JP4433939B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は車両の制御技術に関し、より詳細には、各輪を独立に駆動する車両に異常が発生したときの車両制御技術に関する。   The present invention relates to a vehicle control technique, and more particularly to a vehicle control technique when an abnormality occurs in a vehicle that drives each wheel independently.

一般に、車両に発生する故障等の異常を検出して警告ランプの点灯や停車の催促、または車両の運動制御などの処理を実施することは、安全な車両走行を確保する観点から好ましい。そのため、異常が発生した車両に対して適切な処理を実施する技術が従来から提案されている。特許文献１には、左右輪独立駆動車の駆動力制御装置において、左右の駆動源のいずれかが駆動不能に陥ったときに、反対側の駆動源の駆動力を停止して、自動車の挙動変化を抑止する技術が開示されている
特開平８−１６８１１２号公報 In general, it is preferable to detect an abnormality such as a failure that occurs in a vehicle and perform processing such as turning on a warning lamp, prompting a stop, or motion control of the vehicle from the viewpoint of ensuring safe vehicle travel. For this reason, techniques for performing appropriate processing on vehicles in which an abnormality has occurred have been proposed. In Patent Literature 1, in a driving force control device for a left and right wheel independent driving vehicle, when one of the left and right driving sources becomes incapable of driving, the driving force of the opposite driving source is stopped to Technology to deter change is disclosed
JP-A-8-168112

しかしながら、上述の特許文献１のように、車輪の駆動源に異常が検出されたとき直ちにその車輪の駆動力を停止させるようにすると、異常の検出時点が車両の加速中や高速走行中であったときなどは、車両の安定性が損なわれる場合があり得る。   However, as described in Patent Document 1 described above, if the driving force of a wheel is stopped immediately when an abnormality is detected in the driving source of the wheel, the time when the abnormality is detected may be during acceleration of the vehicle or during high speed traveling. In such a case, the stability of the vehicle may be impaired.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、各輪が独立駆動される車両において、駆動源に異常が発生したとき、車両の走行安定性への影響を軽減しつつ駆動源の制御を停止する車両制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to drive while reducing the influence on the running stability of the vehicle when an abnormality occurs in the drive source in a vehicle in which each wheel is independently driven. An object of the present invention is to provide a vehicle control device that stops control of a power source.

本発明のある態様は、車両制御装置に関する。この装置は、車両に備えられた車輪にそれぞれ内蔵され、該車輪を制駆動する制駆動手段と、運転者による車両の操作量を検出する操作量検出手段と、検出された操作量を参照して、前記制駆動手段に対する指令値を算出する指令値算出手段と、前記制駆動手段に発生した異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されると待機モードに移行し、この待機モードにある間に前記操作量が予め定められた数値領域に入ったとき、異常が検出された車輪の制駆動手段に対する制御を停止する異常時制御停止手段と、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a vehicle control device. This device is built in each wheel provided in the vehicle, refers to braking / driving means for braking / driving the wheel, operation amount detecting means for detecting the operation amount of the vehicle by the driver, and the detected operation amount. Then, a command value calculating means for calculating a command value for the braking / driving means, an abnormality detecting means for detecting an abnormality occurring in the braking / driving means, and a transition to a standby mode when an abnormality is detected by the abnormality detecting means. And an abnormal time control stop means for stopping control of the braking / driving means of the wheel in which the abnormality is detected when the operation amount enters a predetermined numerical range while in the standby mode.

この態様によれば、各輪が独立駆動される車両において、制駆動手段を含む車輪に異常が発生した場合、直ちに制御を停止するのではなく一旦待機モードに移行し、運転者の操作量に応じてその制駆動手段に対する制御を停止するようにしたので、例えば操作量が多いときに制駆動手段の制御が停止されて、車両の挙動が急変するような事態を回避することができる。ここで、「待機モード」とは、異常が検出された後も、制駆動手段に対する正常時の制御を継続する期間のことをいう。また、操作量検出手段により検出される操作量には、運転者によるアクセル操作量やブレーキ操作量が含まれる。   According to this aspect, in the vehicle in which each wheel is independently driven, when an abnormality occurs in the wheel including the braking / driving means, the control is not stopped immediately, but temporarily shifts to the standby mode, and the amount of operation by the driver is increased. Accordingly, since the control for the braking / driving means is stopped, for example, when the operation amount is large, the control of the braking / driving means is stopped, and a situation in which the behavior of the vehicle suddenly changes can be avoided. Here, the “standby mode” refers to a period during which normal control of the braking / driving means is continued even after an abnormality is detected. Further, the operation amount detected by the operation amount detection means includes an accelerator operation amount and a brake operation amount by the driver.

前記異常時制御停止手段は、前記操作量に対応して前記指令値算出手段により算出された指令値が予め定められた値以下になったとき、異常が検出された車輪の制駆動手段に対する制御を停止するようにしてもよい。こうすれば、車両を加速しようとしているときに制駆動手段の制御が停止されることがなくなるので、車両挙動に与える影響を軽減することができる。   The abnormal-time control stop means controls the braking / driving means of the wheel in which an abnormality is detected when the command value calculated by the command value calculation means corresponding to the operation amount is equal to or less than a predetermined value. May be stopped. By doing so, the control of the braking / driving means is not stopped when the vehicle is about to be accelerated, so that the influence on the vehicle behavior can be reduced.

