JP6234661B2

JP6234661B2 - 転舵機構等の制御装置

Info

Publication number: JP6234661B2
Application number: JP2012115313A
Authority: JP
Inventors: 大輔松岡; 明良西川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: JP2013241083A

Description

この発明は、全車輪が独立して転舵可能で、各駆動輪が独立して走行駆動可能な、電気自動車等における転舵機構の転舵動作を制御する制御装置に関する。

電気自動車等において、全車輪が独立して転舵可能で、各駆動輪が独立して走行駆動可能なものが提案されている。このような自動車では、車体の中心回りに回転させるその場回転や、真横に走行させる横方向移動等の、通常の自動車では行えない特殊な非通常形態の走行が可能になる。そのため、車庫入れや駐車スペースへの移動、あるいは狭いスペースや道での方向転換が自由に行える。

特許第４５４１２０１号公報

上記のような、その場回転や横方向移動等の特殊な走行が行える車両においても、操舵および加減速の操作は、通常の自動車と同様に、ステアリングホイールとアクセルペダルとで行うようにしている、あるいは、その場回転や横方向移動は、専用のボタン操作で自動運転を行うようにしている。
しかし、その場回転や横方向移動等の運転は、ステアリングホイールとアクセルペダルとによる操作では、行い難い。また、専用のボタン操作による自動運転では、状況に応じた適切な運転が難しい場合がある。

そこで本件出願人は、全車輪に独立して転舵可能な転舵機構および走行駆動機構の駆動の操作をジョイスティックで行う技術を提案している（特願２０１１−２５８６５６）。このジョイスティックにより、その場回転や横方向移動等の走行を含め、各輪独立転舵、各駆動輪独立駆動により可能となる非通常形態の走行の運転が、操作性良く行える。
しかし、ジョイスティックによる操作は、ステアリングホイールによる操作と異なり、一つの操作子によって方向および操作量の入力が素早く行えるため、所定時間内における操作量が大きくなり過ぎると、転舵機構のモータがトルク不足に陥り、前記モータが駆動停止してしまうおそれがある。

この発明の目的は、操舵入力手段に入力された操舵量にかかわらず、転舵機構を安定して確実に駆動することができる制御装置を提供することである。

この発明の制御装置は、３輪以上の車輪１，２と、前記車輪１，２が互いに独立して駆動可能となるように前記車輪１，２にそれぞれ設けた走行駆動機構５と、前記車輪１，２が互いに独立して転舵可能となるように前記車輪１，２にそれぞれ設けた転舵機構４と、各前記転舵機構４に対して機械的に連結されていない操舵入力手段２１とを備えた車両に搭載されるとともに、前記操舵入力手段２１を介して運転者から受け付けたアクセル操作量及び、直進方向を基準とする操舵の操作の量である操舵量に基づいて、各前記走行駆動機構５及び各前記転舵機構４を制御する制御装置であって、
前記操舵量に応じた駆動指令を前記転舵機構４の転舵用駆動源４ａに与える基本転舵量指令生成手段３２ａと、
入力された操舵量が閾値以上であった場合に、入力された操舵量に代えて前記閾値を前記基本転舵量指令生成手段３２ａに与えるとともに、前記閾値を、前記転舵用駆動源４ａから検出される電流が大きいときは下げ、前記電流が小さいときは上げるように調整する転舵量補正手段３２ｂと、
を備え、
前記操舵入力手段２１は、初期設定または現在の前記閾値を任意に変更する閾値可変部ＳＫを有する。

この構成によると、統合制御手段３１は、転舵機構４と走行駆動機構５とを制御する。この統合制御手段３１は、操舵入力手段２１，２７で入力された操舵量に対して定められた比率の転舵量指令を前記転舵駆動源４ａへ出力する。統合制御手段３１における転舵量補正手段３２ｂは、操舵入力手段２１，２７の操舵量により転舵駆動源４ａへ出力する前記定められた比率の転舵量指令を補正する。例えば、操舵入力手段２１，２７の所定時間内における操舵量が大きくなり過ぎた場合であっても、転舵量補正手段３２ｂが転舵量指令を補正することで、転舵駆動源４ａがトルク不足に陥ることを防止し、前記転舵駆動源４ａが駆動停止することを未然に防止し得る。したがって、操舵入力手段２１，２７に入力された操舵量にかかわらず、転舵機構４を安定して確実に駆動することができる。

