JP6252453B2 - 車両駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の左右輪を独立して駆動するモータを備えた車両駆動装置に関する。

従来から、モータの駆動時に生じるトルクリプル（トルク脈動）を抑制するために、トルクリプルに同期した補償電流をモータ駆動用電流に重畳させることが行われている。例えば、特許文献１には、電気自動車やハイブリッド自動車の駆動用モータに補償電流を流す技術が提案されている。

特開２００６−１４９０３０号公報

電気自動車の一形態として、左右輪をモータによって独立して駆動する車両が知られている。例えば、車輪のホイール内部もしくはその近傍にモータを配置し、このモータにより車輪を直接駆動するインホイールモータ方式の車両においては、左右輪を独立して駆動制御することができる。

補償電流をモータに流した場合、補償電流の脈動に合わせてインバータ（モータ駆動回路）から音が発生する。左右輪をモータによって独立して駆動する車両では、各モータに対応してインバータが１台ずつ設けられるため、各インバータから補償電流の脈動に合わせて音が発生する。図２は、左右輪のモータごとのトルクリプルと補償電流との関係（ａ），（ｂ）、および、左右何れか一輪（本例では左輪）用のインバータに流れる電流（インバータ電流と呼ぶ）とそのインバータからの発生音量との関係（ｃ）を表している。図２（ｃ）に示すインバータ電流の脈動は、補償電流成分を表わしている。

こうした車両においては、左輪を駆動する左輪モータの補償電流の位相と、右輪を駆動する右輪モータの補償電流の位相とが一致すると、それぞれのインバータから発生する音が重なり合って（音量がピークとなるタイミングが一致して）、ドライバーに聞こえる音が大きくなり、ドライバーに不快感を与えるおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドライバーにできるだけノイズによる不快感を与えないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
左車輪を駆動する左輪モータ（３０ｌ）と、
前記左車輪とは独立して右車輪を駆動する右輪モータ（３０ｒ）と、
バッテリから電力供給されて前記左輪モータを駆動する左輪インバータ（３５ｌ）と、
前記バッテリから電力供給されて前記右輪モータを駆動する右輪インバータ（３５ｒ）と、
車両を走行させるために要求される要求駆動力を発生させるための基本電流に、トルクリプルを低減するための補償電流を重畳した、左輪モータ目標電流および右輪モータ目標電流、に基づいて、前記左輪インバータの作動および前記右輪インバータの作動をそれぞれ個別に制御するモータ制御手段（４０）と
を備えた車両駆動装置において、
前記左輪モータに流す補償電流と、前記右輪モータに流す補償電流との位相差の大きさ（Δθ）を検出する位相差検出手段（Ｓ１３）と、
前記位相差の大きさが小さい場合には、前記位相差の大きさが大きい場合に比べて、前記左輪モータに流す補償電流および前記右輪モータに流す補償電流を小さくする補償電流調整手段（Ｓ１４，Ｓ１７）とを備えたことにある。

本発明の車両駆動装置は、左車輪を左輪モータによって駆動し、右車輪を右輪モータによって駆動する。モータ制御手段は、車両を走行させるために要求される要求駆動力を発生させるための基本電流に、トルクリプルを低減するための補償電流を重畳した、左輪モータ目標電流および右輪モータ目標電流、に基づいて、左輪インバータの作動および右輪インバータの作動をそれぞれ個別に制御する。こうして、左輪インバータから左輪モータに左輪モータ目標電流相当の電流が流れて左車輪が回転し、右輪インバータから右輪モータに右輪モータ目標電流相当の電流が流れて右車輪が回転する。この場合、基本電流には、例えば、車両の運動状態（姿勢、上下振動）を制御するための運動制御用電流など、状況に応じて必要となる制駆動力を発生させるための電流が含まれていてもよい。

このように補償電流を基本電流に重畳することにより、左右輪のトルクリプルを低減することができる。補償電流は、モータの回転角に応じた位相にて通電制御される。左輪モータと右輪モータとは、独立して駆動制御されるため、左輪モータに流す補償電流、および、右輪モータに流す補償電流についても独立して制御される。左輪モータに流す補償電流の位相と、右輪モータに流す補償電流の位相とが一致していると、それぞれのインバータから発生する音が重なり合って（音量がピークとなるタイミングが一致して）、ドライバーに聞こえる音が大きくなる。

そこで、本発明においては、位相差検出手段と補償電流調整手段とを備えている。位相差検出手段は、左輪モータに流す補償電流と、右輪モータに流す補償電流との位相差の大きさを検出する。この位相差とは、共通の時間軸上に描いた左輪モータに流す補償電流の波形と、右輪モータに流す補償電流の波形とが時間軸方向にずれている量を表したものである。モータの通電制御（インバータの制御）は、モータの電気角に基づいているため、同じタイミングで左輪モータの電気角と右輪モータの電気角とを参照すれば、補償電流の位相差の大きさを検出することができる。

