JP2011166996A - モータ走行車両制御装置、モータ走行車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】坂路においてモータが過熱することを事前に防ぐことが可能なモータ走行車両制御装置及びモータ走行車両制御方法を提供すること。
【解決手段】駆動力の少なくとも一部を電気モータ１６とする車両のモータ走行車両制御装置１００であって、車速を検出する車速検出手段６１と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段１４と、路面の傾斜を検出する傾斜検出手段１３と、車速に基づいて車両の停止状態を判定する停止判定手段と、停止判定手段により停止状態であると判定され、アクセル開度が第１の閾値より大、かつ、路面の傾斜が第２の閾値より大、という条件が成立する車両状況か否かを判定する判定手段６３と、車両状況の場合、車両に制動力を加える制動制御手段６６と、電気モータのモータ電流を低下させるモータ電流制御手段６５と、を有することを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両の電気モータを制御するモータ走行車両制御装置等に関し、特に、登坂又は降坂中における車両の電気モータを制御するモータ走行車両制御装置及びモータ走行車両制御方法に関する。

電気モータを動力源とする電気自動車又は電気モータを動力源の一部とするハイブリッド車において、動力源である電気モータをホイールの内周側に配置する形態（インホイールモータ）が知られている。インホイールモータは、車体内のスペースを確保すること、車体の低床化、ホイールの内周側の余剰スペースの有効活用等において有利である。

しかし、インホイールモータは外気に触れにくいことや、大電流が流れることから発熱量が多い。特に登坂中は高トルクが必要となる傾向が強い。このためインホイールモータを冷却する方法が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１には、モータ温度が所定値以上であると判定された場合にインホイールモータの負荷率を減少させ、さらに、登坂中であると判定された場合、モータ駆動を停止すると共にブレーキを作動させ、車両を停止させる車両走行用モータの制御装置が開示されている。

特開２００６−３３５２１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された制御方法では、モータ温度が所定値以上となるまではブレーキを作動させないので、インホイールモータが過熱する機会が多くなるという問題がある。インホイールモータが過熱する機会が多くなれば、製品寿命や性能に影響するおそれもある。

本発明は、上記課題に鑑み、坂路においてモータが過熱することを事前に防ぐことが可能なモータ走行車両制御装置及びモータ走行車両制御方法を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、駆動力の少なくとも一部を電気モータとする車両のモータ走行車両制御装置であって、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、路面の傾斜を検出する傾斜検出手段と、車速に基づいて車両の停止状態を判定する停止判定手段と、前記停止判定手段により停止状態であると判定され、アクセル開度が第１の閾値より大、かつ、路面の傾斜が第２の閾値より大という条件が成立する車両状況か否かを判定する判定手段と、車両状況の場合、車両に制動力を加える制動制御手段と、車両状況の場合、電気モータのモータ電流を低下させるモータ電流制御手段と、を有することを特徴とする。

坂路においてモータが過熱することを事前に防ぐことが可能なモータ走行車両制御装置及びモータ走行車両制御方法を提供することができる。

モータ走行車両制御装置の概略構成図の一例である。 ブレーキ作動流体の油圧回路及びインホイールモータの制御系統を模式的に説明する図の一例である。 ブレーキＥＣＵとインホイールモータ駆動コントローラの制御の機能ブロック図の一例である。 インホイールモータ駆動コントローラがモータ過熱予想情報をブレーキＥＣＵに送信する手順の一例を示すフローチャート図である。 ブレーキＥＣＵが保護ブレーキを作動させる手順の一例を示すフローチャート図である。 インホイールモータ駆動コントローラがインホイールモータへの通電を停止する手順の一例を示すフローチャート図である。 車速、アクセル開度、インホイールモータの駆動電流、ホイルシリンダ圧、及び、坂路判定結果を時間の経過と共に示すチャート図の一例である。 車速、アクセル開度、インホイールモータの駆動電流、ホイルシリンダ圧、及び、坂路判定結果を時間の経過と共に示すチャート図の一例である（変形例）