車両制御装置は、前記異常検出手段により検出された異常を、車両の走行に及ぼす影響度に応じて予め定められているランクに分類する異常ランク分類手段をさらに備えてもよい。この場合、前記異常時制御停止手段は、分類された異常のランクが所定のランクであるとき前記待機モードに移行し、所定のランク以外のときは、前記操作量にかかわらず、異常が検出された車輪の制駆動手段に対する制御を停止するようにする。これによれば、異常が発生したとき、異常ランク分類手段によりその異常の程度を判定するようにしたので、異常が車両の走行に大きな影響を与えうる重大なものである場合は、待機モードに移行せずに直ちに制駆動手段に対する制御を停止して、安全性を確保することができる。   The vehicle control device may further include an abnormality rank classification unit that classifies the abnormality detected by the abnormality detection unit into a predetermined rank according to the degree of influence on the travel of the vehicle. In this case, the abnormality control stop means shifts to the standby mode when the rank of the classified abnormality is a predetermined rank, and when it is other than the predetermined rank, the abnormality is detected regardless of the operation amount. The control on the braking / driving means of the wheels is stopped. According to this, when an abnormality occurs, the degree of abnormality is determined by the abnormality rank classification means. Therefore, if the abnormality is serious enough to significantly affect the running of the vehicle, the standby mode is set. The control on the braking / driving means can be stopped immediately without shifting to ensure safety.

本発明による車両制御装置によれば、各輪が独立駆動される車両において車輪に異常が発生したとき、運転者による操作量に応じて、異常が発生した車輪の制駆動手段に対する制御を停止するので、制御停止時の車両の走行安定性への影響を軽減することができる。   According to the vehicle control device of the present invention, when an abnormality occurs in a wheel in a vehicle in which each wheel is independently driven, the control of the braking / driving means for the wheel in which the abnormality has occurred is stopped according to the operation amount by the driver. Therefore, the influence on the running stability of the vehicle when the control is stopped can be reduced.

図１は、本実施の形態に係る車両制御装置を搭載した車両１０の全体構成を示す図である。車両１０は、車輪１００のホイールにモータを内蔵したインホイールモータ方式の電気自動車を示す。インホイールモータ方式の電気自動車は、各輪独立して制御可能であるという特徴がある。また、単一のモータの出力を各ホイールに分配する方式に比べて、伝達系の部品やその設置スペースを省略することができ、また伝達による損失もなくすこともできる。モータを内蔵した車輪１００の構造は、図２を参照して後述する。   FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a vehicle 10 equipped with a vehicle control device according to the present embodiment. The vehicle 10 is an in-wheel motor type electric vehicle in which a motor is built in the wheel 100. An in-wheel motor type electric vehicle is characterized in that each wheel can be controlled independently. Further, compared to a system in which the output of a single motor is distributed to each wheel, transmission system parts and installation space can be omitted, and loss due to transmission can be eliminated. The structure of the wheel 100 incorporating the motor will be described later with reference to FIG.

各車輪１００には、モータ５２が設けられている。モータ５２に対応して車体側に設置されるアンプ２４には、車体１２に搭載されたバッテリ２６から直流電力が供給される。アンプ２４は、インバータを含んで構成され、供給された直流電力を三相交流電圧に変換してモータ５２に供給する。モータ５２は、交流電圧により回転駆動され、これによって車輪１００を回転させ、車両１０を走行させる。モータ５２は、惰性走行時、車輪の回転により発生する回生ブレーキによって制動力を発揮することもできる。回生された電力は、バッテリ２６に充電される。   Each wheel 100 is provided with a motor 52. Direct current power is supplied from a battery 26 mounted on the vehicle body 12 to the amplifier 24 installed on the vehicle body side corresponding to the motor 52. The amplifier 24 includes an inverter, converts the supplied DC power into a three-phase AC voltage, and supplies the converted voltage to the motor 52. The motor 52 is rotationally driven by an AC voltage, thereby rotating the wheel 100 and causing the vehicle 10 to travel. The motor 52 can also exert a braking force by a regenerative brake generated by the rotation of the wheel during inertial traveling. The regenerated electric power is charged in the battery 26.

モータ５２の出力は、車体１２に搭載された電子制御装置２００（以下、「ＥＣＵ２００」と表記する）により制御される。ＥＣＵ２００はアンプ２４と通信可能に接続されており、モータ５２に対する指令値をアンプ２４に与える。アンプ２４は、内蔵されているインバータをＰＷＭ制御して、指令値に応じたトルクを発揮するようにモータ５２を制御する。モータ５２には、ロータの回転数を検出する図示しないエンコーダが搭載されており、このエンコーダの出力は、アンプ２４を介してＥＣＵ２００に供給される。エンコーダからの信号によりフィードバック回路を構成することで、モータ５２を高精度で制御することができる。   The output of the motor 52 is controlled by an electronic control device 200 (hereinafter referred to as “ECU 200”) mounted on the vehicle body 12. The ECU 200 is communicably connected to the amplifier 24, and gives a command value for the motor 52 to the amplifier 24. The amplifier 24 performs PWM control of the built-in inverter, and controls the motor 52 so as to exert torque according to the command value. The motor 52 is equipped with an encoder (not shown) that detects the rotational speed of the rotor, and the output of this encoder is supplied to the ECU 200 via the amplifier 24. By configuring a feedback circuit with a signal from the encoder, the motor 52 can be controlled with high accuracy.

