WO2007064025A1

WO2007064025A1 - 車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置

Info

Publication number: WO2007064025A1
Application number: PCT/JP2006/324323
Authority: WO
Inventors: Ryoji Mizutani; Michitaka Tsuchida; Tomohiro Fukushima; Masafumi Sakuma
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2007-06-07
Also published as: KR20080075894A; JPWO2007064025A1; KR100946352B1; CN101321646B; BRPI0619271B1; US7958960B2; RU2008126227A; CN101321646A; RU2389617C2; US20100004090A1; BRPI0619271A2; DE112006003236T5; JP4749428B2

Abstract

　右前車輪（ＦＬ，ＦＲ）はモータジェネレータ（ＭＧＬ，ＭＧＲ）により独立に駆動される。パワー制御ユニット（１）は、モータジェネレータ（ＭＧＬ，ＭＧＲ）に共通して設けられ、これらの駆動制御を統括する。モータジェネレータ（ＭＧＬ，ＭＧＲ）の各々とパワー制御ユニット（１）とは、スイッチ回路（ＳＷＬ，ＳＷＲ）によって選択的に接続される。スイッチ回路（ＳＷＬ，ＳＷＲ）の切換えは、車両（１００）の走行状態（車両に要求される駆動力、走行方向）に応じてＥＣＵ（３）により適宜行なわれる。すなわち、車両（１００）は、その走行状態に応じて、左右前車輪（ＦＬ，ＦＲ）の両方を駆動輪とした走行と、左右前車輪（ＦＬ，ＦＲ）のいずれか一方のみを駆動輪とした走行とを選択的に実行可能となる。

Description

明細書車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置技術分野

この発明は、車輪を個々の駆動源で独立に駆動する車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置に関し、特に、複数の駆動源を共通の駆動回路で駆動制御が可能な車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置に関する。背景技術

最近、環境に配 i した自動車として、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle) および電気自動車（Electric Vehicle) が注目されている。ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、インバータを介して直流電源により駆動されるモ一タを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。

また、電気自動車は、インバータを介して直流電源によって駆動されるモータを動力源とする自動車である。

ここで、ハイブリッド自動車および電気自動車においては、左右の駆動輪を個々のモータなどの駆動源で独立に駆動する車輪独立駆動式車両が検討されている（たとえば、特開 2001— 28804号公報、特開 2004— 32899 1 号公報、特開 2001— 78303号公報、特開 2005— 1 19647号公報、特開平 2— 1 33005号公報、特開 2004— 1 753 13号公報、特開平 4 一 1458 10号公報参照）。これによれば、駆動源としてモータを一台のみ搭載した電気自動車と比較して、駆動力を高めることができるとともに、 4輪駆動のような運転者の要求に合わせたきめ細かい操作が実現される。

たとえば特開 2001 - 28804号公報は、左右駆動輪に連結され、それぞれを独立に駆動する複数の誘導モータを搭載した電気自動車を開示する。これによれば、本来、複数の誘導モータごとに接続されるインバータは、車両の軽量化および低コスト化の観点から、一台のインバ一タに統合される。

ここで、左右の誘導モータを共通のインバータで駆動制御を行なうとすると、車両の旋回時において左右の誘導モータの回転速度が異なった場合には、回転速度差に基づく出力トルクの差が生じ、車両の旋回性を低下させるという問題が浮上する。

詳細には、誘導モータは、すべり速度（ロータの回転速度から駆動電流の回転速度を差し引いた速度に相当）によって出力トルクが変化するという特性を有する。 'したがって、車両旋回時には、外側の車輪の回転速度が内側の車輪の回転速度よりも高くなることに応じて、外側の車輪のすべり速度が内側の車輪のすべり速度よりも小さくなるために、内側の車輪を駆動する誘導モータが外側の車輪を駆動する誘導モータよりも大きいトルクを出力することとなる。その結果、車両の旋回性を悪化させてしまう。

そこで、特開 2 0 0 1 _ 2 8 8 0 4号公報は、左右の誘導モータの回転速度差に応じて、各誘導モータに発生するトルクが同じになるようにすベり速度制御を行なう構成とする。これによれば、車両旋回時には回転速度の低い誘導モータには出力トルクの増加が無くなるため、車両旋回が円滑に行なわれるという効果が得られる。

また、特開 2 0 0 1— 2 8 8 0 4号公報は、車両が直進状態のときには、左右の誘導モータの回転速度を比較し、誘導モータがカ行制御時には低い方の回転速度を基準回転速度とし、かつ誘導モータが回生制御時には高い方の回転速度を基準回転速度としてべクトル制御を行なう構成とする。これによれば、車両が直進時には、スリップあるいはスキッドを起こした車輪のトルク配分を減少させることができ、スリップあるいはスキッドを無くす方向にモータ制御ができる。しかしながら、上記の特開 2 0 0 1— 2 8 8 0 4号公報によれば、車両が直進状態のときにはベクトル制御を行なうことによって、誘導モータを駆動効率の高い領域で動作させることとするものの、左右の駆動モータの回転速度が等しいときには、左右の誘導モータは、アクセルペダル開度、シフトポジションおよび車両速度に基づいて演算された目標トノレクを 2等分したトルクを出力するように駆動制御されることになる。これは、個々の誘導モータから見れば、必ずしも高効率で駆動させるものとはなっていない。すなわち、モータの効率特性は一般的に出力トルクと回転数とに応じて変化するものの、これらの如何に関わらず、常に左右の誘導モータで出力トルクをバランスさせるため、各誘導モータにとっては低効率で駆動させられる場合が生じる。

したがって、一台のインバ一タで複数の誘導モータを駆動制御する構成において、個々の誘導モータの駆動効率を考慮して各誘導モータから出力される駆動力を配分することができれば、車両の軽量化および低コスト化が図られるとともに、車両全体でのモータの駆動効率の向上に繋がることが期待される。

さらに、車両の旋回走行時には、旋回方向に応じて各誘導モータから出力される駆動力を配分することができれば、車両の走行安全性の確保にも有効であると判断される。

それゆえ、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、高い駆動効率と走行安定性とを実現可能な車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置を提供することである。発明の開示

この発明によれば、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置は、各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な n ( nは 2以上の自然数）個のモータジュネレータと、 n個のモータジェネレータに共通に設けられ、電源から電力の供給を ¾ けて n個のモータジェネレータを駆動制御するように構成された駆動回路と、 n 個のモータジェネレータのうちの 1個と駆動回路とが接続された状態と、 n個のモータジェネレータのうちの m (mは 2以上 n以下の自然数）個と駆動回路とが接続された状態とを選択的に切換えるための切換機構とを備える。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、複数のモータジエネレータを共通の駆動回路で駆動制御する構成を採用したことにより、駆動力制御装置の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。また、複数のモータジェネレ一タの中から 1個もしくは 2個以上を駆動力源となるモータジェネレータとして適宜選択することができる。この発明によれば、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置は、各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な n ( nは 2以上の自然数）個のモータジエネレ —タと、 n個のモータジェネレータに共通に設けられ、電源から電力の供給を受けて n個のモータジェネレータを駆動制御するように構成された駆動回路と、車両の走行状態に応じて駆動回路を制御する制御装置とを備える。制御装置は、 n 個のモータジェネレータのうちの m ( nは 2以上 n以下の自然数）個を駆動回路により駆動する第 1の駆動手段と、 n個のモータジェネレータのうちの 1個を駆動回路により駆動する第 2の駆動手段とを含む。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、複数のモータジエネレータを共通の駆動回路で駆動制御する構成を採用したことにより、駆動力制御装置の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。また、複数のモータジェネレ一タの中から 1個もしくは 2個以上が駆動力源となるモータジェネレータとして適宜選択されることから、車両に要求される駆動力の大きさによらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。その結果、モータジェネレータ全体の駆動効率を高めることができる。