補償電流調整手段は、位相差の大きさが小さい場合には、位相差の大きさが大きい場合に比べて、左輪モータに流す補償電流および右輪モータに流す補償電流を小さくする。従って、各インバータから発生する音が小さくなり、ドライバーに不快感を与えにくくすることができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る車両の概略構成図である。 トルクリプルの波形（ａ）、補償電流の波形（ｂ）、インバータ電流と発生音量との波形（ｃ）を表すグラフである。 補償電流演算ルーチンを表すフローチャートである。 左右位相差−補償電流ゲインマップを表すグラフである。 要求加速度−補償電流ゲインマップを表すグラフである。 車速−補償電流ゲインマップを表すグラフである。 変形例１に係る補償電流演算ルーチンを表すフローチャートである。 左右位相差−トルク差係数マップを表すグラフである。 アシストマップを表すグラフである。 変形例２に係る補償電流演算ルーチンを表すフローチャートである。 位相左右差−ピッチング制振左右差係数マップを表すグラフである。 駆動力要求値の変化を表すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両駆動装置を備えた車両１を概略的に示している。

車両１は、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrを備えている。以下、左前輪１０fl、右前輪１０fr、左後輪１０rl、右後輪１０rrの何れかについて特定する必要が無い場合には、それらを単に車輪１０と呼ぶ。また、左前輪１０fl、右前輪１０frについては、左右位置を区別しない場合には前輪１０ｆと呼び、左後輪１０rl、右後輪１０rrについては、左右位置を区別しない場合には後輪１０ｒと呼ぶ。各車輪１０は、図示しないサスペンションにより車体に懸架されている。

左後輪１０rl、右後輪１０rrの内部には、モータ３０ｌ、モータ３０ｒがそれぞれ組み込まれている。以下、モータ３０ｌとモータ３０ｒとを区別する必要がない場合には、それらをモータ３０、あるいは、モータ３０ｌ，３０ｒと呼び、区別する必要がある場合には、モータ３０ｌを左輪モータ３０ｌ、モータ３０ｒを右輪モータ３０ｒと呼ぶ。左輪モータ３０ｌ、右輪モータ３０ｒは、いわゆるインホイールモータであって、それぞれ左後輪１０rl、右後輪１０rrとともに車両１のバネ下に配置され、モータトルクを左後輪１０rl、右後輪１０rrに伝達可能に連結されている。

各モータ３０ｌ，３０ｒは、例えば、永久磁石同期モータが使用される。左輪モータ３０ｌには、インバータ３５ｌが接続され、右輪モータ３０ｒには、インバータ３５ｒが接続される。インバータ３５ｌ，インバータ３５ｒは、モータ駆動回路として設けられる三相出力インバータである。以下、インバータ３５ｌとインバータ３５ｒとを区別する必要がない場合には、それらをインバータ３５、あるいは、インバータ３５ｌ、３５ｒと呼び、区別する必要がある場合には、インバータ３５ｌを左輪インバータ３５ｌ、インバータ３５ｒを右輪インバータ３５ｒと呼ぶ。

車両には、モータ３０ｌ，３０ｒを駆動するための共通の電源となるバッテリ２０、および、バッテリ２０の出力電圧を所定電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２１が設けられている。各インバータ３５には、共通のＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２０から電力が供給される。左輪インバータ３５ｌは、供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を左輪モータ３０ｌに供給する。左輪モータ３０ｌは、通電によりトルクを発生し、左後輪１０rlに対して駆動力を付与する。同様に、右輪インバータ３５ｒは、供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を右輪モータ３０ｒに供給する。右輪モータ３０ｒは、通電によりトルクを発生し、右輪１０rrに対して駆動力を付与する。こうした構成によって、本実施形態の車両１においては、左右後輪１０rl，１０rrを互いに独立して駆動することができるようになっている。

また、モータ３０ｌ、３０ｒは、発電機としても機能し、車輪１０fl,１０rrの回転エネルギーにより発電して、発電電力をインバータ３５ｌ，３５ｒおよびＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２０に回生することができる。このモータ３０ｌ、３０ｒの発電により発生する回生制動トルクは、車輪１０fl,１０rrに対して制動力を付与する。尚、各車輪１０には摩擦ブレーキ装置が設けられているが、本発明とは直接関係しないため、図示および説明を省略する。

２つのインバータ３５ｌ，３５ｒは、モータ制御用電子制御ユニット４０に接続されている。モータ制御用電子制御ユニット４０（以下、モータＥＣＵ４０と呼ぶ）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、各種プログラムを実行して個々のモータ３０ｌ，３０ｒの作動を独立して制御する。モータＥＣＵ４０は、インバータ３５ｌ，３５ｒに設けられた図示しない電流センサと接続され、モータ３０ｌ，３０ｒに流れる電流を検出できるようになっている。また、モータＥＣＵ４０は、モータ３０ｌ，３０ｒに設けられた回転角センサ４３ｌ，４３ｒと接続され、モータ３０ｌ，３０ｒの電気角を検出できるようになっている。

