(57)【要約】      （修正有）【課題】第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整するための構成を簡略化する。【解決手段】左駆動輪６３と右駆動輪６４に回転差が生じる場合に、共用インバータ３０により第１及び第２誘導機１０、２０のステータ巻線１３、２３に流す共通の交流電流の周波数を制御することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を制御する。【効果】ステータ巻線１３の交流電流を制御するためのスイッチング動作と、ステータ巻線２３の交流電流を制御するためのスイッチング動作とを別々のインバータで独立して行う必要がなく、一台の共用インバータ３０に共通化して簡略化することができる。【選択図】図１
2016165200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、
第１駆動軸へトルクを伝達する第１誘導機と、
第２駆動軸へトルクを伝達する第２誘導機と、
第１及び第２誘導機に共通の交流電流を流す共用電力変換装置と、
を備え、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、前記共通の交流電流の周波数に応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、前記共通の交流電流の周波数及び振幅に応じて、第１及び第２駆動軸の総トルクと、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機の極数の差を変更可能であり、
前記共通の交流電流の周波数と前記極数の差とに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数より小さくなるように前記極数の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数以上になるように前記極数の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機から第１駆動軸にかけての変速比である第１駆動軸側の変速比と、第２誘導機から第２駆動軸にかけての変速比である第２駆動軸側の変速比との差を変更可能であり、
前記共通の交流電流の周波数と前記変速比の差とに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整される、駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比より小さくなるように前記変速比の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比以上になるように前記変速比の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の一方とともに回転し、
第２駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の他方とともに回転する、駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動力配分装置の関連技術が下記特許文献１に開示されている。特許文献１による駆動力配分装置は、車両の左駆動輪を駆動する第１モータと、車両の右駆動輪を駆動する第２モータと、第１モータに交流電流を流す第１インバータと、第２モータに交流電流を流す第２インバータとを備える。特許文献１では、第１インバータのスイッチング動作により第１モータのトルクを制御するとともに、第２インバータのスイッチング動作により第２モータのトルクを制御することで、左駆動輪と右駆動輪のトルク配分を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３１６９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３１１０８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／２１２９号
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】水野孝行他、「電気自動車用六相極数切換誘導電動機の基本原理と最大トルク特性」、電気学会Ｄ部門論文誌、１９９６年３月、Vol.116,No.3,p.256-264
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において、左駆動輪と右駆動輪のトルク配分を制御するためには、第１モータに流す交流電流と第２モータに流す交流電流とを独立して制御する必要があり、第１モータの交流電流を制御するためのスイッチング動作を行う第１インバータと、第２モータの交流電流を制御するためのスイッチング動作を行う第２インバータとの二台のインバータが必要になる。その結果、左駆動輪と右駆動輪のトルク配分を調整するための構成が大型化・複雑化する。
【０００６】
本発明は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整するための構成を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る駆動力配分装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明に係る駆動力配分装置は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、第１駆動軸へトルクを伝達する第１誘導機と、第２駆動軸へトルクを伝達する第２誘導機と、第１及び第２誘導機に共通の交流電流を流す共用電力変換装置と、を備え、第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、前記共通の交流電流の周波数に応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることを要旨とする。
【０００９】
本発明の一態様では、第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、前記共通の交流電流の周波数及び振幅に応じて、第１及び第２駆動軸の総トルクと、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることが好適である。
【００１０】
本発明の一態様では、第１誘導機と第２誘導機の極数の差を変更可能であり、前記共通の交流電流の周波数と前記極数の差とに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることが好適である。
【００１１】
本発明の一態様では、第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数より小さくなるように前記極数の差を設定することが好適である。
【００１２】
本発明の一態様では、第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数以上になるように前記極数の差を設定することが好適である。
【００１３】
本発明の一態様では、第１誘導機から第１駆動軸にかけての変速比である第１駆動軸側の変速比と、第２誘導機から第２駆動軸にかけての変速比である第２駆動軸側の変速比との差を変更可能であり、前記共通の交流電流の周波数と前記変速比の差とに応じて、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分が調整されることが好適である。
【００１４】
本発明の一態様では、第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比より小さくなるように前記変速比の差を設定することが好適である。
【００１５】
本発明の一態様では、第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比以上になるように前記変速比の差を設定することが好適である。
【００１６】
本発明の一態様では、第１駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の一方とともに回転し、第２駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の他方とともに回転することが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、共用電力変換装置により第１及び第２誘導機に流す共通の交流電流の周波数を調整することで、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整することができるので、第１誘導機の交流電流を調整するための電力変換と、第２誘導機の交流電流を調整するための電力変換とを独立して行う必要がなく、電力変換装置の構成を簡略化することができる。その結果、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整するための構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１ロータと第２ロータに回転差が生じる場合の電源周波数に対するトルク特性の一例を示す図である。