前記転舵量補正手段３２ｂは、前記転舵駆動源４ａから得られる負荷率により前記閾値を可変としても良い。前記「負荷率」とは、例えば、転舵駆動源４ａから出力される電流等である。所定時間内における負荷率の増加は、操舵入力手段２１，２７の所定時間内における操舵量の増加に比例する。よって、転舵駆動源４ａからの負荷率を常時監視しつつ、負荷率に応じて前記閾値を可変とすることで、操舵入力手段２１，２７に入力された操舵量に対して、転舵機構４をより安定して駆動することができると共に、転舵駆動源４への転舵量指令が小さくなり過ぎることを防ぐことが可能となる。

前記転舵量補正手段３２ｂは、前記走行駆動機構５から得られる車速により前記転舵量の閾値を可変としても良い。車速に応じて転舵量の閾値を可変とすることで、路面とタイヤとの摩擦抵抗に応じてより適切な転舵を実現することができる。例えば、車速が低速域の場合には、転舵駆動源４ａの負荷率が高いため、車速が高速域の場合よりも転舵量の閾値を下げる。これにより、転舵機構４を安定して確実に駆動することができる。逆に、車速が高速域の場合には、転舵駆動源４ａの負荷率が低いため、低速域の場合よりも転舵量の閾値を上げる。これにより、転舵機構４をスムーズに駆動することができる。
前記操舵入力手段２１，２７は、初期設定または現在の閾値を変更する閾値可変部ＳＫを有するものとしても良い。例えば、手指等で操作可能なスイッチ等からなる閾値可変部ＳＫを操舵入力手段２１，２７に設けた場合、運転者は任意に前記閾値を可変とし、運転者の好み等に応じた転舵を実現することができる。

前記走行駆動機構５の前記原動機６が電動機であっても良い。
前記走行駆動機構５がインホイールモータ駆動装置であっても良い。
前記操舵入力手段がジョイスティック２１であっても良い。
前記電動機は減速機８を備えたものであっても良い。

この発明の制御装置は、３輪以上の車輪と、前記車輪が互いに独立して駆動可能となるように前記車輪にそれぞれ設けた走行駆動機構と、前記車輪が互いに独立して転舵可能となるように前記車輪にそれぞれ設けた転舵機構と、各前記転舵機構に対して機械的に連結されていない操舵入力手段とを備えた車両に搭載されるとともに、前記操舵入力手段を介して運転者から受け付けたアクセル操作量及び、直進方向を基準とする操舵の操作の量である操舵量に基づいて、各前記走行駆動機構及び各前記転舵機構を制御する制御装置であって、前記操舵量に応じた駆動指令を前記転舵機構の転舵用駆動源に与える基本転舵量指令生成手段と、入力された操舵量が閾値以上であった場合に、入力された操舵量に代えて前記閾値を前記基本転舵量指令生成手段に与えるとともに、前記閾値を、前記転舵用駆動源から検出される電流が大きいときは下げ、前記電流が小さいときは上げるように調整する転舵量補正手段とを備え、前記操舵入力手段は、初期設定または現在の前記閾値を任意に変更する閾値可変部を有する。このため、操舵入力手段に入力された操舵量にかかわらず、転舵機構を安定して確実に駆動することができる。

