JP6788621B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の駆動力制御装置に関する。
以前より、駆動輪を駆動する複数の駆動部を有するＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）又はＥＶ（Electric Vehicle）などの車両がある。一般に、エンジン又はモータ等の駆動部は、予め設定された制限範囲内で駆動力を出力するように制御される。また、例えば駆動部の温度が過度に上昇するなど、駆動部が要制限状態となった場合には、出力する駆動力の上限値を一時的に低くする制御が行われることがある。
特許文献１には、駆動輪を駆動する２つのモータを有するＥＶにおいて、何れかのモータが温度上昇した場合に、そのモータの駆動力の上限値を連続定格まで下げることが開示されている。特許文献２には、前輪を駆動する主モータと、後輪を駆動するサブモータとを有するＥＶにおいて、サブモータを駆動するインバータの温度が閾値を超えた場合に、インバータの出力上限値を低下させることが開示されている。
特開平０７−０４６７２１号公報 特開２０１３−１２９２９９号公報
上記従来の技術のように、駆動輪を駆動する複数の駆動部を有する車両において、１つの駆動部が過度の温度上昇等により要制限状態となった場合に、この駆動部のみ駆動力の上限値を低下させる制御を行ったとする。このような制御によれば、要制限状態となった駆動部の回復を図ることができる。加えて、要制限状態となった駆動部の出力が低下したときに、この出力の低下を別の駆動部の駆動力で補うことで、複数の駆動部から出力される総駆動力の低下を抑えることができる。これによりドライバーに生じる違和感を低減することができる。
しかしながら、このような制御では、１つの駆動部が要制限状態に至った場合でも、ドライバーは以前と同じ調子で運転を続けてしまうと想定される。この場合、要制限状態でない別の駆動部に連続して高い負荷が掛かり、この駆動部が過度に温度上昇するなどして要制限状態に至りやすくなる。その結果、複数の駆動部が要制限状態に至ると、車両の総駆動力が低下してドライバーに違和感が生じるだけでなく、急加速など大きな駆動力が必要な事態になっても、複数の駆動部が要制限状態であるため大きな駆動力を出力できないという課題が生じる。
本発明は、駆動輪を駆動する複数の駆動部の何れかが要制限状態になった場合でも、その後に好適な運転を続けることのできる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。
請求項１記載の発明は、
前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
を備え、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
前記制御部は前記制限駆動部及び前記非制限駆動部の両方の駆動力の上限値が前記低上限値に切り替えられた後、急加速要求の運転指令があった場合に、前記非制限駆動部の駆動力の上限値を前記低上限値より高い上限値に切り替える構成とした。
請求項２記載の発明は、
前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
を備え、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
前記制御部は、加速の運転指令に応じて前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部から出力する総駆動力の大きさを制御し、更に、加速の運転指令と前記総駆動力の大きさとの対応関係を、前記総駆動力の上限値の変化に応じて変化させる構成とした。
請求項３記載の発明は、
前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
を備え、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
前記制御部は、加速の運転指令に応じて前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部から出力する総駆動力の大きさを制御し、更に、前記非制限駆動部の駆動力の上限値を切り替える際に、上限値の切り替えに伴う前記総駆動力の時間的変化が緩やかになる方へ調整する調整制御を行う構成とした。
