特許 7339797 車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-29

(45)【発行日】2023-09-06

(54)【発明の名称】車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20230830BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20230830BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20230830BHJP

   H02P 5/46 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 S

B60L3/00 H

B60L9/18 P

H02P5/46 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019131248

(22)【出願日】2019-07-16

(65)【公開番号】P2021016285

(43)【公開日】2021-02-12

【審査請求日】2022-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河野 孝史

(72)【発明者】

【氏名】柳田 歩

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 浩史

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４７２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１５０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９５３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０３２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０４６７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００５０５３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

Ｈ０２Ｐ ５／４６

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｗ ３０／００ － ６０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
前記前輪モータの温度および前記後輪モータの温度を検出する温度検出部と、
前記前輪モータの温度および前記後輪モータの温度のいずれか一方が、前記前輪モータおよび前記後輪モータにおける出力を制限するか否かの閾値である第１温度よりも低い値に設定される第２温度より高くなった場合、前記前輪モータおよび前記後輪モータのうち温度が相対的に高い方のトルクを低くし、温度が相対的に低い方のトルクを高くする配分比制御部と、
を備え、
前記配分比制御部は、前記前輪モータの温度および前記後輪モータの温度のいずれか一方が前記第２温度より高くなった場合、前記第１温度と前記前輪モータの温度との差分である前輪側温度差と、前記第１温度と前記後輪モータの温度との差分である後輪側温度差との温度差比に従って、前記前輪モータのトルクと前記後輪モータのトルクとの配分比を導出する、車両。

【請求項2】

前記配分比制御部は、加速操作を受け付けるペダルが踏み込まれている場合における、前記配分比を目標値となるように制御するための指令値の時間変化量を、前記ペダルが踏み込まれていない場合における前記指令値の時間変化量よりも少なくする請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記配分比制御部は、前記前輪および前記後輪の駆動態様に従って前記第２温度を異ならせる請求項１または２に記載の車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に関する。

【背景技術】

【0002】

前輪を駆動する駆動装置のトルクと後輪を駆動する駆動装置のトルクとの配分比を制御する技術がある（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１７８０５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前輪を駆動する前輪モータおよび後輪を駆動する後輪モータは、配分されるトルクが高いほど温度が高くなり易い。前輪モータおよび後輪モータは、温度が過度に高くなった場合には、故障を防止するために出力が制限される。前輪モータおよび後輪モータのいずれか一方の出力が制限されると、車両は、強制的に前輪駆動または後輪駆動（所謂、２ＷＤ）とされる。そうすると、車両は、全輪駆動（所謂、ＡＷＤ）とすることができず、走行の効率や安定性が低下するおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、前輪モータまたは後輪モータの出力が制限されることを抑制可能な車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の車両は、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、前輪モータの温度および後輪モータの温度を検出する温度検出部と、前輪モータの温度および後輪モータの温度のいずれか一方が、前輪モータおよび後輪モータにおける出力を制限するか否かの閾値である第１温度よりも低い値に設定される第２温度より高くなった場合、前輪モータおよび後輪モータのうち温度が相対的に高い方のトルクを低くし、温度が相対的に低い方のトルクを高くする配分比制御部と、を備え、配分比制御部は、前輪モータの温度および後輪モータの温度のいずれか一方が第２温度より高くなった場合、第１温度と前輪モータの温度との差分である前輪側温度差と、第１温度と後輪モータの温度との差分である後輪側温度差との温度差比に従って、前輪モータのトルクと後輪モータのトルクとの配分比を導出する。

【0008】

また、配分比制御部は、加速操作を受け付けるペダルが踏み込まれている場合における、配分比を目標値となるように制御するための指令値の時間変化量を、ペダルが踏み込まれていない場合における指令値の時間変化量よりも少なくしてもよい。

【0009】

また、配分比制御部は、前輪および後輪の駆動態様に従って第２温度を異ならせてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、前輪モータまたは後輪モータの出力が制限されることを抑制可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態による車両の構成を示す概略図である。

【図2】前輪モータの温度と後輪モータの温度の一例を示す図である。

【図3】配分比制御部における配分比の制御状態の遷移を説明する状態遷移図である。

【図4】配分比の時間変化を説明する図である。

【図5】配分比制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。

【図6】走行優先制御の流れを説明するフローチャートである。

【図7】均温制御の流れを説明するフローチャートである。

【図8】出力制限制御の流れを説明するフローチャートである。

【図9】テンポラリＡＷＤ制御の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

図１は、本実施形態による車両１の構成を示す概略図である。図１では、制御信号の流れを破線の矢印で示している。以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

【0014】

車両１は、前輪１０、前輪モータ１２、後輪１４、後輪モータ１６、フロントディファレンシャルギヤ１８、フロントドライブシャフト２０、リアディファレンシャルギヤ２２、リアドライブシャフト２４、バッテリ２６、インバータ２８、３２、中央制御部３０、冷却機構３４、温度検出部３６、３８、踏込み量センサ４０、駆動切替スイッチ４２を含んで構成される。

【0015】

車両１は、前輪１０を駆動する前輪モータ１２と後輪１４を駆動する後輪モータ１６とをそれぞれ駆動源とした電気自動車である。前輪モータ１２および後輪モータ１６は、例えば、永久磁石形同期モータであるが、これに限らず、誘導モータなどであってもよい。また、前輪モータ１２および後輪モータ１６は、仕様（例えば、定格出力など）が異なっていてもよいし、同仕様であってもよい。以後、前輪モータ１２および後輪モータ１６を総称して、単にモータと呼ぶ場合がある。

