JP5218193B2 - ナビゲーション装置，電気自動車の駆動用モータ制御システム及び駆動用モータの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車の駆動用モータを制御するモータ制御装置との通信が可能なナビゲーション装置，及び前記モータ制御装置と前記ナビゲーション装置とで構成される電気自動車の駆動用モータ制御システム，並びに駆動用モータの制御方法に関する。

特許文献１には、４輪のそれぞれに対し、駆動用モータを個別に配置した構成の電気自動車について、走行状態に応じて各車輪を駆動輪，回生制動輪に切り換えるようにした駆動装置が開示されている。

特開２００４−１２８２１号公報

斯様な構成の電気自動車では、駆動輪として選択される車輪が切り替わるが、同じ車輪が駆動輪に選択される期間が長くなると、その車輪に配置されている駆動用モータの発熱温度が高くなる。すると、モータの効率が低下して所期の駆動力が得られなかったり、自動車の挙動がおかしくなることが想定される。具体的には、例えば右カーブを曲がる場合に、車両の左側に配置されている駆動用モータの効率が低下すると、カーブを曲がり切れずにアンダーステアが発生する。このため、運転者が意図した通りの走行ができなくなるおそれがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定の駆動用モータが過剰に発熱することを回避できるように電気自動車を走行させることにある。

請求項１記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、設定された目的地までの案内経路を探索すると、その案内経路について、電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように、各駆動用モータの個別の使用計画を生成する。したがって、電気自動車が複数の駆動用モータを用いて走行する場合に、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、各駆動用モータにかかる負荷を分散するなどして温度の上昇を抑制し、高い効率を維持した状態で電気自動車を走行させることが可能となる。
そして、駆動用モータが電気自動車の左右にそれぞれ配置され、案内経路に含まれているカーブを走行することで各駆動用モータの使用時間に差が生じる場合、使用計画生成手段は、その案内経路に含まれている直線の経路では使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように使用計画を生成する。したがって、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、左右それぞれに配置されている駆動用モータの稼働状態をバランスさせて、特定のモータの温度が過剰に上昇することを抑制できる。
請求項２記載のナビゲーション装置によれば、駆動用モータが電気自動車の前後にそれぞれ配置され、案内経路に含まれている坂道を走行することで複数の駆動用モータの使用時間に差が生じる場合、使用計画生成手段は、案内経路に含まれている無勾配の経路では使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように使用計画を生成する。したがって、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、前後それぞれに配置されている駆動用モータの稼働状態をバランスさせて、特定のモータの温度が過剰に上昇することを抑制できる。
請求項３記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、電気自動車が案内経路を走行している場合に前方の道路が渋滞していることを検知すると、その時点までの使用時間が短い駆動用モータを使用する。すなわち、渋滞している道路では徐行するケースが多いので駆動用モータの使用時間は短くなる。したがって、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、使用時間が短い駆動用モータにより車両を駆動させて、各モータの温度上昇を抑制できる。

請求項４記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、駆動用モータを連続的に使用した期間に発生する熱量と、前記使用を停止した期間に失われる熱量とを考慮して使用計画を生成する。したがって、モータ制御装置が、上記使用計画に基づき各駆動用モータの使用期間と使用停止期間とを切り換えれば、各モータの温度が過剰に上昇しないように制御できる。

請求項５記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、電気自動車が走行する際に必要な駆動トルクを、複数の駆動用モータの１つ以上に分担させるように使用計画を生成する。すなわち、複数の駆動用モータの間で駆動トルクを分担させれば、分担率が低い，若しくは「０」となるモータの温度上昇を抑制できるので、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、特定のモータの温度が過剰に上昇しないように制御できる。

請求項６記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、複数の駆動用モータのそれぞれが分担する駆動トルクの分担率を均等化するように使用計画を生成する。したがって、モータ制御装置が前記使用計画に従って駆動用モータを制御すれば、案内経路を走行している間に複数の駆動用モータの駆動トルク分担率が均等になることで、各モータの温度上昇度合いが同程度となるように制御できる。

請求項７記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、電気自動車の過去の走行履歴に応じて変化する駆動用モータの温度データを記憶し、その温度データに基づいて駆動用モータの温度特性を抽出すると、抽出した温度特性に基づいて使用計画を生成する。したがって、実際の駆動用モータの温度特性に応じて、最適な使用計画を生成できる。

請求項８記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、電気自動車が前記案内経路を走行している場合に、外部温度センサにより検知される外気温度，若しくは路面温度に基づいて使用計画を変更する。すなわち、駆動用モータの温度は外気温度等の影響を受けるので、例えば外気温度が比較的高い場合には、駆動用モータの温度上昇を一層抑制するように使用計画を変更して適切に対処する。