この発明によれば、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置は、各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な n ( nは 2以上の自然数）個のモータジエネレータと、 n個のモータジェネレータに共通に設けられ、電源から電力の供給を受けて n個のモータジェネレータを駆動制御するように構成された駆動回路と、駆動回路と n個のモータジェネレータの各々との間を電気的に接続または遮断可能に設けられた n個の開閉回路と、車両の走行状態に応じて、 n個の開閉回路の中から 1個もしくは m個を選択的に接続状態とし、かつ、対応するモータジュネレータの発生する駆動力の総和が車両に要求される駆動力を満たすように前記駆動回路を制御する制御装置とを備える。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、複数のモータジエネレータを共通の駆動回路で駆動制御する構成を採用したことにより、駆動力制御装置の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。また、複数のモータジェネレ一タの中から 1個もしくは 2個以上が駆動力源となるモータジヱネレ一タとして適宜選択されることから、車両に要求される駆動力の大きさによらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。その結果、モータジェネレータ全体の駆動効率を高めることができる。さらに、車両の走行方向に応じて複数のモータジェネレータの中から駆動停止させるモータジェネレータが適宜選択されるため、車両旋回を円滑に行なうことができる。その結果、車両の走行安定性が確保される。

好ましくは、制御装置は、車両に要求される駆動力が相対的に低いときには、 n個の開閉回路のうちの 1個を選択的に接続状態とし、車両に要求される駆動力が相対的に高いときには、 n個の開閉回路のうちの m (mは 2以上 n以下の自然数）個を選択的に接続状態とする。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、車両の要求駆動力に応じて複数のモ一ダジェネレータの中から 1個もしくは 2個以上が駆動力源となるモータジェネレータとして適宜選択されることから、要求駆動力の大小に関わらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。その結果、モータジェネレータ全体の駆動効率を高めることができる。

好ましくは、制御装置は、 n個のモータジェネレータの回転速度を検出する回転速度検出部と、車両の要求駆動力を検出する要求駆動力検出部と、検出された回転速度と要求駆動力とに基づいて、 n個のモータジエネレ一タ全体の駆動効率が最大となるように、 n個のモータジェネレータの中から、要求駆動力を配分するモータジュネレ一タを選択的に決定する駆動力配分決定部と、 n個の開閉回路の中から、選択されたモータジェネレータに対応する開閉回路を選択的に閉状態とする接続切換部とを含む。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、モータジェネレータの回転速度と要求駆動力とに基づいて複数のモータジェネレータの中から駆動力源となるモータジェネレータが適宜選択される。これにより、要求駆動力の大小に関わらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。結果として、モータジェネレータ全体の駆動効率を向上することができる。

好ましくは、制御装置は、車両の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに含む。駆動力配分決定部は、検出された操舵角から車両が直進走行状態であると判断された場合には、回転速度と要求駆動力とに基づいて、要求駆動力を配分する少なくとも 1個のモータジェネレータを選択的に決定する。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、車両が直進走行中において複数のモータジェネレータの中から駆動力源となるモータジェネレータが適宜選択される。したがって、車両の走行安定性を確保しながら、モータジエネレ —タ全体の駆動効率を向上することができる。

好ましくは、駆動力配分決定部は、検出された操舵角から車両が旋回走行状態であると判断された場合には、車両の旋回方向に基づいて、要求駆動力を配分するモータジェネレータを選択的に決定する。

上記の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置によれば、車両が旋回走行中においては、その旋回方向に応じて複数のモータジヱネレ一タの中から駆動停止させるモータジェネレータが適宜選択されることから、車両旋回を円滑に行なうことができる。その結果、車両の走行安定性が確保される。

この発明によれば、複数のモータジェネレータを共通の駆動回路で駆動制御する構成を採用したことにより、駆動力制御装置の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。

また、本構成において、車両の走行状態に応じて複数のモータジェネレータの中から駆動力源となるモータジェネレータが適宜選択されることから、要求駆動力の大小に関わらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。その結果、モータジェネレータ全体の駆動効率を高めることができる。さらに、車両の走行方向に応じて複数のモータジェネレータの中から駆動停止させるモータジェネレータが適宜選択されるため、車両旋回を円滑に行なうことができる。その結果、車両の走行安定性が確保される。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態による車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置を搭載した車両の駆動系を示す概略ブロック図である。

図 2は、図 1の車両における駆動力制御装置の概略ブロック図である。

図 3は、図 2における E C Uの機能ブロック図である。

図 4は、モータジェネレータ MG R , MG Lの各々の効率特性を示す図である ₍ 図 5は、モータジェネレータ MGR， MG Lの各々の効率特性を示す図である。図 6は、この発明の実施の形態による車輪独立駆動式車両の駆動力制御を説明するためのフローチヤ一トである。

図 7は、この発明の実施の形態による車輪独立駆動式車両の駆動力制御を説明するためのフロ一チヤ一トである。

図 8は、この発明の実施の形態の変更例による車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置を搭載した車両の駆動系を示す概略ブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

図 1を参照して、車両 100は、たとえばハイブリッド四輪駆動車からなる。ハイブリッド四輪駆動車は、左右前車輪 F L, FRがモータジェネレータ MGL， MGRにより独立に駆動され、かつ、左右後車輪 R L， RRがエンジン ENGにより駆動される、二輪独立駆動方式を採用する。なお、左右後車輪 RL, RRは、エンジン ENG以外にも、エンジン ENGおよびリアモータジェネレータにより駆動する、あるいは、プロペラシャフトを介してリアモータジェネレータにより駆動する構成が適用され得る。

また、ハイブリッド四輪駆動車は、図 1の構成以外に、左右前車輪 FL, FR をエンジン ENG (および/またはフロントモータジェネレータ）により駆動し、かつ左右後車輪 RL， RRをモータジェネレータ MGL， MGRにより独立に駆動する構成としても良い。もしくは、車両 100を、左右前車輪 FL， FRおよび左右後車輪 RL, RRのいずれか一方をモータジェネレータ MG L, MGRにより独立に駆動する、二輪独立駆動方式の電気自動車としても良い。

車両 1 00は、モータジェネレータ MG L, MGRと、パワー制御ユニット (Power Control Unit： PCU) 1 と、電子制御ュニット（Electrical Control ： Unit： ECU) 3と、ノくッテリ Bと、システムリレー S Rと、エンジン ENGと、変速機 5と、発電機 6と、車輪 F L, FR, R L, R Rと、ハンドル 7とを備える。

モータジェネレータ MG L, MG Rは、左右前車輪 F L, FRの駆動軸 8, 9 にそれぞれ連結され、それぞれを独立に駆動する。モータジェネレータ MGL, MGRは、 3相交流電動機であり、たとえば誘導モータからなる。そして、モ一タジェネレータ MGL, MGRは、対応する車輪のホイールの内側に組み込まれたインホールモータ形式が採用される。

エンジン ENGは、ガソリンなどの燃料の燃焼エネルギーを源として駆動力を発生する。エンジン ENGの発生する駆動力は、直流電力を発電する発電機 6へ伝達される経路と、変速機 5を介して左右後車輪 RL, RRを駆動する駆動軸に伝達する経路とに分割される。なお、発電機 6は、パワーケーブルを介してバッテリ Bに電気的に接続され、バッテリ Bを充電可能な構成とする。