【0016】

前輪モータ１２は、回転軸がフロントディファレンシャルギヤ１８に接続されている。フロントディファレンシャルギヤ１８は、フロントドライブシャフト２０を通じて前輪１０に接続されている。後輪モータ１６は、回転軸がリアディファレンシャルギヤ２２に接続されている。リアディファレンシャルギヤ２２は、リアドライブシャフト２４を通じて後輪１４に接続されている。

【0017】

バッテリ２６は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。インバータ２８は、バッテリ２６および前輪モータ１２に接続される。インバータ２８は、バッテリ２６の直流電力を、中央制御部３０から送信されるトルク指令に従った交流電力に変換して前輪モータ１２に供給する。前輪モータ１２は、インバータ２８を通じて供給される交流電力を消費して回転軸を駆動する。その結果、前輪モータ１２は、フロントディファレンシャルギヤ１８およびフロントドライブシャフト２０を通じて、トルク指令に従ったトルクで前輪１０を駆動する。

【0018】

上記の前輪モータ１２は、前輪１０の回転に応じて発電機として機能してもよい。この場合、前輪モータ１２で発生された交流電力は、インバータ２８によって直流電力に変換されてバッテリ２６に回生される。

【0019】

インバータ３２は、バッテリ２６および後輪モータ１６に接続される。インバータ３２は、バッテリ２６の直流電力を、中央制御部３０から送信されるトルク指令に従った交流電力に変換して後輪モータ１６に供給する。後輪モータ１６は、インバータ３２を通じて供給される交流電力を消費して回転軸を駆動する。その結果、後輪モータ１６は、リアディファレンシャルギヤ２２およびリアドライブシャフト２４を通じて、トルク指令に従ったトルクで後輪１４を駆動する。

【0020】

上記の後輪モータ１６は、後輪１４の回転に応じて発電機として機能してもよい。この場合、後輪モータ１６で発生された交流電力は、インバータ３２によって直流電力に変換されてバッテリ２６に回生される。

【0021】

冷却機構３４は、バッテリ２６の電力を消費して駆動する冷却ポンプ（不図示）および熱交換器（不図示）を含む。冷却ポンプは、冷却水を、前輪モータ１２と熱交換器との間、および、後輪モータ１６と熱交換器との間で循環させる。その結果、冷却機構３４は、前輪モータ１２および後輪モータ１６を冷却する。

【0022】

温度検出部３６は、前輪モータ１２の温度（以後、前輪モータ温度という場合がある）を検出し、温度検出部３８は、後輪モータ１６の温度（以後、後輪モータ温度という場合がある）を検出する。温度検出部３６、３８は、モータの筐体内に設けられてもよいし、モータの筐体の外側面に設けられてもよい。

【0023】

踏込み量センサ４０は、運転者による加速操作を受け付けるペダル（アクセルペダル）（不図示）の踏込み量を検出する。つまり、踏込み量センサ４０は、運転者による加速操作を検出する。

【0024】

駆動切替スイッチ４２は、前輪１０および後輪１４の駆動態様（以後、駆動モードという場合がある）の運転者による切り替え操作を受け付ける。具体的には、駆動切替スイッチ４２は、電費優先駆動モードおよび通常全輪駆動モードの切り替え操作を受け付ける。

【0025】

電費優先駆動モードでは、電費（バッテリ２６の電力の消費に対する効率）が高くなるように前輪１０および後輪１４が駆動制御される。電費優先駆動モードでは、例えば、加速時に、前輪１０に対して後輪１４のトルクが大きくなるようにし、高速走行時に、後輪１４に対して前輪１０のトルクが大きくなるように駆動制御される。このように、電費優先駆動モードでは、現在の走行モード（例えば、加速、定速、減速、旋回など）によって前輪１０および後輪１４へのトルクの配分を詳細に制御することで、車両１を効率よく走行させることができる。

【0026】

通常全輪駆動モードでは、現在の走行モードに依らず、前輪１０および後輪１４へのトルクの配分が大凡均等になるように駆動制御される。これにより、通常全輪駆動モードでは、安定して車両１を走行させることができる。以後、前輪１０および後輪１４の全ての車輪を駆動させる全輪駆動をＡＷＤと表記する場合がある。

【0027】

なお、通常全輪駆動モードでは、必ず全輪駆動（ＡＷＤ）となるが、電費優先駆動モードでは、全輪駆動（ＡＷＤ）となる場合もあれば、前輪駆動または後輪駆動（所謂、２ＷＤ）となる場合もある。

【0028】

中央制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。中央制御部３０は、プログラムを実行することで配分比制御部５０として機能する。

【0029】

配分比制御部５０は、踏込み量センサ４０から取得される踏込み量に基づいて車両１に要求される要求トルク（以後、単にトルクという場合がある）を導出する。配分比制御部５０は、導出された要求トルクを、前輪モータ１２が担当するトルクと後輪モータ１６が担当するトルクとに配分する。換言すると、配分比制御部５０は、要求トルクを前輪モータ１２と後輪モータ１６とで按分する。

