JP2019010897A

JP2019010897A - 車両の制御装置及び車両の制御方法

Info

Publication number: JP2019010897A
Application number: JP2017127000A
Authority: JP
Inventors: 寛史家永; Hiroshi Ienaga; 晋一阪口; Shinichi Sakaguchi; 隆浩小林; Takahiro Kobayashi; 米田　毅; Takeshi Yoneda; 毅米田; 洵弥小笠原; Junya Ogasawara
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: JP6550100B2; CN109204294A; US10618508B2; US20190001952A1; CN109204294B

Abstract

【課題】空走する車輪と駆動源とを連結する場合に、車両の挙動の不安定度に応じてモータ回転数を予め上昇させておくこと。【解決手段】車両１０００の走行状態に基づいて、空走する車輪１００，１０２とモータ１１０とを連結して駆動輪の数を増加することを決定するクラッチ締結決定部２１３と、車輪１００，１０２と駆動源１１０とが連結される前に、外部から得られる車両挙動不安定度の情報に応じて、モータ１１０の回転数を予め上昇させる回転数制御部２１８と、を備える、車両の制御装置２００が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

従来、例えば下記の特許文献１には、モータと車輪との間の動力伝達経路に設けられてその動力伝達経路を断接するクラッチを備える構成において、目標の時点までにモータの回転速度を徐々に上昇させ、車輪の回転速度と同期させることが記載されている。

特開２０１５−１３４５３４号公報

車両が走行する路面の状態は、天候などの状況に応じて刻々と変化している。このため、路面が滑り易くなることが見込まれる場合、クラッチのディスコネクトを解除して駆動力が伝達される車輪を多くすることが望ましい。

特許文献１に記載された技術は、クラッチが遮断された状態から係合される状態への移行時にモータの吹け上がりやショックの発生を抑制することを想定しており、路面の状態など車両の走行状態に応じてクラッチを係合することは想定していなかった。このため、特許文献１に記載されている技術では、路面状態などに応じて車両の走行状態が悪化するような場合に、予めモータの回転数を上昇させておくことができず、ＦＷＤ又はＲＷＤの運転状態からＡＷＤの運転状態に切り換える際に応答遅れが生じる問題がある。また、応答遅れを回避するためにモータの回転数を急激に上昇させると、クラッチの締結自にショックの発生を抑えることができなくなる問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、空走する車輪と駆動源とを連結する場合に、応答遅れの発生を確実に回避することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の走行状態に基づいて、空走する車輪と駆動源とを連結して駆動輪の数を増加することを決定する決定部と、前記車輪と前記駆動源とが連結される前に、車両外部から得られる車両挙動不安定度の情報に応じて、前記駆動源の回転数を予め上昇させる回転数制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。

車両の外部から得られる外部情報に基づいて前記車両挙動不安定度を判定する判定部を備え、前記判定部は、路面の危険度を示す第１の情報と、前記第１の情報の信頼性を示す第２の情報とに基づいて前記車両挙動不安定度を判定するものであっても良い。

また、前記第１の情報は、他車両、天気予報、又は道路に設置されたライブカメラから得られるものであっても良い。

また、車両の外部から得られる外部情報に基づいて、空走する前記車輪と前記駆動源とを将来的に連結する目標地点を決定する決定部と、前記目標地点における車速を推定する車速推定部と、推定された前記車速に基づいて前記駆動源の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、を備え、前記回転数制御部は、前記目標地点で前記駆動源の回転数が前記目標回転数と一致するように前記駆動源の回転数を制御するものであっても良い。

また、前記回転数制御部は、前記目標地点で前記駆動源の回転数が前記目標回転数と一致するように、前記目標地点の手前の地点で前記駆動源を起動するものであっても良い。

また、前記回転数制御部は、前記目標地点の付近においては、前記目標回転数と前記車両挙動不安定度とから定まる回転数まで前記駆動源の回転数を上昇させるものであっても良い。

