车辆的驱动系统的制作方法

本公开涉及一种车辆的驱动系统。

背景技术：

1、以往，存在包括分别驱动车辆的后侧左右的驱动轮的彼此独立的驱动电动机和经由拉杆使前侧左右的转向轮向同一方向转向的转向机构的电动汽车(参照专利文献1)。在专利文献1所记载的电动汽车中，改变转向机构的转向量，以弥补由驱动电动机的异常引起的左右的驱动轮的驱动平衡的变化量。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利特许第5936306号公报

技术实现思路

1、然而，在专利文献1所记载的电动汽车(车辆)中，在以弥补左右的驱动轮的驱动平衡的变化量的方式改变转向机构的转向量的情况下，转向量的改变对车辆的行驶状态的影响较大。因此，有可能转向量的改变过大或过小，无法在驾驶员(用户)所期望的行驶状态下使车辆行驶。

2、本公开是为了解决上述技术问题而作出的，其主要目的在于即使在左右的驱动轮中的一方的驱动轮的驱动电动机发生异常的情况下，也容易使车辆在用户所期望的行驶状态下行驶。

3、用于解决上述技术问题的第一方式是一种车辆的驱动系统，上述车辆的驱动系统包括：

4、左右一对的驱动电动机，上述驱动电动机使车辆的左右的车轮彼此独立地驱动；

5、左右一对的转向机构，上述转向机构使上述车辆的左右的车轮彼此独立地转向；

6、指令值计算部，上述指令值计算部基于用户所期望的上述车辆的行驶状态即期望行驶状态，对各驱动电动机的各转矩指令值进行计算；

7、驱动控制部，上述驱动控制部基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值来驱动各上述驱动电动机；

8、异常检测部，上述异常检测部对上述左右一对的驱动电动机中的一方只能输出与由上述指令值计算部计算出的对应的转矩指令值不同的异常转矩的驱动异常进行检测；

9、转向量计算部，上述转向量计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值及上述期望行驶状态来计算各转向机构的各转向量，在由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于与除了只能输出上述异常转矩的驱动电动机即异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩和上述期望行驶状态，将左右一对的上述转向机构中的一方的转向量计算为第一转向量，并且将另一方的转向量计算为绝对值比上述第一转向量的绝对值小的第二转向量；以及

10、转向控制部，上述转向控制部基于由上述转向量计算部计算出的各转向量来使各上述转向机构转向。

11、根据上述结构，左右一对的驱动电动机使车辆的左右的车轮彼此独立地驱动。左右一对的转向机构使上述车辆的左右的车轮彼此独立地转向。另外，左右一对的驱动电动机所驱动的车辆的左右的车轮可以是车辆的左右的前轮，也可以是左右的后轮，还可以是车辆的左右的前轮及左右的后轮。另外，左右一对的转向机构所转向的车辆的左右的车轮可以是车辆的左右的前轮，也可以是左右的后轮，还可以是车辆的左右的前轮及左右的后轮。

12、指令值计算部基于用户所期望的上述车辆的行驶状态即期望行驶状态，对各驱动电动机的各转矩指令值进行计算。另外，行驶状态包括向前直行、前左转弯、前右转弯、向后直行、后左转弯、后右转弯、车速等。期望行驶状态能够基于车辆的方向盘的操作量、油门踏板(油门操作部)的踏入量(操作量)、刹车踏板(刹车操作部)的踏入量(操作量)等来获取。另外，期望行驶状态能够基于使车辆以恒定速度行驶的定速行驶控制的设定、使车辆追随前车行驶的追随行驶控制的设定、使车辆在所设定的路径上自动行驶的自动驾驶(行驶)控制的设定等来获取。另外，在定速行驶控制、追随行驶控制及自动驾驶控制中，用户可以乘坐于车辆，也可以不乘坐于车辆。

13、驱动控制部基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值来驱动各上述驱动电动机。因此，能够驱动各驱动电动机，以使车辆的行驶状态成为期望行驶状态。

14、在此，异常检测部对上述左右一对的驱动电动机中的一方只能输出与由上述指令值计算部计算出的对应的转矩指令值不同的异常转矩的驱动异常进行检测。例如，作为驱动异常，在对流过驱动电动机的电流进行检测的电流传感器为异常的情况下，有时驱动电动机能够输出的转矩被限制为转矩指令值的1/2而只能输出比转矩指令值小的转矩。另外，作为驱动异常，有时驱动电动机只能输出比转矩指令值大的异常转矩。