この発明の第１の実施形態に係る自動車の各部の配置を平面視で示す説明図である。図１に制御系のブロック図を重ねて示す説明図である。同自動車の通常走行、その場回転、および横方向移動の形態をそれぞれ平面視で示す動作説明図である。ジョイスティックの一例の斜視図および作用説明図である。ジョイスティック設置座の一例を示す説明図である。同自動車におけるモード切換制御部の制御動作の流れ図である。同自動車における転舵機構制御装置の制御動作の流れ図である。同転舵機構制御装置における転舵駆動源の回転数とトルクとの関係を示す図である。同転舵機構制御装置における車速と閾値との関係を示す図である。この発明の他の実施形態に係る自動車の各部の配置を平面視で示す説明図である。図１０に制御系のブロック図を重ねて示す説明図である。この発明の自動車を適用できる駆動形式の他の例を平面視で示す説明図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図９と共に説明する。この自動車は、電気自動車であって、前輪となる左右２つの車輪１，１と、後輪となる左右２つの車輪２，２とが設けられている。全ての車輪１，２には、いずれも独立して転舵可能な転舵機構４が設けられている。各車輪１，２は、図示の例ではいずれも駆動輪であって、各々独立して、駆動源６を含む走行駆動機構５により走行駆動される。

走行駆動機構５は、この例ではインホイールモータ駆動装置であり、車輪１，２をそれぞれ支持する車輪用軸受７と、電動モータからなる駆動源６と、駆動源６の出力する回転を減速して車輪用軸受７の回転側軌道輪（図示せず）に伝達する減速機８とで構成される。走行駆動機構５は、これら車輪用軸受７、駆動源６、および減速機８が、共通のハウジングに設置されて、または互いに結合されて一体化されており、その一体化された走行駆動機構５が、サスペンション（図示せず）を介して、上下方向の支軸９回りに回転自在なように、車体３に設置されている。

転舵機構４は、電動モータ等からなる転舵用駆動源４ａと、この転舵用駆動源４ａの回転を前記一体化された走行駆動機構５に伝達する伝達機構４ｂとでなる。伝達機構４ｂは、例えばギヤ列からなる。転舵機構４は、操舵入力手段としてのジョイスティック２１に対し、機械的に連結されていないステアバイワイヤ方式である。伝達機構４ｂは、この他にギヤとボールねじやラック・ピニオン機構等の回転・直線運動変換手段との組み合わせであっても良い。

この自動車は、上記の全車輪１，２が独立して転舵可能な転舵機構４を備える構成、および全駆動輪１，２が各々独立して駆動可能とされた構成によって、図３（Ａ）に示す通常走行形態と、図３（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示すその場回転形態または横方向移動形態である非通常走行形態で移動することが可能である。

図３（Ｂ）のその場回転形態は、車体３の略中心を回転としてその場で（回転半径を略零として）回転させる移動形態である。その場回転形態は、具体的には、各車輪１，２を互いに共通の仮想の円周Ｃに沿う方向（すなわち接線方向）に向け、かつ各駆動輪である車輪１，２を、前記円周の中心Ｏ側から見て、図中に矢印で示すように互いに同じ方向に回転駆動する移動形態である。従って、左右の車輪１，１，２，２は、直進方向から互いに逆方向に転舵された状態となる。その場回転形態は、駆動輪である車輪１，２の回転方向を正逆に切り換えることで、左右いずれの方向にも回転可能とされる。

図３（Ｃ）の横方向移動形態は、車体３を真横、または真横に近い方向に移動させる移動形態である。横方向移動形態は、具体的には、各車輪１，２を車体３に対して横向きとして、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる形態である。直進状態から横方向移動形態への変更は、転舵機構４の構成にもよるが、この例では、単に転舵角を大きくするのではなく、同図中に前側の車輪１につき想像線で転舵途中の状態を示すように、左右の車輪１，１を互いに線対象となるように逆方向に転舵させることで車輪１，１を真横に向ける。後ろ側の車輪２，２も同様である。このように転舵させて横方向移動させる場合、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる場合、左右の車輪１，１，２，２は、互いに逆方向に回転駆動させることになる。

図３（Ａ）の通常走行形態は、通常の直進や、円弧状の曲線方向の走行であり、上記
その場回転形態および横方向移動形態である非通常走行形態以外の走行形態である。通常走行形態では、左右の車輪１，１，２，２は、互いに同じ方向に転舵されることになる。

