また、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、他の正常な原動機の出力を上げる等負荷を高めることなく走行可能なフェールセーフ機能を実現することができる車輪独立駆動車両の制御装置を提供することを第２の目的とする。
【００１６】
さらにまた、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、別の車輪の原動機を制御する制御装置によって異常が検出された制御装置が制御している原動機を制御するといった、フェールセーフ機能実現のための複雑な処理及び機構を必要とせず、既存の構成でフェールセーフ機能を実現することができる車輪独立駆動車両の制御装置を提供することを第３の目的とする。
【００１７】
また、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、フェールセーフ機能実現のための複雑な処理及びネットワーク構成を必要とせず、既存の構成でフェールセーフ機能を実現することができる車輪独立駆動車両の制御装置を提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明に係る車輪独立駆動車両の制御装置は、車両の左右に配設される各２つ以上の車輪にそれぞれ設けられ、個別に駆動トルクを発生することが可能な車輪回転用原動機と、
前記車両への要求駆動力から、前記車輪回転用原動機に求められる要求必要出力を算出する車両制御装置と、前記要求必要出力が得られるように前記各車輪回転用原動機を制御する原動機制御装置と、前記車両制御装置と前記各原動機制御装置とを接続し、前記各原動機制御装置へ前記要求必要出力を通知する通信経路と、前記車輪回転用原動機が駆動する車輪の車輪速を検出し、前記車輪回転用原動機を制御する前記原動機制御装置に通知する車輪速検出装置とを有する車輪独立駆動車両において、前記原動機制御装置に、前記車輪速検出装置により検出された車輪速から必要とされる算出必要出力を算出する出力自己算出手段と、前記車両制御装置から要求必要出力が通知されないことを検出する未受信検出手段と、前記未受信検出手段が前記要求必要出力が通知されないことを検出した時、前記車輪回転用原動機の制御に用いる必要出力を、算出必要出力に切り替える使用出力切り替え手段とを設けると共に、前記車両制御装置に、前記各原動機制御装置へ要求必要出力が通知されているかを個別に把握できる通信状態検出手段と、前記原動機制御装置が使用する必要出力を、要求必要出力か算出必要出力かに切り替えることを通知する使用出力切り替え通知手段とを設け、前記車両制御装置と所定の原動機制御装置との間の通信経路に通信不具合が発生した時に、前記車両制御装置は、要求必要出力が通知されていないことを前記通信状態検出手段によって検出し、前記所定の原動機制御装置が制御している車輪回転用原動機と左右対称に配置されている車輪回転用原動機を制御している原動機制御装置に、前記使用出力切り替え通知手段によって要求必要出力の算出必要出力への切り替えを通知すると共に、前記所定の原動機制御装置は、前記未受信検出手段によって要求必要出力が通知されていないことを検出した後に、前記使用出力切り替え手段によって前記算出必要出力に切り替えて車輪回転用原動機を制御するものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る車輪独立駆動車両の制御装置は上記のように構成されているため、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても走行可能なフェールセーフを実現することができる。
【００２０】
また、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、他の正常な原動機の出力を上げる等負荷を高めることなく走行可能なフェールセーフを実現することができる。
【００２１】
さらにまた、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、別の車輪の原動機を制御する制御装置により異常が検出された制御装置が制御している原動機を制御するといった、フェールセーフ機能のための複雑な処理及び機構を必要とせず、既存の構成でフェールセーフ機能を実現することができる。
【００２２】
また、原動機を制御する制御装置が正常である時に、それらと接続するネットワークに異常が検出された場合においても、フェールセーフ機能のための複雑な処理及びネットワーク構成を必要とせず、既存の構成でフェールセーフ機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態1．
