特開 2024-63507 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063507

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20240502BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20240502BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20240502BHJP

   B60L 9/18 20060101ALN20240502BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 T

B60L7/14

F16H57/04 N

F16H57/04 P

B60L9/18 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171524

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉松 定春

(72)【発明者】

【氏名】和田 裕紀

【テーマコード（参考）】

3J063

5H125

【Ｆターム（参考）】

3J063AA01

3J063AB02

3J063AC01

3J063BA11

3J063CA01

3J063XD03

3J063XD17

3J063XD32

3J063XD72

3J063XE15

3J063XE38

5H125AA01

5H125AB01

5H125AC12

5H125BA05

5H125CA02

5H125CB02

5H125EE05

5H125EE42

5H125EE47

5H125EE53

5H125EE64

5H125FF21

(57)【要約】

【課題】回生制動力を効率的に定めることができる電動車両の制御方法、電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】
モータ本体と、モータ本体を冷却する第１オイルが収容された駆動モータを含み、駆動モータは、車両の前方に駆動輪に駆動力を伝達するための第１駆動モータと、車両の後方に配置された第２駆動輪に駆動力を伝達するための第２駆動モータと、を含み、車両の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて第１駆動モータに配分する電動車両の制御方法であって、車両の始動時に第１オイルの温度が所定温度よりも低い場合に、第２駆動モータの制動力を、所定の回生制動力に設定し、第１駆動モータの駆動力を、回生制動力を相殺する相殺駆動力と、要求駆動力を合算した合算駆動力に設定し、回生制動力の大きさを、要求駆動力の大きさの半分以下に設定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータシャフトを駆動させるモータ本体と、前記モータ本体を収容するモータケースと、前記モータケース内に前記モータ本体を冷却する第１オイルが収容された駆動モータと、
駆動輪を軸支する駆動軸と、前記モータシャフトと、をギア結合により係合するギア機構と、前記ギア機構を収容するギアケースと、を含み、前記ギアケース内に前記ギア機構を冷却する第２オイルが収容されたギアボックスと、を含み、
前記駆動モータは、前記駆動輪のうち車両の前後方向の一方に配置された第１駆動輪に駆動力を伝達するための第１駆動モータと、前記駆動輪のうち前記車両の前後方向の他方に配置された第２駆動輪に駆動力を伝達するための第２駆動モータと、を含み、
前記ギアボックスは、前記第１駆動モータの駆動力を前記第１駆動輪に伝達する第１ギアボックスと、前記第２駆動モータの駆動力を前記第２駆動輪に伝達する第２ギアボックスと、を含み、
前記車両の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて前記第１駆動モータに配分する電動車両の制御方法であって、
前記車両の始動時に前記第１オイル又は前記第２オイルの温度が所定温度よりも低い場合に、前記第１駆動モータの出力状態を力行状態に設定するとともに前記第２駆動モータの出力状態を回生状態に設定し、
前記第２駆動モータの制動力を、所定の回生制動力に設定し、
前記第１駆動モータの駆動力を、前記回生制動力を相殺する相殺駆動力と、前記要求駆動力を合算した合算駆動力に設定し、
前記回生制動力の大きさを、前記要求駆動力の大きさの半分以下に設定する電動車両の制御方法。

【請求項2】

前記第１オイルの温度又は前記第２オイルの温度を外気温又は前記駆動モータの温度に基づいて推定する請求項１に記載の電動車両の制御方法。

【請求項3】

前記車両の加速度が所定値よりも低くなったときに、前記第１駆動モータの出力状態を前記合算駆動力に係る力行状態から前記回生制動力に係る回生状態となるまで徐々に変化させ、前記第２駆動モータの出力状態を前記回生制動力に係る回生状態から前記合算駆動力に係る力行状態となるまで徐々に変化させる請求項１に記載の電動車両の制御方法。

【請求項4】

前記車両の加速度が所定値よりも低くなったときに、前記第１駆動モータの出力状態を前記合算駆動力に係る力行状態から前記回生制動力に係る回生状態となるまで徐々に変化させ、前記第１駆動モータ及び前記第２駆動モータの合力が前記要求駆動力となる状態を維持するように前記第２駆動モータの出力状態を前記回生制動力に係る回生状態から前記合算駆動力に係る力行状態となるまで徐々に変化させる請求項１に記載の電動車両の制御方法。

