JP2023016554A - 電動式全輪駆動車 - Google Patents

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Abstract

【課題】前輪をフロント電動モータで直接的に駆動し、後輪をリヤ電動モータで直接的に駆動する電動式全輪駆動車であって、フロント電動モータ、リヤ電動モータの出力トルクが低下する高車速域において、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、実際に発生する車両加速度以上に、運転者に加速感を与えることが可能な電動式全輪駆動車を提供する。【解決手段】電動式全輪駆動車１は、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲを直接的に駆動するフロントモータジェネレータ２１と、後輪１０ＲＬ、１０ＲＲを直接的に駆動するリヤモータジェネレータ２２と、アクセルの操作量及び車速に基づいて、フロントモータジェネレータ２１及びリヤモータジェネレータ２２の駆動を制御するＥＶ－ＣＵ６０とを備える。ＥＶ－ＣＵ６０は、車速が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、電動式全輪駆動車に関する。
近年、電動モータを駆動力源とし、排気ガスを排出しない電気自動車（ＥＶ）が実用化されている。例えば、特許文献１には、前輪がフロントモータにより駆動され、後輪がリヤモータにより駆動される電動式の全輪駆動車が開示されている。
このような電気自動車では、例えば、磁石をロータの鉄心内部に組み込み、小型で高効率なＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータなどが好適に用いられる。ＩＰＭモータは、ロータ内部に永久磁石が埋め込まれるため、高速回転に適しており、また、磁気回路的にヨークの一部（突起）を吸引・反発するリラクタンストルクを利用できるため、コイルと永久磁石の吸引力／反発力に起因するマグネットトルクとの合成トルクにより、大きな出力トルクを得ることができる。
特開２０１２－１０５４８２号公報
ところで、ＩＰＭモータ等の電動モータは、基底回転数以上の領域では回転数が高くなるほど、出力トルクが低下するという出力特性（Ｔ－Ｎ特性）を有している。そのため、電動モータと車輪とが直接的に接続された車両の場合、電動モータの回転数が高くなる高車速域では、例えば、アクセルペダルが大きく踏み込まれたとしても、車両を加速させることが難しくなり、運転者は加速感を得られにくくなる。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、前輪をフロント電動モータで直接的に駆動し、後輪をリヤ電動モータで直接的に駆動する電動式全輪駆動車であって、フロント電動モータ、リヤ電動モータの出力トルクが低下する高車速域において、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、実際に発生する車両加速度（前後加速度）以上に、運転者に加速感を与えることが可能な電動式全輪駆動車を提供することを目的とする。
本発明に係る電動式全輪駆動車は、前輪を直接的に駆動するフロント電動モータと、後輪を直接的に駆動するリヤ電動モータと、アクセルの操作量を検出するアクセルセンサと、車両の速度を検出する車速センサと、アクセルの操作量、及び、車両の速度に基づいて、フロント電動モータ及びリヤ電動モータの駆動を制御するコントロールユニットとを備え、コントロールユニットが、車両の速度が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させることを特徴とする。
本発明に係る電動式全輪駆動車によれば、車両の速度が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、駆動力の前後配分が後輪偏重側に変化される。例えば、フロント電動モータの駆動力が低下されるとともに、リヤ電動モータの駆動力が増大される。そのため、車両の後ろ側（リヤ側）が沈み込むように（スクォートするように）ピッチングが生じる。その結果、実際に発生する車両加速度（前後加速度）以上の加速感を運転者に与えることができる。
本発明によれば、前輪をフロント電動モータで直接的に駆動し、後輪をリヤ電動モータで直接的に駆動する電動式全輪駆動車において、フロント電動モータ、リヤ電動モータの出力トルクが低下する高車速域において、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、実際に発生する車両加速度（前後加速度）以上に、運転者に加速感を与えることが可能となる。
実施形態に係る電動式全輪駆動車の全体構成を示す図である。 フロントモータジェネレータ、リヤモータジェネレータの出力特性（Ｔ－Ｎ特性）を示す図である。 実施形態に係る電動式全輪駆動車による後輪偏重制御（加速感演出制御）の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係る電動式全輪駆動車による後輪偏重制御（加速感演出制御）における、アクセル開度、フロントモータジェネレータ駆動力、リヤモータジェネレータ駆動力、ピッチング方向のＧジャーク等の変化を示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
まず、図１を用いて、実施形態に係る電動式全輪駆動車（ＡＷＤ ＥＶ）１の構成について説明する。図１は、電動式全輪駆動車１の全体構成を示す図である。
