JPH01206807A - 電動車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電動車両の駆動力制御装置に関するもので、
更に詳しくは、左右一対の駆動輪を別々のモータで駆動
する電動車両の駆動力制御装置に関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

一般に車両の走行性能を最高度に発揮させるためには、
直進走行・旋回走行ともに左右の駆動力が等しいことが
原則として必要である。しかし、左右いずれかの駆動輪
が凍結路、凹地、ぬかるみなどに入って空転した場合に
は、上記の左右等駆動力の原則は適用できず、空転軸の
駆動力を弱める制′４Ｂ（１−ラクション制′４Ｂ）が
必要となる。

ところで、操舵輪や作動装置を省くことを主なねらいと
して、左右一対の駆動輪を別々のモータで駆動する電動
車両が知られている。この方式の電動車両は、トラクシ
ボン制御をするのに適しており、上記制御の目的で種々
の制御方式が提案されている。

このトラクション制御方式として、電気自動車の駆動輪
の空転あるいは滑走を防止した「電気自動車の制御方式
」　（特開昭６０−３２５０１号）がある。

この制御方式は、第２図に示すように、左右の駆動輪を
それぞれ別個の電動機により駆動するようになされてい
る電気自動車において、先ず、左右の駆動モータ７３Ｌ
、７３Ｒは、バッテリー７１の電力をサイリスタ７２Ｌ
、７３Ｒで制御することにより駆動される。次に、各モ
ータ７３Ｌ、７３Ｒの回転検出器７４Ｌ、７４Ｒからの
信号は、低値優先回路７５と比較回路７６Ｌ、７６Ｒに
入る。これにより（高い方の回転数−低い方の回転数）
の回転速度差の信号ΔＮが、空転トルク調節器７７Ｌ、
７７Ｈの何れかに入る。この電気自動車に空転が生じて
いないときの左右両輪の速度差は、車輪の位置と旋回半
径で決まる一定値Ｎ８である。空転トルク調節器はΔＮ
がＮ、を越えたときに空転が発生したと判断し、アクセ
ル８０によって指令されたトルク信号を超過分（ΔＮ−
Ｎ、）だけ弱めて速度調節器７８Ｌあるいは７８Ｒへ入
力する。そして、この信号は、点弧角調整器７９Ｌ、７
９Ｒを介してサイリスタ７２Ｌ、７２Ｒを制御する。従
って、左右の駆動輪の回転速度差があらかじめ定められ
た値を越えるとき、回転速度が大きい方の駆動輪が弱め
られるので、空転が抑制される。

しかしながら、この従来の電気自動車の制御方式では、
左右の回転速度差が所定より大きくなったときに空転と
判断するので、左右同時の空転を検出できない。また、
旋回駆動時の内輪の空転の際など、回転速度差が所定値
より小さくなったときには対処できないという問題があ
った。更に一般の電気自動車では、旋回時において、左
右輪に等しい駆動力指令を与えているので、スリップ限
界駆動力が小さい内輪が先にスリップし、その時点から
内輪の指令駆動力が弱められる。従って、両輪合わせた
駆動力を最大限に発揮できず、早めにスリップ比制御に
入るので駆動力のオン・オフの頻度が多くなり、ドライ
ブフィーリングが悪化するという問題があった。

そこで、本発明者らは、上述の如き従来技術の問題点を
解決すべく鋭意研究し、各種の系統的実験を重ねた結果
、本発明を成すに至ったものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、左右輪が如何なるタイミングでどのよ
うな状況下で空転してもこれを検出して抑制できるとと
もに、旋回時の内外輪にそれぞれ最大限の駆動力を与え
ることができ、更に、小さい旋回半径でも容易に旋回で
きる電動車両の駆動力制御装置を提供することを目的と
する。

本発明者らは、上述の従来技術の問題に対し、旋回時の
車両荷重の変化を考慮して、内外輪のモータに別々のト
ルク指令を与えることにより、上述の従来技術の主たる
問題点を解決することに着眼した。

〔発明の説明〕

本発明の電動車両の駆動力制御装置は、第１図に示すよ
うに電動車両の駆動力を制御する装置において、車両の
駆動輪をそれぞれ別個の電動機により駆動する電動車両
の駆動力制御装置において、車両の速度を検出する車速
センサ１１と、車両の駆動輪の回転速度を検出する回転
速度センサ１２と、車両の駆動輪にかかる荷重を検出す
る荷重センサ１３と、アクセルの開度を検出するアクセ
ル角センサ１４と、前記車速センサエ１より出力された
車速信号と前記回転速度センサ１２より出力された回転
速度信号とから駆動輪のスリップ比（空転比）を演算し
、駆動力補正信号を出力するスリップ検出手段２０と、
該スリップ検出手段２０より出力された駆動力補正信号
と前記荷重センサ１３より出力され荷重信号と前記アク
セル角センサ１４より出力されたアクセル角信号に基づ
き、車両の駆動力を補正制御するために必要な駆動力お
よび／または制動力に見合う制御量を車両の駆動輪荷重
に応じて演算しそれぞれの駆動輪の制御量信号を出力す
るモータ制御量演算手段３０と、該モータ制御量演算手
段３０の出力である制御量信号としてのモータ指令信号
に基づきモータに供給される電力を調節する第一モータ
制御装置４１および第二モータ制御装置４２と、該第一
モータ制御装置４１および第二モータ制御装置４２に接
続して電力をモータに供給する電力供給源４３とからな
る駆動手段４０と、該駆動手段４０で制御された電力に
基づき電動車両の駆動輪の状態に応じた駆動力に見合う
制御力を発生して該駆動力に追従するように駆動輪の各
々の軸のトルクを連続的に可変制御する第一のモータ５
１および第二のモータ５２とからなることを特徴とする
ものである。

