JPH077816A - ホイールインモータ式電気自動車の制御装置 - Google Patents
ホイールインモータ式電気自動車の制御装置Info
- Publication number
- JPH077816A JPH077816A JP5149043A JP14904393A JPH077816A JP H077816 A JPH077816 A JP H077816A JP 5149043 A JP5149043 A JP 5149043A JP 14904393 A JP14904393 A JP 14904393A JP H077816 A JPH077816 A JP H077816A
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- JP
- Japan
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- torque
- wheel
- steering
- assist
- drive
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気自動車の操舵に必要なアシスト力を駆動
モータに駆動により供給する。 【構成】 トルクセンサ24により、操舵トルクを検出
する。駆動トルクコントローラ26は、検出した操舵ト
ルクから必要アシストトルクを算出する。そして、算出
された必要アシストトルクが得られる左右ホイールイン
モータ10a、10bのおける駆動トルクを計算し、ホ
イールインモータ10a、10bの駆動を制御する。こ
のように、操舵トルクから必要アシスト力を求め、ホイ
ールインモータ10a、10bの駆動を制御するため、
据え切り時においても好適な操舵アシストが行える。
モータに駆動により供給する。 【構成】 トルクセンサ24により、操舵トルクを検出
する。駆動トルクコントローラ26は、検出した操舵ト
ルクから必要アシストトルクを算出する。そして、算出
された必要アシストトルクが得られる左右ホイールイン
モータ10a、10bのおける駆動トルクを計算し、ホ
イールインモータ10a、10bの駆動を制御する。こ
のように、操舵トルクから必要アシスト力を求め、ホイ
ールインモータ10a、10bの駆動を制御するため、
据え切り時においても好適な操舵アシストが行える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホイールインモータ式
電気自動車の制御装置、特にホイールの出力トルクの制
御により操舵アシストを行うものに関する。
電気自動車の制御装置、特にホイールの出力トルクの制
御により操舵アシストを行うものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気自動車が知られており、
低公害性の観点から、注目を浴びている。そして、この
電気自動車として、ホイール内にモータを内蔵するホイ
ールインモータ式電気自動車が提案されており、この電
気自動車によれば、駆動効率がよく、また動力伝達系が
非常にシンプルになる。
低公害性の観点から、注目を浴びている。そして、この
電気自動車として、ホイール内にモータを内蔵するホイ
ールインモータ式電気自動車が提案されており、この電
気自動車によれば、駆動効率がよく、また動力伝達系が
非常にシンプルになる。
【0003】このような電気自動車において、その操舵
には、通常のガソリン車に用いられているステアリング
機構、通常の場合はR&Pステアリング機構が用いられ
る。前軸重が軽い場合には、ステアリング操作に必要と
なる力は小さいため、マニュアルステアリングで十分で
あるが、前軸重が重い場合には何等かの操舵アシスト機
構が必要となる。そして、電気自動車では、エンジンを
有しないため、電気的なアシスト機構を設けることにな
る。
には、通常のガソリン車に用いられているステアリング
機構、通常の場合はR&Pステアリング機構が用いられ
る。前軸重が軽い場合には、ステアリング操作に必要と
なる力は小さいため、マニュアルステアリングで十分で
あるが、前軸重が重い場合には何等かの操舵アシスト機
構が必要となる。そして、電気自動車では、エンジンを
有しないため、電気的なアシスト機構を設けることにな
る。
【0004】そこで、操舵力をアシストするためのアシ
ストモータを設け、操舵力のアシストが必要な場合にこ
のアシストモータの駆動により操舵力をアシストするこ
とが考えられる。しかし、このように、アシスト機構を
別に設けると、部品点数が増加し、車両のコストアッ
プ、重量増加、搭載スペースの増大、組み付け作業量の
増大等を招くことになる。
ストモータを設け、操舵力のアシストが必要な場合にこ
のアシストモータの駆動により操舵力をアシストするこ
とが考えられる。しかし、このように、アシスト機構を
別に設けると、部品点数が増加し、車両のコストアッ
プ、重量増加、搭載スペースの増大、組み付け作業量の
増大等を招くことになる。
【0005】一方、特公昭58−50081号公報に
は、左右ホイールの駆動モータをそれぞれ別に有する電
気自動車は、ステアリングの操舵角に応じて、内外ホイ
ールの駆動用モータへの電圧を制御して、回転半径を小
さく、かつステアリング操作力を軽減するものが提案さ
れている。
