JP2017005914A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリから過大な電力が出力されるのを抑制する。【解決手段】クラッチ４５が解放されているときに前輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生した所定スリップ時には、モータ４２の回転数と駆動軸４６の回転数との差分が閾値以下となるようにモータ４２を制御すると共に差分が閾値以下になったときにクラッチ４５を係合する同期係合制御を実行する。こうした制御を行なうものにおいて、所定スリップ時には、同期係合制御を実行するときにモータ４２で消費されると想定される電力をバッテリ５０の出力制限から減じてモータ３２の上限電力を設定し、この上限電力の範囲内でモータ３２を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、エンジンと２つのモータとプラネタリギヤとバッテリとを備える構成において、バッテリの昇温要請がなされているときに、駆動輪の空転によるスリップの可能性がないときには、積極的なバッテリの充放電によるバッテリの昇温制御を伴って走行するようにエンジンと２つのモータとを制御し、駆動輪の空転によるスリップの可能性があるときには、バッテリの昇温制御を伴わずに走行するようにエンジンと２つのモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、駆動輪の空転によるスリップの可能性があるときに、バッテリの昇温制御を行なわないことにより、過大な電力がバッテリから放電されるのを抑制することができる。

特開２００９−８５３８６号公報

前輪と後輪とのうち一方の車輪に連結された第１駆動軸に接続された少なくとも１つの第１モータを有する駆動部と、第２モータと、前輪と前記後輪とのうち他方の車輪に連結された第２駆動軸と第２モータの回転軸との接続および接続の解除を行なうクラッチと、駆動部および第２モータと電力をやりとりするバッテリと、を備える自動車では、クラッチが解放されているときには、駆動部からの動力によって走行し、クラッチが係合されているときには、駆動部および第２モータからの動力によって走行する。そして、クラッチが解放されているときに上述の一方の車輪（第１駆動軸が連結された車輪）の空転によるスリップが発生した所定スリップ時には、第２モータからトルクを出力して第２モータの回転数を第２駆動軸の回転数付近にさせてクラッチを係合する。これは、前輪および後輪に動力を出力して車両の挙動を安定させるためである。この所定スリップ時には、上述の一方の車輪の回転数の上昇に応じて駆動部の消費電力が大きくなりやすい。また、所定スリップ時には、第２モータの回転数を値０から第２駆動軸の回転数付近まで上昇させるために、第２モータで電力が消費される。したがって、所定スリップ時には、バッテリから過大な電力が出力される可能性がある。

本発明の自動車は、バッテリから過大な電力が出力されるのを抑制することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
前輪と後輪とのうち一方の車輪に連結された第１駆動軸に接続された少なくとも１つの第１モータを有する駆動部と、
第２モータと、
前記第２モータの回転軸と、前記前輪と前記後輪とのうち他方の車輪に連結された第２駆動軸と、の接続および接続の解除を行なうクラッチと、
前記駆動部および前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記クラッチが解放されているときには、前記駆動部からの動力によって走行するように前記駆動部を制御し、前記クラッチが係合されているときには、前記駆動部および前記第２モータからの動力によって走行するように前記駆動部と前記第２モータとを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記クラッチが解放されているときに前記一方の車輪の空転によるスリップが発生した所定スリップ時には、前記第２モータの回転数と前記第２駆動軸の回転数との差分が所定範囲内となるように前記第２モータを制御すると共に前記差分が前記所定範囲内となったときに前記クラッチが係合されるように前記クラッチを制御する手段である自動車であって、
前記制御手段は、前記所定スリップ時には、前記差分が前記所定範囲内となるように前記第２モータを制御するために必要とされる必要電力を前記バッテリの許容出力電力から減じて前記駆動部の上限電力を設定し、前記駆動部の消費電力が前記上限電力以下となるように前記駆動部を制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、クラッチが解放されているときには、駆動部からの動力によって走行するように駆動部を制御し、クラッチが係合されているときには、駆動部および第２モータからの動力によって走行するように駆動部と第２モータとを制御する。そして、クラッチが解放されているときに一方の車輪（第１駆動軸が連結された車輪）の空転によるスリップが発生した所定スリップ時には、第２モータの回転数と第２駆動軸の回転数との差分が所定範囲内となるように第２モータを制御すると共に差分が所定範囲内となったときにクラッチが係合されるようにクラッチを制御する。こうした制御を行なうものにおいて、所定スリップ時には、差分が所定範囲内となるように第２モータを制御するために必要とされる必要電力をバッテリの許容出力電力から減じて駆動部の上限電力を設定し、駆動部の消費電力が上限電力以下となるように駆動部を制御する。これにより、バッテリから過大な電力が出力されるのを抑制することができる。

こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、前記所定スリップ時には、前記第２駆動軸の回転数が大きいときに該第２駆動軸の回転数が小さいときよりも大きくなるように前記必要電力を設定する手段であるものとしてもよい。この場合、前記制御手段は、前記所定スリップ時には、前記第２駆動軸の回転数が大きいときに該第２駆動軸の回転数が小さいときよりも大きくなり、且つ、前記第２モータを冷却する冷却媒体の温度が低いときに該冷却媒体の温度が高いときよりも大きくなるように、前記必要電力を設定する手段であるものとしてもよい。また、前記制御手段は、前記所定スリップ時には、前記第２駆動軸の回転数が大きいときに該第２駆動軸の回転数が小さいときよりも大きくなり、且つ、前記スリップの程度が大きいときに該スリップの程度が小さいときよりも大きくなるように、前記必要電力を設定する手段であるものとしてもよい。これらの場合、必要電力をより適切に設定することができる。

実施例の電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 実施例の上限電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 同期用電力設定用マップの一例を示す説明図である。 所定スリップ時の、モータ３２の回転数Ｎｍｆ，トルクＴｍｆ，消費電力Ｐｍｆと、モータ４２の回転数Ｎｍｆ，トルクＴｍｒと、モータ３２，４２の消費電力Ｐｍｆ，Ｐｍｒの総和Ｐｍと、の時間変化の様子の一例を示す説明図である。 変形例の上限電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の上限電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 同期用電力設定用マップの一例を示す説明図である。 同期用電力設定用マップの一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、モータ３２およびインバータ３４を有する駆動部３１と、モータ４２と、インバータ４４と、クラッチ４５と、バッテリ５０と、電子制御ユニット７０と、を備える。

モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転軸３３が、前輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６に接続されている。モータ４２は、例えば同期発電電動機として構成されている。モータ３２，４２は、電子制御ユニット７０によって、インバータ３４，４４の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

クラッチ４５は、モータ４２の回転軸４３と、後輪４８ａ，４８ｂにデファレンシャルギヤ４７を介して連結された駆動軸４６と、の接続および接続の解除を行なう。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５２を介してインバータ３４，４４と接続されている。

電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・モータ３２，４２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａ，４２ａからのモータ３２，４２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２
・駆動軸４６に取り付けられた回転数センサ４９からの駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ
・前輪３８ａ，３８ｂに取り付けられた車輪速センサ６０ａ，６０ｂからの前輪３８ａ，３８ｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂ
・後輪４８ａ，４８ｂに取り付けられた車輪速センサ６２ａ，６２ｂからの後輪４８ａ，４８ｂの車輪速Ｖｒａ，Ｖｒｂ
・バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ
・バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ
・イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号
・シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ８８からの車速Ｖ

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・インバータ３４，４４の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号
・クラッチ４５への制御信号

電子制御ユニット７０は、回転位置検出センサ３２ａ，４２ａからのモータ３２，４２の回転子の回転位置θｍｆ，θｍｒに基づいてモータ３２，４２の回転数Ｎｍｆ，Ｎｍｒを演算している。また、電子制御ユニット７０は、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサからの電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合であり、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃ，車速Ｖ，モータ３２の回転数Ｎｍｆなどのデータを入力する。アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４によって検出された値を入力するものとした。車速Ｖは、車速センサ８８によって検出された値を入力するものとした。モータ３２の回転数Ｎｍｆは、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍｆに基づいて演算された値を入力するものとした。

続いて、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、クラッチ４５が解放されているか係合されているかを判定する。クラッチ４５が解放されているときには、モータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊に値０を設定すると共に、要求トルクＴｄ＊をモータ３２のトルク指令Ｔｍｆ＊の仮の値としての仮トルクＴｍｆｔｍｐに設定する。一方、クラッチ４５が係合されているときには、要求トルクＴｄ＊にトルク配分比Ｄｒを乗じた値（Ｔｄ＊・Ｄｒ）をモータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊に設定すると共に、要求トルクＴｄ＊にトルク配分比Ｄｆを乗じた値（Ｔｄ＊・Ｄｆ）をモータ３２の仮トルクＴｍｆｔｍｐに設定する。ここで、トルク配分比Ｄｆ，Ｄｒは、それぞれ、要求トルクＴｄ＊に対するモータ３２，４２から出力するトルクの割合であり、トルク配分比Ｄｆとトルク配分比Ｄｒとの和は値１となる。このトルク配分比Ｄｆ，Ｄｒは、車両の走行状態，運転者のアクセル操作などに応じて定めることができる。