請求項４記載の発明は、
前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
を備え、
前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
前記低上限値は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち当該低上限値が適用される駆動部の連続定格に基づき決定される値である構成とした。
本発明によれば、複数の駆動部の何れかが要制限状態と判定された場合に、制御部は、要制限状態と判定された制限駆動部と要制限状態と判定されていない非制限駆動部の両方の駆動力の上限値を低上限値に切り替える。したがって、複数の駆動部の何れかが要制限状態と判定された後、以前と同じ調子で車両の運転が継続され、非制限駆動部に過大な負荷がかかって、この駆動部も要制限状態に至ってしまうといった不都合を抑制できる。さらに、本発明によれば、制限駆動部及び非制限駆動部の駆動力の上限値が低上限値に切り替えられたとき、非制限駆動部は、通常の上限値まで駆動力を出力する潜在力を残している。したがって、例えば、急加速の運転指令が生じた場合など、大きな駆動力が必要なときには、潜在力を解放して車両に大きな駆動力を発生させることが可能となる。
本発明の実施形態の車両を示すブロック図である。 前軸駆動力及び後軸駆動力の出力制御を説明するグラフである。 通常時、制限時及び比較例のアクセル開度と総駆動力との関係を示すグラフである。 駆動力の制限時に急加速要求が生じた場合の要求総駆動力の変化を示すグラフである。 制御装置により実行される駆動力制御処理のフローチャートの第１部である。 制御装置により実行される駆動力制御処理のフローチャートの第２部である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態の車両を示すブロック図である。
本実施形態の車両１は、電気自動車（ＥＶ）であり、２つの前輪２と、２つの後輪３と、前輪２を駆動する前輪モータ１１と、後輪３を駆動する後輪モータ１５とを備える。また、車両１は、前輪モータ１１に駆動電流を出力するインバータ１２と、後輪モータ１５に駆動電流を出力するインバータ１６と、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の駆動制御を行う制御装置２０と、アクセルペダル２２を含む運転操作部とを有する。前輪モータ１１及び後輪モータ１５には、それぞれ温度センサ１３、１７が設けられている。上記構成のうち、前輪２及び後輪３は本発明に係る駆動輪の一例に相当する。前輪モータ１１及び後輪モータ１５は本発明に係る前輪駆動部及び後輪駆動部の一例に相当する。制御装置２０は、本発明に係る駆動力制御装置の一例に相当し、本発明に係る制御部及び判定部として機能する。
制御装置２０は、１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）又は互いに連携して動作する複数のＥＣＵを含み、運転操作部からの運転指令に基づき、インバータ１２、１６を介して前輪モータ１１と後輪モータ１５とを制御する。また、制御装置２０は、温度センサ１３、１７の信号に基づいて、前輪モータ１１と後輪モータ１５との状態を監視する。
＜駆動力制御＞
図２は、前軸駆動力及び後軸駆動力の出力制御を説明するグラフである。このグラフにおいて、横軸は前輪モータ１１が出力する駆動力（「前軸駆動力」と呼ぶ）、縦軸は後輪モータ１５が出力する駆動力（「後軸駆動力」と呼ぶ）を示す。
制御装置２０は、アクセルペダル２２から、ペダル操作量の情報（以下、「アクセル開度」と呼ぶ）を含んだ加速の運転指令を入力し、アクセル開度に応じて車両１に要求される要求総駆動力を演算する。制御装置２０は、アクセル開度が大きくなるほど要求総駆動力が大きくなるように演算する。さらに、制御装置２０は、要求総駆動力の前輪モータ１１及び後輪モータ１５への配分比率を演算する。配分比率は、例えば高い走行安定性と高い効率とが得られる目標配分を基準に、他の様々な条件に応じて修正を行って決定される。そして、制御装置２０は、配分された前輪モータ１１の要求駆動力と後輪モータ１５の要求駆動力とが得られるようにインバータ１２、１６を介して前輪モータ１１及び後輪モータ１５を動作させる。前輪モータ１１の要求駆動力、後輪モータ１５の要求駆動力、要求総駆動力はそれぞれ、実際に出力される前軸駆動力、後輪駆動力、総駆動力とほぼ等しくなる。