【図３】電子制御ユニットが車両走行時に左駆動輪と右駆動輪のトルク配分を制御する処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図５】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図６】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図７】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図８】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図９】第１誘導機と第２誘導機に極数の差が生じる場合の電源周波数に対するトルク特性の一例を示す図である。
【図１０】ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であるときの左駆動輪の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪の目標トルクＴｒｒ＊の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る駆動力配分装置の他の概略構成を示す図である。
【図１２】第１変速機構と第２変速機構に変速比の差が生じる場合の電源周波数に対するトルク特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る駆動力配分装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る駆動力配分装置は、以下に説明する第１誘導機１０と第２誘導機２０と共用インバータ３０と蓄電装置３２と第１減速機構４０と第２減速機構５０とを車両に備える。
【００２１】
第１誘導機１０は、第１ステータ１１と、所定の空隙を空けて第１ステータ１１と対向する第１ロータ１４とを備える。第１ステータ１１は、ステータコア１２と、ステータコア１２にその周方向に沿って配設された三相のステータ巻線（一次巻線）１３とを含む。第１ロータ１４は、ロータコア１５と、ロータコア１５にその周方向に沿って配設された三相のロータ巻線（二次巻線）１６とを含む。第１誘導機１０では、三相のステータ巻線１３に三相の交流電流が流れることで第１ステータ１１に回転磁界が発生し、第１ステータ１１の回転磁界が第１ロータ１４に作用することで三相のロータ巻線１６に誘導電流（交流電流）が発生する。そして、第１ステータ１１の回転磁界とロータ巻線１６の誘導電流との電磁気相互作用によって、第１ステータ１１と第１ロータ１４間にトルクが作用し、第１ロータ１４が回転駆動する。第１誘導機１０は、電動機として動作することも可能であるし、発電機として動作することも可能である。なお、第１ロータ１４には、ロータ巻線１６の代わりに、かご型導体が配設されていてもよい。
【００２２】
同様に、第２誘導機２０も、第２ステータ２１と、所定の空隙を空けて第２ステータ２１と対向する第２ロータ２４とを備える。第２ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコア２２にその周方向に沿って配設された三相のステータ巻線（一次巻線）２３とを含む。第２ロータ２４は、ロータコア２５と、ロータコア２５にその周方向に沿って配設された三相のロータ巻線（二次巻線）２６とを含む。第２誘導機２０でも、三相のステータ巻線２３に三相の交流電流が流れることで第２ステータ２１に回転磁界が発生し、第２ステータ２１の回転磁界が第２ロータ２４に作用することで三相のロータ巻線２６に誘導電流（交流電流）が発生する。そして、第２ステータ２１の回転磁界とロータ巻線２６の誘導電流との電磁気相互作用によって、第２ステータ２１と第２ロータ２４間にトルクが作用し、第２ロータ２４が回転駆動する。第２誘導機２０も、電動機として動作することも可能であるし、発電機として動作することも可能である。なお、第２ロータ２４には、ロータ巻線２６の代わりに、かご型導体が配設されていてもよい。第１誘導機１０と第２誘導機２０は、極数が互いに等しく、ステータ巻線１３，２３に共通の交流電流を流す場合のすべりに対するトルク特性が互いに等しくなるように設計されている。
【００２３】
第１誘導機１０の第１ロータ１４のトルクは、第１減速機構（第１変速機構）４０を介して第１ドライブシャフト（第１駆動軸）６１へ伝達される。図１の例では、第１減速機構４０は、サンギア４１とリングギア４２とキャリア４３を含む遊星歯車機構により構成され、サンギア４１が第１ロータ１４と機械的に係合し、キャリア４３が第１ドライブシャフト６１と機械的に係合し、リングギア４２の回転が固定されている。第１減速機構４０は、第１ロータ１４からの動力を減速して第１ドライブシャフト６１へ伝達する。サンギア４１とリングギア４２の歯数比をρ１（０＜ρ１＜１）とすると、第１減速機構４０の減速比（第１ロータ１４から第１ドライブシャフト６１にかけての変速比である第１ドライブシャフト６１側の変速比）Ｇ１は、（１＋ρ１）／ρ１で表される。第１ドライブシャフト６１は、車両の左駆動輪６３及び右駆動輪６４の一方（図１の例では左駆動輪６３）と機械的に係合し、左駆動輪６３とともに同じ回転速度で一体で回転する。第１ロータ１４にその回転方向と同方向のトルクを作用させることで、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）に駆動トルクを作用させることができる。一方、第１ロータ１４にその回転方向と逆方向のトルクを作用させることで、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）に制動トルクを作用させることができる。
【００２４】
第２誘導機２０の第２ロータ２４のトルクは、第２減速機構（第２変速機構）５０を介して第２ドライブシャフト（第２駆動軸）６２へ伝達される。図１の例では、第２減速機構５０も、サンギア５１とリングギア５２とキャリア５３を含む遊星歯車機構により構成され、サンギア５１が第２ロータ２４と機械的に係合し、キャリア５３が第２ドライブシャフト６２と機械的に係合し、リングギア５２の回転が固定されている。第２減速機構５０は、第２ロータ２４からの動力を減速して第２ドライブシャフト６２へ伝達する。サンギア５１とリングギア５２の歯数比をρ２（０＜ρ２＜１）とすると、第２減速機構５０の減速比（第２ロータ２４から第２ドライブシャフト６２にかけての変速比である第２ドライブシャフト６２側の変速比）Ｇ２は、（１＋ρ２）／ρ２で表される。ここでは、ρ２＝ρ１であり、Ｇ２＝Ｇ１である。第２ドライブシャフト６２は、車両の左駆動輪６３及び右駆動輪６４の他方（図１の例では右駆動輪６４）と機械的に係合し、右駆動輪６４とともに同じ回転速度で一体で回転する。第２ロータ２４にその回転方向と同方向のトルクを作用させることで、右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）に駆動トルクを作用させることができる。一方、第２ロータ２４にその回転方向と逆方向のトルクを作用させることで、右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）に制動トルクを作用させることができる。
【００２５】
直流電源として設けられた充放電可能な蓄電装置３２は、例えば二次電池により構成することができ、電気エネルギーを蓄える。共用インバータ（共用電力変換装置）３０は、スイッチング素子と、スイッチング素子に対し逆並列接続されたダイオード（整流素子）とを備える公知の構成により実現可能であり、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置３２からの直流電力を交流（三相交流）に変換して第１及び第２誘導機１０，２０のステータ巻線１３，２３の各相に供給することが可能である。さらに、共用インバータ３０は、第１及び第２誘導機１０，２０のステータ巻線１３，２３の各相に流れる交流電流を直流に変換して、電気エネルギーを蓄電装置３２に回収する方向の電力変換も可能である。このように、共用インバータ３０は、蓄電装置３２と第１及び第２誘導機１０，２０のステータ巻線１３，２３との間で双方向の電力変換を行うことが可能である。共用インバータ３０のスイッチング動作は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０により制御される。
【００２６】