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
始めに、本実施形態のモータ走行車両制御装置の概略を説明する。モータ走行車両制御装置は、動力源のインホイールモータの温度が過熱しやすい状況となると、インホイールモータの温度に関係なく、インホイールモータに流れるモータ電流を低下させ、かつ、運転者によるブレーキ操作がなくても車輪を制動する（以下、この制動を「保護ブレーキ」という場合がある）。インホイールモータの温度が過熱しやすい状況とは、例えば、下記の条件を全て満たす場合である。
・車速がゼロ程度
・アクセル開度が所定値以上
・車両が坂路に停車中であること
坂路において運転者はブレーキペダルを操作しなくても、アクセルワークを調整することで重力と駆動力を相殺させ、車両を停止させることができる。電気モータ（例えばＤＣモータ）の特性曲線から、負荷トルクが大きくなると回転速度は低下し、負荷トルクが大きくなるとモータ電流は比例して大きくなる、ことが知られている。すなわち、回転速度が略ゼロで負荷トルクが大きいと、大きなモータ電流が流れることになる。アクセルワークを調整することで車両が坂路で停止している状態は、モータの回転速度が略ゼロ、かつ、高トルクであることになるので、インホイールモータが過熱しやすい。

そこで、本実施形態のモータ走行車両制御装置は、インホイールモータの温度が過熱しやすい状況であることを検出し、インホイールモータへ流れるモータ電流を低下させ、かつ、車輪を制動する。これにより、インホイールモータが過熱することを防止でき、車両が坂路を後退することも防止できる。また、インホイールモータが過熱する前にモータ電流を低下させるので、製品寿命や性能に影響することなく、いっそう効果的にインホイールモータを保護することが可能になる。

図１は、モータ走行車両制御装置１００の概略構成図の一例を示す。ブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、インホイールモータ駆動コントローラ１２、Ｙｒ／Ｇセンサ１３及びアクセルペダル開度センサ１４が、車載ＬＡＮ１５を介して接続されている。車載ＬＡＮ１５は例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＦｌｅｘＲａｙ、及び、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等どのようなものでもよく、また、これらの組み合わせでもよい。

ブレーキＥＣＵ１１及びインホイールモータ駆動コントローラ１２については後に詳述するが、ブレーキＥＣＵ１１は、運転者が制動操作をしなくても各輪毎にホイルシリンダ圧を制御し、インホイールモータ駆動コントローラ１２は運転者のアクセルペダルの操作に応じて、又は、運転者がアクセルペダルを操作をしなくても、インホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒ（以下、インホイールモータを区別しない場合、インホイールモータ１６という）の回転を制御する。ブレーキＥＣＵ１１及びインホイールモータ駆動コントローラ１２は、電子制御ユニットと呼ばれるマイコンであり、バスを介して接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有する。

Ｙｒ／Ｇセンサ１３は、ヨーレートセンサ及びＧセンサを有する。ヨーレートセンサは、車両の前後方向の軸が路面に対し回転する際の回転速度を検出するＭＥＭＳ（micro-electro-mechanical systems）センサであり、Ｇセンサは前後方向、横方向、及び、上下方向の３軸方向それぞれの加速度を検出するＭＥＭＳセンサである。ヨーレートセンサは主に振動体が回転すると発生するコリオリ力を検出して、三次元空間における車両の進行方向を検出する。したがって、Ｙｒ／Ｇセンサ１３の出力を検出することで、車両が坂路に存在すること及び坂路の傾斜角（後述する傾斜情報）を特定することができる。Ｙｒ／Ｇセンサ１３の代わりにジャイロセンサを搭載してもよい。

アクセルペダル開度センサ１４は、運転者が操作したアクセル開度（アクセルペダルのストローク量）を検出するセンサである。具体的には、アクセルペダル開度センサ１４はストローク量を電気信号に変換してアクセル開度を検出する。アクセル開度により、運転者がアクセルワークを調整して坂路に車両を停止させようとしていることを検出できる。

続いて、図２を用いて、ブレーキＥＣＵ１１及びインホイールモータ駆動コントローラ１２について説明する。図２は、ブレーキ作動流体の油圧回路及びインホイールモータ１６の制御系統を模式的に説明する図の一例である。図２において点線の矢印は制御信号の供給を表す。

ブレーキペダル２５にはマスタシリンダ２４が連結されている。マスタシリンダ２４には作動流体が貯留されたリザーバタンク２３が設けられ、また、マスタシリンダ２４は２つの液圧室２６,２７を有する。２つの液圧室２６,２７にはブレーキペダル２５の踏力に応じたマスタシリンダ圧がそれぞれ発生する。液圧室２７には第１マスタ通路２１が、液圧室２６には第２マスタ通路２２がそれぞれ連通している。

第１マスタ通路２１には、保持弁２８を介して右前輪ＦＲのホイルシリンダ４３が、保持弁２９を介して左前輪ＦＬのホイルシリンダ４４が、それぞれ連結されている。保持弁２８は常態でホイルシリンダ４５と連通した常開の電磁開閉弁であり、保持弁２９は常態でホイルシリンダ４６と連通した常開の電磁開閉弁である。保持弁２８,２９は、第１マスタ通路２１からホイルシリンダ４３,４４に流入する作動流体の流通を許容及び遮断する。