車体１２には、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ３０、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量センサ３２、ステアリングホイールの回転量を検出するステアリングセンサ３４も設けられている。これらの検出値は、ＥＣＵ２００に送信される。   The vehicle body 12 is also provided with an accelerator operation amount sensor 30 for detecting the operation amount of the accelerator pedal by the driver, a brake operation amount sensor 32 for detecting the operation amount of the brake pedal, and a steering sensor 34 for detecting the rotation amount of the steering wheel. ing. These detected values are transmitted to the ECU 200.

ＥＣＵ２００は、アクセルペダルとブレーキペダルの操作量に相当する指令値を計算し、その情報をアンプ２４に送信することで、車両の加減速を実現する。ＥＣＵ２００は、ステアリングホイールの回転量に基づいて、車両１０を旋回するときに、各車輪１００の回転数を変化させて旋回を容易にすることもできる。さらに、ＥＣＵ２００は、車体１２または車輪１００に搭載された各種センサからの検出値に基づいて、車両の運動状態や各種装置の動作状態を常に監視しており、異常を検出した場合には、各車輪１００のモータ５２に適切な指令を与え、車両の走行安全性を確保するように動作する。これについては、図３を参照して後述する。   The ECU 200 calculates command values corresponding to the operation amounts of the accelerator pedal and the brake pedal, and transmits the information to the amplifier 24, thereby realizing acceleration / deceleration of the vehicle. The ECU 200 can also make the turning easier by changing the number of rotations of each wheel 100 when turning the vehicle 10 based on the rotation amount of the steering wheel. Further, the ECU 200 constantly monitors the motion state of the vehicle and the operation state of various devices based on the detection values from the various sensors mounted on the vehicle body 12 or the wheel 100. An appropriate command is given to the motor 52 of the wheel 100 to operate the vehicle so as to ensure the traveling safety. This will be described later with reference to FIG.

各車輪１００に対応して、車輪速センサ４２が設けられている。車輪速センサ４２は、例えば微少角度位置変位毎のパルス信号を生成するレゾルバ等を用いて構成され、その信号はＥＣＵ２００に送られる。また、各車輪１００には、車輪の種々の状態を検出するセンサ５４が搭載されている。このセンサ５４は集合的に表されており、具体的には、タイヤ空気室の圧力を検出する空気圧センサ、タイヤの振動を検出する振動センサ、タイヤのトレッドゴムの温度を検出する温度センサなどが含まれる。検出された各種情報は、車輪１００のホイール等に付設された車輪側通信装置５６を介して車体１２に無線送信される。   A wheel speed sensor 42 is provided corresponding to each wheel 100. The wheel speed sensor 42 is configured using, for example, a resolver that generates a pulse signal for each minute angular position displacement, and the signal is sent to the ECU 200. Each wheel 100 is equipped with a sensor 54 that detects various states of the wheel. The sensors 54 are collectively represented. Specifically, there are an air pressure sensor that detects the pressure of the tire air chamber, a vibration sensor that detects the vibration of the tire, a temperature sensor that detects the temperature of the tread rubber of the tire, and the like. included. The detected various information is wirelessly transmitted to the vehicle body 12 via the wheel side communication device 56 attached to the wheel of the wheel 100 or the like.

車体１２には車体側通信装置４０が設けられており、各車輪１００の車輪側通信装置５６から送られてくる信号を受信して、ＥＣＵ２００に供給する。   The vehicle body 12 is provided with a vehicle body side communication device 40, which receives a signal sent from the wheel side communication device 56 of each wheel 100 and supplies it to the ECU 200.

車体１２にも、車両の運動状態や各種装置の動作状態を検出するためのセンサ５８が設置されている。このセンサ５８は集合的に表されており、具体的には、車両の加速度を検出するロールセンサやヨーレートセンサ、バッテリの残量を知るための電圧センサ、車両に搭載されている各種装置の温度を検出する温度センサ等が含まれる。   The vehicle body 12 is also provided with a sensor 58 for detecting the motion state of the vehicle and the operation states of various devices. The sensors 58 are collectively represented. Specifically, a roll sensor and a yaw rate sensor for detecting the acceleration of the vehicle, a voltage sensor for knowing the remaining amount of the battery, and temperatures of various devices mounted on the vehicle. And a temperature sensor for detecting.

図２は、モータ５２を搭載した車輪１００の構造を模式的に示した図である。なお、図２では、センサ５４および車輪側通信装置５６は省略してある。車輪１００は、主に、タイヤ１０２、ホイール１０４、モータ５２を収容したモータハウジング１１０および減速機構１２０から構成される。減速機構１２０は、図２の左方にある図示しない車体から延びる懸架装置と結合されている。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the wheel 100 on which the motor 52 is mounted. In FIG. 2, the sensor 54 and the wheel side communication device 56 are omitted. The wheel 100 mainly includes a tire 102, a wheel 104, a motor housing 110 that houses a motor 52, and a speed reduction mechanism 120. The speed reduction mechanism 120 is coupled to a suspension device extending from a vehicle body (not shown) on the left side of FIG.

