JP2011230542A

JP2011230542A - 車両

Info

Publication number: JP2011230542A
Application number: JP2010100002A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Kira; 暢博吉良; Tetsuhiro Yamamoto; 哲弘山本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP5669427B2

Abstract

【課題】車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる車両を提供する。
【解決手段】車両のメインＥＣＵ３は、第１情報取得部４Ａにより取得された第１情報から導出される第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数μ１と、第２情報取得部４Ｂにより取得された第２情報から導出される第２位置の路面摩擦係数である第２摩擦係数μ２とから、車両の総駆動力の目標値を決定する。そして、総駆動力の目標値を満たし且つ第１摩擦係数μ１に対応したスリップ限界を超えないように、第１駆動力および第２駆動力の目標値を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の前輪または後輪の一方を第１駆動輪として該第１駆動輪をエンジンとモータとのいずれか一方または両方により駆動する第１駆動力と、残る他方を第２駆動輪として該第２駆動輪をモータにより駆動する第２駆動力とを制御する駆動力制御手段を備える車両に関する。

従来、この種の車両では、下記特許文献１に示すように、第２駆動輪の駆動が必要か否かを予測し、モータによる第２駆動輪の駆動が必要であると予測される場合に、第２駆動輪を駆動する構成が知られている。ここで、第２駆動輪の駆動が必要と予測される場合としては、車両の発進、低μ路走行、スノーモード走行、坂道走行等であると判定される場合が該当する（下記特許文献１段落［００５２］）。

特開２０００−１２７７９０号公報

しかしながら、従来の車両では、第２駆動輪の駆動が必要と予測される場合には、既に車両が低μ路走行、スノーモード走行、坂道走行になっている。すなわち、予測ではなく、車両が低μ路走行、スノーモード走行、坂道走行になっている場合にこれを検知して、第２駆動輪を駆動させているに過ぎない。

さらに路面の状態を検知するためには一定時間を要するため、第２駆動輪を駆動させる必要があるにも拘らず、第２駆動輪が駆動しない状態が一定時間続いてしまうという問題がある。

以上の事情に鑑みて、本発明は、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる車両を提供することを目的とする。

第１発明の車両は、
前輪または後輪の一方であってエンジンと第１モータとのいずれか一方または両方により駆動される第１駆動輪と、第１駆動輪以外の車輪であって第２モータにより駆動される第２駆動輪と、該第１駆動輪を駆動する第１駆動力と該第２駆動輪を駆動する第２駆動力とを制御する駆動力制御手段とを備える車両であって、
前記車両の進路上の第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数を取得する第１取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、車両の総駆動力が同一の場合に消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせの中から、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値を決定する駆動力配分決定手段と
を備え、
前記駆動力制御手段は、前記車両が前記第１位置に到達する前に、前記第１駆動力および前記第２駆動力を、前記駆動力配分決定手段により決定された前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値に変更することを特徴とする。

第１発明の車両によれば、第１位置の第１摩擦係数に対応したスリップ限界を超えないように、第１駆動力および第２駆動力の目標値が決定される。さらに、車両の総駆動力が同一の場合に消費エネルギーが最小となる第１駆動力および第２駆動力の組み合わせの中から、第１駆動力および前記第２駆動力の目標値が決定される。そして、第１駆動力および第２駆動力を前以てこの目標値に変更することで、第１位置へ至る路面状態に変化がある場合にも、第１駆動力と第２駆動力とを前以て第１位置に対応したスリップが抑制される状態とすることができると共に、車両の消費エネルギーがスリップの抑制のために増大することを回避することができる。

このように第１発明の車両によれば、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる。

第２発明の車両は、第１発明において、
少なくとも前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に基づいて前記車両の総駆動力の目標値を決定する総駆動力決定手段と
を備え、
前記駆動力配分決定手段は、第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、総駆動力決定手段により決定された総駆動力の目標値を満たし且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定することを特徴とする。

第２発明の車両によれば、少なくとも第１位置の第１摩擦係数から車両の総駆動力の目標値を決定し、スリップ限界とならない範囲で、この総駆動力の目標値を満たし且つ消費エネルギーが最小となる第１駆動力および第２駆動力の組み合わせを、これらの目標値として決定する。これにより、第１位置へ至る路面状態に変化がある場合にも、予め車両の駆動力を路面摩擦係数の変化に対応したものとすることができ、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる。

