JP6046577B2 - 制御装置、および、これを用いた車両 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、および、これを用いた車両に関する。

従来、車両の前輪および後輪のそれぞれを２つの回転電機で回転駆動する技術が知られている。例えば特許文献１には、モータＭＧ３で前輪を回転駆動し、モータＭＧ２で後輪を回転駆動する４輪駆動のハイブリッド車が開示されている。モータＭＧ３およびモータＭＧ２の駆動は、車両に設けられた制御装置により制御される。

特開２００３−３２８０２号公報

特許文献１の制御装置では、車両の要求トルクをモータＭＧ３およびモータＭＧ２に分配する。このとき、基本的に、モータＭＧ３へのトルクの分配比は、モータＭＧ２へのトルクの分配比よりも大きくなるよう設定される。また、モータＭＧ３およびモータＭＧ２の各モータで消費する電力、すなわち、電池から各モータに分配する電力の分配比は、前輪および後輪の回転数が同じであるため、トルクの分配比と同じ値に設定される。

ところで、特許文献１の制御装置を備える車両では、熱等によりモータＭＧ３のトルクが制限されたり、電池の残量等によりモータＭＧ２への電力が制限されたりする。この場合、モータＭＧ３およびモータＭＧ２は、共に指令トルク通りのトルクを出力することができなくなるおそれがある。より詳細には、モータＭＧ３は、電力は指令トルク分確保されるものの、熱等により指令トルク通りのトルクを出力できなくなる。つまり、モータＭＧ３には、元々使い切れない電力が供給される。一方、モータＭＧ２は、電池の残量等により電力不足となり、指令トルク通りのトルクを出力できなくなる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定の条件でトルクおよび供給電力が制限される場合でも、前輪用回転電機および後輪用回転電機から出力されるトルクの総量を増大可能な制御装置、および、車両を提供することにある。

本発明は、電池から供給される電力により車両の前輪を回転駆動可能な前輪用回転電機、および、電池から供給される電力により車両の後輪を回転駆動可能な後輪用回転電機の駆動を制御する制御装置であって、指令トルク決定手段とパワー分配比算出手段と出力可能トルク算出手段とパワー分配比補正手段とパワー分配手段とを備えている。
指令トルク決定手段は、所定のトルク分配比に基づき、前輪用回転電機および後輪用回転電機の指令トルクを決定する。
パワー分配比算出手段は、前記トルク分配比に基づき、電池から前輪用回転電機および後輪用回転電機に対する電力の分配比であるパワー分配比を算出する。

出力可能トルク算出手段は、前輪用回転電機から出力可能なトルクである前輪用出力可能トルク、および、後輪用回転電機から出力可能なトルクである後輪用出力可能トルクを算出する。
パワー分配比補正手段は、出力可能トルク算出手段により算出した前輪用出力可能トルクおよび後輪用出力可能トルクに基づき、パワー分配比を補正する。
パワー分配手段は、パワー分配比補正手段により補正したパワー分配比に基づき、電池から前輪用回転電機および後輪用回転電機に対し電力を分配する。

このように、本発明では、出力可能トルク算出手段により算出した前輪用出力可能トルクおよび後輪用出力可能トルクに基づき、パワー分配比を補正し、補正したパワー分配比に基づき、電池から前輪用回転電機および後輪用回転電機へ電力を分配する。そのため、例えば、元々前輪用回転電機で使い切れない電力が前輪用回転電機に対し余分に分配されることを抑制できる。これにより、後輪用回転電機に分配される電力が増大するため後輪用回転電機から実際に出力されるトルクが増大し、前輪および後輪から出力される駆動力の総量、すなわち、車両の総駆動力を増大させることができる。

本発明の一実施形態による制御装置および車両を示す模式図。 本発明の一実施形態による車両の前輪近傍の構成を示す模式図。 本発明の一実施形態の制御装置による回転電機の駆動制御に関する処理を示すフロー図。 本発明の一実施形態による車両の回転電機の特性図。 本発明の一実施形態による車両の動力統合分割機構の作動を説明するための共線図。