請求項９記載のナビゲーション装置によれば、使用計画生成手段は、目的地までの案内経路が探索されない状態で電気自動車が走行を開始した場合は、地図データに含まれている前方道路の地形情報から駆動用モータの制御情報をリアルタイムで生成する。すなわち、道路の地形を把握すれば、それに応じて複数の駆動用モータをどのように稼働させるべきかを決定できるので、制御情報をリアルタイムで生成する場合でも、モータ制御装置が前記制御情報に基づいて駆動用モータを制御すれば、過剰な温度上昇を抑制できる。

請求項１０記載のナビゲーション装置によれば、複数の駆動用モータに電源を供給するバッテリが個別に配置される場合、使用計画生成手段は、各バッテリについても、電気自動車が走行する際に温度が上限値を超えないように使用計画を生成する。すなわち、バッテリも温度が過剰に上昇すると電源としての効率が悪化するので、モータ制御装置が前記制御情報に基づいて駆動用モータを制御し、当該モータと同様に温度の上昇を抑制すれば、バッテリの効率を良好に維持して電気自動車の走行性能を向上させることが可能となる。

請求項１１記載の電気自動車の駆動用モータ制御システムによれば、モータ制御装置は、請求項１乃至１０の何れか１項に記載のナビゲーション装置が生成した使用計画に基づいて駆動用モータを制御する。したがって、電気自動車が複数の駆動用モータを用いて走行する場合に、各駆動用モータにかかる負荷を分散するなどして温度の上昇を抑制し、高い効率を維持した状態で電気自動車を走行させることが可能となる。

本発明の一実施例であり、駆動用モータ制御システムの全体構成を示す図 ナビゲーション装置の電気的構成を示すブロック図 モータ制御装置及びその周辺構成を示す機能ブロック図 駆動モータの使用時間に対する温度変化を示す図 情報処理装置を中心として実行される制御内容を示すフローチャート モータ制御方法決定装置の制御内容を示すフローチャート （ａ）は駆動用モータの使用計画の一例、（ｂ）は案内経路、（ｃ）は電気自動車における各駆動用モータの配置を示す図 各駆動用モータの使用率（ａ）及びトルク平均値（ｂ）の変化を折れ線グラフで示す図

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、駆動用モータ制御システム全体の構成を示すものである。電気自動車１は、４つの車輪２（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）ごとに駆動用モータ３（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）がそれぞれ配置されており、各車輪２の駆動力を個別に制御可能となっている。各駆動用モータ３には、独立したバッテリ４（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）から駆動用電源が供給され、駆動用モータ３は、後述するモータ制御装置３５（図３参照）を内蔵しており、そのモータ制御装置３５が備えている駆動回路を介して駆動される。

電気自動車１に搭載されるナビゲーション装置１１は、モータ制御方法決定装置５との通信が可能であり、後述するようにモータ制御方法決定装置５に対して、駆動用モータ３の制御情報を送信する。モータ制御方法決定装置５は、前記制御情報に基づいて各駆動用モータ３の制御方法を決定するとその制御方法に応じた制御指令を生成し、後述する各モータ制御装置に出力する。また、モータ制御方法決定装置５は、各駆動用モータ３に配置されている温度計６（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ，温度センサ）より出力される温度情報を得るようになっている。モータ制御方法決定装置５は、各バッテリ４についても、出力電圧や出力電流を監視したり、図示しない温度計によって温度を監視する。

図２は、ナビゲーション装置１１の電気的構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１１は、マイコンを主体として構成された情報処理装置（使用計画生成手段）１２、車両の現在位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）１３、地図データベース（ＤＢ）１４、操作部１５、外部通信装置１６、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いたカラー液晶ディスプレイ等からなる表示装置（報知手段）１７、スピーカ（報知手段）１８、車内センサ部１９，車外センサ部２０及び車内通信装置２１などを備えて構成されている。

前記情報処理装置１２は、ＣＰＵ１２ａ、ＲＯＭ１２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ、フラッシュメモリ１２ｄ、タイマ１２ｅなどを備えている。ＧＰＳ１３は、人工衛星からの送信電波に基づいて車両の現在位置を検出（測位）するＧＰＳ（Global Positioning System）のための受信機である。車内センサ部１９は、図示しないが車速センサや車両のピッチ角を検出するためのＧセンサ、車両のロール角を検出するためのジャイロスコープ、車両の走行距離を検出する距離センサなどである。更に、車内センサ部１９には、その他ステアリングの回転センサや各駆動輪の車輪センサ等を用いてもよい。情報処理装置１２は、ＧＰＳ１３及び車内センサ部１９からの信号に基づいて、車両の現在位置、進行方向、速度、走行距離、現在時刻等を高精度で検出するようになっている。

地図データベース１４は、道路地図データ、目印データ、マップマッチング用データ、目的地データ（施設データベース）、交通情報を道路データに変換するためのテーブルデータなどの各種データを記録した地図データ記録メディアからデータを読み出すためのドライブ装置により構成されている。地図データ記録メディアには、ＤＶＤ等の大容量記憶媒体を用いるのが一般的であるが、メモリカード、ハードディスク装置等の媒体を用いてもよい。

