(57)【要約】【課題】発進時に４ＷＤ走行が可能な車両に適した昇圧システムを含む前後輪駆動装置を提供する。【解決手段】前後輪駆動装置１００は、バッテリ１０と、リアクトルＬ１と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、制御部１１，２１，３１，５１と、電圧センサー１３と、昇圧ＩＰＭ２０と、ＩＰＭ３０，５０と、電流センサー３２，５２と、フロントモータ４０と、リアモータ６０と、統合制御部７０とを備える。昇圧ＩＰＭ２０およびリアクトルＬ１はバッテリ１０からのバッテリ電圧を昇圧する。ＩＰＭ３０は、昇圧ＩＰＭ２０からの直流電圧によってフロントモータ４０を駆動する。ＩＰＭ５０は、バッテリ１０からのバッテリ電圧によってリアモータ６０を駆動する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記昇圧回路から出力された昇圧電圧によって駆動される第１のモータと、
前記電源電圧によって駆動される第２のモータとを備え、
前記第１のモータは、前後輪のいずれか一方の車輪を駆動し、
前記第２のモータは、前記前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する、前後輪駆動装置。
【請求項２】
前記第１のモータは、内燃機関からの回転力により発電し、または前記内燃機関を始動する、請求項１に記載の前後輪駆動装置。
【請求項３】
車両の発進時、前記第１のモータが前記一方の車輪を駆動し、かつ、前記第２のモータが前記他方の車輪を駆動するように前記第１および第２のモータを制御する制御手段をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の前後輪駆動装置。
【請求項４】
前記昇圧電圧を受けて前記第１のモータを駆動する第１の駆動回路と、
前記電源電圧を受けて前記第２のモータを駆動する第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路を制御する第１の制御回路と、
前記第２の駆動回路を制御する第２の制御回路とをさらに備え、
前記昇圧回路、前記第１の駆動回路、第２の駆動回路、第１の制御回路および第２の制御回路は、１つのユニットを構成し、前記第１のモータに近接した位置に配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前後輪駆動装置。
【請求項５】
前記昇圧電圧を受けて前記第１のモータを駆動する第１の駆動回路と、
前記電源電圧を受けて前記第２のモータを駆動する第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路を制御する第１の制御回路と、
前記第２の駆動回路を制御する第２の制御回路とをさらに備え、
前記昇圧回路、前記第１の駆動回路および前記第１の制御回路は、第１のユニットを構成し、前記第１のモータに近接した位置に配置され、
前記第２の駆動回路および前記第２の制御回路は、第２のユニットを構成し、前記第２のモータに近接した位置に配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前後輪駆動装置。
【請求項６】
ブレーキ指示を受けると、電源容量が所定値未満のとき前記第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能するように制御するブレーキ制御手段をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の前後輪駆動装置。
【請求項７】
前記ブレーキ制御手段は、前記電源容量が前記所定値未満の範囲において、回生効率に基づいて決定されたモータを前記回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項６に記載の前後輪駆動装置。
【請求項８】
前記ブレーキ制御手段は、前記電源容量の低下に伴い、前記回生効率の低いモータの順に回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項７に記載の前後輪駆動装置。
【請求項９】
電源電圧を昇圧した昇圧電圧を受けて前後輪のいずれか一方の車輪を駆動する第１のモータと前記電源電圧を受けて前記前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する第２のモータとを含む前後輪駆動装置におけるモータ駆動方法であって、
ブレーキ指示を受ける第１のステップと、
前記電源電圧を出力する電源の容量を判定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて判定された容量が所定値未満のとき、前記第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能させる第３のステップとを含むモータ駆動方法。
【請求項１０】
前記第３のステップは、前記容量が前記所定値未満のとき、回生効率に基づいて決定されたモータを前記回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項９に記載のモータ駆動方法。
【請求項１１】
前記第３のステップは、前記容量の低下に伴い、前記回生効率の低いモータの順に前記回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項１０に記載のモータ駆動方法。
【請求項１２】
電源電圧を昇圧した昇圧電圧を受けて前後輪のいずれか一方の車輪を駆動する第１のモータと前記電源電圧を受けて前記前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する第２のモータとを含む前後輪駆動装置におけるモータの駆動をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
ブレーキ指示を受ける第１のステップと、
前記電源電圧を出力する電源の容量を判定する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて判定された容量が所定値未満のとき、前記第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能させる第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
前記第３のステップは、前記容量が前記所定値未満のとき、回生効率に基づいて決定されたモータを前記回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項１２に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記第３のステップは、前記容量の低下に伴い、前記回生効率の低いモータの順に前記回生ブレーキ用のモータとして機能させる、請求項１３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回生効率の良い前後輪駆動装置、それにおけるモータ駆動方法およびモータの駆動をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮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）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータと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、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
【０００４】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を昇圧コンバータによって昇圧し、その昇圧した直流電圧がモータを駆動するインバータに供給されることも提案されている（特開平８−２１４５９２号公報）。
【０００５】
すなわち、ハイブリッド自動車または電気自動車は、図２２に示すモータ駆動装置を搭載している。図２２を参照して、モータ駆動装置４００は、直流電源Ｂと、システムリレーＳＲ１，ＳＲ２と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、双方向コンバータ３１０と、電圧センサー３２０と、インバータ３３０とを備える。
【０００６】
直流電源Ｂは、直流電圧を出力する。システムリレーＳＲ１，ＳＲ２は、制御装置（図示せず）によってオンされると、直流電源Ｂからの直流電圧をコンデンサＣ１に供給する。コンデンサＣ１は、直流電源ＢからシステムリレーＳＲ１，ＳＲ２を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を双方向コンバータ３１０へ供給する。
【０００７】
双方向コンバータ３１０は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端は直流電源Ｂの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３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３１２のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５が配置されている。
【０００８】
双方向コンバータ３１０は、制御装置（図示せず）によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ１から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ２に供給する。また、双方向コンバータ３１０は、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１によって発電され、インバータ３３０によって変換された直流電圧を降圧して直流電源Ｂに供給する。
【０００９】
コンデンサＣ２は、双方向コンバータ３１０から供給された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３３０へ供給する。電圧センサー３２０は、コンデンサＣ２の両側の電圧、すなわち、双方向コンバータ３１０の出力電圧Ｖｍを検出する。
【００１０】
インバータ３３０は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると制御装置（図示せず）からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３３０は、モータ駆動装置４００が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置からの制御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Ｃ２を介して双方向コンバータ３１０へ供給する。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−２１４５９２号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平１１−３３２０１３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−２１４５９２号公報には、発進時に４ＷＤ走行が可能な車両にとって最適な昇圧システムが提案されていない。
【００１４】
それゆえに、この発明の目的は、発進時に４ＷＤ走行が可能な車両に適した昇圧システムを含む前後輪駆動装置を提供することである。
【００１５】
また、この発明の別の目的は、発進時に４ＷＤ走行が可能な車両に適したモータ駆動方法を提供することである。
【００１６】
さらに、この発明の別の目的は、発進時に４ＷＤ走行が可能な車両に適したモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、前後輪駆動装置は、昇圧回路と、第１および第２のモータとを備える。昇圧回路は、電源電圧を昇圧する。第１のモータは、昇圧回路から出力された昇圧電圧によって駆動される。第２のモータは、電源電圧によって駆動される。そして、第１のモータは、前後輪のいずれか一方の車輪を駆動する。第２のモータは、前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する。
【００１８】
好ましくは、第１のモータは、内燃機関からの回転力により発電し、または内燃機関を始動する。
【００１９】
好ましくは、前後輪駆動装置は、制御手段をさらに備える。制御手段は、車両の発進時、第１のモータが一方の車輪を駆動し、かつ、第２のモータが他方の車輪を駆動するように第１および第２のモータを制御する。
【００２０】
好ましくは、前後輪駆動装置は、第１および第２の駆動回路と、第１および第２の制御回路とをさらに備える。第１の駆動回路は、昇圧電圧を受けて第１のモータを駆動する。第２の駆動回路は、電源電圧を受けて第２のモータを駆動する。第１の制御回路は、第１の駆動回路を制御する。第２の制御回路は、第２の駆動回路を制御する。そして、昇圧回路、第１の駆動回路、第２の駆動回路、第１の制御回路および第２の制御回路は、１つのユニットを構成し、第１のモータに近接した位置に配置される。
【００２１】
好ましくは、前後輪駆動装置は、第１および第２の駆動回路と、第１および第２の制御回路とをさらに備える。第１の駆動回路は、昇圧電圧を受けて第１のモータを駆動する。第２の駆動回路は、電源電圧を受けて第２のモータを駆動する。第１の制御回路は、第１の駆動回路を制御する。第２の制御回路は、第２の駆動回路を制御する。そして、昇圧回路、第１の駆動回路および第１の制御回路は、第１のユニットを構成し、第１のモータに近接した位置に配置される。また、第２の駆動回路および第２の制御回路は、第２のユニットを構成し、第２のモータに近接した位置に配置される。
