驱动控制装置及驱动控制方法与流程

本发明涉及一种驱动控制装置及驱动控制方法。

背景技术：

有通过驱动马达来驱动车轮的电动车辆。例如在专利文献1中公开有一种在左右的前轮上分别设置驱动马达，通过一个后轮来进行操舵的电动车辆。针对此种电动车辆，也需要将驱动马达设置在后轮上，将前轮作为操舵轮的车辆。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2005-184978号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

但是，在将驱动马达设置在后轮上，将前轮作为操舵轮的车辆中，若方向盘的操舵角超过固定角度，则因内轮差而在内轮侧的驱动马达中产生负荷。于是，外侧的驱动轮变成朝内侧的驱动轮侧转动的形状，在进行速度反馈控制的情况下，停止供给至驱动马达中的输出。如此，产生外侧的驱动轮的输出下降造成影响，内侧的驱动轮变成高负荷，进而大电流流入内轮侧的驱动轮的驱动马达中，存在产生过电流或变成过热状态的问题。有时，控制驱动马达的控制器破损。

本发明是鉴于此种情况而成者，其目的在于提供一种即便操舵角超过固定角度以上，也可以在所操舵的方向的状态，即驱动轮为高负荷的状态下，不使大电流流入驱动马达中的驱动控制装置、驱动控制方法。

[解决问题的技术手段]

为了解决所述课题，本发明包括：操舵角检测部，检测具有在左右的后轮上分别设置有驱动马达的驱动轮及作为前轮的操舵轮的车辆的对所述前轮进行操舵的方向盘的操舵角；操舵角判定部，判定所述操舵角是否超过了事先决定的操舵角基准值；以及马达控制部，在已判定所述操舵角超过了所述操舵角基准值的情况下，减少供给至与操舵角的方向对应的所述后轮的驱动马达中的输出。

另外，本发明是一种驱动控制方法，操舵角检测部检测具有在左右的后轮上分别设置有驱动马达的驱动轮及作为前轮的操舵轮的车辆的对所述前轮进行操舵的方向盘的操舵角，操舵角判定部判定所述操舵角是否超过了事先决定的操舵角基准值，在已判定所述操舵角超过了所述操舵角基准值的情况下，马达控制部减少供给至与操舵角的方向对应的所述后轮的驱动马达中的输出。

[发明的效果]

如以上所说明那样，根据本发明，通过减少供给至与操舵角的方向对应的后轮的驱动马达中的输出，即便操舵角超过固定角度以上，也可以在所操舵的方向上的驱动轮为高负荷的状态下防止大电流流动。

附图说明

图1是表示应用本发明的一实施方式的驱动控制装置10的电动车辆1的从上方侧观察的结构的概略的概略结构图。

图2是对用于判定操舵角位于哪个区域中的检测机构进行说明的概略结构图。

图3是表示驱动控制装置10的功能的概略功能框图。

图4是说明光接收部53、霍尔集成电路(integratedcircuit，ic)56、霍尔ic58的各自的检测结果与各区域及控制内容的关系的图。

图5是说明驱动控制装置10的动作的流程图。

[符号的说明]

1：电动车辆

10：驱动控制装置

20、21：驱动轮

30、31：驱动马达

40：操舵轮

50：方向盘

51：连结构件

52：发光部

53：光接收部

54：反射板

55、57：磁铁

56、58：霍尔ic

60：判定对象区域

61：中心区域

62：左舵角区域

63：左切角区域

64：右舵角区域

65：右切角区域

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式的驱动控制装置进行说明。

图1是表示应用本发明的一实施方式的驱动控制装置10的电动车辆1的从上方侧观察的结构的概略的概略结构图。

电动车辆1例如为最高速度大概至步行速度程度为止，在低速区域中行驶，可搭乘一名或两名左右的乘客的车辆。电动车辆1例如为电动推车、老年步行助力车(silvercar)等，步行困难的人或健康的人可利用。

