(57)【要約】第１駆動源により駆動される第１ホイール（101）と，第２駆動源により駆動される第２ホイール（101）とが左右に配置された車両用の制御システムは，コントローラ（102）及び監視装置を備える。監視装置は，第１駆動源により第１ホイールに印加されるパワーと，第２駆動源により第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差を監視するように構成される。コントローラは，第１駆動源により第１ホイールに印加されたパワーと，第２駆動源により第２ホイールに印加されたパワーとのパワー差が所定値を超えたと判断されたときに，パワー差を減少させるように構成される。【選択図】図１
2018531572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動源により駆動される第１ホイールと，第２駆動源により駆動される第２ホイールとが左右に配置された車両用の制御システムであって，
該制御システムが，コントローラ及び監視装置を備え，
該監視装置は，前記第１駆動源により前記第１ホイールに印加されるパワーと，前記第２駆動源により前記第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差を監視するように構成され，
前記コントローラは，前記第１駆動源により前記第１ホイールに印加されたパワーと，前記第２駆動源により前記第２ホイールに印加されたパワーとのパワー差が所定値を超えたと判断されたときに，該パワー差を減少させるように構成される，制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の制御システムであって，前記第１駆動源及び前記第２駆動源が電気モータである，制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御システムであって，前記第１駆動源は第１インホイール電気モータであり，前記第２駆動源は第２インホイール電気モータである，制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の制御システムであって，電気監視装置は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生された機械的パワーを監視するように構成されている，制御システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の制御システムであって，前記監視装置は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生又は消費される電気的パワーを監視するように構成されている，制御システム。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか一項に記載の制御システムであって，前記監視装置は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生される機械的パワーと，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生される電気的パワーを監視して，制御システムの競合リスクを低減するように構成される，制御システム。
【請求項７】
請求項６に記載の制御システムであって，前記監視装置は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生される機械的パワーを監視する第１監視手段と，前記第１駆動源及び前記第２駆動源により発生される電気的パワーを監視する第２監視手段とを含む，制御システム。
【請求項８】
請求項７に記載の制御システムであって，前記第１監視手段は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源の内部に組み込まれる，制御システム。
【請求項９】
請求項７に記載の制御システムであって，前記第２駆動源は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源の外部に取り付けられる電流センサを含む，制御システム。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の制御システムであって，前記コントローラは，前記第１駆動源及び前記第２駆動源の両者をオフに切り替えることにより前記パワー差を低減するように構成される，制御システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の制御システムであって，前記コントローラは，ソフトウェア駆動無効化手段及び／又はハードウェア駆動無効化手段を使用して，前記第１駆動源及び前記第２駆動源の両者をオフに切り替えることにより前記パワー差を低減するように構成される，制御システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の制御システムであって，前記コントローラは，所定の操舵特性が前記閾値よりも大きなパワー非対称性を必要とすると判断されたときに，パワー差を低減させないように構成される，制御システム。