(57)【要約】【課題】自動運転の牽引登坂時であってもリアの発熱を抑えて好適な登坂自動運転を可能にする４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法を提供すること。【解決手段】自動運転時の車両の各駆動輪の荷重比を算出し、荷重比から車両の駆動力の前後配分比を算出し、前後配分比と行動計画要求駆動力とから計画リア駆動力を算出し、計画リア駆動力で駆動した場合のリアのモータの温度を推定する。そして、推定したリアのモータの到達温度が温度上限値以上である場合には、フロントに超過スリップが発生しない範囲で前後配分比を変更し、推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回るリアの計画駆動力を算出し直し、リアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回るリアの計画駆動力を目標駆動力として車両の自動運転を実施する。【選択図】図２
2020048296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアの駆動源がモータで、自動運転可能な４輪駆動車両の制御システムであって、
自動運転時の各駆動輪の荷重比を算出する荷重比算出部と、
前記荷重比算出部で算出した荷重比から車両の駆動力の前後配分比を算出する前後配分比算出部と、
前記前後配分比算出部で求めた前後配分比及び行動計画に基づいてリアの計画駆動力を算出するリア計画駆動力算出部と、
前記リア計画駆動力算出部で求めたリアの計画駆動力で自動運転したときのリアのモータの到達温度を推定するモータ到達温度推定部と、
前記モータ到達温度推定部で、推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回っているかを判定するモータ温度判定部と、
前記モータ温度判定部で、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回っていると判定された場合には、前記リアの計画駆動力を目標駆動力として車両を駆動制御し、
前記モータ温度判定部で、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度以上であると判定された場合には、フロントに超過スリップが発生しない範囲で前記前後配分比を変更して前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を目標駆動力とし車両を駆動制御する車両制御部とを備える４輪駆動車両の制御システム。
【請求項２】
リアの駆動源がモータで、自動運転可能な４輪駆動車両を制御する方法であって、
自動運転時の車両の各駆動輪の荷重比を算出する荷重比算出工程と、
前記荷重比算出工程で算出した荷重比から車両の駆動力の前後配分比を算出する前後配分比算出工程と、
前記前後配分比算出工程で算出した前後配分比と行動計画要求駆動力とから計画リア駆動力を算出する計画リア駆動力算出工程と、
前記計画リア駆動力算出工程で算出した計画リア駆動力で駆動した場合のリアのモータの温度を推定するリアモータ温度推定工程と、
リアモータ温度推定工程で推定したリアのモータの到達温度が行動計画での温度上限値を下回っているか否かを確認するリアモータ温度判定工程と、
前記リアモータ温度判定工程で、前記推定したリアのモータの到達温度が温度上限値以上であると判定された場合に、フロントに超過スリップが発生しない範囲で前記前後配分比を変更し、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を算出し直すリアの計画駆動力再算定工程と、
前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を目標駆動力として車両の自動運転を実施する自動運転実施工程とを備える４輪駆動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法に関し、特に、自動運転で牽引登坂を行う場合であっても、リアの過大な発熱を防止して好適な自動運転を可能にするための４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４輪駆動車両には、前輪（フロント、フロントアクスル）をエンジン、もしくはエンジンとモータで駆動し、後輪（リア、リアアクスル）をモータで駆動するように構成したものがある。
【０００３】
また、例えば、車両発進判定手段、加速操作判定手段、低温状態判定手段及び車輪スリップ判定手段を備え、車両の運転状態が発進状態、加速状態、低摩擦係数路面走行状態のうちのいずれかの状態である場合に前輪及び後輪を駆動する４輪駆動にし、いずれでもない場合は前輪及び後輪の一方を駆動する２輪駆動に制御するように構成したものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように構成した場合には、発進状態、加速状態、低摩擦係数路面走行状態のうちのいずれかの状態である場合に自動的に前輪及び後輪を駆動する４輪駆動にすることによって、運転状態に応じて不要な４輪駆動を回避し、原動機の過熱を抑えることができる。