驱动控制装置10搭载在电动车辆1中。

驱动轮20、驱动轮21作为电动车辆1的后轮来设置。驱动轮20为左侧的后轮，驱动轮21为右侧的后轮。

驱动马达30设置在驱动轮20上，驱动马达31设置在驱动轮21上，分别对应于来自驱动控制装置10的控制信号而个别地进行驱动。

操舵轮40作为电动车辆1的前轮来设置。在此图中，对操舵轮为单轮的情况进行说明，但也可以是前轮的右侧与左侧的双轮。

方向盘50与操舵轮40连结，以可对应于搭乘者的操作而对电动车辆1进行操舵的方式设置。方向盘50可以是棒状的方向盘，也可以是圆环状的方向盘(舵轮(steeringwheel))。

连结构件51是与方向盘50连结来设置的板状构件，在与方向盘50的操舵方向对应的大致水平方向上沿着圆周方向进行移动。若进一步进行说明，则在已朝左侧操舵方向盘50的情况下，连结构件51在圆周方向上朝左侧移动，在已朝右侧操舵方向盘50的情况下，连结构件51在圆周方向上朝右侧移动。

判定对象区域60对应于方向盘50的操舵角的大小而事先设定。

在判定对象区域60中包含中心区域61、左舵角区域62、左切角区域63、右舵角区域64、右切角区域65，且以各个区域互不干涉的方式设定。

中心区域61是相对于用于使电动车辆1朝大概直进方向前进的操舵角的范围来设定，设定朝向直进方向与包含此直进方向的左侧方向及右侧方向的固定范围。中心区域61是变成操舵角基准值的范围内的区域。

左舵角区域62是在相对于中心区域61而言操舵角为左侧的方向上，邻接于此中心区域61来设定。

左切角区域63是在相对于左舵角区域62而言操舵角为左侧的方向上，邻接于此左舵角区域62来设定。

右舵角区域64是在相对于中心区域61而言操舵角为右侧的方向上，邻接于此中心区域61来设定。

右切角区域65是在相对于右舵角区域64而言操舵角为右侧的方向上，邻接于此右舵角区域64来设定。

左舵角区域62与右舵角区域64是对应于在已朝左侧或右侧操舵方向盘的情况下，即便产生内轮差，也不使大电流流出至驱动马达30或驱动马达31中而可行驶的操舵角的范围来设定。

左切角区域63与右切角区域65是对应于在已从左舵角区域62或右舵角区域64进一步朝左侧或右侧操舵的情况下，有可能因内轮差而使大电流流入驱动马达30或驱动马达31中的操舵角的范围来设定。

图2是对用于判定操舵角位于哪个区域中的检测机构进行说明的概略结构图。在此图中，对从电动车辆1的搭乘者观察前方侧时的检测机构的剖面进行图示。在连结构件51的下表面上，在中央部设置发光部52、光接收部53，相对于车辆前进方向在左侧(连结构件的左侧端)设置磁铁55，相对于车辆进行方向在右侧(连结构件的右侧端)设置磁铁57。伴随此连结构件51对应于方向盘50的操舵而朝左侧或右侧移动，发光部52、光接收部53、磁铁55、磁铁57也朝左侧或右侧移动。

发光部52进行发光，由此例如射出红外线。光接收部53接收从发光部52射出的光。作为此发光部52与光接收部53，例如可使用红外线传感器。

反射板54是独立于连结构件51而设置在电动车辆1中，以在与中心区域61对应的区域中在面方向上延长的方式配置的板状构件。此反射板54对应于操舵角基准值的范围的区域来设置，由此作为区域提示部发挥功能。另外，此反射板54不对应于方向盘50的操舵而移动。

在方向盘50的操舵角为操舵角基准值的范围内的情况下，连结构件51的发光部52及光接收部53处于操舵角基准值的范围内(中心区域61)，因此通过在操舵角基准值的范围内设置反射板54，光接收部53可接收由反射板54反射的来自发光部52的光。在进行了已超过操舵角基准值的范围的操舵的情况下，发光部52及光接收部53位于设置有反射板54的区域之外，由此光接收部53无法接收来自发光部52的光。如此，根据光接收部53是否可接收来自发光部52的光，可掌握方向盘50的操舵角是否位于中心区域61中(操舵角基准值的范围内)。

霍尔集成电路(hallintegratedcircuit，hallic)56设置在与已朝左侧操舵时的切角基准值对应的区域中，作为切角基准位置提示部发挥功能。此霍尔ic56在水平方向上从反射板54的端部朝左侧分离来安装，设置在对应于左舵角区域62与左切角区域63的边界的位置上。