前記車両挙動不安定度の情報は、車両が走行する路面状況に応じた車両挙動の不安定度を示す情報であっても良い。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両の走行状態に基づいて、空走する車輪と駆動源とを連結して駆動輪の数を増加することを決定するステップと、前記車輪と前記駆動源とが連結される前に、車両外部から得られる車両挙動不安定度の情報に応じて、前記駆動源の回転数を予め上昇させるステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば空走する車輪と駆動源とを連結する場合に、応答遅れの発生を確実に回避することが可能となる。

本発明の各実施形態に係る車両の構成を示す模式図である。制御装置及び通信装置とその周辺の構成を示す模式図である。車両と、車両が今後走行する道路を示す模式図である。車両から地点Ａまでの距離（横軸）と、前輪側のモータの回転数（縦軸）との関係を示す特性図である。外部情報から得られる、地点Ａの近辺での危険度及び信頼性に基づく車両挙動不安定度を示す模式図である。図５に示した車両挙動不安定度を、図３の道路の図に当てはめた状態を示す模式図である。図５に示す車両挙動不安定度を図４に当てはめて得られる特性図である。外部情報から車両挙動不安定度を算出する手法を示す模式図である。第１の実施形態において、制御装置で行われる処理について説明するためのフローチャートである。第２の実施形態において、制御装置で行われる処理について説明するためのフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

１．第１の実施形態
先ず、図面に基づいて本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の各実施形態に係る車両１０００の構成を示す模式図である。図１に示すように、この車両１０００は、前輪１００，１０２、後輪１０４，１０６、前輪１００，１０２を駆動するモータ１１０、後輪を駆動するモータ１３０を備えている。また、車両１０００は、前輪側のディファレンシャルギヤ１１２、前輪側のドライブシャフト１１４，１１６、前輪側のクラッチ１５０，１５２を備えている。また、車両１０００は、後輪側のディファレンシャルギヤ１３２、後輪側のドライブシャフト１３４，１３６、後輪側のクラッチ１６０，１６２を備えている。

前輪側のモータ１１０の駆動力は、ディファレンシャルギヤ１１２からドライブシャフト１１４，１１６に伝達され、ドライブシャフト１１４，１１６により前輪１００，１０２が駆動される。同様に、後輪側のモータ１３０の駆動力は、ディファレンシャルギヤ１３２からドライブシャフト１３４，１３６に伝達され、ドライブシャフト１３４，１３６により後輪１０４，１０６が駆動される。なお、モータ１１０とディファレンシャルギヤ１１２の間に減速機構が設けられていても良い。同様に、モータ１３０とディファレンシャルギヤ１３２の間に減速機構が設けられていても良い。

前輪側では、ドライブシャフト１１４にクラッチ１５０が設けられ、ドライブシャフト１１６にクラッチ１５２が設けられている。同様に、後輪側では、ドライブシャフト１３４にクラッチ１６０が設けられ、ドライブシャフト１３６にクラッチ１６２が設けられている。なお、図１では前後独立駆動の電動車両を示しているが、電動車両の駆動方式は各車輪独立駆動であっても良い。

車両１０００がＡＷＤ（ＡｌｌＷｈｅｅｌＤｒｉｖｅ）で駆動される場合、前輪側のモータ１１０と後輪側のモータ１３０の双方が駆動力を発生させる。そして、前輪側のクラッチ１５０，１５２が締結されるとともに、後輪側のクラッチ１６０，１６２が締結される。これにより、前輪側のモータ１１０の駆動力がディファレンシャルギヤ１１２及びドライブシャフト１１４，１１６を介して前輪１００，１０２に伝達される。また、後輪側のモータ１３０の駆動力がディファレンシャルギヤ１３２及びドライブシャフト１３４，１３６を介して後輪１０４，１０６に伝達される。従って、ＡＷＤによる車両１０００の運転を実現できる。