【請求項5】

モータシャフトを駆動させるモータ本体と、前記モータ本体を収容するモータケースと、前記モータケース内に前記モータ本体を冷却する第１オイルが収容された駆動モータと、
駆動輪を軸支する駆動軸と、前記モータシャフトと、をギア結合により係合するギア機構と、前記ギア機構を収容するギアケースと、を含み、前記ギアケース内に前記ギア機構を冷却する第２オイルが収容されたギアボックスと、を含み、
前記駆動モータは、前記駆動輪のうち車両の前後方向の一方に配置された第１駆動輪に駆動力を伝達するための第１駆動モータと、前記駆動輪のうち前記車両の前後方向の他方に配置された第２駆動輪に駆動力を伝達するための第２駆動モータと、を含み、
前記ギアボックスは、前記第１駆動モータの駆動力を前記第１駆動輪に伝達する第１ギアボックスと、前記第２駆動モータの駆動力を前記第２駆動輪に伝達する第２ギアボックスと、を含み、さらに、
前記車両の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて前記第１駆動モータに配分する制御部と、を含む電動車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記車両の始動時に前記第１オイル又は前記第２オイルの温度が所定温度よりも低い場合に、前記第１駆動モータの出力状態を力行状態に設定するとともに前記第２駆動モータの出力状態を回生状態に設定し、
前記第２駆動モータの制動力を、所定の回生制動力に設定し、
前記第１駆動モータの駆動力を、前記回生制動力を相殺する相殺駆動力と、前記要求駆動力を合算した合算駆動力に設定し、
前記回生制動力の大きさを、前記要求駆動力の大きさの半分以下に設定する電動車両の制御装置。

【請求項6】

前記駆動モータ及び前記ギアボックスは、前記モータケースの外壁の一部と前記ギアケースの外壁の一部が一体となった隔壁を形成する態様で一体に形成され、
前記駆動モータは、前記第１オイルを貯留する第１オイルパンと、前記第１オイルパンに貯留された前記第１オイルを前記モータ本体に循環させる循環機構と、を含み、
前記ギアボックスは、前記第２オイルを貯留する第２オイルパンを含み、
前記ギア機構は、前記第２オイルパンに貯留された前記第２オイルに接触し、前記ギア機構が回転して前記第２オイルを掻き揚げて前記ギア機構に供給することで前記第２オイルにより冷却され、
前記第１オイルパンは、前記隔壁の前記モータケースに対向する面を前記第１オイルパンの内壁の一部とするように形成され、
前記第２オイルパンは、前記隔壁の前記第１オイルパンを挟んだ反対側の面を前記第２オイルパンの内壁の一部とするように形成され、
前記第１オイルパンに貯留した前記第１オイルと、前記第２オイルパンに貯留した前記第２オイルは、高さ方向で互いに重複している請求項５に記載の電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、２軸以上の車軸と一対の駆動モータを備えた車両において、１以上の車軸が一方の駆動モータと駆動結合し、他の１以上の車軸が他方の駆動モータと駆動結合し、暖機運転する場合には、一対の駆動モータのうちの一方にドライバが要求する要求駆動力を出力させ、他方に回生制動力を出力させる内容を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３２０８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１では、要求駆動力が小さく、駆動モータの最大駆動力に余力がある場合に、余裕代内で適切な量の回生制動力を算出しているが、具体的な算出法が開示されておらず、回生制動力を効率的に定めることができない。

【0005】

本発明は、回生制動力を効率的に定めることができる電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による電動車両の制御方法は、モータシャフトを駆動させるモータ本体と、モータ本体を収容するモータケースと、モータケース内にモータ本体を冷却する第１オイルが収容された駆動モータと、駆動輪を軸支する駆動軸と、モータシャフトと、をギア結合により係合するギア機構と、ギア機構を収容するギアケースと、を含み、ギアケース内にギア機構を冷却する第２オイルが収容されたギアボックスと、を含み、駆動モータは、駆動輪のうち車両の前後方向の一方に配置された第１駆動輪に駆動力を伝達するための第１駆動モータと、駆動輪のうち車両の前後方向の他方に配置された第２駆動輪に駆動力を伝達するための第２駆動モータと、を含み、ギアボックスは、第１駆動モータの駆動力を第１駆動輪に伝達する第１ギアボックスと、第２駆動モータの駆動力を第２駆動輪に伝達する第２ギアボックスと、を含み、車両の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて第１駆動モータに配分する電動車両の制御方法である。この制御方法は、車両の始動時に第１オイル又は第２オイルの温度が所定温度よりも低い場合に、第１駆動モータの出力状態を力行状態に設定するとともに第２駆動モータの出力状態を回生状態に設定し、第２駆動モータの制動力を、所定の回生制動力に設定し、第１駆動モータの駆動力を、回生制動力を相殺する相殺駆動力と、要求駆動力を合算した合算駆動力に設定する。そして、回生制動力の大きさを、要求駆動力の大きさの半分以下に設定する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車両の駆動を妨げず、第１オイル及び第２オイルの暖機及びバッテリの充電を実行でき、回生制動力を要求駆動力に関連づけて効率的に定めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態の電動車両の制御方法（制御装置）が適用される車両の概略図である。

【図2】図２は、第１駆動モータと第２駆動モータの出力状態の変化を表す図である。

【図3】図３は、駆動モータとギアボックスの模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0010】

[車両１００の構成]
図１は、本実施形態の電動車両の制御方法（制御装置）が適用される車両１００の構成を説明するブロック図である。車両１００は電動車両である。電動車両とは駆動源として駆動モータ４（フロント駆動モータ４ｆ、リア駆動モータ４ｒ）を備え、前輪９ｆ及び後輪９ｒに駆動モータ４が発生するトルクに起因した駆動力を発生させることによって走行する車両をいう。