以下、この発明の実施の形態１を図面にもとづいて説明する。図1は、実施の形態１の構成を示すもので、モータによって各車輪を個別に駆動する４輪独立駆動車両の例を示す全体構成図である。この図において、Ｓは４輪駆動車両を示し、図の上方が車両の前側、図の下方が車両の後側を示す。
【００２４】
車両制御装置１は、ドライバから要求される車両運動を実現するため、もしくは、車両挙動情報を元に車両を安定または車両の運動性能を上げるため、もしくは、車両周辺情報を元に車両の安全性を向上させるため、各車輪に設けられている車輪回転用原動機３１−３４に求められる要求必要出力を算出し、通信経路6を経由して、各車輪回転用原動機３１−３４を制御する原動機制御装置２１−２４に通知するようにされている。
【００２５】
ドライバからの要求としては、アクセル操作、ブレーキ操作、シフト操作等のドライバが運転するために車両に対して行う操作情報が挙げられる。また、車両挙動情報としては、車両に発生する前後、左右方向の加速度及び速度、ヨー角、ロール角、ピッチ角方向の加速度、速度、角度情報等の車両に発生する運動に関する情報が挙げられる。
さらに、車両周辺情報としては、車両位置情報、歩行者や前車との距離等の周辺障害物情報等の車両が得られる周辺環境情報が挙げられる。
【００２６】
原動機制御装置２１は、車両制御装置１からの要求必要出力が得られるように、左前車輪４１を駆動する車輪回転用原動機３１の制御を行なうようにされている。
原動機制御装置２２は、車両制御装置１からの要求必要出力が得られるように、右前車輪４２を駆動する車輪回転用原動機３２の制御を行なうようにされている。
原動機制御装置２３は、車両制御装置１からの要求必要出力が得られるように、左後車輪４３を駆動する車輪回転用原動機３３の制御を行なうようにされている。
原動機制御装置２４は、車両制御装置１からの要求必要出力が得られるように、右後車輪４４を駆動する車輪回転用原動機３４の制御を行なうようにされている。
【００２７】
車輪回転用原動機３１は、左前車輪４１を回転させるモータであり、電気によって駆動されるようになっている。
車輪回転用原動機３２は、右前車輪４２を回転させるモータであり、同様に電気によって駆動されるようになっている。
車輪回転用原動機３３は、左後車輪４３を回転させるモータであり、同様に電気によって駆動されるようになっている。
車輪回転用原動機３４は、右後車輪４４を回転させるモータであり、同様に電気によって駆動されるようになっている。
【００２８】
ここで、車輪回転用原動機３１、３２、３３、３４は、車輪のホイールに内蔵されるインホイールモータ構造であってもよいし、変速装置を介して各車輪と結合される構造であってもよい。
【００２９】
車輪速検出装置５１は、左前車輪４１の車輪速を検出し、原動機制御装置２１に通知するようにされている。
車輪速検出装置５２は、右前車輪４２の車輪速を検出し、原動機制御装置２２に通知するようにされている。
車輪速検出装置５３は、左後車輪４３の車輪速を検出し、原動機制御装置２３に通知するようにされている。
車輪速検出装置５４は、右後車輪４４の車輪速を検出し、原動機制御装置２４に通知するようにされている。
【００３０】
車両制御装置１と原動機制御装置２１、２２、２３、２４とは通信経路６によって接続され、各原動機制御装置に要求必要出力等を通知するようにされている。通信経路６は図１に示すようにバス型として一本の通信線に全ての原動機制御装置２１、２２、２３、２４が接続されていてもよいし、車両制御装置１と各原動機制御装置２１、２２、２３、２４との間を、それぞれ別の通信線によって接続するようにしてもよい。
【００３１】
各原動機制御装置２１、２２、２３、２４には、それぞれ出力自己算出手段８と、未受信検出手段９と、使用出力切り替え手段１０とが内蔵されている。出力自己算出手段８は、あらかじめ車輪速を維持するために求めておいた、車輪速Vと算出必要出力Tcalとの関係を保持しており、この関係を用いて原動機制御装置に通知された車輪速に対応して算出必要出力を導出するようにされている。
【００３２】
未受信検出手段９は、フェールの発生等によって車両制御装置１からの要求必要出力が通知されなくなった状態を検出するようにされている。
使用出力切り替え手段１０は、原動機制御装置が制御する車輪回転用原動機の制御に用いる必要出力を、車両制御装置１からの要求必要出力とするか、出力自己算出手段８によって算出した算出必要出力Tcal_fl（原動機制御装置２１の場合）、Tcal_fr（原動機制御装置２２の場合）、Tcal_rl（原動機制御装置２３の場合）、Tcal_rr（原動機制御装置２４の場合）とするかを切り替えるようにされている。