同様に、第２マスタ通路２２には、保持弁３１を介して右後輪ＲＬのホイルシリンダ４５が、保持弁３２を介して左後輪ＲＲのホイルシリンダ４６が、それぞれ連結されている。保持弁３１は常態でホイルシリンダ４５と連通した常開の電磁開閉弁であり、保持弁３２は常態でホイルシリンダ４６と連通した常開の電磁開閉弁である。保持弁３１，３２は、第２マスタ通路２２からホイルシリンダ４５,４６に流入する作動流体の流通を許容及び遮断する。

第１マスタ通路２１において、保持弁２８,２９の下流側でホイルシリンダ４３,４４の上流側には減圧弁３３,３４が、第２マスタ通路２２において、保持弁３１,３２の下流側でホイルシリンダ４５,４６の上流側には減圧弁３５,３６が、それぞれ連結されている。減圧弁３３,３４は、常態で第１マスタ通路２１と戻り配管３７を遮断し、減圧弁３５,３６は、常態で第２マスタ通路２２と戻り配管３８を遮断する常閉の電磁開閉弁である。

戻り配管３７にはリザーバタンク３９が、戻り配管３８にはリザーバタンク４０が、それぞれ連結されており、リザーバタンク３９,４０に貯留した作動流体は、ポンプ４１,４２によりそれぞれ第１マスタ通路２１又は第２マスタ通路２２に圧送される。

ホイルシリンダ４３,４４,４５,４６は、第１マスタ通路２１又は第２マスタ通路２２から供給される作動流体の液圧に応じて、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、左後輪ＲＬのそれぞれのブレーキキャリパを駆動する。ブレーキキャリパが駆動されると、各輪に配置されたブレーキパッドが、ディスクロータ４７,４８,４９,５０を挟み込むことにより、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬ、右後輪ＲＲ、左前輪ＲＬにそれぞれ制動力を発生させる。

運転者がブレーキペダル２５を操作した場合、液圧室２７に発生したマスタシリンダ圧が、第１マスタ通路２１を介してホイルシリンダ４３,４４に供給され、液圧室２６に発生したマスタシリンダ圧が、第２マスタ通路２２を介してホイルシリンダ４５,４６に供給される。したがって、運転者によるブレーキペダル２５の制動操作に応じて、各輪が制動される。

また、運転者がブレーキペダル２５を操作しない場合でも、ブレーキＥＣＵ１１は特定の車両状況（例えば、ＡＢＳ（Antilock Brake System），ＴＲＣ（Traction Control System）、ＥＳＣ（Electronic Stability Control））を検出して、保持弁２８,２９,３１,３２及び減圧弁３３,３４,３５,３６の開閉を各輪毎に独立に制御する。車輪を制動する場合、ブレーキＥＣＵ１１は保持弁を開状態に、減圧弁を閉状態のままとする（増圧モード）。この場合、ホイルシリンダ４３,４４,４５,４６にはポンプ４１,４２から作動流体が供給され、ホイルシリンダ圧が増大する。制動状態を維持する場合、ブレーキＥＣＵ１１は保持弁を閉状態に、減圧弁を閉状態のままとする（保持モード）。この場合、ホイルシリンダ圧が維持されるので、車輪は停止状態を保つ。制動を解除する場合、ブレーキＥＣＵ１１は保持弁２８,２９,３１,３２を閉状態に、減圧弁３３,３４,３５,３６を開状態にする（減圧モード）。この場合、ホイルシリンダ４３,４４,４５,４６から戻り配管３７,３８に向けて作動流体が流出するので、ホイルシリンダ圧が減圧され、車輪は制動状態から解除される。

なお、運転者のブレーキペダル２５の操作量に応じて、ブレーキＥＣＵ１１が各輪のホイルシリンダ圧を制御する、いわゆる「Ｘ バイ ワイヤ」を採用したブレーキ油圧系統においても、本実施形態のモータ制御を好適に適用できる。

続いて、インホイールモータ１６の制御系統について説明する。インホイールモータ１６は、発電機（ジェネレータ）を備えたいわゆるモータジェネレータである。右前輪ＦＲ，左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲ，左前輪ＲＬの各輪は、インホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒによりそれぞれ回転駆動される。なお、インホイールモータ１６に加え、車体にエンジンを搭載していてもよい（ハイブリッド車）。バッテリ５５と接続されたインホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒは、減速機構を介してディスクロータ４７,４８,４９,５０と連結されている。インホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒの回転軸に接続された不図示のギアとディスクロータ４７,４８,４９,５０の回転軸と同軸のギア５１,５２,５３,５４とが噛合することで、減速されたインホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒの回転がディスクロータ４７,４８,４９,５０を回転駆動する。

