特開 2024-171187 駆動方式制御方法及び駆動方式制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171187

(43)【公開日】2024-12-11

(54)【発明の名称】駆動方式制御方法及び駆動方式制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20241204BHJP

   G01C 21/36 20060101ALI20241204BHJP

   B60K 17/356 20060101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 S

G01C21/36

B60K17/356 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088133

(22)【出願日】2023-05-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アクス チャーダシ

(72)【発明者】

【氏名】山室 毅

【テーマコード（参考）】

2F129

3D043

5H125

【Ｆターム（参考）】

2F129AA03

2F129BB03

2F129DD13

2F129DD15

2F129DD19

2F129DD21

2F129DD48

2F129DD49

2F129EE02

2F129EE78

2F129EE79

2F129EE81

3D043AA01

3D043AB17

3D043EA05

3D043EB03

3D043EE01

3D043EF11

3D043EF21

5H125AA01

5H125AC12

5H125BA05

5H125CA02

5H125CA18

5H125CD09

5H125EE05

5H125EE43

5H125EE51

5H125EE61

(57)【要約】

【課題】前後に電動機を有する車両において一方の電動機に駆動力配分を集中させるべきシーンにおいても、当該電動機の最大出力以下の出力領域をより有効に活用する。
【解決手段】ＦＦ駆動、ＲＲ駆動、及び４ＷＤを選択的に切り替える電動車両１００の駆動方式制御方法を提供する。特に、目的地ｘ３までの予定走行経路［ｘ０，ｘ３］に関するルート情報Ｉ_ｒｏａｄに基づいて、予定走行経路上における要求出力の経時変化を示す要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出し、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を参照して、予定走行経路内における高負荷区間［ｘ２，ｘ３］及び該高負荷区間の直前の低負荷区間を特定する。さらに、高負荷区間中の電動機温度Ｔ_Ｍが所定の上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満となるように、低負荷区間における補正駆動方式を定め、当該補正駆動方式にしたがい駆動させるモータ１０を切り替える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪及び後輪をそれぞれ駆動する電動機を備えた電動車両において、走行シーンに応じて、前記前輪を駆動する前記電動機のみを駆動させるフロント駆動、前記後輪を駆動する前記電動機のみを駆動させるリア駆動、及び双方の前記電動機を駆動させる四輪駆動を選択的に切り替える駆動方式制御方法であって、
定められた目的地までの予定走行経路に関するルート情報を取得し、
前記ルート情報に基づいて、前記予定走行経路上における前記電動車両に対する要求出力の経時変化を示す要求出力プロファイルを算出し、
前記要求出力プロファイルを参照して、前記予定走行経路内における高負荷区間及び該高負荷区間の直前の低負荷区間を特定し、
前記高負荷区間中の電動機温度が所定の上限温度未満となるように、前記低負荷区間における補正駆動方式を定め、
前記低負荷区間では、前記補正駆動方式にしたがい駆動させる前記電動機を切り替える、
駆動方式制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の駆動方式制御方法において、
前記電動車両が前記高負荷区間における規定の駆動方式に従って該高負荷区間を走行したと仮定した場合の前記電動機温度の最大上昇幅を推定し、
前記最大上昇幅を加味した上で、前記高負荷区間の走行中における前記電動機温度が前記上限温度未満となるように、前記低負荷区間が終了する際の前記電動機温度の目標値である低負荷終了時目標温度を算出し、
前記補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンを、前記低負荷終了時目標温度に基づいて定める、
駆動方式制御方法。

【請求項3】

請求項２に記載の駆動方式制御方法において、
前記低負荷区間における規定の駆動方式において駆動力配分の優先度が相対的に高い一方の前記電動機と、前記駆動力配分の優先度が相対的に低い他方の前記電動機と、を特定し、
前記補正駆動方式で規定される前記駆動対象電動機の切り替えパターンを、前記低負荷区間における規定の駆動方式に比べて、他方の前記電動機における前記駆動力配分の優先度が高くなるように定める、
駆動方式制御方法。

【請求項4】

請求項２に記載の駆動方式制御方法において、
前記予定走行経路における前記低負荷区間の直前に、前記電動車両の駆動系の温度を所望の目標暖機温度まで加熱するギア暖機区間をさらに設定し、
前記目標暖機温度に基づいて、前記低負荷区間が開始される際の前記電動機温度である低負荷開始時温度を推定し、
前記補正駆動方式で規定される前記駆動対象電動機の切り替えパターンを、前記電動機温度が前記低負荷区間を経て前記低負荷開始時温度から前記低負荷終了時目標温度に変化するように定る、
駆動方式制御方法。

【請求項5】

請求項４に記載の駆動方式制御方法において、
前記目標暖機温度に基づいて定まる前記低負荷開始時温度と前記低負荷終了時目標温度の差分が、前記低負荷区間中の前記補正駆動方式の設定により実現可能な温度変化幅を超える場合には、前記温度変化幅が実現できるように前記目標暖機温度を補正する、
駆動方式制御方法。

【請求項6】

請求項１に記載の駆動方式制御方法において、
前記補正駆動方式を適用した状態で、前記電動車両が実際に前記予定走行経路を走行している際の前記電動機温度を計測し、
計測した前記電動機温度に基づいて、前記電動機の切り替えパターンを修正する、
駆動方式制御方法。