タイヤ１０２を装着したホイール１０４は、ハブナット１０６によりハブホイール１０８に固定される。ハブホイール１０８は、モータハウジング１１０から突出した出力軸１１２に固定され、出力軸１１２と共に回転する。モータハウジング１１０の車体側側面には、モータ５２のロータ１１６の回転を減速する歯車減速機１１８を収容した減速機構１２０が接続固定されている。モータ５２の回転出力は、歯車減速機１１８を介して出力軸１１２、ホイール１０４に伝達され、この伝達された回転力によってホイール１０４がタイヤ１０２と共に回転駆動される。モータハウジング１１０は、図示しないサスペンションのバネ下重量の軽量化および耐久性、製造のし易さ等を考慮して、例えばアルミダイカストにより製造される。   The wheel 104 on which the tire 102 is mounted is fixed to the hub wheel 108 by a hub nut 106. The hub wheel 108 is fixed to the output shaft 112 protruding from the motor housing 110 and rotates together with the output shaft 112. A speed reduction mechanism 120 that houses a gear reduction gear 118 that reduces the rotation of the rotor 116 of the motor 52 is connected and fixed to the side surface of the motor housing 110 on the vehicle body side. The rotational output of the motor 52 is transmitted to the output shaft 112 and the wheel 104 via the gear reducer 118, and the wheel 104 is rotationally driven together with the tire 102 by the transmitted rotational force. The motor housing 110 is manufactured by, for example, aluminum die casting in consideration of reduction in unsprung weight and durability of a suspension (not shown), ease of manufacturing, and the like.

モータハウジング１１０は、図２に示すように、左右方向に２分割可能な椀型形状をなしており、ホイール１０４に面する側に、減速機構１２０側から延びる出力軸１１２を挿通可能な開口部１２２が形成されている。開口部１２２にはベアリング１２４が配置され、出力軸１１２をモータハウジング１１０に対して回転自在に軸支する。一方、モータハウジング１１０の減速機構１２０との接続側には、ロータ１１６を挿通可能な開口部１２６が形成されている。開口部１２６にはベアリング１２８が配置され、ロータ１１６をモータハウジング１１０に対して回転自在に軸支している。   As shown in FIG. 2, the motor housing 110 has a bowl shape that can be divided into two in the left-right direction, and an opening through which an output shaft 112 extending from the speed reduction mechanism 120 side can be inserted on the side facing the wheel 104. 122 is formed. A bearing 124 is disposed in the opening 122 and rotatably supports the output shaft 112 with respect to the motor housing 110. On the other hand, an opening 126 through which the rotor 116 can be inserted is formed on the connection side of the motor housing 110 with the speed reduction mechanism 120. A bearing 128 is disposed in the opening 126 and rotatably supports the rotor 116 with respect to the motor housing 110.

モータハウジング１１０の内壁面には、ステータ１３０が固定され、ステータ１３０の内周側にロータ１１６が配置される。ステータ１３０は、積層された電磁鋼板で形成される鉄心１３２ａと、鉄心１３２ａの各ティース部に巻回配置される３相のコイル１３２ｂとで構成される。   A stator 130 is fixed to the inner wall surface of the motor housing 110, and a rotor 116 is disposed on the inner peripheral side of the stator 130. The stator 130 includes an iron core 132a formed of laminated electromagnetic steel plates and a three-phase coil 132b wound around each tooth portion of the iron core 132a.

ロータ１１６は、その軸長全体に亘って中心部に出力軸１１２を回転自在に挿通するための挿通孔１１６ａが形成されている。出力軸１１２は挿通孔１１６ａに配置された複数のベアリング１３４により、ロータ１１６に対して独立して回転自在に保持される。ロータ１１６は、ステータ１３０と対向する大径部分と、それに連なり減速機構１２０の内部まで延びる小径部分とからなる。大径部分の外周面には、複数の永久磁石１３６が配置される。こうして、コイル１３２ｂに順次所定のタイミングで電流を供給することにより、ステータ１３０に回転磁界を発生させ、ロータ１１６を回転させることができる。   The rotor 116 is formed with an insertion hole 116a through which the output shaft 112 is rotatably inserted at the center thereof over the entire axial length. The output shaft 112 is rotatably held independently of the rotor 116 by a plurality of bearings 134 disposed in the insertion hole 116a. The rotor 116 includes a large-diameter portion that faces the stator 130 and a small-diameter portion that extends to the inside of the speed reduction mechanism 120. A plurality of permanent magnets 136 are arranged on the outer peripheral surface of the large diameter portion. Thus, by sequentially supplying current to the coil 132b at a predetermined timing, a rotating magnetic field can be generated in the stator 130 and the rotor 116 can be rotated.