上記道路地図データは、道路形状、道路状況（転がり抵抗、勾配抵抗）、道路幅、道路名、信号、踏切、建造物、各種施設、地名、地形等のデータを含むとともに、その道路地図を表示装置１７の画面上に表示するためのデータを含んでいる。また、目的地データは、駅等の交通機関、レジャー施設、宿泊施設、公共施設等の施設や、小売店、デパート、レストラン等の各種の店舗、住居やマンション、地名などに関する情報からなり、このデータにはそれらの電話番号や住所、緯度および経度等のデータが含まれるとともに、施設を示すランドマーク等を、表示装置１７の画面上に道路地図に重ね合せて表示するためのデータを含んで構成されている。

操作部１５は、詳しく図示はしないが、表示装置１７の画面の近傍に設けられたメカニカルスイッチや、表示装置１７の画面上に設けられるタッチパネル、リモコンスイッチを含んで構成されている。利用者（ドライバ）は、この操作部５を用いて、目的地、目的地の検索に必要な情報の入力、および表示装置１７の画面や表示態様の切り替え等を行う各種のコマンドの入力を行うようになっている。

外部通信装置１６は、外部の例えばＶＩＣＳ（登録商標）やテレマチックスなど種々の交通情報センタ２２等との間で無線通信によりデータの受信を行うものであり、渋滞情報などを取得可能である。表示装置１７は報知手段に相当するものであり、その画面には、車両の位置周辺の地図が各種縮尺で表示されるとともに、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置と進行方向とを示す現在地マーク（ポインタ）が表示されるようになっている。また、目的地までのルート探索時には、探索された複数ルートを同時に表示するようになっている。この目的地までのルート案内の実行時には、ルート案内用の画面が表示されるようになっている。さらに、表示装置１７には、利用者が目的地の検索に必要な情報等を入力したり、目的地の検索や設定を行うための入力用の画面や、各種のメッセージ等も表示されるようになっている。スピーカ１８は、ルート案内時のメッセージを音声で出力する他、種々の音声報知を行なう。

ここで、情報処理装置１２におけるルート探索手段としての機能は、車両の出発地（現在位置）から目的地までの推奨する走行ルートを自動計算するものであり、その手法としては、例えばダイクストラ法が用いられている。
車外センサ部２０は、主として自車両の道路交通状況をリアルタイムで検知するためのセンサであり、例えばレーダセンサ，レーザセンサ，カメラユニットなどからなる。情報処理装置１２は、これらにより自車両の前方に位置している車両の存在の有無や距離などを検知することで、交通渋滞の程度を把握する。

図３は、モータ制御装置３５及びその周辺の構成を示す機能ブロック図である。アクセルセンサ３１はアクセルペダルの踏み込み量Ａccを検出し、車速センサ３２は電気自動車の走行速度Ｖspを検出する。また、ブレーキセンサ３３はブレーキペダルの踏み込み量Ｂrを検出する。これらの検出信号はモータ制御方法決定装置５に与えられ、モータ制御方法決定装置５は、各駆動用モータ３（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）に対応して設けられるモータ出力ＯＮ，ＯＦＦ装置３４（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）を介して、モータ制御部３５（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）に制御指令を出力する。モータ出力ＯＮ，ＯＦＦ装置３４は、モータ制御方法決定装置５より与えられる制御指令の内容に応じて、その制御指令をそのままモータ制御装置３５に出力するか、制御指令の出力を阻止するかを決定する。

モータ制御装置３５において、トルク指令部３６は、予め設定されたアクセルペダル踏み込み量、ブレーキペダル踏み込み量および走行速度に対するトルク指令値のテーブルを記憶しており、このテーブルから各センサ３１〜３３の各検出値Ａcc、Ｖsp、Ｂrに対応するトルク指令値Ｔr^＊を決定する。電流指令部３７は、予め設定されたトルク指令値に対するｄｑ軸電流指令値のテーブルを記憶しており、トルク指令部３６からのトルク指令値Ｔr^＊に対応するｄｑ軸電流指令値Ｉd^＊、Ｉq^＊を上記テーブルより決定する。

電流制御部３８は、電流指令部３７からのｄｑ軸電流指令値Ｉd^＊、Ｉq^＊と駆動用モータ３に流れる実際のｄｑ軸電流Ｉd、Ｉqとの偏差を求め、この偏差にＰＩ（比例積分）制御を施し、ｄｑ軸電流Ｉd、Ｉqをそれらの指令値Ｉd^＊、Ｉq^＊に一致させるためのｄｑ軸電圧指令値Ｖd^＊、Ｖq^＊を演算する。２／３相変換部３９は、電流制御部３８で演算されたｄｑ軸電圧指令値Ｖd^＊、Ｖq^＊を３相電圧指令値Ｖu^＊、Ｖv^＊、Ｖw^＊へ変換する。