【請求項7】

前輪及び後輪をそれぞれ駆動する電動機を備えた電動車両において、走行シーンに応じて、前記前輪を駆動する前記電動機のみを駆動させるフロント駆動、前記後輪を駆動する前記電動機のみを駆動させるリア駆動、及び双方の前記電動機を駆動させる四輪駆動を選択的に切り替える駆動方式制御装置であって、
定められた目的地までの予定走行経路に関するルート情報を取得し、
前記ルート情報に基づいて、前記予定走行経路上における前記電動車両に対する要求出力の経時変化を示す要求出力プロファイルを算出し、
前記要求出力プロファイルを参照して、前記予定走行経路内における高負荷区間及び該高負荷区間の直前の低負荷区間を特定し、
前記高負荷区間中の電動機温度が所定の上限温度未満となるように、前記低負荷区間における補正駆動方式を定め、
前記低負荷区間では、前記補正駆動方式にしたがい駆動させる前記電動機を切り替える、
駆動方式制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動方式制御方法及び駆動方式制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、前輪及び後輪のいずれか一方を駆動するエンジンと、前輪及び後輪のいずれか他方を駆動するモータと、モータに電力を供給するバッテリと、を備えた四輪駆動車両における走行モード制御方法が記載されている。

【0003】

特に、この走行モード制御方法では、車両の走行状態或いは所定のスイッチに対する操作に応じて走行モードを、エンジン及びモータの少なくともいずれか一方の駆動力で走行するノーマルモード、エンジン及びモータの双方の駆動力で走行する四輪駆動モード、及びモータの駆動力のみで走行するＥＶモードの間で切り替える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－０８２９８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方で、駆動源を切り替え可能な四輪駆動車両を、けん引走行などの、車両特定及び電力消費効率の観点から一方側の駆動源のみを駆動させることが好ましい特殊な走行シーンで用いることも想定される。そして、このような走行シーンにおいて、駆動源としてのモータのみを駆動させて走行させると、登坂路などの高負荷な走行路面においてモータ温度が上昇して、耐熱保護のための出力制限がかかることがある。このため、実質的にモータ出力が、仕様上の最大出力よりも低い制限値以下に制限されることとなり、当該モータが持つ仕様上の最大出力以下の出力領域を有効に活用することができなくなる。

【0006】

したがって、本発明は、前後に電動機を有する車両において一方の電動機に駆動力配分を集中させるべきシーンにおいても、当該電動機の最大出力以下の出力領域をより有効に活用することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様によれば、前輪及び後輪をそれぞれ駆動する電動機を備えた電動車両において、走行シーンに応じて、前輪を駆動する電動機のみを駆動させるフロント駆動、後輪を駆動する電動機のみを駆動させるリア駆動、及び双方の電動機を駆動させる四輪駆動を選択的に切り替える駆動方式制御方法が提供される。

【0008】

この駆動方式制御方法では、定められた目的地までの予定走行経路に関するルート情報を取得し、ルート情報に基づいて、予定走行経路上における電動車両に対する要求出力の経時変化を示す要求出力プロファイルを算出し、要求出力プロファイルを参照して予定走行経路内における高負荷区間及び該高負荷区間の直前の低負荷区間を特定し、高負荷区間中の電動機温度が所定の上限温度未満となるように、低負荷区間における補正駆動方式を定め、低負荷区間では、補正駆動方式にしたがい駆動させる電動機を切り替える。

【発明の効果】

【0009】

これにより、前後に電動機を有する車両において一方の電動機に駆動力配分を集中させるべきシーンにおいても、当該電動機の最大出力以下の出力領域をより有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による駆動方式制御方法が適用される車両の前提構成を説明する図である。

【図2】図２は、一実施形態による駆動方式制御方法が適用されるシーンの一例を説明する図である。

【図3】図３は、電動機の損失と駆動力配分率の関係を示す図である。

【図4】図４は、補正駆動方式を設定するための制御ロジックを説明するフローチャートである。

【図5】図５は、走行時の駆動方式の修正処理を説明するフローチャートである。

【図6】図６は、一実施形態による駆動方式制御方法を実行した場合の制御結果の一例を説明する図である。

【図7】図７は、一実施形態による駆動方式制御方法を実行した場合の発熱熱抑制効果を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0012】

図１は、本実施形態の駆動方式制御方法が適用される電動車両１００の前提構成を説明する図である。なお、電動車両１００としては、前後に独立して駆動可能な駆動装置としての各電動機ユニット１０を備え、当該各電動機ユニット１０の駆動力により走行可能な電気自動車又はハイブリッド自動車などが想定される。

【0013】

特に、電動機ユニット１０は、電動車両１００の前方の位置（前輪側）に設けられ前輪１１ｆを駆動する前輪側電動機ユニット１０ｆと、後方の位置（後輪側）に設けられ後輪１１ｒを駆動する後輪側電動機ユニット１０ｒと、により構成される。

【0014】

前輪側電動機ユニット１０ｆ及び後輪側電動機ユニット１０ｒは、それぞれ、三相交流電動機などにより構成されるモータと、図示しない車載バッテリから当該モータに供給する電力を調節する電力変換器（インバータ）と、を含む。