第３発明の車両は、第１発明において、
前記車両の現在の位置である第２位置の路面摩擦係数である第２摩擦係数を取得する第２取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数と前記第２取得手段により取得された前記第２摩擦係数とから、該第１摩擦係数と該第２摩擦係数との偏差が所定の閾値を超える場合に、該第１摩擦係数に応じた前記車両の総駆動力の目標値を決定する総駆動力決定手段と
を備え、
前記駆動力配分決定手段は、第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、総駆動力決定手段により決定された総駆動力の目標値を満たし且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定することを特徴とする。

第３発明の車両によれば、第１位置の第１摩擦係数と第２位置の第２摩擦係数とから、これらの偏差が所定の閾値を超えない限り車両の総駆動力の目標値が維持され、所定の閾値を超える場合に第１摩擦係数に応じて決定される。そのため、車両の総駆動力の目標値が変更されることによるドライバビリティの低下を抑制しつつ、摩擦係数の変化が大きく総駆動力の目標値を変更する必要がある場合には、予め車両の駆動力を路面摩擦係数の変化に対応したものとすることができ、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる。

第４発明の車両は、
前輪または後輪の一方であってエンジンと第１モータとのいずれか一方または両方により駆動される第１駆動輪と、第１駆動輪以外の車輪であって第２モータにより駆動される第２駆動輪と、該第１駆動輪を駆動する第１駆動力と該第２駆動輪を駆動する第２駆動力とを制御する駆動力制御手段とを備える車両であって、
前記車両の進路上の第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数を取得する第１取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、車両の総駆動力の目標値が最大となり且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定する駆動力配分決定手段と
を備え、
前記駆動力制御手段は、前記車両が前記第１位置に到達する前に、前記第１駆動力および前記第２駆動力を、前記駆動力配分決定手段により決定された前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値に変更することを特徴とする。

第４発明の車両によれば、第１位置の第１摩擦係数に対応したスリップ限界を超えない範囲で、車両の総駆動力が最大となり且つ消費エネルギーが最小となるように、第１駆動力および第２駆動力の目標値が決定される。そして、第１駆動力および第２駆動力を前以てこの目標値に変更することで、第１位置へ至る路面状態に変化がある場合にも、第１駆動力と第２駆動力とを前以て第１位置に対応したスリップが抑制される状態とすることができると共に、車両の消費エネルギーがスリップの抑制のために増大することを抑制しつつ、予め車両の駆動力を路面摩擦係数の変化に対応したものとすることができ、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる。

第５発明の車両は、第１〜第４発明のいずれかにおいて、
前記第１取得手段は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置の地図情報と、前記進路上における前記車両以外の他車両の走行履歴情報と、前記進路上に設置されて路面の状態を検出する路面検出装置の出力情報との一部または全部から前記第１摩擦係数を取得することを特徴とする。

第５発明の車両によれば、車両に搭載されたナビゲーションの地図情報と、前記進路上における前記車両以外の他車両の走行履歴情報と、前記進路上に設置されて路面の状態を検出する路面検出装置の出力情報との一部または全部から、第１位置の第１摩擦係数を精度よく認識して取得することができる。かかる第１摩擦係数に基づいて、予め第１駆動力および第２駆動力をその目標値に変更することで、車両の進路上の路面変化に対応した適切な駆動力配分を前以て実現することができる。

本実施形態の車両の全体構成図。本実施の形態におけるメインＥＣＵによる処理を示すフローチャート。メインＥＣＵによる処理内容（駆動力を一定としてＦＦ→４ＷＤ）を示す説明図。メインＥＣＵによる処理内容（駆動力を低下させＦＦ→４ＷＤ）を示す説明図。メインＥＣＵによる他の処理内容（駆動力を低下させ４ＷＤ→４ＷＤ）を示す説明図。メインＥＣＵによる他の処理内容（駆動力を一定としてＲＲ→４ＷＤ）を示す説明図。他の実施形態におけるメインＥＣＵによる処理内容を示す説明図。