ロータ１１６の小径部分の先端部には、歯車減速機１１８の第１ギア１３８ａと噛合するロータギア１４０が形成されている。第１ギア１３８ａを支持するギアシャフト１４２は、複数のベアリング１４４によって軸支される。このギアシャフト１４２には、小径の第２ギア１３８ｂが固定され、第２ギア１３８ｂは、出力軸１１２に固定されている大径の第３ギア１３８ｃに噛合する。出力軸１１２は、減速機構１２０内部に配置されたベアリング１４６にも軸支され、スムーズな回転が確保されている。   A rotor gear 140 that meshes with the first gear 138 a of the gear reducer 118 is formed at the tip of the small diameter portion of the rotor 116. The gear shaft 142 that supports the first gear 138 a is pivotally supported by a plurality of bearings 144. A small-diameter second gear 138b is fixed to the gear shaft 142, and the second gear 138b meshes with a large-diameter third gear 138c fixed to the output shaft 112. The output shaft 112 is also supported by a bearing 146 disposed inside the speed reduction mechanism 120 to ensure smooth rotation.

以上のような車輪１００において、ロータ１１６の回転力は、歯車減速機１１８によって減速されて出力軸１１２へと伝達されホイール１０４に伝わり、最終的にタイヤ１０２を回転駆動する。   In the wheel 100 as described above, the rotational force of the rotor 116 is decelerated by the gear reducer 118 and transmitted to the output shaft 112 and transmitted to the wheel 104, and finally the tire 102 is rotationally driven.

ところで、このようなインホイールモータ方式の車両においては、１つのモータに異常が発生すると、車両全体の走行性能に影響をおよぼすことになるため、異常発生時の対処法を予め考慮しておく必要がある。本実施の形態の車両制御装置は、モータを含む車輪に異常が発生した場合、そのモータに対する制御を直ちに停止するのではなく、車両挙動に与える影響が少なくなったと判断される時点で停止させるようにした。   By the way, in such an in-wheel motor type vehicle, if an abnormality occurs in one motor, it will affect the running performance of the entire vehicle, so it is necessary to consider in advance how to deal with the abnormality. There is. When an abnormality occurs in a wheel including a motor, the vehicle control device according to the present embodiment does not immediately stop the control for the motor but stops it when it is determined that the influence on the vehicle behavior is reduced. I made it.

図３は、ＥＣＵ２００のうち、異常発生時の車両制御に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a portion of the ECU 200 that is involved in vehicle control when an abnormality occurs. Each block shown here can be realized in hardware by an element and a mechanical device including a computer CPU and memory, and in software by a computer program or the like. It is drawn as a functional block to be realized. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

異常検出部２０２は、車輪側センサ５４、車輪速センサ４２、アンプ２４などから送られてくる情報に基づいて、車輪１００に発生する異常を検出する。ここでいう異常には、モータ５２や減速機構等の制駆動系統の機械的な異常、センサなどの電気的な異常など、車両の正常な走行に影響を与えうる異常の全てが含まれる。   The abnormality detection unit 202 detects an abnormality occurring in the wheel 100 based on information transmitted from the wheel side sensor 54, the wheel speed sensor 42, the amplifier 24, and the like. The abnormalities herein include all abnormalities that can affect the normal running of the vehicle, such as mechanical abnormalities in the braking / driving system such as the motor 52 and the speed reduction mechanism, and electrical abnormalities in the sensors.

指令値算出部２０４は、アクセル操作量センサ３０、ブレーキ操作量センサ３２から検出値を受け取って、アンプ２４に与える指令値を算出する。ここでいう指令値は、モータ５２の発揮する駆動力に対応しており、アクセル操作量が増加した場合は、モータ５２に駆動力を発揮せしめるために指令値は増加され、アクセル操作量が減少した場合、指令値は減少される。また、ブレーキ操作量が増加した場合は、モータ５２に回生による制動力を発揮せしめるために指令値は減少され、ブレーキ操作量が減少した場合は、回生による制動力を弱めるために指令値は増加される。   The command value calculation unit 204 receives detection values from the accelerator operation amount sensor 30 and the brake operation amount sensor 32 and calculates a command value to be given to the amplifier 24. The command value here corresponds to the driving force exerted by the motor 52. When the accelerator operation amount increases, the command value is increased and the accelerator operation amount decreases in order to cause the motor 52 to exert the driving force. If so, the command value is decreased. Further, when the brake operation amount increases, the command value is decreased to cause the motor 52 to exert the braking force due to regeneration, and when the brake operation amount decreases, the command value increases to weaken the braking force due to regeneration. Is done.