【0015】

なお、以下では記載の簡略化のため、「電動機ユニット１０」の主要構成である“モータ”に着目し、「電動機ユニット１０」を「モータ１０」と表記する。また、「前輪側電動機ユニット１０ｆ」及び「後輪側電動機ユニット１０ｒ」もそれぞれ、「フロントモータ１０ｆ」、及び「リアモータ１０ｒ」と表記する。

【0016】

フロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒは、力行時において車載バッテリから電力の供給を受けて駆動力を発生し、それぞれ前輪側駆動系（フロントギアボックス２１ｆ）及び後輪側駆動系（リアギアボックス２１ｒ）を介して前輪１１ｆ及び後輪１１を駆動する。一方、フロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒは回生時において、それぞれ、前輪１１ｆ及び後輪１１ｒの回生制動力を交流電力に変換して、車載バッテリに供給する。

【0017】

さらに、電動車両１００には、駆動方式制御装置として機能するコントローラ５０が設けられている。コントローラ５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（I／Oインタフェース）を備えたコンピュータで構成され、後述する各処理を実行できるようにプログラムされている。コントローラ５０の機能は、車両コントローラ（ＶＣＭ：Vehicle Control Module）、モータコントローラ等の任意の車載コンピュータ、及び／又は電動車両１００の外部に設置されるコンピュータにより実現することができる。なお、コントローラ５０は一台のコンピュータハードウェアにより実現されても良いし、複数台のコンピュータハードウェアにより各種処理を分散させることで実現しても良い。

【0018】

特に、コントローラ５０は、モータ温度Ｔ_Ｍ、ギアボックス温度Ｔ_Ｇ、外気温Ｔ_ｅｘ、及びルート情報Ｉ_ｒｏａｄに基づいて、電動車両１００の駆動方式を制御する。

【0019】

モータ温度Ｔ_Ｍは、各モータ１０ｆ，１０Ｒの温度を表すパラメータであり、例えば、サーミスタ等の温度センサで得られる検出値に基づいて定まる。なお、以下では、特に、フロントモータ１０ｆのモータ温度Ｔ_Ｍを「フロントモータ温度Ｔ_Ｍｆ」、及びリアモータ１０ｒのモータ温度Ｔ_Ｍを「リアモータ温度Ｔ_Ｍｒ」と表記する。

【0020】

ギアボックス温度Ｔ_Ｇは、各ギアボックス２１ｆ，２１Ｒの温度を表すパラメータであり、例えば、ギアオイル温度を検出する温度センサで得られる検出値に基づいて定まる。なお、以下では、特に、フロントギアボックス２１ｆのギアボックス温度Ｔ_Ｇを「フロントギアボックス温度Ｔ_Ｇｆ」、及びリアギアボックス２１ｒのギアボックス温度Ｔ_Ｇを「リアギアボックス温度Ｔ_Ｇｒ」と表記する。

【0021】

外気温Ｔ_ｅｘは、外気の温度を表すパラメータであり、例えば、外気温センサで得られる検出値に基づいて定まる。

【0022】

ルート情報Ｉ_ｒｏａｄは、電動車両１００の現在位置（制御開始地）を基点とし、当該車両の乗員の操作などに応じて定められた目的地までの走行経路（以下、「予定走行経路」と表記）に関する各種情報である。特に、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄには、現在位置情報、予定走行経路における勾配情報及び平均車速情報などの、当該予定走行経路を走行する際の電動車両１００に対する要求出力Ｄ_Ｒ（要求駆動力）のプロファイル（以下、「要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）」と表記する）を演算するために必要な情報が含まれる。なお、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄは、車載のナビゲーションシステム及びＧＰＳシステムなどにより得られる。

【0023】

特に、本実施形態において、コントローラ５０は、各種入力情報に基づいて、フロントモータ１０ｆのみを駆動させるＦＦ駆動、リアモータ１０ｒのみを駆動させるＲＲ駆動、及び双方のモータ１０ｆ，１０Ｒを駆動させる４ＷＤ駆動を選択的に切り替える。以下、本実施形態の駆動方式制御方法の詳細を説明する。

【0024】

図２は、本実施形態による駆動方式制御方法の概要を説明する図である。図２では、本実施形態では、電動車両１００がけん引走行している状態で予定走行経路［ｘ０，ｘ３］を走行するシーンにおいて、特有の駆動方式制御を適用する例を示している。

【0025】

より具体的に、本実施形態では、上記ルート情報Ｉ_ｒｏａｄを参照して要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出し、当該要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）とギアボックス２１の暖機要求を参照することで、制御開始地ｘ０から目的地ｘ３までに亘る予定走行経路［ｘ０，ｘ３］内に、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］、及び高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を設定する。

【0026】

ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］は、ギアボックス温度Ｔ_Ｇを所望の目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}まで暖機するための処理を行うために定める区間である。特に、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］では、フロントギアボックス温度Ｔ_Ｇｆ及びリアギアボックス温度Ｔ_Ｇｒを、バランス良くそれぞれに定められた目標暖機温度Ｔ_{Ｇｆ_ｔ}，Ｔ_{Ｇｒ_ｔ}に近づけるように、駆動方式をＦＦ駆動及びＲＲ駆動の間で切り替える。