上記構成よりなる本発明の作用および効果は、次のよう
である。すなわち、本発明は車両の駆動輪をそれぞれ別
個の電動機により駆動する電動車両の駆動力制御装置に
おいて、先ず、車速センサ１１において、車速を検出し
、車速に相当する電気信号などに変換する。また、回転
速度センサ１２において、車両の駆動輪の回転速度を検
出し、回転速度に相当する電気信号に変換する。また、
荷重センサ１３において、車両の駆動輪にかかる荷重を
検出し、該荷重に相当する電気信号などに変換する。更
に、アクセル角センサ１４において、アクセルの開度を
検出し、該アクセル角に相当する電気信号などに変換す
る。

そして、前記車速センサエ１より出力された車速信号と
回転速度センサ１２より出力された回転速度信号とから
、スリップ検出手段２０において、車両の駆動輪のスリ
ップ比（空転比）を回転速度信号から求めた駆動輪の周
速と車速との差を駆動輪の周速で除することにより演算
し、補正制御の目標値として駆動力補正信号を出力する
。

そして、モータ制御量演算手段３０において、前記スリ
ップ検出手段２０より出力された駆動力補正信号と前記
荷重センサ１３より出力された荷重信号と前記アクセル
角センサ１４より出力されたアクセル角信号とから、車
両の駆動力を補正制御するために必要な駆動力および／
または制動力に見合う制？ｌｉｔ、すなわち第一のモー
タ５１および第二のモータ５２に要求されるトルクを演
算して、駆動輪荷重に応じたトルク指令信号を出力する
。

そして、このモータ制？１１量演算御手段３０の出力で
あるモータ指令信号に基づき、駆動手段４０において、
第一モータ制御装置４１および第二モータ制御装置４２
によりモータに供給される電力を調節し、次いで、第一
のモータ５１および第二のモータ５２において、電動車
両の駆動輪６１および６２の状態に応じた制御力を発生
して該駆動力に追従するように駆動輪６１および６２の
各々の軸トルクを連続的に可変制御する。

なお、駆動手段４０の電力供給源４３は、該第一モータ
制御装置４１および第二モータ制御装置４２に接続して
電力をモータに供給している。

以上のようにすることにより、本発明の電動車両の駆動
力制御装置は、左右の駆動輪で個別に演算したスリップ
比に基づいて個別に駆動力を弱めるので、左右輪が如何
なるタイミングでどのような状況下で空転してもこれを
検出して抑制できる。

さらに、旋回時の荷重移動を検出して、スリップ限界駆
動力が低い内輪には小さな駆動力を、スリップ限界駆動
力が高い外輪には大きな駆動力を指令することにより、
旋回時の内外輪にそれぞれ最大限の駆動力を与えること
ができるので、摩擦係数の低い道路をより高速で旋回で
きるとともに小さい旋回半径でも容易に旋回できる。ま
た、駆動力を上昇させていく場合、従来は内輪が先にス
リップを開始していたのが遅らされるのでスリップ防止
制御の頻度が少なくなり、ドライブフィーリングの悪化
を最小限に止めることができる。

〔その他の発明の説明〕

本発明の駆動力制御装置に適用することができる制御方
法に関するその他の発明について、その基本的な考え方
を、第３図および第４図を用いて一例を挙げて簡単に説
明する。先ず、 １）直進走行時 モータ制御量演算手段３０は、アクセル角／ブレーキ角
にほぼ比例した駆動力〔第４図（ａ）〕を左右のモータ
に均等に指令する。駆動力ｆは、駆動力係数μと、駆動
輪に加わる垂直荷重Ｗから次の式で求められる。

ｆ　＝　μ　Ｗ　　　　　　　　　・・・　（１）駆動
力係数μは、路面の摩擦係数、タイヤのスリップ比など
で決まり、あるスリップ比のところで最大値μｍをもつ
。従って、駆動力にも最大値ｆ、（＝μ、Ｗ）が存在し
、ｆｌに対応するアクセル角θ、を越えてアクセルを踏
み込むとスリップを発生する。これにより、スリップ検
出手段２０が補正駆動力信号を出力する。この信号が発
生されると、モータ制御量演算手段３０演算手段はその
分だけ駆動力指令値を弱めることになる。

すなわち、アクセル角θ≦θ、のときはＫｔを比例定数
として、 ｆ　Ｌ’　　＝　　ｆ　＋ｔ”　＝　Ｋｔ　θ　　　　
・・・　（２）Ｋｔは、高摩擦路面における最大駆動力
（＋１と最大アクセル角θ°１に対し、 ＫＬ　”’　　ｆ　”　−／　θ°、　　　　　・・・
　（３）として予め設定しておく。

θ、くθのときは、補正駆動力の分だけ駆動力指令ｆ♂
、ｆｍ’″を弱めて指令する。

これにより、スリップが止むと駆動力指令は（２）式で
決まる値まで増加する。ｒ、自体を知ることは困難であ
るが、上記の増減を繰り返すことにより、結果的に、 ｆ♂　＝ｆｌｌ＄ζｆ、　　　　　　・・・　（４）と
なる。