図２に示すように、前輪モータ１１の駆動力は、通常時、第１上限値Ｆｍａｘｆ１以内に制御され、駆動力の制限時には、第２上限値Ｆｍａｘｆ２以内に制御される。第１上限値Ｆｍａｘｆ１は、前輪モータ１１が比較的に短い所定時間の出力を行う上で限度となる駆動力であり、固定値であっても良いし、前輪モータ１１の温度、電流、回転速度等に応じて変動する値であっても良い。第２上限値Ｆｍａｘｆ２は、例えば前輪モータ１１の連続定格であり、前輪モータ１１が連続的に出力する上で限度となる値を示す。あるいは、第２上限値Ｆｍａｘｆ２は、連続定格の８０％から１２０％の範囲に含まれる値など、連続定格に基づき決定される値としても良い。第２上限値Ｆｍａｘｆ２は、固定値であっても良いし、前輪モータ１１の温度、電流、回転速度等に応じて変動する値であっても良い。第２上限値Ｆｍａｘｆ２は、本発明に係る低上限値の一例に相当する。
同様に、後輪モータ１５の駆動力は、通常時、第１上限値Ｆｍａｘｒ１以内に制御され、駆動力の制限時には、第２上限値Ｆｍａｘｒ２以内に制御される。第１上限値Ｆｍａｘｒ１は、後輪モータ１５が比較的に短い所定時間の出力を行う上で限度となる駆動力であり、固定値であっても良いし、後輪モータ１５の温度、電流、回転速度等に応じて変動する値であっても良い。第２上限値Ｆｍａｘｒ２は、例えば後輪モータ１５の連続定格であり、後輪モータ１５が連続的に出力する上で限度となる値を示す。あるいは、第２上限値Ｆｍａｘｒ２は、連続定格の８０％から１２０％の範囲に含まれる値など、連続定格に基づき決定される値としても良い。第２上限値Ｆｍａｘｒ２は、固定値であっても良いし、後輪モータ１５の温度、電流、回転速度等に応じて変動する値であっても良い。第２上限値Ｆｍａｘｒ２は、本発明に係る低上限値の一例に相当する。
このような駆動力の各上限値の設定により、通常時、制御装置２０は、要求総駆動力と配分比率とを、図２の範囲Ｈ１（第１上限値Ｆｍａｘｆ１、Ｆｍａｘｒ１以内の範囲）に収まるように演算する。また、駆動力の制限時、制御装置２０は、要求総駆動力と配分比率とを、図２の範囲Ｈ２（第２上限値Ｆｍａｘｆ２、Ｆｍａｘｒ２以内の範囲）に収まるように演算する。通常時の範囲Ｈ１では、要求総駆動力の最大値は、通常時の前軸駆動力の上限値と後軸駆動力の上限値との和「第１上限値Ｆｍａｘｆ１＋第１上限値Ｆｍａｘｒ１」であり、このときの配分は目標配分よりも前輪モータ１１の比率が小さくなる。制限時の範囲Ｈ２では、総駆動力の最大値は、前軸駆動力の上限値と後軸駆動力の上限値との和「第２上限値Ｆｍａｘｆ２＋第２上限値Ｆｍａｘｒ２」であり、このときの配分は目標配分よりも前輪モータ１１の比率が大きくなる。
なお、前輪モータ１１の駆動力と後輪モータ１５の駆動力とは、上限値以下の範囲であればどのような値に設定されても良いわけではない。例えば前輪モータ１１又は後輪モータ１５の回生時、あるいは、シフト位置がリバースになっているときなど前輪モータ１１又は後輪モータ１５に負のトルクが生じることがある。このようなときには、駆動力に下限値（負の値）が設定され、制御装置２０は、前輪モータ１１の駆動力又は後輪モータ１５の駆動力を上限値以下でかつ下限値以上の範囲で制御する。
＜状態監視＞
制御装置２０は、常時、温度センサ１３の信号を入力し、この信号に基づいて、前輪モータ１１が過度に温度上昇していないか監視を行う。前輪モータ１１が過度に温度上昇した状態とは、前輪モータ１１の出力の制限を必要とする要制限状態を意味する。なお、本発明に係る「要制限状態」は、過度に温度上昇した状態のみに制限されず、出力の制限を必要とする状態であれば、温度以外の要因に基づく状態が含まれていても良い。
制御装置２０は、温度センサ１７の信号に基づき、後輪モータ１５についても同様に要制限状態でないか監視を行う。要制限状態と判定された前輪モータ１１又は後輪モータ１５が、本発明に係る制限駆動部に相当し、要制限状態と判定されていない前輪モータ１１又は後輪モータ１５が本発明に係る非制限駆動部に相当する。
＜駆動力の上限値の切り替え＞
図３は、通常時、制限時及び比較例のアクセル開度と総駆動力との関係を示すグラフである。
制御装置２０は、先に述べたように、通常時、範囲Ｈ１内（図２を参照）で要求総駆動力と配分比率とを演算する。図３の通常時の特性線に示すように、通常時における、アクセル開度と要求総駆動力との関係は、アクセル開度が最大値の近傍で、要求総駆動力が範囲Ｈ１の最大値の近傍となるように設定される。
