JP2019187100A

JP2019187100A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2019187100A
Application number: JP2018075765A
Authority: JP
Inventors: 光敬松村; Mitsutaka Matsumura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
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Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-24
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Abstract

【課題】電動機の温度あるいは電動機の温度に関連して変化する温度に基づき電動機の負荷率が制限される場合において、手動運転が選択された場合に、車両の応答性の低下を抑制する車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両１０の制御装置７０は、自動運転時には電動モータ１２の温度Ｔｍが自動運転用の第１閾値温度Ｔｍ１よりも高い場合、および手動運転時には電動モータ１２の温度Ｔｍが手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２よりも高い場合に、電動モータ１２の負荷率を制限する。さらに、第２閾値温度Ｔｍ２を第１閾値温度Ｔｍ１よりも高く設定する。これにより、電動モータ１２は、自動運転時には負荷率が制限される温度であっても、手動運転時には負荷率が制限されないため、自動運転から手動運転に切り替えた場合に電動モータ１２の出力トルクが制限されずに運転者の要求した駆動トルクが出力される。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動力源として電動機を有する車両に関し、特に電動機の負荷率を制限する車両の制御装置に関するものである。

駆動力源としての電動機を有する車両が知られている。たとえば、特許文献１に記載の車両がそれである。電動機は、動力伝達装置を介して駆動輪に連結されている。特許文献１に記載の車両では、電動機の温度が所定の許容温度いわゆる電動機の性能が低下しないように予め設定された閾値温度よりも高い場合に、電動機の負荷率を制限する電動機制御装置を有している。これにより、車両は、電動機の温度が閾値温度よりも高い場合に、電動機の負荷率が制限されて電動機の温度上昇が抑制されるため、閾値温度を超える温度上昇により生じる電動機の性能の低下を抑制することができる。

国際公開第２０１３／０５１１４１号

ところで、電動機を有する車両の制御装置では、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える運転モード切替を可能とするものが提案されている。このような車両の制御装置において、上記特許文献１に記載の技術が適用された場合、たとえば電動機の温度あるいは電動機の温度に関連して変化する温度が閾値温度よりも高くなり、電動機の負荷率が制限された状態において自動運転から手動運転に切り替えられた場合には、手動運転に切り替えられた後も電動機の負荷率が制限された制限状態が継続させられる。これにより、たとえば運転者が危険回避のために自動運転から手動運転に切り替えた場合に、電動機の負荷率が制限された状態が継続していると運転者の要求した駆動トルクが電動機から充分に出力されない可能性があった。そのため、車両の応答性の低下により、運転者は、意図した走行ができずに危険回避ができない可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機の温度あるいは電動機の温度に関連して変化する温度に基づき電動機の負荷率が制限される場合において、手動運転が選択された場合に、車両の応答性の低下を抑制する車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、駆動力源としての電動機を有する車両に関して、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える運転モード切替制御部を備えた車両の制御装置であって、前記自動運転時には前記電動機の温度が自動運転用の第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記電動機の温度が手動運転用の第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する電動機制御部と、前記第２閾値温度を前記第１閾値温度よりも高く設定する閾値温度設定部と、を備えることにある。

第２発明の要旨とするところは、前記電動機制御部は、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられる動力伝達装置を含む油圧作動部および潤滑部位に供給される作動油の作動油温が、前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限することにある。

第３発明の要旨とするところは、前記電動機は、インバータを介して蓄電装置に接続され、前記電動機制御部は、前記インバータの温度が前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限することにある。

第４発明の要旨とするところは、前記閾値温度設定部は、前記運転モード切替制御部によって前記車両が前記自動運転から前記手動運転に切り替えられた場合に、所定時間が経過した後に前記第２閾値温度を前記第１閾値温度と等しくなるように設定することにある。

第５発明の要旨とするところは、前記自動運転よりも走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、前記第２閾値温度と前記第１閾値温度との閾値温度差が小さくなるように前記第１閾値温度を設定することにある。

第１発明の車両の制御装置によれば、前記自動運転時には前記電動機の温度が自動運転用の第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記電動機の温度が手動運転用の第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する電動機制御部を備えている。さらに、車両の制御装置は、前記第２閾値温度を前記第１閾値温度よりも高く設定する閾値温度設定部を備えている。これにより、前記第２閾値温度が前記第１閾値温度よりも高く設定されているので、前記電動機は、前記自動運転時には前記電動機制御部によって負荷率が制限される温度であっても、前記手動運転時には負荷率が制限されない。そのため、たとえば前記電動機の負荷率が制限された状態において前記自動運転から前記手動運転に切り替えた場合に、前記電動機の出力トルクが制限されずに運転者の要求した駆動トルクが前記電動機から出力されるので、車両の応答性の低下を抑制することができる。

第２発明によれば、第１発明において、前記電動機制御部は、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられる動力伝達装置を含む油圧作動部および潤滑部位に供給される作動油の作動油温が、前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する。これにより、前記電動機制御部は、前記電動機の温度の他に前記作動油温に基づいて前記電動機の負荷率を制限できるため、より適当な条件に基づいて前記電動機を制御することができる。