２）旋回走行時 大きな荷重変化に対しては、駆動力係数が変化する。し
かし、駆動力係数への影響を無視できるような荷重変化
の範囲内では、限界駆動力ｆ１は駆動輪荷重をＷ、　、
Ｗ、すると、内外輪の限界駆動力をｆｉ、、ｆＯ＋ｅは
次のようになる。

ｆｉｓ−μＷ！　　　　　　　　　　・・・　（５）ｆ
ｏ、＝　μＷ０　　　　　　　　　・・・　（６）すな
わち、限界駆動力は、荷重移動により外輪は大きく、内
輪は小さくなる。これに応じて左右のモータ制御量演算
手段３０は、第４図（ｂ）に示すように、アクセル角θ
、に対し、 ｆＬＯ”　＝　ＫｔＯ１θ、・・・（７）ｆｔｉ”　　
＝　　　Ｋｔｉ　・　θ、　　　　　　　　　　　　　
　・　・　・　　　（８）となるようなトルク指令を出
力する６Ｋｔｏ、Ｋｔｉは、（１）、（２）、（５）、
（６）から次のように求められる。

Ｋｔ、＝　　（ｗｅ／Ｗ）ＫＬ　　　・・・　（９）Ｋ
ｔｉ　＝　　（Ｗｔ　／　Ｗ）Ｋ、　　　　・・・　０
０）Ｗは、直進時の左右の輪荷重であり、Ｗζ（Ｗ。

＋Ｗｉ）／２である。

次に、内外輪のトルク指令ｒｔｏ。、ｆ　ｔｉ　　を左
右輪のトルク指令ｆ　ｔＬ”、ｆ　ｕｌｌ”に変換する
。

今、仮に外輪＝左輪とすると、 ｗ０＝＝ｗＬ、Ｗ！＝Ｗえ、Ｗ＝（Ｗ、＋Ｗ＋＋）／２
ｆ♂＝ｆｔＯ”＝菖ｉＫ、・θ、 ＝−主一一　島・θ、　・・・　（ＩＩ）ＷＬ＋Ｗ、Ｉ ｒ　ｔ、Ｉ”　””　ｒ　ｔｌ”　＝−覧Ｋ、・θ、＝
−」ｙニー　Ｋ、、・θ、　・・・　０２）ＷＬ　＋ｗ
Ｒ ここで、 ＷＬ　　　ＷＲ＝２ΔＷ　　　　　　・　・　・　０３
）Ｗｔ＋Ｗ＊＝２Ｗ　　　　　　　　　・　・　・　０
４）とおくと、０１）式、０２）式は、次のようになる
。

以上では、左輪が旋回の外輪と仮定したが、右輪が外輪
であっても側弐のΔＷの符号が反転するので、以上の変
換式はそのまま成立する。

従って、輪荷重ＷＬ、Ｗ、がわかれば（１３）〜０ω式
より駆動時の指令トルクを決定できる。

輪荷重は、駆動輪の懸架バネに組み込んだ荷重センサ１
３Ｌ、１３Ｒによって測定する。

旋回時においても、スリップ検出手段２０の信号により
、直進時と同様に、あるアクセル角以上では指令トルク
は限界駆動力ｆ。、、、ｆｉｎに対応して飽和する〔第
４図（ｂ）〕。

次に、スリップ検出手段２０では、車速センサ１１およ
び左右駆動輪の回転速度センサ１２Ｌおよび１２Ｒの信
号を入力して、下記のようにスリップ信号をモータ制御
量演算手段へ出力する。

λは、スリップ比であり、λ＝０．２〜０．３に選ぶ。

次に、駆動手段３０のモータ制御系では、トルり指令ｆ
Ｌ”、ｆｌｌＩは、第一モータ制御装置４１および第二
モータ制御装置４２に人力されると、通常のＰＷＭ　（
パルス幅制御）により電力供給源４３から第一のモータ
５１および第二のモータ５２へ供給される電力が制御さ
れ、車両は指令駆動力ｆ♂、ｆＲ′に追従しながら走行
する。

以上のようにすることにより、駆動時の左右輪のスリッ
プを別々に検出して、各々に最適なトルり指令を各駆動
モータに与える。これにより、両輪同時にスリップ或い
は口・ンクした場合、また番よ旋回中に両輪の回転数差
が小さくなるような内輪のスリップと外輪のロックが発
生した場合など番こおいて、アクセル信号に応じてス肝
ンプ防止を実行することができる。

また、従来は、第４図（ｃ）のように、内外輪とも同じ
指令値を出すので、外輪の指令駆動力ｆ。′は直進時の
スリップ限界アクセル角θ、より大きいθ１′′で限界
駆動力ｆ。、に達し、内輪の指令駆動力ｆｉ＊はθ１よ
り小さいアクセル角θ、゛で限界駆動力ｒ１に達する。