図１において、運転操作系を説明する。車体３の車室３ａ内に、運転席１１および助手席１２となるシートが設けられており、運転操作系としては、操舵手段をおよびアクセル操作手段を兼ねるジョイスティック２１と、ブレーキ操作子２２とが設けられている。ブレーキ操作子２２はブレーキペダル等からなり、運転席１１の前方の床部に設けられている。

ジョイスティック２１は、運転者が触れる一つの操作子によって、方向および操作量の両方の入力が行える入力操作手段の総称であり、レバー型に限らないが、この実施形態では、例えば図４に示すレバー型のジョイスティック２１が設けられている。このジョイスティック２１は、操作子であるレバー２１ａが、中立位置となる直立状態から、全周の３６０°の任意の方向に倒れ可能であって、倒れ方向によってその方向へ自動車を走行させる操舵入力が行え、かつ倒れ量（中立位置からの倒れ角度）によって、アクセル操作量（ペダル型のアクセルの踏み込み量に相当）の入力が行える。ジョイスティック２１は、この例では、図１のように、運転席１１の前方のダッシュボード２４に、ジョイスティック設置座２３を介して設置されている。

ジョイスティック設置座２３は、１か所であっても良いが、図示の例では複数箇所に設けられている。ジョイスティック設置座２３は、例えば、ダッシュボード２４における運転席１１の前方の左右の各１箇所および中央１か所（中央のジョイスティック設置座２３は図示せず）と、車室３ａ内の後部とに設けられている。ジョイスティック設置座２３は、この他に、車室３ａの内壁面や、運転席１１や助手席１２のシート等に設けられていても良い。

ジョイスティック設置座２３は、ジョイスティック２１を着脱不能に設置するものであっても良いが、ジョイスティック２１が着脱可能なものであってもよい。ここで言う着脱可能とは、工具を用いることなく、装着状態と取り外し状態とに変更できる構成であることを言う。ジョイスティック設置座２３を複数設ける場合は、ジョイスティック２１を着脱可能で、かつその複数のジョイスティック設置座２３を任意に選択して同じジョイスティック２１を装着できる互換性を有するものとされる。

ジョイスティック設置座２３をジョイスティック２１の着脱が可能なものとする場合、ジョイスティック設置座２３は、単にジョイスティック２１の支持だけを行うものであっても良く、またジョイスティック設置座２３に、配線系として、ジョイスティック２１の着脱によって接続状態と非接続状態とに切り換わる差し込み式のコネクタ２５（図５参照）が設けられていても良い。ジョイスティック設置座２３が単にジョイスティック２１の支持だけを行うものである場合、ジョイスティック２１は、配線された状態で設置箇所の変更を行うか、または無線等のコードレスでＥＣＵ３１（図２）と通信を行うものとされ、あるいはジョイスティック設置座２３とは別に複数のコネクタが配置されたものとされる。

図１において、ジョイスティック２１は複数設けても良く、その場合は、複数のジョイスティック２１の中から操作可能状態とするジョイスティック２１を選択するジョイスティック選択手段２６を設ける。ジョイスティック選択手段２６は、車室３ａ内のダッシュボード２４等に設けられる選択スイッチ２６ａと、図２の、統合制御手段であるＥＣＵ３１に設けられて選択スイッチ２６ａの操作に従って選択されたジョイスティック２１の入力のみを受け付ける入力手段選択部２６ｂとで構成される。

また、図３と共に前述した各走行モードを運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段４１（図２）が、複数の入力操作手段４２〜４５と、ＥＣＵ３１に設けられたモード切換制御部３４とで構成される。前記各入力操作手段４２〜４５のうち、第１の入力操作手段４２は、通常走行運転モードと非通常走行運転モードとの相互間で運転モードの切換を可能な切換準備モードとする手段であり、例えば、ジョイスティック２１の前面に設けられた操作ボタンからなる。第２〜第４の入力操作手段４３〜４５は、それぞれ、その場回転モード、横方向移動モード、および通常走行モードを選択する手段であり、いずれもジョイスティック２１の上端の上面に設けられた操作ボタンからなる。