以下、本発明の実施形態による制御装置、および、これを適用した車両を図面に基づき説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による制御装置、および、これを適用した車両を図１に示す。

車両１は、前輪２、後輪３、電池４、内燃機関としてのエンジン５、回転電機１０、２０、３０、制御装置４０、および、動力統合分割機構５０等を備えている。
車両１は、例えばエンジン５、回転電機１０、２０、３０の複数の異なる動力源から出力されるトルクにより走行するハイブリッド車両である。

エンジン５は、例えばガソリンを燃料として駆動（回転）するガソリンエンジンであり、図示しないクランクシャフトからトルクを出力する。回転電機１０、２０、３０は、車両１に搭載された電池４の電力により回転しトルクを出力する電気モータであり、トルクが入力されることにより発電し電池４に充電可能なジェネレータ（発電機）としても機能する。

図２に示すように、回転電機１０は、ハウジング１１、ステータ１２、コイル１３およびロータ１４等を有している。ステータ１２は、例えば鉄等の金属により筒状に形成され、ハウジング１１の内壁に固定されている。コイル１３は、ステータ１２に巻き回されている。ロータ１４は、例えば鉄等に金属により筒状に形成され、ステータ１２の内側で回転可能に設けられている。ロータ１４の外壁には磁石が張り付けられている。コイル１３には、後述するインバータ４３を経由して電池４から電力が供給される。これにより、ステータ１２に回転磁界が生じ、ロータ１４が回転する。また、ロータ１４が回転すると、コイル１３に電流が流れ、インバータ４３を経由して電池４に充電される。

回転電機３０は、ハウジング３１、ステータ３２、コイル３３およびロータ３４等を有している。ステータ３２は、例えば鉄等の金属により筒状に形成され、ハウジング３１の内壁に固定されている。コイル３３は、ステータ３２に巻き回されている。ロータ３４は、例えば鉄等に金属により筒状に形成され、ステータ３２の内側で回転可能に設けられている。ロータ３４の外壁には磁石が張り付けられている。コイル３３には、インバータ４３を経由して電池４から電力が供給される。これにより、ステータ３２に回転磁界が生じ、ロータ３４が回転する。また、ロータ３４が回転すると、コイル３３に電流が流れ、インバータ４３を経由して電池４に充電される。

図２に示すように、車両１は、第１軸６１、ダンパ７０、第２軸６２、第３軸６３、第４軸６４、および、ギア機構８０等をさらに備えている。
第１軸６１は、例えば金属により棒状に形成され、一端がエンジン５のクランクシャフトに接続されるよう設けられる。ここで、第１軸６１は、クランクシャフトと同軸かつ一体に設けられる。これにより、第１軸６１には、エンジン５のトルクが入力される。

ダンパ７０は、板部７１、７２、および、スプリング７３等を有している。
板部７１は、例えば金属により略円板状に形成されている。板部７２は、板部７１と同様、例えば金属により略円板状に形成されている。スプリング７３は、例えば金属によりコイル状に形成されており、弾性変形可能である。
板部７１と板部７２とは、間に所定の隙間を形成しつつ、同軸に設けられる。ここで、板部７１と板部７２とは、相対回転可能である。板部７１の中央には、第１軸６１の他端が接続されている。

第２軸６２は、第１軸６１と同様、例えば金属により棒状に形成され、一端が板部７２の中央に接続するよう設けられている。
スプリング７３は、板部７１と板部７２との間に複数設けられる。そのため、例えば第１軸６１および第２軸６２の一方のみが短時間に急回転すると、スプリング７３は、板部７１と板部７２とにより圧縮されて弾性変形する。これにより、スプリング７３の復元力が板部７１および板部７２を経由して第１軸６１および第２軸６２に作用する。その結果、第１軸６１および第２軸６２の一方の急な回転が衝撃となって他方に伝達するのを抑制することができる。このように、ダンパ７０は、緩衝機構として機能し、第１軸６１と第２軸６２との衝撃をスプリング７３の弾性により緩和する。また、板部７１、７２は、所定のマスを有し、所謂フライホールとしても機能する。よって、例えばエンジン５の始動時等、クランクシャフトに急回転またはトルク脈動が生じても、急回転による衝撃またはトルク脈動が第２軸６２に伝達するのを抑制することができる。