【0011】

図１に示すように、車両１００は、フロント駆動システムｆｄｓと、リア駆動システムｒｄｓと、バッテリ１と、コントローラ２（制御部）とを備える。

【0012】

フロント駆動システムｆｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、コントローラ２による制御の下で前輪９ｆを駆動する。フロント駆動システムｆｄｓは、フロントインバータ３ｆ、フロント駆動モータ４ｆ、フロントギアボックス５ｆ、フロント回転センサ６ｆ、フロント駆動軸８ｆ、前輪９ｆ等を備える。添字のｆはフロント側の構成であることを示す。前輪９ｆは車両１００が備える４つの駆動輪９のうち、相対的に車両１００の前方向にある一対の駆動輪９である。車両１００の前方向とは、運転者の搭乗席の向き等に応じて形式的に定める所定の方向である。フロント駆動システムｆｄｓにより、前輪９ｆは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。

【0013】

リア駆動システムｒｄｓはバッテリ１から電力の供給を受け、コントローラ２による制御の下で後輪９ｒを駆動する。リア駆動システムｒｄｓはフロント駆動システムｆｄｓと対称に、リアインバータ３ｒ、リア駆動モータ４ｒ、リアギアボックス５ｒ、リア回転センサ６ｒ、リア駆動軸８ｒ、後輪９ｒを備える。添字のｒはリア側の構成であることを示す。後輪９ｒは車両１００が備える４つの駆動輪９のうち、相対的に車両１００の後方向にある一対の駆動輪９である。車両１００の後方向とは、車両１００の前方向に対して逆向きの方向をいう。リア駆動システムｒｄｓにより、後輪９ｒは車両１００の駆動力を発生する駆動輪９として機能する。

【0014】

バッテリ１はインバータ３を介して駆動モータ４に接続し、放電することによって駆動モータ４に駆動電力を供給する。また、バッテリ１は駆動モータ４から回生電力の供給を受けることによって充電できる。フロント駆動システムｆｄｓにおいて、バッテリ１はフロントインバータ３ｆを介してフロント駆動モータ４ｆに接続する。同様に、リア駆動システムｒｄｓにおいて、バッテリ１はリアインバータ３ｒを介してリア駆動モータ４ｒに接続する。

【0015】

コントローラ２は車両１００の制御装置であり、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等から構成されるコンピュータである。コントローラ２は車両１００の車両変数に基づいて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒを制御するための制御信号を生成する。車両変数とは、車両１００の全体又は車両１００を構成する各部の動作状態又は制御状態を示す情報であり、検出、計測、又は演算等により得ることができる。車両変数は例えば、アクセル開度ＡＰＯ、前後Ｇ及び横Ｇ、車速Ｖ、勾配値、操舵角、車輪速のほか、フロント駆動モータ４ｆの回転速度Ｎｍｆ、リア駆動モータ４ｒの回転速度Ｎｍｒ、三相交流電流等を含む。コントローラ２はこれらの車両変数を用いて、フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒをそれぞれ制御する。

【0016】

フロントインバータ３ｆは、コントローラ２が生成する駆動信号に応じてスイッチング素子をオン／オフすることで、バッテリ１から供給される直流電流を交流電流に変換し、フロント駆動モータ４ｆに供給する電流を調節する。同様に、リアインバータ３ｒは、コントローラ２が生成する駆動信号に応じてスイッチング素子をオン／オフすることで、バッテリ１から供給される直流電流を交流電流に変換し、リア駆動モータ４ｒに供給する電流を調節する。また、フロントインバータ３ｆは回生制動力によってフロント駆動モータ４ｆで発生する交流電流を直流電流に逆変換し、バッテリ１に供給する電流を調節する。同様に、リアインバータ３ｒは回生制動力によってリア駆動モータ４ｒで発生する交流電流を直流電流に逆変換し、バッテリ１に供給する電流を調節する。

【0017】

フロント駆動モータ４ｆ（第１駆動モータ）及びリア駆動モータ４ｒ（第２駆動モータ）は例えば三相交流モータであり、接続するインバータ３から供給される交流電流により駆動力（トルクＴ）を発生する。フロント駆動モータ４ｆが発生した駆動力はフロントギアボックス５ｆ及びフロント駆動軸８ｆを介して前輪９ｆに伝達する。同様に、リア駆動モータ４ｒが発生した駆動力はリアギアボックス５ｒ及びリア駆動軸８ｒを介して後輪９ｒに伝達する。フロント駆動モータ４ｆ及びリア駆動モータ４ｒはそれぞれ前輪９ｆ及び後輪９ｒに連れ回されて回転する場合に回生制動力を発生し、車両１００の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。