【0030】

配分比制御部５０は、前輪モータ１２と後輪モータ１６とのトルクの配分の比率、すなわち、トルクの配分比（以後、単に配分比という場合がある）を制御する。

【0031】

配分比制御部５０は、基本的には、車両１の走行を優先させるようにトルクの配分比を制御する。例えば、駆動切替スイッチ４２を通じて電費優先駆動モードが設定された場合、配分比制御部５０は、電費が高くなるように車両１を走行させることを優先して配分比を制御する。また、駆動切替スイッチ４２を通じて通常全輪駆動モードが設定された場合、配分比制御部５０は、安定して車両１を走行させることを優先して配分比を制御する。以後、車両１の走行を優先した配分比の制御を、走行優先制御と呼ぶ場合がある。

【0032】

なお、ここでは、駆動切替スイッチ４２を通じて駆動モードが設定される例を挙げているが、駆動モードの設定は、駆動切替スイッチ４２を通じて行われる態様に限らない。例えば、配分比制御部５０は、走行モードやバッテリ２６のＳＯＣ（State Of Charge）などを考慮して駆動モード（電費優先駆動モードまたは通常全輪駆動モード）の設定を行ってもよい。

【0033】

ここで、モータのトルクを上昇させるには、トルクに寄与する電流（ｑ軸電流Ｉｑ）をモータに多く流すこととなる。このため、モータのトルクを上昇させるに従って（すなわち、トルクの配分を多くするに従って）、モータの温度が漸増していくこととなる。

【0034】

また、車両１の走行を優先してトルクの配分比を制御していると、いずれか一方のモータのトルクが高い状態が継続されるようなことがある。例えば、電費優先駆動モードで長時間高速走行されると、後輪モータ１６のトルクが低く、前輪モータ１２のトルクが高い状態が継続される場合がある。このようなとき、トルクが相対的に高い前輪モータ１２の温度が、トルクが相対的に低い後輪モータ１６の温度に比べ、相対的に高くなることがある。つまり、車両１では、前輪モータ１２の温度と後輪モータ１６の温度とに偏りが生じ、いずれか一方のモータの温度が過度に高くなるおそれがある。

【0035】

モータの温度が過度に高くなると、モータが故障するおそれがある。このため、モータの温度が過度に高くなった場合には、そのモータの駆動を停止させ、温度が過度に高くなっていない方のモータのみで車両１を駆動する。そうすると、前輪１０および後輪１４の両方で車両１を駆動することができなくなり、車両１の効率や安定性が低下するおそれがある。

【0036】

そこで、配分比制御部５０は、モータの温度が過度に高くなる前に、モータの温度に応じて、前輪モータ１２および後輪モータ１６の温度の偏りを抑制するような配分比の制御を行う。以後、前輪モータ１２および後輪モータ１６の温度の偏りを抑制するような配分比の制御を、均温制御という場合がある。

【0037】

図２は、前輪モータ１２の温度と後輪モータ１６の温度の一例を示す図である。図２では、上限温度を実線６０で示し、第１温度を一点鎖線６２で示し、第２温度を二点鎖線６４で示している。

【0038】

実線６０で示す上限温度は、出力を制限させずにモータを駆動可能な温度の上限値である。上限温度は、例えば、モータの定格温度であり、モータの仕様で決定される。

【0039】

一点鎖線６２で示す第１温度は、上限温度よりも低い値に設定される。第１温度は、前輪モータ１２および後輪モータ１６における出力を実際に制限するか否かの判断に用いられる閾値である。後に詳述するが、モータの温度が第１温度より高くなった場合、第１温度より温度が高くなったモータの出力が制限される。

【0040】

二点鎖線６４で示す第２温度は、第１温度よりも低い値に設定される。第２温度は、走行優先制御とするか均温制御とするかの判断に用いられる閾値である。後に詳述するが、モータの温度が第２温度以下の場合、走行優先制御とされ、モータ温度が第２温度より高くなった場合、均温制御とされる。つまり、第２温度は、モータの出力が制限される第１温度に到達する前に走行優先制御から均温制御に遷移させるために、第１温度より低く設定される。

【0041】

なお、図２では、前輪モータ１２の温度が第２温度より高く、かつ、第１温度以下であり、後輪モータ１６の温度が第２温度以下である場合を例示している。

【0042】

また、図２では、上限温度、第１温度および第２温度が、前輪モータ１２および後輪モータ１６で等しい例を挙げているが、上限温度、第１温度および第２温度は、前輪モータ１２および後輪モータ１６で異なっていてもよい。

【0043】

配分比制御部５０は、前輪モータ温度および後輪モータ温度の両方が第２温度以下の場合、設定された電費優先駆動モードまたは通常全輪駆動モードに従った走行優先制御を行う。

【0044】

また、配分比制御部５０は、前輪モータ温度および後輪モータ温度の少なくともいずれか一方が第２温度より高くなった場合、均温制御を行う。図２では、前輪モータ温度が第２温度より高いため、均温制御が行われる。

【0045】

均温制御では、配分比制御部５０は、前輪モータ１２および後輪モータ１６のうち温度が相対的に高い方のトルクを低くし、温度が相対的に低い方のトルクを高くする。例えば、図２のように、前輪モータ温度が後輪モータ温度より高い場合、配分比制御部５０は、前輪モータ１２のトルクが相対的に低くなり、後輪モータ１６のトルクが相対的に高くなるような配分比に制御する。