図１に示すように、本実施形態の車両は、例えば、四輪駆動型のハイブリッド車両であって、内燃機関であるエンジン１と、バッテリ２から供給される電力によって回転する第１モータ１１および第２モータ１２と、これらのエンジン１、第１モータ１１、第２モータ１２等を集中的に管理および制御するメインＥＣＵ３（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ、本発明の駆動力制御手段に相当する）とを有する。メインＥＣＵ３は、情報取得部４に接続された情報取得部４を介して取得された情報に基づいた処理を行う。

補足すれば、メインＥＣＵ３は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、入出力インターフェース、タイマ等からなるマイクロコンピュータ（図示せず）であり、ＲＯＭに記録されたプログラムおよびデータに従って処理を行う。

また、ハイブリッド車両は、エンジン１および第１モータ１１によって駆動される前輪６（本発明の第１駆動輪に相当する）と、第２モータ１２によって駆動される後輪７（本発明の第２駆動輪に相当する）とを有する。

エンジン１と第１モータ１１は、共通の駆動軸に接続されており、ギア機構およびディファレンシャルギア等（いずれも図示省略）を介して前輪６を駆動する。第２モータ１２は、同様にギア機構およびディファレンシャルギア等（いずれも図示省略）を介して後輪７を駆動する。

さらに、ハイブリッド車両は、第１モータ１１の電力制御を行う第１ＰＤＵ（インバーター機能と電流制御を行うＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＵｎｉｔ）２１および第２モータ１２の電力制御を行う第２ＰＤＵ（ＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＵｎｉｔ）２２を備え、第１モータ１１および第２モータ１２は、第１ＰＤＵ２１，第２ＰＤＵ２２の制御下に発電機としても機能する。すなわち、第１モータ１１は、エンジン１または前輪６から駆動力を受けて発電または回生を行い、バッテリ２に充電することができ、第２モータ１２は、後輪７から駆動力を受けて回生を行いバッテリ２に充電することができる。

メインＥＣＵ３は、目標駆動力算出部３Ａ（本発明の総駆動力決定手段に相当する）と、前後輪配分比決定部３Ｂ（本発明の駆動力配分決定手段に相当する）と、駆動力変更管理部３Ｃとを備える。

目標駆動力算出部３Ａは、情報取得部４に接続された情報取得部４を介して取得された情報（路面情報）に基づいて、車両全体の目標駆動力（前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力の合算値）の上限閾値を設定すると共に、設定した上限閾値の範囲内で、図示しないアクセル開度センサおよび車速センサの出力値等に基づいて車両の目標駆動力（瞬時値）を逐次算出する。

前後輪配分比決定部３Ｂは、情報取得部４に接続された情報取得部４を介して取得された情報（路面情報）に基づいて、目標駆動力算出部３Ａで算出された目標駆動力を、前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力に配分する配分比を決定する。

駆動力変更管理部３Ｃは、情報取得部４に接続された情報取得部４を介して取得された情報（路面情報）に基づいて、前後輪配分比決定部３Ｂにより決定された前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力の変更のタイミングを決定する。

なお、メインＥＣＵ３による処理の詳細は後述する。

また、メインＥＣＵ３は、エンジンＥＣＵ３０と、第１モータＥＣＵ３１と、第２モータＥＣＵ３２と、バッテリＥＣＵ３３とに接続され、エンジンＥＣＵ３０によりエンジン１の制御が実行され、バッテリＥＣＵ３３によりバッテリ２の充放電の制御が実行される。また、第１モータＥＣＵ３１により第１ＰＤＵ２１を介して第１モータ１１が制御され、第２モータＥＣＵ３２により第２ＰＤＵ２２を介して第２モータ１２が制御される。

情報取得部４は、第１情報取得部４Ａ（本発明の第１取得手段に相当する）と、第２情報取得部４Ｂ（本発明の第２取得手段に相当する）とを備える。

第１情報取得部４Ａは、車両の進路上の第１位置に関する第１情報を取得する。ここで第１情報は、第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数μ１またはこれを導出できる情報である。

第１情報としては、車外装置により第１位置の路面状態を計測した計測値等が該当する。車外装置としては、自車両の進路上で先を行く他車両が備える路面摩擦係数演算部、他車両から提供された情報（第１摩擦係数μ１）が蓄積された情報サーバ、ビーコン等の情報発信手段等が該当する。