第３軸６３は、例えば金属により棒状に形成されている。第３軸６３は、一端が動力統合分割機構５０（後述）に接続され、他端が回転電機１０のロータ１４に接続される。これにより、第３軸６３には、他端から回転電機１０のトルクが入力される。

第３軸６３の軸方向の途中には、ギア６５が第３軸６３と一体に設けられている。ギア６５は、ギア機構８０のギアに噛み合うよう設けられている。ギア機構８０のギアは、フロントデフ６に噛み合うよう設けられている。フロントデフ６には、車軸７が接続されている。車軸７の両端に前輪２が接続されている。そのため、前輪２は、第３軸６３の回転に対応して回転する。

第４軸６４は、例えば金属により筒状に形成され、内側に第２軸６２が挿通されるようにして設けられている。ここで、第４軸６４と第２軸６２とは、相対回転可能である。第４軸６４は、一端が回転電機３０のロータ３４に接続される。これにより、第４軸６４には、一端から回転電機３０のトルクが入力される。

動力統合分割機構５０は、キャリア５１、リングギア５２、サンギア５３およびピニオンギア５４等を有している。
キャリア５１は、第２軸６２の他端に接続され、第２軸６２と一体に回転可能である。リングギア５２は、第３軸６３の一端に接続され、第３軸６３と一体に回転可能である。リングギア５２には、内縁部に内歯が形成されている。サンギア５３は、第４軸６４の他端に接続され、第４軸６４と一体に回転可能である。サンギア５３には、外縁部に外歯が形成されている。

ピニオンギア５４は、キャリア５１の外縁部において自転可能なよう複数設けられている。ピニオンギア５４には、外縁部に外歯が形成されている。ピニオンギア５４の外歯は、リングギア５２の内歯およびサンギア５３の外歯に噛み合い可能に形成されている。これにより、例えばキャリア５１が第２軸６２と一体に回転すると、ピニオンギア５４は、自転しつつサンギア５３の周囲を公転する。このとき、リングギア５２（第３軸６３）は、第４軸６４に対し相対回転する。
このように、動力統合分割機構５０は、第２軸６２の他端と第３軸６３の一端と第４軸６４の他端との間に設けられ、第２軸６２と第３軸６３と第４軸６４との間で相互にトルクを伝達可能である。

上記構成により、動力統合分割機構５０は、回転電機３０がジェネレータとして機能するときは、例えば、キャリア５１（第２軸６２）から入力されるエンジン５からのトルクを、サンギア５３（第４軸６４、回転電機３０）側とリングギア５２（第３軸６３）側とにそのギア比に応じて分割する。一方、動力統合分割機構５０は、回転電機３０がモータとして機能するときは、例えば、キャリア５１（第２軸６２）から入力されるエンジン５からのトルクとサンギア５３（第４軸６４）から入力される回転電機３０のトルクとを統合してリングギア５２（第３軸６３）側に出力する。リングギア５２に出力されたトルクは、第３軸６３、ギア６５、ギア機構８０、フロントデフ６、車軸７を経由して前輪２に出力される。

また、動力統合分割機構５０は、回転電機１０がモータとして機能するときは、例えば、キャリア５１（第２軸６２）から入力されるエンジン５からのトルクとリングギア５２（第３軸６３）から入力される回転電機１０のトルクとを統合して第３軸６３側に出力する。第３軸６３に出力されたトルクは、ギア６５、ギア機構８０、フロントデフ６、車軸７を経由して前輪２に出力される。一方、動力統合分割機構５０は、回転電機１０がジェネレータとして機能するときは、例えば、リングギア５２（第３軸６３）から入力される前輪２からのトルクを、第３軸６３（回転電機１０）側とキャリア５１（第２軸６２）側とサンギア５３（第４軸６４）側とに分割する。

