JP7548082B2 - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、モータと、そのモータに対して電力の授受が可能な電源装置とを備えた電動車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、駆動輪の駆動力および制動力を制御して車両を適切に走行させるとともに、車体に発生する複数の挙動を同時に制御するように構成された車両の制御装置が記載されている。この特許文献１に記載された車両の制御装置は、車両の各車輪にそれぞれ独立して駆動力または制動力を発生させる制駆動力発生機構と、車両のばね下に配置された各車輪をそれぞれ車両のばね上に配置された車体に連結するサスペンション機構と、制駆動力発生機構を制御して各車輪にそれぞれ独立した駆動力または制動力を発生させる制御手段とを備えている。制御手段は、運転者による車両の操作状態、および、車両の走行時に車体に発生する運動状態を検出し、少なくとも車両の操作状態および車体の運動状態に基づいて、車両を走行させるための目標前後駆動力、ならびに、車体の挙動を制御するための複数の目標運動状態量を演算する。そして、算出した目標前後駆動力および複数の目標運動状態量を実現するように、各車輪に配分し、各車輪にそれぞれ独立して発生させる駆動力または制動力を演算する。

特開２０１２－０８６７１２号公報

上記の特許文献１に記載された制御装置を搭載する車両は、駆動力および制動力を発生させ、また、車両の前後加速度、ローリング、ピッチング、ヨーイングなどの車両の挙動を制御するためのアクチュエータとして、例えば、各車輪を直接駆動する駆動モータ（いわゆるインホイールモータ）が車輪ごとに設けられている。また、各車輪を独立に制動するブレーキ装置が車輪ごとに設けられている。そして、特許文献１に記載された車両の制御装置では、各車輪の駆動モータ、あるいは、各車輪のブレーキ装置を個別に制御して、上記のようにして算出される目標駆動力または目標制動力を発生させる。例えば、前後の車輪に分配する駆動力または制動力の比率が制御される。あるいは、左右の車輪に分配する駆動力または制動力の比率が制御される。それにより、目標前後駆動力および複数の目標運動状態量を実現させている。

しかしながら、上記のような駆動力または制動力の分配を行うアクチュエータは、その作動状態や出力状況によっては、出力や動作に制限がかかる場合がある。例えば、駆動モータの温度によって、駆動モータの出力が制限される場合がある。また、駆動モータに電力を供給するバッテリの出力が制限され、その結果、駆動モータの出力が制限される場合がある。このような制限により、前後のいずれか一方の駆動モータの出力が制限された場合には、前後の駆動力配分のバランス（比率）が崩れる、あるいは、左右の駆動力配分のバランス（比率）が崩れる場合があり、ひいては、車両の挙動が不安定になるおそれがある。

この発明は、上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、車両の挙動を制御する機器や装置の動作（あるいは出力）に制限がかかる場合であっても、適切に車両の挙動を制御することが可能な電動車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、第１電源装置、および、第２電源装置の二系統の電源装置と、前記第１電源装置に接続して電力の授受を行う第１モータと、前記第２電源装置に接続して電力の授受を行う第２モータと、前記第１電源装置および前記第２電源装置の出力を制御するコントローラとを備え、前記第１モータと前記第２モータとのうちの一方のモータで前輪を駆動し、前記第１モータと前記第２モータとのうちの他方のモータで後輪を駆動するように構成された電動車両の制御装置において、前記コントローラは、前記第１電源装置と前記第２電源装置とのうちのいずれか一方の電源装置の出力を制御するパラメータの値が予め定めた所定値より小さい場合に、前記一方の電源装置の出力を低下させ、かつ前記第１電源装置と前記第２電源装置とのうちの他方の電源装置の出力を増大させるように構成されていることを特徴とするものである。

この発明の電動車両の制御装置によれば、第１電源装置に接続されて電力の授受を行う第１モータ、および、第２電源装置に接続されて電力の授受を行う第２モータを備え、それら二つのモータのうちの一方のモータで前輪を駆動し、他方のモータで後輪を駆動する。そして、第１電源装置と第２電源装置とのうちのいずれか一方の電源装置の出力を制御するパラメータ（例えば、バッテリの温度やバッテリＳＯＣ）が予め定めた所定値より小さい場合には、その一方の電源装置に接続されたモータの出力を低下させ、他方の電源装置に接続されたモータの出力を増大するように構成されている。つまり、車両の前輪側と後輪側とでトルクの配分を補正するように構成されている。言い換えれば、電源装置におけるバッテリからの放電量（あるいは充電量）を制御する。これにより、第１電源装置と第２電源装置とでバッテリ温度やＳＯＣのバランスが崩れることを抑制できる。そして、そのように各電源装置のバッテリ温度やＳＯＣのバランスが崩れることを抑制できることにより、バッテリの出力に制限がかかることを抑制でき、その結果、第１モータや第２モータの出力が制限されることを抑制できる。また、そのように、各モータの出力が制限されることを抑制できるため、車両の前後の駆動力配分のバランス（比率）が崩れる、あるいは、左右の駆動力配分のバランス（比率）が崩れることを抑制できる。さらに、車両の挙動が不安定になる（あるいは走行安定性が低下する）ことをも抑制できる。