なお、前記各入力操作手段４２〜４５の設置場所は、ジョイスティック２１に限らず、ダッシュボード２４の表面や、車室３ａの内壁面、各運転席１１のシート等に設けられても良い。また、通常走行運転モードと非通常走行運転モードとの相互間で運転モードの切換の準備モードとする入力操作手段４２と、他の各入力操作手段４３〜４５とを互いに離して、例えば、第１の入力操作手段４２をジョイスティック２１に設け、他の各入力操作手段４３〜４５をダッシュボード２４の表面に設けても良い。

図２と共に制御系を説明する。ＥＣＵ３１が、ジョイスティック２１で入力された操舵量信号に対して定められた比率の転舵量指令を転舵用駆動源４ａへ出力する車両において、転舵機構制御装置は、転舵機構４の転舵動作を制御する。
転舵機構４および走行駆動機構５を制御する制御手段として、前記ＥＣＵ３１と複数のインバータ装置３９とを備える。インバータ装置３９は、前記各輪の走行駆動機構５の電動モータからなる駆動源６を駆動する装置であり、バッテリ（図示せず）の直流電力を交流電力に変換するインバータ等のパワー回路部と、このパワー回路部をＥＣＵ３１の指令に従って制御する制御回路部とでなる。

ＥＣＵ３１は、自動車の全体を統括制御、協調制御する電気制御ユニットであり、マイクロコンピュータと電子回路等からなる。ＥＣＵ３１は、転舵機構４と走行駆動機構５とを制御する統合制御手段である。このＥＣＵ３１は、機能別の複数のＥＣＵからなるものであっても良く、ここではそれら複数のＥＣＵを纏めたものをＥＣＵ３１として説明する。ＥＣＵ３１には、転舵制御手段３２と、駆動制御手段３３と、前記モード切換制御部３４と、前記入力手段選択部２６ｂとを備える。

転舵制御手段３２は、基本転舵量指令生成部３２ａと、転舵量補正手段３２ｂとを有する。基本転舵量指令生成部３２ａは、操舵入力手段の操舵方向の信号、図示の例では前記ジョイスティック２１で入力された操舵方向の信号に対して、各転舵機構４の転舵用駆動源４ａへ、定められた比率の駆動指令を与える。前記「操舵方向の信号」は、操舵方向および操舵量の大きさである操舵量信号を意味する。前記「駆動指令」は、駆動方向および転舵駆動量の大きさである転舵量指令を意味する。前記「定められた比率」は任意に定めれば良いが、原則、操舵量信号が大きくなれば、転舵量指令も大きくなる比例関係で、例えば、実車試験、シミュレーション等により適宜に定められる。

転舵量補正手段３２ｂは、ジョイスティック２１の操舵量信号により転舵駆動源４ａへ出力する前記定められた比率の転舵量指令を補正する。具体的には、転舵量補正手段３２ｂは、例えば、ジョイスティック２１で入力された操舵量信号に対して閾値、換言すれば上限値を定める。この上限値は、ジョイスティック２１の所定時間内における操舵量が大きくなり過ぎた場合、つまりレバー２１ａを瞬間的に大きく切り過ぎるような最大負荷をジョイスティック２１に与えた場合において、転舵駆動源４ａを確実に駆動することができる転舵量に基づいて定められる。
駆動制御手段３３は、アクセル操作手段のアクセル操作量、図示の例ではジョイスティック２１で入力されるアクセル操作量の信号に従って、各輪の駆動源６のインバータ装置３９へトルク指令等の駆動指令を出力する手段である。なお、アクセル操作量の信号は、加速指令、減速指令、速度維持指令となる。

モード切換制御部３４は、走行モードを、通常走行運転モードと、その場回転モードおよび横方向移動モードである非通常走行モードとに、モード切換信号によって切り換える手段である。この例では、モード切換制御部３４は、切換機能の他に、各走行モードに応じて転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を機能させる通常走行運転モード制御部３５および非通常運転モード制御部３６を有する。モード切換制御部３４と、モード切換用の入力操作手段４２〜４５とで、走行モード切換手段４１が構成される。

