(57)【要約】【課題】  複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータを備える車両において、制動時の各モータの温度変化によって制動性能が低下するのを抑制する技術を提供する。【解決手段】  本発明に係る車輪制御装置としての制御ユニット３０は、車両１０の車速を検出する検出部３０ａと、車両１０に設けられた車輪１１〜１４をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能なモータ１９〜２２を制御する制御部４０と、を備え、制御部４０は、車両１０を検出部３０ａで検出された車速からモータ１９〜２２の制動力によって所定の減速度で減速させる場合に各モータで生じる発熱に関するモータ発熱パラメータに基づいてモータ１９〜２２のそれぞれに駆動力を配分する。【選択図】  図１
2014217204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車速を検出する検出部と、前記車両に設けられた複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両を前記検出部で検出された車速から前記複数のモータの制動力によって所定の減速度で減速させる場合に各モータで生じる発熱に関するモータ発熱パラメータに基づいて前記複数のモータのそれぞれに駆動力を配分する、車輪制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪制御装置であって、
前記制御部は、前記モータ発熱パラメータをモータ毎に推定し、推定した当該モータ発熱パラメータに応じて前記複数のモータのそれぞれに駆動力を配分する、車輪制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車輪制御装置であって、
前記制御部は、推定した前記モータ発熱パラメータに基づいて、前記複数のモータのうち相対的に高い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力が相対的に低い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力を下回るように駆動力を配分する、車輪制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の車輪制御装置であって、
前記制御部は、前記車両を前記所定の減速度としての最大減速度で停車まで減速させる場合について前記モータ発熱パラメータを推定する、車輪制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の車輪制御装置であって、
前記制御部は、前記モータ発熱パラメータとして前記複数の車輪のそれぞれに作用する荷重に応じて変化する各モータのモータ損失量を用いる、車輪制御装置。
【請求項６】
複数の車輪と、
前記複数の車輪のそれぞれを独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータと、
前記複数のモータを制御するモータ制御装置と、
を含み、
前記モータ制御装置は、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の車輪制御装置によって構成されている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータが搭載された車両では、各モータの発熱の問題に対処する必要があり、従来から、この問題に対して種々の施策が講じられている。例えば、下記の特許文献１には、温度センサによって検出した所定のモータのモータ温度から検出後のモータ温度を推定し、モータ温度が基準温度を超えると推定されると、当該モータの駆動力の一部を別のモータに配分する技術が開示されている。しかしながら、この技術では車両の制動時におけるモータ温度が考慮されていない。特に通常走行時に急制動状態になると、モータ温度が基準温度を超えることによってモータによる制動に制限がかかることが想定され、このような場合には最大制動力を発揮できないという問題が生じ得る。従って、この種の車輪制御の設計に際しては、制動時のモータの温度変化を考慮した制御技術を構築する要請が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４７２０５号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータを備える車両において、制動時の各モータの温度変化によって制動性能が低下するのを抑制する技術を提供することである。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る車輪制御装置は、少なくとも車両の車速を検出する検出部と制御部を備える。制御部は、車両を検出部で検出された車速から複数のモータの制動力によって所定の減速度で減速させる場合に各モータで生じる発熱に関するモータ発熱パラメータに基づいて複数のモータのそれぞれに駆動力を配分する機能を果たす。