また、第１情報としては、他車両の路面摩擦係数演算部の出力値（第１摩擦係数μ１）、情報サーバから取得可能な情報であって他車両により提供された路面情報（第１摩擦係数μ１）、ビーコン等の情報発信手段から取得可能な進路上の路面状態に関する情報（例えば、路面が凍結した状態，水に濡れた状態，乾燥した状態等の情報）が該当する。

次に、第２情報取得部４Ｂは、車両の現在の走行路面である第２位置に関する第２情報を取得する。ここで第２情報は、第２位置の路面摩擦係数である第２摩擦係数μ２またはこれを導出できる情報である。

本実施形態、第２情報として、自車両が備える第２摩擦係数μ２を推定する種々の路面摩擦係数演算部の出力値（第２摩擦係数μ２）を取得する。

なお、路面摩擦係数演算部の構成については、本願出願人による先行技術文献（特開２００９−２７４５８２号公報段落［００１９］）に説明がなされているためここでの詳細な説明を省略するが、路面摩擦係数演算部の処理の概要は、前輪６，６および後輪７，７の速度ＶおよびブレーキトルクＴをそれぞれ図示しない車輪速センサおよびブレーキトルクセンサで検出し、下式（１）の関係式から第２摩擦係数μ２を算出する。

μ１＝［Ｔ＋（Ｉ×（ｄｗ／ｄｔ））／Ｒ］／Ｗ
ここで、Ｉは車輪慣性モーメントであり、Ｒは車輪半径であり、ｗは車輪回転速度であり、Ｗは車輪の接地荷重であり、Ｖ＝Ｒ・ｗの関係が成り立つ。

次に、図２に示すフローチャートを参照して、メインＥＣＵ３による処理の詳細を説明する。

まず、メインＥＣＵ３は、情報取得部４の第２情報取得部４Ｂを介して、自車両が現在走行中の第２位置の摩擦係数である第２摩擦係数μ２を取得する（図２／ＳＴＥＰ１１）。

次いで、メインＥＣＵ３は、情報取得部４の第１情報取得部４Ａを介して、自車両の進路上の路面である第１位置の路面情報としての第１情報が取得できたか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ１２）。

そして、メインＥＣＵ３は、第１情報が取得できるまでこの判定を繰り返し（図２／ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、第１情報が取得できたタイミングで（図２／ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、取得した第１情報から第１位置の摩擦係数である第１摩擦係数μ１を導出する。

ここで、第１摩擦係数μ１の導出は、第１情報自体に第１摩擦係数μ１が包含されている場合には、この包含されている第１摩擦係数μ１をそのまま用いる。例えば、第１情報として、他車両により提供された第１摩擦係数μ１が含まれる場合に、この第１摩擦係数μ１をそのまま用いる。

一方、第１摩擦係数μ１が含まれていない場合には、第１情報から第１摩擦係数μ１を推定する。例えば、第１情報が、ビーコン等の情報発信手段から取得可能な進路上の路面状態情報（例えば、路面が凍結した状態，水に濡れた状態，乾燥した状態等）である場合には、路面状態情報から対応する第１摩擦係数μ１を、予めメモリ等に記憶されたマップ、テーブル、関係式等（以下マップ等という）を参照することで推定する。

なお、第１情報として取得する情報は、自車両の進路上の路面すべてについて取得してもよいが、図示しないナビゲーション装置等の地図情報を基に取得する範囲を自車両との距離に応じて限定（例えば、自車両の前方５ｋｍの範囲など限定）されることが好ましい。これにより、現在から離れた進路上の第１位置の第１摩擦係数μ１に基づいて、前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力が変更されることを回避することができる。

次いで、メインＥＣＵ３は、ＳＴＥＰ１１で取得した第２摩擦係数μ２と、ＳＴＥＰ１３で導出した第１摩擦係数μ１との偏差Δμを算出する（図２／ＳＴＥＰ１４）。

次に、メインＥＣＵ３は、ＳＴＥＰ１４で算出した偏差Δμの大きさ｜Δμ｜が予め設定された所定の閾値以上となっているか否かに基づいて、前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力の変更が必要であるか否かを判定する（図２／ＳＴＥＰ１５）。

例えば、第２位置のＢ地点の第２摩擦係数μ２が乾燥したアスファルト路面であり、第１位置のＡ地点の第１摩擦係数μ１が積雪路である場合のように、路面摩擦係数が高μ路から低μ路に変化する場合（μ１＜＜μ２の場合）、メインＥＣＵ３は、｜Δμ｜＝｜μ１−μ２｜が閾値以上となることから、前輪６，６の第１駆動力と、後輪７，７の第２駆動力（通常、乾燥したアスファルト路面では０）との駆動力を変更する必要があると判定する。

