JP2019154132A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の安全性が向上する走行制御装置を提供する。【解決手段】走行制御装置１は、バッテリ２２を有し、モータ２０により走行可能な車両に用いられる。電池温度検出部３１は、電池温度Ｔｂを検出可能である。地図管理部４１は、本線車線、合流車線、登坂車線または追い越し車線の情報を含む地図情報Ｍを有する。自己位置推定部４２は、自己位置Ｐｓを推定可能である。自己位置判定部４４は、地図情報Ｍおよび自己位置Ｐｓに基づき、合流車線、登坂車線または追い越し車線に車両が位置しているか否かを判定する。車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂに基づいて、合流車線、登坂車線または追い越し車線を車両が走行可能か否かを判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、走行制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、車両に搭載される電池の残容量が低下したとき、運転者に警告し、かつ、走行性能を制限するかを選択する走行制御装置が知られている。

特許第３１３１２４８号公報

一般に、電池が比較的低温であるとき、電池の内部における化学反応がしにくくなり、電池の出力が低下する。これにより、車両の出力トルクが低下し、車両の加速が低下する。このため、高速道路または坂道等の比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線では、他の車両との速度差によって、他の車両と衝突する虞がある。特許文献１の構成では、電池の残容量が低下したとき、運転者に警告している。電池の残容量が十分であったとしても、電池が比較的低温であるとき、車両の安全が確保されない虞がある。

本発明の目的は、車両の安全性が向上する走行制御装置を提供することにある。

本発明の走行制御装置は、電池（２２）を有し、モータ（２０）により走行可能な車両（９０）に用いられる。走行制御装置（１）は、電池温度検出部（３１）、地図管理部（４１）、自己位置推定部（４２）、自己位置判定部（４４）および車線走行判定部（５１）を備える。

電池温度検出部は、電池の温度である電池温度（Ｔｂ）を検出可能である。
地図管理部は、合流車線（Ｒｆ）、登坂車線（Ｒｃ）または追い越し車線（Ｒｏ）の情報を含む地図情報（Ｍ）を有する。
自己位置推定部は、地図情報における車両の位置である自己位置（Ｐｓ）を推定可能である。
自己位置判定部は、地図情報および自己位置に基づいて、合流車線、登坂車線または追い越し車線に車両が位置しているか否かを判定する。

車線走行判定部は、合流車線、登坂車線または追い越し車線に車両が位置しているとき、電池温度に基づいて、合流車線、登坂車線または追い越し車線を車両が走行可能か否かを判定する。

これにより、比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線では、電池が比較的低温であっても、車両の走行を制御でき、車両の安全を確保できる。したがって、車両の安全性が向上する。

もう１つの本発明の走行制御装置は、電池（２２）を有し、モータ（２０）により走行可能な車両（９０）に用いられる。走行制御装置（２）は、電池温度検出部（３１）、最大トルク演算部（６５）および最大加速演算部（６６）を備える。また、走行制御装置は、地図管理部（４１）、自己位置推定部（４２）、車線変更判定部（５４）、進入時間演算部（４７）、別車両情報取得部（４８）、到達時間演算部（４９）および車線走行判定部（５１）を備える。

電池温度検出部は、上記と同様である。
最大トルク演算部は、電池温度に基づいて、モータの出力可能な最大トルク（Ｔｒ＿ｍａｘ）を演算可能である。
最大加速演算部は、最大トルクに基づいて、車両の最大加速（Ａｃ＿ｍａｘ）を演算可能である。

地図管理部は、本線車線（Ｒｍ）、合流車線（Ｒｆ）、登坂車線（Ｒｃ）または追い越し車線（Ｒｏ）の情報を含む地図情報（Ｍ）を有する。
自己位置推定部は、上記と同様である。
車線変更判定部は、自己位置から本線車線、合流車線、登坂車線または追い越し車線のいずれかに、車両が車線を変更するか否かを判定する。

進入時間演算部は、最大トルクおよび最大加速に基づいて、自己位置から本線車線、合流車線、登坂車線または追い越し車線に車両が進入するまでの時間である進入時間（Ｈｅ）を演算可能である。
別車両情報取得部は、地図情報における別車両（８１）の位置である別車両位置（Ｐａ）および別車両の車速である別車両速度（Ｖａ）を取得可能である。
到達時間演算部は、自己位置から本線車線、合流車線、登坂車線または追い越し車線に車両が進入する位置に、別車両が到達するまでの時間である到達時間（Ｈｒ）を演算可能である。