この発明の車両の制御装置で制御の対象とする車両の構成および制御系統の一例を示す図である。 図１に示す車両の各構成要素のうち、「第２モータ（後輪用の駆動モータ）」、および、「第２トルクベクタリング装置（差動制限機構付きのトルク配分デファレンシャル装置）」、ならびに、「電動パーキングブレーキ」、および、「オンボードブレーキ装置」等の構成および位置関係を説明するための図である。 この発明の実施形態における制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施形態における効果を説明するための図である。 この発明の実施形態における他の制御例を説明するためのフローチャートである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

図１に、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅの駆動系統および制御系統の一例を示してある。図１に示す車両Ｖｅは、主要な構成要素として、第１モータ（MG）１、第２モータ（MG）２、第１トルクベクタリング装置（TVD）３、第２トルクベクタリング装置（TVD）４、第１電源装置（BAT）５、第２電源装置（BAT）６、第１ブレーキ装置７、第２ブレーキ装置８、第３ブレーキ装置９、第４ブレーキ装置１０、検出部１１、および、コントローラ（ECU）１２を備えている。

第１モータ１は、電気エネルギを機械的エネルギ（または回転エネルギ）に変換する、もしくは、機械的エネルギ（または回転エネルギ）を電気エネルギに変換する。第１モータ１は、後述する第１トルクベクタリング装置３を介して、左右の前輪（fl）１３および前輪（fr）１４に、動力伝達可能に連結されている。第１モータ１は、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。図１に示す実施形態では、第１モータ１は、前輪１３，１４の駆動力源として、永久磁石式の同期モータによって構成されている。

第２モータ２は、電気エネルギを機械的エネルギ（または回転エネルギ）に変換する、もしくは、機械的エネルギ（または回転エネルギ）を電気エネルギに変換する。第２モータ２は、後述する第１トルクベクタリング装置３を介して、左右の後輪（rl）１５および後輪（rr）１６に、動力伝達可能に連結されている。第２モータ２は、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。図１に示す実施形態では、第２モータ２は、後輪１５，１６の駆動力源として、誘導モータによって構成されている。

第１トルクベクタリング装置３は、電動のトルク配分・デファレンシャル装置であり、左右の前輪１３，１４のデファレンシャル装置として機能するとともに、第１モータ１の出力トルクを左右の前輪１３，１４に分配して伝達する。第１トルクベクタリング装置３は、後述する第２トルクベクタリング装置４と同様に、例えば、二組の遊星歯車機構（図示せず）、それら二組の遊星歯車機構におけるそれぞれのリングギヤ（図示せず）を連結し、かつ、反転させる反転ギヤ機構（図示せず）、第１モータ１からトルクが伝達される入力ギヤ機構（図示せず）、ならびに、左右の前輪１３，１４にそれぞれ連結する左右の出力軸（図示せず）の差動状態およびトルクの分配状態（配分比）を制御する差動用モータ（図示せず）などから構成されている。また、後述する第２トルクベクタリング装置４と同様に、第１トルクベクタリング装置３には、左右の出力軸の差動状態を制限する差動制限機構（図示せず）を設けてもよい。

第２トルクベクタリング装置４は、電動のトルク配分・デファレンシャル装置であり、左右の後輪１５，１６のデファレンシャル装置として機能するとともに、第２モータ２の出力トルクを左右の後輪１５，１６に分配して伝達する。図２に示すように、第２トルクベクタリング装置４は、例えば、二組の遊星歯車機構４ａ，４ｂ、それら二組の遊星歯車機構におけるそれぞれのリングギヤ（図示せず）を連結し、かつ、互いに反転させる反転ギヤ機構４ｃ、第１モータ１からトルクが伝達される入力ギヤ機構４ｄ、ならびに、左右の後輪１５，１６にそれぞれ連結する左右の出力軸（図示せず）の差動状態およびトルクの分配状態（配分比）を制御する差動制御用モータ４ｅなどから構成されている。また、図２に示す実施形態では、第２トルクベクタリング装置４には、左右の出力軸の差動状態を制限する差動制限機構（無励磁作動型の電磁ブレーキ）４ｆが設けられている。