バッテリ Bは、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などが適用される。また、バッテリ Bに代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いてもよい。バッテリ Bとパワー制御ユニット 1との間には、システムリレ一 S Rが配される。システムリレ一 SRは、 ECU3からの信号 S EBに応じて導通非導通状態に制御される。

パワー制御ユニット 1は、モータジェネレータ MGL, MGRに共通して設けられ、モータジェネレータ MGL, MGRの駆動制御を統括する。これにより、モータジェネレータ MG L, MGRごとにパワー制御ユニットを設ける従来の車輪独立駆動式車両に対して、駆動系の小型軽量化が促進される。パワー制御ュニット 1は、後述するように、モータジェネレータ MG L， MGRに共通に設けられる単一のインバータと、インバータとバッテリ Bとの間で電圧変換を行なう昇圧コンバータとを含む。

車両 100は、さらに、パワー制御ユニット 1とモータジェネレータ MG L,

MGRの各々とを電気的に接続または遮断するためのスィッチ回路 SWL, SW Rを備える。

スィツチ回路 SWLは、 ECU 3からの信号 S E Lに応じて導通ノ非導通され、パワー制御ユニット 1とモータジェネレータ MGLとを電気的に接続または遮断する。スィッチ回路 SWRは、 ECU 3からの信号 S ERに応じて導通/非導通され、パワー制御ュニット 1とモータジェネレータ MGRとを電気的に接続または遮断する。スィッチ回路 SWL, SWRには、たとえばリレーが用いられる。この発明の実施の形態による駆動力制御装置は、複数のモータジェネレータ M GL, MGRの駆動制御をパヮ一制御ュニット 1で共通して行なうことに対応して、スィッチ回路 SWL, SWRの導通/非導通を切換えることにより、モータジェネレータ M G L， M G Rの少なくとも一方を選択的に駆動可能とすることを特徴とする。スィッチ回路 SWL, SWRの切換えは、後述するように、車両 1 00の走行状態（要求駆動力、走行方向）に応じて ECU 3により適宜行なわれる。すなわち、車両 100は、その走行状態に応じて、車輪 F L, FR, RL, RRのうちの 2以上を駆動輪とした走行と、車輪 FL, FR, R L, RRのうちのいずれか 1つを駆動輪とした走行とを選択的に行なうことになる。

車両 100は、さらに、アクセルペダルポジション APを検出するアクセルポジションセンサ 30と、ブレーキペダルポジション B Pを検出するブレーキぺダルポジションセンサ 32と、シフトポジション S Pを検出するシフトポジションセンサ 34と、ハンドル 7の操舵角 Θ sを検出する操舵角センサ 36とを備える。車両 100は、さらに、車輪 FL, FR, RL， RRの回転速度 oFL, ω F R, ω R L, ω RRを検出する車輪速センサ 40, 42， 44, 46を備える。これらのセンサからの検出信号は、 ECU3へ入力される。

ECU3は、エンジン ENG、変速機 5、ノ、。ヮ一制御ユニット 1およびバッテリ Bと電気的に接続されており、エンジン ENGの運転状態、モータジエネレータ MGR, MG Lの駆動状態およびバッテリ Bの充電状態を統合的に制御する。

ECU 3は、各種センサからの検出信号を受けると、これらの検出信号に基づいて車両 100の走行状態を検出する。そして、 ECU1は、その検出した車両 100の走行状態に基づいて、スィッチ回路 SWL, SWRを導通非導通するための信号 SEL, SERを生成してスィッチ回路 SWL, SWRへ出力する。また、 ECU3は、パヮ一制御ユニット 1内部の昇圧コンバータに対して昇圧または降圧指示を行なう信号 PWMCを生成し、その生成した信号 PWMCを昇圧コンバータへ出力する。さらに、 ECU 3は、パワー制御ユニット 1内部のインバータに対して昇圧コンバ一タからの出力である直流電圧をモータジェネレータ MG Lおよびノまたは MGRを駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう信号 PMW Iを生成し、その生成した信号 PWM Iをインバ一タへ出力する。また、 ECU 3は、インバ一タに対してモータジエネ I ^一タ MGLおよび/または MGRで発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ側に戻す回生指示を行なう信号 PMWIを生成し、その生成した信号 PWM Iをインバータへ出力する。

図 2は、図 1の車両 100における駆動力制御装置の概略ブロック図である。図 2を参照して、駆動力制御装置は、ノくッテリ Bと、パワー制御ュニット 1と、モータジェネレータ MGR, MGLと、システムリレ一 SR 1， SR 2と、スィツチ回路 SWR, SWLと、 ECU 3と、電圧センサ 10と、電流センサ 1 1 , 24, 28とを備える。

モータジェネレータ MGR, MGLは、三相交流電動機（たとえば誘導モータとする）であり、バッテリ Bに蓄えられた電力によって駆動される。モータジェネレ一タ MGRの駆動力は、減速機を介して右前車輪 FRの駆動軸（ともに図示せず）に伝達される。モータジェネレータ MGLの駆動力は、減速機を介して左前車輪 F Lの駆動軸（ともに図示せず）に伝達される。これにより、モータジェネレ一タ MGR, MGLは、エンジン ENGをアシストして車両 100を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両 100を走行させたりする。

また、車両 100の回生制動時には、モータジェネレータ MGR, MR Lはそれぞれ、減速機を介して前車輪 FR， F Lにより回転されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータ MGR, MG Lにより発電された回生電力は、パワー制御ュニット 1を介してバッテリ Bに充電される。

パワー制御ユニット 1は、モータジェネレータ MGR, MGLに共通して設けられたインバータ 14と、昇圧コンバータ 1 2と、平滑用コンデンサ C 1 , C 2 と、電圧センサ 1 3とを含む。

昇圧コンバータ 1 2は、リアクトノレ L 1と、 NPNトランジスタ Q l, Q2と、ダイオード D l， D 2とを含む。リアクトル L 1の一方端はバッテリ Bの電源ラインに接続され、他方端は NPNトランジスタ Q 1と NPNトランジスタ Q 2との中間点、すなわち、 NPNトランジスタ Q 1のェミッタと NPNトランジスタ Q 2のコレクタとの間に接続される。 NPNトランジスタ Q l, Q2は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、 NPNトランジスタ Q 1のコレクタは電源ラインに接続され、 NPNトランジスタ Q 2のエミッタはァースラインに接続される。また、各 NPNトランジスタ Q 1 , Q 2のコレクタ一ェミッタ間には、ェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード D 1 , D 2 がそれぞれ接続されている。

インバ一タ 14は、 U相アーム 1 5と、 V相アーム 16と、 W相アーム 1 7とから成る。 U相アーム 15、 V相アーム 1 6、および W相アーム 1 7は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。

U相アーム 1 5は、直列接続された NPNトランジスタ Q 3, Q 4から成り、 V相アーム 16は、直列接続された NPNトランジスタ Q 5, Q 6力ら成り、 W 相アーム 1 7は、直列接続された NPNトランジスタ Q 7, Q 8から成る。また、各 NPNトランジスタ Q 3〜Q 8のコレクタ一ェミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 3〜D 8がそれぞれ接続されている。

各相アームの中間点は、スィツチ回路 SWRを介してモータジェネレータ MG Rの各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータ MG Rは、 U, V, W相の 3つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成され、 U相コイルの他端が N PNトランジスタ Q 3, Q 4の中間点に、 V相コイルの他端が NPNトランジスタ Q 5, Q 6の中問点に、 W相コイルの他端が NPNトランジスタ Q 7, Q 8の中間点にそれぞれ接続されている。