【０００５】
さらに、アクセルの踏み込み量に対するＮＯ２の排出量を検知し、ＮＯ２量に応じてエンジン出力とモータ出力を制御することで、大気汚染、騒音の発生を抑止できるように構成したものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
一方、周知の通り、自動運転技術に関する研究開発が盛んに進められ、自動運転／手動運転切替え可能な４輪駆動車両の開発、実用化が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５９８５１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８８５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、従来、自動運転可能な４輪駆動車両を用い、例えば、水上バイクやボートをトレーラー（被牽引車）に載せて牽引し、船揚場の緩やかなスロープを使って自動運転で引き揚げるなど、自動運転で牽引登坂を行う場合には、車両に搭載したインカメラなどからの取得情報に基づいて前後荷重の検知精度を上げ、前後の荷重比に応じた駆動力を前後配分して対応するように構成されている。
【０００９】
しかしながら、このようにインカメラなどで車両状態の荷重比を推定し、荷重比なりに駆配を行ってしまうと、リアの荷重比（荷重配分割合）が非常に大きくなってリアが過大に発熱し、牽引登坂を継続できなくなることも考えられる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、自動運転で牽引登坂を行う場合であっても、リアの発熱を抑えて好適な自動運転を可能にする４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法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】
【００１１】
（１）本発明は、リアの駆動源がモータで、自動運転可能な４輪駆動車両の制御システムであって、自動運転時の車両の各駆動輪の荷重比を算出する荷重比算出部と、前記荷重比算出部で算出した荷重比から車両の駆動力の前後配分比を算出する前後配分比算出部と、前記前後配分比算出部で求めた前後配分比及び行動計画に基づいてリアの計画駆動力を算出するリア計画駆動力算出部と、前記リア計画駆動力算出部で求めたリアの計画駆動力で自動運転したときのリアのモータの到達温度を推定するモータ到達温度推定部と、前記モータ到達温度推定部で推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回っているかを判定するモータ温度判定部と、前記モータ温度判定部で、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回っていると判定された場合には、前記リアの計画駆動力を目標駆動力として車両を駆動制御し、前記モータ温度判定部で、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度以上であると判定された場合には、フロントに超過スリップが発生しない範囲で前記前後配分比を変更して前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を目標駆動力とし車両を駆動制御する車両制御部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明は、リアの駆動源がモータで、自動運転可能な４輪駆動車両を制御する方法であって、自動運転時の車両の各駆動輪の荷重比を算出する荷重比算出工程と、前記荷重比算出工程で算出した荷重比から車両の駆動力の前後配分比を算出する前後配分比算出工程と、前記前後配分比算出工程で算出した前後配分比と行動計画要求駆動力とから計画リア駆動力を算出する計画リア駆動力算出工程と、前記計画リア駆動力算出工程で算出した計画リア駆動力で駆動した場合のリアのモータの温度を推定するリアモータ温度推定工程と、リアモータ温度推定工程で推定したリアのモータの到達温度が行動計画での温度上限値を下回っているか否かを確認するリアモータ温度判定工程と、前記リアモータ温度判定工程で、前記推定したリアのモータの到達温度が温度上限値以上であると判定された場合に、フロントに超過スリップが発生しない範囲で前記前後配分比を変更し、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を算出し直すリアの計画駆動力再算定工程と、前記推定したリアのモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回る前記リアの計画駆動力を目標駆動力として車両の自動運転を実施する自動運転実施工程とを備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、高摩擦係数状態の乾燥路面などでは常に駆動輪に微小なスリップを発生させながら４輪駆動車両が走行しているとみなすことができる。これに基づき、本発明における「超過スリップ」は、このような微小なスリップを除外した駆動輪のスリップを意味するものである。