この発明の実施形態における車両Ｖｅは、第１電源装置５、および、第２電源装置６の、少なくとも二系統の電源装置を備えている。そのうち、第１電源装置５は、例えば、インバータ（図示せず）、および、バッテリ（図示せず）を有しており、インバータを介して、バッテリと第１モータ１とが接続されている。第１電源装置５は、第１モータ１に電力を供給して、第１モータ１を駆動する。また、第１モータ１で発電した電力（回生電力）が供給されて、バッテリを充電する。すなわち、第１電源装置５は、第１モータ１が接続され、第１モータ１との間で電力の授受を行う。また、第１電源装置５には、第１トルクベクタリング装置３の差動制御用モータ（図示せず）が接続されており、第１トルクベクタリング装置３の差動制御用モータに電力を供給して、その差動制御用モータを駆動する。

一方、第２電源装置６は、例えば、インバータ（図示せず）、および、バッテリ（図示せず）を有しており、インバータを介して、バッテリと第２モータ２とが接続されている。第２電源装置６は、第２モータ２に電力を供給して、第２モータ２を駆動する。また、第２モータ２で発電した電力（回生電力）が供給されて、バッテリを充電する。すなわち、第２電源装置６は、第２モータ２が接続され、第２モータ２との間で電力の授受を行う。また、第２電源装置６には、第２トルクベクタリング装置４の差動制御用モータ４ｅが接続されており、差動制御用モータ４ｅに電力を供給して、差動制御用モータ４ｅを駆動する。

第１ブレーキ装置７、第２ブレーキ装置８、第３ブレーキ装置９、第４ブレーキ装置１０は、いずれも、車両Ｖｅの制動力を発生する装置であり、車両Ｖｅの制動時に作動して制動トルクを発生する。図１に示す実施形態では、第１ブレーキ装置７は、車両Ｖｅの左側の前輪１３に制動力を発生させる。第２ブレーキ装置８は、車両Ｖｅの右側の前輪１４に制動力を発生させる。第３ブレーキ装置９は、車両Ｖｅの左側の後輪１５に制動力を発生させる。そして、第４ブレーキ装置１０は、車両Ｖｅの右側の後輪１６に制動力を発生させる。

なお、図１および図２に示す実施形態では、車両Ｖｅには、電動パーキングブレーキ装置（EPB）１７、および、オンボードブレーキ装置１８が設けられている。電動パーキングブレーキ装置１７は、電動モータ（図示せず）または電磁石（図示せず）等によって駆動され、入力ギヤ機構４ｄの回転をロックして、車両Ｖｅの停止状態を維持する。オンボードブレーキ装置１８は、例えば、電磁ブレーキ（図示せず）によって構成されており、制動トルクを発生し、その制動トルクを、入力ギヤ機構４ｄを介して、左右の出力軸に伝達する。

検出部１１は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。具体的には、この発明の実施形態における検出部１１は、運転者による車両Ｖｅの操作状態を検出するためのセンサとして、例えば、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量（すなわち、アクセルポジション、または、アクセル開度）や操作速度を検出するアクセルポジションセンサ１１ａ、および、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作量や踏力を検出するブレーキストロークセンサ１１ｂを有している。また、車両Ｖｅの運動状態（車両の挙動）を検出するためのセンサとして、例えば、車速を算出する車速センサ１１ｃ、各車輪１３，１４，１５，１６の回転速度を検出する車輪速センサ１１ｄ、および、車両Ｖｅの前後加速度および横加速度を検出する加速度センサ１１ｅ、また、第１モータ１の状態および第２モータ２の状態をそれぞれ検出するためのセンサとして、例えば、第１モータ１の回転数および第２モータ２の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ（または、レゾルバ）１１ｆ、第１モータ１の温度（または、油温）および第２モータ２の温度（または、油温）をそれぞれ検出するモータ温度センサ１１ｇ、ならびに、第１モータ１のトルクおよび第２モータ２のトルクをそれぞれ検出するモータトルクセンサ１１ｈを有している。更に、第１電源装置５の状態および第２電源装置６の状態をそれぞれ検出するためのセンサとして、例えば、第１電源装置５におけるバッテリの温度および第２電源装置６におけるバッテリの温度をそれぞれ検出するバッテリ温度センサ１１ｉ、第１電源装置５におけるバッテリのＳＯＣおよび第２電源装置６におけるバッテリのＳＯＣをそれぞれ検出するＳＯＣセンサ１１ｊなどを有している。そして、検出部１１は、後述するコントローラ１２と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ１２に出力する。