さらに、各相アームの中間点は、スィッチ回路 SWLを介してモータジエネレータ MGLの各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジエネレ —タ MGLは、 U, V, W相の 3つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成され、 U相コイルの他端が NPN トランジスタ Q 3， Q4の中間点に、 V相コィルの他端が NPNトランジスタ Q 5, Q 6の中間点に、 W相コイルの他端が N PNトランジスタ Q 7, Q 8の中間点にそれぞれ接続されている。

バッテリ Bは、たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から成る。電圧センサ 10は、バッテリ Bから出力される直流電圧 Vbを検出し、その検出した直流電圧 V bを ECU 3へ出力する。電流センサ 1 1は、バッテリ B に流れる直流電流 I bを検出し、その検出した直流電流 I bを ECU 3へ出力する。

コンデンサ C 1は、バッテリ Bから供給'された直流電圧 Vbを平滑化し、その平滑化した直流電圧 V bを昇圧コンバータ 1 2へ供給する。

昇圧コンバータ 1 2は、コンデンサ C 1から供給された直流電圧 Vbを昇圧してコンデンサ C 2へ供給する。より具体的には、昇圧コンバータ 1 2は、 ECU 3から信号 PWMCを受けると、信号 PWMCによって NPNトランジスタ Q 2 がオンされた期間に応じて直流電圧 Vbを昇圧してコンデンサ C 2に供給する。また、昇圧コンバータ 1 2は、 ECU 3から信号 PWMCを受けると、コンデンサ C 2を介してインバ一タ 14から供給された直流電圧を降圧してバッテリ B を充電する。

コンデンサ C 2は、昇圧コンバータ 1 2からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ 14へ供給する。電圧センサ 20は、コンデンサ C 2の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ 1 2の出力電圧 Vm (インバ一タ 1 4への入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した出力電圧 Vm を ECU 3へ出力する。

インバ一タ 14は、コンデンサ C 2を介してバッテリ Bから直流電圧が供給されると E CU 3からの信号 PWM Iに基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモ —タジェネレータ MGRおよび Zまたは MG Lを駆動する。これにより、モータジェネレータ MGRおよびまたは MG Lは、要求駆動トルクに従ったトルクを発生するように駆動される。

また、インバ一タ 14は、車両 1 00の回生制動時、モータジェネレータ MG Rおよびノまたは MGLが発電した交流電圧を ECU 3からの信号 PWM Iに基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサ C 2を介して昇圧コンバータ 12へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、車両 100を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。電流センサ 24は、モータジェネレータ MGRに流れるモータ電流 MCRTR を検出し、その検出したモータ電流 MCRTRを ECU 3へ出力する。電流センサ 28は、モータジェネレータ MGLに流れるモータ電流 MCRTLを検出し、その検出したモータ電流 MCRTLを ECU 3へ出力する。

ECU3は、図示しないアクセルポジションセンサ 30からアクセルペダルポジシヨン APを受け、ブレーキペダルポジションセンサ 32からブレーキペダルポジション BPを受け、シフトポジションセンサ 34からシフトポジション S P を受け、操舵角センサ 36からハンドル 7の操舵角 0 sを受け、車輪速センサ 4 0, 42, 44, 46から車輪 FL， FR, R L, RRの回転速度 c F L, ω F R， ω R L, o)RRを受ける。さらに、 E C U 3は、電圧センサ 10から直流電圧 Vbを受け、電圧センサ 13から昇圧コンバータ 12の出力電圧 Vm (すなわち、インバ一タ 14への入力電圧）を受け、電流センサ 24からモータ電流 MC RTRを受け、電流センサ 28からモータ電流 MCRTLを受ける。

ECU3は、アクセルペダルポジション A P、ブレーキペダルポジション B P シフトポジション S Pおよび車両速度に基づいて、車両 100に要求される駆動トルク（以下、要求駆動トルクとも称する）を演算する。車両速度としては、たとえば車輪 FL, FR, RL, ！^ の回転速度？， ω F R, ω R L, ω R R の平均値が用いられる。

次に、 ECU 3は、演算された要求駆動トルクから 4つの車輪 FR, F L, R R, RLの各々に要求される駆動トルク（以下、車輪別要求駆動トルクとも称する）を演算する。車輪別要求駆動トルクの演算は、たとえば車輪 FL, FR, R L, RRの回転速度 coFL, ω FR, ω R L, ω R Rおよびハンドル 7の操舵角 0 sに基づいて 4つの車輪 FR， F L, R R, R Lの駆動トルク配分を決定し、その決定した駆動トルク配分と要求駆動トルクとから車輪別要求駆動トルクを演算することにより行なわれる。

このとき、 ECU 1は、モータジェネレータ MGR， MGLにより独立に駆動される右前車輪 FRおよび左前車輪 F Lの車輪別要求駆動トルクについては、後述する方法によって、左右前車輪 FR, F Lに要求される駆動トルクの総和とモ —タジェネレータ MGR， MG Lの回転速度とに基づいて、モータジェネレータ MGR. MGL全体の駆動効率が最大となるように、右前車輪 FRと左前車輪 F Lとの駆動トルク配分を決定する。

ここで、モータジェネレータ全体の駆動効率とは、モータジェネレータ MGR, MGLの各々に供給される電力量の総和に対するモータジェネレータ MGR, M GLの各々が発生する駆動力（駆動トルク X回転数）の総和の割合を意味する。すなわち、モータジェネレータ全体の駆動効率を最大にするとは、モータジエネレータ全体の駆動トルクの総和が左右前車輪に要求される駆動トルクを満足するときに各モータジエネレータに供給する電力量の総和を最小にすることに相当する。 .

したがって、本発明の実施の形態では、ある要求駆動トルクを出力するときにおいて、モータジェネレータ MGR， MGLの双方を駆動した方がモ一タジエネレ一タ MGR, MG Lのいずれか一方のみを駆動するよりもモータジェネレータ全体の駆動効率が最大となると判断された場合には、モータジェネレータ MGR， MG Lの双方を駆動するように、右前車輪 FRと左前車輪 FLとの駆動トノレク配分が決定される。

—方、モータジェネレータ MGR， MG Lのいずれか一方のみを駆動した方がモータジェネレータ MGR, MG Lの双方を駆動するよりもモータジェネレータ全体の駆動効率が最大となると判断された場合には、モータジェネレータ MGR, MG Lのいずれか一方のみを駆動するように、右前車輪 FRと左前車輪 Fしとの駆動トルク配分が決定される。

そして、モータジェネレータ MGR, MGLの双方を駆動する場合には、 EC U3は、スィッチ回路 SWR， SWLのいずれも導通するための信号 S ER, S ELを生成し、その生成した信号 S ER, S E Lを各スィッチ回路 SWR, SW Lへ出力する。一方、モータジェネレータ MGR, MG Lのいずれか一方のみを駆動する場合には、 ECU 3は、駆動するモータジェネレータに対応する一方のスィッチ回路 SWRまたは SWLを導通し、かつ、他方のスィッチ回路 SWRまたは SWLを非導通するための信号 S ER， SELを生成し、その生成した信号 SER, S E Lを各スィッチ回路 SWR, SWLへ出力する。

そして、 ECU 3は、決定された右前車輪 FRおよび左前車輪 F Lの車輪別要求トルクに基づいて、後述する方法によりインバ一タ 14がモータジェネレータ MGRおよび/または MG Lを駆動するときにインバータ 14の NPNトランジスタ Q 3〜Q 8をスィツチング制御するための信号 PWM Iを生成し、その生成した信号 PWMIをインバ一タ 14へ出力する。