そして、メインＥＣＵ３は、駆動力を変更する必要がないと判定した場合には（図２／ＳＴＥＰ１５でＮＯ）、一連の処理を終了する。一方、メインＥＣＵ３は、駆動力を変更する必要があると判定した場合には（図２／ＳＴＥＰ１５でＹＥＳ）、目標駆動力算出部３Ａが、第２摩擦係数μ２および第１摩擦係数μ１から目標駆動力の上限閾値を設定する（図２／ＳＴＥＰ１６）。

具体的には、目標駆動力の上限閾値は、（１）第２摩擦係数μ２および第１摩擦係数μ１の大小関係と、（２）第１摩擦係数μ１とから決定される。すなわち、（１）第２摩擦係数μ２および第１摩擦係数μ１の偏差の大きさ｜Δμ｜が、所定の閾値を超える場合に、目標駆動力の上限閾値を変更する必要があると判断して、（２）第１摩擦係数μ１と目標駆動力の上限閾値を定めたマップ等を参照することにより、第１摩擦係数μ１に対応した目標駆動力の上限閾値を決定する。

ここで、第１摩擦係数μ１のみならず、第２摩擦係数μ２に基づいて、目標駆動力の上限閾値を決定するのは、第１摩擦係数μ１のみで、目標駆動力の上限閾値を決定した場合には、取得した第１摩擦係数μ１の値に応じて、上限閾値が頻繁に変動するが、第２摩擦係数μ２を考慮することで、可能な限り現在の目標駆動力の上限閾値を維持させることができ、目標駆動力の上限閾値の変更に伴うドライバビリティの低下を抑制することができる。

なお、簡易的には、第１摩擦係数μ１と上限閾値との関係を規定したマップ等により目標駆動力の上限閾値を決定するようにしてもよい。

次いで、メインＥＣＵ３の前後輪配分比決定部３Ｂは、第１摩擦係数μ１に対応した前輪６，６の第１駆動力と、後輪７，７の第２駆動力との駆動力配分比を決定する（図２／ＳＴＥＰ１７、ＳＴＥＰ１８）。

まず、前後輪配分比決定部３Ｂは、目標駆動力の上限閾値と、前輪６，６の第１駆動力および後輪7，７の第２駆動力の駆動力配分比との関係を示すマップを参照して、ＳＴＥＰ１６で決定された目標駆動力の上限閾値に対応したエコ優先配分比を探索する。

具体的に、前後輪配分比決定部３Ｂは、図３（ａ）に示すように、前輪６，６の第１駆動力を縦軸、後輪7，７の第２駆動力を横軸とし、原点からの距離を目標駆動力の上限閾値とするマップを参照する。

図３（ａ）は、路面摩擦の変化があるが、目標駆動力の上限閾値を変更することなく、駆動力配分比をエコ優先配分比に変更する場合、例えば、第２位置のドライ路面から第１位置のウエット路面に路面状態が変化する場合の駆動力配分比を決定するマップを示している。

図３（ａ）において、原点から等距離の位置を示す仮想線は、目標駆動力の上限閾値が一定のラインを示している。また、実線は、第１摩擦係数μ１に対応した車両の重量配分比（接地荷重比）から規定される理想の駆動力配分比を示しており、破線は、第１摩擦係数μ１に対応したスリップ限界の駆動力配分比を示している。すなわち、２つのスリップ限界を示す破線で挟まれた範囲では、車両はスリップ限界を超えることなく、その外側ではスリップ限界を超えて車両がスリップする可能性があることを示している。

前後輪配分比決定部３Ｂは、図３（ａ）において、第２位置の駆動力配分比Ｂから、ＳＴＥＰ１６で決定された目標駆動力の上限閾値（ここでは、一定）に対応したスリップ限界の駆動力配分比Ａをエコ優先配分比として探索する。

ここで、スリップ限界の駆動力配分比Ａは、重量配分比から規定される理想配分比Ｃに比して、前輪６，６の第１駆動力の割合が大きい点で車両の消費エネルギーを低減させることができる。

