(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成により、種々の異常を検出することができ、フェイルセーフな電気駆動車の制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】モータ駆動車両１０の制御装置１は、左右の車輪２ａ，２ｂ又は左右のモータ３ａ，３ｂの回転数を検出する左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂと、左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂがそれぞれ出力する検出結果を対照して、左右の車輪２ａ，２ｂ、左右のモータ３ａ，３ｂ又は左右のシャフト４ａ，４ｂにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する判定部６と、前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の、例えば、左側に異常が発生したとすると、左輪駆動モータ３ａが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の、すなわち、右輪駆動モータ３ｂが出力するトルクを制動トルクとする制御部７と、を有する。【選択図】図１
2013135501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪と、前記左右の車輪をそれぞれ駆動する左右のモータと、前記左右のモータがそれぞれ出力するトルクを前記左右の車輪にそれぞれ伝達する左右のシャフトと、を有する、モータ駆動車両の制御装置であって、
前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を検出する左右の検出手段と、
前記左右の検出手段がそれぞれ出力する検出結果を対照して、前記左右の車輪、前記左右のモータ又は前記左右のシャフトにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する判定部と、
前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の前記モータが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の前記モータが出力するトルクを制動トルクとする制御部と、
を有する、ことを特徴とするモータ駆動車両の制御装置。
【請求項２】
前記判定部は、左右の前記回転数差に基づいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する、ことを特徴とする請求項１記載のモータ駆動車両の制御装置。
【請求項３】
左右の車輪と、前記左右の車輪をそれぞれ駆動する左右のモータと、前記左右のモータがそれぞれ出力するトルクを前記左右の車輪にそれぞれ伝達する左右のシャフトと、を有する、モータ駆動車両の制御方法であって、
前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を検出し、
検出された前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を対照して、前記左右の車輪、前記左右のモータ又は前記左右のシャフトにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定し、
前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の前記モータが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の前記モータが出力するトルクを制動トルクとする、
ことを特徴とするモータ駆動車両の制御方法。
【請求項４】
左右の前記回転数差に基づいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する、ことを特徴とする請求項３記載のモータ駆動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動車両の制御装置及び制御方法に関し、特に、モータ駆動車両の制御装置におけるフェイルセーフ装置及びフェイルセーフ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、各タイヤに空気圧センサ、トルクセンサ等のパンクセンサが設けられた電気自動車であって、車両の左右にそれぞれ設けられた少なくとも一対の車輪をそれぞれ駆動する走行駆動用の電動機と、前記パンクセンサが出力する検出信号に基づいて、これらの電動機により駆動される前記各車輪のパンクを判断するパンク判定部と、前記各車速の車輪速をそれぞれ検出する車輪速検出部と、前記パンク判定部により前記車輪のパンクが検出されたとき、パンクした車輪を駆動する前記電動機の駆動力を増加させる駆動制御部と、を備えることを特徴とする電気自動車が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５一１３７１６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動制御方式は、パンクセンサの設置を前提としており、パンクセンサがない電気自動車には適用することができないという問題がある。