異常時制御停止部２０６は、車輪１００の異常発生時に、指令値算出部２０４からの指令値に関係なく、異常が検出された車輪に備えられたモータ５２に対する制御を停止する。異常時制御停止部２０６は、異常検出部２０２において異常が検出されていない間は、指令値算出部２０４からの指令値をそのままアンプ２４に出力する。異常検出部２０２において異常が検出された場合は、指令値を直ちに０にするのではなく、まず「待機モード」に移行する。この待機モードの間は、正常時の制駆動制御を継続する。そして、指令値算出部２０４から受け取る指令値が予め定められたしきい値Ｓｔｈ以下になったとき、異常時制御停止部２０６は、指令値を徐々に減少させ、最終的にモータに対する制御を停止する。このような待機モードを設定するのは、アンプ２４に出力される指令値が小さくなったときにモータの制御を停止する方が、車両全体の挙動に与える影響が小さいと考えられるからである。 When the abnormality occurs in the wheel 100, the abnormality control stop unit 206 stops the control on the motor 52 provided in the wheel in which the abnormality is detected regardless of the command value from the command value calculation unit 204. The abnormal-time control stop unit 206 outputs the command value from the command value calculation unit 204 to the amplifier 24 as it is while the abnormality detection unit 202 detects no abnormality. When an abnormality is detected in the abnormality detection unit 202, the command value is not immediately set to 0, but first, the process shifts to the “standby mode”. During this standby mode, normal braking / driving control is continued. Then, when the command value received from the command value calculation unit 204 becomes equal to or less than a predetermined threshold value S th , the abnormal time control stop unit 206 gradually decreases the command value, and finally controls the motor. Stop. The reason for setting such a standby mode is that it is considered that the influence on the behavior of the entire vehicle is smaller when the control of the motor is stopped when the command value output to the amplifier 24 becomes smaller.

図４は、異常時制御停止部２０６の待機モードを説明するグラフである。図４において、一点鎖線「ｂ」は、指令値算出部２０４において算出される指令値の時間変化の例を示している。時刻ｔ０において、異常検出部２０２により車輪１００の異常が検出されたものとする。この異常検出の時点からアンプ２４に対する指令値を減少させると（図４の点線「ａ」）、その車輪のみ突然駆動力を喪失した状態となり、特に車両の加速中や高速走行中などにおいては、車両の安定性を損なう可能性がある。そこで、本実施形態では、異常が検出されてもモータに対する制御を停止するのではなく、待機モードに移行する。車両が走行を続け、時刻ｔ１において指令値算出部２０４からの指令値がしきい値Ｓｔｈ以下になると、異常時制御停止部２０６は、実線「ｃ」で示すように、指令値を徐々に減少させていき、最終的にはモータ５２に対する制御を停止する。 FIG. 4 is a graph illustrating the standby mode of the abnormal time control stop unit 206. In FIG. 4, an alternate long and short dash line “b” indicates an example of a time change of the command value calculated by the command value calculation unit 204. At time t 0, the abnormality of the wheel 100 is assumed to have been detected by the abnormality detection unit 202. When the command value for the amplifier 24 is decreased from the time of the abnormality detection (dotted line “a” in FIG. 4), only the wheel suddenly loses the driving force, particularly during acceleration of the vehicle or during high speed running. It may impair the stability of the vehicle. Therefore, in this embodiment, even if an abnormality is detected, the control on the motor is not stopped, but the mode is shifted to the standby mode. Vehicle continues to travel, the command value from the command value calculation unit 204 at time t 1 is equal to or lower than the threshold S th, the abnormality control stop 206, as shown by the solid line "c", gradually the command value The control on the motor 52 is finally stopped.

図５は、本実施の形態による異常発生時の車両制御を示すフローチャートである。異常検出部２０２が車輪１００の異常を検出すると（Ｓ１０のＹ）、異常時制御停止部２０６は待機モードに移行し（Ｓ１２）、それとともに、指令値算出部２０４から出力される指令値の監視を開始する（Ｓ１４）。指令値がしきい値Ｓｔｈ以下となるまでは、指令値算出部２０４からの指令値をそのままアンプ２４に出力し（Ｓ１６のＮ）、しきい値Ｓｔｈ以下になると（Ｓ１６のＹ）、異常時制御停止部２０６は、指令値を徐々に減少させていき、異常が検出された車輪のモータに対する制御を停止する（Ｓ１８）。 FIG. 5 is a flowchart showing vehicle control when an abnormality occurs according to the present embodiment. When the abnormality detection unit 202 detects an abnormality in the wheel 100 (Y in S10), the abnormal time control stop unit 206 shifts to the standby mode (S12), and simultaneously monitors the command value output from the command value calculation unit 204. Is started (S14). Until the command value becomes equal to or less than the threshold value Sth , the command value from the command value calculation unit 204 is directly output to the amplifier 24 (N in S16), and when the command value becomes equal to or less than the threshold value Sth (Y in S16), The abnormal-time control stop unit 206 gradually decreases the command value, and stops control of the wheel motor in which the abnormality is detected (S18).

以上説明したように、本実施形態によれば、車輪の異常検出時に、異常が検出された車輪を駆動するモータの制御を直ちに停止せず、指令値がしきい値以下になった時点で停止するので、車両の運動特性の変化を緩和し、車両挙動に与える影響を小さくすることができる。   As described above, according to the present embodiment, when a wheel abnormality is detected, the control of the motor that drives the wheel in which the abnormality is detected is not immediately stopped, but is stopped when the command value is equal to or less than the threshold value. Therefore, it is possible to mitigate changes in vehicle motion characteristics and reduce the effect on vehicle behavior.

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。   The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. Hereinafter, such modifications will be described.