フロントモータジェネレータ２１（特許請求の範囲に記載のフロント電動モータに相当）は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬとトルク伝達可能に接続されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲとトルク伝達可能に接続されている。すなわち、フロントモータジェネレータ２１は、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲと直接的に接続され、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲを直接的に駆動する。
なお、ここで、「直接的に」という言葉は、変速機構やクラッチを介することなく、フロントモータジェネレータ２１の回転数に対して前輪１０ＦＬ、ＦＲの回転数（車速）が一義的に（１対１に）決まることを意味する。よって、フロントモータジェネレータ２１が左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを直接駆動する構成（本実施形態）の他、ギヤ比が固定の一対のギヤ（リダクションギヤ）を介して左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを駆動する構成、及び、ギヤ（リダクションギヤ）並びにフロントデファレンシャルを介して左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを駆動する構成等を含むものとする。
同様に、リヤモータジェネレータ２２（特許請求の範囲に記載のリヤ電動モータに相当）は、左後輪ドライブシャフト４８Ｌを介して左後輪１０ＲＬとトルク伝達可能に接続されるとともに、右後輪ドライブシャフト４８Ｒを介して右後輪１０ＲＲとトルク伝達可能に接続されている。すなわち、リヤモータジェネレータ２２は、後輪１０ＲＬ、１０ＲＲと直接的に接続され、後輪１０ＲＬ、１０ＲＲを直接的に駆動する。なお、「直接的に」という言葉の意味は、上述したフロントモータジェネレータ２１の場合と同様である。
フロントモータジェネレータ２１及びリヤモータジェネレータ２２は、供給された電力を機械的動力に変換するモータとしての機能と、入力された機械的動力を電力に変換するジェネレータとしての機能とを兼ね備えた同期発電電動機として構成されている。すなわち、フロントモータジェネレータ２１及びリヤモータジェネレータ２２それぞれは、車両駆動時には駆動トルクを発生するモータとして動作し、回生時にはジェネレータとして動作する。
ここで、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２の出力特性（Ｔ－Ｎ特性）を図２に示す。図２の横軸は車速（ｋｍ／ｈ）すなわちモータ回転数（ｒｐｍ）であり、縦軸は駆動力（Ｎｍ）である。図２に示されるように、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２は、基底回転数以上の領域では、車速（モータ回転数）が高くなるほど、誘起起電力（誘起電圧）の増大により、駆動力（出力トルク）が低下するという特性（Ｔ－Ｎ特性）を有している。
図１に戻り、各車輪１０ＦＬ～１０ＲＲ（以下、すべての車輪１０ＦＬ～１０ＲＲを総称して車輪１０ということもある）それぞれには、車輪１０ＦＬ～１０ＲＲを制動するブレーキ１１ＦＬ～１１ＲＲ（以下、すべてのブレーキ１１ＦＬ～１１ＲＲを総称してブレーキ１１ということもある）が取り付けられている。また、各車輪１０ＦＬ～１０ＲＲそれぞれには、車輪回転速度を検出する車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲ（以下、すべての車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲを総称して車輪速センサ１２ということもある）が取り付けられている。
車輪速センサ１２は、車輪１０とともに回転するロータ（ギヤロータ、又は磁気ロータ）による磁界の変化を検出する非接触型センサであり、例えば、ロータ回転を磁気ピックアップやホール素子、ＭＲ素子などで検出する方式が好適に用いられる。なお、車輪速センサ１２は、後述するＥＶ－ＣＵ６０に接続されている。
このように構成されているため、電動式全輪駆動車１（以下、単に「車両１」ともいう）では、フロントモータジェネレータ２１により前輪１０ＦＬ、１０ＦＲが直接的に駆動され、リヤモータジェネレータ２２により後輪１０ＲＬ、１０ＲＲが直接的に駆動される。そして、フロントモータジェネレータ２１の駆動力とリヤモータジェネレータ２２の駆動力とのバランスが制御されて、前後輪１０の駆動力が任意に可変配分される。また、制動時などには、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２で回生することもできる。
フロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２の駆動は、ＥＶ－ＣＵ６０によって総合的に制御される。ＥＶ－ＣＵ６０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、車両の横滑りなどを抑制して走行安定性を向上させるビークルダイナミクス・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）５０等と相互に通信可能に接続されている。