これにより、仮想的な制動時のモータ発熱レベルに応じて複数のモータの駆動力を配分することで、各モータの温度を制動前に好適に調整することができる。その結果、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ時の実際の制動によって変化する各モータの温度が基準温度を超えにくくなり、制動時の各モータの温度変化によって生じる制動性能の低下を抑制できる。要するに、この制御部は、実際の制動時に各モータで生じる発熱を予め考慮して、複数のモータの駆動力の配分を予め好適に設定しておく設定手段となる。この場合、駆動力の配分については、車速及び減速度から一義的に定まるモータ発熱パラメータに基づいて駆動力が配分されてもよいし、或いは車速及び減速度に、更なるパラメータを加えてモータ発熱パラメータを推定した上で、推定したモータ発熱パラメータに基づいて駆動力が配分されてもよい。また、この駆動力の配分は、力行方向の駆動力の配分であってもよいし、或いは力行方向と反対方向である回生方向の駆動力の配分であってもよい。ここでいう「モータ発熱パラメータ」には、モータの発熱レベルを示すことが可能な種々のパラメータが包含され、典型的には、制動時のモータの発熱量、制動時にモータが電気的に損失するモータ損失量、制動時のモータ温度、更には車速等をモータ発熱パラメータとして用いることができる。
【０００６】
また本発明に係る前記の車輪制御装置では、制御部は、モータ発熱パラメータをモータ毎に推定し、推定した当該モータ発熱パラメータに応じて複数のモータのそれぞれに駆動力を配分するのが好ましい。これにより、車速及び減速度に、更なるパラメータを加えてモータ発熱パラメータを推定した上で駆動力の配分を行うことが可能になる。
【０００７】
また本発明に係る前記の車輪制御装置では、制御部は、推定したモータ発熱パラメータに基づいて、複数のモータのうち相対的に高い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力が相対的に低い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力を下回るように駆動力を配分するのが好ましい。この場合、仮想的な制動時にモータ発熱レベルが高くなると推定されるモータについては、当該モータの駆動力を相対的に小さくすることによって、実際の制動時に当該モータについて有効な温度上昇可能領域を広げることができる。その結果、実際の制動時における制動性能の低下を確実に抑制することができる。
【０００８】
また本発明に係る前記の車輪制御装置では、制御部は、車両を所定の減速度としての最大減速度で停車まで減速させる場合についてモータ発熱パラメータを推定するのが好ましい。この場合、最大減速度での制動がモータの発熱に関して最も厳しい条件になる。従って、最大減速度での制動を前提としたモータ発熱パラメータに応じて駆動力配分を行うことによって、想定される全ての制動態様に対して制動性能の低下に安全サイドで対処することができ合理的である。
【０００９】
また本発明に係る前記の車輪制御装置では、制御部は、モータ発熱パラメータとして複数の車輪のそれぞれに作用する荷重に応じて変化する各モータのモータ損失量を用いるのが好ましい。制動時の荷重変化については、進行方向前側の車輪（前進の場合の前輪、或いは後進の場合の後輪）の荷重が進行方向後側の車輪（前進の場合の後輪、或いは後進の場合の前輪）の荷重よりも大きくなる。この場合、各車輪に割り当てられたモータのモータ損失量については、予め記憶された計算モデルに荷重変化を適用することによって当該モータ損失量を容易に導出することができる。
【００１０】
本発明に係る車両は、複数の車輪と、これら複数の車輪のそれぞれを独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータと、これら複数のモータを制御するモータ制御装置と、を含み、このモータ制御装置が前記の車輪制御装置によって構成されている。これにより、制動時の各モータの温度変化によって生じる制動性能の低下を抑制することが可能な車両を実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータを備える車両において、制動時の各モータの温度変化によって制動性能が低下するのを抑制することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る車両１０の駆動機構の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１中の制御ユニット３０の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、駆動力配分制御に係る処理フローを示す図である。
【図４】図４は、モータ出力及び停止時間の算出モデルを示す図である。
【図５】図５は、モータ損失量の算出モデルを示す図である。
【図６】図６は、定常走行時及び制動時の摩擦円を示す図である。