このように、回転電機１０は、モータとして機能するとき、第３軸６３、ギア６５、ギア機構８０、フロントデフ６、車軸７を経由して前輪２を回転駆動可能である。ここで、回転電機１０は、特許請求の範囲における「前輪用回転電機」に対応している。また、回転電機３０は、ジェネレータとして機能するとき、入力されるトルクにより発電する。ここで、回転電機３０は、特許請求の範囲における「発電用回転電機」に対応している。回転電機３０は、「発電用回転電機」とはいえ、電池４からの電力により駆動可能でモータとして機能するため、用途としては「発電用」に限られない。

回転電機２０は、回転電機１０、３０と同様の構成であり、出力軸がリアデフ８に接続されている。回転電機２０は、インバータ４３を経由して電池４から電力が供給されると、モータとして機能し回転する。回転電機２０の出力軸から出力されるトルクは、リアデフ８および車軸９を経由して後輪３に伝達される。これにより、後輪３が回転駆動する。

また、回転電機２０は、車軸９、リアデフ８を経由して後輪３からのトルクが入力されることによりジェネレータとして機能し発電可能である。回転電機２０の発電は、インバータ４３を経由して電池４に充電される。
このように、回転電機２０は、モータとして機能するとき、リアデフ８および車軸９を経由して後輪３を回転駆動可能である。ここで、回転電機２０は、特許請求の範囲における「後輪用回転電機」に対応している。

図１に示すように、制御装置４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４１、ＭＧ−ＥＣＵ４２およびインバータ４３を有している。
ＨＶ−ＥＣＵ４１およびＭＧ−ＥＣＵ４２は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、ならびに、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。

ＨＶ−ＥＣＵ４１は、車両１の各部に設けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って演算を行い、各部の機器および装置類の作動を制御することにより、車両１を統合的に制御する。
ＭＧ−ＥＣＵ４２は、ＨＶ−ＥＣＵ４１からの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い演算を行い、インバータ４３を経由して回転電機１０、２０、３０の駆動を制御する。

インバータ４３は、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有し、ＭＧ−ＥＣＵ４２からの信号等に基づき作動し、電池４からの直流電力を交流電力に変換し、回転電機１０、２０、３０に供給する。これにより、回転電機１０、２０、３０が駆動する。

ＨＶ−ＥＣＵ４１は、各種センサからの信号等に基づき、エンジン５の運転、回転電機１０、２０、３０のトルクを制御し、動力統合分割機構５０によるトルクの分割および統合の比率を変更する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、車両１の様々な走行パターンを実現する。

より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４１には、車両１の車速に対応する車速信号、アクセル開度に対応するアクセル開度信号、ブレーキの踏み込み量に対応するブレーキ信号、シフト選択手段の位置に対応するシフト位置信号、車両１の挙動に対応する信号、電池４の充電率（電力の残量）に対応するＳＯＣ（State of charge）信号等が入力される。車速信号としては、例えば前輪２または後輪３近傍に設けられた車速センサから出力される信号を用いる。アクセル開度信号としては、例えばアクセル開度センサから出力される信号を用いる。ブレーキ信号としては、例えばブレーキ踏み込み量センサから出力される信号を用いる。シフト位置信号としては、例えばシフト位置センサから出力される信号を用いる。車両１の挙動に対応する信号としては、例えば車両１に設けられた加速度センサから出力される信号を用いる。ＳＯＣ信号としては、電池４の充電率を検出して出力するバッテリ監視装置等から出力される信号を用いる。

本実施形態では、回転電機１０、２０、３０のそれぞれには、図示しないレゾルバが設けられている。レゾルバは、回転電機１０、２０、３０の回転位置を検出し、当該回転位置に関する信号をＨＶ−ＥＣＵ４１に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ４１は、レゾルバからの信号に基づき、回転電機１０、２０、３０の回転数を算出（検出）することができる。

また、本実施形態では、回転電機１０、２０のそれぞれには、図示しない温度センサが設けられている。温度センサは、回転電機１０、２０の温度を検出し、当該温度に関する信号をＨＶ−ＥＣＵ４１に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ４１は、温度センサからの信号に基づき、回転電機１０、２０の温度を算出（検出）することができる。