デューティ指令部４０は、２／３相変換部３９からの３相電圧指令値Ｖu^＊、Ｖv^＊、Ｖw^＊に基づいて各相のＰＷＭデューティ指令値Ｄu^＊、Ｄv^＊、Ｄw^＊を演算する。中間波生成部４１は、デューティ指令部４０で演算されたＰＷＭデューティ指令値Ｄu^＊、Ｄv^＊、Ｄw^＊のデューティ比と、後述するしきい値設定部４２により設定されるＰＷＭデューティの正負しきい値ＴＨU、ＴＨLとを比較する。そして、ＰＷＭデューティ指令値Ｄu^＊、Ｄv^＊、Ｄw^＊のデューティ比が正側しきい値ＴＨUより大きい場合はデューティ比を１００％とし、負側しきい値ＴＨLより小さい場合はデューティ比を０％とし、正側しきい値ＴＨU以下で、且つ負側しきい値ＴＨL以上の場合はデューティ比を指令値Ｄu^＊、Ｄv^＊、Ｄw^＊のデューティ比として、中間波のＰＷＭデューティ指令値Ｄu’、Ｄv’、Ｄw’を生成する。

インバータ（駆動回路）４３は、スイッチング素子を３相ブリッジ接続して構成され、中間波生成部４２により生成された中間波のＰＷＭデューティ指令値Ｄu’、Ｄv’、Ｄw’にしたがって各相のスイッチング素子によりスイッチング動作を行う。そして、バッテリ４の直流電力より３相交流電圧Ｖu、Ｖv、Ｖwを生成し、駆動用モータ３に印加する。電流センサ４４は駆動用モータ３に流れる３相交流電流Ｉu、Ｉv、Ｉwを検出する。回転センサ４５は、駆動用モータ３の所定の回転角度ごとにパルス信号を出力する。速度位相演算部４６は、回転センサ４５からのパルス信号の周期および単位時間当たりのパルス数に基づいて、駆動用モータ３の回転速度ωと位相θとを演算する。

しきい値設定部４１は、予め設定されたモータ回転速度とトルク指令値に対するＰＷＭデューティの正負しきい値テーブルを記憶しており、そのテーブルから速度位相演算部４６で演算されたモータ回転速度ωとトルク指令部３６で生成されたモータトルク指令値Ｔr^＊に対応するしきい値ＴＨU、ＴＨLを決定する。尚、モータ制御装置３５のインバータ４３及び電流センサ４４を除く各機能部は、マイクロコンピュータのソフトウエアにより実現される機能である。そして、モータ制御装置３５は、駆動用モータ３に通電する電流を励磁電流成分Ｉｄと、トルク電流成分Ｉｑとに分離して制御するベクトル制御を行っている。

次に、本実施例の作用について図４乃至図８も参照して説明する。図４に示すように、電気自動車１の連続走行距離が長く、駆動用モータ３の使用時間が継続すると、それに伴い駆動用モータ３の温度は上昇する。一方、駆動用モータ３の温度がある程度上昇した時点で、当該駆動用モータ３の使用を停止すると、その停止時間が長引くのに連れて駆動用モータ３の温度は低下して行く。

したがって、電気自動車１のように駆動輪２及び駆動用モータ３を複数備えており、それらの一部が発生する駆動力によって走行が可能となる場合には、案内経路に設定されている道路の状況に応じて各駆動用モータ３を効率的に使い分けるようにすれば、特定の駆動用モータ３の温度が過剰に上昇することを抑制できる。すなわち、駆動用モータ３を連続的に使用した期間に発生する熱量（図４（ａ）に対応。例えば、温度と時間との積を演算しても良い）と、その使用を停止した期間に失われる熱量（図４（ｂ）に対応）とを考慮して各駆動用モータ３の使用計画を生成する。以下、その具体的手法について説明する。

図５は、ナビゲーション装置１１の情報処理装置１２を中心として実行される制御内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャートである。情報処理装置１２は、ＧＰＳ１３や車内センサ部１９により電気自動車１の現在位置を測位し（ステップＳ１）、外部通信装置１６により案内経路の交通情報を受信する（ステップＳ２）。そして、既にルート探索済みとなっているか否かを判断し（ステップＳ３）、未だルート探索が行われていなければ（ＮＯ）、ユーザにより設定された目的地があるか否を判断する（ステップＳ４）。目的地があれば（ＹＥＳ）目的地を決定し（ステップＳ５）、案内経路を探索する（ルート探索，ステップＳ６）。
また、ステップＳ４において目的地が設定されていない場合（ＮＯ）、情報処理装置１２は、車内センサ部１９により電気自動車１の進行方向を予測し（ステップＳ１１）、その進行方向に沿ったルート探索を行う（道なりルート探索，ステップＳ１２）。

