JP2017158403A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪を駆動する動力系の総合効率を向上できる車両を提供する。【解決手段】車両１は、第１モータ特性の前輪駆動モータ１５と減速機１６とにより駆動される前輪３と、第２モータ特性の後輪駆動モータ１８により駆動される後輪４とを含む。前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８は、ＥＣＵ７によって制御される。ＥＣＵ７は、全車輪の総合目標車輪トルクを演算し、総合目標車輪トルク、第１モータ特性、第２モータ特性および減速機の特性に基づいて、前輪３および後輪４の各目標車輪トルクを演算する。ＥＣＵ７は、減速機１６の減速比と前輪３の目標車輪トルクとを用いて、前輪駆動モータ１５の目標モータトルクを演算し、後輪４の目標車輪トルクに基づいて、後輪駆動モータ１８の目標モータトルクを演算する。ＥＣＵ７は、各目標モータトルクに基づいて前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８を駆動制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータにより車輪を駆動させる車両に関する。

特許文献１には、前輪および後輪を含む車輪と、前輪に直接連結された前輪モータと、後輪に直接連結された後輪モータとを含む車両が開示されている。この車両は、全モータの総合効率が最大となるように、前輪モータおよび後輪モータに対するトルク分配比を演算し、得られたトルク分配比に基づいて、前輪モータおよび後輪モータを駆動制御している。

特開２０１１−１８８５５７号公報

特許文献１の車両は、前輪モータが直接前輪に連結され、後輪モータが直接後輪に連結された所謂ダイレクトドライブ方式が採用された構成とされている。このため、前輪モータおよび後輪モータに対して車両の実際の走行速度に応じた回転数およびトルクが要求されるから、回転数特性およびトルク特性が同程度とされた前輪モータと後輪モータとが使用される。

回転数特性およびトルク特性が同程度とされた前輪モータと後輪モータとでは、回転数とトルクとによって定まる効率領域も同様になるため、前輪モータの高効率領域と後輪モータの高効率領域とが比較的近くに位置することとなる。そのため、動力系の総合効率が高くなる走行条件が狭い範囲に限られており、車輪を駆動する動力系の総合効率を良好に向上することができないという課題がある。

そこで、本発明は、車輪を駆動する動力系の総合効率を向上できる車両を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、左右一対の第１車輪（３，４）および左右一対の第２車輪（４，３）と、各前記第１車輪を回転駆動させ、第１モータ特性を有する第１モータ（１５）と、各前記第２車輪を回転駆動させ、前記第１モータ特性とは異なる第２モータ特性を有する第２モータ（１８）と、前記第１モータのトルクを増幅させて前記第１車輪に伝達させる減速機（１６）と、全車輪の総合車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ）の目標値である総合目標車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ ^＊）を演算する総合目標車輪トルク演算手段（７）と、前記第１モータ特性、前記第２モータ特性および前記減速機の特性に基づいて、前記第１車輪に要求される車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ１，Ｔ_ｉｗｍ２）の目標値である第１目標車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊，Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊）と、前記第２車輪に要求される車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ２，Ｔ_ｉｗｍ１）の目標値である第２目標車輪トルク（Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊，Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊）とを演算する目標車輪トルク演算手段（７）と、前記減速機の減速比（ｉ）と前記第１目標車輪トルクとを用いて、前記第１モータのモータトルク（Ｔ_ｍ１，Ｔ_ｍ２）の目標値である第１目標モータトルク（Ｔ_ｍ１ ^＊，Ｔ_ｍ２ ^＊）を演算する第１目標モータトルク演算手段（７）と、前記第２目標車輪トルクに基づいて、前記第２モータのモータトルク（Ｔ_ｍ２，Ｔ_ｍ１）の目標値である第２目標モータトルク（Ｔ_ｍ２ ^＊，Ｔ_ｍ１ ^＊）を演算する第２目標モータトルク演算手段（７）と、前記第１目標モータトルクに基づいて前記第１モータを駆動制御し、前記第２目標モータトルクに基づいて前記第２モータを駆動制御するモータ駆動制御手段（７）とを含む、車両（１）である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。

請求項２に記載の発明は、前記第１目標モータトルク演算手段は、前記減速機の減速比および前記減速機の正効率の積である前記減速機のトルク増幅率と、前記第１目標車輪トルクとに基づいて前記第１目標モータトルクを演算する、請求項１に記載の車両である。
請求項３に記載の発明は、前記第２モータは、前記第１モータと比較して低回転数かつ高トルクとされた低回転数高トルク型のモータである、請求項１または２に記載の車両である。

請求項４に記載の発明は、前記第１車輪は、第１車軸を含み、前記第２車輪は、第２車軸を含み、前記第１モータは、前記減速機を介して前記第１車輪の前記第１車軸に連結された第１モータシャフトを含み、前記第２モータは、前記第２車輪の前記第２車軸に連結された第２モータシャフトを含み、前記第２モータの前記第２モータシャフトの径が、前記第１モータの前記第１モータシャフトの径よりも大きくされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両である。

請求項５に記載の発明は、前記減速機は、前記第１モータによって回転駆動されるサンギアと、前記サンギアの周囲に配置されたリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に配置された遊星ギアと、前記遊星ギアを支持しかつ前記第１車輪に連結されたキャリアとを含む遊星歯車機構である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両である。

本発明の車両では、第２モータが第１モータの第１モータ特性と異なる第２モータ特性を有している。しかも、第１モータが減速機を介して第１車輪を駆動させる構成とされている一方で、第２モータが減速機を介さずに第２車輪を直接駆動させる構成とされている。このため、第１モータ特性と第２モータ特性との間に差を設け易くされている。したがって、第１車輪および第２車輪の両方をモータのみによって直接駆動させる場合に比べ、広い回転数域および広いトルク域で、動力系における総合効率を高くするトルク分配を行うことが可能となる。よって、様々な走行条件において、車輪を駆動する動力系の総合効率を高くすることができる。

特に、本発明の車両では、第１モータが、減速機の減速比と第１目標車輪トルクとを用いて演算された第１目標モータトルクと等しくなるように駆動制御される。つまり、第１車輪は、減速機の減速比が考慮された第１モータトルクによって駆動される。これにより、第１車輪に要求されるトルク不足を解消できるから、車輪を駆動する動力系の総合効率を効果的に高めることができる。その一方で、第２モータは、第２モータトルクが第２目標車輪トルクに基づいて演算された第２目標モータトルクと等しくなるように駆動制御されるから、過不足のない適切なトルクで第２車輪を駆動させることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動系を図解的に示す平面図である。 図２は、図１に示される右前輪を図解的に示す断面図である。 図３は、図１に示される右後輪を図解的に示す断面図である。 図４は、図１に示される前輪駆動モータの第１モータ特性を示すマップである。 図５は、図１に示される後輪駆動モータの第２モータ特性を示すマップである。 図６は、図１に示される減速機の特性を示すマップである。 図７は、前輪駆動モータおよび減速機の合算特性を示すマップである。 図８は、動力系の総合効率を示すマップである。 図９は、前輪および後輪のトルク分配比を示すマップである。 図１０は、車両の走行条件に応じたトルク分配の様子を示す模式図である。 図１１は、ＥＣＵの構成例を示すブロック図である。 図１２は、図１１に示される目標モータトルク演算部による制御を説明するためのフローチャートである。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両１の駆動系を図解的に示す平面図である。
図１を参照して、車両１は、四輪駆動式の車両であり、転舵機構２と、一対の前輪３と、一対の後輪４と、インバータ５と、バッテリ６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）７とを備えている。