次に、制御装置４０による回転電機１０、２０の駆動制御について説明する。
制御装置４０は、回転電機１０、２０の駆動を制御するとき、図３に示す一連の処理Ｓ１００を実行する。処理Ｓ１００は、例えば車両１のイグニッションスイッチがオンされることにより開始される。

Ｓ１０１では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、アクセル開度信号、ブレーキ信号、車速信号、シフト位置信号、および、車両１の挙動に対応する信号等に基づき、車両１の運転者が要求するトルク、すなわち、車両１の車軸７および車軸９から前輪２および後輪３に出力されるべき要求トルクを算出する。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。

Ｓ１０２では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、所定のトルク分配比に基づき、Ｓ１０１で算出した要求トルクを前輪２（車軸７、回転電機１０）側および後輪３（車軸９、回転電機２０）側へ分配するトルク（指令トルク）を決定する。なお、トルク分配比は、前輪２（車軸７、回転電機１０）側への分配比が、後輪３（車軸９、回転電機２０）側への分配比以上となるよう設定されている。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、特許請求の範囲における「指令トルク決定手段」として機能する。Ｓ１０２の後、処理はＳ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、回転電機１０から出力可能なトルクである出力可能トルクを算出する。すなわち、出力可能トルクを算出することにより、回転電機１０から出力するトルクを制限する。
回転電機１０は、電池４の電力の残量、回転電機１０の温度、減磁、または、「前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」により、出力可能トルクが変動する。そのため、本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、ＳＯＣ信号に基づく電池４の電力の残量、温度センサからの信号に基づく回転電機１０の温度、減磁、または、「前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」に基づき、回転電機１０の出力可能トルクを算出する。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、特許請求の範囲における「出力可能トルク算出手段」として機能する。

ここで、「減磁」とは、高温環境下や逆磁界下において回転電機１０のロータ１４の磁石の磁力が低下することであり、回転電機１０の出力トルクの低下につながる。回転電機１０の磁石に「減磁」が生じると、通常の環境に戻っても磁力が回復しないおそれがある。また、所定の温度以下の環境であっても、回転電機１０の回転数とトルクとの関係が所定の領域（図４に示す網掛けの領域）内にあるときは、磁石の磁力が低下するおそれがある。よって、本実施形態では、「回転電機１０の温度、回転数およびトルク（減磁）」に基づき、回転電機１０の出力可能トルクを算出することにより、回転電機１０（前輪用回転電機）から出力するトルクを制限する。

また、「前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」とは、回転電機３０をスタータとして駆動してエンジン５を始動するとき、回転電機３０の回転に連動して回転する前輪２の回転方向に逆らう方向に回転電機３０から出力すべきトルクのことである。本実施形態では、回転電機３０を駆動してエンジン５を始動するとき、「前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」を確保することにより、車両１を前進可能な状態にする。
より詳細には、図５に示すように、エンジン５を始動するとき、回転電機３０（発電用回転電機）からサンギア５３に正側のトルクを出力する。このとき、サンギア５３からキャリア５１（エンジン５）を経由してリングギア５２（回転電機１０（前輪用回転電機）、車軸７）側に伝達するトルクは負側になる。リングギア５２は前輪２と連動して回転するため、回転電機１０からトルクを出力しない場合、車両１は前進しない。そこで、このとき、リングギア５２に伝達する負側のトルク（反力）に逆らうトルクを回転電機１０から出力する必要があり、このとき回転電機１０から出力すべきトルクが「前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」に対応する。なお、図５において、「ρ」は動力統合分割機構５０のピニオンギア５４のギア比、「Ｔｇ」は回転電機３０（発電用回転電機）のトルク、「Ｔｍｐ」は回転電機１０（前輪用回転電機）のトルク、「Ｔｅｐ」はエンジン５側からリングギア５２に伝達するトルク、「Ｔｐ」は車両１（前輪２）のトルクを示す。
Ｓ１０３の後、処理はＳ１０４へ移行する。