車輪に異常が発生したとき、その異常の程度を判定して、異常が重大な場合は、上述の実施形態のように待機モードに移行するのではなく、直ちにモータの制御を停止するようにしてもよい。これを図６を参照して説明する。異常検出部２０２により車輪１００の異常が検出されると、異常ランク分類部２０８が、車両の走行安定性に与える影響の大きさを考慮して予め分類されている異常ランクのいずれに相当する異常かを判定する。そして、ランクが所定のランクであれば、異常時制御停止部２０６は、上述したように待機モードに移行する。ランクが所定のランク以外である場合は、早期に制御を停止した方が安全性を確保する上で好ましいと判断され、異常時制御停止部２０６は、待機モードに移行せずに、図４中の点線「ａ」で示すように指令値を直ちに減少させる。このようにすることによって、異常の重要度に応じた制御が可能となる。   When an abnormality occurs in the wheel, the degree of the abnormality is determined, and if the abnormality is serious, the control of the motor is stopped immediately instead of shifting to the standby mode as in the above-described embodiment. Also good. This will be described with reference to FIG. When an abnormality of the wheel 100 is detected by the abnormality detection unit 202, the abnormality corresponding to any of the abnormality ranks classified in advance by the abnormality rank classification unit 208 in consideration of the magnitude of influence on the running stability of the vehicle. Determine whether. If the rank is a predetermined rank, the abnormal time control stop unit 206 shifts to the standby mode as described above. When the rank is other than the predetermined rank, it is determined that it is preferable to stop the control at an early stage in order to ensure safety, and the abnormal time control stop unit 206 does not shift to the standby mode, but in FIG. As indicated by the dotted line “a”, the command value is immediately decreased. By doing in this way, control according to the importance of abnormality is attained.

異常ランク分類部２０８により分類されたランクに応じて待機モードに移行するか否かを決定する代わりに、分類されたランクに応じて、異常時制御停止部２０６における、指令値の減少を開始するためのしきい値Ｓｔｈを変更するようにしてもよい。 Instead of deciding whether or not to shift to the standby mode according to the rank classified by the abnormal rank classification unit 208, the command control unit 206 starts to decrease the command value in the abnormal time control stop unit 206 according to the classified rank. The threshold value S th may be changed.

異常ランク分類部２０８は、例えば次のような基準で異常を分類する。すなわち、モータや減速機構のベアリング部分の異常加熱や異常振動、ステータへの過大電流の印可、タイヤの異常加熱などの車両の走行に影響を与えうる異常は、直ちにモータの制御を停止するランクに分類してさらなる異常の発生を防止する。これに対し、タイヤ空気圧の低下、電機装備の軽微な異常、センサ故障などのように、車両の走行に与える影響が少ないと考えられる異常は、待機モードに移行すべきランクに分類する。   The abnormal rank classification unit 208 classifies abnormalities based on the following criteria, for example. In other words, abnormalities that may affect the running of the vehicle, such as abnormal heating or vibration of the bearing part of the motor or the speed reduction mechanism, application of excessive current to the stator, abnormal heating of the tire, etc. are ranked to stop the motor control immediately. Classify to prevent further abnormalities. On the other hand, abnormalities that are considered to have little influence on the running of the vehicle, such as a decrease in tire air pressure, minor abnormality in electrical equipment, sensor failure, etc., are classified into ranks that should be shifted to the standby mode.

実施の形態では、車輪に異常が発生したとき、その車輪を駆動しているモータの制御を停止することを述べたが、異常時制御停止部２０６は、車輪に異常が発生したとき、全車輪に対して制動の指令を出して、車両を停止させるようにしてもよい。これによって、異常発生時の安全性をより高めることができる。   In the embodiment, it has been described that the control of the motor driving the wheel is stopped when an abnormality occurs in the wheel. A braking command may be issued to stop the vehicle. Thereby, safety at the time of occurrence of abnormality can be further improved.

異常時制御停止部２０６は、指令値以外にも、アクセル操作量、ブレーキ操作量を制動開始のしきい値とすることができる。例えば、待機モードにあるときに、アクセル操作量が所定の値以下になると、モータの制御を停止するように構成することができる。または、ブレーキ操作量が所定の値以上になると、モータの制御を停止するように構成することができる。これによって、運転者がアクセルペダルの踏み込みを減らしたり、またはブレーキペダルの踏み込みを増やすときのように、運転者の意思が車両の制動にあると判断されるときにモータの制御が停止されるので、車両挙動に与える影響を小さくすることができる。   The abnormal-time control stop unit 206 can use the accelerator operation amount and the brake operation amount as threshold values for starting braking in addition to the command value. For example, when the accelerator operation amount becomes a predetermined value or less in the standby mode, the motor control can be stopped. Alternatively, the control of the motor can be stopped when the brake operation amount becomes a predetermined value or more. This stops the motor control when it is determined that the driver's intention is to brake the vehicle, such as when the driver reduces the accelerator pedal depression or increases the brake pedal depression. The influence on the vehicle behavior can be reduced.

制動制御時に、周囲に異常の発生を報知するためにテールランプを点滅させたり、車内の乗員に異常の発生を知らしめるための報知手段を備えていてもよい。   At the time of braking control, a tail lamp may be blinked to notify the occurrence of an abnormality to the surroundings, or an informing means for notifying an occupant in the vehicle of the occurrence of the abnormality may be provided.

実施の形態では、各輪独立して制御可能なインホイールモータ方式の車両について説明したが、各車輪に対応したモータが車体側に設けられている車両にも本発明を適用することができる。   In the embodiment, an in-wheel motor vehicle that can be controlled independently for each wheel has been described. However, the present invention can also be applied to a vehicle in which a motor corresponding to each wheel is provided on the vehicle body side.