コントローラ１２は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、この発明の実施形態におけるコントローラ１２は、主に、第１モータ１、第２モータ２、第１トルクベクタリング装置３、第２トルクベクタリング装置４、第１ブレーキ装置７、第２ブレーキ装置８、第３ブレーキ装置９、および、第４ブレーキ装置１０などの動作をそれぞれ制御する。コントローラ１２には、上記の検出部１１で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ１２は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。それとともに、コントローラ１２は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、駆動用の各モータ１，２、各トルクベクタリング装置３，４、各ブレーキ装置７，８，９，１０などの動作をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図１では一つのコントローラ１２が設けられた例を示しているが、コントローラ１２は、例えば、制御する装置や機器毎に、あるいは、制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

上記のように、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、それぞれ、個別に制御可能な複数のアクチュエータを備えている。すなわち、図１、図２に示す実施形態では、前後で一対のアクチュエータとして、前輪１３および前輪１４を駆動する第１モータ１と、後輪１５および後輪１６を駆動する第２モータとを備えている。また、前後で一対のアクチュエータとして、第１モータ１の出力トルクを前輪１３および前輪１４に分配して伝達させる第１トルクベクタリング装置３と、第２モータ２の出力トルクを後輪１５および後輪１６に分配して伝達させる第２トルクベクタリング装置４とを備えている。更に、前輪１３を制動する第１ブレーキ装置７と、前輪１４を制動する第２ブレーキ装置８と、後輪１５を制動する第３ブレーキ装置９と、後輪１６を制動する第４ブレーキ装置１０とを備えている。これら四つのブレーキ装置７，８，９，１０は、それぞれ、互いに独立させて制御することができ、例えば、第１ブレーキ装置７および第２ブレーキ装置８と、第３ブレーキ装置９および第４ブレーキ装置１０とを、前後で一対のアクチュエータとして、制御することができる。あるいは、第１ブレーキ装置７および第３ブレーキ装置９と、第２ブレーキ装置８および第４ブレーキ装置１０とを、左右で一対のアクチュエータとして、制御することができる。

そして、この発明の実施形態におけるコントローラ１２は、上記のような複数のアクチュエータをそれぞれ制御して、車両Ｖｅの運動状態、すなわち、車両Ｖｅの挙動を制御する。例えば、第１モータ１と第２モータ２とを、それぞれ、独立に制御して、車両Ｖｅの前輪１３，１４と後輪１５，１６との間の駆動力配分を制御する。あるいは、第１トルクベクタリング装置３と、第２トルクベクタリング装置４とを、それぞれ、独立に制御して、車両Ｖｅの左側の前輪１３と右側の前輪１４との間の駆動力配分、および、車両Ｖｅの左側の後輪１５と右側の後輪１６との間の駆動力配分をそれぞれ制御する。したがって、第１モータ１および第２モータ２、ならびに、第１トルクベクタリング装置３および第２トルクベクタリング装置４を、それぞれ、独立に、また協調させて制御することにより、各車輪１３，１４，１５，１６の間の駆動力配分を制御することができる。また、各ブレーキ装置７，８，９，１０を、それぞれ、独立に制御することにより、各車輪１３，１４，１５，１６の間の制動力配分を制御することができる。そのようにして各車輪１３，１４，１５，１６の間の駆動力配分または制動力配分を制御することにより、ローリング、ピッチング、および、ヨーイングなどの車両挙動を制御することができる。例えば、左右の車輪（前輪１３および後輪１５と前輪１４および後輪１６）に対する駆動力または制動力の配分比を制御して、車両Ｖｅのローリング状態を制御することができる。あるいは、前後の車輪（前輪１３，１４と後輪１５，１６）に対する駆動力または制動力の配分比を制御して、車両のピッチング状態を制御することができる。

なお、この発明の実施形態における車両の制御装置で制御対象にする車両は、上記のような図１、図２に示す車両Ｖｅに限定されるものではない。例えば、前述した特許文献１の図１に示されているような、前後・左右の各車輪（四輪）に別個に設けられ、各車輪の駆動力をそれぞれ独立して制御可能ないわゆるインホイールモータを搭載した車両を制御対象にすることができる。あるいは、前後・左右の各車輪（四輪）に別個に設けられ、各車輪のサスペンションのばね定数および減衰力をそれぞれ独立して制御可能ないわゆるアクティブサスペンション装置を搭載した車両を制御対象にすることができる。