一方、車両１０００が前輪駆動で駆動される場合、前輪側のモータ１１０が駆動力を発生させ、後輪側のモータ１３０は停止される。また、前輪側のクラッチ１５０，１５２が締結される一方、後輪側のクラッチ１６０，１６２は開放される。これにより、前輪側のモータ１１０の駆動力のみが前輪１００，１０２に伝達され、前輪駆動による車両１０００の運転が実現される。ここで、路面が後輪１０４，１０６を空転させることで発生する駆動力により後輪側のモータ１３０が回転すると、モータ１３０が回転する際の抵抗により前輪側のモータ１１０の駆動力に損失が生じる。しかし、後輪側のクラッチ１６０，１６２が開放されているため、路面が後輪１０４，１０６を空転させることで発生する駆動力が後輪側のモータ１３０に伝達されることがない。従って、前輪側のモータ１１０の駆動力に損失が生じることがなく、効率の低下を抑止できる。

また、車両１０００が後輪駆動で駆動される場合、後輪側のモータ１３０が駆動力を発生させ、前輪側のモータ１１０は停止される。また、後輪側のクラッチ１６０，１６２が締結される一方、前輪側のクラッチ１５０，１５２は開放される。これにより、後輪側のモータ１３０の駆動力のみが後輪１０４，１０６に伝達され、後輪駆動による車両１０００の運転が実現される。ここで、路面が前輪１００，１０２を空転させることで発生する駆動力により前輪側のモータ１１０が回転すると、モータ１１０が回転する際の抵抗により後輪側のモータ１３０の駆動力に損失が生じる。しかし、前輪側のクラッチ１５０，１５２が開放されているため、路面が前輪１００，１０２を空転させることで発生する駆動力が前輪側のモータ１１０に伝達されることがない。従って、後輪側のモータ１３０の駆動力に損失が生じることがなく、効率の低下を抑止できる。

なお、車両１０００は、前輪側のクラッチ１５０，１５２のみを備え、後輪側のクラッチ１６０，１６２を備えていなくても良い。また、車両１０００は、後輪側のクラッチ１６０，１６２のみを備え、前輪側のクラッチ１５０，１５２を備えていなくても良い。前輪側のクラッチ１５０，１５２のみを備える場合は、後輪側のクラッチ１６０，１６２が常に締結されている場合と等価であり、ＡＷＤ又は後輪駆動により車両１０００を運転できる。また、後輪側のクラッチ１６０，１６２のみを備える場合は、前輪側のクラッチ１５０，１５２が常に締結されている場合と等価であり、ＡＷＤ又は前輪駆動により車両１０００を運転できる。

前輪駆動又は後輪駆動で車両１０００が走行している場合に、車両挙動が不安定になる方向に路面状況が変化すると、開放されていたクラッチを締結することで、ＡＷＤへの切り換えが行われる。このとき、クラッチ締結の際の衝撃の発生を抑えるため、停止していた側のモータの回転数を車輪の回転数に同期させた上で、開放されていたクラッチを締結する。前輪駆動からＡＷＤに切り換える場合を例に挙げて説明すると、停止していた後輪側のモータ１３０の回転数を後輪１０４，１０６の回転数に合わせた上で、後輪側のクラッチ１６０，１６２を締結する。より詳細には、ディファレンシャルギヤ１３２は所定のギヤ比を有するため、後輪側のモータ１３０の回転数を、後輪１０４，１０６の回転数がディファレンシャルギヤ１３２のギヤ比の分だけ変化した回転数に合わせた上で、クラッチ１６０，１６２を締結する。また、ディファレンシャルギヤ１３２とモータ１３０の間に減速機構を備える場合には、後輪側のモータ１３０の回転数を、後輪１０４，１０６の回転数がディファレンシャルギヤ１３２及び減速機構のギヤ比の分だけ変化した回転数に合わせた上で、クラッチ１６０，１６２を締結する。以下では、クラッチ締結前にモータ回転数を車輪回転数に合わせる制御を、回転数同期制御とも称する。

回転数同期制御を行うことで、クラッチ締結時の衝撃の発生を抑えることができる。しかし、スリップ発生など車両挙動の乱れを検出した後に回転数同期制御を行うと、ＡＷＤへの遷移完了までに遅延が生じてしまい、車両挙動の乱れに即座に対応することが困難となる。