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の制御システムであって，前記コントローラは，前記第１駆動源及び前記第２駆動源の間のパワー差を，前記第１駆動源及び前記第２駆動源に供給される電流の差に基づいて決定する電流検知装置を含む，制御システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御システムであって，前記電流差は，前記第１駆動源及び前記第２駆動源に供給される電流が前記電流検知装置を互いに逆方向に流れる配置とすることにより決定する，制御システム。
【請求項１５】
第１駆動源により駆動される第１ホイールと，第２駆動源により駆動される第２ホイールとが左右に配置された車両用の制御方法であって，該方法が，
前記第１駆動源により前記第１ホイールに印加されるパワーと，前記第２駆動源により前記第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差を監視するステップを備え，
前記第１駆動源により前記第１ホイールに印加されたパワーと，前記第２駆動源により前記第２ホイールに印加されたパワーとのパワー差が所定値を超えたと判断されたときに，該パワー差を減少させる，制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，制御システム，特に車両用制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境性能に優れた車両への関心の高まりに応じて電気自動車への関心も高まっていることは，驚きに値するものではない。
【０００３】
市販されている殆んどの電気自動車は，中央電気モータを使用して２本又はそれ以上の車両ホイールを駆動するものである。益々有望視されている代替的な解決手段は，インホイール電気モータを使用し，個別的な電気モータにより車両の各ホイールを駆動することにより，各ホイールへのトルク配分を独立制御することである。電気モータの即応性と，車両ホイールに対する独立トルク制御に基づき，インホイール電気モータを使用すれば車両安定性が改善され，追加的な安定性制御メカニズムを補完又は置換することができる。例えば，インホイール電気モータの独立制御を使用すれば，車両のトラクション制御及びダイナミック制御の両者を実行することが可能である。
【０００４】
しかしながら，複数のホイールが個別の駆動源により駆動される車両の場合，ホイールに対するトルク配分が不正確であれば，トルク非対称性により障害誘発性ヨーイングが生じかねない。
【０００５】
従って，トルクが車両のホイールに個別的に配分されるドライブトレインを有する車両は，各ホイールに印加されているトルクを監視する監視システムを含み，トルク非対称性が許容レベルを超える際に監視システムにより是正措置が講じられる構成とすることが望ましい。
【０００６】
しかしながら，障害誘発性ヨーイングを生じさせるトルク非対称性は速度依存型であり，例えば，大きなトルク差でも低車速域では容認することができる。従って，現行のトルク監視装置は，異なる車速域に対して異なるトルク非対称性を設定するようにプログラムする必要があり，これは車両の事前設定に必要とされる課題を増大させることになる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は，特許請求の範囲に記載した制御システム及び方法を提供する。
【０００８】
特許請求の範囲に記載した発明は，車両に障害誘発性ヨーイングが生じるのを防止するための速度非依存型メカニズムを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下，添付図面を参照して本発明を詳述する。
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の略線図である。
【図２】本発明の一実施形態において使用される電気モータの分解斜視図である。
【図３】図２の電気モータを異なる角度から示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電気モータの略線図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る制御装置の分解斜視図である。