【0018】

ギアボックス５（フロントギアボックス５ｆ、リアギアボックス５ｒ）は、例えば複数の歯車から構成され、駆動モータ４の回転速度Ｎｍを減じて駆動軸８に伝達する減速機５２（図３）と、車両１００の操舵時に左右の駆動輪９の回転数に差を発生させるデファレンシャルギア５３（図３）を含む。

【0019】

なお、後述のように、フロント駆動モータ４ｆとフロントギアボックス５ｆは一体で形成され、リア駆動モータ４ｒとリアギアボックス５ｒは一体で形成されている（図３参照）。

【0020】

フロント回転センサ６ｆ及びリア回転センサ６ｒは、各々が接続する駆動モータ４の回転子位相を検出し、コントローラ２に出力する。コントローラ２では、フロント回転センサ６ｆの出力に基づきフロント駆動モータ４ｆの回転速度Ｎｍｆが検出され、リア回転センサ６ｒの出力に基づきリア駆動モータ４ｒの回転速度Ｎｍｒが検出される。フロント電流センサ７ｆ及びリア電流センサ７ｒは、各々が接続する駆動モータ４に流れる電流を検出し、コントローラ２に出力する。本実施形態では、フロント電流センサ７ｆは、フロント駆動モータ４ｆの三相交流電流を検出し、リア電流センサ７ｒは、リア駆動モータ４ｒの三相交流電流を検出する。

【0021】

車両１００は、上記したフロント回転センサ６ｆ及びフロント電流センサ７ｆ、リア回転センサ６ｒ及びリア電流センサ７ｒの他に各種センサ１５を備える。各種センサ１５は、例えばアクセル開度センサ１５ａ、温度センサ１５ｂ、加速度センサ１５ｃ、操舵角センサ１５ｄを備える。アクセル開度センサ１５ａはアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＡＰＯを検出する。温度センサ１５ｂは例えばサーミスタにより構成され、フロント駆動モータ４ｆ（又はリア駆動モータ４ｒ）内を循環する第１オイル４６（図３）の温度、フロントギアボックス５ｆ（又はリアギアボックス５ｒ）内を循環する第２オイル５５（図３）温度、外気の温度のいずれかを検知する。加速度センサ１５ｃは、車両１００の前後方向及び横方向の加速度、つまり前後Ｇと横Ｇとを検出する。操舵角センサ１５ｄはステアリングホイールの操舵角を検出する。その他の各種センサ１５として、ブレーキセンサ、勾配センサ、車速センサを備える。ブレーキセンサは、ブレーキペダルの操作の有無を検知する。車速センサは車両１００の車速Ｖを検出する。車速Ｖは車両１００の車体全体の移動速度つまり車体速である。勾配センサは車両１００の走行路勾配である勾配値を検出する。各種センサ１５が検出した検出値はコントローラ２に入力される。

【0022】

コントローラ２は、ドライバが要求する要求駆動力（要求トルクと回転数との積）を車両１００の車両変数に基づいてフロント駆動モータ４ｆとリア駆動モータ４ｒに配分する。しかし、コントローラ２は、車両１００の起動直後に走行する際には、要求駆動力をすべて第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）に配分する。

【0023】

その際、要求駆動力が配分されなかった第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）は、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）に連れまわされる状態となる。又は、コントローラ２が、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）を、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）のフリクショントルクを相殺するための補助駆動力（補助トルク×回転数）を有する駆動状態に設定する。

【0024】

ここでは、第１駆動モータをフロント駆動モータ４ｆとし、第２駆動モータをリア駆動モータ４ｒとしているが、第１駆動モータをリア駆動モータ４ｒとし、第２駆動モータをフロント駆動モータ４ｆとしてもよい。

【0025】

コントローラ２は、車両１００の起動直後において、温度センサ１５ｂが検知する温度が所定温度（例えば－２０［℃］）よりも低い場合は、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を所定の回生制動力（回生トルク×回転数）を有する回生状態に設定し、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を、回生制動力を相殺する相殺駆動力と要求駆動力とを合算した合算駆動力を有する力行状態に設定する。

【0026】

ここで、所定温度は、第１オイル４６、又は第２オイル５５の粘性が、駆動モータ４及びギアボックス５の駆動に影響を及ぼさない程度に低い状態を維持する下限温度となっており、オイル量、オイル性能から実験的に求めることが望ましい。

【0027】

車両１００は、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）及び第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の合力、すなわち要求駆動力により駆動する。

【0028】

このとき、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）とインバータ３（フロントインバータ３ｆ）は、合算駆動力に基づいてエネルギー消費を行うことで、その熱により第１駆動モータ側の第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱できる。

【0029】

第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）とインバータ３（リアインバータ３ｒ）は、回生制動力に基づく回生電力によりバッテリ１を充電するとともに、回生電力の熱により第２駆動モータ側の第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱できる。

【0030】

なお、駆動モータ４の駆動時は、ギアボックス５の温度が駆動モータ４の温度よりも高くなるので、ギアボックス５（第２オイル５５）から駆動モータ４（第１オイル４６）に熱が伝達する。第１オイル４６及び第２オイル５５が加熱されることで、第１オイル４６及び第２オイル５５の粘性が低下し、駆動モータ４及びギアボックス５におけるフリクショントルクを低減できる。

【0031】

コントローラ２は、回生制動力の大きさをゼロよりも大きな値であって要求駆動力の大きさの半分以下の大きさに設定する。これにより、車両１００の駆動を妨げず、第１オイル４６及び第２オイル５５の暖機及びバッテリ１の充電を実行でき、回生制動力を要求駆動力に関連づけて効率的に定めることができる。例えば要求駆動力に係る電力消費量が２０［ｋＷ］の場合、回生制動力に係る電力消費量が１０［ｋＷ］となる。よって、力行状態にある駆動モータ４（ギアボックス５）は、回生状態にある駆動モータ４（ギアボックス５）よりも早く温度が上昇する。

【0032】

ここで、回生制動力を発生させる際の第２駆動モータ（第１駆動モータ）の回生トルクと回転数は、第２駆動モータ（第１駆動モータ）のトルクと回転数とを座標軸とする座標空間において、第２駆動モータ（第１駆動モータ）の回転数と回生トルクにより表される動作点が、第２駆動モータ（第１駆動モータ）の運転効率が最大（消費電力が最小）となるときの回転数とトルクの関係（軌跡）を表す最適運転ライン上に重なるように設定される。これにより、回生制動力に係る電力消費量が１０［ｋＷ］の場合、５［ｋＷ］程度の電力をバッテリ１に供給できる。

【0033】

コントローラ２は、加速度センサ１５ｃが検知した加速度（前後Ｇ）が所定値まで低下すると（車速がほぼ等速になると）、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を合算駆動力に係る力行状態から回生制動力に係る回生状態となるまで徐々に変化させる。

【0034】

またこのとき、コントローラ２は、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）及び第２駆動モータ（リア）の合力が要求駆動力となる状態を維持するように第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を回生制動力に係る回生状態から合算駆動力に係る力行状態となるまで徐々に変化させる。

【0035】

なお、コントローラ２は、加速度センサ１５ｃが所定値以上の加速度（横Ｇ）を検知した場合、又は操舵角センサ１５ｄが所定値以上の操舵角を検知した場合、すなわち車両１００が旋回（カーブ走行、右折、左折）を開始した場合、上記の出力状態の変化を実行しない。

【0036】

また、コントローラ２は、上記の出力状態の変化を実行しているときに、車両１００が旋回を開始した場合、上記の出力状態の変化を停止するとともに停止時の出力状態を維持する。そして、コントローラ２は、加速度センサ１５ｃが検知する加速度（横Ｇ）が所定値よりも低くなる場合、及び操舵角センサ１５ｄが検知する操舵角が所定値よりも低くなる場合、すなわち車両１００の旋回が終了して略直進走行になったときに、出力状態の変化を再開させる。

【0037】

上記のように出力状態を変化させることにより、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）とインバータ３（リアインバータ３ｒ）は、合算駆動力に基づいてエネルギー消費を行うことで、その熱により第２駆動モータ側の第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱できる。

【0038】

第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）とインバータ３（フロントインバータ３ｆ）は、回生制動力に基づく回生電力によりバッテリ１を充電するとともに、回生電力の熱により第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）側の第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱できる。

【0039】

なお、車両１００が走行する路面が凍結している等、路面の摩擦（μ）が低い状態では、走行性を重視し、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）及び第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）を力行状態に設定し、車両１００の車両変数に基づいて第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）及び第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）に対して要求駆動力を適宜配分する。

【0040】

［出力状態の変化］
図２は、第１駆動モータと第２駆動モータの出力状態の変化を表す図である。第１駆動モータと第２駆動モータの出力状態は、図２（Ａ）（初期状態）乃至図２（Ｆ）の順に変化する。

【0041】

図２（Ａ）に示すように、初期状態において、第１駆動モータは力行状態であり、その駆動力は要求駆動力と所定の相殺駆動力を合算した合算駆動力である。また第２駆動モータは、回生状態であり、その制動力は所定の回生制動力である。回生制動力の大きさは要求駆動力の大きさの半分以下であり、相殺駆動力の大きさは回生制動力の大きさに一致する。

【0042】

図２（Ｂ）に示すように、第１駆動モータの相殺駆動力と第２駆動モータの回生制動力が同じ割合で徐々に減少していく。

【0043】

図２（Ｃ）に示すように、第１駆動モータの相殺駆動力と第２駆動モータの回生制動力が同時にゼロになる。

【0044】

図２（Ｄ）に示すように、第１駆動モータの要求駆動力が徐々に減少し、第２駆動モータは回生状態から力行状態となり、その駆動力は第１駆動モータにおける要求駆動力の減少分まで徐々に増加する。