インホイールモータ１６はインホイールモータ駆動コンロトローラ１２により制御される。インホイールモータ駆動コントローラ１２は、アクセルペダル５６の操作量、ブレーキペダル２５の操作量、車両速度、等を検出して、各輪のインホイールモータ１６の要求トルクを演算し、インホイールモータ１６の制御信号を生成する。

また、インホイールモータ１６は回生ブレーキとしても作動する。車両の制動時、ディスクロータ４７,４８,４９,５０及びインホイールモータ１６ｆｒ,１６ｆｌ,１６ｒｌ,１６ｒｒの慣性回転に伴って発電された電力がバッテリ５５に充電される。インホイールモータ駆動コントローラ１２は、ブレーキＥＣＵ１１から各輪の制動のタイミングを検出し、インホイールモータ１６の力行運転と回生運転を切り替えることで、バッテリ５５からの放電と充電を制御する。

なお、回生運転中、インホイールモータ駆動コントローラ１２は、バッテリ５５への充電の有無又は充電量を制御することで、回生制動による制動トルクを制御することができる。

また、車両にエンジンが搭載されている場合、エンジンの回転により得られた電力がバッテリ５５に供給され充電される。また、車両にエンジンが搭載されていない場合、インホイールモータ１６を単体で回転させることで、バッテリ５５を充電することができる。

図３は、ブレーキＥＣＵ１１とインホイールモータ駆動コントローラ１２の機能ブロック図の一例を示す。ブレーキＥＣＵ１１は、停止判定部６０、判定部６３、制動要求部６４及びモータ通電制御部６５を有し、インホイールモータ駆動コントローラ１２は、制動制御部６６及び保護ブレーキ作動通知部６７を有する。これらの機能は、マイコンのＣＰＵがプログラムを実行すること、又は、ハード的な回路により実現される。

停止判定部６０は、車速センサ６１から車速を取得し、車速に基づき車両が停止状態であることを判定する。なお、停止状態には、車速が所定値以下（閾値Ｖ１）になる略停止状態も含む。

判定部６３は、アクセルペダル開度センサ１４からアクセル開度を、モータ電流センサ６２からモータ電流値を、それぞれ取得する。インホイールモータ駆動コントローラ１２は、車載ＬＡＮ１５を介して他のＥＣＵと、又は、直接、各センサと接続されている。

判定部６３は、停止判定部６０の判定結果、アクセル開度、及び、モータ電流値から、インホイールモータ１６の温度が過熱しやすい状況であるか否かを判定する。インホイールモータ１６の温度が過熱しやすい状況であると判定すると、判定部６３はインホイールモータ１６の保護が必要であると判定し、制動要求部６４に保護要求を出力する。

制動要求部６４は、保護要求を取得すると、保護が必要な状態が継続した時間である保護必要時間Ｔ（ｓ）の計測を開始する。制動要求部６４は、保護必要時間Ｔ（ｓ）が閾値Ｘより大きくなったと判定すると、駆動モータ過熱予想フラグをオンにする。インホイールモータ１６の保護が必要であると判定された直後から、保護ブレーキを作動させるのでなく、保護必要時間Ｔ（ｓ）が閾値Ｘより大きくなることを待つことで、保護ブレーキの頻繁なオン／オフを回避できる。制動要求部６４は、駆動モータ過熱予想フラグをオンにすると、モータ過熱予想情報をブレーキＥＣＵ１１に送出する。

また、モータ通電制御部６５は、ブレーキＥＣＵ１１から保護ブレーキ作動情報を取得すると、インホイールモータ１６のモータ電流を低下させる。すなわち、インホイールモータ１６のコイル電流を低下させる。これにより、運転者がアクセルペダル５６を操作しても、インホイールモータ１６には電流が供給されないので、インホイールモータ１６の過熱を防止できる。

