JP2019103235A - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

車両の制御装置及び車両の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】車両の駆動力を配分する際に、熱負荷を優先する制御と、安定性を優先する制御を最適に調整する。【解決手段】車両５００の運転状態に応じて、車両５００を駆動するためのモータ２０，２２の熱負荷優先度を算出する熱負荷優先度算出部１０２と、車両５００の運転状態に応じて、車両５００の安定性優先度を算出する安定性優先度算出部１０４と、熱負荷優先度と安定性優先度を比較した結果に基づいて、車両５００の前後の駆動力配分を制御する駆動力配分制御部１０６と、を備える車両の制御装置１００が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。
従来、下記の特許文献１には、車輪の駆動力あるいは制動力を、車速が低い場合には車速が高い場合に比べて、インホイールモータの熱余裕のバランスに応じた配分に調整する度合いを大きくすることが記載されている。
国際公開第２０１３／０６９０９２号
しかし、上記特許文献に記載されている技術では、低速域ではモータの熱余裕のバランスに応じて駆動力配分が調整され、熱負荷が優先された調整が行われるため、車両の安定性が考慮されておらず、車両挙動が不安定になり易い問題がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の駆動力を配分する際に、熱負荷を優先する制御と、安定性を優先する制御を最適に調整することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の運転状態に応じて、前記車両を駆動するためのモータの熱負荷を優先する熱負荷優先度を算出する熱負荷優先度算出部と、前記車両の運転状態に応じて、前記車両の安定性を優先する安定性優先度を算出する安定性優先度算出部と、前記熱負荷優先度と前記安定性優先度を比較した結果に基づいて、車両の前後の駆動力配分を制御する駆動力配分制御部と、を備える車両の制御装置が提供される。
前記駆動力配分制御部は、前記熱負荷優先度と前記安定性優先度との差分に基づいて前記駆動力配分を制御するものであっても良い。
また、前記駆動力配分制御部は、前記熱負荷優先度が前記安定性優先度よりも大きい場合は、前記モータの熱負荷を優先した前記駆動力配分に制御し、前記熱負荷優先度が前記安定性優先度以下の場合は、前記車両の安定性を優先した前記駆動力配分に制御するものであっても良い。
また、前記熱負荷優先度算出部は、前記モータの温度に基づいて前記熱負荷優先度を算出し、前記温度が高い程、前記熱負荷優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記熱負荷優先度算出部は、前記モータにかかる負荷に基づいて前記熱負荷優先度を算出し、前記負荷が高い程、前記熱負荷優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記熱負荷優先度算出部は、カメラが撮像した車両外部の環境に基づいて、前記熱負荷優先度を算出するものであっても良い。
また、前記熱負荷優先度算出部は、ナビゲーションシステムから得られる車両が走行する経路の情報に基づいて、前記熱負荷優先度を算出するものであっても良い。
また、前記安定性優先度算出部は、車輪のスリップ判定の結果に基づいて前記安定性優先度を算出し、スリップが判定されると前記安定性優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記安定性優先度算出部は、前記車両に横滑りが発生しているか否かに基づいて前記安定性優先度を算出し、前記車両に横滑りが発生すると前記安定性優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記安定性優先度算出部は、前記車両が急加速又は急減速しているか否かに応じて前記安定性優先度を算出し、前記車両が急加速又は急減速していると前記安定性優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記安定性優先度算出部は、前記車両の車両速度に応じて前記安定性優先度を算出し、前記車両速度が大きいほど前記安定性優先度は大きくなるものであっても良い。