第１誘導機１０では、ステータ巻線１３に流れる交流電流の周波数（電源周波数）に応じてすべりが変化して第１ロータ１４のトルクが変化するため、例えば第１ロータ１４の回転速度に基づいてステータ巻線１３の交流電流の周波数を制御することで、第１ロータ１４のトルクを制御することが可能である。同様に、第２誘導機２０でも、ステータ巻線２３に流れる交流電流の周波数（電源周波数）に応じてすべりが変化して第２ロータ２４のトルクが変化するため、例えば第２ロータ２４の回転速度に基づいてステータ巻線２３の交流電流の周波数を制御することで、第２ロータ２４のトルクを制御することが可能である。車両の直進時等、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）とで回転速度が等しい、つまり第１ロータ１４と第２ロータ２４とで回転速度が等しい場合は、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで同期周波数が等しい。その場合に、ステータ巻線１３，２３に同一周波数の共通の交流電流を流すときは、第１誘導機１０と第２誘導機２０とですべりが等しくなり、第１ロータ１４と第２ロータ２４とでトルクが等しくなることで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分が均等になる。その際に、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数（電源周波数）を変化させると、第１及び第２ロータ１４，２４のトルクが変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが変化する。また、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の振幅を変化させても、第１及び第２ロータ１４，２４のトルクが変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが変化する。
【００２７】
一方、車両の旋回時等、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）に回転差が生じる、つまり第１ロータ１４と第２ロータ２４に回転差が生じる場合は、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで同期周波数が異なってくる。その場合は、ステータ巻線１３とステータ巻線２３とで交流電流の周波数（電源周波数）が等しくても、第１誘導機１０と第２誘導機２０とですべりが異なってくる。その場合は、例えば図２に示すように、第１ロータ１４と第２ロータ２４とで電源周波数に対するトルク特性が異なってくる。図２の例において、トルクについては、回転方向と同方向を駆動側、回転方向と逆方向を制動側とし、第１ロータ１４の回転速度が第２ロータ２４の回転速度より高い場合、第１誘導機１０の同期周波数ｆ３が第２誘導機２０の同期周波数ｆ２より高くなり、第１ロータ１４のトルクのピークに対応する電源周波数が第２ロータ２４のトルクのピークに対応する電源周波数より高くなる。
【００２８】
したがって、例えば図２に示すように、第１ロータ１４と第２ロータ２４に回転差が生じる場合は、ステータ巻線１３，２３に同一周波数の共通の交流電流を流しても、第１ロータ１４と第２ロータ２４とで同一周波数に対応するトルクに差が発生することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４にトルク差が発生する。その際に、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数（電源周波数）を変化させると、同一周波数に対応する第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差が変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク差が変化し、さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクも変化する。そして、第１ロータ１４と第２ロータ２４にトルク差が発生する状態で、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の振幅を変化させると、電源周波数に対する第１及び第２ロータ１４，２４のトルク特性がそれぞれ変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク差、及び左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが変化する。
【００２９】
そこで、本実施形態では、第１誘導機１０のステータ巻線１３に交流電流を流すスイッチング動作を行う電力変換装置（インバータ）と、第２誘導機２０のステータ巻線２３に交流電流を流すスイッチング動作を行う電力変換装置（インバータ）を、１つの共用インバータ３０で共通化している。つまり共用インバータ３０のスイッチング動作により、同一周波数ｆ０の共通の交流電流を第１及び第２誘導機１０，２０のステータ巻線１３，２３に流す。これによって、車両の旋回時等、第１ロータ１４と第２ロータ２４に回転差が生じる場合に、共用インバータ３０によりステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０に応じて、第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差を調整することで、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）のトルク配分を調整する。例えば第１ロータ１４の回転速度が第２ロータ２４の回転速度より高い図２の場合は、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ３より高い範囲で変化させることで、左駆動輪６３の駆動トルクと右駆動輪６４の駆動トルクとの配分が変化する。一方、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ２より低い範囲で変化させることで、左駆動輪６３の制動トルクと右駆動輪６４の制動トルクとの配分が変化する。また、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ２より高く且つｆ３より低い範囲で変化させることで、右駆動輪６４に駆動トルクが作用するとともに左駆動輪６３に制動トルクが作用する状態で左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分が変化する。さらに、第１ロータ１４と第２ロータ２４に回転差及びトルク差が生じる場合に、共用インバータ３０によりステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０及び振幅Ａ０に応じて、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）の総トルクと、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を調整する。
【００３０】
電子制御ユニット７０には、回転速度センサ７１で検出された第１ロータ１４の回転速度Ｎｒ１、回転速度センサ７２で検出された第２ロータ２４の回転速度Ｎｒ２、アクセル操作量センサ７３で検出されたアクセル操作量Ｋａ、ブレーキ操作量センサ７４で検出されたブレーキ操作量Ｋｂ、操舵角センサ７５で検出された操舵輪（例えば前輪）６５の操舵角δ、及び車速センサ７６で検出された車速Ｖが入力される。電子制御ユニット７０は、例えば第１ロータ１４の回転速度Ｎｒ１と第２ロータ２４の回転速度Ｎｒ２との差等に基づいて、共用インバータ３０のスイッチング動作を制御して、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０及び振幅Ａ０を制御することで、第１ロータ１４と第２ロータ２４の総トルクと、第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差を制御する。これによって、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクと、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を制御する。
【００３１】
電子制御ユニット７０が車両走行時に左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を制御する処理の一例を図３のフローチャートに示す。図３のフローチャートによる処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００３２】
まずステップＳ１０１では、各センサ７１〜７６で検出された、第１ロータ１４の回転速度Ｎｒ１、第２ロータ２４の回転速度Ｎｒ２、アクセル操作量Ｋａ、ブレーキ操作量Ｋｂ、操舵角δ、及び車速Ｖの値が取得される。次にステップＳ１０２では、車両の重心におけるヨーレートγ及び横加速度Ａｙが取得される。ここでは、例えば特許文献３等の公知技術によりヨーレートγ及び横加速度Ａｙを演算してもよいし、ヨーレートγ及び横加速度Ａｙをセンサにより検出してもよい。次にステップＳ１０３では、例えば各センサ７１〜７６の値、ヨーレートγ及び横加速度Ａｙ等に基づいて、車両の重心における目標ヨーレートγ＊及び目標横加速度Ａｙ＊が演算される。
【００３３】
次にステップＳ１０４では、駆動輪（例えば後輪）６３，６４のトルク差により車両の重心まわりに与える目標ヨーモーメントＭｒ＊が演算される。左駆動輪６３と右駆動輪６４に回転差が生じる車両の旋回時に、例えば横加速度Ａｙが設定値より小さい場合や、ヨーレートγが目標ヨーレートγ＊より小さい場合は、ヨーレートγと同方向の目標ヨーモーメントＭｒ＊が演算される。一方、車両の旋回時に、例えば横加速度Ａｙが設定値より大きい場合や、ヨーレートγが目標ヨーレートγ＊より大きい場合は、ヨーレートγと逆方向の目標ヨーモーメントＭｒ＊が演算される。ここでの設定値については、操舵角δや車速Ｖに応じて変化させることも可能である。また、左駆動輪６３と右駆動輪６４に回転差が生じない車両の直進時等は、目標ヨーモーメントＭｒ＊が０に設定される。次にステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で演算された目標ヨーモーメントＭｒ＊から左駆動輪６３と右駆動輪６４の目標トルク差ΔＴｒ＊が演算される。