通常走行運転モード制御部３５は、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を、転舵およびアクセル操作手段であるジョイスティック２１からの操舵入力およびアクセル操作量の信号によって、通常に、つまり定められた基本動作となるように機能させる手段である。この基本動作は、操舵方向の入力に応じてその入力された方向へ転舵させる指令を転舵制御手段３２に行わせ、またアクセル操作量に応じた駆動指令を駆動制御手段３３に行わせる動作である。

非通常運転モード制御部３６は、その場回転モードである時は、図３（Ｂ）と共に前述したその場回転形態となるように転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を制御し、横方向移動モードである時は、図３（Ｃ）と共に前述した横方向移動形態となるように、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を制御する。ジョイスティック２１等の操舵手段やアクセル操作手段の入力が同じようになされても、各モード制御部３５，３６が介在することで、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３は異なる動作を行うことになる。

モード切換制御部３４は、上記の条件の他に、自動車の走行の停止時、または定められた速度以下である場合のみ、切換可能とされている。モード切換制御部３４による、走行の停止時または定められた速度以下であるかの判断は、各車輪１，２の車輪用軸受７等に設けられた回転速度センサ４６の検出信号等によって行う。上記の「定められた速度」は任意に定めれば良いが、走行モードが変わっても安全に走行が行える程度の速度であり、例えば人が通常に歩く速度よりも遅い速度とされる。

図６は、モード切換制御部３４の制御例を示す。モード切換制御部３４は、第１の入力操作手段４２がオンになったか否かを監視し（Ｓ２）、オンになるまでは現在の走行モードを維持する（Ｓ１）。

第１の入力操作手段４２がオンになると（Ｓ２）、モード切換準備モードとなり、この状態で第２〜第４の入力操作手段４３〜４５のいずれかオンになるのを待つ（Ｓ３，Ｓ４）。第１の入力操作手段４２と第２〜第４の入力操作手段４３〜４５とが同時にオンとされても良い。定められた操作待ち時間が経過しても第２〜第４の入力操作手段４３〜４５のいずれかがオンにならなければ、第１の入力操作手段４２がオンになったか否かを判定するステップ（Ｓ２）よりも前に戻り、再度、第１の入力操作手段４２がオンになるのを待つ。前記操作待ち時間が経過するまでに、第２〜第４の入力操作手段４３〜４５のいずれかがオンになり、または第１の入力操作手段４２と第２〜第４の入力操作手段４３〜４５とが同時にオンとされると、設定速度の判定ステップ（Ｓ５）を経て、運転モードの切換を行う（Ｓ６）。

この運転モードの切換（Ｓ６）は、この実施形態では、第２〜第４の入力操作手段４３〜４５で選択されたモードに行われる。例えば、入力操作手段４３が操作されると、その場回転モードとなり、他の入力操作手段４４が操作されると横方向移動モードとなり、また他の入力操作手段４５が操作されると通常運転モードとなる。
なお、車速が設定速度よりも大であった場合は、最初のステップＳ１に戻り、再度、第１の入力操作手段４２がオンになるのを待つ。

図７は、この自動車における転舵機構制御装置の制御動作の流れ図である。図２も参照しつつ説明する。転舵機構制御装置による制御は、例えば、この車両における図示外のイグニッションスイッチをオンにする条件で開始される。転舵制御手段３２は、ジョイスティック２１で入力された操舵量（入力操舵量ＳＩＮ）が前記閾値Ｓ_ＴＨＲ未満か否かを判断する（ステップａ１）。閾値Ｓ_ＴＨＲ未満であるとの判断で（ステップａ１：Ｙｅｓ）、転舵量補正手段３２ｂによる補正を行うことなく、入力操舵量ＳＩＮを出力操舵量Ｓ_ＯＵＴとする（ステップａ２）。その後、ステップａ１に戻る。ステップａ１において、閾値Ｓ_ＴＨＲ以上であるとの判断で（ステップａ１：Ｎｏ）、転舵量補正手段３２ｂによる補正を行って、閾値Ｓ_ＴＨＲを出力操舵量Ｓ_ＯＵＴとする（ステップａ３）。