【００２２】
好ましくは、前後輪駆動装置は、ブレーキ制御手段を備える。ブレーキ制御手段は、ブレーキ指示を受けると、電源容量が所定値未満のとき第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能するように制御する。
【００２３】
好ましくは、ブレーキ制御手段は、電源容量が所定値未満の範囲において、回生効率に基づいて決定されたモータを回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００２４】
好ましくは、ブレーキ制御手段は、電源容量の低下に伴い、回生効率の低いモータの順に回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００２５】
また、この発明によれば、モータ駆動方法は、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を受けて前後輪のいずれか一方の車輪を駆動する第１のモータと電源電圧を受けて前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する第２のモータとを含む前後輪駆動装置におけるモータ駆動方法であって、ブレーキ指示を受ける第１のステップと、電源電圧を出力する電源の容量を判定する第２のステップと、第２のステップにおいて判定された容量が所定値未満のとき、第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能させる第３のステップとを含む。
【００２６】
好ましくは、第３のステップは、容量が所定値未満のとき、回生効率に基づいて決定されたモータを回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００２７】
好ましくは、第３のステップは、容量の低下に伴い、回生効率の低いモータの順に回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００２８】
さらに、この発明によれば、電源電圧を昇圧した昇圧電圧を受けて前後輪のいずれか一方の車輪を駆動する第１のモータと電源電圧を受けて前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する第２のモータとを含む前後輪駆動装置におけるモータの駆動をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体は、ブレーキ指示を受ける第１のステップと、電源電圧を出力する電源の容量を判定する第２のステップと、第２のステップにおいて判定された容量が所定値未満のとき、第１および第２のモータの少なくとも一方を回生ブレーキ用のモータとして機能させる第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００２９】
好ましくは、第３のステップは、容量が所定値未満のとき、回生効率に基づいて決定されたモータを回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００３０】
好ましくは、第３のステップは、容量の低下に伴い、回生効率の低いモータの順に回生ブレーキ用のモータとして機能させる。
【００３１】
この発明においては、電源電圧を昇圧した昇圧電圧と電源電圧とによって２つのモータが駆動される。そして、昇圧電圧によって駆動されるモータは前後輪のいずれか一方の車輪を駆動し、電源電圧によって駆動されるモータは前後輪のいずれか他方の車輪を駆動する。また、電源電圧によって駆動されるモータは発電した電力を電源へ直接回生する。
【００３２】
したがって、この発明によれば、２つのモータのうち、一方のモータは電源電圧によって駆動されるので、２つのモータを同時に駆動させることが容易である。その結果、２つのモータを同時に駆動させるモードにおいて必要なトルクを容易に確保できる。
【００３３】
また、昇圧電圧は電源電圧によって駆動されるモータへ供給されないので、このモータへの入力経路の耐電圧要求を下げることができ、システムを簡素化／低コスト化できる。さらに、電源電圧によって駆動されるモータが発電した電力の回生効率を高くできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３５】
［実施の形態１］
図１を参照して、この発明の実施の形態１による前後輪駆動装置１００は、バッテリ１０と、リアクトルＬ１と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、制御部１１，２１，３１，５１と、電圧センサー１３と、昇圧ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｍｏｊｕｌｅ）２０と、ＩＰＭ３０，５０と、電流センサー３２，５２と、フロントモータ４０と、リアモータ６０と、統合制御部７０とを備える。
【００３６】
バッテリ１０は、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。そして、バッテリ１０は、制御部１１からの制御によって直流電圧を出力し、またはコンデンサＣ１を介して供給される直流電圧によって充電される。
【００３７】
制御部１１は、統合制御部７０からの制御に基づいて直流電圧を出力するようにバッテリ１０を制御する。また、制御部１１は、バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖｂを検出し、その検出したバッテリ電圧Ｖｂを制御部２１，５１へ出力する。さらに、制御部１１は、バッテリ１０から出力される直流電流を積算し、その積算値に基づいてバッテリ１０の容量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を推定する。そして、制御部１１は、推定した容量ＳＯＣをバッテリ１０の温度によって補正し、その補正した容量ＳＯＣが満充電量の４０％〜８０％の範囲になるようにバッテリ１０を制御する。さらに、制御部１１は、容量ＳＯＣのレベルに応じて信号ＳＢＣ１〜４を生成して統合制御部７０へ出力する。
【００３８】
なお、信号ＳＢＣ１は、容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下であることを示す信号である。信号ＳＢＣ２は、容量ＳＯＣがＢ（＜Ａ）％以上〜Ａ％未満であることを示す信号である。信号ＳＢＣ３は、容量ＳＯＣがＣ（＜Ｂ）％以上〜Ｂ％未満であることを示す信号である。信号ＳＢＣ４は、容量ＳＯＣが４０％以上〜Ｃ％未満であることを示す信号である。
【００３９】
コンデンサＣ１は、バッテリ１０からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をリアクトルＬ１およびＩＰＭ５０へ供給する。リアクトルＬ１は、昇圧ＩＰＭ２０によるスイッチング制御の結果、バッテリ１０から供給される直流電力を蓄積する。
【００４０】
昇圧ＩＰＭ２０は、制御部２１からの信号ＰＷＭＵに応じて、バッテリ１０からの直流電流をスイッチング制御してリアクトルＬ１に直流電力を蓄積し、リアクトルＬ１に蓄積された直流電力に応じた直流電圧をコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０へ供給する。
【００４１】
また、昇圧ＩＰＭ２０は、制御部２１からの信号ＰＷＭＤに応じて、コンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０から供給された直流電圧を降圧してバッテリ１０に供給する。
【００４２】
制御部２１は、統合制御部７０からのトルク指定値ＴＲ１、フロントモータ４０のモータ回転数ＭＲＮ１、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂおよび電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍに基づいて、フロントモータ４０がトルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを出力するときに昇圧ＩＰＭ２０を駆動するための信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。
【００４３】
信号ＰＷＭＵは、バッテリ１０からのバッテリ電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する場合に昇圧ＩＰＭ２０を駆動するための信号である。そして、制御部２１は、昇圧ＩＰＭ２０がバッテリ電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに変換する場合に、出力電圧Ｖｍをフィードバック制御し、出力電圧Ｖｍが指令された電圧指令Ｖｄｃｃｏｍになるように昇圧ＩＰＭ２０を駆動するための信号ＰＷＭＵを生成する。信号ＰＷＭＵの生成方法については後述する。
【００４４】
また、制御部２１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１に応じてＩＰＭ３０から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＭＤを生成し、その生成した信号ＰＷＭＤを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。
【００４５】
コンデンサＣ２は、昇圧ＩＰＭ２０から出力された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をＩＰＭ３０へ供給する。電圧センサー１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧ＩＰＭ２０の出力電圧Ｖｍ（ＩＰＭ３０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を制御部２１へ出力する。
【００４６】
ＩＰＭ３０は、より具体的にはインバータから成る。そして、ＩＰＭ３０は、制御部３１からの信号ＰＷＭＩ１に応じて、コンデンサＣ２を介して供給された直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によってフロントモータ４０を駆動する。
【００４７】
また、ＩＰＭ３０は、制御部３１からの信号ＰＷＭＣ１に応じて、フロントモータ４０が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧ＩＰＭ２０へ供給する。
【００４８】
制御部３１は、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１、モータ回転数ＭＲＮ１、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍおよび電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１に基づいてＩＰＭ３０を駆動するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【００４９】
また、制御部３１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１に応じて、フロントモータ４０で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【００５０】
電流センサー３２は、フロントモータ４０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＢＣＲＴ１を制御部３１へ出力する。
【００５１】
フロントモータ４０は、ハイブリッド自動車の駆動輪（前輪）を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、フロントモータ４０は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえば、エンジン始動を行ない得るようなモータである。なお、フロントモータ４０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成される。
【００５２】
ＩＰＭ５０は、より具体的にはインバータから成る。ＩＰＭ５０は、バッテリ１０からのバッテリ電圧Ｖｂ（「電源電圧」とも言う。以下、同じ。）をコンデンサＣ１を介して受け、その受けたバッテリ電圧Ｖｂを制御部５１からの信号ＰＷＭＩ２に応じて交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によってリアモータ６０を駆動する。
【００５３】
また、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＣ２に応じて、リアモータ６０が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ１を介してバッテリ１０へ供給する。
【００５４】
制御部５１は、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２、リアモータ６０のモータ回転数ＭＲＮ２、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂおよび電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２に基づいてＩＰＭ５０を駆動するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【００５５】