【0027】

低負荷区間［ｘ１，ｘ２］は、ギアボックス２１の暖機が終了する時点（予定走行経路［ｘ０，ｘ３］上の位置）を基点として、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）上における要求出力Ｄ_Ｒが基準よりも低い区間として定められる。なお、「要求出力Ｄ_Ｒが基準よりも低い区間」とは、リアモータ１０ｒのみを駆動を継続させた場合（４ＷＤへの切り替えを実行しない場合）であっても、当該リアモータ１０ｒの出力のみで賄うことができる程度の要求出力Ｄ_Ｒが一定距離に亘って継続する区間を意味する。より具体的に、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］としては、例えば、一定距離に亘る平坦路又は低勾配の登坂路が想定される。

【0028】

また、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］では、規定駆動方式としてＲＲ駆動が設定される。ここで、車両の後輪側に重量負荷が集中するけん引走行時であって、一方のモータ１０のみを駆動させるだけでも要求出力Ｄ_Ｒを満たすことができる場合、消費電力効率の向上及び良好な車両性能を実現する観点から、駆動方式を４ＷＤに設定するよりもＲＲ駆動とする方が好ましい。このため、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］においてはＲＲ駆動を維持することで、消費電力効率及び車両性能の最適化を図ることができる。

【0029】

さらに、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］は、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］と連続して要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）上における要求出力Ｄ_Ｒが基準よりも高い区間として定められる。より具体的に、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］としては、例えば、一定距離に亘る平坦路又は低勾配の登坂路が想定される。

【0030】

また、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］では、規定駆動方式としてＦＦ駆動、ＲＲ駆動、及び４ＷＤの何れかが設定される。例えば、けん引状態で高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を走行する場合には、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の走行中と同様にＲＲ駆動をベースとしながらも、走行路面状況や要求出力Ｄ_Ｒの大きさなどに応じて、適宜、ＦＦ駆動又は４ＷＤを設定する駆動方式が採用される。

【0031】

一方で、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の規定駆動方式に従って当該低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の走行中にＲＲ駆動を維持し続けると、リアモータ１０ｒの発熱量が過剰となり、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒが耐熱保護の観点から定められた上限温度Ｔ_ｌｉｍに達するおそれがある。

【0032】

図３は、各モータ１０ｆ，１０ｒにおける駆動力配分率（％）と損失と関係を示す図である。特に、図３（ａ）には、リア駆動力配分率に応じてフロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒのそれぞれで生じる損失を示す。また、図３（ｂ）には、リア駆動力配分率に対する各モータ１０ｆ，１０ｒのトータル損失を示す。

【0033】

先ず、図３（ａ）に示すように、フロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒにおいては、それぞれの駆動力配分率が大きくなるほど損失（発熱量）が大きくなる。特に、一方のモータ１０における駆動力配分率を一定値以上にすると、当該モータ１０の損失が許容値（冷却が可能となる上限損失）を超える。このため、上述したように、駆動方式をＲＲ駆動に維持し続ける低負荷区間［ｘ１，ｘ２］においてはリアモータ温度Ｔ_Ｍｒが増加し続けることとなる。その上で、後に駆動方式が４ＷＤに設定される高負荷区間［ｘ２，ｘ３］に移行するため、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒの増加が継続して上限温度Ｔ_ｌｉｍに達するおそれがある。

【0034】

その一方で、図３（ｂ）に示すように、一方のモータ１０のみを駆動させる場合（リア駆動力配分率＝０％又は１００％の場合）、フロントモータ１０ｆ及びリアモータ１０ｒにおけるトータル損失は、駆動方式を４ＷＤに設定する場合（０％＜リア駆動力配分率＜１００％の場合）と比べて大幅に低減される。このため、図２に示すシーンにおいて、走行時の消費電力効率を向上させる観点からは、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］においてできるだけＲＲ駆動を実行することが望ましい。

【0035】

以上の点に鑑み、本実施形態では、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒを上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満に維持しつつも所望の車両性能を実現して、さらに消費電力効率を高めるべく、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］中において、適宜、ＦＦ駆動、ＲＲ駆動、及び４ＷＤを切り替える補正駆動方式を採用する。以下、その詳細を説明する。

【0036】

図４は、補正駆動方式を設定するための制御ロジックを説明するフローチャートである。図４及び後述する図５に示す各処理は、コントローラ５０によって実行される。

【0037】

図示のように、本実施形態の駆動方式制御方法では先ず、ステップＳ１１０において、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄを取得する。そして、ステップＳ１２０において、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄから要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出する。

【0038】

より詳細には、コントローラ５０は、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄに含まれる予定走行経路［ｘ０，ｘ３］上の勾配及び平均車速（法定車速）から要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出する。なお、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄに加えて、車載の各種センサ類により得られるか、又はセンサ類で得られる検出値から演算可能であり、電動車両１００の走行負荷に影響を与え得る各種パラメータ（転がり抵抗や空気抵抗など）を加味して、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を演算しても良い。