【００１４】
（１）、（２）の発明においては、自動運転で牽引登坂するような場合であっても、荷重比に応じてリアの配分が大きくなってリアが過大に発熱するという不都合を解消することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自動運転で牽引登坂するような場合に、従来のように前後の荷重比に応じた駆動力を前後配分するだけの制御で対応するのではなく、リアモータの温度に応じて前後の配分量を変える制御を行うことで、リアの発熱を抑え、且つ超過スリップを抑え、好適に登坂自動運転することが可能になる。よって、従来と比較し、走破性と４ＷＤの商品性を向上させることができ、且つ走破性と４ＷＤの商品性の両立を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る４輪駆動車両の制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る４輪駆動車両の制御方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る４輪駆動車両の制御方法において、前後配分比を算出する手法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法について説明する。
【００１８】
ここで、本実施形態は、前輪（フロント、フロントアクスル）をエンジン、もしくはエンジンとモータで駆動し、後輪（リア、リアアクスル）をモータで駆動する４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法に関するものである。
【００１９】
具体的に、まず、本実施形態の車両に搭載される車両制御システム（４輪駆動車両の制御システム）１は、図１に示すように、ＥＣＵ１０と、外界センシング装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ナビゲーション装置４０と、車両センサ５０と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）６１と、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）６２と、ＡＷＤ（All-Wheel-Drive）６３と、ＥＳＢ（Electric Servo Brake）６４と、駆動力出力装置７１と、ブレーキ装置７２と、ステアリング装置７３とを備えて構成されている。
【００２０】
外界センシング装置２０は、カメラ２１と、レーダ（Radar）２２と、ライダ（Lidar）２３とを備えている。
【００２１】
カメラ２１は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲を撮像して画像情報を取得する。カメラ２１は、単眼カメラ又はステレオカメラであり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラが用いられる。
【００２２】
レーダ２２は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲に存在する物体の位置（距離及び方位）を検出する。具体的には、レーダ２２は、車両の周囲にミリ波等の電磁波を照射し、照射された電磁波が物体によって反射された反射波を検出することで、物体の位置を検出する。
【００２３】
ライダ２３は、自車両の任意の箇所に少なくとも一つ設けられ、自車両の周囲に存在する物体の位置（距離及び方位）や性質を検出する。具体的には、ライダ２３は、車両の周囲にミリ波よりも短波長の電磁波（紫外光、可視光、近赤外光等の電磁波）をパルス状に照射し、照射された電磁波が物体によって散乱された散乱波を検出することで、レーダ２２よりも遠距離に存在する物体の位置及び性質を検出する。
【００２４】
外界センシング装置２０は、先進運転支援システムＡＤＡＳ（Advanced Driver  Assistance Systems）として機能する。具体的には、外界センシング装置２０は、センサフュージョン技術によって、カメラ２１、レーダ２２及びライダ２３等で取得された各情報を総合的に評価し、より正確な情報を後段で詳述するＥＣＵ１０に出力する。
【００２５】