車線走行判定部は、車両が車線を変更する場合において、到達時間と進入時間との差（ΔＨ）がゼロであるとき、合流車線、登坂車線または追い越し車線を車両が車線変更不可であると判定する。

上記と同様に、比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線に車両が変更する場合において、電池が比較的低温であっても、車両の安全を確保できる。したがって、車両の安全性が向上する。

本実施形態による走行制御装置が用いられる車両の駆動システムの概略図。 第１実施形態による走行制御装置を示すブロック図。 第１実施形態による走行制御装置の制御を示すフローチャート。 第１実施形態による走行制御装置の制御を示すフローチャート。 第２実施形態による走行制御装置を示すブロック図。 第２実施形態による走行制御装置の進入時間演算部および到達時間演算部の処理を説明するための図。 第２実施形態による走行制御装置の進入時間演算部および到達時間演算部の処理を説明するための図。 第２実施形態による走行制御装置の制御を示すフローチャート。

以下、実施形態による走行制御装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明する。本実施形態という場合、複数の実施形態を包括する。

本実施形態の走行制御装置は、電池を有し、モータにより走行可能な車両９０の駆動システム９１に用いられる。なお、車両９０は、所謂、電気自動車である。また、車両９０は、充電器に接続可能であり、電池を充電可能である。まず、車両９０の駆動システム９１について説明する。

図１に示すように、駆動システム９１は、モータとしてのモータジェネレータ２０、減速機９３、インバータ２１、電池としてのバッテリ２２および走行制御装置１を備える。図において、モータジェネレータ２０をＭＧと記載している。

モータジェネレータ２０には、回転速度センサ２３が設けられている。回転速度センサ２３は、例えば、タコジェネレータまたはレゾルバであり、モータジェネレータ２０の回転速度を検出可能である。

モータジェネレータ２０は、バッテリ２２からの電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、車両９０の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のモータジェネレータ２０は、例えば、永久磁石式同期型の３相交流のモータである。モータジェネレータ２０のトルクは、減速機９３に伝達される。

減速機９３は、モータジェネレータ２０の回転速度を調整する。減速機９３の出力軸９４の動力は、ギア機構９５およびドライブシャフト９６等を経由して、駆動輪９７に伝達される。なお、減速機９３に代替して、クラッチおよび変速機等が設けられてもよい。

また、図示はしないが、車両９０は、ステアリングホイールを備える。ステアリングホイールは、操舵部材であり、ステアリングシャフトに接続されている。ステアリングホイールを運転者が操作することによって、車両９０の走行方向が変更される。

インバータ２１は、モータジェネレータ２０とバッテリ２２との間に設けられている。インバータ２１は、バッテリ２２の直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ２０へ供給する。また、インバータ２１は、モータジェネレータ２０により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ２２へ供給する。

バッテリ２２は、例えば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の充放電可能な二次電池により構成される直流電源である。バッテリ２２に替えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を直流電源として用いてもよい。

（第１実施形態）
第１実施形態の走行制御装置１は、モータジェネレータ制御部６０、バッテリ制御部３０および運転手支援システム制御部４０を備える。図において、モータジェネレータ制御部６０をＭＧ−ＥＣＵと記載している。図において、バッテリ制御部３０をＢＡＴＴ−ＥＣＵと記載する。図において、運転手支援システム制御部４０をＤＳＳ−ＥＣＵと記載する。

モータジェネレータ制御部６０、バッテリ制御部３０および運転手支援システム制御部４０は、マイコンを主体として構成されており、ＣＰＵ、読み出し可能な非一時的有形記録媒体、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。

モータジェネレータ制御部６０は、インバータ２１のスイッチング素子のオンオフ作動を制御することによって、モータジェネレータ２０を制御する。モータジェネレータ制御部６０は、インバータ温度推定部６１、インバータ温度制御部６２、モータ温度検出部６３、モータ温度制御部６４、最大トルク演算部６５および最大加速演算部６６を有する。

インバータ温度推定部６１は、例えば、温度に対応して電気抵抗が変化するセラミック半導体であるサーミスタを有し、インバータ２１の温度であるインバータ温度Ｔｉを推定可能である。インバータ温度推定部６１は、例えば、インバータ２１の基板および近傍の温度、モータジェネレータ２０に流れる電流ならびにバッテリ２２の電圧に基づいて、インバータ温度Ｔｉを推定する。推定されたインバータ温度Ｔｉは、インバータ温度制御部６２および最大トルク演算部６５に出力される。