従って、全駆動力ｆ。Ｉ十ｆｔは、アクセル角θがθ１
≦θ≦θ、″の間、本来発生できる駆動力より小さくな
る。これに対して、本制御方法では旋回時に、輪荷重の
移動に応じて指令駆動力を内輪は小さく、外輪は大きく
なるように制御する。すなわち、第４図（ｂ）に例示す
るように、アクセル角θ１の近辺でｆ０′がｆＯｍに、
ｆ　、１１がｆ　ｉ＋ｍに達するように制御されるので
、全駆動力をスリップ限界近くまで大きくすることがで
きる。これにより、摩擦係数の低い凍結路などで従来よ
り高速で旋回できる。また、スリップ防止制御が始まる
アクセル角がθ１“→θ、へ太き（なっているので、ス
リップ防止制御が行われる頻度が少なくなる。通常のス
リップ防止制御は、モータトルクの増減を伴うのでドラ
イブフィーリングが多少とも悪化するのは免れないが、
スリップ防止制御の頻度が少なくなることにより、この
ドライブフィーリングの悪化を最小限に止める効果があ
る。更に、付随的な効果として、内外輪の駆動力差によ
り旋回を助長する向きのモーメントが車体に作用するの
で、特に小半径の旋回がし易くなる。

〔実施例〕

工上皇施■ 本発明の第１実施例の電動車両の駆動力制御装置を、第
５図を用いて説明する。

本実施例の電動車両の駆動力制御装置は、第５図に示す
ように、車速センサ１１と、回転速度センサ１２Ｌ、１
２Ｒと、荷重センサ１３Ｌ、１３Ｒと、アクセル角セン
サ１４と、スリップ検出手段２０と、モータ制御量演算
手段３ｏと、駆動手段４０と、第一のモータ５１と、第
二のモータ５２とからなる。

車速センサ１１は、車両の速度を検出するもので、タコ
ジェネレータで構成しており、トランスミッション（図
示せず）に組込まれている。

回転速度センサ１２Ｌ、１２Ｒは、車両の駆動輪の回転
速度を検出するもので、モータ軸に組込んだエンコーダ
１２１．１２２と、その出力パルスを積算してアナログ
値に変換する信号処理回路１２３．１２４で構成されて
いる。

荷重センサ１３Ｌ、１３Ｒは、車両の駆動輪にかかる荷
重を検出するもので、駆動輪の懸架バネに組込んだロー
ドセルで構成されている。

アクセル角センサ１４は、アクセルの開度を検出するも
ので、エンジンのキャブレタに組込んだポテンショメー
タで構成されている。

スリップ検出手段２０は、増幅器２１１．２１２と、減
算器２２１．２２２と、除算器２３１．２３２とコンパ
レータ２４１．２４２とからなる。

増幅器２１１．２１２は、回転速度センサ１２Ｌ、１２
Ｒに接続し、該センサから出力された左右輪の回転数信
号ω１、ωえをそれぞれｒ倍（車輪半径倍）に増幅し、
該増幅信号を出力する。

減算器２２１．２２２は、増幅器２１１．２１２にそれ
ぞれ接続し、該増幅器から出力された増幅信号より車速
センサ１１から出力された車速信号Ｖを減算する。

除算器２３１．２３２は、減算器２２１．２２２および
増幅器２１１．２１２にそれぞれ接続し、減算器２２１
．２２２から出力された減算信号と前記増幅器２１１．
２１２から出力された増幅信号とを除し、スリップ比λ
、Ｌ、λ、Ｒを算出する。

ｒ　ωＬ ｒ　ωＬ コンパレータ２４１．２４２は、除算器２３１．２３２
にそれぞれ接続し、除算器２３１．２３２から出力され
た信号λ、Ｌ、λ、が、λ（０，２〜０゜３）を越える
ときはｆｓＬ、ｆ□（ともに各輪の最大駆動力より小さ
い任意の正数、例えば、５０ｋｇ）を、該値を越えない
ときは０を補正駆動力信号として出力する。

制御量演算手段３０は、加算器３１１．３１２と、減算
器３２１．３２２．３２３．３２４と、乗算器３３１と
、除算器３４１と、増幅器３５１．３５２．３５３とか
らなる。

加算器３１１は、荷重センサ１３Ｌおよび１３Ｒに接続
し、該センサから出力された輪荷重信号ＷＬ、ＷＲを加
算する。

減算器３２１は、荷重センサ１３Ｌおよび１３Ｒに接続
し、該センサから出力された輪荷重信号ＷＬからＷＲを
減算する。

増幅器３５１は、加算器３１１に接続し、該加算器３１
１から出力された信号を１／２倍して信号Ｗを出力する
（上記０４）式に相当する）。また、増幅器３５２は、
減算器３２１に接続し、該減算器３２１から出力された
信号を１／２倍して信号ΔＷを出力する（上記０■式に
相当する）。

除算器３４１は、増幅器３５１および３５２に接続し、
該増幅器３５２から出力された信号ΔＷを増幅器３５１
から出力された信号Ｗで除し、信号ΔＷ／Ｗを算出する
。

増幅器３５３は、アクセル角センサ１４に接続し、該セ
ンサから出力された信号θ、をＫｔ倍して信号Ｋｔ　・
θ１を出力する。

乗算器３３１は、増幅器３５３と除算器３４１に接続し
、該増幅器３５３から出力された信号に除算器３４１か
ら出力された信号を乗じ、信号に、・θ１　・ΔＷ／Ｗ
を出力する。

加算器３１２は、増幅器３５３および乗算器３３１に接
続し、増幅器３５３から出力された信号に１　・θ、と
乗算器３３１から出力された信号Ｋｔ　・θ、・ΔＷ／
Ｗとを加算してｆ□′を出力する（前記０５）式に相当
）。