ＨＭＩ３０は、運転者等に各種情報を提示するとともに、運転者等による入力操作を受け付けるインターフェースである。ＨＭＩ３０は、例えば、いずれも図示しない表示装置と、シートベルト装置と、ハンドルタッチセンサと、ドライバモニタカメラと、各種操作スイッチ等を備えている。
【００２６】
表示装置は、例えば画像を表示するとともに運転者等による操作を受け付けるタッチパネル式表示装置である。シートベルト装置は、例えばシートベルトプリテンショナーを含んで構成され、例えば車両故障等により運転者の意志によらずに自動運転から手動運転への切り替えが実行される際に、シートベルトを振動させて運転者に報知、警告する。ハンドルタッチセンサは、車両のステアリングホイールに設けられ、ステアリングホイールに対する運転者の接触及び運転者がステアリングホイールを握る圧力を検出する。ドライバモニタカメラは、運転者の顔及び上半身を撮像する。各種操作スイッチは、例えば自動運転の開始及び停止を指示するＧＵＩ式又は機械式の自動運転切替スイッチ等を含んで構成される。また、ＨＭＩ３０は、外部との通信機能を有する各種通信装置を含んでいてよい。
【００２７】
ナビゲーション装置４０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信部４１と、経路決定部４２と、ナビ記憶部４３とを備えている。また、ナビゲーション装置４０は、運転者等がナビゲーション装置４０を利用するための表示装置やスピーカ、操作スイッチ等を、ＨＭＩ３０内に備えている。
【００２８】
ＧＮＳＳ受信部４１は、ＧＮＳＳ衛星からの受信信号に基づいて、車両の位置を特定する。ただし、後段で詳述する車両センサ５０からの取得情報により、車両の位置を特定してもよい。
【００２９】
経路決定部４２は、例えばＧＮＳＳ受信部４１により特定された自車両の位置から、運転者等により入力された目的地までの経路を、後段で詳述するナビ記憶部４３に記憶された地図情報を参照して決定する。この経路決定部４２により決定された経路は、ＨＭＩ３０内の表示装置やスピーカ等により運転者等に経路案内される。
【００３０】
ナビ記憶部４３は、高精度な地図情報ＭＰＵ（Map Position Unit）を記憶する。地図情報としては、例えば、道路の種別、道路の車線数、非常駐車帯の位置、車線の幅員、道路の勾配、道路の位置、車線カーブの曲率、車線の合流及び分岐ポイント位置、道路標識等の情報、交差点の位置情報、信号機の有無情報、停止線の位置情報、渋滞情報、他車情報等が含まれる。
【００３１】
なお、ナビゲーション装置４０は、例えば、スマートフォンやタブレット端末等の端末装置により構成されてもよい。また、ナビゲーション装置４０は、いずれも図示しない各種セルラー網、車載専用通信ユニットＴＣＵ（Telematics Communication Unit）等を備え、クラウドサーバ等との間で送受信可能となっている。これにより、車両位置情報等が外部に送信される他、地図情報が随時更新される。
【００３２】
車両センサ５０は、自車両の各種挙動を検出するための複数のセンサを備えている。例えば、車両センサ５０は、自車両の速度（車速）を検出する車速センサと、自車両の各車輪の速度を検出する車輪速センサと、自車両の加減速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサと、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、自車両の向きを検出する方位センサと、自車両の勾配を検出する勾配センサ等を備えている。
【００３３】
また、車両センサ５０は、各種操作デバイスの操作量を検出する複数のセンサを備えている。例えば、車両センサ５０は、アクセルペダルの踏込（開度）量を検出するアクセルペダルセンサと、ステアリングホイールの操作量（操舵角）を検出する舵角センサと、操舵トルクを検出するトルクセンサと、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサと、シフトレバーの位置を検出するシフトセンサ等を備えている。
【００３４】
ＥＰＳ６１は、いわゆる電動パワーステアリング装置である。ＥＰＳ６１は、図示しないＥＰＳ・ＥＣＵを備え、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って、後述のステアリング装置７３を制御することにより、車輪（操舵輪）の向きを変更する。
【００３５】
ＶＳＡ６２は、いわゆる車両挙動安定化制御装置である。ＶＳＡ６２は、図示しないＶＳＡ・ＥＣＵを備え、制動操作時における車輪のロックを防ぐＡＢＳ機能と、加速時等における車輪の空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）機能と、旋回時の横すべり等を抑制する機能と、自車両の衝突時に運転者の制動操作に関わらず緊急制動制御を行う機能とを有する。ＶＳＡ６２は、これらの機能を実現するために、後述のＥＳＢ６４で発生した制動液圧を調整することにより、車両の挙動安定化を支援する。