【0046】

さらに具体的には、均温制御において、配分比制御部５０は、第１温度と前輪モータ１２の温度との差分である前輪側温度差（ΔＴ１）、および、第１温度と後輪モータ１６の温度との差分である後輪側温度差（ΔＴ２）を導出する。配分比制御部５０は、前輪側温度差（ΔＴ１）と後輪側温度差（ΔＴ２）との比率である温度差比（例えば、ΔＴ１／ΔＴ２）を導出する。配分比制御部５０は、導出された温度差比に従って、前輪モータ１２のトルク（ＴＱｆ）と後輪モータ１６のトルク（ＴＱｒ）との配分比（例えば、ＴＱｆ／ＴＱｒ）を導出する。例えば、配分比制御部５０は、前輪側温度差（ΔＴ１）と後輪側温度差（ΔＴ２）との温度差比が１対５（ΔＴ１／ΔＴ２＝１／５）であれば、前輪モータ１２のトルク（ＴＱｆ）と後輪モータ１６のトルク（ＴＱｒ）との配分比を１対５（ＴＱｆ／ＴＱｒ＝１／５）にする。

【0047】

これにより、後輪モータ温度は、トルクが高くなったことで上昇し易くなるが、前輪モータ温度は、トルクが低くなったことで上昇が抑制される。そして、前輪モータ１２は、冷却機構３４によって冷却されることで、徐々に温度が低下する。その結果、配分比制御部５０は、前輪モータ温度を第２温度以下に戻すことができ、前輪モータ温度と後輪モータ温度とを大凡均等にすることが可能となる。

【0048】

なお、温度差比と配分比とが、同一（１対５）である例を挙げたが、配分比の具体的な値は、温度差比と同一の値に限らない。少なくとも、前輪側温度差と後輪側温度差との大小関係と、前輪モータ１２のトルクと後輪モータ１６のトルクとの大小関係とが、同じであればよい。例えば、前輪側温度差と後輪側温度差との温度差比が１対５のように後輪側温度差の方が大きい場合、前輪モータ１２のトルクと後輪モータ１６のトルクとの配分比は、例えば、１対２や２対３などのように、後輪モータ１６のトルクの方が大きくなればよい。

【0049】

また、配分比制御部５０は、第２温度を、電費優先駆動モードまたは通常全輪駆動モードで異ならせてもよい。例えば、通常全輪駆動モードが設定されている場合、トルクが常に前輪モータ１２と後輪モータ１６とに配分されているため、前輪モータ温度と後輪モータ温度との偏りが比較的に小さくなり易い。このため、配分比制御部５０は、通常全輪駆動モードの場合、第２温度を相対的に低く設定してもよい。また、電費優先駆動モードが設定されている場合、トルクが前輪モータ１２および後輪モータ１６のいずれか一方のみに配分されることもあるため、前輪モータ温度と後輪モータ温度との偏りが比較的に大きくなり易い。このため、配分比制御部５０は、電費優先駆動モードの場合、第２温度を相対的に高く設定してもよい。

【0050】

このように、配分比制御部５０は、前輪１０および後輪１４の駆動態様（すなわち、電費優先駆動モードや通常全輪駆動モードのような駆動モードの種類）に従って第２温度を異ならせてもよい。仮に、第２温度を固定値とした場合、駆動モードによっては、走行優先制御と均温制御とが頻繁に切り替わり、運転者に違和感を与えたり、処理負荷が増大するおそれがある。車両１では、駆動態様に従って第２温度を異ならせることで、処理負荷の増大や運転者に違和感を与えることを抑制できる。

【0051】

また、配分比制御部５０は、前輪モータ温度および後輪モータ温度の少なくともいずれか一方が第１温度より高くなった場合、モータの出力を制限させる出力制限制御を行う。

【0052】

前輪モータ温度が第１温度より高くなった場合、配分比制御部５０は、出力制限制御において前輪モータ１２のトルクをゼロとし、後輪モータ１６のみで車両１を駆動させる。また、後輪モータ１６の温度が第１温度より高くなった場合、配分比制御部５０は、出力制限制御において後輪モータ１６のトルクをゼロとし、前輪モータ１２のみで車両１を駆動させる。つまり、出力制限制御では、全輪駆動が中止され、前輪駆動または後輪駆動となる。

【0053】

このように、温度が高くなったモータの出力を制限する（具体的には、トルクをゼロとする）ことで、出力が制限されたモータの温度の上昇を抑えることができる。そして、出力が制限されたモータは、冷却機構３４によって冷却されることで、温度を第１温度以下に戻すことができる。

【0054】

これにより、車両１では、温度が高くなったモータの故障を、出力制限制御によって未然に防止することができる。また、配分比制御部５０は、モータの温度が上限温度より高くなる前に、第１温度より高くなった時点で出力制限制御を行う。このため、車両１では、より確実にモータの故障を防止することができる。

【0055】

また、モータの温度が第１温度より高くなっても上限温度以下であれば、モータの仕様からすれば、モータを駆動させることが可能である。このことから、出力制限制御となっても、モータの温度が上限温度以下であり、かつ、一時的に全輪駆動（ＡＷＤ）が必要となった場合、配分比制御部５０は、出力制限制御を中止し、一時的に全輪駆動となるように配分比を制御する。以後、一時的に全輪駆動となるように配分比を制御することを、テンポラリＡＷＤ制御と呼ぶ場合がある。