ステップＳ６又はＳ１２でルート探索を行うと、続くステップＳ７においてルートの変更があるか否かを判断する。ステップＳ６又はＳ１２でルート探索が行われた場合は、変更ありと判断され（ＹＥＳ）、ルート情報を生成すると（ステップＳ８）、そのルート情報に基づいてモータ使用計画を生成する（ステップＳ９）。そして、情報処理装置１２は、モータ使用計画に基づいたモータ制御情報を、モータ制御方法決定装置５に対して送信する（ステップＳ１０）。尚、「モータ制御情報」には、電気自動車１の現在位置情報も含まれている。また、ステップＳ７において、ルート変更が行われていない場合は（ＮＯ）、ステップＳ８及びＳ９をスキップしてステップＳ１０に移行する。

図６は、モータ制御方法決定装置５の制御内容を示すフローチャートである。モータ制御方法決定装置５は、ナビゲーション装置１１が送信したモータ制御情報を受信すると（ステップＳ２１）、その制御情報に基づいて各駆動用モータ３（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）の制御方法を決定する（ステップＳ２２）。そして、決定した方法に基づく制御指令を各モータ制御装置３５（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）に送信し、各駆動用モータ３を制御する（ステップＳ２３）。また、各バッテリ４（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）についても、制御を行う（ステップＳ２４）。ここで、バッテリ４の制御とは、駆動用モータ３と同様にバッテリ４の温度が過剰に上昇することがないように出力電流を抑制することなどである。更に、モータ制御方法決定装置５は、電気自動車１の図示しないステアリングについても、安定走行をさせるために制御する（ステップＳ２５）。

図７（ａ）は、ナビゲーション装置１１が、目的地までの案内経路に基づいて決定する、各駆動用モータ３（ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）の使用計画の一例を示す。図７（ｂ）は案内経路であり、各ノード間のリンクにはリンクＩＤと共に、括弧内に各リンクの勾配を示している。また、図中下方が電気自動車１の進行方向（方位１８０°）となっている。

図７（ａ）は、モータ使用計画のテーブル（リスト）であり、各リンクＩＤについて、リンク長（ｍ）、方位（°）、勾配（°）がリストアップされている。これらが、ステップＳ８の「ルート情報」に対応する。そして、各リンクを走行する場合に、４つの駆動用モータ３（ＦＬ「左前」，ＦＲ「右前」，ＲＬ「左後」，Ｒ「右後」，図７（ｃ）参照，但し図１とは前後（上下）が逆）に駆動トルクをどれだけ分担させて電気自動車１を走行させるのかを決定したものが使用計画である。駆動トルクの合計は０〜１０の範囲であり、その範囲内において、４つの駆動用モータ３の分担割合を決定する。例えばリンクＩＤ６２４４６では、
右前：０ 左前：４ 右後：２ 左後：４
となっている。このリンクＩＤ６２４４６〜４０９６６６は概ね左→右へのカーブとなっているので、車両左側の駆動用モータ３のトルク負担率をより高く設定する。すなわち、右カーブを走行する際には、車両左側の駆動用モータ３のトルク負担率をより高く設定し、逆に左カーブを走行する際には、車両右側の駆動用モータ３のトルク負担率をより高く設定する。

また、勾配が（＋）となる登り坂のリンクでは、車両後側のトルク負担率をより高く設定する。尚、各駆動用モータ３については、トルク積算値の平均も求める。図８（ａ），（ｂ）には、各駆動用モータ３の使用率及びトルク平均値の変化を折れ線グラフで示している。
そして、リンクＩＤ４０９６６６における各駆動用モータ３のトルク平均値は、
右前：０．５ 左前：２ 右後：１．２５ 左後：２．２５
となり、車両左側の駆動用モータ３の使用率（トルク負担率）が高くなっている。そこで、ほぼ直線から緩やかな左カーブに至るリンクＩＤ５５０７７８〜４３８９３７については車両右側の駆動用モータ３の使用率をより高く設定する。例えばＩＤ１５０７２では、
右前：２ 左前：０ 右後：１ 左後：０
となっている。

電気自動車１が平坦な直線道路を走行する場合には、駆動トルクを負担させる駆動用モータ３の選択自由度が高くなる。例えば、何れか１つだけの駆動用モータ３を用いるとしても、周知のステアリング制御技術を適用して走行することが可能である。そこで、そのような走行区間では、それまでのトルク負担率が比較的小さい、若しくは使用時間が比較的短い駆動用モータ３を選択して駆動トルクを負担させるようにする。

最後のリンクＩＤ４３８９３７における各駆動用モータ３のトルク平均値は、
右前：１．２６７ 左前：１．１３３ 右後：１．１３３ 左後：１．２
となっており、各駆動用モータ３のトルク平均値が近い値となるように調整される（図８（ｂ）参照）。すなわち、電気自動車１が走行する際に各駆動用モータ３の温度上昇レベルが上限値を超えないように駆動用モータ３の個別の使用計画を生成する。