【図６】三相電気モータにおける各位相電流を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る安定性制御システムのブロック線図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る電流監視手段のブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に記載する本発明の実施形態は，電気モータの機械的パワー（Ｔω）及び／又は電気的パワー（ＶＩ）を予測して障害誘発性ヨーイングが生じるのを防止するための制御システムを提供する。制御システムは，車両の各ホイールに対する個別的な駆動パワーを供給するための２個又はそれ以上の電気モータにより発生されるパワーを監視するように構成される。本実施形態では電気モータが車両のホイール内に配置されるが，電気モータは車両における任意の位置に配置することができる。電気モータは１組のコイルを有する形式とし，これらのコイルは，車両に取り付けられるステータの一部であって，車両に取り付けられる１組の磁石を支持するロータにより包囲される。更に，本発明の幾つかの実施形態では，ロータが，これを半径方向から包囲するコイルの内側で中央に配置される。本発明は，他の形式の電気モータ又はドライブトレインにも適用可能である。図１は，車両100として，例えば４本のホイール101を有する乗用車又は貨物自動車を示し，ここに２本のホイールは車両の前側で左右に配置され，左側ホイールは第１ホイールと，そして右側ホイールは第２ホイールと称する。同様に，更なる２本のホイールが車両後部で左右両側に配置され，これは通常の車両形態において典型的な配置である。しかしながら，車両には，任意数のホイールを配備することができる。
【００１１】
２本の前部ホイール101の各々には後述するようにインホイール電気モータが内蔵されており，各インホイール電気モータは各ホイールのための駆動源として機能する。しかしながら，本実施形態では車両が２本の前側ホイール101の各々に関連するインホイール電気モータを有しているが，他のインホイール電気モータ形態にも適用可能である。例えば，４本のホイールを有する自動車の場合，全てのホイールにインホイール電気モータを関連させ，又は後部２本のホイールにインホイール電気モータを関連させることができる。各インホイール電気モータは，中央コントローラ102に接続される。中央コントローラ102の機能は，後述するとおりである。
【００１２】
本実施形態において，インホイール電気モータは，図２及び図３に示す構成のステータ252を含む。即ち，ステータ252は，ヒートシンク253と，複数のコイル254と，コイルを駆動するためにステータの後部でヒートシンク253上に取り付けられる２つの制御装置400と，ステータ上で制御装置400の内径よりも内側に取り付けられる環状コンデンサ，いわゆるＤＣリンクコンデンサとを備える。コイル254は，ステータ歯状積層体上に巻回されてコイル巻線を形成する。ステータカバー256は，ステータ252の後部上に取り付けられ，制御装置400を包囲することによりステータ252を形成する。次に，ステータ252を車体に固定し，使用時に車体に対して回転しない配置とする。
【００１３】
各制御装置400は，２つのインバータ410と，制御ロジック420とを含む。本実施形態において，制御ロジック420は，インバータ410の作動を制御するためのプロセッサを含む。これは，図４に線図的に示すとおりである。
【００１４】
本実施形態では，インホイール電気モータが２つの制御装置を含み，各制御装置が制御ロジック，即ち，インバータの作動を制御するためのコントローラを含んでいるが，任意形態の制御ロジック及びインバータの組み合わせを使用することができ，これには制御ロジック及び／又はインバータの電気モータからの離隔配置も含まれる。
【００１５】
環状コンデンサは，インバータ410及び電気モータのＤＣ電源の両端に接続され，電気モータの電源ライン，いわゆるＤＣバスバーにおける電圧リップルを減少し，電気モータの作動時における電圧オーバーシュートを減少する配置とされる。インダクタンスを減少させるため，コンデンサは制御装置400の近傍に配置される。従って，電気モータへの電流はＤＣバスバー経由であり，この場合に電気モータはＤＣ電源に対する負荷として作用し，ＤＣ電源の電圧はＤＣバスバーの両端に印加される。後述するように，電流センサを使用して電気モータに対するＤＣバスバーライン電流を測定可能とする。ロータ240は，カバーを形成する前側部220及び円筒部221を含み，このカバーはステータ252を包囲するものである。ロータ240は，円筒部221の内側に沿って配置される複数の永久磁石242を含む。本実施形態では，３２組の磁石対が円筒部221の内側に沿って配置される。しかしながら，磁石の対数は任意とすることができる。磁石は，ステータ252上のコイル巻線に近接配置される。従って，コイルの発生する磁界がロータ240における円頭部221の内側に沿って配置された磁石242と相互作用してロータ240を回転させる。電気モータを駆動するための駆動トルクを発生させるために永久磁石242が使用されるため，永久磁石は典型的には駆動磁石と称される。