前輪モータ１１又は後輪モータ１５の何れかが要制限状態と判定された場合、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５が出力する駆動力の範囲を、通常の範囲Ｈ１から制限時の範囲Ｈ２（図２を参照）に切り替える。すなわち、前輪モータ１１の駆動力の上限値を、通常の第１上限値Ｆｍａｘｆ１から低い第２上限値Ｆｍａｘｆ２に切り替え、後輪モータ１５の駆動力の上限値を、通常の第１上限値Ｆｍａｘｒ１から低い第２上限値Ｆｍａｘｒ２に切り替える。前輪モータ１１と後輪モータ１５のうち、一方が要制限状態と判定されていなくても、制御装置２０は、このような駆動力の範囲の切り替えを行う。
この駆動力の範囲の切り替えにより、制御装置２０は、駆動力の制限時、図２の範囲Ｈ２内で前輪モータ１１及び後輪モータ１５の要求駆動力を演算する。図３の制限時の特性線に示すように、制限時における、アクセル開度と要求総駆動力との関係は、アクセル開度が最大値の近傍で、要求総駆動力が範囲Ｈ２の最大値の近傍となるように設定される。
なお、通常時におけるアクセル開度と要求総駆動力との関係、並びに、制限時におけるアクセル開度と要求総駆動力との関係は、これらの対応関係を示した駆動力マップにより決定されても良い。なお、通常時におけるアクセル開度と要求総駆動力との関係は、一対一の関係である必要はなく、アクセル開度が同一であってもモータ回転速度、車速等に応じて要求総駆動力が変動される関係であっても良い。制限時におけるアクセル開度と要求総駆動力との関係についても同様である。
ここで、比較例との作用の違いについて説明する。図３の比較例の特性線は、前輪モータ１１が要制限状態と判定された場合に、前輪モータ１１の駆動力の上限値のみを低い第２上限値Ｆｍａｘｆ２（連続定格）に制限した場合を示している。すなわち、要制限状態でない後輪モータ１５の駆動力の上限値は通常の第１上限値Ｆｍａｘｒ１のままとした場合である。このような駆動力の上限値の切り替えを行った場合、ドライバーは、総駆動力の大きな変化を感じることなく、以前の調子で運転を継続してしまい、その後に要制限状態と判定されていない後輪モータ１５に高い負荷がかかりやすい。その結果、後輪モータ１５に過度な温度上昇が生じて、前輪モータ１１だけでなく後輪モータ１５も要制限状態に至るという状況が生じやすい。前輪モータ１１及び後輪モータ１５の両方が要制限状態に至ると、急加速要求があった場合でも、これに対応することができない。
一方、本実施形態では、例えば前輪モータ１１が要制限状態と判定された場合に、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の両方の駆動力の上限値が、低い第２上限値Ｆｍａｘｆ２、Ｆｍａｘｒ２に切り替わる。これにより、その後、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の両方において高い負荷のかかる運転が抑制される。また、アクセル開度と要求総駆動力との関係が、図３の通常時の関係線から制限時の関係線に切り替わる。これにより、ドライバーは、駆動力に制限が生じたことを認識できる。これらによって、ドライバーは、運転の調子を負荷の低いものに切り替えて、要制限状態と判定された前輪モータ１１の回復を期待できる。また、このとき、要制限状態と判定されていない後輪モータ１５には、通常の第１上限値Ｆｍａｘｆ１まで駆動力を出力できる潜在的な能力が維持される。
＜急加速要求＞
図４は、駆動力の制限時に急加速要求が生じた場合の要求総駆動力の変化を示すグラフである。図４は、タイミングｔ１までアクセル開度を徐々に大きくし、タイミングｔ１において急加速要求の運転指令があった場合を示している。
制御装置２０は、運転操作部からの信号に基づき、例えばアクセルペダル２２が急激に踏み込まれた場合、アクセルペダル２２が所定時間内に大きく踏み込まれた場合、あるいは、急加速要求のボタン操作があった場合などに、急加速要求の運転指令と判断する。