転舵機構２は、ステアリングホイール８と、ステアリングシャフト９と、ラックシャフト１０と、ラックアンドピニオン機構１１と、２個のタイロッド１２を含む。ステアリングシャフト９は、ステアリングホイール８の操舵に応じて回転する。転舵機構２では、ステアリングシャフト９の回転が、ラックアンドピニオン機構１１によりラックシャフト１０の往復動に変換される。タイロッド１２に一対の前輪３が連結されており、これによって前輪３の転舵角が変化し、前輪３が転舵される構成とされている。

一対の前輪３には、右前輪３_ＦＲと左前輪３_ＦＬとが含まれる。一対の後輪４には、右後輪４_ＲＲと左後輪４_ＲＬとが含まれる。前輪３および後輪４は、いずれもホイール１３とタイヤ１４とを含む。
以下では、右前輪３_ＦＲ側の構成および左前輪３_ＦＬ側の構成は略同様であるので、右前輪３_ＦＲ側の構成を例に取って説明すると共に、左前輪３_ＦＬ側の構成については右前輪３_ＦＲ側の構成と同一の参照符号を付して説明を省略する。同様に、以下では、右後輪４_ＲＲ側の構成および左後輪４_ＲＬ側の構成は略同様であるので、右後輪４_ＲＲ側の構成を例に取って説明すると共に、左後輪４_ＲＬ側の構成については右後輪４_ＲＲ側の構成と同一の参照符号を付して説明を省略する。

右前輪３_ＦＲは、前輪駆動モータ１５（第１モータ）および減速機１６により回転駆動される。前輪駆動モータ１５は、右前輪３_ＦＲのホイール１３内に組み込まれたインホイール型の三相交流電動機（電動モータ）である。減速機１６は、前輪駆動モータ１５と共に右前輪３_ＦＲのホイール１３内に組み込まれており、前輪駆動モータ１５の回転数を減少させ、かつ、前輪駆動モータ１５のトルクを増幅させて右前輪３_ＦＲに伝達させる。

右前輪３_ＦＲと減速機１６との間には、クラッチ１７が設けられている。クラッチ１７は、締結されることにより、右前輪３_ＦＲへの前輪駆動モータ１５の回転駆動力の伝達を許可する締結状態と、締結状態から開放されて、右前輪３_ＦＲへの前輪駆動モータ１５の回転駆動力の伝達を禁止する開放状態との間で切り替え可能に設けられている。クラッチ１７は、たとえば常時締結状態とされた電磁クラッチである。

右後輪４_ＲＲは、後輪駆動モータ１８（第２モータ）により回転駆動される。後輪駆動モータ１８は、右後輪４_ＲＲのホイール１３内に組み込まれたインホイール型の三相交流電動機（電動モータ）である。右後輪４_ＲＲは、後輪駆動モータ１８によって直接回転駆動される、いわゆるダイレクトドライブ方式が採用された構成とされている。したがって、右後輪４_ＲＲは、後輪駆動モータ１８の回転数およびトルクと略等しい回転数およびトルクで駆動される。

インバータ５は、たとえば三相インバータ回路から構成されており、ＥＣＵ７によって制御される。インバータ５は、前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８に対する電力の供給態様を個別に変更可能に構成されている。
インバータ５は、バッテリ６から供給される直流電力を交流電力に変換して前輪駆動モータ１５に供給する。これにより、前輪駆動モータ１５が駆動される。クラッチ１７の締結状態では、減速機１６により前輪駆動モータ１５の回転数が減少され、かつ前輪駆動モータ１５のトルクが増幅されて右前輪３_ＦＲに伝達される。これにより、右前輪３_ＦＲが回転駆動される。一方、クラッチ１７の開放状態では、前輪駆動モータ１５の回転駆動力が右前輪３_ＦＲに伝達されないので、右前輪３_ＦＲは前輪駆動モータ１５によって回転駆動されない。

同様に、インバータ５は、バッテリ６から供給される直流電力を交流電力に変換して後輪駆動モータ１８に供給する。これにより、後輪駆動モータ１８が駆動されて、右後輪４_ＲＲが回転駆動される。
車両１には、さらに、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するアクセルセンサ１９と、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するブレーキセンサ２０と、当該車両１の車速Ｖを検出する車速センサ２１とが搭載されている。アクセルセンサ１９は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度信号Ａｃｃとして出力する。ブレーキセンサ２０は、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量をブレーキ信号Ｂｒｋとして出力する。車速センサ２１は、車両１の現在の車速Ｖを車速信号として出力する。

ＥＣＵ７は、たとえばＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等）を備えたマイクロコンピュータから構成されており、所定のプログラムを実行することにより、複数の機能処理部として機能するようになっている。ＥＣＵ７には、その制御対象として、インバータ５、クラッチ１７、アクセルセンサ１９、ブレーキセンサ２０、車速センサ２１等が接続されている。

アクセルセンサ１９、ブレーキセンサ２０および車速センサ２１によって検出された信号は、ＥＣＵ７に入力される。前輪駆動モータ１５、後輪駆動モータ１８、インバータ５およびクラッチ１７は、各センサによって検出された信号等に基づいて制御される。なお、ＥＣＵ７は、インバータ５を介して、前輪駆動モータ１５の回転数およびトルクと、後輪駆動モータ１８の回転数およびトルクとを可変制御可能な構成とされている。

次に、図２を参照して、右前輪３_ＦＲの具体的な構成について説明する。図２は、図１に示される右前輪３_ＦＲを図解的に示す断面図である。以下では、車両１の内側の方向を「車内側」といい、車両１の外側の方向を「車外側」という。
右前輪３_ＦＲは、前述のホイール１３とタイヤ１４とを含む。右前輪３_ＦＲのホイール１３は、タイヤ１４が取り付けられた第１リム２５と、第１リム２５と一体を成し、その径方向中央部に前輪側車軸２６が一体的に設けられた第１ディスク２７とを含む。このホイール１３内には、右前輪３_ＦＲを支持するための車輪支持体２８が配置されている。

車輪支持体２８は、たとえば懸架装置（図示せず）を介して車体（図示せず）に回転不能に支持されている。車輪支持体２８は、ホイール１３内に配置されかつ前輪側車軸２６を中心軸とする円筒状の筒部２９と、筒部２９の車外側開口をほぼ閉鎖するように形成されかつ車軸挿通孔３０を有する環状部３１とを含む。環状部３１における車軸挿通孔３０の周縁部には、車外側に向かって突出した円筒状の突出部３２が設けられている。この突出部３２内には、前輪側車軸２６が配置されている。この突出部３２の内周面と前輪側車軸２６との間に軸受３３が配置されている。右前輪３_ＦＲは、軸受３３を介して車輪支持体２８に回転自在に支持されている。

前述の前輪駆動モータ１５および減速機１６は、車輪支持体２８（ホイール１３）内に配置されている。前輪駆動モータ１５は、筒部２９の内周面に固定された第１ステータ３４と、第１ステータ３４の径方向内側に配置された第１ロータ３５と、第１ロータ３５に固定された第１モータシャフト３６とを含む。つまり、前輪駆動モータ１５は、インナーロータ型のモータである。第１ステータ３４は、前輪駆動モータ１５のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線を含むステータ巻線を有している。

減速機１６は、サンギア４０と、リングギア４１と、遊星ギア４２と、キャリア４３とを含む遊星歯車機構４４である。サンギア４０は、第１モータシャフト３６の車外側の端部に連結されており、前輪駆動モータ１５によって回転駆動される。リングギア４１は、サンギア４０の周囲を取り囲む筒状を成しており、サンギア４０に対して回転不能に設けられている。リングギア４１は、車輪支持体２８に固定されていてもよい。