そして、モータ３２の上限電力（上限パワー）Ｐｍｆｍａｘを設定し、設定した上限電力Ｐｍｆｍａｘをモータ３２の回転数Ｎｍｆで除してモータ３２のトルク制限Ｔｍｆｍａｘを設定し、モータ３２の仮トルクＴｍｆｔｍｐをトルク制限Ｔｍｆｍａｘで制限（上限ガード）してモータ３２のトルク指令Ｔｍｆ＊を設定する。上限電力Ｐｍｆｍａｘの設定方法については後述する。こうしてモータ３２，４２のトルク指令Ｔｍｆ＊，Ｔｍｒ＊を設定すると、モータ３２，４２がトルク指令Ｔｍｆ＊，Ｔｍｒ＊で駆動されるようにインバータ３４，４４の図示しない複数のスイッチング素子を制御する。

また、実施例の電気自動車２０では、クラッチ４５が解放されているときに前輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生したときには、モータ４２の回転数Ｎｍｒと駆動軸４６の回転数Ｎｐｒとの差分ΔＮ（回転数Ｎｐｒから回転数Ｎｍｒを減じた値の絶対値）が閾値ΔＮｒｅｆ（例えば、数十ｒｐｍなど）以下になるようにモータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊を設定してモータ４２を制御し（インバータ４４の図示しない複数のスイッチング素子を制御し）、差分ΔＮが閾値ΔＮｒｅｆ以下になったときに、クラッチ４５が係合されるようにクラッチ４５を制御する。以下、この制御を同期係合制御という。この同期係合制御の実行により、前輪３８ａ，３８ｂにのみ動力を出力可能な状態から前輪３８ａ，３８ｂおよび後輪４８ａ，４８ｂに動力を出力可能な状態にして、車両の挙動を安定させることができる。なお、実施例では、同期係合制御を実行する際には、所定時間ｔｒｅｆ（例えば、数百ｍｓｅｃなど）以内に、差分ΔＮが閾値ΔＮｒｅｆ以下になるようにモータ４２を制御するものとした。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、モータ３２のトルク制限Ｔｍｆｍａｘを設定する際の動作について説明する。図２は、実施例の電子制御ユニット７０によって実行される上限電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

上限電力設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，モータ４２の消費電力Ｐｍｒ，フラグＦｓなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒは、回転数センサ４９によって検出された値を入力するものとした。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、電流センサからの電池電流Ｉｂの積算値に基づくバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと、温度センサからの電池温度Ｔｂと、に基づいて演算された値を入力するものとした。モータ４２の消費電力Ｐｍｒは、モータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊と回転数Ｎｍｒとの積として演算された値を入力するものとした。なお、モータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊は、上述の駆動制御によって設定された値を用いるものとし、モータ４２の回転数Ｎｍｒは、回転位置検出センサ４２ａからのモータ４２の回転子の回転位置θｍｒに基づいて演算された値を入力するものとした。フラグＦｓは、図示しないフラグ設定ルーチンによって設定された値を入力するものとした。なお、フラグＦｓには、クラッチ４５が解放されているときに前輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生している所定スリップ時（上述の同期係合制御を実行するとき）には、値１が設定され、所定スリップ時でないときには、値０が設定される。所定スリップ時か否かの判定は、車輪速センサ６０ａ，６０ｂからの前輪３８ａ，３８ｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂの平均値Ｖｆから車輪速センサ６２ａ，６２ｂからの後輪４８ａ，４８ｂの車輪速Ｖｒａ，Ｖｒｂの平均値Ｖｒを減じた値（Ｖｆ−Ｖｒ）をスリップ判定用の閾値ΔＶｒｅｆと比較し、値（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値ΔＶｒｅｆ未満のときには所定スリップ時でないと判定し、値（Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値ΔＶｒｅｆ以上のときには所定スリップ時であると判定する、ことによって行なうことができる。