ＥＶ－ＣＵ６０及びＶＤＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び、入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。
ＶＤＣＵ５０には、例えば、操舵角センサ１６、前後加速度（前後Ｇ）センサ５５、横加速度（横Ｇ）センサ５６、ヨーレートセンサ５７、及び、ブレーキスイッチ５８などが接続されている。前後加速度センサ５５は車両１に作用する前後方向の加速度を検出し、横加速度センサ５６は車両１に作用する横方向の加速度を検出する。また、操舵角センサ１６は、ピニオンシャフトの回転角を検出することにより、操舵輪である前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの転舵角（すなわちステアリングホイール１５の操舵角）を検出する。ヨーレートセンサ５７は車両１のヨーレートを検出する。
ＶＤＣＵ５０は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータを駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ１２、操舵角センサ１６、前後加速度センサ５５、横加速度センサ５６、ヨーレートセンサ５７等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とモータトルク制御とにより、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。すなわち、ＶＤＣＵ５０は、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保する。
ＶＤＣＵ５０は、検出した操舵角、前後加速度、横加速度、ヨーレート、及び、制動情報（ブレーキング情報）等を、ＣＡＮ１００を介してＥＶ－ＣＵ６０に送信する。
ＥＶ－ＣＵ６０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ６１（特許請求の範囲に記載のアクセルセンサに相当）、フロントモータジェネレータ２１の回転位置（回転数）を検出するレゾルバ６２、リヤモータジェネレータ２２の回転位置（回転数）を検出するレゾルバ６３、及び、上述した車輪１０の速度を検出する車輪速センサ１２（特許請求の範囲に記載の車速センサに相当）などを含む各種センサが接続されている。
また、ＥＶ－ＣＵ６０は、ＣＡＮ１００を介して、ＶＤＣＵ５０から、例えば、操舵角、前後加速度、横加速度、ヨーレート、及び、制動情報（ブレーキング情報）等の各種情報を受信する。
ＥＶ－ＣＵ６０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、フロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２の駆動を総合的に制御する。ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態（車速等）、高電圧バッテリ７１の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２それぞれのトルク指令値（要求電力）を求めて出力する。すなわち、ＥＶ－ＣＵ６０は、特許請求の範囲に記載のコントロールユニットとして機能する。
その際に、ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ、１０ＲＲの路面との摩擦力に応じた前後駆動力配分となるように、フロントモータジェネレータ２１及びリヤモータジェネレータ２２の出力トルクを調節（制御）する。なお、ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、車両の前後加速度、横加速度から、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ、１０ＲＲの接地荷重を求め、該接地荷重に基づいて、路面との摩擦力を推定する。
パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）７０は、上記トルク指令値（要求電力）に基づいて、インバータ７０ａを介して、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２それぞれを駆動する。ここで、インバータ７０ａは、高電圧バッテリ７１の直流電力を三相交流の電力に変換して、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２それぞれに供給する。一方、インバータ７０ａは、回生時に、フロントモータジェネレータ２１及び／又はリヤモータジェネレータ２２で発電した交流電圧を直流電圧に変換して高電圧バッテリ７１を充電する。
特に、ＥＶ－ＣＵ６０は、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２の出力トルクが低下する高車速域において、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、実際に発生する車両加速度（前後加速度）以上に、運転者に加速感を与える機能を有している。ＥＶ－ＣＵ６０では、ＥＥＰＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより当該機能が実現される。
