(57)【要約】【課題】  独立駆動方式車両の車輪の一部が走行中に駆動不能に陥ったときに、挙動変化を防止し、走行を可能にすると共に安全性を確保する。【解決手段】  コントロールユニット６は、車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動不能を認識すると、車両１が直進走行または旋回走行か、車速ＶＳＰが微速、低速または高速かを判断し、車両１の走行状態を分類する。この分類に従って、他の正常な車輪の目標駆動力を補正し、モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRに駆動力指令を出力する。補正方法は、左側の車輪の駆動力の合計と、右側の車輪の駆動力の合計との比が、正常時と、駆動不能時とで同じになるように行う。また原則として、補正後の正常な車輪の目標駆動力の合計が、アクセル開度ＡＰＯに対応する駆動力と同じになるように行う。【選択図】図３
2005119647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を個々の駆動源で独立に駆動する車輪独立駆動式車両に用いられ、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、
前記車輪独立駆動式車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記各駆動源の失陥を検出する駆動源失陥検出手段とを具え、
該手段によりいずれかの駆動源の失陥が検出される間は、他の正常な駆動源を用いて車両の走行状態を、前記運転状態検出手段で検出される運転状態に対応した走行状態となすよう、正常な駆動源を駆動力制御する構成にしたことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力制御装置において、前記走行状態は車両の走行方向および車両の総駆動力を含むことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の駆動力制御装置において、前記正常な駆動源の駆動力制御により運転状態に対応した走行状態を実現し得る場合、アクセルペダル踏み込み量に対する正常な駆動源の駆動力出力特性である駆動力ゲインを低下させて車両の挙動不安定が生じ難くなるよう構成したことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、前記正常な駆動源の最大駆動力不足に起因して運転状態に対応した走行状態を実現することができない場合には、該最大駆動力不足を生じた駆動源が発生可能な最大駆動力を出力している状態のもとで、他の正常な駆動源の駆動力制御により、運転状態に対応した走行状態のうち車両の走行方向を実現するよう構成したことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【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、前記駆動源失陥検出手段による失陥検出中は、他の正常な駆動源に振動的な駆動力を発生させて該失陥を運転者に認知させるよう構成したことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、前記駆動源の失陥によっても走行状態の変化を運転者に感じさせない微速直進中の駆動源の失陥時は、前記正常な駆動源の駆動力制御を禁止するよう構成したことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動力制御装置において、前記微速直進中の駆動源の失陥を運転者に警報して認知させる警報器を設けたことを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の駆動力制御装置において、
前記駆動源は個々のインバータを具えたモータであって、
前記駆動源失陥検出手段によりいずれかのインバータの失陥が検出される間は、失陥中のインバータに代えて正常なインバータをモータに接続することにより、運転状態検出手段で検出される運転状態に対応した走行状態となすよう、モータを駆動力制御する構成にしたことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の駆動力制御装置において、
前記駆動源失陥検出手段によりいずれかのインバータの失陥が検出される間は、モータと失陥中のインバータとの間の接続を切断し、
該モータに、他のモータに具わる正常なインバータを接続することにより、失陥中のインバータに代えて正常なインバータをモータに接続することを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の駆動力制御装置において、
前記車輪は、左右対称に配置された一対の車輪を少なくとも１組具え、
前記駆動源失陥検出手段により該一組の車輪を駆動するモータに具わるインバータの失陥が検出される間は、他の車輪を駆動するモータに具わる正常なインバータと前記１組の車輪を駆動するモータとを接続し、左右対称に配置された一対の車輪を駆動するモータの駆動力制御を成し得るよう構成にしたことを特徴とする車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を個々のモータなどの駆動源で独立に駆動する、車輪独立駆動式電気自動車などの車輪独立駆動式車両につき、走行中、車輪駆動源の万一の故障によって、一部の車輪が駆動不能に陥った場合であっても、故障前の走行状態を維持することができるようにする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪独立駆動式車両の駆動系が失陥した場合に対す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。