Ｓ１０４では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、回転電機２０から出力可能なトルクである出力可能トルクを算出する。すなわち、出力可能トルクを算出することにより、回転電機２０から出力するトルクを制限する。

回転電機２０は、電池４の電力の残量、回転電機２０の温度、または、減磁により、出力可能トルクが変動する。そのため、本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、ＳＯＣ信号に基づく電池４の電力の残量、温度センサからの信号に基づく回転電機２０の温度、または、減磁に基づき、回転電機２０の出力可能トルクを算出する。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、特許請求の範囲における「出力可能トルク算出手段」として機能する。
Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。

Ｓ１０５では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、所定のトルク分配比に基づき、電池４から回転電機１０および回転電機２０に対する電力の分配比であるパワー分配比を算出する。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、特許請求の範囲における「パワー分配比算出手段」として機能する。なお、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、回転電機１０（前輪用回転電機）への電力の分配比が、回転電機２０（後輪用回転電機）への電力の分配比以上となるよう、パワー分配比を算出する。
Ｓ１０５の後、処理はＳ１０６へ移行する。

Ｓ１０６では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、Ｓ１０３で算出した回転電機１０の出力可能トルク、および、Ｓ１０４で算出した回転電機２０の出力可能トルクに基づき、Ｓ１０５で算出したパワー分配比を補正する。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、特許請求の範囲における「パワー分配比補正手段」として機能する。
Ｓ１０６の後、処理はＳ１０７へ移行する。

Ｓ１０７では、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、Ｓ１０６で補正したパワー分配比に基づき、ＭＧ−ＥＣＵ４２を経由してインバータ４３を制御し、電池４から回転電機１０および回転電機２０に対し電力を分配する。これにより、電池４から供給される電力に応じ回転電機１０、２０が駆動し、前輪２および後輪３が回転駆動する。ここで、制御装置４０（ＨＶ−ＥＣＵ４１、ＭＧ−ＥＣＵ４２およびインバータ４３）は、特許請求の範囲における「パワー分配手段」として機能する。

Ｓ１０７の後、一連の処理Ｓ１００を抜ける。このとき、イグニッションスイッチがオンの場合、処理Ｓ１００が再び開始される。すなわち、図３に示す一連の処理Ｓ１００は、イグニッションスイッチがオンの間中、繰り返し実行される処理である。

次に、制御装置４０による回転電機１０、２０の駆動制御に関する一例を説明する。
例えば所定のトルク分配比が前輪２側が「６」、後輪３側が「４」に設定されているとき、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、Ｓ１０５において、パワー分配比を６：４と算出する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、Ｓ１０６において、Ｓ１０３で算出した回転電機１０の出力可能トルク、および、Ｓ１０４で算出した回転電機２０の出力可能トルクに基づき、パワー分配比を５：５に補正する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ４１は、Ｓ１０２で決定した指令トルクに対し、Ｓ１０３で算出した回転電機１０の出力可能トルク、および、Ｓ１０４で算出した回転電機２０の出力可能トルクで制限することにより、パワー分配比を補正する。これにより、元々回転電機１０（前輪用回転電機）で使い切れない電力が回転電機１０に対し余分に分配されることを抑制できる。

以上説明したように、本実施形態では、車両１は、前輪２、後輪３、電池４、エンジン５、回転電機１０、２０、３０、制御装置４０、動力統合分割機構５０等を備えている。
（１）本実施形態では、制御装置４０は、「指令トルク決定手段」として機能し、所定のトルク分配比に基づき、回転電機１０（前輪用回転電機）および回転電機２０（後輪用回転電機）の指令トルクを決定する。
制御装置４０は、「パワー分配比算出手段」として機能し、前記トルク分配比に基づき、電池４から回転電機１０および回転電機２０に対する電力の分配比であるパワー分配比を算出する。

制御装置４０は、「出力可能トルク算出手段」として機能し、回転電機１０および回転電機２０から出力可能なトルクである出力可能トルクを算出する。
制御装置４０は、「パワー分配比補正手段」として機能し、算出した回転電機１０および回転電機２０の出力可能トルクに基づき、パワー分配比を補正する。
制御装置４０は、「パワー分配手段」として機能し、補正したパワー分配比に基づき、電池４から回転電機１０および回転電機２０に対し電力を分配する。