【0045】

図２（Ｅ）に示すように、第１駆動モータの駆動力がゼロになり、第２駆動モータの駆動力が要求駆動力となる。

【0046】

図２（Ｆ）に示すように、第１駆動モータは力行状態から回生状態となり、その制動力が徐々に増加して所定の回生制動力に到達する。一方、第２駆動モータの駆動力は、第１駆動モータで増加する制動力と同じ割合で増加し、第１駆動モータで発生している回生駆動力を相殺する相殺駆動力と要求駆動力とが合算した合算駆動力となる。

【0047】

上記図２（Ａ）乃至図２（Ｆ）の出力状態の変化を行っても、第１駆動モータと第２駆動モータの合力は一定であり、要求駆動力を維持する。

【0048】

その後、図示は省略するが、コントローラ２は、図２（Ａ）乃至図２（Ｆ）とは逆の順番で第１駆動モータと第２駆動モータの出力状態を変化させ、最終的にもとの状態（初期状態）に戻す。

【0049】

［駆動モータ４とギアボックス５］
図３は、駆動モータ４とギアボックス５の模式断面図である。図３に示すように、車両１００において、インバータ３（フロントインバータ３ｆ）、駆動モータ４（フロント駆動モータ４ｆ）、ギアボックス５（フロントギアボックス５ｆ）は一体で形成されている。同様に、インバータ３（リアインバータ３ｒ）、駆動モータ４（リア駆動モータ４ｒ）、ギアボックス５（リアギアボックス５ｒ）は一体で形成されている。

【0050】

インバータ３は、インバータケース３１と、インバータ本体３２により構成される。

【0051】

駆動モータ４は、モータケース４１、モータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）、第１オイルパン４５により構成される。

【0052】

ギアボックス５は、ギアケース５１、ギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）、第２オイルパン５４により構成される。

【0053】

インバータケース３１、モータケース４１、ギアケース５１は一体となっている。モータケース４１とギアケース５１の間は隔壁４７となっている。なお、各ケースは、熱伝導性の良いアルミダイキャストにより形成される。

【0054】

駆動軸８（駆動軸８１、駆動軸８２）、ロータシャフト４４、減速機５２、デファレンシャルギア５３は各ケースに配置されたベアリングにより軸支されている。

【0055】

モータケース４１において、ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４（モータシャフト）、駆動軸８（駆動軸８１、駆動軸８２）は、同軸配置となっている。

【0056】

ロータシャフト４４は、中空構造を有し、その内側に駆動軸８が挿通している。またロータシャフト４４は、ギアケース５１内に突出し、減速機５２にギア結合している。

【0057】

減速機５２は、ロータシャフト４４の駆動力を所定の減速比で減速してデファレンシャルギア５３に伝達する。デファレンシャルギア５３は、減速機５２から伝達された駆動力を駆動軸８（駆動軸８１、駆動軸８２）に伝達する。また、車両１００の旋回時に外輪となる駆動輪９からの負荷から内輪となる駆動輪９からの負荷を差し引いた差分に基づいて、例えば外輪となる駆動輪９を軸支する駆動軸８１の回転数が内輪となる駆動輪９を軸支する駆動軸８２の回転数よりも当該差分に対応して高くなるように動作する。

【0058】

第１オイルパン４５は、モータケース４１の下部に配置されている。第１オイルパン４５には、第１オイル４６が貯留している。図示は省略するがモータケース内には第１オイル４６をモータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）に循環させる循環ポンプ（循環機構）が配置され、循環ポンプは、第１オイルパン４５に貯留した第１オイル４６を汲み上げてモータ本体に供給する。モータ本体に供給された第１オイル４６は、モータ本体を冷却し、その後第１オイルパン４５に還流する。

【0059】

第２オイルパン５４は、ギアケース５１の下部に配置されている。第２オイルパン５４には、第２オイル５５が貯留している。第２オイル５５は、例えば減速機５２（ギア）の最下部よりも液面が高くなるように第２オイルパン５４に貯留している。これにより、減速機５２が回転すると減速機５２（ギアの歯面）が第２オイル５５を掻き揚げ、掻き揚げられた第２オイル５５はギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）に供給されてギア機構を冷却し、その後第２オイルパン５４に還流する。なお、図３では、減速機５２が第２オイルパン５４に貯留した第２オイル５５に接触するように配置されているが、デファレンシャルギア５３が第２オイルパン５４に貯留した第２オイル５５に接触するように配置してもよい。