制御装置２０は、駆動力の制限時に急加速要求があった場合、前輪モータ１１及び後輪モータ１５のうち要制限状態と判定されていない方の駆動力の上限値を、低い上限値から高い上限値に切り替える。例えば、前輪モータ１１であれば制限時の第２上限値Ｆｍａｘｆ２から通常時の第１上限値Ｆｍａｘｆ１に切り替え、後輪モータ１５であれば制限時の第２上限値Ｆｍａｘｒ２から通常時の第１上限値Ｆｍａｘｒ１に切り替える（図２を参照）。ここで、要制限状態である前輪モータ１１又は後輪モータ１５の駆動力の上限値は、低い上限値のままとする。このような上限値の切り替えにより、潜在的に大きな駆動力を出力可能であった前輪モータ１１又は後輪モータ１５の駆動力の上限値が高い値に切り替わる。
そして、制御装置２０は、急加速要求に基づき、切り替え後の駆動力の範囲内で、要求総駆動力が最大値Ｋ１又はその近傍まで急激に上昇するように、要求総駆動力の演算を行う。これにより、図４のタイミングｔ１の後に示すように、急加速要求により急激に大きくなる要求総駆動力が演算される。そして、急加速要求に応じて車両１に大きな総駆動力を発生させ、車両１を急加速させることができる。
ここで、制御装置２０は、駆動力の上限値の切り替えに伴い、要求総駆動力の時間的変化が過度に急激にならないよう、要求駆動力の時間的変化を緩める調整制御を併用する。例えば、調整制御を行わないと、図４の比較例の特性線に示すように、要求総駆動力が過度に急激に上昇してしまうが、上記調整処理により、要求総駆動力の上昇が比較的に緩やかにされて車両１の過度な急加速を抑制できる。
＜制御手順＞
続いて、上述した制御装置２０の処理を実現する制御手順の一例を説明する。以下に示す制御手順は一例に過ぎず、本発明を制限するものではない。図５及び図６は、制御装置により実行される駆動力制御処理のフローチャートを示す。
この駆動力制御処理は、車両１の起動時に開始され、その後、制御装置２０により継続的に繰り返し実行される。駆動力制御処理が開始されると、制御装置２０は、アクセルペダル２２の信号を入力しアクセル開度を取得する（ステップＳ１）。次に、制御装置２０は、アクセル開度の変化又は急加速ボタンの信号等に基づいて急加速要求の有無を判別する（ステップＳ２）。その結果、急加速要求でなければ、制御装置２０は、駆動力マップとアクセル開度に基づいて要求総駆動力を演算する（ステップＳ３）。
次に、制御装置２０は、現時点が駆動力マップの更新後の所定期間内か判別し（ステップＳ４）、そうであれば、要求総駆動力の時間的変化を緩める方へ調整し（ステップＳ５）、次のステップへ処理を移行する。ステップＳ５では、制御装置２０は、ステップＳ３で演算された要求総駆動力を、時間的変化が緩くなる方へ修正する演算を行うことで、要求総駆動力の時間的変化を緩める調整を実現できる。ここで、要求総駆動力の時間的変化の勾配は、制御装置２０の設定データを書き換えることで、車両１のセッティング員により変更可能にしてもよい。ステップＳ５は本発明に係る調整制御の一例に相当する。また、ステップＳ４の判別の結果、所定期間内でなければ、そのまま次のステップへ処理を移行する。
次へ移行すると、制御装置２０は、要求総駆動力の目標配分を演算し（ステップＳ６）、要求総駆動力と目標配分とから決定される前軸の要求駆動力と後軸の要求駆動力とを出力する（ステップＳ７）。この要求駆動力の出力により、要求駆動力が出力されるようにインバータ１２、１６を介して前輪モータ１１及び後輪モータ１５が制御される。要求駆動力の出力を行ったら、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の温度監視のステップＳ１２〜Ｓ１８へ処理を移行する。
一方、ステップＳ２の判別処理の結果、急加速要求が有りと判別されると、制御装置２０は、急加速を実現するステップＳ８〜Ｓ１１へ処理を移行する。この処理では、先ず、制御装置２０は、要制限状態と判定されていなく、かつ、駆動力の上限値が低い第２上限値（前輪モータ１１であれば第２上限値Ｆｍａｘｆ２、後輪モータ１５であれば第２上限値Ｆｍａｘｒ２）に制限されているモータの有無を判別する（ステップＳ８）。前輪モータ１１及び後輪モータ１５のいずれも要制限状態と判定されていない通常時であれば、ステップＳ８の判別結果は「ＮＯ」となる。一方、前輪モータ１１及び後輪モータ１５のいずれか一方が要制限状態と判定され、駆動力の範囲が制限時の範囲Ｈ２（図２）に切り替えられている場合に、ステップＳ８の判別結果は「ＹＥＳ」となる。