第３発明によれば、第１発明において、前記電動機は、インバータを介して蓄電装置に接続されている。前記電動機制御部は、前記インバータの温度が前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する。これにより、前記電動機制御部は、前記電動機の温度の他に前記インバータの温度に基づいて前記電動機の負荷率を制限できるため、より適当な条件に基づいて前記電動機を制御することができる。

第４発明によれば、第１発明から第３発明のいずれか１の発明において、前記閾値温度設定部は、前記運転モード切替制御部によって前記車両が前記自動運転から前記手動運転に切り替えられた場合に、所定時間が経過した後に前記第２閾値温度を前記第１閾値温度と等しくなるように設定する。これにより、前記自動運転から前記手動運転に切り替えた場合に、前記第２閾値温度は前記所定時間が経過した後に前記第１閾値温度と等しい閾値温度に変更されるので、前記電動機制御部により前記電動機の出力トルクが制限されて車両の応答性が低下することを抑制できるとともに、前記電動機の温度が上昇することを抑制できる。

第５発明によれば、第１発明から第４発明のいずれか１の発明において、前記閾値温度設定部は、前記自動運転よりも走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、前記第２閾値温度と前記第１閾値温度との閾値温度差が小さくなるように前記第１閾値温度を設定する。これにより、前記第２の自動運転の前記第１閾値温度は、前記自動運転の前記第１閾値温度よりも高く設定されるので、前記第２の自動運転では前記電動機の負荷率が制限され難くなる。そのため、前記第２の自動運転では、前記自動運転よりも走行自由度を高くできるとともに、たとえば前記手動運転から前記第２の自動運転に切り替えた場合に、前記電動機制御部によって前記電動機の負荷率が制限されることを抑制できる。

本発明が適用される車両に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統及び制御機能の要部を説明する図である。自動運転時および手動運転時における電動機の閾値温度を示す図である。電動機の温度に基づき電動機の負荷率を制御するための車両の制御装置の制御動作の要部を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例の自動運転時および手動運転時における作動油の閾値温度を示す図である。本発明の他の実施例における、作動油の作動油温に基づき電動機の負荷率を制御するための車両の制御装置の制御動作の要部を説明するフローチャートである。本発明の他の実施例の自動運転時および手動運転時におけるインバータの閾値温度を示す図である。本発明の他の実施例における、インバータの温度に基づき電動機の負荷率を制御するための車両の制御装置の制御動作の要部を説明するフローチャートである。

本発明は、駆動力源として電動機のみを備えている電気自動車等に好適に適用されるが、走行用の駆動力源として電動機の他に燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関であるエンジンを有するハイブリッド車両等にも適用され得る。本発明は、駆動力源としての電動機を１つ以上備えている電気自動車およびハイブリッド車両等にも適用され、シリアル式のハイブリッド車両やパラレル式のハイブリッド車両に適用され得る。電動機は、電動モータや、電動モータおよび発電機の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータを用いる。

また、本発明の自動運転が適用される車両とは、ステアリング操作およびアクセル開度が自動操作される車両のみならず、アクセル開度のみが自動操作される車両、たとえばオートクルーズ機能を有する車両を意味している。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、車両１０に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統及び制御機能の要部を説明する図である。車両１０は、駆動力源としての電動機１２いわゆる電動モータ１２を備える電気自動車である。車両１０は、電動モータ１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路上に動力伝達装置１６を備えている。

動力伝達装置１６は、上記動力伝達経路の一部を構成する変速機１８、電動モータ１２と変速機１８との間の動力伝達経路を断接する図示しないクラッチおよびブレーキなどの係合装置、係合装置の係合と解放とを切り替える図示しないアクチュエータを備えている。また、動力伝達装置１６は、変速機１８の出力回転部材である図示しない変速機出力軸に連結されたプロペラシャフト２０、そのプロペラシャフト２０に連結された差動歯車装置２２、その差動歯車装置２２に連結された一対の車軸２４等を備えている。変速機１８は、たとえばシングルピニオン型の遊星歯車装置を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機や、後述する電子制御装置７０によってインバータ３０が制御されて電動モータ１２運転状態が制御されることにより変速比が制御される電気式無段変速機が好適に適用される。動力伝達装置１６を含む車両１０の油圧作動部および潤滑部位には、たとえば図示しないオイルポンプの駆動により作動油いわゆるＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）が供給される。上記油圧作動部は、たとえば上記係合装置や変速機１８などである。また、上記潤滑部位は、たとえば上記係合装置の係合部や動力伝達装置１６の各部の軸受部などである。

電動モータ１２は、図１に示すように、インバータ３０を介して、車両１０に備えられた蓄電装置３２いわゆるバッテリ３２に接続されている。電動モータ１２は、後述する電子制御装置７０によってインバータ３０が制御されることにより出力トルクが制御される。

車両１０は、車両１０の走行に関わる各部を制御する制御装置である電子制御装置７０を備えている。電子制御装置７０は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。