また、モータＥＣＵ４０は、ドライバーが車両１を走行させるために操作した操作状態を検出する操作状態検出装置４１と、車両１の運動状態を検出する運動状態検出装置４２と接続され、それらの検出装置４１，４２から出力される検出信号が入力されるように構成されている。

操作状態検出装置４１は、アクセルペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量（あるいは、角度や圧力など）からドライバーのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ、ドライバーが操舵ハンドルを操作した操舵操作量を検出する操舵角センサなどを含む。運動状態検出装置４２は、車体の走行速度である車速を検出する車速センサ、各車輪１０の回転速度を検出する車輪速センサ、車体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、各車輪位置における車体（バネ上）の上下方向の加速度を検出するバネ上加速度センサ、車体の前後方向における前後加速度を検出する前後加速度センサ、車体の左右方向における横加速度を検出する横加速度センサ、車体のピッチレートを検出するピッチレートセンサ、車体のロールレートを検出するロールレートセンサなどを含む。尚、方向要素が含まれるセンサ値については、その符号によって方向が識別される。また、センサ値の大きさを論じる場合は、その絶対値を用いるものとする。

また、車両１にはドライバーの操舵操作をアシストする電動パワーステアリング装置５０が設けられている。電動パワーステアリング装置５０は、減速機５６を介してステアリングシャフト５５に操舵アシストトルクを付与するアシストモータ５２と、操舵ハンドル５４からステアリングシャフト５５に入力された操舵トルクＴｒを検出するトルクセンサ５３と、アシストモータ５２の作動を制御するアシストＥＣＵ５１とを備える。アシストＥＣＵ５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータ、および、モータ駆動回路を主要部として備える。

アシストＥＣＵ５１は、操舵トルクＴｒと目標アシストトルクＴａ＊との関係を設定したアシストマップを記憶しており、このアシストマップに基づいて、操舵トルクＴｒに応じた目標アシストトルクＴａ＊を演算し、アシストモータ５２が目標アシストトルクＴａ＊を発生するように、アシストモータ５２の作動を制御する。これにより、目標アシストトルクＴａ＊に追従したトルクがステアリングシャフト５５に付与され、ドライバーの操舵操作がアシストされる。

モータＥＣＵ４０は、操作状態検出装置４１により検出されたアクセル操作量に基づいてドライバー要求加速度を設定する。モータＥＣＵ４０は、アクセル操作量とドライバー要求加速度との関係を予め設定した要求加速度マップを記憶しており、この要求加速度マップに基づいてドライバー要求加速度を演算する。例えば、ドライバー要求加速度は、アクセル操作量が大きくなるに従って増加する値に設定される。モータＥＣＵ４０は、ドライバー要求加速度に基づいて、車両をドライバー要求加速度で加速させるために必要となる駆動力を演算し、その駆動力の半分を、それぞれ左後輪１０rl，右後輪１０rrのドライバー要求駆動力に割り当てる。

また、モータＥＣＵ４０は、運動状態検出装置４２によって検出される車両運動状態に基づいて、左輪モータ３０ｌおよび右輪モータ３０ｒで発生させる運動制御用制駆動力を設定する。例えば、車両がピッチング運動をしている場合には、そのピッチング運動を抑制する運動制御用制駆動力（ピッチング制振用制駆動力）を演算する。ここで、「制駆動力」とは、駆動力、あるいは、制動力であって、何れか一方を特定できない場合に用いられる用語としている。

各車輪１０は、図示しないサスペンションを介して車体に連結されている。車輪１０に制駆動力を発生させた場合、その制駆動力の一部がサスペンションを介して車体の上下力に変換される。従って、左輪モータ３０ｌ、右輪モータ３０ｒの制駆動トルクを制御することにより、車体の姿勢を変化させることができる。こうした車輪１０の制駆動力によって車両のピッチング運動を抑制する技術は、公知であり、例えば、特開２０１０−１３２２５４号公報等に記載されている。この公報に提案された技術は、モータの目標トルクと、車輪速から推定した実際のトルクとを車両モデルに入力して、ピッチング運動を抑制する制駆動力を演算するように構成されている。また、他の手法の一例として、例えば、ばね上加速度センサにより検出される車体の上下加速度あるいは上下速度に基づいて、車体のピッチング運動を抑える上下力を演算し、その上下力を発生させるために必要な制駆動力を求めるようにしてもよい。

このようにした演算されたピッチング制振用制駆動力は、左後輪１０rl，右後輪１０rrに均等に割り当てられる。

モータＥＣＵ４０は、1輪分のドライバー要求駆動力と運動制御用制駆動力とを合わせた合力を、それぞれ左後輪１０rl，右後輪１０rrの要求駆動力に設定し、この要求駆動力を左後輪１０rl，右後輪１０rrで発生させるために必要な左輪モータ３０ｌ，右輪モータ３０ｒのトルクを演算する。モータＥＣＵ４０は、トルクを電流に換算する。このように演算された電流、つまり、ドライバー要求駆動力と運動制御用制駆動力とを合わせた合力を左後輪１０rl，右後輪１０rrに発生させるために必要となるモータ駆動電流を、基本電流ｉbaseｌ，ｉbaseｒと呼ぶ。