【特許文献１】特開平８−１６８１１２号公報
【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一方が駆動不能になった場合には、他方の駆動源の駆動力を瞬時に、あるいは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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、特許文献１の制御に従って駆動力を停止するのみでは、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。
このため、車両の走行性能が変化してしまい、駆動不能に陥る前の直進走行や、旋回半径、ヨーレート挙動などの旋回走行、つまり車両の走行方向および駆動力を含む走行状態を維持することができず、運転性能が低下してしまうことにはかわりはない。
また、車輪の駆動力をすべて停止するため、走行を続けることができなくなり、修理可能箇所までの自走が不可能となるなど、不便であることを否めない。
【０００５】
本発明は、一部の車輪が走行中に駆動不能に陥った場合には、他の正常な車輪を用いて、運転状態に対応した車両の走行状態を実現し、当該失陥時は勿論、その後も運転状態に応じた走行を続けることできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため本発明による車両は、請求項１に記載のごとく、
車輪を個々の駆動源で独立に駆動する車輪独立駆動式車両に用いられ、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、
前記車輪独立駆動式車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記駆動源の失陥を検出する駆動源失陥検出手段とを具え、
該手段によりいずれかの駆動源の失陥が検出される間は、他の正常な駆動源を用いて車両の走行状態を、前記運転状態検出手段で検出される運転状態に対応した走行状態となすよう、正常な駆動源を駆動力制御する構成にしたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
かかる本発明の構成によれば、一部の車輪が走行中に駆動不能に陥った時には、他の正常な車輪を用いて失陥検出時固有の駆動力制御により、運転状態に対応した車両の走行状態を実現するため、
当該失陥に伴う運転性能の低下を回避することができるとともに、走行安定性および安全性が損なわれるのを回避することができる。
また、他の正常な車輪を上記の駆動力制御下に駆動して、車両の走行を続けることが可能なため、目的地まで自走することができ、運転者にとっては有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
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。
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をそれぞれ、個々の駆動源であるモータ3FL，3FR，3RL，3RRにより個別に駆動するものとし、これらモータを介して車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力を個別に制御可能とする。
【０００９】
モータ3FL，3FR，3RL，3RRの共通な電源としてバッテリ４を設け、モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRを介してこのバッテリ４と、モータ3FL，3FR，3RL，3RRとの間を図１の太線で示すように接続する。
モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRはそれぞれ、コントロールユニット６から駆動力指令Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を受け、これらの指令に応じた電力をバッテリ４から対応するモータ3FL，3FR，3RL，3RRに供給し、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動力（車輪2FL，2FR，2RL，2RRの駆動力）をそれぞれ駆動力指令Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４に一致させるものとする。
【００１０】
モータ3FL，3FR，3RL，3RRには、個々の駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRを設け、これらセンサは、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能を検出した時、駆動不能信号をコントロールユニット６へ出力する。
駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRによる駆動不能の検出方法は、例えば、モータコイルの抵抗値を監視し、抵抗値が無限大となった場合にはコイル断線と判断し、駆動不能を判別する。
【００１１】