【００３６】
ＶＳＡ６２は、車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ及び横加速度センサにより検出される車速、操舵角、ヨーレート及び横加速度等に基づいて、後述のブレーキ装置７２を制御する。具体的には、前後左右の車輪ごとのブレーキシリンダにブレーキ液圧を供給する液圧ユニットを制御することにより、各車輪の制動力を個別に制御して走行安定性を向上させる。
【００３７】
ＡＷＤ６３は、いわゆる四輪駆動力自在制御システムであり、駆動力配分制御部として機能する。即ち、ＡＷＤ６３は、図示しないＡＷＤ・ＥＣＵを備え、前後輪と後輪左右の駆動力配分を自在に制御する。具体的には、ＡＷＤ６３は、車速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ及び横加速度センサにより検出される車速、操舵角、ヨーレート及び横加速度等に基づいて、前後左右駆動力配分ユニット内の電磁クラッチや、駆動モータ等を制御することにより、前後左右の車輪間での駆動力の配分を変更する。
【００３８】
ＥＳＢ６４は、図示しないＥＳＢ・ＥＣＵを備え、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って後述のブレーキ装置７２を制御することで、車輪に制動力を発生させる。
【００３９】
駆動力出力装置７１は、自車両の駆動源であるエンジンとモータとを備えて構成されている。駆動力出力装置７１は、後段で詳述するＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って自車両が走行するための走行駆動力（トルク）を生成し、トランスミッションを介して各車輪に伝達する。
【００４０】
ブレーキ装置７２は、例えば油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキで構成されている。ブレーキ装置７２は、ＥＣＵ１０から出力される制御指令に従って車輪を制動する。
【００４１】
ステアリング装置７３は、ＥＰＳ６１により制御されて、車輪（操舵輪）の向きを変更する。
【００４２】
次に、本実施形態に係る車両制御システム（４輪駆動車両の制御システム）１が備えるＥＣＵ１０について詳しく説明する。
図１に示すように、ＥＣＵ１０は、自動運転制御部１１と、運転切替制御部１２と、手動運転制御部１３と、駆動力取得部１４とを備えている。
【００４３】
自動運転制御部１１は、第１ＣＰＵ１１１と、第２ＣＰＵ１１２とを備えて構成されている。
【００４４】
第１ＣＰＵ１１１は、外界認識部１１３と、自車位置認識部１１４と、行動計画生成部１１５と、異常判定部１１６とを備えている。
【００４５】
外界認識部１１３は、外界センシング装置２０により取得される各種情報に基づいて、外界の物体（認識対象物）を認識するとともにその位置を認識する。具体的には、外界認識部１１３は、障害物、道路形状、信号機、ガードレール、電柱、周辺車両（速度や加速度等の走行状態、駐車状態含む）、レーンマーク、歩行者等を認識するとともにそれらの位置を認識する。
【００４６】
自車位置認識部１１４は、ナビゲーション装置４０により測定される自車両の位置情報と、車両センサ５０により検出される各種センサ情報とに基づいて、自車両の現在位置と姿勢を認識する。具体的には、自車位置認識部１１４は、地図情報とカメラ２１により取得された画像とを比較することにより、自車両が走行している走行車線を認識するとともに、該走行車線に対する自車両の相対位置及び姿勢を認識する。
【００４７】
行動計画生成部１１５は、自車両が目的地等に到達するまでの自動運転の行動計画を生成する。詳しくは、行動計画生成部１１５は、外界認識部１１３で認識された外界情報と自車位置認識部１１４で認識された自車位置情報とに基づいて、自車両の状況及び周辺状況に対応しつつ、経路決定部４２で決定された経路を走行できるように、自動運転の行動計画を生成する。
【００４８】
具体的に、行動計画生成部１１５は、自車両が将来走行する目標軌道を生成する。行動計画生成部１１５は、目標軌道の候補を複数生成し、安全性と効率性の観点から、その時点での最適な目標軌道を選択する。また、行動計画生成部１１５は、後段で詳述する異常判定部１１６において、乗員又は自車両が異常状態であると判定された場合には、例えば、自車両を安全な位置（非常駐車帯、路側帯、路肩、パーキングエリア等）に停車させる行動計画を生成する。
【００４９】
異常判定部１１６は、運転者及び自車両のうち少なくとも一方が異常状態であるか否かを判定する。運転者の異常状態とは、例えば体調悪化であり、乗員が寝ている状態や、病気等により意識不明な状態を含む。また、自車両の異常状態とは、自車両の故障等である。
【００５０】