こうしてデータを入力すると、フラグＦｓの値を調べる（ステップＳ１１０）。そして、フラグＦｓが値０のときには、所定スリップ時でないと判断し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔからモータ４２の消費電力Ｐｍｒを減じた値（Ｗｏｕｔ−Ｐｍｒ）をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０でフラグＦｓが値１のときには、所定スリップ時である（上述の同期係合制御を実行するときである）と判断し、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒに基づいて、同期係合制御を実行するときにモータ４２で消費されると想定される電力（最大値）としての同期用電力Ｐｓｙを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、同期用電力Ｐｓｙは、実施例では、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと同期用電力Ｐｓｙとの関係を予め定めて同期用電力設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒが与えられると、このマップから対応する同期用電力Ｐｓｙを導出して設定するものとした。同期用電力設定用マップの一例を図３に示す。同期用電力Ｐｓｙは、図示するように、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒが大きいときに回転数Ｎｐｒが小さいときよりも大きくなるように、具体的には、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒが大きいほど大きくなる傾向に設定される。これは以下の理由による。実施例では、上述したように、同期係合制御を実行する際には、所定時間ｔｒｅｆ以内に、モータ４２の回転数Ｎｍｒと駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと差分ΔＮが閾値ΔＮｒｅｆ以下になるようにモータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊を設定してモータ４２を制御する。したがって、同期係合制御を実行する際において、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒが大きいときには、回転数Ｎｐｒが小さいときよりも、モータ４２の回転数Ｎｍｒの単位時間当たりの変化量（増加量）を大きくする必要があり、モータ４２のトルク指令Ｔｍｒ＊を大きくする必要がある。このため、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒが大きいときには、回転数Ｎｐｒが小さいときよりも、同期用電力Ｐｓｙが大きくなると考えられる。こうした理由により、図３に示すように、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと同期用電力Ｐｓｙとの関係を定めるものとした。

こうして同期用電力Ｐｓｙを設定すると、設定した同期用電力Ｐｓｙをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値（Ｗｏｕｔ−Ｐｓｙ）をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。所定スリップ時には、前輪３８ａ，３８ｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂの急上昇によってモータ３２の回転数Ｎｍｆが急上昇するから、モータ３２の消費電力が大きくなりやすい。また、所定スリップ時には、同期係合制御の実行によってモータ４２の回転数Ｎｍｒを値０から駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ付近まで急上昇させるために、モータ４２で比較的大きい電力が消費される。したがって、同期用電力Ｐｓｙ（同期係合制御を実行するときにモータ４２で消費されると想定される電力（最大値））をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じてモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘを設定し、この上限電力Ｐｍｆｍａｘをモータ３２の回転数Ｎｍｆで除してトルク制限Ｔｍｆｍａｘを設定し、このトルク制限Ｔｍｆｍａｘの範囲内でモータ３２を制御することにより、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。

図４は、所定スリップ時の、モータ３２の回転数Ｎｍｆ，トルクＴｍｆ，消費電力Ｐｍｆと、モータ４２の回転数Ｎｍｆ，トルクＴｍｒと、モータ３２，４２の消費電力Ｐｍｆ，Ｐｍｒの総和Ｐｍと、の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、時刻ｔ１１に、前輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが生じると、同期係合制御を開始して、モータ４２の回転数Ｎｍｒを上昇させる。そして、時刻ｔ１２に、モータ４２の回転数Ｎｍｒが駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ付近まで上昇する（差分ΔＮが閾値ΔＮｒｅｆ以下になる）と、クラッチ４５を解放から係合に切り替える。この同期係合制御の実行時に、同期用電力Ｐｓｙをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定し、この上限電力Ｐｍｆｍａｘの範囲内でモータ３２を制御することにより、モータ３２，４２の消費電力Ｐｍｆ，Ｐｍｒの総和Ｐｍが大きくなるのを抑制することができる。この結果、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、所定スリップ時に同期係合制御を実行するものにおいて、所定スリップ時には、同期用電力Ｐｓｙ（同期係合制御を実行するときにモータ４２で消費されると想定される電力（最大値））をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じてモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘを設定し、この上限電力Ｐｍｆｍａｘの範囲内でモータ３２を制御する。これにより、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。