コントロールユニット６には、上記したモータ駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRからの信号のほかに、ステアリングホイール８の操舵角θを検出する操舵角センサ９からの信号と、車速VSPを検出する車速センサ１０からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ１１からの信号とを入力する。
なお、コントロールユニット６の出力には更に、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能を適宜警報するための警報器として、インジケータ１２を接続する。
【００１２】
コントロールユニット６は、基本的にはアクセル開度APOおよび車速VSPに基づいて前記の目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を算出し、これらを駆動力指令としてモータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRへ出力する。また必要に応じて、操舵角θに基づく車両の走行方向を好適に実現するよう、上記算出した目標駆動力を補正し、これら補正後の目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を駆動力指令として出力するが、
モータ駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRから、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかが駆動不能になったことを示す信号を受けるとき、目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を後述するごとくに決定するものとする。
【００１３】
コントロールユニット６は、機能別ブロック線図により示すと図２に示すごときもので、各輪駆動源監視部２１と、旋回／直進判断部２２と、車速領域判断部２３と、異常駆動源判断部２４と、駆動力補正部２５とを具え、車輪2FL，2FR，2RL，2RRのうち、いずれか１つ以上の車輪の駆動不能を検出した場合には、図３および以下に説明する制御プログラムに基づき、上述の目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を補正し、補正後の目標駆動力指令を、制御器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄへ出力する。
各輪駆動源監視部２１は、モータ3FL，3FR，3RL，3RRが駆動不能であるか否かをモニタする。そして、モータ駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRからの信号により、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能を認識した場合には、駆動不能検出信号を旋回／直進判断部２２へ出力する。
旋回／直進判断部２２は、操舵角センサ９から入力される操舵角θを参照し、車両の運転状態が旋回走行中か、または直進走行中かを判断し、判断結果を車速領域判断部２３へ出力する。
【００１４】
車速領域判断部２３は、車速センサ１０が検出した車速ＶＳＰに基づき、電気自動車１が微速走行中か、低速走行中か、または高速走行中かを判断し、判断結果を異常駆動源判断部２４へ出力する。異常駆動源判断部２４は、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのうち、駆動不能が発生したモータの位置を判断し、判断結果を駆動力補正部２５へ出力する。駆動力補正部２５は、図示せざる別の制御プログラムで算出した通常走行の目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を補正し、補正後の目標駆動力指令を、モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRへ出力する。このとき、駆動不能のモータの目標駆動力については補正せず、正常なモータの目標駆動力を補正することはいうまでもない。モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRは補正後の目標駆動力指令を実行すべくモータ3FL，3FR，3RL，3RRを制御する。
【００１５】
図２に説明したコントロールユニット６が車両走行中にモータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能に備えて実行する駆動力制御プログラムを、図３にフローチャートで示す。本プログラムは定時間隔で繰り返し実行される。
ステップＳ１においては、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのうち、いずれか１つ以上のモータが駆動不能であるか否かを判断する。すべてのモータ3FL，3FR，3RL，3RRが駆動不能でなく、正常であれば、本プログラムを終了する。一方、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか１つ以上が駆動不能であれば、駆動不能状態と判断し、次のステップS２において、操舵角θに基づき、車両が直進中か否かを判断する。操舵角θが±５°以内であれば、車両は直進中と判断し、ステップＳ３へ進む。一方、操舵角θが±５°以外であれば、車両は旋回中と判断し、ステップＳ７へ進む。
【００１６】