は、左右ホイールの駆動モータをそれぞれ別に有する電
気自動車は、ステアリングの操舵角に応じて、内外ホイ
ールの駆動用モータへの電圧を制御して、回転半径を小
さく、かつステアリング操作力を軽減するものが提案さ
れている。
【0006】この電気自動車によれば、特別のステアリ
ング力のアシスト機構を設けることなく、ステアリング
操作力のアシストすることができる。
ング力のアシスト機構を設けることなく、ステアリング
操作力のアシストすることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特公昭
58−50081号記載の装置は、ステアリングの操舵
角に応じて、内外ホイールの駆動用モータへの電圧を制
御するものであり、必ずしも十分な操舵力のアシストを
行うことができなかった。すなわち、アシスト力が必要
か否かは、操舵角に必ずしもよらず、例えば据え切り時
等の操舵角が小さいときには、十分なアシスト力が得ら
れないという問題点があった。
58−50081号記載の装置は、ステアリングの操舵
角に応じて、内外ホイールの駆動用モータへの電圧を制
御するものであり、必ずしも十分な操舵力のアシストを
行うことができなかった。すなわち、アシスト力が必要
か否かは、操舵角に必ずしもよらず、例えば据え切り時
等の操舵角が小さいときには、十分なアシスト力が得ら
れないという問題点があった。
【0008】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、必要な操舵アシスト力を
得ることができるホイールインモータ式電気自動車の制
御装置を提供することを目的とする。
題としてなされたものであり、必要な操舵アシスト力を
得ることができるホイールインモータ式電気自動車の制
御装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
の操舵方向および操舵トルクを検出するトルク検出手段
と、操舵トルクよりアシストトルクを求めるアシストト
ルク演算手段と、アクセル開度から駆動トルクを求める
駆動トルク演算手段と、これらアシストトルクおよび駆
動トルクとから左右ホイールの駆動トルクを求める左右
ホイール駆動トルク演算手段と、この左右ホイール駆動
トルクに基づいて左右ホイールの駆動トルクを制御する
出力駆動トルク制御装置と、を有することを特徴とす
る。
の操舵方向および操舵トルクを検出するトルク検出手段
と、操舵トルクよりアシストトルクを求めるアシストト
ルク演算手段と、アクセル開度から駆動トルクを求める
駆動トルク演算手段と、これらアシストトルクおよび駆
動トルクとから左右ホイールの駆動トルクを求める左右
ホイール駆動トルク演算手段と、この左右ホイール駆動
トルクに基づいて左右ホイールの駆動トルクを制御する
出力駆動トルク制御装置と、を有することを特徴とす
る。
【0010】
【作用】このように、トルク検出手段において、操舵ト
ルクを検出し、これに基づいて必要アシストトルクを求
める。そして、この必要アシストトルクが得られる左右
ホイールの駆動トルクを求め、左右ホイールを駆動す
る。従って、据え切り時においても必要な操舵トルクの
アシストが行える。
ルクを検出し、これに基づいて必要アシストトルクを求
める。そして、この必要アシストトルクが得られる左右
ホイールの駆動トルクを求め、左右ホイールを駆動す
る。従って、据え切り時においても必要な操舵トルクの
アシストが行える。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明にかかる装置の全体構成
を示す説明図であり、ホイールインモータ10(左ホイ
ールインモータ10a、右ホイールインモータ10b)
がホイール12(左ホイール12a、右ホイール12
b)に内蔵されており、このホイールインモータ10に
より、その周囲に位置するホイール12を回転し車両が
走行する。また、このホイールインモータ10は、キン
グピン軸14により車両本体側のサスペンションアーム
16に支持されている。
いて説明する。図1は、本発明にかかる装置の全体構成
を示す説明図であり、ホイールインモータ10(左ホイ
ールインモータ10a、右ホイールインモータ10b)
がホイール12(左ホイール12a、右ホイール12
b)に内蔵されており、このホイールインモータ10に
より、その周囲に位置するホイール12を回転し車両が
走行する。また、このホイールインモータ10は、キン
グピン軸14により車両本体側のサスペンションアーム
16に支持されている。
【0012】一方、ホイールインモータ10は、ナック
ルアーム18およびタイロッド20を介しR&P(ラッ
クアンドピニオン)ギアボックス22が接続されてい
る。そして、車両のステアリングの操作に応じてR&P
ギアボックス22が駆動され、てタイロッド20が往復
移動し、ホイール12の向きが変化し、操舵制御が行わ
れる。
ルアーム18およびタイロッド20を介しR&P(ラッ
クアンドピニオン)ギアボックス22が接続されてい
る。そして、車両のステアリングの操作に応じてR&P
ギアボックス22が駆動され、てタイロッド20が往復
移動し、ホイール12の向きが変化し、操舵制御が行わ
れる。
【0013】また、R&Pギアボックス22には、トル