【0056】

一時的に全輪駆動が必要な場合とは、例えば、スリップが生じた場合などである。配分比制御部５０は、例えば、前輪１０および後輪１４のいずれかにおいて、左右の回転数差が所定回転数差以上となった場合、スリップが生じたとみなし、一時的に全輪駆動が必要であると判断する。例えば、前輪モータの出力が制限され、後輪駆動となっている状態で、後輪１４がスリップした場合、配分比制御部５０は、後輪モータ１６のトルクを相対的に低下させ、前輪モータ１２のトルクをゼロから上昇させて、一時的に全輪駆動とする。

【0057】

このように、車両１では、一時的に全輪駆動となることを許可することで、不測の事態に対応することができ、事故などを未然に防止することが可能となる。換言すると、車両１では、第１温度を上限温度より低く設定することで、このようなテンポラリＡＷＤ制御を行うことができ、より柔軟に車両１を制御可能となる。

【0058】

図３は、配分比制御部５０における配分比の制御状態の遷移を説明する状態遷移図である。配分比制御部５０は、上述の走行優先制御、均温制御、出力制限制御およびテンポラリＡＷＤ制御の各制御状態を、モータの温度に応じて遷移する。

【0059】

配分比制御部５０は、前輪モータ温度が第２温度以下であり、かつ、後輪モータ温度が第２温度以下である場合に、走行優先制御の状態となる。走行優先制御の状態において、前輪モータ温度および後輪モータ温度の少なくともいずれか一方が第２温度より高くなると、配分比制御部５０は、走行優先制御から均温制御の状態に遷移する。また、均温制御の状態において、前輪モータ温度および後輪モータ温度の少なくともいずれか一方が第１温度より高くなると、配分比制御部５０は、均温制御から出力制限制御の状態に遷移する。また、出力制限制御の状態において、前輪モータ温度が上限温度以下であり、かつ、後輪モータ温度が上限温度以下であり、かつ、一時的にＡＷＤが必要となると、配分比制御部５０は、出力制限制御からテンポラリＡＷＤ制御の状態に遷移する。

【0060】

また、テンポラリＡＷＤ制御の状態において、前輪モータ温度が上限温度より高くなるか、後輪モータ温度が上限温度より高くなるか、または、一時的なＡＷＤが必要ではなくなると、配分比制御部５０は、テンポラリＡＷＤ制御から出力制限制御の状態に遷移する。また、出力制限制御の状態において、前輪モータ温度が第１温度以下であり、かつ、後輪モータ温度が第１温度以下となると、配分比制御部５０は、出力制限制御から均温制御の状態に遷移する。また、均温制御の状態から、前輪モータ温度が第２温度以下であり、かつ、後輪モータ温度が第２温度以下となると、配分比制御部５０は、均温制御から走行優先制御に遷移する。

【0061】

ここで、走行優先制御から均温制御に遷移する場合、および、均温制御から走行優先制御に遷移する場合、トルクの配分比の目標値が急激に変化する。運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるときに、目標値に応じて実際のトルクの配分比が急激に変化すると、車両１の挙動が乱れ、運転者に違和感を与えるおそれがある。例えば、後輪モータ１６のトルクの配分が多い状態で加速しているときに、均温制御に遷移して後輪モータ１６のトルクが急激に低下したとすると、急に失速したような違和感を運転者に与えるおそれがある。

【0062】

そこで、配分比制御部５０は、走行優先制御と均温制御との間で制御状態が遷移した場合、加速操作を受け付けるペダル（アクセルペダル）が踏み込まれていれば、実際のトルクの配分比の時間変化が大きくなることを抑制する。

【0063】

図４は、配分比の時間変化を説明する図である。図４では、配分比の目標値を一点鎖線７０で示し、配分比を目標値に制御するための配分比の指令値を実線７２で示している。また、図４では、配分比を、前輪モータ１２のトルクと後輪モータ１６のトルクとの合計トルクに対する後輪モータ１６のトルクの比率で示している。つまり、図４の一点鎖線７０または実線７２の下側の領域は、後輪モータ１６のトルクの比率を示し、上側の領域は、前輪モータ１２のトルクの比率を示している。また、アクセルＯＮは、アクセルペダルが踏み込まれている（踏込み量がゼロより大きい）ことを示し、アクセルＯＦＦは、アクセルペダルが踏み込まれていない（踏込み量がゼロである）ことを示している。

【0064】

図４に示すように、例えば、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、アクセルＯＮであり、前輪モータ１２のトルクが後輪モータ１６のトルクより高かったとする。この期間では、配分比の指令値は、配分比の目標値に大凡一致している。そして、時刻Ｔ１において、配分比制御部５０は、前輪モータ温度が第２温度より高くなり、走行優先制御から均温制御に遷移したとする。

【0065】

この場合、配分比制御部５０は、前輪側温度差と後輪側温度差に従って、一点鎖線７０に示すように、前輪モータ１２のトルクを低くし、後輪モータ１６のトルクを高くするような配分比の目標値を導出する。そうすると、時刻Ｔ１の前後において、一点鎖線７０で示すように、配分比の目標値が急激に変化する。