このため、本実施形態では、車両１０００が前輪駆動又は後輪駆動で走行している際に、今後走行する道路の状況に関する情報を取得し、その情報に基づいて車両１０００の挙動安定性の判断を行い、車両１０００の挙動が不安定となることが予測された場合、予め回転数同期制御を実施する。なお、説明の便宜上、以下の説明では、後輪駆動からＡＷＤへ遷移させる場合について説明するが、前輪駆動からＡＷＤへ遷移させる場合も同様に行うことができる。

図１に示すように、車両１０００は、制御装置２００、通信装置３００、位置検出装置（ＧＰＳ;ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）４００を備える。図２は、制御装置２００及び通信装置３００とその周辺の構成を示す模式図である。制御装置２００は、外部情報取得部２１０、道路状況判定部２１２、クラッチ締結決定部２１３、車速推定部２１４、目標回転数設定部２１６、モータ回転数制御部（回転数同期部）２１８、クラッチ制御部２２０、スリップ判定部２２２、車両挙動不安定度判定部２２４、を有している。なお、図１に示す制御装置２００の各構成要素は、回路（ハードウェア)、又はＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成することができる。

通信装置３００は、外部の車両（他車両）５００、各種情報を提供するサーバ５５０等と無線で通信を行う。通信装置３００は、インターネット等のネットワーク６００を介して車両５００、サーバ５５０と通信を行うものであっても良い。

通信装置３００は、外部の車両５００、各種情報を提供するサーバ５５０等から外部情報を受信する。制御装置２００の外部情報取得部２１０は、通信装置３００が受信した外部情報を取得する。道路状況判定部２１２は、通信装置３００が受信した外部情報に基づいて道路状況を判定する。

図３は、車両１０００と、車両１０００が今後走行する道路７００を示す模式図である。図３に示す時点では、車両１０００は地点Ｃを走行している。道路状況判定部２１２は、外部情報に基づいて道路状況を判断する。一例として、道路状況判定部２１２は、外部情報に基づいて、図３に示す地点Ａで路面が滑り易くなっていることを判断する。クラッチ締結決定部２１３は、前輪側のクラッチ１５０，１５２を締結して後輪駆動からＡＷＤに遷移させる地点を決定する。クラッチ締結決定部２１３は、道路状況判定部２１２により地点Ａで路面が滑り易くなっていることが判断されていることから、図３に示す地点Ａをクラッチ締結地点として決定する。

図４は、車両１０００から地点Ａまでの距離（横軸）と、前輪側のモータ１１０の回転数（縦軸）との関係を示す特性図である。車速推定部２１４は、地点Ａでの車速を推定する。車速推定部２１４は、外部情報取得部２１０が外部情報として取得した地点Ａでの地図情報、制限速度情報、先行車両又は対向車両の位置や速度から地点Ａでの車速を推定する。車速の推定値は、現在の車速やドライバーの操作を加味して随時変更しても良い。目標回転数設定部２１６は、地点Ａでの車速に基づいて、回転数同期制御の目標回転数Ｒを設定する。目標回転数Ｒは、地点Ａの車速をモータ回転数に変換した値であり、地点Ａの車速、前輪１００，１０２のタイヤ半径、前輪側のディファレンシャルギヤ１１２のギヤ比、モータ１１０とディファレンシャルギヤ１１２の間に減速機構がある場合はそのギヤ比、等に基づいて設定される。

モータ回転数制御部２１８は、地点Ａでモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなるように、モータ１１０を制御する。図４に示すように、モータ回転数制御部２１８は、地点Ａでモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなるように、車両１０００が地点Ｂに達した時点でモータ１１０を起動し、車両１０００が地点Ａに達した時点でモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなるようにモータ１１０を制御する。モータ回転数制御部２１８は、モータ１１０の回転数の上昇速度を最大にした状態で、地点Ａで目標回転数Ｒに到達できる地点Ｂに車両１０００が到達した時点でモータ１１０を起動する。より詳細には、モータ回転数制御部２１８は、地点Ａに対し、目標回転数と現在の回転数、クラッチ締結時にショックを発生させることなく回転数同期が可能な回転数勾配などから、回転数同期を開始する地点Ｂを算出し、この地点Ｂを通過した時点から回転数同期制御を開始する。回転数同期を開始するタイミングは、時間で設定しても良い。