遊星ギア４２は、サンギア４０およびリングギア４１に係合するように、サンギア４０とリングギア４１との間に配置されている。遊星ギア４２は、サンギア４０の周囲を自転しながら公転する。キャリア４３は、複数の遊星ギア４２を支持しており、遊星ギア４２の公転に応じて回転するキャリア軸４５を含む。キャリア４３は、キャリア軸４５に接続された前述のクラッチ１７を介して前輪側車軸２６に連結されている。減速機１６の減速比ｉは、サンギア４０の歯数Ｚ_ｓおよびリングギア４１の歯数Ｚ_ｒを用いて、下記関係式（１）により表される。

ｉ＝（Ｚ_ｒ／Ｚ_ｓ）＋１…（１）
ここで、前輪３一つ当たり（図２の例では右前輪３_ＦＲ）のトルクおよび回転数と、前輪駆動モータ１５のトルクおよび回転数との関係について説明する。前輪３一つ当たりのトルクを第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１、前輪３一つ当たりの回転数を第１車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ１と定義する。また、前輪駆動モータ１５のトルクを第１モータトルクＴ_ｍ１、前輪駆動モータ１５の回転数を第１モータ回転数Ｎ_ｍ１と定義する。

前輪３一つ当たりの第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１、前輪３一つ当たりの第１車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ１、前輪駆動モータ１５の第１モータトルクＴ_ｍ１、前輪駆動モータ１５の第１モータ回転数Ｎ_ｍ１は、減速機１６の減速比ｉを用いて、下記関係式（２）および（３）により表される。なお、回転数の単位は「ｒｐｍ」であり、トルクの単位は「Ｎ・ｍ」である。

Ｔ_ｉｗｍ１＝ｉ×Ｔ_ｍ１…（２）
Ｎ_ｉｗｍ１＝Ｎ_ｍ１／ｉ…（３）
クラッチ１７の締結状態で前輪駆動モータ１５が回転駆動されると、前輪駆動モータ１５の第１モータ回転数Ｎ_ｍ１が減速機１６によって減少され、かつ、前輪駆動モータ１５の第１モータトルクＴ_ｍ１が、減速機１６によって増幅されて前輪側車軸２６に伝達される。このようにして、前輪３が、第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１（＝ｉ×Ｔ_ｍ１）および第１車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ１（＝Ｎ_ｍ１／ｉ）で回転駆動される。一方、クラッチ１７の開放状態で前輪駆動モータ１５が回転駆動された場合には、前輪駆動モータ１５の回転駆動力は前輪側車軸２６に伝達されないので、前輪３は前輪駆動モータ１５によっては回転駆動されない。

上記関係式（２）および（３）を参照して、たとえば、減速機１６の減速比ｉが「１０」である場合、前輪３一つ当たりの第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１のトルク域は、前輪駆動モータ１５の第１モータトルクＴ_ｍ１のトルク域の１０倍となり、前輪３一つ当たりの第１車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ１の回転数域は、前輪駆動モータ１５の第１モータ回転数Ｎ_ｍ１の回転数域の１０分の１となる。

次に、図３を参照して、右後輪４_ＲＲの具体的な構成について説明する。図３は、図１に示される右後輪４_ＲＲを図解的に示す断面図である。
右後輪４_ＲＲは、前述のホイール１３とタイヤ１４とを含む。右後輪４_ＲＲのホイール１３は、タイヤ１４が取り付けられた第２リム５０と、第２リム５０と一体を成し、その径方向中央部に後輪側車軸５１が一体的に設けられた第２ディスク５２とを含む。

前述の後輪駆動モータ１８は、ホイール１３内に配置されている。後輪駆動モータ１８は、後輪側車軸５１に対して回転不能に軸受５３を介して当該後輪側車軸５１に連結された第２ステータ５４と、第２ステータ５４の径方向外側に配置された第２ロータ５５と、第２ロータ５５を支持するロータケース５６と、ロータケース５６を介して第２ロータ５５に連結された第２モータシャフト５７とを含む。つまり、後輪駆動モータ１８は、アウターロータ型のモータである。

なお、本実施形態では、第２モータシャフト５７が後輪側車軸５１と一体を成している例を示しているが、後輪側車軸５１とは別体とされた第２モータシャフト５７が、当該後輪側車軸５１に連結されていてもよい。第２ステータ５４は、たとえば懸架装置（図示せず）を介して車体（図示せず）に回転不能に支持されており、後輪駆動モータ１８のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線を含むステータ巻線を有している。

後輪駆動モータ１８側の第２モータシャフト５７の径φ_１は、前輪駆動モータ１５側の第１モータシャフト３６の径φ_２よりも大きくされている。後輪駆動モータ１８は、後述するように前輪駆動モータ１５と比べて高トルク型のモータとされる。そのため、高トルク型の後輪駆動モータ１８に連結された第２モータシャフト５７（後輪側車軸５１）に加わる応力が、低トルク型の前輪駆動モータ１５に連結された第１モータシャフト３６に加わる応力よりも大きくなる。そこで、本実施形態では、後輪駆動モータ１８側の第２モータシャフト５７の径φ_１を、前輪駆動モータ１５側の第１モータシャフト３６の径φ_２よりも大きくすることによって、第２モータシャフト５７の強度を高めている。これにより、後輪駆動モータ１８から右後輪４_ＲＲに回転駆動力を良好に伝達させることが可能となる。

ここで、後輪４一つ当たり（図３の例では右後輪４_ＲＲ）のトルクを第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２、後輪４一つ当たりの回転数を第２車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ２、後輪駆動モータ１８のトルクを第２モータトルクＴ_ｍ２、後輪駆動モータ１８の回転数を第２モータ回転数Ｎ_ｍ２と定義する。後輪４一つ当たりの第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２、後輪４一つ当たりの第２車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ２、後輪駆動モータ１８の第２モータトルクＴ_ｍ２、後輪駆動モータ１８の第２モータ回転数Ｎ_ｍ２は、下記関係式（４）および（５）により表される。なお、回転数の単位は「ｒｐｍ」であり、トルクの単位は「Ｎ・ｍ」である。

Ｔ_ｉｗｍ２＝Ｔ_ｍ２…（４）
Ｎ_ｉｗｍ２＝Ｎ_ｍ２…（５）
上記関係式（４）および（５）を参照して、後輪駆動モータ１８が回転駆動されると、後輪駆動モータ１８の第２モータ回転数Ｎ_ｍ２および第２モータトルクＴ_ｍ２がそのまま後輪側車軸５１に伝達される。これにより、右後輪４_ＲＲは、後輪駆動モータ１８の第２車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ２および第２モータトルクＴ_ｍ２に略等しい第２車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ２（＝Ｎ_ｍ２）および第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２（＝Ｔ_ｍ２）で回転駆動される。

図４は、図１に示される前輪駆動モータ１５の第１モータ特性を示すマップである。図５は、図１に示される後輪駆動モータ１８の第２モータ特性を示すマップである。本実施形態では、前輪３の回転数および後輪４の回転数が共に「１０００ｒｐｍ」である場合に、車両１が最高速度となると定義して、以下説明する。
図４を参照して、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性とは、具体的には、前輪駆動モータ１５の単体効率である。図５を参照して、後輪駆動モータ１８の第２モータ特性とは、具体的には、後輪駆動モータ１８の単体効率である。

図４および図５を参照して、前輪駆動モータ１５は、後輪駆動モータ１８に対して高回転低トルク型のモータとされている一方、後輪駆動モータ１８は、前輪駆動モータ１５に対して低回転高トルク型のモータとされている。つまり、前輪駆動モータ１５は、後輪駆動モータ１８に比べて鉄損による損失が大きく、銅損による損失が小さいモータであり、後輪駆動モータ１８は、前輪駆動モータ１５に比べて鉄損による損失が小さく、銅損による損失が大きいモータである。

なお、前輪駆動モータ１５が「高回転低トルク型のモータ」であるとは、前輪駆動モータ１５の無負荷回転数が、後輪駆動モータ１８の無負荷回転数よりも高く、前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆが後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂよりも低いことを意味している。また、後輪駆動モータ１８が「低回転高トルク型のモータ」であるとは、後輪駆動モータ１８の無負荷回転数が前輪駆動モータ１５の無負荷回転数よりも低く、後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂが前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆよりも高いことを意味している。