また、制御部５１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ２に応じて、リアモータ６０で発電された交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＣ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【００５６】
電流センサー５２は、リアモータ６０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御部５１へ出力する。
【００５７】
リアモータ６０は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の後輪を駆動する駆動モータ、および後輪の回転力によって発電する発電機として機能する。なお、リアモータ６０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成される。
【００５８】
統合制御部７０は、前後輪駆動装置１００の外部ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）から信号ＳＴＲＴ，ＲＧＥ，ＤＲＶ１〜５を受ける。信号ＳＴＲＴは、前後輪駆動装置１００を起動するための信号である。また、信号ＲＧＥは、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が回生制動モードに入ったことを示す信号である。さらに、ＤＲＶ１〜５は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の各種の状態を示す信号である。
【００５９】
より具体的には、信号ＤＲＶ１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の発進時を示す信号である。信号ＤＲＶ２は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにあることを示す信号である。信号ＤＲＶ３は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が中速低負荷走行モードにあることを示す信号である。信号ＤＲＶ４は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が加速・急加速モードにあることを示す信号である。信号ＤＲＶ５は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が低μ路走行モードにあることを示す信号である。
【００６０】
統合制御部７０は、信号ＳＴＲＴ，ＤＲＶ１〜５を受けると、表１に示すトルク指令値ＴＲ１（ＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，ＴＲ１４から成る。）およびトルク指令値ＴＲ２（ＴＲ２１，ＴＲ２２，ＴＲ２３から成る。）を生成する。そして、統合制御部７０は、生成したトルク指令値ＴＲ１を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２を制御部５１へ出力する。
【００６１】
【表１】
2004260904.tif 000003
【００６２】
トルク指令値ＴＲ１１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車のエンジンを始動するためにフロントモータ４０を駆動するためのトルク指令値である。トルク指令値ＴＲ１２は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の発進時にフロントモータ４０を駆動するためのトルク指令値である。トルク指令値ＴＲ１３は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合にフロントモータ４０を駆動するためのトルク指令値である。トルク指令値ＴＲ１４は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合にフロントモータ４０を駆動するためのトルク指令値である。
【００６３】
トルク指令値ＴＲ２１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の発進時にリアモータ６０を駆動するためのトルク指令値である。トルク指令値ＴＲ２２は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合にリアモータ６０を駆動するためのトルク指令値である。トルク指令値ＴＲ２３は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が低μ路走行モードにある場合にリアモータ６０を駆動するためのトルク指令値である。
【００６４】
したがって、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＳＴＲＴに応じてトルク指令値ＴＲ１１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１１を制御部２１，３１へ出力する。また、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ１に応じてトルク指定値ＴＲ１２，ＴＲ２１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１２を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指定値ＴＲ２１を制御部５１へ出力する。
【００６５】
さらに、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ２に応じてトルク指令値ＴＲ１３を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１３を制御部２１，３１へ出力する。
【００６６】
さらに、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ３に応じてトルク指令値ＴＲ１１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１１を制御部２１，３１へ出力する。
【００６７】
さらに、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ４に応じてトルク指令値ＴＲ１４，ＴＲ２２を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１４を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２２を制御部５１へ出力する。
【００６８】
さらに、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ５に応じてトルク指令値ＴＲ２３を生成し、その生成したトルク指令ＴＲ２３を制御部５１へ出力する。なお、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＤＲＶ５に応じて、フロントモータ４０を駆動モードから回生モードへ移行させるための信号ＲＧＥ０１（ＲＧＥ１の一種）を生成し、その生成した信号ＲＧＥ０１を制御部２１，３１へ出力する。
【００６９】
統合制御部７０は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が減速・制動モードに入ったとき外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受ける。そして、統合制御部７０は、信号ＲＧＥを受けると、制御部１１からの信号ＳＢＣ１〜４に応じて表２に示す信号ＲＧＥ１（信号ＲＧＥ１１，ＲＧＥ１２から成る。）および信号ＲＧＥ２（信号ＲＧＥ２１，ＲＧＥ２２から成る。）を生成し、その生成した信号ＲＧＥ１を制御部２１，３１へ出力し、生成した信号ＲＧＥ２を制御部５１へ出力する。
【００７０】
【表２】
2004260904.tif 000004
【００７１】
信号ＲＧＥ１１は、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＢ％以上〜Ａ％未満である場合にフロントモータ４０を回生させるための信号である。信号ＲＧＥ１２は、バッテリ１０の容量ＳＯＣが４０％以上〜Ｃ％未満である場合にフロントモータ４０を回生させるための信号である。信号ＲＧＥ２１は、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＣ％以上〜Ｂ％未満である場合にリアモータ６０を回生させるための信号である。信号ＲＧＥ２２は、バッテリ１０の容量ＳＯＣが４０％以上〜Ｃ％未満である場合にリアモータ６０を回生させるための信号である。
【００７２】
したがって、統合制御部７０は、制御部１１からの信号ＳＢＣ２に応じて信号ＲＧＥ１１を生成し、その生成した信号ＲＧＥ１１を制御部２１，３１へ出力する。また、統合制御部７０は、制御部１１からの信号ＳＢＣ３に応じて信号ＲＧＥ２１を生成し、その生成した信号ＲＧＥ２１を制御部５１へ出力する。さらに、統合制御部７０は、制御部１１からの信号ＳＢＣ４に応じて信号ＲＧＥ１２，ＲＧＥ２２を生成し、その生成した信号ＲＧＥ１２を制御部２１，３１へ出力し、生成した信号ＲＧＥ２２を制御部５１へ出力する。
【００７３】
なお、前後輪駆動装置１００においては、コンデンサＣ１，Ｃ２、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ２０、制御部２１，３１，５１およびＩＰＭ３０，５０は、１つのＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に収納され、ハイブリッド自動車に搭載される。
【００７４】
また、リアクトルＬ１および昇圧ＩＰＭ２０は、昇圧コンバータＵＣＶを構成する。
【００７５】
図２を参照して、制御部１１が推定したバッテリ１０の容量ＳＯＣをバッテリ１０の温度により補正する理由について説明する。バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖｂおよび容量ＳＯＣは、図２に示す関係を満たす。すなわち、バッテリ電圧Ｖｂと容量ＳＯＣとの関係は、バッテリ１０の温度によって曲線ｋ１〜ｋ３のように変化する。特に、容量ＳＯＣが満充電量の２０〜８０％になるときのバッテリ電圧Ｖｂと容量ＳＯＣとの関係はバッテリ１０の温度によって大きく変化する。したがって、バッテリ１０からの直流電流を積算した積算値は、直流電流がバッテリ１０から流れ出るときはバッテリ１０から放電された容量を意味し、直流電流がバッテリ１０に供給されるときはバッテリ１０が充電された容量を意味するので、積算値から推定した現在の容量ＳＯＣが満充電量の２０〜８０％の範囲に入るとき、その推定した現在の容量ＳＯＣが曲線ｋ１〜ｋ３のいずれの曲線上にあるかを温度によって補正する必要があるからである。この場合、積算値から推定した現在の容量ＳＯＣを温度により補正することは、積算値がバッテリ１０に充放電された容量を意味するので、積算値を補正することに相当する。
【００７６】
したがって、制御部１１は、積算値をバッテリ１０の温度によって補正し、バッテリ１０の容量ＳＯＣが図２に示す曲線ｋ１〜ｋ３のいずれに従うかを決定する。そして、制御部１１は、決定した曲線（曲線ｋ１〜ｋ３のいずれか）上で、Ａ％，Ｂ％，およびＣ％の基準値を抽出し、推定した容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下、Ｂ％以上〜Ａ％未満、Ｃ％以上〜Ｂ％未満および４０％以上〜Ｃ％未満のいずれの範囲にあるかを検出し、その検出した結果に応じて信号ＳＢＣ１〜４のいずれかを生成して統合制御部７０へ出力する。
【００７７】
図３は、図１に示すＩＰＭ３０，５０の回路図を示す。図３を参照して、ＩＰＭ３０，５０の各々は、Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７から成るインバータである。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電源ライン１とアースライン２との間に並列に接続される。
【００７８】
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４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Ｑ５，Ｑ６から成り、Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８から成る。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００７９】
ＩＰＭ３０の各相アームの中間点は、フロントモータ４０の各相コイルの各相端に接続されている。また、ＩＰＭ５０の各相アームの中間点は、リアモータ６０の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、フロントモータ４０は、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。また、リアモータ６０は、Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００８０】