【0060】

図３に示すように、第１オイルパン４５と第２オイルパン５４は、隔壁４７を挟むように配置されている。

【0061】

第１オイルパン４５は、隔壁４７のモータケース４１に対向する面を第１オイルパン４５の内壁の一部とするように形成されている。

【0062】

第２オイルパン５４は、隔壁４７の第１オイルパン４５を挟んだ反対側の面（ギアケース５１側の面）を第２オイルパン５４の内壁の一部とするように形成されている。

【0063】

そして、第１オイルパン４５に貯留した第１オイル４６と、第２オイルパン５４に貯留した第２オイル５５は、高さ方向で互いに重複するようにそれぞれ貯留している。

【0064】

これにより、第１オイル４６と第２オイル５５は隔壁４７を挟んで対向するように配置されるので、第１オイル４６と第２オイル５５との間の熱交換を効率的に行うことができる。特に、第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱する場合に、ギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）により加熱された第２オイル５５の熱を第１オイル４６に効率的に伝達でき、第１オイル４６を短時間で加熱でき、駆動モータ４及びギアボックス５のフリクショントルクを短時間で低減できる。逆にモータ本体の温度がギア機構よりも高くなる場合は、モータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）により加熱された第１オイル４６の熱を第２オイル５５に効率的に伝達でき、第２オイル５５を短時間で加熱でき、駆動モータ４及びギアボックス５のフリクショントルクを短時間で低減できる。

【0065】

［本実施形態の効果］
本実施形態の電動車両の制御方法によれば、モータシャフト（ロータシャフト４４）を駆動させるモータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）と、モータ本体を収容するモータケース４１と、モータケース４１内にモータ本体を冷却する第１オイル４６が収容された駆動モータ４と、駆動輪９を軸支する駆動軸８と、モータシャフト（ロータシャフト４４）と、をギア結合により係合するギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）と、ギア機構を収容するギアケース５１と、を含み、ギアケース５１内にギア機構を冷却する第２オイル５５が収容されたギアボックス５と、を含み、駆動モータ４は、駆動輪９のうち車両１００の前後方向の一方（例えば前方）に配置された第１駆動輪（例えば前輪９ｆ）に駆動力を伝達するための第１駆動モータ（例えばフロント駆動モータ４ｆ）と、駆動輪９のうち車両１００の前後方向の他方（例えば後方）に配置された第２駆動輪（後輪９ｒ）に駆動力を伝達するための第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）と、を含み、ギアボックス５は、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の駆動力を第１駆動輪（前輪９ｆ）に伝達する第１ギアボックス（フロントギアボックス５ｆ）と、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の駆動力を第２駆動輪（後輪９ｒ）に伝達する第２ギアボックス（リアギアボックス５ｒ）と、を含み、車両１００の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）に配分する電動車両の制御方法であって、車両１００の始動時に第１オイル４６又は第２オイル５５の温度が所定温度よりも低い場合に、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を力行状態に設定するとともに第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を回生状態に設定し、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の制動力を、所定の回生制動力に設定し、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の駆動力を、回生制動力を相殺する相殺駆動力と、要求駆動力を合算した合算駆動力に設定し、回生制動力の大きさを、要求駆動力の大きさの半分以下に設定する。

【0066】

上記方法により、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）が合算駆動力を出力するときの熱により第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）を冷却する第１オイル４６及び第２オイル５５を暖機でき、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）が回生制動力を出力するときの熱により第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）を冷却する第１オイル４６及び第２オイル５５を暖機できる。さらに、車両１００の駆動を妨げず、第１オイル４６及び第２オイル５５の暖機及びバッテリ１の充電を実行でき、回生制動力を要求駆動力に関連づけて効率的に定めることができる。

【0067】

本実施形態において、第１オイル４６の温度又は第２オイル５５の温度を外気温又は駆動モータ４（フロント駆動モータ４ｆ、リア駆動モータ４ｒ）の温度に基づいて推定する。

【0068】

これにより、簡易な方法で第１オイル４６の温度又は第２オイル５５の温度を推定できる。

【0069】

本実施形態において、車両１００の加速度が所定値よりも低くなったときに、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を合算駆動力に係る力行状態から回生制動力に係る回生状態となるまで徐々に変化させ、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を回生制動力に係る回生状態から合算駆動力に係る力行状態となるまで徐々に変化させる。

【0070】

車両１００が加速している状態では、車両１００は不安定であるが、一定速度による巡航運転では安定する。したがって、実験的に求めた加速度の所定値よりも低くなった状態で、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態（合算駆動力に係る駆動状態）と第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態（所定の回生駆動力に係る回生状態）を相互に切り替える。これにより、力行状態の出力が回生状態の出力よりも大きいため、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）を冷却する第１オイル４６（第２オイル５５）を効率的に加熱することができる。

【0071】

本実施形態において、車両１００の加速度が所定値よりも低くなったときに、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を合算駆動力に係る力行状態から回生制動力に係る回生状態となるまで徐々に変化させ、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）及び第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の合力が要求駆動力となる状態を維持するように第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を回生制動力に係る回生状態から合算駆動力に係る力行状態となるまで徐々に変化させる。

【0072】

上記方法により、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態と第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を相互に切り替える際の車両１００の走行安定性の低下を抑制できる。