また、特許文献１の駆動制御方式は、パンク検出時、パンクした車輪の走行抵抗の増加に対抗するため、同車輪に供与する駆動力を増加させるため、必ずしも、フェイルセーフな制御方法とはいえないという問題がある。さらに、特許文献１の駆動制御方式は、パンクという異常のみに対応しているが、他の異常、例えば、タイヤと電動機を接続するシャフトの折れ、という異常には対応することができないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、簡素な構成により、種々の異常を検出することができ、フェイルセーフな電気駆動車の制御装置及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の視点において、左右の車輪と、前記左右の車輪をそれぞれ駆動する左右のモータと、前記左右のモータがそれぞれ出力するトルクを前記左右の車輪にそれぞれ伝達する左右のシャフトと、を有する、モータ駆動車両の制御装置であって、前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を検出する左右の検出手段と、前記左右の検出手段がそれぞれ出力する検出結果を対照して、前記左右の車輪、前記左右のモータ又は前記左右のシャフトにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する判定部と、前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の前記モータが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の前記モータが出力するトルクを制動トルクとする制御部と、を有する、モータ駆動車両の制御装置を提供する。
【０００７】
本発明は、第２の視点において、左右の車輪と、前記左右の車輪をそれぞれ駆動する左右のモータと、前記左右のモータがそれぞれ出力するトルクを前記左右の車輪にそれぞれ伝達する左右のシャフトと、を有する、モータ駆動車両の制御方法であって、前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を検出し、検出された前記左右の車輪又は前記左右のモータの回転数を対照して、前記左右の車輪、前記左右のモータ又は前記左右のシャフトにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定し、前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の前記モータが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の前記モータが出力するトルクを制動トルクとする、モータ駆動車両の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前記検出手段として、既存のセンサ、例えば、モータに付設されている回転数センサを活用することができるため、簡素な構成により、左右車輪又は左右モータの回転数異常として現れる種々の異常を検出することができる。
【０００９】
本発明によれば、左右車輪又は左右モータの回転数異常として現れる、前記シャフトの折れ、パンク、モータ故障などの種々の異常を検出することができる。
【００１０】
前記異常発生時、異常発生側の車輪にはモータの駆動力が伝達されなくなるため、左右輪のトルクのバランスが崩れ、車両がスピンしようとする。本発明によれば、異常発生側のモータトルク及び同反対側のモータトルクを、少なくとも減少方向に制御することにより、フェイルセーフな制御が実現でき、又車両スピンを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係るモータ駆動車両の制御装置の構成図である。
【図２】図１に示したモータ駆動車両の制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態において、前記検出手段は、前記モータの回転数を検出する回転数センサである。この形態によれば、既存のホールセンサを利用して、複数の異常を検出することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態において、前記判定部は、左右の前記回転数差に基づいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか正常である側の前記モータが出力するトルクを制動トルクとする。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出手段として、モータに付随するホールセンサ等の角度センサを用い、前記判定部は、左右の角度センサが出力する回転数に関する情報に基づいて、異常判定を行う。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、左右の検出手段がそれぞれ検出した回転数の差の絶対値が所定の値、すなわち、閾値異常である場合、大きな回転数を検出した側に、異常、例えば、シャフト折れが発生したと判定する。シャフト折れと判定した場合、好ましくは、シャフト折れと判定した側の車輪駆動力、すなわち、モータトルクを０にし、反対側の車輪駆動力、すなわち、モータトルクを制動方向に出力する。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、シャフトとはモータトルクをタイヤに伝達するシャフトの折れが、左右いずれの側に発生した判定することができる。