【００１６】
ロータ240は，軸受ブロック223によりステータ252に取り付けられる。軸受ブロック223は，このモータアセンブリの装着対象車両において使用されるような，標準型の軸受ブロックで構成することができる。軸受ブロックは２つの部分，即ち，ステータに固定される第１部分と，ロータに固定される第２部分とを含む。軸受ブロックは，ステータ252の壁の中央部253と，ロータ240のハウジング壁の中央部225に固定される。従って，ロータ240は，その中央部225で軸受ブロック223を介して，使用対象車両に回転可能に固定されることとなる。この配置の利点は，ホイールリム及びタイヤを，通常のホイールボルトを使用してロータ240にその中央部225で，従って軸受ブロック223の回転側で堅固に固定できることである。ホイールボルトは，軸受ブロック自体を貫通させてロータの中央部225と締結することができる。ロータ240及びホイールが軸受ブロック223上に装着されると，ロータ及びホイールの回転角度間で１対１の対応関係が成立する。
【００１７】
図３は，図２のモータアセンブリを反対側から見た分解図である。ロータ240は，外側ロータ壁220と，周壁221を含み，その内側に磁石242が周方向に配置される。前述したように，ステータ252はロータ240に軸受ブロックを介して，ロータ及びステータ壁の中央部において取付けられる。ロータの周壁221及びステータの外縁の間には，Ｖ字断面のシールが配置される。
【００１８】
ロータは，位置感知のための１組の磁石227，いわゆる整流磁石も含む。これらのｊ尺２２７は，ステータ上に取り付けたセンサと協働して，ロータ磁束角を予測可能とするものである。ロータ磁束角は，駆動磁石のコイル巻線に対する位置関係を規定する。代替的に，１組の別個の磁石の代わりに，ロータは，１組の別個の磁石として作用する複数の磁極が設けられた磁性材料リングを含むこともできる。
【００１９】
整流磁石を使用してロータ磁束角を計算するために，好適には，各駆動磁石は関連する整流磁石を有する。この場合，１組の整流磁石に関連する磁束角に基づいて，測定された整流磁石の磁束角のキャリブレーションを行ってロータ磁束角を求めることができる。整流磁石の磁束角とロータ磁束角との間の相関関係を単純化するため，好適には，１組の整流磁石は，駆動磁石対の対数と同数の磁石対又は磁極対を有し，整流磁石及び関連する駆動磁石は互いに半径方向で略整列するように配置される。即ち，本実施形態では，整流磁石は３２対の磁石対を有し，各磁石対は対応する駆動磁石対と半径方向で略整列する。センサとして，本実施形態ではホール素子がステータ上に取り付けられる。このセンサは，ロータが回転する際に整流磁石リングを形成する各整流磁石がセンサを通過するように配置される。
【００２０】
ロータがステータに対して回転すると，これに対応して整流磁石がセンサを通過しつつ回転し，ホール素子がＡＣ電圧信号を出力する。この場合，センサは，センサを通過する各磁石対について電気角３６０度の完全電圧サイクルを出力し，ホール素子から出力されるＡＣ電圧信号はロータ位置の検出と，ロータ速度（ω）の検出の両者のために使用することができる。位置検出を改善するため，好適には，センサは関連する第２センサを含み，この第２センサは電気角で９０度だけ第１センサから離れた位置に配置される。
【００２１】
本実施形態において，電気モータは，４組のコイルセットを含み，各コイルセットが，互いにＹ字接続されて三相サブモータを形成する３組のコイルサブセットを有することにより，４個の三相サブモータを有するモータで構成される。それぞれのサブモータの作動は，後述するように，２つの制御装置400の一方により制御される。本実施形態において電気モータは，４組のコイルセット（従って，４つのサブモータ）を有する場合について記載したが，モータは１組又は２組以上のコイルセット及び関連する制御装置を有する構成とすることもできる。好適な実施形態において，モータは，８組のコイルセット60を含み，各コイルセットが，互いにＹ字接続されて三相サブモータを形成する３組のコイルサブセットを有することにより，８個の三相サブモータを有するモータで構成される。同様に，各コイルセットは，任意数のコイルサブセットを有することにより，各サブモータを二相又はそれ以上の多相モータとすることもできる。
【００２２】
図４は，それぞれのコイルセット60及び制御装置400の接続態様を示し，ここに各コイルセット60は，コイルセットを流れる電流を制御するために，制御装置400に含まれる三相インバータ410に接続されている。当業者間で周知のとおり，三相インバータ410は６個のスイッチを含み，これら６個のスイッチの制御された作動によって三相交流電圧を発生可能である。しかしながら，スイッチの個数はそれぞれのサブモータに供給すべき電圧の位相数に依存し，サブモータは任意の位相数を有する構成とすることができる。