次いで、前後輪配分比決定部３Ｂは、ＳＴＥＰ１７で探索したエコ優先配分比に基づいて、前輪６，６の第１駆動力と、後輪７，７の第２駆動力との駆動力配分比を決定する（図２／ＳＴＥＰ１８）。

前後輪配分比決定部３Ｂは、エコ優先配分比をそのまま第１駆動力と第２駆動力との駆動力配分比としてもよいが、スリップ判定を行った上で、駆動力配分比を決定することが望ましい。

スリップ判定は、第１位置の第１摩擦係数μ１から規定される各輪の上限駆動力を、エコ優先配分比からより求められる前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力が上回らないことを判定することにより行われる。

なお、スリップ判定の結果、各輪の上限駆動力を、エコ優先配分比からより求められる前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力が上回っている場合には、エコ優先配分比を重量配分比から規定される理想配分比Ｃ側に補正する処理または目標駆動力の上限閾値を低下させる補正処理を施した上で、再度、スリップ判定を行う。

そして、エコ優先配分比からより求められる前輪６，６の第１駆動力および後輪７，７の第２駆動力が、各輪の上限駆動力を上回らない場合には、そのエコ優先配分比を、第１駆動力および第２駆動力の駆動力配分比として決定する。

次いで、駆動力変更管理部３Ｃは、駆動力の変更タイミングを決定する（図２／ＳＴＥＰ１９）。

具体的に、駆動力変更管理部３Ｃは、図示しないナビゲーション装置の地図情報から算出される第２位置から第１位置までの距離を車両の移動速度で乗算することにより、第１位置の到達予測時刻を算出し、第１位置到達予測時刻の前に第１駆動力と第２駆動力の駆動力配分比が変更されるようにタイミング（変更開始タイミングおよび変更終了タイミング）を決定する。

駆動力変更管理部３Ｃによる変更タイミングのタイムチャートを、模式的に図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）では、現在の駆動力配分比Ｂから、第１位置到達予測時刻より前にＳＴＥＰ１８で決定した駆動力配分比Ａへの変更が完了するように、変更の開始および終了が決定される。

以上が、メインＥＣＵ３による処理の詳細であり、このようにして決定されたＳＴＥＰ１８の駆動力配分比に、ＳＴＥＰ１９の変更タイミングで変更することで、第２位置から第１位置へ至る路面状態に変化がある場合にも、予め車両の目標駆動力を路面摩擦係数の変化に対応したものとすることができると共に、第１駆動力と第２駆動力とを前以て第１位置に対応したスリップが抑制される状態とすることができる。さらに、第１駆動力と第２駆動力とをスリップ限界またはこの近傍とすることで、スリップの抑制と車両の消費エネルギーの最小化を同時に実現することができる。

なお、本実施形態では、車両として、第１モータ１１および第２モータ１２を備える車両（電動４ＷＤ）を例に説明したが、当該電源システムが搭載される車両はこれに限定されるものでなく、バッテリ２から供給された電力により車両を推進させるものであれば、シリーズ型ハイブリッド車両やパラレル型ハイブリッド車両のほか、蓄電手段を備える燃料電池車両や電気自動車等であってもよい。さらに、本実施形態では、前輪６，６を第１駆動輪とする場合について説明したが、後輪７，７を第１駆動輪として、第１モータ１１およびエンジン１により駆動し、前輪６，６を第２駆動輪として、第２モータ１２により駆動するようにしてもよい。

また、本実施形態において、第１位置の第１摩擦係数μ１および第２位置の第２摩擦係数μ２は、その傾斜勾配に応じて補正されるようにしてもよい。具体的には、車両が備えるナビゲーション装置の地図情報に高低差情報を付加しておき、第１位置および第２位置に傾斜勾配がある場合には、傾斜勾配に応じた補正量を加算または減算するようにしてもよい。さらに、傾斜勾配が上り勾配であるか、下り勾配であるかに応じて補正量を変更するようにしてもよい。例えば、路面摩擦係数が同じでも、下り勾配の場合には後輪７，７側の軸重量の低下により限界駆動力が小さくなることに対応させることができ、車両の進路上の実質的な路面変化に対応させて、適切な駆動力配分比に前以て変更することができる。