また、 ECU3は、インバ一タ 1 4がモータジェネレータ MGRおよび/または MGLを駆動するとき、直流電圧 Vb、出力電圧 Vmに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ 1 2の NPNトランジスタ Q 1 , Q 2をスィツチング制御するための信号 PWMCを生成して昇圧コンバータ 1 2へ出力する。

また、 ECU 3は、左右後車輪 RR， R Lの車輪別駆動要求トルクに従ってェンジン E N Gの運転状態および変速機 5の変速比を制御する。

図 3は、図 2における ECU3の機能ブロック図である。

図 3を参照して、 ECU 3は、要求車両駆動力演算部 30 1と、駆動力配分決定部 302と、接続切換部 303と、電流指令変換部 304と、電流制御部 30 5と、 \¥1^1生成部306と、電圧^ t令変換部 307と、コンバータ用デューティ比演算部 308と、コンバータ用 PWM生成部 309とを含む。

要求車両駆動力演算部 30 1は、アクセルペダルポジション AP、ブレーキぺダルポジション BP、シフトポジション S Pおよび車両速度に基づいて、車両 1 00に要求される駆動トルクである要求駆動トルク T*を演算する。車両速度としては、たとえば車輪 F L， FR, RL， RRの回転速度 o)F L， ω F R, ω R L， ω R Rの平均値が用いられる。

駆動力配分決定部 302は、演算された要求駆動トルク T*から 4つの車輪 F R, FL, RR, R Lの各々の車輪別要求駆動トルク TFR*, TFL*, TR R*， TRL*を演算する。車輪別要求駆動トルクの演算は、たとえば車輪 FL， FR, RL, RRの回転速度 6j F L, ω F R, ω R L, coRRおよびハンドル 7 の操舵角 Θ sに基づいて 4つの車輪 FR, F L， RR, RLの駆動トルク配分を決定し、その決定した駆動トルク配分と要求駆動トルク T*とから車輪別要求駆動トルクを演算することにより行なわれる。

ここで、駆動力配分決定部 302は、モータジェネレータ MGR, MGLにより独立に駆動される右前車輪 F Rおよび左前車輪 F Lの車輪別要求駆動トルク T FR*， TFL*については、左右前車輪 FR, F L全体に要求される駆動トルク TF*と、モータジェネレータ MGR, MGLの回転速度 coFR, coFLとに基づいて、モータジェネレータ MGR, MGL全体の駆動効率が最大となるように、右前車輪 FRと左前車輪 FLとの駆動トルク配分を決定する。

詳細には、駆動力配分決定部 302は、モータジェネレータ MGR， MGLの効率特性に基づいて、モータジェネレータ MGR， MG Lの双方を駆動させて要求駆動トルク TF *を出力する場合の駆動効率と、モータジェネレータ MGR, MG Lの一方のみを駆動させて要求駆動トルク T F *を出力する場合の駆動効率とを比較する。

図 4は、モータジェネレータ! lG R, MG Lの各々の効率特性を示す図である。なお、図中の線 LN 1は、モータジェネレータ MGR, MGLにおける出力トルクと回転速度との関係を示す。図 4において、効率は、 X Iが最も高く、 X2, X 3, X4, X 5となるに従って次第に低下する傾向を示す。

ここで、一例として、モータジェネレータ MGR, MGLがともに回転速度 ω 1で回転して車両 100が走行しているときに、運転者の操作により左右前車輪 FR, F Lに対して要求駆動トルク TF *が要求された場合を考える。

要求駆動トルク TF *および回転速度 ω 1を図 4の効率特性に照合させると、モータジェネレータ MGR, MG Lがそれぞれトルク T F * 2ずつを出力するようにモータジェネレータ MGR, MG Lの双方を駆動させた場合では、効率は、図中の点 Ρ 2で示すように X 5となる。これに対して、モータジェネレータ MG R, MGLの一方のみをトルク TF *を出力するように駆動させた場合には、効率は図中の点 Ρ 1で示すように X 4に増加する。

すなわち、たとえば市街地を低速走行するときのように要求駆動トルク TF* が相対的に小さい場合には、モータジェネレータ MGR, MGLのいずれか一方のみを駆動させることによって、モータジェネレータ全体の駆動効率を向上できると判断される。したがって、この場合、駆動力配分決定部 302は、モ一タジエネレータ MGR, MGLの一方の出力トルクが TF*であり、他方の出力トルクが零となるように、左右前車輪 FR， F Lの車輪別要求駆動トルク配分 TFR *, TFL*を決定する。これに対して、要求駆動トルク TF*が相対的に大きい場合には、図 5に示すように、モータジェネレータ MGR, MGLの一方のみをトルク TF *を出力するように駆動させたときの効率 X 3に対して（点 P 3参照）、各々がトルク TF */ 2ずつ出力するようにモータジヱネレ一タ MGR, MG Lの双方を駆動させたときには、図中の点 P 4に示すように、より高い効率 X2が得られることが分かる。

したがって、たとえば高速走行時の加速のように要求駆動トルク T F *が相対的に大きい場合には、モータジエネレーダ MG R, MGLの双方を駆動させることによって、モータジェネレータ全体の駆動効率を向上できると判断される。この場合、駆動力配分決定部 302は、要求駆動トルク TF *とモータジエネレ一タ MGR, MGLの回転速度 coFR， wFLとに基づいて、右前車輪 FRと左前車輪 F Lとの駆動トルク配分を決定する。

このようにして、駆動力配分決定部 302は、要求駆動トルク TF *とモータジヱネレ一タ MGR, MGLの回転速度 coFR， c FLとに応じて、複数のモ一タジェネレータ MGR， MG Lの中から駆動力源となるモータジェネレータを適宜選択する。これによれば、要求駆動力 TF *の大小に関わらず選択されたモ一タジェネレータの各々を高効率で駆動させることができる。その結果、車両全体での総合的効率を高めることができる。

しかしながら、車両 100が旋回走行中においてもモータジェネレータ MGR, MGLの双方を駆動しょうとすると、左右前車輪 FR, FLの回転速度ωFR， ' FLが異なる場合には回転速度差に基づく出力トルクの差が生じ、車両 100 の旋回性を低下させるという問題が発生し得る。

そこで、駆動力配分決定部 302は、操舵角センサ 36からのハンドル 7の操舵角 0 sに基づいて車両 100が旋回走行中と判断されたときには、車両 100 の旋回が円滑に行なわれるように、旋回方向に応じてモータジェネレータ MGR, MG Lのいずれか一方のみを駆動するように右前車輪 F Rと左前車輪 F Lとの駆動トルク配分を決定する。

具体的には、駆動力配分決定部 302は、ハンドル 7の操舵角 Θ sカゝら車両 1 00が右旋回走行中と判断されたときには、旋回方向に対して外側にある左前車輪 F Lのみを駆動させ、かつ内側にある右前車輪 FRを従動状態とするように、左右前車輪 FR， F Lの駆動トルク配分を決定する。

また、ハンドル 7の操舵角 0 sから車両 100が左旋回走行中と判断されたときには、駆動力配分決定部 302は、旋回方向に対して外側にある右前車輪 FR のみを駆動させ、かつ内側にある左前車輪 F Lを従動状態とするように、左右前車輪 FR， F Lの駆動トルク配分を決定する。

そして、駆動力配分決定部 302は、決定した駆動トルク配分と要求駆動トルク TF *とから左右前車輪の車輪別要求駆動トルク TFR *, TFL*を演算し、その演算した車輪別要求駆動トルク TFR *, TFL*を接続切換部 303、電流指令変換部 304および電圧指令変換部 307へ出力する。