ステップＳ３においては、車速ＶＳＰに基づいて、車両が微速で走行中か、低速で走行中か、あるいは高速で走行中かを判断する。車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ未満であれば微速と判断しステップＳ４へ進む。車速Ｖが１０ｋｍ／ｈ以上であって６０ｋｍ／ｈ未満であれば低速と判断しステップＳ５へ進む。車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上であれば高速と判断しステップＳ６へ進む。なおここで、低速領域と高速領域の境界は、一般道の制限速度である６０ｋｍ／ｈとした。
【００１７】
ステップＳ４においては、微速直進時の駆動力制御を行う。具体的には、インジケータ１２を作動させて運転者に警告を与える。車両が微速で直進走行中であることから、１対の左右輪２FL，２FR間（あるいは２RL，２RR間）に駆動力差が生じていても走行安定性が損なわれることとはならないため、目標駆動力の補正を行わない。このとき駆動不能のモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）位置を運転者へ知らせる。
【００１８】
ステップＳ５においては、低速直進時の駆動力制御を行う。具体的には、インジケータ１２を作動させて運転者に警告を与える。運転状態が低速で直進走行中であることから、左側の車輪２FL，２RLの駆動力の合計が、右側の車輪２FR，２RRの駆動力の合計と等しくなるよう、他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力の補正を行って、直進走行状態を維持する。さらに、駆動不能になる前（正常時）と同様の駆動力を出力するよう、他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力の補正を行って、アクセル開度APOに対応した目標駆動力を実現する。また、応答性が極めてよい電動モータの特性を活かし、モータ制御器5FL，5FR，5RL，5RRへの目標駆動力指令に、振動成分を加算し、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかに駆動不能が生じていることを運転者に体感的に認知させ、乗員への認知性を向上させる。振動成分の周波数としては、車両の固有値以下で走行状態に悪影響を与えないものであって、車体を伝達しやすく、人体の固有振動数に近く敏感に感じることができる５〜１０Ｈｚを採用する。振動成分の方向は、路面からの車両上下振動と区別するため、駆動力正負制御による車両前後振動とすることが望ましい。
【００１９】
ステップＳ６においては、高速直進時の駆動力制御を行う。具体的には、インジケータ１２を作動させて運転者に警告を与える。運転状態が高速で直進走行中であることから、左側の車輪２FL，２RLの駆動力の合計が、右側の車輪２FR，２RRの駆動力の合計と等しくなるよう、他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力の補正を行って、直進走行状態を実現する。また、走行安定性の悪化を防ぐため、振動成分の加算による運転者への認知は行わない。そのかわりゲインを用いて他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力を、アクセル開度APOに対応する目標駆動力（駆動不能になる前の正常時の目標駆動力）よりも低くなるように補正して、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかに駆動不能が生じていることを運転者に認知させるとともに、加速性能を低下させて走行安全性を確保する。運転者は、すべての駆動モータが正常な時と同じアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を入力しても、車両の前後方向加速度が鈍いことを気付くため、駆動不能が生じていることを認知することが可能となる。
【００２０】
一方ステップS２において、車両は旋回中と判断した場合、次のステップＳ７では、車速ＶＳＰに基づいて、車両が微速で走行中か、低速で走行中か、あるいは高速で走行中かを判断する。判断手法は上述したステップＳ３と同様である。
【００２１】
ステップＳ８においては、微速旋回時の駆動力制御を行う。具体的には、インジケータ１２を作動させて運転者に警告を与える。運転状態が微速で旋回走行中であり、直進走行よりも不安定になることから、モータが駆動不能になる前の走行状態、すなわち、運転状態（操舵角θ）に対応した旋回走行を実現すべく、左側の車輪２FL，２RLの駆動力の合計と、右側の車輪２FR，２RRの駆動力の合計が一致するよう、他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力を補正する。そして、アクセル開度APOに対応した目標駆動力（駆動不能になる前の正常時の目標駆動力）に上記ステップS５で説明した振動成分を加算して、運転者にモータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかが駆動不能になったことを体感的に認知させる。
【００２２】
ステップＳ９においては、低速旋回時の駆動力制御を行う。具体的には、インジケータ１２を作動させて運転者に警告を与える。運転状態が低速で旋回走行中であることから、運転状態（操舵角θ）に対応した旋回走行を実現すべく、左側の車輪２FＬ，２RＬの駆動力の合計と、右側の車輪２FR，２RRの駆動力の合計が一致するよう、他の正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力を補正する。さらに、走行安定性の悪化を防ぐため、振動成分の加算による運転者への認知は行わない。そのかわり、ゲインを用いて目標駆動力を、アクセル開度APＯに対応する目標駆動力（駆動不能になる前の正常時の目標駆動力）よりも低くなるように補正して、モータ3FL，3FR，3RL，3RRに駆動不能が生じていることを運転者に認知させるとともに、加速性能を低下させて走行安全性を確保する。運転者は、すべての駆動モータが正常な時と同じアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を入力しても、車両の前後方向加速度が鈍いことを気付くため、駆動不能が生じていることを認知することが可能となる。