さらに、本実施形態では、目標駆動力の上限閾値を一定して、駆動力配分比を変更する場合（図３）について説明したが、これに限定されるものではなく、図４（ａ）に示すように、目標駆動力の上限閾値を制限しつつ、エコ優先配分比を探索して、駆動力配分比を変更するようにしてもよい。

具体的に図４（ａ）では、第２位置が高μ路（ドライ路面）でスリップ限界の制限を受けず、前輪６，６の第１駆動力のみで走行している状態Ｂから、進路上の第１位置が低μ路（積雪路）で目標駆動力の上限閾値が制限される場合を示している。この場合、制限された目標駆動力の上限閾値（図２／ＳＴＥＰ１６）に対応したスリップ限界の駆動力配分比Ａをエコ優先配分比として探索する。スリップ限界の駆動力配分比Ａは、重量配分比から規定される理想配分比Ｃに比して、前輪６，６の第１駆動力の割合が大きい点で車両の消費エネルギーを低減させることができる点は、上記実施形態と同じである。

なお、この場合の駆動力変更のタイムチャートを、模式的に図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）では、上記実施形態と同様に、現在の駆動力配分比Ｂから、第１位置到達予測時刻より前にＳＴＥＰ１８で決定した駆動力配分比Ａへの変更が完了するように、変更の開始および終了が決定される。

また、本実施形態では、第２位置（現時点）では、スリップ限界により駆動力配分比が制限されていない場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図５（ａ）に示すように、第２位置で既にスリップ限界による駆動力配分比が制限されている状態から、目標駆動力の上限閾値を制限しつつ、エコ優先配分比を探索して、駆動力配分比を変更するようにしてもよい。

具体的に図５（ａ）では、第２位置が低μ路（ウエット路面）でスリップ限界の制限を受ける状態から、進路上の第１位置がさらに低μ路（積雪路）で目標駆動力の上限閾値が制限される場合を示している。この場合、制限された目標駆動力の上限閾値（図２／ＳＴＥＰ１６）に対応したスリップ限界の駆動力配分比Ａをエコ優先配分比として探索する。スリップ限界の駆動力配分比Ａは、重量配分比から規定される理想配分比Ｃに比して、前輪６，６の第１駆動力の割合が大きい点で車両の消費エネルギーを低減させることができる点は、上記実施形態と同じである。

なお、この場合の駆動力変更のタイムチャートを、模式的に図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）では、上記実施形態と同様に、現在の駆動力配分比Ｂから、第１位置到達予測時刻より前にＳＴＥＰ１８で決定した駆動力配分比Ａへの変更が完了するように、変更の開始および終了が決定される。

さらに、本実施形態では、目標駆動力の上限閾値を一定して、駆動力配分比を第１駆動力のみから第１および第２駆動力の組合せへ変更する場合（図３）について説明したが、これに限定されるものではなく、図６（ａ）に示すように、後輪７，７のみを駆動する状態から（例えば、後輪７，７が第１駆動輪である場合）、これに加えて前輪６，６を駆動させるようにしてもよい。

具体的に図６（ａ）では、第２位置がドライ路面でスリップ限界の制限を受けない状態から、進路上の第１位置がウエット路面で目標駆動力の上限閾値を受けないが、駆動力配分比を変更する必要がある場合を示している。この場合、同じ目標駆動力の上限閾値でスリップ限界の駆動力配分比Ａをエコ優先配分比として探索する。スリップ限界の駆動力配分比Ａは、重量配分比から規定される理想配分比Ｃに比して、前輪６，６の第１駆動力の割合が大きい点で車両の消費エネルギーを低減させることができる点は、上記実施形態と同じである。

なお、この場合の駆動力変更のタイムチャートを、模式的に図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）では、上記実施形態と同様に、現在の駆動力配分比Ｂから、第１位置到達予測時刻より前にＳＴＥＰ１８で決定した駆動力配分比Ａへの変更が完了するように、変更の開始および終了が決定される。

また、本実施形態では、エコ優先の駆動力配分比を探索した後（図２／ＳＴＥＰ１７）、スリップ判定を行って駆動力配分比を決定しているが（図２／ＳＴＥＰ１８）、これに限定されるものではなく、図７に示すように、第１位置の第１摩擦係数μ１から規定される各輪の上限駆動力を考慮したスリップ限界を予め設定しておき、この範囲内で、総駆動力が最大となる点をエコ優先配分比として抽出するようにしてもよい。