また、前記安定性優先度算出部は、前記車両の横方向加速度に応じて前記安定性優先度を算出し、前記横方向加速度が大きいほど前記安定性優先度は大きくなるものであっても良い。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両の運転状態に応じて、前記車両を駆動するためのモータの熱負荷を優先する熱負荷優先度を算出するステップと、前記車両の運転状態に応じて、前記車両の安定性を優先する安定性優先度を算出するステップと、前記熱負荷優先度と前記安定性優先度を比較した結果に基づいて、車両の前後の駆動力配分を制御するステップと、を備える車両の制御方法が提供される。
以上説明したように本発明によれば、車両の駆動力を配分する際に、熱負荷を優先する制御と、安定性を優先する制御を最適に調整することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。 本実施形態に係るモータの制御方法の概要を示す模式図である。 図２に示した本実施形態の制御との比較のため、前輪のモータが実際に発熱したことによって前輪のモータの駆動力を制限する例を示す模式図である。 前輪のモータ及び後輪のモータの温度、前輪及び後輪の車輪速、熱負荷優先度と安定性優先度の評価値、前輪と後輪の駆動量配分のそれぞれが時間の経過に伴って変化する様子を示す特性図である。 温度センサから検出されるモータの温度（横軸）と、熱負荷優先度（縦軸）との関係を示す模式図である。 モータの負荷（横軸）と熱負荷優先度（縦軸）との関係を規定したマップを示す模式図である。 熱負荷優先度と安定性優先度の差の大きさに応じて前後配分の比率を滑らかに変化させた例を示す模式図である。 本実施形態の制御装置における処理の手順を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両５００の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両５００の構成を示す模式図である。図１に示すように、車両５００は、前輪及び後輪の４つのタイヤ（車輪）１２，１４，１６，１８、制御装置（コントローラ）１００、外界認識部２００、前輪のタイヤ１２，１４の回転を制御するモータ２０、後輪のタイヤ１６，１８の回転を制御するモータ２２、モータ２０の制御を行うインバータ１９、モータ２２の制御を行うインバータ２１、モータ２０の駆動力をタイヤ１２，１４に伝達するギヤボックス２３及びドライブシャフト２４、モータ２２の駆動力をタイヤ１６，１８に伝達するギヤボックス２５及びドライブシャフト２６、前輪の各タイヤ１２，１４の回転から車輪速（車両速度）を検出する車輪速センサ４０，４２、後輪の各タイヤ１６，１８の回転から車輪速（車両速度）を検出する車輪速センサ２８，３０、アクセル開度センサ３２、ブレーキ操作量センサ３３、前輪１２，１４を操舵するステアリングホイール３４、ステアリングホイールの操舵角δを検出する操舵角センサ３５、パワーステアリング機構３６、車両前後方向の加速度を検出する加速度センサ３８、車両横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ４８、ヨーレートセンサ４９を有して構成されている。
また、車両５００は、ナビゲーション装置３００を備えている。また、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２のそれぞれには、各モータ２０，２２の温度を検出する温度センサ４４，４６が装着されている。
なお、図１に示す構成では、前輪を駆動する１つのモータ２０と後輪を駆動する１つのモータ２２を備えているが、この構成に限定されるものではなく、４つの各輪のそれぞれを駆動するモータと各モータに対応するギヤボックスが設けられていても良い。
本実施形態では、制御装置１００によりモータ２０，２２の制駆動力を演算し、制御装置１００がモータ２０，２２へ制駆動力を指示することで、モータ２０，２２を協調制御する。
図２は、本実施形態に係るモータ２０，２２の制御方法の概要を示す模式図である。図２では、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２のそれぞれについて、駆動力（トルク）と速度（回転数）の関係を示している。