【００２３】
ステップＳ１０では、高速旋回時の駆動力制御を行う。具体的には、車両が高速で旋回走行中であることから、運転者による不用意な運転操作によって走行が不安定になることを防止するため、インジケータ１２を作動させず運転者に警告を与えない。運転状態が高速で旋回走行中であることから、運転状態（操舵角θ）に対応した旋回走行を実現すべく、左側の車輪２FＬ，２RＬの駆動力の合計と、右側の車輪２FR，２RRの駆動力の合計が一致するよう、他の正常なモータの目標駆動力を補正する。さらに、走行安定性の悪化を防ぐため、振動成分の加算による運転者への認知は行わない。そのかわり、ゲインを用いて目標駆動力を、アクセル開度ＡＰＯに対応する目標駆動力（駆動不能になる前の正常時の目標駆動力）よりも低くなるように補正して、モータ3FL，3FR，3RL，3RRに駆動不能が生じていることを運転者に認知させるとともに、加速性能を低下させて走行安全性を確保する。
【００２４】
なお上記したステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ８〜Ｓ１０の駆動力制御において、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかの最大駆動力不足や、左右いずれか一方のモータ（3FL，3RLまたは3FR，3RR）がすべて駆動不能になった場合などの駆動不能モータ位置のバランスに起因して、上記制御を行うことが不可能な場合は、他の正常なモータ（3FR，3RRまたは3FL，3RL）を用いて、目標駆動力を、アクセル開度ＡＰＯに対応する目標駆動力（駆動不能になる前の正常時の目標駆動力）よりも低くなるように補正し、アクセル開度APOに対する前後方向加速度や、操舵角θに対する旋回走行状態等、運転状態に対応した走行状態のうち車両の走行方向を実現するよう駆動力制御を行って、走行安定性を確保する。
【００２５】
以上は本発明になる駆動力制御を、車速および走行方向別に説明したものである。
次に駆動モータの失陥（フェール）に対する駆動力制御およびその効果を、駆動不能モータ位置のバランス毎に分類して説明する。
図５の図表左側で補正方法１と記載した部分は、駆動モータが駆動不能となった場合に、他の正常な駆動モータの駆動力を補正することにより目標駆動力を維持するものである。
１輪の駆動不能に陥った状態、例えば最上段に示すように、左後輪ｃのモータが駆動不能である状態について説明する。正常走行では、４輪ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれに１ずつの駆動力を与えていたとする。この場合、正常な左前輪ａに２の駆動力を与えるよう補正し、正常な右前輪ｂ，右後輪ｄにそれぞれ１ずつの駆動力を与えれば、左前輪ａのモータの最大出力を超えない限り、正常時と同様に、運転状態に対応した走行状態を実現して、直進走行および旋回走行が可能になる。
つまり、左側の車輪の駆動力の合計と、右側の車輪の駆動力の合計との比が、正常時も１：１であり、駆動不能時も１：１であり、左右の比が変化しないので、走行状態を維持することができる。そして、正常時の車輪駆動力の合計と駆動不能時との車輪駆動力の合計を同じとすれば、車速を維持することができる。
あるいは、モータ出力に余裕がない場合には、駆動不能時との車輪駆動力の合計を、正常時の車輪駆動力の合計よりも低減することにより、車速および加速性能を低下させて走行安定性を確保する。例えば、図５に示す補正方法１の上段において、左前輪ａの駆動モータの最大駆動力は、１．５であるとすれば、図５に示すように正常な左前輪ａに２の駆動力を与えるよう補正し得ない。この場合には、左前輪ａにはその最大駆動力である１．５を与え、右車輪ｂ，ｄの駆動力合計が左車輪ａに一致するようそれぞれ０．７５ずつに補正する。これにより、車速および加速性能は運転状態（アクセル入力、アクセル開度ＡＰＯ）よりも低下するものの、運転状態（操舵入力、操舵角θ）に対応した車両の走行方向を実現することが可能になり、走行安定性を確保できる。
【００２６】
２輪の駆動不能に陥った状態、例えば図５中段に示すように、左後輪ｃのモータおよび右後輪ｄのモータが駆動不能である状態について説明する。正常時には、４輪ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれに１ずつの駆動力を与えていたとする。この場合、正常な左前輪ａおよび右前輪ｂにそれぞれ２ずつの駆動力を与えるよう補正すれば、左前輪ａのモータおよび右前輪ｂのモータの最大出力を超えない限り、正常時と同様、運転状態に対応する走行状態を実現して、直進走行および旋回走行が可能になる。
【００２７】
また、図５中段に示すように、左前輪ａのモータおよび右後輪ｄのモータが駆動不能である状態について説明すると、正常な左後輪ｃおよび右前輪ｂにそれぞれ２ずつの駆動力を与えるよう補正すれば、左後輪ｃのモータおよび右前輪ｂのモータの最大出力を超えない限り、正常時と同様、運転状態に対応する走行状態を実現して、直進走行および旋回走行が可能になる。
あるいは、モータ出力に余裕がなかったり、運転状態が高速の車速領域であったりする場合には、駆動不能時との車輪駆動力の合計を、正常時の車輪駆動力の合計よりも低減することにより、車速および加速性能を低下させて走行安定性を確保する。