また、モータＥＣＵ４０は、各モータ３０ｌ，３０ｒごとにトルクリプルを抑制するための補償電流ｉｃｌ，ｉｃｒを演算し、この補償電流ｉｃｌ，ｉｃｒを後述するように補正する。そして、補正した後の最終補償電流ｉｃｌ＊，ｉｃｒ＊を基本電流ｉbaseｌ，ｉbaseｒに重畳した電流を、目標電流ｉｌ＊，ｉｒ＊として設定する（ｉｌ＊＝ｉbaseｌ＋ｉｃｌ＊，ｉｒ＊＝ｉbaseｒ＋ｉｃｒ＊）。左輪モータ３０ｌの目標電流ｉｌ＊を左輪モータ目標電流ｉｌ＊と呼び、右輪モータ３０ｒの目標電流ｉｒ＊を右輪モータ目標電流ｉｒ＊と呼ぶ。

モータＥＣＵ４０は、左輪モータ目標電流ｉｌ＊に追従した電流が左輪モータ３０ｌに流れるように、左輪インバータ３５ｌに制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）を出力して、左輪インバータ３５ｌのスイッチング素子のデューティ比を制御する。同様に、モータＥＣＵ４０は、右輪モータ目標電流ｉｒ＊に追従した電流が右輪モータ３０ｒに流れるように、右輪インバータ３５ｒに制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）を出力して、右輪インバータ３５ｒのスイッチング素子のデューティ比を制御する。この場合、モータＥＣＵ４０は、回転角センサ４３ｌ，４３ｒによって検出されるそれぞれのモータ電気角θｌ，θｒに基づいた電流位相にて、各モータ３０ｌ，３０ｒへの通電を制御する。こうして、左後輪１０rl、右後輪１０rrは、トルクリプルが低減された要求駆動力を発生する。

上述したように、左輪モータ３０ｌに流す補償電流の位相と、右輪モータ３０ｒに流す補償電流の位相とが一致すると、それぞれのモータ３０ｌ，３０ｒを駆動するインバータ３５ｌ，３５ｒから発生する音が重なりあって（音量がピークとなるタイミングが一致して）、ドライバーにノイズとして聞こえる音が大きくなる。そこで、本実施形態においては、左輪モータ３０ｌに流す補償電流と、右輪モータ３０ｒに流す補償電流との位相差に基づいて、補償電流の大きさを調整する。左輪モータ３０ｌに流す補償電流と、右輪モータ３０ｒに流す補償電流とを区別する必要がある場合には、前者を左輪補償電流と呼び、後者を右輪補償電流と呼ぶ。

モータＥＣＵ４０は、補償電流を以下のように設定する。図３は、モータＥＣＵ４０が実施する補償電流演算ルーチンである。補償電流演算ルーチンは、所定の演算周期で繰り返し実施される。

本ルーチンが起動すると、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１１において、回転角センサ４３ｌ，４３ｒによって検出されるモータ３０ｌ，３０ｒのモータ電気角θｌ，θrを読み込む。続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１２において、モータ電気角θｌ，θｒに応じた補償電流ｉｃｌ，ｉｃｒを決定する。モータＥＣＵ４０は、モータ電気角と補償電流との関係を予め設定したマップを記憶しており、このマップを参照して、左輪モータ３０ｌのモータ電気角θｌに応じた左輪補償電流ｉｃｌ、および、右輪モータ３０ｒのモータ電気角θｒに応じた右輪補償電流ｉｃｒを設定する。左輪補償電流ｉｃｌ、および、右輪補償電流ｉｃｒは、後述するように補正される。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１３において、左輪補償電流ｉｃｌと右輪補償電流ｉｃｒとの位相差（絶対値）を表す位相左右差Δθを検出する。左輪補償電流ｉｃｌと右輪補償電流ｉｃｒとは、それぞれモータ電気角θｌ，θｒに応じて設定されるため、この位相左右差Δθは、モータ電気角θｌとモータ電気角θｒとの差の絶対値に応じて決まる。例えば、位相左右差Δθは、図２（ｂ）に示すように、補償電流を正弦波形とした場合に、共通の時間軸上に描いた左輪補償電流ｉｃｌの波形と右輪補償電流ｉｃｒの波形とが時間軸方向にずれている量を位相角で表したものである。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１４において、位相左右差Δθに応じて設定される補償電流ゲインＧ１を算出する。モータＥＣＵ４０、図４に示すように、位相左右差Δθと補償電流ゲインＧ１との関係を設定した位相左右差−補償電流ゲインマップを記憶しており、このマップを参照して補償電流ゲインＧ１を算出する。補償電流ゲインＧ１は、位相左右差Δθがゼロの場合に最小値に設定され、位相左右差Δθが大きくなるに従って大きな値（位相左右差Δθが小さくなるに従って小さな値）になるように設定される。