インバータ温度制御部６２は、冷却部を有し、インバータ２１を冷却可能であり、インバータ温度Ｔｉを制御可能である。冷却部は、例えば、熱交換器である。インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈよりも高いとき、インバータ温度制御部６２は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈ以下となるように、冷却部を駆動する。冷却部が駆動し、インバータ温度Ｔｉが低下する。インバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈは、モータジェネレータ２０、インバータ２１およびバッテリ２２の特性ならびに道路状況、外気温等の使用環境に基づいて、設定される。

モータ温度検出部６３は、例えば、サーミスタであり、モータジェネレータ２０に設けられており、モータジェネレータ２０の温度であるモータ温度Ｔｍを検出可能である。検出されたモータ温度Ｔｍは、モータ温度制御部６４および最大トルク演算部６５に出力される。

モータ温度制御部６４は、インバータ温度制御部６２と同様に、冷却部を有し、モータジェネレータ２０を冷却可能であり、モータ温度Ｔｍを制御可能である。モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈよりも高いとき、モータ温度制御部６４は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈ以下となるように、冷却部を駆動する。冷却部が駆動し、モータ温度Ｔｍが低下する。モータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈは、インバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈと同様に、モータジェネレータ２０、インバータ２１およびバッテリ２２の特性ならびに道路状況、外気温等の使用環境に基づいて、設定される。

最大トルク演算部６５は、インバータ温度Ｔｉ、モータ温度Ｔｍおよび後述の電池温度Ｔｂに基づいて、モータジェネレータ２０の出力可能な最大トルクＴｒ＿ｍａｘを演算可能である。演算された最大トルクＴｒ＿ｍａｘは、最大加速演算部６６および後述の車線走行判定部５１に出力される。

最大加速演算部６６は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘに基づいて、車両９０が出力可能な最大加速Ａｃ＿ｍａｘを演算可能である。演算された最大加速Ａｃ＿ｍａｘは、最高速度演算部６７および車線走行判定部５１に出力される。

最高速度演算部６７は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘに基づいて、車両９０が出力可能な最高速度Ｖｃ＿ｍａｘを演算可能である。演算された最高速度Ｖｃ＿ｍａｘは、車線走行判定部５１に出力される。

バッテリ制御部３０は、電池温度検出部３１および電池温度制御部３２を有する。
電池温度検出部３１は、バッテリ２２の温度である電池温度Ｔｂを検出可能である。電池温度検出部３１は、例えば、インバータ温度推定部６１およびモータ温度検出部６３と同様に、サーミスタを含む。電池温度検出部３１は、バッテリ２２内のセルの温度をサーミスタにより検出することによって、電池温度Ｔｂを検出する。検出された電池温度Ｔｂは、電池温度制御部３２および最大トルク演算部６５に出力される。

電池温度制御部３２は、加熱部を有し、バッテリ２２を加熱可能であり、電池温度Ｔｂを制御可能である。加熱部は、例えば、ヒータまたは振動電流発生部である。ヒータは、電力が供給されると、発熱する。振動電流発生部は、交流電源を含む共振回路により構成される。振動電流発生部は、共振回路の共振周波数を含む交流電圧が交流電源により発生したとき、発熱する。さらに、バッテリ２２が充電されているときの発熱により、加熱部は、バッテリ２２を加熱してもよい。

電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ未満であるとき、電池温度制御部３２は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上となるように、加熱部を駆動する。加熱部が駆動し、電池温度Ｔｂが上昇する。電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈは、インバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈおよびモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈと同様に、モータジェネレータ２０、インバータ２１、バッテリ２２の特性および道路状況、外気温等の使用環境に基づいて、設定される。

運転手支援システム制御部４０は、地図管理部４１、自己位置推定部４２、経路計画部４３、自己位置判定部４４、低速閾値演算部４５、車線走行判定部５１および走行制御部５２を有する。

地図管理部４１は、地図情報Ｍを有する。地図情報Ｍは、施設、地名、住所、郵便番号、道路標識、道路における本線車線Ｒｍ、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃ、追い越し車線Ｒｏ、曲率情報および勾配情報を含む。曲率情報は、各道路の曲率半径を含む。勾配情報は、各道路の勾配、斜度、斜辺距離を含む。なお、地図管理部４１は、地図情報Ｍを更新可能である。地図情報Ｍは、自己位置推定部４２、経路計画部４３および自己位置判定部４４に出力される。