そして、ＩＰＭ３０，５０のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２，ＰＷＭＣ１，ＰＷＭＣ２によってオン／オフされる。これにより、ＩＰＭ３０は、昇圧ＩＰＭ２０からの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換してフロントモータ４０を駆動し、フロントモータ４０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１に応じて直流電圧に変換して昇圧ＩＰＭ２０へ供給する。また、ＩＰＭ５０は、バッテリ１０からのバッテリ電圧Ｖｂを信号ＰＷＭＩ２に応じて交流電圧に変換してリアモータ６０を駆動し、リアモータ６０が発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ２に応じて直流電圧に変換してバッテリ１０へ供給する。
【００８１】
図４は、図１に示す昇圧ＩＰＭ２０の回路図を示す。図４を参照して、昇圧ＩＰＭ２０は、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。ＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点は、リアクトルＬ１の一方端に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ライン１とアースライン２との間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ライン１に接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースライン２に接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２が配置されている。
【００８２】
そして、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、信号ＰＷＭＵ，ＰＷＭＤによってオン／オフされる。これにより、昇圧ＩＰＭ２０は、リアクトルＬ１と協働して、信号ＰＷＭＵに応じてバッテリ電圧Ｖｂを出力電圧Ｖｍに昇圧してＩＰＭ３０へ供給し、ＩＰＭ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＤに応じて降圧してバッテリ１０へ供給する。
【００８３】
図５は、図１に示す制御部２１の一部の機能である昇圧制御手段２０１の機能ブロック図を示す。図５を参照して、昇圧制御手段２０１は、インバータ入力電圧指令演算部２０２と、コンバータ用デューティー比演算部２０３と、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部２０４とを含む。
【００８４】
インバータ入力電圧指令演算部２０２は、トルク指令値ＴＲ１（トルク指令値ＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，ＴＲ１４のいずれか）およびモータ回転数ＭＲＮ１に基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち、電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍをコンバータ用デューティー比演算部２０３へ出力する。
【００８５】
コンバータ用デューティー比演算部２０３は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂに基づいて、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍをインバータ入力電圧指令演算部２０２からの電圧指令Ｖｄｃ＿ｃｏｍに設定するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比をコンバータ用ＰＷＭ信号変換部２０４へ出力する。
【００８６】
コンバータ用ＰＷＭ信号変換部２０４は、コンバータ用デューティー比演算部２０３からのデューティー比に基づいて昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＭＵを生成する。そして、コンバータ用ＰＷＭ信号変換部２０４は、生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００８７】
なお、昇圧ＩＰＭ２０の下側のＮＰＮトランジスタＱ２のオンデューティーを大きくすることによりリアクトルＬ１における電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上側のＮＰＮトランジスタＱ１のオンデューティーを大きくすることにより電源ライン１の電圧が下がる。そこで、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ライン１の電圧をバッテリ１０の出力電圧以上の任意の電圧に制御可能である。
【００８８】
図６は、図１に示す制御部３１，５１の一部の機能であるモータトルク制御手段３００の機能ブロック図を示す。図６を参照して、モータトルク制御手段３００は、モータ制御用相電圧演算部３０１と、インバータ用ＰＷＭ信号変換部３０２とを含む。
【００８９】
モータ制御用相電圧演算部３０１は、昇圧コンバータＵＣＶ（昇圧ＩＰＭ２０およびリアクトルＬ１から成る。）の出力電圧Ｖｍ、すなわち、ＩＰＭ３０への入力電圧を電圧センサー１３から受け、フロントモータ４０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を電流センサー３２から受け、トルク指令値ＴＲ１（トルク指令値ＴＲ１１，ＴＲ１２，ＴＲ１３，ＴＲ１４のいずれか）を統合制御部７０から受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部３０１は、これらの入力される信号に基づいて、フロントモータ４０の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果ＲＥＴ１をインバータ用ＰＷＭ信号変換部３０２へ供給する。
【００９０】
また、モータ制御用相電圧演算部３０１は、バッテリ電圧Ｖｂを制御部１１から受け、リアモータ６０の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を電流センサー５２から受け、トルク指令値ＴＲ２（トルク指令値ＴＲ２１，ＴＲ２２，ＴＲ２３のいずれか）を統合制御部７０から受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部３０１は、これらの入力される信号に基づいて、リアモータ６０の各相のコイルに印加する電圧を計算し、その計算した結果ＲＥＴ２をインバータ用ＰＷＭ信号変換部３０２へ供給する。
【００９１】
インバータ用ＰＷＭ信号変換部３０２は、モータ制御用相電圧演算部３０１から受けた計算結果ＲＥＴ１に基づいて、実際にＩＰＭ３０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００９２】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、フロントモータ４０が指令されたトルクを出力するようにフロントモータ４０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、トルク指令値ＴＲ１に応じたモータトルクが出力される。
【００９３】
また、インバータ用ＰＷＭ信号変換部３０２は、モータ制御用相電圧演算部３０１から受けた計算結果ＲＥＴ２に基づいて、実際にＩＰＭ５０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフする信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０の各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８へ出力する。
【００９４】
これにより、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、スイッチング制御され、リアモータ６０が指定されたトルクを出力するようにリアモータ６０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、トルク指令値ＴＲ２に応じたモータトルクが出力される。
【００９５】
図７は、図１に示すＰＣＵ８０の下層の平面図を示す。図７を参照して、ＰＣＵ８０は、昇圧ＩＰＭ２０と、ＩＰＭ３０，５０と、リアクトルＬ１と、コンデンサＣ１と、入力端子８１と、出力端子８２，８３とを含む。
【００９６】
入力端子８１は、バッテリ１０から直流電圧を受ける。コンデンサＣ１は、入力端子８１に近接して配置される。リアクトルＬ１は、コンデンサＣ１に隣接して配置される。そして、コンデンサＣ１およびリアクトルＬ１は、ＰＣＵ８０の短辺に沿って配置される。
【００９７】
昇圧ＩＰＭ２０は、リアクトルＬ１に隣接して配置される。ＩＰＭ３０は、出力端子８２に近接して配置される。ＩＰＭ５０は、出力端子８３に近接して配置される。そして、昇圧ＩＰＭ２０およびＩＰＭ３０，５０は、コンデンサＣ１およびリアクトルＬ１の配置領域以外の領域にＰＣＵ８０の短辺に沿って配置される。
【００９８】
ＩＰＭ３０は、出力端子８２を介してフロントモータ４０へ交流電圧を供給し、またはフロントモータ４０から交流電圧を受ける。また、ＩＰＭ５０は、出力端子８３を介してリアモータ６０へ交流電圧を供給し、またはリアモータ６０から交流電圧を受ける。
【００９９】
図８は、図１に示すＰＣＵ８０の上層の平面図を示す。図８を参照して、ＰＣＵ８０は、制御部２１，３１，５１と、制御基板８４と、コンデンサＣ２とを含む。コンデンサＣ２は、図７に示すコンデンサＣ１およびリアクトルＬ１の上側にＰＣＵ８０の短辺に沿って配置される。制御基板８４は、図７に示す昇圧ＩＰＭ２０およびＩＰＭ３０，５０の上側に配置される。そして、制御部２１，３１，５１は、制御基板８４に固定される。この場合、制御部２１，３１，５１は、それぞれ、昇圧ＩＰＭ２０、ＩＰＭ３０およびＩＰＭ５０の上側に位置するように制御基板８４に固定される。
【０１００】
このように、図８に示す上層は、図７に示す下層の上側に位置する。
図９は、図７および図８のＡ−Ａ線における断面図を示す。図９を参照して、コンデンサＣ１は、ＰＣＵ８０の底面８５上に配置され、コンデンサＣ２は、コンデンサＣ１上に配置される。ＩＰＭ５０は、底面８５上に配置され、制御部５１は、ＩＰＭ５０上に配置される。そして、冷却部８６が底面８５の外側に設置される。これにより、ＰＣＵ８０は、冷却される。
【０１０１】
図１０は、図１に示す前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の断面図を示す。図１０を参照して、前後輪駆動装置１００のフロントモータ４０は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１に近接して配置される。ＰＣＵ８０は、フロントモータ４０の近くに配置され、ケーブル９１を介してフロントモータ４０と接続される。
【０１０２】
リアモータ６０は、ハイブリッド自動車１１０の後輪１１２に近接して配置される。バッテリ１０は、リアモータ６０の近くに配置される。ＰＣＵ８０は、ケーブル９０を介してバッテリ１０と接続され、ケーブル９２を介してリアモータ６０と接続される。
【０１０３】
このように、前後輪駆動装置１００のＰＣＵ８０は、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１の近くに配置される。
【０１０４】
なお、ケーブル９０は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９１，９２は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
【０１０５】
図１１は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が減速・制動モードに入ったときの前後輪駆動装置１００における動作を説明するためのフローチャートである。図１１を参照して、一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受けたか否かを判定することによりブレーキがオン（ＯＮ）されたか否かを判定する（ステップＳ１）。この場合、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受ければ、ブレーキがオンされたと判定し、信号ＲＧＥを受けていなければブレーキはオンされていないと判定する。
【０１０６】
そして、ステップＳ１において、ブレーキがオンされていないと判定されたとき、一連の動作は終了する。一方、ステップＳ１において、ブレーキがオンされていると判定されたとき、統合制御部７０は、制御部１１から受けた信号ＳＢＣ１〜４に基づいてバッテリ１０の容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。この場合、統合制御部７０は、制御部１１から信号ＳＢＣ１を受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下であると判定し、制御部１１から信号ＳＢＣ２〜４のいずれかを受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣはＡ％以上〜８０％以下ではないと判定する。
【０１０７】
ステップＳ２において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下であると判定されたとき、統合制御部７０は、何も信号を生成しない。この場合、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車は、機械ブレーキによって前輪および後輪が低速回転になるように制御される（ステップＳ３）。その後、一連の動作は終了する。