【図７】図７は、モータ推定温度の算出モデルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１には車両１０の駆動機構の概略構成が示されている。この車両１０は、本発明の「車両」に相当するものであり、複数の車輪として左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４を備えている。左右前輪１１，１２は、互いに又はそれぞれ独立してサスペンション機構１５，１６を介して車両１０のバネ上としての車体１０ａに支持されている。また、左右後輪１３，１４は、互いに又はそれぞれ独立してサスペンション機構１７，１８を介して車両１０の車体１０ａに支持されている。この図１において、矢印Ｆは車両１０の前進方向を示し、矢印Ｒは車両１０の後進方向を示している。また、矢印Ｄ１は車両１０の左右方向を示し、矢印Ｄ２は車両１０の前後方向を示している。
【００１５】
左右前輪１１，１２は、それぞれ電動のモータ１９，２０により駆動される。同様に、左右後輪１３，１４は、それぞれ電動のモータ２１，２２により駆動される。上記のモータ１９〜２２は当該モータが対応する車輪１１〜１４の内部に取り付けられる場合には、所謂、インホイールモータとよばれ、左右前輪１１，１２および左右後輪１３，１４とともに車両１０のバネ下に配置されている。また、モータ１９〜２２はバネ上に搭載されていてもよく、その場合はドライブシャフト（図示省略）を介して対応する車輪１１〜１４を駆動する。そして、各モータ１９〜２２をそれぞれ独立して制御することにより、左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４のそれぞれを駆動方向（「力行方向」ともいう）又は制動方向（「回生方向」ともいう）に駆動するためのトルクが制御される。
【００１６】
これらモータ１９〜２２はいずれも、例えば交流同期モータとして構成されている。この場合、インバータ２３を介して、駆動源として車両１０に搭載された蓄電装置２４（バッテリやキャパシタなどの）の直流電力が交流電力に変換され、その交流電力が各モータに供給されることにより各モータが駆動されて、左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４に駆動方向又は制動方向の駆動トルクが付与される。また、これらのモータ１９〜２２を、左右前輪１１，１２及び左右後輪１３，１４の回転エネルギーを利用して回生制御することも可能である。なお、４つのモータ１９〜２２はそれぞれが対応する車輪と直結された構造であってもよいし、或いは対応する車輪との間に減速機が介装された構成であってもよい。または、モータ１９〜２２は車両１０に取り付けられていて、対応する車輪１１〜１４をドライブシャフトを介して駆動する構造であってもよい。
【００１７】
４つの車輪１１〜１４のそれぞれと、対応する４つのモータ１９〜２２のそれぞれとの間には、ブレーキ機構２５，２６，２７，２８がそれぞれ設けられている。ブレーキ機構２５〜２８はいずれも、例えばディスクブレーキやドラムブレーキなどの公知の制動装置（所謂、「摩擦ブレーキ」）として構成される。これらブレーキ機構２５〜２８は、例えばマスタシリンダ（図示省略）からの油圧により、４つの車輪１１〜１４に制動力を生じさせるブレーキキャリパのピストンや、ブレーキシュー（ともに図示省略）などを作動させるブレーキアクチュエータ２９に接続されている。上記インバータ２３及びブレーキアクチュエータ２９はそれぞれ、制御ユニット３０に接続されている。
【００１８】
なお、上記の車両１０では、４つの車輪１１〜１４のそれぞれを４つのモータ１９〜２２のそれぞれによって駆動する構成（即ち、四輪モータ車）以外に、２つの左右前輪１１，１２のそれぞれを２つのモータ１９，２０のそれぞれによって駆動する構成（即ち、前輪駆動の二輪モータ車）や、２つの左右後輪１３，１４のそれぞれを２つのモータ２１，２２のそれぞれによって駆動する構成（即ち、後輪駆動の二輪モータ車）を採用することもできる。
【００１９】
制御ユニット３０は、互いに電気的に接続された検出部３０ａ及び制御部４０を含む。検出部３０ａは、第１検出センサ３１、第２検出センサ３２及び第３検出センサ３３によって構成されており、これら第１〜第３検出センサ３１〜３３を含む各種センサからの出力信号が制御部４０に入力される。第１検出センサ３１は、車両１０の運転のために運転者によって操作された操作状態を検出するための検出センサ（操作状態検出手段）として構成される。第２検出センサ３２は、車両１０の走行状態として、特に走行時に車両１０の車体１０ａ（バネ上）に発生した運動状態を検出するための検出センサ（運動状態検出手段）として構成される。第３検出センサ３３は、走行時に車両１０に作用する外乱を検出するための検出センサ（外乱検出手段）として構成される。
【００２０】