補償電流によってインバータ３５で発生する音は、その音量が、補償電流の周波数の２倍の周波数で変化する。従って、インバータ３５で発生する音の音量変化を表わす波形（図２（ｃ）参照）を捉えた場合、左輪インバータ３５ｌの発生音の位相（音量波形の位相）と右輪インバータ３５ｒの発生音の位相との差は、補償電流の位相左右差Δθが０°，１８０°のときにゼロになり、９０°のときに最大となる。従って、位相左右差−補償電流ゲインマップにおいては、位相左右差Δθは、０°〜９０°の範囲に設定される。位相左右差Δθが９０°のときは、左輪インバータ３５ｌの発生音の位相と右輪インバータ３５ｒの発生音の位相とが最もずれた状態となる。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１５において、アクセル操作量に基づいて設定されるドライバー要求加速度αに基づいて、補償電流ゲインＧ２を算出する。モータＥＣＵ４０は、図５に示すように、ドライバー要求加速度αと補償電流ゲインＧ２との関係を設定した要求加速度−補償電流ゲインマップを記憶しており、このマップを参照して補償電流ゲインＧ２を算出する。補償電流ゲインＧ２は、ドライバー要求加速度αが大きくなるに従って小さな値になるように設定される。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１６において、車速センサにより検出される車速Ｖを読み込み、車速Ｖに基づいて、補償電流ゲインＧ３を算出する。モータＥＣＵ４０は、図６に示すように、車速Ｖと補償電流ゲインＧ３との関係を設定した車速−補償電流ゲインマップを記憶しており、このマップを参照して補償電流ゲインＧ３を算出する。補償電流ゲインＧ３は、中速域において高い値が設定され、低速域においては車速が低いほど小さくなる値に、高速域においては車速が高くなるほど小さくなる値に設定される。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１７において、次式に示すように、左輪補償電流ｉｃｌと右輪補償電流ｉｃｒとに、それぞれ補償電流ゲインＧ１，Ｇ２，Ｇ３を乗算して、その乗算結果である最終左輪補償電流ｉｃｌ＊と最終右輪補償電流ｉｃｒ＊とを得る。
ｉｃｌ＊＝ｉｃｌ×Ｇ１×Ｇ２×Ｇ３
ｉｃｒ＊＝ｉｃｒ×Ｇ１×Ｇ２×Ｇ３

モータＥＣＵ４０は、最終左輪補償電流ｉｃｌ＊と最終右輪補償電流ｉｃｒ＊とを算出すると補償電流演算ルーチンを一旦終了する。そして、モータＥＣＵ４０は、所定の演算周期にて補償電流演算ルーチンを繰り返し実施する。

モータＥＣＵ４０は、基本電流ｉbaseｌに最終左輪補償電流ｉｃｌ＊を重畳した電流を左輪モータ目標電流ｉｌ＊として設定し、基本電流ｉbaseｒに最終右輪補償電流ｉｃｒ＊を重畳した電流を右輪モータ目標電流ｉｒ＊として設定する。

各インバータ３５ｌ、３５ｒからは、補償電流の脈動に同期して音が発生する。この場合、補償電流の波高値（絶対値）が最大となるタイミングで音量が最大となる。このため、位相左右差Δθの大きさが小さいほど、各インバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音を合わせた合成音の音量ピークが大きくなり、合成音がノイズとしてドライバーに聞こえやすくなる。そこで、本実施形態においては、位相左右差Δθの大きさが小さいほど補償電流を小さく補正するような補償電流ゲインＧ１が設定される。

また、インバータ３５ｌ，３５ｒから発生する音は、車両の発進時、つまり、ドライバー要求加速度が大きく、かつ、車速が低いときに、ドライバーにとって感じやすい。また、トルクリプルは、高速走行時においては、高い周波数の振動となってなまされるため、ドライバーには感じ難くなる。

そこで、本実施形態においては、ドライバー要求加速度が大きいほど補償電流を小さくするように補正する補償電流ゲインＧ２が設定され、また、低車速時においても補償電流を小さくするように補正する補償電流ゲインＧ３が設定される。従って、本実施形態によれば、適正に補償電流を補正して、インバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音によって、できるだけドライバーに不快感を与えないようにすることができる。

＜補償電流演算ルーチンの変形例１＞
次に、補償電流演算ルーチンの変形例１について説明する。図７は、変形例１に係る補償電流演算ルーチンを表すフローチャートである。この補償電流演算ルーチンでは、実施形態の補償電流演算ルーチンにおけるステップＳ１５〜Ｓ１７に代えて、ステップＳ１８〜Ｓ２１の処理が組み込まれている。ここでは、実施形態と異なる処理について説明し、実施形態と同じ処理については、図面に共通のステップ番号を付して説明を省略する。

モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１８において、位相左右差Δθに応じて設定される左右トルク差係数Ｋ１を算出する。左右トルク差係数Ｋ１は、左輪モータ３０ｌと右輪モータ３０ｒとの間に発生させるトルク差（左右トルク差）の程度を表す値であって、その値が大きいほど、大きな左右トルク差を発生させるように働く。この左右トルク差は、左輪モータ３０ｌの基本電流ｉbaseｌと右輪モータ３０ｒの基本電流ｉbaseｒとを互いに異なるようにすることで発生させる。例えば、左輪モータ３０ｌの基本電流ｉbaseｌを（１＋Ｋ１）倍に設定し、右輪モータ３０ｒの基本電流ｉbaseｒを（１−Ｋ１）倍に設定することで、左輪モータ３０ｌと右輪モータ３０ｒとの間にトルク差を発生させることができる。

モータＥＣＵ４０は、図８に示すように、位相左右差Δθと左右トルク差係数Ｋ１との関係を設定した位相左右差−左右トルク差係数マップを記憶しており、このマップを参照して左右トルク差係数Ｋ１を算出する。左右トルク差係数Ｋ１は、位相左右差Δθが大きくなるに従って小さな値（位相左右差Δθが小さくなるに従って大きな値）になるように設定される。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ１９において、次式に示すように、左輪モータ３０ｌの基本電流ｉbaseｌと右輪モータ３０ｒの基本電流ｉbaseｒとを補正する。
ｉbaseｌ＝ｉbaseｌ×（１＋Ｋ１）
ｉbaseｒ＝ｉbaseｒ×（１−Ｋ１）

従って、左輪モータ３０ｌと右輪モータ３０ｒとの間に、基本電流の大きさに差を設けたため、左輪モータ３０ｌと右輪モータ３０ｒとの間にトルク差（左右トルク差）が生じ
る。この左右トルク差は、ドライバーが感じない程度のわずかな大きさに設定されている。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２０において、次式に示すように、最終左輪補償電流ｉｃｌ＊と最終右輪補償電流ｉｃｒ＊とを算出する。
ｉｃｌ＊＝ｉｃｌ×Ｇ１
ｉｃｒ＊＝ｉｃｒ×Ｇ１

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２１において、アシストＥＣＵ５１に対して、操舵アシスト特性の変更指令を出力して、本ルーチンを一旦終了する。

左右トルク差を発生させた場合、車体にヨー方向の力が発生する。このため、ドライバーは、車体のヨー運動を抑えるように操舵ハンドル５４を操作することになる。本実施形態においては、ドライバーがハンドル保舵状態を維持できるように、ヨー運動を抑える方向の操舵アシストトルクを通常時よりも大きくする。

アシストＥＣＵ５１は、トルクセンサ５３によって検出された操舵トルクＴｒと、目標アシストトルクＴａ＊との関係（操舵アシスト特性）を設定したアシストマップを記憶しているが、左右トルク差係数Ｋ１によって左右トルク差が発生する状況においては、図９に示すように、ヨー運動を抑える方向の目標アシストトルクＴａ＊を大きくするように操舵アシスト特性を補正する。この場合、モータＥＣＵ４０の出力する変更指令のなかに、左右トルク差係数Ｋ１に相当する大きさを表す情報を含めておくことにより、アシストＥＣＵ５１は、その情報にしたがって、左右トルク差係数Ｋ１が大きいほど、操舵トルクＴｒに対する目標アシストトルクＴａ＊の増加補正量を大きくする。あるいは、モータＥＣＵ４０は、左右トルク差係数Ｋ１が設定値（Ｋ１ref）よりも大きい場合にのみ、つまり、位相左右差Δθが設定値（Δθref）未満となる場合にのみ、アシストＥＣＵ５１に対して、操舵アシスト特性の変更指令を出力するようにしてもよい。この場合、アシストＥＣＵ５１は、変更指令にしたがって、目標アシストトルクＴａ＊を一定量、あるいは、一定の比率にて増加補正する。

この補償電流演算ルーチンの変形例１によれば、実施形態と同様に、位相左右差Δθの大きさが小さいほど補償電流が小さくなるように補正されるため、インバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音をドライバーに感じさせないようにすることができる。また、位相左右差Δθの大きさが小さいほど大きな左右トルク差が発生するため、左後輪１０rlと右後輪１０rrとの相対的な回転位置を徐々に変化させることができる。これにより、モータ３０ｌ，３０ｒの相対的な電気角を変化させて、位相左右差Δθを増加させることができる。この結果、インバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音を合成した合成音の音量ピークを下げることができる。