ステップＳ８の判別結果が「ＮＯ」である場合、制御装置２０は、短い所定期間に要求総駆動力を急激に大きくする通常の急加速処理を実行する（ステップＳ９）。ステップＳ９において、制御装置２０は、急加速を行う所定期間に渡って、要求総駆動力の演算、前軸と後軸との分配比率の演算、及び、前軸と後軸との要求駆動力の出力を繰り返し行う。この処理により、車両１の駆動力が短い所定期間に急激に上昇して車両１の急加速が実現される。そして、急加速の短い所定期間が経過したら、制御装置２０は次のステップへ処理を移行する。
ステップＳ８の判別結果が「ＹＥＳ」である場合、制御装置２０は、先ず、前輪モータ１１及び後輪モータ１５のうち要制限状態でない方の駆動力の上限値を高い上限値に切り替える（ステップＳ１０）。高い上限値としては、例えば前輪モータ１１であれば通常時の第１上限値Ｆｍａｘｆ１に、後輪モータ１５であれば通常時の第１上限値Ｆｍａｘｒ１などを採用できる。ステップＳ１０の処理は、本発明に係る制御部が実行する処理の一例に相当する。その後、制御装置２０は、切り替えられた駆動力の範囲の中で、短い所定期間に要求総駆動力を急激に大きくする急加速処理を実行する（ステップＳ１１）。ただし、ステップＳ１１の急加速処理では、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の何れか一方の駆動力の上限値を切り替えた直後であり、要求総駆動力の変化が過度に急激になる恐れが生じる。このため、ステップＳ１１では、要求総駆動力の時間的変化を緩める調整処理が併用される。ここで、要求総駆動力の時間的変化の勾配は、制御装置２０の設定データを書き換えることで、車両１のセッティング員により変更可能にしてもよい。この調整処理は、本発明に係る調整制御の一例である。
上記のステップＳ１１において、制御装置２０は、急加速を行う所定期間に渡って、要求総駆動力の演算、前軸と後軸との分配比率の演算、及び、前軸と後軸との要求駆動力の出力を繰り返し行う。ここで、制御装置２０は、ステップＳ１０で切り替えられた駆動力の範囲（後軸駆動力及び前軸駆動力のうち一方が制限時の低い上限値以内で、他方が高い上限値以内）の中で大きな駆動力に短時間で達するように要求総駆動力を演算する。加えて、制御装置２０は、要求総駆動力の時間的変化が過度に急激にならないように、変化が緩くなる方へ調整しつつ要求総駆動力の演算を行う。そして、急加速の短い所定期間が経過したら、制御装置２０は次のステップへ処理を移行する。ステップＳ１０の駆動力の上限値の切り替えと、ステップＳ１１の急加速処理とにより、図４に示したような要求総駆動力の上昇及び車両１の急加速が実現される。
温度監視のステップＳ１２〜Ｓ１８へ処理が進むと、先ず、制御装置２０は、温度センサ１３、１７の信号を入力して前輪モータ１１及び後輪モータ１５の温度を取得する（ステップＳ１２）。そして、取得した温度を閾値と比較する等して、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５のいずれかの温度が、許容温度から過度な温度（要制限状態）へ変化したか否かを判別する（ステップＳ１３）。
その結果、このような変化があれば、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の両方の駆動力の上限値を、制限時の低い第２上限値Ｆｍａｘｆ２、Ｆｍａｘｒ２に切り替える（ステップＳ１４）。ここで、制御装置２０は、設定データが記憶される記憶部に、上記の駆動力の上限値の切り替えがあったことを示す情報（フラグ情報又は切り替え後の上限値等）を書き込んでも良い。さらに、制御装置２０は、制限時の上限値への切り替えに応じて、アクセル開度と要求総駆動力との関係を示す駆動力マップを更新する（ステップＳ１５）。この更新により、その後のステップＳ３で、制御装置２０は、図３の制限時の特性線に示されるような関係で、アクセル開度に応じた要求総駆動力を演算することになる。ステップＳ１４、Ｓ１５の処理は、本発明に係る制御部が実行する処理の一例に相当する。
また、制御装置２０は、ステップＳ１２で取得した温度と閾値とを比較するなどして、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の一方又は両方が過度な温度である状態から、両方とも許容温度へ回復した状態への変化が有るか否かを判別する（ステップＳ１６）。ステップＳ１３で過度な温度か否かを判定するための閾値と、ステップＳ１６で許容温度か否かを判定するための閾値とには、差が設けられ、ステップＳ１３とステップＳ１６の判定特性にヒステリシスが付加されても良い。ステップＳ１３、Ｓ１６は、本発明に係る判定部が実行する処理の一例に相当する。