電子制御装置７０には、車両１０が備える各種センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。たとえば、回転速度センサ４０により検出される電動モータ１２の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）を表す信号、車速センサ４２により検出される車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を表す信号、アクセル開度センサ４４により検出されるアクセル開度Ａｃｃ（％）を表す信号、スロットル弁開度センサ４６により検出されるスロットル弁開度θth（％）を表す信号などがそれぞれ供給される。また、電子制御装置７０には、運転者が自動運転を選択する為の自動運転選択スイッチ４８により検出される自動運転選択信号Ａｄ、電動機温度センサ５０により検出される電動機温度Ｔｍ（℃）を表す信号、作動油温センサ５２により検出される油圧作動部および潤滑部位に供給される作動油の作動油温Ｔｏｉｌ（℃）を表す信号、インバータ温度センサ５４により検出されるインバータ温度Ｔi（℃）を表す信号、運転者がオートクルーズ制御による走行を設定する為のオートクルーズ制御スイッチ５６により検出される信号Ａｔｃ、バッテリセンサ６０により検出されるバッテリ３２のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbatを表す信号などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置７０には、上記以外に種々の信号が供給される。たとえばフットブレーキセンサにより検出されるブレーキ信号、シフトポジションセンサにより検出されるシフトレバーの操作位置を表す信号、車載カメラなどの進路認識及び障害物検出センサにより検出される信号、ＧＰＳアンテナや外部ネットワーク通信用アンテナにより検出される信号、燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う予め定められたパワーモードを選択する為のパワーモード選択スイッチにより検出される信号などが、電子制御装置７０にそれぞれ供給される。

電子制御装置７０からは、電動モータ１２を制御するインバータ３０を作動させる為の電動機制御指令信号Ｓｍ、変速部１８のクラッチおよびブレーキの図示しないアクチュエータを制御するために図示しない電子弁などを作動させるバルブ指令信号Ｓｖ、図示しないシフト装置のシフトレンジを指示するシフトレンジ信号Ｓｐ、自動運転における加減速、操舵および制動信号Ｓｃなどが出力される。

図１に示すように、電子制御装置７０は、制御機能の要部として、自動運転制御手段すなわち自動運転制御部１００、手動運転制御手段すなわち手動運転制御部１０２、運転モード切替制御手段すなわち運転モード切替制御部１０４、運転モード判定手段すなわち運転モード判定部１０６、電動機温度検出手段すなわち電動機温度検出部１０８、作動油温検出手段すなわち作動油温検出部１１０、インバータ温度検出手段すなわちインバータ温度検出部１１２、閾値温度設定手段すなわち閾値温度設定部１１４、閾値温度判定手段すなわち閾値温度判定部１１６、電動機制御手段すなわち電動機制御部１１８を機能的に備えている。

自動運転制御部１００は、自動運転走行モードである場合に、車両１０への運転者の加減速、操舵および制動の運転操作が無い走行いわゆる自動走行が可能な自動運転を制御する。自動運転には、運転者の運転時すなわち手動運転時に一定の車速を保つように運転者のアクセル操作とは独立に駆動力を制御する自動走行を実行するオートクルーズ走行も含まれる。自動走行は、少なくともアクセル操作が自動に制御される走行の場合をいう。自動運転には、車両１０への運転者のいない無人走行と運転者のいる有人走行とが含まれる。

手動運転制御部１０２は、自動運転が選択されていない手動運転走行モードである場合に、運転者の車両１０への運転操作たとえば図示されていないアクセル、ブレーキ、シフトレバーなどの操作に係わる信号に基づいて手動走行が可能な手動運転を制御する。具体的には、手動運転制御部１０２は、アクセル開度センサ４４のアクセル開度信号Ａｃｃ、フットブレーキスイッチのブレーキ信号、シフトレバーの操作位置等に基づいて、車両１０を制御する。

運転モード切替制御部１０４は、たとえば自動運転選択スイッチ４８において自動運転が選択された場合には自動運転制御部１００で自動運転を制御し、自動運転選択スイッチ４８において自動運転走行モードが選択されていない場合には手動運転制御部１０２で手動運転を制御するように切り替える切替制御を実行する。また、運転モード切替制御部１０４は、自動運転走行モード中すなわち自動運転時に、運転者によりアクセル操作、ブレーキ操作、操舵操作などの運転操作が行われたと判断した場合には、手動運転走行モードすなわち手動運転に切り替える切替制御を実行する。また、運転モード切替制御部１０４は、自動運転時に、通信回線を介した電子制御装置７０への不法侵入や、通信信号の送受信エラーなどの緊急要件によって自動運転を安全に行えない状況であると判断した場合には、手動運転に切り替える切替制御を実行する。

運転モード判定部１０６は、車両１０が自動走行の可能な自動運転走行モード中すなわち自動運転選択スイッチ４８において自動運転が選択された自動運転時であるか否かを判定する。自動運転選択スイッチ４８によって自動運転から手動運転に切り替えられた場合には、運転モード判定部１０６は、車両１０が手動運転走行モード中すなわち手動運転時であると判定する。また、運転モード判定部１０６は、自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、手動運転が所定時間ｔを経過して継続しているか否かを判定する。