【００２３】
好適には，制御装置400はモジュール構造とされている。図５は，好適な実施形態を示す分解図であり，ここに，電源モジュールとも称される制御装置400は，電源印刷回路基板500を含む。電源印刷回路基板500には，２個の電源基板アセンブリ510，制御印刷回路基板520，ＤＣバッテリーに接続する４本の電源バスバー530，及びそれぞれのコイル巻線に接続する６本の位相巻線バスバー540が取付けられる。各制御装置部品は，４本の電源バスバー530が制御装置ハウジング550における位相巻線バスバー540とは反対側に取り付けられた状態で，制御装置ハウジング550内に配置される。上述したように，電気モータへの電流，即ちライン電流は，それぞれの電源バスバーを経由するものであり，電気モータは，ＤＣ電源電圧がそれぞれの電源バスバーの両端に印加されて，ＤＣ電源に対する負荷として作用する。
【００２４】
電源基板510は，電源印刷回路基板500に形成されたそれぞれの開口内に取り付けられるように配置される。
【００２５】
電源印刷回路基板500は，電源基板アセンブリ510上に形成されたインバータスイッチのためのドライバを含む各種部品を含み，これらのドライバは，典型的には，インバータスイッチをｏｎのｈするに適切な形態に制御信号を変換するように使用される。
【００２６】
制御印刷回路基板520は，インバータスイッチの作動を制御するためのプロセッサを含む。
【００２７】
更に，各制御印刷回路基板520は，それぞれの制御装置400相互間の通信バスバー経由での通信を許容するインターフェース配置を含み，各制御装置400は，電気モータの外部に配置された車両コントローラと通信するように配置されている。各制御装置400におけるプロセッサ420は，インターフェース配置を介して通信を司るように配置されている。
【００２８】
上述したように，各制御装置400上のプロセッサ420は，制御ハウジング550内におけるそれぞれの電源基板520上に取り付けられたインバータスイッチの作動を制御するように配置され，これにより各電気モータコイルセット60に三相電圧を供給して回転磁界を発生する構成とされている。上述したように，本実施形態における各コイルセット60は３組のコイルサブセットを有しているが，本発明はかかる構成に限定されるものでなく，各コイルセットは１組又は複数組のコイルサブセットを含み得るものである。
【００２９】
各三相ブリッジインバータ410は，それぞれのプロセッサ420の制御下で，それぞれのコイルサブセットの両端にパルス幅変調ＰＷＭ電圧制御を印加し，これによりそれぞれのコイルサブセット内に電流を発生させて各サブモータにより所要トルクを発生させる。各コイルサブセット内における電流は，位相電流として既知である。ＰＷＭ制御は，モータのインダクタンスを使用して印加パルス電圧を平均化し，モータコイルに所要の電流を供給するものである。ＰＷＭ制御を使用して印加電圧を，モータ巻線の前後でスイッチングする。モータコイルの前後におけるスイッチングの間，電流は，モータコイル内において，そのインダクタンス及び印加電圧により規定される速度で上昇する。ＰＷＭ電圧制御は，電流が所要値を超過する前にスイッチオフし，これによりコイルサブセット内における位相電流の精密制御を可能とする。
【００３０】
既定のコイルセット60につき，三相ブリッジインバータ410のスイッチは，各コイルセットに単相電圧を印加するように配置される。ＰＷＭスイッチングを使用して，複数のスイッチは，各コイルサブセットに交流電圧を印加するように配置される。電気信号の電圧エンベロープ及び位相角は，変調電圧パルスにより決定される。図６は，３組のコイルサブセットを有する，いわゆる三相モータ形態のコイルセットにおける三相の位相電流を示す。
【００３１】
インバータスイッチは，ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ等の半導体装置を含むことができる。図示例において，スイッチはＩＧＢＴを備える。しかしながら，電流を制御するためには，任意の適当な既知のスイッチング回路を使用することができる。三相電気モータを駆動するために６個のスイッチを有する三相インバータにおいて，６個のスイッチは，２個のスイッチ対の３組を並列接続したセットとして構成され，各対のスイッチは，互いに直列に接続されて，フライバックダイオード，いわゆる反転ダイオードが各スイッチに対して逆並行に結合された三相ブリッジ回路の脚部を形成する。単相インバータは，互いに直列接続されてインバータにおける２つの脚部600を形成する２対のスイッチを有する。
【００３２】