ブレーキＥＣＵ１１の制動制御部６６は、モータ過熱予想情報を受信すると、Ｙｒ／Ｇセンサ１３から傾斜情報を取得する。制動制御部６６は、傾斜情報に基づき車両が坂路に停車していると判定すると、右前輪ＦＲ，左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲ，左前輪ＲＬに対し保護ブレーキを作動させる。具体的には、制動制御部６６は、保持弁を開状態、減圧弁を閉状態にした後、保持弁を閉状態にする。こうすることで、ホイルシリンダ圧は右前輪ＦＲ，左前輪ＦＬ，右後輪ＲＲ，左前輪ＲＬを制動する程度の圧力に保持される。なお、４輪全てに対し保護ブレーキを作動させることなく、右前輪ＦＲ及び左前輪ＦＬのみ，又は、右後輪ＲＲ及び左前輪ＲＬのみに保護ブレーキを作動させてもよい。制動制御部６６は、保護ブレーキの作動を開始すると、保護ブレーキ作動通知部６７に保護ブレーキの作動の開始を通知する。保護ブレーキ作動通知部６７は、保護ブレーキ作動情報をインホイールモータ駆動コントローラ１２送信する。保護ブレーキ作動情報には、保護ブレーキの作動が開始したこと及び保護ブレーキによる最終的なホイルシリンダ圧が含まれる。

なお、図３に示した、ブレーキＥＣＵ１１とインホイールモータ駆動コントローラ１２の各機能ブロックの配置は一例であって、ブレーキＥＣＵ１１又はインホイールモータ駆動コントローラ１２のどちらかが全ての機能ブロックを有していてもよいし、全く別のＥＣＵが全ての機能ブロックを有していてもよい。また、一部の機能ブロックの配置先が、ブレーキＥＣＵ１１からインホイールモータ駆動コントローラ１２へ（又はその逆に）移動してもよい。

図４〜図６により、以上の構成に基づく制御の手順を説明する。図４は、インホイールモータ駆動コントローラ１２がモータ過熱予想情報をブレーキＥＣＵ１１に送信する手順の一例を、図５は、ブレーキＥＣＵ１１が保護ブレーキを作動させる手順の一例を、図６は、インホイールモータ駆動コントローラ１２がインホイールモータ１６のモータ電流を低下させる手順を、それぞれ示すフローチャート図である。また、図７は、車速、アクセル開度、インホイールモータ１６のモータ電流値、ホイルシリンダ圧、及び、坂路判定結果を時間の経過と共に示すチャート図の一例である。

図４の手順は、例えば所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。または、車速が閾値Ｖ１未満となった場合にスタートしてもよい。

停止判定部６０は、車速センサ６１が検出する車速が閾値Ｖ１未満になったか否かを判定する（Ｓ１０）。閾値Ｖ１は、車両が停止していることを判定できる値であればよく、例えば、閾値Ｖ１＝０．５〜１〔ｋｍ／ｈ〕程度である。閾値Ｖ１を傾斜に応じて可変としてもよい（負荷が大きくなることを考慮して、傾斜が大きいほど閾値Ｖ１を小さくする）。

車速が閾値Ｖ１未満でない場合（Ｓ１０のＮｏ）、車両が停止しないので保護ブレーキを作動させる必要もなく、判定部６３は駆動モータ過熱予想フラグをオフにして図４の手順は終了する（Ｓ７０）。

車速が閾値Ｖ１未満の場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、判定部６３は、アクセルペダル開度センサ１４が検出したアクセル開度が閾値θ１未満か否かを判定する（Ｓ２０）。閾値θ１は、運転者が意識的にアクセルペダル５６を踏み込んでいることを判定できる値であればよく、ゼロより大きい小さな値（例えば、アクセル全開のアクセル開度を１００として、閾値θ１＝１〜３程度）である。

アクセル開度が閾値θ１未満である場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、運転者が意識的にアクセルペダル５６を踏み込んでいないので、保護ブレーキを作動させる必要もなく、判定部６３は駆動モータ過熱予想フラグをオフにして図４の手順は終了する（Ｓ７０）。

アクセル開度が閾値θ１未満でない場合（Ｓ２０のＮｏ）、運転者が意識的にアクセルペダル５６を踏み込んでいる可能性があるので、判定部６３はさらに、モータ電流センサ６２が検出したインホイールモータ１６を駆動するモータ電流値が閾値Ｉ１未満か否かを判定する（Ｓ３０）。閾値Ｉ１は、インホイールモータ１６を過熱から保護する必要があること、すなわち過熱のおそれがあるモータ電流値であることを判定できる値であればよい。過熱のおそれがあるモータ電流値は、インホイールモータ１６の放熱性や性能によっても変わってくるので、実験的に定めておく。また、同じ車種でも、季節や走行場所によって、過熱の程度は変わってくるので、閾値Ｉ１を外気温に応じて決定してもよい。この場合、判定部６３は、車外の温度が高い場合には閾値Ｉ１を小さくし、車外の温度が低い場合には閾値Ｉ１を大きくする。