【００２８】
しかし、駆動不能モータ位置のバランス上、左側の駆動力の合計と右側の駆動力の合計との比を適切に補正することが不可能な場合、例えば図５下段に示すように、左前輪ａのモータおよび左後輪ｃのモータが駆動不能である状態について説明すると、駆動輪の配置が右側に片寄っているため、正常な右前輪ｂおよび右後輪ｄにそれぞれ２ずつの駆動力を与えるよう補正すれば、直線走行および右旋回走行を実現することが不可能となるため、運転状態（操舵角θ）が左旋回であれば、右前輪ｂの駆動力をαまで減少させ、右後輪ｄの駆動力をβまで減少させて、走行安定性を損なわないように走行を続ける。なおここで、α＜１かつβ＜１である。
【００２９】
次に本発明の他の実施例について説明する。
図４は他の実施例になる車輪独立駆動式車両のシステム構成図であり、図１に示す実施例と同様の部品については、共通の符号を付し、相違する部品については新たに符号を付して詳説する。
各モータ3FL，3FR，3RL，3RRと、共通電源としてのバッテリ４とを接続する電力線上には、個々のインバータ13FL，13FR，13RL，13RRと、ターミナルボックスとして駆動電流切替部１５とを挿置する。コントロールユニット１６は、車輪２Flの目標駆動力を算出し、制御指令をインバータ13FLへ出力する。インバータ13FLはバッテリ４からの供給電力を、目標駆動力を発生するようインバータ制御して、駆動電流切替部１５へ供給する。駆動電流切替部１５は、正常時はインバータ13FLとモータ3FLを接続しており、インバータ制御された電力をモータ3FLへ供給する。モータ3FLは目標駆動力を発生し、車輪2Flは目標駆動力を接地面に伝達するよう駆動する。
【００３０】
残る車輪2FR，2RL，2RRも上記と同様に、目標駆動力を接地面に伝達するよう駆動する。このため駆動電流切替部１５は、正常時はインバータ13FRとモータ3FRを接続し、インバータ13RLとモータ3RLを接続しており、インバータ13RRとモータ3RRを接続する。
【００３１】
インバータ13FL，13FR，13RL，13RRには失陥検出センサ14FL，14FR，14RL，14RRを設ける。失陥検出センサ14FL，14FR，14RL，14RRは、インバータ13FL，13FR，13RL，13RRから駆動電流切替部１５への供給電流をモニターすることによって、インバータ13FL，13FR，13RL，13RRの失陥を個々に検出可能である。失陥検出の際には、失陥検出センサ14FL，14FR，14RL，14RRが信号をコントロールユニット１６へ出力する。
【００３２】
失陥検出の信号が入力される間、コントロールユニット１６はインバータ切替制御を実行する。つまり、コントロールユニット１６は駆動電流切替部１５に切替指令を出力し、後述のように正常なインバータを前輪2FL，2FRの駆動モータ3FL，3FRに優先して割り当てる。これにより、車両は前輪（２輪）駆動車と同等の安定走行を確保することができる。
【００３３】
図５の図表右側で補正方法２と記載した部分は、インバータの失陥（フェール）に対するインバータ切替制御を、失陥インバータ位置のバランス毎に分類して示す図表である。この図表に基づき、インバータの切替方法について次に詳述する。
１輪の駆動不能に陥った状態、つまりインバータ13FL，13FR，13RL，13RRのうちいずれか１つのインバータが失陥（フェール）し例えば図５上段に示すように、左後輪ｃ（図４の車輪2RLに相当）の駆動モータのインバータ13RLが失陥した状態について説明する。正常走行では、４輪ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれに１ずつの駆動力を与えていたとする。この場合、インバータ切替制御を実行せず、前述および図５中補正方法１に示した駆動モータのフェールと同様、正常な左前輪ａに２の駆動力を与えるよう補正し、正常な右前輪ｂ，右後輪ｄにそれぞれ１ずつの駆動力を与える。
あるいは、正常な左前輪ａに２の駆動力を与え、正常な右前輪ｂに２の駆動力を与え、右後輪ｄに０の駆動力を与えるよう補正してもよく、前輪（２輪）駆動車と同等の安定走行を確保できる。
【００３４】
２輪の駆動不能に陥った状態、つまりインバータ13FL，13FR，13RL，13RRのうちいずれか２つのインバータが失陥（フェール）し例えば図５中段に示すように、左後輪ｃ（図４の車輪2RLに相当）の駆動モータのインバータ13RLおよび右後輪ｄ（図４の車輪2RRに相当）の駆動モータのインバータ13RRが失陥した状態について説明する。正常時には、４輪ａ，ｂ，ｃ，ｄのそれぞれに１ずつの駆動力を与えていたとする。この場合、インバータ切替制御を実行せず、前述および図５中補正方法１に示した駆動モータのフェールと同様、正常な左前輪ａおよび右前輪ｂにそれぞれ２ずつの駆動力を与えるよう補正する。
図５上段および中段に示す上記インバータのフェールにおいては、いずれの場合にあっても、左右一対の車輪ａ、ｂに係わるインバータがいずれも正常に作動するため、インバータ切替制御を実行するまでもなく、図５左側に示す前述の駆動力制御で対処可能である。
【００３５】
これに対し、図５中段に示すように、左前輪ａ（図４の車輪2FLに相当）の駆動モータのインバータ13FLおよび右後輪ｄ（図４の車輪2RRに相当）の駆動モータのインバータ13RRが失陥した状態について説明すると、インバータ切替制御を実行せず、正常な左後輪ｃおよび右前輪ｂにそれぞれ２ずつの駆動力を与えるよう単に駆動力配分のみを補正すれば、正常時と同様、運転状態に対応する走行状態を実現して、理論上直進走行および旋回走行が可能になるものの、駆動輪ｃ，ｂが左右対称に配置されてなく斜めに配置されていることから駆動力制御は容易ではなく、車両に水平面挙動（ヨー角）が発生する懸念がある等、走行特性が必ずしも運転者の望みどおりになるとは限らない。