電動機温度検出部１０８は、電動機温度検出センサ５０から出力される信号に基づいて、電動機温度すなわち電動モータ１２の温度Ｔｍを検出する。作動油温検出部１１０は、作動油温検出センサ５２から出力される信号に基づいて、作動油の作動油温Ｔｏｉｌを検出する。インバータ温度検出部１１２は、インバータ温度検出センサ５４から出力される信号に基づいて、インバータ３２の温度Ｔｉを検出する。作動油の作動油温Ｔｏｉｌおよびインバータ３２の温度Ｔｉは、電動モータ１２の温度Ｔｍに関連して変化する温度である。

閾値温度設定部１１４は、自動運転時の閾値温度および手動運転時の閾値温度を設定する。図２は、自動運転時および手動運転時における電動モータ１２の閾値温度を示す図である。図２の横軸の（ａ）は自動運転時、（ｂ）は後述する第２の自動運転時、（ｃ）は手動運転時を示す。図２の縦軸は電動モータ１２の閾値温度を示し、Ｔｍ１は自動運転時における電動モータ１２の第１閾値温度、Ｔｍ３は後述する第２の自動運転時における電動モータ１２の第１閾値温度、Ｔｍ２は手動運転時における電動モータ１２の第２閾値温度をそれぞれ示す。図２のＴｍｄａは、第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ１との閾値温度差を示し、Ｔｍｄｂは、第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ３との閾値温度差を示す。閾値温度設定部１１４は、第２閾値温度Ｔｍ２が第１閾値温度Ｔｍ１よりも高くなるように設定する。上記閾値温度は、予め実験的に或いは設計的に求められた値であって、たとえば電動モータ１２の温度が上昇して上記閾値温度よりも高くなった場合には、電動モータ１２の性能が低下して、運転者の要求する駆動トルクに対応する出力トルクが電動モータ１２から充分に出力できずに車両１０の応答性が低下する可能性がある。

閾値温度設定部１１４は、たとえば運転モード切替制御部１０４によって自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、運転モード判定部１０６によって手動運転が所定時間ｔを経過して継続していると判定されると、電動モータ１２の第２閾値温度Ｔｍ２を第１閾値温度Ｔｍ１と等しくなるように設定する。所定時間ｔは、予め実験的に或いは設計的に求められた値であって、たとえば走路上の障害物を避けるために運転者が自動運転から手動運転に切り替えたときに、運転者が危険回避のために要する十分な時間であり、車両１０への加減速、操舵および制動などの運転操作により高出力のトルクが求められる時間である。すなわち、第２閾値温度Ｔｍ２は、自動運転から手動運転に切り替えられた場合に所定時間ｔにおいて一時的に第１閾値温度Ｔｍ１よりも高い閾値温度に変更される。

閾値温度設定部１１４は、たとえば燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、図２に示す電動モータ１２の第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ３との閾値温度差Ｔｍｄｂが第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ１との閾値温度差Ｔｍｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｍ３を設定する。すなわち、閾値温度設定部１１４は、走行自由度の高い第２の自動運転の第１閾値温度Ｔｍ３が第２の自動運転よりも走行自由度が低い自動運転たとえばパワーモードではない通常の自動運転の第１閾値温度Ｔｍ１よりも高くなるように設定する。

閾値温度判定部１１６は、自動運転時に、電動モータ１２の温度Ｔｍが自動運転用の第１閾値温度Ｔｍ１以下であるか否かを判定する。また、閾値温度判定部１１６は、手動運転時に、電動モータ１２の温度Ｔｍが手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２以下であるか否かを判定する。

電動機制御部１１８は、電動機温度検出部１０８により検出された電動モータ１２の温度状況に基づいて、電動モータ１２の負荷率を制御する。具体的には、電動機制御部１１８は、自動運転時には、電動モータ１２の温度Ｔｍが自動運転用の第１閾値温度Ｔｍ１以下ではない場合、すなわち電動モータ１２の温度Ｔｍが第１閾値温度Ｔｍ１よりも高い場合に電動モータ１２の負荷率を制限する。また、電動機制御部１１８は、手動運転時には、電動モータ１２の温度Ｔｍが手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２よりも高い場合に、電動モータ１２の負荷率を制限する。上記負荷率は、たとえば電動モータ１２の予め定められた定格負荷（１００％）対する実際の負荷の割合（％）或いは電動モータ１２の最大出力トルクに対する電動モータ１２の出力可能な出力トルクの割合を示す。電動モータ１２の負荷率が制限することにより、電動モータ１２の出力可能な出力トルクが制限されるので、電動モータ１２の温度Ｔｍが上昇することを抑制できる。車両走行中に電動モータ１２の負荷率が制限された場合には、電動モータ１２の負荷率が制限された制限状態すなわち電動モータ１２の出力トルクが制限された制限状態におけるトルク制限走行が為される。したがって、閾値温度設定部１１４により閾値温度が高く設定されるほど、電動モータ１２の負荷率の制限値すなわち電動モータ１２の出力トルクの上限値が大きくなるので、たとえば運転者が要求する駆動トルクに応じて出力できるトルク範囲が大きくなり、車両の応答性が良くなる。

図３は、電動モータ１２の温度Ｔｍに基づき、電動モータ１２の負荷率を制御するための電子制御装置７０の制御動作の要部を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