霍尔ic58设置在与已朝右侧操舵时的切角基准值对应的区域中，作为切角基准位置提示部发挥功能。此霍尔ic58在水平方向上从反射板54的端部朝右侧分离来安装，设置在对应于右舵角区域64与右切角区域65的边界的位置上。

霍尔ic56、霍尔ic58作为操舵角提示部发挥功能。另外，霍尔ic56、霍尔ic58例如可使用磁传感器。

在方向盘50的操舵角位于中心区域61、左舵角区域62、右舵角区域64的任一者中的情况下，连结构件51的磁铁55及磁铁57均位于中心区域61、左舵角区域62、右舵角区域64的任一者中，因此连结构件51的磁铁55及磁铁57不到达霍尔ic56、霍尔ic58的可检测磁性的范围内。在超过左舵角区域62、或右舵角区域64的任一者的区域而已进一步朝左侧操舵方向盘50的情况下，磁铁55到达霍尔ic56的可检测磁性的范围内，或者在已朝右侧操舵方向盘50的情况下，磁铁57到达霍尔ic58的可检测磁性的范围内。由此，在由霍尔ic56检测到磁铁55的接近的情况下，可检测方向盘50的操舵角已到达左舵角区域62中，在由霍尔ic58检测到磁铁57的接近的情况下，可检测方向盘50的操舵角已到达右舵角区域64中。

如此图所示，相对于反射板54、霍尔ic56、霍尔ic58，发光部52、光接收部53、磁铁55、磁铁57可对应于方向盘50的操舵而在水平方向上相对移动。

另外，在此图中，以当霍尔ic56或霍尔ic58检测磁性时，必定在光接收部53中不接收光的方式配置。

另外，在此图中，对以在连结构件51的移动方向并排的方式配置发光部52与光接收部53的情况进行了说明，但只要配置在由发光部52发光并由反射板54反射的光可由光接收部53接收的位置上，则并不限定于此配置。例如，也能够以从电动车辆1的搭乘者观察前方侧时变成跟前侧与后侧的方式并排配置发光部52与光接收部53。

图3是表示驱动控制装置10的功能的概略功能框图。驱动控制装置10是以包含操舵角检测部11、操舵角判定部12、马达控制部13的方式来构成。

操舵角检测部11检测方向盘的操舵角位于中心区域61、左舵角区域62、左切角区域63、右舵角区域64、右切角区域65中的哪个区域中，由此检测有无产生内轮差。操舵角检测部11例如可使用三组传感器，此处，可包含发光部52与光接收部53及反射板54的组合(舵角传感器)、磁铁55与霍尔ic56的组合(切角传感器)、磁铁57与霍尔ic58(切角传感器)的组合。

操舵角判定部12判定操舵角是否超过了事先决定的操舵角基准值。

在已判定操舵角超过了操舵角基准值的情况下，马达控制部13减少供给至与操舵角的方向对应的后轮的驱动马达中的输出。

操舵角判定部12判定操舵角是否超过了作为比操舵角基准值大的角度的基准值的切角基准值。

在根据光接收部53的检测结果，操舵角不在与反射板54的面上对应的区域内的情况下，操舵角判定部12判定超过了操舵角基准值

在超过了操舵角基准值后，已到达霍尔ic56与磁铁55对应的位置上的情况下，或已到达霍尔ic58与磁铁57对应的位置上的情况下，操舵角判定部12判定操舵角超过了切角基准值，即已到达左切角区域63或右切角区域65中。

在操舵角超过了切角基准值的情况下，马达控制部13停止对驱动马达的输出。

在操舵角超过了切角基准值后，已到达未满操舵角基准值的情况下，马达控制部13供给朝驱动马达中的输出。

继而，使用图4、图5对驱动控制装置10的动作进行说明。图4是说明光接收部53、霍尔ic56、霍尔ic58的各自的检测结果与各区域及控制内容的关系的图，图5是说明驱动控制装置10的动作的流程图。