【０１０８】
一方、ステップＳ２において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＡ％以上〜８０％以下ではないと判定されたとき、統合制御部７０は、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＢ％以上〜Ａ％未満であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この場合、統合制御部７０は、制御部１１から信号ＳＢＣ２を受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＢ％以上〜Ａ％未満であると判定し、制御部１１から信号ＳＢＣ１，３，４のいずれかを受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣはＢ％以上〜Ａ％未満ではないと判定する。
【０１０９】
ステップＳ４において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＢ％以上〜Ａ％未満であると判定されたとき、統合制御部７０は、信号ＲＧＥ１１を生成して制御部２１，３１へ出力し、制御部５１へは信号を何も出力しない。そうすると、制御部２１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０へ出力する。
【０１１０】
ＩＰＭ３０は、制御部３１からの信号ＰＷＭＣ１に応じてフロントモータ４０を回生モードで駆動し、フロントモータ４０が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧ＩＰＭ２０へ供給する。また、昇圧ＩＰＭ２０は、制御部２１からの信号ＰＷＭＤに応じて、ＩＰＭ３０からの直流電圧を降圧してバッテリ１０に供給する。
【０１１１】
このようにして、フロントモータ４０は、回生モードで駆動される。この場合、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車は、機械ブレーキによって後輪が低速回転になるように制御される。したがって、フロントモータ４０は、前輪が回生ブレーキによって低速回転になるように制御され、リアモータ６０が接続された後輪は機械ブレーキによって低速回転になるように制御される（ステップＳ５）。その後、一連の動作は終了する。
【０１１２】
一方、ステップＳ４において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＢ％以上〜Ａ％未満ではないと判定されたとき、統合制御部７０は、バッテリ１０の容量がＣ％以上〜Ｂ％未満であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この場合、統合制御部７０は、制御部１１から信号ＳＢＣ３を受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＣ％以上〜Ｂ％未満であると判定し、制御部１１から信号ＳＢＣ１，２，４のいずれかを受けているとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣはＣ％以上〜Ｂ％未満ではないと判定する。
【０１１３】
ステップＳ６において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＣ％以上〜Ｂ％未満であると判定されたとき、統合制御部７０は、信号ＲＧＥ２１を生成して制御部５１へ出力し、制御部２１，３１へは信号を何も出力しない。そうすると、制御部５１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ２１に応じて信号ＰＷＭＣ２を生成してＩＰＭ５０へ出力する。
【０１１４】
ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＣ２に応じてリアモータ６０を回生モードで駆動し、リアモータ６０が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０へ供給する。
【０１１５】
このようにして、リアモータ６０は、回生モードで駆動される。この場合、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車は、機械ブレーキによって前輪が低速回転になるように制御される。したがって、フロントモータ４０が接続された前輪は機械ブレーキによって低速回転になるように制御され、リアモータ６０は、後輪が回生ブレーキによって低速回転になるように制御される（ステップＳ７）。その後、一連の動作は終了する。
【０１１６】
一方、ステップＳ６において、バッテリ１０の容量ＳＯＣがＣ％以上〜Ｂ％未満ではないと判定されたとき、統合制御部７０は、信号ＲＧＥ１２，ＲＧＥ２２を生成し、その生成した信号ＲＧＥ１２を制御部２１，３１へ出力し、生成した信号ＲＧＥ２２を制御部５１へ出力する。
【０１１７】
そうすると、制御部２１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１２に応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１２に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０へ出力する。さらに、制御部５１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ２２に応じて信号ＰＷＭＣ２を生成してＩＰＭ５０へ出力する。
【０１１８】
ＩＰＭ３０は、制御部３１からの信号ＰＷＭＣ１に応じてフロントモータ４０を回生モードで駆動し、フロントモータ４０が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧ＩＰＭ２０へ供給する。また、昇圧ＩＰＭ２０は、制御部２１からの信号ＰＷＭＤに応じて、ＩＰＭ３０からの直流電圧を降圧してバッテリ１０に供給する。
【０１１９】
また、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＣ２に応じてリアモータ６０を回生モードで駆動し、リアモータ６０が発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０へ供給する。
【０１２０】
このようにして、フロントモータ４０およびリアモータ６０は、回生モードで駆動され、フロントモータ４０が接続された前輪およびリアモータ６０が接続された後輪は、回生ブレーキによって低速回転になるように制御される（ステップＳ８）。これにより一連の動作は終了する。
【０１２１】
上述したように、この発明においては、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車が減速・制動モードに入ったとき、バッテリ１０の容量ＳＯＣに応じてフロントモータ４０およびリアモータ６０のいずれか一方または両方を回生モードで駆動して回生ブレーキがハイブリッド自動車にかかるように制御することを特徴とする。
【０１２２】
この場合、バッテリ１０の容量ＳＯＣが相対的に多い場合には、回生効率の低いフロントモータ４０を回生モードで駆動し（ステップＳ４，Ｓ５参照）、バッテリ１０の容量ＳＯＣが低下するに従って回生効率の高いリアモータ６０、またはフロントモータ４０およびリアモータ６０の両方を回生モードで駆動する（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８参照）ことを特徴とする。つまり、この発明は、バッテリ１０に供給できる電力に応じて、回生させるモータを選択することを特徴とする。
【０１２３】
再び、図１を参照して、前後輪駆動装置１００の全体動作について説明する。まず、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における前後輪駆動装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＳＴＲＴに応じて、フロントモータ４０をエンジン始動用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力する。
【０１２４】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【０１２５】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０へ供給する。ＩＰＭ３０は、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにフロントモータ４０を駆動する。そして、エンジンのクランクシャフトはフロントモータ４０によって回転され、エンジンが始動する。これにより、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１２６】
次に、ハイブリッド自動車の発進時における前後輪駆動装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ１を受ける。そして、統合制御部７０は、信号ＤＲＶ１に応じて、フロントモータ４０を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１と、リアモータ６０を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成したトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０１２７】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【０１２８】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０へ供給する。ＩＰＭ３０は、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにフロントモータ４０を駆動する。
【０１２９】
また、制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【０１３０】
そうすると、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＩ２によってバッテリ電圧Ｖｂを交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにリアモータ６０を駆動する。
【０１３１】
そして、ハイブリッド自動車の前輪はフロントモータ４０によって回転され、後輪はリアモータ６０によって回転され、ハイブリッド自動車は発進する。これにより、ハイブリッド自動車の発進時における前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１３２】
次に、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の前後輪駆動装置１００における動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ２を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ２に応じて、ハイブリッド自動車の前輪をフロントモータ４０のみで駆動するためのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力する。
【０１３３】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【０１３４】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０へ供給する。ＩＰＭ３０は、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにフロントモータ４０を駆動する。そして、ハイブリッド自動車の前輪はフロントモータ４０によって駆動され、ハイブリッド自動車は、フロントモータ４０によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１３５】
次に、ハイブリッド自動車が中速低負荷走行モードにある場合の前後輪駆動装置１００の動作について説明する。この場合の前後輪駆動装置１００の動作は、上述したハイブリッド自動車のエンジン始動時における前後輪駆動装置１００の動作と同じである。そして、フロントモータ４０はエンジンを始動し、ハイブリッド自動車は、エンジンの駆動力によって走行する。なお、この場合、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ３を受ける。
【０１３６】
次に、ハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合の前後輪駆動装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ４を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ４に応じて、フロントモータ４０を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１と、リアモータ６０を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成したトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０１３７】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０へ出力する。