尚、使用計画は、案内経路の全体に亘ってバランスを取るように決定する。すなわち、右カーブの走行距離と、左カーブの走行距離との何れの距離が長いかを比較して、右カーブの方が長い場合は、直線道路では専ら車両右側の駆動用モータ３を使用する。その際に、カーブの走行距離カーブの曲率を重みとして乗算することで、負担の大小を判別しても良い。
また、温度上昇を抑制するための補正的な計画編成は、事後的に行うものに限らず、事前に設定しても良い。例えば、上り坂を走行する予定がある場合には、その前に車両前方の駆動モータ３の使用率，又はトルク負担率が高くなるように設定したり、逆に下り坂を走行する予定がある場合には前輪側の負担が高くなるため、その前に車両後方の駆動モータ３の使用率，又はトルク負担率が高くなるように設定しても良い。

モータ制御方法決定装置５は、ナビゲーション装置１１が決定した使用計画が与えられると、その使用計画に応じて、各モータ制御装置３５に制御情報を送信する。その際に、駆動トルクの分担率が「０」の駆動用モータ３については、モータ出力ＯＮ，ＯＦＦ装置３４において制御情報の出力が遮断される。駆動トルクの分担率が「０」を超える駆動用モータ３に対応するモータ制御装置３５は、運転者によるアクセルの操作量に対し、与えられた負担率で駆動トルクを発生させるようベクトル制御を行い、インバータ４３を介して駆動用モータ３を駆動する。

以上のように本実施例によれば、４つの車輪２のそれぞれに駆動用モータ３が配置される電気自動車１に、各駆動用モータ３を個別に制御するモータ制御装置３５と、このモータ制御装置３５とモータ制御方法決定装置５を介して通信可能なナビゲーション装置１１を搭載し、ナビゲーション装置１１の情報処理装置１２は、設定された目的地までの案内経路を探索すると、その案内経路について、電気自動車１が走行する際に各駆動用モータ３の温度上昇レベルが上限値を超えないように駆動用モータ３の個別の使用計画を生成する。

そして、モータ制御方法決定装置５が上記使用計画に基づいて駆動用モータ３の制御方法を決定すると、モータ制御装置３５は、上記制御方法に従う制御情報に基づいて各駆動用モータ３を制御する。したがって、電気自動車１が複数の駆動用モータ３を用いて走行する場合に、各駆動用モータ３にかかる負荷を分散するなどして温度の上昇を抑制し、高い効率を維持した状態で電気自動車１を走行させることが可能となる。
この場合、情報処理装置１２は、駆動用モータ３を連続的に使用した期間に発生する熱量と、使用を停止した期間に失われる熱量とを考慮して使用計画を生成するので、モータ出力ＯＮ，ＯＦＦ装置３４及びモータ制御装置３５は、使用計画に基づき各駆動用モータ３の使用期間と使用停止期間とを切り換え、各駆動用モータ３の温度が過剰に上昇しないように制御できる。

また、情報処理装置１２は、電気自動車１が走行する際に必要な駆動トルクを、４つの駆動用モータ３の１つ以上に分担させ、それぞれの分担率を均等化するように使用計画を生成する。すなわち、複数の駆動用モータ３の間で駆動トルクを分担させれば、分担率が低い，若しくは「０」となる駆動用モータ３の温度上昇を抑制できるので、特定の駆動用モータ３の温度が過剰に上昇しないように制御できる。そして、電気自動車１が案内経路を走行している間に、各駆動用モータ３の駆動トルク分担率が均等になることで、各モータ３の温度上昇度合いが同程度となるように制御できる。

また、情報処理装置１２は、電気自動車１が案内経路に含まれているカーブを走行することで各駆動用３モータの使用時間に差が生じる場合、その案内経路に含まれている直線の経路では使用時間が少ない方の駆動用モータ３を優先して使用するように使用計画を生成する。したがって、左右それぞれに配置されている駆動用モータ３の稼働状態をバランスさせて、特定の駆動用モータ３の温度が過剰に上昇することを抑制できる。

また、情報処理装置１２は、電気自動車１が案内経路に含まれている坂道を走行することで各駆動用モータ３の使用時間の差が生じる場合、案内経路に含まれている無勾配の経路では使用時間が少ない方の駆動用モータ３を優先して使用するように使用計画を生成する。したがって、前後それぞれに配置されている駆動用３モータの稼働状態をバランスさせて、特定の駆動用モータ３の温度が過剰に上昇することを抑制できる。

更に、情報処理装置１２は、目的地までの案内経路が探索されない状態で電気自動車１が走行を開始した場合は、地図データに含まれている前方道路の地形情報から駆動用モータの制御情報をリアルタイムで生成する。すなわち、道路の地形を把握すれば、それに応じて複数の駆動用モータをどのように稼働させるべきかを決定できるので、制御情報をリアルタイムで生成する場合でも、過剰な温度上昇を抑制できる。
加えて、情報処理装置１２は、駆動用モータ３に対応する各バッテリ４についても、電気自動車１が走行する際に温度上昇レベルが上限値を超えないように使用計画を生成する。すなわち、バッテリ４も温度が過剰に上昇すると電源としての効率が悪化するので、駆動用モータ３と同様に温度の上昇を抑制すれば、バッテリ４の効率を良好に維持して、電気自動車１の走行性能を向上させることが可能となる。