【0039】

次に、ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）から基本モータ温度プロファイルＴ_Ｍ（ｘ）を算出する。ここで、基本モータ温度プロファイルＴ_Ｍ（ｘ）は、上述した規定駆動方式を用いることを仮定した場合の、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］の走行中におけるモータ温度Ｔ_Ｍ（特に、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）のプロファイルとして定まる。

【0040】

具体的に、コントローラ５０は、予め準備されたマップを参照して、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）及び規定駆動方式に応じたリア駆動力配分率などから、基本モータ温度プロファイルＴ_Ｍ（ｘ）を求める。

【0041】

ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、基本モータ温度プロファイルＴ_Ｍ（ｘ）に基づいて、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒが上限温度Ｔ_ｌｉｍ以上となり得るかを判定する。より詳細には、コントローラ５０は、基本モータ温度プロファイルＴ_Ｍ（ｘ）上で、値が上限温度Ｔ_ｌｉｍ以上となる点が存在するかを判定する。

【0042】

コントローラ５０は、ステップＳ１４０の判定結果が否定的である場合には、上述した規定駆動方式を設定して（ステップＳ１９０）、本処理を終了する。

【0043】

一方、コントローラ５０は、ステップＳ１４０の判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ１５０以降の処理を実行する。

【0044】

ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を特定する。具体的に、コントローラ５０は、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）上でリアモータ温度Ｔ_Ｍｒが上限温度Ｔ_ｌｉｍを以上となる点を含み、且つ要求出力Ｄ_Ｒが基準よりも高い区間を高負荷区間［ｘ２，ｘ３］とする。

【0045】

ステップＳ１６０において、コントローラ５０は、低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}を算出する。ここで、低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}は、電動車両１００が規定駆動方式で高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を走行することを仮定した場合であっても、モータ温度Ｔ_Ｍ（特にリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）が上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満に維持されるように定められた、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］が開始される際のモータ温度Ｔ_Ｍ（特にリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）の目標値である。

【0046】

具体的に、コントローラ５０は、予め準備されたマップを参照して、電動車両１００が規定駆動方式（４ＷＤ）で高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を走行したと仮定した場合における、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒの最大上昇幅ΔＴ_Ｍｒ［ｘ２，ｘ３］を演算する。さらに、コントローラ５０は、α＋ΔＴ_Ｍｒ［ｘ２，ｘ３］＜Ｔ_ｌｉｍ満たし得るできるだけ大きい値αを低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}（ｘ２）に定める。

【0047】

さらに、ステップＳ１７０において、コントローラ５０は、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を特定する。具体的に、コントローラ５０は、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］の直前で当該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］に連続し、要求出力Ｄ_Ｒが基準よりも低く、且つギアボックス２１の暖機のために設けられるギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］を除いた区間を低負荷区間［ｘ１，ｘ２］とする。

【0048】

ステップＳ１８０において、コントローラ５０は、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における駆動方式を上述した補正駆動方式に設定する。

【0049】

より具体的に、先ず、コントローラ５０は、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］中に設定される規定駆動方式（ＦＦ駆動とＲＲ駆動の交互切り替え）に基づくリアモータ温度Ｔ_Ｍｒの変化量を推定し、当該リアモータ温度Ｔ_Ｍｒの変化量と、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］が終了するときのリアギアボックス温度Ｔ_Ｇｒ（すなわち、目標暖機温度Ｔ_{Ｇｒ_ｔ}）と、に基づいて低負荷区間［ｘ１，ｘ２］が開始される際のリアモータ温度Ｔ_Ｍｒの予測値（以下、「低負荷開始時温度Ｔ_{Ｍｒ_ｅ}（ｘ１）」と表記する）を演算する。さらに、コントローラ５０は、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒが低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を経て低負荷開始時温度Ｔ_{Ｍｒ_ｅ}（ｘ１）から低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に変化させ得る駆動対象電動機の切り替えパターンを演算し、これを低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における補正駆動方式とする。

【0050】

特に、コントローラ５０は、リアモータ１０ｒに駆動力配分を集中させた規定駆動方式（ＲＲ駆動維持）に対して、フロントモータ１０ｆに割り当てられる駆動力配分の優先度が高くなるように補正駆動方式を定める。より具体的には、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の少なくとも一部における駆動方式として、ＦＦ駆動又は４ＷＤを設定する。これにより、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］中において、規定駆動方式が設定される場合に比べてリアモータ温度Ｔ_Ｍｒの増加を抑制するか、又はリアモータ温度Ｔ_Ｍｒを減少させることができる。したがって、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］中に、ＦＦ駆動、ＲＲ駆動、及び４ＷＤが適切なバランスで切り替わる補正駆動方式を定めることで、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の終了時におけるリアモータ温度Ｔ_Ｍｒを、低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に調節することができる。

【0051】

以上の制御ロジックによって得られる低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の補正駆動方式に基づいて、各モータ１０ｆ，１０ｒを制御することで、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒを上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満に維持しつつも所望の車両性能を実現した上で、さらに消費電力効率を最適化することができる。