前述したように、上記のような車両Ｖｅの挙動を制御する複数のアクチュエータは、その作動状態や出力状況等によっては、出力や動作に制限が加えられる場合がある。例えば、第１モータ１に電力を供給する第１電源装置５、あるいは、第２モータ２に電力を供給する第２電源装置６の出力がバッテリのＳＯＣの低下やバッテリの温度の上昇により制限された場合（あるいは各モータ１，２の温度が上昇した場合）には、第１モータ１や第２モータ２の出力が制限される場合がある。このように、いずれかの電源装置５（６）の出力や動作が制限された場合には、各車輪１３，１４，１５，１６ごとの駆動力や制動力等のバランスが崩れ、車両挙動が不安定になってしまうことがある。そこで、この発明の実施形態では、いずれかの装置や機器（例えば電源装置におけるバッテリ）の出力または動作が制限される状態である場合であっても、前後あるいは左右の駆動力配分のバランスが崩れることを抑制するように構成されている。

図３は、その制御の一例を示すフローチャートであって、コントローラ１２によって実行される。先ず、第１電源装置５におけるバッテリ温度、第２電源装置６におけるバッテリ温度、および、それらバッテリの上限温度を取得する（ステップＳ１）。第１電源装置５におけるバッテリ温度および第２電源装置６におけるバッテリ温度は、上述のバッテリ温度センサ１１ｉによって取得される。なお、バッテリの上限温度は、バッテリの劣化を防ぐ予め定めた上限温度である。

ついで、各電源装置５，６におけるバッテリ温度のマージンを算出する（ステップＳ２）。このバッテリ温度のマージンは、ステップＳ１で求めたバッテリの上限温度と現在のバッテリ温度との差分（すなわち余裕代）であって、第１電源装置５におけるバッテリ温度のマージンと、第２電源装置６におけるバッテリ温度のマージンとのそれぞれについて算出する。

そして、算出した各バッテリ温度のマージンが予め定めた所定値より小さいか否かを判断する。具体的には、第１電源装置５におけるバッテリの温度のマージンが所定値ａより小さいか否かを判断する（ステップＳ３）。この所定値ａは、バッテリの性能を考慮して実験等によって予め定めた値である。したがって、このステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち第１電源装置５におけるバッテリ温度のマージンが所定値ａより小さい場合には、第１モータ１および第２モータ２のトルク増減量を算出する（ステップＳ４）。つまり、第１モータ１に電力を供給する第１電源装置５のバッテリ温度のマージンが小さくなっているので、第１モータ１（前輪側のモータ）のトルクを低減するためのトルク低減量を算出する。また、ドライバの要求トルクは維持する。したがって、併せて第２モータ２（後輪側のモータ）のトルクを増大するためのトルク増加量を算出する。言い換えれば、車両Ｖｅの前後（第１モータ１と第２モータ２）における総トルクは維持したままトルク配分を補正する。そして、このステップＳ４で算出した第１モータ１および第２モータ２のトルク増減量を加味して、各モータ１，２にトルク指令信号を出力する。

一方、上記のステップＳ３で否定的に判断された場合、すなわち第１電源装置５におけるバッテリ温度のマージンが所定値ａ以上の場合には、第２電源装置６におけるバッテリ温度のマージンが所定値ｂより小さいか否かを判断する（ステップＳ５）。なお、この所定値ｂは、上述のステップＳ３で説明した所定値ａと同様であってもよく、あるいは、第１電源装置５と第２電源装置６とのバッテリの劣化が異なる場合など、バッテリの性能に応じて適宜の値に設定してもよい。したがって、このステップＳ５で肯定的に判断された場合、すなわち第２電源装置６におけるバッテリ温度のマージンが所定値ｂより小さい場合には、第１モータ１および第２モータ２のトルク増減量を算出する（ステップＳ６）。つまり、第２モータ２に電力を供給する第２電源装置６のバッテリ温度のマージンが小さくなっているので、第２モータ２（後輪側のモータ）のトルクを低減するためのトルク低減量を算出する。また、ドライバの要求トルク（車両前後の総トルク）は維持する。したがって、併せて第１モータ１（前輪側のモータ）のトルクを増大するためのトルク増加量を算出する。つまり、車両前後でのトルク分配を補正する。そして、このステップＳ６で算出した第１モータ１および第２モータ２のトルク増減量を加味して、各モータ１，２にトルク指令信号を出力する。