図４を参照して、前輪駆動モータ１５は、高回転数域（たとえば７０００ｒｐｍ〜１００００ｒｐｍの範囲）かつ低トルク域（たとえば０Ｎ・ｍ〜１０Ｎ・ｍの範囲）において損失が大きい。また、前輪駆動モータ１５は、低回転数域（たとえば１５００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの範囲）かつ高トルク域（たとえば２０Ｎ・ｍ〜３０Ｎ・ｍの範囲）において損失が小さい。つまり、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性は、低回転数域かつ高トルク域に高効率領域を有している。なお、図４において、効率が８８％以下となる領域では、実際には、効率が低下する方向に大きく変化している。

図５を参照して、後輪駆動モータ１８は、低回転数域（たとえば０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍの範囲）かつ高トルク域（たとえば１５０Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍの範囲）において損失が大きい。また、後輪駆動モータ１８は、高回転数域（たとえば５００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲）かつ低トルク域（たとえば、５０Ｎ・ｍ〜１５０Ｎ・ｍの範囲）において損失が小さい。つまり、後輪駆動モータ１８の第２モータ特性は、高回転数域かつ低トルク域に高効率領域を有している。なお、図５において、効率が８８％以下となる領域では、実際には、効率が低下する方向に大きく変化している。

次に、図６および図７を参照して、減速機１６の特性について説明する。図６は、図１に示される減速機１６の特性を示すマップである。図７は、前輪駆動モータ１５および減速機１６の合算特性（以下、単に「減速後の前輪駆動モータ１５の特性」という。）を示すマップである。図６において、横軸は減速機１６から出力される減速後の回転数であり、縦軸は減速機１６から出力される減速後のトルクである。

図６を参照して、減速機１６の特性とは、具体的には、減速機１６の単体効率である。図７を参照して、減速後の前輪駆動モータ１５の特性とは、具体的には、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性（図４参照）と、減速機１６の特性（図６参照）とを乗じることによって求められたものである。
図６を参照して、減速機１６の特性は、回転数に増減よっては大きく変動せず、トルクの増減によって大きく変動する。減速機１６では、一定の引きずりトルクが発生するため、減速機１６に入力される入力トルクに対する引きずりトルクの割合は、低トルクになるほど増加する。そのため、減速機１６の特性は、低トルク域（たとえば２００Ｎ・ｍ未満の範囲）に低効率領域を有しており、高トルク域（たとえば２００Ｎ・ｍ以上の範囲）に高効率領域を有している。

図７を参照して、減速後の前輪駆動モータ１５の特性は、本実施形態では、減速機１６の減速比ｉが「１０」に設定されているため、前輪駆動モータ１５の単体特性に対して回転数域が１０分の１となり、トルク域が１０倍となっている。
本実施形態では、前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆ（＝３０Ｎ・ｍ）が、後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂ（＝３００Ｎ・ｍ）と等しくなるように減速機１６の減速比ｉが設定されている。そのため、減速後の前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆｒは、後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂ（＝３００Ｎ・ｍ）と等しくされている。

また、減速後の前輪駆動モータ１５の回転数域およびトルク域は、後輪駆動モータ１８の回転数域およびトルク域と比較して、略同程度の回転数域（０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ）および略同程度のトルク域（０Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍ）とされている。したがって、減速後の前輪駆動モータ１５の特性は、回転数域およびトルク域が、後輪駆動モータ１８の回転数域およびトルク域と略等しくされている。

図４および図７を参照して、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性における高効率領域（低回転数域かつ高トルク域）は、減速機１６の特性おける高効率領域（高トルク域）と重複している。したがって、減速後の前輪駆動モータ１５の特性は、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性と同様に、低回転数域かつ高トルク域において高効率の領域を有している。

図５および図７を参照して、減速後の前輪駆動モータ１５の特性および後輪駆動モータ１８の特性は、いずれも、互いに異なる範囲に高効率領域および低効率領域を有している。より具体的には、減速後の前輪駆動モータ１５の特性は、後輪駆動モータ１８における高効率領域に相当する回転数域（たとえば５００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲）およびトルク域（たとえば５０Ｎ・ｍ〜１５０Ｎ・ｍの範囲）に低効率領域を有している。一方、後輪駆動モータ１８の特性は、減速後の前輪駆動モータ１５における高効率領域に相当する回転数域（たとえば１００ｒｐｍ〜５００ｒｐｍの範囲）およびトルク域（たとえば２００Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍの範囲）に低効率領域を有している。

このように、本実施形態では、減速後の前輪駆動モータ１５の回転数域と、後輪駆動モータ１８の回転数域とが同程度（０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲）とされている。さらに、減速後の前輪駆動モータ１５の最大回転数と後輪駆動モータ１８の最大回転数とは、車両１の最高速度に応じた車輪回転数（１０００ｒｐｍ）とされている。また、本実施形態では、減速後の前輪駆動モータ１５のトルク域と後輪駆動モータ１８のトルク域とが同程度（０Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍの範囲）とされている。また、減速後の前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆｒと後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂとが同程度（３００Ｎ・ｍ）とされている。

つまり、本実施形態の車両１において、減速後の前輪駆動モータ１５の特性と後輪駆動モータ１８の特性とは、互いに等しい回転数域およびトルク域を有していながらも、互いに異なる領域に高効率領域および低効率領域を有している。したがって、いずれか一方の車輪でしか回転不能な速度域がないため、トルク分配の自由度が高く、効率のよいトルク分配を行い易くなっている。

図８は、車両１の動力系の総合効率を示すマップである。図９は、前輪３に対するトルク分配を示すマップである。図８および図９において、横軸は車速Ｖであり、縦軸は全車輪（前輪３および後輪４）の総合車輪トルクＴ_ｉｗｍを示している。図８および図９の各マップは、図４〜図７に示された、前輪駆動モータ１５の第１モータ特性、後輪駆動モータ１８の第２モータ特性および減速機１６の特性に基づいて作成されたものである。

図８においてパーセンテージで示されている数値は、車両１の動力系の総合効率である。一方、図９においてパーセンテージで示されている数値は、前輪３に分配される総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの割合、つまり、前輪３に対する総合車輪トルクＴ_ｉｗｍのトルク分配比である。
たとえば、前輪３に分配される総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの割合が「１００％」、つまり、前輪３に対する総合車輪トルクＴ_ｉｗｍのトルク分配比が「１」である場合、前輪３のみで総合車輪トルクＴ_ｉｗｍが出力される。また、前輪３に分配される総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの割合が「５０％」、つまり、前輪３に対する総合車輪トルクＴ_ｉｗｍのトルク分配比が「０．５」である場合、前輪３で総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの半分が出力され、後輪４で総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの半分が出力される。

図９に示されるように、中速域（２０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈの範囲）かつ中トルク域（４００Ｎ・ｍ〜８００Ｎ・ｍの範囲）の場合、同領域の効率が高い前輪３にトルクが主に分配される。また、高速域（７０ｋｍ／ｈ〜１００ｋｍ／ｈの範囲）かつ低トルク域（１００Ｎ・ｍ〜２５０Ｎ・ｍの範囲）の場合、同領域の効率が高い後輪４にトルクが主に分配される。したがって、図８に示されるように、車両１の動力系の総合効率η_Ｐは、中速域かつ中トルク域と、高速域かつ低トルク域とにおいて高くなっている。