接続切換部; 303は、駆動力配分決定部 302から車輪別要求駆動トルク TF R*, T F L *を受けると、これに基づいてスィッチ回路 SWR， SWLを導通 /非導通させるための信号 S ER, S E Lを生成してスィッチ回路 SWR, SW Lへそれぞれ出力する。

詳細には、車輪別要求駆動トルク TFR*, TFL*がいずれも零でない場合、すなわち、モータジェネレータ MGR, MG Lの双方を駆動する場合には、接続切換部 303は、スィッチ回路 SWR, SWLのいずれも導通させるための信号 SER, SELを生成し、その生成した信号 SER, S E Lを各スィッチ回路 S WR, SWLへ出力する。これにより、モータジェネレータ MGR, MGLの各々は、インバータ 14と電気的に接続されるため、各相コイルにインバ一タ 1 4からモータ駆動電流が印加されることになる。

一方、車輪別要求駆動トルク TF R*， TF L *のいずれか一方が零である場合、すなわち、モータジェネレータ MGR， MG Lのいずれか一方のみを駆動する場合には、接続切換部 303は、駆動するモータジェネレータに対応する一方のスィッチ回路 SWR (または SWL) を導通させ、かつ、他方のスィッチ回路 SWL (または SWR) を非導通させるための信号 S ER, SELを生成し、その生成した信号 SER, S E Lを各スィッチ回路 SWR, SWLへ出力する。これにより、モータジェネレータ MG R, MG Lの一方のみがインバ一タ 14と電気的に接続され、各相コイルにモータ駆動電流が印加される。一方、モータジェネレ一タ MGR, MG Lの他方はインバータ 14と電気的に遮断されるため、モータ駆動電流の印加が停止されることになる。

なお、モータジェネレータ MGR, MG Lのいずれか一方のみを駆動する場合には、一方のモータジェネレータのみを継続して駆動させる構成以外に、モータジェネレータ MGR, MGLを所定の期間ごとに交互に駆動させる構成としても良い。これは、スィッチ回路 SWR, SWLを所定の期間ごとに交互に導通させることによって実現できる。

以上のように、車輪別要求トルク TFR *, TF L*に基づいてインバ一タ 1 4とモータジェネレータ MGR, MGLとの電気的な接続遮断が行なわれると、続いて、モータジェネレータ MGR， MGLが決定された車輪別要求トルク TF R*， TF L*に従ったトルクを出力するように、インバータ 14が制御される。詳細には、電流指令変換部 304は、決定された車輪別要求トルク T F R *， TFL*と、モータジェネレータ MGR, MGLの回転速度 wFR， coFLとに基づいて、べクトル制御を行なうための制御目標である一次電流値（励磁分電流とトルク分電流との和に相当）と、すべり電流周波数とを演算する。かかる演算は、周知のベクトル制御方式に従って行なわれる。そして、電流指令変換部 30 4は、その演算された一次電流値とすべり角周波数とに基づいて、モータジエネレ一タ MGRおよびまたは MG Lの各相の電流指令 i u *， i v *， i w*を演算し、その演算した電流指令 i u * , i V *， i w *を電流制御部 305へ出力する。

なお、一連の演算において、モータジェネレータ MGR, MGLの双方を駆動する場合には、モータジェネレータ MGR, MG Lの回転速度 o) F R, J F Lの平均値が用いられる。一方、モータジェネレータ MGR, MGLのいずれか一方のみを駆動する場合には、駆動される一方のモータジェネレータの回転速度 ω F Rまたは ω F Lが用いられる。

電流制御部 305は、電流指令変換部 304から 3相の電流指令 i u * , i v *, i w*を受け、電流センサ 24， 28からモータ電流 MCRTR, MCRT Lを受ける。電流制御部 305は、モータ電流 MCRTRおよびまたは MCR TLに示される 3相の電流検出値 i u, i v, i wが、 3相の電流指令 i u*， i V *, i w*に一致するようにフィードバック制御を行なう。具体的には、電流制御部 305は、電流検出値 i u , i V， i wと電流指令 i u * , i V *， i w*との偏差に対してモータ電流調整用の電圧操作量 Vu *, V V *, Vw*を演算し、その演算した電圧操作量 V u *, V V *, Vw*を PWM生成部 306 へ出力する。

\¥1^生成部306は、電流制御部 305からの電圧操作量 Vu， Vv, Vw と、電圧センサ 1 3からの電圧 Vmとに基づいて信号 PWM Iを生成し、その生成した信号 PWM Iをインバータ 14へ出力する。

これにより、インバ一タ 14の各 NPNトランジスタ Q3〜Q8は、 PWM生成部 306からの信号 PWM Iに応じてスイッチング制御され、モータジエネレ —タ MGR, MG Lが指定された車輪別要求駆動トルク TR*, TL*を出力するようにモータジェネレータ MGR, MG Lの各相に流す電流を制御する。このようにして、モータ駆動電流が制御され、車輪別要求駆動トルク TFR* TFL*に指定されたモータトルクがモータジェネレータ MGR, MGLから出力される。

なお、車輪別要求駆動トルク T F R *, T F L *のいずれか一方が零である (たとえば TFR * = 0とする）場合には、対応するモータジェネレータ MGR とインバ一タ 14とはスィツチ回路 SWRにより電気的に分離されているため、モータジェネレータ MGRへのモータ駆動電流の印加が停止される。その結果、モータジェネレータ M G Rが連結される右前車輪 F Rは従動状態となる。

さらに、かかるモータ駆動電流の制御と並行して、 ECU 1は、決定された車輪別要求駆動トルク T F R *, TF L*と、モータジェネレータ MGR, MG L の回転速度 oFR, coF Lとに基づいて、モータジェネレータ MGRおよび/または MGLを駆動するのに必要な電圧（モータ駆動電圧）が決定されると、インバータ 14の入力電圧 Vmをこの決定したモータ駆動電圧と一致させるために、昇圧コンバータ 1 2の電圧変換動作を制御する。

詳細には、電圧指令変換部 307は、駆動力配分決定部 302から入力された車輪別要求駆動トルク TR *， T L *とモータジェネレータ MGR, MGLの回転速度 c FR, coF丄とに、インバ一タ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち昇圧コンバータ 1 2の電圧指令値 Vd c— c omを決定し、その決定した電圧指令値 V d c_c omをコンバータ用デューティ比演算部 308へ出力する。コンバータ用デューティ比演算部 308は、電圧指令変換部 307から電圧指令値 V d c— c omを受け、電圧センサ 10から直流電圧 V bを受けると、直流電圧 Vbに基づいて、インバータ 1 4の入力電圧 Vmを電圧指令値 V d c— c o mに設定するためのデューティ比を演算する。そして、コンバータ用デューティ比演算部 308は、その演算したデューティ比を、コンバータ用 PWM生成部 3 09へ出力する。

ユンバータ用 PWM生成部 309は、コンバータ用デューティ比演算部 308 からのデューティ比に基づいて昇圧コンバータ 1 2の NPNトランジスタ Q 1 , Q 2をオンすフするための ί言号 PWMCを生成し、その生成した信号 PWMC を昇圧コンバータ 1 2へ出力する。

図 6および図 7は、この発明の実施の形態による車輪独立駆動式車両の駆動力制御を説明するためのフローチャートである。

図 6を参照して、最初に、各種センサから運転者の操作情報（アクセルペダルポジシヨン A Ρ、シフトポジション S P、ブレーキペダルポジシヨン B Pおよび操舵角 0 s等）が ECU 3に入力されると（ステップ S O 1) 、要求車両駆動力演算部 301がこれらのセンサ入力に基づいて車両 100の要求駆動トルク T * を演算する（ステップ S 02) 。