なお、上記のステップＳ５で否定的に判断された場合、すなわち第２電源装置６におけるバッテリ温度のマージンが所定値ｂ以上の場合には、第１モータ１および第２モータ２のトルクの増減を行わない（ステップＳ７）。つまり、第１電源装置５および第２電源装置６におけるバッテリ温度のマージンに比較的余裕があるので、車両前後で要求されるトルクを出力するための電力を各電源装置５，６における各バッテリから各モータ１，２に供給する。

このように、この発明の実施形態では、バッテリの温度が上限温度に対してどの程度のマージン（余裕代）があるかを判断し、そのマージンが予め定めた所定値より小さいか否かを判断するように構成されている。また、算出したバッテリ温度のマージンが所定値より小さい場合には、電池温度が上限値に近い温度であるため、車両の前後でトルクを増大あるいは減少させる。例えば第１電源装置５におけるバッテリ温度のマージンが所定値より小さい場合には、第１電源装置５から第１モータ１に供給する電力を制限（低下）し、第２電源装置６から第２モータ２に供給する電力を増大する。つまり、トルクの分配量を補正する。図４は、従来例（補正前）と、この発明の実施形態（補正後）との要求トルクおよびバッテリ温度を比較した例である。この図４から把握できるように、左側に示す従来例では、バッテリ温度が車両前後の各電源装置５，６でアンバランスとなっているが、右側に示すこの発明の実施形態では、バッテリ温度が車両前後の各電源装置５，６で同じ（あるいはほぼ同じ）となっており、バランスが保たれている。また、要求トルクは、従来例とこの発明の実施形態とでは、車両Ｖｅの前後で出力されるトルクが異なるものの、車両Ｖｅとしてのトルク（すなわち第１モータ１および第２モータ２の総トルク）は維持されている。つまり、この発明の実施形態では、車両前後でトルク分配を行うことで、バッテリ温度に応じて充放電を制御し、第１電源装置５におけるバッテリ温度と第２電源装置６におけるバッテリ温度とがアンバランスになることを抑制している。

したがって、この発明の実施形態では、各電源装置５，６におけるバッテリの出力に制限がかかることを抑制でき、その結果、第１モータ１や第２モータ２の出力が制限されることを回避もしくは抑制できる。また、そのように、各モータ１，２の出力が制限されることを回避もしくは抑制できるため、車両Ｖｅの前後の駆動力配分のバランス（比率）が崩れる、あるいは、左右の駆動力配分のバランス（比率）が崩れることを抑制できるとともに、車両Ｖｅの挙動が不安定になる（あるいは走行安定性が低下する）ことをも抑制できる。

なお、上述した実施形態では、各電源装置５，６におけるバッテリ温度をパラメータとして説明したものの、バッテリ温度に替えて、バッテリのＳＯＣをパラメータとしてもよい。すなわちバッテリのＳＯＣのマージンが所定値より小さい場合には、第１モータ１および第２モータ２のトルク増減量を算出し、そのトルク増減量を加味したトルク指令値とする。また、上記のパラメータは、バッテリ温度とＳＯＣとの両方であってもよい。

つぎに、この発明の実施形態における他の制御例について説明する。上述の実施形態では、各電源装置５，６におけるバッテリ温度の状態に応じて各モータ１，２のトルクを制御するように構成されていたものの、車両Ｖｅの走行状態および上述のバッテリ温度やＳＯＣのマージンの大きさに応じて、更に制御するトルクの大きさを補正してもよい。

図５は、その制御の一例を示すフローチャートであって、車両Ｖｅの走行状態が、加速走行中、減速走行中、あるいは、定速走行中のいずれの走行状態であるかを判断し、かつバッテリ温度やＳＯＣのマージンの大きさがどの程度であるかを判断し、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７で決定したトルク増減量を補正するように構成されている。なお、ステップＳ１～Ｓ７についての説明は、図３の制御例の説明と同様であるため、ここでは省略する。

先ず、車両Ｖｅが加速中であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。これは、例えばアクセルペダルの操作量や操作速度をアクセルポジションセンサ１１ａによって検出して判断する。あるいは、車両Ｖｅの加速度を加速度センサ１１ｅによって検出して判断する。したがって、このステップＳ１０で肯定的に判断された場合、すなわち車両Ｖｅが加速中である場合には、補正係数Ａを「α」に設定する（ステップＳ１１）。なお、「α」は「１」より小さい値である。