なお、地点Ｂから地点Ａの距離は、モータ１１０の回転数の上昇速度の最大値が予め得られていれば、モータ１１０の起動から目標回転数に達するまでの時間と、地点Ｂ〜地点Ａ間の車速とから求めることができる。この際、車速推定部２１４は、外部情報に基づいて地点Ｂから地点Ａまでの車速を推定する。そして、サーバ５５０から外部情報として取得した地図情報に地点Ａ、地点Ｂを当てはめることで、位置検出部４００により車両１０００が地点Ｂに到達したことが検出された時点でモータ１１０を起動することができる。

以上のように、後輪駆動からＡＷＤに切り換える地点Ａでモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなるようにモータ１１０の回転数同期制御を行うことで、地点Ａではモータ１１０の回転数が前輪１００，１０２の回転数と一致する。クラッチ制御部２２０は、モータ１１０の回転数が前輪１００，１０２の回転数と一致した状態で前輪側のクラッチ１５０，１５２を締結する。これにより、クラッチ締結の際の衝撃の発生を確実に抑えることができる。また、地点ＡではＡＷＤへの切り換えが完了しているため、地点Ａでスリップを検知してからＡＷＤへの切り換えを行う場合に比べて、より早い段階でＡＷＤへの切り換えを行うことができ、車両１０００の挙動を安定させることができる。

車両１０００を減速させて地点Ａに到達することが想定される場合は、モータ１１０を起動して回転数を同期させるのではなく、クラッチ１５０，１５２を締結して前輪１００，１０２の回転によりモータ１１０を回転させて、モータ１１０の回転数と前輪１００，１０２の回転数を同期させても良い。この場合、クラッチ１５０，１５２を急激に締結すると、締結時にショックが発生するため、半クラッチを使用してクラッチ１５０，１５２を締結することが望ましい。これにより、車両１０００の減速による前輪１００，１０２の回転トルクを利用して、モータ１１０の回転数同期を行うことができる。更に、クラッチ１６０，１６２が締結されている後輪側のモータ１３０のトルク制御を併用することで、より大きな減速度を発生させることも可能である。これにより、モータ１１０を起動させる場合よりも効率良く減速中の回転数同期制御を行うことができる。

次に、図９のフローチャートに基づいて、第１の実施形態において、制御装置２００で行われる処理について説明する。先ず、ステップＳ１０では、外部情報取得部２１０が外部情報を取得する。次のステップＳ１２では、クラッチ締結決定部２１３が、クラッチ１５０，１５２を締結する地点Ａを決定する。

次のステップＳ１４では、車速推定部２１４が地点Ａでの車速を推定する。ステップＳ１４における車速の推定結果に基づいて、目標回転数Ｒが定まる。次のステップＳ２０では、地点Ａで目標回転数Ｒに到達させるためにモータ１１０を起動する地点Ｂを決定する。

次のステップＳ２５では、地点Ｂを通過したか否かを判定し、地点Ｂを通過した場合はステップＳ２６へ進み回転数同期制御を実施する。ステップＳ２６の回転数同期制御では、車両１０００が地点Ｂに達した時点でモータ１１０を起動し、車両１０００が地点Ａに達した時点でモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなるようにモータ１１０を制御する。これにより、モータ１１０の回転数が地点Ａで目標回転数Ｒまで上昇し、次のステップＳ３０では、地点Ａでクラッチ１５０，１５２が締結される。ステップＳ３０の後、処理を終了する（ＥＮＤ）。一方、ステップＳ２５で地点Ｂを通過していない場合は、ステップＳ２８で待機する。