モータ電流値が閾値Ｉ１未満である場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、インホイールモータ１６が加熱するおそれがないので、保護ブレーキを作動させる必要もなく、判定部６３は駆動モータ過熱予想フラグをオフにして図４の手順は終了する（Ｓ７０）。

なお、ステップＳ２０の判定とステップＳ３０の判定はいずれもアクセルペダル５６の操作と関係しているので、ステップＳ３０の判定を省略してもよいし、ステップＳ２０の判定を省略してもよい。

モータ電流値が閾値Ｉ１未満でない場合（Ｓ３０のＮｏ）、インホイールモータ１６が加熱しやすい状況であることになるので、判定部６３は制動要求部６４に保護要求を出力する。これにより、制動要求部６４は保護必要時間Ｔ（ｓ）の計測を開始する（Ｓ４０）。

ステップＳ４０までの処理が、図７の時刻ｔ１までのチャートに対応する。図7の時刻ｔ１において、車速は閾値Ｖ１未満、アクセル開度は閾値θ1以上、及び、モータ電流値は閾値Ｉ１以上、になっている。

図４に戻り、保護必要時間Ｔ（ｓ）の計測を開始すると、制動要求部６４は繰り返し、保護必要時間Ｔ（ｓ）が閾値Ｘより大きいか否かを判定する（Ｓ５０）。保護必要時間Ｔ（ｓ）が閾値Ｘより大きくなるまでの間（Ｓ５０のＮｏ）、処理はステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０の判定が「Ｎｏ」，ステップＳ２０又はＳ３０の判定が「Ｙｅｓ」になると、制動要求部６４は保護必要時間Ｔ（ｓ）の計測を終了する。

保護必要時間Ｔ（ｓ）が閾値Ｘより大きい場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、制動要求部６４は駆動モータ過熱予想フラグをオンにする（Ｓ６０）。そして、制動要求部６４は、モータ過熱予想情報をブレーキＥＣＵ１１に送出する。

なお、制動要求部６４は、ステップＳ７０において、駆動モータ過熱予想フラグがオフになるとモータ過熱解除情報をブレーキＥＣＵ１１に送出する。こうすることで、例えば、運転者が走行を再開した場合（車速≧Ｖ１）、又は、パーキングブレーキにより車両を制動した場合（アクセル開度＜θ１ or モータ電流値＜Ｉ１）、ブレーキＥＣＵ１１は保護ブレーキを解除できることになる。

図５に基づき説明する。図５の手順は、例えば所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。または、ブレーキＥＣＵ１１がモータ過熱予想情報を受信したことによる割り込みによりスタートしてもよい。

制動制御部６６は、モータ過熱予想情報を受信したか否かを判定する（Ｓ１１０）。モータ過熱予想情報を受信していない場合（Ｓ１１０のＮｏ）、保護ブレーキを作動させる必要はないので、図５の処理はそのまま終了する。

モータ過熱予想情報を受信した場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、保護ブレーキを作動させる必要があるが、それが坂路によるものか否かを判定するため、制動制御部６６はＹｒ／Ｇセンサ１３が検出した傾斜情報に基づき車両が坂路に停車しているか否か判定する（Ｓ１２０）。

ステップＳ１２０までの処理が、図７の時刻ｔ２までのチャートに対応する。図7の時刻ｔ２において（及びその前後の時間を含み）、傾斜が所定値以上であることを示す坂路判定結果がオンであり、車両が坂路に存在していることを示している。

なお、制動制御部６６は、車両の進行方向に応じて（シフトレバーがドライブＤかリバースＲかに応じて）坂路判定してもよい。運転者がアクセルワークにより坂路で停止状態を保つ場合、登坂中ならシフトレバーはドライブＤ、降坂中ならシフトレバーがリバースＲとなる。すなわち、シフトレバーがドライブＤの場合、傾斜情報は車両が登坂状態であることを示している必要があり、シフトレバーがリバースＲの場合、傾斜情報は車両が降坂状態であることを示している必要がある。このように制動制御部６６は、車両の進行方向に応じて、傾斜情報から坂路判定結果がオンかオフかを判定することができる。

図５に戻り、車両が坂路に停車していない場合（Ｓ１２０のＮｏ）、保護ブレーキを作動させる必要が生じたのが坂路によるものではないことになるので、図５の処理はそのまま終了する。