【００３６】
そこで図５中段の右側に示すように、左前輪ａ（図４の車輪2FLに相当）の駆動モータのインバータ13FLおよび右後輪ｄ（図４の車輪2RRに相当）の駆動モータのインバータ13RRが失陥した場合には、正常なインバータを前輪2FLの駆動モータ3FLに優先して割り当てる。つまり、駆動電流切替部１５が駆動モータ3FLおよび失陥したインバータ13FL間の接続を切り、他の駆動モータ3RLおよび正常なインバータ13RL間の接続を切り、駆動モータ3FLと他の正常なインバータ13RLとを接続するインバータ切替制御を実行する。このように駆動電流切替部１５がモータ3FLと失陥中のインバータ13FLとの間の接続を切断し、このモータ3FLに他のモータ３RLの正常なインバータ13RLを接続することにより、コントロールユニット１６はインバータ13RLを用いて左前輪ａの駆動モータ3FLを駆動力制御し、左右対称に配置した左前輪ａおよび右前輪ｂのそれぞれに２ずつの駆動力を与えることにより、走行特性が運転者の操作する運転状態に追従することが可能になるとともに、車両は前輪（２輪）駆動車と同等の安定走行を確保できる。
【００３７】
あるいは図５下段に示すように、左前輪ａの駆動モータのインバータ13FLおよび左後輪ｃの駆動モータのインバータ13RLが失陥した場合には、駆動電流切替部１５が駆動モータ3FLおよび失陥したインバータ13FL間の接続を切り、駆動モータ3FLと残りの正常なインバータ13RRとを接続するインバータ切替制御を実行する。このようにコントロールユニット１６はインバータ13RRを用いて左前輪ａの駆動モータ3FLを駆動力制御し、左前輪ａおよび右前輪ｂのそれぞれに２ずつの駆動力を与えて、車両は前輪（２輪）駆動車と同等の安定走行を確保することが可能になる。したがってこの場合におけるインバータ切替制御（図５の補正方法２）によれば、直線走行および右旋回走行を実現することが可能となり、図５下段の左側に示した補正方法１と比較して好適に安定走行を実現することができる。
【００３８】
なお、上記のインバータ切替制御（図５の補正方法２）は、左右対称に配置された車輪ａ，ｂを駆動力制御して前輪（２輪）駆動車と同等の走行安定性を得るものであるが、この他、後輪ｃ，ｄを駆動力制御して後輪（２輪）駆動車と同等の走行安定性を確保してもよい。あるいは、図には示さなかったが、左右対称に配置された一対の車輪を３軸以上複数組具えた車両にあっては、インバータ切替制御により、左右対称に配置されたいずれか一組の車輪を駆動力制御することにより走行安定性を得ることができる。
また図には示さなかったが、インバータ13FL，13FR，13RL，13RRの他、予備のインバータを備えておき、失陥したインバータに代えて、駆動力制御の対象となるモータに予備のインバータを接続してもよい。
ここで付言すると、上記のインバータ切替制御（図５の補正方法２）においても、駆動モータの目標駆動力が正常なインバータの最大電力容量（最大出力）を超えてしまい駆動力不足となる場合には、正常なインバータが発生可能な最大電力容量を駆動モータに出力している状態のもとで、他の正常な駆動源の駆動力制御により、運転状態に対応した走行状態のうち車両の走行方向を実現するよう、駆動力の補正制御を行う。
【００３９】
ところで、上記した本実施例によれば、低速直進時と微速旋回時において、操舵角センサ９からの操舵角θと、アクセル開度センサ１１からのアクセル開度ＡＰ０から、コントロールユニット６が走行方向と総駆動力からなる運転状態を検出し、モータ駆動不能検出センサ7FL，7FR，7RL，7RRからの信号により、モータ3FL，3FR，3RL，3RRのいずれかの駆動不能を検出した場合には、コントロールユニット６が、残りの正常なモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の目標駆動力を補正して、アクセル開度ＡＰＯに対応する目標駆動力を実行することから、図５に示すように駆動不能状態でも、正常時と同じ駆動力を出力することが可能となり、従来のように、車輪の駆動力を停止することなく、駆動不能が発生した後でも車速が変化するのを防止して、正常時と同様のアクセル操作で走行を続けることができる。
【００４０】
そして、左側の車輪２の駆動力の合計と、右側の車輪２の駆動力の合計が、駆動不能状態でも一致するよう、残りの正常な車輪２の駆動力を補正することから、駆動不能が発生した後でも旋回方向が不安定になることを防止して、正常時と同様のステアリング操作で直進走行あるいは旋回走行を続けることができる。
【００４１】
また、本実施例によれば、高速直進時と低速旋回時と高速旋回時においては、駆動力補正部２５がゲインを用いてアクセル開度APOに対応した目標駆動力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を減少側に補正することから、加速性能を低減させて、駆動不能が発生した後でも走行安定性を損なうことなく走行を続けることができる。したがって、駆動不能状態の安全性を高めることができる。また、運転者は、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰＯ）に対する車両加速度が鈍化したことを認識することで、走行安定性を損なうことなくモータ3FL，3FR，3RL，3RRの失陥を知ることができる。
【００４２】