第１検出センサ３１として、例えば車両操舵用のステアリングホイール（図示省略）に対する運転者の操作量（操舵角）を検出する操舵角センサや、アクセルペダル（図示省略）に対する運転者による操作量（踏み込み量や、角度、圧力など）を検出するアクセルセンサ、エンジン（図示省略）に設けられてアクセルペダルの操作に応じて作動するスロットルの開度を検出するスロットルセンサ、ブレーキペダル（図示省略）に対する運転者による操作量（踏み込み量や、角度、圧力など）を検出するブレーキセンサ、パーキングブレーキ（図示省略）のオン−オフ状態を検出するパーキングブレーキセンサ、イグニッション（図示省略）のオン−オフ状態を検出するイグニッションセンサなどが挙げられる。
【００２１】
第２検出センサ３２として、例えば、車体１０ａ（バネ上）の上下方向における上下加速度を検出するバネ上上下加速度センサ、車体１０ａに発生した左右方向の加速度を検出する左右加速度センサ（「横Ｇセンサ」ともいう）、車両１０の車速を検出する車速センサ、車両１０に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサ、車両１０に発生したピッチレートを検出するピッチレートセンサ、車両１０に発生したロールレートを検出するロールレートセンサなどが挙げられる。
【００２２】
第３検出センサ３３として、例えばサスペンション機構１５〜１８のそれぞれのストローク量を検出するストロークセンサや、４つの車輪１１〜１４を含む車両１０のバネ下の上下方向における上下加速度を検出するバネ下上下加速度センサなどが挙げられる。
【００２３】
制御部４０は、第１〜第３検出センサ３１〜３３を含む各種センサからの出力信号に基づいて、インバータ２３にモータ１９〜２２を制御するための制御信号を出力するとともに、ブレーキアクチュエータ２９にブレーキ機構２５〜２８を制御するための制御信号を出力する機能を果たす。その結果、制御部４０は、車両１０の走行状態および車体１０ａの挙動を把握して制御することができる。この制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、各種プログラムを実行するものである。この制御部４０を含む制御ユニット３０は、車両１０に設けられた４つの車輪１１〜１４を制御する車輪制御装置を構築し、且つ４つのモータ１９〜２２を制御するものであり、本発明の「車輪制御装置」及び「モータ制御装置」を構成する。この制御ユニット３０にモータ１９〜２２及びインバータ２３を加えたシステムによって、本発明の「車輪制御装置」及び「モータ制御装置」を構成することもできる。
【００２４】
この制御部４０は、図２に示すように、入力手段としての入力部４１、車体挙動制御値演算手段としての車体挙動制御指令値演算部４２、駆動力配分演算手段としての駆動力配分演算部４３、トルク演算手段としてのトルク演算部４４、出力手段としての出力部４５を備えている。この制御部４０が本発明の「制御部」に相当する。
【００２５】
入力部４１には、第１検出センサ３１、第２検出センサ３２及び第３検出センサ３３のそれぞれから信号が入力される。そして、入力部４１は、第１検出センサ３１からの入力信号に基づいて、例えば、運転者による操舵ハンドルの操舵角や、アクセルペダルの操作に伴うアクセル操作量およびスロットル開度、ブレーキペダルの操作に伴うブレーキ操作量、イグニッションのオン−オフ状態、蓄電装置２４の充電状態などを取得する。また、入力部４１は、第２検出センサ３２からの入力信号に基づいて、例えば、車両１０の車速や、車体１０ａにおけるロールレート、ピッチレート及びヨーレートなどを取得する。さらに、入力部４１は、第３検出センサ３３からの入力信号に基づいて、例えば、車両１０が走行している路面の凹凸の大きさや車両１０に対する横風の影響の大きさなどを取得する。このように、入力部４１は、取得した各種検出値を車体挙動制御指令値演算部４２に出力する。
【００２６】
車体挙動制御指令値演算部４２は、入力部４１からの前記各種検出値を用いて、車両１０を走行させるための制御指令値として目標前後駆動力を演算するとともに、車体１０ａに発生した挙動を制御するための制御指令値（目標ロールモーメント、目標ピッチモーメント及び目標ヨーモーメント）を演算する機能を果たす。この車体挙動制御指令値演算部４２は、演算した目標前後駆動力、目標ロールモーメント、目標ピッチモーメント及び目標ヨーモーメントを表す各指令値を駆動力配分演算部４３に出力する。
【００２７】
駆動力配分演算部４３は、車体挙動制御指令値演算部４２からの指令値に基づいて、目標前後駆動力、目標ロールモーメント、目標ピッチモーメント及び目標ヨーモーメントを各車輪１１〜１４に配分して発生させる各駆動力を演算する機能を果たす。この駆動力配分演算部４３は、演算した各駆動力をトルク演算部４４に出力する。
【００２８】
トルク演算部４４は、駆動力配分演算部４３によって演算された各駆動力に対応して各モータ１９〜２２が発生すべきトルクを演算する機能を果たす。更に、このトルク演算部４４では、第２検出センサ３２からの入力信号、例えば車両１０の運動状態（ロール運動、ピッチ運動及びヨー運動）に関する第２の情報に応じて基準トルクに配分トルクが配分されたトルクが演算される。そして、トルク演算部４４は、演算したトルクを出力部４５に出力する。
【００２９】