車両が坂路に停車している場合（Ｓ１２０のＹｅｓ）、坂路により保護ブレーキを作動させる必要が生じたので、制動制御部６６は保護ブレーキを作動させる（Ｓ１３０）。すなわち、制動制御部６６は保持弁２８，２９，３１，３２及び減圧弁３３，３４，３５，３６を制御して、ホイルシリンダ圧を増大させる。こうすることで、モータ電流をゼロにしても車両が坂路を後退することがなくなる。

なお、制動制御部６６は傾斜情報にほぼ比例した値までホイルシリンダ圧を増大させる。こうすることで、傾斜が急なほど大きな制動力を各輪に作用させることができる。

また、制動制御部６６は、保護ブレーキの作動を開始すると、保護ブレーキ作動通知部６７にその旨を通知する。保護ブレーキ作動通知部６７は、保護ブレーキ作動情報をインホイールモータ駆動コントローラ１２に送信する。上記のとおり、保護ブレーキ作動情報には傾斜情報に応じて決定されたホイルシリンダ圧が含まれる。

図６に基づき説明する。図６の手順は、例えば所定のサイクル時間毎に繰り返し実行される。または、インホイールモータ駆動コントローラ１２が保護ブレーキ作動情報を受信したことによる割り込みによりスタートしてもよい。

モータ通電制御部６５は、保護ブレーキ作動情報を受信したか否かを判定する（Ｓ２１０）。保護ブレーキ作動情報を受信していない場合（Ｓ２１０のＮｏ）、保護ブレーキが作動していないので、そのまま図６の処理は終了する。この場合、インホイールモータ１６のモータ電流はアクセル開度に応じた値となる。

保護ブレーキ作動情報を受信した場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、モータ通電制御部６５はインホイールモータ１６への通電を徐々に停止して、最終的にモータ電流をゼロにする（Ｓ２２０）。これにより、運転者がアクセルペダル５６を操作しても、インホイールモータ１６には電流が供給されないので、過熱を防止できる。

ステップＳ２２０までの処理が、図７の時刻ｔ３までのチャートに対応する。図７の時刻ｔ３において、車両が坂路で停止できる程度にホイルシリンダ圧が十分に増大した時とほぼ同じタイミングで、モータ電流値がゼロになっている。すなわち時刻ｔ２〜ｔ３のモータ電流値とホイルシリンダ圧に示されるように、モータ電流を瞬間的にゼロにするのでなく、ホイルシリンダ圧が増大した分だけ駆動力が低下するようにモータ電流を小さくすることで、インホイールモータ１６による駆動力を徐々に制動力に置き換えることができる。

インホイールモータ駆動コントローラ１２は、例えば、予め実験的に求めたマップ等を用いて、保護ブレーキ作動情報に含まれるホイルシリンダ圧に基づき、単位時間当たりのモータ電流値の低下分（時間に対するモータ電流値の傾き）を決定する。そしてこの傾きに従ってモータ電流を徐々に低下させる。ホイルシリンダ圧を変数とする所定の関数によりこの傾きを算出してもよい。

モータ電流値がゼロになった後、ホイルシリンダ圧は略一定に保持される。その後、制動制御部６６がモータ過熱解除情報をインホイールモータ駆動コントローラ１２から受信すると、制動制御部６６は保護ブレーキを解除する。すなわち、ホイルシリンダ圧を減圧する。こうすることで、運転者のアクセルペダル５６の踏み込みにより車両が走行でき、運転者がアクセルペダル５６の操作をやめパーキングブレーキを作動させた場合には保護ブレーキなしに車両を停止できる。

図8を用いて、図7の変形例を説明する。図７では、ホイルシリンダ圧が増大した分だけ駆動力が低下するようにモータ電流を小さくしたが、ホイルシリンダ圧が十分に増大した後に、モータ電流を急激に又は徐々にゼロにしてもよい。

図８では、時刻ｔ２までのチャートは図７と同様であるが、時刻ｔ２ではモータ電流値が低下を開始していない。モータ電流値は、ホイルシリンダ圧が十分に増大した時刻ｔ３‘から低下を開始している。図８のような制御とすることで、モータ電流を徐々に低下させる処理が不要になり制御を簡略化できる。また、車両が坂路を後退することを確実に防止できる。

図8の制御を実現するため、ブレーキＥＣＵ１１の制動制御部６６はホイルシリンダ圧が傾斜情報に対して十分に増大した後に、保護ブレーキ作動通知部６７に、保護ブレーキ作動情報をインホイールモータ駆動コントローラ１２に送信するよう要求すればよい。