【００３３】
これら、出力自己算出手段８、未受信検出手段９及び使用出力切り替え手段１０は、原動機制御装置に内蔵されている例を示したが、これらは原動機制御装置に内蔵しなくてもよく、原動機制御装置の外部に設けて同じ機能を実現してもよいことは云うまでもない。
【００３４】
また、車両制御装置１には通信状態検出手段１１と使用出力切り替え通知手段１２とが内蔵されている。通信状態検出手段１１は、車両制御装置１と原動機制御装置との間の通信状態を監視し、原動機制御装置毎に何らかの通信不具合により車両制御装置１からの要求必要出力が通知できなくなった状態を検出するようにされている。
【００３５】
使用出力切り替え通知手段１２は、各原動機制御装置に対して、通信経路を通して車輪回転用原動機の制御に使用する必要出力を車両制御装置１からの要求必要出力とするか、出力自己算出手段８によって算出した算出必要出力Tcal_fl（原動機制御装置２１の場合）、Tcal_fr（原動機制御装置２２の場合）、Tcal_rl（原動機制御装置２３の場合）、Tcal_rr（原動機制御装置２４の場合）とするかを切り替える信号を通知するようにされている。
【００３６】
これら、通信状態検出手段１１及び使用出力切り替え通知手段１２は、車両制御装置１に内蔵されている例を示したが、これらは車両制御装置１に内蔵しなくてもよく、車両制御装置１の外部に設けて同じ機能を実現してもよいことは云うまでもない。
【００３７】
これらの装置以外に、モータを原動機とした車輪独立駆動車両に必要な装置もあるが、この発明に直接関係しないため、図１への図示及び説明を省略している。
【００３８】
次に、図1に示す車輪独立駆動車両における通常走行時の制御について説明する。
【００３９】
ドライバから車両に要求される車両運動を実現するために、車両制御装置１は各車輪回転用原動機３１、３２、３３、３４に必要な要求必要出力を算出し、通信経路６を通して各車輪回転用原動機を制御する原動機制御装置２１、２２、２３、２４に通知する。
【００４０】
通知を受けた各原動機制御装置２１、２２、２３、２４は、モータによって構成されている車輪回転用原動機３１、３２、３３、３４に対して要求必要出力を出力するように、それぞれの印加電流、電圧等を制御する。そして、各原動機制御装置２１、２２、２３、２４により制御された車輪回転用原動機３１、３２、３３、３４は印加電流、電圧等に応じた回転をし、ドライバが車両に要求する車両運動を実現させる。
【００４１】
このとき、車両に発生する挙動情報や車両周辺情報、ドライバの要求する車両運動情報等から、車両の走行安定性、運動性や安全性をより高めるように各原動機制御装置２１、２２、２３、２４に通知する要求必要出力を補正しておく場合もある。
【００４２】
次に、図１に示す構成において、通信不具合が発生した場合のフェールセーフ機能を踏まえた処理について図２を用いて説明する。
【００４３】
図２中、Ｘ印１３は、車両制御装置１と原動機制御装置２３との間で通信不具合が発生した状態を示している。通信不具合とは、通信経路６の断線等により通信が不可能となる状態全般を云う。これにより、原動機制御装置２３は車両制御装置１からの要求必要出力を受け取ることが出来なくなるが、他の原動機制御装置２１、２２、２４においては、通信不具合１３の影響は無く、車両制御装置１からの要求必要出力を受け取ることが出来る。
【００４４】
この状態における車両制御装置１と各原動機制御装置の処理について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
車両制御装置１の通信状態検出手段１１により、図３のフローチャートに示すように、先ずステップＳ１０１で左前車輪回転用原動機３１の原動機制御装置２１へ要求必要出力が通知できない状態であるかどうかを確認する。通知できない状態である場合には、ステップＳ１０５で反対側の車輪である右前車輪回転用原動機３２の原動機制御装置２２へ、使用出力切り替え通知手段１２によって切り替え通知を出す。
【００４６】
ステップＳ１０１で通知できない状態でない場合には、ステップＳ１０２に移行し、ここで右前車輪回転用原動機３２の原動機制御装置２２へ要求必要出力が通知できない状態であるかどうかを確認する。通知できない状態である場合には、ステップＳ１０６で反対側の車輪である左前車輪回転用原動機３１の原動機制御装置２１へ使用出力切り替え通知手段１２によって切り替え通知を出す。
【００４７】