減算器３２２は、増幅器３５３および乗算器３３１に接
続し、増幅器３５３から出力された信号Ｋｔ　　・θ、
と乗算器３３１から出力された信号Ｋｔ　・θ、・ΔＷ
／Ｗとを減算してｆ　ｔＲ”を出力する（前記０６）式
に相当）。

減算器３２３は、加算器３１２およびスリップ検出手段
２０のコンパレータ２４１に接続し、加算器３１２から
出力された信号ｆｔＬ“よりコンパレータ２４１から出
力された信号ｆ！Ｌを減じ、ｆ♂を出力する。

減算器３２４は、加算器３２２およびスリップ検出手段
２０のコンパレータ２４２に接続し、加算器３１２から
出力された信号ｒ　ｔ＊”よりコンパレータ２４１から
出力された信号ｆ３Ｎを減じ、ｆＲ＊を出力する。

駆動手段４０は、ＰＷＭ方式のチョッパで構成される第
一モータ制御装置（左）４１および第二モータ制御装置
（右）４２と、電力供給源４３と、高周波の変調信号を
出力する三角波発生回路４４とからなる。

第一モータ制御装置４１は、モータ制御量演算手段３０
の減算器３２３と三角波発生回路４４に接続し、減算器
３２３から出力された信号ｆ−より前記回路４４から出
力された変調信号を差引く減算器４１１と、該減算器４
１１とドライブ回路（図示せず）とに接続し、減算器４
１１から出力された信号が正のときハイレベル信号を、
負のときローレベル信号を出力するゼロクロスコンパレ
ータ４１２と、該ゼロクロスコンパレータ４１２とドラ
イブ回路ＢＬを介して接続し、該ドライブ回路ＢＬの信
号に従ってオン・オフを繰返すことにより第一のモータ
５１の供給される平均的な電力を調節するパワートラン
ジスタスイッチ４１３とからなる。

第二モータ制御装置４２は、モータ制御量演算手段３０
の減算器３２４と三角波発生回路４４に接続し、減算器
３２４から出力された信号ｒｌＩ＄より前記回路４４か
ら出力された変調信号を差引く減算器４２１と、該減算
器４２１とドライブ回路（図示せず）とに接続し、減算
器４２１から出力された信号が正のときハイレベル信号
を、負のときローレベル信号を出力するゼロクロスコン
パレータ４２２と、該ゼロクロスコンパレータ４２２と
ドライブ回路Ｂ、Ｉを介して接続し、該ドライブ回路Ｂ
＋ｔの信号に従ってオン・オフを繰返すことにより第二
のモータ５２の供給される平均的な電力をｍｆｌｆｆす
るパワートランジスタスイッチ４２３とからなる。

電力供給源４３は、第一モータ制御装置４１と第二モー
タ制御装置４２に接続して、トランジスタ部４１３．４
２３を直列に介して電力をモータ５１．５２に供給する
バッテリーからなる。

第一のモータ５１は、左の駆動輪（図示せず）に接続し
、前記駆動手段４０で制御された電力に基づき該駆動輪
の各々の軸のトルクを連続的に可変制御する。

第二のモータ５２は、右の駆動輪（図示せず）に接続し
、前記駆動手段４０で制御された電力に基づき該駆動輪
の各々の軸のトルクを連続的に可変制御する。

上記構成からなる本実施例の作用および効果は、以下の
ようである。

■）直進走行時 直進走行時は、車体のローリングによる荷重移動がない
ので、ΔＷζＯとなる。従って、除算器３４１および乗
算器３３１の出力はゼロであり、加算器３１２、減算器
３２２の出力は、ｆｔｔ、”　　＝　　ｆｔｉ”　　＝
　　Ｋｔ　　・θ、となる。

もし、スリップ検出手段２０の出力が、何れもゼロであ
れば、Ｋ１　・θ、がモータトルク指令値ｆ♂、ｆｌＩ
＄として駆動手段４０へ出力される。

駆動手段４０では、パワートランジスタスイッチ４１３
．４２３のスイッチ動作により、ｆ♂、ｆｊＩ＊にほぼ
比例した電圧を第一のモータ５１および第二のモータ５
２へ加えるので、車両はアクセル角θ、に比例した左右
等しい駆動力あるいは制動力で走行する。

これらの駆動力が、路面とタイヤの摩擦係数で決まる限
界値を越えるとスリップが発生する。このとき、左右輪
各々において車速と車輪の回転数からスリップ比λ、を
減算器２２１．２２２と除算器２３１．２３２により演
算し、コンパレータ２４１．２４２において限界スリッ
プ比λと比較する。λ、〉λのときはスリップと判断し
、スリップ制御のための補正駆動力ｆｓＬｓＬ＊をコン
パレータ２４１．２４２が出力する。この補正駆動力が
減算器３２３．３２４によって指令値ｆ、♂、ｆ　ｔＲ
’″から減じられるので、モータの駆動力が弱まり、ス
リップが止む。スリップがなくなると、５駆動力はｆｔ
、ｆ　ｔｌｌ”まで回復する。このようなことを繰返す
ことにより、平均的な駆動力がほぼ限界値近くに保持さ
れる。このようにして、第４図（ａ）に示すような特性
を実現できる。なお、スリップ補正を余り高頻度に実施
するのが好ましくないときには、コンパレータ２４１．
２４２に若干のヒステリシス特性を持たせるとよい。