出力部４５は、トルク演算部４４によって演算されたトルクに対応する駆動信号をインバータ２３に出力する。これにより、インバータ２３は、各モータ１９〜２２に対して供給する駆動電力（駆動電流）を制御して各モータ１９〜２２を駆動させる。これにより、各車輪１１〜１４に駆動トルクが発生する。その結果、車両１０を運転者による操作状態に応じて適切に走行させることができるとともに、車体１０ａにおけるロール運動、ピッチ運動及びヨー運動を適正に制御することができる。
【００３０】
また、上記の制御部４０では、仮想的な制動時のモータ１９〜２２の発熱レベルを推定して、予めモータ１９〜２２の駆動力配分を行う駆動力配分制御が実行される。この駆動力配分制御に係る処理は、実質的に制御部４０の駆動力配分演算部４３によって実行される。以下、この駆動力配分制御に係る処理について説明する。
【００３１】
図３が参照されるように、この駆動力配分制御に係る処理は、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理を含む。この処理が更に１又は複数の別のステップを含んでいてもよい。まずステップ１０１において、検出部３０ａのうち検出センサ３２の１つである車速センサによって車両１０の車速が検出される。この検出部３０ａが本発明の「検出部」に相当する。
【００３２】
引き続いてステップＳ１０２及びステップＳ１０３では、ステップＳ１０１で検出された車速から停車までモータ１９〜２２によって制動される場合を想定して、この場合に各モータで生じる発熱に関するモータ発熱パラメータ、特にモータの電気的な損失であるモータ損失量が推定される。この仮想的な制動として、ブレーキ機構２５〜２８の制動力を用いることなく、モータ１９〜２２の制動力のみを用いる場合を想定している。
【００３３】
具体的には、ステップＳ１０２では、車両１０を車速センサが検出した現在の車速から停車させるまでモータ１９〜２２の制動力によって最大減速度（所定の減速度）で減速した場合に必要なモータ出力と、そのときの停止時間が算出される。この場合、典型的には、モータ諸元に基づいて予め設定されたモータモデル（数式、マップ等）、タイヤ諸元基づいて予め設定されたタイヤモデル（数式、マップ等）、モータによる制動諸元に基づいて予め設定されたＡＢＳ（アンチロックブレーキ）制御モデル（数式、マップ等）を含む計算モデルに、各種の制御パラメータやリアルタイムで検出した運転情報を適用することによって、モータ出力及び停止時間を算出することができる。
【００３４】
例えば、図４が参照される算出モデルを用いる場合、タイヤモデルからアウトプットされた出力パラメータ（車速、車輪速、スリップ率など）が車両１０の制御に関する制御パラメータとともにＡＢＳ制御モデルにインプットされる。一方で、要求制動力は、前回保存された前回要求制動力とともにＡＢＳ制御モデルにインプットされ、またモータモデルにもインプットされる。この場合にモータモデルから４つのモータ１９〜２２のそれぞれのモータ出力がアウトプットされる。更に、このモータ出力によって実行される実行制動力が、当該制動時に４つの車輪１１〜１４のそれぞれに作用する車輪荷重とともにタイヤモデルにインプットされることによって、車両１０の停止時間（即ち、車両１０が現在の車速から停車するまでに要する時間）がアウトプットされる。車輪荷重は、典型的には初期荷重に制動時の荷重変化量ΔＷを加算し、或いは初期荷重から制動時の荷重変化量ΔＷを減算することによって導出される。この場合、以下の式（１）によって荷重変化量ΔＷを求めることができる。
【数１】
2014217204.tif 000003
ここで、ｈは車両１０の重心高、Ｗは車両１０の荷重、ａｘは車両１０の前後方向の加速度（減速度）、ｌは車両１０のホイールベースを示している。その結果、このステップＳ１０２で用いられるモータ出力は、車両１０の車速、最大減速度、及び車輪荷重に基づいて導出される。
【００３５】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０１で検出された車速、及びステップＳ１０２で算出されたモータ出力及び停止時間から、モータ１９〜２２のそれぞれのモータ損失量が算出される。この場合、図５が参照されるように、車速、モータ出力及びモータ損失の３つのパラメータに関する三次元マップに、ステップＳ１０１で検出した車速、及びステップＳ１０２で算出したモータ出力が適用されることによってモータ損失が算出される。更に、このモータ損失がステップＳ１０２で算出した停止時間について積算されることによって、各モータのモータ損失量が算出される。このモータ損失量は、車両１０が現在車速から停車までモータ１９〜２２の制動力によって最大減速度で減速される場合に、各モータが電気的に損失する損失量の推定値である。
【００３６】
引き続いてステップＳ１０４及びステップＳ１０５では、ステップＳ１０３で推定されたモータ損失量に応じてモータ１９〜２２のそれぞれに駆動力が配分される。
【００３７】
具体的には、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で算出したモータ損失量から各モータのモータ損失比、即ちモータのモータ損失量に対する各モータのモータ損失量の割合が算出される。例えば、以下の式（２）〜（５）によって、左前輪（ＦＬ）１１のモータ１９のモータ損失比ＬＲＦＬ、右前輪（ＦＲ）１２のモータ２０のモータ損失比ＬＲＦＲ、左後輪（ＲＬ）１３のモータ２１のモータ損失比ＬＲＦＲ、右後輪（ＲＲ）１４のモータ２２のモータ損失比ＬＲＲＲをそれぞれ算出することができる。