図８は、この転舵機構制御装置における転舵駆動源の回転数とトルクとの関係を示す図である。連続定格で使用できる「連続運転領域」と、加速・減速時に使用する「短時間運転領域」のいずれかの領域で転舵駆動力が出力される。転舵駆動源がある一定の回転数以上では、「連続領域」に対する「短時間運転領域」の比率が次第に小さくなる。

図９は、この転舵機構制御装置における車速と前記閾値との関係を示す図である。同図は、走行駆動機構から得られる車速により閾値を可変とした例を示す。この例では、車速が大きくなるに従って、閾値が大きくなるように設定されている。これにより、路面とタイヤとの摩擦抵抗に応じてより適切な転舵を実現し得る。例えば、車速が低速域の場合には、転舵駆動源の負荷率が高いため、車速が高速域の場合よりも閾値を下げる。これにより、転舵機構を安定して確実に駆動することができる。逆に、車速が高速域の場合には、転舵駆動源の負荷率が低いため、低速域の場合よりも閾値を上げる。これにより、転舵機構をスムーズに駆動することができる。

以上説明した転舵機構制御装置によると、ＥＣＵ３１における基本転舵量指令生成部３２ａは、ジョイスティック２１で入力された操舵量信号に対して、各転舵機構４の転舵用駆動源４ａへ、定められた比率の駆動指令を与える。転舵量補正手段３２ｂは、ジョイスティック２１の操舵量信号により転舵駆動源４ａへ出力する定められた比率の転舵量指令を補正する。例えば、ジョイスティック２１の所定時間内における操作量が大きくなり過ぎた場合であっても、転舵量補正手段３２ｂが転舵量指令を補正することで、転舵駆動源４ａがトルク不足に陥ることを防止し、転舵駆動源４ａが駆動停止することを未然に防止し得る。したがって、ジョイスティック２１に入力された操舵量信号にかかわらず、転舵機構４を安定して確実に駆動することができる。

転舵量補正手段３２ｂが、転舵駆動源４ａから得られる負荷率（電流）により前記閾値を可変とした場合、ジョイスティック２１に入力された操舵量信号に対して、転舵機構４をより安定して駆動することができると共に、転舵駆動源４ａへの転舵量指令が小さくなり過ぎることを防ぐことが可能となる。

図１０，図１１は、この発明における他の実施形態を示す。なお、この実施形態は、特に説明した事項の他は、図１〜図９と共に前述した第１の実施形態と同様である。
この実施形態は、転舵機構４を操作する手段として、前記ジョイスティック２１とは別にステアリングホイール２７が設けられ、かつアクセルペダル２８が設けられている。入力手段選択部２６ｂは、選択スイッチ２６ａの操作を特に行わない基本状態の場合、通常走行時、つまり上記の通常走行運転モードで走行している場合は、操舵入力としてステアリングホイール２７の入力のみを受け付けて操舵を行い、前記その場回転形態または横方向移動形態で走行する非通常通走行モードの場合は、操舵入力としてジョイスティック２１の入力のみを受け付けて操舵を行うように、自動変更する。また、入力手段選択部２６ｂは、ステアリングホイール２７の入力を受付ける状態では、アクセル操作量の入力は、アクセルペダル２８のみから受け付けるようにしている。

なお、入力手段選択部２６ｂは、選択スイッチ２６ａの操作によって、ジョイスティック２１と任意のジョイスティック２１または任意のジョイスティック設置座２３からの入力を受け付けるように切換える機能を兼備する。
ステアリングホイール２７についても、ステアリングホイール設置座（図示せず）に対して着脱可能としても良い。