車両１の動力系の総合効率は、車両１のエネルギー効率であり、前輪３および後輪４の両方に伝達される動力（車両駆動力）をバッテリ６の消費電力で除することで求められる。以下、動力系の総合効率を総合効率η_Ｐ、前輪３および後輪４に伝達される動力を車両駆動力Ｐ、バッテリ６の消費電力をバッテリ消費電力Ｐ_ＢＡＴと定義する。
車両駆動力Ｐは、前輪３側の出力を出力Ｐ_Ｆ、後輪４側の出力を出力Ｐ_Ｒと定義すると、前輪３一つ当たりの第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１、前輪３一つ当たりの第１車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ１、後輪４一つ当たりの第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２および後輪４一つ当たりの第２車輪回転数Ｎ_ｉｗｍ２を用いて、下記関係式（６）〜（８）により表される。なお、回転数の単位は「ｒｐｍ」であり、トルクの単位は「Ｎ・ｍ」である。また、車両駆動力Ｐ、前輪３側の出力Ｐ_Ｆおよび後輪４側の出力Ｐ_Ｒの各単位は「ワット（Ｗ）」である。

Ｐ＝Ｐ_Ｆ＋Ｐ_Ｒ…（６）
Ｐ_Ｆ＝（２π／６０）×（Ｎ_ｉｗｍ１×Ｔ_ｉｗｍ１）×２…（７）
Ｐ_Ｒ＝（２π／６０）×（Ｎ_ｉｗｍ２×Ｔ_ｉｗｍ２）×２…（８）
なお、上記関係式（７）は、一対の右前輪３_ＦＲおよび左前輪３_ＦＬが略同一の構成であるので、右前輪３_ＦＲの出力および左前輪３_ＦＬの出力が同程度であると仮定した場合の計算式である。右前輪３_ＦＲの出力と左前輪３_ＦＬの出力とが異なる場合には、右前輪３_ＦＲの出力および左前輪３_ＦＬの出力を個別に算出して加算することにより、前輪３側の出力Ｐ_Ｆが求まる。

同様に、上記関係式（８）では、一対の右後輪４_ＲＲおよび左後輪４_ＲＬが略同一の構成であるので、右後輪４_ＲＲの出力および左後輪４_ＲＬの出力が同程度であると仮定した場合の計算式である。右後輪４_ＲＲの出力と左後輪４_ＲＬの出力とが異なる場合には、右後輪４_ＲＲの出力および左後輪４_ＲＬの出力を個別に算出して加算することにより、後輪４側の出力Ｐ_Ｒが求まる。

バッテリ消費電力Ｐ_ＢＡＴは、バッテリ６の出力電流を出力電流Ｉ_ＢＡＴ、バッテリ６の出力電圧を出力電圧Ｖ_ＢＡＴと定義すると、下記関係式（９）により表される。出力電流Ｉ_ＢＡＴの単位は「アンペア（Ａ）」であり、出力電圧Ｖ_ＢＡＴの単位は「ボルト（Ｖ）」である。また、バッテリ消費電力Ｐ_ＢＡＴの単位は「ワット（Ｗ）」である。
Ｐ_ＢＡＴ＝Ｉ_ＢＡＴ×Ｖ_ＢＡＴ…（９）
そして、総合効率η_Ｐは、上記の車両駆動力Ｐおよびバッテリ消費電力Ｐ_ＢＡＴを用いて、下記関係式（１０）により表される。総合効率η_Ｐの単位は「％」である。

η_Ｐ＝（Ｐ／Ｐ_ＢＡＴ）ｓｉｇｎ（Ｐ_ＢＡＴ）×１００…（１０）
上記関係式（１０）において、ｓｉｇｎ（Ｐ_ＢＡＴ）は、バッテリ６が電力を消費して、全ての前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８を駆動するときには「１」となり、全ての前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８を駆動して、バッテリ６に電力を回生するときには「−１」となる無次元数である。

次に、図８および図９に加えて、図１０を参照して、車両１の特定の走行条件に応じたトルク分配について説明する。図１０は、車両１の走行条件に応じたトルク分配の様子を示す模式図である。
以下では、図８および図９の各マップに示された第１車両動作点Ω１、第２車両動作点Ω２および第３車両動作点Ω３におけるトルク分配について説明する。第１車両動作点Ω１、第２車両動作点Ω２および第３車両動作点Ω３は、車速Ｖおよび当該車速Ｖにおける全車輪の総合車輪トルクＴ_ｉｗｍによって定まる点（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ）である。

図８を参照して、第１車両動作点Ω１では、（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ）＝（１００ｋｍ／ｈ，１００Ｎ・ｍ）であり、車両１が、高速かつ低トルクで走行する条件を示している。第１車両動作点Ω１における総合効率η_Ｐは、９３％である。また、第２車両動作点Ω２では、（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ）＝（２０ｋｍ／ｈ，５００Ｎ・ｍ）であり、車両１が、低速かつ中トルクで走行する条件を示している。第２車両動作点Ω２における総合効率η_Ｐは、９３％である。また、第３車両動作点Ω３では、（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ）＝（６０ｋｍ／ｈ，８５０Ｎ・ｍ）であり、車両１が、高速かつ高トルクで走行する条件を示している。第３車両動作点Ω３における総合効率η_Ｐは、８９％である。

図９を参照して、第１車両動作点Ω１では、総合車輪トルクＴ_ｉｗｍ（＝１００Ｎ・ｍ）の全てが後輪４に分配される。したがって、前輪３に分配されるトルクは零であり、前輪駆動モータ１５が駆動されない。
しかし、実際には、第１車両動作点Ω１では、車両１の走行に伴って従動回転する前輪３を介して、減速機１６と前輪駆動モータ１５とが回転される。この場合、後輪駆動モータ１８の出力するトルクの一部が、減速機１６および前輪駆動モータ１５の回転に消費されるので、エネルギー損失が発生する。そこで、本実施形態では、後輪駆動モータ１８が駆動する一方で、前輪駆動モータ１５が駆動しない場合には、従動回転する前輪３を介して減速機１６および前輪駆動モータ１５にトルクが伝達されないようにしている。

具体的には、図１０（ａ）を参照して、第１車両動作点Ω１では、クラッチ１７を開放状態にすることによって、従動回転する前輪３を介して、減速機１６および前輪駆動モータ１５に後輪駆動モータ１８の出力するトルクが伝達されないようにしている。これにより、前輪駆動モータ１５および減速機１６でのエネルギー損失の発生を抑制できる。前輪３を介して回転する前輪駆動モータ１５や減速機１６の回転エネルギーを回生することも可能であるが、伝達効率を考慮すれば、クラッチ１７を切断したほうが総合的な損失は小さい。

図９を参照して、第２車両動作点Ω２では、総合車輪トルクＴ_ｉｗｍ（＝５００Ｎ・ｍ）の全てが前輪３に分配される。したがって、後輪４に分配されるトルクは零であり、後輪駆動モータ１８は駆動されない。
図１０（ｂ）を参照して、第２車両動作点Ω２では、総合車輪トルクＴ_ｉｗｍ（＝５００Ｎ・ｍ）の全てが前輪３に分配されるため、クラッチ１７が締結状態とされて、前輪駆動モータ１５のみが駆動される。その一方で、後輪駆動モータ１８は、車両１の走行に伴って従動回転する後輪４を介して回転される。後輪４側には減速機１６が存在しない点に加え、後輪駆動モータ１８は鉄損および引きずりトルクが比較的小さいため、後輪駆動モータ１８の回転によって発生する損失は僅かである。このとき、後輪駆動モータ１８は、図１０（ｂ）に示される矢印のように、入力される回転エネルギーによって回生を行ってもよい。

図９を参照して、第３車両動作点Ω３では、総合車輪トルクＴ_ｉｗｍ（＝８５０Ｎ・ｍ）のうちの５０％（＝４２５Ｎ・ｍ）が前輪３に分配され、総合車輪トルクＴ_ｉｗｍ（＝８５０Ｎ・ｍ）のうちの５０％（＝４２５Ｎ・ｍ）が後輪４に分配される。図１０（ｃ）を参照して、第３車両動作点Ω３では、前輪３および後輪４の両方が駆動されるため、前輪３側ではクラッチ１７が締結状態とされる。