このように、本実施形態では、制御装置４０は、算出した回転電機１０（前輪用回転電機）および回転電機２０（後輪用回転電機）の出力可能トルクに基づき、パワー分配比を補正し、補正したパワー分配比に基づき、電池４から回転電機１０および回転電機２０へ電力を分配する。そのため、例えば、元々回転電機１０で使い切れない電力が回転電機１０に対し余分に分配されることを抑制できる。これにより、回転電機２０に分配される電力が増大するため回転電機２０から実際に出力されるトルクが増大し、前輪２および後輪３から出力される駆動力の総量、すなわち、車両１の総駆動力を増大させることができる。

また、（２）本実施形態では、制御装置４０は、「パワー分配比補正手段」として機能するとき、決定した回転電機１０（前輪用回転電機）および回転電機２０（後輪用回転電機）の指令トルクに対し、回転電機１０および回転電機２０の出力可能トルクで制限することにより、パワー分配比を補正する。これにより、上述の通り、元々回転電機１０で使い切れない電力が回転電機１０に対し余分に分配されることを抑制できる。

また、（３）本実施形態では、制御装置４０は、「パワー分配比算出手段」として機能するとき、回転電機１０（前輪用回転電機）への電力の分配比が、回転電機２０（後輪用回転電機）への電力の分配比以上となるよう、パワー分配比を算出する。これは、本実施形態の具体的な態様の一例を示すものである。

また、（４）本実施形態では、制御装置４０は、「出力可能トルク算出手段」として機能するとき、電池４の電力の残量、回転電機１０（前輪用回転電機）および回転電機２０（後輪用回転電機）の温度、または、回転電機１０および回転電機２０の温度、回転数およびトルクに基づき、回転電機１０および回転電機２０の出力可能トルクを算出する。そのため、回転電機１０および回転電機２０の出力可能トルクを高精度に算出することができる。したがって、電池４からの電力を回転電機１０および回転電機２０に対し効果的に分配することができる。

また、（５）本実施形態では、制御装置４０は、「出力可能トルク算出手段」として機能するとき、「回転電機３０（発電用回転電機）を駆動してエンジン５を始動するとき、前輪２に作用する反力をキャンセル可能なトルク」に基づき、回転電機１０の出力可能トルクを算出する。したがって、動力統合分割機構５０を備える車両１において、電池４からの電力を回転電機１０および回転電機２０に対し効果的に分配することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、制御装置は、「パワー分配比算出手段」として機能するとき、前輪用回転電機への電力の分配比が、後輪用回転電機への電力の分配比より小さくなるよう、パワー分配比を算出することとしてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、制御装置は、「出力可能トルク算出手段」として機能するとき、「電池の電力の残量」、「前輪用回転電機および後輪用回転電機の温度」、または、「前輪用回転電機および後輪用回転電機の温度、回転数およびトルク」のうち少なくとも１つに基づき、前輪用回転電機および後輪用回転電機の出力可能トルクを算出することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、動力統合分割機構内部のギアの構成やギア比等は、どのように設定されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、車両は、内燃機関、発電用回転電機および動力統合分割機構を備えないこととしてもよい。すなわち、例えば回転電機のみで走行する４輪駆動の電気自動車に本発明の制御装置を適用する場合である。この場合、制御装置は、「出力可能トルク算出手段」として機能するとき、「電池の電力の残量」、「前輪用回転電機および後輪用回転電機の温度」、または、「前輪用回転電機および後輪用回転電機の温度、回転数およびトルク」のうち少なくとも１つに基づき、前輪用回転電機および後輪用回転電機の出力可能トルクを算出すれば、電池からの電力を前輪用回転電機および後輪用回転電機に対し効果的に分配することができる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ ・・・・車両
２ ・・・・前輪
３ ・・・・後輪
４ ・・・・電池
１０ ・・・回転電機（前輪用回転電機）
２０ ・・・回転電機（後輪用回転電機）
４０ ・・・制御装置
４１ ・・・ＨＶ−ＥＣＵ（指令トルク決定手段、パワー分配比算出手段、出力可能トルク算出手段、パワー分配比補正手段、パワー分配手段）
４２ ・・・ＭＧ−ＥＣＵ（パワー分配手段）
４３ ・・・インバータ（パワー分配手段）