なお、モータ２０，２２の運転モードとして、最大定格モードと連続定格モードがある。最大定格モードでは、モータが発揮し得る最大トルク値を出力できるが、最大トルク値の持続時間は制限される。モータを最大定格モードで使用すると、内部の発熱量が急激に上昇し、モータの劣化等に影響することから、最大定格モードでは最大トルク値の持続時間（許容時間）が定められている。一方、連続定格モードでは、最大定格モードよりもトルク値は制限されるが、長時間連続して出力可能なトルク値が上限とされる。図２では、最大定格モードと連続定格モードのそれぞれについてのトルク特性を示している。
本実施形態では、モータ２０，２２のそれぞれを独立して制御できるため、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２のトルクの前後配分を最適に制御することで、車両５００の安定性を高めることができる。特に、本実施形態では、各種の走行情報から車両状態を推定し、モータ２０，２２の熱負荷が大きくなることが予見される場合は、熱負荷を優先した前後の駆動力配分を行う。また、熱負荷を優先した前後の駆動力配分を行っている際に、車両５００の挙動が不安定になった場合、もしくは車両５００の挙動が不安定になりそうな場合には、安定性優先の前後配分に切り換える。
また、各モータ２０，２２の熱的な余裕度に応じて、安定性優先の前後配分に切り換える際のしきい値を変更しても良い。具体的に、モータ２０，２２が発熱し易い運転状態であり、熱的に余裕のない場合は、安定性優先の前後配分に切り換わり難くするため、しきい値を変更する。
図２に基づいて、安定性を優先した前後配分で走行している状態から、熱負荷を優先した配分に移行し、更に安定性を優先した前後配分に移行する場合について説明する。前提として、車両５００は、静止した状態で後輪の荷重よりも前輪の荷重の方が大きく、前輪の駆動力を後輪よりも大きくすることで、車両５００の走行中の挙動がより安定する特性を備えているものとする。
先ず、モータ２０，２２が特に発熱していない場合は、車両５００の安定性を優先するため、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２は、図２中に点Ａで示すトルク、回転数で駆動される。これにより、前輪の駆動力配分が後輪よりも高くなり、車両を安定して走行させることができる。
次に、前輪のモータ２０が発熱する可能性のある運転状態では、前輪のモータ２０の駆動力制限を行う可能性が生じる。具体的に、前輪のモータ２０が発熱する可能性のある運転状態では、連続定格モードを超えるトルクで前輪のモータ２０を駆動できない可能性が生じる。このため、前輪のモータ２０が発熱する前に、予め前輪のモータ２０のトルクダウンを行う。前輪のモータ２０のトルクダウンは、図２中に実線の矢印で示されている。トルクダウンの結果、前輪のモータ２０は、図１中に点Ｂで示すトルク、回転数で駆動される。これにより、前輪のモータ２０は連続定格モードのトルク近辺で駆動されるため、発熱を抑えることができる。
また、前輪のモータ２０のトルクダウンを行ったことによる車両５００の総駆動力の低下を抑えるため、後輪のモータ２２のトルクアップが行われる。後輪のモータ２２のトルクアップは、図２中に実線の矢印で示されている。トルクダウンの結果、後輪のモータ２２は、図１中に点Ｂで示すトルク、回転数で駆動される。これにより、車両５００の総駆動力の低下を抑えることができる。以上により、前輪と後輪の駆動力配分はおよそ１：１となる。前輪のモータ２０のトルクが低下することにより、前輪のモータ２０の発熱を抑えることができ、熱負荷を優先したモータ２０，２２の制御を行うことができる。
次に、前後トルク配分をほぼ均等にした状態で車両挙動が不安定になった場合、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２は、図２中に点Ａで示すトルク、回転数で再び駆動される。具体的に、前輪のモータ２０に対しては、図２中に破線の矢印で示すようにトルクアップが行われる。また、後輪のモータ２０に対しては、図２中に破線の矢印で示すように、トルクダウンが行われる。これにより、前輪のモータ２０の駆動力が後輪のモータ２２に比べて大きくなるため、車両挙動を安定させることが可能となる。
なお、以上の説明では、車両５００が、前輪の駆動力を後輪よりも大きくすることで、車両５００の走行中の挙動がより安定する特性を備えているものとした。一方、車両５００が、後輪の駆動力を前輪よりも大きくすることで安定する特性を備えている場合は、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２に対して上述した制御と反対の制御を行えば良い。