運転モード判定部１０６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０では、車両１０が自動運転走行モード中か否かすなわち自動運転選択スイッチ４８において自動運転走行モードが選択された自動運転時であるか否かが判定される。Ｓ１０の判定が肯定された場合、すなわち車両１０が自動運転時である場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ２０が実行される。Ｓ１０の判定が否定された場合、すなわち車両１０が自動運転ではない手動運転走行モード時である場合には、運転モード判定部１０６に対応するＳ３０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ２０では、自動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが第１閾値温度Ｔｍ１以下であるか否かが判定される。Ｓ２０の判定が肯定された場合、すなわち自動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが第１閾値温度Ｔｍ１以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ２０の判定が否定された場合、すなわち自動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが第１閾値温度Ｔｍ１よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ４０が実行される。

電動機制御部１１８に対応するＳ４０では、電動モータ１２の負荷率が制限されて、車両１０には、電動モータ１２の出力トルクが制限されたトルク制限走行が為される。電動モータ１２の負荷率が制限された後、本ルーチンは終了させられる。

運転モード判定部１０６に対応するＳ３０では、手動運転が所定時間を経過して継続しているか否かが判定される。Ｓ３０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転が所定時間ｔを経過して継続している場合には、閾値温度設定部１１４に対応するＳ５０が実行される。Ｓ３０の判定が否定された場合、すなわち手動運転が所定時間ｔを経過して継続していない場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ６０が実行される。

閾値温度設定部１１４に対応するＳ５０では、電動モータ１２の手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２を電動モータ１２の自動運転用の第１閾値温度Ｔｍ１と等しい閾値温度になるように変更する設定が為される。第２閾値温度Ｔｍ２を変更する設定が為されると、閾値温度判定部１１６に対応するＳ６０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ６０では、手動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２以下であるか否かが判定される。Ｓ６０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが第２閾値温度Ｔｍ２以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ６０の判定が否定された場合、すなわち手動運転時の電動モータ１２の温度Ｔｍが第２閾値温度Ｔｍ２よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ４０が実行される。本フローチャートは、第１閾値温度Ｔｍ１が第２の自動運転時における電動モータ１２の第１閾値温度Ｔｍ３である場合にも同様に実行される。

このように、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、自動運転時には電動モータ１２の温度Ｔｍが自動運転用の第１閾値温度Ｔｍ１よりも高い場合、および手動運転時には電動モータ１２の温度Ｔｍが手動運転用の第２閾値温度Ｔｍ２よりも高い場合に、電動モータ１２の負荷率を制限する電動機制御部１１８を備えている。さらに、車両１０の制御装置７０は、第２閾値温度Ｔｍ２を第１閾値温度Ｔｍ１よりも高く設定する閾値温度設定部１１４を備えている。これにより、第２閾値温度Ｔｍ２が第１閾値温度Ｔｍ１よりも高く設定されているので、電動モータ１２は、自動運転時には電動機制御部１１８によって負荷率が制限される温度であっても、手動運転時には負荷率が制限されない。そのため、たとえば電動モータ１２の負荷率が制限された状態において自動運転から手動運転に切り替えた場合に、電動モータ１２の出力トルクが制限されずに運転者の要求した駆動トルクが電動モータ１２から出力されるので、車両１０の応答性の低下を抑制することができる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、運転モード切替制御部１０４によって車両１０が自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、所定時間ｔを経過した後に第２閾値温度Ｔｍ２を第１閾値温度Ｔｍ１と等しくなるように設定する。これにより、自動運転から手動運転に切り替えた場合に、第２閾値温度Ｔｍ２は所定時間ｔが経過した後に第１閾値温度Ｔｍ１と等しい閾値温度に変更されるので、電動機制御部１１８により電動モータ１２の出力トルクが制限されて車両１０の応答性が低下することを抑制できるとともに、電動モータ１２の温度が上昇することを抑制できる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ３との閾値温度差Ｔｍｄｂが第２閾値温度Ｔｍ２と第１閾値温度Ｔｍ１との閾値温度差Ｔｍｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｍ３を設定する。これにより、第２の自動運転の第１閾値温度Ｔｍ３は、たとえばパワーモードではない通常の自動運転の第１閾値温度Ｔｍ１よりも高く設定されるので、第２の自動運転では電動モータ１２の負荷率が制限され難くなる。そのため、第２の自動運転では、前記通常の自動運転よりも走行自由度を高くできるとともに、たとえば手動運転から第２の自動運転に切り替えた場合に、電動機制御部１１８によって電動モータ１２の負荷率が制限されることを抑制できる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、他の実施例の自動運転時および手動運転時における作動油いわゆるＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）の閾値温度を示す図である。閾値温度設定部１１４は、図４に示すように、手動運転時における作動油の閾値温度すなわち第２閾値温度Ｔｏｉｌ２を、自動運転時における作動油の閾値温度すなわち第１閾値温度Ｔｏｉｌ１よりも高く設定する。図４の横軸の（ａ）は自動運転時、（ｂ）は第２の自動運転時、（ｃ）は手動運転時を示す。図４の縦軸は作動油の閾値温度を示し、Ｔｏｉｌ１は自動運転時における作動油の第１閾値温度、Ｔｏｉｌ３は第２の自動運転時における作動油の第１閾値温度、Ｔｏｉｌ２は手動運転時における作動油の第２閾値温度をそれぞれ示す。図４のＴｏｉｌｄａは、第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ１との閾値温度差を示し、Ｔｏｉｌｄｂは、第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ３との閾値温度差を示す。閾値温度設定部１１４は、第２閾値温度Ｔｏｉｌ２が第１閾値温度Ｔｏｉｌ１よりも高くなるように設定する