ステップＳ１６の判別の結果、このような状態の変化が有れば、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の駆動力の上限値を、通常時の第１上限値Ｆｍａｘｆ１、Ｆｍａｘｒ１に切り替える（ステップＳ１７）。ここで、制御装置２０は、設定データが記憶される記憶部に、上記の駆動力の上限値の切り替えがあったことを示す情報（フラグ情報又は切り替え後の上限値等）を書き込んでも良い。さらに、制御装置２０は、通常の上限値への切り替えに応じて、アクセル開度と要求総駆動力との関係を示す駆動力マップを更新する（ステップＳ１８）。この更新により、その後のステップＳ３で、制御装置２０は、図３の通常時の特性線に示されるような関係で、アクセル開度に応じた要求総駆動力を演算することになる。ステップＳ１８の処理は、本発明に係る制御部が実行する処理の一例に相当する。
温度監視のステップＳ１２〜Ｓ１８が完了すると、制御装置２０は、一回の駆動力制御処理を終了する。そして、次のサイクルで、制御装置２０は、再び、駆動力制御処理を開始して、ステップＳ１からの処理を繰り返す。このような駆動力制御処理によって、前述した運転指令に応じた駆動力の制御、状態監視に基づく駆動力の上限値の切り替え、急加速要求に応じた駆動力の出力制御が実現される。
以上のように、本実施形態によれば、車両１の動作中、制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５について要制限状態（過度な温度上昇が生じた状態）であるか否かを監視する。そして、何れかが要制限状態であると判定された場合に、制御装置２０は、前輪モータ１１と後輪モータ１５との両方の駆動力を制限し、駆動力の上限値を低い第２上限値Ｆｍａｘｆ２、Ｆｍａｘｒ２に切り替える。これにより、その後にドライバーが同じ調子で車両１の運転を継続するなどして、要制限状態と判定されていない方の前輪モータ１１又は後輪モータ１５に過大な負荷がかかってしまうということが抑制される。したがって、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の両方が要制限状態に陥ってしまうことが抑制される。
また、本実施形態によれば、前輪モータ１１と後輪モータ１５との両方の駆動力が制限されているときでも、要制限状態と判定されていない方のモータは、潜在的に高い上限値まで駆動力を出力する能力を維持している。そして、制御装置２０は、駆動力の制限時に急加速要求の運転指令があった場合に、要制限状態でない前輪モータ１１又は後輪モータ１５の駆動力の上限値を高い上限値に切り替える。そして、その後に、制御装置２０は、急加速の制御を実行する。これにより、駆動力の制限時でも、急加速が必要なときには、大きな駆動力を出力して車両１を急加速できる。
また、本実施形態によれば、車両１の制御装置２０は、前輪モータ１１及び後輪モータ１５の駆動力の上限値を切り替えたときに、アクセル開度の大きさと要求総駆動力との関係を、図３の通常時の特性線と制限時の特性線に示したように切り替える。これにより、ドライバーは、駆動力の制限が生じたこと、及び、駆動力の制限が解除されたことを適宜認識することができる。また、駆動力の制限時と通常時とで加速に関する運転操作性を向上できる。
また、本実施形態によれば、車両１の制御装置２０は、要制限状態と判定されていない前輪モータ１１又は後輪モータ１５の駆動力の上限値を切り替える際に、切り替えに伴う要求総駆動力の時間的変化を緩やかな方へ調整する（ステップＳ５、Ｓ１１）。これにより、駆動力の上限値の切り替えに伴って車両１が過度に加速したり減速したりすることを抑制できる。
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られるものでない。例えば、上記実施形態では、複数の駆動部として前輪を駆動する前輪モータと後輪を駆動する後輪モータとを示した。しかし、本発明に係る複数の駆動部は、同一の駆動輪を駆動する２つの駆動部であっても良い。また、本発明に係る複数の駆動部は、内燃機関（エンジン）と電気モータであっても良い。また、上記実施形態では、駆動部の要制限状態として、過度に温度上昇した状態を示したが、駆動力の上限値の低下が必要となる状態であれば、その他の様々な状態を含んでいてもよい。また、モータとインバータとを１つの駆動部と見なし、インバータの温度が過度に上昇した状態を、駆動部の要制限状態と見なしてもよい。その他、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