【0052】

さらに、ステップＳ２００において、コントローラ５０は、補正モータ温度プロファイルＴ_Ｍｃ（ｘ）を算出する。ここで、補正モータ温度プロファイルＴ_Ｍｃ（ｘ）は、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］に補正駆動方式を設定したことを前提した、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］におけるモータ温度Ｔ_Ｍ（特にリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）のプロファイルとして定まる。特に、コントローラ５０は、補正モータ温度プロファイルＴ_Ｍｃ（ｘ）を、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］中の温度プロファイル、補正駆動方式を適用した低負荷区間［ｘ１，ｘ２］中の温度プロファイル、及び初期温度を低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}とした高負荷区間［ｘ２，ｘ３］中の温度プロファイルを合成することで求める。

【0053】

次に、上記補正駆動方式を適用することを前提とし、電動車両１００が予定走行経路［ｘ０，ｘ３］を実際に走行している過程において行われる駆動方式の修正処理について説明する。

【0054】

図５は、駆動方式の修正処理を説明するフローチャートである。なお、以下では、電動車両１００の現在位置を「ａ」（すなわち、座標ｘ＝ａ）と表し、電動車両１００が当該位置にある際に各演算を実行するものとして説明を行う。

【0055】

図示のように、当該補正演算では、コントローラ５０は、リアモータ温度計測値Ｔ_{Ｍｒ_ｄ}を取得し（ステップＳ３１０）、当該リアモータ温度計測値Ｔ_{Ｍｒ_ｄ}が上記補正モータ温度プロファイルＴ_Ｍｃ（ｘ）に基づく予測温度Ｔ_Ｍｃ（ａ）に一致するかを判定する（ステップＳ３２０）。

【0056】

そして、コントローラ５０は、当該判定結果が否定的であると、駆動方式修正演算を実行する（ステップＳ３３０）。具体的に、コントローラ５０は、電動車両１００の現在の位置（ｘ＝ａ）を図４に示す各処理の基点となる制御開始地として、ステップＳ１１０～Ｓ２００で規定される各処理を実行する。

【0057】

なお、リアモータ温度計測値Ｔ_{Ｍｒ_ｄ}と予測温度Ｔ_Ｍｃ（ａ）の一致判定結果に基づく駆動方式修正演算は、電動車両１００が目的地ｘ３に到達するまで繰り返し実行される（ステップＳ３４０）。

【0058】

図５に示す各処理を実行することで、図４の処理に基づき事前に演算した補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンが、走行中における種々の外乱要素（路面状態や天候の影響など）の変動によって適切ではなくなっても、走行中の実計測値に基づいて適宜、再演算を行って修正することができる。

【0059】

次に、上記本実施形態の駆動方式制御方法を実行した場合の制御結果について説明する。

【0060】

図６は、本実施形態の駆動方式制御方法を実行した場合における制御結果の一例を説明する図である。特に、図６（ａ）は予定走行経路［ｘ０，ｘ３］の走行過程における各モータ温度Ｔ_Ｍｆ，Ｔ_Ｍｒのプロファイルを示し、図６（ｂ）は、各ギアボックス温度Ｔ_Ｇｆ，Ｔ_Ｇｒのプロファイルを示す。

【0061】

図６に示す例では、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］において各ギアボックス温度Ｔ_Ｇｆ，Ｔ_Ｇｒが所望の目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}に到達したタイミング（ｘ＝ｘ１）において、電動車両１００が低負荷区間［ｘ１，ｘ２］に突入する。すなわち、双方のギアボックス２１ｆ，２１Ｒに対して要求される暖機を終了させたタイミング以降に、通常の駆動方式制御が開始されることとなるため、ギアボックス２１ｆ，２１ｒの摩擦による損失を抑えられ、走行時の電力消費効率を向上させることができる。

【0062】

また、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］に突入すると、一定区間［ｘ１，ｘ２´］の間、ＲＲ駆動が維持される。すなわち、当該区間ではリア駆動力配分率が１００％に設定される。このため、図３（ａ）に示す特性に従い、フロントモータ１０ｆが冷却される(フロントモータ温度Ｔ_Ｍｆが減少する）一方で、リアモータ１０ｒが加熱される（リアモータ温度Ｔ_Ｍｒが増加する）。

【0063】

そして、電動車両１００が一定区間［ｘ１，ｘ２´］の終了点である位置ｘ２´に到達すると、図４の各処理で定めた補正駆動方式に従い、駆動方式がＲＲ駆動からＦＦ駆動に切り替わる。すなわち、一定区間［ｘ１，ｘ２´］においては、走行時の電力消費効率及び車両性能の最適化の観点から本来優先的に駆動力を配分すべきリアモータ１０ｒに代え、フロントモータ１０ｆに全駆動力が配分されることとなる。このため、当該一定区間［ｘ１，ｘ２´］においてはリアモータ１０ｒの加熱が抑制される。より詳細には、リアモータ１０ｒが冷却されて、リアモータ温度Ｔ_Ｍｒが減少する。結果として、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の終了時（高負荷区間［ｘ２，ｘ３］への突入時）におけるリアモータ温度Ｔ_Ｍｒを、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］において上限温度Ｔ_ｌｉｍを超えないように定めた低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に調節することができる。

【0064】

さらに、電動車両１００が高負荷区間［ｘ２，ｘ３］への突入以降は、当該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］において定められた規定駆動方式（主に４ＷＤ）が適用される。このとき、上述のように、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］への突入時におけるリアモータ温度Ｔ_Ｍｒが低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に調節されているので、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］中のリアモータ温度Ｔ_Ｍｒが上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満に維持されることとなる。