上述したように，各インバータ脚部600は，一対の電源バスバーの間に電気的に接続される。
【００３３】
上述したように，ＰＷＭスイッチングは交流電圧を電気モータのコイル巻線に印加するために使用され，ここに，ロータ速度はコイル巻線に印加される電圧に依存する。ロータに作用するトルクはコイル巻線内における位相電流の結果として生じるものであり，モータトルクＴは位相電流の振幅Ｉ２に比例する。換言すれば，Ｔ∝Ｉ２である。
【００３４】
次に，障害誘発性ヨーイングを防止するための制御システムについて説明する。このシステムでは，第１インホイール電気モータにより第１ホイールに印加されるパワーと，第２インホイール電気モータにより第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差を監視する。第１ホイールに印加されるパワーと，第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差が所定レベルを超過するものと判断された場合，コントローラはそのパワー差を低減するように構成されている。車両ドライバの反応に関する実証的研究によれば，３０ｋＷ／ｔｏｎを超えるパワー差は，典型的には障害誘発性ヨーイングを生起し，ドライバが制御困難と感じることがある。従って，好適な実施形態においては，第１ホイールに印加されるパワーと，第２ホイールに印加されるパワーとのパワー差が車重に対して３０ｋＷ／ｔｏｎを超過する場合，コントローラはそのパワー差を減少させるように構成される。しかしながら，他のパワー非対称性閾値を使用して障害誘発性ヨーイングを表示することもできる。
【００３５】
パワー差が速度差にも起因するため，障害誘発性ヨーイングを特定するために使用されるパワー差閾値，例えば３０ｋＷ／ｔｏｎは，速度依存型ではなく，車両の全速度域に亘って適用されるものである。従って，トルク非対称性制限とは異なり，同一のパワー差閾値を使用して，車速とは無関係に障害誘発性ヨーイングを特定することができる。
【００３６】
第１実施形態においては，それぞれのインホイール電気モータにより発生された機械的パワーを予測し，そのパワーはモータ自体により行うものとする。機械的パワーを予測するため，位相電流に基づいて，それぞれのインホイール電気モータにより発生されるトルク値を予測する。次に，トルク値（Ｔ）をそれぞれのロータの回転速度（ω）に乗じてモータの機械的パワー，即ち，トルク及び回転速度の関（Ｔ・ω）の予測値を求める。
【００３７】
障害誘発性ヨーイングが，図１に示すように互いに車幅方向に配置された少なくとも２つのホイール間におけるトルク非対称性に依存するものであるため，車両及び路面間の接触部（即ち，タイヤ接地パッチ）に印加されるパワーの影響，例えば摩擦損失は，キャンセルすることができる。従って，それぞれの電気モータ内において行われるパワー監視に基づく予測機械的パワーは，２つのモータ間におけるパワー差を監視する安全手段を実行するために使用して，パワー差が所定の閾値，例えば３０ｋＷ／ｔｏｎを超過する場合に障害誘発性ヨーイングを回避するための適切な措置を講じることができる。
【００３８】
第２実施形態において，電気モータの電気的パワーは，各インホイールモータに接続されたＤＣバスバーの両端間におけるＤＣ牽引電圧と，モータに供給されるライン電流を測定して予測する。即ち，電気モータの予測電気的パワーは，それぞれの電気モータに供給される電圧及び電流の積（ＶＩ）を使用することにより決定する。
【００３９】
パワー非対称性は，各インホイールモータに対する電気的パワーを決定した後，２つのインホイールモータ間における電気的パワー差を決定することにより計算することができるが，好適な実施形態においては，両電気モータが同一のバッテリーに接続されており，従って，両電気モータに印加される電圧が同一であるため，各電気モータに供給されるライン電流の差を使用してパワー非対称性を決定することができる。
【００４０】
好適には，両モータ電流の差は，両電気モータに供給される電流を，同一の電流計測器に逆方向から通電することにより決定する。これにより，両電気モータに供給されるライン電流の差を一ステップで決定することができると共に，電流を測定するために必要とされる機材の数を減少し，もっぱらハードウェア指向型のパワー監視を実行することが可能となる。
【００４１】
機械的パワーの予測と同様に，電気的パワー予測も，タイヤ接地パッチに印加される実際のパワーを正確に反映するために必要とされるものではない。
【００４２】
障害誘発性ヨーイングを検出するためには，電気的パワー予測値における非対称性の連続的な監視で十分である。
【００４３】