このように、本実施形態では、車両１の走行条件に応じて、回転数およびトルクに対する高効率領域の位置が異なる前輪駆動モータ１５と後輪駆動モータ１８が駆動制御される。そして、各走行条件に応じて、前輪３（減速後の前輪駆動モータ１５）と後輪４（後輪駆動モータ１８）に対するトルク分配比を変更することで、動力系の総合効率η_Ｐを最大化することが可能となる。

次に、図１１および図１２を参照して、動力系の総合効率η_Ｐを最大化するためにＥＣＵ７によって実行される制御について説明する。図１１は、ＥＣＵ７の構成例を示すブロック図である。なお、図１１では、説明の便宜上、インバータ５を、前輪駆動モータ１５を駆動させるための第１インバータ５Ａと、後輪駆動モータ１８を駆動させるための第２インバータ５Ｂとに分けて示している。

図１１を参照して、ＥＣＵ７は、目標モータトルク演算部６０と、第１目標モータ電流演算部６１と、第１偏差演算部６２と、第１ＰＩ制御部６３と、第１ＰＷＭ制御部６４と、第２目標モータ電流演算部６５と、第２偏差演算部６６と、第２ＰＩ制御部６７と、第２ＰＷＭ制御部６８とを含む。第１インバータ５Ａには、前輪駆動モータ１５に流れる実際の第１モータ駆動電流Ｉ_ｍ１を検出する第１電流検出回路６９が接続されている。また、第２インバータ５Ｂには、後輪駆動モータ１８に流れる実際の第２モータ駆動電流Ｉ_ｍ２を検出する第２電流検出回路７０が接続されている。

目標モータトルク演算部６０は、前輪駆動モータ１５のモータトルクの目標値である第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊と、後輪駆動モータ１８のモータトルクの目標値である後輪駆動モータ１８の第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊とを演算する。以下、図１２を参照して、第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊および第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊の演算例について説明する。図１２は、図１１に示される目標モータトルク演算部６０による制御を説明するためのフローチャートである。

図１２を参照して、目標モータトルク演算部６０は、まず、全車輪の総合車輪トルクＴ_ｉｗｍの目標値である総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊を演算する（ステップＳ１）。総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊は、アクセルセンサ１９からのアクセル開度信号Ａｃｃ、ブレーキセンサ２０からのブレーキ信号Ｂｒｋ、車速センサ２１からの車速信号（つまり、現在の車速Ｖ）および図８のマップに基づいて演算される。

次いで、目標モータトルク演算部６０は、現在の車速Ｖおよび演算された総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊から、目標車両動作点Ω^＊（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ ^＊）を設定する（ステップＳ２）。
次いで、目標モータトルク演算部６０は、設定された目標車両動作点Ω^＊（Ｖ，Ｔ_ｉｗｍ ^＊）および図９のマップから、前輪３に対する総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊の第１トルク分配比Ｒ_１と、後輪４に対する総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊の車輪トルクの第２トルク分配比Ｒ_２（＝１−Ｒ_１）とを演算する（ステップＳ３）。

次いで、目標モータトルク演算部６０は、総合目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ ^＊、第１トルク分配比Ｒ_１および第２トルク分配比Ｒ_２に基づいて、前輪３一つ当たりに要求される車輪トルクの目標値である第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊と、後輪４一つ当たりに要求される車輪トルクの目標値である第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊とを演算する（ステップＳ４）。第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊および第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊は、下記関係式（１１）および（１２）によって求められる。

Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊＝（Ｔ_ｉｗｍ ^＊／２）×Ｒ_１…（１１）
Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊＝（Ｔ_ｉｗｍ ^＊／２）×Ｒ_２…（１２）
次いで、目標モータトルク演算部６０は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊および第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊に基づいて、前輪駆動モータ１５のモータトルクの目標値である第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊と、後輪駆動モータ１８のモータトルクの目標値である後輪駆動モータ１８の第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊とを演算する（ステップＳ５）。

第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊および第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊は、トルク増幅率α、減速機１６の減速比ｉ、減速機１６の正効率ηを用いて、下記関係式（１３）〜（１５）によって求められる。なお、トルク増幅率α、減速機１６の減速比ｉおよび減速機１６の正効率ηは、いずれも減速機１６の仕様に応じて定まる所定値である。
α＝ｉ×η…（１３）
Ｔ_ｍ１ ^＊＝Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊／α＝Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊／（ｉ×η）…（１４）
Ｔ_ｍ２ ^＊＝Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊…（１５）
このようにして、第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊と第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊とが目標モータトルク演算部６０により演算される。目標モータトルク演算部６０により演算された第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊は、第１目標モータ電流演算部６１に与えられる。また、目標モータトルク演算部６０により演算された第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊は、第２目標モータ電流演算部６５に与えられる。

第１目標モータ電流演算部６１は、前輪駆動モータ１５の第１トルク定数Ｋ_ｔ１の逆数（＝１／Ｋ_ｔ１）を第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊に乗算することによって、前輪駆動モータ１５を駆動するためのモータ駆動電流の目標値である第１目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ１ ^＊（＝Ｔ_ｍ１ ^＊／Ｋ_ｔ１）を演算する。第１目標モータ電流演算部６１により演算された第１目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ１ ^＊は、第１偏差演算部６２に出力される。

第１偏差演算部６２は、第１目標モータ電流演算部６１により演算された第１目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ１ ^＊と、第１電流検出回路６９により検出された第１モータ駆動電流Ｉ_ｍ１との第１電流偏差ΔＩ_１（＝Ｉ_ｍ１ ^＊−Ｉ_ｍ１）を演算する。第１偏差演算部６２によって演算される第１電流偏差ΔＩ_１は、第１ＰＩ制御部６３に出力される。
第１ＰＩ制御部６３は、第１偏差演算部６２によって演算される第１電流偏差ΔＩ_１に対するＰＩ演算を行うことにより、前輪駆動モータ１５に流れる第１モータ駆動電流Ｉ_ｍ１を第１目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ１ ^＊に導くための第１駆動指令値Ｘ_１を生成する。第１ＰＩ制御部６３によって生成された第１駆動指令値Ｘ_１は、第１ＰＷＭ制御部６４に入力される。

第１ＰＷＭ制御部６４は、第１ＰＩ制御部６３によって生成された第１駆動指令値Ｘ_１に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、第１インバータ５Ａに供給する。これにより、第１駆動指令値Ｘ_１に対応した電力が前輪駆動モータ１５に供給される。
第１偏差演算部６２および第１ＰＩ制御部６３は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、前輪駆動モータ１５に流れる第１モータ駆動電流Ｉ_ｍ１が、第１目標モータ電流演算部６１によって演算される第１目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ１ ^＊に近づくように制御される。

これにより、前輪駆動モータ１５が、第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊／（ｉ×η））に応じた実際の第１モータトルクＴ_ｍ１（＝Ｔ_ｉｗｍ１／（ｉ×η））で駆動制御される。また、これにより、前輪３が、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１ ^＊）に応じた第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１）で駆動制御される。

一方、第２目標モータ電流演算部６５は、後輪駆動モータ１８の第２トルク定数Ｋ_ｔ２の逆数（＝１／Ｋ_ｔ２）を第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊に乗算することによって、後輪駆動モータ１８を駆動するためのモータ駆動電流の目標値である第２目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｍ２ ^＊／Ｋ_ｔ２）を演算する。第２目標モータ電流演算部６５により演算された第２目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ２ ^＊は、第２偏差演算部６６に出力される。