【0065】

また、図７は、本実施形態の駆動方式制御方法を実行した場合の発熱熱抑制効果を説明する図である。図示のように、電動車両１００が予定走行経路［ｘ０，ｘ３］を走行するにあたり上記補正駆動方式を採用した場合におけるトータル内部発熱量は、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］における全区間で駆動方式を２ＷＤ（リアモータ１０ｒのみ駆動）とした場合、又は４ＷＤとした場合に比べて低下することとなる。

【0066】

したがって、電動車両１００が、リアモータ１０ｒに駆動力配分を集中させる低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を経て高負荷区間［ｘ２，ｘ３］に突入するシーンにおいて、リアモータ１０ｒの過剰昇温に起因した出力制限を回避して当該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］で求められる車両出力性能を満たした上で、走行時の電力消費効率の最適化を図ることができる。

【0067】

結果として、各モータ１０ｆ，１０ｒにおける仕様上の最大出力以下の領域をより有効活用して、同一のモータ仕様に対して対応可能な走行シーン（より詳細には、けん引時や高積載量時などの走行条件や勾配路などの路面状況）の幅を広げることができる。特に、けん引時などの特殊な駆動力配分が要求される場合（一方のモータ１０に駆動力配分が集中する場合）に対しても、より大型モータを採用するなどの手段を取らずに対応することができ、コストの増大や構造の大型化を避けることができる。

【0068】

以上説明した本実施形態の駆動方式制御方法によれば、以下の作用効果を奏する。

【0069】

本実施形態では、前輪１１ｆ及び後輪１１ｒをそれぞれ駆動する電動機（モータ１０ｆ，１０Ｒ）を備えた電動車両１００において、走行シーンに応じて、前輪１１ｆを駆動するフロントモータ１０ｆのみを駆動させるフロント駆動（ＦＦ駆動）、後輪１１ｒを駆動するリアモータ１０ｒのみを駆動させるリア駆動（ＲＲ駆動）、及び双方のモータ１０ｆ，１０Ｒを駆動させる四輪駆動（４ＷＤ）を選択的に切り替える駆動方式制御方法が提供される。

【0070】

この駆動方式制御方法では、定められた目的地ｘ３までの予定走行経路［ｘ０，ｘ３］に関するルート情報Ｉ_ｒｏａｄを取得し、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄに基づいて、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］上における電動車両１００に対する要求出力Ｄ_Ｒの経時変化を示す要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出し、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を参照して、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］内における高負荷区間［ｘ２，ｘ３］及び該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］の直前の低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を特定する。そして、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］中の電動機温度（本実施形態ではリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）が所定の上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満となるように、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における補正駆動方式を定め、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］では当該補正駆動方式にしたがい駆動させるモータ１０を切り替える。

【0071】

これにより、一方のモータ１０に対する駆動力配分を優先させる低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を経て高負荷区間［ｘ２，ｘ３］に突入する走行シーンにおいて、走行時の電力消費効率及び車両性能の最適化を図りつつ、電動車両１００に対する要求出力Ｄ_Ｒを満たしながらモータ１０の過剰昇温を抑制することができる。すなわち、各モータ１０ｆ，１０ｒにおける仕様上の最大出力以下の出力領域をより有効に活用することができ、同一仕様のモータ１０ｆ，１０ｒによって対応可能なシーンの幅を広げ、コスト削減及び車両内部構造のコンパクト化を図ることができる。

【0072】

特に、本実施形態では、電動車両１００が高負荷区間［ｘ２，ｘ３］における規定の駆動方式（４ＷＤ）に従って該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］を走行したと仮定した場合のモータ温度Ｔ_Ｍの最大上昇幅ΔＴ_Ｍｒ［ｘ２，ｘ３］を推定する。そして、最大上昇幅ΔＴ_Ｍｒ［ｘ２，ｘ３］を加味した上で、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］の走行中におけるモータ温度Ｔ_Ｍが上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満となるように、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］が終了する際のモータ温度Ｔ_Ｍの目標値である低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}を算出する。そして、補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンを、低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に基づいて定める。

【0073】

これにより、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］において設定する補正駆動方式（ＦＦ駆動、ＲＲ駆動、及び４ＷＤの間の切り替えパターン）を定めるためのより具体的な制御ロジックを実現することができる。

【0074】

さらに、本実施形態では、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における規定の駆動方式（ＲＲ駆動）において駆動力配分の優先度が相対的に高い一方のモータ１０（本実施形態ではリアモータ１０ｒ）と、駆動力配分の優先度が相対的に低い他方のモータ１０（本実施形態ではフロントモータ１０ｆ）と、を特定する。そして、補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンを、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における規定の駆動方式に比べて、他方のモータ１０（本実施形態ではフロントモータ１０ｆ）における駆動力配分の優先度が高くなるように定める。

【0075】

これにより、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］の走行中におけるモータ温度Ｔ_Ｍが上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満とするように定めた低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}を実現する観点から適切な駆動対象電動機の切り替えパターンを定めるためのより具体的な制御ロジックを実現することができる。