Claims (8)

1. 電池（４）から供給される電力により車両（１）の前輪（２）を回転駆動可能な前輪用回転電機（１０）、および、前記電池から供給される電力により前記車両の後輪（３）を回転駆動可能な後輪用回転電機（２０）の駆動を制御する制御装置（４０）であって、
   所定のトルク分配比に基づき、前記前輪用回転電機および前記後輪用回転電機の指令トルクを決定する指令トルク決定手段（４１）と、
   前記トルク分配比に基づき、前記電池から前記前輪用回転電機および前記後輪用回転電機に対する電力の分配比であるパワー分配比を算出するパワー分配比算出手段（４１）と、
   前記前輪用回転電機から出力可能なトルクである前輪用出力可能トルク、および、前記後輪用回転電機から出力可能なトルクである後輪用出力可能トルクを算出する出力可能トルク算出手段（４１）と、
   前記出力可能トルク算出手段により算出した前記前輪用出力可能トルクおよび前記後輪用出力可能トルクに基づき、前記パワー分配比を補正するパワー分配比補正手段（４１）と、
   前記パワー分配比補正手段により補正した前記パワー分配比に基づき、前記電池から前記前輪用回転電機および前記後輪用回転電機に対し電力を分配するパワー分配手段（４１、４２、４３）と、
   を備える制御装置。
2. 前記車両には、内燃機関（５）が設けられ、
   前記前輪用回転電機のロータ（１４）は、前記内燃機関のクランクシャフトとは別体に回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記車両には、内燃機関（５）、入力されるトルクにより発電し前記電池からの電力により駆動可能な発電用回転電機（３０）、および、前記内燃機関の出力と前記発電用回転電機の出力と前記前輪用回転電機の出力とを統合または分割して前記前輪に伝達可能な動力統合分割機構（５０）が設けられ、
   前記パワー分配比補正手段は、前記指令トルク決定手段により決定した前記指令トルクに対し、前記前輪用出力可能トルクおよび前記後輪用出力可能トルクで制限することにより、前記パワー分配比を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記パワー分配比算出手段は、前記前輪用回転電機への電力の分配比が、前記後輪用回転電機への電力の分配比以上となるよう、前記パワー分配比を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記出力可能トルク算出手段は、前記電池の電力の残量、前記前輪用回転電機および前記後輪用回転電機の温度、または、前記前輪用回転電機および前記後輪用回転電機の温度、回転数およびトルクに基づき、前記前輪用出力可能トルクおよび前記後輪用出力可能トルクを算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記車両には、内燃機関（５）、入力されるトルクにより発電し前記電池からの電力により駆動可能な発電用回転電機（３０）、および、前記内燃機関の出力と前記発電用回転電機の出力と前記前輪用回転電機の出力とを統合または分割して前記前輪に伝達可能な動力統合分割機構（５０）が設けられ、
   前記出力可能トルク算出手段は、前記発電用回転電機を駆動して前記内燃機関を始動するとき、前記前輪に作用する反力をキャンセル可能なトルクに基づき、前記前輪用出力可能トルクを算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記前輪と、
   前記後輪と、
   前記電池と、
   前記前輪用回転電機と、
   前記後輪用回転電機と、
   を備える車両（１）。
8. 内燃機関（５）と、
   入力されるトルクにより発電し前記電池からの電力により駆動可能な発電用回転電機（３０）と、
   前記内燃機関の出力と前記発電用回転電機の出力と前記前輪用回転電機の出力とを統合または分割して前記前輪に伝達可能な動力統合分割機構（５０）と、
   をさらに備える請求項７に記載の車両。

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