【００３４】
次にステップＳ１０６では、アクセル操作量Ｋａやブレーキ操作量Ｋｂに基づいて、左駆動輪６３と右駆動輪６４の目標総トルクΣＴｒ＊が演算される。例えばアクセル操作量Ｋａが０より大きく、ブレーキ操作量Ｋｂが０である場合は、目標総トルクΣＴｒ＊が駆動側（駆動輪６３，６４の回転方向と同方向）に設定され、アクセル操作量Ｋａの増加に対して目標総トルクΣＴｒ＊が駆動側に大きくなる。一方、ブレーキ操作量Ｋｂが０より大きく、アクセル操作量Ｋａが０である場合は、目標総トルクΣＴｒ＊が制動側（駆動輪６３，６４の回転方向と逆方向）に設定され、ブレーキ操作量Ｋｂの増加に対して目標総トルクΣＴｒ＊が制動側に大きくなる。
【００３５】
次にステップＳ１０７では、ステップＳ１０５で演算された目標トルク差ΔＴｒ＊と、ステップＳ１０６で演算された目標総トルクΣＴｒ＊とに基づいて、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が演算される。そして、第１ロータ１４の回転速度Ｎｒ１と第２ロータ２４の回転速度Ｎｒ２との差等に基づいて、左駆動輪６３のトルクが目標トルクＴｒｌ＊になり、右駆動輪６４のトルクが目標トルクＴｒｒ＊になるような、交流電流の周波数ｆ０及び振幅Ａ０が演算される。そして、ステータ巻線１３，２３に周波数ｆ０及び振幅Ａ０の交流電流が流れるように、共用インバータ３０のスイッチング動作が制御されることで、第１ロータ１４のトルク及び第２ロータ２４のトルクが制御される。
【００３６】
車両の旋回時に目標総トルクΣＴｒ＊が駆動側である場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が、例えばいずれも駆動側に設定される。その場合に、図４に示すように、車両の重心Ｇにおけるヨーレートγ及び目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば右旋回方向の同方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなる。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の駆動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクより大きくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ４より高い範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００３７】
一方、図５に示すように、車両の重心Ｇにおいて、目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば左旋回方向であり、右旋回方向のヨーレートγと逆方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなる。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の駆動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクより小さくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ３より高く且つｆ４より低い範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００３８】
また、車両の旋回時に目標総トルクΣＴｒ＊が制動側である場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が、例えばいずれも制動側に設定される。その場合に、図６に示すように、車両の重心Ｇにおけるヨーレートγ及び目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば右旋回方向の同方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなる。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の制動トルクより小さくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ１より低い範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００３９】
一方、図７に示すように、車両の重心Ｇにおいて、目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば左旋回方向であり、右旋回方向のヨーレートγと逆方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなる。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の制動トルクより大きくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ１より高く且つｆ２より低い範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００４０】
ただし、図８に示すように、車両の重心Ｇにおいて、目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば左旋回方向であり、右旋回方向のヨーレートγと逆方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊を制動側に設定するとともに、回転速度の低い右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊を駆動側に設定することも可能である。その際に、目標総トルクΣＴｒ＊が駆動側である場合は、右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊が、左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊より大きくなる。交流電流の周波数ｆ０は、図２の例ではｆ２より高く且つｆ３より低い範囲のうち、回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクが回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクより大きくなる範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。一方、目標総トルクΣＴｒ＊が制動側である場合は、左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなる。交流電流の周波数ｆ０は、図２の例ではｆ２より高く且つｆ３より低い範囲のうち、回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクより大きくなる範囲に設定される。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００４１】
また、車両の直進時等、目標ヨーモーメントＭｒ＊が０であるときは、左駆動輪６３と右駆動輪６４の目標トルク差ΔＴｒ＊が０に設定される。つまり左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊と右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が等しく設定される。
【００４２】
以上説明した本実施形態によれば、車両の旋回時等、左駆動輪６３と右駆動輪６４に回転差が生じる場合に、共用インバータ３０により第１及び第２誘導機１０，２０のステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０を制御することで、第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差を制御することができ、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を制御することができる。さらに、共用インバータ３０によりステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の振幅Ａ０を制御することで、第１ロータ１４と第２ロータ２４の総トルクを制御することができ、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクを制御することができる。したがって、ステータ巻線１３の交流電流を制御するためのスイッチング動作と、ステータ巻線２３の交流電流を制御するためのスイッチング動作とを別々のインバータで独立して行う必要がなく、一台の共用インバータ３０に共通化して簡略化することができる。その結果、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を制御する駆動力配分装置の構成を簡略化して小型化・低コスト化を図ることができる。
【００４３】