そのため、ＥＶ－ＣＵ６０は、車両１の速度が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、目標駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させる。
より具体的には、ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、車両１の速度が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、フロントモータジェネレータ２１の駆動力を低下させるとともに、リヤモータジェネレータ２２の駆動力を増大させる。
フロントモータジェネレータ２１の駆動力が低下されるとともに、リヤモータジェネレータ２２の駆動力が増大されることにより、車両１の後ろ側（リヤ側）が沈み込むように（スクォートするように）ピッチングが生じる。すなわち、加速時には荷重の移動により車両の後ろ側（リヤ側）が沈む（スクォートする）が、その状態が演出される。なお、ピッチングは、車両１の重心を通り車体を車幅方向に貫く軸（Ｙ軸）まわりの回転モーメントである。
その際に、ＥＶ－ＣＵ６０は、アクセルの操作量の増大速度（Δアクセル開度）が大きくなるほど、後輪偏重の程度を大きくする（すなわち、リヤモータジェネレータ２２の駆動力の増大量を大きくする）ことが好ましい。
また、ＥＶ－ＣＵ６０は、車両１の速度（車速）が高くなるほど、後輪偏重の程度を大きくする（すなわち、リヤモータジェネレータ２２の駆動力の増大量を大きくする）ことが好ましい。
一方、ＥＶ－ＣＵ６０は、例えば、目標駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させた後、所定時間以上経過した場合、又は、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が所定値以上の状態が所定時間以上経過した場合等に、目標駆動力の前後配分を通常の値（例えば５０：５０）に戻す。すなわち、後輪偏重制御を終了して、前輪１０ＦＬ、１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ、１０ＲＲの路面との摩擦力等に応じた前後駆動力配分に戻す。よって、ＥＶ－ＣＵ６０は、前後車輪１０の路面との摩擦力等に応じて、フロントモータジェネレータ２１及びリヤモータジェネレータ２２の駆動（前後分配比）を制御する。
次に、図３及び図４を併せて参照しつつ、電動式全輪駆動車１の動作について説明する。図３は、電動式全輪駆動車１による後輪偏重制御（加速感演出制御）の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主としてＥＶ－ＣＵ６０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。また、図４は、電動式全輪駆動車１による後輪偏重制御（加速感演出制御）における、アクセル開度、フロントモータジェネレータ駆動力、リヤモータジェネレータ駆動力、ピッチング方向のＧジャーク等の変化を示すタイミングチャートである。
ステップＳ１００では、車両１の速度（車速）が所定速度以上であるか否か（すなわち、フロントモータジェネレータ２１の駆動力、リヤモータジェネレータ２２の駆動力が所定値以下に低下しているか否か）についての判断が行われる。ここで、車速が所定速度未満の場合には、本処理から一旦抜ける。一方、車速が所定速度以上である場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。
ステップＳ１０２では、アクセル開度の所定時間における増加量（Δアクセル開度）が所定値以上であるか否か（すなわち、アクセル開度が所定速度以上で増大されたか否か）についての判断が行われる。ここで、アクセル開度の増加量が所定値未満である場合には、本処理から一旦抜ける。一方、アクセル開度の増加量が所定値以上である場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する（図４の時刻ｔ１参照）。
ステップＳ１０４では、目標駆動力の前後配分を後輪偏重側へ遷移させる後輪偏重制御が実行中であることを示す後輪偏重フラグがセット（１）され、目標駆動力の前後配分の後輪偏重側への遷移が開始される（図４の時刻ｔ１参照）。
続くステップＳ１０６では、例えば、車両１の速度、及び、アクセル開度の増加速度（Δアクセル開度）等に基づいて、フロントモータジェネレータ２１の目標駆動力、及び、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が求められる。より具体的には、フロントモータジェネレータ２１の目標駆動力が低下されるとともに、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が増大される（図４の時刻ｔ１～ｔ２参照）。