自己位置推定部４２は、地図情報Ｍにおける車両９０の現在位置である自己位置Ｐｓを推定可能である。自己位置推定部４２は、衛星からの電波を受信し、自己位置Ｐｓを推定する。推定された自己位置Ｐｓは、経路計画部４３および自己位置判定部４４に出力される。

経路計画部４３は、渋滞または交通規制等の道路交通情報Ｉｒを道路交通情報通信システムから取得可能であり、自己位置Ｐｓから任意の目的地までの走行経路Ｃを設定可能である。

自己位置判定部４４は、地図情報Ｍおよび自己位置Ｐｓに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置しているか否かを判定する。合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置しているとき、自己位置判定部４４は、車線信号Ｓｒを車線走行判定部５１に出力する。なお、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置していないとき、自己位置判定部４４は、車線信号Ｓｒを車線走行判定部５１に出力しない。

低速閾値演算部４５は、経路計画部４３から道路交通情報Ｉｒを取得可能である。なお、低速閾値演算部４５は、道路交通情報通信システムから道路交通情報Ｉｒを取得してもよい。低速閾値演算部４５は、道路交通情報Ｉｒに基づいて、車両９０の車速Ｖｃにおける低速閾値Ｖｃ＿ｔｈを演算可能である。低速閾値Ｖｃ＿ｔｈは、例えば、渋滞時の別車両８１の速度である。演算された低速閾値Ｖｃ＿ｔｈは、車線走行判定部５１に出力される。

車線走行判定部５１は、車線信号Ｓｒを取得しているとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。車線走行判定部５１は、車両９０が合流車線Ｒｆにいるとき、合流車線Ｒｆを車両９０が走行可能か否かを判定する。車線走行判定部５１は、車両９０が登坂車線Ｒｃにいるとき、登坂車線Ｒｃを車両９０が走行可能か否かを判定する。車線走行判定部５１は、車両９０が追い越し車線Ｒｏにいるとき、追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。

車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。車線走行判定部５１は、インバータ温度Ｔｉまたはモータ温度Ｔｍに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。車線走行判定部５１は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘまたは最高速度Ｖｃ＿ｍａｘに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。

車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ未満であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定する。

最大トルクＴｒ＿ｍａｘの閾値をトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈとする。トルク閾値Ｔｒ＿ｔｈは、モータジェネレータ２０およびインバータ２１の特性ならびに地図情報Ｍにおける勾配情報に基づいて、設定される。最大加速Ａｃ＿ｍａｘの閾値を加速閾値Ａｃ＿ｔｈとする。加速閾値Ａｃ＿ｔｈは、モータジェネレータ２０およびインバータ２１の特性、法定速度ならびに道路状況に基づいて、設定される。

車線走行判定部５１は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ未満であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。車線走行判定部５１は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ以上であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定する。

車線走行判定部５１は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ未満であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。車線走行判定部５１は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ以上であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能であると判定する。

また、車線走行判定部５１は、最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ未満であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。車線走行判定部５１は、最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ以上であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能であると判定する。なお、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定したとき、運転手に警告する。

走行制御部５２は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可であると車線走行判定部５１が判定したとき、車両９０が路肩等で停止するように、車両９０の走行を制御する。

図３および図４のフローチャートを参照して、走行制御装置１の制御について説明する。フローチャートにおいて、「Ｓ」は、ステップを意味する。初期状態では、地図情報Ｍおよび自己位置Ｐｓは、設定されている。

ステップ１０１において、自己位置判定部４４は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置しているか否かを判定する。合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置しているとき、処理は、ステップ１０２に移行する。このとき、自己位置判定部４４は、車線信号Ｓｒを車線走行判定部５１に出力する。合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏに車両９０が位置しているとき、処理は、終了する。

ステップ１０２において、車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ１０３に移行する。電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、ステップ１０９に移行する。

ステップ１０３において、最大トルク演算部６５は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘを演算する。最大加速演算部６６は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘを演算する。

ステップ１０４において、車線走行判定部５１は、最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ１０５に移行する。最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、ステップ１１６に移行する。

ステップ１０５において、車線走行判定部５１は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、ステップ１０６に移行する。最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ１０８に移行する。

ステップ１０６において、最高速度演算部６７は、最高速度Ｖｃ＿ｍａｘを演算する。低速閾値演算部４５は、道路交通情報Ｉｒを取得し、低速閾値Ｖｃ＿ｔｈを演算する。

ステップ１０７において、車線走行判定部５１は、最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ以上であるか否かを判定する。最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ１０８に移行する。最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、ステップ１１６に移行する。
ステップ１０８において、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定する。