閾値温度設定部１１４は、たとえば運転モード切替制御部１０４によって自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、運転モード判定部１０６によって手動運転が所定時間ｔを経過して継続していると判定されると、電動モータ１２の第２閾値温度Ｔｏｉｌ２を第１閾値温度Ｔｏｉｌ１と等しくなるように設定する。また、閾値温度設定部１１４は、たとえば燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、図４に示す作動油の第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ３との閾値温度差Ｔｏｉｌｄｂが第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ１との閾値温度差Ｔｏｉｌｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｏｉｌ３を設定する。すなわち、閾値温度設定部１１４は、走行自由度の高い第２の自動運転の第１閾値温度Ｔｏｉｌ３が第２の自動運転よりも走行自由度が低い自動運転たとえばパワーモードではない通常の自動運転の第１閾値温度Ｔｏｉｌ１よりも高くなるように設定する。

閾値温度判定部１１６は、自動運転時に、作動油の作動油温Ｔｏｉｌが自動運転用の第１閾値温度Ｔｏｉｌ１以下であるか否かを判定する。また、閾値温度判定部１１６は、手動運転時に、作動油の作動油温Ｔｏｉｌが手動運転用の第２閾値温度Ｔｏｉｌ２以下であるか否かを判定する。

図５は、作動油の作動油温Ｔｏｉｌに基づき、電動モータ１２の負荷率を制御するための電子制御装置７０の制御動作の要部を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

運転モード判定部１０６に対応するＳ１１０では、車両１０が自動運転走行モード中すなわち自動運転が選択された状態であるか否かが判定される。Ｓ１１０の判定が肯定された場合、すなわち車両１１０が自動運転である場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ１２０が実行される。Ｓ１１０の判定が否定された場合、すなわち車両１０が自動運転ではない手動運転である場合には、運転モード判定部１０６に対応するＳ１３０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ１２０では、自動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが第１閾値温度Ｔｏｉｌ１以下であるか否かが判定される。Ｓ１２０の判定が肯定された場合、すなわち自動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが第１閾値温度Ｔｏｉｌ１以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ１２０の判定が否定された場合、すなわち自動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが第１閾値温度Ｔｏｉｌ１よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ１４０が実行される。

電動機制御部１１８に対応するＳ１４０では、電動モータ１２の負荷率が制限されて、車両１０は出力トルクが制限されたトルク制限走行が為される。電動モータ１２の負荷率が制限された後、本ルーチンは終了させられる。

運転モード判定部１０６に対応するＳ１３０では、手動運転が所定時間を経過して継続しているか否かが判定される。Ｓ１３０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転が所定時間ｔを経過して継続している場合には、閾値温度設定部１１４に対応するＳ１５０が実行される。Ｓ１３０の判定が否定された場合、すなわち手動運転が所定時間ｔを経過して継続していない場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ１６０が実行される。

閾値温度設定部１１４に対応するＳ１５０では、作動油の手動運転用の第２閾値温度Ｔｏｉｌ２を作動油の自動運転用の第１閾値温度Ｔｏｉｌ１と等しい閾値温度になるように変更する設定が為される。第２閾値温度Ｔｏｉｌ２を変更する設定が為されると、閾値温度判定部１１６に対応するＳ１６０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ１６０では、手動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが手動運転用の第２閾値温度Ｔｏｉｌ２以下であるか否かが判定される。Ｓ１６０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが第２閾値温度Ｔｏｉｌ２以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ１６０の判定が否定された場合、すなわち手動運転時の作動油の作動油温Ｔｏｉｌが第２閾値温度Ｔｏｉｌ２よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ１４０が実行される。本フローチャートは、第１閾値温度Ｔｏｉｌ１が第２の自動運転時における電動モータ１２の第１閾値温度Ｔｏｉｌ３である場合にも同様に実行される。

このように、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、電動モータ１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路上に設けられる動力伝達装置１６を含む油圧作動部および潤滑部位に供給される作動油いわゆるＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）の作動油温Ｔｏｉｌが、自動運転時には第１閾値温度Ｔｏｉｌよりも高い場合、および手動運転時には第２閾値温度Ｔｏｉｌ２よりも高い場合に、電動モータ１２の負荷率を制限する。これにより、電動機制御部は、電動モータ１２の温度Ｔｍの他に作動油の作動油温Ｔｏｉｌに基づいて電動モータ１２の負荷率を制限できるため、より適当な条件に基づいて前記電動機を制御することができる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、運転モード切替制御部１０４によって車両１０が自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、所定時間ｔを経過した後に第２閾値温度Ｔｏｉｌ２を第１閾値温度Ｔｏｉｌｌと等しくなるように設定する。これにより、自動運転から手動運転に切り替えた場合に、第２閾値温度Ｔｏｉｌ２は所定時間ｔが経過した後に第１閾値温度Ｔｏｉｌｌと等しい閾値温度に変更されるので、電動機制御部１１８により電動モータ１２の出力トルクが制限されて車両１０の応答性が低下することを抑制できるとともに、電動モータ１２の温度が上昇することを抑制できる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ３との閾値温度差Ｔｏｉｌｄｂが第２閾値温度Ｔｏｉｌ２と第１閾値温度Ｔｏｉｌ１との閾値温度差Ｔｏｉｌｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｏｉｌ３を設定する。これにより、第２の自動運転では、パワーモードではない通常の自動運転よりも電動モータ１２の負荷率が制限され難いので、前記通常の自動運転よりも走行自由度を高くできるとともに、たとえば手動運転から自動運転に切り替えた場合に、電動機制御部１１８によって電動モータ１２の負荷率が制限されることを抑制することができる。