例えば車両の旋回時にヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向である場合は、回転速度の高い駆動輪の駆動トルクを回転速度の低い駆動輪の駆動トルクより大きくするか、あるいは回転速度の高い駆動輪の制動トルクを回転速度の低い駆動輪の制動トルクより小さくするように、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０を制御することで、車両の旋回性能を向上させることができる。
【００４４】
一方、車両の旋回時にヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向である場合は、回転速度の高い駆動輪の駆動トルクを回転速度の低い駆動輪の駆動トルクより小さくするか、あるいは回転速度の高い駆動輪の制動トルクを回転速度の低い駆動輪の制動トルクより大きくするように、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０を制御することで、車両の走行安定性能を向上させることができる。さらに、その場合は、回転速度の高い駆動輪に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動輪に駆動トルクを作用させるように、ステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０を制御することもできる。これによって、ヨーレートγを抑えるためのヨーモーメントを増加させることができ、車両の走行安定性能をさらに向上させることができる。
【００４５】
上記の説明では、第１誘導機１０の極数と第２誘導機２０の極数が等しいものとした。ただし、本実施形態では、第１誘導機１０の極数と第２誘導機２０の極数とのいずれか１つ以上を変更することで、第１誘導機１０の極数と第２誘導機２０の極数との差を変更することも可能である。第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差は、電子制御ユニット７０により制御される。なお、誘導機の極数を変更するための具体的構成例については、例えば非特許文献１等の公知技術を用いて実現可能であるため詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数の差が生じている場合も、例えば図９に示すように、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで同期周波数が異なり、第１ロータ１４と第２ロータ２４とで電源周波数に対するトルク特性が異なってくる。図９の例では、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より小さく、第１ロータ１４の回転速度が第２ロータ２４の回転速度より高い場合のトルク特性を示しており、第１誘導機１０の同期周波数ｆ７が第２誘導機２０の同期周波数ｆ８より低くなり、第１ロータ１４のトルクのピークに対応する電源周波数が第２ロータ２４のトルクのピークに対応する電源周波数より低くなる。
【００４７】
したがって、例えば図９に示すように、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数の差が生じている場合も、ステータ巻線１３，２３に同一周波数の共通の交流電流を流しても、第１ロータ１４と第２ロータ２４とで同一周波数に対応するトルクに差が発生することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４にトルク差が発生する。その際に、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変化させると、同一周波数に対応する第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差が変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク差が変化し、さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクも変化する。したがって、共用インバータ３０によりステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０と、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差とに応じて、第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差を調整することができ、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）のトルク配分を調整することができる。図９の例では、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ８より高い範囲で変化させることで、左駆動輪６３の駆動トルクと右駆動輪６４の駆動トルクとの配分が変化する。一方、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ７より低い範囲で変化させることで、左駆動輪６３の制動トルクと右駆動輪６４の制動トルクとの配分が変化する。また、ステータ巻線１３，２３の交流電流の周波数ｆ０をｆ７より高く且つｆ８より低い範囲で変化させることで、左駆動輪６３に駆動トルクが作用するとともに右駆動輪６４に制動トルクが作用する状態で左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分が変化する。
【００４８】
第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更可能な構成例において、車両の旋回時に、アクセル操作量Ｋａが大きく、目標トルク差ΔＴｒ＊に対して駆動側の目標総トルクΣＴｒ＊が大きい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊がいずれも駆動側に設定される。その場合に、例えば図４に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなるときは、第１誘導機１０の極数を増加させるか、第２誘導機２０の極数を減少させることで、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より大きくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。あるいは、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の駆動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクより大きくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ４より高い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の旋回性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００４９】
一方、例えば図５に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなるときは、第１誘導機１０の極数を減少させるか、第２誘導機２０の極数を増加させることで、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より小さくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の駆動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の駆動トルクより小さくなる範囲に設定され、図９の例ではｆ９より高い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の走行安定性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００５０】
また、車両の旋回時に、ブレーキ操作量Ｋｂが大きく、目標トルク差ΔＴｒ＊に対して制動側の目標総トルクΣＴｒ＊が大きい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊がいずれも制動側に設定される。その場合に、例えば図６に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなるときは、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より大きくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。あるいは、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の制動トルクより小さくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ１より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の旋回性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００５１】