以上のように本実施形態では、モータ２０，２２の熱負荷が大きくなることが予見される場合は、予め熱負荷を優先した前後の駆動力配分を行うことで、その後にスリップなど車両挙動が不安定になる状態が生じた場合に、安定性を優先したトルク配分に移行することができる。
従って、スリップが発生した場合など、駆動力配分によって安定性を確保したい状況において、前輪のモータ２０に駆動力制限が生じていないため、狙い通りの駆動力配分が可能となり、車両挙動を安定化することが可能となる。
図３は、図２に示した本実施形態の制御との比較のため、前輪のモータ２０が実際に発熱したことによって前輪のモータ２０の駆動力を制限する例を示す模式図である。
先ず、図２と同様に、モータ２０，２２が特に発熱していない場合は、車両５００の安定性を優先するため、前輪のモータ２０と後輪のモータ２２は、図３中に点Ａで示すトルク、回転数で駆動される。これにより、前輪の駆動力配分が後輪よりも高くなり、車両を安定して走行させることができる。
次に、前輪のモータ２０が発熱し、連続定格モードでの運転を余儀なくされる場合、前輪のモータ２０のトルクダウンを行い、前輪のモータ２０は、図３中に点Ｂで示すトルク、回転数で駆動される。前輪のモータ２０のトルクダウンは、図３中に実線の矢印で示されている。これにより、前輪のモータ２０は連続定格モードのトルク近辺で駆動されるため、発熱を抑えることができる。
また、前輪のモータ２０のトルクダウンを行ったことによる車両５００の総駆動力の低下を抑えるため、後輪のモータ２２のトルクアップが行われ、後輪のモータ２２は、図３中に点Ｂで示すトルク、回転数で駆動される。後輪のモータ２２のトルクアップは、図３中に実線の矢印で示されている。これにより、車両５００の総駆動力の低下を抑えることができる。以上により、前輪と後輪の駆動力配分はおよそ１：１となる。
次に、前後トルク配分をほぼ均等にした状態で車両挙動が不安定になったものとする。例えば後輪がスリップした場合、後輪のモータ２２を破線の矢印で示すようにトルクダウンすることで、スリップを回避する。この際、後輪のモータ２２のトルクダウンを行ったことによる車両５００の総駆動力の低下を抑えようとして前輪のモータ２０をトルクアップしようとしても、前輪のモータ２０の駆動力は発熱により連続定格モードのトルクに制限されている。このため、前輪のモータ２０のトルクをトルクアップすることができない。
従って、図３に示す比較例の制御では、モータ２０，２２に熱負荷による駆動力制限がかけられると、車両の総駆動力の低下を抑えることができず、車両挙動を安定させるための駆動力制御を確実に行うことができなくなる。
以上のように、図３に示す比較例では、スリップ発生時など安定性を優先した状態（及びその状態への遷移中）においては、安定性を考慮した走行を行うことが可能であるものの、熱負荷が優先されている領域においては安定性が考慮されていないため、車両挙動が不安定になりやすいという問題がある。
一方、図２に示した本実施形態の処理では、予めモータ２０，２２による発熱の可能性を判断し、発熱の可能性がある場合は、予め熱負荷を優先する前後の駆動力配分に遷移させておく。そして、特に安定性を優先する前後の駆動力配分が必要な場合のみ、安定性を優先した前後の駆動配分を行う。これにより、熱負荷を優先した前後の駆動配分を行った後に車両挙動が不安定になった場合に、車両の安定性を優先した前後の駆動力配分に切り換えることが可能となる。従って、車両挙動を確実に安定化させることが可能である。特に、前後のモータに不均等な発熱が懸念される状況において、予め発熱を抑えるような駆動力配分を行うことで、図３のように実際に駆動力制限が生じてしまうことを回避できる。これにより、駆動力の増加が必要な場面や、特に駆動力配分制御を行いたい場面で制限が発生しないため、より安全性の高い車両５００を提供することが可能となる。
以下では、具体的な制御方法について説明する。図４は、前輪のモータ２０及び後輪のモータ２２の温度、前輪及び後輪の車輪速、熱負荷優先度と安定性優先度の評価値、前輪と後輪の駆動量配分、のそれぞれが時間の経過に伴って変化する様子を示す特性図である。
図４に示す前輪のモータ２０及び後輪のモータ２２のそれぞれの温度は、モータ２０，３０に装着された温度センサ４４，４６によって検出される。図４に示すように、前輪のモータ２０及び後輪のモータ２２のそれぞれの温度は、車両５００の運転が継続すると、時間の経過に伴い上昇する。図２と同様、車両５００は、静止した状態で後輪の荷重よりも前輪の荷重の方が大きく、前輪の駆動力を後輪よりも大きくすることで、車両５００の走行中の挙動がより安定する特性を備えているものとする。また、車両５００の運転の初期においては、車両５００の安定性を優先して運転を行うため、前輪の駆動力を後輪よりも大きくして運転が行われているものとする。これにより、図４に示すように、後輪のモータ２２よりも前輪のモータ２０の方が温度の上昇が早くなる。