【0066】

しかし、時刻Ｔ１では、アクセルＯＮであるため、配分比制御部５０は、配分比の指令値の時間変化量を少なくする。具体的には、配分比制御部５０は、時刻Ｔ１からアクセルＯＮが継続される時刻Ｔ２までの間、配分比の指令値を目標値に向かってゆっくりと（例えば、１秒間に約２～３％）変化させる。

【0067】

そして、アクセルＯＦＦとなった時刻Ｔ２以後、配分比制御部５０は、配分比の指令値を目標値に向かって早く（例えば、１秒間に約１０％）変化させる。そうすると、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間で示すように、配分比の指令値は、目標値に大凡一致するようになる。

【0068】

また、時刻Ｔ３においてアクセルＯＮとなったとする。また、時刻Ｔ４において、配分比制御部５０は、前輪モータ温度および後輪モータ温度の両方が第２温度以下となり、均温制御から走行優先制御に遷移したとする。また、時刻Ｔ４の直前では、後輪モータ１６のトルクが前輪モータ１２のトルクより高かったとする。また、時刻Ｔ４において、配分比制御部５０は、電費優先駆動モードで後輪モータ１６のトルクを低くし、前輪モータ１２のトルクを高くするような配分比の目標値を導出したとする。そうすると、時刻Ｔ４の前後において、一点鎖線７０で示すように、配分比の目標値が急激に変化する。

【0069】

しかし、時刻Ｔ４では、アクセルＯＮであるため、配分比制御部５０は、配分比の指令値の時間変化量を少なくする。具体的には、配分比制御部５０は、時刻Ｔ４からアクセルＯＮが継続される時刻Ｔ５までの間、配分比の指令値を目標値に向かってゆっくりと（例えば、１秒間に約２～３％）変化させる。

【0070】

そして、アクセルＯＦＦとなった時刻Ｔ５以後、配分比制御部５０は、配分比の指令値を目標値に向かって早く（例えば、１秒間に約１０％）変化させる。そうすると、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６の間で示すように、配分比の指令値は、目標値に大凡一致するようになる。

【0071】

このように、配分比制御部５０は、アクセルペダル（加速操作を受け付けるペダル）が踏み込まれている場合における配分比の指令値の時間変化量を、アクセルペダルが踏み込まれていない場合における配分比の指令値の時間変化量よりも少なくする。

【0072】

これにより、車両１では、トルクがかかっている間のトルクの配分比の時間変化量が少なくなり、車両１の挙動が急変することを抑制することができる。その結果、車両１では、アクセルペダルが踏み込まれているときに走行優先制御および均温制御の間で制御状態が遷移しても、運転者に違和感を与えることを回避できる。

【0073】

図５は、配分比制御部５０の動作の流れを説明するフローチャートである。配分比制御部５０は、所定制御周期の割り込み制御として図５の一連の処理を繰り返す。

【0074】

割り込み制御の開始タイミングとなると、配分比制御部５０は、駆動切替スイッチ４２によって電費優先駆動モードが選択されているか否かを判断する（Ｓ１００）。駆動切替スイッチ４２で電費優先駆動モードが選択されている場合（Ｓ１００におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、駆動モードを電費優先駆動モードとし（Ｓ１１０）、ステップＳ１３０の処理に進む。

【0075】

駆動切替スイッチ４２で電費優先駆動モードが選択されていない（すなわち、通常全輪駆動モードが選択されている）場合（Ｓ１００におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、駆動モードを通常全輪駆動モードとし（Ｓ１２０）、ステップＳ１３０の処理に進む。

【0076】

駆動モードを設定した（Ｓ１１０、Ｓ１２０）後、配分比制御部５０は、設定された駆動モードの種類に従って第２温度を設定する（Ｓ１３０）。具体的には、配分比制御部５０は、電費優先駆動モードに設定されている場合、第２温度を相対的に高く設定し、通常全輪駆動モードに設定されている場合、第２温度を相対的に低く設定する。

【0077】

次に、配分比制御部５０は、温度検出部３６から前輪モータ温度を取得し、温度検出部３８から後輪モータ温度を取得する（Ｓ１４０）。

【0078】

次に、配分比制御部５０は、取得された前輪モータ温度が第１温度以下であるか否かを判断する（Ｓ１５０）。前輪モータ温度が第１温度以下ではない場合（Ｓ１５０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、ステップＳ２１０の処理に進む。

【0079】

前輪モータ温度が第１温度以下である場合（Ｓ１５０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、後輪モータ温度が第１温度以下であるか否かを判断する（Ｓ１６０）。後輪モータ温度が第１温度以下ではない場合（Ｓ１６０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、ステップＳ２１０の処理に進む。

【0080】

後輪モータ温度が第１温度以下である場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、ステップＳ１７０の処理に進む。つまり、配分比制御部５０は、前輪モータ温度と後輪モータ温度との両方が第１温度以下である場合に、ステップＳ１７０の処理に進み、前輪モータ温度および後輪モータ温度の少なくともいずれか一方が第１温度より高い場合に、ステップＳ２１０の処理に進む。

【0081】

ステップＳ１７０において、配分比制御部５０は、前輪モータ温度が第２温度以下であるか否かを判断する（Ｓ１７０）。前輪モータ温度が第２温度以下である場合（Ｓ１７０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、後輪モータ温度が第２温度以下であるか否かを判断する（Ｓ１８０）。