【0076】

また、本実施形態では、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］内における低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の直前に、電動車両１００の駆動系（ギアボックス２１ｆ，２１ｒ）の温度（ギアボックス温度Ｔ_Ｇ）を所望の目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}まで加熱するギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］をさらに設定する。そして、目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}に基づいて、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］が開始される際のモータ温度Ｔ_Ｍである低負荷開始時温度Ｔ_{Ｍｒ_ｅ}（ｘ１）を算出する。さらに、補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンを、モータ温度Ｔ_Ｍ（本実施形態ではリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）が低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を経て低負荷開始時温度Ｔ_{Ｍｒ_ｅ}（ｘ１）から低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に変化するように定められる。

【0077】

これにより、ギアボックス２１ｆ，２１ｒの摩擦による損失を抑えて電力消費効率を高めるためのギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］を設けることを加味した上で、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における補正駆動方式を適切に定めるための具体的な制御ロジックを実現することができる。

【0078】

なお、目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}に基づいて定まる低負荷開始時温度Ｔ_{Ｍｒ_ｅ}（ｘ１）と低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}の差分が、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］中の駆動方式の調節により実現可能な温度変化幅を超える場合には、上記温度変化幅が実現できるように目標暖機温度Ｔ_{Ｇ_ｔ}を補正する（ギア暖機の終了タイミングを調節する）制御ロジックを採用しても良い。

【0079】

これにより、ギア暖機区間［ｘ０，ｘ１］において、ギアボックス２１ｆ，２１ｒを最適温度まで暖機すべき要求、及び許容限度を超えたモータ温度Ｔ_Ｍの増大に係る要求（耐熱保護の要求）の双方を両立できないシーンにおいて、安全性上の観点からより重要な耐熱保護の要求を優先させることができる。

【0080】

さらに、本実施形態では、上記補正駆動方式を適用した状態で、電動車両１００が実際に予定走行経路［ｘ０，ｘ３］を走行している際のモータ温度Ｔ_Ｍを計測し、
計測したモータ温度Ｔ_Ｍ（特に、リアモータ温度計測値Ｔ_{Ｍｒ_ｄ}）に基づいて、モータ１０の切り替えパターンを修正する。

【0081】

これにより、事前に定めた補正駆動方式で規定される駆動対象電動機の切り替えパターンが、走行中における種々の外乱要素（路面状態や天候の影響など）の変動によって適切ではなくなっても、走行中の実計測値に基づいて適宜修正することができる。

【0082】

また、本実施形態では、上記駆動方式制御方法の実施に適した車両駆動制御装置として機能するコントローラ５０が提供される。

【0083】

特に、この車両駆動制御装置は、目的地ｘ３までの予定走行経路［ｘ０，ｘ３］に関するルート情報Ｉ_ｒｏａｄを取得し、ルート情報Ｉ_ｒｏａｄに基づいて、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］上における電動車両１００に対する要求出力Ｄ_Ｒの経時変化を示す要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を算出し、要求出力プロファイルＤ_Ｒ（ｘ）を参照して、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］内における高負荷区間［ｘ２，ｘ３］及び該高負荷区間［ｘ２，ｘ３］の直前の低負荷区間［ｘ１，ｘ２］を特定する。そして、高負荷区間［ｘ２，ｘ３］中の電動機温度（本実施形態ではリアモータ温度Ｔ_Ｍｒ）が所定の上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満となるように、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における補正駆動方式を定め、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］では当該補正駆動方式にしたがい駆動させるモータ１０を切り替える。

【0084】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0085】

例えば、上記実施形態では、予定走行経路［ｘ０，ｘ３］において一の高負荷区間［ｘ２，ｘ３］が含まれるシーンの前提とする制御について説明した。しかしながら、これに限られず、予定走行経路に複数の高負荷区間が離散的に含まれているシーンにおいて、上記の制御を適用しても良い。より具体的には、予定走行経路中に、低負荷区間と高負荷区間を複数組設定する場合であっても、適宜必要なロジック上の修正を行いつつ、本実施形態で説明した駆動方式制御を適用することが可能である。特にこの場合、例えば、各高負荷区間におけるモータ温度Ｔ_Ｍが上限温度Ｔ_ｌｉｍ未満となるよう、直前の各低負荷区間が終了するときのモータ温度Ｔ_Ｍを低負荷終了時目標温度Ｔ_{Ｍ_ｔ}に調節するべく当該各低負荷区間の補正駆動方式を設定することで、同様の作用効果を得ることができる。

【0086】

また、低負荷区間［ｘ１，ｘ２］が一定以上の長さに亘るなどの理由により、ＲＲ駆動を維持することで当該低負荷区間［ｘ１，ｘ２］の走行中（高負荷区間［ｘ２，ｘ３］に至る前）にモータ温度Ｔ_Ｍが上限温度Ｔ_ｌｉｍに到達し得る場合には、これを回避することも考慮して低負荷区間［ｘ１，ｘ２］における補正駆動方式を設定しても良い。

【符号の説明】

【0087】

１０ モータ
１０ｆ フロントモータ
１０ｒ リアモータ
１１ 後輪
１１ｆ 前輪
１１ｒ 後輪
２１ ギアボックス
２１ｆ フロントギアボックス
２１ｒ リアギアボックス
５０ コントローラ
１００ 電動車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】