次に、駆動力配分決定部 302は、演算された要求駆動トルク T*のうちの左右前車輪 FR, F L全体に要求される駆動トルク TF*と、モータジェネレータ MGR, MGLの回転速度 oFR, wF Lと、ノヽンドル 7の操舵角 0 sに基づいて、右前車輪 FRと左前車輪 F Lとの駆動力配分を決定する。

具体的には、まず、駆動力配分定部 302は、操舵角センサ 36からのハンドル 7の操舵角 0 sに基づいて、車両 100が直進走行中であるか否かを判断する（ステップ S 02) 。このとき、操舵角 0 sが所定値以下であれば、駆動力配分決定部 302は、車両 100が直進走行中であると判断してステップ S 04へ進む。一方、操舵角 0 sが所定値を超えていれば、駆動力配分決定部 302は、車両 100が旋回走行中であると判断して、後述する図 7のステップ S 1 1へ進む。

そして、ステップ S 03において車両 100が直進走行中であると判断されると、駆動力配分決定部 302は、要求駆動トルク T*とモータジェネレータ MG R， MG Lの回転速度とに基づいて、モータジェネレータ MGR, MGL全体の駆動効率が最大となるように、右前車輪 FRと左前車輪 F Lとの駆動トルク配分を決定する（ステップ S 04) 。

詳細には、駆動力配分決定部 30 2は、図 4に示すモータジェネレータ MGR, MGLの効率特性（出力トルク、回転速度および効率の関係）を予めマップとして記憶しており、このマップを参照して、モータジェネレータ全体の駆動効率が最大となるときの駆動トルク配分を決定する。そして、駆動力配分決定部 302 は、その決定した駆動トルク配分と要求駆動トルク丁 *とから、車輪別要求駆動トルク TFR*， TF L*を演算する。

次に、車輪別要求駆動トルク TF R *， TFL*が演算されると、接続切換部 303は、これに基づいてスィッチ回路 SWR, SWLを導通 Z非導通するための信号 S ER, S E Lを生成してスィッチ回路 SWR, SWLへそれぞれ出力する。

具体的には、ステップ S O 5において、車輪別要求駆動トルク T F R *, TF L*の一方が正または負であって、かつ他方が零である場合には、接続切換部 3 03は、モータジェネレータ MGR, MGLのいずれか一方のみを駆動させると判断する。そして、接続切換部 30 3は、駆動させるモータジェネレータに対応する一方のスィツチ回路 SWRまたは SWLのみを導通させ、他方のスィツチ回路を非導通させるための信号 S ER, S E Lを生成してスィッチ回路 SWR, S WLへ出力する（ステップ S O 6) 。

一方、ステップ S 05において車輪別要求駆動トルク TFR*, TFL*がともに正または負である場合には、接続切換部 303は、モータジェネレータ MG R， MGLの双方を駆動させると判断する。この場合、接続切換部 303は、スイッチ回路 SWR, SWLの双方を導通させるための信号 S E R, SELを生成してスィッチ回路 SWR, SWLへ出力する（ステップ S O 7) 。

そして、モータジェネレータ MGR, MG Lの少なくとも一方とインバータ 1 4とが電気的に接続された状態で、インバ一タ 14によるモータ駆動電流の制御が行なわれる（ステップ S 08) 。 PWM生成部 306から出カされた信号 ^^ M Iに応じてインバータ 14の各 NPNトランジスタ Q 3〜Q 8がスィツチング制御されることにより、モータジェネレータ MGR， MGLからは車輪別要求駆動トルダ TFR*， T F L *に従ったトルクが出力される（ステップ S 09) 。以上のように、車両 100が直進走行中においては、要求駆動トルク TF*とモータジェネレータ MGR， MGLの回転速度 coFR, wF Lとに応じて、複数のモータジェネレータ MGR, MG Lの中から駆動力源となるモータジエネレータが適宜選択される。これにより、モータジェネレータ全体の駆動効率を高めることができる。

これに対して、再びステップ S 0 3に戻って、車両 100が旋回走行中と判断されたときには、図 7に示すフローチャートに従い、車両 100の旋回方向に応じて、モータジェネレータ MGR, MGLのいずれか一方が適宜、駆動力源に選択される。

具体的には、図 6のステップ S 0 3においてハンドル 7の操舵角 0 sの絶対値が所定値を超える場合には、さらに操舵角 0 sの正負に基づいて、車両 100が右旋回走行中であるか否かが判断される（ステップ S 1 1) 。

そして、ステップ S 1 1において車両 100が右旋回走行中であると判断されると、旋回に対して外側の車輪（すなわち左前車輪 FL) のみを駆動輪とし、内側の車輪（すなわち右前車輪 FR) を従動輪とするように、駆動トルク配分を決' 定する。

すなわち、右旋回走行の場合、左前車輪 FLの車輪別要求駆動トルク TFL* が要求駆動トルク TF *に設定され、右前車輪 FRの車輪別要求駆動トルク TF R*が零に設定される。したがって、接続切換部 303は、設定された車輪別要求駆動トルク TFR*， TFL*に基づいて、スィッチ回路 SWRを非導通させ, かつスィッチ回路 SWLを導通させるための信号 S ER, SELを生成する（ステツプ S 1 3 ) 。

—方、ステップ S 1 1において、車両 100が右旋回走行中でないと判断されると、駆動力配分決定部 302は、さらに、車両 100が左旋回走行中であるか否かを判断する（ステップ S 1 2) 。そして、車両 100が左旋回走行中であると判断されると、上記の右旋回とは反対に、右前車輪 FRのみを駆動輪とし、左前車輪 FLを従動輪とするように、駆動トルク配分を決定する。

すなわち、左旋回走行の場合、左前車輪 F Lの車輪別要求駆動トルク TFL* が零に設定され、右前車輪 FRの車輪別要求駆動トルク TFR*が要求駆動トルク TF*に設定ざれる。したがって、接続切換部 303は、設定された車輪別要求駆動トルク TFR*, TF L*に基づいて、スィッチ回路 SWRを導通させ、かつスィッチ回路 SWLを非導通させるための信号 S ER, S ELを生成する (ステップ S 14) 。

そして、モータジェネレータ MGR, MG Lのいずれか一方とインバ一タ 14 とが電気的に接続された状態で、インバータ 14によるモータ駆動電流の制御が行なわれる（ステップ S 1 5) 。これにより、インバータ 14の NPNトランジスタ Q 3 ~Q 8が信号 PWM Iに応じてスイッチング制御され、モータジエネレ —タ MGR, MG Lからは車輪別要求駆動トルク T F R *， TF L*に従ったトルクが出力される（ステップ S 16) 。

以上のように、車両 100の旋回走行中においては、旋回方向に対して内側の車輪に連結されるモータジェネレータの駆動が停止状態とされる。これにより、車両 100の旋回を円滑に行なうことができ、車両の走行安定性を確保することができる。

また、左右の誘導モータの回転速度差に応じて、各誘導モータに発生するトルクが同じになるようにすベり速度制御を行なう従来の電気自動車に対して、モータ全体の駆動効率を向上することができる。

[変更例]

この発明の実施の形態による車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置は、図 1に示す二輪独立駆動方式の車両 100以外に、図 8に示す四輪独立駆動方式の車両 10 OAにも適用することが可能である。