【0073】

本実施形態の電動車両の制御装置によれば、モータシャフト（ロータシャフト４４）を駆動させるモータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）と、モータ本体を収容するモータケース４１と、モータケース４１内にモータ本体を冷却する第１オイル４６が収容された駆動モータ４と、駆動輪９を軸支する駆動軸８と、モータシャフト（ロータシャフト４４）と、をギア結合により係合するギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）と、ギア機構を収容するギアケース５１と、を含み、ギアケース５１内にギア機構を冷却する第２オイル５５が収容されたギアボックス５と、を含み、駆動モータ４は、駆動輪９のうち車両１００の前後方向の一方（例えば前方）に配置された第１駆動輪（例えば前輪９ｆ）に駆動力を伝達するための第１駆動モータ（例えばフロント駆動モータ４ｆ）と、駆動輪９のうち車両１００の前後方向の他方（例えば後方）に配置された第２駆動輪（後輪９ｒ）に駆動力を伝達するための第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）と、を含み、ギアボックス５は、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の駆動力を第１駆動輪（前輪９ｆ）に伝達する第１ギアボックス（フロントギアボックス５ｆ）と、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の駆動力を第２駆動輪（後輪９ｒ）に伝達する第２ギアボックス（リアギアボックス５ｒ）と、を含み、さらに、車両１００の始動時にドライバが要求する要求駆動力をすべて第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）に配分する制御部（コントローラ２）と、を含む、電動車両の制御装置であって、制御部（コントローラ２）は、車両１００の始動時に第１オイル４６又は第２オイル５５の温度が所定温度よりも低い場合に、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の出力状態を力行状態に設定するとともに第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の出力状態を回生状態に設定し、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）の制動力を、所定の回生制動力に設定し、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）の駆動力を、回生制動力を相殺する相殺駆動力と、要求駆動力を合算した合算駆動力に設定し、回生制動力の大きさを、要求駆動力の大きさの半分以下に設定する。

【0074】

上記構成により、第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）が合算駆動力を出力するときの熱により第１駆動モータ（フロント駆動モータ４ｆ）を冷却する第１オイル４６及び第２オイル５５を暖機でき、第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）が回生制動力を出力するときの熱により第２駆動モータ（リア駆動モータ４ｒ）を冷却する第１オイル４６及び第２オイル５５を暖機できる。さらに、車両１００の駆動を妨げず、第１オイル４６及び第２オイル５５の暖機及びバッテリ１の充電を実行でき、回生制動力を要求駆動力に関連づけて効率的に定めることができる。

【0075】

本実施形態において、駆動モータ４及びギアボックス５は、モータケース４１の外壁の一部とギアケース５１の外壁の一部が一体となった隔壁４７を形成する態様で一体に形成され、駆動モータ４は、第１オイル４６を貯留する第１オイルパン４５と、第１オイルパン４５に貯留された第１オイル４６をモータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）に循環させる循環機構（循環ポンプ）と、を含み、ギアボックス５は、第２オイル５５を貯留する第２オイルパン５４を含み、ギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）は、第２オイルパン５４に貯留された第２オイル５５に接触し、ギア機構が回転して第２オイル５５を掻き揚げてギア機構に供給することで第２オイル５５により冷却され、第１オイルパン４５は、隔壁４７のモータケース４１に対向する面を第１オイルパン４５の内壁の一部とするように形成され、第２オイルパン５４は、隔壁４７の第１オイルパン４５を挟んだ反対側の面を第２オイルパン５４の内壁の一部とするように形成され、第１オイルパン４５に貯留した第１オイル４６と、第２オイルパン５４に貯留した第２オイル５５は、高さ方向で互いに重複している。

【0076】

上記構成により、第１オイル４６と第２オイル５５は隔壁４７を挟んで対向するように配置されるので、第１オイル４６と第２オイル５５との間の熱交換を効率的に行うことができる。特に、第１オイル４６及び第２オイル５５を加熱する場合に、ギア機構（減速機５２、デファレンシャルギア５３）により加熱された第２オイル５５の熱を第１オイル４６に効率的に伝達でき、第１オイル４６を短時間で加熱でき、駆動モータ４及びギアボックス５のフリクショントルクを短時間で低減できる。逆にモータ本体の温度がギア機構よりも高くなる場合は、モータ本体（ステータ４２、ロータコア４３、ロータシャフト４４）により加熱された第１オイル４６の熱を第２オイル５５に効率的に伝達でき、第２オイル５５を短時間で加熱でき、駆動モータ４及びギアボックス５のフリクショントルクを短時間で低減できる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

【符号の説明】

【0078】

２ コントローラ、４ 駆動モータ、４ｆ フロント駆動モータ、４ｒ リア駆動モータ、４１ モータケース、４２ ステータ、４３ ロータコア、４４ ロータシャフト、４６ 第１オイル、５ ギアボックス、５ｆ フロントギアボックス、５ｒ リアギアボックス、５１ ギアケース、５２ 減速機、５３ デファレンシャルギア、５５ 第２オイル、９駆動輪、９ｆ 前輪、９ｒ 後輪、１００ 車両

【図1】

【図2】

【図3】