好適には，先進的な安定性制御機能（例えば，トルクベクトリング）を説明する目的で，上述した安定性制御システムは，障害誘発性ヨーイングを検出するために安定性制御データを使用し，どの時点において指定された閾値，例えば３０ｋＷ／ｔｏｎを超えるパワー非対称性を正当に無視できるか，例えば，どの時点において安定性制御システムが個々のホイールに対するトルクを修正して車両の操縦安定性を修正すべきかを決定する。その例示としては，３０ｋＷ／ｔｏｎパワーを超えるパワー非対称性を必要とするトラクション制御及び／又は車両ダイナミック制御が挙げられる。この場合，安定性制御システムは，車両の安定性制御が，所要の操縦安定性を達成するためには，指定された閾値を超えるパワー非対称性が必要とされると判断した場合に，パワー監視システムは，判断されたパワー非対称性を低減しないように構成される。
代替的に，安定性制御システムに，車両に関連する各種の異なる操縦安定性に適用すべき異なるパワー非対称性値をプログラムしておき，その操縦安定性をドライバによって選択可能とすることができる。
【００４４】
障害誘発性ヨーイングに関連するリスクは，自動車設計に関連する安全要件の一部であり，そのリスクは。通常は自動車用機能安全規格ＩＳＯ２６２６２のリスクモデルを使用して決定する。
【００４５】
障害誘発性ヨーイングのリスク分類は，典型的には車両依存性を有し，最終的には車両の特性に依存するが，障害誘発性ヨーイングの場合には，ＡＳＩＬ（安全性要求レベル）のレベルＤ相当の難易度であり得る。従って，障害誘発性ヨーイングを判断するために電気的パワー又は機械的パワーを予測する上記の安全メカニズムは，ＡＳＩＬのレベルＤを継承することがあり得る。
【００４６】
しかしながら，ＡＳＩＬのレベルＤに係る開発プロセスは，高度に資源集約的である。
【００４７】
とは言え，上述した電気的パワー予測及び機械的パワー予測に基づく安全メカニズムは，障害誘発性ヨーイングを判断するための個別的なメカニズムを提供するため，車両における両メカニズムの組み合わせは，ＩＳＯ２６２６２に係る要件分割技術を使用することにより，ＡＳＩＬ安全レベルの要件を低減可能とするものである。これは，開発コストを削減可能とする利点を有すると共に，顧客が既存の電子制御モジュール（例えば，既存の車載モータ制御モジュール）を使用することも可能とするものである。
【００４８】
図７は，図１に示す車両に使用するためのパワー監視アーキテクチャの好適な実施形態を示す。この実施形態において，パワー監視アーキテクチャは，電気的パワー予測及び機械的パワー予測に基づく安全メカニズムの両者を含むことにより障害誘発性ヨーイングを判断・修正して，安定性制御システムに関連するＡＳＩＬレーティングを低減可能とするものである。車両は，それぞれ第１ホイール（前部左側ホイール）及び第２ホイール（前部右側ホイール）を駆動するように配置された２個のインホイール電気モータ710を備える。機械的パワーの予測機能を支援するため，両インホイール電気モータに関連する制御装置は，第１検知手段720，第１パワー監視手段730及びソフトウェア駆動無効化手段740を含む。
【００４９】
第１検知手段720は，それぞれのインホイール電気モータにより発生する機械的パワー（ＰＡ）を，上述したように位相電流及び車速から決定するように構成される。
【００５０】
各インホイール電気モータに関連する第１パワー監視手段730は，そのモータにより発生する機械的パワー（例えば，ＰＡ１）を，他のモータにより発生する機械的パワー（ＰＡ２）と比較し，非対称パワーが所定の閾値ＰＡＳＹ（例えば，３０ｋＷ／ｔｏｎ）を超える場合には，中央コントローラ102におけるダイナミック制御機能が，指定された閾値を超えるパワー非対称性を必要とする先進安定性制御機能（トルクベクトリング）が選択されていると表示する場合を除いて，ソフトウェア無効要求をソフトウェア駆動無効化手段740に送信するように構成される。
【００５１】
この場合，ダイナミック制御機能により，所要の操縦安定性を達成するために車両安定性制御には指定の閾値を超えるパワー非対称性が必要であると判断された場合，安定性制御システムは，検知されたパワー非対称性を低減しないように，例えばダイナミック制御機能がソフトウェア無効化要求を超越するように，或いは異なるパワー非対称性の閾値を設定するように構成される。
【００５２】
モータ内におけるソフトウェア駆動無効化手段740は，第１パワー監視手段730からのソフトウェア無効化要求の受信に応じて，モータ駆動用のＰＷＭ波形を無効化するように構成される。
【００５３】
電気的パワー予測機能を支援するため，中央コントローラ102は，第２パワー監視手段750を備える。この第２パワー監視手段750は，車両100内においてインホイール電気モータ710の外部に組み込まれる第２検知手段760と，両インホイール電気モータ710内に組み込まれるハードウェア駆動無効化手段770とを含む。
【００５４】