詳細には、図 8を参照して、車両 10 OAは、左右前車輪 FL， FRがモータジェネレータ MGF L, MGFRにより独立に駆動され、かつ、左右後車輪 Rし RRがモータジェネレータ MGR L, MGRRにより独立に駆動される、四輪独立駆動方式を採用する。

そして、 4個のモータジェネレータ MG F L, G F R, GR L, MGRR に共通して単一のパワー制御ュニット 1 Aが設けられる。パワー制御ュニット 1 は、 4個のモータジェネレータ MG F L， MGFR, MGR L, MGRRの駆動制御を統括する。パワー制御ュニット 1 Aは、図 1のパワー制御ュニット 1と基本的に同じ構成からなる。

さらに、車両 10 OAには、パワー制御ユニット 1 Aとモータジェネレータ M GFL， MG FR, MGRL, MG R Rの各々とを電気的に接続または遮断するための 4個のスィッチ回路 SWF L, SWFR, SWR L, SWRRを備える。 4個のスィッチ回路 SWF L, SWF R, SWRL, SWRRは、図 1のスイツチ回路 SWR, SWLと同様に、 ECU3Aからの信号 SEFL, SEFR, S ERL, S ERRに応じて導通/非導通される。

ここで、図 8に示す駆動力制御装置は、図 1の駆動力制御装置に対して、 4個のスィッチ回路 SWFL, SWFR, SWR L, S WR Rの導通非導通を切換えることにより、 4個のモータジェネレータ MG F L, MG F R, MGR L, M GRRを選択的に駆動可能とすることを特徴とする。 4個のスィツチ回路 SWF L, SWFR, SWRL, SWRRの切換えは、図 1の駆動力制御装置と同様の方法により、車両 10 OAの走行状態（要求駆動力、走行方向）に応じて ECU 3により適宜行なわれる。すなわち、車両 10 OAに要求される駆動力とモータジェネレータ MGF L, MG F R, MGRL, MG R Rの回転速度とに基づいて. 4個のモータジェネレータ全体の駆動効率が最大となるように、車輪 FL, FR, R L, RRの駆動トルク配分を決定する。

また、車両 10 OAが旋回走行中においては、旋回方向に対して最も内側にある車輪を従動状態とするように、車輪 F L， FR, RL, RRの駆動トルク配分が決定される。

そして、決定された駆動トルク配分に基づいた車輪別要求駆動トルクに応じてスィッチ回路 SWF L, SWFR, SWRL, S WR Rが選択的に導通される。これにより、車両 10 OAは、単一の車輪を駆動輪した走行から、最大 4つの車輪を駆動輪とした走行までを選択的に行なうことになる。以上のように、この発明の実施の形態によれば、複数のモータジヱネレ一タを単一の駆動回路で駆動制御する構成を採用したことにより、駆動力制御装置の小型軽量化および低コスト化を図ることができる。

また、本構成において、車両の走行状態に応じて複数のモータジェネレータの中から 1個もしくは 2個以上が駆動力源となるモータジエネ I ^一タとして適宜選択されることから、要求駆動力の大小に関わらず選択されたモータジェネレータを高効率で駆動させることができる。その結果、車両全体での総合的効率を高めることができる。

さらに、車両の走行方向に応じて複数のモータジヱネレータの中から駆動停止させるモータジェネレータが適宜選択されるため、車両旋回を円滑に行なうことができる。その結果、車両の走行安定性が確保される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。産業上の利用可能性

この発明は、車輪独立駆動式車両に搭載される駆動力制御装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲

1. 各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な n (nは 2以上の自然数）個のモータジェネレータ（MG L, MGR) と、

前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MGR) に共通に設けられ、電源

(B) から電力の供給を受けて前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MG R) を駆動制御するように構成された駆動回路（1) と、

前記 n個のモータジェネレータ（MGL， MG R) のうちの 1個と前記駆動回路（1) とが接続された状態と、前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MG R) のうちの m (mは 2以上 η以下の自然数）個と前記駆動回路（1) とが接続された状態とを選択的に切換えるための切換機構（SWL， SWR) とを備える、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

2. 各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な η (ηは 2以上の自然数）個のモータジェネレータ（MGL, MGR) と、

前記 η個のモータジェネレータ（MG L, MG R) に共通に設けられ、電源

(Β) から電力の供給を受けて前記 η個のモータジェネレータ（MG L, MG R) を駆動制御するように構成された駆動回路（1) と、

車両（ 1 00) の走行状態に応じて前記駆動回路（ 1 ) を制御する制御装置 (3) とを備え、

前記制御装置（3) は、

前記 η個のモータジェネレータ（MGL， MGR) のうちの m (nは 2以上 n 以下の自然数）個を前記駆動回路（1) により駆動する第 1の駆動手段と、前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MGR) のうちの 1個を前記駆動回路（ 1) により駆動する第 2の駆動手段とを含む、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

3. 各々が駆動輪に連結され、互いに独立駆動可能な n (nは 2以上の自然数）個のモータジェネレータ（MGL, MGR) と、

前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MG R) に共通に設けられ、電源 (B) から電力の供給を受けて前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MG R) を駆動制御するように構成された駆動回路（1) と、

前記駆動回路（1) と各前記 n個のモータジェネレータ（MGL， MGR) との間を電気的に接続または遮断可能に設けられた n個の開閉回路（SWL， SW R) と、

車両（100) の走行状態に応じて、前記 n個の開閉回路（SWL， SWR) の中から 1個もしくは m個を選択的に接続状態とし、かつ、対応するモータジェネレ一タの発生する駆動力の総和が前記車両（100) に要求される駆動力を満たすように前記駆動回路（ 1) を制御する制御装置（3) とを備える、車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

4. 前記制御装置（3) は、前記車両（ 100) に要求される駆動力が相対的に低いときには、，前記 n個の開閉回路（SWL， SW ) のうちの 1個を選択的に接続状態とし、前記車両（100) に要求される駆動力が相対的に高いときには、前記 n個の開閉回路（SWL, SWR) のうちの m (mは 2以上 n以下の自然数）個を選択的に接続状態とする、請求の範囲 3に記載の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

5. 前記制御装置（3) は、

前記 n個のモータジェネレータ（MGL， MGR) の回転速度を検出する回転速度検出部と、

前記車両（100) の要求駆動力を検出する要求駆動力検出部（30 1) と、検出された前記回転速度と前記要求駆動力とに基づいて、前記 n個のモータジエネレ一タ（MGL， MGR) 全体の駆動効率が最大となるように、前記 n個のモータジェネレータ（MGL, MGR) の中から、前記要求駆動力を配分する前記モータジェネレータを選択的に決定する駆動力配分決定部（302) と、前記 n個の開閉回路（SWL， SWR) の中から、選択された前記モータジヱネレ一タに対応する開閉回路を選択的に接続状態とする接続切換部（303) とを含む、請求の範囲 4に記載の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

6. 前記制御装置（3) は、前記車両（100) の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに含み、

前記駆動力配分決定部（302) は、検出された前記操舵角から前記車両（1 00) が直進走行状態であると判断された場合には、前記回転速度と前記要求駆動力とに基づいて、前記要求駆動力を配分する前記少なくとも 1個のモータジェネレータを選択的に決定する、請求の範囲 5に記載の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。

7. 前記駆動力配分決定部（302) は、検出された前記操舵角から前記車両 (100) が旋回走行状態であると判断された場合には、前記車両（1 00) の旋回方向に基づいて、前記要求駆動力を配分する前記モータジェネレータを選択的に決定する、請求の範囲 6に記載の車輪独立駆動式車両の駆動力制御装置。