【０１３８】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０へ供給する。ＩＰＭ３０は、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにフロントモータ４０を駆動する。
【０１３９】
また、制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【０１４０】
そうすると、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＩ２によってバッテリ電圧Ｖｂを交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにリアモータ６０を駆動する。
【０１４１】
また、加速・急加速時には、エンジン出力が上昇される。そして、ハイブリッド自動車の前輪は、エンジンおよびフロントモータ４０によって回転され、後輪はリアモータ６０によって回転され、ハイブリッド自動車は加速または急加速する。これにより、ハイブリッド自動車の加速・急加速時における前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１４２】
次に、ハイブリッド自動車が低μ路走行モードにある場合の前後輪駆動装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ５を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ５に応じて、フロントモータ４０を回生モードで駆動するための信号ＲＧＥ０１と、リアモータ６０を駆動モータとして用いるためのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成した信号ＲＧＥ０１を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０１４３】
制御部２１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ０１に応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ０１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０へ出力する。
【０１４４】
この低μ路走行モードにおいては、エンジンは前輪を駆動しており、前輪の駆動力の一部がフロントモータ４０に伝達される。
【０１４５】
そうすると、ＩＰＭ３０は、信号ＰＷＭＣ１に応じて、フロントモータ４０を回生モードで駆動し、前輪の駆動力の一部を受けてフロントモータ４０が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧ＩＰＭ２０へ供給する。昇圧ＩＰＭ２０は、ＩＰＭ３０からの直流電圧を信号ＰＷＭＤによって降圧してコンデンサＣ１に供給する。
【０１４６】
制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成してＩＰＭ５０へ出力する。ＩＰＭ５０は、昇圧ＩＰＭ２０によって降圧された直流電圧をコンデンサＣ１を介して受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにリアモータ６０を駆動する。そして、リアモータ６０は、ハイブリッド自動車の後輪を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車は、エンジンの駆動力によって前輪を駆動し、前輪の駆動力の一部を受けてフロントモータ４０が発電した電力によって後輪を駆動し、４ＷＤにより安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車の低μ路走行時における前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１４７】
最後に、ハイブリッド自動車が減速・制動モードにある場合の前後輪駆動装置１００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受ける。そして、統合制御部７０は、信号ＲＧＥに応じて、上述した図１１に示すフローチャートに従って、制御部１１からの信号ＳＢＣ１〜４に基づいてバッテリ１０の容量ＳＯＣがどのレベルにあるかを判定し、その判定結果に応じてフロントモータ４０および／またはリアモータ６０を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車は、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車の減速・制動時における前後輪駆動装置１００の動作が終了する。
【０１４８】
上述したように、リアモータ６０は、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の減速・制動モードにおいて回生モードで駆動され、発電した電力をバッテリ１０へ直接供給する。したがって、リアモータ６０が発電した電力をバッテリ１０へ回生するときの回生効率を高くできる。また、リアモータ６０は、バッテリ１０からのバッテリ電圧Ｖｂによって駆動されるので、前後輪駆動装置１００が搭載されたハイブリッド自動車の発進時、フロントモータ４０およびリアモータ６０の両方を駆動モータとして使用でき、発進トルクＴＲ１２，ＴＲ２１を容易に確保できる。
【０１４９】
なお、この発明によるモータ駆動方法は、図１１に示すフローチャートに従ってフロントモータ４０および／リアモータ６０を駆動するモータ駆動方法である。
【０１５０】
また、制御部２１，３１，５１および統合制御部７０におけるモータの駆動制御は、実際にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって行なわれ、ＣＰＵは、図１１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、その読出したプログラムを実行して図１１に示すフローチャートに従ってフロントモータ４０および／またはリアモータ６０の駆動を制御する。したがって、ＲＯＭは、図１１に示すフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５１】
さらに、制御部２１，３１，５１および統合制御部７０は、「ブレーキ制御手段」を構成する。
【０１５２】
さらに、上記においては、フロントモータ４０はハイブリッド自動車の前輪を駆動し、リアモータ６０はハイブリッド自動車の後輪を駆動すると説明したが、この発明においては、これに限らず、フロントモータ４０はハイブリッド自動車の後輪を駆動し、リアモータ６０はハイブリッド自動車の前輪を駆動するようにしてもよい。つまり、この発明は、バッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧（Ｖｍ）によって駆動されるモータがハイブリッド自動車の前輪および後輪のうち、いずれか一方の車輪を駆動し、バッテリ電圧によって駆動されるモータが前輪および後輪のうち、いずれか他方の車輪を駆動するものであればよい。
【０１５３】
実施の形態１によれば、前後輪駆動装置は、バッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動されるフロントモータと、バッテリ電圧によって駆動されるリアモータとを備え、フロントモータは、前輪および後輪のうち、いずれか一方の車輪を駆動し、リアモータは、前輪および後輪のうち、いずれか他方の車輪を駆動し、リアモータでの回生時に、リアモータで発電した電力をバッテリへ直接供給するので、昇圧ＩＰＭおよびリアクトルによる電力損失が無く、回生効率を高くできる。
【０１５４】
また、２つのモータのうち、一方のモータは電源電圧によって駆動されるので、２つのモータを同時に駆動させることが容易である。その結果、２つのモータを同時に駆動させるモードにおいて必要なトルクを容易に確保できる。
【０１５５】
さらに、昇圧電圧は電源電圧によって駆動されるモータへ供給されないので、このモータへの入力経路の耐電圧要求を下げることができ、システムを簡素化／低コスト化できる。
【０１５６】
さらに、前後輪駆動装置においては、フロントモータおよびリアモータの制御回路および駆動回路は１つのＰＣＵに収納されるので、前後輪駆動装置をコンパクト化できる。
【０１５７】
［実施の形態２］
図１２は、実施の形態２による前後輪駆動装置１００Ａの概略ブロック図を示す。図１２を参照して、前後輪駆動装置１００Ａは、前後輪駆動装置１００にコンデンサＣ３を追加したものであり、その他は、構成要素的には前後輪駆動装置１００と同じである。そして、前後輪駆動装置１００Ａは、コンデンサＣ１，Ｃ２、リアクトルＬ１、昇圧ＩＰＭ２０、制御部２１，３１およびＩＰＭ３０をＰＣＵ８０Ａに収納し、コンデンサＣ３、ＩＰＭ５０および制御部５１をＰＣＵ８０Ａと別のＰＣＵ８０Ｂに収納した点が前後輪駆動装置１００と異なる点である。
【０１５８】
コンデンサＣ３は、バッテリ１０からのバッテリ電圧Ｖｂを平滑化し、その平滑化したバッテリ電圧ＶｂをＩＰＭ５０へ供給する。
【０１５９】
図１３は、図１２に示すＰＣＵ８０Ａの下層の平面図を示す。図１３を参照して、ＰＣＵ８０Ａは、昇圧ＩＰＭ２０と、ＩＰＭ３０と、リアクトルＬ１と、コンデンサＣ１と、入力端子８１Ａと、出力端子８２Ａとを含む。
【０１６０】
入力端子８１Ａは、バッテリ１０から直流電圧を受ける。コンデンサＣ１は、入力端子８１Ａに近接して配置される。リアクトルＬ１は、コンデンサＣ１に隣接して配置される。そして、コンデンサＣ１およびリアクトルＬ１は、ＰＣＵ８０Ａの短辺に沿って配置される。
【０１６１】
昇圧ＩＰＭ２０は、リアクトルＬ１に隣接して配置される。ＩＰＭ３０は、出力端子８２Ａに近接して配置される。そして、昇圧ＩＰＭ２０およびＩＰＭ３０は、コンデンサＣ１およびリアクトルＬ１の配置領域以外の領域にＰＣＵ８０Ａの短辺に沿って配置される。
【０１６２】
ＩＰＭ３０は、出力端子８２Ａを介してフロントモータ４０へ交流電圧を供給し、またはフロントモータ４０から交流電圧を受ける。
【０１６３】
図１４は、図１２に示すＰＣＵ８０Ａの上層の平面図を示す。図１４を参照して、ＰＣＵ８０Ａは、制御部２１，３１と、制御基板８４Ａと、コンデンサＣ２とを含む。コンデンサＣ２は、図１３に示すコンデンサＣ１およびリアクトルＬ１の上側にＰＣＵ８０Ａの短辺に沿って配置される。制御基板８４Ａは、図１３に示す昇圧ＩＰＭ２０およびＩＰＭ３０の上側に配置される。そして、制御部２１，３１は、制御基板８４Ａに固定される。この場合、制御部２１，３１は、それぞれ、昇圧ＩＰＭ２０およびＩＰＭ３０の上側に位置するように制御基板８４Ａに固定される。
【０１６４】
このように、図１４に示す上層は、図１３に示す下層の上側に位置する。
図１５は、図１３および図１４のＢ−Ｂ線における断面図を示す。図１５を参照して、コンデンサＣ１は、ＰＣＵ８０Ａの底面８５Ａ上に配置され、コンデンサＣ２は、コンデンサＣ１上に配置される。ＩＰＭ３０は、底面８５Ａ上に配置され、制御部３１は、ＩＰＭ３０上に配置される。そして、冷却部８６Ａが底面８５Ａの外側に設置される。これにより、ＰＣＵ８０Ａは、冷却される。
【０１６５】
図１６は、図１２に示すＰＣＵ８０Ｂの下層の平面図を示す。図１６を参照して、ＰＣＵ８０Ｂは、ＩＰＭ５０と、コンデンサＣ３と、入力端子８１Ｂと、出力端子８３Ａとを含む。
【０１６６】
入力端子８１Ｂは、バッテリ１０から直流電圧を受ける。コンデンサＣ３は、入力端子８１Ｂに近接して配置される。ＩＰＭ５０は、コンデンサＣ３の横に出力端子８３Ａに近接して配置される。そして、ＩＰＭ５０は、出力端子８３Ａを介してリアモータ６０へ交流電圧を供給し、またはリアモータ６０から交流電圧を受ける。
【０１６７】
図１７は、図１２に示すＰＣＵ８０Ｂの上層の平面図を示す。図１７を参照して、ＰＣＵ８０Ｂは、制御部５１と制御基板８４Ｂとを含む。制御基板８４Ｂは、図１６に示すＩＰＭ５０の上側に配置される。そして、制御部５１は、制御基板８４Ｂに固定される。
【０１６８】
このように、図１７に示す上層は、図１６に示す下層の上側に位置する。
図１８は、図１６および図１７のＣ−Ｃ線における断面図を示す。図１８を参照して、コンデンサＣ３は、ＰＣＵ８０Ｂの底面８５Ｂ上に配置される。ＩＰＭ５０は、底面８５Ｂ上に配置され、制御部５１は、ＩＰＭ５０上に配置される。そして、冷却部８６Ｂが底面８５Ｂの外側に設置される。これにより、ＰＣＵ８０Ｂは、冷却される。
【０１６９】
図１９は、図１２に示す前後輪駆動装置１００Ａが搭載されたハイブリッド自動車の断面図を示す。図１９を参照して、前後輪駆動装置１００Ａのフロントモータ４０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの前輪１１１Ａに近接して配置される。ＰＣＵ８０Ａは、フロントモータ４０の近くに配置され、ケーブル９３を介してフロントモータ４０と接続され、ケーブル９４を介してバッテリ１０と接続される。
【０１７０】
リアモータ６０は、ハイブリッド自動車１１０Ａの後輪１１２Ａに近接して配置される。バッテリ１０は、前輪１１１Ａと後輪１１２Ａとの間に配置される。ＰＣＵ８０Ｂは、リアモータ６０の近くに配置される。そして、ＰＣＵ８０Ｂは、ケーブル９５を介してバッテリ１０と接続され、ケーブル９６を介してリアモータ６０と接続される。
【０１７１】
このように、前後輪駆動装置１００ＡのＰＣＵ８０Ａは、ハイブリッド自動車１１０の前輪１１１Ａの近くに配置され、ＰＣＵ８０Ｂは、ハイブリッド自動車１１０Ａの後輪１１２Ａの近くに配置される。