ステップ１０９において、ステップ１０２を経由し、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。
ステップ１１０において、走行制御部５２は、車両９０が路肩等で停止するように、車両９０の走行を制御する。

ステップ１１１において、電池温度制御部３２は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上となるように、バッテリ２２を加熱する。バッテリ２２が加熱され、電池温度Ｔｂが上昇する。

ステップ１１２において、インバータ温度制御部６２は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈよりも高いか否かを判定する。インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈよりも高いとき、処理は、ステップ１１４に移行する。インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈ以下であるとき、処理は、ステップ１１３に移行する。

ステップ１１３において、インバータ温度制御部６２は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈ以下となるように、インバータ２１を冷却する。インバータ２１が冷却され、インバータ温度Ｔｉが低下する。

ステップ１１４において、モータ温度制御部６４は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈよりも高いか否かを判定する。モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈよりも高いとき、処理は、ステップ１０１に戻る。モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈ以下であるとき、処理は、ステップ１１５に移行する。

ステップ１１５において、モータ温度制御部６４は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈ以下となるように、モータジェネレータ２０を冷却する。モータジェネレータ２０が冷却され、モータ温度Ｔｍが低下する。その後、処理は、ステップ１０１に戻る。

ステップ１１６において、ステップ１０４またはステップ１０７を経由し、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定する。
ステップ１１７において、走行制御部５２は、車両９０が路肩等で停止するように、車両９０の走行を制御する。その後、処理は、ステップ１１２に移行する。

一般に、電池が比較的低温であるとき、電池の内部における化学反応がしにくくなり、電池の出力が低下する。これにより、車両の出力トルクが低下し、車両の加速が低下する。このため、高速道路または坂道等の比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線では、他の車両との速度差によって、他の車両と衝突する虞がある。特許文献１の構成では、電池の残容量が低下したとき、運転者に警告している。電池の残容量が十分であったとしても、電池が比較的低温であるとき、車両の安全が確保されない虞がある。そこで、本実施形態の走行制御装置１により、車両９０の安全性が向上する。

［１］車線走行判定部５１は、電池温度Ｔｂに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。これにより、比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線では、電池が比較的低温であっても、車両９０の走行を制御でき、車両９０の安全を確保できる。したがって、車両９０の安全性が向上する。

［２］電池温度制御部３２は、電池温度Ｔｂが電池温度閾値Ｔｂ＿ｔｈ以上となるように、電池温度Ｔｂを制御する。これにより、電池温度Ｔｂが低下し、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０がいつまでも走行不可であることを防止する。このため、運転者に与えるストレスを緩和し、車両９０の走行の快適さおよび利便性も向上する。

［３］また、比較的高いトルクおよび十分な加速が要求されるとき、モータジェネレータ２０またはインバータ２１が過熱し、モータジェネレータ２０またはインバータ２１が破損する虞がある。そこで、車線走行判定部５１は、インバータ温度Ｔｉまたはモータ温度Ｔｍに基づいて、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能か否かを判定する。これにより、比較的高いトルクおよび十分な加速が要求されるとき、モータジェネレータ２０またはインバータ２１が過熱したまま車両９０が走行することを防止できる。モータジェネレータ２０またはインバータ２１の破損を防止でき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０がより安全に走行できる。

［４］インバータ温度制御部６２は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈよりも高いとき、インバータ２１を冷却する。モータ温度制御部６４は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈよりも高いとき、モータジェネレータ２０を冷却する。これにより、モータジェネレータ２０またはインバータ２１が過熱される虞があることによって、車両９０がいつまでも走行不可であることを防止する。このため、運転者に与えるストレスを緩和し、車両９０の走行の快適さおよび利便性がより向上する。

［５］渋滞等の低速で走行しなければならない道路環境のとき、車両９０の走行が制御され、却って運転者に不快感を与える虞がある。そこで、最高速度Ｖｃ＿ｍａｘが低速閾値Ｖｃ＿ｔｈ以上であるとき、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能であると、判定する。道路環境に基づいた判定がされることで、車両９０が走行可能であるのに、車両９０が判定により走行できないという、運転者に与えるストレスを緩和し、車両９０の走行の快適さおよび利便性がより向上する。