15、转向量计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值及上述期望行驶状态来计算各转向机构的各转向量。然后，转向控制部基于由上述转向量计算部计算出的各转向量来使各上述转向机构转向。因此，能够使各转向机构转向，以使车辆的行驶状态成为期望行驶状态。另外，转向量在直行的情况下为0，在向左右中的一方转向的情况下为正值，在向另一方转向的情况下为负值。

16、另一方面，转向量计算部在由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于与除了只能输出上述异常转矩的驱动电动机即异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将左右一对的上述转向机构中的一方的转向量计算为第一转向量，并且将另一方的转向量计算为绝对值比上述第一转向量的绝对值小的第二转向量。然后，转向控制部基于由上述转向量计算部计算出的各转向量(第一转向量及第二转向量)来使各上述转向机构转向。因此，即使在由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，也能够基于与除了异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态来使各转向机构转向，以使车辆接近期望行驶状态。

17、此外，第二转向量的绝对值小于第一转向量的绝对值。因此，能够抑制第二转向量对车辆的行驶状态的影响，并且容易通过第一转向量的调节来精细地控制车辆的行驶状态。因此，即使在左右的驱动轮中的一方的驱动轮的驱动电动机发生异常的情况下，也能够容易地使车辆在用户所期望的行驶状态下行驶。

18、在第二方式中，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为直行且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述异常转矩比与上述异常电动机对应的转矩指令值小的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将与上述异常电动机左右相同一侧的转向机构的转向量即上述第一转向量设为使车轮朝向与上述异常电动机左右相反一侧的转向量，并且将与上述异常电动机左右相反一侧的转向机构的转向量即上述第二转向量设为0。

19、在用户期望使车辆直行(包括向前直行和向后直行)的情况下，在左右中的一方的驱动电动机(异常电动机)只能输出比转矩指令值小的异常转矩的情况下，车辆要向与异常电动机左右相同一侧转弯。例如，在异常电动机是右侧的车轮的驱动电动机的情况下，车辆要向与异常电动机相同的右侧转弯。

20、针对这点，根据上述结构，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为直行且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述异常转矩比与上述异常电动机对应的转矩指令值小的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将与上述异常电动机左右相同一侧的转向机构的转向量即上述第一转向量设为使车轮朝向与上述异常电动机左右相反一侧的转向量。例如，在异常电动机是右侧的车轮的驱动电动机的情况下，将与异常电动机相同的右侧的转向机构的转向量即上述第一转向量设为使车轮朝向与上述异常电动机相反的左侧的转向量。因此，能够使要向与异常电动机左右相同一侧转弯的车辆接近直行。另外，异常电动机和左右相反一侧是以行进方向为基准的左右相反一侧，例如，在向前直行且右侧的驱动电动机为异常电动机的情况下，使车轮的前部朝向左侧，在向后直行且右侧的驱动电动机为异常电动机的情况下，使车轮的后部朝向左侧。

21、此外，上述转向量计算部将与上述异常电动机左右相反一侧的转向机构的转向量即上述第二转向量设为0。因此，能够与没有检测出驱动异常的情况同样地控制与异常电动机左右相反一侧的转向机构，并且能够抑制第二转向量对车辆的行驶状态的影响，从而容易通过第一转向量的调节来精细地控制车辆的行驶状态。

22、在第三方式中，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述异常转矩比与上述异常电动机对应的转矩指令值小的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将与上述异常电动机左右相反一侧的转向机构的转向量即上述第一转向量设为与上述转弯对应的转向量，并且将与上述异常电动机左右相同一侧的转向机构的转向量即上述第二转向量设为0。

23、在用户期望使车辆转弯(包括前左转弯、前右转弯、后左转弯、后右转弯)的情况下，在左右中的一方的驱动电动机(异常电动机)只能输出比转矩指令值小的异常转矩的情况下，车辆会偏离用户所期望的车辆的转弯轨道(行进方向)。

24、针对这点，根据上述结构，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述异常转矩比与上述异常电动机对应的转矩指令值小的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将与上述异常电动机左右相反一侧的转向机构的转向量即上述第一转向量设为与上述转弯对应的转向量。因此，能够使要偏离用户所期望的车辆的转弯轨道的车辆接近用户所期望的车辆的转弯轨道。

25、此外，上述转向量计算部将与上述异常电动机左右相同一侧的转向机构的转向量即上述第二转向量设为0。因此，能够抑制第二转向量对车辆的行驶状态的影响，并且容易通过第一转向量的调节来精细地控制车辆的行驶状态。