ジョイスティック２１によると、通常走行と非通常走行のいずれでも容易に運転することができるが、通常走行時はステアリングホイール２７を用いる方が、従来の自動車で慣れていることから運転が行い易い。ジョイスティック２１とステアリングホイール２７との両方を備えることで、通常走行時と非通常走行時のいずれにおいても、操作し易くできる。

ステアリングホイール２７とジョイスティック２１を備える場合に、これらステアリングホイール２７とジョイスティック２１のいずれか一方または両方を着脱可能としてあると、使用しないステアリングホイール２７またはジョイスティック２１で運転席１１の周辺が狭くなることが回避され、運転者回りの空間が広く得られる。外したステアリングホイール２７とジョイスティック２１は、自動車内の定められた置き場所等に収納しておくようにしても良い。

なお、上記各実施形態は、走行駆動機構５がインホイールモータ形式である場合につき説明したが、この発明は、例えば図１２に示すように、走行駆動機構５が車体３のフレーム上（つまりサペンションよりの上側）に設置された駆動源６から等速ジョイント１９，２０を介して車輪１に回転伝達する形式の自動車にも適用することができる。原動機６は、電動モータであっても、内燃機関であっても良い。また、自動車の持つ車輪数は、４輪に限らず、３輪であっても、５輪以上であっても良い。各車輪のうちの駆動輪は、全て原動機を含む走行駆動機構により走行駆動される形式とするが、駆動輪の数は任意で良い。例えば、４輪の自動車において、前輪または後輪の２輪駆動であってもよく、また前輪または後輪が１輪となった３輪の自動車において、その１輪となった前輪または後輪を駆動輪としても良い。

ジョイスティック２１またはステアリングホイール２７のいずれか一方または両方に、前記閾値を可変とする閾値可変部を設けても良い。例えば、図４（Ａ）には、手指等で操作可能なスイッチ等からなる閾値可変部ＳＫを、ジョイスティック２１に設けた例が示されている。運転者は、閾値可変部ＳＫの上ボタンＳＫａを押圧することで、初期設定または現在の閾値よりも任意に上げることが可能となる。また閾値可変部ＳＫの下ボタンＳＫｂを押圧することで、初期設定または現在の閾値よりも任意に下げることが可能となる。このように、運転者は任意に前記閾値を可変とし、運転者の好みに応じた転舵を実現することができる。

１，２…車輪
４…転舵機構
４ａ…転舵駆動源
５…走行駆動機構
６…駆動源
８…減速機
１１…ジョイスティック（操舵入力手段）
２７…ステアリングホイール（操舵入力手段）
３１…ＥＣＵ
３２ｂ…転舵量補正手段
ＳＫ…閾値可変部

Claims

３輪以上の車輪と、前記車輪が互いに独立して駆動可能となるように前記車輪にそれぞれ設けた走行駆動機構と、前記車輪が互いに独立して転舵可能となるように前記車輪にそれぞれ設けた転舵機構と、各前記転舵機構に対して機械的に連結されていない操舵入力手段とを備えた車両に搭載されるとともに、前記操舵入力手段を介して運転者から受け付けたアクセル操作量及び、直進方向を基準とする操舵の操作の量である操舵量に基づいて、各前記走行駆動機構及び各前記転舵機構を制御する制御装置であって、
前記操舵量に応じた駆動指令を前記転舵機構の転舵用駆動源に与える基本転舵量指令生成手段と、
入力された操舵量が閾値以上であった場合に、入力された操舵量に代えて前記閾値を前記基本転舵量指令生成手段に与えるとともに、前記閾値を、前記転舵用駆動源から検出される電流が大きいときは下げ、前記電流が小さいときは上げるように調整する転舵量補正手段と、
を備え、
前記操舵入力手段は、初期設定または現在の前記閾値を任意に変更する閾値可変部を有する、
ことを特徴とする制御装置。
請求項１に記載の制御装置であって、前記走行駆動機構が電動機を含む制御装置。
請求項１または請求項２に記載の制御装置であって、前記走行駆動機構がインホイールモータ駆動装置である制御装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の制御装置であって、前記操舵入力手段がジョイスティックである制御装置。