以上のように、地点Ｂからモータ回転数を予め上昇させておくことで、地点Ａでモータ１１０の回転数が目標回転数Ｒとなり、モータ１１０の回転数が前輪１００，１０２の回転数と一致する。これにより、クラッチ締結の際の衝撃の発生を確実に抑えることができる。また、地点ＡではＡＷＤへの切り換えが完了しているため、地点Ａでスリップを検知してからＡＷＤへの切り換えを行う場合に比べて、車両１０００の挙動を確実に安定させることができる。

２．第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、地点Ａの道路状況に応じてモータ１１０の回転数を制御したが、地点Ａよりも手前の道路状況に応じてモータ１１０の回転数を上昇させることが望ましい場合がある。第２の実施形態では、第１の実施形態の制御に加え、今後走行する道路の状況に応じて、予めモータ回転数を上昇させる例について説明する。なお、第２の実施形態においても、後輪駆動からＡＷＤへ遷移させる場合を例に挙げて説明を行う。

図１に示すように、制御装置２００は、スリップ判定部２２２を備えている。スリップ判定部２２２は、駆動輪のモータトルク、駆動輪のモータ回転数等に基づいて車両１０００のスリップを判定する。例えば、スリップ判定部２２２は、モータトルクが急激に低下したり、モータ回転数が急激に上昇した場合、スリップが発生していると判定する。

スリップ判定部２２２により車両１０００がスリップしていることが判定されると、クラッチ締結決定部２１３によりクラッチ１５０，１５２を締結することが決定され、クラッチ制御部２２０により前輪側のクラッチ１５０，１５２が締結される。このような、スリップ判定に基づくクラッチ締結のフィードバック制御を行う場合においても、スリップ判定時に前輪側のモータ１１０が停止していると、モータ回転数の上昇に時間がかかるため、クラッチ締結までに時間を要してしまう。このため、第２の実施形態では、車両の不安定性を示す指標（車両挙動不安定度）に基づいて、モータ回転数を予め上昇させておき、スリップ判定が行われた時点でのモータ回転数の制御量を最小限に抑え、スリップ判定時にクラッチ締結を即座に行うことを可能とする

図５は、外部情報から得られる、地点Ａ付近での車両挙動不安定度を示す模式図である。図５において、横軸は地点Ａからの距離を示しており、縦軸は車両挙動不安定度（％）を示している。車両挙動不安定度は、値が大きくなるほど車両が不安定になることを示しており、車両挙動不安定度が１００％に達するとＡＷＤへの切り換えが必要になる。例えば、地点Ａで雪が降っている場合、地点Ａの近辺での車両挙動不安定度は、図５に示すように、地点Ａを最大として地点Ａから離れるほど低下する特性を示す。

図６は、図５に示した車両挙動不安定度を、図３の道路７００の図に当てはめた状態を示す模式図である。図６に示すように、地点Ｂより手前の位置でも車両挙動不安定度は０ではない。第２の実施形態では、車両挙動不安定度に基づいてモータ１１０の回転数を上昇させることで、結果として地点Ｂよりも手前からモータ１１０が起動する。車両挙動不安定度の値に応じてモータ１１０の回転数を予め上昇させることで、地点Ａに到達する前に車両１０００の挙動が不安定になった場合に、より短時間でモータ回転数を目標回転数に到達させることができ、ＡＷＤへの切り換えを速やかに行うことが可能である。

具体的には、ＡＷＤへの切り換えが必要となる地点Ａでの目標回転数Ｒを基準とし、車両１０００がある地点に到達した場合に、その地点での車両挙動不安定度に目標回転数Ｒを乗算して得られる目標回転数までモータ１１０の回転数を上昇させる。回転数の制御はモータ回転数制御部２１８により行われる。なお、車両１０００の走行に応じてモータ回転数１１０を図７中に示す地点Ａ付近の目標回転数に上昇させる際には、図７中に破線で示すようにステップ状に上昇させても良い。

図７は、図５に示す車両挙動不安定度を図４に当てはめて得られる特性図である。図７に示すように、第２の実施形態では、車両１０００が位置する地点の車両挙動不安定度に応じて「地点Ａ付近の目標回転数」が定められる。「地点Ａ付近の目標回転数」は、車両１０００の位置に応じた車両挙動不安定度（％）に目標回転数Ｒを乗算して得られる値である。