（第２実施形態）
第２実施形態では、運転手支援システム制御部の構成および走行制御装置の制御が異なる点を除き、第１実施形態と同様である。

図５に示すように、第２実施形態の走行制御装置２の運転手支援システム制御部２４０は、自己位置判定部４４に代替して車線変更判定部５４をさらに有する。また、運転手支援システム制御部２４０は、車速検出部４６、進入時間演算部４７、別車両情報取得部４８、到達時間演算部４９および時間差演算部５０をさらに有する。

車線変更判定部５４は、地図管理部４１から地図情報Ｍを取得し、自己位置推定部４２から自己位置Ｐｓを取得する。車線変更判定部５４は、自己位置Ｐｓから本線車線Ｒｍ、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃ、追い越し車線Ｒｏのいずれかに、車両９０が車線を変更するか否かを判定する。車線変更判定部５４は、例えば、車両９０の方向指示器がオンになったとき、車両９０が車線を変更すると判定する。車線変更判定部５４の判定は、車線走行判定部５１に出力される。

車速検出部４６は、ドライブシャフト９６に設けられており、車速Ｖｃを検出可能である。車速検出部４６は、ドライブシャフト９６の回転速度に比例したパルス波を取得可能である。車速検出部４６は、例えば、非接触の磁気抵抗効果素子であり、磁束の変化を電気抵抗の変化に変換して、車速Ｖｃを検出する。検出された車速Ｖｃは、進入時間演算部４７に出力される。

図６に示すように、車両９０が合流車線Ｒｆに位置しているときにおいて、自己位置Ｐｓから本線車線Ｒｍに進入するまでの時間を進入時間Ｈｅとする。図において、進入したときの車両９０を破線で記載している。

図７に示すように、進入時間Ｈｅは、自己位置Ｐｓから追い越し車線Ｒｏに進入するまでの時間としてもよい。進入時間Ｈｅは、自己位置Ｐｓから本線車線Ｒｍ、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃ、追い越し車線Ｒｏのいずれかに車両９０が進入するまでの時間である。また、進入時間Ｈｅは、車両９０の方向指示器がオンしてから本線車線Ｒｍ、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃ、追い越し車線Ｒｏのいずれかに車両９０が進入するまでの時間としてもよい。

進入時間演算部４７は、最大加速Ａｃ＿ｍａｘ、地図情報Ｍ、自己位置Ｐｓ、走行経路Ｃおよび車速Ｖｃに基づいて、進入時間Ｈｅを演算可能である。演算された進入時間Ｈｅは、時間差演算部５０に出力される。

別車両情報取得部４８は、外部に設けられるデータセンタ５３から、地図情報Ｍにおける別車両８１の位置である別車両位置Ｐａおよび別車両８１の速度である別車両速度Ｖａを取得可能である。別車両８１は、通信機を備えており、別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａを定期的にデータセンタ５３へ送信する。データセンタ５３は、受信した別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａを定期的に別車両情報取得部４８へ送信する。別車両情報取得部４８は、定期的に、別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａを取得する。取得された別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａは、到達時間演算部４９に出力される。

到達時間演算部４９は、走行経路Ｃ、別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａに基づいて、車両９０が進入する位置に別車両８１が到達するまでの時間である到達時間Ｈｒを演算可能である。演算された到達時間Ｈｒは、時間差演算部５０に出力される。

時間差演算部５０は、以下関係式（１）のように表される到達時間Ｈｒと進入時間Ｈｅとの差である時間差ΔＨを演算可能である。なお、時間差ΔＨは、絶対値である。演算された時間差ΔＨは、車線走行判定部５１に出力される。
ΔＨ＝｜Ｈｒ−Ｈｅ｜ ・・・・（１）

車線走行判定部５１は、時間差ΔＨがゼロであるとき、車両９０の車線変更不可と判定する。車線走行判定部５１は、時間差ΔＨがゼロでないとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が車線変更可能と判定する。また、本明細書中、ゼロは、常識的な誤差範囲を含むものとする。

図８のフローチャートを参照して、走行制御装置２の制御について説明する。初期状態では、地図情報Ｍ、自己位置Ｐｓおよび走行経路Ｃは、設定されている。

ステップ２０１において、車線変更判定部５４は、車両９０が車線を変更するか否かを判定する。車両９０が車線を変更しないとき、処理は、終了する。車両９０が車線を変更するとき、処理は、ステップ２０２に移行する。
ステップ２０２およびステップ２０３は、第１実施形態のステップ１０２およびステップ１０３と同様である。

ステップ２０４において、第１実施形態のステップ１０４と同様である。最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ２０５に移行する。最大トルクＴｒ＿ｍａｘがトルク閾値Ｔｒ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、第１実施形態と同様のステップ１１６に移行する。