【0082】

後輪モータ温度が第２温度以下である場合（Ｓ１８０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、電費優先駆動モードや通常全輪駆動モードに従った走行優先制御を行い（Ｓ１９０）、一連の処理を終了する。走行優先制御の流れについては、後述する。

【0083】

前輪モータ温度が第２温度以下ではない場合（Ｓ１７０におけるＮＯ）、または、後輪モータ温度が第２温度以下ではない場合（Ｓ１８０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、モータの温度に応じた均温制御を行い（Ｓ２００）、一連の処理を終了する。均温制御の流れについては、後述する。

【0084】

また、ステップＳ２１０において、配分比制御部５０は、前輪モータ温度が上限温度より高いか否かを判断する（Ｓ２１０）。前輪モータ温度が上限温度より高くない場合（Ｓ２１０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、後輪モータ温度が上限温度より高いか否かを判断する（Ｓ２２０）。後輪モータ温度が上限温度より高くない場合（Ｓ２２０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、一時的に全輪駆動（ＡＷＤ）とする必要があるか否かを判断する（Ｓ２３０）。例えば、配分比制御部５０は、左右の車輪の回転数差が所定回転数差以上である場合、スリップしているとみなし、一時的に全輪駆動とする必要があると判断する。

【0085】

前輪モータ温度が上限温度より高い場合（Ｓ２１０におけるＹＥＳ）、後輪モータ温度が上限温度より高い場合（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、または、一時的に全輪駆動とする必要がない場合（Ｓ２３０におけるＮＯ）、配分比制御部５０は、出力制限制御を行い（Ｓ２４０）、一連の処理を終了する。出力制限制御の流れについては、後述する。

【0086】

一時的に全輪駆動とする必要がある場合（Ｓ２３０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、テンポラリＡＷＤ制御を行い（Ｓ２５０）、一連の処理を終了する。テンポラリＡＷＤ制御の流れについては、後述する。

【0087】

図６は、走行優先制御の流れを説明するフローチャートである。配分比制御部５０は、まず、踏込み量センサ４０からアクセルペダルの踏込み量を取得する（Ｓ３００）。次に、配分比制御部５０は、取得された踏込み量に基づいて要求トルクを導出する（Ｓ３１０）。

【0088】

次に、配分比制御部５０は、現在の駆動モード（電費優先駆動モードまたは通常全輪駆動モード）に従ってトルクの配分比の目標値を導出する（Ｓ３２０）。例えば、現在の駆動モードが電費優先駆動モードである場合、配分比制御部５０は、現在の走行モードや各モータでの消費電力などに基づいて電費が高くなるような配分比の目標値を導出する。

【0089】

次に、配分比制御部５０は、配分比の目標値に基づいて配分比の指令値を導出する（Ｓ３３０）。この際、配分比制御部５０は、制御状態が均温制御から走行優先制御に遷移した時点から踏込み量が継続してゼロではない場合、指令値の変化量が少なくなるように現在の配分比の指令値を導出する。

【0090】

次に、配分比制御部５０は、配分比の指令値および要求トルクに基づいて、前輪モータ１２についてのトルク指令値および後輪モータ１６についてのトルク指令値を導出する（Ｓ３４０）。

【0091】

次に、配分比制御部５０は、前輪モータ１２についてのトルク指令値をインバータ２８に送信し、後輪モータ１６についてのトルク指令値をインバータ３２に送信し（Ｓ３５０）、一連の処理を終了する。

【0092】

図７は、均温制御の流れを説明するフローチャートである。配分比制御部５０は、まず、踏込み量センサ４０からアクセルペダルの踏込み量を取得する（Ｓ４００）。次に、配分比制御部５０は、取得された踏込み量に基づいて要求トルクを導出する（Ｓ４１０）。

【0093】

次に、配分比制御部５０は、前輪モータ温度および第１温度から前輪側温度差を導出し（Ｓ４２０）、後輪モータ温度および第１温度から後輪側温度差を導出する（Ｓ４３０）。次に、配分比制御部５０は、前輪側温度差および後輪側温度差から温度差比率を導出する（Ｓ４４０）。

【0094】

次に、配分比制御部５０は、温度差比率に基づいてトルクの配分比の目標値を導出する（Ｓ４５０）。例えば、配分比制御部５０は、前輪１０側と後輪１４側のうち温度差が相対的に大きい方のトルクが相対的に高くなり、温度差が相対的に小さい方のトルクが相対的に低くなるような配分比の目標値を導出する。

【0095】

次に、配分比制御部５０は、配分比の目標値に基づいて配分比の指令値を導出する（Ｓ４６０）。この際、配分比制御部５０は、制御状態が走行優先制御から均温制御に遷移した時点から踏込み量が継続してゼロではない場合、指令値の変化量が少なくなるように現在の配分比の指令値を導出する。

【0096】

次に、配分比制御部５０は、配分比の指令値および要求トルクに基づいて、前輪モータ１２についてのトルク指令値および後輪モータについてのトルク指令値を導出する（Ｓ４７０）。

【0097】

次に、配分比制御部５０は、前輪モータ１２についてのトルク指令値をインバータ２８に送信し、後輪モータ１６についてのトルク指令値をインバータ３２に送信し（Ｓ４８０）、一連の処理を終了する。