【数２】
2014217204.tif 000004
【数３】
2014217204.tif 000005
【数４】
2014217204.tif 000006
【数５】
2014217204.tif 000007
ここで、ＬＦＬはモータ１９のモータ損失量、ＬＦＲはモータ２０のモータ損失量、ＬＲＬはモータ２１のモータ損失量、ＬＲＲはモータ２２のモータ損失量を示している。
【００３８】
ところで、制動時（減速時）には荷重が車両の進行方向の前側に移動するため、進行方向前側の車輪（前進の場合の前輪１１，１２、或いは後進の場合の後輪１３，１４）に関する荷重が定常走行時よりも大きくなる一方で、進行方向後側の車輪（前進の場合の後輪１３，１４、或いは後進の場合の前輪１１，１２）の荷重が定常走行時よりも小さくなる。この場合の荷重変化については、図６に示す摩擦円が参照される。この摩擦円は、縦方向のグリップである制動力と横方向のグリップである旋回力とによってタイヤのグリップ限界を表すものである。この場合、摩擦円の大きさは、路面の摩擦係数と各車輪に作用する荷重との積として規定される。そこで、この摩擦円を最大限使い切るためには、制動時に各車輪において生じる荷重変化、即ち摩擦円の大きさの変化を考慮して、各モータに駆動力を配分するのが好ましい。
【００３９】
この駆動力の配分に関し、ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で算出したモータ損失比に基づいて、各モータに配分する駆動力の配分比（「駆動力配分比」ともいう）が設定される。具体的には、以下の式（６）〜（９）によって、モータ１９の駆動力配分比ＤＦＬ、モータ２０の駆動力配分比ＤＦＲ、モータ２１の駆動力配分比ＤＦＲ、モータ２２の駆動力配分比ＤＲＲをそれぞれ算出することができる。
【数６】
2014217204.tif 000008
【数７】
2014217204.tif 000009
【数８】
2014217204.tif 000010
【数９】
2014217204.tif 000011
【００４０】
上記の駆動力配分比ＤＦＬ，ＤＦＲ，ＤＦＲ，ＤＲＲのそれぞれと運転者が要求する駆動力との積によって、各モータのための目標値としての目標駆動力が設定される。この場合、４つのモータ１９〜２２の全体に係る駆動力は、まず前後の駆動力配分比によってモータ１９，２０とモータ２１，２２とに配分され、更に前後のモータグループのそれぞれにおいて、左右の駆動力配分比によってモータ１９とモータ２０とに配分され、且つ左右の駆動力配分比によってモータ１９とモータ２０とに配分される。その結果、ステップＳ１０３で推定したモータ損失量に基づいてモータ１９〜２２のうち仮想的な制動時に相対的に高い発熱レベルにあると推定されるモータ１９，２０の駆動力が相対的に低い発熱レベルにあると推定されるモータ２１，２２の駆動力を下回るようにモータ１９〜２２に駆動力を配分する。この場合、仮想的な制動時の発熱レベルが高いと推定されるモータ１９，２０の駆動力を低く設定して、当該モータの制動前の発熱レベルを予め低く抑えることによって、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ時の実際の制動時に当該モータについて有効な温度上昇可能領域を広げることができる。その結果、実際の制動時における制動性能の低下を確実に抑制することができる。
【００４１】
この実際の制動については、摩擦ブレーキであるブレーキ機構２５による制動形態（車輪が非ロック状態での通常ブレーキ、車輪がロック状態でのＡＢＳブレーキ）と、モータ１９〜２２による制動形態（車輪が非ロック状態での回生ブレーキ、車輪がロック状態でのＡＢＳブレーキ）の少なくとも一方を採用することができる。特に、ＡＢＳブレーキ時においてブレーキ応答性やブレーキ精度を優先する場合には、モータ１９〜２２の制動力のみによる制動形態を採用するのが好ましい。一方で、ＡＢＳブレーキ時において蓄電装置２４の性能等を考慮した場合には、モータ１９〜２２及びブレーキ機構２５の協調の双方の制動力による制動形態を採用するのが好ましい。ＡＢＳブレーキ時の制動の全部又は一部にモータ１９〜２２を採用した場合、上記の駆動力配分制御を適用することによって、特にＡＢＳブレーキ時のモータ性能が適正に発揮される。その結果、車両１０が停止するまでの制動距離（停止距離）を抑えることができる。
【００４２】
上記の駆動力配分制御は、車両１０の始動を条件にして常時に行われるのが好ましい。例えば、検出センサ３１の１つであるイグニッションセンサによって車両１０が始動したと判定した場合に図３に示す制御を実行することができる。この場合、検出センサ３２の１つである車速センサによって車両１０の車速が検出されはじめるとモータ１９〜２２間での駆動力の配分が行われ、特に車速が上昇するにつれて後輪側のモータに対する駆動力配分の比率が高くなる。駆動力配分制御を常時に行うことにより、車両１０の始動後は常に制動に備えることができ、応答性の向上によって急制動時に車両１０が停止するまでの制動距離を抑えるのに効果的である。