続いて、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で求められたフロントモータジェネレータ２１の目標駆動力、及び、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力に基づいて、フロントモータジェネレータ２１の要求電力、及び、リヤモータジェネレータ２２の要求電力が求められる。そして、当該要求電力がフロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２に供給され、フロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２が駆動される（図４の時刻ｔ１～ｔ２参照）。フロントモータジェネレータ２１の駆動力が低下されるとともに、リヤモータジェネレータ２２の駆動力が増大されることにより、車両１の後ろ側（リヤ側）が沈み込むように（スクォートするように）ピッチング（ピッチング方向のＧジャーク）が生じる（図４の時刻ｔ１～ｔ２参照）。
次に、ステップＳ１１０では、目標駆動力の前後配分を後輪偏重側へ遷移させる後輪偏重制御の終了条件が成立したか否かについての判断が行われる。より具体的には、目標駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させた後、所定時間以上経過したか否か、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が所定値以上の状態が所定時間以上経過したか否か、車両１の横滑りが検知されたか否か、及び、センサ等の異常（フェイル）が検知されたか否かについての判断が行われる。ここで、全ての条件が成立していない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、少なくともいずれか１つの条件が成立した場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。
ステップＳ１１２では、後輪偏重制御が実行中であることを示す後輪偏重フラグがリセット（０）され、目標駆動力の前後配分の後輪偏重側への遷移（後輪偏重制御）が終了される（図４の時刻ｔ２～参照）。
次に、ステップＳ１１４では、後輪偏重制御から通常制御への復帰が完了したか否か（すなわち、目標駆動力の前後配分が通常制御時の値（例えば５０：５０）に戻ったか否か）についての判断が行われる。ここで、通常制御への復帰が完了した場合には、本処理から抜ける（図４の時刻ｔ３～参照）。一方、通常制御への復帰がまだ完了していない場合には、ステップＳ１１６に処理が移行する。
ステップＳ１１６では、目標駆動力の前後配分を徐々に通常制御時の値に戻すように（すなわち、前輪１０ＦＬ，１０ＦＲ及び後輪１０ＲＬ、１０ＲＲの路面との摩擦力等に応じた前後配分に徐々に近づけるように）、フロントモータジェネレータ２１の目標駆動力、及び、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が求められる。より具体的には、フロントモータジェネレータ２１の目標駆動力が徐々に増大されるとともに、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力が徐々に低下される（図４の時刻ｔ２～ｔ３参照）。
続いて、ステップＳ１１８では、ステップＳ１１６で求められたフロントモータジェネレータ２１の目標駆動力、及び、リヤモータジェネレータ２２の目標駆動力に基づいて、フロントモータジェネレータ２１の要求電力、及び、リヤモータジェネレータ２２の要求電力が求められる。そして、当該要求電力がフロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２に供給され、フロントモータジェネレータ２１、及び、リヤモータジェネレータ２２が駆動される（図４の時刻ｔ２～ｔ３参照）。その後、ステップＳ１１４に処理が戻り、通常制御への復帰が完了するまで、上述したステップＳ１１４以降の処理が繰り返して実行される。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、車速が所定速度以上である状態において、アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、目標駆動力の前後配分が後輪偏重側に変化される。例えば、フロントモータジェネレータ２１の駆動力が低下されるとともに、リヤモータジェネレータ２２の駆動力が増大される。そのため、車両１の後ろ側（リヤ側）が沈み込むように（スクォートするように）ピッチングが生じる。その結果、本実施形態によれば、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２の出力トルクが低下する高車速域において、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、実際に発生する車両加速度（前後加速度）以上に、運転者に加速感を与えることが可能となる。
また、本実施形態によれば、アクセルの操作量の増大速度（Δアクセル開度）が大きくなるほど、後輪偏重の程度が大きくされる（すなわち、リヤモータジェネレータ２２の駆動力の増大量が大きくされる）ため、アクセルの操作量が大きくなるほど（運転者の加速要求が大きいほど）、より大きな加速感（スクォート）を与えることができる。
本実施形態によれば、車速が高くなるほど、後輪偏重の程度が大きくされる（すなわち、リヤモータジェネレータ２２の駆動力の増大量が大きくされる）ため、車速がより高くなった状況（すなわち、フロントモータジェネレータ２１、リヤモータジェネレータ２２の出力可能トルクがより低下した状況）であっても、運転者に加速感を与えることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、左右前輪１０ＦＬ、１０ＦＲをフロントモータジェネレータ２１で駆動し、左右後輪１０ＲＬ、１０ＲＲをリヤモータジェネレータ２２で駆動する構成の電動式全輪駆動車１に適用したが、本発明は、例えば、４輪それぞれにインホイールモータが取り付けられた電動式全輪駆動車などにも適用することができる。