実施例の電気自動車２０では、図２の上限電力設定ルーチンによってモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘを設定するものとしたが、図５または図６の上限電力設定ルーチンによってモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘを設定するものとしてもよい。ここで、図５のルーチンは、図３のルーチンのステップＳ１００，Ｓ１３０に代えてステップＳ１００ｂ，Ｓ１３０ｂの処理を実行する点を除いて図３のルーチンと同一であり、図６のルーチンは、図３のルーチンのステップＳ１００，Ｓ１３０に代えてステップＳ１００ｃ，Ｓ１３０ｃの処理を実行する点を除いて図３のルーチンと同一である。したがって、図５，図６のルーチンのうち図３のルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。以下、図５のルーチン，図６のルーチンの順に説明する。

図５の上限電力設定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、図３のルーチンのステップ１００の処理と同様に、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，モータ４２の消費電力Ｐｍｒ，フラグＦｓなどを入力するのに加えて、モータ３２，４２を潤滑・冷却するための潤滑油の温度である油温Ｔｏｉｌを入力する（ステップＳ１００ｂ）。ここで、油温Ｔｏｉｌは、潤滑油を貯留する貯留部などに配置された図示しない温度センサによって検出された値を用いるものとした。そして、ステップＳ１１０でフラグＦｓが値１のときには、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと油温Ｔｏｉｌとに基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定し（ステップＳ１３０ｂ）、設定した同期用電力Ｐｓｙをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値（Ｗｏｕｔ−Ｐｓｙ）をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。この変形例では、同期用電力Ｐｓｙは、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと油温Ｔｏｉｌと同期用電力Ｐｓｙとの関係を予め定めて同期用電力設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと油温Ｔｏｉｌとが与えられると、このマップから対応する同期用電力Ｐｓｙを導出して設定するものとした。この変形例の同期用電力設定用マップの一例を図７に示す。駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと同期用電力Ｐｓｙとの関係については上述した。また、図示するように、同期用電力Ｐｓｙは、油温Ｔｏｉｌが低いときに油温Ｔｏｉｌが高いときよりも大きくなるように、具体的には、油温Ｔｏｉｌが低いほど大きくなるように設定される。これは、油温Ｔｏｉｌが低いときには、油温Ｔｏｉｌが高いときよりも、潤滑油の粘性が高くなるために、モータ４２の回転数Ｎｍｒを上昇させるためのトルクを大きくする必要があるためである。これにより、同期用電力Ｐｓｙをより適切に設定することができる。この結果、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのをより抑制することができる。

図６の上限電力設定ルーチンでは、電子制御ユニット７０は、図３のルーチンのステップ１００の処理と同様に、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ，モータ４２の消費電力Ｐｍｒ，フラグＦｓなどを入力するのに加えて、スリップ速度Ｖｓを入力する（ステップＳ１００ｃ）。ここで、スリップ速度Ｖｓは、上述の値（Ｖｆ−Ｖｒ）などを用いることができる。そして、ステップＳ１１０でフラグＦｓが値１のときには、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒとスリップ速度Ｖｓとに基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定し（ステップＳ１３０ｃ）、設定した同期用電力Ｐｓｙをバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じた値（Ｗｏｕｔ−Ｐｓｙ）をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。この変形例では、同期用電力Ｐｓｙは、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒとスリップ速度Ｖｓと同期用電力Ｐｓｙとの関係を予め定めて同期用電力設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒとスリップ速度Ｖｓとが与えられると、このマップから対応する同期用電力Ｐｓｙを導出して設定するものとした。この変形例の同期用電力設定用マップの一例を図８に示す。駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと同期用電力Ｐｓｙとの関係については上述した。また、図示するように、同期用電力Ｐｓｙは、スリップ速度Ｖｓが大きいときにスリップ速度Ｖｓが小さいときよりも大きくなるように、具体的には、スリップ速度Ｖｓが大きいほど大きくなるように設定される。これは以下の理由による。スリップ速度Ｖｓが大きいときには、スリップ速度Ｖｓが小さいときよりも、車両の姿勢を迅速に安定させることが要請される。このため、スリップ速度Ｖｓが大きいときには、スリップ速度Ｖｓが小さいときよりも、同期係合制御において、モータ４２の回転数Ｎｍｒを迅速に駆動軸４６の回転数Ｎｐｒ付近にするために、モータ４２の回転数Ｎｍｒの単位時間当たりの増加量を大きくする必要があり、モータ４２のトルクを大きくする必要がある。この変形例では、これを考慮して、スリップ速度Ｖｓが大きいときにスリップ速度Ｖｓが小さいときよりも大きくなるように同期用電力Ｐｓｙを設定するものとした。これにより、同期用電力Ｐｓｙをより適切に設定することができる。この結果、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのをより抑制することができる。