クセンサ24が取り付けられており、これによってR&
Pギアボックス22を操作するためのトルク、すなわち
操舵トルクが検出される。トルクセンサ24には、駆動
トルクコントローラ26が接続されており、検出された
操舵トルクはこの駆動トルクコントローラ26に供給さ
れる。また、駆動トルクコントローラ26には、アクセ
ル開度センサ28からのアクセル開度についての信号
(出力すべきトルクについての情報)も供給されるよう
になっている。そして、駆動トルクコントローラ26
は、供給される情報に基づいて、左右ホイール12a,
12bの駆動トルクを計算する。
クセンサ24が取り付けられており、これによってR&
Pギアボックス22を操作するためのトルク、すなわち
操舵トルクが検出される。トルクセンサ24には、駆動
トルクコントローラ26が接続されており、検出された
操舵トルクはこの駆動トルクコントローラ26に供給さ
れる。また、駆動トルクコントローラ26には、アクセ
ル開度センサ28からのアクセル開度についての信号
(出力すべきトルクについての情報)も供給されるよう
になっている。そして、駆動トルクコントローラ26
は、供給される情報に基づいて、左右ホイール12a,
12bの駆動トルクを計算する。
【0014】さらに、駆動トルクコントローラ26に
は、左右ホイールドライバ30、32が接続されてお
り、駆動トルクコントローラ26から供給される情報に
基づき、左右ホイールモータ10a、10bの出力駆動
トルクを制御する。
は、左右ホイールドライバ30、32が接続されてお
り、駆動トルクコントローラ26から供給される情報に
基づき、左右ホイールモータ10a、10bの出力駆動
トルクを制御する。
【0015】次に、左右ホイールモータ10a、10b
の出力駆動トルクを制御について、図2のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、駆動トルクコントローラ
26は、トルクセンサ24により、R&Pギアボックス
22おける操舵トルク値Tを入力する(S1)。次に、
予め記憶されているマップより必要アシストトルクFA
を算出する(S2)。ここで、運転車のステアリングの
操舵による操舵トルクは、車両のスピードが高いほど大
きい方が良い。このため、必要アシストトルクFAの算
出の際には車速も考慮する。
の出力駆動トルクを制御について、図2のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、駆動トルクコントローラ
26は、トルクセンサ24により、R&Pギアボックス
22おける操舵トルク値Tを入力する(S1)。次に、
予め記憶されているマップより必要アシストトルクFA
を算出する(S2)。ここで、運転車のステアリングの
操舵による操舵トルクは、車両のスピードが高いほど大
きい方が良い。このため、必要アシストトルクFAの算
出の際には車速も考慮する。
【0016】例えば、必要アシストトルクFAは、次の
ようにして算出する。まず、トルクセンサ24の検出値
である操舵トルク値Tから、図3のようなマップにした
がって基本アシスト量FA0 を求める。次に、図4のよ
うなマップにしたがって車速センサの検出値である車速
Vから車速係数Kv を求める。そして、求められた基本
アシスト量FA0 と車速係数Kv を乗算する(FA=F
A0 ×Kv )ことによって、必要アシスト量FAを算出
する。
ようにして算出する。まず、トルクセンサ24の検出値
である操舵トルク値Tから、図3のようなマップにした
がって基本アシスト量FA0 を求める。次に、図4のよ
うなマップにしたがって車速センサの検出値である車速
Vから車速係数Kv を求める。そして、求められた基本
アシスト量FA0 と車速係数Kv を乗算する(FA=F
A0 ×Kv )ことによって、必要アシスト量FAを算出
する。
【0017】次に、駆動トルクコントローラ26は、ア
クセル開度センサ28からの情報により、アクセル開度
に応じた駆動トルクTDを算出する(S3)。この駆動
トルクTDの算出は、通常の電気自動車における駆動ト
ルクの算出と同様であり、予め記憶されているマップに
基づいて行う。
クセル開度センサ28からの情報により、アクセル開度
に応じた駆動トルクTDを算出する(S3)。この駆動
トルクTDの算出は、通常の電気自動車における駆動ト
ルクの算出と同様であり、予め記憶されているマップに
基づいて行う。
【0018】ここで、この駆動トルク算出のためのマッ
プの一例を図5に示す。このマップにより、モータ回転
数NからTmax (アクセル開度100%の時のモータト
ルク)およびTmin (アクセル開度0%の時のモータト
ルク)が求める。そして、 TD=(Tmax −Tmin )×ACL×Tmin により、駆動トルクTDを求める。ここで、ACLはア
クセル開度である。また、Tmin がマイナスになってい
るのは、アクセル開度が小さい時に、すなわちアクセル
を閉じて減速状態に入った時に通常のエンジン付車両の
エンジンブレーキに相当する制動力を、モータの回生制
動にて発生させるためである。
プの一例を図5に示す。このマップにより、モータ回転
数NからTmax (アクセル開度100%の時のモータト
ルク)およびTmin (アクセル開度0%の時のモータト