それとは反対に、このステップＳ１０で否定的に判断された場合、すなわち車両Ｖｅが加速中でないと判断された場合には、車両Ｖｅが減速中であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。これは、例えば上述のアクセルポジションセンサ１１ａ、加速度センサ１１ｅに加えて、ブレーキ操作量やブレーキ踏力をブレーキストロークセンサ１１ｂによって検出することで判断してもよい。したがって、このステップＳ１２で肯定的に判断された場合、すなわち車両Ｖｅが減速中である場合には、補正係数Ａを「β」に設定する（ステップＳ１３）。なお、「β」は、上述の「α」より大きい値である。

一方、上記のステップＳ１２で否定的に判断された場合、すなわち車両Ｖｅが減速中でないと判断された場合には、車両Ｖｅが定速中であるか否かを判断する（ステップＳ１４）。これは、例えばアクセル操作量が「０」あるいは一定である場合や、加速度センサ１１ｅでの検出値が「０」である場合には、定速中であると判断できる。したがって、このステップＳ１４で肯定的に判断された場合、すなわち車両Ｖｅが定速中である場合には、補正係数Ａを「γ」に設定する（ステップＳ１５）。なお、「γ」は、上述の「β」より大きい値である。

なお、上記のステップＳ１４で否定的に判断された場合、すなわち定速中でないと判断された場合には、車両Ｖｅは停車中であるとことが想定できるため、補正係数Ａは「１」に設定される。

ここで、上記の補正係数Ａの「α」、「β」、「γ」について説明する。上述のように、「α」、「β」、「γ」は「１」より小さい値であり、かつ“α＜β＜γ”の関係が成り立つ。補正係数が「１」に近い値である場合には、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７で決定したトルクの増減量にその補正係数を掛けた場合には、トルク増減量は、ほぼステップＳ４，６，７で決定した値になる。それに対して、例えば補正係数が「０．５」である場合には、トルク増減量は、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７で決定した値の１／２になる。一方、車両Ｖｅが加速中の場合には、車両Ｖｅの前後でトルク配分を変更することの影響が比較的大きく、車両Ｖｅが減速中の場合には、トルク配分を変更することの影響が加速中よりは小さい。また定速中は、車両Ｖｅは安定した状態であるから、よりトルク配分を変更することの影響は更に小さい。したがって、「α」、「β」、「γ」のそれぞれの補正係数の関係は上述の通りであって（α＜β＜γ）、トルク配分を変更することの影響が比較的大きい走行状態であるほど補正係数の値が小さく、その影響が比較的小さい走行状態であるほど補正係数は大きくなっている。

ついで、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６で補正係数Ａを設定したら、各電源装置５，６におけるバッテリ温度やＳＯＣのマージン（以下、単にマージンとも記す）が「大」か否かを判断する（ステップＳ２０）。このマージンは、上述のステップＳ２で説明したマージンであって、このステップＳ２０では、バッテリ温度（あるいはＳＯＣ）の上限温度（あるいは上限値）と、現在のバッテリ温度（あるいはＳＯＣ）との差分が予め定めた所定値ｃより大きいか否かによって判断する。したがって、このステップＳ２０で肯定的に判断された場合、すなわちマージンが「大」である場合には、補正係数Ｂを「α」に設定する（ステップＳ２１）。なお、「α」は、上述のステップＳ１１と同様の値であってよい。

それとは反対に、このステップＳ２０で否定的に判断された場合、すなわちマージンが所定値ｃより小さい場合には、マージンの大きさが「中」であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。具体的には、バッテリ温度（あるいはＳＯＣ）の上限温度（あるいは上限値）と、現在のバッテリ温度（あるいはＳＯＣ）との差分が予め定めた所定値ｄより大きいか否かによって判断する。なお、所定値ｄは、所定値ｃより小さい値に設定される。したがって、このステップＳ２２で肯定的に判断された場合、すなわちマージンが「中」である場合には、補正係数Ｂを「β」に設定する（ステップＳ２３）。なお、「β」は、上述のステップＳ１３と同様の値であってよい。

一方、上述のステップＳ２２で否定的に判断された場合、すなわちマージンが所定値ｄより小さい場合には、マージンの大きさが「小」であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。具体的には、バッテリ温度（あるいはＳＯＣ）の上限温度（あるいは上限値）と、現在のバッテリ温度（あるいはＳＯＣ）との差分が予め定めた所定値ｅより大きいか否かによって判断する。なお、所定値ｅは、所定値ｄより小さい値に設定される。したがって、このステップＳ２４で肯定的に判断された場合、すなわちマージンが「小」である場合には、補正係数Ｂを「γ」に設定する（ステップＳ２５）。なお、「γ」は、上述のステップＳ１５と同様の値であってよい。