【０１７２】
なお、ケーブル９４，９５は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。また、ケーブル９３，９６は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相を有するモータ駆動線である。
【０１７３】
前後輪駆動装置１００Ａが搭載されたハイブリッド自動車が減速・制動モードに入ったときの前後輪駆動装置１００Ａにおける動作は、図１１に示すフローチャートに従って行なわれる。
【０１７４】
その他は、実施の形態１において説明したとおりである。
実施の形態２によれば、前後輪駆動装置は、バッテリ電圧を昇圧した昇圧電圧によって駆動されるフロントモータと、バッテリ電圧によって駆動されるリアモータとを備え、フロントモータは、前輪および後輪のうち、いずれか一方の車輪を駆動し、リアモータは、前輪および後輪のうち、いずれか他方の車輪を駆動し、リアモータでの回生時に、リアモータで発電した電力をバッテリへ直接供給するので、昇圧ＩＰＭおよびリアクトルによる電力損失が無く、回生効率を高くできる。
【０１７５】
また、２つのモータのうち、一方のモータは電源電圧によって駆動されるので、２つのモータを同時に駆動させることが容易である。その結果、２つのモータを同時に駆動させるモードにおいて必要なトルクを容易に確保できる。
【０１７６】
さらに、昇圧電圧は電源電圧によって駆動されるモータへ供給されないので、このモータへの入力経路の耐電圧要求を下げることができ、システムを簡素化／低コスト化できる。
【０１７７】
さらに、前後輪駆動装置においては、フロントモータ用の制御回路および駆動回路とリアモータ用の制御回路および駆動回路とは、別々のＰＣＵに収納されるので、車両の小さな空間を利用して各々のＰＣＵを配置できる。
【０１７８】
図２０は、上述した実施の形態１による前後輪駆動装置１００または実施の形態２による前後輪駆動装置１００Ａを搭載したハイブリッド自動車のより具体的な駆動システムの一例を示す概略ブロック図である。図２０を参照して、駆動システム２００は、前後輪駆動装置１００または１００Ａと、動力分割機構２１０と、ディファレンシャルギア（ＤＧ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｇｅａｒ）２２０と、前輪２３０と、エンジン２４０とを備える。
【０１７９】
駆動システム２００においては、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２がフロントモータ４０に相当し、モータジェネレータＭＧ３がリアモータ６０に相当する。そして、フロントモータ４０が２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって構成されることに対応してフロント用のＩＰＭ３０は、ＩＰＭ３０ＡとＩＰＭ３０Ｂとから成る。ＩＰＭ３０Ａは、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、ＩＰＭ３０Ｂは、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。さらに、ＩＰＭ５０は、モータジェネレータＭＧ３を駆動する。
【０１８０】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０と連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４０を始動し、またはエンジン２４０の回転力によって発電する。
【０１８１】
また、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０を介して前輪２３０を駆動する。
【０１８２】
図２１は、図２０に示す動力分割機構２１０の模式図を示す。図２１を参照して、動力分割機構２１０は、リングギア２１１と、キャリアギア２１２と、サンギア２１３とから成る。エンジン２４０のシャフト２５１は、キャリアギア２１２に接続され、モータジェネレータＭＧ１のシャフト２５２は、サンギア２１３に接続され、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、リングギア２１１に接続されている。なお、モータジェネレータＭＧ２のシャフト２５４は、ＤＧ２２０を介して前輪２３０の駆動軸に連結される。
【０１８３】
モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５２、サンギア２１３、キャリアギア２１２およびプラネタリキャリア２５３を介してシャフト２５１を回転し、エンジン２４０を始動する。また、モータジェネレータＭＧ１は、シャフト２５１、プラネタリキャリア２５３、キャリアギア２１２、サンギア２１３およびシャフト２５２を介してエンジン２４０の回転力を受け、その受けた回転力によって発電する。
【０１８４】
再び、図２０を参照して、駆動システム２００が搭載されたハイブリッド自動車の始動時、発進時、軽負荷走行モード、中速低負荷走行モード、加速・急加速モード、低μ路走行モードおよび減速・制動モードにおける駆動システム２００の動作について説明する。
【０１８５】
まず、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵからの信号ＳＴＲＴに応じて、モータジェネレータＭＧ１をエンジン２４０の始動用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力する。
【０１８６】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータＵＣＶの昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１１およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０Ａへ出力する。
【０１８７】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０Ａへ供給する。ＩＰＭ３０Ａは、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【０１８８】
これによって、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２１０を介してエンジン２４０のクランクシャフトを回転数ＭＲＮ１で回転し、エンジン２４０を始動する。これにより、ハイブリッド自動車のエンジン始動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１８９】
次に、ハイブリッド自動車の発進時における駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ１を受ける。そして、統合制御部７０は、信号ＤＲＶ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１と、始動後のエンジン２４０の回転力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１と、モータジェネレータＭＧ３を発進用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成したトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力し、生成した信号ＲＧＥ１を制御部３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０１９０】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータＵＣＶの昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１２およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０Ｂへ出力する。さらに、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０Ａへ出力する。
【０１９１】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０Ｂへ供給する。また、ＩＰＭ３０Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をＩＰＭ３０Ｂに供給する。ＩＰＭ３０Ｂは、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧とＩＰＭ３０Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびＤＧ２２０を介して前輪２３０を駆動する。
【０１９２】
また、制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２１およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【０１９３】
そうすると、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＩ２によってバッテリ電圧Ｖｂを交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２１によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、後輪を駆動する。
【０１９４】
このようにして、ハイブリッド自動車の前輪はモータジェネレータＭＧ２によって回転され、後輪はモータジェネレータＭＧ３によって回転され、ハイブリッド自動車は４ＷＤで発進する。これにより、ハイブリッド自動車の発進時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０１９５】
次に、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００における動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ２を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ２に応じて、ハイブリッド自動車の前輪をモータジェネレータＭＧ２のみで駆動するためのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を生成し、その生成したトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力する。
【０１９６】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧コンバータＵＣＶの昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１３およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０Ｂへ出力する。
【０１９７】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０Ｂへ供給する。ＩＰＭ３０Ｂは、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびＤＧ２２０を介して前輪２３０を駆動し、ハイブリッド自動車は、モータジェネレータＭＧ２によって軽負荷走行を行なう。これにより、ハイブリッド自動車が軽負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作が終了する。
【０１９８】
次に、ハイブリッド自動車が中速低負荷走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。この場合の駆動システム２００の動作は、上述したハイブリッド自動車のエンジン２４０の始動時における駆動システム２００の動作と同じである。そして、モータジェネレータＭＧ１はエンジン２４０を始動し、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって走行する。なお、この場合、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ３を受ける。
【０１９９】
次に、ハイブリッド自動車が加速・急加速モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ４を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ４に応じて、モータジェネレータＭＧ２を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１と、モータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるための信号ＲＧＥ１と、モータジェネレータＭＧ３を加速・急加速用に用いるためのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成したトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１を制御部２１，３１へ出力し、生成した信号ＲＧＥ１を制御部３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０２００】