ルク)が求める。そして、 TD=(Tmax −Tmin )×ACL×Tmin により、駆動トルクTDを求める。ここで、ACLはア
クセル開度である。また、Tmin がマイナスになってい
るのは、アクセル開度が小さい時に、すなわちアクセル
を閉じて減速状態に入った時に通常のエンジン付車両の
エンジンブレーキに相当する制動力を、モータの回生制
動にて発生させるためである。
【0019】このようにして、駆動トルクTDおよび必
要アシスト量FAが求められるため、これらに基づいて
左右ホイールにおける駆動トルクTDR(右),TDL
(左)を算出する(S4)。すなわち、車両の駆動トル
クTDは、左右ホイールにおける駆動トルクTDR,T
DLの和であり、 TD=TDR+TDL である。ここで、TDRは右輪駆動トルク、TDLは左
輪駆動トルクである。
要アシスト量FAが求められるため、これらに基づいて
左右ホイールにおける駆動トルクTDR(右),TDL
(左)を算出する(S4)。すなわち、車両の駆動トル
クTDは、左右ホイールにおける駆動トルクTDR,T
DLの和であり、 TD=TDR+TDL である。ここで、TDRは右輪駆動トルク、TDLは左
輪駆動トルクである。
【0020】一方、 TDR=FRR*rT TDL=FRL*rT である。ここで、FRRは右輪路面反力、FRLは左輪
路面反力、rTは等価タイヤ半径である。
路面反力、rTは等価タイヤ半径である。
【0021】そして、必要アシストトルクFAは、右輪
ラック軸力FARと左輪ラック軸力の差であり、 FA=FAR−FAL で表される。
ラック軸力FARと左輪ラック軸力の差であり、 FA=FAR−FAL で表される。
【0022】また、路面反力とラック軸力の間には、 FRR*r1=FAR*r2 FRL*r1=FAL*r2 の関係がある。
【0023】そこで、これらの関係から左右輪の駆動ト
ルクを解いて、 TDR=(FA*rT*/r2/r1+TD)/2 TDL=(FA*rT*/r2/r1−TD)/2 を算出する。ここで、r1 はキングピン軸とタイヤ設置
中心との距離、r2 はナックルアームの長さである(図
1参照)。
ルクを解いて、 TDR=(FA*rT*/r2/r1+TD)/2 TDL=(FA*rT*/r2/r1−TD)/2 を算出する。ここで、r1 はキングピン軸とタイヤ設置
中心との距離、r2 はナックルアームの長さである(図
1参照)。
【0024】このようにして、左右輪駆動トルクTDL
およびTDRが得られるため、これに基づいて、駆動ト
ルクコントローラ26が左右ホイールモータドライバ3
0、32を介し、左右ホイールモータ10a、10bを
制御することによって、左右ホイールモータ10a、1
0bの駆動トルクにより必要アシストトルクFAを得る
ことができる。そこで、本実施例によれば、専用のパワ
ーステアリングモータを設けることなく、必要アシスト
力FAを得ることができる。
およびTDRが得られるため、これに基づいて、駆動ト
ルクコントローラ26が左右ホイールモータドライバ3
0、32を介し、左右ホイールモータ10a、10bを
制御することによって、左右ホイールモータ10a、1
0bの駆動トルクにより必要アシストトルクFAを得る
ことができる。そこで、本実施例によれば、専用のパワ
ーステアリングモータを設けることなく、必要アシスト
力FAを得ることができる。
【0025】なお、実際には、ホイール12の回転によ
り、走行するためのトルクが必要であり、駆動トルクコ
ントローラ26はアクセル開度センサ28からのアクセ
ル開度に応じた駆動トルクを上述のようにして得られた
左右駆動トルクTDL、TDRに加算する。そして、得
られた駆動トルクによってホイールインモータ10a、
10bの駆動を制御することによって、所望の走行およ
び操舵力のアシストを達成することができる。
り、走行するためのトルクが必要であり、駆動トルクコ
ントローラ26はアクセル開度センサ28からのアクセ
ル開度に応じた駆動トルクを上述のようにして得られた
左右駆動トルクTDL、TDRに加算する。そして、得
られた駆動トルクによってホイールインモータ10a、
10bの駆動を制御することによって、所望の走行およ
び操舵力のアシストを達成することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
左右のホイールインモータの駆動トルクを制御すること
により、専用のパワーステアリング機構を設けることな
く、必要なパワーアシストが可能となる。特に、操舵ト
ルクに応じて左右のホイールインモータの駆動トルクを
制御することにより、ステアリングの据え切り時におい
ても所望のパワーアシストが可能である。
左右のホイールインモータの駆動トルクを制御すること
により、専用のパワーステアリング機構を設けることな
く、必要なパワーアシストが可能となる。特に、操舵ト
ルクに応じて左右のホイールインモータの駆動トルクを
制御することにより、ステアリングの据え切り時におい
ても所望のパワーアシストが可能である。
【図1】実施例の全体構成を示す説明図である。
【図2】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図3】トルクセンサの検出値と基本アシスト量の関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図4】車速と車速係数の関係を示す特性図である。