その他、以下のような制御を実行しても良い。
・情報処理装置１２が、温度計６が計測した電気自動車１の過去の走行履歴に応じた駆動用モータ３の温度データの変化を記憶し、その温度データに基づいて駆動用モータ３の温度特性を抽出する（例えば、使用時間に対する発熱の変化を曲線で示すものなど）。そして、抽出した温度特性に基づいて使用計画を生成する。この場合、実際の駆動用モータ３の温度特性に応じて、最適な使用計画を生成できる。
・車外センサ部２０により、電気自動車１が案内経路を走行している場合に前方の道路が渋滞していることを検知すると、その時点までの使用時間が短い駆動用モータ３を使用する。すなわち、渋滞している道路では徐行するケースが多いので駆動用モータ３の使用時間は短くなる。したがって、使用時間が短い駆動用モータ３により車両を駆動させて、各駆動用モータ３の温度上昇を抑制できる。
・外気温度，若しくは路面温度を検知する温度センサを備える。そして、電気自動車１が案内経路を走行している場合に、温度センサにより検知される外気温度，若しくは路面温度に基づいて使用計画を変更する。すなわち、駆動用モータ３の温度は外気温度等の影響を受けるので、例えば外気温度が比較的高い場合には、駆動用モータ３の温度上昇を一層抑制するように使用計画を変更して適切に対処する。

本発明は、上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
バッテリ４の制御は、必要に応じて実行すれば良い。また、バッテリ４を１つにして、、複数の駆動用モータ３に駆動用電源を供給しても良い。
また、ナビゲーション装置１１に目的地が設定されていない場合に、リアルタイムで使用計画を生成する制御も、必要に応じて行えば良い。
モータ制御情報決定装置５，モータＯＮ，ＯＦＦ決定装置３４の機能を、モータ制御装置３５に取り込んでも良い。

また、ナビゲーション装置１１が使用計画に基づいて駆動用モータの制御方法までを決定し、モータ制御装置３５に送信しても良い。
必ずしも、４つの車輪２の全てに対応して駆動用モータ３が設けられているものに限らず、駆動用モータは少なくとも２つあれば良い。例えば２つの前輪（又は後輪）のそれぞれに対応して配置されていたり、２つの前輪，２つの後輪に対応してそれぞれ１つずつ配置されていても良い。
ガソリンエンジンとの組み合わせで構成されるハイブリッドタイプの電気自動車に適用しても良い。

図面中、１は電気自動車、２は車輪、３は駆動用モータ、４はバッテリ、５はモータ制御方法決定装置、６は温度計（温度センサ）、１１はナビゲーション装置、１２は情報処理装置（使用計画生成手段）、３５はモータ制御装置を示す。

Claims (21)

1. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車に搭載され、前記２つ以上の駆動用モータを個別に制御するモータ制御装置との通信が可能に構成されるナビゲーション装置において、
   設定された目的地までの案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成する使用計画生成手段を備え、
   前記駆動用モータが、前記電気自動車の左右にそれぞれ配置されている場合に、
   前記使用計画生成手段は、前記案内経路に含まれているカーブを走行することにより、前記複数の駆動用モータの使用時間に差が生じる場合、前記案内経路に含まれている直線の経路については、使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように前記使用計画を生成することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車に搭載され、前記２つ以上の駆動用モータを個別に制御するモータ制御装置との通信が可能に構成されるナビゲーション装置において、
   設定された目的地までの案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成する使用計画生成手段を備え、
   前記駆動用モータが、前記電気自動車の前後にそれぞれ配置されている場合に、
   前記使用計画生成手段は、前記案内経路に含まれている坂道を走行することにより、前記複数の駆動用モータの使用時間の差が生じる場合、前記案内経路に含まれている無勾配の経路については、使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように前記使用計画を生成することを特徴とするナビゲーション装置。
3. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車に搭載され、前記２つ以上の駆動用モータを個別に制御するモータ制御装置との通信が可能に構成されるナビゲーション装置において、
   設定された目的地までの案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成する使用計画生成手段と、
   前記電気自動車の前方の道路について、渋滞情報を取得する渋滞情報取得手段とを備え、
   前記使用計画生成手段は、前記電気自動車が前記案内経路を走行している場合に、渋滞情報取得手段を介して前方の道路が渋滞していることを検知すると、その時点までの使用時間が短い駆動用モータを使用することを特徴とするナビゲーション装置。
4. 前記使用計画生成手段は、前記駆動用モータを連続的に使用した期間に発生する熱量と、前記使用を停止した期間に失われる熱量とを考慮して前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
5. 前記使用計画生成手段は、前記電気自動車が走行する際に必要な駆動トルクを、前記複数の駆動用モータの１つ以上に分担させるように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
6. 前記使用計画生成手段は、前記複数の駆動用モータのそれぞれが分担する駆動トルクの分担率を均等化するように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。
7. 前記駆動用モータの温度を検出する温度センサを備え、
   前記使用計画生成手段は、前記電気自動車の過去の走行履歴に応じて変化する前記駆動用モータの温度データを記憶して、前記温度データに基づいて前記駆動用モータの温度特性を抽出すると、前記温度特性に基づいて前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
8. 外気温度，若しくは路面温度を検知する外部温度センサを備え、
   前記使用計画生成手段は、前記電気自動車が前記案内経路を走行している場合に、前記外部温度センサにより検知される温度に基づいて前記使用計画を変更することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
9. 前記使用計画生成手段は、目的地までの案内経路が探索されない状態で前記電気自動車が走行を開始した場合は、地図データに含まれている前方道路の地形情報に基づいて、前記駆動用モータの制御情報をリアルタイムで生成することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
10. 前記複数の駆動用モータに電源を供給するバッテリが個別に配置される場合に、
    前記使用計画生成手段は、前記各バッテリについても、前記電気自動車が走行する際に温度が上限値を超えないように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
11. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車に搭載され、前記２つ以上の駆動用モータを個別に制御するモータ制御装置と、
    請求項１乃至１０の何れか１項に記載のナビゲーション装置とで構成され、
    前記モータ制御装置は、前記ナビゲーション装置が有する使用計画生成手段により生成された使用計画に基づいて、前記駆動用モータを制御することを特徴とする電気自動車の駆動用モータ制御システム。
12. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車において、前記駆動用モータを制御する方法であって、
    設定された目的地までのナビゲーション用案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成し、
    前記使用計画に従い生成された前記駆動用モータの制御情報に基づいて、前記駆動用モータを個別に制御する際に、
    前記駆動用モータが、前記電気自動車の左右にそれぞれ配置されていると、
    前記案内経路に含まれているカーブを走行することにより、前記複数の駆動用モータの使用時間に差が生じる場合、前記案内経路に含まれている直線の経路については、使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように前記使用計画を生成することを特徴とする駆動用モータの制御方法。
13. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車において、前記駆動用モータを制御する方法であって、
    設定された目的地までのナビゲーション用案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成し、
    前記使用計画に従い生成された前記駆動用モータの制御情報に基づいて、前記駆動用モータを個別に制御する際に、
    前記駆動用モータが、前記電気自動車の前後にそれぞれ配置されていると、
    前記案内経路に含まれている坂道を走行することにより、前記複数の駆動用モータの使用時間の差が生じる場合、前記案内経路に含まれている無勾配の経路については、使用時間が少ない方の駆動用モータを優先して使用するように前記使用計画を生成することを特徴とする駆動用モータの制御方法。
14. 複数の車輪の２つ以上に駆動用モータが配置される電気自動車において、前記駆動用モータを制御する方法であって、
    設定された目的地までのナビゲーション用案内経路を探索すると、前記案内経路について、前記電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度が上限値を超えないように前記駆動用モータの個別の使用計画を生成し、
    前記使用計画に従い生成された前記駆動用モータの制御情報に基づいて、前記駆動用モータを個別に制御する際に、
    前記電気自動車が前記案内経路を走行している場合、前方の道路について渋滞情報を取得し、前方の道路が渋滞していることを検知すると、その時点までの使用時間が短い駆動用モータを使用することを特徴とする駆動用モータの制御方法。
15. 前記駆動用モータを連続的に使用した期間に発生する熱量と、前記使用を停止した期間に失われる熱量とを考慮して前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１２ないし１４の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。
16. 前記電気自動車が走行する際に必要な駆動トルクを、前記複数の駆動用モータの１つ以上に分担させるように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１２ないし１５の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。
17. 前記複数の駆動用モータのそれぞれが分担する駆動トルクの分担率を均等化するように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１６記載の駆動用モータの制御方法。
18. 前記電気自動車の過去の走行履歴に応じて変化する前記駆動用モータの温度データを記憶して、前記温度データに基づいて前記駆動用モータの温度特性を抽出すると、前記温度特性に基づいて前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１２乃至１７の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。
19. 前記電気自動車が前記案内経路を走行している場合に、外気温度，若しくは路面温度を検知し、その検知温度に基づいて前記使用計画を変更することを特徴とする請求項１２乃至１８の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。
20. 目的地までの案内経路が探索されない状態で前記電気自動車が走行を開始した場合は、地図データに含まれている前方道路の地形情報に基づいて、前記駆動用モータの制御情報をリアルタイムで生成することを特徴とする請求項１２乃至１９の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。
21. 前記複数の駆動用モータに電源を供給するバッテリが個別に配置される場合、
    前記各バッテリについても、前記電気自動車が走行する際に温度が上限値を超えないように前記使用計画を生成することを特徴とする請求項１２乃至２０の何れか１項に記載の駆動用モータの制御方法。

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