制御部２１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＵを生成し、その生成した信号ＰＷＭＵを昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、電圧センサー１３からの出力電圧Ｖｍと、電流センサー３２からのモータ電流ＭＣＲＴ１と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ１４およびモータ回転数ＭＲＮ１とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をＩＰＭ３０Ｂへ出力する。さらに、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０Ａへ出力する。
【０２０１】
そうすると、昇圧ＩＰＭ２０のＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ２は、信号ＰＷＭＵによってオン／オフされ、昇圧コンバータＵＣＶは、ＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じてバッテリ電圧Ｖｂを昇圧して出力電圧ＶｍをコンデンサＣ２を介してＩＰＭ３０Ｂへ供給する。また、ＩＰＭ３０Ａは、モータジェネレータＭＧ１がエンジン２４０の回転力（エンジン２４０の回転数は加速前よりも高くなっている。）により発電した交流電圧を信号ＰＷＭＣ１によって直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をＩＰＭ３０Ｂに供給する。ＩＰＭ３０Ｂは、昇圧コンバータＵＣＶからの直流電圧とＩＰＭ３０Ａからの直流電圧とを受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ１に応じて交流電圧に変換し、トルク指令値ＴＲ１４によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【０２０２】
また、制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２２およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をＩＰＭ５０へ出力する。
【０２０３】
そうすると、ＩＰＭ５０は、制御部５１からの信号ＰＷＭＩ２によってバッテリ電圧Ｖｂを交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２２によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。
【０２０４】
また、加速・急加速時には、エンジン２４０の出力が上昇される。そして、エンジン２４０およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２１０およびＤＧ２２０を介して前輪２３０を駆動し、モータジェネレータＭＧ３は、後輪を駆動し、ハイブリッド自動車は加速または急加速する。これにより、ハイブリッド自動車の加速・急加速時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０２０５】
次に、ハイブリッド自動車が低μ路走行モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＤＲＶ５を受ける。統合制御部７０は、信号ＤＲＶ５に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動するための信号ＲＧＥ０１と、モータジェネレータＭＧ３を駆動モータとして用いるためのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２とを生成する。そして、統合制御部７０は、生成した信号ＲＧＥ０１を制御部２１，３１へ出力し、生成したトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２を制御部５１へ出力する。
【０２０６】
制御部２１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ０１に応じて信号ＰＷＭＤを生成して昇圧コンバータＵＣＶの昇圧ＩＰＭ２０へ出力する。また、制御部３１は、統合制御部７０からの信号ＲＧＥ０１に応じて信号ＰＷＭＣ１を生成してＩＰＭ３０Ｂへ出力する。
【０２０７】
この低μ路走行モードにおいては、エンジン２４０は前輪２３０を駆動しており、前輪２３０の駆動力の一部がモータジェネレータＭＧ２に伝達される。
【０２０８】
そうすると、ＩＰＭ３０Ｂは、信号ＰＷＭＣ１に応じて、モータジェネレータＭＧ２を回生モードで駆動し、エンジン２４０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータＵＣＶへ供給する。昇圧コンバータＵＣＶの昇圧ＩＰＭ２０は、ＩＰＭ３０Ｂからの直流電圧を信号ＰＷＭＤによって降圧してコンデンサＣ１に供給する。
【０２０９】
制御部５１は、制御部１１からのバッテリ電圧Ｖｂと、電流センサー５２からのモータ電流ＭＣＲＴ２と、統合制御部７０からのトルク指令値ＴＲ２３およびモータ回転数ＭＲＮ２とに基づいて、上述した方法によって信号ＰＷＭＩ２を生成してＩＰＭ５０へ出力する。ＩＰＭ５０は、昇圧ＩＰＭ２０によって降圧された直流電圧をコンデンサＣ１を介して受け、その受けた直流電圧を信号ＰＷＭＩ２によって交流電圧に変換してトルク指令値ＴＲ２３によって指定されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ３を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ３は、ハイブリッド自動車の後輪を駆動する。これにより、ハイブリッド自動車は、エンジン２４０の駆動力によって前輪２３０を駆動し、前輪２３０の駆動力の一部を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した電力によって後輪を駆動し、４ＷＤにより安定して低μ路走行を行なう。そして、ハイブリッド自動車の低μ路走行時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０２１０】
最後に、ハイブリッド自動車が減速・制動モードにある場合の駆動システム２００の動作について説明する。一連の動作が開始されると、統合制御部７０は、外部ＥＣＵから信号ＲＧＥを受ける。そして、統合制御部７０は、信号ＲＧＥに応じて、上述した図１１に示すフローチャートに従って、制御部１１からの信号ＳＢＣ１〜４に基づいてバッテリ１０の容量ＳＯＣがどのレベルにあるかを判定し、その判定結果に応じてモータジェネレータＭＧ２および／またはモータジェネレータＭＧ３を回生モードで駆動する。これにより、ハイブリッド自動車は、回生ブレーキおよび／または機械ブレーキによって減速・制動を行なう。そして、ハイブリッド自動車の減速・制動時における駆動システム２００の動作が終了する。
【０２１１】
このように、この発明による前後輪駆動装置１００または１００Ａをハイブリッド自動車に適用することによって、バッテリ電圧Ｖｂを昇圧した電圧Ｖｍを用いてハイブリッド自動車のフロント側に配置されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動でき、ハイブリッド自動車のリア側に配置されたモータジェネレータＭＧ３をバッテリ電圧Ｖｂによって駆動できる。
【０２１２】
そして、モータジェネレータＭＧ３はバッテリ電圧Ｖｂによって駆動されるので、ハイブリッド自動車の発進時にモータジェネレータＭＧ２，ＭＧ３を同時に駆動することが容易である。その結果、ハイブリッド自動車の発進に必要な発進トルクを容易に確保でき、ハイブリッド自動車をスムーズに発進させることができる。
【０２１３】
また、ハイブリッド自動車の加速・急加速時においてもモータジェネレータＭＧ２，ＭＧ３を同時に駆動でき、加速・急加速に必要なトルクを確保できる。その結果、ハイブリッド自動車をスムーズに加速させることができる。
【０２１４】
さらに、ハイブリッド自動車の減速・制動モードにおいて、モータジェネレータＭＧ３は、回生モードで駆動され、発電した電力をバッテリ１０に直接供給する。その結果、モータジェネレータＭＧ３からバッテリ１０への回生効率を高くできる。
【０２１５】
なお、上記においては、前後輪駆動装置１００または１００Ａをハイブリッド自動車に適用する例を説明したが、これに限らず、前後輪駆動装置１００または１００Ａを電気自動車に適用できることは言うまでもない。
【０２１６】
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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による前後輪駆動装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すバッテリの出力電圧と電池容量との関係図である。
【図３】図１に示すＩＰＭの回路図である。
【図４】図１に示す昇圧ＩＰＭの回路図である。
【図５】図１に示す昇圧ＩＰＭ用の制御部の一部の機能である昇圧制御手段の機能ブロック図である。
【図６】図１に示すＩＰＭ用の制御部の一部の機能であるモータトルク制御手段の機能ブロック図である。
【図７】図１に示すＰＣＵの下層の平面図である。
【図８】図１に示すＰＣＵの上昇の平面図である。
【図９】図７および図８に示すＡ−Ａ線における断面図である。
【図１０】ハイブリッド自動車の断面図である。
【図１１】ハイブリッド自動車の減速・制動モードにおける前後輪駆動装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】実施の形態２による前後輪駆動装置の概略ブロック図である。
【図１３】図１２に示すＰＣＵの下層の平面図である。
【図１４】図１２に示すＰＣＵの上昇の平面図である。
【図１５】図１３および図１４に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１６】図１２に示すもう１つのＰＣＵの下層の平面図である。
【図１７】図１２に示すもう１つのＰＣＵの上昇の平面図である。
【図１８】図１６および図１７に示すＣ−Ｃ線における断面図である。
【図１９】ハイブリッド自動車の他の断面図である。
【図２０】図１または図１２に示す前後輪駆動装置を用いた駆動システムのブロック図である。
【図２１】図２０に示す動力分割機構の模式図である。
【図２２】従来のモータ駆動装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１  電源ライン、２  アースライン、１０  バッテリ、１１，２１，３１，５１  制御部、１３，３２０  電圧センサー、１５  Ｕ相アーム、１６  Ｖ相アーム、１７  Ｗ相アーム、２０  昇圧ＩＰＭ、３０，３０Ａ，３０Ｂ，５０  ＩＰＭ、３２，５２  電流センサー、４０  フロントモータ、６０  リアモータ、７０  統合制御部、８０，８０Ａ，８０Ｂ  ＰＣＵ、８１，８１Ａ，８１Ｂ  入力端子、８２，８２Ａ，８３，８３Ａ  出力端子、８４，８４Ａ，８４Ｂ  制御基板、８５，８５Ａ，８５Ｂ  底面、８６，８６Ａ，８６Ｂ  冷却部、９０〜９６ケーブル、  １００，１００Ａ  前後輪駆動装置、１１０  ハイブリッド自動車、１１１，１１１Ａ，２３０  前輪、１１２，１１２Ａ  後輪、２００  駆動システム、２０１  昇圧制御手段、２０２  インバータ入力電圧指令演算部、２０３  コンバータ用デューティー比演算部、２０４  コンバータ用ＰＷＭ信号変換部、２１０  動力分割機構、２１１  リングギア、２１２  キャリアギア、２１３  サンギア、２５１，２５２，２５４  シャフト、２５３  プラネタリキャリア、２２０  ディファレンシャルギア、２４０  エンジン、３００  モータトルク制御手段、３０１  モータ制御用相電圧演算部、３０２  インバータ用ＰＷＭ信号変換部、３１０  双方向コンバータ、３３０  インバータ、４００  モータ駆動装置、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  コンデンサ、Ｌ１，３１１  リアクトル、Ｑ１〜Ｑ８，３１２，３１３  ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８，３１４，３１５  ダイオード、ＵＣＶ  昇圧コンバータ、ＭＧ１〜ＭＧ３  モータジェネレータ、Ｂ  直流電源、ＳＲ１，ＳＲ２  システムリレー、Ｍ１  交流モータ。
【図１】
2004260904.tif 000005
【図２】
2004260904.tif 000006
【図３】
2004260904.tif 000007
【図４】
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【図５】
2004260904.tif 000009
【図６】
2004260904.tif 000010
【図７】
2004260904.tif 000011
【図８】
2004260904.tif 000012
【図９】
2004260904.tif 000013
【図１０】
2004260904.tif 000014
【図１１】
2004260904.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004260904.tif 000020
【図１７】
2004260904.tif 000021
【図１８】
2004260904.tif 000022
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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