【００４３】
一例として、車両１０が所定の車速で前進している第１の走行状態では、制動時の荷重変化を考慮して後輪１３，１４側のモータ２１，２２の駆動力が前輪１１，１２側のモータ１９，２０の駆動力を上回るようにモータ１９〜２２の駆動力配分が行われる。即ち、この第１の走行状態では、駆動力の配分を後輪１３，１４側のモータ２１，２２にシフトさせることができる。その後、更に第１の走行状態よりも車速が上昇した第２の走行状態では、制動時に前輪１１，１２に更に荷重がシフトすることが想定される。この場合、制動時に前輪１１，１２側のモータ１９，２０において予想される発熱は第１の走行状態を上回るため、駆動力の配分を後輪１３，１４側のモータ２１，２２に更にシフトさせることができる。その結果、車両１０の前進方向の車速が高くなるにつれて、後輪１３，１４側のモータ２１，２２にシフトされる駆動力の配分が高くなる。
【００４４】
同様にして、車両１０が所定の車速で後進している第３の走行状態では、制動時の荷重変化を考慮して前輪１１，１２側のモータ１９，２０の駆動力が後輪１３，１４側のモータ２１，２２の駆動力を上回るようにモータ１９〜２２の駆動力配分が行われる。即ち、この第３の走行状態では、駆動力の配分を前輪１１，１２側のモータ１９，２０にシフトさせることができる。その後、更に第３の走行状態よりも車速が上昇した第４の走行状態では、制動時に後輪１３，１４に更に荷重がシフトすることが想定される。この場合、制動時に後輪１３，１４側のモータ２１，２２において予想される発熱は第３の走行状態を上回るため、駆動力の配分を前輪１１，１２側のモータ１９，２０に更にシフトさせることができる。その結果、車両１０の後進方向の車速が高くなるにつれて、前輪１１，１２側のモータ１９，２０にシフトされる駆動力の配分が高くなる。
【００４５】
上記の駆動力配分制御によれば、仮想的な制動時のモータ発熱レベルに応じてモータ１９〜２２の駆動力を配分することで、各モータの温度を制動前に好適に調整することができる。その結果、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ時の実際の制動によって変化する各モータの温度が基準温度を超えにくくなり、制動時の各モータの温度変化によって生じる制動性能の低下を抑制できる。この場合、この駆動力配分制御は、実際の制動時に各モータで生じる発熱を予め考慮して、モータ１９〜２２の駆動力の配分を予め好適に設定しておく準備モードとなる。特に、この駆動力配分制御では、車速及び減速度に、更なるパラメータを加えてモータ損失量を推定した上で駆動力の配分を行うことが可能になる。
【００４６】
また、上記の駆動力配分制御では、モータ１９〜２２によって最大減速度で制動される場合を想定してモータ損失量を推定している。この場合、最大減速度での制動がモータの発熱に関して最も厳しい条件であるため、最大減速度での制動を前提としたモータ損失量を基準にして駆動力配分を行うことによって、想定される全ての制動態様に対して制動性能の低下に安全サイドで対処することができ合理的である。例えば、最大減速度を下回る減速度での制動時のモータ発熱は、最大減速度での制動時のモータ発熱を下回る。
【００４７】
また、上記の駆動力配分制御では、モータ発熱パラメータとして車輪１１〜１４のそれぞれに作用する荷重に応じて変化する各モータのモータ損失量を用いている。この場合、各車輪に割り当てられたモータのモータ損失量については、予め記憶された計算モデルに荷重変化を適用することによって当該モータ損失量を容易に導出することができる。これにより、各モータのモータ損失量をモータ発熱パラメータとしてモータ１９〜２２についての駆動力配分を簡便に行うことができる。
【００４８】
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４９】
上記実施の形態では、モータ１９〜２２によって最大減速度で制動される場合を想定してモータ損失量を推定する場合について記載したが、本発明では、モータ１９〜２２によって最大減速度以外に予め設定された所定の減速度で制動される場合を想定してモータ損失量を推定することもできる。また、この場合、車両１０が停車するまでの制動を想定してもよいし、或いは車両１０が規定の車速に至るまでの制動を想定してもよい。
【００５０】
また上記実施の形態では、モータ１９〜２２の駆動力の配分については、力行方向の駆動力を配分する形態について記載したが、本発明では、回生方向の駆動力を配分する形態を採用することもできる。
【００５１】