図４に示す前輪の車輪速は、車輪速センサ４０，４２によって検出される。また、後輪の車輪速は、車輪速センサ２８，３０によって検出される。図４に示す例では、時間の経過に伴って車両速度が上昇し、前輪及び後輪の車輪速が上昇している。なお、前輪の車輪速は、車輪速センサ４０，４２のそれぞれの検出値を平均することによって求めても良い。同様に、後輪の車輪速は、車輪速センサ２８，３０のそれぞれの検出値を平均することによって求めても良い。
また、図４に示す例では、前輪の車輪速が時刻ｔ１と時刻ｔ２の間で大きく上昇しており、前輪のスリップが発生していることが判る。図４のように車輪速が急激に上昇している場合、スリップが発生していることを示す判定（スリップ判定）が行われる。スリップ判定は、車輪速センサ２８，３０、車輪速センサ４０，４２の検出値に基づいて行うことができる。スリップが生じていない場合、直線路を走行している場合は、車輪速センサ２８，３０及び車輪速センサ４０，４２の検出値は同一となり、曲線路を走行している場合は、左右輪の車輪速に内外輪差に起因する相違が生じる。従って、直線路を走行中に、特定の車輪の車輪速が他の車輪の車輪速よりも大きい場合、その特定の車輪がスリップしていると判定できる。同様に、曲線路を走行中に、内外輪差を考慮に入れても、特定の車輪の車輪速が他の車輪の車輪速よりも大きい場合は、その特定の車輪がスリップしていると判定できる。
図４に示す切換評価値は、熱負荷優先度と安定性優先度から構成される。熱負荷優先度は、熱負荷を優先してモータ２０，２２を制御する際の評価値（指標）であり、モータ２０，２２の熱負荷に応じて変化する。例えば、温度センサ４４，４６から検出されるモータ２０，２２の温度が高いほど、熱負荷優先度の値は大きくなる。
一例として、図５は、温度センサ４４，４６から検出されるモータ２０，２２の温度（横軸）と、熱負荷優先度（縦軸）との関係を示す模式図である。図５に示すように、モータ２０，２２の温度が所定値Ｔ１以下では、熱負荷優先度の値は０近傍の値である。モータ２０，２２の温度が所定値Ｔ１を超えると、温度の上昇に伴って熱負荷優先度の値が増加する。また、モータ２０，２２の温度の代わりに、インバータ１９，２１の温度から熱負荷優先度を判定しても良い。
また、熱負荷優先度は、モータ２０，２２の熱負荷を示す他のパラメータから推定することができる。具体的に、熱負荷優先度は、モータ２０，２２の負荷、外界認識部２００から得られる車両外部の情報、ナビゲーション装置３００から得られる外部情報等から推定することができる。
モータ２０，２２の負荷は、モータ２０，２２の電流値と電圧値、モータ２０，２２の出力の積算値から求めることができる。例えば、電流値と電圧値から求まる消費電力が大きいほど、モータ２０，２２の負荷は大きくなる。また、モータ２０，２２の負荷は、モータ２０，２２の出力であるトルクと回転数から求めることができる。例えば、トルクと回転数から求まるモータ２０，２２の出力の積算値が大きいほど、モータ２０，２２の負荷は大きくなる。
熱負荷優先度は、モータ２０，２２の負荷と熱負荷優先度との関係を規定したマップから求めることができる。図６は、モータ２０，２２の負荷（横軸）と熱負荷優先度（縦軸）との関係を規定したマップを示す模式図である。図６に示すように、モータ２０，２２の負荷が所定値Ｐ１以下では、熱負荷優先度の値は０近傍の値である。モータ２０，２２の負荷が所定値Ｐ１を超えると、負荷の上昇に伴って熱負荷優先度の値が増加する。
以下では、外界認識部２００から得られる車両外部の情報に基づいて熱負荷優先度を推定する方法を説明する。外界認識部２００は、外部の環境を認識するための構成要素である。一例として、外界認識部２００は、ステレオカメラを備える。外界認識部２００が備えるステレオカメラは、車両外部を撮像し、車両外部の画像情報、特に車両前方の路面、走行レーンを示す車線、先行車、信号機、各種標識類の画像情報を取得する。ステレオカメラは、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有する左右１対のカメラを有して構成され、車両外の外部環境を撮像することで画像情報を取得する。