図６は、他の実施例の自動運転時および手動運転時におけるインバータ３０の閾値温度を示す図である。閾値温度設定部１１４は、図６に示すように、手動運転時におけるインバータ３２の閾値温度すなわち第２閾値温度Ｔｉ２を、自動運転時におけるインバータ３２の閾値温度すなわち第１閾値温度Ｔｉ１よりも高く設定する。図６の横軸の（ａ）は自動運転時、（ｂ）は後述する第２の自動運転時、（ｃ）は手動運転時を示す。図６の縦軸はインバータ３０の閾値温度を示し、Ｔｉ１は自動運転時における作動油の第１閾値温度、Ｔｉ３は第２の自動運転時における作動油の第１閾値温度、Ｔｉ２は手動運転時における作動油の第２閾値温度をそれぞれ示す。図６のＴｉｄａは、第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ１との閾値温度差を示し、Ｔｉｄｂは、第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ３との閾値温度差を示す。閾値温度設定部１１４は、第２閾値温度Ｔｉ２が第１閾値温度Ｔｉ１よりも高くなるように設定する。

閾値温度設定部１１４は、たとえば運転モード切替制御部１０４によって自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、運転モード判定部１０６によって手動運転が所定時間ｔを経過して継続していると判定されると、インバータ３０の第２閾値温度Ｔｉ２を第１閾値温度Ｔｉ１と等しくなるように設定する。また、閾値温度設定部１１４は、たとえば燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、図６に示す作動油の第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ３との閾値温度差Ｔｉｄｂが第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ１との閾値温度差Ｔｉｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｉ３を設定する。すなわち、閾値温度設定部１１４は、走行自由度の高い第２の自動運転の第１閾値温度Ｔｉ３が第２の自動運転よりも走行自由度が低い自動運転たとえばパワーモードではない通常の自動運転の第１閾値温度Ｔｉ１よりも高くなるように設定する。

閾値温度判定部１１６は、自動運転時に、インバータ３０の温度Ｔｉが自動運転用の第１閾値温度Ｔｉ１以下であるか否かを判定する。また、閾値温度判定部１１６は、手動運転時に、インバータ３０の温度Ｔｉが手動運転用の第２閾値温度Ｔｉ２以下であるか否かを判定する。

図７は、インバータ３０の温度Ｔｉに基づき、電動モータ１２の負荷率を制御するための電子制御装置７０の制御動作の要部を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

運転モード判定部１０６に対応するＳ２１０では、車両１０が自動運転走行モード中すなわち自動運転が選択された状態であるか否かが判定される。Ｓ２１０の判定が肯定された場合、すなわち車両１１０が自動運転である場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ２２０が実行される。Ｓ２１０の判定が否定された場合、すなわち車両１０が自動運転ではない手動運転である場合には、運転モード判定部１０６に対応するＳ２３０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ２２０では、自動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが第１閾値温度Ｔｉ１以下であるか否かが判定される。Ｓ２２０の判定が肯定された場合、すなわち自動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが第１閾値温度Ｔｉ１以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ２２０の判定が否定された場合、すなわち自動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが第１閾値温度Ｔｉ１よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ２４０が実行される。

電動機制御部１１８に対応するＳ２４０では、電動モータ１２の負荷率が制限されて、車両１０は出力トルクが制限されたトルク制限走行が為される。電動モータ１２の負荷率が制限された後、本ルーチンは終了させられる。

運転モード判定部１０６に対応するＳ２３０では、手動運転が所定時間を経過して継続しているか否かが判定される。Ｓ２３０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転が所定時間を経過して継続している場合には、閾値温度設定部１１４に対応するＳ１５０が実行される。Ｓ２３０の判定が否定された場合、すなわち手動運転が所定時間を経過して継続していない場合には、閾値温度判定部１１６に対応するＳ２６０が実行される。

閾値温度設定部１１４に対応するＳ２５０では、インバータ３０の手動運転用の第２閾値温度Ｔｉ２をインバータ３０の自動運転用の第１閾値温度Ｔｉ１と等しい閾値温度になるように変更する設定が為される。第２閾値温度Ｔｉ２を変更する設定が為されると、閾値温度判定部１１６に対応するＳ２６０が実行される。