26、在第四方式中，上述指令值计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于上述期望行驶状态来计算各驱动电动机的各转矩指令值，在由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，对除了上述异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值进行计算。根据这样的结构，通过驱动电动机的转矩的控制，也能够使车辆的转弯轨道接近用户所期望的转弯轨道。

27、第五方式是一种车辆的驱动系统，上述车辆的驱动系统包括：

28、左右一对的驱动电动机，上述驱动电动机使车辆的左右的车轮彼此独立地驱动；

29、左右一对的转向机构，上述转向机构使上述车辆的左右的车轮彼此独立地转向；

30、指令值计算部，上述指令值计算部基于用户所期望的上述车辆的行驶状态即期望行驶状态，对各驱动电动机的各转矩指令值进行计算；

31、驱动控制部，上述驱动控制部基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值来驱动各上述驱动电动机；

32、异常检测部，上述异常检测部对上述左右一对的驱动电动机中的一方只能输出比由上述指令值计算部计算出的对应的转矩指令值小的异常转矩的驱动异常进行检测；

33、转向量计算部，上述转向量计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值及上述期望行驶状态来计算各转向机构的各转向量，在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述期望行驶状态为向与只能输出上述异常转矩的驱动电动机即异常电动机左右相同一侧转弯的情况下，将各上述转向机构的各转向量设为0；以及

34、转向控制部，上述转向控制部基于由上述转向量计算部计算出的各转向量来使各上述转向机构转向。

35、根据上述结构，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述期望行驶状态为向与只能输出比对应的转矩指令值小的上述异常转矩的异常电动机左右相同一侧转弯的情况下，将各上述转向机构的各转向量设为0。因此，各转向机构使各车轮朝向车辆的正面并使车辆直行。但是，由于上述左右一对的驱动电动机中的一方只能输出比由上述指令值计算部计算出的对应的转矩指令值小的异常转矩，因此，车辆要向与异常电动机左右相同一侧转弯。因此，能够抑制各转向机构对车辆的行驶状态的影响，并且利用左右的驱动电动机所输出的转矩之差来使车辆向用户所期望的转弯方向转弯。

36、在第六方式中，以第五单元为前提，上述指令值计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于上述期望行驶状态来计算各驱动电动机的各转矩指令值，在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述期望行驶状态为向与上述异常电动机左右相同一侧转弯的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，对除了上述异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值进行计算。

37、根据上述结构，能够将各转向机构的各转向量设为0并抑制各转向机构对车辆的行驶状态的影响，并且通过驱动电动机的转矩的控制，也能够使车辆的转弯轨道接近用户所期望的转弯轨道。

38、在第七方式中，包括轨道计算部，上述轨道计算部基于上述期望行驶状态来计算上述车辆所行驶的目标轨道，上述指令值计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，计算各驱动电动机的各转矩指令值，以使上述车辆所行驶的轨道成为上述目标轨道，在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度高于第一速度的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以使上述车辆所行驶的轨道从上述目标轨道的外侧逐渐接近上述目标轨道的方式来计算除了上述异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值，上述转向量计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，计算各转向机构的各转向量，以使上述车辆所行驶的轨道成为上述目标轨道，在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度高于上述第一速度的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以使上述车辆所行驶的轨道从上述目标轨道的外侧逐渐接近上述目标轨道的方式来计算各上述转向机构的各转向量。

39、根据上述结构，轨道计算部基于上述期望行驶状态来计算上述车辆所行驶的目标轨道。上述指令值计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，计算各驱动电动机的各转矩指令值，以使上述车辆所行驶的轨道成为上述目标轨道。上述转向量计算部在没有由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，计算各转向机构的各转向量，以使上述车辆所行驶的轨道成为上述目标轨道。因此，在没有检测出驱动异常的情况下，能够将车辆所行驶的轨道设为目标轨道。

40、在此，如果发生驱动异常，则车辆所行驶的轨道会偏离目标轨道。如果在车辆以高于第一速度的速度行驶的情况下使车辆的轨道急剧接近目标轨道，则有可能会对车辆的驾驶员作用过大的离心力。

41、针对这点，上述指令值计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度高于第一速度的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以使上述车辆所行驶的轨道从上述目标轨道的外侧逐渐接近上述目标轨道的方式，对除了上述异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值进行计算。另外，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度高于上述第一速度的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以使上述车辆所行驶的轨道从上述目标轨道的外侧逐渐接近上述目标轨道的方式，对各上述转向机构的各转向量进行计算。因此，能够抑制对车辆的驾驶员作用过大的离心力，能够抑制乘坐舒适度降低。