第２偏差演算部６６は、第２目標モータ電流演算部６５により演算された第２目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ２ ^＊と、第２電流検出回路７０により検出された第２モータ駆動電流Ｉ_ｍ２との第２電流偏差ΔＩ_２（＝Ｉ_ｍ２ ^＊−Ｉ_ｍ２）を演算する。第２偏差演算部６６によって演算される第２電流偏差ΔＩ_２は、第２ＰＩ制御部６７に出力される。
第２ＰＩ制御部６７は、第２偏差演算部６６によって演算される第２電流偏差ΔＩ_２に対するＰＩ演算を行うことにより、後輪駆動モータ１８に流れる第２モータ駆動電流Ｉ_ｍ２を第２目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ２ ^＊に導くための第２駆動指令値Ｘ_２を生成する。第２ＰＩ制御部６７によって生成された第２駆動指令値Ｘ_２は、第２ＰＷＭ制御部６８に入力される。

第２ＰＷＭ制御部６８は、第２ＰＩ制御部６７によって生成された第２駆動指令値Ｘ_２に対応するデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成して、第２インバータ５Ｂに供給する。これにより、第２駆動指令値Ｘ_２に対応した電力が後輪駆動モータ１８に供給される。
第２偏差演算部６６および第２ＰＩ制御部６７は、電流フィードバック制御手段を構成している。この電流フィードバック制御手段の働きによって、後輪駆動モータ１８に流れる第２モータ駆動電流Ｉ_ｍ２が、第２目標モータ電流演算部６５によって演算される第２目標モータ駆動電流Ｉ_ｍ２ ^＊に近づくように制御される。

これにより、後輪駆動モータ１８が、第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊）に応じた実際の第２モータトルクＴ_ｍ２（＝Ｔ_ｉｗｍ２）で駆動制御される。また、これにより、後輪４が、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｍ２ ^＊）に応じた実際の第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２（＝Ｔ_ｍ２）で駆動制御される。
このようにして、ＥＣＵ７は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊と減速機１６のトルク増幅率α（＝ｉ×η）とに基づいて演算された第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊／（ｉ×η））と略等しい第１モータトルクＴ_ｍ１（＝Ｔ_ｉｗｍ１／（ｉ×η））となるように前輪駆動モータ１５を駆動制御（フィードバック制御）する。これにより、前輪３は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１ ^＊）と略等しく、かつ減速機１６のトルク増幅率α（＝ｉ×η）が考慮された第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１）で駆動制御される。

また、ＥＣＵ７は、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊に基づいて演算された第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊）と略等しい第２モータトルクＴ_ｍ２（＝Ｔ_ｉｗｍ２）となるように後輪駆動モータ１８を駆動制御（フィードバック制御）する。これにより、後輪４は、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｍ２ ^＊）と略等しい第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２（＝Ｔ_ｍ２）で駆動制御される。

なお、図１１および図１２において、ＥＣＵ７は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊、第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊および第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊の間に、減速比ｉが考慮された下記関係式（１６）、より具体的には、トルク増幅率α（＝ｉ×η）が考慮された下記関係式（１７）が成立するように前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８を駆動制御しているとも捉えることが可能である。

（Ｔ_ｍ１ ^＊×ｉ）／Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊＞Ｔ_ｍ２ ^＊／Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊…（１６）
（Ｔ_ｍ１ ^＊×α）／Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊＞Ｔ_ｍ２ ^＊／Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊…（１７）
以上、本実施形態の車両１では、減速後の前輪駆動モータ１５と後輪駆動モータ１８とが、互いに異なる効率特性を有している。したがって、前輪３および後輪４の両方をモータのみによって直接駆動させる場合に比べて、広い回転数域および広いトルク域で、動力系における総合効率η_Ｐを高くするトルク分配を行うことが可能となる。また、本実施形態の車両１では、前輪３および後輪４の両方に減速機１６が設けられた場合に比べて、後輪４側に減速機１６を設けていない分、後輪４側の効率を高くすることができる。よって、様々な走行条件において、車輪を駆動する動力系の総合効率η_Ｐを高くすることができる。

また、本実施形態の車両１では、減速後の前輪駆動モータ１５が発生可能なトルク域（０Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍの範囲）と、後輪駆動モータ１８が発生可能なトルク域（０Ｎ・ｍ〜３００Ｎ・ｍの範囲）とが同等のトルク域とされている。この構成によれば、前輪駆動モータ１５により駆動される前輪３および後輪駆動モータ１８により駆動される後輪４のいずれか一方の車輪でしか回転不能なトルク域がないため、トルク分配の自由度が高く、かつ、効率のよいトルク分配を行うことが可能となる。

また、本実施形態の車両１では、前輪３と減速機１６との間にクラッチ１７が配置されている。したがって、車両１の走行時において、駆動力が後輪駆動モータ１８にのみ分配されている場合に、クラッチ１７を開放状態とすることにより、従動回転する前輪３を介して減速機１６および前輪駆動モータ１５に駆動力が伝達されるのを防止できる。これにより、エネルギー損失を低減できる。

また、本実施形態の車両１では、後輪駆動モータ１８側の第２モータシャフト５７の径φ_１が、前輪駆動モータ１５側の第１モータシャフト３６の径φ_２よりも大きくされている。本実施形態では、後輪駆動モータ１８は、前輪駆動モータ１５と比べて高トルク低回転型のモータとされている。そのため、高トルク型の後輪駆動モータ１８に連結された第２モータシャフト５７（後輪側車軸５１）に加わる応力が、低トルク型の前輪駆動モータ１５に連結された第１モータシャフト３６に加わる応力よりも大きくなる。そこで、後輪駆動モータ１８側の第２モータシャフト５７の径φ_１を、前輪駆動モータ１５側の第１モータシャフト３６の径φ_２よりも大きくすることによって、第２モータシャフト５７の強度が高められている。これにより、後輪駆動モータ１８から後輪４に回転駆動力を良好に伝達させることが可能となる。

また、本実施形態の車両１では、前輪駆動モータ１５は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊と減速機１６のトルク増幅率α（＝ｉ×η）とに基づいて演算された第１目標モータトルクＴ_ｍ１ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊／（ｉ×η））と略等しい第１モータトルクＴ_ｍ１（＝Ｔ_ｉｗｍ１／（ｉ×η））となるように駆動制御（フィードバック制御）される。そして、前輪３は、第１目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ１ ^＊（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１ ^＊）と略等しい第１車輪トルクＴ_ｉｗｍ１（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ１）で駆動制御される。つまり、前輪３は、減速機１６の減速比ｉ（より具体的には、減速機１６のトルク増幅率α）が考慮された第１モータトルクＴ_ｍ１（＝Ｔ_ｉｗｍ１／（ｉ×η））によって駆動される。これにより、前輪３に要求されるトルク不足を解消できるから、動力系の総合効率η_Ｐを効果的に高めることができる。

その一方で、本実施形態の車両１では、後輪駆動モータ１８は、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊に基づいて演算された第２目標モータトルクＴ_ｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊）と略等しい第２モータトルクＴ_ｍ２（＝Ｔ_ｉｗｍ２）となるように駆動制御（フィードバック制御）される。そして、後輪４は、第２目標車輪トルクＴ_ｉｗｍ２ ^＊（＝Ｔ_ｍ２ ^＊）と略等しい第２車輪トルクＴ_ｉｗｍ２（＝（ｉ×η）×Ｔ_ｍ２）で駆動制御される。これにより、後輪４側では、過不足のない適切なトルクで後輪４を駆動させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の実施形態において、前輪３に減速機１６を設けずに、後輪４に減速機１６が設けられた構成が採用されてもよい。この構成では、後輪駆動モータ１８が、前輪駆動モータ１５よりも高回転か低トルク型のモータとされる。この構成において、後輪駆動モータ１８（減速機１６）と後輪４との間にクラッチ１７を設けてもよい。この場合、減速機１６のない前輪駆動モータ１５側には、クラッチ１７を設けなくてもよい。