ステップＳ１０２で通知できない状態でない場合には、ステップＳ１０３に移行し、ここで左後車輪回転用原動機３３の原動機制御装置２３へ要求必要出力が通知できない状態であるかどうかを確認する。図２の例では通知できない状態であることを信号１１Ａがなくなることによって示すようにしたため、ステップＳ１０７で反対側の車輪である右後車輪回転用原動機３４の原動機制御装置２４へ使用出力切り替え通知手段１２によって切り替え通知１２Ａを出す。
【００４８】
なお、ステップＳ１０３でも通知できない状態でない場合には、さらにステップＳ１０４に移行し、ここで右後車輪回転用原動機３４の原動機制御装置２４へ要求必要出力が通知できない状態であるかどうかを確認する。通知できない状態である場合には、ステップＳ１０８で反対側の車輪である左後車輪回転用原動機３３の原動機制御装置２３へ使用出力切り替え通知手段１２によって切り替え通知を出すことになる。
【００４９】
図４〜図７は、車両制御装置１からの要求必要出力の受信の有無にもとづく原動機制御装置２１、２２、２３、２４の処理手順を示すフローチャートである。
図４は、原動機制御装置２１の処理手順を示すもので、先ずステップＳ１２１で未受信検出手段９により車両制御装置１からの要求必要出力が受信できていないかどうかを確認する。
【００５０】
受信できていない場合はYesからステップＳ１２３に進み、使用出力切り替え手段１０によって車輪回転用原動機３１の制御に用いる必用出力を、出力自己算出手段８によって算出必用出力Tcal_flに切り替える。ステップＳ１２１で要求必要出力が受信できている場合はNoからステップＳ１２２に進み、車両制御装置１から使用出力切り替え通知があるかどうかを確認する。通知がある場合はステップＳ１２３に進み、ない場合はステップＳ１２４に進む。このステップでは必要出力が得られるように車輪回転用原動機３１を制御することになる。
【００５１】
図５は、原動機制御装置２２の処理手順を示すもので、図４と同様な処理が行なわれる。
図４に対応するステップにはそれぞれ同じステップ番号を付して説明を省略する。
図６は、原動機制御装置２３の処理手順を示すものであり、図７は、原動機制御装置２４の処理手順を示すもので、それぞれ図４と同様な処理が行なわれるため、図４に対応するステップに図４と同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００５２】
図２に示すようにＸ印１３で通信不具合が発生した場合には、原動機制御装置２１、２２は図４、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１２１、１２２が全てNoとなり、使用出力切り替え手段１０による車輪回転用原動機３１、３２の制御に用いる必要出力を算出必要出力Tcal_fl、Tcal_frへ切り替えることは行われず、それぞれ、通常通り車両制御装置１からの要求必要出力が得られるように車輪回転用原動機３１、３２の制御を実施することになる。
【００５３】
しかし、原動機制御装置２３においては、図６のステップＳ１２１において、未受信検出手段９により要求必要出力が受信できないことを検出するため、ステップＳ１２３に進み、使用出力切り替え手段１０により車輪回転用原動機３３の制御に用いる必要出力を出力自己算出手段８による算出必要出力Tcal_rlに切り替える。従ってステップＳ１２４において、算出必要出力Tcal_rlが得られるように車輪回転用原動機３３の制御を実施することになる。
【００５４】
出力自己算出手段８による算出必用出力の算出は、図８に示すフローチャートに従って行なわれる。即ち、図８において、ステップＳ１３１で車輪速検出装置５３から車輪速V1が通知される。これを受けてステップＳ１３２で出力自己算出手段８によりあらかじめ保持されている図９に示すような車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係から、算出必要出力Tcal_rl = T1を導き出す。
【００５５】
また、原動機制御装置２４は、図7に示すフローチャートにもとづいて処理が実施される。
【００５６】
原動機制御装置２４は、図７のステップＳ１２１がNoとなってステップＳ１２２に進むが、ここで車両制御装置１より使用出力切り替え通知１２Ａが出されたことを検出するため、ステップＳ１２３において、使用出力切り替え手段１０により車輪回転用原動機３４の制御に用いる必要出力を出力自己算出手段８による算出必要出力Tcal_rrに切り替えることになる。このためステップＳ１２４で算出必要出力Tcal_rrが得られるように車輪回転用原動機３４を制御することになる。
【００５７】