外界認識部２００は、左右１対のカメラによって自車両進行方向を撮像して得られた左右１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって対象物（先行車など）までの距離情報を生成して取得することができる。また、外界認識部２００は、三角測量の原理によって生成した距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な立体物データ等と比較することにより、立体物データや白線データ等を検出することができる。これにより、外界認識部２００は、走行レーンを示す車線、一時停止の標識、停止線、ＥＴＣゲートなどを認識することもできる。外界認識部２００は、レーザーレーダー、ナビゲーションシステム等により外界を認識するものであっても良い。
例えば、外界認識部２００により、車両５００が登坂路を走行していると判定される場合は、モータ２０，２２の負荷が高くなるため、熱負荷優先度は大きくなる。また、外部認識部２００により、車両５００が凹凸の多い悪路を走行していると判定される場合は、モータ２０，２２の負荷が高くなるため、熱負荷優先度は大きくなる。
また、ナビゲーション装置３００は、地図情報に基づいて、現在地から目的地までの経路を検索することができる。このため、ナビゲーション装置３００は、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等により車両の現在位置を取得することができる。
ナビゲーション装置３００によって現在地から目的地までの経路が判ると、現在地から目的地までの経路に登坂路が多い程、モータ２０，２２の負荷が高くなるため、熱負荷優先度は高くなる。同様に、現在地から目的地までの経路に悪路が多いほど、モータ２０，２２の負荷が高くなるため、熱負荷優先度は高くなる。
熱負荷優先度は、上述した手法のいずれかを用いて算出しても良いし、上述した手法を組み合わせ、各手法に重み付けをするなどして算出しても良い。また、熱負荷優先度は、前輪のモータ２０、後輪のモータ２２のそれぞれについて算出しても良い。熱負荷優先度を前後のモータ２０，２２のそれぞれで算出することで、モータ２０，２２のいずれかの熱負荷が高くなることが予見される場合は、安定性優先の前後配分に切り換えることができる。
安定性優先度は、車両５００の安定性を優先してモータ２０，２２を制御する際の評価値（指標）である。安定性優先度は、上述したような車両５００のスリップの発生に応じて大きくなる。また、安定性優先度は、車両５００の横滑り発生時、急加速時、急ブレーキによる制動時、高車速での走行時、高Ｇでの旋回時に大きくなる。
例えば、車両５００に横滑りが発生しているか否かは、車両速度と操舵角センサ３５から得られる操舵角に基づいて平面二輪モデルなど公知の手法により求まる目標ヨーレートと、ヨーレートセンサ４９から求まる実ヨーレートが一致しているか否かによって判定することができる。目標ヨーレートに対して実ヨーレートが乖離している場合は、車両５００に横滑りが発生していると判定できるため、安定性優先度が大きくなる。
また、車両５００が急加速しているか否かは、加速度センサ３８から得られる加速度、またはアクセル開度センサ３２から得られるアクセル開度に基づいて判定できる。車両５００が急加速している場合は、安定性優先度が大きくなる。
また、車両５００が急ブレーキにより制動しているか否かは、加速度センサ３８から得られる加速度、またはブレーキ操作量センサ３３から得られるブレーキペダルの操作量に基づいて判定できる。車両５００が急ブレーキにより制動している場合は、安定性優先度が大きくなる。
また、車両５００が高車速で走行しているか否かは、車輪速センサ２８，３０，４０，４２から得られる車両速度に基づいて判定できる。また、車両５００が高Ｇで旋回しているか否かは、横Ｇセンサから得られる横Ｇに基づいて判定できる。車両５００が高速度で走行している場合、または車両５００が高Ｇで旋回している場合は、安定性優先度が大きくなる。
安定性優先度は、上述した手法のいずれかを用いて算出しても良いし、上述した手法を組み合わせ、各手法に重み付けをするなどして算出しても良い。
以上のような熱負荷優先度の算出は、制御装置１００の熱負荷優先度算出部１０２によって行われ、安定性優先度の算出は、制御装置１００の安定性優先度算出部１０４によって行われる。
図４では、以上のような手法によって算出された熱負荷優先度と安定性優先度の推移を示している。図４に示す例では、安定性優先度は、車輪速（車両速度）の上昇に伴って上昇する。上述したように、車両５００が高車速で走行しているほど、安定性優先度は高くなる。また、安定性優先度は、スリップ判定が行われている時刻ｔ１と時刻ｔ２の間でより高くなる。