42、如果发生驱动异常，则车辆所行驶的轨道会偏离目标轨道。在车辆的速度比第一速度低且比低于第一速度的第二速度高的情况下，即使不使车辆的轨道逐渐接近目标轨道，也不易对车辆的驾驶员作用过大的离心力。

43、针对这点，在第八方式中，上述指令值计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度比上述第一速度低且比低于上述第一速度的第二速度高的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以允许上述车辆所行驶的轨道处于上述目标轨道的外侧及内侧且使上述车辆所行驶的轨道接近上述目标轨道的方式来计算除了上述异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且在上述车辆的速度比上述第一速度低且比上述第二速度高的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以允许上述车辆所行驶的轨道处于上述目标轨道的外侧及内侧且使上述车辆所行驶的轨道接近上述目标轨道的方式来计算各上述转向机构的各转向量。因此，在不易对车辆的驾驶员作用过大的离心力的情况下，能够使车辆所行驶的轨道迅速接近目标轨道。

44、如果发生驱动异常，则车辆所行驶的轨道会偏离目标轨道。在车辆的速度低于第二速度的情况下，作用于车辆的驾驶员的离心力较小，因此，控制车辆的速度的必要性较低。

45、针对这点，在第九方式中，上述转向量计算部在上述期望行驶状态为转弯且由上述异常检测部检测出上述驱动异常且上述车辆的速度低于上述第二速度的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述目标轨道，以使上述车辆所行驶的轨道接近上述目标轨道的方式来计算各上述转向机构的各转向量。因此，在控制车辆的速度的必要性较低的情况下，不需要基于目标轨道来计算除了异常电动机以外的驱动电动机的各转矩指令值，能够减轻驱动系统的控制负荷。

46、在第十方式中，包括限制检测部，上述限制检测部对产生与上述左右一对的驱动电动机中的一方相关联的异常而使上述一方的驱动电动机所输出的转矩被限制为不超过上限值的限制状态进行检测，上述异常检测部在由上述限制检测部检测出上述限制状态且转矩被限制为不超过上述上限值的驱动电动机所对应的上述转矩指令值比上述上限值大的情况下，对上述驱动异常进行检测，上述转向量计算部在通过上述限制检测部检测出上述限制状态且转矩被限制为不超过上述上限值的驱动电动机所对应的上述转矩指令值比上述上限值小的情况下，基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值及上述期望行驶状态来计算各转向机构的各转向量。

47、根据上述结构，限制检测部对产生与上述左右一对的驱动电动机中的一方相关联的异常而使上述一方的驱动电动机所输出的转矩被限制为不超过上限值的限制状态进行检测。在限制状态下，在转矩指令值大于上限值的情况下，所输出的转矩被限制为不超过上限值。因此，上述异常检测部在由上述限制检测部检测出上述限制状态且转矩被限制为不超过上述上限值的驱动电动机所对应的上述转矩指令值大于上述上限值的情况下，对上述驱动异常进行检测。而且，如上所述，转向量计算部在由上述异常检测部检测出上述驱动异常的情况下，基于与除了上述异常电动机以外的驱动电动机对应的上述转矩指令值、上述异常转矩及上述期望行驶状态，将左右一对的上述转向机构中的一方的转向量计算为第一转向量，并且将另一方的转向量计算为绝对值比上述第一转向量的绝对值小的第二转向量。

48、另一方面，即使在限制状态下，在转矩指令值小于上限值的情况下，即使是转矩被限制为不超过上限值的驱动电动机，也能够输出转矩指令值的转矩。针对这点，上述转向量计算部在由上述限制检测部检测出上述限制状态且转矩被限制为不超过上述上限值的驱动电动机所对应的上述转矩指令值小于上述上限值的情况下，基于由上述指令值计算部计算出的各上述转矩指令值及上述期望行驶状态，对各转向机构的各转向量进行计算。因此，能够使车辆在期望行驶状态下行驶。

49、会想到左右一对的驱动电动机中的双方成为只能输出比各转矩指令值小的共同的规定转矩的状态。在这种情况下，由于左右一对的驱动电动机所输出的转矩没有较大的不同，因此，将左右一对的转向机构的转向量计算为彼此不同的转向量的必要性较低。

50、针对这点，在第十一方式中，上述异常检测部对上述左右一对的驱动电动机中的双方只能输出比由上述指令值计算部计算出的对应的转矩指令值小的共同的规定转矩的两驱动异常进行检测，上述转向量计算部在由上述异常检测部检测出上述两驱动异常的情况下，基于上述规定转矩和上述期望行驶状态来计算各转向机构的各转向量。因此，能够减轻转向量计算部计算各转向量的处理负荷。