若电动车辆1的运转开始，则驱动控制装置10的操舵角判定部12判定舵角传感器是否为关闭(off)，即光接收部53的光接收结果是否表示未检测到来自发光部52的光的off(图5；步骤s101)。在光接收部53的检测结果不是off的情况下，即因接收由反射板54反射的来自发光部52的光而使检测结果为on的情况下(图4；在中心区域61中光接收部53为开启，图5；步骤s101-否(no))，操舵角判定部12判定方向盘50的操舵角位于中心区域61中，并将判定结果输出至马达控制部13中。马达控制部13若获得表示操舵角位于中心区域61中的判定结果，则对驱动马达30、驱动马达31进行供给对应于加速器的操作量的输出的通常控制(图4；符号102，图5；步骤s102)。

通过马达控制部13进行通常控制，对应于加速器的开度而供给用于对驱动马达30、驱动马达31进行驱动的输出。此输出的供给也可以是对应于表示对驱动马达30、驱动马达31进行驱动的电压电平或电流值的控制信号的供给。

另一方面，在光接收部53的检测结果为off的情况下，即伴随未接收由反射板54反射的来自发光部52的光，检测结果为off的情况下(步骤s101-是(yes))，操舵角判定部12判定切角传感器右侧是否为关闭，即霍尔ic58是否为关闭(图5；步骤s103)。

在霍尔ic58不是关闭而是开启的情况下(图4；在右切角区域65中霍尔ic58为开启，图5；步骤s103-否)，操舵角判定部12判定方向盘50的操舵角已到达右切角区域65中，并将判定结果输出至马达控制部13中。此种情况相当于方向盘50的操舵角从中心区域61朝右舵角区域64转移且进一步朝右切角区域65转移的情况。

马达控制部13若获得表示操舵角已到达右切角区域65中的判定结果，则停止对于驱动马达31(右侧驱动轮)的输出，且限制对于驱动马达30(左侧驱动轮)的输出，由此使输出下降(图4；符号104，图5；步骤s104)。此处，通过停止对于驱动马达31的输出，可使驱动马达31变得自由。由此，不对驱动马达31供给控制信号等，因此可防止对驱动马达31供给大电流，因此可不产生驱动控制装置10中的过电流或过热的状态。另外，通过限制对于驱动马达30的输出，可防止转弯时的速度增加。

继而，操舵角判定部12判定舵角传感器是否为关闭，即光接收部53的光接收结果是否表示未检测到来自发光部52的光的off(图5；步骤s105)。在光接收部53的光接收结果表示off的情况下(图5；步骤s105-是)，在经过作为固定时间的等待时间后，操舵角判定部12再次进行步骤s105的判定。

另一方面，在光接收部53的光接收结果不表示off(表示on)的情况下(图5；步骤s105-否)，操舵角判定部12将表示光接收部53的光接收结果表示on的判定结果输出至马达控制部13中。此处，在方向盘50的操舵角从右切角区域65穿过右舵角区域64后已返回至中心区域61中的情况下，光接收部53的光接收结果变成on。

在光接收部53的光接收结果为on的情况下，马达控制部13转换至通常控制(图4；符号102，图5；步骤s102)。通过转换至通常控制，对于驱动马达30、驱动马达31的输出不下降而供给对应于加速器的操作量的输出，电动车辆1可朝前方方向前进。

另一方面，在步骤s103中，在霍尔ic58为关闭的情况下，操舵角判定部12判定霍尔ic56是否为关闭(图5；步骤s107)。在霍尔ic56不是关闭(是开启)的情况下(图4；在左切角区域63中霍尔ic56为开启，图5；步骤s107-否)，判定方向盘50的操舵角已到达左切角区域63中，并将判定结果输出至马达控制部13中。

马达控制部13若获得表示操舵角已到达左切角区域63中的判定结果，则停止对于驱动马达30(左侧驱动轮)的输出，且限制对于驱动马达31(右侧驱动轮)的输出，由此使输出下降(图4；符号108，图5；步骤s108)。此处，通过停止对于驱动马达30的输出，可使驱动马达30变得自由。由此，不对驱动马达30供给控制信号等，因此可防止对驱动马达30供给大电流，因此可不产生驱动控制装置10中的过电流或过热的状态。另外，通过限制对于驱动马达31的输出，可防止转弯时的速度增加。