この変形例では、スリップ速度Ｖｓに基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定するものとしたが、スリップ速度Ｖｓに代えて、前輪３８ａ，３８ｂの車輪速Ｖｆａ，Ｖｆｂの平均値Ｖｆを、車速Ｖを車輪速に換算した値で、除して得られるスリップ率に基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定するものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、モータ４２の回転数Ｎｍｒに基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定するものとし、変形例では、駆動軸４６の回転数Ｎｐｒと油温Ｔｏｉｌとに基づいて或いは駆動軸４６の回転数Ｎｐｒとスリップ速度Ｖｓとに基づいて同期用電力Ｐｓｙを設定するものとした。しかし、これらに拘わらず一律の値を同期用電力Ｐｓｙとして用いるものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、前輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にモータ３２を接続すると共に後輪４６ａ，４６ｂに連結された駆動軸４６にクラッチ４５を介してモータ４２を接続するものとした。しかし、駆動軸３６にクラッチを介してモータ３２を接続すると共に駆動軸４６にクラッチを介さずにモータ４２を接続するものとしてもよい。

実施例では、前輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にモータ３２を接続すると共に後輪４６ａ，４６ｂに連結された駆動軸４６にクラッチ４５を介してモータ４２を接続した電気自動車２０の構成とした。しかし、このハード構成に加えて少なくとも走行用のエンジンを備えるハイブリッド自動車の構成としてもよい。電気自動車２０のハード構成に加えて駆動軸３６にプラネタリギヤを介してエンジンおよび発電機を接続するハイブリッド自動車の構成の場合、モータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘは、以下のように設定することができる。所定スリップ時でないときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔからモータ４２の消費電力と発電機の消費電力とを減じた値をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定する。一方、所定スリップ時には、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから同期用電力Ｐｓｙと発電機の消費電力とを減じた値をモータ３２の上限電力Ｐｍｆｍａｘに設定する。こうすれば、発電機およびモータ３２の総消費電力が、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから同期用電力Ｐｓｙを減じた値以下となるように、発電機およびモータ３２を駆動することになる。したがって、実施例と同様に、バッテリ５０から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ３２が「第１モータ」に相当し、駆動部３１が「駆動部」に相当し、モータ４２が「第２モータ」に相当し、クラッチ４５が「クラッチ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないもの
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ 電気自動車、３１ 駆動部、３２，４２ モータ、３２ａ，４２ａ 回転位置検出センサ、３３，４３ 回転軸、３４，４４ インバータ、３６，４６ 駆動軸、３７，４７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 前輪、４５ クラッチ、４８ａ，４８ｂ 後輪、４９ 回転数センサ、５０ バッテリ、５２ 電力ライン、６０ａ，６０ｂ，６２ａ，６２ｂ 車輪速センサ、７０ 電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ。

Claims (1)

1. 前輪と後輪とのうち一方の車輪に連結された第１駆動軸に接続された少なくとも１つの第１モータを有する駆動部と、
   第２モータと、
   前記第２モータの回転軸と、前記前輪と前記後輪とのうち他方の車輪に連結された第２駆動軸と、の接続および接続の解除を行なうクラッチと、
   前記駆動部および前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
   前記クラッチが解放されているときには、前記駆動部からの動力によって走行するように前記駆動部を制御し、前記クラッチが係合されているときには、前記駆動部および前記第２モータからの動力によって走行するように前記駆動部と前記第２モータとを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記クラッチが解放されているときに前記一方の車輪の空転によるスリップが発生した所定スリップ時には、前記第２モータの回転数と前記第２駆動軸の回転数との差分が所定範囲内となるように前記第２モータを制御すると共に前記差分が前記所定範囲内となったときに前記クラッチが係合されるように前記クラッチを制御する手段である自動車であって、
   前記制御手段は、前記所定スリップ時には、前記差分が前記所定範囲内となるように前記第２モータを制御するために必要とされる必要電力を前記バッテリの許容出力電力から減じて前記駆動部の上限電力を設定し、前記駆動部の消費電力が前記上限電力以下となるように前記駆動部を制御する手段である、
   自動車。

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