また、前述の実施形態において、前輪駆動モータ１５は、必ずしも前輪３（ホイール１３）内に配置されていなくてもよい。前輪駆動モータ１５は、その一部または全部がホイール１３外に配置されていてもよい。同様に、後輪駆動モータ１８は、必ずしも後輪４（ホイール１３）内に配置されていなくてもよい。後輪駆動モータ１８は、その一部または全部がホイール１３外に配置されていてもよい。

また、前述の実施形態において、前輪３（右前輪３_ＦＲおよび左前輪３_ＦＬ）を１つの前輪駆動モータ１５で駆動し、後輪４（右後輪４_ＲＲおよび左後輪４_ＲＬ）を１つの後輪駆動モータ１８で駆動してもよい。
また、前述の実施形態において、後輪駆動モータ１８は、第２ステータ５４の径方向内側に第２ロータ５５が配置されたインナーロータ型のモータであってもよい。

また、前述の実施形態では、車両１が加速または等速で走行する際のトルク（駆動力）分配について説明したが、車両１が減速する際の制動力（回生力）分配についても同様である。すなわち、前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８に対して、回生エネルギーが最大化できる制動力分配を求める際にも適用できる。
また、前述の実施形態において、減速機１６の減速比ｉは、前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆと後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂを用いて、下記関係式（１８）に基づいて設定されてもよい。

ｉ＝ｎ×（Ｔ_ｂ／Ｔ_ｆ），ｎ＞０…（１８）
上記関係式（１８）において、前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆが「３０Ｎ・ｍ」、後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂが「３００Ｎ・ｍ」である場合には、減速機１６の減速比ｉは「５〜２０」となることが好ましい。これによれば、減速後の前輪駆動モータ１５のトルク域と、後輪駆動モータ１８のトルク域が乖離するのを抑制できる。なお、上記関係式（１８）において、最大トルクＴ_ｆ，Ｔ_ｂは、定格トルクや始動トルクなどモータにおける他のトルクパラメータを用いてもよい。

また、前述の実施形態において、減速機１６の減速比ｉは、前輪駆動モータ１５の無負荷回転数Ｎ_ｆと後輪駆動モータ１８の無負荷回転数Ｎ_ｂを用いて、下記関係式（１９）に基づいて設定されてもよい。
ｉ＝ｍ×（Ｎ_ｆ／Ｎ_ｂ），ｍ＞０…（１９）
上記関係式（１９）式において、前輪駆動モータ１５の無負荷回転数Ｎ_ｆが「１００００ｒｐｍ」、後輪駆動モータ１８の無負荷回転数Ｎ_ｂが「１０００ｒｐｍ」である場合には、減速機１６の減速比ｉは「５〜２０」となることが好ましい。これによれば、減速後の前輪駆動モータ１５の回転数域と、後輪駆動モータ１８の回転数域が乖離するのを抑制できる。なお、上記関係式（１９）において、無負荷回転数Ｎ_ｆ，Ｎ_ｂは、定格回転数（定格速度）や同期回転数（同期速度）などモータにおける他の回転数パラメータを用いてもよい。

また、前述の実施形態において、減速機１６の減速比ｉは、上記関係式（１８）および上記関係式（１９）の両式を満たす値であってもよい。
また、前述の実施形態において、減速後の前輪駆動モータ１５の最大トルクＴ_ｆｒと、後輪駆動モータ１８の最大トルクＴ_ｂとは、等しいトルクでなくてもよい。
また、前述の実施形態において、前輪駆動モータ１５および後輪駆動モータ１８は、誘導モータなどの他の交流モータであってもよい。

また、前述の実施形態において、前輪駆動モータ１５、減速機１６および後輪駆動モータ１８における回転数、トルク、および効率に係る特性は、上記実施形態における数値に限らず、自由に変更してもよい。
また、前述の実施形態において、インバータ５、第１電流検出回路６９および第２電流検出回路７０は、ＥＣＵ７内に組み込まれていてもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…車両、３…前輪、４…後輪、７…ＥＣＵ、１５…前輪駆動モータ、１６…減速機、１７…クラッチ、１８…後輪駆動モータ、２６…前輪側車軸、２８…車輪支持体、３６…第１モータシャフト、４０…サンギア、４１…リングギア、４２…遊星ギア、４５…キャリア、４６…遊星歯車機構、５１…後輪側車軸、５７…第２モータシャフト、６５…目標モータトルク演算部、Ｔ_ｉｗｍ…総合車輪トルク、Ｔ_ｉｗｍ ^＊…総合目標車輪トルク、Ｔ_ｉｗｍ１…第１車輪トルク、Ｔ_ｉｗｍ２…第２車輪トルク、Ｔ_ｉｗｍ１ ^＊…第１目標車輪トルク、Ｔ_ｉｗｍ２ ^＊…第２目標車輪トルク、Ｔ_ｍ１…第１モータトルク、Ｔ_ｍ２…第２モータトルク、Ｔ_ｍ１ ^＊…第１目標モータトルク、Ｔ_ｍ２ ^＊…第２目標モータトルク、ｉ…減速比、α…トルク増幅率、η…正効率、φ１…第２モータシャフトの径、φ２…第１モータシャフトの径

Claims (5)

1. 左右一対の第１車輪および左右一対の第２車輪と、
   各前記第１車輪を回転駆動させ、第１モータ特性を有する第１モータと、
   各前記第２車輪を回転駆動させ、前記第１モータ特性とは異なる第２モータ特性を有する第２モータと、
   前記第１モータのトルクを増幅させて前記第１車輪に伝達させる減速機と、
   全車輪の総合車輪トルクの目標値である総合目標車輪トルクを演算する総合目標車輪トルク演算手段と、
   前記総合目標車輪トルク、前記第１モータ特性、前記第２モータ特性および前記減速機の特性に基づいて、前記第１車輪に要求される車輪トルクの目標値である第１目標車輪トルクと、前記第２車輪に要求される車輪トルクの目標値である第２目標車輪トルクとを演算する目標車輪トルク演算手段と、
   前記減速機の減速比と前記第１目標車輪トルクとを用いて、前記第１モータのモータトルクの目標値である第１目標モータトルクを演算する第１目標モータトルク演算手段と、
   前記第２目標車輪トルクに基づいて、前記第２モータのモータトルクの目標値である第２目標モータトルクを演算する第２目標モータトルク演算手段と、
   前記第１目標モータトルクに基づいて前記第１モータを駆動制御し、前記第２目標モータトルクに基づいて前記第２モータを駆動制御するモータ駆動制御手段とを含む、車両。
2. 前記第１目標モータトルク演算手段は、前記減速機の減速比および前記減速機の正効率の積である前記減速機のトルク増幅率と、前記第１目標車輪トルクとに基づいて前記第１目標モータトルクを演算する、請求項１に記載の車両。
3. 前記第２モータは、前記第１モータと比較して低回転数かつ高トルクとされた低回転数高トルク型のモータである、請求項１または２に記載の車両。
4. 前記第１車輪は、第１車軸を含み、
   前記第２車輪は、第２車軸を含み、
   前記第１モータは、前記減速機を介して前記第１車輪の前記第１車軸に連結された第１モータシャフトを含み、
   前記第２モータは、前記第２車輪の前記第２車軸に連結された第２モータシャフトを含み、
   前記第２モータの前記第２モータシャフトの径が、前記第１モータの前記第１モータシャフトの径よりも大きくされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両。
5. 前記減速機は、前記第１モータによって回転駆動されるサンギアと、前記サンギアの周囲に配置されたリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に配置された遊星ギアと、前記遊星ギアを支持しかつ前記第１車輪に連結されたキャリアとを含む遊星歯車機構である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両。

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