また、図４に示すように、熱負荷優先度は、モータ温度の上昇に伴って上昇している。上述したように、熱負荷優先度は、モータ２０，２２の温度と熱負荷優先度との関係を規定した図５に示すマップから求めることができる。
図４に示す駆動力の前後配分としては、安定性優先の前後配分と、熱負荷優先の前後配分が設定されている。安定性優先の前後配分では、前輪のトルク配分が後輪よりも高くなる（図２に示す点Ａ）。また、熱負荷優先の前後配分では、一例として、前輪のトルク配分と後輪のトルク配分が均等とされる（図２に示す点Ｂ）。安定性優先の前後配分にするか、熱負荷優先の前後配分にするかは、安定性優先度と熱負荷優先度の大きさによって定まる。また、安定性優先の前後配分、熱負荷優先の前後配分は、車両状態に応じて変化させても良い。
図４に示す例では、時刻ｔ３以前は熱負荷優先度の方が安定性優先度よりも小さく、時刻ｔ３以降は安定性優先度の方が熱負荷優先度よりも小さくなっている。このため、図４中の前後配分の特性に示すように、時刻ｔ３以前は安定性優先の前後配分でモータ２０，２２の駆動が行われ、時刻ｔ３以降は熱負荷優先の前後配分でモータ２０，２２の駆動が行われる。つまり、熱負荷優先度＞安定性優先度になった場合、安定性優先の前後配分から熱負荷優先の前後配分への切り換えが行われる。熱負荷優先度と安定性優先度に応じた前後の駆動力配分の制御は、制御装置１００の駆動力配分制御部１０６によって行われる。
なお、図４では、時刻ｔ３に達した時点で安定性優先の前後配分から熱負荷優先の前後配分へステップ状に切り換えているが、熱負荷優先度と安定性優先度の差の大きさに応じて前後配分の比率を滑らかに変化させても良い。図７は、熱負荷優先度と安定性優先度の差の大きさに応じて前後配分の比率を滑らかに変化させた例を示す模式図である。図７に示す例では、熱負荷優先度と安定性優先度の差分の絶対値が所定値ｔｈよりも小さくなった時点で、前後配分の比率が安定性優先の前後配分から熱負荷優先の前後配分へ変化し始める。そして、熱負荷優先度と安定性優先度の差分が０となり、差分の絶対値が再び所定値ｔｈに達すると、前後配分の比率が安定性優先の前後配分に達する。熱負荷優先度と安定性優先度を切り換える際には、熱負荷優先度と安定性優先度の差分が大きいほど、一方の優先度から他方の優先度に近づけるように前後配分を遷移させる。
次に、図８のフローチャートに基づいて、本実施形態の制御装置１００における処理の手順について説明する。先ず、ステップＳ１０では、熱負荷優先度算出部１０２が熱負荷優先度を算出する。次のステップＳ１２では、安定性優先度算出部１０４が安定性優先度を算出する。
次のステップＳ１４では、駆動力配分制御部１０６が、熱負荷優先度と安定性優先度を比較し、熱負荷優先度が安定性優先度よりも大きいか否かを判定する。そして、熱負荷優先度＞安定性優先度の場合は、ステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、駆動力配分制御部１０６が、熱負荷優先の前後配分でモータ２０，２２を制御する。
一方、ステップＳ１４で熱負荷優先度≦安定性優先度の場合は、ステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、駆動力配分制御部１０６が、安定性優先の前後配分でモータ２０，２２を制御する。ステップＳ１６，１８の後は処理を終了する（ＥＮＤ）。
以上説明したように本実施形態によれば、熱負荷優先度と安定性優先度を算出し、熱負荷優先度と安定性優先度を比較した結果に基づいて、熱負荷優先度の前後配分と安定性優先度の前後配分を切り換えるようにした。従って、モータ２０，２２の駆動を最適に行うことが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ 制御装置
１０２ 熱負荷優先度算出部
１０４ 安定性優先度算出部
１０６ 駆動力配分制御部
なお、図４では、時刻ｔ３に達した時点で安定性優先の前後配分から熱負荷優先の前後配分へステップ状に切り換えているが、熱負荷優先度と安定性優先度の差の大きさに応じて前後配分の比率を滑らかに変化させても良い。図７は、熱負荷優先度と安定性優先度の差の大きさに応じて前後配分の比率を滑らかに変化させた例を示す模式図である。図７に示す例では、熱負荷優先度と安定性優先度の差分の絶対値が所定値ｔｈよりも小さくなった時点で、前後配分の比率が安定性優先の前後配分から熱負荷優先の前後配分へ変化し始める。そして、熱負荷優先度と安定性優先度の差分が０となり、差分の絶対値が再び所定値ｔｈに達すると、前後配分の比率が熱負荷優先の前後配分に達する。安定性優先の前後配分と熱負荷優先の前後配分を切り換える際には、熱負荷優先度と安定性優先度の差分が大きいほど、一方の前後配分から他方の前後配分に近づけるように前後配分を遷移させる。