１ 車両
２ 前輪
３ 後輪
１１ 前輪モータ
１２、１６ インバータ
１３、１７ 温度センサ
１５ 後輪モータ
２０ 制御装置
２２ アクセルペダル
Ｆｍａｘｆ１、Ｆｍａｘｒ１ 第１上限値（通常の上限値）
Ｆｍａｘｆ２、Ｆｍａｘｒ２ 第２上限値（低上限値）

Claims (4)

  1. 前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
    運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
    前記制御部は前記制限駆動部及び前記非制限駆動部の両方の駆動力の上限値が前記低上限値に切り替えられた後、急加速要求の運転指令があった場合に、前記非制限駆動部の駆動力の上限値を前記低上限値より高い上限値に切り替えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  2. 前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
    運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
    前記制御部は、加速の運転指令に応じて前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部から出力する総駆動力の大きさを制御し、更に、加速の運転指令と前記総駆動力の大きさとの対応関係を、前記総駆動力の上限値の変化に応じて変化させることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  3. 前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
    運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
    前記制御部は、加速の運転指令に応じて前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部から出力する総駆動力の大きさを制御し、更に、前記非制限駆動部の駆動力の上限値を切り替える際に、上限値の切り替えに伴う前記総駆動力の時間的変化が緩やかになる方へ調整する調整制御を行うことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
  4. 前輪を駆動する前輪駆動部、並びに、後輪を駆動する後輪駆動部を備えた車両に設けられ、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部を制御する車両の駆動力制御装置であって、
    運転指令に基づき前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々が出力する駆動力を上限値以下の範囲で制御する制御部と、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部の各々について要制限状態か否かを判定する判定部と、
    を備え、
    前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうちの何れか一方が前記判定部により要制限状態と判定された場合に、前記制御部は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定された一方の駆動部である制限駆動部の駆動力の上限値と、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち要制限状態と判定されていない他方の駆動部である非制限駆動部の駆動力の上限値の両方を、通常の上限値からそれより低い低上限値に切り替え、
    前記低上限値は、前記前輪駆動部及び前記後輪駆動部のうち当該低上限値が適用される駆動部の連続定格に基づき決定される値であることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
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