また、ＥＶ－ＣＵ６０やＶＤＣＵ５０等のコントローラのシステム構成、及び、各コントローラの機能分担等は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、車輪速センサ１２をＥＶ－ＣＵ６０に接続したが、ＶＤＣＵ５０に接続し、ＣＡＮ１００を介してＥＶ－ＣＵ６０に送信する構成としてもよい。さらに、上記実施形態では、ＥＶ－ＣＵ６０、ＰＣＵ７０、ＶＤＣＵ５０それぞれをＣＡＮ１００で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、例えば、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更（統合等）することができる。
１ 電動式全輪駆動車
１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲ 車輪
１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＲＬ，１１ＲＲ ブレーキ
１２ＦＬ，１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲ 車輪速センサ
１６ 操舵角センサ
２１ フロントモータジェネレータ（フロント電動モータ）
２２ リヤモータジェネレータ（リヤ電動モータ）
４５Ｌ 左前輪ドライブシャフト
４５Ｒ 右前輪ドライブシャフト
４８Ｌ 左後輪ドライブシャフト
４８Ｒ 右後輪ドライブシャフト
５０ ＶＤＣＵ
５５ 前後加速度センサ
５６ 横加速度センサ
５７ ヨーレートセンサ
５８ ブレーキスイッチ
６０ ＥＶ－ＣＵ
６１ アクセル開度センサ
６２、６３ レゾルバ
７０ ＰＣＵ
７１ 高電圧バッテリ
１００ ＣＡＮ

Claims (5)

  1. 前輪を直接的に駆動するフロント電動モータと、
    後輪を直接的に駆動するリヤ電動モータと、
    アクセルの操作量を検出するアクセルセンサと、
    車両の速度を検出する車速センサと、
    前記アクセルの操作量、及び、前記車両の速度に基づいて、前記フロント電動モータ及び前記リヤ電動モータの駆動を制御するコントロールユニットと、を備え、
    前記コントロールユニットは、前記車両の速度が所定速度以上である状態において、前記アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させることを特徴とする電動式全輪駆動車。
  2. 前記コントロールユニットは、前記車両の速度が所定速度以上である状態において、前記アクセルの操作量が所定速度以上で増大された場合に、前記フロント電動モータの駆動力を低下させるとともに、前記リヤ電動モータの駆動力を増大させることを特徴とする請求項１に記載の電動式全輪駆動車。
  3. 前記コントロールユニットは、前記アクセルの操作量の増大速度が大きくなるほど、後輪偏重の程度を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動式全輪駆動車。
  4. 前記コントロールユニットは、前記車両の速度が高くなるほど、後輪偏重の程度を大きくすることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の電動式全輪駆動車。
  5. 前記コントロールユニットは、駆動力の前後配分を後輪偏重側に変化させた後、所定時間以上経過した場合、又は、前記リヤ電動モータの駆動力が所定値以上の状態が所定時間以上経過した場合に、駆動力の前後配分を通常の値に戻すことを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の電動式全輪駆動車。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5640678B2 (ja) 2010-11-11 2014-12-17 トヨタ自動車株式会社 Ｉｐｍモータ用ロータとｉｐｍモータ
US8577578B2 (en) * 2011-10-13 2013-11-05 GM Global Technology Operations LLC Method of controlling vehicle wheel axle torque and control system for same
US8965609B2 (en) * 2011-12-29 2015-02-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle
EP3132966B1 (de) * 2015-08-21 2024-08-07 MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik GmbH & Co KG Verfahren zum betreiben eines fahrzeuges sowie fahrzeug
JP6923498B2 (ja) * 2018-09-27 2021-08-18 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両駆動装置

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