【図5】モータ回転数およびアクセル開度と駆動トルク
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
10 ホイールインモータ 24 トルクセンサ 26 駆動トルクコントローラ
Claims (1)
- 【請求項1】 ステアリングの操舵方向および操舵トル
クを検出するトルク検出手段と、 操舵トルクよりアシストトルクを求めるアシストトルク
演算手段と、 アクセル開度から駆動トルクを求める駆動トルク演算手
段と、 これらアシストトルクおよび駆動トルクとから左右ホイ
ールの駆動トルクを求める左右ホイール駆動トルク演算
手段と、 この左右ホイール駆動トルクに基づいて左右ホイールの
駆動トルクを制御する出力駆動トルク制御装置と、 を有することを特徴とするホイールインモータ式電気自
動車の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149043A JPH077816A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ホイールインモータ式電気自動車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5149043A JPH077816A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ホイールインモータ式電気自動車の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077816A true JPH077816A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15466406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5149043A Pending JPH077816A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | ホイールインモータ式電気自動車の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077816A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069763A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | ステアリング制御装置および電動車両 |
| KR100862469B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2008-10-08 | 현대자동차주식회사 | 4륜 독립구동 하이브리드 전기 차량 및 이의 제어방법 |
| JP2014023199A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ntn Corp | 転舵アシスト制御装置 |
| CN113635961A (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种分布式驱动汽车转向控制方法、控制装置及汽车 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5149043A patent/JPH077816A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007069763A1 (ja) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | ステアリング制御装置および電動車両 |
| US9221495B2 (en) | 2005-12-16 | 2015-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control device and electrically powered vehicle |
| KR100862469B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2008-10-08 | 현대자동차주식회사 | 4륜 독립구동 하이브리드 전기 차량 및 이의 제어방법 |
| JP2014023199A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Ntn Corp | 転舵アシスト制御装置 |
| CN113635961A (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-12 | 比亚迪股份有限公司 | 一种分布式驱动汽车转向控制方法、控制装置及汽车 |
| CN113635961B (zh) * | 2020-04-27 | 2022-09-09 | 比亚迪股份有限公司 | 一种分布式驱动汽车转向控制方法、控制装置及汽车 |
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