原動機制御装置２４の出力自己算出手段８は、あらかじめ保持されている図１０に示すような車輪速Vと算出必要出力Tcalとの関係から、車輪速検出装置５４によって検出された車輪速V2を用いて、算出必要出力Tcal_rr = T2を導き出す。
このTcal_rrを導き出す処理は、原動機制御装置２３の処理として図８に示すフローチャートと同様の処理を行うことになるため説明は省略する。
【００５８】
ここで、後左右輪で、あらかじめ保持しておく車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係及び車輪速Vと算出必要出力Tcal_rrとの関係を同じものとしておけば、車両直進時には、後左右輪が同じ算出必要出力Tcal_rとなり、車両挙動が乱れることなく、通常の走行とほぼ同じ走行ができることになる。
【００５９】
また、カーブの走行等においても、カーブ外側の回転数の早い車輪に対して駆動トルクを多く与えることで、左右輪の必要出力を同じにする場合などに比べて、カーブの走行をしやすくすることが出来る。
【００６０】
さらにまた、上り坂や積載重量が大きい場合などで、必要出力があらかじめ保持している車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係よりも車輪速に対する必要出力が大きい場合においては、後左右輪の車輪回転用原動機３３、３４の出力は不足するが、後左右輪からの出力が0とはならないため、ある程度の前左右輪の車輪回転用原動機３１、３２への負荷低減の効果が得られる。
【００６１】
一方、フェールセーフ機能の実現を前輪、後輪のいずれかの左右車輪に限定すれば、従来の処理からの変更箇所が極力少なくなり、十分な効果が得られる。
また、前後どちらか一方を内燃機関で駆動し、他方の左右車輪をモータ駆動するハイブリッド自動車などにおけるフェールセーフ機能としても有効である。
【００６２】
さらにまた、算出必要出力Tcal_rlを導き出す車輪速V1に、図８のフローチャートのステップS１３１と１３２との間で、あらかじめローパスフィルタなどをかけてV1_LFとし、このV1_LFをステップＳ１３２における車輪速V1の代わりに使用するようにすれば、急激な車輪速の変化を抑えることが出来、導き出す算出必要出力Tcal_rlの急激な変化を抑えることができる。これは、導き出し後の算出必要出力Tcal_rlにローパスフィルタをかけても同様である。
【００６３】
一方、算出必要出力Tcal_rlを導き出す図８のステップＳ１３２において、車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係を図１１に示すように所定の車輪速V4以上の算出必要出力Tcal_rlを上限値T3limに制限すれば、フェールセーフ機能実現時の安全性をより高めることができる。
【００６４】
また、通信不具合１３が解消され、車両制御装置１と原動機制御装置２３との間の通信が回復したときは、次の方法等で、通信不具合１３の発生前の処理に復帰する。
【００６５】
先ず、車両制御装置１は、通信状態検出手段１１において、原動機制御装置２３と通信が出来ていることから、通信不具合１３が解消したことを検出する。
【００６６】
次に、使用出力切り替え通知手段１２を用いて、原動機制御装置２４に対して、使用出力を算出必要出力から、要求必要出力に切り替えることを通知する。通知を受けた原動機制御装置２４は、使用出力切り替え手段１０において使用出力を算出必要出力Tcal_rrから要求必要出力に切り替え、車輪回転用原動機３４の制御を行なう。
【００６７】
原動機制御装置２３は、未受信検出手段９において、通信不具合１３の解消を検出し、使用出力切り替え手段１０において使用出力を算出必要出力Tcal_rlから、要求必要出力に切り替え、車輪回転用原動機３３の制御を行なう。
【００６８】
実施の形態１は上記のように構成されているため、新たにバックアップ用の通信経路を追加することなく、原動機制御装置との間に通信不具合状態が発生したときには、車輪回転用原動機自体が検出する車輪速を用いて走行可能なフェールセーフ機能を実現することができる。
【００６９】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。
【００７０】
実施の形態２の全体構成は、実施の形態１の図１と同様に各車輪に個別の車輪回転用原動機としてモータを持つ４輪独立駆動車両としたものであるため、図１を援用して説明を省略する。
【００７１】
次に、実施の形態２において、通信不具合が発生した場合のフェールセーフ機能を踏まえた処理について図２を用いて説明する。