一方、例えば図７に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなるときは、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より小さくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４の制動トルクが回転速度の低い第２ロータ２４の制動トルクより大きくなる範囲に設定され、図９の例ではｆ５より高く且つｆ６より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の走行安定性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００５２】
また、車両の旋回時に、アクセル操作量Ｋａやブレーキ操作量Ｋｂが小さく、目標トルク差ΔＴｒ＊に対して目標総トルクΣＴｒ＊が小さい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊のうち、一方が駆動側に設定され、他方が制動側に設定される。その場合に、図１０に示すように、車両の重心Ｇにおいて、ヨーレートγ及び目標ヨーモーメントＭｒ＊が例えば右旋回方向の同方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊が駆動側に設定され、回転速度の低い右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が制動側に設定される。そのときは、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より小さくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４に駆動トルクが作用して回転速度の低い第２ロータ２４に制動トルクが作用する範囲に設定され、図９の例ではｆ７より高く且つｆ８より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、ヨーレートγと同方向のヨーモーメントを増加させることができ、車両の旋回性能をさらに向上させることができる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。このように、第１及び第２誘導機１０，２０のうち、回転速度の高い誘導機に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に制動トルクを作用させるように交流電流の周波数ｆ０を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数より小さくなるようにする。
【００５３】
一方、例えば図８に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であるときは、回転速度の高い左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊が制動側に設定され、回転速度の低い右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が駆動側に設定される。そのときは、第１誘導機１０の極数が第２誘導機２０の極数より大きくなるように、第１誘導機１０と第２誘導機２０の極数の差を変更する。あるいは、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、回転速度の高い第１ロータ１４に制動トルクが作用して回転速度の低い第２ロータ２４に駆動トルクが作用する範囲に設定され、図２の例ではｆ２より高く且つｆ３より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、ヨーレートγと逆方向のヨーモーメントを増加させることができ、車両の走行安定性能をさらに向上させることができる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。このように、第１及び第２誘導機１０，２０のうち、回転速度の高い誘導機に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に駆動トルクを作用させるように交流電流の周波数ｆ０を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数以上になるようにする。
【００５４】
また、車両の直進時等、目標ヨーモーメントＭｒ＊が０であるときは、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊と右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が等しく設定される。そのときは、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで極数を等しくする。
【００５５】
上記の説明では、第１減速機構４０の減速比（第１ドライブシャフト６１側の変速比）Ｇ１が第２減速機構５０の減速比（第２ドライブシャフト６２側の変速比）Ｇ２に等しいものとした。ただし、本実施形態では、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１と第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２とのいずれか１つ以上を変更することで、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１と第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２との差を変更することも可能である。
【００５６】
例えば図１１の構成では、第１変速機構４０に、サンギア４１とキャリア４３の係合／解放を切り替えるクラッチＣ１と、リングギア４２の回転の拘束／許容を切り替えるブレーキＢ１が設けられている。クラッチＣ１を解放状態にするとともに、ブレーキＢ１を係合状態にしてリングギア４２の回転を拘束する場合、第１変速機構４０の変速比（第１ドライブシャフト６１側の変速比）Ｇ１は、（１＋ρ１）／ρ１で表される。一方、クラッチＣ１を係合状態にするとともに、ブレーキＢ１を解放状態にしてリングギア４２の回転を許容する場合、第１変速機構４０の変速比（第１ドライブシャフト６１側の変速比）Ｇ１は、１となる。同様に、第２変速機構５０にも、サンギア５１とキャリア５３の係合／解放を切り替えるクラッチＣ２と、リングギア５２の回転の拘束／許容を切り替えるブレーキＢ２が設けられている。クラッチＣ２を解放状態にするとともに、ブレーキＢ２を係合状態にしてリングギア５２の回転を拘束する場合、第２変速機構５０の変速比（第２ドライブシャフト６２側の変速比）Ｇ２は、（１＋ρ２）／ρ２で表される。一方、クラッチＣ２を係合状態にするとともに、ブレーキＢ２を解放状態にしてリングギア４２の回転を許容する場合、第２変速機構５０の変速比（第２ドライブシャフト６２側の変速比）Ｇ２は、１となる。
【００５７】
第１変速機構４０のクラッチＣ１を解放状態且つブレーキＢ１を係合状態にするとともに、第２変速機構５０のクラッチＣ２を解放状態且つブレーキＢ２を係合状態にする場合は、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１と第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２が等しくなる。第１変速機構４０のクラッチＣ１を係合状態且つブレーキＢ１を解放状態にするとともに、第２変速機構５０のクラッチＣ２を係合状態且つブレーキＢ２を解放状態にする場合も、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１と第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２が等しくなる。一方、第１変速機構４０のクラッチＣ１を係合状態且つブレーキＢ１を解放状態にするとともに、第２変速機構５０のクラッチＣ２を解放状態且つブレーキＢ２を係合状態にする場合は、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より小さくなる。そして、第１変速機構４０のクラッチＣ１を解放状態且つブレーキＢ１を係合状態にするとともに、第２変速機構５０のクラッチＣ２を係合状態且つブレーキＢ２を解放状態にする場合は、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より大きくなる。これによって、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１と第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２との差が変化する。電子制御ユニット７０は、クラッチＣ１，Ｃ２及びブレーキＢ１，Ｂ２の係合／解放をそれぞれ制御することで、変速比Ｇ１，Ｇ２の差を制御する。なお、変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更するための構成については、図１１の構成例以外にも、例えば第１変速機構４０や第２変速機構５０の変速比を３段階以上に変化させる等、様々な構成を適用することが可能である。