閾値温度判定部１１６に対応するＳ２６０では、手動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが手動運転用の第２閾値温度Ｔｉ２以下であるか否かが判定される。Ｓ２６０の判定が肯定された場合、すなわち手動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが第２閾値温度Ｔｉ２以下である場合には、本ルーチンは終了させられる。Ｓ２６０の判定が否定された場合、すなわち手動運転時のインバータ３０の温度Ｔｉが第２閾値温度Ｔｉ２よりも高い場合には、電動機制御部１１８に対応するＳ２４０が実行される。本フローチャートは、第１閾値温度Ｔｉ１が第２の自動運転時におけるインバータ３０の第１閾値温度Ｔｉ３である場合にも同様に実行される。

このように、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、インバータ３０の温度Ｔｉが、自動運転時には第１閾値温度Ｔｉ１よりも高い場合、および手動運転時には第２閾値温度Ｔｉ２よりも高い場合に、電動モータ１２の負荷率を制限する。これにより、電動機制御部は、電動モータ１２の温度Ｔｍの他にインバータ３０の温度Ｔｉに基づいて電動モータ１２の負荷率を制限できるため、より適当な条件に基づいて前記電動機を制御することができる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、運転モード切替制御部１０４によって車両１０が自動運転から手動運転に切り替えられた場合に、所定時間ｔが経過した後に第２閾値温度Ｔｉ２を第１閾値温度Ｔｉ１と等しくなるように設定する。これにより、自動運転から手動運転に切り替えた場合に、第２閾値温度Ｔｉ２は所定時間ｔが経過した後に第１閾値温度Ｔｉ１と等しい閾値温度に変更されるので、電動機制御部１１８により電動モータ１２の出力トルクが制限されて車両１０の応答性が低下することを抑制できるとともに、電動モータ１２の温度が上昇することを抑制できる。

また、本実施例の車両１０の制御装置７０によれば、閾値温度設定部１１４は、燃費性能よりも動力性能を優先するパワーモードのような走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ３との閾値温度差Ｔｉｄｂが第２閾値温度Ｔｉ２と第１閾値温度Ｔｉ１との閾値温度差Ｔｉｄａよりも小さくなるように第１閾値温度Ｔｉ３を設定する。これにより、第２の自動運転では、パワーモードではない通常の自動運転よりも電動モータ１２の負荷率が制限され難いので、前記通常の自動運転よりも走行自由度を高くできるとともに、たとえば手動運転から自動運転に切り替えた場合に、電動機制御部１１８によって電動モータ１２の負荷率が制限されることを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、上記閾値温度は、予め実験的に或いは設計的に求められた一定値が定められていてもよいが、たとえば走路状況などに応じて可変する可変値であってもよい。

また、前述の実施例においては、電動モータ１２は、電動モータ１２の温度Ｔｍあるいは、電動モータ１２の温度Ｔｍに関連して変化する作動油の作動油温Ｔｏｉｌおよびインバータ３０の温度Ｔｉに基づいて、負荷率が制御されていたが、必ずしもこれに限らず、電動モータ１２は、たとえば電動モータ１２の温度Ｔｍに関連し変化する動力伝達装置１６を構成する部品の温度に基づいて負荷率が制御されるものであってもよい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：電動モータ（電動機）
３０：インバータ
３２：バッテリ（蓄電装置）
７０：電子制御装置（制御装置）
１０４：運転モード切替制御部
１１４：閾値温度設定部
１１８：電動機制御部
Ｔｍ：電動モータ（電動機）１２の温度
Ｔｏｉｌ：作動油の作動油温
Ｔｉ：インバータ３０の温度
Ｔｍ１、Ｔｏｉｌ１、Ｔｉ１：第１閾値温度
Ｔｍ２、Ｔｏｉｌ２、Ｔｉ２：第２閾値温度
Ｔｍ３、Ｔｏｉｌ３、Ｔｉ３：第２の自動運転の第１閾値温度
ｔ：所定時間

Claims

駆動力源としての電動機を有する車両に関して、自動運転制御による自動運転と運転者の運転操作による手動運転とを切り替える運転モード切替制御部を備えた車両の制御装置であって、
前記自動運転時には前記電動機の温度が自動運転用の第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記電動機の温度が手動運転用の第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する電動機制御部と、
前記第２閾値温度を前記第１閾値温度よりも高く設定する閾値温度設定部と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
前記電動機制御部は、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられる動力伝達装置を含む油圧作動部および潤滑部位に供給される作動油の作動油温が、前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記電動機は、インバータを介して蓄電装置に接続され、
前記電動機制御部は、前記インバータの温度が前記自動運転時には前記第１閾値温度よりも高い場合、および前記手動運転時には前記第２閾値温度よりも高い場合に、前記電動機の負荷率を制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
前記閾値温度設定部は、前記運転モード切替制御部によって前記車両が前記自動運転から前記手動運転に切り替えられた場合に、所定時間が経過した後に前記第２閾値温度を前記第１閾値温度と等しくなるように設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の車両の制御装置。
前記閾値温度設定部は、前記自動運転よりも走行自由度の高い第２の自動運転が選択された場合には、前記第２閾値温度と前記第１閾値温度との閾値温度差が小さくなるように前記第１閾値温度を設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１に記載の車両の制御装置。