【００７２】
図２中、Ｘ印１３は、車両制御装置１と原動機制御装置２３との間で通信不具合が発生した状態を示している。これにより、原動機制御装置２３は車両制御装置１からの要求必要出力を受け取ることが出来なくなっている。
【００７３】
フェールセーフ機能としては、実施の形態１と同様に通信不具合１３が発生した時には、原動機制御装置２３は、必要出力を算出必要出力Tcal_rlに切り替えて左後車輪を回転させるべく車輪回転用原動機３３の制御を行う。同様に、原動機制御装置２４は、算出必要出力Tcal_rrに切り替えて、右後車輪を回転させるべく車輪回転用原動機３４の制御を行う。
【００７４】
このとき、それぞれの算出必要出力Tcal_rf、Tcal_rrを導き出すため、図８に代わって図１２に示すフローチャートにもとづいた処理を行う。ここでは、左右後車輪がそれぞれ同様の処理になるため、左後車輪の原動機制御装置２３による処理説明のみを行い、右後車輪の原動機制御装置２４による処理説明は省略する。
【００７５】
先ず、図１２のフローチャートのステップＳ２０１において、車輪速検出装置５３により車輪速V5が原動機制御装置２３に通知される。次に、ステップＳ２０２において、車輪速V5の時間当たりの変化量から、減速中かどうかの判定を行う。判定方法の一例として、車輪速V5の時間当たりの変化量が減少方向に一定値を超えているかどうかで判断する。
【００７６】
ステップＳ２０２において、車輪速V5の時間当たりの変化量が一定値を超えていない時は、ステップＳ２０３において、出力自己算出手段８によりあらかじめ保持されている図１３に示すような通常時の車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係Ａから算出必要出力Tcal_rl = T5norを導き出し、算出必要出力Tcal_rlが得られるように車輪回転用原動機３３の制御を行う。
【００７７】
一方、ステップＳ２０２において、車輪速V5の時間当たりの変化量が減少方向に一定値を超えている時は、ステップＳ２０４で減速中と判断し、出力自己算出手段８によりあらかじめ保持されている図１３に示すような減速判定時の車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係Ｂから算出必要出力Tcal_rl = T5brkを導き出し、算出必要出力Tcal_rlが得られるように車輪回転用原動機３３の制御を行う。
【００７８】
減速判定時の車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係Ｂは、通常に比べて、算出必要出力Tcal_rlが小さくなるように設定しておく。
【００７９】
また、図１４に示すように車輪速V5の時間当たりの変化量が減少方向に一定値を超えているかどうかの判断を、複数の減少方向への時間当たりの変化量閾値A1・・・Anの時の関係と比較して行い、閾値ごとに算出必要出力を設定してもよい。
【００８０】
次に、図１２のステップＳ２０５において、車輪速Vと算出必要出力Tcal_rlとの関係図を通常時から減速時に変更することによる算出必要出力Tcal_rlの急激な変化を抑えるために、ローパスフィルタ等にかけ、時間当たりの変化量に制限をかけた算出必要出力Tcal_rl_LFを導き出すようにしてもよい。
【００８１】
このように、実施の形態１に示すフェールセーフ機能が働いている時においても、減速時の駆動トルクを制限することで、車輪独立駆動車両の減速運動を妨げないようにすることが可能となる。
【００８２】
実施の形態２は上記のように構成されているため、新たにバックアップ用の通信経路を追加することなく、原動機制御装置との間に通信不具合状態が発生したときには、車輪回転用原動機自体が検出する車輪速と、車輪速の時間当たりの変化量を用いた車両減速状態にあわせて必要出力を変更することが可能なフェールセーフ機能を実現することができる。
【００８３】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
【００８４】
図１５は、実施の形態３の全体構成を示す図である。実施の形態１の図１と同様に各車輪に個別の車輪回転用原動機としてモータを持つ４輪独立駆動車両としたものである。
図１と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略するが、車両制御装置１に切り替え実施通知手段３０１を設けた点が図１とは異なる。
【００８５】
切り替え実施通知手段３０１は、車輪独立駆動車両内の１つ以上の原動機制御装置において、必要出力を算出必要出力に切り替えた制御が行われていることを各原動機制御装置に通知するものである。