２）旋回走行時 旋回走行時は、車体のローリングにより、内輪から外輪
への荷重移動ΔＷを生じる。外輪が左輪のとき、ΔＷ〉
０である。荷重変化率ΔＷ／Ｗを加算器３１１、減算器
３２１、増幅器３５１．３５２、除算器３４１によって
演算する。さらに、乗算器３３１、加算器３１２、減算
器３２２により、前記０５）式、０６）式に相当する演
算を実行し、指令値ｆ５♂、ｒ　ｔ＊”を出力する。直
進時の駆動力より、外輪（ｆｔ♂）はΔＷに比例した分
だけ大きく、内輪（ｆｔ、”）は小さく指令される。ス
リップが生じたときは、直進時と同様な制御が行われる
ので、第４図（ｂ）に示されるような特性を実現できる
。

これにより、本実施例装置を搭載した車両は、駆動時の
左右輪のスリップを別々に検出して、各々に最適なトル
ク指令を各駆動モータに与えるので、両輪同時にスリッ
プ或いはロックした場合、または旋回中に両輪の回転数
差が小さくなるような内輪のスリップと外輪のロックが
発生した場合などにおいて、アクセル信号に応じてスリ
ップ防止を実行することができる。

また、本実施例装置は、旋回走行時に輪荷重の移動に応
じて指令駆動力を内輪は小さく、外輪は大きくなるよう
に制御する、すなわち第４図（ｂ）に例示するように、
アクセル角θ、の近辺でｆ。′がｆＯｍに、ｆｉｇがｆ
ｉｇに達するように制御されるので、全駆動力をスリッ
プ限界近くまで大きくすることができる。これにより、
摩擦係数の低い凍結路などで従来より高速で旋回できる
。また、スリップ防止制御が始まるアクセル角がθ、“
→θ０へ大きくなっているので、スリップ防止制御が行
われる頻度が少なくなる。これにより、通常のスリップ
防止制御は、モータトルクの増減を伴うのでドライブフ
ィーリングが多少とも悪化するのは免れないが、本実施
例の場合、このドライブフィーリングの悪化を最小限に
止める効果がある。更に、付随的な効果として、内外輪
の駆動力差により旋回を助長する向きのモーメントが車
体に作用するので、特に小半径の旋回がし易くなる。

第２実施例 本発明の第２実施例の電動車両の駆動力制御装置を、第
６図を用いて説明する。

本実施例は、前記第１実施例の電動車両の駆動力制御装
置において、更に操舵角センサ１５から得られた操舵角
信号をモータ制御量演算手段３０に入力し、該操舵角信
号も加味して適正なモータ制御量を得るようになしたも
のである。

以下、前記第１実施例との相違点を中心に詳述する。

先ず、操舵角センサ１５は、ポテンショメータで構成さ
れ、ハンドルの操舵角を測定するためにハンドルと同軸
上に取りつけられている。

次に、制御量演算手段３０は、加算器３１１．３１２と
、減算器３２１．３２２と、乗算器３３１と、除算器３
４１と、増幅器３５１．３５２．３５３の他に、更に絶
対値回路３６１と、コンパレータ３６２および入力信号
切換スイッチ３６３を具有してなる。

前記操舵角センサ１５から出力された操舵角信号δ、は
、絶対値回路３６１およびコンパレータ３６２を介して
、入力信号切換えスイッチ３６３の制御端子に入力され
る。該入力信号切換スイッチ３６３は、一つの端子Ｈに
除算器３４１の出力を入力し、もう一方の端子りを接地
する。そして、該入力信号切換スイッチ３６３の制御端
子にハイレベルの信号が入ったときにはＨ入力に、ロー
レベルの信号が入ったときにはＬ入力にそれぞれ切換え
る。

これより、直進走行時は、δ、−〇となるのでコンパレ
ータ３６２の出力はローレベルとなり、入力信号切換え
スイッチ３６３の入力はＬ側であるので、荷重移動量Δ
Ｗに対応する信号は無視される。従って、この場合は、
駆動力指令ｆ♂はアクセル角θ、のみで決定される。

また、旋回走行時は、δ３≠０であるので、入力信号切
換スイッチ３６３０入力はＨ側となり、前記第１実施例
と同様の制御が実行される。

このようにすることにより、本実施例の電動車両の駆動
力制御装置は、第１実施例の電動車両の駆動力制御装置
の効果を奏するとともに、更に以下のような効果を奏す
るものである。

即ち、このような電動車両は、乗員や積載荷重等の位置
によって、直進走行時において既に左右の輪荷重に差が
生じていることがある。このような場合には、前記第１
実施例の制御装置では、左右の駆動力差が生じるために
、適正な駆動力制御が行われず、好ましくない。これに
対して本実施例では、左右の輪荷重に差がある旋回走行
時のみに荷重対応制御を行うので、上述のような直進走
行時の問題を生ずることがなく、適正な駆動力制御が可
能になる。

第３実施例 置を、第７図を用いて説明する。

本実施例は、前記第１実施例の電動車両の駆動力制御装
置において、更に車速センサ１１から得られた車速信号
をモータ制御量演算手段３０に入力し、該車速信号も加
味して適正なモータ制御量を得るようになしたものであ
る。