ハードウェア駆動無効化手段770はソフトウェア駆動無効化手段740から独立しており，モータは，ハードウェア無効化手段770及びソフトウェア無効化手段740の何れかが作動すれば無効化される。それぞれのインホイール電気モータ710の外部に組み込まれた第２検知手段760は，上述したように両インホイール電気モータに供給される牽引電圧と，両インホイールモータに供給されるモータ電流（デルタＩ）間の差を決定することにより，両インホイールモータが発生している電気的パワーの非対称性を独自に決定する。
【００５５】
図８は，第２検知手段760の好適な実施形態を示す。第２検知手段760は，それぞれのインホイール電気モータ710に接続された電源の電圧を検知するための抵抗分圧回路810と，電流センサ820（例えば，ホール効果／フェライトコアセンサ）とを含む。それぞれのインホイール電気モータ710に電流を供給するための電流搬送ケーブルは，電流差を決定可能とするように，電流センサを互いに逆方向に通過する。これにより，２個の別個の電流センサと，両電流センサで測定した電流の差を決定するための回路とが不要となる。
【００５６】
各インホイール電気モータ710に供給されているモータ電流間の差が閾値を超えることを第２検知手段760が決定すると，中央コントローラに組み込まれた第２パワー監視手段750は，それぞれのインホイール電気モータに組み込まれたハードウェア駆動無効化手段770にハードウェア無効化要求を送信するように構成されるが，指定された閾値を超えるパワー非対称性を要求する先進安定性制御機能（例えば，トルクベクトリング）が選択されているとダイナミック制御機能780が示す場合には，この限りではない。
【００５７】
上述したように，ダイナミック制御機能は，所要の操縦安定性を達成するために，車両の安定性制御が指定の閾値を超えるパワー非対称性を必要とすると判断したときに，パワー監視システムは，決定されたパワー非対称性を低減しないように，例えばダイナミック制御機能が異なるパワー非対称性の閾値を設定するように構成することができる。
【００５８】
上述した実施形態に係る安定性制御システムは，障害誘発性ヨーイング状態を特定したときにモータ無効化要求を送信するものであるが，代替的に，２つのインホイール電気モータ間におけるパワー差を低減するためのトルク低減要求を送信することもできる。
【００５９】
上述した実施形態は，次のような状況下において，指定の閾値を超えるパワー非対称性を特定し，かつ対処することが可能である。
１．モータが，要求されたトルクを正確に出力しない状況（例えば，内的な誤作動による）。
２．モータ外部の車両制御ユニットが正確でないトルクを要求する状況。しかしながら，この場合には，モータの出力トルクが要求トルクを達成する場合にのみ，トルク非対称性が検出される。
３．１つ又は複数尾モータがトルク要求値を正確に読み取らない状況。この場合にも，モータの出力トルクが不正確に読み取られた要求トルク値を達成する場合に，トルク非対称性が検出される。
【００６０】
代替的な実施形態において，電気モータは，所要のトルク要求の達成を試行する先立って，トルク要求が車軸間における最大許容パワーデルタを超えるものでないことをチェックするように構成することができる。例えば，パワーは，要求段階において要求パワーを計算することによりチェックすることができる。パワーはトルクに速度を乗じたものであるから，モータにおいて，計算はモータ速度に要求トルクを乗じることにより行われる。トルク要求の送信に対する応答性を有する外部制御ユニット，例えば車両制御ユニットが，ＡＢＳセンサからの速度信号を使用するものであれば，その外部制御ユニットにより同様の計算を行うことも可能である。
【００６１】
この実施形態は，パワー非対称性を早期段階で判断可能とするものである。換言すれば，トルク要求によってパワー非対称性が閾値を超過することが既知であれば，トルクが発生される前に対処することが可能である。
【００６２】
言うまでもなく，本発明は，上述した好適な実施形態以外にも，多様な実施形態をもって実施し得るものである。例えば，制御システムにより，２つの電気モータ間でのパワー非対称性が所定の閾値を超えたと判断される場合，両インホイール電気モータを無効化する代わりに，そのパワー非対称性が一方のインホイールモータにおける１つのサブモータの誤作動に由来する場合には，当該インホイールモータにおける他のサブモータのトルクを増加させて，インホイールモータ全体で発生させるトルクを高めることもできる。更に，障害誘発性ヨーイング状態は，車両における異なる車軸間でのパワー非対称性に基づいて判断することもできる。
【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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【国際調査報告】
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