【００８６】
Ｘ印３０２は、車両制御装置１と原動機制御装置２３との間で通信不具合が発生した状態を示している。これにより、原動機制御装置２３は車両制御装置１からの要求必要出力を受け取ることが出来なくなっている。
【００８７】
通信不具合３０２が発生した時のフェールセーフ機能としては、実施の形態１と同様に、原動機制御装置２３は、未受信検出手段９により通信不具合３０２を検出し、必要出力を算出必要出力Tcal_rlに切り替えて車輪回転用原動機３３の制御を行う。同様に、原動機制御装置２４は、車両制御装置１の使用出力切り替え手段１２の指示により、必要出力を算出必要出力Tcal_rrに切り替えて車輪回転用原動機３４の制御を行う。原動機制御装置２１と２２は、通常時と同様に車両制御装置１からの要求出力が得られるように、それぞれ車輪回転用原動機３１、３２の制御を行う。
【００８８】
このとき、車両制御装置１の切り替え実施通知手段３０１は、原動機制御装置２１、２２に対して、切り替え実施通知３０１Ａを発し、原動機制御装置２３において必要出力を要求必要出力から算出必要出力に切り替えていることを通知する。
【００８９】
次に、図１６に示すように、すでに通信不具合３０２が発生している原動機制御装置２３と左右対称ではない位置の原動機制御装置２１との間でＸ印３０３で示す新たな通信不具合個所が発生したとすると、原動機制御装置２１も車両制御装置１からの要求必要出力を受け取ることが出来なくなる。
【００９０】
このとき、原動機制御装置２１は、図１７に示すフローチャートにもとづいた処理を行うことになる。
【００９１】
即ち、ステップＳ３１１において、原動機制御装置２１の未受信検出手段９により通信不具合３０３を検出しているかどうかを確認する。即ち車両制御装置１からの要求必要出力が受信できていないかどうかを確認する。通信不具合を検出している場合はステップＳ３１３に移行し、車両制御装置１の切り替え実施通知手段３０１から左右対称車輪以外の原動機制御装置２３において、算出必要出力での制御に切り替わっていることの通知がされているかどうかを確認する。通知がされている場合はステップＳ３１５において、必要出力を段階的に0にするなどの制限された値に切り替える。そして、ステップＳ３１６において必要出力が得られるように車輪回転用原動機３１の制御を実施する。
【００９２】
なお、ステップＳ３１３で通知がされていない場合は、ステップＳ３１４で原動機制御装置２１の使用出力切り替え手段１０により車輪回転用原動機３１の制御に用いる必用出力を出力自己算出手段８による算出必要出力Tcal_flに切り替えてステップＳ３１６に進む。
【００９３】
原動機制御装置２２においても原動機制御装置２１と同様の処理を実施し、車両制御装置１の使用出力切り替え通知手段１２からの指示があったときに、必要出力を段階的に0にするなどの制限された値に切り替えて車輪回転用原動機３２の制御を実施する。
【００９４】
このよう前左右輪の必要出力を段階的に0にすることで、車輪独立駆動車両が減速し、それにあわせて、後左右輪の必要出力も減少することとなる。この結果、車輪独立駆動車両を安全に停止することができる。
【００９５】
一方、通信不具合３０２が発生した原動機制御装置２３に対して左右対称に配置されている原動機制御装置２４と車両制御装置１との間に新たに通信不具合が発生した場合は、前車輪の原動機制御装置２１と２２は通常の制御を継続させ、原動機制御装置２４においては算出必要出力Tcal_rrに切り替えたままの制御を継続する。
【００９６】
このようにすることで、通信不具合が複数場所で発生した場合においても、通信不具合が発生した場所に応じて実施の形態１に示すフェールセーフ機能が得られると共に、車輪独立駆動車両を安全に停止させることができる新たなフェールセーフ機能が得られる。
【００９７】
また、上述した各実施の形態のように、各車輪の原動機としてモータを採用する場合には、車輪速検出装置での車輪速の検出に、モータ固有の回転子位置の時間変化量を用いてもよい。車輪回転用原動機３１、３２、３３、３４が、いわゆるブラシレスモータの場合には、回転子位置検出装置は必ず搭載されているため、新たなセンサー等の測定装置を必要とせず、コストを抑えることができる。
【００９８】
さらにまた、上述した各実施の形態では、４輪車の場合について説明したが、６輪、８輪といった４輪以上の車両についても、車輪が左右対象に設置されている車両においては、同様の効果を期待することができる。
【００９９】
また、上述した各実施の形態では、各車輪の原動機をモータとして説明したが、原動機を内燃機関としてもよいことは云うまでもない。