図７において、破線は、第１摩擦係数がμ１１、μ１２の場合であり、実線は、第１摩擦係数μ１３の場合を示している。この場合、μ１１＞μ１２＞μ１３の関係であり、第１摩擦係数が小さいほど、そのスリップ限界を超えない範囲は小さくなる。そして、第１摩擦係数に対応したスリップ限界の範囲内で、総駆動力が最大となる点をエコ優先配分比として抽出することで、スリップ判定を省略して、このエコ優先配分比をそのまま駆動力配分比とすることができる（図２／ＳＴＥＰ１８）。

１…エンジン、２…バッテリ、３…メインＥＣＵ（駆動力制御手段）、３Ａ…目標駆動力算出部（総駆動力決定手段）、３Ｂ…前後輪配分比決定部（駆動力配分決定手段）、３Ｃ…駆動力変更管理部、４…情報取得部、４Ａ…第１情報取得部（第１取得手段）、４Ｂ…第２情報取得部（第２取得手段）、６…前輪（第１駆動輪）、７…後輪（第２駆動輪）、１１…第１モータ、１２…第２モータ、２１…第１ＰＤＵ、２２…第２ＰＤＵ、３０…エンジンＥＣＵ、３１…第１モータＥＣＵ、３２…第２モータＥＵＣ、３３…バッテリＥＣＵ。

Claims

前輪または後輪の一方であってエンジンと第１モータとのいずれか一方または両方により駆動される第１駆動輪と、第１駆動輪以外の車輪であって第２モータにより駆動される第２駆動輪と、該第１駆動輪を駆動する第１駆動力と該第２駆動輪を駆動する第２駆動力とを制御する駆動力制御手段とを備える車両であって、
前記車両の進路上の第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数を取得する第１取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、車両の総駆動力が同一の場合に消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせの中から、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値を決定する駆動力配分決定手段と
を備え、
前記駆動力制御手段は、前記車両が前記第１位置に到達する前に、前記第１駆動力および前記第２駆動力を、前記駆動力配分決定手段により決定された前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値に変更することを特徴とする車両。
請求項１記載の車両において、
少なくとも前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に基づいて前記車両の総駆動力の目標値を決定する総駆動力決定手段と
を備え、
前記駆動力配分決定手段は、第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、総駆動力決定手段により決定された総駆動力の目標値を満たし且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定することを特徴とする車両。
請求項１記載の車両において、
前記車両の現在の位置である第２位置の路面摩擦係数である第２摩擦係数を取得する第２取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数と前記第２取得手段により取得された前記第２摩擦係数とから、該第１摩擦係数と該第２摩擦係数との偏差が所定の閾値を超える場合に、該第１摩擦係数に応じた前記車両の総駆動力の目標値を決定する総駆動力決定手段と
を備え、
前記駆動力配分決定手段は、第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、総駆動力決定手段により決定された総駆動力の目標値を満たし且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定することを特徴とする車両。
前輪または後輪の一方であってエンジンと第１モータとのいずれか一方または両方により駆動される第１駆動輪と、第１駆動輪以外の車輪であって第２モータにより駆動される第２駆動輪と、該第１駆動輪を駆動する第１駆動力と該第２駆動輪を駆動する第２駆動力とを制御する駆動力制御手段とを備える車両であって、
前記車両の進路上の第１位置の路面摩擦係数である第１摩擦係数を取得する第１取得手段と、
前記第１取得手段により取得された前記第１摩擦係数に対応したスリップ限界とならない範囲で、車両の総駆動力の目標値が最大となり且つ消費エネルギーが最小となる前記第１駆動力および前記第２駆動力の組み合わせを、前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値として決定する駆動力配分決定手段と
を備え、
前記駆動力制御手段は、前記車両が前記第１位置に到達する前に、前記第１駆動力および前記第２駆動力を、前記駆動力配分決定手段により決定された前記第１駆動力および前記第２駆動力の目標値に変更することを特徴とする車両。
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の車両において、
前記第１取得手段は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置の地図情報と、前記進路上における前記車両以外の他車両の走行履歴情報と、前記進路上に設置されて路面の状態を検出する路面検出装置の出力情報との一部または全部から前記第１摩擦係数を取得することを特徴とする車両。