なお、上記のステップＳ２４で否定的に判断された場合、すなわちマージンが所定値ｅより小さい場合（言い換えれば、よりマージンが「０」に最も近似する場合）には、補正係数Ｂは「１」に設定される。

ここで、補正係数Ｂについて説明する。補正係数Ｂは、上述のように「α」、「β」、「γ」、あるいは、「１」に設定される。マージンが大きい場合には、バッテリの温度やＳＯＣに比較的余裕があり、それとは反対にマージンが小さい場合には、バッテリの温度やＳＯＣに余裕がないことになる。したがって、マージンが大きい場合には、値の小さい補正係数が設定される。つまり、マージンが最も大きい場合には、補正係数Ｂとして値が最も小さい「α」が設定される。それとは反対に、マージンが最も小さい場合には、補正係数Ｂとして値が最も大きい「１」が設定される。

ついで、ステップＳ４，６，７で決定したトルクの増減量に、車両Ｖｅの走行状態によって選択されたステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６のいずれかの補正係数Ａと、マージンの大きさによって選択されたステップＳ２１，Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２６のいずれかの補正係数Ｂとを掛けてトルク増減量を補正する（ステップＳ２７）。トルクの増減量を、上述の車両Ｖｅの走行状態と、マージンの大きさとを踏まえてまとめると、下記の表１のように示すことができる。つまり、加速、減速、定速の関係でみた場合には、加速、減速、定速の順にトルクの増減量が大きくなり、マージンの大きさでみた場合には、マージンが小さいほどトルクの増減量が大きくなっている。そして、走行状態とマージンとの両方からみた場合には、例えば加速中で、かつマージンが大きい場合が最もトルクの増減量が小さく、定速中で、かつマージンが小さい場合が最もトルクの増減量が大きくなっている。

このように、図５に示す制御例では、車両Ｖｅの走行状態およびマージンの大きさに応じて第１モータ１および第２モータ２のトルクの増減量を補正するように構成されている。それにより、加速、減速、定速などの走行性能を維持しつつ、トルクの増減量を制御することができる。そして、トルクの増減量を制御することにより、車両Ｖｅの前後での各電源装置５，６や各モータ１，２の出力がアンバランスになることを抑制でき、その結果、車両Ｖｅの走行安定性が低下することをも抑制できる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述の各実施形態では、各電源装置５，６のバッテリの温度やＳＯＣをパラメータとして説明したものの、その他、第１モータ１や第２モータ２の温度をパラメータとしてもよい。すなわち各モータ１，２の温度のマージンが所定値より小さいか否かを判断し、所定値より小さい場合には、モータトルクを増減させる制御を実行するように構成してよい。

１ 第１モータ（MG）
２ 第２モータ（MG）
３ 第１トルクベクタリング装置（TVD）
４ 第２トルクベクタリング装置（TVD）
５ 第１電源装置（BAT；電源装置）
６ 第２電源装置（BAT；電源装置）
７ 第１ブレーキ装置
８ 第２ブレーキ装置
９ 第３ブレーキ装置
１０ 第４ブレーキ装置
１１ 検出部
１２ コントローラ（ECU）
１３ 前輪（fl；左側）
１４ 前輪（fr；右側）
１５ 後輪（rl；左側）
１６ 後輪（rr；右側）
１７ 電動パーキングブレーキ装置（EPB）
１８ オンボードブレーキ装置
Ｖｅ 車両

Claims (1)

1. 第１電源装置、および、第２電源装置の二系統の電源装置と、前記第１電源装置に接続して電力の授受を行う第１モータと、前記第２電源装置に接続して電力の授受を行う第２モータと、前記第１電源装置および前記第２電源装置の出力を制御するコントローラとを備え、前記第１モータと前記第２モータとのうちの一方のモータで前輪を駆動し、前記第１モータと前記第２モータとのうちの他方のモータで後輪を駆動するように構成された電動車両の制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記第１電源装置と前記第２電源装置とのうちのいずれか一方の電源装置の出力を制御するパラメータの値が予め定めた所定値より小さい場合に、前記一方の電源装置の出力を低下させ、かつ前記第１電源装置と前記第２電源装置とのうちの他方の電源装置の出力を増大させるように構成されている
   ことを特徴とする電動車両の制御装置。

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