【０１００】
実施の形態３は上記のように構成されているため、新たにバックアップ用の通信経路を追加することなく、通信不具合状態が発生したことを正常な原動機制御装置に通知しておくことで、新たに通信不具合状態が発生したときには、通信不具合が発生した場所に応じて走行を続けることが出来たり、安全に停止させたりすることができるフェールセーフ機能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の実施の形態１による車輪独立駆動車両の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における通信不具合発生時の状態を示す全体構成図である。
【図３】実施の形態１における通信不具合発生時の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】車両制御装置からの要求必要出力の受信の有無にもとづく原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】車両制御装置からの要求必要出力の受信の有無にもとづく原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】車両制御装置からの要求必要出力の受信の有無にもとづく原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】車両制御装置からの要求必要出力の受信の有無にもとづく原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１において原動機制御装置における算出必要出力Tcalを求める処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１において原動機制御装置が持つ車輪速Ｖと算出必要出力Tcal_rlとの関係を示す図である。
【図１０】実施の形態１において原動機制御装置が持つ車輪速Ｖと算出必要出力Tcal_rrとの関係を示す図である。
【図１１】実施の形態１において原動機制御装置が持つ制限を加味した車輪速Ｖと算出必要出力Tcal_rlとの関係を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２において原動機制御装置が持つ切り替えを加味した車輪速Ｖと算出必要出力Tcal_rlとの関係を示す図である。
【図１４】実施の形態２において原動機制御装置が持つ複数の切り替えを加味した車輪速Ｖと算出必要出力Tcal_rlとの関係を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による車輪独立駆動車両の全体構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３において複数の通信不具合発生時の状況説明図である。
【図１７】実施の形態３において原動機制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１  車両制御装置、  ６  通信経路、  ８  出力自己算出手段、
９  未受信検出手段、  １０  使用出力切り替え手段、  １１  通信状態検出手段、  １２  使用出力切り替え通知手段、  ２１、２２、２３、２４  原動機制御装置、  ３１、３２、３３、３４  車輪回転用原動機、  ４１、４２、４３、４４  車輪、  ５１、５２、５３、５４  車輪速検出装置。
【図１】
2008245360.tif 000003
【図２】
2008245360.tif 000004
【図３】
2008245360.tif 000005
【図４】
2008245360.tif 000006
【図５】
2008245360.tif 000007
【図６】
2008245360.tif 000008
【図７】
2008245360.tif 000009
【図８】
2008245360.tif 000010
【図９】
2008245360.tif 000011
【図１０】
2008245360.tif 000012
【図１１】
2008245360.tif 000013
【図１２】
2008245360.tif 000014
【図１３】
2008245360.tif 000015
【図１４】
2008245360.tif 000016
【図１５】
2008245360.tif 000017
【図１６】
2008245360.tif 000018
【図１７】
2008245360.tif 000019