【００５８】
第１変速機構４０と第２変速機構５０に変速比の差を発生させることで、第１ロータ１４と第２ロータ２４に回転差が生じるため、第１誘導機１０と第２誘導機２０とで同期周波数が異なってくる。その結果、第１誘導機１０と第２誘導機２０に極数の差が生じる場合と同様に、例えば図１２に示すように、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）とで電源周波数に対するトルク特性が異なってくる。図１２の例では、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より小さく、左駆動輪６３の回転速度が右駆動輪６４の回転速度より高い場合のトルク特性を示しており、第１誘導機１０の同期周波数ｆ１７が第２誘導機２０の同期周波数ｆ１８より低くなり、左駆動輪６３のトルクのピークに対応する電源周波数が右駆動輪６４のトルクのピークに対応する電源周波数より低くなる。
【００５９】
したがって、第１変速機構４０と第２変速機構５０に変速比の差が生じている場合も、ステータ巻線１３，２３に同一周波数の共通の交流電流を流しても、第１ロータ１４と第２ロータ２４とで同一周波数に対応するトルクに差が発生することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４にトルク差が発生する。その際に、第１変速機構４０と第２変速機構５０の変速比の差を変化させると、同一周波数に対応する第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差が変化することで、左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク差が変化し、さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクも変化する。したがって、共用インバータ３０によりステータ巻線１３，２３に流す共通の交流電流の周波数ｆ０と、第１ドライブシャフト６１側と第２ドライブシャフト６２側の変速比の差とに応じて、第１ロータ１４と第２ロータ２４のトルク差を調整することができ、左駆動輪６３（第１ドライブシャフト６１）と右駆動輪６４（第２ドライブシャフト６２）のトルク配分を調整することができる。
【００６０】
第１変速機構４０と第２変速機構５０の変速比の差を変更可能な構成例において、車両の旋回時に目標トルク差ΔＴｒ＊に対して駆動側の目標総トルクΣＴｒ＊が大きい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊がいずれも駆動側に設定される。その場合に、その場合に、例えば図４に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなるときは、第１変速機構４０の変速比Ｇ１を増加させるか、第２変速機構５０の変速比Ｇ２を減少させることで、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より大きくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。あるいは、第１変速機構４０と第２変速機構５０とで変速比を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３の駆動トルクが右駆動輪６４の駆動トルクより大きくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ４より高い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の旋回性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００６１】
一方、例えば図５に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の駆動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の駆動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなるときは、第１変速機構４０の変速比Ｇ１を減少させるか、第２変速機構５０の変速比Ｇ２を増加させることで、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より小さくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３の駆動トルクが右駆動輪６４の駆動トルクより小さくなる範囲に設定され、図１２の例ではｆ１９より高い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の走行安定性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００６２】
また、車両の旋回時に目標トルク差ΔＴｒ＊に対して制動側の目標総トルクΣＴｒ＊が大きい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊がいずれも制動側に設定される。その場合に、例えば図６に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より小さくなるときは、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より大きくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。あるいは、第１変速機構４０と第２変速機構５０とで変速比を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３の制動トルクが右駆動輪６４の制動トルクより小さくなる範囲に設定され、図２の例ではｆ１より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の旋回性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００６３】
一方、例えば図５に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の制動側の目標トルクＴｒｌ＊が、回転速度の低い右駆動輪６４の制動側の目標トルクＴｒｒ＊より大きくなるときは、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より小さくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３の制動トルクが右駆動輪６４の制動トルクより大きくなる範囲に設定され、図１２の例ではｆ１５より高く且つｆ１６より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、車両の走行安定性能を向上させる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。
【００６４】
また、車両の旋回時に目標トルク差ΔＴｒ＊に対して目標総トルクΣＴｒ＊が小さい場合は、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊及び右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊のうち、一方が駆動側に設定され、他方が制動側に設定される。その場合に、例えば図１０に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が同方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊が駆動側に設定され、回転速度の低い右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が制動側に設定されるときは、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より小さくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３に駆動トルクが作用して右駆動輪６４に制動トルクが作用する範囲に設定され、図１２の例ではｆ１７より高く且つｆ１８より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、ヨーレートγと同方向のヨーモーメントを増加させることができ、車両の旋回性能をさらに向上させることができる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。このように、第１及び第２ドライブシャフト６１，６２のうち、回転速度の高いドライブシャフトに駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低いドライブシャフトに制動トルクを作用させるように交流電流の周波数ｆ０を調整するときは、回転速度の高いドライブシャフト側の変速比が回転速度の低いドライブシャフト側の変速比より小さくなるようにする。
【００６５】