【0098】

図８は、出力制限制御の流れを説明するフローチャートである。配分比制御部５０は、まず、踏込み量センサ４０からアクセルペダルの踏込み量を取得する（Ｓ５００）。次に、配分比制御部５０は、取得された踏込み量に基づいて要求トルクを導出する（Ｓ５１０）。

【0099】

次に、配分比制御部５０は、前輪モータ１２および後輪モータ１６のうち前輪モータ１２が出力制限となったか否かを判断する（Ｓ５２０）。つまり、配分比制御部５０は、前輪モータ温度が第１温度以上（図５のＳ１５０におけるＮＯ）となって出力制限制御（Ｓ２４０）となった場合に、前輪モータ１２が出力制限となったと判断する。なお、配分比制御部５０は、後輪モータ温度が第１温度以上（図５のＳ１６０におけるＮＯ）となって出力制限制御（Ｓ２４０）となった場合に、後輪モータ１６が出力制限となったと判断する。

【0100】

前輪モータ１２が出力制限となったと判断した場合（Ｓ５２０におけるＹＥＳ）、配分比制御部５０は、前輪モータ１２のトルク指令値をゼロとし（Ｓ５３０）、後輪モータ１６のトルク指令値を要求トルクの値とする（Ｓ５４０）。そして、配分比制御部５０は、ゼロを示すトルク指令値を前輪モータ１２側のインバータ２８に送信し、要求トルクを示すトルク指令値を後輪モータ１６側のインバータ３２に送信し（Ｓ５７０）、一連の処理を終了する。

【0101】

前輪モータ１２が出力制限となっていないと判断した場合（Ｓ５２０におけるＮＯ）、後輪モータ１６が出力制限となったとみなし、配分比制御部５０は、後輪モータ１６のトルク指令値をゼロとし（Ｓ５５０）、前輪モータ１２のトルク指令値を要求トルクの値とする（Ｓ５６０）。そして、配分比制御部５０は、要求トルクを示すトルク指令値を前輪モータ１２側のインバータ２８に送信し、ゼロを示すトルク指令値を後輪モータ１６側のインバータ３２に送信し（Ｓ５７０）、一連の処理を終了する。

【0102】

図９は、テンポラリＡＷＤ制御の流れを説明するフローチャートである。テンポラリＡＷＤ制御では、基本的には、走行優先制御と同様の流れの処理が行われる。

【0103】

具体的には、配分比制御部５０は、踏込み量センサ４０からアクセルペダルの踏込み量を取得し（Ｓ６００）、取得された踏込み量に基づいて要求トルクを導出する（Ｓ６１０）。次に、配分比制御部５０は、スリップなどのＡＷＤが必要である車両１の状態に基づいてトルクの配分比の目標値を導出する（Ｓ６２０）。次に、配分比制御部５０は、配分比の目標値に基づいて配分比の指令値を導出する（Ｓ６３０）。次に、配分比制御部５０は、配分比の指令値および要求トルクに基づいて、前輪モータ１２についてのトルク指令値および後輪モータ１６についてのトルク指令値を導出する（Ｓ６４０）。次に、配分比制御部５０は、前輪モータ１２についてのトルク指令値をインバータ２８に送信し、後輪モータ１６についてのトルク指令値をインバータ３２に送信し（Ｓ６５０）、一連の処理を終了する。

【0104】

以上のように、本実施形態の車両１の配分比制御部５０は、前輪モータ温度および後輪モータ温度のいずれか一方が、前輪モータ１２および後輪モータ１６における出力を制限するか否かの閾値である第１温度よりも低い値に設定される第２温度以上となった場合、前輪モータ１２および後輪モータ１６のうち温度が相対的に高い方のトルクを低くし、温度が相対的に低い方のトルクを高くする。

【0105】

具体的には、配分比制御部５０は、前輪モータ１２の温度および後輪モータ１６の温度のいずれか一方が第２温度より高くなった場合、第１温度と前輪モータの温度との差分である前輪側温度差と、第１温度と後輪モータの温度との差分である後輪側温度差との温度差比に従って、前輪モータ１２のトルクと後輪モータ１６のトルクとの配分比を導出する。

【0106】

これにより、本実施形態の車両１では、前輪モータ１２または後輪モータ１６の出力が制限される前に、温度が相対的に高いモータの温度の上昇を抑制することができる。本実施形態の車両１では、温度が相対的に高いモータの温度の上昇が抑制されることで、そのモータの温度が第１温度や上限温度に到達するまでの時間を長くすることができる。

【0107】

したがって、本実施形態の車両１によれば、前輪モータ１２または後輪モータ１６の出力が制限されることを抑制可能となる。その結果、本実施形態の車両１では、強制的に前輪駆動または後輪駆動（２ＷＤ）となることを抑制できる。

【0108】

なお、本実施形態では、第１温度が上限温度より低く設定される例を挙げていた。しかし、配分比制御部５０は、テンポラリＡＷＤ制御を省略する場合には、第１温度を上限温度に設定してもよい。この態様においても、前輪モータ１２または後輪モータ１６の出力が制限されることを抑制可能となる。

【0109】

以上、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したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0110】

１ 車両
１０ 前輪
１２ 前輪モータ
１４ 後輪
１６ 後輪モータ
３６、３８ 温度検出部
５０ 配分比制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】