また上記実施の形態では、モータ発熱パラメータとしてモータ損失量を推定する場合について記載したが、本発明ではモータ損失量以外に、モータの発熱レベルを示すことが可能な別のパラメータをモータ発熱パラメータとして用いることができる。例えば、モータ損失量はモータ発熱量に比例しており、従って図３中のステップＳ１０３で算出したモータ損失量と所定係数との積によって仮想制動時のモータ発熱量を推定することができる。この場合、モータ発熱量がモータ発熱パラメータとなる。また、図７が参照されるように、図３中のステップＳ１０３で算出したモータ損失量、温度センサによって検出した現在のモータ温度、外的環境パラメータ（外気温、車速など）を予め記憶しているモータ冷却モデルに適用することによって、仮想制動時のモータ温度を推定することができる。この場合、モータ温度がモータ発熱パラメータとなる。
【００５２】
或いは、車両１０の車速及び減速度からモータ発熱パラメータが一義的に定まる場合には、当該モータ発熱パラメータに基づいてモータ１９〜２２の駆動力を配分することもできる。例えば、車両１０の最大減速度及び車輪荷重を予め簡易的に設定した場合には、上記のステップ１０２において、制動時のモータ出力（モータ損失量）を車速のみから一義的に導出することもできる。この場合、車両１０の現在の車速をモータ発熱パラメータとすることができ、当該車速に基づいてモータ１９〜２２の駆動力を簡便に配分することができる。
【００５３】
また上記実施の形態では、車両１０の始動を条件にして駆動力配分制御が実行される場合について記載したが、本発明では、車両１０の始動を条件とする代わりに、別の条件の成立によって駆動力配分制御が実行されてもよい。
【００５４】
また上記実施の形態では、４つのモータ１９〜２２について前述の駆動力配分制御を実行する場合について記載したが、本発明では４つのモータ１９〜２２のうちの少なくとも２つのモータについて当該制御を実行することができる。この場合、車両の乗員に違和感を与えることがないように、４つの車輪１１〜１４の合計での駆動トルクが制御前後で変化しないように設定されるのが好ましい。
【００５５】
本発明では、車両に設けられる複数の車輪の数や当該車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータの数については特に限定されるものではなく、設計の要請等に応じて適宜に変更可能である。この場合、複数のモータの全部又は一部について前述の駆動力配分制御を実行することができる。
【００５６】
上記の実施形態や種々の変更例の記載に基づいた場合、本発明では以下の各態様（アスペクト）を採り得る。
【００５７】
本発明では、「車両に設けられた複数の車輪をそれぞれ独立して駆動可能又は制動可能な複数のモータの制御につき、前記車両の車速を検出する第１のステップと、前記車両を前記第１のステップで検出した車速から前記複数のモータの制動力によって所定の減速度で減速させる場合に各モータで生じる発熱に関するモータ発熱パラメータに基づいて前記複数のモータのそれぞれに駆動力又を配分する第２のステップと、を含む、車輪制御方法。」という態様（態様１）を採り得る。
【００５８】
本発明では、「態様１に記載の車輪制御方法であって、前記第２のステップでは、前記モータ発熱パラメータをモータ毎に推定し、推定した当該モータ発熱パラメータに応じて前記複数のモータのそれぞれに駆動力を配分する、車輪制御方法。」という態様（態様２）を採り得る。
【００５９】
本発明では、「態様２に記載の車輪制御方法であって、前記第２のステップでは、推定した前記モータ発熱パラメータに基づいて、前記複数のモータのうち相対的に高い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力が相対的に低い発熱レベルにあると推定したモータの駆動力を下回るように駆動力を配分する、車輪制御装置。」という態様（態様３）を採り得る。
【００６０】
本発明では、「態様２又は３に記載の車輪制御方法であって、前記第２のステップでは、前記車両を前記所定の減速度としての最大減速度で停車まで減速させる場合について前記モータ発熱パラメータを推定する、車輪制御方法。」という態様（態様４）を採り得る。
【００６１】
本発明では、「態様１〜４のうちのいずれかに記載の車輪制御方法であって、前記第２のステップでは、前記モータ発熱パラメータとして前記複数の車輪のそれぞれに作用する荷重に応じて変化する各モータのモータ損失量を用いる、車輪制御方法。」という態様（態様５）を採り得る。
【符号の説明】
【００６２】
１０…車両、１０ａ…車体、１１…左前輪、１２…右前輪、１３…左後輪、１４…右後輪、１５，１６，１７，１８…サスペンション機構、１９，２０，２１，２２…モータ、２３…インバータ、２４…蓄電装置、２５，２６，２７，２８…ブレーキ機構、２９…ブレーキアクチュエータ、３０…制御ユニット、３０ａ…検出部、３１…第１検出センサ、３２…第２検出センサ、３３…第３検出センサ、４０…制御部、４１…入力部、４２…車体挙動制御指令値演算部、４３…駆動力配分演算部、４４…トルク演算部、４５…出力部  
【図１】
2014217204.tif 000012
【図２】
2014217204.tif 000013
【図３】
2014217204.tif 000014
【図４】
2014217204.tif 000015
【図５】
2014217204.tif 000016
【図６】
2014217204.tif 000017
【図７】
2014217204.tif 000018