继而，操舵角判定部12判定舵角传感器是否为关闭，即光接收部53的光接收结果是否表示未检测到来自发光部52的光的off(图5；步骤s105)。在光接收部53的光接收结果表示off的情况下(图5；步骤s105-是)，在经过作为固定时间的等待时间后，操舵角判定部12再次进行步骤s105的判定。

另一方面，在光接收部53的光接收结果不表示off(表示on)的情况下(图5；步骤s105-否)，操舵角判定部12将表示光接收部53的光接收结果表示开启的判定结果输出至马达控制部13中。此处，在方向盘50的操舵角从左切角区域63穿过左舵角区域62后已返回至中心区域61中的情况下，光接收部53的光接收结果变成on。

在光接收部53的光接收结果为on的情况下，马达控制部13转换至通常控制(图4；符号102，图5；步骤s102)。通过转换至通常控制，对于驱动马达30、驱动马达31的输出不下降而供给对应于加速器的操作量的输出，电动车辆1可朝前方方向前进。

另一方面，在步骤s107中，在霍尔ic56为关闭的情况下(图5；步骤s107-是)，操舵角判定部12将表示方向盘50的操舵角位于左舵角区域62或右舵角区域64的任一者中的判定结果输出至马达控制部13中。此种情况相当于方向盘50的操舵角已从中心区域61朝左舵角区域62转移的情况、或已从中心区域61朝右舵角区域64转移的情况。

马达控制部13若获得表示操舵角位于左舵角区域62或右舵角区域64的任一者中的判定结果，则限制对于驱动马达30(左侧驱动轮)与驱动马达31(右侧驱动轮)的输出，由此使输出下降(图4；符号109a、符号109b，图5；步骤s109)。此处，通过限制对于驱动马达30及驱动马达31的输出，可抑制转弯时的速度的增加。

在以上所说明的实施方式中，当在步骤s104中因操舵角已到达右切角区域65中而停止对于驱动马达31的输出时、或当在步骤s108中因操舵角已到达左切角区域63中而停止对于驱动马达30的输出时，在光接收部53再次开启(舵角传感器再次开启)之前，持续停止输出。由此，假设，即使在磁铁55到达对应于霍尔ic56的位置后进一步朝左侧移动且霍尔ic56已变成关闭的情况下、或磁铁57到达对应于霍尔ic58的位置后进一步朝右侧移动且霍尔ic58已变成关闭的情况下，也可以继续停止对于驱动马达30或驱动马达31的输出。因此，无需将左切角区域63或右切角区域65的区域整体作为检测对象进行检测，只要对操舵角超过左舵角区域62与左切角区域63的边界后已到达左切角区域63中、超过右舵角区域64与右切角区域65的边界后已到达右切角区域65中进行检测即可。由此，可减小左切角区域63、右切角区域65的传感区域。由此，根据从传感器获得的检测结果是on还是off，可判断操舵角位于哪个区域中，因此未必需要使用角度传感器或高性能的中央处理器(centralprocessingunit，cpu)等。因此，可将这些传感器的结构简化，而可减少成本。尤其，针对以与步行者同等的速度行驶的年长者车(seniorcar)(有时也称为方向盘型电动轮椅、电动推车)、或以比汽车等车辆低的速度行驶的个人代步工具(personalmobility)等，虽然减少价格方面的成本，但十分有效。

另外，关于仅光接收部53的检测结果为off的区域，即便不识别操舵角正被朝左侧操舵还是正被朝右侧操舵，也可以进行对于驱动马达30、驱动马达31的输出限制。由此，可将这些传感器的结构简化，而可减少成本。

另外，在所述实施方式中，也可以将发光部52、光接收部53设为霍尔ic，将反射板54设为板状的磁铁。在此情况下，优选为以变成不探测安装在连结构件上的磁铁55、磁铁57的磁性的距离的方式，将霍尔ic分离设置。

另外，虽然将磁铁55设置在连结构件51上，将霍尔ic56设置在电动车辆1中，但也可以将磁铁55设置在电动车辆1中，将霍尔ic56设置在连结构件51上，也可以将磁铁57设置在电动车辆1中，将霍尔ic58设置在连结构件51上。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构并不限定于此实施方式，也包含不脱离本发明的主旨的范围的设计等。