【実施例１】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係るモータ駆動車両の制御装置の構成図である。
【００１９】
図１を参照すると、モータ駆動車両１０は、左右の車輪２ａ，２ｂと、左右の車輪２ａ，２ｂをそれぞれ駆動する左右のモータ３ａ，３ｂと、左右のモータ３ａ，３ｂがそれぞれ出力するトルクを前記左右の車輪２ａ，２ｂにそれぞれ伝達する左右のシャフト４ａ，４ｂと、を有している。
【００２０】
モータ駆動車両１０の制御装置１は、左右の車輪２ａ，２ｂ又は左右のモータ３ａ，３ｂの回転数を検出する左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂと、左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂがそれぞれ出力する検出結果を対照して、左右の車輪２ａ，２ｂ、左右のモータ３ａ，３ｂ又は左右のシャフト４ａ，４ｂにおいて、左右いずれの側に異常が発生したかを判定する判定部６と、前記異常の発生時、前記判定に基づいて、左右いずれか異常と判定された側の、例えば、左側に異常が発生したとすると、左輪駆動モータ３ａが出力するトルクを低下又はゼロにし、左右いずれか正常である側の、すなわち、右輪駆動モータ３ｂが出力するトルクを制動トルクとする制御部７と、を有している。
【００２１】
左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂには、モータ制御に用いられるホールセンサ等を利用することができる。判定部６及び制御部７は、所定のプログラムを実行するマイクロコンピュータ上で実現することができる。判定部６は、回転数センサ５ａ，５ｂが出力する回転数検出信号から左右の回転数をそれぞれ算出する回転数検出部と、回転数検出部によって検出された左右の回転数に基づいて異常判定をする異常判定部と、から構成してもよい。
【００２２】
以上説明した本発明の一実施例に係るモータ駆動車両の制御装置の動作を説明する。本実施例においては、特に、モータと車輪を接続するシャフトの折れが左右いずれに発生したかを、左右の回転数差に基づいて判定する場合を例にとって説明する。図２は、図１に示したモータ駆動車両の制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【００２３】
図１及び図２を参照すると、モータ駆動車両１０の運転時、ステップＳ１で、左右の回転数センサ（検出手段）５ａ，５ｂは、左右のモータ３ａ，３ｂの回転数ＮＬ，ＮＲをそれぞれ検出し出力している。ステップＳ２で、判定部６は、左右のモータ３ａ，３ｂの回転数ＮＬ，ＮＲから左右の回転数差ΔＮを算出している。ステップＳ３で、判定部６は、シャフト折れ判定閾値Ｘを読み込む。ステップＳ４で、判定部６は、左右の回転数差ΔＮとシャフト折れ判定閾値Ｘを比較し、前者が大きい場合には処理がステップＳ５に移行し、そうでない場合には処理がステップＳ７に移行する。
【００２４】
ステップＳ５では、判定部６は、左輪駆動モータ３ａの回転数ＮＬが超過であるから、左輪シャフト４ａに折れが発生したと判定して当該判定結果を出力し、ステップＳ６で、制御部７は、左輪駆動モータ２ａのトルクを低下又はゼロにすると共に、右輪駆動モータ３ｂのトルクを制動トルクにする。
【００２５】
ステップＳ７では、判定部６は、左右の回転数差ΔＮとシャフト折れ判定閾値Ｘを負にした値とを比較し、前者が小さい場合には処理がステップＳ８に移行し、そうでない場合、すなわち、異常がない場合には、制御部７は、通常のモータ制御を実行する。
【００２６】
ステップＳ８では、判定部６は、右輪駆動モータ３ｂの回転数ＮＲが超過であるから、右輪シャフト４ｂに折れが発生したと判定して当該判定結果を出力し、ステップＳ９で、制御部７は、右輪駆動モータ２ｂのトルクを低下又はゼロにすると共に、左輪駆動モータ３ａのトルクを制動トルクにする。
一連の動作は終了する。
【００２７】
以上、異常がシャフト折れである場合について本発明の一実施例を説明したが、本実施例の制御装置及び制御方法によれば、左右の回転数差に基づいて、モータ異常、ホイール異常が左右いずれの側に発生したのかを判定し、フェイルセーフな車両駆動制御を実行できることも明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、車両の左右にそれぞれ設けられた少なくとも一対の車輪をそれぞれ駆動する走行駆動用のモータを有するモータ駆動車両に好適に適用される。本発明は、モータがホイールと一体化されたホイールインモータを有するモータ駆動車両に好適に適用される。本発明は、モータがシャフトを介してホイール軸に直結されたモータ駆動車両に好適に適用される。また、本発明は、パンクセンサを有していないモータ駆動車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  モータ駆動車両の制御装置
２ａ  左輪
３ａ  左輪駆動モータ（左モータ）
４ａ  左輪シャフト（左シャフト）
５ａ  左回転数センサ
２ｂ  右輪
３ｂ  右輪駆動モータ（右モータ）
４ｂ  右輪シャフト（右シャフト）
５ｂ  右回転数センサ
６  判定部
７  制御部
１０  モータ駆動車両
【図１】
2013135501.tif 000003
【図２】
2013135501.tif 000004