ステップ２０５において、第１実施形態のステップ１０５と同様である。最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ以上であるとき、処理は、ステップ２０６に移行する。最大加速Ａｃ＿ｍａｘが加速閾値Ａｃ＿ｔｈ未満であるとき、処理は、第１実施形態と同様のステップ１１６に移行する。

ステップ２０６において、進入時間演算部４７は、進入時間Ｈｅを演算する。
ステップ２０７において、別車両情報取得部４８は、データセンタ５３から別車両位置Ｐａおよび別車両速度Ｖａを取得する。
ステップ２０８において、到達時間演算部４９は、到達時間Ｈｒを演算する。
ステップ２０９において、時間差演算部５０は、進入時間Ｈｅおよび到達時間Ｈｒに基づいて、時間差ΔＨを演算する。

ステップ２１０において、車線走行判定部５１は、時間差ΔＨがゼロであるか否かを判定する。時間差ΔＨがゼロと等しくないとき、処理は、ステップ２１１に移行する。時間差ΔＨがゼロと等しいとき、処理は、第１実施形態と同様のステップ１１６に移行する。

ステップ２１１において、車線走行判定部５１は、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定する。

［６］時間差ΔＨがゼロであるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可であると、車線走行判定部５１は、判定する。比較的高いトルクおよび十分な加速が要求される車線に車両９０が車線変更するとき、バッテリ２２が比較的低温であっても、車両９０の走行を制御でき、車両９０の安全を確保できる。したがって、車両９０の安全性が向上する。

（他の実施形態）
［ｉ］車線走行判定部５１は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈよりも高いとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定してもよい。車線走行判定部５１は、インバータ温度Ｔｉがインバータ温度閾値Ｔｉ＿ｔｈ以下であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定してもよい。インバータ２１の破損を未然に防止でき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０がより安全に走行できる。

［ｉｉ］車線走行判定部５１は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈよりも高いとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行不可と判定してもよい。車線走行判定部５１は、モータ温度Ｔｍがモータ温度閾値Ｔｍ＿ｔｈ以下であるとき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０が走行可能と判定してもよい。モータジェネレータ２０の破損を未然に防止でき、合流車線Ｒｆ、登坂車線Ｒｃまたは追い越し車線Ｒｏを車両９０がより安全に走行できる。

［ｉｉｉ］最大トルク演算部６５および最大加速演算部６６は、電池温度Ｔｂ、インバータ温度Ｔｉまたはモータ温度Ｔｍに基づいて、直接演算してもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１、２ ・・・走行制御装置、
２０ ・・・モータ（モータジェネレータ）、 ２２ ・・・電池（バッテリ）、
３１ ・・・電池温度検出部、 ４１ ・・・地図管理部、
４２ ・・・自己位置推定部、 ４４ ・・・自己位置判定部、
４７ ・・・進入時間演算部、 ４８ ・・・別車両情報取得部、
４９ ・・・到達時間演算部、
５１ ・・・車線走行判定部、 ５４ ・・・車線変更判定部、
６５ ・・・最大トルク演算部、 ６６ ・・・最大加速演算部、
９０ ・・・車両。

Claims (10)