Claims (13)

  1. 車両の運転状態に応じて、前記車両を駆動するためのモータの熱負荷を優先する熱負荷優先度を算出する熱負荷優先度算出部と、
    前記車両の運転状態に応じて、前記車両の安定性を優先する安定性優先度を算出する安定性優先度算出部と、
    前記熱負荷優先度と前記安定性優先度を比較した結果に基づいて、車両の前後の駆動力配分を制御する駆動力配分制御部と、
    を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
  2. 前記駆動力配分制御部は、前記熱負荷優先度と前記安定性優先度との差分に基づいて前記駆動力配分を制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記駆動力配分制御部は、前記熱負荷優先度が前記安定性優先度よりも大きい場合は、前記モータの熱負荷を優先した前記駆動力配分に制御し、前記熱負荷優先度が前記安定性優先度以下の場合は、前記車両の安定性を優先した前記駆動力配分に制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
  4. 前記熱負荷優先度算出部は、前記モータの温度に基づいて前記熱負荷優先度を算出し、前記温度が高い程、前記熱負荷優先度は大きくなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
  5. 前記熱負荷優先度算出部は、前記モータにかかる負荷に基づいて前記熱負荷優先度を算出し、前記負荷が高い程、前記熱負荷優先度は大きくなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の車両の制御装置。
  6. 前記熱負荷優先度算出部は、カメラが撮像した車両外部の環境に基づいて、前記熱負荷優先度を算出することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
  7. 前記熱負荷優先度算出部は、ナビゲーションシステムから得られる車両が走行する経路の情報に基づいて、前記熱負荷優先度を算出することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
  8. 前記安定性優先度算出部は、車輪のスリップ判定の結果に基づいて前記安定性優先度を算出し、スリップが判定されると前記安定性優先度は大きくなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の車両の制御装置。
  9. 前記安定性優先度算出部は、前記車両に横滑りが発生しているか否かに基づいて前記安定性優先度を算出し、前記車両に横滑りが発生すると前記安定性優先度は大きくなる、請求項１〜８のいずれかに記載の車両の制御装置。
  10. 前記安定性優先度算出部は、前記車両が急加速又は急減速しているか否かに応じて前記安定性優先度を算出し、前記車両が急加速又は急減速していると前記安定性優先度は大きくなる、請求項１〜９のいずれかに記載の車両の制御装置。
  11. 前記安定性優先度算出部は、前記車両の車両速度に応じて前記安定性優先度を算出し、前記車両速度が大きいほど前記安定性優先度は大きくなる、請求項１〜１０のいずれかに記載の車両の制御装置。
  12. 前記安定性優先度算出部は、前記車両の横方向加速度に応じて前記安定性優先度を算出し、前記横方向加速度が大きいほど前記安定性優先度は大きくなる、請求項１〜１１のいずれかに記載の車両の制御装置。
  13. 車両の運転状態に応じて、前記車両を駆動するためのモータの熱負荷を優先する熱負荷優先度を算出するステップと、
    前記車両の運転状態に応じて、前記車両の安定性を優先する安定性優先度を算出するステップと、
    前記熱負荷優先度と前記安定性優先度を比較した結果に基づいて、車両の前後の駆動力配分を制御するステップと、
    を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
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