クラッチ締結前において、モータ１１０の回転数は「地点Ａ付近の目標回転数」まで上昇される。これにより、地点Ａに近づくほどモータ１１０の回転数が高くなるように回転数同期制御が行われる。例えば、車両１０００が図７に示す地点Ｄに達した時点では、モータ１１０の目標回転数がＲ_Ｄに達するように制御が行われる。従って、地点Ａに到達する前に車両挙動が不安定になり、地点Ｄでスリップ判定が行われた場合、地点Ｄでは目標回転数Ｒ_Ｄまで回転数が上昇しているため、この時点での車速が目標回転数Ｒに相当する車速であれば、図７に示すΔＲだけモータ１１０の回転数を上昇させれば、目標回転数Ｒに到達する。このため、回転数同期制御の制御量（＝ΔＲ）を予め少なくしておくことができ、地点Ｄでモータ回転数が０の場合に比べて、より短時間で目標回転数Ｒに到達させることができ、ＡＷＤへの切り換えの応答性を大幅に向上することが可能となる。地点Ｄでの車速が目標回転数Ｒと異なる場合は、地点Ｄでの車速に応じた回転数までモータ１１０の回転数を上昇させればよい。

図８は、車両挙動不安定度判定部２２４が、外部情報から車両挙動不安定度を判定するする手法を示す模式図である。車両挙動不安定度は、危険度の情報と信頼性の情報から算出される。図８に示すように、危険度の情報は、例えば、道路７００上の任意の地点ａ〜ｄにおいて、「地点のａの天気予報が雪」、「地点ｂを走行する先行車両がスリップした」、「地点ｃのライブカメラの情報が雪」、「地点ｄのライブカメラの情報が雨」といった情報である。例えば、天気予報の情報の場合、「雨」よりも「雪」の方が危険度は高くなる。

信頼性の情報は、危険度の情報の信頼性を表す。「地点のａの天気予報が雪」という危険度の情報は、天気予報から得られる情報であり、天気予報が外れることもあり得ることから、信頼性は５０％と比較的低くなる。「地点ｂを走行する先行車両がスリップした」という危険度の情報は、実際に地点Ａを走行する先行車両から得られる情報であるため、信頼性は８０％と高くなる。「地点ｃのライブカメラの情報が雪」及び「地点ｄのライブカメラの情報が雨」という危険度の情報は、地点ｃ、地点ｄに設置されたライブカメラかられる情報であるため、信頼度は７０％と比較的高くなる。

図８において、天気予報の情報は、天気予報の情報を配信するサーバ５５０と通信装置３００が通信を行うことで、外部情報取得部２１０が外部情報として取得することができる。また、先行車両がスリップした旨の情報は、外部の車両５００と通信装置３００が通信を行うことで、外部情報取得部２１０が外部情報として取得することができる。なお、外部情報取得部は、先行車両がスリップした旨の情報とともに、先行車両の位置情報を外部情報として取得する。このため、クラッチ締結決定部２１３は、先行車両がスリップした位置をクラッチ締結位置として決定できる。ライブカメラの情報は、ライブカメラの情報を配信するサーバ５５０と通信装置３００が通信を行うことで、外部情報取得部２１０が外部情報として取得することができる。

そして、危険度の情報を危険度に応じて数値化し、危険度の情報と信頼性の情報を乗算することにより車両挙動不安定度を算出することができる。

次に、図１０のフローチャートに基づいて、第２の実施形態において、制御装置２００で行われる処理について説明する。先ず、ステップＳ１０では、外部情報取得部２１０が外部情報を取得する。次のステップＳ１２では、クラッチ締結決定部２１３が、クラッチ１５０，１５２を締結する地点Ａを決定する。

次のステップＳ１４では、車速推定部２１４が地点Ａでの車速を推定する。次のステップＳ１６では、車両挙動不安定度判定部２２４が、地点Ａ付近での車両挙動不安定度を取得する。これにより、図５に示したような車両挙動不安定度の分布が取得される。