具体的に、異常判定部１１６は、ドライバモニタカメラで取得された画像を解析することで、運転者の異常状態を判定する。また、異常判定部１１６は、例えば自車両の故障等により運転者の意志によらずに自動運転から手動運転に強制的に切り替えられたときに、表示、音声あるいはシートベルトの振動等により運転者に対して警告を所定回数以上通知したにも拘わらず、運転者の手動運転操作が検出されない場合には、運転者が異常状態であると判定する。運転者の手動運転操作は、ハンドルタッチセンサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ等により検出される。
【００５１】
また、異常判定部１１６は、自動運転時に大きなヨーレートの発生、路上に障害物等が検知されるなどした場合にも、異常状態であると判定する。さらに、車両センサ５０等で取得された各種センサ情報に基づいて、自車両の故障の有無を検知し、故障が検知された場合には自車両が異常状態であると判定する。
【００５２】
第２ＣＰＵ１１２は、車両制御部１１７を備えて構成されている。車両制御部１１７には、第１ＣＰＵ１１１で取得された外界情報、自車位置情報、行動計画及び異常情報が入力される。
【００５３】
車両制御部１１７は、自動運転切替スイッチから入力される自動運転開始／停止信号に応じて、自動運転を開始／停止させる。また、車両制御部１１７は、行動計画生成部１１５で生成された目標軌道に沿って目標速度で自車両が走行するように、ＥＰＳ６１、ＶＳＡ６２、ＡＷＤ６３及びＥＳＢ６４等を介して、駆動力出力装置７１、ブレーキ装置７２及びステアリング装置７３を制御する。
【００５４】
運転切替制御部１２は、自動運転切替スイッチから入力される信号に応じて、自動運転及び手動運転の各運転モードを相互に切り替える。運転切替制御部１２は、例えば、アクセルペダルやブレーキペダル、ステアリングホイール等に対する加速、減速又は操舵を指示する操作に基づいて、運転モードを切り替える。また、運転切替制御部１２は、行動計画生成部１１５により生成された行動計画により設定された自動運転の終了予定地点付近等において、自動運転から手動運転への切り替えを実行する。また、運転切替制御部１２は、自車両の故障、大きなヨーレートの発生、路上に落下物などの障害物が検知される等により異常判定部１１６で異常状態であると判定された場合に、自動運転制御の実行を回避し、手動運転制御への切り替えを実行する。
【００５５】
駆動力取得部１４は、電動機等の駆動力出力装置７１から出力される要求駆動力を算出して取得する。具体的には、駆動力取得部１４は、車速センサにより取得される車速、アクセルペダルセンサにより取得されるアクセルペダルの操作量及びブレーキペダルセンサにより取得されるブレーキペダルの操作量等に基づいて、予め記憶されたマップ等を用いて、出力軸から出力される要求駆動力を取得する。
【００５６】
ここで、従来の４輪駆動車両の制御システムでは、例えば、水上バイクやボートをトレーラー（被牽引車）に載せ、これを牽引し、船揚場の緩やかなスロープを使って自動運転で引き揚げるなど、自動運転で牽引登坂を行う場合、車両に搭載したインカメラなどからの取得情報に基づいて前後荷重の検知精度を上げ、前後の荷重比に応じた駆動力を前後配分するだけで対応していた。
【００５７】
これに対し、本実施形態の４輪駆動車両の制御システム１においては、ＥＣＵ１０の第１ＣＰＵ１１１に、登坂自動運転時制御部１１８が設けられている。
【００５８】
さらに、登坂自動運転時制御部１１８は、登坂角度、乗員数、牽引状態などに応じて各駆動輪の荷重比を算出する荷重比算出部１１９と、荷重比算出部１１９で算出した荷重比から前後配分比を算出する前後配分比算出部１２０と、前後配分比算出部１２０で求めた前後配分比及び行動計画に基づいてリアの計画駆動力を算出するリア計画駆動力算出部１２１と、リア計画駆動力算出部１２１で求めたリアの計画駆動力で運転したときのリアモータの到達温度を推定するモータ到達温度推定部１２２と、モータ到達温度推定部１２２で推定したリアモータの到達温度が予め設定した上限温度を下回っているかを判定するモータ温度判定部１２３とを備えている。
【００５９】
すなわち、本実施形態の４輪駆動車両の制御システム１においては、行動計画及び温度上昇予測から、フロントのみスリップさせない走破性、４ＷＤの商品性を担保しつつ、従来の荷重比なりの制御から温度制御状態に基づいて前後の駆動力配分量を変える制御を行って、リアの過熱を抑止するように構成されている。
【００６０】
なお、前後エンジン駆動のメカ４駆では、前後左右の４つの駆動輪が機械的に繋がっているため、フロントのみ超過スリップすることはまれである。すなわち、超過スリップ時には前輪・後輪が一緒にスリップするため、温度制御状態に配分量を変える必要がない。これに対し、本実施形態の４輪駆動車両のようにモータを用いるＥ４駆では、４つの駆動輪が機械的に繋がっていないため、フロントのみ超過スリップ（４つの駆動輪がそれぞれ超過スリップ）しうる。