上記および図５中の補正方法１に記載した駆動力制御においては、他の正常な駆動モータの出力に余裕があることを前提とするものであるが、他の正常な駆動モータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）の最大出力不足のため、補正後の目標駆動力を実現することができない場合には、最大出力不足となったモータ（3FL，3FR，3RL，3RRのいずれか）が最大駆動力を出力するとともに左右方向反対側のモータの目標駆動力合計が当該最大駆動力に一致するよう駆動力指令Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を減少側に補正することにより、走行安定性を損なうことなく走行を続けることができる。
【００４３】
また、モータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能状態では、インジケータ１２による警告走行安定性を損なわない車速領域において、車両前後方向の振動成分を駆動力に付加することから、運転者はモータ3FL，3FR，3RL，3RRの駆動不能を体感的に認識することができ、インジケータ１２による警告のみでは運転者が駆動不能状態に気づかない、あるいは、駆動不能状態に気づきながら強引に運転を続行するといった問題を解消し、利便性と安全性の両立を図ることができる。
【００４４】
あるいは、モータ3FL，3FR，3RL，3RRが駆動不能となっても運転者が走行状態の変化を感じない微速直進中では、インジケータ１２による警告を行うのみで、本実施例になる駆動力制御を行わないことで、発進・停止間際や徐行時に、運転者に注意を促すことができる。
【００４５】
また、図４および図５右側に示した上記実施例によれば、インバータ13FL，13FR，13RL，13RRのうちいずれかのインバータの失陥が検出される間は、モータと失陥中のインバータとの間の接続を切断し、該モータと他のモータに具わる正常なインバータとを接続することにより、センサ９，１０，１１で検出される運転状態に対応した走行状態となすよう、モータを駆動力制御することから、インバータが失陥した状態でも、残りの正常なインバータを用いて正常時と同じ駆動力を出力することが可能となり、従来のように、車輪の駆動力を停止することなく、駆動不能が発生した後でも車速が変化するのを防止して、正常時と同様のアクセル操作で走行を続けることができる。
【００４６】
特に本実施例では、図５右側（補正方法２）の中段に示すようにインバータ切替制御を実行して、左右対称に配置した一対の車輪ａ，ｂの駆動モータ3FL，3FRを駆動力制御することから、駆動輪の配置が斜めになることを回避し、車両に水平面挙動（ヨー角）が発生する懸念を払拭して、前輪（２輪）駆動車と同等の安定走行を確保することができる。
【００４７】
また、図５右側（補正方法２）の下段に示すように、左右対称に配置された一対の車輪ａ，ｂの駆動モータに係わるインバータ13FL，13FRのうち、車輪ａのインバータ13FLの失陥が検出される場合は、右車輪ｄの駆動モータに係わる正常なインバータ13RRと左前輪ａの駆動モータ3FLとを接続し、左右双方のモータ3FL，3FRの駆動力制御を成し得るよう構成にしたことから、駆動輪の配置が左右どちらか一方に片寄ることを回避して、直線走行および旋回走行が可能となり、駆動力配分の補正のみを行う図５左側に示した補正方法１の場合と比較して好適に安定走行を実現することができる。
また前輪ａ，ｂを優先的に駆動力制御する上記実施例の他、後輪ｃ，ｄを優先的に駆動力制御するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【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】同駆動力制御装置を構成するコントロールユニットを示す機能別ブロック線図である。
【図３】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４】本発明の他の実施例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配電図である。
【図５】同駆動力制御装置が実行する駆動力制御を、駆動不能モータ位置ごとに分類して示す図表である。
【符号の説明】
【００４９】
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
４  駆動モータ用バッテリ
５FL  左側前方車輪用駆動モータのモータ制御器
５FR  右側前方車輪用駆動モータのモータ制御器
５RL  左側後方車輪用駆動モータのモータ制御器
５RR  右側後方車輪用駆動モータのモータ制御器
６  コントロールユニット
7FL  左側前方車輪のモータ駆動不能検出センサ
7FR  右側前方車輪のモータ駆動不能検出センサ
7RL  左側後方車輪のモータ駆動不能検出センサ
7RR  右側後方車輪のモータ駆動不能検出センサ
８  ステアリングホイール
９  操舵角センサ
１０  車速センサ
１１  アクセル開度センサ
１２  インジケータ
13FL  左側前方車輪の駆動モータのインバータ
13FR  右側前方車輪用駆動モータのインバータ
13RL  左側後方車輪用駆動モータのインバータ
13RR  右側後方車輪用駆動モータのインバータ
１５  駆動電流切替部
２１  各輪駆動源監視部
２２  旋回／直進判断部
２３  車速領域判断部
２４  異常駆動源判断部
２５  駆動力補正部
【図１】
2005119647.tif 000003
【図２】
2005119647.tif 000004
【図３】
2005119647.tif 000005
【図４】
2005119647.tif 000006
【図５】
2005119647.tif 000007