次のステップＳ１８では、目標回転数設定部２１６が、地点Ａ付近での目標回転数を設定する。ステップＳ１４における車速の推定結果に基づいて、目標回転数Ｒが定まる。また、地点Ａ付近での車両挙動不安定度の分布に応じて、地点Ａ付近での目標回転数が設定される。

次のステップＳ２２では、モータ１１０の回転数を上昇させる制御を開始する。これにより、車両１０００が位置する地点に応じて、図７に示す地点Ａ付近での目標回転数まで予めモータ１１０の回転数が上昇される。

次のステップＳ２４では、スリップ判定部２２２が車両にスリップが発生しているか否か、すなわち車両挙動が不安定か否かを判定する。車両挙動が不安定の場合は、ステップＳ２６へ進み、回転数同期制御を実施する。これにより、モータ１１０の回転数が車両挙動不安定度に応じた目標回転数まで上昇する。次のステップＳ３０では、モータ１１０の回転数が目標回転数に上昇した状態で、クラッチ１５０，１５２の締結を行う。

また、ステップＳ２４で車両挙動が不安定ではないと判定された場合は、ステップＳ２４で待機する。

ステップＳ２４、ステップＳ２６の処理によれば、車両挙動が不安定になった場合に回転数同期制御が実施される。従って、第１の実施形態では、地点Ｂを通過しないと回転数同期制御は行われないが、第２の実施形態では、スリップ発生など車両挙動が不安定になった場合も回転数同期制御が行われることになり、より早い段階でＡＷＤに遷移させることができる。従って、車両挙動を確実に安定させることが可能である。

以上のように、車両挙動不安定度に応じてモータ回転数を予め上昇させておくことで、スリップ判定がされた場合など車両挙動が不安定になった場合に、モータ回転数を短時間で車輪１００，１０２の回転数に一致させることができる。従って、ＡＷＤへの切り換えを短時間で行うことが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

２００制御装置
２１３クラッチ締結決定部
２１６目標回転数設定部
２１８モータ回転数制御部
２２４車両挙動不安定度判定部
１０００車両

Claims

車両の走行状態に基づいて、空走する車輪と駆動源とを連結して駆動輪の数を増加することを決定する決定部と、
前記車輪と前記駆動源とが連結される前に、車両外部から得られる車両挙動不安定度の情報に応じて、前記駆動源の回転数を予め上昇させる回転数制御部と、
を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
車両の外部から得られる外部情報に基づいて前記車両挙動不安定度を判定する判定部を備え、
前記判定部は、路面の危険度を示す第１の情報と、前記第１の情報の信頼性を示す第２の情報とに基づいて前記車両挙動不安定度を判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記第１の情報は、他車両、天気予報、又は道路に設置されたライブカメラから得られることを特徴とする、請求項２に記載の車両の制御装置。
車両の外部から得られる外部情報に基づいて、空走する前記車輪と前記駆動源とを将来的に連結する目標地点を決定する決定部と、
前記目標地点における車速を推定する車速推定部と、
推定された前記車速に基づいて前記駆動源の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
を備え、
前記回転数制御部は、前記目標地点で前記駆動源の回転数が前記目標回転数と一致するように前記駆動源の回転数を制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
前記回転数制御部は、前記目標地点で前記駆動源の回転数が前記目標回転数と一致するように、前記目標地点の手前の地点で前記駆動源を起動することを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置。
前記回転数制御部は、前記目標地点の付近においては、前記目標回転数と前記車両挙動不安定度とから定まる回転数まで前記駆動源の回転数を予め上昇させることを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置。
前記車両挙動不安定度の情報は、車両が走行する路面状況に応じた車両挙動の不安定度を示す情報であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
車両の走行状態に基づいて、空走する車輪と駆動源とを連結して駆動輪の数を増加することを決定するステップと、
前記車輪と前記駆動源とが連結される前に、車両外部から得られる車両挙動不安定度の情報に応じて、前記駆動源の回転数を予め上昇させるステップと、
を備えることを特徴とする、車両の制御方法。