1. 電池（２２）を有し、モータ（２０）により走行可能な車両（９０）に用いられる走行制御装置（１）であって、
   前記電池の温度である電池温度（Ｔｂ）を検出可能な電池温度検出部（３１）と、
   合流車線（Ｒｆ）、登坂車線（Ｒｃ）または追い越し車線（Ｒｏ）の情報を含む地図情報（Ｍ）を有する地図管理部（４１）と、
   前記地図情報における前記車両の位置である自己位置（Ｐｓ）を推定可能な自己位置推定部（４２）と、
   前記地図情報および前記自己位置に基づき、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線に前記車両が位置しているか否かを判定する自己位置判定部（４４）と、
   前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線に前記車両が位置しているとき、前記電池温度に基づいて、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行可能か否かを判定する車線走行判定部（５１）と、
   を備える走行制御装置。
2. 前記車線走行判定部は、前記電池温度が電池温度閾値（Ｔｂ＿ｔｈ）よりも低いとき、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行不可である請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記電池温度が前記電池温度閾値よりも低いとき、前記電池温度が前記電池温度閾値以上となるように、前記電池温度を制御する電池温度制御部（３２）をさらに備える請求項２に記載の走行制御装置。
4. 前記電池から供給される電力を変換して、前記モータに電力を供給するインバータ（２１）と、
   前記インバータの温度であるインバータ温度（Ｔｉ）を推定可能なインバータ温度推定部（６１）と、
   前記モータの温度であるモータ温度（Ｔｍ）を検出可能なモータ温度検出部（６３）と、
   をさらに備え、
   前記車線走行判定部は、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線に前記車両が位置しているとき、前記電池温度、前記インバータ温度および前記モータ温度に基づいて、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行可能か否かを判定する請求項１から３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
5. 前記車線走行判定部は、前記インバータ温度がインバータ温度閾値（Ｔｉ＿ｔｈ）よりも高いとき、または、前記モータ温度がモータ温度閾値（Ｔｍ＿ｔｈ）よりも高いとき、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行不可であると判定する請求項４に記載の走行制御装置。
6. 前記インバータ温度が前記インバータ温度閾値よりも高いとき、前記インバータ温度が前記インバータ温度閾値以下となるように、前記インバータを冷却するインバータ温度制御部（６２）と、
   前記モータ温度が前記モータ温度閾値よりも高いとき、前記モータ温度が前記モータ温度閾値以下となるように、前記モータを冷却するモータ温度制御部（６４）と、
   をさらに備える請求項５に記載の走行制御装置。
7. 前記電池温度、前記インバータ温度および前記モータ温度に基づいて、前記モータの出力可能な最大トルク（Ｔｒ＿ｍａｘ）を演算可能な最大トルク演算部（６５）と、
   前記最大トルクに基づいて、前記車両の最大加速（Ａｃ＿ｍａｘ）を演算可能な最大加速演算部（６６）と、
   をさらに備え、
   前記車線走行判定部は、前記最大トルクまたは前記最大加速に基づいて、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行可能か否かを判定する請求項４から６のいずれか一項に記載の走行制御装置。
8. 前記最大加速に基づいて、前記車両の最高速度（Ｖｃ＿ｍａｘ）を演算可能な最高速度演算部（６７）と、
   道路交通情報（Ｉｒ）に基づいて、前記車両の低速閾値（Ｖｃ＿ｔｈ）を演算可能な低速閾値演算部（４５）と、
   をさらに備え、
   前記車線走行判定部は、前記最高速度が前記低速閾値以上であるとき、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行可能であると判定する請求項７に記載の走行制御装置。
9. 前記車線走行判定部が前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が走行不可であると判定したとき、前記車両が停止するように、前記車両の走行を制御する走行制御部（５２）をさらに備える請求項１から８のいずれか一項に記載の走行制御装置。
10. 電池（２２）を有し、モータ（２０）により走行可能な車両（９０）に用いられる走行制御装置（２）であって、
    前記電池の温度である電池温度（Ｔｂ）を検出可能な電池温度検出部（３１）と、
    前記電池温度に基づいて、前記モータの出力可能な最大トルク（Ｔｒ＿ｍａｘ）を演算可能な最大トルク演算部（６５）と、
    前記最大トルクに基づいて、前記車両の最大加速（Ａｃ＿ｍａｘ）を演算可能な最大加速演算部（６６）と、
    本線車線（Ｒｍ）、合流車線（Ｒｆ）、登坂車線（Ｒｃ）または追い越し車線（Ｒｏ）の情報を含む地図情報（Ｍ）を有する地図管理部（４１）と、
    前記地図情報における前記車両の位置である自己位置（Ｐｓ）を推定可能な自己位置推定部（４２）と、
    前記自己位置から前記本線車線、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線のいずれかに、前記車両が車線を変更するか否かを判定する車線変更判定部（５４）と、
    前記最大トルクおよび最大加速に基づいて、前記自己位置から前記本線車線、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線に前記車両が進入するまでの時間である進入時間（Ｈｅ）を演算可能な進入時間演算部（４７）と、
    前記地図情報における別車両（８１）の位置である別車両位置（Ｐａ）および前記別車両の車速である別車両速度（Ｖａ）を取得可能な別車両情報取得部（４８）と、
    前記自己位置から前記本線車線、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線に前記車両が進入する位置に、前記別車両が到達するまでの時間である到達時間（Ｈｒ）を演算可能な到達時間演算部（４９）と、
    前記車両が車線を変更する場合において、前記到達時間と前記進入時間との差（ΔＨ）がゼロであるとき、前記合流車線、前記登坂車線または前記追い越し車線を前記車両が車線変更不可であると判定する車線走行判定部（５１）と、
    を備える走行制御装置。

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