また、インバータ３５ｌ，３５ｒの上流側（電源供給側）に設けられるＤＣ／ＤＣコンバータ２１においても、インバータ３５ｌ，３５ｒに供給する電流の変動によって音が発生する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に流れる電流は、インバータ３５ｌ，３５ｒからモータ３０ｌ，３０ｒに流す電流における補償電流成分によって変動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に流れる電流は、インバータ３５ｌ，３５ｒに供給する電流の和であるため、モータ３０ｌ，３０ｒ間における補償電流の位相差（位相左右差）が小さいほど、補償電流が互いに重なって大きな振幅で変動する。逆に、位相左右差が大きい場合、例えば、モータ３０ｌ，３０ｒ間における補償電流の位相が互いに逆相となる場合には、補償電流が相殺されて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に流れる電流は安定する。このため、この変形例によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から発生する音についても低減することができる。

また、左右トルク差を発生させた場合には、操舵アシスト特性が変更され、車体がヨー運動をすると予想される方向とは反対方向の目標アシストトルクＴａ＊が通常時よりも大きく設定される。例えば、左右トルク差によって車体に左回り方向の力が付与されると予想される場合には、図９に示すように、右操舵方向の目標アシストトルクＴａ＊が増加する。これにより、左右トルク差によって非所望のヨー運動が発生しても、軽いハンドル操作で保舵状態を維持することができる。

尚、この変形例１においては、基本電流にトルク差を設けているが、それに代えて、目標電流にトルク差を設ける構成であってもよい。例えば、左輪モータ３０ｌの基本電流ｉbaseｌと最終左輪補償電流ｉｃｌ＊との合計である目標電流ｉｌ＊に補正係数（１＋Ｋ１）を乗算して目標電流ｉｌ＊を補正し、右輪モータ３０ｒの基本電流ｉbaseｒと最終右輪補償電流ｉｃｒ＊との合計である目標電流ｉｒ＊に補正係数（１−Ｋ１）を乗算して目標電流ｉｒ＊を補正するようにしてもよい。

＜補償電流演算ルーチンの変形例２＞
次に、補償電流演算ルーチンの変形例２について説明する。図１０は、変形例２に係る補償電流演算ルーチンを表すフローチャートである。この補償電流演算ルーチンでは、実施形態の補償電流演算ルーチンにおけるステップＳ１５〜Ｓ１７に代えて、ステップＳ２２〜Ｓ２５の処理が組み込まれている。ここでは、実施形態と異なる処理について説明し、実施形態と同じ処理については、図面に共通のステップ番号を付して説明を省略する。

モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２２において、位相左右差Δθに応じて設定されるピッチング制振左右差係数Ｋ２を算出する。ピッチング制振左右差係数Ｋ２は、左輪モータ３０ｌで発生させるピッチング制振用制駆動力と、右輪モータ３０ｒで発生させるピッチング制振用制駆動力との差（ピッチング制振左右差と呼ぶ）の程度を表す値であって、その値が大きいほど、大きなピッチング制振左右差を発生させるように働く。これによって、変形例１と同様に、左輪モータ３０ｌと右輪モータ３０ｒとの間にトルク差を発生させることができる。

モータＥＣＵ４０は、図１１に示すように、位相左右差Δθとピッチング制振左右差係数Ｋ２との関係を設定した位相左右差−ピッチング制振左右差係数マップを記憶しており、このマップを参照してピッチング制振左右差係数Ｋ２を算出する。ピッチング制振左右差係数Ｋ２は、位相左右差Δθが大きくなるに従って小さな値になるように設定される。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２３において、次式に示すように、後輪１０ｒの左右片側のモータ（この例では、右輪モータ３０ｒ）のピッチング制御ゲインＧｐｒをピッチング制振左右差係数Ｋ２を使って補正する。
Ｇｐｒ＝Ｇｐｒ×（１＋Ｋ２）
この例では、右輪モータ３０ｒのピッチング制御ゲインＧｐｒを増加させるように補正しているが、減少させるように補正（Ｇｐｒ＝Ｇｐｒ×（１−Ｋ２））してもよく、また、補正対象を左輪モータ３０ｌのピッチング制御ゲインＧｐｌとすることもできる。また、変形例１と同様に、左輪モータ３０ｌのピッチング制御ゲインＧｐｌと、右輪モータ３０ｒのピッチング制御ゲインＧｐｒとの両方を、増減方向が互いに逆になるように補正してもよい。

モータＥＣＵ４０は、上述したようにドライバー要求駆動力と運動制御用制駆動力とを合わせた合力を、左後輪１０rl，右後輪１０rrの要求駆動力に設定する。従って、この要求駆動力を左後輪１０rlで発生させるために必要な左輪モータ３０ｌのトルクと、右後輪１０rrで発生させるために必要な右輪モータ３０ｒのトルクとに差が発生する。これにより、変形例１と同様に、左後輪１０rlと右後輪１０rrとの相対的な回転位置（回転角度）が徐々に変化し、位相左右差Δθが大きくなる。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２４において、次式に示すように、最終左輪補償電流ｉｃｌ＊と最終右輪補償電流ｉｃｒ＊とを算出する。
ｉｃｌ＊＝ｉｃｌ×Ｇ１
ｉｃｒ＊＝ｉｃｒ×Ｇ１
尚、最終左輪補償電流ｉｃｌ＊、最終右輪補償電流ｉｃｒ＊の演算に当たっては、実施形態と同様に、補償電流ゲインＧ１だけでなく、補償電流ゲインＧ２，Ｇ３を乗算するようにしてもよい（ｉｃｌ＊＝ｉｃｌ×Ｇ１×Ｇ２×Ｇ３，ｉｃｒ＊＝ｉｃｒ×Ｇ１×Ｇ２×Ｇ３）。