【００６１】
より具体的に、本実施形態では（本実施形態の４輪駆動車両の制御方法では）、自動運転で牽引登坂を行う場合に次のように制御を行う。
【００６２】
図２（及び図１）に示すように、まず、角度センサ、インカメラなどの情報から登坂角度を求め、乗員数、トレーラー状態などの状況、条件から荷重比を算出する（Ｓｔｅｐ１：荷重比算出工程）。また、この荷重比から前後配分比を算出する（Ｓｔｅｐ２：前後配分比算出工程）。
【００６３】
次に、算出した前後配分比（フロント／リア配分比）と行動計画要求駆動力とから計画リア駆動力を算出し（Ｓｔｅｐ３：計画リア駆動力算出工程）、この計画リア駆動力で駆動した場合のリアモータの温度（温度推移、到達温度）を推定する（Ｓｔｅｐ４：リアモータ温度推定工程）。なお、リアモータの温度の推定は、例えば、予め用意したリア駆動力、モータの回転数、外気温などとリアモータの温度の関係に基づいて行えばよい。
【００６４】
次に、推定したリアモータの到達温度が行動計画での温度上限値を下回っているか否か、すなわち、行動計画でリアモータの温度が上限値に到達するか否かを確認し（Ｓｔｅｐ５：リアモータ温度判定工程）、推定したリアモータの到達温度が行動計画での温度上限値を下回っている場合には、算出した前後配分比、計画リア駆動力を目標／設定リア駆動力として登坂自動運転を実施する（Ｓｔｅｐ６：自動運転実施工程）。
【００６５】
一方、推定したリアモータの到達温度が行動計画での温度上限値以上である場合には、温度上昇抑制駆動配分の設定検討を実施する（Ｓｔｅｐ７：リアの計画駆動力再算定工程）。
【００６６】
具体的に、この温度上昇抑制駆動配分の設定検討では、まず、図３に示すように理想荷重比配分に対してリア配分比が小さくなるように前後配分比を修正して設定し直し（Ｓｔｅｐ２’：リアの計画駆動力再算定工程）、この前後配分比と行動計画要求駆動力とから計画リア駆動力を算出し直し（Ｓｔｅｐ３’）、リアモータの温度を推定する（Ｓｔｅｐ４’）。
【００６７】
このとき、前後配分比を修正して再設定する際には、フロントにスリップが発生しない範囲で、すなわち、４輪駆動車両の走破性と４輪駆動車としての商品性を確保、担保できる範囲で、理想荷重比配分に対してリア配分比が小さくなるように前後配分比を設定し直す。
【００６８】
そして、推定リアモータ温度が問題ない発熱温度になるまでこの操作を繰り返し行って、好適な計画駆動力を求め、これを目標リア駆動力として登坂自動運転時の駆動制御を行うようにする。
【００６９】
これにより、本実施形態の４輪駆動車両の制御システム１及び４輪駆動車両の制御方法においては、４輪駆動車両を自動運転で牽引登坂するような場合であっても、荷重比に応じてリアの配分が大きくなってリアが過大に発熱するという不都合を解消することができる。
【００７０】
したがって、本実施形態の４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法によれば、自動運転の牽引登坂時に、従来のように前後の荷重比に応じた駆動力を前後配分するだけの制御で対応するのではなく、リアモータの温度に応じて前後の配分量を変える制御を行うことで、リアの発熱を抑え、且つスリップを抑え、好適に登坂自動運転することが可能になる。よって、従来と比較し、走破性と４ＷＤの商品性を向上させることができ、且つ走破性と４ＷＤの商品性の両立を図ることが可能になる。
【００７１】
以上、本発明に係る４輪駆動車両の制御システム及び４輪駆動車両の制御方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７２】
例えば、本実施形態では、本発明に係る４輪駆動車両が、前輪（フロント、フロントアクスル）をエンジンで駆動し、後輪（リア、リアアクスル）をモータで駆動する４輪駆動車両であるものとして説明を行ったが、前輪、後輪ともにモータで駆動する４輪駆動車両であっても構わない。この場合においても、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ４輪駆動車両の制御システム（車両制御システム）
１０  ＥＣＵ（駆動力配分制御部）
１１  自動運転制御部
１２  運転切替制御部
１３  手動運転制御部
１４  駆動力取得部
５０  車両センサ
６３  ＡＷＤ（駆動力配分制御部）
１１７  車両制御部
１１８  登坂自動運転時制御部
１１９  荷重比算出部
１２０  前後配分比算出部
１２１  リア計画駆動力算出部
１２２  モータ到達温度推定部
１２３  モータ温度判定部
【図１】
2020048296.tif 000003
【図２】
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【図３】
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