以下、前記第１実施例との相違点を中心に詳述する。

本実施例の制御量演算手段３０は、加算器３１１．３１
２と、減算器３２１．３２２と、乗算器３３１と、除算
器３４１と、増幅器３５１．３５２．３５３の他に、更
に飽和増幅器３５４と、乗算器３３２および減算器３２
５を具有してなる。

飽和増幅器３５４は、車速センサ１１に接続し、該車速
センサ１１から出力された車速信号Ｖに基づき、Ｖ≦ｖ
ｃの場合にはｖ／ｖｃを、ｖ＞ｖｃの場合には１を出力
する。ここで、■。は限界車速であり、４０１ａＩＩ／
ｈ〜１００１ａＩｌ／ｈの間の適当な値を設定する。

次に、乗算器３３２は、飽和増幅器３５４および除算器
３４１に接続し、該飽和増幅器３５４から出力された信
号に前記除算器３４１から出力された信号（ΔＷ／Ｗ）
を乗じ、該信号を減算器３２５に出力する。

次に、減算器３２５は、乗算器３３２および除算器３４
１に接続し、該乗算器３３２から出力された信号より除
算器３４１から出力された信号を差引き、該信号を乗算
器３３１に出力する。従って、減算器３２５の出力は、 となる。

これより、乗算器３３１には、ΔＷ／Ｗのかわりに０７
）式に示した演算結果が入力される。従って、ｆｔｔ”
　、ｆｔ、”　（７）荷重移動ΔＷ／Ｗに依存スル度合
は、■が大きくなるほど弱められる。また、■が一定値
ｖｃを越えると、荷重移動骨は無視され、左右輪へ同じ
駆動力が指令される。

このようにすることにより、本実施例の電動車両の駆動
力制御装置は、第１実施例の電動車両の駆動力制御装置
の効果を奏するとともに、更に以下のような効果を奏す
るものである。

即ち、前記第１実施例では、旋回走行時は内外輪の駆動
力差により旋回を助長する向きのモーメントが発生する
。この効果は、低速走行時には有効に作用するが、高速
になると操舵特性が鋭敏な車両などの場合には安定性を
損なう虞があるという問題があった。これに対して本実
施例では、高速になるに従って内外輪の駆動力差を小さ
くするので、高速走行時であって安定であり、上述のよ
うな高速走行時の問題を生ずることがな（、適正な駆動
力制御が可能になる。

第４実施例 本発明の第４実施例の電動車両の駆動力制御装置を、第
８図を用いて説明する。

本実施例は、前記第１実施例の電動車両の駆動力制御装
置において、モータ制御量演算手段３０と駆動手段４０
の間に入力信号切換スイッチ８１、８２と減算器８３．
８４を設け、また、スリップ検出手段に除算器２３３．
２３４とコンパレータ２４３．２４４を設け、また、モ
ータ制御量演算手段３０にブレーキ角センサ１６から出
力された信号を増幅する増幅器３５５を更に設けたもの
である。

以下、前記第１実施例との相違点を中心に詳述する。

先ず、ブレーキ角センサ１６は、ブレーキペダルに連動
するように取りつけられたポテンショメータであり、ブ
レーキ角を測定し、ブレーキ角信号θ、を出力する。

次に、スリップ検出手段２０は、増幅器２１１．２１２
と、減算器２２１．２２２と、除算器２３１．２３２と
コンパレータ２４１．２４２の他に、更に、除算器２３
３．２３４とコンパレータ２４３．２４４を更に具有し
てなる。

除算器２３３は、車速センサ１１と、減算器２２工に接
続し、該減算器２２１より出力された信号を前記車速セ
ンサ１１より出力された車速信号■で除し、コンパレー
タ２４３へ信号λＬＬを出力する。

除算器２３４は、車速センサ１１と、減算器２２２に接
続し、該減算器２２２より出力された信号を前記車速セ
ンサ１１より出力された車速信号Ｖで除し、コンパレー
タ２４４へ信号λ、を出力する。

この除算器２３３および２３４により、左右輪のロック
（拘束）比を以下のように演算する。

コンパレータ２４３および２４４は、それぞれ除算器２
３３および２３４と、減算器８３および８４に接続し、
入力信号λ、Ｌ、λ、が一λ（λ＝０．２〜０．３）を
越えるときは０を、越えないときはＡＬＬ、λ１ｌｌ（
ともに各輪の最大制御力より小さい任意の正数）を補助
制動力として出力する。

次に、制御量演算手段３０は、加算器３１１．３１２と
、減算器３２１．３２２．３２３．３２４と、乗算器３
３１と、除算器３４１と、増幅器３５１．３５２．３５
３の他に、更にブレーキ角センサ１６から出力された信
号を増幅する増幅器３５５を具有してなる。

増幅器３５５は、ブレーキ角センサ１６から出力された
ブレーキ角信号θ、を入力してに１倍に増幅し、ｆ　ｂ
”　”　Ｋ　ｂ　　・θゎの信号を出力する。

次に、モータ制御量演算手段３０と駆動手段４０の間に
は、入力信号切換スイッチ８１および８２と減算器８３
および８４が設けられている。

減算器８３および８４は、それぞれ増幅器３５５と入力
信号切換スイッチ８１および８２のｂ側の端子に接続し
ており、ｆｂ＊から補正制動力を差引いた信号を該端子
に入力する。