続いて、モータＥＣＵ４０は、ステップＳ２５において、アシストＥＣＵ５１に対して、操舵アシスト特性の変更指令を出力して、本ルーチンを一旦終了する。このステップＳ２４の処理は、変形例１におけるステップＳ２０の処理と同様である。つまり、左右トルク差によって、車体がヨー運動をすると予想される方向とは反対方向の目標アシストトルクＴａ＊を通常時よりも大きくする。

この補償電流演算ルーチンの変形例２によれば、実施形態と同様に、位相左右差Δθが小さいほど補償電流が小さくなるように補正されるため、インバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音をドライバーに感じさせないようにすることができる。また、位相左右差Δθが小さいほど大きなピッチング制振左右差が設定されるため、左右トルク差を発生させることができる。これにより、モータ３０ｌ，３０ｒの相対的な電気角を変化させて、位相左右差Δθを増加させることができる。

例えば、図１２に示すように、モータ制御量は、ピッチング制振制御を行う場合には、ドライバー要求制御量に対して出力位相が遅れるが、片側輪（例えば、右輪１０rr）のピッチング制振用制御ゲインを増加させることにより、その車輪の出力位相をさらに遅らせることができる。これにより、左右トルク差を発生させることができ、その結果、モータ３０ｌ，３０ｒの相対的な電気角を変化させることができる。この左右トルク差は、ドライバーが感じない程度のわずかな大きさに設定されている。

この結果、変形例１と同様にインバータ３５ｌ、３５ｒから発生する音を合成した合成音の音量ピークを下げることができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から発生する音についても低減することができる。また、左右トルク差によって非所望のヨー運動が発生しても、軽いハンドル操作で保舵状態を維持することができる。

以上、本実施形態に係る車両駆動装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、左右後輪１０rl,１０rrを独立して駆動する後輪駆動形式の車両に適用されるものであるが、左右前輪１０fl,１０frを独立して駆動する前輪駆動形式の車両にも適用することができる。また、左右前後輪１０fl,１０fr，１０rl,１０rrを独立して駆動する４輪駆動形式の車両にも適用することができる。また、本実施形態においては、インホイールモータ３０にて車輪１０を駆動するが、車体側に左右独立して設けたモータによって左右輪を駆動する構成であってもよい。

また、本実施形態および変形例においては、各種パラメータ（位相左右差Δθ、ドライバー要求加速度α、車速Ｖ）の大きさに合わせてリニアに補償電流を調整する構成を採用しているが、各種パラメータの大きさを複数段階に分けて、その段階に応じたレベルで補償電流を調整する構成であってもよい。例えば、補償電流を２段階に調整する構成であってもよい。

１…車両、１０…車輪、１０fl…左前輪、１０fr…右前輪、１０rl…左後輪、１０rr…右後輪、２０…バッテリ、２１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、３０ｌ，３０ｒ…モータ（インホイールモータ）、３５ｌ，３５ｒ…インバータ、４０…モータＥＣＵ、４１…操作状態検出装置、４２…運動状態検出装置、４３ｌ，４３ｒ…回転角センサ、５０…電動パワーステアリング装置、５１…アシストＥＣＵ、ｉｃｌ＊，ｉｃｒ＊…最終補償電流、ｉｃｌ，ｉｃｒ…補償電流、θｌ，θｒ…モータ電気角、Δθ…位相左右差、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…補償電流ゲイン、Ｋ１…左右トルク差係数、Ｋ２…ピッチング制振左右差係数。

Claims (1)

1. 左車輪を駆動する左輪モータと、
   前記左車輪とは独立して右車輪を駆動する右輪モータと、
   バッテリから電力供給されて前記左輪モータを駆動する左輪インバータと、
   前記バッテリから電力供給されて前記右輪モータを駆動する右輪インバータと、
   車両を走行させるために要求される要求駆動力を発生させるための基本電流に、トルクリプルを低減するための補償電流を重畳した、左輪モータ目標電流および右輪モータ目標電流、に基づいて、前記左輪インバータの作動および前記右輪インバータの作動をそれぞれ個別に制御するモータ制御手段と
   を備えた車両駆動装置において、
   前記左輪モータに流す補償電流と、前記右輪モータに流す補償電流との位相差の大きさを検出する位相差検出手段と、
   前記位相差の大きさが小さい場合には、前記位相差の大きさが大きい場合に比べて、前記左輪モータに流す補償電流および前記右輪モータに流す補償電流を小さくする補償電流調整手段と
   を備えた車両駆動装置。

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