モータ通電制御部６５は、保護ブレーキ作動情報を取得すると、インホイールモータ１６のモータ電流を急激にゼロに又は徐々にゼロにする。これにより、運転者がアクセルペダル５６を操作しても、インホイールモータ１６には電流が供給されないので、過熱を防止できる。

以上説明したように、本実施形態のモータ走行車両制御装置１００は、インホイールモータ１６の温度が過熱しやすい状況を検出して、インホイールモータ１６への通電を禁止するので、モータが過熱することを防止できる。したがって、製品寿命や性能に影響することなく、確実にインホイールモータ１６を保護することが可能になる。

なお、本実施形態ではインホイールモータ１６を例に坂路における過熱の防止について説明したが、駆動源の電気モータはホイール内に配置されていなくても、同様に電気モータの過熱を防止できる。

１１ ブレーキＥＣＵ
１２ インホイールモータ駆動コントローラ
１３ Ｙｒ／Ｇセンサ
１４ アクセルペダル開度センサ
１５ 車載ＬＡＮ
１６ インホイールモータ
１００ モータ走行車両制御装置

Claims (6)

1. 駆動力の少なくとも一部を電気モータとする車両のモータ走行車両制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   路面の傾斜を検出する傾斜検出手段と、
   車速に基づいて車両の停止状態を判定する停止判定手段と、
   前記停止判定手段により停止状態であると判定され、前記アクセル開度が第１の閾値より大、かつ、路面の傾斜が第２の閾値より大、という条件が成立する車両状況か否かを判定する判定手段と、
   前記車両状況の場合、車両に制動力を加える制動制御手段と、
   前記車両状況の場合、前記電気モータのモータ電流を低下させるモータ電流制御手段と、
   を有することを特徴とするモータ走行車両制御装置。
2. 駆動力の少なくとも一部を電気モータとする車両のモータ走行車両制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   路面の傾斜を検出する傾斜検出手段と、
   前記電気モータのモータ電流値を検出するモータ電流検出手段と、
   車速に基づいて車両の停止状態を判定する停止判定手段と、
   前記停止判定手段により停止状態であると判定され、前記アクセル開度が第１の閾値より大、路面の傾斜が第２の閾値より大、かつ、前記モータ電流値が第３の閾値より大、という条件が成立する車両状況か否かを判定する判定手段と、
   前記車両状況の場合、車両に制動力を加える制動制御手段と、
   前記車両状況の場合、前記電気モータのモータ電流を低下させるモータ電流制御手段と、
   を有することを特徴とするモータ走行車両制御装置。
3. 駆動力の少なくとも一部を電気モータとする車両のモータ走行車両制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   路面の傾斜を検出する傾斜検出手段と、
   前記電気モータのモータ電流値を検出するモータ電流検出手段と、
   車速に基づいて車両の停止状態を判定する停止判定手段と、
   前記停止判定手段により停止状態であると判定され、前記アクセル開度が第１の閾値より大、かつ、路面の傾斜が第２の閾値より大、という条件が所定時間以上継続した車両状況か否かを判定する判定手段と、
   前記車両状況の場合、車両に制動力を加える制動制御手段と、
   前記車両状況の場合、前記電気モータのモータ電流を低下させるモータ電流制御手段と、
   を有することを特徴とするモータ走行車両制御装置。
4. 前記モータ電流制御手段は、前記制動制御手段が車両に加える制動力を増大した分だけ駆動力が低下するよう、前記電気モータのモータ電流を低下させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のモータ走行車両制御装置。
5. 前記モータ電流制御手段は、前記制動制御手段が車両に加える制動力を、車両が坂路で停止できる程度に十分に増大させた後、前記電気モータのモータ電流を低下させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のモータ走行車両制御装置。
6. 車両を駆動する電気モータのモータ走行車両制御方法であって、
   車速検出手段が車速を検出するステップと、
   アクセル開度検出手段が、アクセル開度を検出するステップと、
   傾斜検出手段が、路面の傾斜を検出するステップと、
   停止判定手段が、車速に基づいて車両の停止状態を判定するステップと、
   判定手段が、前記停止判定手段により停止状態であると判定され、車速が略ゼロ、前記アクセル開度が第１の閾値より大、かつ、路面の傾斜が第２の閾値より大、という条件が成立する車両状況か否かを判定するステップと、
   前記車両状況の場合、制動制御手段が、車両に制動力を加えるステップと、
   前記車両状況の場合、モータ電流制御手段が、前記電気モータのモータ電流を低下させるステップと、
   を有することを特徴とするモータ走行車両制御方法。

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