一実施形態に係る車両制御装置を搭載した車両の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment. 車輪の構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed the structure of the wheel typically. 図１のＥＣＵの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU of FIG. 異常時制御停止部の待機モードを説明する図である。It is a figure explaining the standby mode of the control stop part at the time of abnormality. 一実施形態による異常発生時の車両制御のフローチャートである。It is a flowchart of the vehicle control at the time of abnormality generation by one Embodiment. 別の実施形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU which concerns on another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両、１２ 車体、２４ アンプ、３０ アクセル操作量センサ、３２ ブレーキ操作量センサ、３４ ステアリングセンサ、４２ 車輪速センサ、５２ モータ、５４ 車輪側センサ、１００ 車輪、１２０ 減速機構、２００ ＥＣＵ、２０２ 異常検出部、２０４ 指令値算出部、２０６ 異常時制御停止部、２０８ 異常ランク分類部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 12 Car body, 24 Amplifier, 30 Accelerator operation amount sensor, 32 Brake operation amount sensor, 34 Steering sensor, 42 Wheel speed sensor, 52 Motor, 54 Wheel side sensor, 100 Wheel, 120 Deceleration mechanism, 200 ECU, 202 Abnormal A detection unit, 204 a command value calculation unit, 206 an abnormal time control stop unit, and 208 an abnormal rank classification unit.

Claims (4)

車両に備えられた車輪にそれぞれ内蔵され、該車輪を制駆動する制駆動手段と、
運転者による車両の操作量を検出する操作量検出手段と、
検出された操作量を参照して、前記制駆動手段の発揮する駆動力の指令値を算出する指令値算出手段と、
前記車輪に発生した異常を検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により異常が検出されたとき、前記指令値が予め定められた値以下になるまで異常が検出された車輪の制駆動手段に対して前記指令値算出手段により算出された指令値をそのまま出力する待機モードに移行し、待機モードに移行後に前記指令値が予め定められた値以下になったとき、前記指令値算出手段により算出された指令値に関係なく、異常が検出された車輪の制駆動手段に対する指令値を徐々に減少させる異常時制御停止手段と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。 Braking / driving means built in each of the wheels provided in the vehicle for braking / driving the wheels;
An operation amount detection means for detecting an operation amount of the vehicle by the driver;
Command value calculating means for calculating a command value of the driving force exhibited by the braking / driving means with reference to the detected operation amount;
An anomaly detecting means for detecting an anomaly occurring in the wheel;
When an abnormality is detected by the abnormality detection means, the command value calculated by the command value calculation means is applied to the braking / driving means of the wheel in which the abnormality is detected until the command value becomes a predetermined value or less. The wheel in which the abnormality is detected regardless of the command value calculated by the command value calculating means when the command value is not more than a predetermined value after the transition to the standby mode for output as it is and the transition to the standby mode. An abnormal control stop means for gradually reducing the command value for the braking / driving means;
Vehicle control apparatus comprising: a. 前記異常検出手段により検出された異常を、車両の走行に及ぼす影響度に応じて予め定められているランクに分類する異常ランク分類手段をさらに備え、
前記異常時制御停止手段は、分類された異常のランクが所定のランクであるとき前記待機モードに移行し、所定のランク以外のときは、前記待機モードに移行せずに、異常が検出された車輪の制駆動手段に対する指令値を直ちに減少させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。 An abnormality rank classification means for classifying the abnormality detected by the abnormality detection means into a predetermined rank according to the degree of influence on the running of the vehicle;
The abnormal time control stop means shifts to the standby mode when the rank of the classified abnormality is a predetermined rank, and an abnormality is detected without shifting to the standby mode when the rank is other than the predetermined rank. 2. The vehicle control device according to claim 1, wherein a command value for the braking / driving means for the wheel is immediately reduced . 前記操作量検出手段が運転者によるアクセル操作量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2, wherein the operation amount detecting means detects an accelerator operation amount by the driver. 前記操作量検出手段が運転者によるブレーキ操作量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2, wherein the operation amount detecting means detects the brake operation amount by the driver.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4986787B2 (en) * 2007-09-25 2012-07-25 本田技研工業株式会社 Control device for drive system of electric vehicle
GB2463130B (en) * 2009-07-29 2011-06-22 Protean Holdings Corp Torque control system
JP2013179796A (en) * 2012-02-29 2013-09-09 Nissan Motor Co Ltd Power supply control device at abnormality of in-wheel motor drive wheel
AU2012372893B2 (en) 2012-03-09 2014-01-23 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Information display apparatus for a vehicle
JP5469700B2 (en) * 2012-04-02 2014-04-16 Ｎｔｎ株式会社 In-wheel motor drive device
JP2015119525A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Ntn株式会社 Abnormality detection device of electric vehicle
JP6142845B2 (en) * 2014-05-27 2017-06-07 株式会社デンソー Vehicle control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11222487B2 (en) * 2017-06-29 2022-01-11 Hyundai Mobis Co., Ltd. Apparatus and method for detecting fault in in-wheel driving system of vehicle

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