一方、例えば図８に示すように、ヨーレートγと目標ヨーモーメントＭｒ＊が逆方向であり、回転速度の高い左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊が制動側に設定され、回転速度の低い右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が駆動側に設定されるときは、第１ドライブシャフト６１側の変速比Ｇ１が第２ドライブシャフト６２側の変速比Ｇ２より大きくなるように変速比Ｇ１，Ｇ２の差を変更する。あるいは、第１変速機構４０と第２変速機構５０とで変速比を等しくする。交流電流の周波数ｆ０は、左駆動輪６３に制動トルクが作用して右駆動輪６４に駆動トルクが作用する範囲に設定され、図２の例ではｆ２より高く且つｆ３より低い範囲に設定される。これによって、交流電流の周波数ｆ０を制御する際の自由度を高めつつ、ヨーレートγと逆方向のヨーモーメントを増加させることができ、車両の走行安定性能をさらに向上させることができる。さらに、左駆動輪６３と右駆動輪６４の総トルクが目標総トルクΣＴｒ＊になるような交流電流の振幅Ａ０が設定される。このように、第１及び第２ドライブシャフト６１，６２のうち、回転速度の高いドライブシャフトに制動トルクを作用させるともに回転速度の低いドライブシャフトに駆動トルクを作用させるように交流電流の周波数ｆ０を調整するときは、回転速度の高いドライブシャフト側の変速比が回転速度の低いドライブシャフト側の変速比以上になるようにする。
【００６６】
また、車両の直進時等、目標ヨーモーメントＭｒ＊が０であり、左駆動輪６３の目標トルクＴｒｌ＊と右駆動輪６４の目標トルクＴｒｒ＊が等しく設定されるときは、第１変速機構４０と第２変速機構５０とで変速比を等しくする。
【００６７】
以上の実施形態では、車両の左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を調整する場合について説明した。ただし、本発明については、車両の左駆動輪６３と右駆動輪６４のトルク配分を調整する以外の用途に対しても適用可能である。さらに、本発明については、車両以外の用途に対しても適用可能である。
【００６８】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態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。
【符号の説明】
【００６９】
１０  第１誘導機、１１  第１ステータ、１２，２２  ステータコア、１３，２３  ステータ巻線、１４  第１ロータ、１５，２５  ロータコア、１６，２６  ロータ巻線、２０  第２誘導機、２１  第２ステータ、２４  第２ロータ、３０  共用インバータ、３２  蓄電装置、４０  第１減速機構（第１変速機構）、４１，５１  サンギア、４２，５２  リングギア、４３，５３  キャリア、５０  第２減速機構（第２変速機構）、６１  第１ドライブシャフト、６２  第２ドライブシャフト、６３  左駆動輪、６４  右駆動輪、６５  操舵輪、７０  電子制御ユニット、７１，７２  回転速度センサ、７３  アクセル操作量センサ、７４  ブレーキ操作量センサ、７５  操舵角センサ、７６  車速センサ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ。
【図１】
2016165200.tif 000003
【図２】
2016165200.tif 000004
【図３】
2016165200.tif 000005
【図４】
2016165200.tif 000006
【図５】
2016165200.tif 000007
【図６】
2016165200.tif 000008
【図７】
2016165200.tif 000009
【図８】
2016165200.tif 000010
【図９】
2016165200.tif 000011
【図１０】
2016165200.tif 000012
【図１１】
2016165200.tif 000013
【図１２】
2016165200.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月12日(2016.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、
第１駆動軸へトルクを伝達する第１誘導機と、
第２駆動軸へトルクを伝達する第２誘導機と、
第１及び第２誘導機に共通の交流電流を流す共用電力変換装置と、
を備え、
第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の周波数が設定される、駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力分配装置であって、
前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の振幅が設定される、駆動力分配装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機の極数の差を変更可能であり、
前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の周波数および前記極数の差が設定される、駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数より小さくなるように前記極数の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機と第２誘導機に回転差が生じる場合に、第１及び第２誘導機のうち、回転速度の高い誘導機に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い誘導機に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い誘導機の極数が回転速度の低い誘導機の極数以上になるように前記極数の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
第１誘導機から第１駆動軸にかけての変速比である第１駆動軸側の変速比と、第２誘導機から第２駆動軸にかけての変速比である第２駆動軸側の変速比との差を変更可能であり、
前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との変速比の差が設定される、駆動力配分装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に駆動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に制動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比より小さくなるように前記変速比の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸と第２駆動軸に回転差が生じる場合に、第１及び第２駆動軸のうち、回転速度の高い駆動軸に制動トルクを作用させるとともに回転速度の低い駆動軸に駆動トルクを作用させるように前記共通の交流電流の周波数を調整するときは、回転速度の高い駆動軸側の変速比が回転速度の低い駆動軸側の変速比以上になるように前記変速比の差を設定する、駆動力配分装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１に記載の駆動力配分装置であって、
第１駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の一方とともに回転し、
第２駆動軸が車両の左駆動輪及び右駆動輪の他方とともに回転する、駆動力配分装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る駆動力配分装置は、第１駆動軸と第２駆動軸のトルク配分を調整する駆動力配分装置であって、第１駆動軸へトルクを伝達する第１誘導機と、第２駆動軸へトルクを伝達する第２誘導機と、第１及び第２誘導機に共通の交流電流を流す共用電力変換装置と、を備え、第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の周波数が設定されることを要旨とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一態様では、前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の振幅が設定されることが好適である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一態様では、第１誘導機と第２誘導機の極数の差を変更可能であり、前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記共通の交流電流の周波数および前記極数の差が設定されることが好適である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の一態様では、第１誘導機から第１駆動軸にかけての変速比である第１駆動軸側の変速比と、第２誘導機から第２駆動軸にかけての変速比である第２駆動軸側の変速比との差を変更可能であり、前記第１誘導機の回転速度ならびに目標トルク値、前記第２誘導機の回転速度ならびに目標トルク値に基づき前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との変速比の差が設定されることが好適である。