入力信号切換スイッチ８１および８２は、を側の端子で
減算器３２３および３２４と、ｂ側の端子で減算器８３
および８４と、更にブレーキ角センサ１６と制御端子で
それぞれ接続し、ブレーキ角信号θ、＝０のときはスイ
ッチの入力端子をｔ側に、θ、〉０のときはｂ側に切替
えるようになっており、それぞれ減算器４１１．４２１
に出力される。

これにより、θ、＝０、すなわちブレーキが踏まれてい
ないときには、入力信号切替スイッチ８１．８２の入力
はｔ端子に接続されるので、前記第１実施例と同様に実
行される。また、θｂ＞０のとき、すなわちブレーキが
踏み込まれている状態では、入力信号切替スイッチ８１
．８２の入力はｂ側端子に接続される。また、スリップ
検出手段２０の出力である補正制動力がゼロのときは、
ブレーキ角θ、が増幅器３５５によってに、倍されたＫ
ｂ　・θ１の信号が減算器８３．８４および入力信号切
替スイッチ８１．８２を介してモータ制動トルク指令ｆ
Ｌ”、ｆｌｌ”として駆動手段４゜へ出力される。

また、車速と左右輪の回転数から００式によって計算さ
れるロック比λ、Ｌ、λ、が一λを越えないとき（λＬ
Ｌ＋　　λ、≦−λ）は、制動輪がロックしたと判断す
る。このとき、コンパレータ２４３．２４４は補正制動
力指令値ｆＬＬｓｆＬＲを出力する。

そして、減算器８３．８４において、本来の制動力指令
値Ｋｂ　・θ、よりｆＬＬｓｆＬＲが差引かれるので、
モータ制動力指令は、ロックが生じていないときより弱
められる。従って、制動輪の制動力が弱められるので、
ロック状態が解除され、車輪は路面への粘着力を回復す
る。これより、制動力指令値もに、・θ、まで戻る。

以下、上述の過程を繰返す。

このようにすることにより、本実施例の電動車両の駆動
力制御装置は、第１実施例の電動車両の駆動力制御装置
の効果を奏するとともに、更に以下のような効果を奏す
るものである。

即ち、駆動時は、前記第１実施例と同様の効果を奏する
。また、駆動用のモータを制動時には発電機として作動
させ、回生ブレーキとして使う機能を併せ有している。

モータの制動力は、車輪がロックしない範囲内で最大値
近くの値を保持するように制御されるので、低摩擦の凍
結路面等でも車両の方向性を失うことなく確実に停止す
ることができる。

上述の実施例は、車両の駆動源は左右一対のモータによ
り成るが、これに限定されるものではなく、他に、例え
ば一対以上のモータを備えてもよく、また内燃機関を搭
載したハイブリッド動力車両であってもよい。

また、旋回は通常の操舵装置にのみによらなくてもよく
、上述の実施例の駆動モータとは別に、操向用の左右一
対のモータを設けたものでもよい。

さらに、上述の実施例の電動車両の駆動力制御装置は、
高速道路、山岳路、凍結路など多様な道路を走行するレ
クリエーション用の電動車両に特に適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念を示す概略構成図、第２図は従来
技術の概略構成図、第３図および第４図は他の発明を示
し、第３図はその概念を示す概略構成図、第４図はその
原理を示す線図、第５図は第１実施例の全体を示すシス
テム構成図、第６図は第２実施例を示す部分システム構
成図、第７図は第３実施例を示す部分システム構成図、
第８図は第４実施例の全体を示すシステム構成図である
。 １１・・・車速センサ、１２・・・回転速度センサ、１
３・・・荷重センサ、１４・・・アクセル角センサ、２
０・・・スリップ検出手段、３０・・・モータ制御量演
算手段、４０・・・駆動手段、４１・・・第一モータ制
御手段、４２・・・第二モータ制御手段、４３・・・電
力供給源、５１・・・第一のモータ、５２・・・第二の
モータ、６１．６２・・・駆動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の駆動輪をそれぞれ別個の電動機により駆動
   する電動車両の駆動力制御装置において、車両の速度を
   検出する車速センサと、 車両の駆動輪の回転速度を検出する回転速度センサと、 車両の駆動輪にかかる荷重を検出する荷重センサと、 アクセルの開度を検出するアクセル角センサと、 前記車速センサより出力された車速信号と前記回転速度
   センサより出力された回転速度信号とから駆動輪のスリ
   ップ比（空転比）を演算し、駆動力補正信号を出力する
   スリップ検出手段と、該スリップ検出手段より出力され
   た駆動力補正信号と前記荷重センサより出力され荷重信
   号と前記アクセル角センサより出力されたアクセル角信
   号に基づき、車両の駆動力を補正制御するために必要な
   駆動力および／または制動力に見合う制御量を車両の駆
   動輪荷重に応じて演算しそれぞれの駆動輪の制御量信号
   を出力するモータ制御量演算手段と、 該モータ制御量演算手段の出力である制御量信号として
   のモータ指令信号に基づきモータに供給される電力を調
   節する第一モータ制御装置および第二モータ制御装置と
   、該第一モータ制御装置および第二モータ制御装置に接
   続して電力をモータに供給する電力供給源とからなる駆
   動手段と、 該駆動手段で制御された電力に基づき電動車両の駆動輪
   の状態に応じた駆動力に見合う制御力を発生して該駆動
   力に追従するように駆動輪の各々の軸のトルクを連続的
   に可変制御する第一のモータおよび第二のモータと、 からなることを特徴とする電動車両の駆動力制御装置。